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JP2016224351A - Image formation device - Google Patents

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JP2016224351A
JP2016224351A JP2015112712A JP2015112712A JP2016224351A JP 2016224351 A JP2016224351 A JP 2016224351A JP 2015112712 A JP2015112712 A JP 2015112712A JP 2015112712 A JP2015112712 A JP 2015112712A JP 2016224351 A JP2016224351 A JP 2016224351A
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JP
Japan
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voltage
charging member
current
charging
forming apparatus
Prior art date
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Pending
Application number
JP2015112712A
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Japanese (ja)
Inventor
布施 貴史
Takashi Fuse
貴史 布施
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to JP2015112712A priority Critical patent/JP2016224351A/en
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image formation device that can generate a sufficiently required AC discharge in a charging processing in accordance with a charging member or a state of an image carrier when implementing the charging processing of the image carrier in an AC charging method.SOLUTION: An image formation device 10 includes: an image carrier 1; a charging member 2 that is arranged in contact with or proximity to the image carrier 1; a power source SP1 that can apply a voltage having a DC voltage and AC voltage overlapped to the charging member 2; a measurement unit 14 that measures an AC current flowing into the charging member 2; and an adjustment unit 11 that adjusts the voltage to be applied to the charging member 2 by the power source SP1. The adjustment unit 11 is configured to: cause the measurement unit 14 to measure the AC current flowing into the charging member 2 when the power source SP1 applies at least the AC voltage to the charging member 2 over a prescribed period upon non-image formation; and adjust the AC voltage in the voltage having the overlapped DC voltage and AC voltage to be applied to the charging member 2 by the power source SP1 upon image formation on the basis of a size of amplitude of the measured AC current.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は、電子写真方式などを利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine using an electrophotographic system.

従来、例えば感光体や誘電体などの像担持体に帯電工程を含む電子写真プロセスや静電記録プロセスなどの作像プロセスを適用して画像を形成する、電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置がある。このような画像形成装置において画像を形成する場合に像担持体を帯電処理する手段としては、一般にスコロトロン帯電器のようなコロナ放電現象を利用した非接触式の帯電方式が多用されてきた。コロナ放電装置は、像担持体などの被帯電体の表面を所定の電位に均一に帯電処理する手段として有効であるが、コロナ放電によるオゾンの発生などの問題点を有している。   Conventionally, for example, an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus that forms an image by applying an image forming process such as an electrophotographic process or an electrostatic recording process including a charging process to an image carrier such as a photosensitive member or a dielectric. There is an image forming apparatus. As a means for charging an image carrier when forming an image in such an image forming apparatus, a non-contact charging method using a corona discharge phenomenon such as a scorotron charger has been widely used. The corona discharge device is effective as means for uniformly charging the surface of an object to be charged such as an image carrier to a predetermined potential, but has problems such as generation of ozone due to corona discharge.

このようなコロナ放電装置に対して、最近では導電性の帯電部材を感光体などの像担持体に接触又は近接させて、その帯電部材に帯電電圧(帯電バイアス)を印加する、接触又は近接帯電方式(以下、代表して「接触帯電方式」という。)が利用されている。例えば、帯電部材として導電性ゴムのローラ(帯電ローラ)を、像担持体としての感光ドラムに接触させ、感光ドラムの回転とともに従動回転させる構成において、帯電ローラの軸となる芯金に電圧を供給することにより、感光ドラムを略一様に帯電処理する。   For such a corona discharge device, recently, a conductive charging member is brought into contact with or close to an image carrier such as a photoconductor, and a charging voltage (charging bias) is applied to the charging member. A method (hereinafter referred to as “contact charging method”) is used. For example, in a configuration in which a conductive rubber roller (charging roller) as a charging member is brought into contact with a photosensitive drum as an image carrier and is driven to rotate along with the rotation of the photosensitive drum, a voltage is supplied to a core metal that serves as a shaft of the charging roller. By doing so, the photosensitive drum is charged almost uniformly.

帯電ローラを用いた接触帯電方式では、帯電ローラを感光ドラムに加圧当接させ、帯電ローラに電圧を印加することで、帯電ローラと感光ドラムとの間の微小な空隙における放電により、感光ドラムの帯電処理を行う。具体的には、放電開始電圧Vthに、必要とされる感光ドラムの表面電位Vdを足した直流電圧(DCバイアス)を印加することで帯電処理を行うDC帯電方式がある。また、環境変動や耐久変動による感光ドラムの電位の変動を改善するために、次のようなAC帯電方式がある。AC帯電方式では、必要とされる感光ドラムの表面電位Vdに相当するDCバイアスと、放電開始電圧Vthの2倍以上のピーク間電圧Vppを持つ交流電圧(ACバイアス)と、を重畳した振動電圧を帯電ローラに印加することで帯電処理を行う。振動電圧は、交流成分(AC成分)と直流成分(DC成分)との重畳電圧であればよく、AC成分の波形としては正弦波、矩形波、三角波などを適宜用いることができる。直流電源を周期的にオン・オフすることによって形成された矩形波電圧であってもよい。   In the contact charging method using a charging roller, the charging roller is brought into pressure contact with the photosensitive drum, and a voltage is applied to the charging roller, so that the photosensitive drum is discharged by a discharge in a minute gap between the charging roller and the photosensitive drum. Is charged. Specifically, there is a DC charging method in which charging processing is performed by applying a DC voltage (DC bias) obtained by adding a required surface potential Vd of the photosensitive drum to the discharge start voltage Vth. In order to improve fluctuations in the potential of the photosensitive drum due to environmental fluctuations and durability fluctuations, the following AC charging method is available. In the AC charging method, a oscillating voltage obtained by superimposing a DC bias corresponding to the required surface potential Vd of the photosensitive drum and an AC voltage (AC bias) having a peak-to-peak voltage Vpp more than twice the discharge start voltage Vth. Is applied to the charging roller to perform a charging process. The oscillating voltage may be a superimposed voltage of an AC component (AC component) and a DC component (DC component), and a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave, or the like can be appropriately used as the AC component waveform. It may be a rectangular wave voltage formed by periodically turning on and off a DC power supply.

DC帯電方式は、AC帯電方式に比べて、放電領域が狭く、AC放電電流の均し効果がないために、帯電ローラの微小な抵抗値ムラに起因した帯電不良によるスジ状の画像不良が発生しやすいという課題がある。一方、AC帯電方式は、均一な帯電(除電)処理をすることが可能であり、高画質化に対して有効であるため、近年の画像形成装置の帯電手段として多く用いられている。   Compared with the AC charging method, the DC charging method has a narrower discharge area and does not have the effect of leveling the AC discharge current, resulting in streak-like image defects due to charging defects due to minute uneven resistance values of the charging roller. There is a problem that it is easy to do. On the other hand, the AC charging method can perform uniform charging (static elimination) processing and is effective for improving the image quality, and is therefore widely used as a charging unit in recent image forming apparatuses.

しかし、AC帯電方式は、DC帯電方式に比べて、帯電処理においてAC放電を発生させるため放電電流が多くなり、感光ドラムや帯電ローラの劣化を促進すると共に、放電生成物に起因する「画像流れ」といわれる画像不良が発生しやすいという課題がある。画像流れは、感光ドラムの表面に付着した放電生成物が大気中の水分を吸着して感光ドラムの表面の電気抵抗の低下を引き起こし、画像出力の際に形成される静電潜像が感光ドラムの表面方向に広がることによって発生する。その結果、潜像がなまって出力画像がボケたり、濃度が低下したりする。この問題を改善するためには、必要最小限のACバイアスの印加により、帯電処理において発生させるAC放電を最小限とすることが望ましい。   However, in the AC charging method, compared with the DC charging method, an AC discharge is generated in the charging process, so that a discharge current is increased, which promotes deterioration of the photosensitive drum and the charging roller, and “image flow caused by discharge products”. There is a problem that an image defect called “is likely to occur”. In the image flow, the discharge product adhering to the surface of the photosensitive drum adsorbs moisture in the atmosphere to cause a decrease in the electric resistance of the surface of the photosensitive drum, and the electrostatic latent image formed at the time of image output is the photosensitive drum. It is generated by spreading in the surface direction. As a result, the latent image is distorted and the output image is blurred or the density is lowered. In order to improve this problem, it is desirable to minimize the AC discharge generated in the charging process by applying the minimum necessary AC bias.

一方、上記の画像流れの対策としてACバイアスの最小化を行うと、AC放電電流は減るが、放電が不安定となり、局所的に過剰に放電(異常放電)することに起因する「砂地」といわれる画像不良が発生しやすいという課題がある。砂地は、異常放電によって、感光ドラム上に異常に高電位となる部分や、異常に低電位となる部分が局所的に形成されることで、次のようにして引き起こされる。すなわち、異常に高電位となった部分にはいかなる画像出力を行ってもトナー像が形成されない。また、異常に低電位となった部分にはいかなる画像出力を行ってもトナー像が形成される。そのため、画像全体にトナーによる斑点やトナー抜けが散在し、砂地状の画像が出力される。   On the other hand, when the AC bias is minimized as a countermeasure against the above-described image flow, the AC discharge current is reduced, but the discharge becomes unstable, and it is called “sandy ground” due to local excessive discharge (abnormal discharge). There is a problem that a defective image tends to occur. The sandy ground is caused by abnormal discharge by locally forming an abnormally high potential portion or an abnormally low potential portion on the photosensitive drum as follows. In other words, no toner image is formed on any part where the potential is abnormally high even if any image output is performed. In addition, a toner image is formed in any portion where the potential is abnormally low even if any image output is performed. For this reason, spots and toner missing due to toner are scattered throughout the image, and a sandy image is output.

そこで、AC放電電流の最適化を行う技術(放電電流最適化制御)が知られている。例えば、帯電ローラに印加したACバイアスと、そのときに帯電ローラに流れるAC電流と、の関係を求め、この関係に基づいて最適なAC放電電流(最小限のAC放電電流)となるようにACバイアスを決定する制御がある(特許文献1)。   Therefore, a technique (discharge current optimization control) that optimizes the AC discharge current is known. For example, the relationship between the AC bias applied to the charging roller and the AC current flowing through the charging roller at that time is obtained, and AC is adjusted so that the optimum AC discharge current (minimum AC discharge current) is obtained based on this relationship. There is control for determining a bias (Patent Document 1).

ここで、上述のような放電電流最適化制御における狙いのAC放電電流、すなわち、AC放電電流の目標値(以下、「ターゲット電流値」ともいう。)は、砂地などの帯電不良を確実に防止するために、予め設定されるものである。原理的には、AC放電を生じさせるACバイアスが帯電ローラに印加されていれば、感光ドラムの表面電位は略均一に帯電処理される。したがって、上述の放電電流最適化制御によってAC放電が開始するACバイアスを算出し、そのACバイアスを帯電ローラに印加すれば、過剰な放電が発生しない理想的な設定となる。   Here, the target AC discharge current in the discharge current optimization control as described above, that is, the target value of the AC discharge current (hereinafter also referred to as “target current value”) reliably prevents charging defects such as sandy ground. In order to do this, it is set in advance. In principle, if an AC bias that causes AC discharge is applied to the charging roller, the surface potential of the photosensitive drum is charged substantially uniformly. Therefore, if the AC bias at which AC discharge starts is calculated by the above-described discharge current optimization control and the AC bias is applied to the charging roller, an ideal setting is obtained in which excessive discharge does not occur.

しかし、次に放電電流最適化制御が行われるまでの期間に、装置の繰り返し使用によって感光ドラムや帯電ローラの電気抵抗が変動することなどによって、同じACバイアスを印加してもAC放電が発生しない状態になってしまう場合がある。その場合には、上述の砂地などの帯電不良に起因する画像不良が発生してしまう。したがって、そのような変動に対するマージンを考慮して、上記AC放電が開始するACバイアスよりも大きいACバイアスに対応するターゲット電流値を設定するのが一般的である。   However, during the period until the next discharge current optimization control is performed, AC discharge does not occur even if the same AC bias is applied due to the electrical resistance of the photosensitive drum and the charging roller changing due to repeated use of the apparatus. It may become a state. In that case, an image defect due to a charging defect such as the above-mentioned sandy ground occurs. Therefore, it is general to set a target current value corresponding to an AC bias larger than the AC bias at which the AC discharge starts in consideration of a margin for such fluctuation.

特開平10−232534号公報JP-A-10-232534

ここで、上述のターゲット電流値を決定する際には、装置の使用状況(耐久変動)や使用環境(環境変動)に対するマージンに加えて、帯電ローラや感光ドラムの周方向の電気抵抗のムラによる測定電流値の振れに対するマージンを設定するのが一般的である。   Here, when determining the above-described target current value, in addition to the margin for the usage status (endurance fluctuation) of the apparatus and the usage environment (environment fluctuation), due to uneven electrical resistance in the circumferential direction of the charging roller and the photosensitive drum. Generally, a margin for fluctuation of the measured current value is set.

しかしながら、上記マージンは、実験的に求めた一定の値として設定している場合が多く、帯電ローラや感光ドラムの個体差などが考慮されていない。そのため、例えば、帯電ローラや感光ドラムの周方向の電気抵抗のムラが想定より大きい場合には、周方向の電気抵抗が高い部分では放電が起こらず、砂地が発生したり、帯電不良となったりする虞がある。一方、上記周方向の電気抵抗のムラが想定より小さく、マージンを小さくして良い場合にも、画一的にターゲット電流値を設定するので、過剰な電流が流れて、感光ドラムや帯電ローラの劣化を促進してしまう虞がある。   However, the margin is often set as a constant value obtained experimentally, and individual differences between the charging roller and the photosensitive drum are not considered. For this reason, for example, when the unevenness of the electrical resistance in the circumferential direction of the charging roller or the photosensitive drum is larger than expected, no discharge occurs in the portion where the electrical resistance in the circumferential direction is high, and sand or a poor charging may occur. There is a risk of doing. On the other hand, even when the unevenness of the electrical resistance in the circumferential direction is smaller than expected and the margin may be reduced, the target current value is set uniformly, so that excessive current flows and the photosensitive drum or charging roller There is a risk of promoting deterioration.

したがって、本発明の目的は、AC帯電方式により像担持体の帯電処理を行う場合に、帯電部材や像担持体の状態に応じて、帯電処理において必要十分なAC放電を生じさせることのできる画像形成装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an image capable of generating necessary and sufficient AC discharge in the charging process depending on the state of the charging member and the image carrier when the image carrier is charged by the AC charging method. A forming apparatus is provided.

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体と、前記像担持体に接触又は近接して配置された帯電部材と、前記帯電部材に直流電圧と交流電圧とが重畳された振動電圧を印加することのできる電源と、前記帯電部材に流れる電流を測定する測定部と、前記電源が前記帯電部材に印加する電圧を調整する調整部と、を有する画像形成装置において、前記調整部は、非画像形成時に、所定の期間にわたり前記電源が前記帯電部材に少なくとも交流電圧を印加した時に前記帯電部材に流れる電流を前記測定部によって測定させる制御を実行させ、前記制御において測定された電流の振れの大きさに基づいて、画像形成時に前記電源が前記帯電部材に印加する前記振動電圧における交流電圧を調整することを特徴とする画像形成装置である。   The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention applies an image carrier, a charging member disposed in contact with or close to the image carrier, and a vibration voltage in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the charging member. The image forming apparatus includes: a power source capable of power supply; a measurement unit that measures a current flowing through the charging member; and an adjustment unit that adjusts a voltage applied to the charging member by the power source. Sometimes, when the power source applies at least an alternating voltage to the charging member over a predetermined period of time, the measurement unit measures the current flowing through the charging member, and the magnitude of the current fluctuation measured in the control is executed. The image forming apparatus is characterized in that an AC voltage in the oscillating voltage applied to the charging member by the power source during image formation is adjusted.

本発明によれば、AC帯電方式により像担持体の帯電処理を行う場合に、帯電部材や像担持体の状態に応じて、帯電処理において必要十分なAC放電を生じさせることができる。   According to the present invention, when the image carrier is charged by the AC charging method, necessary and sufficient AC discharge can be generated in the charging process according to the state of the charging member or the image carrier.

画像形成装置の概略断面図である。1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus. 画像形成装置の動作シーケンスの説明図である。6 is an explanatory diagram of an operation sequence of the image forming apparatus. FIG. 画像形成装置の要部の概略制御態様を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic control mode of a main part of the image forming apparatus. 放電電流最適化制御を説明するためのグラフ図である。It is a graph for demonstrating discharge current optimization control. AC電流波形の例を示すグラフ図である。It is a graph which shows the example of AC current waveform. ターゲット電流値が35μAで固定の場合の放電状態を説明するためのグラフ図である(比較例1)。It is a graph for demonstrating the discharge state when a target electric current value is 35 microamperes (comparative example 1). ターゲット電流値が22μAで固定の場合の放電状態を説明するためのグラフ図である(比較例2)。It is a graph for demonstrating the discharge state in case a target electric current value is fixed at 22 microamperes (comparative example 2). ターゲット電流値変更モードのフローチャート図である。It is a flowchart figure of target current value change mode. ユニットAにおけるAC電流波形とフーリエ変換によるパワースペクトルを示すグラフ図である。It is a graph which shows the AC current waveform in unit A, and the power spectrum by a Fourier transform. ユニットBにおけるAC電流波形とフーリエ変換によるパワースペクトルを示すグラフ図である。It is a graph which shows the AC current waveform in the unit B, and the power spectrum by a Fourier transform. ターゲット電流値変更モードによりターゲット電流値を変更した場合の放電状態を説明するためのグラフ図である。It is a graph for demonstrating the discharge state at the time of changing a target current value by target current value change mode. 画像形成装置の他の例の要部の概略制御態様を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the general | schematic control aspect of the principal part of the other example of an image forming apparatus. 放電電流最適化制御の他の例を説明するためのグラフ図である。It is a graph for demonstrating the other example of discharge current optimization control.

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。   The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.

[実施例1]
1.画像形成装置の全体的な構成及び動作
図1は、本発明の一実施例に係る画像形成装置10の概略断面図である。本実施例の画像形成装置10は、接触帯電方式を採用した電子写真方式のレーザビームプリンタである。
[Example 1]
1. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 10 according to the present exemplary embodiment is an electrophotographic laser beam printer that employs a contact charging method.

画像形成装置10は、像担持体としての回転可能なドラム型(円筒形)の電子写真感光体である感光ドラム1を有する。本実施例では、感光ドラム1は、帯電特性が負帯電性の有機光導電体(OPC)である。この感光ドラム1は、外径が30mmであり、中心支軸を中心に200mm/secのプロセススピード(周速度)で図中矢印R1方向に回転駆動される。また、この感光ドラム1は、アルミニウム製シリンダ(導電性ドラム基体)の表面に、光電荷発生層と、電荷輸送層(厚さ約20μm)と、を下から順に塗り重ねて構成されている。   The image forming apparatus 10 includes a photosensitive drum 1 that is a rotatable drum type (cylindrical) electrophotographic photosensitive member as an image carrier. In this embodiment, the photosensitive drum 1 is an organic photoconductor (OPC) having a negative charging property. This photosensitive drum 1 has an outer diameter of 30 mm, and is driven to rotate in the direction of arrow R1 in the figure at a process speed (circumferential speed) of 200 mm / sec around the center support shaft. The photosensitive drum 1 is configured by coating a photocharge generation layer and a charge transport layer (thickness of about 20 μm) on the surface of an aluminum cylinder (conductive drum base) in order from the bottom.

画像形成装置10は、感光ドラム1の表面を略一様に帯電処理する、帯電手段としての帯電ローラ2を有する。帯電ローラ2は、感光ドラム1との間の微小な空隙(ギャップ)において生じる放電現象を利用して感光ドラム1を帯電処理する。本実施例では、帯電ローラ2は、長手方向(回転軸線方向)の長さが320mmであり、直径が14mmである。この帯電ローラ2は、芯金(芯材)2aと、芯金2aの周囲に弾性体としてのゴムで形成された弾性層(ゴム層)2bと、を有するゴムローラである。帯電ローラ2は、所定の押圧力で感光ドラム1の表面に接触させられ、感光ドラム1の回転によって従動して回転する。帯電ローラ2の芯金2aには、帯電電圧印加手段としての帯電電源(高圧電源)PS1により、所定の条件の帯電電圧(帯電バイアス)が印加される。本実施例では、帯電電源PS1は、図3に示すように、DC電源12とAC電源13とを有する。回転する感光ドラム1の表面は、帯電バイアスが印加された帯電ローラ2によって、所定の極性(本実施例では負極性)の所定の電位に帯電処理される。本実施例では、帯電ローラ2には、帯電バイアスとして、−600VのDCバイアスと、充分に安定して放電するピーク間電圧のACバイアスと、が重畳された振動電圧が印加される。これにより、感光ドラム1の表面電位は、−600Vに略一様に帯電処理される。具体的なACバイアスの設定については後述して詳しく説明する。感光ドラム1の回転方向において、感光ドラム1上の帯電ローラ2により帯電処理される位置が帯電部(帯電位置)aである。   The image forming apparatus 10 includes a charging roller 2 as a charging unit that charges the surface of the photosensitive drum 1 substantially uniformly. The charging roller 2 charges the photosensitive drum 1 using a discharge phenomenon that occurs in a small gap (gap) between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1. In this embodiment, the charging roller 2 has a length in the longitudinal direction (rotation axis direction) of 320 mm and a diameter of 14 mm. The charging roller 2 is a rubber roller having a metal core (core material) 2a and an elastic layer (rubber layer) 2b formed of rubber as an elastic body around the metal core 2a. The charging roller 2 is brought into contact with the surface of the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force, and is rotated by the rotation of the photosensitive drum 1. A charging voltage (charging bias) under a predetermined condition is applied to the cored bar 2a of the charging roller 2 by a charging power source (high voltage power source) PS1 as a charging voltage applying means. In this embodiment, the charging power source PS1 includes a DC power source 12 and an AC power source 13 as shown in FIG. The surface of the rotating photosensitive drum 1 is charged to a predetermined potential having a predetermined polarity (negative polarity in this embodiment) by a charging roller 2 to which a charging bias is applied. In this embodiment, a vibration voltage in which a DC bias of −600 V and an AC bias of a peak-to-peak voltage that discharges sufficiently stably are superimposed on the charging roller 2 as a charging bias. As a result, the surface potential of the photosensitive drum 1 is substantially uniformly charged to −600V. Specific AC bias setting will be described in detail later. A charging portion (charging position) a is a position where the charging roller 2 on the photosensitive drum 1 is charged in the rotation direction of the photosensitive drum 1.

画像形成装置10は、帯電処理された感光ドラム1の表面に静電潜像を形成する、露光手段(情報書き込み手段)としての露光装置3を有する。本実施例では、露光装置3は半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。露光装置3は、画像読み取り装置(図示せず)などのホスト処理装置から画像形成装置10に送られた画像信号に対応して変調されたレーザ光Lを出力して、略一様に帯電処理された回転する感光ドラム1の表面をレーザ走査露光する。このレーザ走査露光により、感光ドラム1の表面のレーザ光Lで照射された部分の電位の絶対値が低下し、回転する感光ドラム1の表面には、画像情報に対応した静電潜像(静電像)が形成される(イメージ部露光)。感光ドラム1の回転方向において、感光ドラム1上の露光装置3によってレーザ光Lが照射される位置が露光部(露光位置)bである。   The image forming apparatus 10 includes an exposure device 3 as an exposure unit (information writing unit) that forms an electrostatic latent image on the surface of the charged photosensitive drum 1. In this embodiment, the exposure apparatus 3 is a laser beam scanner using a semiconductor laser. The exposure device 3 outputs a laser beam L that is modulated in response to an image signal sent from the host processing device such as an image reading device (not shown) to the image forming device 10 and performs a substantially uniform charging process. The surface of the rotated photosensitive drum 1 is subjected to laser scanning exposure. By this laser scanning exposure, the absolute value of the potential of the portion irradiated with the laser light L on the surface of the photosensitive drum 1 is reduced, and an electrostatic latent image (static image) corresponding to image information is displayed on the surface of the rotating photosensitive drum 1. (Image) is formed (image portion exposure). In the rotation direction of the photosensitive drum 1, the position where the exposure apparatus 3 on the photosensitive drum 1 is irradiated with the laser light L is an exposure portion (exposure position) b.

画像形成装置10は、感光ドラム1上の静電潜像にトナーを供給し、静電潜像をトナー像(現像剤像)として現像する、現像手段としての現像装置4を有する。本実施例では、現像装置4は、非磁性トナー粒子(トナー)と磁性キャリア粒子(キャリア)とを含む二成分現像剤による磁気ブラシを感光ドラム1に接触させながら現像を行う、二成分接触現像方式を採用している。現像装置4は、現像剤担持体としての非磁性の現像スリーブ4aと、現像剤を収容する現像容器4bと、を有する。現像スリーブ4aには、現像電圧印加手段としての現像電源(高圧電源)PS2により、所定の条件の現像電圧(現像バイアス)が印加される。現像容器4b内から現像スリーブ4a上に供給された現像剤は、現像スリーブ4aが回転駆動されることで感光ドラム1との対向部に搬送される。そして、現像バイアスによる電界によって、現像剤のトナーが感光ドラム1の表面の静電潜像に対応して選択的に感光ドラム1に付着し、静電潜像がトナー像として現像される。本実施例では、現像装置4は、反転現像方式によりトナー像を形成する。つまり、略一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム1上の露光部(画像部)に、感光ドラム1の帯電極性と同極性(本実施例では負極性)に帯電したトナーが付着する。感光ドラム1の回転方向において、現像装置4の現像スリーブ4aと対向し、現像スリーブ4aからトナーが供給される感光ドラム1上の位置が現像部(現像位置)cである。   The image forming apparatus 10 includes a developing device 4 as a developing unit that supplies toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 and develops the electrostatic latent image as a toner image (developer image). In this embodiment, the developing device 4 performs development while bringing a magnetic brush made of a two-component developer containing non-magnetic toner particles (toner) and magnetic carrier particles (carrier) into contact with the photosensitive drum 1. The method is adopted. The developing device 4 includes a non-magnetic developing sleeve 4a as a developer carrying member and a developing container 4b that stores the developer. A developing voltage (developing bias) under a predetermined condition is applied to the developing sleeve 4a by a developing power source (high voltage power source) PS2 as a developing voltage applying means. The developer supplied from the inside of the developing container 4b onto the developing sleeve 4a is conveyed to a portion facing the photosensitive drum 1 when the developing sleeve 4a is rotationally driven. Then, the toner of the developer selectively adheres to the photosensitive drum 1 corresponding to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1 by the electric field due to the developing bias, and the electrostatic latent image is developed as a toner image. In this embodiment, the developing device 4 forms a toner image by a reversal development method. That is, the same polarity as the charged polarity of the photosensitive drum 1 (in this embodiment) is applied to the exposed portion (image portion) on the photosensitive drum 1 where the absolute value of the potential is reduced by being exposed after being charged substantially uniformly. Negatively charged toner adheres. A position on the photosensitive drum 1 that faces the developing sleeve 4a of the developing device 4 and is supplied with toner from the developing sleeve 4a in the rotation direction of the photosensitive drum 1 is a developing portion (developing position) c.

画像形成装置10は、転写手段としてのローラ型の転写部材である転写ローラ5を有する。転写ローラ5は、感光ドラム1に所定の押圧力で圧接され、感光ドラム1の回転によって従動して回転する。感光ドラム1の回転方向において、感光ドラム1と転写ローラ5とが接触する位置(圧接ニップ部)が転写部(転写位置)dである。この転写部dに、記録材給送部(図示せず)から所定の制御タイミングにて記録材Pが給送される。転写部dに給送された記録材Pは、回転する感光ドラム1と転写ローラ5との間に挟持されて搬送される。この時、転写ローラ5には、転写電圧印加手段としての転写電源PS3により、現像時のトナーの帯電極性(正規の帯電極性)とは逆極性(本実施例では正極性)の転写電圧(転写バイアス)が印加される。本実施例では、転写バイアスは+600Vの直流電圧である。これにより、転写部dにおいて、感光ドラム1と転写ローラ5とに挟持されて搬送されていく記録材Pの表面に、感光ドラム1上のトナー像が静電的に転写される。   The image forming apparatus 10 includes a transfer roller 5 that is a roller-type transfer member as a transfer unit. The transfer roller 5 is pressed against the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force, and is rotated by the rotation of the photosensitive drum 1. A position where the photosensitive drum 1 and the transfer roller 5 are in contact with each other in the rotation direction of the photosensitive drum 1 (pressure nip portion) is a transfer portion (transfer position) d. The recording material P is fed to the transfer portion d from the recording material feeding portion (not shown) at a predetermined control timing. The recording material P fed to the transfer part d is nipped and conveyed between the rotating photosensitive drum 1 and the transfer roller 5. At this time, the transfer roller 5 is supplied to the transfer roller 5 by a transfer power source PS3 serving as a transfer voltage application unit. The transfer voltage (transfer in the present embodiment is positive) opposite to the toner charging polarity (normal charging polarity) during development. Bias) is applied. In this embodiment, the transfer bias is a DC voltage of + 600V. Thereby, in the transfer part d, the toner image on the photosensitive drum 1 is electrostatically transferred onto the surface of the recording material P that is nipped and conveyed between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 5.

なお、画像形成装置10の構成は、感光ドラム1からトナー像を直接記録材Pに転写する構成に限定されるものではなく、感光ドラム1からトナー像を一時的に保持し搬送する中間転写体に転写し、中間転写体から記録材Pに転写する構成であってもよい。   Note that the configuration of the image forming apparatus 10 is not limited to the configuration in which the toner image is directly transferred from the photosensitive drum 1 to the recording material P, and an intermediate transfer body that temporarily holds and conveys the toner image from the photosensitive drum 1. In other words, the recording medium P may be transferred to the recording material P from the intermediate transfer member.

トナー像が転写された記録材Pは、感光ドラム1の表面から分離されて、定着手段としての熱ローラ定着装置6へと搬送される。記録材Pは、定着装置6によりトナー像の定着処理を受けて、画像形成物(プリント、コピー)として画像形成装置10の装置本体の外部に排出(出力)される。   The recording material P onto which the toner image has been transferred is separated from the surface of the photosensitive drum 1 and conveyed to a heat roller fixing device 6 as fixing means. The recording material P is subjected to a toner image fixing process by the fixing device 6, and is discharged (output) to the outside of the main body of the image forming device 10 as an image formed product (print, copy).

転写工程後に感光ドラム1の表面に残留したトナー(転写残トナー)は、クリーニング装置7によって感光ドラム2の表面から除去されて回収される。クリーニング装置7は、感光ドラム1に当接して配置されたクリーニング部材としてのクリーニングブレード7aと、回収トナー容器7bと、を有する。   The toner (transfer residual toner) remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer process is removed from the surface of the photosensitive drum 2 by the cleaning device 7 and collected. The cleaning device 7 includes a cleaning blade 7a as a cleaning member disposed in contact with the photosensitive drum 1, and a collected toner container 7b.

なお、本実施例では、転写残トナーを除去する手段としてクリーニング装置7を用いるが、例えば転写残トナーの電荷適正化手段を有し、現像装置4にて現像同時回収するクリーナレス方式を採用してもよい。   In this embodiment, the cleaning device 7 is used as a means for removing the transfer residual toner. However, for example, a cleaner-less system that has a charge optimization means for the transfer residual toner and that simultaneously collects the development with the developing device 4 is adopted. May be.

画像形成装置10には、画像形成装置10の動作を統括的に制御する制御回路11(図3)が設けられている。制御回路11は、演算制御手段としてのCPU、記憶手段としてのメモリなどを有して構成される。画像形成装置10の各部の駆動、電源PS1、PS2、PS3の出力、画像情報の処理、後述の放電電流最適化制御の動作、後述のターゲット電流値変更制御の動作などは、制御回路11により制御される。   The image forming apparatus 10 is provided with a control circuit 11 (FIG. 3) that comprehensively controls the operation of the image forming apparatus 10. The control circuit 11 includes a CPU as an arithmetic control unit and a memory as a storage unit. The control circuit 11 controls driving of each part of the image forming apparatus 10, outputs of the power supplies PS 1, PS 2, PS 3, image information processing, discharge current optimization control operation described later, target current value change control operation described later, and the like. Is done.

図2は、画像形成装置10の動作シーケンスを示す模式図である。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an operation sequence of the image forming apparatus 10.

(1)初期回転動作(前多回転工程):初期回転動作は、画像形成装置10の起動時の始動動作期間(起動動作期間、ウォーミング期間)の動作である。初期回転動作では、画像形成装置10の電源スイッチがオンされることにより、感光ドラム1の回転駆動が開始され、また定着装置6の所定温度への立ち上げなどの所定のプロセス機器の準備動作が実行される。   (1) Initial rotation operation (pre-multi-rotation process): The initial rotation operation is an operation during a start-up operation period (start-up operation period, warming period) when the image forming apparatus 10 is started up. In the initial rotation operation, when the power switch of the image forming apparatus 10 is turned on, rotation driving of the photosensitive drum 1 is started, and a preparatory operation for a predetermined process device such as starting up the fixing device 6 to a predetermined temperature is performed. Executed.

(2)印字準備回転動作(前回転工程):印字準備回転動作は、画像形成開始指示(プリント信号)が画像形成装置10に入力されてから実際に後述の印字工程が開始されるまでの間の期間の準備動作である。初期回転動作中に画像形成装置10にプリント信号が入力された場合には、印字準備回転動作は初期回転動作に引き続いて実行される。初期回転動作中にプリント信号が入力されない場合には、初期回転動作の終了後にメインモータの駆動が一旦停止されて、感光ドラム1の回転駆動が停止され、画像形成装置10はプリント信号が入力されるまでスタンバイ(待機)状態に保たれる。そして、プリント信号が入力されると、印字準備回転動作が実行される。本実施例では、この印字準備回転動作において、後述する印字工程の帯電処理におけるACバイアスを演算及び決定するプログラムが実行される。   (2) Print preparation rotation operation (pre-rotation process): The print preparation rotation operation is performed after an image formation start instruction (print signal) is input to the image forming apparatus 10 until a print process described later is actually started. This is a preparatory operation for the period. When a print signal is input to the image forming apparatus 10 during the initial rotation operation, the print preparation rotation operation is executed following the initial rotation operation. When the print signal is not input during the initial rotation operation, the drive of the main motor is temporarily stopped after the initial rotation operation is finished, the rotation drive of the photosensitive drum 1 is stopped, and the image forming apparatus 10 receives the print signal. It is kept in the standby (standby) state until When a print signal is input, a print preparation rotation operation is executed. In this embodiment, in this print preparation rotation operation, a program for calculating and determining an AC bias in the charging process of the printing process described later is executed.

(3)印字工程(画像形成工程、作像工程):印字工程は、実際にトナー像の形成、トナー像の転写が行われる期間である。所定の印字準備回転動作が終了すると、引き続いて回転する感光ドラム1に対するトナー像の形成、トナー像の記録材Pへの転写、トナー像の記録材Pへの定着が実行されて画像形成物が出力される。連続印字(連続プリント)モードの場合は、上記印字工程が所定の設定プリント枚数n枚(図示の例では3枚)分繰り返して実行される。   (3) Printing process (image forming process, image forming process): The printing process is a period during which toner image formation and toner image transfer are actually performed. When the predetermined print preparation rotation operation is completed, the toner image is formed on the rotating photosensitive drum 1, the toner image is transferred to the recording material P, and the toner image is fixed on the recording material P. Is output. In the case of the continuous printing (continuous printing) mode, the above printing process is repeatedly executed for a predetermined set number of prints n (3 in the illustrated example).

(4)紙間工程:紙間工程は、連続印字モードにおいて、一の記録材Pの後端部が転写部dを通過した後、次の記録材Pの先端部が転写部dに到達するまでの間の、転写部dに記録材Pが無い期間である。   (4) Inter-sheet process: In the inter-sheet process, in the continuous printing mode, after the trailing end of one recording material P passes through the transfer portion d, the leading end of the next recording material P reaches the transfer portion d. This is a period during which the recording material P is not present in the transfer portion d.

(5)後回転動作:後回転動作は、最後の記録材Pの印字工程が終了した後に、しばらくの間メインモータの駆動が継続されて感光ドラム1の回転駆動などが継続され、所定の後動作(整理動作、準備動作)が実行される期間である。   (5) Post-rotation operation: In the post-rotation operation, after the printing process of the last recording material P is completed, the main motor is continuously driven for a while and the photosensitive drum 1 is continuously rotated. This is a period during which operations (organization operation, preparation operation) are executed.

(6)スタンバイ(待機):所定の後回転動作が終了すると、メインモータの駆動が停止されて感光ドラム1の回転駆動が停止され、画像形成装置10は次のプリント信号が画像形成装置10に入力されるまでスタンバイ(待機)状態に保たれる。1枚だけのプリントの場合は、そのプリントの終了後に、画像形成装置10は後回転動作を経てスタンバイ状態になる。スタンバイ状態において、プリント信号が画像形成装置10に入力されると、画像形成装置10は印字準備回転動作を開始する。   (6) Standby (standby): When the predetermined post-rotation operation ends, the drive of the main motor is stopped and the rotation of the photosensitive drum 1 is stopped, and the image forming apparatus 10 sends the next print signal to the image forming apparatus 10. It is kept in a standby state until it is input. In the case of printing only one sheet, after the printing is completed, the image forming apparatus 10 goes into a standby state through a post-rotation operation. When a print signal is input to the image forming apparatus 10 in the standby state, the image forming apparatus 10 starts a print preparation rotating operation.

ここで、上記(3)の印字工程時が画像形成時であり、上記(1)の初期回転動作時、上記(2)の印字準備回転動作時、上記(4)の紙間工程時、上記(5)の後回転動作時が非画像形成時である。   Here, the time of the printing process of (3) is the time of image formation, the time of the initial rotation operation of (1), the time of printing preparation rotation operation of (2), the time of paper interval of (4), (5) The post-rotation operation is during non-image formation.

2.制御態様
図3は、本実施例の画像形成装置10の要部の概略制御態様を示すブロック図である。図3に示すように、本実施例では、帯電電源PS1は、DC電源12と、AC電源13と、測定部としての交流電流計14と、を有する。交流電流計14は、帯電電源SP1が少なくともACバイアスを帯電ローラ2に印加した時に帯電ローラ2に流れる交流電流を測定することができる。帯電電源PS1により、所定のDCバイアスと、所定の周波数のACバイアスと、が重畳された振動電圧が、芯金2aを介して帯電ローラ2に印加されることで、回転する感光ドラム1の周面が所定の極性の所定の電位に帯電処理される。制御回路11は、DC電源12が出力する直流電圧値、AC電源13が出力する交流電圧のピーク間電圧値を制御する機能を有する。また、制御回路11は、交流電流計14の測定結果を読み取って、AC電流の電流値や電流波形を記憶する機能、印字工程の帯電処理におけるACバイアスを演算及び決定するプログラムを実行する機能を有する。
2. Control Mode FIG. 3 is a block diagram showing a schematic control mode of the main part of the image forming apparatus 10 of the present embodiment. As shown in FIG. 3, in this embodiment, the charging power source PS1 includes a DC power source 12, an AC power source 13, and an AC ammeter 14 as a measurement unit. The AC ammeter 14 can measure the AC current that flows through the charging roller 2 when the charging power supply SP1 applies at least an AC bias to the charging roller 2. The charging power supply PS1 applies an oscillating voltage in which a predetermined DC bias and an AC bias having a predetermined frequency are applied to the charging roller 2 through the cored bar 2a, so that the periphery of the rotating photosensitive drum 1 is rotated. The surface is charged to a predetermined potential having a predetermined polarity. The control circuit 11 has a function of controlling the DC voltage value output from the DC power supply 12 and the peak-to-peak voltage value of the AC voltage output from the AC power supply 13. Further, the control circuit 11 has a function of reading the measurement result of the AC ammeter 14 and storing a current value and a current waveform of the AC current, and a function of executing a program for calculating and determining an AC bias in the charging process of the printing process. Have.

3.放電電流最適化制御
本実施例では、特許文献1と同様の、印字工程の帯電処理における放電電流を最適化する制御(放電電流最適化制御)が実行される。本実施例では、この放電電流最適化制御は、非画像形成時としての印字準備回転動作において実行される。なお、本実施例では、放電電流最適化制御が温度23℃、湿度50%の環境で行われる場合について説明する。
3. Discharge Current Optimization Control In this embodiment, control (discharge current optimization control) that optimizes the discharge current in the charging process of the printing process is executed, as in Patent Document 1. In the present embodiment, this discharge current optimization control is executed in the print preparation rotation operation during non-image formation. In this embodiment, the case where the discharge current optimization control is performed in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% will be described.

図4(a)は、放電電流最適化制御において取得される、印加したACバイアス(ピーク間電圧)と測定されたAC電流(平均処理後の電流値)との関係を示す。放電電流最適化制御では、まず、放電電流を算出するためのベースラインの傾きを、次のようにして算出する。つまり、印加した未放電領域のACバイアスと測定されたAC電流との関係(図4(a)中の四角プロット)から、最小二乗法により近似直線を作成し、この近似直線をベースライン(図4(a)中の直線)として、その傾きを算出する。このベースラインは、ACバイアスの印加により感光ドラム1と帯電ローラ2との接触面から流れる、放電に関与しない電流を表している。放電電流最適化制御では、次に、印加した放電領域のACバイアス(ピーク間電圧)と測定されたAC電流(平均処理後の電流値)との関係(図4(a)中の丸プロット)と、上記ベースラインと、の差分を求める。この差分を、「放電電流」と定義する。図4(b)は、印加した放電領域のACバイアスに対する、測定されたAC電流(図4(a)中の丸プロット)と上記ベースラインから予測される放電に関与しない電流との差分の関係を示す。図4(b)の縦軸が、放電電流を表している。放電電流最適化制御では、次に、図4(b)の関係に基づいて、同図中の破線矢印で示すように、ターゲット電流値に対応するACバイアスを求める。ターゲット電流値は、装置の使用状況(耐久変動)や使用環境(環境変動)などに応じて、所望のAC放電を生じさせられるように決められる。そして、放電電流最適化制御では、その求められたACバイアス(ピーク間電圧)を、印字工程の帯電処理におけるACバイアスとして設定する。従来のターゲット電流値の決定方法や本実施例におけるターゲット電流値の決定方法については、後述して詳しく説明する。   FIG. 4A shows the relationship between the applied AC bias (peak-to-peak voltage) and the measured AC current (current value after the average processing) acquired in the discharge current optimization control. In the discharge current optimization control, first, the slope of the baseline for calculating the discharge current is calculated as follows. That is, an approximate straight line is created by the least square method from the relationship between the applied AC bias in the undischarged region and the measured AC current (square plot in FIG. 4A), and this approximate straight line is used as a baseline (see FIG. The slope is calculated as a straight line in 4 (a). This baseline represents a current that does not participate in the discharge that flows from the contact surface between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 due to the application of an AC bias. In the discharge current optimization control, next, the relationship between the AC bias (voltage between peaks) of the applied discharge region and the measured AC current (current value after average processing) (circle plot in FIG. 4A). And the difference from the baseline. This difference is defined as “discharge current”. FIG. 4 (b) shows the relationship between the difference between the measured AC current (circled plot in FIG. 4 (a)) and the current not involved in the discharge predicted from the above-mentioned baseline with respect to the AC bias of the applied discharge region. Indicates. The vertical axis in FIG. 4B represents the discharge current. In the discharge current optimizing control, next, an AC bias corresponding to the target current value is obtained based on the relationship of FIG. The target current value is determined so that a desired AC discharge can be generated in accordance with the usage status (endurance fluctuation) of the apparatus and the usage environment (environment fluctuation). In the discharge current optimization control, the obtained AC bias (peak-to-peak voltage) is set as an AC bias in the charging process of the printing process. A conventional method for determining a target current value and a method for determining a target current value in the present embodiment will be described in detail later.

上記放電電流最適化制御におけるAC電流の測定方法について更に説明する。ある電圧を帯電ローラ2に印加した際の電流を測定する場合、帯電ローラ2の略1周にわたり電流のサンプリングを行い、得られた値を平均化して処理することが望ましい。この処理により、帯電ローラ2の周方向の電気抵抗のムラをキャンセルすることが可能である。本実施例では、制御回路11は、所定の測定周期ごとに帯電ローラ2に流れるAC電流を検出する(交流電流計14から読み込む)。そこで、本実施例では、この検出回数(読み込み回数)を、帯電ローラ2の外径とプロセススピードとから算出される、帯電ローラ2が1回転する時間に相当する回数とする。ただし、帯電ローラ2の1周期がAC電流の検出周期(読み込み周期)の整数倍にならないことがある。この場合には、算出された値の小数点以下を繰り上げて検出回数を決定することができる。具体的には、本実施例では、AC電流の検出は8msec毎に行われ、帯電ローラ2が1周するのにかかる時間は約220msecである。そのため、次式、220/8=27.5から、AC電流の検出回数は28回とし、その平均値をサンプリング電流とする。この場合、AC電流を28回検出する間に走行する帯電ローラ2の走行距離は、帯電ローラ2の略1周に相当するものとする。   The AC current measurement method in the discharge current optimization control will be further described. When measuring the current when a certain voltage is applied to the charging roller 2, it is desirable to sample the current over substantially one turn of the charging roller 2 and average the obtained values for processing. By this processing, it is possible to cancel the uneven electrical resistance in the circumferential direction of the charging roller 2. In this embodiment, the control circuit 11 detects the AC current flowing through the charging roller 2 at every predetermined measurement cycle (read from the AC ammeter 14). Therefore, in this embodiment, the number of times of detection (number of times of reading) is set to a number corresponding to the time required for one rotation of the charging roller 2 calculated from the outer diameter of the charging roller 2 and the process speed. However, one cycle of the charging roller 2 may not be an integral multiple of the AC current detection cycle (reading cycle). In this case, the number of detections can be determined by moving the calculated value below the decimal point. Specifically, in this embodiment, the AC current is detected every 8 msec, and the time required for the charging roller 2 to make one revolution is about 220 msec. Therefore, from the following equation, 220/8 = 27.5, the number of AC current detections is 28, and the average value is the sampling current. In this case, it is assumed that the traveling distance of the charging roller 2 that travels while detecting the AC current 28 times corresponds to approximately one turn of the charging roller 2.

なお、上述のようにサンプリング電流を求める帯電ローラ2の略1周の誤差範囲は、帯電ローラ2の周長に対して±10%の範囲であることが望ましく、帯電ローラ2の周長に対して±5%の範囲であることが更に望ましい。また、AC電流の検出回数は、10回以上であることが望ましい。   As described above, it is desirable that the error range of substantially one round of the charging roller 2 for obtaining the sampling current is within a range of ± 10% with respect to the circumferential length of the charging roller 2. More desirably, the range is ± 5%. The number of AC current detections is preferably 10 or more.

4.ターゲット電流値の設定と課題
前述のように、ターゲット電流値を決定する際には、装置の使用状況(耐久変動)や使用環境(環境変動)に対するマージンに加え、帯電ローラ2や感光ドラム1の周方向の電気抵抗のムラによる測定電流値の振れに対するマージンを設定するのが一般的である。
4). Setting of Target Current Value and Issues As described above, when determining the target current value, in addition to the margin for the usage status (endurance fluctuation) and usage environment (environment fluctuation) of the apparatus, the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 Generally, a margin is set for fluctuations in the measured current value due to uneven electrical resistance in the circumferential direction.

しかしながら、上記マージンは、実験的に求めた一定の値として設定している場合が多く、帯電ローラ2や感光ドラム1の個体差などが考慮されていない。そのため、例えば、帯電ローラ2や感光ドラム1の周方向の電気抵抗のムラが想定より大きい場合には、周方向の電気抵抗が高い部分では放電が起こらず、砂地が発生したり、帯電不良となったりする虞がある。一方、上記周方向の電気抵抗のムラが想定より小さく、マージンを小さくして良い場合にも、画一的にターゲット電流値を設定するので、過剰な電流が流れて、感光ドラム1の劣化を促進してしまう虞がある。   However, the margin is often set as a constant value obtained experimentally, and individual differences between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 are not considered. For this reason, for example, when the unevenness of the electrical resistance in the circumferential direction of the charging roller 2 or the photosensitive drum 1 is larger than expected, no discharge occurs in a portion where the electrical resistance in the circumferential direction is high, and sand or a poor charging occurs. There is a risk of becoming. On the other hand, even when the unevenness of the electrical resistance in the circumferential direction is smaller than expected and the margin may be reduced, the target current value is set uniformly, so that excessive current flows and deterioration of the photosensitive drum 1 is caused. There is a risk of promoting.

図5(a)は、ある感光ドラム1及び帯電ローラ2を組み合わせたユニット(これを「ユニットA」とする。)において、帯電ローラ2にあるACバイアスを印加したときのAC電流波形を示したものである。AC電流波形は、上述の放電電流最適化制御におけるAC電流の測定方法と同様に、帯電ローラ2が略1周する間にAC電流を複数回(本実施例では28回)検出すると共に、上述の平均処理は行わないようにすることで取得することができる。なお、ユニットAには、周方向の電気抵抗のムラが比較的大きい帯電ローラ2が組み込まれていることが予め判明している。ここで、図中のXは、帯電ローラ2の周長と装置のプロセススピードとから求められる、帯電ローラ2が1周するのにかかる時間(周期)を表している。この周期Xと比較すると、図5(a)のAC電流波形には、帯電ローラ2の周方向の電気抵抗のムラに起因するAC電流の振れ(周期ムラ)があることがわかる。また、図5(a)のAC電流波形では、例えばYa点、Za点のように、AC電流の周期ムラにおけるAC電流の振れは比較的大きいことがわかる。   FIG. 5A shows an AC current waveform when an AC bias is applied to the charging roller 2 in a unit in which a certain photosensitive drum 1 and the charging roller 2 are combined (this is referred to as “unit A”). Is. Similar to the AC current measurement method in the discharge current optimization control described above, the AC current waveform is detected a plurality of times (28 times in the present embodiment) while the charging roller 2 makes one round, and the AC current waveform is also described above. Can be obtained by not performing the average processing. In addition, it has been found in advance that the charging roller 2 having relatively large unevenness in electrical resistance in the circumferential direction is incorporated in the unit A. Here, X in the figure represents the time (cycle) required for the charging roller 2 to make one rotation, which is obtained from the circumferential length of the charging roller 2 and the process speed of the apparatus. Compared with the period X, it can be seen that the AC current waveform in FIG. 5A has AC current fluctuation (periodic unevenness) due to the uneven electrical resistance in the circumferential direction of the charging roller 2. Further, in the AC current waveform of FIG. 5A, it can be seen that the fluctuation of the AC current due to the AC current periodic unevenness is relatively large, for example, at the Ya point and the Za point.

次に、図5(b)は、上記ユニットAとは異なる感光ドラム1及び帯電ローラ2を組み合わせたユニット(これを「ユニットB」とする。)において、帯電ローラ2にユニットAの場合と同じACバイアスを印加したときのAC電流波形を示したものである。ユニットBにおいても、ユニットAにおけるAC電流波形(図5(a))と同様に、AC電流の振れ(周期ムラ)があることがわかる。しかし、図5(b)のAC電流波形では、例えばYb点、Zb点のように、AC電流の周期ムラにおけるAC電流の振れは比較的小さいことがわかる。   Next, FIG. 5B is the same as the case of the unit A in the charging roller 2 in a unit (this unit is referred to as “unit B”) in which the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 different from the unit A are combined. 2 shows an AC current waveform when an AC bias is applied. It can be seen that the unit B also has an AC current fluctuation (period irregularity) as in the AC current waveform in the unit A (FIG. 5A). However, in the AC current waveform of FIG. 5B, it can be seen that the fluctuation of the AC current due to the AC current periodic unevenness is relatively small, for example, at the Yb point and the Zb point.

図6(a)、(b)は、それぞれユニットA、ユニットBにおいて、帯電ローラ2にターゲット電流値を35μAとして放電領域のACバイアスを印加したときのAC電流波形を示す。また、図7(a)、(b)は、それぞれユニットA、ユニットBにおいて、帯電ローラ2にターゲット電流値を22μAとして放電領域のACバイアスを印加したときのAC電流波形を示す。図6、図7の縦軸は、放電電流のスケールとなっている。   6A and 6B show AC current waveforms when the AC bias in the discharge region is applied to the charging roller 2 with the target current value set to 35 μA in the unit A and the unit B, respectively. 7A and 7B show AC current waveforms when the AC bias of the discharge region is applied to the charging roller 2 with the target current value set to 22 μA in the unit A and the unit B, respectively. The vertical axis of FIGS. 6 and 7 is a scale of the discharge current.

図6、図7に示すように、温度23℃、湿度50%の環境においては、ターゲット電流値には、20μAのマージンが設けられている。このマージン(以下、「抵抗変動マージン」ともいう。)は、装置の使用状況(耐久変動)や使用環境(環境変動)による帯電ローラ2や感光ドラム1の電気抵抗の変動などで放電電流が変動することに対するマージンとして、予め決められたものである。   As shown in FIGS. 6 and 7, in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%, the target current value has a margin of 20 μA. This margin (hereinafter also referred to as “resistance variation margin”) is a fluctuation in the discharge current due to fluctuations in the electrical resistance of the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 depending on the usage status (endurance variation) of the apparatus and the usage environment (environmental variation). This is a predetermined margin.

図6(a)に示すように、ターゲット電流値が35μAの場合、ユニットAにおけるAC電流波形には、約35μAの放電電流を中心にして、約19μAのレンジのAC電流の振れが見られる。そのため、そのAC電流の振れの下限は、約25.5μAである。すなわち、20μAの抵抗変動マージンに対して、更に約5.5μAのマージンがあることになる。したがって、やや過剰な放電電流の設定になっていることがわかる。   As shown in FIG. 6A, when the target current value is 35 μA, the AC current waveform in the unit A shows a fluctuation of the AC current in the range of about 19 μA centering on the discharge current of about 35 μA. Therefore, the lower limit of the AC current fluctuation is about 25.5 μA. That is, there is an additional margin of about 5.5 μA for a resistance variation margin of 20 μA. Therefore, it can be seen that a slightly excessive discharge current is set.

また、図6(b)に示すように、ターゲット電流値が35μAの場合、ユニットBにおけるAC電流波形には、約35μAの放電電流を中心にして、約4μAのレンジのAC電流の振れが見られる。そのため、そのAC電流の振れの下限は、約33μAである。すなわち、20μAの抵抗変動マージンに対して、更に約13μAのマージンがあることになる。したがって、かなり過剰な放電電流の設定になっていることがわかる。   As shown in FIG. 6B, when the target current value is 35 μA, the AC current waveform in unit B shows a fluctuation of AC current in the range of about 4 μA centering on the discharge current of about 35 μA. It is done. Therefore, the lower limit of the AC current fluctuation is about 33 μA. That is, there is a margin of about 13 μA for the resistance variation margin of 20 μA. Therefore, it can be seen that a considerably excessive discharge current is set.

次に、図7(a)に示すように、ターゲット電流値が22μAの場合、ユニットAにおけるAC電流波形には、約22μAの放電電流を中心にして、約19μAのレンジのAC電流の振れが見られる。そのため、そのAC電流の振れの下限は、約12.5μAである。すなわち、20μAの抵抗変動マージンに対して、約7.5μA不足していることになる。したがって、装置の使用状況や使用環境などで変動する、感光ドラム1や帯電ローラ2の電気抵抗によっては、放電電流が不足し、砂地や帯電不良を引き起こす可能性がある。   Next, as shown in FIG. 7A, when the target current value is 22 μA, the AC current waveform in unit A has a fluctuation of AC current in the range of about 19 μA centering on the discharge current of about 22 μA. It can be seen. Therefore, the lower limit of the AC current fluctuation is about 12.5 μA. That is, about 7.5 μA is insufficient for a resistance variation margin of 20 μA. Therefore, depending on the electrical resistance of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 which varies depending on the usage status and usage environment of the apparatus, the discharge current may be insufficient, which may cause sand and poor charging.

また、図7(b)に示すように、ターゲット電流値が22μAの場合、ユニットBにおけるAC電流波形には、約22μAの放電電流を中心にして、約4μAのレンジのAC電流の振れが見られる。そのため、そのAC電流の振れの下限は、約20μAである。すなわち、20μAの抵抗変動マージンに対して、上記AC電流の振れの下限がほぼ同等の値になっている。したがって、理想的な放電電流の設定になっていることがわかる。   As shown in FIG. 7B, when the target current value is 22 μA, the AC current waveform in unit B shows a fluctuation of AC current in the range of about 4 μA centering on the discharge current of about 22 μA. It is done. Therefore, the lower limit of the AC current fluctuation is about 20 μA. That is, for the resistance fluctuation margin of 20 μA, the lower limit of the AC current fluctuation is almost the same value. Therefore, it can be seen that an ideal discharge current is set.

このように、感光ドラム1と帯電ローラ2との組み合わせによって、AC電流の振れが大きく変わる場合がある。そのため、画一的にターゲット電流値を決めてしまうと、マージンを大きく取りすぎたり、逆に不足したりする場合があることがわかる。   Thus, the AC current fluctuation may vary greatly depending on the combination of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2. Therefore, it can be seen that if the target current value is determined uniformly, the margin may be excessively large or conversely insufficient.

そこで、本実施例では、上述の放電電流最適化制御に先立って、放電電流最適化制御のターゲット電流値を変更する制御(ターゲット電流値変更モード)を実行する。ターゲット電流値変更モードでは、AC電流の振れを測定し、測定されたAC電流の振れの大きさに応じて、放電電流最適化制御のターゲット電流値を変更する。以下に、このターゲット電流値変更モードについて詳細に説明する。   Therefore, in this embodiment, control (target current value change mode) for changing the target current value of the discharge current optimization control is executed prior to the above-described discharge current optimization control. In the target current value change mode, the AC current fluctuation is measured, and the target current value of the discharge current optimization control is changed according to the measured magnitude of the AC current fluctuation. The target current value change mode will be described in detail below.

5.ターゲット電流値変更モード
図8は、本実施例におけるターゲット電流値変更モード及び放電電流最適化制御を含む動作のフローチャートである。
5. Target Current Value Change Mode FIG. 8 is a flowchart of operations including the target current value change mode and the discharge current optimization control in the present embodiment.

まず、制御回路11は、非画像形成時(本実施例では前回転工程時)に、ターゲット電流値変更モードを行うタイミングであるか否かを判断する(S1)。本実施例では、感光ドラム1及び帯電ローラ2を備えた、画像形成装置10の装置本体に対して着脱可能なユニット(ドラムカートリッジ)が交換された場合に、ターゲット電流値変更モードを行う設定とした。本実施例では、上記ユニットを画像形成装置10に投入し、画像形成装置10の電源を入れると、ユニットAに取り付けられた交換検知手段としてのメモリタグなどのユニット検知機構により、ユニットが交換されたことが検知される。制御回路11は、そのユニット検知機構の検知結果に基づいて、ターゲット電流値変更モードを行うタイミングであるか否かを判断することができる。   First, the control circuit 11 determines whether it is time to perform the target current value change mode during non-image formation (in the present embodiment, during the pre-rotation process) (S1). In the present embodiment, when the unit (drum cartridge) that includes the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 and is detachable from the apparatus main body of the image forming apparatus 10 is replaced, the target current value change mode is set. did. In this embodiment, when the unit is inserted into the image forming apparatus 10 and the image forming apparatus 10 is turned on, the unit is replaced by a unit detection mechanism such as a memory tag attached to the unit A as a replacement detection unit. Is detected. Based on the detection result of the unit detection mechanism, the control circuit 11 can determine whether it is time to perform the target current value change mode.

なお、ターゲット電流値変更モードは、本実施例のように感光ドラム1と帯電ローラ2とが同時に交換された場合に行われることに限定されるものではない。例えば、帯電ローラ2のみが交換された場合又は感光ドラム1のみが交換された場合の少なくとも一方において、ターゲット電流値変更モードを行う設定としてもよい。また、画像形成装置10の電源がONになったタイミング、あるいは画像形成装置10の使用環境が一定以上変動した場合などに、ターゲット電流値変更モードを行う設定としてもよい。さらに、装置の使用状況に応じて、ターゲット電流値変更モードを行う設定としてもよい。例えば、感光ドラム1又は帯電ローラ2の使用量(回転時間、回転数など)が所定の閾値を超えるごとに、ターゲット電流値変更モードを行うことができる。また、ターゲット電流値変更モードは、前回転工程時に実行することに限定されるものではなく、非画像形成時であれば任意のタイミングで実行することができる。   The target current value change mode is not limited to being performed when the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 are simultaneously replaced as in the present embodiment. For example, the target current value change mode may be set in at least one of the case where only the charging roller 2 is replaced or the case where only the photosensitive drum 1 is replaced. Alternatively, the target current value change mode may be set to be performed when the power of the image forming apparatus 10 is turned on or when the usage environment of the image forming apparatus 10 fluctuates more than a certain level. Furthermore, it is good also as a setting which performs target current value change mode according to the use condition of an apparatus. For example, the target current value change mode can be performed each time the usage amount (rotation time, rotation speed, etc.) of the photosensitive drum 1 or the charging roller 2 exceeds a predetermined threshold. Further, the target current value change mode is not limited to being executed at the time of the pre-rotation process, and can be executed at any timing as long as it is during non-image formation.

制御回路11は、S1においてターゲット電流値変更モードを行うタイミングでないと判断した場合には(S1のNo)、ターゲット電流値の変更は行わず、放電電流最適化制御を行い(S5)、処理を終了する。   If the control circuit 11 determines in S1 that it is not the timing for performing the target current value change mode (No in S1), it does not change the target current value, performs discharge current optimization control (S5), and performs the process. finish.

一方、制御回路11は、S1においてターゲット電流値変更モードを行うタイミングであると判断した場合には(S1のYes)、AC電流波形の取り込みを行う(S2)。つまり、感光ドラム1及び帯電ローラ2を回転させながら、帯電電源SP1により帯電ローラ2にACバイアスを印加し、その際のAC電流を交流電流計14により測定する。そして、測定結果としてのAC電流波形を、制御回路11が備えたメモリに格納する。AC電流波形は、帯電ローラ2と感光ドラム1とがそれぞれ複数回回転する期間のAC電流を測定することで取得することが好ましい。ただし、一般的な系においては、帯電ローラ2の外径よりも感光ドラム1の外径の方が大きいため、その場合には感光ドラム1が複数回回転する期間のAC電流を測定するようにすればよい。本実施例では、AC電流の測定は約2秒間行われ、この時間は感光ドラム1が約4.2回転する時間、帯電ローラ2が約9.1回転する時間に相当する。なお、制御に要する時間が必要以上に長くならないように、AC電流を測定する時間は、典型的には、帯電ローラ2と感光ドラム1とがそれぞれ10回転する時間以下が好適である。   On the other hand, if the control circuit 11 determines that it is time to perform the target current value change mode in S1 (Yes in S1), the control circuit 11 captures an AC current waveform (S2). That is, while rotating the photosensitive drum 1 and the charging roller 2, an AC bias is applied to the charging roller 2 by the charging power source SP 1, and the AC current at that time is measured by the AC ammeter 14. Then, the AC current waveform as the measurement result is stored in a memory provided in the control circuit 11. The AC current waveform is preferably obtained by measuring the AC current during a period in which the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 rotate a plurality of times. However, in the general system, since the outer diameter of the photosensitive drum 1 is larger than the outer diameter of the charging roller 2, in that case, the AC current during the period in which the photosensitive drum 1 rotates a plurality of times is measured. do it. In this embodiment, the AC current is measured for about 2 seconds, and this time corresponds to the time required for the photosensitive drum 1 to rotate about 4.2 and the time for the charging roller 2 to rotate about 9.1. Note that the time for measuring the AC current is typically less than the time for which the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 each rotate 10 times so that the time required for control does not become longer than necessary.

なお、本実施例では、AC電流波形を取得する際には、どのような感光ドラム1と帯電ローラ2との組み合わせにおいても安定したAC放電を発生させられると予測される、放電開始電圧Vthの2倍よりも十分に大きなACバイアスを印加することが好ましい。本実施例の構成では、放電開始電圧Vthは、温度23℃、湿度50%の環境で約550Vである。例えば図6に示すターゲット電流値35μAに対応するACバイアスとすることができる。また、本実施例では、AC電流波形を取得する際には、画像形成時と同等のDCバイアスも重畳して印加する。ただし、AC電流波形の取り込みを行う際には、DCバイアスを重畳して印加しなくてもよい。   In this embodiment, when the AC current waveform is acquired, the discharge start voltage Vth, which is predicted to generate a stable AC discharge in any combination of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2, is obtained. It is preferable to apply an AC bias sufficiently larger than twice. In the configuration of this embodiment, the discharge start voltage Vth is about 550 V in an environment with a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%. For example, an AC bias corresponding to a target current value of 35 μA shown in FIG. 6 can be used. In this embodiment, when an AC current waveform is acquired, a DC bias equivalent to that at the time of image formation is also superimposed and applied. However, when the AC current waveform is captured, the DC bias need not be superimposed and applied.

次に、制御回路11は、取得したAC電流波形におけるAC電流の振れの大きさを求める処理を行う(S3)。本実施例では、取得したAC電流波形をフーリエ変換でパワースペクトルに変換し、AC電流の振れの周期に関する情報としての周波数と、AC電流の振れの大きさに関する情報としての振れ量との関係を求める。ここでは、AC電流の振れの大きさに関する情報としてのAC電流の振れ量は、AC電流波形におけるピーク間の大きさに相当するものとする。なお、ここで用いられる解析の手法は、フーリエ変換に限られるものではなく、AC電流の振れの周期と振幅とに関する情報を求められる手法であればよい。   Next, the control circuit 11 performs a process of obtaining the magnitude of the AC current fluctuation in the acquired AC current waveform (S3). In this embodiment, the acquired AC current waveform is converted into a power spectrum by Fourier transform, and the relationship between the frequency as information on the AC current fluctuation period and the fluctuation amount as information on the magnitude of the AC current fluctuation is shown. Ask. Here, the amount of AC current fluctuation as information on the magnitude of AC current fluctuation corresponds to the peak-to-peak magnitude in the AC current waveform. Note that the analysis method used here is not limited to the Fourier transform, and any method may be used as long as information on the AC current fluctuation period and amplitude can be obtained.

次いで、制御回路11は、求めたAC電流の振れの周波数と振れ量との関係に基づいて、その後の放電電流最適化制御のターゲット電流値を変更する処理を行う(S4)。本実施例では、上記関係においてAC電流の振れ量が最大となる場合の該振れ量(以下、「最大振れ量」ともいう。)を求め、その最大振れ量に応じて、その後の放電電流最適化制御のターゲット電流値を変更する。より具体的には、本実施例では、最大振れ量Iamp[μA]とターゲット電流値Itgt[μA]との関係を表す下記式(1)によりターゲット電流値を算出し、その算出された値に放電電流最適化制御のターゲット電流値を変更する。なお、下記式(1)中のαは最大振れ量Iamp[μA]とターゲット電流値Itgt[μA]との関係の係数であり、本実施例の画像形成装置10においては、α=0.5である。また、下記式(1)中のIenvは、所定の環境における補正値(上記抵抗変動マージンに相当)であり、例えば本実施例の温度23℃、湿度50%の環境においては、20[μA]である。
Itgt=α×Iamp+Ienv ・・・(1)
Next, the control circuit 11 performs a process of changing the target current value of the subsequent discharge current optimization control based on the relationship between the obtained AC current fluctuation frequency and fluctuation amount (S4). In the present embodiment, the amount of shake (hereinafter also referred to as “maximum amount of shake”) when the amount of shake of the AC current is maximum in the above relationship is obtained, and the discharge current optimum thereafter is determined according to the maximum amount of shake. Change the target current value for control. More specifically, in the present embodiment, the target current value is calculated by the following formula (1) representing the relationship between the maximum shake amount Iamp [μA] and the target current value Itgt [μA], and the calculated value is Change the target current value for discharge current optimization control. In the following formula (1), α is a coefficient of the relationship between the maximum shake amount Iamp [μA] and the target current value Itgt [μA]. In the image forming apparatus 10 of the present embodiment, α = 0.5. It is. Further, Ienv in the following formula (1) is a correction value (corresponding to the resistance fluctuation margin) in a predetermined environment. For example, in the environment of the present embodiment at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%, 20 [μA]. It is.
Itgt = α × Iamp + Ienv (1)

そして、制御回路11は、S4にて算出されたターゲット電流値の設定で放電電流最適化制御を行い(S5)、処理を終了する。S2〜S4の処理が、ターゲット電流値変更モードに相当する。   Then, the control circuit 11 performs discharge current optimization control with the setting of the target current value calculated in S4 (S5), and ends the process. The processing of S2 to S4 corresponds to the target current value change mode.

なお、ターゲット電流値は、上述のような式により算出することに限定されるものではない。例えば、予め、複数段階のAC電流の振れの大きさの範囲毎にそれぞれターゲット電流値を設定しておき、測定されたAC電流の振れの大きさに応じていずれかのターゲット電流値を選択的に用いるようにしてもよい。   The target current value is not limited to being calculated by the above formula. For example, a target current value is set in advance for each range of magnitudes of AC current fluctuations in a plurality of stages, and one of the target current values is selectively selected according to the measured magnitude of AC current fluctuation. You may make it use for.

ここで、上述のユニットA及びユニットBについて、本実施例のターゲット電流値変更モードを適用した場合について説明する。   Here, the case where the target current value change mode of the present embodiment is applied to the above-described unit A and unit B will be described.

ユニットAにおいては、図9(a)のようなAC電流波形が得られる。また、このAC電流波形は、フーリエ変換処理により、図9(b)のようなパワースペクトルに変換される。ここで、パワースペクトルの横軸は周波数、縦軸はAC電流の振れ量である。図9(b)においてAC電流の振れ量が最大であるピークの周波数を読み取ると、4.55Hzであり、この値は帯電ローラ2の約1周分の周期に相当する。すなわち、ユニットAにおいては、帯電ローラ2に起因するAC電流の振れが最も大きいことがわかる。ちなみに、AC電流の振れ量が2番目に大きいピークの周波数は2.12Hzであり、この値は感光ドラム1の約1周分の周期に相当する。このように、帯電ローラ2と感光ドラム1とが複数回転する間のAC電流を検知すると、感光ドラム1及び帯電ローラ2のそれぞれの回転周期に対応して、AC電流の振れが大きくなることが一般的である。フーリエ変換によれば、このようなAC電流の振れをより明確に検出することができる。図9(b)において最大振れ量の値を読み取ると、19μAである。したがって、ターゲット電流値は、上記式(1)に、α=0.5、Ienv=20[μA]、Iamp=19[μA]を代入して、Itgt=29.5[μA]と求められる。   In the unit A, an AC current waveform as shown in FIG. 9A is obtained. The AC current waveform is converted into a power spectrum as shown in FIG. 9B by Fourier transform processing. Here, the horizontal axis of the power spectrum is the frequency, and the vertical axis is the fluctuation amount of the AC current. In FIG. 9B, the peak frequency at which the amount of fluctuation of the AC current is maximum is 4.55 Hz, and this value corresponds to a period of about one turn of the charging roller 2. That is, in unit A, it can be seen that the AC current fluctuation caused by the charging roller 2 is the largest. Incidentally, the frequency of the peak with the second largest amount of AC current fluctuation is 2.12 Hz, and this value corresponds to a period of about one round of the photosensitive drum 1. As described above, when the AC current is detected while the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 are rotated a plurality of times, the fluctuation of the AC current may increase corresponding to the respective rotation cycles of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2. It is common. According to the Fourier transform, such AC current fluctuation can be detected more clearly. When the value of the maximum shake amount is read in FIG. 9B, it is 19 μA. Therefore, the target current value is obtained as Itgt = 29.5 [μA] by substituting α = 0.5, Ienv = 20 [μA], and Iamp = 19 [μA] into the above formula (1).

また、ユニットBにおいては、図10(a)のようなAC電流波形が得られる。このAC電流波形は、フーリエ変換処理により、図10(b)のようなパワースペクトルに変換される。図10(b)においてAC電流の振れ量が最大であるピークの周波数を読み取ると、4.55Hzであり、この値は帯電ローラ2の約1周分の周期に相当する。すなわち、ユニットBにおいても、ユニットAの場合と同様に、帯電ローラ2に起因する電流の振れが最も大きいことがわかる。図10(b)において最大振れ量の値を読み取ると、4μAである。したがって、ターゲット電流値は、上記式(1)に、α=0.5、Ienv=20[μA]、Iamp=4[μA]を代入して、Itgt=22[μA]と求められる。   Further, in the unit B, an AC current waveform as shown in FIG. This AC current waveform is converted into a power spectrum as shown in FIG. 10B by Fourier transform processing. In FIG. 10B, the peak frequency at which the amount of fluctuation of the AC current is maximum is 4.55 Hz, and this value corresponds to a period of about one turn of the charging roller 2. That is, it can be seen that the unit B has the largest current fluctuation caused by the charging roller 2 as in the case of the unit A. When the value of the maximum shake amount is read in FIG. 10B, it is 4 μA. Therefore, the target current value is obtained as Itgt = 22 [μA] by substituting α = 0.5, Ienv = 20 [μA], and Iamp = 4 [μA] into the above formula (1).

図11(a)、(b)は、それぞれユニットA、ユニットBにおいて、本実施例におけるターゲット電流値変更制御により決定したターゲット電流値を出力するようにACバイアスを印加した場合のAC電流波形を示す。図11(a)、(b)の縦軸は、放電電流のスケールとなっている。上述のように、ユニットAでは、決定されたターゲット電流値は29.5μAであり、ユニットBでは決定されたターゲット電流値は22μAである。なお、図11(a)、(b)に示すように、温度23℃、湿度50%の環境においては、抵抗変動マージンとして、20μAのマージンが設けられている。   FIGS. 11A and 11B show AC current waveforms when an AC bias is applied so as to output the target current value determined by the target current value change control in this embodiment in Unit A and Unit B, respectively. Show. The vertical axis of FIGS. 11A and 11B is a discharge current scale. As described above, in unit A, the determined target current value is 29.5 μA, and in unit B, the determined target current value is 22 μA. Note that, as shown in FIGS. 11A and 11B, a margin of 20 μA is provided as a resistance variation margin in an environment where the temperature is 23 ° C. and the humidity is 50%.

図11(a)に示すように、ユニットAにおけるAC電流波形には、決定されたターゲット電流値に対応する約29.5μAの放電電流を中心にして、約19μAのレンジのAC電流の振れが見られる。そのため、そのAC電流の振れの下限は、約20μAである。すなわち、20μAの抵抗変動マージンに対して、上記AC電流の振れの下限がほぼ同等の値になっている。したがって、理想的な放電電流の設定になっていることがわかる。   As shown in FIG. 11A, the AC current waveform in the unit A has a fluctuation of AC current in the range of about 19 μA centering on the discharge current of about 29.5 μA corresponding to the determined target current value. It can be seen. Therefore, the lower limit of the AC current fluctuation is about 20 μA. That is, for the resistance fluctuation margin of 20 μA, the lower limit of the AC current fluctuation is almost the same value. Therefore, it can be seen that an ideal discharge current is set.

また、図11(b)に示すように、ユニットBにおけるAC電流波形には、決定されたターゲット電流値に対応する約22μAの放電電流を中心にして、約4μAのレンジのAC電流の振れが見られる。そのため、そのAC電流の振れの下限は、約20μAである。すなわち、20μAの抵抗変動マージンに対して、上記AC電流の振れの下限がほぼ同等の値になっている。したがって、理想的な放電電流の設定になっていることがわかる。   Further, as shown in FIG. 11B, the AC current waveform in the unit B has an AC current fluctuation in the range of about 4 μA centering on the discharge current of about 22 μA corresponding to the determined target current value. It can be seen. Therefore, the lower limit of the AC current fluctuation is about 20 μA. That is, for the resistance fluctuation margin of 20 μA, the lower limit of the AC current fluctuation is almost the same value. Therefore, it can be seen that an ideal discharge current is set.

一方、図6、図7を参照して説明した、固定のターゲット電流値で放電電流最適化制御が行われた場合を、それぞれ比較例1、比較例2とする。具体的には、前述のように比較例1ではターゲット電流値を35μA、比較例2ではターゲット電流値を22μAで固定として放電電流最適化制御を行った。図6、図7に示す比較例1、比較例2の結果については、前述した通りであるため、ここでは繰り返しの説明は省略する。   On the other hand, the case where the discharge current optimization control is performed with the fixed target current value described with reference to FIGS. 6 and 7 is referred to as Comparative Example 1 and Comparative Example 2, respectively. Specifically, as described above, discharge current optimization control was performed with the target current value fixed at 35 μA in Comparative Example 1 and the target current value fixed at 22 μA in Comparative Example 2. Since the results of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 shown in FIGS. 6 and 7 are as described above, repeated description is omitted here.

以上の結果をまとめると、表1のようになる。   The above results are summarized as shown in Table 1.

比較例1では、比較的大きいターゲット電流が設定されており、AC電流の振れ量が大きい場合でも、最小の放電電流が抵抗変動マージンを下回らないため、砂地や帯電不良が発生しない。しかしながら、放電電流が大きいため、感光ドラム1や帯電ローラ2への放電ダメージが大きく、装置や部材の寿命が短くなる傾向がある。また、放電生成物に起因して、画像流れや、感光ドラム1とクリーニングブレード7aとの摩擦力の増大によるクリーニングブレード7aのメクレなどが発生しやすくなる傾向がある。なお、画像流れやクリーニングブレード7aのメクレの対策としては、研磨剤や潤滑材としてトナーやトナーの外添剤をクリーニング部eに送り込むことが考え得られる。これにより、放電生成物を除去したり、感光ドラム1とクリーニングブレード7aとの摩擦力を低減させたりすることができる。しかし、これはトナー消費量の増加につながる虞がある。   In Comparative Example 1, a relatively large target current is set, and even when the amount of fluctuation of the AC current is large, the minimum discharge current does not fall below the resistance fluctuation margin, so that no sand or charging failure occurs. However, since the discharge current is large, the discharge damage to the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 is large, and the life of the apparatus and members tends to be shortened. In addition, due to the discharge product, there is a tendency that image flow, or a peeling of the cleaning blade 7a due to an increase in the frictional force between the photosensitive drum 1 and the cleaning blade 7a is likely to occur. As a countermeasure against the image flow and the removal of the cleaning blade 7a, it is conceivable to send toner or an external additive of toner as a polishing agent or a lubricant to the cleaning unit e. Thereby, discharge products can be removed, and the frictional force between the photosensitive drum 1 and the cleaning blade 7a can be reduced. However, this may lead to an increase in toner consumption.

また、比較例2では、比較的小さいターゲット電流が設定されており、感光ドラム1や帯電ローラ2への放電ダメージが小さいため、装置や部材の長寿命化が望める。また、放電生成物に起因する画像流れやクリーニングブレード7aのメクレなども発生しにくい傾向である。しかしながら、ユニットAを用いた場合など、AC電流の振れ量が大きい場合には、最小の放電電流値が抵抗変動マージンを下回ることがある。そのため、装置の使用状況や使用環境などによって感光ドラム1や帯電ローラ2の電気抵抗が変動すると、局所的に放電電流が不足する部分ができるため、砂地や帯電不良が発生する懸念がある。   Further, in Comparative Example 2, a relatively small target current is set, and discharge damage to the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 is small, so that it is possible to extend the life of the apparatus and members. In addition, there is a tendency that image flow due to the discharge product, meklet of the cleaning blade 7a, and the like hardly occur. However, when the amount of AC current fluctuation is large, such as when the unit A is used, the minimum discharge current value may fall below the resistance variation margin. For this reason, if the electrical resistance of the photosensitive drum 1 or the charging roller 2 varies depending on the usage status or usage environment of the apparatus, a portion where the discharge current is locally short is formed, and there is a concern that sand or charging failure may occur.

一方、本実施例では、AC電流波形における最大振れ量に注目し、その最大振れ量に応じて放電電流最適化制御のターゲット電流値を変更する。これにより、感光ドラム1及び帯電ローラ2の状態に応じたターゲット電流値に設定して、過不足ないAC放電を発生させることができる。具体的には、AC電流の振れが相対的に大きい場合には、ターゲット電流値を相対的に大きくして、局所的に放電電流が不足して砂地や帯電不良が発生することを抑制する。一方、AC電流の振れが相対的に小さい場合には、ターゲット電流値を相対的に小さくして、必要以上に放電させないことで放電ダメージの軽減による装置や部材の長寿命化を図ることができる。また、画像流れやクリーニングブレード7aのメクレの対策のためにトナー消費量が増加することを抑制することができる。   On the other hand, in the present embodiment, attention is paid to the maximum shake amount in the AC current waveform, and the target current value of the discharge current optimization control is changed according to the maximum shake amount. As a result, the target current value corresponding to the state of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 can be set to generate AC discharge that is not excessive or insufficient. Specifically, when the fluctuation of the AC current is relatively large, the target current value is relatively increased, thereby suppressing the occurrence of sand and poor charging due to local shortage of the discharge current. On the other hand, when the fluctuation of the AC current is relatively small, the life of the device or member can be extended by reducing the discharge damage by making the target current value relatively small and not discharging more than necessary. . In addition, it is possible to suppress an increase in toner consumption for the purpose of taking measures against the image flow and the peeling of the cleaning blade 7a.

このように、本実施例の画像形成装置10は、電源SP1が帯電部材2に印加する電圧を調整する調整部を有する。本実施例では、この調整部の機能は、制御回路11が有する。調整部11は、非画像形成時に、所定の期間にわたり電源SP1が帯電部材2に少なくとも交流電圧を印加した時に帯電部材2に流れる電流を測定部14によって測定させる制御を実行させる。そして、調整部11は、その制御において測定された電流の振れの大きさに基づいて、画像形成時に電源SP1が帯電部材2に印加する直流電圧と交流電圧とが重畳された振動電圧における交流電圧を調整する。本実施例では、測定部14は帯電部材2に流れる交流電流を測定可能である。そして、本実施例では、調整部11は、上記制御時において測定部14によって測定された交流電流の振れの大きさに基づいて、画像形成時に電源SP1が帯電部材2に印加する振動電圧における交流電圧を調整する。特に、本実施例では、調整部11は、画像形成時に電源SP1が帯電部材2に振動電圧を印加することで帯電部材2に流れる交流電流の目標値を変更することで、上記調整を行う。より詳細には、調整部11は、上記振れの大きさが第1の値の場合よりも、第1の値よりも大きい第2の場合の方の、上記交流電流の目標値を大きくする。特に、本実施例では、調整部11は、上記制御における測定部14による測定結果から上記振れの周期と上記振れの大きさとの関係を求め、該関係において最大である上記振れの大きさに基づいて、上記調整を行う。   As described above, the image forming apparatus 10 according to the present exemplary embodiment includes the adjusting unit that adjusts the voltage applied to the charging member 2 by the power supply SP1. In the present embodiment, the control circuit 11 has the function of the adjustment unit. The adjustment unit 11 causes the measurement unit 14 to control the current flowing through the charging member 2 when the power supply SP1 applies at least an AC voltage to the charging member 2 over a predetermined period during non-image formation. Then, the adjusting unit 11 determines the AC voltage in the oscillating voltage in which the DC voltage and the AC voltage applied by the power source SP1 to the charging member 2 during image formation are superimposed based on the magnitude of the current fluctuation measured in the control. Adjust. In the present embodiment, the measurement unit 14 can measure the alternating current flowing through the charging member 2. In the present embodiment, the adjustment unit 11 performs alternating current at the oscillating voltage that the power supply SP1 applies to the charging member 2 during image formation based on the magnitude of the alternating current fluctuation measured by the measurement unit 14 during the control. Adjust the voltage. In particular, in the present embodiment, the adjustment unit 11 performs the above-described adjustment by changing the target value of the alternating current flowing through the charging member 2 when the power supply SP1 applies the vibration voltage to the charging member 2 during image formation. More specifically, the adjusting unit 11 increases the target value of the alternating current in the second case where the magnitude of the shake is larger than the first value than in the case where the magnitude of the shake is the first value. In particular, in the present embodiment, the adjustment unit 11 obtains a relationship between the shake period and the magnitude of the shake from the measurement result by the measurement unit 14 in the control, and is based on the magnitude of the shake that is the maximum in the relationship. To make the above adjustments.

以上、本実施例によれば、AC帯電方式により感光ドラム1の帯電処理を行う場合に、帯電ローラ2や感光ドラム1の状態に応じて、帯電処理において必要十分なAC放電を生じさせることができる。   As described above, according to this embodiment, when the charging process of the photosensitive drum 1 is performed by the AC charging method, the necessary and sufficient AC discharge is generated in the charging process according to the state of the charging roller 2 and the photosensitive drum 1. it can.

[実施例2]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置と同じある。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能、構成を有する要素については、同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
[Example 2]
Next, another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of the present embodiment are the same as those of the image forming apparatus of the first embodiment. Accordingly, in the image forming apparatus of the present embodiment, elements having the same or corresponding functions and configurations as those of the image forming apparatus of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施例では、放電電流最適化制御が実施例1とは異なる。本実施例の放電電流最適化制御では、印加したACバイアス(ピーク間電圧)と、そのときに帯電ローラ2に流れるDC電流と、の関係を求める。また、その関係に基づいて、ACバイアスを増加させてもDC電流が増加しなくなるACバイアス(飽和ACバイアス)を求める。そして、印字工程の帯電処理におけるACバイアスを、その飽和ACバイアス以上のACバイアスに設定する。そのため、図12に示すように、本実施例では、帯電電源PS1に、実施例1における交流電流計14の代わりに、直流電流計15が設けられている。直流電流計15は、帯電電源SP1が少なくともDCバイアスを帯電ローラ2に印加した時に帯電ローラ2に流れる直流電流を測定することができる。   In the present embodiment, the discharge current optimization control is different from that in the first embodiment. In the discharge current optimization control of this embodiment, the relationship between the applied AC bias (peak-to-peak voltage) and the DC current flowing through the charging roller 2 at that time is obtained. Further, based on the relationship, an AC bias (saturated AC bias) is obtained in which the DC current does not increase even when the AC bias is increased. Then, the AC bias in the charging process in the printing process is set to an AC bias equal to or higher than the saturated AC bias. Therefore, as shown in FIG. 12, in this embodiment, a direct current meter 15 is provided in the charging power source PS1 instead of the alternating current ammeter 14 in the first embodiment. The direct current ammeter 15 can measure the direct current flowing through the charging roller 2 when the charging power source SP1 applies at least a DC bias to the charging roller 2.

図13を参照して、本実施例における放電電流最適化制御について更に説明する。図13は、帯電ローラ2に印加したACバイアスに対する、帯電ローラ2に流れるDC電流をプロットしたものである。ACバイアスのピーク間電圧Vppが小さいときには(図13でVpp≦400V)、帯電部aを通過する前後で感光ドラム1の表面電位が変わらないため、帯電ローラ2に流れるDC電流は0である。ACバイアスのピーク間電圧Vppを大きくしていくと、帯電ローラ2と感光ドラム1との間での放電は生じないが、感光ドラム1の電位に変化を及ぼす領域(図13で400V<Vpp≦1100V)となる。そのため、ACバイアスのピーク間電圧Vppを大きくするに従って、DC電流も大きくなる。更にACバイアスのピーク間電圧Vppを大きくしていくと(図13でVpp≧1100V)、帯電部aを通過した後の感光ドラム1の表面電位は、帯電ローラ2に印加されているDCバイアス(ここでは−600V)と同等となる。そして、これ以上ACバイアスのピーク間電圧Vppを大きくしても、感光ドラム1の表面電位は変わらなくなるので、ACバイアスのピーク間電圧Vppに対するDC電流は略一定となる。すなわち、このときには、安定したAC放電が生じていると考えられる。そこで、このDC電流が安定するACバイアス(飽和ACバイアス)を求め、その飽和ACバイアスよりも一定量だけ大きいACバイアス(ピーク間電圧)を、印字工程の帯電処理におけるACバイアスとして設定する。   With reference to FIG. 13, the discharge current optimization control in the present embodiment will be further described. FIG. 13 is a plot of the DC current flowing through the charging roller 2 against the AC bias applied to the charging roller 2. When the AC bias peak-to-peak voltage Vpp is small (Vpp ≦ 400 V in FIG. 13), the surface potential of the photosensitive drum 1 does not change before and after passing through the charging portion a, and thus the DC current flowing through the charging roller 2 is zero. When the AC bias peak-to-peak voltage Vpp is increased, no discharge occurs between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1, but a region that changes the potential of the photosensitive drum 1 (400 V <Vpp ≦ V in FIG. 13). 1100V). Therefore, the DC current increases as the AC bias peak-to-peak voltage Vpp increases. When the AC bias peak-to-peak voltage Vpp is further increased (Vpp ≧ 1100 V in FIG. 13), the surface potential of the photosensitive drum 1 after passing through the charging portion a is a DC bias applied to the charging roller 2 ( Here, it is equivalent to −600 V). Even if the AC bias peak-to-peak voltage Vpp is further increased, the surface potential of the photosensitive drum 1 does not change, so that the DC current with respect to the AC bias peak-to-peak voltage Vpp is substantially constant. That is, at this time, it is considered that stable AC discharge has occurred. Therefore, an AC bias (saturated AC bias) in which the DC current is stable is obtained, and an AC bias (voltage between peaks) larger than the saturated AC bias by a certain amount is set as an AC bias in the charging process in the printing process.

上記飽和ACバイアスよりも一定量だけ大きく設定する際のこの一定量(以下、「ACバイアスマージン」ともいう。)が、実施例1における放電電流のマージンに相当するものである。実施例1で説明したのと同様、このマージンは、帯電ローラ2や感光ドラム1の個体差によらずに固定の値とされることが多い。そのため、実施例1で説明したのと同様の課題がある。   This fixed amount (hereinafter also referred to as “AC bias margin”) when set larger than the saturated AC bias by a fixed amount corresponds to the discharge current margin in the first embodiment. As described in the first embodiment, this margin is often a fixed value regardless of individual differences between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1. Therefore, there is a problem similar to that described in the first embodiment.

そこで、本実施例では、上述の放電電流最適化制御に先立って、ACバイアスマージンを変更する制御(ACバイアスマージン変更モード)を実行する。ACバイアスマージン変更モードでは、DC電流の振れを測定し、測定されたDC電流の振れの大きさに応じて、ACバイアスマージンを変更する。   Therefore, in this embodiment, control (AC bias margin change mode) for changing the AC bias margin is executed prior to the above-described discharge current optimization control. In the AC bias margin change mode, the DC current fluctuation is measured, and the AC bias margin is changed according to the measured magnitude of the DC current fluctuation.

更に説明すると、ACバイアスマージン変更モードは、実施例1と同様に、例えば感光ドラム1及び帯電ローラ2を備えたユニットが交換された場合などに、非画像形成時(例えば前回転工程時)に、放電電流最適化制御に先立って実行される。まず、感光ドラム1及び帯電ローラ2を回転させながら、帯電電源SP1により帯電ローラ2にDCバイアスを印加して、DC電流波形を取得する。DC電流波形を取得する際に、ACバイアスを重畳して印加することができる。DC電流波形を取得する際にACバイアスを重畳して印加する場合は、DCバイアスは画像形成時と同等のDCバイアスとすることができる。また、この場合のACバイアスは、どのような感光ドラム1と帯電ローラ2との組み合わせにおいても安定したAC放電を発生させられると予測される、放電開始電圧Vthの2倍よりも十分に大きなACバイアスとすることが好ましい。ただし、DCバイアスのみを印加してDC電流波形を取得してもよい。この場合のDCバイアスは、感光ドラム1と帯電ローラ2との間に放電が生じる十分に大きいDCバイアスとすることが好ましい。また、実施例1と同様、DC電流を測定する時間は、帯電ローラ2及び感光ドラム1がそれぞれ複数回転する時間とすることが好ましい。   More specifically, the AC bias margin change mode is the same as in the first embodiment, for example, when the unit including the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 is replaced, for example, during non-image formation (for example, during the pre-rotation process). This is executed prior to the discharge current optimization control. First, while rotating the photosensitive drum 1 and the charging roller 2, a DC bias is applied to the charging roller 2 by the charging power supply SP1 to acquire a DC current waveform. When acquiring a DC current waveform, an AC bias can be superimposed and applied. When an AC bias is superimposed and applied when acquiring a DC current waveform, the DC bias can be set to the same DC bias as that during image formation. In this case, the AC bias is sufficiently larger than twice the discharge start voltage Vth, which is predicted to generate a stable AC discharge in any combination of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2. A bias is preferable. However, the DC current waveform may be acquired by applying only the DC bias. The DC bias in this case is preferably a sufficiently large DC bias that generates a discharge between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2. As in the first embodiment, it is preferable that the time for measuring the DC current is a time for each of the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 to rotate a plurality of times.

次に、取得したDC電流波形におけるDC電流の振れの大きさを求める。このとき、実施例1と同様に、フーリエ変換を利用して、DC電流の振れの周期と大きさとの関係を求め、DC電流の振れの大きさが最大となる場合の該振れの大きさ(最大振れ量)を求めることができる。そして、最大振れ量が相対的に大きい場合には、ACバイアスマージンを相対的に大きくするために、飽和ACバイアスに対して比較的多めにACバイアスを加算して、印字工程の帯電処理におけるACバイアスを設定する。一方、最大振れ量が相対的に小さい場合には、ACバイアスマージンは相対的に小さくてよいので、飽和ACバイアスに対して比較的少なめにACバイアスを加算して、印字工程の帯電処理におけるACバイアスを設定する。   Next, the magnitude of the DC current fluctuation in the acquired DC current waveform is obtained. At this time, as in the first embodiment, the relationship between the period and the magnitude of the DC current fluctuation is obtained using Fourier transform, and the magnitude of the fluctuation when the magnitude of the DC current fluctuation is maximized ( Maximum runout amount) can be obtained. When the maximum shake amount is relatively large, in order to relatively increase the AC bias margin, a relatively large amount of AC bias is added to the saturation AC bias, so that the AC bias in the charging process of the printing process is increased. Set the bias. On the other hand, when the maximum shake amount is relatively small, the AC bias margin may be relatively small. Therefore, the AC bias is added to the saturation AC bias to a relatively small amount, so that the AC bias in the charging process of the printing process is increased. Set the bias.

ACバイアスマージン変更制御で取得されるDC電流波形、あるいは決定されたACバイアスを印加した際のAC電流波形とマージンとの関係などは、実施例1にて説明したAC電流波形に関するものと同等となるため、ここでは繰り返しの説明は省略する。   The DC current waveform acquired by the AC bias margin change control or the relationship between the AC current waveform and the margin when the determined AC bias is applied is the same as that related to the AC current waveform described in the first embodiment. Therefore, repeated description is omitted here.

このように、本実施例では、調整部11は、非画像形成時に、所定の期間にわたり電源SP1が帯電部材2に少なくとも交流電圧を印加した時に帯電部材2に流れる電流を測定部15によって測定させる制御を実行させる。そして、調整部11は、その制御において測定された電流の振れの大きさに基づいて、画像形成時に電源SP1が帯電部材2に印加する直流電圧と交流電圧とが重畳された振動電圧における交流電圧を調整する。本実施例では、測定部15は帯電部材2に流れる直流電流を測定可能である。そして、本実施例では、調整部11は、上記制御時において電源SP1が帯電部材2に振動電圧を印加した時に帯電部材2に流れる直流電流を測定させる。それと共に、調整部11は上記制御時において測定部15によって測定された直流電流の振れの大きさに基づいて、画像形成時に電源SP1が帯電部材2に印加する振動電圧における交流電圧を調整する。特に、本実施例では、調整部11は、画像形成時に電源SP1が帯電部材2に印加する振動電圧における交流電圧のピーク間電圧を変更することで、上記調整を行う。より詳細には、調整部11は、上記振れの大きさが第1の値の場合よりも、第1の値よりも大きい第2の場合の方の、上記交流電圧のピーク間電圧を大きくする。   As described above, in this embodiment, the adjustment unit 11 causes the measurement unit 15 to measure the current flowing through the charging member 2 when the power supply SP1 applies at least an AC voltage to the charging member 2 over a predetermined period during non-image formation. Make control run. Then, the adjusting unit 11 determines the AC voltage in the oscillating voltage in which the DC voltage and the AC voltage applied by the power source SP1 to the charging member 2 during image formation are superimposed based on the magnitude of the current fluctuation measured in the control. Adjust. In the present embodiment, the measuring unit 15 can measure the direct current flowing through the charging member 2. In this embodiment, the adjusting unit 11 measures the direct current flowing through the charging member 2 when the power supply SP1 applies the vibration voltage to the charging member 2 during the control. At the same time, the adjusting unit 11 adjusts the AC voltage in the oscillating voltage applied to the charging member 2 by the power source SP1 during image formation based on the magnitude of the DC current fluctuation measured by the measuring unit 15 during the control. In particular, in the present embodiment, the adjustment unit 11 performs the above-described adjustment by changing the peak-to-peak voltage of the AC voltage in the oscillating voltage that the power supply SP1 applies to the charging member 2 during image formation. More specifically, the adjustment unit 11 increases the peak-to-peak voltage of the AC voltage in the second case in which the magnitude of the shake is larger than the first value than in the case of the first value. .

以上、本実施例によれば、実施例1とは放電電流制御が異なるが、実施例1と同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, although the discharge current control is different from that of the first embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

[その他]
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
[Others]
As mentioned above, although this invention was demonstrated according to the specific Example, this invention is not limited to the above-mentioned Example.

上述の実施例では、帯電部材が感光体に接触している場合について説明した。しかし、帯電ローラなどの帯電部材は、被帯電体である感光体の表面に必ずしも接触している必要はなく、近接部での放電が可能であれば、例えば数10μmの空隙(間隙)を有して非接触に近接して配置されていてもよい。このように帯電部材が感光体に近接して配置され、その近接部(上述の実施例での帯電ローラと感光体との接触部の上流、下流の間隙に対応)での放電により感光体を帯電処理する構成においても、本発明を適用することができる。   In the above-described embodiments, the case where the charging member is in contact with the photosensitive member has been described. However, a charging member such as a charging roller does not necessarily need to be in contact with the surface of the photosensitive member that is a member to be charged, and has a gap (gap) of, for example, several tens of μm if discharge is possible in the vicinity. And you may arrange | position close to non-contact. In this way, the charging member is arranged close to the photoconductor, and the photoconductor is discharged by discharge at a proximity portion thereof (corresponding to the gap upstream and downstream of the contact portion between the charging roller and the photoconductor in the above-described embodiment). The present invention can also be applied to a configuration in which charging is performed.

また、上述の実施例では、帯電部材がローラ型のものである場合について説明したが、帯電部材は例えば無端ベルト状のものであってもよい。また、上述の実施例では、像担持体がドラム型のものである場合について説明したが、像担持体は例えば無端ベルト状のものであってもよい。特に、帯電部材又は像担持体のいずれか一方が回転可能な回転体である場合に、本発明は有効である。   In the above-described embodiment, the case where the charging member is of a roller type has been described. However, the charging member may be, for example, an endless belt. In the above-described embodiments, the case where the image carrier is a drum type has been described. However, the image carrier may be an endless belt, for example. In particular, the present invention is effective when either the charging member or the image carrier is a rotatable rotating body.

1 感光ドラム
2 帯電ローラ
10 画像形成装置
11 制御回路
14 交流電流計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging roller 10 Image forming apparatus 11 Control circuit 14 AC ammeter

Claims (11)

像担持体と、
前記像担持体に接触又は近接して配置された帯電部材と、
前記帯電部材に直流電圧と交流電圧とが重畳された振動電圧を印加することのできる電源と、
前記帯電部材に流れる電流を測定する測定部と、
前記電源が前記帯電部材に印加する電圧を調整する調整部と、
を有する画像形成装置において、
前記調整部は、非画像形成時に、所定の期間にわたり前記電源が前記帯電部材に少なくとも交流電圧を印加した時に前記帯電部材に流れる電流を前記測定部によって測定させる制御を実行させ、前記制御において測定された電流の振れの大きさに基づいて、画像形成時に前記電源が前記帯電部材に印加する前記振動電圧における交流電圧を調整することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
A charging member disposed in contact with or close to the image carrier;
A power source capable of applying an oscillating voltage in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the charging member;
A measurement unit for measuring a current flowing through the charging member;
An adjustment unit for adjusting a voltage applied to the charging member by the power source;
In an image forming apparatus having
The adjustment unit executes control to cause the measurement unit to measure a current flowing through the charging member when the power source applies at least an AC voltage to the charging member over a predetermined period during non-image formation, and performs measurement in the control. An image forming apparatus that adjusts an alternating voltage in the oscillating voltage that the power source applies to the charging member during image formation based on the magnitude of the current fluctuation.
前記測定部は前記帯電部材に流れる交流電流を測定可能であり、前記調整部は、前記制御時において前記測定部によって測定された交流電流の振れの大きさに基づいて、画像形成時に前記電源が前記帯電部材に印加する前記振動電圧における交流電圧を調整することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The measuring unit is capable of measuring an alternating current flowing through the charging member, and the adjusting unit is configured so that the power source is used during image formation based on the magnitude of the alternating current shake measured by the measuring unit during the control. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an AC voltage in the oscillating voltage applied to the charging member is adjusted. 前記測定部は前記帯電部材に流れる直流電流を測定可能であり、前記調整部は、前記制御時において前記電源が前記帯電部材に前記振動電圧を印加した時に前記帯電部材に流れる直流電流を測定させ、かつ、前記調整部は前記制御時において前記測定部によって測定された直流電流の振れの大きさに基づいて、画像形成時に前記電源が前記帯電部材に印加する前記振動電圧における交流電圧を調整することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。   The measuring unit is capable of measuring a direct current flowing through the charging member, and the adjusting unit is configured to measure a direct current flowing through the charging member when the power source applies the vibration voltage to the charging member during the control. The adjusting unit adjusts the AC voltage in the oscillating voltage that the power source applies to the charging member during image formation based on the magnitude of the DC current fluctuation measured by the measuring unit during the control. The image forming apparatus according to claim 2. 前記調整部は、画像形成時に前記電源が前記帯電部材に前記振動電圧を印加することで前記帯電部材に流れる交流電流の目標値を変更することで、前記調整を行うことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。   The adjustment unit performs the adjustment by changing a target value of an alternating current flowing through the charging member by applying the vibration voltage to the charging member by the power source during image formation. The image forming apparatus according to 2. 前記調整部は、前記振れの大きさが第1の値の場合よりも、前記第1の値よりも大きい第2の場合の方の、前記交流電流の目標値を大きくすることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   The adjustment unit increases the target value of the alternating current in the second case in which the magnitude of the shake is larger than the first value than in the case of the first value. The image forming apparatus according to claim 4. 前記調整部は、画像形成時に前記電源が前記帯電部材に印加する前記振動電圧における交流電圧のピーク間電圧を変更することで、前記調整を行うことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。   4. The image formation according to claim 3, wherein the adjustment unit performs the adjustment by changing a peak-to-peak voltage of an AC voltage in the oscillating voltage applied by the power source to the charging member during image formation. apparatus. 前記調整部は、前記振れの大きさが第1の値の場合よりも、前記第1の値よりも大きい第2の場合の方の、前記交流電圧のピーク間電圧を大きくすることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。   The adjusting unit increases the peak-to-peak voltage of the AC voltage in the second case in which the magnitude of the shake is larger than the first value than in the case of the first value. The image forming apparatus according to claim 6. 前記調整部は、前記制御における前記測定部による測定結果から前記振れの周期と前記振れの大きさとの関係を求め、該関係において最大である前記振れの大きさに基づいて、前記調整を行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The adjustment unit obtains a relationship between the shake period and the magnitude of the shake from a measurement result by the measurement unit in the control, and performs the adjustment based on the magnitude of the shake that is the maximum in the relationship. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus. 前記調整部は、前記像担持体又は前記帯電部材の少なくとも一方が交換された場合に、前記調整を行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the adjustment unit performs the adjustment when at least one of the image carrier and the charging member is replaced. 前記帯電部材は回転可能であり、前記調整部は、前記制御時における前記電流の測定を、前記帯電部材が複数回回転する期間にわたり行わせることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の画像形成装置。   10. The charging member according to claim 1, wherein the charging member is rotatable, and the adjustment unit performs the measurement of the current during the control over a period in which the charging member rotates a plurality of times. The image forming apparatus described in the item. 前記像担持体は回転可能であり、前記調整部は、前記制御時における前記電流の測定を、前記像担持体が複数回回転する期間にわたり行わせることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の画像形成装置。   11. The image bearing member according to claim 1, wherein the image bearing member is rotatable, and the adjustment unit performs the measurement of the current during the control over a period in which the image bearing member rotates a plurality of times. The image forming apparatus according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114265295A (en) * 2021-12-15 2022-04-01 珠海天威飞马打印耗材有限公司 Voltage self-adaptation processing box and electronic imaging equipment

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