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JP3595437B2 - Image forming device - Google Patents

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JP3595437B2
JP3595437B2 JP24654497A JP24654497A JP3595437B2 JP 3595437 B2 JP3595437 B2 JP 3595437B2 JP 24654497 A JP24654497 A JP 24654497A JP 24654497 A JP24654497 A JP 24654497A JP 3595437 B2 JP3595437 B2 JP 3595437B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転する感光体に接触した状態で電圧が印加されることによりその感光体を帯電する接触帯電部材を備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、静電複写機,プリンタ等の画像形成装置は、被帯電体である感光体を帯電処理する帯電装置を備えているが、近年ではその帯電装置として感光体に帯電用部材である帯電ローラを接触させて帯電する接触ローラ帯電方式の帯電装置が注目されている。
このような接触ローラ帯電方式の帯電装置は、その帯電ローラの材質を、例えば感光体に接触しながら連れ回りするタイプのものでは、その感光体に接する部分を導電性のゴム材で形成している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般にゴム材は、それが置かれている環境の変化に伴って電気導電性が変化する性質があり、高温高湿のもとでは電気導電性が大きくなり、低温低湿のもとでは電気導電性が小さくなる。そのため、常に一定の電圧を帯電ローラに印加しているだけでは所望の帯電電位を得ることができなかった。
【0004】
また、一般的に電気導電性が小さくなると、帯電電位の立ち上がりも不安定になるため、帯電ローラに電圧を印加した後、感光体の表面が所望の帯電電位になるまでには多少の時間を要するようになる。そのため、感光体上への画像形成を開始するタイミングによっては、形成された画像の先端の部分の画像濃度が薄くなってしまったり、濃くなったりすることがあるという問題点があった。
【0005】
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、帯電ローラ等の接触帯電部材を有する画像形成装置が周囲の温度や湿度の環境の変化が大きな場所で使用されても、一画像中の帯電電位が一定になることにより、濃度ムラのない安定した画像が得られるようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の目的を達成するため、回転する感光体に接触した状態で電圧が印加されることによりその感光体を帯電する接触帯電部材と、その接触帯電部材の温度又はその接触帯電部材の近傍の温度を検知する温度検知手段とを備えた画像形成装置において、上記温度検知手段が検知した検知温度に応じて、接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を可変するプレ帯電時間制御手段を設けたものである。
【0007】
このようにすれば、画像形成装置が置かれた環境温度が変化することによって接触帯電部材の温度やその接触帯電部材の近傍の温度が変化すると、その接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上の帯電電位が安定するまでの帯電立ち上がり時間が変化するが、このようなときでも温度検知手段が接触帯電部材の温度又はその近傍の温度を検知し、その検知温度に応じてプレ帯電時間制御手段が接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を可変することによって、その時間を最適なものにするので、一画像中の帯電電位を一定にすることができるため、濃度ムラのない安定した画像が得られる。
【0008】
また、上記プレ帯電時間制御手段は、上記温度検知手段が検知した検知温度が所定の温度以下のときに、接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を上記検知温度が所定の温度よりも高いときに対して長くするように制御する手段であるようにするとよい。
【0009】
そうすれば、低温のもとでは電気導電性が小さくなることにより帯電電位が安定するまでの立ち上がり時間が長くなるが、そのときの上記検知温度が上記所定の温度以下であると、プレ帯電時間制御手段が接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を上記所定の温度よりも高いときに対して長くするように制御するので、一画像中の帯電電位を一定にすることができるため、濃度ムラのない安定した画像が得られる。
【0010】
さらに、上記接触帯電部材の湿度又はその接触帯電部材の近傍の湿度を検知する湿度検知手段を備えた画像形成装置において、その湿度検知手段が検知した検知湿度に応じて、接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を可変するプレ帯電時間制御手段を設けるようにしてもよい。
【0011】
そうすれば、画像形成装置が置かれた環境湿度が変化することによって接触帯電部材の湿度やその接触帯電部材の近傍の湿度が変化すると、その接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上の帯電電位が安定するまでの帯電立ち上がり時間が変化するが、このようなときでも湿度検知手段が接触帯電部材の湿度又はその近傍の湿度を検知し、その検知湿度に応じてプレ帯電時間制御手段が接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を可変することによって、その時間を最適なものにするので、一画像中の帯電電位を一定にすることができるため、濃度ムラのない安定した画像が得られる。
【0012】
また、そのプレ帯電時間制御手段は、湿度検知手段が検知した検知湿度が所定の湿度以下のときに、接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を上記検知湿度が所定の湿度よりも高いときに対して長くするように制御する手段であるようにするとよい。
【0013】
そうすれば、低湿度のもとでは電気導電性が小さくなることにより帯電電位が安定するまでの立ち上がり時間が長くなるが、そのときの上記検知湿度が上記所定の湿度以下であると、プレ帯電時間制御手段が接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を上記所定の湿度よりも高いときに対して長くするように制御するので、一画像中の帯電電位を一定にすることができるため、濃度ムラのない安定した画像が得られる。
【0014】
さらにまた、上記接触帯電部材と、その接触帯電部材の温度及び湿度又はその接触帯電部材の近傍の温度及び湿度を検知する温湿度検知手段とを備えた画像形成装置において、上記温湿度検知手段が検知した温度及び湿度に応じて、接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を可変するプレ帯電時間制御手段を設けるとよい。
【0015】
このようにすれば、環境温度や湿度が変化しても、その温度と湿度の両方を検知して、その検知した温度と湿度に応じて、接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を最適なものに細かく制御することができるので、一画像中の帯電電位を一定にすることができ、それによって濃度ムラのない安定した画像を得ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1はこの発明による画像形成装置である静電複写機の一例を制御系と共に示す構成図、図2はその静電複写機に設けられている接触帯電部材である帯電ローラの表面温度を検知する温度検知センサを接触位置にした状態で示す概略図、図3はその温度検知センサを非接触位置に移動させた状態を示す概略図である。
【0017】
この画像形成装置である静電複写機は、図1に示すようにドラム状の回転する感光体1に接触帯電部材である帯電ローラ2を直接接触させた状態で、そこに電圧を印加して感光体1の表面1aの画像部表面電位Vs を、例えば−900Vに一様に帯電する接触ローラ帯電方式の線速が200mm/sec の画像形成装置であり、感光体1が矢示A方向に回転し、それに帯電ローラ2が接触しながら連れ回りにより矢示方向に等速で従動回転する。
【0018】
その感光体1は、ドラム駆動タイミングベルト,ドラム駆動プーリ,それらを駆動するモータ(いずれも図示を省略している)等からなる感光体駆動系によって駆動され、その表面には常に帯電ローラ2が、図示しない加圧バネの付勢力により、例えば接触圧10g/cm(略線接触)で圧接している。
そして、その感光体1と、帯電ローラ2を有する帯電装置と、その帯電ローラ2の表面を清掃するローラクリーナ9と、クリーニングブレード8を有するクリーニング装置と、トナー回収部11とが一体のプロセスカートリッジ10に形成されている。
【0019】
その感光体1の回りには、イレーサ18と、現像装置6と、無端ベルトを有する接触型の転写装置である転写ユニット7とがそれぞれ配設されている。なお、13は転写紙P上に転写したトナー像を加熱しながら加圧して定着する定着装置である。
また、プロセスカートリッジ10内には、帯電ローラ2の表面温度を検知する例えばサーミスタからなる温度検知手段である温度検知センサ20が配設されており、その温度検知センサ20は接離機構40により、帯電ローラ2の表面に対して接する図2に示す接触位置と接しない図3に示す非接触位置とに移動される。
【0020】
そして、その非接触位置は、帯電ローラ2の表面に比較的近接した位置にすることにより、その非接触位置において間接的に検知した帯電ローラ2の表面温度が、接触位置で検知したときの表面温度とほとんど変わらないようにしている。接離機構40は、画像形成時となる複写プロセス実行時には温度検知センサ20を帯電ローラ2と接しない非接触位置に移動させる手段の駆動機構部を構成するものであり、その手段の制御部である図1に示す駆動系動作制御手段39によって、その駆動が制御される。
【0021】
また、この静電複写機は、温度検知センサ20の温度検知素子25(図4及び図5で後述する)の検知温度に応じて変わる電気抵抗の変化を電圧等の電気信号に変換して読み取り、その検知温度に対応した出力信号を出力する電気信号変換回路21と、その電気信号変換回路21からの出力信号を入力して高圧電源回路24に対して帯電ローラ2へ電圧を印加させるための信号を出力する印加電圧制御回路22とを備えている。
【0022】
さらに、この静電複写機は、温度検知センサ20が検知した検知温度に応じて、帯電ローラ2に電圧を印加してから感光体1上への画像形成を開始するまでの時間を可変するプレ帯電時間制御手段5を設けている。
そのプレ帯電時間制御手段5は、温度検知センサ20が帯電ローラ2の温度を検知して電気信号変換回路21が電圧等の電気信号に変換して出力する信号を入力し、その信号に応じて、高圧電源回路24が帯電ローラ2に電圧を印加してから画像書込部3が感光体1上への書き込み動作を開始するまでの時間を可変制御して、そのタイミングで光Lを感光体1の表面に照射させて、そこに静電潜像を形成する。
【0023】
この静電複写機は、複写プロセスが開始されると、画像書込部3からの光Lが感光体1の表面1aに入射して、帯電ローラ2によって一様に帯電された帯電面が露光されてそこに静電潜像が形成される。その際、帯電面はイレーサ18によって使用される転写紙のサイズより外側の領域部分の静電荷が除去(トリミング)されている。そして、その静電潜像が現像装置6の現像スリーブによって供給されるトナーにより現像されてトナー像(可視像)となる。
【0024】
一方、給紙カセット(図示せず)内の転写紙は、所定のタイミングで回転する給紙ローラにより1枚ずつ送り出され、それがレジストローラ対14で一旦停止されてタイミング調整された後に、感光体1上のトナー像と一致する正確なタイミングで転写ユニット7が設けられている転写部に向けて搬送される。
【0025】
その転写紙Pは、転写ユニット7によって転写バイアスが印加されて図1で上面側にトナー像が転写され、それが感光体1から分離されて定着装置13へ搬送され、そこでトナーが定着された後に装置外部の排紙トレイ等へ排出される。
そして、その転写終了後に感光体1上に残った残留トナー及び紙粉等の異物は、クリーニングブレード8により取り除かれ、その感光体1上に残った残留電位は除電装置(図示せず)により取り除かれて、次の帯電ローラ2による帯電に備える。
【0026】
帯電ローラ2は、図2に示すように、例えばφ8mmに形成した鉄等からなる導電性芯金15の外側に、例えばヒドリンゴムからなる導電性ゴムローラ部16をφ14mmで一体に装着したものであり、その導電性芯金15の両端が導電性の軸受17,17でそれぞれ回転自在に支持されていて、その各軸受17がそれを保持する部材を介して図示しない加圧バネによって感光体1方向に付勢されて、その帯電ローラ2の軸線が感光体1の軸線に平行する状態で感光体1の表面1aに接している。
【0027】
その帯電ローラ2の導電性芯金15には、帯電ローラ2に電圧を印加する高圧電源回路24から帯電バイアス電圧が印加されるようになっており、それによって感光体1の表面1aが一様に帯電される。
【0028】
温度検知センサ20は、図4に示すように間隔を置いて平行に並べた導電性板バネ26,26の先端部分の間に温度検知素子25を、図5に示すように、その周囲にシリコングリス27を充填することによって仮り止めし、その同図で下面側に例えばポリイミドアミドによって形成した厚さ10μm程度のフィルム材28を、上面側に例えばフッ素樹脂(テフロン)によって形成した同程度の厚さのフィルム材29を、それぞれ導電性板バネ26,26を挾むように接着により固定保持している。
【0029】
なお、この温度検知素子25は、温度により抵抗値が変化する素子であり、ポリイミドアミドのフィルム材28を介して帯電ローラ2の表面に接する。
その温度検知素子25が取り付けられている対の導電性板バネ26,26は、図4に示すように互いに非接触の状態で、樹脂製の絶縁部材31に一端部がそれぞれ固定されていて、それらがリード線36a,36bにそれぞれ接続されている。そして、その絶縁部材31が図2に示すようにブラケット32に固定保持されている。
【0030】
そのブラケット32は、軸33によって図2の矢示B方向に回動可能に支持されていて、その軸33に巻き掛けられたネジリバネ35によって常に導電性板バネ26が帯電ローラ2に接触する方向に回動付勢されている。
そして、その回動位置が、ブラケット32の下縁部がストッパ軸34に当接する図示の位置で規制されるようになっている。
ブラケット32には、レバー部32aが形成されていて、そこに接離機構40の解除レバー23の係合端23aが係合可能になっている。
【0031】
そして、その接離機構40によって、温度検知センサ20の温度検知素子25をフィルム材28(図5)を介して帯電ローラ2の表面に接触させる図2に示す接触位置と、それを接触させない図3に示す非接触位置とに移動させることができるようになっている。
【0032】
その接離機構40は、長孔23b内に段付きネジ41が嵌入されて図3で左右方向に移動可能に保持された解除レバー23と、その解除レバー23を同図で右方へ付勢する引っ張りバネ43と、作動時(オン時)には引っ張りバネ43の付勢力に抗して解除レバー23を図で左方に移動させるソレノイド45とからなる。
【0033】
この静電複写機は、図1で説明した複写プロセスを実行すると、図2に示すマイクロコンピュータ50が、その複写プロセスを開始する直前に温度検知センサ20が帯電ローラ2に接していたときの検知温度に応じて、帯電ローラ2に電圧を印加してから感光体1上への画像形成を開始するまでの時間を制御し、その時間(タイミング)で画像書込部3を駆動させて書き込み動作を開始させる。
したがって、この静電複写機では、このマイクロコンピュータ50が、図1で説明したプレ帯電時間制御手段5として機能している。
【0034】
そのマイクロコンピュータ50は、各種判断及び処理機能を有する中央処理装置(CPU)と、各種の動作を所定のタイミングで行なわせるために必要な各種プログラム及び固定データを格納したプログラムメモリであるROMと、入力データやCPUによる処理データを格納するデータメモリであるRAMと、入出力回路(I/O)とによって構成されており、タイマも備えている。
【0035】
この静電複写機による複写プロセスの開始は、図2に示したプリントキー51が押され、そのプリントキー51が押された後に、帯電ローラ2に帯電バイアス電圧(印加電圧)を印加させるのに先立ってソレノイド45がオンになる。
すると、解除レバー23が図3に示した位置に引っ張りバネ43の付勢力に抗して移動されるため、その解除レバー23の係合端23aがブラケット32のレバー部32aに当接してそれを同図で左方側へ押すため、ブラケット32が軸33を中心として同図で反時計回り方向に回動する。
【0036】
したがって、そのブラケット32に固定保持されている温度検知センサ20が同方向に回動され、導電性板バネ26の先端部分に固定されている温度検知素子25が帯電ローラ2の表面から離間し、温度検知センサ20が図3に示す非接触位置になる。
【0037】
また、ソレノイド45がオンになってから、予め設定されている時間が経過すると、感光体1を回転させる駆動系を駆動させて感光体1を図1の矢示A方向に回転させる。それによって、その感光体1の表面1aに所定の接触圧で接している帯電ローラ2が、連れ回りで矢示方向に回転する。
【0038】
その後で、高圧電源回路24から帯電ローラ2に対して帯電バイアス電圧が印加され、その電圧の印加が終了した後にソレノイド45をオフにする。
そして、そのソレノイド45がオフになってから任意のタイミングで再びプリントキー51が押されると、前述した複写プロセスが繰り返し実行される。
【0039】
このように、この実施の形態では、ソレノイド45がオフ状態で、温度検知センサ20が接触位置(図2の位置)にあって温度検知素子25がフィルム材28(図5)を介して感光体1の表面に接している時には、高圧電源回路24から帯電ローラ2には電圧が印加されない。
【0040】
そして、その帯電ローラ2に電圧が印加されるのは、複写プロセスが実行中のときであり、その時はソレノイド45がオンになるため温度検知センサ20は図3に示した非接触位置になる。したがって、この時に帯電ローラ2に高電圧が印加されても、その帯電ローラ2から離間した位置にある温度検知センサ20には電気的な影響が全くなく、何ら障害も起きない。
したがって、その温度検知センサ20を介して静電複写機全体の制御系に電気的なノイズが侵入したり、絶縁耐圧不足により回路に短絡が発生したりする恐れもないので、誤動作も生じない。
【0041】
ところで、帯電ローラ2が置かれているところが低温であると、その帯電ローラ2は電気導電性が小さくなるため、帯電電位が安定するまでの立ち上がり時間が長くなるということを前述した。
すなわち、図6に示すように帯電ローラ2が30℃といった高温にあるときや、図7に示すように23℃といった常温にあるときには、帯電ローラ2に電圧を印加してから短時間で帯電電位が−900Vに安定するが、その帯電ローラ2が図8に示すように10℃といった低温にあるときは、帯電ローラ2に電圧を印加してから時間Aが経過した時点では、まだ帯電電位は−900Vの安定域に達していない。
【0042】
そのため、例えば図8の電圧印加時間Aのタイミングで、図1に示した画像書込部3を書き込み動作させるように制御して光Lを感光体1の表面に照射して、画像形成を開始させるようにすると(電圧印加時間Aのときに画像先端がくるタイミング)、その画像先端部に相当する感光体1の表面1aの帯電電位はまだ−900Vの安定域に達していないので、画像濃度が薄くなってしまう。
【0043】
この場合、図8の帯電電位が−900Vに安定する電圧印加時間B以降のタイミングで、図1に示した画像書込部3を書き込み動作させるようにすれば、それによって形成される画像は、その先端部も安定した帯電電位の領域になるので、正常な画像濃度が得られる。
【0044】
そこで、例えば帯電ローラ2の温度に関係なく、常に電圧印加時間Bのタイミングで書き込み動作させて画像形成を開始させるようにしたとすると、図6に示した30℃の高温や、図7に示した23℃の常温のときも電圧印加時間Bのタイミングで画像形成が開始されるようになる。したがって、その場合にはファーストコピー時間(最初に画像形成されて排出されるコピー時間)が明らかに長くなってしまう(遅れる)。
【0045】
しかしながら、この実施の形態による静電複写機では、前述したプレ帯電時間制御手段5を設けることにより、そのプレ帯電時間制御手段5が、帯電ローラ2に電圧を印加してから感光体1上への画像形成を開始するまでの時間(プレ帯電時間t)を、温度検知センサ20が検知した温度に応じて図9に示すように可変制御するようにしている。
【0046】
それによって、静電複写機が置かれている環境温度が変化することによって帯電ローラ2の温度やその近傍の温度が変化して、その帯電ローラ2に電圧を印加してから感光体1上の帯電電位が安定するまでの帯電立ち上がり時間が変化したとしても、温度検知センサ20が検知した検知温度に応じてプレ帯電時間制御手段5が上記時間(プレ帯電時間t)を図9にしたがって可変するので、最も短時間で一画像中の帯電電位を一定にすることができるため、高温,常温でのファーストコピー時間を送らせることなしに、低温でも濃度ムラのない安定した画像が得られる。
【0047】
このように、この静電複写機では、図9に示した線図から明らかなように、温度検知センサ20が検知した検知温度が略20℃の所定の温度以下のときに、帯電ローラ2に電圧を印加してから感光体1上への画像形成を開始するまでの時間(プレ帯電時間t)を、その検知温度が上記所定の温度(20℃)よりも高いときに対して長くするようにしている。
【0048】
図10はこの発明による画像形成装置である静電複写機の他の実施の形態を示す図1と同様な構成図であり、図1と対応する部分には同一の符号を付してある。
この静電複写機は、図1で説明した実施の形態の温度検知センサ20を湿度検知センサ60に変更すると共に、プレ帯電時間制御手段5に代えて湿度検知センサ60が検知した検知湿度に応じて、帯電ローラ2に電圧を印加してから感光体1上への画像形成を開始するまでの時間(プレ帯電時間)を可変するプレ帯電時間制御手段5′を設けた点のみが異なる。
【0049】
この静電複写機によれば、帯電ローラ2の湿度又はその帯電ローラ2の近傍の湿度が変化すると、その帯電ローラ2に電圧を印加してから感光体1上の帯電電位が安定するまでの帯電立ち上がり時間が変化するが、このようなときでも湿度検知センサ60が帯電ローラ2の湿度又はその近傍の湿度を検知し、その検知湿度に応じてプレ帯電時間制御手段5′が帯電ローラ2に電圧を印加してから感光体1上への画像形成を開始するまでの時間(プレ帯電時間t)を可変するので、一画像中の帯電電位を一定にすることができるため、濃度ムラのない安定した画像が得られる。
【0050】
すなわち、図11に示すように帯電ローラ2が80%といった高湿にあるときや、図12に示すように50%といった湿度にあるときには、帯電ローラ2に電圧を印加してから短時間で帯電電位が−900Vに安定するが、その帯電ローラ2が図13に示すように20%といった低湿度の状態にあるときは、帯電ローラ2に電圧を印加してから時間Aが経過した時点では、まだ帯電電位は−900Vの安定域に達していない。
【0051】
そのため、その電圧印加時間Aのタイミングで、図10に示した画像書込部3を書き込み動作させるように制御して画像形成を開始させると(電圧印加時間Aのときに画像先端がくるタイミング)、その画像先端部に相当する感光体1の表面1aの帯電電位はまだ−900Vの安定域に達していないので、画像濃度が薄くなってしまう。
【0052】
この場合、図13の電圧が−900Vに安定する電圧印加時間B以降のタイミングで、画像書込部3を書き込み動作させれば、それによって形成される画像は、その先端部も安定した帯電電位の領域になるので、正常な画像濃度が得られる。
そこで、この実施の形態による静電複写機では、プレ帯電時間制御手段5′が、帯電ローラ2に電圧を印加してから感光体1上への画像形成を開始するまでの時間(プレ帯電時間t)を、湿度検知センサ60が検知した湿度に応じて図12に示すように可変制御するようにしている。
【0053】
それによって、帯電ローラ2の湿度やその近傍の湿度が変化して、その帯電ローラ2に電圧を印加してから感光体1上の帯電電位が安定するまでの帯電立ち上がり時間が変化したとしても、湿度検知センサ60が検知した検知湿度に応じてプレ帯電時間制御手段5′が上記時間(プレ帯電時間t)を図14にしたがって可変するので、一画像中の帯電電位を一定にすることができるため、濃度ムラのない安定した画像が得られる。
【0054】
このように、この静電複写機では、図14に示した線図から明らかなように、湿度検知センサ60が検知した検知湿度が略50%の所定の湿度以下のときに、帯電ローラ2に電圧を印加してから感光体1上への画像形成を開始するまでの時間(プレ帯電時間t)を、その検知湿度が上記所定の湿度(50%)よりも高いときに対して長くするようにして、濃度ムラのない安定した画像を得るようにしている。
【0055】
なお、このように低湿度のときに、帯電ローラの導電性ゴムローラ部の電気特性の変化が大きくなることにより帯電立ち上がり時間が変化するようになるのは、例えばその導電性ゴムローラ部の弾性層がヒドリンゴムで形成され、その外側の表面層がナイロン樹脂にカーボンが分散されて形成されているときに起きやすい。
【0056】
また、図1及び図10で説明した温度検知センサ20及び湿度検知センサ60に代えて、帯電ローラ2の温度及び湿度又はその帯電ローラ2の近傍の温度及び湿度を検知する温湿度検知センサを設け、その温湿度検知センサが検知した温度及び湿度に応じて、帯電ローラ2に電圧を印加してから感光体1上への画像形成を開始するまでの時間を可変するプレ帯電時間制御手段を設けるようにしてもよい。
【0057】
このようにすれば、環境温度や湿度が変化しても、その温度と湿度の両方を検知して、その検知した温度と湿度に応じて、帯電ローラ2に電圧を印加してから感光体1上への画像形成を開始するまでの時間を、温度と湿度のマトリックスから得て細かく制御をすることができるので、より濃度ムラのない安定した画像を得ることができる。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による温度検知手段とプレ帯電時間制御手段とを設けた画像形成装置によれば、設置された場所の環境温度が変化することによって接触帯電部材又はその近傍の温度が変化するようなことがあっても、その温度に応じてプレ帯電時間制御手段が接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上への画像形成を開始するまでの時間を可変するので、感光体の表面の帯電電位が安定した部分に画像形成が行なわれるため、一画像中に濃度ムラのない安定した画像が得られる。
【0059】
また、湿度検知手段とプレ帯電時間制御手段とを設けて画像形成装置を構成しても、同様に環境温度が変化することによって接触帯電部材又はその近傍の湿度が変化すれば、その湿度に応じてプレ帯電時間制御手段が接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上への画像形成を開始するまでの時間を可変するので、感光体の表面の帯電電位が安定した部分に画像形成が行なわれるため、一画像中に濃度ムラのない安定した画像が得られる。
【0060】
さらに、温湿度検知手段とプレ帯電時間制御手段を設けるようにすれば、接触帯電部材又はその近傍の温度と湿度の両方を検知して、その検知した温度と湿度に応じて、接触帯電部材に電圧を印加してから感光体上への画像形成を開始するまでの時間を最適なものに細かな制御をすることができるようになるので、より濃度ムラのない安定した画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による画像形成装置である静電複写機の一例を制御系と共に示す構成図である。
【図2】同じくその静電複写機に設けられている接触帯電部材である帯電ローラの表面温度を検知する温度検知センサを接触位置にした状態で示す概略図である。
【図3】同じくその温度検知センサを非接触位置に移動させた状態を示す概略図である。
【図4】同じくその温度検知センサの構成を示す斜視図である。
【図5】同じくその温度検知センサの温度検知素子付近の構成を示す縦断面図である。
【図6】帯電ローラの温度が30℃のときの帯電立ち上がりを示す線図である。
【図7】同じく帯電ローラの温度が23℃のときの帯電立ち上がりを示す線図である。
【図8】同じく帯電ローラの温度が10℃のときの帯電立ち上がりを示す線図である。
【図9】温度検知センサによる検知温度とプレ帯電時間tとの関係を示す線図である。
【図10】この発明による画像形成装置である静電複写機の他の実施の形態を示す図1と同様な構成図である。
【図11】帯電ローラの湿度が80%のときの帯電立ち上がりを示す線図である。
【図12】同じく帯電ローラの湿度が50%のときの帯電立ち上がりを示す線図である。
【図13】同じく帯電ローラの湿度が20%のときの帯電立ち上がりを示す線図である。
【図14】湿度検知センサによる検知湿度とプレ帯電時間tとの関係を示す線図である。
【符号の説明】
1:感光体
2:帯電ローラ(接触帯電部材)
3:画像書込部
5,5′:プレ帯電時間制御手段
20:温度検知センサ(温度検知手段)
60:湿度検知センサ(湿度検知手段)
50:マイクロコンピュータ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus including a contact charging member that charges a photosensitive member when a voltage is applied to the photosensitive member while rotating the photosensitive member.
[0002]
[Prior art]
For example, an image forming apparatus such as an electrostatic copying machine or a printer includes a charging device for performing a charging process on a photoreceptor which is a member to be charged. In recent years, a charging roller which is a member for charging the photoreceptor is used as the charging device. Attention has been paid to a contact roller charging type charging device for charging a battery by contacting the same.
In such a charging device of the contact roller charging type, the material of the charging roller is, for example, a type in which the charging roller is rotated while being in contact with the photoconductor, and a portion in contact with the photoconductor is formed of a conductive rubber material. I have.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, rubber materials generally have the property that their electrical conductivity changes with changes in the environment in which they are placed, and their electrical conductivity increases under high temperature and high humidity, and under low temperature and low humidity. Conductivity decreases. Therefore, a desired charging potential cannot be obtained only by constantly applying a constant voltage to the charging roller.
[0004]
In general, when the electric conductivity decreases, the rise of the charging potential becomes unstable. Therefore, after applying a voltage to the charging roller, it takes some time until the surface of the photoconductor reaches the desired charging potential. It will cost you. Therefore, depending on the timing at which the image formation on the photosensitive member is started, there is a problem that the image density at the leading end of the formed image may become lighter or darker.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and even if an image forming apparatus having a contact charging member such as a charging roller is used in a place where the ambient temperature or humidity changes greatly, it is possible to obtain one image. An object of the present invention is to make it possible to obtain a stable image without density unevenness by making the middle charging potential constant.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a contact charging member that charges a photosensitive member by applying a voltage in contact with the rotating photosensitive member, and a temperature of the contact charging member or a temperature of the contact charging member. And a temperature detecting means for detecting a temperature in the vicinity of the image forming apparatus, wherein a voltage is applied to the contact charging member in accordance with the detected temperature detected by the temperature detecting means, Write the image A pre-charging time control means for varying the time until the start is provided.
[0007]
With this configuration, when the temperature of the contact charging member or the temperature in the vicinity of the contact charging member changes due to a change in the environmental temperature in which the image forming apparatus is placed, a voltage is applied to the contact charging member and then the photosensitive member is exposed. The charging rise time until the charging potential on the body stabilizes changes, but even in such a case, the temperature detecting means detects the temperature of the contact charging member or a temperature in the vicinity thereof, and the pre-charging time is determined according to the detected temperature. The control means applies a voltage to the contact charging member and Write the image By varying the time until the start, the time is optimized, so that the charging potential in one image can be kept constant, so that a stable image without density unevenness can be obtained.
[0008]
Further, the pre-charging time control means, when the temperature detected by the temperature detecting means is equal to or lower than a predetermined temperature, applies a voltage to the contact charging member and then applies the voltage to the photosensitive member. Write the image It is preferable that the control unit be configured to control so that the time until the start is longer than when the detected temperature is higher than a predetermined temperature.
[0009]
Then, the rise time until the charging potential becomes stable becomes longer due to the decrease in electric conductivity under a low temperature, but if the detected temperature at that time is lower than the predetermined temperature, the pre-charging time The control means applies a voltage to the contact charging member and Write the image Since the time until the start is controlled to be longer than when the temperature is higher than the predetermined temperature, the charging potential in one image can be kept constant, so that a stable image without density unevenness can be obtained. .
[0010]
Further, in an image forming apparatus provided with a humidity detecting unit for detecting the humidity of the contact charging member or the humidity near the contact charging member, a voltage is applied to the contact charging member in accordance with the detected humidity detected by the humidity detecting unit. After applying, Write the image Pre-charging time control means for varying the time until the start may be provided.
[0011]
Then, when the humidity of the contact charging member or the humidity in the vicinity of the contact charging member changes due to a change in the environmental humidity where the image forming apparatus is placed, a voltage is applied to the contact charging member and then the photosensitive member is charged. Although the charging rise time until the charging potential of the charging member is stabilized changes, even in such a case, the humidity detecting means detects the humidity of the contact charging member or the humidity in the vicinity thereof, and the pre-charging time controlling means according to the detected humidity. Applies voltage to the contact charging member and then Write the image By varying the time until the start, the time is optimized, so that the charging potential in one image can be kept constant, so that a stable image without density unevenness can be obtained.
[0012]
Further, the pre-charging time control means, when the detected humidity detected by the humidity detecting means is equal to or less than a predetermined humidity, applies a voltage to the contact charging member and then applies the voltage to the photosensitive member. Write the image It is preferable that the control unit is configured to control so that the time until the start is longer than when the detected humidity is higher than a predetermined humidity.
[0013]
Then, under low humidity, the rise time until the charging potential becomes stable becomes longer due to the decrease in electric conductivity, but if the detected humidity at that time is equal to or lower than the predetermined humidity, the pre-charging is performed. The time control means applies a voltage to the contact charging member and Write the image Since the time until the start is controlled to be longer than when the humidity is higher than the predetermined humidity, the charging potential in one image can be kept constant, so that a stable image without density unevenness can be obtained. .
[0014]
Still further, in an image forming apparatus including the contact charging member and a temperature and humidity detecting unit that detects a temperature and a humidity of the contact charging member or a temperature and a humidity near the contact charging member, the temperature and humidity detecting unit is According to the detected temperature and humidity, a voltage is applied to the contact charging member and then the photosensitive member is charged. Write the image It is preferable to provide a pre-charging time control means for varying the time until the start.
[0015]
In this way, even if the environmental temperature or humidity changes, both the temperature and the humidity are detected, and a voltage is applied to the contact charging member in accordance with the detected temperature and humidity, and then the photoconductor is charged. To Write the image Since the time until the start can be finely controlled to an optimum value, the charging potential in one image can be made constant, and thereby a stable image without density unevenness can be obtained.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an electrostatic copying machine as an image forming apparatus according to the present invention together with a control system. FIG. 2 detects the surface temperature of a charging roller as a contact charging member provided in the electrostatic copying machine. FIG. 3 is a schematic diagram showing a state where the temperature detection sensor is in a contact position, and FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which the temperature detection sensor is moved to a non-contact position.
[0017]
In an electrostatic copying machine as this image forming apparatus, as shown in FIG. 1, in a state where a charging roller 2 as a contact charging member is brought into direct contact with a drum-shaped rotating photoreceptor 1, a voltage is applied thereto. This is an image forming apparatus in which the linear velocity of the contact roller charging system for uniformly charging the image portion surface potential Vs of the surface 1a of the photoconductor 1 to, for example, -900 V is 200 mm / sec. The charging roller 2 is driven to rotate at a constant speed in the direction indicated by the arrow while being brought into contact therewith while contacting the charging roller 2.
[0018]
The photoreceptor 1 is driven by a photoreceptor drive system including a drum drive timing belt, a drum drive pulley, and a motor for driving them (all not shown). , For example, with a contact pressure of 10 g / cm (substantially line contact) by the urging force of a pressure spring (not shown).
A process cartridge in which the photosensitive member 1, a charging device having the charging roller 2, a roller cleaner 9 for cleaning the surface of the charging roller 2, a cleaning device having the cleaning blade 8, and the toner collecting unit 11 are integrated 10 are formed.
[0019]
Around the photoreceptor 1, an eraser 18, a developing device 6, and a transfer unit 7, which is a contact type transfer device having an endless belt, are provided. Reference numeral 13 denotes a fixing device for fixing the toner image transferred onto the transfer paper P by applying pressure while heating.
In the process cartridge 10, a temperature detection sensor 20, which is a temperature detection unit formed of, for example, a thermistor for detecting the surface temperature of the charging roller 2, is provided. The contact roller is moved to a contact position shown in FIG. 2 contacting the surface of the charging roller 2 and a non-contact position shown in FIG.
[0020]
The non-contact position is relatively close to the surface of the charging roller 2 so that the surface temperature of the charging roller 2 indirectly detected at the non-contact position is the surface temperature at the time of detection at the contact position. It is almost the same as the temperature. The contact / separation mechanism 40 constitutes a drive mechanism of means for moving the temperature detection sensor 20 to a non-contact position where the temperature detection sensor 20 does not contact the charging roller 2 during execution of a copying process for forming an image. The drive is controlled by a drive system operation control means 39 shown in FIG.
[0021]
The electrostatic copying machine converts a change in electric resistance, which changes according to a temperature detected by a temperature detecting element 25 (described later with reference to FIGS. 4 and 5) of the temperature detecting sensor 20, into an electric signal such as a voltage and reads the electric signal. An electric signal conversion circuit 21 for outputting an output signal corresponding to the detected temperature, and an input signal from the electric signal conversion circuit 21 for applying a voltage to the charging roller 2 to the high voltage power supply circuit 24. And an applied voltage control circuit 22 for outputting a signal.
[0022]
Further, this electrostatic copying machine varies the time from when a voltage is applied to the charging roller 2 to when image formation on the photoreceptor 1 is started according to the temperature detected by the temperature detection sensor 20. A charging time control means 5 is provided.
The pre-charging time control means 5 inputs a signal which the temperature detection sensor 20 detects the temperature of the charging roller 2 and the electric signal conversion circuit 21 converts into a electric signal such as a voltage and outputs the signal. The time from when the high-voltage power supply circuit 24 applies a voltage to the charging roller 2 to when the image writing section 3 starts the writing operation on the photosensitive member 1 is variably controlled, and the light L is supplied to the photosensitive member at that timing. Irradiation is performed on the surface of the substrate 1 to form an electrostatic latent image thereon.
[0023]
In this electrostatic copying machine, when a copying process is started, light L from the image writing unit 3 enters the surface 1a of the photoreceptor 1, and the charged surface uniformly charged by the charging roller 2 is exposed. Then, an electrostatic latent image is formed thereon. At this time, on the charged surface, the static charge in the area outside the size of the transfer paper used by the eraser 18 is removed (trimmed). Then, the electrostatic latent image is developed with the toner supplied by the developing sleeve of the developing device 6 to become a toner image (visible image).
[0024]
On the other hand, the transfer paper in a paper feed cassette (not shown) is sent out one by one by a paper feed roller rotating at a predetermined timing, and is temporarily stopped by a pair of registration rollers 14 to adjust the timing. The transfer unit 7 is conveyed to the transfer unit provided with the transfer unit 7 at an accurate timing coincident with the toner image on the body 1.
[0025]
A transfer bias is applied to the transfer paper P by the transfer unit 7 to transfer a toner image to the upper surface side in FIG. 1, and the toner image is separated from the photoreceptor 1 and transported to the fixing device 13 where the toner is fixed. Thereafter, the sheet is discharged to a discharge tray or the like outside the apparatus.
After the transfer is completed, foreign matters such as residual toner and paper dust remaining on the photoconductor 1 are removed by the cleaning blade 8, and the residual potential remaining on the photoconductor 1 is removed by a static eliminator (not shown). To prepare for the next charging by the charging roller 2.
[0026]
As shown in FIG. 2, the charging roller 2 has a conductive rubber roller portion 16 made of, for example, hydrin rubber, which is integrally mounted at a diameter of 14 mm, on the outside of a conductive core metal 15 made of, for example, iron having a diameter of 8 mm. Both ends of the conductive core 15 are rotatably supported by conductive bearings 17, 17, and each of the bearings 17 is moved in the direction of the photoconductor 1 by a pressing spring (not shown) via a member holding the bearing. The charging roller 2 is urged to contact the surface 1 a of the photoconductor 1 in a state where the axis of the charging roller 2 is parallel to the axis of the photoconductor 1.
[0027]
A charging bias voltage is applied to the conductive core metal 15 of the charging roller 2 from a high-voltage power supply circuit 24 that applies a voltage to the charging roller 2, so that the surface 1 a of the photoconductor 1 is uniform. Is charged.
[0028]
The temperature detecting sensor 20 has a temperature detecting element 25 between the distal end portions of the conductive leaf springs 26, 26 arranged in parallel at intervals as shown in FIG. The grease 27 is temporarily fixed by filling, and a film material 28 having a thickness of about 10 μm formed of, for example, polyimide amide is formed on the lower surface side in FIG. The film material 29 is fixedly held by adhesive so as to sandwich the conductive leaf springs 26, 26, respectively.
[0029]
Note that the temperature detecting element 25 is an element whose resistance value changes according to the temperature, and is in contact with the surface of the charging roller 2 via a polyimide amide film material 28.
The pair of conductive leaf springs 26, 26 to which the temperature detecting element 25 is attached are fixed at one end to a resin insulating member 31 in a non-contact state as shown in FIG. They are connected to the lead wires 36a and 36b, respectively. The insulating member 31 is fixed and held on the bracket 32 as shown in FIG.
[0030]
The bracket 32 is supported by a shaft 33 so as to be rotatable in the direction indicated by the arrow B in FIG. 2, and the conductive leaf spring 26 always contacts the charging roller 2 by a torsion spring 35 wound around the shaft 33. Is urged to rotate.
The rotation position is regulated at a position where the lower edge of the bracket 32 abuts against the stopper shaft 34 as shown.
The bracket 32 has a lever portion 32a formed thereon, and the engagement end 23a of the release lever 23 of the contact / separation mechanism 40 can be engaged with the lever portion 32a.
[0031]
The contact position shown in FIG. 2 in which the temperature detecting element 25 of the temperature detecting sensor 20 is brought into contact with the surface of the charging roller 2 via the film material 28 (FIG. 5) by the contact / separation mechanism 40, and the contact position shown in FIG. 3 can be moved to the non-contact position.
[0032]
The contact / separation mechanism 40 includes a release lever 23 in which a stepped screw 41 is fitted into the elongated hole 23b and held so as to be movable in the left-right direction in FIG. 3, and biases the release lever 23 rightward in FIG. And a solenoid 45 for moving the release lever 23 to the left in the drawing against the urging force of the tension spring 43 when activated (when turned on).
[0033]
In this electrostatic copying machine, when the copying process described in FIG. 1 is executed, the microcomputer 50 shown in FIG. 2 detects when the temperature detection sensor 20 is in contact with the charging roller 2 immediately before starting the copying process. The time from application of voltage to the charging roller 2 to the start of image formation on the photoreceptor 1 is controlled according to the temperature, and the image writing unit 3 is driven at that time (timing) to perform a writing operation. To start.
Therefore, in this electrostatic copying machine, the microcomputer 50 functions as the pre-charging time control means 5 described with reference to FIG.
[0034]
The microcomputer 50 includes a central processing unit (CPU) having various determination and processing functions, a ROM which is a program memory storing various programs and fixed data necessary for performing various operations at predetermined timings, It is composed of a RAM which is a data memory for storing input data and data processed by the CPU, an input / output circuit (I / O), and also has a timer.
[0035]
The start of the copying process by this electrostatic copying machine is to apply a charging bias voltage (applied voltage) to the charging roller 2 after the print key 51 shown in FIG. 2 is pressed and the print key 51 is pressed. Prior to that, the solenoid 45 is turned on.
Then, since the release lever 23 is moved to the position shown in FIG. 3 against the urging force of the tension spring 43, the engagement end 23a of the release lever 23 comes into contact with the lever portion 32a of the bracket 32 and In order to push to the left side in the figure, the bracket 32 rotates around the shaft 33 in the counterclockwise direction in the figure.
[0036]
Therefore, the temperature detection sensor 20 fixed and held by the bracket 32 is rotated in the same direction, and the temperature detection element 25 fixed to the distal end portion of the conductive leaf spring 26 is separated from the surface of the charging roller 2, The temperature detection sensor 20 is at the non-contact position shown in FIG.
[0037]
When a preset time elapses after the solenoid 45 is turned on, the drive system for rotating the photoconductor 1 is driven to rotate the photoconductor 1 in the direction of arrow A in FIG. As a result, the charging roller 2 which is in contact with the surface 1a of the photoreceptor 1 at a predetermined contact pressure rotates in the direction indicated by the arrow.
[0038]
Thereafter, a charging bias voltage is applied to the charging roller 2 from the high-voltage power supply circuit 24, and after the application of the voltage is completed, the solenoid 45 is turned off.
When the print key 51 is pressed again at an arbitrary timing after the solenoid 45 is turned off, the above-described copying process is repeatedly executed.
[0039]
As described above, in this embodiment, when the solenoid 45 is off, the temperature detection sensor 20 is at the contact position (the position in FIG. 2), and the temperature detection element 25 is in contact with the photosensitive member via the film material 28 (FIG. 5). When the charging roller 2 is in contact with the surface of the charging roller 2, no voltage is applied from the high voltage power supply circuit 24 to the charging roller 2.
[0040]
Then, the voltage is applied to the charging roller 2 when the copying process is being performed, and at that time, the solenoid 45 is turned on, so that the temperature detection sensor 20 is at the non-contact position shown in FIG. Therefore, even if a high voltage is applied to the charging roller 2 at this time, the temperature detection sensor 20 located at a position separated from the charging roller 2 has no electrical influence and does not cause any trouble.
Therefore, there is no fear that electric noise may enter the control system of the entire electrostatic copying machine via the temperature detection sensor 20 or a short circuit may occur in the circuit due to insufficient insulation withstand voltage, so that malfunction does not occur.
[0041]
By the way, as described above, if the temperature of the place where the charging roller 2 is placed is low, the charging roller 2 has low electric conductivity, and thus the rising time until the charging potential is stabilized becomes long.
That is, when the charging roller 2 is at a high temperature such as 30 ° C. as shown in FIG. 6 or at a normal temperature such as 23 ° C. as shown in FIG. However, when the charging roller 2 is at a low temperature such as 10 ° C. as shown in FIG. 8, when the time A has elapsed after the voltage was applied to the charging roller 2, the charging potential is still The stable range of -900V has not been reached.
[0042]
Therefore, for example, at the timing of the voltage application time A in FIG. 8, the image writing unit 3 shown in FIG. 1 is controlled to perform the writing operation, and the light L is irradiated on the surface of the photoconductor 1 to start the image formation. In this case (when the leading edge of the image comes at the time of the voltage application time A), the charged potential of the surface 1a of the photosensitive member 1 corresponding to the leading edge of the image has not yet reached the stable range of -900 V, so that the image density Becomes thinner.
[0043]
In this case, if the image writing unit 3 shown in FIG. 1 is caused to perform the writing operation at the timing after the voltage application time B at which the charging potential is stabilized at −900 V in FIG. Since the leading end also has a stable charge potential region, a normal image density can be obtained.
[0044]
Therefore, for example, if the writing operation is always started at the timing of the voltage application time B to start the image formation irrespective of the temperature of the charging roller 2, the high temperature of 30 ° C. shown in FIG. Also at the normal temperature of 23 ° C., image formation starts at the timing of the voltage application time B. Therefore, in that case, the first copy time (the copy time when an image is first formed and discharged) becomes significantly longer (is delayed).
[0045]
However, in the electrostatic copying machine according to the present embodiment, the pre-charging time control means 5 is provided so that the pre-charging time control means 5 applies a voltage to the charging roller 2 and then applies the voltage to the photosensitive member 1. The time until the image formation is started (pre-charging time t) is variably controlled as shown in FIG. 9 according to the temperature detected by the temperature detection sensor 20.
[0046]
As a result, the temperature of the charging roller 2 and the temperature in the vicinity thereof change due to a change in the environmental temperature in which the electrostatic copying machine is placed, and after a voltage is applied to the charging roller 2, Even if the charging rise time until the charging potential stabilizes, the pre-charging time control means 5 varies the time (pre-charging time t) in accordance with FIG. 9 according to the detected temperature detected by the temperature detection sensor 20. Therefore, the charging potential in one image can be made constant in the shortest time, and a stable image without density unevenness can be obtained even at a low temperature without sending a first copy time at a high temperature and a normal temperature.
[0047]
In this manner, in this electrostatic copying machine, as is apparent from the diagram shown in FIG. 9, when the temperature detected by the temperature detection sensor 20 is equal to or lower than the predetermined temperature of approximately 20 ° C., the charging roller 2 The time from application of the voltage to the start of image formation on the photoreceptor 1 (pre-charging time t) is set to be longer than when the detected temperature is higher than the predetermined temperature (20 ° C.). I have to.
[0048]
FIG. 10 is a configuration diagram similar to FIG. 1 showing another embodiment of an electrostatic copying machine as an image forming apparatus according to the present invention, and portions corresponding to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
In this electrostatic copying machine, the temperature detection sensor 20 of the embodiment described with reference to FIG. 1 is changed to a humidity detection sensor 60, and the precharge time control means 5 is replaced with a humidity detection sensor 60 which detects the humidity. The only difference is that a pre-charging time control means 5 'for changing the time (pre-charging time) from when a voltage is applied to the charging roller 2 to when image formation on the photoreceptor 1 is started is provided.
[0049]
According to this electrostatic copying machine, when the humidity of the charging roller 2 or the humidity in the vicinity of the charging roller 2 changes, a period from when a voltage is applied to the charging roller 2 to when the charging potential on the photoconductor 1 is stabilized. The charging rise time changes, but even in such a case, the humidity detecting sensor 60 detects the humidity of the charging roller 2 or the humidity in the vicinity thereof, and the pre-charging time control means 5 ′ controls the charging roller 2 according to the detected humidity. Since the time from the application of the voltage to the start of image formation on the photoreceptor 1 (pre-charging time t) is variable, the charging potential in one image can be kept constant, so that there is no density unevenness. A stable image can be obtained.
[0050]
That is, when the charging roller 2 is at a high humidity of 80% as shown in FIG. 11 or at a humidity of 50% as shown in FIG. Although the potential stabilizes at −900 V, when the charging roller 2 is in a low humidity state of 20% as shown in FIG. 13, when the time A has elapsed since the voltage was applied to the charging roller 2, The charging potential has not yet reached the stable range of -900V.
[0051]
Therefore, when the image writing unit 3 shown in FIG. 10 is controlled to perform the writing operation at the timing of the voltage application time A to start the image formation (timing of the image at the time of the voltage application time A). Since the charged potential of the surface 1a of the photoconductor 1 corresponding to the leading end of the image has not yet reached the stable range of -900V, the image density is reduced.
[0052]
In this case, if the image writing unit 3 is caused to perform the writing operation at the timing after the voltage application time B at which the voltage in FIG. 13 stabilizes at −900 V, the image formed thereby has a stable charging potential even at the leading end. , A normal image density can be obtained.
Therefore, in the electrostatic copying machine according to the present embodiment, the pre-charging time control unit 5 ′ sets the time from when a voltage is applied to the charging roller 2 to when image formation on the photoconductor 1 is started (the pre-charging time t) is variably controlled according to the humidity detected by the humidity detection sensor 60 as shown in FIG.
[0053]
As a result, even if the humidity of the charging roller 2 and the humidity in the vicinity thereof change, and the charging rise time from when a voltage is applied to the charging roller 2 to when the charging potential on the photoconductor 1 stabilizes, Since the pre-charging time control means 5 'changes the time (pre-charging time t) according to FIG. 14 according to the detected humidity detected by the humidity detection sensor 60, the charging potential in one image can be made constant. Therefore, a stable image without density unevenness can be obtained.
[0054]
Thus, in this electrostatic copying machine, as is apparent from the diagram shown in FIG. 14, when the detected humidity detected by the humidity detection sensor 60 is equal to or lower than the predetermined humidity of about 50%, the charging roller 2 The time from application of the voltage to the start of image formation on the photoreceptor 1 (pre-charging time t) is set to be longer than when the detected humidity is higher than the predetermined humidity (50%). Thus, a stable image without density unevenness is obtained.
[0055]
In this way, when the humidity is low, the change in the electrical characteristics of the conductive rubber roller portion of the charging roller becomes large, so that the charging rise time changes because, for example, the elastic layer of the conductive rubber roller portion is It is likely to occur when formed of hydrin rubber and the outer surface layer is formed by dispersing carbon in nylon resin.
[0056]
Further, instead of the temperature detection sensor 20 and the humidity detection sensor 60 described with reference to FIGS. 1 and 10, a temperature and humidity detection sensor for detecting the temperature and humidity of the charging roller 2 or the temperature and humidity near the charging roller 2 is provided. And a pre-charging time control means for varying the time from when a voltage is applied to the charging roller 2 to when image formation on the photoreceptor 1 is started in accordance with the temperature and humidity detected by the temperature and humidity detection sensor. You may do so.
[0057]
In this way, even if the environmental temperature or humidity changes, both the temperature and humidity are detected, and a voltage is applied to the charging roller 2 in accordance with the detected temperature and humidity, and then the photosensitive member 1 is charged. Since the time until the start of image formation on the upper side can be obtained from the matrix of temperature and humidity and can be finely controlled, a stable image with less density unevenness can be obtained.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus provided with the temperature detecting unit and the pre-charging time control unit according to the present invention, the temperature of the contact charging member or the temperature in the vicinity thereof changes due to the change of the environmental temperature of the installation location. Even if it changes, the pre-charging time control means varies the time from when a voltage is applied to the contact charging member to when image formation on the photoreceptor is started, according to the temperature. Since an image is formed on a portion where the charged potential on the surface of the body is stable, a stable image without density unevenness in one image can be obtained.
[0059]
Further, even if the image forming apparatus is configured by providing the humidity detecting unit and the pre-charging time control unit, if the ambient temperature changes and the humidity of the contact charging member or the vicinity thereof changes, the humidity may be changed according to the humidity. Since the pre-charging time control means varies the time from when a voltage is applied to the contact charging member to when image formation on the photoreceptor is started, image formation is performed on a portion where the charging potential on the surface of the photoreceptor is stable. As a result, a stable image without density unevenness in one image can be obtained.
[0060]
Furthermore, if the temperature and humidity detecting means and the pre-charging time control means are provided, both the temperature and humidity of the contact charging member or the vicinity thereof are detected, and the contact charging member is provided in accordance with the detected temperature and humidity. Since the time from when the voltage is applied to when image formation on the photoreceptor is started can be finely controlled to an optimum value, a stable image with less density unevenness can be obtained. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an electrostatic copying machine, which is an image forming apparatus according to the present invention, together with a control system.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which a temperature detection sensor for detecting a surface temperature of a charging roller serving as a contact charging member provided in the electrostatic copying machine is in a contact position.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state where the temperature detection sensor is moved to a non-contact position.
FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the temperature detection sensor.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a configuration near a temperature detecting element of the temperature detecting sensor.
FIG. 6 is a diagram showing charging rise when the temperature of the charging roller is 30 ° C.
FIG. 7 is a diagram showing charging rise when the temperature of the charging roller is 23 ° C.
FIG. 8 is a diagram showing the rise of charging when the temperature of the charging roller is 10 ° C.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a temperature detected by a temperature detection sensor and a precharge time t.
FIG. 10 is a configuration diagram similar to FIG. 1, showing another embodiment of an electrostatic copying machine that is an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating charging rise when the humidity of the charging roller is 80%.
FIG. 12 is a diagram showing charging rise when the humidity of the charging roller is 50%.
FIG. 13 is a diagram showing the rise of charging when the humidity of the charging roller is 20%.
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a humidity detected by a humidity detection sensor and a precharge time t.
[Explanation of symbols]
1: Photoconductor
2: Charging roller (contact charging member)
3: Image writing unit
5, 5 ': pre-charge time control means
20: temperature detection sensor (temperature detection means)
60: humidity detection sensor (humidity detection means)
50: microcomputer

Claims (5)

回転する感光体に接触した状態で電圧が印加されることにより該感光体を帯電する接触帯電部材と、該接触帯電部材の温度又はその接触帯電部材の近傍の温度を検知する温度検知手段とを備えた画像形成装置において、
前記温度検知手段が検知した検知温度に応じて、前記接触帯電部材に電圧を印加してから前記感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を可変するプレ帯電時間制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
A contact charging member that charges the photoconductor by applying a voltage in contact with the rotating photoconductor, and a temperature detecting unit that detects a temperature of the contact charging member or a temperature near the contact charging member. In the image forming apparatus provided with
Pre-charging time control means for varying the time from applying a voltage to the contact charging member to starting writing an image on the photoconductor is provided according to the detected temperature detected by the temperature detecting means. An image forming apparatus comprising:
前記プレ帯電時間制御手段は、前記温度検知手段が検知した検知温度が所定の温度以下のときに、前記接触帯電部材に電圧を印加してから前記感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を前記検知温度が前記所定の温度よりも高いときに対して長くするように制御する手段であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。The pre-charging time control means, when the temperature detected by the temperature detection means is equal to or lower than a predetermined temperature, from applying a voltage to the contact charging member to starting writing an image on the photoconductor. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the time to be longer than when the detected temperature is higher than the predetermined temperature. 回転する感光体に接触した状態で電圧が印加されることにより該感光体を帯電する接触帯電部材と、該接触帯電部材の湿度又はその接触帯電部材の近傍の湿度を検知する湿度検知手段とを備えた画像形成装置において、
前記湿度検知手段が検知した検知湿度に応じて、前記接触帯電部材に電圧を印加してから前記感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を可変するプレ帯電時間制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
A contact charging member that charges the photoconductor by applying a voltage in contact with the rotating photoconductor, and a humidity detecting unit that detects humidity of the contact charging member or humidity near the contact charging member. In the image forming apparatus provided with
In accordance with the detected humidity detected by the humidity detecting means, a pre-charging time control means for changing a time from applying a voltage to the contact charging member to starting writing an image on the photoconductor is provided. An image forming apparatus comprising:
前記プレ帯電時間制御手段は、前記湿度検知手段が検知した検知湿度が所定の湿度以下のときに、前記接触帯電部材に電圧を印加してから前記感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を前記検知湿度が前記所定の湿度よりも高いときに対して長くするように制御する手段であることを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。The pre-charging time control means, when the detected humidity detected by the humidity detecting means is equal to or less than a predetermined humidity, from applying a voltage to the contact charging member to starting writing an image on the photoconductor. 4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the control unit controls the time to be longer than when the detected humidity is higher than the predetermined humidity. 回転する感光体に接触した状態で電圧が印加されることにより該感光体を帯電する接触帯電部材と、該接触帯電部材の温度及び湿度又はその接触帯電部材の近傍の温度及び湿度を検知する温湿度検知手段とを備えた画像形成装置において、
前記温湿度検知手段が検知した温度及び湿度に応じて、前記接触帯電部材に電圧を印加してから前記感光体上への画像の書き込みを開始するまでの時間を可変するプレ帯電時間制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
A contact charging member for charging the photosensitive member by applying a voltage in contact with the rotating photosensitive member, and a temperature for detecting the temperature and humidity of the contact charging member or the temperature and humidity near the contact charging member. An image forming apparatus provided with a humidity detecting unit;
Pre-charging time control means for varying the time from applying a voltage to the contact charging member to starting writing an image on the photoreceptor in accordance with the temperature and humidity detected by the temperature and humidity detecting means. An image forming apparatus, comprising:
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