[发明专利]带有充电装置的成像设备

说明书

本发明涉及激光打印机、复印机、传真机等的电子成像方式的成像设备，详细地说，涉及由将充电部件接触于旋转的感光体而使感光体表面充电的成像设备。

以往，例如，在以复印机为代表的电子成像方式的成像设备中，是由以下描述的一序列处理来形成图像的。

由充电器使鼓状或带状的感光体的表面均匀地充电。由曝光装置使感光体表面曝光而形成静电潜像。由显像器内的显像辊使色粉附着于感光体的表面的静电潜像上以使潜像可视化。由转印装置将使潜像可视化的色彩转印到从供纸部或单元供给的复印纸表面上。由定影器将转印于复印纸表面的色粉进行定影。将复印纸排出。由清扫装置除去残留在感光体表面的色粉。

在此成像设备中作为使感光体表面均匀地充电的装置采用了电晕放电系统。电晕放电系统是使放电空间电离化而使感光体表面充电。

不过，在电晕放电系统中，在使感光体表面充电时产生大量的臭氧。臭氧具有在进行负放电的场合产生得较多的特性。

近年，作为感光体多采用带负电使用的有机感光体。还有，对产生包括臭氧的各种气体的环境标准变得越来越严格。因而，这些问题急需解决。此外，在电晕放电系统中，还产生有由臭氧而二次生成的氮氧化物(NOx)等附着于感光体表面而发生图象异常的问题。

因此，替代电晕放电系统而开发了采用接触于感光体表面的充电辊等的充电部件的接触充电型成像设备。根据该接触充电型系统，充电辊在加电压的状态下接触于感光体表面。因此，由通过严密地存在于充电辊和感光体之间的空隙放电使感光体表面均匀充电。从而，和电晕放电系统比较可降低所加电压，大大减少了臭氧产生量。

但是，在此种接触充电系统中得到恒定的必要的充电电位仍然困难，充电不均匀的情况时常发生。其原因在于使用环境一变化，充电辊的电阻值和介电常数等电气特性也随之发生改变。

因而，作为防止随使用环境变化而导致充电不均匀的技术，所知的有以下表示的这种技术。

在特开平4-186381号公报中公开了一种用传感器检测到充电辊的温度，对应于检测的温度而改变加在充电辊上的电压的技术。例如，充电辊在高温环境的情况下，在充电辊上加这样的交流电压以使所得峰间电压为将直流电压加到充电辊上时的开始电压的2倍以上。此外，充电辊在低温环境的情况下，根据传感器检测到的温度，加到充电辊上的交流分量被增加(参照该公报第3图)。

而且，由温度测定装置测定充电辊的温度而使加到充电辊的交流电压可根据测度的温度被改变的类似技术在特开平4-316064号公报上也被公开。根据在此公报上公开的该技术，预先与一直流电压组合的一交流电压被施加在充电辊上。因而，由根据温度测定装置得到的信息求取充电辊的电阻和介质常数，按照事先求得的实验数据，该交流电压是变化的。

但是，在特开平4-186381号公报及特开平4-316064号公报上公开的技术存在有以下问题。即，在充电辊上加上交流电流时，从充电辊上产生振动音。另一方面，当根据环境温度变化而将直流电压加在充电辊上时，根据环境温度向充电辊加的电压和感光体的表面电位(充电电位)间的关系像图7所示的曲线A、A’、A”那样发生斜率和位置上的变化。

另一方面，在特开平6-35302号公报中公开了根据感光体的膜厚和环境温度来控制加到充电辊上电压的技术。例如当感光体膜厚由于图像形成次数增加而减少时，检测与此时的感光体厚度的容量相对应的电压—电流特性而将最适宜的校正施加电压加到充电辊上。即，随着感光体膜厚的减少，当一恒定的电压施加于非图像形成部分时，检出电流量被增加，根据此增加量将减少对待加于非图像形成部分上的电压值的校正电压以防止充电辊过剩充电。还有，当由于充电辊的电阻层内环境温度波动而使电阻值上升时，检出电流量被减少，将增加对加到非图像部分所加电压值的校正电压以避免充电的不足。

如此，对应于感光体的膜厚校正充电辊所加的电压的技术公开于特开平5-27557号公报上。此公报公开的技术，例如，是根据随复印计数器检测的复印张数的增加而产生的膜厚减少，对应于膜厚减少以降低加到充电辊上的电压使感光体的表面电位保持一定。

可是，对使用作为充电部件的充电辊的情况，产生由于环境条件而使充电能力有变化的问题，与感光体的感光层的厚度相关的表面电位(充电电位)的变化依据充电辊温度而不同(图8)，通过一均匀的校正得不到一恒定的充电电位。

另一方面，感光体的表面之中，存在着在感光体圆周方向上复印纸和下一张复印纸之间相应的部分，即，和复印纸不接触不形成图像的非图像区域(对感光体圆周方向不限定在固定位置)。