JP5215904B2 - Image forming apparatus and static elimination method - Google Patents
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Description
本発明は感光体の表面に形成された画像を用紙に転写した後に、感光体を除電する画像形成装置及び感光体を除電する除電方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that neutralizes a photosensitive member after an image formed on the surface of the photosensitive member is transferred to a sheet, and a neutralizing method that neutralizes the photosensitive member.
印刷機能、ファクシミリ機能及びスキャナ機能等を備える複合機は、その利便性の高さから一般に広く使用されている。複合機は画像形成装置を備えており、入力された画像データに基づいて画像形成装置にて画像を形成し、形成した画像を用紙に印刷している。画像形成装置は円筒形の感光体を備えており、該感光体の周囲に、帯電器、現像剤を供給する現像器、転写器、クリーニング器及び除電装置等が配置されている。画像形成装置は、感光体を周方向に回転させて、感光体の表面を帯電器によって帯電させ、帯電した感光体の表面にレーザを照射して静電潜像を形成し、現像剤を現像器から感光体の表面へ供給して、前記静電潜像上に前記現像剤による画像を形成する。そして画像形成装置は、転写器にて用紙の帯電を行い、形成された画像を前記用紙へ転写し、感光体上に残った現像剤をクリーニング器によって除去した後、帯電した感光体を除電装置、例えば除電ランプを用いて除電する(例えば特許文献1参照)。 In general, a multifunction peripheral having a printing function, a facsimile function, a scanner function, and the like is widely used because of its high convenience. The multifunction machine includes an image forming apparatus. The image forming apparatus forms an image based on the input image data, and the formed image is printed on a sheet. The image forming apparatus includes a cylindrical photosensitive member, and a charging device, a developing device for supplying a developer, a transfer device, a cleaning device, a static eliminating device, and the like are disposed around the photosensitive member. The image forming apparatus rotates the photosensitive member in the circumferential direction, charges the surface of the photosensitive member with a charger, irradiates the charged photosensitive member with a laser to form an electrostatic latent image, and develops the developer. The image is supplied from the container to the surface of the photoconductor to form an image with the developer on the electrostatic latent image. The image forming apparatus charges the sheet with a transfer unit, transfers the formed image to the sheet, removes the developer remaining on the photosensitive unit with a cleaning unit, and then removes the charged photosensitive unit For example, static elimination is performed using a static elimination lamp (see, for example, Patent Document 1).
感光体の回転によって、少なくともクリーニング器、場合によっては、帯電器、現像器及び転写器と感光体とは摺動し、感光体の表面は摩耗する。除電ランプと感光体とは摺動しないが、除電ランプによって感光体の除電を行っている間に感光体は回転するので、クリーニング器と感光体とは摺動し、感光体表面の摩耗は進行する。感光体表面の摩耗が進行した場合には、印刷された書面に汚れ、かすれ等が発生することがある。このため感光体の回転時間を短縮し、感光体の摩耗を抑制することが求められている。ただ感光体の回転時間を短縮するにしても、画像の形成及び画像の転写を行う場合に感光体の回転時間を短縮すると画像精度を確保することができなくなるため、除電を行う場合に感光体の回転時間を短縮することが望ましい。 Due to the rotation of the photosensitive member, at least the cleaning device, in some cases, the charging device, the developing device, the transfer device, and the photosensitive member slide, and the surface of the photosensitive member is worn. The static elimination lamp and the photoconductor do not slide, but the photoconductor rotates while the photoconductor is neutralized by the static elimination lamp, so that the cleaning device and the photoconductor slide, and the wear of the photoconductor surface proceeds. To do. When wear on the surface of the photoconductor progresses, the printed document may be stained or blurred. For this reason, it is required to shorten the rotation time of the photoconductor and suppress the wear of the photoconductor. However, even if the rotation time of the photosensitive member is shortened, when forming the image and transferring the image, if the rotation time of the photosensitive member is shortened, the image accuracy cannot be secured. It is desirable to shorten the rotation time.
除電ランプは感光体から離隔しているため、除電ランプの光が感光体に至るまでに減衰する。減衰した光で感光体を充分に除電するためには、除電ランプの光を感光体に長時間照射する必要がある。そのため除電ランプを使用している場合に、感光体の回転時間を短縮することは難しい。 Since the static elimination lamp is separated from the photosensitive member, the light of the static elimination lamp attenuates before reaching the photosensitive member. In order to sufficiently neutralize the photosensitive member with the attenuated light, it is necessary to irradiate the photosensitive member with light from a static elimination lamp for a long time. For this reason, it is difficult to shorten the rotation time of the photosensitive member when a static elimination lamp is used.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、除電を行う場合の感光体の回転時間を短縮して、感光体表面の摩擦を抑制する画像形成装置及び感光体の除電方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to reduce an image forming apparatus and a photosensitive member that reduce the rotation time of the photosensitive member when static elimination is performed and suppress friction on the surface of the photosensitive member. The object is to provide a method of neutralizing the body.
本発明に係る画像形成装置は、感光体と、電圧を印加して前記感光体を帯電させる帯電器と、電圧を印加して現像剤への帯電を行い、帯電した現像剤によって前記感光体に画像を形成する現像器と、電圧を印加して用紙への帯電を行い、前記現像剤によって前記感光体の表面に形成された画像の前記用紙への転写を行う転写器とを備え、前記感光体を回転させて、前記感光体の表面を前記帯電器及び現像器に順に対向させるようにしてある画像形成装置において、前記帯電器、現像器及び転写器に印加される電圧を制御し、前記感光体の除電を行う除電制御手段を備え、該除電制御手段は、前記帯電器及び現像器に印加される電圧をPWM制御する手段を有し、前記PWM制御は、前記帯電器への印加電圧を段階的に低下させる制御と前記現像器への印加電圧を段階的に低下させる制御とを連続して行うことを特徴とする。 The image forming apparatus according to the present invention includes a photoconductor, a charger that applies a voltage to charge the photoconductor, and charges the developer by applying a voltage. comprising a developing device for forming an image, performs charging to the sheet by applying a voltage, and a transfer unit that performs transfer to the paper of the image formed on the surface of the photosensitive member by the developer, the photosensitive the body is rotated, the Citea Ru image forming apparatus so as to face in the order of the surface of the photosensitive member to the charger and the developing unit, the charging unit, and controls the voltage applied to the developing device and the transfer device, Discharging control means for discharging the photosensitive member is provided , and the discharging control means has means for PWM controlling a voltage applied to the charger and the developer. The PWM control is applied to the charger. Control that reduces the voltage step by step and the current And performing the voltage applied to the vessel continuously and stepwise controlled lowering.
本発明においては、画像を用紙へ転写した後に、帯電器、現像器及び転写器に印加される電圧を制御して、感光体の除電を短時間で行う。
また前記帯電器及び現像器に印加される電圧をPWM制御することによって、帯電器及び現像器へ電圧を印加するタイミングを適切に制御して、感光体と現像器との間の電位差を所定範囲内に制御する。磁性キャリア及びトナーを有する2成分トナーを使用する場合において、感光体と現像器との間の電位差が大き過ぎる場合に発生する磁性キャリアの感光体への移動及び感光体と現像器との間の電位差が小さ過ぎる場合に発生するトナーの感光体への付着が防止される。
また前記帯電器及び現像器に印加される電圧をPWM制御にて段階的に低下させて、前記感光体の表面と前記現像器との電位差を所定範囲内に収めて、次に作成する画像の品質低下を防止しつつ除電を行う。
In the present invention, after the image is transferred to the paper, the voltage applied to the charger, the developing device, and the transfer device is controlled, and the charge removal of the photoconductor is performed in a short time.
Further, by applying PWM control to the voltage applied to the charger and the developer, the timing for applying the voltage to the charger and the developer is appropriately controlled, and the potential difference between the photosensitive member and the developer is within a predetermined range. Control within. In the case of using a two-component toner having a magnetic carrier and a toner, if the potential difference between the photosensitive member and the developing device is too large, the magnetic carrier moves to the photosensitive member and between the photosensitive member and the developing device. Adhesion of toner to the photosensitive member, which occurs when the potential difference is too small, is prevented.
Further, the voltage applied to the charger and the developing device is lowered stepwise by PWM control so that the potential difference between the surface of the photosensitive member and the developing device falls within a predetermined range, and the next image to be created Perform static elimination while preventing deterioration in quality.
本発明に係る画像形成装置は、前記帯電器は、ノコ歯電極と、該ノコ歯電極及び感光体の間に配置してあるグリッド電極とを備え、前記除電制御手段は、前記グリッド電極に印加される電圧を制御する手段を備えることを特徴とする。 In the image forming apparatus according to the present invention, the charger includes a sawtooth electrode and a grid electrode disposed between the sawtooth electrode and the photosensitive member, and the charge removal control unit applies to the grid electrode. Means for controlling the applied voltage.
本発明においては、感光体の表面電位はグリッド電極に印加された電圧に対応するので、グリッド電極に印加される電圧を制御して、感光体の除電を速やかに行う。 In the present invention, since the surface potential of the photoconductor corresponds to the voltage applied to the grid electrode, the voltage applied to the grid electrode is controlled to quickly remove the photoconductor.
本発明に係る画像形成装置は、前記帯電器及び現像器に電圧を印加する電源を備え、前記除電制御手段から前記電源へ制御信号を入力するようにしてあり、前記PWM制御は、前記制御信号のデューティ比を変化させる制御であることを特徴とする。 The image forming apparatus according to the present invention includes a power source that applies a voltage to the charger and the developing unit, and a control signal is input from the charge removal control unit to the power source. The control is to change the duty ratio.
本発明においては、前記制御信号のデューティ比を適時変更し、前記帯電器及び現像器に印加する電圧を微調整して、前記感光体の表面と前記現像器との電位差を確実に所定範囲内に収める。 In the present invention, the duty ratio of the control signal is changed as appropriate, and the voltage applied to the charger and the developer is finely adjusted to ensure that the potential difference between the surface of the photoreceptor and the developer is within a predetermined range. To fit.
本発明に係る画像形成装置は、前記除電制御手段は、前記感光体の表面に形成された画像を前記用紙へ転写する場合に印加される電圧よりも高い電圧を前記転写器へ印加する制御を行う手段を備えることを特徴とする。 In the image forming apparatus according to the present invention, the static elimination control unit performs control to apply a voltage to the transfer unit that is higher than a voltage applied when an image formed on the surface of the photoconductor is transferred to the paper. It has the means to perform, It is characterized by the above-mentioned.
本発明においては、画像を用紙へ転写した後に、前記感光体の表面に形成された画像を前記用紙へ転写する場合に印加される電圧よりも高い電圧を前記転写器へ印加して、感光体の表面電位を迅速に低下させる。 In the present invention, after the image is transferred to the paper, a voltage higher than the voltage applied when the image formed on the surface of the photoconductor is transferred to the paper is applied to the transfer device. The surface potential of the is rapidly reduced.
本発明に係る画像形成装置は、前記除電制御手段は、前記現像器にてPWM制御を実行した後に、該PWM制御開始時に印加した電圧と逆極性の電圧を前記現像器へ印加する制御を行う手段を備えることを特徴とする。 In the image forming apparatus according to the present invention, the charge removal control unit performs a control to apply a voltage having a polarity opposite to a voltage applied at the start of the PWM control to the developer after the PWM control is performed in the developer. Means are provided.
本発明においては、前記PWM制御を実行した後に、PWM制御開始時に印加した電圧と逆極性の電圧を前記現像器へ印加して、弱帯電した現像剤が浮遊して用紙に付着することを防止する。 In the present invention, after executing the PWM control, a voltage having a polarity opposite to that applied at the start of the PWM control is applied to the developing device to prevent the weakly charged developer from floating and adhering to the paper. To do.
本発明に係る除電方法は、電圧を印加して感光体を帯電させる帯電器と、電圧を印加して現像剤への帯電を行い、帯電した現像剤によって前記感光体に画像を形成する現像器と、電圧を印加して用紙への帯電を行い、前記現像剤によって前記感光体の表面に形成された画像の前記用紙への転写を行う転写器とへ印加する電圧を制御し、前記感光体に形成された画像を前記用紙へ転写させた後に前記感光体を除電する除電方法において、前記転写器へ印加する電圧を制御するステップと、次に前記帯電器へ印加する電圧を段階的に低下させるステップと、次に前記現像器へ印加する電圧を段階的に低下させるステップとを備え、前記帯電器への印加電圧を低下させる前記ステップと前記現像器への印加電圧を低下させる前記ステップとを連続して行うことを特徴とする。 The neutralization method according to the present invention includes a charger that applies a voltage to charge the photoreceptor, and a developer that charges the developer by applying a voltage and forms an image on the photoreceptor with the charged developer. And charging the sheet by applying a voltage, and controlling the voltage applied to the transfer unit for transferring the image formed on the surface of the photoreceptor to the sheet by the developer, In the static elimination method for neutralizing the photoconductor after the image formed on the sheet is transferred to the paper, the step of controlling the voltage applied to the transfer unit and the stepwise lowering of the voltage applied to the charger And a step of gradually reducing the voltage applied to the developing device, the step of reducing the applied voltage to the charger, and the step of reducing the applied voltage to the developing device. Continuously And performing.
本発明においては、画像を用紙へ転写した後に、既存の帯電器、現像器及び転写器に印加される電圧を制御して、感光体の除電を短時間で行う。 In the present invention, after the image is transferred to the paper, the voltage applied to the existing charger, developing device and transfer device is controlled, and the charge removal of the photoconductor is performed in a short time.
本発明に係る画像形成装置及び除電方法にあっては、画像を用紙へ転写した後に、既存の帯電器、現像器及び転写器に印加される電圧を制御して、感光体の除電を短時間で行い、感光体表面の摩耗を抑制することができる。また既存の帯電器、現像器及び転写器を使用して感光体を除電するので、除電装置を削減して小型化を図ることができる。 In the image forming apparatus and the charge eliminating method according to the present invention, after the image is transferred to the sheet, the voltage applied to the existing charger, developer, and transfer unit is controlled to remove the charge from the photosensitive member in a short time. It is possible to suppress wear on the surface of the photoreceptor. In addition, since the photosensitive member is neutralized by using an existing charger, developing unit, and transfer unit, it is possible to reduce the size by eliminating the neutralization device.
以下本発明を実施の形態に係る画像形成装置20を示す図面に基づいて詳述する。図1は画像形成装置20の要部構成を示す模式図である。
図において1は複合機であり、複合機1は、原稿を読み取って画像データを生成する原稿読取装置10と、前記画像データに基づいて現像剤による画像を形成する画像形成装置20とを備える。
原稿読取装置10は、透明な原稿台11を有している。該原稿台11の下方に、原稿台11の上面に載置された原稿へ光を照射する光源12と、原稿からの反射光を受光して電圧信号へ変換する光電変換素子15とが設けてある。原稿台11の下方には更に複数の反射鏡13、13、13及び結像レンズ14が設けてあり、該反射鏡13、13、13及び結像レンズ14によって、原稿からの反射光を光電変換素子15へ導く光路が形成されている。光電変換素子15からの出力信号、すなわち原稿の画像データは前記画像形成装置20へ出力される。なお光電変換素子15としてはCCDが挙げられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating an
In FIG. 1,
The
画像形成装置20は用紙を収容する用紙カセット21を備えており、該用紙カセット21の先端部に呼び込みローラ22が取り付けてある。呼び込みローラ22の近傍にピックアップローラ23が配置してあり、該ピックアップローラ23に第1給紙路24の一端部が隣接している。用紙カセット21に収容してある用紙は、呼び込みローラ22によってピックアップローラ23へ導出され、ピックアップローラ23は第1給紙路24へ用紙を搬送する。
The
画像形成装置20は用紙を手差しするための手差しトレイ25を備えており、該手差しトレイ25の先端部に呼び込みローラ26が取り付けてある。呼び込みローラ26の近傍にピックアップローラ27が配置してあり、該ピックアップローラ27に第2給紙路28の一端部が隣接している。該第2給紙路28の他端部は前記第1給紙路24に連結している。手差しトレイ25に載置された用紙は、呼び込みローラ26によってピックアップローラ27へ導出され、ピックアップローラ27は用紙を第2給紙路28へ搬送する。
The
前記第1給紙路24の他端部には、レジストローラ29が設けてある。該レジストローラ29から離隔した位置に、後述する転写器44によって転写された画像を用紙に定着させる定着ローラ30が設けてある。該定着ローラ30とレジストローラ29との間には、後述する感光体40及び転写器44が配設してある。該定着ローラ30は、画像が定着した用紙を搬送するための用紙搬送パス31の一端部に隣接している。該用紙搬送パス31の他端部は第1用紙搬送路32の一端部に連結している。第1用紙搬送路32の他端部には用紙を画像形成装置20の外部へ排出するための排紙ローラ33が配設してある。
A
第1給紙路24を通った用紙はレジストローラ29によって前記感光体40及び転写器44へ送出され、感光体40に形成された現像剤による画像が用紙に転写される。画像が転写された用紙は定着ローラ30へ送出され、画像の定着が行われる。画像が定着した用紙は、用紙搬送パス31及び第1用紙搬送路32を経て、排紙ローラ33へ送られる。画像形成装置20の外側に、排出された用紙を収容する排紙収容部36が設けてあり、排紙ローラ33から外部へ排出された用紙は排紙収容部36に収容される。
The paper that has passed through the first
前記用紙搬送パス31と前記第1給紙路24とは、第2用紙搬送路34を介して連結されている。該第2用紙搬送路34と前記用紙搬送パス31との連結部分には、用紙搬送パス31を通った用紙の送出先を第2用紙搬送路34へ切り換える第1切換ゲート35が設けてある。両面印刷を行う場合には、前記用紙搬送パス31を用紙が通過した後に、第1切換ゲート35によって用紙搬送パス31を閉じて、第2用紙搬送路34へ用紙を送出する。第2用紙搬送路34を通過した用紙は転写器44へ送出され、用紙の裏面に現像剤による画像が転写される。
The
複合機1は、現像剤による画像が定着した用紙に対して、ステイプル処理、パンチ処理又はソート処理等の後処理を行う後処理装置70を備えている。後処理装置70は用紙搬送パス71を備えており、該用紙搬送パス71を通る用紙に対して前述した後処理が行われる。後処理装置70の用紙搬送パス71は前記画像形成装置20の第1用紙搬送路32の一端部に連結している。後処理装置70の用紙搬送パス71と第1用紙搬送路32との連結部分には、画像形成装置20の用紙搬送パス31を通った用紙の送出先を、後処理装置70の用紙搬送パス71又は第1用紙搬送路32へ切り換える第2切換ゲート72が設けてある。また後処理装置70の出口には用紙スタック部73が設けてある。
The
画像が定着した用紙に対して前述した後処理を行う場合には、第2切換ゲート72を操作して後処理装置70の用紙搬送パス71へ用紙を送出する。後処理を行った用紙は後処理装置70の出口から排出され、用紙スタック部73に収容される。
When the post-processing described above is performed on the paper on which the image is fixed, the
前記画像形成装置20においては、原稿読取装置10から出力された原稿の画像データに基づいて現像剤による画像が感光体40の表面に形成される。図2は画像形成装置20の感光体40周りの構成を示す模式図である。
画像形成装置20は円筒形の感光体40を備えており、該感光体40の表面には光導電性素材を用いた感光層40aが形成してある。感光体40の周囲には、帯電器41、LSU(Laser Scanning Unit)42、現像器43、転写器44及びクリーニング器45が周方向に沿って配置してある。図2の実線矢印にて示す如く、感光体40は軸回りに回転し、感光層40aは、帯電器41、LSU42、現像器43、転写器44及びクリーニング器45に順次対向していく。
In the
The
前記帯電器41はいわゆるスコロトロンチャージャであり、ノコ歯電極41aと、網目状のグリッド電極41bとを備えている。ノコ歯電極41aには図示しない電源が接続してあり、該電源から所定の電圧が印加される。グリッド電極41bには電源47が接続してあり、該電源47は制御部50からのPWM制御によってグリッド電極41bへ電圧を印加する。ノコ歯電極41aとグリッド電極41bとに電圧を印加することによってコロナ放電が発生し、感光層40aに電位が生じる。なお帯電器の別構成として、ノコ歯電極41aに代えてワイヤ電極を使用しても良い。
The
LSU42は前記感光層40aへレーザを照射し、照射部分の導電性を高めて、感光層40aに静電潜像を形成する。前記光電変換素子15からの出力信号が前記LSU42に入力されるようにしてあり、LSU42は入力された信号に基づいて静電潜像を形成する。なお複合機のファクシミリ機能に基づいて、前記LSU42に信号が入力された場合、パーソナルコンピュータ等外部機器から前記LSU42に信号が入力された場合には、LSU42は入力された信号に基づいて静電潜像を形成する。
The
現像器43は、現像剤、例えば磁性キャリアとトナーとを有する2成分トナーを収容する収容室43aと、トナーを感光体40へ運搬する現像ロール43bと、該現像ロール43bに近接する現像ブレード43cとを備える。現像ロール43bは図示しない永久磁石を備えている。現像ロール43bには電源48が接続してあり、該電源48から現像ロール43bへ電圧を印加して現像ロール43bと感光体40との間に電界を発生させる。2成分トナーの磁性キャリアが現像ロール43b上にて磁性ブラシを形成し、該磁性ブラシの先端部にトナーが付着して感光体40へ運ばれる。現像ブレード43cは、現像ロール43b上にトナーが付着するときに、トナーを現像ロール43b上に均一にならすと共にトナーを摩擦帯電させる。このときトナーは負に帯電する。摩擦帯電したトナーは電界中を移動し、感光体40に形成された静電潜像に付着して、画像を形成する。
The developing
前記転写器44はローラ状をなしており、電源49が転写器44に接続してある。電源49から転写器44へ電流を流すことによって、前記用紙カセット21から転写器44へ供給された用紙は前記感光体40と逆極性に帯電する。前記感光体40に形成されたトナーによる画像はクーロン力によって用紙へ転写される。転写器44によって画像が用紙へ転写した後に、前記クリーニング器45は感光体40に残留したトナーを除去する。
The
前記グリッド電極41b、現像ロール43b及び転写器44に接続してある各電源47〜49は制御部50によって感光体40の回転周期に応じて制御されている。制御部50は、CPU、ROM及びRAM等を備えており、前記グリッド電極41b及び現像ロール43bに接続してある電源47及び48に制御信号を出力する。制御信号は周期的なパルス波形をなし、制御部50は制御信号のデューティ比を調整してPWM制御を行う。
The power supplies 47 to 49 connected to the grid electrode 41b, the developing roll 43b, and the
図3はノコ歯電極41a、グリッド電極41b、及び現像ロール43bに印加される電圧並びに転写器44に流れる電流の変化を示すタイムチャートである。図3において横軸は時刻tを示している。t1 は画像の用紙への転写が終了した時点を示しており、t2 〜t6 はt1 後の各時点を示している。また図3においてIc [A]は転写器44の電流を示しており、I2 は転写時に流れる転写器44の電流値を示している。I1 はI2 よりも低い転写器44の電流値を、I3 はI2 よりも高い転写器44の電流値を示している。VD [V]は現像ロール43bに印加される電圧値を示しており、V1 、V2 及び0はVD の電圧値を示している(V1 <0<V2 )。VG [V]はグリッド電極41bに印加される電圧を示しており、V3 及びV4 はVG の電圧値を示している(V3<V4 <0)。またVW [V]はノコ歯電極41aに印加される電圧を示しており、V5 及び0はVW の電圧値を示している(V5 <0)。以下前記電流値及び電圧値は指定しない限り単に電流又は電圧と表記し、ノコ歯電極41a、グリッド電極41b、及び現像ロール43bに印加される電圧VD 、VG 、VW 並びに転写器44に流れる電流Ic を示すものとする。
FIG. 3 is a time chart showing changes in the voltage applied to the sawtooth electrode 41a, the grid electrode 41b, and the developing roll 43b and the current flowing in the
図3に示すように、時点t1 以前において、制御部50の制御によって転写器44には電流I2 が流れ、感光層40aと逆極性に用紙が帯電し、感光層40aに形成された画像が用紙へ転写する。時点t1 〜時点t2 の間において、制御部50の制御によって転写器44には電流I1 が流れ、転写器44は、電流I2 が流れている場合よりも低い電圧値で帯電する。電流I1 により転写器44が帯電するので、浮遊する弱帯電トナー又は正に帯電したトナーが転写器44へ付着することが静電気力によって防止される。次に時点t2 〜時点t3 の間において、制御部50の制御によって転写器44には電流I3 が流れ、転写器44は帯電する。電流I3 は電流I2 よりも大きく、転写器44は電流I2 が流れている場合よりも高い電圧値で帯電し、感光層40aの電位の大きさを低下させることができる。電流値I1 、電流値I2 及び電流値I3 としては、それぞれ10[μA]、20[μA]及び30[μA]が挙げられる。
As shown in FIG. 3, before the time point t 1 , the current I 2 flows through the
そして時点t3 〜時点t4 の間に感光体40は移動し、感光層40aの内、転写器44によって電位の大きさが低下した部分がグリッド電極41bに対向する。時点t4 以前においてグリッド電極41bにはV3 が印加されている。時点t4 〜時点t5 の間に、制御部50は電源47に対してPWM制御を行う。具体的には、制御部50は、電源47の制御信号のデューティ比を10[msec]経過毎に小さくし、グリッド電極41bに印加される電圧を0[V]へ近付け(以下電圧が0[V]に近付くことを電圧が低下するという)、V3 からV4 へ段階的に低下させる。このときグリッド電極41bに対向する感光層40aの電位の大きさは、グリッド電極41bへの印加電圧に応じて、V3 からV4 へ段階的に小さくなる。電圧値V3 及びV4 としては、それぞれ−580[V]、−100[V]が挙げられる。
Then, the
時点t4 〜時点t5 の間に感光体40は回転し、感光層40aの内、グリッド電極41bにより帯電された部分は、グリッド電極41bにより帯電された順に、前記現像ロール43bに対向する。時点t5 〜時点t6 の間に、制御部50は電源48に対してPWM制御を行う。具体的には、制御部50は、電源48の制御信号のデューティ比を10[msec]経過毎に小さくして、現像ロール43bに印加される電圧VD を段階的に低下させる。そして制御部50は、電圧VD が0[V]に至る時点で、電源48の制御信号の正負を逆転させて、制御信号が示すデューティ比を10[msec]経過毎に大きくし、段階的に電圧VD を高くする。そして制御部50は、時点t6 において電圧V2 をグリッド電極41bに印加させる。この間グリッド電極41bに対向する感光層40aの電位の大きさはV3 からV4 へ段階的に変化する。なお時点t4 〜時点t5 の間の時間と時点t5 〜時点t6 の間の時間とは略等しい。また電圧値V1 及びV2 としては、それぞれ−450[V]、150[V]が挙げられる。
時点t1 〜時点t6 の間においてノコ歯電極41aに印加される電圧VW はV5 であり、電圧値V5 としては、−6200[V]が挙げられる。
The voltage V W applied to the saw-tooth electrode 41a between the time point t 1 and the time point t 6 is V 5 , and the voltage value V 5 is −6200 [V].
図4は、現像ロール43bに対向する位置における感光層40aの電位VS 及び現像ロール43bへの印加電圧VD の変化を示すタイムチャートである。図4において横軸は時刻tを示しており、縦軸は電位又は電圧を示している。時点t5 〜時点t6 の間に、電位VS の大きさはV3 からV4 へ段階的に徐々に低下している。一方現像ロール43bへの印加電圧VD は前述したようにV1 からV2 へ段階的に変化している。電位VS 及び電圧VD の時間に対する変化率は略同じであり、時点t5 〜時点t6 の間における電位VS 及び電圧(電位)VD の差は、略一定である。なお時点t6 以降において、電位VS 及び電圧VD の差を約250[V]以上にすることが好ましい。例えば、電位V4 が−100[V]となる場合に電圧V2 を150[V]として、電位VS 及び電圧VD の差を約250[V]にする。電位VS 及び電圧VD の差を約250[V]とすることで、弱帯電した現像剤の発生を防止し、用紙の裏面に現像剤が付着すること、いわゆる用紙の裏汚れの発生を防止することができ、さらにキャリアが感光体40に付着すること、いわゆるキャリア上がりを防止することができるからである。
FIG. 4 is a time chart showing changes in the potential V S of the photosensitive layer 40a and the voltage V D applied to the developing roll 43b at a position facing the developing roll 43b. In FIG. 4, the horizontal axis indicates time t, and the vertical axis indicates potential or voltage. Between time t 5 and time t 6 , the magnitude of the potential V S gradually decreases from V 3 to V 4 in steps. On the other hand, the voltage V D applied to the developing roll 43b changes stepwise from V 1 to V 2 as described above. The rate of change of the potential V S and the voltage V D with respect to time is substantially the same, and the difference between the potential V S and the voltage (potential) V D between the time point t 5 and the time point t 6 is substantially constant. Note that after time t 6 , the difference between the potential V S and the voltage V D is preferably about 250 [V] or more. For example, when the potential V 4 is −100 [V], the voltage V 2 is set to 150 [V], and the difference between the potential V S and the voltage V D is set to about 250 [V]. By setting the difference between the potential V S and the voltage V D to about 250 [V], the generation of weakly charged developer is prevented, and the developer adheres to the back side of the paper, so-called the occurrence of the backside contamination of the paper. This is because the carrier can be prevented from adhering to the
本発明に係る画像形成装置20及び除電方法にあっては、画像を用紙へ転写した後に、帯電器41、現像器43及び転写器44に印加される電圧を制御して、感光体40の除電を短時間で行い、感光層40aの摩耗を抑制することができる。また既存の帯電器41、現像器43及び転写器44を使用して感光体40を除電するので、除電装置を削減して小型化を図ることができる。
In the
また感光層40aの電位はグリッド電極41bに印加された電圧に対応するので、グリッド電極41bに印加される電圧を制御することによって感光体40の除電を速やかに行い、感光層40aの摩擦を抑制することができる。
Further, since the potential of the photosensitive layer 40a corresponds to the voltage applied to the grid electrode 41b, by controlling the voltage applied to the grid electrode 41b, the
またグリッド電極41bへの印加電圧VG 及び現像ロール43bへの印加電圧VD をPWM制御にて制御することにより、グリッド電極41b及び現像ロール43bへ電圧を印加するタイミングを適切に制御して、電位VS と電圧VD との差を所定範囲内に収めて、電位VS と電圧VD との差が大き過ぎる場合に発生する磁性キャリアの感光層40aへの移動又は電位VS と電圧VD との差が小さ過ぎる場合に発生するトナーの感光層40aへの付着を防止することができる。 In addition, by controlling the applied voltage V G to the grid electrode 41b and the applied voltage V D to the developing roll 43b by PWM control, the timing of applying the voltage to the grid electrode 41b and the developing roll 43b is appropriately controlled, When the difference between the potential V S and the voltage V D falls within a predetermined range and the difference between the potential V S and the voltage V D is too large, the magnetic carrier moves to the photosensitive layer 40a or the potential V S and the voltage It is possible to prevent toner from adhering to the photosensitive layer 40a generated when the difference from V D is too small.
またグリッド電極41bへの印加電圧VG 及び現像ロール43bへの印加電圧VD をPWM制御にて段階的に低下させて、電位VS 及び電圧VD の差が略一定になるように制御し、磁性キャリアの感光層40aへの移動又はトナーの感光層40aへの付着を防止して、画像の品質低下を防止しつつ感光体40の除電を行うことができる。
Further, the voltage V G applied to the grid electrode 41b and the voltage V D applied to the developing roll 43b are lowered stepwise by PWM control so that the difference between the potential V S and the voltage V D becomes substantially constant. Further, the movement of the magnetic carrier to the photosensitive layer 40a or the adhesion of the toner to the photosensitive layer 40a can be prevented, and the charge of the
また電源47及び48の制御信号のデューティ比を適時変化させて、前記グリッド電極41b及び現像ロール43bに印加する電圧を微調整し、電位VS と電圧VD との差を確実に所定範囲内に収めることができる。 Further, the duty ratio of the control signals of the power supplies 47 and 48 is changed as appropriate to finely adjust the voltage applied to the grid electrode 41b and the developing roll 43b, so that the difference between the potential V S and the voltage V D is reliably within a predetermined range. Can fit in.
また画像を用紙へ転写した後に、前記感光層40aに形成された画像を前記用紙へ転写する場合に印加される電圧よりも高い電圧を前記転写器44へ印加して、感光層40aの電位VS を迅速に低下させることができる。
In addition, after the image is transferred to the paper, a voltage higher than the voltage applied when the image formed on the photosensitive layer 40a is transferred to the paper is applied to the
また前記PWM制御を実行した後に、PWM制御開始時に印加した電圧と逆極性の電圧を前記現像ロール43bに印加して、前記感光層40aと前記現像ロール43bとの間の電位差が所定値、例えば200[V]以上になるように制御部50は制御する。これにより弱帯電した現像剤が発生することを防止し、用紙の裏汚れの発生を防止することができる。
Further, after executing the PWM control, a voltage having a reverse polarity to the voltage applied at the start of the PWM control is applied to the developing roll 43b, and the potential difference between the photosensitive layer 40a and the developing roll 43b is a predetermined value, for example, The
なお本発明に係る画像形成装置20及び除電方法にあっては、帯電器41によって負の電位を感光層40aに発生させているが、正の電位を発生させても良い。この場合、摩擦帯電によるトナーの電位、現像ロール43bへの印加電圧及び転写器44への印加電圧等を感光層40aに発生する正の電位に対応させることは言うまでもない。また本発明に係る画像形成装置20は複合機1に搭載されているが、コピー機及びプリンタ等の印刷機器に搭載されても良い。また本発明に係る除電方法は、モノクロ画像及びカラー画像を形成する画像形成装置のいずれにも適用することができる。
In the
1 複合機
40 感光体
40a 感光層
41 帯電器
41a ノコ歯電極
41b グリッド電極
42 LSU
43 現像器
44 転写器
45 クリーニング器
47〜49 電源
50 制御部
1 MFP
40 photoconductor
40a Photosensitive layer
41 Charger
41a Sawtooth electrode
41b Grid electrode
42 LSU
43 Developer
44 Transfer device
45 Cleaning device
47-49 power supply
50 Control unit
Claims (6)
前記帯電器、現像器及び転写器に印加される電圧を制御し、前記感光体の除電を行う除電制御手段を備え、
該除電制御手段は、前記帯電器及び現像器に印加される電圧をPWM制御する手段を有し、
前記PWM制御は、前記帯電器への印加電圧を段階的に低下させる制御と前記現像器への印加電圧を段階的に低下させる制御とを連続して行うことを特徴とする画像形成装置。 A photoconductor, a charger for applying a voltage to charge the photoconductor, a developer for applying a voltage to charge the developer, and forming an image on the photoconductor with the charged developer; a voltage; A transfer unit that charges the sheet by applying the toner and transfers the image formed on the surface of the photoreceptor to the sheet by the developer, and rotates the photoreceptor to rotate the photoreceptor. in Citea Ru image forming apparatus so as to face in order to surface to said charger and developing unit,
The charger controls the voltage applied to the developing device and the transfer device comprises a neutralization control means for neutralization of the photosensitive member,
The charge removal control means includes means for PWM controlling the voltage applied to the charger and the developer,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the PWM control continuously performs control for gradually reducing the voltage applied to the charger and control for gradually decreasing the voltage applied to the developing device.
前記除電制御手段は、前記グリッド電極に印加される電圧を制御する手段を備えること
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The charger includes a sawtooth electrode, and a grid electrode disposed between the sawtooth electrode and the photoreceptor,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the static elimination control unit includes a unit that controls a voltage applied to the grid electrode.
前記除電制御手段から前記電源へ周期的な制御信号を入力するようにしてあり、
前記PWM制御は、前記制御信号のデューティ比を変更させる制御であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 A power supply for applying a voltage to the charger and the developer;
A periodic control signal is input from the static elimination control means to the power source,
The PWM control, the image forming apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a control for changing the duty ratio of the control signal.
前記転写器へ印加する電圧を制御するステップと、
次に前記帯電器へ印加する電圧を段階的に低下させるステップと、
次に前記現像器へ印加する電圧を段階的に低下させるステップとを備え、
前記帯電器への印加電圧を低下させる前記ステップと前記現像器への印加電圧を低下させる前記ステップとを連続して行うこと
を特徴とする除電方法。 A charger for applying a voltage to charge the photosensitive member; a developer for applying a voltage to charge the developer; and forming an image on the photosensitive member by the charged developer; and applying a voltage to the paper And controlling the voltage applied to the transfer device for transferring the image formed on the surface of the photosensitive member to the paper by the developer, and the image formed on the photosensitive member is transferred to the paper. In the static elimination method for neutralizing the photoconductor after being transferred to
Controlling the voltage applied to the transfer unit;
Next, stepwise reducing the voltage applied to the charger;
Next, stepwise reducing the voltage applied to the developing device ,
The static elimination method, wherein the step of reducing the applied voltage to the charger and the step of reducing the applied voltage to the developing unit are successively performed .
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