JPH0437776A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、転写式の電子写真装置（複写機・光
プリンタなど）・静電記録装置等の画像形成装置のよう
に、被帯電体としての像担持体（電子写真感光体・静電
記録誘電体など）の面を帯電処理する工程を含む作像プ
ロセスを適用して画像形成を実行し、像担持体は繰り返
して作像に供する方式の画像形成装置に関する。

像担持体面に形成した画像を記録材に転写させ、像転写
後の像担持体をクリーニング手段で清掃させて転写残り
現像剤等を除去し像担持体を繰り返して作像に供する転
写式の画像形成装置の他、画像表示装置（デイスプレィ
装置、リーダー等）等のように像担持体面に形成した画
像の表示や閲読後に転写せずに該形成画像をクリーニン
グ手段で像担持体面から除去し像担持体を繰り返して作
像に供する構成の画像形成装置も含む。

より詳しくは被帯電体の帯電処理手段として、電圧を印
加した帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電体面を帯
電処理する接触型の帯電装置を利用した画像形成装置に
関する。

（従来の技術） 前記のような画像形成装置において、被帯電体としての
像担持体面を帯電処理する手段機器としては従来よりコ
ロナ放電装置が広く利用されている。

コロナ放電装置は像担持体等の被帯電体面を所定の電位
に均一に帯電処理する手段として有効である。しかし、
高圧電源を必要とし、コロナ放電のため好ましくないオ
ゾンか発生するなどの問題点を有している。

このようなコロナ放電装置に対して、プラス又はマイナ
スの電圧を印加した導電性の帯電部材を被帯電体面に接
触させて被帯電体面を帯電処理する接触型の帯電装置は
、電源の低圧化が図れ、オゾンの発生量が少ない等の長
所を有していることから、例えば画像形成装置に於てコ
ロナ放電装置にかえて感光体・誘電体等の像担持体、そ
の他の被帯電体面の帯電処理手段装置とじて注目され、
その実用化研究が進められている。

例えば、本出願人が先に提案（特願昭６２−５１４９２
号・同６２−２３０３３４号など）したように、接触型
帯電装置に於て直流電圧を帯電部材に印加したときの被
帯電体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有す
る振動電圧（交互電圧、時間とともに電圧値が周期的に
変化する電圧、以下、交流電圧或いは交流成分と記す）
と直流電圧との重畳電圧を帯電部材に印加することや、
表層に高抵抗層を設けた帯電部材を用いることにより、
被帯電体の帯電均一性、感光体等の被帯電体表面のどン
ホール・傷等によるリーク防止等を図ることができる。

帯電部材はローラ型もしくはプレート型が一般的であり
、その他ロンド型・バッド型・ブロック型等の形態のも
のとすることもできる。

（発明が解決しようとする問題点） 帯電部材に直流成分と交流成分の重畳電圧を印加して被
帯電体面の帯電処理を実行するものは帯電の均一性・安
定性かよいが、これを前述のような画像形成装置の被帯
電体としての像担持体面の帯電処理手段として利用した
ときの問題点として次のような事項か挙げられる。

即ち、像担持体は転写工程等を経た後、或いは画像の閲
読後に、クリーニング手段て転写残り現像剤・紙粉等の
付着残留物或いは画像の除去を受けて清浄化され、その
清浄面か像担持体面に接触している帯電部材により再び
帯電処理されて繰り返して作像に供されるのであるが、
この場合像担持体面の転写残り現像剤等の付着残留物の
部がクリーニング手段をすりぬけて像担持体と帯電部材
との接触部へはこばれることもある。

そうすると、像担持体と帯電部材との接触部へはこばれ
た現像剤等が帯電部材に印加されている交流成分による
帯電部材、もしくは帯電部材と像担持体の電気的・力学
的振動にょフて像担持体面に強く押し付けられて像担持
体面に埋め込み的に強固に付着し、像担持体面にいわゆ
るトナー（現像剤）融着部が発生し易い。像担持体面の
トナー融着部の発生は像担持体面の均一な帯電が阻害さ
れ、形成画像の画質を低下させる原因となる。

本発明は同じく直流成分と交流成分の重畳電圧を帯電部
材に印加して被帯電体としての像担持体を帯電処理する
接触型の帯電装置を利用した画像形成装置であるが、交
流成分に起因する上述のような像担持体面のトナー融着
の発生を可及的に押えて良質な画像を常に安定に形成で
きるようにしたものを提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、被帯電体に該被帯電体面の帯電処理工程を含
む作像プロセスを適用して画像形成を実行させ、被帯電
体は繰り返して作像に供する方式の画像形成装置であり
、被帯電体の帯電処理手段は電圧が印加される帯電部材
を被帯電体に接触させて帯電を行なう接触型の帯電装置
であり、被帯電体に対する画像形成実行時は帯電部材に
直流電圧成分と振動電圧成分の重畳電圧を印加して被帯
電体面の帯電処理を実行させ、画像非形成時は直流電圧
を印加することを特徴とする画像形成装置である。

また本発明は上記の画像形成装置について、被帯電体側
から帯電部材に移行した現像剤等の付着物を帯電部材か
ら除去する手段を設けたこと、画像非形成時は被帯電体
と帯電部材との当接圧を弱める手段を具備させたこと、
などを特徴とする画像形成装置である。

（作　用） 即ち、装置の駆動状態において被帯電体としての像担持
体に対する画像形成実行待以外の画像非形成時、具体的
には装置電源がＯＮされた後の所定の装置ウオーミング
期間（像担持体前多回転期間）、画像形成スタート信号
が入力された後の像担持体の所定の前回転期間、１つ画
像形成から次の画像形成との間の紙間、最後の画像形成
が終了した後の像担持体の所定の後回転期間等において
は帯電部材に対する印加電圧を交流成分はカットして直
流成分たけとすることて、少なくともこの画像非形成時
においては帯電部材の印加電圧の交流成分に起因する像
担持体面のトナー融着部の発生が防止されるので、画像
形成サイクル全期間を通じてのトナー融着部の発生が可
及的に押えられる。これにより良質な画像を安定に形成
させ続けることが可能となる。

被帯電体としての像担持体側から帯電部材に移行した現
像剤等の付着物を帯電部材から除去する手段を設けるこ
とにより、帯電部材に移行した付着物の像担持体への再
付着、それによるトナー融着部の発生か防止される。

画像非形成時は被帯電体としての像担持体と帯電部材と
の当接圧を弱める手段を具備させることで、像担持体と
帯電部材との接触部へはこばれた現像剤等の像担持体面
への押し付は力か弱くなり、また帯電部材側へ移行して
像担持体面から除去され易くなるので、像担持体面のト
ナー融着部の発生を一層防止することができる。

（実　施　例） 〈実施例１〉 第１図は本発明に従う画像形成装置に一例の概略構成を
示している。本例の画像形成装置は電子写真プロセス利
用の転写式・回転ドラム型の複写機もしくはプリンタで
ある。

１は被帯電体としての像担持体であり、本例のものはア
ルミニウム等の導電性基体層とその外周面に形成した光
導電層を基本構成体とするドラム型の電子写真感光体（
以下、ドラムと記す）である。該トラム１は矢示の時計
方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動さ
れる。

２はこのドラム１面に接触させた帯電部材としての帯電
ローラである。該帯電ローラ２は中心芯金２Ｃと、その
外周に形成した導電体ローラ部２ｂと、更にその外周に
形成した抵抗層２ａからなり、芯金２０の両端部を不図
示の軸受部材に回転自由に軸受させてドラム１面に対し
て不図示の押圧手段で所定の押圧力をもって圧接され、
ドラムＩの回転駆動に伴ない従動回転する。

３は帯電ローラ２に対する電源部であり、直流電源４と
交流電源５と切換えスイッチ６を有している。

スイッチ６は不図示の制御部で自動切換え制御され、第
１接点ａ側に切換えられることで帯電ローラ２には直流
電源４と交流電源５との直流電圧と交流電圧の重畳電圧
が印加された状態となり、第２接点す側に切換えられる
ことで帯電ローラ２には直流電源４の直流電圧のみが印
加された状態となる。

画像形成実行時はスイッチ６は第１接点ａ側に切換えら
れてドラム１面が所定の極性・電位に一様に一次帯電処
理される。

帯電部材２で均一に帯電処理を受けたドラム１面は次い
で不図示の露光手段により目的画像情報の露光しくレー
ザービーム走査露光、原稿画像のスリット露光など）を
受けることで、その周面に目的の画像情報に対応した静
電潜像が形成される。その潜像は次いで現像手段１１に
よりトナー画像として順次に可視像化されていく。

コノトナー画像は、次いで、転写手段１２により不図示
の給紙手段部からドラム１の回転と同期とりされて適正
なタイミングをもってドラム１と転写手段１２との間の
転写部へ搬送された転写材１４の面に順次に転写されて
いく。

トナー画像の転写を受けた転写材１４はドラム１面から
分離されて像定着手段１６へ搬送されて像定着を受け、
画像形成物として出力される。

或いは裏面にも像形成するものでは転写部への再搬送手
段へ搬送される。

像転写後のドラム１面はクリーニンク手段１３（本例は
ブレードクリーニング）て転写残りトナー等の付着汚染
物の除去を受けて清浄面化され、更に除電露光装置１５
により除電されて、経り返して作像に供される。

第２図はは帯電ローラ２に対する電源部３による電圧印
加制御シーケンスを示している。

本例は２枚連続複写（又はプリント、以下同じ）の場合
のものである。

■、装置電源がＯＮされるとトラム１の回転駆動が開始
されて装置は所定時間のウオーミング期間（前多回転期
間）に入り、この間に定着器の昇温等が実行される。こ
の期間は非画像形成時であり、スイッチ６が第２接点す
側に切換え保持されていて帯電ローラ２には直流電源４
の直流電圧（ＤＣバイアス）だけが印加された状態に保
持される。

■、所定の装置ウオーミング期間か終了すると、トラム
１の回転が停止され、帯電ローラ２に対するＤＣバイア
スがＯＦＦにされ次に複写（プリント）開始信号か制御
部に入力されるまで、装置はスタンバイ状態に保持され
る。

■、複写開始信号が制御部に入力されると、トラム１が
回転駆動されて所定の前回転期間に入り、この期間は非
画像形成時であり、スイッチ６が第２接点す側に切換え
保持されていて帯電ローラ２には直流電源４のＤＣバイ
アスだけか印加された状態に保持される。

■、所定の前回転期間が終了すると、１枚目の画像形成
期間に入り、スイッチ６が第１接点ａ側に切換え保持さ
れて帯電ローラ２には直流電源４と交流電Ｗ５の所定の
ＤＣバイアスとＡＣバイアスの重畳電圧が印加された状
態となり、ドラム１面の所定の極性・電位の一次帯電が
実行され、また露光Ｌ・現像・転写のプロセスが実行さ
れて、１枚目の複写がなされる。

■、１枚目の複写が終了して次の２枚目の複写か実行さ
れるまでの間は紙間であり、非画像形成時である。この
紙間ではドラムエの回転駆動は続行されるが、スイッチ
６は第２接点す側に切換えられ、帯電ローラ２には直流
電源４のＤＣバイアスだけが印加された状態に保持され
る。

■、２枚目の画像形成期間に入るとスイッチ６は第１接
点ａ側に切換え保持されて帯電ローラ２には直流電源４
と交流電源５のＤＣバイアスとＡＣバイアスの重畳電圧
が印加された状態となり、ドラム１面の所定の極性・電
位の一次帯電が実行されて２枚目の複写がなされる。

■、２枚目（最終枚目）の複写が終わると、トラム１は
所定の後回転期間に入り、この期間は非画像形成時であ
り、スイッチ６が第２接点す側に切換えられ帯電ローラ
２には直流を源４のＤＣバイアスだけが印加された状態
に保持される。

■、所定の後回転期間が終了すると、トラム１の回転駆
動がＯＦＦにされ、また帯電ローラ２に対するバイアス
印加がＯＦＦとなり、装置は再び複写開始信号が入力さ
れるまでスタンバイ状態に保持される。

このように一連の画像形成サイクルにおいてドラム１の
前多回転期間、前回転期間、紙間、後回転期間等の非画
像形成時は帯電ローラ２に対する印加電圧をＡＣバイア
スはカットしてＤＣバイアスだけに切換えた状態に制御
することで、少なくとも該非画像形成時にクリーニング
手段１３のクリーニングブレード等のクリーニング部材
をすりぬけてドラム１と帯電ローラ２との接触部へはこ
ばれる現像剤かあっても、帯電ローラ２にはＡＣバイア
スが印加されていないのて該現像剤がドラム１面に対し
てＡＣバイアスによる電気的・力学的振動に起因して強
固に付着化してトナー融着部を発生することが防止され
る。即ち画像形成サイクル全期間を通じてのドラム上ト
ナー融着部の発生が可及的に押えられて良質な画像を安
定に形成・出力させ続けることができる。

〈実施例２〉 本実施例は非画像形成時に帯電ローラ２に印加する直流
バイアスをトナー（現像剤）とは逆極性バイアスとなる
ようにしたものである。

第３図の電源部３において、４ａは第１の直流電源、４
ｂは第２の直流電源である。画像形成時はスイッチ６が
第１接点ａ側に切換えられることで、帯電ローラ２には
第１の直流電源４ａと交流電源５のＤＣバイアスとＡＣ
バイアスの重畳電圧が印加されることでドラム１面が所
定の極性・電位で一様に一次帯電処理される。非画像形
成時はスイッチ６が第２接点す側に切換えられることで
帯電ローラ２には第２の直流電源４ｂのトナーとは逆極
性関係のＤＣバイアスが印加される（第４図のシーケン
ス図参照）。

このように非画像形成時は帯電ローラ２に対してトナー
と逆極性のＤＣバイアスを印加した状態になすことによ
り、クリーニング手段１３をすりぬけてトラム１と帯電
ローラ２との接触部へはこばれたトナーは帯電ローラ２
側に静電力で積極的に付着してドラム１面から除去（ク
リーニング）されることで、ドラム１面に対する融着化
かより効果的に防止される。

〈実施例３〉 本実施例（第５図）は前述実施例２（第３図）のように
非画像形成時には帯電ローラ２に対してトナーと逆極性
のＤＣバイアスを印加するようにしたものにおいて、ド
ラム１面側から帯電ローラ２面側に静電力で付着させて
ドラム１面から除去したトナーを帯電ローラ２に作用さ
せて配設したクリーニング手段７（本例はクリーニング
プレート式）で回収して帯電ローラ２面を清浄に保つよ
うにしたものである。

即ち帯電ローラ２側に付着したトナーはトラム１の回転
に伴なう帯電ローラ２の従動回転でプレート７ａ・スク
イシート７ｂにおいて帯電ローラ２面から掻きとられ、
クリーナ容器７ｃ内に回収されるので、帯電ローラ２の
周面に付着したトナー等の汚れによる帯電不良が防止さ
れると共に、ドラム１面へのトナー等の汚れの再付着、
それによるドラム上トナー融着の発生が防止される。

このように帯電ローラクリーニング手段７を具備させる
ことにより帯電ローラ２をドラム１のクリーニング手段
としても兼用させることが可能となり、帯電ローラ２の
ドラム面移動方向上流側の専用のドラム面クリーニング
手段１３を省くことも可能である。

〈実施例４〉 本実施例は前述実施例２のように非画像形成時には帯電
ローラ２に対してトナーと逆極性のＤＣバイアスを印加
するようにしたものにおいて、画像形成時（第６図（Ａ
））は帯電ローラ２をドラム１面に圧接させる手段８、
例えば電磁的圧接手段による帯電ローラの圧接力を強め
状態に保持させてトラム１と帯電ローラ２との圧接ニッ
プ部Ｎａを大きくして所要の圧接状態を確保させ、非画
像形成時（第６図（Ｂ））は圧接手段による帯電ローラ
圧接力を弱め状態に切換えさせてドラム１と帯電ローラ
２との圧接ニップ部Ｎｂを小さくした状態に保たせるよ
うにしたものである。

即ち、非画像形成時はドラム１に対する帯電ローラ２の
当接圧が弱められることでドラム１面側の付着トナーの
帯電ローラ２側への静電力による付着除去がされ易くな
る。

本実施例においても前述実施例３と同様に帯電ローラ２
のクリーニング手段７を具備させることで実施例３と同
様の効果を得ることができる。

ローラタイプの帯電部材２は面移動駆動される被帯電体
としての像担持体１に従動回転させる他に、非回転のも
のとさせてもよいし、像担持体１の面移動方向に順方向
又は逆方向に所定の周速度をもって積極的に回転駆動さ
せるようにしてもよい。従動回動又は回動駆動されるベ
ルト部材とすることもてきる。

帯電部材２はローラタイプやベルトタイプ以外にも、ブ
レード状タイプ・ブロック状タイプ・ロット状タイプ・
ウェブ状タイプなとの形態に構成できる。

ブレード状、ロッド状等のものは、回転可能としだロー
ラタイプのものにおいては芯金部材２ｃに対してバイア
ス電圧を印加するために必要とする給電用摺動接点なし
に芯金部材２ｃに対して電＃３に通じるリード線を直接
に接続することができ、給電用摺動接点から発生する可
能性のある電気ノイズがなくなるという利点とともに、
省スペース化、さらには被帯電体面のクリーニングブレ
ートを兼用させる構成のものとすること（発明の効果） 以上のように本発明に依れば、直流電圧成分と振動電圧
成分の重畳電圧を帯電部材に印加して被帯電体を帯電処
理する接触型の帯電装置を利用する画像形成装置につい
て、振動電圧成分に起因する電気的・力学的振動による
被帯電体面上のトナー融着部の発生を効果的に低減する
ことかでき、良質な画像を常に安定に形成できるもので
、所期の目的かよく達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う画像形成装置に一例の概略構成図
。 第２図は帯電ローラに対する印加バイアス制御シーケン
ス図。 第３図はバイアス印加電源部の他の構成例の図。 第４図は該電源部による印加バイアス制御シーケンス図
。 第５図は帯電ローラにクリーニング手段を付加した例の
構成略図。 第６図は帯電ローラのドラムに対する当接圧を強弱制御
する手段を設けた例の構成略図であり、同図（Ａ）は画
像形成時の状態図、同図（Ｂ）は非画像形成時の状態図
。 １は被帯電体しての像担持体（電子写真感光体ドラム）
、２は帯電部材としての帯電ローラ、３はバイアス印加
電源部、４・４ａ・４ｂは直流電源、５は交″ａ電源、
６は切換えスイッチ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被帯電体に該被帯電体面の帯電処理工程を含む作
   像プロセスを適用して画像形成を実行させ、被帯電体は
   繰り返して作像に供する方式の画像形成装置であり、 被帯電体の帯電処理手段は電圧が印加される帯電部材を
   被帯電体に接触させて帯電を行なう接触型の帯電装置で
   あり、 被帯電体に対する画像形成実行時は帯電部材に直流電圧
   成分と振動電圧成分の重畳電圧を印加して被帯電体面の
   帯電処理を実行させ、画像非形成時は直流電圧を印加す
   る ことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）被帯電体側から帯電部材に移行した現像剤等の付
   着物を帯電部材から除去する手段を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の画像形成装置。
3. （３）画像非形成時は被帯電体と帯電部材との当接圧を
   弱める手段を具備させたことを特徴とする請求項１記載
   の画像形成装置。