JPH11160965A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体の表面の摩耗、または接触帯電装置の
帯電能力の低下を極力防止することのできる接触帯電装
置を用いた画像形成装置を提供することにある。 【解決手段】 制御装置２４は切替スイッチ２１の動作
を制御することにより、接触帯電装置２に直流電源２２
と交流電源２３を共に接続したり、しなかったりする制
御をする。制御装置２４は、画像形成装置の画像非形成
時、例えば、主電源がオンされた後、印刷開始信号が出
力されるまでの期間、複数枚をプリントする間に生ずる
画像非形成期間、または画像形成動作終了直後から始ま
る後回転期間を含むスタンバイ期間等に、切替スイッチ
２１を接点ｂ側に接続して、接触帯電装置２に直流電圧
成分と振動電圧成分の重畳電圧が印加されないようにす
る。また、除電装置も前記画像非形成時に、作動しない
ようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電子写真複写機、
レーザプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、接触帯
電装置を用いた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、感光体等の被帯電体を一様帯
電させる手段として、コロナ放電装置が広く用いられて
いる。しかしながら、該コロナ放電装置は高圧電源装置
を必要とし、またコロナ放電のためにオゾンが発生する
という問題を有している。この問題を解決するものとし
て、例えば特開昭６３−２１８９７２号公報、特開昭６
４−７３３６４号公報等に記されているような接触帯電
装置が提案されている。この接触帯電装置３２は、例え
ば図７に示されているように、被帯電体である感光体３
１に接触させて使用され、該接触帯電装置３２には直流
電源３３と交流電源３４とから直流電圧成分と振動電圧
成分の重畳電圧が印加される。しかしながら、該重畳電
圧が印加されると、該振動電圧成分に起因する電気的・
力学的振動により、感光体３１上にトナーの融着部が発
生したり、該感光体３１の表面の摩耗が促進されたりし
て、画質が損なわれるという問題が生ずる。さらに、カ
ラープリント等の高画質が要求される場合には、感光体
３１を一様帯電させる前に、除電工程を行うことが必要
になる。この場合、特に、冬季等の低温低湿の環境下で
は、接触帯電装置３２に直流電圧成分と振動電圧成分の
重畳電圧を印加し続けると、接触帯電装置３２の帯電力
が低下し、画質欠陥を生ずる。

【０００３】そこで、例えば特開平４−３７７７６号公
報では、図８に示されているような、切り替え装置３５
を設けて、直流電圧成分と、直流電圧および振動電圧成
分の重畳電圧とを選択的に接触帯電装置３２に印加でき
るようにし、画像形成時には接触帯電装置３２に直流電
圧成分と振動電圧成分の重畳電圧を印加し、一方画像非
形成時には直流電圧成分のみを印加するように制御する
ことにより、感光体３１上にトナーの融着部が発生した
り、感光体３１の表面の摩耗が促進されたりするのを低
減している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一旦摩
耗が発生した感光体の表面は、前記先行技術のように、
画像非形成時に直流電圧成分のみを印加しても、長時間
印加されると、さらに摩耗が促進されるという問題があ
る。また、低温低湿下で、接触帯電装置が長時間使用さ
れると、その帯電能力が低下し、画質に劣化が生じてく
るという問題がある。また、前記先行技術では、画像非
形成時に、接触帯電装置側に残留トナーを引き寄せるた
めの逆極の直流電圧を印加するようにしているが、この
対策では接触帯電装置に付着したトナーを除去するため
のクリーニング機構が必要となり、装置が複雑、かつ高
価になるという問題があった。

【０００５】この発明の目的は、前記した従来技術の問
題点を除去し、感光体の表面の摩耗の促進、または接触
帯電装置の帯電能力の低下を極力防止することのできる
接触帯電装置を用いた画像形成装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、直流電圧と振動電圧の重畳電圧を印加
される接触帯電装置と、該接触帯電装置により一様帯電
される被帯電体とを少なくとも具備した画像形成装置に
おいて、画像非形成時には、前記直流電圧と振動電圧の
いずれも前記接触帯電装置に印加しないようにした点に
第１の特徴がある。

【０００７】また、複数枚をプリントする間に生ずる画
像非形成期間が前記被帯電体の１サイクル以上である場
合、該画像非形成期間終了前の前記１サイクル期間は、
前記接触帯電装置に直流電圧と振動電圧の重畳電圧を印
加するようにした点に第２の特徴がある。

【０００８】また、前記被帯電体を除電する除電装置を
具備し、該除電装置は、前記画像非形成時には作動しな
いようにした点に第３の特徴がある。

【０００９】前記第１の特徴によれば、被帯電体の摩耗
をより遅延することができ、また、低温低湿下で使用し
ても、帯電能力の低下を軽減させることができる。第２
の特徴によれば、被帯電装置を所定の帯電電圧で一様帯
電させることができるようになり、画像非形成期間後に
複写またはプリントされる画像の品質の劣化を防止する
ことができるようになる。また、第３の特徴によれば、
除電装置を用いて、低温低湿の環境下で使用しても、接
触帯電装置の帯電能力の低下を極力防止することができ
るようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明の接触帯電装置が適
用される電子写真形成装置の一例の構成図であり、矢印
ａの方向に回転する潜像担持体（以下、感光体ドラムと
呼ぶ）１の周辺には、該感光体ドラム１を一様に帯電す
る接触帯電ロール２、該一様帯電された感光体ドラム１
を露光３して、印刷するための情報の潜像を感光体ドラ
ム１上に形成する露光装置４、該潜像を現像する二成分
磁気ブラシ現像装置５、転写ロール６、クリーニングブ
レード等の清掃装置７、除電装置８および濃度検知セン
サ９等が配置されている。

【００１１】二成分磁気ブラシ現像装置５の内部には、
二成分現像剤を攪拌および搬送する２本のオーガ１１
と、その回りを回転するスリーブで覆われ、その内部に
固定磁石を内蔵する現像ロール（マグネットロール）１
２とが配され、該現像ロール１２に、高圧電源１５から
交流バイアスが印加される。そうすると、該現像装置５
内で電荷を帯びたトナーは、現像ロール１２と感光体ド
ラム１との間に形成された現像装置５の長尺の窓を通っ
て感光体ドラム１の潜像に吸引され、潜像を現像する。
前記現像装置５の上部には、二成分現像剤を現像装置５
に補給するための、トナーカートリッジ１３およびトナ
ー供給モータ１４が設けられており、該トナー供給モー
タ１４が回動されると、トナーカートリッジ１３内の新
しい現像剤が現像装置５内に供給される。

【００１２】前記高圧電源１５からは、以下で詳述する
ように、接触帯電ロール２および転写ロール６に高電圧
が供給される。演算装置１６は、感光体ドラム１上の現
像濃度を検知する濃度検知センサ９、電子写真形成装置
内の温度と湿度を検知する温度検知センサ１７および湿
度検知センサ１８から検知信号を得て、露光装置４およ
びトナー供給モータ１４に露光および現像剤供給を制御
する信号を出力する。上記の電子写真形成装置は単色の
コピーまたはプリントをするものであるが、本発明はこ
れに限定されず、フルカラーの電子写真形成装置にも適
用することができる。該フルカラーの電子写真形成装置
においては、前記二成分磁気ブラシ現像装置５は、マゼ
ンタ、イエロ、シアンおよびブラックの４色の現像器か
らなり、回転装置で間欠的に回転されて感光体ドラム１
上の潜像を現像することになるが、フルカラーのコピー
またはプリントをする装置構成および動作の説明は省略
する。

【００１３】図２は、本発明の要部の一構成例の説明図
であり、２１は切替スイッチ、２２は直流電源、２３は
交流電源、２４は前記切替スイッチを切替える制御信号
を出力する制御装置である。

【００１４】次に、本発明の一実施形態について、図３
を参照して説明する。図３は、前記感光体１の回転、前
記接触帯電ロール２に印加する高電圧（直流電圧＋交流
電圧）および除電装置８の動作を示すタイミングチャー
トである。また、このタイミングチャートは説明を分か
りやすくするために、２枚の用紙に連続してプリントま
たは複写をする場合を示しているが、本発明はこれに限
定されるものではない。

【００１５】図示されているように、いま時間ｔ0 にお
いて電子写真形成装置の電源がオンされたとすると、定
着器の昇温が開始され、これが終るとスタンバイ状態に
入る。本実施形態では、該定着器の昇温およびスタンバ
イ状態の期間（ｔ0 〜ｔ1 ）には、前記制御装置２４の
出力で切替スイッチ２１を端子ｂ側に接続することによ
り、接触帯電ロール２に直流電圧と交流電圧とを印加し
ないようにする。なお、接触帯電ロール２に直流電圧と
交流電圧とを印加する、しないの制御は、以下の場合も
前記と同様、制御装置２４の出力で切替スイッチ２１を
切替えることにより行われるので、以後は説明を省略す
る。

【００１６】時間ｔ1 に印刷開始信号が来ると、所定の
前回転期間に入るが、この前回転期間（ｔ1 〜ｔ2 ）に
は、接触帯電ロール２に直流電圧と交流電圧を共に印加
するようにする。これは、接触帯電ロール２を用いて感
光体１を一様帯電させる場合、すぐには、感光体１に所
定量の帯電をさせることができないからである。

【００１７】１枚目の画像形成期間（ｔ2 〜ｔ3 ）にお
いては、接触帯電ロール２に直流電圧と交流電圧の両方
を印加し、感光体１を一様帯電させる。該１枚目の画像
形成期間が終了してから２枚目の画像形成期間が始まる
までの画像非形成期間（ｔ3〜ｔ4 ）には、接触帯電ロ
ール２に直流電圧と交流電圧の両方を印加しないように
する。次に、２枚目の画像形成期間（ｔ4 〜ｔ5 ）に
は、接触帯電ロール２に直流電圧と交流電圧の両方を印
加し、後回転期間（ｔ5 〜ｔ6 ）には直流電圧と交流電
圧の両方を印加しないようにする。なお、本実施形態で
は、除電装置８は、印刷開始信号が入力されてから後回
転期間が終了するまでの期間（ｔ1 〜ｔ6）、動作させ
ることにする。

【００１８】以上のように、本実施形態では、定着器昇
温期間およびスタンバイ期間と、連続する画像形成期間
間の画像非形成期間に、接触帯電ロール２に直流電圧と
交流電圧の両方を印加しないようにし、また後回転期間
に入ると直ちに接触帯電ロール２への直流電圧と交流電
圧の印加を停止するようにしたので、感光体１の表面が
該接触帯電ロール２に印加された直流電圧と交流電圧の
重畳電圧の作用を受ける期間が短縮される。このため、
感光体１表面が荒らされ、残留トナーをクリーニングブ
レード７で掻き取ることにより該感光体１表面の摩耗が
促進されるのを遅らせることができるようになる。ま
た、低温低湿下で使用しても、接触帯電ロール２の帯電
能力が低下して、画質に劣化が生じるという問題を軽減
することができる。

【００１９】次に、本発明の第２の実施形態について図
４を参照して説明する。この実施形態が、前記第１の実
施形態と異なる所は、前記画像非形成期間（ｔ3 〜ｔ4
）が少なくとも感光体１が１回転する時間以上になっ
ていることである。この場合には、該画像非形成期間が
始まると同時（ｔ3 ）に接触帯電ロール２に直流電圧と
交流電圧の両方を印加するのを停止するが、２枚目の画
像形成期間が始まる時間（ｔ4 ）より以前の感光体が１
回転する期間（ｔ3'〜ｔ4 ）には、接触帯電ロール２に
直流電圧と交流電圧の両方を印加するようにする。

【００２０】例えば、電子写真形成装置により両面印刷
をする場合には、用紙の表面にトナー像を転写した後用
紙を裏返して再度転写位置に搬送するまでにある程度の
時間が必要になるため、前記画像非形成期間（ｔ3 〜ｔ
4 ）が感光体１回転分の時間より長くなる。また、紙厚
の厚い用紙に連続してプリントする場合には、感光体１
から転写されたトナー像を用紙に定着するのに時間がか
かり、用紙の搬送速度が遅くなるため、該画像非形成期
間（ｔ3 〜ｔ4 ）が感光体が１回転する時間より長くな
る。このような場合に、本実施形態では、２枚目の画像
形成期間が始まる前の感光体１回転分の期間（ｔ3'〜ｔ
4 ）に、接触帯電ロール２に直流電圧と交流電圧の両方
を印加するようにする。

【００２１】なお、前記期間（ｔ3'〜ｔ4 ）に接触帯電
ロール２に直流電圧と交流電圧の両方を印加するように
する理由は、仮に、前記期間（ｔ3'〜ｔ4 ）に接触帯電
ロール２に直流電圧と交流電圧の両方を印加せず、２枚
目の画像形成期間が始まった時（ｔ4 ）に、該直流電圧
と交流電圧の両方を印加すると、感光体１に一様帯電さ
れる電圧が、本来必要とされる電圧より低くなり、画質
が低下する恐れが出てくるからである。

【００２２】次に、本発明の第３実施形態を図５を参照
して説明する。この実施形態は、図示されているよう
に、時間ｔ5 で画像形成が終了した後、次の印刷開始信
号が来ていない限り、感光体１の動作を直ちに停止する
ようにした点に特徴がある。この実施形態によっても、
感光体が接触帯電ロール２に印加された直流電圧と交流
電圧の重畳電圧により一様帯電される時間が削減され、
前記第１実施形態と同等の効果を得ることができるよう
になる。

【００２３】次に、本発明の第４の実施形態について図
６を参照して説明する。この実施形態は、前記第１実施
形態に、除電装置８の非作動期間を追加して、接触帯電
ロール２の帯電能力が低下するのをさらに軽減したもの
である。

【００２４】図６に示されているように、本実施形態で
は、定着器昇温及びスタンバイ期間（ｔ0 〜ｔ1 ）、画
像非形成期間（ｔ3 〜ｔ4 ）に除電装置８が作動しない
ようにした。また、後回転期間（ｔ5 〜ｔ6 ）において
は、感光体１が１回転する時間（ｔ5 〜ｔ5'）だけ除電
装置８を働かせ、その後は作動させないようにした。一
般に、除電装置８を作動させると、感光体１を残留電位
から、帯電電位に帯電させる為の感光体充電電流が常に
流れる為、接触帯電ロール２にも常にＤＣ電場が印加さ
れ、特に低温低湿下では、導電剤の分極等により、接触
帯電ロール２の抵抗が上昇し、帯電性能の劣化が促進さ
れる。この結果、接触帯電ロール２の寿命が短くなる。

【００２５】しかしながら、本実施形態によれば、除電
装置８が感光体１を除電する時間が低減されるので、そ
れに応じて接触帯電ロール２の帯電能力の劣化を遅らせ
ることができる。

【００２６】なお、前記除電装置８を非作動にする期間
は、第２実施形態（図４）の画像非形成期間（ｔ3 〜ｔ
4 ）であっても良いことは勿論である。また、前記実施
形態の説明では、感光体ドラムを被帯電体の代表として
挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、接触帯電ロールに、画像非形成時に交流電圧
成分のみならず、直流電圧成分をも印加しないようにし
たので、被帯電体の摩耗がより遅延されるという効果が
ある。また、低温低湿下で、接触帯電装置が長時間使用
されると、その帯電能力が低下し、画質に劣化が生じて
くるが、このような環境下で使用されても、帯電能力の
低下が軽減されるという効果がある。

【００２８】また、画像非形成時に除電装置が非作動に
なるようにしたので、接触帯電ロールが被帯電体との電
位差により被るストレスが軽減され、接触帯電ロールを
長寿命にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が適用される電子写真形成装置の一例
の構成図である。

【図２】 本発明の要部の説明図である。

【図３】 本発明の第１実施形態のタイミングチャート
である。

【図４】 本発明の第２実施形態のタイミングチャート
である。

【図５】 本発明の第３実施形態のタイミングチャート
である。

【図６】 本発明の第３実施形態のタイミングチャート
である。

【図７】 第１従来例の説明図である。

【図８】 第２従来例の説明図である。

【符号の説明】

１…潜像担持体（感光体ドラム）、２…接触帯電ロー
ル、３…露光、４…露光装置、５…二成分磁気ブラシ現
像装置、６…転写ロール、７…清掃装置、８…除電装
置、９…濃度検知センサ、１１…オーガ、１２…現像ロ
ール（マグネットロール）、１３…トナーカートリッ
ジ、１４…トナー供給モータ、１５…高圧電源、１６…
演算装置、１７…温度検知センサ、１８…湿度検知セン
サ、２１…切替スイッチ、２２…直流電源、２３…交流
電源。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電圧と振動電圧の重畳電圧を印加さ
   れる接触帯電装置と、該接触帯電装置により一様帯電さ
   れる被帯電体とを少なくとも具備した画像形成装置にお
   いて、 画像非形成時には、前記直流電圧と振動電圧のいずれも
   前記接触帯電装置に印加しないようにしたことを特徴と
   する画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像形成装置において、 前記画像非形成時は、該画像形成装置の主電源がオンさ
   れた後、印刷開始信号が出力されるまでの期間を含むこ
   とを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の画像形成装置において、 前記画像非形成時は、複数枚をプリントする間に生ずる
   画像非形成期間を含むことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の画像形成装置において、 前記画像非形成時は、画像形成動作終了直後から始まる
   後回転期間を含むことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１または３記載の画像形成装置に
   おいて、 前記複数枚をプリントする間に生ずる画像非形成期間が
   前記被帯電体の１サイクル以上である場合、該画像非形
   成期間終了前の前記１サイクル期間は、前記接触帯電装
   置に直流電圧と振動電圧の重畳電圧を印加するようにし
   たことを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の画像形
   成装置において、 画像形成動作終了後次の印刷開始信号が来ていない限
   り、前記被帯電体の動作を直ちに停止するようにしたこ
   とを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜３および５のいずれかに記載
   の画像形成装置において、 前記被帯電体を除電する除電装置を具備し、 該除電装置は、前記画像非形成時には、作動しないよう
   にしたことを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の画像形成装置において、 前記除電装置は、画像形成動作終了直後から、少なくと
   も前記被帯電体の１サイクル経過後に、作動しないよう
   にしたことを特徴とする画像形成装置。