JPH1165386A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 転写後の感光体１２の表面に接触するように
してクリーニングローラ２６が設けられる。このクリー
ニングローラ２６には、感光体１２の帯電極性と逆極性
であり比較的大きい電位の電圧（第１所定電圧）と、感
光体１２の帯電極性と逆極性であり第１所定電圧よりも
小さい電位の電圧（第２所定電圧）とが、選択的に印加
される。つまり、静電潜像が形成される画像領域、また
は、帯電器１４によって２次帯電がなされた非画像領域
が、クリーニングローラ２６に変位したとき、クリーニ
ングローラ２６に第１所定電圧を印加し、帯電器１４に
よって１次帯電がなされた残りの非画像領域がクリーニ
ングローラ２６に変位したとき、クリーニングローラ２
６に対し、第２所定電圧を印加する。 【効果】 帯電工程に入る前の感光体表面の電位ばらつ
きを小さくすることができる。したがって、感光体表面
を均一に帯電することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は画像形成装置に関し、
特にたとえば電子写真方式を用いた複写機またはプリン
タに適用され、現像と同時に感光体上に残留した未転写
トナーを回収する、画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の画像形成装置の一例が、
昭和６４年２月２７日付で出願公開された特開昭６４−
５００８９号公報［Ｇ０３Ｇ ２１／００］によって開
示されている。この従来技術は、転写手段による転写後
に感光体上に残留した未転写トナーを、感光体と現像器
（現像ローラ）との間の電位差によって現像と同時に回
収するとともに、トナーと逆極性の電圧が印加されるメ
モリ除去部材で感光体上に残留したトナーパターンを攪
乱して、感光体１回転前（前プロセス）の画像がメモリ
として現れるのを防止しようとするものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】転写後の次の帯電工程
において感光体を均一に帯電するには、帯電工程に入る
前の感光体表面の電位ばらつきを可及的少なくする必要
がある。しかし、転写後の感光体の表面電位は、画像領
域でたとえば−２００Ｖ〜＋４００Ｖ、非画像領域でた
とえば＋８００ｖ〜＋１０００Ｖ、と非常に不安定であ
る。つまり、画像パターンや出力スタイル（単発か連続
か）に応じて、次の帯電工程前の感光体電位は、−２０
０Ｖ〜＋１０００Ｖの範囲内で変化しており、メモリ除
去部材に所定の電圧を印加するだけの従来技術では、帯
電工程において感光体表面を均一に帯電することは到底
不可能である。

【０００４】また、感光体を負帯電性の光導電部材にて
構成した場合、転写材に含まれるタルク（滑石）によっ
て、本来負極に帯電すべきトナーが正極に帯電してしま
い、画像カブリ等の画像劣化を生じるという不具合もあ
った。それゆえに、この発明の主たる目的は、帯電工程
前の感光体の表面電位ばらつきを少なくして、感光体を
均一に帯電することができる、画像形成装置を提供する
ことである。

【０００５】また、この発明の他の目的は、トナーの逆
帯電による画像劣化を防止することができる、画像形成
装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、表面に静電
潜像が形成される感光体、感光体の表面を均一に帯電す
る帯電手段、帯電された感光体を露光して静電潜像を形
成する露光手段、非磁性一成分の現像剤を収容する収容
体を含み、現像剤によって静電潜像を現像剤像に顕像化
する現像手段、感光体の帯電極性と逆極性の転写バイア
ス電圧によって現像剤像を転写材に転写する転写手段、
転写後の感光体に回転可能に接触する除電ローラ、静電
潜像が形成される感光体上の画像領域および画像領域を
除く感光体上の一部の非画像領域が除電ローラに変位し
たとき、除電ローラに感光体の帯電極性と逆極性の第１
所定電圧を印加する第１の印加手段、および一部を除く
感光体上の非画像領域が除電ローラに変位したとき、除
電ローラに感光体の帯電極性と逆極性の第２所定電圧を
印加する第２の印加手段を備える、画像形成装置であ
る。

【０００７】

【作用】転写後の感光体の表面に接触するようにして、
除電ローラが設けられる。そして、この除電ローラに感
光体の帯電極性と逆極性（負極）の第１所定電圧と第２
所定電圧とが選択的に印加される。すなわち、静電潜像
が形成されるかつ確実に除電する必要のある感光体上の
画像領域、または、帯電手段によって２次帯電がなされ
電位の上昇した非画像領域（一部の非画像領域）が、当
該除電ローラに変位したとき、除電ローラに帯電極性と
逆極性（負極）の第１所定電圧（たとえば−４００Ｖ）
を印加し、それ以外の非画像領域が除電ローラに変位し
たとき、除電ローラに第１所定電圧よりも小さい電位の
第２所定電圧（−２００Ｖ）を印加して、帯電工程前の
感光体表面の電位ばらつきを少なくするようにしてい
る。

【０００８】また、感光体を正帯電性の光導電部材で構
成すれば、転写材の搬送により生じた紙粉によって、ト
ナーが逆帯電して画像カブリなどを生じる恐れもない。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、次の帯電工程に入る
前の感光体表面の電位ばらつきを抑制することができる
ので、安定した画像品質の現像同時クリーニングを行う
ことができる。しかも、感光体に正帯電性のものを用い
ることによって、転写材（記録紙）に含まれるタルク
（滑石）が現像器内のトナーを逆極性に帯電して、画像
を劣化させるのを防止することができる。

【００１０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１１】

【実施例】図１に示すこの実施例の画像形成装置１０
は、像担持体であり矢印方向に回転する感光体１２を含
み、この感光体１２は、正帯電性の有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）をアルミ素管などからなる導電基体に塗布したもの
である。なお、この実施例では、ドラム状の感光体を用
いたが、たとえばベルト状または板状のものを用いても
よい。

【００１２】感光体１２の上方には、帯電器（帯電手
段）１４が配置され、この帯電器１４は、グリッド電極
（図示せず）を有するスコロトロン型の帯電器である。
そして、ツェナーダイオード１６により帯電電位が規定
される帯電器１４によって、感光体１２の表面は均一に
帯電される。帯電された感光体１２には、露光器１８で
形成された現像光像が、図示しないミラーなどを介し
て、入射されて、感光体１２上に静電潜像が形成され
る。また、感光体１２の右側には、現像手段としての現
像器２０が設けられ、この現像器２０は、感光体１２の
表面に接触して感光体１２に対し現像剤（以下、「トナ
ー」という）を供給する現像ローラ２０ａを含む。ま
た、この現像ローラ２０ａに関連して非磁性一成分のト
ナーを収容するトナーホッパ（収容体）２０ｂが設けら
れ、トナーホッパ２０ｂ内の供給ローラ２０ｃによっ
て、現像ローラ２０ａにトナーが供給される。さらに、
トナーホッパ２０ｂ内には、現像ローラ２０ａの表面に
接触して現像ローラ２０ａに担持されたトナーを薄層化
するとともに、トナーを摩擦帯電する現像ブレード２０
ｄが設けられる。なお、現像ローラ２０ａおよび供給ロ
ーラ２０ｃには、所定電位のバイアス電圧がそれぞれ印
加される。

【００１３】感光体１２の下方には、転写手段としての
転写器２２が配置され、この転写器２２は、給紙装置
（図示せず）によって搬送された紙などの転写材２４に
感光体１２上のトナー像を静電吸着させる。つまり、転
写器２２には、感光体１２の帯電極性と逆極性（この実
施例では負極）のバイアス電圧が印加されて、感光体１
２上のトナーは電気的に転写材２４に転写される。この
ように、感光体１２上の静電潜像が形成される領域すな
わち画像領域が転写器２２に変位したとき、転写器２２
には、感光体１２の帯電極性と逆極性（負極）のバイア
ス電圧が印加されるが、画像領域以外の非画像領域が転
写器２２に変位したときには、転写器２２には、感光体
１２と同極性すなわち正極性のバイアス電圧が印加され
る。こうして、転写器（転写ローラ）２２に付着したト
ナーを感光体１２側へ移行させることができる。

【００１４】そして、感光体１２の左側には、感光体１
２の表面に回転可能に接触するかつ導電性部材にて構成
されるクリーニングローラ（除電ローラ）２６が設けら
れ、このクリーニングローラ２６に、電源装置２８ａお
よび２８ｂからの第１所定電圧と第２所定電圧とが選択
的に与えられる。すなわち、静電潜像が形成される感光
体１２上の画像領域および当該画像領域を除く感光体１
２上の一部の非画像領域がクリーニングローラ２６に変
位したとき、クリーニングローラ２６に、感光体１２の
帯電極性と逆極性（この実施例では負極）の大きい電位
の第１所定電圧（たとえば−４００Ｖ）を印加し、それ
以外の非画像領域がクリーニングローラ２６に変位した
とき、クリーニングローラ２６に対し、第１所定電圧よ
りも小さい電位の第２所定電圧（たとえば−２００Ｖ）
を印加するように構成している。

【００１５】つまり、転写器２２を通過後の感光体１２
の表面電位は、図２に示すように、静電潜像が形成され
る画像領域（Ｂ）で−２００〜＋４００Ｖであるのに対
し、静電潜像が形成されない非画像領域（Ａ）では＋８
００〜＋１０００Ｖのばらつきを生じる。これは、たと
えば、画像領域直前の非画像領域（紙間長）が１２４．
２ｍｍの場合、画像領域直前の９４．２ｍｍ（感光体１
周分）は帯電器１４によって１次帯電がなされた領域で
あるのに対し、それより前（残り）の３０ｍｍは、帯電
器１４により２次帯電がなされ、当然、その領域の電位
は他の領域に比べ上昇する。また、転写器２２によっ
て、感光体１２の帯電極性と同極性のバイアス電圧が印
加された領域の電位も、印加されていない領域に比べ上
昇する。

【００１６】このように、非画像領域においても場所に
より電位に高低ができており、画像領域を含めると、転
写後の感光体１２表面の電位は−２００〜＋１０００Ｖ
のばらつきをもつため、帯電器１４による帯電工程で均
一な帯電電位を得ることは非常に困難であった。そし
て、転写後の感光体１２表面電位に上述のばらつきがあ
る場合、帯電器１４の通過後の帯電電位に最大で２００
Ｖの電位差を生じて、画像劣化に至らしめるという問題
があった。

【００１７】そこで、この実施例では、確実に除電を行
う必要のある画像領域、または、感光体１２の回転方向
において画像領域の上流に位置するかつ帯電器１４によ
って２次帯電がなされ電位が上昇した非画像領域（一部
の非画像領域）が、クリーニングローラ２６に変位した
とき、感光体極性と逆極性（この実施例では負極）の高
い電位の電圧（第１所定電圧）を印加し、一方、帯電器
１４によって一次帯電がなされた比較的電位の低い非画
像領域がクリーニングローラ２６に変位したとき、クリ
ーニングローラ２６に第１所定電圧よりも低い電位の電
圧（第２所定電圧）を印加して、次の帯電工程に入る前
の感光体１２の表面電位ばらつきを少なくするようにし
ている。これにより、図３に示すように、感光体１２の
表面における帯電器１４通過後の電位変化（ばらつき）
を最大で５０Ｖ程度にまで抑制することができ、したが
って、次の露光工程において均一な静電潜像を形成する
ことができる。

【００１８】次に、図４のフロー図を参照して、上述の
動作について説明する。図４のステップＳ１において、
感光体１２を駆動し、帯電器１４をオンするとともに、
ステップＳ３において、クリーニングローラ２６に−４
００Ｖの電圧を印加する。続くステップＳ５では、転写
器２２に感光体１２の帯電極性と同極性のバイアス電圧
（たとえば＋６００Ｖ）を印加し、ステップＳ７で現像
器２０をオンする。そして、次のステップＳ９におい
て、帯電器１４を能動化してから所定期間が経過したか
どうかを判断し、そこにおいて“ＹＥＳ”が判断される
と、ステップＳ１１において、クリーニングローラ２６
に−２００Ｖの電圧を印加する。すなわち、ステップＳ
９において、帯電器１４によって１次帯電がなされた非
画像領域がクリーニング２６に変位したかどうかが判断
され、変位したと判断されると、ステップＳ１１でクリ
ーニングローラ２６に対し、第１所定電圧（−４００
Ｖ）よりも小さい電位（−２００Ｖ）の第２所定電圧を
印加する。

【００１９】続いて、ステップＳ１３において、露光器
１８をオンし、感光体１２上に静電潜像を形成するとと
もに、ステップＳ１５で、転写器２２に負極のバイアス
電圧を印加して通常の転写工程に入る。次のステップＳ
１７では、再び、帯電器１４を能動化してから所定期間
が経過したかどうかを判断して、所定期間が経過した
ら、ステップＳ１９において、クリーニングローラ２６
に第２所定電圧よりも大きい電位（−４００Ｖ）の電圧
を印加する。すなわち、ステップＳ１７において、帯電
器１４によって２次帯電がなされた非画像領域または除
電を必要とする画像領域のいずれかがクリーニングロー
ラ２６に変位したかどうかを判断し、電位の上昇してい
る領域および除電を必要としている領域に、帯電極性と
逆極性の比較的大きい電位の電圧を印加する。

【００２０】形成すべき１ページ分に相当する画像デー
タの露光が終了すると、ステップＳ２１で露光器１６を
不能化した後、ステップＳ２３において、転写器２２に
正極のバイアス電圧が印加される。そして、ステップＳ
２５で、プリントリクエストがあったかどうかが判断さ
れる。ステップＳ２５において“ＹＥＳ”が判断される
すなわち形成すべき別ページの画像データがある場合に
は、ステップＳ９に戻って、上述の電子写真プロセスを
繰り返し行うが、ステップＳ２５において“ＮＯ”が判
断されると、ステップＳ２７において、帯電器１６，現
像器２０を不能化するとともに、ステップＳ２９で感光
体１２を停止して、全ての動作を終了する。

【００２１】図５に図４のフロー図に従った各プロセス
の制御タイミングを示し、図６および図７のフロー図を
参照して、現像器２０によって感光体１２上の未転写ト
ナーおよび紙粉が回収されるまでの動作について説明す
る。なお、図６および図７において、●はトナーを示
し、○は搬送中に生じた転写材２４の紙粉を示す。図５
〜図７を参照して、感光体１２は、帯電器１４によっ
て、たとえば＋８００Ｖに帯電され、次いで、露光器１
８による原稿像の露光によって、感光体１２上に静電潜
像が形成される。この静電潜像は、現像バイアス電圧
（たとえば＋４００Ｖ）を受ける現像ローラ２０ａによ
ってトナー現像される。感光体１２上に形成されたトナ
ー像は、たとえば−１０００Ｖのバイアス電圧が印加さ
れる転写器２２によって、転写材２４に転写される。上
述したように、非画像領域が転写器２２に変位したとき
には、転写器２２には＋６００Ｖ程度のバイアス電圧が
印加されて、転写器２２に付着したトナーは除去され
る。

【００２２】転写材２４に転写されず感光体１２上に残
留したトナー、および感光体１２と転写器２２との背景
電界によって感光体１２側に移行したトナーは、クリー
ニングローラ２６を通過した後、帯電器１４により感光
体１２とともに再帯電されて、帯電電位は＋８００Ｖ上
まで引き上げられる。そして、感光体１２上のトナー
は、現像器２０に電位的に吸引されて、トナーホッパ２
０ｂに収容される。また、転写材２４の搬送により発生
し、感光体１２の表面に付着した紙粉は、帯電器１４に
よって帯電されて、帯電電位が＋８００Ｖ上まで引き上
げられる。正極性を帯びた紙粉は、トナーと同様、現像
器２０に電位的に吸引されるが、摩擦接触により次第に
負帯電するため、＋５００Ｖの電圧が印加される供給ロ
ーラ２０ｃに回収される。

【００２３】この実施例では、静電潜像が形成される画
像領域、または、その画像領域直前の２次帯電がなされ
た非画像領域（一部の非画像領域）がクリーニングロー
ラ２６に変位したとき、感光体１２の帯電極性と逆極性
の大きい電圧（第１所定電圧）を印加し、一方、帯電器
１４によって１次帯電がなされた非画像領域（一部を除
く非画像領域）がクリーニングローラ２６に変位したと
き、クリーニングローラ２６に第１所定電圧より小さい
電位の第２所定電圧を印加して、帯電器１４によって次
の帯電がなされる前の感光体１２表面の電位ばらつきを
抑制するようにしたので、帯電電位の均一化を図って、
安定した画像品質の現像同時クリーニングを行うことが
できる。

【００２４】また、上述の実施例のように、感光体１２
として正帯電性の光導電部材を用いれば、紙粉によって
トナーが逆帯電して画像カブリなどを生じる恐れもな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。

【図２】除電工程がない場合の感光体表面の電位変化を
示すグラフである。

【図３】図１実施例に従って除電工程を行った場合の感
光体表面の電位変化を示すグラフである。

【図４】図１実施例の動作の一例を示すフロー図であ
る。

【図５】図１実施例の制御タイミングを示すチャート図
である。

【図６】感光体上のトナーが現像器に回収されるまでの
過程を示す説明図である。

【図７】感光体上の紙粉が供給ローラに回収されるまで
の過程を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ …画像形成装置 １２ …感光体 １４ …帯電器 １８ …露光器 ２０ …現像器 ２０ａ …現像ローラ ２０ｂ …トナーホッパ ２０ｃ …供給ローラ ２２ …転写器 ２４ …転写材 ２６ …クリーニングローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に静電潜像が形成される感光体、 前記感光体の前記表面を均一に帯電する帯電手段、 帯電された前記感光体を露光して前記静電潜像を形成す
   る露光手段、 非磁性一成分の現像剤を収容する収容体を含み、前記現
   像剤によって前記静電潜像を現像剤像に顕像化する現像
   手段、 前記感光体の帯電極性と逆極性の転写バイアス電圧によ
   って前記現像剤像を転写材に転写する転写手段、 転写後の前記感光体に回転可能に接触する除電ローラ、 前記静電潜像が形成される前記感光体上の画像領域およ
   び前記画像領域を除く前記感光体上の一部の非画像領域
   が前記除電ローラに変位したとき、前記除電ローラに前
   記感光体の帯電極性と逆極性の第１所定電圧を印加する
   第１の印加手段、および前記一部を除く前記感光体上の
   非画像領域が前記除電ローラに変位したとき、前記除電
   ローラに前記感光体の帯電極性と逆極性の第２所定電圧
   を印加する第２の印加手段を備える、画像形成装置。
2. 【請求項２】前記一部の非画像領域は前記帯電手段によ
   って２次帯電がなされた部分である、請求項１記載の画
   像形成装置。
3. 【請求項３】前記第１所定電圧は前記第２所定電圧より
   大きい電位である、請求項１または２記載の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】前記感光体は正帯電性の光導電部材を含
   む、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装
   置。