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技術 接触式帯電装置を用いた画像形成装置

出願人 日本電気株式会社
発明者 柏原真文
出願日 1995年3月16日 (26年5ヶ月経過) 出願番号 1995-056393
公開日 1995年11月21日 (25年9ヶ月経過) 公開番号 1995-306571
状態 特許登録済
技術分野 電子写真の帯電 電子写真における現像一般;現像バイアス 電子写真における帯電・転写・分離
主要キーワード 表面処置 導電性両面テープ 感光体フィルム 導電性アクリル繊維 トナーイメージ 内部プログラム 毛ブラシ トナー担時体
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年11月21日)のものです。
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図面 (18)

目的

静電潜像担持体帯電極性逆極性トナー破片や削れ粉を完全に除去し、極性の異なる電源を必要としない画像形成装置を提供する。

構成

感光体ドラム100およびトナーの帯電特性同極性で、絶対値が感光体ドラム100の帯電電圧の絶対値より小さい第1の電圧が感光体ドラム100に供給される。静電潜像の形成と現像を行わない非画像形成時に、感光体ドラムの帯電特性と同極性で、絶対値が第1の電圧の絶対値より小さい第2の電圧がブラシ帯電器1に供給される。またその非画像形成時に、感光体ドラムの帯電特性と同極性で、絶対値が第1の電圧の絶対値より小さい第3の電圧がトナー担持体4に供給される。非画像形成時に帯電装置に供給される第2の電圧は、第1の電圧と同極性でそれより絶対値が小さいので、帯電装置に付着していたトナー破片と削れ粉は、帯電装置と静電潜像担持体との間の電位差によって、静電潜像担持体に引き寄せられる。第1から第3の電圧は同極性である。

概要

背景

電子写真方式画像形成装置は、感光体ドラムなどの静電潜像担持体の表面を一様に帯電させるための帯電装置を有する。その帯電装置は、コロナ放電装置ローラ帯電装置、ブラシ帯電装置等があるが、オゾン発生の問題を解消することと小型化の観点から、ブラシ帯電装置が多く使用されている。

ブラシ帯電装置は、低抵抗毛ブラシを静電潜像担持体の表面に接触して帯電する接触式帯電装置の一つで、帯電のための高電圧導電体を介して毛ブラシに印加される。しかし、ブラシ帯電装置を使用した画像形成装置では、本来の帯電特性に帯電するトナー以外に、これとは逆特性に帯電するトナー破片や静電潜像担持体の削れ粉が現像装置で発生する。そのトナー破片と削れ粉は、静電潜像担持体とも逆極性であるので、現像後、静電潜像担持体の表面に付着し、クリーニング装置で十分に除去できない。その結果、クリーニングされないトナー破片や削れ粉がブラシ帯電装置のブラシに付着し、帯電が正常に行われなくなる。

この問題を解決するため、1992年12月24日発行の特開平4ー371972号公報は、静電潜像担持体に画像形成が行われない間に、ブラシ帯電装置に対し、静電潜像担持体と同極性で、ブラシ帯電装置に印加される正規電圧より絶対値で低い電圧を印加することを教えている。図14に示すように、ブラシ帯電装置210は、静電潜像担持体である感光体ドラム200の表面に接触する。感光体ドラム200の帯電特性が負極性であるとすると、帯電時にはブラシ帯電装置210に−1100(V)の電圧が印加され、感光体ドラム200の表面は−700(V)に帯電される。このとき、クリーニング装置(図示略)で除去されない正極性のトナー破片と削れ粉がブラシ帯電装置210に引き寄せられて付着する。次に、画像が形成されない間、図15に示すように、ブラシ帯電装置210に0(V)の電圧が一時的に印加される(接地される)。ブラシ帯電装置210が0(V)になると、正極性のトナー破片と削れ粉が、ブラシ帯電による帯電電圧が残っている感光体ドラム200に引き寄せられる。その結果、図16に示すように、トナー破片や削れ粉が感光体ドラム200に付着する(図16の部分(B))。図16において、部分(A)はブラシ帯電装置210に0(V)が印加された区間である。

概要

静電潜像担持体の帯電極性と逆極性のトナー破片や削れ粉を完全に除去し、極性の異なる電源を必要としない画像形成装置を提供する。

感光体ドラム100およびトナーの帯電特性と同極性で、絶対値が感光体ドラム100の帯電電圧の絶対値より小さい第1の電圧が感光体ドラム100に供給される。静電潜像の形成と現像を行わない非画像形成時に、感光体ドラムの帯電特性と同極性で、絶対値が第1の電圧の絶対値より小さい第2の電圧がブラシ帯電器1に供給される。またその非画像形成時に、感光体ドラムの帯電特性と同極性で、絶対値が第1の電圧の絶対値より小さい第3の電圧がトナー担持体4に供給される。非画像形成時に帯電装置に供給される第2の電圧は、第1の電圧と同極性でそれより絶対値が小さいので、帯電装置に付着していたトナー破片と削れ粉は、帯電装置と静電潜像担持体との間の電位差によって、静電潜像担持体に引き寄せられる。第1から第3の電圧は同極性である。

目的

本発明の目的は、静電潜像担持体の帯電極性と逆極性のトナー破片と削れ粉を完全に除去できる画像形成装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、極性の異なる電源を必要としない画像形成装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
4件

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請求項1

接触式帯電装置によって帯電された静電潜像担持体に、静電潜像を形成し、トナー担持体から供給されるトナーによって前記静電潜像が形成された部分を現像する画像形成装置において、前記静電潜像担持体と前記トナーの帯電特性同極性で、絶対値が前記静電潜像担持体を帯電する帯電電圧の絶対値より小さい第1の電圧を前記静電潜像担持体に供給する第1の手段と、前記静電潜像の形成と前記現像がない非画像形成時に、前記帯電特性と同極性で、絶対値が前記第1の電圧の絶対値より小さい第2の電圧を前記帯電装置に供給する第2の手段と、前記非画像形成時に、前記帯電特性と同極性で、絶対値が前記第1の電圧の絶対値より小さい第3の電圧を前記トナー担持体に供給する第3の手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。

請求項2

前記第2の電圧によって前記静電潜像担持体を帯電した部分が前記トナー担持体を通過する最中に、前記第3の手段が前記第3の電圧を前記トナー担持体に供給することを特徴とする請求項1に記載された画像形成装置。

請求項3

前記第2の手段は、前記非画像形成時に前記帯電電圧と前記第2の電圧とを交互に切り替えて前記帯電装置に供給することを特徴とする請求項2に記載された画像形成装置。

請求項4

前記第2の電圧と第3の電圧は、0(V)であることを特徴とする請求項1に記載された画像形成装置。

請求項5

前記第1の電圧は絶対値で50〜200(V)の電圧であることを特徴とする請求項2に記載された画像形成装置。

請求項6

接触式帯電装置によって帯電された静電潜像担持体に、静電潜像を形成し、トナー担持体から供給されるトナーによって前記静電潜像が形成された部分を現像する画像形成装置において、前記静電潜像担持体と前記トナーの帯電特性と同極性で、絶対値が前記静電潜像担持体を帯電する帯電電圧の絶対値より小さい第1の電圧を前記静電潜像担持体に供給する手段と、前記帯電特性と同極性で、絶対値が前記第1の電圧の絶対値より小さい第2の電圧を発生する手段と、前記帯電電圧と前記第2の電圧の一方を選択し前記帯電装置に供給する第1の選択手段と、前記トナー担持体における現像のための現像バイアス電圧を発生する手段と、前記帯電特性と同極性で、絶対値が前記第1の電圧の絶対値より小さい第3の電圧を前記トナー担持体に供給する手段と、前記現像バイアス電圧と前記第3の電圧の一方を選択し前記トナー担持体に供給する第2の選択手段とを含み、前記静電潜像の形成と前記現像がない非画像形成時に、前記第1の選択手段と前記第2の選択手段がそれぞれ前記第2の電圧と第3の電圧を選択することを特徴とする画像形成装置。

請求項7

前記第2の電圧によって前記静電潜像担持体が帯電された部分が、前記トナー担持体を通過する最中に、前記第2の選択手段が前記第3の電圧を選択することを特徴とする請求項6に記載された画像形成装置。

請求項8

前記第1の選択手段は、前記非画像形成時に前記帯電電圧と前記第2の電圧とを高速に切り替えて前記帯電装置に供給することを特徴とする請求項7に記載された画像形成装置。

請求項9

前記第2の電圧と第3の電圧は、0(V)であることを特徴とする請求項6に記載された画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、電子写真プロセスを利用したプリンタファクシミリ複写機等用の画像形成装置に関し、特に接触式帯電装置を使用した画像形成装置に関する。

背景技術

0002

電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラムなどの静電潜像担持体の表面を一様に帯電させるための帯電装置を有する。その帯電装置は、コロナ放電装置ローラ帯電装置、ブラシ帯電装置等があるが、オゾン発生の問題を解消することと小型化の観点から、ブラシ帯電装置が多く使用されている。

0003

ブラシ帯電装置は、低抵抗毛ブラシを静電潜像担持体の表面に接触して帯電する接触式帯電装置の一つで、帯電のための高電圧導電体を介して毛ブラシに印加される。しかし、ブラシ帯電装置を使用した画像形成装置では、本来の帯電特性に帯電するトナー以外に、これとは逆特性に帯電するトナー破片や静電潜像担持体の削れ粉が現像装置で発生する。そのトナー破片と削れ粉は、静電潜像担持体とも逆極性であるので、現像後、静電潜像担持体の表面に付着し、クリーニング装置で十分に除去できない。その結果、クリーニングされないトナー破片や削れ粉がブラシ帯電装置のブラシに付着し、帯電が正常に行われなくなる。

0004

この問題を解決するため、1992年12月24日発行の特開平4ー371972号公報は、静電潜像担持体に画像形成が行われない間に、ブラシ帯電装置に対し、静電潜像担持体と同極性で、ブラシ帯電装置に印加される正規電圧より絶対値で低い電圧を印加することを教えている。図14に示すように、ブラシ帯電装置210は、静電潜像担持体である感光体ドラム200の表面に接触する。感光体ドラム200の帯電特性が負極性であるとすると、帯電時にはブラシ帯電装置210に−1100(V)の電圧が印加され、感光体ドラム200の表面は−700(V)に帯電される。このとき、クリーニング装置(図示略)で除去されない正極性のトナー破片と削れ粉がブラシ帯電装置210に引き寄せられて付着する。次に、画像が形成されない間、図15に示すように、ブラシ帯電装置210に0(V)の電圧が一時的に印加される(接地される)。ブラシ帯電装置210が0(V)になると、正極性のトナー破片と削れ粉が、ブラシ帯電による帯電電圧が残っている感光体ドラム200に引き寄せられる。その結果、図16に示すように、トナー破片や削れ粉が感光体ドラム200に付着する(図16の部分(B))。図16において、部分(A)はブラシ帯電装置210に0(V)が印加された区間である。

発明が解決しようとする課題

0005

しかし上述した画像形成装置には、次のような欠点がある。通常、帯電が行われる前には、除電器によって感光体ドラム200の表面が除電され、図14に示すように0(V)の部分がブラシ帯電装置210に進入する。しかし、感光体ドラム200の表面は、急激には帯電されない。このため、帯電位置の両端EとSの間の領域200Aの電圧分布図17に示すように、位置E付近で0(V)になる。したがって、図15に示すように、ブラシ帯電装置210に0(V)が印加されると、位置E付近においてブラシ帯電装置210と感光体ドラム200の表面との電位差がほとんどなくなる。この結果、位置E付近に付着したトナー破片や削れ粉が除去できない。この欠点は、図15の状態で、ブラシ帯電装置210に0(V)でない電圧(感光体ドラムと同じ帯電特性で、絶対値が帯電電圧の絶対値より小さい電圧)が供給されたときにも、いっそう顕著に現れる。

0006

また、図16に示すように、部分(A)の後半部分(C)は感光体ドラム200の電圧が0(V)であるので、現像によってこの部分にトナーが付着し、不要な黒べたが発生する。これを防止するため上記従来技術によれば、部分(C)が現像装置に来る期間に、正極性のバイアス電圧(+250(V))が現像装置に印加される。従って、現像装置のバイアス電源は、正と負の両極の電圧を発生しなければならず、そのために2極性のトランスが必要になる。

0007

本発明の目的は、静電潜像担持体の帯電極性と逆極性のトナー破片と削れ粉を完全に除去できる画像形成装置を提供することにある。

0008

本発明の他の目的は、極性の異なる電源を必要としない画像形成装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体とトナーの帯電特性と同極性で、絶対値が静電潜像担持体を帯電する帯電電圧の絶対値より小さい第1の電圧を静電潜像担持体に供給するする回路と、静電潜像の形成と現像を行わない非画像形成時に、静電潜像担持体の帯電特性と同極性で、絶対値が第1の電圧の絶対値より小さい第2の電圧を帯電装置に供給する回路と、非画像形成時に、静電潜像担持体の帯電特性と同極性で、絶対値が第1の電圧の絶対値より小さい第3の電圧をトナー担持体に供給する回路とを含む。

0010

静電潜像担持体は、第1の電圧が印加されるので、帯電前に除電器で除電されても、静電潜像担持体の電位は第1の電圧に維持される。また、非画像形成時に帯電装置に供給される第2の電圧は、第1の電圧と同極性でそれより絶対値が小さいので、帯電装置に付着していたトナー破片と削れ粉は、帯電装置と静電潜像担持体との間の電位差によって、静電潜像担持体に引き寄せられる。したがって、図14および図15に示す従来の画像形成装置の感光体ドラム上の位置E付近のブラシに付着した静電潜像担持体と逆極性の微粉が完全に除去される。また、第2の電圧が帯電装置に印加されることで、電位低下部分が生じるが、現像部のトナー担持体には、第1の電圧と同極性でそれより絶対値で低い第3の電圧が印加されるので、電位低下部分位にトナーが付着せず、不要な黒筋が記録されないばかりか、現像部の電源の極性が、トナーの帯電極性と同じになる。この結果、トランスは一極性で済み電源回路が簡略化される。

0011

次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。

0012

図1において、本発明の第1の実施例の画像形成装置を使用した電子写真記録装置は、静電潜像担持体である感光体ドラム100と、感光体ドラム100の表面に接触するブラシ帯電器1と、露光部2と、感光体ドラム100の表面にトナーを供給する現像装置3と、転写部12と、定着部14と、クリーニング装置15とを含む。感光体ドラム100は、アルミニウムドラム基体の表面に感光体膜コーティングしたもので、負極性の帯電特性を有する。また、感光体ドラム100には、その帯電特性と同極性の感光体バイアス電圧(第1の電圧)が印加される。この第1の電圧は、本発明の目的を達成するための重要な役割を果たす。第1の電圧の絶対値は、帯電電圧の絶対値より十分小さく、−50〜−200(V)程度が望ましい。図1の場合、第1の電圧は、−150(V)である。

0013

ブラシ帯電器1は、感光体ドラム100の帯電時に、−1100(V)の帯電電圧が供給される。この帯電電圧によって、感光体ドラム100は、一様に−700(V)に帯電されるが、感光体バイアス電圧が加算されるので、実質的には感光体ドラム表面は−850(V)に帯電される。帯電後、感光体ドラムの表面には、露光部2からのレーザ光照射される。露光部2の光源には、レーザLED等が使用され、画像データに応じて発光する。感光体ドラムにレーザ光が照射されると、帯電した部分の帯電が弱まり、静電潜像が形成される。

0014

現像部3は、トナー担持体4と供給ローラ5とを有するトナー供給室10と、トナー7を蓄積するトナーホッパー9とを有する。現像剤であるトナー7の帯電極性は負極性である。トナー7は攪拌部材8により攪拌される。これによって、導電性ないし絶縁性ウレタンシリコンあるいは、そのウレタン、シリコンの発泡体、等の材料からなる供給ローラ5に導かれ、更に、供給ローラ5に接触するローラ状のトナー担持体4に導かれる。トナー担持体4は、シリコンゴムウレタンゴム天然ゴム、あるいは、ウレタンやシリコンの発泡体や、これに表面処置を施した部材などの可撓材料からなる。

0015

トナー担持体4に導かれたトナー7の量は、ステンレスリン青銅洋白等の金属のバネ部材からなる規制ブレード6によって規制され、一層程度の均一なトナー薄膜に形成される。このとき、トナー7は、摩擦によって負極性に帯電される。規制ブレード6は一端がトナーホッパー9に固定され、先端がトナー担持体4の表面に接触している。トナー担持体4には、感光体ドラム100の帯電特性と同極性の現像バイアス電圧(負電圧)が印加され、トナー担持体4に付着した負極性のトナー7が、感光体ドラム100に対向したときに、露光によって正極化した感光体ドラム100の表面に付着して現像が行われ、トナー画像が形成される。なおここで言う正極化とは必ずしも正電位にすることだけではなく、帯電を弱めて負電位の絶対値を小さくすることも含む。

0016

感光体ドラム上のトナー画像は、転写部12で普通紙などの記録媒体110に転写され、定着部14によってトナー画像が記録媒体110に定着される。転写部12は、転写ローラ13によってトナー画像を記録媒体110に転写する。転写ローラ表面が正電位になると、感光体ドラム上のマイナス電位のトナー画像が転写ローラ13側すなわち記録媒体110に強く引き寄せられて転写される。転写が行われないときには、転写ローラ13が感光体ドラム100と同一電位になっている。転写後に感光体ドラム100に残ったトナーは、クリーナ15によって除去される。クリーナ15は、除去されたトナーを溜めるクリーナ本体16に固定される。

0017

図2はブラシ帯電器1の斜視図である。図において、ブラシ帯電器1は、ブラシ1Aと、基布1Bと、導電基板1Dとを有する。ブラシ1Aは電気抵抗が約10の4乗Ω・cm、太さ6.2デニール導電性アクリル繊維を、96F(フィラメント)、10万(F/inchの2乗)の密度で重ねたものである。基布1Bは導電性両面テープ1Cニヨリ導電性基板1Dに固定される。ブラシ1Aは基布1Bを貫き、導電性両面テープ1Cまで達している。ブラシ1Aの長さL、幅W、高さHは、L=220mm、W=6mm、H=5mmである。高さHは、基布1Bと導電性両面テープ1Cを含んでいる。ブラシ1Aのブラシ繊維は、抵抗値が10の3乗から10の5乗Ω・cmであれば良く、例えば、ポリプレンレーヨンナイロンポリエステルポリカーボイドポリビニルアルコール繊維等の合成樹脂である。また、導電性基板1Dの材料は、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム等の金属、または半導電性を有するエンジニアリングプラスチックである。

0018

図3は本発明の第1の実施例の画像形成装置を示す回路図である。図において、感光体ドラム100は、メインモータ30によって回転する。電源回路21は、感光体ドラム100のアルミニウム基体に接続され、そこに−150(V)の第1の電圧を供給する。ブラシ帯電器1は、スイッチ24を介して接地ライン23と電源回路22の一方に接続する。接地ライン23は、0(V)の第2の電圧を発生し、電源回路22は、−1100(V)の帯電電圧を発生する。帯電電圧は、直流電圧だけでなくても、交流および直流電圧を重畳した電圧でもよい。感光体ドラム100にトナーを供給するトナー担持体4は、スイッチ27を介して接地ライン26と電源回路25の一方に接続する。接地ライン26は、0(V)の第3の電圧を発生し、電源回路25は、−430(V)の現像バイアス電圧を発生する。帯電時および、現像時には、スイッチ24と27がそれぞれ、電源回路22、26に接続される。電流電圧発生回路28は、転写ローラ13に転写のための電流・電圧を供給する。記録媒体110が、転写時に転写ローラ13と感光体ドラム100の間に転送されるとき、紙端検出センサ18によって、記録媒体の紙端が検出される。制御回路40は、紙端センサ18の出力と、内部プログラムに基づいて、メインモータ30、電源回路21、スイッチ24と27、電流・電圧発生回路28をそれぞれ制御する。

0019

次に、図3の画像形成装置の動作について、図4図5を併用して説明する。図4に記載された各符号T0からT13は、時間を表し、それら時間は、図5に示すように定められているものとする。
(1)帯電開始時の動作:最初、感光体ドラム100に−150(V)の第1の電圧が電源回路21から供給される。第1の電圧は、図4に示すように一連画像形成動作が終了するまで、感光体ドラム100に印加され続ける。第1の電圧の供給が開始した直後、電源回路22からブラシ帯電器1にー1100(V)の帯電電圧が印加され、感光体ドラム100の表面が帯電される。帯電開始からT0(msec)後、メインモータ30が駆動され感光体ドラム100が回転する。

0020

帯電立ち上がり時間T0(msec)が経過するまで、感光体ドラム100が回転しないので、−850(V)まで帯電が十分に行われる。
(2) 最初のトナー破片と削れ粉の除去:T0(msec)が経過すると、ブラシ帯電器1に接続するスイッチ24が切り替わり、ブラシ帯電器の帯電電圧がTK(msec)期間0(V)の第2の電圧になる。このとき、TK(msec)の前半において、感光体ドラムの電位は、図6に示すように直前の帯電電圧の残りと第1の電圧の−150(V)を加算したほぼ−600(V)であるが、後半においては、−150(V)となる(図7)。ブラシ帯電器1に付着していたトナー破片と削れ粉は、ブラシ帯電器1と感光体ドラム表面との間の電位差によって、感光体ドラム100に引き寄せられる。すなわち、TK(msec)の間、感光体ドラム100の電位は、ブラシ帯電器1に対して、少なくとも−150(V)の負極性を有するので、正極のトナー破片が削れ粉をブラシ帯電器1から感光体ドラム100に引き寄せられる。第2の電圧は、第1の電圧と同じ極性を有し、絶対値が第1の電圧の絶対値より小さければ、トナー破片と削れ粉がブラシ帯電器1から除去される。TK(msec)が経過するとスイッチ24が切り替わり、再び−1100(V)の帯電が開始する。

0021

ところで、ブラシ帯電器1から0(V)が印加された領域は、感光体ドラム上の帯電力が弱くなるので、トナー担時体4からのトナーが付き易くなる。これを防止するため、現像部3のトナー担時体4は、帯電が弱くなった領域の通過が終了するまで(T1(msec)の間)、図7ライン26を介してアースされる。すなわち、0(V)の第3の電圧がトナー担持体4に供給される。0(V)のトナー担持体4は、感光体ドラム100の表面(−150(V))に対して正極性になる。したがって、負の帯電特性を持ったトナーはトナー担持体4に引き寄せられたままで、感光体ドラムには付着しない。

0022

トナー担持体4に印加する第3の電圧は0(V)でなくても、第1の電圧と同極性で、絶対値が第1の電圧の絶対値より小さい電圧であれば良い。なぜなら、この場合、トナー担持体4は、感光体ドラム100の表面(第1の電圧)に対して正極性になるからである。これにより、現像部側の電源は、現像バイアス電圧を発生する電源回路25だけになり、従来のように反対極性の電源回路が不要になる。
(3)非画像形成期間の動作:図4に示すように、ブラシ帯電器1に0(V)の第2の電圧が印加される期間と、トナー担持体4に0(V)の第3の電圧が供給される期間は、メインモータ30を立ち上げたときと画像形成が行われない合間の両方の非画像形成期間に存在する。したがって、正極性のトナー破片と削れ粉は、非画像形成期間に除去される。非画像形成期間では、感光体ドラム100に静電潜像が形成されず、現像および転写も行われないが、第1の電圧の供給およびメインモータ30の駆動は継続している。

0023

図4に示すように、現像部3のトナー担時体4は、帯電が弱くなった領域の通過が終了するまで(T1およびT12(msec)の間)、接地ライン26に接続され、0(V)の第3の電圧がトナー担持体4に供給される。T1およびT12(msec)の間、0(V)のトナー担持体4は、感光体ドラム100の表面(−150(V))に対して正極性になる。したがって、負の帯電特性を持ったトナーはトナー担持体4に引き寄せられたままで、感光体ドラムには付着せず、黒筋の発生が防止される。尚、T13(msec)は、帯電が弱くなった領域がトナー担持体4に到達するまでの時間に相当する。
(4)画像形成期間の動作:前述した帯電動作開始の後、十分に帯電された感光体ドラムの表面が、トナー担持体4に達すると(T1(msec)が経過すると)、図3の制御回路40の制御によりスイッチ27が切り替わり、電源回路25が接続される。これにより、トナー担持体4に−430(V)の現像バイアス電圧がかかり、トナーが負極に帯電される。その後、露光部2によりレーザ書き込みが行われ、感光体ドラム表面に静電潜像が形成される。図8において、レーザ書き込みの時間はT4(msec)である。レーザ光が照射された部分の帯電力が弱まり正極性に移行し、そこにトナー担持体4からの負極性トナーが付着しトナーイメージが得られる。トナーイメージは、転写ローラ13によって記録紙に転写される。転写中、転写ローラ13には電流・電圧発生回路28から正極の3.5μAの定電流が供給され、負極性トナーが記録紙に引き寄せられる。その転写動作は、(T4+T5)(msec)継続する。転写ローラ13は静電潜像が形成される前と非画像形成期間に、−1100(V)の電圧が供給され、転写を停止する。記録紙の終端センサ18によって検出されレーザ書き込みも終了すると、所定時間後に転写ローラ13への正極電流が停止し、前述した非画像形成期間に入る。その非画像形成期間終了後、次の記録紙への画像形成が行われる。

0024

以上のように、本発明の第1の実施例の特徴は、
1.感光体ドラム100は、常に−150(V)の第1の電圧によってバイアスされる。
2.感光体ドラム100の帯電開始直後を含む非画像形成期間に、ブラシ帯電器1に付着した正極性のトナー破片と削れ粉が除去される。このとき、ブラシ帯電器1には、第1の電圧と同極性で、絶対値が第1の電圧より小さい第2の電圧が供給される。
3.非画像形成期間中、トナー担持体4には第1の電圧と同極性で絶対値が第1の電圧よりも小さい第3の電圧が供給され、トナー担持体4が感光体ドラム100の表面(−150(V))に対して正極性になる。これにより、負の帯電特性を持ったトナーはトナー担時体4に引き寄せられたままで、感光体ドラムには付着しない。

0025

上記1と2の点により、ブラシ帯電器に第2の電圧が印加されても、感光体ドラム100はブラシ帯電器1に対して負極性になり、従来に様に電位差がなくなる領域が形成されなくなり、正極性のトナー破片と削れ粉が完全に除去される。また、3の点により、現像部は互いに反対極性の電圧を発生する電源を必要とせず、電源回路の規模が小さくなる。図8は本発明の他の実施例の画像形成装置の動作を示すタイミングチャートである。図4図8の違いは、非画像形成時のブラシ帯電器1の電圧のかけ方だけである。図8の実施例は、T10(msec)毎に図3のスイッチ24を接地、電源回路22、接地に切り換える。この動作は図9から図13によって明らかにされる。接地の場合、スイッチ24がOFF、電源回路22に接続する場合、スイッチ24がONになる。

0026

図9において、最初にスイッチ24がOFFに成る前、感光体ドラム100と逆極性(正極性)に帯電した感光体削れ粉とトナー破片(図の黒丸)がブラシ帯電器に引き寄せられる。この状態から最初のT10(msec)の間、スイッチ24がOFFになり、図10に示すように、ブラシ帯電器1が接地される。これにより、削れ粉とトナー破片のほぼ半分が感光体表面に引き寄せられる。スイッチ24がOFFの間、感光体ドラム表面の電位が低下し、帯電が不十分になる。しかし、図11に示すように、次のT10(msec)の期間でスイッチ24がONになるので、感光体ドラムの表面電位が上がる。その後、図12に示すように、再びスイッチ24がT10(msec)OFFになり、残りの削れ粉とトナー破片が感光体ドラム100に付着する。T10(msec)が経過すると、図13に示すようにスイッチ24が再びONになり、帯電が継続する。T10(msec)は、ブラシ帯電器1のブラシの幅半分の距離だけ感光体ドラム100が回転するのにかかる時間で、例えば、91(msec)である。

0027

以上のように、第2の実施例は、感光体ドラム表面の電位の低下を抑えながら、トナー破片と削れ粉を除去する。

0028

本発明は以上説明した2つの実施例に限定されるものではない。たとえば、静電潜像担持体は、感光体ドラムであったが、感光体フィルムを表面にコーティングしたエンドレスベルトであってもよい。また現像部のトナー担持体は、ローラ状のものでなくての他の形状のものでも良い。さらに、帯電装置は、ブラシ帯電器でなくても、ローラ帯電器などの接触型帯電装置であればよい。

発明の効果

0029

以上説明したように、本発明によれば、非画像形成時に帯電装置に供給される第2の電圧は、常時印加される第1の電圧と同極性でそれより絶対値が小さいので、帯電装置に付着していたトナー破片と削れ粉は、帯電装置と静電潜像担持体との間の電位差によって、静電潜像担持体に引き寄せられる。したがって、静電潜像担持体と逆極性の微粉が完全に除去される。また、その除去の最中に第2の電圧が帯電装置に印加されることで、電位低下部分が生じるが、トナー担持体には、第1の電圧と同極性でそれより絶対値で低い第3の電圧が印加される。したがって、電位低下部分位にトナーが付着せず、不要な黒筋が記録されないばかりか、現像部の電源の極性が、トナーの帯電極性と同じになる。この結果、電源回路が簡略化される。

図面の簡単な説明

0030

図1本発明の実施例の画像形成装置を使用する電子写真記録装置を示す断面図である。
図2図1の電子写真記録装置に使用するブラシ帯電器を示す斜視図である。
図3本発明の第1の実施例の画像形成装置を示す図である。
図4本発明の第1の実施例の全体動作を示すタイミングチャートである。
図5図4のタイミングチャートに示す各時間を表す表である。
図6本発明の第1の実施例において、非画像形成時に帯電装置の印加電圧が0(V)になったときの状態を示す図である。
図7非画像形成時に帯電装置の印加電圧が0(V)になり、少し時間が経過したときの状態を示す図である。
図8本発明の第2の実施例の全体動作を示すタイミングチャートである。
図9本発明の第2の実施例における非画像形成時の帯電動作を示す図である。
図10本発明の第2の実施例における非画像形成時の帯電動作を示す図である。
図11本発明の第2の実施例における非画像形成時の帯電動作を示す図である。
図12本発明の第2の実施例における非画像形成時の帯電動作を示す図である。
図13本発明の第2の実施例における非画像形成時の帯電動作を示す図である。
図14従来の画像形成装置による画像形成時の感光体ドラムの帯電を示す図である。
図15従来の画像形成装置において、非画像形成時に帯電装置の印加電圧が0(V)になったとき状態を示すである。
図16図15のその後の状態を示す図である。
図17図14の領域200Aの電圧分布を示す図である。

--

0031

100感光体ドラム
1ブラシ帯電器
2露光部
3現像部
4トナー担持体
13 転写ローラ

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