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技術 帯電方法、画像形成方法及び画像形成装置

出願人 キヤノン株式会社
発明者 吉岡真人
出願日 1995年8月25日 (25年2ヶ月経過) 出願番号 1995-240748
公開日 1997年3月7日 (23年8ヶ月経過) 公開番号 1997-062067
状態 未査定
技術分野 電子写真の帯電 電子写真における除電・感光体形状 電子写真における帯電・転写・分離
主要キーワード 離間面 維持部材 間接式 位置角度 スリット露光装置 印加直流電圧 直接式 回転期間
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(1997年3月7日)のものです。
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図面 (6)

課題

帯電むら局所的な過剰帯電部分をみる不安定な帯電系においても、被帯電体を、所要表面電位で、しかも帯電むらや局所的な過剰帯電部分は実質的に悪影響しないレベルに減少させた形態で均一に安定に帯電処置する。

解決手段

被帯電体1を所要の目標表面電位VD1に帯電処理するとき、被帯電体1を帯電処理手段2・8により上記所要の目標表面電位VD1よりも絶対値が大きい初期表面電位VD2に帯電させた後、該初期表面電位VD2を電位制御手段9により上記所要の目標表面電位VD1に下降させる。

概要

背景

例えば、電子写真装置複写機光プリンターなど)・静電記録装置等のように、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)の面を本来適正な画像を得るために必要な所要表面電位VD1に帯電処理する工程を含む転写式(間接式)或いは直接式作像プロセスを適用して画像形成を実行する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。これはコロナ放電装置をその放電開口部を被帯電体に対向させて非接触に配設し、放電開口部からのコロナ電流に被帯電体面をさらすことで所定の極性電位に帯電処理するものである。

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、コロナ放電のために好ましくないオゾンが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、電圧印加した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式帯電装置は、電源低圧化が図れ、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い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として注目され、その実用化研究が進められている。

接触式帯電装置には、帯電部材に対して、帯電バイアスとして直流電圧のみを印加して被帯電体を帯電処理するDC帯電方式と、直流電圧に交流電圧重畳して印加して被帯電体を帯電処理するAC帯電方式がある。

いずれにせよ、帯電バイアス電圧の印加された接触帯電部材により、被帯電体面が所定の極性・電位に帯電処理される。

表層高抵抗層を設けた接触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ピンホール・傷等によるリーク防止等を図ることができる。

また、帯電部材として導電性繊維毛ブラシあるいは導電性弾性ローラ等の導電性部材導電性電位維持部材)を被帯電体と接触させ、外部から直流電圧を印加することにより被帯電体表面に電荷直接注入して被帯電体表面を所定の電位に帯電させるものもある。

概要

帯電むら局所的な過剰帯電部分をみる不安定な帯電系においても、被帯電体を、所要の表面電位で、しかも帯電むらや局所的な過剰帯電部分は実質的に悪影響しないレベルに減少させた形態で均一に安定に帯電処置する。

被帯電体1を所要の目標表面電位VD1に帯電処理するとき、被帯電体1を帯電処理手段2・8により上記所要の目標表面電位VD1よりも絶対値が大きい初期表面電位VD2に帯電させた後、該初期表面電位VD2を電位制御手段9により上記所要の目標表面電位VD1に下降させる。

目的

そこで本発明は、それ自体では許容を越えるような帯電むらや局所的な過剰帯電部分をみる不安定な帯電系(帯電処理手段)においても、被帯電体を、所要の表面電位(帯電電位)で、しかも帯電むらや局所的な過剰帯電部分は実質的に悪影響しないレベルに減少させた形態で均一に安定に帯電処置できる帯電方法を提供することを目的とする。

また、画像形成方法や画像形成装置にあっては、感光体等の被帯電体の許容を越える帯電むらや局所的な過剰帯電部分に起因する画像むら黒ポチ白ポチのない高品位画像出力を長期に渡り安定して維持させることを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

被帯電体所要目標表面電位VD1に帯電処理するとき、被帯電体を帯電処理手段により上記所要の目標表面電位VD1よりも絶対値が大きい初期表面電位VD2に帯電させた後、該初期表面電位VD2を電位制御手段により上記所要の目標表面電位VD1に下降させることを特徴とする帯電方法

請求項2

電位制御手段が被帯電体面を均一に露光する、少なくとも1つ以上の露光手段であることを特徴とする請求項1に記載の帯電方法。

請求項3

帯電処理手段が電圧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する接触式帯電装置であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の帯電方法。

請求項4

被帯電体の面を所要の目標表面電位VD1に帯電処理する工程を含む画像形成方法において、被帯電体を帯電処理手段により上記所要の目標表面電位VD1よりも絶対値が大きい初期表面電位VD2に帯電させる工程と、該初期表面電位VD2を電位制御手段により上記所要の目標表面電位VD1に下降させる工程を有していることを特徴とする画像形成方法。

請求項5

電位制御手段が被帯電体面を均一に露光する、少なくとも1つ以上の露光手段であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成方法。

請求項6

帯電処理手段が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する接触式帯電装置であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の画像形成方法。

請求項7

被帯電体の初期表面電位VD2を目標表面電位VD1に下降させる被帯電体面領域が被帯電体面上の画像形成領域であることを特徴とする請求項4乃至請求項6の何れか1つに記載の画像形成方法。

請求項8

被帯電体の初期表面電位VD2を目標表面電位VD1に下降させる工程を、被帯電体面に画像情報光像照射する工程にて同時に行なうことを特徴とする請求項4乃至請求項7の何れか1つに記載の画像形成方法。

請求項9

被帯電体に該被帯電体の面を所要の目標表面電位VD1に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する画像形成装置において、被帯電体を上記所要の目標表面電位VD1よりも絶対値が大きい初期表面電位VD2に帯電させる帯電処理手段と、該初期表面電位VD2を上記所要の目標表面電位VD1に下降させる電位制御手段を有していることを特徴とする画像形成装置。

請求項10

電位制御手段が被帯電体面を均一に露光する、少なくとも1つ以上の露光手段であることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。

請求項11

帯電処理手段が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する接触式帯電装置であることを特徴とする請求項9または請求項10に記載の画像形成装置。

請求項12

被帯電体の初期表面電位VD2を目標表面電位VD1に下降させる被帯電体面領域が被帯電体面上の画像形成領域であることを特徴とする請求項9乃至請求項11の何れか1つに記載の画像形成装置。

請求項13

被帯電体の初期表面電位VD2を目標表面電位VD1に下降させる工程を、被帯電体面に画像情報の光像を照射する工程にて同時に行なうことを特徴とする請求項9乃至請求項12の何れか1つに記載の画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、被帯電体帯電方法画像形成方法及び画像形成装置に関する。

背景技術

0002

例えば、電子写真装置複写機光プリンターなど)・静電記録装置等のように、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)の面を本来適正な画像を得るために必要な所要表面電位VD1に帯電処理する工程を含む転写式(間接式)或いは直接式作像プロセスを適用して画像形成を実行する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。これはコロナ放電装置をその放電開口部を被帯電体に対向させて非接触に配設し、放電開口部からのコロナ電流に被帯電体面をさらすことで所定の極性電位に帯電処理するものである。

0003

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、コロナ放電のために好ましくないオゾンが発生するなどの問題点を有している。

0004

このようなコロナ放電装置に対して、電圧印加した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式帯電装置は、電源低圧化が図れ、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い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として注目され、その実用化研究が進められている。

0005

接触式帯電装置には、帯電部材に対して、帯電バイアスとして直流電圧のみを印加して被帯電体を帯電処理するDC帯電方式と、直流電圧に交流電圧重畳して印加して被帯電体を帯電処理するAC帯電方式がある。

0006

いずれにせよ、帯電バイアス電圧の印加された接触帯電部材により、被帯電体面が所定の極性・電位に帯電処理される。

0007

表層高抵抗層を設けた接触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ピンホール・傷等によるリーク防止等を図ることができる。

0008

また、帯電部材として導電性繊維毛ブラシあるいは導電性弾性ローラ等の導電性部材導電性電位維持部材)を被帯電体と接触させ、外部から直流電圧を印加することにより被帯電体表面に電荷直接注入して被帯電体表面を所定の電位に帯電させるものもある。

発明が解決しようとする課題

0009

画像形成装置についていえば、感光体等の被帯電体は可及的に均一に帯電処理することが望まれる。許容を越えるような帯電むら局所的な過剰帯電部分が存在すると、それが画像むらや、局所的な過剰帯電部分の場合は画像上に白地では黒ポチハーフトーンでは白ポチとなって現われて、画像品質を損なわせる。

0010

しかし、各種の帯電処理手段において帯電むらや局所的な過剰帯電部分を皆無とすることは困難である。

0011

即ち、コロナ放電装置による帯電では放電ワイヤ集塵汚れ等に起因する放電むら・帯電むらを生じやすい。

0012

接触帯電のDC帯電方式では、帯電部材と被帯電体とが微視的には両表面の凹凸によって理想的な密着面が得られにくいために斑点状の帯電むら(局所的な過剰帯電部分)を生じやすい。

0013

接触帯電のAC帯電方式に関し、本出願人の先の提案(特公平3−52058号公報(=特開昭63−149668号公報)に係る、帯電部材は被帯電体と接触する接触領域とこの接触領域よりも被帯電体移動方向下流側で被帯電体面との距離が大きくなっていく離間面領域とを具備し、直流電圧成分と、帯電部材に直流電圧を印加して被帯電体の帯電が開始するときの帯電部材の印加電圧値の2倍以上のピーク間電圧成分と、を有する電圧を被帯電体と帯電部材との間に印加することにより、被帯電体面と帯電部材の前記離間面領域との間に振動電界を形成することを特徴とする接触帯電方法もしくは装置は、交流成分が帯電の凹凸を均し、直流成分により所定の電位に収束させるため、帯電均一性がよいが、振動電界によって、帯電部材、感光体等の被帯電体に機械的振動が起こり、不快な音(帯電音)を発するという問題がある。この帯電音は振動電界の周波数を低くすることにより抑えられるが、その場合にはサイクルマークと呼ばれる周波数ピッチの帯電不良が画像上に現れるなどの問題があった。

0014

そこで本発明は、それ自体では許容を越えるような帯電むらや局所的な過剰帯電部分をみる不安定な帯電系(帯電処理手段)においても、被帯電体を、所要の表面電位(帯電電位)で、しかも帯電むらや局所的な過剰帯電部分は実質的に悪影響しないレベルに減少させた形態で均一に安定に帯電処置できる帯電方法を提供することを目的とする。

0015

また、画像形成方法や画像形成装置にあっては、感光体等の被帯電体の許容を越える帯電むらや局所的な過剰帯電部分に起因する画像むらや黒ポチ・白ポチのない高品位画像出力を長期に渡り安定して維持させることを目的とする。

課題を解決するための手段

0016

本発明は下記の手段構成を特徴とする、被帯電体の帯電方法、画像形成方法及び画像形成装置である。

0017

(1)被帯電体を所要の目標表面電位VD1に帯電処理するとき、被帯電体を帯電処理手段により上記所要の目標表面電位VD1よりも絶対値が大きい初期表面電位VD2に帯電させた後、該初期表面電位VD2を電位制御手段により上記所要の目標表面電位VD1に下降させることを特徴とする帯電方法。

0018

(2)電位制御手段が被帯電体面を均一に露光する、少なくとも1つ以上の露光手段であることを特徴とする(1)に記載の帯電方法。

0019

(3)帯電処理手段が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する接触式帯電装置であることを特徴とする(1)または(2)に記載の帯電方法。

0020

(4)被帯電体の面を所要の目標表面電位VD1に帯電処理する工程を含む画像形成方法において、被帯電体を帯電処理手段により上記所要の目標表面電位VD1よりも絶対値が大きい初期表面電位VD2に帯電させる工程と、該初期表面電位VD2を電位制御手段により上記所要の目標表面電位VD1に下降させる工程を有していることを特徴とする画像形成方法。

0021

(5)電位制御手段が被帯電体面を均一に露光する、少なくとも1つ以上の露光手段であることを特徴とする(4)に記載の画像形成方法。

0022

(6)帯電処理手段が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する接触式帯電装置であることを特徴とする(4)または(5)に記載の画像形成方法。

0023

(7)被帯電体の初期表面電位VD2を目標表面電位VD1に下降させる被帯電体面領域が被帯電体面上の画像形成領域であることを特徴とする(4)乃至(6)の何れか1つに記載の画像形成方法。

0024

(8)被帯電体の初期表面電位VD2を目標表面電位VD1に下降させる工程を、被帯電体面に画像情報光像照射する工程にて同時に行なうことを特徴とする(4)乃至(7)の何れか1つに記載の画像形成方法。

0025

(9)被帯電体に該被帯電体の面を所要の目標表面電位VD1に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する画像形成装置において、被帯電体を上記所要の目標表面電位VD1よりも絶対値が大きい初期表面電位VD2に帯電させる帯電処理手段と、該初期表面電位VD2を上記所要の目標表面電位VD1に下降させる電位制御手段を有していることを特徴とする画像形成装置。

0026

(10)電位制御手段が被帯電体面を均一に露光する、少なくとも1つ以上の露光手段であることを特徴とする(9)に記載の画像形成装置。

0027

(11)帯電処理手段が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する接触式帯電装置であることを特徴とする(9)または(10)に記載の画像形成装置。

0028

(12)被帯電体の初期表面電位VD2を目標表面電位VD1に下降させる被帯電体面領域が被帯電体面上の画像形成領域であることを特徴とする(9)乃至(11)の何れか1つに記載の画像形成装置。

0029

(13)被帯電体の初期表面電位VD2を目標表面電位VD1に下降させる工程を、被帯電体面に画像情報の光像を照射する工程にて同時に行なうことを特徴とする(9)乃至(12)の何れか1つに記載の画像形成装置。

0030

即ち、被帯電体を所要の目標表面電位VD1に帯電処理するとき、被帯電体を帯電処理手段により上記所要の目標表面電位VD1よりも絶対値が大きい初期表面電位VD2に帯電させた後、該初期表面電位VD2を電位制御手段により上記所要の目標表面電位VD1に下降させることで、その電位下降制御に伴い、初期表面電位VD2中に存在している過剰帯電部分は、初期表面電位VD2が目標表面電位VD1に下降制御された状態においては減少させることができ、この過剰帯電部分は被帯電体を最初から直に目標表面電位VD1に一次帯電処理した場合の、該目標表面電位VD1に存在する局所的過剰帯電部分よりもはるかに小さい。

0031

したがって、該目標表面電位VD1における帯電むらや局所的な過剰帯電部分を無視できる程度に小さくしたものとすることが可能であり、所要の目標表面電位VD1で、しかも帯電むらや局所的な過剰帯電部分は実質的に悪影響しないレベルに減少させた形態で均一に安定に帯電処置することができ、画像形成方法あるいは画像形成装置にあっては許容を越える帯電むらや局所的な過剰帯電部分に起因する画像むらや黒ポチ・白ポチのない高品位の画像出力を安定して維持させることが可能となる。

0032

また画像形成方法あるいは画像形成装置にあっては、被帯電体としての像担持体の画像形成領域面に対してのみ電位下降制御(均一化露光)を施す制御形態にすることにより、制御(露光)時間を短縮でき、制御手段の長寿命化をはかれ、長期に渡り安定した電位下降制御を実行させることができる。また被帯電体としての像担持体の劣化を防ぐことができる。

0033

〈実施形態例1〉
(1)画像形成装置例(図1
図1は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成を示している。本例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用、DC帯電方式の接触式帯電装置利用のレーザービームプリンターである。

0034

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などの導電性基体層1aと、その外周面に形成した光導電層1bを基本とするドラム型の電子写真感光体である。支軸1cを中心に図面上時計方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。

0035

2はこの感光体ドラム1面に接して感光体面を一次帯電処理をする接触帯電部材であり、本例はローラタイプのもの(以下、帯電ローラと記す)である。

0036

この帯電ローラ2は中心芯金2aと、その外周に形成した導電層2b・抵抗層2c等からなり、芯金2aの両端部を不図示の軸受部材に回転自由に軸受させて感光体ドラム1に並行に配置して不図示の押圧手段で感光体ドラム1面に対して所定の押圧力をもって圧接され、感光体ドラム1の回転駆動に伴い従動回転する。

0037

そして、後記(3)項で詳述するように、帯電バイアス電源8から摺動接点8aを介して芯金2aに所定の直流電圧VDC2 (一次電圧)が印加され、回転感光体ドラム1の周面が、本来適正な画像を得るために必要な表面電位VD1(目標表面電位)よりも絶対値が大きい表面電位VD2(初期表面電位)にDC帯電方式で接触帯電処理される。

0038

9は電位制御手段である。本例は感光体ドラム1面を均一に露光する手段(均一化露光手段)である。具体的には本例は発光ダイオードアレイLEDアレイ)である。

0039

そして、後記(3)項で詳述するように、初期表面電位VD2に帯電処理された回転感光体ドラム1面に対して上記の均一化露光手段9による均一化露光lがなされることで、回転感光体ドラム1の表面電位が初期表面電位VD2から目標表面電位VD1に下降調整される。

0040

均一化露光lを受けて表面電位が目標表面電位VD1に調整された感光体ドラム1面は次いで画像露光手段3による目的画像情報の画像形成露光Lを受ける。これにより回転感光体ドラム1の周面に目的画像情報に対応した静電潜像が形成される。本例における画像露光手段3はレーザービーム走査露光装置である。原稿画像結像スリット露光装置等とすることもできる。

0041

感光体ドラム1面の形成潜像は次いで現像手段4によりトナー画像として順次に可視像化されていく。

0042

この現像手段4は交流電界を用いる反転現像装置であり、4aは現像剤(トナー担持体としての回転現像ローラ(もしくはスリーブ)、10はこの現像剤担持体4aに対する現像バイアス電源である。現像剤担持体4aは感光体ドラム1と対向しており、現像バイアス電源10から少なくとも交流成分を含む現像バイアスが印加され、感光体ドラム1面に形成された静電潜像がこれに現像剤が付着してトナー画像として顕画される。

0043

このトナー画像は、次いで、転写手段6により不図示の給紙手段部から感光体ドラム1の回転と同期どりされて適正なタイミングをもって感光体ドラム1と転写手段6との間の転写部へ搬送された記録媒体としての転写材5の面に順次に転写されていく。

0044

本例の転写手段6は転写ローラであり、転写バイアス電源11から転写バイアスが印加され、転写材5の裏がトナーと逆極性に帯電されることで、感光体ドラム1面側のトナー画像が転写材5の表面側に転写される。

0045

トナー画像の転写を受けた転写材5は感光体ドラム1面から分離されて不図示の像定着手段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。

0046

像転写後の感光体ドラム1面はクリーニング手段7で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、繰り返して作像に供される。

0047

(2)シーケンス図2
画像形成装置は不図示の主制御回路部で所定の作像動作シーケンス制御される。図2に上記装置の動作シーケンス例を示した。本例は2枚連続プリントの場合を示している。

0048

プリント開始信号に基づき、それまでスタンバイ状態にある装置の感光体ドラム1の回転駆動が開始されて前回転期間が開始される。

0049

.次に、帯電部材である帯電ローラ2に対する一次電圧(直流電圧VDC2 )印加がONとなり、感光体ドラム1面が初期表面電位VD2にDC帯電方式で接触帯電処理される。

0050

.次に、均一化露光手段9がONになり、初期表面電位VD2に帯電処理された回転感光体ドラム1面は該均一化露光手段9による均一化露光lを受けて、表面電位が初期表面電位VD2から目標表面電位VD1に下降調整される。

0051

本例においては、この均一化露光lは感光体ドラム1の画像形成領域面に対してのみ行なうようにON・OFF制御させている。

0052

.均一化露光lのONから時間t1 おくれて、画像露光手段としてのレーザービーム走査露光装置3による画像形成露光LがONとなり、均一化露光lを受けて表面電位が目標表面電位VD1に調整された感光体ドラム1面に対して1枚目の画像形成が行なわれる。

0053

上記の時間t1 は感光体ドラム1に対する均一化露光lの位置と画像形成露光Lの位置の感光体ドラム1面上の位置角度の差α°(図1)によるもので、感光体ドラム1の直径をRD 、回転速度をVP としたとき、
t1 =(α・RD ・π)/(360・VP )
である。

0054

したがって、均一化露光lを受けて表面電位が目標表面電位VD1に調整された感光体面領域の先端部が画像露光位置に到達した時点から画像形成露光LがONする。

0055

.感光体ドラム1の画像形成領域面の後端部が均一化露光lの位置を通過した時点で均一化露光手段9による均一化露光lがOFFにされて終了し、それから時間t1 後に画像形成露光Lが終了する。

0056

.次いで2枚目プリント、あるいはそれ以上の複数枚連続プリントも上記1枚目プリントと同様のシーケンスで実行される。

0057

最終枚目のプリントの画像形成が終了したら感光体ドラム1は後回転期間入り、感光体ドラム1の回転がOFF、帯電ローラ2に対する1次電圧印加がOFFとなり、装置は次のプリント開始信号の入力までスタンバイ状態に入る。

0058

(3)帯電、帯電電位制御(図3図5
a)本実施形態例のように帯電処理手段がDC帯電方式の接触帯電装置2・8の場合についていえば、
・帯電部材としての帯電ローラ2に印加する一次電圧(帯電バイアス)である直流電圧をVDC1
・これにより感光体ドラム1に得られる表面電位をVD1
帯電開始電圧VTH
とすると、この3者間には、
VD1=VDC1 −VTH
の関係がある。

0059

例えば、帯電開始電圧VTH=−500Vである場合において、感光体ドラム1を表面電位VD1=−600Vに帯電処理したい場合には、帯電部材としての帯電ローラ2に印加する一次電圧である直流電圧VDC1 は、
VDC1 =(−600)+(−500)=−1100V
となる。

0060

b)本来適正な画像を得るために必要な、被帯電体としての感光体ドラム表面電位(目標表面電位)をVD1としたとき、本発明においては該目標表面電位VD1よりも絶対値が大きい表面電位(初期表面電位)VD2に感光体ドラム1を帯電処理する。

0061

即ち、帯電部材としての帯電ローラ2に印加する一次電圧である直流電圧を、上記の目標表面電位VD1を得る場合に必要とする直流電圧VDC1 よりも
|VDC2 |>|VDC1 |
になるような直流電圧VDC2 に設定することで、感光体ドラム1を目標表面電位VD1よりも絶対値が大きい初期表面電位VD2に一次帯電処理する。

0062

このときの、一次帯電直後の初期表面電位VD2、目標表面電位VD1、印加直流電圧VDC2 、VDC1 の関係は
|VD2−VD1|=|VDC2 −VDC1 |
となる。

0063

c)直流電圧VDC2 を印加した帯電ローラ2によって一次帯電処理を受けた直後の感光体ドラム1の初期表面電位VD2中には図3(a)・図4に示したように局所的(斑点状)な過剰帯電部分ΔVD2が存在する。

0064

d)上記の感光体ドラム1の初期表面電位VD2は、本来適正な画像を得るために必要な目標表面電位VD1より大きいので、この感光体ドラム1面を、電位制御手段としての均一化露光手段9にて均一に露光(均一化露光)lすることで、目標表面電位VD1に下降させる。

0065

この初期表面電位VD2から目標表面電位VD1への電位下降制御は、均一化露光lの露光量を、そのような電位下降を生じさせる量に予め設定することで可能である。

0066

上記の初期表面電位VD2から目標表面電位VD1への電位下降制御に伴い、初期表面電位VD2中に存在している過剰帯電部分ΔVD2は、初期表面電位VD2が目標表面電位VD1に下降制御された状態においては図3(a)・図4に示したΔVD1のように減少させることができる(ΔVD2>ΔVD1)。

0067

しかもこの場合の過剰帯電部分ΔVD1は、図3(b)に示したように従来のように帯電ローラ2に対して当初より直流電圧VDC1 を印加して感光体ドラム1を直に目標表面電位VD1に一次帯電処理した場合の、該目標表面電位VD1に存在する局所的過剰帯電部分ΔVDSよりもはるかに小さい(ΔVD1<ΔVDS)。

0068

e)初期表面電位VD2を目標表面電位VD1に下降させることで、過剰帯電部分ΔVD2をΔVD1に大幅に減少させる原理図5で説明する。図5は感光体ドラム1面の表面電位の露光量に対する変化を示す。変化曲線AはVD2+ΔVD2の電位曲線であり、変化曲線BはVD2の電位曲線である。両曲線A・Bとも露光量が少ない領域で立ち上がっており、電位VD2+ΔVD2の曲線Aと電位VD2の曲線Bの差が大きくなる。つまり露光量0(E0 )のとき両曲線A・Bの差ΔVD2より、ある露光量E1 時における曲線A・Bの差ΔVD1は小さくなる。

0069

そこでΔVD1が無視できる程度に小さくできる露光量をE1 とするとあらかじめ露光量E1 につり合う大きさの感光体ドラム表面電位を初期表面電位VD2に設定すればよく、帯電ローラ2に印加する一次電圧VDC2 はその所期表面電位VD2を得ることができる電圧に設定すればよい。

0070

f)均一化露光lにより目標表面電位VD1に電位制御された感光体ドラム1面は次いで画像形成露光Lにより露光部の表面電位が明部電位VL (図5)になり、露光を受けなかった部分の表面電位(暗部電位VD1)との静電コントラストにより目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。

0071

g)初期表面電位VD2を目標表面電位VD1に下降させる電位制御としての均一化露光lは、本実施形態例においては、感光体ドラム1が帯電ローラ2により一次帯電処理を受けてから画像形成露光Lの前に行なっているが、感光体ドラム1が帯電ローラ2により一次帯電処理を受けてから潜像がトナー画像として可視化される現像行程間であればどの位置でもかまわない。

0072

電位制御手段としての均一化露光手段9は本実施形態例におけるLEDアレイ以外にも電球蛍光灯、レーザービームスキャナなどにすることもできる。該電位制御手段としての均一化露光手段9は複数配設した形態とすることもできる。

0073

画像形成露光手段3に均一化露光手段9を兼ねさせて、画像形成露光Lと均一化露光lを同時に行なってもよい。

0074

h)本実施形態例のように被帯電体としての感光体ドラム1の画像形成領域面に対してのみ均一化露光lを施す制御形態にすることにより、露光時間を短縮でき、均一化露光手段9の長寿命化をはかれる。このことから長期に渡り安定した均一化露光lを実行させることができる。また被帯電体としての感光体の劣化を防ぐことができる。

0075

i)このように、被帯電体としての感光体ドラム1を本来適正な画像を得るために必要な所要の目標表面電位VD1に帯電処理するとき、感光体ドラム1を帯電処理手段2・8により上記所要の目標表面電位VD1よりも絶対値が大きい初期表面電位VD2に帯電させた後、該初期表面電位VD2を電位制御手段9により上記所要の目標表面電位VD1に下降させることで、該目標表面電位VD1における帯電むらや局所的な過剰帯電部分ΔVD1を無視できる程度に小さくしたものとすることが可能であり、所要の目標表面電位VD1で、しかも帯電むらや局所的な過剰帯電部分は実質的に悪影響しないレベルに減少させた形態で均一に安定に帯電処置することができ、画像形成方法あるいは画像形成装置にあっては許容を越える帯電むらや局所的な過剰帯電部分に起因する画像むらや黒ポチ・白ポチのない高品位の画像出力を安定して維持させることが可能となる。

0076

(4)実施例、比較例
1)実施例1
キヤノン製レーザープリンターレーザーショットA404GII」を用い、該プリンターの感光体ドラムに本発明の帯電方法を適用して実験を行った。

0077

条 件
一次直流印加バイアスVDC2 ;
VDC2 =−1500V
初期表面電位VD2;
VD2 =−900V
均一化露光手段9;LEDアレイ(赤)、画像形成領域面のみ露光制御
露光量E1 =0.2μJ/cm2
感光体ドラム面にて測定)
目標表面電位VD1;
VD1=−600V
画像形成露光L;レーザービーム走査露光
L=0.5μJ/cm2
感光ドラム面にて測定)
明部電位VL =−130V
なお、感光体ドラム表面電位の測定は、TREK製344表面電位計にて行った。

0078

以上のような条件にて3000枚の耐久試験を行った。3000枚後においても帯電むらや局所的な過剰帯電部分に起因する画像不良がみられない良好な画像が安定に出力された。

0079

耐久後、均一化露光手段としてのLEDアレイ9の発光特性を測定したところ、発光しきい値に変化なかった。感光体も劣化は見られなかった。

0080

2)実施例2
上記実施例1において、画像形成露光手段(レーザースキャナ)を均一化露光手段に兼ねさせ、画像形成露光Lと均一化露光lを同時に行う構成にした。したがって、図2のシーケンスにおいて、t1 =0となる
上記以外は実施例1と同条件にて3000枚耐久試験を行った。この場合も、実施例1と同様に、3000枚後においても帯電むらや局所的な過剰帯電部分に起因する画像不良がみられない良好な画像が安定に出力された。

0081

3000枚耐久後レーザービームの発光特性を測定したところ発光しきい値に変化なかった。感光体の劣化も見られなかった。

0082

3)比較例1
実施例2において均一化露光lを紙間でOFFにせず、プリントスタート時からプリント終了時まで露光lを継続させる制御構成にし、他は実施例2と同条件にて3000枚耐久試験を行った。

0083

3000枚耐久後レーザービームの発光特性を測定したところ、発光しきい値が5mA上昇した。

0084

また、感光体に劣化が見られ、耐久前半においてはハーフトーンの濃度ムラ、耐久後半では濃度が薄くなった。

0085

4)比較例2
実施例1において、均一化露光手段9を設けず、感光体ドラム1面の帯電条件を下記のように設定し、他は実施例1と同条件にて3000枚耐久試験を行った。

0086

条 件
一次直流印加バイアス;
VDC2 =VDC1 =−1200V
感光体ドラム表面電位
VD2 =VD1 = −600V
初期から、白地に黒ポチ、ハーフトーンに白ポチが発生した。3000枚耐久後には、これら黒ポチ、白ポチがさらに悪化していた。

0087

(5)その他
本発明において帯電処理手段は実施形態例のようなDC帯電方式の接触帯電に限られず、コロナ放電、AC帯電方式の接触帯電など他の帯電処理手段であってもよい。

0088

また接触帯電に関して、帯電部材は被帯電体面に必ずしも接触している必要はなく、帯電部材と被帯電体面との間の、ギャップ間電圧と補正パッシェンカーブで決まる放電可能条件を満たせば、非接触(近接)でも構わないもので、本発明においてはこの場合も接触帯電の範疇とする。

0089

電位制御手段も均一化露光手段9に限られず、所定の初期表面電位VDC2 に一次帯電処理した被帯電体面に接触してまたは非接触に対向して、該初期表面電位VDC2 を目標表面電位VDC1 に下降させる除電機能手段とすることができる。

0090

被帯電体は実施形態例のような画像形成方法あるいは画像形成装置における感光体ドラムに限られるものではなく、本発明は広く被帯電体を均一に帯電処理する手段として有効である。

発明の効果

0091

以上のように本発明によれば、それ自体では許容を越えるような帯電むらや局所的な過剰帯電部分をみる不安定な帯電系においても、被帯電体を、所要の表面電位で、しかも帯電むらや局所的な過剰帯電部分は実質的に悪影響しないレベルに減少させた形態で均一に安定に帯電処置できる。

0092

また、画像形成方法や画像形成装置にあっては、感光体等の被帯電体の許容を越える帯電むらや局所的な過剰帯電部分に起因する画像むらや黒ポチ・白ポチのない高品位の画像出力を高耐久にわたり安定して維持させることができる。

図面の簡単な説明

0093

図1画像形成装置例の略図
図2シーケンス例
図3均一化露光の作用説明図(その1)
図4均一化露光の作用説明図(その2)
図5均一化露光の作用説明図(その3)

--

0094

1被帯電体(感光体)
2帯電ローラ
3画像露光手段
4現像手段
5転写材
6転写手段
7クリーニング手段
帯電バイアス印加電源
9 均一化露光手段

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