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図面 (20)

課題

キャリア上がりの発生をなくすようにした画像形成装置を提供する。

解決手段

感光体の回転方向上流側に位置する第1番目接触帯電部材10にて帯電作用を受けた前記感光体上の領域にのみ回転方向の下流側に位置する第2番目の接触帯電部材11が作用するように、前記各接触帯電部材10,11の動作開始のタイミングを設定する。

概要

背景

従来、外部より電圧印加した部材を感光体に接触させて帯電を行う接触帯電法は、電子写真方式画像形成装置等に用いられている。

この接触帯電法は、コロナ帯電法に比べ、
(1)電源コロナ帯電の場合数KVであるのに比べ接触帯電は1KV付近低電圧である。
(2)オゾンの発生がない。
(3)帯電電位印加電圧に依存し、プロセス速度,感光体の静電容量に依存しない。
という各種の利点を有している。

ところで、接触帯電方式としては、ローラ帯電方式とブラシ帯電方式とが知られている。ローラ帯電方式では、機能分離型多層構造からなるローラが実用化されている。これは、希望弾性力抵抗値表面平滑性を得るには多層構造をとる他に方法がなかったためであり、そのため、原価高になることは否めなかった。

しかし、実際には感光体面を、ローラ帯電方式により帯電処理しても感光体表面の各部は均一な帯電がなされず、“斑点状の帯電ムラ”が発生する。これは電圧を印加した導電性部材帯電体)と、これを接触させた感光体(被帯電体)表面とが微視的には両表面の凹凸によって理想的に密着面が得られにくい為と考えられる。

そして、その斑点状帯電ムラ状態の感光体面に露光以降の作像プロセスを適用しても、出力画像は斑点状帯電ムラに対応した斑点状の黒点画像となり、高品位な画像は得られない。

他方、ブラシ帯電方式は、ローラ帯電方式のように多層にする必要がなく、1種類のブラシで弾力,抵抗値等を希望の値に設定することが可能である。本発明は、このようなブラシ式の接触帯電装置に関するものである。

接触帯電方式の駆動方法としては、定電圧を印加する方法,定電流を印加する方法,定電圧に交流電圧重畳させる方法がある。

電圧方法は、環境の影響を受けやすいので、感光体の帯電安定性が低く、低温低湿環境で帯電電位が低下する問題がある。具体的には、ソリッド画像ベタ画像)において、感光体の長手方向に平行な何本もの白スジ出現する。

電流方法は、感光体ドラムの欠揖部に電流の集中が起こり、感光体ドラム,接触帯電器焼損が起こるという問題がある。

最後に、定電圧に交流電圧を重畳させる方法の場合は、定電圧の環境変動もなく、定電流の感光体ドラムの焼損もない。そのため、駆動方法は、交流を重畳させるものが有効となっている。

例えば、特開昭63−149669号公報で開示されるように、直流電圧を帯電体に印加したときの帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有する振動電界を、帯電体と感光体との間に形成することにより、被帯電体の均一帯電を図る方法が提案されている。

ところが、直流電圧に交流電圧が重畳された印加電圧で帯電を行うと、感光体の表面には、交流電源出力電圧周波数と感光体の回転周速度に応じた空間周波数表面電位変動が生じ、表面電位の変化が周期的に繰り返されることとなる。

上記表面電位変動を有する感光体に露光し潜像形成を行う場合、露光の行われない部分の電位(以下、暗電位と記す)に電位変動を有するのは勿論であるが、露光が行われた部分の電位(以下、明電位と記す)にも暗電位の電位変動ほどではないが若干の電位変動が残る。

従って、表面電位の高い部分での明電位と低い部分での明電位の差により、現像時のトナーの付着量に影響が生じる。例えば、1ラインおきに主走査方向の直線を繰り返し描画する場合、その1ラインの潜像エッジ部が明電位の高い部分か低い部分かにより、線幅が若干変わる。

この為、直線の繰り返し描画による感光体の潜像の空間周波数と表面電位の電位変動の空間周波数が等しい場合、あるいは整数倍の場合で微妙にその周波数に差がある場合、隣接する線の線幅の太り/細りの位置が微妙にずれる。

これにより直線の繰り返し描画の周波数より低い周期のムラが生じる。この干渉ムラを一般にモアレと呼び、このモアレによる濃度差により高品位な画像が得られない場合があった。

かかるモアレ発生の防止手段として、表面電位の変動の空間周波数が直線の繰り返し描画の空間周波数より高くなるように設定する手投、およびそれより低い周波数でモアレの生じない領域に設定する手段がある。

しかしながら、かかる手段を採用するためには、画像形成装置の高解像度化に伴い帯電の交流電源の周波数を高くする必要があり、このため交流電流が大きくなり交流電源の大容量化が必要となる。また、帯電体がその周波数により振動し、その振動が可聴周波数に達し雑音源となる場合もある。

そこで、従来、帯電装置における感光体に接触して帯電させる帯電部材を2つ設け、2回に分けて感光体を帯電する構成も提案されている。

例えば、特開平4−301861号公報には、感光体回転方向の上流側に配置された第1の帯電手段に少なくとも交流電圧が印加され、第1の帯電手段よりも感光体の回転方向下流側に配置された第2帯電手段に、直流電圧を印加するか、フロート状態とすることが記載されている。

これによれば、第1の帯電手段に印加する交流電圧の周波数を帯電音の発生しない程度に低く設定しても、第2の帯電手段により第1の帯電手段による被帯電面の均一接触帯電性能を緩和でき、帯電ムラを防ぐことが可能となる。

また、特開平6−95478号公報には、感光体回転方向の上流側に配置された第1の帯電手段に交流成分に直流成分が重畳された電圧が印加され、第1の帯電手段よりも感光体の回転方向下流側に配置された第2帯電手段に、定電圧成分のみの電圧を印加する構成が記載されている。

これによれば、第1の帯電手段による帯電時には、感光体上には微小放電ムラが発生するが、これはその後第2の帯電手段が接触することで、微小ムラを解消して、帯電電位を安定化できる。

また、重畳電圧を用いるものではないが、複数の接触帯電部材を用いるものとして、特開平7−43988号公報には、直流電圧が印加される主帯電装置に加えて、これよりも感光体回転方向の上流側に前帯電装置を設け、この前帯電装置にて主帯電装置に印加すると同じ極性で、かつ絶対値の小さい電圧を印加する構成が記載されている。

これによれば、帯電電圧が段階的に上げられるので、感光体の帯電電圧を安定させることができる。

概要

キャリア上がりの発生をなくすようにした画像形成装置を提供する。

感光体の回転方向の上流側に位置する第1番目の接触帯電部材10にて帯電作用を受けた前記感光体上の領域にのみ回転方向の下流側に位置する第2番目の接触帯電部材11が作用するように、前記各接触帯電部材10,11の動作開始のタイミングを設定する。

目的

本発明はこのような実情に鑑みてなされ、斑点状帯電ムラを無くし、かつ、感光体全領域で表面電位を均一にすることにより、キャリア上がりの発生をなくすと共に、プリント終了時においても、感光体の表面電位を均一に除電し停止できるようにした画像形成装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

感光体の回転方向に沿って配設された複数の接触帯電部材を備え、2成分現像剤にて現像する画像形成装置において、前記複数の接触帯電部材を、露光する前の前記感光体に接触させて、その表面を複数回に分けて帯電させる際に、前記感光体の表面電位現像装置に対向する位置で段階的に上昇するように前記各接触帯電部材動作開始のタイミングが設定され、かつ、前記現像装置に対向する前記感光体の表面電位に応じて前記現像装置への電圧印加のタイミングが制御されることを特徴とする画像形成装置。

請求項2

感光体の回転方向に沿って配設された複数の接触帯電部材を備え、2成分現像剤にて現像する画像形成装置において、前記複数の接触帯電部材を、露光する前の前記感光体に接触させて、その表面を複数回に分けて帯電させる際に、前記感光体の表面電位が現像装置に対向する位置で段階的に低下するように前記各接触帯電部材の動作開始のタイミングが設定され、かつ、前記現像装置に対向する前記感光体の表面電位に応じて前記現像装置への電圧印加のタイミングが制御されることを特徴とする画像形成装置。

請求項3

前記現像装置に対向する位置での感光体表面電位である現像装置印加電圧が300V以下となるように、前記接触帯電部材および現像装置への印加電圧が制御されることを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。

請求項4

前記感光体の回転方向に沿って第1番目から第n番目の接触帯電部材が配設されており、上流側に位置する第1番目の接触帯電部材には、直流電圧印加され、下流側に位置する第n番目の接触帯電部材には、交流成分に直流成分を重畳した電圧が印加されることを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。

請求項5

前記第n番目の接触帯電部材に印加する交流電圧成分最大値最小値との電圧差Vp−pが500V〜1200Vに設定されていることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。

請求項6

前記第n番目の接触帯電部材へ印加する交流電圧成分の周波数が200〜1000Hzに設定されていることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。

請求項7

前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材へそれぞれ印加する直流電圧が、共通の定電圧電源から付与されていることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。

請求項8

前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材が、固定ブラシであることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。

請求項9

前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材が、回転ブラシであることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。

請求項10

前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材の回転方向が、前記感光体との接触面で前記感光体の移動方向とは逆向となる方向であることを特徴とする請求項9記載の画像形成装置。

請求項11

前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材における感光体の周速に対する周速比が、1.8〜2.2に設定されていることを特徴とする請求項9記載の画像形成装置。

請求項12

前記第1番目の接触帯電部材が、ブレード形状であることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。

請求項13

前記第1番目の接触帯電部材が、前記感光体のクリーニングブレードを兼ねることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。

請求項14

感光体の回転方向に沿って設けられた第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材を、露光する前の感光体に接触させて、その表面を複数回に分けて帯電させる接触帯電装置と、前記接触帯電装置により帯電された前記感光体の表面を画像情報に応じて露光する露光装置と、前記露光装置により形成された静電潜像を現像するために、現像バイアスが印加される現像装置とを具備した画像形成装置において、前記感光体の回転方向の上流側に位置する第1番目の接触帯電部材にて帯電作用を受けた前記感光体上の領域にのみ回転方向の下流側に位置する第2番目の接触帯電部材が作用するように、前記各接触帯電部材の動作開始のタイミングが設定されていることを特徴とする画像形成装置。

請求項15

上流側に位置する前記第1番目の接触帯電部材には直流電圧が印加され、下流側に位置する前記第2番目の接触帯電部材には、交流成分に直流成分を重畳した電圧が印加されることを特徴とする請求項14記載の画像形成装置。

請求項16

前記接触帯電部材及び現像バイアスのON動作開始タイミングが、下記の条件、すなわち、前記第2番目の接触帯電部材のON動作:第1番目の接触帯電部材のON動作から(Tl+α)時間後前記現像バイアスのON動作:第2番目の接触帯電部材のON動作から(T2+β)時間後但し、Tl:第1の接触帯電部材と第2の接触帯電部材間の感光体上の移動時間T2:第2の接触帯電部材と現像装置間の感光体上の移動時間α、β>0にて制御されることを特徴とする請求項15記載の画像形成装置。

請求項17

前記帯電部材及び現像バイアスのON動作開始タイミングが、下記の条件、すなわち、前記第2番目の接触帯電部材のON動作:第1番目の帯電部材ON動作から感光体の1回転と(Tl+α)時間後前記現像バイアスのON動作:第2番目の接触帯電部材のON動作から(T2+β)時間後但し、Tl:第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材間の感光体上の移動時間T2:第2番目の接触帯電部材と現像装置間の感光体上の移動時間α、β>0にて制御されることを特徴とする請求項15記載の画像形成装置。

請求項18

前記第2番目の接触帯電部材および現像バイアスのON動作が徐々に立ち上がるように制御されることを特徴とする請求項17記載の画像形成装置。

請求項19

前記現像バイアスが段階的に立ち上がり、所定の位置で必要なバイアスが得られるように制御されることを特徴とする請求項17記載の画像形成装置。

請求項20

前記第1番目の接触帯電部材のON動作後、用紙が対応した区間は、前記第1番目の接触帯電部材または前記第2番目の接触帯電部材の直流電圧を上げるように制御されることを特徴とする請求項15ないし19のいずれかに記載の画像形成装置。

請求項21

感光体の回転方向に沿って設けられた第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材を、露光する前の前記感光体に接触させて、その表面を複数回に分けて帯電させる接触帯電装置と、前記接触帯電装置により帯電された前記感光体の表面を画像情報に応じて露光する露光装置と、前記露光装置により形成された静電潜像を現像するために、現像バイアスが印加される現像装置を具備した画像形成装置において、前記第1番目の接触帯電部材が、下記の条件、すなわち、前記現像バイアスのOFF動作:露光装置によるレーザー照射動作から(T3)時間後前記第1番目の接触帯電部材のOFF動作:露光装置によるレーザー照射動作から(感光体1周分−{Tl+(T2−T3)}時間後前記第2番目の接触帯電部材のOFF動作:第1番目の接触帯電部材のOFF動作から(T1)時間後但し、Tl:第1番目の接触帯電部材と第2の接触帯電部材間の感光体上の移動時間T2:第2番目の接触帯電部材と現像装置間の感光体上の移動時間T3:露光装置と現像装置間の感光体上の移動時間にて制御されることを特徴とする画像形成装置。

請求項22

上流側に位置する前記第1番目の接触帯電部材には直流電圧が印加され、下流側に位置する前記第2番目の接触帯電部材には、交流成分に直流成分を重畳した電圧が印加されることを特徴とする請求項21記載の画像形成装置。

請求項23

前記第2番目の接触帯電部材および現像バイアスが徐々にOFF制御されることを特徴とする請求項21または22記載の画像形成装置。

請求項24

感光体の回転方向に沿って設けられた第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材を、露光する前の前記感光体に接触させて、その表面を複数回に分けて帯電させる接触帯電装置と、前記接触帯電装置により帯電された前記感光体の表面を画像情報に応じて露光する露光装置と、前記露光装置により形成された静電潜像を現像するために、現像バイアスが印加される現像装置とを具備した画像形成装置において、前記帯電部材および現像バイアスのOFF動作タイミングが、下記の条件、すなわち、現像バイアスのOFF:第1番目の接触帯電部材OFF+(T2)但し、T2:第2番目の接触帯電部材と現像装置間の感光体上の移動時間にて制御されることを特徴とする画像形成装置。

請求項25

上流側に位置する前記第1番目の接触帯電部材には直流電圧が印加され、下流側に位置する前記第2番目の接触帯電部材には、交流成分に直流成分を重畳した電圧が印加されることを特徴とする請求項24記載の画像形成装置。

請求項26

前記第1番目の接触帯電部材及び現像バイアス電圧のOFF動作が段階的に制御されることを特徴とする請求項24及び25記載の画像形成装置。

請求項27

前記第1番目の接触帯電部材のOFF動作タイミングが、下記の条件、すなわち、前記第1番目の接触帯電部材のOFF:第2番目の接触帯電部材OFF+感光体1回転以上前記現像バイアスのLOW:第2番目の接触帯電部材OFF+(T2)前記現像バイアスのOFF:第2番目の接触帯電部材OFF+(Tl+T2)但し、Tl:第1番目の接触帯電部材と第2の接触帯電部材間の感光体上の移動時間T2:第2番目の接触帯電部材と現像装置間の感光体上の移動時間にて制御されると共に、前記現像バイアスが段階的に制御されることを特徴とする請求項24または25記載の画像形成装置。

請求項28

前記第1番目の接触帯電部材へ印加する直流電圧と、前記第2番目の接触帯電部材へ印加する直流電圧成分とが、共通の定電圧電源より付与されていることを特徴とする請求項15、22または25のいずれかに記載の画像形成装置。

請求項29

前記第1番目の接触帯電部材と第2の接触帯電部材が、回転ブラシであることを特徴とする請求項15、22または25のいずれかに記載の画像形成装置。

請求項30

前記第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材の回転方向が、前記感光体との接触面において、前記感光体の移動方向とは逆向の方向であることを特徴とする請求項29記載の画像形成装置。

請求項31

前記第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材における前記感光体の周速に対する周速比が、1.8〜2.2に設定されていることを特徴とする請求項29記載の画像形成装置。

請求項32

前記第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材が、固定ブラシであることを特徴とする請求項15、22または25のいずれかに記載の画像形成装置。

請求項33

前記第1番目の接触帯電部材が、ブレード形状であることを特徴とする請求項15、22または25のいずれかに記載の画像形成装置。

請求項34

前記第1番目の接触帯電部材が、前記感光体のクリーニングブレードを兼ねることを特徴とする請求項33記載の画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、電子写真方式において、感光体表面を帯電するための複数の接触帯電部材を用いた画像形成装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、外部より電圧印加した部材を感光体に接触させて帯電を行う接触帯電法は、電子写真方式の画像形成装置等に用いられている。

0003

この接触帯電法は、コロナ帯電法に比べ、
(1)電源コロナ帯電の場合数KVであるのに比べ接触帯電は1KV付近低電圧である。
(2)オゾンの発生がない。
(3)帯電電位印加電圧に依存し、プロセス速度,感光体の静電容量に依存しない。
という各種の利点を有している。

0004

ところで、接触帯電方式としては、ローラ帯電方式とブラシ帯電方式とが知られている。ローラ帯電方式では、機能分離型多層構造からなるローラが実用化されている。これは、希望弾性力抵抗値表面平滑性を得るには多層構造をとる他に方法がなかったためであり、そのため、原価高になることは否めなかった。

0005

しかし、実際には感光体面を、ローラ帯電方式により帯電処理しても感光体表面の各部は均一な帯電がなされず、“斑点状の帯電ムラ”が発生する。これは電圧を印加した導電性部材帯電体)と、これを接触させた感光体(被帯電体)表面とが微視的には両表面の凹凸によって理想的に密着面が得られにくい為と考えられる。

0006

そして、その斑点状帯電ムラ状態の感光体面に露光以降の作像プロセスを適用しても、出力画像は斑点状帯電ムラに対応した斑点状の黒点画像となり、高品位な画像は得られない。

0007

他方、ブラシ帯電方式は、ローラ帯電方式のように多層にする必要がなく、1種類のブラシで弾力,抵抗値等を希望の値に設定することが可能である。本発明は、このようなブラシ式の接触帯電装置に関するものである。

0008

接触帯電方式の駆動方法としては、定電圧を印加する方法,定電流を印加する方法,定電圧に交流電圧重畳させる方法がある。

0009

電圧方法は、環境の影響を受けやすいので、感光体の帯電安定性が低く、低温低湿環境で帯電電位が低下する問題がある。具体的には、ソリッド画像ベタ画像)において、感光体の長手方向に平行な何本もの白スジ出現する。

0010

電流方法は、感光体ドラムの欠揖部に電流の集中が起こり、感光体ドラム,接触帯電器焼損が起こるという問題がある。

0011

最後に、定電圧に交流電圧を重畳させる方法の場合は、定電圧の環境変動もなく、定電流の感光体ドラムの焼損もない。そのため、駆動方法は、交流を重畳させるものが有効となっている。

0012

例えば、特開昭63−149669号公報で開示されるように、直流電圧を帯電体に印加したときの帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有する振動電界を、帯電体と感光体との間に形成することにより、被帯電体の均一帯電を図る方法が提案されている。

0013

ところが、直流電圧に交流電圧が重畳された印加電圧で帯電を行うと、感光体の表面には、交流電源出力電圧周波数と感光体の回転周速度に応じた空間周波数表面電位変動が生じ、表面電位の変化が周期的に繰り返されることとなる。

0014

上記表面電位変動を有する感光体に露光し潜像形成を行う場合、露光の行われない部分の電位(以下、暗電位と記す)に電位変動を有するのは勿論であるが、露光が行われた部分の電位(以下、明電位と記す)にも暗電位の電位変動ほどではないが若干の電位変動が残る。

0015

従って、表面電位の高い部分での明電位と低い部分での明電位の差により、現像時のトナーの付着量に影響が生じる。例えば、1ラインおきに主走査方向の直線を繰り返し描画する場合、その1ラインの潜像エッジ部が明電位の高い部分か低い部分かにより、線幅が若干変わる。

0016

この為、直線の繰り返し描画による感光体の潜像の空間周波数と表面電位の電位変動の空間周波数が等しい場合、あるいは整数倍の場合で微妙にその周波数に差がある場合、隣接する線の線幅の太り/細りの位置が微妙にずれる。

0017

これにより直線の繰り返し描画の周波数より低い周期のムラが生じる。この干渉ムラを一般にモアレと呼び、このモアレによる濃度差により高品位な画像が得られない場合があった。

0018

かかるモアレ発生の防止手段として、表面電位の変動の空間周波数が直線の繰り返し描画の空間周波数より高くなるように設定する手投、およびそれより低い周波数でモアレの生じない領域に設定する手段がある。

0019

しかしながら、かかる手段を採用するためには、画像形成装置の高解像度化に伴い帯電の交流電源の周波数を高くする必要があり、このため交流電流が大きくなり交流電源の大容量化が必要となる。また、帯電体がその周波数により振動し、その振動が可聴周波数に達し雑音源となる場合もある。

0020

そこで、従来、帯電装置における感光体に接触して帯電させる帯電部材を2つ設け、2回に分けて感光体を帯電する構成も提案されている。

0021

例えば、特開平4−301861号公報には、感光体回転方向の上流側に配置された第1の帯電手段に少なくとも交流電圧が印加され、第1の帯電手段よりも感光体の回転方向下流側に配置された第2帯電手段に、直流電圧を印加するか、フロート状態とすることが記載されている。

0022

これによれば、第1の帯電手段に印加する交流電圧の周波数を帯電音の発生しない程度に低く設定しても、第2の帯電手段により第1の帯電手段による被帯電面の均一接触帯電性能を緩和でき、帯電ムラを防ぐことが可能となる。

0023

また、特開平6−95478号公報には、感光体回転方向の上流側に配置された第1の帯電手段に交流成分に直流成分が重畳された電圧が印加され、第1の帯電手段よりも感光体の回転方向下流側に配置された第2帯電手段に、定電圧成分のみの電圧を印加する構成が記載されている。

0024

これによれば、第1の帯電手段による帯電時には、感光体上には微小放電ムラが発生するが、これはその後第2の帯電手段が接触することで、微小ムラを解消して、帯電電位を安定化できる。

0025

また、重畳電圧を用いるものではないが、複数の接触帯電部材を用いるものとして、特開平7−43988号公報には、直流電圧が印加される主帯電装置に加えて、これよりも感光体回転方向の上流側に前帯電装置を設け、この前帯電装置にて主帯電装置に印加すると同じ極性で、かつ絶対値の小さい電圧を印加する構成が記載されている。

0026

これによれば、帯電電圧が段階的に上げられるので、感光体の帯電電圧を安定させることができる。

発明が解決しようとする課題

0027

ところが、上記した従来公報の何れにおいても、複数の接触帯電部材を立ち上げるタイミング、つまり電圧を印加するタイミングについて何ら記載されていない。

0028

しかし、複数の接触帯電部材は、感光体の回転方向に沿って配設されているため、感光体の回転方向に沿って配設された複数の接触帯電部材へ電圧印加を同時に開始すると、感光体上の、接触帯電部材と接触帯電部材との間の領域は、上流側の接触帯電部材にて帯電されることなく直接下流側の接触帯電部材による帯電を受けることとなる。

0029

通常、複数の接触帯電部材を備え、複数回に分けて帯電を行う構成の接触帯電装置では、各接触帯電部材による帯電作用を全て受けることで、良好に帯電されるように、各接触帯電部材の印加電圧等が設計されているので、上流側の接触帯電部材により帯電作用を受けることなく、下流側の接触帯電部材による帯電を受けると、感光体表面電位が急激に立上り、感光体へ流れ込む電流が過電流となって、表面電位が不安定になる。

0030

例えば、図26乃至28に示すように、第1の帯電ブラシローラ31及び第2の帯電ブラシローラ32を、両方同時に立ち上げると、区間1の領域にある感光体33の表面は、第2の帯電ブラシローラ32の印加電圧を第1の帯電ブラシローラ31による前帯電なしに直接受けるため、感光体33の表面電位が急激に立上り、感光体33へ流れ込む電流が過電流となって、表面電位が不安定になったりする。なお、34は定電圧電源、35は交流電源を示す。

0031

2成分現像では、現像装置に接する位置での感光体表面電位と現像部に印加する高圧の電位差が大きくなると現像剤中のキャリアがその電位差で感光体上にひきつけられ、画像劣化や装置内汚染を引き起こしてしまう。逆に電位差が小さくなると地かぶりが発生する。

0032

また、電圧印加をOFFするタイミングにおいても、接触帯電器の場合、帯電している感光体表面電位に対し、それよりも絶対値の低い電圧を帯電器に印加すると、その電位差が帯電開始電圧の絶対値よりも大きくなると、感光体上の電荷が帯電器に放電する現象が発生する。

0033

この場合も感光体を帯電させる場合に起こる帯電不良(均一に帯電できない)部分と同じように、放電不良(均一に放電できない)部分が発生する。帯電不良の場合はカブリ等の原因となり、放電不良の場合にはキャリア上がりの原因となる。

0034

本発明はこのような実情に鑑みてなされ、斑点状帯電ムラを無くし、かつ、感光体全領域で表面電位を均一にすることにより、キャリア上がりの発生をなくすと共に、プリント終了時においても、感光体の表面電位を均一に除電し停止できるようにした画像形成装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0035

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。

0036

(1)感光体の回転方向に沿って配設された複数の接触帯電部材を備え、2成分現像剤にて現像する画像形成装置において、前記複数の接触帯電部材を、露光する前の前記感光体に接触させて、その表面を複数回に分けて帯電させる際に、前記感光体の表面電位が現像装置に対向する位置で段階的に上昇するように前記各接触帯電部材の動作開始のタイミングが設定され、かつ、前記現像装置に対向する前記感光体の表面電位に応じて前記現像装置への電圧印加のタイミングが制御されることを特徴とする。

0037

(作用・効果)2成分現像を有する画像形成装置では現像器に印加する電圧と感光体表面電位の差が大きすぎると現像剤中のキャリアが感光体上に引きつけられ、画像を乱したり、装置内を汚染しクリーニング不良などの不具合を引き起こす。しかし、複数の接触帯電器を有す画像形成装置では、接触帯電器を感光体回転上流側から順次動作させることにより、表面電位を徐々に上昇させることができ、その表面電位に対応させて、現像装置印加電圧を上昇させれば、キャリア上がりをなくすことができる。

0038

(2)感光体の回転方向に沿って配設された複数の接触帯電部材を備え、2成分現像剤にて現像する画像形成装置において、前記複数の接触帯電部材を、露光する前の前記感光体に接触させて、その表面を複数回に分けて帯電させる際に、前記感光体の表面電位が現像装置に対向する位置で段階的に低下するように前記各接触帯電部材の動作開始のタイミングが設定され、かつ、前記現像装置に対向する前記感光体の表面電位に応じて前記現像装置への電圧印加のタイミングが制御されることを特徴とする。

0039

(作用・効果)2成分現像を有する画像形成装置では現像器に印加する電圧と感光体表面電位の差が大きすぎると現像剤中のキャリアが感光体上に引きつけられ、画像を乱したり、装置内を汚染しクリーニング不良などの不具合を引き起こす。しかし複数の接触帯電器を有す画像形成装置では、接触帯電器を感光体回転上流側から順次動作させることにより、表面電位を低下させることができ、その表面電位に対応させて、現像装置印加電圧を低下させれば、キャリア上がりをなくすことができる。

0040

(3)前記現像装置に対向する位置での感光体表面電位である現像装置印加電圧が300V以下となるように、前記接触帯電部材および現像装置への印加電圧が制御されることを特徴とする。

0041

(作用・効果)
(表面電位一現像バイアス)が300V以上になるとキャリア上がりが発生するため、上記設定でキャリア上がりの発生を抑えることができる。

0042

(4)前記感光体の回転方向に沿って第1番目から第n番目の接触帯電部材が配設されており、上流側に位置する第1番目の接触帯電部材には、直流電圧が印加され、下流側に位置する第n番目の接触帯電部材には、交流成分に直流成分を重畳した電圧が印加されることを特徴とする。

0043

(作用・効果)予め直流電圧で感光体に対して表面電位を付与しておくので、交流電圧と直流電圧を重畳して電圧印加した場合、表面電位の谷間が緩和され、画像カブリが減少する。

0044

先に重畳電圧を印加し、後で直流電圧を印加する構成と比べ、最終の表面電位が均され均一な帯電をロングライフ化することが可能となる。

0045

(5)前記第n番目の接触帯電部材に印加する交流電圧成分最大値最小値との電圧差Vp−pが500V〜1200Vに設定されていることを特徴とする。

0046

(作用・効果)交流電圧成分の電圧差が上記電圧差の範囲外になると、弊害が発生する。例えば、電圧差が500V未満では、画像に白点が出現し易く、1200Vを越えると再び白点が出現し始め、また画像カブリが悪化する。電圧差を上記範囲内に設定することにより白点、画像カブリの両方の発生を防ぐことができる。

0047

(6)前記第n番目の接触帯電部材へ印加する交流電圧成分の周波数が200〜1000Hzに設定されていることを特徴とする。

0048

(作用・効果)第2番目の接触帯電部材へ印加する交流電圧成分の周波数が低い場合にはサイクルムラ(帯電ブラシピッチ斑)が発生し易く、周波数が高くなると帯電音が発生しやすくなる。上記設定により、サイクルムラや帯電音の発生を抑えることができる。

0049

(7)前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材へそれぞれ印加する直流電圧が、共通の定電圧電源から付与されていることを特徴とする。

0050

(作用・効果)定電圧供給用電源の共用によって、省スペース化及びコストの低減化が可能となる。

0051

(8)前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材が、固定ブラシであることを特徴とする。

0052

(作用・効果)構成が簡素化され、帯電装置の小型化が可能。

0053

(9)前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材が、回転ブラシであることを特徴とする。

0054

(作用・効果)ブラシが回転することにより、感光体への接触部が常に更新されるのでブラシのライフ特性に優れる。

0055

(10)前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材の回転方向が、前記感光体との接触面で前記感光体の移動方向とは逆向となる方向であることを特徴とする。

0056

(作用・効果)ブラシを感光体の回転方向に対してカウンタ方向に回転させることで画像カブリが減少する。

0057

(11)前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材における感光体の周速に対する周速比が、1.8〜2.2に設定されていることを特徴とする。

0058

(作用・効果)周速比が小さいと画像カブリやハケスジが発生し、周速比が大きすぎるとブラシの毛先がいたみやすくなりライフ特性が悪くなる。上記設定で、このような不具合の発生を抑制することができる。

0059

(12)前記第1番目の接触帯電部材が、ブレード形状であることを特徴とする。

0060

(作用・効果)構成が簡素化され、帯電装置の小型化が可能となる。

0061

(13)前記第1番目の接触帯電部材が、前記感光体のクリーニングブレードを兼ねることを特徴とする。

0062

(作用・効果)構成が簡素化され、帯電装置の小型化が可能となり、画像形成装置の小型化も可能となる。

0063

(14)感光体の回転方向に沿って設けられた第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材を、露光する前の感光体に接触させて、その表面を複数回に分けて帯電させる接触帯電装置と、前記接触帯電装置により帯電された前記感光体の表面を画像情報に応じて露光する露光装置と、前記露光装置により形成された静電潜像を現像するために、現像バイアスが印加される現像装置とを具備した画像形成装置において、前記感光体の回転方向の上流側に位置する第1番目の接触帯電部材にて帯電作用を受けた前記感光体上の領域にのみ回転方向の下流側に位置する第2番目の接触帯電部材が作用するように、前記各接触帯電部材の動作開始のタイミングが設定されていることを特徴とする。

0064

(作用・効果)感光体の回転方向に沿って配設された複数の接触帯電部材への電圧印加を同時に開始すると、感光体上の、接触帯電部材と接触帯電部材との間の領域は、上流側の接触帯電部材にて帯電されることなく直接下流側の接触帯電部材による帯電を受けることとなる。

0065

通常、複数の接触帯電部材を備え、複数回に分けて帯電を行う構成の接触帯電装置では、各接触帯電部材による帯電作用を全て受けることで、良好に帯電されるように、各接触帯電部材の印加電圧等が設計されている。

0066

したがって、このような上流側の接触帯電部材により帯電作用を受けることなく、下流側の接触帯電部材による帯電を受けると、感光体表面電位が急激に立上り、感光体へ流れ込む電流が過電流となって、表面電位が不安定になったりする。

0067

上記構成とすることで、必ず上流側の接触帯電部材による帯電を受けた後、下流側の接触帯電部材による帯電を受けるようになるので、このような問題は発生しない。

0068

(15)上流側に位置する前記第1番目の接触帯電部材には直流電圧が印加され、下流側に位置する前記第2番目の接触帯電部材には、交流成分に直流成分を重畳した電圧が印加されることを特徴とする。

0069

(作用・効果)予め直流電圧で感光体に対して表面電位を付与しておくので、交流電圧と直流電圧を重畳させて電圧印加した場合、表面電位の谷間が緩和され、画像カブリが減少する。

0070

(16)前記接触帯電部材及び現像バイアスのON動作開始タイミングが、下記の条件、すなわち、前記第2番目の接触帯電部材のON動作:第1番目の接触帯電部材のON動作から(Tl+α)時間後、前記現像バイアスのON動作:第2番目の接触帯電部材のON動作から(T2+β)時間後、但し、Tl:第1の接触帯電部材と第2の接触帯電部材間の感光体上の移動時間、T2:第2の接触帯電部材と現像装置間の感光体上の移動時間、α,β>0、にて制御されることを特徴とする。

0071

(作用・効果)必ず上流側の接触帯電部材による帯電を受けた後、下流側の接触帯電部材による帯電を受けるようになるので、感光体表面が不安定になるような問題が発生しない。

0072

(17)前記接触帯電部材及び現像バイアスのON動作開始タイミングが、下記の条件、すなわち、前記第2番目の接触帯電部材のON動作:第1番目の接触帯電部材ON動作から感光体の1回転と(Tl+α)時間後、前記現像バイアスのON動作:第2番目の接触帯電部材のON動作から(T2+β)時間後、但し、Tl:第1番目の接触帯電部材と第2の接触帯電部材間の感光体上の移動時間、T2:第2番目の接触帯電部材と現像装置間の感光体上の移動時間、α,β>0、にて制御されることを特徴とする。

0073

(作用・効果)必ず上流側の接触帯電部材による帯電を受けた後、下流側の接触帯電部材による帯電を受けるようになるので、感光体表面が不安定になるような問題が発生しない。更に、第2の帯電部材のON動作を、第1の接触帯電部材のON動作から感光体ドラムの1回転と(Tl+α)時間後にしたことにより、帯電を一回受けた面の帯電不足を補うことができ、感光体表面電位が不安定になるのを防ぐことができる。

0074

(18)前記第2番目の接触帯電部材および現像バイアスのON動作が徐々に立ち上がるように制御されることを特徴とする。

0075

(作用・効果)必ず上流側の接触帯電部材による帯電を受けた後、下流側の接触帯電部材による帯電を受けるようになるので、感光体表面が不安定になるような問題が発生しない。更に、第2の帯電部材および現像バイアスのON動作が徐々に立ち上がるように制御することにより、電圧を一段階で上げるのではなく傾きを持たせることで、より確実に感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を防ぐことができる。

0076

(19)前記現像バイアスが段階的に立ち上がり、所定の位置で必要なバイアスが得られるように制御されることを特徴とする。

0077

(作用・効果)必ず上流側の接触帯電部材による帯電を受けた後、下流側の接触帯電部材による帯電を受けるようになるので、感光体表面が不安定になるような問題が発生しない。更に、現像バイアスが段階的に立ち上がり、所定の位置で必要なバイアスが得られるように制御することにより、より簡易制御内容で感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を防ぐことができる。

0078

(20)前記第1番目の接触帯電部材のON動作後、用紙が対応した区間は、前記第1番目の接触帯電部材または前記第2番目の接触帯電部材の直流電圧を上げるように制御されることを特徴とする。

0079

(作用・効果)必ず上流側の接触帯電部材による帯電を受けた後、下流側の接触帯電部材による帯電を受けるようになるので、感光体表面が不安定になるような問題が発生しない。更に、第1番目の接触帯電部材のON動作後、紙が対応した区間は、電圧を上げるように制御することにより、紙を通して転写の電圧印加を受けた感光体面の電位低下を補うことができ、感光体表面が不安定になるような問題が発生しない。

0080

(21)感光体の回転方向に沿って設けられた第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材を、露光する前の前記感光体に接触させて、その表面を複数回に分けて帯電させる接触帯電装置と、前記接触帯電装置により帯電された前記感光体の表面を画像情報に応じて露光する露光装置と、前記露光装置により形成された静電潜像を現像するために、現像バイアスが印加される現像装置を具備した画像形成装置において、前記第1番目の接触帯電部材が、下記の条件、すなわち、前記現像バイアスのOFF動作:露光装置によるレーザー照射動作から(T3)時間後、前記第1番目の接触帯電部材のOFF動作:露光装置によるレーザー照射動作から(感光体1周分−{Tl+(T2−T3)}時間後、前記第2番目の接触帯電部材のOFF動作:第1番目の接触帯電部材のOFF動作から(T1)時間後、但し、Tl:第1番目の接触帯電部材と第2の接触帯電部材間の感光体上の移動時間、T2:第2番目の接触帯電部材と現像装置間の感光体上の移動時間、T3:露光装置と現像装置間の感光体上の移動時間、にて制御されることを特徴とする。

0081

(作用・効果)接触帯電器の場合、帯電している感光体表面電位に対し、それよりも絶対値の低い帯電器に印加する電圧との電位差が帯電開始電圧の絶対値よりも大きくなると、感光体上の電荷が帯電装置に放電する現象が発生する。

0082

上記手段を用いれば、露光装置によって除電された感光体表面が第1の接触帯電部材及び第2の接触帯電部材の直下を通過する際に、おのおのの電圧印加をOFFすることができるため、表面電位と第1の接触帯電部材および第2の接触帯電部材の印加電圧との差により感光体上の表面電位が帯電装置に放出されること無く表面電位を減衰させることができる。

0083

なお、第1の接触帯電部材と第2の接触帯電部材を同時にOFFした場合は、第1の接触帯電部材と第2の接触帯電部材との間の部分は、第1の接触帯電部材のみの帯電を受けた感光体面が存在することになり、第2の接触帯電部材にて感光体表面電位が第2の接触帯電部材へ放出される現象が発生することになる。

0084

(22)上流側に位置する前記第1番目の接触帯電部材には直流電圧が印加され、下流側に位置する前記第2番目の接触帯電部材には、交流成分に直流成分を重畳した電圧が印加されることを特徴とする。

0085

(作用・効果)予め直流電圧で感光体に対して表面電位を付与しておくので、交流電圧と直流電圧を重畳して電圧印加した場合、表面電位の谷間が緩和され、画像カブリが減少する。

0086

(23)前記第2番目の接触帯電部材および現像バイアスが徐々にOFF制御されることを特徴とする。

0087

(作用・効果)電圧を一段階で下げるのではなく傾きを持たせて徐々に下げることで、より確実に感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を防ぐことができる。

0088

(24)感光体の回転方向に沿って設けられた第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材を、露光する前の前記感光体に接触させて、その表面を複数回に分けて帯電させる接触帯電装置と、前記接触帯電装置により帯電された前記感光体の表面を画像情報に応じて露光する露光装置と、前記露光装置により形成された静電潜像を現像するために、現像バイアスが印加される現像装置とを具備した画像形成装置において、前記接触帯電部材および現像バイアスのOFF動作タイミングが、下記の条件、すなわち、現像バイアスのOFF:第1番目の接触帯電部材OFF+(T2)、但し、T2:第2番目の接触帯電部材と現像装置間の感光体上の移動時間、にて制御されることを特徴とする。

0089

(作用・効果)感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を防ぐことができる。

0090

(25)上流側に位置する前記第1番目の接触帯電部材には直流電圧が印加され、下流側に位置する前記第2番目の接触帯電部材には、交流成分に直流成分を重畳した電圧が印加されることを特徴とする。

0091

(作用・効果)予め直流電圧で感光体に対して表面電位を付与しておくので、交流電圧と直流電圧を重畳して電圧印加した場合、表面電位の谷間が緩和され、画像カブリが減少する。

0092

(26)前記第1番目の接触帯電部材及び現像バイアス電圧のOFF動作が段階的に制御されることを特徴とする。

0093

(作用・効果)電圧を一段階に下げるのではなく傾きを持たせて徐々に下げることで、より確実に感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生をより効果的に防ぐことができる。

0094

(27)前記第1番目の接触帯電部材のOFF動作タイミングが、下記の条件、すなわち、前記第1番目の接触帯電部材のOFF:第2番目の接触帯電部材OFF+感光体1回転以上、前記現像バイアスのLOW:第2番目の接触帯電部材OFF+(T2)、前記現像バイアスのOFF:第2番目の接触帯電部材OFF+(Tl+T2)、但し、Tl:第1番目の接触帯電部材と第2の接触帯電部材間の感光体上の移動時間、T2:第2番目の接触帯電部材と現像装置間の感光体上の移動時間、にて制御されると共に、前記現像バイアスが段階的に制御されることを特徴とする。

0095

(作用・効果)感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を防ぐことができる。

0096

(28)前記第1番目の接触帯電部材へ印加する直流電圧と、前記第2番目の接触帯電部材へ印加する直流電圧成分とが、共通の定電圧電源より付与されていることを特徴とする。

0097

(作用・効果)定電圧供給用電源の共用によって、省スペース化及びコスト・ダウンが可能となる。

0098

(29)前記第1番目の接触帯電部材と第2の接触帯電部材が、回転ブラシであることを特徴とする。

0099

(作用・効果)ブラシが回転することにより、感光体への接触部が常に更新されるのでブラシのライフ特性に優れる。

0100

(30)前記第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材の回転方向が、前記感光体との接触面において、前記感光体の移動方向とは逆向の方向であることを特徴とする。

0101

(作用・効果)ブラシを感光体の回転方向に対してカウンタ方向に回転させることで画像カブリが減少する。

0102

(31)前記第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材における前記感光体の周速に対する周速比が、1.8〜2.2に設定されていることを特徴とする。

0103

(作用・効果)周速比が小さいと画像カブリやハケスジが発生し、周速比が大きすぎるとブラシの毛先がいたみやすくなりライフ特性が悪くなる。

0104

(32)前記第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材が、固定ブラシであることを特徴とする。

0105

(作用・効果)構成が簡素化され、帯電装置の小型化が可能。

0106

(33)前記第1番目の接触帯電部材が、ブレード形状であることを特徴とする。

0107

(作用・効果)構成が簡素化され、帯電装置の小型化が可能となる。

0108

(34)前記第1番目の接触帯電部材が、前記感光体のクリーニングブレードを兼ねることを特徴とする。

0109

(作用・効果)構成が簡素化され、帯電装置の小型化が可能となる。また、画像形成装置の小型化も可能となる。

発明を実施するための最良の形態

0110

本発明の実施形態に係る画像形成装置について以下に説明する。

0111

図1乃至図8は第1の実施形態を示す。図1は、画像形成装置の主要部の構成を示し、その主要部には、矢印F方向に回転する像担持体としての感光体ドラム1が設けられ、その周囲に、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5、クリーニング装置6が、この順に配設されている。なお、7は定電圧電源、8は交流電源、9は除電ランプ、13は光学ユニット、14は現像ローラ、15は転写ローラ、16はクリーニングブレードである。

0112

その帯電装置2は、接触帯電部材として、感光体ドラム1の回転方向上流側から順次配設された第1の帯電ブラシローラ10と、第2の帯電ブラシローラ11と、第3の帯電ブラシローラ12とを備えている。これらの帯電ブラシローラ10,11,12は、感光体ドラム1に接触して回転する回転型のブラシであり、何れも、鉄や銅、ステンレスアルミニウム等からなる導電性支軸に、カーボンを含ませることにより導電性を持たせた導電性レーヨン導電性ポリエステルナイロン等からなるブラシ毛植毛した構成とされる。

0113

このような回転型は、固定型に比べて、回転作用により感光体ドラム1への接触部が常に更新されるので、ブラシ自体のライフ特性に優れている。また、その回転方向は、感光体ドラム1の回転方向とは逆向となるカウンタ方向に設定されているため、感光体ドラム1との接触面では、単位時間当たりに感光体ドラム1に接触する面積が大となり、その結果、画像カブリが減少する。

0114

このような画像形成装置では、まず、回転する感光体ドラム1の表面が、3つの帯電ブラシローラ10,11,12により所定の帯電電位となるように、帯電が行われた後、その帯電した感光体表面に対して露光装置3によって画像情報に応じた露光が成されて静電潜像が形成される。

0115

次いで、この静電潜像が形成された感光体ドラム1は、現像装置4による現像が成されて、その表面にトナ像が形成され、そのトナー像が感光体ドラム1と転写装置5の間を通過するように搬送される用紙Pに転写される。一方、転写後の感光体ドラム1はクリーニング装置6のクリーニングブレード16によって残留トナーが除去され、次の画像形成プロセスのために待機する。

0116

次に、帯電装置2について詳細に説明する。

0117

帯電ブラシローラのような接触帯電部材が1つしか配置されていない場合には、その接触帯電部材がトナーで汚染されると帯電ムラが発生するが、複数の接触帯電部材によって、段階的に表面電位を立ち上げることにより帯電ムラをなくすことができる。

0118

ところが、例えば、図2に示すように、第1及び第2、第3の帯電ブラシローラ10,11,12を同時に立ち上げると、第3の帯電ブラシローラ12の印加を受けた感光体ドラム1の部分が最初に現像装置4に達するために、即、最終表面電位となる。このとき現像装置印加電圧の動作タイミングが少し遅れると(感光体表面電位と現像装置印加電圧との差が大になるため)キャリア上がりが発生し、少し早いと黒べたとなり余分なトナーが消費されることになる。

0119

そこで、上記帯電装置2では、回転方向上流側に位置する第1の帯電ブラシローラ10にて帯電作用を受けた感光体ドラム1上の領域が第2の帯電ブラシローラ11の下流に通過した後、第2の帯電ブラシローラ11が作用するように、動作開始のタイミングが設定されている。

0120

次に、回転方向上流側に位置する第1の帯電ブラシローラ10にて帯電作用を受けた感光体ドラム1上の領域が現像装置4に対向する位置に到達したときに、キャリア上がりや地かぶりのないレベルで第1段階の電圧を現像装置4に印加し、さらに第2の帯電ブラシローラ11にて帯電作用を受けた感光体ドラム1上の領域が現像装置4に対向する位置に到達したときにキャリア上がりや地かぶりのないレベルで、第2段階の電圧を現像装置4に印加する。最後に、第3の帯電ブラシローラ12にて帯電作用を受けた感光体ドラム1上の領域が現像装置4に対向する位置に到達したときにキャリア上がりや地かぶりのないレベルで第3段階の電圧を現像装置4に印加する。

0121

また、画像形成動作終了時には、第1の帯電ブラシローラ10、第2の帯電ブラシローラ11、第3の帯電ブラシローラ12を同時に停止させることにより、現像装置4に対向する位置の感光体ドラム1の表面電位を段階的に低下させることができる。このように、感光体ドラム1の表面電位の低下に応じて、現像装置4に印加する電圧を段階的に低下させるようにすれば、キャリア上がりの発生を防ぐことができる。

0122

図3に、上記第1及び第2、第3の帯電ブラシローラ10, 11, 12および現像装置印加電圧の動作タイミングを示す。このように印加開始・停止のタイミングを制御する時間は、3つの帯電ブラシローラ10,11,12の離間距離と、感光体ドラム1の周速により決定される。

0123

第1の帯電ブラシローラ10と第2の帯電ブラシローラ11との間隔を“Tl”、第2の帯電ブラシローラ11と第3の帯電ブラシローラ12との間隔を“T2”、第3の帯電ブラシローラ12と現像装置4の位置との間隔を“T3”とし、感光体ドラム1上の任意の位置で第1の帯電ブラシローラ10に電圧を印加し、感光体ドラム1の回転により第2の帯電ブラシローラ11の対向部を通過した時点、すなわち、
(Tl+α)時間後、(但し α>0)
に、第2の帯電ブラシローラ12に電圧が印加されるように制御する。

0124

次に、第2の帯電ブラシローラ11に電圧が印加されてから、感光体ドラム1が、回転により、第3の帯電ブラシローラ12の対向部を通過した時点、すなわち、
(T2+β)時間後、(但し α>0)
に、第3の帯電ブラシローラ12に電圧が印加されるように制御する。

0125

また、第1の帯電ブラシローラ10により帯電された感光体部分が現像位置に到達した時点、すなわち、
(Tl+T2+T3)時間後
に、現像装置4に第1段目の電圧を印加し、第2の帯電ブラシローラ11により帯電された感光体部分が現像位置4に到達した時点、すなわち、
(Tl+T2+T3+α)時間後、(但し α>0)
に、現像装置4に第2段階目の電圧を印加する。

0126

最後に、第3の帯電ブラシローラ12により帯電された感光体部分が現像位置に到達した時点 すなわち、
(Tl+T2+T3+α+β)時間後、(但し β>0)
に、現像装置4に第3段階目の電圧を印加する。

0127

このように、第1及び第2、第3の帯電ブラシローラ10,11,12を同時に立ち上げずに、第1の帯電ブラシローラ10にて帯電された感光体部位が第2の帯電ブラシローラ11の対向部を通過した時点で第2の帯電ブラシローラ11に電圧を印加し、第2の帯電ブラシローラ11にて帯電された感光体部位が第3の帯電ブラシローラ12の対向部を通過した時点で第3の帯電ブラシローラ12に電圧を印加し、その表面電位に対応して現像装置印加電圧を制御するようにしたことで、キャリア上がりや地かぶりのない制御を行うことが可能となる。

0128

停止時には、第1の帯電ブラシローラ10、第2の帯電ブラシローラ11および第3の帯電ブラシローラ12を同時にオフすると、自然に現像装置4に対向する位置で感光体ドラム1の表面電位を段階的に低下させることができる。

0129

そこで第1、第2、第3の帯電ブラシローラ10,11,12が同時にオフしてから、第3の帯電ブラシローラ12に帯電せしめられた感光体部分が、現像位置を通過し終わった時点
すなわち、 (T3)時間後
に、1段階現像装置4に印加している電圧を下げ、さらに第1、第2、第3の帯電ブラシローラが同時にオフしてから、第2の帯電ブラシローラ11に帯電せしめられた感光体部分が、現像位置を通過し終わった時点
すなわち、 (T2+T3)時間後
に、もう1段階現像装置4に印加している電圧を下げる。

0130

最後に第1、第2、第3の帯電ブラシローラ10,11,12が同時にオフしてから、第1の帯電ブラシローラ10に帯電せしめられた感光体部分が、現像位置を通過し終わった時点、すなわち、
(Tl+T2+T3)時間後
に、さらにもう1段階現像装置4に印加している電圧を下げる。

0131

このように、第1及び第2、第3の帯電ブラシローラ10,11,12を同時にオフし、感光体表面電位が現像装置4に対向した位置で段階的に表面電位を下げ、その表面電位に対応して現像装置印加電圧を制御する構成とすることで、キャリア上がりや地かぶりのない制御を行うことが可能となる。

0132

しかし、段階的に感光体表面電位を上昇あるいは低下させ、それに応じて現像装置4に電圧を印加しても、ある1段階が、感光体表面電位を大きく上昇させると、キャリア上がりを防ぐことはできない。そこで、図4に示すように、1段階に上昇させる感光体表面電位は300V以下とすることが望ましい。

0133

また、上流側に位置する第1、第2の帯電ブラシローラ10、11に直流電圧を印加して予め直流電圧で感光体ドラム1に対して表面電位を付与し、その後に、下流側に位置する第3の帯電ブラシローラ12に、交流成分に直流成分を重畳した電圧を印加する構成としているので、交流電圧と直流電圧を重畳して電圧印加した場合に表面電位の各間が緩和され、画像カブリが減少する。

0134

図5(A)に、前帯電を行うことなく一つの帯電ブラシローラのみを用いて帯電させた場合の感光体表面電位を示す。また、図5(B)に、前帯電を行い、後帯電で直流電圧に交流電圧を重畳させた場合の感光体表面電位を示す。

0135

また、先に重畳電圧を印加し、後で直流電圧を印加する前述の従来構成と比べ、第3の帯電手段に重畳電圧を印加していることにより、トナー等による汚染によるカブリやハケスジを長時間の使用にわたってださないようにできる点で優れている。

0136

次に、上記の帯電装置2において、第3の帯電ブラシローラ12に印加する重畳電圧の交流成分における最大値と最小値との電圧差vp−pを振って(変化させて)、カブリと白点の有無を調べた結果を表1に示す。

0137

0138

なお、第1の帯電ブラシローラ10には、−800Vの直流電圧を印加し、第2の帯電ブラシローラ11には、一950Vの直流電圧を印加し、最終の感光体表面電位は−600Vとし、周波数は800Hzとした。また、感光体ドラム1と各帯電ローラの周速比は2である。

0139

表1より、電圧差が500V未満では、画像に白点が出現し易く、1200Vを越えると再び白点が出現し始め、また画像カブリが悪化する。これより、第3の帯電ブラシローラ12ヘ印加する交流成分のVp−p電圧は、500〜1200Vの範囲、より好ましくは、1000〜1100Vの範囲に入るようにすることが好ましいと言える。

0140

次に、上記の帯電装置2において、第3の帯電ブラシローラ12に印加する重畳電圧の交流成分における周波数を振って、サイクルムラと帯電音の有無を調べた結果を表2に示す。

0141

0142

なお、第1の帯電ブラシローラ10には、−800Vの直流電圧を印加し、第2の帯電ブラシローラ11には、−950Vの直流電圧を印加し、第3の帯電ブラシローラ12の直流成分は−700Vとし、Vp−p電圧は800Vとした。また、感光体ドラム1と各帯電ローラの周速比は2である。

0143

表2より、周波数が100Hz以下ではサイクルムラ(帯電ブラシのピッチ斑)が発生し易く、周波数1100Hz以上では、帯電音が発生しやすくなる。これより、第3の帯電ブラシローラヘ印加する交流成分の周波数は、200〜1000Hzの範囲、より好ましくは、300〜800Hzの範囲に入るようにすることが好ましいと言える。

0144

さらに、上記の帯電装置2において、第1及び第2、第3の帯電ブラシローラ10,11,12の感光体ドラム1に対する周速比を振って、カブリ、ハケスジ、エージング後のカブリの有無を調べた結果を表3に示す。

0145

0146

なお、回転方向はカウンタ方向としている。また、第1の帯電ブラシローラ10には、−800Vの直流電圧を印加し、第2の帯電ブラシローラ11には、−950Vの直流電圧を印加し、第3の帯電ブラシローラ12の直流成分は−700Vとし、Vp−p電圧は800Vとした。周波数は800Hzである。

0147

表3より、周速比が1.8未満の相対速度が十分でない場合では、画像欠陥の発生が顕著であって、相対速度が大きくなるにつれて、1.8以上、2.2未満で画質は改善されるが、2.2を以上では帯電ブラシローラの劣化が促進されるので、耐刷試験後に画像カブリが発生する。これより、感光体ドラム1と各帯電ブラシローラとの周速比は、1.8〜2.2の範囲、より好ましくは、2.0〜2.1の範囲に入るようにすることが好ましいと言える。

0148

図6には、第1及び第2、第3の接触帯電部材10,11,12を回転ブラシ型でなく、固定ブラシ型とした例を示す。この場合、回転ブラシ型に比べて、回転機構が必要ない分、帯電装置の小型化が可能となり、また、コスト安ともなる。

0149

図7には、感光体回転方向上流側にある第1の接触帯電部材10をブレード状とし、第2、第3の接触帯電部材11,12を回転ブラシ型とした例を示す。

0150

また、図8には、同じく第1の接触帯電部材10をブレード状とし、第2、第3の接触帯電部材11,12を固定ブラシ型とした例を示す。これにおいても、接触帯電装置の小型化が可能となる。

0151

さらに、図7および図8のように、第1の接触帯電部材10をブレード状とすることにより、これを、前述したクリーニング装置6のクリーニングブレードと兼用することが可能となり、画像形成装置全体の小型化が可能となる。

0152

る。なお、本実施形態では、帯電ブラシローラを3つ設けた例について説明したが、本発明は、これに限定されることなく、2つまたは4つ以上設けた場合についても適用することができる。

0153

次いで、図9乃至図25に、本発明の第2の実施形態を示す。この場合、帯電装置2は、図10に示すように、感光体ドラム1の回転方向上流側に配設された第1の帯電ブラシローラ10と、このローラ10よりも回転方向下流側に配設された第2の帯電ブラシローラ11とを備えている。なお、前実施形態と共通部分同符号を付してその説明を省略する。

0154

第1の帯電ブラシローラ10には、定電圧電源7より所定の直流電圧が印加される。第2の帯電ブラシローラ11には、交流成分に直流性分を重畳させた重畳電圧が、定電圧電源7と交流電源8より印加される。

0155

このように、第1の帯電ブラシローラ10へ印加する直流電圧と、第2の帯電ブラシローラ11へ印加する重畳電圧の直流成分とを、共通の定電圧電源7より付与する構成とすることで、別個に定電圧電源を設ける場合よりも、省スペース化及びコストの低減化が図れる。

0156

本画像形成装置において、まず、回転する感光体ドラム1の表面が、帯電装置2の2つの帯電ブラシローラ10,11により所定の帯電電位となるように、前帯電と主帯電とが行われた後、その帯電した感光体表面に対して露光装置3にて画像情報に応じた露光が成されて静電潜像が形成される。

0157

次いで、この静電潜像が形成された感光体ドラム1は、現像バイアスが印加される現像装置4により現像がなされて、その表面にトナー像が形成され、そのトナー像が感光体ドラム1と転写装置5の間を通過するように搬送される用紙Pに転写される。一方、転写後の感光体ドラム1はクリーニング装置6のクリーニングブレード16によって残留トナーが除去され、次の画像形成プロセスのために待機する。

0158

次に、帯電装置及び現像バイアスのON・OFF制御について詳細に説明する。前述したように(図26乃至28参照)、帯電ブラシローラ(31,32)を2つ設けている場合、2つの帯電ブラシローラを両方同時に立ち上げると、その両帯電ブラシローラ間の領域(区間1)にある感光体表面は、第2の帯電ブラシローラ(32)の印加電圧を、第1の帯電ブラシローラ(31)による前帯電なしに直接受けるため、感光体表面電位が急激に立上り、感光体(33)へ流れ込む電流が過電流となって、表面電位が不安定になったりする。

0159

そこで、本実施形態では、回転方向上流側に位置する第1の帯電ブラシローラ10にて帯電作用を受けた感光体ドラム1上の領域にのみ回転方向下流側に位置する第2の帯電ブラシローラ11が作用するように、動作開始のタイミングが設定されている。

0160

具体的には、第1及び第2の帯電ブラシローラ10,11の電圧印加を同時におこなうのではなく、第1の帯電ブラシローラ10にて帯電された感光体部位が第2の帯電ブラシローラ11の対向部に到達した時点で第2の帯電ブラシローラ11に電圧印加を開始するようにしている。

0161

図11乃至図13に、第1の帯電ブラシローラ10と第2の帯電ブラシローラ11の動作タイミングを示す。

0162

図12に示すように、印加開始のタイミングを遅延する時間は、2つの帯電ブラシローラ10,11の離間距離と、感光体ドラム1の周速により決定される。図10に示すように、定電圧電源7と第1の帯電ブラシローラ10との間、及び交流電源8と第2の帯電ブラシローラ11との間には、スイッチ手段SW1,SW2がそれぞれ設けられており、制御手段(図示省略)が、このスイッチ手段SW1,SW2の開閉を、第1の帯電ブラシローラ10にて帯電された感光体部位が第2の帯電ブラシローラ11の対向部に到達した時点で第2の帯電ブラシローラ11に電圧が印加されるように制御する。

0163

すなわち、図11乃至13において、第1の帯電ブラシローラ10と第2の帯電ブラシローラ11間の感光体ドラム1上の移動時間を“Tl”、第2の帯電ブラシローラ11と現像装置4間の感光体ドラム1上の移動時間を“T2”とし、感光体ドラム1上の任意の位置(P点)で、第1の帯電ブラシローラ10に電圧を印加し(図13のステップ1参照)、P点が感光体ドラム1の回転により第2の帯電ブラシローラ11の対向部に到達した時点、すなわち、
(Tl+α)時間後、(但し α>0)
に、第2の帯電ブラシローラ11に電圧が印加されるように制御する(図13のステップ2参照)。

0164

次いで、第2の帯電ブラシローラ11で帯電された位置、(P−α)点が、感光体ドラム1の回転により現像装置4の対向部に到達した時点、すなわち、
(T2+β)時間後、(但し β>0)
に、現像装置4の現像バイアスが印加されるように制御する(図5ステップ4参照)。

0165

このように、第1の帯電ブラシローラ10及び第2の帯電ブラシローラ11を同時に立ち上げずに、第1の帯電ブラシローラ10にて帯電された感光体部位が第2の帯電ブラシローラ11の対向部に到達した時点で第2の帯電ブラシローラ11に電圧が印加されるようにすることで、表面電位が不安定になることがなく、感光体ドラム1全体を均一に安定して帯電させることが可能となる。

0166

また、上流側に位置する第1の帯電ブラシローラ10に直流電圧を印加して予め直流電圧で感光体ドラム1に対して表面電位を付与し、その後に、下流側に位置する第2の帯電ブラシローラ11に、交流成分に直流成分を重畳した電圧を印加する構成としているので、交流電圧と直流電圧を重畳して電圧印加した場合に表面電位の谷間が緩和され、画像カブリが減少する。

0167

また、図14に示すように、感光体ドラム1の任意の位置P点で、第1の帯電ブラシローラ10に電圧を印加し、感光体ドラム1が1回転し、その後P点が感光体ドラム1の回転により第2の帯電ブラシローラ11に対応する時点、すなわち、第1の帯電ブラシローラON動作+感光体の1回転+(Tl+α)時間後に、第2の帯電ブラシローラ11に電圧を印加し、その(T2+β)時間後、現像バイアスに印加するようにする。(但し、α、β>0)
このように印加のタイミングを制御することにより、感光体ドラム1が、必ず上流側の接触帯電部材(第1の帯電ブラシローラ10)による帯電を受けた後、下流側の接触帯電部材(第2の帯電ブラシローラ11)による帯電を受けるようになるので、感光体表面が不安定になるような問題が発生しない。

0168

感光体ドラム1が帯電する際に、帯電を1回受けた面より2回受けた面の方が帯電電位が高くなる。したがって、第2の帯電ブラシローラ11のON動作を、第1の帯電ブラシローラ10のON動作から感光体ドラム1の1回転と(Tl+α)時間後に遅延させたことにより、第1の帯電ブラシローラ10により帯電を2回受けることとなり、帯電を1回受けた面の帯電不足を補うことができ、感光体表面電位が不安定になることを防ぐことができる。

0169

また、図15に示すように、第2の帯電ブラシローラ11の電圧が徐々に立ち上がるように印加するとともに、現像時に、現像バイアスも徐々に立ち上がるように制御する。

0170

このように、第2の帯電ブラシローラ11及び現像バイアスを徐々に立ち上げることにより、より確実に感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を防ぐことができる。

0171

また、図16に示すように、現像バイアスを段階的に印加(立ち上げ)し、所定の位置で必要なバイアスが得られるように制御する。

0172

具体的には、第1の帯電ブラシローラ10で帯電される帯電電位1の絶対値は、第2の帯電ブラシローラ11で帯電される帯電電位2の絶対値より小さく設定されているため、その帯電電位1との電位差がトナー付着およびキャリア上がりを発生しないように、現像バイアスLOWlを設定し、その現像バイアスLOWlを第1の帯電ブラシローラ10で帯電された感光体面が現像部に到達したときに印加する。次に第2の帯電ブラシローラ11をONし、帯電電位2を得る、その帯電電位2の部分が現像部に到達したときに現像バイアスHIGHを印加する。

0173

これにより、図15(請求項5)に示す例よりも簡易な制御内容で感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を効果的に防ぐことができる。

0174

また、図17に示すように、第1の帯電ブラシローラ10の電圧を印加した後、第2の帯電ブラシローラ11および、現像バイアスに電圧を印加した後、感光体表面の、用紙が対応した区間は、電圧を上げるように制御することにより、用紙を通して転写の電圧印加を受けた感光体面の電位低下を補うことができ、感光体表面が不安定になるような不具合の発生を回避することができる。

0175

これにより、用紙を通して感光体面に与えられたプラスの電荷により除電された面も、帯電装置2を通過後に均一に帯電されるため、転写メモリーを発生しない良好な画像を得ることができる。

0176

ところで、接触帯電器の場合、帯電している感光体表面電位に対し、それよりも絶対値の低い帯電器に印加する電圧との電位差が、帯電開始電圧の絶対値よりも大きくなると、感光体上の電荷が帯電器に放電する現象が発生する。

0177

これにより、露光手段によって除電された感光体表面が第1の帯電器及び第2の帯電器直下を通過する際に、おのおのの電圧印加をOFFすることができるため、表面電位と第1の帯電器および第2の帯電器の印加電圧との差により感光体上の表面電位が帯電器に放出されることなく、その表面電位を減衰させることができる。

0178

そこで、本実施形態では、第1,第2の帯電ブラシローラ10,11、現像バイアスのOFF動作については、図18に示すように、感光体ドラム1の任意の点(P点)で、露光装置3によるレーザー照射動作を行いその後、P点が現像ローラー14に対応する位置に到達した時点、すなわち、(T3)時間後、現像ローラー14の印加電圧をOFFし、その後、P点が第1の帯電ブラシローラ10に対応する位置に到達した時点で、すなわち、{感光体ドラム1の1周分−(Tl+(T2−T3)i}時間後、第1の帯電ブラシローラ10の電圧をOFFし、更に、P点が第2の帯電ブラシローラ11に対応する位置に到達した時点で、すなわち、(T3)時間後、第1の帯電ブラシローラ11の電圧をOFFする。

0179

また、図19に示すように、露光装置3を徐々にOFFすることにより、除電を徐々に終わらせると共に、現像バイアスの印加電圧も徐々にOFFする。

0180

これにより、図18(請求項21)のように電圧を一段階で(一度に)下げるのではなく傾きを持たせる(徐々に下げる)ことで、より確実に感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生をより効果的に防ぐことができる。

0181

また、図20に示すように、第2の帯電ブラシローラ11の電圧印加を先にOFFし、その後、第1の帯電ブラシローラ10をOFFし、更に(T2)時間経過後(感光体表面電位が十分に低下してから)、現像バイアスをOFFする。

0182

これにより、感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を防ぐことができる。

0183

また、図21に示すように、第1の帯電ブラシローラ10のOFF動作を段階的に行う。

0184

このように、電圧を一段階に下げるのではなく傾きを持たせる(徐々に電圧を低下させる)ことで、図20の場合よりも、より確実に感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を効果的に防ぐことができる。

0185

さらに、図22に示すように、第1の帯電ブラシローラ10のOFF動作を、第2の帯電ブラシローラ11がOFFした後、感光体ドラム1が1回転以上回転した時間後に、第1の帯電ブラシローラ10の印加電圧をOFFする。また、現像バイアスの印加電圧を、第2の帯電ブラシローラ11がOFFしてから(T2)時間後にLOWとし、(Tl+T2)時間後に現像バイアスOFFする。

0186

これにより、感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を防ぐことができる。

0187

本実施形態では、接触帯電部材として、回転ブラシ型で説明したが、本発明は、これに限定されることなく、例えば、ブレード状、固定ブラシ型等、種々の形式のものに適用することができる。図23は、接触帯電部材10,11を固定ブラシ型とした例を示す。この場合、回転機構がなく、その構成が、回転ブラシ型よりも簡素化され、帯電装置をコンパクト化することができ、かつ、コスト安に提供できる利点がある。

0188

図24には、感光体回転方向上流側にある第1の接触帯電部材10をブレード状とし、第2接触回転部材11を回転ブラシ型とした例を示す。この場合、その第1の接触帯電部材10を、クリーニング装置6のクリーニングブレード16と兼用することができる利点がある。

0189

図25には、同じく第1の接触帯電部材10をブレード状とし、第2の接触帯電部材11を固定ブラシ型とした例を示す。この場合においても、帯電装置2のコンパクト化が可能となる。さらに、ブレード状とすることで、第1の接触帯電部材10をクリーニング装置6のクリーニングプレード16と兼用できる点は、図24の場合と同様である。このような構成とすることで、画像形成装置全体の小型化も可能となる。

発明の効果

0190

本発明は、以上のように構成されるので、以下の効果を奏する。

0191

請求項1によれば、感光体の表面電位を徐々に上昇させることができ、その表面電位に対応させて、現像装置印加電圧を上昇させることにより、キャリア上がりを防ぐことができる。

0192

請求項2によれば、感光体の表面電位を徐々に低下させることができ、その表面電位に対応させて、現像装置印加電圧を低下させることにより、キャリア上がりを防ぐことができる。

0193

請求項3によれば、前記現像装置に対向する位置での感光体表面電位である現像装置印加電圧が300V以下となるように、前記接触帯電部材および現像装置への印加電圧が制御されるので、キャリア上がりを防ぐことができる。

0194

請求項4によれば、予め直流電圧で感光体に対して表面電位を付与しておき、交流電圧と直流電圧を重畳して電圧印加すれば、表面電位の谷間が緩和され、画像カブリが減少する。また、先に重畳電圧を印加し、後で直流電圧を印加する場合と比べ、最終の表面電位が均一化されるため、均一な帯電を長期にわたり維持することができる。

0195

請求項5によれば、前記第n番目の接触帯電部材に印加する交流電圧成分の最大値と最小値との電圧差Vp−pが500V〜1200Vに設定されるので、白点や、画像カブリの発生を抑制することができる。

0196

請求項6によれば、前記第n番目の接触帯電部材へ印加する交流電圧成分の周波数が200〜1000Hzの範囲に設定されるので、サイクルムラ(帯電ブラシのピッチ斑)や帯電音の発生を抑制することができる。

0197

請求項7によれば、前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材へそれぞれ印加する直流電圧が、共通の定電圧電源から付与されるので、定電圧供給用電源の共用によって、省スペース化及びコスト・ダウンが可能となる。

0198

請求項8によれば、前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材が、固定ブラシであるので、構成が簡素化され、帯電装置の小型化が可能となる。

0199

請求項9によれば、前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材が、回転ブラシであるので、ブラシが回転することにより、感光体への接触部が常に更新されるのでブラシのライフ特性が優れる。

0200

請求項10によれば、前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材の回転方向が、前記感光体との接触面で前記感光体の移動方向とは逆向となる方向であるので、接触面積が大となり、画像カブリが減少する。

0201

請求項11によれば、前記第1番目から第n番目までの接触帯電部材における感光体の周速に対する周速比が、1.8〜2.2に設定されているので、画像カブリやハケスジの発生が少なくなり、ブラシの毛先がいたみやにくくなりライフ特性が良好となる。

0202

請求項12によれば、前記第1番目の接触帯電部材が、ブレード形状であるので、構成が簡素化され、接触帯電装置の小型化が可能となる。

0203

請求項13によれば、前記第1番目の接触帯電部材が、前記感光体のクリーニングブレードを兼ねるので、構成が簡素化され、接触帯電装置の小型化が可能となり、かつ、画像形成装置の小型化も可能となる。

0204

請求項14によれば、必ず上流側の接触帯電部材による帯電を受けた後、下流側の接触帯電部材による帯電を受けるようになるので、感光体の表面電位が安定化し、キャリア上がりを防ぐことができる。

0205

請求項15によれば、上流側に位置する前記第1番目の接触帯電部材には直流電圧が印加され、下流側に位置する前記第2番目の接触帯電部材には、交流成分に直流成分を重畳した電圧が印加されるので、表面電位の谷間が緩和され、画像カブリが減少する。

0206

請求項16によれば、必ず上流側の接触帯電部材による帯電を受けた後、下流側の接触帯電部材による帯電を受けるようになるので、感光体表面が不安定になることを防ぐことができ、キャリア上がりを防ぐことができる。

0207

請求項17によれば、必ず上流側の接触帯電部材による帯電を受けた後、下流側の接触帯電部材による帯電を受けるようになるので、感光体表面が不安定になるようなことはなく、キャリア上がりを防ぐことができる。

0208

更に、第2の接触帯電部材のON動作を、第1の帯電部材ON動作から感光体ドラムの1回転と(Tl+α)時間後にしたことにより、帯電を1回受けた面の帯電不足を補うことができるので、これによっても、感光体表面電位が不安定になるようなことはなく、キャリア上がりを防ぐことができる。

0209

請求項18によれば、必ず上流側の接触帯電部材による帯電を受けた後、下流側の接触帯電部材による帯電を受けるようになるので、感光体表面が不安定になるようなことはなく、キャリア上がりを防ぐことができる。

0210

更に、第2の接触帯電部材および現像バイアスのON動作が徐々に立ち上がるように制御することにより、より確実に感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりを防ぐことができる。

0211

請求項19によれば、必ず上流側の接触帯電部材による帯電を受けた後、下流側の接触帯電部材による帯電を受けるようになるので、感光体表面が不安定になるようなことはなく、更に、現像バイアスが段階的に立ち上がり、所定の位置で必要なバイアスが得られるように制御することにより、より簡易な制御内容で、感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を防ぐことができる。

0212

請求項20によれば、必ず上流側の接触帯電部材による帯電を受けた後、下流側の接触帯電部材による帯電を受けるので、感光体表面が安定化する。

0213

更に、第1の接触帯電部材のON動作後、紙が対応した区間は、電圧を上げるように制御することにより、紙を通して転写の電圧印加を受けた感光体面の電位低下を補うことができ、感光体の表面電位が安定化し、併せて、キャリア上がりを防ぐことができる。

0214

請求項21によれば、露光装置によって除電された感光体表面が第1の接触帯電部材及び第2の接触帯電部材直下を通過する際におのおのの電圧印加をOFFすることができるため、表面電位と両接触帯電部材の印加電圧の差により感光体上の表面電位を帯電装置に向けて放出させることなく、表面電位を減衰させることができ、キャリア上がりを防ぐことができる。

0215

請求項22によれば、予め直流電圧で感光体に対して表面電位を付与しておくので、交流電圧と直流電圧を重畳して電圧印加した場合、表面電位の谷間が緩和され、画像カブリが減少する。

0216

請求項23によれば、前記第2番目の接触帯電部材および現像バイアスが徐々にOFF制御されるので、より確実に感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を防ぐことができる。

0217

請求項24によれば、感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を防ぐことができる。

0218

請求項25によれば、予め直流電圧で感光体に対して表面電位を付与しておくので、交流電圧と直流電圧を重畳して電圧印加した場合、表面電位の谷間が緩和され、画像カブリが減少する。

0219

請求項26によれば、前記第1番目の接触帯電部材及び現像バイアス電圧のOFF動作が段階的に制御されるので、より確実に感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を防ぐことができる。

0220

請求項27によれば、感光体表面電位と現像バイアス電圧の電位差をほぼ一定に保つことができ、トナー付着およびキャリア上がりの発生を防ぐことができる。

0221

請求項28によれば、定電圧供給用電源の共用によって、省スペース化及びコスト・ダウンが可能となる。

0222

請求項29によれば、前記第1番目の接触帯電部材と第2の接触帯電部材が、回転ブラシであるので、感光体への接触部が常に更新されるのでブラシのライフ特性に優れる。

0223

請求項30によれば、前記第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材の回転方向が、前記感光体との接触面において、前記感光体の移動方向とは逆向の方向であるので、画像カブリが減少する。

0224

請求項31によれば、前記第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材における前記感光体の周速に対する周速比が、1.8〜2.2に設定されているので、画像カブリやハケすじの発生が抑制され、また、ブラシの毛先がいたみにくくなり、ライフ特性が良好となる。

0225

請求項32によれば、前記第1番目の接触帯電部材と第2番目の接触帯電部材が、固定ブラシであるので、構成が簡素化され、帯電装置の小型化が可能となる。

0226

請求項33によれば、前記第1番目の接触帯電部材が、ブレード形状であるので、構成が簡素化され、接触帯電装置の小型化が可能となる。

0227

請求項34によれば、前記第1番目の接触帯電部材が、前記感光体のクリーニングブレードを兼ねるので、構成が簡素化され、接触帯電装置の小型化が可能となり、かつ、画像形成装置の小型化も可能となる。

図面の簡単な説明

0228

図1本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の主要部の構成図である。
図2複数の接触帯電部材を同時に立ち上げた場合にキャリア上がりが発生することを説明するたのタイムチャートである。
図3本発明の第1の実施形態における接触帯電部材の配置図である。
図4同感光体表面電位とキャリア上がりの関係を示すグラフである。
図5同前帯電ありの場合となしの場合の感光体表面電位を示すグラフである。
図6同接触帯電部材を固定ブラシとした場合の構成図である。
図7同第1の接触帯電部材をブレード状とした場合の構成図である。
図8同第1の接触帯電部材をブレード状とし、第2,第3の接触帯電部材を固定ブラシとした場合の構成図である。
図9本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置の主要部の構成図である。
図10同接触帯電部材の配置図である。
図11同接触帯電部材および現像ローラの配置図である。
図12同接触帯電部材と現像バイアスの立ち上がり状態を示すタイムチャートである。
図13同露光時点と現像時点を加味したタイムチャートである。
図14同接触帯電部材と現像バイアスの立ち上がり状態を示すタイムチャートである。
図15同接触帯電部材と現像バイアスの立ち上がり状態を示すタイムチャートである。
図16同接触帯電部材と現像バイアスの立ち上がり状態を示すタイムチャートである。
図17同接触帯電部材と現像バイアスの立ち上がり状態を示すタイムチャートである。
図18同接触帯電部材と現像バイアスの立ち上がり状態を示すタイムチャートである。
図19同接触帯電部材と現像バイアスの立ち上がり状態を示すタイムチャートである。
図20同接触帯電部材と現像バイアスの立ち上がり状態を示すタイムチャートである。
図21同接触帯電部材と現像バイアスの立ち上がり状態を示すタイムチャートである。
図22同接触帯電部材と現像バイアスの立ち上がり状態を示すタイムチャートである。
図23同接触帯電部材の異なる構成例を示す構成図である。
図24同接触帯電部材の別の構成例を示す構成図である。
図25同接触帯電部材のさらに異なる構成例を示す構成図である。
図26従来の接触帯電部材の構成図である。
図27同接触帯電部材の立ち上がり状態を示すタイムチャートである。
図28同露光時点と現像時点を加味したタイムチャートである。

--

0229

1−感光体
2−接触帯電装置
3−露光装置
4−現像装置
10−第1の接触帯電部材
11−第2の接触帯電部材
12−第3の接触帯電部材
16−クリーニングブレード

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