JP2000003080A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2000003080A
JP2000003080A JP10181640A JP18164098A JP2000003080A JP 2000003080 A JP2000003080 A JP 2000003080A JP 10181640 A JP10181640 A JP 10181640A JP 18164098 A JP18164098 A JP 18164098A JP 2000003080 A JP2000003080 A JP 2000003080A
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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接触転写部材を用いた接触転写装置を有する
画像形成装置において、該接触転写部材表面や記録材の
裏面の汚損を防止できる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 画像形成の開始に先立ち、帯電ACバイ
アス電圧と帯電DCバイアス電圧を重畳した所定の帯電
バイアスを帯電ローラ2に印加し、かつ、現像ローラ3
1を接地した状態で、感光体1を回転させる作像前処理
を行い、該感光体1表面の、上記帯電ローラ2によって
帯電された帯電領域の先端部が転写ローラ10と対向し
てから、潜像書き込みユニットによる露光が開始され、
該感光体1表面の、除電及び上記帯電電荷の付与が行わ
れた後に上記潜像書き込みユニットによって露光された
露光領域の先端部が、上記転写ローラ10と対向するま
での間、上記転写用バイアスと同極性のバイアス例えば
該転写用バイアスを上記転写ローラ10に印加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の画像形成装置は、無端移
動する像担持体の表面を帯電装置により所定の極性の帯
電電位に一様帯電した後、露光手段によって画像部を露
光し、静電潜像を形成する。そして、現像手段により、
現像剤担持体に担持させた上記帯電電位の極性と同極性
に帯電したトナーを含む現像剤を像担持体表面に供給し
て上記静電潜像を顕像化し、像担持体上の顕像を記録材
上に転写した後、定着して画像形成を行う。
【0003】このような画像形成装置の帯電装置として
は、帯電ローラ等の接触帯電部材を用いる接触帯電方式
を採用した接触帯電装置が知られている。また、該接触
帯電装置を有する画像形成装置において、該接触帯電部
材にAC電圧とDC電圧を重畳した電圧を印加して、接
触帯電部材と被帯電体との間に振動電界を形成して被帯
電体の帯電を均一にするものが知られている。
【0004】また、上記接触帯電部材を、像担持体を除
電する除電部材として用い、除電作動を行うときには帯
電部材に対してDC電圧をOFFし、AC電圧のみを印
加することも知られている(例えば特開昭63−208
881号公報、特開平9−80870号公報)。
【0005】例えば、上記特開平9−80870号公報
に開示されている画像形成装置においては、作像前処理
ではまず除電のために上記AC電圧(以下、帯電ACと
いう)のみを接触帯電部材に印加し、像担持体としての
感光体が少なくとも1周した後に、給紙の完了を伴い、
上記接触帯電電圧に印加するDC電圧(以下、帯電DC
という)がONされて、感光体上を所定電位で一様帯電
する。そして、その後に感光体の帯電部が露光手段によ
る露光位置、現像手段による現像位置、転写手段による
転写位置に移動した時点で画像露光、現像バイアス、転
写バイアスがそれぞれONされている。
【0006】また、上記記録材への顕像の転写を行う転
写手段として、接触転写部材を用いた接触転写装置を有
する画像形成装置が知られている。この接触転写装置
は、コロナ転写などの非接触の転写装置とは異なり、オ
ゾンの発生が少ない、転写領域以外への漏れ電流が生じ
にくい、転写ブレが生じにくい、転写分離性が良好であ
る等の理由から広く用いられている。
【0007】図7は、帯電ローラ等の接触帯電部材に帯
電ACと帯電DCを重畳した電圧を印加して、像担持体
としての感光体表面を帯電する接触帯電装置と、接触転
写部材を用いる接触転写装置とを有し、除電のために上
記帯電ACのみを接触帯電部材に印加し、像担持体とし
ての感光体を少なくとも1周させてから画像形成を開始
する画像形成装置におけるタイミング制御の一例を示す
タイミングチャートである。例えば外部からのプリント
開始信号などが入力されると、まず、感光体を駆動する
駆動手段としてのドラムモータの駆動、帯電ACの印
加、及び、接触転写部材に該接触転写部材から像担持体
へトナーを転移させるためのクリーニングバイアスの印
加が開始される。
【0008】給紙が完了し、かつ、感光体が少なくとも
1周して除電が完了すると、時刻t1において、像形成
のための帯電DCの印加が開始し、感光体上を所定の帯
電電位に一様帯電する。この感光体1表面の、時刻t1
で帯電された部分は、画像先端部となる。
【0009】次に、画像露光、現像バイアス、転写バイ
アスが、それぞれT1、T2、T3ずつ遅れて開始され
る。この遅れ時間T1、T2、T3は、帯電DCがON
してから上記画像先端部がそれぞれ露光位置、現像位
置、転写位置まで移動するのに要する時間である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、画像
形成装置においては生産性、特にファーストプリント時
間の短縮が求められている。本発明者らが実験を行った
ところ、上記構成の画像形成装置において、予め帯電A
Cと帯電DCとを同時にONしておけば、感光体上の、
帯電DCの印加開始位置(画像先端)が露光位置に達する
までの時間を短縮できるので、上記ファーストプリント
時間の短縮の上で有利であることが判った。
【0011】図8は、上記帯電ACと帯電DCとを同時
にONするように改良したタイミング制御の一例を示す
タイミングチャートである。このタイミング制御におい
ては、帯電DCは帯電ACと同時に印加され、除電とと
もに帯電がされることとなるので、図7の制御を採用し
た場合とは異なり、上記除電後の上記帯電DCが印加さ
れて帯電された帯電領域先端部が現像位置に移動するま
でに要する時間T1が不要となり、この分ファーストコ
ピー時間を短縮することが可能となる。なお、図8の例
では、帯電DCと帯電ACとの印加を開始した後に、感
光体を少なくとも1周させているが、このようにすれ
ば、前回の画像形成時に感光体表面に生じた電荷分布の
履歴を、良好に除去することができる。
【0012】このように帯電ACと帯電DCとを同時に
印加開始した場合には、上記除電が行われるとともに感
光体表面が所定の帯電電位に帯電されることとなる。と
ころが、上記現像手段が、上記帯電電位と上記露光手段
によって露光された部分の電位との間の値に設定された
現像バイアスが印加された現像ローラなどの現像剤担持
体に担持させた上記帯電電位の極性と同極性のトナーを
含む現像剤を感光体表面に供給して現像動作を行うもの
である場合に、上記現像剤担持体への上記現像バイアス
の印加がされず、OFFされた状態すなわち接地電位に
された状態で、上記帯電された感光体表面部分先端部
が、上記現像位置に到達すると、該接地電位の現像剤担
持体と帯電電位に帯電された感光体表面との間に形成さ
れる電界により、上記帯電電位の極性と逆極性に帯電し
たトナー(以下、逆帯電トナーという)が像担持体上に
転移してしまう。例えば、感光体状の地肌部電位が−6
00Vである場合には、現像剤担持体が接地電位である
と、ポテンシャルが600Vと大きく、微量の逆帯電ト
ナーが感光体表面に付着してしまう。このため、上記先
端部が上記現像位置に到達する時刻t2から上記現像バ
イアスの印加が開始する時刻t3までの間は、逆帯電地
汚れの状態となってしまう。
【0013】そして、接触転写装置を有する装置におい
ては、上記先端部が上記転写位置に到達する時刻t4以
降、トナーが上記接触転写部材を汚損し、更に記録材の
裏面を汚損してしまう。特に、該接触転写部材に上記ク
リーニングバイアスが印加されている場合には、上記逆
帯電トナーが上記接触転写部材に転写しやすく、上記接
触転写部材や記録材の汚損が発生しやすくなる。
【0014】上記問題は、上記帯電手段が、帯電ローラ
等の接触帯電部材にAC電圧とDC電圧を重畳した電圧
を印加して、像担持体表面を帯電するものでなくとも、
像担持体と、該像担持体を無端移動させる駆動手段と、
該像担持体に接触する接触帯電部材を有する接触帯電装
置と、該像担持体表面を所定の極性の帯電電位に一様帯
電するときに、該接触帯電部材に所定の帯電バイアスを
印加する帯電バイアス印加手段と、該像担持体表面を露
光し、静電潜像を形成する露光手段と、現像剤担持体に
担持させた上記帯電電位の極性と同極性のトナーを含む
現像剤を像担持体表面に供給して上記静電潜像を顕像化
する現像手段と、上記現像剤担持体に、上記帯電電位と
上記露光手段によって露光された部分の電位との間の値
に設定された現像バイアスを印加する現像バイアス印加
手段と、記録材に接触する接触転写部材を有する接触転
写装置と、上記像担持体上の顕像を記録材上に転写する
ときに、該接触転写部材に所定の転写用バイアスを印加
する転写バイアス印加手段とを有する画像形成装置にお
いて、画像形成開始前に、上記接触帯電部材に上記帯電
バイアスを印加し、上記現像剤担持体に接地電位を印加
した状態で、上記像担持体を1周以上無端移動させる作
像前処理を行うように、上記帯電電位印加手段、現像バ
イアス印加手段、及び、駆動手段を制御するようにした
場合には、発生し得るものである。
【0015】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、上記接触転写部材表
面や記録材の裏面の汚損を防止できる画像形成装置を提
供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、像担持体と、該像担持体を無端
移動させる駆動手段と、該像担持体表面を除電する除電
手段と、該像担持体表面に帯電電荷を付与して該像担持
体表面を所定の極性の帯電電位に一様帯電する帯電手段
と、該像担持体表面を露光し、静電潜像を形成する露光
手段と、現像剤担持体に担持させた上記帯電電位の極性
と同極性に帯電したトナーを含む現像剤を像担持体表面
に供給して上記静電潜像を顕像化する現像手段と、上記
現像剤担持体に、上記帯電電位と上記露光手段によって
露光された部分の電位との間の値に設定された現像バイ
アスを印加する現像バイアス印加手段と、記録材に接触
する接触転写部材を有し、像担持体上の顕像を記録材上
に転写する接触転写装置と、上記顕像を記録材上に転写
するときに、該接触転写部材に上記トナーの極性と異な
る極性の所定の転写用バイアスを印加する転写バイアス
印加手段とを有する画像形成装置において、画像形成開
始前に、上記除電手段によって上記像担持体表面を除電
し、上記帯電手段によって上記像担持体表面に帯電電荷
を付与し、かつ、上記現像剤担持体に接地電位を印加し
た状態で、上記像担持体を無端移動させる作像前処理を
行うように、上記帯電手段、上記現像バイアス印加手
段、及び、上記駆動手段を制御するとともに、該像担持
体表面の、上記帯電手段によって帯電された帯電領域先
端部が上記接触転写部材と対向してから、該像担持体表
面の、上記除電及び上記帯電電荷の付与が行われた後に
上記露光手段によって露光された露光領域先端部が上記
接触転写部材と対向するまでの間、上記転写用バイアス
と同極性のバイアスを上記接触転写部材に印加するよう
に、上記転写バイアス印加手段を制御する前処理制御手
段を設けたことを特徴とするものである。
【0017】この画像形成装置においては、上記前処理
制御手段により、画像形成開始前に、上記除電手段によ
って上記像担持体表面を除電し、上記帯電手段によって
上記像担持体表面に帯電電荷を付与し、かつ、上記現像
剤担持体に接地電位を印加した状態で、上記像担持体を
無端移動させる作像前処理を行うように、上記帯電手
段、上記現像バイアス印加手段、及び、上記駆動手段を
制御する。この作像前処理によって、上記像担持体表面
に残留した前回の画像形成時の電荷が除電されると共
に、上記帯電電荷によって該像担持体表面が一様に帯電
される。これにより、まず該除電を行った後に上記帯電
を行うようにした場合とは異なり、像担持体表面の除帯
電が終了すると直ちに露光を開始することが可能であ
り、除電終了後に上記帯電手段によって帯電される部分
の先端が、該帯電手段によって帯電される箇所に到達し
てから上記露光手段によって露光される箇所に到達する
までに要する時間だけ露光開始を待つ必要が無い。な
お、この像担持体表面の前回の画像形成時の電荷分布の
履歴を良好に除去するためには、上記像担持体を1周以
上無端移動させるのが望ましい。さらに、上記前処理手
段により、上記作像前処理が開始してから、該像担持体
表面の、上記帯電手段によって帯電された帯電領域先端
部が上記接触転写部材と対向してから、該像担持体表面
の、上記除電及び上記帯電電荷の付与が行われた後に上
記露光手段によって露光された露光領域先端部が上記接
触転写部材と対向するまでの間、上記接触転写部材に上
記転写用バイアスと同極性のバイアスを印加するので、
上記像担持体と上記現像剤担持体との対向部において、
該現像剤担持体に担持されたトナーのうち、上記帯電電
位の極性と逆極性に帯電した逆帯電トナーが像担持体表
面に転移したとしても、該トナーが上記接触転写部材に
転移するのを防止することができる。
【0018】また、請求項2の発明は、請求項1の画像
形成装置において、上記帯電手段が、上記像担持体に接
触する接触帯電部材を有し、該接触帯電部材にACバイ
アスとDCバイアスとを重畳した帯電バイアスを印加す
ることで上記像担持体表面を帯電するものであり、該帯
電手段を上記除電手段として兼用したことを特徴とする
ものである。
【0019】この画像形成装置においては、上記帯電手
段が、上記像担持体に接触する接触帯電部材にACバイ
アスとDCバイアスとを重畳した帯電バイアスを印加す
ることで上記像担持体表面を帯電する。そして、該帯電
手段を上記除電手段として兼用する。具体的には、上記
作像前処理時に、上記接触帯電部材に上記帯電バイアス
を印加することで、像担持体表面を除電するとともに帯
電する。これにより、除電手段を別個に設ける場合に比
して、装置構成が簡単になる。
【0020】また、請求項3の発明は、上記作像前処理
の間に、前記露光手段に同期検知のための露光を行わせ
る同期検知制御手段を有することを特徴とするものであ
る。
【0021】上記接触転写部材表面や記録材の裏面の汚
損を防止するには、上記作像前処理を行う間現像剤担持
体に現像バイアスを印加することも考えられる。例え
ば、図8のタイミングチャートで時刻t2で現像バイア
スの印加を開始することが考えられる。しかしながら、
該作像前処理を行う間に前記露光手段に同期検知のため
の露光を行なわせる同期検知制御手段を有する画像形成
装置においては、該同期検知動作時に像担持体上に最低
1ラインの露光がなされることとなる。上記現像剤担持
体に現像バイアスを印加した場合にはこの同期検知動作
時に露光された部分を顕像化してしまう。この顕像は上
記帯電電位の極性と同極性の正規の極性のトナーで形成
されるものであり、トナー付着量が多い。このため、こ
の顕像が上記接触転写装置による転写位置に到達する
と、図8のタイミングチャートで示すように該トナーが
該接触転写部材に転写しにくいようなバイアス具体的に
は該トナーと同極性のバイアスが該接触転写部材に印加
されていたとしても、上記接触転写部材と接触すること
で、上記顕像を形成するトナーの一部が該接触転写部材
に転移して該接触転写部材を汚損し、更に記録材の裏面
を汚損することとなってしまう。一方、この画像形成装
置においては、上記現像剤担持体は接地電位とするの
で、上記露光された部分が顕像化されることはない。よ
って、同期検知動作時に露光された部分が顕像化され、
該顕像のトナーが上記接触転写部材に転移することで発
生する上記接触転写部材表面や記録材の裏面の汚損を防
止することができる。また、上記の同期検知動作時の露
光手段からの光が像担持体に到達しないようにするため
に、露光装置と像担持体との間に光路遮断装置を設ける
方法が考えられる(特開平9−80870号公報参
照)。しかし、該遮断装置は確実性とレスポンスの速さ
が求められるため、大がかりとなって画像形成装置の小
型化を阻害したり、製造コスト上昇の原因となる。これ
に対し、この画像形成装置においては、上記光路遮断装
置を設けることなく、上記露光された部分が現像されて
上記接触転写部材や転写材の汚損の原因となるのを防止
できる。
【0022】ここで、反転現像方式を採用し、所定の極
性で一様帯電を行う像担持体を用いる画像形成装置にお
いて、像担持体と接触転写部材との間に、紙などの記録
材が無い状態で該接触転写部材に上記転写用バイアスと
同極性の高電圧を印加すると、像担持体に残像等の履歴
が残りやすく、像担持体の劣化も早いことが知られてい
る。
【0023】そこで、請求項4の発明は、請求項1、
2、又は、3の画像形成装置において、上記転写用バイ
アスと同極性のバイアスを、該バイアス印加時に上記接
触転写部材から上記像担持体に流れる電流が、上記転写
用バイアス印加時の該電流よりも小さくなるように設定
したことを特徴とするものである。
【0024】この画像形成装置においては、上記転写用
バイアスと同極性の上記バイアスを印加した時に上記接
触転写部材から上記像担持体に流れる電流が、上記転写
用バイアス印加時の該電流よりも小さくなる。よって、
上記像担持体にかかる電圧が上記転写用バイアス印加時
よりも小さくなるので、上記像担持体に残像などの履歴
が残るのを防止すると共に、該像担持体の劣化も防止す
ることができる。
【0025】請求項5の発明は、請求項4の画像形成装
置において、上記転写用バイアスと同極性のバイアス
を、転写用バイアスよりも低い値に設定したことを特徴
とするものである。
【0026】これらの画像形成装置においては、上記転
写用バイアスと同極性の上記バイアスが転写用バイアス
よりも低い値であるので、上記像担持体にかかる電圧が
上記転写用バイアス印加時よりも小さくなる。これによ
り、上記像担持体に残像などの履歴が残るのを防止する
と共に、該像担持体の劣化も防止することができる。
【0027】請求項6の発明は、請求項1、2、3、
4、又は、5の画像形成装置において、上記作像前処理
が開始してから、上記接触転写部材に上記転写用バイア
スと同極性のバイアスを印加するまでは、上記接触転写
部材に上記転写用バイアスと逆極性のバイアスを印加す
るように、上記転写バイアス印加手段を制御するよう、
上記前処理制御手段を構成したことを特徴とするもので
ある。
【0028】この画像形成装置においては、上記作像前
処理が開始してから、上記接触転写部材に上記転写用バ
イアスと同極性のバイアスを印加するまで上記接触転写
部材に印加される、上記転写用バイアスと逆極性のバイ
アスの作用により、以前の画像形成中に接触転写部材上
に付着したトナーを像担持体に戻し、該接触転写部材を
クリーニングすることが可能となる。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
るレーザプリンタ(以下、プリンタという)に適用した
一実施形態について説明する。図1は、本プリンタの概
略構成を示す図である。このプリンタは、電子写真方式
により転写材としての記録材である転写紙上に画像を形
成するための作像手段を収容したプロセスカートリッジ
100を備えている。図示のプロセスカートリッジ10
0は、像担持体としての直径30mmのドラム状のOPC
感光体(以下、感光体という)1、接触帯電部材として
の帯電ローラ2、現像手段としての現像ユニット3、ク
リーニング手段としてのクリーニングユニット4など
を、筺体5内にコンパクトに一体化して構成されてい
る。
【0030】上記帯電ローラ2には図示しない帯電バイ
アス印加手段により、帯電ACバイアス電圧(以下、帯
電ACという)と帯電DCバイアス電圧(以下、帯電D
Cという)を重畳した所定の帯電バイアスが印加され、
上記感光体1表面にマイナスの電荷を付与するように構
成されている。なお、図示の装置においては、帯電AC
は、ピークツウピークが2[kV]、周波数が1[kH
z]であり、帯電DCは、−600[V]である。
【0031】上記現像ユニット3は、現像剤担持体とし
ての現像ローラ31、現像剤攪拌部材としての2つのア
ジテータ32及び攪拌軸33、トナーエンドを検出する
トナーエンドセンサ34、上記現像ローラ31上の現像
剤量を規制する現像剤規制部材としての現像ブレード3
5などを備えている。この現像ユニットにおいて、磁性
1成分トナーがアジテータ32および攪拌軸33により
現像ブレード35近傍に送られ、現像ローラ31の回転
により、現像ローラ31と現像ブレード35との間でマ
イナスに摩擦帯電される。該現像ローラ31には、図示
しない現像バイアス印加手段により、現像ACバイアス
電圧(以下、現像ACという)と現像DCバイアス電圧
(以下、現像DCという)を重畳した現像バイアスが印
加され、これによりトナーが選択的に感光体1の露光部
に飛翔現像されてトナー像を形成する。図示の装置にお
いては、現像ACは、ピークツウピークが1.6[k
V]、周波数が2[kHz]であり、現像DCは、−4
00[V]である。また、現像ローラ31と感光体1と
の間隙幅は0.3[mm]である。
【0032】該プロセスカートリッジ100の側方に
は、感光体1上に静電潜像を書き込むための図示しない
露光手段として、レーザを用いる潜像書き込みユニット
が設けられている。図示の装置においては、この潜像書
き込みユニットとして、図2に示すように、半導体レー
ザ6a、ポリゴンミラー(多面鏡)6b、f/θレンズ
6c、走査ミラー6d等からなり、スキャナなどによっ
て読み込まれた画像情報に対応する光信号を半導体レー
ザから出射させ、回転駆動されるポリゴンミラー6bに
より該レーザ光を走査し、該レーザ光をポリゴンミラー
6bで偏向させ、f/θレンズ6c、走査ミラー6dを
介して感光体1の表面に書き込んでその表面を露光し、
これによってドット状の光書き込みをして静電潜像を形
成するものを用いている。
【0033】また、プロセスカートリッジ100の下方
には、図示しない給紙カセットに収納された転写紙を一
枚ずつ分離給送するための図示しない給紙ローラと、該
給紙ローラにより給送された転写紙を、感光体1の手前
で一旦待機させた後、該感光体1上に形成された画像の
先端と該転写紙の先端とが、感光体1と転写ローラ10
とのニップ部にほぼ同時に到達するタイミングで、該感
光体1の回転に同期させて該転写紙を再給送させるため
のレジストローラ対11が設けられている。
【0034】また、プロセスカートリッジ100の上方
には、該転写紙の搬送経路を挟んで互いに圧接回転する
ように回転自在に配置されたヒータを内蔵する定着ロー
ラ14と加圧ローラ15とを有する定着装置16が設け
られている。また、該定着装置16の転写紙搬送方向の
下流側には、定着ローラ14と加圧ローラ15とのニッ
プを通過した転写紙を、図示しない排紙トレイに排出さ
せるための排紙ローラ18及び排紙コロ19が設けられ
ている。
【0035】このような構成のプリンタにおいて、ま
ず、感光体1は線速80mm/secで回転し、回転中に帯電
ローラ2からマイナスの電荷が付与されて、−600V
の電位に一様に帯電される。次いで、外部から読み込ま
れた画像情報に基づいて上記潜像書き込みユニットが駆
動され、露光された部分の電位が−100Vにされて、
これにより、該感光体1の帯電領域(画像形成領域)
に、該画像情報が静電潜像として形成される。この感光
体1上に形成された静電潜像は、現像ユニット3の現像
ローラ31によって感光体1に供給される現像剤(トナ
ー)により現像されて可視像(トナー像)となる。
【0036】一方、この感光体1上へのトナー像の形成
が行われている間に、図示しない給紙カセットから給紙
ローラによって転写紙が引き出され、該転写紙の先端が
レジストローラ対11のニップ部に当接した状態で、該
転写紙が一旦待機される。そして、該転写紙は、その先
端と該トナー像の先端とが一致するタイミングで、該感
光体1の回転に同期して上記レジストローラ対11が回
転を開始することにより、該感光体1と該感光体1に圧
接回転する接触転写部材としての直径16mmの転写ロー
ラ10とのニップで形成された転写位置に搬送される。
該転写ローラ10には、図示しない転写バイアス印加手
段により、上記トナーの極性と異なる極性の所定の転写
用バイアスが印加される。図示の装置においては、該転
写用バイアスは、+2Vである。これにより、感光体上
1のトナー像が転写紙上に転写される。そして、該トナ
ー像が転写された転写紙は、上記定着装置16の定着ロ
ーラ14と加圧ローラ15とにより搬送される過程で転
写画像が定着され、排紙ローラ18により図示しない排
紙トレイ上に排紙される。また、この間に、上記転写紙
へのトナー像の転写プロセスにおいて該転写紙上に転写
されずに感光体1上に残留した残留トナーは、上記クリ
ーニングユニット4のクリーニングブレード4aにより
感光体1上から除去され、廃トナー回収部4bに収容さ
れる。
【0037】その後、感光体1は次の画像形成に備え、
帯電ローラ2に印加されたバイアスによって除電される
とともに、一様な電荷が付与されることとなる。
【0038】このプリンタにおいて、上記潜像書き込み
ユニットは前述のように半導体レーザ6a、ポリゴンミ
ラー(多面鏡)6b、f/θレンズ6c、走査ミラー6
d等から構成されており、半導体レーザ6aが図示しな
いレーザドライバーからの信号によりレーザ光(レーザ
ビーム)6を発生し、そのレーザ光をポリゴンミラー6
bによって主走査方向(感光体1の軸方向)に走査し、
更に一対のf/θレンズ6cにより等角運動を等速運動
にすると共に像面湾曲を補正した後、走査ミラー6dに
より角度を変え、感光体1の表面に書き込んでその表面
を露光する。
【0039】そして、このプリンタにおいて、感光体1
の表面を露光(主走査)する直前に、主走査開始位置を
決めるための同期検知を行う。すなわち、ポリゴンミラ
ー6bの回転を開始し、この回転が安定したときに、半
導体レーザをONする。そして、この半導体レーザから
の光を、ポリゴンミラー6bで反射する。この主走査に
よって、図3に示すようにレーザ光が感光体1や、走査
ミラー6dの主走査方向の一端側に隣接するように設け
られた同期検知ミラー6fに光が入射することとなる。
ここで、該同期検知ミラー6fに光が入射すると、該光
はシリンダレンズ6gを介して同期検知ファイバ6hに
入射し、プリンタの制御回路に備えられた同期検知器6
iの受光素子、例えばフォトダイオードによって受光さ
れる。同期検知器6iは受光素子によりレーザ光を受光
してその同期を検知し、同期検知信号を出力する。
【0040】図4は、本実施形態に係るプリンタにおけ
るタイミング制御の一例を示すタイミングチャートであ
る。本実施形態に係るプリンタにおいては、画像形成の
開始に先立ち、上記帯電ローラ2に上記帯電バイアスを
印加し、かつ、上記現像ローラ31を接地した状態で、
上記感光体1を回転させる作像前処理を行うように、上
記帯電電位印加手段、現像バイアス印加手段、及び、駆
動手段を制御する前処理制御手段を備えている。この装
置においては、図示しないメイン制御部が該前処理制御
手段としての機能を有する。このプリンタにおいて、外
部からの作像開始信号が入力されると、ドラムモータが
駆動され、転写紙の給紙が開始され、かつ、帯電ACと
帯電DCとが帯電ローラ2に同時に印加される。このと
き、上記帯電ローラ2に印加された帯電バイアスによっ
て、上記感光体1表面に残留した前回の画像形成時の電
荷が除電されると共に、上記帯電電荷によって該感光体
1表面が一様に帯電されることとなる。これにより、ま
ず上記帯電ローラ2に帯電ACのみを印加することで感
光体1表面の除電を行った後に、上記帯電ローラ2への
帯電DCの印加を開始して上記帯電を行うようにした場
合とは異なり、感光体1表面の除帯電が終了すると直ち
に露光を開始することが可能となる。すなわち、除電終
了後に上記帯電ローラ2によって帯電される部分の先端
が、該帯電ローラ2によって帯電される箇所に到達して
から上記潜像書き込みユニットによって露光される箇所
に到達するまでに要する時間だけ露光開始を待つ必要が
無くなる。なお、この感光体1表面の前回の画像形成時
の電荷分布の履歴を良好に除去するためには、上記像担
持体を1周以上無端移動させるのが望ましい。
【0041】また、このプリンタにおいては、上記作像
前処理を行う間に、前記同期検知が行われる。この同期
検知を行う場合、レーザ光を主走査することで、感光体
1上にライン状の光書き込みがなされる。通常、レーザ
光の射出開始位置は図3(b)や(c)に示すような位
置となり、感光体1の幅に対して1/2ライン以上の光
書き込みがなされることが多い。
【0042】そして、本実施形態に係るプリンタにおい
ては、該感光体1表面の、上記帯電ローラ2によって帯
電された帯電領域の先端部が上記転写ローラ10と対向
してから、上記潜像書き込みユニットによる露光が開始
され、該感光体1表面の、上記除電及び上記帯電電荷の
付与が行われた後に上記潜像書き込みユニットによって
露光された露光領域の先端部が、上記転写ローラ10と
対向するまでの間、上記転写用バイアスと同極性のバイ
アス(以下、裏汚れ防止バイアスという)を上記転写ロ
ーラ10に印加するように、上記転写バイアス印加手段
を制御するよう、上記前処理制御手段を構成している。
すなわち、上記作像前処理が開始してから、感光体1表
面の、上記帯電ローラ2によって帯電された帯電領域先
端部が上記転写ローラ10と対向する以前に、上記転写
ローラ10に上記裏汚れ防止バイアスの印加を開始し、
上記露光領域の先端部が上記転写ローラ10と対向する
まで該裏汚れ防止バイアスを印加し続けるように、上記
前処理制御手段を構成している。図示のタイミングチャ
ートの例では、上記裏汚れ防止バイアスと同極性のバイ
アスとして、転写用バイアスが採用されている。そし
て、帯電AC及び帯電DCの印加が開始したときには転
写ローラ10への印加バイアス(以下、転写バイアスと
いう)が0Vとなっており、上記帯電領域先端が転写位
置に到達する時点、すなわち、上記帯電バイアスの印加
が開始して、該帯電領域先端が帯電位置から転写位置に
移動するのに要する時間T3が経過した時点で、上記転
写用バイアスである+2[kV]の印加が開始される。
これにより、上記感光体1と上記現像ローラ31との対
向部において、該現像ローラ31に担持されたトナーの
うち、上記帯電電位の極性と逆極性に帯電した逆帯電ト
ナーが感光体1表面に転移したとしても、該トナーは上
記転写ローラ10に転移する向きとは逆向きの力を受
け、該トナーが転写ローラ10に転移するのを防止する
ことができる。よって、上記転写ローラ10表面や転写
紙の裏面の汚損を防止することができる。感光体1上に
付着しているトナーは、前記廃トナー回収部4bに収容
される。
【0043】ここで、上記転写ローラ10表面や転写紙
の裏面の汚損を防止するには、上記作像前処理の間、上
記現像ローラ31に前述の所定の現像バイアスを印加す
ることも考えられる。しかし、本実施形態に係るプリン
タのように、作像前処理の間に潜像書き込みユニットの
同期検知が行われるプリンタにおいては、該同期検知時
に、前記1/2ライン以上の光書き込みがなされること
で、ライン状のトナー像が感光体1上に現像されてしま
う。そして、該ライン状のトナー像が転写ローラ10上
に転写され、該転写ローラ10表面が汚損されたり、転
写紙の裏面に再転写されて、該転写紙の裏汚れとなるお
それがある。該ライン状のトナー像が該転写ローラ10
に接触する際に、マイナス極性のバイアスを該転写ロー
ラ10に印加することも考えられるが、このようなバイ
アスを印加したとしても、上記ライン状のトナー像は、
上記帯電電位の極性と同極性の正規の極性のトナーで形
成されており、トナー付着量が多いので、感光体1と転
写ローラ5とが接触するときの転写ローラ5へのトナー
の移動は完全には防止できず、転写紙の裏面汚れも完全
には防止できない。
【0044】一方、本実施形態にかかるプリンタにおい
ては、上記現像ローラ31は接地電位とするので、光書
き込み部電位−100Vに対するポテンシャルが小さ
く、上記光書き込み部分にトナーが付着してトナー像化
されることはない。よって、該同期検知時の光書き込み
部分がトナー像化され、該トナー像が上記転写ローラ1
0に転移することによる上記転写ローラ10及び転写紙
の汚損を防止することができる。
【0045】また、上記同期検知動作時の潜像書き込み
ユニットからの光が感光体1に到達しないようにするた
めに、潜像書き込みユニットと感光体1との間に光路遮
断装置を設ける方法が考えられるが、該遮断装置は確実
性とレスポンスの速さが求められるため、大がかりとな
ってプリンタの小型化を阻害したり、製造コスト上昇の
原因となる。しかしながら、本実施形態に係るプリンタ
においては、上記光路遮断装置を設けることなく、上記
光書き込みされた部分が現像されて上記転写ローラ10
や転写紙の汚損の原因となるのを防止できる。
【0046】なお、このプリンタにおいて、上記感光体
1と上記現像ローラ31との対向部において、上記感光
体1に転移する逆帯電トナーの量は、上記同期書き込み
による光書き込み部分がトナー像化された場合の該トナ
ー像のトナー付着量に比べると極めて少ない。従って、
上記転写ローラ10と感光体1とが接触していても、該
転写ローラ10に印加した上記裏汚れ防止バイアスの印
加によって、転写ローラ10へのトナーの転移を十分に
防止することができる。
【0047】図5は、本実施形態に係るプリンタの他の
一例におけるタイミング制御の一例を示すタイミングチ
ャートである。このプリンタにおいては、転写紙が感光
体1と転写ローラ10との間に無い状態で該転写ローラ
10に印加する上記裏汚れ防止バイアスの値と上記転写
用バイアスの値とを異ならせている点が上記図4のタイ
ミングチャートを用いるプリンタと異なっている。具体
的には、上記裏汚れ防止バイアスを、該裏汚れ防止バイ
アス印加時に上記転写ローラ10から上記感光体1に流
れる電流が、上記転写用バイアス印加時の該電流よりも
小さくなるように設定している。更に具体的には、上記
転写用バイアスと同極性のバイアスを、転写用バイアス
よりも低い値、例えば+0.5kVに設定している。こ
れにより、上記感光体1にかかる電圧が上記転写用バイ
アス印加時よりも小さくなるので、該感光体1に残像な
どの履歴が残って異常画像が発生するのを防止すると共
に、該像担持体の劣化を防止して長寿命化を実現するこ
とができる。
【0048】図6は、本実施形態に係るプリンタの他の
一例におけるタイミング制御の一例を示すタイミングチ
ャートである。このプリンタにおいては、上記作像前処
理が開始してから、上記転写ローラ10に上記裏汚れ防
止バイアスを印加するまでは、上記転写ローラ10に上
記転写用バイアスと逆極性のバイアスを印加する点が、
図5のタイミングチャートを用いるプリンタと異なって
いる。具体的には、このプリンタにおいては、感光体1
上の未だ帯電がされていない未帯電領域が上記転写ロー
ラ10に対向する間は、該転写ローラ10に−0.5
[kV]のクリーニングバイアスを印加する。これによ
り、以前の画像形成時の紙間等で転写ローラ10に付着
した正規帯電トナーすなわちマイナス帯電トナーが感光
体1上に戻り、転写ローラ10上の付着トナーが低減さ
れることとなる。これにより、さらに効果的に転写紙の
裏汚れを防止することができる。
【0049】なお、上記実施形態のプリンタで用いた印
加バイアス等の数値は装置固有のものであり、他のプリ
ンタにおいては装置に合わせた設定を選択すればよい。
【0050】また、上記実施形態においては、像担持体
としての感光体1に接触する接触帯電部材としての帯電
ローラ2を有し、該帯電ローラ2にACバイアスとDC
バイアスとを重畳した帯電バイアスを印加することで上
記感光体1表面を帯電する帯電手段を備えた装置につい
てのみ説明したが、他の方式の帯電手段例えばコロナ帯
電器を用いる装置にも本発明は適用することが可能であ
る。但し、本実施形態の装置のように、像担持体に接触
する接触帯電部材を有し、該接触帯電部材にACバイア
スとDCバイアスとを重畳した帯電バイアスを印加する
ことで上記像担持体表面を帯電する帯電手段を備える装
置では、該帯電手段を除電手段として用いることが可能
となり、除電手段を別個設けなくてもよく、装置構成を
簡単にすることが可能である点で有利である。 (以下、余白)
【0051】また、上記実施形態においては、像担持体
に接触する接触帯電部材を有し、該接触帯電部材にAC
バイアスとDCバイアスとを重畳した帯電バイアスを印
加することで上記像担持体表面を帯電する帯電手段を備
え、かつ、該帯電手段を上記除電手段として兼用する装
置についてのみ説明したが、除電手段例えばクエンチン
グランプを別個に有する装置にも本発明を適用すること
が可能である。但し、本実施形態の装置のように、像担
持体に接触する接触帯電部材を有し、該接触帯電部材に
ACバイアスとDCバイアスとを重畳した帯電バイアス
を印加することで上記像担持体表面を帯電する帯電手段
を有し、該帯電手段を上記除電手段として兼用する場合
は、除電手段を別個に設ける場合に比して、装置構成が
簡単になる点で有利である。
【0052】
【発明の効果】請求項1乃至6の発明によれば、上記接
触転写部材表面や記録材の裏面の汚損を防止できるとい
う優れた効果がある。
【0053】また、請求項2乃至6の発明によれば、装
置構成が簡単になるという優れた効果がある。
【0054】また、請求項3乃至6の発明によれば、同
期検知動作時に露光された部分が顕像化され、該顕像の
トナーが上記接触転写部材に転移することに起因する上
記転写部材表面や記録材の裏面の汚損を防止することが
できるという優れた効果がある。しかも、該転写部材表
面や記録材の裏面の汚損の防止のために前記光路遮断装
置を設ける場合とは異なり、装置の小型化、低コスト化
を実現することが可能であるという効果もある。
【0055】また、請求項4乃至6の発明によれば、異
常画像の発生を防止するとともに、像担持体の長寿命化
が実現できるという優れた効果がある。
【0056】特に、請求項6の発明によれば、上記接触
転写部材表面や記録材の裏面の汚損を更に良好に防止す
ることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成を
示す正面図。
【図2】同プリンタの潜像書き込みユニットの概略構成
を示す斜視図。
【図3】(a)乃至(c)は、同潜像書き込みユニット
における同期検知の説明図。
【図4】同プリンタにおけるタイミング制御の一例を示
すタイミングチャート。
【図5】本実施形態に係るプリンタの他の一例における
タイミング制御の一例を示すタイミングチャート。
【図6】本実施形態に係るプリンタの更に他の一例にお
けるタイミング制御の一例を示すタイミングチャート。
【図7】従来のプリンタの一例におけるタイミング制御
の一例を示すタイミングチャート。
【図8】帯電ACと帯電DCとを同時にONするように
改良したタイミング制御の一例を示すタイミングチャー
ト。
【符号の説明】
1 感光体 2 帯電ローラ 3 現像ユニット 4 クリーニングユニット 5 筺体 6 レーザ光 10 転写ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H027 EA03 ED03 ED04 ED09 ED24 ED26 EF07 ZA07 2H032 AA05 BA02 CA12 CA13 2H035 AA15 AA24 AB03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】像担持体と、該像担持体を無端移動させる
    駆動手段と、該像担持体表面を除電する除電手段と、該
    像担持体表面に帯電電荷を付与して該像担持体表面を所
    定の極性の帯電電位に一様帯電する帯電手段と、該像担
    持体表面を露光し、静電潜像を形成する露光手段と、現
    像剤担持体に担持させた上記帯電電位の極性と同極性に
    帯電したトナーを含む現像剤を像担持体表面に供給して
    上記静電潜像を顕像化する現像手段と、上記現像剤担持
    体に、上記帯電電位と上記露光手段によって露光された
    部分の電位との間の値に設定された現像バイアスを印加
    する現像バイアス印加手段と、記録材に接触する接触転
    写部材を有し、像担持体上の顕像を記録材上に転写する
    接触転写装置と、上記顕像を記録材上に転写するとき
    に、該接触転写部材に上記トナーの極性と異なる極性の
    所定の転写用バイアスを印加する転写バイアス印加手段
    とを有する画像形成装置において、 画像形成開始前に、上記除電手段によって上記像担持体
    表面を除電し、上記帯電手段によって上記像担持体表面
    に帯電電荷を付与し、かつ、上記現像剤担持体に接地電
    位を印加した状態で、上記像担持体を無端移動させる作
    像前処理を行うように、上記帯電手段、上記現像バイア
    ス印加手段、及び、上記駆動手段を制御するとともに、
    該像担持体表面の、上記帯電手段によって帯電された帯
    電領域先端部が上記接触転写部材と対向してから、該像
    担持体表面の、上記除電及び上記帯電電荷の付与が行わ
    れた後に上記露光手段によって露光された露光領域先端
    部が上記接触転写部材と対向するまでの間、上記転写用
    バイアスと同極性のバイアスを上記接触転写部材に印加
    するように、上記転写バイアス印加手段を制御する前処
    理制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】請求項1の画像形成装置において、 上記帯電手段が、上記像担持体に接触する接触帯電部材
    を有し、該接触帯電部材にACバイアスとDCバイアス
    とを重畳した帯電バイアスを印加することで上記像担持
    体表面を帯電するものであり、 該帯電手段を上記除電手段として兼用したことを特徴と
    する画像形成装置。
  3. 【請求項3】上記作像前処理の間に、前記露光手段に同
    期検知のための露光を行わせる同期検知制御手段を有す
    ることを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。
  4. 【請求項4】請求項1、2、又は、3の画像形成装置に
    おいて、 上記転写用バイアスと同極性のバイアスを、該バイアス
    印加時に上記接触転写部材から上記像担持体に流れる電
    流が、上記転写用バイアス印加時の該電流よりも小さく
    なるように設定したことを特徴とする画像形成装置。
  5. 【請求項5】請求項4の画像形成装置において、 上記転写用バイアスと同極性のバイアスを、転写用バイ
    アスよりも低い値に設定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、2、3、4、又は、5の画像形
    成装置において、 上記作像前処理が開始してから、上記接触転写部材に上
    記転写用バイアスと同極性のバイアスを印加するまで
    は、上記接触転写部材に上記転写用バイアスと逆極性の
    バイアスを印加するように、上記転写バイアス印加手段
    を制御するよう、上記前処理制御手段を構成したことを
    特徴とする画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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