JP2000039758A - 静電潜像を現像する画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ハイライトエッジ白抜けを防止。帯電器自体
の性能不良やリークノイズ発生は回避。これらを簡単な
構造，作業にて実現。 【解決手段】 感光体１を帯電器４で荷電し荷電面を露
光して静電潜像を形成しこれを現像器で現像する画像形
成装置において、画像光が感光体に投射される露光空間
と現像器との間にあって、現像器側の急速な気圧変動
Ａ’が露光空間に波及するのを低減する絶縁体の遮蔽材
１５２、を備える。遮蔽材１５２は、リボルバ現像器の
円筒ケ−シング１１０の現像用開口縁から外周面より外
に立った壁である。帯電器４は、露光空間側の急速な気
圧変動が帯電器４の放電空間に波及するのを低減するグ
リッドと同電位の遮蔽材１５０を有する。第１例では、
遮蔽材１５０は、絶縁両面接着テ−プで帯電器ケ−シン
グに固定されグリッドと当接している。第２例では遮蔽
材１５０はグリッドと一体プレス成形した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体を帯電器で
荷電し、荷電面を露光して静電潜像を形成し、これを現
像器で現像する画像形成装置に関し、特に、これに限定
する意図ではないが、感光体に対して接離または回動す
る現像器を有する電子写真式画像形成装置においてコロ
ナ放電帯電器による感光体帯電の品質改善に関する。

【０００２】

【従来技術】この種の画像形成では、露光によって静電
潜像を形成した面に、その前段階で感光体を荷電する帯
電器の荷電作用が及ぶと、静電潜像が露光によって形成
したものからくずれて、画像品質が劣化する。これは、
帯電器から漏れ出すイオン風が露光域又はそれよりも更
に下流に及ぶときに発生する。このイオン風を遮断する
ために、特開平８−４４１４５号公報の画像形成装置
は、帯電器下流側で感光体表面近くまで遮蔽材５７を延
ばしている。単一（黒記録用）の現像ユニットのみを備
える一般のモノクロ機では、イオン風は帯電器から自然
に（外力によらずして）漏れ出すだけであるため、遮蔽
材５７で帯電器の出口（露光空間側の空隙）だけを塞ぐ
だけで、イオン風による画像品質劣化は回避される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、何らか
の外力により帯電器内部に正圧が加わるとか、帯電器外
部に負圧が加わると、帯電器から露光空間の方向にイオ
ン風が流れることがある。例えば、現像器を退避位置か
ら作用位置に駆動し現像を終えると退避位置に戻す場合
には、現像器の進退による圧力変動が帯電器に及ぶと、
帯電器から露光空間にイオン風が流れることが考えられ
る。また、複数の現像ユニットを筒状のケ−シング内に
収め、各現像ユニットを次々に現像位置（ケ−シングの
開口）に回動駆動するリボルバ型現像器の場合には、現
像ユニットの回動駆動時に、回動，停止による圧力変動
が帯電器に及ぶと、帯電器から露光空間にイオン風が流
れることが考えられる。現像器の運動によってイオン風
が流れる場合は、帯電器から離れた所たとえば現像器の
直近に、イオン風が集中する。しかも遠距離を動く間に
中和されるため、かなり帯電量の少ないイオン風とな
る。このためリボルバ型現像器を用いるカラ−複写機
や、複数の並置した現像ユニットを選択的に現像作用位
置に駆動するカラー複写機では、全体ではなく、局所
に、イオン風による画像劣化が発生やすい。

【０００４】近年電子写真方式のカラー画像形成装置も
小型化が望まれる。カラー像形成には各種の方式がある
が、中間転写体を用いた方式が小型化に適し、しかも紙
の種類などを問わないため有望である。ところで、中間
転写体方式の画像形成装置（例えばカラーレーザプリン
タ）では、異常画像「ハイライトエッジ白抜け」を生ず
ることがある。これは、画像上のハイライト領域の縁部
が低濃度（白抜け）になってしまうものである。この原
因は、以下のごとくであった。

【０００５】リボルバ型現像器を有する中間転写方式の
カラー機では４つの色現像器（現像ユニット）が感光体
に次々に接離する。この時、上流の帯電器から風を引き
込むような気流が発生しやすい。通常、チャージャと感
光体、またはチャージャケーシングとグリッドとの間に
は、それらの製造工程能力上隙間が生じているので、上
記引き込みにより負圧が生じてイオン風が、帯電器より
漏れやすくなる。このイオン風は感光体潜像に降りかか
り、潜像電位を上げてしまう。但しこの時に感光体上の
潜像のエッジ電界効果により、エッジ域に選択的に降り
かかりやすくなる。

【０００６】傾向としては、ハイライト領域の下流側
（＝後端側）エッジ域もしくは左右端などに集中しやす
い。なお、カラー複写機では色調再現性を増すため、現
像ガンマを寝させるのが普通であり、このためハイライ
ト部で１０Ｖ程度の電位差が生じると、濃度が変動して
しまう。従って、ハイライト部の後端もしくは左右端に
て異常画像「ハイライトエッジ白抜け」が生じてしま
う。

【０００７】ベタ濃度ではこの低濃度（白抜け）はみら
れないが、５０％以下で大体１０〜４０％程度でこの白
抜けは確認でき、濃度が１０％程度でもっとも顕著にな
る。それ以上では全体が薄くなるため、見えない。ま
た、軽度ではハイライト領域の下端（感光体の移動方向
Ａで上流側）のみ発生するが、重くなるにつれ左右端に
発生するようになる。上端には全く発生は無い。

【０００８】すなわち、書込部（レ−ザ露光部）は地肌
部（未露光部）よりも１００〜２００Ｖも電位が低い。
帯電器で発生する（−）イオン風は、ハイライト領域の
下端から降りかかるため、まず下端のエッジの電界によ
り引っ張られ、エッジ内側でかつエッジ近傍に吸収され
る。また、重度のハイライトエッジ抜けでは、イオン風
は左右エッジにも引っ張られて浸透する。しかし、付着
量は１０Ｖでもかなり変わってしまう。なお、通常のモ
ノクロ機では、作像中に現像器が接離しない，現像ガン
マを寝かせる必要がない，帯電器と現像位置までの空間
が広く、露光後領域に帯電器の作用が及びにくい，など
から、上述の「ハイライトエッジ白抜け」は発生しな
い。むしろ、オゾンの排出を効果的にするために、帯電
器を積極的に開口させることも行なわれている。

【０００９】本発明は、ハイライトエッジ抜けを防止す
ることを第１の目的とし、帯電器自体の性能不良やリー
クノイズ発生は回避することを第２の目的とし、これら
を簡単な構造，作業にて実現することを第３の目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】（１）本発明は、感光体
(1)を帯電器(4)で荷電し、荷電面を露光して静電潜像を
形成し、これを現像器(6)で現像する画像形成装置にお
いて、静電潜像を形成するための光(5D)が前記感光体
(1)に投射される露光空間に、前記現像器(6)側の比較的
に急速な気圧変動(A')が波及するのを低減する構造(15
2)を有することを特徴とする。なお、理解を容易にする
ためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応
要素又は対応事項の記号を、参考までに付記した。以下
同様である。

【００１１】これによれば、帯電器(4)への気圧変動
(A')が波及しない分、帯電器(4)からイオン風が露光空
間に出ることがなくなり、ハイライトエッジ抜けを生ず
る可能性が低くなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】（２）感光体(1)を帯電器(4)で荷
電し、荷電面を露光して静電潜像を形成し、これを現像
器(6)で現像する画像形成装置において、静電潜像を形
成するための光が前記感光体(1)に投射される露光空間
と前記現像器(6)との間にあって、前記現像器(6)側の比
較的に急速な気圧変動(A')が露光空間に波及するのを低
減する現像器側遮蔽材(152)、を備えることを特徴とす
る静電潜像を現像する画像形成装置。

【００１３】これによれば、現像器側遮蔽材(152)が帯
電器(4)への気圧変動(A')の波及を阻止する分、帯電器
(4)からイオン風が露光空間に出ることがなくなり、ハ
イライトエッジ抜けを生ずる可能性が低くなる。 （３）現像器(6)は、現像用開口がある略筒状のケ−シ
ング(110)内に複数個の現像ユニットが、筒中心を中心
に回動可に装備されたリボルバ型現像器であり、前記現
像器側遮蔽材(152)は、該筒状のケ−シング(110)の現像
用開口の露光空間側縁から外周面より外に立った壁(15
2)である。リボルバ型現像器(6)を、予めその円筒状ケ
−シング(110)の開口に壁(152)を有すものとすることに
よって、現像器(6)によるイオン風吸引が阻止又は抑制
され、対策が簡単である。 （４）帯電器(4)は、露光空間側の比較的に急速な気圧
変動が帯電器(4)の放電空間に波及するのを低減する帯
電器側遮蔽材(150)を有する。これによれば、帯電器(4)
自身もイオン風の吹出しを抑止するので、ハイライトエ
ッジ抜け抑制効果が倍増する。 （５）帯電器側遮蔽材(150)は導電材または中抵抗材の
フィルム，シ−ト又は薄板であり、帯電器(4)のグリッ
ド(101)と同電位である。適当な抵抗値で接地あるいは
電圧安定部に導通されるため、チャージアップによる帯
電器自体の性能不良や、リークノイズ発生を無くすこと
ができる。 （６）帯電器側遮蔽材(150)は、帯電器(4)の導電体ケ−
シング(102)に絶縁体を介して固定されかつグリッド(10
1)には押し当てられている(図3)。遮蔽材(150)自身のば
ね性でもってグリッド(101)と接触し同電位であるの
で、簡単な取付構造で、チャージアップによる帯電器自
体の性能不良や、リークノイズ発生を無くすことができ
る。 （７）帯電器側遮蔽材(150)は、グリッド(101)と一体の
導電薄板であってグリッド(101)より感光体側に突出す
る(図4)。簡単な構成で、信頼性が高く、部品も不要と
なる。 （８）現像器側遮蔽材(152)は、イオン風によってチャ
−ジアップする絶縁体である。感光体帯電電位とイオン
風による帯電電位は同極性であり、遮蔽材(152)にイオ
ン風が当り遮蔽材(152)がチャージアップすると、電界
的にイオン風に反発力を及ぼしそれが遮蔽材(152)側へ
のイオン風の進みを妨害するため、遮蔽効果が高い。帯
電器側遮蔽材(150)はグリッド(101)と同電位でチャージ
アップしないが機械的にイオン風の流出を抑制し、２つ
めの、現像器側遮蔽材(152)はチャージアップして電気
的にイオン風の進出を抑制する。

【００１４】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

【００１５】

【実施例】−第１実施例− 図１に、本発明を一態様で実施したカラ−レ−ザプリン
タの機構概要を示す。ベルト状感光体１は、回転ローラ
２，３により回動可能に支持され、矢印Ａの方向に回転
される。感光体１の外周部には、帯電器４，除電ランプ
Ｌ，感光体用クリーニングブレード１５ａが配置されて
いる。帯電器４の下流位置には、露光空間があり、レー
ザ書き込みユニット５より発せられるレーザ光５Ｄがこ
の露光空間を通して感光体１に照射される。露光空間よ
り下流の位置には、複数の現像ユニットが切換え回動自
在に支持された多色現像器６が配置されている。多色現
像器６は、収容するトナーの色ごとに、イエロー現像ユ
ニット，マゼンダ現像ユニットおよびシアン現像ユニッ
トを備えている。

【００１６】多色現像器６の上部には黒色トナーを収容
した黒現像ユニット７が備えられている。上記の現像ユ
ニットのいずれか一つが、対応する色の現像タイミング
に同期し、現像可能な位置に駆動される。

【００１７】多色現像器６は本実施例では、円周上１２
０度の回転により、上記現象ユニットの選択を行う機構
を有している。そしてこれらの現像ユニットが移動する
ときには、黒現像ユニット７は感光体１より離間した退
避位置に移動する。その移動はカム４５の回転により制
御される。

【００１８】レーザ書き込みユニット５よりの光５Ｄは
感光体に至り、帯電された感光体上に、書込情報に対応
した潜像を形成する。感光体上の潜像は、前述の現像ユ
ニットで現像され、トナーによる顕像が感光体表面に形
成・保持される。感光体１はその上部が、中間転写ベル
ト１０に転写ニップ９１で接している。

【００１９】中間転写ベルト１０は、回転ローラ１１，
１２に回転可能に支持されている。感光体上のトナー像
は、中間転写ベルト１０の裏側にあるバイアスロ−ラ１
３と、アースブラシ１３ａにより、中間転写ベルト表面
に転写される。

【００２０】感光体１は連続してクリーニングされ、所
定の色のトナー像が順次感光体上に形成され、その都度
中間転写ベルト１０の１回転毎に中間転写ベルト上の同
じ位置に転写されて、中間転写ベルト上で数色重ねられ
たカラートナー像が形成される。この中間転写ベルト上
で数色重ねられたカラートナー像は、紙やプラスチック
等の記録媒体に転写される。

【００２１】紙への転写に際しては、給紙装置（給紙カ
セット）１７に収納されている用紙が給紙ローラ１８，
搬送ローラ対１９，レジストローラ対２０を経て中間転
写ベルト１０と転写ローラ１４のニップ９０に、紙と画
像の位置が正規のものとなるよう、タイミングがとられ
て搬送される。

【００２２】転写ローラ１４の作用で中間転写ベルト上
の数色のトナー像を一括して受渡された紙は定着装置５
０に送られ、用紙上のトナー像が定着され、排紙ローラ
対５１により本体フレーム上部の排紙スタック部５２に
排出される。

【００２３】中間転写ベルト１０には、ローラ１１の部
位に中間転写ベルト用クリーニング装置１６が設けら
れ、クリーニングブレード１６Ａがクリーニングブレー
ド接離用アーム１６Ｃを介して接離自在の構成となって
いる。このクリーニングブレード１６Ａは、感光体から
トナー画像を受取る工程では、中間転写ベルト１０から
離れ、中間転写ベルト１０より用紙に画像を転写した後
に接触するようになっていて、用紙に画像を転写した後
の残留トナーをかきとる。

【００２４】クリーニングブレードはすでに記したよう
に、感光体用と中間転写ベルト用がある。これらブレー
ドがかきとった廃トナーは、本実施例のものでは、回収
容器１５に収納し、その容器を適宜交換する。中間転写
ベルト用クリーニング装置１６の内部に設けたオーガ１
６Ｂが、ブレードがかきとった廃トナーを搬送し、不図
示の搬送手段で回収容器１５に送るようになっている。

【００２５】図中では感光体１，帯電器４，中間転写ベ
ルト１０，クリーニング装置１６，用紙搬送路を形成す
る搬送ガイド３０などを、一体にプロセスカートリッジ
として組込み、寿命到来時に交換できるように講成され
ている。

【００２６】プロセスカートリッジのほかに、多色現像
器６，黒現像器７なども寿命到来時に交換するが、その
交換性やジャムした用紙の処理を容易にするため、フレ
ーム８は、支軸を回転中心として、回動・開放が可能な
構造にしてある。

【００２７】図の左側には、電装・制御装置Ｅが収納さ
れている。その上方には、ファンＦが備えられており、
機内のおんど過昇防止のために排風する。図の右側に
は、比較的小規模の別の給紙装置ＭＦが備えられてい
る。

【００２８】図２に、図１に示す帯電器４，現像器６周
りを、拡大して示す。帯電器４の放電ワイヤ１００の材
質はカーボン被覆タングステンなどであり、コロナ放電
する。他にも、鋸状電極を用いるものなどもある。放電
ワイヤ１００と感光体面の間にはグリッド１０１があ
る。このグリッドは、ＳＵＳ（ステンレス）の精密プレ
スまたは電解で作られる。図示しないが、電源に接続さ
れる。ケーシング１０２は、ＳＥＣＣなどで作られる。
ここでは、グリッド１０１はケーシング１０２と一体で
はなく別部品としている。一体化しても、Ｌ曲げの精度
を上げるために、開口部を開けることが多い。

【００２９】リボルバ現像器６の略円筒状のケ−シング
（リボルバカバー）１１０は、トナー飛散防止や現像ロ
ーラ傷付防止が目的で、薄手のモールド材（合成樹脂）
で作られる。シアンＣ，マゼンダＭおよびイエロ−Ｙの
各現像ユニットは、このケ−シング内にあり、各ユニッ
トを感光体ベルト１に対向する開口（現像位置）に置く
ために、同時に回転駆動される。これにより、ケ−シン
グ内壁面と、現像ユニットとの隙間でポンプ作用Ａ’〜
Ａ”’が働き、帯電器４からイオン風を引き込む方向の
気流Ａを生ずる。従来は、開口部の壁１５２が無いの
で、この気流Ａが強かったが、本発明により、開口部に
壁１５２が形成されてその頂点と感光体１表面間の空隙
が極く狭く規制され、これにより気流Ａは、従来よりも
極く弱い。図３に、図２のロ−ラ２の周りのみを更に拡
大して示す。帯電器４の導電体ケ−シング１０２に、絶
縁体両面接着テ−プで、帯電器側遮蔽材１５０が固着さ
れている。この遮蔽材１５０は、導電フィルムである。
中抵抗材であってもよい。また金属薄板，シ−トであっ
てもよい。なお、この遮蔽材１５０を高抵抗化すると、
帯電器４により電荷授与が行われて、最終的には１ｋＶ
以上電位をもつことになる。こうなると、帯電器４の性
能が落ちてしまう。また、この電荷がグリッド１０１な
どに落ちた時にはそのままではノイズになってしまう。
これらを避けるために、帯電器側遮蔽材１５０は導電体
又は中抵抗体とし、グリッド１０１に押し付け接続とし
て同電位とした。さらに、通常はこのような部材は導電
性両面テープなどでケーシング１０２に取り付けるもの
だが、ケ−シング１０２への固定を強固なものとし、か
つ、グリッド／ケ−シング間の絶縁は確保するために、
遮蔽材１５０の帯巾の半分のみ絶縁性両面テープで覆っ
てそれによってケ−シングに固着し、導通部をグリッド
１０１に押あてて、グリッドに対し導通を取っている。

【００３０】この帯電器側遮蔽材１５０が、帯電器４か
ら露光空間（５Ｄ通過空間）へのイオン風の漏れを抑制
する。

【００３１】リボルバ現像器６に現像器側遮蔽材として
設けた壁１５２は、前述の気流Ａを抑制するのに加え
て、イオン風の降りかかりを電気的に遮蔽する。すなわ
ち、現像器側遮蔽材として設けた壁１５２は、現像器６
の絶縁体ケ−シング１１０の一部であり、イオン風がか
かるとチャージアップするが、それにより、イオン風に
電気的な反発力を与える。すなわち帯電器４からの
（−）イオン風に対して、電界障壁を作る。

【００３２】以上に説明したカラ−レ−ザプリンタによ
る画像形成では、ハイライト白抜けは全く発生しなかっ
たが、リボルバ現像器６を、壁１５２が無い従来のもの
としかつ帯電器４からフィルム１５０を取り外した画像
形成では、ハイライト白抜け相当の画質劣化が発生し易
かった。

【００３３】−第２実施例− 図４に、本発明の第２実施例の、上述の第１実施例と異
なる部分のみを示す。この第２実施例では、帯電器４の
グリッド１０１と帯電器側遮蔽材１５０とが一体に形成
されている。遮蔽材１５０は、精密プレスによるグリッ
ド１０１の形成後に、Ｌ曲げして作られる。このＬ曲げ
を可とするための、遮蔽材１５０の３辺の切り出し（刻
み）は、グリッド形成時の精密プレスによって同時に行
なわれている。このように帯電器側遮蔽材１５０をグリ
ッド１０１と一体に製造すれば、組付け問題なくなる
し、露光空間へのイオン風遮断効果も上がる。気流Ａに
よって帯電器４に吸気圧が加わったとき、遮蔽材１５０
はグリッド１０１よりも感光体１に向けて突出している
ので、遮蔽材１５０／感光体間空隙は狭い。この空隙よ
りも遮蔽材１５０の尾端側ガイド１５０ｇとケ−シング
１０２の間の空隙が広いので、気流Ａによって帯電器４
に吸気圧が加わったとき、帯電器４から引き出されるイ
オン風は、図４の（ａ）に実線矢印で示すように、遮蔽
材１５０の尾端側ガイド１５０ｇとケ−シング１０２の
間の空隙を通って帯電器４のケ−シング１０２の側方に
出るので、レ−ザ５Ｄの露光域に作用しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を一態様で実施したカラ−レ−ザプリ
ンタの機構概要を示す横断面図である。

【図２】 図１に示す帯電器４周りの要素の拡大横断面
図である。

【図３】 図２に示すロ−ラ２周りの要素の拡大横断面
図である。

【図４】 （ａ）は本発明の第２実施例の主要部の横断
面図、（ｂ）は（ａ）に示すグリッド１０１の拡大斜視
図である。

【符号の説明】

Ａ：感光体１の回転方向 Ｂ：中間転写ベルト
１０の回転方向 １：感光体 ２，３：ロ−ラ ４：帯電器 ５：レ−ザ書き込み
ユニット ５Ｄ：レ−ザ光 ６：多色現像器 ７：黒現像ユニット ８：フレ−ム １０：中間転写ベルト １１，１２：ローラ １３：バイアスロ−ラ １４：転写ローラ １５：回収容器 １５Ａ：クリーニン
グブレード １６：クリーニング装置 １６Ａ：クリーニン
グブレード １６Ｂ：オーガ １６Ｃ：接離用アー
ム １７：給紙装置 １８：給紙ローラ １９：搬送ローラ対 ２０：レジストロー
ラ対 ３０：搬送ガイド ５０：定着装置 ５１：排紙ローラ対 ５２：排紙スタック ９０，９１：ニップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体を帯電器で荷電し、荷電面を露光し
   て静電潜像を形成し、これを現像器で現像する画像形成
   装置において、 静電潜像を形成するための光が前記感光体に投射される
   露光空間に、前記現像器側の比較的に急速な気圧変動が
   波及するのを低減する構造を有することを特徴とする静
   電潜像を現像する画像形成装置。
2. 【請求項２】感光体を帯電器で荷電し、荷電面を露光し
   て静電潜像を形成し、これを現像器で現像する画像形成
   装置において、 静電潜像を形成するための光が前記感光体に投射される
   露光空間と前記現像器との間にあって、前記現像器側の
   比較的に急速な気圧変動が露光空間に波及するのを低減
   する現像器側遮蔽材、を備えることを特徴とする静電潜
   像を現像する画像形成装置。
3. 【請求項３】現像器は、現像用開口がある略筒状のケ−
   シング内に複数個の現像ユニットが、筒中心を中心に回
   動可に装備されたリボルバ型現像器であり、前記現像器
   側遮蔽材は、該筒状のケ−シングの現像用開口の露光空
   間側縁から外周面より外に立った壁である、請求項２記
   載の静電潜像を現像する画像形成装置。
4. 【請求項４】帯電器は、露光空間側の比較的に急速な気
   圧変動が帯電器の放電空間に波及するのを低減する帯電
   器側遮蔽材を有する、請求項１，請求項２又は請求項３
   記載の静電潜像を現像する画像形成装置。