JP2008040173A

JP2008040173A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2008040173A
Application number: JP2006215026A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Sasai; 隆博笹井
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2008-02-21

Abstract

【課題】本発明は、メモリ除去ブラシの内部が残留トナー等により詰まることなく除去機能を維持することができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】帯電ブラシ２３に所定の帯電電圧を印加するとともにメモリ除去ブラシ２７に対して帯電電圧と同極性で所定の直流電圧に交流電圧を重畳した分散電圧を印加するようにしているので、所定の直流電圧を印加してメモリ除去ブラシ２７に対してメモリ除去機能を持たせるとともに交流電圧を重畳してメモリ除去ブラシ２７の内部に入り込んだ残留トナー等に電界振幅を与えて外部に放出可能にすることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置としては、像担持体として例えば感光体ドラムを用いて、その表面を帯電して露光することで静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させて可視像化し用紙に転写するといった画像形成を行うものが知られている。

こうした画像形成装置では、転写後に感光体ドラムに残留するトナーを静電的に吸引してメモリ除去することが行われている。こうしたメモリ除去を行うことで、残留トナーが分散されて現像器での回収やクリーニングを容易に行うことができる。

また、特許文献１では、中間転写ローラの残留トナーを回収するクリーニング部材に、トナーと逆極性の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアス電圧を印加してクリーニング性能を向上させる点が記載されている。特許文献２では、像担持体から掻き取った残留トナーの中から非磁性トナーを分離するために、非磁性トナーの帯電特性と逆極性の直流バイアスを重畳した交流バイアスを印加される導電性バイアスロールを設けた点が記載されている。特許文献３では、像担持体に付着している残留トナーを除去するクリーニングローラの回転速度を像担持体の回転速度の１．０倍乃至１．１倍に設定する点が記載されている。
特開平９−６２１１１号公報特開平８−２４８７３２号公報特開２００２−２０２７０２号公報

上述した先行文献では、感光体ドラムの表面に付着した残留トナーを除去するために、様々な対策を用いているが、メモリ除去を行うために、例えば、除去ブラシを用いている場合、感光体ドラムの表面に除去ブラシが接触して残留トナーが除去ブラシに転移するようになるが、除去ブラシに残留トナーが滞留していくと、次第に除去ブラシの内部に残留トナーが入り込んでいく。また、残留トナーの他にも紙粉等の異物が同様に除去ブラシの内部に入り込んでいくようになり、その結果除去ブラシが十分な除去機能を発揮できなくなる欠点があった。

そこで、本発明は、メモリ除去ブラシの内部が残留トナー等により詰まることなく除去機能を維持することができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体の表面に接触してその表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を用紙に転写させる転写手段と、前記像担持体の表面にメモリ除去ブラシを接触させてその表面の残留トナーを分散させる分散手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記制御手段は、前記帯電手段に対して所定の帯電電圧を印加する帯電電圧制御手段と、前記分散手段に対して前記帯電電圧と同極性で所定の直流電圧に交流電圧を重畳した分散電圧を印加する分散電圧制御手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記分散電圧の値は、前記帯電電圧の値以下に設定されていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、分散手段に対して帯電電圧と同極性で所定の直流電圧に交流電圧を重畳した分散電圧を印加するようにしているので、所定の直流電圧を印加して分散手段のメモリ除去ブラシに対してメモリ除去機能を持たせるとともに交流電圧を重畳してメモリ除去ブラシの内部に入り込んだ残留トナー等に電界振幅を与えて外部に放出可能にすることができる。

そして、分散電圧の値を帯電電圧の値以下に設定することで、分散電圧として帯電電圧と同極性の電圧を印加する場合に分散電圧による二重帯電を避けることができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態である画像形成装置の全体構成図である。画像形成装置の上部には原稿を搬送して原稿を読み取る原稿読取部１が配置され、その下部に画像を記録する記録部２、画像を記録する用紙を搬送する用紙搬送部３及び給紙部４が配されている。

原稿読取部１は、原稿搬送装置（ＡＤＦ）を内部に備えたカバー部１０と、スキャナ１１を備えた読取本体部１２からなる。読取本体部１２の上面には、搬送される原稿を読み取る部分にプラテンガラス１３が配置され、原稿や本等を載置して読み取る部分に透明なガラス材からなる載置ベッド１４が配置されている。搬送原稿を読み取る場合にはスキャナ１１をプラテンガラス１３に対向する位置に静止させて読取動作を行い、載置ベッド１４に載置された原稿等を読み取る場合にはスキャナ１１で原稿等の読取面に対して走査して読取動作を行うようにする。

カバー部１０の載置ベッド１４に対向する面には原稿押え１５が取り付けられており、また、その上部には複数枚の原稿を載置しておく原稿トレイ１６が設けられている。原稿トレイ１６に載置された原稿は、ピックアップローラ１７及びセパレートローラ１８によりＡＤＦ内に搬入されてフィードローラ１９によりプラテンガラス１３に対向する読取位置に搬送されてスキャン１１により読み取られ排出ローラ２０により原稿排出トレイ２１に排出される。

記録部２では、用紙搬送部３により搬送された用紙に記録するために、現像器２２、帯電ブラシ２３、感光体ドラム２４、転写ローラ２５、ＬＥＤ露光ヘッド２６、メモリ除去ブラシ（ＥＲＳブラシ）２７及び定着ローラ２８が備えられている。まず、感光体ドラム２４の表面を帯電ブラシ２３により一様に帯電させ、帯電された感光体ドラム２４の表面にＬＥＤ露光ヘッド２６で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像を形成する。次に、現像器２２内のトナーを供給ローラ及び現像ローラによって感光体ドラム２４に形成された静電潜像に転移させて可視像化し、転写ローラ２５により感光体ドラム２４表面に形成されたトナー像を用紙に転写する。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２８によって加熱・プレスして用紙に定着される。

こうして、感光体への帯電、露光、現像、用紙への転写及び定着といった一連のプロセスが行われて、用紙に画像形成がなされる。転写後に感光体ドラム２４の表面に残留したトナーは、ＥＲＳブラシ２７により付着力が弱められ、感光体ドラム１０の表面上に分散させられる。そして、残留トナーは、現像器２２の現像ローラに回収される。

給紙部４には、給紙カセット５に複数枚の用紙が積載してセットされており、給紙ローラ２９により一枚ずつ用紙搬送部３に給紙される。給紙された用紙は、フィードローラ３０により搬送されてフィードローラ３１及び３２に挟持される。そして、フィードローラ３１により記録部２に用紙が搬送されて画像形成され、画像形成処理された用紙は定着ローラ２８及びフィードローラ３３の間に挟持されて定着処理を行った後排紙ローラ３４により排紙トレイ３５に搬出される。

図２は、画像形成装置の全体ブロック図を示している。本実施形態では、ファクシミリ機能及び複写機能を備えており、具体的には、制御手段であるＭＰＵ１００、ネットワークとの交信制御を行うＮＣＵ１０１、ファクシミリ交信制御を行うＭＯＤＥＭ１０２、プログラム等を記憶するＲＯＭ１０３、データ等を記憶するＲＡＭ１０４、受信したり読み取った画像情報を記憶する画像メモリ１０５、画像情報を符号化又は復号化するＣＯＤＥＣ１０６、操作者からの入力情報や警告等の報知情報を送受信する操作部１０７、画像情報を読み取るスキャナ１０８、外部のコンピュータ等からのプリント指令を受信するプリンタインタフェース１０９を備えている。これらの各機能ブロックは、互いにデータバス及びアドレスバスにより接続されており、ＭＰＵ１００により全体制御されるようになっている。そして、ファクシミリで受信した情報、スキャナで読み取った情報及びプリント指令とともに受信した情報は、記録部コントローラ１１０に送信されて用紙に画像形成されるようになる。

図３は、記録部２における回路構成を示す概略図である。上述したように感光体ドラム２４の周囲には、その回転方向に沿って帯電ブラシ２３、ＬＥＤ露光ヘッド２６、現像器２２、転写ローラ２５及びＥＲＳブラシ２７が順に配列されている。

帯電ブラシ２３には、帯電電圧印加回路５０が接続されており、負の帯電電圧ＨＶＣが印加される。記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて帯電電圧印加回路５０が帯電電圧ＨＶＣを帯電ブラシ２３に印加すると感光体ドラム２４の表面は一様に帯電された状態となる。帯電ブラシ２３の下流側には、表面電位センサ３６が配置されており、感光体ドラム２４の表面電位を検知するようになっている。

ＬＥＤ露光ヘッド２６には、記録部コントローラ１１０から画像情報に基づく記録信号が送信され、記録信号に基づいてＬＥＤアレイをオンオフ制御して感光体ドラム２４の表面を選択照射し、感光体ドラム２４の一様に帯電された表面を露光して画像情報に対応した静電潜像を形成する。

現像器２２内の供給ローラ３７、現像ローラ３８及びブレード３９には現像電圧印加回路５１が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて現像電圧印加回路５１がそれぞれに電圧を印加する。供給ローラ３７には所定の供給電圧が印加されて、現像器２２内のトナーを負に帯電させながら現像ローラ３８に供給する。現像ローラ３８には所定の現像電圧ＨＶＢが印加され、感光体ドラム２４の表面に接触しながら露光部分との電位差を利用してトナーを転移する。また、ブレード３９には所定のバイアス電圧が印加され、現像ローラ３８の表面に対して弾性力によって圧接し現像ローラ３８の表面に付着したトナー層の層厚を均一にする。

転写ローラ２５には、電流検出回路５２を介して転写電圧印加回路５３が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて転写電圧印加回路５３が転写電圧ＨＶＴを転写ローラ２５に印加し、感光体ドラム２４の表面に形成されたトナー像を電界吸引力により用紙に転写する。電流検出回路５２は、転写ローラ２５と感光体ドラム２３との間で流れる電流値を検知し、検知された電流値に基づいて記録部コントローラ１１０が印加する転写電圧を調整する。

定着ローラ２８にはヒータ駆動回路５４が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいてヒータ駆動回路５４が動作して定着ローラ２８内のヒータランプを発熱させる。定着ローラ２８の表面温度を検知するためにサーミスタ５５が表面に接触して配置されており、サーミスタ５５の検知信号に基づいて記録部コントローラ１１０はヒータ駆動回路５４を制御し、定着ローラ２８の表面温度を所定温度に維持するようにする。

ＥＲＳブラシ２７には分散電圧印加回路５６が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて分散電圧印加回路５６が負の分散電圧ＨＶＣＬをＥＲＳブラシ２７に印加し、感光体ドラム２４表面の残留トナーを効率よく分散させるようにする。

記録部コントローラ１１０は、主モータ４０に対して制御信号を送信して駆動制御を行う。主モータ４０は、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて、記録部２の感光体ドラム２４等の回転体、用紙搬送部３の各フィードローラ及び給紙部４の給紙ローラ２９を回転制御して、用紙を搬送しながら一連の画像形成処理を行う。給紙動作に際しては、クラッチ４１をオンオフ制御して給紙ローラ２９を回転制御して給紙し、用紙検知センサ４２からの検知信号に基づき搬送制御を行う。

図４は、記録動作中に印加される分散電圧ＨＶＣＬ及び帯電電圧ＨＶＣに関する推移を示すグラフである。この例では、帯電電圧ＨＶＣとして所定の帯電電圧−６００Ｖが印加されて感光体ドラム２４の表面を帯電していく。そして、分散電圧ＨＶＣＬとして、直流電圧ＤＣ（−３００Ｖ）に交流電圧ＡＣ（±３００Ｖ）を重畳した電圧を印加するように分散電圧制御を行う。

このように分散電圧制御を行うことで、直流電圧ＤＣの印加により感光体ドラム２４の表面に付着した残留トナー（負に帯電）の付着力を弱めて感光体ドラム２４の表面に分散させたり、ＥＲＳブラシ２７に回収したりすることができ、交流電圧ＡＣを印加することで、分散電圧が０Ｖから−６００Ｖまで変動し、ＥＲＳブラシ２７内に入り込んでいる残留トナーや紙粉が電界振幅を受けてＥＲＳブラシ２７から引き出されたり、感光体ドラム２４に放出されたりする作用が働くようになる。

このように、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を分散電圧として印加することで、残留トナーの分散作用と同時に放出作用を行うことができる。したがって、ＥＲＳブラシ２７のメモリ除去機能を低下させることなく維持していくことが可能となる。

また、分散電圧値を帯電電圧値（−６００Ｖ）以下に設定しているので、帯電電圧値を超えた電圧値を印加することによる二重帯電を防止し、帯電ブラシによる感光体ドラム２４の表面の帯電に対して悪影響を及ぼすことがなくなる。

本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置の全体ブロック図を示している。記録部における回路構成を示す概略図である。分散電圧及び帯電電圧の推移を示すグラフである。

符号の説明

１画像形成装置
２記録部
３用紙搬送部
４給紙部
５給紙カセット
23 帯電ブラシ
27 ＥＲＳブラシ

Claims

像担持体と、前記像担持体の表面に接触してその表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を用紙に転写させる転写手段と、前記像担持体の表面にメモリ除去ブラシを接触させてその表面の残留トナーを分散させる分散手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記制御手段は、前記帯電手段に対して所定の帯電電圧を印加する帯電電圧制御手段と、前記分散手段に対して前記帯電電圧と同極性で所定の直流電圧に交流電圧を重畳した分散電圧を印加する分散電圧制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
前記分散電圧の値は、前記帯電電圧の値以下に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。