JP2630785B2 - 静電記録装置の画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複写器あるいは静電プリンタ等として使用さ
れる静電記録装置の画像形成方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に複写器あるいは静電プリンタ等として使用され
る静電記録装置においては、感光体表面に形成された静
電潜像を現像したトナー顕像を記録紙に転写した後に感
光体に残留するトナーをクリーニング手段により除去し
て新たな潜像形成を行う。このクリーニング手段として
は具体的には、弾性体のクリーニングブレード等にて感
光体表面に付着している廃トナーを掻き落とす構成が一
般的である。

しかし、上述のクリーニングブレードにその背面、つ
まり感光体の移動方向の下流側に廃トナーが堆積し易
く、これが記録紙上に形成される画像に悪影響を与える
という問題がある。

まず第３図の側断面図を参照して一般的な静電記録装
置の内部構成について説明する。

図中１は装置本体であり、筐体状に構成されている。
この本体１の中央部には感光体ドラム２が回転自在に装
着されている。

本体１内の感光体ドラム２の頂部に接した部分には、
感光体ドラム２に均一帯電を行って静電潜像を形成する
ための帯電コロトロン３、ダイオードアレイ４及び短焦
点レンズアレイ５が配置されている。

短焦点レンズアレイ５の位置より感光体ドラム２の回
転方向下流側には、感光体ドラム２表面に形成されてい
る潜像をトナー現像して顕像化する現像装置６が配置さ
れている。

現像装置６の下流側の位置には、感光体ドラム２表面
に形成されているトナー顕像を記録紙７に転写するため
の転写用コロトロン８及び感光体ドラム２に静電的に付
着した記録紙７を分離するための分離用コロトロン９が
配置されいる。

本体１の右側部には、記録紙７が内装された給紙カセ
ット10が着脱自在に装着されており、この給紙カセット
10の下流側の上部には給紙カセット10内の記録紙７を１
枚ずつ給紙するための給紙ローラ11が設けられている。

またこの給紙ローラ11の下流側には記録紙７の給紙タ
イミングを調整するためのレジスタローラ12が設けられ
ている。

分離用コロトロン９の下流側には未定着のトナー顕像
が転写されている記録紙７を搬送するための搬送ベルト
13が備えられ、その下流側には記録紙７上に転写されて
いる未定着トナーを加圧・加熱して定着するためのヒー
トローラ14,加圧ローラ15が内装された定着装置16が設
けられている。

搬送ベルト13の上方には、記録紙７に転写されずに感
光体ドラム２の表面に残留しているトナーを掻き落とし
て除去するためのクリーニングブレード17を有するクリ
ーニング装置18が設けられており、更に感光体ドラム２
の回転方向に沿って下流側には感光体ドラム２表面に残
留している電荷を消去するためのイレースランプ19が設
けられている。

第４図は第３図に示した装置の感光体ドラム２周辺の
各部材の配置位置の関係の一例を示す模式図であり、直
径90mmの感光体ドラム２の外周面上での距離にてそれぞ
れを表されている。

即ち、ダイオードアレイ４と現像装置６との間の距離
は感光体ドラム２の外周上で62mm、現像装置６と記録
紙７が感光体ドラム２に接触する位置との間の距離は
同51mm、記録紙７の感光体ドラム２への接触位置と転写
用コロトロン８との間の距離は12mm、転写用コロトロ
ン８と分離用コロトロン９との間の距離は18mm、分離
用コロトロン９とクリーニングブレード17との間の距離
は66mm、クリーニングブレード17とイレースランプ19
との間の距離は36mm、イレースランプ19と帯電コロト
ロン３との間の距離は18mm、帯電コロトロン３とダイ
オードアレイ４との間の距離は20mmである。

第５図（ａ）〜（ｃ）は上述の如き構成及び部材配置
の静電記録装置の動作を説明するための模式図である。

なお、第５図において、感光体ドラム２は矢符方向
（図上で時計方向回り）に回転している。

まず、第５図（ａ）に示す如く、感光体ドラム２は帯
電コロトロン３により均一に＋帯電された後、ダイオー
ドアレイ４及び短焦点レンズアレイ５により目的とする
画像に対応した露光が行なわれ、最終的に記録紙７上で
黒く表現されるべき部分の電位が除去される。この電位
が除去された部分に現像装置６により＋帯電されたトナ
ーが付着されてトナー顕像が形成され、転写用コロトロ
ン８により記録紙７に転写される。

なお、図中は帯電コロトロン３による帯電電位を、
○はそれがダイオードアレイ４及び短焦点レンズアレイ
５により露光された後の状態を、OVはトナーが記録紙７
に転写された後の状態をそれぞれ示している。

そして、第５図（ａ）の領域Ａの位置から感光体ドラ
ム２表面のトナー顕像が記録紙７に転写され始めるとす
ると、記録紙７が分離用コロトロン９により感光体ドラ
ム２から分離される際に、第５図（ｂ）に示す如く、エ
ッジ現象により局部的な高電位が発生する。

この領域Ａはやがて感光体ドラム２の回転に伴ってク
リーニング装置18のクリーニングブレード17を通過する
が、このクリーニングブレード17の背面、即ち感光体ド
ラム２の回転方向下流側には各図に示す如くクリーニン
グブレード17が感光体ドラム２表面から掻き落とし切れ
なかった廃トナーが堆積している。従って、第５図
（ｃ）に示す如く、感光体ドラム２の領域Ａがクリーニ
ングブレード17を通過すると、このクリーニングブレー
ド17の背面に堆積していた廃トナーが領域Ａの電位に吸
引されて付着する。

このようにして感光体ドラム２表面の領域Ａに付着し
た廃トナーは、感光体ドラム２の軸と平行なライン状に
付着するので、やがてこれが記録紙７に転写されて黒の
ライン状の汚れとして現れてしまう。

第６図は上述の第５図に示した手順をA4版の記録紙７
を使用して実行する場合のより詳細なシーケンスを示す
タイミングチャートである。

なお、この第６図中の各数字及び上部に示されている
DSLPは記録動作の開始指示、即ちプリントリクエストが
発せられた時点からの直径90mmの感光体ドラム２の回転
量をその外周の移動距離（単位はmm）にて表している。
また、第４図の左端部に示している各信号の内、バー
（“~"）が付加されている信号はローレベルが有意な所
謂ローアクティブの信号である。

まずプリントリクエスト信号を受けた時点（第４図の
左端部の０の位置）でメインモータが信号▲▼のロ
ーレベルへの変化により回転を開始して感光体ドラム２
の回転が開始されると共に、信号▲▼が感光体ド
ラム２の回転量57mmの時点でローレベルに転じてクリー
ニングブレード17が感光体ドラム２に押圧される。

そして、感光体ドラム２が68mm回転した時点で信号▲
▼がローレベルに転じて帯電コロトロン３が動作
を開始する、即ち感光体ドラム２の帯電を開始すると共
に、更にこれから感光体ドラム２が10mm（総計78mm）回
転した時点で信号LEDがハイレベルに転じてダイオード
アレイ４が点灯（ダイオードアレイ４を構成するダイオ
ード総てが連続点灯）し、プリ露光のシーケンスが開始
される。

以上のようにして感光体ドラム２の前疲労処理のため
のプリ露光が始まった後、感光体ドラム２が１回転（約
283mm）以上回転した時点、本実施例ではプリ露光シー
ケンス開始後感光体ドラム２が更に約310mm（感光体ド
ラム２の回転開始からでは約388mm）回転した時点で信
号LEDがローレベルに転じてダイオードアレイ４が消燈
されてプリ露光シーケンスが終了する。

プリ露光シーケンスが終了した後、この例では感光体
ドラム２の回転開始時点から468mm回転した時点で再度
プリントリクエストチェック信号PRREQcheckをハイレベ
ルにしてプリントリクエストの信号を調べて確認した
後、プリントシーケンスを開始する。

プリントシーケンスの開始によりまず、信号▲
▼が470mmの時点でローレベルに転じて給紙ローラ11の
回転が開始される。この給紙ローラ11の回転開始後、更
に感光体ドラム２が15mm回転した時点で、感光体ドラム
２表面に目的とする画像の静電潜像を形成するために信
号LEDを選択に制御して露光を開始する。

そして、感光体ドラム２の表面の画像が形成されてい
る先端の部分とが一致するように540mmの時点で給紙ロ
ーラ11を一旦停止させた後、信号▲▼がローレベ
ルに転じて543mmの時点でレジスタローラ12が回転を開
始する。これに引き続いて信号▲▼及び▲
▼が592mm及び608mmの時点で 順次ローレベルに転じ
て転写用コロトロン８及び分離用コロトロン９が動作を
開始する。これにより、感光体ドラム２に形成された静
電潜像がトナー顕像に現像され、この顕像が記録紙７に
転写される。

やがて、感光体ドラム２の回転量が812mmに達すると
エンドシーケンスに入り、855mmで信号▲▼がハ
イレベルに転じてレジスタローラ12が停止され、934mm
及び950mmの時点でそれぞれ転写用コロトロン８及び分
離用コロトロン９の動作が停止される。

なお、図中▲▼Ｃは垂直同期信号であり、こ
れがローレベルの間に静電潜像の形成が行なわれる。ま
た▲▼は現像バイアスであり、▲▼は
トナー補給クラッチの制御信号、JAM1は給紙ジャムセン
サ、JAM3は定着ジャムセンサの制御信号。更に、▲
▼はトータルペーパーカウンタの動作時の出力信号、
PRREQcheckはプリントリクエストチェック信号、STREQc
heckはステータスリクエストチェック信号である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のように、静電記録装置では、記録紙７が感光体
ドラム２から分離される際のエッジ効果により感光体ド
ラム２の表面に高電位領域が発生し、これがクリーニン
グブレード17背面に堆積している廃トナーを吸着して記
録紙７上に黒ラインを形成するという難点がある。

このような難点の解消を図らんとして、たとえば特開
昭55−50290号公報，特開昭57−114166号公報等の発明
が知られている。

特開昭55−50290号公報の発明は、記録紙の感光体か
らの分離時におけるエッジ効果により感光体表面に発生
する高電位を除電コロナの放電量の制御により感光ドラ
ムの表面電位を平滑にして黒ラインの発生を防止せんと
するものであるが、除電コロナの放電量の制御が難し
く、また製造コストの上昇を招来する虞がある。

特開昭57−114166号公報の発明は、転写用コロナ放電
を低電圧且つ低電流放電するようにしているが、良好な
規則結果を得るためのそれぞれの条件設定が困難であ
る。

本発明は上述のような従来の静電記録装置の難点を解
消せんとしてなされたもので、クリーニングブレード背
面に堆積している廃トナーにより記録紙上に形成される
黒ラインを抑制し得る静電記録装置の画像形成方法の提
供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の静電記録装置の画像形成方法では、感光体を
現像に用いられるトナーとは逆極性に一旦帯電させ、こ
の領域がクリーニングブレードを通過し更に露光手段を
通過した後に本来の記録動作を開始させるように動作タ
イミングを調製する。

本発明は、帯電手段にて帯電された感光体表面を露光
手段にて露光して静電潜像を形成し、形成された潜像を
現像手段にて現像トナー顕像を形成し、顕像を転写手段
にて記録紙に転写し、顕像転写後の感光体表面に残留す
るトナーをクリーニング手段にて除去する画像形成動作
を行う静電記録装置の画像形成方法において、前記露光
手段により前記感光体を前疲労させるための前露光を行
い、現像に用いられるトナーと逆極性に前記感光体を前
記転写手段にて帯電させ、前記露光手段による前露光を
終了し、所定時間経過した後であって、かつ、前記転写
手段により帯電された領域の先端が前記クリーニング手
段の位置を経て更に前記露光手段による露光位置を通過
した後に前記露光手段により静電潜像の形成を開始して
前記画像形成動作を行うことを特徴とする。

本発明の静電記録装置の画像形成方法では、感光体の
本来の記録動作に使用される領域よりはやや先行する領
域が現像に作用されるトナーとは逆極性に帯電され、こ
の領域によりクリーニングブレード17背面に堆積してい
る廃トナーが吸着され、次にクリーニング手段の位置を
通過する際にクリーニングブレードにより除去される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述
する。なお、以下の実施例は本発明の静電記録装置の画
像形成方法を、前述の第３図に示した構成と同一の静電
記録装置に適用する場合の実施例である。

第１図は本発明方法の手順を説明するための模式図で
ある。

まず、第１図（ａ）に示す如く、帯電コロトロン３に
よる帯電とダイオードアレイ４及び短焦点レンズアレイ
５による感光体ドラム２の所謂前疲労処理を行いつつ、
感光体ドラム２を転写用コロトロン８により現像装置６
が現像に使用するトナーと逆極性、即ち−極性に帯電さ
せる。この感光体ドラム２表面の−極性に帯電された部
分の先端を領域Ｂとする。

なお、図中及びは帯電コロトロン３による帯電電
位及び転写用コロトロン８による帯電電位をそれぞれ示
し、○は帯電コロトロン３による帯電電位がダイオード
アレイ４及び短焦点レンズアレイ５により露光された後
の状態を、またOVは感光体ドラム２表面のトナーが記録
紙７に転写された後の状態をそれぞれ示している。

そして感光体ドラム２の回転に伴って、第１図（ｂ）
に示す如く、領域Ｂがクリーニングブレード17のクリー
ニング装置18の位置を通過すると、＋帯電されてクリー
ニングブレード17の背面に堆積している廃トナーがこの
−帯電されている領域Ｂに吸着される。

更に感光体ドラム２の回転に伴って、第１図（ｃ）に
示す如く、領域Ｂがダイオードアレイ４及び短焦点レン
ズアレイ５による露光位置、即ち潜像形成位置を通過し
た後、感光体ドラム２表面の領域Ｂよりやや回転方向下
流側の領域Ｃにおいてダイオードアレイ４及び短焦点レ
ンズアレイ５により目的とする画像の露光を開始して本
来の記録動作を開始する。

やがて、第１図（ｄ）に示す如く、領域Ｃが現像装置
６による現像位置を通過すると、＋帯電されたトナーに
より感光体ドラム２表面の潜像が順次現像される。

そして第１図（ｅ）に示す如く、この領域Ｃが転写用
コロトロン８の位置に達するとレジスタローラ12により
感光体ドラム２の周速に同調して記録紙７が感光体ドラ
ム２と転写用コロトロン８との間に挿入され、感光体ド
ラム２表面に形成されているトナー顕像が記録紙７に転
写される。この際、クリーニングブレード17に堆積して
いた廃トナーをライン状に付着させた感光体ドラム２の
領域Ｂは既に転写用コロトロン８の位置を通過してお
り、その後更に感光体ドラム２が回転するとクリーニン
グ装置18によりクリーニングされるので、以後は黒ライ
ンが記録紙７に形成されることはない。

このように、実際の記録動作、即ちプリントシーケン
スに先立つスタートシーケンスにおいてクリーニングブ
レード17背面に堆積されて廃トナーを除去すれば、記録
紙７の感光体ドラム２からの分離時に感光体ドラム２表
面に急激な電位変化が生じても、その部分に廃トナーが
付着する虞は全くないので、記録紙７に黒ラインが現れ
ることはない。

第２図は上述の第１図に示した手順をA4版の記録紙７
を使用して実行する場合のより詳細なシーケンスを示す
タイミングチャートである。

なお、この第２図中の各数字及び上部に示されている
DSLPは記録動作の開始指示、即ちプリントリクエストが
発せられた時点からの直径90mmの感光体ドラム２の回転
量をその外周の移動距離（単位はmm）にて表している。
また、第２図の左端部に示している各信号の内、バー
（“~"）が付加されている信号はローレベルが有意な所
謂ローアクティブの信号である。

まずプリントリクエスト信号を受けた時点（第２図の
左端部の０の位置）でメインモータが信号▲▼のロ
ーレベルへの転化により回転を開始して感光体ドラム２
の回転が開始されると共に、信号▲▼が感光体ド
ラム２の回転量57mmの時点でローレベルに転じてクリー
ニングブレード17が感光体ドラム２に押圧される。

そして、感光体ドラム２が68mm回転した時点で信号▲
▼がローレベルに転じて帯電コロトロン３が動作
を開始する、即ち感光体ドラム２の＋帯電を開始すると
共に、更にこれから感光体ドラム２が10mm（総計78mm）
回転した時点で信号LEDがハイレベルに転じてダイオー
ドアレイ４が点灯（ダイオードアレイ４を構成するダイ
オード総てが連続点灯）し、プリ露光のシーケンスが開
始される。

以上のようにして感光体ドラム２の前疲労処理のため
のプリ露光が開始されるが、この感光体ドラム２がその
回転開始時点から78mm回転した時点で信号▲▼が
ローレベルに転じて転写用コロトロン８が動作を開始す
る。これにより、第１図（ａ）に示す如く、感光体ドラ
ム２表面の領域Ｂに現像用のトナーとは逆極性の電位が
帯電される。

以上のようにして感光体ドラム２の前疲労処理のため
のプリ露光が始まった後、感光体ドラム２が１回転（約
283mm）以上回転した時点、本実施例ではプリ露光シー
ケンス開始後感光体ドラム２が更に約310mm（感光体ド
ラム２の回転開始からでは約388mm）回転した時点で信
号LEDがローレベルに転じるのでダイオードアレイ４が
消燈されてプリ露光シーケンスが終了する。またこれと
同時に信号▲▼がハイレベルに転じて転写用コロ
トロン８の動作が停止する。即ち、転写用コロトロン８
による感光体ドラム２の現像用トナーとは逆極性の電位
の帯電が停止する。

この後の動作は前述の従来の画像形成方法と同一であ
る。

即ち、プリ露光シーケンスが終了した後、本実施例で
は感光体ドラム２の回転開始時点から468mm回転した時
点で再度プリントリクエストチェック信号PRREQcheckを
ハイレベルにしてプリントリクエストの信号を調べて確
認した後、プリントシーケンスを開始する。

プリントシーケンスの開始によりまず、信号▲
▼が470mmの時点でローレベルに転じて給紙ローラ11の
回転が開始される。この給紙ローラ11の回転開始後、更
に感光体ドラム２が15mm回転した時点で、感光体ドラム
２表面に目的とする画像の静電潜像を形成するために信
号LEDを選択に制御して露光を開始する。

そして、感光体ドラム２の表面の画像が形成されてい
る先端の部分（第１図の領域Ｃ）とが一致するように54
0mmの時点で給紙ローラ11を一旦停止させた後、信号▲
▼がローレベルに転じて543mmの時点でレジスタ
ローラ12が回転を開始する。これに引き続いて信号▲
▼及び▲▼が592mm及び608mmの時点で順次
ローレベルに転じて転写用コロトロン８及び分離用コロ
トロン９が動作を開始する。これにより、感光体ドラム
２に形成された静電潜像がトナー顕像に現像され、この
顕像が記録紙７に転写される。

やがて、感光体ドラム２の回転量が812mmに達すると
エンドシーケンスに入り、855mmで信号▲▼がハ
イレベルに転じてレジスタローラ12が停止され、934mm
及び950mmの時点でそれぞれ転写用コロトロン８及び分
離用コロトロン９の動作が停止される。

なお、図中▲▼は垂直同期信号であり、こ
れがローレベルの間に静電潜像の形成が行なわれる。ま
た▲▼は現像バイアスであり、▲▼は
トナー補給クラッチの制御信号、JAM1は給紙ジャムセン
サ、JAM3は定着ジャムセンサの制御信号。更に、▲
▼はトータルペーパーカウンタの動作時の出力信号、
PRREQcheckはプリントリクエストチェック信号、STREQc
heckはステータスリクエストチェック信号である。

なお、上記実施例は反転現像に適用した場合について
説明してあるが、本発明方法は正規現像に対しても同様
に適用可能である。

更に、上記実施例の転写用コロトロン８（または帯電
コロトロン３）により感光体ドラム２を現像用のトナー
とは逆の電位に帯電させる時間は、クリーニングブレー
ド17に堆積している廃トナーを除去することが可能であ
るならばより短い時間とすることも勿論可能である。

〔発明の効果〕

以上に詳述した如く、静電記録装置により本来の画像
形成動作に先立って感光体にトナーとは逆極性の帯電を
行わせることにより、クリーニング手段の例えばクリー
ニングブレードに堆積する廃トナーにより記録紙に形成
される黒ラインの発生を抑制することが可能になり、記
録紙に形成される画像の品質が向上する。

また、画像形成中に記録紙をトナーと逆極性に帯電さ
せる転写手段を用いて、画像形成前に感光体をトナーと
逆極性に帯電させているので、転写手段の帯電極性を切
り換えることなく画像形成前と画像形成中の両方に転写
手段が兼用できる。

更に、露光手段により感光体を前疲労させるための前
露光を了し、所定時間経過した後にこの露光手段により
静電潜像の形成を開始するので、前疲労処理と静電潜像
の形成とを一つの露光手段にて実現できると共に、前疲
労処理と静電潜像との間に所定時間インターバルにおい
ているので、感光体の状態がより安定すると共に、前露
光の終端が潜像となり、その潜像にトナーが付着し、更
にそのトナーが記録紙に付着することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明方法の手順を示す模式
図、第２図はその詳細なシーケンスを示すタイミングチ
ャート、第３図は本発明方法が適用される静電記録装置
の内部構成を示す模式図、第４図はその感光体ドラム及
びその周囲に配置された各部材の位置関係を示す模式
図、第５図（ａ）〜（ｃ）は従来方法の手順を示す模式
図、第６図はその詳細なシーケンスを示すタイミングチ
ャートである。 ２……感光体ドラム、３……帯電コロトロン、４……ダ
イオードアレイ、５……短焦点レンズアレイ、６……現
像装置、７……記録紙、８……転写用コロトロン、９…
…分離用コロトロン、11……給紙ローラ、12……レジス
タローラ、18……クリーニング装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−242972（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−174779（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−155956（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−46971（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−118285（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−10746（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯電手段にて帯電された感光体表面を露光
   手段にて露光して静電潜像を形成し、形成された潜像を
   現像手段にて現像してトナー顕像を形成し、顕像を転写
   手段にて記録紙に転写し、顕像転写後の感光体表面に残
   留するトナーをクリーニング手段にて除去する画像形成
   動作を行う静電記録装置の画像形成方法において、 前記露光手段により前記感光体を前疲労させるための前
   露光を行い、現像に用いられるトナーと逆極性に前記感
   光体を前記転写手段にて帯電させ、前記露光手段による
   前露光を終了し、所定時間経過した後であって、かつ、
   前記転写手段により帯電された領域の先端が前記クリー
   ニング手段の位置を経て更に前記露光手段による露光位
   置を通過した後に前記露光手段により静電潜像の形成を
   開始して前記画像形成動作を行うことを特徴とする静電
   記録装置の画像形成方法。