JP2751855B2 - 帯電装置 - Google Patents

帯電装置

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JP2751855B2
JP2751855B2 JP3736095A JP3736095A JP2751855B2 JP 2751855 B2 JP2751855 B2 JP 2751855B2 JP 3736095 A JP3736095 A JP 3736095A JP 3736095 A JP3736095 A JP 3736095A JP 2751855 B2 JP2751855 B2 JP 2751855B2
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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスを用
いたプリンタあるいはファクシミリ、複写機等の画像形
成装置に関し、特にクリーナレスのEPプロセスに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のブラシ帯電装置として
は、第1の先行技術としてあげる、本出願と同一出願人
の出願に係る特願平6−48204号明細書に記載され
ているようにブラシ帯電装置に印加する電圧をON/O
FFすることによってブラシに付着する汚れを除去する
方法が提示されている。
【0003】第2の先行技術としてあげる特開平1−1
24877号公報にはブラシ帯電器を2つ以上有する帯
電装置が提案されている。即ちこの第2の先行技術は、
導電ブラシを二つ以上の部分から成るように分割して構
成し、使用時に汚染が激しく、頻繁な交換を必要とする
最も前方の分割ブラシのみを、後方の部分から独立して
交換することを可能としたものである。
【0004】第3の先行技術として特開昭60−151
664号公報に記載された技術をあげることができる。
【0005】この特開昭60−151664号公報に開
示された第3の先行技術は、ローラ表面に導電性を有す
る多数の接触子を設けてなる帯電ローラを回転させなが
ら被帯電体表面に接触させ、かつこの帯電ローラに電圧
を印加して上記被帯電体を帯電させるブラシ帯電装置に
おいて、回転方向と周速度の異なる2以上の帯電ローラ
を、その接触子を互いに接触させて配設することによ
り、被帯電体と各帯電ローラの接触子との接触圧の軽減
を図ると共に、回転方向と周速度の異なる帯電ローラを
互いに干渉させて上記接触子のへたりを防止し、帯電む
らが起こらないようにしたものである。
【0006】第4の先行技術として特開昭63−249
867号公報に記載された技術をあげることができる。
【0007】この特開昭63−249867号公報に開
示された技術は、感光体を媒体として被写体の写像を被
転写手段に転写する電子写真装置であって、前記感光体
を帯電させる主帯電手段と、導電性ブラシから成る補助
帯電手段とを備え、トナーを転写した後の感光体の表面
部分は、補助帯電手段によって、露光により低電位とな
っている部分と露光されずに高電位となっている部分と
の電位差が約100V程度となるまで帯電され、除電を
行わないことを特徴としたものである。
【0008】さらに、第5の先行技術としてあげられる
特開昭64−50089号公報には未転写トナーを回収
するクリーニング装置を省略したいわゆるクリーナレス
プロセスにおいて、トナーと逆の極性を印加するいわゆ
るメモリ除去部材が提案されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た第3及び第4の先行技術に開示されているブラシ帯電
装置では、ブラシの繊維に感光体の削れ粉あるいは紙粉
などの汚れが蓄積され、帯電能力が低下するという課題
があった。その結果、ランニングを行なうと画像担持体
の帯電電位が低下し、汚れ、かぶり等が発生し、著しく
画像品質が悪化するという問題が発生した。なお感光体
に負極性のバイアスを印加することによって、帯電ブラ
シを接地電位にするクリーニング方式として、特開平7
−306571号公報に開示された技術が提案されてい
る。
【0010】前記第2の先行技術に開示された構造では
前記第3及び第4の先行技術に内在する前記課題は若干
解決されるとしても、分解されたブラシを交換する頻度
が高くなるという欠点が新たに発生した。
【0011】また、前記第1の先行技術に示されたブラ
シ帯電装置に印加する電圧をON/OFFする事によっ
て、汚れを除去することはできるが、そのために印字間
隔を長くして、ブラシに付着した汚れを除去するための
時間をとる必要があり、印字装置の処理速度の低下を招
く結果となった。
【0012】さらに、前記第5の先行技術に開示され
た、未転写トナーを回収するクリーニング装置を省略し
たいわゆるクリーナレスプロセスにおいては、トナーと
逆の極性を印加するいわゆるメモリ除去ブラシと、感光
体を一様に帯電する帯電ブラシを設けるが、連続印字動
作を行うとメモリ除去ブラシにはトナーが付着し、帯電
ブラシにはトナーと逆に帯電している紙粉などの汚れが
付着してしまいそれぞれ能力が低下するという問題があ
った。
【0013】本発明は従来の上記実情に鑑みてなされた
ものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在
する上記諸欠点を解消することを可能とした新規な帯電
装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る帯電装置は、光導電性を有する画像担
持体にトナー像を形成する電子写真プロセスを用いた画
像形成装置において、導電性繊維を金属板などの導電性
部材に形成した帯電ブラシと、画像担持体上のトナー像
を記録媒体に転写する転写装置と前記帯電ブラシとの間
に位置する除電ブラシとを備えて構成され、前記除電ブ
ラシに対し、前記画像担持体に付与する電荷と同極性の
第1の電圧と、この第1の電圧と逆の極性である第2の
電圧とを印加する手段を有することを特徴としている。
【0015】ブラシ帯電器としては、約1×103 〜1
×107 Ωcmの電気抵抗値を持つアクリル、レーヨン
等の繊維を約1×104 〜5×105 本/平方inch
の密度でブラシ状に形成した帯電ブラシを用い、約30
0〜2kVの定電圧電源にて接触帯電することを特徴と
する。
【0016】 また本発明は、前記帯電ブラシに対し
て、前記画像担持体に付与する電荷と同極性の第1の電
圧と、前記第1の電圧と絶対値で低い値である電圧とを
印加する手段を有することを特徴としている。
【0017】
【実施例】次に、本発明をその好ましい一実施例につい
て図面を参照して具体的に説明する。
【0018】図1は、本発明の一実施例を示す縦断面図
である。
【0019】図1を参照するに、感光体1は図中反時計
方向に回転し、帯電ブラシ2にて一様に約マイナス85
0Vに帯電され、レーザ光3にて出力画像に対応する静
電潜像が形成される。現像ユニット4によって現像され
たマイナスに帯電したトナー5は感光体1に同期して搬
送される記録用紙6に転写ローラ8に印加されるプラス
の電界によって転写される。転写ローラ8によって転写
されずに残った残留トナーは除電ブラシ7によって均一
に分散される。
【0020】図2は図1の帯電ブラシ2の詳細図であ
る。帯電ブラシ2はアクリル、レーヨン、ナイロン、ポ
リエステル、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の導
電性繊維からなり、長さHが約3.5mm、太さが約6
デニール、抵抗が約1×103Ωcm〜1×107 Ωc
mを有する繊維11と、導電性を有するSUS303等
の金属板12で構成され、繊維11は約1×105 本/
inch2 の密度で金属板12に保持され、ブラシとし
ての幅Wが約5mmである。繊維11は根元が基布1A
に織り込まれており、基布1Aは導電性両面テ−プ1B
で金属板12に固定されている。除電ブラシ7の構成も
帯電ブラシ2と同じである。
【0021】即ち、本発明においては、図2に示すよう
に、アクリル、レーヨン等の繊維を1×104 〜5×1
5 本/平方inchの密度でブラシ上に形成した固定
帯電ブラシを用い、300〜2kVの定電圧電源にて帯
電している。
【0022】 前記感光体1に対して繊維11が約0.
5〜1mmくい込むように帯電ブラシ2の位置を設定
し、感光体1に対して電圧を印加した。帯電ブラシ2に
A4サイズの幅の感光体1に対しプロセススピード約3
3mm/secにおいて約−1300Vの定電圧を印加
したところ約700Vの帯電電位を安定して得ることが
できた。
【0023】図3は図1の画像形成装置を駆動する駆動
回路を示す回路図、図4はその動作を示すタイミングチ
ャート、図5は図4のタイミングチャート上の各記号の
定義と時間を示す表である。
【0024】 図3において、駆動回路、感光体1の素
管にバイアス電位約マイナス150Vを供給する電源2
1と、帯電ブラシ2に負電位を与える電源23と、帯電
ブラシ2に共通端子を供給するライン22を接続するス
イッチ24と、除電ブラシ7に正電位を与える電源31
と、負電位を与えるために電源23と接続するスイッチ
32と、現像ユニット4のトナー担持体41に負電位を
与える電源25と、トナー担持体41に接続するスイッ
チ27と、転写ローラ8に電流・電圧を供給する電流・
電圧供給回路28と、記録媒体である記録用紙6を検出
する紙端センサ18と、感光体1を回転させるメインモ
ータ30と、全体を制御する制御回路40とを含む。感
光体1の素管にバイアス電位(マイナス)を供給するこ
とによって、プロセスの開始時にトナー担持体41を0
Vすなわち接地電位に保つことで、トナー担持体41上
のトナーが感光体1に現像されることがなくなり、不要
な汚れの発生を防止することができる
【0025】 図5の各時間T0〜T11は、制御回路
40の出力によって規定されたものである。
【0026】帯電ブラシ2は、スイッチ24が“ON”
の場合に、電源23に接続され、電源23から約−13
00Vの直流電圧が帯電電圧として印加される。スイッ
チ24が“OFF”の場合にはライン22に接続され、
接地電位となる。トナー担持体41はスイッチ27が
“ON”の時に電源25に接続され、約−430Vの直
流電圧が印加される。
【0027】 最初、メインモータ30を駆動する前
に、制御回路40はT0時間(1000msec)スイ
ッチ24を“ON”にし、帯電ブラシ2によって感光体
1のブラシ接触部分を負の電位(約−850V)に
させる。T0は感光膜のバイアス電圧が立ち上がる時間
である。
【0028】制御回路40はメインモータ30を“O
N”にすると同時に、ブラシ帯電器2の繊維11から感
光体削れ粉を除去するための切り替えを制御する。すな
わち、スイッチ24が制御回路40の出力によりT10
(91msec)時間に“OFF”に切り替えられる。
T10時間の間は帯電ブラシ2の繊維と感光体の表面の
電界の方向が逆向きになるために、繊維11に付着して
いたプラスの電荷を持つ汚れが除去される。
【0029】 トナー担持体41はスイッチ27により
メインモータ30の駆動後T1時間の後に電源25に接
続され、約−430Vの現電圧が印加される。記録用
紙6が紙端センサ18を通過すると、レーザによる潜像
の形成が開始する。
【0030】制御回路40は、トナーによって現像され
た画像が転写ローラ8の部分に達するタイミングに合わ
せて記録用紙6を搬送し、転写ローラ8に画像を転写す
るため電圧を発生するように電流電圧発生回路28に信
号を送る。
【0031】制御回路40は、感光体1上に残留してい
る未転写トナーが除電ブラシ7に達するのに合わせてス
イッチ32を“ON”にし、除電ブラシ7を電源31に
接続する。除電ブラシ7には約+500Vが印加され、
残留トナーは除電ブラシ7に引きつられ、均一化され
る。感光体1上の残留トナーによって次の画像形成に影
響を及ぼすのを防ぐためには、スイッチ32を“ON”
する時間T11は1ページの画像の長さとページとペー
ジの間隔の差に相当する時間でよい。
【0032】 本発明では、1分間当たりA4サイズの
用紙6枚/分の印字速度を持つプリンタにおいて、プロ
セススピードは約33.07mm/秒である。1ページ
の画像形成の時間は約8.83秒、ページの間隔は約
1.17秒なので、時間T11は約7.66秒となる。
時間T11以外の時間ではスイッチ32を“OFF”に
し、除電ブラシ7には電源23の電圧約−1300Vを
印加する。“OFF”の間に除電ブラシ7に付着した未
転写トナーは、感光体1に引きつけられる。除電ブラシ
7が1ページ毎に清掃されるために、未転写トナーの蓄
積が少なくなり、6000ページの寿命試験後でも網点
のゴーストが像も発生しなかった。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば除
電ブラシに負電位と正電位を交互に印加すると共に、感
光体の素管に負電位を供給することによって、クリーナ
レスプロセスにおいて、残留トナーによるメモリ(残
像)の発生を防ぎ、かつ、帯電ブラシに正極性に帯電し
た紙粉などの付着物が堆積することを防止する効果が得
られる。また、帯電ブラシと除電ブラシに供給する負電
圧電源を共通にすることにより、部品点数を削減するこ
とが可能となる。
【0034】従って本発明によれば、未転写トナー回収
容器のいらない小型の印字装置を実現することができ、
ランニング印字時でも汚れ等の発生のない安定した画像
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す縦断面図である。
【図2】図1に示した帯電ブラシの詳細を示す斜視図で
ある。
【図3】図2に示した帯電ブラシの動作を説明すると共
に図1の画像形成装置を駆動する駆動回路の詳細図であ
る。
【図4】図3の動作を示すタイミングチャートである。
【図5】図4のタイミングチャート上の各記号の定義と
時間を示す表である。
【符号の説明】
1…感光体 2…帯電ブラシ 3…レーザ光 4…現像ユニット 5…トナー 6…記録用紙 7…除電ブラシ 8…転写ローラ 9…定着器 21、23、25…電源 28…電流・電圧発生回路 30…メモリモータ 40…制御回路 41…トナー担持体 42…現像ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/02 G03G 15/06 G03G 21/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光導電性を有する画像担持体にトナー像
    を形成する電子写真プロセスを用いた画像形成装置にお
    いて、導電性繊維を金属板などの導電性部材に形成した
    帯電ブラシと、画像担持体上のトナー像を記録媒体に転
    写する転写装置と前記帯電ブラシとの間に位置する除電
    ブラシとを有しており、前記除電ブラシに対し前記画像
    担持体に付与する電荷と同極性の第1の電圧と、該第1
    の電圧と逆の極性である第2の電圧とを印加する手段を
    有し、前記帯電ブラシに対し前記第1の電圧と該第1の
    電圧よりも絶対値で低い値である第3の電圧とを印加す
    る手段を有する帯電装置において、前記画像担持体の素
    管に前記第1の電圧と同極性のの電圧を印加する手
    段を有することを特徴とした帯電装置。
  2. 【請求項2】 前記帯電ブラシに印加する第1の電圧と
    前記除電ブラシに印加する第1の電圧を発生する電源を
    共通にして使用することを更に特徴とする請求項1に記
    載の帯電装置。
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