JP2868743B2 - 電子写真現像方式を用いた装置の帯電電圧制御方法 - Google Patents

電子写真現像方式を用いた装置の帯電電圧制御方法

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JP2868743B2 JP9063682A JP6368297A JP2868743B2 JP 2868743 B2 JP2868743 B2 JP 2868743B2 JP 9063682 A JP9063682 A JP 9063682A JP 6368297 A JP6368297 A JP 6368297A JP 2868743 B2 JP2868743 B2 JP 2868743B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真現像方式を
用いた装置に関し、特に、感光体の帯電に接触帯電式を
使用した装置においてその帯電手段に付着する逆極性ト
ナーをクリーニングするための帯電電圧制御方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電子写真現像方式は現在では、複写機や
プリンタ、ファクシミリ等で画像を出力するために広く
用いられている。その電子写真現像方式を用いた装置と
して代表的なレーザビームプリンタは、帯電→露光→現
像→転写→定着の一連の電子写真プロセスを経て用紙上
に画像を形成する。このレーザビームプリンタにおける
感光ドラムの帯電には、スコトロン(Scotron) 式=細い
ワイヤに高圧印加し放電を生じさせることで発生した電
荷により感光体の帯電を行う手法が使用されていたが、
その帯電手段へ印加する帯電電圧(約−3KV〜−4K
V)に比べて感光体の表面電位(約−600〜−800
V)が相対的に低く、また高圧放電によるオゾンO3や
窒素酸化物などの有害物質発生という点から徐々に姿を
消しつつある。これに代わって登場しているのが接触帯
電式で、スコトロン式に比べ相対的に低い帯電電圧(約
−1. 2〜−1. 5KV)の印加で良好な感光体の表面
電位が得られ、且つオゾンがほとんど発生しないという
利点から、現在広く用いられている。
【0003】図1には、接触帯電式のレーザビームプリ
ンタのエンジンメカニズムを示している。このレーザビ
ームプリンタの帯電手段としては、導電性ローラが使用
されている。
【0004】その電子写真プロセスの帯電過程は感光体
表面を一定電位に均一帯電させる過程で、導電性ローラ
10が画像形成用の規定値V1の帯電電圧によって
(−)電位とされ、これに接触する感光ドラム12も
(−)の表面電位となる。続く露光過程では、露光手段
(レーザビーム,LEDヘッド)14による露光で該露
光部分の電位が変化し、感光ドラム12に静電潜像が形
成される。そして現像過程で、感光ドラム12に形成さ
れた静電潜像が可視化される。即ち、現像手段の現像ロ
ーラ16は規定値V2の現像電圧に従い(−)電位を有
し、この現像ローラ16によってトナーホッパ(Toner H
opper)内のトナーが(−)電位に摩擦帯電しながら感光
ドラム12の方へ運ばれる。その際に規制ブレード18
によってトナー及びキャリヤの量が調節されるが、異常
帯電で(+)電位となった逆極性トナーも微小ながら運
ばれる。現像ローラ16により運ばれたトナーは、周辺
の電界によって感光ドラム12の静電潜像へ供給される
ことになり現像が行われる。
【0005】現像過程に続いては転写過程となる。これ
は、静電潜像を現像したトナーを用紙Sへ転写する過程
である。転写手段の転写ローラ20には規定値V3の転
写電圧が印加されており、これにより(+)電位が用紙
Sに提供されるので、静電潜像を現像している(−)電
位を帯びたトナーは用紙Sの方へ引きつけられ転写され
る。用紙Sへ転写したトナーは、加圧ローラ26と熱ロ
ーラ28の間を通すことによる定着過程で、用紙S上に
定着し長期間保存可能な画像とされ、そして排出され
る。
【0006】一方、図1において搬送ローラ22は、ピ
ックアップローラ(図示せず)によって移送される用紙
Sをレジスタローラ24へ搬送し、そしてレジスタロー
ラ24が用紙Sを整列させる。また一般にレーザビーム
プリンタでは、プリンタ各部の動作状態や用紙の搬送状
態などを感知するためのセンサが設けられる。例えば、
搬送ローラ22とレジスタローラ24との間の用紙搬送
経路に設置された第1センサS1はレジスタローラ24
への用紙搬送状態を感知し、定着手段26,28よりも
後方の用紙排出経路に設置された第2センサS2は排紙
状態を感知する。
【0007】このような電子写真プロセスにおいて、感
光ドラム12の静電潜像を現像したトナーは転写過程で
用紙Sへ転写されるが、(+)電位をもつ逆極性トナー
や、或いは極めて一部ではあるが未クリーニングのトナ
ーが感光ドラム12上に残留する。そして特に感光ドラ
ム12に残った逆極性トナーは、長期間使用しているう
ちに(−)電位の導電性ローラ10に累積していく。そ
の結果、導電性ローラ10の帯電電圧が初期設定値V1
を外れる要因となる。そこで、図2に示すような帯電電
圧制御を行って導電性ローラ10に付着した逆極性トナ
ーをクリーニングするようにしている。
【0008】図2に示すのは、導電性ローラ10、現像
ローラ16、及び転写ローラ20に対する電圧印加タイ
ミングで、CHVが導電性ローラ10に印加される帯電
電圧(Charge Voltage)でV1=CHV、DEVが現像ロ
ーラ16に印加される現像電圧(Development Voltage)
でV2=DEV、そしてTHVが転写ローラ20に印加
される転写電圧(Transfer Voltage)でV3,V4=TH
Vである。
【0009】図2のタイミング波形において、T1区間
は画像形成前、T2区間は画像形成時を表している。即
ち、T2区間で転写電圧THVが(+)電位のV3レベ
ルとなることにより、静電潜像を現像したトナーが感光
ドラム12から用紙S上へ転写される。また、T3〜T
5区間は画像形成後の波形であり、画像形成が終わった
後にT3区間でしばらく帯電電圧CHVを画像形成用規
定電圧V1レベルに維持しておいてから、一旦T4区間
で帯電電圧CHVをオフ=0[V]とし、そしてT5区
間でV1レベルへ戻すようにしている。即ち、画像形成
用規定電圧V1とするT3区間により感光ドラム12を
(−)の表面電位に帯電させ、次いでT4区間で帯電電
圧CHVを0[V]にすることにより、導電性ローラ1
0に付着した逆極性トナーを感光ドラム12の方へ移す
ものである。これにより感光ドラム12へ移った逆極性
トナーは、(−)電位を有する現像ローラ16によって
回収される。この後にT5区間で再度帯電電圧CHVを
V1レベルとして次に備えるようにしてある。
【0010】尚、現像電圧DEVの波形にあるT6区間
は、図1の感光ドラム12上に表示した長さL1を移動
する時間である。即ち、T1区間の始めにおいて長さL
1分の時間は現像電圧DEVを印加しないでおくことに
より、現像ローラ16から感光ドラム12へ移るトナー
を抑えてトナー消費を抑制するようにしてある。また、
T1区間における転写電圧THVは、転写ローラ20に
付着したトナーを感光ドラム12へ戻すために(−)電
位のV4レベルとされる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来で
は、T2区間の画像形成後、T4区間で帯電電圧CHV
をオフにして0[V]とすることにより導電性ローラ1
0のクリーニングを行っているが、導電性ローラ10に
付着している逆極性トナーを完全にクリーニングするま
でには感光ドラム12との電位差が大きくならないた
め、逆極性トナーの回収能力は期待されるほど高くない
のが現状である。単純に考えれば、T4区間の帯電電圧
CHVを(+)電位へ上げればよいように思われるが、
このためには(+)電位用の電源が新たに必要となる
し、後のT5区間以降のことを考慮するとあまり(+)
へ大きくするのは好ましくない。
【0012】このような事情を背景にしたのが本発明
で、導電性ローラなどを利用した帯電手段のクリーニン
グ効果を向上させることのできる帯電電圧制御方法を提
供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電子写
真現像方式を用いた装置の帯電電圧制御方法において、
帯電手段のクリーニング時に、画像形成用規定電圧を越
える帯電電圧とする第1段階と、帯電電圧の印加をオフ
にする第2段階と、を実行することを特徴とする。即
ち、帯電電圧オフ前の電圧を大きくすることによりオフ
時との差を広げ、クリーニング効果を高めるようにして
いる。
【0014】これら第1段階及び第2段階は、装置のウ
ォームアップ時に実行する、又は、装置の操作パネルか
らのキー入力に従い実行する、或いは、画像形成後自動
的に実行することが可能である。画像形成後に自動的に
行うようにするには、例えば用紙搬送センサによる搬送
感知がなくなったときに所定のタイミングで実行するも
のとすればよい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき添
付図面を参照して詳細に説明する。
【0016】図3に、レーザビームプリンタの構成につ
いてブロック図で示してある。このレーザビームプリン
タは、ビデオコントローラユニット30とプリントエン
ジンユニット40とOPE(操作パネル)38とから構
成される。
【0017】ビデオコントローラ30は、コンピュータ
インタフェース32、ビデオ制御部34、エンジンイン
タフェース36を備えている。コンピュータインタフェ
ース32は、ホストコンピュータとビデオ制御部34と
の間の入出力信号インタフェース用である。ビデオ制御
部34は、制御プログラムを入れたROMと、OPE3
8やホストコンピュータから入力される各種データを記
憶するRAMとをもち、コンピュータインタフェース3
2から受信されるデータコードをプリンタエンジンで処
理可能なイメージデータに変換してプリントエンジン部
40へ伝送する。エンジンインタフェース36は、ビデ
オ制御部34の制御に従いプリントエンジン部40との
間の入出力信号インタフェースを行う。OPE38はビ
デオ制御部34によって制御され、各種命令を入力する
ための多数のキー(クリーニング指定キーなど)と、プ
リンタの動作による情報を表示するためのディスプレイ
とを備える。
【0018】図1のようなエンジンメカニズムをもつプ
リントエンジンユニット40は、ビデオインタフェース
42、エンジン制御部44、I/O(入出力)インタフ
ェース46、センサ回路48、機構駆動部50、電子写
真現像部52を備えており、ビデオコントローラユニッ
ト30と接続される。ビデオインタフェース42は、ビ
デオコントローラユニット30とエンジン制御部44と
の間の入出力信号インタフェースを提供する。エンジン
制御部44は、ビデオコントローラユニット30に従い
機構駆動部50及び電子写真現像部52を制御し、ビデ
オコントローラユニット30から受信されるイメージデ
ータによる画像を用紙に形成する。また、このエンジン
制御部44は、センサ回路48を通じてプリントエンジ
ンユニット40の各部動作状態(例えば、用紙の給紙や
搬送状態)を検出する。I/Oインタフェース46は、
センサ回路48、機構駆動部50、及び電子写真現像部
52と、エンジン制御部44との間の入出力信号インタ
フェースである。センサ回路48は、プリントエンジン
ユニット40の各部動作状態、給紙及び用紙搬送状態、
現像剤量などを感知するための各種のセンサを動作さ
せ、各センサの感知信号をエンジン制御部44へ提供す
る。機構駆動部50は、エンジン制御部44の制御に応
じて給紙及び搬送と画像形成のための各種機構を駆動す
る。電子写真現像部52は、エンジン制御部44の制御
に従いイメージデータによる画像を用紙上に形成する。
【0019】図4は、本例の帯電電圧制御のためのビデ
オ制御部34における処理フローチャート、図5はそれ
による電圧印加のタイミング図である。
【0020】まず、本例の帯電電圧制御による導電性ロ
ーラ10のクリーニング過程は、レーザビームプリンタ
の電源を入れたときの初期化過程(=ウォームアップ
時)に実施する、或いは、クリーニング指定キーの入力
があった場合に実施する、更には、画像形成後に機構駆
動部50の駆動モータが停止する前に常時クリーニング
サイクルとして自動的に実施することが可能で、勿論こ
れらの組み合わせでもよい。本例では、OPE38のク
リーニング指定キーが入力された場合に導電性ローラ1
0のクリーニングを実施する構成について説明する。
【0021】図4に示すように、待機状態にあるビデオ
制御部34はステップ60で、OPE38からクリーニ
ング指定キーの入力があるか監視している。クリーニン
グ指定キーの入力がない場合には、ステップ62により
帯電電圧CHVを画像形成用規定電圧V1レベル(ノー
マルレベル)とし、ホストコンピュータからのプリント
命令でステップ64においてホストコンピュータから受
信されるイメージデータにより画像形成する。画像形成
後はステップ60へ戻る。
【0022】ステップ60で監視中にクリーニング指定
キーの入力があった場合には、ビデオ制御部34は、ス
テップ66へ進んで導電性ローラ10に印加される帯電
電圧CHVをクリーニング電圧とし、そしてステップ6
8へ進んで帯電電圧CHVをオフとする。更にこれに続
いてステップ70で、機構駆動部50の駆動モータ、例
えば導電性ローラ10を回す主モータをストップさせる
かどうかを判断し、ストップさせないのであればステッ
プ60へ返り、ストップさせるのであれば終了する。
【0023】このようなフローにおける各電圧は図5に
示す波形となる。まず、ホストコンピュータからプリン
ト命令が受信されるときの電子写真現像部52における
導電性ローラ10、現像ローラ16、転写ローラ20の
CHV、DEV、THVの印加制御は、T1〜T2区間
の波形に相当し、これは従来同様である。
【0024】そして、T2区間の画像形成が実行された
後、設定によっては自動的に、或いは上記のようにクリ
ーニング指定キー入力があることで、T3区間の帯電電
圧CHVをクリーニング電圧V1’として印加する段階
を実施する。このT3区間において導電性ローラ10に
印加される帯電電圧CHVのクリーニング電圧V1’
は、T2区間の画像形成時における画像形成用規定電圧
V1を越える電圧、つまりこの例では規定電圧V1より
も更に低い(−)電位とされる。これにより、当該T3
区間における感光ドラム12の(−)の表面電位も画像
形成時の規定値を越えたものとなるので、続くT4区間
において帯電電圧CHVをオフにし導電性ローラ10を
0[V]印加にしたときに、感光ドラム12と導電性ロ
ーラ10との電位差が大きくなって感光ドラム12の方
へ移る逆極性トナーの回収量が多くなり、クリーニング
効果が向上する。尚、クリーニング後のT5区間は従来
に従うものでよい。
【0025】以上の実施形態ではレーザビームプリンタ
を代表的に説明したが、その他、帯電手段を備えた電子
写真現像方式の装置であれば適用可能である。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、ウォームアップ時や画
像形成終了後に自動的に、或いは所定のキー入力に応答
して、画像形成用規定電圧を越える帯電電圧を帯電手段
に印加してから印加オフする帯電電圧制御方法としたこ
とにより、帯電手段に付着した逆極性トナーの回収量が
大幅に増加してクリーニング効果を高めることができ、
画質向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】レーザビームプリンタにおけるエンジンメカニ
ズムの概略を示した説明図。
【図2】電子写真プロセス中の帯電電圧、現像電圧、転
写電圧の印加タイミング図。
【図3】レーザビームプリンタの要部構成を説明するブ
ロック図。
【図4】本発明に係る帯電電圧制御方法のフローチャー
ト。
【図5】本発明に係る帯電電圧制御方法による電子写真
プロセス中の帯電電圧、現像電圧、転写電圧の印加タイ
ミング図。
【符号の説明】
10 導電性ローラ(帯電手段) 12 感光ドラム(感光体) CHV 帯電電圧 DEV 現像電圧 THV 転写電圧 V1 画像形成用規定電圧 V1’ クリーニング電圧
───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真現像方式を用いた装置の帯電電
    圧制御方法において、帯電手段のクリーニング時に、画
    像形成用規定電圧を越える帯電電圧とする第1段階と、
    帯電電圧の印加をオフにする第2段階と、を実行するよ
    うにしたことを特徴とする帯電電圧制御方法。
  2. 【請求項2】 第1段階及び第2段階を、装置のウォー
    ムアップ時に実行する請求項1記載の帯電電圧制御方
    法。
  3. 【請求項3】 第1段階及び第2段階を、装置の操作パ
    ネルからのキー入力に従い実行する請求項1記載の帯電
    電圧制御方法。
  4. 【請求項4】 第1段階及び第2段階を、画像形成後自
    動的に実行する請求項1記載の帯電電圧制御方法。
JP9063682A 1996-03-18 1997-03-18 電子写真現像方式を用いた装置の帯電電圧制御方法 Expired - Fee Related JP2868743B2 (ja)

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