JP3015233B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次） 産業上の利用分野 従来の技術（図１４，図１５） 発明が解決しようとする課題（図１６） 課題を解決するための手段（図１） 作用（図１） 実施例 （ａ）画像形成装置の説明（図２） （ｂ）画像形成装置の制御系の説明（図３〜図１２） （ｃ）他の実施例の説明（図１３） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機，プリンタ等と
して用いられ、画像を普通紙に記録すべく電子写真式記
録装置等のように潜像形成型として構成される画像形成
装置に関し、特に、帯電部における前帯電器と転写部に
おける転写帯電器とを同一タイミングでオン／オフ制御
するようにした画像形成装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】図１４および図１５はいずれも従来の画
像形成装置の要部を示す模式的な側断面図であり、ここ
では、画像形成装置を、潜像形成型装置として典型的な
電子写真式記録装置により説明する。図１４に示す画像
形成装置では、有機感光体，Ｓｅ感光体，ａ−Ｓｉ感光
体等の感光ドラム（回転するエンドレス状の潜像担持
体）５１の周囲に、感光ドラム５１上を前帯電器５２ａ
により一様に帯電させる帯電部５２と、レーザ光により
画像露光を行ない感光ドラム５１上に潜像を形成する光
学ユニット（潜像形成部）５３と、現像バイアス電圧を
印加して潜像を現像する二成分現像器，磁性一成分現像
器，非磁性一成分現像器等の現像器５４と、転写帯電器
５５ａにより感光ドラム５１上のトナー像を静電的に記
録紙５８上に転写する転写部５５と、感光ドラム５１上
の残留トナーを除去して回収するファーブラシクリー
ナ，ブレードクリーナ等のクリーナ５６と、記録紙５８
を搬送する搬送路上に熱または圧力によりトナー像を記
録紙５８に定着させる定着器５７とが配置されている。

【０００４】図１４に示すように構成された画像形成装
置では、感光ドラム５１の表面を帯電部５２の前帯電器
５２ａにより一様に負電位に帯電させた後、光学ユニッ
ト５３からのレーザ光により感光ドラム５１上の負電荷
を除去して、画像に応じた静電潜像を感光ドラム５１上
に形成し、現像器５４で帯電トナーを供給してトナー現
像を行なっている。

【０００５】転写部５５における転写帯電器５５ａは、
感光ドラム５１との間に記録紙５８を挟むように配置さ
れ、搬送される記録紙５８をトナー電荷（負）と反対極
性（正）に帯電させ、感光ドラム５１のトナー像を記録
紙５８上に静電的に転写し、トナー像を担持した記録紙
５８は、定着器５７を通過する際に、熱または圧力によ
ってトナー像を定着され、記録紙５８に対する印刷が完
了する。

【０００６】このとき、感光ドラム５１上のトナー像の
記録紙５８への転写率は、１００％でなく、いくらかの
トナーが感光ドラム５１上に残留する。このような感光
ドラム５１上の残留トナーは、クリーナ５６により除去
・清掃され、以降、上述と同様にして印刷動作を繰り返
す。なお、図１４中には図示しないが、感光ドラム５１
の外周において、クリーナ５６の上方部に除電ランプを
設け、この除電ランプにより、感光ドラム５１の表面の
残留電荷を除去し、初期状態に戻すようにしてもよい。

【０００７】クリーナ５６によって、感光ドラム５１上
から回収された転写残留トナーは、図示しないトナー搬
送機構によって、廃トナータンクに一次貯蔵され、所定
量の廃トナーが溜まると、装置外に廃棄される。このよ
うな記録プロセスでは、トナーを廃棄する機構や、廃棄
トナーを貯蔵するスペース（廃トナータンク）が必要な
ため、装置の小型化の障害となるほか、クリーナ５６に
より回収されたトナーは印刷に寄与しないため、経済的
でなく、さらに、回収されたトナーを廃棄することは環
境保護にそぐわない等の課題がある。

【０００８】そこで、クリーナ５６を除去し、転写残留
トナーを現像器５４で回収し、転写残留トナーを再び印
刷に使用することにより、装置の小型化，低コスト化さ
らには環境保護にも寄与しうるクリーナレスプロセスが
提案されている（例えば、電子写真学会誌 第３０巻
第３号 第２９３頁〜第３０１頁 論文「一成分非磁性
現象方式を用いたクリーナレスレーザプリンタ」等参
照）。

【０００９】図１５に示す画像形成装置は、このような
クリーナレスプロセスを適用されたものであり、図１５
中、図１４における符号と同一の符号は同一部分を示し
ている。図１５に示す画像形成装置が図１４に示すもの
と異なる点は、クリーナ５６を除去して、導電性の均一
化（散らし）ブラシ５９を新たに設けた点である。図１
５に示す画像形成装置による記録プロセスでは、感光ド
ラム５１上の転写残留トナーを、均一化ブラシ５９によ
って分散し、この後、感光ドラム５１上にトナーが付着
した状態で、前帯電器５２ａで一様に帯電し、光学ユニ
ット５３で画像露光を行ない、現像器５４で転写残留ト
ナーの回収と同時にトナー現像を行なっている。

【００１０】均一化ブラシ５９により一部に集中してい
るトナーを分散することによって、単位面積当たりのト
ナー量を小さくし、感光ドラム５１と転写残留トナーと
の静電力を弱め、現像器５４による回収を容易にし、さ
らに、残留トナーが、前帯電器５２ａにおけるイオンシ
ャワーおよび画像露光工程におけるフィルタ効果を抑制
している。

【００１１】このような記録プロセスで重要な点は、現
像と同時に感光ドラム５１上のトナーを回収することで
あり、この点について、感光ドラム５１を負帯電させ、
トナーも負帯電させた場合について説明する。感光ドラ
ム５１の表面電位は、前帯電器５２ａにより、−５００
〜−１０００Ｖに設定され、画像露光で電位が低下した
露光部は、０〜−数１０Ｖに電位が低下し、静電潜像を
形成し、現像時には、表面電位と潜像電位とのほぼ中間
の現像バイアス電圧（例えば−３００Ｖ）を現像器５４
の現像ローラに印加する。

【００１２】現像工程では、現像ローラ上に付着してい
る負帯電トナーが、現像バイアス電圧と潜像電位とで形
成する電界によって、感光ドラム５１上の静電潜像に付
着してトナー像を形成する。クリーナレスプロセスで
は、この現像工程と同時に、均一化ブラシ５９により感
光ドラム５１上に分散された転写残留トナーが、表面電
位と現像バイアス電圧とで形成する電界および静電力，
磁気力によって、感光ドラム５１上から現像ローラに回
収される。

【００１３】ところで、従来、画像形成装置を構成する
帯電部５２における前帯電器５２ａや転写部５における
転写帯電器５５ａ等の各機器は、各々独自のタイミング
でオン／オフ制御されている。この場合、各機器毎にト
ランスが必要となるが、近年、さらなる装置の小型化，
低コスト化の要請から、一つのトランスにより前帯電器
５２ａおよび転写帯電器５５ａ用の高圧電圧を生成し、
共通のトランスで前帯電器５２ａと転写帯電器５５ａと
を同じタイミングでオン／オフ制御することが行なわれ
るようになってきている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに前帯電器５２ａと転写帯電器５５ａとを同時にオン
／オフする場合、例えば図１６に示すように、電源をオ
フした時に感光ドラム５１上に前帯電器５２ａおよび転
写帯電器５５ａによる負電荷もしくは正電荷が残留する
ことになる。このような状態は長時間放置しておけば解
消されるが、電源を一旦オフした後、短期間内に、電荷
が残留した状態のまま印刷を開始すると、感光ドラム５
１上の残留電荷によって、現像器５４でキャリア上がり
やトナー付着によるカブリが発生し、印刷品質が低下す
るなどの課題がある。

【００１５】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、潜像担持体上の残留電荷を印刷開始時や初期
化動作時に除去することにより、キャリア上がりやカブ
リの発生を確実に防止し、高品質の印刷を可能にした画
像形成装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図で、この図１において、１は駆動手段１ａにより回転
駆動されるエンドレス状の潜像担持体、２は潜像担持体
１を前帯電器２ａにより帯電させる帯電部、３は露光手
段３ａにより画像露光を行ない潜像担持体１上に潜像を
形成する潜像形成部、４は現像バイアス電圧を印加して
潜像担持体１上の潜像を現像するとともに潜像担持体１
上の残留トナーを回収する現像部、５は転写帯電器５ａ
により潜像担持体１上のトナー像を記録紙６上に転写す
る転写部、７は駆動手段１ａ，前帯電器２ａ，露光手段
３ａおよび転写帯電器５ａと現像部４に対する現像バイ
アス電圧の印加とをそれぞれオン／オフ制御する制御手
段である。

【００１７】そして、本発明の制御手段７は、印刷開始
時に、駆動手段１ａをオン状態にすると同時に、露光手
段３ａを潜像担持体１の回転軸方向について全面点灯
し、潜像担持体１の回転駆動状態が安定するまでの所定
期間経過後に前帯電器２ａおよび転写帯電器５ａを同時
にオン状態にし、前帯電器２ａをオン状態にした時の潜
像担持体１上の帯電部分が駆動手段１ａにより搬送され
露光手段３ａの露光位置に到達した時に露光手段３ａを
オフ状態にし、露光手段３ａをオフ状態にした時の潜像
担持体１上の部分が駆動手段１ａにより搬送され現像部
４の現像位置に到達した時に現像部４に対する現像バイ
アス電圧の印加をオン状態にした後、潜像担持体１の表
面全体が現像部４の現像位置を少なくとも１回通過する
ように潜像担持体１を駆動手段１ａにより回転駆動して
から、露光手段３ａによる画像露光を開始する一方、印
刷終了時に、露光手段３ａを潜像担持体１の回転軸方向
について全面点灯し、露光手段３ａを全面点灯のために
オン状態にした時の潜像担持体１上の露光部分が駆動手
段１ａにより搬送され現像部４の現像位置に到達した時
に駆動手段１ａ，前帯電器２ａおよび転写帯電器５ａと
現像部４に対する現像バイアス電圧の印加とを同時にオ
フ状態にし、駆動手段１ａのオフ制御に伴い潜像担持体
１の回転が停止した後に露光手段３ａをオフ状態にして
印刷を終了するものである（請求項１）。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】一方、本発明の制御手段７は、主電源をオ
ンにした際に行なわれる初期化動作時に、前帯電器２
ａ，転写帯電器３ａおよび現像部４をオフ状態にしたま
まで、潜像担持体１の表面全体が現像部４の現像位置を
複数回通過するように潜像担持体１を駆動手段１ａによ
り回転駆動するものとして構成してもよい（請求項
２）。

【００２２】また、本発明の制御手段７は、主電源をオ
ンにした際に行なわれる初期化動作時には、印刷開始時
と同様に、駆動手段１ａをオン状態にすると同時に、露
光手段３ａを潜像担持体１の回転軸方向について全面点
灯し、潜像担持体１の回転駆動状態が安定するまでの所
定期間経過後に前帯電器２ａおよび転写帯電器５ａを同
時にオン状態にし、前帯電器２ａをオン状態にした時の
潜像担持体１上の帯電部分が駆動手段１ａにより搬送さ
れ露光手段３ａの露光位置に到達した時に露光手段３ａ
をオフ状態にし、露光手段３ａをオフ状態にした時の潜
像担持体１上の部分が駆動手段１ａにより搬送され現像
部４の現像位置に到達した時に現像部４に対する現像バ
イアス電圧の印加をオン状態にした後、潜像担持体１の
表面全体が現像部４の現像位置を少なくとも１回通過す
るように潜像担持体１を駆動手段１ａにより回転駆動す
る一方、初期化動作を終了する際に、露光手段３ａを潜
像担持体１の回転軸方向について全面点灯し、露光手段
３ａを全面点灯のためにオン状態にした時の潜像担持体
１上の露光部分が駆動手段１ａにより搬送され現像部４
の現像位置に到達した時に駆動手段１ａ，前帯電器２ａ
および転写帯電器５ａと現像部４に対する現像バイアス
電圧の印加とを同時にオフ状態にし、駆動手段１ａのオ
フ制御に伴い潜像担持体１の回転が停止した後に露光手
段３ａをオフ状態にして初期化動作を終了するものとし
て構成してもよい（請求項３）。

【００２３】

【００２４】なお、転写部５による転写終了後の潜像担
持体１に対し交流電圧を印加して潜像担持体１上の残留
トナーを分散するとともに潜像担持体１上の残留電荷を
除電する散らし部材を設けてもよい（請求項４）。

【００２５】

【作用】上述した本発明の請求項１の画像形成装置で
は、印刷開始時に、前帯電器２ａをオン状態にした時の
潜像担持体１上の帯電部分が露光手段３ａの露光位置に
到達するまで、露光手段３ａを全面点灯することによ
り、潜像担持体１の表面上における残留電荷が除去さ
れ、潜像担持体１上の所定の電位まで帯電された部分が
現像部４の現像位置に到達した時に印刷が開始される。
これにより、潜像担持体１の表面上における電位の立ち
上がりが急峻になって、現像部４でのキャリア上がりや
カブリの発生を防止できる。また、印刷終了時に、潜像
担持体１の表面上における、露光手段３ａとの対向部分
から現像部４との対向部分までの間にわたり残留電荷
を、露光手段３ａの全面点灯によって除去することで、
次に印刷を開始した時に残留電荷が潜像担持体１上に無
いため、現像部４でキャリア上がりやトナーの付着が生
じない。このように、印刷終了時および印刷開始時に、
それぞれ前述した制御を行なうことで、より確実に現像
部４でのキャリア上がりやカブリの発生を防止できる。
さらに、印刷開始時に、前帯電器２ａおよび転写帯電器
５ａと現像部４に対する現像バイアス電圧の印加とをオ
フ状態にした後、露光手段３ａによる画像露光を開始す
る前に、潜像担持体１を駆動手段１ａにより回転駆動し
て、潜像担持体１の表面全体を、現像部４の現像位置を
少なくとも１回通過させることにより潜像担持体１の表
面上における残留トナーを現像部４にて回収し、潜像担
持体１の表面上をクリーニングすることができる。

【００２６】

【００２７】

【００２８】一方、本発明の請求項２の画像形成装置で
は、主電源をオンにした際に行なわれる初期化動作時
に、前帯電器２ａおよび転写帯電器３ａと現像部４に対
する現像バイアス電圧の印加をオフ状態にしたままで、
潜像担持体１を回転駆動して、潜像担持体１の表面全体
を、現像部４の現像位置を複数回通過させることによ
り、潜像担持体１の表面上における残留トナーを現像部
４にて回収し、潜像担持体１の表面上をクリーニングす
ることができる。

【００２９】また、本発明の請求項３の画像形成装置で
は、主電源をオンにした際に行なわれる初期化動作時
に、印刷開始時と同様、前帯電器２ａをオン状態にした
時の潜像担持体１上の帯電部分が露光手段３ａの露光位
置に到達するまで、露光手段３ａを全面点灯することに
より、潜像担持体１の表面上における残留電荷が除去さ
れ、潜像担持体１上の所定の電位まで帯電された部分が
現像部４の現像位置に到達した時に印刷が開始される。
これにより、潜像担持体１の表面上における電位の立ち
上がりが急峻になって、現像部４でのキャリア上がりや
カブリを発生させずに、初期化動作を開始できる。さら
に、初期化動作時に、前帯電器２ａおよび転写帯電器３
ａと現像部４に対する現像バイアス電圧の印加とをオフ
状態にした後、潜像担持体１を回転駆動して、潜像担持
体１の表面全体を、現像部４の現像位置を少なくとも１
回通過させることにより、潜像担持体１の表面上におけ
る残留トナーを現像部４にて回収し、潜像担持体１の表
面上をクリーニングすることができる。またさらに、初
期化動作を終了する際に、印刷終了時と同様、潜像担持
体１の表面上における、露光手段３ａとの対向部分から
現像部４との対向部分までの間にわたり残留電荷を、露
光手段３ａの全面点灯によって除去することで、実際に
印刷を開始した時に残留電荷が潜像担持体１上に無いた
め、現像部４でキャリア上がりやトナーの付着が生じな
い。

【００３０】

【００３１】

【００３２】なお、散らし部材を設けることにより（請
求項４）、転写部５による転写終了後の潜像担持体１に
対し交流電圧を印加し、潜像担持体１上の残留トナーが
分散されるとともに、潜像担持体１上の残留電荷が除電
され、より確実に現像部４でのキャリア上がりやカブリ
の発生を防止できる。

【００３３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。 （ａ）画像形成装置の説明 図２は本発明を適用される画像形成装置（本実施例では
クリーナレスタイプの電子写真式記録装置）の構成例を
示す側断面図で、この図２において、２０は後述する駆
動モータ（駆動手段；図３の符号２０ａ参照）により回
転駆動されるエンドレス状の感光ドラム（潜像担持体）
で、この感光ドラム２０は、例えば外径２４mmのアルミ
ドラム上に機能分離型有機感光体を厚さ約２０μｍに塗
布して形成され、駆動モータ２０ａにより周速度２５mm
／ｓで回転駆動される。

【００３４】２１は感光ドラム２０の表面を前帯電器２
１ａにより一様に帯電させる帯電部で、前帯電器２１ａ
は、例えばスコロトロンで構成される非接触型帯電器で
あり、感光ドラム２０の表面を例えば−６００Ｖに帯電
する。２２はＬＥＤ光学系（露光手段）２２ａにより一
様帯電された感光ドラム２０を画像露光してこの感光ド
ラム２０の表面に静電潜像を形成する光学ユニット（潜
像形成部）で、ＬＥＤ光学系２２ａは、ＬＥＤアレイと
セルフォックアレイとを組み合わせて構成されている。
この光学ユニット２２により、感光ドラム２０を画像パ
ターンに応じて、画像露光することにより、感光ドラム
２０に−５０〜−１００Ｖの静電潜像が形成される。

【００３５】２３は現像バイアス電圧を印加して感光ド
ラム２０上の潜像潜像に帯電トナーを供給し現像（可視
化）するとともに感光ドラム２０上の残留トナーを回収
する現像部、２４は現像部２３において現像剤を感光ド
ラム２０に搬送する現像ローラ、２５はトナーエンプテ
ィ時に交換され磁性トナーを現像器２３に補給するトナ
ーカートリッジである。なお、現像ローラ２４も、感光
ドラム２０を回転駆動する駆動モータ２０ａからの回転
駆動力を受けて回転駆動されるようになっている。

【００３６】２６は転写帯電器２６ａにより感光ドラム
２０上のトナー像を記録紙６上に静電的に転写する転写
部で、転写帯電器２６ａは、例えばコロナ放電器で構成
され、電源からコロナワイヤに＋３〜＋１０ｋＶの電圧
を印加して、コロナ放電で電荷を発生させ、記録紙６の
裏面を帯電させ、感光ドラム２０上のトナー像を記録紙
６に転写するものであり、電源としては、一定電荷量を
記録紙６に供給することにより、環境による転写効率の
低下を低減できる定電流源を用いることが望ましい。

【００３７】２７は記録紙６上のトナー像を熱定着する
定着器で、この定着器２７は、例えば、熱源であるハロ
ゲンランプを内部にそなえたヒートローラと、加圧ロー
ラ（バックアップローラ）とから構成され、加圧ローラ
とヒートローラとの間を通過する記録紙６に適当な圧力
を作用させながら、記録紙６をヒートローラにより加熱
することで、トナー像を記録紙６に定着させるものであ
る。

【００３８】１０は記録紙６を収容する用紙カセット
で、この用紙カセット１０は、装置本体の下部に設けら
れ、装置本体に対して着脱自在な構造となっている。１
１は用紙カセット１０内の記録紙６をピックして用紙カ
セット１０から排出するピックローラ、１２はピックロ
ーラ１１により用紙カセット１０から排出された記録紙
６の先端を揃えてからその記録紙を転写部２６へ搬送す
るレジストローラ、１３は定着器２７によりトナー像を
熱定着された記録紙６をスタッカ１４へ排出する排紙ロ
ーラである。なお、スタッカ１４は、装置の上面に設け
られ、排紙ローラ１３により排出された記録紙６を受け
てスタックするものである。

【００３９】１５は図３により後述する装置の制御系を
搭載するプリント板、１６は装置の各部に電力を供給す
る電源、１７は外部ケーブル１７ａに接続されるととも
に装置内に挿入されてプリント板１５のコネクタ１５ａ
と接続されるインターフェイスコネクタ、１８は別の種
類のエミュレータ回路，フォントメモリ等を搭載するた
めのオプションボードである。

【００４０】このように構成された画像形成装置による
基本的な印刷動作について説明すると、帯電部２１の前
帯電器２１ａにより、感光ドラム２０の表面を、−６０
０Ｖに一様帯電し、その後、ＬＥＤ光学系２２ａにより
画像露光することにより、感光ドラム２０には、背景部
が−６００Ｖで、印字部が−５０〜−１００Ｖの静電潜
像が形成される。

【００４１】現像部２３の現像ローラ２４のスリーブに
は、現像バイアス電圧（−４５０Ｖ）が印加されてい
る。このため、この静電潜像は、現像部２３により、予
めキャリアとの攪拌によりマイナス帯電された重合トナ
ーによって現像され、トナー像となる。一方、記録紙６
は、用紙カセット１０からピックローラ１１によりピッ
クされ、レジストローラ１２で先端を揃えられてから、
転写部２６方向へ搬送される。そして、感光ドラム２０
のトナー像は、転写部２６の転写帯電器２６ａによっ
て、静電力で記録紙６に転写される。この記録紙６のト
ナー像は定着器２７により記録紙６上に定着され、定着
処理後の記録紙６は、Ｕ字形状の搬送パスを通って排紙
ローラ１３によりスタッカ１４に排出される。

【００４２】転写後に、感光ドラム２０の残留トナー
は、前帯電器２１ａおよびＬＥＤ光学系２２ａを通り、
現像部２３に到達し、次の現像プロセスと同時に現像ロ
ーラ２４に回収され、回収されたトナーは、現像部２３
において再使用される。このようなクリーナレスプロセ
スでは、トナーを廃棄する機構や廃棄トナーを貯蔵する
スペースが不要で、装置の小型化が可能となるほか、印
刷に寄与しないトナーが無くなるため、経済的である。
また、トナーを廃棄しないので、環境保護にそくしてい
る。さらに、クリーナで感光ドラム２０のトナーを除去
するには、クリーナで感光ドラム２０の表面を削ってし
まうことになるが、クリーナを用いないため、感光ドラ
ム２０の寿命が長くなる等の利点もある。

【００４３】図２に示す画像形成装置の記録プロセスで
は、感光ドラム２０上にトナーが付着した状態で、前帯
電器２１ａで一様帯電し、ＬＥＤ光学系２２ａで画像露
光を行ない、現像部２３で転写残留トナーの回収と同時
に現像を行なっている。また、図２に示す画像形成装置
の記録プロセスで重要な点は、現像と同時に感光ドラム
２０上のトナーを回収することであり、この点につい
て、感光ドラム２０をマイナス帯電させ、トナーもマイ
ナス帯電させた場合について説明する。感光ドラム２０
の表面電位は、前帯電器２１ａにより、−５００〜−１
０００Ｖに設定され、画像露光で電位が低下した露光部
は、０〜−数１０Ｖに電位が低下し、静電潜像を形成
し、現像時には、表面電位と潜像電位とのほぼ中間の現
像バイアス電圧（例えば−３００Ｖ）を現像部２３の現
像ローラ２４に印加する。

【００４４】現像工程では、現像ローラ２４上に付着し
ているマイナス帯電トナーが、現像バイアス電圧と潜像
電位とで形成する電界によって、感光ドラム２０上の静
電潜像に付着してトナー像を形成する。クリーナレスプ
ロセスでは、この現像工程と同時に、転写残留トナー
が、表面電位と現像バイアス電圧とで形成する電界およ
び静電力，磁気力によって、感光ドラム２０上から現像
ローラ２４に回収される。

【００４５】また、本実施例の画像形成装置では、さら
なる装置の小型化，低コスト化のために、一つのトラン
ス（図３の符号３０参照）により前帯電器２１ａおよび
転写帯電器２６ａ用の高圧電圧を生成し、この共通のト
ランス３０を用いて、後述するように前帯電器２１ａと
転写帯電器２６ａとが同じタイミングでオン／オフ制御
されるようになっている。さらに、感光ドラム２０およ
び現像ローラ２４の回転駆動も一つの駆動モータ２０ａ
（図３参照）により行なわれるようになっており、この
ように駆動モータ２０ａを共通使用することで、装置の
小型化，低コスト化に寄与している。

【００４６】このような画像形成装置は、クリーナの省
略，機器の共通使用等の理由により、極めて小型化する
ことができ、図２に示すものでは、装置本体の長さが、
用紙カセット１０を含んで３５０mmであり、幅が３４５
ミリであり、高さが１３０ミリである。従って、パーソ
ナルユースのプリンタとして、机上の設置が容易であ
る。

【００４７】（ｂ）画像形成装置の制御系の説明 図３は本実施例の画像形成装置の制御系を示すブロック
図で、図中、既述の符号と同一の符号は同一部分を示し
ているので、その詳細な説明は省略する。この図３にお
いて、３０は前述したように前帯電器２１ａおよび転写
帯電器２６ａ用の高圧電圧を生成すべくこれらの前帯電
器２１ａおよび転写帯電器２６ａについて共通のトラン
ス、３１は前述したプリント板１５上にＣＰＵ，ＲＡ
Ｍ，ＲＯＭ等を搭載することにより構成されるコントロ
ーラ（制御手段）である。

【００４８】このコントローラ３１は、駆動モータ２
０ａに対してオン／オフ信号を送出することにより感光
ドラム２０および現像ローラ２４の回転状態を同時にオ
ン／オフ制御する機能と、トランス３０に対してオン
／オフ信号を送出することにより前帯電器２１ａおよび
転写帯電器２６ａの動作状態を同時にオン／オフ制御す
る機能と、ＬＥＤ光学系２２ａにオン／オフ信号を送
出することによりこのＬＥＤ光学系２２ａの点灯／消灯
状態を制御する機能と、現像部４に対してオン／オフ
信号を送出することにより現像部２３における現像バイ
アス電圧の印加を制御する機能とを有している。

【００４９】そして、本実施例のコントローラ３１は、
例えば、図４，図７，図１０〜図１２に示すフローチャ
ートに従って、駆動モータ２０ａ，トランス３０，ＬＥ
Ｄ光学系２２ａ，現像部２３に対してオン／オフ信号を
送出し、制御を行なうようになっている。まず、図４〜
図６により、コントローラ３１による印刷終了時の動作
について説明する。図４は本実施例の印刷終了時の動作
を説明するためのフローチャート、図５は本実施例の印
刷終了時の動作を示すタイミングチャート、図６は本実
施例の画像処理装置の印刷終了時における電荷の残留状
況を模式的に示す側断面図である。

【００５０】パソコン等のホストから外部ケーブル１７
ａ，インターフェイスコネクタ１７，コネクタ１５ａを
通してのデータ送信が終了して印刷を終える場合、図
４，図５に示すように、印刷終了の判定が行なわれ（ス
テップＡ１）、感光ドラム２０へのデータ書込みを終了
しているＬＥＤ光学系２２ａを、感光ドラム２０の回転
軸方向について全面点灯する（ステップＡ２）。

【００５１】そして、ＬＥＤ光学系２２ａを全面点灯の
ためにオン状態にした時の感光ドラム２０上の露光部分
が駆動モータ２０ａにより搬送され現像部２３の現像位
置に到達した時、即ち、ＬＥＤ光学系２２ａからの光に
より感光ドラム２０上の電荷を消去された部分が現像部
２３に搬送される時間だけ待って（ステップＡ３）、駆
動モータ２０ａ，トランス３０（つまり前帯電器２１ａ
および転写帯電器２６ａ），現像部２３の現像バイアス
電圧を同時にオフ状態にする（ステップＡ４）。

【００５２】この後、駆動モータ２０ａのオフ制御に伴
い感光ドラム２０の回転が完全に停止するのを待ち（ス
テップＡ５）、感光ドラム２０が停止すると、ＬＥＤ光
学系２２ａをオフ（消灯）状態にして印刷を終了する
（ステップＡ６）。このような動作を印刷終了時に行な
うことにより、印刷終了時における感光ドラム２０上の
電荷の残留状態は、図６に示すようになる。つまり、印
刷終了時に、感光ドラム２０の表面上における、ＬＥＤ
光学系２２ａとの対向部分から現像部４との対向部分ま
での間にわたり残留電荷が、ＬＥＤ光学系２２ａの全面
点灯によって除去される。従って、次に印刷を開始した
時に負の残留電荷が感光ドラム２０上に無く、現像部２
３でキャリア上がりやトナーの付着が生じないため、高
品質の印刷が可能になる。

【００５３】なお、ステップＡ３，Ａ５における判定
は、予め待ち時間を設定しておき、タイマ等を用いて経
過時間を計時することにより行なってもよいし、例えば
エンコーダ等の検出器により感光ドラム２０の回転位置
を検出することにより行なってもよい。次に、図７〜図
９により、コントローラ３１による印刷開始時の動作に
ついて説明する。図７は本実施例の印刷開始時の動作を
説明するためのフローチャート、図８は本実施例の印刷
開始時の動作を示すタイミングチャート、図９（ａ），
（ｂ）は本実施例の印刷開始時の動作に伴う感光ドラム
上の電位状況を説明するためのグラフである。

【００５４】まず、図７，図８に示すように、印刷開始
の判定が行なわれ（ステップＢ１）、印刷を開始する場
合、駆動モータ２０ａをオン状態にして感光ドラム２０
および現像ローラ２４を回転駆動すると同時に、ＬＥＤ
光学系２２ａを感光ドラム２０の回転軸方向について全
面点灯する（ステップＢ２）。そして、感光ドラム２０
の回転駆動状態が安定するのを待ち（ステップＢ３）、
感光ドラム２０の回転駆動状態が安定した時点（所定期
間経過後）で、トランス３０をオン状態することによ
り、前帯電器２１ａおよび転写帯電器２６ａを同時にオ
ン状態にする（ステップＢ４）。

【００５５】この後、前帯電器２１ａをオン状態にした
時の感光ドラム２０上の帯電部分（所定電位まで帯電さ
れている部分）が、駆動モータ２０ａにより搬送されＬ
ＥＤ光学系２２ａの露光位置に到達するまで待って（ス
テップＢ５）、その到達時点にＬＥＤ光学系２２ａをオ
フ（消灯）状態にする（ステップＢ６）。さらに、ＬＥ
Ｄ光学系２２ａをオフ状態にした時の感光ドラム２０上
の部分が、駆動モータ２０ａにより搬送され現像部２３
の現像位置に到達するのを待って（ステップＢ７）、現
像部２３への現像バイアス電圧をオン状態（印加）にす
る（ステップＢ８）。

【００５６】ついで、本実施例では、前帯電器２１ａ，
転写帯電器２６ａ，現像部２３の現像バイアス電圧をオ
ン状態にしてから、駆動モータ２０ａにより感光ドラム
２０を回転駆動して、感光ドラム２０の表面全体を、現
像部２３の現像位置を複数回通過させた後（ステップＢ
９）、ＬＥＤ光学系２２ａによる画像露光を開始してい
る（ステップＢ１０）。

【００５７】このような動作を印刷開始時に行なうこと
により、前帯電器２１ａをオン状態にした時の感光ドラ
ム２０上の所定電位帯電部分がＬＥＤ光学系２２ａの露
光位置に到達するまで、ＬＥＤ光学系２２ａを全面点灯
することにより、感光ドラム２０の表面上における残留
電荷が除去され、感光ドラム２０上の所定電位まで帯電
された部分が現像部２３の現像位置に到達した時に印刷
が開始される。

【００５８】通常、前帯電器２１ａがオン状態になった
時には、図９（ａ）に示すように、前帯電器２１ａの直
下の部分では、前帯電器２１ａを通過する時間が短くな
るため、帯電時間が短く、感光ドラム２０の表面電位が
所定電位まで立ち上がらない部分を生じてしまうが、こ
のような部分は、現像部２３で現像バイアス電圧をキャ
リア上がりやカブリの発生のないタイミングで印加する
のが困難である。

【００５９】しかし、本実施例のように、図７のステッ
プＢ２〜Ｂ８の手順をふむことにより、図９（ｂ）に示
すごとく、ＬＥＤ光学系２２ａがオン状態のときは、感
光ドラム２０の表面電位は０になり、ＬＥＤ光学系２２
ａをオフ状態としたときに感光ドラム２０の表面電位は
所定電位となるため、感光ドラム２０における表面電位
の立ち上がりが急峻になる。

【００６０】従って、画像露光用のＬＥＤ光学系２２ａ
をオフ状態にした時の感光ドラム２０の部分が搬送され
て、現像位置に到達した時点で現像部２３に現像バイア
ス電圧を印加することにより、現像部２３でのキャリア
上がりやカブリの発生を防止でき、高品質の印刷が可能
になる。また、本実施例では、ステップＢ９において、
前帯電器２１ａ，転写帯電器２６ａ，現像部２３の現像
バイアス電圧をオン状態にした後、ＬＥＤ光学系２２ａ
による画像露光を開始する前に、駆動モータ２０ａによ
り感光ドラム２０を回転駆動して、感光ドラム２０の表
面全体を、現像部２３の現像位置を複数回通過させるこ
とにより、感光ドラム２０の表面上における残留トナー
やキャリアが現像部２３にて回収され、潜像担持体１の
表面上をクリーニングしてから、印刷を開始することに
なるので、キャリア上がりやカブリの発生をより確実に
防止できる。

【００６１】さらに、本実施例では、図４〜図６により
説明した印刷終了時の動作と、図７〜図９により説明し
た印刷開始時の動作とを組み合わせて、コントローラ３
１により制御を行なうことで、より確実に現像部４での
キャリア上がりやカブリの発生を防止できる。なお、ス
テップＢ３，Ｂ５，Ｂ７における判定は、予め待ち時間
を設定しておき、タイマ等を用いて経過時間を計時する
ことにより行なってもよいし、例えばエンコーダ等の検
出器により感光ドラム２０の回転位置を検出することに
より行なってもよい。

【００６２】次に、図１０により、コントローラ３１に
よる初期化時の動作について説明する。図１０は本実施
例の初期化時の動作の第１例を説明するためのフローチ
ャートである。図１０に示す例では、主電源がオンにさ
れると（ステップＣ１）、その主電源をオンにした際に
行なわれる初期化動作時に、トランス３０（つまり前帯
電器２１ａ，転写帯電器２６ａ）および現像部２３の現
像バイアス電圧をオフ状態にしたままで、感光ドラム２
０の表面全体が現像部２３の現像位置を複数回通過する
ように感光ドラム２０を駆動モータ２０ａにより回転駆
動する（ステップＣ２）。

【００６３】これにより、感光ドラム２０の表面上にお
ける残留トナーやキャリアが現像部２３にて回収され、
感光ドラム２０の表面上をクリーニングすることができ
る。また、図１１は本実施例の初期化時の動作の第２例
を説明するためのフローチャート、図１２は本実施例の
初期化動作終了時の動作を説明するためのフローチャー
トである。

【００６４】図１１に示す例では、主電源がオンにされ
ると（ステップＤ１）、その主電源をオンにした際に行
なわれる初期化動作の開始にあたって、図７により説明
した印刷開始時と全く同様の手順を行なってもよい。図
１１中の各ステップＤ２〜Ｄ１０は、図７中の各ステッ
プＢ２〜Ｂ１０と対応している。従って、図９（ｂ）に
示したように、感光ドラム２０における表面電位の立ち
上がりが急峻になり、画像露光用のＬＥＤ光学系２２ａ
をオフ状態にした時の感光ドラム２０の部分が搬送され
て、現像位置に到達した時点で現像部２３に現像バイア
ス電圧を印加することにより、現像部２３での感光ドラ
ム２０の表面に不要なトナーの付着を防止しながら、初
期化動作を開始することができる。

【００６５】また、図１２に示すように、初期化動作を
終了する際には、初期化動作終了の判定が行なった後
（ステップＥ１）、図４により説明した印刷終了時と全
く同様の手順を行なってもよい。図１２中の各ステップ
Ｅ２〜Ｅ６は、図４中の各ステップＡ２〜Ａ６と対応し
ている。これにより、初期化動作終了時における感光ド
ラム２０上の電荷の残留状態は、図６により前述したよ
うになり、次に印刷を開始する時に負の残留電荷が感光
ドラム２０上に無く、現像部２３でキャリア上がりやト
ナーの付着が生じないため、高品質の印刷が可能にな
る。

【００６６】（ｃ）他の実施例の説明 図１３は本発明の他の実施例としての画像形成装置の構
成例を示す側断面図であり、図１３に示す画像形成装置
も、図２に示したものとほぼ同様に構成されているが、
図１３に示す画像形成装置では、転写部２６による転写
終了後の感光ドラム２０に対し交流電圧を印加して感光
ドラム２０上の残留トナーを分散するとともに感光ドラ
ム２０上の残留電荷を除電する均一化ローラ（散らし部
材）２８がそなえられている。

【００６７】この均一化ローラ２８は、例えば導電性ロ
ーラで構成され、感光ドラム２０の表面に接触して回転
し、感光ドラム２０上の残留トナーの集中を分散して、
現像部２３でのトナー回収を容易にするものである。ま
た、均一化ローラ２８への交流電圧の印加は、駆動モー
タ２０ａのオン／オフと同じタイミングで行なう。

【００６８】このように、均一化ローラ２８による感光
ドラム２０の除電を行なうことで、印刷開始時や印刷終
了時に発生する不要なトナー付着をより確実に防止する
ことができ、高品質な印刷を実現できるのである。

【００６９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の画像形成
装置によれば、小型化，低コスト化の要請から、一つの
トランスにより前帯電器および転写帯電器用の高圧電圧
を生成し、共通のトランスで前帯電器と転写帯電器とを
同じタイミングでオン／オフ制御するようにした画像形
成装置において、印刷開始時や初期化動作時に、潜像担
持体の表面全体が現像部の現像位置を少なくとも１回通
過するように潜像担持体が回転駆動され、潜像担持体上
の残留電荷や残留トナーが現像部により確実に回収・除
去されるので、キャリア上がりや不要なトナーの付着を
確実に防止することができ、カブリのない良好な印刷が
可能で、極めて高品質な印刷を実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明を適用される画像形成装置の構成例を示
す側断面図である。

【図３】本実施例の画像形成装置の制御系を示すブロッ
ク図である。

【図４】本実施例の印刷終了時の動作を説明するための
フローチャートである。

【図５】本実施例の印刷終了時の動作を示すタイミング
チャートである。

【図６】本実施例の画像処理装置の印刷終了時における
電荷の残留状況を模式的に示す側断面図である。

【図７】本実施例の印刷開始時の動作を説明するための
フローチャートである。

【図８】本実施例の印刷開始時の動作を示すタイミング
チャートである。

【図９】（ａ），（ｂ）は本実施例の印刷開始時の動作
に伴う感光ドラム上の電位状況を説明するためのグラフ
である。

【図１０】本実施例の初期化時の動作の第１例を説明す
るためのフローチャートである。

【図１１】本実施例の初期化時の動作の第２例を説明す
るためのフローチャートである。

【図１２】本実施例の初期化動作終了時の動作を説明す
るためのフローチャートである。

【図１３】本発明の他の実施例としての画像形成装置の
構成例を示す側断面図である。

【図１４】従来の画像形成装置の要部を示す模式的な側
断面図である。

【図１５】従来の画像形成装置の要部を示す模式的な側
断面図である。

【図１６】従来の画像形成装置の印刷終了時における電
荷の残留状況を模式的に示す側断面図である。

【符号の説明】

１ 潜像担持体 １ａ 駆動手段 ２ 帯電部 ２ａ 前帯電器 ３ 潜像形成部 ３ａ 露光手段 ４ 現像部 ５ 転写部 ５ａ 転写帯電器 ６ 記録紙 ７ 制御手段 １０ 用紙カセット １１ ピックローラ １２ レジストローラ １３ 排紙ローラ １４ スタッカ １５ プリント板 １５ａ コネクタ １６ 電源 １７ インターフェイスコネクタ １７ａ 外部ケーブル １８ オプションボード ２０ 感光ドラム（潜像担持体） ２０ａ 駆動モータ（駆動手段） ２１ 帯電部 ２１ａ 前帯電器 ２２ 光学ユニット（潜像形成部） ２２ａ ＬＥＤ光学系（露光手段） ２３ 現像部 ２４ 現像ローラ ２５ トナーカートリッジ ２６ 転写部 ２６ａ 転写帯電器 ２７ 定着器 ２８ 均一化ローラ（散らし部材） ３０ トランス ３１ コントローラ（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−185673（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−86880（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−201470（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−254974（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−97666（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−89772（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−297575（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−233753（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/14 G03G 21/00 370 - 520 G03G 15/08 507

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動手段により回転駆動されるエンドレ
   ス状の潜像担持体と、 該潜像担持体を前帯電器により帯電させる帯電部と、 露光手段により画像露光を行ない該潜像担持体上に潜像
   を形成する潜像形成部と、 現像バイアス電圧を印加して該潜像担持体上の潜像を現
   像するとともに該潜像担持体上の残留トナーを回収する
   現像部と、 転写帯電器により該潜像担持体上のトナー像を記録紙上
   に転写する転写部と、 該駆動手段，該前帯電器，該露光手段および該転写帯電
   器と該現像部に対する前記現像バイアス電圧の印加とを
   それぞれオン／オフ制御する制御手段とがそなえられ、 該制御手段が、印刷開始時に、該駆動手段をオン状態にすると同時に、
   該露光手段を該潜像担持体の回転軸方向について全面点
   灯し、該潜像担持体の回転駆動状態が安定するまでの所
   定期間経過後に該前帯電器および該転写帯電器を同時に
   オン状態にし、該前帯電器をオン状態にした時の該潜像
   担持体上の帯電部分が該駆動手段により搬送され該露光
   手段の露光位置に到達した時に該露光手段をオフ状態に
   し、該露光手段をオフ状態にした時の該潜像担持体上の
   部分が該駆動手段により搬送され該現像部の現像位置に
   到達した時に該現像部に対する前記現像バイアス電圧の
   印加をオン状態にした後、該潜像担持体の表面全体が該
   現像部の現像位置を少なくとも１回通過するように該潜
   像担持体を該駆動手段により回転駆動してから、該露光
   手段による画像露光を開始する一方、 印刷終了時に、該露光手段を該潜像担持体の回転軸方向
   について全面点灯し、該露光手段を全面点灯のためにオ
   ン状態にした時の該潜像担持体上の露光部分が該駆動手
   段により搬送され該現像部の現像位置に到達した時に該
   駆動手段，該前帯電器および該転写帯電器と該現像部に
   対する前記現像バイアス電圧の印加とを同時にオフ状態
   にし、該駆動手段のオフ制御に伴い該潜像担持体の回転
   が停止した後に該露光手段をオフ状態にして印刷を終了
   することを特徴とする、画像形成装置。
2. 【請求項２】 駆動手段により回転駆動されるエンドレ
   ス状の潜像担持体と、 該潜像担持体を前帯電器により帯電させる帯電部と、 露光手段により画像露光を行ない該潜像担持体上に潜像
   を形成する潜像形成部と、 現像バイアス電圧を印加して該潜像担持体上の潜像を現
   像するとともに該潜像担持体上の残留トナーを回収する
   現像部と、 転写帯電器により該潜像担持体上のトナー像を記録紙上
   に転写する転写部と、 該駆動手段，該前帯電器，該露光手段および該転写帯電
   器と該現像部に対する前記現像バイアス電圧の印加とを
   それぞれオン／オフ制御する制御手段とがそなえられ、 該制御手段が、 主電源をオンにした際に行なわれる初期化動作時に、該
   前帯電器および転写帯電器と該現像部に対する前記現像
   バイアス電圧の印加とをオフ状態にしたままで、該潜像
   担持体の表面全体が該現像部の現像位置を複数回通過す
   るように該潜像担持体を該駆動手段により回転駆動する
   ことを特徴とする、画像形成装置。
3. 【請求項３】 駆動手段により回転駆動されるエンドレ
   ス状の潜像担持体と、 該潜像担持体を前帯電器により帯電させる帯電部と、 露光手段により画像露光を行ない該潜像担持体上に潜像
   を形成する潜像形成部と、 現像バイアス電圧を印加して該潜像担持体上の潜像を現
   像するとともに該潜像担持体上の残留トナーを回収する
   現像部と、 転写帯電器により該潜像担持体上のトナー像を記録紙上
   に転写する転写部と、 該駆動手段，該前帯電器，該露光手段および該転写帯電
   器と該現像部に対する前記現像バイアス電圧の印加とを
   それぞれオン／オフ制御する制御手段とがそなえられ、 該制御手段が、 主電源をオンにした際に行なわれる初期化動作時に、該
   駆動手段をオン状態にすると同時に、該露光手段を該潜
   像担持体の回転軸方向について全面点灯し、該潜像担持
   体の回転駆動状態が安定するまでの所定期間経過後に該
   前帯電器および該転写帯電器を同時にオン状態にし、該
   前帯電器をオン状態にした時の該潜像担持体上の帯電部
   分が該駆動手段により搬送され該露光手段の露光位置に
   到達した時に該露光手段をオフ状態にし、該露光手段を
   オフ状態にした時の該潜像担持体上の部分が該駆動手段
   により搬送され該現像部の現像位置に到達した時に該現
   像部に対する前記現像バイアス電圧の印加をオン状態に
   した後、該潜像担持体の表面全体が該現像部の現像位置
   を少なくとも１回通過するように該潜像担持体を該駆動
   手段により回転駆動する一方、 該初期化動作を終了する際に、該露光手段を該潜像担持
   体の回転軸方向について全面点灯し、該露光手段を全面
   点灯のためにオン状態にした時の該潜像担持体上の露光
   部分が該駆動手段により搬送され該現像部の現像位置に
   到達した時に該駆動手段，該前帯電器および該転写帯電
   器と該現像部に対する前記現像バイアス電圧の印加とを
   同時にオフ状態にし、該駆動手段のオフ制御に伴い該潜
   像担持体の回転が停止した後に該露光手段をオフ状態に
   して該初期化動作を終了する ことを特徴とする、画像形
   成装置。
4. 【請求項４】 該転写部による転写終了後の該潜像担持
   体に対し交流電圧を印加して該潜像担持体上の残留トナ
   ーを分散するとともに該潜像担持体上の残留電荷を除電
   する散らし部材が設けられていることを特徴とする、請
   求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装
   置。