JP3091822B2

JP3091822B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3091822B2
Application number: JP21751994A
Authority: JP
Inventors: 和彦大津; 実古谷田
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1994-09-12
Filing date: 1994-09-12
Publication date: 2000-09-25
Anticipated expiration: 2015-09-25
Also published as: JPH0882984A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光ドラム等の静電潜
像保持体を使用して画像形成する印刷ステーションを複
数配置した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置としては、例えば
特開平３−１８２７９０号公報に記載されたものが知ら
れている。

【０００３】この公報のものは、図５に示すように、装
置本体内部に張設した無端帯状の用紙搬送ベルト１に４
個の印刷ステーション２1 〜２4 を連続して配置してい
る。各印刷ステーション２1 〜２4 は、感光ドラム３の
周囲に帯電器４、露光装置５、現像装置６、ドラムクリ
ーナ７、除電ランプ８を対向配置し、かつ感光ドラム３
に用紙搬送ベルト１を介して転写ローラ９を対向配置し
ている。

【０００４】各印刷ステーション２1 〜２3 の現像装置
６はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアンのカラートナ
ーを収納し、また、印刷ステーション２4 の現像装置６
はブラックのトナーを収納し、下部に回転自在に設けた
現像ローラ１０により感光ドラム３にトナーを供給する
ようになっている。

【０００５】用紙搬送ベルト１の搬送開始位置にはベル
ト帯電器１１を配置し、また用紙搬送ベルト１の下面に
はベルト除電器１２及びベルトクリーナ１３を配置して
いる。

【０００６】用紙搬送ベルト１は導電材からなり、その
表面を絶縁層で被覆している。そして導電材が接触する
ように１対のガイドローラ１４，１５に掛け渡され、そ
の一方、すなわち搬送開始位置側のガイドローラ１４を
アースライン１６に接続している。

【０００７】一方のガイドローラ１４には給紙ローラ１
７を対向配置し、この給紙ローラ１７の近傍に記録用紙
１８を積層して収納した給紙装置１９を着脱自在に設け
ている。また、他方のガイドローラ１５の外側に定着装
置２０を近接して配置している。

【０００８】そして、図６に示すように、各印刷ステー
ション２1 〜２4 の現像装置６のハウジング６ａの底部
外面に除電針２１と定電圧素子２２からなる除電器２３
を配置し、この除電器２３で現像後の感光ドラム３を除
電するようにしている。

【０００９】この装置は、給紙装置１９から送り込まれ
る記録用紙１８をベルト帯電器１１で用紙搬送ベルト１
に吸着した後、印刷ステーション２1 でイエローの画像
転写を行い、印刷ステーション２2 でマゼンタの画像転
写を行い、印刷ステーション２3 でシアンの画像転写を
行うことによりカラー印刷を行い、定着装置２０で熱定
着して排紙するようになっている。

【００１０】また、この装置は、除電器２３により現像
後の感光ドラム３を除電し、これににより用紙搬送ベル
ト１や記録用紙１８の帯電電位が低下するのを防止して
いる。すなわち、記録用紙１８の帯電電位が低下すると
トナーの付着が悪くなり、また、用紙搬送ベルト１の帯
電電位が低下すると記録用紙１８の吸着力が低下して記
録用紙１８が搬送中に位置ずれを起こし、カラー印刷に
ずれが生じてしまう。

【００１１】しかし、除電した場合に感光ドラム３の周
面のトナー非付着部とトナー付着部との電位差が無くな
ると、電位差で静電的に安定付着していたトナー像のト
ナーが飛散してトナー非付着部に付着してしまうという
問題が発生する。そこで、この装置ではさらに除電器２
３による除電出力を定電圧素子２２で規制することによ
り、トナー非付着部とトナー付着部とに電位差が残るよ
うに制御し、トナーが飛散するのを防止している。

【００１２】すなわち、反転現像方式においては、図７
に示すように除電前のトナー非付着部の電位Ｖ0 が除電
後にＶ0 ′になってもトナー付着部の電位ＶR との関係
が、｜Ｖ0 ′｜＞｜ＶR ｜となるようにしている。正規
現像方式の場合も同様で、図８に示すようにＶ0 ′とＶ
R との関係が、｜Ｖ0 ′｜＞｜ＶR ｜となるようにして
いる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
装置では、感光ドラム３を帯電器４で帯電する前に除電
する除電ランプ８と現像後の感光ドラム３を除電する除
電器２３との２つの除電器を使用することになり、装置
の小形化や低コスト化あるいは部品点数の省略化に支障
を来す問題があった。

【００１４】また、除電器２３は現像装置６と用紙搬送
ベルト１との間の狭い空間に配置することになり、装置
を小形化する場合にはこの空間に除電器を配置すること
はきわめて困難となり、構造が複雑化する問題があっ
た。

【００１５】そこで、本発明は、現像後の静電潜像保持
体を除電する除電器を省略でき、しかも記録用紙や搬送
ベルトの帯電電位の低下を防止できると共に現像後にお
いてトナー像のトナーが飛散してトナー非付着部に付着
するのを防止できる画像形成装置を提供する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
感光体からなる静電潜像保持体と、この静電潜像保持体
を帯電する帯電手段と、この帯電手段にて帯電した静電
潜像保持体に露光により静電潜像を形成する露光手段
と、この露光手段にて形成した静電潜像をトナーにより
現像して可視像化する現像手段と、この現像手段にて可
視像化したトナー像を記録用紙に転写して画像記録する
転写手段と、転写後の静電潜像保持体を帯電手段による
帯電に先立って光照射により除電する除電手段とからな
る印刷ステーションを、記録用紙を帯電吸着して搬送す
る搬送ベルト上に複数配置してなり、各印刷ステーショ
ンにより記録用紙に画像を重ね転写する画像形成装置に
おいて、各印刷ステーションの除電手段は、静電潜像保
持体の未露光部が現像位置から転写位置まで移動する間
に、その未露光部の暗減衰による帯電電位が露光手段に
より露光した露光部の電位より絶対値で大きく、かつ帯
電手段により帯電した未露光部の現像位置における帯電
電位の絶対値の半分以下になるように照射する光量を制
御することある。

【００１７】

【作用】このような構成の発明においては、除電手段に
より静電潜像保持体を除電する場合に、照射する光量
を、静電潜像保持体の未露光部が現像位置から転写位置
まで移動する間に、その未露光部の暗減衰による帯電電
位が露光手段により露光した露光部の電位より絶対値で
大きく、かつ帯電手段により帯電した帯電電位の絶対値
の半分以下になるように制御しているので、転写位置で
の静電潜像保持体の電位はトナー付着部、トナー非付着
部とも絶対値で小さくなっていて記録用紙や搬送ベルト
の帯電電位に大きな影響を与えることはない。また、現
像後においてトナー付着部とトナー非付着部とに所定の
電位差を確保できるのでトナーの飛散を防止できる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１９】図１に示すように、装置本体内部に張設し
た無端帯状の用紙搬送ベルト３１に４個の印刷ステーシ
ョン３２1 〜３２4 を連続して配置している。

【００２０】前記各印刷ステーション３２1 〜３２4
は、静電潜像保持体である感光ドラム３３の周囲に帯電
器３４、露光装置３５、現像装置３６、ドラムクリーナ
３７、除電手段である除電ランプ３８を対向配置し、か
つ前記感光ドラム３に用紙搬送ベルト３１を介して転写
手段である転写ローラ３９を対向配置している。

【００２１】前記各印刷ステーション３２1 〜３２3 の
現像装置３６はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアンの
カラートナーを収納し、また、印刷ステーション３２4
の現像装置３６はブラックのトナーを収納し、下部に回
転自在に設けた現像ローラ４０により前記感光ドラム３
３にトナーを供給するようになっている。

【００２２】前記除電ランプ３８はその発光光量が調整
可能となっている。前記用紙搬送ベルト３１の搬送開始
位置にはベルト帯電器４１を配置し、また用紙搬送ベル
ト３１の下面にはベルト除電器４２及びベルトクリーナ
４３を配置している。

【００２３】前記用紙搬送ベルト３１は導電材からな
り、その表面を絶縁層で被覆している。そして導電材が
接触するように１対のガイドローラ４４，４５に掛け渡
され、その一方、すなわち搬送開始位置側のガイドロー
ラ４４をアースライン４６に接続している。

【００２４】一方のガイドローラ４４には給紙ローラ４
７を対向配置し、この給紙ローラ４７の近傍に記録用紙
４８を積層して収納した給紙装置４９を着脱自在に設け
ている。また、他方のガイドローラ４５の外側に定着装
置５０を近接して配置している。

【００２５】この装置では、給紙装置４９から送り込ま
れる記録用紙４８をベルト帯電器４１で用紙搬送ベルト
３１を帯電することによりこの用紙搬送ベルト３１に吸
着して搬送する。そして、印刷ステーション３２1 でイ
エローの画像転写を行い、印刷ステーション３２2 でマ
ゼンタの画像転写を行い、印刷ステーション３２3 でシ
アンの画像転写を行ってカラー印刷を行い、定着装置５
０で熱定着して排紙する。なお、印刷ステーション３２
4 は記録用紙４８にモノクロ印刷を行う場合に動作す
る。

【００２６】この印刷動作において、各印刷ステーショ
ン３２1 〜３２4 では、除電ランプ３８で感光ドラム３
３の感光面を除電し、帯電器３４で感光ドラム３３の感
光面を例えば−５００Ｖに一様に帯電した後、露光装置
３５による露光により印刷すべき画像の静電潜像を形成
する。このとき静電潜像は約−７０Ｖになる。

【００２７】この静電潜像に対して現像装置３６は現像
ローラ４０によりトナーを付着させて可視像化する。す
なわち、トナー付着部である静電潜像が約−２００Ｖの
現像バイアスをかけられた現像ローラ４０上の負帯電ト
ナーで現像される。

【００２８】こうして可視像化したトナー像は転写ロー
ラ３９により記録用紙４８に転写される。そして、転写
部を通過した感光ドラム３３に残った残留トナーはドラ
ムクリーナ３７によりかき落とされる。

【００２９】こうして感光ドラム３３は再び除電ランプ
３８により除電され、帯電器３４により帯電されるよう
になる。

【００３０】このような各印刷ステーション３２1 〜３
２4 に対して、感光ドラム３３の現像位置での帯電電位
と暗減衰の変化を調べるため、図２に示すように、現像
位置に表面電位センサ５１を配置し、除電ランプ３８と
してＬＥＤランプを使用する。

【００３１】そして、感光ドラム３３上の現像位置での
初期帯電電位を−５００±５０Ｖに設定し、感光ドラム
３３を通常の用紙１枚を印刷するに要するサイクルであ
る１６回転させ帯電し続けた後停止して暗減衰を測定し
た。なお、暗減衰とは、露光や除電がない状態で感光ド
ラム３３上の帯電電位が減衰していく度合いを示してい
る。

【００３２】この測定において、除電ランプ３８を全く
動作させない場合、除電ランプ３８の発光光量を１０μ
Ｊ／ｃｍ²にした場合、除電ランプ３８の発光光量を３
０μＪ／ｃｍ²にした場合の３つの場合について測定し
たところ、除電ランプ３８を全く動作させない場合は図
４の(a) に示すようになり、除電ランプ３８の発光光量
を１０μＪ／ｃｍ²にした場合は図４の(b) に示すよう
になり、除電ランプ３８の発光光量を３０μＪ／ｃｍ²
にした場合は図４の(c) に示すようになった。

【００３３】この結果から、現像位置から転写位置まで
の感光ドラム３３の回転量当たりの時間を約１．５秒と
して、暗減衰を停止直後の感光ドラム３３の帯電電位と
１．５秒後の電位から換算した結果、表１の結果が得ら
れた。

【００３４】

【表１】そして、転写位置での感光ドラムの帯電電位が用紙搬送
ベルト３１の帯電電位や記録用紙４８の帯電電位に悪影
響を与えないようにするには、転写位置でのトナー非付
着部の帯電電位Ｖ0 ′と現像位置での感光ドラム３３の
未露光部の帯電電位Ｖ0 との関係が｜Ｖ0 ′｜≦｜１／
２Ｖ0 ｜を満足する必要がある。

【００３５】また、トナー像のトナーが飛散してトナー
非付着部に付着するのを防止するには、トナー付着部の
帯電電位ＶR とトナー非付着部の帯電電位Ｖ0 ′との関
係が｜Ｖ0 ′｜＞｜ＶR ｜を満足する必要がある。

【００３６】すなわち、｜Ｖ0 ′｜≦｜１／２Ｖ0 ｜
で、かつ｜Ｖ0 ′｜＞｜ＶR ｜を満足すれば、転写位置
での感光ドラム３３の帯電電位が用紙搬送ベルト３１の
帯電電位や記録用紙４８の帯電電位に悪影響を与えるこ
ともなく、またトナー像のトナーが飛散してトナー非付
着部に付着することもない。

【００３７】この条件を満足するのは図４の(c) の場
合、すなわち、除電ランプ３８の発光光量を３０μＪ／
ｃｍ²にした場合であることが分かる。

【００３８】このように除電ランプ３８の発光光量を調
整することにより、現像位置から転写位置までの間に別
途除電器を配置しなくても、｜Ｖ0 ′｜≦｜１／２Ｖ0
｜で、かつ｜Ｖ0 ′｜＞｜ＶR ｜の条件を満足させるこ
とができる。そして、これは反転現像でも正規現像でも
同様であることは従来説明で述べたことと同じである。

【００３９】図３は、各プロセス位置での感光ドラム３
３上の表面電位変化を模式的に示す図で、図３の(a) は
帯電位置での表面電位を示し、図３の(b) は露光位置で
の表面電位を示し、図３の(c) は現像位置での表面電位
を示し、図３の(d) は転写位置での表面電位を示し、図
３の(e) は除電位置での表面電位を示している。

【００４０】感光ドラム３３上の帯電電位をＶ01、露光
位置での表面電位をＶ02、現像位置での表面電位をＶ0
、転写位置での表面電位をＶ0 ′、露光残留電位をＶR
、除電電位をＶR ′としたとき、｜Ｖ01 ｜＞｜Ｖ02｜＞｜Ｖ0 ｜＞｜Ｖ0 ′｜＞｜ＶR
｜＞｜ＶR ′｜の関係が成立する。なお、｜Ｖ0 ｜は略５００Ｖであ
り、｜ＶR ｜は７０〜１００Ｖ程度であり、｜ＶR ′｜
は略０Ｖである。

【００４１】特に、一成分非磁性接触現像の場合、帯電
電位、現像バイアスが低くても安定して現像ができるの
で、暗減衰が速い感光体を使用した場合でも問題なく達
成できる。また、用紙搬送ベルト３１と記録用紙４８の
電荷付与による吸着力が低下しないため、各印刷ステー
ションに転写バイアスを印加する転写方式の場合でも、
後段の印刷ステーションにおいて転写電圧を上げる必要
が無くなり、各印刷ステーションにおける転写電圧を一
定にできる。また、環境にも左右されず安定して画像を
形成できるなどの効果も有する。

【００４２】このように、各印刷ステーション３２1 〜
３２4 において、現像位置から転写位置の間に配置する
除電器を使用すること無く、帯電器３４による帯電の前
に感光ドラム３３を除電する除電ランプ３８の光量を調
整するのみで、転写位置での感光ドラム３３の帯電電位
が用紙搬送ベルト３１の帯電電位や記録用紙４８の帯電
電位に悪影響を与えないように制御できる。また、トナ
ー付着部の帯電電位ＶR とトナー非付着部の帯電電位Ｖ
0 ′とに所定の電位差を持たせることができ、トナー像
のトナーが飛散してトナー非付着部に付着することも防
止できる。従って、装置の小形化を容易に実現できると
共に印刷品質を良好に保つことができる。

【００４３】なお、前記実施例では静電潜像保持体とし
て感光ドラムを使用したが必ずしもこれに限定するもの
ではない。

【００４４】

【発明の効果】以上、本発明によれば、現像後の静電潜
像保持体を除電する除電器を省略でき、しかも記録用紙
や搬送ベルトの帯電電位の低下を防止できると共に現像
後においてトナー像のトナーが飛散してトナー非付着部
に付着するのを防止できる。従って、装置小形化を容易
に実現できると共に印刷品質を良好に保つことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す概略構成図。

【図２】同実施例における感光ドラムの暗減衰測定概略
図。

【図３】同実施例における各プロセスでの感光ドラムの
表面電位変化を模式的に示す図。

【図４】同実施例における除電ランプの光量と暗減衰と
の関係を示すグラフ。

【図５】従来例を示す概略構成図。

【図６】同従来例の要部構成を示す図。

【図７】反転現像方式での感光ドラムの帯電状態を模式
的に示す図。

【図８】正規現像方式での感光ドラムの帯電状態を模式
的に示す図。

【符号の説明】

３１…用紙搬送ベルト３２1 〜３２4 …印刷ステーション３３…感光ドラム（静電潜像保持体）３４…帯電器３５…露光装置３６…現像装置３８…除電ランプ（除電手段）３９…転写ローラ（転写手段）４８…記録用紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/06 - 21/08 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/16 - 15/16 103 G03G 21/00 370 - 502 G03G 21/14 G03G 15/00 303

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体からなる静電潜像保持体と、この
静電潜像保持体を帯電する帯電手段と、この帯電手段に
て帯電した静電潜像保持体に露光により静電潜像を形成
する露光手段と、この露光手段にて形成した静電潜像を
トナーにより現像して可視像化する現像手段と、この現
像手段にて可視像化したトナー像を記録用紙に転写して
画像記録する転写手段と、転写後の静電潜像保持体を前
記帯電手段による帯電に先立って光照射により除電する
除電手段とからなる印刷ステーションを、記録用紙を帯
電吸着して搬送する搬送ベルト上に複数配置してなり、
前記各印刷ステーションにより前記記録用紙に画像を重
ね転写する画像形成装置において、前記各印刷ステーションの除電手段は、前記静電潜像保
持体の未露光部が現像位置から転写位置まで移動する間
に、その未露光部の暗減衰による帯電電位が前記露光手
段により露光した露光部の電位より絶対値で大きく、か
つ前記帯電手段により帯電した未露光部の現像位置にお
ける帯電電位の絶対値の半分以下になるように照射する
光量を制御することを特徴とする画像形成装置。