JP3184415B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3184415B2
JP3184415B2 JP30373394A JP30373394A JP3184415B2 JP 3184415 B2 JP3184415 B2 JP 3184415B2 JP 30373394 A JP30373394 A JP 30373394A JP 30373394 A JP30373394 A JP 30373394A JP 3184415 B2 JP3184415 B2 JP 3184415B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、接触帯電装置を備える
画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の画像形成装置は、例えば図5に示
すように構成されている。即ち、図5は従来の画像形成
装置要部の断面図であり、この画像形成装置は、不図示
の駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される像担
持体である感光ドラム1と、該感光ドラム1の表面を所
定の電位に均一に帯電させる接触帯電部材である帯電ロ
ーラ2と、感光ドラム1に形成された潜像を現像剤によ
ってトナー像として可視像化する現像装置3と、この現
像装置3によって現像されたトナー像を転写材7上に転
写する転写帯電器5と、転写材7に転写されたトナー像
を加熱及び加圧によって溶融固着して所望の画像を得る
定着装置6とを備えている。
【0003】ところで、上記感光ドラム1は、アルミニ
ウムシリンダの外周面に有機半導体(OPC)、A−S
i、CdS、Se等から成る光導電体を塗布して構成さ
れ、その表面に画像模様に沿ったレーザ露光8の照射を
受けることにより、該感光ドラム1上には潜像が形成さ
れる。尚、感光ドラム1上に残留する転写残トナーは公
知のブレード手段を備えるクリーニング装置4によって
清掃される。
【0004】又、図6に示す接触帯電ローラ2は、従来
のコロナ帯電器に比べて人体に有害なオゾンの発生が極
めて少ない長所を有しているため、近年実用化されてき
ている。この帯電ローラ2は、芯金2a上に導電性のゴ
ム2b及び高抵抗表面層2cを設けて構成されており、
前記感光ドラム1を約−700Vに均一に帯電させるた
めに、芯金2aには−700Vの直流電圧に交流電圧が
重畳された電圧が印加される。すると、帯電ローラ2と
感光ドラム1のニップ部の近傍では、パッシェンの法則
を満たす距離の領域で放電が起こり、この放電によって
感光ドラム1は所定の電位に帯電される。
【0005】ところで、上述のように帯電ローラ2に交
流電圧を印加した場合、交流電圧のリップルによる静電
潜像上のサイクルマークと画像パターンの干渉によりモ
アレが生じる場合があるが、このモアレは画像パターン
の繰り返し周期がサイクルマークの周期とほぼ等しい場
合とほぼ2倍の場合に発生する。
【0006】上記モアレが生じないようにするために
は、画像パターンの周期を避けて交流電圧の周波数を設
定すれば良い。ここで、プロセススピードをV(mm/
sec)、解像度をs(dpi)、画像パターンの基本
単位をn(ドット)とすると、画像パターンの周期は
(25.4×n)/s(mm)となり、画像の空間周波
数は(s×V)/(25.4×n)(Hz)となる。従
って、交流電圧の周波数としては、上記空間周波数とそ
の2倍の周波数を避ければ良く、確実にモアレを避ける
には出来るだけ高い周波数に設定すれば良い。
【0007】ところが、周波数が高いと感光ドラム1の
表面にトナーが融着し易くなるため、トナー融着の観点
からは周波数は出来るだけ低く抑える必要がある。
【0008】そこで、従来はn=2の場合の空間周波数
とn=3の場合の空間周波数の中間の周波数を交流電圧
の周波数として設定する等してモアレとトナーの融着が
発生するのを防いでいる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、長時間に亘
って機械が停止した状態が続くと、帯電ローラ2の一部
分だけが感光ドラム1に接触して該帯電ローラ2が感光
ドラム1に押さえ続けられることとなり、帯電ローラ2
のゴム2bが永久変形してしまうことがある。このとき
の帯電ローラ2における帯電の様子を考察する。
【0010】感光ドラム1は時計回り、帯電ローラ2は
反時計回りにそれぞれ回転するものとする。図2に示す
ように、帯電ローラ2の変形していない部分では、パッ
シェンの法則によって決定される最大放電距離dの部分
は感光ドラム上のp1の部分となる。
【0011】ところが、図3に示すように、帯電ローラ
2の変形した部分が丁度ニップ部の近傍に差し掛かった
ときには、最大放電距離dの部分は図2に示すp1より
左側のp2にシフトしてしまう。即ち、帯電ローラ2の
変形した部分がニップ部に差し掛かる毎に静電潜像上に
形成されるサイクルマークの間隔が広くなることとな
る。このため、例えばn=2の場合の空間周波数とn=
3の場合の空間周波数との中間の周波数を交流電圧の周
波数として設定したにも拘らず、帯電ローラ2の変形し
た部分では周波数があたかも低くなったかのようにな
り、帯電ローラ2の変形が元に戻るまでは図4に示すよ
うな帯電ローラ2の回転周期でモアレの帯が出力される
結果となっていた。
【0012】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、帯電ローラの一部分だけが被
帯電体に接触した状態が一定時間続いた場合であって
も、モアレの発生とトナーの融着を防いで高品位な画像
を安定して出力することができる画像形成装置を提供す
ることにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、交流成分と直流成分とを重
畳した電圧を帯電ローラに印加し、該帯電ローラを回転
させながら被帯電体に当接させて被帯電体を帯電させる
接触帯電装置を具備する画像形成装置において、帯電ロ
ーラの一部分だけが被帯電体に接触した状態が一定時間
続いた後に画像を出力する場合には、前記帯電ローラ
印加する電圧の交流成分の周波数を通常時より一時的に
大きくすることを特徴とする。
【0014】又、請求項2記載の発明は、交流成分と直
流成分とを重畳した電圧を帯電ローラに印加し、該帯電
ローラを回転させながら被帯電体に当接させて被帯電体
を帯電させる接触帯電装置を具備する画像形成装置にお
いて、帯電ローラの一部分だけが被帯電体に接触した状
態が一定時間続いた後に画像を出力する場合には、前記
帯電ローラに印加する電圧のピーク間電圧を通常時より
一時的に大きくすることを特徴とする。
【0015】更に、請求項3記載の発明は、交流成分と
直流成分とを重畳した電流を帯電ローラに印加し、該
電ローラを回転させながら被帯電体に当接させて被帯電
体を帯電させる接触帯電装置を具備し、前記帯電ローラ
に印加する電流の交流成分を所定の値に定電流制御する
画像形成装置において、帯電ローラの一部分だけが被帯
電体に接触した状態が一定時間続いた後に画像を出力す
る場合には、前記帯電ローラに印加する電流を通常時よ
り一時的に大きくすることを特徴とする。
【0016】
【作用】画像形成装置が停止した状態、つまり、帯電ロ
ーラの一部分だけが被帯電体に接触した状態が一定時間
続いたために帯電ローラに変形が生じても、その後画像
を出力する場合に帯電ローラに印加する電圧の交流成分
の周波数を通常時より一時的に大きくし、又はピーク間
電圧を通常時より一時的に大きくし、或は帯電ローラ
印加する電流を通常時より一時的に大きくすれば、モア
レの発生とトナーの融着を防いで高品位な画像を安定し
て出力することができることが実験的に確認された。
【0017】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。 [実施例1]図1は本発明に係る画像形成装置の縦断面
図であり、本図においては図5に示した従来の画像形成
装置と同一要素には同一符号を付しており、以下、それ
らについての説明は適宜省略する。
【0018】本実施例の特徴は、一定時間機械が停止し
た状態が続いた後に画像を出力する場合、帯電ローラ2
に印加する交流電圧のピーク間電圧を一時的に大きく
し、該帯電ローラ2間隔のモアレの発生とトナーの融着
を防止する点にある。
【0019】以下、本実施例と比較例とを対比しなが
ら、本実施例の効果について述べる。
【0020】(共通条件) ・プロセススピード:103.26mm/sec ・解像度 :600dpi ・帯電周波数 :1008Hz ・帯電直流電圧 :−700V <実施例1> (1)通常の出力条件 ・帯電交流電圧:1500Vpp (2)機械を一定時間停止した後の出力条件 ・帯電交流電圧:2000Vpp <比較例1> ・帯電交流電圧:1500Vpp <比較例2> ・帯電交流電圧:2000Vpp 上記各例について帯電ローラ2間隔のモアレ縞の発生、
トナーの感光ドラム1への融着について評価を行った結
果を表1に示す。
【0021】
【表1】 尚、表1において、○は発生せず(良)、△は多少発生
(可)、×は発生(不可)をそれぞれ示す(以後の表2
及び表3についても同様)。
【0022】表1の結果から明らかなように、一定時間
機械が停止した状態が続いた後に画像を出力する場合に
は、本実施例のように帯電ローラ2に印加する交流電圧
のピーク間電圧を一時的に大きくすれば、帯電ローラ2
間隔でのモアレ縞の発生を抑制し、トナーの感光ドラム
1への融着を抑えることができる。 [実施例2]本実施例の特徴は、一定時間機械が停止し
た状態が続いた後に画像を出力する場合に帯電ローラ2
に印加する交流電圧の周波数を一時的に高くし、帯電ロ
ーラ2間隔のモアレの発生とトナーの融着を防ぐ点にあ
る。
【0023】以下、本実施例と比較例とを対比しなが
ら、本実施例の効果について述べる。
【0024】(共通条件) ・プロセススピード:103.26mm/sec ・解像度 :600dpi ・帯電交流電圧 :1500Vpp ・帯電直流電圧 :−700V <実施例2> (1)通常の出力条件 ・帯電周波数:1008Hz (2)機械を一定時間停止した後の出力条件 ・帯電周波数:2016Hz <比較例1> ・帯電周波数:1008Hz <比較例2> ・帯電周波数:2016Hz 上記各例について帯電ローラ2間隔のモアレ縞の発生、
トナーの感光ドラム1への融着について評価を行った結
果を表2に示す。
【0025】
【表2】 表2の結果から明らかなように、一定時間機械が停止し
た状態が続いた後に画像を出力する場合には、本実施例
のように帯電ローラ2に印加する交流電圧の周波数を一
時的に大きくすれば、帯電ローラ2間隔でのモアレ縞の
発生を抑制し、トナーの感光ドラム1への融着を抑える
ことができる。 [実施例3]帯電ローラ2の高抵抗表面層2cは環境、
特に湿度の影響によって、低湿環境下では抵抗の増加及
び誘電率の減少により帯電部のインピーダンスが増加
し、逆に高湿環境下では抵抗の減少及び誘電率の増加に
よりインピーダンスが減少する場合がある。このような
場合、交流電圧を定電圧に制御すると、高抵抗表面層2
cのインピーダンス変動によって帯電部における電圧を
一定にすることができないため、交流電圧は定電流制御
すると良い。この制御については、特開平1−2676
67号公報に詳述されている。
【0026】而して、本実施例では、定電流制御を行う
場合にも、一定時間機械が停止した後に画像を出力する
場合には、一時的に定電流値を変化させることによっ
て、環境変動が生じても帯電ローラ2間隔でのモアレ縞
の発生を抑制し、トナーの感光ドラム1への融着を抑え
るようにしている。
【0027】(共通条件) ・プロセススピード:103.26mm/sec ・解像度 :600dpi ・帯電直流電圧 :−700V ・帯電周波数 :1008Hz <実施例3> (1)通常の出力条件 ・帯電交流電流:840μA (2)機械が一定時間停止した後の出力条件 ・帯電交流電流:1500μA <比較例1> ・*帯電交流電流:840μmA <比較例2> ・*帯電交流電流:1500μmA 上記各例について帯電ローラ2間隔のモアレ縞の発生、
トナーの感光ドラム1への融着について評価を行った結
果を表3に示す。
【0028】
【表3】 表3の結果から明らかなように、一定時間機械が停止し
た状態が続いた後に画像を出力する場合には、本実施例
のように一時的に定電流値を変化させれば、環境変動が
生じても帯電ローラ2間隔でのモアレ縞の発生を抑制
し、トナーの感光ドラム1への融着を抑えることができ
る。
【0029】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、画像形成装置が停止した状態、つまり、帯電ロ
ーラの一部分だけが被帯電体に接触した状態が一定時間
続いたために帯電ローラに変形が生じても、その後画像
を出力する場合に帯電ローラに印加する電圧の交流成分
の周波数を通常時より一時的に大きくし、又はピーク間
電圧を通常時より一時的に大きくし、或は帯電ローラ
印加する電流を通常時より一時的に大きくしたため、モ
アレの発生とトナーの融着を防いで高品位な画像を安定
して出力することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置要部の断面図であ
る。
【図2】変形していない帯電ローラを示す断面図であ
る。
【図3】変形した帯電ローラを示す断面図である。
【図4】モアレのサンプルを示す図である。
【図5】従来の画像形成装置要部の断面図である。
【図6】従来の画像形成装置に用いられる帯電ローラの
断面図である。
【符号の説明】
1 感光ドラム(被帯電体) 2 帯電ローラ(帯電部材) 3 現像装置 4 クリーニング装置 5 転写帯電器 6 定着装置
フロントページの続き (72)発明者 前橋 洋一郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−289470(JP,A) 特開 平6−242663(JP,A) 特開 平5−297685(JP,A) 特開 平6−35292(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流成分と直流成分とを重畳した電圧を
    帯電ローラに印加し、該帯電ローラを回転させながら被
    帯電体に当接させて被帯電体を帯電させる接触帯電装置
    を具備する画像形成装置において、帯電ローラの一部分だけが被帯電体に接触した状態が一
    定時間続いた後に 画像を出力する場合には、前記帯電ロ
    ーラに印加する電圧の交流成分の周波数を通常時より一
    時的に大きくすることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 交流成分と直流成分とを重畳した電圧を
    帯電ローラに印加し、該帯電ローラを回転させながら被
    帯電体に当接させて被帯電体を帯電させる接触帯電装置
    を具備する画像形成装置において、帯電ローラの一部分だけが被帯電体に接触した状態が一
    定時間続いた後に 画像を出力する場合には、前記帯電ロ
    ーラに印加する電圧のピーク間電圧を通常時より一時的
    に大きくすることを特徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項3】 交流成分と直流成分とを重畳した電流を
    帯電ローラに印加し、該帯電ローラを回転させながら被
    帯電体に当接させて被帯電体を帯電させる接触帯電装置
    を具備し、前記帯電ローラに印加する電流の交流成分を
    所定の値に定電流制御する画像形成装置において、帯電ローラの一部分だけが被帯電体に接触した状態が一
    定時間続いた後に 画像を出力する場合には、前記帯電ロ
    ーラに印加する電流を通常時より一時的に大きくする
    とを特徴とする画像形成装置。
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