JP3571865B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、感光体などの被帯電体に、帯電部材を接触させて、帯電を行う画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置において、像担持体としての感光体、誘電体等の被帯電面を帯電する一手段として、コロナ放電を用いたコロナ帯電が広く利用されてきた。
【０００３】
しかし、空中放電であるコロナ放電を利用したこれらの方法は、高圧電源が必要なこと、また、放電時に多くのオゾンが発生するなどの欠点を持つため、近年、電源の低電圧化が図れ、オゾンの発生量の少ない手段として、接触帯電を多く使用するようになってきている。これらの方法は、電圧を印加した帯電部材を、像担持体である感光ドラム等に直接接触させて、帯電を行う方法である。例えば、芯金のその外周に導電性ゴムから構成されるローラを感光体に接触させ、感光体の回転と共に、従動回転させる構成において、ローラの芯金に、電圧を供給することにより、感光体に対して帯電を行う。
【０００４】
従来技術について、本発明の前提技術例を示す図１を援用して説明する。同図において、１は像担持体としての電子写真感光体等の感光ドラムである。２は、ローラタイプの接触帯電部材（以下、帯電ローラと略す）である。
【０００５】
帯電ローラ２は、中心の芯金と、その外周の導電性ゴムを有している。芯金の両端部は不図示の軸受け部材に回転自在に支持され、帯電ローラ２は、感光ドラム１に、平行に配置されており、不図示の押圧部材で、感光ドラム１の表面に対して、一定の押圧力を持って圧接され、感光ドラム１に従動回転する。そして、電源３から帯電ローラ２に対して、所定の電圧を印加することにより、回転駆動する感光ドラムの表面は、所定の極性、電位に帯電処理される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
接触帯電においては、帯電部材に直流電圧のみを印加する方式（ＤＣ帯電方式）と、交流電圧を直流電圧に重畳させた電圧を印加する方式（ＡＣ帯電方式）とがある。近年、画像形成装置における、画像の更なる高画質化が進む中で、ＡＣ帯電方式は、均一帯電性にすぐれ、以下のメリットから好まれて使用されており、長寿命化が期待されている。
【０００７】
１、特に中間調画像において、ＤＣ帯電方式を用いた場合に比較して、美しい画像が得られ、長期使用になるほど、その差は顕著になる。
【０００８】
２、ＤＣ帯電方式に比較して、感光ドラムの削れ量の許容範囲が大きく、感光ドラム表面の削れムラ、傷が画像に現れにくい。
【０００９】
しかし、ＡＣ帯電を使用した装置では、ＤＣ帯電を使用した場合に比べて、かなり多く、感光ドラムの表面が削れ、感光ドラムの膜厚が薄くなることがある。感光ドラムの膜厚が薄くなると、それに伴って、感光感度が低下するため、表面電位が十分に降下せず、暗部電位と明部電位のコントラストがせまくなる。すると、正規現像系では、現像時に充分な逆コントラストが得られず、明部電位が薄く現像されて、「かぶり」画像となる現像が顕著化し、反転現像系では、現像コントラストが充分に得られないために、画像濃度が薄くなる。
【００１０】
よって、ＡＣ帯電は、ＤＣ帯電と比較して、かなり早いペースで、感光ドラムの膜厚が薄くなるため、長寿命化の妨げとなっている。
【００１１】
また、装置の長期使用においても、感光ドラムが比較的新しく、ダメージを受けていない状態では、ＤＣ帯電を用いた画像と、ＡＣ帯電を用いた画像には、大きな差はないため、装置が新しい時期での、ＡＣ帯電の使用は、感光ドラムの削れを促進し、感光ドラムの寿命を縮める結果となる。
【００１２】
さらに、文字ばかりのライン画像においては、感光ドラム上に傷や、削れムラがない限り、感光ドラムの削れ量に拘らず、ＤＣ帯電を用いた画像と、ＡＣ帯電を用いた画像には、ほとんど差がない。しかも、装置を利用する場合、その原稿がライン画像である比率は、極めて高いため、ＡＣ帯電を用いた装置では、ライン画像時にも、ＡＣ帯電を行うことによって、不必要に感光ドラムの寿命を縮める場合がある。
【００１３】
しかも、近年、画像形成装置における、画像の更なる高画質化が提唱される中でも、ユーザーの画質に対するニーズは、そのときどきによって様々であるため、画質を優先するがために、装置寿命を通じてＡＣ帯電を行うことは、不必要に感光ドラムの寿命を縮めることになる場合がある。
【００１４】
そこで、本発明は、ユーザーに、画像形成時の帯電方法の選択性を持たせる事により、装置の長寿命化を図ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、移動可能な被帯電面を有する像担持体と、前記像担持体に接触して、所定の電圧を印加されることにより、前記像担持体を帯電する帯電部材と、帯電された前記像担持体に露光し、潜像を形成する露光手段と、潜像を現像剤によって可視化する現像部材と、前記像担持体に接触して、可視化された像を転写体に転写する転写手段、とを備えた画像形成装置において、前記帯電部材に直流電圧を印加する直流電源と、直流電圧に交流電圧を重畳させた交流重畳電源と、該直流電源又は交流重畳電源を選択的に手動により切換可能な切換手段とを有し、前記直流電源又は交流重畳電源の切換手段は、一回の画像形成、又は、一回の連続した画像形成を行う度に、ユーザーにより選択されるモードを有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
前提技術例
図１は、本発明前提となる技術を示す前提技術例としてのデジタル複写機の概略構成図である。
【００１７】
１は、矢印方向に回転駆動される像担持体としてのＯＰＣ感光ドラムであり、その直径は３０ｍｍである。感光ドラムの表層の厚さは、３０μｍであり、ＡＣ帯電を用いた場合の寿命は、３００００枚である。感光ドラムは回転速度９３ｍｍ／ｓｅｃで矢印の方向に回転駆動される。
【００１８】
感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、感光ドラムの表面を所定の電位に均一に帯電する接触帯電部材である直径１２ｍｍの帯電ローラ２、感光ドラム１上に画像情報に応じて静電潜像を形成する露光装置５、この静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化させる現像装置７（本前提技術例では、ネガトナーを用いた反転現像系を用いている）が配置されている。また、感光ドラム１上のトナー像を転写紙に転写する為の接触転写部材である直径１２ｍｍの転写ローラ４、トナー像転写後の感光ドラム１の表面に付着している残留トナーを除去し回収するクリーナー６が、感光ドラムの周囲に配置されている。
【００１９】
帯電ローラ２には、直流電源３Ｂから直流電圧、あるいは、直流電圧に交流電圧を重畳させた交流重畳電源３Ａから交流重畳電圧が印加され、感光ドラム１の表面を所望の電位に均一に帯電処理する。
【００２０】
本前提技術例の画像形成装置においては、ユーザーが選択可能なモードとして、文字モードと写真モードを備えている。文字モード、写真モードは、デジタル複写機では一般的なモードである。このモードは、原稿画像の濃度と、画像形成装置が出力する画像の濃度の関係（以下濃度出力特性と呼ぶ）を制御する濃度制御手段３５を、濃度出力特性を選択する選択キー３３、３４により切換え、図２の（ａ）に示す特性と、図２の（ｂ）に示す特性のうち、どちらかの濃度出力特性を選択するものである。
【００２１】
図２の（ａ）の特性を選択すると、原稿画像の背景部（白地部）は、完全な白に再現し、文字部は、濃度の低い細線等も、明瞭に認識できる高めの濃度に再現するので、コントラストの高い画像を出力することができる。即ち、これが文字モードとなる。この文字モードでは、第一に原稿画像にしめる中間調画像の割合が極めて少ないと判断され、中間調画像の忠実な再現が必要ないこと、第二に、濃度出力特性の図２の（ａ）より、形成する画像のコントラストが高くなり、多少の帯電時のムラも、現像後には目立たなくなることから、厳しい帯電均一性は必要としない。
【００２２】
図２の（ｂ）を選択すると、原稿画像の中間濃度部を忠実な濃度で再現するので、階調性豊かな画像が出力でき、階調表現が必要な写真原稿の再現に適している。即ち、これが写真モードである。写真モードでは、原稿画像にしめる中間調画像の割合が高いと判断できること、また、図２の（Ｂ）の濃度出力特性からも、中間調の画像の濃度を、忠実に再現する必要があり、帯電時のムラは、そのまま画像上での濃度ムラにつながるため、帯電時の均一性は、極めて重要になってくる。
【００２３】
また、本前提技術例では、上記の文字モード、写真モードに拘らず、帯電条件を選択するモードとして、選択キー３１、３２によりアクチュエータ３６切換作動することにより、スイッチ３７を作動して交流重畳電源３Ａ又は直流電源３Ｂを切換え、エコノミーモードと高画質モードを選択することを可能とする。ここで言うエコノミーモードとは、即ちＤＣ帯電を行うモードであり、高画質モードは、ＡＣ帯電を行うモードである。この際、それぞれのモードを選択した場合の相違点、また、そのモードでの画像の特性をユーザーに分かりやすく、明記する。即ち、ＤＣ帯電（エコノミーモード）では、ＡＣ帯電（高画質モード）に比べて、中間調画像（写真モードを用いるような原稿画像）の画質が若干劣ること、その差は、装置の使用がある程度までは、ごく微少であり、あまり差はないこと、しかし、装置の使用が進むにつれて大きくなること、また、文字画像（文字モードを用いるような原稿画像）では、ＤＣ帯電とＡＣ帯電でほとんど差がないこと、更に、装置の使用がかなり進んだ時点では、原稿画像によらず、ＡＣ帯電の方が、美しい画像が得られること、そして、ＤＣ帯電は、ＡＣ帯電より感光ドラムの削れ量が少ないため、ＤＣ帯電を多く用いることによって、装置の寿命をより長くすることが可能であること、等をユーザーに分かりやすく、装置のキャビネットやマニュアル等に明記する。
【００２４】
上記のように構成された画像形成装置において、ユーザーがコピーをとる際の、ユーザーの動作について説明する。
【００２５】
ユーザーは、上記の事情を理解した上で、その時の必要性に応じて、画質を選択することが可能であると同時に、特別に高画質を要求する場合でないときには、エコノミーモードを使用することによって、感光ドラムの削れ量を軽減することが出来、装置の寿命を長くすることが可能である。
【００２６】
表１にＡＣ帯電とＤＣ帯電での感光ドラムの削れ量の違いを示す。また、表２にＡＣ帯電のみを使用した場合に、寿命３００００枚の感光ドラムを使用し、ＡＣ帯電とＤＣ帯電を使い分けた場合の感光ドラム（装置）の寿命の変化を示す。表２から分かるように、ＤＣ帯電を使用する割合が、増えるに従って、感光ドラム（装置）の寿命が延びる。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【表２】

【００２９】
よって、ユーザーは、原稿画像に応じて、ＤＣ帯電とＡＣ帯電を、適意に使い分けることによって、ＡＣ帯電のときと、同等の画質を保ったまま、装置の寿命をのばすことが可能である。また、ユーザーは、そのときどきの画質の必要性に応じて、ＤＣ帯電とＡＣ帯電を、使い分けることによって、更に装置の寿命を延ばすことが可能となる。
【００３０】
実施形態１
本実施形態における画像形成装置の機械構成は前提技術例と同様であり、また、前提技術例と同様の、文字モード、写真モードを備えている。
【００３１】
本実施形態での帯電条件は、通常ＤＣ帯電に固定されており、選択モードとしてＡＣ帯電を選択することが可能である事を特徴とする。即ち、直流電源の選択キー３２は略し、交流重畳電源の選択キー３１のみが使用される。
よって、ユーザーの１回ごとの選択の手間を省く事が可能となる。すなわち、前記直流電源又は交流重畳電源の切換を行なう手段は、一回の画像形成、又は、一回の連続した画像形成を行う度に、ユーザーにより選択されるモードを有する。
この際、前提技術例と同様に、それぞれのモードを選択した場合の相違点、また、そのモードでの画像の特性をユーザーに分かりやすく、明記する。本実施形態では、ユーザーが画像形成を行う際に、特に選択をしない限りは、文字モード、写真モードに拘らず、ＤＣ帯電によって画像形成が行われるため、感光ドラムの削れ量の軽減が可能であるとともに、主に文字画像などを原稿とする環境での使用に適している。また、高画質を必要とするときには、選択モードによって、ＡＣ帯電を行うことにより、高画質な出力画像を得ることも可能である。
【００３２】
実施形態２
本実施形態における画像形成装置の機械構成は前提技術例と同様であり、また、前提技術例と同様の、文字モード、写真モードを備えている。
【００３３】
本実施形態での帯電条件は、実施形態１とは逆に通常ＡＣ帯電に固定されており、選択モードとしてＤＣ帯電を選択キー３２により選択することが可能である事を特徴とする。
よって、ユーザーの１回ごとの選択を省く事が可能となる。すなわち、前記直流電源又は交流重畳電源の切換を行なう手段は、一回の画像形成、又は、一回の連続した画像形成を行う度に、ユーザーにより選択されるモードを有する。
この際、前提技術例と同様に、それぞれのモードを選択した場合の相違点、また、そのモードでの画像の特性をユーザーに分かりやすく、明記する。本実施形態では、ユーザーが画像形成を行う際に、特に選択をしない限りは、文字モード、写真モードに拘らず、ＤＣ帯電によって画像形成が行われるため、常に高画質の画像を提供することが可能であるとともに、主に写真画像などを原稿とする環境に適している。また、高画質を必要としないときには、選択モードによって、ＤＣ帯電を行うことにより、感光ドラムのけずれを軽減し、装置の寿命を延ばすことが可能である。
【００３４】
実施形態３
本実施形態における画像形成装置の機械構成は前提技術例と同様であり、また、前提技術例と同様の、文字モード、写真モードを備えている。
【００３５】
本実施形態での帯電条件は、通常ＤＣ帯電、又は、ＡＣ帯電のどちらかに設定し、もう一方を選択モードとして設定する事を可能としている事を特徴とする。即ち、選択キー３１又は３２の一方は、一旦選択した場合その解除操作をしなければ解除されないように構成され、他方のキーは操作ごとに解除される。よって、ユーザーの１回ごとの選択を省く事が可能となる。また、この設定は、随時変更可能である。すなわち、前記直流電源又は交流重畳電源の切換を行なう手段は、一回の画像形成、又は、一回の連続した画像形成を行う度に、ユーザーにより選択されるモードを有する。
この際、前提技術例と同様に、それぞれのモードを選択した場合の相違点、また、そのモードでの画像の特性をユーザーに分かりやすく、明記する。本実施形態では、通常の設定が、変更可能であるため、より、ユーザーのニーズに合わせての装置の使用が可能であるとともに、文字画像、写真画像の両方を原稿とする環境に適している。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、接触帯電部材に印加する電圧を、直流電圧のみか、直流電圧に交流電圧を重畳させた交流重畳電圧か、ユーザーが選択、切り換えることにより、帯電手段の長寿命化を図ることができる。また、通常は、直流電圧のみか、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧か、どちらかに設定し、もう一方を選択するモードとし、また前記直流電源又は交流重畳電源の切換を行なう手段は、一回の画像形成、又は、一回の連続した画像形成を行う度に、ユーザーにより選択されるモードを有することによって、一回ごとの選択の手間を省くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提技術例を示す画像形成装置の概略構成図。
【図２】前提技術例の文字モードと写真モードの濃度出力特性を表す図。
【図３】本発明の第１実施形態に係わる画像形成装置の概略構成図。
【符号の説明】
１…感光ドラム ２…帯電部材
３…電源 ４…転写部材
５…露光装置 ６…クリーニング装置
７…現像装置 ８…検知回路

Claims (1)

1. 移動可能な被帯電面を有する像担持体と、前記像担持体に接触して、所定の電圧を印加されることにより、前記像担持体を帯電する帯電部材と、帯電された前記像担持体に露光し、潜像を形成する露光手段と、潜像を現像剤によって可視化する現像部材と、前記像担持体に接触して、可視化された像を転写体に転写する転写手段、とを備えた画像形成装置において、前記帯電部材に直流電圧を印加する直流電源と、直流電圧に交流電圧を重畳させた交流重畳電源と、該直流電源又は交流重畳電源を選択的に手動により切換可能な切換手段とを有し、前記直流電源又は交流重畳電源の切換手段は、一回の画像形成、又は、一回の連続した画像形成を行う度に、ユーザーにより選択されるモードを有することを特徴とする画像形成装置。

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