JP3602511B2 - Image forming device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、その他電子写真方式出力機である画像形成装置において、画像品質の低下を防止する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像形成装置の現像部では、感光体ドラム上の静電潜像にトナーを付着させ、現像している。現像部の内部では、現像ローラが回転し、内部のトナー及びキャリヤを攪拌している。現像部の一部は開口しており、この開口部において外部の感光体ドラムへのトナー付着を行っている。また、この開口部からトナーが飛散しないように、開口部にはシール部材が感光体ドラムに接して設けられている。シール部材は、撓み等による変形防止のため、金属製の支持部材に取り付けられている。
【0003】
シール部材は絶縁体であるため、感光体ドラムと接しても通常は悪影響を及ぼさない。しかし、高温高湿の環境下では、このシール部材の一部から感光体ドラムの電荷がリークする現象が発生することがある。この現象が起こると、記録紙に形成された画像上に、黒筋と呼ばれる線状のトナー像が発生し、画像品質を低下させる原因となっていた。従来、この黒筋が発生しないように、現像部に印加されるバイアス電圧を支持部材にも印加することによって、シールからの電荷のリークを防止していた。なお、現像部に印加する電圧として、DC(直流)バイアスを印加する方式とAC(交流)バイアスを印加する方式とがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の画像形成装置には、以下のような問題があった。すなわち、LEDプリントヘッドユニット(以下LPHユニットという)等、アースされた金属が現像部の近傍にあるため、ACバイアスを印加する現像方式の機種では、交流電圧によるノイズ等の発生により、書き込み光学系で暴走してしまい、印字不良が発生する可能性がある。
【0005】
本発明は、かかる事情に鑑み、現像部に印加する電圧の方式に影響を受けず、黒筋の発生を安定的に防止し得る画像形成装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の本発明は、感光体ドラム上の静電潜像をトナーで現像し、用紙に転写し定着させることによって画像を形成する画像形成装置であって、直流のグリッド電圧が印加されたグリッドを備える帯電部と、上記感光体ドラムにトナーを付着させる現像部と、上記感光体ドラムに圧接して設けられ、上記現像部からのトナーの飛散を遮断する、絶縁体からなる遮断部材と、上記遮断部材を支持する金属製の支持部材とを備え、上記支持部材には上記グリッド電圧が印加されていることを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、支持部材には直流のグリッド電圧が印加されているため、感光体ドラムの電荷が、シール部材を経由して支持部材にリークすることが防止される。このため、高温高湿の環境下でも黒筋の発生を防止することが出来る。特に、ACバイアスを印加する現像方式の機種において、LPHユニット等のアースされた金属が現像部の近傍にあっても、印加される電圧が直流であり、ノイズ等が発生しないので、書き込み光学系での暴走が起こらず、印字不良の発生を防止することが出来る。
【0008】
従って、現像バイアスがACバイアスかDCバイアスであるかに影響を受けず、どちらの方式の機種であっても黒筋を安定的に防止することが出来る。
【0009】
請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記グリッド電圧を上記支持部材に導く回路の途中に抵抗を設けたことを特徴とする。
【0010】
この発明によれば、グリッド電圧が感光体ドラムの帯電圧よりも大きい場合、支持部材に印加する電圧を降下させ、感光体ドラムの帯電圧に近い電圧とすることが出来、より安定した黒筋の防止をはかることが出来る。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態として、例えばタンデム型のフルカラー画像形成装置の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、プリンタ1(画像形成装置の一例)では、プリンタ本体2内にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色用にそれぞれ現像装置3が備えられている。それぞれの現像装置3においては、a−Si(アモルファスシリコン)等からなる感光体ドラム4が備えられ、図中の矢印方向に回転するようになっている。この感光体ドラム4がスコロトロン型の帯電部5によって一様に帯電され、外部PC等から入力された原稿画像データに基づくLED光がLPHユニット6からドラム表面上に照射されて静電潜像が形成される。現像ローラ31によって感光体ドラム4上に形成された静電潜像にトナーが付着され、トナー像が形成される。このトナーの供給はトナー供給容器7C,7M,7Y,7Bからそれぞれ行われる。これら各色用に4つの感光体ドラム4が並設されている下方には、用紙搬送ベルト8が配設されている。用紙搬送ベルト8はローラ10,11によって感光体ドラム4の回転方向の順方向に回転する。転写ローラ9には、用紙搬送ベルト8を押圧した状態でトナーと逆極性の電圧が印加されており、静電力によって、搬送された用紙にトナーが転写される。
【0012】
そして、感光体ドラム4と用紙搬送ベルト8との間に、給紙機構12から用紙搬送路13を経由して用紙が搬送されると、用紙が各感光体ドラム4と用紙搬送ベルト8との間を搬送されていく間に、各感光体ドラム4表面の各色のトナー像が次々に用紙に転写される。転写を終えた感光体ドラム4は、クリーニング装置20で残留トナー等が除去され、次の転写に備える。全ての感光体ドラム4によってトナー像が転写された用紙は定着ローラ対14に搬送され、用紙上にトナー像が定着され、カラー画像が形成される。定着ローラ対14を通過した用紙は、用紙搬送路15に送られ、排出部16から排出される。
【0013】
図2は、各色の現像装置3を詳細に示す断面図である。なお図2に示す機構は、各色毎に設けられているものである。感光体ドラム4の上部に設けられたスコロトロン型の帯電部5は、帯電ワイヤ51に高電圧を印加してコロナ放電を発生させ、グリッド52を介して感光体ドラム4表面を所定電位に帯電させる。グリッド52には、バイアス電圧が印加されている。感光体ドラム4の右方には、現像部35が配され、その内部には現像ローラ31及びトナー39(キャリヤを含む)が設けられている。現像ローラ31の回転に伴い、トナー39が感光体ドラム4上に形成された静電潜像部分に付着する。現像部35の上側開口部には、トナー39の飛散を遮断するための遮断部材として現像上シール33が設けられている。現像上シール33は絶縁体で、感光体ドラム4に圧接している。現像上シール33は、撓み等による変形を防止し、ドラムとの圧接精度を保つため、金属板である支持部材32に取り付けられている。支持部材32には、グリッド52に印加されるバイアス電圧が並列に印加されている。このため、高温高湿の環境下でも感光体ドラム4から現像上シール33を経由して、支持部材32側へ電荷がリークすることがない。従って、記録紙上の画像への黒筋の発生を防止することが出来る。
【0014】
図3は、帯電部5周辺の主要回路図である。帯電ワイヤ51にはコロナを発生させるワイヤ電圧Vcが、グリッド52にはグリッド電圧Vgがそれぞれ印加されている。また、グリッドへの回路は、途中の分岐Sで分岐し、支持部材32に導通している。経路途中には抵抗37が設けられている。このため、支持部材32にはグリッド52に印加されるグリッド電圧Vgを、抵抗37によって若干低減された電圧が印加されている。
【0015】
支持部材32に印加される電圧は、感光体ドラム4の帯電圧に近いことが望ましいが、必ずしも一致する必要はない。従って、抵抗37は必ずしも必要ではない。例えば、感光体ドラム4の帯電圧が約450V、グリッド電圧Vgが約600Vの条件では、抵抗37がなくても電荷のリークや逆流がなく、所定の機能を満足することを確認済みである。
【0016】
支持部材32への電圧印加タイミングは、グリッド52に電圧を印加するタイミングと同じで良いが、必要に応じて、温度、湿度等、印加する環境を限定しても良い。
【0017】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明の画像形成装置は、感光体ドラム上の静電潜像をトナーで現像し、用紙に転写し定着させることによって画像を形成する画像形成装置であって、直流のグリッド電圧が印加されたグリッドを備える帯電部と、上記感光体ドラムにトナーを付着させる現像部と、上記感光体ドラムに圧接して設けられ、上記現像部からのトナーの飛散を遮断する、絶縁体からなる遮断部材と、上記遮断部材を支持する金属製の支持部材とを備え、上記支持部材には上記グリッド電圧が印加されていることを特徴とするので、現像バイアスがACであるかDCであるかに関らず高温高湿の環境下でも安定的に黒筋の発生を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である、タンデム型のフルカラー画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
【図2】本実施形態の現像装置を詳細に示す断面図である。
【図3】本実施形態の帯電部周辺の主要回路図である。
【符号の説明】
1 プリンタ(画像形成装置)
2 プリンタ本体
3 現像装置
4 感光体ドラム
5 帯電部
6 LPH(LEDプリントヘッド)ユニット
31 現像ローラ
32 支持部材
33 現像上シール(遮断部材)
35 現像部
37 抵抗
39 トナー
51 帯電ワイヤ
52 グリッド
Vc ワイヤ電圧
Vg グリッド電圧[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for preventing a decrease in image quality in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and other electrophotographic output machines.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a developing unit of an image forming apparatus, toner is adhered to an electrostatic latent image on a photosensitive drum and developed. Inside the developing section, the developing roller rotates to stir the toner and carrier inside. A part of the developing unit is opened, and toner is adhered to an external photosensitive drum at this opening. Further, a seal member is provided in contact with the photosensitive drum at the opening so that toner does not scatter from the opening. The seal member is attached to a metal support member to prevent deformation due to bending or the like.
[0003]
Since the seal member is an insulator, it does not normally have an adverse effect even when it is in contact with the photosensitive drum. However, in a high-temperature, high-humidity environment, a phenomenon may occur in which charge on the photosensitive drum leaks from a part of the seal member. When this phenomenon occurs, a linear toner image called a black streak is generated on the image formed on the recording paper, which causes a deterioration in image quality. Conventionally, in order to prevent the occurrence of the black streaks, a bias voltage applied to the developing unit is also applied to the supporting member to prevent the leakage of electric charges from the seal. The voltage applied to the developing unit includes a method of applying a DC (DC) bias and a method of applying an AC (AC) bias.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional image forming apparatus as described above has the following problems. That is, since a grounded metal such as an LED print head unit (hereinafter referred to as an LPH unit) is located near the developing unit, in a developing system model to which an AC bias is applied, a writing optical system is generated due to generation of noise or the like due to an AC voltage. May cause runaway, resulting in poor printing.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an image forming apparatus that can stably prevent the occurrence of black streaks without being affected by the type of voltage applied to a developing unit.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention according to
[0007]
According to the present invention, since the DC grid voltage is applied to the support member, the charge of the photosensitive drum is prevented from leaking to the support member via the seal member. For this reason, the generation of black streaks can be prevented even in a high-temperature and high-humidity environment. In particular, in a development type model to which an AC bias is applied, even if a grounded metal such as an LPH unit is in the vicinity of the development section, the applied voltage is DC and no noise or the like is generated. Runaway of the printing does not occur, and the occurrence of printing failure can be prevented.
[0008]
Therefore, regardless of whether the developing bias is the AC bias or the DC bias, black streaks can be stably prevented in both types of models.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, a resistor is provided in a circuit for guiding the grid voltage to the support member.
[0010]
According to the present invention, when the grid voltage is higher than the charged voltage of the photoconductor drum, the voltage applied to the support member is reduced, and the voltage close to the charged voltage of the photoconductor drum can be obtained. Can be prevented.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of, for example, a tandem type full-color image forming apparatus as one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in a printer 1 (an example of an image forming apparatus), a developing device 3 is provided in a printer main body 2 for each of cyan, magenta, yellow, and black. Each developing device 3 is provided with a photosensitive drum 4 made of a-Si (amorphous silicon) or the like, and is configured to rotate in a direction indicated by an arrow in FIG. The photosensitive drum 4 is uniformly charged by a scorotron-
[0012]
When the paper is conveyed from the
[0013]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the developing device 3 of each color in detail. The mechanism shown in FIG. 2 is provided for each color. The scorotron-
[0014]
FIG. 3 is a main circuit diagram around the charging
[0015]
The voltage applied to the
[0016]
The timing of applying a voltage to the
[0017]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus that forms an image by developing an electrostatic latent image on a photosensitive drum with toner, transferring the image onto paper, and fixing the image. A charging unit having a grid to which a DC grid voltage is applied, a developing unit for attaching toner to the photosensitive drum, and a pressing unit provided to be in pressure contact with the photosensitive drum. A shielding member made of an insulator; and a metal supporting member for supporting the shielding member, wherein the grid voltage is applied to the supporting member. Irrespective of DC or DC, it is possible to stably prevent the occurrence of black streaks even in a high temperature and high humidity environment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a tandem-type full-color image forming apparatus according to an embodiment of the invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a developing device of the exemplary embodiment in detail.
FIG. 3 is a main circuit diagram around a charging unit of the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Printer (image forming device)
2 Printer body 3 Developing device 4
35 developing
Claims (2)
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