JP3649131B2

JP3649131B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3649131B2
Application number: JP2001018066A
Authority: JP
Inventors: 忠弘横川
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2021-01-26
Also published as: JP2002221835A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、現像器から感光体への帯電不良トナーの付着による“かぶり”が生じないようにした画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置は、帯電器により感光ドラム（感光体）を負極性に帯電させ、この感光ドラムに露光器から光を照射して画情報に対応する静電潜像を形成し、現像器から感光ドラムの静電潜像にトナーを付着させ、このトナーを転写器により用紙に転写し、これを定着器で用紙に定着させるものである。
【０００３】
転写後の感光ドラムにトナーが残留していると、次のプリントジョブのときにその残留トナーが用紙上で黒点や黒塗り領域となってしまうので、感光ドラムに残っているトナーを回収する必要がある。この回収方法として、現像器でトナーを回収するいわゆるクリーナレス方式がある。クリーナレス方式は、プリントジョブが開始されるときに、まず感光ドラムの前回転を行い、感光ドラムを均一に帯電させて電位を安定させると共に、感光ドラムに残留するトナーを現像器で回収するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、帯電器がオンになって負極性に帯電された感光ドラム表面が現像器の位置に来るまで、未帯電の感光ドラム表面（帯電器から現像器までの円弧部分）が現像器に接することになる。この未帯電部分の電位は、前回のプリントジョブが終了してからの時間に依存しており、或る程度時間が経っていれば暗減衰により略０Ｖになっているが、それほど時間が経っていないときには、その電位は感光ドラム表面の帯電電位と０Ｖとの間にある。
【０００５】
この電位関係を例えば図１０に示すと、帯電器により感光ドラム表面は−８００Ｖに帯電されるが、前回のプリントジョブ終了からそれほど時間が経過しておらず、暗減衰が十分でない場合は、感光ドラムの表面電位は−８００Ｖから０Ｖの間にある。ここに、トナーは正常に帯電したときは負極性を有しているため、感光ドラムの未帯電部分が現像器に接したとき、現像器の負極性のトナー４０が感光ドラムに付着しないよう現像器のバイアスを正極性（＋３００Ｖ）にしている。このため、負極性のトナー４０は感光ドラムに付着せず、また感光ドラムに残留する負極性のトナー４３は現像器に回収される。
【０００６】
しかしながら、暗減衰が十分でなく、未帯電部分の電位が低いと、現像器と感光ドラム表面との大きな電位差により帯電不良トナー〔逆極性（正極性）に帯電したトナー４１や、殆ど帯電していないトナー４２〕が現像器から感光ドラムに付着し、“かぶり”といわれる現象が生じる問題がある。
【０００７】
この発明は、そのような問題点に着目してなされたものであって、感光体の暗減衰が十分でないときに現像器から感光体へのトナーの付着を防止する画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明の請求項１記載の画像形成装置は、感光体と、この感光体を帯電させる帯電器と、感光体にトナーを供給する現像器とを備え、プリントジョブ開始時に感光体の前回転処理を行うとともに、前回のプリントジョブ終了後の暗減衰中に次のプリントジョブを行うものにおいて、前回のプリントジョブの終了から次のプリントジョブの開始までの時間をカウントするタイマと、このタイマで計数された時間に基づき、前回転処理時の現像器のバイアスを変更する制御部とを備え、帯電器は感光体を負極性に帯電させ、現像器のトナーは負極性に帯電され、制御部は、タイマで計数された時間が所定時間以下のときには、現像器に負のバイアスを印加し、所定時間よりも長いときには、現像器に正のバイアスを印加することを特徴とする。
【０００９】
この装置では、帯電器は感光体を負極性に帯電させ、現像器のトナーは負極性に帯電される。また、制御部は、タイマで計数された時間が所定時間以下のとき（暗減衰が十分でないとき）には、現像器に負のバイアスを印加し、所定時間よりも長いとき（暗減衰が十分なとき）には、現像器に正のバイアスを印加する。つまり、暗減衰が十分なときは、従来と同様に現像器に正のバイアスを印加するが、暗減衰が十分でないときは、現像器に負のバイアスを印加する。暗減衰が十分でないときに現像器に負のバイアスを印加すると、感光体表面と現像器との電位差が小さくなり、現像器の帯電不良トナーが感光体に付着しなくなり、“かぶり”が生じない。勿論、感光体に残留するトナーは現像器に回収される。
【００１０】
また、この発明の請求項２記載の画像形成装置は、感光体と、この感光体を帯電させる帯電器と、感光体にトナーを供給する現像器とを備え、プリントジョブ開始時に感光体の前回転処理を行うとともに、前回のプリントジョブ終了後の暗減衰中に次のプリントジョブを行うものにおいて、前回のプリントジョブの終了から次のプリントジョブの開始までの時間をカウントするタイマと、このタイマで計数された時間に基づき、前回転処理時の現像器のバイアスを変更する制御部とを備え、帯電器は感光体を負極性に帯電させ、現像器のトナーは負極性に帯電され、制御部は、タイマで計数された時間が所定時間以下のときには、現像器にバイアスを印加せず、所定時間よりも長いときには、現像器に正のバイアスを印加することを特徴とする。
【００１１】
この装置では、前記装置と同様に、帯電器は感光体を負極性に帯電させ、現像器のトナーは負極性に帯電される。一方、制御部は、タイマで計数された時間が所定時間以下のとき（暗減衰が十分でないとき）には、現像器にバイアスを印加せず、所定時間よりも長いとき（暗減衰が十分なとき）には、現像器に正のバイアスを印加する。この場合、暗減衰が不十分なときは、前記装置のように現像器に負のバイアスを印加するときほどではないが、感光体表面と現像器との電位差が小さくなるので、現像器の帯電不良トナーが感光体に付着しない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態により、この発明を更に詳細に説明する。
【００１３】
その実施形態に係る画像形成装置の概略構成図を図１（一部分）及び図２（残部分）に示す。この画像形成装置は、ファクシミリ機能とコピー機能とを備えたいわゆる複合機として構成したもので、図１において、ＭＰＵ（制御部）１、ＮＣＵ２、ＭＯＤＥＭ３、ＲＯＭ４、ＲＡＭ５、画像メモリ（ＤＲＡＭ）６、ＣＯＤＥＣ（符号化・復号器：Coder and Decoder ）７、操作部８、スキャナ９、タイマ１０を備える。また、この装置は、図２に示すように構成された電子写真方式のプリンタと、記録媒体（用紙）を給紙カセット（図示せず）から転写ローラ２１、プレスローラ２５に搬送する搬送機構部とを備える。
【００１４】
ＭＰＵ１は、この装置を構成する各部を制御すると共に、タイマ１０で計数された時間に基づき、感光ドラム１３の前回転処理時の現像器のバイアスを変更する機能を有する。ＮＣＵ２は、電話回線網（ＰＳＴＮ）との接続を制御すると共に、相手先の電話番号（ＦＡＸ番号を含む）に対応したダイヤル信号の送出及び着信を検出するための機能を備えている。ＭＯＤＥＭ３は、ＩＴＵ（国際電気通信連合）−Ｔ勧告Ｔ．３０に従ったファクシミリ伝送制御手順に基づいて、Ｖ．１７、Ｖ．２７ｔｅｒ、Ｖ．２９等に従った送信データの変調及び受信データの復調を行う。或いは、これらに加えてＶ．３４に従った送信データの変調及び受信データの復調を行う。
【００１５】
ＲＯＭ４は、この装置を制御するためのプログラムを記憶する。ＲＡＭ５は、データ等を一時的に記憶する。画像メモリ６は、受信画データやスキャナ９で読み取った画データを一時的に記憶する。ＣＯＤＥＣ７は、読み取った画データを送信するためにＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ方式等により符号化（エンコード）し、受信画データを復号（デコード）する。操作部８は、ユーザがＦＡＸ送信・受信、プリント等の指示をするためのものである。スキャナ９は、ＦＡＸ送信するときに原稿の画データを読み取る。タイマ１０は、前回のプリントジョブの終了から次のプリントジョブの開始までの時間をカウントする。
【００１６】
この装置のプリンタは、図２において、プリンタ各部を制御するプリンタコントロール１２を備える。プリンタ内部には、感光体として外周面に光導電膜を有する感光ドラム１３が配置され、感光ドラム１３は、駆動源（図示せず）により回転される。この感光ドラム１３の周囲には、ブラシローラ式の帯電器として帯電ブラシ１４が配置され、この帯電ブラシ１４には帯電バイアス印加回路１５により所定のバイアス電圧が印加される。バイアス電圧が印加された帯電ブラシ１４は、回転しながら感光ドラム１３の外周面を約−８００Ｖに一様に帯電させる。
【００１７】
感光ドラム１３の周囲に配置された露光部としてのＬＥＤプリントヘッド１６は、多数のＬＥＤを並設してなり、入力された画情報に基づき感光ドラム１３の外周面に光を照射し、外周面に画情報に対応する静電潜像を形成する。
【００１８】
更に、感光ドラム１３の周囲に配置された現像器は、供給ローラ１７、現像ローラ１８、ブレード１９及び現像器バイアス印加回路２０等により構成される。供給ローラ１７は、トナーを入れたトナーケース（図示せず）からトナーを帯電させつつ現像ローラ１８に供給するもので、この供給ローラ１７には現像器バイアス印加回路２０により所定のバイアス電圧（−６００Ｖ〜−７００Ｖ）が印加される。この供給ローラ１７と感光ドラム１３に接触して配置された現像ローラ１８には、現像器バイアス印加回路２０により所定のバイアス電圧（−３００Ｖ〜−４００Ｖ、好適には約−３５０Ｖ）が印加される。
【００１９】
ブレード１９は、現像ローラ１８の外周面に弾性的に接触し、現像ローラ１８の外周面に付着したトナーの層厚を均一にするもので、このブレード１９には現像器バイアス印加回路２０により所定のバイアス電圧（−６００Ｖ〜−７００Ｖ）が印加される。
【００２０】
更に感光ドラム１３の周囲に配置された転写器としての転写ローラ２１は、用紙搬送経路を挟んで感光ドラム１３の外周面と接触するように配置され、駆動源（図示せず）により回転される。この転写ローラ２１には転写バイアス印加回路２２により所定のバイアス電圧が印加される。
【００２１】
用紙搬送経路の用紙送り出し側に配置された定着器は、ヒータを有する加熱ローラ２３、ヒータ駆動回路２４及びプレスローラ２５等で構成される。加熱ローラ２３のヒータはヒータ駆動回路２４により所定の温度に加熱される。加熱ローラ２３とプレスローラ２５は、転写ローラ２１による転写後の用紙を加熱圧接することにより、用紙上のトナー画像を定着させる。
【００２２】
この装置では、感光ドラム１３の周囲にメモリ除去ブラシ２６が配置されている。このメモリ除去ブラシ２６は、転写後にも感光ドラム１３の外周面に画像の輪郭に沿って残るトナー画像（メモリ画像）を除去するためのもので、メモリ除去ブラシ２６にはメモリ除去ブラシ電圧印加回路２７により所定のバイアス電圧が印加される。
【００２３】
更にこの装置には、用紙搬送経路の用紙供給側にＰＳＳ（給紙センサ）３０が、用紙排出側にＰＤＳ（排紙センサ）３１が配置され、用紙の供給及び排出が検出されるようになっている。
【００２４】
上記のように構成された画像形成装置の動作を概説すると、帯電ブラシ１４により感光ドラム１３が約−８００Ｖに一様に帯電され、その感光ドラム１３にＬＥＤプリントヘッド１６により画情報に対応する静電潜像が形成され、現像ローラ１８により感光ドラム１３上の静電潜像にトナーが吸着されて、感光ドラム１３上にトナー画像が形成される。そして、転写ローラ２１により感光ドラム１３上のトナー画像が用紙に転写される。転写後は、加熱ローラ２３とプレスローラ２５により用紙が加熱・加圧され、用紙にトナー画像が永久像として定着される。
【００２５】
この装置では、ＭＰＵ１は、タイマ１０で計数された時間が所定時間以下のとき（暗減衰が十分でないとき）には、現像ローラ１８（現像器）に負のバイアスを印加し、所定時間よりも長いとき（暗減衰が十分なとき）には、現像ローラ１８に正のバイアスを印加する。つまり、図３において暗減衰が十分なときは、従来と同様に現像器に正のバイアス（＋３００Ｖ）を印加する。この場合、感光ドラムの表面電位は略０Ｖになっているので、感光ドラムに残留する負極性のトナー４３は現像器に回収されると共に、現像器の正常帯電である負極性のトナー４０はそのままである。また、現像器の帯電不良トナー４１，４２は、通常どおり感光ドラムに付着しない。
【００２６】
一方、図４に示すように暗減衰が不十分なときは、現像器に負のバイアス（−３００Ｖ）を印加する。このときは、感光ドラムの表面電位は元の帯電電位−８００Ｖと現像器の帯電電位−３００Ｖとの間にあるので、感光ドラムに残留する負極性のトナー４３は現像器に回収されると共に、現像器の負極性のトナー４０はそのままである。また、現像器の帯電不良トナー４１，４２は、感光ドラム表面と現像器との電位差が小さくなるため、感光ドラムに付着せず、“かぶり”が生じない。
【００２７】
なお、参考までに、暗減衰が十分であるときにも現像器に負のバイアス（−３００Ｖ）を印加すると、図５に示すように、感光ドラムの表面電位が現像器の帯電電位−３００Ｖと０Ｖとの間になるので、現像器の帯電不良トナー４１，４２は感光ドラムに付着しないが、反対に現像器の負極性のトナー４０が感光ドラムに付着してしまい、“かぶり”が生じる。
【００２８】
次に、上記画像形成装置の動作について図６のフロー図を参照して説明する。前回のプリントジョブが終了すると、ステップＳＴ１においてタイマＴ（タイマ１０）が計時を開始し、次のステップＳＴ２において、プリント指令があるか否かを判定し、プリント指令があるまで待機すると共に、その間の時間が積算される。プリント指令があるとステップＳＴ３に移行し、ステップＳＴ３では、タイマ１０で計数された時間Ｔが所定時間τより大きいかどうかを判定する。
【００２９】
この判定基準の所定時間τは、図７に示すように感光ドラム（ＯＰＣ）の表面電位が当初の帯電電位の約−８００Ｖから現像バイアス（約−３５０Ｖ）付近まで戻るまでの時間である。また、現像器に印加するバイアスは、時間Ｔが所定時間τより大きい場合は、図８のタイミングチャートにおける円形で囲んだ部分となり、時間Ｔが所定時間τ以下である場合は、図９のタイミングチャートにおける円形で囲んだ部分となる。
【００３０】
ステップＳＴ３の判定結果により、時間Ｔが所定時間τよりも大きい場合（暗減衰が十分なとき）は、ステップＳＴ４において通常どおり現像バイアスを＋３００Ｖに設定し（図８の円形部分参照）、時間Ｔが所定時間τ以下である場合（暗減衰が不十分なとき）は、ステップＳＴ５において現像バイアスを−３００Ｖに設定する（図９の円形部分参照）。前記のように、現像バイアスを＋３００Ｖに設定したときの作用は図３に示すとおりであり、現像バイアスを−３００Ｖに設定したときの作用は図４に示すとおりである。
【００３１】
現像バイアスの設定後は、ステップＳＴ６において、モータ（図示せず）、帯電ブラシ（帯電器）１４、冷却ファン等をオンし、加熱ローラ（定着器）２３のヒータの昇温を開始する。そして、ステップＳＴ７において、プリントジョブを実行し、そのプリントジョブが終了したら、次のプリント指令までタイマＴによる計時を開始する。
【００３２】
なお、上記実施形態では、暗減衰が十分でないとき、現像器に負のバイアス（−３００Ｖ）を印加しているが、勿論、−３００Ｖは一例であり、この電位よりも多少の高低差があってもよい。
【００３３】
また、暗減衰が十分でないときに、現像器にバイアスを印加しなくてもよい。この場合、図４を参照すると、現像器の帯電電位が略０Ｖとなるので、正のバイアス（＋３００Ｖ）を印加するとき（図１０参照）と比べて、感光ドラムの表面電位と現像器の電位との差があまり大きくならず、現像器の帯電不良トナー４１，４２が感光ドラムに付着せず、“かぶり”は生じない。但し、“かぶり”をより確実に防止するには、上記のとおり現像器に負のバイアスを印加する方が好ましい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の画像形成装置によれば、タイマにより計時された時間が所定時間以下のときには、現像器に負のバイアスを印加し（請求項１）、又は現像器にバイアスを印加せず（請求項２）、所定時間よりも長いときには、共に現像器に正のバイアスを印加するので、前回のプリントジョブから次のプリントジョブまでの時間が短く、感光体の暗減衰が不十分であっても、現像器の帯電不良トナーが感光体へ付着する“かぶり”を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の一部分の概略構成図である。
【図２】同画像形成装置の残部分の概略構成図である。
【図３】同実施形態の画像形成装置において、感光ドラムの暗減衰が十分にある場合に現像器に正のバイアスを印加したときの感光ドラムの表面電位と現像器の帯電電位の関係を示す図である。
【図４】同実施形態の画像形成装置において、感光ドラムの暗減衰が十分でない場合に現像器に負のバイアスを印加したときの感光ドラムの表面電位と現像器の帯電電位の関係を示す図である。
【図５】参考例として、感光ドラムの暗減衰が十分にある場合に現像器に負のバイアスを印加したときの感光ドラムの表面電位と現像器の帯電電位の関係を示す図である。
【図６】同実施形態の画像形成装置の動作を説明するフロー図である。
【図７】感光ドラムの表面電位と時間との関係を示す図である。
【図８】同実施形態の画像形成装置において、暗減衰が十分にある場合の各種動作のタイミングチャートである。
【図９】同実施形態の画像形成装置において、暗減衰が十分でない場合の各種動作のタイミングチャートである。
【図１０】従来例として、感光ドラムの暗減衰が十分でない場合に現像器に正のバイアスを印加したときの感光ドラムの表面電位と現像器の帯電電位の関係を示す図である。
【符号の説明】
１ＭＰＵ（制御部）
１０タイマ
１３感光ドラム（感光体）
１４帯電ブラシ（帯電器）
１６ＬＥＤプリントヘッド（露光部）
１８現像ローラ（現像器）
２１転写ローラ（転写器）
２３加熱ローラ（定着器）
２５プレスローラ（定着器）

Claims

感光体と、この感光体を帯電させる帯電器と、感光体にトナーを供給する現像器とを備え、プリントジョブ開始時に感光体の前回転処理を行うとともに、前回のプリントジョブ終了後の暗減衰中に次のプリントジョブを行う画像形成装置において、
前回のプリントジョブの終了から次のプリントジョブの開始までの時間をカウントするタイマと、このタイマで計数された時間に基づき、前回転処理時の現像器のバイアスを変更する制御部とを備え、前記帯電器は感光体を負極性に帯電させ、前記現像器のトナーは負極性に帯電され、前記制御部は、タイマで計数された時間が所定時間以下のときには、現像器に負のバイアスを印加し、所定時間よりも長いときには、現像器に正のバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
感光体と、この感光体を帯電させる帯電器と、感光体にトナーを供給する現像器とを備え、プリントジョブ開始時に感光体の前回転処理を行うとともに、前回のプリントジョブ終了後の暗減衰中に次のプリントジョブを行う画像形成装置において、
前回のプリントジョブの終了から次のプリントジョブの開始までの時間をカウントするタイマと、このタイマで計数された時間に基づき、前回転処理時の現像器のバイアスを変更する制御部とを備え、前記帯電器は感光体を負極性に帯電させ、前記現像器のトナーは負極性に帯電され、前記制御部は、タイマで計数された時間が所定時間以下のときには、現像器にバイアスを印加せず、所定時間よりも長いときには、現像器に正のバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。