JP3651827B2

JP3651827B2 - 接触帯電式画像形成装置

Info

Publication number: JP3651827B2
Application number: JP15212598A
Authority: JP
Inventors: 英俊矢野; 信人横川; 雅子吉井; 啓安富
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2018-05-15
Also published as: JPH1172992A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえばレーザを用いた複写機・ファクシミリ・プリンタやそれらの複合機など、電子写真方式により像担持体上に形成した画像を転写して用紙等の記録媒体に記録を行う画像形成装置に適用し得る。詳しくは、回転駆動する像担持体の表面に接触帯電部材を接触し、その接触帯電部材に所定の帯電電圧を印加して像担持体を帯電する接触帯電式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の接触帯電式画像形成装置の中には、接触帯電部材として導電性のブレードを用いるものがあるが、さらにその導電性ブレードを、像担持体である感光体の表面を清掃してトナーを除去するクリーニング部材としても利用できるようにしたものがある。
【０００３】
たとえば、特開昭６０−１４７７５６号公報には、アモルファスシリコン表面層を有する感光体の表面に導電性板状部材を接触させて、感光体を帯電させるとともに、クリーニングを行う帯電装置が開示されている。
【０００４】
また、特開平７−９２７６９号公報には、同じブレードに、感光体に対するクリーニング機能と帯電機能とをもたせるため、ブレードの電気抵抗範囲を１０⁵〜１０⁹Ω、感光体に対する接触圧力を１.５g／mm以上とした技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これら従来技術は、ブレードで感光体上のトナーを掻き落とし、感光体の回転方向の下流側で帯電を行う。しかし、一般に、ブレードによるクリーニングでも感光体上のトナーは１００％除去できず、ブレード摺接後の感光体上には２〜１０個程度の転写後トナーが残留する。また、転写後トナーには「＋」「−」両方の極性が混在しており、ブレードを通過するトナーにも「＋」「−」両方の極性のものがある。
【０００６】
したがって、Ｎ／Ｐ（ネガ・ポジ）転写の場合、「＋」極性のトナーがブレードを通過してきたとき、ブレードには「−」極性の電圧が印加されているので、トナーはブレード表面に付着し、「＋」極性のトナーのブレードへの付着量が徐々に増え、長時間経過すると感光体に帯電ムラが生じて、ハーフトーン画像の濃度ムラとなって画像品質の低下を招くという課題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１に記載の発明は、たとえば以下の図面を用いて説明する実施の形態のとおり、回転駆動する感光体１７のような像担持体の表面に、ブレード１２のような接触帯電部材を接触し、その接触帯電部材に所定の帯電電圧を印加して前記像担持体を帯電する接触帯電式画像形成装置において、非画像形成時に前記像担持体を画像形成時とは逆方向に回転させる像担持体逆回転手段と、前記像担持体を停止させるための停止信号の送出直後に、前記接触帯電部材に印加する電圧を画像形成時とは異なる電圧に切り替え、その結果、前記像担持体の逆回転中に、直流電圧に交流分を重畳する電圧切替スイッチ３３のような電圧切替手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の接触帯電式画像形成装置において、たとえば以下の図面を用いて説明する実施の形態のとおり、前記接触帯電部材を、前記像担持体の表面を清掃するクリーニング部材としても利用することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の接触帯電式画像形成装置において、たとえば以下の図面を用いて説明する実施の形態のとおり、前記接触帯電部材をブレードとしてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の接触帯電式画像形成装置において、たとえば以下の図面を用いて説明する実施の形態のとおり、前記像担持体逆回転手段は、前記像担持体を画像形成時とは逆方向に回転させるとき、前記接触帯電部材から前記像担持体へと転移したトナーの転移部分が前記像担持体の表面を清掃するクリーニング部材を通過する位置まで、前記像担持体を逆回転させることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
まず、画像形成の一連のプロセスを図１を参照して説明する。
図示していない操作部のプリントボタンが押されると、除電ランプ１０、クリーニング装置１１の導電性ブレード（この発明にいう「接触帯電部材」）１２、現像器１３の現像ローラ１４、転写ローラ１５、分離用電極１６に、それぞれ所定の電圧または電流が順次所定のタイミングで印加され、それとほぼ同時に、像担持体であるドラム状の感光体１７、現像ローラ１４、現像器１３の左スクリュ１８および右スクリュ１９、転写ローラ１５、クリーニング装置１１のトナー排出スクリュ２０が所定の方向に回転し始める。
【００１７】
感光体１７は、その図中実線矢印で示す正方向の回転にともない、除電ランプ１０で除電されるとともに、その除電部から離れた位置で感光体表面に接触している導電性ブレード１２で一様に負に帯電（たとえば−８５０Ｖ）され、図示しない露光装置からのレーザ光Ｌにより潜像形成（黒ベタ電位はたとえば−１５０Ｖ）が行われる。その潜像が、現像ローラ１４で形成される磁気ブラシにより現像（印加電圧はたとえば−６５０Ｖ）され、トナー像となる。なお、符号２１は現像器１３のドクタ、２２は上蓋、２３は下ケースである。
【００１８】
一方、図示しない給紙機構により給送されてきた転写紙は、上レジストローラ２４と下レジストローラ２５とで画像先端と同期をとり、上下のガイド板２６・２７に案内されて感光体１７と転写ローラ１５との間に送り込まれる。そして、この転写紙は、感光体１７上のトナー像を転写（たとえば＋１０μＡ）されてから、分離用電極１６で感光体１７から分離され、搬送ガイド板２８に案内されて図示しない定着装置へ送られ、トナー像を定着されてから外部へ排出される。
【００１９】
上記のような転写で感光体１７上に残ったトナーは、感光体１７の正回転によりクリーニング装置１１まで移送され、ブレード１２により感光体１７から除去され、クリーニング装置１１のクリーニングケース２９内からトナー排出スクリュ２０により排出される。
【００２０】
また、感光体１７は、クリーニング装置１１によるクリーニング前に除電ランプ１０で除電される。その除電は、乱反射した光をトナーの上から照射することにより行うので、ほぼ均一に除電される。
【００２１】
ブレード１２は、ブレードホルダ３０によりクリーニングケース２９に保持されている。このブレード１２は、導電性で、帯電用電源３１により「−」極性の電圧が印加されているので、感光体１７は、除電ランプ１０の除電後に、クリーニングと同時に帯電される。
【００２２】
ところで、一般的なブレードによるクリーニングでも感光体上のトナーを１００％掻き落とすことはできず、クリーニング後の感光体上には２〜１０個程度のトナーが残存する。また、転写後のトナーは「＋」と「−」の両方の極性が混在している。
【００２３】
したがって、図２に示すように、感光体１７の画像形成時の図中実線矢印で示す正方向の回転により、「＋」極性のトナー３２がブレード１２を通過したとき、その「＋」極性のトナー３２は、帯電用電源３１により「−」極性の電圧を印加されているブレード１２に引き寄せられ、その表面に付着する。このような状態で長時間経過すると、ブレード１２の表面は次第に汚れ、感光体１７上に帯電ムラが生じ、結局、地汚れとなって画像に現れる。
【００２４】
そこで、この例では、帯電用電源３１に電圧切替スイッチ３３を設けるとともに、図示しない制御部に、非画像形成時に、感光体１７を画像形成時とは逆方向に回転させる像担持体逆回転手段（たとえば感光体１７のモータを逆回転させる制御手段）を備える。そして、画像形成して後に感光体１７を停止させるための停止信号の送出直後に、図３に示すように電圧切替スイッチ（この発明にいう「電圧切替手段」）３３を切り替えて、「−」極性の電圧を印加していたブレード１２をアースするとともに、感光体１７が完全に停止する時間および慣性回転量を見計らって、感光体１７を図４に示すように所要量だけ逆方向（破線矢印で示す方向）に回転させる。
【００２５】
すなわち、感光体１７に対する停止信号が発せられても、感光体１７を回転させるモータは、強制的な停止手段が別途備えられていない限り、慣性回転して停止する。たとえば、感光体１７上のＡ点が、ブレード１２との接触部にきたときに停止信号が発せられたとすると、ブレード１２はアースされるので、以後の慣性回転中は感光体１７への帯電は行われず、感光体１７は図３に示すように新たなＢ点がブレード１２と接触したところで完全に停止する。
【００２６】
したがって、感光体１７上は、Ａ点からＢ点までの間は帯電していないが、Ａ点より上流側（破線で示すように、感光体１７の正回転方向側）は、「−」極性の電圧が印加されていたブレード１２により、「−」極性の所定の電位に帯電されている。
【００２７】
そこで、ブレード１２に付着していた「＋」極性のトナー３２を、アースされたブレード１２から感光体１７の「−」帯電部分へ転移させるため、図４に示す状態を通過して、Ａ点がブレード１２との接触部を逆方向に所要量だけ越えたところまで、感光体１７を逆方向（図４における破線の矢印方向）に回転させる。この逆回転により、ブレード１２に付着していたトナー３２は、感光体１７の「−」帯電部分へ転移する。このとき、ブレード１２は、感光体１７に対してトレーリング方向（順方向）の当接となるので、トナー３２を掻き落とす力はほとんどなく、感光体１７に転移した「＋」極性のトナー３２は、感光体１７の逆回転中は、アースされたブレード１２に再び付着することなく、ブレード１２との接触部を容易に通過し、その前側（図４において左側）に移動する。
【００２８】
このようにブレード１２の前側へ移動したトナーは、次の画像形成動作により感光体１７が正方向に回転すると、そのブレード１２により再びクリーニングされる。このとき、ブレード１２は、電圧切替スイッチ３３が元の状態に切り替わるので、帯電用電源３１から「−」の電圧を再び印加され、感光体１７が再び帯電される。
【００２９】
したがって、画像形成装置がオフされて長時間経過後、再び画像形成が行われるときにトナー３２のＱ／Ｍ（単位電荷量）が低下していても、トナー飛散等の不具合は発生しない。
【００３０】
上記のようなブレード１２のアース側への電圧切替および感光体１７の逆回転動作は、一定枚数の転写毎、または１ジョブ毎（たとえば１回のコピー操作毎）に行えばよい。さて、上記の例では、ブレード１２の電圧切替をアースすることにより行ったが、この発明では、直流電圧に交流分を重畳することによって、トナーをブレード１２から感光体１７へ転移させる。
【００３１】
ところで、上述した画像形成装置は、接触帯電部材として、感光体１７の表面を清掃するクリーニング部材をも兼ねるブレード１２を用いた。しかし、この発明は、たとえば帯電専用の接触帯電部材と、その上流位置に設けるクリーニング専用のクリーニング部材とを個別に備える画像形成装置にも適用することができる。この場合、像担持体は、画像形成時とは逆方向に回転するとき、接触帯電部材から像担持体へとトナーが転移したトナー転移部分がクリーニング部材を通過する位置まで、逆回転させる。そして、次の画像形成時、像担持体を正回転するときにトナー転移部分のトナ−をクリーニング部材で除去する。
【００３２】
【発明の効果】
この発明による効果を挙げると、次のとおりである。
この発明によれば、非画像形成時に像担持体を画像形成時とは逆方向に回転させながら、ブレード等の接触帯電部材に画像形成時とは異なる電圧を印加して接触帯電部材に付着しているトナーを像担持体側へ転移させ、次の画像形成時にその転移したトナーを像担持体から除去するようにするため、従来のように付着したトナ−で接触帯電部材が汚れて像担持体上に帯電ムラを生じ、それが原因で画像品質が低下することを防止することができる。
【００３４】
また、接触帯電部材に対する電圧切替を、像担持体を停止させるための停止信号の送出直後に行うので、その後すぐに像担持体を逆回転させて、トナーを接触帯電部材から像担持体側へ転移させることができ、像担持体側を逆回転させることによる時間的な不利を極力小さくできる。
【００３５】
請求項４に記載の発明によれば、接触帯電部材から一旦像担持体へ転移させたトナーを、全てクリーニング部材で除去することができるので、次の画像形成時のトナーの再付着やトナー飛散を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用した接触帯電式画像形成装置の概要構成図である。
【図２】その画像形成時における感光体の回転とブレードへの電圧印加状態を示す動作説明図である。
【図３】その感光体への停止信号送出直後に、ブレードのための帯電用電源をアース側に切り替えたときの動作説明図である。
【図４】その感光体を逆回転させながらトナーをブレードから感光体へ転移させるときの動作説明図である。
【符号の説明】
１２ブレード（接触帯電部材）
１７感光体（像担持体）
３２トナー
３３電圧切替スイッチ（電圧切替手段）

Claims

回転駆動する像担持体の表面に接触帯電部材を接触し、その接触帯電部材に所定の帯電電圧を印加して前記像担持体を帯電する接触帯電式画像形成装置において、非画像形成時に前記像担持体を画像形成時とは逆方向に回転させる像担持体逆回転手段と、前記像担持体を停止させるための停止信号の送出直後に、前記接触帯電部材に印加する電圧を画像形成時とは異なる電圧に切り替え、その結果、前記像担持体の逆回転中に、直流電圧に交流分を重畳する電圧切替手段とを備えることを特徴とする、接触帯電式画像形成装置。
前記接触帯電部材を、前記像担持体の表面を清掃するクリーニング部材としても利用することを特徴とする、請求項１に記載の接触帯電式画像形成装置。
前記接触帯電部材をブレードとしてなることを特徴とする、請求項１に記載の接触帯電式画像形成装置。
前記像担持体逆回転手段は、前記像担持体を画像形成時とは逆方向に回転させるとき、前記接触帯電部材から前記像担持体へと転移したトナーの転移部分が、前記像担持体の表面を清掃するクリーニング部材を通過する位置まで、前記像担持体を逆回転させることを特徴とする、請求項１に記載の接触帯電式画像形成装置。