JP4296847B2

JP4296847B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4296847B2
Application number: JP2003156322A
Authority: JP
Inventors: 正安芳賀
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2023-06-02
Also published as: US7149447B2; JP2004361452A; US20040240900A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体に接触する帯電手段を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００２−３１１６９０号公報
【特許文献２】
特開平８−１６０７１８号公報
【０００３】
従来、像担持体に接触する帯電手段を有する画像形成装置では、装置休止時に帯電手段が一定時間以上継続して像担持体に接触したままの状態になることに起因するスジ状の画像ノイズの発生を防止するために、例えば前記特許文献１に開示されるように、圧接離間機構を設けて装置の停止時に帯電手段と像担持体との接触を解除する技術が多数提案されている。
【０００４】
また、前記と同様の問題を解消するために、例えば前記特許文献２に開示されるように、装置が一定時間休止した場合、帯電手段に印加する電圧の周波数またはピーク間電圧または電流を一時的に変化させる技術が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１に開示されるように、帯電手段の圧接離間機構を設けると、装置が複雑化するとともにコストアップにつながるという問題がある。また、前記特許文献２に開示される技術は、圧接に伴う帯電手段のローラ変形に起因する画像ノイズを、ローラ変形が復元するまで各種出力を変更することで防止するものであるが、この技術では帯電手段と像担持体との密着状態を解除できないために剥離放電が発生してしまう。この剥離放電により像担持体上に部分的に電荷が載ってしまい、この電荷が結果的に像担持体の表面の帯電ムラとなって画像ノイズにつながることになる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、画像形成装置を暫く休止していても、接触帯電手段と像担持体との密着に起因するスジ状の画像ノイズの発生を簡単に防止できる画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、像担持体に接触する帯電手段を有する画像形成装置において、前記像担持体および前記帯電手段が回転し始めるのに先立ち、前記帯電手段に振動電圧を印加し、
画像形成動作休止時間、絶対湿度、又は耐久枚数の少なくとも１つの情報に基づき、前記像担持体と前記帯電手段との間の密着状態が解除されるように前記振動電圧の電圧印加時間を制御することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の画像形成装置において、前記画像形成動作休止時間と前記絶対湿度との積算値に応じて、前記振動電圧の電圧印加時間を変更してもよい。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置において、画像形成動作休止時間に応じた値に、又は、画像形成動作休止時間と絶対湿度との積算値に応じた値に、耐久枚数に応じた補正係数を乗じることで、前記振動電圧の電圧印加時間を求めてもよい。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置によれば、像担持体および接触帯電手段が回転し始めるのに先立ち、接触帯電手段に振動電圧を印加することにより、像担持体に対して接触帯電手段が微振動する。これにより、像担持体と接触帯電手段との間の密着状態が解除されるため剥離放電が起こらず、その後に行なわれる画像形成動作においてスジ状の画像ノイズの発生を防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態である画像形成装置１０の要部を示す。画像形成装置１０は、ドラム状の感光体（像担持体）１２を備えている。感光体１２は、図示しないモータによって矢印Ａ方向に回転駆動されるようになっている。
【００１２】
感光体１２の周囲には、その回転方向に沿って順に、感光体１２の表面に接触配置され、感光体１２の回転に伴って従動回転する帯電ローラ（帯電手段）１４と、外周面に保持したトナーにより感光体１２の表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像にする現像ローラ１６と、感光体１２に接触配置され、感光体１２との間を通過する記録媒体であるシートに感光体１２上のトナー画像を転写する転写部１８と、転写後に感光体１２の表面に残留するトナーを回収するクリーニング部２０とが配置されている。
【００１３】
例えば金属円筒または導電性ブラシローラからなる帯電ローラ１４は、電源２２に電気的に接続されている。電源２２は、ＤＣ電圧にＡＣ電圧が重畳された電圧を帯電ローラ１４に印加可能であり、ＤＣ電圧とＡＣ電圧を別個にオンオフ制御可能である。
【００１４】
続いて、上記構成からなる画像形成装置１０の画像形成動作について説明する。画像形成動作時、感光体１２は矢印Ａ方向に回転駆動され、これに伴って帯電ローラ１４も従動回転する。帯電ローラ１４には電源２２によりＤＣ電圧にＡＣ電圧が重畳された電圧が印加されており、これにより帯電ローラ１４と感光体１２の表面との間の微小空間において発生する放電によって感光体１２の表面が均一に帯電される。
【００１５】
均一帯電された感光体１２の表面には、図示しない露光装置によって画像データに応じて露光され、これにより感光体１２の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像が感光体１２の回転にしたがって現像ローラ１６の位置に来たとき、現像ローラ１６の外周面上に保持されたトナーが静電潜像に付着することによって現像されてトナー画像が形成される。
【００１６】
感光体１２の表面に形成されたトナー画像が転写部１８の位置に来たとき、これに同期して感光体１２と転写部１８との間にシートが導入され、転写部１８に印加される電圧によって生じる静電気力で吸引されることによって感光体１２上のトナー画像がシート上に転写される。トナー画像が転写されたシートは、図示しない定着部を通過することでトナー画像が加熱定着された後、画像形成装置から排出される。
【００１７】
トナー画像がシートに転写された後に感光体１２の表面に残留するトナーは、クリーニング部２０においてブレードで掻き取られて回収される。
【００１８】
次に、画像形成装置１０における帯電ローラ１４への印加電圧の制御について説明する。
画像形成装置１０が電源オフされて長期に停止した場合、カートリッジ（例えばイメージングカートリッジまたはトナーカートリッジ）の交換時に画像形成動作を暫く休止した場合、ジョブ間のプリント待機時などには、電源投入またはプリント指令受信によって画像形成動作が開始される。
【００１９】
画像形成動作が開始されるとき、まず、感光体１２および帯電ローラ１４の回転が開始されるが、図２に示すように、感光体１２が回転し始めるのに先立ち、帯電ローラ１４にＡＣ電圧（振動電圧）を印加する。そして、例えば１秒後に感光体１２の回転駆動を開始し、感光体１２が例えば１回転した後に帯電ローラ１４へのＤＣ電圧の印加を開始する。感光体１２の駆動に先だって印加されるＡＣ電圧は、画像形成時と同じ出力（例えばピーク間電圧１．５ｋＶ）でもよいが、放電開始電圧の２倍以上の電圧（例えばピーク間電圧１．０ｋＶ）でもよい。
【００２０】
このようなタイミングで感光体１２および帯電ローラ１４の回転に先立って帯電ローラ１４に振動電圧を印加することにより、感光体１２に対して帯電ローラ１４が微振動する。これにより、感光体１２と帯電ローラ１４との間の密着状態が解除されるため剥離放電が起こらず、その後に行なわれる画像形成動作においてスジ状の画像ノイズの発生を防止できる。
【００２１】
なお、ＡＣ電圧の形状は、正弦波に限らず、例えば三角波や矩形波等の他の形状の振動電圧であってもよい。
【００２２】
また、ＤＣ電圧の印加タイミングは、上記においては感光体１２の駆動の後にしているが、ＡＣ電圧の印加に同期させてもよい。この場合のＤＣ電圧は、印加当初は０Ｖかほぼ０Ｖに設定する必要がある。
【００２３】
さらに、上記では感光体１２の駆動開始に１秒間先立ちＡＣ電圧を印加しているが、画像形成装置１０の画像形成動作休止時間、環境および使用状態（例えば耐久枚数）などにより感光体１２と帯電ローラ１４の密着状態が変化するため、それらの情報の少なくとも１つに基づいてＡＣ電圧印加時間、ＡＣ電圧値およびＡＣ電圧周波数の少なくとも１つを制御してもよい。このようにすることで、感光体１２と帯電ローラ１４との密着解除に必要な電圧設定で、かつ電圧印加による感光体１２への負荷を最小限に抑えることができる。
【００２４】
図４ないし図６に、感光体１２の駆動に先立つところのＡＣ電圧印加時間の具体的な制御例を示す。図４は、休止時間に応じて電圧印加時間を変更した例である。また、図５は、環境条件である絶対湿度と休止時間の積算値に応じて電圧印加時間を変更した例である。さらに、図６は、耐久枚数に応じて、電圧印加時間を図４または図５の制御値に補正係数（１．０、０．５、０．２、０．１）を掛けたものとした例である。このように電圧印加時間を制御することで、必要最低限の電圧印加で感光体１２と帯電ローラ１４間の密着解除が可能となる。
【００２５】
次に、本発明の第２実施形態の画像形成装置について説明するが、第２実施形態の画像形成装置は上述した第１実施形態の画像形成装置１０とほぼ同じ構成を有しており、異なるところは電源２２がＤＣ電圧のみを帯電ローラ１４に印加可能である点だけである。したがって、第２実施形態の画像形成装置の構成および画像形成動作についての説明は省略する。
【００２６】
図３は、第２実施形態の画像形成装置における感光体１２の駆動および帯電ローラ１４への電圧印加のオンタイミングを示す。この場合には、感光体１２の駆動開始に例えば１秒間先立ち、電源２２により帯電ローラ１４にＤＣパルス電圧の印加を開始する。このＤＣパルス電圧は、スイッチングにより交互に例えば５０Ｈｚ周期で−８００Ｖと０Ｖになる振動電圧である。そして、感光体１２の駆動開始と同期して、帯電ローラ１４に印加されるＤＣ電圧を一定電圧とする。このように感光体１２の駆動に先だってＤＣパルス電圧を印加しても、上記画像形成装置１０の場合と同様に、感光体１２と帯電ローラ１４との間の密着状態が解除されるため剥離放電が起こらず、その後に行なわれる画像形成動作においてスジ状の画像ノイズの発生を防止できる。
【００２７】
第２実施形態の画像形成装置においても、感光体１２の駆動開始に１秒間先立ちＤＣパルス電圧を印加しているが、画像形成装置１０の画像形成動作休止時間、環境および使用状態（例えば耐久枚数）などにより感光体１２と帯電ローラ１４の密着状態が変化するため、それらの情報の少なくとも１つに基づいてＤＣパルス電圧印加時間、ＤＣパルス電圧値およびＤＣパルス電圧周波数の少なくとも１つを制御してもよい。このようにすることで、感光体１２と帯電ローラ１４との密着解除に必要な電圧設定で、かつ電圧印加による感光体１２への負荷を最小限に抑えることができる。
【００２８】
また、感光体１２の駆動開始に先立つところのＤＣパルス電圧の印加時間を図４ないし図６に示すのと同様に制御すれば、必要最低限の電圧印加で感光体１２と帯電ローラ１４間の密着解除が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の要部構成図。
【図２】第１実施形態における感光体の駆動開始と帯電ローラへの電圧印加のタイミングを示すチャート。
【図３】第２実施形態における感光体の駆動開始と帯電ローラへの電圧印加のタイミングを示すチャート。
【図４】休止時間に応じて電圧印加時間を変更する制御例を示す表。
【図５】絶対湿度と休止時間の積算値に応じて電圧印加時間を変更する制御例を示す表。
【図６】耐久枚数に応じて電圧印加時間を変更する制御例を示す表。
【符号の説明】
１０…画像形成装置、１２…感光体（像担持体）、１４…帯電ローラ（帯電手段）、１６…現像ローラ、１８…転写部、２０…クリーニング部、２２…電源。

Claims

像担持体に接触する帯電手段を有する画像形成装置において、前記像担持体および前記帯電手段が回転し始めるのに先立ち、前記帯電手段に振動電圧を印加し、
画像形成動作休止時間、絶対湿度、又は耐久枚数の少なくとも１つの情報に基づき、前記像担持体と前記帯電手段との間の密着状態が解除されるように前記振動電圧の電圧印加時間を制御することを特徴とする画像形成装置。
画像形成動作休止時間と絶対湿度との積算値に応じて、前記振動電圧の電圧印加時間を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
画像形成動作休止時間に応じた値に、又は、画像形成動作休止時間と絶対湿度との積算値に応じた値に、耐久枚数に応じた補正係数を乗じることで、前記振動電圧の電圧印加時間を求めることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。