JPH01155384A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は像担持体表面に帯電・イメージ露光・反転現像
を順次に行って画像顕画像を形成した後、この顕画像を
転写材に転写する画像形成装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は前露光器・−次帯電器・転写帯電器・レーザビ
ームの動作を示すタイミングチャートである。前回転で
は、先ず、負帯電で光導電性を示す例えば有機光導電体
の感光ドラム回転開始と同時に前露光器が点灯し、これ
と同時、または若干遅れて一次帯電器が放電を開始する
。

これは、転写帯電器の極性が正のため、−次帯電器と逆
極性の正電荷を先に感光ドラムに帯電させると、感光ド
ラムに帯電メモリが残り、感光ドラムにとって好ましく
ないからである。

従って、感光ドラムに一次帯電を行った後、この−次帯
電を受けた部分に重なるように転写帯電が開始される。

このようにすると、感光ドラムの表面電位は、−次帯電
と逆極性の高い電位に帯電させることがなく、感光ドラ
ムに帯電メモリを残すこともない。

レーザで画像露光を行った後、後回転において、転写帯
電が放電を停止した後、感光ドラムが転写帯電器から一
次帯電器まで回転するに要する時間だけ一次帯電器が放
電を廠続し、転写帯電器で受けた感光ドラム上の電位を
、−次帯電器の放電によって一度略Ｏｖに近い電位にし
た後、このＯｖを減衰させるため、感光ドラムを略−回
転して前露光を該感光ドラム全周に均一に照射する。

このように感光ドラムの電位を一度負電位にした後、光
を照射することによって、感光ドラム上の電位を均一に
、かつ、はとんど減衰させることができる。

この動作タイミングにおいて、転写帯電器はシート（転
写材）が通り過ぎてから放電を中止しなければならない
、また、−次帯電器は転写帯電器の放電を受けた部分を
オーバラップしてから放電を中止しなくてはならない。

さらに、前露光器は一次帯電を受けた部分を全て照射す
る必要があるため、感光ドラムは一次帯電器が放電を中
止してから一回転以上回転しなくてはならない、このよ
うに感光ドラム上の電位が均一になった後に、感光ドラ
ムの回転が停止し、前露光器が消灯する。

上記の動作タイミングによると、画像形成後の後回転で
感光ドラムを一様に一次帯電した後、光を照射するため
、帯電メモリ舎光メモリはほとんど残らない。

この画像形成方法において、感光ドラムの画像領域前で
は該感光ドラムが始動後前露光器を点灯し、−次帯電器
、次いで転写帯電器に電圧を印加することにより、コロ
ナイオンが感光ドラムへ向かい該感光ドラムの表面電位
を略暗電位（第４図Ａ）とする、この帯電領域が現像位
置に到達した直後に現像バイアスの直流成分を現像電極
に印加する（第４図Ｂ）。

上記により、感光ドラムの表面電位が一様に暗電位にな
った後、画像露光が開始され、画像領域が現像位置に到
達する直前に現像電極に現像バイアスの交流成分を印加
する（第４図Ｃ）。

画像露光が終了し、画像領域の後端部が現像位置を通過
した後、現像バイアスの交流成分が切られ（第４図Ｄ）
、その後転写高圧は転写材が感光ドラムを通過した後に
切られる。

次いで、−次帯電器がＯＦＦになる。続いて感光ドラム
の表面電位が前露光によってＶないしゼロ付近まで落ち
、その電位低下領域の先端が現像位置に到達する直前に
現像バイアスの直流成分が切られ、前露光も切られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の画像形成装置は以上のように構成されているので
、前露光を用いて感光ドラム上の表面電位を減衰させる
ために、感光ドラムの回転数が多くなると同時に帯電が
余分に行われることになり、感光ドラムの劣化を早める
。また、前露光を必ずしも用いない画像形成装置では、
感光ドラムの表面電位を均一に、かつ、帯電メモリを消
去することが困難であるなどの問題点があった。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、後回転における帯電時間を大幅に短縮できる画
像形成装置を得ることを目的とする。

口、発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、像担持体表面に対向してグリッドを有し該像
担持体表面に帯電を施す帯電器と、前記像担持体表面に
イメージ露光を行う光学手段と、前記イメージ露光によ
って前記像担持体表面に形成された潜像を顕画像とする
反転現像を行う現像器と、前記顕画像を転写材に転写す
る転写手段とを有する画像形成装置において、画像形成
終了後に前記グリッドの印加電圧を制御して、前記像担
持体上の表面電位を均一に低下させる電圧制御手段を具
備したことを特徴とする画像形成装置である。

〔作　用〕

本発明における画像形成装置は、画像形成終了後に一次
帯電器のグリッドに印加するバイアス電圧を変化させて
、像担持体の表面電位を均一に低下させるようにしたこ
とにより、後回転における帯電時間を大幅に短縮でき、
オゾンの発生を減少させて該オゾンによる悪影響を軽減
する。

〔実施例〕

第１図は、本発明を用いたレーザビームプリンタの一例
であり、第２図はレーザビームプリンタの動作タイミン
グチャートと感光ドラム上の電位の変化を示したもので
ある。

第１図はレーザビームプリンタ本体の断面図を示してい
る０図において、１は半導体レーザ及びポリゴンミラー
、このポリゴンミラーを高速回転駆動する精密モータ等
から構成されるスキャナユニットであり、半導体レーザ
から放出されたレーザビームはコリメータレンズで平行
光にされた後、ポリゴンミラーに入射する。

２はｆ−θレンズや折り返しミラーで構成される光学系
である。この光学系により、ポリゴンミラーｌで走査さ
れたレーザビームは感光ドラム３に入射し該感光ドラム
上をその軸方向にくり返して走査される。

本装置に用いられている半導体レーザは、波長７７０〜
８００ｎ腸であり、感光ドラムはこの波長に感度のある
感光部材１例えばフタロシアニン系有機光導電体、セレ
ン系光導電体、アモルファスシリコン系光導電体を用い
る。

４は一次帯電器であり、有機光導電体等を被覆された感
光ドラム３上に一様帯電を行う、この−成帯電器４は一
次帯電を均一に行うため、及び感光ドラム上の電位を安
定にするために、感光ドラムと対向し、かつ、一定の距
離を保ってグリッド１７を設けている。

第２図は上記−成帯電器４の構成を示したものである。

−成帯電器４は高圧電源２０に接続されており、コロナ
放電ワイヤに−５〜−７にＶの高圧が印加される。一方
、グリッド１７には−５００〜−８００ｖのバイアス電
源２１と接地された回路とが切換えスイッチ２２によっ
て、切換え接続されるもので、これらによって電圧制御
手段を構成している。バイアス電源２１は、通常の高圧
電源・定電圧発生素子及び抵抗素子の組み合せで構成し
たものであってもよい。

この−成帯電器４によって帯電された感光ドラム３の表
面は、前述のスキャニュニツ）ｌ・光学系２によって導
かれてきたレーザビームによって走査され、静電潜像が
形成される。

この実施例では顕像化される部分をレーザビームで走査
する。即ち、レーザビームが照射された部分を現像する
。いわゆるイメージスキャン方式を用いている。なぜな
ら、イメージスキャン方式はバー２クグランド方式に比
べて画質が鮮明であり、レーザの発光時間が少なくてす
み、半導体の寿命に対し、有利であるからである。

この静電潜像は１次の現像器５によって顕像化される。

この実施例では現像方法として、−成分磁気現像方法、
特にジャンピング現像方法を採用しており、現像器の簡
単・小型化を可能にしており、トナーによる汚れの少な
い現像器を構成できる。この現像器のスリーブ５には電
源（図示せず）によって直流成分が重畳された交流電圧
が印加されている。

一方、積載台Ｓ上のシートＰは、給送ローラ６と感光ド
ラム３上の画像と同期するようにタイミングをとって回
転するレジストローラ７によって、感光ドラム３上に送
り込まれる。

そして、転写帯電器８によって感光ドラム３上の顕像化
されたトナー像は、シー）Ｐ上に転写される。その後、
シー）Ｐは分離手段９ａによって感光ドラム３から分離
され、ガイド９によって定着器１０に導かれ、シートＰ
上のトナー像が定着された後に、排出ローラ１１からト
レイ１２上に排出される。

本実施例では、感光ドラム３・−成帯電器４・現像器５
・クリーナ１３は一体となったプロセスカートリッジ（
プロセスキット）１４を構成している。このプロセスカ
ートリッジ１４は、装置本体に対して着脱自在に設けら
れており、装置本体に装填する際にはプロセスカートリ
ッジ１４の枠体１４ａの摺動部１４ｂが本体ガイド１５
に係合して案内される。

１６は一次帯電の前で感光ドラムに光を照射する前露光
器であり、その光源としてハロゲンランプ・白熱球・　
ＬＥＤ等を用いる。この前露光器１６の光はカートリッ
ジの開口部を通って、感光ドラム３の表面に照射される
。

次に動作について説明する。感光ドラム３の表面は一次
帯電器４で一様に−５００〜−８００Ｖ程度に帯電され
た後、レーザビームによって画像が露光される。

レーザビームが照射された部分は一５０Ｖ〜−２００Ｖ
に電位が低下し、次いで現像器５でこの部分をネガトナ
ーを用いて現像すると、光が照射された部分が可視像化
される。負電荷の感光ドラム上をネガトナーで現像する
理由は、感光ドラム上の明部と暗部の境界で形成される
電荷によって、トナーが付着するためであると考えられ
る。

この顕像化されたトナー像は、転写位１ｔにおいて、シ
ートＰの背後から転写帯電器８で与えられる正電荷によ
ってシートに転写される。転写されたトナーは、定着器
によってシートＰ上に定着される。

一方、転写されずに感光ドラムに残ったトナーは、クリ
ーナ１３によって清掃される０次いで明部（Ｖｔ、）と
暗部（Ｖ　ｏ）及びシートＰの有無等によって１表面型
位が不均一になっている感光ドラム３は、グリッド１７
を有した一次帯電器４で再び均一に帯電される。

第３図は本発明によるシーケンスを示す図であり、前露
光・−成帯電・転写帯電・レーザビームなどの開始タイ
ミングは前記第４図に示す従来の場合と同じである。そ
して、レーザビームによる画像露光が終了すると（第３
図Ｅ）、−成帯電器４のグリッド電圧をそれまでの−５
００〜−８００Ｖから略Ｏｖに切換える（第３図Ｆ）、
この切換えの時期は少なくとも一次帯電器による画像形
成部の帯電が終了する時以降であればよく、−成帯電器
４とレーザ露光位置が離れている場合には、グリッド電
圧の切換えタインミングＦは画像露光終了タイミングＥ
の前であってもよい。

グリッド電圧を略Ｏｖに切換えると、感光ドラム３上の
電位も略０■になるので、現像バイアスの直流成分も感
光ドラム上の電位に合わせて、その略Ｏｖの部分が現像
器まで来るとＯＦＦとな、る（第３図Ｈ）。

感光ドラム３上の潜像が現像され、転写位置ｔでシート
Ｐにトナー像が転写されるが、画像形成部が転写位Ｂａ
ｔを通りすぎ、略Ｏｖの部分が転写位置ｔにくると、転
写帯電器８がＯＦＦされる（第３図Ｇ）。

一次帯電器４は、グリッド電圧が略Ｏｖとなったまま放
電を持続し、転写帯電を受けた部分が通りすぎて、表面
電位が略Ｏｖの部分が来ると、放電を停止する（第３図
Ｉ）、また、この時期にあわせて前露光もＯＦＦとなる
。

本実施例によれば、転写が終了してから、感光ドラム３
が１回転しないうちに該感光ドラム上の電位を均一、か
つ、すみやかに減衰することが可能となる。このため、
コロナ放電の時間を大幅に減少できるとともに、感光ド
ラムにムダな帯電をすることもなく該感光ドラムの寿命
も延ばすことができる。

本実施例によれば、シー）Ｐが転写位置ｔを通、過し終
えてから、１回転以内で感光ドラム上の電位を均一にす
ることができるので、後回転中に次の画像信号が送られ
てきた場合でも、すみやかに前回転に入ることができ、
次の画像を早くプリントすることができる。

上記実施例では前露光がある場合について説明したが、
−成帯電器４のグリッド電圧を制御して感光ドラム上の
電位を均一にできるので、光メモリの小さい感光ドラム
では必ずしも前露光は必要としない。

このような前露光のないプロセスでも本実施形は有効で
ある。また、本実施例では、ジャンピング現像方式で説
明したが、他の一成分現像方式及び２次分現像方式で直
流バイアスを印加する現像方式にも本実施形は適用可能
である。また、直流バイアスを印加しない現像方式、例
えば現像時に接地する現像方式においても本実施例の現
像バイアスＯＮ→接地、現像バイアスＯＦＦ→現像を行
わない電圧と読みかえれば１本出願の内容を用いること
が可能である。

また、本実施例では感光体の光導電性を有する帯電極性
を負極性で説明したが、もちろん正極性でもよく、この
場合トナー極性、転写極性はそれぞれ正、負となる。

本実施例の中で感光ドラムの表面電位が略Ｏボルトにな
るようなグリッドバイアス電圧を略Ｏボルトと表現した
が、グリッド特性によっては数値が・士数士ボルト変化
する場合もある。

また、現像バイアスのＤＣ成分をＯＦＦすると表現した
が、これも現像しないバイアス電圧という意味であり、
現像方法によっては必ずしもＯＦＦではなく、現像しな
いバイアス電圧であればよい。

ハ、発明の効果 以上のように、本発明によれば、画像形成終了後に一次
帯電器のグリッド電圧を制御して像担持体上の電位を均
一化するように構成したので、後回転における帯電時間
を大幅に短縮することができる。その結果、オゾンの発
生が減少し、オゾンによる感光ドラムの劣化や外部への
オゾンの放出を大幅に減少する。また、帯電が行われて
いる後回転時間を減少できたために、すみやかに次のプ
リント動作に移行できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いたレーザビームプリンタの一例を
示す概略図、第２図は一次帯電器の構成図、第３図はそ
のレーザビームプリンタのタイミングチャート図、第４
図は従来のレーザビームプリンタのタイミングチャート
図である。 ３・・・感光ドラム、４・・・−成帯電器、５・・・現
像器、８・・・転写帯電器、１６・・・前露光手段、１
７・・・グリッド、２１・・・バイアス電源、２２・・
・切換えスイッチ。 第４図 業３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、像担持体表面に対向してグリッドを有し該像担持体
   表面に帯電を施す帯電器と、前記像担持体表面にイメー
   ジ露光を行う光学手段と、前記イメージ露光によって前
   記像担持体表面に形成された潜像を顕画像とする反転現
   像を行う現像器と、前記顕画像を転写材に転写する転写
   手段とを有する画像形成装置において、画像形成終了後
   に前記グリッドの印加電圧を制御して、前記像担持体上
   の表面電位を均一に低下させる電圧制御手段を具備した
   ことを特徴とする画像形成装置。 ２、像担持体の印加電圧が略０Ｖになるのに対応して、
   現像装置の現像バイアスをオフすることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。