JPH01319053A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複写機、又はプリンタ等の画像形成装置に関
し、更に詳述すれば正転・反転の両画像を形成できるも
のに関する。

〔従来技術〕

複写機等においては、通常の画像に加えて原稿画像の黒
白を反転させた反転画像を形成できるものがあり、この
仕組みとしては、正転、又は反転の各画像形成モードに
応じて感光体に帯電させる電荷の極性を逆にするものが
知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このような複写機において、連続的に正転モ
ード、又は反転モードによる画像形成を行う場合には、
特に問題はないものの、正転モードから反転モード、又
は反転モードから正転モードへ切換えた後のモードにお
ける画像形成処理では、感光体に対する帯電過程におい
て、切換えられる以前のモードによる帯電の影響を受け
ることがある。つまり、前のモードによる画像形成の−
行程が終了した時点において、感光体上には僅かにその
モードに対応した極性の残留電荷が存在する。この残留
電荷の電位は、その後、画像が形成されなければ時間の
経過と共に減少してゆき、影響を与えないものになるの
であるが、そうなるまでの間に、モードが切換えられて
画像形成が行われると、切換えられた逆極性の帯電電荷
の下では、残留電荷によって感光体上の表面電位が不足
し、正転モードにおいては黒ベタの部分が黒くならず、
反転モードにおいては地かぶりが発生するという問題が
ある。

本発明は斯かる事情に漏みてなされたものであり、モー
ドが切換えられた後において形成される画像の画質が悪
化せず、常に良好な画像が得られる画像形成装置の提供
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る画像形成装置は、正極性、又は負極性に均
一帯電させた像担持体上に形成される静電潜像を現像し
て正転像、又は反転像を形成する画像形成装置において
、正転像、又は反転像の各画像形成モードを切換えるモ
ード切換え手段と、該モード切換え手段の切換え動作を
検出する検出手段と、該検出手段によって画像形成モー
ドが、切換え以前のモードによる画像形成の終了後、所
定時間内に切換えられたか、否かを判別する判別手段と
、該判別手段にて所定時間内に切換えられたことが判別
された場合、前記像担持体を、切換えられたモードに対
応する極性で所定時間帯電する手段とを具備することを
特徴とする。

〔作用〕

画像形成モードが正転、又は反転に切換えられると、そ
れが検出されると共に、その切換えが切換え以前のモー
ドによる画像の形成終了後の所定時間内であるか否かが
判別され、所定時間内であった場合には、像担持体は切
換えられたモードに対応する極性で所定時間帯電される
。そうすると像担持体上に残留していた逆極性の電荷が
除電される。

〔実施例〕

以下、本発明を複写機に適用した場合の実施例について
図面に基づき具体的に説明する。第１図は複写機の内部
構造を示す概略構成図であり、複写機本体はこれの上面
に原稿台２０を配設してなり、該原稿台２０は原稿押え
２１及びプラテンガラス２２を備え、これらの間に原稿
を保持させた状態で、メインモータ１６の駆動力が伝達
されて複写機本体の左右方向へ往復動されるようになっ
ており、原稿台２０の移動位置はセンサＳ１によって検
出される。

原稿台２０の下方にはレンズ３及び露光ランプ８等を有
する露光光学系が配してあり、露光ランプ８によって原
稿が照明され、その反射光がレンズ３に入射される。レ
ンズ３の出射側は、原稿台２０の移動と同期して矢符ａ
方向へ回転される感光ドラム１の周面に臨ませてあり、
レンズ３のドラム回転方向上流側の位置に設けられた帯
電チャージャ２によって正転、又は反転の各画像形成モ
ードに応じた正極、又は負極性の一定電位の電荷が感光
ドラム１の表面に付与されてきて、そこへレンズ３の光
が照射されることにより、感光ドラム１の表面には各画
像形成モードに応じて原稿画像に対応した静電潜像が形
成される。レンズ３のドラム回転方向下流側の位置には
、現像器４が設けである。現像器４は、マグネットロー
ラ２６を備え、帯電チャージャ２にて付与した電荷と同
極性の現像バイアスを印加して感光ドラム１の表面に形
成された静電潜像をトナー画像に顕像化する。現像器４
のドラム回転方向下流側の位置、即ち感光ドラムＩの下
側には転写チャージャ５が設けてあり、転写チャージャ
５は、これと感光ドラム１との間に送られてくる用紙に
対してその下面から電界を付与し、現像器４にて感光ド
ラム１の表面に形成されたトナー画像を用紙上に転写す
る。転写チャージャ５のドラム回転方向下流側の位置に
は、分離爪１５及びクリーニング装置６が順に設けてあ
り、分離爪１５はトナー画像が転写された用紙を感光ド
ラム１の表面から分離し、クリーニング装置６はブレー
ド方式にて感光ドラムｌの表面に残留したトナーを除去
する。クリーニング装置６と前記帯電チャージャ２との
間にはイレースランプ７が設けてあり、イレースランプ
７は次回の複写に備えるため、光照射にて感光ドラム１
の表面に残留した電荷を除去する。

１１は用紙を収納しておく用紙カセットであり、これに
収納された用紙が給紙ローラ１２によって１枚ずつ搬出
されてレジストローラ１３まで送られる。

レジストローラ１３の用紙の搬出側にはシャッタ１４が
設けてあり、該シャ・ツタ１４は、これを開閉させるこ
とによってレジストローラ１３による用紙の感光ドラム
１及び転写チャージャ５間への搬送時期が調節され、感
光ドラム１の表面に形成されたトナー画像が用紙の所定
の位置に転写される。

トナー画像が転写され、分離爪１５によって感光ドラム
１から分離された用紙は定着ローラを備える定着装置１
０へ送られ、ここでトナー画像が定着ランプ２７の熱に
よって溶融定着された後、矢符Ｃ方向の機外へ排出され
る。前記レジストローラ１３の用紙の搬入側及び定着ロ
ーラの用紙の搬出側には夫々紙詰りを検出するためのジ
ャムセンサＳｔ及びＳ、が設けてあり、ジャムセンサＳ
２は手差しによる給紙センサを兼用する。

第２図は、制御系の構成を示すブロック図であり、マイ
クロプロセッサを用いてなる制御部３０の入力ボートａ
＋＋　　ａｔ及びａ、には、前記センサＳｌ＋　ジャム
センサＳ２及びＳ、の各検出信号が与えである。入力ボ
ートａ４には、定着装置１０の定着温度を検出するサー
ミスタ１７の検出信号が与えてあり、この検出信号に基
づいて定着温度が調節される。入力ボートａ、及びａ６
には夫々図示しない操作パネルに設けられ、複写動作を
開始させるためのスタートキースイッチ１８及び、複写
画像を正転・反転のどちらのモードによって形成するの
かを設定するためのモード切換スイッチ１９の各出力信
号が与えである。入力ボートａ’ｒにはジャム処理等に
よるフロントドア（図示せず）の開閉状態を検出するド
アスイッチ２３の検出信号が与えである。

一方、制御部３０の出カポーＩ−側は夫々図示しない作
動回路を介して各種機器と接続してあり、出力ボートｂ
、は、感光ドラム１、原稿台２０及び各ローラ等の駆動
源であるメインモータ１６と接続しである。出力ボート
ｂｚ及びす、は原稿台２０を原稿走査の為に往復動させ
るべ４メインモータ１６の駆動力を伝達するテーブルリ
ターンクラッチ２４及びテーブルフィードクラッチ２５
と接続してあり、テーブルフィードクラッチ２５が係合
された場合に原稿台２０は矢符す方向へ移動されて原稿
画像が走査される。出力ボートｂ４は前記シャッタ１４
と接続してあり、出力ボートｂｓがハイ、又はローレベ
ルに転じることによってシャッタｔ４は開閉される。出
力ボートｂｓ及びす、は帯電チャージャ２及び転写チャ
ージ中５と夫々接続してあり、各ボートがハイ、又はロ
ーレベルになることよって各チャージャがオン、即ち電
圧が印加される。出力ボートｂ、は現像器４のマグネッ
トローラ２６と接続してあり、出力ボートｂｌがハイ、
又はローレベルになることよって感光ドラムｌ上にマグ
ネットローラ２６を介して現像バイアスが印加されよう
になっている。出力ボートｂｓ、ｂｑ及びす、。は夫々
露光ランプ８．イレースランプ７及び定着ランプ２７と
接続してあり、各ボートがハイ、又はローレベルになる
ことよって各ランプが点灯される。

出力ボートｂ１１は高圧切換回路２Ｂと接続してあり、
前記モード切換スイッチ１９にて選択された画像形成モ
ードに応じて出力ボートｂ１１がハイ、又はローレベル
になることよって帯電チャージャ２及びマグネットロー
ラ２６へ印加する電圧の極性が切換えられる。

さて、次に以上の如く構成された制御部３０の制御手順
を第３図〜第１０図に示すフローチャー１・に基づいて
説明する。まず、利用者によって電源が投入される等し
て制御部３０がリセット状態になると、第３図のステッ
プ３１〜Ｓ３に示す如き初期設定を行う。つまり、Ｉ１
０ポートのイニシャル設定、ＲＡ？Ｉのチエツク及び各
種フラグのイニシャル設定を行った後、第４図及び第５
図に示す、複写機を複写可能な状態に設定するためのウ
ェイトのシーケンスに移る。ウェイトのシーケンスでは
、ステップＳ４．Ｓ５で、フロントドアが閉じられてい
ること及びジャム等のエラーが発生していないことが判
断されると、後述するモード切換許可フラグをセットし
た後（ステップＳ６）、現在、設定されている画像形成
モードを判別して（ステップＳ７　）夫々のシーケンス
に移る。ここで正転モードが設定されている場合は、メ
インモータ１６をオンして感光ドラムｌの回転を開始す
ると共に、本実施例においては、正極性の現像バイアス
をオン、即ち印加しくステップＳ８）、定着装置１０の
定着温度が所定温度になるのを待ってメインモータ１６
及び現像バイアスをオフする（ステップ３１２〜５１４
）。

一方、反転モードが設定されている場合は、メインモー
タ１６、イレースランプ７及び帯電チャージャ２を同時
にオンした後、感光ドラム１上の帯電開始領域が現像器
４に対向するのを待って現像バイアスをオンする（ステ
ップＳ９〜５ｌｌ）。ここで帯電チャージャ２及び現像
バイアスの極性は共に負である。そして同様にステップ
Ｓ１２で定着温度が所定温度に達すると、まず帯電チャ
ージャ２をオフし、帯電終了領域が現像器４に対向する
のを待って現像バイアスをオフし、その後、帯電終了領
域がイレースランプ７に対向するのを待つてメインモー
タ１６及びイレースランプ７を共にオフする（ステップ
Ｓ１６〜５１９）。これによりウェイト処理が終了し、
複写機は複写可能な待機状態に設定された。

この後、利用者によってスタートキースイッチ１８がオ
ンされると、前記モード切換許可フラグをリセットして
設定されているモードを判別し、夫々のモードにおける
コピーシーケンスに移る（ステップＳ２０〜５２２）。

第６図は正転モードにおけるコピーシーケンスを示して
おり、まず現像バイアス、イレースランプ７及びメイン
モータ１６を同時にオンした後（ステップＳ２３〜Ｓ２
５　）　、原稿台２０がホームポジション（ＨＰ）にあ
るか否かを判定し、肝になければ、テーブルリターンク
ラッチ２４をオン、即ら係合させて原稿台２０をＨＰま
で移動させ、センサＳ１が原稿台２０のｌ（Ｐを検知す
るとテーブルリターンクラッチ２４をオフ、即ち離脱し
た後、機構の損傷を防止するために所定時間待機してか
らテーブルフィードクラッチ２５、帯電チャージャ２、
転写チャージャ５及び露光ランプ８を夫々オンし、画像
形成処理を開始する（ステップＳ２６〜５３２）。

そしてセンサＳＩが、用紙の先端部と感光ドラムｌ上に
形成される像の先端の位置とを一致させるためのイメー
ジポジション（ＩＰ）を検知すると、シャッタ１４をオ
ン、即ち開いて予めレジストローラ１３まで送られてい
る用紙の搬送を開始し、転写チャージャ５によって用紙
上へトナー画像を転写させてゆく　（ステップ３３３，
３３４）。

次いで原稿台２０がリターンポジション（ＲＰ）まで移
動されることによって原稿画像の露光走査が終了したこ
とが検知されると（ステップ５３５）、まず帯電チャー
ジャ２をオフし、帯電チャージャ２による感光ドラム１
上の帯電終了領域が露光ランプ９に対向して除電される
のを待って露光ランプ９をオフし、その後、用紙の最後
部がシャッタ１４の位置を通過し終わるまでの所定時間
待機後、シャッタ１４をオフ、即ち閉じる（ステップＳ
３６〜５４０）。

次のステップＳ４１では、連続コピー、即ち２枚以上の
コピー枚数が設定されているかどうかを判断して、連続
コピーであればステップＳ２６へ戻って上述のシーケン
スを続行し、コピー枚数が１枚、又は連続コピーの最終
紙の場合は転写チャージャ５をオフし、その後、帯電終
了領域がイレースランプ７に対向するのを待って現像バ
イアス、イレースランプ７及びメインモータ１６をオフ
する（ステップＳ４２〜５４６）。そして後述するプリ
帯電を行うかどうかを判断する為に利用するタイマｔを
クリアしてから計時を開始した後、ウェイトのシーケン
スに戻る（ステップＳ４７，５４８）。

第７図は反転モードにおけるコピーシーケンスであり、
反転モードにおいては、帯電チャージャ２及び現像バイ
アスの極性を負極とする為、これらをオン、オフするタ
イミングを正転モードと同一にした場合には、感光ドラ
ム１上の非画像部分にもトナーが付着されてしまうので
、これを防止すべくそのオン、オフのタイミングを変更
してあり、それ以外は先に示した正転モードと略等しい
ので説明は省略する。

さて、次に本発明の要部に係るモード切換え後の処理動
作について説明する。第８図は割込処理のシーケンスを
示すフローチャートであり、この割込は、予め初期設定
で設定しておいた一定時間おきに行われる。まず、ステ
ップＳ５１では、前記モード切換許可フラグがセットさ
れているか否かを判別し、リセットされているとそのま
まリターンする。一方、セットされている場合は、モー
ド切換スイッチ１９が正転・反転のどちらに設定されて
いるかを判別しくステップ５５２）　、その切換位置が
これ以前の状態と変化しているかどうかを判断する（ス
テップＳ５３，５５６）。そして以前のモードと変わっ
ていない、即ら利用者によってモートが切換えられてい
ない場合には、リターンし、切換えられている場合には
、次に前記タイマｔの現在の計時時間を読み込んで、こ
れが所定時間Ｔ以内の場合には、新たに切換えられたモ
ードに対応したブリ帯電のシーケンスに入る（ステップ
Ｓ５４゜５５７）。このブリ帯電の処理が行われるのは
、モード切換許可フラグがセットされている期間、即ち
複写機が待機中の場合であって、各モードによる画像形
成の動作中には行われないようになっている為、動作中
の画像形成に影響を及ぼすことはない。

一方、タイマ（の計時時間がＴを過ぎている場合には、
高圧切換回路２８を切換えられたモードの方にセットし
てリターンする（ステップＳ５５，５５８）。

つまり、モードが切換えられた時点が、前のモードによ
る画像形成が終了して時間′「が経過するまでの間の場
合は、ブリ帯電を行った後、切換えられたモードによる
画像形成が可能となり、またモードが切換えられた時点
が時間Ｔの経過後の場合は、ブリ帯電を行わずに即座に
画像形成が可能となるように構成しである。なお、時間
Ｔの具体的な数値例については後で説明する。

第９図及び第１０図は、夫々モードが切換えられ、それ
が時間Ｔが経過するまでの間であった場合に行われる処
理を示すフローチャートであり、第９図は、正転ブリ帯
電、即ち反転モードから正転モードへ切換えられた場合
を示す。まず、セットされているモード切換許可フラグ
をリセソｌ−して高圧切換回路２８を正転側に切換える
（ステップＳ６１゜３６２）。そしてメインモータ１６
、帯電チャージャ２、イレースランプ７、現像バイアス
及び露光ランプ８を夫々オンしくステップＳ６３〜Ｓ６
７　’）　、帯電チャージャ２がドラム１周分の帯電を
終了するのを待って、帯電チャージャ２をオフする（ス
テップ５６８，５６９）　、次いで感光ドラムｌ上の帯
電終了領域がレンズ３に対向した場合、即ち露光ランプ
８による除電が終了した場合には、露光ランプ８、現像
バイアス、メインモータ１６及びイレースランプ７を夫
々オフした後、前述した画像形成の一行程の終了時と同
様にタイマＬをクリアして３１時を開始してからウェイ
トのシーケンスにリターンする（ステップ５７０−３７
６　）。この結果、前の反転モードによって感光ドラム
１上から十分に除電できずに残留した負極性の電荷は除
去される。

第１０図は、反転ブリ帯電、即ち正転モードから反転モ
ードへ切換えられた場合に行われる処理を示し、同様に
モード切換許可フラグをリセソトシた後、高圧切換回路
２８は反転側に切換える（ステップ５８１，５８２）。

そしてメインモータ１６、帯電チャージャ２及びイレー
スランプ７を夫々オンし、感光ドラムｌ上の帯電開始領
域が現像器４と対向するのを待って、現像バイアスをオ
ンする（ステップＳ８３〜５８７）。そしてドラム１周
分の帯電が終了すると、帯電チャージャ２をオフし、帯
電終了領域が現像器４と対向するのを待って現像バイア
スを１フする（ステップ５８８〜５９１）。この後、帯
電終了領域がイレースランプ７と対向するのを待ってイ
レースランプ７及びメインモータ１Ｇを夫々オフした後
、タイマｔのクリア及び計時を開始してウェイトのシー
ケンスにリターンする（ステップＳ９２〜３９６）。こ
の結果、前の正転モードによって感光ドラムｌ上から十
分に除電できずに残留した王権の電荷は除去される。

次に上述の正転、又は反転ブリ帯電による感光ドラム１
上の電荷の分布状態の変化について第１１図及び第１２
図に示す模式図を用いて説明する。

第１１図（ａ）は、反転モードによる画像形成処理が終
了してメインモータ１６がオフされた直後を示してあり
、本来、感光ドラム１上の電位は、ＧＲＤ、レベルにな
るのが望ましいが、実際にはイレースランプ７によって
十分に除電できずに数十Ｖｏｌｔのｅ電荷が残留したま
まになっている。この後、画像形成を行う場合、同じ反
転モードの場合は特に問題にならないが、正転モードに
よって行う場合、このままの状態で画像形成を行うと、
感光ドラム１上に残留しているｅ電荷の影響で帯電チャ
ージャ２から印加される■電位が感光ドラム１上に十分
に上昇せず、表面電位が所定の電位より低くなり、黒ベ
タの部分が十分に黒くならないという問題が発生する。

そこで第１１図（１）１〜（ｄ）に示す正転プリ帯電の
処理を行うのである。

第１１図中）は、正転プリ帯電を開始した直後の状態で
あり、帯電チャージャ２から■の電荷を印加し、その電
位をレンズ３を介した露光ランプ８及びイレースランプ
７の光によって除電する。第１１図（Ｃ）では、更に時
間が経過し、感光ドラム１上には以前残留していたｅ電
荷がなくなり、第１１図（ｄ）に示すように正転プリ帯
電が終了した時点では、ｅ電荷は全（存在していない。

第１２図（ａ）は、正転モードによる画像形成処理が終
了してメインモータ１６がオフされた直後の状態を示し
てあり、前述した如（、この時点では逆に数十Ｖｏｌｔ
の■電荷が残留したままとなっている。

この後、反転モードによる画像形成を行うと、残留して
いる■電荷の影響で帯電チャージャ２から印加されるｅ
電位が十分に上昇せず（絶対値）、形成される画像に地
かぶりが発生する。そこで第１２図（ｂ）〜（ｄ）に示
す反転プリ帯電の処理を行うのである。

第１２図（ｂ）は、反転プリ帯電を開始した直後の状態
であり、帯電チャージャ２からｅの電荷を印加して感光
ドラムｌ上の■電荷を除電してゆき、第１２図（Ｃ）に
示すようにｅの電荷をイレースランプ７の光によって除
電する。そして第１２図（ｄｉに示すように反転プリ帯
電が終了した時点では、■電荷は全く存在せず、感光ド
ラム１は全体的に数十ＶｏｌｔのＯ帯電状態になる。

なお、本実施例においては、プリ帯電処理における感光
ドラムに対する帯電を感光ドラム１周分行う構成としで
あるが、これは使用される感光体の電気的特性に依存す
るので１周で不十分な場合は、更に長（帯電を行えばよ
い。

第１３図は、画像形成終了後、そのまま放置した感光ド
ラムｌ上における残留電位の時間的変化の特性を示すグ
ラフの一例であり、横軸に時間、縦軸に残留電位（絶対
値）を示し、実線は正転モード、破線は反転モードの場
合を示しである。このグラフから分かるように各モード
共、残留電位は時間の経過と共に減少してゆ（。例えば
正転モードにおいて、仮に画像形成の終了直後に反転モ
ードに切換えた場合、帯電チャージャ２から印加される
θ電荷と、感光ドラムｌ上の約５０ＶｏｌｔのＯ電荷と
が打ち消し合い、表面電位が降下するが、これが１０時
間ぐらい経過したときでは、残留電位も１０数Ｖｏｌｔ
になっている為、反転モードに切換えても打ち消し合う
量が減少して感光ドラムｌ上の表面電位降下は実用上問
題にならない程度になる。

つまり、前記タイマＬにおける判定時間Ｔは、上述の如
く残留電位が切換えたモードによる画像形成に影響を及
ぼさない値になる時間を設定すれば良いのである。また
、この判定時間は、正転モード時、又は反転モード時で
各別に異なる時間を設定しても良い。

〔効果〕

以上の如く本発明に係る画像形成装置においては、利用
者によって正転モードから反転モード、又はその逆によ
る画像形成モードの切換えが行われると、以前のモード
による画像形成の終了後からの経過時間に基づいて、切
換えられたモードに対応する極性で所定時間の帯電を行
った後、画像形成を行う場合と、即座に画像形成を行う
場合とがある。つまり、以前のモードによる感光体上の
残留電荷の影響を無視できる程度の時間が経過している
場合には、即座に切換えられたモードで画像形成を開始
することによって帯電の為の時間を費やす必要はなく、
形成される画像に影響のない良好なものが得られる。一
方、残留電荷の影響が残っている時点においては、まず
帯電処理が行われることによって残留電荷が除電される
ので、従来のように残留電荷によって正転モードにおい
て黒ベタが十分黒くならなかったり、反転モードにおい
て地かぶりが発生するということが起こるのを防止でき
、同様に良好な画像が得られる等、本発明は優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した複写機の内部構造を示す概略
構成図、第２図は制御系のプロ・２り図、第３図〜第１
０図はその制：ｉｌＨ手順を示すフローチャー１・、第
１１．１２図は感光体の電荷の分布状態の変化を示す模
式図、第１３図は感光体上の残留電位の時間的変化の特
性を示すグラフである。 １・・・感光ドラム　２・・・帯電チャージャ　４・・
・現像器　５・・・転写チャージャ　７・・・イレース
ランプ８・・・露光ランプ　３０・・・制御部特　許　
出願人　　　　三洋電機株式会社代理人　弁理士　　　
　河　野　　登　夫第　　５　　図 第　　　９　　　図 藁１０図 （ａ） （ｃ） 第　　　１１ （ｂ） （ｄ） 図 （ａ） （ｃ） 第　　　１１ （ｂ） （ｄ） ２　　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、正極性、又は負極性に均一帯電させた像担持体上に
   形成される静電潜像を現像して正転像、又は反転像を形
   成する画像形成装置において、 正転像、又は反転像の各画像形成モードを切換えるモー
   ド切換え手段と、 該モード切換え手段の切換え動作を検出する検出手段と
   、 該検出手段によって画像形成モードが、切換え以前のモ
   ードによる画像形成の終了後、所定時間内に切換えられ
   たか、否かを判別する判別手段と、 該判別手段にて所定時間内に切換えられたことが判別さ
   れた場合、前記像担持体を、切換えられたモードに対応
   する極性で所定時間帯電する手段と を具備することを特徴とする画像形成装置。