JPH0291666A - 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〉 本発明は電子写真方式を利用した複写機やプリンター等
の画像形成装置に関するものである。

〈従来技術〉 一般的な電子写真方式複写機は、第８図に示されるよう
に、まず回転する感光体ｌが帯電装置２により帯電され
、次に露光する光３より光の照射された部分と照射され
ない部分との差により静電潜像が形成される。静電潜像
は現像装置４のトナーにより可視像となる。このトナー
による可視像は、転写装置５により転写紙６に転写され
、定着装置により定着されて排出されろ。

転写後、感光体１の表面に残ったトナーは、クリーニン
グ装置７によって、かき落とされる。そして、感光体１
は、更に除電装置８により除電され、再び次のサイクル
に入る。この除電装置８は、除電ランプ等により光で除
電される場合と、前記帯電装置２と同一構造のものによ
り除電される場合とが一般的であり、電子式複写機にお
いては、除電装置を設けることが必要であった。

近年、電子写真方式複写機の小型化や低価格化が要望さ
れているが、従来のように除電装置を設けると、前記の
要望を満たす障害となる。もし除電装置がないと、感光
体１は帯電装置による再荷電で電位が上昇を続け、遂に
は過剰な電荷により感光体の絶縁破壊等を引き起すこと
がある。

そこで、スコロトロン帯電装置を用いることで、その制
御グリッドの作用によって、帯電を均一にし、過剰帯電
が防止され、除電装置を除去しても、感光体の表面の電
位の再荷電による過剰帯電を抑制し、かつ帯電を均一に
することができ、複写機の小型化に寄与できる。

〈　発明が解決しようとする問題点　〉しかしながら、
感光体！の回転初期（数回転）とそれ以降では過剰帯電
まではいたらないまでも感光体１の表面電位が変化して
、画像の質が低下するといった問題点がある。

また、これらの装置は加工精度および組立精度が要求さ
れており、複写機の小型化に対処しにくいといった問題
点がある。

そこで、本発明は、感光体を繰り返し使用しても、感光
体の表面電位が変化せず、画像の質を長期にわたって一
定にすることができ、しかも小型化を可能にする画像形
成装置の提供を目的とする。

〈　問題点を解決するための手段　〉 本発明による問題点解決手段は、第１〜５図の如く、感
光体ｌの周囲に、帯電装置２、現像装置４、転写装置５
、およびクリーニング装置７が配され、前記帯電装置２
は、感光体ｌの総回転数または回転時間に応じて前記感
光体ｌの表面電圧を一定に制御する制御部１０を備え、
前記帯電装置２と前記クリーニング装置７とが一体的に
構成された乙のである。

く作用〉 上記問題点解決手段において、感光体１の表面電位は、
第３図に示すように、２回転目には１回転目よりも約４
０Ｖ上昇する。さらに、３回転目には２回転目よりも約
２０Ｖ上昇する。

そこで、制御部ｌＯによりグリッド電圧は、２回転目に
約４０Ｖ降下して、グリッド９に電圧を印加することで
感光体Ｉの表面電位を一定にする。

また、３回転目では２回転目より約２０Ｖ降下するよう
電圧を印加する。

このようにグリッド電圧を感光体ｌの総回転数に応じて
変化させることにより、感光体１の表面電位は、第５図
に示すように感光体！の総回転数に関係なく常に一定に
保たれる。

また、感光体！の回転時間によりグリッド電圧を変化さ
せても上記と同様に感光体の表面電位を一定にできる。

したがって、感光体ｌを繰り返し使用する場合の画像の
安定性が向上し、しかも感光体ｌの長寿命化を図ること
ができる。

また、除電装置を省くことにより、帯電装置２とクリー
ニング装置７とを一体的に構成できるため、組立作業性
が向上する。しかも、その分だけスペースを有効に使う
ことができ、また装置の小型化を図ることができる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を第１〜５図に基づいて説明す
ると、第１図は本発明の一実施例の画像形成装置の略断
面図、第２図は同じく制御ブロック図、第３図は感光体
の表面電位の変化を示す図、第４図は帯電装置に印加す
る印加電圧の時間的変化を示す図、第５図は制御後の感
光体の表面電位の変化を示す図である。なお、従来の装
置と同一の部品には同一の符号を付しである。

図示の如く、本発明画像形成装置は、感光体Ｉの周囲に
、帯電装置２、現像装置４、転写装置５、およびクリー
ニング装置７が配され、前記帯電装置２は、感光体１の
総回転数または回転時間に応じて前記感光体Ｉの表面電
圧を一定に制御する制御部ｌＯを備え、前記帯電装置２
と前記クリーニング装置７とが一体的に構成されたもの
である。

本実施例では、帯電装置２としてスコロトロン方式が用
いられ、これは、高圧電源に接続されたコロナワイヤ１
１と、該コロナワイヤ１１の周囲に配されたチャージャ
ーケース１２とを備え、前記コロナワイヤＩ！と感光体
ｌの間にグリッド９が設けられて成るものである。

前記チャージャーケース１２は、導電性材料から成り、
断面コ字形に形成され、前記コロナワイヤ１１を支持す
る。前記グリッド９は金網状で、専用の電源により電圧
を印加され、その極性は帯電装置のコロナ電圧と同様で
あり、通常数百■である。制御部１０は、このグリッド
電圧を調節して、感光体ｌに必要な電位を与えるもので
ある。

スコロトロン帯電装置２の電位制御能力について、さら
に詳細に説明する。スコロトロン帯電装置２により感光
体ｌに放射される電荷は、感光体電位が低い場合は、優
先的に感光体１を帯電させるが、感光体電位がグリッド
９の電位に近づくと、電荷はグリッド９に優先的に流れ
るようになる。

このため感光体電位は、常にグリッド電位とある一定の
関係に保たれることになる。したがって、感光体電位は
、除電装置がなくても常に一定の電位を保つことができ
る。

前記制御部１０は、制御装置１３と、グリッド電圧制御
回路１４と、グリッド電圧出カドランス１５とから成る
。前記制御装置１３は一般的なマイクロコンピュータで
、内部にプログラムＲＯＭ、データＲＡＭ等を有し、基
準クロック発振器により駆動されるものである。そして
、該制御装置１３は、入力側にスタートスイッチ１６が
接続され、出力側にグリッド電圧を制御するグリッド電
圧制御回路１４が接続され、該グリッド電圧制御回路１
４はタイマー１７により駆動され、そして前記グリッド
電圧制御回路１４からの出力信号によりグリッド９に電
圧を印加するグリッド電圧出カドランス１５が接続され
ている。

前記クリーニング装置７は、感光体！の表面に接して配
されたブレード１８と、該ブレード１８でかき取った残
留トナーを受ける容器！９と、トナーを一側面に搬送す
るスクリューローラ２０とからなる。そして、前記チャ
ージャーケース！２に前記容器１９が取付けられ、チャ
ージャーケース１２の感光体ｌの回転方向とは逆方向の
側面に前記ブレード１８が装着されている。

上記構成において、感光体Ｉは回転して、露光装置（図
示されない）からの光、例えばレーザーの光３により、
画像パターンが感光体１の表面に照射される。光３が照
射された部分は、感光体１の光減衰により電位が下がり
、その結果静電潜像が形成される。さらに感光体ｌの回
転に伴なって、この静電潜像は現像装置４によりトナー
が付着して可視像となり、転写装置５により転写紙６に
転写される。

感光体１は回転を続け、クリーニング装置７により、感
光体ｌの表面に残留したトナーがかき落とされる。クリ
ーニング装置７を通過した時点では、感光体１の表面に
は、なお静電潜像が残っているが、画像形成中、帯電装
置２は常に感光体１を帯電しているため、次のザイクル
で、スコロトロン帯電装置２の前を通過するとき、スコ
ロトロン帯電装置２のグリッド９の作用により均一に再
帯電される。

また、画像形成終了後は、感光体Ｉを少なくとも１回露
光装置に沿って追加回転させて除電する。

しかし、スコロトロン帯電装置２の電位制御能力により
感光体１の過剰帯電は抑制されるが、感光体１の総回転
数により感光体ｌの表面電位は、第３図に示すように、
２回転目には１回転目よりも約４０Ｖ上昇する。さらに
、３回転目には２回転目よりも約２０Ｖ上昇する。

そこで、制御部ｌＯによりグリッド電圧は、２回転目に
約４０Ｖ降下して、グリッド９に電圧を印加することで
感光体ｌの表面電位を一定にする。

また、３回転目では２回転目より約２０Ｖ降下するよう
電圧を印加する。このようにグリッド電圧を感光体Ｉの
総回転数に応じて指数関数的に減少させることにより、
感光体ｌの表面電位は、第５図に示すように感光体１の
総回転数に関係なく常に一定に保つことができる。

したがって、感光体１を繰り返し使用する場合の画像の
安定性が向上し、しかも感光体ｌの長寿命化を図ること
ができる。

次に、帯電装置２およびクリーニング装置７を一体化す
ることにより、感光体ｌに対し一方を精度良く設置すれ
ば、他方は自ら位置が定まるため、精度を要する加工、
組立作業を一装置分減らすことができる。それに伴い、
加工、組立時の誤差も一装置分減るため、信頼性が向上
し、さらにコストダウンが図れる。

また、近年複写機、光プリンタ等の小型化、定価格化が
要望されるに伴い感光体１のド、ラム径も小型化する傾
向にある。しかしながら、ドラム径の小型化に合わせて
プロセススピードを遅らせられないため、その分、感光
体ドラムを高速回転さ仕る必要が生じている。帯電工程
から見ると各装置の設置スペースが限られており、感光
体１に合わせて帯電装置２も小型化し、なおかつ高速回
転されると、帯電が追いつかない恐れが生じてくる。

そのため、本発明によれば、従来除電装置に要していた
スペースと、帯電装置２とクリーニング装置７とが別々
の部品で構成されていた時のスペースが不要になり、そ
の分帯電装置２の巾を大きくとることができるため、感
光体ｌの高速回転にも対応可能となる。

しかも、クリーニング装置７が排トナー回収のため交換
式となっているものにおいては、帯電装置２の交換と同
時に排トナーも回収されるため、ユーザーの手間を省く
ことができる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変更
を加え得ることは勿論である。

例えば、グリッド９は、上記実施例の如き金網形状に限
らず、第６図の如く、ジグザグ形状のものを使用しても
よい。なお、図中、１２ａ、１２ｂはコロナワイヤ１１
を保持するホルダーである。

また、グリッド電圧の変化は上記のように回転毎の切り
換えにより行なってもよいが、アナログ的な回転時間に
応じた連続変化でも感光体１の表面電位を補正すること
ができる。

また、帯電装置２としてスコロトロンの代わりに、第７
図の如き導電性ブラシ２１を用いてもよい。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかな通り、本発明によると、感光体
の周囲に帯電装置、現像装置、転写装置およびクリーニ
ング装置が配され、前記帯電装置は、感光体の総回転数
または回転時間に応じて前記感光体の表面電圧を一定に
制御する制御部を備えているため、感光体の表面電位は
常に一定に保つことができるので、除電装置を別個に設
ける必要性かなく、感光体を繰り返し使用する場合の画
像の安定性が向上する。

さらに、除電装置を廃止したことにより、帯電装置とク
リーニング装置とを一体的に構成でき、このように構成
すれば、画像形成装置の組立作業性が向上し、装置の小
型化にも対応できる。

また、従来除電装置に要していたスペースと、帯電装置
とクリーニング装置を一体化したことによりできたスペ
ースとを利用して、帯電装置の巾を大きくすることがで
き、感光体の高速回転にも対応可能となる。

しかも、クリーニング装置が排トナー回収のため交換式
となっているものにおいては、帯電装置の交換と同時に
排トナーも回収されるため、ユーザーの手間を省くこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の画像形成装置の略断面図、
第２図は同じく制御ブロック図、第３図は感光体の表面
電位の変化を示す図、第４図はスコロトロン帯電装置に
印加する印加電圧の時間的変化を示す図、第５図は制御
後の感光体の表面電位の変化を示す図、第６図は他の実
施例の帯電装置の斜視図、第７図は同じく画像形成装置
の略断面図、第８図は従来の画像形成装置の略断面図で
ある。 ｌ：感光体、２：帯電装置、４：現像装置、５：転写装
置、７：クリーニング装置、９ニゲリツド、１０：制御
部、１１＝コロナワイヤ、１２：チャージャーケース、
１３：制御装置、１４ニゲリッド電圧制御回路、ｉ５ニ
ゲリッド電圧出カドランス。 出　願　人　　シャープ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光体の周囲に、帯電装置、現像装置、転写装置、およ
   びクリーニング装置が配され、前記帯電装置は、感光体
   の総回転数または回転時間に応じて前記感光体の表面電
   圧を一定に制御する制御部を備え、前記帯電装置と前記
   クリーニング装置とが一体的に構成されたことを特徴と
   する画像形成装置。