JPH0545726U - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ブラシ帯電器により像担持体表面を帯電させる
ようにした画像形成装置において、特殊な電圧切り換え
手段を用いることなく、ブラシ帯電器に静電的に付着し
た微粒子を効果的に除去できるようにする。 【構成】図１（ｃ）のように、画像形成工程終了後の所
定タイミングで除電器１６をオフし、感光体ドラム１１
表面が除電器１６の配設位置を通過しても帯電電荷が除
電されずに残存している状態（表面電位−５００Ｖ）で
回転を続行し、この帯電電荷の残存している領域がブラ
シ帯電器１２の配設位置を通過している間にブラシ帯電
器１２をオフする（−１０００Ｖから０Ｖに切り換え
る）。これにより、実質的にブラシ帯電器１２に逆バイ
アスが加わった状態となり、画像形成工程中にブラシ帯
電器１２に静電的に付着した微粒子が図１（ｄ）のよう
に逆に感光体ドラム１１上に引きつけられてブラシ帯電
器１２上から除去される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子写真方式を採用した各種プリンタ装置、複写機、ファクシミリ 装置等の画像形成装置に係り、特には像担持体表面を摺擦しつつ帯電を行うブラ シ帯電器に付着する異物を除去する手段を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

電子写真方式による画像形成装置に使用される帯電器としては、コロナ放電に より像担持体の表面を帯電させるようにしたコロナ帯電器が従来から多く使用さ れているが、このコロナ帯電器はコロナ放電を発生させるために数ｋＶ以上の高 電圧を必要とするばかりか、コロナ放電時に大量のオゾンが発生して像担持体や 人体等に悪影響を与えるという欠点がある。そこで、最近では、比較的低圧の電 源で済み、しかもオゾンの発生を防止することのできるブラシ帯電器の使用が検 討されている。

【０００３】 ブラシ帯電器は、例えば図４に示すように、導電性基板１ａに多数の導電性ブ ラシ毛１ｂを植毛した構成からなっており、このような構成のブラシ帯電器１は そのブラシ毛１ｂの先端部が像担持体としての感光体ドラム２の表面に常に接触 する状態に配置されている。このような構成において、感光体ドラム２を矢印Ａ 方向に回転させながらブラシ帯電器１に電源３により電圧（１ｋＶ程度）を印加 すると、これにより感光体ドラム２の表面が一様に帯電されて所定の表面電位が 与えられる。このようにして帯電された感光体ドラム２には、一般の画像形成工 程に従って、まず画像情報に基づく露光が行われて静電潜像が形成され、この静 電潜像が現像器によりトナーで現像され、この現像によって得られたトナー像が 転写器により転写材上に転写される。続いて、感光体ドラム２表面の電荷が除電 器により除電された後、感光体ドラム２表面に残留している未転写のトナーがク リーナによって除去される。

【０００４】 ところが、上述したようにブラシ帯電器１は感光体ドラム２の表面に常に接触 したまま使用されるものであるため、どうしても次のような問題が生じる。一般 に、画像形成に使用される現像剤（トナー）には、流動性を増加させるためのシ リカや、感光体ドラム表面に付着したトナーを研磨するための研磨剤等、各種の 微粒子を添加して使用する場合が多く、これらの微粒子はその粒子径が１μm 以 下と非常に小さいため、上述したクリーナでは完全に除去しきれず、クリーナを 通過してしまうことが多い。このようにしてクリーナを通過していった微粒子は 、感光体ドラム２と接触しているブラシ帯電器１に付着し、その付着量は画像形 成工程を繰り返す毎に徐々に増加し、ついにはブラシ帯電器１の帯電能力を低下 させてしまう。この時、ブラシ帯電器１に付着する微粒子は、帯電極性とは逆極 性の電荷を持ったものがほとんどであるため、この逆極性の微粒子はブラシ帯電 器１のブラシ毛１ｂの先端に静電的に強力に付着している。

【０００５】 そこで、従来では、上記のようにブラシ帯電器１に付着した微粒子を除去する ため、画像形成に関与しない期間（例えば、画像形成開始前のいわゆる前回転中 や、画像形成終了後のいわゆる後回転中）に、帯電ブラシ１に印加する電圧の極 性を切り換えることで、ブラシ帯電器１に付着している微粒子を逆に感光体ドラ ム２側へ強制的に引き付けて除去する方法が提案されている。そのための手段と しては、例えば図４に示すように、破線で囲まれた電源装置内に、画像形成時に 使用する電源３とは逆極性の電源４と、これら２つの電源３、４を適宜切り換え るための切り換えスイッチ５とを備えたものが知られている。

【０００６】

【従来技術の問題点】

上記のようにブラシ帯電器１に印加する電圧の極性を切り換えることで、ブラ シ帯電器１に付着した微粒子を除去するようにした場合、どうしても図４の破線 内に示したように印加電圧の極性を切り換えるための手段が必要となり、装置全 体のコストアップを招来するという問題があった。更に、印加電圧を逆極性にし ている間は、感光体ドラム２も逆極性に帯電されてしまい、その部分が現像器を 通過する際にトナーが付着してしまうので、トナーの消費量が異常に増大したり 、しかも機内汚れの原因にもなるという問題があった。

【０００７】

【考案の目的】

本考案は、上記従来の問題点に鑑み、特殊な電圧切り換え手段を用いることな く、ブラシ帯電器に静電的に付着した微粒子を効果的に除去することのできる画 像形成装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【考案の要点】

本考案は、上記目的を達成するため、像担持体表面を摺擦しつつ帯電を行うブ ラシ帯電器により帯電させ、画像情報を露光して静電潜像を形成し、該静電潜像 をトナーで現像してトナー像を転写材に転写し、転写後の前記像担持体上に残留 する電荷を除電手段により除電するようにして一回の画像形成工程を実行し、こ れを画像形成実行信号に基づいて所定回数繰り返す画像形成装置において、前記 画像形成実行信号に基づく前記画像形成工程を所定回数実行後に、前記除電手段 の作動停止時における前記除電手段と対向する前記像担持体の先頭部分が前記ブ ラシ帯電器の配設位置を少なくとも通過するまで前記ブラシ帯電器の作動を実行 させ、その後に不作動とする制御手段を備えることを特徴とする。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例について、図面を参照しながら説明する。 図２は、本考案の一実施例の画像形成装置（ここではプリンタ装置を示す）の 全体構成図である。

【００１０】 図２において、本実施例の画像形成装置は、矢印Ａ方向に回転可能な像担持体 としての感光体ドラム１１の周面近傍に沿ってブラシ帯電器１２、印字ヘッド１ ３、現像器１４、転写器１５、除電器１６およびクリーナ１７が順次配設され、 また、給紙カセット１８、給紙ロール１９、手差し台２０、待機ロール２１、定 着ロール２２、排紙ロール２３、排紙トレイ２４等を備えている。なお、上記ブ ラシ帯電器１２は、例えば図４に示した従来のものと同一構成からなり、所定の 直流電圧または交流成分を含んだ負の直流バイアス電圧（約−１０００Ｖ）を印 加することにより、感光体ドラム１１表面に所定の帯電電位（約−５００Ｖ）を 与えるように構成されている。

【００１１】 次に、上記構成からなる画像形成装置における不図示の制御手段による主要動 作を、図３に基づき説明する。図中、ローレベル（Ｌ）が各部材のオン状態を表 し、ハイレベル（Ｈ）がオフ状態を表している。

【００１２】 図３において、まず画像形成実行信号であるスタート信号が入力されると、モ ータが回転を開始して感光体ドラム１１や現像器１４等が駆動されると同時に、 ブラシ帯電器１２による帯電と除電器１６による除電が開始され、その後所定の タイミングで印字ヘッド１３による露光と転写器１５による転写が行われること により、通常の画像形成工程が繰り返される。通常、一回の画像形成工程では、 まず、連続回転する感光体ドラム１１の表面がブラシ帯電器１２により一様に帯 電され、その帯電された感光面に印字ヘッド１３により画像情報に基づく露光が なされて静電潜像が形成され、この静電潜像が現像器１４によってトナーで現像 されてトナー像が形成され、このトナー像が、給紙カセット１８または手差し台 ２０から待機ロール２１を介して所定タイミングで搬送されてきた転写材上に転 写器１５によって転写される。続いて、転写工程を過ぎた後の感光体ドラム１１ は、その表面の電荷が、ランプやコロナ放電を利用した除電手段である除電器１ ６により除電され、更に、感光体ドラム１１表面に残留している未転写のトナー がクリーナ１７によって除去される。このような画像形成工程が、スタート信号 に基づき所定回数繰り返される。なお、転写工程により表面にトナー像を担持し た転写材は、定着ロール２２間を搬送されることでトナー像が加熱定着され、最 終的に排紙ロール２３によって排紙トレイ２４内に排出される。

【００１３】 一方、スタート信号に基づき上記画像形成工程を所定回数実行し、最終的に転 写器１５による転写が行われた後、次のスタート信号が入力されない場合は、最 後に転写工程を経た転写材が排紙トレイ２４に排出されるまでの間、いわゆる後 回転処理が行われる。この後回転処理中において、従来では、モータ停止に先立 ってまずブラシ帯電器１２をオフし、次に感光体ドラム１１上の電荷を除電器１ ６で除去した後に除電器１６をオフし、最終的にモータをオフするといった手順 がとられるが、本実施例ではこの手順を従来と異ならせている。すなわち、図３ に示すように、転写終了後にまず所定タイミングで除電器１６をオフし、感光体 ドラム１１表面が除電器１６の配設位置を通過しても帯電電荷が除電されずに残 存している状態で回転を続行し、この帯電電荷の残存している領域（以下、電荷 残存領域という）がブラシ帯電器１２の配設位置を通過している間に、ブラシ帯 電器１２をオフする。ここで、除電器１６をオフしてからブラシ帯電器１２をオ フするまでの時間間隔Ｔは、上記電荷残存領域がブラシ帯電器１２の配設位置を 通過中にブラシ帯電器１２をオフするタイミングとなるように、感光体ドラム１ １表面が除電器１６の配設位置からブラシ帯電器１２の配設位置まで移動するの に必要な時間（すなわち上記電荷残存領域の先頭部分がブラシ帯電器１２へ到達 するまでの時間）と同じか、あるいはそれよりも若干長い時間に設定されている 。これにより、本実施例では、感光体ドラム１１表面の全周にわたって帯電電荷 を残した状態で、後回転を行うことになる。

【００１４】 すると、ブラシ帯電器１２をオフした後は、実質的にブラシ帯電器１２に逆バ イアスが加わった状態となり、画像形成工程中にブラシ帯電器１２に静電的に付 着した微粒子が逆に感光体ドラム１１上に引きつけられ、その後現像器１４やク リーナ１７の配設位置を通過する際回収されその結果、ブラシ帯電器１２に付着 した微粒子をきれいに除去することができる。このような微粒子の除去作用につ いて、図１に基づき、以下にもっと具体的に説明する。

【００１５】 通常の画像形成工程（ここでは反転現像の場合について説明する）においては 、図１（ａ）に示すように、感光体ドラム１１表面に対し、ブラシ帯電器１２に よる帯電、印字ヘッド１３（図２）による露光、現像器１４による現像、転写器 １５による転写、除電器１６による除電、クリーナ１７（図２）によるクリーニ ング等が順次施されるが、この時、感光体ドラム１１の表面電位は図１（ｂ）に 示すように変化する。すなわち、まずブラシ帯電器１２に約−１０００Ｖの電圧 を印加することで感光体ドラム１１表面には約−５００Ｖの帯電電位が与えられ 、この状態で露光を施すことにより、その露光部分の表面電位のみが約−５０Ｖ に低下する。続いて、約−４８０Ｖにバイアスされた現像器１４を通過すること により、現像器１４内のマイナス（−）に帯電されたトナーが感光体ドラム１１ の露光部分（表面電位が約−５０Ｖの部分）に引きつけられてトナー像が形成さ れ、一方、現像器１４内のプラス（＋）に帯電された微粒子は非露光部分に引き つけられる。その後、転写器１５による転写工程を経て除電器１６で除電される ことにより、感光体ドラム１１の帯電電荷が除去されて表面電位は約０Ｖにされ 、続いて、感光体ドラム１１表面の未転写トナーがクリーナ１７（図２）により 除去された後、再びブラシ帯電器１２により約−５００Ｖに帯電されて次の画像 形成工程に移る。このような画像形成工程において、感光体ドラム１１表面に現 像工程で付着した逆極性（プラス）の微粒子は、クリーニング工程を経てもほと んどそのまま感光体ドラム１１表面に残存しており、これがブラシ帯電器１２を 通過する際に電位の関係からブラシ帯電器１２に静電的に吸着されてしまい、ブ ラシ汚れの原因になってしまう。

【００１６】 そこで、ブラシ帯電器１２に付着したプラスの微粒子を除去するため、画像形 成工程終了後の後回転処理中において、図３に示したようなタイミングで除電と 帯電をオフさせる。この場合、感光体ドラム１１の表面電位とブラシ帯電器１２ の電位との関係は図１（ｃ）に示すようになる。すなわち、除電器１６が作動中 において除電器１６の配設位置を通過した感光体ドラム１１の表面電位は約０Ｖ に低下するが、除電器１６をオフすると、ブラシ帯電器１２による帯電電荷がそ のまま残存することになり感光体ドラム１１の表面電位は約−５００Ｖを維持す ることになる。除電器１６のオフ後、前述した時間間隔Ｔ（図３）が経過した時 点でブラシ帯電器１２をオフにすると、感光体ドラム１１の電荷残存領域（表面 電位が約−５００Ｖの領域）がブラシ帯電器１２を通過中にブラシ帯電器１２が オフする（すなわちブラシ帯電器１２の電位が約−１０００Ｖから０Ｖに切り換 わる）ことで、ブラシ帯電器１２に付着しているプラスの微粒子が感光体ドラム １１側へ引きつけられる。具体的には、ブラシ帯電器１２をオフする前後で、プ ラスの微粒子が図１（ｄ）に示すように移動し、すなわちブラシ帯電器１２をオ フする前には、約−５００Ｖに帯電された感光体ドラム１１表面に付着していた プラスの微粒子が、それよりも低い約−１０００Ｖの電位にあるブラシ帯電器１ ２へ向けて引きつけられるが、ブラシ帯電器１２をオフすると、ブラシ帯電器１ ２の電位が０Ｖになり逆バイアスの状態となるので、これまでブラシ帯電器１２ に付着していたプラスの微粒子が、それよりも低い約−５００Ｖに帯電された感 光体ドラム１１表面へ向けて逆に引きつけられることになる。

【００１７】 以上に述べたように、本実施例によれば、除電と帯電をそれぞれオフするタイ ミングを適宜制御してブラシ帯電器１２に逆バイアスの状態を作ってやることに より、ブラシ帯電器１２に付着した異物（逆極性の微粒子）を除去することがで きる。しかも、従来のような特殊な電圧切り換え手段（図４参照）を必要としな いので装置のコストアップを招来することもなく、また、感光体ドラム１１を逆 極性に帯電することもないのでトナーの無駄な消費やトナーによる機内汚れが発 生するといった心配もない。

【００１８】 なお、感光体ドラム１１表面の電荷残存領域は、感光体ドラム１１の円周方向 の少なくとも一部に存在しさえすれば、所期の目的を達成することができるが、 上記実施例のように全周にわたって存在させることにより、一層効果的に、かつ 短時間で、所期の目的を達成することができる。

【００１９】

【考案の効果】

本考案によれば、画像形成工程終了後の所定タイミングで除電をオフし、像担 持体に帯電電荷が残っている状態で回転を続行し、この残留電荷がブラシ帯電器 を通過中に該ブラシ帯電器をオフするようにしたので、実質的にブラシ帯電器に 逆バイアスが加わることになり、その結果、ブラシ帯電器に静電的に付着してい た微粒子を逆に像担持体上へ引きつけてブラシ帯電器の汚れを除去することがで きる。しかも、本考案によれば、従来のような特殊な電圧切り換え手段を設ける 必要もなく、また、像担持体が逆極性に帯電されるといった問題も生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の画像形成装置における逆極性微粒子の
除去作用の原理を説明するための図であり、（ａ）は感
光体ドラムとその周辺の部材の配置関係を示す図、
（ｂ）は通常の画像形成時における感光体ドラムの表面
電位の変化を示す図、（ｃ）は画像形成工程終了後にお
ける除電と帯電のオフするタイミングを示す図、（ｄ）
は画像形成工程終了後における帯電をオフする前後の逆
極性微粒子の移動の様子を示す図である。

【図２】本考案の一実施例の画像形成装置の全体構成図
である。

【図３】同実施例の画像形成装置における画像形成工程
に関与する各部材のオン、オフのタイミングを示すタイ
ムチャートである。

【図４】従来の画像形成装置におけるブラシ帯電器およ
びその印加電圧切り換え手段を示す概略図である。

【符号の説明】

１１ 感光体ドラム １２ ブラシ帯電器 １３ 印字ヘッド １４ 現像器 １５ 転写器 １６ 除電器 １７ クリーナ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体表面を摺擦しつつ帯電を行うブラ
   シ帯電器により帯電させ、画像情報を露光して静電潜像
   を形成し、該静電潜像をトナーで現像してトナー像を転
   写材に転写し、転写後の前記像担持体上に残留する電荷
   を除電手段により除電するようにして一回の画像形成工
   程を実行し、これを画像形成実行信号に基づいて所定回
   数繰り返す画像形成装置において、 前記画像形成実行信号に基づく前記画像形成工程を所定
   回数実行後に、前記除電手段の作動停止時における前記
   除電手段と対向する前記像担持体の先頭部分が前記ブラ
   シ帯電器の配設位置を少なくとも通過するまで前記ブラ
   シ帯電器の作動を実行させ、その後に不作動とする制御
   手段を備えることを特徴とする画像形成装置。