JPH0815980A

JPH0815980A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0815980A
Application number: JP6170347A
Authority: JP
Inventors: Yuji Okada; 雄治岡田; Noboru Katakabe; 昇片伯部; Masahiro Aizawa; 昌宏相澤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】画像形成時の騒音が少ない画像形成装置を提
供する。【構成】巡回する過程で静電潜像を保持し移送する静
電潜像保持体１と、静電潜像保持体に対して交流の電位
差が印加された、帯電、現像または転写の機能を果たす
電極５、２、９とを備えた画像形成装置において、静電
潜像保持体の前記電極５、２、９の少なくとも１つが位
置する反対側に、その電位差の静電潜像保持体に及ぼす
力を減殺する相殺電極10、11、12、13を設ける。この相
殺電極には、静電潜像保持体の反対側に位置する電極に
印加されている電位と位相が一致する電位を印加する。
静電潜像保持体の振動が抑制され、画像形成時の騒音が
低減し、同時に静電潜像保持体の振動の減少で現像剤の
位置ずれが無くなり、鮮明な可視像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電潜像を現像剤で可
視像化する電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、
画像形成時の騒音を抑えるように構成したものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真方式を用いた画像形成装
置が種々開発されている。この装置では、帯電した感光
体（静電潜像保持体）を局部的に露光・除電して、電位
による画像パターン（静電潜像）を形成し、この静電潜
像を現像剤を用いて可視像化（現像）し、可視像を転写
用紙に転写する。この現像の仕方には、いくつもの方法
があり、例えば、特願平５−３７７９号には、静電潜像
保持体に対向して、２ＫＨｚ程度の交流バイアスを印加
した電極を配置し、この静電潜像保持体と電極との間の
空隙に現像剤を供給して静電潜像を現像し、余分な現像
剤を電極を通じて回収することが示されている。

【０００３】この画像形成装置は、図４に示すように、
回転する円筒状の静電潜像保持体１と、静電潜像保持体
１の外面を均一に帯電する帯電ローラ５と、静電潜像保
持体１に局部的に光を投射して静電潜像を形成するＬＥ
Ｄヘッド６と、磁性粉体状の現像剤８を保持するケーシ
ング７と、静電潜像保持体１上への現像剤８の付着を補
助するマグネット３と、静電潜像保持体１に付着した余
分な現像剤を回収する円筒状の現像電極２と、現像電極
２上への現像剤８の付着を補助するマグネット４と、現
像された静電潜像保持体１上の可視像を転写用紙18に転
写する転写ローラ９とを備えている。

【０００４】静電潜像保持体１の内面はアースに接続さ
れ、また、外面は静電潜像を保持する光導電性の絶縁体
で被覆されている。円筒状の静電潜像保持体１および現
像電極２の長手方向の有効寸法は、画像を転写する用紙
の最大幅に一致している。その他の構成部材も、長手方
向の寸法が静電潜像保持体１の寸法とほぼ等しい。

【０００５】この装置では、まず、交流の電位が印加さ
れた帯電ローラ（帯電用電極）５により静電潜像保持体
１の表面が均一に帯電される。この帯電ローラ５に交流
電界を加えることによって、帯電ローラ５から放電され
る電荷量が安定化し、静電潜像保持体１の外面の電位を
一定に保つことができる。帯電された静電潜像保持体１
の表面は、次いで、ＬＥＤヘッド６の発光により局部的
に露光され、露光部分の電荷が除電されて、静電潜像保
持体１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、静
電潜像保持体１に保持されたまま、現像剤８を収容する
ケーシング７の開口位置に移動する。

【０００６】一方、磁性成分を含む現像剤８は、マグネ
ット３によって静電潜像保持体１の表面に吸引される。
そのため、静電潜像が形成されている箇所だけで無く、
静電潜像保持体１の外面一面に現像剤８が付着する。現
像電極２が静電潜像保持体１に対向する位置までは、現
像剤８はこの状態で搬送される。

【０００７】現像電極２には、図２に示すような交流の
電位が印加される。この交流電位の印加は、現像剤８に
静電潜像保持体１と現像電極２との間の往復運動を促
し、その間の摩擦によって現像剤を帯電する。また、現
像剤の凝集を分散させ、鮮明な画像の形成を可能にす
る。

【０００８】帯電した現像剤８が静電潜像保持体１上の
静電潜像の画像部に在る場合には、静電潜像保持体１が
現像電極２との対向位置から離れるとき、そのまま静電
潜像保持体１の外面に付着して、転写部へと移送され
る。一方、現像剤８が静電潜像保持体１上の静電潜像の
非画像部にある場合には、マグネット４の吸引力、及び
静電潜像保持体１と現像電極２との電位差によって、こ
の現像剤８は現像電極２の外面に付着し、現像電極２の
回転に伴ってケーシング７内に戻される。

【０００９】静電潜像保持体１によって転写部に運ばれ
た現像剤８は、転写ローラ（転写用電極）９により転写
用紙18に転写される。この転写ローラ９には交流電位が
印加されており、この電界力により、帯電した現像剤８
が往復運動しながら転写用紙18上に転写される。この交
流電位は、現像剤の動きを活発化し、静電潜像保持体１
上への転写残りを少なくする働きもしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この装置で
は、静電潜像保持体１の対向位置に配置された現像電極
２に、図２に示す交流の電位が印加されるため、静電潜
像保持体１と現像電極２との間の電位差が交流的に変化
し、その電位差が最大のとき（図２の16）と最小のとき
（図２の17）とでは、静電潜像保持体１と現像電極２と
の双方に及ぶ電界強度が大きく違ってくる。この電界強
度は、静電潜像保持体１と現像電極２との間に引力を形
成するが、この電界強度が図２に示す周期で変化するこ
とにより、現像電極２及びそれに対向する静電潜像保持
体の円筒部分が振動し、騒音を発生する。

【００１１】また、このような騒音は、現像電極２との
対向箇所だけでなく、交流電圧が印加された帯電ローラ
５や転写ローラ９と対向する静電潜像保持体の円筒部分
でも発生する。これらの騒音は高周波であることが多
く、そのため極めて耳障りである。

【００１２】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、画像形成時に発生する騒音を少なくした
画像形成装置を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、巡
回する過程で静電潜像を保持し移送する静電潜像保持体
と、静電潜像保持体に対して交流の電位差が印加され
た、帯電、現像または転写の機能を果たす電極とを備え
た画像形成装置において、静電潜像保持体を介して前記
電極と対向する位置の少なくとも１つに、その電極に印
加された電位差によって静電潜像保持体に作用する力を
減殺する相殺電極を設けている。

【００１４】また、この相殺電極に、静電潜像保持体を
介して対向する位置にある電極に印加されている電位に
位相が一致する電位を印加している。

【００１５】また、現像の機能を果たす電極を介して静
電潜像保持体と対向する位置に、静電潜像保持体に印加
された電位差によって前記電極に作用する力を減殺する
相殺電極を設けている。

【００１６】また、相殺電極の少なくとも１つを、格子
状または複数の平行線の形状に形成している。

【００１７】また、相殺電極の少なくとも１つを、ロー
ル形状に形成し、このロール形状の相殺電極を静電潜像
保持体または現像の機能を果たす電極に圧接している。

【００１８】さらに、このロール形状の相殺電極の表面
を弾性体で覆っている。

【００１９】

【作用】そのため、静電潜像保持体に及ぶ引力が相殺さ
れ、静電潜像保持体の振動が抑制されて、画像形成時の
騒音が低減する。同時に、静電潜像保持体の振動の減少
により、現像剤の画像部からの位置ずれが無くなり、鮮
明な可視像を得ることができる。また、現像電極につい
ても、相殺電極を設けたことにより、その振動が抑えら
れ、騒音が減少する。

【００２０】相殺電極を格子状または複数の平行線の形
状に形成すると、この相殺電極から静電潜像保持体に作
用する引力が局部的になり、静電潜像保持体の振動に節
が発生する。その結果、振動の振幅が低下し、騒音が抑
えられる。

【００２１】また、相殺電極をロール形状に形成して静
電潜像保持体に圧接すると、静電潜像保持体の位置が安
定し、その結果、振動抑制のメカニズムが効果的に働
き、騒音低減を増進する。また静電潜像保持体などの設
計精度の裕度を大きくすることもできる。

【００２２】ロール形状の相殺電極の外周を弾性体で覆
うことにより、相殺電極に、振動を機械的に吸収するダ
ンパとしての機能を併せて持たせることができ、騒音低
減効果が増大する。

【００２３】

【実施例】本発明の画像形成装置は、図１に示すよう
に、静電潜像保持体１内部のマグネット３の表面に固定
された電極10と、現像電極２内部のマグネット４の表面
に固定された電極11と、静電潜像保持体１内部の帯電ロ
ーラ５と対向する位置に設けられたローラ形状の電極12
と、静電潜像保持体１内部の転写ローラ９と対向する位
置に設けられたローラ形状の電極13とを備えている。そ
の他の構成は、従来の装置（図４）と変わりがない。

【００２４】電極10及び電極11は、長方形の平板をマグ
ネット３または４の曲率に一致するように湾曲させて構
成する。また、電極12及び電極13の表面には、静電潜像
保持体１と導通しないための絶縁体のコーティングを施
している。

【００２５】これらの電極10、11、12、13には、円筒体
１、２を介して対向している電極（２、１、５、９）に
印加されている電圧と同一の電圧を印加する。つまり、
静電潜像保持体１の内部に設けられた電極10には、円筒
状静電潜像保持体１を介して対向する現像電極２に印加
されている電圧と同一の電圧を印加する。この静電潜像
保持体１の円筒部には、現像電極２に加わる交流電圧の
作用で引力を受けるが、同時に静電潜像保持体内部に設
けられた電極10からも同じ引力を受けるために二つの力
は相殺され、その結果、電極10がないときに比べて静電
潜像保持体１の振動は抑えられ騒音は減少する。

【００２６】同じように、電極12及び電極13には、静電
潜像保持体１を介して対向する帯電ローラ５及び転写ロ
ーラ９に印加されている電位と同一の電位を加える。そ
の結果、電極10の場合と同じ原理で、帯電ローラ５また
は転写ローラ９への印加電圧の変化に起因する静電潜像
保持体１の振動が抑えられ、騒音が減少する。

【００２７】また、現像電極２の内部に設けられた電極
11には、円筒状の現像電極２の振動を抑えるために、現
像電極２を介して対向している静電潜像保持体１に印加
されている電圧と同一の電圧を印加する（この場合、静
電潜像保持体１はアースされているため、電極11もアー
ス接続する）。

【００２８】静電潜像保持体内部に設けられた電極10が
静電潜像保持体１を引き付ける力は、電極10の表面積と
印加電位とに依存し、印加電圧が一定であれば、表面積
の大きい程、引力が増す。電極10の印加電位を現像電極
２の電圧と同一にする場合には、設計時に電極10の表面
積を段階的に変化させ、静電潜像保持体１に加わる引力
が最も相殺され、騒音が最小となるように、電極10の表
面積を設定する。これは電極11についても同じである。

【００２９】また、ローラ形状の電極12及び13は、静電
潜像保持体１の内面に圧接させる。こうすることにより
静電潜像保持体１の現像電極２、帯電ローラ５、転写ロ
ーラ９等に対する位置が安定し、静電潜像保持体１に及
ぶ引力が定常化する。その結果、引力の相殺が常時正し
く行なわれ、騒音低減効果を安定して得ることができ
る。また、ローラ表面の絶縁体をゴム等の弾力を持つ材
料で形成した場合には、静電潜像保持体１の内側に圧接
された電極12及び13が、静電潜像保持体１の振動を機械
的に減衰するダンパとしての機能を併せて持つことがで
き、騒音低減効果を一層高めることができる。

【００３０】このように実施例の画像形成装置では、簡
単な構造で画像形成時の騒音を減らすことができる。

【００３１】なお、実施例では、静電潜像保持体１内部
に電極10、電極12及び電極13を、また、現像電極２内部
に電極11を設けているが、それらを一つ設けるだけで
も、それを設けない場合に比べて、発生する騒音を減少
させることができる。

【００３２】また、実施例では、電極10〜13に加える電
圧を、円筒体１、２を介して対向している電極やローラ
に印加されている電圧と同じに設定しているが、同一で
なくとも良い。例えば、現像電極２に印加する電位が交
流矩形波のとき、静電潜像保持体内部に設けられた電極
10に印加する電位を交流サイン波にしても騒音を低減す
ることができる。また、交流の周波数を必ずしも同一に
する必要はなく、例えば、現像電極２に印加している電
位が交流矩形波のときでは、位相が合っていれば、２倍
の周波数の矩形波を電極10に印加した方が騒音の高調波
成分を効率的に減らすことができ、騒音低減効果を高め
ることができる。また、電極12及び電極13についても同
様であり、それぞれ帯電ローラ５または転写ローラ９と
同一の電位にすることは必ずしも必要でない。静電潜像
保持体１が帯電ローラ５または転写ローラ９から受ける
引力は、静電潜像保持体１の曲率、帯電ローラ５または
転写ローラ９の曲率によって異なるので、それらの引力
の作用で発生する振動を最も効率よく相殺し得る電位に
設定することが最大の効果を生むことになる。

【００３３】また、実施例では、静電潜像保持体１の内
面をアースし、現像電極２に交流電位を印加している
が、静電潜像保持体１の内面に交流電位を印加し、現像
電極２をアースしても、それらの部材の間の電位差には
違いがないから、現像に当たって同じ動作をすることが
できる。また、静電潜像保持体１と帯電ローラ５、また
静電潜像保持体１と転写ローラ９との電位の関係につい
ても同様である。その場合、電極10、11、12、13には、
円筒体を介して対向している電極やローラに印加されて
いる電圧と同じ電圧を加えたり、または、それらの電極
やローラからの引力で生じる円筒体の振動を最も効果的
に相殺し得る電位を加える。

【００３４】また、静電潜像保持体１内部または現像電
極２内部に設ける電極10、11は、図３（ａ）（ｂ）に示
すように、平行線形状14または格子形状15に構成するこ
ともできる。電極が平板形状であるときは、この電極か
ら静電潜像保持体１または現像電極２に対して、一様の
引力が働くが、このような平行線形状や格子形状の電極
を用いた場合には、静電潜像保持体１または現像電極２
に対して局部的な引力が働き、その結果、この力の働く
部分が振動の節の役割を果たす。そのため、静電潜像保
持体または現像電極の振動の振幅が抑えられ騒音が減少
するという効果を生じる。この電極形状は、構成部材の
設計誤差が大きく平板形状の電極では振動を相殺しきれ
ないときに使用すると特に効果が大きい。

【００３５】また、実施例の装置では、帯電及び転写を
帯電ローラ及び転写ローラを用いて行なっているが、こ
れを板形状の電極で行なうこともできる。また、電極12
及び電極13についても同様であり、ローラ形状の代わり
に板形状に構成しても、引力を相殺する効果を同じよう
に得ることができる。

【００３６】また、静電潜像保持体及び現像電極の内部
にマグネットを置かない方式の画像形成装置では、電極
10及び電極11の形状を、電極12のように、表面を絶縁コ
ートしたローラ形状にすることもできる。

【００３７】また、このマグネットを持たない装置で
は、マグネットに代わるブロックを静電潜像保持体また
は現像電極の軸に取付け、そのブロックの表面に電極を
固定したり、ブロックと電極とを一体化して、電極の位
置を確保することもできる。いずれにしろ、電極をマグ
ネットやブロックに固定する場合には、その固定を十分
に行なわないと電極が振動して騒音が増加することがあ
る。従って、電極の固定は確実に行なう必要がある。ま
た、固定されるマグネットやブロックの重さは重いほど
振動を抑えることができ、騒音低減効果が大きい。ま
た、電極自体の重さも重い方が騒音低減効果を高めるこ
とができる。

【００３８】また、現像電極や静電潜像保持体から発せ
られる騒音や振動を検知ピックアップで検出・測定し、
騒音を最小にするように電極10、電極11、電極12及び電
極13の電位を制御することによって騒音低減効果を高め
ることもできる。この制御には、一般の自動制御手法を
用いることができる。

【００３９】なお、実施例では静電潜像を形成する手段
としてＬＥＤヘッドを使用しているが、光を投射して静
電潜像を形成するものであればこれに限るものではな
い。例えば、レーザビームによっても静電潜像を形成す
ることはできる。また、現像剤としては、磁性粉体状の
ものだけでなく、例えば液体非磁性現像剤などを用いる
こともできる。

【００４０】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の画像形成装置は、画像形成時の耳障りな騒
音を抑制することができ、また、同時に、鮮明な可視像
を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における画像形成装置の構成を
示す図、

【図２】現像電極などに印加される交流電圧を示す波形
図、

【図３】マグネット上に形成する平行線形状電極（ａ）
と格子形状電極（ｂ）を示す斜視図、

【図４】従来の画像形成装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１静電潜像保持体２現像電極３、４マグネット５帯電ローラ６ＬＥＤヘッド７ケーシング８現像剤９転写ローラ 10、11 電極 12、13 ロール形状電極 14 平行線形状の電極 15 格子形状の電極 16 電界力最大のタイミング 17 電界力最小のタイミング 18 転写用紙

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】巡回する過程で静電潜像を保持し移送す
る静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体に対して交流
の電位差が印加された、帯電、現像または転写の機能を
果たす電極とを備えた画像形成装置において、前記静電潜像保持体を介して前記電極と対向する位置の
少なくとも１つに、前記電極に印加された電位差によっ
て静電潜像保持体に作用する力を減殺する相殺電極を設
けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記相殺電極に、前記静電潜像保持体を
介して対向する位置にある電極に印加されている電位に
位相が一致する電位を印加することを特徴とする請求項
１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記現像の機能を果たす電極を介して前
記静電潜像保持体と対向する位置に、前記静電潜像保持
体に印加された電位差によって前記電極に作用する力を
減殺する相殺電極を設けたことを特徴とする請求項１に
記載の画像形成装置。
【請求項４】前記相殺電極の少なくとも１つが、格子
状または複数の平行線の形状に形成されていることを特
徴とする請求項１乃至３に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記相殺電極の少なくとも１つが、ロー
ル形状に形成され、該ロール形状の相殺電極が前記静電
潜像保持体または現像の機能を果たす電極に圧接されて
いることを特徴とする請求項１乃至３に記載の画像形成
装置。
【請求項６】前記ロール形状の相殺電極の表面が弾性
体で覆われていることを特徴とする請求項５に記載の画
像形成装置。