JPH08179659A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH08179659A JPH08179659A JP6318344A JP31834494A JPH08179659A JP H08179659 A JPH08179659 A JP H08179659A JP 6318344 A JP6318344 A JP 6318344A JP 31834494 A JP31834494 A JP 31834494A JP H08179659 A JPH08179659 A JP H08179659A
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Abstract
感光体の表面電位の均一化を図ることができ、画質を良
好に維持する。 【構成】画像形成プロセスが一定時間以上休止された場
合に、次の画像形成プロセスの開始時に感光体ドラム1
の表面において帯電チャージャ2に対向している部分が
除電ランプ7に達するまで除電ランプ7の駆動を停止す
る。 【作用】今回の画像形成プロセス時に帯電工程を経てい
ない領域に対する除電工程を禁止することにより、その
他の領域との電位差が小さくなり、表面電位の均一化を
図ることができる。
Description
ンタなどの電子写真法を用いた画像形成装置に関する。
感光体の表面は帯電、露光、現像、転写および除電の各
工程をこの順で繰り返し行われる。この感光体の表面電
位の状態は画像形成に影響を与え、均一の画像形成状態
を得るためには感光体の全面について表面電位を均一に
する必要がある。ところが、画像形成プロセスの開始時
に画像形成プロセスの全工程を同時に開始すると、感光
体表面においてその回転方向について帯電位置に対向し
ている部分から除電位置に対向している部分までの領域
に対しては帯電を受けることなく除電されることにな
り、感光体表面においてこの領域以外の領域との間に表
面電位に差を生じ、画像濃度の不均一や下地のかぶりを
生じ、画質の低下を招く問題があった。このため、画像
プロセスの開始前に帯電および除電工程を実行しつつ感
光体を1回転以上させ、感光体の表面電位を安定させた
後に画像形成プロセスを実行するものでは、画像形成プ
ロセスの開始時間が遅延し、画像形成プロセスの高速化
を図ることができない。
画像形成開始後の所定期間において感光体の光疲労特性
に対応して、帯電出力を制御するようにした構成が開示
されている。また、特開平1−18673号では、前回
の撮像停止時からの経過時間に応じて感光体に印加する
バイアス電圧を制御するようにした構成が開示されてい
る。さらに、特開平4−161963号には、感光体の
1回転目と2回転目以降とで帯電条件、露光条件および
現像条件を変化させるようにした構成が開示されてい
る。このように構成することによって画像形成プロセス
中における感光体の表面電位の均一化を図り、画質の低
下を防止することができる。
位を制御するためには安定制御域の広い高圧トランスを
帯電装置の駆動回路に設ける必要があり、その制御も煩
雑になる問題がある。これは、現像バイアスを制御した
り、露光光源の出力を変えるものにおいても同様であ
る。
ことなく、簡易な制御で感光体の表面電位の均一化を図
ることができ、画質を良好に維持することができる画像
形成装置を提供することにある。
は、感光体表面に単一極性の電荷を帯電する帯電手段
と、帯電手段による帯電後に画像光の照射を受けて静電
潜像が形成された感光体表面に対して現像剤を供給する
現像手段と、現像手段により顕像化された画像を感光体
表面から転写材上に転写する転写手段と、転写手段によ
る画像転写後の感光体表面に残留する電荷を除去する除
電手段と、を備えた画像形成装置において、感光体表面
の画像形成処理の開始時に帯電手段に対向している部分
が除電手段に対向するまでの間に除電手段による除電を
禁止する除電禁止手段と、画像形成処理の休止時間に応
じて除電禁止手段を有効にするか否かを判断する判断手
段と、を設けたことを特徴とする。
が、装置内部の温度変化に応じて前記除電禁止手段を有
効にするか否かを判断する手段を含むことを特徴とす
る。
が、感光体の経時特性変化に応じて前記除電禁止手段を
有効にするか否かを判断する手段を含むことを特徴とす
る。
手段により画像形成処理の開始時に感光体表面の帯電手
段に対向している部分が除電手段に対向するまで移動す
る間において除電手段による除電を禁止する。この除電
禁止手段を有効にするか否かは画像形成処理の休止時間
に応じて判断手段により判断される。従って、画像形成
処理の休止時間が所定の時間である場合には、感光体表
面において画像形成処理の開始時に帯電手段に対向して
いる部分が除電手段に対向するまでの間において除電工
程は行われず、感光体表面において休止時間中に帯電手
段に対向している部分から除電手段に対向している部分
までの領域については帯電工程を経る前に電荷が除去さ
れることがない。
手段は画像処理の休止時間および装置内部の温度変化に
応じて除電禁止手段を有効にするか否かを判断する。従
って、画像処理の休止時間または装置内部の温度の何れ
かの条件が適合した場合に感光体の表面において画像形
成処理の開始時に帯電手段に対向している部分が除電手
段に対向するまで除電工程が行われない。
手段は、画像形成処理の休止時間若しくは感光体の経時
特性変化、または、画像形成処理の休止時間、装置内部
の温度変化若しくは感光体の経時特性変化に応じて除電
禁止手段を有効にするか否かを判断する。従って、画像
形成処理の休止時間と装置内部の温度変化との何れかの
条件が適合した場合、または、画像形成処理の休止時間
と装置内部の温度変化と感光体の経時特性変化との何れ
かの条件が適合した場合に、感光体表面において画像形
成処理の開始時に帯電手段に対向している部分が除電手
段に対向するまで除電工程は行われない。
置の構成を示す概略図である。電子写真法を用いた画像
形成装置であるディジタル複写機21は、装置上面の原
稿台22上に載置された原稿の画像を光学系ユニット2
3より読み取る。光学系ユニット23は原稿台22の下
方を水平に移動し、光源24の光によって原稿の画像を
走査し、原稿からの反射光をCCD25に配光する。こ
のようにして原稿の画像をCCD25によって読み取
り、図外の画像メモリに画像データとして記憶する。
ゴンミラーおよびfθレンズを備えている。半導体レー
ザは画像メモリに記憶された画像データに基づいて駆動
され、半導体レーザから照射された光がポリゴンミラー
およびfθレンズを介してプロセス部27の感光体ドラ
ムに配光される。プロセス部27において感光体ドラム
1の表面には、帯電、露光および現像の各工程を経てト
ナー画像が形成され、給紙カセット31〜34および給
紙トレイ35から給紙された用紙に対してこのトナー像
が転写される。トナー像を転写した用紙は定着ローラ2
8により加熱および加圧を受け、画像を溶融定着した後
ソータ29などによって構成される排紙部に排出され
る。
部の構成を示す図である。プロセス部27は、感光体ド
ラム1と、この感光体ドラム1の周面に対向して配置さ
れた帯電チャージャ2、現像装置3、転写チャージャ
4、剥離チャージャ5、クリーニングブレード6および
除電ランプ7によって構成されている。感光体ドラム1
はプロセス時に矢印A方向に回転する。帯電チャージャ
2は感光体ドラム1の表面に単一極性の電荷を帯電す
る。帯電チャージャ2により電荷が帯電された感光体ド
ラム1の表面は、レーザユニット26からのレーザ光に
よる露光を受け静電潜像が形成される。この静電潜像は
現像装置3からのトナーの供給により顕像化される。
には用紙が搬送され、感光体ドラム1の表面に形成され
た画像は転写チャージャ4により用紙上に転写される。
剥離チャージャ5は感光体ドラム1の表面から用紙を剥
離する。クリーニングブレード6は感光体ドラム1の表
面に残留したトナーを除去する。除電ランプ7は感光体
ドラム1の表面に残留している電荷を除去する。なお、
感光体ドラム1の回転は、感光体ドラム1の同軸上に取
り付けられたスリット円板9のスリットに対向するフォ
トインタラプタ8によって検出される。また、プロセス
部内の温度は温度センサ10により検出される。
ブロック図である。ディジタル複写機の制御部は、RO
M12、RAM13および画像メモリ14を備えたCP
U11によって構成されている。このCPU11には除
電ランプドライバ41、帯電チャージャドライバ42、
バイアス電源回路43、転写チャージャドライバ45、
剥離チャージャドライバ46、A/D変換回路47、モ
ータドライバ48、レーザドライバ50および2値化回
路52が接続されている。CPU11はROM12に書
き込まれたプログラムに基づいてこれら入出力機器を統
括して制御する。この間に入出力されるデータはRAM
13に一時格納される。
25の出力信号が画像データとして入力される。CPU
11はこの画像データを画像メモリ14に蓄積して記憶
する。また、CPU11にはフォトインタラプタ8の検
出信号が入力される。CPU11はRAM13のメモリ
エリアMA1に割り当てられているカウンタにおいて検
出信号の入力数を計数する。また、A/D変換器47か
らは温度センサ10の検出した温度データが入力され
る。
ドラムの端面の拡大図である。感光体ドラム1は、厚さ
1mmのアルミニウム製導電性基体1a上に、0.5μ
mのキャリア発生層1bおよび25μmのキャリア移動
層1cをこの順で積層した機能分離型の有機感光体であ
る。キャリア発生層1bにはキャリア発生材である銅フ
タロシアニン系顔料をバインダ樹脂であるポリカーボネ
ートに対して1対1の重量比で混合したものを使用して
いる。また、キャリア移動層1cには、キャリア移動材
であるヒドラゾン系の材料をバインダ樹脂であるポリカ
ーボネートに対して1対1の重量比で混合したものを用
いている。感光体ドラム1の直径は65mmにされてい
る。
ャージャの構成を示す図である。感光体ドラム1に対向
して配置された帯電チャージャ2は、鋸刃状の放電電極
2aを感光体ドラム1との対向面が開放したケース2b
内に収納し、さらに、ケース2bの開放面にグリッド2
cを取り付けたものである。なお、図6に示すように、
直径6mm程度のステンレス製の芯金2dにアルミナを
適量混合した厚さ3mm程度のポリウレタンゴムの導電
層2eを構成し、さらに10〜20μm程度の厚みの絶
縁性ナイロンをコーティングしたコーティング層2fか
らなり、抵抗値が106 Ω・cmでJIS−A硬度が3
0°の直径12mm程度の帯電ローラを用いることもで
きる。
面電位と現像バイアスとの関係を示す図である。感光体
ドラム1の表面は、帯電チャージャ2により帯電電位V
O(−550V)に均一に帯電される。レーザ光の照射
により露光を受けると、光量の大小に応じて感光体ドラ
ム1の表面の電荷がキャンセルされ、潜像電位VL(−
100V〜−300V)で静電潜像が形成される。感光
体ドラム1と現像装置3の現像ローラ3aとの間には現
像バイアスDVB(−400V)が印加されており、こ
の現像バイアスDVBと潜像電位VLとの差を現像電位
として現像ローラ3aから感光体ドラム1の表面にトナ
ーが供給される。このように、本実施例のディジタル複
写機では、感光体ドラム1の表面において露光を受けた
部分にトナー画像が形成される反転現像方式により画像
形成プロセスが実行される。
像および転写の各工程が繰り返し実行されるため、現像
工程を終了した感光体ドラム1の表面においてレーザ光
が照射された部分と照射されていない部分とにおいて電
位差を生じている。これを放置したまま帯電工程が行わ
れると、前回の画像形成によって生じた電位差が今回の
静電潜像に順次蓄積されるメモリ現象を生じ、画質の低
下を招く。また、レーザ光の露光を殆どまたは全く受け
ない部分では、感光体ドラム1が回転するごとに帯電電
位VOが図8に示すように高騰し、各プロセスにおいて
作成された画像の均一性が損なわれる。そこで、転写工
程を終了した感光体ドラム1の表面に除電ランプ7の光
を照射し、帯電チャージャ2による帯電工程を受ける前
に残留した電荷を除去するようにしている。
したフタロシアニン顔料を有する感光体は、キャリア発
生層中にエレクトロントラップが存在することが知られ
ている。このエレクトロントラップは、正極性の電荷の
移動を妨げるものであり、材料そのものに存在するとと
もに、光疲労などにより材料中に蓄積される。除電ラン
プからの光の照射によってエレクトロントラップと感光
体ドラムの基体との間に極小電場が発生し、キャリアの
注入が増加して感光体の表面電位が低下する。このエレ
クトロントラップのうち、光疲労により蓄積されたもの
には、放置により回復するものと回復しないものとが存
在し、感光体ドラムの放置される時間によって感光体表
面電位の変化の状態は異なる。例えば、図9に示すよう
に、感光体ドラム1の1回転目と2回転目との表面電位
の状態は、前回の画像形成プロセス終了直後に開始され
た画像形成プロセスでは同図(A)に示すように略一定
であるのに対し、前回の画像形成プロセス終了後10分
経過後に画像形成プロセスを開始した場合には、同図
(B)に示すように、画像形成プロセスの休止中に帯電
チャージャ2に対向する位置から除電ランプ7に対向す
る部分までの領域において、帯電電位VOについて10
0V程度、潜像電位VLについて50V程度低下する。
このように帯電電位V0が低下すると、帯電電位V0と
現像バイアスDVBとの差であるバックグラウンドマー
ジンが減少し、非画像部におけるかぶりを生じ、画質の
劣化を招く。また、このようにかぶりを生じると、本来
必要とされないトナーが感光体ドラム1の表面に吸着す
ることになり、トナー消費量の増加によりランニングコ
ストが上昇し、クリーニングブレード6も早期に劣化す
る問題がある。
面において画像形成プロセスの休止中に帯電チャージャ
2に対向する部分から感光体ドラム1の回転方向に除電
ランプ7に対向する部分までの領域(以下、未帯電領域
と言う。)とその他の領域との電位差と、画像形成プロ
セスの休止時間との関係に基づき、画像形成プロセスの
休止時間が一定時間を越えた場合に未帯電領域が除電ラ
ンプ7に対向する位置を通過するまでの間において除電
ランプ7を駆動しないこととすることにより、図11に
示すように、未帯電領域における帯電電圧VOおよび潜
像電位VLの低下量を小さくすることができた。
電領域とその他の領域との電位差の変化をさらに長期間
にわたって調べると、図12に示すように、休止時間が
十分長くなると、感光体ドラム1における電位差は回復
することがわかった。このため、CPU11において図
13に示す処理を実行し、画像形成プロセスの休止時間
が5分以上10時間以下である場合に(n1,n2)、
画像形成プロセスの開始時に除電ランプドライバ41に
対して駆動停止命令を出力する(n3)。除電ランプド
ライバ41はこの駆動停止命令が入力された場合に、感
光体ドラム1の回転の開始から未帯電領域が除電ランプ
7に対向する位置を通過するまで除電ランプ7の駆動の
開始を待機する。感光体ドラム1の回転速度は複写倍率
等によって変化しないから、未帯電領域が除電ランプ7
に対向する位置を通過するまでの時間は常に一定であ
る。除電ランプドライバ41にはこの一定時間だけ除電
ランプ7に対する駆動信号の出力を遅延する回路が備え
られており、この遅延回路は駆動停止信号S1が入力さ
れたときに有効にされる。
感光体ドラム1が回転を開始することにより、画像形成
プロセスの休止中に帯電チャージャ2に対向している部
分が露光位置に達したときから直ちにレーザ光による露
光を開始した場合でも画質が著しく劣化することがな
く、画像形成作業の早期化を図ることができる。
図6に示した帯電ローラを用い、除電ランプ7にリフレ
クタ7aを備えることにより、感光体ドラム1の表面に
おける未帯電領域とその他の領域との境界が明確にな
り、除電ランプ7の駆動待機時間の設定を容易にすると
ともに、表面電位の不安定な部分が感光体ドラム1の表
面上に形成されることを防止して画像の形成状態を均一
に維持することができる。
積量は環境温度によっても影響を受ける。このため、図
14に示すように、未帯電領域とその他の領域との電位
差の変化状態は環境温度によって異なる。そこで、図1
5に示す処理により、CPU11は温度センサ10から
入力される温度データと画像形成プロセスの休止時間と
に基づいて駆動信号を出力するか否かを判断し(n11
〜n15)、環境温度に応じた休止時間が経過している
場合に駆動停止信号S1を除電ランプドライバ41に対
して出力する(n16)。
環境温度が低いほど短い休止時間で駆動停止信号が出力
され、感光体ドラム1の表面における未帯電領域とその
他の領域との電位差が大きい場合には未帯電領域に対し
て除電ランプ7による除電を行わないようにして画像濃
度の均一化を図ることができる。
セスの休止時間に関する未帯電領域とその他の領域との
電位差の変化状態は、感光体の回転数によっても異な
る。すなわち、感光体ドラム1の回転数が多くなるに従
い、画質の低下を招く一定の電位差に達するまでの休止
時間は短くなる。
1がRAM13のメモリエリアMA1に割り当てられて
いるカウンタにおいて計数している感光体ドラム1の回
転数と、画像形成プロセスの休止時間とに基づいて除電
ランプドライバ41に駆動停止信号を出力するか否かを
判別する(n21〜n27)。感光体ドラムの回転数に
応じた休止時間を経過している場合にCPU11は駆動
停止信号を出力する(n28)。
光体ドラムの経時特性と画像形成プロセスの休止時間と
を考慮して未帯電領域に対する除電を行わないように
し、画質の安定化を図ることができる。
プロセスの休止時間に関する未帯電領域とその他の領域
との電位差の変化状態は、環境温度および感光体ドラム
の回転数の両方に影響を受けることがわかる。そこで、
図18に示すように、環境温度、感光体ドラム1の回転
数および画像形成プロセスの休止時間に基づいて駆動停
止信号を出力するか否かの判断を行い(n31〜n5
3)、環境温度および感光体ドラム1の回転数に応じた
休止時間を経過している場合にCPU11から除電ラン
プドライバ41に対して駆動停止信号を除電ランプドラ
イバ41に対して出力する(n54)。
電領域と、帯電領域との電位差が画像形成状態に影響を
与える程度に大きくなった場合には、未帯電領域につい
て除電ランプ7による除電を行わないようにし、非画像
領域におけるかぶりを生じることがなく、トナーの消費
量を削減することができるとともに、画像形成プロセス
を早期に開始することができ、均一の画像形成状態を得
ることができる。
形成プロセスが休止されている時間に応じて感光体表面
の非帯電領域に対する除電を行わないようにし、未帯電
領域の電位とその他の領域の電位とに大きな電位差を生
じないようにし、画像形成状態の劣化を招くことなく画
像形成プロセスを早期に開始することができる利点があ
る。また、感光体表面の非画像形成領域におけるかぶり
の発生を防止し、トナーの浪費を防止してランニングコ
ストの削減およびクリーニング装置の長寿命化を図るこ
とができる。
表面の未帯電領域とその他の領域との電位差の変化に影
響を与える環境温度を考慮して未帯電領域に対して除電
を行うか否かを判断することにより、感光体の環境温度
が変化した場合にも画像形成状態の劣化を招くことなく
画像形成処理を早期に開始することができる利点があ
る。
領域とその他の領域との電位差の変化に影響を与える感
光体の経時特性変化を考慮して未帯電領域に対する除電
を行うか否かを判断することにより、感光体の特性が経
時変化した場合にも均一な画像形成状態を維持したまま
画像形成処理を素早く開始することができる利点があ
る。
示す概略図である。
である。
る。
大図である。
示す図である。
の構成を示す図である。
アスとの関係を示す図である。
ある。
示す図である。
他の領域との電位差の関係を示す図である。
た場合の感光体の表面電位の変化状態を示す図である。
他の領域との電位差の関係を長期間にわたって調べた結
果を示す図である。
ジタル複写機の制御部の処理手順の一部を示すフローチ
ャートである。
領域とその他の領域との電位差の関係に及ぼす影響を示
す図である。
ジタル複写機の制御部の処理手順の一部を示すフローチ
ャートである。
する感光体の未帯電領域とその他の領域との電位差の関
係に及ぼす影響を示す図である。
ジタル複写機の制御部の処理手順の一部を示すフローチ
ャートである。
の一部を示すフローチャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】感光体表面に単一極性の電荷を帯電する帯
電手段と、帯電手段による帯電後に画像光の照射を受け
て静電潜像が形成された感光体表面に対して現像剤を供
給する現像手段と、現像手段により顕像化された画像を
感光体表面から転写材上に転写する転写手段と、転写手
段による画像転写後の感光体表面に残留する電荷を除去
する除電手段と、を備えた画像形成装置において、 感光体表面の画像形成処理の開始時に帯電手段に対向し
ている部分が除電手段に対向するまでの間に除電手段に
よる除電を禁止する除電禁止手段と、画像形成処理の休
止時間に応じて除電禁止手段を有効にするか否かを判断
する判断手段と、を設けたことを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項2】前記判断手段が、装置内部の温度変化に応
じて前記除電禁止手段を有効にするか否かを判断する手
段を含む請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項3】前記判断手段が、感光体の経時特性変化に
応じて前記除電禁止手段を有効にするか否かを判断する
手段を含む請求項1または2に記載の画像形成装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31834494A JP3548251B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 画像形成装置 |
DE69517781T DE69517781T2 (de) | 1994-12-21 | 1995-11-17 | Bilderzeugungsvorrichtung |
EP95118160A EP0718722B1 (en) | 1994-12-21 | 1995-11-17 | Image forming device |
US08/577,918 US5794097A (en) | 1994-12-21 | 1995-12-21 | Image forming device with residual charge removal control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31834494A JP3548251B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 画像形成装置 |
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ID=18098118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31834494A Expired - Fee Related JP3548251B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3548251B2 (ja) |
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1994
- 1994-12-21 JP JP31834494A patent/JP3548251B2/ja not_active Expired - Fee Related
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