JPH08254878A - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置

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JPH08254878A
JPH08254878A JP7055874A JP5587495A JPH08254878A JP H08254878 A JPH08254878 A JP H08254878A JP 7055874 A JP7055874 A JP 7055874A JP 5587495 A JP5587495 A JP 5587495A JP H08254878 A JPH08254878 A JP H08254878A
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JP
Japan
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image forming
color image
image
voltage
charging
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JP7055874A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Tokimatsu
宏行 時松
Satoru Haneda
哲 羽根田
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/02Arrangements for laying down a uniform charge
    • G03G2215/026Arrangements for laying down a uniform charge by coronas
    • G03G2215/028Arrangements for laying down a uniform charge by coronas using pointed electrodes

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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯電器の放電電極の汚れを除去し、高効率か
つ均一な帯電が可能で、高品質の画像が得られるカラー
画像形成装置を提供する。 【構成】 感光体ドラム10の周面の外側又は内側に、
帯電器11、露光光学系及び現像器を配設し、感光体ド
ラム10の一回転中に帯電、像露光及び現像を繰り返し
てトナー像を重ね合わせて形成した後、該トナー像を転
写材に一括して転写の後、クリーニング装置によって感
光体ドラム10の周面をクリーニングするカラー画像形
成装置において、帯電器11は鋸歯状の放電電極111
を有するものであり、放電電極111には帯電時におい
ては直流電源E3により直流電圧を、非帯電時において
は、スイッチSw2が切り替えられ、交流電源E4により
交流電圧を印加することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、感光体上にカラー画像
を形成した後、記録紙に一括転写するカラー画像形成装
置において、コロナ放電式の帯電装置を有するカラー画
像形成装置に係わり、特に非接触型の鋸歯電極を用いた
コロナ放電式の帯電装置を有するカラー画像形成装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】多色のカラー画像を形成する方法として
は、画像を必要な色と同数の像形成体,帯電器,現像器
等を備え、それぞれ像形成体に形成した単色のトナー像
を紙面上に重ね合わせてカラー画像とする装置(A)
や、1つの像形成体を複数回転して各色毎の帯電,像露
光ならびに現像を繰り返してカラー画像を形成する装置
(B)、あるいは同じく1つの像形成体の一回転以内に
各色毎の帯電、像露光並びに現像を順次行ってカラー画
像を形成する装置(C)等が知られている。
【0003】このうち前記の装置(A)は複数の感光体
や中間転写体を要するため装置の容積が大型化する欠点
があり、一方装置(B)は帯電手段、像露光手段や感光
体が一つだけあるので容積は小型化されるものの形成さ
れる画像のサイズが感光体の表面積以下に限定されると
云う制約がある。
【0004】これに対し装置(C)は画像サイズに制約
がなくかつ高速の画像形成が実現できると云う点で優れ
ている。
【0005】また、電子写真方式の画像形成装置に用い
られるコロナ放電方式の帯電手段としては、ワイヤ放電
方式(コロトロン、スコロトロン、ジコロトロン等)と
ピン放電方式(ピン電極型、鋸歯状電極型等)に大別さ
れる。後者はオゾンの発生が少ないため近年電子写真方
式複写機、プリンタ等でも使用されるようになってき
た。特に、一枚の薄い板状部材に複数の鋸歯状の電極部
を用いた構造の帯電手段が特開昭63−75272号公
報や特開平5−45999号公報等によって開示されて
いる。この従来の鋸歯状の放電電極を有する帯電手段は
帯電時にはサイドプレート及び制御電極には一つの直流
電源により感光体ドラム10の帯電電位にほぼ等しい電
圧、放電電極には他の直流電源により3〜6kVの高電
圧が印加されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】感光体上にトナー像が
存在する、その上部から帯電工程を行う装置(B)及び
(C)においては、機内に浮遊するトナーや粉塵は勿論
のこと、感光体上のトナー像が浮遊し、鋸歯状の放電電
極の先端部に付着し汚れ易い。この汚れは機械的に清掃
することは、鋸歯状の放電電極の形状上困難であり、帯
電効率の低下を引き起こすという問題点があった。
【0007】本発明はこの問題点を解決して高効率かつ
均一な帯電が可能で、高品質の画像が得られるカラー画
像形成装置の提供を目的としたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は、複数色のト
ナーを用いて、帯電、露光、反転現像工程を繰り返し、
感光体上にカラー画像を形成した後、記録紙に一括転写
するカラー画像形成装置において、前記帯電工程の帯電
手段は鋸歯状の放電電極を有するものであり、該放電電
極には帯電時は直流電圧を、非帯電時は交流電圧を印加
することを特徴とするカラー画像形成装置によって達成
される。
【0009】また、前記帯電手段の制御電極及びサイド
プレートは、非帯電時においてはグランド状態にされる
か、あるいは放電電極に印加する前記交流電圧と逆位相
の交流電圧を印加されることを特徴とする前記カラー画
像形成装置は好ましい実施態様である。
【0010】
【実施例】本発明のカラー画像形成装置の構成とその機
能について図1ないし図5に基づいて説明する。
【0011】(第1実施例)図2は像露光手段を像形成
体の外周面に面して配置し、像形成体の外部よりその周
面上の感光体に像露光を行うように構成したカラー画像
形成装置を示したものである。
【0012】10は像形成体である感光体ドラムで、有
機光導電体であるOPC感光体をドラム状の基体上に塗
布した感光層を有するもので基体は接地された状態で時
計方向に駆動回転される。
【0013】11は後述する帯電手段であるスコロトロ
ン帯電器で感光体ドラム10の前記感光層に対し所定の
電位に保持された制御電極と鋸歯状の放電電極による直
流コロナ放電とによって帯電作用を行い、前記制御電極
は感光体ドラム10の周面に対し常に所定の間隙を維持
するよう保持され感光体ドラム10に対し一様な電位を
与える帯電器である。
【0014】図1は図2の帯電器11の近傍を示す拡大
断面図で、図において111は感光体ドラム10に向か
って突出する等長の鋸歯状の尖頭部を一定ピッチで複数
個有するコロナ放電用の鋸歯状の放電電極であり、放電
電極111は例えば図5に示すように厚さ0.1mmの
ステンレス板をエッチング加工して作られ、尖頭部11
1aはピッチ5mmでその先端の半径Rは30μm以下
に加工されたものである。113はコの字状の断面形状
の開口を有するステンレス製のシールド板であるサイド
プレートである。前述の鋸歯状の放電電極111を絶縁
性樹脂で作られた支持部材120に取り付け、同じく絶
縁性樹脂で作られた押さえ部材121で押さえ込んで、
サイドプレート113に落とし込むように固設し、サイ
ドプレート113の開口部側に、例えば厚さ0.1mm
のステンレス板をエッチング加工してメッシュの幅1m
mに作られた制御電極115を設ける構成となってい
る。感光体ドラム10と帯電装置11との間は常に所定
の間隙を維持するように保持されるようになっている。
【0015】12は感光体ドラム10の軸方向に配列し
たLED,FL,EL,PL等の発光素子とセルフォッ
クレンズとから構成される像露光手段である露光光学系
で、別体の画像読み取り装置によって読み取られた各色
の画像信号がメモリより順次取り出されて前記の各露光
光学系12にそれぞれ電気信号として入力される。この
実施例で使用される発光素子の発光波長は600〜80
0nmの範囲のものである。
【0016】露光光学系12は上記の発光素子以外にL
CD,LISA,PLZT等の光シャッタ部材を組み合
わせたものとセルフォックレンズ等の結像レンズとから
構成することもできる。
【0017】13Y,13M,13C,13Kはイエロ
ー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)及び黒色
(K)の各現像剤を収容する現像手段である現像器で、
それぞれ感光体ドラム10の周面に対し所定の間隙を保
って同方向に回転する現像スリーブ130を備えてい
る。
【0018】前記の各現像器13は、前述した帯電器1
1による帯電,露光光学系12による像露光によって形
成される感光体ドラム10上の静電潜像を現像バイアス
電圧の印加により非接触の状態で反転現像する。
【0019】次に本装置におけるカラー画像形成装置の
プロセスについて説明する。
【0020】原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り
装置において、撮像素子により読み取られた画像あるい
は、コンピュータで編集された画像を、Y,M,C及び
Kの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納さ
れる。
【0021】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タが回動して感光体ドラム10を時計方向へと回転し、
同時に最初に帯電を行う帯電器11(Y)の直流コロナ
放電による帯電作用により感光体ドラム10に電位の付
与が開始される。
【0022】感光体ドラム10は電位を付与されたあ
と、前記の露光光学系12(Y)において第1の色信号
すなわちイエロー(Y)の画像信号に対応する電気信号
による像露光が開始されドラムの回転走査とによってそ
の表面の感光層に原稿画像のイエロー(Y)の画像に対
応する静電潜像を形成する。
【0023】前記の潜像は現像器13(Y)により現像
スリーブ130上の現像剤が非接触の状態で反転現像さ
れ感光体ドラム10の回転に応じイエロー(Y)のトナ
ー像が形成される。
【0024】次いで感光体ドラム10は前記イエロー
(Y)のトナー像の上にさらに帯電器11(M)の帯電
作用により電位を付与され、露光光学系12(M)の第
2の色信号すなわちマゼンタ(M)の画像信号に対応す
る電気信号による像露光が行われ、現像器13(M)に
よる非接触の反転現像によって前記のイエロー(Y)の
トナー像の上にマゼンタ(M)のトナー像が順次重ね合
わせて形成される。この場合の帯電は直流コロナ放電に
よって行われるのでイエロー(Y)のトナー像は除電さ
れることがない。
【0025】同様のプロセスにより帯電器11(C)、
露光光学系12(C)および現像器13(C)によって
さらに第3の色信号に対応するシアン(C)のトナー像
が、また最後に帯電器11(K)、露光光学系12
(K)および現像器13(K)によって第4の色信号に
対応する黒(K)のトナー像が順次重ね合わせて形成さ
れ、感光体ドラム10の一回転以内にその周面上にカラ
ーのトナー像が形成される。第2以降の帯電手段による
帯電もいずれも直流コロナ放電による帯電であるのでマ
ゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)のトナー像は
除電を受けることがないので、次の転写は効率よく行わ
れる。
【0026】かくして感光体ドラム10の周面上に形成
されたカラーのトナー像は転写器14Aにおいて給紙カ
セット15より搬送されタイミングローラ16の駆動に
よって同期して給紙される転写材である転写紙に転写さ
れる。
【0027】トナー像の転写を受けた転写紙は、分離器
14Bにおいては帯電の除去を受けてドラム周面より分
離し、搬送ベルト20を経て定着装置17においてトナ
ー像を転写紙に溶融・定着したのち給紙ローラR1
2,R3及び18を介して装置上部のトレイ200上に
排出される。
【0028】一方、転写紙を分離した感光体ドラム10
はクリーニング装置19において残留トナーを除去・清
掃して原稿画像のトナー像の形成を続行するか、もしく
は一旦停止して新たな原稿画像のトナー像の形成に待機
する。
【0029】前記帯電器11(Y),11(M),11
(C),11(K)の放電電極111には、それぞれの
設置位置が異なることによって生じる時間のずれがある
が、図示しない制御部の制御によって、帯電時において
は図4のタイムチャートに示すように、例えば感光体ド
ラム10を−700Vの電位に帯電するものとすると、
放電電極111には直流電源E3により−4kVの直流
高電圧のバイアス電圧、サイドプレート113及び制御
電極115には直流電源E1により−700Vのバイア
ス電圧が印加される。
【0030】また非帯電時においては、図1のスイッチ
Sw1,Sw2が破線側に切り替えられ、放電電極111
には交流電源E4により、例えば2kHz、ピーク・ピ
ーク電圧2kVの交流電圧がバイアス電圧として印加さ
れる。サイドプレート113及び制御電極115には、
グランドに接続されるか、或いは、図4に破線で示すよ
うに交流電源E2により放電電極111に印加される交
流電圧とは逆位相の2kHz、ピーク・ピーク電圧2k
Vの交流電圧がバイアス電圧として印加される。これに
より非帯電時においては、放電電極111と制御電極1
15との間には放電電極111に付着したトナーや粉塵
の汚れを放電電極111より分離し制御電極115方向
に移動させる交流電界が形成される。なお、図4のタイ
ムチャートの電圧値は絶対値を示している。
【0031】(実施例2)図3は、感光体ドラム10の
基体を透明部材によって形成して各露光光学系12を基
体内周面に面して配置し、感光体ドラム10の内部より
基体を透して像露光を行うように構成したカラー画像形
成装置を示したもので、機能を同じくする部材について
は先に示した装置の部材と同じ符号によって表示してい
る。
【0032】本装置に使用される感光体ドラム10は、
光学ガラスもしくは透明アクリル樹脂等の透明部材によ
って形成される基体の外周に透明導電層と有機光導電層
(OPC)を塗布したもので、透明導電層を接地した状
態で時計方向に駆動回転される。
【0033】11は帯電手段であるスコロトロン帯電器
で、帯電時においては実施例1と同様に感光体ドラム1
0の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持され
た制御電極と鋸歯状の放電電極によるコロナ放電とによ
って帯電作用を行うもので、実施例1と同様に帯電器1
1(Y)〜11(K)は直流コロナ放電による帯電を行
うようになっている。これにより感光体ドラム10に対
し均一な帯電が行われる。
【0034】12は像露光手段である露光光学系で、感
光体ドラム10の軸方向に配列したLED,FL,E
L,PL等の発光素子とセルフォックレンズとから構成
される。別体の画像読み取り装置によって読み取られた
各色の画像信号がメモリより順次取り出されて前記の各
露光光学系12にそれぞれ電気信号として入力される。
この実施例で使用される発光素子の発光波長は600〜
800nmの範囲のものである。前記の各露光光学系1
2は何れも柱状の支持部材40に取り付けられて前記感
光体ドラム10の基体内部に収容される。
【0035】露光光学系12は上記の発光素子以外にL
CD,LISA,PLZT等の光シャッタ部材を組み合
わせたものとセルフォックレンズ等の結像レンズとから
構成することもできる。
【0036】本実施例では、さらに感光体ドラム10の
軸方向に配列したLED,FL,EL,PL等の発光素
子とセルフォックレンズとから構成される光除電器12
Lが、分離器14Bとクリーニング装置19との間の感
光体ドラム10を、発光波長600〜800nmの範囲
の光で照射するように前記支持部材40に取り付けられ
ている。これにより感光体ドラム10はクリーニング前
の光除電を受けてより完全なクリーニングと、その後の
最初に行う第1帯電器である帯電器11(Y)の直流コ
ロナ放電による均一な帯電が行われるようになる。
【0037】13はイエロー(Y),マゼンタ(M),
シアン(C)及び黒色(K)の各現像剤を収容する現像
手段である現像器で、それぞれ感光体ドラム10の周面
に対し所定の間隙を保って同方向に回転する現像スリー
ブ130を備えている。
【0038】前記の各現像器13は、直流コロナ放電に
よる帯電と、露光光学系12による像露光によって形成
される感光体ドラム10上の静電潜像を現像バイアス電
圧の印加により非接触の状態で反転現像する。
【0039】なお本実施例2の装置による画像の形成、
記録についても実施例1に示した装置と同様のプロセス
によって行われる。
【0040】また前記の露光光学系12は、それぞれの
露光光学系12(Y)、12(M)、12(C)および
12(K)は、感光体ドラム10の回転中心に対する中
心角を同じくしてドラム周方向の距離が等間隔となる位
置に設置されている。
【0041】前記帯電器11(Y),11(M),11
(C),11(K)の放電電極111には、それぞれの
設置位置が異なることによって生じる時間差のずれがあ
るが、図示しない制御部の制御によって、実施例1と同
様に帯電時においては図4のタイムチャートに示すよう
に、例えば放電電極111には直流電源E3により−4
kVの直流高電圧、サイドプレート113及び制御電極
115には直流電源E1により−700Vのバイアス電
圧が印加される。
【0042】また非帯電時においては、図1のスイッチ
Sw1,Sw2が破線側に切り替えられ、放電電極111
には交流電源E4により、例えば2kHz、ピーク・ピ
ーク電圧2kVの交流電圧がバイアス電圧として印加さ
れ、サイドプレート113及び制御電極115はグラン
ドに接続されるか、或いは図4に破線で示すように交流
電源E2により、放電電極111に印加される交流電圧
とは逆位相の2kHz、ピーク・ピーク電圧2kVの交
流電圧がバイアス電圧として印加される。これにより放
電電極111と制御電極115との間には放電電極11
1に付着した汚れを放電電極111より分離し制御電極
115方向に移動させる交流電界が形成される。
【0043】なお、本発明のカラー画像形成装置はドラ
ム状の像形成体を有するものについて説明したが、複数
組の像形成手段を備えたベルト状の像形成体を有し、像
形成体の1回転でカラー画像形成を行うものにも適用で
きることは勿論である。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、非
帯電時においては、制御部の制御により、帯電手段の放
電電極には一つの交流電源により交流電圧、帯電手段の
サイドプレート及び制御電極はグランドに接続される
か、或いは他の交流電源により、放電電極に印加される
交流電圧とは逆位相の交流電圧が印加される。従って、
従来清掃が困難であった放電電極に付着したトナーや粉
塵は非画像形成中に形成される交流電界により除去さ
れ、制御電極方向に移動し、像形成体に付着したトナー
及び粉塵はクリーニング装置によって清掃される。これ
により放電電極は前記汚れが取り除かれ、高効率かつ均
一な帯電が可能となり、高品質の画像が得られるカラー
画像形成装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラー画像形成装置の帯電器近傍の構
成を示す拡大断面図である。
【図2】本発明のカラー画像形成装置の一実施例を示す
断面構成図である。
【図3】本発明のカラー画像形成装置の他の実施例を示
す断面構成図である。
【図4】帯電器のバイアス電圧印加状態の一例を示すタ
イムチャートである。
【図5】図1の帯電器の鋸歯状電極の一例を示す平面図
である。
【符号の説明】
10 感光体ドラム(像形成体) 11 帯電器(帯電手段) 12 露光光学系(像露光手段) 12L 光除電器 13 現像器(現像手段) 14A 転写器 14B 除電器 19 クリーニング装置 111 放電電極 113 サイドプレート 115 制御電極 E1,E3 直流電源 E2,E4 交流電源 Sw1,Sw2 スイッチ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数色のトナーを用いて、帯電、露光、
    反転現像工程を繰り返し、感光体上にカラー画像を形成
    した後、記録紙に一括転写するカラー画像形成装置にお
    いて、 前記帯電工程の帯電手段は鋸歯状の放電電極を有するも
    のであり、前記放電電極には帯電時においては直流電圧
    を、非帯電時においては交流電圧を印加することを特徴
    とするカラー画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記帯電手段の制御電極及びサイドプレ
    ートは、非帯電時においてはグランド状態にされるか、
    あるいは放電電極に印加する前記交流電圧と逆位相の交
    流電圧を印加されることを特徴とする請求項1に記載の
    カラー画像形成装置。
JP7055874A 1995-03-15 1995-03-15 カラー画像形成装置 Pending JPH08254878A (ja)

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JP7055874A JPH08254878A (ja) 1995-03-15 1995-03-15 カラー画像形成装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010072048A (ja) * 2008-09-16 2010-04-02 Canon Inc 帯電装置
US7894741B2 (en) 2007-02-16 2011-02-22 Sharp Kabushiki Kaisha Cleaning device which cleans a contact charging member that is disposed in contact with an image bearing member

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7894741B2 (en) 2007-02-16 2011-02-22 Sharp Kabushiki Kaisha Cleaning device which cleans a contact charging member that is disposed in contact with an image bearing member
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