JPH0844145A

JPH0844145A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0844145A
Application number: JP6174329A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yazawa; 宏明矢澤; Shogo Sato; 正吾佐藤; Shinji Ito; 慎治伊藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】コロナ放電により発生するイオンによる画品
質への悪影響を防止する。【構成】回転可能な感光体ドラム７の外周に、帯電器
２３と、帯電器２３により帯電された感光体ドラム７の
表面上に潜像を形成するためのスキャナユニット１７
と、感光体ドラム７表面にトナー像を形成する現像装置
１０と、転写電圧を印加することにより感光体ドラム７
のトナー像を用紙Ｐに転写する転写ローラとを順に配置
し、帯電器２３の下流側に隣接して、帯電器２３を覆う
帯電ケース５１に遮蔽部材５７を設け、さらにその遮蔽
部材５７を感光体ドラム７表面に接近させるように臨ま
せた。帯電器２３から発生するイオン（正電荷）の潜像
が形成される領域への流入を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、複写機、フ
ァクシミリ装置等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、静電写真方式の画像形成装置
における帯電装置としては、コロナ放電を利用したいわ
ゆるスコロトロン方式の帯電装置が使用されている。こ
の帯電装置の概略構成を図６に示す。この帯電装置１０
１は、円筒形状の感光体ドラム１０２の表面からある所
定距離だけ離れた位置に、感光体ドラム１０２の軸線方
向と平行に張架されたタングステン細線等のコロナ線１
０３と帯電制御するためのグリッド電極１０４とを有す
るスコロトロンであり、数ｋＶの高電圧印加によりコロ
ナ線１０３から放出するコロナ放電でイオン（正電荷）
が発生し、そのイオンにより感光体ドラム１０２の表面
が８００Ｖ程度の電位となるように正帯電される。この
とき、グリッド電極１０４に数百Ｖの電圧を印加するこ
とで帯電が一様となるように制御する。また、コロナ線
１０３の周囲は感光体ドラム１０２側を開放した帯電ケ
ース１０５で覆われている。

【０００３】そして、このように帯電された感光体ドラ
ム１０２に対して印字データに応じたレーザビームＢを
照射すると、そのレーザビームＢが照射された部分のみ
は電荷が除去されて感光体ドラム１０２の表面電位が１
００Ｖ程度となる。この感光体ドラム１０２に、正極性
のトナーを供給すると、感光体ドラム１０２の表面電位
が周囲よりも低くなっている部分、すなわち、レーザビ
ームＢが照射された部分のみにトナーが付着する。この
ようにして、感光体ドラム１０２の表面に静電潜像が形
成され、周知の転写装置により像が用紙に転写された後
に周知の定着装置にて用紙に定着される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の画像形成装置においては、コロナ放電により
生じる正の電荷がレーザビームＢが照射されて電位の低
くなった部分に流れ、その部分の電位を高くしてしまう
ことがあった。このような場合、本来ならばトナーが付
着して画像として出力されるべき部分にトナーが付着し
ないため、画像として出力される部分が白地で出力され
たり、あるいは画像の濃度が低くなるという現象が起こ
り、画像品質に重大な悪影響を及ぼすという問題があっ
た。

【０００５】また、このような現象を防止するために、
帯電装置１０１とレーザビームＢの露光位置（潜像の形
成される位置）との間の距離をイオンの届かない範囲ま
で広げることが考えられるが、装置として大きくなって
しまい、組立などに不都合が生じる。

【０００６】本発明はこれらの従来の技術的課題を解決
すべくなされたものであり、コロナ放電により生じるイ
オンによる画像への悪影響を除去し、画質を向上するこ
とのできる画像形成装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、回転可能な像担持体の外周
に、該像担持体を帯電させるための帯電手段と、その帯
電手段により帯電された像担持体上に光線を照射して潜
像を形成するための露光手段と、像担持体上にトナー像
を形成する現像手段と、転写電圧を印加することにより
像担持体上のトナー像を転写部位にて被記録媒体に転写
する転写手段とを順に配置してなる画像形成装置におい
て、前記帯電手段の下流側に隣接して、前記帯電手段に
より発生するイオンが前記潜像の形成位置へ侵入しない
ようにする遮蔽部材を設けたものである。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１に記載の
発明において、前記帯電手段は、前記像担待体の回転軸
線と平行に延びる１個のケース上に支持され、そのケー
スは前記遮蔽部材を一体に備えるものである。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項２に記載の
発明において、前記帯電手段は、前記遮蔽部材から間隔
を置いて平行に架設したコロナ放電用のコロナ線と、そ
のコロナ線と前記像担持体の間に位置するグリッド電極
から構成され、前記遮蔽部材は前記グリッド電極よりも
前記像担持体側へ突出しているものである。

【００１０】

【作用】上記構成を有する請求項１に記載の発明では、
遮蔽部材は帯電手段の下流側に隣接して設けられてお
り、帯電手段により発生するイオンが潜像の形成位置へ
流入しないようにするものである。

【００１１】また、請求項２に記載の発明では、遮蔽部
材は帯電手段を支持するケースと一体に設けられるもの
である。

【００１２】また、請求項３に記載の発明では、遮蔽部
材は、帯電手段を構成する要素の一つであるグリッド電
極よりも像担持体側へ突出している。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を具体化した実施例について説
明する。図１は画像形成装置としてのプリンタ１の概略
側断面図、図２は現像装置１０及び感光体ユニット９の
側断面図である。

【００１４】本実施例のプリンタ１は、本体ケース２の
一側上側に給紙カセット３を着脱自在に装着し、給紙ロ
ーラ４と分離パッド５とにより、給紙カセット３内に積
層された被記録媒体としての用紙Ｐが一枚づつに分離さ
れて給送ローラ対６を介して像担持体としての感光体ド
ラム７と転写手段としての転写ローラ８等とからなる感
光体ユニット９に給送される。感光体ユニット９に隣接
して前記給紙カセット３に近い側に現像手段としての現
像装置１０が配置され、反対側には、加熱ローラ１１と
押圧ローラ１２とからなる定着ユニット１３が配置され
ている。

【００１５】感光体ユニット９の下方には、レーザ発光
部１４、レンズ１５、反射鏡１６等からなるスキャナユ
ニット１７、制御基板１８，１９及び電源ユニット２０
等が配置されており、カバー体２１には複数の操作ボタ
ンを備えたキーボード２２が設けられている。

【００１６】後述するように帯電手段としてのコロナ帯
電器２３にて予め帯電させた感光体ドラム７の表面に、
図示しないコンピュータ等の外部機器から伝送された画
像データに応じて、スキャナユニット１７から発射され
たレーザビームＢを照射して、感光体ドラム７の表面に
静電潜像を形成し、次いで、現像装置１０における現像
スリーブ３２が回転して磁化させた粉体状のトナーの供
給により前記潜像を可視像化するという現像を実行した
後、この感光体ドラム７と転写ローラ８との間に供給さ
れた用紙Ｐに前記トナー像を転写し、次に、定着ユニッ
ト１３にて前記転写された像に熱及び圧力を付加して用
紙Ｐにトナー像を定着させ、排紙ローラ対２４からプリ
ンタ１の排紙トレイ２５に排出される。

【００１７】現像装置１０における合成樹脂製等のケー
ス２７は、図２に示すように、撹拌室３０と現像室３４
とが仕切り壁を介して隔てられ、該仕切り壁には現像ス
リーブ３２の周面一側と対向するように開口部３６が開
口されている。

【００１８】撹拌室３０に非磁性トナーまたは磁性トナ
ーを供給するためのトナー供給室としてのトナーボック
ス２６は、前記ケース２７の一側に突設した左右一対の
ブラケット部（図示せず）に対して着脱自在に装着され
ており、供給されたトナーは、撹拌室３０内の回転羽根
からなる第２撹拌部材３１にて撹拌される。

【００１９】現像室３４には、内径部に磁石ローラ３８
を内蔵した現像スリーブ３２及びその下方の回転羽根等
からなる第１撹拌部材３３を有し、回転自在な現像スリ
ーブ３２の周面一側が感光体ドラム７の外周面と対峙す
るように配置されている。

【００２０】そして、前記開口部３６の近傍には、規制
部材３７が取付けられ、該規制部材３７の中途部が現像
室３４内にてその下方向に延びて現像スリーブ３２の外
周面と対向し、且つ規制部材３７はその自由端が第１撹
拌部材３３の回転軌跡の外側に近接するように配置され
ている。

【００２１】図２に示すように、アジテーターとしての
第２撹拌部材３１は矢印Ｂ方向に回転して、撹拌室３０
内のトナーを底から開口部３６に向かって掻上げる。第
１撹拌部材３３は矢印Ｃ方向に回転し、開口部３６から
供給されたトナーと、予め現像室３４内に収納されてい
た磁性キャリアとを撹拌しながら一旦現像室３４の底を
介して現像スリーブ３２の下面に向かって撥ね上げる。
現像スリーブ３２は矢印Ｄ方向に回転する一方、その内
径部の磁石ローラ３８（放射状にＮ極とＳ極とが交互に
配列されている）が矢印Ｅ方向に回転し、現像スリーブ
３２は矢印Ｆ方向に回転する感光体ドラム７に近接して
いる。

【００２２】前記現像室３４のうち、感光体ドラム７の
外周面一側に近接する箇所には、現像スリーブ３２の外
周面に磁性キャリアに担持されたトナーの層厚さ（現像
剤層厚さ）を調整するためのトリマーブレード３９が備
えられている。

【００２３】なお、本実施例に使用される現像方式は、
磁性キャリアが９５〜９８％（重量比率）、非磁性トナ
ーが２〜５％（重量比率）からなるいわゆる２成分現像
方式及び磁性キャリアが３０〜８０％（重量比率）、磁
性トナーが２０〜７０％（重量比率）からなるいわゆる
１．５成分現像方式のいずれであっても良い。

【００２４】感光体ドラム７の円周面のうち上側に位置
された転写ローラ８は導電性スボンジローラであって、
この転写ローラ８を感光体ドラム７の表面（円周面）に
用紙Ｐを押圧させる箇所を転写部位とする。感光体ドラ
ム７の他側周面に摺接するクリーニングブレード４０を
備えたクリーナ４１にて前記転写部位で用紙Ｐに転写し
なかったトナーを拭き取り除去する。このクリーナ４１
と帯電器２３との間に、本発明の前露光手段４２として
の発光素子（発光ダイオード，ＬＥＤ）５０を設ける。

【００２５】本実施例の帯電器２３は、タングステン細
線等のコロナ線５２と帯電制御するためのグリッド電極
５３とからなるスコロトロンであり、数ｋＶの高電圧印
加によりコロナ線５２から放出するコロナ放電で発生し
たイオンにより、感光体ドラム７の表面を正帯電させ
る。このとき、グリッド電極５３に数百Ｖの電圧を印加
することで上記帯電を制御する。

【００２６】前露光手段４２としての発光素子５０は、
帯電器２３における帯電ケース５１の外側に感光体ドラ
ム７の回転軸線方向に沿って複数設ける（図３参照）。

【００２７】帯電器２３と発光素子５０は、１個の遮光
性のある絶縁材製ケース５１に支持される。ケース５１
は、感光体ドラム７の回転軸線と平行にかつその全長に
わたって延びる箱状をなし、帯電器２３と発光素子５０
の間を隔てるように隔壁５１ａを有する。隔壁５１ａの
先端は感光体ドラム７の表面に接近するべく延び出して
いる。

【００２８】ケース５１は、隔壁５１ａの一側と間隔に
おいて平行に延びる側壁５１ｂ、隔壁５１ｂと側壁５１
ｂの両端で両壁を連結する端壁５１ｃ，５１ｃを枠状に
一体成形し、隔壁５１ａと共同して感光体ドラム７側へ
開口する箱状空間を形成している。コロナ線５２は両端
を端壁５１ｃ，５１ｃに支持し、箱状空間に架設してあ
る。グリッド電極５３は箱状空間のドラム側開口部を覆
って装着してある。隔壁５１ａの先端はグリッド電極５
３よりもドラム側へ突出している。またケース５１は隔
壁５１ａの他側から外方へ一体に突出する支持壁５１ｄ
を有し、その支持壁５１ａ上に、発光素子５０を間隔を
置いて配列した配線基板５０ａを固定する。発光素子５
０の列は隔壁５１ａに近接して位置し、感光体ドラム７
の回転軸線と平行に並んで、その感光体ドラム７を全長
にわたって露光するようにドラム７に向いて発光する。

【００２９】ケース５１は、感光体ドラム７を回転可能
に支持する感光体ユニット９の一対の側壁９ａ，９ａ
に、両端の端壁５１ｃにおいて固定される。

【００３０】また、ケース５１は、図２に示すように、
側壁５１ｂの外側に傾斜状に延びる壁５１ｅを一体に有
し、その壁５１ｅと感光体ユニット９の底壁９ｂとの間
に、スキャナユニット１７から発射されたレーザビーム
Ｂを感光体ドラム７へ導入するための通路５６を形成す
る。そして、この通路５６に面した壁５１ｅには帯電器
２３のコロナ線５２から発生するイオンの、上記レーザ
ビームＢの照射される部分（潜像の形成される部分）へ
の流入を防ぐための遮蔽部材５７が設けられている。こ
の遮蔽部材５７は絶縁性のフィルム、例えばＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）などにより形成されてお
り、その先端部と感光体ドラム７との間の間隔が１．５
ｍｍ程度となる位置に、すなわち、遮蔽部材５７の先端
部がグリッド電極５３よりも感光体ドラム７に接近する
ように支持されている。なお、この遮蔽部材５７は、ケ
ース５１と別体で設けられる必要はなく、図４に示すよ
うに、ケース５１の壁５１ｅを感光体ドラム７の方向へ
延伸して一体化すれば、部品点数の削減にも寄与するこ
とができる。

【００３１】図５は感光体ユニット９による用紙Ｐへの
画像形成作動及び前露光手段４２の制御手段の機能ブロ
ック図を示し、コントローラ４４は、感光体ドラム７を
矢印Ｆ方向に回転させるための駆動モータ４３と、感光
体ドラムの表面を帯電させる帯電器２３と、前露光手段
４２と、画像データに応じて感光体ドラム７表面に露光
させるスキャナユニット１７と、現像装置１０と転写ロ
ーラ８とを各々作動制御するものであり、帯電器２３へ
は４ｋＶ〜７ｋＶ程度の高電圧の高圧ユニット４５から
電圧印加される。また、スキャナユニット１７は、ホス
トコンピュータ等の外部装置からの画像データにより制
御されるビデオコントローラ４６及びスキャナコントロ
ーラ４７を介して作動制御される。

【００３２】次に、このように構成されたプリンタ１に
おける画像形成態様について説明すると、感光体ドラム
７が矢印Ｆ方向に一定回転数で回転しているとき、ま
ず、帯電器２３の作動にて感光体ドラム７の表面を＋８
００Ｖ程度に帯電させる。次に、スキャナユニット１７
からのレーザビームＢによる露光によりその明部（レー
ザビームＢの照射された部分）では感光体ドラム７の表
面の電荷電位が略＋１００Ｖ程度まで低くなるように中
和され、露光されない暗部（レーザビームＢの照射され
ない部分）は当初の帯電電位のまま（＋８００Ｖ）で維
持される。これにタイミングを合わせて現像装置１０の
箇所で正極性に帯電されたトナーが現像スリーブ３２と
感光体ドラム７の間に形成された電界により感光体ドラ
ム７の明部に転移され、顕在化したトナー像が形成され
る。次いで、転写ローラ８にて−１ｋＶ〜−４ｋＶ程度
の転写電圧が印加され、この電界の力にて転写ローラ８
と感光体ドラム７との押圧部（転写部）間を通過する用
紙Ｐにトナー像が転写される。

【００３３】ここで、以上説明したような電子写真プロ
セスにおいては、感光体ドラム７に対する帯電器２３の
作動とスキャナユニット１７の作動とが同時に行われて
いるので、コロナ放電により生じる正の電荷がレーザビ
ームＢが照射されて電位の低くなった部分（明部）に流
れ、その部分の電位を高くしてしまいトナーが付着しな
いので、本来ならば画像として出力される部分が白地で
出力されたり、あるいは画像の濃度が低くなるという現
象が起こり、画像品質に重大な悪影響を及ぼすことがあ
る。

【００３４】しかし、本実施例では、帯電器２３のケー
ス５１の壁５１ｅに、コロナ線５２から発生するイオン
の、上記レーザビームＢの照射される部分（明部）への
流入を防ぐための遮蔽部材５７を設けているので、一旦
露光されて表面電位の低くなった部分の電位が再度高く
なることがなく、レーザビームＢにより露光された通り
の画像を形成することができる。特に、その遮蔽部材５
７の先端部が、グリッド電極５３よりも感光体ドラム７
の表面に接近するように支持されているので、イオンの
遮蔽効果は極めて大である。

【００３５】ところで、スキャナユニット１７からの露
光により感光体ドラム７の表面の電荷電位が画像データ
に基づいてまだら状に分布されているので、その後いき
なり帯電器２３で帯電させても、前記残留した電荷の影
響が残り、一様な正電荷に帯電させることができない。
そこで、前記前露光手段４２の露光にて、前記残留した
正電荷をレーザ露光による露光部電位以下まで中和させ
ておくのである。

【００３６】このとき、前述のような隔壁５１ａが感光
体ドラム７表面まで接近するように延びていないときに
は、前露光手段４２による感光体ドラム７表面への光照
射の部分が帯電器２３による帯電領域に侵入することに
なり、帯電器２３による帯電効果が損なわれることにな
る。

【００３７】上記実施例にように円筒形の感光体ドラム
７と対面する平面状のグリッド電極５３の両側にできる
隙間のうち一方を、隔壁５１ａを延ばしてできるだけ小
さくすることができる。そして、帯電器２３と前露光手
段４２との間に配置する隔壁５１ａを、その先端と感光
体ドラム７の表面との隙間が例えば１．５ｍｍ程度とな
るように、隔壁５１ａの先端を感光体ドラム７表面にき
わめて接近するように配置すれば、前露光手段４２から
感光体ドラム７に照射された光が帯電器２３のケース５
１を透過して内側に直接侵入したり、隔壁５１ａを越え
て帯電領域に侵入したりすることが無くなり、帯電器２
３による帯電領域での帯電効果を減少させないのであ
る。

【００３８】図４の実施例では、前記ケース５１におけ
る隔壁５１ａの先端部５５を感光体ドラム７の回転方向
に適宜寸法Ｌ１（例えば１ｍｍ以上）となるように広幅
に形成するのである。このように形成することで、前露
光手段４２から感光体ドラム７に照射された光が帯電器
２３の帯電領域に直接または間接的に侵入することを完
全に無くすることができるという効果を奏する。

【００３９】前記隔壁５１ａを帯電ケース５１の側板に
て構成すれば、別途隔壁材としての余分の部品が不要で
あるから、部品点数の省略化にも寄与するという顕著な
効果を奏するのである。

【００４０】なお、感光体ドラム７の感光層とその内径
側の導電層との組合せから、帯電器２３による感光体ド
ラム７の表面の帯電極性がマイナスであり、前露光手段
４２による帯電がプラスの場合についても、前記と同様
の作用・効果を奏することはいうまでもない。

【００４１】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１の発明
によれば、遮蔽手段を設けたことにより、露光手段によ
り露光された領域に帯電手段から発生するイオンが流入
することを防止できるので、高品質の画像を形成するこ
とができる。また、露光手段からの光が照射される位置
と帯電手段とが相互に近接する位置とすることができる
ので、画像形成装置全体の小型化が可能である。

【００４２】そして、請求項２記載の発明によれば、帯
電手段を覆うケースと一体に前記遮蔽部材を設けたの
で、装置全体を一層小型にできるとともに、両手段を一
体に装置に組み込むことができ、製作を容易にできる効
果を奏する。

【００４３】請求項３記載の発明によれば、遮蔽部材を
グリッド電極よりも像担持体側へ突出させたことを特徴
とするものであるから、円筒状の像担持体と平面状のグ
リッド電極の間にできる隙間を小さくでき、帯電手段か
ら発生するイオンの露光部分への流入をより一層防止す
ることができ、さらなる高品質の画像の形成が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザプリンタの概略側断面図である。

【図２】感光体ユニットの要部一部切欠き側断面図であ
る。

【図３】図２のIII−III線矢視図である。

【図４】他の実施例の側断面図である。

【図５】制御装置の機能ブロック図である。

【図６】従来装置の断面図である。

【符号の説明】

１プリンタ７感光体ドラム８転写ローラ９感光体ユニット１０現像装置２３帯電器５１帯電ケース５７遮蔽部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転可能な像担持体の外周に、該像担持
体を帯電させるための帯電手段と、その帯電手段により
帯電された像担持体上に光線を照射して潜像を形成する
ための露光手段と、像担持体上にトナー像を形成する現
像手段と、転写電圧を印加することにより像担持体上の
トナー像を転写部位にて被記録媒体に転写する転写手段
とを順に配置してなる画像形成装置において、前記帯電手段の下流側に隣接して、前記帯電手段により
発生するイオンが前記潜像の形成位置へ侵入しないよう
にする遮蔽部材を設けたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記帯電手段は、前記像担待体の回転軸
線と平行に延びる１個のケース上に支持され、そのケー
スは前記遮蔽部材を一体に備えることを特徴とする請求
項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記帯電手段は、前記遮蔽部材から間隔
を置いて平行に架設したコロナ放電用のコロナ線と、そ
のコロナ線と前記像担持体の間に位置するグリッド電極
から構成され、前記遮蔽部材は前記グリッド電極よりも
前記像担持体側へ突出していることを特徴とする請求項
２記載の画像形成装置。