JPH0854775A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 両極性感光体の帯電極性を切り換えて画像を
形成する際、前帯電工程を短時間で終了できる、あるい
は前帯電工程を省略できる画像形成装置を提供するこ
と。 【構成】 感光体は正極性及び負極性に帯電可能であ
り、反転現像モードにあっては正極性に帯電され、正規
現像モードにあっては負極性に帯電される。反転現像モ
ードから正規現像モードへ切り換える少なくとも直前の
反転現像モード実行時にはメインイレーサで帯電領域に
加えて非帯電領域にも光を照射する。一方、正規現像モ
ードから反転現像モードへ切り換える少なくとも直前の
正規現像モード実行時にはメインイレーサで帯電領域の
みに光を照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置、詳しく
は帯電、露光、現像、転写の各工程を経て電子写真法に
よって画像をシート上に形成する画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法は、原稿画像と再現画像との
関係で分類すると、ポジ原稿からポジ画像を得る正規現
像モードと、ネガ原稿からポジ画像を得る反転現像モー
ドとに分けられる。マイクロフィルムに光を当ててその
光像をスクリーン上に投影したり、電子写真法でシート
上に再現するリーダプリンタにあっては、マイクロフィ
ルムにはポジとネガが存在するため、正規現像モードと
反転現像モードとを選択的に実行可能であることが要求
される。

【０００３】そこで、現像工程では、特定の極性に帯電
された１種類のトナーを使用することを前提に、正極性
及び負極性のいずれの極性でも帯電可能な両極性感光体
を使用したリーダプリンタが提供されている。例えば、
マイクロフィルムがポジの場合、両極性感光体を負極性
に帯電してポジの静電潜像を形成し、高電位の画像部分
に正極性に帯電したトナーを付着させる。一方、ネガフ
ィルムの場合は両極性感光体を正極性に帯電してネガの
静電潜像を形成し、低電位の画像部分に前記トナー（正
極性に帯電した）を付着させる。

【０００４】しかしながら、従来の両極性感光体は帯電
極性を切り換えた直後では帯電チャージャを所定の出力
値に設定して電荷を付与しても所定の帯電電圧が得られ
ず、正規現像モードではトナー付着量の低下（画像濃度
の低下）等、反転現像モードでは背景部へのトナーのか
ぶり等といった不具合を生じる。そのため、画像形成モ
ードが切り換わった直後では、両極性感光体を一定量回
転させて帯電を行い（以下、前帯電という）、前歴の影
響を排除している。しかし、画像形成の迅速性の点から
は前帯電工程をなくすること、ないしは短時間で終了さ
せることが望ましい。

【０００５】

【発明の目的、構成、作用、効果】そこで、本発明の目
的は、両極性感光体の帯電極性を切り換えて画像を形成
する際、前帯電工程を短時間で終了できる画像形成装置
を提供することにある。さらに、本発明の他の目的は、
両極性感光体の帯電極性を切り換えて画像を形成する
際、前帯電工程を省略できる画像形成装置を提供するこ
とにある。

【０００６】以上の目的を達成するため、本発明に係る
画像形成装置は、両極性感光体、帯電手段、露光手段、
現像手段、転写手段、光による電荷のイレース手段を備
え、さらに、両極性感光体を第２極性に帯電して実行さ
れる画像形成動作へ切り換える少なくとも直前の、第１
極性に帯電して実行される画像形成動作にあっては、両
極性感光体上の帯電領域に加えて非帯電領域にもイレー
ス手段で光を照射する第１制御手段と、両極性感光体を
第１極性に帯電して実行される画像形成動作へ切り換え
る少なくとも直前の、第２極性に帯電して実行される画
像形成動作にあっては、両極性感光体上の帯電領域のみ
にイレース手段で光を照射する第２制御手段とを備えて
いる。

【０００７】以上の構成においては、第１極性に帯電し
て画像形成を行うモードから第２極性に帯電して画像形
成を行うモードへ切り換えられるとき、又はその逆に切
り換えられるとき、少なくとも切換え直前の画像形成動
作で転写後に両極性感光体上をイレース手段で光を照射
する領域を異ならしめ、次に行われる異極性での帯電特
性の劣化を防止する。その結果、従来２回必要とされて
いた前帯電工程が１回で済み、その分だけ画像形成動作
を早く開始することができる。

【０００８】さらに、本発明に係る画像形成装置は、画
像形成モードが切り換えられた直後の画像形成動作にあ
っては、両極性感光体が所定量回転する間は帯電手段の
帯電出力値を所定の帯電出力値よりも大きく設定して画
像形成動作を実行させ、両極性感光体が前記所定量回転
した後は帯電手段を所定の帯電出力値に設定して画像形
成動作を実行させる制御手段を備えている。

【０００９】即ち、画像形成モードが切り換えられた直
後であって帯電特性が劣化する異極性での帯電時にあっ
ては、帯電手段の出力値を所定の出力値よりも大きく設
定して感光体帯電電圧の低下を補償し、帯電手段を所定
の出力値に設定した場合と同等の帯電電圧を得る。従っ
て、従来の前帯電工程を省略して直ちに画像形成動作を
実行することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置の実施例に
ついて添付図面を参照して説明する。以下に説明する実
施例は、本発明をマイクロフィルムのリーダプリンタに
適用したものである。

【００１１】（リーダプリンタの概略構成）図１におい
て、リーダプリンタは、マイクロフィルムのキャリア
１、光源ユニット２、ミラー１１，１２、スクリーン１
５、プリント用露光光学系２０、プリントユニット３０
にて構成されている。光源ユニット２はランプ、コンデ
ンサレンズ等で構成され、放射された光はキャリア１に
保持されたマイクロフィルムを透過し、結像（拡大）レ
ンズ５、プリズム６を通じてミラー１１，１２で反射さ
れ、スクリーン１５上に投影される。

【００１２】一方、プリント時には、ミラー１１が点線
で示した位置にセットされ、キャリア１が矢印ａ方向に
移動する。マイクロフィルムを透過した光はミラー１１
から露光光学系２０のミラー２１，２２，２３で反射さ
れ、矢印ｂ方向に回転する感光体ドラム３１上をスリッ
ト状に照射し、その表面にフィルム画像の静電潜像を形
成する。

【００１３】（感光体の構成）感光体ドラム３１は、導
電性支持体（ドラム）の表面に電荷発生層と電荷輸送層
からなる積層型両極性感光体を形成したものである。導
電性支持体は外径５０ｍｍの円筒状アルミニウムからな
る。電荷発生層は、電荷発生材として以下に示す化学構
造式（Ａ）のトリスアゾ系顔料０．４５部及びブチラー
ル樹脂０．５部をシクロヘキサノン５０部と共にサンド
ミルによって４８時間分散させ，この分散液をドラムの
外周面に乾燥膜厚が０．５ｇ／ｍ²となるように塗布し
て形成した。

【００１４】電荷輸送層は，以下に示す化学構造式
（Ｂ）のジアミノ化合物５０部、ポリカーボネート樹脂
５０部、以下に示す化学構造式（Ｃ）のチアビリリウム
塩（ｐ型）２．５部、ジブチルヒドロキシトルエン６部
をジクロルメタン４００部に溶解した溶液を１時間激し
く攪拌した後、乾燥膜厚が２０μｍとなるように、前記
電荷発生層上に塗布して形成した。

【００１５】

【化１】

【００１６】以上の構成からなる感光体は正極性及び負
極性双方に帯電可能である。本実施例においては、ネガ
のフィルム画像をプリントするときは、正極性に帯電さ
せ、ネガの静電潜像に対して正極性トナーで反転現像を
行う。また、ポジのフィルム画像をプリントするとき
は、負極性に帯電させ、ポジの静電潜像に対して前記正
極性トナーで正規現像を行う。

【００１７】（現像モードの設定）フィルム画像がネガ
であるかポジであるかは、プリントキー（図示せず）が
オンされたとき、キャリア１（フィルム）を予備的に１
回スキャンさせ、画像を光学的に読み取って判別し、正
規現像モード又は反転現像モードに自動的に設定する。
なお、このようなモードはオペレータがマニュアルで設
定するようにしてもよく、あるいはプリントするフィル
ムの駒番号、プリント枚数を含めて事前にプログラムを
設定するようにしてもよい。

【００１８】（プリントユニットの構成と動作）プリン
トユニット３０は、周知の電子写真法で画像を形成する
ものであり、図２に示すように、前記感光体ドラム３１
は矢印ｂ方向に回転可能に配置されている。その周囲に
は、帯電チャージャ３２、露光用スリット３３とシャッ
タ３４、サブイレーサ３５、現像器３６、転写チャージ
ャ３７、残留トナーのクリーナ３８、メインイレーサ３
９が配置されている。

【００１９】帯電チャージャ３２は、放電用のワイヤと
帯電圧調整用のメッシュ状グリッドと安定板とを有する
スコロトロン方式であり、ワイヤからのコロナ放電によ
って感光体表面を所定の電圧Ｖｏに帯電させる。図３に
示すように、ワイヤは高圧リレー４１を介して電源４０
に接続されている。反転現像モードでは＋３００μＡの
正極性電流がワイヤに供給され、そのときのワイヤ印加
電圧は＋７ｋＶ程度である。正規現像モードでは−３０
０μＡの負極性電流がワイヤに供給され、そのときのワ
イヤ印加電圧は−６ｋＶ程度である。電源４０からの供
給電流は正／負極性共に２値以上に制御が可能であり、
必要に応じて出力値が切り換えられる。

【００２０】安定板は抵抗４２を介して接地され、帯電
チャージャ３２の帯電効率の向上に寄与する。抵抗４２
は５ＭΩであり、放電中に安定板に印加される電圧は１
ｋＶ程度になる。また、抵抗４２の抵抗値は変更可能で
あり、必要に応じて切り換えられる。

【００２１】グリッドは電源４０に接続され、反転現像
モードでは＋７４０Ｖが印加され、そのときの感光体帯
電電圧は＋６９０Ｖである。正規現像モードでは−６２
０Ｖが印加され、そのときの感光体帯電電圧は−６００
Ｖである。電源４０からの印加電圧は正／負極性共に２
値以上に制御が可能であり、必要に応じて出力値が切り
換えられる。

【００２２】スリット３３は前記露光光学系２０からの
フィルム光像を感光体ドラム３１上に導く。シャッタ３
４はスリット３３を全面閉鎖可能であり、反転現像モー
ド実行時に感光体が画像形成領域以外で露光されるのを
防止することで、不必要なトナー消費を防止する。一
方、シャッタ３４は正規現像モードではプリント動作中
は開放され、プリント動作が終了すると閉鎖される。

【００２３】サブイレーサ３５は複数のＬＥＤを感光体
ドラム３１の軸方向に配置したものであり、正規現像モ
ードでは感光体の画像領域以外を光照射して電荷を消去
することで不必要なトナー消費を防止する。また、この
サブイレーサ３５はマスキングやサイドイレースとして
の機能を果たすため、感光体の画像形成領域に対して部
分的に点灯されることがある。

【００２４】現像器３６はキャリアとトナーとの混合物
からなる２成分現像剤を現像スリーブ３６ａの周囲で移
動させ、周知の磁気ブラシ方式で現像を行う。キャリア
とトナーは摩擦帯電によって、キャリアは負極性に帯電
し、トナーは正極性に帯電される。この正極性トナー
は、反転現像モードでは正極性に帯電した感光体上のネ
ガ画像部（低電位部）に付着し、正規現像モードでは負
極性に帯電した感光体上のポジ画像部（高電位部）に付
着する。

【００２５】現像スリーブ３６ａは前記電源４０に接続
され、反転現像モードでは＋５４０Ｖ，正規現像モード
では−１５０Ｖの現像バイアス電圧がそれぞれ印加され
る。現像バイアス電圧は反転現像モードでは、非画像形
成領域のキャリア付着を防止するため、感光体の帯電領
域の直前及び直後の領域を含めて印加される。正規現像
モードでは、非画像形成領域へのトナー付着を防止する
ため、プリント動作中は常時印加される。

【００２６】転写チャージャ３７はコロトロン方式での
コロナ放電によって負極性の電荷をシートに付与し、正
極性のトナーをシート上に転写させる。そのワイヤは前
記電源４０に接続され、反転現像モードでは−１１０μ
Ａの電流が供給され、正規現像モードでは−１９０μＡ
の電流が供給される。転写チャージャ３７への供給電流
値を正規現像と反転現像とで切り換えているのは、現像
モードによってトナーの感光体に対する付着力が異なる
ためである。反転現像では、トナーの感光体に対する付
着力が小さく、転写電界の影響による感光体へのメモリ
を防止する必要もあり、供給電流値を低く設定してい
る。電流値の切り換えは電源４０で行うか、安定板に接
続した接地抵抗４３の抵抗値を変更して行う。また、転
写チャージャ３７への供給電流値は、転写電荷が直接感
光体上に作用しないように、シートが感光体ドラム３１
と転写チャージャ３７の間を通過しているときとする。

【００２７】クリーナ３８は、弾性材からなるブレード
３８ａを順方向に感光体ドラム３１に圧接させ、転写後
の残留トナーを感光体表面から掻き落とす。

【００２８】メインイレーサ３９は、棒状のランプであ
り、感光体ドラム３１の軸方向に設置され、転写後の感
光体を光で照射することにより、感光体上の電荷を消去
し、次回プリント動作時での帯電を安定させる。本実施
例では正規現像モードと反転現像モードとで感光体帯電
極性を切り換えるため、感光体の静電特性を考慮して、
光照射のタイミングを正規現像モードでは照射時間が最
小となるように制御し、反転現像モードでは感光体ドラ
ム３１の回転と同期して回転中は照射するように制御す
る。この点を以下に詳述する。

【００２９】（第１の制御方法、前帯電とイレースタイ
ミング）本実施例で使用している外径５０ｍｍの感光体
ドラム３１では画像がＡ４縦サイズ（画像の長手方向が
ドラム３１の周方向と平行）の場合、画像形成領域はド
ラム３１の２回転分を必要とする。従って、帯電領域も
通常ドラム２回転分である。そして、この両極性感光体
では帯電極性を切り換えた直後での帯電電圧の立ち上が
りが悪い（図４参照）。即ち、この両極性感光体ではド
ラム３１を回転させて２回の帯電、除電を経て３回目の
帯電を行ったとき、始めて所定の帯電電圧Ｖｏが得られ
る。従って、帯電極性を切り換えた直後では１回転目、
２回転目で前帯電と除電を行い、３回転目と４回転目で
プリント動作を行う必要がある。

【００３０】ところで、図５のグラフで実線で示す特性
は、正規現像モードにおいて感光体をメインイレーサ３
９で常時除電した場合、反転現像モードに切り換えた直
後の感光体帯電特性（正極性帯電）である。一方、正規
現像モードにおいて少なくともその最後のプリント動作
で感光体の帯電領域のみをメインイレーサ３９で光照射
して除電を行うと、反転現像モードに切り換えた直後の
感光体帯電特性（正極性帯電）は図５の点線で示すよう
に向上する。

【００３１】また、図６のグラフで実線で示す特性は反
転現像モードにおいて感光体をメインイレーサ３９で帯
電領域のみ除電した場合、正規現像モードに切り換えた
直後の感光体帯電特性（負極性帯電）である。一方、反
転現像モードにおいて少なくともその最後のプリント動
作で感光体の帯電領域に加えて非帯電領域もメインイレ
ーサ３９で光照射して除電を行うと、正規現像モードに
切り換えた直後の感光体帯電特性（負極性帯電）は図６
の点線で示すように向上する。

【００３２】即ち、メインイレーサ３９による光照射タ
イミングを前述のように制御することにより、帯電極性
切換え直後では感光体ドラム３１の２回転目で所定の帯
電電圧Ｖｏを得ることができ、前帯電工程は１回転で済
む。

【００３３】図７、図８は以上の制御シーケンスを示す
ものである。図７は、まず、前回のプリント動作が反転
現像モードで行われ、今回も反転現像モードで行う場合
を示し、この場合は前歴の帯電が同極性であるため、プ
リント動作は前帯電工程なしで開始される。このプリン
ト動作ではメインイレーサ３９は感光体ドラム３１の回
転と同期してオンされ、帯電領域及び非帯電領域に対し
て光を照射する。

【００３４】次に、正規現像モードでプリント動作を行
う場合、帯電特性が切り換えられた直後であるため、感
光体ドラム３１の１回転目は帯電チャージャ３２による
前帯電とメインイレーサ３９による除電を行い、２回転
目からプリント動作を実行する。

【００３５】図８は正規現像モードから同じモードでプ
リント動作を実行し、次に反転現像モードでプリント動
作を実行する場合を示す。前歴の帯電が同極性である場
合の正規現像モードでは前帯電工程なしでプリント動作
が開始され、メインイレーサ３９は感光体の帯電領域の
みに光を照射する。

【００３６】次に、反転モードでプリント動作を行う場
合、帯電特性が切り換えられた直後であるため、感光体
ドラム３１の１回転目は帯電チャージャ３２による前帯
電とメインイレーサ３９による除電を行い、２回転目か
らプリント動作を実行する。以上説明した第１の制御方
法によれば、帯電極性の切換え直後にあっては、従来２
回転必要であった前帯電工程が１回転で済み、迅速にプ
リント動作に移行できる。

【００３７】（第２の制御方法、帯電チャージャの出力
値切換え）この制御方法は、帯電特性を切り換えた直後
に、前述の前帯電工程を行うことなく、感光体ドラム３
１の１回転目に帯電チャージャ３２の出力を感光体の前
歴に起因する帯電電位の低下を補償するように大きく設
定する。帯電チャージャ３２の出力を大きく設定するに
は、ワイヤへの印加電圧、グリッドへの印加電圧あるい
は抵抗４２の抵抗値を高い目に切り換えればよい。

【００３８】具体的には、図９に示すように、反転現像
モードから正規現像モードに切り換わった直後には、感
光体ドラム３１の１回転目にグリッド電圧を−６８０Ｖ
に設定し、帯電電圧Ｖｏを得、プリント動作を実行す
る。２回転目は前歴の影響が消えているため、グリッド
電圧を通常の−６２０Ｖに切り換え、プリント動作を続
行する。一方、図１０に示すように、正規現像モードか
ら反転現像モードに切り換わった直後には、感光体ドラ
ムの１回転目にグリッド電圧を＋８００Ｖに設定し、帯
電電圧Ｖｏを得、プリント動作を実行する。２回転目は
前歴の影響が消えているため、グリッド電圧を通常の＋
７４０Ｖに切り換え、プリント動作を続行する。

【００３９】以上説明した第２の制御方法によれば、帯
電特性の切換え直後にあっては、従来２回転必要であっ
た前帯電工程を省略でき、直ちにプリント動作を開始す
ることができる。

【００４０】なお、本発明に係る画像形成装置は前記実
施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々
に変更可能である。特に、両極性感光体の帯電極性、ト
ナーの帯電極性及び現像モードとの関係では、前記実施
例での両極性感光体を使用して負極性トナーで画像を形
成することも可能である。この場合、負極性に帯電した
感光体上にネガ画像を形成し、その画像部（低電位部）
に負極性トナーを付着させる反転現像を行う。一方、正
極性に帯電した感光体上にポジ画像を形成し、その画像
部（高電位部）に負極性トナーを付着させる正規現像を
行う。この場合、正規現像モードに切り換える少なくと
も直前の反転現像モード実行時には帯電領域のみ除電
し、反転現像モードに切り換える少なくとも直前の正規
現像モード実行時には帯電領域に加えて非帯電領域をも
除電する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるリーダプリンタを示す
概略構成図。

【図２】前記リーダプリンタに搭載されているプリント
ユニットを示す断面図。

【図３】前記プリントユニットの制御回路を示すブロッ
ク図。

【図４】両極性感光体において極性切換え直後の帯電特
性を示すグラフ。

【図５】前記両極性感光体において正規現像モードから
反転現像モードへ切り換えた直後の帯電特性を示すグラ
フ。

【図６】前記両極性感光体において反転現像モードから
正規現像モードへ切り換えた直後の帯電特性を示すグラ
フ。

【図７】本実施例における第１の制御シーケンスを示す
タイムチャート図、反転現像モードから同じく反転現像
モードを実行し、さらに正規現像モードに切り換えられ
た場合を示す。

【図８】本実施例における第１の制御シーケンスを示す
タイムチャート図、正規現像モードから同じく正規現像
モードを実行し、さらに反転現像モードに切り換えられ
た場合を示す。

【図９】本実施例における第２の制御シーケンスを示す
タイムチャート図、反転現像モードから同じく反転現像
モードを実行し、さらに正規現像モードに切り換えられ
た場合を示す。

【図１０】本実施例における第２の制御シーケンスを示
すタイムチャート図、正規現像モードから同じく正規現
像モードを実行し、さらに反転現像モードに切り換えら
れた場合を示す。

【符号の説明】

２０…露光光学系 ３０…プリントユニット ３１…感光体ドラム ３２…帯電チャージャ ３６…現像器 ３７…転写チャージャ ３９…メインイレーサ ４０…電源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１極性又は第２極性に帯電可能な両極
   性感光体と、この両極性感光体を第１極性又は第２極性
   に帯電させる帯電手段と、帯電された両極性感光体上に
   光像を照射して静電潜像を形成する露光手段と、両極性
   感光体上に形成された静電潜像をトナーで正規現像又は
   反転現像する現像手段と、現像されたトナー像をシート
   上に転写する転写手段と、転写後の両極性感光体上を光
   で照射して電荷を消去するイレース手段とを備えた画像
   形成装置において、 前記両極性感光体を第２極性に帯電して実行される画像
   形成動作へ切り換える少なくとも直前の、第１極性に帯
   電して実行される画像形成動作にあっては、両極性感光
   体上の帯電領域に加えて非帯電領域にも前記イレース手
   段で光を照射する第１制御手段と、 前記両極性感光体を第１極性に帯電して実行される画像
   形成動作へ切り換える少なくとも直前の、第２極性に帯
   電して実行される画像形成動作にあっては、両極性感光
   体上の帯電領域のみに前記イレース手段で光を照射する
   第２制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 第１極性又は第２極性に帯電可能な両極
   性感光体と、この両極性感光体を第１極性又は第２極性
   に帯電させる帯電手段と、帯電された両極性感光体上に
   光像を照射して静電潜像を形成する露光手段と、両極性
   感光体上に形成された静電潜像をトナーで正規現像又は
   反転現像する現像手段と、現像されたトナー像をシート
   上に転写する転写手段と、転写後の両極性感光体上を光
   で照射して電荷を消去するイレース手段とを備えた画像
   形成装置において、 前記両極性感光体を第１極性に帯電して実行する画像形
   成モードと、第２極性に帯電して実行する画像形成モー
   ドとを切り換える切換え手段と、 画像形成モードが切り換えられた直後の画像形成動作に
   あっては、前記両極性感光体が所定量回転する間は前記
   帯電手段の帯電出力値を所定の帯電出力値よりも大きく
   設定して画像形成動作を実行させ、両極性感光体が前記
   所定量回転した後は前記転写手段を所定の帯電出力値に
   設定して画像形成動作を続行させる制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。