JPH0887161A

JPH0887161A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0887161A
Application number: JP6244957A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Akanuma; 弘之赤沼; Ryuji Katsuno; 龍司勝野; Yoichi Kaname; 洋一金目; Yasutomo Ishii; 康友石井; Kumiko Miyazawa; 久美子宮沢; Hiroshi Daiko; 浩大胡
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-09-14
Filing date: 1994-09-14
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】電子写真式の画像形成装置において、像担
持体の帯電手段として接触型帯電部材を用いた場合に生
じる像担持体の帯電電位のむらを防止し、かぶりなどの
欠点のない画像を形成する。【構成】像担持体１と接触して配置された接触型帯
電部材２に印加する交流重畳直流電圧の直流電圧成分
を、制御装置９により、像書き込み装置４または転写装
置６の動作のタイミングに基づいて制御する。このた
め、像書き込み装置または転写装置の動作により像担持
体の電位が低下しても、直流電圧成分を上げることによ
り像担持体の帯電電位は一定に保たれ、かぶりなどの欠
点のない優れた画像が形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写機、レーザ
ービームプリンター、静電記録装置などの画像形成装置
であって、特に像担持体を帯電する装置の印加電圧を制
御して、かぶり等の欠陥がない画像を得ることができる
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、像担持体を帯電させる装置と
してコロトロンが広く用いられている。コロトロンは像
担持体表面を均一に帯電する手段として有効であるもの
の、像担持体を所定の電位に帯電させるためには、電極
に高圧を印加する必要があり、またコロナ放電によるオ
ゾンの発生により、画像形成装置内のゴム部品や像担持
体の劣化を引き起こす。更に空気中のゴミやフューザー
オイルによりワイヤーが汚れ、帯電が不均一となり得ら
れる画像に欠陥を生じる。

【０００３】そこで、コロトロンに変わり、ローラ状の
帯電部材を像担持体に当接させ、この帯電部材にバイア
ス電圧を印加する帯電装置が提案されている。この帯電
装置において帯電部材には電源装置から、直流電圧成分
（Ｖ_DC）と、交流電圧成分（_AC）とを有する交流重畳直
流電圧（Ｖ_DC＋Ｖ_AC）が印加される。この時、交流成分
（Ｖ_AC）は、直流電圧のみを印加した時に、像担持体が
帯電し始める電圧の２倍以上のピーク間電圧Ｖ_PPを有す
るものである。このような帯電装置ではローラ状帯電部
材が像担持体と接触し局所的に放電を生じるため、コロ
トロンを用いた帯電装置に必ず必要な除電露光を行わず
に次の帯電を行うことも可能である。従って、装置の小
型化に適するという利点がある。

【０００４】電子写真式の画像形成装置は、これらの帯
電部材により帯電処理された像担持体に対して、画像露
光、現像、転写が行われ、画像転写を受けた記録材が定
着され出力される。画像転写後の像担持体表面は、クリ
ーニング手段により清掃され、再び次の作像が繰り返さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな接触型のローラ状帯電部材を用い、除電露光装置を
備えない画像形成装置において、直流に交流を重畳した
電圧を一律に印加しても、図３に示される様に、帯電電
位が不足する部分が生じる。これには、画像形成開始時
の立ち上りにおける帯電不足（Ａ）、各頁ごとに像書き
込み装置の光量調整を行うための露光が電位履歴として
像担持体上に残ることによる帯電不足（Ｂ）、及び転写
時における逆極性の転写バイアスが電位履歴として像担
持体上に残ることによる帯電不足（Ｃ）がある。

【０００６】上記立ち上がりにおける帯電不足（Ａ）
は、次のような理由によって生じる。つまり、画像形成
装置の休止中に像担持体の電位がほとんど失われている
と、帯電装置との対向位置を一度通過する際の放電だけ
では十分な帯電電位には到達せず、像担持体が回転して
二周目に入った部分から所定の帯電電位となる。このた
め、起動から像担持体の一周分の範囲で帯電電位が不足
する。

【０００７】また、光量調整のための露光による帯電不
足（Ｂ）は、次のような理由によるものである。つま
り、各頁ごとに像書き込み装置の光量調整を行うための
露光が行われることがある。この露光では、画像形成時
よりも像部分の比率の高い集中的な露光が行われるた
め、この部分の電位が、一度帯電装置との対向位置を通
過するだけでは十分な電位まで回復せず、履歴として像
担持体上に残るものである。

【０００８】また、転写バイアスによる帯電不足（Ｃ）
は、次のような理由によるものである。つまり、像担持
体上に形成されたトナー像を用紙等に転写するため、用
紙等の背面から転写バイアスによる電界を発生させてト
ナーの帯電極性、つまり像担持体の帯電極性と逆極性に
帯電する。このため転写バイアスが印加された部分の電
位が下がり、帯電装置との対向位置を通過した後も履歴
として残ることによるものである。このような帯電電位
が不足する部分では像担持体上の画像部と非画像部の電
位差が十分でなく、非画像部にまで現像剤が付着してし
まい、かぶりが生じてしまう。

【０００９】上記のような帯電不足が生じることから、
特開平４−１６１９６３号公報には、１周目と２周目以
降では印加する直流電圧の電圧値を変えて、接触型帯電
部材に帯電電圧を印加する方法が開示されている。しか
しながら、この方法では、像書き込み装置の光量を調整
するための露光による電位履歴の影響を解消することが
できず、（図３中Ｂで示す）かぶりが生じてしまう。ま
た更に転写バイアスによる履歴が解消できず、次頁の画
像形成のために像担持体を帯電器により帯電しても十分
な帯電量が得られない（図３中Ｃで示す）。このためか
ぶりが発生してしまい良好な画像が得られないという問
題がある。

【００１０】本発明は上記のような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、帯電器として接触型帯電
部材を用いた場合に生じる像担持体の帯電電位のむらを
防止し、形成される画像にかぶりなどの欠点が生じない
画像形成装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに請求項１に記載の画像形成装置は、帯電後、像光
を照射することにより静電潜像が形成される像担持体
と、この像担持体と接触するように配置され、像担持
体の表面を帯電する帯電装置と、この帯電装置に直流
電圧と交流電圧とを重畳した電圧を印加する電源装置
と、前記像担持体に像光を照射する像書き込み装置
と、前記静電潜像にトナーを付着させて可視化する現
像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像を用
紙に転写する転写装置とを有する画像形成装置におい
て、前記像書き込み装置の動作のタイミングに基づい
て、前記電源装置から印加される直流成分の電圧を制御
する制御装置を有するものとする。

【００１２】また請求項２に記載の画像形成装置は、
帯電後、像光を照射することにより静電潜像が形成され
る像担持体と、この像担持体と接触するように配置さ
れ、像担持体の表面を帯電する帯電装置と、この帯電
装置に直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を印加する
電源装置と、前記像担持体に像光を照射する像書き込
み装置と、前記静電潜像にトナーを付着させて可視化
する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー
像を用紙に転写する転写装置とを有する画像形成装置に
おいて、前記転写装置の動作のタイミングに基づい
て、前記電源装置から印加される直流成分の電圧を制御
する制御装置を有するものとする。

【００１３】なお本発明の請求項１、２において、制御
装置は画像形成開始時における立ち上がりによる帯電量
不足を解消するために直流電圧を制御することも可能と
するのが望ましい。

【００１４】

【作用】本発明の請求項１に記載の画像形成装置におい
ては、帯電装置に印加する、直流に交流を重畳した電圧
の直流成分の電圧を像書き込み動作のタイミングに基づ
いて制御することができる。このため各頁ごとに行われ
るインターイメージ部への露光の履歴による帯電不足
を、帯電器に印加する直流成分の電圧を一時的に上げる
ことによりを解消することができる。従って像担持体を
常に均一に帯電させることができ、かぶりなどの欠点の
ない優れた画像が得られる。

【００１５】また、本発明の請求項２に記載の画像形成
装置においては、像担持体に印加する、直流に交流を重
畳した電圧の直流成分の電圧を転写のタイミングに応じ
て制御することができる。このため転写のために像担持
体表面の帯電極性と逆極性の転写バイアスが転写ローラ
に印加されても、帯電器に印加される直流電圧を一時的
に上げることによって、転写バイアスによる像担持体へ
の履歴の影響を残すことなく、像担持体を均一に帯電す
ることができる。従って得られる画像はかぶりなど欠点
のない優れたものとなる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は請求項１又は請求項２に記載される発明の一
実施例である画像形成装置を示す概略構成図である。こ
の画像形成装置は、一様に帯電した後、レーザー光発生
器４からレーザー光を照射することにより表面に静電潜
像が形成される像担持体１と、この像担持体１に対向し
て配置される現像装置５と、前記像担持体１の回転方向
における前記現像装置の上流側に像担持体１と接触して
設けられ、像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器２
と、前記像担持体上に形成されたトナー像をペーパーガ
イド（図示せず）より供給された用紙に転写するための
転写装置６と、転写後像担持体１上に残留するトナーを
除去するクリーニング装置７とを有している。

【００１７】前記像担持体１は、導電性材料からなる円
筒体の周面に有機感光体層を形成したものであり、円筒
体は電気的に接地されている。この像担持体の直径は３
０ｍｍであり、その周面の回転速度は１３６ｍｍ／ｓｅ
ｃとする。

【００１８】前記帯電器２は、鉄、ステンレスなど導電
性を有する金属からなる芯部２０ｂと、カーボン含有エ
チレンプロピレンゴムなどで形成された弾性材層２０ａ
とからなるローラ状帯電部材２０を有し、弾性材層２０
ａの表面はピンホールリーク防止のためカーボン含有の
アクリル樹脂などでコーティングされている。このロー
ラ状帯電部材２０は像担持体１と接触すると共にクリー
ニング部材３に当接しており、このクリーニング部材３
との接触によりローラ状帯電部材表面に付着したトナー
や異物を清掃することができる。更に芯部２０ｂは、両
端部に各５００ｇ重の力がかけられこれにより像担持体
側に付勢されており、ローラ状帯電部材２０が像担持体
に圧接される。また、このローラ状帯電部材には、電源
８により直流電圧成分（Ｖ_DC）に８００Ｈｚ−１．１ｍ
Ａの交流電圧（Ｖ_AC）を重畳した電圧が印加される。こ
の時の直流電圧Ｖ_DCは制御装置９により画像形成装置の
動作のタイミングに基づき制御されるようになってい
る。

【００１９】前記制御装置９は、また、画像形成装置全
体の動作を制御するものであり、レーザー光発生器４に
よる像書き込みのタイミング及び転写装置の転写バイア
スのタイミングをも制御している。

【００２０】次に上記のような画像形成装置の動作を図
２のシーケンスに基づいて説明する。図２に示されるよ
うに、画像形成動作の開始時には、制御装置により−５
２０Ｖに制御された直流電圧（Ｖ_DC2 ）に交流電圧を重
畳した交流重畳直流電圧がローラ状帯電部材２０により
印加され、像担持体表面は潜像の形成に十分な電位に帯
電される。像担持体表面が回転し、二周目に入った時、
ローラ状帯電部材２０に印加される直流電圧成分（Ｖ
_DC1 ）は−５００Ｖに制御される。これと並行し、図２
に示されるタイミングでレーザー光発生器４により像書
き込みが行われる。この画像を書き込む前に行われるイ
ンターイメージ部への露光により像担持体表面の電位が
低下するので、この露光部が帯電装置との対向位置に来
た時にローラ状帯電部材２０に印加される直流電圧成分
（Ｖ_DC2 ）が−５２０Ｖに制御され、これにより、像担
持体の帯電電位は一定に保たれる。像担持体上の露光部
が通過すると、再びローラ状帯電部材２０に印加される
直流成分（Ｖ_DC1 ）は−５００Ｖとなる。このようにし
て一様に帯電された後、レーザー光発生器４から像光が
照射され、像担持体上に形成された静電潜像は現像装置
５との対向位置に移動する。この現像装置５から、帯電
器２で帯電された像担持体の表面電位極性と同じ極性電
荷を持つトナーが像担持体１のレーザー光照射部に転移
・付着し、現像が行われる。

【００２１】このようにして形成されたトナー像は転写
装置６によりペーパーガイド（図示せず）から侵入して
きた用紙上に転写される。転写時にはトナーを像担持体
表面から転写装置６側に引き付けるために逆極性のバイ
アス電圧が転写装置に印加される。これにより像担持体
上の電位が失われるため、履歴として帯電量が不足する
のを防ぐために、転写バイアスの作用した部分が帯電器
２との対向位置に移動すると、再び直流電圧成分（Ｖ
_DC2 ）は−５２０Ｖとなり、像担持体の転写バイアスの
影響を受けている部分が通過すると再び直流電圧成分
（Ｖ_DC1 ）は−５００Ｖとなる。

【００２２】転写終了後、用紙は搬送ベルトにより定着
装置（図示せず）に搬送され、定着工程が施される。ま
た、像担持体１の残留トナーはクリーニング装置７によ
りクリーニングされ、再び帯電器２による帯電工程に入
り、前述の全工程を繰り返し複数枚の連続プリントを出
力する。

【００２３】本実施例によれば図２に示される様に像担
持体表面の帯電電位は立ち上がりや像の書き込み、転写
バイアスの影響を受けることなく常に一定に保たれる。
また本実施例においての画像形成装置を用いて、画像形
成を繰り返し、得られる画像のかぶりについて調べたと
ころ、画像は全てかぶりレベル１以下の優れたものであ
った。なお本実施例においてかぶりレベルは次のような
基準によって定めるものとし、１以下を許容レベルとす
る。１…目視によりほとんど識別できない程度３…目視によりうっすら識別できる程度５…目視によりはっきりと識別できる程度

【００２４】次に本発明の実施例と比較するために、図
３のシーケンスに示されるように、直流電圧の制御を行
わず、帯電器に−５００Ｖの直流電圧に交流を重畳した
電圧を印加して像担持体を帯電し、これ以外は、すべて
先に述べた実施例と同様の条件で画像形成を繰り返し行
ったところ、図３に示される通り像担持体表面の帯電電
位は不均一であり、得られる画像のかぶりレベルは３と
なり、かぶりが目視により確認されるものであった。

【００２５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明に係る画像形成装
置は、像書き込み装置の動作のタイミングに基づき、帯
電器に印加される重畳電圧の直流成分を制御することが
できる。このため直流電圧を一時的に上げることにより
インターイメージ部の露光による履歴の影響をなくすこ
とができ、均一に像担持体を帯電できるため、かぶりの
ない優れた画像を得ることができる。

【００２６】請求項２に記載の発明に係る画像形成装置
は、転写のタイミングにあわせて、帯電器に印加される
重畳電圧の直流成分を制御することができる。このた
め、転写時に、像担持体表面の電位と逆極性の転写バイ
アス電圧によって像担持体の電位が低下しても、帯電器
にかかる直流成分の電圧値（絶対値）を一時的に上げる
ことによりこの電位履歴の影響をなくすことができ、均
一に像担持体を帯電することができ、かぶりのない優れ
た画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である画像形成装置の概略構
成図である。

【図２】上記画像形成装置において帯電器に印加する電
圧及び像担持体の帯電電位を示す図である。

【図３】従来の画像形成装置において帯電器に印加する
電圧及び像担持体の帯電電位を示す図である。

【符号の説明】

１像担持体２帯電器３帯電器のクリーニング部材４レーザー光発生器５現像装置６転写装置７クリーニング装置８電源９制御装置２０ローラ状帯電部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井康友神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者宮沢久美子神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者大胡浩神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電後、像光を照射することにより静
電潜像が形成される像担持体と、この像担持体と接触
するように配置され、像担持体の表面を帯電する帯電装
置と、この帯電装置に直流電圧と交流電圧とを重畳し
た電圧を印加する電源装置と、前記像担持体に像光を
照射する像書き込み装置と、前記静電潜像にトナーを
付着させて可視化する現像装置と、前記像担持体上に
形成されたトナー像を用紙に転写する転写装置とを有す
る画像形成装置において、前記像書き込み装置の動作のタイミングに基づいて、前
記電源装置から印加される直流成分の電圧を制御する制
御装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】帯電後、像光を照射することにより静
電潜像が形成される像担持体と、この像担持体と接触
するように配置され、像担持体の表面を帯電する帯電装
置と、この帯電装置に直流電圧と交流電圧とを重畳し
た電圧を印加する電源装置と、前記像担持体に像光を
照射する像書き込み装置と、前記静電潜像にトナーを
付着させて可視化する現像装置と、前記像担持体上に
形成されたトナー像を用紙に転写する転写装置とを有す
る画像形成装置において、前記転写装置の動作のタイミングに基づいて、前記電源
装置から印加される直流成分の電圧を制御する制御装置
を有することを特徴とする画像形成装置。