JPH09330001A

JPH09330001A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09330001A
Application number: JP8152352A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Kitajima; 達也北島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 1997-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】画像メモリ等の画像上の不都合を生じることな
く、画像不良の発生を防止できる画像形成装置を提供す
ることにある。【解決手段】感光体ドラム１２の周囲には、感光体ドラ
ムの潜像を現像する現像器１３、トナー像を転写材に転
写する転写チャージャ１４が設けられ、現像器と転写チ
ャージャとの間には、転写前除電器１００が設けられて
いる。転写前除電器は、冷陰極管１０２とＬＥＤアレイ
１０４とを有し、ＬＥＤアレイへの印加電圧を、冷陰極
管の除電光量に応じて調整し、転写前除電器の除電効率
を一定に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、複写機、プリン
タ等の、電子写真方式により画像を形成する画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置として、電子写真方式の複
写機、プリンタ等が広く知られている。電子写真方式の
複写機等においては、感光体ドラムを帯電チャージャに
より一様に帯電した後、原稿台にある原稿を露光し、そ
の反射光を感光体ドラム上に結像して、感光体ドラム上
に静電潜像を形成する。その感光体ドラム上の静電潜像
に、現像器によりトナー粒子を供給して静電現像を行
い、形成されたトナー像を、転写チャージャによって帯
電された転写紙上に転写し、画像形成を行う。

【０００３】この種の電子写真方式の複写機において
は、近年、複写速度の高速化が進んでいるが、その高速
化に伴い、感光体ドラムの大径化、ドラム周速の高速化
等の理由により、感光体ドラム上に静電付着したトナー
像の転写効率が悪化する傾向にある。

【０００４】すなわち、感光体ドラム上に形成されたト
ナー像を転写紙に転写する際、感光体ドラムに対するト
ナーの静電付着力が大きいと、感光体ドラム上のトナー
像が転写紙上が充分転写されず、画像かすれや、画像濃
度不足、画像の緻密性が悪化する、転写抜けが発生する
等の画像不良が発生する。そして、このような画像不良
は、複写速度の高速化に伴って増加する傾向にある。

【０００５】そこで、感光体ドラムに静電付着した卜ナ
ー像を転写紙上に効率良く転写するために、現像後、転
写前に、補助除電手段を設ける場合が多くなってきてい
る。この転写前補助除電手段は、現像後、転写前に、除
電により感光体ドラム上のトナーと感光体ドラムとの静
電付着力を弱め、転写紙上にトナーを効率良く転写させ
る働きをする。

【０００６】この補助除電手段としては、ＡＣ印加によ
る感光体ドラムの除電、及び、除電光源を用いた感光体
ドラム上の電荷の除電の、２つに大きく分けられる。転
写前除電光源としては、冷陰極管、ＬＥＤ等が用いられ
るのが一般的である。

【０００７】また、近年の電子写真方式の複写機の高速
化に伴い、転写効率を上げる必要性が生じるが、そのた
めには、転写前除電光源の光量を上げていくことが効果
的である。そのため、転写前除電光源として、ＬＥＤに
比較して光量の大きな冷陰極管を使用する場合が多い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述しように、電子写
真方式の複写機、特に、複写速度を高速化する必要か
ら、感光体ドラムの速度等を高速化した複写機において
は、転写効率を上げるために、トナー像の転写を補助す
る転写前除電光源として冷陰極管を使用する場合が多い
が、転写前除電光源として冷陰線管を使用した場合、冷
陰極管の特性として、以下の問題点があげられる。

【０００９】すなわち、本題点として、光量の変動が大
きいことがあげられる。これは、例えば冷陰極管を連続
点灯した後に、つまり、複写機で連続複写をした後に、
長時間消灯状態に放置し、その後点灯させると、点灯直
後の光量が低く、そして、徐々に明るくなっていく。

【００１０】そのため、連続点灯している時の光量が転
写抜け等の画像不良を防止できる光量となるように、冷
陰極管の光量を設定した場合、長時間放置した後の点灯
直後に、転写前除電光の光量が不足し、転写効率の悪化
を招き、ひいては転写抜けが発生してしまう。この理由
により、長時間放置した後の点灯直後の冷陰極管の光量
を転写抜けの発生しない十分な光量に設定する必要があ
るが、しかし、この場合、連続点灯時の冷陰極管の光量
が過剰となり、画像メモリ等の画像上の不具合が生じ
る。

【００１１】また、冷陰極管は、低温環境下、例えば、
５〜１０℃、２０ＲＨ％の環境下においては、その光量
が低下するという特性も有している。そのため、冷陰極
管を低温環境下で使用する場合には、光量が不足し、転
写抜け等の画像不良が発生する。

【００１２】この発明は以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、転写前除電光源の光量不足を防止し、
画像メモリ等の画像上の不都合を生じることなく、画像
不良の発生を防止できる画像形成装置を提供することに
ある。

【００１３】

【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に係るこの発明の画像形成装置は、像担持
体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、上記像
担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像して
現像剤像を形成する現像手段と、上記像担持体上に形成
された現像剤像を転写材に転写する転写手段と、上記転
写前の現像剤像および上記像担持体を除電し、上記像担
持体に対する上記現像剤像の静電吸着力を低減する転写
前除電手段と、を備えている。

【００１４】そして、上記転写前除電手段は、上記像担
持体および現像剤像に除電光を照射する冷陰極管と、上
記像担持体および現像剤像を除電する、除電能力を変更
可能な補助除電手段と、上記冷陰極管の光量の変動に応
じて上記補助除電手段の除電能力を変更し、上記転写前
除電手段を所定の除電効率に維持する制御手段と、を備
えたことを特徴としている。

【００１５】上記構成の画像形成装置によれば、転写前
除電手段は、現像手段によって像担持体上に形成された
現像剤像が転写剤に転写される直前に、像担持体および
現像剤像を除電することにより、像担持体に対する上記
現像剤像の静電吸着力を低減し、転写効率の向上を図
る。そして、転写前除電手段の除電効率を所定の値に維
持するため、制御手段は、冷陰極管の光量の変動に応じ
て補助除電手段の除電能力を変更することを特徴として
いる。

【００１６】請求項２に係るこの発明の画像形成装置
は、上記転写前除電手段の上記冷陰極管の連続点灯時間
を検出する時間検出手段を更に備え、制御手段は、冷陰
極管の連続点灯時間の増加に応じて補助除電手段の除電
能力を低減し、転写前除電手段を所定の除電効率に維持
することを特徴としている。

【００１７】請求項３に係るこの発明の画像形成装置
は、環境温度を検出する温度検出手段を備え、転写前除
電手段の制御部は、冷陰極管の光量の変動に応じて上記
補助除電手段の除電能力を変更し、かつ、上記温度検出
手段により低温環境が検出された場合に、上記補助除電
手段の除電能力を常温環境時よりも高い除電能力に維持
しながら変更し、上記転写前除電手段を所定の除電効率
に維持することを特徴としている。

【００１８】請求項４に係るこの発明の画像形成装置
は、環境温度を検出する温度検出手段と、転写前除電手
段の冷陰極管の連続点灯時間を検出する時間検出手段
と、を備え、転写前除電手段の制御手段は、上記冷陰極
管の連続点灯時間の増加に応じて補助除電手段の除電能
力を低減し、かつ、上記温度検出手段により低温環境が
検出された場合、上記連続点灯時間が所定の時間に到達
した以降は、上記補助除電手段の除電能力を所定の値に
維持することを特徴としている。

【００１９】請求項６に係るこの発明の画像形成装置
は、像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段
と、上記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によ
り現像して現像剤像を形成する現像手段と、上記像担持
体上に形成された現像剤像を転写材に転写する転写手段
と、上記像担持体の休止時間を検出する時間検出手段
と、上記転写前の現像剤像および上記像担持体を除電
し、上記像担持体に対する上記現像剤像の静電吸着力を
低減する転写前除電手段と、を備えている。

【００２０】そして、上記転写前除電手段は、上記像担
持体および現像剤像に除電光を照射する冷陰極管と、上
記像担持体および現像剤像を除電する、除電能力を変更
可能な補助除電手段と、上記時間検出手段によって検出
された休止時間に応じて上記補助除電手段の初期除電能
力を設定し、上記冷陰極管の光量の変動に応じて、上記
補助除電手段の除電能力を上記初期除電能力から変更
し、上記転写前除電手段を所定の除電効率に維持する制
御手段と、を備えたことを特徴としている。

【００２１】上記構成の画像形成装置によれば、転写前
除電手段は、現像手段によって像担持体上に形成された
現像剤像が転写剤に転写される直前に、像担持体および
現像剤像を除電することにより、像担持体に対する上記
現像剤像の静電吸着力を低減し、転写効率の向上を図
る。上記冷陰極管を休止した後に点灯を開始した場合、
点灯直後の光量は、冷陰極管の休止時間によって変動す
る。そのため、制御手段は、上記時間検出手段によって
検出された休止時間に応じて上記補助除電手段の初期除
電能力を設定し、上記冷陰極管の光量の変動に応じて、
上記補助除電手段の除電能力を上記初期除電能力から変
更し、上記転写前除電手段を所定の除電効率に維持す
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明を電子写真式の複写機に適用した実施例について詳
細に説明する。まず、複写機の全体の構成について概略
的に説明すると、図１に示すように、複写機は筐体１０
を備え、この筐体内のほぼ中央部に、像担持体として、
例えば、ヒ素セレンからなる感光体ドラム１２が回転自
在に設けられている。感光体ドラム１２の周囲には、帯
電チャージャ１１、現像手段として機能する現像器１
３、転写手段として機能する転写チャージャ１４、剥離
チャージャ１５、剥離爪１６、清掃装置１７、および除
電ランプ１８が順に配置され、画像形成部２０を構成し
ている。

【００２３】筐体１０の上面部には透明ガラスからなる
原稿載置台３２、および原稿載置台上に原稿Ｄを自動的
に給紙する自動原稿送り装置（以下ＡＤＦと称する）８
０が設けられている。

【００２４】ＡＤＦ８０は、原稿載置台３２を開閉する
原稿押えを兼ねて構成され、原稿Ｄが載置される原稿ト
レイ８２と、原稿載置台のほぼ全面と対向して設けられ
原稿を搬送する搬送ベルト８５と、を備えている。そし
て、原稿トレイ８２に載置された原稿は、搬送路８４を
介して原稿載置台３２上に導かれ、搬送ベルト８５によ
り所定の位置に搬送および位置決めされる。そして、後
述するスキャナにより読み取られた原稿は、搬送ベルト
８５により搬送路８６を通してＡＤＦ８０上面の原稿排
紙部８８に排出される。

【００２５】筐体１０内において原稿載置台３２の下方
には、原稿載置台３２上に載置された原稿Ｄの画像を読
み取るスキャナ２２が配設されている。このスキャナ２
２は、リフレクタ２３によって背部が囲繞された露光ラ
ンプ２４と、露光ランプと共に第１のキャリッジ３３に
載置された第１の反射ミラー２５と、を備えている。ま
た、スキャナ２２は、第２のキャリッジ３４に載置され
て一体的に移動可能な第２および第３の反射ミラー２
６、２７と、レンズ２８と、固定の第４、第５及び第６
の反射ミラー２９、３０、３１と、を有している。

【００２６】第１および第２のキャリッジ３３、３４
は、原稿載置台３２に沿って所定の速度で移動され、露
光ランプ２４からの照射光により原稿Ｄを走査する。そ
して、原稿Ｄからの反射光は、第１ないし第６の反射ミ
ラーおよびレンズ２８により感光体ドラム１２に導かれ
感光体ドラム表面を露光する。

【００２７】それにより、後述するように帯電チャージ
ャ１１によって一様に帯電された感光体ドラム１２の表
面に、原稿の画像に対応した静電潜像が形成される。形
成された静電潜像は、現像器１３により現像剤としての
トナーを用いて現像され、トナー像を形成する。このよ
うに、帯電チャージャ１１およびスキャナ２２は、この
発明における潜像形成手段を構成している。

【００２８】第３の反射ミラー２７とレンズ２８との間
には、露光光量を測定する自動露光センサ２１が設けら
れている。そして、第３のミラー２７で反射した光の一
部は自動露光センサ２１に入射し、自動露光センサ２１
は、画像濃度に応じた出力電圧を後述するＣＰＵ９２に
原稿濃度信号として出力する。

【００２９】筐体１０の側面下部には、転写材としての
用紙Ｐをそれぞれ多数枚収容した第１および第２の給紙
カセット３５、３６が脱着自在に装着されている。ま
た、筐体１０内には、第１および第２の給紙カセット３
５、３６から取り出された用紙Ｐを、感光体ドラム１２
と転写チャージャ１４との間に位置した転写部を通して
搬送する搬送路３８が形成され、搬送路の終端には定着
装置４０が設けられている。定着装置４０に対向した筐
体１０の側壁には排出口４２が形成され、この排出口に
は排紙トレイ４３が装着されている。

【００３０】定着装置４０は、ヒータを内蔵したヒート
ローラ４０ａ、ヒートローラに転接した加圧ローラ４０
ｂ、ヒートローラ４０ａの温度を検出するサーミスタ４
０ｃ等を備えて構成されている。

【００３１】第１および第２の給紙カセット３５、３６
の近傍には、それぞれ給紙カセットから用紙Ｐを取り出
すピックアップローラ４４が設けられているとともに、
搬送路３８において感光体ドラム１２の上流側には用紙
Ｐを整位するレジストローラ４６が設けられている。ま
た、レジストローラ４６の近傍には、用紙Ｐの到着を検
出するセンサ４８が設けられている。

【００３２】ピックアップローラ４４により第１あるい
は第２の給紙カセット３５、３６から１枚づつ取り出さ
れた用紙Ｐは、レジストローラ４６により整位された
後、転写部に送られる。そして、転写部において、感光
体ドラム１２上のトナー像が、転写チャージャ１４によ
り用紙Ｐ上に転写される。

【００３３】トナー像の転写された用紙Ｐは、剥離チャ
ージャ１５からのＡＣコロナ放電および剥離爪１６によ
り感光体ドラム１２から剥離され、搬送路３８を構成す
る搬送ベルト５０を介して定着装置４０に搬送される。
そして、定着装置４０によってトナー像が溶融定着され
た用紙Ｐは、排紙ローラ５１により排紙トレイ４３上に
排出される。

【００３４】また、搬送路３８の下方には、定着装置４
０を通過した用紙Ｐを反転した後に再びレジストローラ
４０を介して転写部へ導く自動両面装置５１が設けられ
ている。自動両面装置５１は、搬送路３８から分岐し用
紙Ｐを反転させるための反転路５２と、反転された用紙
Ｐを一時的に集積する一時集積部５３と、一時集積部か
らレジストローラ４６まで用紙Ｐを搬送する再搬送路５
４と、を備えている。

【００３５】定着装置４０と排紙ローラ５１との間に
は、用紙Ｐを反転路５２へ導く振り分けゲート５５が設
けられ、反転路５２および再搬送路５４内には複数の送
りローラ５６が配設されている。また、一時集積部５３
内には、集積された用紙Ｐを１枚づつ取出して再搬送路
５４へ送るピックアップローラ５７が設けられている。

【００３６】両面コピーを行なう場合、定着装置４０を
通過した用紙Ｐは、振り分けゲート５５により反転路５
２に導かれ、反転された後に一時集積部５３へ集積され
る。集積された用紙Ｐは、ピックアップローラ５７によ
って一時集積部５３から取り出された後、再搬送路５４
を通してレジストローラ４６へ送られ、ここで整理され
た後、再び転写部において用紙Ｐの裏面にトナー像が転
写される。その後、用紙Ｐは、搬送路３８、定着装置４
０および排紙ローラ５１を介して排紙トレイ４３に排紙
される。

【００３７】次に、感光体ドラム１２および画像形成部
２０の構成について詳細に説明する。図２に示すよう
に、感光体ドラム１２の表面を所定の電位に一様に帯電
させる帯電チャージャ１１はコロナワイヤ１１ａおよび
グリッド１１ｂを有し、コロナワイヤには、電圧を印加
してコロナ放電を発生させる図示しない電源が接続され
ている。また、グリッド１１ｂには、グリッド電圧を印
加する電源供給手段として機能する高圧トランス６０が
接続されている。これらの電源および高圧トランス６０
は、制御手段としてのＣＰＵ６２に接続されている。

【００３８】感光体ドラム１２の回転方向に関して、帯
電チャージャ１１の下流側には、スキャナ２２から反射
光によって露光される感光体ドラム１２表面の露光位置
１２ａが位置し、この露光位置において、感光体ドラム
表面に静電潜像が形成される。

【００３９】露光位置１２ａと帯電チャージャ１１と間
には、部分消去用のＬＥＤ６５が配設されている。ま
た、現像器１３は、感光体ドラム１２表面上の静電潜像
にトナー粒子を供給して現像する現像ローラ１３ａを有
し、この現像ローラには、ＣＰＵ６２の制御の下、高圧
トランス７６によって現像バイアスが印加される。

【００４０】現像器１３とＬＥＤ６５と間には、感光体
ドラム１２表面の温度を検出する温度検出手段として機
能するサーミスタ６６が設けられ、このサーミスタ６６
のアクチュエータ６６ａは感光体ドラムの端部において
ドラム表面に接触している。そして、サーミスタ６６は
検出信号をＣＰＵ６２に出力する。

【００４１】また、現像器１３とＬＥＤ６５と間には、
感光体ドラム１２表面電位を検出する表面電位センサ６
７が設けられている。感光体ドラム１２に形成されたト
ナー像を用紙Ｐに転写させる転写チャージャ１４と、用
紙Ｐを感光体ドラムから分離させるための剥離チャージ
ャ１５とは、感光体ドラム１２の回転方向Ａに関して現
像器１３の下流側に設けられている。そして、転写チャ
ージャ１４および剥離チャージャ１５は一体に形成され
ているとともに、それぞれ高圧トランス６８、７０を介
してＣＰＵ６２に接続されている。

【００４２】現像器１３と転写チャージャ１４との間に
は、転写前除電器１００が設けられている。この転写前
除電器１００は、感光体ドラム１２表面および感光体ド
ラム上に形成されたトナー像を除電して、感光体ドラム
表面に対するトナー像の静電付着力を低減するもので、
転写前除電手段として機能する。

【００４３】転写前除電器１００は、感光体ドラム１２
の軸方向に沿って配設され感光体ドラム１２に向けて除
電光を照射する冷陰極管１０２と、感光体ドラム１２の
軸方向に沿って配設された光量補助用のＬＥＤアレイ１
０４と、を備えている。ＬＥＤアレイとしては、中心波
長が５６０ｎｍのものが使用されている。

【００４４】ＬＥＤアレイは、印加電圧に応じてその光
量、つまり、除電能力を変更可能であり、冷陰極管１０
２の光量の変動に応じて除電能力が調整され、転写前除
電器１００全体としての除電効率を所定の値に維持する
ための補助除電手段として機能する。

【００４５】冷陰極管１００は電源１０６を介してＣＰ
Ｕ６２に接続されている。また、ＬＥＤアレイ１０４
は、光源ドライバ１０８を介してＣＰＵ６２に接続さ
れ、ＣＰＵの制御の下、光源ドライバ１０８への印加電
圧を変更することにより、ＬＥＤアレイの光量を変更可
能となっている。

【００４６】剥離チャージャ１５の下流側には剥離爪１
６が設けられ、更に、剥離爪の下流側にはクリーニング
ブレード７８を有するクリーニング装置１７が設けら
れ、このクリーニングブレード７８は、感光体ドラム１
２の表面に接触して設けられ、転写されずにドラム表面
に残留したトナーをドラム表面から掻き落とす。

【００４７】剥離爪１６とクリーニング装置１７との間
には、補助クリーニング機構として感光体ドラム１２に
ＡＣを印加するためのコロナワイヤを備えた帯電器７７
が設けられている。

【００４８】また、クリーニング装置１７と帯電チャー
ジャ１１との間には除電ランプ１８が配設されている。
除電ランプ１８は光源ドライバ９４を介してＣＰＵ６２
に接続され、ＣＰＵの制御の下、光源ドライバ９４への
印加電圧を変更することにより、除電ランプ１８の光量
を変更可能となっている。

【００４９】なお、ＣＰＵ６２には、複写機の休止時
間、つまり、一旦複写動作が終了してから次の複写動作
が開示されるまでの時間、を測定するタイマ９６、定着
装置４０のヒートローラ４０ａの温度を検出するサーミ
スタ４０ｃ、種々の制御データを格納したメモリ９３が
接続されている。

【００５０】タイマ９６は、休止時間および連続点灯時
間を検出するこの発明における時間検出手段として機能
するとともに、サーミスタ４０ｃもヒートローラ４０ａ
の温度に基づいて休止時間を検出する手段として機能す
る。更に、サーミスタ６６は、感光体ドラム１２の温度
に応じて環境温度を検出するための温度検出手段として
機能する。

【００５１】上記のように構成された複写機において、
転写前除電器１００における冷陰極管１０２の光量は、
その休止時間、あるいは環境温度によって変動する。図
３は、常温環境（２３℃、６０ＲＨ％）、および低温環
境（１０℃、２０ＲＨ％）のそれぞれおいて、複写機を
６０分放置後、つまり、６０分休止後、転写前除電器１
００の冷陰極管１０２（以下図面においてはＰＴＬと略
して記載する）の光量の変化を示している。図３におい
て、横軸は、冷陰極管１０２の連続点灯時間、縦軸は、
冷陰極管の光量をそれぞれ示している。

【００５２】また、検討に使用した複写機としては、東
芝製レオドライ７６５０を、光量の測定に使用する照度
計としては、ミノルタ製Ｔ−ＩＭを使用し、照度計のプ
ローブに３×１０ｍｍのスリットを取り付けて照度を測
定した。

【００５３】この図からも明らかなように、常温環境に
おいて、複写機を長時間放置後の複写機を作動させた場
合、つまり、冷陰極管１０２を点灯した場合、点灯直後
の冷陰極管は暗く、徐々に明るくなっていくことがわか
る。また、低温環境においても同様の傾向があり、常温
環境と比べ、冷陰極管１０２の光量は全体的に低めとな
る。

【００５４】ここで、転写抜けに対する冷陰極管１０２
の必要最低光量を５００Ｌｕｘとした場合、冷陰極管１
０２の光量が最も低くなる時の光量、つまり、低温環境
で長時間放置後の点灯直後の光量が５００Ｌｕｘとなる
ように設定しなければならない。この場合、常温環境で
冷陰極管１０２を連続点灯した際の光量が１８００Ｌｕ
ｘとなり、光量が過剰となる。

【００５５】このように、冷陰極管１０２の光量の設定
値として、転写抜けの発生しない条件と画像メモリの発
生しない条件との双方を満たす条件出しは、非常に難し
いものとなる。

【００５６】そこで、本実施の形態によれば、転写前除
電器１００は、冷陰極管１０２と平行に設けられた光量
補助用のＬＥＤアレイ１０４を備え、ＬＥＤアレイの光
量を調整することにより、冷陰極管１０２の光量の変動
を補助する構成としている。ＬＥＤアレイ１０４の光量
は、光源ドライバ１０８による印加電圧を制御すること
によって調整可能であり、ＬＥＤアレイ１０４の光量
を、図３に示した様な、長時間放置された時の点灯時間
に応じた冷陰極管１０２の光量の推移と逆の制御を行
い、つまり、冷陰極管１０２点灯直後に、ＬＥＤアレイ
１０４の光量を最大となるように制御し、冷陰極管の光
量があがるにつれてＬＥＤアレイの光量を徐々に下げて
いくことにより、冷陰極管１０２およびＬＥＤアレイ１
０４全体の光量、つまり、転写前除電器１００の除電効
率を、ほぼ所定の値に一定に保つものである。

【００５７】図４は、冷陰極管１０２の光量を、常温環
境での連続点灯時に１０００Ｌｕｘとなる様に設定した
場合において、低温環境における、６０分間放置した後
の冷陰極管１０２の光量の推移と、その時の、転写抜け
のレベルを示している。

【００５８】試験に使用した複写機は、上述の東芝製レ
オドライ７６５０（７６ＣＰＭ機）であり、使用した現
像剤はＤ−７５５０、トナーはＴ−７５５０、感光体ド
ラムはＳＤ−７５５０（ヒ素セレン感光体、Φ１０
０）、転写抜けを評価した転写紙としては、ハンマ−ミ
ルＴｉｄａｌ−ＤＰのＬＴサイズ紙を使用した。また、
冷陰極管１０２の光量は、前記したミノルタ製Ｔ−１Ｍ
を、プローブに３×ｌ０ｍｍのスリットを取り付け、光
量測定を行った。

【００５９】試験結果を示す図４において、横軸は冷陰
極管１０２の連続点灯時間を、縦軸の第１軸は、６０分
放置後の連続点灯による冷陰極管の光量を、縦軸の第２
軸は、同様の条件下における、転写抜けレベルの推移
を、それぞれ示している。ここで、図に示すように、長
時間放置後の点灯直後において、冷陰極管１０２の光量
が低く、また、転写抜けのレベルも悪くなっていること
がわかる。

【００６０】そして、冷陰極管１０２は、連続点灯によ
り徐々に光量もあがっていき、これに伴い、転写抜けレ
ベルも良好となる。つまり、冷陰極管１０２の光量を、
この連続点灯時の光量に設定した状態で、長時間放置後
点灯直後の光量を連続点灯時の光量レベルまで上げるこ
とができれば、転写効率が高く、かつ、転写抜けレベル
も良好とすることができる。従って、ＬＥＤアレイ１０
４を発光させて、冷陰極管１０２点灯直後の光量を補助
すればよいことが分かる。

【００６１】更に、図５は、冷陰極管１０２の放置時
間、つまり、休止時間を種々変化させた場合において、
放置後に冷陰極管を連続点灯した時の冷陰極管の光量の
変化をそれぞれ示している。この試験に使用した複写機
および照度測定器としては、図４に示したものと同様の
ものを用い同一条件で試験を行った。

【００６２】ここで、横軸は冷陰極管１０２の連続点灯
時間を、縦軸は連続点灯時における冷陰極管の光量の推
移をそれぞれ示している。この図からも明らかな様に、
冷陰極管１０２の放置時間の違いにより、連続点灯時に
おける冷陰極管の光量の立ち上がりが変化し、放置時間
が短いほど、一定の設定光量に近い光量から始まり、放
置時間が長いほど、低い光量から始まる。

【００６３】また、試験に用いた複写機においては、６
０分放置により最低光量となることがわかった。つま
り、６０分放置を上限とし、放置時間に応じてＬＥＤア
レイ１０４の効率、つまり、光量を変化させる制御を行
うことで、放置時間によらず、冷陰極管１０２およびＬ
ＥＤアレイ１０４の合計の光量、つまり、転写前除電器
１００の除電効率をほぼ一定に保つことができる。

【００６４】また、前述したように、常温環境と比較
し、低温環境においては、冷陰極管１０２の光量が下が
るため、冷陰極管１０２が最大光量となるまで連続点灯
した後もＬＥＤアレイ１０４を消灯せずに冷陰極管を補
助することにより、常温環境との差を無くすことが可能
となり、転写抜けの発生および画像メモリの発生を防止
することができる。

【００６５】図６は、上述した種々の試験結果に基づ
く、本複写機の具体的な制御動作を示している。先ず、
制御手段としてのＣＰＵ６２は、制御開始後、複写機の
休止時間、つまり、冷陰極管１０２が放置された時間を
算出する。例えば、休止形態がレディ放置であった場合
においては、複写機のタイマー９６を使用して、冷陰極
管１０２が放置された休止時間を算出する。

【００６６】一方、休止形態が複写機の電源オフであっ
た場合においては、電源オン時に、先ず、ヒートローラ
４０ａの温度をサーミスタ４０ｃからの信号に基づいて
検知し、その温度により、複写機がどれくらい放置され
たかを推定し、それにより休止時間を算出する。次に、
電源オン時の感光体ドラム１２の温度をサーミスタ６６
からの信号に基づいて検出する。この検出されたドラム
温度により、その複写機がどのような環境にあるのかを
推定し、ＬＥＤアレイ１０４の最終光量、つまり、冷陰
極管１０２が連続点灯により最大光量となったとして
も、ＬＥＤアレイ１０４を消灯せずに点灯しておく時の
ＬＥＤアレイの印加電圧を決定する。

【００６７】以上の様な計算により、それぞれの場合の
冷陰極管１０２の休止時間を算出し、算出された休止時
間に応じたＬＥＤアレイ１０４の初期点灯電圧を決定す
る。そして、複写動作が開始された場合には、冷陰極管
１０２から除電光を照射するとともに、ＬＥＤアレイ１
０４を上記初期点灯電圧にて励起し除電光を照射する。

【００６８】次に、連続コピーが行われる場合には、複
写機のタイマ９６によって連続コピー時間を算出し、一
定時間毎に、ＬＥＤアレイ１０４への印加電圧を下げて
いき、ＬＥＤアレイの光量を低下させる。そして、レデ
ィ放置されていた場合においては、電源オン時に決定さ
れた、冷陰極管１０２の最大光量時のＬＥＤアレイ１０
４の印加電圧まで、つまり、ＬＥＤアレイ１０４の最終
光量まで制御を行う。

【００６９】また、本実施の形態において、短い電源の
オン−オフ（３０秒以下）においては、電源オン時の冷
陰極管１０２最大光量時のＬＥＤアレイ１０４の印加電
圧の制御は行わないこととした。更に、電源がオンされ
てから長時間が経ち、感光体ドラム１２としてヒ素セレ
ン感光体を使用しているために、感光体ドラムがドラム
ヒータにより十分に暖められていた場合も、同様に、電
源オン時の制御は行わないこととした。

【００７０】図７は、休止時間が６０分の場合のＬＥＤ
アレイ１０４への印加電圧制御を示している。図７は、
常温環境下の場合、つまり、冷陰極管１０２の最大光量
時のＬＥＤアレイ１０４の印加電圧が０Ｖの場合と、低
温環境下の場合、つまり、冷陰極管１０２の最大光量時
にＬＥＤアレイ１０４が消灯しない場合と、を示してい
る。ここで、横軸は、冷陰極管１０２の連続点灯時間、
また、縦軸は、ＬＥＤアレイ１０４の印加電圧をそれぞ
れ示している。

【００７１】常温環境下において、６０分放置の場合
は、冷陰極管１０２の点灯直後から２０秒まではＬＥＤ
アレイ１０４への印加電圧を３０Ｖで駆動し、そして、
２０秒の時点で印加電圧を２５Ｖに下げて６０秒まで維
持し、そして６０秒経過に２０Ｖにまで下げ、１００秒
まで２０Ｖに維持する。更に、１００秒経過の時点で印
加電圧を１５Ｖに下げ、そのまま３００秒まで維持し、
３００秒経過した時点で印加電圧を０Ｖとし、消灯する
ような制御とした。

【００７２】また、電源をオンした時点で低温環境であ
ると判断された場合も、冷陰極管１０２の点灯直後から
２０秒まではＬＥＤアレイ１０４への印加電圧を３２Ｖ
で駆動し、２０秒経過時点で印加電圧を２７Ｖに下げ、
そのまま６０秒まで維持し、６０秒経過時点で２１Ｖに
まで下げ、１００秒まで維持する。更に、１００秒経過
の時点で１６Ｖに下げ、そして、３００秒まで維持する
制御を行った後、３００秒経過時点で印加電圧を最終光
量に対応する１５Ｖに下げ、冷陰極管１０２が消灯する
まで１５Ｖに維持する。

【００７３】また、本実施の形態において、図７に示す
ように、常温環境下において、６０分放置の場合、ＬＥ
Ｄアレイ１０４の初期印加電圧を３０Ｖとして制御を開
始し、３０分放置の場合は、２５Ｖ、１０分放置の場合
には１５Ｖ、そして１分放置の場合にも１５Ｖで制御を
開始することとした。低温環境下においても、放置時間
に対応した初期印字電圧により制御を開始することとし
た。なお、上述した種々の制御印加電圧は、予め制御デ
ータとしてメモリ９３に格納されている。

【００７４】転写前除電器１００の除電効率を上記のよ
うに制御することにより、長時間放置、つまり６０分放
置後に連続コピーを行った場合の転写抜けレベルの改善
を図れることが確認された。図８は、図４に示した試験
結果と同様に、常温環境において冷陰極管１０２の連続
点灯時における光量が１０００Ｌｕｘとなる様に設定し
た場合、低温環境における、６０分間放置した後の転写
抜けのレベルを示している。

【００７５】試験に使用した複写機は、前記した東芝製
レオドライ７６５０（７６ＣＰＭ機）であり、また、使
用した現像剤はＤ−７５５０、トナーはＴ−７５５０、
感光体ドラムはＳＤ−７５５０（ヒ素セレン感光体、Φ
１００）、転写抜けを評価した転写紙としては、ハンマ
ーミルＴｉｄａｌ一ＤＰのＬＴサイズ紙を使用した。図
８において、横軸は、冷陰極管１０２の連続点灯時間
を、縦軸は、転写抜けレベルの推移をそれぞれ示してい
る。

【００７６】この図からも明らかな様に、転写前除電器
１００のＬＥＤアレイ１０４の除電能力を上記のように
制御することにより、冷陰極管１０２の点灯初期、およ
び連続コピー中のいずれにおいても、転写抜けレベルを
問題のないレベルに維持し、転写効率の向上を図ること
ができる。

【００７７】なお、この発明は上述した実施の形態に限
定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、本実施の形態においては、光量補助用の
ＬＥＤアレイ１０４の印加電圧を約５Ｖきざみで段階的
に制御したが、更に細かい電圧で制御を行うことによ
り、転写前除電器１００の除電効率を更に緻密に制御す
ることが可能となる。ＬＥＤアレイ１０４の印加電圧制
御は、階段状に限らず、連続的に変化させるようにして
も、上記実施の形態と同一の作用効果を得ることができ
る。

【００７８】また、本実施例において、補助除電手段
は、ＬＥＤアレイに限定されることなく、除電能力を変
更可能な他の除電手段、例えば、ＡＣ除電器、ＤＣ除電
器等を用いても同様な作用効果を得ることができる。

【００７９】また、この発明はアナログ式の複写機に限
らず、デジタル複写機、レーザプリンタ等の他の画像形
成装置に適用してもよい。また、感光体ドラムは、上述
した無機系の感光体ドラムに限らず、ＯＰＣドラム等の
有機系の感光体ドラムを用いた場合にも同様の作用効果
を得ることができる。

【００８０】

【発明の効果】以上詳述したように、転写前除電手段と
して、冷陰極管と補助除電手段とを設け、冷陰極管の光
量変化に応じて補助除電手段の除電能力を調整すること
により、転写前除電手段の除電効率を常に所定のレベル
に維持することができ、画像メモリ等の画像上の不都合
を生じることなく転写効率の向上を図り、画像不良の発
生を防止可能な画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係る複写機全体を示す
断面図。

【図２】上記複写機の画像形成部および制御系を概略的
に示す図。

【図３】異なる温度環境下においる、冷陰極管の点灯時
間と光量との関係をぞれぞれ示すグラフ。

【図４】上記冷陰極管の点灯時間、光量、および転写抜
けレベルの関係を示すグラフ。

【図５】休止時間が異なる場合の、冷陰極管の点灯時間
と光量との関係をぞれぞれ示すグラフ。

【図６】上記複写機におけるＬＥＤアレイの印加電圧の
制御動作を示すフローチャート。

【図７】上記冷陰極管の連続点灯時間と上記ＬＥＤアレ
イの印加電圧との関係を示すグラフ。

【図８】ＬＥＤアレイの印加電圧を制御した場合の、冷
陰極管の点灯時間と転写抜けレベルとの関係を示すグラ
フ。

【符号の説明】

１２…感光体ドラム１３…現像器２０…画像形成部２２…スキャナ４０…定着装置４０ｃ…サーミスタ６２…ＣＰＵ６６…サーミスタ９３…メモリ９６…タイマ１００…転写前除電器１０２…冷陰極管１０４…ＬＥＤアレイ１０６…電源１０８…光源ドライバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像
形成手段と、上記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現
像して現像剤像を形成する現像手段と、上記像担持体上に形成された現像剤像を転写材に転写す
る転写手段と、上記転写前の現像剤像および上記像担持体を除電し、上
記像担持体に対する上記現像剤像の静電吸着力を低減す
る転写前除電手段と、を備え、上記転写前除電手段は、上記像担持体および現像剤像に除電光を照射する冷陰極
管と、上記像担持体および現像剤像を除電する、除電能力を変
更可能な補助除電手段と、上記冷陰極管の光量の変動に応じて上記補助除電手段の
除電能力を変更し、上記転写前除電手段を所定の除電効
率に維持する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像
形成手段と、上記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現
像して現像剤像を形成する現像手段と、上記像担持体上に形成された現像剤像を転写材に転写す
る転写手段と、上記転写前の現像剤像および上記像担持体を除電し、上
記像担持体に対する上記現像剤像の静電吸着力を低減す
る転写前除電手段と、を備え、上記転写前除電手段は、上記像担持体および現像剤像に除電光を照射する冷陰極
管と、上記像担持体および現像剤像を除電する、除電能力を変
更可能な補助除電手段と、上記冷陰極管の連続点灯時間を検出する時間検出手段
と、上記冷陰極管の連続点灯時間の増加に応じて上記補助除
電手段の除電能力を低減し、上記転写前除電手段を所定
の除電効率に維持する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像
形成手段と、上記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現
像して現像剤像を形成する現像手段と、上記像担持体上に形成された現像剤像を転写材に転写す
る転写手段と、環境温度を検出する温度検出手段と、上記転写前の現像剤像および上記像担持体を除電し、上
記像担持体に対する上記現像剤像の静電吸着力を低減す
る転写前除電手段と、を備え、上記転写前除電手段は、上記像担持体および現像剤像に除電光を照射する冷陰極
管と、上記像担持体および現像剤像を除電する、除電能力を変
更可能な補助除電手段と、上記冷陰極管の光量の変動に応じて上記補助除電手段の
除電能力を変更し、かつ、上記温度検出手段により低温
環境が検出された場合に、上記補助除電手段の除電能力
を常温環境時よりも高い除電能力に維持しながら変更
し、上記転写前除電手段を所定の除電効率に維持する制
御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像
形成手段と、上記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現
像して現像剤像を形成する現像手段と、上記像担持体上に形成された現像剤像を転写材に転写す
る転写手段と、環境温度を検出する温度検出手段と、上記転写前の現像剤像および上記像担持体を除電し、上
記像担持体に対する上記現像剤像の静電吸着力を低減す
る転写前除電手段と、を備え、上記転写前除電手段は、上記像担持体および現像剤像に除電光を照射する冷陰極
管と、上記像担持体および現像剤像を除電する、除電能力を変
更可能な補助除電手段と、上記冷陰極管の連続点灯時間を検出する時間検出手段
と、上記冷陰極管の連続点灯時間の増加に応じて上記補助除
電手段の除電能力を低減し、かつ、上記温度検出手段に
より低温環境が検出された場合、上記連続点灯時間が所
定の時間に到達した以降は、上記補助除電手段の除電能
力を所定の値に維持する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】上記制御手段は、上記温度検出手段により
低温環境が検出された場合に、上記補助除電手段の除電
能力を常温環境時よりも高い除電能力に維持しながら低
減することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装
置。
【請求項６】像担持体の表面に静電潜像を形成する潜像
形成手段と、上記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現
像して現像剤像を形成する現像手段と、上記像担持体上に形成された現像剤像を転写材に転写す
る転写手段と、上記像担持体の休止時間を検出する時間検出手段と、上記転写前の現像剤像および上記像担持体を除電し、上
記像担持体に対する上記現像剤像の静電吸着力を低減す
る転写前除電手段と、を備え、上記転写前除電手段は、上記像担持体および現像剤像に除電光を照射する冷陰極
管と、上記像担持体および現像剤像を除電する、除電能力を変
更可能な補助除電手段と、上記時間検出手段によって検出された休止時間に応じて
上記補助除電手段の初期除電能力を設定し、上記冷陰極
管の光量の変動に応じて、上記補助除電手段の除電能力
を上記初期除電能力から変更し、上記転写前除電手段を
所定の除電効率に維持する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】上記冷陰極管の連続点灯時間を検出する時
間検出手段を備え、上記制御手段は、上記冷陰極管の連続点灯時間の増加に
応じて上記補助除電手段の除電能力を上記初期除電能力
から低減していくことを特徴とする請求項６に記載の画
像形成装置。
【請求項８】環境温度を検出する温度検出手段を備え、上記制御手段は、上記温度検出手段により低温環境が検
出された場合、上記連続点灯時間が所定の時間に到達し
た以降、上記補助除電手段の除電能力を所定の値に維持
することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】温度環境を検出する温度検出手段を備え、上記制御手段は、上記温度検出手段により低温環境が検
出された場合に、上記補助除電手段の除電能力を常温環
境時よりも高い除電能力に維持しながら低減することを
特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。