JPH10177291A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH10177291A JPH10177291A JP8339477A JP33947796A JPH10177291A JP H10177291 A JPH10177291 A JP H10177291A JP 8339477 A JP8339477 A JP 8339477A JP 33947796 A JP33947796 A JP 33947796A JP H10177291 A JPH10177291 A JP H10177291A
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- JP
- Japan
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- image
- charging
- duration
- voltage
- image carrier
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- Pending
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 感光体上の未転写現像剤をこれが露光領域に
到達する前に回収する。 【解決手段】 感光体12の帯電部材として、所定の電
圧が印加されることにより感光体を帯電し且つ感光体上
の現像剤を保持することが可能な2つの帯電ブラシ1
8、19を設ける。また、画像形成時、高電圧と低電圧
の状態を交互に繰り返す第1と第2のスイッチングバイ
アスVC1、VC2を第1帯電ブラシと第2帯電ブラシ
にそれぞれ印加する。また、第1スイッチングバイアス
VC1における高電圧持続時間Tmaxは低電圧持続時
間Tminよりも大きく、且つ第2スイッチングバイア
スVC2における高電圧持続時間Tmaxは低電圧持続
時間Tmin未満とする。
到達する前に回収する。 【解決手段】 感光体12の帯電部材として、所定の電
圧が印加されることにより感光体を帯電し且つ感光体上
の現像剤を保持することが可能な2つの帯電ブラシ1
8、19を設ける。また、画像形成時、高電圧と低電圧
の状態を交互に繰り返す第1と第2のスイッチングバイ
アスVC1、VC2を第1帯電ブラシと第2帯電ブラシ
にそれぞれ印加する。また、第1スイッチングバイアス
VC1における高電圧持続時間Tmaxは低電圧持続時
間Tminよりも大きく、且つ第2スイッチングバイア
スVC2における高電圧持続時間Tmaxは低電圧持続
時間Tmin未満とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法による
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置、
特に画像の転写後に像担持体(例えば感光体)に残留す
る現像剤を回収する構成の改良に関する。
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置、
特に画像の転写後に像担持体(例えば感光体)に残留す
る現像剤を回収する構成の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】特開平4−371975号、特開平4−
371976号、及び特開平4−371977号公報に
は、転写後の感光体表面に残留する現像剤を現像装置に
回収する画像形成装置に開示されている。この画像形成
装置は、感光体の移動方向に関して転写領域から露光領
域までの間に2つの撹乱ブラシを備えている。これらの
撹乱ブラシは、ブラシの先端が感光体の外周面に接触さ
せてある。また、各撹乱ブラシはこれに電圧を印加する
電源に接続されている。
371976号、及び特開平4−371977号公報に
は、転写後の感光体表面に残留する現像剤を現像装置に
回収する画像形成装置に開示されている。この画像形成
装置は、感光体の移動方向に関して転写領域から露光領
域までの間に2つの撹乱ブラシを備えている。これらの
撹乱ブラシは、ブラシの先端が感光体の外周面に接触さ
せてある。また、各撹乱ブラシはこれに電圧を印加する
電源に接続されている。
【0003】このように構成された画像形成装置では、
電源から撹乱ブラシに所定の電圧を印加することで、感
光体の外周面が所定の電位に帯電される。一方、転写領
域で用紙などの被転写材料に転写されることなく感光体
上に残留した現像剤はそれぞれの撹乱ブラシに取り込ま
れて所定の極性に帯電された後に再び感光体に戻され、
最終的に現像装置に回収される。また、感光体上の残留
現像剤はブラシとの接触により撹乱されるとともに、現
像剤の団塊が壊されて分散される。そのために、露光さ
れた光は残留現像剤に遮られることなく感光体に到達す
る。
電源から撹乱ブラシに所定の電圧を印加することで、感
光体の外周面が所定の電位に帯電される。一方、転写領
域で用紙などの被転写材料に転写されることなく感光体
上に残留した現像剤はそれぞれの撹乱ブラシに取り込ま
れて所定の極性に帯電された後に再び感光体に戻され、
最終的に現像装置に回収される。また、感光体上の残留
現像剤はブラシとの接触により撹乱されるとともに、現
像剤の団塊が壊されて分散される。そのために、露光さ
れた光は残留現像剤に遮られることなく感光体に到達す
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被転写
体の種類が変更されたり、環境が変動することにより転
写効率が変化して露光領域に運ばれる現像剤量が多くな
った場合には十分対応できず、作成された画像に表面ざ
らつき、被り、画像メモリが生じたり、ドットの再現性
が悪くなるという問題があった。
体の種類が変更されたり、環境が変動することにより転
写効率が変化して露光領域に運ばれる現像剤量が多くな
った場合には十分対応できず、作成された画像に表面ざ
らつき、被り、画像メモリが生じたり、ドットの再現性
が悪くなるという問題があった。
【0005】
【課題を解決するために手段】そこで、本発明は、露光
時に、露光領域を通過する像担持体の表面に存在する現
像剤量を、ドット再現性の低下を招来しない程度まで減
少することが可能な画像形成装置を提供することを目的
とするものである。この目的を達成するために、本発明
の画像形成装置は、像担持体の帯電手段には、所定の電
圧が印加されることにより像担持体を帯電し且つ像担持
体上の現像剤を保持することが可能な、第1帯電部材及
び上記像担持体の移動方向に関して第1帯電部材の下流
側に位置する第2帯電部材が設けてある。また、画像形
成装置は、高電圧と低電圧の状態を交互に繰り返す第1
と第2のスイッチングバイアスを第1帯電部材と第2帯
電部材にそれぞれ印加する電源手段を備えており、第1
スイッチングバイアスにおける高電圧持続時間は低電圧
持続時間よりも長く、且つ第2スイッチングバイアスに
おける高電圧持続時間は低電圧持続時間よりも短くして
ある。
時に、露光領域を通過する像担持体の表面に存在する現
像剤量を、ドット再現性の低下を招来しない程度まで減
少することが可能な画像形成装置を提供することを目的
とするものである。この目的を達成するために、本発明
の画像形成装置は、像担持体の帯電手段には、所定の電
圧が印加されることにより像担持体を帯電し且つ像担持
体上の現像剤を保持することが可能な、第1帯電部材及
び上記像担持体の移動方向に関して第1帯電部材の下流
側に位置する第2帯電部材が設けてある。また、画像形
成装置は、高電圧と低電圧の状態を交互に繰り返す第1
と第2のスイッチングバイアスを第1帯電部材と第2帯
電部材にそれぞれ印加する電源手段を備えており、第1
スイッチングバイアスにおける高電圧持続時間は低電圧
持続時間よりも長く、且つ第2スイッチングバイアスに
おける高電圧持続時間は低電圧持続時間よりも短くして
ある。
【0006】
【発明の効果】この画像形成装置では、第1スイッチン
グバイアスにおける高電圧持続時間が停電圧持続時間よ
りも長くしてある。そのために、転写領域でシートに転
写されることなく像担持体上に残留する現像剤を、最大
電圧印加時に所定の極性に帯電させることができる。ま
た、第1帯電部材には最大電圧と最小電圧が交番的に印
加されるので、それらの電圧差に基づいて上記現像剤を
効果的に散らして、残留現像剤の前歴画像を消去するこ
とができる。これに対して、第2スイッチングバイアス
における高電圧持続時間は低電圧持続時間よりも短くし
てあるので、第1帯電部材で回収できなかった残留現像
剤をさらに第2帯電部材で回収できるだけでなく、第1
スイッチングバイアスによって生じた像担持体上の電圧
むらや、第1帯電部材によって除去された現像剤の跡に
残る表面電圧のむらを解消し、安定した電位に帯電でき
る。
グバイアスにおける高電圧持続時間が停電圧持続時間よ
りも長くしてある。そのために、転写領域でシートに転
写されることなく像担持体上に残留する現像剤を、最大
電圧印加時に所定の極性に帯電させることができる。ま
た、第1帯電部材には最大電圧と最小電圧が交番的に印
加されるので、それらの電圧差に基づいて上記現像剤を
効果的に散らして、残留現像剤の前歴画像を消去するこ
とができる。これに対して、第2スイッチングバイアス
における高電圧持続時間は低電圧持続時間よりも短くし
てあるので、第1帯電部材で回収できなかった残留現像
剤をさらに第2帯電部材で回収できるだけでなく、第1
スイッチングバイアスによって生じた像担持体上の電圧
むらや、第1帯電部材によって除去された現像剤の跡に
残る表面電圧のむらを解消し、安定した電位に帯電でき
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について説明する。図1には、符号
10で示す本発明の画像形成装置が示されている。ま
ず、画像形成装置10の構成を画像形成動作と共に概略
説明する。画像形成装置10による画像形成動作がスタ
ートすると、像担持体である円筒状の感光体12が矢印
14方向に回転し、その外周面が帯電領域16で所定の
電圧に帯電される。帯電領域16には、導電性の帯電ブ
ラシ18、19が矢印20、21方向に回転駆動可能に
設けてあり、これら帯電ブラシ18、19と接触した感
光体12の外周面は所定の電位に帯電される。次に、感
光体12は露光領域28に進み、ここで画像露光装置3
0からイメージ光(レーザ光)32が露光されて静電潜
像が形成される。この静電潜像は現像領域34で現像装
置36によってトナー像として可視像化される。その
後、感光体12は転写領域38に進む。転写領域38に
は転写ローラ40が対向しており、給紙装置42から転
写領域38に供給されたシート(例えば用紙)にトナー
像が転写される。用紙は次に定着装置46に搬送され、
ここでトナー像が定着された後、排紙部48に排出され
る。一方、シートに転写されることなく感光体12に残
留するトナーは、後述するプロセスによって現像装置3
6の回収される。
の好適な実施の形態について説明する。図1には、符号
10で示す本発明の画像形成装置が示されている。ま
ず、画像形成装置10の構成を画像形成動作と共に概略
説明する。画像形成装置10による画像形成動作がスタ
ートすると、像担持体である円筒状の感光体12が矢印
14方向に回転し、その外周面が帯電領域16で所定の
電圧に帯電される。帯電領域16には、導電性の帯電ブ
ラシ18、19が矢印20、21方向に回転駆動可能に
設けてあり、これら帯電ブラシ18、19と接触した感
光体12の外周面は所定の電位に帯電される。次に、感
光体12は露光領域28に進み、ここで画像露光装置3
0からイメージ光(レーザ光)32が露光されて静電潜
像が形成される。この静電潜像は現像領域34で現像装
置36によってトナー像として可視像化される。その
後、感光体12は転写領域38に進む。転写領域38に
は転写ローラ40が対向しており、給紙装置42から転
写領域38に供給されたシート(例えば用紙)にトナー
像が転写される。用紙は次に定着装置46に搬送され、
ここでトナー像が定着された後、排紙部48に排出され
る。一方、シートに転写されることなく感光体12に残
留するトナーは、後述するプロセスによって現像装置3
6の回収される。
【0008】上記現像装置36としては種々の形態のも
のが利用可能であるが、例えば図2に示す現像装置が好
適に用いられる。この現像装置36において、ハウジン
グ50は感光体12の対向部に現像ローラ52を備えて
いる。この現像ローラ52には、その外径よりも僅かに
大きな内径を有する柔軟な円筒状の薄膜現像スリーブ5
4が外装されている。現像スリーブ54は、感光体12
と反対側の両端部において図示しない押圧部材によって
現像ローラ52に押圧されており、これにより感光体1
2の対向部に形成された膨らみ56が現像領域34で感
光体12に接触している。また、現像スリーブ54が現
像ローラ52に接触している領域には、一端部をハウジ
ング50に固定した板状のブレード58の自由端部が現
像スリーブ54の外周に圧接している。現像ローラ52
の後部すなわち感光体12と反対側にはトナー収容室6
0が形成されており、このトナー収容室60に撹拌羽根
62が設けてある。
のが利用可能であるが、例えば図2に示す現像装置が好
適に用いられる。この現像装置36において、ハウジン
グ50は感光体12の対向部に現像ローラ52を備えて
いる。この現像ローラ52には、その外径よりも僅かに
大きな内径を有する柔軟な円筒状の薄膜現像スリーブ5
4が外装されている。現像スリーブ54は、感光体12
と反対側の両端部において図示しない押圧部材によって
現像ローラ52に押圧されており、これにより感光体1
2の対向部に形成された膨らみ56が現像領域34で感
光体12に接触している。また、現像スリーブ54が現
像ローラ52に接触している領域には、一端部をハウジ
ング50に固定した板状のブレード58の自由端部が現
像スリーブ54の外周に圧接している。現像ローラ52
の後部すなわち感光体12と反対側にはトナー収容室6
0が形成されており、このトナー収容室60に撹拌羽根
62が設けてある。
【0009】上記現像装置36では、トナー収容部60
にトナー64が収容される。現像時、現像ローラ52と
撹拌羽根62が駆動源(図示せず)に連結され、それぞ
れ矢印66、68方向に回転する。これにより、トナー
64は撹拌羽根62により撹拌されながら現像ローラ5
2に向かって送られる。一方、現像ローラ52の回転に
より、これと接触している現像スリーブ54も矢印66
方向に回転し、現像スリーブ54近傍のトナー64が現
像スリーブ54と共に移動する。次に、トナー64はブ
レード58と現像スリーブ54との接触部でブレード5
8によって規制され、それらの間を通過したトナー64
が現像スリーブ54の外周面に保持される。また、ブレ
ード58の接触部を通過したトナー64はブレード58
との接触により所定の極性(本実施例ではマイナス極
性)に帯電される。したがって、ブレード58の接触部
を通過した現像スリーブ54の外周部には帯電したトナ
ー薄層が形成されている。このようにして現像スリーブ
54上に保持されたトナーは、現像スリーブ54の回転
と共に現像領域34に搬送され、ここで静電潜像に付着
する。なお、現像は、感光体12上の表面電位と現像ス
リーブ54に印加されている現像バイアス電圧との電位
差に基づいて行われる。
にトナー64が収容される。現像時、現像ローラ52と
撹拌羽根62が駆動源(図示せず)に連結され、それぞ
れ矢印66、68方向に回転する。これにより、トナー
64は撹拌羽根62により撹拌されながら現像ローラ5
2に向かって送られる。一方、現像ローラ52の回転に
より、これと接触している現像スリーブ54も矢印66
方向に回転し、現像スリーブ54近傍のトナー64が現
像スリーブ54と共に移動する。次に、トナー64はブ
レード58と現像スリーブ54との接触部でブレード5
8によって規制され、それらの間を通過したトナー64
が現像スリーブ54の外周面に保持される。また、ブレ
ード58の接触部を通過したトナー64はブレード58
との接触により所定の極性(本実施例ではマイナス極
性)に帯電される。したがって、ブレード58の接触部
を通過した現像スリーブ54の外周部には帯電したトナ
ー薄層が形成されている。このようにして現像スリーブ
54上に保持されたトナーは、現像スリーブ54の回転
と共に現像領域34に搬送され、ここで静電潜像に付着
する。なお、現像は、感光体12上の表面電位と現像ス
リーブ54に印加されている現像バイアス電圧との電位
差に基づいて行われる。
【0010】以上の構成を有する画像形成装置では、転
写領域38を通過した後の感光体12上に残留するトナ
ーの回収処理は2段階に別けて行われる。すなわち、感
光体12上の残留トナーは、まず画像形成時に帯電ブラ
シ18、19に回収され、次に非画像形成時に帯電ブラ
シ18、19から放出されて現像装置36に回収され
る。この回収処理は、基本的に、帯電ブラシ18、1
9、現像スリーブ54のそれぞれに印加されるバイアス
の電位と、感光体12の表面電位との電位差に基づい
て、帯電しているトナーを電気的に吸引することにより
行われる。
写領域38を通過した後の感光体12上に残留するトナ
ーの回収処理は2段階に別けて行われる。すなわち、感
光体12上の残留トナーは、まず画像形成時に帯電ブラ
シ18、19に回収され、次に非画像形成時に帯電ブラ
シ18、19から放出されて現像装置36に回収され
る。この回収処理は、基本的に、帯電ブラシ18、1
9、現像スリーブ54のそれぞれに印加されるバイアス
の電位と、感光体12の表面電位との電位差に基づい
て、帯電しているトナーを電気的に吸引することにより
行われる。
【0011】そのために、画像形成装置10は、4つの
電源、すなわち転写バイアス電源70、第1帯電バイア
ス電源72、第2帯電バイアス電源74、現像バイアス
電源76を備えており、制御装置78からの制御信号に
基づいて、電源70、72、74、76の出力(転写バ
イアスVT、第1帯電バイアスVC1、第2帯電バイア
スVC2、現像バイアスVD)が、画像形成時と、非画
像形成時におけるトナー回収処理時とで、以下の表1に
示す値に設定されるようになっている。
電源、すなわち転写バイアス電源70、第1帯電バイア
ス電源72、第2帯電バイアス電源74、現像バイアス
電源76を備えており、制御装置78からの制御信号に
基づいて、電源70、72、74、76の出力(転写バ
イアスVT、第1帯電バイアスVC1、第2帯電バイア
スVC2、現像バイアスVD)が、画像形成時と、非画
像形成時におけるトナー回収処理時とで、以下の表1に
示す値に設定されるようになっている。
【0012】
【表1】
【0013】これらバイアスのうち、第1帯電バイアス
VC1と第2帯電バイアスVC2の画像形成時における
電圧波形が図3に具体的に示してある。この図に示すよ
うに、第1帯電バイアスVC1は矩形パルス(最大電圧
−1600V、最小電圧0V)で、最大電圧持続時間T
maxと最小電圧持続時間Tminとの比率が2:1
(最小電圧持続時間比:1/3)としてある。そのた
め、画像形成時、第1帯電ブラシ18と感光体12とが
接触する第1ニップ領域22を通過する感光体表面は、
最大電圧印加時に約−1100Vに帯電され、最小電圧
印加時に約−500Vまで除電され、その結果、見かけ
上は約−800Vに帯電される。また、第2帯電バイア
スVC2の直流と矩形パルスを重畳した矩形波脈流(最
大電圧−1300V、最小電圧−300V)で、最大電
圧持続時間Tmaxと最小電圧持続時間Tminとの比
率が1:2(最小電圧持続時間比:2/3)としてあ
る。このように、第2帯電バイアスVC2の最大電圧は
第1帯電バイアスVC1の最大電圧よりも低くしてある
ので、第1ニップ領域22を通過した感光体表面に現れ
る表面電位のむら(図3において矢印24で示す)が消
去される。具体的に、本条件の場合、第1ニップ領域2
2を通過した感光体表面には約600Vの電位むらがあ
るが、第2ニップ領域23を通過した感光体表面の電位
むらは実質的に完全に解消されている(図3において矢
印25で示す)。
VC1と第2帯電バイアスVC2の画像形成時における
電圧波形が図3に具体的に示してある。この図に示すよ
うに、第1帯電バイアスVC1は矩形パルス(最大電圧
−1600V、最小電圧0V)で、最大電圧持続時間T
maxと最小電圧持続時間Tminとの比率が2:1
(最小電圧持続時間比:1/3)としてある。そのた
め、画像形成時、第1帯電ブラシ18と感光体12とが
接触する第1ニップ領域22を通過する感光体表面は、
最大電圧印加時に約−1100Vに帯電され、最小電圧
印加時に約−500Vまで除電され、その結果、見かけ
上は約−800Vに帯電される。また、第2帯電バイア
スVC2の直流と矩形パルスを重畳した矩形波脈流(最
大電圧−1300V、最小電圧−300V)で、最大電
圧持続時間Tmaxと最小電圧持続時間Tminとの比
率が1:2(最小電圧持続時間比:2/3)としてあ
る。このように、第2帯電バイアスVC2の最大電圧は
第1帯電バイアスVC1の最大電圧よりも低くしてある
ので、第1ニップ領域22を通過した感光体表面に現れ
る表面電位のむら(図3において矢印24で示す)が消
去される。具体的に、本条件の場合、第1ニップ領域2
2を通過した感光体表面には約600Vの電位むらがあ
るが、第2ニップ領域23を通過した感光体表面の電位
むらは実質的に完全に解消されている(図3において矢
印25で示す)。
【0014】画像形成時に帯電ブラシ18、19にトナ
ーを回収する処理においては、帯電ブラシ18、19等
には上述した所定の電圧が印加される。なお、本実施例
において、トナー64は、ブレード58との接触によっ
てマイナス極性に帯電するものが使用されている。これ
により、感光体12上の静電潜像に付着しているトナー
64(マイナス帯電)は、転写領域38において、転写
バイアスVT=+400に吸引されてシート44に付着
する。しかし、トナー64はすべてシート44に転写さ
れず、一部が感光体12上に残留する。残留トナー64
の中には、本来の帯電極性(マイナス極性)に帯電して
いるものだけでなく、逆極性(プラス極性)に帯電して
いるものも含まれる。
ーを回収する処理においては、帯電ブラシ18、19等
には上述した所定の電圧が印加される。なお、本実施例
において、トナー64は、ブレード58との接触によっ
てマイナス極性に帯電するものが使用されている。これ
により、感光体12上の静電潜像に付着しているトナー
64(マイナス帯電)は、転写領域38において、転写
バイアスVT=+400に吸引されてシート44に付着
する。しかし、トナー64はすべてシート44に転写さ
れず、一部が感光体12上に残留する。残留トナー64
の中には、本来の帯電極性(マイナス極性)に帯電して
いるものだけでなく、逆極性(プラス極性)に帯電して
いるものも含まれる。
【0015】未転写の残留トナー64は、次に第1ニッ
プ領域22に搬送される。この第1ニップ領域領域22
では、第1帯電ブラシ18に第1帯電バイアスVC1
(最大電圧−1600V、最小電圧0V)が印加されて
いるので、第1ニップ領域22を通過した感光体表面は
約−800Vに帯電される。また、帯電ブラシ18に最
大電圧(−1600V)が印加されているときに感光体
12とブラシ先端との間で生じる放電により、未転写ト
ナーのうちプラスに帯電しているトナーはマイナス極性
に帯電される。その結果、帯電ブラシ18に最小電圧
(0V)が印加されているとき、感光体12の表面電位
(−800V)と帯電ブラシに印加された最小電圧(0
V)との電位差に基づいて、−極性に帯電しているトナ
ーは帯電ブラシ18に回収される。回収されたマイナス
帯電トナーは、次の最大電圧印加時に感光体表面電位
(−800V)と帯電ブラシに印加された最大電圧(−
1600V)との電位差により感光体12に戻される。
このようにして、第1ニップ領域22において、未転写
トナーは感光体12と帯電ブラシ18との間を往復しな
がら運ばれる。その結果、未転写トナーによって生じた
前歴画像が消去される。
プ領域22に搬送される。この第1ニップ領域領域22
では、第1帯電ブラシ18に第1帯電バイアスVC1
(最大電圧−1600V、最小電圧0V)が印加されて
いるので、第1ニップ領域22を通過した感光体表面は
約−800Vに帯電される。また、帯電ブラシ18に最
大電圧(−1600V)が印加されているときに感光体
12とブラシ先端との間で生じる放電により、未転写ト
ナーのうちプラスに帯電しているトナーはマイナス極性
に帯電される。その結果、帯電ブラシ18に最小電圧
(0V)が印加されているとき、感光体12の表面電位
(−800V)と帯電ブラシに印加された最小電圧(0
V)との電位差に基づいて、−極性に帯電しているトナ
ーは帯電ブラシ18に回収される。回収されたマイナス
帯電トナーは、次の最大電圧印加時に感光体表面電位
(−800V)と帯電ブラシに印加された最大電圧(−
1600V)との電位差により感光体12に戻される。
このようにして、第1ニップ領域22において、未転写
トナーは感光体12と帯電ブラシ18との間を往復しな
がら運ばれる。その結果、未転写トナーによって生じた
前歴画像が消去される。
【0016】なお、第1帯電ブラシ18の主な役割は、
未転写トナーを確実に本来の極性すなわちマイナス極性
に帯電することにある。そのためには、第1帯電ブラシ
18にはマイナス極性の直流電圧(例えば−1300
V)を印加すれば十分である。しかし、この場合は、感
光体12上の未帯電トナーが十分撹乱されず、そのため
に前歴画像が完全に消去できないおそれがある。そこ
で、本発明では、上述のように電圧を交番的に印加する
ことで未転写トナーによる前歴画像を消去すると共に、
最大電圧と最小電圧との電位差(1600V)を大きく
することで、未転写トナーの撹乱効率を必要な程度に保
っている。また、最大電圧持続時間Tmaxを最小電圧
持続時間Tminよりも大きくすることで逆極性に帯電
しているトナーを確実に正規の極性(マイナス極性)に
帯電している。なお、図5は最大電圧持続時間Tmax
と最小電圧持続時間Tminとの比と、逆極性(プラス
極性)帯電トナーが第1ニップ領域22を通過した時点
でどのように帯電されているかを示しており、本実施例
のように最大電圧持続時間Tmaxと最小電圧持続時間
Tminとの比率を2:1にすれば、第1ニップ領域で
逆帯電トナーを確実に正規の極性に帯電できることが分
かる。
未転写トナーを確実に本来の極性すなわちマイナス極性
に帯電することにある。そのためには、第1帯電ブラシ
18にはマイナス極性の直流電圧(例えば−1300
V)を印加すれば十分である。しかし、この場合は、感
光体12上の未帯電トナーが十分撹乱されず、そのため
に前歴画像が完全に消去できないおそれがある。そこ
で、本発明では、上述のように電圧を交番的に印加する
ことで未転写トナーによる前歴画像を消去すると共に、
最大電圧と最小電圧との電位差(1600V)を大きく
することで、未転写トナーの撹乱効率を必要な程度に保
っている。また、最大電圧持続時間Tmaxを最小電圧
持続時間Tminよりも大きくすることで逆極性に帯電
しているトナーを確実に正規の極性(マイナス極性)に
帯電している。なお、図5は最大電圧持続時間Tmax
と最小電圧持続時間Tminとの比と、逆極性(プラス
極性)帯電トナーが第1ニップ領域22を通過した時点
でどのように帯電されているかを示しており、本実施例
のように最大電圧持続時間Tmaxと最小電圧持続時間
Tminとの比率を2:1にすれば、第1ニップ領域で
逆帯電トナーを確実に正規の極性に帯電できることが分
かる。
【0017】次に、第1ニップ領域22を通過したトナ
ーは第2ニップ領域23に運ばれる。第2ニップ領域2
3では、第2帯電ブラシ19に第2帯電バイアスVC2
(最大電圧−1300V、最小電圧−300V)が印加
されており、該第2ニップ領域23を通過する感光体表
面は−800Vに帯電される。なお、第1帯電ブラシ1
8に印加される第1帯電バイアスVC1では最大電圧と
最小電圧との電位差(1600V)が大きいので、第1
ニップ領域22を通過した感光体表面には600V程度
の電位むら24が存在する。しかし、第2帯電バイアス
VC2は最大電圧と最小電圧との電位差が小さい(10
00V)ので、上記電位むらはほぼ完全に消去される。
ーは第2ニップ領域23に運ばれる。第2ニップ領域2
3では、第2帯電ブラシ19に第2帯電バイアスVC2
(最大電圧−1300V、最小電圧−300V)が印加
されており、該第2ニップ領域23を通過する感光体表
面は−800Vに帯電される。なお、第1帯電ブラシ1
8に印加される第1帯電バイアスVC1では最大電圧と
最小電圧との電位差(1600V)が大きいので、第1
ニップ領域22を通過した感光体表面には600V程度
の電位むら24が存在する。しかし、第2帯電バイアス
VC2は最大電圧と最小電圧との電位差が小さい(10
00V)ので、上記電位むらはほぼ完全に消去される。
【0018】また、第2ニップ領域23に運ばれたマイ
ナス帯電トナーは、最小電圧(−300V)が第2帯電
ブラシ19に印加されているとき、感光体12の表面電
位(−800V)と帯電ブラシ19の最小電圧(−30
0V)との電位に基づいて、帯電ブラシ19に付着し回
収される。なお、帯電ブラシ19に最大電圧(−130
0V)が印加されているとき、マイナス帯電トナーは、
帯電ブラシ19から感光体12に向かう力を受けるが、
最大電圧持続時間は最小電圧持続時間よりも短くしてあ
るので、トナーは帯電ブラシ19に保持され、感光体1
2に戻ることはない。そのため、未帯電トナーによる前
歴画像が確実に消去される。
ナス帯電トナーは、最小電圧(−300V)が第2帯電
ブラシ19に印加されているとき、感光体12の表面電
位(−800V)と帯電ブラシ19の最小電圧(−30
0V)との電位に基づいて、帯電ブラシ19に付着し回
収される。なお、帯電ブラシ19に最大電圧(−130
0V)が印加されているとき、マイナス帯電トナーは、
帯電ブラシ19から感光体12に向かう力を受けるが、
最大電圧持続時間は最小電圧持続時間よりも短くしてあ
るので、トナーは帯電ブラシ19に保持され、感光体1
2に戻ることはない。そのため、未帯電トナーによる前
歴画像が確実に消去される。
【0019】なお、第2帯電ブラシ19の役割は、正規
の極性に帯電されたトナーを回収し、これが露光領域に
搬送されることを防止することにある。そのためには、
感光体12の帯電電位(−800V)よりも低い電圧
(−500V)の直流電圧を第2帯電ブラシ19に印加
すれば十分であるが、上述のように、第1ニップ領域2
2で生じた感光体上の表面電位むらを解消するために
は、本実施例のように、矩形波の脈流を第2帯電ブラシ
19に印加するのが好ましい。
の極性に帯電されたトナーを回収し、これが露光領域に
搬送されることを防止することにある。そのためには、
感光体12の帯電電位(−800V)よりも低い電圧
(−500V)の直流電圧を第2帯電ブラシ19に印加
すれば十分であるが、上述のように、第1ニップ領域2
2で生じた感光体上の表面電位むらを解消するために
は、本実施例のように、矩形波の脈流を第2帯電ブラシ
19に印加するのが好ましい。
【0020】非画像形成時、第1帯電バイアスVC1と
第2帯電バイアスVC2は共に−1300Vに設定さ
れ、現像バイアスVDは−300Vに設定される。その
結果、第1ニップ領域22と第2ニップ領域23を通過
する感光体12の表面は−800Vに帯電される。その
結果、図4に示すように、第1帯電ブラシ18と第2帯
電ブラシ19のバイアス電圧(−1300V)と感光体
12の表面電位(−800V)との電位に基づいて、帯
電ブラシ18、19に付着しているマイナス帯電トナー
は感光体12に戻される。次に、トナーは感光体12の
回転に従って現像領域34に搬送され、ここで現像スリ
ーブ56に印加されている現像バイアスVD(−300
V)と感光体12の表面電圧(−800V)との電位差
に基づいて、現像スリーブ56に回収される。
第2帯電バイアスVC2は共に−1300Vに設定さ
れ、現像バイアスVDは−300Vに設定される。その
結果、第1ニップ領域22と第2ニップ領域23を通過
する感光体12の表面は−800Vに帯電される。その
結果、図4に示すように、第1帯電ブラシ18と第2帯
電ブラシ19のバイアス電圧(−1300V)と感光体
12の表面電位(−800V)との電位に基づいて、帯
電ブラシ18、19に付着しているマイナス帯電トナー
は感光体12に戻される。次に、トナーは感光体12の
回転に従って現像領域34に搬送され、ここで現像スリ
ーブ56に印加されている現像バイアスVD(−300
V)と感光体12の表面電圧(−800V)との電位差
に基づいて、現像スリーブ56に回収される。
【0021】帯電バイアスVC1、VC2における最大
電圧持続時間と最小電圧持続時間の設定について説明す
る。本発明者らが行った実験によれば、露光領域28を
通過する感光体12の表面に、約0.05mg/cm2
のトナーが存在すると、このトナーによって露光が遮ら
れ、その結果、画像上にドット抜けなどの問題が生じ
る。そこで、いま、現像装置で現像された画像の単位面
積当たりの現像剤量(トナー量)が1.0mg/cm2
で、転写領域で80%のトナーがシートに転写され、残
る20%のトナーが転写されずに感光体12上に残留す
るとした場合、上記実施例の場合、第1帯電バイアスV
C1の最小電圧持続時間比が1/3、第2帯電バイアス
VC2の最小電圧持続時間比が2/3であるから、帯電
領域を通過した感光体12の表面に残留するトナー量は
以下の計算から0.044mgとなり、残留トナーによ
って露光が遮られることに起因する画像の劣化は実務上
問題の無い。
電圧持続時間と最小電圧持続時間の設定について説明す
る。本発明者らが行った実験によれば、露光領域28を
通過する感光体12の表面に、約0.05mg/cm2
のトナーが存在すると、このトナーによって露光が遮ら
れ、その結果、画像上にドット抜けなどの問題が生じ
る。そこで、いま、現像装置で現像された画像の単位面
積当たりの現像剤量(トナー量)が1.0mg/cm2
で、転写領域で80%のトナーがシートに転写され、残
る20%のトナーが転写されずに感光体12上に残留す
るとした場合、上記実施例の場合、第1帯電バイアスV
C1の最小電圧持続時間比が1/3、第2帯電バイアス
VC2の最小電圧持続時間比が2/3であるから、帯電
領域を通過した感光体12の表面に残留するトナー量は
以下の計算から0.044mgとなり、残留トナーによ
って露光が遮られることに起因する画像の劣化は実務上
問題の無い。
【0022】
【数2】 M・(1−η)・(1−γ1)・(1−γ2) =1.0・(1−0.8)・(1−1/3)・(1−2/3) =0.044〔mg/cm2〕<0.05〔mg/cm2〕 M:現像された画像の単位面積当たりの現像剤量 η:転写効率 γ1:第1帯電バイアスの最小電圧持続時間比 γ2:第2帯電バイアスの最小電圧持続時間比
【0023】なお、現像剤量M、転写効率ηは、感光体
の劣化度や環境変動によって変化するため、最悪の条件
でも以上のような関係が満足できるように、最大電圧持
続時間比を設定することで、残留トナーによる前歴画像
を消去し、ざらつきやドット抜けなどの無い画像を得る
ことができる。
の劣化度や環境変動によって変化するため、最悪の条件
でも以上のような関係が満足できるように、最大電圧持
続時間比を設定することで、残留トナーによる前歴画像
を消去し、ざらつきやドット抜けなどの無い画像を得る
ことができる。
【0024】また、上記実施形態では、帯電部材として
帯電ブラシを用いたが、帯電ローラ等の接触帯電手段で
あってもよい。また、第1帯電部材又は第2帯電部材の
いずれか一方を帯電ローラ、他方を帯電ブラシとしても
よい。
帯電ブラシを用いたが、帯電ローラ等の接触帯電手段で
あってもよい。また、第1帯電部材又は第2帯電部材の
いずれか一方を帯電ローラ、他方を帯電ブラシとしても
よい。
【0025】さらに、感光体やトナーの帯電極性は上記
実施例に限定されるものでなく、逆の極性であってもよ
い。この場合、帯電バイアスや現像バイアスは、上述し
た機能が達成できるように極性を変更すればよい。
実施例に限定されるものでなく、逆の極性であってもよ
い。この場合、帯電バイアスや現像バイアスは、上述し
た機能が達成できるように極性を変更すればよい。
【0026】さらにまた、トナーだけで構成される一成
分現像剤に限らず、トナーとキャリアとからなる二成分
現像剤を使用する画像形成装置にも本発明は適用でき
る。
分現像剤に限らず、トナーとキャリアとからなる二成分
現像剤を使用する画像形成装置にも本発明は適用でき
る。
【0027】そして、トナーの帯電極性、バイアスの極
性、バイアス電圧の値は上記実施例に限るものでなく、
請求の範囲に記載した技術的事項を満足する範囲で自由
に決定することができる。
性、バイアス電圧の値は上記実施例に限るものでなく、
請求の範囲に記載した技術的事項を満足する範囲で自由
に決定することができる。
【図1】 画像形成装置の概略構成を示す断面図であ
る。
る。
【図2】 現像装置の断面図である。
【図3】 画像形成時に帯電ブラシにトナー回収する処
理を説明する図である。
理を説明する図である。
【図4】 非画像形成時に現像装置にトナーを回収する
処理を説明する図である。
処理を説明する図である。
【図5】 帯電ブラシを通過後のトナーの帯電状態を示
すグラフである。
すグラフである。
10…画像形成装置、12…感光体、18、19…帯電
ブラシ、30…画像露光装置、36…現像装置、64…
トナー。
ブラシ、30…画像露光装置、36…現像装置、64…
トナー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜庭 保 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 前田 裕之 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 回転移動する像担持体と、像担持体を露
光して静電潜像を形成する露光手段と、上記静電潜像を
上記担持体の帯電極性と同極性に帯電した現像剤で可視
像化する現像手段と、上記像担持体上の現像剤像を被転
写体に転写する転写手段と、転写された現像剤像を被転
写体に固定する定着手段と、転写後であって露光前に像
担持体を帯電する帯電手段とを備えた画像形成装置にお
いて、 上記帯電手段は、 所定の電圧が印加されることにより像担持体を帯電し且
つ像担持体上の現像剤を保持することが可能な、第1帯
電部材及び上記像担持体の移動方向に関して第1帯電部
材の下流側に位置する第2帯電部材と、 高電圧と低電圧の状態を交互に繰り返す第1と第2のス
イッチングバイアスを上記第1帯電部材と第2帯電部材
にそれぞれ印加する電源手段とを備え、 上記第1スイッチングバイアスにおける高電圧と低電圧
との電位差は第2スイッチングバイアスにおける高電圧
と低電圧との電位差よりも大きく、 上記第1スイッチングバイアスにおける高電圧の持続時
間は低電圧の持続時間よりも長く、且つ現像手段により
可視像化された現像剤像の単位面積当たりの現像剤量を
M、転写手段により像担持体から被転写体に転写される
現像剤の転写効率をη、第1スイッチングバイアスにお
ける低電圧持続時間比(低電圧持続時間/(高電圧持続
時間+低電圧持続時間))をγ1、第2スイッチングバ
イアスにおける低電圧持続時間比(低電圧持続時間/
(高電圧持続時間+低電圧持続時間))をγ2としたと
き、次式の関係を満足するように第1と第2のスイッチ
ングバイアスが設定されていることを特徴とする画像形
成装置。 【数1】M・(1−η)・(1−γ1)・(1−γ2)
<0.05mg/cm2 - 【請求項2】 回転移動する像担持体と、像担持体を露
光して静電潜像を形成する露光手段と、上記静電潜像を
上記担持体の帯電極性と同極性に帯電した現像剤で可視
像化する現像手段と、上記像担持体上の現像剤像を被転
写体に転写する転写手段と、転写された現像剤像を被転
写体に固定する定着手段と、転写後であって露光前に像
担持体を帯電する帯電手段とを備えた画像形成装置にお
いて、 上記帯電手段は、 所定の電圧が印加されることにより像担持体を帯電し且
つ像担持体上の現像剤を保持することが可能な、第1帯
電部材及び上記像担持体の移動方向に関して第1帯電部
材の下流側に位置する第2帯電部材と、 高電圧と低電圧の状態を交互に繰り返す第1と第2のス
イッチングバイアスを上記第1帯電部材と第2帯電部材
にそれぞれ印加する電源手段とを備え、 上記第1スイッチングバイアスにおける高電圧持続時間
を低電圧持続時間よりも長く、 上記第2スイッチングバイアスにおける高電圧持続時間
を停電圧持続時間よりも短くしたことを特徴とする画像
形成装置。 - 【請求項3】 回転移動する像担持体と、像担持体を露
光して静電潜像を形成する露光手段と、上記静電潜像を
上記担持体の帯電極性と同極性に帯電した現像剤で可視
像化する現像手段と、上記像担持体上の現像剤像を被転
写体に転写する転写手段と、転写された現像剤像を被転
写体に固定する定着手段と、転写後であって露光前に像
担持体を帯電する帯電手段とを備えた画像形成装置にお
いて、 上記帯電手段は、 所定の電圧が印加されることにより像担持体を帯電し且
つ像担持体上の現像剤を保持することが可能な、第1帯
電部材及び上記像担持体の移動方向に関して第1帯電部
材の下流側に位置する第2帯電部材と、 高電圧と低電圧の状態を交互に繰り返す第1と第2のス
イッチングバイアスを上記第1帯電部材と第2帯電部材
にそれぞれ印加する電源手段とを備え、 上記第1スイッチングバイアスにおける高電圧と低電圧
との電位差は第2スイッチングバイアスにおける高電圧
と低電圧との電位差よりも大きく、 上記第1スイッチングバイアスにおける高電圧持続時間
を低電圧持続時間よりも大きく、 上記第2スイッチングバイアスにおける高電圧持続時間
を停電圧持続時間よりも短くしたことを特徴とする画像
形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8339477A JPH10177291A (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 画像形成装置 |
US08/788,316 US5832336A (en) | 1996-01-26 | 1997-01-24 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8339477A JPH10177291A (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10177291A true JPH10177291A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18327847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8339477A Pending JPH10177291A (ja) | 1996-01-26 | 1996-12-19 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10177291A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014007091A1 (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-09 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
-
1996
- 1996-12-19 JP JP8339477A patent/JPH10177291A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014007091A1 (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-09 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
US8948636B2 (en) | 2012-07-02 | 2015-02-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus comprising a plurality of charging rollers |
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