JPH0452767Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、電子写真技術を応用した複写機、液
晶プリンタ、レーザビームプリンタ等の画像形成
装置に係り、より詳細には、反転現像方式の電子
写真プロセスを用いた画像形成装置に関するもの
である。

〔従来技術〕

電子写真技術を応用した複写機、液晶プリン
タ、レーザビームプリンタ等の画像形成装置で
は、文字や線のいわゆる、細りを防止するため
に、帯電された感光体に文字や線等の印字したい
部分に光を照射して低電位部を形成するネガ露光
を行い、この低電位部にトナーを付着させポジ顕
像化する反転現像方式が通常用いられている。

例えば、上述の反転現像方式を用いた画像形成
装置では、感光体、帯電器、光照射ヘツド、現像
器、転写器、除電器等を有しており、まず、帯電
器によつて所定電位に帯電された感光体に光照射
ヘツドにより光照射部が低電位となる静電潜像を
形成し、形成された静電潜像を現像器内のトナー
により現像する。第４図はこの時の感光体上の画
像領域、非画像領域に対応する電位レベルを示し
たものであり、上述の静電潜像は画像領域に形成
されている。そして、現像器には同図に点線で示
すレベルのバイアス電位が印加され、トナーは静
電潜像の低電位部に付着しトナー像を感光体上に
形成する。その後、転写器によりトナー像を用紙
に転写した後、感光体の表面電位を除去する為除
電器により除電が行われる。この除電は再度感光
体表面を均一の電位に帯電することを可能とする
為の工程である。すなわち、もし除電を行わない
とすれば、第５図ａに示す電位レベルの感光体は
帯電器によつて電荷が付与されるが、同図ａに示
すようにもともと電位レベルに大きな差がある
為、帯電後の感光体の表面電位は同図ｂに示す様
に不均一な電位レベルとなる。このため、帯電工
程前に感光体に残留する電荷を除電器で除去する
必要がある。

一方、近年画像形成装置の小型化が要求されて
おり、これに伴い画像形成装置の内部の部品も小
型化あるいは兼用化、削除が図られている。そこ
で従来、除電器は他の画像形成プロセス部材であ
る感光体、帯電器、現像器、転写器等と異なり、
補助的な部材であり、これを削除する構成の画像
形成装置が提案されている。第６図はこのような
画像形成装置に使用される帯電器を説明する図で
ある。この帯電器はスコロトロン帯電器であり、
上述の様に除電器を削除した場合にこれを補う為
のものである。

スコロトロン帯電器１は感光体２の周面近傍に
配設され、帯電ワイヤ３、シールドケース４、及
び感光体２と帯電ワイヤ３との間に設けられたグ
リツド５とで構成されている。帯電ワイヤ３には
高圧源６から電圧が印加され、シールドケース４
及びグリツド５はバリスタ７を介して接地されて
いる。このようなスコロトロン帯電器１はグリツ
ド５をバリスタ７により所定電位保つことによ
り、帯電線の汚れや帯電前に感光体に残留する電
荷にかかわらず、均一な電位レベルに帯電しよう
とするものである。

〔従来技術の問題点〕

このようなスコロトロン帯電器を用いることに
より、ある程度の均一化を達成することは可能で
ある。しかしながら、上述の如く反転現像方式を
適用した場合、帯電電位の不均一は直接白地汚れ
として表れるため、スコロトロン帯電器を用いた
場合にも満足できるまでの均一性を得ることは出
来なかつた。

〔考案の目的〕

本考案は、上記従来の欠点に鑑み、特別な除電
器を用いることなく、感光体に均一な帯電を行う
と共に装置を小型化することを可能とする画像形
成装置を提供することを目的とする。

〔考案の要点〕

本考案は上記目的を達成するために、感光体を
所定極性の所定電位に帯電し、形成すべき画像に
対応した光像を照射して静電潜像を形成し、該静
電潜像の低電位部にトナーを付着させてトナー像
を作成し、該トナー像に転写材を重ね合わせ前記
所定極性とは逆極性の電界の作用によつて前記ト
ナー像を前記転写材に転写し、該転写材を分離手
段により前記感光体から分離して前記転写材上に
画像を形成する画像形成装置において、前記分離
手段は前記感光体から所定の距離を隔てて配設さ
れた除電部材と、該除電部材が自己放電を開始す
る電圧よりも低い正負の電圧を選択的に前記除電
部材に供給する電圧供給手段と、該電圧供給手段
から出力される電圧の極性を正あるいは負に切り
換える切換手段とを備え、前記電圧供給手段は前
記切換手段の切換え作用により、前記転写材が前
記除電部材と対向するときに前記所定極性と同極
性の前記電圧を供給し、前記感光体の非露光領域
が前記除電部材と対向するときに前記所定極性と
逆極性の前記電圧を供給することを特徴とする。

〔考案の実施例〕

以下本考案の実施例について図面を参照しなが
ら詳述する。

第１図は本考案に係る画像形成装置の一例とし
て液晶プリンタの例を示す構成図である。

同図において、像担持体としての感光体ドラム
８は、アルミニウム等の導電性金属素管から成
り、その外周面に例えば有機半導体（OPC）を
塗布して感光面８ａを形成し、矢印ａ方向に回転
する。この感光体ドラム８の周面近傍には、該感
光体ドラム８を均一に帯電させる帯電器９と、記
録信号に応じた光像を感光面８ａに照射して静電
潜像を形成させる液晶ヘツド１０と、感光面８ａ
に形成された静電潜像をトナー現像する現像器１
１と、現像されたトナー像を用紙Ｐ上に転写する
転写器１２と、感光面８ａから用紙Ｐを分離し、
かつ感光面８ａを除電する為の分離除電器１６
と、該転写器１２で転写されなかつた感光面８ａ
上の残留トナーを取り除くクリーナ１３が配設さ
れている。

帯電器９は、感光面８ａに対向する側が開口さ
れたシールドケース９ａ内に放電線９ｂが張架さ
れている。放電線９ｂは負の高圧電源９ｄに接続
され放電線９ｂに印加された高圧電源９ｄの負の
高電圧はコロナ放電を起こし、感光面８ａを負に
帯電させる。

液晶ヘツド１０は光源１０ａ、液晶光シヤツタ
１０ｂ、結像レンズアレイ１０ｃ及び図示しない
シヤツタ駆動回路等で構成され、光源１０ａの発
した光を液晶光シヤツタ１０ｂ内にライン状に配
設された図示しないマイクロシヤツタで透過又は
遮断し、このマイクロシヤツタを透過した光が結
像機能を有する結像レンズアレイ１０ｃにより感
光面８ａに露光される。

現像器１１は、現像容器１１ａ内にトナー１１
ｂを収容し、かつ現像容器１１ａの下部には感光
面８ａに近接して現像ロール１１ｃが配設されて
いる。トナー１１ｂは、磁性体としてマグネタイ
トを含む磁性トナーであり、その帯電極性は負で
ある。現像ロール１１ｃは、現像スリーブ１１ｄ
内にマグネツトロール１１ｅを配設して構成され
ており、かつ現像スリーブ１１ｄは上述の静電潜
像の負の高電位部（光の照射されない部分）の電
圧よりも若干低い電圧を印加するためのバイアス
電圧源１１ｆに接続されている。現像器１１は、
現像ロール１１ｃにより感光面８ａに形成されて
いる静電潜像の低電位部（光の照射された部分）
にトナー１１ｂを付着させトナー像を形成する。

また、現像器１１の下流側で感光体ドラム８表
面近傍には、不図示の給紙部から搬出された用紙
Ｐを転写部へ搬送する上ガイド板１４ａ、下ガイ
ド板１４ｂが配設され、用紙搬入経路を形成して
いる。

転写器１２は、感光体ドラム８に対面する側が
開口されたシールドケース１２ａ内に放電線１２
ｂが張架されて構成され、放電線１２ｂは正の高
圧電源１２ｃに接続され、シールドケース１２ａ
は接地されている。また、転写部の下流側には感
光体８のドラムから分離された用紙Ｐを図面左方
に案内するガイド板１５が敷設されている。

上述の転写器１２とガイド板１５の間には除電
分離器１６が配設されている。この除電分離器１
６は除電ブラシ１６ａと、分離ガイド１６ｂと、
電源回路１６ｃで構成されている。除電ブラシ１
６ａはカーボン繊維あるいはステンレスの金属繊
維等の導電性繊維がブラシ状に形成されたもので
あり、ブラシの先端と感光体ドラム８との距離は
4.5mmである。またこの除電ブラシ１６ａは、電
源回路１６ｃに電気的に接続されている。電源回
路１６ｃはスイツチ１７、所定電圧を出力する正
電源１８、負電源１９で構成されている。正電源
１８、負電源１９の所定電圧値は除電ブラシ１６
ａが自己放電を開始する電圧値よりも低い電圧に
設定されている。例えば上述のように除電ブラシ
１６ａと感光体ドラム８との間隔が4.5mmの場合
には2KVに設定される。また、スイツチ１７の
切換制御は図示しない制御回路からのリモート信
号ａ，ｂにより行われる。

例えば、リモート信号ａ，ｂが共にＨ（ハイ）
信号として入力すれば、スイツチ１７は負電源１
９側へ切換り、除電ブラシ１６ａへ負の所定電圧
を出力する。またリモート信号ａがＨ信号で、リ
モート信号ｂがＬ（ロー）信号である時はスイツ
チ１７は正電源１８側へ切換り、除電ブラシ１６
ａへ正の所定電圧を出力する。さらにリモート信
号ａ，ｂが共にＬ信号であればスイツチ１７は図
示しない接地電位（0V）を除電ブラシ１６ａへ
出力する。

一方、ガイド板１５の下流側には、転写された
トナー像を用紙Ｐ上に熱定着させる定着器２０、
及びトナー像が定着された用紙Ｐを機外へ排出す
る不図示の排出ロールが配設されている。定着器
２０は、ヒータ２０ａを内蔵する加熱ロール２０
ｂと、この加熱ロール２０ｂの表面に圧接される
加圧ロール２０ｃとで構成されている。さらにク
リーナ１３は感光体ドラム８の周面の残留トナー
をかき落とすブレード１３ａ、かき落とされたト
ナーを回収する回収ローラ１３ｂで構成されてい
る。

以上のような構成の液晶プリンタにおける動作
説明を述べる。

まず感光体ドラム８の感光面８ａは帯電器９の
最初のコロナ放電により略均一に帯電される。液
晶ヘツド１０では、不図示のシヤツタ駆動回路か
らの記録信号により液晶光シヤツタ１０ｂ内のマ
イクロシヤツタを開閉駆動し、感光面８ａへ露光
を行う。この露光によりプリントすべき画像デー
タに従つた静電潜像が感光面８ａに形成される。
その後感光面ドラム８の矢印方向の回転に従つ
て、現像器１１により感光体ドラム８の静電潜像
はトナー像に顕像化され、転写器１２によりトナ
ー像は用紙Ｐに転写される。トナーが転写された
用紙Ｐは除電分離器１６の除電ブラシ１６ａから
の詳しくは後述する自己放電により感光体ドラム
８から分離される。その後、熱定着が施された用
紙Ｐは機外へ排出されて用紙Ｐへの画像プリント
が終了する。

一方、転写器１２で用紙Ｐへ完全に転写されな
かつた感光体ドラム８上のトナーはクリーナ１３
により除去される。

第２図ａ〜ｇは上述のプリントプロセスにおけ
る各種信号及び各部材の動作タイミングを示すタ
イムチヤートである。同図ａ〜ｅに示すように、
図示しないプリントスイツチを押下すると、まず
光源１０ａが点灯し液晶光シヤツタ１０ｂへ光を
照射すると共に図示しないモータの駆動を開始し
感光体ドラム８を矢印方向に回転させる。その
後、高圧電源９ｄをオンし、帯電器９により感光
体ドラム８の感光面８ａへコロナ放電を行い、一
様な電荷を感光面８ａに形成する。その後、画像
信号に基づく開閉信号を液晶光シヤツタ１０ｂへ
出力し、液晶ヘツド１０から感光面８ａへ露光を
行い、静電潜像を形成する。このようにして形成
された静電潜像は上述のように現像器１１により
トナー像化される。その後転写器１２をオンする
ことにより用紙Ｐへトナー像を転写する。

このような各部材のタイミングに対して、電源
回路１６ｃ内のスイツチ１７には同図ｆ，ｇに示
すタイミングでリモート信号ａ，ｂが出力され
る。リモート信号ａ，ｂが共にＨ（ハイ）レベル
の時は前述のように除電ブラシ１６ａには負電源
１９からの例えば−2KVの電圧が印加される。
この時は転写器１２により用紙Ｐへのトナー像の
転写が行われ用紙Ｐが除電ブラシ１６ａと感光体
ドラム８の間を通過するタイミングである。そし
て、この時用紙Ｐは転写器１２のコロナ放電によ
り正極性に帯電している。従つて用紙Ｐと除電ブ
ラシ１６ａ間に不均一電界が形成され、その中間
にある空気が電離し、コロナ放電が発生する。こ
の結果用紙Ｐが除電されることになり、用紙Ｐと
感光体ドラム８の静電吸着力が弱められ、用紙Ｐ
は自己の腰の強さと重力により感光体ドラム８か
ら分離される。また、分離された用紙Ｐは分離ガ
イド１６ｂにより、除電ブラシ１６ａと接触する
ことが無く、ガイド板１５側へ搬送される。

一方、画像領域の前後の非画像領域に対応する
感光面８ａには負の高電位が形成されている。す
なわち、帯電により帯電電圧は印加されるが、露
光が行なわれない領域である為高電位となつてい
る領域である。この領域に対してはリモート信号
ａがＨレベルで、リモート信号ｂがＬレベルに制
御されるので前述のように除電ブラシ１６ａには
例えば＋2KVの電位が印加される。これにより
感光面８ａの高電位部と除電ブラシ１６間に不均
一電界が形成され、その中間にある空気が電離し
コロナ放電が発生される。この結果感光体ドラム
８上の高電位部が除電され略0V程度となる。

さらに帯電が行なわれない感光面８ａに対して
は、リモート信号ａ及びｂをＬレベルに制御する
ことにより除電ブラシ１６ａには0Vの電圧が印
加され、何らの放電も行なわれない。このように
して除電分離器１６の上方を通過した後の感光面
８ａの電位は多少の差はあるものの比較的均一な
電位となる。従つて、再度帯電器９により帯電が
行われるとその帯電電位は均一となる。

第３図は除電ブラシ１６ａに印加する電圧と除
電後の感光面８ａの電位の関係を表した特性図で
ある。

除電ブラシ１６と感光体ドラム８間の距離を上
述するように4.5mmに設定したときの、−620V（曲
線Ａ）、−420V（曲線Ｂ）、−260V（曲線Ｃ）に帯電
した感光面８ａが除電ブラシ１６ａの対向部を通
過した後の電位をそれぞれ示している。

同図から明らかなように、印加電圧が＋2KV
であれば感光面８ａの電位にかかわらず略0Vに
まで除電できる。ここで第４図に示す画像領域
は、第５図ａに示すように転写器１２によりほぼ
0Vに減衰しているので、上述のように非露光領
域を除電することにより感光体の全領域をほぼ
0Vに均一化することができる。

尚、除電ブラシ１６ａは導電性ブラシに限ら
ず、先端を感光体ドラム１６に向けて配設された
多数の針状の部材でも良いし、鋸状の形状の金属
板よりなる部材であつても良い。また、本実施例
では液晶プリンタについて述べたが他の画像形成
装置についても適用できることは勿論である。

〔考案の効果〕

以上詳細に説明したように本考案によれば、除
電手段として自己放電開始電圧よりも低い電圧の
供給される除電部材を用い、この除電部材に所定
のタイミングで正負の電圧を供給することによ
り、感光体上の高電位部を無くしたので、専用の
除電手段を設けることなく均一な帯電電位を得る
ことが可能となり、低コストで良好な画像形成を
行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の画像形成装置の構成図、第
２図ａ〜ｇは本実施例の画像形成装置の動作を示
すタイムチヤート、第３図は感光面の除電後電位
の特性図、第４図、第５図ａ，ｂは従来の画像形
成装置における問題を説明するタイムチヤート、
第６図は従来の画像形成装置に使用されたスコロ
トロン帯電器の構成図である。 ８……感光体ドラム、９……帯電器、１０……
液晶ヘツド、１１……現像器、１２……転写器、
１３……クリーナ、１６……除電分離器、１６ａ
……除電ブラシ、１６ｂ……ガイド、１６ｃ……
電源回路、１７……スイツチ、１８……正電源、
１９……負電源。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 感光体を所定極性の所定電位に帯電し、形成す
   べき画像に対応した光像を照射して静電潜像を形
   成し、該静電潜像の低電位部にトナーを付着させ
   てトナー像を作成し、該トナー像に転写材を重ね
   合わせ前記所定極性とは逆極性の電界の作用によ
   つて前記トナー像を前記転写材に転写し、該転写
   材を分離手段により前記感光体から分離して前記
   転写材上に画像を形成する画像形成装置におい
   て、 前記分離手段は前記感光体から所定の距離を隔
   てて配設された除電部材と、 該除電部材が自己放電を開始する電圧よりも低
   い正負の電圧を選択的に前記除電部材に供給する
   電圧供給手段と、 該電圧供給手段から出力される電圧の極性を正
   あるいは負に切り換える切換手段とを備え、前記
   電圧供給手段は前記切換手段の切換え作用により
   前記転写材が前記除電部材と対向するときに前記
   所定極性と同極性の前記電圧を供給し、前記感光
   体の非露光領域が前記除電部材と対向するときに
   前記所定極性と逆極性の前記電圧を供給すること
   を特徴とする画像形成装置。