JPH0519636A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 像担持体の除電針電流による逆極性帯電を防
止することができ、結果として像担持体の均一な帯電が
可能となる画像形成装置の提供。 【構成】 この発明にかかる画像形成装置は、同装置に
おける除電針７の電源供給回路中に、電圧リップル波形
の位相を変える位相変換器１４を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は画像形成装置、特に像
担持体上に一度画像を形成し、その画像を紙に転写して
ユーザーに供給する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真法等による画像形成装置
は、図３に示すように、像担持体である感光体１と、感
光体１上に均一な帯電を行う１次帯電器２と、原稿面を
照射する光源３と、原稿面からの反射光を感光体１上に
露光結像するレンズ（短焦点小径結合素子アレイ）４
と、感光体１上に形成された潜像を顕像化する現像器５
と、感光体１上に形成された現像剤像を紙に転写する転
写放電器６と、紙を感光体１より分離する除電器７と、
転写後、感光体１上に残存した現像剤を清掃するクリー
ニング装置８と、紙の上の像を定着させる定着装置９と
より構成されている。

【０００３】特に、小型・軽量の画像形成装置では、感
光体１としてφ３０以下の小径のものを用いるので、転
写・分離部にコロナ帯電器を２個並べることは、装置の
構成上難しい。このため１個だけ配置されている。ま
た、分離用の除電器７には、先端が鋸歯形状の薄板（以
下除電針という）が用いられ、この除電針７に、転写放
電器６に印加される電圧とは逆極性の電圧が印加される
ことによって、紙の除電が行われるようになっている。

【０００４】ところが、従来の画像形成装置では、図４
に示すように、転写放電器６用の電源３１と除電針７用
の電源３２は、印加する電圧が逆極性にあるので、別個
に設けられている。このため、画像形成装置には多くの
電源を積むことになる。その結果、部品点数が増えて装
置が重くなるとともに、高くつき、大型化する欠点があ
った。

【０００５】上述の欠点を改良するために、トランスの
２次側のコイルの巻き方を工夫することにより、画像形
成装置の電源を１つの電源トランスから供給するように
したものが提案され、実用化されている。このような画
像形成装置は、部品点数が大幅に減り、かつ重いトラン
スの数が減るので、安価で軽量なものとなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、画像形成装置に必要な電圧，電流を電源トラ
ンスの１次入力側を制御して得るため、２次側各出力は
同一波形のリップルを有している。このため、次のよう
な問題点があった。

【０００７】転写放電器６，除電針７等の電圧が同時に
オン・オフされ、それらの個別制御ができない。電源ト
ランスの２次側でオン・オフ制御することも考えられる
が、このようにすると、高圧のため制御回路が非常に大
型，高価格となるので、電源トランスを１個にするメリ
ットがなくなる。

【０００８】このように、個別制御ができないので、転
写放電器６に通電されると同時に除電針７にも通電され
る。このため、同一波形リップルの電圧を印加すると、
転写放電器６と除電針７の間で形成される電場は、リッ
プル波形の絶対値がピーク値同士の場合と底値同士の場
合とでは大きく変化してしまい、除電針７の放電電流に
も大きなリップルを生じることになる。

【０００９】転写紙の安定した分離には、巨視的に見
て、ある一定の除電針電流が必要であるので、放電電流
に大きなリップルのあるものは、リップルの小さいもの
に比較して、ピーク時は多量の放電電流が流れる。した
がって、次のような問題が生じる可能性がある。

【００１０】感光体１と転写放電器６及び除電針７との
間に転写紙がない場合に、除電針電流がピークになる
と、除電針電流の１部が感光体１へ流れ、感光体１を逆
極性に帯電させてしまう恐れがある。感光体１が逆極性
に帯電された場合には、前露光及び１次帯電等によって
も均一な帯電が行われず、画像にムラが生じることがあ
る。

【００１１】この発明は、このような従来の問題点を解
消するためになされたもので、像担持体の除電針電流に
よる逆極性帯電を防止することができ、結果として像担
持体の均一な帯電が可能となり、良好な画像を形成する
ことができる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明が提供する画像
形成装置は、同装置における転写手段または除電針の電
源供給回路中に、電圧リップル波形の位相を変える位相
変換器を設けたものである。

【００１３】

【作用】この発明によれば、転写手段または除電針に印
加する電圧波形のリップルの絶対値のピークが重ならな
いようにすることができる。

【００１４】

【実施例】図１は、この発明の実施例の構成図である。
図において、１は像担持体である感光体、２は感光体１
上に均一な帯電を行う１次帯電器、６は感光体１上に形
成された現像剤像を紙に転写する転写放電器、７は紙を
感光体１より除電分離する除電針、１１は画像形成装置
内に設けられた電源供給源である電源トランス、１２は
電源トランス１１からの出力を制御する電源制御回路、
１３は電源である商用外部電源、１４は除電針の電源供
給回路中に設置された電圧リップル波形の位相を変える
位相変換器である。

【００１５】次に、図１と図３を参照しながら動作を説
明する。感光体１はアルミ円筒上に有機光導電性層（Ｏ
ＰＣ）を設けた外形φ３０mmのドラムであり、画像形成
動作中、時計回り方向に回転駆動される。感光体１は、
照明ランプ３からの光により除電された後、１次帯電器
２により負極性に帯電される。このとき、１次帯電器２
に印加する電圧はワイヤー−５．０ＫＶ、１次シールド
電圧−２６０Ｖとし、感光体１へ１５μＡ程度電流が流
れるように設定されている。こうして感光体１上に形成
された帯電電位は約−７００Ｖである。

【００１６】ついで、感光体１は像露光部に至る。照明
ランプ３から照射された光は原稿面に反射され、短焦点
小径結像素子アレイ４によって感光体１面に結像露光さ
れる。原稿面の黒部に対応する部分の感光体電位は−７
００Ｖ、白地部分に対応する部分の感光体電位は−２４
０Ｖの静電潜像がそれぞれ形成される。この静電潜像
は、現像器５によりプラスに帯電したトナーにて順次に
顕像化され、顕像であるトナー画像は転写部としての転
写放電器６の配設部位へと移行していく。

【００１７】トナー画像と同期されて送られてくる紙に
転写放電器６により感光体１側のトナー画像が順次転写
されていく。転写部でトナー画像を転写された紙は、感
光体１の曲率と除電針７で形成される電界により感光体
１から分離され、トナー画像の定着装置９へ搬送され、
加熱及び加圧による定着処理を受けた後、画像形成物と
して機外へ排出される。

【００１８】このとき、トナー画像を良好に紙へ転写
し、かつ良好に紙を感光体１から分離する条件は、次の
とおりであった。

【００１９】 （１）感光体１の周速が５０mm／ｓｅｃの場合、 転写電圧：−５．４ＫＶ 除電針電圧：＋３．２ＫＶ 除電針電流：４０〜７０μＡ であった。紙の分離性は、主に除電針電流に依存し、薄
紙（５２ｇ紙）から厚紙（１２０ｇ紙）までの種々の紙
の通紙実験を行ったところ、上述の値、４０μＡ以上あ
れば、良好に分離することが確認された。７０μＡを越
えると、紙が吸湿等により抵抗が低くなった場合、転写
性が悪くなる現象が現われ、好ましくない。

【００２０】 （２）感光体１の周速が７０mm／ｓｅｃの場合、 転写電圧：−５．６ＫＶ 除電針電圧：＋３．２５ＫＶ 除電針電流：６０〜９０μＡ であった。これらの条件のうち電圧は、フルーク社製デ
ジタルマルチメータに専用高圧プローブを用いて測定し
て得られた値であり、電流は、直流電流計を用いて測定
して得られた値である。

【００２１】なお、これらの実験は転写電源，除電針電
源として高圧安定電源（トレック社製モデル６１０Ｂ）
を用いて平滑な（リップルのない）直流を印加して行っ
たものである。

【００２２】実施例の画像形成装置では、電源トランス
１１からの出力は、電源制御回路１２の影響でリップル
を含むものになる。これを前述の測定器を用いて測定し
たところ、転写電圧，除電針電圧，除電針電流の値は、 転写電圧：−５．４ＫＶ 除電針電圧：＋３．２ＫＶ 除電針電流：６０μＡ となり、リップルは観測されない。

【００２３】これをシンクロスコープ（ソニーテクトロ
ニクス社製）と高圧プローブ（ソニーテクトロニクス社
製）を用いて転写電圧，除電電圧を測定すると、直流の
上に、 転写 ２５０Ｖｐｐ ５ＫＨｚ 除電 １５０Ｖｐｐ ５ＫＨｚ のリップルが重畳されていた。この状態で感光体１の周
速を５０mm／ｓｅｃに設定すると、転写性及び紙の分離
性は良好である。

【００２４】実施例では、除電針の電源供給回路中に位
相変換器１４（コイル，コンデンサ等の既知の材料が使
用されうる）が組み込まれており、転写と除電の電圧波
形の絶対値の大きい部分が１８０°ずれるようになって
おり、転写と除電間の電位差が局所的に大きく変化する
ことはない。

【００２５】図２によって説明すると、（１）のように
転写と除電の電圧波形の絶対値が大きい部分が重なった
場合（位相変換器１４が存在しない場合、出力波形はこ
うなる）、転写と除電との電位差は最大ａ＝８．８Ｋ
Ｖ、最小ｂ＝８．４ＫＶとなる。また、（２）で示す実
施例の場合は、最大ａ´＝８．７ＫＶ、最小ｂ´＝８．
５ＫＶとなる。（３）のように位相を９０°ずらした場
合は、最大ａ″＝８．７３ＫＶ、ｂ″＝８．４８ＫＶと
なる。

【００２６】（１），（２），（３）のいづれの電圧波
形の形状においても、転写性，分離性には大きな変化が
認められなかった。しかしながら、（１）のような電圧
波形にした場合、転写分離間の放電が局所的に大きくな
り、その一部が感光体１表面まで達する場合がある。こ
のとき、除電針７により正極性に帯電された感光体１
は、感光体１との極性に合わないために、除電光照明ラ
ンプ３からの光を受けても除電されず、電荷が残る。こ
のため、次の１次帯電器２を通過しても、帯電にムラを
生じ、画像ムラを生じやすい。

【００２７】（２）または（３）のように、電圧波形の
位相をずらした場合は、局所的な放電電流の増大を防ぐ
ことが可能であり、帯電ムラ等の不都合の発生はない。

【００２８】転写と除電間の電位差により、この放電量
が決まるので、両者の電圧波形のリップルの大小の影響
は大きい。すなわち、リップルが充分に小さければ、リ
ップルの位相は殆ど無視できるが、リップルが大きくな
ればなるほど両者は逆相（２）の状態になることが好ま
しい。

【００２９】なお、転写と分離の両者の電圧波形の位相
をずらさずに、どちらかの波形を平滑化しても良い。こ
の場合、リップルの大きい方を平滑化することが好まし
い。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、転写と除電間の瞬間的な過大放電を防止できるの
で、像担持体への逆極性帯電が防止され、結果として像
担持体の均一な帯電が可能となり、良好な画像を形成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例による画像形成装置の要部構成図

【図２】 実施例における転写と除電の電圧波形図

【図３】 従来の画像形成装置の構成図

【図４】 図３の要部構成図

【符号の説明】

１ 感光体 ２ １次帯電器 ５ 現像器 ７ 除電針 １１ 電圧トランス １２ 電源制御回路 １３ 商用外部電源 １４ 位相変換器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 像担持体と、像担持体に潜像を形成する
   手段と、潜像を現像する現像手段と、顕像化された像を
   記録紙に転写する転写手段と、記録紙を像担持体から分
   離する除電針とを備えた画像形成装置において、前記転
   写手段または除電針の電源供給回路中に、電圧リップル
   波形の位相を変える位相変換器を設けたことを特徴とす
   る画像形成装置。