JPH05307314A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録媒体に得る、初回の画像の濃度が低下し
にくい画像形成装置を提供することである。 【構成】 クリーニングブレード１０と感光体１との相
互の摩擦によって生じる、感光体表面上の負極性の電荷
が、打ち消されるように、予備帯電手段で、正極性の電
荷を予め、感光体表面に乗せておく。予備帯電手段を帯
電チャージャ４若しくは転写チャージャ８で兼用させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、潜像担持体表面上を摺
擦するようなクリーニング部材を備えた画像形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】感光体のような潜像担持体を用いる複写
機やプリンタなどの画像形成装置では、その潜像担持体
に対して、帯電や露光等をそれぞれ行って、その表面に
所定の静電潜像を形成し、この静電潜像を湿式現像装置
又は乾式現像装置で、トナー像として顕像化し、そのト
ナー像を所定の記録媒体に転写している。

【０００３】以下、潜像担持体としてドラム状の感光体
を用いる画像形成装置を一例に挙げて、従来の問題点に
ついて述べる。

【０００４】感光体として、例えば、セレン感光体を用
いるものとすると、これは、正帯電特性のものであるの
で、現像用のトナーとしては、通常、負に帯電する特性
のものが用いられる。このようなトナーを用いて感光体
上の静電潜像がトナー像として顕像化されるのである
が、転写に際しては、普通紙より成る転写紙のような記
録媒体の背面より正極性のコロナ放電を行って、該記録
媒体に正極性の電荷を付与し、記録媒体の方に、トナー
像のトナーを静電的に引き寄せるようにしている。

【０００５】このような転写を行ったのち、感光体表面
には転写に寄与しなかったトナーが残留付着しているの
で、これをクリーニング装置で除去している。例えば、
クリーニング部材としてクリーニングブレードを用いる
クリーニング装置では、このブレードにより、残留トナ
ーを掻き取り除去している。そして、このあと、除電ラ
ンプ等で、感光体表面を全面露光し、同表面の残留電荷
を消去し、次の画像形成に備えている。

【０００６】このような画像形成装置にあっては、クリ
ーニング部材として、感光体表面に対し相対的に摺擦す
る部材、例えばクリーニングブレードを用いると、感光
体表面は所定の極性に摩擦帯電してしまう。例えば、ゴ
ムなどから成るクリーニングブレードを用いると、感光
体表面は負極性に摩擦帯電してしまうのである。

【０００７】クリーニング工程のあとに、除電ランプな
どにより、本来の正極性の電荷は消去されるものの、負
極性の摩擦帯電電荷については、それによっては消去さ
れない。このような負極性の電荷が残ったまま、次の帯
電工程に入った場合、感光体表面は所定の電位に帯電し
にくくなり、画像濃度が低下する原因となる。

【０００８】ところで、この種の画像形成装置では、転
写に、コロナ放電を行う転写チャージャを用いている
が、このような転写チャージャによるコロナ放電を行う
と、感光体自体も帯電されることとなる。この極性は正
となっている。このような正極性の電荷や、帯電工程後
に残っている正極性の電荷などが、感光体上に乗った状
態で、クリーニングブレードの部位を通過するとき、こ
の時点で発生した負極性の摩擦帯電電荷は、その正極性
の電荷によって打ち消され、負極性の電荷が無い状態と
なる。そして、このあと、正極性の電荷が除電ランプに
より除去され、表面電位がほぼゼロか、又はわずかに正
電荷が残った状態で感光体表面が帯電されるのである。

【０００９】上述のように、クリーニングを行う前に、
感光体表面に正極性の電荷が乗っていれば、摩擦帯電電
荷は、それで打ち消され、次の帯電時における表面電位
が低下することはなくなるのであるが、装置待機後に、
最初の像形成を行う場合は、感光体表面の像形成領域が
クリーニング装置を通過するとき、同表面には、そのよ
うな電荷は乗っていない状態となっている。帯電手段や
転写チャージャにより帯電作用を受けていない感光体表
面部分がクリーニング装置を通るのである。

【００１０】例えば、湿式現像方式の画像形成装置で
は、現像装置に現像液を供給すると共に、クリーニング
装置にも、それを供給している。画像形成装置が、その
待機後に、画像形成を開始するに当たって、感光体を回
転させるのと同時に、ポンプを作動させ、現像液を現像
装置とクリーニング装置とに供給しているのである。そ
して、クリーニング装置部では、この間、現像液を流し
つつ、クリーニングブレードで、感光体上に付着したト
ナーを掻き取り、その表面を清浄にしている。

【００１１】そして、現像装置に現像液が十分に供給さ
れた段階で、帯電工程や転写工程が開始されるのである
が、この前に、クリーニングが行われるものとすると、
先にも述べたように、感光体表面に摩擦帯電電荷が乗っ
た状態になり、かかる状態で、帯電工程に臨むこととな
る。すなわち、セレン感光体は、正帯電特性のものであ
るので、負極性の電荷を除電ランプでは完全には消去で
きず、負極性の電荷が残ったまま、１目回の画像形成の
ための帯電に臨むこととなるのである。

【００１２】２回目以降の画像形成に際しては、このよ
うなことがないのであるが、１回目の画像形成を行うに
当たっては、２回目以降よりも、帯電工程後の感光体の
表面電位が低下してしまい、同じ光量で感光体表面を露
光しても、露光後の電位が低くなり、現像工程で、感光
体に静電的に付着するトナーが少なくなって、画像濃度
が低下してしまうことになる。

【００１３】又、感光体の周長より長い画像形成を行う
場合は、１回目の画像形成で、感光体を１回転以上回転
させるようにするのであるが、このような場合には、１
枚目のコピー紙の画像濃度が途中から濃くなってしまう
不具合を生じる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、記録
媒体に得る、初回の画像の濃度が低下しにくい画像形成
装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、潜像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段
と、帯電した表面の露光を行って該表面に静電潜像を形
成したあと、その静電潜像をトナー像として顕像化する
現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手
段と、像形成に供した潜像担持体を次の像形成に供すべ
く、トナー像転写後の潜像担持体の表面をクリーニング
部材の摺擦によってクリーニングするクリーニング手段
と、同じく、次の画像形成に供すべく、潜像担持体表面
を除電状態にする除電手段と、装置待機後の最初の像形
成を行うに当たり、前記クリーニング部材による潜像担
持体表面への摺擦によって生じる、潜像担持体表面の摩
擦帯電電荷が打ち消されるように、潜像担持体上の像形
成領域を予め予備的に帯電させる予備帯電手段とを備え
た画像形成装置を提案するものである。

【００１６】なお、予備帯電手段を帯電手段で兼用させ
るようにすると、効果的である。

【００１７】又、予備帯電手段を転写手段で兼用させる
ようにすると、効果的である。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って、詳細
に説明する。

【００１９】図１は、本発明一実施例の画像形成装置の
概略構成を示したものである。

【００２０】符号１は、潜像担持体の一構成例であるド
ラム状のセレン感光体を示し、これは図示されない駆動
手段により矢印方向に回転駆動される。感光体１の周り
にはクリーニング装置２、除電ランプ３、帯電チャージ
ャ４、イレーサ５、湿式現像装置７及び転写チャージャ
８などが、それぞれ感光体１の回転方向順に設けられて
いる。

【００２１】ここで、図示されないプリント釦を押す
と、同じく図示されない制御部から、スタート信号が発
生し、これに伴い、感光体１が矢印方向に回転を始める
ようになっている。同時に、図示されないポンプが作動
を始め、同じく図示されない現像液タンクから現像液が
クリーニング装置２と、湿式現像装置７とにそれぞれ供
給される。

【００２２】湿式現像装置７は、現像ローラ１２やスク
イズローラ１２Ａなどを備えていて、湿式現像装置７に
送られた現像液は、感光体１の回転と同時に回転を始め
た現像ローラ１２と、感光体１との間の間隙部におい
て、液溜りを形成するようになっている。良好な現像を
行うための液溜りが出来るまでには、所定の時間を必要
とし、機種などによっては異なるが、例えば４秒程度か
かる。すなわち、帯電工程を開始させるまでには、スタ
ート信号が発生してから、４秒程度の時間を要するので
ある。

【００２３】今、仮に、略１秒間で、感光体１が１回転
するものとして、その間、感光体１は約４回転すること
となる。このような時間中に、クリーニング装置２によ
って感光体表面をクリーニングするのである。これによ
り、画像形成装置の待機時（非使用時）に感光体１に付
着したトナーを充分に除り除くことができる。

【００２４】クリーニング装置２は、感光体１の回転と
同時に回転を始めるクリーニングローラ９やクリーニン
グブレード１０などをそれぞれ備え、前者は例えばスポ
ンジローラより成り、又、後者は弾性ゴムより成る。感
光体１が例えば４回転している間で、クリーニングロー
ラ９やクリーニングブレード１０などで、感光体表面上
に残留付着しているトナーが掻き取り除去される。な
お、クリーニングブレード１０は、感光体１の表面に接
離自在となっていて、感光体の最初の回転時に、感光体
に当接し、一連の画像形成サイクルを終了したのち、感
光体から離れるようになっている。クリーニングローラ
９やクリーニングブレード１０は、クリーニング部材の
一例を構成するものであり、１つのクリーニング部材に
よって感光体１をクリーニングするようにしてもよい。

【００２５】このように、クリーニング装置２は、像形
成に供した感光体１を次の像形成に供すべく、トナー像
転写後の感光体表面を、クリーニングローラ９やクリー
ニングブレード１０などのクリーニング部材の摺擦によ
ってクリーニングするクリーニング手段を構成する。本
例の場合は、クリーニングローラ９及びクリーニングブ
レード１０と、感光体１との間の相対的な摺擦によっ
て、感光体１の表面が負極性に摩擦帯電してしまうので
ある。

【００２６】クリーニング工程後に、感光体１の表面に
残留している正極性の電荷が、除電ランプ３の光照射に
より除去される。除電ランプ３は、クリーニング装置２
と協働して、像形成に供した感光体１を、次の画像形成
に供すべく、感光体表面を除電状態にする除電手段の一
例を構成する。かかる除電手段によっては、負極性の摩
擦帯電電荷は除去し得ないのである。

【００２７】次いで、いよいよ帯電工程に入るのである
が、この帯電工程から、画像形成サイクルが実質的に開
始され、作像が開始されるのである。帯電チャージャ４
は、感光体１の表面を一様に帯電する帯電手段の一構成
例を成し、直流高圧電源Ｅ₁に接続され、正極性のコロ
ナ放電を行う。このコロナ放電によって、感光体１の表
面は一様に正極性に帯電される。

【００２８】次いで、露光部６のところで、帯電した感
光体表面に像露光が行われることにより、感光体１の表
面には所定の静電潜像が形成される。このあと、かかる
静電潜像は、湿式現像装置７に設けられた現像ローラ１
２と、感光体１との間に介在する現像液中のトナーＴに
よって、トナー像として顕像化される。このように、湿
式現像装置７は、上記静電潜像をトナー像として顕像化
する現像手段の一例を構成するものである。

【００２９】かくの如くして、感光体１上に作像された
トナー像は、転写紙のような記録媒体１３上に転写され
る。転写チャージャ８は、感光体上のトナー像を記録媒
体に転写するための転写手段を構成するものであるが、
かかる転写チャージャ８には、直流高圧電源Ｅ₂が接続
されている。

【００３０】かような転写チャージャ８によって、感光
体１に密着した記録媒体１３の背面より、正極性のコロ
ナ放電を行わせると、記録媒体１３は正極性に帯電し、
これにより、感光体１上のトナー像のトナー（負極性に
帯電したトナー）が静電的に記録媒体の方に引き寄せら
れ、そのトナー像が記録媒体１３上に転写される。この
とき、同時に、感光体１も正極性に帯電される状態とな
る。

【００３１】トナー像の転写された記録媒体１３は、タ
ーンベルト１４と、セパレータローラ１５との間を通
り、所定の定着装置部へと送られる。一方、感光体１上
の転写に寄与しなかったトナーは、クリーニング装置２
によって除去される。

【００３２】感光体１の表面は、帯電チャージャ４によ
って一様に帯電されるが、この帯電に伴う正極性の電荷
や、転写帯電に伴う正極性の電荷が、除電ランプ３によ
り除去される。以下、かような電荷を「除去される正極
性の電荷」という。

【００３３】クリーニングブレード１０やクリーニング
ローラ９と感光体１との間の相互の摩擦によって、感光
体表面が負極性に帯電してしまうことは既に述べたとこ
ろであるが、このままの状態で、感光体表面が除電ラン
プ３により除電されて帯電チャージャ４により一様に帯
電された場合、その表面電位は低くなってしまい、画像
濃度が低下する原因となる。

【００３４】これに対し、２回目以降の作像に際して
は、帯電チャージャ４や転写チャージャ８などが既に働
いていて、感光体の表面上の、画像が形成されるべき領
域の先端部が、クリーニングローラ９やクリーニングブ
レード１０の部位に突入する前に、その表面には、除去
される正極性の電荷が乗っているので、この電荷によっ
て、負極性の摩擦帯電電荷が打ち消されることとなる。
従って、この場合には、問題にならないが、１回目の作
像を行うに当っては、その摩擦帯電電荷が打ち消されな
くなるのである。

【００３５】そこで、１回目の作像に使用する、感光体
上の画像形成領域が、クリーニング装置２の部位（クリ
ーニングローラ９やクリーニングブレード１０の部位）
に来る前に、予め、感光体１の表面に対し、正極性の電
荷を付与するようにしておけば、負極性の摩擦帯電電荷
が残ることを防止することができる。これによって、２
回目以降の作像の際の表面電位と同じ電位で、感光体表
面を帯電させることができ、画像濃度が低下するのを防
止することができる。

【００３６】本発明の画像形成装置の特徴とするところ
は、前述した各構成に、予備帯電手段、すなわち、装置
待機後の最初の像形成を行うに当たり、クリーニング部
材による感光体表面への摺擦によって生じる、摩擦帯電
電荷が打ち消されるように、感光体上の画像形成領域を
予め予備的に帯電させる手段を付加した点にある。

【００３７】かような予備帯電手段には、感光体１に対
向配備させた専用のコロナ放電器などを用いるようにし
ても良いのであるが、例えば、それを、帯電チャージャ
４の如き帯電手段で兼用させるようにしてしまうと、専
用のコロナ放電器が不要になり、画像形成装置の構成を
簡素化することができる。

【００３８】図２は、予備帯電手段に帯電チャージャ４
を用い、且つ、直径が８０mmの、表面線速が２６６mm/s
ecの感光体を用い、Ａ列４番の大きさの横送りの作像を
行うときのタイムスケジュールを示したものである。こ
こで、横送りというのは、Ａ列４番の記録媒体の長短辺
のうち、長辺が感光体１の母線方向に一致するような送
りのことである。この場合、記録媒体の短辺長さは、感
光体１の周長よりも短くなる。

【００３９】この図において、スタート信号が発生する
と、感光体が回転を始めるのと同時に、ポンプが作動を
開始し、湿式現像装置７に現像液が供給される。そし
て、現像液が十分に供給されたのち、すなわち、スター
ト信号が発生してから、約４秒後（感光体が略４回転し
たあと）に、帯電が開始される。この帯電が開始される
前に、帯電チャージャ４を作動させ、感光体表面を正極
性に予備帯電しておくのである。なお、クリーニング装
置による感光体に対するクリーニング動作は、スタート
信号が発生してから、例えば２秒後に開始される。

【００４０】ここで、予備帯電や帯電の作動タイミング
については、感光体上の、１回目の画像形成に供する領
域（像形成領域）を予め帯電チャージャ４により予備帯
電しておき、この領域が、クリーニング装置の部位を通
過してから、実際の帯電が開始するようなタイミングと
すれば良いのであるが、このようにするためには、例え
ば、感光体が１回転するのに、０．９４秒かかるものと
して、スタート信号発生後、３秒を経過したあと、４秒
に到るまでの間（帯電が開始される前において、感光体
が１回転する間）で、予備帯電を行えば良い。要は、実
際の帯電が施される前の感光体表面の少なくとも１周分
を予備帯電するのである。このように予備帯電された感
光体部分も、除電ランプ３により除電作用を受けること
は当然である。

【００４１】このように、帯電チャージャ４を予備帯電
手段に兼用させても良いのであるが、この他、転写チャ
ージャ８をそれに兼用させる構成としても良い。図３
は、この場合のタイムスケジュール例を示したものであ
る。

【００４２】図１に示すように、転写チャージャ８は、
感光体１の回転方向に対して、帯電チャージャ４より
も、約１７０°だけ上流側に位置している。今、感光体
１が１７０°だけ回転するのに要する時間をｔとするも
のとして、１回目の作像に使用する感光体上の領域の帯
電が開始される時点に対して、ｔ時間前に、転写チャー
ジャ８による予備帯電を開始させ、この開始後、感光体
が１回転する間、その予備帯電を続けるようにすれば良
いのである。すなわち、スタート信号が発生してから、
３．５秒を経過したあと、４．５秒になるまでの間で、
予備帯電を行うようにすれば良いのである。このよう
に、この場合も感光体１の少なくとも１周分を予備帯電
し、かかる部分についても除電ランプ３によって除電作
用を施す。

【００４３】いずれにしても、１回目の作像を行うに当
たり、感光体表面には、クリーニング工程の前に、予備
帯電手段で、正極性の電荷が乗るようになるので、クリ
ーニングブレード１０の部位にて、感光体表面が負極性
に摩擦帯電しても、その正極性の電荷によって、負極性
の摩擦帯電電荷が打ち消されることになる。

【００４４】これによって、感光体表面には、負極性の
電荷が無くなり、しかも、正極性の電荷も、除電ランプ
３にて除去されるので、感光体表面は略ゼロ電位の状
態、又はわずかに正極性の電荷を持った状態で帯電チャ
ージャ４により一様に帯電されることとなる。

【００４５】いわば、１回目に作像される領域の帯電電
位は、２回目以降に作像される領域の帯電電位と同じに
なり、必要とする濃度の画像を初回で得ることができる
ようになるのである。本例の画像形成装置では、感光体
の周長よりも長い記録媒体を用いる場合は、中途から、
画像濃度が高くなることを防止することができる。

【００４６】なお、帯電前に、感光体表面の電位をゼロ
にするために、交流コロナチャージャを用いるようにし
た技術が、例えば、特開昭５９−１１３４７５号公報な
どに示されている。

【００４７】帯電手段や転写手段として、チャージャの
ほかに、感光体に当接する帯電ローラや転写ローラを用
いることもできる。

【００４８】

【発明の効果】請求項１に記載の画像形成装置によれ
ば、１回目に作像される、潜像担持体上の領域の帯電電
位を、２回目以降に作像される、潜像担持体上の領域の
帯電電位と略等しくすることができるので、初回より、
濃度低下の無い良好な品質の画像を得ることができる。

【００４９】請求項２及び３に記載の画像形成装置によ
れば、専用の予備帯電手段が不要になり、この種の画像
形成装置の構成を一層、簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の画像形成装置の概略構成図で
ある。

【図２】予備帯電手段に帯電チャージャを用いたときの
タイムスケジュール例を示す図である。

【図３】予備帯電手段に転写チャージャを用いたときの
タイムスケジュール例を示す図である。

【符号の説明】

１ 潜像担持体としての感光体 ２ クリーニング手段としてのクリーニング装置 ３ 除電手段としての除電ランプ ４ 帯電手段としての電帯チャージャ ７ 現像手段としての湿式現像装置 ８ 転写手段としての転写チャージャ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像担持体の表面を一様に帯電する帯電
   手段と、帯電した表面の露光を行って該表面に静電潜像
   を形成したあと、その静電潜像をトナー像として顕像化
   する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転
   写手段と、像形成に供した潜像担持体を次の像形成に供
   すべく、トナー像転写後の潜像担持体の表面をクリーニ
   ング部材の摺擦によってクリーニングするクリーニング
   手段と、同じく、次の画像形成に供すべく、潜像担持体
   表面を除電状態にする除電手段と、装置待機後の最初の
   像形成を行うに当たり、前記クリーニング部材による潜
   像担持体表面への摺擦によって生じる、潜像担持体表面
   の摩擦帯電電荷が打ち消されるように、潜像担持体上の
   像形成領域を予め予備的に帯電させる予備帯電手段とを
   それぞれ備えて成る画像形成装置。
2. 【請求項２】 予備帯電手段を帯電手段で兼用させた請
   求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 予備帯電手段を転写手段で兼用させた請
   求項１に記載の画像形成装置。