JPH0926700A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像形成中に突然メインスイッチがＯＦＦに
なっても像形成体にキャリアが付着しない画像形成装置
を提供する。 【構成】 接触反転現像プロセスによって像形成体上に
現像を行う画像形成装置において、複数の保持特性が異
なる直流電源Ａ５３、直流電源Ｂ５４と、高圧電源５５
の出力のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路を有し、少な
くとも前記制御回路の一つである出力制御回路５２は、
前記直流電源Ｂ５４の保持特性に応じた時間分保持して
ＯＮ／ＯＦＦ制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、接触反転現像プロセス
によって像形成体上に現像を行う画像形成装置に関し、
特に画像形成中電源がＯＦＦになった場合に発生する像
形成体へのキャリア付着を防止した装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、接触反転現像プロセスによって像
形成体上に現像を行う電子写真式複写装置等の画像形成
装置は、その像形成体を例えば負に帯電した後レーザ光
等によって零電位に近い潜像を形成し、その後像形成体
の極性と同じの負の現像バイアス電圧を印加した現像剤
担体によって前記像形成体上の潜像を現像した後転写、
分離、定着して作像するプロセスをとる。この接触反転
現像プロセスの画像形成装置には、２成分現像剤を用い
た磁気ブラシ現像方式の現像装置が用いられている。こ
の現像装置は、内部に複数の磁極を有する磁石体からな
る磁石ロールを備え回転可能に支持された円筒状の現像
剤搬送体（現像スリーブ）を有し、この現像スリーブ表
面にトナー粒子を付着させた磁性キャリアを保持し現像
領域に搬送して現像を行うもので、トナー粒子の摩擦帯
電制御が比較的容易で、トナー粒子の凝集が起こりにく
く、磁気ブラシの穂立ちがよくて、像形成体面の摩擦性
に優れる等の特長を有し、キャリア粒子に対するトナー
粒子の量の管理を必要とするにも拘わらず、多く用いら
れている。

【０００３】上記２成分現像剤を用いた接触反転現像系
においては、図５に示すように像形成体３１上の潜像部
分３１ｂ又は未帯電領域が現像バイアス電圧が印加され
た現像剤搬送体である現像スリーブ３３Ａに接近する
と、現像スリーブ３３Ａ上のトナー５９は電位差により
潜像３１ｂ又は未帯電領域全面に付着し、また図４に示
すように帯電領域３１ａは現像バイアス電圧が０Ｖの現
像スリーブ３３Ａに接近すると現像スリーブ３３Ａから
キャリア５８が前記像形成体３１の帯電領域３１ａ上に
付着する現象が発生する。このためバイアス電圧出力部
の制御は一般に厳密なタイミング制御を行う必要があ
る。

【０００４】特に後者のキャリア付着が発生すると画像
や像形成体及びクリーニングブレード等を損傷し大きな
問題点となっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図３は従来の高圧電源
の制御系を示す回路図と、その高圧電源のメインスイッ
チをＯＦＦとした時の出力の状態を示すタイムチャート
である。図において、５１は制御部のＣＰＵ、５２１は
高圧電源５５の現像バイアス電圧の出力信号を制御する
制御回路、５２ａはインバータ、５３は制御部や高圧電
源５５等に電力を供給する直流電源Ａ、５５は帯電器、
現像剤搬送体等に高圧のバイアス電圧を供給する高圧電
源、５５ａは高圧電源５５の帯電器に接続する帯電用出
力端子、５５ｂは高圧電源５５の現像スリーブに接続す
る現像バイアス用出力端子、５６はメインスイッチ、５
７は商用電源、Ｒ₁ はプルアップ用の抵抗で、ＣＰＵ５
１，抵抗Ｒ₁ ，インバータ５２ａは現像バイアス電圧の
出力信号の制御手段である制御回路５２１を形成してい
る。また直流電源Ａ５３にはコンデンサインプット型の
スイッチング方式の直流電源が使用される。

【０００６】通常の画像形成シーケンスにおいては、上
記キャリア付着が発生しないように制御されたシーケン
スになっているが、画像形成中に停電あるいは誤って前
扉を開けるなどの異常操作により突然メインスイッチ５
６がＯＦＦになると、図３（ｂ）に示すように通常１０
０ｍｓ以下の時間ｔ₁だけ遅れて、直流電源Ａ５２，バ
イアス出力信号，現像バイアス電圧出力，帯電用出力等
が一斉にＯＦＦとなる。しかし、像形成体３１が慣性で
回転を続けるために、メインスイッチ５６がＯＦＦにな
る前に帯電した領域３１ａが現像領域Ｇに接近し、メイ
ンスイッチ５６がＯＦＦになって現像バイアス電圧が印
加されない０Ｖの現像スリーブ３３Ａからキャリア５８
が付着する現象が発生しこれを避けることが困難であっ
た。特に近年の装置は画像上のジッター（像形成体の回
転ムラのため発生する横筋状の濃度ムラ）を防止するた
め、フライホイールを装着して像形成体の慣性を大きく
している。このため、メインスイッチ５６がＯＦＦした
後も像形成体３１は慣性により回転を続け帯電領域３１
ａが現像領域Ｇに達しキャリア付着が発生することが多
くなっているが適当な解決策がなかった。

【０００７】本発明の目的は、上記問題点を解決し、画
像形成中に突然メインスイッチがＯＦＦになっても像形
成体にキャリアが付着しない画像形成装置を提供するこ
とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、接触反
転現像プロセスによって像形成体上に現像を行う画像形
成装置において、複数の保持特性が異なる直流電源と、
複数の高圧電源出力のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路
を有し、少なくとも前記制御回路の一つは、前記複数の
電源の保持特性に応じた時間分保持してＯＮ／ＯＦＦ制
御することを特徴とする画像形成装置によて達成され
る。

【０００９】また、前記制御回路は前記高圧電源の現像
バイアス電圧用出力の出力信号の制御回路であり、ＣＰ
ＵによるＯＮ／ＯＦＦ制御回路の直流電源ＡがＯＦＦと
なった後、前記高圧電源へ電力供給する直流電源Ｂが出
力を保持している間は現像バイアス電圧用出力を保持
し、前記現像バイアス電圧用出力は、前記高圧電源の帯
電用出力のＯＦＦとなった後、（帯電手段から現像位置
までの距離）／（現像プロセス中の像形成体の周速）の
２倍より大きい時間経過するまで保持されることを特徴
とする前記画像形成装置は好ましい実施態様である。

【００１０】

【作用】本発明の画像形成装置においては、高圧電源に
電力を供給する直流電源の保持特性を長くし、また高圧
電源の現像剤搬送体に印加する現像バイアス電圧の出力
を制御する出力信号を前記直流電源の現像バイアス電圧
出力の保持される間保持する特性を有するようにしたの
で、メインスイッチがＯＦＦとなった後像形成体がその
慣性によって回転し、メインスイッチがＯＦＦになる前
に帯電した領域が現像領域に達しても現像剤搬送体は現
像バイアス電圧が印加されているので現像剤搬送体上の
キャリアは像形成体に移行することがない。

【００１１】

【実施例】本発明の画像形成装置の構成とその機能につ
いて図１及び図２に基づいて説明する。

【００１２】図２は本発明の画像形成装置の一例を示す
概略構成図である。この画像形成装置は自動原稿送り装
置Ｄ、画像情報読取り部Ａ、レーザ書込み部Ｂ、画像形
成部Ｈと給紙部４０等より構成される。

【００１３】画像形成装置上部には、透明なガラス板な
どからなる原稿台１１と、さらに原稿台１１上に固定あ
るいは取り外し可能に装着した自動原稿送り装置Ｄがあ
る。自動原稿送り装置Ｄは、エンドレスベルト７１、ベ
ルトプーリ７２ａ，７２ｂ、回転ローラ７４ａ，７４
ｂ、給紙検出器７５、ストップレバー７６，７７、原稿
先端検出器７８、排紙検出器７９、原稿挿入口８３、排
出ローラ８４ａ，８４ｂ等からなっていて給紙検出器７
５は原稿挿入口８３の近傍に設けられている。

【００１４】給紙検出器７５は光源と受光素子が組合わ
されていて、光源は原稿面に対して４５度の入射角で光
を投射し、受光素子は反射角４５度の反射光を受光する
ようになっている。ベルトプーリ７２ａ，７２ｂは図示
しないモータによって回転ローラ７４ａと共に時計方向
に回転しており、このベルトプーリ７２ａ，７２ｂには
複数のエンドレスベルト７１が掛け渡されている。エン
ドレスベルト７１はその回動に伴って原稿１６を原稿台
１１上に搬送する。

【００１５】原稿先端検出器７８は光源と受光素子から
なり、反射光により原稿台１１上の原稿先端を検知し、
原稿が複写される位置にあるか否かを検知する。

【００１６】ストップレバー７７の先端は原稿通路上に
あって、原稿の図の左側への前進を阻止して原稿を複写
する位置に規制する。図示しない排紙ソレノイドの作動
によりストップレバー７７の先端は原稿通路から退避さ
せることができる。一対の排紙ローラ８４ａ，８４ｂは
常に圧接状態にあってモータ作動時には、原稿を原稿受
け台８２上に排出する。

【００１７】排紙検出器７９は光源と受光素子とからな
り反射光により原稿通路内の原稿の有無を検知する。

【００１８】原稿挿入口８３に原稿１６を挿入すると、
原稿１６はエンドレスベルト７１の移動に伴って原稿台
１１上に搬送され、原稿先端がストップレバー７７の先
端に当たり停止し、複写する態勢となる。先端検知器７
８は先端検知信号を前記制御部に送出する。

【００１９】この先端検知信号により、後述する画像情
報読取り部Ａは作動し原稿１６の像面の読取りを行う。
読取りが終了しコピープロセスを制御する制御部の制御
により、ストップレバー７７の先端は原稿通路より退避
すると共にエンドレスベルト７１は再び移動を開始し、
原稿１６を左方へ搬送すると共に、次の原稿１６を挿入
できる姿勢となる。

【００２０】一方、搬送された原稿１６は、排紙検出器
７９の下を通過し、排紙ローラ８４ａ，８４ｂによって
原稿受け台８２上に排出される。ここで、排紙検出器７
９は原稿の末端の通過を検知して、排紙検知信号を前記
制御部に送出する。

【００２１】この排紙検知信号により、作動中の排紙ソ
レノイドを解除しモータを停止させることによってエン
ドレスベルト７１を停止させた後、次に説明する画像情
報読取り部Ａの動作を開始する。

【００２２】次に画像情報読取り部Ａについて説明す
る。

【００２３】原稿台１１の下方であって、装置本体内に
は移動部材である第１ミラーユニット１２及び第２ミラ
ーユニット１３、主レンズ１４、ＣＣＤアレイなどの撮
像素子１５等からなる画像読取り部Ａが設けられてい
る。第１ミラーユニット１２は照明ランプ１２ａと第１
ミラー１２ｂとを備え、原稿台１１と平行に、かつ図面
左右方向へ直線移動可能に取り付けられていて、前記原
稿先端検知器７８による先端検知信号による制御部の制
御による駆動モータにより移動し原稿１６の全面を光学
走査する。第２ミラーユニット１３は第２ミラー１２ａ
及び第３ミラー１２ｂを一体化して備え、常に所定の光
路長を保つように第１ミラーユニット１２の１／２の速
度で左右同方向に直線移動する。勿論この第２ミラーユ
ニット１３の移動は前記第１ミラーユニット１２と同様
に原稿台１１に対して平行である。前記照明ランプ１２
ａによって照明される原稿台１１上の原稿１６の像は、
主レンズ１４により第１ミラー１２ｂ、第２ミラー１３
ａ、第３ミラー１３ｂを経て撮像素子15上へ結像される
ようになっている。走査が終わると第１ミラーユニット
１２及び第２ミラーユニット１３は元の初期位置に戻
り、連続複写の場合は前記先端検知器７８が発した先端
検知信号により制御部の制御により再び原稿走査を開始
し、連続複写でない場合は次の画像形成まで待機する。

【００２４】前記撮像素子１５によって得られた画像情
報である画像データは、図示しない画像信号処理部によ
って処理され、画像信号としてメモリに一旦格納され
る。次いで前記画像信号がレーザ書込み部Ｂに入力され
る。

【００２５】画像形成部Ｈでは、制御部の制御によって
前記メモリからの画像信号が、駆動モータ２１、ポリゴ
ンミラー２２、ｆθレンズ２３、ミラー２４，２５，２
６及び図示しない半導体レーザ、補正レンズ等からなる
像露光手段であるレーザ書込み部Ｂに入力されると画像
記録動作を開始する。

【００２６】すなわち、像形成体である感光体ドラム３
１はアルミニウムなどの導電体からなるドラム状の基体
の上に例えば有機光導電体であるＯＰＣを塗布して感光
層としたもので、基体は接地された状態で時計方向に一
定速で駆動回転される。この回転に伴い、帯電手段であ
る帯電器３２により電荷を与えられてドラム表面は所定
電位にされる。一様の例えばマイナスの電位に帯電した
感光体ドラム３１は、レーザ書込み部Ｂからのレーザビ
ームＬによって像露光が行われ、像露光が行われた部分
の絶対電位はゼロ近くまで低下して原稿１６に対応した
静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段であ
る現像器３３の帯電電位と同極で低電位の現像バイアス
電圧が印加された現像スリーブ３３Ａの担持する現像剤
により反転現像が行われ、像露光部分にトナーが付着し
て可視のトナー像となる。

【００２７】一方、給紙部４０に装填された給紙カセッ
ト４１からは転写紙Ｐを１枚ずつ搬出ローラ４２ａによ
って搬出し、搬出路４２を介して画像の転写部に向かっ
て給紙する。給紙された転写紙Ｐは、感光体ドラム３１
上のトナー像と同期して作動するレジストローラ４４に
よって感光体ドラム３１上に送出される。この転写紙Ｐ
には、転写器３４の作用により、感光体ドラム３１上の
トナー像が転写され、分離器３５の除電作用によって感
光体ドラム３１上から分離されたのち、搬送ベルト４５
を経て定着器３７へ送られ、加熱ローラ３７ａ及び加圧
ローラ３７ｂによって溶融定着された後、排紙ローラ３
８，４６により装置外のトレイ５４へ排出される。

【００２８】前記感光体ドラム３１はさらに回転を続
け、その表面に転写されずに残留したトナーは、クリー
ニング手段であるクリーニング装置３９において圧接す
るクリーニングブレード３９ａにより除去清掃されたの
ち、再び帯電器３２により電荷の付与を受けて、次回の
画像形成のプロセスに入る。

【００２９】図１（ａ）は本発明の高圧電源の制御系を
示す回路図、図１（ｂ）は画像形成中にメインスイッチ
がＯＦＦになった場合の，図１（ａ）の直流電源Ａ５
３，直流電源Ｂ５４及び高圧電源５５の出力状態を示す
タイムチャートである。図１において図３と同一部分は
同一符号を付し詳細な説明は省略する。５２は高圧電源
５５の現像バイアス電圧の出力信号を制御する制御回路
で、図３に示した従来の制御回路５２１のインバータ５
２ａの出力端と直流電源Ａ５３の間にダイオードＤ
₁を、インバータ５２ａの出力端とアースとの間にツェ
ナーダイオードＺＤを、また、インバータ５２ａの出力
端と高圧電源５５との間に抵抗Ｒ₂ 、抵抗Ｒ₂の高圧電
源５５側とアースの間にコンデンサーＣ₁ を挿入してノ
イズ吸収用としたものである。５４は直流電源Ａ５３と
同様のコンデンサーインプット型スイッチング方式の直
流電源Ｂで、メインスイッチ５６がＯＦＦとなった後そ
の出力が６００ｍｓ程度（ｔ₂ ）保持される保持特性を
有するようにコンデンサーの容量を設定したものであ
る。なお、図面を簡明にするため高圧電源５５の現像バ
イアス電圧以外の出力の出力信号の制御回路は図３に示
す５２１と同一の回路を用いたがこの図示は省略した。

【００３０】かかる構成によって、図１（ｂ）に示すよ
うにメインスイッチ５６がＯＦＦとなった後直流電源Ａ
５３はｔ₁ 後に出力が低下し始めるが、直流電源Ｂ５４
はｔ₂ 後に出力が降下する。ＣＰＵ５１からの現像バイ
アス電圧の出力信号は直流電源Ａ５３がＯＦＦになって
もダイオードＤ₁によってＯＦＦ状態にならず、直流電
源Ｂ５４の出力が低下するまでＯＮ状態が継続されるこ
とになる。なお、帯電電圧の出力信号は従来の出力制御
回路５２１によるのでｔ₁ 後にＯＦＦとなる。

【００３１】図２に示す画像形成装置の実施例では、像
形成体である感光体ドラム３１の画像形成時の表面の周
速（線速）は２８０ｍｍ／ｓｅｃであり、帯電器３２の
位置から回転方向に現像領域Ｇまでの距離は約８０ｍｍ
であるから、感光体ドラム３１の駆動モータがＯＦＦと
なった後その慣性で回転し、周長８０ｍｍ回転して停止
するものとするとその間の時間は、８０ｍｍ／線速／２
＝８０／２８０／２となり約１５０ｍｓとなる。上記駆
動モータは直流電源Ａ５３から電力供給されているの
で、メインスイッチ５６がＯＦＦになった後ｔ₁ 経過し
て慣性回転となる。従って、感光体ドラム３１上の帯電
領域３１ａはメインスイッチ５６がＯＦＦとなった後１
００ｍｓ＋１５０ｍｓ＝２５０ｍｓの間は帯電器３２に
よって帯電状態にある感光体は現像領域Ｇを通過するが
その後は通過しない。一方、現像スリーブ３３Ａに印加
される現像バイアス電圧はメインスイッチＯＦＦ後ｔ₂
＝６００ｍｓの間、即ち高圧電源５５の現像バイアス電
圧用の出力は、高圧電源５５の帯電用出力のＯＦＦとな
った後、（帯電手段から現像位置までの距離）／（現像
プロセス中の像形成体の周速）の２倍より大きい時間経
過するまで保持されているので、感光体ドラム３１にキ
ャリア付着が発生することはない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置は、画像形成中に突然メインスイッチがＯＦＦになっ
た場合に生ずる像形成体へのキャリア付着を簡単な構成
によって防止することができるという効果を奏する。し
かも、最近の画像形成装置ではＡＤＦや排出されたコピ
ーを一部づつまとめてとじるなどの処理を行うフィニシ
ャー等のオプションのための電源を必要するが、その出
力電力には通常余裕がありこの電力を利用できるので、
この電源の保持特性を変更するだけで済み、特に電源を
増加する必要がないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高圧電源の制御系を示す回路図と、そ
の高圧電源のメインスイッチＯＦＦ時の出力状態を示す
タイムチャートである。

【図２】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図
である。

【図３】従来の高圧電源の制御系を示す回路図と、その
高圧電源のメインスイッチＯＦＦ時の出力状態を示すタ
イムチャートである。

【図４】２成分現像剤による現像を説明する模式図であ
る。

【図５】２成分現像剤によるキャリア付着を説明する模
式図である。

【符号の説明】

３１ 感光体ドラム（像形成体） ３１ａ 帯電領域 ３３ 現像装置 ３３Ａ 現像スリーブ（現像剤搬送体） ５１ ＣＰＵ ５２，５２１ 出力制御回路 ５３ 直流電源Ａ ５４ 直流電源Ｂ ５５ 高圧電源 ５５ａ 帯電用出力端子 ５５ｂ 現像バイアス用出力端子 ５６ メインスイッチ ５７ 商用電源 ５８ キャリア ５９ トナー Ａ 画像情報読取り部 Ｂ レーザ書込み部 Ｄ 自動原稿送り部 Ｇ 現像領域 Ｈ 画像形成部 Ｄ₁ ダイオード Ｒ₁，Ｒ₂ 抵抗 ＺＤ ツェナーダイオード

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接触反転現像プロセスによって像形成体
   上に現像を行う画像形成装置において、 複数の保持特性が異なる直流電源と、複数の高圧電源出
   力のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路を有し、少なくと
   も前記制御回路の一つは、前記複数の電源の保持特性に
   応じた時間分保持してＯＮ／ＯＦＦ制御することを特徴
   とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記制御回路は前記高圧電源の現像バイ
   アス電圧用出力の出力信号の制御回路であり、ＣＰＵに
   よるＯＮ／ＯＦＦ制御回路の直流電源ＡがＯＦＦとなっ
   た後、前記高圧電源へ電力供給する直流電源Ｂが出力を
   保持している間は現像バイアス電圧用出力を保持するこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記高圧電源の現像バイアス電圧用出力
   は、前記高圧電源の帯電用出力のＯＦＦとなった後（帯
   電手段から現像位置までの距離）／（現像プロセス中の
   像形成体の周速）の２倍より大きい時間経過するまで保
   持されることを特徴とする請求項２記載の画像形成装
   置。