JPH0934223A

JPH0934223A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0934223A
Application number: JP7188945A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Saito; 斉藤　　均; Akihiro Kawasaki; 明博河崎
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1995-07-25
Filing date: 1995-07-25
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体の停止時に接触帯電手段から放出さ
れた現像剤が接触帯電手段から清掃兼現像手段に至る像
担持体上に残ることを防止し、機内汚染や、地肌カブリ
等の画像ノイズをなくする。【解決手段】像担持体２が停止する前、少なくとも接
触帯電手段３に対向する部分にある前記像担持体２が清
掃兼現像手段４に対向する位置まで移動するのに必要な
時間、直流電流をスイッチングした電圧または、直流電
圧に交流成分を重畳した電圧を前記接触帯電手段３に印
加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の電子写真方式による画像形成装置に関し、特にクリ
ーナレスの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置にお
いて、像担持体と、この像担持体表面を均一に帯電させ
るブラシ等の接触帯電装置と、画像情報に応じて前記像
担持体表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電
潜像を現像剤により顕像化して現像すると同時に像担持
体表面に残留する現像剤を清掃する回収する清掃兼現像
手段と、前記像担持体表面に顕像化された現像剤を被転
写体に転写する転写手段とを有する画像形成装置が知ら
れている。

【０００３】この種の画像形成装置では、前記現像剤を
転写した後に像担持体表面に残留する現像剤を除去する
ために、現像剤を前記清掃兼現像手段に印加される現像
バイアス電圧を利用して除去するものが、例えば、特開
平３−４２８３号公報により提案されている。具体的に
は、画像形成時には、前記接触帯電手段で均一に帯電さ
れた後、露光により電位が減衰している像担持体表面の
画像部には、通常の現像と同様に現像バイアス電圧が印
加された前記清掃兼現像手段に像担持体表面に残留する
現像剤が静電的に吸着して現像される一方、前回の転写
後に像担持体上に残留した現像剤であって露光を受けて
いない非画像部に属するものは、現像バイアス電圧の印
加により前記非画像部の電位に比べ相対的に高電位とな
っている清掃兼現像手段に静電的に吸着されて除去され
る。又、非画像形成時には、像担持体の帯電極性と同極
性である高電位の直流電圧を接触帯電手段に印加して、
接触帯電手段に付着した現像剤を像担持体に静電吸着さ
せ、更に、像担持体に吸着された現像剤を清掃兼現像手
段によって回収することにより、接触帯電手段の清掃を
行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た装置においては、印字動作を終了して像担持体の停止
時に接触帯電手段から放出された現像剤が接触帯電手段
と清掃兼現像手段との間の像担持体上に付着して残って
いるため、像担持体上に残った現像剤が浮遊して機内汚
染や、地肌カブリ等が発生するという問題があった。

【０００５】そこで本発明は、像担持体の停止時に接触
帯電手段から放出された現像剤が接触帯電手段から清掃
兼現像手段に至る像担持体上に残ることを防止し、機内
汚染や、地肌カブリ等の画像ノイズが生じない画像形成
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明にかかる画像形成装置では、回動自在な像担
持体と、この像担持体表面を帯電させる接触帯電手段
と、画像情報に応じて前記像担持体表面に静電潜像を形
成する露光手段と、前記静電潜像を現像剤で顕像化する
とともに残留現像剤を回収する清掃兼現像手段と、前記
像担持体表面に顕像化された現像剤を被転写体に転写す
る転写手段とを有する画像形成装置において、前記像担
持体が停止する前、少なくとも前記接触帯電手段に対向
する部分にある前記像担持体が前記清掃兼現像手段に対
向する位置まで移動するのに必要な時間、直流電流をス
イッチングした電圧又は直流電圧に交流成分を重畳した
電圧を前記接触帯電手段に印加するようにした。

【０００７】前記構成からなる画像形成装置では、前記
像担持体が停止する前、少なくとも前記接触帯電手段に
対向する部分にある前記像担持体が前記清掃兼現像手段
に対向する位置まで移動するのに必要な時間、直流電流
をスイッチングした電圧または、直流電圧に交流成分を
重畳した電圧を前記接触帯電手段に印加する。該電圧を
印加することにより、直流成分によって現像剤が接触帯
電手段に保持され、交流成分によって現像剤への電荷注
入が阻止されるため、接触帯電手段にある現像剤が像担
持体に吸着されない。また、前述したような電圧が印加
される以前に像担持体に吸着され、接触帯電手段と清掃
兼現像手段の間に現像剤が存在したとしても、その現像
剤は、前記電圧が印加されている間に、前記清掃兼現像
手段を通過し、通過する際に回収される。よって、像担
持体に現像剤が静電吸着された状態で残ることがない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面にしたがって説明する。図１は、本発明にかかる画
像形成装置であるレーザビームプリンタを示す。このレ
ーザビームプリンタ本体１の略中央部には、像担持体で
ある感光体２が、矢印Ａ方向に回転自在に設けられてい
る。感光体の周囲には、その回転方向に沿って、接触帯
電手段である帯電ブラシ３、清掃兼現像手段である現像
装置４、転写チャージャ５が順次配設されている。感光
体２の斜め上方であって、レーザビームプリンタ本体１
内の上部には、レーザ光学系６が配設されている。

【０００９】前記現像装置４の下方には給紙カセット７
が設けられ、この給紙カセット７に収容された用紙Ｐに
給紙ローラ８が当接されている。給紙カセット７から感
光体２と転写チャージャ５にはさまれた転写領域１２に
向かってガイド９aが設けられ、さらに、転写領域１２
で転写された用紙Ｐを定着ローラ対１０へと導くガイド
９bが設けられている。前記定着ローラ対１０によって
定着された用紙Ｐは、レーザビームプリンタ本体１に付
設された排紙トレイ１１上に排出されるように構成され
ている。レーザプリンタ本体１の底部には、帯電ブラシ
３や現像装置４等に電圧を印加する電源１３が設けられ
ている。

【００１０】前記帯電ブラシ３は、矢印Ｂ方向に回転
し、ブラシの先端が感光体２の表面を軸方向に沿って摺
接している。また、帯電ブラシ３は、電源１３と接続さ
れており、図２に示すようにスイッチ１３aをＤ側又は
Ｅ側に切り換えることにより、−１２００ボルト(以下
Ｖと記す)の直流電圧、又は、直流電圧に交流成分を重
畳した電圧が印加されるように構成されている。この電
源１３から帯電ブラシ３への電圧印加によりブラシの先
端部において放電が生じ、感光体２の表面が例えば−６
００〜−９００Ｖにほぼ均一に帯電される。前記レーザ
光学系６は、帯電ブラシ３と現像装置４の間に位置する
感光体２の表面に画像情報に応じたレーザ１４を照射
し、略均一に帯電された感光体２の表面の電位を減衰さ
せることにより静電潜像を形成する。

【００１１】前記現像装置４は、ケーシング１５で覆わ
れている。前記ケーシング１５は、摩擦帯電性の非磁性
一成分のトナーＴを収容すると共に、感光体２に向かっ
て開口を有し、この開口部において矢印Ｃ方向に回転自
在に現像スリーブ１６を保持する。前記現像スリーブ１
６は、感光体２に当接しており、前記ケーシング１５内
に収容された感光体２の帯電極性と同極性の電荷を有す
るトナーＴを感光体２へと導く。また、現像スリーブ１
６は、前記電源１３と接続されており、通常の画像形成
時において、現像スリーブ１６から感光体表面のレーザ
照射部にトナーＴが吸着され、かつ、感光体表面のレー
ザ未照射部即ち、帯電された電位の減衰が発生していな
い部分に付着している残留トナーが現像スリーブ１６に
吸着される電界が発生するように−３００Ｖの現像バイ
アスが印加されている。前記現像バイアスを印加するこ
とにより、静電潜像を顕像化すると同時に、残留トナー
を現像スリーブ１６で回収するように構成されている。
尚、ケーシング１５内にはトナーＴの凝集防止と現像ス
リーブ１６へトナーＴを供給する役割をするため、前記
現像スリーブ１６とは逆方向に回転する撹拌羽根１７が
設けられている。

【００１２】前記転写チャージャ５は、感光体２の回転
に同期して、給紙カセット７から転写領域１２に搬送さ
れる用紙Ｐに、その裏面からトナーとは逆極性の電圧を
印加してトナーを静電的に引き付けて、感光体２に形成
されたトナー像を用紙Ｐに転写する。

【００１３】次に、上記構成からなるレーザビームプリ
ンタにおける現像および残留トナーの回収について、図
１〜図５を参照して説明する。なお、図２、図３、図４
において感光体２は、便宜上平面的に示してある。図２
は、画像形成時の状態を模式的に示す図である。図３
は、非画像形成時の状態を模式的に示す図である。図４
は、感光体２の停止直前の所定期間の状態を模式的に示
す図である。図５は、電圧の切り換えタイミングを示す
タイミングチャートである。

【００１４】図５中「帯電」、「現像」は、帯電ブラシ３、
現像スリーブ１６をそれぞれ示している。また、所定期
間tは、前記感光体２の任意の領域が、図２に示す帯電
ブラシ３から現像スリーブ１６に至る距離Ｌ移動するの
に必要な時間以上の時間を示している。即ち、この所定
期間tは、像担持体(感光体)が停止する前、少なくとも
前記接触帯電手段(帯電ブラシ)に対向する部分にある前
記像担持体が前記清掃兼現像手段(現像装置)に対向する
位置まで移動するのに必要な時間以上の時間である。

【００１５】レーザビームプリンタに画像形成が指示さ
れると、まず、図５中Ｓ₁時点において、図３に示すスイ
ッチ１３ａをＥに切り換えることにより、帯電ブラシ３
に−１２００Ｖの直流電圧を印加するとともに、メイン
モータに電圧を印加して感光体２を回転させる。これに
より、感光体２は、−６００〜−９００Ｖに帯電させら
れる。次に、感光体２が図３に示す帯電ブラシ３から現
像スリーブ１６を越えるまでの距離を移動するのに必要
な時間以上の時間遅れて、現像スリーブ１６に−３００
Ｖの現像バイアスを印加する。

【００１６】この画像形成前の前処理動作で、図３に示
すように帯電ブラシ３が感光体２の表面を回転摺接する
ことにより、感光体２の表面にわずかに残留するトナー
Ｔ1(以下残留トナーと呼ぶ)が存在したとしても、残留
トナーを分散させ、判読不能な状態まで非パターン化す
る機械的な分散作用を有する。また、帯電ブラシ３は、
−１２００Ｖの直流電圧が印加されているので、前記機
械的作用に加え、同極性(−)に帯電したトナーに対する
反発作用と、本来の帯電極性とは逆極性(＋)に帯電した
残留トナーＴ₁を一時的に静電吸着する作用を有する。
一時的に静電吸着された逆極性(＋)に帯電した残留トナ
ーＴ₁と、帯電ブラシ３に付着したトナーＴ₂とは、帯電
ブラシ３によって次第に電荷が注入され、ともに感光体
と同極性(−)に帯電させられる。この同極性(−)に帯電
されたトナーＴ₁，Ｔ₂は、帯電ブラシ３より感光体２の
方が相対的に電位が高くなっているので、再び感光体２
に戻される。感光体２に戻されたトナーを含めて感光体
２に残留するトナーＴ₁は、いずれも感光体２と同極性
(−)に帯電されている。感光体２が回転移動して現像ス
リーブ１６と対向する位置にくると、感光体２上の負に
帯電されたトナーは、感光体２の表面の電位(−６００
〜−９００Ｖ)より相対的に高電位となっている現像ス
リーブ１６に静電的に引き付けられて回収される。

【００１７】現像バイアスが印加されてから、感光体が
１回転以上した後、図５中Ｓ₂時点において、画像形成
動作に入る。画像形成動作中は、図２に示すスイッチ１
３ａを実線で示すようにＤ側に切り換えることにより、
帯電ブラシ３に印加する電圧を直流電圧から、直流電圧
に交流成分を重畳した電圧に変更する。この直流電圧に
交流成分を重畳した電圧に変更しても、帯電ブラシ３
は、直流電圧を印加した時と同様に感光体２を所定の表
面の電位(−６００〜−９００Ｖ)に帯電させる。さら
に、前記前処理動作と同様に帯電ブラシ３は、残留トナ
ーを非パターン化する機械的作用に加え、同極性(−)に
帯電したトナーに対する反発作用と、本来の帯電極性と
は逆極性(＋)に帯電したトナーを一時的に静電吸着する
電気的作用を有する。しかし、帯電ブラシ３に直流電圧
に交流成分を重畳した電圧が印加されているので、印加
された直流成分によってトナーを帯電ブラシ３に吸着し
続け、印加された交流成分によってトナーへの電荷注入
を阻止でき、トナーは、帯電ブラシ３から感光体２へ移
動しない。

【００１８】帯電ブラシ３に直流電圧に交流成分を重畳
した電圧の印加を開始した後、図５中Ｓ₃時点におい
て、均一に帯電された感光体２の表面に、レーザ光学系
６から画像情報に応じたレーザ１４が照射され露光され
る。露光された感光体２の表面電位は減衰し、これによ
り新たな静電潜像が形成される。

【００１９】この静電潜像が、図２に示すように感光体
２の回転にしたがって現像スリーブ１６に対向する位置
に移動すると、現像スリーブ１６と感光体２の表面との
間に現れる電位差から、感光体２と同一極性(−)に帯電
された現像スリーブ１６上のトナーＴは、露光されて感
光体２の電位が減衰した部分に静電吸着される。これに
より、感光体２上の静電潜像が現像される。一方、感光
体２の表面の電位が減衰していない未露光部に位置する
残留トナーＴ₁は、残留トナーＴ₁自身が感光体２と同極
性即ち、負に帯電されているため、未露光部の電位より
も相対的に高電位となっている現像スリーブ１６に静電
的に引き付けられて回収される。この未露光領域のトナ
ーが回収される即ち、清掃されることにより、地肌かぶ
りのない画像が形成される。

【００２０】前述のように現像された感光体２上のトナ
ー像は、転写チャージャ５によって用紙Ｐ上に転写され
て画像が形成される。画像が転写された用紙Ｐは定着ロ
ーラ対１０で定着され排紙される。

【００２１】そして、画像形成が終了すると、再び、図
５中Ｓ₄時点において、クリーニング(清掃)を開始する。
この工程では、図３に示すように、スイッチ13ａをＥ側
に切り換えて帯電ブラシ３に−１２００Ｖの直流電圧を
印加する。前述の画像形成前の前処理と同様に、帯電ブ
ラシ３に付着したトナーＴ₂が感光体２上に戻るので、
帯電ブラシ３を清掃することができる。それと共に、帯
電ブラシ３から感光体２上に戻されたトナーＴ₂を含め
て感光体２上に転写されずに残った残留トナーＴ₁を、
現像スリーブ１６で現像装置４内に回収することによ
り、感光体２を清掃することができる。

【００２２】しかしながら、このような清掃動作を終え
て、感光体２を停止すると、帯電ブラシ３から感光体２
上に放出されたトナーが帯電ブラシ３と現像装置４との
間の感光体２上に残留したままとなり、機内の汚染が生
じる。そこで、感光体２の停止直前に、即ち、少なくと
も転写領域１２から帯電チャージャ３に至る感光体上の
距離以上に感光体２が回転移動した後、図５中Ｓ₅の時
点において、図４に示すスイッチ１３ａをＤ側に切り換
えることにより、帯電ブラシ３に直流電圧に交流成分を
重畳した電圧を印加する。

【００２３】帯電ブラシ３は、感光体２の表面を回転摺
接することにより、前述した機械的作用を有する。更
に、帯電ブラシ３は、感光体を帯電させたり、トナーの
極性に応じて吸着したり反発したりする電気的作用も前
述の画像形成時と同様に有する。しかしながら、画像形
成動作終了後、少なくとも転写部１２から帯電チャージ
ャ３に至る感光体上の距離以上に感光体２が回転移動し
ているので、転写されなかった残留トナーは、すでに帯
電ブラシ３と対抗する感光体上に存在しないはずであ
る。加えて、帯電ブラシ３に直流電圧に交流成分を重畳
した電圧を印加している時は、帯電ブラシ３の電位が振
動し、帯電ブラシ３から感光体２へトナーは移動しな
い。

【００２４】一方、感光体２の停止直前の所定期間tを
含めて画像形成動作終了後においては、帯電ブラシ３に
より均一に帯電された感光体２の表面にレーザ光学系６
からレーザ１４が照射されることなく、新たな静電潜像
が形成されない。従って、感光体２の回転にともなって
現像スリーブ１６に対向する位置に移動すると、前記現
像バイアスが現像スリーブ１６に印加されているため、
現像スリーブ１６と感光体２の表面との電位差により、
感光体２と同一極性(−)に帯電された残留トナーは、感
光体２の表面の未露光部の電位よりも相対的に高電位と
なっている現像スリーブ１６に静電的に引き付けられて
回収される。その後、図２に示す距離Ｌだけ感光体２が
移動するのに必要な時間ｔ待って、図５中Ｓ₆で示す時
点でメインモータへの電圧の印加を停止する。感光体２
の回転が停止すると帯電チャージャ３の電圧の印加を停
止し、同時に、現像スリーブ１６に対する現像バイアス
の印加を停止する。

【００２５】以上、前述したように、帯電ブラシ３に直
流電圧に交流成分を重畳した電圧を印加している時は、
帯電ブラシ３の電位が振動し、帯電ブラシ３から感光体
２へのトナーの移動はない。その後、図２に示す距離Ｌ
だけ感光体が移動するのに必要な時間待って、メインモ
ータへの電圧の印加を停止するようにしたため、帯電ブ
ラシ３と現像スリーブ１６即ち、現像装置４との間の感
光体上にトナーが残留しない。また、画像形成動作終了
後、感光体上に残留したトナー及び帯電チャージャ３か
ら感光体２に戻されたトナーは、現像装置４を通過する
際に回収され感光体２に残ることがない。従って、感光
体２にトナーが残留して、飛散または、落下により機内
が汚れることが防止される。

【００２６】ここで、図５中Ｓ₆時点において、メインモ
ータの駆動を停止しても、感光体２は慣性によってΔｔ
時間だけ回転した後に停止する。感光体２が停止する前
に帯電ブラシ３に直流電圧に交流成分を重畳した電圧を
印加する時間ｔは、短い方が１シーケンスにかかる時間
が短くなるので好ましい。よって、慣性による回転が少
ないのであれば、メインモータの停止を基準にして、所
定期間ｔ前に電圧を切り換えるようにしても良いが、慣
性による回転が長くなればなるほど、感光体２の完全な
停止を基準にして所定期間t前に電圧を切り換えるよう
にした方が好ましい。

【００２７】尚、本実施の形態では、感光体２が停止す
る前、帯電ブラシ３に対向する部分にある前記感光体２
が現像手段４に対向する位置まで移動するのに必要な時
間以上の時間、直流電圧に交流成分を重畳した電圧を前
記帯電ブラシ３に印加するようにしたが、図６に示すよ
うに、直流電圧に交流成分を重畳した電圧にかえて、直
流電流をスイッチングした電圧を印加しても同様の効果
が得られる。

【００２８】さらに、本実施例では、現像スリーブ１６
と感光体２が所定のニップ幅をもって当接して現像を行
う接触現像方式の現像装置で説明したため、前記帯電ブ
ラシ３と現像装置４の距離Ｌは、図２に示すように、帯
電ブラシ３と感光体２の離間位置から現像スリーブ１６
と感光体２の当接開始位置までの距離としているが、磁
気ブラシ現像方式やジャンピング現像方式等の現像装置
を用いるときは、現像領域幅を考慮し、前記距離Ｌは、
帯電ブラシの離間位置から現像領域の帯電ブラシ側の端
部までの距離即ち、最短距離とすればよい。また、帯電
ブラシ以外の接触帯電手段、例えばマイラー等を用いた
場合も、ブラシと同様に離間位置からの距離とすれば良
い。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかる画像形成装置によると、像担持体の停止時に接触
帯電手段から放出された現像剤が接触帯電手段から清掃
兼現像手段に至る像担持体上に残ることを防止すること
ができる。したがって、像担持体上に残った現像剤が飛
散して、機内汚染や、地肌カブリ等の画像ノイズが発生
することはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置であるレーザビームプ
リンタの概略構成図である。

【図２】画像形成時の電圧の印加及びトナーの動きを
模式的に示す図である。

【図３】非画像形成時の所定期間の電圧の印加及びト
ナーの動きを模式的に示す図である。

【図４】感光体停止直前の所定期間の電圧の印加及び
トナーの動きを模式的に示す図である。

【図５】感光体の駆動モータ、帯電ブラシ、現像装置
の電圧の切り換えタイミング及び、直流電圧に交流成分
を重畳した電圧を前記帯電ブラシに印加することを示す
タイミングチャートである。

【図６】感光体の駆動モータ、帯電ブラシ、現像装置
の電圧の切り換えタイミング及び、直流電圧をスイッチ
ングした電圧を前記帯電ブラシに印加することを示すタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

１…レーザビームプリンタ(画像形成装置)本体、２…感
光体(像担持体)、３…帯電ブラシ(接触帯電手段)、４…
現像装置(清掃兼現像手段)、５…転写チャージャ(転写
手段)、１３…電源、Ｐ…用紙。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回動自在な像担持体と、この像担持体表
面を帯電させる接触帯電手段と、画像情報に応じて前記
像担持体表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静
電潜像を現像剤で顕像化するとともに残留現像剤を回収
する清掃兼現像手段と、前記像担持体表面に顕像化され
た現像剤を被転写体に転写する転写手段とを有する画像
形成装置において、前記像担持体が停止する前、少なくとも前記接触帯電手
段に対向する部分にある前記像担持体が前記清掃兼現像
手段に対向する位置まで移動するのに必要な時間、直流
電流をスイッチングした電圧又は直流電圧に交流成分を
重畳した電圧を前記接触帯電手段に印加することを特徴
とする画像形成装置。