JPH10319746A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 転写ローラ３２には、現像バイアス電圧とは
逆極性の転写バイアス電圧と、交流電圧とが、選択的に
与えられる。つまり、感光体１２上のトナー像を転写材
に転写した後、転写ローラ３２に交流電圧を印加する。
それによって、感光体１２の表面には、所定周期で極性
が反転する帯電部分が形成される。そして、帯電器１４
の帯電極性と逆極性に帯電した部分によって、半導電性
フィルム４０上のトナーは捕獲される。 【効果】 帯電器１４の帯電極性と逆極性に帯電した部
分によって、半導電性フィルム４０に蓄積したトナーは
捕獲される。しかも、帯電器１４の帯電極性と同極性に
帯電する部分を形成したので、半導電性フィルム４０上
のトナーが感光体１２によって逆帯電されることなく、
安定的に感光体１２上の画像メモリを除去することがで
きる。

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に関し、
特にたとえば電子写真方式を用いた複写機およびレーザ
プリンタ等に適用され、感光体表面に接触するように設
けられた接触子によって感光体表面の残留トナーや残留
電荷による画像メモリ現象を抑制する、画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の画像形成装置の一例が、
昭和６４年１月２４日付で出願公開された特開昭６４−
２０５８７号公報［Ｇ０３Ｇ ２１／００］に開示され
ている。この従来技術では、導電性を有するブラシを転
写手段の下流でかつ帯電手段の上流に感光体に摺接する
ように配置し、感光体上に残留したトナーパターンを攪
乱して、前プロセスの画像メモリの発生を抑制するよう
にしている。また、このブラシに帯電電位と逆極性の電
圧を印加し、感光体上の残留トナーをブラシに電気的に
吸着させる電子写真装置が、平成６年９月１６日付で出
願公開された特開平６−２５８９２８号公報［Ｇ０３Ｇ
１５／０８］によって開示される。

【０００３】さらに、平成８年４月１２日付で出願公開
された特開平８−９５４５３号公報［Ｇ０３Ｇ ２１／
１０］には、転写終了後に導電性ブラシローラに感光体
の表面電位よりも高い電圧を印加してブラシローラ上の
トナーを感光体へ移行させる、電子写真記録装置が開示
されている。つまり、感光体表面にブラシ（接触子）を
摺接させて感光体上の画像メモリを除去するようにした
従来技術では、ブラシ表面にトナーが蓄積してブラシに
よるメモリ除去効果が期待できない恐れがあるので、導
電性ブラシに感光体の表面電位よりも高い電圧を選択的
に印加して、ブラシ上のトナーを電気的に除去するよう
にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平８−９５４５３
号公報の従来技術によれば、ブラシ表面にトナーが過剰
に吸着するのを防止して感光体上の画像メモリを除去す
るという機能を長期にわたって維持することができる
が、ブラシに感光体の表面電位よりも高い電圧を印加し
た際に、感光体とブラシとの接触位置において電界集中
が発生し、その結果として、感光体表面にピンホールを
生じて画像不良に至らしめるという問題があった。そし
て、ブラシの先端と感光体表面とが点接触している場合
に、このピンホールの発生率は著しく増大していた。

【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、画
像劣化を生じることなく、感光体上の画像メモリを除去
し得る、画像形成装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、正負両極性
に帯電可能な感光体、感光体の表面を均一に帯電する帯
電手段、帯電した感光体に静電潜像を形成する静電潜像
形成手段、帯電手段の帯電極性と同極性の現像バイアス
電圧を受けて静電潜像をトナー像に顕像化する現像手
段、現像バイアス電圧と逆極性の転写バイアス電圧を受
けてトナー像を転写材に転写する転写手段、および転写
手段によって転写がなされた後の感光体の表面に接触す
る接触子を備える画像形成装置において、転写バイアス
電圧が印加されていない転写手段に交流電圧を印加する
ようにしたことを特徴とする、画像形成装置である。

【０００７】

【作用】現像バイアス電圧と極性の異なる転写バイアス
電圧が転写手段に印加されて、感光体上のトナー像は紙
などの転写材に転写される。転写材への転写が終了する
と、転写手段には交流電圧が印加される。したがって、
転写後の感光体表面には、所定の周期で正と負が交互に
繰り返される帯電部分が形成される。そして、帯電手段
の帯電極性と逆極性に帯電した部分によって、接触子に
蓄積（吸着）したトナーは捕獲される。感光体側へ移行
したトナーは、帯電手段によって感光体とともに帯電さ
れた後、現像バイアス電圧が印加される現像手段によっ
て回収される。

【０００８】一方、帯電手段の帯電極性と同極性に帯電
した部分では、接触子に蓄積するトナーが感光体によっ
て逆帯電されるのが防止される。つまり、感光体の表面
に帯電手段の帯電極性と同極性に帯電する部分を断続的
に形成し、帯電手段の帯電極性と逆極性に帯電した部分
によって接触子上のトナーがそれと同極性に帯電されて
接触子上のトナーを感光体に吸着させる力が低下するの
を防止している。

【０００９】さらに、転写手段に印加する交流電圧に帯
電手段の帯電極性と逆極性のバイアス電圧を重畳するよ
うにすれば、接触子と感光体との間の電位差を拡大し
て、接触子に吸着するトナーをより積極的に感光体側へ
移行させることができる。

【００１０】

【発明の効果】この発明によれば、転写手段に交流電圧
を印加して感光体表面に正極と負極に帯電する部分を交
互に形成するようにしたので、接触子にトナーが蓄積す
るのを防止して感光体上の画像メモリを安定的に除去す
ることができる。この発明の上述の目的，その他の目
的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施
例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【００１１】

【実施例】図１に示すこの実施例の画像形成装置１０
は、像担持体であり矢印方向に回転する感光体１２を含
む。この感光体１２は、正負両極性に帯電および露光が
可能なようにたとえば単層膜によって構成される。な
お、この実施例では、ドラム状の感光体を用いたが、た
とえばベルト状または板状のものを用いてもよい。

【００１２】感光体１２の左下には、帯電器（帯電手
段）１４が配置され、この帯電器１４によって感光体１
２がたとえば正極性に均一に帯電される。また、感光体
１２の右下方には、静電潜像形成手段としての露光器１
６が配置され、露光器１６で形成された現像光像は、ミ
ラー１８を介して、感光体１２に入射されて感光体１２
上に静電潜像を形成する。また、感光体１２の下方に
は、現像ローラ（現像手段）２０が感光体１２の表面に
接触するようにして配置される。この現像ローラ２０
は、たとえばウレタンなどの弾性体によって形成され
る。そして、この現像ローラ２０の表面にたとえば正極
性であり非磁性一成分の現像剤（以下、「トナー」と呼
ぶ。）が担持される。

【００１３】現像ローラ２０の右下方には、それに接触
するようにして供給ローラ２２が配置され、この供給ロ
ーラ２２に関連してトナー（図示せず）を収容または貯
留する現像容器２４が設けられる。現像容器２４の略中
央にはトナーを攪拌するとともに、トナーを供給ローラ
２２に供給するアジテータ２６が設けられる。そして、
現像ローラ２２に現像バイアス電圧としてたとえば４０
０Ｖの直流電圧が、供給ローラ２２にたとえば５００Ｖ
の直流電圧が、それぞれ印加される。なお、トナーが負
極性の場合には、現像ローラ２０および供給ローラ２２
に印加される電圧の極性も負となる。

【００１４】アジテータ２６および供給ローラ２２によ
り現像ローラ２０に供給されたトナーは、現像ローラ２
０の表面に弾性的に接触する弾性ブレード２８によって
その厚みが規制される。すなわち、現像ローラ２０の表
面には所定厚みのトナー薄層が形成される。そして、現
像容器２４に、着脱可能に取り付けられるカートリッジ
３０によってトナーが補充される。

【００１５】感光体１２の上方には、転写手段としての
転写ローラ３２が配置され、この転写ローラ３２によっ
て、給紙器３４により搬送された紙などの転写材（図示
せず）に感光体１２上のトナー像は静電吸着される。な
お、転写ローラ３２には、電圧供給装置３６によって現
像バイアス電圧とは逆極性（この実施例では、負極）の
転写バイアス電圧が与えられる。転写バイアス電圧が印
加されることによって転写材に移行したトナー像は、感
光体１２の左側に配置される定着器３８によって転写材
に固着される。そして、感光体１２の回転方向において
転写ローラ３２の下流であり帯電器１４の上流には、感
光体１２の表面に接触するようにして、半導電性フィル
ム（接触子）４０が設けられる。

【００１６】この半導電性フィルム４０は、たとえばウ
レタンゴムにカーボンなどの導電性物質を混入させたも
のであって、その厚みを０．１〜０．２mm程度に設定し
て可撓性をもたせるように形成される。この実施例で
は、硬度が７０〜９３度（ＪＩＳ Ａ）であり、表面抵
抗率が７×１０³ Ω（ＪＩＳ Ｋ６７２３）であり、引
っ張り強さが３７０kg／cm² であり、伸び率が５４０％
であり、引き裂き強さが１１０kg／cm² である導電性フ
ィルムを用いた。そして、この導電性フィルム４０に帯
電器１４の帯電極性とは逆極性（負極）の電圧が印加さ
れる。

【００１７】このような画像形成装置１０において、電
子写真プロセスが感光体１２の周囲で繰り返される。す
なわち、帯電器１４によって感光体１２の表面はたとえ
ば１０００Ｖに帯電され、原稿像の露光によって感光体
１２の表面に１００Ｖの静電潜像が形成される。この静
電潜像は、たとえば４００Ｖの現像バイアス電圧が印加
される現像ローラ２０によってトナー現像される。そし
て、現像された感光体１２上のトナー像は、転写ローラ
３２によって、図示しない転写材に転写される。感光体
１２上に残留した潜像電位および転写材に移行せず感光
体１２上に残留したトナーの電位は、半導電性フィルム
４０によって中和される。そして、感光体１２の表面に
残留する未転写トナーは、感光体１２とともに再び帯電
器１４によって帯電された後、感光体１２と現像ローラ
２０との間に形成される背景電界によって現像ローラ２
０により回収される。

【００１８】このように半導電性フィルム４０を感光体
１２に接触させ、感光体１２上の潜像電位を中和すれ
ば、前プロセスの画像がメモリとして表れるといった問
題は解消されるが、半導電性フィルム４０にトナーが蓄
積して半導電性フィルム４０によるメモリ除去機能が低
下するといった問題があった。そこで、図１に示す実施
例では、転写ローラ３２にスイッチ４２を介して交流電
源４４を接続し、転写ローラ３２に周期的に極性が反転
する電圧を印加するように構成して、半導電性フィルム
４０に吸着したトナーを除去するようにしている。つま
り、転写ローラ３２に対して、図２に示す交流電圧を印
加し、感光体１２の表面に所定の周期で正と負が交互に
繰り返される帯電部分を形成する。そして、負極に帯電
した部分すなわち帯電器１４の帯電極性と逆極性に帯電
した部分で半導電性フィルム４０上のトナーを捕獲す
る。

【００１９】一方、感光体１２上の正極に帯電した部分
すなわち帯電器１４の帯電極性と同極性に帯電した部分
によって、半導電性フィルム４０上のトナーが負極に帯
電するのが防止される。つまり、半導電性フィルム４０
（上のトナー）を負極に帯電した感光体１２に連続して
接触させると、半導電性フィルム４０に吸着（蓄積）し
たトナーが負極すなわち感光体１２の表面電位と同極性
に帯電されて、感光体１２と半導電性フィルム４０との
間の背景電界による蓄積トナーの除去能力が低下すると
いう問題があった。そこで、転写ローラ３２（感光体１
２）に交流電圧を印加し、感光体１２の表面に断続的に
正極に帯電する部分を形成して、半導電性フィルム４０
上のトナーを継続的に除去できるようにしている。

【００２０】また、この実施例では、交流電源４４に直
流電源４６を接続し、交流電圧に直流成分の電圧すなわ
ちバイアス電圧を重畳させて、半導電性フィルム４０に
付着するトナーを積極的に除去するように構成してい
る。つまり、この実施例では、直流バイアス電圧を−１
００Ｖとし、交流電圧を１５００Ｖとし、感光体１２上
の負極に帯電する部分と半導電性フィルム４０上のトナ
ーとの間の電位差を拡大して、半導電性フィルム４０上
のトナーが感光体１２側へ移行するのを助長するように
している。なお、交流電圧の波形反転周期は４Ｈｚと
し、この値は、感光体１２の回転速度，転写ローラ３２
の抵抗値，感光体１２の誘電率などから任意に設定され
る。そして、これらの画像形成動作はＣＰＵ４８によっ
て制御される。

【００２１】すなわち、キー入力などによって画像形成
動作を開始する指令が与えられると、ＣＰＵ４８は、図
３のステップＳ１において、感光体１２を駆動するとと
もに、次のステップＳ３において、帯電器１４，現像ロ
ーラ２０，供給ローラ２２および半導電性フィルム４０
に対し、所定のバイアス電圧を印加する。そして、ＣＰ
Ｕ４８は、続くステップＳ５において、スイッチ４２を
制御し、転写ローラ３２に図２に示す交流電圧を印加す
る。したがって、感光体１２の表面には、所定の周期で
正と負が交互に繰り返される帯電部分が形成される。

【００２２】ＣＰＵ４８は、次のステップＳ７で露光器
１６をオンし、ステップＳ９において、露光器１６を能
動化してから所定期間が経過したかどうかを判断する。
そしてステップＳ９において“ＹＥＳ”が判断される
と、ステップＳ１１において、スイッチ４２を切り換え
て、転写ローラ３２に所定の転写バイアス電圧を印加
し、感光体１２上のトナー像を転写材に転写させる。次
のステップＳ１３では、形成すべき１ページ分に相当す
る画像データの露光が終了したかどうかを判断し、そこ
において“ＹＥＳ”が判断されると、続くステップＳ１
５において、露光器１６を不能化する。ステップＳ１７
では、ＣＰＵ４８は、露光器１６を不能化してから所定
期間が経過したかどうかを判断し、そこにおいて“ＹＥ
Ｓ”が判断されると、ステップＳ１９で転写ローラ３２
を不能化するとともに、ステップＳ２１で転写ローラ３
２に再び交流電圧を印加する。

【００２３】ステップＳ２３では、ＣＰＵ４８は、再び
プリントリクエストがあったかどうかを判断し、ステッ
プＳ２３において“ＹＥＳ”が判断されるすなわち形成
すべき別ページの画像データがある場合には、ステップ
Ｓ７に戻って、電子写真プロセスを実行する。一方、ス
テップＳ２３において“ＮＯ”が判断されると、ステッ
プＳ２５において、帯電器１６，現像ローラ２０，供給
ローラ２２および半導電性フィルム４０を不能化すると
ともに、ステップＳ２７において、感光体１２を停止さ
せて、全ての動作を終了する。

【００２４】この実施例によれば、帯電器１４の帯電極
性と逆極性に帯電した部分において、半導電性フィルム
４０（接触子）に蓄積したトナーを除去することができ
る。しかも、感光体１２の表面を部分的に帯電器１４の
帯電極性と同極性に帯電するようにしたので、半導電性
フィルム４０上のトナーが感光体１２の表面と同極性に
帯電されることがない。したがって、感光体１２上の画
像メモリを除去するという機能を長期にわたり維持する
ことができる。また、感光体１２にピンホールを生じた
り、新たなストレスを与えるといったこともない。

【００２５】なお、この実施例では、接触子としてフィ
ルム状のものを用いたが、それ以外にたとえば図４
（Ａ）および（Ｂ）に示すブラシ状のものや図４（Ｃ）
に示すローラ状のものを用いても、上述の実施例と同様
の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。

【図２】図１実施例の転写ローラに印加する交流電圧の
一例を示す波形図である。

【図３】図１実施例の動作の一例を示すフロー図であ
る。

【図４】接触子の変形例を示す図解図である。

【符号の説明】

１０ …画像形成装置 １２ …感光体 １４ …帯電器 ２０ …現像ローラ ３２ …転写ローラ ４０ …半導電性フィルム ４２ …スイッチ ４４ …交流電源 ４６ …直流電源 ４８ …ＣＰＵ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正負両極性に帯電可能な感光体、 前記感光体の表面を均一に帯電する帯電手段、 帯電した前記感光体に静電潜像を形成する静電潜像形成
   手段、 前記帯電手段の帯電極性と同極性の現像バイアス電圧を
   受けて前記静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段、 前記現像バイアス電圧と逆極性の転写バイアス電圧を受
   けて前記トナー像を転写材に転写する転写手段、および
   前記転写手段によって転写がなされた後の前記感光体の
   表面に接触する接触子を備える画像形成装置において、 前記転写バイアス電圧が印加されていない前記転写手段
   に交流電圧を印加するようにしたことを特徴とする、画
   像形成装置。
2. 【請求項２】さらに前記交流電圧に前記帯電手段の帯電
   極性と逆極性のバイアス電圧を重畳するようにした、請
   求項１記載の画像形成装置。