JPH1184825A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯電工程でのオゾンや窒素酸化物の発生を抑
制して画像流れを防ぐことができる画像形成装置を提供
すること。 【構成】 感光ドラム（像担持体）上に帯電と潜像形成
及び現像を行い、帯電ローラ（帯電装置）に交流電圧を
印加する画像形成装置において、潜像形成時以外の帯電
時には交流電流（交流電圧の振幅、周波数）を潜像形成
時のそれよりも下げるようにする。本発明によれば、潜
像形成時以外の帯電時には交流電流を潜像形成時のそれ
よりも下げるようにしたため、帯電工程でのオゾンや窒
素酸化物の発生を抑制することができ、転写紙に含まれ
ている填料とオゾンや窒素酸化物との反応によって生成
される導電物に起因する画像流れを防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式や静
電記録方式を用いて画像を形成する画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置は図３に示
すように構成されていた。

【０００３】即ち、図３は従来の画像形成装置の断面図
であり、同図中、５はＯＰＣやアモルファスシリコン等
の材料で構成された像担持体である感光ドラムであり、
この感光ドラム５には導電ゴムを用いた帯電ローラ４に
よって帯電が行われ、該感光ドラム５の表面は所定の電
圧に維持される。このように帯電された感光ドラム５上
にレーザー光学系３からの画像露光Ｌが与えられ、感光
ドラム５上には静電潜像が形成される。そして、この静
電潜像は現像装置６によって選択的にトナーを付着させ
られてトナー塑像として顕像化される。

【０００４】一方、給紙カセット１からは転写紙が画像
形成開始とタイミングをとって送り出される。そして、
転写紙の先端がトップセンサー２によって検知されるこ
とによって、レーザーによる露光の開始時期が決めら
れ、転写紙は転写ローラ９によって背面からトナーと逆
極性の帯電を与えられて感光ドラム５上のトナー像の転
写を受ける。

【０００５】その後、転写紙は、感光ドラム５から分離
され、定着装置８によって熱と圧力を加えられてトナー
像の定着を受けた後、機外に排出される。尚、感光ドラ
ム５上に残っているトナーや紙粉はクリーナ７によって
除去され、感光ドラム５は再び画像形成に供される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の画
像形成装置においては、転写紙に含まれている填料が帯
電工程において発生するオゾンや窒素酸化物と反応して
導電物を作り、画像を流してしまうという問題が発生し
ていた。

【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、帯電工程でのオゾンや窒素酸
化物の発生を抑制して画像流れを防ぐことができる画像
形成装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、像担持体上に帯電と潜像形
成及び現像を行い、帯電装置に交流電圧を印加する画像
形成装置において、潜像形成時以外の帯電時には交流電
流を潜像形成時のそれよりも下げるようにしたことを特
徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、潜像形成時以外の帯電時には交流電圧の振
幅を潜像形成時のそれよりも下げるようにしたことを特
徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、潜像形成時以外の帯電時には交流電圧の周
波数を潜像形成時のそれよりも下げるようにしたことを
特徴とする。

【００１１】従って、本発明によれば、潜像形成時以外
の帯電時には交流電流を潜像形成時のそれよりも下げる
ようにしたため、帯電工程でのオゾンや窒素酸化物の発
生を抑制することができ、転写紙に含まれている填料と
オゾンや窒素酸化物との反応によって生成される導電物
に起因する画像流れを防ぐことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１３】＜実施の形態１＞本実施の形態に係る画像
形成装置の構成は図３に示した従来の画像形成装置のそ
れと同じであるため、それについての図示及び説明は省
略する。

【００１４】従来の画像形成装置では、周波数が１５０
Ｈｚ〜１ｋＨｚで振幅が２０００ＶのＡＣ電圧が帯電ロ
ーラに印加されていた。このＡＣ電圧の周波数は画像形
成速度或は解像度に応じて高くなっており、例えば紙送
り速度が３６ｍｍ／ｓｅｃで解像度が６００ｄｐｉのプ
リンタではＡＣ電圧の周波数として３８０Ｈｚを選ぶこ
とでモワレを防止していた。

【００１５】ところが、帯電の周波数が画像形成のため
の潜像形成が行われる範囲以外であっても、周波数が３
８０ＨｚのＡＣ電圧を帯電ローラに印加していたため、
好ましくない填料を含む転写紙においては高質環境下で
画像が流れるという問題があった。

【００１６】そこで、本実施の形態では、画像形成以外
の帯電時には帯電周波数を１８０Ｈｚに下げることによ
って画像流れの発生を防ぐようにした。この効果は特に
画像形成が間欠的に行われる場合に顕著である。例えば
長さ２９７ｍｍのＡ４サイズ１枚分の画像を形成する場
合に帯電は約２５秒間に亘って行われるが、実際の画像
形成に要する時間は２９７ｍｍ÷３６ｍｍ／ｓｅｃ＝
８．２５ｓｅｃだけである。従って、本実施の形態によ
れば、２５−８．２５＝１６．７５ｓｅｃ間の帯電電流
を１／２に減らすことができる。

【００１７】又、連続でプリントする場合でも転写紙の
給紙には間隔があり、５０ｍｍ〜８０ｍｍの非潜像形成
領域が存在するが、この非潜像形成領域に対しても帯電
の周波数を下げることによって積算した場合の電流量を
減少させることが可能となった。

【００１８】オゾンや窒素酸化物の量は電流に比例する
と考えられるため、本実施の形態によれば導電物の生成
が抑えられることが納得できる。

【００１９】図１は本実施の形態で画像形成のための像
露光が行われる部分を除いては帯電の周波数が下がる状
況を示したシーケンスチャートである。図１の上部に示
したサイン曲線は帯電装置に印加される電圧であり、画
像部分とそれ以外の前回転、紙間及び後回転で周波数を
切り換えている。感光体ドラム上の像露光位置と帯電位
置とは所定距離だけずれているため、その分だけ早いタ
イミングで帯電周波数の切り換えを行うようにしてい
る。

【００２０】画像形成時の帯電周波数はモワレを目立た
なくする周波数で規定される値が選ばれている。例え
ば、プロセス速度２５ｍｍ／ｓｅｃで解像度６００ｄｐ
ｉの場合では帯電周波数としてはは２６０Ｈｚが好まし
く、プロセス速度５７ｍｍ／ｓｅｃで解像度１２００ｄ
ｐｉの場合は帯電周波数としては７３０Ｈｚが好まし
い。

【００２１】上記画像形成時の帯電周波数に対して画像
部以外では帯電周波数を１／３程度まで落とすことが可
能である。それ以上に帯電周波数を落とすと、帯電のリ
ップルが生じて現像部分において帯電の谷部分でカブリ
が生じ、装置内がトナーで汚れてしまう可能性がある。
このため、帯電周波数を落とす限界は画像形成時の１／
３までとなる。但し、非画像形成部分に対しても現像の
条件を切り換えて（例えば、現像のＤＣ成分を下げて）
カブリが出にくくすれば、帯電周波数を落とす限界を画
像形成時のそれの１／３以下に落とすことも可能である
が、これはトナーの性能にもよるために一概には言えな
い。

【００２２】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２について説明する。

【００２３】本実施の形態に係る画像形成装置の構成も
図３に示した従来の画像形成装置のそれと同じであるた
め、それについての図示及び説明は省略する。

【００２４】従来の画像形成装置では、周波数が１５０
Ｈｚ〜１ｋＨｚで振幅が約２０００ＶのＡＣ電圧が帯電
ローラに印加されていた。この周波数は画像形成速度或
は解像度に応じて高くなっており、例えば紙送り速度が
３６ｍｍ／ｓｅｃで解像度が６００ｄｐｉのプリンタで
はＡＣ電圧の周波数として３８０Ｈｚを選ぶことでモワ
レを防止していた。

【００２５】ところが、従来は帯電周波数が画像形成の
ための潜像形成が行われる範囲以外でも２０００ＶのＡ
Ｃ電圧を帯電ローラに印加していたため、好ましくない
填料を含む転写紙においては高質環境下で画像が流れる
という問題があった。

【００２６】そこで、本実施の形態では、画像形成以外
の帯電時には帯電周波数を１６００Ｖに下げることによ
って画像流れの発生を防ぐようにしている。この効果は
特に画像形成が間欠的に行われる場合に顕著である。例
えば長さ２９７ｍｍのＡ４サイズ１枚分の画像を形成す
る場合に帯電は約２５秒間に亘って行われるが、実際の
画像形成に要する時間は２９７ｍｍ÷３６ｍｍ／ｓｅｃ
＝８．２５ｓｅｃだけである。従って、本実施の形態に
よれば、２５−８．２５＝１６．７５ｓｅｃ間の帯電電
流を０．８倍に減らすことができる。

【００２７】又、連続でプリントする場合でも転写紙の
給紙には間隔があり、５０ｍｍ〜８０ｍｍの非潜像形成
領域が存在するが、この非潜像形成領域に対しても帯電
の周波数を下げることによって積算した場合の電流量を
減少させることが可能となった。

【００２８】オゾンや窒素酸化物の量は電流に比例する
と考えられるため、本実施の形態によれば導電物の生成
が抑えられることが納得できる。

【００２９】図２は本実施の形態で画像形成のための像
露光が行われる部分を除いては帯電の周波数が下がる状
況を示したシーケンスチャートである。図２の上部に示
したサイン曲線は帯電装置に印加される電圧であり、画
像部分とそれ以外の前回転、紙間及び後回転で振幅を切
り換えている。感光体ドラム上の像露光位置と帯電位置
とは所定距離だけずれているため、その分だけ早いタイ
ミングで帯電周波数の切り換えを行うようにしている。

【００３０】帯電の振幅は帯電ムラを生じないように、
或は過剰の電圧を印加してリークを起こして感光体を破
損しないように定められる。しかし、非画像領域では帯
電ムラも画像に出る訳ではなく、又、非画像部分での帯
電ムラに対して現像で対処ムラを出しにくくすること
は、画像の濃度にとらわれずバイアスを変えることがで
きるので容易である。

【００３１】上記画像形成時の帯電振幅に対して画像部
以外では帯電振幅を１２００Ｖ程度まで落とすことが可
能である。この程度にバイアスを下げたことでは極端に
カブリが出ることはなく、砂地のように黒いポチが感光
ドラム上で見られることがある。これは局所的に帯電が
不足しているために発生するものであるが、現像のバイ
アスを接地したり、或は現像のＡＣ成分をＯＦＦする等
の方法で消すことができる。

【００３２】ところで、１２００Ｖ以下に振幅を落とす
と帯電の安定性が得られなくなり、カブリが生じて装置
内がトナーで汚される可能性がある。このため、振幅を
落とす限界は１２００Ｖまでとなる。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、潜像形成時以外の帯電時には交流電流を潜像形
成時のそれよりも下げるようにしたため、帯電工程での
オゾンや窒素酸化物の発生を抑制することができ、転写
紙に含まれている填料とオゾンや窒素酸化物との反応に
よって生成される導電物に起因する画像流れを防ぐこと
ができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置にお
けるシーケンスチャートである。

【図２】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置にお
けるシーケンスチャートである。

【図３】画像形成装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 給紙カセット ２ トップセンサー ３ レーザー光学系 ４ 帯電ローラ ５ 感光ドラム ６ 現像装置 ７ クリーナー ８ 定着装置 ９ 転写ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉岡 真人 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 福沢 大三 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 岩崎 敦志 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に帯電と潜像形成及び現像を
   行い、帯電装置に交流電圧を印加する画像形成装置にお
   いて、 潜像形成時以外の帯電時には交流電流を潜像形成時のそ
   れよりも下げ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】 潜像形成時以外の帯電時には交流電圧の
   振幅を潜像形成時のそれよりも下げるようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 潜像形成時以外の帯電時には交流電圧の
   周波数を潜像形成時のそれよりも下げるようにしたこと
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。