(57)【要約】【課題】除電を行う場合の感光体の回転時間を短縮して、感光体表面の摩擦を抑制する画像形成装置及び感光体の除電方法を提供する。【解決手段】制御部50は、画像を用紙へ転写した後に電源47〜49の駆動を制御して、帯電器41、現像器43及び転写器44に印加される電圧を制御し、感光体40の除電を短時間で行う。そのため感光層40ａの摩耗を抑制することができる。また既存の帯電器41、現像器43及び転写器44を使用して感光体40を除電することで除電装置を削減し、小型化を図ることができる。【選択図】図２
2010197514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、電圧を印加して前記感光体を帯電させる帯電器と、電圧を印加して現像剤への帯電を行い、帯電した現像剤によって前記感光体に画像を形成する現像器と、電圧を印加して用紙への帯電を行い、前記現像剤によって前記感光体の表面に形成された画像の前記用紙への転写を行う転写器とを備える画像形成装置において、
前記帯電器、現像器及び転写器に印加される電圧を制御し、前記感光体の除電を行う除電制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電器は、ノコ歯電極と、該ノコ歯電極及び感光体の間に配置してあるグリッド電極とを備え、
前記除電制御手段は、前記グリッド電極に印加される電圧を制御する手段を備えること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記除電制御手段は、前記帯電器及び現像器に印加される電圧をＰＷＭ制御する手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ＰＷＭ制御は、前記帯電器及び現像器に印加される電圧を段階的に低下させる制御であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記帯電器及び現像器に電圧を印加する電源を備え、
前記除電制御手段から前記電源へ周期的な制御信号を入力するようにしてあり、
前記ＰＷＭ制御は、前記制御信号のデューティ比を変更させる制御であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記除電制御手段は、前記感光体の表面に形成された画像を前記用紙へ転写する場合に印加される電圧よりも高い電圧を前記転写器へ印加する制御を行う手段を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記除電制御手段は、前記現像器にてＰＷＭ制御を実行した後に、該ＰＷＭ制御開始時に印加した電圧と逆極性の電圧を前記現像器へ印加する制御を行う手段を備えることを特徴とする請求項３から６のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項８】
電圧を印加して感光体を帯電させる帯電器と、電圧を印加して現像剤への帯電を行い、帯電した現像剤によって前記感光体に画像を形成する現像器と、電圧を印加して用紙への帯電を行い、前記現像剤によって前記感光体の表面に形成された画像の前記用紙への転写を行う転写器とへ印加する電圧を制御し、前記感光体に形成された画像を前記用紙へ転写させた後に前記感光体を除電する除電方法において、
前記転写器へ印加する電圧を制御するステップと、
次に前記帯電器へ印加する電圧を制御するステップと、
次に前記現像器へ印加する電圧を制御するステップと
を備えることを特徴とする除電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は感光体の表面に形成された画像を用紙に転写した後に、感光体を除電する画像形成装置及び感光体を除電する除電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷機能、ファクシミリ機能及びスキャナ機能等を備える複合機は、その利便性の高さから一般に広く使用されている。複合機は画像形成装置を備えており、入力された画像データに基づいて画像形成装置にて画像を形成し、形成した画像を用紙に印刷している。画像形成装置は円筒形の感光体を備えており、該感光体の周囲に、帯電器、現像剤を供給する現像器、転写器、クリーニング器及び除電装置等が配置されている。画像形成装置は、感光体を周方向に回転させて、感光体の表面を帯電器によって帯電させ、帯電した感光体の表面にレーザを照射して静電潜像を形成し、現像剤を現像器から感光体の表面へ供給して、前記静電潜像上に前記現像剤による画像を形成する。そして画像形成装置は、転写器にて用紙の帯電を行い、形成された画像を前記用紙へ転写し、感光体上に残った現像剤をクリーニング器によって除去した後、帯電した感光体を除電装置、例えば除電ランプを用いて除電する（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
感光体の回転によって、少なくともクリーニング器、場合によっては、帯電器、現像器及び転写器と感光体とは摺動し、感光体の表面は摩耗する。除電ランプと感光体とは摺動しないが、除電ランプによって感光体の除電を行っている間に感光体は回転するので、クリーニング器と感光体とは摺動し、感光体表面の摩耗は進行する。感光体表面の摩耗が進行した場合には、印刷された書面に汚れ、かすれ等が発生することがある。このため感光体の回転時間を短縮し、感光体の摩耗を抑制することが求められている。ただ感光体の回転時間を短縮するにしても、画像の形成及び画像の転写を行う場合に感光体の回転時間を短縮すると画像精度を確保することができなくなるため、除電を行う場合に感光体の回転時間を短縮することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３５６８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
除電ランプは感光体から離隔しているため、除電ランプの光が感光体に至るまでに減衰する。減衰した光で感光体を充分に除電するためには、除電ランプの光を感光体に長時間照射する必要がある。そのため除電ランプを使用している場合に、感光体の回転時間を短縮することは難しい。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、除電を行う場合の感光体の回転時間を短縮して、感光体表面の摩擦を抑制する画像形成装置及び感光体の除電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像形成装置は、感光体と、電圧を印加して前記感光体を帯電させる帯電器と、電圧を印加して現像剤への帯電を行い、帯電した現像剤によって前記感光体に画像を形成する現像器と、電圧を印加して用紙への帯電を行い、前記現像剤によって前記感光体の表面に形成された画像の前記用紙への転写を行う転写器とを備える画像形成装置において、前記帯電器、現像器及び転写器に印加される電圧を制御し、前記感光体の除電を行う除電制御手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、画像を用紙へ転写した後に、帯電器、現像器及び転写器に印加される電圧を制御して、感光体の除電を短時間で行う。
【０００９】
本発明に係る画像形成装置は、前記帯電器は、ノコ歯電極と、該ノコ歯電極及び感光体の間に配置してあるグリッド電極とを備え、前記除電制御手段は、前記グリッド電極に印加される電圧を制御する手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、感光体の表面電位はグリッド電極に印加された電圧に対応するので、グリッド電極に印加される電圧を制御して、感光体の除電を速やかに行う。
【００１１】
本発明に係る画像形成装置は、前記除電制御手段は、前記帯電器及び現像器に印加される電圧をＰＷＭ制御する手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、前記帯電器及び現像器に印加される電圧をＰＷＭ制御することによって、帯電器及び現像器へ電圧を印加するタイミングを適切に制御して、感光体と現像器との間の電位差を所定範囲内に制御する。磁性キャリア及びトナーを有する２成分トナーを使用する場合において、感光体と現像器との間の電位差が大き過ぎる場合に発生する磁性キャリアの感光体への移動及び感光体と現像器との間の電位差が小さ過ぎる場合に発生するトナーの感光体への付着が防止される。
【００１３】
本発明に係る画像形成装置は、前記ＰＷＭ制御は、前記帯電器及び現像器に印加される電圧を段階的に低下させる制御であることを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、前記帯電器及び現像器に印加される電圧をＰＷＭ制御にて段階的に低下させて、前記感光体の表面と前記現像器との電位差を所定範囲内に収めて、次に作成する画像の品質低下を防止しつつ除電を行う。
【００１５】
本発明に係る画像形成装置は、前記帯電器及び現像器に電圧を印加する電源を備え、前記除電制御手段から前記電源へ制御信号を入力するようにしてあり、前記ＰＷＭ制御は、前記制御信号のデューティ比を変化させる制御であることを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、前記制御信号のデューティ比を適時変更し、前記帯電器及び現像器に印加する電圧を微調整して、前記感光体の表面と前記現像器との電位差を確実に所定範囲内に収める。
【００１７】
本発明に係る画像形成装置は、前記除電制御手段は、前記感光体の表面に形成された画像を前記用紙へ転写する場合に印加される電圧よりも高い電圧を前記転写器へ印加する制御を行う手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、画像を用紙へ転写した後に、前記感光体の表面に形成された画像を前記用紙へ転写する場合に印加される電圧よりも高い電圧を前記転写器へ印加して、感光体の表面電位を迅速に低下させる。
【００１９】
本発明に係る画像形成装置は、前記除電制御手段は、前記現像器にてＰＷＭ制御を実行した後に、該ＰＷＭ制御開始時に印加した電圧と逆極性の電圧を前記現像器へ印加する制御を行う手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明においては、前記ＰＷＭ制御を実行した後に、ＰＷＭ制御開始時に印加した電圧と逆極性の電圧を前記現像器へ印加して、弱帯電した現像剤が浮遊して用紙に付着することを防止する。
【００２１】
本発明に係る除電方法は、電圧を印加して感光体を帯電させる帯電器と、電圧を印加して現像剤への帯電を行い、帯電した現像剤によって前記感光体に画像を形成する現像器と、電圧を印加して用紙への帯電を行い、前記現像剤によって前記感光体の表面に形成された画像の前記用紙への転写を行う転写器とへ印加する電圧を制御し、前記感光体に形成された画像を前記用紙へ転写させた後に前記感光体を除電する除電方法において、前記転写器へ印加する電圧を制御するステップと、次に前記帯電器へ印加する電圧を制御するステップと、次に前記現像器へ印加する電圧を制御するステップとを備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、画像を用紙へ転写した後に、既存の帯電器、現像器及び転写器に印加される電圧を制御して、感光体の除電を短時間で行う。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る画像形成装置及び除電方法にあっては、画像を用紙へ転写した後に、既存の帯電器、現像器及び転写器に印加される電圧を制御して、感光体の除電を短時間で行い、感光体表面の摩耗を抑制することができる。また既存の帯電器、現像器及び転写器を使用して感光体を除電するので、除電装置を削減して小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の要部構成を示す模式図である。
【図２】画像形成装置の感光体周りの構成を示す模式図である。
【図３】ノコ歯電極、グリッド電極、及び現像ロールに印加される電圧並びに転写器に流れる電流の変化を示すタイムチャートである。
【図４】現像ロールに対向する位置における感光層の電位及び現像ロールへの印加電圧の変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下本発明を実施の形態に係る画像形成装置20を示す図面に基づいて詳述する。図１は画像形成装置20の要部構成を示す模式図である。
図において１は複合機であり、複合機１は、原稿を読み取って画像データを生成する原稿読取装置10と、前記画像データに基づいて現像剤による画像を形成する画像形成装置20とを備える。
原稿読取装置10は、透明な原稿台11を有している。該原稿台11の下方に、原稿台11の上面に載置された原稿へ光を照射する光源12と、原稿からの反射光を受光して電圧信号へ変換する光電変換素子15とが設けてある。原稿台11の下方には更に複数の反射鏡13、13、13及び結像レンズ14が設けてあり、該反射鏡13、13、13及び結像レンズ14によって、原稿からの反射光を光電変換素子15へ導く光路が形成されている。光電変換素子15からの出力信号、すなわち原稿の画像データは前記画像形成装置20へ出力される。なお光電変換素子15としてはＣＣＤが挙げられる。
【００２６】
画像形成装置20は用紙を収容する用紙カセット21を備えており、該用紙カセット21の先端部に呼び込みローラ22が取り付けてある。呼び込みローラ22の近傍にピックアップローラ23が配置してあり、該ピックアップローラ23に第１給紙路24の一端部が隣接している。用紙カセット21に収容してある用紙は、呼び込みローラ22によってピックアップローラ23へ導出され、ピックアップローラ23は第１給紙路24へ用紙を搬送する。
【００２７】
画像形成装置20は用紙を手差しするための手差しトレイ25を備えており、該手差しトレイ25の先端部に呼び込みローラ26が取り付けてある。呼び込みローラ26の近傍にピックアップローラ27が配置してあり、該ピックアップローラ27に第２給紙路28の一端部が隣接している。該第２給紙路28の他端部は前記第１給紙路24に連結している。手差しトレイ25に載置された用紙は、呼び込みローラ26によってピックアップローラ27へ導出され、ピックアップローラ27は用紙を第２給紙路28へ搬送する。
【００２８】
前記第１給紙路24の他端部には、レジストローラ29が設けてある。該レジストローラ29から離隔した位置に、後述する転写器44によって転写された画像を用紙に定着させる定着ローラ30が設けてある。該定着ローラ30とレジストローラ29との間には、後述する感光体40及び転写器44が配設してある。該定着ローラ30は、画像が定着した用紙を搬送するための用紙搬送パス31の一端部に隣接している。該用紙搬送パス31の他端部は第１用紙搬送路32の一端部に連結している。第１用紙搬送路32の他端部には用紙を画像形成装置20の外部へ排出するための排紙ローラ33が配設してある。
【００２９】
第１給紙路24を通った用紙はレジストローラ29によって前記感光体40及び転写器44へ送出され、感光体40に形成された現像剤による画像が用紙に転写される。画像が転写された用紙は定着ローラ30へ送出され、画像の定着が行われる。画像が定着した用紙は、用紙搬送パス31及び第１用紙搬送路32を経て、排紙ローラ33へ送られる。画像形成装置20の外側に、排出された用紙を収容する排紙収容部36が設けてあり、排紙ローラ33から外部へ排出された用紙は排紙収容部36に収容される。
【００３０】
前記用紙搬送パス31と前記第１給紙路24とは、第２用紙搬送路34を介して連結されている。該第２用紙搬送路34と前記用紙搬送パス31との連結部分には、用紙搬送パス31を通った用紙の送出先を第２用紙搬送路34へ切り換える第１切換ゲート35が設けてある。両面印刷を行う場合には、前記用紙搬送パス31を用紙が通過した後に、第１切換ゲート35によって用紙搬送パス31を閉じて、第２用紙搬送路34へ用紙を送出する。第２用紙搬送路34を通過した用紙は転写器44へ送出され、用紙の裏面に現像剤による画像が転写される。
【００３１】
複合機１は、現像剤による画像が定着した用紙に対して、ステイプル処理、パンチ処理又はソート処理等の後処理を行う後処理装置70を備えている。後処理装置70は用紙搬送パス71を備えており、該用紙搬送パス71を通る用紙に対して前述した後処理が行われる。後処理装置70の用紙搬送パス71は前記画像形成装置20の第１用紙搬送路32の一端部に連結している。後処理装置70の用紙搬送パス71と第１用紙搬送路32との連結部分には、画像形成装置20の用紙搬送パス31を通った用紙の送出先を、後処理装置70の用紙搬送パス71又は第１用紙搬送路32へ切り換える第２切換ゲート72が設けてある。また後処理装置70の出口には用紙スタック部73が設けてある。
【００３２】
画像が定着した用紙に対して前述した後処理を行う場合には、第２切換ゲート72を操作して後処理装置70の用紙搬送パス71へ用紙を送出する。後処理を行った用紙は後処理装置70の出口から排出され、用紙スタック部73に収容される。
【００３３】
前記画像形成装置20においては、原稿読取装置10から出力された原稿の画像データに基づいて現像剤による画像が感光体40の表面に形成される。図２は画像形成装置20の感光体40周りの構成を示す模式図である。
画像形成装置20は円筒形の感光体40を備えており、該感光体40の表面には光導電性素材を用いた感光層40ａが形成してある。感光体40の周囲には、帯電器41、ＬＳＵ(Laser Scanning Unit)42、現像器43、転写器44及びクリーニング器45が周方向に沿って配置してある。図２の実線矢印にて示す如く、感光体40は軸回りに回転し、感光層40ａは、帯電器41、ＬＳＵ42、現像器43、転写器44及びクリーニング器45に順次対向していく。
【００３４】
前記帯電器41はいわゆるスコロトロンチャージャであり、ノコ歯電極41ａと、網目状のグリッド電極41ｂとを備えている。ノコ歯電極41ａには図示しない電源が接続してあり、該電源から所定の電圧が印加される。グリッド電極41ｂには電源47が接続してあり、該電源47は制御部50からのＰＷＭ制御によってグリッド電極41ｂへ電圧を印加する。ノコ歯電極41ａとグリッド電極41ｂとに電圧を印加することによってコロナ放電が発生し、感光層40ａに電位が生じる。なお帯電器の別構成として、ノコ歯電極41ａに代えてワイヤ電極を使用しても良い。
【００３５】
ＬＳＵ42は前記感光層40ａへレーザを照射し、照射部分の導電性を高めて、感光層40ａに静電潜像を形成する。前記光電変換素子15からの出力信号が前記ＬＳＵ42に入力されるようにしてあり、ＬＳＵ42は入力された信号に基づいて静電潜像を形成する。なお複合機のファクシミリ機能に基づいて、前記ＬＳＵ42に信号が入力された場合、パーソナルコンピュータ等外部機器から前記ＬＳＵ42に信号が入力された場合には、ＬＳＵ42は入力された信号に基づいて静電潜像を形成する。
【００３６】
現像器43は、現像剤、例えば磁性キャリアとトナーとを有する２成分トナーを収容する収容室43ａと、トナーを感光体40へ運搬する現像ロール43ｂと、該現像ロール43ｂに近接する現像ブレード43ｃとを備える。現像ロール43ｂは図示しない永久磁石を備えている。現像ロール43ｂには電源48が接続してあり、該電源48から現像ロール43ｂへ電圧を印加して現像ロール43ｂと感光体40との間に電界を発生させる。２成分トナーの磁性キャリアが現像ロール43ｂ上にて磁性ブラシを形成し、該磁性ブラシの先端部にトナーが付着して感光体40へ運ばれる。現像ブレード43ｃは、現像ロール43ｂ上にトナーが付着するときに、トナーを現像ロール43ｂ上に均一にならすと共にトナーを摩擦帯電させる。このときトナーは負に帯電する。摩擦帯電したトナーは電界中を移動し、感光体40に形成された静電潜像に付着して、画像を形成する。
【００３７】
前記転写器44はローラ状をなしており、電源49が転写器44に接続してある。電源49から転写器44へ電流を流すことによって、前記用紙カセット21から転写器44へ供給された用紙は前記感光体40と逆極性に帯電する。前記感光体40に形成されたトナーによる画像はクーロン力によって用紙へ転写される。転写器44によって画像が用紙へ転写した後に、前記クリーニング器45は感光体40に残留したトナーを除去する。
【００３８】
前記グリッド電極41ｂ、現像ロール43ｂ及び転写器44に接続してある各電源47〜49は制御部50によって感光体40の回転周期に応じて制御されている。制御部50は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備えており、前記グリッド電極41ｂ及び現像ロール43ｂに接続してある電源47及び48に制御信号を出力する。制御信号は周期的なパルス波形をなし、制御部50は制御信号のデューティ比を調整してＰＷＭ制御を行う。
【００３９】
図３はノコ歯電極41ａ、グリッド電極41ｂ、及び現像ロール43ｂに印加される電圧並びに転写器44に流れる電流の変化を示すタイムチャートである。図３において横軸は時刻ｔを示している。ｔ1 は画像の用紙への転写が終了した時点を示しており、ｔ2 〜ｔ6 はｔ1 後の各時点を示している。また図３においてＩc [Ａ]は転写器44の電流を示しており、Ｉ2 は転写時に流れる転写器44の電流値を示している。Ｉ1 はＩ2 よりも低い転写器44の電流値を、Ｉ3 はＩ2 よりも高い転写器44の電流値を示している。ＶD [Ｖ]は現像ロール43ｂに印加される電圧値を示しており、Ｖ1 、Ｖ2 及び０はＶD の電圧値を示している（Ｖ1 ＜０＜Ｖ2 ）。ＶG [Ｖ]はグリッド電極41ｂに印加される電圧を示しており、Ｖ3 及びＶ4 はＶG の電圧値を示している（Ｖ3＜Ｖ4 ＜０）。またＶW [Ｖ]はノコ歯電極41ａに印加される電圧を示しており、Ｖ5 及び０はＶW の電圧値を示している（Ｖ5  ＜０）。以下前記電流値及び電圧値は指定しない限り単に電流又は電圧と表記し、ノコ歯電極41ａ、グリッド電極41ｂ、及び現像ロール43ｂに印加される電圧ＶD 、ＶG 、ＶW 並びに転写器44に流れる電流Ｉc を示すものとする。
【００４０】
図３に示すように、時点ｔ1 以前において、制御部50の制御によって転写器44には電流Ｉ2 が流れ、感光層40ａと逆極性に用紙が帯電し、感光層40ａに形成された画像が用紙へ転写する。時点ｔ1 〜時点ｔ2 の間において、制御部50の制御によって転写器44には電流Ｉ1 が流れ、転写器44は、電流Ｉ2 が流れている場合よりも低い電圧値で帯電する。電流Ｉ1 により転写器44が帯電するので、浮遊する弱帯電トナー又は正に帯電したトナーが転写器44へ付着することが静電気力によって防止される。次に時点ｔ2 〜時点ｔ3 の間において、制御部50の制御によって転写器44には電流Ｉ3 が流れ、転写器44は帯電する。電流Ｉ3 は電流Ｉ2 よりも大きく、転写器44は電流Ｉ2 が流れている場合よりも高い電圧値で帯電し、感光層40ａの電位の大きさを低下させることができる。電流値Ｉ1 、電流値Ｉ2 及び電流値Ｉ3 としては、それぞれ１０[μＡ]、２０[μＡ]及び３０[μＡ]が挙げられる。
【００４１】
そして時点ｔ3 〜時点ｔ4 の間に感光体40は移動し、感光層40ａの内、転写器44によって電位の大きさが低下した部分がグリッド電極41ｂに対向する。時点ｔ4 以前においてグリッド電極41ｂにはＶ3 が印加されている。時点ｔ4 〜時点ｔ5 の間に、制御部50は電源47に対してＰＷＭ制御を行う。具体的には、制御部50は、電源47の制御信号のデューティ比を１０[ｍｓｅｃ]経過毎に小さくし、グリッド電極41ｂに印加される電圧を０[Ｖ]へ近付け（以下電圧が０[Ｖ]に近付くことを電圧が低下するという）、Ｖ3 からＶ4 へ段階的に低下させる。このときグリッド電極41ｂに対向する感光層40ａの電位の大きさは、グリッド電極41ｂへの印加電圧に応じて、Ｖ3 からＶ4 へ段階的に小さくなる。電圧値Ｖ3 及びＶ4 としては、それぞれ−５８０[Ｖ]、−１００[Ｖ]が挙げられる。
【００４２】
時点ｔ4 〜時点ｔ5 の間に感光体40は回転し、感光層40ａの内、グリッド電極41ｂにより帯電された部分は、グリッド電極41ｂにより帯電された順に、前記現像ロール43ｂに対向する。時点ｔ5 〜時点ｔ6 の間に、制御部50は電源48に対してＰＷＭ制御を行う。具体的には、制御部50は、電源48の制御信号のデューティ比を１０[ｍｓｅｃ]経過毎に小さくして、現像ロール48ｂに印加される電圧ＶD を段階的に低下させる。そして制御部50は、電圧ＶD が０[Ｖ]に至る時点で、電源48の制御信号の正負を逆転させて、制御信号が示すデューティ比を１０[ｍｓｅｃ]経過毎に大きくし、段階的に電圧ＶD を高くする。そして制御部50は、時点ｔ6 において電圧Ｖ2 をグリッド電極41ｂに印加させる。この間グリッド電極41ｂに対向する感光層40ａの電位の大きさはＶ3からＶ4 へ段階的に変化する。なお時点ｔ4 〜時点ｔ5 の間の時間と時点ｔ5 〜時点ｔ6 の間の時間とは略等しい。また電圧値Ｖ1 及びＶ2 としては、それぞれ−４５０[Ｖ]、１５０[Ｖ]が挙げられる。
時点ｔ1 〜時点ｔ6 の間においてノコ歯電極41ａに印加される電圧ＶW はＶ5 であり、電圧値Ｖ5 としては、−６２００[Ｖ]が挙げられる。
【００４３】
図４は、現像ロール43ｂに対向する位置における感光層40ａの電位ＶS 及び現像ロール43ｂへの印加電圧ＶD の変化を示すタイムチャートである。図４において横軸は時刻ｔを示しており、縦軸は電位又は電圧を示している。時点ｔ5 〜時点ｔ6 の間に、電位ＶS の大きさはＶ3 からＶ4 へ段階的に徐々に低下している。一方現像ロール43ｂへの印加電圧ＶD は前述したようにＶ1 からＶ2 へ段階的に変化している。電位ＶS 及び電圧ＶD の時間に対する変化率は略同じであり、時点ｔ5 〜時点ｔ6 の間における電位ＶS 及び電圧（電位）ＶD の差は、略一定である。なお時点ｔ6 以降において、電位ＶS 及び電圧ＶD の差を約２５０[Ｖ]以上にすることが好ましい。例えば、電位Ｖ4 が−１００[Ｖ]となる場合に電圧Ｖ2 を１５０[Ｖ]として、電位ＶS 及び電圧ＶD の差を約２５０[Ｖ]にする。電位ＶS 及び電圧ＶD の差を約２５０[Ｖ]とすることで、弱帯電した現像剤の発生を防止し、用紙の裏面に現像剤が付着すること、いわゆる用紙の裏汚れの発生を防止することができ、さらにキャリアが感光体40に付着すること、いわゆるキャリア上がりを防止することができるからである。
【００４４】
本発明に係る画像形成装置20及び除電方法にあっては、画像を用紙へ転写した後に、帯電器41、現像器43及び転写器44に印加される電圧を制御して、感光体40の除電を短時間で行い、感光層40ａの摩耗を抑制することができる。また既存の帯電器41、現像器43及び転写器44を使用して感光体40を除電するので、除電装置を削減して小型化を図ることができる。
【００４５】
また感光層40ａの電位はグリッド電極41ｂに印加された電圧に対応するので、グリッド電極41ｂに印加される電圧を制御することによって感光体40の除電を速やかに行い、感光層40ａの摩擦を抑制することができる。
【００４６】
またグリッド電極41ｂへの印加電圧ＶG 及び現像ロール43ｂへの印加電圧ＶD をＰＷＭ制御にて制御することにより、グリッド電極41ｂ及び現像ロール43ｂへ電圧を印加するタイミングを適切に制御して、電位ＶS と電圧ＶD との差を所定範囲内に収めて、電位ＶS と電圧ＶD との差が大き過ぎる場合に発生する磁性キャリアの感光層40ａへの移動又は電位ＶS と電圧ＶD との差が小さ過ぎる場合に発生するトナーの感光層40ａへの付着を防止することができる。
【００４７】
またグリッド電極41ｂへの印加電圧ＶG 及び現像ロール43ｂへの印加電圧ＶD をＰＷＭ制御にて段階的に低下させて、電位ＶS 及び電圧ＶD の差が略一定になるように制御し、磁性キャリアの感光層40ａへの移動又はトナーの感光層40ａへの付着を防止して、画像の品質低下を防止しつつ感光体40の除電を行うことができる。
【００４８】
また電源47及び48の制御信号のデューティ比を適時変化させて、前記グリッド電極41ｂ及び現像ロール43ｂに印加する電圧を微調整し、電位ＶS と電圧ＶD との差を確実に所定範囲内に収めることができる。
【００４９】
また画像を用紙へ転写した後に、前記感光層40ａに形成された画像を前記用紙へ転写する場合に印加される電圧よりも高い電圧を前記転写器44へ印加して、感光層40ａの電位ＶS を迅速に低下させることができる。
【００５０】
また前記ＰＷＭ制御を実行した後に、ＰＷＭ制御開始時に印加した電圧と逆極性の電圧を前記現像ロール43ｂに印加して、前記感光層40ａと前記現像ロール43ｂとの間の電位差が所定値、例えば２００[Ｖ]以上になるように制御部50は制御する。これにより弱帯電した現像剤が発生することを防止し、用紙の裏汚れの発生を防止することができる。
【００５１】
なお本発明に係る画像形成装置20及び除電方法にあっては、帯電器41によって負の電位を感光層40ａに発生させているが、正の電位を発生させても良い。この場合、摩擦帯電によるトナーの電位、現像ロール43ｂへの印加電圧及び転写器44への印加電圧等を感光層40ａに発生する正の電位に対応させることは言うまでもない。また本発明に係る画像形成装置20は複合機１に搭載されているが、コピー機及びプリンタ等の印刷機器に搭載されても良い。また本発明に係る除電方法は、モノクロ画像及びカラー画像を形成する画像形成装置のいずれにも適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  複合機
40  感光体
40ａ  感光層
41  帯電器
41ａ  ノコ歯電極
41ｂ  グリッド電極
42  ＬＳＵ
43  現像器
44  転写器
45  クリーニング器
47〜49  電源
50  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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