(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真感光体と、回転する前記電子写真感光体の表面を均一に帯電させる帯電手段と、前記電子写真感光体に当接し、かつ表面にマイナス帯電のトナーを担持する現像ローラと、この現像ローラに対して前記電子写真感光体の回転方向下流側に設けられ、前記電子写真感光体に当接する転写ローラとを備え、前記電子写真感光体の表面の一部に露光して形成された静電潜像にトナーを転移させてトナー像を形成させ、さらに、前記転写ローラにバイアスを印加して前記転写ローラの表面電位を、前記電子写真感光体の表面の静電潜像部分の電位より高く設定して、前記電子写真感光体との当接部分をトナー像が通過するときに同期して記録紙を通過させて、記録紙にトナー像を転移させることで画像を記録する電子写真装置において、
前記電子写真感光体の回転を開始する直前に現像ローラの表面電位をプラス電位に切り替え、前記電子写真感光体の回転を開始して所定時間経過後に現像ローラの表面電位をプラス電位から接地電位に切り替え、さらに所定時間経過後に静電潜像の現像を可能にするようにマイナス電位に切り替える現像バイアス切替手段と、前記現像ローラをプラス電位からマイナス電位に切り替えるまでの時間において前記現像ローラに当接する前記電子写真感光体の表面部位が前記電子写真感光体と前記転写ローラとの当接部分を通過する前に、前記転写ローラの表面電位をプラス電位に切り替え、さらに、少なくとも前記表面部位が前記当接部分を通過するまでの時間が経過した後に、前記転写ローラの表面電位を接地電位に戻す転写バイアス切替手段を備えたことを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】
電子写真感光体と、回転する前記電子写真感光体の表面を均一に帯電させる帯電手段と、前記電子写真感光体に当接し、かつ表面にマイナス帯電のトナーを担持する現像ローラと、この現像ローラに対して前記電子写真感光体の回転方向下流側に設けられ、前記電子写真感光体に当接する転写ローラとを備え、前記電子写真感光体の表面の一部に露光して形成された静電潜像にトナーを転移させてトナー像を形成させ、さらに、前記転写ローラにバイアスを印加して前記転写ローラの表面電位を、前記電子写真感光体の表面の静電潜像部分の電位より高く設定して、前記電子写真感光体との当接部分をトナー像が通過するときに同期して記録紙を通過させて、記録紙にトナー像を転移させることで画像を記録する電子写真装置において、
前記電子写真感光体の回転を開始する直前に現像ローラの表面電位をプラス電位に切り替え、前記電子写真感光体の回転を開始した後に現像ローラの表面電位をプラス電位から接地電位に切り替え、さらに少なくとも５０ミリ秒経過した後に静電潜像の現像を可能にするマイナス電位に切り替える現像バイアス切替手段を備えたことを特徴とする電子写真装置。
【請求項３】
記録紙が前記電子写真感光体と前記転写ローラとの当接部分に進入する時点に対して前記転写ローラが少なくとも１回転するために要する時間前に、前記転写ローラの表面電位をプラス電位に切り替え、前記転写ローラの表面電位をプラス電位に切り替えた状態で前記転写ローラを少なくとも１回転させる転写バイアス切替手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等に適用される電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は電子写真装置のプロセスカートリッジの構成を示す説明図であり、１は感光体ドラム、２は感光体ドラム１に当接してトナーを供給する現像ローラ、３は、現像ローラ２に対して感光体ドラム１の回転方向下流側に配置され、感光体ドラム１に当接する転写ローラ、４は、転写ローラ３に対して感光体ドラム１の回転方向下流側に配置され、感光体ドラム１に当接するクリーニングブレード、５は、現像ローラ２に対して感光体ドラム１の回転方向上流側に配置され、感光体ドラム１に当接する帯電ブラシローラ、６は帯電ブラシローラ５と現像ローラ２の間の感光体ドラム１の領域に照射されるレーザ光の光路、７は現像ローラ２に新規トナーを補給する補給ローラ、８は、現像ローラ２に当接し、現像ローラ２の表面のトナーを薄層化するとともにマイナス帯電させる現像ブレード、９は新規トナーを収納するトナータンク、１０はトナータンク９内の新規トナーを撹拌するアジテータ、１１は転写ローラ３の転写除電ブラシ、１２はクリーニングブレード４によって回収されたトナーを収納する廃トナータンクを示す。
【０００３】
図６は従来の電子写真装置におけるプリント開始時の現像ローラ２，転写ローラ３および帯電ブラシローラ５の動作を示すタイミングチャートである。プリント開始の命令が入力されると、まず、現像ローラ２に印加するバイアスを切り替えて表面電位を接地電位から＋２５０Ｖにしてからメインモータを回転させて感光体ドラム１を回転させる。また、同時に帯電ブラシローラ５を回転させて感光体ドラム１の表面電位を−７５０〜−８００Ｖにする。次に、感光体ドラム１の表面電位が安定した時点で現像ローラ２の表面電位を接地電位に切り替え、その約２０ｍｓｅｃ後に−４００Ｖになるようにバイアスを切り替える。そして記録紙に対する画像記録を行うときに転写ローラ３にバイアスを印加して転写ローラ３の表面電位を約＋１０００〜１５００Ｖにする。
【０００４】
帯電ブラシローラ５によって帯電された感光体ドラム１の表面に露光することにより、露光部分の電位が−１００Ｖ程度になり、静電潜像が形成される。この静電潜像が現像ローラ２を通過する時、静電潜像部分の電位が現像ローラ２の表面電位よりも高くなるため、静電潜像に現像ローラ２の表面のマイナスに帯電したトナーが転移付着するようになり、静電潜像が可視像化してトナー像が形成される。さらに、このトナー像が転写ローラ３を通過するタイミングに同期させて、感光体ドラム１と転写ローラ３との間に記録紙が搬送される。そのため、トナー像が転写ローラ３を通過する際に、トナー像部分の電位よりも転写ローラ３の表面電位の方が高いために、トナー像が転写ローラ３側に転移して記録紙上に転写される。
【０００５】
このように構成した従来の電子写真装置によれば、現像ローラ２をプラス電位にしてから感光体ドラム１の帯電を開始し、所定時間経過後に現像ローラ２をマイナス電位にすることにより、感光体ドラム１の電位が安定するまでの間に現像ローラ２のトナーが感光体ドラム１に転移することが防止される。
【０００６】
なお、他の従来技術としては、特開平１０−１８６９９７号公報記載の画像形成装置がある。この公報によれば、画像形成装置における転写手段をバイアレス方式によりクリーニングするにあたり、像担持体上のトナー像形成の範囲に応じてプロセススピードを変えて、クリーニング効果を向上させることが記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術においては、現像ローラ２の電位をプラスからマイナスに切り替える時に、現像ローラ２のトナーが感光体ドラム１に転移し、さらにそのトナーが転写ローラ３に転移し、その結果、記録紙に裏汚れが発生するおそれがある。
【０００８】
現像ローラ２のトナーが感光体ドラム１に転移する理由としては、現像ローラ２の電位の切り替えが２０ｍｓｅｃという短時間に行われるためにトナーの電位が急激にプラスからマイナスへ変動することになるが、この変動に追従できない一部のトナーが逆帯電トナーのように振る舞うことによると推測される。そして、感光体ドラム１に付着した逆帯電トナーが感光体ドラム１と転写ローラ３との当接部分において転写ローラ３に転移して、その逆帯電トナーが記録紙に付着することにより、記録紙の裏汚れを発生させる。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決し、プリント開始時にトナーが転写ローラに付着して、記録紙に裏汚れが発生することを防止した電子写真装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明は、電子写真感光体と、回転する前記電子写真感光体の表面を均一に帯電させる帯電手段と、前記電子写真感光体に当接し、かつ表面にマイナス帯電のトナーを担持する現像ローラと、この現像ローラに対して前記電子写真感光体の回転方向下流側に設けられ、前記電子写真感光体に当接する転写ローラとを備え、前記電子写真感光体の表面の一部に露光して形成された静電潜像にトナーを転移させてトナー像を形成させ、さらに、前記転写ローラにバイアスを印加して前記転写ローラの表面電位を、前記電子写真感光体の表面の静電潜像部分の電位より高く設定して、前記電子写真感光体との当接部分をトナー像が通過するときに同期して記録紙を通過させて、記録紙にトナー像を転移させることで画像を記録する電子写真装置において、前記電子写真感光体の回転を開始する直前に現像ローラの表面電位をプラス電位に切り替え、前記電子写真感光体の回転を開始して所定時間経過後に現像ローラの表面電位をプラス電位から接地電位に切り替え、さらに所定時間経過後に静電潜像の現像を可能にするようにマイナス電位に切り替える現像バイアス切替手段と、前記現像ローラをプラス電位からマイナス電位に切り替えるまでの時間において前記現像ローラに当接する前記電子写真感光体の表面部位が前記電子写真感光体と前記転写ローラとの当接部分を通過する前に、前記転写ローラの表面電位をプラス電位に切り替え、さらに、少なくとも前記表面部位が前記当接部分を通過するまでの時間が経過した後に、前記転写ローラの表面電位を接地電位に戻す転写バイアス切替手段を備えたことを特徴とする。このような構成により、電子写真感光体における逆帯電トナーが比較的多く付着した領域が転写ローラを通過する際に、逆帯電トナーが転写ローラに転移しようとしても電気的な力によって電子写真感光体側に戻されるようになる。
【００１１】
また本発明は、電子写真感光体と、回転する前記電子写真感光体の表面を均一に帯電させる帯電手段と、前記電子写真感光体に当接し、かつ表面にマイナス帯電のトナーを担持する現像ローラと、この現像ローラに対して前記電子写真感光体の回転方向下流側に設けられ、前記電子写真感光体に当接する転写ローラとを備え、前記電子写真感光体の表面の一部に露光して形成された静電潜像にトナーを転移させてトナー像を形成させ、さらに、前記転写ローラにバイアスを印加して前記転写ローラの表面電位を、前記電子写真感光体の表面の静電潜像部分の電位より高く設定して、前記電子写真感光体との当接部分をトナー像が通過するときに同期して記録紙を通過させて、記録紙にトナー像を転移させることで画像を記録する電子写真装置において、前記電子写真感光体の回転を開始する直前に現像ローラの表面電位をプラス電位に切り替え、前記電子写真感光体の回転を開始した後に現像ローラの表面電位をプラス電位から接地電位に切り替え、さらに少なくとも５０ミリ秒経過した後に静電潜像の現像を可能にするマイナス電位に切り替える現像バイアス切替手段を備えたことを特徴とする。このような構成により、現像ローラの表面電位を切り替える際に逆帯電トナーのように振る舞うトナーが低減される。
【００１２】
また本発明は、記録紙が前記電子写真感光体と前記転写ローラとの当接部分に進入する時点に対して前記転写ローラが少なくとも１回転するために要する時間前に、前記転写ローラの表面電位をプラス電位に切り替え、前記転写ローラの表面電位をプラス電位に切り替えた状態で前記転写ローラを少なくとも１回転させる転写バイアス切替手段を備えたことを特徴とする。このような構成により、転写ローラが記録紙に当接するのに先立って、転写ローラに付着した逆帯電トナーを電子写真感光体に電気的に弾き飛ばすことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図５に示した従来技術における部材と同一の部材については同一の符号を付すことにより、詳細な説明は省略する。
【００１４】
図２は本発明の第１実施形態における装置の制御系を示す説明図であり、２０は制御回路、２１は現像ローラ２に印加するバイアスを切り替える現像バイアス切り替え装置、２２は転写ローラ３に印加するバイアスを切り替える転写バイアス切り替え装置、２３は帯電ブラシローラ５にバイアスを印加する帯電バイアス印加装置、２４はメインモータ２５を駆動させる駆動回路を示す。
【００１５】
次に、第１実施形態の装置の動作について、図１を参照して説明する。
【００１６】
プリント開始命令が入力されると、まずは図５に示した従来技術と同様に、現像ローラ２の電位が接地電位から＋２５０Ｖに切り替えられ、次に、メインモータ２５を回転させて感光体ドラム１を回転させ、同時に帯電ブラシローラ５を回転させて感光体ドラム１の表面電位を−７５０〜−８００Ｖにして、所定時間感光体ドラム１を回転させた後に現像ローラ２の表面電位を接地電位に切り替え、その約２０ｍｓｅｃ後に−４００Ｖになるようにバイアスを切り替える。
【００１７】
次に、現像ローラ２の表面電位が＋２５０Ｖから−４００Ｖに切り替わる約２０ｍｓｅｃの間に現像ローラ２との接触部分を通過する感光体ドラム１の表面の部位が、感光体ドラム１と転写ローラ３との接触部分を通過する前に転写ローラ３の表面電位を約＋１０００〜１５００Ｖに切り替え、１００ｍｓｅｃ経過後に接地電位に戻す。なお、１００ｍｓｅｃ経過後には、感光体ドラム１の表面の部位が感光体ドラム１と転写ローラ３との接触部分を通過しているように、転写ローラ３の表面電位の切り替えタイミングが設定されている。そして、記録紙にトナー像を転写させる時に転写ローラ３の表面電位を約＋１０００〜１５００Ｖに切り替える。
【００１８】
このように、現像ローラ２の表面電位が＋２５０Ｖから−４００Ｖに切り替わる約２０ｍｓｅｃの間に現像ローラ２との接触部分を通過する感光体ドラム１の表面の部位が、感光体ドラム１と転写ローラ３との接触部分を通過する際に、転写ローラ３の表面電位を約＋１０００〜１５００Ｖに切り替える構成としたことにより、感光体ドラム１において逆帯電トナーが転写ローラ３に転移しようとしても感光体ドラム１と転写ローラ３との電位差が大きくなったために、感光体ドラム１から転写ローラ３に逆帯電トナーが転移することを確実に防止できる。また、仮に、転写ローラ３の表面電位を約＋１０００〜１５００Ｖに切り替える前に、感光体ドラム１が１回転以上している場合には、転写ローラ３に逆帯電トナーが付着しているおそれがあるが、その場合においても、転写ローラ３の表面電位を約＋１０００〜１５００Ｖに切り替えることにより、転写ローラ３の表面の逆帯電トナーを感光体ドラム１に戻す程度の電気的な力を得ることができる。したがって、転写ローラ３にトナーを付着した状態で画像記録が行われることが防止され、記録紙の裏汚れが防止できる。
【００１９】
図３は本発明の第２実施形態における装置の動作を示すタイミングチャートである。なお、図２に示した第１実施形態における制御系を構成する部材と同一の部材については同一の符号を付すことにより、詳細な説明は省略した。
【００２０】
プリント開始命令が入力されると、まずは図６に示した従来技術と同様に、現像ローラ２の電位が接地電位から＋２５０Ｖに切り替えられ、次に、メインモータを回転させて感光体ドラム１を回転させ、同時に帯電ブラシローラ５を回転させて感光体ドラム１の表面電位を−７５０〜−８００Ｖにして、所定時間感光体ドラム１を回転させた後に現像ローラ２の表面電位が接地電位になるように切り替える。さらにその時点からその約５０ｍｓｅｃ後に−４００Ｖになるようにバイアスを切り替える。そして、記録紙にトナー像を転写させるタイミングＡで転写ローラ３の表面電位を約＋１０００〜１５００Ｖに切り替える。
【００２１】
このように構成したことにより、現像ローラ２の表面電位を＋２５０Ｖから−４００Ｖに切り替えるまでに要する時間が従来よりも長いために、その分、現像ローラ２の表面電位の変動が緩やかになり、逆帯電トナーのように振る舞うトナー量が低減し、感光体ドラム１に付着するトナーが低減する。特に、現像ローラ２の表面電位の切り替え時間が約５０ｍｓｅｃ〜８０ｍｓｅｃ程度であれば、トナーが感光体ドラム１にほとんど付着しなくなり、転写ローラ３がトナーによって汚れることを防止することができる。
【００２２】
図４は本発明の第３実施形態における装置の動作を示すタイミングチャートである。なお、図２に示した第１実施形態における制御系を構成する部材と同一の部材については同一の符号を付すことにより、詳細な説明は省略する。
【００２３】
この第３実施形態は、転写ローラ３の表面電位を約＋１０００〜１５００Ｖに切り替えるタイミングを、第２実施形態における転写ローラ３の表面電位の切り替えるタイミングＡよりも、転写ローラ３が２〜３回転するために要する時間だけ前に設定したものである。
【００２４】
このように構成したことにより、何らかの要因で転写ローラ３の表面に逆帯電トナーが付着していた場合においても、記録紙に対するトナー像の転写を開始する前に、転写ローラ３の表面電位を約＋１０００〜１５００Ｖに切り替えた状態で転写ローラ３が２〜３回転するために、転写ローラ３の表面のトナーが感光体ドラム１に電気的に弾き飛ばされ、その結果、転写ローラ３の表面全体が清掃される。なお、感光体ドラム１に弾き飛ばされたトナーはクリーニングブレード４によって廃トナータンク１２に回収される。
【００２５】
【発明の効果】
以上、説明したように構成された本発明によれば、プリント開始時にトナーが転写ローラに付着することが防止され、プリント時に記録紙の裏側を汚してしまうことが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における装置の動作を示すタイミングチャート
【図２】第１実施形態における装置の制御系を示す説明図
【図３】本発明の第２実施形態における装置の動作を示すタイミングチャート
【図４】本発明の第３実施形態における装置の動作を示すタイミングチャート
【図５】電子写真装置のプロセスカートリッジの構成を示す説明図
【図６】従来の電子写真装置の動作を示すタイミングチャート
【符号の説明】
１  感光体ドラム
２  現像ローラ
３  転写ローラ
４  クリーニングブレード
５  帯電ブラシローラ
６  光路
７  補給ローラ
８  現像ブレード
９  トナータンク
１０  アジテータ
１１  転写除電ブラシ
１２  廃トナータンク
２０  制御回路
２１  現像バイアス切り替え装置
２２  転写バイアス切り替え装置
２３  帯電バイアス印加装置
２４  駆動回路
【図１】
0003693826.tif 000002
【図２】
0003693826.tif 000003
【図３】
0003693826.tif 000004
【図４】
0003693826.tif 000005
【図５】
0003693826.tif 000006
【図６】
0003693826.tif 000007