(57)【要約】【課題】作像プロセスの立ち上げ時における画像形成スピードをより向上し、一枚目の画像記録スピード時間を短縮する。【解決手段】像担持体１０を駆動すると同時にスコロトロン帯電装置１１のチャージャワイヤ１６に電圧を印加し、その後５０〜１５０msec後にスコロトロン帯電装置のグリッド電極１７に電圧を印加する。像担持体の表面の帯電領域が現像剤担持体位置を通過してから、現像剤担持体に現像バイアスを印加する。現像剤担持体に現像バイアスを印加して後、その現像剤担持体の駆動を開始する。【選択図】      図２
2006258840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の回転とともに、スコロトロン帯電装置を用いて前記像担持体の表面を帯電し、書込み装置で書込みを行って表面に静電潜像を形成して後、現像装置の現像剤担持体でトナーを付着してその静電潜像を可視像化する電子写真式画像形成装置において、
前記像担持体が回転を始めると同時に前記スコロトロン帯電装置のチャージャワイヤに電圧を印加し、その後５０〜１５０msec後に前記スコロトロン帯電装置のグリッド電極に電圧を印加することを特徴とする、電子写真式画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体表面の帯電領域が現像剤担持体位置を通過してから、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加することを特徴とする、請求項１に記載の電子写真式画像形成装置。
【請求項３】
現像剤担持体に現像バイアスを印加して後、その現像剤担持体の駆動を開始することを特徴とする、請求項１または２に記載の電子写真式画像形成装置。
【請求項４】
像担持体を駆動すると同時にスコロトロン帯電装置のチャージャワイヤに電圧を印加し、その後５０〜１５０msec後にスコロトロン帯電装置のグリッド電極に電圧を印加することを特徴とする、電子写真式画像形成装置の駆動制御方法。
【請求項５】
前記像担持体表面の帯電領域が現像剤担持体位置を通過してから、現像剤担持体に現像バイアスを印加することを特徴とする、請求項４に記載の電子写真式画像形成装置の駆動制御方法。
【請求項６】
現像剤担持体に現像バイアスを印加して後、その現像剤担持体の駆動を開始することを特徴とする、請求項４または５に記載の電子写真式画像形成装置の駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。そのうち特に、電子写真プロセスを用いて像担持体上に形成したトナー画像を直接または間接的に転写して、用紙・ＯＨＰフィルム等の記録媒体に画像を記録する電子写真式画像形成装置に関する。および、そのような電子写真式画像形成装置における電子写真プロセスの駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式画像形成装置では、例えばドラム状やベルト状の像担持体のまわりに、帯電装置、書込み装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置、除電装置などを備える。そして、像担持体の回転とともに、帯電、書込み、現像、転写、クリーニング、除電などの電子写真プロセスを繰り返し、像担持体上にトナー画像を形成し、そのトナー画像を直接または中間転写体を介して間接的に転写して、記録媒体搬送路を通して搬送する記録媒体に画像を記録していた。
【０００３】
帯電装置の中には、低コストで均一な帯電が得られることから、コロナ放電を利用して帯電を行うものがある。コロナ放電を利用して帯電を行う帯電装置の中には、チャージャワイヤと、それと像担持体との間にグリッド電極を持ち、グリッド電極にかける電圧により帯電をコントロールするスコロトロン帯電装置がある。
【０００４】
また、現像装置には、トナーとキャリアとよりなる二成分現像剤を用い、その二成分現像剤を現像剤担持体で担持してトナーを付着し、像担持体上の静電潜像を可視像化するものがある。現像剤担持体は、例えば、円筒状の現像スリーブと、その現像スリーブ内に設ける固定マグネットとで構成していた。
【０００５】
従来、上述するようなスコロトロン帯電装置を用い、二成分現像剤を使用する電子写真式画像形成装置では、図４に示すようなタイミングで駆動していた。
すなわち、図４（１）で示すように像担持体駆動モータをＯＮして作像を開始し、（２）で示すようにロック解除信号を発するまで、（３）で示すように像担持体の回転を加速し、ロック解除信号発生後は像担持体を一定のスピードで回転する。（３）で示す像担持体の加速域は、機差や、その他の環境による負荷変動などから、１．２〜１．５sec程度必要であった。
【０００６】
それから、（４）で示すようにロック解除信号発生後、５０〜１５０ｍsec程度の時間をおき、スコロトロン帯電装置のチャージャワイヤに電圧を印加し、さらに（５）で示すようにその一定時間（５０msec程度）後にグリッド電極に電圧を印加していた。この後、（６）で示すように像担持体の帯電領域が、現像剤担持体に対向する現像剤担持体位置に達する直前に現像バイアスを印加し、その後（７）で示すように現像剤担持体駆動モータをＯＮして現像剤担持体の回転を開始していた。
【０００７】
【特許文献１】実公平７−２２６８８号公報
【特許文献２】特開２００３−９８７５６号公報
【特許文献３】特開平９−３２９９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したような従来の画像形成装置では、像担持体駆動モータをＯＮしてから現像剤担持体駆動モータをＯＮするまでの時間ｔが長くなり、作像を開始してからはじめの記録媒体に画像記録を終了するまでの時間（複写機でいえば、ファーストコピー時間）が長くなる問題があった。
【０００９】
一枚目の画像記録スピードを早めるために、従来は、例えば特許文献１に記載されるように定着でのウォームアップ時間を短くしたり、画像形成のプロセス時間間隔を少しずつ狭めたりなどの工夫をしていた。しかし、一枚目の画像記録スピードを十分に短縮することができなかった。
【００１０】
そこで、この発明の第１の目的は、作像プロセスの立ち上げ時における画像形成スピードをより向上し、一枚目の画像記録スピード時間を短縮することにある。
【００１１】
ところで、従来は、帯電装置のチャージャワイヤおよびグリッド電極に電圧を印加する前に現像バイアスの電荷をＯＮすることはなく、図５に示すように像担持体の非帯電領域が現像剤担持体位置を過ぎる前に、速やかに現像バイアスをＯＮしていた。よって、図５の斜線部分は、電荷的にトナーが付着する範囲となり、余計なトナーが像担持体上に付着してしまう。故に、従来は、この範囲がなるべく小さくなるように設計されており、帯電領域が現像剤担持体位置に達する１００msec程度前に現像バイアスをＯＮにすることで余計なトナーの付着を防ぎ、またキャリアが像担持体に付着しないようにしていた。しかし、トナー付着やキャリア付着を十分に防止することはできなかった。
【００１２】
そこで、この発明の第２の目的は、電子写真式画像形成装置において、像担持体に対するトナー付着を十分に防止することにある。
【００１３】
この発明の第３の目的は、電子写真式画像形成装置において、像担持体に対するキャリア付着を十分に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このため、請求項１に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、ドラム状やベルト状の像担持体の回転とともに、スコロトロン帯電装置を用いて前記像担持体の表面を帯電し、書込み装置で書込みを行って表面に静電潜像を形成して後、現像装置の現像剤担持体でトナーを付着してその静電潜像を可視像化する、複写機等の電子写真式画像形成装置において、
前記像担持体が回転を始めると同時に前記スコロトロン帯電装置のチャージャワイヤに電圧を印加し、その後５０〜１５０msec後に前記スコロトロン帯電装置のグリッド電極に電圧を印加するものである。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、上述した第２の目的を達成すべく、請求項１に記載の電子写真式画像形成装置において、前記像担持体表面の帯電領域が、現像剤担持体に対向する現像剤担持体位置を通過してから、現像剤担持体に現像バイアスを印加するものである。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、上述した第３の目的を達成すべく、請求項１または２に記載の電子写真式画像形成装置において、現像剤担持体に現像バイアスを印加して後、その現像剤担持体の駆動を開始するものである。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、上述した第１の目的を達成すべく、像担持体を駆動すると同時にスコロトロン帯電装置のチャージャワイヤに電圧を印加し、その後５０〜１５０msec後にスコロトロン帯電装置のグリッド電極に電圧を印加する、電子写真式画像形成装置の駆動制御方法である。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、上述した第２の目的を達成すべく、請求項４に記載の電子写真式画像形成装置の駆動制御方法において、前記像担持体表面の帯電領域が現像剤担持体位置を通過してから、現像剤担持体に現像バイアスを印加するものである。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、上述した第３の目的を達成すべく、請求項４または５に記載の電子写真式画像形成装置の駆動制御方法において、現像剤担持体に現像バイアスを印加して後、その現像剤担持体の駆動を開始するものである。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、像担持体が回転を始めると同時にスコロトロン帯電装置のチャージャワイヤに電圧を印加し、その後５０〜１５０msec後にスコロトロン帯電装置のグリッド電極に電圧を印加するので、作像プロセスの立ち上げ時に像担持体の帯電領域が現像剤担持体位置に到達する時間を早め、画像形成スピードをより向上し、一枚目の画像記録スピード時間を短縮することができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、像担持体表面の帯電領域が現像剤担持体位置を通過してから、現像剤担持体に現像バイアスを印加するので、潜像到達前における像担持体に対するトナー付着を完全に防止することができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、現像剤担持体に現像バイアスを印加して後、その現像剤担持体の駆動を開始するので、像担持体に対するキャリア付着を完全に防止することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、像担持体を駆動すると同時にスコロトロン帯電装置のチャージャワイヤに電圧を印加し、その後５０〜１５０msec後にスコロトロン帯電装置のグリッド電極に電圧を印加するので、作像プロセスの立ち上げ時に像担持体の帯電領域が現像剤担持体位置に到達する時間を早め、画像形成スピードをより向上し、一枚目の画像記録スピード時間を短縮することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、像担持体表面の帯電領域が現像剤担持体位置を通過してから、現像剤担持体に現像バイアスを印加するので、潜像到達前における像担持体に対するトナー付着を完全に防止することにある。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、現像剤担持体に現像バイアスを印加して後、その現像剤担持体の駆動を開始するので、像担持体に対するキャリア付着を完全に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図１には、電子写真式画像形成装置の要部の内部機構概略構成を示す。
【００２７】
図中符号１０は、ベルト状でもよいが、図示例ではドラム状の像担持体である。像担持体１０は、図示しない像担持体駆動モータにより図中時計まわりに回転する。像担持体１０のまわりには、上に設ける帯電装置１１から時計まわりに、不図示の書込み装置、現像装置１２、転写搬送装置１３、クリーニング装置１４、除電装置１５などを備える。
【００２８】
帯電装置１１は、コロナ放電を利用して像担持体１０の表面を一様に帯電するもので、チャージャワイヤ１６と、それと像担持体１０との間に備えるグリッド電極１７を持ち、グリッド電極１７にかける電圧により帯電をコントロールするスコロトロン帯電装置である。チャージャワイヤ１６およびグリッド電極１７には、不図示の電源からそれぞれ個別に電圧を印加することができる。
【００２９】
書込み装置には、レーザ光源、ポリゴンミラー、レンズ、ミラーなどを備え、レーザ光Ｌを照射して書込みを行い、像担持体１０上に静電潜像を形成する。
【００３０】
現像装置１２には、トナーとキャリアとよりなる二成分現像剤を収納する。二成分現像剤は、結着剤の主成分が樹脂で、樹脂成分中にワックスが相溶している。トナーは、樹脂の融点以下の温度で軟化するものを用い、キャリアは、粒径が粒径５０±４０μとする。現像装置１２には、二成分現像剤を撹拌しながら循環する平行な２本のトナー搬送部材１８、トナー搬送部材１８で供給する現像剤を担持する現像剤担持体２０、その現像剤担持体２０上の現像剤量を一定量に規制するドクターブレードなどを備える。
【００３１】
現像剤担持体２０は、円筒状の現像スリーブと、その現像スリーブ内に設け、周囲にＮＳの磁極を有する固定マグネットとで構成する。現像スリーブの表面には、キャリア粒径の２〜２１倍の深さの溝を切り、像担持体１０との間に０．５±０．１ｍｍのギャップＰＧを形成する。現像スリーブのまわりには、ギャップＰＧの０．４〜１．４倍の間隔ＤＧを形成してドクターブレードを設ける。
【００３２】
そして、現像剤担持体駆動モータで現像スリーブを回転し、その回転とともに周面に磁気ブラシを形成して二成分現像剤を担持し、ドクターブレードでその磁気ブラシの穂切りを行い、現像バイアスを印加することにより像担持体１０にトナーを付着し、静電潜像を可視像化して像担持体１０上にトナー画像を形成する。
【００３３】
転写搬送装置１３は、一対のローラ２２・２３間に転写搬送ベルト２４を掛けまわし、その転写搬送ベルト２４を転写位置で像担持体１０の表面に接触または近接する。また、転写搬送ベルト２４には、転写位置の近傍で転写ローラ２５を内接する。そして、像担持体１０の回転とともに転写搬送ベルト２４を走行し、用紙・ＯＨＰフィルム等の記録媒体を転写位置を通して搬送し、転写ローラ２５に転写バイアスを印加することによりその搬送する記録媒体に像担持体１０上のトナー画像を転写する。
【００３４】
クリーニング装置１４には、クリーニング部材としてクリーニングブラシ２６およびクリーニングブレード２７を備える。また、回収トナーを搬送する回収スクリュ２８を設ける。そして、クリーニングブラシ２６およびクリーニングブレード２７で、転写後に像担持体１０上に残留する残留トナーを除去し、回収スクリュ２８で回収して不図示の廃トナータンクへと搬送する。
【００３５】
除電装置１５は、像担持体１０の表面に向けて除電光を発し、その表面を静電的に初期化して帯電から始まる再度の画像形成に備える。
【００３６】
図２には、図１に示す電子写真式画像形成装置の駆動タイミングチャートを示す。
図２（１１）で示すように像担持体駆動モータをＯＮして作像を開始し、（１２）で示すようにロック解除信号を発生するまで、（１３）で示すように像担持体１０の回転を加速し、ロック解除信号発生後は像担持体１０を一定のスピードで回転する。（１３）で示す像担持体１０の加速域は、機差や、その他の環境による負荷変動などから、３００msec程度発生する。
【００３７】
また、（１４）で示すように像担持体１０が回転動作を始めると同時に、スコロトロン帯電装置１１のチャージャワイヤ１６に電圧を印加し、さらに（１５）で示すようにその５０〜１５０msec後にグリッド電極１７に電圧を印加する。これにより、以前のタイミングよりも、現像剤担持体に対向する現像剤担持体位置に像担持体１０の帯電領域が到達する時間を早め、像担持体駆動モータをＯＮしてから現像剤担持体駆動モータをＯＮするまでの時間Ｔを短くし、作像プロセスの立ち上げ時における画像形成スピードをより向上し、一枚目の画像記録スピード時間を短縮することができる。
【００３８】
この後、（１６）で示すように像担持体１０表面の帯電領域が、現像剤担持体位置を通過してから現像バイアスを印加する。ここで、現像剤担持体位置に帯電領域が到達する前に現像バイアスを立ち上げる制御をしたとしても、像担持体１０の加速域の時間ばらつきの影響によって、図３のように現像バイアスの印加タイミングが遅れてしまう場合も発生してしまい、この場合は像担持体１０の表面電位と現像バイアス電位の関係から、キャリアが像担持体１０に付着してしまう電位差の領域が発生する。
【００３９】
しかし、像担持体駆動モータの加速域のばらつきを考慮した上で、確実に現像剤担持体位置で像担持体１０の表面電位が一定電位に上がった状況で現像剤担持体に現像バイアスを印加することで、潜像到達前における像担持体に対するトナー付着を完全になくすることが可能となる。
【００４０】
その後（１７）で示すように現像剤担持体に現像バイアスを印加して０〜３００ｍsec後に、現像剤担持体駆動モータをＯＮして現像剤担持体の回転を開始する。これにより、立ち上がりの像担持体１０の加速の状況によらず、キャリアの付着をなくし、また最小限のトナー付着にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】電子写真式画像形成装置の要部の内部機構概略構成図である。
【図２】その画像形成装置の駆動タイミングチャートである。
【図３】その現像剤担持体位置における像担持体の帯電領域の到達と、現像バイアスの印加タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】従来の画像形成装置の駆動タイミングチャートである。
【図５】その従来の現像剤担持体位置における像担持体の帯電領域の到達と、現像バイアスの印加タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１０    像担持体
１１    スコロトロン帯電装置
１２    現像装置
１６    チャージャワイヤ
１７    グリッド電極
２０    現像剤担持体
【図１】
2006258840.tif 000003
【図２】
2006258840.tif 000004
【図３】
2006258840.tif 000005
【図４】
2006258840.tif 000006
【図５】
2006258840.tif 000007