(57)【要約】【課題】本発明は、像担持体表面の残留トナーの付着力を弱めて分散手段によりメモリ除去及び分散を効果的に行うことができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】感光体ドラム２４の周囲には、その回転方向に沿って帯電ブラシ２３、ＬＥＤ露光ヘッド２６、現像器２２、転写ローラ２５及びＥＲＳブラシ２７が順に配列されている。そして、転写ローラ２５の感光体ドラム２４の回転方向上流側には、除電ランプ４３が設けられており、転写ローラ２５の手前側で感光体ドラム２４の表面を全幅にわたって照射して露光する。ＥＲＳブラシ２７の電位がフローティング状態又は接地電位に設定されることで、除電ランプ４３により付着力が弱められた残留トナーは、ＥＲＳブラシ２７が摺接することで機械的な力により分散される。【選択図】図３
2008040174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体の表面に接触してその表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を用紙に転写させる転写手段と、前記像担持体の表面に接触してその表面の残留トナーを分散させる分散手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記転写手段の前記像担持体の回転方向上流側に設けられるとともに前記像担持体の表面電位の絶対値を低下させる電位低下手段と、少なくとも前記電位低下手段が動作する間前記分散手段の電位をフローティング状態又は接地電位に設定する分散電圧制御手段とを備えていることを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記分散手段は、前記像担持体の表面に接触させるブラシ体を備えてい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】
前記電位低下手段は、前記像担持体の表面を露光するランプを備えてい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】
前記分散電圧制御手段は、前記分散手段に対して前記帯電手段に印加される帯電電圧と同極性の電圧を印加して前記分散手段のクリーニングを行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置としては、像担持体として例えば感光体ドラムを用いて、その表面を帯電して露光することで静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させて可視像化し用紙に転写するといった画像形成を行うものが知られている。
【０００３】
こうした画像形成装置では、画像形成処理を繰り返す間に感光体ドラムの表面に電荷が残存したり、残留トナーが付着した状態が発生して、以後の画像形成処理に悪影響を及ぼすようになる。そのため、残留トナーに対しては静電的に吸引してメモリ除去することで、残留トナーを感光体ドラム表面に分散させて現像器での回収やクリーニングを容易に行うことができるようにしている。
【０００４】
また、残存する電荷に対しては、例えば、特許文献１では、転写の直前に印刷用紙に対して均一な光を照射する除電光源を設け、露光以後に感光体上に残存する非露光部の負電荷を除去するようにした点が記載されている。また、特許文献２では、現像器と転写部との間に、感光体ドラム表面に光を照射することにより感光体ドラム表面の電位の絶対値を低下させる転写前除電装置を設けた点が記載されている。
【特許文献１】特開２００３−５５３５号公報
【特許文献２】特開２００１−１８３９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来行われているメモリ除去手段は、静電的に吸引してメモリ除去を行っているが、静電力により感光体ドラム表面に付着しているトナーを静電力を用いて分散させるため、十分に付着力を弱めることができず、トナーが帯電した状態でメモリ除去手段等に付着したりすると付着力が強く除去するのが困難になる。また、上述した先行文献では、残存する電荷を除電するようにしているが、トナーの付着していない部分については除電効果が認められるものの感光体ドラム表面の残留トナーが付着した部分に対しては、メモリ除去による残留トナーの分散が十分行われるとはいえない。
【０００６】
そこで、本発明は、像担持体表面の残留トナーの付着力を弱めて分散手段によりメモリ除去及び分散を効果的に行うことができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【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、像担持体と、前記像担持体の表面に接触してその表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を用紙に転写させる転写手段と、前記像担持体の表面に接触してその表面の残留トナーを分散させる分散手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記転写手段の前記像担持体の回転方向上流側に設けられるとともに前記像担持体の表面電位の絶対値を低下させる電位低下手段と、少なくとも前記電位低下手段が動作する間前記分散手段の電位をフローティング状態又は接地電位に設定する分散電圧制御手段とを備えていることを特徴とすることを特徴とする。さらに、前記分散手段は、前記像担持体の表面に接触させるブラシ体を備えていることを特徴とする。さらに、前記電位低下手段は、前記像担持体の表面を露光するランプを備えていることを特徴とする。さらに、前記分散電圧制御手段は、前記分散手段に対して前記帯電手段に印加される帯電電圧と同極性の電圧を印加して前記分散手段のクリーニングを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記のような構成を有することで、転写手段の像担持体の回転方向上流側に設けられるとともに像担持体の表面電位の絶対値を低下させる電位低下手段を設けることで、残留トナーの付着力を弱めるとともに、少なくとも電位低下手段が動作する間分散手段の電位をフローティング状態又は接地電位に設定することで、分散手段が像担持体の表面に接触して付着力の弱まった残留トナーを容易に分散させることができる。すなわち、分散手段の電位がフローティング状態又は接地電位に設定されているので、付着力の弱まった残留トナーは静電力ではなく機械的な力によって分散されるとともに分散手段への残留トナーの付着を抑止することができる。
【０００９】
また、分散手段として、像担持体の表面に接触させるブラシ体を用いることで、機械的な力による残留トナーの分散を満遍なく行うことができる。また、電位低下手段として、像担持体の表面を露光するランプを用いることで、像担持体表面全体に対して効率よく電位低下させることができる。
【００１０】
また、分散電圧制御手段は、分散手段に対して帯電手段に印加される帯電電圧と同極性の電圧を印加して分散手段のクリーニングを行うことで、分散手段に滞留する残留トナーを効率よく像担持体に放出させてクリーニングすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本発明に係る実施形態である画像形成装置の全体構成図である。画像形成装置の上部には原稿を搬送して原稿を読み取る原稿読取部１が配置され、その下部に画像を記録する記録部２、画像を記録する用紙を搬送する用紙搬送部３及び給紙部４が配されている。
【００１３】
原稿読取部１は、原稿搬送装置（ＡＤＦ）を内部に備えたカバー部１０と、スキャナ１１を備えた読取本体部１２からなる。読取本体部１２の上面には、搬送される原稿を読み取る部分にプラテンガラス１３が配置され、原稿や本等を載置して読み取る部分に透明なガラス材からなる載置ベッド１４が配置されている。搬送原稿を読み取る場合にはスキャナ１１をプラテンガラス１３に対向する位置に静止させて読取動作を行い、載置ベッド１４に載置された原稿等を読み取る場合にはスキャナ１１で原稿等の読取面に対して走査して読取動作を行うようにする。
【００１４】
カバー部１０の載置ベッド１４に対向する面には原稿押え１５が取り付けられており、また、その上部には複数枚の原稿を載置しておく原稿トレイ１６が設けられている。原稿トレイ１６に載置された原稿は、ピックアップローラ１７及びセパレートローラ１８によりＡＤＦ内に搬入されてフィードローラ１９によりプラテンガラス１３に対向する読取位置に搬送されてスキャン１１により読み取られ排出ローラ２０により原稿排出トレイ２１に排出される。
【００１５】
記録部２では、用紙搬送部３により搬送された用紙に記録するために、現像器２２、帯電ブラシ２３、感光体ドラム２４、転写ローラ２５、ＬＥＤ露光ヘッド２６、メモリ除去ブラシ（ＥＲＳブラシ）２７及び定着ローラ２８が備えられている。まず、感光体ドラム２４の表面を帯電ブラシ２３により一様に帯電させ、帯電された感光体ドラム２４の表面にＬＥＤ露光ヘッド２６で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像を形成する。次に、現像器２２内のトナーを供給ローラ及び現像ローラによって感光体ドラム２４に形成された静電潜像に転移させて可視像化し、転写ローラ２５により感光体ドラム２４表面に形成されたトナー像を用紙に転写する。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２８によって加熱・プレスして用紙に定着される。
【００１６】
こうして、感光体への帯電、露光、現像、用紙への転写及び定着といった一連のプロセスが行われて、用紙に画像形成がなされる。転写後に感光体ドラム２４の表面に残留したトナーは、ＥＲＳブラシ２７により感光体ドラム１０の表面上に分散させられる。そして、残留トナーは、現像器２２の現像ローラに回収される。
【００１７】
給紙部４には、給紙カセット５に複数枚の用紙が積載してセットされており、給紙ローラ２９により一枚ずつ用紙搬送部３に給紙される。給紙された用紙は、フィードローラ３０により搬送されてフィードローラ３１及び３２に挟持される。そして、フィードローラ３１により記録部２に用紙が搬送されて画像形成され、画像形成処理された用紙は定着ローラ２８及びフィードローラ３３の間に挟持されて定着処理を行った後排紙ローラ３４により排紙トレイ３５に搬出される。
【００１８】
図２は、画像形成装置の全体ブロック図を示している。本実施形態では、ファクシミリ機能及び複写機能を備えており、具体的には、制御手段であるＭＰＵ１００、ネットワークとの交信制御を行うＮＣＵ１０１、ファクシミリ交信制御を行うＭＯＤＥＭ１０２、プログラム等を記憶するＲＯＭ１０３、データ等を記憶するＲＡＭ１０４、受信したり読み取った画像情報を記憶する画像メモリ１０５、画像情報を符号化又は復号化するＣＯＤＥＣ１０６、操作者からの入力情報や警告等の報知情報を送受信する操作部１０７、画像情報を読み取るスキャナ１０８、外部のコンピュータ等からのプリント指令を受信するプリンタインタフェース１０９を備えている。これらの各機能ブロックは、互いにデータバス及びアドレスバスにより接続されており、ＭＰＵ１００により全体制御されるようになっている。そして、ファクシミリで受信した情報、スキャナで読み取った情報及びプリント指令とともに受信した情報は、記録部コントローラ１１０に送信されて用紙に画像形成されるようになる。
【００１９】
図３は、記録部２における回路構成を示す概略図である。上述したように感光体ドラム２４の周囲には、その回転方向に沿って帯電ブラシ２３、ＬＥＤ露光ヘッド２６、現像器２２、転写ローラ２５及びＥＲＳブラシ２７が順に配列されている。そして、転写ローラ２５の感光体ドラム２４の回転方向上流側には、除電ランプ４３が設けられており、転写ローラ２５の手前側で感光体ドラム２４の表面を全幅にわたって照射して、感光体ドラム２４の周方向の所定範囲を露光する。除電ランプ４３は、記録部コントローラ１１０からの駆動制御信号に基づいてオン・オフされる。
【００２０】
帯電ブラシ２３には、帯電電圧印加回路５０が接続されており、負の帯電電圧ＨＶＣが印加される。記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて帯電電圧印加回路５０が帯電電圧ＨＶＣを帯電ブラシ２３に印加すると感光体ドラム２４の表面は一様に帯電された状態となる。帯電ブラシ２３の下流側には、表面電位センサ３６が配置されており、感光体ドラム２４の表面電位を検知するようになっている。
【００２１】
ＬＥＤ露光ヘッド２６には、記録部コントローラ１１０から画像情報に基づく記録信号が送信され、記録信号に基づいてＬＥＤアレイをオンオフ制御して感光体ドラム２４の表面を選択照射し、感光体ドラム２４の一様に帯電された表面を露光して画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【００２２】
現像器２２内の供給ローラ３７、現像ローラ３８及びブレード３９には現像電圧印加回路５１が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて現像電圧印加回路５１がそれぞれに電圧を印加する。供給ローラ３７には所定の供給電圧が印加されて、現像器２２内のトナーを負に帯電させながら現像ローラ３８に供給する。現像ローラ３８には所定の現像電圧ＨＶＢが印加され、感光体ドラム２４の表面に接触しながら露光部分との電位差を利用してトナーを転移する。また、ブレード３９には所定のバイアス電圧が印加され、現像ローラ３８の表面に対して弾性力によって圧接し現像ローラ３８の表面に付着したトナー層の層厚を均一にする。
【００２３】
転写ローラ２５には、電流検出回路５２を介して転写電圧印加回路５３が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて転写電圧印加回路５３が転写電圧ＨＶＴを転写ローラ２５に印加し、感光体ドラム２４の表面に形成されたトナー像を電界吸引力により用紙に転写する。電流検出回路５２は、転写ローラ２５と感光体ドラム２３との間で流れる電流値を検知し、検知された電流値に基づいて記録部コントローラ１１０が印加する転写電圧を調整する。
【００２４】
定着ローラ２８にはヒータ駆動回路５４が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいてヒータ駆動回路５４が動作して定着ローラ２８内のヒータランプを発熱させる。定着ローラ２８の表面温度を検知するためにサーミスタ５５が表面に接触して配置されており、サーミスタ５５の検知信号に基づいて記録部コントローラ１１０はヒータ駆動回路５４を制御し、定着ローラ２８の表面温度を所定温度に維持するようにする。
【００２５】
ＥＲＳブラシ２７には分散電圧印加回路５６が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて分散電圧印加回路５６が負の分散電圧ＨＶＣＬをＥＲＳブラシ２７に印加するとともにＥＲＳブラシ２７をフローティング状態又は接地電位の状態に設定する。
【００２６】
記録部コントローラ１１０は、主モータ４０に対して制御信号を送信して駆動制御を行う。主モータ４０は、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて、記録部２の感光体ドラム２４等の回転体、用紙搬送部３の各フィードローラ及び給紙部４の給紙ローラ２９を回転制御して、用紙を搬送しながら一連の画像形成処理を行う。給紙動作に際しては、クラッチ４１をオンオフ制御して給紙ローラ２９を回転制御して給紙し、用紙検知センサ４２からの検知信号に基づき搬送制御を行う。
【００２７】
図４は、主モータ４０、分散電圧ＨＶＣＬ及び除電ランプ４３に関するタイムチャートを示している。主モータ４０は、時刻ｔ0から回転駆動を開始して感光体ドラム２４等の回転体が回転するようになり、前回転区間Ｔ０、記録処理区間Ｔ１及び後回転区間Ｔ２を経て時刻ｔ5で回転駆動を停止する。
【００２８】
分散電圧ＨＶＣＬは、前回転区間Ｔ０及び記録処理区間Ｔ１では、接地電位の状態に設定されて０Ｖとなる。そして、後回転区間Ｔ２において、時刻ｔ2からｔ4の間帯電電圧と同極性の負の電圧Ｖｅが印加される。時刻ｔ4以降は、再び接地電位に設定されて０Ｖとなる。
【００２９】
除電ランプ４３は、時刻ｔ0にオンされて感光体ドラム２４の表面を露光するようになる。そして、前回転区間Ｔ０及び記録処理区間Ｔ１では、オンの状態が継続されて、後回転区間Ｔ２において、時刻ｔ1からｔ3の間オフされる。時刻ｔ3から再びオンされて露光を開始し、時刻ｔ5でオフされる。
【００３０】
前回転区間Ｔ０及び記録処理区間Ｔ１では、除電ランプ４３がオンされて感光体ドラム２４の表面が露光されるようになり、トナーの付着していない部分の電荷が除去されて表面電位が低下するとともに残留トナーについても露光により付着力が弱められる。そして、転写ローラ２５による転写後、分散手段のＥＲＳブラシ２７により感光体ドラム２４の表面が摺接されて、付着力が弱められた残留トナーが分散されるようになる。その際に、ＥＲＳブラシ２７は接地電位に設定されているので、感光体ドラム２４の表面電位を低下させるとともに残留トナーがＥＲＳブラシ２７に付着するのを抑止することができる。この例では、分散電圧ＨＶＣＬを接地電位に設定しているが、フローティング状態に設定しても同様の作用を奏することができる。
【００３１】
後回転区間Ｔ２では、除電ランプ４３が時刻ｔ1でオフされた後時刻ｔ2で分散電圧ＨＶＣＬとして負の電圧Ｖｅが印加される。時刻ｔ2からｔ3までの区間Ｔ３では、除電ランプ４３がオフで、ＥＲＳブラシ２７に負の電圧Ｖｅが印加した状態となるが、図５に示すように、この状態では、感光体ドラム２４の表面電位は除電ランプ４３により電位低下されないため、帯電電位（この例ではー７５０Ｖ）が維持されており、ＥＲＳブラシ２７の電位（Ｖｅ＝−３００Ｖ）との間に電位差が発生する。この電位差により、ＥＲＳブラシ２７に付着した正に帯電したトナーが感光体ドラム２４に放出されるようになる。
【００３２】
また、除電ランプ４３は、時刻ｔ3で再びオンされ、分散電圧ＨＶＣＬは、時刻ｔ4で再び接地電位に設定される。時刻ｔ3からｔ4までの区間Ｔ４では、除電ランプ４３がオンで、ＥＲＳブラシ２７が接地電位に設定された状態となるが、図５に示すように、この状態では、感光体ドラム２４の表面電位は除電ランプ４３により電位低下して、除電電位（この例ではー５０Ｖ）となり、ＥＲＳブラシ２７の電位（Ｖｅ＝−３００Ｖ）との間に電位差が発生する。この電位差により、ＥＲＳブラシ２７に付着した負に帯電したトナーが感光体ドラム２４に放出されるようになる。
【００３３】
このように、除電ランプ４３のオン・オフと分散電圧ＨＶＣＬの印加電圧との組合せによりＥＲＳブラシ２７に付着したトナーを効率よく感光体ドラム２４の表面に放出してクリーニングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。
【図２】画像形成装置の全体ブロック図を示している。
【図３】記録部における回路構成を示す概略図である。
【図４】主モータ、分散電圧ＨＶＣＬ及び除電ランプに関するタイムチャートである。
【図５】ＥＲＳブラシのクリーニング作用に関する説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    画像形成装置
２    記録部
３    用紙搬送部
４    給紙部
５    給紙カセット
27    ＥＲＳブラシ
43    除電ランプ
【図１】
2008040174.tif 000003
【図２】
2008040174.tif 000004
【図３】
2008040174.tif 000005
【図４】
2008040174.tif 000006
【図５】
2008040174.tif 000007