JP2000242057A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JP2000242057A JP2000242057A JP11045728A JP4572899A JP2000242057A JP 2000242057 A JP2000242057 A JP 2000242057A JP 11045728 A JP11045728 A JP 11045728A JP 4572899 A JP4572899 A JP 4572899A JP 2000242057 A JP2000242057 A JP 2000242057A
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- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
Abstract
画像形成装置において、単色ブラック用の感光体の寿命
を残りの感光体と同等に延ばすことができる画像形成装
置を提供する。 【解決手段】 単色ブラックK用の感光体6Kの径を他
の現像色Y,M,C用の感光体6Y,6M,6Cの径よ
りも大きくすることで、単色ブラックK用の感光体6K
の寿命を他の現像色Y,M,C用の感光体6Y,6M,
6Cの寿命よりも延ばすことができ、単色ブラックK用
の感光体6Kが早く寿命に達してしまうのを防止でき
る。
Description
ラー複写機に好適な電子写真方式の画像形成装置に関す
る。
真技術を応用したデジタルカラー複写機やカラープリン
タでは、その生産性から4色(イエローY、マゼンタ
M、シアンC、ブラックK)用の感光体としては何れも
同一の感光体を用いている。即ち、これらの感光体のド
ラム径(大きさ)は4個とも同一であることが一般的で
ある。また、感光体は経時でクリーニングブレードなど
で膜削れが起こり、この膜削れ量が感光体寿命を決定す
る因子の一つとなっている。
の小型化に伴い、小径の感光体を用いる傾向にある。特
に、4連タンデム構造を採るデジタルカラー複写機やカ
ラープリンタでは、感光体ドラムを4本用いる構成とな
るため、小径の感光体を用いる傾向が強い。感光体の小
径化は機械の小型化を実現し得るものの、その分、感光
体の摩耗量も多くなってしまい、感光体寿命は短くなっ
てしまう。
えば特開平10−142932号公報によれば、白黒画
像出力モード時にはイエローY、マゼンタM、シアンC
用の感光体を不作動とし、これらのイエローY、マゼン
タM、シアンC用の感光体の劣化を防止することで、そ
の長寿命化を図ることが提案されている。
例のような対応策の場合、単色ブラックK用の感光体に
関してはその寿命が改善されておらず、他の3色用の感
光体の寿命との差が大きく、単色ブラック用の感光体の
交換頻度が多くなってしまう。感光体の交換頻度の増大
はランニングコストの上昇を招くため、単色ブラック用
の感光体の寿命を延ばすことが望まれている。
いわゆるタンデム型の画像形成装置において、単色ブラ
ック用の感光体の寿命を残りの感光体と同等に延ばすこ
とができる画像形成装置を提供することを目的とする。
単色ブラックを含む複数の現像色に対応した複数の感光
体と、各感光体毎に各々静電潜像を書込み形成する露光
装置と、各露光装置により前記各感光体上に形成した各
静電潜像を各々の現像色のトナーにより現像する現像装
置と、前記各感光体間に渡り記録材を搬送する記録材搬
送ベルトとを備え、前記記録材搬送ベルトにより搬送さ
れる前記記録材上に単色又は複数色のトナー像を重ね合
わせた画像を形成する電子写真方式の画像形成装置にお
いて、単色ブラック用の前記感光体の径を他の現像色用
の前記感光体の径よりも大きくした。
他の現像色用の感光体の寿命よりも延ばすことができ、
単色ブラック用の感光体が早く寿命に達してしまうのを
防止できる。また、単色ブラック用の感光体の径が大き
めとなることで、この感光体周りにスペースを確保しや
すく、例えば、ブラック用の現像装置を大型化させるこ
ともできる。
像形成装置において、単色ブラック用の前記感光体の感
光層膜厚が他の現像色用の前記感光体の感光層膜厚と異
なる。
しつつ、単色ブラックによる地汚れを低減させ、或い
は、単色ブラック画像の高精細化を図ることができる。
像形成装置において、前記各感光体は、有機感光体より
なり、単色ブラック用の前記感光体の電荷移動層の厚さ
が他の現像色用の前記感光体の電荷移動層の厚さよりも
厚い。
で、比較的安価な有機感光体を用いて、長寿命化を図る
ことができるとともに、単色ブラックによる地汚れを低
減させることができる。
の何れか一に記載の画像形成装置において、単色ブラッ
ク用の前記感光体に対する帯電電位の絶対値が、他の現
像色用の前記感光体に対する帯電電位の絶対値よりも大
きい。
は感光層の薄い感光体に比して帯電電位の絶対値を大き
くすることができるため、単色ブラック画像の地汚れ余
裕度を大きくすることができる。
の何れか一に記載の画像形成装置において、単色ブラッ
ク用の前記感光体の帯電電位−平均現像電位の絶対値
が、他の現像色用の前記感光体の帯電電位−平均現像電
位の絶対値より大きい。
は感光層の薄い感光体に比して帯電電位の絶対値を大き
くすることができるため、単色ブラック画像の地汚れ余
裕度を大きくすることができる。
像形成装置において、前記各感光体は、有機感光体より
なり、単色ブラック用の前記感光体の電荷移動層の厚さ
が他の現像色用の前記感光体の電荷移動層の厚さよりも
薄い。
て、単色ブラック用の感光体の電荷移動層の厚さを他の
現像色用の感光体の電荷移動層の厚さよりも薄くしてい
るので、小径の静電潜像を形成することができ、高精細
なブラック画像を形成できる。
ないし図4に基づいて説明する。本実施の形態は、電子
写真プロセスを用いて画像形成を行うタンデム型のカラ
ー画像形成装置への適用例である。
成動作の基本について説明する。図1は、画像形成装置
の模式図である。図1に示すように、記録材としての転
写紙1を収納する給紙装置2と図示しない排紙部とを連
絡する通紙経路3が設けられ、この通紙経路3中には定
着装置4を含む画像プロセス部5が設けられている。
を主体として構成される。この感光体6の周囲には、帯
電装置7、現像装置8、転写装置9及びクリーニング装
置CLが順に配設されている。そして、帯電装置7と現
像装置8との間が露光位置EXとなり、画像プロセス部
5には、その露光位置EXに図示しないLEDアレイヘ
ッドを対向配置させてこのLEDアレイヘッドの図示し
ない各LED発光素子の発光により感光体6を露光する
イメージ露光装置10が設けられている。
置7による帯電によって感光体6を一方の極性に一様に
帯電する。そして、感光体6は露光位置EXにおいて一
様に帯電されているため、この露光位置EXに対向配置
されたLEDアレイヘッドによる露光装置10における
各LED発光素子の選択的な発光によって感光体6に静
電潜像が形成される。つまり、感光体6では、その帯電
電位との電位差が露光部分に生じ、この部分が静電潜像
となる。現像装置8は、露光位置EXで感光体6に形成
された静電潜像にこの静電潜像と電位差を持つトナーを
付着させて顕像化する。転写装置9は、顕像化された感
光体6上のトナー像を電位差によって吸引し、そのトナ
ー像を転写紙1に転写させる構造であり、通紙経路3に
おいて転写紙1を搬送する搬送構造をも備えている。ク
リーニング装置CLは、転写過程後の感光体6に残留す
るトナーを掻き落す等の方法でクリーニングする。定着
装置4は、通紙経路3中において転写装置9の下流側に
配置されており、転写装置9を通過した後の転写紙1に
付着する未定着トナーを加熱・加圧作用によって定着す
る。
置について説明する。図2は、装置全体の概略を示す側
面図である。転写紙1を案内するための通紙経路3は、
図示しない駆動源より駆動力を付与されて回転するベル
ト駆動ローラ11と回転自在なベルト従動ローラ12と
の間に掛け渡された記録材搬送ベルトとしての転写ベル
ト13を一部に含む。そして、転写ベルト13上には、
転写紙1の搬送方向上流側より順に、イエローY、マゼ
ンタM、シアンC、ブラックK用の4つの画像プロセス
部14Y、14M、14C、14Kが順に配設されてい
る。従って、単色ブラック用の画像プロセス部は、黒画
像プロセス部14Kとして転写紙1の搬送方向最下流に
位置付けられている。これらの画像プロセス部14Y,
14M,14C,14Kは、図1に基づいて説明したよ
うに、転写ベルト13に接触する感光体6を主体とし
て、この感光体6の周囲に帯電装置7、イメージ露光装
置10、現像装置8、及びクリーニング装置CLが順に
配置されて構成されている(各々、添字Y,M,C,K
を付して適宜区別するものとする)。さらに、通紙経路
3は、転写ベルト13を抜けた場所に位置させて定着装
置4を備える。ここで、各画像プロセス部14における
画像形成作用については、既に図1に基づいて説明した
通りなので、その説明は省略する。
は、転写ベルト13によって通紙経路4を案内搬送され
る転写紙1に対し、各画像プロセス部14Y,14M,
14C,14Kが同期的に動作し、イエローY、マゼン
タM、シアンC及びブラックKの各現像色のトナー画像
を形成していく。これにより、転写紙1にフルカラー画
像が得られる。このような画像形成動作に際し、本実施
の形態のカラー画像形成装置は、各部を制御するマイク
ロコンピュータ構成のコントローラとエンジン制御部と
(共に図示せず)によって各部を駆動制御する。
の感光体6Kの径が他の現像色用の感光体6Y,6M,
6Cの径よりも大きなものが用いられている。例えば、
ブラックK用の感光体6Kの直径が60mmとされ、他
の現像色用の感光体6Y,6M,6Cの直径が30mm
とされている。この結果、ブラックK用の感光体6K周
りのスペースが他の現像色用の感光体6Y,6M,6C
周りのスペースよりも大きくなるので、帯電装置7K、
現像装置8K等も他より大きなものが用いられいる。も
っとも、生産性を上げるため、4色分全てについて同一
サイズ・構造の帯電装置、現像装置等を用いてもよい。
による作用・効果について説明する。図3は、ドラム径
による感光体の作動時間と感光体膜削れ量との関係を示
すグラフである。感光体の寿命は、オゾンなどの暴露に
よる劣化もあるので、膜削れ量だけでは判断できない
が、特に薄膜感光体を用いた場合には、この膜削れ量が
感光体の寿命を決める因子としては無視できない位大き
なものとなる。感光体の膜削れのメカニズムは、正確に
は解明されていないが、その大部分はクリーニングブレ
ードと接触している個所で発生している。即ち、感光体
膜削れ量は、感光体がクリーニングブレードにより削ら
れている時間と比例関係にあるといえる。このことは、
図3に示す感光体の作動時間と感光体膜削れ量との関係
が比例関係にあることからも確認できる。従って、本実
施の形態のように、単色ブラックK用の感光体6Kに関
して、その径を大きくする(周長を長くする)ことで、
同一部分の使用頻度を減らすことでその作動時間に対す
る感光体膜削れ量を減らし、寿命を延ばし得ることがわ
かる。
図である。本実施の形態では、感光体6として有機感光
体(OPC)が用いられており、アルミ素管6a上にU
L層6bを介して電荷発生層(CGL)6cと電荷移動
層(CTL)6dとによる感光層6eを有する構造とな
る。ここに、電荷移動層6dの厚さは、5〜30μmの
範囲として使用されるのが通常で、その膜厚が薄いほど
電荷発生層6cで発生した電荷の拡散を抑えて感光体6
の表面電荷をキャンセルできるため、小径の静電潜像を
形成できる。本実施の形態では、全ての感光体6Y,6
M,6C,6Kについて電荷移動層6dの厚さが15μ
mとされている。そして、露光装置10に50μmの光
学系を用いることで高精細な画像を実現している。ま
た、全ての感光体6Y,6M,6C,6Kについてその
長寿命化のためには表面摩擦係数を低μ処方を施すこと
が好ましい。感光体の表面摩擦係数を低下させる方法と
して、感光体そのものの材質により低μ化を行う方法、
又は、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン;商品名
「テフロン」)のような滑剤を感光体表面に塗付して低
μ化を行う方法等がある。また、各感光体6Y,6M,
6C,6Kに対する帯電電位V0と平均現像電位VBと
の差の絶対値|V0−VB|は150Vとされている。
て説明する。本実施の形態では、地汚れ余裕度を大きく
とれるように単色ブラックK用の帯電電位V0を高く設
定するために、単色ブラックK用の感光体6Kの感光層
6eの膜厚と残りの現像色用の各感光体6Y,6M,6
Cの感光層6eとの膜厚を異ならせ、例えば、単色ブラ
ックK用の感光体6Kの感光層6eの膜厚を30μmと
し、残りの現像色用の各感光体6Y,6M,6Cの感光
層6eの膜厚は通常通り15μmとするものである。こ
れに伴い、各感光体6Y,6M,6Cに対する帯電電位
V0は−500V、帯電電位V0と平均現像電位VBと
の差の絶対値|V0−VB|は150Vとし、ブラック
K用の感光体6Kに対する帯電電位V0は−700V、
帯電電位V0と平均現像電位VBとの差の絶対値|V0
−VB|は250Vとなるような大小関係で設定されて
いる。なお、現像にはAC印加電圧をかける方が好まし
いが、DCのみでも構わない。
C、ブラックKに各々対応する帯電電位V0と平均現像
電位VBとの差の絶対値|V0−VB|を変化させて各
色で画像出力した際の、紙上地肌部の各色IDを測定し
た結果を示すグラフである。紙上地肌部の各色IDは、
理想的には、紙の色(白)だけであるが、実際には図5
のグラフに示すように各色の地汚れトナーが付着し、各
色成分のIDをもつ。図5のグラフからわかるように、
地汚れ余裕度を各色で同一とさせるためには、単色ブラ
ックKに関しては帯電電位V0と平均現像電位VBとの
差の絶対値|V0−VB|を他の現像色の絶対値|V0
−VB|よりも大きく設定することが必要である。もっ
とも、薄膜感光体は電荷の拡散を抑えて感光体表面の電
荷をキャンセルできるため拡散の少ない静電潜像を形成
できるが、あまり感光層を薄膜化すると感光体6の静電
容量が大きくなり、同一の帯電電位とした場合、感光層
6eにかかる電界も大きくなり、やがては絶縁破壊をも
たらす。従って、薄膜の感光層6eの感光体6を用いる
場合は、今までよりも地汚れ余裕度が下がるのは覚悟の
上で、帯電電位V0を下げて用いるようにしているの
で、絶対値|V0−VB|の値を容易に大きくすること
ができない。
に、地汚れ余裕度を大きくとれるように単色ブラックK
用の帯電電位V0を高く設定するために、単色ブラック
K用の感光体6Kの感光層6eの膜厚を厚くしているの
で、その長寿命化を図りつつ、地汚れ余裕度を大きくす
ることもできる。
る。本実施の形態では、例えば、図2に示したような全
体的構成において、前述した第二の実施の形態とは逆
に、単色ブラックK用の感光体6Kの感光層6eの膜厚
を、残りの現像色用の各感光体6Y,6M,6Cの感光
層6eの膜厚よりも薄くしたものである。具体的には、
感光体6Kの感光層6eの膜厚を通常通り15μmと
し、残りの現像色用の各感光体6Y,6M,6Cの感光
層6eの膜厚を20μmとした。この際、感光体6Kの
直径は60mm、各感光体6Y,6M,6Cの直径は3
0mmのままとした。さらに、各感光体6Y,6M,6
Cに対する帯電電位V0は−600V、帯電電位V0と
平均現像電位VBとの差の絶対値|V0−VB|は15
0Vとし、ブラックK用の感光体6Kに対する帯電電位
V0は−500V、帯電電位V0と平均現像電位VBと
の差の絶対値|V0−VB|は150Vとなるような関
係で設定されている。
の感光体6Kの長寿命化を維持しつつ、単色ブラックK
用の感光体6Kの感光層の膜厚を他よりも薄くしている
ので、単色ブラックK用の静電潜像の電荷拡散を少なく
することができ、高精細画像を形成することができる。
て説明する。本実施の形態では、特に図示しないが、単
色ブラックK用の感光体6K以外の各感光体6Y,6
M,6Cに関しては、コントローラにより駆動制御され
る接離機構により転写ベルト13に対して接離自在に設
けられている。また、画像出力モードとしては、この種
の画像形成装置として通常通り、少なくとも、白黒画像
出力モードとカラー画像出力モードとを有しており、操
作パネルの操作或いはパソコン等のホスト機側からの指
示により、任意にモード指定し得る構成とされている。
定に応じてコントローラにより実行される動作制御につ
いて図6に示すフローチャートを参照して説明する。ま
ず、カラー画像出力モードが指定された場合には(ステ
ップS1のY)、各感光体6Y,6M,6C,6Kの位
置を転写ベルト13に接する通常位置として(S2)、
各々の感光体6Y,6M,6C,6Kを回転駆動させ、
電子写真プロセスに従い、各々の感光体6Y,6M,6
C,6Kに対応する帯電・現像動作等を実行させる(S
3)ことで、転写紙1上にカラー画像が形成される。
合には(S1のN)、接離機構を駆動させてイエロー
Y、マゼンタM、シアンC用の各感光体6Y,6M,6
Cを転写ベルト13から離間させる(S5)。さらに、
これらの各感光体6Y,6M,6Cの回転駆動をオフさ
せ、停止状態とする(S6)。併せて、これらの各感光
体6Y,6M,6Cに対する帯電・現像動作等もオフさ
せる(S7)。このような状態で、ブラックK用の感光
体6Kを回転駆動させ(S8)、電子写真プロセスに従
い、このブラックK用の感光体6Kに対して帯電・現像
動作等を実行させる(S9)ことで、転写紙1上に単色
ブラックKによる白黒画像が形成される。
は単色ブラックK用の感光体6K以外の感光体6Y,6
M,6Cはその回転動作を停止させる等、非作動状態と
し、かつ、転写ベルト13から離間させるので、白黒画
像出力モード指定時に不要な感光体6Y,6M,6Cに
関してクリーニングブレード等による膜削れや、転写紙
1や転写ベルト13等で削られことを極力なくすことが
でき、カラー画像形成装置全体で全ての感光体6Y,6
M,6C,6Kの寿命を延ばすことができる。
ック用の感光体の径を他の現像色用の感光体の径よりも
大きくしたので、単色ブラック用の感光体の寿命を他の
現像色用の感光体の寿命よりも延ばすことができ、単色
ブラック用の感光体が早く寿命に達してしまうのを防止
でき、また、単色ブラック用の感光体の径が大きめとな
ることで、この感光体周りにスペースを確保しやすく、
例えば、ブラック用の現像装置を大型化させることもで
きる。
ク用の感光体の感光層膜厚を他の現像色用の感光体の感
光層膜厚と異ならせたので、請求項1記載の発明の効果
を維持しつつ、単色ブラックによる地汚れを低減させ、
或いは、単色ブラック画像の高精細化を図ることができ
る。
有機感光体製とし、単色ブラック用の感光体の電荷移動
層の厚さを他の現像色用の感光体の電荷移動層の厚さよ
りも厚くしたので、請求項2記載の発明を実現する上
で、比較的安価な有機感光体を用いて、長寿命化を図る
ことができるとともに、単色ブラックによる地汚れを低
減させることができる。
いし3の発明による効果を維持しつつ、感光層の膜厚を
厚くした感光体では感光層の薄い感光体に比して帯電電
位の絶対値を大きくすることができるため、単色ブラッ
ク画像の地汚れ余裕度を大きくすることができる。
いし4の発明による効果を維持しつつ感光層の膜厚を厚
くした感光体では感光層の薄い感光体に比して帯電電位
の絶対値を大きくすることができるため、単色ブラック
画像の地汚れ余裕度を大きくすることができる。
を用いた場合において、単色ブラック用の感光体の電荷
移動層の厚さを他の現像色用の感光体の電荷移動層の厚
さよりも薄くしたので、請求項2記載の発明を実現する
上で、小径の静電潜像を形成することができ、高精細な
ブラック画像を形成できる。
ロセスを利用した画像形成動作を説明するための画像形
成装置を示す模式図である。
を示す側面図である。
間と感光体膜削れ量との関係を示すグラフである。
0−VB|と地汚れ余裕度との関係を示すグラフであ
る。
画像モードに応じた動作制御を示すフローチャートであ
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 単色ブラックを含む複数の現像色に対応
した複数の感光体と、各感光体毎に各々静電潜像を書込
み形成する露光装置と、各露光装置により前記各感光体
上に形成した各静電潜像を各々の現像色のトナーにより
現像する現像装置と、前記各感光体間に渡り記録材を搬
送する記録材搬送ベルトとを備え、前記記録材搬送ベル
トにより搬送される前記記録材上に単色又は複数色のト
ナー像を重ね合わせた画像を形成する電子写真方式の画
像形成装置において、 単色ブラック用の前記感光体の径を他の現像色用の前記
感光体の径よりも大きくしたことを特徴とする画像形成
装置。 - 【請求項2】 単色ブラック用の前記感光体の感光層膜
厚が他の現像色用の前記感光体の感光層膜厚と異なるこ
とを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記各感光体は、有機感光体よりなり、
単色ブラック用の前記感光体の電荷移動層の厚さが他の
現像色用の前記感光体の電荷移動層の厚さよりも厚いこ
とを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 単色ブラック用の前記感光体に対する帯
電電位の絶対値が、他の現像色用の前記感光体に対する
帯電電位の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項
1ないし3の何れか一に記載の画像形成装置。 - 【請求項5】 単色ブラック用の前記感光体の帯電電位
−平均現像電位の絶対値が、他の現像色用の前記感光体
の帯電電位−平均現像電位の絶対値より大きいことを特
徴とする請求項1ないし4の何れか一に記載の画像形成
装置。 - 【請求項6】 前記各感光体は、有機感光体よりなり、
単色ブラック用の前記感光体の電荷移動層の厚さが他の
現像色用の前記感光体の電荷移動層の厚さよりも薄いこ
とを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11045728A JP2000242057A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11045728A JP2000242057A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000242057A true JP2000242057A (ja) | 2000-09-08 |
JP2000242057A5 JP2000242057A5 (ja) | 2005-11-10 |
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ID=12727391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11045728A Pending JP2000242057A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
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