JP2001272850A

JP2001272850A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001272850A
Application number: JP2000083079A
Authority: JP
Inventors: Zenji Abe; 善治阿部; Tetsuya Abe; 哲也安部
Original assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Co Ltd
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2001-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は電子写真プロセスを使用する画像形
成装置であって、感光体ドラムに起因するいわゆる転写
メモリを防止する画像形成装置に関し、特に転写メモリ
の影響を防止する為白地部に露光を与え、転写メモリを
防止すると共に、感光体を光疲労させることのない画像
形成装置を提供するものである。【解決手段】電子写真プロセスを使用して画像形成処
理を行う際、白地部ｂに対しても５％〜１５％程度の露
光を行い、少しのトナーを感光体ドラム１０の感光面に
吸着させ、転写処理を行うことによって、転写の際用紙
Ｐと感光面の間に隙間が形成され、白地部ｂの位置にお
いて大きな電流が流れることを防止し、感光面の劣化を
防ぎ、均一な帯電電荷を付与して転写メモリをなくす構
成である。また、上記処理は、例えばタンデム方式のプ
リンタ装置において、イエロー（Ｙ）、マゼンダ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各画像形成ユニットに対して行
われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真プロセスを
使用する画像形成装置であって、感光体ドラムに起因す
るいわゆる転写メモリを防止する画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】今日、パーソナルコンピュータ等のホス
ト機器やネットワークに接続され、ホスト機器から供給
される印刷データ、又はネットワークを介して供給され
る印刷データに従って印刷を行うプリンタ装置（画像形
成装置）が広く使用されている。そして、上記画像形成
装置の中には、電子写真方式を使用したプリンタ装置も
数多く採用されている。

【０００３】しかしながら、上記電子写真方式を使用し
たプリンタ装置では、いわゆる転写メモリが発生する場
合がある。この現象は次のような理由で、転写メモリと
呼ばれている。すなわち、印字画像全体のうち感光体ド
ラムの一周目で形成されたトナー画像が用紙に転写され
る際、感光体ドラム上のトナーの無い部分に（白部分
に）対して多くの転写電流が流れ、トナーの有る部分に
流れる転写電流は少ない。この時、転写電流が多く流れ
た部分の感光体層中にトラップが発生し、二周目の画像
形成の際、その部分の電位が他の部分より低くなり、形
成される画像として、その部分が他の部分より濃くな
る。この結果、一周目の画像が二周目の画像にメモリと
なって現れる。また、この現象は用紙抵抗が小さい時
（高湿な環境で）、発生し易い。

【０００４】この為、従来感光体ドラム上に残る電位を
除去する方法として、イレーサによる光除電を行ってい
る。しかし、イレーサを使用する場合、感光体ドラムが
光疲労するため、感光体ドラムの感光層の膜厚を厚く
し、耐寿命（膜厚削れ）の改善処理も行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方式では、
以下の問題が発生する。すなわち、イレーサによる除電
方式では、イレーサの設置設備が必要であり、例えばカ
ラータンデム方式等の構成において各色毎にイレーサの
設置が必要となる。かかる場合、構造的にスペースの確
保が機械全体の寸法に与える影響が大きく、装置の大型
化につながる。また、装置のコストアップの原因にもな
る。

【０００６】一方、感光層の膜厚を厚くする場合、２７
〜３０μｍ程度が限界であり、またランニングコストの
抑制から耐印刷枚数は年々上昇しており、感光層の厚さ
を増加する対応についても限界がある。上記課題は、本
発明によれば転写メモリの影響を防止する為白地部に露
光を与え、イレーサを使用することなく転写メモリを防
止すると共に、感光体を光疲労させることのない画像形
成装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は請求項１記載
の発明によれば、感光体と、該感光体上を所定電位に帯
電する帯電手段と、該帯電手段により帯電された前記感
光体上に画像信号に応じた露光を行い、静電潜像を形成
する露光手段と、前記感光体上に形成された静電潜像に
トナーを付与し、前記信号に応じたトナー像を形成する
現像手段と、該現像手段によって形成されたトナー像を
転写材に転写する転写手段とを有する画像形成装置にお
いて、前記露光手段は、白地部に対しも非露光状態とし
ない画像形成装置を提供することによって達成できる。

【０００８】このように構成することにより、白地部に
おいても少しの電光が行われ、現像処理によって対応す
る箇所にトナーが吸着し、転写材と感光面との間に隙間
が形成され、大きな電流が流れることによる感光面の劣
化を防止し、しかもイレーサを使用しない構成であり、
スペースの有効利用を図り、装置の小型化を図ることが
できる。

【０００９】請求項２の記載は、前記請求項１記載の発
明において、前記白地部に対し、前記露光手段は全露光
状態の５％から１５％の露光状態とする。ここで、全露
光状態の５％から１５％の露光状態とは、例えば露光手
段を構成する露光素子の中で５％から１５％の露光素子
を駆動する意味である。そして、このように構成するこ
とにより、最適な隙間を形成し、感光面の劣化を防止す
る。

【００１０】請求項３の記載は、前記請求項１記載の発
明において、前記露光手段による露光は、イエロー
（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）について同様に
行う。このように構成することにより、何れの色の画像
形成部においても転写メモリを防止することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて詳細に説明する。＜第１の実施形態＞図１は本実施形態の画像形成装置と
して、カラープリンタのシステム構成を説明する図であ
る。また、上記プリンタ装置はいわゆるタンデム方式の
プリンタ装置の例である。

【００１２】同図において、プリンタ装置１は用紙搬送
ベルト３も含めた画像形成部２、制御回路部４、及び給
紙部５で構成されている。ここで、画像形成部２は４個
の画像形成ユニット６〜９を並設した構成であり、同図
の紙面右側から左側に向かってマゼンダ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順に画像形
成ユニットが配設されている。また、この中のマゼンダ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニ
ット６〜８は減法混色によりカラー印刷を行う構成であ
り、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット９はモノクロ印
刷に使用する。

【００１３】ここで、上記各画像形成ユニット６〜９は
それぞれドラムセットとトナーセットで構成され、現像
容器に収納された現像剤（の色）を除き同じ構成であ
る。そこで、例えばイエロー（Ｙ）用の画像形成ユニッ
ト８を例にして構成を説明する。

【００１４】図２は上記構成を説明する図である。イエ
ロー（Ｙ）用の画像形成ユニット８は、上記のようにド
ラムセットＤＳとトナーセットＴＳで構成され、ドラム
セットＤＳには感光体ドラム、帯電ロール等が収納さ
れ、トナーセットＴＳには現像ロール１１ｃやイエロー
（Ｙ）色のトナーが収納されている。

【００１５】感光体ドラム１０は、その周面が例えば有
機光導電性材料で構成され、感光体ドラム１０の周面近
傍には、帯電ロール１１ａ、印字ヘッド１１ｂ（但し、
図２には示していない）、現像ロール１１ｃ、転写器１
１ｄ、クリーナ１１ｅが順次配設されている。したがっ
て、本例の構成ではイレーサは配設されていない。感光
体ドラム１０は矢印方向に回転し、先ず帯電ロール１１
ａからの電荷付与により、周面が一様に帯電される。そ
の後、印字ヘッド１１ｂからの印字情報に基づく光書き
込みにより、感光体ドラム１０の周面に静電潜像が形成
され、現像ロール１１ｃによる現像処理によりトナー像
を形成する。この時、感光体ドラム１０の周面に形成さ
れるトナー像は、現像容器１１ｃ’に収納したイエロー
（Ｙ）色のトナーによる。

【００１６】一方、用紙の給紙や搬送は前述の給紙部５
を構成する給紙カセット１３や給紙コロ１４、及び待機
ロール１５等によって行われ、給紙コロ１４の回動によ
って給紙カセット１３から搬出される用紙は、待機ロー
ル１５まで送られ、更にトナー像に一致するタイミング
で用紙搬送ベルト３上に送られ、転写器１１ｄに達す
る。そして、転写器１１ｄによって用紙にトナー像が転
写され、トナー像が転写された用紙は用紙搬送ベルト３
の移動に従って、搬送ベルト３上を矢印方向に移動し、
定着ユニット２０において熱定着処理が施される。尚、
用紙搬送ベルト３は駆動ロール１７と複数の従動ロール
１８、及び金属ロール２６間を掛け渡され、同図に矢印
で示す方向に回動する。

【００１７】また、上記用紙搬送ベルト３上を移動する
用紙の上面には、上記イエロー（Ｙ）のトナー像のみな
らず、他の色のドラムセットＣ１及びトナーセットＣ２
によって転写されたマゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のト
ナー像も転写され、前述の減法混色に従った色の印刷が
行われる。

【００１８】尚、上述の用紙は給紙カセット１３から搬
出される用紙のみならず、ＭＰＦトレイ２１から供給さ
れる用紙も含まれ、この場合には用紙は給紙コロ２２に
よって画像形成部２に搬入され、前述の経路に沿って印
刷処理が行われる。また、上記定着ユニット２０は熱ロ
ール２０ａ、２０ｂ、及びクリーナ２０ｃで構成され、
用紙が上述の熱ロール２０ａと２０ｂ間を挟持搬送され
る間、用紙に転写された例えば複数色のトナー像は溶融
して用紙に熱定着する。また、クリーナ２０ｃは熱ロー
ル２０ａに残るトナーを除去する機能を有する。尚、定
着ユニット２０によってトナー像が定着された用紙は切
換板２４を介して上方、又は紙面左方向に搬送される。

【００１９】図３は上記帯電ロール１１ａへの帯電電圧
印加の構成、及び転写器１１ｄへの転写電圧印加の構成
を説明する図である。ここで、帯電ロール１１ａへの帯
電電圧の印加は、交流電源３２、又は直流電源３３によ
って行われ、例えば−７００Ｖの電圧が供給される。ま
た、転写器１１ｄへの転写電圧印加は、直流電源３４に
よって行われる。

【００２０】次に、本例の印刷処理動作について説明す
る。前述のように、給紙カセット１３から搬出された用
紙は、搬送路を通って待機ロールに達し、所定のタイミ
ングで用紙搬送ベルト３に送られる。一方、各画像形成
ユニット６〜９では、それぞれ帯電ロール１１ａに前述
の高電圧が印加され、各色の印刷データに従った露光が
印字ヘッド１１ｂから行われる。

【００２１】図４（ａ）は、ある画像形成ユニットの帯
電、露光後の感光体ドラム１０の感光層の電位状態を示
す図である。この場合、帯電ロール１１ａにより感光体
ドラム１０の周面は−７００Ｖに均一に帯電された後、
印字ヘッド１１ｂによる露光が行われた位置ａ、ｃの電
位が−１００Ｖとなり、残った白字部ｂが−７００Ｖの
帯電電位状態である。

【００２２】次に、この状態で感光面は現像ロール１１
ｃによる現像処理が行われる。このとき、現像ロール１
１ｃには所定電圧のバイアスが印加され（図４（ａ）に
一点鎖線で示す電位のバイアスが印加され）、マイナス
（−）電位のトナーは相対的に電位の高い上記ａ、ｃの
位置に吸着する。

【００２３】次に、転写器１１ｄにより転写処理を行
う。この状態で転写処理を行うと、同図（ｂ）に示す転
写状態となる。すなわち、ａ及びｃ位置において、用紙
Ｐと感光体ドラム１０の感光面の間にはトナーが存在
し、マイナス（−）電位のトナーは用紙Ｐ側に転写され
る。一方、ｂ位置において、用紙Ｐと感光体ドラム１０
の感光面は直接接触し、ｂ位置の感光層を大きな電流が
流れる。このため、従来同図（ｃ）に示すように転写処
理後の電位はａ及びｃ位置で−５０Ｖであるのに対し、
ｂ位置において−１００Ｖとなり、更に同図（ｄ）に示
すように再度の帯電処理後の電位がａ及びｃ位置で−７
００Ｖに帯電できるのに対し、ｂ位置において−６８０
Ｖ程度となり、転写メモリの原因となっている。

【００２４】そこで、本例においては、白字部（ｂ位
置）に対して５％〜１５％程度の網点露光を行い、ｂ位
置における電位を下げる。この電位状態は同図（ａ）に
２点鎖線で示す電位である。このように制御することに
より、転写時には同図（ｅ）に示すように、ｂ位置にお
いても、用紙Ｐと感光体ドラム１０の感光面間にはトナ
ーｂ’が存在することになり、ｂ位置においても用紙Ｐ
と感光面が直接接触することがなく、ｂ位置の感光層を
大きな電流が流れることを防止できる。

【００２５】したがって、同図（ｆ）に示すように転写
処理後の電位はａ〜ｃ位置で−５０Ｖの均一電位にな
り、更に同図（ｇ）に示すように再度の帯電処理後の電
位が位置によって異なることがなく、例えば−７００Ｖ
に帯電に設定することができる。

【００２６】このように構成することにより、転写メモ
リをなくすことができ、しかもイレーサを使用する必要
がないので、イレーサの設置位置等を考慮する必要がな
い。また、感光層の膜厚についても通常の膜厚で対応で
きる。尚、本例は、タンデム方式のプリンタ装置の例で
あり、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）
について同じように処理を行い、白地部ｂを若干の灰色
に印字する。このように構成することにより、何れの画
像形成ユニットにおいても本例の処理を行うことがで
き、何れの画像形成ユニットにおいても転写メモリを防
止することができる。

【００２７】本例では５％〜１5 ％程度の範囲で白地部
ｂに自動的に３色小ドットを打ち込みエアーギャップを
形成したが、必ずしも上記エアーギャップの幅に限定さ
れるものではない。また、白地部ｂは周辺の背景色によ
り、視覚的な白としての劣化は発生しない。特に高湿環
境、用紙抵抗に左右されるため、状況に応じて5 ％〜15
％の任意の値を持たせることで種々対応が可能となる。＜第２の実施形態＞次に、本発明の第２の実施形態につ
いて説明する。

【００２８】上記第１の実施形態で述べたように、転写
メモリは転写電流が転写用紙を通して感光体ドラム１０
に余分に流れるため発生する。しかし、用紙を通して感
光面に流れる電流は、用紙の抵抗により変化する。第２
の実施形態ではこのような面から用紙の抵抗に応じて転
写電流そのものを適正に制御する構成である。

【００２９】図５は用紙Ｐ及び用紙搬送ベルト３の抵抗
値を測定する際の構成図である。先ず用紙搬送ベルト３
は電子伝導性材料から成り、吸着ロール２５はウレタン
ロールであり、吸着ロール電源３０から吸着ロール２５
に定電圧が印加されている。用紙搬送ベルト３、又は用
紙と用紙搬送ベルト３を通って金属ロール２６に電流を
流す。金属ロール２６は電流検出回路２７を経て接地さ
れており、金属ロール２６を流れた電流は電流検出回路
２７を通って接地に流れ込む。

【００３０】また、電流検出回路２７は演算回路２８に
接続され、電流検出回路２７の出力は演算回路２８によ
って演算され、抵抗値が検出される。また、演算回路２
８の出力は転写シート電源２９に供給され、転写シート
電源２９は測定した抵抗値に従った電圧を用紙搬送ベル
ト３に供給する。

【００３１】吸着ロール２５には前述のように吸着ロー
ル用電源３０が接続され、吸着ロール２５に対して＋６
００Ｖの定電圧が印加されている。そして、用紙Ｐが吸
着ロール２５を通過するときの電流が検出され、その結
果は演算回路２８で処理され、予め決定された検出値に
対応する適正電圧が選択され、転写シート電源２９の制
御部に出力される。転写シート電源２９からは用紙Ｐ等
の抵抗値が低い場合には電圧が低く、抵抗値が高い場合
には電圧が高く出力される。この為、余分な電流が感光
体表面に流れることを防止でき、従って感光体への転写
電流の影響を低減できて、転写メモリを防止することが
できる。

【００３２】吸着ロール２５と金属ロール２６を電極と
して使い、吸着ロール２５に印加する電源を使用してい
るので、特別な装置を新たに必要とせずに、用紙Ｐ等の
抵抗値を測定し、これを用紙搬送ベルト３の電源電圧に
フィードバックすることで、転写電圧の適正化を図るこ
とができ、簡単に転写メモリを防止、低減できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればイ
レーサを使用することなく転写メモリを防止できるの
で、感光体ドラム周辺のスペースに有効利用を図り、装
置の小型化を実現することができる。

【００３４】また、用紙の抵抗値を測定し、対応する電
位を用紙搬送ベルトに供給するので、転写メモリの発生
をより防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の画像形成装置として、例えばカラ
ープリンタのシステム構成を説明する図である。

【図２】画像形成ユニットの断面構成図である。

【図３】電源供給システムを説明する図である。

【図４】（ａ）〜（ｇ）は、第１の実施形態を説明する
図である。

【図５】第２の実施形態に説明するシステム図である。

【符号の説明】

１プリンタ装置２画像形成部３用紙搬送ベルト４制御回路５給紙部６〜９画像形成ユニット１０感光体ドラム１１ａ帯電器１１ｂ印字ヘッド１１ｃ現像ロール１１ｄ転写器１１ｅクリーナ１１ｆイレーサ１３給紙カセット１４給紙コロ１５待機ロール１７駆動ロール１８従動ロール２０定着ユニット２０ａ、２０ｂ熱ロール２０ｃクリーナ２０ｃ２５吸着ロール２６金属ロール２７電流検出回路２８演算回路２９イレーサ制御回路３０吸着ロール電源ａ、ｃ印字部ｂ白字部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安部哲也東京都東大和市桜が丘２丁目229 番地カシオ計算機株式会社東京事業所内Ｆターム(参考） 2C362 AA52 AA57 AA61 AA63 CA39 CB59 CB80 DA09 2H030 AA05 AB02 BB02 BB12 BB21 BB41 2H076 AB01 CA14 CA15 EA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体と、該感光体上を所定電位に帯電する帯電手段と、該帯電手
段により帯電された前記感光体上に画像信号に応じた露
光を行い、静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体
上に形成された静電潜像にトナーを付与し、前記信号に
応じたトナー像を形成する現像手段と、該現像手段によ
って形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と
を有する画像形成装置において、前記露光手段は、白地部に対しも非露光状態としないこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記白地部に対し、前記露光手段は全露
光状態の５％から１５％の露光状態とすることを特徴と
する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記露光手段による露光は、イエロー
（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）について同様に
行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。