JP2006243014A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 感光体を備える画像形成装置に関して、感光体の擦傷による画像欠陥の発生を抑制すること。
【解決手段】 感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、前記感光体を露光して前記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーで顕像化して前記感光体にトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、前記トナー像を前記転写材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置であって、前記現像手段は、当該画像形成装置がサポートしている最大画像について前記感光体にトナー像を形成する場合と、当該画像形成装置がサポートしている最大画像以外の画像について前記感光体にトナー像を形成する場合の双方において、前記感光体への接触動作と前記感光体からの退避動作とを前記感光体の最大画像領域の外側で実施することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に関する。

電子写真プロセスを用いて感光体上にトナー像を形成する画像形成装置においては、転写材としてＡ列，Ｂ列などのいわゆる日本工業規格（ＪＩＳ）で定められたサイズの紙が一般に使われているが、近年ではレターサイズ、リーガルサイズ等の米国サイズの紙への対応等、種々転写材への高画質印刷が望まれている。

図３は、従来のレーザプリンタの問題点について解説するための図である。

図３Ａは、Ａ４サイズの画像の印刷時における感光体ベルト１１１の様子を表す展開図である。Ａ４サイズの画像の印刷時には、露光装置により、感光体ベルト１１１のＡ４画像領域２０５Ａに静電潜像が形成され、現像機により、感光体ベルト１１１のＡ４画像領域２０５Ａにトナー像が形成される。このとき、現像機は、接触開始位置２０３Ａで感光体ベルト１１１への接触動作を実施し、接触終了位置２０４Ａで感光体ベルト１１１からの退避動作を実施することで、接触開始位置２０３Ａから接触終了位置２０４Ａまで感光体ベルト１１１に接触することになる。図３Ｂは、リーガルサイズの画像の印刷時における感光体ベルト１１１の様子を表す展開図である。図３Ａと同様である。

従来のレーザプリンタでは、接触開始位置２０３と接触終了位置２０４は共に画像領域２０５の近傍に位置する。Ａ４サイズの画像の印刷時の接触開始位置２０３Ａと接触終了位置２０４Ａは共にＡ４画像領域２０５Ａの近傍であり、リーガルサイズの画像の印刷時の接触開始位置２０３Ｂと接触終了位置２０４Ｂは共にリーガル画像領域２０５Ｂの近傍である。その理由は、現像機のトナーの消費量を抑制するためである。

従来のレーザプリンタでは、感光体ベルト１１１に感光体をベルト状にする際に生じる継目２１１が存在する場合には、画像領域２０５の位置は常に同じ位置になるように規定されている。Ａ４画像領域２０５Ａの位置は常に図３Ａの位置であり、リーガル画像領域２０５Ｂの位置は常に図３Ｂの位置である。その理由は、画像領域２０５の内側に感光体ベルト１１１の継目２１１が入らないようにするためである。

そのため、Ａ４サイズの画像の印刷時の接触開始位置２０３Ａと接触終了位置２０４Ａや、リーガルサイズの画像の印刷時の接触開始位置２０３Ｂと接触終了位置２０４Ｂは、常に同じ位置になる。そのため、前者の接触開始位置２０３Ａと接触終了位置２０４Ａの付近には図３Ｃのような擦傷２１２Ａが発生し、後者の接触開始位置２０３Ｂと接触終了位置２０４Ｂの付近には図３Ｄのような擦傷２１２Ｂが発生する。

図４は、感光体ベルト１１１の断面図である。

感光体ベルト１１１は、基材２２１、アルミニウム蒸着層２２２、有機感光層２２３により構成されている。感光体ベルト１１１の擦傷２１２が深くなると、有機感光層２２３を貫通し、アルミニウム蒸着層２２２に到達してしまう。こうなると、擦傷２１２の部分で漏電が発生してしまい、擦傷２１２の部分で画像欠陥が発生してしまう。

ただし、Ａ４サイズの画像の印刷時の擦傷２１２Ａ（図３Ｃ）は、Ａ４サイズの画像の印刷時（図３Ａ）には問題にならず、リーガルサイズの画像の印刷時の擦傷２１２Ｂ（図３Ｄ）は、リーガルサイズの画像の印刷時（図３Ｂ）には問題にならない。Ａ４サイズの画像の印刷時の擦傷２１２ＡはＡ４画像領域２０５Ａの外側に位置し、リーガルサイズの画像の印刷時の擦傷２１２Ｂはリーガル画像領域２０５Ｂの外側に位置するからである。しかし、図３Ｅのように、Ａ４サイズの画像の印刷時の擦傷２１２Ａはリーガル画像領域２０５Ｂの内側に位置する。したがって、Ａ４サイズの画像の印刷時の擦傷２１２Ａは、リーガルサイズの画像の印刷時に問題になる。Ａ４サイズの画像の印刷時の擦傷２１２Ａの部分で、リーガルサイズの画像に画像欠陥が発生してしまうのである。なお、この問題はＡ４サイズの画像とリーガルサイズの画像だけの問題ではなく、レターサイズの画像とリーガルサイズの画像，Ａ４サイズの画像とＡ３サイズの画像，Ｂ５サイズの画像とＢ４サイズの画像等でも同じことが言える。

本発明は、感光体を備える画像形成装置に関して、感光体の擦傷による画像欠陥の発生を抑制することを課題とする。

本発明は、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、前記感光体を露光して前記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーで顕像化して前記感光体にトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、前記トナー像を前記転写材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置であって、前記現像手段は、当該画像形成装置がサポートしている最大画像について前記感光体にトナー像を形成する場合と、当該画像形成装置がサポートしている最大画像以外の画像について前記感光体にトナー像を形成する場合の双方において、前記感光体への接触動作と前記感光体からの退避動作とを前記感光体の最大画像領域の外側で実施することを特徴とする画像形成装置に係る。

本発明により、感光体を備える画像形成装置に関して、感光体の擦傷による画像欠陥の発生を抑制することが可能になる。

以下、本発明の実施例としてフルカラーレーザプリンタを例示し、図面を用いて詳細に説明する。図１において、プリンタ１０１は、感光体ベルト１１１と、接触帯電器１１２と、露光装置１１３と、現像機１１４と、中間転写体ベルト１１５と、定着機１１６と、除電器１１７と、感光体清掃装置１１８と、中間転写体清掃装置１１９と、給紙カセット１２１と、排紙トレイ１２２と、筐体１２３により構成されている。感光体ベルト１１１と接触帯電器１１２と感光体清掃装置１１８は、プリンタ１０１に対し着脱可能な感光体ユニット１０２を構成している。

印刷処理が開始されるとまず、接触帯電器１１２が、感光体ベルト１１１の表面に接触して、感光体ベルト１１１の表面を一様に帯電させる。続いて、露光装置１１３が、感光体ベルト１１１の表面をレーザ光２０１で露光して、感光体ベルト１１１の表面に静電潜像を形成する。続いて、現像機１１４が、感光体ベルト１１１の表面に形成された静電潜像をトナーで顕像化して、感光体ベルト１１１の表面にトナー像を形成する。続いて、図中Ｐ方向に周回する感光体ベルト１１１の表面から図中Ｔ方向に周回する中間転写体ベルト１１５の表面にトナー像が転写される。以上のサイクルがイエロー（Ｙ）トナー、マゼンタ（Ｍ）トナー、シアン（Ｃ）トナー、ブラック（Ｋ）トナーの各色トナーについて繰り返し実施されて、中間転写体ベルト１１５の表面にＹトナー像、Ｍトナー像、Ｃトナー像、Ｋトナー像が重畳されたトナー像が形成される。

一方、転写材である印刷用紙２０２が、給紙ローラ１４１により給紙カセット１２１から給紙されて、レジストローラ１４３で待機している。そして、図中Ｔ方向に周回する中間転写体ベルト１１５の表面から図中Ｓ方向に進行する印刷用紙２０２の表面にトナー像が転写される。そして、定着機１１６が、印刷用紙２０２の表面に形成されたトナー像を印刷用紙２０２の表面に定着させる。そして、画像が印刷された印刷用紙２０２が、排紙ローラ１４２により排紙トレイ１２２に排紙される。

感光体ベルト１１１の表面に残存しているトナーは、感光体清掃装置１１８によって除去され、中間転写体ベルト１１５の表面に残存しているトナーは、中間転写体清掃装置１１９によって除去される。印刷枚数が複数枚に渡る場合には、以上の印刷処理が繰り返し実施される。

以上、図１のプリンタ１０１の動作について詳説したが、以下、図１のプリンタ１０１の構成について詳説する。

感光体ベルト１１１は、表面に継目２１１を有する感光体ベルトである。感光体ベルト１１１の断面図は、図４の通りである。感光体ベルト１１１は、図中Ｐ方向に周回する。感光体ベルト１１１の周長は３８０ｍｍ、感光体ベルト１１１の周速は２０３ｍｍ／ｓ、感光体ベルト１１１の表面の継目２１１の幅は約１ｍｍである。

現像機１１４は、感光体ベルト１１１との接触部材となるアルミニウムローラ１３１を有する。アルミニウムローラ１３１の周速は３０４ｍｍ／ｓである。感光体ベルト１１１がベルト状で軟らかいことや、アルミニウムローラ１３１が金属製で硬いことや、感光体ベルト１１１の周速とアルミニウムローラ１３１の周速が異なることが、図３のように、感光体ベルト１１１の表面に擦傷２１２が発生する主な原因となっている。感光体ベルト１１１の表面の擦傷２１２の幅は約２ｍｍである。

感光体清掃装置１１８は、感光体ベルト１１１との接触部材となるクリーニングブレード１３２を有する。クリーニングブレード１３２はここではポリウレタン製である。

ここで、図１のプリンタ１０１がサポートしている画像サイズ（用紙サイズ）について説明する。図１のプリンタ１０１は、Ａ４サイズの画像、Ａ３サイズの画像、Ｂ５サイズの画像、Ｂ４サイズの画像、レターサイズの画像、およびリーガルサイズの画像をサポートしている。図１のプリンタ１０１がサポートしている６種類の画像サイズ（用紙サイズ）の中では、リーガルサイズが最大である。利用者は、所望のサイズの用紙をプリンタにセットして、所望のサイズの用紙をプリンタドライバでセレクトすれば、所望のサイズの用紙に所望のサイズの画像を印刷することができる。なお、図１のプリンタ１０１がサポートする画像サイズ（用紙サイズ）は、以上の６種類以外でもよい。

図２は、本実施例の擦傷対策について解説するための図である。

図２Ａは、Ａ４サイズの画像の印刷時における感光体ベルト１１１の様子を表す展開図である。Ａ４サイズの画像の印刷時には、露光装置１１３によって、感光体ベルト１１１のＡ４画像領域２０５Ａに静電潜像が形成され、現像機１１４によって、感光体ベルト１１１のＡ４画像領域２０５Ａにトナー像が形成される。このとき、現像機１１４は、接触開始位置２０３Ａで感光体ベルト１１１への接触動作を実施し、接触終了位置２０４Ａで感光体ベルト１１１からの退避動作を実施することで、接触開始位置２０３Ａから接触終了位置２０４Ａまで感光体ベルト１１１に接触することになる。図２Ｂは、リーガルサイズの画像の印刷時における感光体ベルト１１１の様子を表す展開図である。図２Ａと同様である。

本実施例では、画像領域２０５は、Ａ４画像領域２０５Ａの位置も、リーガル画像領域２０５Ｂの位置も、常に同じ位置になるように規定されている。Ａ４画像領域２０５Ａの位置は常に図２Ａの位置であり、リーガル画像領域２０５Ｂの位置は常に図２Ｂの位置である。従来例（図３）と同様である。

本実施例では、接触開始位置２０３と接触終了位置２０４は、Ａ４サイズの画像の印刷時の接触開始位置２０３Ａと接触終了位置２０４Ａも、リーガルサイズの画像の印刷時の接触開始位置２０３Ｂと接触終了位置２０４Ｂも、共にリーガル画像領域２０５Ｂの外側になるように規定されている。Ａ４サイズの画像の印刷時の接触開始位置２０３Ａと接触終了位置２０４Ａは図２Ａのようになり、リーガルサイズの画像の印刷時の接触開始位置２０３Ｂと接触終了位置２０４Ｂは図２Ｂのようになる。Ａ４サイズの画像の印刷時の接触開始位置２０３Ａと接触終了位置２０４Ａの付近には図２Ｃのような擦傷２１２Ａが発生し、リーガルサイズの画像の印刷時の接触開始位置２０３Ｂと接触終了位置２０４Ｂの付近には図２Ｄのような擦傷２１２Ｂが発生する。

本実施例では、Ａ４サイズの画像の印刷時の擦傷２１２Ａも、リーガルサイズの画像の印刷時の擦傷２１２Ｂも、図２Ｅのように、リーガル画像領域２０５Ｂの外側に発生することになる。Ａ４サイズの画像の印刷時の接触開始位置２０３Ａと接触終了位置２０４Ａも、リーガルサイズの画像の印刷時の接触開始位置２０３Ｂと接触終了位置２０４Ｂも、リーガル画像領域２０５Ａの外側になるからである。また、Ａ４画像領域２０５Ａよりもリーガル画像領域２０５Ｂのほうが大きいので、Ａ４サイズの画像の印刷時の擦傷２１２Ａも、リーガルサイズの画像の印刷時の擦傷２１２Ｂも、Ａ４画像領域２０５Ａの外側にすることができる。これにより、Ａ４サイズの画像の印刷時の擦傷２１２Ａも、リーガルサイズの画像の印刷時の擦傷２１２Ｂも、リーガルサイズの画像の印刷時にも、リーガルサイズの画像の印刷時にも、問題にならなくなる。これにより、Ａ４サイズの画像の印刷時の擦傷２１２Ａやリーガルサイズの画像の印刷時の擦傷２１２Ｂによる画像欠陥の発生が、Ａ４サイズの画像でもリーガルサイズの画像でも抑制されるのである。

本実施例ではさらに、どんな画像サイズの画像を印刷する際にも、接触開始位置２０３と接触終了位置２０４がリーガル画像領域２０５Ｂの外側になるように規定されている。これにより、感光体ベルト１１１の擦傷２１２による画像欠陥の発生がどんな画像サイズの画像を印刷する際にも抑制されるのである。

ここで重要なのは、図１のプリンタ１０１がサポートしている６種類の画像サイズの中では、リーガルサイズが最大であるという事実である。リーガルサイズが最大であるが故に、どんな画像サイズの画像を印刷する際にも接触開始位置２０３と接触終了位置２０４をリーガル画像領域２０５Ｂの外側にしておくことで、感光体ベルト１１１の擦傷２１２による画像欠陥の発生がどんな画像サイズの画像を印刷する際にも抑制されるのである。

したがって、本実施例では、最大画像であるリーガルサイズの画像の印刷時の接触開始位置２０３Ｂと接触終了位置２０４Ｂも、最大画像以外の画像であるＡ４サイズの画像の印刷時の接触開始位置２０３Ａと接触終了位置２０４Ａも、最大画像領域であるリーガル画像領域２０５Ｂの外側になるように規定されているのである。

さらには、現像機１１４は、Ａ４サイズの画像について感光体ベルト１１１にトナー像を形成する場合において、Ａ４画像領域２０５Ａの外側で感光体ベルト１１１に接触している間、感光体ベルト１１１にバイアス電圧を与え続けて、感光体ベルト１１１にかぶりトナーを付着させ続けるものとする。その理由は、かぶりトナーを、感光体ベルト１１１とクリーニングブレード１３２の間の摩擦力を低減させる潤滑剤とするためである。

上記内容を補足する。

感光体ベルト１１１とクリーニングブレード１３２の間には摩擦力が働く。この摩擦力の大きさを感光体ベルト１１１の各部分毎に比べると、トナーが付着している部分よりもトナーが付着していない部分のほうが大きい。トナーが摩擦力を低減させる潤滑剤となるからである。したがって、トナーが付着していない部分の摩擦力によって、クリーニングブレード１３２のエッジ破損やめくれが発生することがある。

一方、本実施例では、Ａ４サイズの画像について感光体ベルト１１１にトナー像を形成する際、現像機１１４を、Ａ４画像領域２０５Ａの内側だけでなく外側でも感光体ベルト１１１に接触させている。それなので、Ａ４画像領域２０５Ａの内側には本来のトナー像を形成して、Ａ４画像領域２０５Ａの外側にはかぶりトナーを付着させるようにすれば、トナーが付着していない部分を減らすことができる。いわば、感光体ベルト１１１の接触期間の有効活用である。これにより、クリーニングブレード１３２のエッジ破損やめくれの発生が抑制される。

したがって、本実施例では、現像機１１４は、最大画像以外の画像について感光体ベルト１１１にトナー像を形成する場合において、当該画像の画像領域の外側で感光体ベルト１１１に接触している間、感光体ベルト１１１にバイアス電圧を与えて、感光体ベルト１１１にかぶりトナーを付着させるのである。

なお、本実施例では本発明を表面に継目を有する感光体ベルトに適用したが、本発明は表面に継目を有する巻き取り式やクランプ式の感光体ドラムにも適用可能である。但し、感光体ベルトの方が擦傷ができやすいので、特に感光体ベルトに有効である。

また、本実施例では本発明を表面に継目を有する感光体に適用したが、本発明は表面に継目を有さない感光体にも適用可能である。画像領域の位置合わせを、継目を避ける目的で実施する必要はないものの、Ｙトナー像、Ｍトナー像、Ｃトナー像、Ｋトナー像の形成タイミングを制御する目的で実施する必要があり得るからである。

更に、本実施例では本発明をリーガルサイズの画像が最大画像である場合について適用したが、本発明はリーガルサイズ以外の画像が最大画像である場合についても適用可能である。更に、本実施例では本発明をカラープリンタに適用したが、本発明はモノクロプリンタにも適用可能である。

本発明の実施例に該当するプリンタを表す。 本実施例の擦傷対策について解説するための図である。 従来のレーザプリンタの問題点について解説するための図である。 感光体ベルトの断面図である。

符号の説明

１０１ プリンタ
１０２ 感光体ユニット
１１１ 感光体ベルト
１１２ 接触帯電器
１１３ 露光装置
１１４ 現像機
１１５ 中間転写体ベルト
１１６ 定着機
１１７ 除電器
１１８ 感光体清掃装置
１１９ 中間転写体清掃装置
１２１ 給紙カセット
１２２ 排紙トレイ
１２３ 筐体
１３１ アルミニウムローラ
１３２ クリーニングブレード
１４１ 給紙ローラ
１４２ 排紙ローラ
１４３ レジストローラ
２０１ レーザ光
２０２ 印刷用紙
２０３ 接触開始位置
２０４ 接触終了位置
２０５ 画像領域
２１１ 継目
２１２ 擦傷
２２１ 基材
２２２ アルミニウム蒸着層
２２３ 有機感光層

Claims (4)

1. 感光体と、
   前記感光体を帯電させる帯電手段と、
   前記感光体を露光して前記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、
   前記静電潜像をトナーで顕像化して前記感光体にトナー像を形成する現像手段と、
   前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、
   前記トナー像を前記転写材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置であって、
   前記現像手段は、当該画像形成装置がサポートしている最大画像について前記感光体にトナー像を形成する場合と、当該画像形成装置がサポートしている最大画像以外の画像について前記感光体にトナー像を形成する場合の双方において、前記感光体への接触動作と前記感光体からの退避動作とを前記感光体の最大画像領域の外側で実施することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像手段は、当該画像形成装置でサポートされている最大画像以外の画像について前記感光体にトナー像を形成する場合において、当該画像の画像領域の外側で前記感光体に接触している間、前記感光体にバイアス電圧を与えて前記感光体にかぶりトナーを付着させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記感光体は、感光体ベルトであ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。
4. 前記感光体は、継目を有する感光体であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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