JP2020106768A - 画像形成装置及び吸引画像 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成によって、シートに形成される画像の品質がキャリア粒子に起因して低下することを抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、現像部と、感光体ドラム１０１と、露光部とを備える。現像部は、トナー粒子及びキャリア粒子を含む現像剤を担持する現像剤担持体を有する。露光部は、感光体ドラム１０１の表面を露光する。露光部は、感光体ドラム１０１の表面のうちの第１領域ＥＡを露光して、第１領域ＥＡに静電潜像ＧＡを形成する。現像部は、静電潜像ＧＡをトナー粒子によって現像して、第１領域ＥＡにトナー像ＧＡを形成する。露光部は、感光体ドラム１０１の表面のうちの第１領域ＥＡと異なる第２領域ＥＢを露光して、第２領域ＥＢに吸引潜像ＧＢを形成する。吸引潜像ＧＢは、現像剤担持体から脱離したキャリア粒子を引き付ける。【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置及び吸引画像に関する。

特許文献１に記載の画像形成装置は、感光ドラムと、帯電器と、レーザーと、現像装置と、制御手段とを備える。感光ドラムの表面は、画像形成領域と非画像形成領域とを有する。帯電器は、画像形成領域と非画像形成領域とを帯電電位に帯電する。レーザーは、画像形成領域に静電潜像を形成する。制御手段は、画像形成領域における帯電電位と現像装置による現像バイアス電位との電位差が現像電位となるように、現像バイアスを制御する。また、制御手段は、非画像形成領域における帯電電位と現像装置による現像バイアス電位との電位差がかぶり取り電位となるように、現像バイアスを調整する。現像装置は、静電潜像を現像剤によって現像する。

その結果、特許文献１に記載の画像形成装置では、現像剤に含まれる劣化し小さくなったキャリア粒子を、画像形成領域でなく非画像形成領域に引き付ける。劣化したキャリア粒子を非画像形成領域に引き付けることで、シートに形成される画像中のキャリア粒子による白抜けを抑制している。

特開２００２−３１９５４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置は、現像電位とかぶり取り電位とが異なるように、現像バイアスを調整する必要があるため、現像バイアスを調整する複雑な制御手段を備える必要があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、簡素な構成によって、シートに形成される画像の品質がキャリア粒子に起因して低下することを抑制できる画像形成装置及び吸引画像を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、現像部と、感光体ドラムと、露光部とを備える。現像部は、トナー粒子及びキャリア粒子を含む現像剤を担持する現像剤担持体を有する。露光部は、感光体ドラムの表面を露光する。露光部は、感光体ドラムの表面のうちの第１領域を露光して、第１領域に静電潜像を形成する。現像部は、静電潜像をトナー粒子によって現像して、第１領域にトナー像を形成する。露光部は、感光体ドラムの表面のうちの第１領域と異なる第２領域を露光して、第２領域に吸引潜像を形成する。吸引潜像は、現像剤担持体から脱離したキャリア粒子を引き付ける。

本発明に係る吸引画像は、本体画像と、複数の突出画像とを備える。複数の突出画像は、本体画像から互いに異なる方向に突出する。本体画像及び複数の突出画像は、感光体ドラムの表面のうちの第１領域と異なる第２領域に配置される。第１領域は、静電潜像を形成する領域を示す。本体画像及び複数の突出画像は、トナー粒子及びキャリア粒子を含む現像剤を担持する現像剤担持体から脱離したキャリア粒子を含む。

本発明によれば、簡素な構成によって、シートに形成される画像の品質がキャリア粒子に起因して低下することを抑制できる画像形成装置及び吸引画像を提供できる。

本発明の実施形態１に係る画像形成装置の構成を示す図である。 実施形態１に係る画像形成部の構成の一例を示す断面図である。 実施形態１に係る画像形成部の現像動作を示す図である。 実施形態１に係る感光体ドラムの構成の一例を示す平面図である。 （ａ）は、実施形態１に係る吸引潜像の一例を示す平面図であり、（ｂ）〜（ｅ）は、実施形態１に係る吸引潜像の他の例を示す平面図である。 実施形態１に係る感光体ドラムの電位及び現像ローラーの電位を示す図である。 実施形態１に係る吸引画像の一例を示す平面図である。 実施形態１に係る制御部の処理の一例を示すフローチャートである。 実施形態２に係る感光体ドラムの構成の一例を示す平面図である。 実施形態２に係る感光体ドラムの電位及び現像ローラーの電位を示す図である。 実施形態２に係る制御部の処理の一例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る吸引潜像及び吸引画像を示す平面図である。 感光体ドラムの表面へのキャリア粒子の付着量を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。実施形態において、Ｘ軸及びＹ軸は水平方向に沿っており、Ｚ軸は鉛直方向に沿っており、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は互いに直交する。

［実施形態１］
まず、図１を参照して、実施形態１に係る画像形成装置１００の構成について説明する。図１は、画像形成装置１００の構成を示す図である。画像形成装置１００は、例えば、カラー複合機である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、画像形成ユニット１０、給送部３０、搬送部４０、定着部５０、排出部６０、制御部２０、及び濃度センサー１０４を備える。濃度センサー１０４については後述する。

給送部３０は、シートＰを搬送部４０へ供給する。搬送部４０は、シートＰを画像形成ユニット１０、及び定着部５０を経由して排出部６０まで搬送する。画像形成ユニット１０は、シートＰに画像を形成する。定着部５０は、シートＰを加熱、及び加圧し、シートＰに形成された画像をシートＰに定着する。排出部６０は、シートＰを画像形成装置１００の外部へ排出する。制御部２０は、画像形成ユニット１０、給送部３０、搬送部４０、定着部５０、及び排出部６０を制御する。

次に、画像形成ユニット１０の構成について説明する。画像形成ユニット１０は、複数の画像形成部１１、露光部１３、及び転写部１２を備える。

複数の画像形成部１１には、それぞれ、互いに異なる色の複数のトナーが供給される。トナーは多数のトナー粒子を含む。複数の画像形成部１１の各々は感光体ドラム１０１を含む。例えば、複数の画像形成部１１は、シアン色のトナーが供給される画像形成部１１ｃ、マゼンタ色のトナーが供給される画像形成部１１ｍ、イエロー色のトナーが供給される画像形成部１１ｙ、及び、ブラック色のトナーが供給される画像形成部１１ｋを含む。画像形成部１１ｃ、画像形成部１１ｍ、画像形成部１１ｙ及び画像形成部１１ｋの構成は、互いに略同一である。

露光部１３は、画像データに基づいて、複数の感光体ドラム１０１の各々に光を照射する。その結果、複数の感光体ドラム１０１の各々に静電潜像が形成される。そして、複数の画像形成部１１の各々は、感光体ドラム１０１に形成された静電潜像を現像して、感光体ドラム１０１にトナー像を形成する。その結果、複数の感光体ドラム１０１に、それぞれ、互いに異なる複数色のトナー像が形成される。

転写部１２は、中間転写ベルト１２ａと駆動ローラー１２ｂとを備える。中間転写ベルト１２ａは、駆動ローラー１２ｂによって回転方向ＲＡに回転駆動される。複数の画像形成部１１が、中間転写ベルト１２ａ上に、互いに異なる複数色のトナー像を転写する。複数色のトナー像が中間転写ベルト１２ａ上で重畳されることで、中間転写ベルト１２ａ上にトナー像（具体的にはカラー画像）が形成される。転写部１２は、中間転写ベルト１２ａ上に形成されたトナー像をシートＰ上に転写する。その結果、シートＰに画像が形成される。

濃度センサー１０４は、中間転写ベルト１２ａ上に形成されたトナー像の濃度を検出する。トナー像の濃度は、単位面積当たりのトナー像を形成するトナーの質量を示す。よって、トナー像の濃度は、トナー像の面積が既知であれば、トナー像の厚さに基づいて算出できる。実施形態１では、濃度センサー１０４は、例えば、トナー像の厚さを検出するレーザー変位センサーである。濃度センサー１０４は、トナー像の濃度を示す信号ＳＧ１を制御部２０に出力する。

次に、図１及び図２を参照して、実施形態１に係る画像形成部１１の構成について説明する。図２は、画像形成部１１の構成の一例を示す断面図である。

図２に示すように、画像形成部１１は、感光体ドラム１０１に加えて、現像部１１０、帯電部１０２、及びクリーニング部１０３を更に備える。感光体ドラム１０１は、略円柱形状又は略円筒形状を有する。感光体ドラム１０１は、感光体ドラム１０１の回転軸線ＡＸを中心として回転方向ＲＢに回転する。感光体ドラム１０１は、例えばアモルファスシリコン（α−Ｓｉ）感光体ドラム又は有機感光体（ＯＰＣ：Ｏｒｇａｎｉｃ ＰｈｏｔｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ）ドラムである。

帯電部１０２は、感光体ドラム１０１の表面を所定電位に帯電させる。帯電部１０２は、例えば、帯電ローラーを含む。そして、図１及び図２に示すように、露光部１３は、画像データに基づいて感光体ドラム１０１の表面を露光する。その結果、感光体ドラム１０１の表面に静電潜像が形成される。更に、現像部１１０は、トナーによって感光体ドラム１０１の表面に形成された静電潜像を現像して、感光体ドラム１０１の表面にトナー像を形成する。

更に、クリーニング部１０３は、感光体ドラム１０１の表面をクリーニングする。具体的には、クリーニング部１０３は、クリーニングブレード１０３ａを含む。クリーニングブレード１０３ａは、感光体ドラム１０１の表面と摺接する。感光体ドラム１０１の表面とクリーニングブレード１０３ａの先端とが摺接することで、感光体ドラム１０１の表面に残留するトナー（具体的には、トナー粒子及びキャリア粒子を含む２成分現像剤）が除去される。

次に、図２及び図３を参照して、現像部１１０について説明する。図３は、画像形成部１１の現像動作を示す図である。なお、図３では、トナー粒子ＴＮを黒色の点で示し、キャリア粒子ＣＡを白色の円で示す。

図３に示すように、現像部１１０は、感光体ドラム１０１に形成された静電潜像ＧＡを複数のトナー粒子ＴＮによって現像して、感光体ドラム１０１にトナー像ＴＩを形成する。複数のトナー粒子ＴＮは２成分現像剤に含まれている。２成分現像剤は現像部１１０に収容される。

具体的には、２成分現像剤は、複数のトナー粒子ＴＮ（具体的には多数のトナー粒子ＴＮ）に加えて、複数のキャリア粒子ＣＡ（具体的には多数のキャリア粒子ＣＡ）を含む。複数のトナー粒子ＴＮは粉体であり、複数のキャリア粒子ＣＡは粉体である。トナー粒子ＴＮは、例えば正帯電性トナー粒子である。正帯電性トナー粒子は、キャリア粒子ＣＡとの摩擦により正に帯電する。

トナー粒子ＴＮの粒径は、例えば、体積基準のメディアン径（Ｄ５０）で５．０μｍ以上８．０μｍ以下であり、好ましくは５．２μｍ以上６．７μｍ以下である。

キャリア粒子ＣＡは、磁性を有する。キャリア粒子ＣＡは、例えば、樹脂被覆型のキャリア粒子である。樹脂被覆型のキャリア粒子のコア粒子は、例えば、フェライト又はマグネタイトである。キャリア粒子ＣＡの粒径は、例えば、体積平均粒径で２０μｍ以上１００μｍ以下であり、好ましくは２５μｍ以上８０μｍ以下である。

ここで、現像ローラー１１２と感光体ドラム１０１との間には、現像ニップ部ＮＰが形成されている。そして、現像ローラー１１２に現像バイアスが印加されると、現像ニップ部ＮＰに電界が形成される。従って、電界の作用によって、トナー粒子ＴＮが磁気ブラシＢＲから脱離して、感光体ドラム１０１に移動する。その結果、トナー粒子ＴＮによって静電潜像ＧＡが顕像化されてトナー像ＴＩが形成される。トナー像ＴＩは、図１に示す中間転写ベルト１２ａに転写される。

図２に示すように、現像部１１０は、現像ハウジング１１１と、現像ローラー１１２と、第１スクリューフィーダー１１３と、第２スクリューフィーダー１１４と、規制ブレード１１５とを備える。現像ローラー１１２は、「現像剤担持体」の一例に相当する。

現像ローラー１１２は、感光体ドラム１０１に対向して配置される。現像ローラー１１２は、スリーブ１１２Ｓと磁石１１２Ｍとを備える。磁石１１２Ｍは、スリーブ１１２Ｓの内部に配置されている。磁石１１２Ｍは、Ｓ１極、Ｎ１極、Ｓ２極、Ｎ２極及びＳ３極を備える。Ｎ１極は主極とし機能し、Ｓ１極及びＮ２極は搬送極として機能し、Ｓ２極は剥離極として機能する。また、Ｓ３極は、汲上極及び規制極として機能する。一例として、Ｓ１極、Ｎ１極、Ｓ２極、Ｎ２極及びＳ３極の磁束密度は、５４ｍＴ、９６ｍＴ、３５ｍＴ、４４ｍＴ及び４５ｍＴである。

スリーブ１１２Ｓは、非磁性の筒体（例えば、アルミニウムパイプ）である。スリーブ１１２Ｓは、例えばモーターによって駆動されて、磁石１１２Ｍの周りを回転方向ＲＣに回転する。

従って、図３に示すように、スリーブ１１２Ｓは回転方向ＲＣに回転しながら、キャリア粒子ＣＡを磁石１１２Ｍの磁力により引き付ける。その結果、キャリア粒子ＣＡによる磁気ブラシＢＲが現像ローラー１１２の表面に形成される。具体的には、複数の磁気ブラシＢＲが現像ローラー１１２の表面に形成される。複数の磁気ブラシＢＲの各々は複数のキャリア粒子ＣＡからなる。つまり、複数の磁気ブラシＢＲの各々は、現像ローラー１１２の表面に穂立ちしたキャリア粒子クラスターである。トナー粒子ＴＮはキャリア粒子ＣＡの表面に担持される。すなわち、トナー粒子ＴＮは磁気ブラシＢＲに担持された状態で現像ローラー１１２の表面に担持される。

図２に示すように、規制ブレード１１５は、現像ローラー１１２に対して所定間隔をおいて配置される。規制ブレード１１５は、現像ローラー１１２の表面に形成された磁気ブラシＢＲの長さを規制する。

現像ハウジング１１１は２成分現像剤を収容する。また、現像ハウジング１１１は、第１搬送部１３１と第２搬送部１３２とを含む。第１搬送部１３１では、２成分現像剤が現像ローラー１１２の軸方向の一端側から他端側に向かう第１搬送方向に搬送される。第２搬送部１３２では、現像ローラー１１２の軸方向の両端部において第１搬送部１３１に連通される。第２搬送部１３２では、第１搬送方向とは逆の第２搬送方向に２成分現像剤が搬送される。

具体的には、第２搬送部１３２は第２スクリューフィーダー１１４を含む。第２スクリューフィーダー１１４は、回転方向ＲＥに回転され、２成分現像剤を第２搬送方向に搬送する。第１搬送部１３１は第１スクリューフィーダー１１３を含む。第１スクリューフィーダー１１３は、回転方向ＲＤに回転され、２成分現像剤を第１搬送方向に搬送する。第１スクリューフィーダー１１３は、２成分現像剤を第１搬送方向に搬送しながら、現像ローラー１１２に２成分現像剤を供給する。

２成分現像剤に含まれるトナー粒子ＴＮは、第１搬送方向及び第２搬送方向に循環搬送される間に、２成分現像剤に含まれるキャリア粒子ＣＡとの間で摩擦帯電する。

引き続き、図２を参照して、画像形成装置１００の詳細を説明する。図２に示すように、画像形成装置１００は、電圧印加部２１、電流検知部２２、駆動部２３、操作表示部７０及び記憶部８０を更に備える。

図２に示すように、電圧印加部２１は、現像バイアスを現像ローラー１１２に印加する。現像バイアスとは、直流電圧に交流電圧が重畳されている電圧のことである。交流電圧は、例えばデューティー比が５０％となる矩形波である。具体的には、電圧印加部２１は、直流電源と交流電源とを有する。

電流検知部２２は、感光体ドラム１０１と現像ローラー１１２との間に流れる電流の電流値を検知する。以下、感光体ドラム１０１と現像ローラー１１２との間に流れる電流を「現像電流」と記載する。例えば、正帯電したトナー粒子ＴＮが現像ローラー１１２から感光体ドラム１０１に飛翔することによって、現像電流が現像ローラー１１２から感光体ドラム１０１に向けて流れる。そして、電流検知部２２は現像電流を検知する。電流検知部２２は、現像電流の電流値Ｉｄを示す信号ＳＧ２を制御部２０に出力する。

駆動部２３は、感光体ドラム１０１、現像ローラー１１２、第１スクリューフィーダー１１３及び第２スクリューフィーダー１１４を回転駆動させる。駆動部２３は、例えば、モーターとギア機構とを有する。

操作表示部７０は、タッチパネルを備える。タッチパネルは、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）のようなディスプレーを備え、種々の画像を表示する。また、タッチパネルは、タッチセンサーを更に備え、ユーザーの接触操作を検知する。

記憶部８０は、記憶装置を含み、データ及びコンピュータープログラムを記憶する。具体的には、記憶部８０は、半導体メモリーのような主記憶装置、並びに、半導体メモリー及び／又はハードディスクドライブのような補助記憶装置を含む。

制御部２０は、バイアス制御部２０ａ、駆動制御部２０ｂ、及び算出部２０ｃを含む。具体的には、制御部２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを含む。そして、制御部２０のプロセッサーは、記憶部８０の記憶装置に記憶されたコンピュータープログラムを実行することによって、バイアス制御部２０ａ、駆動制御部２０ｂ、及び算出部２０ｃとして機能する。

バイアス制御部２０ａは、電圧印加部２１を制御して、感光体ドラム１０１と現像ローラー１１２との間に電位差を付与する。具体的には、バイアス制御部２０ａは、電圧印加部２１が現像バイアスを現像ローラー１１２に印加するように、電圧印加部２１を制御する。

駆動制御部２０ｂは、駆動部２３を制御して、感光体ドラム１０１、現像ローラー１１２、第１スクリューフィーダー１１３及び第２スクリューフィーダー１１４を回転駆動させる。例えば、駆動制御部２０ｂは、感光体ドラム１０１が所定線速で回転するように駆動部２３を制御する。線速は、感光体ドラム１０１の周面の接線方向の速度を示す。

算出部２０ｃは、トナー像ＴＩを形成しているトナーの量Ｍと、現像電流の電流値Ｉｄとに基づいて、トナーの帯電量ＱＰＭを算出する。具体的には、算出部２０ｃは、感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１２ａに転写されたトナー像の濃度を示す信号ＳＧ１を、濃度センサー１０４から受信する。そして、算出部２０ｃは、信号ＳＧ１によって示されるトナー像の濃度に基づいて、トナー像ＴＩを形成しているトナーの量Ｍを算出する。トナーの量Ｍは、トナー像を形成しているトナーの質量を示す。更に、算出部２０ｃは、現像電流の電流値Ｉｄを示す信号ＳＧ２を、電流検知部２２から受信する。そして、算出部２０ｃは、信号ＳＧ２によって示される現像電流の電流値Ｉｄに基づいて、トナー像ＴＩを形成しているトナーの電荷量Ｑを算出する。更に、算出部２０ｃは、トナーの量Ｍとトナーの電荷量Ｑとに基づいて、トナーの帯電量ＱＰＭを算出する。具体的には、トナーの帯電量ＱＰＭは、ＱＰＭ＝Ｑ／Ｍ、によって表される。従って、トナーの帯電量ＱＰＭは、単位質量当たりのトナーの電荷量を示す。また、第１トナー像ＴＩにおけるトナーの量Ｍ１とトナーの電荷量Ｑ１とを算出し、第２トナー像ＴＩにおけるトナーの量Ｍ２とトナーの電荷量Ｑ２とを算出した場合には、トナーの帯電量ＱＰＭは、ＱＰＭ＝（Ｑ１−Ｑ２）／（Ｍ１−Ｍ２）、によって表されてもよい。第１トナー像ＴＩと第２トナー像ＴＩとは、互いに異なるトナー像である。

次に、図４を参照して、感光体ドラム１０１の構成について説明する。図４は、感光体ドラム１０１の構成の一例を示す平面図である。図４では、感光体ドラム１０１を、感光体ドラム１０１の回転軸線ＡＸに直交する方向から見ている。以下、感光体ドラム１０１を、回転軸線ＡＸに直交する方向から見ることを「平面視」と記載する場合がある。

図４に示すように、感光体ドラム１０１の表面は、第１領域ＥＡと複数の第２領域ＥＢとを有する。複数の第２領域ＥＢは、第２領域ＥＢＡと、第２領域ＥＢＢと、第２領域ＥＢＣと、第２領域ＥＢＤとを有する。第１領域ＥＡは、トナー像が最終的にシートＰに転写される領域を示す。複数の第２領域ＥＢの各々は、最終的にトナー像がシートＰに転写されない領域を示す。つまり、複数の第２領域ＥＢの各々は白紙部を示す。

第２領域ＥＢＡは、感光体ドラム１０１の周方向において第１領域ＥＡよりも感光体ドラム１０１の回転方向ＲＢの上流に位置する。また、第２領域ＥＢＢは、感光体ドラム１０１の周方向において第１領域ＥＡよりも感光体ドラム１０１の回転方向ＲＢの下流に位置する。そして、第２領域ＥＢＣは、第１領域ＥＡに対して感光体ドラム１０１の軸方向の一端部に位置する。更に、第２領域ＥＢＤは、第１領域ＥＡに対して感光体ドラム１０１の軸方向の他端部に位置する。

図２に示す帯電部１０２は、感光体ドラム１０１の表面を所定電位に帯電させる。従って、感光体ドラム１０１の第１領域ＥＡと複数の第２領域ＥＢとは所定電位に帯電している。

そして、図１に示す露光部１３は、感光体ドラム１０１の表面を露光する。露光部１３は、第１領域ＥＡにレーザー光を照射して、第１領域ＥＡを露光し、第１領域ＥＡに静電潜像ＧＡを形成する。また、露光部１３は、第２領域ＥＢＡにレーザー光を照射して、第２領域ＥＢＡを露光し、第２領域ＥＢＡに吸引潜像ＧＢを形成する。すなわち、実施形態１では、露光部１３は第２領域ＥＢＡも露光する。露光部１３は、例えば、光源、ポリゴンミラー、反射ミラー及び偏向ミラーを有する。

次に、図５を参照して、吸引潜像ＧＢについて説明する。図５（ａ）は、吸引潜像ＧＢの一例を示す平面図である。図５（ａ）に示すように、吸引潜像ＧＢは、本体領域２０１と、複数の突出領域２０２とを有する。複数の突出領域２０２の各々は、本体領域２０１から互いに異なる方向に突出する。具体的には、吸引潜像ＧＢは十字形状を有する。例えば、吸引潜像ＧＢは、４つの突出領域２０２を有する。平面視において、４つの突出領域２０２のうち、一直線上に配置される２つの突出領域２０２は、感光体ドラム１０１の回転軸線ＡＸに略平行であり、一直線上に配置される他の２つの突出領域２０２は、感光体ドラム１０１の周方向に延びる。

実施形態１では、吸引潜像ＧＢは十字形状を有するが、本発明はこれに限定されない。図５（ｂ）〜図５（ｅ）は、吸引潜像ＧＢの他の一例を示す平面図である。図５（ｅ）に示すように、平面視において、吸引潜像ＧＢは、感光体ドラム１０１の回転軸線ＡＸに対して傾斜した十字形状である。図５（ｂ）に示すように、平面視において、吸引潜像ＧＢは、感光体ドラム１０１の回転軸線ＡＸに対して略平行であり、一直線に延びている。図５（ｃ）に示すように、平面視において、吸引潜像ＧＢは、感光体ドラム１０１の軸方向に対してＩの字形状である。図５（ｄ）に示すように、吸引潜像ＧＢは、感光体ドラム１０１の軸方向に対して傾斜したＩの字形状である。

次に、図６を参照して、感光体ドラム１０１の電位及び現像ローラー１１２の電位について説明する。図６は、感光体ドラム１０１の電位及び現像ローラー１１２の電位を示す図である。図６において、縦軸は感光体ドラム１０１の周面の電位を示し、横軸は感光体ドラム１０１の周面の周方向位置を示す。

図６に示すように、感光体ドラム１０１の第１領域ＥＡ及び複数の第２領域ＥＢは、帯電部１０２によって、所定電位Ｖ０（Ｖ）に帯電される。所定電位Ｖ０（Ｖ）に帯電された後、露光部１３によって第１光量のレーザー光が第１領域ＥＡの所定領域に照射されると、感光体ドラム１０１の第１領域ＥＡに静電潜像ＧＡが形成され、静電潜像ＧＡの電位が電位Ｖ０から電位ＶＬ（Ｖ）に変化する。また、所定電位Ｖ０（Ｖ）に帯電された後、露光部１３によって第２光量のレーザー光が第２領域ＥＢＡの所定領域に照射されると、感光体ドラム１０１の第２領域ＥＢＡに吸引潜像ＧＢが形成され、吸引潜像ＧＢの電位が電位Ｖ０から電位ＶＬＬ（Ｖ）に変化する。第２光量は第１光量より多い。その結果、電位ＶＬＬ（Ｖ）は電位ＶＬ（Ｖ）より低い。なお、第２光量は第１光量より多くしたが、第１光量と同であってもよい。

一方、現像ローラー１１２の表面の現像バイアス電位は、電位Ｖｄｃである。電位ＶＬと電位Ｖｄｃとの電位差が、帯電したトナー粒子ＴＮを現像ローラー１１２から静電潜像ＧＡに移動させる電位差となる。具体的には、現像ローラー１１２に担持されたトナー粒子ＴＮは、電気的に引き付けられて、感光体ドラム１０１の静電潜像ＧＡに向かって飛翔する。その結果、感光体ドラム１０１の静電潜像ＧＡにトナー像ＴＩが形成される。

また、現像ローラー１１２から脱離したキャリア粒子ＣＡも、電気的に引き付けられて、感光体ドラム１０１に向かって飛翔する。電位ＶＬＬと電位Ｖｄｃとの電位差は電位ＶＬと電位Ｖｄｃとの電位差より大きい。従って、電位ＶＬＬと電位Ｖｄｃとの電位差が、キャリア粒子ＣＡを現像ローラー１１２から吸引潜像ＧＢに移動させる電位差となる。具体的には、現像ローラー１１２から脱離したキャリア粒子ＣＡは、静電潜像ＧＡよりも吸引潜像ＧＢに電気的に引き付けられて、感光体ドラム１０１の吸引潜像ＧＢに向かって飛翔する。その結果、図３に示すように、感光体ドラム１０１の吸引潜像ＧＢに吸引画像ＣＩが形成される。

本発明の実施形態１では、露光部１３は、第２領域ＥＢに吸引潜像ＧＢを形成する。吸引潜像ＧＢは、キャリア粒子ＣＡを引き付ける。従って、現像ローラー１１２から脱離したキャリア粒子ＣＡが、吸引潜像ＧＢに付着する。その結果、静電潜像ＧＡに付着するキャリア粒子ＣＡの数は、減少する。よって、簡素な構成によって、シートＳに形成される画像の品質がキャリア粒子ＣＡに起因して低下することを抑制できる。

また、本発明の実施形態１では、第２領域ＥＢＡに吸引潜像ＧＢを形成しているので、静電潜像ＧＡにトナー粒子ＴＮを付着させる前に、キャリア粒子ＣＡが吸引潜像ＧＢに付着する。その結果、静電潜像ＧＡにトナー粒子ＴＮを付着させる際に、現像ローラー１１２から脱離したキャリア粒子ＣＡが既に除去されているので、キャリア粒子ＣＡが静電潜像ＧＡに付着することを抑制できる。

次に、図７を参照して、吸引画像ＣＩについて説明する。図７は、吸引画像ＣＩの構成の一例を示す平面図である。図７に示すように、吸引画像ＣＩは、本体画像２１１と、複数の突出画像２１２とを有する。複数の突出画像２１２の各々は、本体画像２１１から互いに異なる方向に突出する。具体的には、吸引画像ＣＩは十字形状を有する。例えば、吸引画像ＣＩは、４つの突出画像２１２を有する。平面視において、４つの突出画像２１２のうち、一直線上に配置される２つの突出画像２１２は、感光体ドラム１０１の回転軸線ＡＸに略平行であり、一直線上に配置される他の２つの突出画像２１２は、感光体ドラム１０１の周方向に延びる。複数のキャリア粒子ＣＡ及び複数のトナー粒子ＴＮによって吸引潜像ＧＢが顕像化されて、吸引画像ＣＩは形成されている。すなわち、本体画像２１１及び複数の突出画像２１２は、現像ローラー１１２から脱離したキャリア粒子ＣＡを引き付ける吸引潜像ＧＢに基づいて形成されている。

本発明の実施形態１では、吸引潜像ＧＢは、本体領域２０１から互いに異なる方向に突出する複数の突出領域２０２を有するため、露光部１３によって露光された領域と露光されない領域との境界線の長さが長くなる。一方、キャリア粒子ＣＡは「エッジ効果」によって境界線に引き付けられる。「エッジ効果」は、吸引潜像ＧＢの周辺部分では強い電界（縁端電界という）が生じるために現像され易く、吸引潜像ＧＢの中央部では電界が弱く現像され難いために発生する。従って、実施形態１では境界線の長さが長いので、「エッジ効果」によって現像ローラー１１２から脱離したキャリア粒子ＣＡを、吸引潜像ＧＢは効果的に引き付けることができる。

また、吸引潜像ＧＢは、本体領域２０１から互いに異なる方向に突出する複数の突出領域２０２を有するため、境界線の長さを長くしつつ本体領域２０１の面積を小さくできるので、本体領域２０１に付着するトナー粒子ＴＮの量を少なくできる。更に、露光部１３が照射するレーザー光の照射面積を小さくできる。よって、吸引潜像ＧＢは、図５（ａ）に示す十字形状、又は、図５（ｅ）に示す傾斜した十字形状を有することが好ましい。

次に、図２を参照して、クリーニング部１０３の構成について説明する。クリーニング部１０３は、吸引潜像ＧＢに引き付けられたキャリア粒子ＣＡを回収し、感光体ドラム１０１の表面をクリーニングする。従って、実施形態１によれば、感光体ドラム１０１の表面に付着したキャリア粒子ＣＡを除去できる。その結果、キャリア粒子ＣＡを除去した感光体ドラム１０１の第２領域ＥＢも新たな第１領域ＥＡとして再利用できる。

次に、図８を参照して、実施形態１に係る制御部２０の処理について説明する。図８は、制御部２０の処理の一例を示すフローチャートである。実施形態１に係る制御部２０の処理は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６を含む。

まず、ステップＳ１０１において、帯電部１０２は、感光体ドラム１０１の第１領域ＥＡと複数の第２領域ＥＢとを所定電位Ｖ０に帯電させる。そして、処理はステップＳ１０２に進む。

次に、ステップＳ１０２において、露光部１３は、第２領域ＥＢＡにレーザー光を照射して、第２領域ＥＢＡを露光し、第２領域ＥＢＡに吸引潜像ＧＢを形成する。そして、処理はステップＳ１０３に進む。

次に、ステップＳ１０３において、現像ローラー１１２から脱離したキャリア粒子ＣＡは、吸引潜像ＧＢに電気的に引き付けられて、感光体ドラム１０１の吸引潜像ＧＢに向かって飛翔する。その結果、感光体ドラム１０１の吸引潜像ＧＢに吸引画像ＣＩが形成される。そして、処理はステップＳ１０４に進む。

次に、ステップＳ１０４において、露光部１３は、第１領域ＥＡにレーザー光を照射して、第１領域ＥＡを露光し、第１領域ＥＡに静電潜像ＧＡを形成する。そして、処理はステップＳ１０５に進む。

次に、ステップＳ１０５において、現像ローラー１１２に担持されたトナー粒子ＴＮは、電気的に引き付けられて、感光体ドラム１０１の静電潜像ＧＡに向かって飛翔する。その結果、感光体ドラム１０１の静電潜像ＧＡにトナー像ＴＩが形成される。そして、処理はステップＳ１０６に進む。

最後に、ステップＳ１０６において、感光体ドラム１０１の表面とクリーニングブレード１０３ａの先端とが摺接することで、感光体ドラム１０１の表面に残留するトナー粒子ＴＮ及びキャリア粒子ＣＡが除去されて、処理が終了する。

［実施形態２］
次に、図９を参照して、実施形態２に係る画像形成装置１００について説明する。実施形態２では、第２領域ＥＢＣ及び第２領域ＥＢＤの各々に吸引潜像ＧＢを形成する点で第１実施形態と相違する。

図９は、実施形態２に係る感光体ドラム１０１の構成の一例を示す平面図である。図９に示すように、露光部１３は、第２領域ＥＢＣ及び第２領域ＥＢＤにレーザー光を照射して、第２領域ＥＢＣ及び第２領域ＥＢＤを露光し、第２領域ＥＢＣ及び第２領域ＥＢＤの各々に吸引潜像ＧＢを形成する。

次に、図１０を参照して、実施形態２に係る感光体ドラム１０１の電位及び現像ローラー１１２の電位について説明する。図１０は、感光体ドラム１０１の電位及び現像ローラー１１２の電位の他の一例を示す図である。図１０において、縦軸は感光体ドラム１０１の周面の電位を示し、横軸は感光体ドラム１０１の周面の軸方向位置を示す。

図１０に示すように、感光体ドラム１０１の第１領域ＥＡ及び複数の第２領域ＥＢは、帯電部１０２によって、所定電位Ｖ０（Ｖ）に帯電される。所定電位Ｖ０（Ｖ）に帯電された後、露光部１３によって第１光量のレーザー光が第１領域ＥＡの所定領域に照射されると、感光体ドラム１０１の第１領域ＥＡに静電潜像ＧＡが形成され、静電潜像ＧＡの電位が電位Ｖ０から電位ＶＬ（Ｖ）に変化する。また、所定電位Ｖ０（Ｖ）に帯電された後、露光部１３によって第２光量のレーザー光が第２領域ＥＢＣ及び第２領域ＥＢＤの所定領域に照射されると、感光体ドラム１０１の第２領域ＥＢＣ及び第２領域ＥＢＤに吸引潜像ＧＢが形成され、吸引潜像ＧＢの電位が電位Ｖ０から電位ＶＬＬ（Ｖ）に変化する。第２光量は第１光量より多い。その結果、電位ＶＬＬ（Ｖ）は電位ＶＬ（Ｖ）より低い。

次に、図１１を参照して、実施形態２に係る制御部２０の処理について説明する。図１１は、制御部２０の処理の一例を示すフローチャートである。実施形態２に係る制御部２０の処理は、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０４を含む。

まず、ステップＳ２０１において、帯電部１０２は、感光体ドラム１０１の第１領域ＥＡと複数の第２領域ＥＢとを所定電位Ｖ０に帯電させる。そして、処理はステップＳ２０２に進む。

次に、ステップＳ２０２において、露光部１３は、第１領域ＥＡと第２領域ＥＢＣと第２領域ＥＢＤとにレーザー光を照射して、第１領域ＥＡと第２領域ＥＢＣと第２領域ＥＢＤとを露光し、第２領域ＥＢＣと第２領域ＥＢＤとに吸引潜像ＧＢを形成するとともに、第１領域ＥＡに静電潜像ＧＡを形成する。そして、処理はステップＳ２０３に進む。

次に、ステップＳ２０３において、現像ローラー１１２に担持されたトナー粒子ＴＮは、電気的に引き付けられて、感光体ドラム１０１の静電潜像ＧＡに向かって飛翔する。また、現像ローラー１１２から脱離したキャリア粒子ＣＡは、吸引潜像ＧＢに電気的に引き付けられて、感光体ドラム１０１の吸引潜像ＧＢに向かって飛翔する。その結果、感光体ドラム１０１の静電潜像ＧＡにトナー像ＴＩが形成されると同時に、感光体ドラム１０１の吸引潜像ＧＢに吸引画像ＣＩが形成される。そして、処理はステップＳ２０４に進む。

最後に、ステップＳ２０４において、感光体ドラム１０１の表面とクリーニングブレード１０３ａの先端とが摺接することで、感光体ドラム１０１の表面に残留するトナー粒子ＴＮ及びキャリア粒子ＣＡが除去されて、処理が終了する。

従って、実施形態２によれば、露光部１３は、第１領域ＥＡに静電潜像ＧＡを形成すると同時に、第２領域ＥＢＣと第２領域ＥＢＤとに吸引潜像ＧＢを形成できる。従って、作業工程の数を減少できる。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。図面は、理解し易くするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合がある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の構成から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（１）図１〜図１１を参照して説明したように、本発明の実施形態では、画像形成装置１００がカラー複合機であるが、本発明はこれに限定されない。画像形成装置がシートＰに画像を形成すればよい。画像形成装置が、例えば、カラープリンターでもよい。また、画像形成装置が、例えば、モノクロ複写機でもよい。更に、カラー複合機である場合に、全ての感光体ドラム１０１の表面に吸引潜像ＧＢを形成することに限定されず、少なくとも１個の感光体ドラム１０１の表面に吸引潜像ＧＢを形成してもよい。

（２）図１〜図１１を参照して説明したように、シートＳに画像を形成するときに、吸引潜像ＧＢを形成したが、本発明はこれに限定されない。キャリブレーション時のパッチとともに吸引潜像ＧＢを形成してもよい。図１２（ａ）は、吸引潜像ＧＢの一例を示す平面図である。図１２（ａ）に示すように、吸引潜像ＧＢは、本体領域２０１と、複数の突出領域２０２とを有する。

複数の突出領域２０２の各々は、本体領域２０１から互いに異なる方向に突出する。具体的には、平面視において、複数の突出領域２０２の各々は、本体領域２０１から感光体ドラム１０１の軸方向に突出する。吸引潜像ＧＢは、例えば、２つの突出領域２０２を有する。本体領域２０１は、所定の大きさの四角形のパッチを有する。パッチは、シートＳに形成される画像を調整するための潜像を示す。所定の大きさは、シートＳに形成される画像を調整するために必要な面積を示す。

図１２（ｂ）は、吸引画像ＣＩの構成の一例を示す平面図である。図１２（ｂ）に示すように、吸引画像ＣＩは、本体画像２１１と、複数の突出画像２１２とを有する。平面視において、複数の突出画像２１２の各々は、本体画像２１１から互いに異なる方向に突出する。吸引画像ＣＩは、例えば、２つの突出画像２１２を有する。本体画像２１１は、所定の大きさの四角形のパッチ画像を有する。パッチ画像は、シートＳに形成される画像を調整するための画像を示す。複数のトナー粒子ＴＮ及び複数のキャリア粒子ＣＡによって吸引潜像ＧＢが顕像化されて、吸引画像ＣＩは形成されている。

本実施形態では、複数の突出領域２０２の各々は、平面視において、本体領域２０１から感光体ドラム１０１の軸方向に突出するが、本発明はこれに限定されない。図１２（ｂ）〜図１２（ｈ）は、吸引潜像ＧＢ及び吸引画像ＣＩの他の一例を示す平面図である。図１２（ｃ）に示すように、複数の突出領域２０２の各々は、平面視において、本体領域２０１から感光体ドラム１０１の周方向に突出してもよい。また、図１２（ｄ）に示すように、複数の突出画像２１２の各々は、平面視において、本体画像２１１から感光体ドラム１０１の周方向に突出してもよい。

図１２（ｅ）及び図１２（ｇ）に示すように、複数の突出領域２０２の各々は、平面視において、本体領域２０１から感光体ドラム１０１の軸方向に対して斜め方向に突出してもよい。また、図１２（ｆ）及び図１２（ｈ）に示すように、複数の突出画像２１２の各々は、平面視において、本体画像２１１から感光体ドラム１０１の軸方向に対して斜め方向に突出してもよい。

本実施形態によれば、画像を調整する工程と同時に、「エッジ効果」によって現像ローラー１１２から脱離したキャリア粒子ＣＡを吸引潜像ＧＢに付着させることができる。従って、キャリア粒子ＣＡを吸引潜像ＧＢに付着させるためだけの専用の工程を別個に設けることを要求されない。

以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。しかし、本発明は実施例の範囲に何ら限定されない。

図１３を参照して、感光体ドラム１０１の表面へのキャリア粒子ＣＡの付着を説明する。図１３は、感光体ドラム１０１の表面へのキャリア粒子ＣＡの付着量を示すグラフである。図１３のグラフにおいて、縦軸は、１ｃｍ²当たりに付着したキャリア粒子ＣＡの数を示し、横軸は、感光体ドラム１０１の帯電電位と現像部１１０による現像バイアス電位との電位差を示す。吸引潜像ＧＢが形成された感光体ドラム１０１の表面への１ｃｍ²当たりに付着したキャリア粒子ＣＡの数が丸印で示される。吸引潜像ＧＢが形成されていない感光体ドラム１０１の表面への１ｃｍ²当たりに付着したキャリア粒子ＣＡの数が三角印で示される。

図１３に示すように、吸引潜像ＧＢが形成された感光体ドラム１０１では、帯電電位と現像バイアス電位との電位差が小さくても、キャリア粒子ＣＡが付着している。従って、吸引潜像ＧＢが形成された感光体ドラム１０１では、現像ローラー１１２から脱離したキャリア粒子ＣＡを引き付けるために、帯電電位と現像バイアス電位との電位差を大きくすることを要求されない。

本発明は、画像形成装置及び吸引画像に利用可能である。

１０ 画像形成ユニット
１１ 画像形成部
１２ 転写部
１３ 露光部
２１ 電圧印加部
１００ 画像形成装置
１０１ 感光体ドラム
１０２ 帯電部
１０３ クリーニング部
１１０ 現像部
１１２ 現像ローラー
２０１ 本体領域
２０２ 突出領域
２１１ 本体画像
２１２ 突出画像
ＣＡ キャリア粒子
ＣＩ 吸引画像
ＥＡ 第１領域
ＥＢ 第２領域
ＧＡ 静電潜像
ＧＢ 吸引潜像
ＴＩ トナー像
ＴＮ トナー粒子

Claims (7)

1. トナー粒子及びキャリア粒子を含む現像剤を担持する現像剤担持体を有する現像部と、
   感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムの表面を露光する露光部と
   を備え、
   前記露光部は、前記感光体ドラムの表面のうちの第１領域を露光して、前記第１領域に静電潜像を形成し、
   前記現像部は、前記静電潜像をトナー粒子によって現像して、前記第１領域にトナー像を形成し、
   前記露光部は、前記感光体ドラムの表面のうちの前記第１領域と異なる第２領域を露光して、前記第２領域に吸引潜像を形成し、
   前記吸引潜像は、前記現像剤担持体から脱離した前記キャリア粒子を引き付ける、画像形成装置。
2. 前記第２領域は、前記感光体ドラムの周方向において前記第１領域よりも前記感光体ドラムの回転方向の上流に位置する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. クリーニング部を更に備え、
   前記クリーニング部は、前記吸引潜像に引き付けられた前記キャリア粒子を回収し、前記感光体ドラムの表面をクリーニングする、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第２領域は、前記第１領域に対して前記感光体ドラムの軸方向の端部に位置する、請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記吸引潜像は、
   本体領域と、
   前記本体領域から互いに異なる方向に突出する複数の突出領域と
   を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 本体画像と、
   前記本体画像から互いに異なる方向に突出する複数の突出画像と
   を備え、
   前記本体画像及び前記複数の突出画像は、感光体ドラムの表面のうちの第１領域と異なる第２領域に配置され、
   前記第１領域は、静電潜像を形成する領域を示し、
   前記本体画像及び前記複数の突出画像は、現像剤担持体から脱離したキャリア粒子を引き付ける吸引潜像に基づいて形成されており、
   前記現像剤担持体は、トナー粒子及び前記キャリア粒子を含む現像剤を担持する、吸引画像。
7. 前記本体画像は、パッチ画像を有し、
   前記パッチ画像は、前記静電潜像によってシートに形成される画像を調整するための画像を示す、請求項６に記載の吸引画像。

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