JP3277050B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に関するも
のであり、更に詳しくは、電子写真複写機，プリンタ，
ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機等に用いられているアモ
ルファスシリコン(ａ−Ｓｉ)感光体の表面は、繰り返し
使用によって酸化されるという性質がある。感光体表面
が酸化されると水分を吸着しやすくなるため、表面抵抗
が下がり、表面電荷が横方向に移動してしまう。その結
果、画像流れが発生するといった問題が生じる。

【０００３】この対策の一つとして、研磨材(アルミ
ナ，マグネタイト等)を表面に付けたトナーを使用する
方法が採られている。感光体表面に形成されたトナー像
は転写工程で転写紙に静電転写されるが、すべて転写さ
れるわけではなく、感光体ドラム上の残留電位によっ
て、ある程度の量のトナーが飛散せずに感光体表面に残
ってしまう。そこで、感光体表面に残留したトナーをク
リーニング装置のブレードで掻き取るのであるが、この
とき、感光体ドラム表面の酸化された部分を、ブレード
との間に挟まった前記トナーによって削り取るのであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】感光体ドラムには、そ
の軸方向に沿った長さの異なる種々のサイズの転写紙が
給紙される。感光体ドラム表面に形成される潜像は、給
紙される転写紙のサイズ(以下「給紙サイズ」という)に
応じた領域、即ち感光体ドラム表面での転写紙が通る領
域(以下「給紙サイズ内領域」という)に形成される。従
って、上記対策では、前記軸方向に沿った長さの短いサ
イズの転写紙で連続コピーが行われると、感光体表面で
の転写紙が通らない両サイドの領域(以下「給紙サイズ
外領域」という)ではトナー現像が行われないことにな
る。トナー現像が行われない給紙サイズ外領域では、感
光体ドラム表面は削り取られず、コピーする度にどんど
ん酸化されていくため、その後に前記軸方向に沿った長
さの長いサイズの転写紙でコピーすると、その部分で上
記画像流れが生じてしまうことになる。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決するも
のであって、感光体表面の削れムラをなくすことによ
り、給紙サイズにかかわらず画像流れのない良好な画像
を形成す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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像形成装置は、アモルファスシリコン感光
体表面を帯電させる帯電装置と，該帯電装置で帯電され
た前記感光体表面の給紙サイズ内領域に潜像を形成する
露光装置と，前記帯電装置で帯電された感光体表面の給
紙サイズ外領域を除電する除電装置と，前記露光装置に
よる潜像の形成と前記除電装置による除電とが行われた
後の感光体表面に対して、研磨材を含有するトナーでト
ナー現像を行う現像装置と，該現像装置によるトナー現
像によって形成されたトナー像を転写紙に転写する転写
装置と，該転写装置による転写後の感光体表面に残留し
ているトナーを掻き取るクリーニング装置とを備えた画
像形成装置において、給紙サイズを検知する給紙サイズ
検知手段と，該給紙サイズ検知手段からの検知結果に基
づいて、転写時に飛散しない量のトナーが前記給紙サイ
ズ外領域の全体に付着するように、前記除電装置による
感光体表面の給紙サイズ外領域に対する除電を制御する
制御手段と、を設け、前記制御手段は、転写時に飛散し
ない量のトナーが前記給紙サイズ外領域に付着する第１
の電位と、トナーが現像されない第２の電位と、のすく
なくとも２つの電位に前記感光体表面の電位を変化する
ように前記除電を制御できるようになっていて、前記感
光体表面を研磨するときは前記感光体表面電位を第１の
電位とし、研磨しないときは第２の電位にすることを特
徴とする。

【０００７】

【０００８】前記除電装置として、例えば、感光体表面
に対して光を照射することにより除電を行うブランクラ
ンプ等の光照射装置を用いることができる。

【０００９】

【作用】上記構成によると、研磨材を含有するトナーで
トナー現像が行われる際、転写時に飛散しない量のトナ
ーが給紙サイズ外領域に付着するように、給紙サイズ検
知手段による給紙サイズの検知結果に基づいて、制御手
段が給紙サイズ外領域に対する除電を制御する。一方、
給紙サイズ内領域にも転写時に飛散しない量のトナーが
転写後には残留しているため、転写後の感光体表面に
は、給紙サイズ内領域，給紙サイズ外領域のいずれにつ
いても、均一にトナーが残留することになる。従って、
転写後の感光体表面に残留しているトナーがクリーニン
グ装置で掻き取られると、感光体表面は全面(給紙サイ
ズ内領域及び給紙サイズ外領域)均一にトナーの研磨機
能によって削り取られることになる。この研磨により、
感光体表面の酸化した部分は取り除かれ、酸化した部分
に吸着した水分によって画像流れが生じることもなくな
る。

【００１０】尚、前記制御手段による除電の制御を、転
写時に飛散しない量のトナーが給紙サイズ外領域に付着
する第１の電位と，トナーが現像されない第２の電位
と，の少なくとも２つの電位に感光体表面の電位が変化
できるようにしているので、感光体表面の研磨が必要な
いときには、第２の電位にしてトナーを給紙サイズ外領
域に付着しないようにするので、トナーを無駄に消費し
ないようにすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しつつ
説明する。図１は、本発明を実施した画像形成装置の構
成を模式的に示している。１は、矢印Ｒで示す一方向に
一定速度で回転する感光体ドラムである。この感光体ド
ラム１は、ドラム基体表面に感光体材料を蒸着して形成
されている。感光体ドラム１の周辺には、その回転方向
に沿って、帯電装置２，露光装置３，ブランクランプ１
０，現像装置４，転写装置５，分離装置６及びクリーニ
ング装置７が設けられている。

【００１２】帯電装置２は、感光体ドラム１の表面を一
様に帯電するものである。露光装置３は、帯電された感
光体ドラム１表面の給紙サイズ内領域Ｂ２(図２)に、原
稿等からの画像情報に基づく潜像を形成する。この露光
装置３は、例えば、ディジタル方式の画像形成装置にあ
っては、半導体レーザ，感光体ドラム１の軸(図２中の
ＡＸ)方向に沿って配列されたＬＥＤアレイ等から成る
ものであり、アナログ方式の画像形成装置にあっては、
原稿を照明する光照射装置及び原稿からの反射光を感光
体ドラムに導く光学系から成るものである。

【００１３】ブランクランプ１０は、図２に示すように
感光体ドラム１の軸(ＡＸ)方向に沿って配列されたＬＥ
Ｄアレイから成るものであり、帯電された感光体ドラム
１表面の給紙サイズ外領域Ｂ１，Ｂ３を、それぞれ両サ
イド部分Ａ１，Ａ３で感光体ドラム１の表面に対して光
を照射することにより除電するものである。通常、この
ブランクランプ１０は、給紙サイズ内領域Ｂ２の所望の
領域や給紙サイズ外領域Ｂ１，Ｂ３に対して、中央部分
Ａ２の所定範囲又は両サイド部分Ａ１，Ａ３から光を照
射することにより、電位を落としてトナーが全く付着し
ない(即ち、トナー現像されない)ようにするために使用
される。しかし、本実施例では後述するマイコン(micro
computer)１２の制御により、ブランクランプ１０の両
サイド部分Ａ１，Ａ３を用いて、給紙サイズ外領域Ｂ
１，Ｂ３に対し、転写時に飛散しない量のトナーが給紙
サイズ外領域Ｂ１，Ｂ３に付着するように(具体的に
は、トナーが感光体ドラム１上に約１層現像される電位
となるように)除電することに特徴がある。

【００１４】なお、ブランクランプ１０の代わりに他の
光照射装置を除電装置として用いてもよい。例えば、前
記露光装置３を半導体レーザで構成した場合には、その
半導体レーザを除電装置と兼用して、給紙サイズ外領域
Ｂ１，Ｂ３に対してトナーがその感光体ドラム１上に約
１層現像される電位となるようにレーザ光を照射する。
露光装置３をＬＥＤアレイで構成した場合には、そのＬ
ＥＤアレイを除電装置と兼用して、給紙サイズ外領域Ｂ
１，Ｂ３に対してトナーがその感光体ドラム１上に約１
層現像される電位となるように光を照射する。

【００１５】現像装置４は、露光装置３による潜像の形
成とブランクランプ１０による除電とが行われた後の感
光体ドラム１表面に対して、研磨材を含有するトナーで
トナー現像を行うものである。給紙サイズ外領域Ｂ１，
Ｂ３は、ブランクランプ１０からの光の照射により上記
のように除電されているため、このトナー現像によって
感光体ドラム１上にはトナーが約１層形成される。

【００１６】転写装置(例えば、転写チャージャ)５は、
現像装置４によるトナー現像によって形成されたトナー
像を転写紙Ｐに転写するものである。感光体ドラム１の
表面は、転写装置５で全面に転写電界を受ける。給紙サ
イズ内領域Ｂ２では、転写紙Ｐが存在しているため、ト
ナーは飛散して通常の転写が行われる。しかし、前述し
たように感光体ドラム１表面の残留電位によって、ある
程度の量のトナーが飛散せずに残留する。一方、給紙サ
イズ外領域Ｂ１，Ｂ３では、転写紙Ｐがないため、転写
電界による力は弱いものとなる。トナーが約１層である
と、感光体ドラム１との付着力の方が転写電界により受
ける力よりも大きいため、トナーが飛散しない状態で、
感光体ドラム１表面は転写装置５を通過する。従って、
転写後の感光体ドラム１の表面は、給紙サイズ内領域Ｂ
２，給紙サイズ外領域Ｂ１，Ｂ３共、全面一様にトナー
が残った状態となる。なお、トナー層が２層以上になっ
ていると、感光体ドラム１との付着力の弱い層ができる
ため、転写電界によってトナーが飛散してしまい、転写
装置を汚したり、転写紙Ｐを汚したりしてしまう。

【００１７】トナー像の転写を受けた後の転写紙Ｐは、
分離装置６で感光体ドラム１から分離される。このと
き、転写後の感光体ドラム１表面には、前述のようにト
ナーが感光体ドラム１表面に一様に残留している。この
残留トナーがクリーニング装置７によりブレード８で掻
き取られると、ブレード８と感光体ドラム１表面とは、
その間にトナーを挟んだ状態で摺擦する。感光体ドラム
１の表面には全面一様に約１層のトナーが残った状態に
あるため、感光体ドラム１の表面は全面一様に削り取ら
れ研磨されることになる。

【００１８】サイズセンサ１３は、転写紙Ｐがセットさ
れたカセット，トレイ等に設けられており、給紙サイズ
を検知するものである。マイコン１２は、サイズセンサ
１３からの検知信号に基づいて、転写時に飛散しない量
のトナーが給紙サイズ外領域に付着するように、ブラン
クランプ１０による感光体ドラム１表面の給紙サイズ外
領域Ｂ１，Ｂ３に対する除電を制御するものである。こ
の除電制御は、電圧源１１制御によるブランクランプ１
０の光量制御によって行われる。

【００１９】このマイコン１２による除電制御を、転写
時に飛散しない量のトナーが給紙サイズ外領域Ｂ１，Ｂ
３に付着する電位と，トナーが現像されない電位と，の
少なくとも２つの電位に感光体ドラム１表面の電位が変
化できるように行ってもよい。例えば、感光体ドラム１
表面の研磨が必要ないときには、通常のブランクランプ
としての機能によりトナーを給紙サイズ外領域Ｂ１，Ｂ
３に付着しないようにし、必要なときのみ感光体ドラム
１表面の研磨を行うことが可能になる。これにより、ト
ナーの無駄な消費を減らすことができる。また、マイコ
ン１２による除電制御を、転写紙Ｐ１枚１枚についての
給紙毎に行ってもよいが、トナー消費量を少なくするた
めに所定の給紙回数毎に行ってもよい。

【００２０】次に、トナーを約１層形成するためのブラ
ンクランプ１０の光量について説明する。図３は現像部
電位と画像濃度との関係を示す現像感度曲線を示してお
り、図４はブランクランプ光量と現像部電位との関係を
示している。感光体ドラム１上のトナー層を光学顕微鏡
で観察した結果、画像濃度が約０．５であればトナー層
が約１層になっていることを確認した。また、現像部電
位が約１７０Ｖ以下では、図３に示すように感光体ドラ
ム１に対するトナー現像が行われないことも判明した。
これらのことから、図３に示すように現像部電位を約１
８０〜３７０Ｖの範囲に設定すれば、感光体ドラム１表
面にトナーを１層形成できることがわかる。そして、図
４に示すように、現像部電位１８０〜３７０Ｖの範囲は
ブランクランプ光量１．２３〜２．０３Lux・Secの範囲
と対応するので、給紙サイズ外領域Ｂ１，Ｂ３に対する
ブランクランプ１０の光量を１．２３〜２．０３Lux・Se
cにすれば、上述したように感光体ドラム１の表面を均
一に研磨することができるのである。

【００２１】以上のように、本実施例によると、感光体
ドラム１の表面が均一に研磨されるため、その表面の削
れムラがなくなる。この研磨により感光体ドラム１表面
の酸化された部分が全面均一に取り除かれるので、給紙
サイズにかかわらず、給紙サイズ外領域Ｂ１，Ｂ３での
画像流れの発生がなくなり、良好な画像を常に安定した
画像品質で長期間にわたって提供することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置によれば、研磨材を含有するトナーでトナー現像が行
われる際、転写時に飛散しない量のトナーが給紙サイズ
外領域に付着するように、給紙サイズ検知手段による給
紙サイズの検知結果に基づいて、制御手段が給紙サイズ
外領域に対する除電を制御するため、転写後の感光体表
面に残留しているトナーをクリーニング装置で掻き取る
ときに、給紙サイズ内領域と同様に給紙サイズ外領域に
ついても、トナーの研磨機能によって感光体表面が削り
取られる。従って、感光体表面の削れムラがなくなり、
感光体全面が均一に研磨される結果、給紙サイズにかか
わらず給紙サイズ外領域についても画像流れのない良好
な画像を形成することが可能となり、常に安定した画像
品質を長期間にわたって提供することが可能となる。

【００２３】しかも、制御手段による前記除電の制御
を、転写時に飛散しない量のトナーが給紙サイズ外領域
に付着する第１の電位と，トナーが現像されない第２の
電位と，の少なくとも２つの電位に感光体表面の電位が
変化できるようにするとともに、前記感光体表面を研磨
するときは前記感光体表面電位を第１の電位とし、研磨
しないときは第２の電位にするので、トナーの無駄な消
費を減らすことができる。また、除電装置として、例え
ば、感光体表面に対して光を照射することにより除電を
行う光照射装置を用いれば、前記除電の制御が容易であ
り、ブランクランプ等の既存の光照射装置を共用するこ
とも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した画像形成装置の構成を模式的
に示す図。

【図２】本発明の実施例における感光体ドラムの給紙サ
イズ内領域及び給紙サイズ外領域とブランクランプの中
央部分及び両サイド部分との位置関係を模式的に示す
図。

【図３】本発明の実施例における現像感度曲線を示すグ
ラフ。

【図４】本発明の実施例におけるブランクランプ光量と
現像部電位との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１ …感光体ドラム ２ …帯電装置 ３ …露光装置 ４ …現像装置 ５ …転写装置 ６ …分離装置 ７ …クリーニング装置 ８ …ブレード １０ …ブランクランプ １１ …電圧源 １２ …マイコン １３ …サイズセンサ Ｂ１，Ｂ３ …給紙サイズ外領域 Ｂ２ …給紙サイズ内領域 Ｐ …転写紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−182785（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−232825（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−70469（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−149577（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−17083（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−75465（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/047 G03G 21/00 G03G 21/00 345

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アモルファスシリコン感光体表面を帯電さ
   せる帯電装置と，該帯電装置で帯電された前記感光体表
   面の給紙サイズ内領域に潜像を形成する露光装置と，前
   記帯電装置で帯電された感光体表面の給紙サイズ外領域
   を除電する除電装置と，前記露光装置による潜像の形成
   と前記除電装置による除電とが行われた後の感光体表面
   に対して、研磨材を含有するトナーでトナー現像を行う
   現像装置と，該現像装置によるトナー現像によって形成
   されたトナー像を転写紙に転写する転写装置と，該転写
   装置による転写後の感光体表面に残留しているトナーを
   掻き取るクリーニング装置とを備えた画像形成装置にお
   いて、 給紙サイズを検知する給紙サイズ検知手段と， 該給紙サイズ検知手段からの検知結果に基づいて、転写
   時に飛散しない量のトナーが前記給紙サイズ外領域の全
   体に付着するように、前記除電装置による感光体表面の
   給紙サイズ外領域に対する除電を制御する制御手段と、
   を設け、 前記制御手段は、転写時に飛散しない量のトナーが前記
   給紙サイズ外領域に付着する第１の電位と、トナーが現
   像されない第２の電位と、のすくなくとも２つの電位に
   前記感光体表面の電位を変化するように前記除電を制御
   できるようになっていて、前記感光体表面を研磨すると
   きは前記感光体表面電位を第１の電位とし、研磨しない
   ときは第２の電位にする ことを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記除電装置は、感光体表面に対して光を
   照射することにより除電を行う光照射装置であることを
   特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記光照射装置がブランクランプであるこ
   とを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。