JP3598209B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電子写真プロセスによって画像形成を行う画像形成装置に関する。より詳しくは、感光体表面に形成されたトナー像を用紙に転写する前に、感光体表面の除電を行う画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真プロセスによって画像形成を行う画像形成装置では、感光体の表面を帯電装置によって一様に帯電させた後、感光体表面を原稿画像データに基づいて露光して静電潜像を形成し、この静電潜像と同極性に帯電したトナーを用いて、静電潜像と同極性であって上記潜像レベルより高い電位を現像ローラに印加することにより、トナーを潜像に付着させて顕像化する（反転現像）。そして、このトナー像を用紙に転写し、熱または圧力により定着する。感光体表面に残留するトナーや潜像電荷は、それぞれウレタンゴムブレードのようなクリーニング装置、均一露光を行う除電装置によって除去される。
【０００３】
ここで、トナー現像後の感光体表面では、図２（ａ）に示すように、背景部（トナーが付着していない部分）の電位Ｖｎと顕像部（トナー（図中に〇印で示す）が付着している部分）の電位Ｖｄとの差│Ｖｎ−Ｖｄ│が大きくなる。この差が大きくなると転写工程における転写電界の形成に悪影響を及ぼし、エッジのすぐ内側に比較的電界の弱い領域が形成されて、文字中央部やベタでのエッジ内側でトナーが転写されにくくなり、いわゆる文字の中抜けが発生する。
【０００４】
そこで、従来のこの種の画像形成装置では、文字の中抜けや再転写を防ぐ目的で、トナーが付着された感光体表面を転写前に露光して除電する転写前イレースが行われている。例えば特開平９−１０１６８７号公報に記載のものは、帯電チャージャのグリッド電位の設定、または電位センサが検出した感光体表面の電位に基づいて転写前イレース光量を設定し、これにより除電量を制御している。これによれば、図２（ｂ）に示すように、背景部の電位がＶｎからＶｎ′へ変化して、顕像部の電位Ｖｄとの差が小さくなる。したがって、文字の中抜け等を防止することができる。
【０００５】
なお、転写前に背景部の電位Ｖｎを除電装置通過後の残留電位レベルＶｒまで低下させてしまうと、転写時に文字周辺にトナーが広がるという不具合が生ずる。このため、転写前の背景部の電位Ｖｎはそこまでは低減されない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図３に示すように、実際の電子写真プロセスは、前処理Ａ→作像Ｂ_１→像間Ｃ→作像Ｂ_２→像間Ｃ→…→作像Ｂ_４→後処理Ｄというように、感光体表面に画像形成を行う作像工程Ｂ_１，Ｂ_２，…と、画像形成を行わない非作像工程Ａ，Ｃ，…，Ｄとが繰り返される。なお、図５（感光体表面を展開して表す）に示すように、感光体表面１ａを回転方向Ｘに関して区分した場合、作像工程は感光体表面１ａのうち用紙Ｐ_１，Ｐ_２が接触する領域（これを「画像領域」と呼ぶ。）Ｂ_１，Ｂ_２に対応し、非作像工程はそれ以外の領域（これを「非画像領域」と呼ぶ。）Ａ，Ｃ，Ｄに対応している。Ｇ_１，Ｇ_２は背景部、Ｍ_１，Ｍ_２は顕像部を例示している。
【０００７】
このように実際の電子写真プロセスでは作像工程と非作像工程とが繰り返されることから、従来例のように画像領域と非画像領域とを区別せず、画像領域における背景部と顕像部との表面電位差│Ｖｎ−Ｖｄ│を小さくするように転写前イレース光量を設定しただけでは、図４（ａ）に示すように、非画像領域Ａ，Ｃ，Ｄにおいて表面電位が完全には平滑化されないという問題が生ずる。すなわち、非画像領域Ａ，Ｃ，Ｄ内では、転写前イレーサ通過後かつ除電装置通過前の段階Ｔ_１で生じた表面電位のムラＲ_１が、除電装置通過後（かつ帯電装置通過前）の段階Ｔ_２でも残留する（それをＲ_２で示す）。この結果、次の画像形成のために帯電装置を通過した段階Ｔ_３で帯電ムラＲ_３が生ずる。このような電位前歴（感光体メモリ）は画質の劣化につながる。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、転写前イレース光量を工夫することにより、感光体メモリを低減できる画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の画像形成装置は、回転駆動される感光体の表面と対向する位置に、上記感光体表面を一様に帯電させる帯電手段と、画像データに基づいて上記感光体表面に静電潜像を形成する露光手段と、上記感光体表面にトナーを付着させて上記潜像に対応するトナー像を形成する現像手段と、この感光体表面の対向部分を露光して除電する転写前イレーサと、上記感光体表面に用紙を接触させて上記トナー像を上記用紙に転写する転写手段と、上記感光体表面を除電して電位を平滑化する除電手段とを備えた画像形成装置において、上記転写前イレーサの光量を、上記感光体表面のうち上記用紙に接触すべき画像領域を露光するときよりも上記用紙に接触しない非画像領域を露光するときの方を多く設定する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、上記制御手段は、上記転写前イレーサが上記非画像領域を露光するとき、この非画像領域の表面電位が上記除電手段通過後の残留電位レベルまで低減されるように上記転写前イレーサの光量を設定することを特徴とする。
【００１１】
この請求項１の画像形成装置では、転写前イレーサ通過後かつ除電手段通過前の段階で上記感光体表面のうち上記非画像領域の表面電位が上記画像領域における背景部の表面電位よりも低減される。したがって、上記除電手段通過後の段階で上記非画像領域の表面電位が十分に平滑化される。この結果、次の画像形成のために帯電手段を通過した段階で上記非画像領域の表面電位が十分に均一化される。したがって、感光体メモリが低減され、画質の劣化が防止される。
【００１２】
また、転写前イレーサ通過後かつ除電装置通過前の段階で上記非画像領域の表面電位が上記除電手段通過後の残留電位レベルまで低減されるので、上記除電手段通過後の段階で上記非画像領域の表面電位がさらに平滑化される。この結果、感光体メモリがさらに低減される。
【００１３】
なお、上記転写前イレーサが上記画像領域を露光するとき、上記画像領域における背景部の表面電位が文字の中抜け等を防止し、かつ文字周辺のトナーの広がりを抑えるレベルになるように、上記制御手段は上記転写前イレーサの光量を最適の値に設定することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
図１は一実施形態の画像形成装置の概略構成を示している。
【００１６】
この画像形成装置は、回転駆動される感光体ドラム１を備えるとともに、この感光体ドラム１の外周面の周りに、帯電手段としての帯電チャージャ１４と、露光手段としてのレーザ装置１３と、現像手段としての現像装置１２と、転写前イレーサ１１と、転写手段としての転写ドラム２および転写チャージャ２１と、クリーナ前チャージャ１７と、ウレタンゴムブレードのようなクリーニング装置１６と、除電手段としての除電装置１５とをこの順に備えている。現像装置１２はシアン、マゼンタ、イエローおよびブラック用の現像器１２ａ〜１２ｄからなっている。また、転写前イレーサ１１の光量は制御手段としての制御部１０によって制御されるようになっている。
【００１７】
転写ドラム２の給紙側には、搬送ローラ３ａ，３ｂと、吸着チャージャ２５ａおよび吸着ローラ２５ｂと、除電チャージャ２４ａ，２４ｂとが設けられている。一方、転写ドラム２の排紙側には、分離装置２２と、分離爪２３と、定着手段としての定着ローラ４ａ，４ｂが設けられている。
【００１８】
この画像形成装置により次のようにして画像形成が行われる。まず、感光体ドラム１の表面１ａを帯電チャージャ１４によって一様に帯電させる。次に、レーザ装置１３によって原稿画像データに基づいてレーザ光Ｌを照射して、感光体表面１ａに静電潜像を形成する。次に、現像装置１２によって、この静電潜像と同極性に帯電したトナーを用いて、静電潜像と同極性であって上記潜像レベルより高い電位を現像ローラに印加することにより、トナーを潜像に付着させ顕像化する（反転現像）。一方、搬送ローラ３ａ，３ｂを介して供給された用紙を吸着チャージャ２５ａおよび吸着ローラ２５ｂによって転写ドラム２に保持させて、感光体表面１ａに接触させる。そして、この感光体表面１ａに形成されているトナー像を用紙に転写する。トナーが付着した用紙は、分離装置２２および分離爪２３によって転写ドラム２から分離されて、定着ローラ４ａ，４ｂに送られる。そして、定着ローラ４ａ，４ｂによって上記トナー像が熱や圧力によって定着される。転写後に感光体表面１ａに残留するトナーや潜像電荷は、それぞれクリーニング装置１６、均一露光を行う除電装置１５によって除去される。
【００１９】
さて、図５（感光体表面１ａを展開して表す）に例示したように、トナー像形成後の感光体表面１ａは、回転方向Ｘに関して、用紙Ｐ_１，Ｐ_２が接触すべき画像領域Ｂ_１，Ｂ_２と、それ以外の非画像領域Ａ，Ｃ，Ｄとに区分される。図２（ａ）に示したように、トナーが付着していない背景部Ｇ_１，Ｇ_２の電位Ｖｎは、トナーが付着した顕像部Ｍ_１，Ｍ_２の電位Ｖｄよりも大きくなっている。
【００２０】
この実施形態では、画像領域Ｂ_１，Ｂ_２が転写前イレーサ１１の箇所を通過するとき、制御部１０は、背景部Ｇ_１，Ｇ_２の電位がＶｎからＶｎ′へ変化して、顕像部Ｍ_１，Ｍ_２の電位Ｖｄとの差が小さくなるように転写前イレーサ１１の光量を設定する。したがって、文字の中抜け等を防止することができる。なお、転写前に背景部Ｇ_１，Ｇ_２の電位Ｖｎを除電装置１５通過後の残留電位レベルＶｒまで低下させてしまうと、文字周辺にトナーが広がるという不具合が生ずる。このため、転写前の背景部Ｇ_１，Ｇ_２の電位Ｖｎはそこまでは低減されない。つまり、画像領域Ｂ_１，Ｂ_２における背景部Ｇ_１，Ｇ_２の表面電位は、文字の中抜け等を防止し、かつ文字周辺のトナーの広がりを抑えるレベルに制御される。
【００２１】
一方、非画像領域Ａ，Ｃ，Ｄが転写前イレーサ１１の箇所を通過するとき、制御部１０は、上記画像領域Ｂ_１，Ｂ_２を露光するときの光量よりも、転写前イレーサ１１の光量を多く設定する。具体的には、非画像領域Ａ，Ｃ，Ｄの表面電位Ｖｎが除電装置１５通過後の残留電位レベルＶｒまで低減されるように上記転写前イレーサ１１の光量を設定する。この結果、図４（ｂ）に示すように、転写前イレーサ１１通過後かつ除電装置１５通過前の段階Ｔ_１で、非画像領域Ａ，Ｃ，Ｄの表面電位が上記画像領域Ｂ_１，Ｂ_２における背景部の表面電位Ｖｎよりも低く、残留電位レベルＶｒまで低減される。したがって、除電装置１５通過後の段階Ｔ_２で非画像領域Ａ，Ｃ，Ｄの表面電位が十分に平滑化される。この結果、次の画像形成のために帯電チャージャ１４を通過した段階Ｔ_３で、非画像領域Ａ，Ｃ，Ｄの表面電位が十分に均一化される。このようにして、感光体メモリを有効に低減することができる。したがって、画質の劣化を防止することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の画像形成装置では、転写前イレーサ通過後かつ除電手段通過前の段階で上記感光体表面のうち上記非画像領域の表面電位が上記画像領域における背景部の表面電位よりも低減されるので、上記除電手段通過後の段階で上記非画像領域の表面電位が十分に平滑化される。この結果、次の画像形成のために帯電手段を通過した段階で上記非画像領域の表面電位が十分に均一化される。したがって、感光体メモリを低減でき、画質の劣化を防止することができる。
【００２３】
また、転写前イレーサ通過後かつ除電装置通過前の段階で上記非画像領域の表面電位が上記除電手段通過後の残留電位レベルまで低減されるので、上記除電手段通過後の段階で上記非画像領域の表面電位がさらに平滑化される。したがって、感光体メモリをさらに低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】感光体表面の背景部と顕像部の電位を示す図である。
【図３】作像シーケンスを示す図である。
【図４】感光体表面の非画像領域の表面電位を、従来例と本発明とで比較して示す図である。
【図５】感光体表面を回転方向に関して展開した状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 転写ドラム
１０ 制御部

Claims (1)

1. 回転駆動される感光体の表面と対向する位置に、上記感光体表面を一様に帯電させる帯電手段と、画像データに基づいて上記感光体表面に静電潜像を形成する露光手段と、上記感光体表面にトナーを付着させて上記潜像に対応するトナー像を形成する現像手段と、この感光体表面の対向部分を露光して除電する転写前イレーサと、上記感光体表面に用紙を接触させて上記トナー像を上記用紙に転写する転写手段と、上記感光体表面を除電して電位を平滑化する除電手段とを備えた画像形成装置において、
   上記転写前イレーサの光量を、上記感光体表面のうち上記用紙に接触すべき画像領域を露光するときよりも上記用紙に接触しない非画像領域を露光するときの方を多く設定し、この非画像領域の表面電位が上記除電手段通過後の残留電位レベルまで低減されるようにする制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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