JPH02190876A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像形成装置、その中でも特に有機感光体のよ
うに帯電・露光の繰り返しによって感光体としての特性
が変化していく感光体材料を像担持体として利用した画
像形成装置に関するものである。

（従来の技術） 従来のこの種の画像形成装置の構成を本発明の実施例で
ある第２図を使って説明する。

表面の感光体材料をコートした像担持体１０を矢印にの
方向に回転させて画像を形成する。

−次帯電装置１１によって一様に帯電された像担持体１
０表面に像露光１２を照射し静電潜像を形成したのち現
像装置１３で、これをトナー像に現像する。該トナー像
は転写装置１５によって転写材１６に転写され、定着後
画像出力として出力される。転写工程を終えた像担持体
１０はクリーニング装置１７によってその表面に付着し
た転写残トナーや紙粉等の異物が除去され、さらに前露
光装置１８によって表面の残電荷を除去され次の画像形
成のサイクルに備える。像露光１２を照射し画像形成を
行なう領域の外側の領域、すなわち像担持体１０表面上
の画像領域外にはトナーが現像されないようにイレーズ
露光装置１９によってイレーズ露光が行なわれる。一般
に、該イレーズ露光の光量は画像領域内の白地部に照射
する光量の数倍に設定され、このことによって、当該画
像領域外の白地部の電位を画像領域内の白地部の電位よ
り低い電位にする構成が広く実用化されている。

画像領域外の白地部とは、画像形成の際に行なわれる前
回転、後回転中の静電潜像、縮小画像の形成の際に生じ
る余白部、さらにはトリミング。

マスキングのように領域を指定して形成した白地部をさ
す。

ところで、像担持体１０の感光体材料として有機感光体
のように帯電・、露光を繰り返し行なうことによって感
光体としての特性、特に感度が変化するものを利用した
画像形成装置では次に述べるような不都合な現象が発生
していた。

一般の有機感光体では帯電・露光の耐久が進行するにつ
れて感光材料としての感度が低下してしまう。そのため
、−次帯電装置１１による−様な帯電と、潜像形成のた
めの像露光１２の光量の条件を一定の値に定め潜像形成
を行なうと耐久が進行し感度が低下するにつれて、画像
白地部の電位が徐々に上昇し該白地部に少量ではあるも
のの、トナーが現像されてしまい、画質が劣化してしま
う・、このようにして画像白地部に発生するトナーな正
転カブリと呼ぶことにする。

一方、画像領域外の白地部は像露光１２に比べはるかに
大きな光量が与えられているため感光体の感度低下に伴
う電位の上昇は比較的小さく、このような正転カブリは
発生しない。

感光体の耐久によって発生する画像白地部における正転
カブリを防止するために従来から次に述べるような現像
ローラのバイアス電圧を変化させる技術が広く実用化さ
れていた。

この従来から広く実用化されている技術における現像装
置１３は次のような構成をしている。金属で形成したロ
ーラの表面にトナー、あるいはトナーとキャリアをコー
トした構造の現像ローラ１３ａに、ＤＣ成分あるいはＤ
Ｃ成分にＡＣ成分のバイアス電圧を印加する。この現像
ローラ１３ａには内側に磁石が設けられており、トナー
あるいはキャリアを保持した状態でこの現像ローラ１３
ａを像担持体１０に対向させて回転させる。そして現像
ローラ１３ａの回転によって摩擦帯電したトナーは、像
担持体１ｏ表面に形成された静電潜、像の電位に従って
像担持体１０表面に付着し、この付着の度合が変化する
ことによりトナー像を形成するのである。この場合、現
像ローラ１３ａに印加されるＤＣ成分のバイアス電圧は
、一般に、画像暗部より十分小さく、かつ、画像明部（
白地部）より若干大きい値に設定される。具体的な数値
の一例をあげるならば、次のようなものである。

画像暗部の電位　　　　　　−６５０■画像明部（白地
部）の電位　−１３０■画像領域外の白地部の電位　　
−３０Ｖ現像ローラに印加するＤＣ 成分のバイアス電圧　　　　−１８０ｖトナーの帯電極
性　　　　　　プラス この構成を設けることでプラスに帯電したトナーが画像
暗部では像担持体１０表面に付着し、画像明部（白地部
）および画像領域外の白地部には付着せず、画像領域内
のみに像露光１２に対応したトナー像が形成されるもの
である。

（発明が解決しようとする課題） 以上の従来技術によれば、画像領域の白地部の電位の上
昇に伴って現像ローラ１３ａに印加するバイアス電圧の
ＤＣ成分を大きくすることで白地部の正転カブリを防止
することができるが、次に述べるような欠点があった。

一般の現像装置では極微量ではあるが、他の大部分のト
ナーとは逆極性の帯電をしたトナー（反転トナーと呼ぶ
ことにする。）が含まれており、これらの反転トナーは
画像領域外の白地部のように電位が低い部分に付着して
しまう傾向を持っている。そこで、感光体の耐久に伴う
画像領域内白地部の電位の上昇に合わせて、現像装置１
３の現像ローラ１３ａに印加するバイアス電圧のＤＣ成
分を大きくしていくと、前述したように耐久による変動
の少ない画像領域外の白地部の電位とバイアス電圧のＤ
Ｃ成分との電位差が大きくなり、反転トナーが画像領域
外の白地部に付着してしまう、これを反転カブリと呼ぶ
ことにする。この反転カブリは転写紙に転写されないま
ま、クリーニング装置１７に運ばれてクリーニング装置
１７に悪影響を及ぼすばかりではなく、画像を縮小して
形成する場合に生じる余白部分（前述のイレーズ露光で
形成する）に画像となって現れて画質を劣化させてしま
う。

以上説明したように、従来の技術では、帯電・露光の耐
久の進行に伴う感光体の感度の変化によって、画像白地
部に正転カブリが生じたり、またそれを除去するためバ
イアス電圧を変化させる構成をとることで装置の大型化
、コストアップや画像余白部の反転カブリ等生じるとい
う欠点があった。

さらにキャリアを含んだ２成分現像剤を用いた現像方式
を利用した装置であれば、前記バイアス電圧を変化させ
ることにより画像領域外白地部にキャリアが付着し、そ
のクリーニング装置や画像に悪影響を及ぼす場合もあっ
た。

この発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、感
光体の特性が変化し帯電・露光に対する耐久が進行して
も、正転カブリや反転カブリを防止でき、さらには２成
分現像剤を用いてもキャリアが画像領域外白地部に付着
することを防止できる画像形成装置を得ることを目的と
する。

（課題を解決するための手段） この発明は、帯電・露光を繰り返し行なうことで感光体
としての特性が変化していく感光体を像担持体として使
用し、その像担持体表面を一様に帯電し像露光を照射し
て形成した静電潜像をトナー像に現像して該トナー像を
転写材に転写した後該像担持体表面を清掃し繰り返して
画像を形成する画像形成装置において、感光体の特性が
変化しても画像領域内の白地部の電位と画像領域外の白
地部の電位との差分が一定になるように画像領域外白地
部へのイレーズ露光の光量又は像露光の光源の光量を変
化させる手段を設けたことを特徴とする画像形成装置で
ある。

（作　用） 本発明によれば、感光体の特性の変化に伴って、画像領
域内の白地部の電位と画像領域外の白地部の電位との差
分が一定の値になるように光量を変化させることで、画
像領域内の白地部に生じゃすい正転カブリと画像領域外
の白地部に生じやすい反転カブリとを共に防止でき、現
像ローラのバイアス電圧をあまり大きくすることが不要
となりキャリアの付着も防止できる。

（実施例） 第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を示した概略
図である。第２図は本発明を実施した画像形成装置の要
部断面図であり、第１図は第２図のイレーズ露光装置１
９の制御のフローチャートである。

第２図により、表面に感光体材料をコートとした像担持
体ｌＯを矢印にの方向に回転させて画像を形成する動作
を説明する。

すなわち、−次帯電装置１１によって一様に帯電した像
担持体１０表面に像露光１２を照射し静電潜像を形成し
たのち、この静電潜像を現像装置１３でトナー像に現像
する。像露光１２を投影するための光源即ち画像投影用
ランプ３３の光量は常に一定である。該トナー像は、転
写装置１５によ・って転写材１６に転写され定着後面像
出力として出力される。一方、転写工程を終えた像担持
体１０はクリーニング装置１７によってその表面に付着
している転写残トナーや紙粉等の異物を除去され、さら
に前露光装置１８によって表面の残電荷を除去され次の
画像形成のサイクルに備える。

また、像露光１２を照射しなかった領域、すなわち画像
領域外の部分にはトナーが付着しないようにイレーズ露
光装置１９によってイレーズ露光が行なわれる０本実施
例では、イレーズ露光装置１９の光源として、点燈電圧
を変化させることで容易に光量を調整することが可能な
ヒユーズランプを使用した構成で説明する。

イレーズ露光装置１９と現像装置１３との間に像担持体
１０表面の電位を検知するための電位センサー２０を設
け、光量制御装置２１に接続しである。而して、電位セ
ンサー２０により画像領域内の白地部の電位と画像領域
外の白地部の電位を検知し、それらの値によって第１図
に示したフローチャートに従ってイレーズ露光装置１９
の光源のヒユーズランプの点燈電圧を制御する構成にな
っている。尚、ヒユーズランプを光源として使用する場
合、電圧を上げれば光量も増すことは言うまでもない。

上記制御においては、まず第１図のフローチャートに示
すように、電位センサー２０によって検知した画像領域
内の白地部の電位なりＬとしく■）、このｖＬからｌ　
ＯＯＶを引いた値を画像領域外の白地部の目標電位ｖ１
゜とする（■）。

次に検知された画像領域外の白地部の電位をｖｌ。

とすると（■）、このＶＳＬが前記■。。とほぼ同じ値
であれば（■）、現像ローラのバイアスＤＣ成分■。。

を前記■、より３０Ｖ大きい値に定める（■）。そして
、この定めた値により現像を行う（■）−Ｖ８ＬがＶ８
ＬＯとほぼ等しい値でない場合には（■）、Ｖｌｌ＋、
がＶＩＩＬＯより大きいかどうかを判別しく■）、大き
ければイレーズ露光の光量を上げる（■）、一方、Ｖれ
がＶａ、０より小さければイレーズ露光の光量を下げる
（■）、このようにイレーズ露光の光量を調節しＶｆｉ
ＬがＶ、Ｌ、とほぼ等しい値となるようにし、前記した
如く現像を行う　（■■■）。

画像領域内の白地部の電位を検知するためには、標準的
な画像の白地部と同一の画像濃度に着色した標準白色板
３０を第２図に示すような適当な位置、例えば原稿３１
を載せる原稿台ガラス３２の近傍に具備して、原稿３１
の画像を像露光１２として像担持体ｌＯの表面に投影す
る前に、あらかじめ画像投影用ランプ３３を点燈して凝
似的に画像領域内の白地部と同じ光量で露光を行なえば
よい。この際に、−次帯電、像担持体１０の回転等も通
常の画像形成時と同様の条件で行なう必要があることは
言うまでもない。

このような構成を実施することで、たとえ像担持体１０
上の感光体の感度が変化して画像領域内の白地部の電位
が上昇しても、それにつれて上昇する画像領域外の白地
部の電位に伴い、従来の技術例で説明した構成と同様に
、現像ローラ１３ａに印加するバイアス電圧のＤＣ成分
（以下現像バイアスＤＣ成分と呼ぶことにする。）を大
きくすることで、画像領域外の白地部に反転カブリを発
生させることなく画像領域内の白地部の正転カブリを防
止することが可能となる。

（他の実施例） 第１の実施例の中ではイレーズ露光装置１９の光源をヒ
ユーズランプとして説明を行なったが、光源はヒユーズ
ランプに限定する必要はなく、ＬＥＤアレイ、エレクト
ロルミネッセンス等の光源を利用した場合でも同様の効
果が得られる。

第１の実施例ではイレーズ露光の光量の調整を光源に与
える電圧を変化させることで行なったが、電流を制御し
て光量調整を行なっても同様な効果が得られることは言
うまでもない、また、イレーズ露光の光源に対してパル
ス的な電力供給を行ない、このパルス幅の制御でイレー
ズ露光の光量の変調を行なっても同様の効果が得られる
。

第１の実施例においては、イレーズ露光の露光目的は、
紙間、あるいは、画像縮小時の余白部分の電位消去であ
るとして説明を行なったが、そのほか、トリミング、マ
スキング等、指定した領域の画像を消去するためのもの
であったとしても、それらの画像消去部分の余白に対し
て同様の効果が得られる。

第１実施例の画像形成装置においては、像露光１２を像
担持体１０表面に投影するための光源（画像投影用ラン
プ３３）の光量は常に一定であるとして本発明の説明を
行なったが、画像濃度の調整のために、この像露光１２
の光源の光量が可変な構成になっているものに対しても
、像露光１２の光源の光量を変化させることによって画
像領域内の白地部の電位が変化するたびに、イレーズ露
光の光量を第１図のフローチャートに従って再調整すれ
ば、同様の効果が得られる。

第１の実施例では、画像形成を行なうたびにイレーズ露
光の光量の調整を行なう構成にしたが、これでは、電位
検知やイレーズ露光の光量調整に必要な時間だけ画像形
成が遅れてしまうという不都合が生じてしまう、このよ
うな不都合を除去するため、本発明を次に述べる■■■
のような構成で実施しても画像領域内外のカブリに対し
て同様な効果が得られる。すなわち、 ■　同一の画像を複数枚の転写材に形成する際には、最
初の一枚を形成する時のみイレーズ露光の光量調整を行
なう。

■　画像形成装置のメインスイッチを入れた時にのみイ
レーズ露光の光量調整を行なう。

■　装置のオペレータが適時行なえるように、イレーズ
露光の光量調整実施スイッチを設ける。

第１の実施例においては、画像領域外の白地部（イレー
ズ露光照射部）の電位が画像領域内の白地部（像露光照
射部）の電位より１００ｖ小さい値になるようにイレー
ズ露光の光量を調整する構成で本発明の説明を行なった
が、画像領域内外の白地部の電位の差分量は、１００ｖ
に限定するものではなく、トナーや現像装置１３等の特
性に応じて適当な値に設定すればよいことは言うまでも
ない。

また、第１の実施例においては、イレーズ露光の光量調
整を自動的に行なうことが可能な構成をとったが、これ
には、電位センサーやイレーズ露光の光量制御装置等が
必要であり、装置が高価になってしまうという不都合も
ある。この欠点を除去するためには、電位センサー２０
や光量制御装置２１は具備せず、イレーズ露光の光量調
整用のボリュームのみを設け、オペレータが適時、正転
カブリや反転カブリの発生状況に応じて、イレーズ露光
の光量を調整するという構成にすればよい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明にあっては、像担持体の感光
体の特性が耐久が進むにつれて変化しても、画像領域内
の白地部の電位と画像領域外の白地部の電位との差分が
一定の値となるように画像領域外白地部への光量を制御
することで、感光体の特性が変化しても、画像領域内の
白地部に発生しゃすい正転カブリと画像領域外の白地部
に発生しやすい反転カブリの両方を同時に除去すること
が可能となった。さらには２成分現像剤のキャリアが像
担持体表面の画像領域外の白地部に付着することも防止
することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像形成装置の一実施例における
イレーズ露光の光量調整のためのフローチャート図、第
２図は同実施例の要部断面概略図である。 符号の １０・・・像担持体 １２・・・像露光 １４・・・転写ガイド １６・・・転写材 １８・・・前露光装置 ２０・・・電位センサー ３ｏ・・・標準白色板 ３２・・・原稿台ガラス 説明 １１・・・−次帯電装置 １３・・・現像装置 １５・・・転写装置 １７・・・クリーニング装置 １９・・・イレーズ露光装置 ２１・・・光量制御装置 ３１・・・原稿 ３３・・・画像投影用ランプ 第 ！ 図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 帯電・露光を繰り返し行なうことで感光体としての特性
   が変化していく感光体を像担持体として使用し、その像
   担持体表面を一様に帯電し像露光を照射して形成した静
   電潜像をトナー像に現像して該トナー像を転写材に転写
   した後該像担持体表面を清掃し繰り返して画像を形成す
   る画像形成装置において、 感光体の特性が変化しても画像領域内の白地部の電位と
   画像領域外の白地部の電位との差分が一定になるように
   画像領域外白地部へのイレーズ露光の光量又は像露光の
   光源の光量を変化させる手段を設けたことを特徴とする
   画像形成装置。