JPH04168450A - 印刷装置 - 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〕 本発明は印刷装置に関し、特に情報処理装置用出力プリ
ンタや複写機などに用いられる電子写真方式の印刷装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来の電子写真方式の印刷装置は安価な普通紙を使用で
きること、および−様な濃度や幾何学的精度など安定し
た画像品質を要求される印刷が比較的高速で得られるた
めに情報処理装置用出力プリンタや複写機などに多く用
いられている。

従来の印刷装置の一例であるレーザビームプリンタにつ
いて第３図および第４図を参照して一連の動作を説明す
る。

感光ドラム１には一次帯電器２によって帯電された後、
レーザ光源３から出力されるレーザ光をビデオ信号によ
って変調して得られる光バタンとしての変調レーザ光が
Ａ点で書き込み走査されている。このレーザ光は一次帯
電器２によって与えられた電荷を中和しＡ点において静
電気像を形成する。静電気像は感光ドラム１の回転に従
って現像スリーブ４位置に至り、トナーにより可視像化
される。現像部は、固定マグネットロール、それを内包
する現像スリーブ４、現像スリーブ４との間に一定のす
きまを持って近接するコーティングブレードおよびトナ
ー容器からなり、現像スリーブ４が矢印方向に回転する
ことでトナー容器内のトナーを現像スリーブ４に一様の
厚みで塗布し現像スリーブ４と等速でトナーを移動させ
る。この際、トナーは現像スリーブ４との摩擦で所定の
極性に帯電される。この帯電したトナーが静電気像の電
位と現像スリーブ４の印加される現像バイアス電圧の作
用により静電気像に付着することにより現像が行なわれ
ている。

一方、カセット５に収納されている用紙６は給紙ローラ
７によりレジストローラ８の位置まで送られた後、感光
ドラム１上のトナー画像の先端と同期する瞬間にレジス
トローラ８が回転開始することで感光ドラム１上の転写
位置まで送られ転写帯電器９によりトナー画像を転写さ
れる。

また、クリーニングローラ１０は用紙６に転写されなか
ったトナーを補集し感光ドラム１を清掃することにより
次の画像形成のための準備を行なっている。

なお、レーザ光源３の駆動はレーザ光源駆動回路１４が
行ない、現像スリーブ４への現状バイアスの供給は現像
バイアス供給回路１３が行なっており、両回路への作動
信号は制御部１１５から送られている。レーザ光源駆動
回路１４への作動信号２１と、現像バイアス供給回路１
３への作動信号２２とのタイミングチャートを第４図に
示す。

同図中、ｔＤはＡ点から現像スリーブ４の位置までの距
離を感光ドラム１の円周速度で除した時間であって感光
ドラム１の露光された、すなわち静電気像が生成された
部分が現像スリーブ４の位置に到達した時に合わせて現
像バイアスが現像スリーブ４に与えられることを示しい
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の印刷装置では印刷濃度を決定する最大の
要因は現像スリーブ４、感光ドラム１間の最近接部にお
いて感光ドラム１上に付着するトナー量であり、このト
ナー量が何の要因に左右されるかを知るために前記最近
接部におけるトナーを振舞いに着目する。トナー１個に
かかる力は、高橋通ほかによる報文「ジャンピング現像
方式の現像機構」　［電子写真学会誌、第２０巻、第１
号（１９８１）８頁〜］によれば、 Ｆ＝Ｆ、＋Ｆｔ　＋Ｆ、＋Ｆｔ　ＩＦｖで与えられる。

ただし、Ｆｅは静電気像とトナー電荷との電気力、Ｆｌ
はトナー電荷の鏡像力、Ｆｗはマグネットロールとトナ
ー磁化との磁気拘束力、Ｆｆはトナ一対スリーブとの物
理的付着力、Ｆｖはバイアス電圧による電場から受ける
ローレンツ力である。

スリーブ上に存在する１個のトナーは、Ｆ＞Ｏのとき離
脱力を得るがスリーブ表面近くでトナーの振舞いに寄与
しているのはＦ　ｌ　＋　Ｆ’ｍ　＋　Ｆｒ　ＩＦｖで
あるため、 Ｆ、＋Ｆｗ＋Ｆｒ　ＩＦｖ＞０ のときトナーはスリーブを離れ感光ドラムに近づくにつ
れＦｅとＦｌのうちの対感光ドラム成分の正の力の増大
により感光ドラムに付着する。また、トナー電荷の鏡像
力Ｆ、はスリーブ表面近くでは対スリーブ成分がほとん
どであり、摩擦によるトナー帯電量とトナー１個１個が
形成するトナー層全体の電荷密度の積に比例する負の力
であるが、現像時に感光ドラムに付着しなかった残りの
トナーは摩擦帯電が継続することでＦ、は減少する。他
方Ｆイ＋Ｆｒはほぼ安定であるため白紙に近いようなト
ナー消費量が極端に少ない印刷が連続した場合、摩擦帯
電が繰り返されＦｌが更に減少し Ｆ、＋Ｆ、＋Ｆ、＋Ｆｖ＜０ となり、このトナーはスリーブ表面に固定してしまう。

トナー１個１個の帯電量はトナー集団中−定のバラツキ
で分布しているため、このような振舞いをするトナーが
スリーブ全体あるいは一部に徐々に増え、ある程度の個
数占めるようになると印刷画像の濃度低下や濃度ムラが
目立ちやすくなるという欠点がある。

本発明の目的は、以上の欠点を解消して、印刷画像の濃
度低下や濃度ムラを防止できる印刷装置を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、感光体（１）と、前記感光体に静電気像を形
成するために光パタンを露光するための露光部（３，１
，４）と、前記感光体上の静電気像を可視像化する現像
部（４，１３）と、可視像化されたトナー像を用紙に転
写する転写部（９）と、前記露光部、現像部、転写部に
規定された順序通りの動作を行なわせる制御部（１５）
とを具備する印刷装置において、前記露光部が前記感光
体の前記用紙に対応する印刷領域以外の空白の領域を定
められた光量で露光する手段を有することを特徴とする
ものである。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例のブロック図であり、第２図
は示すタイミングチャートである。

感光ドラム１の周囲には、工程順に一次帯電器２、現像
スリーブ４、転写帯電器９、クリーニングローラ１１、
およびクリーニングローラ１０が配置されている。また
、現像スリーブ４は現像バイアス供給回路１３に電気的
に接続されており、クリーニングローラ１１はクリーニ
ングローラ駆動器１２に機械的に接続されている。レー
ザ光源３は感光ドラム１にレーザビームを照射する位置
に配置され現像スリーブ４に電気的に接続されている。

現像スリーブ４、クリーニングローラ駆動器１２、現像
スリーブ４および現像バイアス供給回路１３は制御部１
５に電気的に接続されている。一方、用紙６はカセット
５内に収納されており、用紙６の前繰上部には給紙ロー
ラ７があり給紙ローラ７と感光ドラム１との間にはレジ
ストローラ８が配置されている。感光ドラム１は動作中
は矢印方向に回転しており一次帯電器２の下流Ａ点でレ
ーザ光源３からの書き込み走査を受けている。レーザ光
源３はレーザ光源駆動回路１４へ、レーザ光源駆動回路
１４は制御部１５に削屑されている。

感光ドラム１と現像スリーブ４は近接しており互いに相
対速度が零になるよう回転運動している。現像スリーブ
４は現像バイアス供給回路１３に、現像バイアス供給回
路１３は制御部１５に接続されている。用紙６はカセッ
ト５に収納された状態で給紙ローラ７の下に配置されて
いる。レジストローラ８は給紙ローラ７と感光ドラム１
上の転写位置にある転写帯電器９との間に配置されてい
る。クリーニングローラ１０は常に感光ドラム１に作用
しているがクリーニングローラ１１はクリーニングロー
ラ１０の上流位置にありクリーニングローラ駆動器１２
からの機械的駆動を受けたときのみ感光ドラムに作用す
るものであり、クリーニングローラ駆動器１２は制御部
１５に接続されている。このうち感光ドラム１は感光体
であり、レーザ光源３、レーザ光源駆動回路１４は露光
部を構成し、現像スリーブ４、現像バイアス供給回路１
３は現像部を構成し、転写帯電器９は転写部であり、ク
リーニングローラ１１、クリーニングローラ駆動器１２
は清掃部を構成している。

第１図のクリーニングローラ１１は感光ドラム１上のト
ナーを補集する機能を有する点では従来例に示したクリ
ーニングローラ１０と同様であるが制御部１５からの作
動信号が有効な間のみ感光ドラム１に作用する点が異な
っている。制御部１５からクリーニングローラ駆動器１
２に作動信号が入力するとクリーニングローラ駆動器１
２はクリーニングローラ１１を感光ドラム１に接触させ
るとともにクリーニングローラ１１に回転駆動力を伝達
する。このようにしてクリーニングローラ１１はクリー
ニングローラ１０の上流位置にあり大量の残留トナーが
感光ドラム１上にあるときのみ制御部１５からの指示に
より動作しクリーニングローラ１０の負荷を軽減する機
能を有している。

感光ドラム１には一次帯電器２によって帯電された後、
レーザ光源３から出力されるレーザ光をビデオ信号によ
って変調して得られる変調レーザ光がＡ点で書込み走査
されている。制御部１５およびレーザ光源駆動回路１４
は１頁目のビデオ信号の変調が終了し２頁目のビデオ信
号の変調が開始されるまでの間の一定時間中、レーザ光
源３を連続点灯しベタ黒の静電気像を形成する。感光ド
ラム１の回転に従って現像スリーブ４の位置に着たベタ
黒の静電気像は従来例における正規の静電気像と同様に
現像される。また２頁目以降のビデオ信号による変調後
には毎回、１頁目と同様の動作が繰り返される。このよ
うにして頁ごとに現像スリーブ４上のトナーを均等かつ
大量に感光ドラム１に付着させるためトナーの帯電量の
異常な上昇を未然に防止できるため濃度低下や濃度ムラ
を防止することができる。

一方、用紙の供給および１頁目のビデオ信号に対応する
トナー画像の用紙６への転写は従来例と同等の転写帯電
器９により行なわれた後、ベタ黒のトナー画像は転写位
置を転写されないでそのまま通過しクリーニングローラ
１１の位置に至る。

制御部１５およびクリーニングローラ駆動器１２はこの
ときクリーニングローラ１１を感光ドラム１に作用させ
ベタ黒のトナー画像をあらかじめ清掃し従来例と同様の
機能性能を持つクリーニングローラ１０の清掃負荷を軽
減する。

クリーニングローラ１１がベタ黒のトナー画像の清掃を
完了すると制御部１５とクリーニングローラ駆動器１２
はクリーニングローラ１１の感光ドラム１への作用を停
止させる。

第２図は制御部１５がレーザ光源駆動回路１４を作動さ
せる信号２１、同じく現像バイアス供給回路１３を作動
させる信号２２、同じくクリーニングローラ駆動器１２
を作動させる信号２３のタイミングチャートであり、図
中ｔＤとはＡ点から現像スリーブ４の位置までの距離を
感光ドラム１の円周速度で除した時間であり、同じくｔ
。はＡ点からクリーニングローラ１１の位置までの距離
を感光ドラム１の円周速度で除した時間である。

なお、上記説明では本発明の適用が特に有効なレーザビ
ームプリンタを例としたが、複写機に適用する場合は第
１図のレーザ光源３、レーザ光源駆動回路１４が原稿台
、原稿台照明ランプ、および露光走査機構に置きかわる
のみで他の機構は上記と全く同様でも同等の効果が得ら
れる。

また上記説明ではビデオ信号の変調直後にレーザ光源を
連続点灯させたが変調直前に行なっても同様の効果が得
られるし、ウオーミングア・ンプ時に連続して行なえば
トナーの消費量も増え効果はさらに大きくなる。

さらに上記説明では露光部をレーザ光源１種類で構成し
ていいるが、ベタ黒画像形成用に別途光源を設けこれを
露光部としても全く同様の効果を得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、現像スリーブ上のトナー
を定期的に排出するのでトナーの帯電量の異常な上昇を
防止することにより印刷濃度の低下や濃度ムラを防止で
きる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図中のレーザ光源駆動回路、現像バイアス供給回路、ク
リーニングローラ駆動器の動作を示すタイミングチャー
ト、第３図は従来例のブロック図、第４図は第３図中の
レーザ光源駆動回路。 現像バイアス供給回路の動作を示すタイミングチャート
である。 １・・・感光ドラム、２・・・−吹寄電器、３・・・レ
ーザ光源、４・・・現像スリーブ、５・・・カセット、
６・・・用紙、７−・・給紙ローラ、８・・・レジスト
ローラ、９・・・転写帯電器、１０・・・クリーニング
ローラ、１１・・・クリーニングローラ、１２・・・ク
リーニングローラ駆動器、１３・・・現像バイアス供給
回路、１４・・・レーザ光源駆動回路、１５，１１５・
・・制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、感光体と、前記感光体に静電気像を形成するために
   光パタンを露光するための露光部と、前記感光体上の静
   電気像を可視像化する現像部と、可視像化されたトナー
   像を用紙に転写する転写部と、前記露光部、現像部、転
   写部に規定された順序通りの動作を行なわせる制御部と
   を具備する印刷装置において、前記露光部が前記感光体
   の前記用紙に対応する印刷領域以外の空白の領域を定め
   られた光量で露光する手段を有することを特徴とする印
   刷装置。 ２、前記感光体の前記空白の領域を清掃する清掃部を設
   けたことを特徴とする請求項１記載の印刷装置。