JPH0486855A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えばレーザプリンタ、電子複写機等、現像
剤を用いて被転写材への画像形成を行う画像形成装置に
関する。

（従来の技術） 通常、画像形成装置においては、コンピュータ、ワード
プロセッサやパーソナルコンピュータ等の外部装置から
出力される文章やグラフ等の印字を行う場合、その印字
率ｒは３〜７％といわれている。

ところで、例えばＡ４サイズの用紙に一人の宛名のみを
プリントする場合や配布先のみをプリントする場合、印
字率ｒは０．１〜０．５％程度と極端に低くなる。

ところが、このように印字率ｒが極端に低い場合におい
て、例えば現像剤がトナーとキャリアとを混合してなる
二成分現像剤であるときには、現像装置に内においてト
ナーがほとんど消費されないため、トナーが現像装置内
で粉砕され、その結果画像濃度の低下やかぶりの増大等
の画像品質の劣化が生じる。

例えば第１０図は、印字率ｒが０．５％、２％。

５％のときのランニングデータであり、この図からも低
印字率のプリントを行うときには画像品質が著しく低下
することが分る。尚、この図における画像濃度はプリン
ト中のベタ黒部をマクベス社等の反射濃度計で測定した
光学濃度であり、かぶりはプリント前の用紙の反射率か
らプリント後の白地部の用紙の反射率を引いた値である
。ここで、上記反射率の測定には、例えばミノルタ社製
の色差計等を用いる。

また、上記の例は端的な場合につき説明したが、低印字
率のプリントによる画像品質の劣化は、印字する用紙の
長手方向の差異によっても生じる。

具体的には、同一の画像を、Ａ４サイズ（２１０ｍｍｘ
２９７ｍｍ　）の用紙を縦通しでプリントする場合と、
Ｂ４サイズ（２５７ｍｍ　ｘ３６４ｍｍ　＞やＡ３サイ
ズ（２９７ｍｍ　ｘ４２０ｍｍ　）の用紙を縦通しでプ
リントする場合とを比較すると、Ｂ４サイズやＡ３サイ
ズの用紙をプリントする方が一枚当りの現像時間が長い
。

従って、現像剤の劣化は、同じ枚数のみをプリントした
ときには、Ａ４サイズよりもＢ４サイズやＡ３サイズの
用紙をプリントする方が早い。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の画像形成装置においては、転写材の長
さの違いによって、現像剤の劣化の早さが異なり、この
ことが画像品質の劣化の原因となっていた。

本発明は、かかる事情に基づきなされたもので、転写材
の長さの違いによる現像剤の劣化の早さの差異をなくし
、画像品質を向上させることができる画像形成装置を提
供することを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の画像形成装置は上記の目的を達成するために、
像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、この
潜像形成手段により形成された潜像を現像剤を用いて可
視化する現像手段と、この現像手段により前記像担持体
の表面に付着した現像剤を転写材に転写する転写手段と
、この転写手段による転写処理後、前記像担持体の表面
に残存する現像剤を除去する清掃手段と、転写材の転送
方向の長さを検出する長さ検出手段と、前記転写材に対
応する位置を除く前記像担持体の表面に、前記長さ検出
手段により検出された転写材の長さに応じた潜像を前記
潜像形成手段により形成してこれを前記現像手段により
現像し、転写材に対応する位置を除く前記像担持体の表
面に付着した現像剤を前記転写手段により転写材に転写
することなく、前記清掃手段により除去するように前記
潜像形成手段、現像手段、転写手段及び清掃手段を動作
させる制御手段とを具備するものである。

（作　用） 本発明の画像形成装置では、転写材の長さに応じた潜像
を形成してこれを現像し、転写材に対応する位置を除く
像担持体の表面に付着した現像剤を転写材に転写するこ
となく、除去するようにしているので、転写材の長さの
違いによる現像剤の劣化の早さの差異をなくし、画像品
質を向上させることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係る一実施例の画像形成装置であるレ
ーザプリンタの外観を示す斜視図である。

同図において、１００はレーザプリンタの装置本体を示
している。この装置本体１００の上面には、プリント後
の用紙が収容される第１の排紙部である四部１０１が形
成されている。またこの装置本体１００の一方側面には
プリント後の用紙が排出される第２の排紙部である開口
部１０２が設けられており、この開口部１０２より排出
された用紙は装置本体１００に着脱自在に取り付けられ
た排紙トレイ１０３の上に載置されるようになっている
。さらにこの装置本体１００の下部には、用紙カセット
１０４．１０５が挿脱可能な状態で収納されている。尚
１０６はこのレーザプリンタの各種操作を行うための操
作パネル、１０７．１０８は機能追加用フォントカード
、アプリケーションソフト用カード等、各種ＩＣカード
挿脱用の開口部である。

第２図は第１図のレーザプリンタの断面図である。

同図に示すように、装置本体１００内に収容された各用
紙カセット１０４．１０５のそれぞれの近傍には、各用
紙カセット１０４．１０５に収容された被転写材である
用紙Ｐを最上のものから順番に取り出して第１の用紙搬
送路Ｗ１へ供給するための給紙ローラ１１１．１１２が
配設されている。第１の用紙搬送Ｉ！！ＩＩＷ１は用紙
搬送ガイド１１３〜１１６と２組の用紙搬送ローラ対１
１７．１１８とから構成されており、各用紙搬送ガイド
１１３〜１１６は装置本体の側面カバー１１９と一体と
なって支軸１２０を中心に装置本体１００に対して開閉
可能となっている。また、この第１の用紙搬送Ｍ！Ｗｌ
の下流側には用紙Ｐを画像転写位置に向けて搬送するた
めの第２の用紙搬送路Ｗ２が配置されている。この第２
の用紙搬送路Ｗ２は用紙搬送ガイド１２１．１２２と一
対のアライニングローラ１２３とから構成されている。

尚、アライニングローラ１２３の上流側には、用紙Ｐの
通過を検出するためのアライニングスイッチ１２４が配
置されている。さらに、装置本体１００の側面カバー１
１９の上方に位置する部分には、第２の用紙搬送路Ｗ２
と合流する手差し給紙用搬送路Ｗ２−が設けられている
。尚、１２５は用紙Ｐを手差し給紙用搬送１Ｗ２−に導
くための手差しガイドである。また、アライニングロー
ラ１２３の下流側には、用紙Ｐを最終的に画像転写位置
に導くための第３の用紙搬送路Ｗ３が形成されている。

この第３の用紙搬送路Ｗ３は、上下一対の用紙搬送ガイ
ド１２７．１２８と転写ガイドローラ１２９により構成
されている。

１３０は電子写真プロセスユニットである。第３図にこ
の電子写真プロセスユニット１３０を拡大して示す。

同図に示すように、この電子写真プロセスユニット１３
０は、像担持体としての感光体ドラム１３１の周囲に、
矢印Ｃで示す回転方向に沿って、感光体ドラム１３１の
表面を均一に帯電させるためのスコロトロンからなる帯
電装置１３２、感光体ドラム１３１の表面に形成された
静電潜像をトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を
用いて現像する現像装置１３３、感光体ドラム１３１の
表面に付着したトナーを用紙上に転写するための転写装
置１３４、転写後に感光体ドラム１３１の表面に残存す
るトナーを除去する現像剤除去手段としてのドラムクリ
ーナ装置１３５、及び除電ランプ１３６を順に配置して
構成されている。

上記した現像装置１３３は、現像ケース１３７内に、内
部に磁石を持つ現像ローラ１３８と２つの撹拌ローラ１
３９．１４０とを配設−して構成されている。またこの
現像装置１３３には、消費されたトナーを補給するため
のトナー補給装置１４１が取り付けられている。

また上記したドラムクリーナ装置１３５は、クリーナケ
ース１４２内に、感光体ドラム１３１から除去したトナ
ーが収容されるトナー収容部１４３と、感光体ドラム１
３１の表面と接触してその表面に付着した残留トナーを
掻き落とすための弾性ブレード１４４と、掻き落とされ
たトナーをトナー収容部１４３に搬送するトナー搬送ロ
ーラ１４５とを配列してなっている。

また第２図において、１５０はレーザ露光ユニットを示
している。このレーザ露光ユニ・ソト１５０は、レーザ
ダイオード（図示せず）を収容したケース１５１、レー
ザダイオードのレーザ光を集光する集光レンズ装置１５
２、集光レンズ装置１５２からのレーザ光を偏光する偏
光装置１５３、Ｆθレンズ１５４、反射ミラー１５５、
防塵ガラス１５６とから構成されている。

また、１５８は前述の感光体ドラム１３１と転写装置１
３４との間の画像転写位置を通過した用紙Ｐを定着装置
１６０に導く第４の用紙搬送路Ｗ４を構成する用紙搬送
ガイドである。

定着装置１６０は、ヒートローラ１６１とこのヒートロ
ーラ１６１に圧接される加圧ローラ１６２とを主要構成
としている。これらヒートローラ１６１及び加圧ローラ
１６２は、それぞれ上部ケシング１６３及び下部ケーシ
ング１６４により囲まれている。これにより用紙Ｐ上へ
のトナー像の定着に必要な温度雰囲気を確保するように
している。さらにヒートローラ１６１の周囲には、ヒー
トローラ１６１の表面を清掃するためのクリナ１６５、
ヒートローラ１６１の表面温度を検出するためのサーミ
スタ１６６、溶融定着を終えた用紙Ｐの先端を確実にヒ
ートローラ１６１から剥離させるための用紙剥離ガイド
１６７がそれぞれ配置されている。

またこの定着装置１６０の下流側には、用紙排出ガイド
１７１、第１の排紙ローラ対１７２、ゲート装置１７３
、用紙排出ガイド対１７４、第２の排紙ローラ対１７５
が順に配設されている。ゲート装置１７３は用紙Ｐの排
出先を第１の排紙部（凹部１０１）または第２の排紙部
（開口部１０２）のいずれかに切換えるためのものであ
る。

そして以上の構成からなるレーザプリンタにおいて、転
写装置１３４を除く電子写真プロセスユニット１３０の
各構成部は、第４図に示すように、一体となって装置本
体１００内より着脱可能となっている。すなわち、装置
本体１００の上面には開閉可能なトップカバー１８０が
設けられ、このトップカバー１８０の内面にレーザ露光
ユニット１５０が固定されている。このトップカバー１
８０は、その一端部を軸に上方に最大６０°程度にまで
回動し得るようになっている。

次にこの画像形成装置の作用及び動作について説明する
。

まず帯電装置１３２の働きで感光体ドラム１３１の表面
電位は約−７００Ｖとなる。この後、画像情報に基づき
レーザ露光ユニット１５０からのレーザ光が感光体ドラ
ム１３１の表面に選択的に照射され、この結果、レーザ
光が照射された感光体ドラム１３１の表面部分の電位が
約−１００Ｖとなって静電潜像が形成される。

一方、現像装置１３３内の現像ローラ１３８には約−５
００Ｖのバイアス電圧が印加されており、静電潜像を保
持した感光体ドラム１３１がこの現像ローラ１３８と接
触すると、感光体ドラム１３１と現像ローラ１３８との
間の約４００■の電位差によって、現像ローラ１３８上
に磁力で付着しているトナーは感光体ドラム１３１表面
のレーザ照射部分に付着する。この結果、感光体ドラム
１３１表面の静電潜像がトナー像となって可視化される
。

この後、感光体ドラム１３１表面上のトナー像は、転写
装置１３４との間に搬送されてきた用紙Ｐ上に転写され
、さらにトナー像の転写を受けた用紙Ｐは定着装置１６
０に送り込まれてトナー像の定着処理が行われる。

一方、用紙Ｐ上に転移することなく感光体ドラム１３１
上に残留したトナーは、ドラムクリーナ装置１３５の弾
性ブレード１４４により掻き落されてトナー収容部１４
３内に回収される。

この後、感光体ドラム１３１の表面電位は、除電ランプ
１３６からのタングステン光で均一化されて次の印字サ
イクルに供えられる。

さて、この実施例のレーザプリンタは、現像装置１３３
内の現像剤を強制的に消費するための現像剤強制消費機
能を有している。以下、この機能による一連の動作をダ
ミー印字と呼ぶ。

このダミー印字は、用紙Ｐに対応する位置を除く感光体
ドラム１３１の表面に静電潜像を形成してこれを現像し
、その潜像部に付着したトナーを用紙Ｐ上に転写するこ
となく、ドラムクリーナ装置１３５により除去すること
を基本動作としている。

以下、本発明に係るダミー印字の動作につき説明する。

まず、プリントされる用紙Ｐのサイズは、用紙カセット
１０４．１０５が本体装置に装着されたときに、本体装
置側に設けられたアクチュエータやマグネットスイッチ
等からなるスイ、ツチ手段（図示省略）により検知され
、制御回路部（図示省略）にその信号が送られる。また
、外部装置がらの指定によりどのサイズの用紙カセット
を使用するかが決定される。

ここで、外部装置から例えばＡ４サイズでのプリント命
令および画像信号が制御回路部に送られてきたとする。

すると、画像形成装置では、この画像信号に応じてレー
ザ発光ユニット１５０からレーザ光が発光され、そのレ
ーザ光が感光体ドラム１３１上に照射される。

ここで、印字率０．５％で顧客のダイレクトメール用の
宛先、住所をプリントする場合を想定する。

この場合、用紙サイズの後端にあたる部分にレーザ光が
照射された後、レーザ発光ユニット１５０によるレーザ
光の発光は一旦停止される。

通常は、用紙間隔を５０ｍｍとすると、その間はレーザ
発光ユニット１５０によるレーザ光の発光はされないが
、本発明では、ここで制御回路部から強制的に例えば第
５図に示す市松模様を形成するパターンが用紙サイズの
後端から１０ｍｍのところから感光体ドラム１３１上に
照射され、Ａ４サイズで４％分のレーザ光量が照射され
て、レーザの発光は停止される。

この感光体ドラム１３１上に形成された市松模様のダミ
ー印字の静電潜像は、現像装置１３３により現像され、
転写装置１３４の部分にくる。

ここで、転写装置１３４の電圧を用紙間隔の間だけ、オ
フしてもよいしオフしなくてもよい。ただ、用紙に転写
されない用紙間隔にある余分なトナーは、クリーナ装置
１３５により掻き落さなければならないことを考慮する
と、転写装置１３４によるチャージャの電圧を用紙間隔
の間はオフしていた方が、トナーが感光体ドラム１３１
上に強く静電吸着しないので、より望ましい。

今、連続プリントを想定すると、次の用紙と更に次の用
紙との用紙間隔でも同じようにダミー印字を繰り返す。

こうすることによって、現像装置１３３内のトナーは、
長く現像装置１３３内に滞留することがないので、現像
装置１３３内のトナーは、微粉砕化されない。つまり、
微粉砕化される前にトナーが消費されるからである。

ここで、上記のＡ４サイズの０．５％分の宛名印刷を外
部装置の使用者の都合でＡ３サイズで連続プリントした
とする。

すると、Ａ４サイズを縦通しする場合と比べて、Ａ３サ
イズの縦通しは、同じ宛名印刷をするのに２倍の時間現
像装置１３３が回転し、それだけ現像装置１３３内のト
ナーの粉砕が促進される。

従って、Ａ３サイズで上述のＡ４サイズでプリントビな
同じ宛名印刷をする場合は、Ａ４サイズで８％分のダミ
ー印字を用紙間隔に形成し、現像およびクリーニングを
させる。

こうすることによって、上述の例では、Ａ４サイズで４
．５％分のトナーが常に消費され、画像濃度やかぶり等
の画像品質が常に良好に保たれる。

尚、第６図にダミー印字を行った場合とダミー印字を行
わなかった場合とにおけるがぶりとトナー平均粒子系と
の関係を示す。

本発明は、上述実施例に限定されることはない。

例えば、上述した実施例は、ダミー印字として市松模様
を形成するものであったが、第７図（ａ）〜（ｄ）に示
すように線やベタ黒等であっても構わない。そして、例
えばダミー印字を線により行う場合には、Ａ４サイズの
ときには、２ドツトラインで長さ１８００ドツトのもの
を２ドツトおきに５０本現像し、Ａ３サイズのときには
、２ドツトラインで長さｉ　ａｏｏドツトのものを２ド
ツトおきに１００本現像するようにする。

また、ダミー印字の位置は、第８図に示すように、紙幅
の両端に行うようにしてもよい。

さらに、ダミー印字の回数は、間欠的に例えば３枚印字
ごとに行うようにしてもよい。

また、ダミー印字を行う時期は、装置がウォミングアッ
プ中やレディ中であっても構わない。

さらに、第９図に示すように、装置本体１００とは別に
用紙供給装置３０１．３０２がある場合であって本発明
を適用することができる。尚、図において、３０１は封
筒、はがきやＡ６サイズ用紙などの小サイズ用紙カセッ
トより用紙を供給する用紙供給装置、３０２はＡ３、Ａ
４サイズ用紙などの通常サイズ用紙カセットより用紙を
供給する用紙供給装置を示している。

［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、転
写材の長さに応じた潜像を形成してこれを現像し、転写
材に対応する位置を除く像担持体の表面に付着した現像
剤を転写材に転写することなく、除去するようにしてい
るので、転写材の長さの違いによる現像剤の劣化の早さ
の差異をなくし、画像品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例のレーザプリンタの外観
を示す斜視図、第２図は第１図のレーザプリンタの断面
図、第３図は第２図のレーザプリンタにおける電子写真
プロセスユニットを示す断面図、第４図は装置本体より
第３図の電子写真プロセスユニットを取り出した状態を
示す断面図、第５図はダミー印字の具体的な内容を説明
するなめ図、第６図にダミー印字を行った場合とダミー
印字を行わなかった場合とにおけるかぶりとトナ平均粒
子系との関係を示す図、第７図〜第９図は本発明の他の
実施例を説明するための図、第１０図はランニング枚数
と画像濃度およびかぶりとの関係を示す図である。 １３０・・・電子写真プロセスユニット、１３１・・・
感光体ドラム、１３２・・・帯電装置、１３３・・・現
像装置、１３４・・・転写装置、１３５・・・ドラムク
リーナ装置、１３７・・・現像ケース、１３８・・・現
像ローラ、１３９．１４０・・・撹拌ローラ、１４１・
・・トナ補給装置、１４２・・・クリーナケース、１４
３・・・トナー収容部、１４４・・・弾性ブレード、１
４５・・・トナー搬送ローラ。 出願人　　　　　株式会社　東芝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と
   、この潜像形成手段により形成された潜像を現像剤を用
   いて可視化する現像手段と、 この現像手段により前記像担持体の表面に付着した現像
   剤を転写材に転写する転写手段と、この転写手段による
   転写処理後、前記像担持体の表面に残存する現像剤を除
   去する清掃手段と、転写材の転送方向の長さを検出する
   長さ検出手段と、 前記転写材に対応する位置を除く前記像担持体の表面に
   、前記長さ検出手段により検出された転写材の長さに応
   じた潜像を前記潜像形成手段により形成してこれを前記
   現像手段により現像し、転写材に対応する位置を除く前
   記像担持体の表面に付着した現像剤を前記転写手段によ
   り転写材に転写することなく、前記清掃手段により除去
   するように前記潜像形成手段、現像手段、転写手段及び
   清掃手段を動作させる制御手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。