JPH0552861U - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】像担持体の表面にフィルミングが発生するのを
有効に防止することのできる画像形成装置を提供する。 【構成】像担持体上に画像情報に対応した画像領域Ａを
非画像領域Ｂと交互に順次形成して画像形成を行うと共
に、非画像領域Ｂに所定のタイミングで黒ベタ画像領域
を形成する。図１（ａ）は、１枚の転写材に画像形成を
行う毎に、その後の非画像領域Ｂに対して黒ベタ画像領
域Ｃを形成するようにしたものである。図１（ｂ）は、
領域Ｄに示すように所定枚数の転写材に通常通り画像形
成を行った後に、領域Ｅに示すように図１（ａ）と同様
な１枚毎の黒ベタ画像領域Ｃの形成を所定枚数分だけ行
い、これを繰り返すようにしたものである。このような
黒ベタ画像領域Ｃの形成は、例えば露光や帯電のオン、
オフ等を制御することで、黒ベタ画像に対応した現像を
現像器に実施させることで可能である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子写真方式を採用したプリンタ装置、複写機、ファクシミリ装置 等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

上記画像形成装置に採用される現像方式としては、主に、トナーとキャリアか らなる二成分の現像剤を使用する二成分現像方式と、トナーのみからなる現像剤 を使用する一成分現像方式とが知られており、更に上記一成分現像方式は、磁性 トナーを使用する磁性一成分現像方式と、非磁性トナーを使用する非磁性一成分 現像方式とに分類される。これらの中でも、特に非磁性一成分現像方式は、カラ ー現像への応用等が容易であることから、将来的に有望視されている。このよう な非磁性一成分現像方式を採用したプリンタ装置における画像形成部の構成を図 ５に示す。

【０００３】 同図において、矢印Ａ方向に回転可能な像担持体としての感光体ドラム１の周 面近傍に、潜像形成手段としての帯電器２および印字ヘッド３と、現像手段とし ての現像器４と、転写手段としての転写器５と、クリーニング手段としてのクリ ーナ６とが順次配設されている。現像器４は、非磁性のトナーＴを収容するトナ ー収容槽４ａ、ウレタンスポンジ等からなりトナーＴを現像ロール４ｃの周面へ 供給する供給ロール４ｂ、ウレタンゴム等の弾性材料からなり感光体ドラム１の 周面と一定のニップ幅で接触しながら回転する現像ロール４ｃ、この現像ロール ４ｃの周面にトナーの薄層を形成するためのシリコンゴム等からなるブレード４ ｄ等から構成されており、上記非磁性一成分現像方式の中でも特に現像ロール４ ｃが感光体ドラム１と接触する接触現像方式を採用している。

【０００４】 上記構成からなる画像形成部による画像形成工程では、まず、矢印Ａ方向に連 続回転する感光体ドラム１の表面を帯電器２によって一様に帯電した後、印字ヘ ッド３により画像情報に応じた露光を施すことで感光体ドラム１の表面に静電潜 像を形成する。続いて、感光体ドラム１の上記潜像に現像器４でトナーを付与す ることにより、感光体ドラム１表面にトナー像（顕像）を形成する。この際、現 像器４では、供給ロール４ｂと現像ロール４ｃとの摺擦によりトナーを摩擦帯電 させて現像ロール４ｃの表面に付着させ、続いてブレード４ｄと現像ロール４ｃ との摺擦により、現像ロール４ｃ表面にトナーの薄層を均一に形成しつつ、その トナーに更に十分な電荷を付与した後、現像ロール４ｃと感光体ドラム１との接 触によりトナーを上記潜像に付与する。その後、所定のタイミングで待機ロール ７を介して搬送されてきた転写材Ｐの表面に、転写器５によって上記感光体ドラ ム１表面のトナー像を転写し、一方、ここで完全に転写しきれずに感光体ドラム １表面に残留したトナーをクリーナ６のブレード６ａで掻き落として回収する。 なお、トナー像の転写された転写材は、その後の定着工程を経て、装置外へ排出 される。以上の動作は、転写材が給送される毎に繰り返され、感光体ドラム１上 には画像情報に対応した画像領域を非画像領域と交互に順次形成することになる 。

【０００５】

【従来技術の問題点】

上述したような接触現像方式では、弾性を有する現像ロール４ｃが感光体ドラ ム１に対し或る一定のニップ幅を持って接触しながら回転するため、感光体ドラ ム１の表面はクリーナ６のブレード６ａによって削られるだけでなく、現像器４ の現像ロール４ｃによっても削られて凹凸状となる。この凹凸は画像形成工程を 繰り返す毎に大きく成長していき、その凹部に、樹脂でできたトナーが入り込ん で堆積することにより、感光体ドラム１表面にトナーの薄い膜が形成され、所謂 フィルミングが生じる。このようなフィルミングが発生すると、その箇所にはト ナーが付着しなくなるために画像の欠損が生じ、しかも感光体ドラム１の寿命が 低下する等、大きな問題となっている。

【０００６】 なお、接触現像方式を採用しないものであっても、接触現像方式ほどではない が、やはり同様な原理でフィルミングが発生していた。

【０００７】

【考案の目的】

本考案は、上記従来の問題点に鑑み、像担持体の表面にフィルミングが発生す るのを有効に防止することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【考案の要点】

本考案は、上記目的を達成するため、所定経路に沿って移動する像担持体と、 画像情報に応じて前記像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像に 現像剤を付与して顕像化する現像手段と、前記顕像を転写材上に転写する転写手 段と、該転写手段通過後の前記像担持体上に残留する現像剤を回収するクリーニ ング手段とを有し、前記像担持体上に前記画像情報に対応した画像領域を非画像 領域と交互に順次形成し画像形成を行う画像形成装置において、前記像担持体の 移動方向における前記画像領域以外の非画像領域に所定のタイミングで黒ベタ画 像に対応した現像を前記現像手段に実施させる黒ベタ現像制御手段を有すること を特徴とする。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例について、図面を参照しながら説明する。 図４は本考案の一実施例の画像形成装置における画像形成部の断面図であり、 図５と同一箇所には同一符号を付して示す。

【００１０】 本実施例の画像形成装置は非磁性一成分接触現像方式および反転現像方式を採 用したプリンタ装置に本考案を適用したものであり、図４に示す画像形成部は、 図５に示したものとほぼ同一の構成、すなわち像担持体としての感光体ドラム１ 、潜像形成手段としての帯電器２および印字ヘッド３、現像手段としての現像器 ４′、転写手段としての転写器５、クリーニング手段としてのクリーナ６等を備 えると共に、この構成に、トナーのリサイクル機構としてリサイクル用トナー搬 送路８を付加したものである。ここで、現像器４′は図５の現像器４とは若干異 なり、内部がトナー収容槽４ａと現像槽４ｅとに分割され、これらの槽は開口部 ４ｆを介して連通しており、また、トナー収容槽４ａ内にはトナーＴを攪拌しな がら上記開口部４ｆを介して現像槽４ｅ内にトナーＴを送り込む攪拌部材４ｇが 設けられ、現像槽４ｅ内には図５に示したのと同様な供給ロール４ｂ、現像ロー ル４ｃおよびブレード４ｄが設けられている。また、リサイクル用トナー搬送路 ８は、その内部にスパイラルロール等のトナー搬送部材を備え、その駆動により 、クリーナ６で回収されたトナーを現像器４′の現像槽４ｅ内まで搬送して再利 用できるようにしたものである。

【００１１】 なお、上記構成において、感光体ドラム１と現像ロール４ｃとのニップ幅は例 えば0.25mm程度であり、また、供給ロール４ｂと現像ロール４ｄのバイアス電位 はそれぞれ例えば−400V、−300V程度であり、感光体ドラム１の白電位（露光部 分の電位）と黒電位（非露光部分の電位）はそれぞれ例えば−50V 、−500V程度 である。

【００１２】 本実施例の装置は、図５のものと同様に感光体ドラム１上に画像情報に対応し た画像領域を非画像領域と交互に順次形成して画像形成を行うが（なお、画像形 成時の大略の動作は図５にて示した動作と同一であるので、ここではその説明を 省略する）、本実施例では更に、上記非画像領域に所定のタイミングで黒ベタ画 像に対応した現像を上記現像器４′に実施させる黒ベタ現像制御手段を、装置本 体の不図示の制御部内に備えている。この黒ベタ現像制御手段による黒ベタの形 成タイミングの一例を図１に示す。図中、縦線のハッチングを施した領域Ａが通 常の画像領域であり、各画像領域間に挟まれた領域Ｂが非画像領域であり、この 非画像領域Ｂ内に含まれる斜線のハッチングを施した領域Ｃが黒ベタ画像領域で ある。

【００１３】 図１（ａ）に示す例は、１枚の転写材に画像形成を行う毎に、その後の非画像 領域Ｂに対して黒ベタ画像領域Ｃを形成するようにしたものである。また、図１ （ｂ）に示す例は、領域Ｄに示すように所定枚数の転写材に通常通り画像形成を 行った後に、領域Ｅに示すように図１（ａ）と同様な１枚毎の黒ベタ画像領域Ｃ の形成を所定枚数分だけ行い、これを繰り返すようにしたものである。この他に も、様々なタイミングで黒ベタ画像領域を形成することが可能であり、例えば黒 ベタ画像領域だけをかなりの長さで実施するようにすること等も可能である。

【００１４】 次に、上述したような黒ベタ画像領域を形成するための具体的な手段の一例を 図２および図３に示す。これらの図は、図４に示した画像形成部の各部材（感光 体ドラム１等）を回転させるためのモータの駆動、印字ヘッド３による露光、帯 電器２への帯電電圧の印加、現像ロール４ｃへの現像バイアスの印加、および転 写器５への転写電圧の印加の各タイミングを示すものである。

【００１５】 図２に示す例は、印字ヘッド３による露光の制御に特徴があり、画像データに 対応して露光を行う領域（図中、縦線のハッチングを施した領域）Ｆの前後に全 面露光を行う（図中の領域Ｇ₁ 、Ｇ₂ ）ようにしたものである。このように制御 すると、本実施例は反転現像方式を採用しているので、画像データの露光領域Ｆ および全面露光領域Ｇ₁ 、Ｇ₂ が、現像バイアスの印加された現像器４′を通過 することで、感光体ドラム１上には露光領域Ｆに対応した通常の画像領域と全面 露光領域Ｇ₁ 、Ｇ₂ に対応した黒ベタ画像領域が形成される。一方、図３に示す 例は、帯電器２の帯電電圧の制御に特徴があり、画像データの露光領域Ｆの前後 と対応する領域で帯電電圧をオフする（図中の領域Ｈ₁ 、Ｈ₂ ）ことで、図２の 場合と同様な作用を得るようにしたものである。すなわち、このように制御する と、画像データの露光領域Ｆおよび帯電電圧オフ領域Ｈ₁ 、Ｈ₂ が、現像バイア スの印加された現像器４′を通過することで、感光体ドラム１上には露光領域Ｆ に対応した通常の画像領域と帯電電圧オフ領域Ｈ₁ 、Ｈ₂ に対応した黒ベタ画像 領域が形成される。そして、図２と図３のどちらの場合でも、感光体ドラム１上 における通常の画像領域を構成するトナーのほとんどは転写器５により転写材上 に転写されるが、黒ベタ画像領域が転写器５を通過する時は転写電圧がオフにな っているので、黒ベタ画像領域を構成するトナーは転写器５をそのまま通過して クリーナ６まで送られる。

【００１６】 本実施例では、以上のようにして非画像領域に所定のタイミングで黒ベタ画像 領域を形成することにより、従来の問題であったフィルミングの発生を有効に防 止することができる。その理由を以下に述べる。

【００１７】 本考案は、感光体ドラム１上の低印字率領域でフィルミングが多発し、その層 も厚めになっていたのに対し、高印字率領域ではフィルミングが発生しなかった という事実に着目してなされたものである。これは、高印字率領域ではトナー自 体の流れ（現像ロール４ｃ→感光体ドラム１→クリーナ６）が良いのに対し、低 印字率領域ではそれが余り良くなく、感光体ドラム１表面にブレード６ａや現像 ロール４ｃ等によってできた凹部にどんどんトナー樹脂が入り込んでフィルミン グが生じやすくなるためと推測される。なお、一般にはトナーに研磨剤を添加し たものを現像剤として使用することでフィルミングの防止対策を行うが、これだ けでは、特に本実施例のような非磁性一成分接触現像方式を採用したものに対し ては効果が薄いことが判った。そこで、本考案では、非画像領域に黒ベタ画像領 域を形成することで、感光体ドラム１の全面を一時的に高印字率領域とするよう にしたものであり、このようにすることによりトナー自体の流れが良好になり、 フィルミングの発生を確実に防止できるようになる。その結果、フィルミングに よる画像欠損をなくすことができると共に、感光体ドラムの長寿命化を図ること ができ、非磁性一成分接触現像方式における感光体ドラムの長期安定化を実現す ることができる。

【００１８】 ここで、上記のように通常の画像領域の他に黒ベタ画像領域を形成するように すると、トナーの消費量が比較的多くなるが、本実施例ではリサイクル用トナー 搬送路８を設けてトナーを再利用できるので、非常に望ましい。

【００１９】 なお、本考案は、フィルミングの発生率の高い非磁性一成分接触現像方式の画 像形成装置に適用した場合に特に効果的と言えるが、その他の現像方式のものに 適用した場合でも十分な効果を得ることができる。勿論、反転現像方式のものや トナーリサイクル機構を備えたものに限定されることもない。画像形成部の構成 も、図４に示したものに限定されるものではない。

【００２０】 また、本考案は、プリンタ装置以外にも、複写機、ファクシミリ装置等、電子 写真方式を採用した各種の画像形成装置に適用可能である。

【００２１】

【考案の効果】

本考案によれば、非画像領域に所定のタイミングで黒ベタ画像領域を形成して 、像担持体上を一時的に高印字率領域とすることができるので、従来の大きな問 題であったフィルミングの発生を極めて有効に防止することができ、その結果、 フィルミングによる画像欠損がなくなると共に像担持体の寿命が延び、像担持体 の長期安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の画像形成装置における黒ベ
タ現像制御手段による黒ベタの形成タイミングの一例を
示すタイムチャートである。

【図２】同実施例の画像形成装置において黒ベタ画像領
域を形成するための具体的な手段の一例を示すタイムチ
ャートである。

【図３】同実施例の画像形成装置において黒ベタ画像領
域を形成するための具体的な手段の他の例を示すタイム
チャートである。

【図４】同実施例の画像形成装置における画像形成部の
断面図である。

【図５】従来の画像形成装置における画像形成部の断面
図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 帯電器 ３ 印字ヘッド ４′現像器 ４ｂ 供給ロール ４ｃ 現像ロール ４ｄ ブレード ５ 転写器 ６ クリーナ ８ リサイクル用トナー搬送路 Ａ 画像領域 Ｂ 非画像領域 Ｃ 黒ベタ画像領域

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】所定経路に沿って移動する像担持体と、画
   像情報に応じて前記像担持体上に潜像を形成する潜像形
   成手段と、前記潜像に現像剤を付与して顕像化する現像
   手段と、前記顕像を転写材上に転写する転写手段と、該
   転写手段通過後の前記像担持体上に残留する現像剤を回
   収するクリーニング手段とを有し、前記像担持体上に前
   記画像情報に対応した画像領域を形成し画像形成を行う
   画像形成装置において、 前記像担持体の移動方向における前記画像領域以外の非
   画像領域に所定のタイミングで黒ベタ画像に対応した現
   像を前記現像手段に実施させる黒ベタ現像制御手段を有
   することを特徴とする画像形成装置。