JPH10319689A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像ローラにトナーがこびり付いて取れなく
なるような現象の発生を防ぐことによって形成画像の画
質低下を抑制する。 【解決手段】 形成する画像に対応するトナー像が形成
された感光体１の領域の後端部が、現像ローラ５との接
点Ａを通過した後、現像ローラ５の印加電圧を、感光体
１の表面との電位差によって、現像ローラ５から感光体
１表面へ残留トナーを転移させることが可能な値に設定
する。このようにすることによって、現像ローラ５上の
トナーを現像ローラ５の全域にわたって消費することを
可能にし、現像ローラ５をリフレッシュさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する利用分野】本発明は、ファクシミリ装
置，複写機などの画像形成部に適用される感光体を用い
た電子写真式の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より画像形成装置として、図７に示
すような構成の電子写真装置が多く使用されている。図
７において、１はドラム状の感光体、２は感光体１の表
面に対する除電を行う除電ランプ、３は感光体１の表面
を均一に帯電させる帯電チャージャ、４はレーザあるい
はＬＥＤの光源から出射される光ビームＬによって露光
走査される露光部、５はトナーを含む現像剤を感光体１
表面に転移させるための現像ローラ、６は感光体１に形
成されたトナー像を用紙に転移させる転写ローラ、７は
転写ローラ６部分を通過した感光体１表面の残留トナー
などを除去するためのクリーニング部材である。

【０００３】画像形成動作中において、前記感光体１と
現像ローラ５と転写ローラ６とは所定の電位が印加され
て、公知のように前記各部材において電気的にトナーの
授受を行い最終的に用紙に画像を形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の電子写真装
置において、一般的に、感光体１表面に光ビームＬによ
って形成された静電潜像に対してトナーを付着させるた
めの現像ローラ５は、弾性を有するシリコンゴムローラ
の表面にコーティングを施したものであって、その表面
にマイナス帯電したトナーを静電気的に付着させてトナ
ー薄層を形成し、さらに、そのトナー薄層を感光体１表
面に静電気的にかつ選択的に転移付着させるような方法
を採用している(例えばネガポジ・プロセスの場合、感
光体の露光された部分のみにトナー付着する)。

【０００５】このような方法では、感光体の回転方向に
おいて、ある期間、潜像が存在しなかった場合には、そ
の間、現像ローラ５表面に付着したトナーが消費されず
に機械的負荷を受け続け、画像形成回数が多くなると現
像ローラ５上にそのトナーがこびり付いて取れなくなっ
てしまって、画像形成された用紙において、そのこびり
付いた部分に対応して地汚れが現われるという不具合を
発生させることになる。

【０００６】本発明の目的は、前記従来の問題を解消
し、現像ローラなどの構成部材にトナーがこびり付いて
取れなくなるような現象の発生を防ぎ、この現象が原因
となる地汚れ発生などの形成画像の画質低下を抑制する
ことができる画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、感光体に光書込みを行って静電潜像を形
成し、その静電潜像に対して現像手段によって電気的に
トナー現像を行い、そのトナー像を転写手段によって用
紙に電気的に転写する構成の画像形成装置において、画
像形成動作中に、トナー像が形成された領域外における
前記感光体の表面電位と前記現像手段への印加電圧との
関係を、トナーが現像手段部分から感光体表面に移動す
ることが可能であるように設定したものであり、この構
成によって、トナー像形成領域外では、所定のタイミン
グでかつ所定の時間、現像手段から感光体表面にトナー
移動を行わせることにより、現像手段におけるトナーが
全域にわたって消費されることになって、現像手段がリ
フレッシュされる。

【０００８】また本発明は、感光体に黒部分に対応して
光書込みを行って静電潜像を形成し、その静電潜像に対
して現像手段によって電気的にトナー現像を行い、その
トナー像を転写手段によって用紙に電気的に転写する構
成の画像形成装置において、画像形成動作中に感光体の
回転方向におけるトナー像が形成された領域における黒
対白の比率を検知し、前記領域外において前記現像手段
における白の比率が多い部分に相当する感光体の範囲に
光照射を行い、その現像手段部分のトナーを除去する手
段を備えたものであり、この構成によって、白部分が多
い領域に対しては露光を行ってその領域において付着し
たトナーをトナー像形成領域外における感光体に強制的
に転移させることにより、現像手段におけるトナーが黒
部分は無論のこと黒白部分の全域にわたって消費される
ことになって、現像手段がリフレッシュされる。

【０００９】また本発明は、前記各装置において、トナ
ー像が形成された領域外の感光体表面が転写手段による
転写位置を通過する間において、その間の感光体の表面
電位と転写手段への印加電圧との関係を、感光体表面に
付着しているトナーが転写手段に移動することがないよ
うに設定したものであり、この構成によって、現像手段
のリフレッシュのために感光体に転移させたトナーが転
写手段に付着して、そのトナーによって用紙の裏汚れを
発生してしまうことを防ぐことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を参照しながら説明する。なお、図７を用い
て説明した部材と対応する部材には同一符号を付して詳
しい説明は省略する。

【００１１】図１は本発明の第１実施形態を説明するた
めの電子写真装置の概略構成図であり、10は各部の動作
および設定電位のコントロールを行うＣＰＵ(中央演算
処理ユニット)、11はＣＰＵ10のコントロールを受けて
光ビームＬの出射オン・オフを行うレーザあるいはＬＥ
Ｄなどの光源である。

【００１２】図２は図１の要部における電位状態を示す
説明図であり、画像形成動作においてＣＰＵ10のコント
ロールを受けて各部は以下のような動作を行う。本例に
おいて、マイナス帯電したトナー(トナーとの混合現像
剤を含む)を用いる例として説明する。すなわち、感光
体１が回転を始め、帯電チャージャ３によってマイナス
帯電(-750V)された感光体１の表面が、現像ローラ５と
の接点(ニップ部)Ａに到達するのと略同時に、現像ロー
ラ５の印加電圧は-400Vとなり、その電位差によって現
像ローラ５側にトナーが引き付けられるため、現像ロー
ラ５上のトナーは感光体１の表面には転移しない。そし
て公知のように、光ビームＬによって露光されて潜像が
画像データに基づいて光書込みされた感光体１における
表面部分に対してのみ、現像ローラ５からトナーが転移
して、感光体１表面にトナー像が形成されることにな
る。

【００１３】前記のようにトナー像が形成された感光体
１の領域の後端部が、現像ローラ５との接点Ａを通過し
た後、現像ローラ５の印加電圧は-1000Vとなり、感光体
１の表面(-750V)との電位差によって、現像ローラ５か
ら感光体１の表面へトナーが転移し、したがって、現像
ローラ５上のトナーがその全域にわたって消費されるこ
とになり、現像ローラ５のリフレッシュがなされる。こ
のため、従来のように、画像形成回数が多くなるに従っ
て、現像ローラ５上において機械的負荷を受け続ける残
留トナーがこびり付いてしまって、それが形成画像に地
汚れとして現われるという不具合を防止することができ
る。

【００１４】図３は本発明の第２実施形態を説明するた
めの要部における電位状態を示す説明図であり、前記第
１実施形態の装置とは構成部材は同様であるが、ＣＰＵ
10におけるコントロール構成が異なる。

【００１５】本例において、マイナス帯電したトナー
(トナーとの混合現像剤を含む)を用い、感光体１に黒部
分に対応して光書込みを行って静電潜像を形成する例を
説明する。すなわち、図４(a)の用紙Ｐ表面の状態，図
４(b)の感光体１表面の状態の説明図のように画像が形
成されるとして、その画像形成領域(感光体ではトナー
像形成領域)の用紙進行方向における白部分と黒部分と
の比率を、ＣＰＵ10において画像データなどから演算す
ることによって記憶しておき、白部分の割合が設定値以
上(本例では白が85％以上)である領域、例えば図４(a)
に示すように用紙Ｐの表面にP1，P2の領域が存在する場
合、感光体１のトナー像形成領域以外の領域において、
図４(b)に示すように、前記領域P1，P2に対応した感光
体１表面の部分H1，H2に対して露光(光書込み)を行う。

【００１６】このため、前記黒部分に対応する現像ロー
ラ５のトナーは画像形成のために感光体１に転移して当
然消費されるが、さらに前記白部分に対応する現像ロー
ラ５に存在するトナーも、感光体１におけるトナー像形
成領域以外の画像形成に関係ない領域において、感光体
１に転移して消費されることになって、現像ローラ５の
リフレッシュがなされる。

【００１７】ところで、図１に示す転写ローラ６あるい
は転写ベルトのように、転写手段が感光体１に直接接触
してトナー転写するタイプの構成では、前記のように画
像形成に関係ない領域において感光体１に転移したトナ
ーが転写手段に付着して、用紙の転写側とは反対側にト
ナー汚れを発生させるおそれがあるため、第１実施形態
における構成では図５に示すように、また第２実施形態
における構成では図６に示すように、現像ローラ５のリ
フレッシュのためにトナーが付着した感光体１の領域
が、転写ローラ６との接点(ニップ部)Ｂを通過する間、
感光体１の表面電位と転写ローラ６への印加電圧との関
係を、感光体１表面に付着しているトナーが転写ローラ
６に移動することがないように設定する。

【００１８】図５，図６において、感光体１におけるリ
フレッシュのためのトナー付着領域の先端が接点Ｂに到
達する直前(Ｔ期間)から、同領域の後端が接点Ｂを通過
した直後(Ｔ期間)まで、感光体１の表面の電位に対し
て、よりマイナス傾向の値となる電圧を転写ローラ６に
印加しているただし、前記Ｔは、図１における感光体１
の線速をＣ(mm／sec)とし、感光体１と現像ローラ５と
の接点Ａから感光体１と転写ローラ６との接点Ｂまでの
距離をＤ(mm)としたとき、(数１)によって求めた値であ
る。

【００１９】

【数１】Ｔ ＝ Ｄ／Ｃ (sec)

【００２０】

【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、現像手段におけるトナーを全域にわたっ
て消費することができるため、現像手段をリフレッシュ
することができる。したがって、現像ローラ上において
残留トナーがこびり付いてしまって、それが形成画像に
地汚れとして現われるという不具合の発生を防止するこ
とができる。

【００２１】また、現像手段のリフレッシュのために感
光体に転移させたトナーが転写手段に付着することを防
止することができるため、そのトナーによって用紙に裏
汚れを発生させてしまうことを防ぐことができ、したが
って、画像形成の品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を説明するための電子写
真装置の概略構成図である。

【図２】図１の要部における電位状態を示す説明図であ
る。

【図３】本発明の第２実施形態を説明するための電子写
真装置における要部における電位状態を示す説明図であ
る。

【図４】本発明の第２実施形態を説明するための白部分
と黒部分との関係を示す説明図である。

【図５】本発明の第１実施形態における転写ローラに対
するトナー転写防止を説明するための要部における電位
状態を示す説明図である。

【図６】本発明の第２実施形態における転写ローラに対
するトナー転写防止を説明するための要部における電位
状態を示す説明図である。

【図７】従来の電子写真装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１…感光体、 ２…除電ランプ、 ３…帯電チャージ
ャ、 ４…露光部、 ５…現像ローラ、 ６…転写ロー
ラ、 ７…クリーニング部材、 10…ＣＰＵ、 11…光
源。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体に光書込みを行って静電潜像を形
   成し、その静電潜像に対して現像手段によって電気的に
   トナー現像を行い、そのトナー像を転写手段によって用
   紙に電気的に転写する構成の画像形成装置において、画
   像形成動作中に、トナー像が形成された領域外における
   前記感光体の表面電位と前記現像手段への印加電圧との
   関係を、トナーが現像手段部分から感光体表面に移動す
   ることが可能であるように設定したことを特徴とする画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 感光体に黒部分に対応して光書込みを行
   って静電潜像を形成し、その静電潜像に対して現像手段
   によって電気的にトナー現像を行い、そのトナー像を転
   写手段によって用紙に電気的に転写する構成の画像形成
   装置において、画像形成動作中に感光体の回転方向にお
   けるトナー像が形成された領域における黒対白の比率を
   検知し、前記領域外において前記現像手段における白の
   比率が多い部分に相当する感光体の範囲に光照射を行
   い、その現像手段部分のトナーを除去する手段を備えた
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記トナー像が形成された領域外の感光
   体表面が転写手段による転写位置を通過する間におい
   て、その間の感光体の表面電位と転写手段への印加電圧
   との関係を、感光体表面に付着しているトナーが転写手
   段に移動することがないように設定したことを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載の画像形成装置。