JPH10340014A

JPH10340014A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10340014A
Application number: JP9166581A
Authority: JP
Inventors: Tooru Kuzumi; 徹葛見
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 1997-06-09
Publication date: 1998-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】転写前露光時のトナー像の飛び散りを防止す
ると共に安定した分離を行なう。【解決手段】転写前露光は画像部Ａを除いた非画像
部、すなわち、余白部Ｂおよび余白部Ｄに対してのみ行
なうようにする。このため軸方向の露光位置よりＬＥＤ
素子の露光ＯＮ／ＯＦＦタイミングが異なる。余白部Ｂ
またはＤのみが通過する位置Ｘ１、Ｘ３では感光体の回
転ＯＮ／ＯＦＦと同期して露光をＯＮ／ＯＦＦし、感光
体回転中は常時、露光を行なう。一方、画像部Ａが通過
する位置Ｘ２では感光体の回転ＯＮ／ＯＦＦと同期して
露光ＯＮ／ＯＦＦするとともに、画像部Ａ通過中だけは
露光ＯＦＦする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反転現像方式によ
る電子写真方式を利用した複写機やプリンター等の画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用したデジタル複写機
やプリンターなどにおいては反転現像方式が多く用いら
れる。反転現像方式では、一様に帯電した感光体面に対
しレーザービーム、ＬＥＤ等により記録すべき画像情報
に対応した画像露光を行なって静電潜像を形成し、その
際に露光を受けて電位の低下した部分に感光体の帯電極
性と同極性に帯電したトナー（現像剤）を付着させてト
ナー像を形成する。ついで、トナー像に当接させた転写
材の背面にトナーと逆極性の転写電荷を付与し、転写材
上にトナー像を転写する。このとき、転写材は感光体と
逆極性に帯電するため転写材と感光体面の間に静電吸着
力が発生し、その後の感光体からの転写材の分離が行な
いにくくなる。特に、背景部、すなわち、トナーを付着
させない部分は画像露光を受けないため感光体の電位が
高く静電吸着力が大きい。

【０００３】このため、転写工程の前にＬＥＤ等の露光
手段により感光体面を一様に露光し、背景部電位を低下
させ、転写時に発生する静電吸着力を弱めることで分離
を行ない易くしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、転写前露光を
行なうと、背景部電位がトナー像部電位より低下し、ト
ナー像を形成するトナーの一部が電位の低い背景部電位
に飛び散り画像品位を低下させていた。この様子を図１
３に示す。図１３は画像形成プロセスにおける感光体の
電位を示したものである。

【０００５】まず、感光体を電位Ｖｄ１に一様に帯電し
た後、トナー像を形成すべき部分に露光Ｅを行ない電位
をＶｓに低下させ静電潜像を形成する（ａ）。ついで、
感光体と同極性に帯電したトナーを用いて反転現像を行
ないＶｓ部にトナー粒子Ｔを付着させてトナー像を形成
する（ｂ）。トナー像は、トナーの保有電荷により電位
Ｖｔを有する。

【０００６】次に、このトナー像を担持した感光体に対
し転写前露光Ｐを行なうと背景部電位はＶｄ２に低下す
る。一方、トナー像部はトナー粒子Ｔにより露光Ｐが遮
蔽されるため感光体電位が低下せず、また、露光後もト
ナーの保有電荷が残留することによりトナー像部の電位
Ｖｔは背景部電位Ｖｄ２より高くなる（ｃ）。このた
め、背景部とトナー像部の境界に電位差を生じ、電位差
にもとづく電気引力を受けてトナー像の飛び散りｄを発
生する。

【０００７】このため、特開平１−１９１１６８号公報
に記載されるように、転写前露光の光量を背景部電位が
トナー像部電位より低くならない所定光量に設定するこ
とが行なわれている。然るに、背景部電位が十分に低下
していないため吸着力が生じ、薄紙等の剛性の低い転写
材では依然として分離不良は生じていた。

【０００８】また、転写時に強い吸着力が生じるのは感
光体上でトナー像が広範囲に存在しない非画像部であっ
て、トナー像が存在する画像部では感光体と転写材の間
にトナー粒子塊が介在することにより転写時に感光体と
転写材が密着しにくいことが知られている。

【０００９】従って、本発明の目的は、転写前露光時の
現像剤像の飛び散りを防止すると共に転写材の安定した
分離を行なうことのできる画像形成装置を提供すること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体上に形成した静電潜像を現像剤により反転現像
して現像剤像とし、該現像剤像を転写材上に転写する転
写工程の前に現像剤像を担持した像担持体面を露光する
転写前露光手段を備えた画像形成装置において、前記転
写前露光時に、前記像担持体上で現像剤像が存在しない
非画像部のみを露光することを特徴とする画像形成装置
である。

【００１１】本発明による他の態様によれば、像担持体
上に形成した静電潜像を現像剤により反転現像して現像
剤像とし、該現像剤像を転写材上に転写する転写工程の
前に現像剤像を担持した像担持体面を露光する転写前露
光手段を備えた画像形成装置において、前記転写前露光
手段により、前記像担持体上で現像剤像が存在しない非
画像部においては非画像部電位を略零に除電し、現像剤
像が存在する画像部においては、露光後の現像剤像部電
位の絶対値が現像剤像に隣接する背景部の露光後の電位
の絶対値以下となるように除電することを特徴とする画
像形成装置が提供される。

【００１２】前記転写前露光時に、画像部において現像
剤像に隣接する幅０．０８〜０．５ｍｍの領域を除く背
景部を略零に除電することが好ましい。転写時に転写材
が当接しない非転写部は転写前露光しないことが好まし
い。非画像部のうち先端余白部の前記像担持体進行方向
の長さをＺ、像担持体面上で前記像担持体進行方向に沿
った転写前露光幅をＹとすると、Ｚ＞Ｙとなるように前
記像担持体と前記転写前露光手段の間に露光の一部をカ
ットする遮蔽部材を設けることが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００１４】実施例１本発明の実施例１について、図１〜図４により説明す
る。

【００１５】図１に示される画像形成装置において、像
担持体である感光体１は、円筒状の導電基体上にアモル
ファスシリコン等の光導電層を設けたもので図中の矢印
方向に回転可能に軸支されている。感光体１は、周知の
コロトロン帯電器２により所定の電位（４００〜５００
Ｖ）に一様に帯電された後、画像信号に応じて変調され
たレーザービーム露光３を受け、静電潜像が形成され
る。レーザービームはレーザービームダイオード３１か
ら発し回転するポリゴンミラー３２、ミラー３３を介し
て感光体１に走査照射される。

【００１６】ついで、この静電潜像に対しトナーを収納
した現像装置４により現像を行ない感光体１上にトナー
像が形成される。続いて、転写工程に先立ち、トナー像
を担持した感光体面に対し転写前露光装置５による露光
が行なわれる。この後、トナー像は不図示の搬送路に沿
って給紙された転写紙（転写材）１０上に転写コロナ帯
電器６により転写された後、転写紙１０は分離帯電器７
により感光体から分離され、定着装置２０へと送られ転
写紙１０上のトナー像が永久定着されてプリント画像が
得られる。

【００１７】転写工程を終えた後、感光体１はそのまま
回転しクリーニング装置８により感光体表面の残留トナ
ーが除去され、さらに消去ランプ９により感光体１の残
留電荷が消去されて次回の画像形成が行なわれる。

【００１８】図２は、転写前露光装置５の配置を立体的
に示したものである。転写前露光装置５は複数のＬＥＤ
素子、あるいはヒューズランプ等を感光体１の回転軸方
向に沿ってアレイ状に配列したもので、感光体全面を均
一に露光できるようになっている。また、図３はＬＥＤ
アレイの配線図を示す。ＬＥＤアレイ５０は複数のＬＥ
Ｄ素子Ｌ１・・・Ｌｎを定格２４Ｖの共有電源５１に対
し、並列接続してなり、各素子は発光部Ｄ１・・・Ｄｎ
と発光量を調整するための電圧降下抵抗Ｒ１・・・Ｒｎ
から構成される。各素子にはスイッチＳ１・・・Ｓｎが
接続され、後述するタイミングチャートに従いスイッチ
Ｓ１・・・ＳｎをＯＮ／ＯＦＦし、電圧供給をＯＮ／Ｏ
ＦＦすることで素子ごとの発光タイミングを制御する。

【００１９】次に、本発明の特徴部分について詳細に説
明する。

【００２０】図４は、感光体上に形成したトナー像に対
する転写前露光の露光タイミングを示したものである。
Ｗは矢印Ｆ方向に進行する感光体上に形成した転写紙１
ページ分に相当する大きさの画像を示している。又、画
像Ｗはトナー像が存在する画像部Ａ、画像周辺部に形成
した余白部Ｄ、および、画像部Ａの大きさ（長さＩ₁×
幅Ｉ₂ ）が転写紙サイズより小さい場合や原稿画像を縮
小プリントする場合に生ずる余白部Ｂから構成される。
余白部Ｂ、Ｄはトナー像が存在しない領域である。感光
体上で画像Ｗを形成すべき領域が感光体回転と共に、帯
電、レーザー露光、転写前露光の各位置を通過する際の
各装置のＯＮ／ＯＦＦ動作を示したのが図４中下部分の
タイミングチャートである。

【００２１】まず、不図示の駆動モータにより感光体回
転をＯＮすると同時に帯電を開始する。ついで、画像部
Ａ先端がレーザー露光位置を通過とほぼ同時にレーザー
露光をＯＮし、画像部Ａ後端が通過とほぼ同時にＯＦＦ
し、潜像を形成する。この後、潜像が現像されてトナー
像となり転写前露光位置を通過する。

【００２２】転写前露光は画像部Ａを除いた非画像部、
すなわち、余白部Ｂおよび余白部Ｄに対してのみ行なう
ようにする。このため軸方向の露光位置によりＬＥＤ素
子の露光ＯＮ／ＯＦＦタイミングが異なる。余白部Ｂま
たはＤのみが通過する位置Ｘ１、Ｘ３では感光体の回転
ＯＮ／ＯＦＦと同期して露光をＯＮ／ＯＦＦし、感光体
回転中は常時、露光を行なう。

【００２３】一方、画像部Ａが通過する位置Ｘ２では感
光体の回転ＯＮ／ＯＦＦと同期して露光ＯＮ／ＯＦＦす
るとともに、画像部Ａ通過中だけは露光ＯＦＦする。画
像部Ａの幅Ｉ₂ の範囲内にあるＬＥＤ素子は位置Ｘ２と
同じＯＮ／ＯＦＦ動作を行なう。これは各ＬＥＤ素子に
接続されたスイッチＳｎ（図３）をＯＮ／ＯＦＦするこ
とで制御される。露光量は、帯電した非画像部電位が略
零（０〜数十Ｖ）に除電される光量に設定する。

【００２４】上記により、非画像部については転写前露
光により感光体電位を十分に低下させるので転写時に生
じる吸着力を十分小さくできる。一方、画像部では感光
体と転写材の間にトナー粒子塊が介在し空気間隙が生じ
るため転写前露光なしでも吸着力が小さい。また、露光
を行なわないためトナー像の飛び散りも生じない。これ
により、トナー像飛び散りを生ずることなく分離工程に
おいて転写紙を感光体から速やかに分離することができ
た。

【００２５】又、上記では非画像部全域を露光するよう
にしたが、画像先端の余白部（長さＺ１）だけを露光す
るようにしてもよい。分離時の転写紙の挙動として、紙
先端が分離すれば紙後半は紙の重力と剛性により容易に
分離する特性がある。従って先端余白部の吸着力を小さ
くするだけでも安定な分離を得ることができた。

【００２６】実施例２次に、本発明の実施例２について、図５〜図７により説
明する。

【００２７】実施例１では非画像部のみを露光するよう
にしたが、画像部に対してもトナー像の飛び散りを生じ
ない範囲で露光を行なってもよい。画像部中の背景部
（文字、絵等のトナー像周辺の白地部）の占有面積が大
きい場合、背景部において吸着力が発生する。これに対
し露光により背景部電位を低下させ吸着力を下げること
で分離を安定化できる。

【００２８】図５に背景部の露光方法を示す。露光Ｑに
より帯電後の背景部電位Ｖｄ１（非画像部電位に等し
い）をトナー像部電位Ｖｔより大きい中間電位Ｖｄ３に
低下させる。このとき、トナー像飛び散りを生じないよ
うに、Ｖｄ３とＶｔ間に３０Ｖ〜５０Ｖの電位差を設け
る。

【００２９】図６に露光Ｑのタイミングを示す。なお、
図６中で図４と同一内容を示す部分については同一記号
を付してある。画像部Ａが通過する位置Ｘ２では、余白
部Ｂ、Ｄが通過中は非画像部電位を略零に除電するため
の露光Ｐを行ない、画像部Ａ通過中のみ露光Ｑを行な
う。

【００３０】図７に、露光Ｐと露光Ｑを切換えるための
ＬＥＤアレイの配線を示す。各ＬＥＤ素子Ｌ１・・・Ｌ
ｎはスイッチＳ１・・・Ｓｎの切換えにより２つの共有
電源５１、５２に接続可能で、露光Ｐを行なう時は電源
５１に接続し、露光Ｑを行なうときは電源５２に接続す
る。電源５２の供給電圧は露光Ｑを行なうため所定電圧
に設定される。スイッチＳ１・・・Ｓｎの切換えを前記
タインミングチャートを従い制御することで露光切換え
を行なう。

【００３１】本実施例においても、実施例１と同様の作
用効果を得ることができた。

【００３２】実施例３次に、本発明の実施例３について、図８及び図９により
説明する。背景部を露光する場合、トナー像の隣接領域
だけを除き他の背景部領域を露光するようにすれば、さ
らに効果的である。

【００３３】図８は、このような転写前露光手段を備え
た画像形成装置で、転写前露光としてレーザービーム露
光３７を用い、感光体上の任意の場所を露光ＯＮ／ＯＦ
Ｆできるようにしてある。転写前露光用のレーザーダイ
オード３４から発したレーザービームがポリゴンミラー
３２、ミラー３５、３６を介して感光体１上を走査照射
される。

【００３４】図９に、この露光手段を用いた背景部の露
光方法を示す。露光Ｕはトナー像部に隣接した幅ｋの領
域を除いた背景部に対して行ない、露光量としては背景
部電位Ｖｄ１をＶｄ２（略零）に低下させる光量に設定
する。この結果トナー像に隣接した領域はトナー像より
高電位のためトナー像の飛び散りは生じない。幅ｋを
０．０８ｍｍ以上に設定することで飛び散りを防止でき
た。広範囲の背景部を露光するべく幅ｋは０．５ｍｍ以
下であることが望ましい。また、隣接する微小領域を除
き画像中の大部分の電位を十分低下できるため転写時の
吸着力はほとんど発生せず、さらに分離しやすくなっ
た。

【００３５】実施例４次に、本発明の実施例４について図１０〜図１２により
説明する。上記実施例では、画像Ｗの前後領域、すなわ
ち、転写時に、転写紙が当接しない非転写部も非画像部
と区別することなく連続的に転写前露光したが、非転写
部を露光しないことで、さらに分離を安定化できる。

【００３６】図１０によりその様子を説明する。図１０
は、画像Ｗ先端部における転写時の紙に転写電荷が付与
される様子を模式的に示したものである。図１０（ｆ）
は画像先端部における軸方向の一部の拡大図である。
（ｇ）、（ｈ）は拡大部分に対応する紙背面の転写電荷
の分布を示し、（ｇ）は非転写部（以下、紙間という）
を露光した場合、（ｈ）は紙間を露光しない場合を示
す。

【００３７】まず、（ｇ）について説明する。転写前露
光により余白（長さＺ₁ ）および紙間Ｇが露光されるた
め感光体１の感光層１１面は除電されている。転写紙１
０を感光体１に当接し、転写帯電器６により紙背面に電
荷を付与し、画像部ＩのトナーＴを転写紙側に転移する
と、感光体１の接地基板１２には逆電荷が誘起される。
ただし例として、ここでは、感光体１およびトナーの帯
電極性を正、従って転写電荷を負とした。このとき転写
紙の余白部は負に帯電し、弱いながらも吸着力が発生す
る。

【００３８】これに対し（ｈ）では紙間を露光しないた
め紙間は正に帯電している。このため、先端部において
帯電器からの転写電荷は感光体の紙間部側に引かれて紙
背面の余白部には付与されにくくなる。これにより紙先
端の吸着力はさらに弱まり分離しやすくなる。

【００３９】図１１に露光ＯＮ／ＯＦＦタイミングを示
す。転写前露光は先端余白Ｚ１および後端余白Ｚ２が通
過中のみＯＮする。先端同様、後端についても、後端以
降の紙間を露光ＯＦＦすることで後端部の吸着力を下げ
られる。また、左右余白外側の非転写部を露光ＯＦＦす
るようにしてもよい。

【００４０】上記のように紙間を露光ＯＦＦするために
は転写前露光の感光体進行方法の露光幅が余白長より小
さいことが必要である。図１２に露光幅と余白長の関係
を示す。図１２（ｉ）に示すように、感光体１面上で進
行方向に沿った露光幅Ｙが余白長Ｚ１より大きいと、余
白部以外の紙間や画像部を露光してしまう。これに対
し、図１２（ｊ）のように、転写前露光装置５と感光体
間にＺ１＞Ｙとなるよう、露光幅を規制するスリットを
設けることで上記問題は解決する。

【００４１】本実施例においても、上記実施例と同様の
効果を得ることができる。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、転写前露光時に、像担持体上で現像剤像が存
在しない非画像部のみを露光することにより、転写時に
像担持体と転写材間に発生する静電吸着力の大部分を押
さえ、現像剤像の存在する画像部については露光しない
か、もしくは露光量を現像剤像の飛び散りを生じない光
量に設定したので、画像乱れを防止するとともに効果的
に分離を安定して行なうことができた。

【００４３】また、前記転写前露光により、前記像担持
体上で現像剤像が存在しない非画像部においては非画像
部電位を略零に除電し、現像剤像が存在する画像部にお
いては、露光後の現像剤像部電位の絶対値が現像剤像に
隣接する背景部の露光後の電位の絶対値以下となるよう
に除電することにより、上記と同様の効果を得ることが
できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像形成装置を示す概略構成図であ
る。

【図２】実施例１のＬＥＤアレイを示す斜視配置図であ
る。

【図３】図２のＬＥＤアレイの配線図である。

【図４】実施例１の転写前露光の発光タイミング図であ
る。

【図５】実施例２の転写前露光後の電位図である。

【図６】実施例２の転写前露光の発光タイミング図であ
る。

【図７】実施例２のＬＥＤアレイの配線図である。

【図８】実施例３の画像形成装置を示す構成図である。

【図９】実施例３の転写前露光後の電位図である。

【図１０】実施例４の紙間電位と転写電荷分布の関係を
示す説明図である。

【図１１】実施例４の転写前露光の露光タイミング図で
ある。

【図１２】実施例４の転写前露光幅と余白長さの関係を
示す説明図である。

【図１３】反転現像プロセスの電位図である。

【符号の説明】

１感光体（像担持体）５ＬＥＤアレイ（転写前露光装置）６転写帯電器７分離帯電器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に形成した静電潜像を現像剤
により反転現像して現像剤像とし、該現像剤像を転写材
上に転写する転写工程の前に現像剤像を担持した像担持
体面を露光する転写前露光手段を備えた画像形成装置に
おいて、前記転写前露光時に、前記像担持体上で現像剤
像が存在しない非画像部のみを露光することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】像担持体上に形成した静電潜像を現像剤
により反転現像して現像剤像とし、該現像剤像を転写材
上に転写する転写工程の前に現像剤像を担持した像担持
体面を露光する転写前露光手段を備えた画像形成装置に
おいて、前記転写前露光手段により、前記像担持体上で
現像剤像が存在しない非画像部においては非画像部電位
を略零に除電し、現像剤像が存在する画像部において
は、露光後の現像剤像部電位の絶対値が現像剤像に隣接
する背景部の露光後の電位の絶対値以下となるように除
電することを画像形成装置。
【請求項３】前記転写前露光時に、画像部において現
像剤像に隣接する幅０．０８〜０．５ｍｍの領域を除く
背景部を略零に除電することを特徴とする請求項２の画
像形成装置。
【請求項４】転写時に転写材が当接しない非転写部は
転写前露光しないことを特徴とする請求項１又は２の画
像形成装置。
【請求項５】非画像部のうち先端余白部の前記像担持
体進行方向の長さをＺ、像担持体面上で前記像担持体進
行方向に沿った転写前露光幅をＹとすると、Ｚ＞Ｙとな
るように前記像担持体と前記転写前露光手段の間に露光
の一部をカットする遮蔽部材を設けることを特徴とする
請求項１又は２の画像形成装置。