JPH1165385A

JPH1165385A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1165385A
Application number: JP9221328A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Okada; 智章岡田; Noribumi Tasaka; 範文田阪
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-08-18
Filing date: 1997-08-18
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体（感光ドラム）の表面に付着したト
ナーと逆極性のイオンによって発生する濃度むらを防止
し、長期間に亘って良好な画質が得られるような画像形
成装置を提供する。【解決手段】像担持体１と、この像担持体１の表面に
電荷を与える帯電装置２と、電荷を付与された像担持体
１の表面に光を照射して静電潜像１０を形成する露光装
置３と、静電潜像１０に液体現像剤１１を供給して光が
照射された部分にトナー像１２を形成する現像装置４
と、像担持体１の表面に形成されたトナー像１２を転写
材１３の表面に転写する転写装置６と、転写後に像担持
体１の表面に残留するトナー成分を除去するクリーニン
グブレード８とを少なくとも備えた画像形成装置におい
て、像担持体１の表面に対向する位置に、トナーと逆極
性のイオンを像担持体１から引き離す方向の電界を付与
する電界付与手段２７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、特に、オンデマンド型の湿式カラー画像形成装置に
適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】液体現像剤を用いて電子写真法により転
写材に画像を記録するオンデマンド型の画像形成装置と
しては、従来一般に図９に示すような構成を有する装置
が使用されている。

【０００３】図９において、１は感光ドラムである像担
持体であり、この像担持体１は図９において矢印で示す
方向（時計方向）に回転される。また、像担持体１の周
囲には、像担持体１の回転方向に沿って、帯電装置２，
露光装置３，現像装置（電極）４，スクイーズ装置５，
転写装置６，クリーニングローラ７，クリーニングブレ
ード８及び除電装置９が順次に配設されている。そし
て、帯電装置２は図示しない電源に接続されており、転
写装置６はコロナ帯電器を用いて電源Ｅ₂に接続されて
いる。

【０００４】次に、図９の画像形成装置の動作について
述べると、以下の通りである。まず、像担持体１が回転
する過程において帯電装置２により像担持体１の表面
（感光面）が例えば正（＋）に帯電され、次いで露光装
置３により像担持体１の表面が露光されてこの表面に静
電潜像１０が形成される。次いで、現像装置（電極）４
により液体現像剤１１が像担持体１の表面に付与され、
この表面に静電潜像１０に基いてトナー像１２が形成さ
れる。なお、液体現像剤１１は正（＋）または負（−）
に帯電したトナー粒子を絶縁性液体に分散してなるもの
である。ここでは、トナー粒子を正（＋）に帯電するよ
うにしている。従って、現像装置４から液体現像剤１１
が像担持体１の静電潜像１０に供給され、これに伴い液
体現像剤１１に含まれる正（＋）のトナー粒子が静電潜
像１０へ電気泳動され、現像処理がなされる。

【０００５】次いで、現像後にスクイーズ装置５により
像担持体１に存在する液体現像剤１１における余剰な絶
縁性液が取り除かれる。その後、搬送ローラ１４により
転写材１３が像担持体１へ搬送され、転写装置６により
転写材１３の背面からトナー像１２のトナー粒子とは逆
極性の電荷、例えば負（−）の電荷が付与され、これに
応じて、像担持体１のトナー像１２を形成するトナー粒
子が転写材１３に吸引されてトナー像１２が転写材１３
に転写される。その後、クリーニングローラ７及びクリ
ーニングブレード８により像担持体１の表面に残留する
トナー粒子が取り除かれると共に、除電装置９により像
担持体１の表面に残留する電荷が取り除かれる。また、
現像装置４に付着しているトナーは、現像領域Ｄを通過
した後に、掻き取り装置４０によって除去される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如き従来の画像形成装置では、前回の印刷で非画線部
（白地）であった像担持体１の位置に、次回の印刷で画
線部（画像部）が来た場合、画線部の濃度が部分的に低
下する（濃度むらが発生する）という画像欠陥が発生す
ることがある。

【０００７】このような画像欠陥すなわち濃度むらの発
生について図９〜図１３を参照して具体的に述べると、
次の通りである。すなわち、周長Ｌの像担持体１におい
て、画線部の長さＬ₁、非画線部の長さＬ₂のベタ画像
を連続印刷した場合、図１０に示すように、像担持体１
の１回転目の印刷において非画線部（白地）であった領
域Ａは、像担持体１の２回転目の印刷においては画線部
（ベタ画像部）の領域Ｂに対応するが、この領域Ｂでは
部分的に濃度が低下する濃度むらが発生する。

【０００８】さらに詳述すると、液体現像剤１１として
正（＋）に帯電したトナーを用いて、反転現像法によっ
て像担持体１にトナー像１２を形成する場合、図１１に
示すように像担持体１の表面の非画線部（領域Ｃ）には
帯電装置２によって付与された正電荷１５が蓄積される
一方、転写領域Ｋ（図９参照）では転写材１３の裏面に
トナー粒子１６と逆極性の負電荷１７が付与される。そ
して、正電荷１５が蓄積された像担持体１の非画線部
（領域Ｃ）と転写材１３の裏面との間には、画線部（領
域Ｄ）の転写電界１８よりも強い転写電界１９が形成さ
れる。これに伴い、紙に含まれる塩類が水分によってイ
オン化してできた負イオン２０、例えばＮａＣｌのクロ
ールイオンＣｌ^-が、前記転写電界１９によって像担持
体１の表面に向かって移動してその表面上に付着する。

【０００９】図１２に示すように、像担持体１の表面に
付着した紙成分の負イオン２１のうち付着力の弱い負イ
オン２２は、図１２において矢印で示す液流動によっ
て、クリーニングブレード８で掻き取られる溶媒２３と
共に像担持体１の表面から除去されるが、付着力の強い
負イオン２４はクリーニングブレード８をくぐり抜け、
帯電露光プロセスを経て現像プロセスに至る。この場
合、像担持体１の表面に付着した負イオン２４は、除
電，帯電，露光プロセスを経ても除去されることなく像
担持体１の表面に付着していると考えられる。

【００１０】図１３に示すように、負イオン２４が像担
持体１の表面に付着した状態で、像担持体１上に画像の
形成を行った場合、画像形成領域では像担持体１の表面
の電位が現像電極４より低いため、現像電極４から像担
持体１に向かう現像電界２５が形成され、この電界によ
って正（＋）に帯電したトナー粒子１６は像担持体１の
表面に向かって移動して付着するが、像担持体１の表面
にある負イオン２４によって、負（−）の極性を帯びた
すなわち極性が反転したトナー粒子２６が発生し、この
トナ−粒子２６が現像電界２５の作用によって現像装置
（現像電極）４側に移動する。このため、像担持体１の
表面上のトナー付着量が部分的に低下し、濃度が部分的
に低下する濃度むらが発生する。

【００１１】このような問題に対応するために、従来で
は、像担持体１に対応して配設されるクリーニングブレ
ード８の先端部分の精度を向上させてクリーニングブレ
ード８による掻き取り性能を向上させる一方、クリーニ
ングブレード８が摩耗した場合にはすぐに交換すること
で対処してきたが、印刷速度の高速化とともにクリーニ
ングブレード８の摩耗期間も短くなり、メンテナンス費
用が嵩むという大きな問題点があるのが実状である。

【００１２】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的は、像担持体（感光ドラ
ム）の表面に付着したトナーと逆極性のイオンによって
発生する濃度むらを防止し、長期間に亘って良好な画質
が得られるような画像形成装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明では、像担持体と、この像担持体の表面に
電荷を与える帯電手段と、電荷を付与された前記像担持
体の表面に光を照射して静電潜像を形成する露光手段
と、前記静電潜像に液体現像剤を供給して光が照射され
た部分にトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体
の表面に形成された前記トナー像を転写材の表面に転写
する転写手段と、転写後に前記像担持体の表面に残留す
るトナー成分を除去するクリーニング手段とを少なくと
も備えた画像形成装置において、前記像担持体の表面が
転写領域を通過した後から前記クリーニング手段の位置
に至るまでの間の領域内であって、前記像担持体の表面
に対向する位置に、トナーと逆極性のイオンを前記像担
持体の表面から引き離す方向の電界を付与する電界付与
手段を設けるようにしている。

【００１４】また、本発明では、像担持体と、この像担
持体の表面に電荷を与える帯電手段と、電荷を付与され
た前記像担持体の表面に光を照射して静電潜像を形成す
る露光手段と、前記静電潜像に液体現像剤を供給して光
が照射された部分にトナー像を形成する現像手段と、前
記像担持体の表面に形成された前記トナー像を転写材の
表面に転写する転写手段と、転写後に前記像担持体の表
面に残留するトナー成分を除去するクリーニング手段と
を少なくとも備えた画像形成装置において、前記クリー
ニング手段に、トナーと逆極性のイオンを前記像担持体
の表面から引き離す方向の電界を付与する電界付与機能
を具備せしめるようにしている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施態様について
図１〜図８を参照して説明する。なお、図１〜図８にお
いて、図９〜図１３と同一の部分には同一の符号を付し
て重複する説明を省略する。

【００１６】まず、図１〜図４は本発明の第１実施形態
に係る画像形成装置を説明するためのものであって、本
例の画像形成装置においては、像担持体１の表面が転写
領域Ｋを通過した後からクリーニング手段（クリーニン
グローラ７及びクリーニングブレード８から成る手段）
の位置に至るまでの間の領域内であって、像担持体１の
表面に対向する位置に、トナーと逆極性のイオンを像担
持体１から引き離す方向の電界を付与する電界付与電極
（電界付与手段）２７が設けられている。

【００１７】転写領域Ｋとクリーニングローラ７との間
の領域内に配設される電界付与電極２７としては、例え
ば、図２に示すように断面コ字状のシールドケース３１
内に６０μｍ程度の金属ワイヤ３２を張架したいわゆる
コロナチャージャが用いられている。この場合には、図
１に示すように、断面コ字状のシールドケース３１の開
放部が像担持体１の表面に対向配置されると共に、この
シールドケース３１内の金属ワイヤ３２が像担持体１の
軸線方向に沿って平行に張架されて像担持体１の表面に
対して間隔を隔てて対応配置されている。また、上述の
如きコロナチャージャから成る電界付与電極２７に代え
て、図３（ａ）に示すようなシールドケースを有しない
棒電極３３を用いることも可能である。この場合には、
既述の金属ワイヤ３２と同様に、棒電極３３が図３
（ｂ）に示すように像担持体１の軸線方向に沿って平行
に張架されて像担持体１の表面に対して間隔を隔てて対
応配置される。

【００１８】そして、上述の電界付与電極２７の前記金
属ワイヤ３２或いは棒電極３３は、図１に示すように電
源Ｅ₁に接続され、これにより前記金属ワイヤ３２或い
は棒電極３３には直流電圧あるいは直流を重畳した交流
電圧が印加され、これに応じて負（−）イオンを像担持
体１の表面から引き離す方向の電界が付与（発生）され
るようになっている。なお、前記電界付与電極２７並び
に棒電極３３は、像担持体１の表面に付着した負イオン
２４（図４参照）を像担持体１の表面から引き離す方向
の電界２８、すなわち、図４において矢印で示すように
像担持体１の外周囲から像担持体１の表面に向かう方向
であってかつ像担持体１の表面に対してほぼ垂直の方向
の電界２８を付与するのに有効なものである。

【００１９】このように電界付与電極２７或いは棒電極
３３（電界付与手段）を付設した画像成形装置によれ
ば、転写領域Ｋを通過した後からクリーニング手段すな
わちクリーニングローラ７及びクリーニングブレード８
の位置に至るまでの間の領域に電界付与手段（電界付与
電極２７又は棒電極３３）を設けたことにより、像担持
体１の表面に付着した負イオン２４を像担持体１の表面
から引き離す向きの電界２８が像担持体１の表面近傍領
域に付与（発生）されることとなる（図４参照）。その
ため、前記電界２８の作用により負イオン２４の一部が
像担持体１の表面から引き離されて、クリーニングブレ
ード８にて掻き取られる溶媒２３の中に負イオン２４が
集中されることとなり、これにより、クリーニングブレ
ード８を通過した後における像担持体１の表面上での負
イオン量が低減され、ひいては濃度むらの防止が図られ
る。

【００２０】また、図５〜図８は本発明の第２実施形態
に係る画像形成装置を説明するためのものであって、本
例の画像形成装置においては、像担持体１の表面に付着
した液体現像剤１１を除去するクリーニングローラ７及
びクリーニングブレード８（クリーニング手段）に、ト
ナーと逆極性のイオンを前記像担持体１の表面から引き
離す方向の電界を付与する電界付与機能が具備せしめら
れている。具体的には、前記クリーニングローラ７及び
クリーニングブレード８に、トナー粒子とは反対の極性
（逆極性）のイオンを像担持体１の表面から引き離す方
向の電界を発生させるための電位が付与せしめられてい
る。かくして、この電位を付与したクリーニングローラ
７及びクリーニングブレード８は、像担持体１の表面に
付着した負イオン２４（図７及び図８参照）を像担持体
１の表面から引き離す方向の電界を付与するのに有効な
機能すなわち有効な電界付与機能を具備している。

【００２１】電位を付与したクリーニングローラ７とし
ては、図６に示すように導電性の軸芯３４の周囲に導電
性ゴム３５を同軸状に成形して成るゴムローラ（抵抗
値：１０⁴〜１０⁹Ω程度）を用いるのが有効である。
また、クリーニングブレード８としては導電性ゴムブレ
ード（抵抗値：１０⁴〜１０⁹Ω程度）を用いるのが有
効である。なお、本来では、クリーニングローラ７及び
クリーニングブレード８にそれぞれ所定の電位を付与す
るために、図５に示すように電源Ｅ₃，Ｅ₄がクリーニ
ングローラ７及びクリーニングブレード８にそれぞれ接
続され、これによりクリーニングローラ７及びクリーニ
ングブレード８に直流電圧あるいは直流を重畳した交流
電圧が印加されて負イオン２４を引き離す電界が付与
（発生）されるように構成されている。

【００２２】前記電位を付与したクリーニングローラ７
を用いた場合には、図７に示すように、クリーニングロ
ーラ７の表面と像担持体１の表面との間に、像担持体１
の表面に付着した負イオン２４を引き離す方向の電界２
９が付与されるため、クリーニングブレード８にて掻き
取られる溶媒２３の中に負イオン２４が集中させられる
こととなる。その結果、クリーニングブレード８を通過
した後の像担持体１の表面上における負イオン量が低減
せしめられ、ひいては濃度むらの防止が図られることと
なる。

【００２３】一方、前記電位を付与したクリーニングブ
レード８を用いた場合には、図８に示すように、クリー
ニングブレード８の表面と像担持体１の表面との間に、
像担持体１の表面に付着した負イオン２４を引き離す方
向の電界３０が付与され、クリーニングブレード８にて
掻き取られる溶媒２３の矢印で示した流動の中に負イオ
ン２４が集中されることとなる。そのため、クリーニン
グブレード８を通過した後の像担持体１の表面での負イ
オン量が低減されることとなり、その結果、像担持体１
の表面に汚れが発生するのを効果的に防止できる。

【００２４】本発明の実施形態につき述べたが、本発明
はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能であ
る。例えば、既述の実施形態では液体現像剤１１として
正（＋）に帯電したトナーを用い、像担持体１の表面に
正電荷１５を付与すると共に転写材１３の裏面にこれと
は逆の極性の負電荷１７を付与するようにしたが、これ
とは反対に、液体現像剤１１として負（−）に帯電した
トナーを用い、像担持体１の表面に負電荷を付与すると
共に転写材１３の裏面にこれとは逆の極性の正電荷を付
与するようにした場合にも、本発明を適用可能である。
この場合には、像担持体１の表面に付着した正イオンを
像担持体１の表面から引き離す方向、すなわち、像担持
体１の表面から放射状に外側に向かう方向の電界を付与
するようにすればよい。また、クリーニングローラ７及
びクリーニングブレード８の何れか一方のみに、トナー
と逆極性のイオンを像担持体の表面から引き離す方向の
電界を付与する電界付与機能を具備せしめるようにして
も良い。

【００２５】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明は、像担持体の
表面が転写領域を通過した後からクリーニング手段の位
置に至るまでの間の領域内であって、像担持体の表面に
対向する位置に、トナーと逆極性のイオンを像担持体の
表面から引き離す方向の電界を付与する電界付与手段を
設けるようにしたものであるから、本発明によれば、次
のような作用効果を奏することができる。すなわち、前
記電界付与手段と像担持体の表面との間に、像担持体の
表面に付着したイオン（トナーと逆極性のイオン）を像
担持体の表面から引き離す方向の電界が付与され、これ
に応じて、クーリング手段にて掻き取られる溶媒中に前
記イオンが集中されることとなるため、クーリング手段
を通過した後の像担持体の表面上でのイオン量を低減で
き、ひいては濃度むらの発生を防止することができる。

【００２６】また、請求項２に記載の本発明は、クリー
ニング手段（例えば、クリーニングローラやクリーニン
グブレード）に、トナーと逆極性のイオンを像担持体の
表面から引き離す方向の電界を付与する電界付与機能を
具備せしめるようにしたものであるから、本発明によれ
ば、クリーニング手段と像担持体の表面との間に、像担
持体の表面に付着したイオン（トナーと逆極性のイオ
ン）を像担持体の表面から引き離す方向の電界が付与さ
れ、これに応じて、クーリング手段にて掻き取られる溶
媒中に前記イオンが集中されることとなるため、クーリ
ング手段を通過した後の像担持体の表面上でのイオン量
を低減でき、ひいては濃度むらの発生を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る画像成形装置の構
成図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る画像成形装置に設
けられる電界付与電極（電界付与手段）の斜視図であ
る。

【図３】電界付与電極（電界付与手段）の別例を示すも
のであって、（ａ）は像担持体及び電極棒の配置関係を
示す断面図、（ｂ）は像担持体及び電極棒の配置関係を
示す側面図である。

【図４】本発明の第１実施形態に係る画像成形装置にお
いて像担持体に付着した負イオンを引き離す効果を説明
するための説明図である。

【図５】本発明の第２実施形態に係る画像成形装置の構
成図である。

【図６】電位が付与されるクリーニングローラの断面図
である。

【図７】クリーニングローラに電位を付与した場合の作
用効果を説明するための説明図である。

【図８】クリーニングブレードに電位を付与した場合の
作用効果を説明するための説明図である。

【図９】従来の画像成形装置の構成図である。

【図１０】従来の画像成形装置を用いた場合の濃度むら
の発生状況を説明するための説明図である。

【図１１】像担持体の表面のトナーとは逆極性のイオン
が像担持体の表面の付着することを説明するための説明
図である。

【図１２】クリーニングブレードにて掻き取られない
（像担持体の表面から除去されない）イオンを説明する
ための説明図である。

【図１３】画像形成領域での濃度低下メカニズムを説明
するための説明図である。

【符号の説明】

１像担持体２帯電装置３露光装置４現像装置（電極）５スクイーズ装置６転写装置７クリーニングローラ８クリーニングブレード９除電装置１０静電潜像１１液体現像剤１２トナー像１３転写材１５正電荷１６トナー粒子１７負電荷１８，１９転写電界２０，２１，２２，２４負イオン２３溶媒２５現像電界２７電界付与電極（電界付与手段）３１シールドケース３２金属ワイヤ３３棒電極（電界付与手段）３４軸芯３５ゴム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、この像担持体の表面に電荷
を与える帯電手段と、電荷を付与された前記像担持体の
表面に光を照射して静電潜像を形成する露光手段と、前
記静電潜像に液体現像剤を供給して光が照射された部分
にトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体の表面
に形成された前記トナー像を転写材の表面に転写する転
写手段と、転写後に前記像担持体の表面に残留するトナ
ー成分を除去するクリーニング手段とを少なくとも備え
た画像形成装置において、前記像担持体の表面が転写領域を通過した後から前記ク
リーニング手段の位置に至るまでの間の領域内であっ
て、前記像担持体の表面に対向する位置に、トナーと逆
極性のイオンを前記像担持体の表面から引き離す方向の
電界を付与する電界付与手段を設けたことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】像担持体と、この像担持体の表面に電荷
を与える帯電手段と、電荷を付与された前記像担持体の
表面に光を照射して静電潜像を形成する露光手段と、前
記静電潜像に液体現像剤を供給して光が照射された部分
にトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体の表面
に形成された前記トナー像を転写材の表面に転写する転
写手段と、転写後に前記像担持体の表面に残留するトナ
ー成分を除去するクリーニング手段とを少なくとも備え
た画像形成装置において、前記クリーニング手段に、トナーと逆極性のイオンを前
記像担持体の表面から引き離す方向の電界を付与する電
界付与機能を具備せしめたことを特徴とする画像形成装
置。