JP2007240816A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】現像スリーブの最下層に存在する過帯電のトナーを除去することにより、画像濃度の低下を防止し、これにより所定の画質を保持することができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】プリンタ10は、感光体ドラム131の回転により、その表面の所定領域を、帯電部132からクリーニング部135まで順次に対向させて画像形成を行うとともに、非画像形成時に、現像部2のスリーブ21側に存在するトナーを前記感光体ドラム131に強制的に吐き出すように構成されたものであって、非画像形成時に、感光体ドラム131のトナーが吐き出される部位の表面電位が、現像スリーブ21にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、逆極性帯電部132aで感光体ドラム131に電圧を印加する逆帯電電圧印加手段44を設けたものである。
【選択図】図2
【解決手段】プリンタ10は、感光体ドラム131の回転により、その表面の所定領域を、帯電部132からクリーニング部135まで順次に対向させて画像形成を行うとともに、非画像形成時に、現像部2のスリーブ21側に存在するトナーを前記感光体ドラム131に強制的に吐き出すように構成されたものであって、非画像形成時に、感光体ドラム131のトナーが吐き出される部位の表面電位が、現像スリーブ21にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、逆極性帯電部132aで感光体ドラム131に電圧を印加する逆帯電電圧印加手段44を設けたものである。
【選択図】図2
Description
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、それらの機能を併せ持つ複合機等の画像形成装置に関するものである。
従来より、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に使用される一成分現像としては、現像剤を磁力によって現像スリーブ上に搬送させる手段を形成している。このような一成分現像に用いられるトナー粒子においては帯電性能が高く、現像スリーブから感光体ドラムへのトナー粒子の移動がしやすい反面、非画像形成部までトナーが移りやすくなることが知られている。
しかし、現像スリーブ上に形成されるトナー層は、スリーブ表面に近い(最下層)ほど帯電量が増加し、スリーブ表面から離れる(最上層)ほど帯電量が減少する。さらに、このような関係は、画像形成装置の動作(ランニング)を重ねることで一層激しくなり、最上層のトナーは感光体ドラムへ現像する力が次第に弱まっていく。このことによって、画像濃度が低下し、画質が悪化していくこととなる。
このような現象を解消・抑制するために、ランニング時において、ある定まった間隔で現像スリーブに存在するトナーを強制的に感光体ドラムに吐き出させて、最下層のトナーまで現像スリーブから除去させるという制御方法が知られている(例えば特許文献1では、最下層のトナーでないが、現像バイアスと逆極性のトナーが現像装置内に存在する場合に、そのトナーを強制吐き出しする技術が開示されている)。
特開平5−249819号公報
しかしながら、上記のような制御方法においては、ランニングが進むにつれ、最下層のトナーの帯電量が増加し、ついには過帯電を引き起こすことがある。この過帯電は、現像スリーブとの付着が必要以上に強くなり、却って現像性を弱めることとなる。
本発明は、このような事情に鑑み、現像スリーブの最下層に存在する過帯電のトナーを除去することにより、画像濃度の低下を防止し、これにより所定の画質を維持することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、所定方向に回転可能な感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記帯電された感光体を露光して該感光体上に潜像画像を形成する露光手段と、前記潜像画像を現像剤により現像する現像手段と、前記現像画像を記録紙に転写する転写手段と、前記転写後の感光体上に残留した現像剤を除去するクリーニング手段とを備え、前記感光体を回転させることにより、該感光体の表面の所定領域を帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段に順次に対向させて画像形成を行うとともに、非画像形成時に、前記現像手段側に存在する現像剤を前記感光体に強制的に吐き出すように構成された画像形成装置であって、前記非画像形成時に、前記感光体の前記現像剤が吐き出される部位の表面電位が、前記現像手段にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、該感光体に電圧を印加する電圧印加手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項2記載の発明のように、前記感光体を前記現像バイアスとは逆極性に帯電する逆極性帯電手段を備え、前記電圧印加手段は、この逆極性帯電手段に前記帯電電圧を印加するものであることとしてもよい。
請求項3記載の発明のように、前記電圧印加手段は、前記転写手段に前記感光体を前記現像バイアスとは逆極性に帯電するための電圧を印加するものであることとしてもよい。
請求項4記載の発明のように、前記電圧印加手段による電圧の印加タイミングは、画像形成終了後の所定時間内に行われることとしてもよい。
請求項5記載の発明のように、前記所定時間は、画像形成回数に応じて設定されることとしてもよい。
請求項1記載の発明によれば、前記非画像形成時に、前記感光体の前記現像剤が吐き出される部位の表面電位が、前記現像手段にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、該感光体に電圧を印加する電圧印加手段が設けられたので、現像手段から感光体への現像剤の強制吐き出しを強化し、現像手段側の最下層に存在する過帯電の現像剤を除去することができることにより、画像濃度の低下を防止し、これにより所定の画質を保持することができるようになる。
請求項2記載の発明によれば、前記感光体を前記現像バイアスとは逆極性に帯電する逆極性帯電手段を備え、前記電圧印加手段は、この逆極性帯電手段に前記帯電電圧を印加するものであるので、現像手段から感光体への現像剤の強制吐き出しを強化し、現像手段側の最下層に存在する過帯電の現像剤を除去することができるようになる。
請求項3記載の発明によれば、前記電圧印加手段は、前記転写手段に前記感光体を前記現像バイアスとは逆極性に帯電するための電圧を印加するものであるので、簡単な装置構成で、現像手段から感光体への現像剤の強制吐き出しを強化し、現像手段側の最下層に存在する過帯電の現像剤を除去することができるようになる。
請求項4記載の発明によれば、前記電圧印加手段による電圧の印加タイミングは、画像形成終了後の所定時間内に行われるので、現像手段側の最下層に存在する過帯電の現像剤を除去する時間をさらに確保しやすくなる。
請求項5記載の発明によれば、前記所定時間は、画像形成回数に応じて設定されるので、実使用に応じた時間を確保できるようになる。
(実施形態1)
図1は本発明の実施形態1に係る画像形成装置の一例であるプリンタ10の概略構成図、図2はプリンタ10の画像形成部13の概略構成を含む制御ブロック図である。なお、本発明は、プリンタに限らず、他の画像形成装置である複写機やファクシミリ装置、複合機等にも適用可能である。
図1は本発明の実施形態1に係る画像形成装置の一例であるプリンタ10の概略構成図、図2はプリンタ10の画像形成部13の概略構成を含む制御ブロック図である。なお、本発明は、プリンタに限らず、他の画像形成装置である複写機やファクシミリ装置、複合機等にも適用可能である。
プリンタ10は、搬送路Lに沿って用紙(記録紙)を搬送する途中で、図外の端末等から送られた印字データに基づいて用紙に画像を形成するものであり、箱状の装置本体1の内部に、感光体ドラム131の表面にトナー(現像剤)像を形成した後にそのトナー像を用紙に転写する画像形成部13と、画像形成部13に用紙を供給する給紙部12と、トナー像を用紙に定着する定着部16とを備えているとともに、全体の制御を行う制御部4(図2参照)を備えている。
前記搬送路Lは、前方から後方(図1の右側から左側)に略水平に延びる水平部L1と、水平部L1の後端部から略垂直に立上る垂直部L2とを有し、側面視で略L字状をなしている。
給紙部12は、搬送路Lの水平部L1の下方に配設される給紙カセット121を有しており、給紙カセット121に収納された用紙をピックアップローラ12aによって取出すとともに、その用紙を給紙ローラ12b〜12eによって1枚ずつ搬送路Lの水平部L1に送り出し、さらに搬送路Lに送り出された用紙を、レジストローラ12fによって一旦待機させ、所定のタイミングで画像形成部13に供給するようになっている。
また、給紙部12は、装置本体1の前面に設けられた開口11内に配設された手差しユニット122をも有しており、手差しユニット122に載置された用紙をピックアップローラ12gおよび給紙ローラ12c,12eによって搬送路Lの水平部L1に送り出すことができるようになっている。なお、開口11は、装置本体1に揺動可能に取り付けられた蓋部材11aによって開閉可能となっている。
画像形成部13は、搬送路Lの水平部L1の前後方向の略中央に配設される感光体ドラム(感光体)131と、感光体ドラム131の上方において前後に並んで配設される帯電部(帯電手段)132及び逆極性帯電部(逆極性帯電手段)132aと、感光体ドラム131の前方に配設される現像部(現像手段)2と、感光体ドラム131の下方に配設される転写部(転写手段)134と、感光体ドラム131の後方に配設されるクリーニング部(クリーニング手段)135と、帯電部132、逆極性帯電部132a及びクリーニング部135並びに定着部16の上方に配設される露光手段としてのレーザースキャナユニット(LSU)133とを有している。
感光体ドラム131は、単層又は複数層の感光層を有するものであって、図1において時計回りに回転するようになっており、画像形成時には、その表面は帯電部132によって一様に帯電される。その帯電部(帯電手段)132と前後に並べて逆極性帯電部132aを配置したのは、画像形成に使用される帯電部132の配置を優先しつつ、逆極性帯電部132aをも現像部2にできるだけ近づけて、非画像形成時に逆極性帯電部132aで一旦逆極性に帯電した感光体ドラム131の表面の部位が感光体ドラム131の回転により現像部2の現像スリーブ21に対向する位置になるまで、その感光体ドラム131の表面電位を維持できるようにしたものである。両帯電部132,132aは、例えばコロナ帯電器で構成される。ただし、帯電ローラであってもよい。
帯電部132で帯電した後の感光体ドラム131の表面には、レーザースキャナユニット133によって画像データに基づくレーザー光が帯電部132と現像部2との間から照射されて、レーザー光が照射された部分(所定位置)の電位が低下されることにより静電潜像が形成される。さらに静電潜像が形成された感光体ドラム131の表面には、現像部2からトナーが供給されることによってトナー像が形成される。
現像部2は、例えば一成分現像法のジャンピング現像方式のものであり、図1に示すように、磁性トナーを収容するトナー収容室25と、このトナー収容室25の内部でトナーを攪拌するための攪拌部24と、図示しない永久磁石を内蔵し、トナー収容室25の開口部に配設される現像スリーブ21と、この現像スリーブ21の上方に配設され、現像スリーブ21上にトナーの層を形成するための現像ブレード23とを有している。
このプリンタ10は、図2に示すように、帯電部132に電圧を印加するための帯電電圧印加手段41を備えており、この帯電電圧印加手段41を制御部4によって制御することにより、画像形成時には帯電部132に電圧を印加するようになっている。また、逆極性帯電部132aに電圧を印加するための逆帯電電圧印加手段(電圧印加手段)44を備えており、この逆帯電電圧印加手段44を制御部4によって制御することにより、非画像形成時には逆極性帯電部132aに電圧を印加するようになっている。また、現像部2の現像スリーブ21に電圧を印加するための現像電圧印加手段42を備えており、この現像電圧印加手段42を制御部4によって制御することにより、画像形成時及び非画像形成時に現像スリーブ21に電圧を印加するようになっている。さらに、転写部134の転写ローラ134aに電圧を印加するための転写電圧印加手段43を備えており、この転写電圧印加手段43を制御部4によって制御することにより、画像形成時に転写ローラ134aに電圧を印加するようになっている。
そして、現像部2は、現像ブレード23によってトナー層を形成する際の摩擦によりトナーを帯電させるとともに、感光体ドラム131と現像スリーブ21との間に印加される交流バイアスによって現像剤を飛翔させて遷移させることにより、トナーを感光体ドラム131の表面に供給するようになっている。
給紙部12から画像形成部13に供給された用紙は、転写部134の転写ローラ134aによって感光体ドラム131に押し付けられながら搬送されることにより、その表面(転写面)に、感光体ドラム131の表面に形成されたトナー像が転写され、その後に定着部16に送り込まれる。なお、転写後の感光体ドラム131の表面に残留したトナー及び残留電荷は、クリーニング部135によって除去されるようになっている。
定着部16は、ヒートローラ16aと、圧力ローラ16bとを有しており、これらのローラ16a,16bでトナー像が転写された用紙を挟み込むことにより、熱と圧力とでトナー像を用紙に定着するようになっている。そして、トナー像が定着された用紙は、排出ローラ18によって装置本体1の上面に形成された排出部19に排出される。なお、本実施形態1のプリンタ10では、搬送路Lの水平部L1と給紙カセット121との間に、スイッチバック部15が設けられており、用紙の両面に画像を形成できるようになっている。
制御部4は、CPU等からなっており、上述した画像形成を行うように全体を制御するだけでなく、非画像形成時に、現像スリーブ21上のトナーを感光体ドラム131に強制的に遷移させて強制印字(強制吐き出し)を行うとともに、前記感光体ドラム131の表面電位が、現像部2の現像スリーブ21にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、感光体ドラム131に電圧を印加するように各部を制御するものでもある。
具体的には、強制印字を行う際には、感光体ドラム131の表面を帯電部132で帯電させた後に、その表面にレーザースキャナユニット133で所定パターンの静電画像を形成する。さらに、帯電電圧印加手段41、逆帯電電圧印加手段44、現像電圧印加手段42及び転写電圧印加手段43とを制御して、帯電部132、逆極性帯電部132a、現像スリーブ21及び転写ローラ134aにそれぞれ所定電圧を印加する。
図3は本実施形態1のプリンタ10の通常の動作(従来技術と同じ。)と本発明の動作とをそれぞれ対比して示すタイミングチャートである。通常の動作においては、感光体ドラム131が回転しており、図3の上段に示すように、画像形成時には、帯電電圧印加手段41で帯電部132への所定電圧の印加がなされ、これにより感光体ドラム131の表面が一様に帯電される。
ついで、図示はしていないが、レーザースキャナユニット133で感光体ドラム131の表面に印字データに基づく露光がなされ、静電潜像が形成される。ついで、現像電圧印加手段42で所定間隔にて現像部2の現像スリーブ21への所定電圧の印加がなされ、これにより感光体ドラム131の表面における静電潜像に現像スリーブ21からトナーが供給されてトナー像が形成される。ついで、転写電圧印加手段43で所定間隔にて転写部134の転写ローラ134aへの所定電圧の印加がなされ、これにより感光体ドラム131の表面におけるトナー像が用紙に転写される。
そして、非画像形成時には、帯電電圧印加手段41による、帯電部132への所定電圧の印加が停止され、また現像電圧印加手段42による、現像スリーブ21への所定電圧の印加が停止され、さらに転写電圧印加手段43による、転写ローラ134aへの所定電圧の印加が停止される。
この場合には、従来技術で述べたように、プリンタ10の動作(ランニング)が進むにつれ、最下層のトナーの帯電量が増加し、ついには過帯電を引き起こすことがある。この過帯電は、現像スリーブ21との付着が必要以上に強くなり、却って現像性を弱めることとなる。
これに対し、本発明の動作では、感光体ドラム131が回転しており、図3の下段に示すように、画像形成時には、通常の動作と同様に、帯電電圧印加手段41で帯電部132への所定電圧の印加がなされ、また現像電圧印加手段42で所定間隔にて現像部2の現像スリーブ21への所定電圧の印加がなされ、さらに転写電圧印加手段43で所定間隔にて転写部134の転写ローラ134aへの所定電圧の印加がなされるものの、非画像形成時には、帯電電圧印加手段41による帯電部132への所定電圧の印加が停止され、また現像電圧印加手段42による現像スリーブ21への所定電圧が一旦印加されて強制印字され、さらに逆帯電電圧印加手段44による逆極性帯電部132aへの所定電圧(前記現像スリーブ21にかかる現像バイアスとは逆極性の表面電位を感光体ドラム131に与えるための電圧である。)がこの強制印字に若干先立って印加される。すなわち、図3では、強制印字のタイミングと逆極性印加のタイミングとが若干ずれがあるが、これは逆極性帯電部132aと現像スリーブ21との配置の関係で生じる、感光体ドラム131の回転によるタイムラグを考慮したものである。
このようにして、本実施形態1によれば、非画像形成時において、感光体ドラム131の表面電位が、現像部2の現像スリーブ21にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、逆極性帯電部132aで感光体ドラム131に電圧が印加されるので、現像スリーブ21から感光体ドラム131へのトナーの強制印字を強化し、現像スリーブ21の最下層に存在する過帯電のトナーを除去することができることにより、画像濃度の低下を防止し、これにより所定の画質を保持することができるようになる。
なお、逆帯電電圧印加手段44による電圧の印加タイミングは、図3に示したように、画像形成終了後の所定時間内、例えば1ジョブ終了後、給紙カセット交換時等に行われるので、現像スリーブ21側の最下層に存在する過帯電のトナーを除去する時間を十分に確保できる。さらに、画像形成回数に比例して、現像スリーブ21側の最下層に存在する過帯電のトナーが増加すると考えられるから、前記所定時間は、画像形成回数に応じて設定されるものとすると、実使用に応じた時間を確保できるようになる。
本実施形態1の効果を確認するための実験を、以下に示す実験条件下で行った。
(1)感光体ドラム131におけるトナー強制印字時の表面電位を0V、−100V、−200Vで設定する。
(2)ランニングはA4縦サイズ10000枚とする。
(3)ランニング方法は印字率0.4%の原稿を間欠出力する。
(4)トナー強制印字のタイミングは10枚に1回とする。
(5)スタート時(0枚)、2500(2.5k)枚、5000(5k)枚、7500(7.5k)枚、10000(10k)枚で画像濃度測定用のサンプルを採取する。
このようにして得られた結果を表1に示した。
すなわち、この実験結果では、表1に示すように、感光体ドラム131の表面電位を0Vで設定したときには、印字枚数が0枚のときの画像ID(画像濃度)は1.33、印字枚数が2.5k枚のときの画像IDは1.3、印字枚数が5k枚のときの画像IDは1.29、印字枚数が7.5k枚のときの画像IDは1.21、印字枚数が10k枚のときの画像IDは1.15であり、印刷枚数が5k枚以上で画像IDが1.3を下回っている。また感光体ドラム131の表面電位を−100Vで設定したときには、印字枚数が0枚のときの画像IDは1.32、印字枚数が2.5k枚のときの画像IDは1.33、印字枚数が5k枚のときの画像IDは1.31、印字枚数が7.5k枚のときの画像IDは1.30、印字枚数が10k枚のときの画像IDは1.29であり、印刷枚数が10k枚以上で画像IDが1.3を下回っている。さらに感光体ドラム131の表面電位を−200Vで設定したときには、印字枚数が0枚のときの画像IDは1.31、印字枚数が2.5k枚のときの画像IDは1.33、印字枚数が5k枚のときの画像IDは1.32、印字枚数が7.5k枚のときの画像IDは1.33、印字枚数が10k枚のときの画像IDは1.30であり、いずれも画像IDは1.3以上であった。
本実験では、非画像形成時に逆極性帯電部132aで感光体ドラム131に逆電圧を印加することで、画像濃度がランニングスタート時から一定枚数を印字するまで保たれている。これは、感光体ドラム131上にかかる帯電電圧の極性とトナーの帯電電圧とが正対する関係になっているためである。これにより、現像スリーブ21のトナーが、感光体ドラム131の表面に移りやすくなり、その結果、上記のように、非画像形成時において、感光体ドラム131の表面電位が現像スリーブ21からのトナー強制印字を強化し、現像スリーブ21の最下層に存在する過帯電のトナーを確実に除去することができるようになることが確認できた。
ところで、本実施形態1のプリンタ10では、逆極性帯電部132aを極力現像部2に近づけて配置しているので、その逆極性帯電部132aにより逆極性に帯電した感光体ドラム131の表面電位を維持することが容易である。一方、感光体ドラム131の種類によっては、その表面電位を維持しやすいから、そのような場合には、さらに簡単な構成をとることができる。実施形態は、かかる点に着目してなされたものであり、その詳細を以下説明する。
(実施形態2)
図4は本発明の実施形態2に係るプリンタ10の画像形成部13の概略構成を含む制御ブロック図である。図4に示すように、本実施形態2は、上記実施形態1の逆極性帯電部132aと、逆帯電電圧印加手段44とに代えて、転写部134に現像バイアスとは逆極性の電圧を印加する転写電圧印加手段(電圧印加手段)43を設けたものである。この転写部134は、例えば転写ローラ134aで構成される。ただし、コロナ転写器であってもよい。
図4は本発明の実施形態2に係るプリンタ10の画像形成部13の概略構成を含む制御ブロック図である。図4に示すように、本実施形態2は、上記実施形態1の逆極性帯電部132aと、逆帯電電圧印加手段44とに代えて、転写部134に現像バイアスとは逆極性の電圧を印加する転写電圧印加手段(電圧印加手段)43を設けたものである。この転写部134は、例えば転写ローラ134aで構成される。ただし、コロナ転写器であってもよい。
制御部4は、CPU等からなっており、上記実施形態1で述べたように、画像形成を行うように全体を制御するだけでなく、非画像形成時に、現像スリーブ21上のトナーを感光体ドラム131に強制的に遷移させて強制印字(強制吐き出し)を行うとともに、前記感光体ドラム131の表面電位が、現像部2の現像スリーブ21にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、感光体ドラム131に電圧を印加するように各部を制御するものでもある。
具体的には、強制印字を行う際には、感光体ドラム131の表面を帯電部132で帯電させた後に、その表面にレーザースキャナユニット133で所定パターンの静電画像を形成する。さらに、帯電電圧印加手段41、現像電圧印加手段42及び転写電圧印加手段43とを制御して、帯電部132、現像スリーブ21及び転写ローラ134aにそれぞれ所定電圧を印加する。
図5は本実施形態2のプリンタ10の通常の動作(従来技術と同じ。)と本発明の動作とをそれぞれ対比して示すタイミングチャートである。通常の動作は、図5の上段に示すように、上記実施形態1と全く同様であり、この場合には、従来技術で述べたように、ランニングが進むにつれ、最下層のトナーの帯電量が増加し、ついには過帯電を引き起こすことがある。この過帯電は、現像スリーブとの付着が必要以上に強くなり、却って現像性を弱めることとなる。
これに対し、本発明の動作では、図5の下段に示すように、画像形成時には、帯電電圧印加手段41で帯電部132への所定電圧の印加がなされ、また現像電圧印加手段42で所定間隔にて現像部2の現像スリーブ21への所定電圧の印加がなされ、さらに転写電圧印加手段43で所定間隔にて転写部134の転写ローラ134aへの所定電圧の印加がなされる。そして、非画像形成時には、帯電電圧印加手段41による帯電部132への所定電圧の印加が停止され、また現像電圧印加手段42による現像スリーブ21への所定電圧が一旦印加されて強制印字され、さらに転写電圧印加手段43による転写ローラ134aへの所定電圧(前記現像スリーブ21にかかる現像バイアスとは逆極性の表面電位を感光体ドラム131に与えるための電圧である。)がこの強制印字に先立って印加される。すなわち、図5では、強制印字のタイミングと転写ローラ134aによる逆極性印加のタイミングとでかなりのずれがあるが、これは転写ローラ134aと現像スリーブ21との配置の関係で生じる、感光体ドラム131の回転によるタイムラグを考慮したものである。
このようにして、本実施形態2によれば、非画像形成時において、感光体ドラム131の表面電位が、現像部2の現像スリーブ21にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、転写ローラ134aで感光体ドラム131に電圧を印加するので、現像スリーブ21から感光体ドラム131へのトナーの強制印字を強化し、現像スリーブ21の最下層に存在する過帯電のトナーを除去することができることにより、画像濃度の低下を防止し、これにより所定の画質を保持することができるようになる。
なお、本実施形態2においても、転写電圧印加手段43による電圧の印加タイミングは、図5に示したように、画像形成終了後の所定時間内、例えば1ジョブ終了後、給紙カセット交換時等に行われるので、現像スリーブ21側の最下層に存在する過帯電のトナーを除去する時間を十分に確保できる。さらに、画像形成回数に比例して、現像スリーブ21側の最下層に存在する過帯電のトナーが増加すると考えられるから、前記所定時間は、画像形成回数に応じて設定されるものとすると、実使用に応じた時間を確保できるようになる。
以下、本実施形態2の効果を確認するための実験を、以下のような実験条件で行った。
本実験では、転写ローラ134aが現像バイアスとは逆の電圧を印加させたときに感光体ドラム131の表面の電圧値を計測した。
計測結果は、表2に示すように、実験No.1では、転写電圧を1.8kV、表面電位を−80Vであり、実験No.2では、転写電圧を3.1kV、表面電位を−160Vであった。前記プリンタ10の構成による実験条件によって得られた画像濃度推移は以下のとおりである。このとき、以下の要領で実験を行った。
(1)ランニングはA4縦サイズ10000枚とする。
(2)ランニング方法は印字率0.4%の原稿を間欠出力する。
(3)トナー強制吐き出しのタイミングは10枚に1回とする。
(4)スタート時(0枚)、2500(2.5k)枚、5000(5k)枚、7500(7.5k)枚、10000(10k)枚で画像濃度測定用のサンプルを採取する。
(5)転写ローラ134aに現像バイアスとは逆極性のバイアスを印加するタイミングは前記図5の下段に示したとおりである。
このようにして得られた結果を表3に示した。
すなわち、この実験結果は、表3に示すように、実験No.1では、印字枚数が0枚のときの画像ID(画像濃度)は1.33、印字枚数が2.5k枚のときの画像IDは1.33、印字枚数が5k枚のときの画像IDは1.33、印字枚数が7.5k枚のときの画像IDは1.32、印字枚数が10k枚のときの画像IDは1.3であり、いずれも画像IDは1.3以上であった。また実験No.2では、印字枚数が0枚のときの画像IDは1.31、印字枚数が2.5k枚のときの画像IDは1.33、印字枚数が5k枚のときの画像IDは1.32、印字枚数が7.5k枚のときの画像IDは1.33、印字枚数が10k枚のときの画像IDは1.30であり、いずれも画像IDは1.3以上であった。なお、非画像形成時において、転写電圧印加手段43で、感光体ドラム131の表面に現像バイアスと逆極性の転写電圧をかけない場合には、上記実施形態1の表1における感光体ドラム131の表面電位0Vに設定したときとまったく同様に、印字枚数が0枚のときの画像ID(画像濃度)は1.33、印字枚数が2.5k枚のときの画像IDは1.3、印字枚数が5k枚のときの画像IDは1.29、印字枚数が7.5k枚のときの画像IDは1.21、印字枚数が10k枚のときの画像IDは1.15となり、印刷枚数が5k枚以上で画像IDが1.3を下回った。
すなわち本実験でも、感光体ドラム131に逆電圧を印加することで、画像IDが1.3(閾値)以上となり、ランニングスタート時から保たれている。これは、感光体ドラム131上にかかる帯電電圧の極性とトナーの帯電電圧とが正対する関係になっているためである。これにより、トナーが感光体ドラム131の表面に移りやすくなっており、その結果、上記したように、非画像形成時において、その感光体ドラム131の表面電位が現像部2の現像スリーブ21からのトナー強制印字を強化し、現像スリーブ21の最下層に存在する過帯電のトナーを除去することができるようになることが確認できた。
なお、上記実施形態1,2では、現像剤としてトナーを用いた一成分現像法のジャンピング現像方式を利用したものを例示したが、本発明は、他の一成分現像法の現像方式、さらには現像剤としてトナーとキャリアとを用いた二成分現像法を利用した画像形成装置にも適用可能である。
13 画像形成部
131 感光体ドラム(感光体)
132 帯電部(帯電手段)
132a 逆極性帯電部(逆極性帯電手段)
133 レーザースキャナユニット(露光手段)
2 現像部(現像手段)
21 現像スリーブ
23 現像ブレード
4 制御部
41 帯電電圧印加手段
42 現像電圧印加手段
43 転写電圧印加手段(実施形態2での電圧印加手段に相当する。)
44 逆帯電電圧印加手段(実施形態1での電圧印加手段に相当する。)
10 プリンタ(画像形成装置)
131 感光体ドラム(感光体)
132 帯電部(帯電手段)
132a 逆極性帯電部(逆極性帯電手段)
133 レーザースキャナユニット(露光手段)
2 現像部(現像手段)
21 現像スリーブ
23 現像ブレード
4 制御部
41 帯電電圧印加手段
42 現像電圧印加手段
43 転写電圧印加手段(実施形態2での電圧印加手段に相当する。)
44 逆帯電電圧印加手段(実施形態1での電圧印加手段に相当する。)
10 プリンタ(画像形成装置)
Claims (5)
- 所定方向に回転可能な感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記帯電された感光体を露光して該感光体上に潜像画像を形成する露光手段と、前記潜像画像を現像剤により現像する現像手段と、前記現像画像を記録紙に転写する転写手段と、前記転写後の感光体上に残留した現像剤を除去するクリーニング手段とを備え、前記感光体を回転させることにより、該感光体の表面の所定領域を帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段に順次に対向させて画像形成を行うとともに、非画像形成時に、前記現像手段側に存在する現像剤を前記感光体に強制的に吐き出すように構成された画像形成装置であって、
前記非画像形成時に、前記感光体の前記現像剤が吐き出される部位の表面電位が、前記現像手段にかかる現像バイアスに対し逆極性となるように、該感光体に電圧を印加する電圧印加手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記感光体を前記現像バイアスとは逆極性に帯電する逆極性帯電手段を備え、前記電圧印加手段は、この逆極性帯電手段に前記帯電電圧を印加するものであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記電圧印加手段は、前記転写手段に前記感光体を前記現像バイアスとは逆極性に帯電するための電圧を印加するものであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記電圧印加手段による電圧の印加タイミングは、画像形成終了後の所定時間内に行われることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記所定時間は、画像形成回数に応じて設定されることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006062236A JP2007240816A (ja) | 2006-03-08 | 2006-03-08 | 画像形成装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011133581A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Canon Inc | 画像形成装置 |
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2006
- 2006-03-08 JP JP2006062236A patent/JP2007240816A/ja active Pending
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JP2011133581A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Canon Inc | 画像形成装置 |
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