JP6726400B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
一方、帯電した潜像担持体表面を露光し現像することで現像ローラ上のトナーを強制的に消費するトナー強制消費動作を実行しても、潜像担持体の回転軸方向で外側の非露光領域に対応する現像ローラ上に担持するトナーを感光体ドラムに転移させることができず、トナーは非露光領域に対応する現像ローラ上に残ってしまう。その結果、そのトナーが入口シールへ突入し、その入口シールにおいてトナーが堰き止められ、現像装置外へこぼれるという問題があった。
なお、この問題は、一成分現像剤を用いた画像形成装置に限らず、二成分現像剤を用いた画像形成装置にも起こり得る問題である。
図1は、本プリンタを示す概略構成図である。図2はブラックトナー像の作像ユニットを示す概略構成図である。
図1において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を形成するための4つの作像ユニット1Y,M,C,Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Kトナー像を形成するための作像ユニット1Kを例にすると、その作像ユニット1Kは、図2に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体2K、ドラムクリーニング装置3K、除電装置、帯電装置4K、現像器5K等を備えている。作像ユニット1Kは、プリンタ本体に脱着可能であり、排紙トレイ50を軸51を中心に軸回動させて一度に消耗部品を交換できるようになっている。なお、この感光体2Kは直径30[mm]の有機感光体であり、表面移動速度、すなわちプロセス線速は140[mm/s]である。
プリンタにおいて作像動作が開始されると、各作像ユニットにおける各感光体2Y、2M、2C、2Kが、駆動装置によって図1中時計回りに回転駆動される。そして、各感光体2Y、2M、2C、2Kの表面が、各帯電装置によって所定の極性に一様に帯電される。
図3に示すように、現像ローラ11Kの図3中右側方に配設されたトナー供給ローラ10Kは、駆動部によって図3中反時計回り方向に回転する。現像ローラ11Kとトナー供給ローラ10Kとの当接による供給ニップ(ニップ幅4〜5[mm])では、現像ローラ11Kの表面が鉛直方向下方から上方に向けて移動するのに対し、トナー供給ローラ10Kの表面がそれとは正反対に鉛直方向上方から下方に向けて移動する。
昨今のプリンタは小型化の流れに伴い、各機能部材もますます小型化が求められている。複数のLEDから構成される光書込み装置のサイズにおいても、構成によっては、現像剤を担持可能な現像剤担持可能領域の現像ローラ回転軸方向の幅よりも、感光体上に露光する露光領域の感光体回転軸方向の幅が小さくなっていることがある。その露光領域幅が現像剤担持可能領域幅(トナー薄層幅)より狭い場合、感光体上には露光領域幅よりも外側には露光されない非露光領域があり、その非露光領域の感光体の表面部分は一度も露光されないため、感光体の表面電位を0Vに近づけることがされず、その非露光領域に対応する現像ローラ上にはトナーが残ってしまう。そのため、その残ったトナーは、トナーの摩擦帯電のために設けられた周辺のブレードやトナー供給ローラ等で、現像ローラの回転に伴い繰り返し摺擦されることで外添剤が埋没し、帯電能力が低下し、かつ非静電的な付着力が増大して劣化してしまう。
図5において、非画像形成時、転写バイアス電圧を印加するタイミング(時刻t1)で現像ローラの現像バイアス電圧を−200[V]から−50[V]にして、帯電ローラの帯電バイアス電圧を−1000[V]から0[V]とする。その帯電ローラ電圧のオフを行うタイミング(時刻t2)は、感光体と転写ニップの間で放電した感光体表面が帯電ローラとの接触部に到達したタイミングでいいので、転写バイアス電圧の印加タイミング(時刻t1)よりもΔt(例えばΔt=0.1[s])遅らせている。また、この強制消費動作中(時刻t1から時刻t3までの期間中)に感光体上を露光しておくと、露光部(画像部)の表面電位が下がり、転写部材との放電が起き難くなるため、特に現像ローラ上の現像ローラ回転軸方向の両端部におけるトナーの強制消費を行いたい場合に、その画像部において余分に消費し過ぎるのを抑えられる。この強制消費動作は印刷の立ち下げ動作時に入れることで、充分な消費量が確保できる。なお、現像ローラ電圧は、帯電ローラ電圧が−1000[V]に戻った時(時刻t4)からΔt'経過した後に−200[V]に戻すことで無駄なトナーの消費を回避している。
(態様A)
表面が一様に帯電された感光体2等の潜像担持体上に露光することによって帯電電位が落ちた部分を形成し、その部分を現像ローラ11等の現像剤担持体に担持された現像剤によって可視化する現像部を有し、その可視化されたトナー像を用紙P等の転写材に、もしくは転写材に転写する中間転写ベルト16等の転写部材に転写し、前記現像部からトナーを吐き出して強制的に消費する強制消費動作を実行する画像形成装置において、前記転写部材の移動方向に対し直交する方向の転写領域幅は、現像剤担持可能領域の現像剤担持体回転軸方向の幅よりも広く、強制消費動作を実行するときのトナーを吐き出す前記潜像担持体の表面部分と前記転写領域幅の前記転写部材との間で、前記転写部材に画像形成動作時よりも高い電圧値の転写バイアスを印加することを特徴とするものである。
最近、画像形成装置の小型化の要求に伴い、構成部材の小型化が求められている。その一つとして、複数のLEDからなるLEDアレイなどで構成された露光部の構成によっては、潜像担持体上に露光する露光領域に対応して設けられるLEDの数が減ることで、露光領域の潜像担持体回転軸方向の幅が現像剤担持可能領域の現像剤担持体回転軸方向の幅よりも短いことがある。その場合、露光領域の潜像担持体回転軸方向の幅よりも外側には、露光されない非露光領域がある。その非露光領域では、露光されないため帯電後の潜像担持体の表面電位は帯電処理されたままである。その非露光領域に対応する現像剤担持体上のトナーは、現像剤担持体の回転に伴い繰り返しブレードを通過するので現像剤担持体表面側に押し付けられる非静電的な力を継続的に受け現像剤担持体表面に強固に付着し、その非露光領域の潜像担持体に転移しない。
本態様では、転写部材の移動方向に対し直交する方向の転写領域幅が、現像剤担持可能領域の現像剤担持体回転軸方向の幅よりも広い。露光領域の潜像担持体回転軸方向の幅が現像剤担持可能領域の現像剤担持体回転軸方向の幅よりも短いと、転写部材の転写領域幅は露光領域の潜像担持体回転軸方向の幅よりも広い。そのため、非露光領域の潜像担持体の表面部分と転写領域幅の転写部材との間に転写バイアスが印加される。そして、転写バイアスを転写部材に印加することで、その非露光領域の潜像担持体の表面部分が現像剤担持体の表面部分に対向すると、現像剤担持体のトナーが潜像担持体へ転移する方向に作用する電界を作れる。しかも、本態様では、非露光領域の潜像担持体の表面部分の電位を例えば0Vに近づけあるいは正規極性とは逆に極性を反転させるような高い電圧値の転写バイアスを転写部材に印加している。それにより、現像剤担持体のトナーが非露光領域の潜像担持体へ転移し易くなる方向に通常の画像形成動作時に比べて電界を広げ、その非露光領域の潜像担持体の表面部分を現像剤担持体に対向させ非露光領域の潜像担持体の表面部分に対応する現像剤担持体上のトナーを潜像担持体へ転移させられる。よって、画像形成装置の小型化を図ったことで非露光領域に対向する現像剤担持体上に付着するトナーを現像剤担持体から潜像担持体上に良好に転移させることができる。
(態様A)において、前記帯電部に帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加部を設け、該帯電バイアス印加部は、前記強制消費動作を実行する間、画像形成時よりも低い前記帯電バイアスを印加することを特徴とするものである。
本態様によれば、帯電後の潜像担持体の表面電位の極性を反転させやすくなる。
(態様A)又は(態様B)において、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加する現像バイアス印加部を設け、該現像バイアス印加部は、前記強制消費動作を実行する間、画像形成時よりも低い前記現像バイアスを印加することを特徴とするものである。
本態様によれば、強制消費動作を実行する間、現像剤担持体への印加電圧を下げておくと、画像形成時とは極性が反転している潜像担持体の表面電位との電位差による現像ニップでの放電が抑えられる。それにより、現像剤担持体へダメージを与えずに、より安定的に現像剤担持体上の現像剤担持体回転軸方向の両端部におけるトナーを回収することができる。
(態様A)乃至(態様C)のいずれかにおいて、前記現像剤担持体は、前記強制消費動作を実行する間、少なくとも一周以上回転することを特徴とするものである。
本態様によれば、現像ローラ上の一周分のトナーを効率的に回収することができる。
(態様A)乃至(態様D)のいずれかにおいて、前記潜像担持体は、前記強制消費動作を実行する間、前記露光部により露光されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、強制消費動作を実行する間潜像担持体上を露光しておくと、露光された潜像担持体の部分(画像部)の表面電位が下がり、転写部材との放電が起き難くなる。そのため、現像剤担持体上の現像剤担持体回転軸方向の両端部におけるトナーの回収を行いたい場合に、その画像部において余分に回収し過ぎるのを抑えられる。
(態様A)乃至(態様E)のいずれかにおいて、前記トナーは、オイル含有処理を施したシリカを外添剤に含むトナーであることを特徴とするものである。
本態様によれば、トナーの帯電保持能力を維持することで帯電量の経時安定性を実現し、高いクリーニング性を発揮することができる。
2 感光体
3 ドラムクリーニング装置
4 帯電ローラ
5 現像器
10 トナー供給ローラ
11 現像ローラ
12 規制部材
13 光書込みユニット
16 中間転写ベルト
Claims (5)
- 表面が一様に帯電された潜像担持体上に露光することによって帯電電位が落ちた部分を形成し、その部分を現像剤担持体に担持された現像剤によって可視化する現像部を有し、
その可視化されたトナー像を転写材に、もしくは転写材に転写する転写部材に転写し、前記現像部からトナーを吐き出して強制的に消費する強制消費動作を実行する画像形成装置において、
前記潜像担持体を一様に帯電する帯電部に帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加部と、
前記現像剤担持体に現像バイアスを印加する現像バイアス印加部とを備え、
前記転写部材の移動方向に対し直交する方向の転写領域幅は、現像剤担持可能領域の現像剤担持体回転軸方向の幅よりも広く、強制消費動作を実行するときのトナーを吐き出す前記潜像担持体の表面部分と前記転写領域幅の前記転写部材との間で、前記転写部材に画像形成動作時よりも高い電圧値の転写バイアスを印加し、
前記帯電バイアス印加部は、前記強制消費動作を実行する間、画像形成時よりも低い前記帯電バイアスを印加する、または、前記帯電バイアスの印加をオフにし
前記現像バイアス印加部は、前記強制消費動作を実行する間、前記潜像担持体における露光部により露光される露光領域よりも潜像担持体回転軸方向外側の前記露光部により露光されない前記潜像担持体の非露光領域と前記現像剤担持体との間に前記現像剤担持体上に付着しているトナーが前記潜像担持体側へ転移する方向の電界を生じさせる現像バイアスを印加していることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
前記現像バイアス印加部は、前記強制消費動作を実行する間、画像形成動作時よりも低い前記現像バイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2に記載の画像形成装置において、
前記現像剤担持体は、前記強制消費動作を実行する間、少なくとも一周以上回転することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記潜像担持体は、前記強制消費動作を実行する間、前記露光部により露光されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記トナーは、オイル含有処理を施したシリカを外添剤に含むトナーであることを特徴とする画像形成装置。
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