JPH10186877A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH10186877A JPH10186877A JP8340074A JP34007496A JPH10186877A JP H10186877 A JPH10186877 A JP H10186877A JP 8340074 A JP8340074 A JP 8340074A JP 34007496 A JP34007496 A JP 34007496A JP H10186877 A JPH10186877 A JP H10186877A
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Abstract
加に伴う画像不良を防止する。 【解決手段】 転写ニップ部70の感光体1の回転方向
下流側に転写残トナー検出センサ75を設け、制御装置
(CPU)80は転写残トナー検出センサ75から入力
される転写残トナー量情報に基づいて、感光体1上の転
写残トナー量が所定量よりも増えていると判断した場
合、電源S1から磁気ブラシ3に印加される帯電バイア
ス電圧のうち交流成分を大きくするように制御するか、
または磁気ブラシ3の回転駆動手段(不図示)に回転数
変更信号を出力して磁気ブラシ3の周速度を速くするよ
うに制御することにより、ゴースト画像等の異常画像の
発生を防止して、長期に渡って良好な画像形成を行うこ
とができる。
Description
を利用した複写機、レーザービームプリンタ、ファクシ
ミリ等の画像形成装置に関する。
形成装置では、像担持体としてのドラム型の電子写真感
光体(以下、単に感光体という)を帯電処理する手段と
してコロナ帯電器が多用されていた。これは、コロナ帯
電器を感光体に非接触に対向配置し、コロナ帯電器で発
生する放電コロナに感光体表面をさらすことで、感光体
表面を所定の極性、電位に帯電させるものである。
ン、低電力等の利点を有することから、接触帯電装置
(直接帯電装置)が実用化されている。これは、電圧を
印加した帯電部材を感光体に当接させて感光体表面を所
定の極性、電位に帯電させるものである。この帯電部材
として磁気ブラシを用いる接触帯電装置は、帯電、接触
の安全性等の点から好ましく用いられている。この磁気
ブラシ方式の接触帯電装置では、導電性の磁性粒子を直
接マグネット、あるいはマグネットを内包するスリーブ
上に磁気ブラシとして磁気的に拘束保持させ、この磁気
ブラシを感光体表面に停止あるいは回転させながら接触
させ、これに電圧を印加することによって感光体の帯電
が開始される。なお、導電性の繊維をブラシ状にしたも
の(ファーブラシ)や導電性ゴムをロール状にした導電
ゴムロールも、接触帯電部材として用いることができ
る。
入層を設け、この感光体に電圧を印加した帯電部材を当
接させることで電荷注入層に電荷を注入して感光体表面
を所定の極性、電位に帯電させる注入帯電方式は、帯電
部材に対するAC電圧(交番バイアス)重畳の有無にか
かわらず、印加したDC電圧(直流バイアス)とほぼ同
等の感光体の表面電位を得ることができる。このため、
感光体への帯電がコロナ帯電器を用いて行われるような
放電現象を利用しないので、オゾンの発生がなく、かつ
低電力消費型帯電が可能となる。
るいはエコロジーの観点から廃トナーを出さない等の目
的で、いわゆるクリーナーレスシステムも実用化されて
いる。これは、転写材に対するトナー画像転写後の感光
体表面から転写残トナーを除去するクリーニング装置を
省略し、転写残トナーを現像装置で回収するようにした
ものである。
した接触帯電方式を採用することで、小型、簡易で、オ
ゾン発生がなく、低消費電力、廃トナーの出ない画像形
成装置を得ることができる。
たクリーナーレスシステムおよび上記した接触帯電方式
を備えた簡易、小型の画像形成装置においては、経時変
化や使用環境の変化、あるいは使用する転写材が変化す
ることで、感光体上に形成されたトナー像の転写材への
転写効率が低下していく。このため、大量の転写残りト
ナーが接触帯電部材にまで達してしまうことがあり、こ
のことが原因で以下のような問題が生じる。なお、転写
効率は、転写効率=(転写材上の転写トナー量/感光体
上の現像トナー量)×100(%)と定義される。
的高いものが用いられているので、帯電部材に過度にト
ナーが混入、付着すると、帯電部材の抵抗上昇による帯
電ムラや帯電性能の低下が引き起こされ、これが原因で
感光体の次の周回における画像にゴ−スト像が発生する
おそれがある。
いている場合には、トナーの過度の混入により生じる帯
電性能の低下が原因で、感光体と磁気ブラシ間に電位差
が発生し、この電位差により磁性粒子が感光体の方へ押
し出されてしまう。このため、磁気ブラシの感光体への
接触不安定による大規模な帯電ムラが生じ、また、磁気
ブラシから離脱した磁性粒子の現像手段への混入による
スジ等の異常画像が生じ、さらに、磁気ブラシから磁性
粒子が喪失してしまうことによって帯電不能が生じると
いう問題があった。
でも、帯電ムラや帯電性能の低下を防止することができ
る画像形成装置を提供することを目的とする。
みなされたものであって、第1の発明は、像を担持する
像担持体と、該像担持体を帯電する接触帯電手段と、該
接触帯電手段に直流電圧に交流電圧が重畳された帯電バ
イアス電圧を印加する電源と、前記像担持体上に静電潜
像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナ
ー像を形成する現像手段と、前記トナー像を転写部位に
おいて転写材へ転写する転写手段とを備え、該転写手段
により前記トナー像を前記転写材へ転写した後の前記像
担持体上の転写残トナーを除去するクリーニング手段を
有していない画像形成装置において、前記転写手段によ
る前記転写材へのトナー像転写終了後の前記像担持体上
に残された転写残トナー量を検出する検出手段と、前記
検出手段で検出した転写残トナー量情報を入力して、前
記転写残トナー量の前記像担持体上での増加の有無を判
断する制御装置とを備え、前記制御装置は、入力される
前記検出手段からの前記転写残トナー量情報に基づいて
前記像担持体上の転写残トナー量が所定量よりも増えて
いると判断した場合には、前記電源から前記接触帯電手
段に印加される帯電バイアス電圧のうち交流成分を大き
くするように制御することを特徴としている。
体と、該像担持体を帯電する回転自在な接触帯電手段
と、該接触帯電手段に直流電圧に交流電圧が重畳された
帯電バイアス電圧を印加する電源と、前記接触帯電手段
を回転駆動する回転駆動手段と、前記像担持体上に静電
潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してト
ナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を転写部位
において転写材へ転写する転写手段とを備え、該転写手
段により前記トナー像を前記転写材へ転写した後の前記
像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニング手段
を有していない画像形成装置において、前記転写手段に
よる前記転写材へのトナー像転写終了後の前記像担持体
上に残された転写残トナー量を検出する検出手段と、前
記検出手段で検出した転写残トナー量情報を入力して、
前記転写残トナー量の前記像担持体上での増加の有無を
判断する制御装置とを備え、前記制御装置は、入力され
る前記検出手段からの前記転写残トナー量情報に基づい
て前記像担持体上の転写残トナー量が所定量よりも増え
ていると判断した場合には、前記回転駆動手段に回転数
変更信号を出力して前記接触帯電手段の周速度を速くす
るように制御することを特徴としている。
によって像担持体上の転写残トナー量が所定量よりも増
えていると判断した場合、即ち像担持体上に大量の転写
残トナーがある場合、電源から接触帯電手段に印加され
る帯電バイアス電圧のうち交流成分を大きくするように
制御するか、または回転駆動手段に回転数変更信号を出
力して接触帯電手段の周速度を速くするように制御する
ことにより、ゴースト画像等の異常画像の発生を防止し
て長期に渡って良好な画像形成を行うことができる。
る実施の形態について説明する。
態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。本実施
の形態の画像形成装置は電子写真プロセス利用のレーザ
ービームプリンターであり、像担持体の帯電手段として
磁気ブラシタイプの接触帯電装置を用い、また、クリー
ナーレスシステムの装置である。
像形成装置であるレーザービームプリンター、Bはこの
レーザービームプリンターAの上に搭載した画像読み取
り装置(イメージスキャナー)である。
の原稿台ガラスであり、この原稿台ガラス10の上面に
原稿Gを複写すべき面を下側にして載置し、その上に不
図示の原稿板を被せてセットする。9は原稿照射用ラン
プ9a、短焦点レンズアレイ9b、CCDセンサー9c
等を配置した画像読み取りユニットである。この画像読
み取りユニット9は、不図示のコピーボタンが押される
ことで、原稿台ガラス10の下側においてこの原稿台ガ
ラス10の左辺側のホームポジションから右辺側にガラ
ス下面に沿って往動駆動され、所定の往復終点に達する
と復動駆動されて始めのホームポジションに戻される。
おいて、原稿台ガラス10上の載置セット原稿Gの下向
き画像面が原稿照射用ランプ9aにより左辺側から右辺
側にかけて順次照明走査され、その照明走査光の原稿面
反射光が短焦点レンズアレイ9bによってCCDセンサ
ー9cに結像入射する。
転送部、出力部より構成されており、受光部において光
信号が電荷信号に変えられて、転送部でクロックパルス
に同期して順次出力部へ転送され、出力部において電荷
信号を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化し
て出力する。このようにして得られたアナログ信号を周
知の画像処理によりデジタル信号に変換してプリンタA
に出力する。即ち、画像読み取り装置Bにより原稿Gの
画像情報が時系列電気デジタル画素信号(画像信号)と
して光電読み取りされる。
成装置)Aにおいて、1は像担持体としての回転ドラム
型の感光体である。この感光体1は中心支軸を中心に所
定の周速度(プロセススピード)を持って矢印a方向に
回転駆動され、その回転過程において接触帯電手段であ
る磁気ブラシ3により、本例の場合は負極性の一様な帯
電処理を受ける。
光装置(レーザー走査装置)100から出力される、画
像読み取り装置BからレーザービームプリンターA側に
出力される画像信号に対応して変調されたレーザー光に
よる走査露光Lがなされることで、感光体1上に画像読
み取り装置Bにより光電読み取りされた原稿Gの画像情
報に対応した静電潜像が順次形成される。感光体1上に
形成された静電潜像は現像装置4により順次トナー像と
して、本実施の形態の場合は反転現像される。一方、給
紙カセット41内に収納された紙などの転写材Pが給紙
ローラ42により1枚づつ給送され、レジストローラ4
3により所定のタイミングで、感光体1と転写手段であ
る転写ベルト装置7の転写ベルト71との間の転写ニッ
プ部70に給紙され、転写材Pに感光体1上のトナー画
像が転写される。
機感光体等を用いることができるが、望ましくは、有機
感光体上にその抵抗が109 〜1014Ω・cmの材質を
有する表面層を持つものや、アモルファスシリコン感光
体などを用いると、電荷注入帯電を実現でき、オゾン発
生の防止、ならびに消費電力の低減に効果がある。ま
た、帯電性についても向上させることが可能となる。
すように負帯電の有機感光体で、直径30mmのアルミ
ニウム製のドラム基体1a上に下から順に第1から第5
の5つの層からなる感光体層1bを有しており、所定の
プロセススピード(例えば100mm/sec)で回転
駆動される。
であり、ドラム基体1aの欠陥等をならすために設けら
れている厚さ20μmの導電層である。第2の層は正電
荷注入防止層であり、ドラム基体1aから注入された正
電荷が感光体1表面に帯電された負電荷を打ち消すのを
防止する役目を果たし、アミラン樹脂とメトキシメチル
化ナイロンによって、106 Ω・cm程度に抵抗調整さ
れた厚さ1μmの中抵抗層である。第3の層は電荷発生
層であり、ジスアゾ系の顔料を樹脂に分散した厚さ約
0.3μmの層であり、露光を受けることによって正負
の電荷対を発生する。第4の層は電荷輸送層であり、ポ
リカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散したものであ
り、P型半導体である。従って、感光体1表面に帯電さ
れた負電荷はこの層を移動することができず、第3層
(電荷発生層)で発生した正電荷のみを感光体1表面に
輸送することができる。
性樹脂のバインダーに導電性微粒子としてSnO2 超微
粒子を分散した材料の塗工層である。具体的には、絶縁
性樹脂に光透過性の導電フィラーであるアンチモンをド
ーピングして低抵抗化(導電化)した粒径約0.03μ
mのSnO2 超微粒子を樹脂に対して70重量パーセン
ト分散した材料の塗工層である。このようにして調合し
た塗工液をディッピング塗工法、スプレー塗工法、ロー
ルコート塗工法、ビームコート塗工法等の適当な塗工法
にて厚さ約3μmに塗工して電荷注入層とした。
ラシ帯電装置(以下、磁気ブラシという)3であり、磁
気ブラシ3は、本実施の形態では直径16mmの固定の
マグネットローラ3aと、このマグネットローラ3aに
回転自在に外嵌させた非磁性のSUSからなるスリーブ
3bと、このスリーブ3bの外周面にマグネットローラ
3aの磁力で付着保持させた磁性粒子(磁性キャリア)
の磁気ブラシ層3cからなるスリーブ回転タイプのもの
である。
ては、平均粒径10〜100μm、飽和磁化20〜25
0emu/cm3 、抵抗1×102 〜1×1010Ω・c
mのものが好ましく、感光体1にピンホールのような絶
縁欠陥が存在することを考慮すると、抵抗が1×106
Ω・cm以上のものを用いることが好ましい。なお、磁
性粒子の抵抗値は、底面積が228mm2 の金属セルに
磁性粒子を2g入れた後、6.6kg/cm2 で加重
し、100Vの電圧を印加して測定した。
け抵抗の小さいものを用いるほうがよいので、本実施の
形態では平均粒径25μm、飽和磁化200emu/c
m3、抵抗5×106 Ω・cmのものを用い、これをス
リーブ3bの外周面に40g磁気付着させて磁気ブラシ
3を形成した。磁性粒子の構成としては、樹脂中に磁性
材料としてマグネットを分散し導電化、および抵抗調整
のためにカーボンブラックを分散して形成した樹脂キャ
リア、あるいはフェライト等のマグネタイト単体表面を
樹脂でコーティングし、抵抗調整を行ったもの等が用い
られている。
体1表面に接するようにして配設されており、磁気ブラ
シ層3cと感光体1との間の接触ニップ部(帯電ニップ
部)nの幅を6mmとした。そして、スリーブ3bに電
源S1より所定の帯電バイアス電圧(直流電圧に交番電
圧(交流電圧)を重畳したもの)を印加し、スリーブ3
bを感光体1との接触ニップ部nにおいて、感光体1の
回転方向aとはカウンター方向(逆方向)となる矢印b
方向に、感光体1の回転速度100mm/secに対し
て周速度150mm/secで回転駆動させることで、
感光体1表面が帯電バイアス電圧の印加された磁気ブラ
シ層3cで摺擦され、感光体1の感光体層1bの表面が
所望の電位に注入帯電方式で一様に一次帯電処理され
る。
速いほど帯電均一性が良好になる傾向にあるが、同時に
磁気ブラシ層3cを構成する磁性粒子の流出も大きくな
るので、本実施の形態では周速度150mm/secと
いう値に当初設定した。また、スリーブ3bの回転速度
を速くすることで、感光体1上の転写残トナーと磁気ブ
ラシ3との接触機会が増えるので、磁気ブラシ3への取
り込み性も向上する。図3は、磁気ブラシ3に周波数1
000Hzで矩形状の交番電圧(交流電圧)を印加し転
写効率が90%のときの、印加バイアスの振幅と1周目
帯電電位の関係を示したものであり、振幅を大きくする
ことにより、印加バイアスのDC(直流)成分と1周目
帯電電位の差は小さくなる。さらに詳しく説明すると、
磁気ブラシ3に印加したバイアスのDC成分をVdcと
し、このとき帯電された感光体1の表面電位をVsとす
ると、これらの差分である電位コントラストΔV=|V
dc−Vs|がほぼ40V以下になると帯電の均一性も
良好になる。
に印加することで、感光体1と磁気ブラシ3間の電界に
よる振動効果により、磁気ブラシ3への転写トナーの取
り込み性が向上する。そこで、本実施の形態では、−7
00Vの直流電圧に対して周波数1000Hzで矩形状
のピーク間電圧800Vの交番電圧を重畳したバイアス
を磁気ブラシ3に印加することにより良好な帯電性を得
ることができた。ここで、交番電圧のピーク間電圧値を
800Vにしたのは、図3から明らかなように、この交
番電圧のピーク間電圧値をさらに大きくすれば帯電性は
向上するが、磁気ブラシ3の磁気ブラシ層3cを構成す
る磁性粒子の流出が急激に大きくなっていくためであ
る。
光装置100を示す概略構成図である。この露光装置1
00により感光体1表面をレーザー走査露光Lする場合
には、まず入力された画像信号に基づき発光信号発生器
101により、固体レーザー素子102を所定タイミン
グで明減(ON/OFF)させる。そして、固体レーザ
ー素子102から放射されたレーザー光は、コリメータ
ーレンズ系103によりほぼ平行な光束に変換され、さ
らに、矢印c方向に高速回転する回転多面鏡104によ
り矢印d方向に走査されると共に、fθレンズ群105
a,105b,105cにより感光体1表面にスポット
状に結像される。このようなレーザー走査により感光体
1表面には画像一走査分の露光分布が形成され、さら
に、各走査毎に感光体1表面とは垂直に所定量だけスク
ロールさせれば、感光体1表面に画像信号に応じた露光
分布が得られる。
対応してON/OFF発光される固体レーザー素子10
2の光を高速で回転する回転多面鏡104によって走査
することにより、感光体1表面には走査露光パターンに
対応した静電潜像が順次形成されていく。
置(2成分磁気ブラシ現像装置)である現像装置4を示
す概略構成図である。この図において、11は矢印e方
向に回転駆動される現像スリーブ、12は現像スリーブ
内に固定配置されたマグネットローラ、13,14は攪
拌スクリュー、15は現像剤Tを現像スリーブ11の表
面に薄層形成するために配置された規制ブレード、16
は現像容器、17は補充用トナーホッパー部である。
おいては、感光体1に対し最近接領域が約500μmに
なるように配置され、現像スリーブ11面に形成された
現像剤Tの薄層Taが感光体1に対して接触する状態で
現像できるように設定されている。本実施の形態におい
て用いた現像剤Tであるトナーtは、粉砕法によって製
造された平均粒径6μmのネガ帯電トナーに対して平均
粒径20nmの酸化チタンを重量比1%外添したものを
用い、キャリアcとしては飽和磁化が205emu/c
m3 の平均粒径35μmの磁性キャリアを用いた。ま
た、トナーtとキャリアcを重量比6:94で混合した
ものを現像剤Tとして用いた。
装置4を用いて2成分磁気ブラシ法により顕像化する現
像工程と現像剤Tの循環系について説明する。まず、現
像スリーブ11の回転に伴いN2 極で汲み上げられた現
像剤Tは、S2 極→N1 極と搬送される過程において、
現像スリーブ11に対して垂直に配置された規制ブレー
ド15によって規制され、現像スリーブ11上に現像剤
Tの薄層Taが形成される。薄層Taが形成された現像
剤TがS1 極に搬送されてくると、磁気力によって穂立
ちが形成される。この穂状に形成された現像剤Tによっ
て前記静電潜像を現像し、その後、N3 極、N2 極の反
発磁界によって現像スリーブ11上の現像剤Tは、現像
容器16内に戻される。
(DC)電圧および交流(AC)電圧が印加される。本
実施の形態では、−500Vの直流電圧と、周波数20
00Hzでピーク間電圧1500Vの交流電圧が印加さ
れる。一般に2成分現像法においては、交流電圧を印加
すると現像効率が増し、画像は高品位になるが、逆にか
ぶりが発生しやすくなるという不具合が生じる。このた
め、通常は現像装置4に印加する直流電圧と感光体1の
表面電位間に電位差を設けることによって、かぶりを防
止することを実現している。
置であり、無端状の転写ベルト71を駆動ローラ72お
よび従動ローラ73間に懸架し、矢印f方向に感光体1
の回転周速度とほぼ同じ周速度で回転駆動させる。転写
ベルト71の内側には転写帯電ブレード74を備え、転
写帯電ブレード74で転写ベルト71の上行側ベルト部
分のほぼ中間部を感光体1表面に接触させる。転写材P
は、転写ベルト71の上行側ベルト部分の上面に乗って
転写ニップ部70に搬送される。転写材Pの先端が転写
ニップ部70に進入する時点において、転写帯電ブレー
ド74に電源S3から所定の転写バイアスが給電される
ことで、転写材Pの裏側からトナーtと逆極性の帯電が
なされて感光体1表面のトナー画像が順次転写材Pの上
面に転写されていく。
として膜厚75μmのポリイミド樹脂からなるものを用
いた。なお、転写ベルト71の材質としてはポリイミド
樹脂に限定されるものではなく、これ以外にも、例えば
ポリカーボネイト樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹
脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレンナフタレ
ート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエー
テルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂などのプラスチ
ックや、フッ素系、シリコン系のゴムを好適に用いるこ
とができる。また、厚みについても75μmに限定され
るわけではなく、25〜2000μm、好ましくは50
〜150μmのものが好適に用いられる。さらに、転写
帯電ブレード74としては抵抗が1×105 〜1×10
7 Ωで、板厚2mm、長さ306mmのものを用いた。
本実施の形態では、転写帯電ブレード74に15μAの
バイアスを定電流制御により印加して転写を行った。
たトナー画像は、転写帯電ブレード74によって転写材
P上に転写される。また、転写ベルト71は、転写ニッ
プ部70から定着装置6への転写材Pの搬送手段を兼ね
させてあり、転写ニップ部70を通過した転写材Pは、
感光体1表面から分離されて転写ベルト71で定着装置
6へ搬送される。
て転写ニップ部70の感光体1の回転方向下流側には、
制御装置(CPU)80に接続された転写残トナー検出
センサ75が設けられている。転写残トナー検出センサ
75は、例えば複数のLED等の光源と複数の受光素子
を有し、感光体1上の転写後の転写残トナー量を光学的
に検出するようなものを好適に用いることができる。
うに転写残トナー検出センサ75により、例えば上記し
た光学的手段で検出した感光体1上での反射光に対応し
た信号を入力し、演算処理して転写効率値に変換する。
そして、得られた転写効率値と予め設定されている転写
効率値とを比較し、得られた転写効率値の方が大きいと
判断した場合、即ち、感光体1上に大量の転写残トナー
がある場合は、磁気ブラシ3に印加する帯電バイアス電
圧のうち交流成分のみの値を大きくするように制御を行
う(詳細は後述する)。
ームプリンター)Aの動作について説明する。
図示)により矢印a方向に回転駆動され、磁気ブラシ3
により表面が均一に帯電される。そして、帯電された感
光体1上に露光装置(レーザー走査装置)100により
レーザービームによる画像露光Lが与えられて、入力さ
れる画像情報に応じた静電潜像が形成され、この静電潜
像は現像装置4によりトナー画像として現像される。そ
して、感光体1上のトナー画像が転写装置7の転写ベル
ト71との間の転写ニップ部70に到達すると、このタ
イミングに合わせてカセット41内の紙などの転写材P
が給紙ローラ42によって給紙されてレジストローラ4
3により搬送され、転写バイアスが印加された転写帯電
ブレード74により転写材Pの裏側にトナーtと逆極性
の電荷が付与されて、表面側に感光体1上のトナー画像
が転写される。トナー画像が転写された転写材Pは転写
ベルト71により定着装置6へ搬送され、定着装置6に
よりトナー画像が表面に永久固着画像として定着されて
排出される。
装置7による転写工程終了後の感光体1上の転写残トナ
ー量を転写残トナー検出センサ75によって検出する。
そして、制御装置(CPU)80は、得られた転写効率
値と予め設定されている転写効率値とを比較し、例えば
予め設定されている転写効率値が85%の時に、転写残
トナー検出センサ75によって得られた転写効率値が8
5%以上と判断した場合には、電源S1に磁気ブラシ3
への印加バイアス電圧の値を変更しないように信号を出
力し、また、転写残トナー検出センサ75によって得ら
れた転写効率値が85%以下と判断した場合には、電源
S1に印加電圧変更信号を出力して、磁気ブラシ3に印
加する帯電バイアス電圧のうち交流成分のみの値を大き
くするように制御を行う。本実施の形態では、転写残ト
ナー検出センサ75によって得られた転写効率値が85
%以下と判断した場合(感光体1上に大量の転写残トナ
ーがある場合)、電源S1から磁気ブラシ3に印加する
帯電バイアス電圧の交流成分の電圧値を800Vから1
200Vに変更するようにした。
と、帯電バイアス電圧のうちの交番電圧(交流成分)と
の関係を示したものであり、この図から明らかなよう
に、交番電圧の値を1200Vに上げることで帯電性能
が向上することが確認された。このように本実施の形態
では、帯電性能が向上することによって転写効率が低下
しても、ゴースト画像のような部分的な帯電性能の低下
に起因する帯電ムラ等の発生を防止して、長期に渡って
画像欠陥のない良好な画像形成を行うことができる。
気ブラシ3への印加バイアス電圧のうちの交流成分の値
を大きくすると、磁気ブラシ3の磁気ブラシ層3cを構
成する磁性粒子の流出が激しくなるとしたが、転写効率
の低下により発生する上記した問題の改善効果に比べる
と、磁性粒子の流出により発生する問題は長期に渡って
徐々に発生するものである。逆の見方をすれば、単に帯
電性能の安定化を図るだけであれば、印加帯電バイアス
電圧のうちの交流成分の電圧値は最初から1200Vあ
るいはより大きい値にしておくことが好ましいが、この
ようにすると磁性粒子の流出という観点から好ましくな
い。
71、転写帯電ブレード74の経時変化や使用環境の変
化、使用する転写材Pが不適当なものであったりした場
合に転写効率が低下して、転写ニップ部70を通過した
感光体1上に大量の未転写トナー像が残ってしまう状況
が発生するが、本実施の形態のように、帯電性能に大き
な影響を与える転写効率を検知し、この検知値に基づい
て印加帯電バイアス電圧のうちの交流成分の電圧値を決
定するようにすることによって、装置全体の寿命を大幅
に延ばすことができる。
て印加帯電バイアス電圧のうちの交流成分の電圧値を大
きくするように制御する構成であったが、このような演
算処理を行わずに、磁気ブラシ3による転写工程後の感
光体1上の転写残トナー量を例えば一定時間積算した値
に応じて、印加帯電バイアス電圧のうちの交流成分の電
圧値を大きくするような構成でも同様の効果を得ること
ができる。
図8に示すように転写残トナー検出センサ75により、
例えば上記した光学的手段で検出した感光体1上での反
射光に対応した信号を入力し、演算処理して転写効率値
に変換する。そして、制御装置(CPU)80は、得ら
れた転写効率値と予め設定されている転写効率値とを比
較し、例えば予め設定されている転写効率値が85%の
ときに、得られた転写効率値が85%以下と判断した場
合(感光体1上に大量の転写残トナーがある場合)、磁
気ブラシ3を回転駆動するモータ81に回転数変更信号
を出力して、モータ81の回転数を上げるように制御を
行う。本実施の形態では、転写残トナー検出センサ75
によって得られた転写効率値が85%以下と判断した場
合に、周速度150mm/secで回転駆動していたモ
ータ81を、周速度200mm/secで回転駆動する
ようにした。他の構成は第1の実施の形態と同様であ
る。
位と、磁気ブラシ3を回転駆動するモータ81の周速度
との関係を示したものであり、この図から明らかなよう
に、モータ81の周速度を200mm/secに上げる
ことで帯電性能が向上することが確認された。
低下したときに接触帯電手段である磁気ブラシ3の周速
度を上げるように制御することによって、磁気ブラシ3
の磁気ブラシ層3cを構成する磁性粒子の流出はやや増
えるものの、転写効率の低下に起因する帯電ムラ等の発
生を防止して、長期に渡って画像欠陥のない良好な画像
形成を行うことができる。
形態に係る画像形成装置を示す概略構成図であり、本実
施の形態では、複数(本実施の形態では4個)の画像形
成ユニットを構成する感光体1A,1B,1C,1Dを
有する多色電子写真複写装置(画像形成装置)の例であ
る。
は第1の実施の形態同様、磁気ブラシ3A,3B,3
C,3Dと、現像装置4A,4B,4C,4Dと、転写
残トナー検出センサ75A,75B,75C,75Dが
それぞれ配置され、さらに各感光体1A,1B,1C,
1Dの下方に転写帯電ブレード74A,74B,74
C,74Dと転写ベルト71を有する転写装置7が配置
されており、転写残トナー検出センサ75A,75B,
75C,75Dには上記した不図示の制御装置(CP
U)が接続されている。なお、6は定着装置、100A
は露光装置である。
様、転写装置7による転写工程終了後の感光体1A,1
B,1C,1D上の転写残トナー量を各転写残トナー検
出センサ75A,75B,75C,75Dによって検出
する。そして、不図示の制御装置(CPU)は、得られ
た転写効率値と予め設定されている転写効率値とを比較
し、例えば予め設定されている転写効率値が85%の時
に、転写残トナー検出センサ75A,75B,75C,
75Dによって得られた転写効率値が85%以上と判断
した場合には、電源S1に磁気ブラシ3への印加バイア
ス電圧の値を変更しないように信号を出力し、また、転
写残トナー検出センサ75A,75B,75C,75D
によって得られた転写効率値が85%以下と判断した場
合には、磁気ブラシ3A,3B,3C,3Dに帯電バイ
アス電圧を印加する不図示の電源に印加電圧変更信号を
出力して、磁気ブラシ3A,3B,3C,3Dに印加す
る帯電バイアス電圧のうち交流成分のみの値を大きくす
るように制御を行う。本実施の形態では、転写残トナー
検出センサ75A,75B,75C,75Dによって得
られた転写効率値が85%以下と判断した場合に、不図
示の電源から磁気ブラシ3A,3B,3C,3Dにそれ
ぞれ印加する帯電バイアス電圧の交流成分の電圧値を8
00Vから1200Vに変更するようにした。
効率が低下した場合(感光体1A,1B,1C,1D上
に大量の転写残トナーがある場合)でもゴースト画像の
ような部分的な帯電性能の低下に起因する帯電ムラ等の
発生を防止して、長期に渡って画像欠陥のない良好な画
像形成を行うことができる。
に、転写残トナー検出センサ75A,75B,75C,
75Dにより得られた転写効率が予め設定されている転
写効率より低い場合に、磁気ブラシ3A,3B,3C,
3Dを回転駆動する不図示のモータの周速度を上げるよ
うに制御を行うようにしてもよい。
態に限られるものではなく、例えば接触帯電手段が導電
性ゴムや導電性スポンジを用いた帯電ローラ、あるいは
磁気ブラシやファーブラシにしても回転しない構成のも
のであっても適用可能であり、すべての接触帯電手段に
適用できる。さらに、接触帯電手段は感光体との接触ニ
ップ部において、感光体と同方向に回転させてもよく、
固定の停止部材としてもよい。
014Ω・cmの低抵抗層を持つことによって電荷注入を
実現でき、オゾンの発生防止の面から望ましいが、上記
以外の有機感光体でも接触帯電手段の汚染防止について
十分な効果が得られる。
ず、転写ローラや転写コロナ帯電器等でもよい。
れば、制御手段によって像担持体上の転写残トナーが所
定量よりも増えていると判断した場合には、電源から接
触帯電手段に印加される帯電バイアス電圧のうち交流成
分を大きくするように制御することによって帯電性能が
向上するので、接触帯電手段に対する過度のトナー付
着、混入に起因する帯電ムラの発生やゴースト画像等の
異常画像の発生を防止して、長期に渡って良好な画像形
成を行うことができる。
によって像担持体上の転写残トナーが所定量よりも増え
ていると判断した場合には、電源から接触帯電手段に印
加される帯電バイアス電圧のうち交流成分を大きくする
ように制御することによって帯電性能が向上するので、
接触帯電手段に対する過度のトナー付着、混入に起因す
る帯電ムラの発生やゴースト画像等の異常画像の発生を
防止して、長期に渡って良好な画像形成を行うことがで
きる。
を示す概略構成図。
の磁気ブラシを示す概略図。
印加交番電圧と帯電電位の関係を示す図。
の露光装置(レーザー走査装置)を示す概略図。
の現像装置を示す概略図。
の磁気ブラシに帯電バイアス電圧を印加する電源に対す
る制御装置(CPU)の制御を説明するための図。
印加交番電圧と帯電電位の関係を示す図。
の磁気ブラシを回転駆動するモータに対する制御装置
(CPU)の制御を説明するための図。
ラシを回転駆動するモータの周速度との関係を示す図。
置を示す概略図。
体) 3、3A,3B,3C,3D 磁気ブラシ(接触
帯電手段) 4、4A,4B,4C,4D 現像装置(現像手
段) 6 定着装置(定着手段) 7 転写装置(転写手段) 70 転写ニップ部(転写部位) 71 転写ベルト 75、75A,75B,75C,75D 転写残ト
ナー検出センサ(検出センサ) 80 制御装置(制御手段) 81 モータ(回転駆動手段) 100、100A 露光装置(露光手段)
Claims (10)
- 【請求項1】 像を担持する像担持体と、該像担持体を
帯電する接触帯電手段と、該接触帯電手段に直流電圧に
交流電圧が重畳された帯電バイアス電圧を印加する電源
と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段
と、前記トナー像を転写部位において転写材へ転写する
転写手段とを備え、該転写手段により前記トナー像を前
記転写材へ転写した後の前記像担持体上の転写残トナー
を除去するクリーニング手段を有していない画像形成装
置において、 前記転写手段による前記転写材へのトナー像転写終了後
の前記像担持体上に残された転写残トナー量を検出する
検出手段と、 前記検出手段で検出した転写残トナー量情報を入力し
て、前記転写残トナー量の前記像担持体上での増加の有
無を判断する制御装置とを備え、 前記制御装置は、入力される前記検出手段からの前記転
写残トナー量情報に基づいて前記像担持体上の転写残ト
ナー量が所定量よりも増えていると判断した場合には、
前記電源から前記接触帯電手段に印加される帯電バイア
ス電圧のうち交流成分を大きくするように制御する、 ことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 像を担持する像担持体と、該像担持体を
帯電する回転自在な接触帯電手段と、該接触帯電手段に
直流電圧に交流電圧が重畳された帯電バイアス電圧を印
加する電源と、前記接触帯電手段を回転駆動する回転駆
動手段と、前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手
段と、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像
手段と、前記トナー像を転写部位において転写材へ転写
する転写手段とを備え、該転写手段により前記トナー像
を前記転写材へ転写した後の前記像担持体上の転写残ト
ナーを除去するクリーニング手段を有していない画像形
成装置において、 前記転写手段による前記転写材へのトナー像転写終了後
の前記像担持体上に残された転写残トナー量を検出する
検出手段と、 前記検出手段で検出した転写残トナー量情報を入力し
て、前記転写残トナー量の前記像担持体上での増加の有
無を判断する制御装置とを備え、 前記制御装置は、入力される前記検出手段からの前記転
写残トナー量情報に基づいて前記像担持体上の転写残ト
ナー量が所定量よりも増えていると判断した場合には、
前記回転駆動手段に回転数変更信号を出力して前記接触
帯電手段の周速度を速くするように制御する、 ことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】 前記像担持体は、感光層とその上に表面
層を有し、該表面層は樹脂および導電性微粒子を有して
いる、 請求項1または2記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 前記導電性微粒子がSnO2 である、 請求項3記載の画像形成装置。
- 【請求項5】 前記像担持体は、109 〜1014Ω・c
mの材質からなる表面層を有している、 請求項1または2記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記像担持体は、非結晶のシリコンから
なる表面層を有している、 請求項1または2記載の画像形成装置。 - 【請求項7】 前記接触帯電手段は、その表面に前記像
担持体表面に接する磁性粒子を有している磁気ブラシで
ある、 請求項1または2記載の画像形成装置。 - 【請求項8】 前記接触帯電手段は、その表面に前記像
担持体表面に接する導電性の繊維を有している、 請求項1または2記載の画像形成装置。 - 【請求項9】 前記現像手段による現像方法は、現像剤
が前記像担持体に対して接触状態で行われる接触現像方
式である、 請求項1または2記載の画像形成装置。 - 【請求項10】 前記現像剤は、トナー粒子と磁性粒子
とを有している、 請求項9記載の画像形成装置。
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
JP34007496A JP3604846B2 (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 画像形成装置 |
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JPH10186877A true JPH10186877A (ja) | 1998-07-14 |
JP3604846B2 JP3604846B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=18333482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP34007496A Expired - Fee Related JP3604846B2 (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3604846B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6243544B1 (en) * | 2000-05-02 | 2001-06-05 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for forming image |
JP2006349764A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置 |
US7292798B2 (en) | 2004-04-12 | 2007-11-06 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image-forming device that sets image-forming conditions |
US7574155B2 (en) * | 2005-12-13 | 2009-08-11 | Kyocera Mita Corporation | Developing apparatus and imaging apparatus |
-
1996
- 1996-12-19 JP JP34007496A patent/JP3604846B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7292798B2 (en) | 2004-04-12 | 2007-11-06 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image-forming device that sets image-forming conditions |
JP2006349764A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置 |
JP4736552B2 (ja) * | 2005-06-13 | 2011-07-27 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 画像形成装置 |
US7574155B2 (en) * | 2005-12-13 | 2009-08-11 | Kyocera Mita Corporation | Developing apparatus and imaging apparatus |
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JP3604846B2 (ja) | 2004-12-22 |
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