JPH08106242A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＡＣ除電等を使うことなく、画像形成装置の
画像領域にブレード現像の発生を抑え、画像の欠陥をな
くし濁りや汚れのない鮮やかな色彩画像を安定して得ら
れるようにし、コストを安くし装置に対する信頼性を向
させる。 【構成】 クリーニング手段を感光体表面から当接解除
する画像形成装置において、前記感光体上の非画像領域
でクリーニングブレード当接位置に、潜像の最大電位差
が200Ｖ以上の潜像パターンをプリント毎に書き込むこ
とを特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクリーニング部における
ブレード現像による画像汚れ現象を改善した画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数色のトナーを用いて帯電、露光、反
転現像を含む一連の工程を繰り返し、感光体上に各分解
色のトナー像をかさねてカラートナー像を形成した後で
一括転写する電子写真カラー画像の形成プロセスにおい
ては、各転写後に作動させるクリーニング手段の当接と
解除の制御が必要になってくる。このように、クリーニ
ング手段の当接と解除を繰り返す画像形成装置の場合当
接時に模式図の図７（ａ）に示すように該クリーニング
手段によってかきとられ舞い上がった残留トナーの一部
は解除時に図７（ｂ）の模式図に示すようにクリーニン
グ手段としてのクリーニングブレードの当接面下流側の
ブレードの腹面に付き易く該腹面が次第にトナーで汚れ
てくる。

【０００３】クリーニングブレードが当接され転写残ト
ナーはクリーニングされるが、そのときの潜像は残った
ままブレードを通過するため、図７（ｃ）の模式図に示
すようにブレードの腹面のトナーが残った潜像特にその
エッジに集中して飛翔し易く、そこが現像されてしま
う、いわゆるブレード現像が発生する。

【０００４】そこで、このようなカラー画像形成のプロ
セスでは、従来、前記潜像をブレード通過前に、ＡＣ除
電等の手段を用い潜像を除電することによりブレード現
像が発生しないようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようにＡＣ除電等
の手段を用いた場合は電源装置が高価でコスト高になる
と共にコロナ放電のための除電極に使うワイヤーの耐久
性も低く問題であった。

【０００６】本発明は、除電手段を使わずに画像領域に
おけるブレード現像の発生を抑えるために、感光体上に
各分解色のトナー像を重さねてカラートナー像を形成し
た後で一括転写する電子写真カラー画像形成プロセスに
は必ず存在する、感光体上の画像に関係ない非画像領域
に、潜像を書き込み、該非画像領域にブレード現像を発
生させる。これにより、画像領域にはブレード現像を発
生させない低コストで画像汚れのない安定確実な画像形
成装置を提供することを課題目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的は次の技術手段
（１），（２）又は（３）によって達成される。

【０００８】（１）クリーニング手段を感光体表面から
当接解除する画像形成装置において、前記感光体の非画
像領域におけるクリーニング手段当接位置に、潜像パタ
ーンを書き込むことを特徴とする画像形成装置。

【０００９】（２）前記潜像パターンは最大電位差が20
0Ｖ以上であることを特徴とする（１）項に記載の画像
形成装置。

【００１０】（３）前記潜像パターンには転写分離電位
をかけないように制御することを特徴とする（１）又は
（２）項に記載の画像形成装置。

【００１１】

【作用】感光体上の画像に関係ない非画像領域を使い、
潜像を該非画像領域に書き込み、クリーニング手段を感
光体面に圧接し該クリーニング手段としてのブレード先
端腹部に付着するトナーを該非画像領域の潜像パターン
に飛翔させそこにブレード現像を発生させているため、
前記ブレード先端腹部の位置に、画像領域が到達したと
きにはブレード先端部に付着していた前記トナーは既に
飛翔し終わっており、該画像領域には前記ブレード現像
は発生しないことになる。

【００１２】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。

【００１３】本発明の実施例を図を用いて説明する。

【００１４】図１は本発明の画像形成装置の本体10の一
実施例の全体の概要を示したものである。

【００１５】図において100は像形成体である感光体ド
ラムで、ＯＰＣ感光層をドラム上に塗布したもので接地
されて時計方向に駆動回転される。112は帯電器で、感
光体ドラム100の周面に配置されており、例えばスコロ
トロン帯電器が用いられる。このスコロトロン帯電器11
2による帯電に先だって、発光ダイオード等を用いたＰ
ＣＬ111による露光を行って感光体周面の除電をしてお
くようにしてある。

【００１６】感光体への一様帯電ののち像露光手段113
により画像信号に基づいた像露光が行われる。像露光手
段113は図示しない発光光源としてのレーザダイオード
から発光する光をポリゴンミラー1131、fθレンズ、反
射ミラー1132等を介して感光体ドラム100に投影し潜像
を形成する。

【００１７】感光体ドラム100周縁にはイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵し
た現像器201，202，203，204が設けられていて、先ず１
色目の現像がマグネットを内蔵し現像剤を保持して回転
する現像スリーブ206によって行われる。現像剤はフェ
ライトをコアとしてそのまわりに絶縁性樹脂をコーティ
ングしたキャリアと、ポリエステルを主材料として色に
応じた顔料と荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等を加え
たトナーとからなるもので、現像剤は穂切り規制板によ
って現像スリーブ206上の層厚を規制されて現像域へと
搬送される。

【００１８】現像域における現像スリーブ206と感光体
ドラム100との間隙は層厚（現像剤の）よりも大きい間
隙Ｄ_SDとして、この間にバイアスが印加される。このバ
イアス電圧によってキャリアから離脱したトナーによ
り、顕像化（反転現像）が行われる。

【００１９】１色目の顕像化が終った後２色目の画像形
成工程にはいり、再びスコロトロン帯電器112による一
様帯電が行われ、２色目の画像データによる潜像が像露
光手段113によって形成される。このとき１色目の画像
形成工程で行われたＰＣＬ111による除電は、１色目の
画像部に付着したトナーがまわりの電位の急激な低下に
より飛び散るため行わない。

【００２０】再び感光体ドラム100の周面に対し、像露
光によって光除電が行われた部分のうち、１色目の画像
のない部分に対しては１色目と同様に潜像がつくられ現
像が行われるが、１色目の画像がある部分に対し再び現
像を行う部分では、１色目の付着したトナーによる遮光
とトナー自身のもつ電荷とによって電位が少し残った潜
像が形成され、バイアスの電位差に応じた現像が行われ
る。

【００２１】３色目、４色目についても２色目と同様の
画像形成工程が行われ、感光体ドラム100の周面上には
４色の顕像が形成される。

【００２２】尚、非画像領域への潜像の書き込みは、本
実施例においては、４色目の画像形成工程における露光
時に行っているが、前記潜像に現像域でトナーが付着し
ないように、前記潜像が現像域を通過する際は現像バイ
アスや現像スリーブの駆動等を制御している。

【００２３】一方、給紙カセット121より給紙機構122に
よって給送された記録紙Ｐは、転写ベルト131を張架し
た転写ベルト装置130によって転写域へと給送され、感
光体ドラム100の周面上の多色像が一括して記録紙Ｐ上
に移される。

【００２４】転写ベルト131はウレタンゴムの基体の外
側ＦＬＣ層を形成した10⁶〜10¹⁴Ω・cmの抵抗を持つ厚
さ0.4〜1.0mmの無端状のゴムベルトである。この転写ベ
ルト131は保持ローラ132，133の間に張架されている。
記録紙Ｐは感光体ドラム100と転写ベルト131とで形成さ
れるニップ部（転写域）に進入し、転写ベルト131の裏
面よりコロナ放電器を使った転写器136により転写電界
が付与され、記録紙Ｐ上に多色像が転移する。

【００２５】感光体ドラム100より分離した記録紙Ｐ
は、転写ベルト131を張架する下流側の保持ローラ133の
軸に対向して設けた電極133ｂのＡＣコロナ放電による
除電を受けながら転写ベルト131から分離する。この転
写ベルト装置130の転写ベルト131は多色像形成中は下流
側の保持ローラ133の軸133ａを回動中心として感光体ド
ラム100より離間されている。

【００２６】転写ベルト装置130から分離した多色像を
保持した記録紙Ｐは、少なくとも一方のローラ内部にヒ
ータを有する２本の圧着ローラからなる定着器123へと
搬送され、圧着ローラ間で熱と圧力を加えられることに
より付着トナーを記録紙Ｐ上に融着したのち、装置外へ
排出される。

【００２７】転写後の感光体ドラム100の周面上に残っ
た残留トナーは、クリーニング部１１６にいたり感光体
周面に当接した弾性部材としてのゴム材から成るクリー
ニングブレード１１６ａによってクリーニング部116の
廃トナーボックス内に掻き落とされ、スクリュ等により
排出あるいは貯留される。尚、本実施例においては、残
留トナーのクリーニング手段としてクリーニングブレー
ドを用いたブレードクリーニング方法が用いられている
が、本発明は特に、本実施例に限られるものではなく、
ファーブラシにより感光体表面を掻き取るブラシクリー
ニング方法を用いることも可能である。従来は、残留ト
ナーのクリーニング部116に到達する前の位置115にＡＣ
コロナ放電器を用いた除電器が設けられていた。

【００２８】尚、転写ベルト装置130の下部にもトナー
受けパン138が設けられ、転写ベルト131との下部に接触
するように設けられたクリーニングブレード139によっ
てかき落されたこぼれトナーを該パン138に受けるよう
にしてある。

【００２９】クリーニング部116によって残留トナーを
除去された感光体ドラム100はＰＣＬ111による除電露光
を受けたのちスコロトロン帯電器112によって一様帯電
を受け、次の画像形成サイクルにはいる。多色像形成中
はクリーニングブレード116ａは感光体表面から離間さ
れている。

【００３０】本発明では図２に示すように、例えば、ス
コロトロン帯電器112によって画像領域及び非画像領域
を一様帯電された感光体100の外周面上の非画像領域に
像露光手段113によって潜像パターンを周方向20mmにわ
たり作像する。該潜像パターンは線の幅の太さが0.5mm
で、線間隔が0.5mmである。特に、これに限定されるも
のではないが、ブレード現像は潜像のエッジ部に多く発
生するためエッジ部を多くした方が望ましい。また、Ｖ
_Hは−750Ｖに固定しＶ_Lを変化させることにより電位ギ
ャップＶ_Gを変化させた。

【００３１】クリーニングブレード116ａは感光体外周
面への当接と解除の機構をもっており、該クリーニング
ブレード116ａの感光体100への当接開始は非画像領域の
潜像パターンの先端部と略一致するように制御する。従
って、ブレード現像が前記潜像パターン部にできて画像
領域にはできないようにしてある。本発明のこのような
装置を用いて行ったテストの結果を次にしるす。

【００３２】Ａ３判の記録紙を100枚プリントした後の
該クリーニングブレードの該先端腹部が汚れた状態で図
３に示すように該クリーニングブレード116ａを感光体
の外周面に圧着して前記潜像パターンを通過させブレー
ド現像の有無を確認した。

【００３３】結果は次の表１のようになる。

【００３４】

【表１】

【００３５】即ち、電位ギャップＶ_Gが200Ｖ以上になる
とブレード現像が発生することを確認した。

【００３６】次に電位ギャップＶ_Gとブレード現像の発
生距離についてしらべた。

【００３７】図４の展開図に示すように本発明の電子写
真カラー画像形成装置の感光体外周面上にＡ３サイズ程
度の領域に亙って３ドット程度の太さの潜像ラインを間
隔１mmぐらいに書き込み先端部から１／５程度は現像し
ないようにした。

【００３８】そしてクリーニングブレードは該ライン画
像のちょうど先端ぐらいに圧着を開始するようにタイミ
ングを設定して記録紙Ｐに1000枚のプリントを行い該ブ
レードの圧着位置からのブレード現像の発生距離を測定
した。

【００３９】尚、電位ギャップＶ_Gは200Ｖ，300Ｖ及び6
00Ｖに設定し各1000枚のプリントを行なった。

【００４０】ブレード圧着位置からの最大ブレード現像
発生距離を求めた結果は表２のようになる。

【００４１】

【表２】

【００４２】これにより電位ギャップＶ_Gの大きい程ブ
レード現像の発生距離は短くなることを確認した。

【００４３】表１、表２の結果を踏まえて、更に、次の
実用化テストを行なった。

【００４４】本発明の電子写真カラー画像形成装置の感
光体100の外周面を図５の側面図や図６の帯電線図に示
すように画像領域と非画像領域とに分け、非画像領域の
画像領域との境界部から20mmの部分に３ドットの太さの
ラインを５ドット間隔で潜像として書き込んだ。そして
非画像領域の書き込みは毎回行い、電位ギャップＶ_Gは2
00Ｖ及び600Ｖとし、ブレードの圧着開始は潜像の先端
部にした。

【００４５】以上の条件により本発明の画像形成装置を
用いて10,000枚プリントのランニングテストをしたとこ
ろ画像領域でのブレード現像の発生は全くなかった。

【００４６】しかし、非画像領域に潜像パターンを作ら
ない場合は約100枚プリントで画像領域、特に各画像の
エッジ形成部にブレード現像が発生した。

【００４７】以上の実験結果より、感光体の非画像領域
に書き込む潜像パターンの電位ギャップＶ_Gは200Ｖ以上
がよく、好ましくはより大きい方が効果的であることが
確認できた。

【００４８】

【発明の効果】本発明により、ＡＣ除電等を付加するこ
となく感光体の画像領域におけるブレード現像の発生を
抑えることができるため、低コストで画像の欠陥がなく
なり濁りや汚れのない鮮やかな色彩画像が安定して得ら
れる信頼性の高い画像形成装置を提供することができ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真カラー画像形成装置の概要
図。

【図２】感光体上の潜像パターンの電位ギャップを表す
図。

【図３】感光体上の潜像パターンとクリーニングブレー
ドの接触を示す模式図。

【図４】感光体上の潜像パターンの展開図。

【図５】感光体上の画像領域と非画像領域とクリーニン
グブレードの関係を示す側面図。

【図６】感光体上の画像領域と非画像領域とにおける帯
電線図。

【図７】ブレード現像の発生過程を示す模式図。

【符号の説明】

10 電子写真カラー画像形成装置 100 感光体（感光体ドラム） 112 スコロトロン帯電器 113 像露光手段 116 クリーニング部 116ａ クリーニングブレード

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クリーニング手段を感光体表面から当接
   解除する画像形成装置において、前記感光体の非画像領
   域におけるクリーニング手段当接位置に、潜像パターン
   を書き込むことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記潜像パターンは最大電位差が200Ｖ
   以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成
   装置。
3. 【請求項３】 前記潜像パターンには転写分離電位をか
   けないように制御することを特徴とする請求項１又は請
   求項２に記載の画像形成装置。