JPS63273879A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明は、複写機などの電子写真法を用いた画像形成
装置に関する。

（ｂ１発明の概要 この発明にかかる画像形成装置は要約すれば、画像形成
プロセスが所定回数実行されるごとに、感光体表面の非
画像形成領域に対し、静電潜像を形成する電位とは逆極
性の電位に帯電さセる逆極付帯電手段を駆動することに
より、現像装置内の不良トナーを除去するようにしたも
のである。

（Ｃ１従来の技術 電子写真法を用いた画像形成装置は、感光体の外周部近
傍に現像装置を備え、この現像装置内に現像剤を収納し
ている。現像装置は感光体表面に対し内部に収納した現
像剤を供給し、感光体表面に予め形成されている静電潜
像を顕像化する。この現像剤として熱可塑性樹脂粉末の
トナーと磁性体微細粒のキャリアとからなる２成分現像
剤を用いたものでは、現像装置内においてトナーとキャ
リアとを攪拌し、両者を摩擦帯電させてキャリアの表面
にトナーを静電吸着させる。

現像装置の感光体表面に対向した窓部にはマグネットロ
ーラが露出しており、このマグネットローラの表面にト
ナーを保持したキャリアが磁気吸着する。トナーおよび
キャリアからなる現像剤は感光体表面とマグネットロー
ラ表面との間において磁気ブラシを形成し、感光体表面
に形成された静電潜像にトナーのみが吸着される。静電
潜像を形成する電位は帯電チャージャの駆動により感光
体表面に帯電するから、帯電チャージャのコロナ放電の
極性は、トナーの摩擦帯電による帯電電位の極性とは逆
にされている。

（ｄ１発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来の２成分現像剤を用いた画像形
成装置では、経時劣化により現像装置内の１ヘナーの帯
電量が不均一になり、逆極性の電位を帯電してしまう場
合もある。このような不良トナーは現像工程において感
光体表面の静電潜像のない部分、ずなわら画像がない部
分に付着する。

これによって用紙上に形成される画像の白地部分にもト
ナーが付着して画像品質が低下する欠点があった。

この発明の目的は、現像装置内に発生した不良トナーの
みを感光体表面に吸着させてこれを取り除くことにより
、形成される画像の品質を向上できる画像形成装置を提
供することにある。

（ｅ）問題点を解決するための手段 この発明の画像形成装置は、感光体表面を静電潜像を形
成する電位とは逆極性の電位に帯電させる逆極性帯電手
段と、画像形成プロセスの実行回数を計数するカウンタ
と、を備え、このカウンタが所定回数を計数するごとに
感光体表面の非画像形成領域に対し前記逆極性帯電手段
を駆動することを特徴とする。

（ｆ）作用 この発明においては、画像形成プロセスの実行回数がカ
ウンタにより計数される。このカウンタが所定回数を計
数するごとに感光体表面の非画像形成領域に対し、逆極
性帯電手段が駆動される。

逆極性帯電手段は感光体表面を静電潜像を形成する電位
とは逆極性の電位に帯電させる。したがって感光体表面
の非画像形成領域は、画像形成プロセスが所定回数実行
されるごとに静電潜像を形成する電位とは逆極性の電位
に帯電する。これによって、現像装置内に正常なトナー
とは逆極性の電位を帯電したトナーが存在すると、この
不良トナーは感光体表面の非画像形成領域に吸着し、現
像装置の内部から除去される。

（ｇｌ実施例 第１図は、この発明の実施例である画像形成装置の要部
の構成を示す正面断面の略図である。

感光体ドラム２は円筒形形状を呈し、回転自在に支持さ
れている。この感光体ドラム２には図外のメインモータ
の回転が伝達される。この感光体ドラム２の外周部近傍
には、帯電チャージャ３、ブランクランプ４、現像装置
５、逆極性チャージャ１、転写チャージャ６、剥離チャ
ージャ７およびクリーナ８が侃えられている。帯電チャ
ージャ３は感光体ドラム２の表面に対してコロナ放電を
行い単一極性の電位を帯電させる。ブランクランプ４は
感光体ドラム２の表面において原稿に対向しない非画像
領域に光を照射する。

感光体ドラム２の表面において画像形成領域には図外の
光学系装置から原稿に照射された光の反射光が図中一点
鎖線で示すように配光され、静電潜像が形成される。こ
の静電潜像に対して現像装置５から現像剤が供給され顕
像化される。現像装置５は内部にマグネットローラ５ａ
および攪拌ローラ５ｂを備えている。攪拌ローラ５ｂは
現像装置５内に収納された２成分現像剤を攪拌し、ｌ・
ナーおよびキャリアを摩擦帯電させる。マグネットロー
ラ５ａには現像装置クラッチ５ｃを介して回転力が伝達
される。また、マグネットローラ５ａの内部には磁極が
備えられており、マグネットローラ５ａが回転するとそ
の外周部には回転磁界が形成される。この回転磁界によ
りマグネットローラ５ａの表面にはトナーを静電吸着し
たキャリアが磁気吸着する。これによってトナーおよび
キャリアは感光体ドラム２に対向するマグネソ１−ロー
ラ５ａの表面において磁気ブラシを形成し、感光体ドラ
ム２の表面の静電潜像にトナーが吸着するこのようにし
て感光体ドラム２の表面に形成された１〜ナ一画像は、
転写チャージャ６に対向する。転写チャージャ６はタイ
ミングローラ１０により搬送された用紙に対して帯電チ
ャージャ３と同一極性のコロナ放電を行い、用紙の表面
にｌ・ナー画像を転写する。剥離チャージャ７はトナー
画像って感光体ドラム２の表面から剥離した用紙は搬送
ベ用１川１により定着装置に導がれ、加熱および加圧を
受けてトナー画像を溶融定着する。

転写工程を終了した感光体ドラム２の表面はクリーナ８
が有するブレード８ａに当接する。このブレード８ａは
感光体ドラム２の表面に残留しているトナーをかき落と
し下方に落下さ・Ｕる。更に、感光体ドラム２の表面は
除電ランプ９により光を照射され、残留している電位が
消去される。感光体ドラム２の回転軸にはスリット円板
１２が固定されている。このスリット円板１２は外周部
に同一間隔のスリットを複数有し、このスリットにフォ
トインクラブタ１３が対向する。フォトインクラブタ１
３はスリットが通過する毎に検出信号を出力する。

第２図は、上記画像形成装置の制御部の一部を示すブロ
ック図である。

ＣＰＵ２１にはＩ１０インターフェース２４を介して各
入出力機器が接続されている。ＣＰＵ２１はＲＯＭ２２
に予め書き込まれたプログラムに従ってこれら入出力機
器に対し制御データを出力する。ＲＡＭ２３のメモリエ
リアの一部はこのときのワーギングエリアとして割り当
てられている。また、ＲＡＭ２３のメモリエリアＭ１は
後述するカウンタＣに割り当てられており、メモリエリ
アＭ２は同じく後述するカウンタＫに割り当てられてい
る。Ｉ１０インターフェース２４にはチャージャ駆動部
２５、除電ランプ駆動部２６、クラッチ駆動部２７、ブ
ランクランプ駆動部２８およびカウンタ２９等が接続さ
れており、入出力機器の一部を構成している。■／○イ
ンターフェース２４にはこれらの他にもメインモータを
駆動するモータドライバや画像形成装置が有する各装置
を駆動する駆動部が接続されている。

チャージャ駆動部２５には帯電チャージャ３、転写チャ
ージャ６、剥離チャージャ７および逆極（１−ヤージャ
１が接続されている。除電ランプ駆動部２６には除電ラ
ンプ９が接続されている。クラッチ駆動部２７には現像
装置クラッチ５ｃが接続されている。ブランクランプ駆
動部２８にはブランクランプ２４が接続されている。カ
ウンタ２９はフォトインクラブタ１３が出力した検出信
号を計数し、この計数値が予め設定された値になるとＣ
ＰＵ２１にタイミングパルスを出力する。ＣＰＵ２１は
カウンタ２９からタイミングパルスが出力されると、そ
のタイミングに応じた装置を制御するデータを出力する
。従って、画像形成装置に備えられた各装置は感光体ド
ラム２の回転に同期して動作する。

第３図は、上記画像形成装置の動作を示すフローチャー
トである。

電源が投入されるとウオーミングアンプを実行する（ｎ
ｌ）。ウオーミングアンプが完了すると（ｎ２）、プリ
ントスイッチが操作されるまでデータの入力を受は付け
る（ｎ３．ｎ４）。プリントスイッチが操作されるとメ
インモータをオンしくｎ５）、感光体ドラム２を回転す
る。これとともに帯電チャージャ３、現像装置５、転写
チャージャ６、剥離チャージャ７および受電ランプ８を
オンする（ｎ６〜ｎ８）。こののし所定のタイミングに
なると図外の給紙部から用紙を給紙しくｎ９、ｎ１ｏ）
、光学系装置による原稿の走査を行う　（ｎｉｌ、ｎ１
２）。さらに所定のタイミングでタイミングローラ１０
を駆動しくｎ１３．ｎ１４）、非画像形成領域について
ブランクランプをオンする（ｎ１５．ｎ１６）。以上の
ステップｎ４〜ｎ１６により光学系装置から原稿に照４
・ｊされた光の反射光が感光体ドラムの表面に配光され
、静電潜像が形成される。この静電潜像が現像装置５に
より顕像化され、感光体ドラム２の表面にはトナー画像
が形成される。このトナー画像は転写チャージャ６によ
り用紙上に転写される。また、ブランクランプ４は感光
体ドラム２の表面において原稿範囲に対応しない部分に
光を照射し、不必要なトナーの付着を防止する。

こののちＲＡＭ２３のメモリエリアＭ１に割り当てられ
たカウンタＣの内容を読み出す（ｎ１７）。カウンタＣ
は画像形成プロセスの実行回数を計数する。このカウン
タＣの内容が設定値Ａに一致するか否かをチェックしく
ｎ１８）、カウンタＣの内容が設定植入に一致しない場
合にはこのカウンタＣの内容をインクリメントするとと
もに、メモリエリアＭ２に割り当てられたカウンタにの
内容をデクリメントする（ｎ２２．ｎ２３）。カウンタ
にはステップｎ３において入力されたデータのうち複写
枚数を置数する。このカウンタにの内容がＯになるまで
ステップｎ５〜ｎ２３の動作が繰り返し行われる（ｎ２
４）。カウンタにの内容がＯになった場合すなわち設定
枚数分の画像形成プロセスが実行されるとメインモーフ
をオフして次の画像形成プロセスの実行を待機する（ｎ
２５→ｎ３）。

ステップｎ　１８においてカウンタＣの内容が設定値Ａ
に一致した場合には、所定のタイミングで逆極性チャー
ジャ１をオンする（ｎ１９．ｎ２０）。このタイミング
とは、感光体ドラム２の表面において非画像形成領域が
感光体ドラム１に対向するタイミングである。これとと
もにカウンタＣの内容がクリアされる（ｎ２１）。以上
のように、カウンタＣの内容が所定数Ａに一致した場合
には感光体ドラム２の表面の非画像形成領域に対し、逆
極性チャージャ１が駆動される。この逆極性チャージャ
１は帯電チャージャ３のコロナ放電とは逆極性のコロナ
放電を行う。したがって感光体ドラム２の非画像形成領
域には、静電潜像を形成する電位とは逆極性の電位、す
なわち静電潜像に吸着する正常なトナーが帯電した電位
と同一極性の電位が帯電する。この感光体ドラム２の非
画像形成領域が次に現像装置５に対向すると、正常なト
ナーは感光体ドラム２の表面と反発する。これに対し、
正常なＩ・ナーの帯電電位とは逆極性の電位を帯電した
不良トナーは感光体ドラム２の非画像形成領域に吸着す
る。こののち感光体ドラム２の非画像形成領域がクリー
ナ８に対向すると、その表面に吸着している不良トナー
ばブレード８ａによりかき落とされ、クリーナ８の内部
に収納される。

以上のように、画像形成プロセスが所定回数終了するご
とに感光体ドラム２の非画像形成領域に逆極性の電位を
帯電し、現像装置５から不良トナーを取り除くことによ
り、第４図に示すように顕著な効果が得られた。すなわ
ち、現像装置内で生成された不良トナーを取り除かない
従来の画像形成装置では同図中実線で示すように、画像
形成枚数の増加にともなって用紙の下地濃度が掘くなっ
ていく。これは、画像形成プロセス中に感光体ドラムの
表面の静電潜像以外の部分に不良トナーが付着し、用紙
上に転写するためである。これに対しこの発明を実施し
た画像形成装置では同図中破線で示すように、画像成形
枚数が増加しても用紙の下地濃度は略不変である。これ
は所定枚数ごとに現像装置内の不良トナーを除去した結
果、画像形成プロセス中に感光体ドラムの表面に不良ト
ナーが付着しないためである。このように下地の濃度が
不変であると、用紙上に形成される画像と下地とのコン
トラストが明確になり、形成される画像が鮮明になる。

　ｔ なお、本実施例では逆極性チャージャにより逆極性帯電
手段を構成したが、所定のタイミングで帯電チャージャ
に印加する電源電圧の極性を変えることによっても同様
の効果を得ることができる。これによって逆極性チャー
ジャを排除できコストダウンを実現できる。

（ｈ）発明の効果 この発明によれば、画像形成プロセスの実行回数を計数
するカウンタが所定回数を割数するたびに感光体表面の
非画像形成領域に対し、逆極性帯電手段により静電潜像
を形成する電位とは逆極性の電位が帯電される。静電潜
像を形成する電位と逆極性の電位とは、正常なトナーが
帯電した電位と同一極性であり、この非画像形成領域に
は正常な１−ナーは吸着しない。一方、正常なトナーが
帯電する電位と逆極性の電位を帯電した不良のトナーは
この非画像形成領域に吸着し、現像装置内から除去され
る。したがって、次の画像形成プロセス時には不良トナ
ーが感光体表面に吸着することがなく、用紙の下地を汚
すことがない。このため、用紙上に形成される画像が鮮
明になり、良質な画像を形成することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である画像形成装置の−・部
を示す正面断面の略図、第２図は同画像形成装置の制御
部の一部を示すブロック図、第３図は同画像形成装置の
動作を示すフローチャートである。第４図は従来の画像
形成装置とこの発明の実施例である画像形成装置とにお
ける画像形成枚数と用紙の下地濃度との関係を示す図で
ある。 １−逆極性チャージャ、２−感光体ドラム、３−帯電チ
ャージャ、５−現像装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体表面を静電潜像を形成する電位とは逆極性
   の電位に帯電させる逆極性帯電手段と、画像形成プロセ
   スの実行回数を計数するカウンタと、を備え、このカウ
   ンタが所定回数を計数するごとに感光体表面の非画像形
   成領域に対し前記逆極性帯電手段を駆動することを特徴
   とする画像形成装置。