(57)【要約】【課題】シリカと感光体との付着力を減少させ、シリカの固着によるスジ状白抜け画像等の異常画像を防止した画像形成装置を提供する。【解決手段】転写装置５とクリーニング装置６との間に、放電装置１０と電位センサ１１とを備える。放電装置１０は感光体１表面にバイアスを印加し、感光体表面電位を０±２００Ｖに変化させる。また、電位センサ１１の値に応じて放電装置１０のバイアスを制御する制御機構を設ける。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、感光体表面を帯電する帯電装置と、感光体表面に潜像を形成する露光装置と、潜像を現像してトナー像化する現像装置と、トナー像を転写する転写装置と、感光体上に残留したトナーや異物を回収するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、クリーニング装置の感光体回転方向上流側に、放電装置を備え、
該放電装置は、感光体表面電位を変化させる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記放電装置は、感光体表面にバイアスを印加し、感光体表面電位を０±２００Ｖに変化させる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成装置は、潜像を現像するトナーのシリカ添加量が０．５〜５．０質量％である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成装置は、放電装置によるバイアス印加後の感光体表面電位を検知する検知装置と、放電装置によるバイアス印加後の感光体表面電位を一定に保つ制御機構とを備える
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御機構は、指定した制御回数を越えても電位が制御できない場合に、機械異常と判断し、異常信号を出す
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御機構は、感光体プリント枚数に応じて放電間隔枚数を指定可能である
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーの添加剤としてシリカを用いる、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等画像形成装置では、用いるトナーの帯電性、流動性を確保するために、シリカや酸化チタンなどの外添剤が添加されている。特にシリカは転写効率を高める機能が良好であるため、近年の高画質化等の要求によりシリカ添加量が増加してきている。
しかしその不具合として、トナー中に浮遊するシリカが多くなり、結果として感光体上に部分的にシリカが固着し、周方向に短いスジ状白抜けという異常画像を引き起こすことがある。また、この短いスジ状白抜けは転写後の感光体帯電電位が高い非画像部に多く発生する傾向にある。
【０００３】
例えば特開平６−１９３７１号公報では、クリーニング装置の手前にチャージャーを備え、感光体上の転写残トナーに電荷を与えることで、クリーニングしやすくした技術を提案している。しかし、該技術では、転写残トナーのクリーニング性は向上するものの感光体電位が上昇するため、感光体とシリカとの付着力は増大されてしまい、前記異常画像を増長してしまう恐れがある。
また、特開平７−１９１５９０号公報では、クリーニング装置の手前に光照射手段を設け、感光体帯電電位を減衰させて、転写残トナーのクリーニング性を向上させた技術を提案している。しかし、前記光照射手段では、除電光での感光体表面電位の制御が困難であり、帯電電位の減衰によっては異常画像を増長してしまう恐れがある。
一方、例えば特開２００１−２０１８８８号公報では、トナーに添加するシリカの表面処理の処方を規定することにより、シリカが凝集し白ポチ等の画像欠陥を引き起こすことを防止した技術を提案している。しかし、該技術ではシリカの感光体への固着は防止しきれない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み、本発明は、シリカと感光体との付着力を減少させ、転写残トナーだけでなく、シリカのクリーニング効率をも向上し、シリカの固着によるスジ状白抜け画像等の異常画像を防止した画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、感光体と、感光体表面を帯電する帯電装置と、感光体表面に潜像を形成する露光装置と、潜像を現像してトナー像化する現像装置と、トナー像を転写する転写装置と、感光体上に残留したトナーや異物を回収するクリーニング装置とを備える画像形成装置において、前記画像形成装置は、クリーニング装置の感光体回転方向上流側に、放電装置を備え、該放電装置は、感光体表面電位を変化させることを特徴とする画像形成装置である。
請求項２に記載の本発明は、前記放電装置は、感光体表面にバイアスを印加し、感光体表面電位を０±２００Ｖに変化させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の本発明は、前記画像形成装置は、潜像を現像するトナーのシリカ添加量が０．５〜５．０質量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置である。
【０００６】
請求項４に記載の本発明は、前記画像形成装置は、放電装置によるバイアス印加後の感光体表面電位を検知する検知装置と、放電装置によるバイアス印加後の感光体表面電位を一定に保つ制御機構とを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置である。
請求項５に記載の本発明は、前記制御機構は、指定した制御回数を越えても電位が制御できない場合に、機械異常と判断し、異常信号を出すことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置である。
請求項６に記載の本発明は、前記制御機構は、感光体プリント枚数に応じて放電間隔枚数を指定可能であることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下より、本発明の実施の形態について図に基づき説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の作像周りを示す概略図である。
１は静電潜像を担持する感光体であり、帯電装置２によって一様に帯電された後、露光装置からの露光３により静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置４で帯電させたトナーにより可視化される。感光体１上に可視化されたトナー像を形成した後、転写装置５により図示されない転写紙にトナー像が転写され、図示されない定着装置により転写紙上のトナーは転写紙に定着される。転写されずに感光体１に残留したトナー、紙紛等の異物は、クリーニング装置６に備えられるクリーニングブレード７の摺擦により掻き取られ、搬送スクリュー８により搬送される。感光体１はその後、除電装置９によって表面を除電される。
【０００８】
以上の基本構成において、本発明は、トナーより遊離し感光体上に付着したシリカの固着によるスジ状白抜け画像を防止するために、感光体上のシリカをクリーニングする。
本発明の特徴としては、転写装置５とクリーニング装置６との間に新たに放電装置１０を設け、転写後の感光体１表面にバイアスを印加することで、感光体１表面電位を変化させる。また、放電装置１０の感光体１回転方向下流側に、感光体１表面電位を検知する電位センサ１１を設け、放電装置１０によるバイアス印加後の感光体１表面電位を測定できる構成になっている。
【０００９】
図２は、シリカの添加量と感光体１上の異物付着個数との関係を示すグラフである。図２に示されるように、トナーに対するシリカの添加量が０．５質量％を越えると許容領域外になり、異常画像となる。しかし、良好なトナーの転写効率を得るためには、シリカの添加量が０．５質量％以上であることが好ましい。
そこで、図３は、クリーニング前の感光体１表面電位と、感光体１上の異物付着個数との関係を示すグラフである。図３に示されるように、放電装置１０により感光体１表面電位を低下させることで、異物付着個数が減る。また、シリカ添加量が５％であっても、感光体１表面電位を−２００Ｖにすることで、許容領域数にまで付着個数を減らすことができる。したがって、感光体１の表面電位を０±２００Ｖとし、シリカの添加量を０．５〜５．０質量％とすることで、シリカの付着力を低減し、スジ状白抜け画像を防止することができる。なお、図３には負極領域しか図示していないが、正極側も同等である。
【００１０】
また、感光体１表面電位は、環境変動や感光体１の劣化等によって変化する。図４は環境変動の一例として、温度変化と感光体１表面電位との関係を示すグラフである。図４に示されるように、印加バイアスは一定であっても、環境変動により放電特性は変化し、バイアス印加後の感光体１表面電位は変化する。
図５は感光体１劣化による変動の一例として、プリント枚数と感光体１帯電電位との関係を示すグラフである。図５に示されるように、経時で感光体１の帯電電位は変化し、バイアス印加後の感光体１表面電位は変化する。
このような、放電特性や感光体帯電特性の変化に対応するために、本発明では、電位センサ１１の値に応じて放電装置１０のバイアスを変化させる制御機構を備えている。図６は該制御機構のシステムを示すフローチャートである。この制御機構を用いることで、環境変動や感光体１劣化に関わらず、感光体１表面電位をねらいの電位０±２００Ｖに制御することができ、安定して効果が得ることができる。
また、制御回数を越えても制御が終わらない場合は、機械異常と判断して異常信号により機械を停止させ、暴走等を防ぐ制御機構を備えることが好ましい。
【００１１】
図７は、プリント枚数と感光体１上の異物付着個数との関係を示すグラフである。感光体１表面の異物付着は、図７に示すように比較的初期に起こりやすく、経時では減少していく傾向にある。
そこで、図６のシステムに加え、プリント枚数に応じて放電装置１０のバイアス印加間隔枚数を指定できる制御機構を追加することが好ましい。図８にシステムのフローチャートを示す。電源ＯＮ時にＣＯＮＴ１の制御をおこない、バイアス印加回数比（放電回数／プリント枚数）を指定し、経時ではプリント枚数に応じてバイアス印加回数を減らすことで、不必要なバイアス印加によるオゾン生成物の発生や、消費電力を減少させる。
本発明者が実験したところ、プリント枚数１０Ｋ枚まで放電装置１０によるバイアス印加をおこない、１０Ｋ枚以降おこなわない制御で、初期的な異物付着を防ぐことができた。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明によれば、クリーニング装置の上流に放電装置を設置し、感光体表面電位を変化させてシリカとの付着力を低下させることで、シリカのクリーニング性を向上させ、異常画像を防止した画像形成装置を提供することができる。
また、請求項２及び３に記載の本発明によれば、感光体表面電位を０±２００Ｖ、シリカの添加量を０．５〜５．０質量％に規定することで、より高いクリーニング性を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
さらに、請求項４に記載の本発明によれば、放電装置によるバイアス印加後の感光体表面電位を検知する検知装置と、その値に応じてバイアスを制御する制御機構とを備えることで、環境変動や感光体劣化等に対応して感光体表面電位を常にねらいの電位に保つことができる画像形成装置を提供することができる。
さらに、請求項５に記載の本発明によれば、請求項３の制御機構で制御できないと判断した際に機械異常信号を発することで、機械の暴走を防止した画像形成装置を提供することができる。
さらに、請求項６に記載の本発明によれば、放電装置による不必要なバイアス印加回数を減らすことで、オゾンの発生や、消費電力を減少させ、環境に配慮した画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の作像周りを示す概略図である。
【図２】シリカの添加量と感光体上の異物付着個数との関係を示すグラフである。
【図３】クリーニング前の感光体表面電位と、感光体上の異物付着個数との関係を示すグラフである。
【図４】温度変化と感光体表面電位との関係を示すグラフである。
【図５】プリント枚数と感光体帯電電位との関係を示すグラフである。
【図６】放電装置のバイアスを変化させるための、制御機構のシステムを示すフローチャートである。
【図７】プリント枚数と感光体上の異物付着個数との関係を示すグラフである。
【図８】放電装置のバイアス印加間隔を指定するための、制御機構のシステムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　感光体
２　帯電装置
３　露光
４　現像装置
５　転写装置
６　クリーニング装置
７　クリーニングブレード
８　搬送スクリュー
９　除電装置
１０　放電装置
１１　電位センサ
【図１】
2004069814.tif 000003
【図２】
2004069814.tif 000004
【図３】
2004069814.tif 000005
【図４】
2004069814.tif 000006
【図５】
2004069814.tif 000007
【図６】
2004069814.tif 000008
【図７】
2004069814.tif 000009
【図８】
2004069814.tif 000010