(57)【要約】【課題】感光体の薄膜化による黒ポチを防止し、高画質、省資源を可能にする画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】静電潜像が形成される感光体１と、それに当接する位置に印加電位として直流電位を用いる帯電手段４と、感光体上の残トナーを回収するクリーニングブレード１と、２成分の現像装置とを備える画像形成装置において、前記クリーニングブレード１の下流で感光体２に当接する位置に、表面にポリエステルフィルムを具備した研磨部材３を備え、感光体の膜厚を検地する膜厚センサ５を備え、感光体２の厚さに応じて印加電位を制御する機構を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される感光体と、それに当接する位置に印加電位として直流電位を用いる帯電手段と、感光体上の残トナーを回収するクリーニングブレードと、２成分の現像装置とを備える画像形成装置において、
前記クリーニングブレードの下流で感光体に当接する位置に、表面にポリエステルフィルムを具備した研磨手段と、感光体の膜厚を検知する検知手段と、感光体の厚さに応じて印加電位を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記ポリエステルフィルムが酸化アルミニウムを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記２成分の現像装置が平均粒経４０μｍ以下の小粒径キャリアを使用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記２成分の現像装置が重合法により製造したトナーを使用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、
トナーリサイクル装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ、ダイレクトデジタル製版機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の画像形成装置の帯電装置は、従来のチャージャー帯電方式からローラ帯電方式が主流となってきている。ローラ帯電方式は印加時のオゾン発生量が少なくなり、環境、感光体の耐久性の面から非常に効果的である。また、ローラ帯電方式の中でも帯電ローラが感光体に接触し、印加電圧に交流電圧（以下ＡＣ帯電）ではなく直流電圧（以下ＤＣ帯電）を使用することで、さらにその効果をえることができる。接触ＤＣ帯電方式の特徴として、感光体の膜厚に対して帯電特性が変わりやすいという欠点があり、感光体が薄いと帯電ローラの印加電圧に対し感光体が帯電しやすくなる。感光体の薄膜化は、クリーニングブレードとの摩擦によって感光体がけずれていく現象であるが、経時で感光体が薄膜化すると帯電時にリークが発生することがある。リークによる画質へ影響として画像上に黒ポチが発生してしまう。
【０００３】
感光体の削れについては、２種類に分類することができる。一つは、スジ・キズ等による部分的な削れ、もう一つは経時での全体的な削れである。
感光体上のスジは、いわば局所的に感光体が薄い状態になり、このスジ部にリークが発生しやすくなる。
経時での全体的な感光体の削れについては、感光体の全領域に黒ポチが発生する。
現在、経時での黒ポチ発生については、特許文献１、２、３に記載されているように、感光体上の付着量を測定しその結果から帯電ローラの印加電圧を調整するという方法が広く用いられている。この方法は帯電ローラが汚れもしくは劣化しない状態では安定しているのだが、実際には帯電ローラが汚れてしまうと帯電特性にムラが生じ、その結果一部に高い印加電圧をかけてしまい、リークが発生してしまう。一方、スジ状の感光体削れに関しては有効な方法は見つかっていない。
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−０２７５５７号公報
【特許文献２】特開平０６−０３５３０２号公報
【特許文献３】特開平０６−１８６８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記問題点に鑑み、本発明は、感光体の薄膜化による黒ポチを防止し、高画質、省資源を可能にする画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、請求項１に記載の本発明は、静電潜像が形成される感光体と、それに当接する位置に印加電位として直流電位を用いる帯電手段と、感光体上の残トナーを回収するクリーニングブレードと、２成分の現像装置とを備える画像形成装置において、前記クリーニングブレードの下流で感光体に当接する位置に、表面にポリエステルフィルムを具備した研磨手段を備え、感光体の膜厚を検地する手段を備え、感光体の厚さに応じて印加電位を制御する機構を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【０００７】
請求項２に記載の本発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記ポリエステルフィルムの研磨粒子が酸化アルミニウムであることを特徴とする画像形成装置である。
請求項３に記載の本発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、平均粒経４０μｍ以下の小粒径キャリアを使用することを特徴とする画像形成装置である。
請求項４に記載の本発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、重合法により製造したトナーを使用することを特徴とする画像形成装置である。
請求項５に記載の本発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、トナーリサイクル装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
帯電ローラの状態に左右されず、感光体へのリーク電流により発生する黒ポチを防止し、高画質、省資源を可能にする画像形成装置を提供することできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本実施例の画像形成装置の全体概略図である。基本の構成動作は周知であるため省略する。
本発明では、クリーニングブレード１の下流側に新たに感光体２の研磨手段を具備し、クリーニングにより感光体にスジ上の傷がついた場合でも、研磨手段で感光体を磨くことでそのスジ傷をなくすことが可能な構成を提案する。感光体上のスジをなくすことで、スジ部の発生する感光体２のリークを防止することができ、感光体２の部分的なキズによる黒ポチ画像の発生を防ぐことが可能になる。
次に、本実施例において研磨手段として研磨装置を設置して、その効果を確認した内容を説明する。
効果確認の方法としては、Ａ３の紙を白紙で出力し、その紙上に発生する黒ポチの個数を数える。研磨装置はローラ状のものを使用し、感光体と当接する位置に設置する。その表面にポリエステルフィルムを巻きつける。感光体２はクリーニングブレード１により削られスジが発生するが、研磨部材３で感光体表面が磨かれる。
【００１０】
図２は、研磨部材３の無い状態と有る状態とでその効果を確認した図である。また、研磨部材３の表面に巻くポリエステルフィルムの種類を変えてその効果を確認した。通紙条件は、Ａ４用紙１５０，０００枚の通紙を行い、１０，０００枚ごとにサンプルをとり、その時の黒ポチの数を数えた。図２において、現状とは研磨部材３の無い状態を示す。条件１は、表面にシリコンカーバイトのポリエステルフィルムを巻いた研磨部材３を取り付けたときの結果を示す。条件２は、表面に酸化アルミニウムのポリエステルフィルムを巻いた研磨部材３を取り付けたときの結果を示す。
この結果、現状に比べ条件１、２において、黒ポチの発生数が低減しており、条件２では大きな効果が現れていることが確認できた。但し、１００，０００枚以降で黒ポチが増えている。これは１００，０００枚程度から感光体全体が薄くなり、帯電ムラによる黒ポチが発生したためである。
【００１１】
次に、感光体膜厚と帯電電位との関係について示す。
図３は、経時の感光体膜厚と感光体電位の変化を示す図である。帯電ローラ４の印加電圧を一定（１４５０Ｖ）にしたときの経時での感光体膜圧と感光体の帯電電位の変化を示している。経時で感光体は薄くなり、それにつれて帯電電位は上昇する。感光体膜厚が変化したときに帯電電位を一定にするには、帯電ローラ４の印加電圧を図示しない制御手段で調整する必要がある。
【００１２】
図４は、感光体膜厚と印加電圧の関係を示す図である。感光体２の膜厚を変えたとき、感光体２の帯電電位を８００Ｖにするために必要な帯電ローラ４の印加電圧を測定した。図４より、帯電電位を一定に維持するには、感光体２が薄膜化したときは図示しない制御手段により印加電圧を低くすればよいことが確認できた。
上述したように、通常、感光体２への印加電圧は感光体上のトナーの付着量により調整する必要がある。すなわち、帯電電位がほぼ一定になるように調整するが、これは帯電ローラ４の使用状態も含めて調整する。経時で感光体が薄膜化してくると、印加電圧に対し、感光体が帯電しやすくなり、帯電ローラ４の帯電ムラよる影響により、一部で高電位になる状態が発生する。本発明では、経時の感光体の膜厚変化を追従し、帯電ローラ４の印加電圧を制御することで、帯電ローラ４の状態が変化してもリークが発生しない構成を提案する。
【００１３】
図５は、印加電圧と感光体膜厚の関係を示す図である。この関係から、感光体膜厚に対し、印加電圧の上限値を図５に示すように設定した。
図６は、感光体への印加電圧の制御図である。感光体の膜厚を測定する検知手段である膜厚センサ５を図１のように取り付け、図６に示すように、印加電圧を制御する。
次に、図２に示す条件２で、膜厚センサ５を用いて図２と同様の実験を行い、この効果を確認した。
【００１４】
図７は、図２の実験に膜厚センサ５を用いて行った実験の結果を示す図である。本発明は、特に上記研磨部材３を使用することで感光体の膜厚は全体的に一定に保持されるため、より効果的になる。条件２＋膜厚測定センサ５を使用することで、経時での黒ポチの発生を防止することが実現できた。
さらに、本発明は、体積平均粒径４０μｍ以下の小粒径キャリアを使用することで、ドット再現性の優れた高画質画像を出力することが可能となった。
また、重合法で製造したトナーを使用することで、ドット再現性の優れた高画質画像を出力することが可能となった。
加えて、本発明では、感光体２から転写紙に転写した後、感光体上に残っている転写残トナーをリサイクルトナーとして使用する。転写残トナーは図１でＰセンサ８の隣にあるトナー回収機構６、７により感光体から回収され、現像装置内に補給される。リサイクルトナーを使用することで、トナーの消費量を１０％低減することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施例の画像形成装置の全体概略図である。
【図２】研磨部材の無い状態と有る状態とでその効果を確認した図である。
【図３】経時の感光体膜厚と感光体電位の変化を示す図である。
【図４】感光体膜厚と印加電圧の関係を示す図である。
【図５】印加電圧と感光体膜厚の関係を示す図である。
【図６】感光体への印加電圧の制御図である。
【図７】図２の実験に膜厚センサを用いて行った実験の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  クリーニングブレード
２  感光体
３  研磨部材（研磨ローラ）
４  帯電ローラ
５  膜厚センサ
６  トナー回収機構（トナー回収コイル）
７  トナー回収機構（トナー回収羽根）
８  Ｐセンサ
９  拍車
１０  ドラム分離爪
１１  除電ランプ
１２  クリーニングパッド
１３  転写入口ガイド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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