JPS61277979A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は画像形成装置、特に帯電極性の異なる２種類の
トナーを選択的に使用してネガの画像あるいはポジの画
像を得るマイクロリーダープリンター、レーザービーム
プリンター、複写機等の画像形成装置に関する。

（従来技術） 従来、感光体の帯電極性と同極性のトナーを使用してネ
ガ画像を得るマイクロリーダープリンターやレーザービ
ームプリンター等にあっては、非画像領域に電荷消去用
露光を照射する露光手段を有しないものがあり１画像領
域の前後に存在する非画像領域の感光体電位（高電位）
はそのまま保持されている。現像バイアスは、非画像領
域の電位より略絶対値の小さい直流成分が印加されてお
り、該非画像領域を現像させないようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、斯かる従来技術の場合には、感光体の非画像領
域が高電位に保持されていると共に、非画像領域の電位
より略絶対値の小さい直流成分の現像バイアスが印加さ
れている。そのため、ポジ画像を得るため感光体の帯電
極性と逆極性のトナーを使用して正規現像を行なった場
合には、非画像領域は現像バイアスより高電位となって
いるため現像され、多量のトナーが感光体表面に付着し
てしまうという問題点があった。

したがって、不要なトナーが多量に感光体に付着するた
め、トナーの消費量が多くなるばかりでなく、感光体に
付着したトナーが装置内へ飛散し、転写ガイド等に堆積
したり転写材上に付着して画像上に汚れを発生させると
いう問題点を生じていた。また、転写帯電器を汚すため
帯電ムラを生じ、これが画像ムラとして現われるという
問題点もあった。

本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、ポジ画像形成時に
非画像領域に多量のトナーが付着するのを防止可能とし
、不要なトナーの消費や装置内の汚損等を防止して、良
好な画像が得られるようにした画像形成装置を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために、帯電極性の異
なる２種類の］・ナーを使用して、ポジの画像の形成あ
るいはネガの画像の形成を選択的に行なう画像形成装置
であって、現像バイアスを印加する現像バイアス印加手
段を有し、且つ感光体の非画像領域に電荷消去用露光を
照射する電荷消去用露光手段を有しない画像形成装置に
おいて。

非画像領域の現像バイアスの直流成分を、ポジ画像形成
時は、現像開始電圧よりも絶対値を大きく、ネガ画像形
成時は、現像開始電圧よりも絶対値を小さく設定する手
段を備えるように構成されている。

（実施例） 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明が適用されるマイクロリーダープリンタ
ーの概略図である。ｌはマイクロフィルムであり、この
マイクロフィルム１はフィルム照明用光源２によって照
明され、画像光は投影レンズ３．平面ミラー４及び５、
スリット６を介して感光体ドラム７上に露光される。上
記平面ミラー４．５は、感光体ドラム７の周速の雅の速
度で図中右方向に移動するよう、互いに直角に対向配置
されている。

８は画像形成手段のカートリッジで、該カートリッジ８
には、負極性に帯電する前記感光体ドラム７、−成帯電
器９、現像器１０及びクリーナー１１が一体的に取付け
られており、装置本体に抜差し可能に組込まれている。

上記現像器１０では、トナー１２がドクターブレード１
３によって現像スリーブ１４に薄くコーティングされ、
該現像スリーブ１４は感光体ドラム７と微小間隙を有し
て対向している。なお、ネガ画像形成用カートリッジ８
の現像器１０には負極性に帯電するトナー１２が、ポジ
画像形成用カートリッジ８の現像器１０には正極性に帯
電する別のトナー１２が充填されている。

また、上記カートリッジ８の上方には前露光ランプ１５
が配置されていると共に、該カートリッジ８の下方には
転写帯電器１６が配置されている。なお、感光体の非画
像領域を照明する電荷消去用光源は設けられていない。

しかして、感光体ドラム７は、表面が前露光ランプ１５
によりスリット１７を介して一様に除電された後、１成
帯電器゛９により略−８００■に一次帯電される。次に
、前述の露光プロセスにより感光体ドラム７に画像領域
の静電潜像の形成が行なわれる。ここで、感光体ドラム
７の非画像領域の電位は、電荷消去用露光が照射されな
いため、ポジ画像形成時及びネガ画像形成時とも一８０
０Ｖのまま保持される。

現像器１０の現像スリーブ１４とドクターブレード１３
には、交流電圧に後述する直流電圧を重畳した現像バイ
アスが接続されており、現像バイアスの直流成分は画像
領域及び非画像領域での切換、あるいは更に非画像領域
のネガ画像形成時とポジ画像形成時との切換が行なわれ
る。その結果、画像領域の静電潜像のみが現像され、現
像されたトナー像は、切換スイッチ（図示せず）により
、ポジ画像形成時には負極性の電圧が、ネガ画像形成時
には正極性の電圧が印加される転写帯電器１６によって
転写紙１８に転写される。この転写紙１８は、定着器（
図示せず）により定着された後排出される。感光体ドラ
ム７上に残ったトナー１２はクリーナー１１により除去
され１次いで前露光ランプ１５の照射光によって感光体
ドラム７の残留電荷がムラなく除電される。

第２図は電位コントラスト（感光体ドラムの電位の絶対
値と現像バイアスの直流成分の絶対値との差）に対する
感光体ドラムへのトナー付着量の関係を１本発明に使用
したネガトナー（すなわちネガ画像形成時に用いられる
トナー）及びポジトナー（すなわちポジ画像形成時に用
いられるトナー）について概略的に示したもので、図に
おいて実線はポジトナー、点線はネガトナーの場合を示
している。なお、以下の説明において、感光体電位と現
像バイアスの直流成分とは共に負極性であり、大きさは
絶対値を示している。

図よりポジトナーの場合、感光体電位が現像バイアスの
直流成分よりも高い領域ａでは、正規の現像が行なわれ
、トナー付着量は電位コントラストの上昇に伴なって急
激に増加する。また、感光体電位が現像バイアスの直流
成分より略−３００Ｖ以上低い領域Ｃでは、反転カブリ
現象が生じ若干のトナー付着を生じる。

ここで、反転カブリ現象とは、感光体電位と反対極性の
ポジトナーを用いたポジ画像形成の場合、現像バイアス
が感光体電位より高く本来現像しないはずであるが、電
位コントラストが非常に大きくなると、トナー中に含ま
れる反対極性のトナーが現像される現象のことである。

ネガ画像形成の場合にも同様な現象は起り、この場合は
感光体電位が現像バイアスより非常に大きくなった時に
生じる。

従って、トナー付着のない領域すは、現像バイアスの直
流成分が感光体電位よりＯ〜３００Ｖ高い領域、すなわ
ち現像開始電位よりも絶対値が大きくかつ反転カブリ開
始電位よりも絶対値の小さい領域である。ここで、現像
開始電位は領域ａと領域すの境界すなわち感光体電位と
なり１反転カブリ開始電圧は領域すと領域Ｃの境界すな
わち感光体電位より略３００Ｖ高い電位となる。

同様にネガトナーの場合、感光体電位が現像バイアスの
直流成分よりも低い領域ａ′では正規現像により電位コ
ントラストの下降に伴ってトナー付着が増加し、感光体
電位が現像バイアスの直流成分より略３００Ｖ以上高い
領域Ｃ′では反転カブリ現象により若干のトナー付着を
生じる。従って、トナー付着のない領域ｂ′は、現像バ
イアスの直流成分が感光体電位よりＯ〜３００Ｖ低い領
域、すなわち現像開始電位よりも絶対値が小さく、かつ
反転カブリ開始電位よりも絶対値が大きい領域である。

ここで、現像開始電位は領域ａ′と領域ｂ′の境界すな
わち感光体電位となり１反転カブリ開始型位は領域ｂ′
と領域Ｃ′の境界すなわち感光体電位より略３００ｖ低
い電位となる。

なお、現像開始電位及び反転カブリ開始電位はトナーの
処方、種類、現像方法等により異なるものであり、上述
の数値に限定されるものではない。

第３図は本発明に係る装置の現像バイアス設定手段の第
１の実施例を示すものであり、現像器１０の現像スリー
ブ１４及びドクターブレード１３には、交流電圧１９と
直流電圧が重畳されて印加されており１画像領域ではス
イッチＳ１は接点ｄに切換わり直流電圧２０が印加され
、適正画像を得るためボリュームにより所望の電圧に調
節可能となっている。

非画像領域ではスイッチＳ１は接点ｅに切換わり、更に
ポジ画像形成時にはスイッチＳ２が接点ｆに切換わり所
定の現像バイアス２１（−９５０Ｖ）が印加される。ま
た、ネガ画像形成時にはスイッチＳ２が接点ｇに切換わ
り所定の現像パイアス２２　（−６５０Ｖ）　カ印加す
レル。

第４図は上記第１の実施例でのポジ画像形成時の１サイ
クルの感光体電位挙動と現像バイアスの直流成分との対
応関係を示したもので、実線は感光体電位、点線は現像
バイアスを示している０画像領域のＶＤ、Ｖｆ、はそれ
ぞれ画像部電位及び背景部電位で適正画像を得るため所
望の現像バイアスが印加されている。また、非画像領域
り及びｋは１次帯電の印加されていない領域で略ＯＶ、
非画像領域ｉ及びｊは電荷消去用露光が照射されないの
で感光体電位が−ａｏｏｖのままになっているのに対し
、現像バイアスは非画像領域ｉ及びｊには一９５０ｖの
直流電圧が印加される。従って、感光体の非画像領域と
現像バイアスとの電位コントラストは一１５０Ｖとなり
、第２図から明らかなように、正規現像も反転カブリ現
象も生じなかった。

第５図は前記実施例でのネガ画像形成時の１サイクルの
感光体電位挙動と現像バイアスの直流成分との対応関係
を示したもので、実線は感光体電位、点線は現像バイア
スを示している０画像領域のＶＤ、ｖＬ　はそれぞれ背
景部電位及び画像部電位で適正画像を得るための所望の
現像バイアスが印加されている。また、非画像領域り及
びｋは１次帯電が印加されていないので略Ｏｖ、非画像
領域ｉ及びｊは電荷消去用露光が照射されないので感光
体電位が一８００Ｖのままになっているのに対し、現像
バイアスは非画像領域ｉ及びｊには−６５０Ｖの直流電
圧が印加される。従って、非画像領域における感光体電
位と現像バイアスの電位コントラストは＋１５０ｖで、
第２図から明らかなように、全くトナー付着は生じなか
った。

なお、上記実施例においては、ポジ画像形成時とネガ画
像形成時とで、非画像領域の現像バイアスを切換える場
合について説明したが、これはポジ画像形成時とネガ画
像形成時とではトナー付着のない領域が重複しないため
に切換えたものである。しかし、トナー特性あるいは帯
電設定により現像開始電圧及び反転カブリ開始電圧は異
なるものであり、場合によってはトナー付着のない領域
が重複することもあり得る。その時は必ずしも画像形成
モードに応じて現像バイアスを切換える必要はない。

第６図は本発明に係る装置の現像バイアス設定手段の第
２の実施例を示すものであり、この実施例では現像バイ
アスに応じて電源電圧を設定するのではなく、１つの電
源電圧２３を用いて抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を切換えるこ
とにより、各現像バイアスの直流成分を設定するように
なっている。

なお、図示の実施例では、本発明をマイクロリーダープ
リンターに適用した場合について説明したが、もちろん
レーザービームプリンター、あるいは複写機等にも十分
適用できるものである。

また、上記の説明では、現像バイアスの直流成分　　　
　　　　　　　　　−を予め所定の値に設定しておく場
合について説明したが、感光体の電位を検知して、感光
体の電位に応じて現像バイアスの直流成分　　　　　　
　　　　　−を制御し、電位コントラストが一定になる
ようにしてもよい、こうした場合には、感光体の電位が
変動した場合でも、非画像領域へのトナー付着を確実に
防止することができる。

なお、現像バイアスが直流電圧のみからなるものにも適
用できる。

（発明の効果） 本発明は以上の構成及び作用よりなるもので、非画像領
域の現像バイアスの直流成分を、ポジ画像形成時は、現
像開始電圧よりも絶対値を大きく、ネガ画像形成時は、
現像開始電圧よりも絶対値を小さく設定したので、ポジ
の画像形成時及びネガの画像形成時とも、感光体の非画
像領域に電荷消去用露光を照射しない画像形成装置にお
いて、感光体の非画像領域に多量のトナーが付着するの
を防止することができ、不要なトナーの消費や装置内の
汚損等もなく、良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像形成装置の一実施例としての
マイクロリーダープリンターを示す概略図、第２図は電
位コントラストとトナー付着量との関係を示すグラフ、
第３図は現像バイアスを設定する手段の第１実施例を示
す概略図、第４図及び第５図は同実施例におけるポジ画
像形成時とネガ画像形成時の感光体電位と現像バイアス
との関係をそれぞれ示すグラフ、第６図は現像バイアス
の設定手段の第２実施例を示す概略図である。 符号の説明 １０・・・現像器　　　　１３・・・ドクターブレード
１４・・・現像スリーブ ２０．２１．２２・・・現像バイアスの直流電圧第１図 １６ゞ［−１二、］　ン８ ２３−丁 丁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯電極性の異なる２種類のトナーを使用して、ポ
   ジの画像の形成あるいはネガの画像の形成を選択的に行
   なう画像形成装置であ って、現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段を
   有し、且つ感光体の非画像領域に電荷消去用露光を照射
   する電荷消去用露光手段を有しない画像形成装置におい
   て、非画像領域の現像バイアスの直流成分を、ポジ画像
   形成時は、現像開始電圧よりも絶対値を大きく、ネガ画
   像形成時は、現像開始電圧よりも絶対値を小さく設定す
   る手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記非画像領域の現像バイアスの直流成分が、ポ
   ジ画像形成時は、反転カブリ開始電圧よりも絶対値が小
   さく、ネガ画像形成時は、反転カブリ開始電圧よりも絶
   対値が大きくなるよう制御することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の画像形成装置。