JP2000181216A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一成分現像剤を用いた現像装置で残留した一
成分現像剤の帯電能力劣化を抑え、新しい一成分現像剤
が補給された直後の地肌汚れを防止する。 【解決手段】 感光体１上の非画像領域において一成分
現像剤３を強制的に消費する。現像装置２の駆動時間を
カウントし、駆動時間に応じて非画像部において強制書
き込みを実施する。潜像における画像面積比率が低い場
合でも、現像剤エンドまでの現像駆動時間をねらいの時
間以内にすることが可能となり、新たに現像剤を現像装
置内に補給した後での地肌汚れを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一成分現像剤を用
いた現像装置を用いる、複写機、ファクシミリ、プリン
タ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】この種
の画像形成装置に用いられる一成分現像剤を用いる現像
装置としては、一成分現像剤を装置の外部からカートリ
ッジ等によって現像装置内に充填し、アジテータにより
補給ローラの位置へ運び、現像ローラ上に供給し、現像
ブレードにより薄層化し、現像ローラの回転により感光
体の対向位置に運んで感光体上に形成された静電潜像を
現像するものが一般的であり、現像装置内の一成分現像
剤が消費されると、エンドセンサによりエンド表示を行
って新しい一成分現像剤を現像装置へ補給することを促
すようになっている。

【０００３】このような現像装置において、画像の面積
率が低い等の理由で長時間の現像駆動が行われたあとに
一成分現像剤のエンドを迎えた場合には、新しい一成分
現像剤を現像装置内に補給した直後に、地肌汚れが発生
するという問題がある。これは、現像装置内の残留一成
分現像剤が長時間にわたってアジテータ、補給ローラ、
現像ブレード等により撹拌されることで帯電能力が劣化
してしまい、補給された帯電能力の高い新しい一成分現
像剤と混合すると、一成分現像剤同士で摩擦帯電してし
まい、残留一成分現像剤が逆極性に帯電してしまうため
である。

【０００４】このような問題に対しては種々の提案がな
されている。例えば特許第２７３７００９号公報に開示
の画像形成装置は、検知手段により検知された現像剤の
消費量に関係する特性の検出値に基づいて、現像剤保持
体上の現像剤を像担持体上の非画像形成領域で強制的に
消費し、適宜現像剤保持体から除去することにより、現
像剤保持体への静電吸着力が極端に強くなることが無
く、安定した画像を形成するようにしている。また特開
平８−１１０７０３号公報に開示の現像装置は、黒画素
カウンタ−と枚数カウンタに基づいて１枚平均の黒字面
積率を算出し、黒字面積率が所定の値に達するようにペ
ージ間において像書き込みさせることで、トナー規制手
段へのトナー固着を防止し、かつ地肌汚れ等の異常画像
を防止するようにしている。また特開平８−３１４２５
３号公報に開示の画像形成装置では、現像剤収容部内の
トナー消費及び補給がない状態で、現像剤の撹拌が所定
時間以上行われるときに、トナー強制消費とともに現像
剤収容部内にトナーを強制補給することで、現像剤の撹
拌摩擦による劣化を抑制するようにしている。また特開
平９−３４２４３号公報に開示の画像形成装置では、入
力された画像データにより１枚ごとの画像比率を計算
し、画像比率が所定値以下の場合には、感光体ドラムに
対してトナー消費を行うとともに相当量のトナー補給も
行うことで、トナー消費量が少ない画像を連続出力した
場合でも、濃度低下等の画質の劣化を防止するようにし
ている。さらに特開平１０−１３３５３１号公報に開示
の画像形成装置では、用紙への画像形成を行う頻度に応
じた所定のタイミングで強制現像して、現像ローラに付
着している劣化トナーを定期的に除去することによりカ
ブリ現象を緩和し、印字品質の低下を防止するようにし
ている。

【０００５】本発明は、上記問題点を上述した従来の例
とは異なるアプローチで解決し、一成分現像剤を用いた
現像装置を用いる電子写真方式の画像形成装置におい
て、現像装置内の残留一成分現像剤の帯電能力劣化を抑
え、新しい一成分現像剤が補給された直後の地肌汚れを
防止することができる画像形成装置を提供することを目
的とする。また本発明は、副作用なく、現像装置内の残
留一成分現像剤の帯電能力劣化を抑え、新しい一成分現
像剤が補給された直後の地肌汚れを防止する画像形成装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置の
うち請求項１に係るものは、上記目的を達成するため
に、感光体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を一成分
現像剤を用いる現像装置により現像する画像形成装置に
おいて、上記現像装置の駆動時間をカウントする手段、
上記感光体上の非画像領域において一成分現像剤を強制
的に消費する現像剤消費手段を備え、上記現像装置の駆
動時間が所定の時間に達する毎に、上記現像剤消費手段
が一成分現像剤を強制的に消費させることを特徴とす
る。

【０００７】同請求項２に係るものは、上記目的を達成
するために、上記現像剤消費手段が、上記一成分現像剤
の強制消費量を、上記現像装置の積算駆動時間に応じて
増加させることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態及び実施例】以下本発明の実施の形
態及び実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明
に係る画像形成装置の一実施形態の機械的構造を示す断
面図である。図１において、１は感光体、２は現像装置
であり、図示せぬ公知の帯電装置、レーザ走査光学系よ
りなる書込装置により、感光体１上に静電潜像を形成
し、この静電潜像を現像装置２内の一成分現像剤３によ
り現像し、これを図示せぬ用紙へ転写して画像形成する
もので、機械構造としては一般的なものである。

【０００９】現像装置２内には、外部よりカートリッジ
などにより大アジテータ４上に一成分現像剤３が充填し
てあり、この一成分現像剤３は、大アジテータ４、小ア
ジテータ５により補給ローラ６まで運ばれ、補給ローラ
６により現像ローラ７上に供給され、現像ブレード８に
より薄層化される。補給ローラ６は、発泡ポリウレタン
よりなり、現像ローラ７に対して１．２倍の周速で矢印
方向に回転しており、一成分現像剤３は、補給ローラ
６、ポリウレタンゴムからなる現像ブレード８、により
摩擦帯電電荷を付与され、感光体１上の静電潜像を現像
する。

【００１０】現像装置２内の一成分現像剤３は、圧電セ
ンサよりなるエンドセンサ９により残量を検知してお
り、エンドセンサ９が現像剤なしを検知すると、制御装
置により現像剤エンドを表示し、画像形成動作を禁止
し、その後、新たに現像剤が充填されると、画像形成動
作を可能とするようになっている。エンドセンサ９は、
大アジテータ４の部位で現像剤の有無を検知しているの
で、現像剤エンド時であっても小アジテータ５から現像
ローラ７までの領域には一成分現像剤３が十分に残留し
ている。このため、現像剤エンドにおける現像剤供給不
足による異常画像（現像不足によるカスレ等）は防止で
きる。

【００１１】図２は、図１の実施形態装置の制御手段の
構成を示すブロック図である。図中１０は制御装置、１
１は書込制御装置、Ｃ１、Ｃ２は現像駆動時間カウンタ
である。現像装置２の駆動時間は、現像駆動時間カウン
タによりカウントしており、あらかじめ決められたカウ
ントごとに、非画像領域に図示せぬ書込装置により強制
書き込みを行い、一成分現像剤を感光体１上に現像する
ようになっている。この一定カウントごとでの強制書き
込み量は、積算での現像駆動時間に応じて徐々に増加す
るようになっている。

【００１２】本発明の実施例においては、感光体１を２
００ｍｍ／秒にて駆動し、感光体１の長手方向での現像
画像形成可能幅を４４０ｍｍとし、現像装置２内には１
２０ｇの現像可能な一成分現像剤３を充填し、そのうち
６０ｇが消費された段階で現像剤エンドとなるようにし
ている。強制書き込みは、図示せぬレーザ走査光学系の
レーザを全点灯することで実施しており、現像駆動時間
が３０秒経過する毎に、経過後の画像形成動作終了後
に、強制書き込みを行っている。強制書き込み量、すな
わち強制書き込み時間は、積算現像駆動時間が３６００
秒までは１６５ミリ秒、７２００秒までは３３０ミリ
秒、７２００秒を超えてからは４９０ミリ秒になるよう
にしている。

【００１３】本発明の実施例においては、強制書き込み
がない場合には、現像駆動時間が１０８００秒（＝３時
間）を超える状態で一成分現像剤エンドを迎えると、新
たに一成分現像剤３を現像装置２内に補給した時に地肌
汚れが発生することが実験的に明らかになっている。こ
の強制書き込みを実施した場合の実験結果を図３に示
す。

【００１４】すなわちこの実験結果では、潜像における
画像面積比率が低い場合でも、一成分現像剤エンドまで
の現像駆動時間を１０８００秒以内にすることが可能と
なり、新たに一成分現像剤を補給した後での地肌汚れを
防止することが可能となる。また、強制書き込み量を積
算駆動時間に応じて徐々に増加させるようにしたこと
で、潜像における画像面積率が高い場合に、強制書き込
みに費やされる一成分現像剤量を節約することが可能と
なる。また、現像駆動時間により強制書き込みを実施
し、一成分現像剤エンドまでの現像駆動時間を制御する
ことで、画像形成するサイズ（転写紙サイズ）によらず
地肌汚れを防止することが可能となる。

【００１５】図４は、上記実施例の動作のフローチャー
トである。各現像駆動時間カウンタは、カウンタＣ１が
現像装置２の積算駆動時間、カウンタＣ２が現像装置２
における各強制書き込み間の駆動時間をカウントする。

【００１６】画像形成装置としてのメインスイッチオン
（ステップ１）の後に、現像駆動時間カウンタＣ２のカ
ウント値が３０以上（現像駆動時間が３０秒以上経過）
であるかどうかを判断し（ステップ２）、イエスであれ
ば現像駆動時間カウンタＣ２のカウント値をクリアして
（ステップ３）、強制書込フラグに１を立て（ステップ
４）、画像形成が終了したかどうかを判断する（ステッ
プ５）。なおステップ２で現像駆動時間カウンタＣ２の
カウント値が３０未満であればステップ５へ飛ぶ。

【００１７】ステップ５で画像形成が終了していなけれ
ばステップ２へ戻り、終了していれば、強制書込フラグ
が１かどうかを判断し（ステップ６）、イエスであれば
現像駆動時間カウンタＣ２のカウント値が３６００以下
（現像駆動時間が３６００秒以下）かどうかを判断する
（ステップ７）。イエスであれば強制書込を１６５ミリ
秒にわたって行い（ステップ８）、ノーであれば現像駆
動時間カウンタＣ２のカウント値が７２００以下（現像
駆動時間が７２００秒以下）かどうかを判断する（ステ
ップ９）。ここでイエスであれば強制書込を３３０ミリ
秒にわたって行い（ステップ１０）、ノーであれば強制
書込を４９０ミリ秒にわたって行う（ステップ１１）。

【００１８】ステップ８、１０あるいは１１の強制書込
後、強制書込フラグに０を立て（ステップ１２）、現像
剤エンドかどうかを判断し（ステップ１３）、ノーであ
ればステップ２へ戻り、イエスであれば現像剤補給が終
了したかどうかを判断し（ステップ１４）、現像剤補給
が終了してから現像駆動カウンタＣ１のカウント値を０
に戻してステップ２へリターンする。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の画像形成装置においては、以
上説明してきたように、現像装置の駆動時間をカウント
する手段と、感光体上の非画像領域において一成分現像
剤を強制的に消費する現像剤消費手段とを備え、現像装
置の駆動時間をカウントし、駆動時間に応じて非画像部
において強制書き込みを実施するようにしたので、潜像
における画像面積比率が低い場合でも、現像剤エンドま
での現像駆動時間をねらいの時間以内にすることが可能
となり、新たに現像剤を現像装置内に補給した後での地
肌汚れを防止することができるという効果がある。

【００２０】請求項２の画像形成装置においては、以上
説明してきたように、現像剤消費手段が、一成分現像剤
の強制消費量を現像装置の積算駆動時間に応じて増加さ
せるようにしたので、潜像における画像面積率が高い場
合に、強制書き込みに費やされる現像剤量を節約するこ
とが可能となり、現像剤エンドまでの現像駆動時間がね
らいの時間より極端に短縮されるという副作用を抑えつ
つ、画像面積率によらず、新たに現像剤を現像装置内に
補給した後での地肌汚れを防止することができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態の機械
的構造を示す断面図である。

【図２】図１の実施形態装置の制御手段の構成を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明の実施例における強制書き込みの実験結
果を示す図である。

【図４】本発明の実施例の動作のフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 現像装置 ３ 一成分現像剤 ４ 大アジテータ ５ 小アジテータ ６ 補給ローラ ７ 現像ローラ ８ 現像ブレード ９ エンドセンサ １０ 制御装置 １１ 書込制御装置 Ｃ１、Ｃ２ 現像駆動時間カウンタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体上に静電潜像を形成し、該静電潜
   像を一成分現像剤を用いる現像装置により現像する画像
   形成装置において、上記現像装置の駆動時間をカウント
   する手段、上記感光体上の非画像領域において一成分現
   像剤を強制的に消費する現像剤消費手段を備え、上記現
   像装置の駆動時間が所定の時間に達する毎に、上記現像
   剤消費手段が一成分現像剤を強制的に消費させることを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 上記現像剤消費手段が、上記一成分現像
   剤の強制消費量を、上記現像装置の積算駆動時間に応じ
   て増加させることを特徴とする請求項１の画像形成装
   置。