JP2000267407A

JP2000267407A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000267407A
Application number: JP11069241A
Authority: JP
Inventors: Hisamitsu Suzuki; 央充鈴木
Original assignee: Copyer Co Ltd
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2000-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤エージングの直後から安定した画像を
得ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】現像バイアス電源６１は、直流成分と交
流成分とが重畳された現像バイアスを発生する。現像バ
イアス調整部７１は、現像スリーブ５７に印加する現像
バイアスを調整する。制御部２６は、現像剤エージング
を行うときに、第一又は第二の攪拌羽根４５，５５及び
現像スリーブ５７を所定時間、駆動制御すると共に、現
像バイアス調整部７１を制御して、エージングモードの
現像バイアスを現像スリーブ５７に印加する。ここで、
エージングモードの現像バイアス条件は、交流成分につ
いては最大電圧が１３００Ｖ、周波数が１２００Ｈｚで
あり、直流成分については電圧が０Ｖである。また、現
像剤エージング時には、感光ドラム１６の表面電位を０
Ｖとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザプ
リンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、
その画像形成装置で行う現像剤エージングに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機等の画像形成装置で用い
る現像剤は、調製時の環境や放置時間等に応じて帯電量
が変化する。このため、製品がユーザに届いた場合や現
像剤を収容している現像装置のメンテナンスを行う場合
等において、現像剤を新たに投入したときに、同じ現像
条件の下で画像を出力したとしても、現像剤の種類やそ
の使用環境に応じて画像濃度に変化が生じることがあ
る。例えば、画像濃度が低すぎたり、場合によっては画
像抜け、地汚れ等の不具合が生じてしまう。このような
不具合の発生を防止するために、画像形成装置では現像
剤エージングが行われる。ここで、現像剤エージングと
は、一般的に、製品着荷時、現像装置のメンテナンス時
等において、初期現像剤を投入した際に、現像剤の攪拌
又は現像スリーブへのトナー補給等を行うことをいう。
その意図するところは、所望の画像品質を得ることにあ
る。

【０００３】かかる現像剤エージングに関していくつか
の公知技術がある。例えば、現像器を所定時間駆動する
ことによって現像剤を攪拌したり、また、現像剤を攪拌
した後に通常の画像形成時、すなわち画像形成処理によ
るコピー時と同じように、通紙まで行うものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
公知技術のうち前者の技術は、現像剤を単に攪拌するだ
けにすぎず、所望の現像特性が得られるように現像剤を
正確に調整するものではない。このため、当該エージン
グ処理を行った後でも、地汚れ、画像抜け、画像濃度変
動等の不具合が発生することがある。また、後者の公知
技術では、実際に通紙するため、紙を無駄に使用するこ
とになる。本発明は上記事情に基づいてなされたもので
あり、現像剤エージングの直後から安定した画像を得る
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
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明に係る画像形成装置は、現像剤を収容する現
像剤収容室と、前記現像剤収容室内で前記現像剤を攪拌
すると同時に搬送する攪拌・搬送手段と、前記攪拌・搬
送手段により搬送されてきた前記現像剤を表面に付着さ
せて像担持体と対向する位置に移動する現像スリーブ
と、前記現像スリーブから前記像担持体に前記現像剤を
飛翔させるための、直流成分と交流成分とが重畳された
現像バイアスを発生する現像バイアス電源と、前記現像
スリーブに印加する前記現像バイアスを調整する現像バ
イアス調整手段と、現像剤エージングを行うときに、前
記攪拌・搬送手段及び前記現像スリーブを所定時間、駆
動制御すると共に、前記現像バイアスの周波数が画像形
成時における周波数よりも低くなるように前記現像バイ
アス調整手段を制御する制御手段と、を具備することを
特徴とするものである。

【０００６】また、上記の目的を達成するための本発明
に係る画像形成装置は、現像剤を収容する現像剤収容室
と、前記現像剤収容室内で前記現像剤を攪拌すると同時
に搬送する攪拌・搬送手段と、前記攪拌・搬送手段によ
り搬送されてきた前記現像剤を表面に付着させて像担持
体と対向する位置に移動する現像スリーブと、前記現像
スリーブから前記像担持体に前記現像剤を飛翔させるた
めの、直流成分と交流成分とが重畳された現像バイアス
を発生する現像バイアス電源と、前記現像スリーブに印
加する前記現像バイアスを調整する現像バイアス調整手
段と、現像剤エージングを行うときに、前記攪拌・搬送
手段及び前記現像スリーブを所定時間、駆動制御すると
共に、１％から２％までの範囲の地カブリ率に対応する
所定の前記現像バイアスが前記現像スリーブに印加され
るように前記現像バイアス調整手段を制御する制御手段
と、を具備することを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態
である画像形成装置の概略構成図、図２はその画像形成
装置の現像装置の概略構成図である。尚、本実施形態で
は、画像形成装置として複写機を用いる場合について説
明する。

【０００８】本実施形態の複写機は、図１に示すよう
に、原稿台ガラス１１と、原稿圧着板１２と、ユニバー
サルカセット１３と、手差しトレイ１４と、排紙トレイ
１５と、感光ドラム（像担持体）１６と、前露光ユニッ
ト１７と、一次帯電器１８と、ブランクユニット１９
と、光学系２１と、現像装置４０と、転写帯電器２２
と、搬送装置２３と、定着器２４と、クリーニングユニ
ット２５と、制御部２６（図２参照）とを備える。

【０００９】原稿台ガラス１１は、複写機の頂面の中央
部に設けられる。原稿２はこの原稿台ガラス１１の上に
載置されることになる。原稿圧着板１２は、原稿台ガラ
ス１１上に載置された原稿２を上側から圧着するもので
あり、原稿台ガラス１１を覆うようにして、複写機の奥
側にあるヒンジで開閉自在に設置されている。また、複
写機の頂面の正面側には、複写枚数などを入力するため
の操作パネル（不図示）が取り付けられている。この操
作パネルには、例えば、コピーを開始する旨を指示する
ためのスイッチや、現像剤エージングを実行する旨を指
示するためのスイッチ等が設けられている。

【００１０】ユニバーサルカセット１３は、複数枚のカ
ット紙（記録媒体）を収容するものであり、複写機の正
面側から本体に出し入れ自在に設けられている。複写機
の右側壁には、ハガキなどの小サイズの記録媒体を給紙
できる矩形状の手差しトレイ１４が備えられている。こ
の手差しトレイ１４は下端部１４ａを中心にして矢印Ａ
₁ の方向に回動し、記録媒体を設置できる位置（図１に
おける一点鎖線で示す位置）まで開く。また、複写機の
左側壁には、画像が形成された記録媒体が積載される排
紙トレイ１５が設けられている。

【００１１】前露光ユニット１７は、前露光ランプから
の光を感光ドラム１６の表面に照射し、ドラム表面上の
残留電荷を消去するものである。一次帯電器１８は、コ
ロナ放電によりドラム表面を均一に帯電させるものであ
り、ブランクユニット１９は非画像部となるドラム表面
の電荷を除去するものである。

【００１２】光学系２１は、原稿台ガラス１１の直下部
分に設けられ、原稿台ガラス１１上の原稿２に走査光を
照射して読み取った原稿情報を感光ドラム１６に導く。
これにより、感光ドラム１６には静電潜像が形成され
る。そして、現像装置４０から感光ドラム１６の表面に
現像剤が飛翔することにより、静電潜像が現像されてト
ナー像が形成される。

【００１３】転写帯電器２２は、現像装置４０から感光
ドラム１６の表面に飛翔した現像剤を記録媒体に転写す
るものであり、定着器２４は、記録媒体に転写された現
像剤を定着させるものである。クリーニングユニット２
５は、ドラム表面上の残留現像剤を掻き落とし補集する
ものである。また、制御部２６は、複写機の各部の制御
を統括するものであり、具体的には、画像形成処理や現
像剤エージング処理を実行させる。

【００１４】次に、現像装置４０について詳しく説明す
る。現像装置４０は、図２に示すように、感光ドラム１
６の近傍に配置されており、現像剤４を収容する現像剤
収容室４１と、現像バイアス電源６１と、現像バイアス
調整部７１とを備える。現像剤収容室４１は、現像剤４
を投入するホッパ部４２と、現像部５２とに大別され
る。ホッパ部４２には、第一攪拌羽根（攪拌・搬送手
段）４５が設けられている。第一攪拌羽根４５が回転軸
４５ａを中心にして矢印Ｂ₁ の方向に回転することによ
り、ホッパ部４２に投入された現像剤４は攪拌されると
同時に現像部５２に搬送される。ここで、本実施形態で
は、現像剤４として１成分現像剤を用いる。その主成分
は磁性体と樹脂で構成されている。

【００１５】現像部５２は、第二攪拌羽根（攪拌・搬送
手段）５５と、マグネットローラ５６と、現像スリーブ
５７と、磁性体で作られたドクターブレード５８と、ブ
レード台５９とを有する。第二攪拌羽根５５は、回転軸
５５ａを中心にして矢印Ｂ₂の方向に回転することによ
り、ホッパ部４２から送られてきた現像剤４を攪拌する
と同時に現像スリーブ５７に搬送するものである。現像
スリーブ５７は円筒形状をしており、矢印Ｂ₃ の方向に
回転する。現像スリーブ５７の内部には、円柱状のマグ
ネットローラ５６が同軸に固定されている。このマグネ
ットローラ５６は、交互に反対の極性を有する四つの磁
極Ｓ₁ ，Ｎ₁ ，Ｓ₂ ，Ｎ₂ からなる。現像スリーブ５７
は回転するが、マグネットローラ５６は回転しない。

【００１６】第二攪拌羽根５５によって搬送されてきた
現像剤４は、磁極Ｓ₂ （取り込み極）の磁力によって現
像スリーブ５７の表面に付着して拘束され、現像スリー
ブ５７の回転に伴って磁極Ｎ₁ （カット極）に対応する
位置に搬送される。ここで、現像剤４は、絶縁性の性質
を持っており、回転している現像スリーブ５７との摩擦
によりプラスに帯電する。

【００１７】磁極Ｎ₁ のうち現像スリーブ５７の回転方
向下流側部分の上方には、ドクターブレード５８が固定
されている。このドクターブレード５８によって、現像
スリーブ５７の表面に付着して搬送されてきた現像剤４
の高さが規制され、薄く均一な現像剤４の層が形成され
る。この所定の厚さになった現像剤４は、さらに現像ス
リーブ５７の回転に伴って磁極Ｓ₁ （現像極）に対応す
る位置に搬送される。磁極Ｓ₁ のうち現像スリーブ５７
の回転方向下流側部分に対向して感光ドラム１６が配置
されている。この磁極Ｓ₁ と感光ドラム１６とに囲まれ
た領域は、静電潜像が現像される現像領域である。

【００１８】現像バイアス電源６１は、直流成分と交流
成分とが重畳された現像バイアスを発生するものであ
る。現像バイアス電源６１で発生した現像バイアスは、
現像バイアス調整部７１で調整されて、現像スリーブ５
７に印加される。この現像バイアスにより、現像スリー
ブ５７の磁極Ｓ₁ に対応する部分に付着している現像剤
４は、感光ドラム１６の静電潜像に移動する。こうし
て、静電潜像が現像されて感光ドラム１６上にトナー像
が形成される。

【００１９】また、磁極Ｎ₂ は、感光ドラム１６に移動
しなかった現像剤４を引きつけるためのものである。こ
れにより、現像剤４の飛散を防止すると共に、現像剤４
を現像剤収容室４１内に回収することができる。

【００２０】一方、磁極Ｎ₁ によって搬送されてきた現
像剤４のうちドクターブレード５８によって規制されて
磁極Ｓ₁ に到達できなかった現像剤４は、板状のブレー
ド台５９に沿って矢印Ｂ₄ の方向に流動する流動層４ａ
を形成する。流動層４ａを形成する現像剤４は磁極Ｓ₂
にまで流動し、この磁極Ｓ₂ によって再び現像スリーブ
５７の表面に付着する。そして、現像スリーブ５７の回
転に伴って磁極Ｎ₁ に対応する位置に再び搬送されるこ
とになる。

【００２１】本実施形態の複写機では、現像バイアスの
設定モードとして、画像形成時にあっては、通常の画像
モードと、原稿が写真等である場合に適したフォトモー
ドとを設けており、それぞれのモードに応じて現像バイ
アス条件が切り替わる。オペレータは、これらの各モー
ドを操作パネル上で選択することができる。制御部２６
は、所定のモードが選択されると、コントロール信号を
現像バイアス調整部７１に送る。現像バイアス調整部７
１は、そのコントロール信号に基づいて、現像バイアス
を調整する。こうして、各モードに応じた現像バイアス
が現像スリーブ５７に印加される。

【００２２】各モードの現像バイアス条件は次の通りで
ある。通常画像モードの現像バイアス条件は、交流成分
については最大電圧Ｖ_pp＝１３００Ｖ、周波数ｆ＝２４
００Ｈｚ、直流成分については電圧Ｖ_dc＝−３００Ｖで
ある。また、フォトモードの現像バイアス条件は、交流
成分については最大電圧Ｖ_pp＝１３００Ｖ、周波数ｆ＝
１２００Ｈｚ、直流成分については電圧Ｖ_dc＝−４００
Ｖである。周波数を低くすることにより、階調再現性に
優れた現像特性が得られるため、このフォトモードは、
写真のような階調性を要求されるものをコピーする場合
に適している。

【００２３】このように、本実施形態では、現像バイア
スの周波数を二段階に切り替え可能である。また、オペ
レータは、現像バイアスの直流成分電圧を操作パネル上
のキー操作で任意に設定することもできる。直流成分電
圧を変えることにより、好みの画像濃度を得ることがで
きる。

【００２４】次に、本実施形態の画像形成装置において
画像を形成する処理の手順について説明する。

【００２５】オペレータは、最初に、図１に示すよう
に、原稿台ガラス１１の上面に、画像面が下になるよう
に原稿２を載置し、原稿圧着板１２で原稿２を押さえて
固定する。その後、オペレータがコピーを開始する旨の
スイッチを操作パネル上で押すと、制御部２６は各部の
動作を制御し、以下の画像形成動作が開始する。

【００２６】まず、原稿２に記録された画像は、光源ラ
ンプ（図示せず）などを備えた光学系２１で読み取ら
れ、原稿２に記録された画像の情報を担持する光Ｌが得
られる。

【００２７】一次帯電器１８は、コロナ放電によって感
光ドラム１６上を一様に帯電する。感光ドラム１６が図
１の矢印方向に回転し、ブランクユニット１９から照射
される光によって感光ドラム１６上の不要な電位が除去
される。この電位が除去された部位には、現像剤４は付
着せず、余白が形成されることになる。ここで、ブラン
クユニット１９は記録媒体のサイズ、複写倍率に応じて
部分的な点灯・消灯が可能な構成になっている。

【００２８】その後、上記の画像情報を担持した光Ｌが
感光ドラム１６上を露光することにより、静電潜像が感
光ドラム１６に形成される。現像装置４０内の現像スリ
ーブ５７には現像バイアス電圧が印加され、この現像バ
イアス電圧により現像スリーブ５７との摩擦で帯電した
現像剤４が感光ドラム１６に飛翔する。こうして、静電
潜像が現像剤４によって現像され、トナー像が形成され
る。

【００２９】一方、記録媒体はユニバーサルカセット１
３から矢印Ａ₂ の方向（給紙方向）に給紙され、転写帯
電器２２によってトナー像が記録媒体に転写される。ト
ナー像が転写された記録媒体は、搬送装置２３によって
定着器２４に搬送される。定着器２４にはヒートローラ
２４ａとプレスローラ２４ｂとが設けられている。記録
媒体がこれら二つのローラ２４ａ，２４ｂの間に挟まれ
ながら搬送することにより、トナー像が記録媒体に定着
される。こうしてトナー像が定着された記録媒体は本体
から排出されて、排紙トレイ１５に積載される。

【００３０】また、転写後に感光ドラム１６に残留した
現像剤４はクリーニングユニット２５によって掻き落と
され、クリーニングユニット２５内に回収される。クリ
ーニングユニット２５を通過した感光ドラム１６は、前
露光ユニット１７によって、全面露光され感光ドラム１
６上の電位が除電される。

【００３１】尚、手差しトレイ１４から記録媒体を給紙
することもできる。この手差しトレイ１４から給紙され
た記録媒体に画像を形成する手順も上記と同様である。

【００３２】次に、本実施形態の複写機で行う現像剤エ
ージング処理について説明する。現像剤エージングは、
製品荷着時や現像装置のメンテナンス時に行われる。こ
のとき、感光ドラム１６の表面電位を０Ｖにすると共
に、エージングモードの現像バイアスを現像スリーブ５
７に印加する。このエージングモードの現像バイアス条
件は、交流成分については最大電圧Ｖ_pp＝１３００Ｖ、
周波数ｆ＝１２００Ｈｚ、直流成分については電圧Ｖ_dc
＝０Ｖである。すなわち、エージングモードの現像バイ
アス条件は、フォトモードの場合と交流成分のみが同じ
で、直流成分だけが異なる。制御部２６は、現像剤エー
ジングを行うときに、第一又は第二の攪拌羽根４５，５
５及び現像スリーブ５７を所定時間、駆動制御すると共
に、エージングモードの現像バイアスが得られるように
現像バイアス調整部７１を制御する。

【００３３】次に、上記のエージングモードの現像バイ
アス条件をどのように決定したかについて説明する。

【００３４】まず、本発明者等は、現像バイアスの周波
数が１２００Ｈｚ、２４００Ｈｚであるときのコントラ
スト電位と地カブリ率との関係を求めた。この関係を図
３に示す。ここで、横軸はコントラスト電位Ｖ_cont、縦
軸は地カブリ率である。また、この関係を求める際に、
いずれの周波数の場合にも、交流成分の最大電圧を１３
００Ｖとした。コントラスト電位Ｖ_contとは、感光ドラ
ム１６の表面電位Ｖ_sに対する現像バイアスの直流成分
Ｖ_dcのことであり、Ｖ_dc−Ｖ_s で求められる。このコン
トラスト電位Ｖ_contで画像濃度が決まる。また、地カブ
リ率は、本来白地となるべき部分に付着してしまった余
分の現像剤量を表すものであり、反射濃度計の反射率か
ら求められる。

【００３５】図３のグラフから次のことが分かる。第一
に、コントラスト電位Ｖ_contが同じである場合には、現
像バイアスの周波数が１２００Ｈｚのときの方が、周波
数が２４００Ｈｚのときよりも地カブリ率が増加する。
第二に、１．０％から２．０％までの地カブリ率の範囲
に対応するコントラスト電位Ｖ_contの範囲は、周波数が
２４００Ｈｚの場合には、コントラスト電位Ｖ_contのプ
ラス側の狭い範囲Ｒ₁であり、一方、周波数が１２００
Ｈｚの場合には、０Ｖのプラス側近傍からマイナス側に
かけての広い範囲Ｒ₂ である。

【００３６】本発明者等は、図３のグラフに基づいて地
カブリ率が１．０％から２．０％までの範囲内の値とな
るような現像バイアスの周波数及び直流成分を設定し、
その設定した現像バイアス条件下で現像剤エージングを
行った。そして、エージング終了後に通常の画像モード
で複写画像をとると、地カブリ、反転カブリが抑えら
れ、もっとも良好な画像を得ることができた。

【００３７】また、２．０％より大きな地カブリ率に対
応する現像バイアスを設定して、現像剤エージンクを行
った。そして、エージング終了後に、通常の画像モード
で複写画像をとると、画像不良が生じた。これは、エー
ジング時に現像剤の飛散が生じ、転写帯電器２２が汚れ
ていたためである。一方、１．０％より小さな地カブリ
率に対応する現像バイアスを設定して、現像剤エージン
グを行った。この場合は、エージング時に現像剤がほと
んど感光ドラム１６側に飛翔せず、現像スリーブ５７は
空回転のみの状態に近づく。このため、現像装置４０内
では現像剤同士の帯電が起こり、逆極性に帯電する現像
剤が発生した。したがって、エージング終了後に、通常
の画像モードで複写画像をとると、反転カブリ率が増大
してしまい、画像が損なわれた。

【００３８】以上のことから、現像剤エージングの直後
から安定した画像を得るためには、現像剤エージングを
行う際に、１．０％から２．０％までの範囲の地カブリ
率に対応する所定の現像バイアスを現像スリーブ５７に
印加する必要がある。ここで、１．０％から２．０％ま
での範囲の地カブリ率を現像剤の消費量に換算すると、
約２〜３グラム程度である。したがって、現像剤エージ
ングを行う時間は、現像剤が約２〜３グラム消費される
のに要する時間とすることが望ましい。具体的には、約
１〜６分程度である。

【００３９】尚、図３では、現像バイアスの周波数が１
２００Ｈｚ、２４００Ｈｚであるときのコントラスト電
位と地カブリ率との関係のみを示した。本発明者等が周
波数をいろいろ変えて実験を行った結果、１．０％から
２．０％までの地カブリ率の範囲に対応するコントラス
ト電位の範囲は、周波数が１０００Ｈｚ以上１２５０Ｈ
ｚ以下であれば、図３における領域Ｒ₂ と同様に、０Ｖ
のプラス側近傍からマイナス側にかけての広い範囲とな
ることを確認した。

【００４０】ところで、交流成分の周波数が２４００Ｈ
ｚの場合に、上述の安定した画像を得ることができる現
像バイアス条件を設定しようとすると、以下の問題があ
る。すなわち、図３に示すように、１．０％から２．０
％までの地カブリ率の範囲に対応するコントラスト電位
の範囲Ｒ₁ はプラス側にある。このため、例えばドラム
表面電位Ｖ_s を０Ｖとすると、通常使用されるマイナス
極性の直流成分だけでなく、プラス極性の直流成分も出
力できるように現像バイアス電源６１を改造する必要が
あり、コストがかかる。また、コントラスト電位の範囲
Ｒ₁ では地カブリ率の立ち上がりが急峻であるため、現
像バイアスをピンポイント的に設定しなければならず、
これは容易なことではない。

【００４１】これに対して、交流成分の周波数が１２０
０Ｈｚの場合には、１．０％から２．０％までの地カブ
リ率の範囲に対応するコントラスト電位の範囲Ｒ₂ は０
Ｖのプラス側近傍からマイナス側にかけての広い範囲に
渡っている。このため、この場合は、現像バイアス条件
を設定する際に、上記のような問題はない。かかる理由
から、本実施形態では、エージングモードの交流成分
を、フォトモードの場合と同じ最大電圧及び周波数に設
定した。また、この周波数では、１％から２％までの地
カブリ率の範囲に対応するコントラスト電位の範囲Ｒ₂
は広く、しかも、その範囲Ｒ₂ 内では地カブリ率の変化
も緩やかであるので、現像剤エージンジ時にたとえ感光
ドラム１６の表面電位が多少振れたとしても、現像剤の
現像特性に大きな影響を与えることはない。

【００４２】また、通常、一次帯電器１８は、コロナ放
電を行わないか、行うかに応じて、感光ドラム１６の表
面電位Ｖ_s をゼロ又は所定の一定値に保つだけで、ドラ
ム表面電位Ｖ_s を調整する機構を有していない。このた
め、ドラム表面電位Ｖ_s を調整して、図３に示す範囲Ｒ
₂ に含まれる所定のコントラスト電位を得ようとする
と、ドラム電位調整機構が別途必要になる。したがっ
て、かかるコントラスト電位を得るためには、ドラム表
面電位Ｖ_s を固定して、現像バイアスの直流成分を調整
する必要がある。

【００４３】特に、現像剤エージング時に、ドラム表面
電位Ｖ_s を０Ｖとすることが望ましい。これは次の理由
による。コストを安くして複写機を製造する場合には、
通常、一次帯電器１８と転写帯電器２２とにそれぞれ供
給する電圧を電源側で共通化する。このとき、一次帯電
器１８に高圧を印加すると、転写帯電器２２側もコロナ
放電をしてしまう。したがって、現像剤エージング時に
ドラム表面電位Ｖ_s を所定の一定値に保つことにする
と、現像剤エージング中に感光ドラム１６に飛翔した現
像剤は転写帯電器２２のコロナ放電により転写帯電器２
２の周りに引き寄せられ、現像剤の飛散が生じる。かか
る現像剤の飛散を防止するためには、一次帯電器１８と
転写帯電器２２とで電源を個別に設けるか、感光ドラム
１６に電圧を印加しないようにしなければならない。し
かし、電源を個別に設けたのではコストがかかる。この
ため、本実施形態では、現像剤エージング時にドラム表
面電位Ｖ_s を０Ｖとすることにした。

【００４４】ドラム表面電位Ｖ_s が０Ｖであれば、コン
トラスト電位Ｖ_contは現像バイアスの直流成分Ｖ_dcその
ものである。したがって、その直流成分Ｖ_dcは、図３に
示す範囲Ｒ₂ 内における所定の値に設定すればよい。本
実施形態では、設定のしやすさを考慮して、現像バイア
スの直流成分Ｖ_dcを０Ｖとすることにした。

【００４５】次に、本実施形態の画像形成装置における
現像剤エージングの処理手順について説明する。

【００４６】まず、オペレータは、製品着荷時や現像装
置のメンテナンス時に、初期現像剤４を現像装置４０の
ホッパ部４２に投入する。そして、オペレータが操作パ
ネル上の現像剤エージングを実行する旨のスイッチを押
すと、制御部２６は現像剤エージング処理を開始させ
る。すなわち、制御部２６は、まず、不図示のメインモ
ータを駆動させる。すると、不図示の駆動ベルトやギア
により、感光体ドラム１６が図１の矢印方向に回転する
と共に、現像装置４０の第一及び第二の攪拌羽根４５，
５５、現像スリーブ５７がそれぞれ図２の矢印Ｂ₁ ，Ｂ
₂ ，Ｂ₃ の方向に回転する。このとき、一次帯電器１８
及び転写帯電器２２はコロナ放電を行わない。したがっ
て、感光体ドラム１６の表面電位は０Ｖとなる。また、
ブランクユニット１９及び前露光ユニット１７は全点灯
を現像剤エージング終了まで行う。

【００４７】第一攪拌羽根４５が初期現像剤４をホッパ
部４２から現像部５２に搬送するために約１０秒間攪拌
した後、制御装置２６は、所定のコントロール信号を現
像バイアス調整部７１に送る。これにより、現像バイア
ス調整部７１は、現像バイアス電源６１から出力された
現像バイアスを調整し、エージングモードの現像バイア
スを現像スリーブ５７に印加する。現像部５２に搬送さ
れた現像剤４は現像スリーブ５７との摩擦で帯電してい
き、エージングモードの現像バイアスにより感光ドラム
１６側に少量ずつ飛翔する。

【００４８】かかる現像剤エージング処理は所定時間、
例えば４分行われる。そして、制御部２６は、現像剤エ
ージングを終了する直前、感光ドラム１６の一周分以上
前からエージングモードの現像バイアスの印加を停止さ
せ、感光ドラム１６上の地カブリ現像剤をクリーニング
ユニット２５に回収させる。以上で、現像剤エージング
処理が終了する。

【００４９】本実施形態の複写機では、交流成分の最大
電圧を１３００Ｖ、その周波数を１２００Ｈｚ、そし
て、直流成分の電圧を０Ｖとするエージングモードの現
像バイアスを現像スリーブに印加して、現像剤エージン
グを行うことにより、現像剤を調整して良好な現像特性
を短時間で得ることができる。このため、現像剤エージ
ングの直後から、安定した且つ高品質の画像を得ること
ができ、地汚れ、画像抜け、濃度薄を防止することがで
きる。

【００５０】また、エージングモードの現像バイアスの
交流成分をフォトモードの現像バイアスの交流成分と同
じにしたことにより、装置を改造する必要がなくコスト
もかからないという利点もある。尚、本発明は上記の実
施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内に
おいて種々の変形が可能である。

【００５１】例えば、上記の実施形態では、現像剤エー
ジング時に、上述したようなエージングモードの現像バ
イアスを現像スリーブに印加する場合について説明した
が、一般には、１％から２％までの範囲の地カブリ率に
対応する所定の現像バイアスを現像スリーブに印加する
ようにしてもよい。

【００５２】また、上記の実施形態では、現像剤として
１成分現像剤を用いた場合について説明したが、本発明
は１成分現像剤以外のものを用いた場合にも適用でき
る。

【００５３】更に、上記の実施形態では、本発明の画像
形成装置を複写機に適用した場合について説明したが、
例えば、プリンタやファクシミリ等に適用することも可
能である。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置によれば、制御手段が、現像剤エージングを行うとき
に、攪拌・搬送手段及び現像スリーブを所定時間、駆動
制御すると共に、現像バイアスの周波数が画像形成時に
おける周波数よりも低くなるように現像バイアス調整手
段を制御することにより、地カブリ率を１％から２％ま
での範囲内の値とすることができる。このため、現像剤
エージングの直後から、安定した且つ高品質の画像を得
ることができ、地汚れ、画像抜け、濃度薄を防止するこ
とができる。

【００５５】また、本発明の画像形成装置によれば、制
御手段が、現像剤エージングを行うときに、攪拌・搬送
手段及び現像スリーブを所定時間、駆動制御すると共
に、１％から２％までの範囲の地カブリ率に対応する所
定の現像バイアスを現像スリーブに印加することができ
るように現像バイアス調整手段を制御することにより、
現像剤を調整して良好な現像特性を短時間で得ることが
できる。このため、現像剤エージングの直後から、安定
した且つ高品質の画像を得ることができ、地汚れ、画像
抜け、濃度薄を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置の概略
構成図である。

【図２】その画像形成装置の現像装置の概略構成図であ
る。

【図３】現像バイアスの周波数が１２００Ｈｚ、２４０
０Ｈｚであるときのコントラスト電位と地カブリ率との
関係を示す図である。

【符号の説明】

４現像剤４ａ流動層１６感光ドラム１７前露光ユニット１８一次帯電器１９ブランクユニット２１光学系２２転写帯電器２５クリーニングユニット２６制御部４０現像装置４１現像剤収容室４２ホッパ部４５第一攪拌羽根５２現像部５５第二攪拌羽根５６マグネットローラ５７現像スリーブ５８ドクターブレード６１現像バイアス電源７１現像バイアス調整部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA38 EA05 EB02 EB03 EC11 EC12 ED08 ED09 ED10 FA16 FA21 FA25 FA35 FA37 HB01 HB06 HB13 ZA01 2H031 AA11 AB04 AC31 AC34 AD03 AD15 BA03 BB01 CA11 CA13 CA15 EA05 2H073 BA04 BA06 BA09 BA13 BA41 CA02 CA14 2H077 AB04 AB13 AB15 AC03 AD06 AD13 AD18 AD24 AD36 AE04 BA02 BA03 DB08 DB14 DB22 EA13 EA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤を収容する現像剤収容室と、前記現像剤収容室内で前記現像剤を攪拌すると同時に搬
送する攪拌・搬送手段と、前記攪拌・搬送手段により搬送されてきた前記現像剤を
表面に付着させて像担持体と対向する位置に移動する現
像スリーブと、前記現像スリーブから前記像担持体に前記現像剤を飛翔
させるための、直流成分と交流成分とが重畳された現像
バイアスを発生する現像バイアス電源と、前記現像スリーブに印加する前記現像バイアスを調整す
る現像バイアス調整手段と、現像剤エージングを行うときに、前記攪拌・搬送手段及
び前記現像スリーブを所定時間、駆動制御すると共に、
前記現像バイアスの周波数が画像形成時における周波数
よりも低くなるように前記現像バイアス調整手段を制御
する制御手段と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】現像剤を収容する現像剤収容室と、前記現像剤収容室内で前記現像剤を攪拌すると同時に搬
送する攪拌・搬送手段と、前記攪拌・搬送手段により搬送されてきた前記現像剤を
表面に付着させて像担持体と対向する位置に移動する現
像スリーブと、前記現像スリーブから前記像担持体に前記現像剤を飛翔
させるための、直流成分と交流成分とが重畳された現像
バイアスを発生する現像バイアス電源と、前記現像スリーブに印加する前記現像バイアスを調整す
る現像バイアス調整手段と、現像剤エージングを行うときに、前記攪拌・搬送手段及
び前記現像スリーブを所定時間、駆動制御すると共に、
１％から２％までの範囲の地カブリ率に対応する所定の
前記現像バイアスが前記現像スリーブに印加されるよう
に前記現像バイアス調整手段を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記現像剤エージングを行うときに、前
記像担持体の電位は０Ｖであることを特徴とする請求項
１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記現像剤エージング
を行うときに、前記現像バイアスの直流成分が０Ｖにな
るように前記現像バイアス調整手段を制御することを特
徴とする請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記現像剤エージング
を行うときに、前記現像バイアスの周波数が１０００Ｈ
ｚ以上１２５０Ｈｚ以下の所定の周波数となるように前
記現像バイアス調整手段を制御することを特徴とする請
求項１、２、３又は４記載の画像形成装置。
【請求項６】画像形成時における前記現像バイアスの
設定モードとして、通常の画像形成モードと、前記現像
バイアスの周波数を前記通常の画像形成モードの前記現
像バイアスの周波数より低く設定した他の画像形成モー
ドとが設けられており、前記制御手段は、前記現像剤エ
ージングを行うときに、前記現像バイアスの周波数が前
記他の画像形成モードにおける前記現像剤バイアスの周
波数と同一になるように前記現像バイアス調整手段を制
御することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の
画像形成装置。
【請求項７】前記現像剤は１成分現像剤であることを
特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の画像
形成装置。
【請求項８】前記現像剤エージングを行う時間は、前
記現像剤が２〜３グラム消費されるのに要する時間であ
ることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は
７記載の画像形成装置。
【請求項９】前記現像剤エージングを行う時間は、１
分以上６分以下の所定の時間であることを特徴とする請
求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の画像形成
装置。