JP2001075341A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
現像装置及び画像形成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トナー補給後に発生しやすい、補給された正
規帯電トナーと劣化した逆帯電トナーとの結合トナーに
起因する地肌汚れ及び現像剤の無駄な消費を抑制するこ
とができる現像装置を提供する。 【解決手段】 一成分トナーを担持する現像剤ローラ1
04と、現像ローラ104にトナーを供給するトナー補
給ローラ103と、直流成分に交流成分を重畳させた現
像バイアスを現像剤ローラ104に印加する現像バイア
ス電源201とを備え、所定のタイミングで新しいトナ
ーが補給される現像装置において、トナーが補給されて
から所定期間が経過するまで、現像バイアスの交流成分
の周波数及び振幅の少なくとも一つを通常画像形成時の
条件よりも大きくするように制御する制御部200を設
けた。
規帯電トナーと劣化した逆帯電トナーとの結合トナーに
起因する地肌汚れ及び現像剤の無駄な消費を抑制するこ
とができる現像装置を提供する。 【解決手段】 一成分トナーを担持する現像剤ローラ1
04と、現像ローラ104にトナーを供給するトナー補
給ローラ103と、直流成分に交流成分を重畳させた現
像バイアスを現像剤ローラ104に印加する現像バイア
ス電源201とを備え、所定のタイミングで新しいトナ
ーが補給される現像装置において、トナーが補給されて
から所定期間が経過するまで、現像バイアスの交流成分
の周波数及び振幅の少なくとも一つを通常画像形成時の
条件よりも大きくするように制御する制御部200を設
けた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、本発明は、複写
機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及び該画
像形成装置に用いる現像装置に係り、詳しくは、現像バ
イアスを印加して一成分現像剤によって潜像担持体上の
潜像を現像する現像装置及び該装置を用いた画像形成装
置に関するものである。
機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及び該画
像形成装置に用いる現像装置に係り、詳しくは、現像バ
イアスを印加して一成分現像剤によって潜像担持体上の
潜像を現像する現像装置及び該装置を用いた画像形成装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、画像形成装置に用いられる現像装
置には、トナーとキャリヤとを含む二成分現像剤を用い
るものと、キャリヤを含まない一成分系現像剤を用いる
ものとがある。二成分現像剤を用いた現像装置では、比
較的安定して良好な画像が得られる利点を有する反面、
キャリヤの劣化及びトナーとキャリヤとの混合比の変動
などの問題が発生しやすい。よって、この混合比変動に
対処する装置の必要性、該装置の維持管理及びコンパク
ト化の観点から不利である。これに対して、一成分現像
剤を用いた現像装置では、上記キャリヤを使用しないこ
とや上記混合比の変動に対処する装置が不要であること
などから、現像装置の小型化、低コスト化、及び高信頼
性という点で有利である。
置には、トナーとキャリヤとを含む二成分現像剤を用い
るものと、キャリヤを含まない一成分系現像剤を用いる
ものとがある。二成分現像剤を用いた現像装置では、比
較的安定して良好な画像が得られる利点を有する反面、
キャリヤの劣化及びトナーとキャリヤとの混合比の変動
などの問題が発生しやすい。よって、この混合比変動に
対処する装置の必要性、該装置の維持管理及びコンパク
ト化の観点から不利である。これに対して、一成分現像
剤を用いた現像装置では、上記キャリヤを使用しないこ
とや上記混合比の変動に対処する装置が不要であること
などから、現像装置の小型化、低コスト化、及び高信頼
性という点で有利である。
【0003】上記一成分現像剤を用いた現像装置におい
ては、正規の極性に帯電した現像剤(以下、「正規帯電
現像剤」という。)を担持した現像剤担持体に現像バイ
アスが印加され、該現像剤担持体と潜像担持体とが対向
する対向領域に電界が発生する。この電界により、該現
像剤担持体上の正規帯電現像剤が、該潜像担持体上の潜
像の現像剤付着領域に移動して付着することにより、該
潜像が現像される。ここで、上記現像バイアスとして
は、現像後の画像濃度を高めるために直流成分に交流成
分を重畳したものも知られている。この現像バイアスの
交流成分で形成される振動電界により、対向領域におけ
る現像剤の動きを活性化し、画像濃度を高めることがで
きる。上記潜像担持体上の正規帯電現像剤からなる顕像
は、つづく転写工程において、静電気力を利用して被転
写体に転写される。
ては、正規の極性に帯電した現像剤(以下、「正規帯電
現像剤」という。)を担持した現像剤担持体に現像バイ
アスが印加され、該現像剤担持体と潜像担持体とが対向
する対向領域に電界が発生する。この電界により、該現
像剤担持体上の正規帯電現像剤が、該潜像担持体上の潜
像の現像剤付着領域に移動して付着することにより、該
潜像が現像される。ここで、上記現像バイアスとして
は、現像後の画像濃度を高めるために直流成分に交流成
分を重畳したものも知られている。この現像バイアスの
交流成分で形成される振動電界により、対向領域におけ
る現像剤の動きを活性化し、画像濃度を高めることがで
きる。上記潜像担持体上の正規帯電現像剤からなる顕像
は、つづく転写工程において、静電気力を利用して被転
写体に転写される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記一成分現像剤を用
いる現像装置において、対向領域で現像に利用されない
現像剤は現像剤担持体上に残留する。この残留する残留
現像剤は、供給ローラや薄層化ブレードなどの接触部材
と再び接触し、この接触の際に生じる摩擦によって、次
第に劣化してしまう。この劣化した残留現像剤は、表面
に存在する帯電制御剤が少なく、摩擦帯電の極性が変化
しやすくなっている。このように劣化した残留現像剤が
存在している状態で現像装置内に新しい現像剤が補給さ
れると、該残留現像剤と新しく補給された現像剤とが互
いに摩擦しあい、該残留現像剤は正規極性とは逆極性に
帯電してしまう(以下、この正規極性とは逆極性に帯電
した現像剤を「逆帯電現像剤」という)。
いる現像装置において、対向領域で現像に利用されない
現像剤は現像剤担持体上に残留する。この残留する残留
現像剤は、供給ローラや薄層化ブレードなどの接触部材
と再び接触し、この接触の際に生じる摩擦によって、次
第に劣化してしまう。この劣化した残留現像剤は、表面
に存在する帯電制御剤が少なく、摩擦帯電の極性が変化
しやすくなっている。このように劣化した残留現像剤が
存在している状態で現像装置内に新しい現像剤が補給さ
れると、該残留現像剤と新しく補給された現像剤とが互
いに摩擦しあい、該残留現像剤は正規極性とは逆極性に
帯電してしまう(以下、この正規極性とは逆極性に帯電
した現像剤を「逆帯電現像剤」という)。
【0005】上記逆帯電現像剤は、新しく補給された正
規帯電現像剤と結合し(以下、この結合した現像剤を
「結合現像剤」という)、現像剤担持体上に担持され
る。この現像剤担持体上の結合現像剤は、上記正規帯電
現像剤とともに上記逆帯電現像剤を有しているので、上
記対向領域の電界によって生じる静電気力によって、該
正規帯電現像剤であるならば本来付着しない潜像担持体
上の地肌部に、該結合現像剤中の該逆帯電現像剤にはた
らく静電気力によって付着してしまう。この結合現像剤
が付着した該潜像担持体上の地肌部が転写部に到達する
と、該結合現像剤中の該正規帯電現像剤が被転写体に転
写され、いわゆる地肌汚れといった問題が発生する。ま
た、この地肌部への結合現像剤の付着により、無駄に現
像剤が消費されるといった問題もある。
規帯電現像剤と結合し(以下、この結合した現像剤を
「結合現像剤」という)、現像剤担持体上に担持され
る。この現像剤担持体上の結合現像剤は、上記正規帯電
現像剤とともに上記逆帯電現像剤を有しているので、上
記対向領域の電界によって生じる静電気力によって、該
正規帯電現像剤であるならば本来付着しない潜像担持体
上の地肌部に、該結合現像剤中の該逆帯電現像剤にはた
らく静電気力によって付着してしまう。この結合現像剤
が付着した該潜像担持体上の地肌部が転写部に到達する
と、該結合現像剤中の該正規帯電現像剤が被転写体に転
写され、いわゆる地肌汚れといった問題が発生する。ま
た、この地肌部への結合現像剤の付着により、無駄に現
像剤が消費されるといった問題もある。
【0006】本発明は、以上の問題点に鑑みなされたも
のであり、その目的とするところは、現像剤補給後に発
生しやすい、補給された正規帯電現像剤と劣化した逆帯
電現像剤との結合現像剤に起因する地肌汚れ及び現像剤
の無駄な消費を抑制することができる現像装置及び該装
置を用いた画像形成装置を提供することである。
のであり、その目的とするところは、現像剤補給後に発
生しやすい、補給された正規帯電現像剤と劣化した逆帯
電現像剤との結合現像剤に起因する地肌汚れ及び現像剤
の無駄な消費を抑制することができる現像装置及び該装
置を用いた画像形成装置を提供することである。
【0007】なお、上記劣化した残留現像剤に起因する
する地肌汚れを防止するために、疎水性シリカ及び二酸
化チタンから選択される少なくとも1種の微粒子と粒度
単分散のポリマー粒子を含む複数の外添剤を添加した現
像剤を用いる現像方法が知られている(例えば、特開平
1−77075号参照)。しかしながら、この現像方法
では、経時での外添剤の損失、埋没による帯電特性の変
化は防止することができず、やはり前述の現像剤補給時
における劣化した現像剤に起因する地肌汚れ等が発生し
てしまう。
する地肌汚れを防止するために、疎水性シリカ及び二酸
化チタンから選択される少なくとも1種の微粒子と粒度
単分散のポリマー粒子を含む複数の外添剤を添加した現
像剤を用いる現像方法が知られている(例えば、特開平
1−77075号参照)。しかしながら、この現像方法
では、経時での外添剤の損失、埋没による帯電特性の変
化は防止することができず、やはり前述の現像剤補給時
における劣化した現像剤に起因する地肌汚れ等が発生し
てしまう。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、一成分現像剤を担持する現像剤
担持体と、直流成分に交流成分を重畳させた現像バイア
スを該現像剤担持体に印加する現像バイアス印加手段と
を備え、所定のタイミングで新しい該現像剤が補給され
る現像装置において、上記現像剤が補給されてから所定
期間が経過するまで、上記現像バイアスの印加条件を通
常画像形成時の条件から潜像担持体と対向する現像領域
における該現像剤の往復動を活発にする条件に切り換え
るように、上記現像バイアス印加手段を制御する制御手
段を設けたことを特徴とするものである。
に、請求項1の発明は、一成分現像剤を担持する現像剤
担持体と、直流成分に交流成分を重畳させた現像バイア
スを該現像剤担持体に印加する現像バイアス印加手段と
を備え、所定のタイミングで新しい該現像剤が補給され
る現像装置において、上記現像剤が補給されてから所定
期間が経過するまで、上記現像バイアスの印加条件を通
常画像形成時の条件から潜像担持体と対向する現像領域
における該現像剤の往復動を活発にする条件に切り換え
るように、上記現像バイアス印加手段を制御する制御手
段を設けたことを特徴とするものである。
【0009】この現像装置においては、現像剤が補給さ
れてから所定期間が経過するまで、上記制御手段によっ
て上記現像バイアスの印加条件を通常画像形成時の条件
から、上記現像領域における該現像剤の往復動を活発に
する条件に切り換える。この現像バイアス条件の切り換
えにより、新しく補給された正規帯電現像剤と劣化した
逆帯電現像剤とが結合して結合現像剤を形成したとして
も、現像領域において該結合現像剤の正規帯電現像剤及
び逆帯電現像剤のそれぞれ独立した往復動を活性化する
ことができる。この往復動の活性化により、該結合現像
剤の正規帯電現像剤と該逆帯電現像剤とが分離されやす
くなるので、該正規帯電現像剤が本来付着しない潜像担
持体上の地肌部に、該逆帯電現像剤に引きずられて付着
するのを抑止することができる。
れてから所定期間が経過するまで、上記制御手段によっ
て上記現像バイアスの印加条件を通常画像形成時の条件
から、上記現像領域における該現像剤の往復動を活発に
する条件に切り換える。この現像バイアス条件の切り換
えにより、新しく補給された正規帯電現像剤と劣化した
逆帯電現像剤とが結合して結合現像剤を形成したとして
も、現像領域において該結合現像剤の正規帯電現像剤及
び逆帯電現像剤のそれぞれ独立した往復動を活性化する
ことができる。この往復動の活性化により、該結合現像
剤の正規帯電現像剤と該逆帯電現像剤とが分離されやす
くなるので、該正規帯電現像剤が本来付着しない潜像担
持体上の地肌部に、該逆帯電現像剤に引きずられて付着
するのを抑止することができる。
【0010】請求項2の発明は、請求項1の現像装置に
おいて、上記現像バイアスの印加条件として、該現像バ
イアスの交流成分の周波数及び振幅の少なくとも一つを
大きくすることを特徴とするものである。
おいて、上記現像バイアスの印加条件として、該現像バ
イアスの交流成分の周波数及び振幅の少なくとも一つを
大きくすることを特徴とするものである。
【0011】この現像装置においては、現像バイアスの
交流成分の周波数及び振幅の少なくとも一つを大きくす
ることにより、上記現像領域において該結合現像剤の正
規帯電現像剤及び逆帯電現像剤のそれぞれ独立した往復
動を活性化することができる。上記周波数を大きくする
と、現像領域に発生する電界の振動数が増加し、該現像
領域における該現像剤の往復運動の振動回数が増加す
る。また、上記振幅を大きくすると、現像領域に発生す
る電界の振幅が大きくなり、該現像領域における該現像
剤の往復運動の幅が大きくなる。このように上記現像剤
の往復動の振動回数が増加したり、該現像剤の往復動の
幅が大きくなったりすることにより、上記結合現像剤の
正規帯電現像剤及び逆帯電現像剤が、互いに逆方向に高
速にかつ大きく往復運動することになる。この往復動の
活性化により、該結合現像剤は該正規帯電現像剤と該逆
帯電現像剤とに分離されやすくなる。
交流成分の周波数及び振幅の少なくとも一つを大きくす
ることにより、上記現像領域において該結合現像剤の正
規帯電現像剤及び逆帯電現像剤のそれぞれ独立した往復
動を活性化することができる。上記周波数を大きくする
と、現像領域に発生する電界の振動数が増加し、該現像
領域における該現像剤の往復運動の振動回数が増加す
る。また、上記振幅を大きくすると、現像領域に発生す
る電界の振幅が大きくなり、該現像領域における該現像
剤の往復運動の幅が大きくなる。このように上記現像剤
の往復動の振動回数が増加したり、該現像剤の往復動の
幅が大きくなったりすることにより、上記結合現像剤の
正規帯電現像剤及び逆帯電現像剤が、互いに逆方向に高
速にかつ大きく往復運動することになる。この往復動の
活性化により、該結合現像剤は該正規帯電現像剤と該逆
帯電現像剤とに分離されやすくなる。
【0012】請求項3の発明は、潜像担持体と、該潜像
担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持
体上の潜像を現像して顕像を形成する現像手段と、該潜
像担持体上の顕像を被転写体に転写する転写手段とを備
えた画像形成装置において、上記現像手段として、請求
項1又は2の現像装置を用いたことを特徴とするもので
ある。
担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持
体上の潜像を現像して顕像を形成する現像手段と、該潜
像担持体上の顕像を被転写体に転写する転写手段とを備
えた画像形成装置において、上記現像手段として、請求
項1又は2の現像装置を用いたことを特徴とするもので
ある。
【0013】この画像形成装置においては、上記現像装
置を用いることにより、新しく補給された正規帯電現像
剤が劣化した残留現像剤に引きずられて潜像担持体上の
地肌部に付着する付着量が減少する。よって、被転写体
上の地肌汚れを抑制することができる。
置を用いることにより、新しく補給された正規帯電現像
剤が劣化した残留現像剤に引きずられて潜像担持体上の
地肌部に付着する付着量が減少する。よって、被転写体
上の地肌汚れを抑制することができる。
【0014】請求項4の発明は、請求項3の画像形成装
置において、上記潜像担持体上の地肌部における上記現
像剤の付着量を検知する現像剤付着量検知手段を備え、
該付着量検知手段の検知結果に基づいて上記現像バイア
スの印加条件を上記通常画像形成時の印加条件に戻すよ
うに、上記現像バイアス印加手段を制御することを特徴
とするものである。
置において、上記潜像担持体上の地肌部における上記現
像剤の付着量を検知する現像剤付着量検知手段を備え、
該付着量検知手段の検知結果に基づいて上記現像バイア
スの印加条件を上記通常画像形成時の印加条件に戻すよ
うに、上記現像バイアス印加手段を制御することを特徴
とするものである。
【0015】この画像形成装置においては、現像剤付着
量検知手段による検知結果に基づいて、潜像担持体上の
地肌部への現像剤付着量が十分減少した後、現像バイア
ス印加条件を通常の印加条件へ戻すことができる。
量検知手段による検知結果に基づいて、潜像担持体上の
地肌部への現像剤付着量が十分減少した後、現像バイア
ス印加条件を通常の印加条件へ戻すことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、反転現像方式の
現像装置を備えた二色ディジタル画像形成装置(以下
「画像形成装置」という。)に適用した一実施形態につ
いて説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置
の概略構成図である。この画像形成装置では、潜像担持
体としての感光体1の周りに、第一帯電装置2と、黒画
像露光用の第一露光装置3と、黒色現像用の第一現像装
置4と、第二帯電装置5と、赤画像露光用の第二露光装
置6と、赤色現像用の第二現像装置7と、感光体上のト
ナー像を被転写体としての転写紙へ転写する転写手段と
しての転写装置8と、感光体1の表面から上記残留現像
剤としての残留トナーを除去するクリーニング装置9
と、除電装置10とが配設されている。第一露光装置3
及び第二露光装置6の光源としては、レーザーダイオー
ドまたはLED等が使用される。
現像装置を備えた二色ディジタル画像形成装置(以下
「画像形成装置」という。)に適用した一実施形態につ
いて説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置
の概略構成図である。この画像形成装置では、潜像担持
体としての感光体1の周りに、第一帯電装置2と、黒画
像露光用の第一露光装置3と、黒色現像用の第一現像装
置4と、第二帯電装置5と、赤画像露光用の第二露光装
置6と、赤色現像用の第二現像装置7と、感光体上のト
ナー像を被転写体としての転写紙へ転写する転写手段と
しての転写装置8と、感光体1の表面から上記残留現像
剤としての残留トナーを除去するクリーニング装置9
と、除電装置10とが配設されている。第一露光装置3
及び第二露光装置6の光源としては、レーザーダイオー
ドまたはLED等が使用される。
【0017】感光体1は第一帯電装置2により一様に帯
電した後、第一露光装置3より光書き込みを感光体1表
面におこない、黒画像の静電潜像を形成する。この静電
潜像は黒色現像用の第一現像装置4により黒色トナーを
供給され、顕像としてのトナー像を形成する。さらに、
感光体1は、第二帯電装置5によりほぼ一様に帯電した
後、感光体1表面に対して第二露光装置6よる光書き込
みをおこない、赤画像の静電潜像を形成する。この静電
潜像は赤色現像用の第二現像装置7により赤色トナーを
供給され、感光体3上に二色のトナー像を形成する。感
光体1上の二色のトナー像は、転写装置8により転写紙
に転写された後、図示しない定着装置により定着され
る。一方、転写後の感光体1は感光体のクリーニング装
置9により未転写トナーが回収され、次の帯電に備えて
除電装置10により残留電荷が除電される。
電した後、第一露光装置3より光書き込みを感光体1表
面におこない、黒画像の静電潜像を形成する。この静電
潜像は黒色現像用の第一現像装置4により黒色トナーを
供給され、顕像としてのトナー像を形成する。さらに、
感光体1は、第二帯電装置5によりほぼ一様に帯電した
後、感光体1表面に対して第二露光装置6よる光書き込
みをおこない、赤画像の静電潜像を形成する。この静電
潜像は赤色現像用の第二現像装置7により赤色トナーを
供給され、感光体3上に二色のトナー像を形成する。感
光体1上の二色のトナー像は、転写装置8により転写紙
に転写された後、図示しない定着装置により定着され
る。一方、転写後の感光体1は感光体のクリーニング装
置9により未転写トナーが回収され、次の帯電に備えて
除電装置10により残留電荷が除電される。
【0018】図2は本実施形態に係る二色ディジタル画
像形成装置の赤色現像用の第二現像装置7の概略構成図
である。第二現像装置7は、一成分系現像剤としての非
磁性赤色トナーを収容し、現像剤供給部材としてのトナ
ー供給ローラ103と、現像剤担持体としての現像ロー
ラ104と、現像ローラ104表面のトナーを規制する
現像剤規制部材としての薄層化ブレード105と、、現
像ローラ104と感光体1との間隙を保つためのスペー
サーコロ106と、第二現像装置7内の赤色トナーを撹
拌するアジテータ101と、赤色トナーを撹拌しながら
トナー収容部よりトナー供給ローラ103へ搬送する搬
送アジテータ102等を有している。
像形成装置の赤色現像用の第二現像装置7の概略構成図
である。第二現像装置7は、一成分系現像剤としての非
磁性赤色トナーを収容し、現像剤供給部材としてのトナ
ー供給ローラ103と、現像剤担持体としての現像ロー
ラ104と、現像ローラ104表面のトナーを規制する
現像剤規制部材としての薄層化ブレード105と、、現
像ローラ104と感光体1との間隙を保つためのスペー
サーコロ106と、第二現像装置7内の赤色トナーを撹
拌するアジテータ101と、赤色トナーを撹拌しながら
トナー収容部よりトナー供給ローラ103へ搬送する搬
送アジテータ102等を有している。
【0019】この第二現像装置7において、現像装置内
に収容されている非磁性赤色トナーは、アジテータ10
1の矢印方向の回転により撹拌され、更にアジテータ1
02の矢印方向の回転により撹拌されながら、トナー収
容部よりトナー供給ローラ103へ搬送される。トナー
供給ローラ103に搬送された赤色トナーは、現像剤補
給手段としてのトナー供給ローラ103の矢印方向の回
転により、対向領域としての現像ローラ104との現像
領域に搬送される。トナー供給ローラ103と現像ロー
ラ104は現像領域において接触するよう配置されてい
る。トナー供給ローラ103と現像ローラ104との間
には、図示しないバイアス印加手段により所定の電位差
が形成されており、該電位差によって、トナーを現像ロ
ーラ104に転移させるような静電力が発生する。この
静電力によってトナー供給ローラ103の赤色トナーは
現像ローラ104表面に転移する。現像ローラ104に
表面に転移した赤色トナーは、現像ローラ104の矢印
方向の回転に伴い、現像ローラ104に当接している薄
層化ブレード105によって薄層化されるとともに所望
の極性に摩擦帯電される。そして、現像ローラ104表
面に転移したトナーは、現像ローラ104の矢印方向の
回転により潜像担持体としての感光体1との現像領域に
搬送される。感光体1と現像ローラ104は、スペーサ
ーコロ106によって間隙が保たれており、現像ローラ
104に現像バイアス印加手段としての直流成分に交流
成分を重畳させた電圧を供給する現像バイアス電源20
1から現像バイアスを印加することで、感光体1表面の
静電潜像が赤色トナーにより現像される。
に収容されている非磁性赤色トナーは、アジテータ10
1の矢印方向の回転により撹拌され、更にアジテータ1
02の矢印方向の回転により撹拌されながら、トナー収
容部よりトナー供給ローラ103へ搬送される。トナー
供給ローラ103に搬送された赤色トナーは、現像剤補
給手段としてのトナー供給ローラ103の矢印方向の回
転により、対向領域としての現像ローラ104との現像
領域に搬送される。トナー供給ローラ103と現像ロー
ラ104は現像領域において接触するよう配置されてい
る。トナー供給ローラ103と現像ローラ104との間
には、図示しないバイアス印加手段により所定の電位差
が形成されており、該電位差によって、トナーを現像ロ
ーラ104に転移させるような静電力が発生する。この
静電力によってトナー供給ローラ103の赤色トナーは
現像ローラ104表面に転移する。現像ローラ104に
表面に転移した赤色トナーは、現像ローラ104の矢印
方向の回転に伴い、現像ローラ104に当接している薄
層化ブレード105によって薄層化されるとともに所望
の極性に摩擦帯電される。そして、現像ローラ104表
面に転移したトナーは、現像ローラ104の矢印方向の
回転により潜像担持体としての感光体1との現像領域に
搬送される。感光体1と現像ローラ104は、スペーサ
ーコロ106によって間隙が保たれており、現像ローラ
104に現像バイアス印加手段としての直流成分に交流
成分を重畳させた電圧を供給する現像バイアス電源20
1から現像バイアスを印加することで、感光体1表面の
静電潜像が赤色トナーにより現像される。
【0020】しかしながら、第二現像装置7において、
感光体1と現像ローラ104との現像領域で現像に利用
されずに現像ローラ104上に残留する残留トナーは、
トナー供給ローラ103や薄層化ブレード105などの
接触部材と接触し、この接触の際に生じる摩擦によって
次第に劣化してしまう。この劣化した残留トナーは、そ
の表面に存在する帯電制御剤が少なく、摩擦帯電の極性
が変化しやすくなっている。このように劣化した残留ト
ナーが現像ローラ104に存在している状態で現像ロー
ラ104に新しいトナーが補給されると、残留トナーと
新しく補給されたトナーとが互いに摩擦しあい、残留ト
ナーは正規極性とは逆極性に帯電してしまう。その結
果、この残留トナーは、新しく供給されたトナーと電気
的に結合して結合トナーとなり、一つのトナーとして振
る舞ってしまう。
感光体1と現像ローラ104との現像領域で現像に利用
されずに現像ローラ104上に残留する残留トナーは、
トナー供給ローラ103や薄層化ブレード105などの
接触部材と接触し、この接触の際に生じる摩擦によって
次第に劣化してしまう。この劣化した残留トナーは、そ
の表面に存在する帯電制御剤が少なく、摩擦帯電の極性
が変化しやすくなっている。このように劣化した残留ト
ナーが現像ローラ104に存在している状態で現像ロー
ラ104に新しいトナーが補給されると、残留トナーと
新しく補給されたトナーとが互いに摩擦しあい、残留ト
ナーは正規極性とは逆極性に帯電してしまう。その結
果、この残留トナーは、新しく供給されたトナーと電気
的に結合して結合トナーとなり、一つのトナーとして振
る舞ってしまう。
【0021】この結合トナーは、正規帯電したトナーと
ともに正規帯電とは極極性に帯電したトナーを有してい
るので、感光体1と現像ローラ104との現像領域に生
じる電界による静電気力により、正規帯電したトナーで
あるならば付着しない感光体1上の地肌部に、結合トナ
ー中の逆帯電したトナーにはたらく静電気力によって付
着してしまう。この結合トナーが付着した感光体1上の
地肌部が転写装置8に到達すると、この結合トナー中の
正規帯電したトナーが転写紙へ転写され、いわゆる地肌
汚れといった問題が発生する。また、この感光体1上の
地肌部への結合トナーの付着により、無駄にトナーが消
費されるといった問題もある。
ともに正規帯電とは極極性に帯電したトナーを有してい
るので、感光体1と現像ローラ104との現像領域に生
じる電界による静電気力により、正規帯電したトナーで
あるならば付着しない感光体1上の地肌部に、結合トナ
ー中の逆帯電したトナーにはたらく静電気力によって付
着してしまう。この結合トナーが付着した感光体1上の
地肌部が転写装置8に到達すると、この結合トナー中の
正規帯電したトナーが転写紙へ転写され、いわゆる地肌
汚れといった問題が発生する。また、この感光体1上の
地肌部への結合トナーの付着により、無駄にトナーが消
費されるといった問題もある。
【0022】また、現像バイアス電源201において、
直流成分に交流成分を重畳させている場合、該交流成分
の周波数を大きくなるにつれて画像濃度の低下を生じさ
せたり、振幅を大きくするにつれて正規帯電トナーによ
る地肌汚れを発生しやすくなったりするといった問題が
ある。また、上流側の第一現像装置4による感光体1上
のトナーが第一現像装着4の現像ローラへ吸引するとい
う問題も発生する。
直流成分に交流成分を重畳させている場合、該交流成分
の周波数を大きくなるにつれて画像濃度の低下を生じさ
せたり、振幅を大きくするにつれて正規帯電トナーによ
る地肌汚れを発生しやすくなったりするといった問題が
ある。また、上流側の第一現像装置4による感光体1上
のトナーが第一現像装着4の現像ローラへ吸引するとい
う問題も発生する。
【0023】そこで、本実施形態においては、トナーが
補給された後、現像バイアスの印加条件を通常画像形成
時の条件から感光体1と対向する現像領域におけるトナ
ーの往復動を活発にする条件に切り換える制御手段とし
ての制御部200を設けている。この制御部200は、
例えばCPU、RAM、ROM及びIOインターフェー
スなどで構成することができる。また、本実施形態にお
いて該制御部200で切り換える現像バイアスの印加条
件としては、現像バイアス電源201の交流成分の周波
数及び振幅を採用した。
補給された後、現像バイアスの印加条件を通常画像形成
時の条件から感光体1と対向する現像領域におけるトナ
ーの往復動を活発にする条件に切り換える制御手段とし
ての制御部200を設けている。この制御部200は、
例えばCPU、RAM、ROM及びIOインターフェー
スなどで構成することができる。また、本実施形態にお
いて該制御部200で切り換える現像バイアスの印加条
件としては、現像バイアス電源201の交流成分の周波
数及び振幅を採用した。
【0024】上記制御部200は、現像バイアスの交流
成分の周波数及び振幅を変化させることができる。該周
波数を大きくすると、現像領域に発生する電界の単位時
間あたりの振動回数が増加し、現像領域における上記結
合トナーの往復運動の回数が増加し、該結合トナーが分
離しやすくなる。また、該振幅を大きくすると、該現像
領域に発生する電界の振動が大きくなり、該現像領域に
おける該結合トナーの往復運動の幅も大きくなる。よっ
て、該結合トナーは正規帯電したトナーと逆帯電したト
ナーとに分離されやすくなる。このように上記交流成分
の周波数及び振幅を過剰に大きくすることで、上記結合
トナーを正規帯電したトナーと逆帯電したトナーとに分
離することができるが、例えば上記周波数を大きくした
場合は、電界の変化にトナーが追従できずに感光体に到
達するとナー量が低下することによる画像濃度低下が発
生しやすくなる。上記周波数を大きくした場合は、感光
体表面移動方向における下流側の第二現像装置7の現像
時に、上流側の第一現像装置4で現像された感光体1上
のトナーが第二現像装置7の現像ローラへ吸引するとい
う問題が発生するおそれもある。また、上記振幅を大き
くした場合は、正規帯電したトナーが感光体の地肌部に
直接付着することによる地肌汚れが発生しやすくなるお
それがある。そこで、本実施形態では、通常の画像形成
時においては上記画像濃度低下などの発生のない周波
数、及び上記正規帯電したトナーが直接付着することに
よる地肌汚れが発生しない振幅に設定された現像バイア
ス条件で現像を行なっている。そして、現像装置に新し
いトナーを補給した後、前述の結合トナーに起因する地
肌汚れが発生しやすい所定期間だけ、現像バイアスの周
波数及び振幅を大きくするように制御している。
成分の周波数及び振幅を変化させることができる。該周
波数を大きくすると、現像領域に発生する電界の単位時
間あたりの振動回数が増加し、現像領域における上記結
合トナーの往復運動の回数が増加し、該結合トナーが分
離しやすくなる。また、該振幅を大きくすると、該現像
領域に発生する電界の振動が大きくなり、該現像領域に
おける該結合トナーの往復運動の幅も大きくなる。よっ
て、該結合トナーは正規帯電したトナーと逆帯電したト
ナーとに分離されやすくなる。このように上記交流成分
の周波数及び振幅を過剰に大きくすることで、上記結合
トナーを正規帯電したトナーと逆帯電したトナーとに分
離することができるが、例えば上記周波数を大きくした
場合は、電界の変化にトナーが追従できずに感光体に到
達するとナー量が低下することによる画像濃度低下が発
生しやすくなる。上記周波数を大きくした場合は、感光
体表面移動方向における下流側の第二現像装置7の現像
時に、上流側の第一現像装置4で現像された感光体1上
のトナーが第二現像装置7の現像ローラへ吸引するとい
う問題が発生するおそれもある。また、上記振幅を大き
くした場合は、正規帯電したトナーが感光体の地肌部に
直接付着することによる地肌汚れが発生しやすくなるお
それがある。そこで、本実施形態では、通常の画像形成
時においては上記画像濃度低下などの発生のない周波
数、及び上記正規帯電したトナーが直接付着することに
よる地肌汚れが発生しない振幅に設定された現像バイア
ス条件で現像を行なっている。そして、現像装置に新し
いトナーを補給した後、前述の結合トナーに起因する地
肌汚れが発生しやすい所定期間だけ、現像バイアスの周
波数及び振幅を大きくするように制御している。
【0025】上記現像バイアス条件の具体的な設定例は
次のとおりである。例えば、通常の画像形成時において
は、感光体帯電電位−1000V、感光体―現像ローラ
間隙0.2mmの場合、交流成分を−側10%デューテ
ィー矩形波としたとき、直流成分を重畳したピークが−
1100から−700Vまでを越えない範囲とし、周波
数1kHz以下と設定する。。この設定において良好な
画像が得られる。一方、トナー補給ローラ103によっ
て現像ローラ104上にトナーを補給した後は、所定期
間、現像バイアスの交流成分の周波数を1kHz以上、
直流成分を重畳したピークについては高圧側のピークが
−1300Vから−1100Vまでの範囲、低圧側のピ
ークが−700Vから−100Vまでの範囲に設定す
る。これにより、地肌汚れの発生を抑制することができ
た。
次のとおりである。例えば、通常の画像形成時において
は、感光体帯電電位−1000V、感光体―現像ローラ
間隙0.2mmの場合、交流成分を−側10%デューテ
ィー矩形波としたとき、直流成分を重畳したピークが−
1100から−700Vまでを越えない範囲とし、周波
数1kHz以下と設定する。。この設定において良好な
画像が得られる。一方、トナー補給ローラ103によっ
て現像ローラ104上にトナーを補給した後は、所定期
間、現像バイアスの交流成分の周波数を1kHz以上、
直流成分を重畳したピークについては高圧側のピークが
−1300Vから−1100Vまでの範囲、低圧側のピ
ークが−700Vから−100Vまでの範囲に設定す
る。これにより、地肌汚れの発生を抑制することができ
た。
【0026】以上、本実施形態によれば、上記正規帯電
したトナーが上記結合トナーとして感光体1上の地肌部
に付着することを抑えることができるので、感光体の地
肌汚れを抑制することができる。また、感光体1の地肌
部へ余計に該正規帯電したトナーが付着することを抑制
することができるので、無駄なトナー消費を抑制するこ
とができる。また、トナー補給後から地肌汚れが発生し
やすい所定時間だけ、現像バイアスの印加条件を通常画
像形成時の印加条件から切り換えるので、通常画像形成
時における画像品質の劣化を最小限に抑えることができ
る。
したトナーが上記結合トナーとして感光体1上の地肌部
に付着することを抑えることができるので、感光体の地
肌汚れを抑制することができる。また、感光体1の地肌
部へ余計に該正規帯電したトナーが付着することを抑制
することができるので、無駄なトナー消費を抑制するこ
とができる。また、トナー補給後から地肌汚れが発生し
やすい所定時間だけ、現像バイアスの印加条件を通常画
像形成時の印加条件から切り換えるので、通常画像形成
時における画像品質の劣化を最小限に抑えることができ
る。
【0027】また、上記実施形態において、現像バイア
スの印加条件を通常画像形成時の印加条件へ戻す際に、
感光体1上の地肌部におけるトナー付着量を検知する付
着量検知手段としてのトナー付着検知センサ11による
検知結果に基づいて行ってもよい。現像ローラ104に
トナーを補給した時点から、現像バイアスの交流成分の
振幅及び周波数の少なくとも一方を大きくし、予め設定
した所定時間または感光体1上の地肌部のトナー付着量
を光学的に検知する。このとき、光学センサは、感光体
の地肌部にトナーが付着していると、感光体における反
射率が低下し、その受光率が低下することで、感光体1
上のトナーの付着量が検知できる。このとき、反射光の
受光量が、実用上地肌汚れが問題にならないレベル、た
とえば正常時の95%以上の反射率になったとき、通常
画像形成時の現像バイアス条件に戻すように切り換え
る。
スの印加条件を通常画像形成時の印加条件へ戻す際に、
感光体1上の地肌部におけるトナー付着量を検知する付
着量検知手段としてのトナー付着検知センサ11による
検知結果に基づいて行ってもよい。現像ローラ104に
トナーを補給した時点から、現像バイアスの交流成分の
振幅及び周波数の少なくとも一方を大きくし、予め設定
した所定時間または感光体1上の地肌部のトナー付着量
を光学的に検知する。このとき、光学センサは、感光体
の地肌部にトナーが付着していると、感光体における反
射率が低下し、その受光率が低下することで、感光体1
上のトナーの付着量が検知できる。このとき、反射光の
受光量が、実用上地肌汚れが問題にならないレベル、た
とえば正常時の95%以上の反射率になったとき、通常
画像形成時の現像バイアス条件に戻すように切り換え
る。
【0028】上記トナー付着検知センサ11による検知
結果に基づいて現像バイアス条件を制御する場合は、感
光体上の地肌部のトナー付着量を検知するので、より的
確なタイミングで現像バイアスの印加条件を通常の画像
形成時の印加条件に戻すことができる。よって、通常の
画像形成時における画質劣化の影響を最小限に抑えなが
ら、上記結合現像剤による地肌汚れを、より的確に、抑
制することができる。
結果に基づいて現像バイアス条件を制御する場合は、感
光体上の地肌部のトナー付着量を検知するので、より的
確なタイミングで現像バイアスの印加条件を通常の画像
形成時の印加条件に戻すことができる。よって、通常の
画像形成時における画質劣化の影響を最小限に抑えなが
ら、上記結合現像剤による地肌汚れを、より的確に、抑
制することができる。
【0029】なお、上記実施形態では、反転現像を行う
現像装置を備えた場合について説明したが、上記結合ト
ナーに起因する地肌汚れは正規現像を行う場合にも発生
する可能性があり、本発明は、かかる正規現像を行う現
像装置の場合にも適用できるものである。
現像装置を備えた場合について説明したが、上記結合ト
ナーに起因する地肌汚れは正規現像を行う場合にも発生
する可能性があり、本発明は、かかる正規現像を行う現
像装置の場合にも適用できるものである。
【0030】また、上記実施形態では、2台の現像装置
を備えた場合について説明したが、本発明は、現像装置
の数に限定されることなく適用できるものである。
を備えた場合について説明したが、本発明は、現像装置
の数に限定されることなく適用できるものである。
【0031】また、上記現像装置へのトナー補給に関し
ては、トナーホッパなどから現像装置内のアジテータ1
02などが収容されている部分に自動的にトナーが補給
される場合や、オペレータがマニュアルで現像装置内に
トナーを補給する場合などがあり得るが、本発明は、い
ずれの場合にも適用できるものである。
ては、トナーホッパなどから現像装置内のアジテータ1
02などが収容されている部分に自動的にトナーが補給
される場合や、オペレータがマニュアルで現像装置内に
トナーを補給する場合などがあり得るが、本発明は、い
ずれの場合にも適用できるものである。
【0032】
【発明の効果】請求項1乃至4の発明によれば、現像剤
補給後に、補給された正規帯電現像剤と劣化した逆帯電
現像剤との結合現像剤に起因して該正規帯電現像剤が潜
像担持体上の地肌部に付着することを抑えることができ
るので、該地肌部に付着した正規現像剤が被転写体に転
写されることによる地肌汚れを抑制することができる。
しかも、該潜像担持体上の地肌部への正規帯電現像剤の
付着を抑えることができるので、無駄な現像剤の消費を
抑制することができるという効果がある。
補給後に、補給された正規帯電現像剤と劣化した逆帯電
現像剤との結合現像剤に起因して該正規帯電現像剤が潜
像担持体上の地肌部に付着することを抑えることができ
るので、該地肌部に付着した正規現像剤が被転写体に転
写されることによる地肌汚れを抑制することができる。
しかも、該潜像担持体上の地肌部への正規帯電現像剤の
付着を抑えることができるので、無駄な現像剤の消費を
抑制することができるという効果がある。
【0033】特に、請求項4の発明によれば、上記現像
バイアスの印加条件を通常の画像形成時の印加条件に的
確に戻し、該通常の画像形成時における画質劣化を抑制
することができるという効果がある。
バイアスの印加条件を通常の画像形成時の印加条件に的
確に戻し、該通常の画像形成時における画質劣化を抑制
することができるという効果がある。
【図1】実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図2】同画像形成装置に採用される第二現像装置の概
略構成図。
略構成図。
1 感光体 2 第一帯電装置 3 第一露光装置 4 第一現像装置 5 第二帯電装置 6 第二露光装置 7 第二現像装置 8 転写装置 9 クリーニング装置 10 除電装置 11 トナー付着検知センサ 101 アジテータ 102 搬送アジテータ 103 トナー供給ローラ 104 現像ローラ 105 薄層化ブレード 106 スペーサーコロ 200 制御部 201 現像バイアス電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H027 DA10 DA38 DE02 EB06 EC06 ED09 EE02 ZA07 2H073 AA05 BA04 BA13 BA45 CA02 CA22 2H077 AC04 AD02 AD06 AD13 AD36 AE03 DA10 DA47 DA63 DB08 EA14 GA14 GA17
Claims (4)
- 【請求項1】一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、
直流成分に交流成分を重畳させた現像バイアスを該現像
剤担持体に印加する現像バイアス印加手段とを備え、所
定のタイミングで新しい該現像剤が補給される現像装置
において、 上記現像剤が補給されてから所定期間が経過するまで、
上記現像バイアスの印加条件を通常画像形成時の条件か
ら潜像担持体と対向する現像領域における該現像剤の往
復動を活発にする条件に切り換えるように、上記現像バ
イアス印加手段を制御する制御手段を設けたことを特徴
とする現像装置。 - 【請求項2】請求項1の現像装置において、 上記現像バイアスの印加条件として、該現像バイアスの
交流成分の周波数及び振幅の少なくとも一つを切り換え
ることを特徴とする現像装置。 - 【請求項3】潜像担持体と、該潜像担持体上に潜像を形
成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像し
て顕像を形成する現像手段と、該潜像担持体上の顕像を
被転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置に
おいて、 上記現像手段として、請求項1又は2の現像装置を用い
たことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項4】請求項3の画像形成装置において、 上記潜像担持体上の地肌部における上記現像剤の付着量
を検知する現像剤付着量検知手段を設け、該付着量検知
手段の検知結果に基づいて上記現像バイアスの印加条件
を上記通常画像形成時の条件に戻すように、上記現像バ
イアス印加手段を制御することを特徴とする画像形成装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24842499A JP2001075341A (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 現像装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24842499A JP2001075341A (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 現像装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001075341A true JP2001075341A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=17177927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24842499A Withdrawn JP2001075341A (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 現像装置及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001075341A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8032043B2 (en) | 2008-06-17 | 2011-10-04 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming apparatus and image forming method |
US20120155901A1 (en) * | 2010-12-20 | 2012-06-21 | Canon Finetech Inc. | Image forming apparatus |
US8406645B2 (en) | 2008-06-10 | 2013-03-26 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming apparatus and image forming method for adjusting developing bias |
-
1999
- 1999-09-02 JP JP24842499A patent/JP2001075341A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8406645B2 (en) | 2008-06-10 | 2013-03-26 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming apparatus and image forming method for adjusting developing bias |
US8032043B2 (en) | 2008-06-17 | 2011-10-04 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming apparatus and image forming method |
US20120155901A1 (en) * | 2010-12-20 | 2012-06-21 | Canon Finetech Inc. | Image forming apparatus |
US9110405B2 (en) * | 2010-12-20 | 2015-08-18 | Canon Finetech Inc. | Image forming apparatus having a developer install mode |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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