JP2003122192A

JP2003122192A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003122192A
Application number: JP2001311458A
Authority: JP
Inventors: Hideki Fujita; 秀樹藤田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2003-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】両面画像出力を高速で且つ連続して行なった
場合でも、現像装置及び該現像装置を備える画像形成装
置内部の温度上昇による出力画像品位の低下を防止する
ことにより、高品位な出力画像を長期間にわたり得るこ
とができる画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材の両面に画像形成を可能としてい
る画像形成装置であって、現像装置４が、感光ドラム１
に近接して配設されトナーを担持する回転可能な現像ス
リーブ４２と、現像スリーブ４２に接触若しくは近接し
て配設され現像スリーブ４２上のトナー量を所定量に規
制する規制ブレード４３とを有している画像形成装置に
おいて、現像装置４周辺の温度を検知し、その検知され
た温度に対応して単位時間当りの画像形成回数を設定す
るよう制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式或い
は静電記録方式を採用し、潜像を担持する潜像担持体に
現像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像として
可視化する現像装置を備える画像形成装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、データ通信用ネットワークによる
デジタル情報伝達及びその情報のハード出力機としての
画像形成装置が盛んに提案されている。

【０００３】この種の装置として複写機、プリンタ、フ
ァクシミリ装置等がある。

【０００４】かかる従来の画像形成装置の一例たるデジ
タルプリンタの概略構成を図１２に示し、その要部の概
略構成を図１２に示す。

【０００５】潜像担持体としての感光ドラム１は、円筒
状の導電基体上に光導電層を設けたもので、図中の矢印
Ａ方向に回転自在に軸支されている。

【０００６】そして、感光ドラム１の周周には、Ａ方向
に治って順に、感光ドラム１の表面を均一に帯電させる
一次帯電装置２、原稿を読み取り画像の濃度に応じた画
像信号に基づいて感光ドラム１を露光し静電潜像を形成
する露光装置３、該静電潜像にトナーを付着させてトナ
ー像を形成する現像装置４、感光ドラム１上に形成され
たトナー像をシート状の記録材ｓ上に転写しトナー像が
転写された記録材ｓを感光ドラム１から分離する転写手
段たる転写分離帯電装置５、トナー像を転写した後に感
光ドラム１上の残留トナーを除去する清掃装置６、感光
ドラム１の残留電荷を除去する前露光装置７等が配置さ
れている。

【０００７】又、トナー像が転写された記録材ｓは、感
光ドラム１から分離された後に定着手段たる定着装置８
に搬送され、ここにおいて表面のトナー像が定着され、
所望のプリント画像が形成されて画像形成装置本体の外
部に搬出される。

【０００８】リーダー部９１は、原稿ガラス台９１１上
に載置されている原稿ｄを照明ランプ９１２により光照
射し、その反射光を１ライン光電素子の光電変換素子９
１３上に結像させることによって画像情報に応じた電気
信号に変換する（図１３参照）。ここで照明ランプ９１
２によって光照射された原稿ｄからの反射光は、ミラー
９１４ａ、９１４ｃに導かれてレンズ９１６により、光
電変換素子９１３上に結像される。

【０００９】この光電変換素子９１３によって出力され
た電気信号は、Ａ／Ｄ変換器９１５によりＡ／Ｄ変換し
８ビットのデジタル画像データとし、その後で黒色信号
生成回路９１７にて輝度情報を濃度情報にするためにｌ
ｏｇ変換して画像濃度データとされる。

【００１０】上記のように生成した８ビットのデジタル
画像データ信号をレーザ駆動回路３０１に入力し、レー
ザ駆動回路３０１は、周知のＰＷＭ回路であって入力さ
れた画像濃度信号の大きさに応じて、半導体レーザ素子
３０４の発光時間を変調することにより、１画素内で面
積階調をさせることで濃淡を実現している。

【００１１】又、このレーザ駆動方式は大別すると上述
したＰＷＭ回路と２値でのレーザ駆動回路がある。ＰＷ
Ｍ回路では上述したように入力した画像濃度信号の大き
さに応じて、半導体レーザ素子３０４の発光を行う時間
に相当するパルス幅信号に変調するものであり、一方２
値化回路では画素サイズに応じた特定のオン発光信号と
オフ信号の２段階信号に変換されレーザ駆動回路３０１
に入力され、半導体レーザ素子３０４をオンオフする。

【００１２】上記のように画像信号に応じて駆動され発
光したレーザ光を高速回転するポリゴンミラースキャナ
３０２、ミラー３０３を介して感光ドラム１にラスタ走
査書き込みし、画像情報としてデジタル静電潜像を形成
する。

【００１３】従来、電子写真方式としては、米国特許第
２，２９７，９６１号、特公昭４２−２３９１０号及び
特公昭４３−２４７４８号に係る発明等、多数の方法が
知られている。一般には、光電物質を利用した感光ドラ
ム上に種々の手段により電気的潜像を形成し、次いで潜
像をトナー（現像剤）を用いて現像し、得られたトナー
像を必要に応じて紙等の記録材上に転写し、このトナー
像を加熱或いは溶剤蒸気等により記録材に定着して、画
像出力を得るものである。

【００１４】又、電気的潜像を現像剤によって可視化す
る現像方法にも種々のものが知られている。例えば、米
国特許第２，８７４，０６３号に係る磁気ブラシ現像方
法、同２２１，７７６号に係るパウダークラウド方法、
更にはファーブラシ現像法、液体現像法等の多数の方法
がある。これらの現像方法において、特にトナー及びキ
ャリアを主体とする二成分現像剤を用いる磁気ブラシ現
像法が広く実用化されているが、この方法は、比較的安
定に良好な画像が得られる反面、キャリアの劣化、トナ
ーとキャリアの混合比の変動という二成分現像剤にまつ
わる欠点を有する。

【００１５】このような欠点を回避するために、トナー
のみからなる一成分現像剤を用いる現像方法が各種提案
されている。この現像方法によれば、キャリアに対する
トナーの混合比を制御する必要がなくなるため、装置が
簡略化されるという利点がある。

【００１６】かかる一成分現像方法においては、静電潜
像を担持するための感光ドラム１に対し、現像装置４の
現像剤担持体たる現像スリーブ４２を非接触に対向配置
し、電源４９により両者間に現像バイアス電圧Ｅｄｅｖ
を印加することにより潜像担持体上の静電潜像の現像を
行っていた。

【００１７】上記現像を行うために、現像スリーブ４２
上に現像剤層を形成する方法として、図１４に示すよう
に、現像剤量規制部材としての規制ブレード４３を現像
スリーブ４２に適切な圧力ｐを以て接触させるか、若し
くは、図１５に示すように、現像スリーブ４２と適切な
距離Ｇ１を以て配設し、現像剤担持体のＢ方向への回転
によって現像剤を規制ブレードとの近接部に送り込むこ
とが広く行われてきたが、高速の画像形成装置に適して
いるのは後者である。

【００１８】一般的には現像剤担持体の回転速度Ｖｓｌ
ｖは、潜像担持体の回転速度Ｖ１よりも大きく設定さ
れ、更には１．４〜２．２倍とすることがより一般的で
ある。

【００１９】又、１枚のシート状の記録材の両面に画像
形成する両面モード、或いは同一面に複数の画像を重ね
て形成する多重モードを備えた画像形成装置は、中間収
容手段たる中間トレーの有無より２種に大別される。

【００２０】図１６は、中間トレーを有しない画像形成
装置の概略構成一例を示す断面図である。

【００２１】この種の画像形成装置では、第一面に画像
を形成されたシート状の記録材は、定着装置８を通過し
た後、フラッパ部材９２１によって排出経路ＰＥから第
一の両面経路ＰＤ１に導かれる。そして、途中で奇数回
反転してから、そのまま給送部ＰＦに送られる。この
時、第一面に記録すべき画像は、上述の画像記憶部に記
憶しておく。そして、第二面に記憶すべき画像の原稿
は、第一面の画像を担持した記録材が再び給送部ＰＦに
戻ってくる前に、原稿搬送装置９３により原稿ガラス台
９１１上に載置される。第二面には、原稿ガラス台９１
１上の原稿の画像を直接読み込んで画像形成を行う。

【００２２】次のサイクルからは、これを繰り返すこと
により行う。即ち、第一面は画像記憶部の画像情報を用
いて画像形成を行い、第二面は、原稿ガラス台９１１上
の原稿を直接読み込んで画像形成を行なう。尚、両面の
画像を画像記憶部に記憶させても良い。

【００２３】この方法は、画像記憶部を設けたデジタル
複写装置に特有の方法であり、中間トレーが不要になる
上に、両面プリントの生産性が飛躍的に向上するという
利点がある。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の技術に係る画像形成装置、特に高速のデジタル
方式のものにおいては、適度な休止間隔を設けずに画像
出力を連続して行った場合、画像濃度低下を中心とする
種々の出力画像品位低下を招くという問題があった。

【００２５】ここで、図１７、図１８に、常温常湿（２
３℃、５０％ＲＨ。以下同じ）において、Ａ４サイズの
標準画像比率（６％）の両面画像出力を、起動時から連
続して２万頁行なった際の、それぞれ規制ブレード温度
Ｔｄｂ及び画像反射濃度Ｄｒｍａｘの推移を示す。

【００２６】この主な原因は、磁界発生手段４２ａを内
蔵する場合における現像スリーブ４２の回転による渦電
流による熱や、現像剤との摩擦熱によって、現像装置近
傍（周辺）の温度が上昇することにより、樹脂を主体と
する現像剤の変質が起こったためと考えられる。

【００２７】図２０は、常温常湿において、１０時間連
続して出力した際の現像装置の規制ブレードの温度Ｔｄ
ｂと画像反射濃度の関係を示したものである。

【００２８】図２０から、温度Ｔｄｂが上昇すると逆に
画像反射濃度Ｄｒｍａｘは低下してゆくことがわかる。

【００２９】ここで、画像反射濃度Ｄｒｍａｘとは、米
国ＭａｃＢｅｔｈ社製の画像反射濃度計ＲＤ−９１４を
用いて、画像反射濃度１．２を有する直径５ｍｍの円形
の原稿が複写画像上に現われた部分の５点を測定した値
の平均値である（以下同じ）。

【００３０】かかる問題は、ネットワーク環境の発展等
に伴う画像出力速度の高速化、処理部数の大量化等が要
求される今日にあってはますます深刻になっている。

【００３１】確かに、ペルチェ素子（電流を流すと片側
が低温になり，片側が高温になるデバイス。半導体ヒー
トポンプとも呼ばれる。温度に敏感な半導体レーザ素子
等の温度補償用として利用される。）を使用する方法も
あるが、この素子は高価であり、且つ、高温側から放出
された熱を搬送するための気流を発生させる必要がある
等の欠点がある。

【００３２】又、省資源の観点から両面プリントの重要
性も増してきているが、この場合、定着装置８を通過し
た直後の、即ち、第１面のプリントが終了した直後の温
度の高い記録材が、再度転写部Ｚｔに戻る際に放射され
た熱が現像装置近傍温度を上昇させるためである。

【００３３】中間トレーで所定枚数の記録材が蓄積され
る間に温度の低下を期待できないこともあり、図１６に
示すような中間トレーを有しない方式では、第１面のプ
リントが終了した直後の記録材の温度は、中間トレーを
有する方式におけるよりも、高く、現像装置近傍の温度
上昇幅も大きい（図１９参照）。

【００３４】そこで，本発明は、両面画像出力を高速で
且つ連続して行なった場合でも、現像装置及び該現像装
置を備える画像形成装置内部の温度上昇による出力画像
品位の低下を防止することにより、高品位な出力画像を
長期間にわたり得ることができる画像形成装置の提供を
目的とする。

【００３５】

【課題を解決するための手段】本出願によれば、上記目
的は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に現
像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像として可
視化する現像装置と、該現像装置によって可視化された
現像剤像を記録材に転写させる転写手段と、該転写手段
によって上記記録材に転写された上記現像剤像を上記記
録材に定着させる定着手段と、一方の面に該定着手段に
よって上記現像剤像の定着処理を施された後の記録材を
表裏反転して再び転写手段による現像剤像転写領域に向
けて搬送する反転手段を備えて、記録材の両面に画像形
成を可能としている画像形成装置であって、上記現像装
置は、上記潜像担持体に接触若しくは近接して配設され
現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、該現像剤
担持体に接触若しくは近接して配設され上記現像剤担持
体上の現像剤量を所定量に規制する現像剤量規制部材と
を有している画像形成装置において、現像装置周辺の温
度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段によって
検知された温度に対応して単位時間当りの画像形成回数
を設定するよう制御する制御手段とを備えているという
第一の発明によって達成される。

【００３６】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明において、制御手段は、温度検知手段によって検知
された温度に対応して、画像形成速度を設定することに
より、単位時間当りの画像形成回数を制御するようにな
っているという第二の発明によっても達成される。

【００３７】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明又は第二の発明において、制御手段は、温度検知
手段によって検知された温度に対応して、複数枚の記録
材の連続画像形成時における連続する二つの記録材間の
距離を設定することにより、単位時間当りの画像形成回
数を制御するようになっているという第三の発明によっ
ても達成される。

【００３８】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明乃至第三の発明のいずれかにおいて、温度検知手段
は、現像剤量規制部材の温度を検知することにより現像
装置近傍の温度を検知するようになっているという第四
の発明によっても達成される。

【００３９】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明乃至第四の発明のいずれかにおいて、現像剤担持
体は、回転速度が６６０ｍｍ／ｓ以上に設定されている
という第五の発明によっても達成される。

【００４０】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明乃至第五の発明のいずれかにおいて、現像剤は、磁
性トナーのみからなるという第六の発明によっても達成
される。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に関し
て、添付図面に基づき説明する。

【００４２】（第一の実施形態）先ず、本発明の第一の
実施形態について説明する。

【００４３】図１は、本実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す図であり、図２は、その要部の構成を
示す概略構成図である。

【００４４】本実施形態の画像形成装置は、感光体とし
て外径１０８ｍｍのａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）
の潜像担持体たるドラム感光体１を備えており、標準画
像形成速度４５０ｍｍ／秒、Ａ４サイズプリントの標準
片面出力速度Ｎｐｒｓ毎分８５頁、標準両面出力速度毎
分８５頁の白黒デジタル複写機である。ａ−ＳｉはＯＰ
Ｃ（有機感光体）に比べ比誘電率が１０程度大きいこと
や帯電電位が比較的低いため、ＯＰＣに比べて潜像電位
が十分にとれないが、耐久性に優れ，寿命は３００万頁
以上であり高速機に適しているという特徴がある。

【００４５】感光ドラム１は、一次帯電装置２により約
＋４００Ｖに一様帯電された後、６００ｄｐｉの密度で
画像露光がなされる。

【００４６】画像露光は半導体レーザ素子３０４を光源
として、露光部の表面電位を例えば＋５０Ｖに減衰させ
ることにより感光ドラム１上に潜像を形成する（図１参
照）。画像露光の波長は６８０ｎｍである。

【００４７】このとき、ＣＣＤである光電変化素子９１
３に結像した原稿からの反射光はＡ／Ｄ変換回路９１５
にてＡ／Ｄ変換されて密度６００ｄｐｉ、８ビット＝２
５６階調の画像の輝度信号に変換され、イメージプロセ
ッサ部である黒色信号生成回路９１７に送られる。この
イメージプロセッサ部では、公知の輝度−濃度変換（ｌ
ｏｇ変換）を行い、画像信号を濃度信号に変換した後、
必要ならばエッジ強調やスムージングや高周波成分の除
去等のフィルター処理を通し、その後濃度補正処理（い
わゆるγ変換）をかけてから、例えば誤差拡散方等の２
値化処理や、ドット集中型のディザマトリックスによる
スクリーン化処理を通して２値化（１ビット）される。

【００４８】その後、画像信号はレーザドライバである
レーザ駆動回路３０１に送られ、レーザ駆動回路３０１
が上記画像信号に応じて（８ビット画像であればＰＷＭ
変調方式で、１ビットであればレーザのオン／オフを行
い）半導体レーザ素子３０４を駆動する。そのレーザ光
はコリメータレンズ、ポリゴンミラースキャナ３０２、
ｆθレンズ、折り返しミラー３０３、防塵ガラス等を介
して感光ドラム１上に照射される。

【００４９】感光ドラム１上でのスポット経は６００ｄ
ｐｉの１画素の大きさ４２．３μｍよりも若干大きい５
５μｍ程度のスポット径で感光ドラム１上に結像し、画
像部を先に述べたように、＋５０Ｖ程度に除電して、静
電潜像を形成し、その後、現像を行う。

【００５０】トナー補給の動作は、図２のＦ付近のトナ
ーがなくなると、圧電素子４５ａの信号によりマグロー
ル４６を回転させるような信号を発し、マグロール４６
の回転によりトナーバッファ容器４７よりトナーが現像
容器４０に補給される。

【００５１】次に、本実線形態に係る現像装置４につい
て詳しく説明する。

【００５２】現像装置４は、樹脂製の容器である現像容
器４０、現像剤担持体たる現像スリーブ４２も、現像剤
量規制部材たる規制ブレード４３、撹拌搬送部材４４等
を有して構成され、現像容器４０内には、定常状態で約
２５０ｇの現像剤が収容される。

【００５３】現像剤としては、磁性粒子を樹脂中に分散
した一成分磁性トナーが使用される。

【００５４】ここでトナーは、正帯電性を有し、重量平
均粒径は８．０μｍである。

【００５５】トナーの粒度分布は種々の方法により測定
できるが、ここでは、米国ｃｏｕｌｔｅｒ社のカウンタ
ＴＡ−II型を用いた。電解液として１％ＮａＣｌ水溶液
中に界面活性剤を数滴加えたのもに、数ｍｇの試料を数
分間、超音波分散させ１００μｍのアパーチャーを通し
て、２〜４０μｍの粒子の粒度分布を計数した。

【００５６】トナーの結着樹脂は、一般的にはステレン
系のステレンアクリル共立合体、ステレンブタジエン共
立合体等や、フェノール樹脂、ポリエステル等が挙げら
れる。ここでは、ステレンアクリル共重合体とステレン
ブタジエン共立合体を８：２の割合で用いた。

【００５７】電荷制御剤（通常はトナーに内添されてい
るが外添も可能）にはニグロシン、４級アンモニウム
塩、トリフェニルメタン、イミダゾール等がポジトナー
用に用いられる。

【００５８】ここではトリフェニルメタンを（樹脂成分
１００に対して）２部内添した。

【００５９】又、加熱定着用トナーの場合、いわゆるワ
ックスを内添分散させるが、例えばポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリエステル、パラフィン等が挙げられ
る。

【００６０】磁性トナーであるためマグネタイト、フェ
ライト等の酸化鉄を分散させるが、量は６０〜１００部
程度が一般的である。

【００６１】トナーに対する外添剤は主には、流動性付
与のためのシリカで０．１〜５重量部程度外添する。こ
のシリカは、トナー粒子と現像スリーブとの間に介在し
現像スリーブの摩耗を軽減する働きももつ。又、トナ一
同志の凝集を防ぎ現像スリーブに接しているトナーと接
していないトナーの入れ替わりを促進する役割もある。

【００６２】更に、トナーにはチタン酸ストロンチウ
ム、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ランタン、
酸化ネオジウム等を外添する場合もある。これらは、ド
ラムに対する研磨剤の役割を果たし、ドラムにフィルム
状に付着するトナーを研磨除去する効果がある。

【００６３】常温常湿での現像スリーブ上トナーの初期
平均帯電量は、＋６〜＋１２μＣ／ｇ、塗布量は０．７
〜０．９ｍｇ／ｃｍ²である。

【００６４】現像剤は、撹拌搬送部材８１，８２を内蔵
した樹脂製の現像剤収容容器８０に約１７００ｇ充填さ
れた状態でユーザ等へ供給される。

【００６５】画像形成装置の現像剤収容容器交換指示に
基づいて、第一の現像剤補給装置に装填されている空の
現像剤収容容器８０を、ユーザ等が、現像剤が充填され
た新品と交換することにより画像形成装置への現像剤補
給がなされる。

【００６６】本実施形態のような高速機の潜像担持体と
してａ−Ｓｉドラムを用いた場合には、起動時の画像流
れやａ−Ｓｉが温度特性をもつため、これを防止し、安
定に保つ目的でａ−Ｓｉドラムは、可攘性を有する面状
のヒータ１２を内蔵している。

【００６７】ここで、現像スリーブ４２の材質としてス
テンレス鋼を用いると、熱伝導率が小さいためにヒータ
１２の熱による変形が生じやすくなる。そのため現像ス
リーブ材質としては、熱伝導率が大きく、ドラムヒータ
による熱変形の小さいアルミニウム合金を使用すると良
いが、アルミニウム合金はステンレス鋼に比べて耐磨耗
性が劣る。

【００６８】そこで、耐磨耗性を向上させるためにアル
ミニウムの表面を樹脂により被覆する方法があるが、正
極性の磁性トナーに対して、フェノール等の樹脂系材料
による被覆をすると、耐電極性が本来トナーを負に帯電
させるものであるため、所望の極性に帯電しづらく、画
像濃度が初期より低い。

【００６９】それに対し、アルミニウムの表面にＮｉ、
Ｃｒ、Ｃｕ等の金属メッキ層を設けることにより、現像
スリーブ周期で発生するゴースト画像を防止するととも
に現像スリーブ４２表面の耐磨耗性を高めることができ
る。

【００７０】現像スリーブ４２の内部には、６つの磁極
を有する固定された永久磁石ローラ４１を備えている
（図２参照）。現像スリーブ４２は、駆動手段（図示せ
ず）により、ドラム回転速度Ｖｐｒｓより大きな速度で
回転する。トナーは、磁性金属製の規制ブレード４３で
所定の層厚に規制され、Ｇ１を２４０μｍとした。

【００７１】規制ブレード４３の画像形成装置奥側に
は、温度検知手段たる温度センサ４９が取着されてお
り、規制ブレード４３の奥側の温度Ｔｄｂｒが測定され
る（図３参照）。

【００７２】温度Ｔｄｂｒを奥側で測定するのは、長手
全域でこの部分が最も温度が上昇する部分だからである
（図４参照）。

【００７３】更に、この理由は、画像形成装置奥側に、
モータや電源回路基板等多量の熱を発生する部品等が配
置されていること等によるものである。

【００７４】現像スリーブ４２と感光ドラム１との間の
距離Ｇ１は２１５μｍとし、現像バイアス電圧は、振幅
Ｖｐｐ＝１０００Ｖ、周波数ｆ＝１／Ｔ＝２．７ｋＨ
ｚ、デューティー比ηｄｅｖａｃ＝Ｔｄｅｖ／Ｔ＝０．
４の交流電圧にＶｍ＝２８０Ｖの直流電圧を重畳させた
ものを感光ドラム１と現像スリーブ４２との間に印加し
ている。交流のバイアス波形は図５に示すとおりであ
る。従って、現像コントラストＶｄｅｖは２３０Ｖ、か
ぶり除去コントラストＶｄｅｆが１２０Ｖとなる。

【００７５】本実施形態の画像形成装置では、上述のＶ
ｐｒｓは、Ｔｄｂｒに応じて制御される。

【００７６】即ち、Ｔｄｂｒが高くなるほど、Ｖｐｒｓ
を低くする（表１参照）。特に、現像スリーブの回転に
より生ずる熱の発生を抑制し、画像品位の低下を防止す
るためである。

【００７７】Ｖｐｒｓを低くすることにより、Ｖｓｌｖ
も低下し、現像装置の温度低域に寄与するところ大であ
る。

【００７８】但し、この場合、Ｎｐｒも低下することは
勿論である（表２参照）。逆に、Ｔｄｂｒが低くなる
と、Ｖｐｒｓを高める（表ｌ参照）。

【００７９】

【表１】

【００８０】

【表２】温度センサ４９の出力は制御手段たる制御装置９９０へ
伝えられ、制御装置９９０は、ドラム駆動モータ９９
１、定着駆動モータ９９２の駆動速度を５段階に制御す
る（図６参照）。但し、これらモータの駆動速度の切り
換えは、現像工程中には行わないのは勿論である。

【００８１】一つのジョブ（一の出力命令であって、何
枚出力するか、記録剤には何を使用するか、原稿の種類
は何か、ステープルはどの位置にするか等についての指
定を合むもの）が終了した後に行うことにより、プリン
ト間の画像品位の変動を回避するためである。

【００８２】ここで、単に駆動速度を低めると、現像部
Ｚｄへ単位時間あたりに搬送されるトナー量も低下し、
ひいては現像能カの低下を招くため、更に、次のような
制御を行う。

【００８３】即ち、Ｔｄｂｒが高くなるほど、Ｖｍを低
くする。感光ドラム方向への電界強度を増加させること
により、現像効率を高めるためである。逆に、Ｔｄｂｒ
が低くなると、Ｖｍを高める（表３参照）。

【００８４】

【表３】感光ドラム１は、直径１０８ｍｍ、軸線方向での長さ３
６０ｍｍである。

【００８５】感光ドラム１のシリンダ部は、純アルミニ
ウム製の導電性支持体と、該導電性支持体の表面上に順
次堆積された感光層（電荷注入阻止層及び香典製を示す
光導電層）と表面層とからなり、最大厚さは５ｍｍであ
る。

【００８６】ここで、電荷注入阻止層は導電性支持体か
ら光導電層への電荷の注入を阻止するためのものであ
り、必要に応じて設けられる。

【００８７】又、光導電層は少なくとも珪素原子を含む
非晶質材料で構成され、光導電性を示すものである。更
に、表面層は珪素原子と炭素原子（更に、必要により水
素原子或いはハロゲン族原子又はその両方の原子）を含
み、電子写真装置における建造を保持する機能を有す
る。

【００８８】図７及び図８は、本実施形態にかかる画像
形成装置で、常温常湿環境においてＡ４サイズの標準画
像比率（６％）の両面出力を起動時から連続して４時間
約２万頁行った際の、それぞれ規制ブレードの温度Ｔｄ
ｂｒ及び画像反射濃度Ｄｒｍａｘの推移を示すものであ
る。

【００８９】これらの図によれば、その昇温抑制による
画像品位安定効果が、従来技術に比較して顕著であるこ
とがわかる。

【００９０】（第二の実施形態）次に、本発明の第二の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００９１】本実施形態では、昇温時には、Ｖｐｒｓを
低減するのではなく、Ｎｐｒを低減することにより、昇
温を抑制しようとする。

【００９２】つまり、Ｖｐｒｓは一定のまま、複数の記
録材の連続出力時における連続する二つの記録材間（以
下、紙間という）を増加させるのである。

【００９３】例えば、Ｔｄｂｒが常温の時には、連続す
る２枚のＡ４サイズのシート状記録材の空間的距離Ｄｉ
ｎｔは、１０８ｍｍであり、時間的間隔Ｔｉｎｔは０．
２４ｓであるところ、Ｔｄｂｒが４５℃の場合は、それ
ぞれ、１３０ｍｍ，０．２９ｓｅｃとする（表４参
照）。

【００９４】

【表４】これにより、特に、両面画像出力時における昇温したシ
ート状記録材の通過頻度が減少し、特に現像装置の昇温
を抑制できる。

【００９５】図９及び図１０は、本実施形態にかかる画
像形成装置で、常温常湿においてＡ４サイズの標準画像
比率（６％）の両面出力を、起動時から連続して２万頁
行った際の、それぞれ規制ブレードの温度Ｔｄｂｒ及び
画像反射濃度Ｄｒｍａｘの推移を示すものである。

【００９６】これらの図によれば、その昇温抑制による
画像品位安定効果が、従来技術に比較して顕著であるこ
とがわかる。

【００９７】（第三の実施形態）次に、本発明の第三の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００９８】本実施形態では、現像装置近傍の温度とし
て、規制ブレード奥側ではなく、回転速度Ｖｓｌｖの低
減による現像能カの低下の補償手段として、レーザ光量
ＩＬを制御する点等が、上述の第一の実施形態と異なる
が、それ以外の点については同様であるので、説明を割
愛する。

【００９９】温度センサ４８の出力は、制御装置９９０
へ伝えられ、制御装置９９０は、半導体レーザ素子３０
４から出力レーザ光量ＩＬを５段階に制御する（図１１
参照）。

【０１００】即ち、Ｔｄｂｒが高くなるほど、ＩＬを高
くする。

【０１０１】レーザ照射部のドラム電位を低減すること
により、感光ドラム方向への電界強度を増加させ、現像
効率を高めるためである。逆に、Ｔｄｂｒが低くなる
と、ＩＬを高める（表５参照）。

【０１０２】

【表５】本実施形態の画像形成装置においても、常温常湿環境に
おいてＡ４サイズの標準画像比率（６％）の両面出力
を、起動時から連続して２万頁行った際の、それぞれ規
制ブレードの温度Ｔｄｂｒ及び画像反射濃度Ｄｒｍａｘ
の推移によれば、その昇温抑制による画像安定効果が従
来例に比べて顕著であることがわかる。

【０１０３】尚、上述の第一の実施形態乃至第三の実施
形態にて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は、
これらに限定されるものではない。

【０１０４】即ち、現像装置とては、現像剤担持体のみ
ならず、該現像剤担持体に内包される磁界発生手段が共
に回転するもの、２個以上の現像剤担持体を有するも
の，円柱状の現像剤量規制部材を有するもの、トナー及
びキャリアから構成される２成分現像剤を使用するも
の、非磁性トナーのみから構成される現像剤を使用する
もの、現像剤担持体が潜像担持体に接触して配設されて
いるもの並びに現像剤担持体がベルト形状を呈するもの
でもよい。

【０１０５】現像剤担持体の外周面の移動速度として
も、低速から高速までいろいろな値が想定しうる。

【０１０６】現像剤層規制部材としても、現像剤担持体
に非接触なものだけでなく、弾性材料で構成された接触
型をも使用可能なことは、上述のとおりである。

【０１０７】又、感光体としては、例えばアモルファス
セレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）等製のものも合まれる。

【０１０８】特に、有機光導電体（ＯＰＣ）製のもの
は、画像流れの懸念が少ないため、ドラムヒータを省略
できる場合が多く、装置の簡略化が容易であり、毒性も
極めて低いという利点を有する。

【０１０９】感光体の形状としても、ドラム状のみなら
ず、柔軟構造によるベルト状のものでもよく、その外周
面の移動速度としても、画像形成装置の性格に応じて低
速から高速までいろいろな値が想定しうる。

【０１１０】又、帯電手段としては、上述した実施形態
では所謂非接触方法を用いたが、上記のローラ型以外に
も、ブレード型（帯電ブレード）、パッド型、ブロック
型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。

【０１１１】更に、感光ドラムに残存するトナーのクリ
ーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気
ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良い。

【０１１２】現像装置近傍の温度と画像出力頻度との関
係についても、より細かな制御を行ったり、温度センサ
の数を増したり、配設位置を変えすることは、勿論可能
であり、好ましい。

【０１１３】換言すると、本発明の趣旨に鑑みれば小さ
な変更と認められるすべての変更は、本発明の技術的範
囲に属するものというべきである。

【０１１４】

【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる第
一の発明によれば、温度検知手段が、現像装置周辺の温
度を検知し、制御手段が、該温度検知手段によって検知
された温度に対応して単位時間当りの画像形成回数を設
定するようになっているので、両面画像出力を高速で且
つ連続して行なった場合でも、現像装置及び該現像装置
を備える画像形成装置内部の温度上昇による出力画像品
位の低下を防止することにより、高品位な出力画像を長
期間にわたり得ることができる。

【０１１５】又、本出願にかかる第二の発明によれば、
温度検知手段が、現像装置周辺の温度を検知し、制御手
段が、該温度検知手段によって検知された温度に対応し
て画像形成速度を設定することにより単位時間当りの画
像形成回数を設定するようになっているので、両面画像
出力を高速で且つ連続して行なった場合でも、現像装置
及び該現像装置を備える画像形成装置内部の温度上昇に
よる出力画像品位の低下を防止することにより、高品位
な出力画像を長期間にわたり得ることができる。

【０１１６】更に、本出願にかかる第三の発明によれ
ば、温度検知手段が、現像装置周辺の温度を検知し、制
御手段が、該温度検知手段によって検知された温度に対
応して複数枚の記録材の連続画像形成時における連続す
る二つの記録材間の距離を設定することにより単位時間
当りの画像形成回数を設定するようになっているので、
両面画像出力を高速で且つ連続して行なった場合でも、
現像装置及び該現像装置を備える画像形成装置内部の温
度上昇による出力画像品位の低下を防止することによ
り、高品位な出力画像を長期間にわたり得ることができ
る。

【０１１７】又、本出願にかかる第四の発明によれば、
温度検知手段が、現像剤量規制部材の温度を検知するこ
とにより現像装置周辺の温度を検知し、制御手段が、該
温度検知手段によって検知された温度に対応して単位時
間当りの画像形成回数を設定するようになっているの
で、両面画像出力を高速で且つ連続して行なった場合で
も、現像装置及び該現像装置を備える画像形成装置内部
の温度上昇による出力画像品位の低下を防止することに
より、高品位な出力画像を長期間にわたり得ることがで
きる。

【０１１８】更に、本出願にかかる第五の発明によれ
ば、温度検知手段が、現像装置周辺の温度を検知し、制
御手段が、該温度検知手段によって検知された温度に対
応して単位時間当りの画像形成回数を設定するようにな
っているので、両面画像出力を高速で且つ連続して行な
った場合でも、現像装置及び該現像装置を備える画像形
成装置内部の温度上昇による出力画像品位の低下を防止
することにより、高品位な出力画像を長期間にわたり得
ることができる。

【０１１９】又、本出願にかかる第六の発明によれば、
温度検知手段が、現像装置周辺の温度を検知し、制御手
段が、該温度検知手段によって検知された温度に対応し
て単位時間当りの画像形成回数を設定するようになって
いるので、両面画像出力を高速で且つ連続して行なった
場合でも、現像装置及び該現像装置を備える画像形成装
置内部の温度上昇による出力画像品位の低下を防止する
ことにより、高品位な出力画像を長期間にわたり得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す図である。

【図２】図１の画像形成装置の要部の概略構成を示す図
である。

【図３】図２に示す現像装置の概略構成を示す正面図で
ある。

【図４】本発明の第一の実施形態における現像剤量規制
部材の長手方向における各部でのそれぞれの温度と画像
形成回数との関係を示す図である。

【図５】本発明の第一の実施形態における潜像担持体と
現像剤担持体との間に印加される電圧の波形を説明する
ための図である。

【図６】本発明の第一の実施形態における温度検知手段
及び制御手段を説明するための図である。

【図７】本発明の第一の実施形態における現像剤量規制
部材の温度と画像形成回数との関係を示す図である。

【図８】本発明の第一の実施形態における画像反射濃度
と画像形成回数との関係を示す図である。

【図９】本発明の第二の実施形態における現像剤量規制
部材の温度と画像形成回数との関係を示す図である。

【図１０】本発明の第二の実施形態における画像反射濃
度と画像形成回数との関係を示す図である。

【図１１】本発明の第一の実施形態における温度検知手
段及び制御手段を説明するための図である。

【図１２】従来の画像形成装置の概略構成の一例を示す
図である。

【図１３】図１２の画像形成装置の要部の概略構成を示
す図である。

【図１４】従来における現像装置の概略構成の一例を示
す正面図である。

【図１５】従来における現像装置の概略構成の他の一例
を示す正面図である。

【図１６】従来の画像形成装置の概略構成の他の一例を
示す図である。

【図１７】従来における現像剤量規制部材の温度と画像
形成回数との関係を示す図である。

【図１８】従来における画像反射濃度と画像形成回数と
の関係を示す図である。

【図１９】従来における現像剤量規制部材の温度と画像
形成回数との関係を示す図である。

【図２０】従来における画像反射濃度と画像形成回数と
の関係を示す図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（潜像担持体）４現像装置５転写分離帯電装置（転写手段）８定着装置（定着手段）４２現像スリーブ（現像剤担持体）４３規制ブレード（現像剤量規制部材）４８温度センサ（温度検知手段）９９０制御装置（制御手段）ＰＤ１両面経路（反転手段）ｓ記録材Ｚｔ転写部（現像剤像転写領域）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｋ５０７Ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担
持体に現像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像
として可視化する現像装置と、該現像装置によって可視
化された現像剤像を記録材に転写させる転写手段と、該
転写手段によって上記記録材に転写された上記現像剤像
を上記記録材に定着させる定着手段と、一方の面に該定
着手段によって上記現像剤像の定着処理を施された後の
記録材を表裏反転して再び転写手段による現像剤像転写
領域に向けて搬送する反転手段を備えて、記録材の両面
に画像形成を可能としている画像形成装置であって、上
記現像装置は、上記潜像担持体に接触若しくは近接して
配設され現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、
該現像剤担持体に接触若しくは近接して配設され上記現
像剤担持体上の現像剤量を所定量に規制する現像剤量規
制部材とを有している画像形成装置において、現像装置
周辺の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段
によって検知された温度に対応して単位時間当りの画像
形成回数を設定するよう制御する制御手段とを備えてい
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】制御手段は、温度検知手段によって検知
された温度に対応して、画像形成速度を設定することに
より、単位時間当りの画像形成回数を制御するようにな
っていることとする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】制御手段は、温度検知手段によって検知
された温度に対応して、複数枚の記録材の連続画像形成
時における連続する二つの記録材間の距離を設定するこ
とにより、単位時間当りの画像形成回数を制御するよう
になっていることとする請求項１又は請求項２に記載の
画像形成装置。
【請求項４】温度検知手段は、現像剤量規制部材の温
度を検知することにより現像装置近傍の温度を検知する
ようになっていることとする請求項１乃至請求項３のい
ずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】現像剤担持体は、回転速度が６６０ｍｍ
／ｓ以上に設定されていることとする請求項１乃至請求
項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】現像剤は、磁性トナーのみからなること
とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画
像形成装置。