JP2005115003A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンター、FAXなどの画像形成装置に係り、詳しくは、潜像担持体に潜像を形成し、現像バイアス電圧を印加した現像剤担持体に現像剤を担持し潜像担持体に対向する現像領域に搬送することにより、潜像担持体上の潜像を現像する画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a fax machine, and more specifically, forms a latent image on a latent image carrier and carries the developer on a developer carrier to which a developing bias voltage is applied. The present invention relates to an image forming apparatus that develops a latent image on a latent image carrier by transporting it to a developing region facing the carrier.
従来より、複写機、プリンター、FAXなどの画像形成装置のうち、たとえばレーザプリンタなどに採用されている電子写真方式の画像記録装置においては、潜像担持体の表面を一様に帯電した後、画像情報に基づいて潜像担持体の表面に光を選択的に照射することにより、潜像担持体上に潜像が形成される。この潜像は、トナーと磁性粒子とを含む二成分現像剤を用いる二成分現像装置や、トナーを一成分現像剤として用いる一成分現像装置によって現像された後、転写装置によって転写材に転写される。そしてこの場合、潜像担持体の帯電極性と同極性のトナーを使用して現像を行う反転現像法を用いるのが一般的である。 Conventionally, among image forming apparatuses such as copying machines, printers, and fax machines, for example, in an electrophotographic image recording apparatus employed in a laser printer or the like, after the surface of the latent image carrier is uniformly charged, A latent image is formed on the latent image carrier by selectively irradiating the surface of the latent image carrier with light based on the image information. This latent image is developed by a two-component developing device using a two-component developer containing toner and magnetic particles, or a one-component developing device using toner as a one-component developer, and then transferred to a transfer material by a transfer device. The In this case, it is general to use a reversal development method in which development is performed using toner having the same polarity as the charged polarity of the latent image carrier.
すなわち、潜像担持体が帯電部材により帯電させられ、露光光学系により潜像が形成されると、トナー担持体には潜像担持体と同極性の現像バイアスが印加され、現像剤室においてトナー担持体に供給されたトナーは潜像担持体と同極性に帯電し、更にトナー担持体に近接する薄層形成部材により薄層を形成すると共に摩擦帯電させられ、トナー担持体上のトナー薄層と潜像担持体とが接触する際に、このトナー薄層から潜像担持体表面の露光部に向かってトナーが移動する。この際、潜像担持体表面のうち潜像が形成される部分は露光によりその電位の極性が小さくなっているが、潜像が形成されていない未露光部分は電位の極性が大きいままなので、同極性に帯電されたトナー粒子は未露光部分と反発し、露光部分に移動する。これにより該静電潜像担持体上の潜像の現像が行われる。 That is, when the latent image carrier is charged by the charging member and a latent image is formed by the exposure optical system, a developing bias having the same polarity as that of the latent image carrier is applied to the toner carrier, and the toner in the developer chamber The toner supplied to the carrier is charged with the same polarity as that of the latent image carrier, and further, a thin layer is formed by a thin layer forming member adjacent to the toner carrier and is frictionally charged. When the toner contacts the latent image carrier, the toner moves from the toner thin layer toward the exposed portion of the surface of the latent image carrier. At this time, the portion where the latent image is formed on the surface of the latent image carrier has the potential polarity reduced by exposure, but the unexposed portion where the latent image is not formed remains high in potential. The toner particles charged to the same polarity repel the unexposed part and move to the exposed part. As a result, the latent image on the electrostatic latent image carrier is developed.
しかし、上記現像処理を長期にわたって行うにつれ、記録済の記録用紙上の白地部分に多数の小さな黒点が現れる、いわゆるかぶり現象が発生する。その原因としては、印字ランニングによる現像剤の劣化等が挙げられ、未帯電トナー或いは低帯電トナー等の不良帯電トナーが現像器内に発生し、徐々に増大して、この未帯電トナー、低帯電トナーにより画像上に画像カブリが発生すると考えられる。 However, as the development process is performed for a long period of time, a so-called fog phenomenon occurs in which a large number of small black spots appear on a white background portion on a recorded recording sheet. The cause of this is deterioration of the developer due to printing running, etc., and defective charged toner such as uncharged toner or low-charged toner is generated in the developing device and gradually increases. It is considered that image fogging occurs on the image due to the toner.
この問題を解決するために、例えば図8のタイミングチャートに示すように、非画像形成時に現像バイアスをOFFにするか、画像形成時とは逆極性のバイアスを印加する手法が提案されている。この提案の手法によると、逆極性に帯電してしまったトナーは非画像形成時に静電潜像担持体表面に付着された後、静電潜像担持体表面に残ったトナーを除去するクリーニング手段により除去され、現像器内より排出されるため、逆極性トナーによる画像カブリは抑制される。
しかしながら、上記提案によっても画像カブリは完全には解消されなかった。その原因は、この手法では逆極性に帯電してしまったトナーは現像器内より排出されるため、逆極性トナーによる画像カブリは抑制されるが、未帯電或いは通常の帯電量よりも帯電量が低い低帯電トナーは現像器内から排出されないため、この未帯電・低帯電トナーにより画像カブリが生じるためであると推測された。 However, even with the above proposal, the image fog is not completely eliminated. This is because the toner charged to the opposite polarity in this method is discharged from the developing device, so that the image fogging by the opposite polarity toner is suppressed, but the charge amount is uncharged or more than the normal charge amount. Since low low-charged toner is not discharged from the inside of the developing device, it is estimated that this uncharged / low-charged toner causes image fogging.
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像とする画像形成装置において、印字ランニング時に現像剤の劣化によって発生する画像カブリを効果的に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。 Accordingly, in view of the problems of the prior art, the image forming apparatus according to the present invention develops an electrostatic latent image formed on an image carrier to form a toner image. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of effectively preventing the above-described problem.
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像とする画像形成装置において、前記像担持体を帯電した後露光して前記静電潜像を得て現像バイアス電圧を印加して現像を行う第1の現像制御と、非画像形成時における所定タイミングに前記像担持体を帯電した後露光せず前記第1の現像制御における前記像担持体の表面電位と前記現像バイアス電圧との電位差よりも前記像担持体の表面電位と前記現像バイアス電圧との電位差を同等若しくは大きくして現像を行う第2の現像制御とを行う制御手段を有することを特徴とする画像形成装置を提案する。 Accordingly, in order to solve such a problem, the present invention provides an image forming apparatus that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier to form a toner image, and then charges the image carrier and exposes the image carrier. In the first development control in which an electrostatic latent image is obtained and development is performed by applying a development bias voltage, and in the first development control without exposure after charging the image carrier at a predetermined timing during non-image formation. Control for performing second development control in which development is performed with the potential difference between the surface potential of the image carrier and the development bias voltage being equal or larger than the potential difference between the surface potential of the image carrier and the development bias voltage. An image forming apparatus characterized by having means is proposed.
非画像形成時における所定タイミングとは、例えば電源投入時、具体的には、電源スイッチをONとし、画像形成装置本体に通電が開始され画像形成が可能となるそれ自体公知の安定化動作中もしくはこの安定化動作終了直後である。特に安定化動作中の場合には、画像形成装置によっては、各種シミュレーション動作が行われ画像形成装置の各種プロセスの異常判断を行った後の定着温度が安定するまでの間を意味している。
また省エネのためのプレヒート状態(節電状態)からの復帰時やあるいはジャム処理が終了して画像形成装置を再稼動させるとき、更にはトナーカートリッジ交換方式の現像装置の場合にはトナーカートリッジを交換したときなどを意味している。また画像形成装置の印刷枚数を記憶しておくカウンター手段を利用して、例えば1万回の画像形成を行った後の一連の画像形成動作終了後などに行うこともできる。
このように、通常の画像形成時としての第1の現像制御のほかに、非画像形成時における所定タイミングに前記像担持体を帯電した後前記第1の現像制御における前記像担持体の表面電位と前記現像バイアス電圧との電位差よりも前記像担持体と前記現像バイアス電圧との電位差を同等若しくは大きくして現像を行う第2の現像制御を行うようにすることにより、第2の現像制御時に未帯電・低帯電のトナーが像担持体表面に移動し、像担持体のクリーニング手段によって除去されることで現像器外に排出される。これによって、長期にわたり現像処理に用いることにより劣化した現像剤を用いた場合であっても、画像形成時に像担持体の未露光部分に付着するトナーの量が減少し、画像カブリが効果的に防止される。
The predetermined timing at the time of non-image formation is, for example, when the power is turned on, specifically, when the power switch is turned on and the image forming apparatus main body is energized to start image formation, and the stabilization operation is known per se. Immediately after the stabilization operation is completed. In particular, during the stabilization operation, depending on the image forming apparatus, this means the time until the fixing temperature is stabilized after various simulation operations are performed and abnormality determination of various processes of the image forming apparatus is performed.
Also, when returning from the preheat state (power saving state) for energy saving or when the image forming apparatus is restarted after the jam processing is completed, the toner cartridge is replaced in the case of the developing device of the toner cartridge replacement type. It means when. In addition, the counter unit that stores the number of printed sheets of the image forming apparatus can be used, for example, after the end of a series of image forming operations after 10,000 times of image forming.
As described above, in addition to the first development control during normal image formation, the surface potential of the image carrier in the first development control after charging the image carrier at a predetermined timing during non-image formation. By performing the second development control for performing development by making the potential difference between the image carrier and the development bias voltage equal or larger than the potential difference between the image development bias voltage and the development bias voltage, the second development control is performed. Uncharged / low-charged toner moves to the surface of the image carrier and is removed by the image carrier cleaning means to be discharged out of the developing device. This reduces the amount of toner adhering to the unexposed portion of the image carrier during image formation, and effectively prevents image fogging, even when using a developer that has deteriorated due to long-term development processing. Is prevented.
そして本発明にかかる画像形成装置は、前記制御手段は、前記第2の現像制御における前記像担持体の表面電位を前記第1の現像制御における前記像担持体の表面電位と同一として、前記第2の現像制御における現像バイアス電圧を変更させることで行っても良いし、また前記第2の現像制御における前記像担持体の表面電位を変更させ、前記第2の現像制御における現像バイアス電圧を前記第1の現像制御における現像バイアス電圧と同一とすることで行ってもよい。 In the image forming apparatus according to the present invention, the control unit sets the surface potential of the image carrier in the second development control to be the same as the surface potential of the image carrier in the first development control. The development bias voltage in the second development control may be changed, or the surface potential of the image carrier in the second development control may be changed to change the development bias voltage in the second development control. The development bias voltage may be the same as that in the first development control.
このように、第2の現像制御は、像担持体の表面電位又は現像バイアス電圧のいずれか一方を変化させるだけで、容易に実現することが出来る。 As described above, the second development control can be easily realized only by changing either the surface potential of the image carrier or the development bias voltage.
また、本発明にかかる画像形成装置においては、第2の現像制御における前記電位差は未帯電トナー及び通常の帯電量よりも帯電量が低い低帯電トナーが前記像担持体に移動可能な電位差であることを特徴とする。
これにより、第2の現像制御時に、未帯電・低帯電トナーが積極的に像担持体へと移動して現像器外へ排出されるため、画像カブリを効果的に防止することができる。
In the image forming apparatus according to the present invention, the potential difference in the second development control is a potential difference that allows the uncharged toner and the low-charged toner having a lower charge amount than the normal charge amount to move to the image carrier. It is characterized by that.
Thus, during the second development control, the uncharged / low-charged toner is positively moved to the image carrier and discharged to the outside of the developing device, so that image fog can be effectively prevented.
更に、本発明にかかる画像形成装置は、前記制御手段は前記第2の現像制御を実行する前又は実行した後に、前記第1の現像制御で印加した現像バイアスと逆極性の現像バイアスを印加するようにしたことを特徴とする。
このように、第2の現像制御を実行する前又は実行した後に、前記第1の現像制御で印加した現像バイアスと逆極性の現像バイアスを印加するようにしたから、未帯電・低帯電トナーを現像器から除去する前又は後に、逆極性に帯電したトナーも現像器外へ排出させることが出来、より効果的に画像カブリを防止することができる。
Further, in the image forming apparatus according to the present invention, the control unit applies a developing bias having a polarity opposite to the developing bias applied in the first developing control before or after executing the second developing control. It is characterized by doing so.
As described above, since the developing bias having the opposite polarity to the developing bias applied in the first developing control is applied before or after the second developing control is performed, the uncharged / low-charged toner is removed. Before or after the toner is removed from the developing device, the toner charged to the opposite polarity can be discharged out of the developing device, and image fogging can be prevented more effectively.
以上記載のごとく本発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像とする画像形成装置において、非画像形成時に、未帯電・低帯電のトナーを像担持体表面に移動させて現像器内から排除するようにしたから、印字ランニング時に現像剤の劣化によって発生する画像カブリを効果的に防止することができるという利点がある。 As described above, the present invention relates to an image forming apparatus that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier into a toner image, and applies uncharged / low-charged toner to the image carrier surface during non-image formation. Therefore, there is an advantage that image fogging caused by deterioration of the developer during printing running can be effectively prevented.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.
本発明をタンデム型中間転写方式の画像形成装置であるカラープリンタに適用した実施形態について説明する。図1は、この発明が適用可能な画像形成装置の概略構成図である。図中符号100は画像形成装置本体、200は画像形成装置本体100を載せる給紙テーブル、300は画像形成装置本体100上に取り付けるスキャナ、400はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)である。画像形成装置本体100には、中央に、転写ベルトとしての中間転写ベルト10を設けている。
An embodiment in which the present invention is applied to a color printer which is an image forming apparatus of a tandem type intermediate transfer system will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus to which the present invention is applicable. In the figure,
ここで不図示のスタートスイッチを押して、例えば片面複写作業が開始されると、給紙テーブル200の給紙カセット44の1つからシートが繰り出され、シートは分離ローラ45で1枚ずつ分離されて給紙路46に入り搬送され、画像形成装置本体100内のレジストローラ49に突き当てられて一旦止まる。そして、中間転写ベルト10上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49が回転され、中間転写ベルト10と二次転写装置22との間にシートが送り込まれ、二次転写装置22で転写されてシート上にカラー画像が記録される。画像転写後のシートは、二次転写装置22で搬送されて定着装置25へと送り込まれ定着された後、排出ローラ56より排出されて排紙トレイ57上にスタックされる。
Here, when a start switch (not shown) is pressed and, for example, single-sided copying is started, sheets are fed out from one of the
この中間転写ベルト10は、図1に示すとおり3つの支持ローラ14,15,16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、3つのなかで第2の支持ローラ15の左に、画像転写後に中間転写ベルト10上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置17を設ける。また、3つのなかで第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間に張り渡した中間転写ベルト10上には、その搬送方向に沿って、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの4つの画像形成手段18Y,18C,18M,18Bを横に並べて配置してタンデム画像形成部20を構成する。但し、これら4つのカラー順は一例であり、これに限定されるものではない。
As shown in FIG. 1, the
図2において、上記4つの画像形成手段18Y,18C,18M,18Bのうち1つの画像形成手段18Yについて拡大して示し、この構成について説明する。トナー像形成手段である画像形成手段18Yは、ドラム状の像担持体としての感光体ドラム40のまわりに、帯電装置60、現像装置61、一次転写装置62、感光体クリーニング装置63、除電装置64などを備えてなる。帯電装置60は、図示例ではローラの帯電ローラ60であり、感光体ドラム40に接触して電圧を印加することによりその感光体ドラム40の帯電を行う。勿論、非接触のスコロトロンチャージャで帯電を行うことも出来る。
In FIG. 2, one of the four
現像装置61は、磁性キャリアと非磁性トナーとよりなる二成分現像剤を使用しており、現像ケースの開口を通して感光体ドラム40と対向して現像剤担持体としての現像スリーブ65を設けるとともに、その現像スリーブ65内にマグネット72を固定して設けられている。また、その現像スリーブ65に表面を接近して穂切りローラ73が設けられる。また、現像装置内部には2本の攪拌パドル68を設けており、2成分現像剤を2本のパドル68で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ65に供給する。現像スリーブ65に供給された現像剤は、マグネット72により汲み上げて保持され、現像スリーブ65上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像スリーブ65の回転とともに、穂切りローラ73によって適正な量に穂切りされる。切り落とされた現像剤は、攪拌部66に戻される。
The developing
ここで、通常の画像形成時で行われる第1の現像制御の動作について、感光体ドラム40表面の帯電、露光、現像バイアスの印加、トナー像の転写のタイミングを示すタイミングチャートである図4(a)も参照して説明すると、不図示のモータによって感光体ドラム40の回転が開始されると、感光体ドラム40が帯電装置60によって帯電され、その表面電位がV01となる。その後、露光装置21からレーザやLED等による書込み光Lが感光体ドラム40に照射され感光体ドラム40上に静電潜像が形成される。このとき、露光された部分は帯電極性が小さくなり、その表面電位はVLとなる。その後、現像装置61の現像スリーブ65上の現像剤のうちトナーは摩擦によって、感光体ドラム40の表面の未露光部の帯電極性と同極性に帯電される。このときのバイアス電圧をVb1とする。図3に示すように、感光体ドラム40の表面の未露光部とトナーとは同極性で帯電しているため、トナーは感光体ドラム40の表面の未露光部から反発し、実行電位差(図3において破線矢印で示す)を|Vb1−VL|として、帯電極性の小さい潜像部へと転移し、感光体ドラム40上の静電潜像がトナー像として可視像化される。そしてトナー像がシートへと転写される。その後、露光動作が済んだ段階で、現像バイアスの印加もOFFにされ、帯電動作もOFFとなり、転写済みの用紙は画像形成手段18Yより定着部へと搬送される。
FIG. 4 is a timing chart showing the timing of charging of the surface of the
次に、非画像形成時の所定のタイミングの一例である電源投入時で行われる第2の現像制御について、図2、図3及び図4(b)を参照して説明する。なお、図4(b)においては、感光体ドラム40表面の帯電、露光、現像バイアスの印加、トナー像の転写のタイミングを実線で示す。
まず、画像形成装置の主電源スイッチがONされると、定着装置の昇温と共に帯電器の清掃や電位調整といった各種の安定化動作が実行される。この安定化動作に引き続き、本発明の第2の現像制御が実行される。すなわち、不図示のモータによって感光体ドラム40の回転が開始されると、感光体ドラム40が帯電装置60によって帯電され、その表面電位がV02となる。その後、露光動作は行われず、感光体ドラム40の表面電位は均一にV02のまま維持される。次に、現像装置61の現像スリーブ65上の現像剤のうちトナーは摩擦によって、感光体ドラム40の表面の未露光部の帯電極性と同極性に帯電される。このときの現像バイアス電圧はVb2であり、図4(b)において実線で示す。なお、V02、Vb2は、|V01−Vb1(図3において実線矢印で示す)|≦|V02−Vb2(図3において太線矢印で示す)|となるよう設定される。そしてこのとき、未帯電・低帯電のトナーが感光体ドラム40へと移動する。感光体ドラム40へと移動した未帯電・低帯電のトナーはクリーニング装置63によって除去するようにしても良い。その後、一定時間経過した後、現像バイアスの印加をOFFにし、帯電手段をOFFにする。なおクリーニング装置63にて回収する場合であっても、第2の現像制御による現像後、不要な用紙に転写して破棄するようにしても良い。
Next, the second development control performed when the power is turned on, which is an example of a predetermined timing at the time of non-image formation, will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 4 (b). In FIG. 4B, the charging timing of the surface of the
First, when the main power switch of the image forming apparatus is turned on, various stabilization operations such as cleaning of the charger and potential adjustment are performed as the fixing device is heated. Subsequent to this stabilization operation, the second development control of the present invention is executed. That is, when the rotation of the
上記第1の現像制御と第2の現像制御を行うタイミングを、図5に示す。いま、画像形成装置に電源が投入された時か、或いは画像形成を行っていない時であると制御部により判断されると(ステップS1)、感光体ドラム40の駆動がONされ、感光体ドラム40が回転し(ステップS2)、第2の現像制御が行われる(ステップS3)。それが終了すると(ステップS4)、その後そのまま画像形成を行うよう指示されていると制御部により判断されると(ステップS5)、第1の現像制御において画像形成動作が行われる(ステップS6)。また、そうでなければ、画像形成装置は待機状態となる(ステップS7)。
FIG. 5 shows timings for performing the first development control and the second development control. If the control unit determines that the image forming apparatus is powered on or not performing image formation (step S1), the driving of the
そして、このように第1の現像制御と第2の現像制御を行うよう制御して画像カブリが発生するかどうか実験を行った結果を図6に示す。
実験条件は、感光体ドラム40として直径60mmのα−Si感光体(アモルファスシリコン感光体)を使用し、現像剤として磁性キャリアと非磁性トナーとよりなる2成分の現像剤を使用し、図2と同様に現像剤攪拌パドル、穂切りローラ、現像ローラ(マグネット及びその外周面に存在する現像スリーブ)からなる現像器を使用した。また、非画像形成時、画像形成時とも攪拌パドルは動作させるが、画像形成時には穂切りローラを現像ローラに現像剤を供給する位置にし、非画像形成時には穂切りローラを現像ローラに現像剤を供給しない位置にした。この条件で、上述した電源投入後の安定化動作に引き続いて40秒間、第2の現像制御を行った。なお、画像カブリ度の測定は、画像形成した用紙をマクベス反射濃度計により測定することにより行った。なお、カブリ値(FD値)とは、画像形成前の用紙の濃度測定値と画像形成後の用紙の非画像領域(白地部分)の濃度測定値との差であって、この数値が大きくなるほど画像形成後の白地部分にカブリがあるということを示し、全くカブリがないときはFD値は0となる。
FIG. 6 shows the result of an experiment conducted to determine whether or not image fogging occurs by performing control so as to perform the first development control and the second development control.
As the experimental conditions, an α-Si photosensitive member (amorphous silicon photosensitive member) having a diameter of 60 mm is used as the
まず、感光体表面電位V0を420Vとし、現像バイアス電位Vbを240Vとして、第2の現像制御を行わず通常の画像形成のみを行いつづけた場合には、初期のカブリ値(FD値)が0.005であったのが、10万枚印刷後には0.015となり、更に高温環境下で稼働した場合には0.020まで上がってしまった。 First, when the photoreceptor surface potential V0 is set to 420V, the development bias potential Vb is set to 240V, and only the normal image formation is performed without performing the second development control, the initial fog value (FD value) is 0. Although it was 0.005, it became 0.015 after printing 100,000 sheets, and further increased to 0.020 when operating in a high temperature environment.
次に、第1の現像制御と第2の現像制御を行うよう制御し、感光体表面電位V0と現像バイアス電位Vbを上記と同様にそれぞれ420V、240Vとした場合(X)、感光体表面電位V0のみをを20V上げて440Vとした場合(Y)、感光体表面電位V0のみを40V上げて460Vとした場合(Z)について実験した。その結果、(X)については10万枚印刷後には0.005であり、更に高温環境下で稼働した場合にも0.005と、ほとんど変わらなかった。また、(Y)と(Z)の場合については、10万枚印刷後には0.004であり、更に高温環境下で稼働した場合には0.004となり、画像カブリがより減少していることが確認された。すなわち、露光を行わない第2の現像制御を行うことで画像カブリの減少が確認され、更にこの効果は感光体表面電位V0と現像バイアス電位Vbとの差を通常の画像形成時(第1の現像制御のとき)よりも大きくすることで更に顕著となった。なお、本実施例においては感光体表面電位V0と現像バイアス電位Vbとの差を広げる方法として感光体表面電位V0を上げるようにしたが、現像バイアス電位Vbを下げることによっても感光体表面電位V0と現像バイアス電位Vbとの差は大きくなり、同様の効果が得られた。
なお、10万枚の印刷は、上記画像形成装置を毎分30枚の速度で、連続して1日8時間行い、7日目に終了した。このため、この10万枚の印刷に際しては第2の現像制御を7回実施した。
Next, when the first development control and the second development control are controlled so that the photoreceptor surface potential V0 and the development bias potential Vb are 420 V and 240 V, respectively, as described above (X), the photoreceptor surface potential Experiments were conducted for the case where only V0 was increased by 20V to 440V (Y), and the case where only the photoreceptor surface potential V0 was increased by 40V to 460V (Z). As a result, (X) was 0.005 after printing 100,000 sheets, and even when operated in a high temperature environment, it was almost the same as 0.005. In the case of (Y) and (Z), it is 0.004 after printing 100,000 sheets, and further 0.004 when operated in a high temperature environment, and image fog is further reduced. Was confirmed. That is, by performing the second development control without exposure, it is confirmed that the image fog is reduced. Further, this effect is obtained by calculating the difference between the photosensitive member surface potential V0 and the development bias potential Vb during the normal image formation (the first image formation). It became even more noticeable when it was made larger than during development control. In this embodiment, the photosensitive member surface potential V0 is increased as a method of widening the difference between the photosensitive member surface potential V0 and the developing bias potential Vb. However, the photosensitive member surface potential V0 is also decreased by decreasing the developing bias potential Vb. And the developing bias potential Vb increased, and the same effect was obtained.
The printing of 100,000 sheets was performed on the image forming apparatus at a rate of 30 sheets per minute continuously for 8 hours per day and finished on the seventh day. For this reason, the second development control was performed seven times when printing 100,000 sheets.
上記実験は複数の現像器(C,M,Y,B)のうちB(ブラック)についてのみ行ったが、他の色についても同様にして適用することが出来る。
また、本発明はタンデム式のカラー画像形成装置のみならず、図7に示すような1ドラム式のカラー画像形成装置にも適用することが出来る。この画像形成装置は、図示しない給紙カセット、感光体ドラム1、光走査ユニット2、帯電器3、各色(C,M,Y,B)の現像剤容器を含んだ4個の現像装置4〜7、中間転写体12、2次転写ローラ13、定着器14、画像が転写された記録媒体8を前記2次転写ローラ13から定着器14に搬送する無端ベルトを用いた搬送装置9等よりなり、印刷時は各色毎に、感光体ドラム1を帯電器3より帯電し、光走査ユニット2から露光、各現像装置4〜7で現像した画像を中間転写体12に転写し、図示しない給紙カセットから搬送される記録媒体8に2次転写ローラ13で転写し、定着器14で加熱・加圧して定着させ排紙を行うものである。この場合、感光体ドラム1に対面する各色の現像装置4,5,6,7は、1つの現像器について第2の現像制御を行っている間は混色しないように、例えば感光体ドラム1から他の現像装置を離間させて、或いは、他の現像装置の穂切りローラを現像スリーブへの現像剤供給をストップさせる位置に移動させて、現像穂を接触させないようにする。
Although the above experiment was performed only for B (black) among a plurality of developing devices (C, M, Y, B), it can be similarly applied to other colors.
The present invention can be applied not only to a tandem type color image forming apparatus but also to a one-drum type color image forming apparatus as shown in FIG. This image forming apparatus includes four developing
更に、図4(b)に太線で示すように、第2の現像制御を行う場合、感光体ドラム40に帯電を行う前に、逆極性のバイアスをかけても良い。これにより、逆極性のトナーも現像器から排出させることが出来、より有効に画像カブリが低減される。
また非現像時の所定タイミングとして、上述した実施例では、電源投入時について説明したが、省エネのためのプレヒート状態(節電状態)からの復帰時やあるいはジャム処理が終了して画像形成装置を再稼動させるとき、更にはトナーカートリッジ交換方式の現像装置の場合にはトナーカートリッジを交換したときなどを意味している。また画像形成装置の印刷枚数を記憶しておくカウンター手段を利用して、例えば1万回の画像形成を行った後の一連の画像形成動作終了後などに行うこともできる。
Further, as shown by a thick line in FIG. 4B, when the second development control is performed, a bias of reverse polarity may be applied before the
In the above-described embodiment, the power-on is described as the predetermined timing at the time of non-development. However, the image forming apparatus is restarted when returning from the preheat state (power saving state) for energy saving or when the jam processing is completed. In the case of a developing device of a toner cartridge replacement system, it means when the toner cartridge is replaced. In addition, the counter unit that stores the number of printed sheets of the image forming apparatus can be used, for example, after the end of a series of image forming operations after 10,000 times of image forming.
画像カブリがなくなることにより、画像形成の質が上がり、用紙を無駄にすることが少なくなるので、用紙のコストダウンにつながる。 By eliminating image fog, the quality of image formation is improved and paper is less wasted, leading to a reduction in paper costs.
1、40 感光体ドラム
4、5、6、7、61 現像装置
18Y、18C、18M、18B 画像形成手段
60 帯電装置
63 感光体クリーニング装置
64 除電装置
100 画像形成装置本体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記像担持体を帯電した後露光して前記静電潜像を得て現像バイアス電圧を印加して現像を行う第1の現像制御と、非画像形成時における所定タイミングに前記像担持体を帯電した後露光せず前記第1の現像制御における前記像担持体の表面電位と前記現像バイアス電圧との電位差よりも前記像担持体の表面電位と前記現像バイアス電圧との電位差を同等若しくは大きくして現像を行う第2の現像制御とを行う制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier into a toner image,
The image carrier is charged and then exposed to obtain the electrostatic latent image, and a development bias voltage is applied to perform development, and the image carrier is charged at a predetermined timing during non-image formation. After the exposure, the potential difference between the surface potential of the image carrier and the development bias voltage is made equal or larger than the potential difference between the surface potential of the image carrier and the development bias voltage in the first development control without exposure. An image forming apparatus comprising: a control unit that performs second development control for performing development.
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