JP2011017779A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シリカ白バンドの発生を防止するだけでなく感光体ドラムの寿命を長期化させる画像形成装置を提供する。
【解決手段】例えばＡ４判３０００枚を印字した後では起動直後から印字を開始してもシリカ白バンドが発生しないことに着目し、ステップＳ０１〜Ｓ０５で３０００枚の印字以上となるまではシリカ白バンドの発生を防止する遅延ありシーケンス（現像部が準備段階の空回転をする印字処理）で印字動作し、３０００枚の印字以上となったときは、ステップＳ０６〜Ｓ０９で現像部が寿命に達する（例えば３００００枚の印刷を行う）まで遅延なしシーケンス（現像部が準備段階の空回転をしない印字処理）で印字動作を行う。
【選択図】図６

Description

本発明は、外添微粒子を含むトナーを用いて接触帯電又は接触現像により現像を行う場合に形成画像に発生するシリカ白バンドの異常を防止するだけでなく感光体ドラムの寿命を長期化させる画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置がある。この画像形成装置は、一般に感光体ドラムを一様に帯電させて初期化し、この感光体ドラムに光書込みによって静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像化して、そのトナー像を直接または間接に用紙等の転写材に転写して定着器で定着させる。

上記の帯電や転写には古くはコロナ放電式の帯電器や転写器が使われていたがオゾン発生による使用環境の劣化の問題から、近年では接触型の帯電器や転写器が多くなっている。例えば、接触型の帯電器としては、芯金上に導電性発泡体を形成し、更にこの導電性発泡体の表面にポリウレタンの表皮層を形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、同じく接触型の帯電器としては、小型で寿命の長い帯電器として芯金を有する導電性発泡体に導電性樹脂チューブを被覆したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、現像装置としては、使用されるトナーとして非磁性一成分トナーを用い且つ大型化が可能なようにトナーホッパー内を二重に仕切った非磁性一成分現像装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。

ところで、従来の電子写真式の画像形成装置に用いられる非磁性一成分トナーには、トナーの流動性を向上させるためと、トナーの凝集を防止するために、例えばシリコンオイル処理したシリカ、チタニア等の微粒子からなる外添剤がトナーに添加されている。

また、画像形成装置が稼動休止中は、感光体ドラムと現像剤担持ローラとが相互に周面の軸方向に沿った一線で圧接している。そして、画像形成装置が起動されて稼動が開始されると、最初の一枚目の用紙に形成された画像に、現像剤担持ローラと感光体ドラムが停止中に接触していた部分で白くスジ状に画像が抜ける一般に「シリカ白バンド」と呼ばれる現象が発生する。

この原因は、現像剤担持ローラ上のトナーに外添されたシリカ又はチタニア等が、シリコンオイル処理されているために、そのオイル成分が、現像剤担持ローラと感光体ドラムが停止中に接触していた部分で感光体ドラムに移行し、その部分でトナーが現像されにくくなるためであるということが判明している。

そこで、このシリカ白バンド現象の発生を防止するために、画像形成装置の起動時において、感光体ドラムと現像剤担持ローラとによるトナーの現像に先立って、感光体ドラムと現像剤担持ローラを、ある程度の空回転（現像処理を行わない遊びの回転）をさせ、感光体ドラム上のオイル成分をクリーニングブレード等によって掻き落としてから、実際の画像形成処理に移って、停止中に接触していた部分でスジ状に抜ける現象を防止することが行われてきた。

特開平０７−０９２７７４号公報 特開平１１−１２５９５６号公報 特開２００１−１９４８８３号公報

ところで、シリカ白バンドを防止するために感光体ドラムと現像剤担持ローラを空回転させると、空回転に伴って感光体ドラムの感光層を削ることになり、実際の画像形成処理に関係なく感光体ドラムの寿命を著しく短くするという課題があった。

また、実際の画像形成処理の開始前に、感光体ドラムと現像剤担持ローラを空回転させるため、画像形成された用紙が排出されるまでの経過時間、つまり最初の一枚目の画像形成された用紙が排出されるまでの時間が長くなり、ユーザにとっては使い勝手が悪いという課題があった。

上記の課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、少なくとも、感光体ドラムと、該感光体ドラムを所定電位に帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電された上記感光体ドラムに画像信号に応じた静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、上記感光体ドラムに形成された上記静電潜像に外添微粒子を有するトナーを付与して上記画像信号に応じたトナー像を現像する現像剤担持ローラと、該現像剤担持ローラによって現像された上記トナー像を転写材に転写することにより該転写材への画像形成を実行する転写手段とを有する画像形成部と、該画像形成部の起動立ち上げ時において、上記感光体ドラムに上記静電潜像を形成する前、及び上記現像剤担持ローラにより上記トナーを上記感光体ドラムに付与する前に、少なくとも上記感光体ドラムと上記現像剤担持ローラを所定時間回転させる回転駆動制御部とを有する画像形成装置を前提とする。

そして、上記回転駆動制御部は、上記所定時間の回転を、起動直後から画像形成を開始した場合における上記転写材の少なくとも１枚分以上の画像形成時間を経過する期間、又は上記感光体ドラム又は上記現像剤担持ローラが新品から予め定められた時間を経過するまでの期間だけとするよう構成される。

上記予め定められた時間は、例えば、上記トナー像の転写が上記転写材のサイズをＡ４判としたときの転写枚数が３０００枚を超えるまでの時間であるように設定される。また、上記トナーは、例えばシリコンオイル処理されたシリカ又はチタニア等の微粒子を外添された非磁性一成分トナーである。

また、上記所定時間の回転を行う期間は、例えば、上記転写材に画像形成を実行したとき形成画像に白く筋状に画像が抜ける不具合が目立たない状態になるまでの期間である。

本発明は、起動立ち上がり時の空回転を期間無制限に行うのではなく、形成画像の外添剤による不良が目立たなくなるまでの期間だけ行うので、感光体ドラムと現像ローラの接触部で発生する白バンドを防止するという効果を奏するだけでなく、実際の画像形成処理に関係なく感光体ドラムが表面を長期にわたって削られることが無くなり、感光体ドラムの寿命が長期化するという効果を奏する。

本発明の実施例１に係るフルカラー画像形成装置（プリンタ）の内部構成を説明する断面図である。 本発明の実施例１に係るプリンタの制御装置を含む回路ブロック図である。 本発明の実施例１に係るプリンタの画像形成ユニットを示す断面図である。 (a) はシリカ白バンドの発生状況を詳細に検討した結果を示す図、(b) は(a) の結果を踏まえてシリカ白バンドの発生を防止するトナー画像の現像タイミングを示す図である。 Ａ４判の用紙３０００枚を印刷した後では休止後の印刷開始時に直ちに印刷を開始してもシリカ白バンドが認識されなくなることを示す図である。 本発明の実施例１に係るプリンタの印字枚数又は現像ローラの回転時間が所定量を越えた時点で感光体ドラムの印字開始時の準備回転を禁止して印字開始直後の回転から印字を開始する処理の制御を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。尚、以下の説明において、上記の課題を解決するための手段で述べた帯電手段は例えば帯電ローラ９等から成り、静電潜像形成手段は例えば光書込ヘッド１１等から成り、現像剤担持ローラは例えば現像ローラ１３等から成り、転写手段は例えば感光体ドラム７、転写ベルト１４、一次転写ローラ１８、二次転写ローラ２６等から成り、回転駆動制御部は例えばＰＲ−ＣＯＮＴ３７、プリンタ印字部３８等である。

また、課題を解決するための手段で述べた画像形成部は、以下の説明において、画像形成部２、中間転写ベルトユニット３、給紙部４、両面印刷用搬送ユニット５及び図２に示すＣＰＵ３５を始めとする制御装置等から成る。

図１は、本発明の実施例１に係るフルカラー画像形成装置（以下、単にプリンタという）の内部構成を説明する断面図である。図１に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、中間転写ベルトユニット３、給紙部４、及び両面印刷用搬送ユニット５で構成されている。

上記画像形成部２は、同図の右から左へ４個の画像形成ユニット６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ）を多段式に並設した構成からなる。

上記４個の画像形成ユニット６のうち上流側（図の右側）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット６Ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。

上記の各画像形成ユニット６は、トナー容器（トナーカートリッジ）に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）用の画像形成ユニット６Ｋを例にしてその構成を説明する。

画像形成ユニット６は、最下部に感光体ドラム７を備えている。この感光体ドラム７は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム７の周面近傍を取り巻いて、クリーナ８、帯電ローラ９、光書込ヘッド１１、及び現像器１２の現像ローラ１３が配置されている。

現像器１２は、上部のトナー容器に同図にはＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋで示すようにマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のいずれかの現像剤（トナー）を収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備えている。

これらのトナーは、シリコンオイル処理したシリカ又はチタニア等の微粒子からなる外添剤が添加された非磁性一成分トナーである。トナーの外添剤にシリコンオイル処理を施しておくと、感光体ドラムのフィルミングを防止し、感光体ドラムの寿命を長くすることができる。

また、現像器１２の下部には側面開口部に上述した現像ローラ１３を備え、内部にはトナー撹拌部材、現像ローラ１３にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ１３上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。

中間転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の転写ベルト１４と、この転写ベルト１４を掛け渡されて転写ベルト１４を図の反時計回り方向に循環移動させるベルト駆動ローラ１５と従動ローラ１６を備えている。

上記の転写ベルト１４は、トナー像を直接ベルト面に転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に記録媒体（以下、用紙ともいう）に転写（二次転写）すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットといっている。

この中間転写ベルトユニット３は、上記扁平なループ状の転写ベルト１４のループ内にベルト位置制御機構１７を備えている。ベルト位置制御機構１７は、転写ベルト１４を介して感光体ドラム７の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ１８を備えている。

ベルト位置制御機構１７は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙに対応する３個の一次転写ローラ１８を鉤型の支持軸を中心に同一周期で回転移動させる。

そして、ベルト位置制御機構１７は、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋに対応する１個の一次転写ローラ１８を上記３個の一次転写ローラ１８の周期と異なる回転移動周期で回転移動させて転写ベルト１４を感光体ドラム７から離接させる。

すなわち、ベルト位置制御機構１７は、中間転写ベルトユニット３の転写ベルト１４の位置を、フルカラーモード（４個全部の一次転写ローラ１８が転写ベルト１４に当接）、モノクロモード（画像形成ユニット６Ｋに対応する一次転写ローラ１８のみが転写ベルト１４に当接）、及び全非転写モード（４個全部の一次転写ローラ１８が転写ベルト１４から離れる）に切換える。

上記の中間転写ベルトユニット３には、上面部のベルト移動方向最上流側の画像形成ユニット６Ｍの更に上流側に、ベルトクリーニング部３４が配置され、ベルト下面部には、ほぼ全面に沿い付けるように平らで薄型の廃トナー回収容器１９が着脱自在に配置されている。

給紙部４は、上下２段に配置された２個の給紙カセット２１を備え、２個の給紙カセット２１の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ２２、給送ローラ２３、捌きローラ２４、待機搬送ローラ対２５が配置されている。

待機搬送ローラ対２５の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、転写ベルト１４を介して従動ローラ１６に圧接する二次転写ローラ２６が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。

この二次転写部の下流（図では上方）側にはベルト式定着装置２７が配置されて、ベルト式定着装置２７の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式定着装置２７から搬出する搬出ローラ対２８、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー２９に排紙する排紙ローラ対３１が配設されている。

両面印刷用搬送ユニット５は、上記搬出ローラ対２８と排紙ローラ対３１との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した開始返送路３２ａ、それから下方に曲がる中間返送路３２ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路３２ｃ、及びこれらの返送路の途中に配置された４組の返送ローラ対３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを備えている。

上記終端返送路３２ｃの出口は、給紙部４の下方の給紙カセット２１に対応する待機搬送ローラ対２５への搬送路に連絡している。また、本例において中間転写ベルトユニット３の上面部には、前述したベルトクリーニング部３４が配置されている。

ベルトクリーニング部３４は、転写ベルト１４の上面に当接して廃トナーを擦り取って除去して、図示を省略したベルトクリーナユニットの一時貯留部に溜め込み、その溜め込まれた廃トナーを搬送スクリューにより落下筒内を上部まで搬送し、落下筒を介して廃トナー回収容器１９に送り込んでいる。

図１に示すように、このプリンタ１は、用紙に直接トナー像を転写する方式ではなく、待機搬送ローラ対２５により二次転写部まで鉛直方向に搬送される用紙に中間転写ベルト１４を介してトナー像を転写する方式となっている。

したがって、用紙の搬送路に発生する用紙ジャム等の不具合を回復するメンテナンス処理時には、図１の右側を開放するのみで対処できるようになっている。

そして、用紙ジャム等の不具合はキット類の配設部では発生しないので、図１の左側に集中するキット類などの消耗品の着脱の操作は、長手方向に入れ替え操作するだけの小さなスペースで良いように構成されている。

これにより、キット間の寸法は、可及的に縮小されており、装置本体全体の小型化が図られている。また、光書込みヘッド自体も小型化され、感光体ドラムに、より近接している構成となっている。

図２は、上記のプリンタ１の制御装置を含む回路ブロック図である。図２に示すように回路ブロックは、ＣＰＵ（central processing unit)３５を中心にして、このＣＰＵ３５に、それぞれデータバスを介してインターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）３６及びプリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）３７が接続されている。このＰＲ＿ＣＯＮＴ３７にはプリンタ印字部３８が接続されている。

また、ＣＰＵ３５には、ＲＯＭ（read only memory）３９、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）４１、本体操作部の操作パネル４２、及び各部に配置されたセンサからの出力が入力されるセンサ部４３が接続されている。ＲＯＭ３９には、システムプログラムが記憶され、ＣＰＵ３５は、このシステムプログラムに従って各部を制御して処理を行う。

すなわち、各部において、先ず、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ３６は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、フレームメモリ４４に展開する。フレームメモリ４４は、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）ごとに記憶エリアが設定されており、各色のデータが対応するエリアに展開される。

フレームメモリ４４に展開されたデータはＰＲ＿ＣＯＮＴ３７に出力され、ＰＲ＿ＣＯＮＴ３７からプリンタ印字部３８に出力される。

プリンタ印字部３８は、エンジン部であり、ＰＲ＿ＣＯＮＴ３７からの制御の下で、図１に示した感光体ドラム７、一次転写ローラ１８等を含む回転駆動系、帯電ローラ９、光書込ヘッド１１等の被駆動部を有する画像形成部の印加電圧などのプロセス負荷への駆動出力を制御する。

更にプリンタ印字部３８は、中間転写ベルトユニット３の上下移動や転写ベルト１４の回転駆動、ベルト式定着装置２７のベルト駆動などを行うベルト駆動部４５、用紙取出ローラ２２〜排紙ローラ対３１等の回転駆動される各部からなる搬送機構を駆動する搬送機構駆動部４６への駆動出力を制御する。

そして、ＰＲ＿ＣＯＮＴ３７から出力されたブラック（Ｋ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の各色のデータは、プリンタ印字部３８からそれぞれ対応する図１に示した光書込ヘッド２１に供給される。

図３は、画像形成ユニット６を示す断面図である。尚、図３には、図１と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。また、画像形成ユニット６が本体装置に装着されたときに係合する光書込ヘッド１１と転写ベルト１４を二点鎖線の仮想線で示している。

図３に示すように、画像形成ユニット６は、トナーカートリッジ４７と外装フレーム４８を備えた現像部４９とからなる現像器１２と、外装フレーム４８に組み付けられて現像器１２と一体になったドラムユニット５０とで構成されている。

ドラムユニット５０には、図１に示した感光体ドラム７、クリーナ８、帯電ローラ９等が組み込まれており、現像器１２の現像部４９には、図１に示した供給ローラ１９や現像ローラ１３の他に、ドクターブレード５１、攪拌器５２等が配設されている。

一方のドラムユニット５０は、クリーナ８のクリーニングブレードでクリーニングされ、帯電ローラ９で一様に初期化帯電された感光体ドラム７の周面上に、光書込ヘッド１１により制御部からの画像信号にしたがった露光が行われて、初期化帯電の高電圧部と露光により減衰した低電圧部からなる静電潜像が形成される。

この静電潜像は、感光体ドラム７の矢印で示す反時計回り方向への回転に伴われて、感光体ドラム７と現像ローラ１３との対向部で形成される現像位置ａへと移動する。

他方の現像部４９には、上部のトナーカートリッジ４７から供給されるトナーが常に収容されている。攪拌器５２はトナーが凝固しないように攪拌し、供給ローラ１９は、矢印で示すように現像ローラ１３と同一方向に回転しながらトナーを現像ローラ１３の周面に供給する。

現像ローラ１３の周面に供給されたトナーは、現像ローラ１３の搬送方向（回転方向）の下流側に配置されているドクターブレード５１によって、一定の厚さ規制され、現像位置ａへと回転搬送される。

現像位置ａへと回転搬送されたトナーは、現像ローラ１３と感光体ドラム７の周面の電位差により静電潜像の低電位部に転移し、これにより静電潜像の低電位部がトナーによって顕像化され、感光体ドラム７の周面に画像が現像される。

感光体ドラム７の周面に現像されたトナー画像は、転写ベルト１４と感光体ドラム７とが対向配置される転写部へと回転搬送され、図１に示した一次転写ローラ１８から一次転写ベルト１４に印加される静電潜像の低電位部とは逆極性の電荷により、一次転写ベルト１４に転写される。

尚、クリーナ８は、トナー画像が一次転写ベルト１４に転写された後に感光体ドラム７の周面に残留するトナーを、クリーニングブレードによって感光体ドラム７の周面から掻きとって、初期化帯電される前の感光体ドラム７の周面を一様に清掃する役目を持っている。

一次転写ベルト１４に転写されたトナー画像は、図１に示した従動ローラ１６と二次転写ローラ２６とが対向配置されている二次転写部に搬送されて、給紙部４の給紙カセット２１から二次転写部に給紙されてくる転写材（用紙）に転写され、転写されたトナー画像はベルト式定着装置２７で用紙の紙面に定着され、トナー画像を定着された用紙は、搬出ローラ対２８、排紙ローラ対３１によって、排紙トレー２９上に排出される。

ところで、画像形成装置１が稼動停止中または休止中において、図３に示す現像位置ａでは、感光体ドラム７と現像ローラ１３とが接触状態のままである。また、本例の現像器１２は、シリコンオイル処理したシリカ又はチタニア等の微粒子からなる外添剤が添加された非磁性一成分トナーを用いる接触非磁性一成分現像方式の現像器である。

このような接触非磁性一成分現像方式で、画像形成装置１が稼動を開始した直後にトナー画像の現像を実行すると、感光体ドラム７と現像ローラ１３が接触していた部分で白くスジ状に画像が抜ける「シリカ白バンド」と呼ばれる現象が発生することは前述した。

図４(a) はシリカ白バンドの発生状況を詳細に検討した結果を示す図であり、図４(b) は図４(a) の結果を踏まえて、シリカ白バンドの発生を防止するトナー画像の現像タイミングを示す図である。

図４(a),(b) ともに、上に感光体ドラム７の停止時の位置を回転数０とした回転回数を示し、次に感光体ドラム７の回転数に対応して現像されたトナー画像を示し、下に、そのトナー画像のシリカ白バンドの発生状態の評価を示している。

また、評価としては、シリカ白バンドの発生が目立つものを「×」、それほど目立たなくなっているが画像的には画質を損なうものを「△」、ほとんど目立たないか又は全く目立たないものを「○」として評価している。

トナー画像の現像と用紙への転写（以下、単に印刷、又は印字という）では、先に説明したようにシリカ白バンドは、印刷が開始された後、感光体ドラム７が回転すると共に薄くなり、いずれ認識できない程度の段階に達する。

図４(a) に示すように、連続２枚の印刷を実施した場合のシリカ白バンドの発生状況は感光体ドラム７の２回転目（１回転目は初期化帯電の前にクリーニングを行う必要があるため印刷はできない）からの印刷に当たる１枚目の用紙には先端部から後端部まで明白なシリカ白バンドが現れている。

しかし、感光体ドラム７の７回転目からの印刷に当たる２枚目の後端部ではシリカ白バンドは見えなくなっている。前の部分に僅かに見られるシリカ白バンドも評価は「○」である。

ところが、印刷開始時の感光体ドラム７の６回転目までのシリカ白バンドの発生現象は、印刷が休止して感光体ドラム７が現像ローラ１３と接触状態で停止していると、次の印刷時には、再び印刷開始１枚目の用紙から図４(a) に示すように発生する。

従来このようなシリカ白バンドの発生を防止する目的で、印刷開始時の１枚目の印刷を図４(b) に示すように感光体ドラム７の回転が７周してから開始するようにしていたことは前述した。しかし、これでは感光体ドラム７の磨耗が早期に進行して感光体ドラム７の寿命が短くなることも前述した。

そこで、更に詳細にシリカ白バンドの発生状況を検討した結果、印字枚数が増加するに従って、その発生の仕方が緩やかになり、印刷休止後の印刷開始時に感光体ドラムの回転数が少なくても、シリカ白バンドがほとんど認識されなくなることが判明した。

図５は、Ａ４判の用紙３０００枚を印刷した後では休止後の印刷開始時に直ちに印刷を開始しても、つまり感光体ドラム７の回転２週目から印刷を開始しても、シリカ白バンドがほとんど認識されなくなることを示す図である。

その理由を調べてみると、印字枚数が進むに伴って、トナーに外添されていたシリカ、チタニア等がトナーに埋め込まれ、トナー表面でのシリコンオイルの影響が少なくなるためであることが判った。

これは印字されるパターンの印字率が高く新たなトナーが次々に補給されても、現像槽内部にはトナーの流れが発生し、特に現像ローラ両端部には使われずに溜まったトナーが多く存在し、それらのトナーの外添剤が現像槽内部で回転している内にトナー中に埋め込まれてしまうためであると考えられる。

シリカ白バンドは接触非磁性一成分現像においては、その構成上現像ローラ端部で発生しやすいことは明らかであるが、その端部のトナー外添剤の影響が少なくなるため、印字枚数が多くなるに伴って、つまり現像ローラの回転時間が進むに伴って、発生しにくくなるものであると考えられる。

本発明は、上記のようなシリカ白バンドの発生特性に基づいて開発されてもので、印字枚数又は現像ローラの回転時間が所定量を越えた時点で、図４(b) に示した印字開始時に感光体ドラム７の回転を６周させる準備回転をなくすことで、感光体ドラム７の磨耗を抑え感光体ドラム７の寿命を長期化するものである。

図６は、印字枚数又は現像ローラの回転時間が所定量を越えた時点で感光体ドラムの印字開始時の準備回転を禁止し、印字開始直後の回転（１周半目）から印字を開始する処理の制御を示す回転駆動制御のフローチャートである。尚、この回転駆動制御の処理は、図２に示したＣＰＵ３５を始めとしたＰＲ−ＣＯＮＴ３７、プリンタ印字部３８等からなる制御部によって行われる処理である。

また、このフローチャートでの説明中に出てくる「現像部」は、図３に示した現像位置ａを形成する感光体ドラム７及び現像ローラ１３を含めた用語であり、また、「遅延」は、図４(b) に示した感光体ドラム７の回転が７周してから印字を開始することを示す用語である。また、本例の画像形成装置１には、特には図示しないが、現像部が新品か否か検知するための検知機構が設けられている。

まず、制御部は、印字動作開始前に検知機構による検知により、現像部が新品か否かを判断する（ステップＳ０１）。そして、新品の場合は（Ｓ０１がＹ）、現像部（例えば感光体ドラム７）がどれだけ回転したかを計測するローテーションカウンタをリセットし（ステップＳ０２）、続いて、シリカ白バンドの発生を防止する遅延ありシーケンスでの印字動作を設定して印字動作を行う（ステップＳ０３）。

次に、指定された枚数の印字動作が終了したか否かを判別する（ステップＳ０４）。そして、終了していれば（Ｓ０４がＹ）、印字動作を停止して終了する。他方、終了していないときは（Ｓ０４がＮ）、ローテーションカウンタの計数値を参照し、その計数値が予め定めた所定値（例えば感光体ドラム７がＡ４判用紙換算で３０００枚を印刷する分まで回転）に達したか否か判別する（ステップＳ０５）。

そして、ローテーションカウンタの計数値が予め定めた所定値に達していないときは（Ｓ０５がＮ）、ステップＳ０３に戻って、ステップＳ０３及びＳ０４、又はステップＳ０３〜Ｓ０５の処理を繰り返す。

これにより、現像部が新品の場合は、ローテーションカウンタが「０」に初期化され、ローテーションカウンタで感光体ドラム７の回転を計数しながら、遅延ありシーケンスによる印字動作が継続される。

他方、ステップＳ０１の判別で、現像部が新品でない場合は（Ｓ０１がＮ）、既に前回までの印字処理で、ローテーションカウンタによる感光体ドラム７の回転数の計数が累積されているので、直ちにステップＳ０５の処理に進む。

そして、この場合も、ステップＳ０５での判別でローテーションカウンタの計数値が予め定めた所定値に達していないときは（Ｓ０５がＮ）、ステップＳ０３に戻って、ステップＳ０３及びＳ０４、又はステップＳ０３〜Ｓ０５の処理を繰り返す。

やがて、ステップＳ０５の判別で、ローテーションカウンタの計数値が予め定めた所定値（Ａ４判用紙換算で３０００枚の印刷が実行された）に達したと判別されたときは（Ｓ０５がＹ）、印字開始直後から印字を実行しても現像部の状態がシリカ白バンドが発生しない状態になっているので、シリカ白バンドの発生を防止する必要のない遅延なしシーケンスでの印字動作に設定して印字動作を行う（ステップＳ０６）。

次に、指定された枚数の印字動作が終了したか否かを判別する（ステップＳ０７）。そして、終了していれば（Ｓ０７がＹ）、印字動作を停止して処理を終了する。

他方、指定された枚数の印字動作が終了していないときは（Ｓ０７がＮ）、続いて現像部が寿命に達したか否かを判別する（ステップＳ０８）。この処理では、例えばＡ４判の用紙換算で、３００００枚を印刷したか否かを判別する処理である。通常、感光体ドラム又は現像ローラは、２００００〜３００００枚の印刷で寿命に達する。本例では、３００００枚の印刷で寿命に達する現像部を使用しているものとする。

上記ステップＳ０８の判別で、現像部が寿命に達していないときは（Ｓ０８がＮ）、ステップＳ０６に戻って、ステップＳ０６及びＳ０７、又はステップＳ０６〜Ｓ０８を繰り返す。

他方、ステップＳ０８の判別で、現像部が寿命に達しているときは（Ｓ０８がＹ）、続いて、例えば「現像部が寿命に達しているので交換してください」等の寿命報知の表示を操作パネルの表示部等に表示し（ステップＳ０９）、印字動作を停止して処理を終了する。

このように、本発明によれば、現像部が新品時からの印刷処理の累計が例えば３０００枚以上（ローテーションカウンタが所定値を超えた）となったときは、シリカ白バンドの発生を防止するための準備回転無しの遅延なしシーケンスにより印字動作を実施する。

そして、そのようにローテーションカウンタの累計値が所定値を超えて且つ現像部が寿命に達したと検出されるまでは、遅延なしシーケンスでの印字動作が継続されるので、感光体ドラムの回転時間は必要最低限に抑えられ、結果として感光体ドラムの寿命を延ばすことができる。

尚、感光体ドラムの準備回転数は、トナーに外添されるシリコンオイル処理された外添剤の量によって異なり、またローテーションカウンタの所定値は現像部の構造やトナーが補給される補給口の大きさにより異なることはもちろんである。

本発明にかかる具体的な例としては、体積平均粒径８μｍのトナーに、シリコンオイル処理したシリカ２．９％と同じくシリコンオイル処理したチタニア０．７５％を外添したトナーを使用した接触式非磁性一成分現像装置を用いて試験した結果、Ａ４判の用紙３０００枚に相当する印字を連続して行った後では、シリカ白バンドは全く見られず、この場合上記の所定時間とはＡ４判３０００枚相当分を印字した時間を指すことになる。

このように、本発明によれば、起動立ち上がり時の空回転（準備回転）を期間無制限に行うのではなく、外添剤による不良が目立たなくなるまでの期間だけ行って、後は現像部が寿命に達するまで空回転（準備回転）無しで印刷を実行するので、感光体ドラムと現像ローラの接触部で発生する白バンドを防止するだけでなく、実際の画像形成処理に関係なく感光体ドラムが表面を長期にわたって削られることが無くなるので、感光体ドラムの寿命が長期化する。

また、外添剤による不良が目立たなくなるまでの期間が経過した後は現像部が寿命に達するまで空回転（準備回転）無しで印刷を実行するので、印刷休止後の起動時の印刷開始時間が短くなって生産性が向上する。

本発明は、外添微粒子を含むトナーを用いて接触帯電又は接触現像により現像を行う画像形成装置の形成画像に発生する異常の防止に利用することができる。

１ 画像形成装置（プリンタ）
２ 画像形成部２、
３ 中間転写ベルトユニット
４ 給紙部
５ 両面印刷用搬送ユニット
６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ） 画像形成ユニット
７（７ｍ、７ｃ、７ｙ、７ｋ） 感光体ドラム
８ クリーナ
９ 帯電ローラ
１１ 光書込ヘッド
１２ 現像器
１３ 現像ローラ
１４ 転写ベルト
１５ 駆動ローラ
１６ 従動ローラ
１７ ベルト位置制御機構
１８ 一次転写ローラ
１９ 供給ローラ
２０ 廃トナー回収容器
２１ 給紙カセット
２２ 用紙取出ローラ
２３ 給送ローラ
２４ 捌きローラ
２５ 待機搬送ローラ対
２６ 二次転写ローラ
２７ ベルト式定着装置
２８ 搬出ローラ対
２９ 排紙トレー
３１ 排紙ローラ対
３２ａ 開始返送路
３２ｂ 中間返送路
３２ｃ 終端返送路
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ 返送ローラ対
３４ ベルトクリーニング部
３５ ＣＰＵ（central processing unit)
３６ インターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）
３７ プリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）
３８ プリンタ印字部
３９ ＲＯＭ（read only memory）
４１ ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）
４２ 操作パネル
４３ センサ部
４４ フレームメモリ
４５ ベルト駆動部
４６ 搬送機構駆動部
４７ トナーカートリッジ
４８ 外装フレーム
４９ 現像部
５０ ドラムユニット
５１ ドクターブレード
５２ 攪拌器

Claims (4)

1. 少なくとも、感光体ドラムと、該感光体ドラムを所定電位に帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電された前記感光体ドラムに画像信号に応じた静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記感光体ドラムに形成された前記静電潜像に外添微粒子を有するトナーを付与して前記画像信号に応じたトナー像を現像する現像剤担持ローラと、該現像剤担持ローラによって現像された前記トナー像を転写材に転写することにより該転写材への画像形成を実行する転写手段とを有する画像形成部と、該画像形成部の起動立ち上げ時において、前記感光体ドラムに前記静電潜像を形成する前、及び前記現像剤担持ローラにより前記トナーを前記感光体ドラムに付与する前に、少なくとも前記感光体ドラムと前記現像剤担持ローラを所定時間回転させる回転駆動制御部と、を有する画像形成装置において、
   前記回転駆動制御部は、前記所定時間の回転を、起動直後から画像形成を開始した場合における前記転写材の少なくとも１枚分以上の画像形成時間を経過する期間、又は前記感光体ドラム又は前記現像剤担持ローラが新品から予め定められた時間を経過するまでの期間だけとする、ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記予め定められた時間は、前記トナー像の転写が前記転写材のサイズをＡ４判としたときの転写枚数が３０００枚を超えるまでの時間である、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記トナーは、シリコンオイル処理されたシリカ又はチタニア等の微粒子を外添された非磁性一成分トナーである、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記所定時間の回転を行う期間は、前記転写材に画像形成を実行したとき形成画像に白く筋状に画像が抜ける不具合が目立たない状態になるまでの期間である、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。