JP2014081515A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リフレッシュ制御部95は、感光体ドラム321の表面を研磨するリフレッシュ動作を実行する。リフレッシュ動作では、現像装置324の現像ローラー83から感光体ドラム321に外添剤が供給されることで、感光体ドラム321の表面の研磨作用が促進される。消費条件変更部94は、過去の平均印字率に応じて、リフレッシュ動作時に前記外添剤が現像ローラー83から感光体ドラム321に供給される供給条件を変更する。この結果、現像装置324内の外添剤の量に応じて、感光体ドラム321への外添剤の供給量が調整される。
【選択図】図7
Description
画像形成装置1は、略直方体形状の筐体構造を有する装置本体10と、装置本体10上に配置される自動原稿給送装置20とを備える。装置本体10の内部には、複写する原稿画像を光学的に読み取る読取ユニット25と、シートにトナー像を形成する画像形成部30と、前記トナー像をシートに定着させる定着部60と、画像形成部30へ搬送されるシートを貯留する給紙部40と、シートを給紙部40又は給紙トレイ46から画像形成部30及び定着部60を経由してシート排出口10Eまで搬送する搬送経路50と、この搬送経路50の一部を構成するシート搬送路を内部に有する搬送ユニット55とが収容されている。
続いて、現像装置324について詳細に説明する。図2は、現像装置324の内部構造を概略的に示す上下および左右方向の断面図、図3は、現像装置324の前後および左右方向の断面図である。現像装置324は、該現像装置324の内部空間を画定する現像ハウジング80を含む。この現像ハウジング80には、非磁性体のトナーおよび磁性体のキャリアを含む現像剤を貯留する現像剤貯留部81が備えられている。また、現像ハウジング80の内部には、現像剤貯留部81の上方に配置された磁気ローラー82(現像剤担持体)と、磁気ローラー82の斜め上方位置で磁気ローラー82に対向配置された現像ローラー83(トナー担持体)と、磁気ローラー82に対向配置された現像剤規制ブレード84とが配設されている。
続いて、画像形成装置1の主要な電気的構成について説明する。画像形成装置1は、当該画像形成装置1の各部の動作を統括的に制御する制御部90を備える。図4は、制御部90の機能ブロック図である。制御部90は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成されている。また、制御部90には、前述の画像形成部30に加え、第1印加部88(バイアス印加手段)、第2印加部89(バイアス印加手段)、駆動部962(回転駆動手段)、画像メモリー963、I/F964、定着部温度センサー965、環境センサー966などが電気的に接続されている。
次に、図5を参照して、現像装置324のバイアス印加のための構成及び現像動作について説明する。現像装置324は、現像動作を制御するために、前述の第1印加部88と、第2印加部89と、制御部90とを含む。同図に示すように、第1印加部88は、直列に接続された直流電圧源881と交流電圧源882とを有し、磁気ローラー82に接続されている。直流電圧源881から出力された直流バイアスに交流電圧源882から出力された交流バイアスが重畳された電圧が磁気ローラー82に印加される。第2印加部89は、直列に接続された直流電圧源891と交流電圧源892とを有し、現像ローラー83に接続されている。直流電圧源891から出力された直流バイアスに交流電圧源892から出力された交流バイアスが重畳された電圧が、現像ローラー83に印加される。
現像ローラー83の直流バイアスVslv_dc;50V
磁気ローラー82の交流バイアス(Vpp)Vmag_ac;300V(4.0kHz)
現像ローラー83の交流バイアス(Vpp)Vslv_ac;1700V(4.0kHz)
感光体ドラム321−現像ローラー83間のバイアスのDuty比(Duty1);43%
現像ローラー83−磁気ローラー82間のバイアスのDuty比(Duty2);57%
感光体ドラム321の線速;200mm/sec
感光体ドラム321の表面電位;背景部(暗電位)230V、画像部(明電位)20V
現像ローラー83の感光体ドラム321に対する回転速度比(S/D);1.5
トナーの帯電性Q/m;20μC/g
次に、本実施形態におけるリフレッシュ動作について説明する。リフレッシュ動作は、感光体ドラム321の表面を研磨するための動作である。なお、ここでいう感光体ドラム321の表面の研磨とは、感光体ドラム321を構成する材料を研磨することだけではなく、感光体ドラム321の表面上に付着した放電生成物を研磨することを含む。このリフレッシュ動作は、先の現像動作が実行されていないタイミングであって、たとえばシートに画像が形成される画像形成動作前後や、複数のシートに画像が形成される際の一のシートとその後続のシートとの間の紙間に対応して実行される。
現像動作中および紙間などにおいて、磁気ローラー82と現像ローラー83との間、または現像ローラー83と感光体ドラム321との間に形成される交流バイアスの電界によって、現像ローラー83上に担持されるトナーから外添剤が離脱され、感光体ドラム321側に移動されることがある。図6は、現像ローラー83に印加される現像バイアスのうち、トナーが現像ローラー83から感光体ドラム321に移動する側の極性における交流バイアスの最大ピーク値Vpp−MAXと感光体ドラム321の暗電位との間の電位差を変化させた場合の感光体ドラム321への外添剤の飛翔量を示したグラフである。このように、現像ローラー83に印加される交流バイアス成分に応じて、現像装置324から感光体ドラム321側に外添剤が単独で消費される。
本実施形態では、上記のような課題を解決するために、消費条件変更部94が、印字率算出部93によって算出された前記印字率に応じて、リフレッシュ動作時において前記外添剤が現像ローラー83から感光体ドラム321に消費される消費条件を変更する。以下、図7を参照して、本実施形態に係るリフレッシュ動作の制御について説明する。
磁気ローラー82の直流バイアスVmag_dc;30V
現像ローラー83の直流バイアスVslv_dc;−180V
磁気ローラー82の交流バイアス(Vpp)Vmag_ac;300V(4.0kHz)
現像ローラー83の交流バイアス(Vpp)Vslv_ac;1700V(4.0kHz)
感光体ドラム321−現像ローラー83間のバイアスのDuty比(Duty1);43%
現像ローラー83−磁気ローラー82間のバイアスのDuty比(Duty2);70%
感光体ドラム321の線速;200mm/sec
感光体ドラム321の表面電位;背景部(暗電位)0V
現像ローラー83の感光体ドラム321に対する回転速度比(S/D);1.5
リフレッシュ動作実行時間(感光体ドラム321の回転時間):400msec
磁気ローラー82の直流バイアスVmag_dc;200V
現像ローラー83の直流バイアスVslv_dc;50V
磁気ローラー82の交流バイアス(Vpp)Vmag_ac;300V(4.0kHz)
現像ローラー83の交流バイアス(Vpp)Vslv_ac;1800V(4.0kHz)
感光体ドラム321−現像ローラー83間のバイアスのDuty比(Duty1);40%
現像ローラー83−磁気ローラー82間のバイアスのDuty比(Duty2);70%
感光体ドラム321の線速;200mm/sec
感光体ドラム321の表面電位;背景部(暗電位)230V
現像ローラー83の感光体ドラム321に対する回転速度比(S/D);1.8
リフレッシュ動作実行時間(感光体ドラム321の回転時間):300msec
10 装置本体
30 画像形成部
32 画像形成ユニット
33 中間転写ユニット
321 感光体ドラム(像担持体)
324 現像装置
80 現像ハウジング
81 現像剤貯留部
82 磁気ローラー(現像剤担持体)
821 汲上極
822 規制極
823 主極
83 現像ローラー(トナー担持体)
84 現像剤規制ブレード
85 スクリューフィーダー
86 スクリューフィーダー
88 第1印加部(バイアス印加手段)
89 第2印加部(バイアス印加手段)
90 制御部
91 駆動制御部
92 バイアス制御部(バイアス制御手段)
93 印字率算出部(印字率算出手段)
94 消費条件変更部(供給条件変更手段)
962 駆動部(回転駆動手段)
963 画像メモリ
964 I/F
965 定着部温度センサー
966 環境センサー
Claims (12)
- 表面に静電潜像が形成され、前記静電潜像がトナーによって顕在化されるトナー像を担持する像担持体と、
研磨作用を備えた外添剤が添加されたトナーを貯留する現像ハウジングと、
回転駆動され、前記トナーからなるトナー層を担持し、現像動作時に前記像担持体に前記トナーを供給するトナー担持体と、
前記現像動作時とは異なる非現像動作時において、前記トナー担持体から前記像担持体の表面に前記外添剤を供給し、前記像担持体の表面を研磨するリフレッシュ動作を実行するリフレッシュ手段と、
予め定められた期間の前記像担持体に形成される前記トナー像の印字率を算出する印字率算出手段と、
前記印字率算出手段によって算出された前記印字率に応じて、前記リフレッシュ動作時に前記外添剤が前記トナー担持体から前記像担持体に供給される供給条件を変更する供給条件変更手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記トナー担持体に、直流バイアスに交流バイアスが重畳されたバイアスを印加し、前記像担持体と前記トナー担持体との間に所定の電位差を形成するバイアス印加手段と、
前記現像動作時に、前記バイアス印加手段に第1現像バイアスを印加させ、前記リフレッシュ動作時に、前記バイアス印加手段に第2現像バイアスを印加させるバイアス制御手段と、を有し、
前記供給条件変更手段は、前記印字率が予め設定された閾値以上の場合に、前記交流バイアスの振幅値において、前記第2現像バイアスの振幅値を、前記第1現像バイアスの第1の振幅値よりも大きい第2の振幅値に設定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記供給条件変更手段は、前記印字率が前記閾値未満の場合に、前記第2現像バイアスの振幅値を、前記第1現像バイアスの前記第1の振幅値に設定することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記供給条件変更手段は、前記印字率が前記閾値未満の場合に、前記第2現像バイアスの振幅値を、前記第2の振幅値よりも小さい第3の振幅値に設定することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記供給条件変更手段は、前記印字率が前記閾値以上の場合に、前記トナーが前記トナー担持体から前記像担持体に移動する側の極性の前記交流バイアスのDuty比において、前記第1現像バイアスのDuty比よりも、前記第2現像バイアスのDuty比を小さく設定することを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記現像動作時および前記リフレッシュ動作時に、前記像担持体および前記トナー担持体を互いに対向する領域において同方向に回転駆動させる回転駆動手段を有し、
前記供給条件変更手段は、前記印字率が前記閾値以上の場合に、前記リフレッシュ動作時における前記トナー担持体の前記像担持体に対する回転速度比を、前記現像動作時の前記回転速度比よりも大きく設定することを特徴とする請求項2乃至5の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記リフレッシュ手段は、前記印字率が前記閾値未満の場合に、少なくとも前記バイアス制御手段を制御して、前記像担持体と前記トナー像担持体との間に、前記トナー担持体から前記像担持体に前記トナーが移動する極性の前記直流バイアスの電位差を設定することを特徴とする請求項2乃至6の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記リフレッシュ手段は、前記印字率が前記閾値以上の場合、少なくとも前記バイアス制御手段を制御して、前記像担持体と前記トナー像担持体との間に、前記像担持体から前記トナー担持体に前記トナーが移動する極性の前記直流バイアスの電位差を設定する、または、前記像担持体および前記トナー像担持体の前記直流バイアスの電位を同電位に設定することを特徴とする請求項2乃至7の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記現像動作時および前記リフレッシュ動作時に、前記像担持体を回転駆動させる回転駆動手段を有し、
前記リフレッシュ手段は、前記印字率が前記閾値以上の場合よりも、前記印字率が前記閾値未満の場合の方が、前記リフレッシュ動作に伴う前記像担持体の回転時間を長くすることを特徴とする請求項3または4に記載の画像形成装置。 - 前記外添剤は、酸化チタンを含むことを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 所定の方向に回転しつつ前記現像ハウジング内の現像剤を受け取って、現像剤層を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤層に接触した状態で回転しつつ、前記現像剤層からトナーを受け取って前記トナー層を担持する前記トナー担持体と、
を有することを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体からシートに前記トナー像を転写させる転写手段を有し、
前記リフレッシュ動作は、シートに画像が形成される画像形成動作の実行前または実行後、または、複数のシートに画像が形成される際の一のシートとその後続のシートとの間の紙間において実行されることを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載の画像形成装置。
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