JP3948438B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外添剤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経時的に発生し勝ちな画像異常障害を防止する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
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、像担持体を一様に帯電させて初期化し、この像担持体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、そのトナー像を用紙等の転写材に転写して定着器で定着させる。
【0003】
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。)
【0004】
【特許文献1】
特開平07−092774号公報([0019]、図1)
【特許文献2】
特開平11−125956号公報([要約]、図1)
【特許文献3】
特開2001−194883号公報([要約]、図2)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の電子写真式の画像形成装置には、像担持体上に残留する未転写トナーをクリーニングするためのクリーニング装置が装備されている。また、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、例えばアルミナの微粒子からなる外添剤がトナーに添加されている。通常、外添剤はトナーに強固に付着しているが、凝集を防止する目的で添加される外添剤は比較的粒径が大きくまた帯電極性も弱いことが多いため、トナーから脱離しやすい傾向がある。
【0006】
そこで、特に印字率の高いパターンの画像が連続的に印刷されるような場合、像担持体上には大量のトナーが現像されるから、転写材に転写されずに像担持体上に残留する未転写トナーが多くなり、クリーニング装置ではトナーから脱離した外添剤が多くなる。クリーニング装置はトナーのクリーニングは出来るものの、外添剤は粒子が細かすぎてクリーニングブレードをすり抜けるためクリーニング装置ではクリーニングできない。
【0007】
このため、外添剤は、像担持体に付着したままとなり、この像担持体に付着した外添剤が今度は接触帯電器に付着する。このように外添剤が接触帯電器に付着すると、外添剤が少ないうちは帯電能力にさほど問題は起きないが、ある量を超えて付着すると接触帯電器の帯電能力が著しく低下する。
【0008】
画像形成装置の画像形成部は、ドラムユニットと現像ユニットで構成されているが、ドラムユニットと現像ユニットの寿命が同じであるなら印字率の高い印字を連続的に行っても、上記のような不具合が発生する時点では現像ユニット側のトナーが無くなっているので問題は発生しない。しかし、ドラムユニットと現像ユニットが分離型で、トナーが無くなった現像ユニットを新しい現像ユニットに交換して何度も印字率の高い印字が行われるような場合は、接触帯電器はドラムユニット側に配設されているので、接触帯電器への外添剤の付着量が増加の一途となり、上記の問題が発生する。
【0009】
また、クリーニングブレードをすり抜けた外添剤は、多くの場合、像担持体の回転方向にスジ状になって付着する場合が多い。このような場合、接触帯電器に堆積する悪影響もさることながら、それ以前に、そのスジ状に付着した外添剤が光書込みの障害となり、非現像部を形成し、転写材上に白線となって画像不良を引き起こす要因となる。
【0010】
また、上記とは逆に、例えば白印字のように非常に印字率の低い印字が繰り返されるような場合では、クリーニング装置にトナーが殆ど又は全く来ないので、クリーニングブレードにとっては潤滑剤として働く外添剤が不足し、像担持体とクリーニングブレードとの間の摩擦が大きくなり、クリーニングブレードのエッジが損傷してエッジに凸凹が発生する。このエッジの凸凹を像担持体上の未転写トナーと外添剤がクリーニングされずに通過し、この場合も接触帯電器に付着して現像不良を引き起こし、不良画像発生の要因となる。
【0011】
ところが、前述した特許文献1〜3では、上記のようなトナーの外添剤により発生する現像不良については適切な配慮がなされていない。
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、トナーの外添剤により発生する現像不良を適切に防止する画像形成装置を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体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像担持体に画像信号に応じた光照射を行なって静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、上記像担持体に形成された静電潜像に現像剤を付与し前記画像信号に応じたトナー像を形成する現像手段と、該現像手段によって形成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印字を実行する転写手段とを有し、上記現像手段が、上記像担持体に接触すべく設けられ負帯電極性の非磁性一成分トナーと該非磁性一成分トナーに対して相対的に正帯電極性の外添微粒子を有する上記現像剤を担持して回転搬送する現像ローラと、該現像ローラの回転搬送方向上流側で該現像ローラに圧接し該現像ローラに上記現像剤を供給する現像剤供給ローラと、上記現像ローラと上記現像剤供給ローラとの間上記トナーが上記現像ローラ側へ引き付けられる方向の電位差を生じさせるバイアス電圧印加するバイアス電圧印加手段とを少なくとも備えて成る画像形成装置において、上記画像信号に基き上記転写材への1頁当りの印字ドット数を記憶する印字ドット数記憶手段と、上記転写手段による上記転写材への印字頁数を計数して記憶する印字頁数記憶手段と、画像異常障害を防止すべく上記印字ドット数記憶手段及び上記印字頁数記憶手段が記憶する情報に基いて、少なくとも上記像担持体と上記帯電手段を作動させつつ上記像担持体に上記静電潜像を形成しないよう上記静電潜像形成手段による上記光照射を不作動に制御すると共に、上記現像ローラと上記現像剤供給ローラ間の上記電位差がより大きくなるよう上記バイアス電圧印加手段を制御して上記外添微粒子を上記現像ローラから上記現像剤供給ローラ側へ回収する外添微粒子回収制御手段と、を備えて構成される。
【0013】
上記帯電手段は、例えば請求項2記載のように、上記像担持体に接触して該像担持体を上記所定電位に帯電する接触型の帯電手段で構成される。
また、上記現像手段は、例えば請求項3記載のように、上記像担持体に接触して上記静電潜像に上記現像剤を付与して上記トナー像を形成する接触型の現像手段で構成される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施形態における画像形成装置(以下、プリンタという)1の内部構成を説明する断面図である。同図に示すように、プリンタ1は、画像形成部2、両面印刷用搬送ユニット3、及び給紙部4で構成されている。上記の画像形成部2は、4個の画像形成ユニット5(5−1、5−2、5−3、5−4)を多段式に並設した構成からなる。
【0016】
上記4個の画像形成ユニット5のうち用紙搬送方向上流側の3個の画像形成ユニット5−1、5−2及び5−3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5−4は、主として文字等のクロ(K)トナーによるモノクロ画像を形成する。
【0017】
上記の各画像形成ユニット5は、それぞれドラムセットC1とトナーセットC2で構成され、現像容器に収納された現像剤(の色)を除き同じ構成である。したがって、以下イエロー(Y)用の画像形成ユニット5−3を例にしてその構成を説明する。
【0018】
ドラムセットC1には、感光体ドラム6が配設され、この感光体ドラム6の周面近傍を取り巻いて、感光体ドラム6と共にドラムセットC1を構成しているクリーナ7及び帯電ローラ8が配置されている。また、感光体ドラム6の上部周面に近接して本体装置のフレームに支持された印字ヘッド9が配置され、感光体ドラム6の下部周面に接して搬送ベルト10とこの搬送ベルト10を挟んで転写器11が配置されている。
【0019】
トナーセットC2には、現像容器12及び現像ローラ13が配置されている。上記の現像容器12は、内部にトナーを収容し、下部側面の開口部には上記の現像ローラ13を支持している。上記のトナーには、トナーの凝集を防止するために酸化アルミニウムの微粒子が外添剤として添加されている。酸化アルミニウムは、トナーの弱いマイナス性の電位に対して更に弱いマイナス性の電位を持ち、トナーに対しては相対的に正極性の電位となってトナーに付着している。
【0020】
上記の感光体ドラム6は、図の時計回り方向に回転し、クリーナ7により周面を清掃され、帯電ローラ8からの電荷付与により、感光体ドラム6の周面が一様に帯電する。次に、印字ヘッド9からの印字情報に基づく光書き込みにより、感光体ドラム6の周面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像は、現像ローラ13による現像処理によって、現像容器12に収納したイエロー(Y)色のトナーによりトナー像化される。
【0021】
このようにして感光体ドラム6の周面に形成されるトナー像は、感光体ドラム6の回転に伴われて、感光体ドラム6と転写器11とが対向する転写部に到達する。転写部に達したトナー像は、感光体ドラム6の直下を用紙搬送方向上流側から下流側へ移動する用紙上に転写される。
【0022】
上記の用紙は、給紙コロ14の一回転によって給紙カセット15から搬出されて、ガイドローラ対16、案内路17、給送ローラ対18を介し、待機ローラ対19に給送される。あるいは、開成された装着部カバー20に装着されたMPFトレイ21上から給紙コロ22によって給送される。
【0023】
待機ローラ対19は、用紙の印字開始位置が用紙搬送方向最上流の画像形成ユニット5−1の感光体ドラム6のトナー像の先端に一致するタイミングで搬送ベルト10上に給送する。
搬送ベルト10は、駆動ローラ23と従動ローラ24に掛け渡されて、駆動ローラ23により駆動され、図の反時計回り方向に循環移動する。用紙は、この循環移動する搬送ベルト10の上面に静電的に吸着されて搬送され、画像形成ユニット5−1の転写部でマゼンタ(M)のトナー像を転写され、画像形成ユニット5−2の転写部でシアン(C)のトナー像を転写され、画像形成ユニット5−3の転写部でイエロー(Y)のトナー像を転写され、そして、画像形成ユニット5−4の転写部でクロ(K)のトナー像を転写される。
【0024】
このように4色のトナー像を重ねて転写された用紙は、定着装置である定着ユニット25に搬入される。定着ユニット25は、熱ローラ26、圧ローラ27、オイル塗布ローラ28等で構成され、用紙を上述の熱ローラ26と圧ローラ27間に挟持して搬送しながら、トナー像を溶融し紙面に圧着して定着する。また、オイル塗布ローラ28は、熱ローラ26周面にトナー離型性オイルを塗布するとともに熱ローラ26上に残留するトナーを除去する機能を備えている。
【0025】
このように、定着ユニット25によってトナー像を定着された用紙は、切換板29が図の実線で示すように上に回動しているときは、搬出ローラ対31によって側面排出口32から画像形成面を上にして機外に排出され、切換板29が図の破線で示すように下に回動しているときは、搬送ローラ対33により上に案内され排紙ローラ34によって画像形成面を下にして排紙部35に排出される。
【0026】
また、両面印刷用搬送ユニット3は、装置本体に対して着脱自在に構成され、本例のプリンタ1によって両面印刷を行う際装着するユニットであり、内部に複数の搬送ローラ36a〜36eが配設されている。
両面印刷の場合には、上記切換板29によって一旦上方に用紙が送られ、例えば用紙の後端が搬送ローラ対33に達した時、用紙の搬送を停止し、更に用紙を逆方向に搬送する。この制御によって、用紙は点線で示す位置に設定された切換板29の左側を下方に搬送され、両面印刷用搬送ユニット3の用紙搬送路に搬入され、搬送ローラ36a〜36eによって用紙が送られ、案内路17、及び給送ローラ対18を介して待機ローラ対19に達し、前述と同様トナー像と一致するタイミングで転写部に送られ、トナー像が用紙の裏面に転写される。
【0027】
尚、駆動ローラ23の近傍に設けられている濃度センサ37は、例えば近赤外線正反射型センサから成り、LEDにより形成されている発光部とLED光量を検知する受光素子からなる受光部より構成されている。
この濃度センサ37は、レジストパッチとして搬送ベルト10の周面中央部に直接形成されるトナー像のトナー濃度と印字位置とを測定するためと、搬送ベルト10の周面端部に直接形成されるトナー像の白バンドチェック用パッチを測定するために配置されている。
【0028】
図2は、上述の画像形成ユニットのみを取り出してその内部構成を示す側断面図である。尚、同図には図1に示した構成と同一構成部分には図1と同一の番号を付与して示している。
同図に示すように、画像形成ユニット5は、ドラムセットC1とトナーセットC2とが一体に組み付けられて構成される。一方のドラムセットC1は、図1にも示した感光体ドラム6、クリーナ7、帯電ローラ8を備え、更にドラムカバー38を前後(図2の左右)に移動自在に備えている。また、クリーナ7はクリーニングブレード7aを備え、このクリーニングブレード7aの下端部の縁が感光体ドラム6の周面に圧接している。
【0029】
他方のトナーセットC2は、ドラムセットC1を支持する不図示の支持部と、現像剤であるトナー39を収容するトナーホッパー41と、このトナーホッパー41の開口部から周面の一部を露出させた現像ローラ13とを備え、更にトナーホッパー41の内部には、トナー39に埋没するようにしてトナー撹拌部材42、トナー供給ローラ43、ドクターブレード44、掬いシート45等を備えている。
【0030】
図3は、上記のような構成のプリンタ1における画像形成ユニット5の各部のバイアス電圧系を示す図である。尚、同図には説明を簡略にするため、画像形成ユニット5を1個のみ示し、図1及び図2に示した構成と同一構成部分には図1及び図2と同一の番号を付与して示している。
【0031】
感光体ドラム6は、通常、導電性の金属ローラの表面に有機光導電体を一様に被着して成り、金属ローラ部は接地されている。そして、帯電ローラ8は、高圧電源46により白印字状態の帯電電位(一様に印加する初期化電位、プラス極性で印加する方式とマイナス極性で印加する方式があり、この例ではマイナスの高電圧)を感光体ドラム6に印加する。
【0032】
この印加により感光体ドラム6の周表面の感光層は、例えば「−650V(ボルト)」のマイナス高電位に一様に帯電する。印字ヘッド9は、レーザー光源又はLED光源を備えており、感光体ドラム6のマイナス高電位に帯電した周表面を画像情報に応じて選択的に露光する。この露光により感光体ドラム6の表面には電位が略「−70V」に減衰したマイナス低電位部が形成され、その「−70V」の低電位部と予め帯電した上記「−650V」の高電位部とによる静電潜像が形成される。
【0033】
トナーセットC2は、トナーホッパー41内部に非磁性一成分のトナー39を収容し、現像ローラ13は、高圧電源47から例えば「−350V」の現像バイアスを印加される。また、トナー供給ローラ43は、他の高圧電源48から例えば「−600V」の供給バイアスを印加される。そして、ドクターブレード44には、更に他の高圧電源49から例えば「−400V」の供給バイアスを印加される。
【0034】
他方、トナー39は、トナー供給ローラ43からの電位差により現像ローラ13の表面に付着した後、ドクターブレード44により一定の層圧に規制されると共に、ドクターブレード44を介して高圧電源48から加わるマイナス高圧電位により弱いマイナス電位に帯電して現像ローラ13の表面に一定の厚さで付着する。
【0035】
このトナー39を現像ローラ13が回転しながら感光体ドラム6との対向部に搬送する。現像ローラ13と感光体ドラム6との対向部では、上記「−70V」の静電潜像の低電位部と現像ローラ13との間に「−280V」の電位差が形成される。即ち静電潜像の低電位部は現像ローラ13に対して相対的にプラス極性の電位を形成する。この電位差による電界により、マイナス極性に帯電している非磁性のトナー39が感光体ドラム6のプラス極性の静電潜像低電位部に転移してトナー像を形成する。このトナー像は、感光体ドラム6の回転によって感光体ドラム6と転写シート11との対向部に搬送される。
【0036】
転写シート11は、導電性のシートで形成され、正極性の高圧電源50に接続されている。転写シート11は、感光体ドラム6と対向し圧接して転写部を形成している。転写シート11は、搬送ベルト10によって転写部に搬送されて来る用紙Pに対し搬送ベルト10を介してプラス電位の転写バイアスを印加する。この電圧印加によりプラス電位となった用紙Pに感光体ドラム6上の負極性のトナー像が転写される。
【0037】
用紙Pに転写されたトナー像は図外左方の図1に示した定着ユニット25で紙面上に定着される。一方、感光体ドラム6上には僅かではあるが転写されなかったトナー39が残留する。この残留したトナー39はクリーナ7で除去される。図4は、上記構成のプリンタ1における、内部の回路構成を示す図である。同図において、回路構成は、インターフェイス(I/F)51、プリンタコントローラ部52、EEPROM53、ROM54、操作パネル55、ヘッドコントローラ部56で構成されている。
【0038】
プリンタコントローラ部52には、本体装置1の内部の適宜の位置に配設されている温湿度センサ57と図1に示した濃度センサ37が接続され、図1には図示を省略したが、案内路17に配置された用紙カウンタ58が接続され、更に、図3に示した高圧電源46〜50を含む高圧ユニット59が接続されている。また、他方のヘッドコントローラ部56には、図1に示した4個の印字ヘッド9が接続されている。
【0039】
インターフェイス(I/F)51は不図示のホスト機器から送られてくる印刷データを入力し、印刷データの中の画像データをヘッドコントローラ部56に出力し、印刷データの中のコマンドをプリンタコントローラ部52に出力する。
EEPROM53には後述するモード1、モード2の供給バイアス、限界印字率、限界枚数、位置や濃度の補正の調整値などが記憶され、ROM54には印刷プログラムや、制御プログラムが記憶されている。
【0040】
ヘッドコントローラ部56には、特には図示しないが、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、クロ(K)に対応する4つの領域で構成されたフレームメモリを備えている。ヘッドコントローラ部56は、インターフェイス(I/F)51から入力される画像データに基づいて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、クロ(K)のビットマップデータを作成する。
【0041】
そして、イエロー(Y)のビットマップデータはフレームメモリのイエロー(Y)の記憶エリアに記憶され、マゼンタ(M)のビットマップデータはフレームメモリのマゼンタ(M)の記憶エリアに記憶され、シアン(C)のビットマップデータはフレームメモリのシアン(C)の記憶エリアに記憶され、クロ(K)のビットマップデータはフレームメモリのクロ(K)の記憶エリアに記憶される。
【0042】
プリンタコントローラ部52は、本例のプリンタ1の印刷制御及びシステム制御を行うCPUを備えた中央制御部であり、特には図示しないが、時間カウンタ、数値カウンタ、レジスタ等が内蔵され、ROM54に記憶されているプログラムに従って各部の制御を行う。このプリンタコントローラ部52は、操作パネル55に設けられた不図示のキー操作部からの操作信号を入力し、また、これも不図示の表示部に表示信号を出力する。
【0043】
そして、プリンタコントローラ部52は、インターフェイス(I/F)51から供給されるコマンドに基づいて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、クロ(K)毎に、印字指令をヘッドコントローラ部56に出力する。
ヘッドコントローラ部56は、上記の印字指令に基づいて、イエロー(Y)の印字データを画像形成ユニット5−3の印字ヘッド9に供給し、マゼンタ(M)の印字データを画像形成ユニット5−1の印字ヘッド9に供給し、シアン(C)の印字データを画像形成ユニット5−2の印字ヘッド9に供給し、クロ(K)の印字データを画像形成ユニット5−3の印字ヘッド9に供給する。そして、ドラムセットC1、トナーセットC2によって前述の各色の印字が行われる。
【0044】
また、ヘッドコントローラ部56は、上記の印字データを各印字ヘッド9に供給すると共に、その実印字ドット数を、プリンタコントローラ部52に通知する。
図5は、上記のEEPROM53に記憶されるモード1とモード2のバイアス電圧の組み合わせのデータ構成を示す図である。同図に示すように、標準値では図3で説明したように、現像バイアスは−350v、供給バイアスは−600v、そして、ドクターバイアスは−400vである。
【0045】
そして、制御の処理が後述するモード1になると、図5に示すように、供給バイアスのみが−700vに変化するように設定される。また、モード2になると、供給バイアスのみが更に−800vに変化するように設定される。
<第1の実施形態>
図6は、プリンタコントローラ部52によりヘッドコントローラ部56を制御しながら上記のように実行される印字処理中におけるモード1の処理を説明するフローチャートである。
【0046】
尚、ベタ画像の印字率を100%としたとき、通常の文字印字では印字率は5%と見るのが標準であるが、本例では、画像印刷も含めて考慮することにしているので、標準印字率を15%に設定される。
また、印字処理中での印字率は、ヘッドコントローラ部56から通知される実印字ドット数と、用紙カウンタ58から入力される印字に使用された用紙枚数(頁数)とに基づいて、プリンタコントローラ部52において算出される。
【0047】
また、プリンタコントローラ部52は、内蔵の数値カウンタを、オーバー印字率カウンタとして用いる。
図6において、印字処理が開始されると(S1)、プリンタコントローラ部52は、印字率を監視する(S2)。
【0048】
この処理では、後の処理で印字率を算出すべく、プリンタコントローラ部52は、印字信号(画像信号)によりヘッドコントローラ部56を介して印字ヘッド9を駆動しながら、ヘッドコントローラ部56から通知される印字ドット数を計数する。
【0049】
そして、1頁分の印字が終了したか否かを判別し(S3)、終了していなければ(S3がN)、印字率の監視(印字ドット数の計数)を継続し、印字が終了していれば(S3がY)、続いて、オ−バー印字率の計算を行う(S4)。
この処理では、先ず、処理S2で計数した総印字ドット数から、いま印字が終了した頁の印字率が算出される。そして算出された印字率から、本例で標準印字率として設定されている「15%」が減算される。これにより、標準の印字率をいくら超過しているかがプラス又はマイナスの符号を伴った1頁当たりの印字率超過値として算出される。
【0050】
続いて、上記算出された1頁当たりの印字率超過値をオーバー印字率カウンタに加算する(S5)。
これにより、印字処理中の1頁当たりの印字率超過値が1頁の印字が終了する毎に総印字率として累算される。
【0051】
次に、上記累算されたオーバー印字率が「5000%」以上となったか否かを判別する(S6)。
この処理は、上記のようにして累算されたオーバー印字率が「5000%」のとき、感光体ドラム6、帯電ローラ8、現像ローラ13の表面に付着して残留する外添剤による画像不良が発生しやすくなることが経験的に判明している。したがって、「オーバー印字率5000%」は、感光体ドラム6、帯電ローラ8、及び現像ローラ13から残留外添剤を除去して全体を適正な状態に回復させるタイミングとなるものである。
【0052】
上記処理S6の判別で、オーバー印字率が「5000%」以上でないときは、まだ全体を適正な状態に回復させるタイミングではないので、処理S2に戻って処理S2〜S6を繰り返す。
そして、処理S6の判別でオーバー印字率が「5000%」以上となったときは(S6がY)、先ず時間カウンタをセットする(S7)。
【0053】
この処理では、本例においては、時間カウンタには「2分」(120秒)が設定される。
続いて、供給バイアス値がセットされる(S8)。
この処理では、EEPROM53に記憶されている図5に示したバイアス電圧の組み合わせデータのうちから、モード1の組み合わせデータが選択され、高圧ユニット59が制御されて、供給バイアス値として「−700v」がトナー供給ローラ43に対し高圧電源48から印加される。
【0054】
この状態で、空回転が実施される(S9)。
この処理では、実際の印字は行われない。すなわち印字ヘッド9による露光が行われず、用紙Pの搬送も行われず、全体が印加バイアスの印加のみで単に駆動される空回転が行われる。
【0055】
そして、時間カウンタが参照し、設定時間が0になったか否かを判別し(S10)、時間カウンタが0になっていなければ(S10がN)、処理S9に戻って空回転を継続する。これにより、空回転が2分間継続する。
前述したように外添剤としてトナー93に添加されている酸化アルミニウムは弱い正極性の電位を持っている。これにより、上記のようにモード1で2分間の空回転を行っている間に、現像ローラ13とトナー供給ローラ43間の通常よりも強い電位差によって現像ローラ13からトナー供給ローラ43方向に形成される電界により、現像ローラ13上でトナー39から遊離している外添剤はトナー供給ローラ43に回収される。
【0056】
また、感光体ドラム6上に付着していた遊離外添剤も現像ローラ13に回収され、現像ローラ13から更にトナー供給ローラ43に回収される。また、帯電ローラ8に付着していた遊離外添剤も、上記のように遊離外添剤を除去されて回復した感光体ドラム6上に移動し、更に感光体ドラム6から現像ローラ13を経由してトナー供給ローラ43に回収される。
【0057】
トナー供給ローラ43に回収された遊離外添剤は、トナー撹拌部材42によってトナーホッパー41内のトナー39と共に撹拌されて、トナー粒子に付着し、これにより遊離が解消され、正常な状態に復帰する。
このように、本例によれば常にオーバー印字率が監視され、適宜なタイミングでトナー供給ローラに対する印加バイアスを変更して全体を空回転させることにより画像形成ユニットの現像環境が適正な状態に復元されるので、常に良好な画像の得られる信頼性の高い画像形成装置を提供することが可能となる。
【0058】
そして、処理S10の判別で、時間カウンタが0になっていれば(S10がY)、処理を終了する。すなわち、上記の復元処理は2分間行われて終了する。
尚、上記の処理では、特には説明しなかったが、この遊離外添剤を除去する復元処理は、モノクロ印字装置でも良く、タンデム型のカラー印字装置でも同様に適用できる。タンデム型のカラー印字装置の場合は、各色毎にオーバー印字率が規定の限界値に達したとき、全体が空印字モード(空回転)に入ればよい。
【0059】
また、その際には、他の色のオーバー印字率カウンタをリセットするようにすれば、無用に空回転が頻発しないようにすることができる。
図7は、プリンタコントローラ部52によりヘッドコントローラ部56を制御しながら実行される印字処理中におけるモード1とモード2の処理を説明するフローチャートである。
【0060】
図7において、処理S101〜S105の処理は、上述した処理S1〜S5の処理とそれぞれ同一である。図7においては、処理S105に続いて、用紙カウンタが参照され、用紙カウンタの計数値が1000以上となっているか否かが判別される(S106)。これにより、印字枚数が1000枚以上となったか否かが判別される。
【0061】
そして、まだ印字枚数が1000枚未満であれば(S106がN)、処理S102〜S106を繰り返す。
他方、印字枚数が1000以上となっていれば(S106がY)、続いて、オーバー印字率カウンタn(%)が「5000≦n<15000」であるか否かを判別する(S107)。
【0062】
そして、「n<5000」であるなら、処理S101に戻って処理S101〜S107を繰り返す。
このように、本例では、先ず、印字枚数が1000枚を超えたか否かを判別して、1000枚ごとに、オ−バ印字率を監視するようにしている。
【0063】
そして、上記処理S107の判別で、「5000≦n<15000」であるときは、処理S108〜S111の処理を実行する。この処理S108〜S111の処理は、図6に示した処理S7〜S10の処理と同一である。
他方、上記処理S107の判別で、「15000≦n」であるときは、処理S112〜S115の処理を実行する。この処理S112〜S115の処理では、処理S113でトナー供給ローラ43用にセットされる供給バイアス値が図5に示したモード2の「−800v」である以外は、処理S108〜S111の処理と同一である。
【0064】
このように、現像環境復元開始のタイミングを二段階に分け、且つトナー供給ローラ43に印加する特別供給バイアスも2種類用意するようにして、印字枚数1000枚というように、空回転による現像環境の適正状態への復元の開始タイミングを印字枚数を優先にして行うので、一定枚数に達する以前に空回転動作に入ることがなく、したがって印字作業を優先する動作が可能となる。このように本例の処理手順を構成してもよい。
<第2の実施形態>
ところで、例えば白印字のように非常に印字率の低い印字が繰り返されたような場合に、クリーニングブレードのエッジが損傷し、これが原因となって現像不良が引き起こされることは前述した。本例では、このような低印字率の繰り返しによる現像不良の要因を除去して現像環境を適正な状態に復元する。
【0065】
図8は、プリンタコントローラ部52によりヘッドコントローラ部56を制御しながら実行される印字処理中における低印字率の繰り返しによる現像不良の要因を除去する処理を説明するフローチャートである。
先ず、図8において、処理S201〜S204の処理は、前述した処理101〜S104(又は処理S1〜S4)の処理と同一である。
【0066】
上記の処理S204に続いて、1頁のオーバー印字率nが「n≦−14」であるか否かを判別する(S205)。
この処理では、オーバー印字率nが「n≦−14」であることが継続すると上述した低印字率に起因する現像不良が発生することが経験的に判明している。よって、低印字率の場合の現像環境復元の開始タイミングを「n≦−14」としているものである。
【0067】
上記の処理S205の判別で、「n≦−14」でないときは(S205がN)、処理S202に戻って、処理S202〜S205を繰り返す。これにより、印字処理が続行される。
他方、上記の処理S205の判別で、「n≦−14」であるときは(S205がY)、トナー吐き出し処理を行う(S206)。
【0068】
この処理では、印字率に換算すると0.05%程度の印字率に対応するトナー像を感光体ドラム6上に現像する。このトナー像は、0.05%程度の印字率になるような密度で且つ均一なドット配置から成るトナー像となるように、ヘッドコントローラ部56により画像形成ユニット5が制御される。
【0069】
尚、上記の0.05%程度という印字率は、各種の実験に基づいて経験的に取得された数値であり、このように0.05%程度の印字率の印字で、潤滑剤となる外添剤をクリーニングブレードに供給することができ、現像不良解消のために十分な効果があることが確認されている。
【0070】
また、このように、わずかなトナーを現像させる方法は、通常の印字処理で行われるものであり特殊なものではないので、実現も容易である。
このように、本例によれば、常に印字率を監視して所定の低印字率であるときに微量のトナーを用いた均一な密度の現像を行うことにより、非常に印字率の低い印字が繰り返されたような場合にクリーニングブレードのエッジが損傷して発生する現像不良を、事前に解消して現像環境を復元することができるので、この点でも常に良好な画像の得られる信頼性の高い画像形成装置を提供することが可能となる。
<第3の実施形態>
ところで、一般に、電子写真方式のプリンタの現像装置では、現像ローラの現像幅は、用紙の印字領域より広く、さらに最大の印字可能な用紙の幅よりも広く構成されている。
【0071】
図9は、そのような現像ローラの現像幅と用紙との関係を示す図である。なお、同図には、現像ローラ13と、用紙P、及びトナーホッパー内におけるドクターブレード44とサイドシール61も示している。
同図に示すように、現像ローラ13の現像幅13aは、用紙Pの印字領域p1より広く、さらに最大の印字可能な用紙P(例えばA3判サイズの用紙)の幅p2よりも広く構成されている。
【0072】
これを換言すれば、現像ローラ13の両端部には、用紙Pの印字領域p1より外側に用紙Pの幅p2を超えて、全く画像形成に寄与しない非印字領域部分62が存在する。この非印字領域部分62にもトナー供給ローラ43からトナーが供給されている。
【0073】
しかし、この非印字領域部分62に供給されたトナーは、現像に使用されず消費されないから、この部分のトナーは、現像ローラ13とトナー供給ローラ43との間を行ったり来たりするだけということを繰り返す。
そうすると、比較的軟らかい樹脂で構成されているトナーは、ドクターブレード44の圧力や、掬いシート45(図2参照)との摩擦などによって、徐々にではあるが、変形したりトナー表面に付着していた外添剤が遊離してしまう。
【0074】
このように、トナー表面に付着していた外添剤が遊離すると、このような画像形成ユニット5で印字をした場合、トナーホッパー41内に残っているトナー39が少ない場合や、印字率が高くてトナー39の消費速度が速い場合は、トナー39がダメージを受けないうちに消費されるので問題はないが、トナーホッパー41内のトナー39が多く、印字率が低く、さらに単発的な(印字頻度が低い)印字の多い場合などでは、トナー39が長時間消費されずに回転動作を繰り返すため、トナー39が種々のダメージを受けるようになる。
【0075】
トナー39が受けるダメージでは、例えばトナー39が丸みを帯びることが挙げられる。トナー39が丸みを帯びると、現像ローラ13でのトナー搬送がしにくくなり濃度低下を引き起こすという不具合が発生する。また、外添剤がなくなると、用紙Pに転写できなくなるなど、画像形成に対して好ましくない影響が発現する。
【0076】
このようなトナー39が受けるダメージは、特に印字に全く寄与しない非印字領域62において著しい。このような非印字領域62においてダメージを受けて劣化したトナー39は、除々に印字領域p1に入り込んで、形成される画像の端部の画質を劣化させるという問題が生じる。
【0077】
そこで、これらの問題点を実験で調べてみることにした。まず、実験では、非磁性1成分のトナーを600gを用意し、これを画像形成ユニット5のトナ−ホッパー41に充填し、印字条件を種々に変えて印字を実施した。なお非磁性1成分トナーは、Tgは59℃、軟化点は120℃の特性を持つフルカラー用トナーを4色用いた。また、印字速度が約30ppmのフルカラープリンタを用い、印字条件を種々に変えて画像形成の状態の確認を実施した。
<実験例1>
印字率0.1%にて2枚毎の間欠印字(2枚を印字した後、機械動作が停止したところで次の2枚の印字動作に入る。これを繰り返す)を実施したところ、各色とも20000枚付近から両端の画像濃度が薄くなり転写性が低下し、画質の劣化した画像になり始めた。
【0078】
30000枚時点では明らかに画像両端の画質が劣化し、使用に耐えない画像になった。中央部分では、問題になるほどの劣化は無かった。
<実験例2>
同様に2枚毎の間欠印字を実施し、1000枚毎に、印字領域外62の幅全面で用紙Pの送り方向に210mmの長さにわたってベタ印字を行うことにより、印字領域外62の部分でトナーが消費されるように動作させた。
【0079】
この結果、20000枚でも画像両端部における濃度低下及びかすれは発生しなかった。さらに30000枚でも問題無く印字できた。そして40000枚を維持する前に、全ての色でトナー無しになり実験を終了したが、いずれも問題ないレベルで終了した。
【0080】
以上の結果から、印字額域外62のトナー39を定期的に消費することで印字画像端部の劣化を防止する効果のあることが確認できた。
<実験例3>
印字領域外62のトナーを消費するタイミングを、作動時間120分毎と決め120分毎に用紙送り方向に長さ210mmの印字領域外62のベタ印字を実施した。ベタ印字といってもこの場合は均一に斑無くという意味であり、ベタ画像の印字率は0.1%となるような粗いドット配置である。このように印字枚数には拘らず120分という作業時間を優先的な目安としているので、トナー消費開始のタイミングにおける印字枚数はランダムである。
【0081】
この実験の結果でも、トナー無しの検知がされるまで(画像形成ユニットのトナーを使い切るまで)良好な画像が得られた。
<実験例4>
印字領域外62のトナーの消費を1枚印字毎に行うこととし、上記の1000枚毎に210mmの長さから換算して、1枚の印字が終了するごとに毎回0.2mmの長さの印字を、次の用紙の印字が始まる前に(間歇搬送の合間に)実施するようにした。この場合もトナー無しの検知がなされるまで良好な画像が得られた。
【0082】
このように、いずれの場合も、現像ローラの印字額域外上においてトナーを定期的に消費させることにより、低印字率で長時間印字されると生じる印字画像端部の画質劣化を防止することができる。
尚、1000枚毎に210mmの長さのベタ印字の場合、210mmよりも長ければ画質劣化の防止に対する効果はより大きい。但しトナーの消費量は多くなる。また、印字率が高い場合は早期にトナー無しになって画像形成ユニットの使用が終了するので、このような場合は上記の処理は必要ない。また、より低印字率で1枚毎の間欠印字等の場合は、非印字領域の消費はより多くする必要がある。このような場合、印字率と作動時間から適宜印字額域外でのトナー消費量及び消費するタイミングを決定するのが望ましい。
<第4の実施形態>
ところで、高印字率の画像を連続して印字すると、外添剤のアルミナがトナーから遊離することは前述したが、この遊離したアルミナは、一般的には現像ローラ上の特定の部分に偏在する。その偏在する部分は画像形成ユニットの構成にもよるが、トナーホッパー41が大型で内部に仕切り隔壁を有する場合、現像ローラ上の中央部と両端に遊離アルミナが偏在するようになる。
【0083】
このように遊離アルミナが偏在すると、その部分に形成される画像のトナー現像量が低下し、画像の反射濃度が低くなるという問題が発生する。このようなときにベタ画像を印字してみると、遊離アルミナが偏在している部分の画像濃度が薄くなって、あたかも縦の白バンドが印字されたような画像障害(いわゆる白バンド)が発生する。
【0084】
本例では、通常に行われている搬送ベルト10に濃度パッチを形成し、その濃度を検出して濃度補正を行うための濃度センサ37を活用して、白バンド画像障害を未然に修復する。
ここで、濃度パッチと濃度補正について簡単に説明する。
【0085】
図10は搬送ベルトユニットと濃度センサを簡略に模式的に示す斜視図である。図1で説明したように、搬送ベルト10は、駆動ローラ23と従動ローラ24に掛け渡されて、駆動ローラ23により駆動され、図の矢印Bで示す反時計回り方向に循環移動する。
【0086】
この搬送ベルト10の用紙搬送面10aの中央に、用紙にではなく直接に、画像形成ユニット5により濃度確認用パッチ63が定期的に又は必要に応じて形成され、この濃度確認用パッチ63の濃度を濃度センサ37が検出する。
濃度センサ37は、発光部のLEDに電圧を印加されて発光し、濃度確認用パッチ63に照射され、反射した反射光量を受光部が検知し、このアナログ検知量をA/D変換した数値をプリンタコントローラ部52に送り、プリンタコントローラ部52で演算した結果に基づいて高圧ユニット59に反映させる。
【0087】
図11(a) は、上記の濃度確認用パッチを示す図であり、同図(b) は、その濃度確認用パッチから検出された濃度に基づいて濃度調節を行う処理のフローチャートである。先ず、同図(b) において、濃度調整の処理がスタートすると(S301)、同図(a) に示す濃度確認用パッチ63が、図10に示すように搬送ベルト10上に形成され、この濃度確認用パッチ63を濃度センサ37が検知して、その濃度を測定する(S302)。
【0088】
濃度確認用パッチ63は、図11(a) に示すように、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、クロ(K)の4色のトナーによって、それぞれ濃淡2パッチずつ合計8パッチ形成されている。
続いて、この濃度確認用パッチ63の濃度を測定した濃度センサ37の出力が予め設定されている目標濃度の値と比較される(S303)。そして、濃度センサ37の出力が目標濃度の値であれば、濃度調整は不要であると判断して処理を終了する。
【0089】
他方、濃度センサ37の出力が目標濃度の値よりも高い、又は低ければ、調整が必要であると判断して、濃度調整を実施する(S304)。
この濃度調整では、濃度センサ37の出力が目標濃度の値よりも高いときは、プリンタコントローラ部52より高圧ユニット59へ、現像バイアスを下げて濃度を低下させるように命令がなされる。逆に濃度センサ37の出力が目標濃度の値よりも低いときは、プリンタコントローラ部52より高圧ユニット59へ、現像バイアスを上げて濃度を上昇させるように命令がなされる。
【0090】
この調整は、濃度センサ37の出力が目標濃度の値となるまで繰り返される。これにより、現像されるトナー量が一定に制御され、常に安定した画像濃度が継続的に保持される。
尚、このような濃度調整のための濃度確認用パッチ63は、通常、図10に示すように搬送ベルト10の主走査方向の中央部一個所を代表的に選択して、その部分に図11(a) に示されているようなパターンの濃度確認用パッチ63を形成すればよい。
【0091】
本例では、上記のような、従来からある濃度調整のための機構を活用して、先ず、従来は中央に固定されていた濃度センサ37を、図10の矢印C、C´に示すように搬送ベルト10の幅方向に移動可能に構成する。
次に、搬送ベルト10の両端部、又はいずれか一方の端部に白バンドチェック用パッチを直接形成して、この白バンドチェック用パッチの濃度を濃度センサ37で測定する。
【0092】
図12(a) は、本例の白バンドチェック用パッチを示す図であり、同図(b) はその白バンドチェック用パッチから検出された濃度に基づいて画像障害の要因を事前に除去する処理のフローチャートである。
同図(a) に示すように白バンドチェック用パッチ64は、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、クロ(K)の4色のトナーによって、それぞれ5パッチずつ形成されている。白バンドは比較的濃度の濃いパッチの方が発生の有無を見分けられやすいので、上記の白バンドチェック用パッチ64は、前述した濃度確認用パッチの比較的濃いパッチのみを連続して5パッチ形成するようにする。
【0093】
また、前述したように、白バンドは中央部と両端部に出現するので、中央部は濃度調整のパッチ領域として、この白バンドチェック用パッチ64は、搬送ベルト10の両端部、又はいずれか一方の端部に形成するようにする。
同図(b) において、印字処理がスタートすると(S401)、印字率を監視する(S402)。この処理は、図6の処理S2,図7の処理S102、及び図8の処理S202と基本的に同一の処理であるが、この場合は、印字ヘッドの点灯/非点灯の割合情報から印字率をそのつど算出する。
【0094】
続いて、印字率をチェックする(S403)。この処理では、印字率と印字枚数の参照が行われる。
本例では、白バンドが発生する虞れのある条件を予め設定している。すなわちA4判用紙換算で50枚分の印字を区切りとして、その間に50%以上の印字率で印字がなされた場合を、上記の条件としている。
【0095】
そして、印字率が50%で、印字枚数がA4判で50枚以上になっているかを判別する(S405)。
この判別でNoであれば印字を続行するが(S409)、判別がYesであれば、白バンドチェックを行う(S406)。
【0096】
この処理は、上述したように、搬送ベルト10の両端部又はいずれか一方の端部に白バンドチェック用パッチ64を形成し、濃度センサ37を中央部から端部に移動させて、白バンドチェック用パッチ64の濃度を測定する処理である。
続いて、上記測定データと予め目標としている値とを比較し、白バンドが発生しているか否かを判別する(S407)。
【0097】
本例では、濃度センサの出力は、搬送ベルト10上にトナーが無い場合で3v、白バンドチェック用パッチが通常に形成された時の出力が1vであるので、2v以上の出力があったとき、白バンドが発生しかけていると判断する。
そして、白バンドが発生しかけていなければ(S407がNo)、印字を続行するが(S409)、白バンドが発生しかけていれば(S407がYes)、アルミナ放出シーケンスに移行する(S408)。
【0098】
この処理は、通常の白印字を紙無しで行うことにより行われる。トナーは一般に比較的強いマイナス電位に帯電しているが、外添剤のアルミナは、比較的弱いマイナス電位に帯電しているため、かぶりトナーと同様に逆電界を印加しても感光体ドラム上に付着し、かつ現像ローラ上のアルミナ濃度が高い箇所ほど多量にドラム上に付着する。したがって、紙無しの白印字いわゆる空回転をすることにより、アルミナが偏在して白バンドを形成される部分のアルミナの偏在が解消される。
【0099】
この空回転の時間は、白バンドチェックの際の濃度センサの読み取り出力値と目標濃度値との差分量に応じて可変する。例えば差分が1vの時は白印字A4相当10枚分時間、2vとなら20枚分時間、その間なら比例計算した相当分時間の空回転を行う。
【0100】
また、このとき、カラーの現像器に対してアルミナ放出シーケンスを行う場合は、搬送ベルトをモノクロ印字モードのときのように下方に回動させて、カラー現像部の感光体ドラムから離隔させることにより、搬送ベルトにアルミナが付着することを防止することができる。
【0101】
このアルミナ放出シーケンスを実行後、再び処理S406の白バンドチェックを行い、白バンド発生の可能性がない場合は、処理S409の印字動作に復帰する。
このように、トナー消費量の多い高印字率の画像を多量に印刷した際に発生する、アルミナ等の外添剤が偏在することによって起こる白バンド画像障害を修復するために、給紙動作をせず白紙印字を行うシーケンスを設けて、アルミナ等の粒子を画像形成時以外に現像部より排出して、事前に白バンド発生による画像の劣化を防止する。
【0102】
尚、第1の実施の形態では、印字率の算出を、1頁当りの印字ドット数で算出しているが、これに限ることなく、例えば印字ヘッドの点灯素子数と、その点灯中のモータ(感光体ドラムや搬送ベルトを駆動するモータ)の回転時間から算出するようにしてもよい。要は、印字率を算出できる方法であればどのような方法に拠っても良い。
【0103】
また、いずれの実施の形態でも、非磁性一成分トナーによる現像の場合を説明したが、これに限ることなく、2成分トナーによる現像にも適用可能である。
また、第4の実施形態では、白バンドチェック用パッチの形成位置を予め搬送ベルトの端部と決めているが、これに限ることなく、例えば主走査方向に白バンドチェック用パッチと同様の濃色で一色で形成されパッチを搬送ベルト上に形成し、そのパッチがセンサ位置に来たところで搬送ベルトを停止させ、センサを主走査方向に移動させて、出力が高い部分(白バンドが発生していそうな部分)を選択した後、改めてその主走査方向位置に白バンドチェック用パッチを形成するようにしてもよい。
【0104】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、印字率が高くなってトナーが大量に消費されたときトナーから遊離して帯電器や像担持体あるいは現像ローラ等に残留して白バンド等の画像不良の不具合を引き起こす遊離外添剤を、予め判明している回復開始タイミングでトナー供給ローラに対する印加バイアスを変更して全体を空回転させることにより除去するので、遊離外添剤によって引き起こされる画像不良発生の不具合が解消され、常に良好な画像の得られる信頼性の高い画像形成装置を提供することが可能となる。
【0105】
また、常に印字率を監視して所定の低印字率であるときに微量のトナーを用いた均一な密度の現像を行うことにより、非常に印字率の低い印字が繰り返されたような場合にクリーニングブレードのエッジが損傷して発生する現像不良を、事前に解消して現像環境を復元することができるので、この点でも常に良好な画像の得られる信頼性の高い画像形成装置を提供することが可能となる。
【0106】
また、現像ローラの印字額域外上のトナーを定期的に消費させることにより、低印字率で長時間印字されると生じる印字画像端部の画質劣化を防止することができる。
また、搬送ベルトに白バンドチェックパッチを形成して、この白バンドチェックパッチから検出された濃度に基づいて画像障害の要因を事前に除去するので、この点でも常に良好な画像の得られる信頼性の高い画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態におけるプリンタの内部構成を説明する断面図である。
【図2】本発明の実施形態におけるプリンタの画像形成ユニットのみを取り出してその内部構成を示す側断面図である。
【図3】本発明の実施形態におけるプリンタの画像形成ユニットの各部のバイアス電圧系を示す図である。
【図4】本発明の実施形態におけるプリンタの内部の回路構成を示す図である。
【図5】回路構成の中のEEPROMに記憶されるモード1とモード2のバイアス電圧の組み合わせのデータ構成を示す図である。
【図6】第1の実施形態における回路構成の中のプリンタコントローラ部によりヘッドコントローラ部を制御しながら実行される印字処理中におけるモード1の処理を説明するフローチャートである。
【図7】回路構成の中のプリンタコントローラ部によりヘッドコントローラ部を制御しながら実行される印字処理中におけるモード1とモード2の処理を説明するフローチャートである。
【図8】第2の実施形態におけるプリンタコントローラ部によりヘッドコントローラ部を制御しながら実行される低印字率の繰り返しによる現像不良の要因を除去する処理を説明するフローチャートである。
【図9】第3の実施形態における現像ローラの現像幅と用紙との関係を示す図である。
【図10】第4の実施形態における搬送ベルトユニットと濃度センサを簡略に模式的に示す斜視図である。
【図11】 (a) は濃度パッチを示す図、(b) はその濃度パッチから検出された濃度に基づいて濃度調節を行う処理のフローチャートである。
【図12】 (a) は第4の実施形態における白バンドチェック用パッチを示す図、(b) は白バンドチェックパッチから検出された濃度に基づいて画像障害の要因を事前に除去する処理のフローチャートである。
【符号の説明】
1 プリンタ
2 画像形成部
3 両面印刷用搬送ユニット
4 給紙部
5(5−1、5−2、5−3、5−4) 画像形成ユニット
C1 ドラムセット
C2 トナーセット
6 感光体ドラム
7 クリーナ
7a クリーニングブレード
8 帯電ローラ
9 印字ヘッド
10 搬送ベルト
10a 用紙搬送面
11 転写器
12 現像容器
13 現像ローラ
13a 現像幅
14 給紙コロ
15 給紙カセット
16 ガイドローラ対
17 案内路
18 給送ローラ対
19 待機ローラ対
20 装着部カバー
21 MPFトレイ
22 給紙コロ
23 駆動ローラ
24 従動ローラ
25 定着ユニット
26 熱ローラ
27 圧ローラ
28 オイル塗布ローラ
29 切換板
31 搬出ローラ対
32 側面排出口
33 搬送ローラ対
34 排紙ローラ
35 排紙部
36a〜36e 搬送ローラ
37 濃度センサ
38 ドラムカバー
39 トナー
41 トナーホッパー
42 トナー撹拌部材
43 トナー供給ローラ
44 ドクターブレード
45 掬いシート
46、47、48、49、50 高圧電源
51 インターフェイス(I/F)
52 プリンタコントローラ部
53 EEPROM
54 ROM
55 操作パネル
56 ヘッドコントローラ部
57 温湿度センサ
58 用紙カウンタ
59 高圧ユニット
P 用紙
p1 印字領域
p2 用紙幅
61 サイドシール
62 非印字領域部分
63 濃度確認用パッチ
64 白バンドチェック用パッチ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus that prevents abnormal image defects that are likely to occur over time when developing by contact charging or contact development using toner containing an external additive.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is an electrophotographic image forming apparatus. In this image forming apparatus, the image carrier is uniformly charged and initialized, an electrostatic latent image is formed on the image carrier by optical writing, the electrostatic latent image is converted into a toner image, and the toner image is converted into a toner image. It is transferred to a transfer material such as paper and fixed by a fixing device.
[0003]
In the past, corona discharge-type chargers and transfer devices were used for the above charging and transfer, but in recent years, contact-type chargers and transfer devices have increased due to the problem of deterioration of the usage environment due to ozone generation. .
For example, a contact-type charger is known in which a conductive foam is formed on a metal core, and a polyurethane skin layer is formed on the surface of the conductive foam. (For example, refer to Patent Document 1.)
Similarly, as a contact-type charger, a small-size and long-life charger in which a conductive foam having a cored bar is covered with a conductive resin tube has been proposed. (For example, see Patent Document 2.)
As a developing device, there is known a non-magnetic one-component developing device in which a non-magnetic one-component toner is used as a toner to be used and the inside of the toner hopper is partitioned in a double manner so that the size can be increased. (For example, refer to Patent Document 3.)
[0004]
[Patent Document 1]
JP 07-092774 ([0019], FIG. 1)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-129556 ([Summary], FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP 2001-194 483 A ([Summary], FIG. 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, a conventional electrophotographic image forming apparatus is equipped with a cleaning device for cleaning untransferred toner remaining on the image carrier. In addition, in order to improve toner fluidity and to prevent toner aggregation, an external additive made of fine particles of alumina, for example, is added to the non-magnetic one-component toner. Normally, the external additive adheres firmly to the toner, but the external additive added for the purpose of preventing aggregation is relatively large in particle size and often has a weak charging polarity, so it is easily detached from the toner. Tend.
[0006]
Therefore, particularly when an image having a pattern with a high printing rate is continuously printed, a large amount of toner is developed on the image carrier, and thus remains on the image carrier without being transferred to the transfer material. The amount of untransferred toner increases, and the external additive detached from the toner increases in the cleaning device. Although the cleaning device can clean the toner, the external additive cannot be cleaned by the cleaning device because the particles are too fine to slip through the cleaning blade.
[0007]
For this reason, the external additive remains attached to the image carrier, and the external additive attached to the image carrier now adheres to the contact charger. When the external additive adheres to the contact charger as described above, there is no problem in the charging ability as long as the external additive is small.
[0008]
The image forming unit of the image forming apparatus includes a drum unit and a developing unit. However, if the life of the drum unit and the developing unit is the same, the above-described problems may occur even if printing with a high printing rate is performed continuously. At the time of occurrence, there is no problem because the toner on the developing unit side is exhausted. However, if the drum unit and the development unit are separated, and the development unit that has run out of toner is replaced with a new development unit and printing with a high printing rate is performed many times, the contact charger is installed on the drum unit side. Therefore, the amount of the external additive attached to the contact charger continues to increase, and the above problem occurs.
[0009]
Further, in many cases, the external additive that has passed through the cleaning blade adheres in the form of streaks in the rotation direction of the image carrier. In such a case, the external additive adhering to the streaks previously obstructs optical writing, forming a non-development part, and white lines on the transfer material, as well as adversely accumulating on the contact charger. It becomes a factor causing image defects.
[0010]
Contrary to the above, in the case where printing with a very low printing rate is repeated, such as white printing, for example, the cleaning device has little or no toner. The additive is insufficient, the friction between the image carrier and the cleaning blade increases, the edge of the cleaning blade is damaged, and unevenness occurs at the edge. The untransferred toner and the external additive on the image carrier pass through the unevenness of the edge without being cleaned, and in this case, the toner adheres to the contact charger and causes a development failure, which causes a defective image.
[0011]
However, in Patent Documents 1 to 3 described above, appropriate consideration is not given to the development failure caused by the toner external additive as described above.
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that appropriately prevents a development failure caused by an external additive of toner in view of the above-described conventional situation.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The image forming apparatus of the present invention includes an image carrier, a charging unit that charges the image carrier to a predetermined potential, and the image carrier charged by the charging unit according to an image signal. Light irradiation An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image; a developing means for applying a developer to the electrostatic latent image formed on the image carrier to form a toner image corresponding to the image signal; Transfer means for executing printing on the transfer material by transferring the toner image formed by the means to the transfer material, and the developing means is provided to contact the image carrier. Negatively charged non-magnetic one-component toner and positively charged polarity relative to the non-magnetic one-component toner A developing roller carrying and rotating the developer having externally added fine particles; a developer supply roller that presses the developing roller and supplies the developer to the developing roller upstream of the developing roller in the rotational conveying direction; The developing roller and the developer supply roller Between In A potential difference is generated in the direction in which the toner is attracted to the developing roller side. Bias voltage The An image forming apparatus comprising at least a bias voltage applying means for applying, a print dot number storage means for storing the number of print dots per page on the transfer material based on the image signal, and the transfer by the transfer means Printed page number storage means for counting and storing the number of printed pages on the material, and the print dot number storage means and the information stored in the printed page number storage means for preventing an abnormal image failure And controlling the light irradiation by the electrostatic latent image forming means to be inoperative so as not to form the electrostatic latent image on the image carrier while operating at least the image carrier and the charging means, and the developing roller And externally added particulate collection control means for controlling the bias voltage applying means so as to increase the potential difference between the developer supplying roller and the developer supplying roller to recover the externally added fine particles from the developing roller to the developer supplying roller. It is configured with.
[0013]
For example, the charging unit includes a contact-type charging unit that contacts the image carrier and charges the image carrier to the predetermined potential.
Further, the developing means is constituted by a contact-type developing means for forming the toner image by contacting the image carrier and applying the developer to the electrostatic latent image. Is done.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of an image forming apparatus (hereinafter referred to as a printer) 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the printer 1 includes an image forming unit 2, a duplex printing transport unit 3, and a paper feeding unit 4. The image forming unit 2 has a configuration in which four image forming units 5 (5-1, 5-2, 5-3, 5-4) are arranged in a multistage manner.
[0016]
Of the four image forming units 5, the three image forming units 5-1, 5-2, and 5-3 on the upstream side in the sheet conveying direction are magenta (M) and cyan (C ), A monochrome image is formed with yellow (Y) color toner, and the image forming unit 5-4 forms a monochrome image mainly with black (K) toner such as characters.
[0017]
Each of the image forming units 5 includes a drum set C1 and a toner set C2, and has the same configuration except for the developer (color) stored in the developing container. Therefore, the configuration of the yellow (Y) image forming unit 5-3 will be described below as an example.
[0018]
The drum set C1 is provided with a photosensitive drum 6, and a cleaner 7 and a charging roller 8 that surround the vicinity of the peripheral surface of the photosensitive drum 6 and constitute the drum set C1 together with the photosensitive drum 6 are provided. ing. Further, a print head 9 supported by a frame of the main body device is disposed in the vicinity of the upper peripheral surface of the photosensitive drum 6, and is in contact with the lower peripheral surface of the photosensitive drum 6 so as to sandwich the transport belt 10. The transfer device 11 is arranged.
[0019]
A developing container 12 and a developing roller 13 are disposed in the toner set C2. The developing container 12 contains toner therein and supports the developing roller 13 in the opening on the lower side surface. In order to prevent toner aggregation, aluminum oxide fine particles are added to the toner as an external additive. Aluminum oxide has a weaker negative potential than the weak negative potential of the toner, and is relatively positive with respect to the toner and adheres to the toner.
[0020]
The photosensitive drum 6 rotates in the clockwise direction in the figure, the peripheral surface is cleaned by the cleaner 7, and the peripheral surface of the photosensitive drum 6 is uniformly charged by the charge application from the charging roller 8. Next, an electrostatic latent image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 6 by optical writing based on the print information from the print head 9. The electrostatic latent image is converted into a toner image by yellow (Y) toner stored in the developing container 12 by the developing process by the developing roller 13.
[0021]
The toner image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 6 in this way reaches the transfer portion where the photosensitive drum 6 and the transfer device 11 face each other as the photosensitive drum 6 rotates. The toner image that has reached the transfer portion is transferred onto a sheet that moves from the upstream side to the downstream side in the sheet conveyance direction immediately below the photosensitive drum 6.
[0022]
The sheet is carried out of the sheet feeding cassette 15 by one rotation of the sheet feeding roller 14, and is fed to the standby roller pair 19 through the guide roller pair 16, the guide path 17, and the feeding roller pair 18. Alternatively, the paper is fed by the paper feed roller 22 from the MPF tray 21 mounted on the opened mounting portion cover 20.
[0023]
The standby roller pair 19 feeds the sheet onto the conveying belt 10 at a timing when the sheet printing start position coincides with the leading edge of the toner image on the photosensitive drum 6 of the image forming unit 5-1 at the most upstream in the sheet conveying direction.
The conveyor belt 10 is stretched between a driving roller 23 and a driven roller 24, driven by the driving roller 23, and circulated in the counterclockwise direction in the figure. The sheet is electrostatically adsorbed and conveyed on the upper surface of the circulating and conveying belt 10, and a magenta (M) toner image is transferred by the transfer unit of the image forming unit 5-1, and the image forming unit 5-2. The cyan (C) toner image is transferred at the transfer portion, the yellow (Y) toner image is transferred at the transfer portion of the image forming unit 5-3, and the black ( The toner image of K) is transferred.
[0024]
The paper onto which the four color toner images are transferred in this manner is carried into a fixing unit 25 which is a fixing device. The fixing unit 25 is composed of a heat roller 26, a pressure roller 27, an oil application roller 28, and the like. While the paper is nipped and conveyed between the heat roller 26 and the pressure roller 27, the toner image is melted and pressed onto the paper surface. And fix. The oil application roller 28 has a function of applying toner releasing oil to the peripheral surface of the heat roller 26 and removing toner remaining on the heat roller 26.
[0025]
As described above, the sheet on which the toner image is fixed by the fixing unit 25 forms an image from the side discharge port 32 by the carry-out roller pair 31 when the switching plate 29 is rotated upward as shown by the solid line in the figure. When the switching plate 29 is rotated downward as indicated by the broken line in the figure, it is guided upward by the conveying roller pair 33 and the sheet discharge roller 34 moves the image forming surface. The paper is discharged downward to the paper discharge unit 35.
[0026]
The double-sided printing transport unit 3 is configured to be detachable from the apparatus main body, and is a unit that is mounted when performing double-sided printing by the printer 1 of this example, and a plurality of transport rollers 36a to 36e are disposed therein. Has been.
In the case of duplex printing, the paper is once sent upward by the switching plate 29. For example, when the trailing edge of the paper reaches the conveyance roller pair 33, the conveyance of the paper is stopped and the paper is further conveyed in the reverse direction. . By this control, the sheet is conveyed downward on the left side of the switching plate 29 set at the position indicated by the dotted line, is carried into the sheet conveyance path of the duplex printing conveyance unit 3, and is conveyed by the conveyance rollers 36a to 36e. It reaches the standby roller pair 19 via the guide path 17 and the feed roller pair 18 and is sent to the transfer unit at the same timing as the toner image as described above, and the toner image is transferred to the back surface of the paper.
[0027]
The density sensor 37 provided in the vicinity of the drive roller 23 is composed of, for example, a near-infrared regular reflection type sensor, and is composed of a light-emitting unit formed by LEDs and a light-receiving unit including a light-receiving element that detects the amount of LED light. ing.
The density sensor 37 is directly formed on the end of the peripheral surface of the conveyor belt 10 for measuring the toner density and the print position of a toner image directly formed on the central portion of the peripheral surface of the conveyor belt 10 as a resist patch. It is arranged for measuring a white band check patch of a toner image.
[0028]
FIG. 2 is a side cross-sectional view showing the internal configuration of the image forming unit only taken out. In the figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
As shown in the figure, the image forming unit 5 is configured by integrally assembling a drum set C1 and a toner set C2. One drum set C1 includes the photosensitive drum 6, the cleaner 7, and the charging roller 8 shown in FIG. 1, and further includes a drum cover 38 that can be moved back and forth (left and right in FIG. 2). The cleaner 7 includes a cleaning blade 7 a, and the edge of the lower end portion of the cleaning blade 7 a is in pressure contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 6.
[0029]
The other toner set C2 has a support portion (not shown) that supports the drum set C1, a toner hopper 41 that contains toner 39 as a developer, and a part of the peripheral surface exposed from the opening of the toner hopper 41. The toner hopper 41 is further provided with a toner stirring member 42, a toner supply roller 43, a doctor blade 44, a scooping sheet 45, and the like so as to be buried in the toner 39.
[0030]
FIG. 3 is a diagram showing a bias voltage system of each part of the image forming unit 5 in the printer 1 having the above configuration. For the sake of brevity, only one image forming unit 5 is shown in the figure, and the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are assigned the same numbers as those in FIGS. It shows.
[0031]
The photosensitive drum 6 is usually formed by uniformly depositing an organic photoconductor on the surface of a conductive metal roller, and the metal roller portion is grounded. The charging roller 8 has a white printing state charging potential (an initialization potential applied uniformly, a method of applying with a positive polarity and a method of applying with a negative polarity by a high voltage power source 46. In this example, a negative high voltage is applied. ) Is applied to the photosensitive drum 6.
[0032]
By this application, the photosensitive layer on the peripheral surface of the photosensitive drum 6 is uniformly charged to a minus high potential of, for example, “−650 V (volt)”. The print head 9 includes a laser light source or an LED light source, and selectively exposes the peripheral surface of the photosensitive drum 6 charged to a minus high potential according to image information. By this exposure, a negative low potential portion whose potential is attenuated to about “−70 V” is formed on the surface of the photosensitive drum 6, and the low potential portion of “−70 V” and the high potential of “−650 V” charged in advance. An electrostatic latent image is formed by the portion.
[0033]
The toner set C <b> 2 contains non-magnetic one-component toner 39 inside the toner hopper 41, and the developing roller 13 is applied with a developing bias of “−350 V” from the high voltage power supply 47. The toner supply roller 43 is applied with a supply bias of, for example, “−600 V” from another high voltage power supply 48. The doctor blade 44 is further supplied with a supply bias of, for example, “−400 V” from another high-voltage power supply 49.
[0034]
On the other hand, the toner 39 adheres to the surface of the developing roller 13 due to the potential difference from the toner supply roller 43, and then is regulated to a constant layer pressure by the doctor blade 44, and is negatively applied from the high voltage power supply 48 through the doctor blade 44. It is charged to a weak negative potential by the high voltage potential and adheres to the surface of the developing roller 13 with a certain thickness.
[0035]
The toner 39 is conveyed to a portion facing the photosensitive drum 6 while the developing roller 13 rotates. At the facing portion between the developing roller 13 and the photosensitive drum 6, a potential difference of “−280 V” is formed between the low potential portion of the “−70 V” electrostatic latent image and the developing roller 13. That is, the low potential portion of the electrostatic latent image forms a positive polarity potential relative to the developing roller 13. Due to the electric field due to this potential difference, the nonmagnetic toner 39 charged to the negative polarity is transferred to the positive potential electrostatic latent image low potential portion of the photosensitive drum 6 to form a toner image. This toner image is conveyed to the facing portion between the photosensitive drum 6 and the transfer sheet 11 by the rotation of the photosensitive drum 6.
[0036]
The transfer sheet 11 is formed of a conductive sheet and is connected to a positive high voltage power source 50. The transfer sheet 11 is opposed to and pressed against the photosensitive drum 6 to form a transfer portion. The transfer sheet 11 applies a transfer bias with a positive potential to the paper P conveyed to the transfer unit by the conveyance belt 10 via the conveyance belt 10. The negative toner image on the photosensitive drum 6 is transferred to the paper P that has become a positive potential by the application of this voltage.
[0037]
The toner image transferred to the paper P is fixed on the paper surface by the fixing unit 25 shown in FIG. On the other hand, a small amount of toner 39 that has not been transferred remains on the photosensitive drum 6. The remaining toner 39 is removed by the cleaner 7. FIG. 4 is a diagram illustrating an internal circuit configuration in the printer 1 having the above-described configuration. In the figure, the circuit configuration includes an interface (I / F) 51, a printer controller unit 52, an EEPROM 53, a ROM 54, an operation panel 55, and a head controller unit 56.
[0038]
The printer controller 52 is connected to a temperature / humidity sensor 57 disposed at an appropriate position inside the main body apparatus 1 and the density sensor 37 shown in FIG. 1, and although not shown in FIG. A paper counter 58 disposed on the path 17 is connected, and further, a high voltage unit 59 including the high voltage power sources 46 to 50 shown in FIG. 3 is connected. Further, the four print heads 9 shown in FIG. 1 are connected to the other head controller unit 56.
[0039]
An interface (I / F) 51 inputs print data sent from a host device (not shown), outputs image data in the print data to the head controller unit 56, and sends commands in the print data to the printer controller unit. To 52.
The EEPROM 53 stores supply biases for mode 1 and mode 2, which will be described later, the limit printing rate, the limit number of sheets, adjustment values for position and density correction, and the ROM 54 stores a printing program and a control program.
[0040]
Although not particularly shown, the head controller unit 56 includes a frame memory composed of four areas corresponding to yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). The head controller unit 56 creates bitmap data of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) based on the image data input from the interface (I / F) 51.
[0041]
The yellow (Y) bitmap data is stored in the yellow (Y) storage area of the frame memory, and the magenta (M) bitmap data is stored in the magenta (M) storage area of the frame memory. The bitmap data C) is stored in the cyan (C) storage area of the frame memory, and the black (K) bitmap data is stored in the black (K) storage area of the frame memory.
[0042]
The printer controller unit 52 is a central control unit including a CPU that performs print control and system control of the printer 1 of the present example. Although not particularly illustrated, a time counter, a numeric counter, a register, and the like are built in and stored in the ROM 54. Each part is controlled according to the program. The printer controller 52 receives an operation signal from a key operation unit (not shown) provided on the operation panel 55, and also outputs a display signal to a display unit (not shown).
[0043]
The printer controller 52 sends a print command to the head for each of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) based on a command supplied from the interface (I / F) 51. Output to the controller unit 56.
Based on the print command, the head controller unit 56 supplies yellow (Y) print data to the print head 9 of the image forming unit 5-3 and supplies magenta (M) print data to the image forming unit 5-1. , The cyan (C) print data is supplied to the print head 9 of the image forming unit 5-2, and the black (K) print data is supplied to the print head 9 of the image forming unit 5-3. To do. Then, the above-described printing of each color is performed by the drum set C1 and the toner set C2.
[0044]
The head controller unit 56 supplies the print data to each print head 9 and notifies the printer controller unit 52 of the actual number of print dots.
FIG. 5 is a diagram showing a data configuration of a combination of the mode 1 and mode 2 bias voltages stored in the EEPROM 53. As shown in the figure, the standard value is -350v for the developing bias, -600v for the supply bias, and -400v for the doctor bias as described in FIG.
[0045]
Then, when the control process is in mode 1 to be described later, as shown in FIG. 5, only the supply bias is set to change to -700v. In mode 2, only the supply bias is further changed to -800v.
<First Embodiment>
FIG. 6 is a flowchart for explaining mode 1 processing during printing processing executed as described above while the head controller unit 56 is controlled by the printer controller unit 52.
[0046]
In addition, when the printing rate of a solid image is assumed to be 100%, it is standard that the printing rate is 5% in normal character printing. However, in this example, the image printing is taken into consideration. The standard printing rate is set to 15%.
The printing rate during the printing process is determined based on the actual number of print dots notified from the head controller unit 56 and the number of sheets (number of pages) used for printing input from the sheet counter 58. Calculated by the unit 52.
[0047]
The printer controller unit 52 uses a built-in numerical counter as an overprint rate counter.
In FIG. 6, when the printing process is started (S1), the printer controller 52 monitors the printing rate (S2).
[0048]
In this process, the printer controller 52 is notified from the head controller 56 while driving the print head 9 via the head controller 56 by a print signal (image signal) in order to calculate the printing rate in a later process. Count the number of printed dots.
[0049]
Then, it is determined whether or not printing for one page has been completed (S3). If the printing has not been completed (N in S3), the monitoring of the printing rate (counting the number of printing dots) is continued, and the printing is completed. If so (S3 is Y), then the overprint rate is calculated (S4).
In this process, first, the printing rate of the page that has just been printed is calculated from the total number of printing dots counted in process S2. Then, “15%” set as the standard print rate in this example is subtracted from the calculated print rate. Thus, how much the standard printing rate is exceeded is calculated as a printing rate excess value per page with a plus or minus sign.
[0050]
Subsequently, the calculated print rate excess value per page is added to the overprint rate counter (S5).
As a result, the print rate excess value per page during the printing process is accumulated as the total print rate every time one page is printed.
[0051]
Next, it is determined whether or not the accumulated overprint rate is “5000%” or more (S6).
In this process, when the overprint rate accumulated as described above is “5000%”, the image defect due to the external additive remaining attached to the surfaces of the photosensitive drum 6, the charging roller 8, and the developing roller 13. It has been empirically found that is likely to occur. Therefore, the “overprint rate of 5000%” is a timing for removing the residual external additive from the photosensitive drum 6, the charging roller 8, and the developing roller 13 to restore the whole to an appropriate state.
[0052]
If the overprint rate is not “5000%” or more in the determination of the process S6, it is not the timing to restore the whole to an appropriate state, so the process returns to the process S2 and the processes S2 to S6 are repeated.
If the overprinting rate becomes “5000%” or more in the determination in step S6 (Y in S6), first, a time counter is set (S7).
[0053]
In this process, in this example, “2 minutes” (120 seconds) is set in the time counter.
Subsequently, the supply bias value is set (S8).
In this processing, mode 1 combination data is selected from the bias voltage combination data shown in FIG. 5 stored in the EEPROM 53, the high voltage unit 59 is controlled, and “−700 v” is set as the supply bias value. A high voltage power supply 48 applies to the toner supply roller 43.
[0054]
In this state, idling is performed (S9).
In this process, actual printing is not performed. That is, exposure by the print head 9 is not performed, the sheet P is not transported, and the whole is simply driven by applying an applied bias.
[0055]
Then, the time counter refers to determine whether or not the set time has become 0 (S10). If the time counter has not become 0 (N in S10), the process returns to step S9 to continue idling. Thereby, idling continues for 2 minutes.
As described above, the aluminum oxide added to the toner 93 as an external additive has a weak positive potential. As a result, during idling for 2 minutes in mode 1 as described above, a difference in potential between the developing roller 13 and the toner supply roller 43 is formed in the direction from the developing roller 13 toward the toner supply roller 43 due to a stronger potential difference than usual. The external additive released from the toner 39 on the developing roller 13 is collected by the toner supply roller 43 by the electric field.
[0056]
Further, the free external additive adhering to the photosensitive drum 6 is also collected by the developing roller 13 and further collected from the developing roller 13 to the toner supply roller 43. Further, the free external additive adhering to the charging roller 8 also moves onto the photosensitive drum 6 which has been recovered by removing the free external additive as described above, and further passes through the developing roller 13 from the photosensitive drum 6. Then, the toner is collected by the toner supply roller 43.
[0057]
The free external additive collected on the toner supply roller 43 is stirred together with the toner 39 in the toner hopper 41 by the toner stirring member 42 and adheres to the toner particles, thereby releasing the release and returning to a normal state. .
As described above, according to this example, the overprinting rate is always monitored, and the developing environment of the image forming unit is restored to an appropriate state by changing the bias applied to the toner supply roller at an appropriate timing and rotating the entire unit idly. Therefore, it is possible to provide a highly reliable image forming apparatus capable of always obtaining a good image.
[0058]
If it is determined in step S10 that the time counter is 0 (Y in S10), the process ends. That is, the above restoration process is performed for 2 minutes and is completed.
Although not particularly described in the above process, the restoration process for removing the free external additive may be applied to a monochrome printing apparatus or a tandem type color printing apparatus. In the case of a tandem type color printing apparatus, when the overprinting rate reaches a specified limit value for each color, the whole may enter the blank printing mode (idle rotation).
[0059]
In this case, if the overprinting rate counters for other colors are reset, it is possible to avoid unnecessary frequent idling.
FIG. 7 is a flowchart for explaining processing in mode 1 and mode 2 during printing processing executed while the head controller unit 56 is controlled by the printer controller unit 52.
[0060]
In FIG. 7, the processes S101 to S105 are the same as the processes S1 to S5 described above. In FIG. 7, following the process S105, the paper counter is referred to, and it is determined whether or not the count value of the paper counter is 1000 or more (S106). As a result, it is determined whether the number of printed sheets has reached 1000 or more.
[0061]
If the number of printed sheets is still less than 1000 (N in S106), the processes S102 to S106 are repeated.
On the other hand, if the number of printed sheets is 1000 or more (S106 is Y), it is then determined whether or not the overprint rate counter n (%) is “5000 ≦ n <15000” (S107).
[0062]
If “n <5000”, the process returns to step S101 to repeat steps S101 to S107.
Thus, in this example, first, it is determined whether or not the number of printed sheets has exceeded 1000, and the overprint rate is monitored every 1000 sheets.
[0063]
If it is determined in step S107 that “5000 ≦ n <15000”, steps S108 to S111 are executed. The processes S108 to S111 are the same as the processes S7 to S10 shown in FIG.
On the other hand, if “15000 ≦ n” is determined in the processing S107, the processing of processing S112 to S115 is executed. In the processing in steps S112 to S115, the supply bias value set for the toner supply roller 43 in step S113 is the same as the processing in steps S108 to S111, except that “−800v” in mode 2 shown in FIG. It is.
[0064]
In this way, the development environment restoration start timing is divided into two stages, and two types of special supply bias to be applied to the toner supply roller 43 are prepared. Since the start timing of restoration to an appropriate state is performed with priority given to the number of printed sheets, the idling operation is not entered before the fixed number of sheets is reached, and therefore an operation giving priority to the printing work is possible. In this way, the processing procedure of this example may be configured.
<Second Embodiment>
By the way, as described above, for example, when printing with a very low printing rate such as white printing is repeated, the edge of the cleaning blade is damaged, and this causes development failure. In this example, the development environment is restored to an appropriate state by removing the cause of the development failure due to the repetition of such a low printing rate.
[0065]
FIG. 8 is a flowchart for explaining processing for removing the cause of development failure due to repetition of a low printing rate during printing processing executed while the head controller unit 56 is controlled by the printer controller unit 52.
First, in FIG. 8, the processes of steps S201 to S204 are the same as the processes of steps 101 to S104 (or steps S1 to S4) described above.
[0066]
Subsequent to the above-described processing S204, it is determined whether or not the overprint rate n of one page is “n ≦ −14” (S205).
In this process, it has been empirically found that if the overprint rate n continues to be “n ≦ −14”, the above-described development failure due to the low print rate occurs. Therefore, the development environment restoration start timing in the case of a low printing rate is set to “n ≦ −14”.
[0067]
If it is not “n ≦ −14” in the determination in the above-described process S205 (N in S205), the process returns to the process S202, and the processes S202 to S205 are repeated. Thereby, the printing process is continued.
On the other hand, if “n ≦ −14” is determined in step S205 (Y in S205), toner discharge processing is performed (S206).
[0068]
In this process, a toner image corresponding to a printing rate of about 0.05% when converted to a printing rate is developed on the photosensitive drum 6. The image forming unit 5 is controlled by the head controller unit 56 so that this toner image becomes a toner image having a density and a uniform dot arrangement so that the printing rate is about 0.05%.
[0069]
The above-mentioned printing rate of about 0.05% is a numerical value obtained empirically based on various experiments. Thus, printing with a printing rate of about 0.05% can be used as a lubricant. It has been confirmed that the additive can be supplied to the cleaning blade and has a sufficient effect for eliminating development defects.
[0070]
In addition, the method of developing a small amount of toner as described above is performed by a normal printing process and is not special, so that it is easy to realize.
As described above, according to this example, the printing rate is constantly monitored, and when the predetermined low printing rate is obtained, the development with a uniform density using a small amount of toner enables the printing with a very low printing rate. Since development defects caused by damage to the edge of the cleaning blade in the case of repeated operations can be eliminated in advance and the development environment can be restored, high reliability is always obtained in this respect as well. An image forming apparatus can be provided.
<Third Embodiment>
By the way, in general, in the developing device of an electrophotographic printer, the developing width of the developing roller is wider than the printing area of the paper and further wider than the maximum printable paper width.
[0071]
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the developing width of such a developing roller and the paper. In the figure, the developing roller 13, the paper P, and the doctor blade 44 and the side seal 61 in the toner hopper are also shown.
As shown in the figure, the developing width 13a of the developing roller 13 is wider than the printing area p1 of the paper P and further wider than the width p2 of the maximum printable paper P (for example, A3 size paper). Yes.
[0072]
In other words, at both ends of the developing roller 13, there are non-printing area portions 62 that do not contribute to image formation at all beyond the printing area p1 of the paper P beyond the width p2 of the paper P. The toner is also supplied from the toner supply roller 43 to the non-printing area portion 62.
[0073]
However, since the toner supplied to the non-printing area portion 62 is not used for development and is not consumed, the toner in this portion only goes back and forth between the developing roller 13 and the toner supply roller 43. repeat.
As a result, the toner composed of a relatively soft resin is gradually deformed or adhered to the toner surface due to the pressure of the doctor blade 44 or friction with the scooping sheet 45 (see FIG. 2). The external additive is released.
[0074]
As described above, when the external additive adhering to the toner surface is liberated, when printing is performed with such an image forming unit 5, there is little toner 39 remaining in the toner hopper 41, or the printing rate is high. When the toner 39 is consumed at a high speed, there is no problem because the toner 39 is consumed before it is damaged, but the toner 39 in the toner hopper 41 is large, the printing rate is low, and the single-shot (printing When printing is performed with a low frequency), the toner 39 is repeatedly consumed without being consumed for a long time, so that the toner 39 is damaged in various ways.
[0075]
As the damage received by the toner 39, for example, the toner 39 is rounded. When the toner 39 is rounded, it is difficult for the developing roller 13 to convey the toner, causing a problem that the density is lowered. Further, when the external additive is exhausted, an undesirable influence is exerted on the image formation, such as being unable to transfer to the paper P.
[0076]
Such damage to the toner 39 is particularly remarkable in the non-printing area 62 that does not contribute to printing at all. The toner 39 deteriorated due to the damage in the non-printing area 62 gradually enters the printing area p1 to cause a problem that the image quality at the edge of the formed image is deteriorated.
[0077]
Therefore, we decided to investigate these problems through experiments. First, in the experiment, 600 g of nonmagnetic one-component toner was prepared, filled in the toner hopper 41 of the image forming unit 5, and printing was performed by changing the printing conditions in various ways. As the non-magnetic one-component toner, four colors of full-color toner having a Tg of 59 ° C. and a softening point of 120 ° C. were used. In addition, a full color printer with a printing speed of about 30 ppm was used, and the state of image formation was confirmed by changing the printing conditions in various ways.
<Experimental example 1>
Intermittent printing every two sheets at a printing rate of 0.1% (after printing two sheets, when the machine operation stops, the next two sheets are printed. This is repeated). The image density at both ends from the vicinity of the sheet became thin, the transferability decreased, and the image started to deteriorate in image quality.
[0078]
At the time of 30000 sheets, the image quality at both ends of the image was clearly degraded, and the image was unusable. In the central part, there was no degradation to the point of problem.
<Experimental example 2>
Similarly, intermittent printing is performed every two sheets, and every 1000 sheets, solid printing is performed over the entire width of the outside of the print area 62 over the length of 210 mm in the feeding direction of the paper P, so that the area outside the print area 62 is printed. It was operated so that the toner was consumed.
[0079]
As a result, density reduction and blurring at both ends of the image did not occur even with 20000 sheets. Furthermore, even 30000 sheets could be printed without any problem. Before the 40,000 sheets were maintained, the experiment was completed because there was no toner in all the colors, but all were completed at a level where there was no problem.
[0080]
From the above results, it has been confirmed that the toner 39 outside the print frame area 62 is consumed regularly to prevent deterioration of the printed image edge.
<Experimental example 3>
The timing for consuming the toner outside the print area 62 is determined every operation time of 120 minutes, and solid printing is performed outside the print area 62 with a length of 210 mm in the paper feed direction every 120 minutes. In this case, the term “solid printing” means that there is no unevenness, and the solid image has a rough dot arrangement such that the printing rate of the solid image is 0.1%. As described above, since the work time of 120 minutes is a preferential measure regardless of the number of printed sheets, the number of printed sheets at the timing of starting toner consumption is random.
[0081]
Even in the result of this experiment, a good image was obtained until no toner was detected (until the toner of the image forming unit was used up).
<Experimental example 4>
The toner outside the printing area 62 is consumed for each printing, and is converted from the length of 210 mm for every 1000 sheets, and is 0.2 mm each time printing is completed. Printing was performed before printing on the next sheet (between intermittent conveyances). Also in this case, a good image was obtained until no toner was detected.
[0082]
As described above, in any case, by periodically consuming toner outside the printing frame area of the developing roller, it is possible to prevent image quality deterioration at the edge of the printed image that occurs when printing is performed for a long time at a low printing rate. it can.
In the case of solid printing with a length of 210 mm for every 1000 sheets, the effect for preventing image quality deterioration is greater if the printing is longer than 210 mm. However, toner consumption increases. In addition, when the printing rate is high, the toner runs out early and the use of the image forming unit ends. In such a case, the above processing is not necessary. Further, in the case of intermittent printing for each sheet at a lower printing rate, it is necessary to consume more non-printing area. In such a case, it is desirable to determine the toner consumption amount outside the print amount range and the consumption timing from the print rate and the operation time.
<Fourth Embodiment>
By the way, as described above, when an image having a high printing rate is continuously printed, the external additive alumina is released from the toner. However, this released alumina is generally unevenly distributed in a specific portion on the developing roller. . Although the unevenly distributed portion depends on the configuration of the image forming unit, when the toner hopper 41 is large and has a partition wall inside, free alumina is unevenly distributed at the center and both ends on the developing roller.
[0083]
When the free alumina is unevenly distributed in this way, there is a problem that the toner development amount of the image formed in that portion is lowered and the reflection density of the image is lowered. If a solid image is printed in such a case, the image density of the portion where free alumina is unevenly distributed becomes thin, and an image failure (so-called white band) occurs as if a vertical white band was printed. To do.
[0084]
In this example, a density patch is formed on the normally carried conveyor belt 10, and the density sensor 37 for correcting the density by detecting the density is utilized to repair the white band image failure in advance.
Here, the density patch and the density correction will be briefly described.
[0085]
FIG. 10 is a perspective view schematically showing the conveyance belt unit and the density sensor. As described with reference to FIG. 1, the conveyor belt 10 is stretched between the driving roller 23 and the driven roller 24, driven by the driving roller 23, and circulated in the counterclockwise direction indicated by arrow B in the drawing.
[0086]
A density check patch 63 is formed not only on the sheet but directly on the center of the paper transport surface 10a of the transport belt 10 by the image forming unit 5 periodically or as necessary. Is detected by the density sensor 37.
The density sensor 37 emits light when a voltage is applied to the LED of the light emitting unit, and the light receiving unit detects the reflected reflected light that is irradiated to the density check patch 63, and the analog detection amount is converted into a numerical value. The data is sent to the printer controller 52 and reflected in the high voltage unit 59 based on the result calculated by the printer controller 52.
[0087]
FIG. 11A is a diagram showing the above-described density confirmation patch, and FIG. 11B is a flowchart of processing for performing density adjustment based on the density detected from the density confirmation patch. First, in FIG. 10B, when the density adjustment process is started (S301), the density check patch 63 shown in FIG. 10A is formed on the conveying belt 10 as shown in FIG. The density sensor 37 detects the confirmation patch 63 and measures its density (S302).
[0088]
As shown in FIG. 11 (a), the density check patch 63 is composed of a total of 8 patches, each having two shades of light and dark, using magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) toners. A patch is formed.
Subsequently, the output of the density sensor 37 that measures the density of the density check patch 63 is compared with a preset target density value (S303). If the output of the density sensor 37 is a target density value, it is determined that density adjustment is unnecessary, and the process ends.
[0089]
On the other hand, if the output of the density sensor 37 is higher or lower than the target density value, it is determined that adjustment is necessary, and density adjustment is performed (S304).
In this density adjustment, when the output of the density sensor 37 is higher than the target density value, the printer controller 52 instructs the high-pressure unit 59 to lower the developing bias to lower the density. Conversely, when the output of the density sensor 37 is lower than the target density value, the printer controller 52 instructs the high voltage unit 59 to increase the developing bias to increase the density.
[0090]
This adjustment is repeated until the output of the density sensor 37 reaches the target density value. As a result, the amount of toner to be developed is controlled to be constant, and a stable image density is constantly maintained.
It should be noted that such a density check patch 63 for density adjustment is typically selected at one central portion in the main scanning direction of the conveyor belt 10 as shown in FIG. A density check patch 63 having a pattern as shown in FIG.
[0091]
In this example, by utilizing the conventional density adjustment mechanism as described above, first, the density sensor 37 that has been conventionally fixed at the center is shown by arrows C and C ′ in FIG. The transport belt 10 is configured to be movable in the width direction.
Next, a white band check patch is directly formed at both ends of the transport belt 10 or at one of the ends, and the density of the white band check patch is measured by the density sensor 37.
[0092]
FIG. 12 (a) is a diagram showing the white band check patch of this example, and FIG. 12 (b) removes the cause of the image failure in advance based on the density detected from the white band check patch. It is a flowchart of a process.
As shown in FIG. 5A, the white band check patch 64 is formed by five patches of four colors of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K). Yes. Since the white band has a relatively darker patch, it is easier to discern whether or not the white band has occurred. Therefore, the white band check patch 64 forms only five patches of the aforementioned darkness check patch in succession. To do.
[0093]
Further, as described above, since the white band appears at the central portion and both end portions, the central portion serves as a density adjustment patch region, and the white band check patch 64 is provided at both end portions of the transport belt 10 or either one thereof. It is made to form in the edge part.
In FIG. 5B, when the printing process starts (S401), the printing rate is monitored (S402). This process is basically the same as the process S2 in FIG. 6, the process S102 in FIG. 7, and the process S202 in FIG. 8, but in this case, the printing rate is determined from the ratio information of the lighting / non-lighting of the print head. Is calculated each time.
[0094]
Subsequently, the printing rate is checked (S403). In this process, the printing rate and the number of printed sheets are referred to.
In this example, conditions that may cause white bands are set in advance. That is, the above-mentioned condition is that printing is performed at a printing rate of 50% or more with 50 sheets of printing as A4 size paper as a break.
[0095]
Then, it is determined whether the printing rate is 50% and the number of printed sheets is 50 or more in A4 size (S405).
If this determination is No, printing continues (S409), but if the determination is Yes, a white band check is performed (S406).
[0096]
In this process, as described above, the white band check patch 64 is formed on both ends or one of the ends of the conveyor belt 10, and the density sensor 37 is moved from the central portion to the end portion to check the white band. This is a process for measuring the density of the patch 64 for use.
Subsequently, the measurement data is compared with a target value in advance to determine whether a white band has occurred (S407).
[0097]
In this example, the output of the density sensor is 3v when there is no toner on the conveyor belt 10, and the output when the white band check patch is normally formed is 1v. It is determined that a white band is about to occur.
If a white band is not generated (S407: No), printing is continued (S409). If a white band is being generated (S407: Yes), the process proceeds to an alumina release sequence (S408).
[0098]
This process is performed by performing normal white printing without paper. In general, toner is charged to a relatively strong negative potential, but alumina as an external additive is charged to a relatively weak negative potential. The higher the alumina concentration on the developing roller, the more the material adheres to the drum. Therefore, the white printing without paper, so-called idling, eliminates the uneven distribution of alumina in the portion where the alumina is unevenly distributed and a white band is formed.
[0099]
The idling time varies depending on the difference between the read output value of the density sensor and the target density value at the time of white band check. For example, when the difference is 1v, 10 sheets of time corresponding to white printing A4 is performed, and when 2v, 20 sheets are processed.
[0100]
At this time, when the alumina release sequence is performed for the color developing device, the conveying belt is rotated downward as in the monochrome printing mode to separate it from the photosensitive drum of the color developing unit. It is possible to prevent the alumina from adhering to the conveyor belt.
[0101]
After this alumina release sequence is executed, the white band check in step S406 is performed again. If there is no possibility of white band generation, the process returns to the printing operation in step S409.
Thus, in order to repair the white band image failure caused by the uneven distribution of external additives such as alumina, which occurs when printing a large amount of images with a high toner consumption and high printing rate, the paper feeding operation is performed. A sequence for performing white paper printing is provided, and particles such as alumina are discharged from the developing unit other than during image formation to prevent image deterioration due to the generation of white bands in advance.
[0102]
In the first embodiment, the printing rate is calculated by the number of printing dots per page. However, the present invention is not limited to this. For example, the number of lighting elements of the print head and the motor being lit You may make it calculate from the rotation time of (the motor which drives a photoconductive drum or a conveyance belt). In short, any method may be used as long as the printing rate can be calculated.
[0103]
In any of the embodiments, the case of developing with a non-magnetic one-component toner has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to the development with two-component toner.
In the fourth embodiment, the formation position of the white band check patch is determined in advance as the end portion of the transport belt. However, the present invention is not limited to this. For example, the same density as that of the white band check patch is used in the main scanning direction. When the patch is formed on the conveyor belt and the patch reaches the sensor position, the conveyor belt is stopped and the sensor is moved in the main scanning direction. A white band check patch may be formed again at the position in the main scanning direction after selecting a likely portion.
[0104]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the printing rate is high and a large amount of toner is consumed, an image such as a white band is released from the toner and remains on the charger, the image carrier, the developing roller, or the like. Image defects caused by free external additives are removed because free external additives that cause defective defects are removed by changing the bias applied to the toner supply roller at the recovery start timing that has been previously known and rotating the entire roller idly. It is possible to provide a highly reliable image forming apparatus in which occurrence defects are eliminated and a good image is always obtained.
[0105]
Also, by constantly monitoring the printing rate and performing development with a uniform density using a small amount of toner when the predetermined printing rate is low, cleaning is performed when printing with a very low printing rate is repeated. Since development defects caused by damage to the blade edge can be eliminated in advance and the development environment can be restored, it is also possible to provide a highly reliable image forming apparatus capable of always obtaining a good image in this respect. It becomes possible.
[0106]
Further, by periodically consuming the toner outside the printing frame area of the developing roller, it is possible to prevent image quality deterioration at the edge of the printed image that occurs when printing is performed for a long time at a low printing rate.
In addition, a white band check patch is formed on the conveyor belt, and the cause of image failure is removed in advance based on the density detected from the white band check patch. It is possible to provide an image forming apparatus with high image quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of a printer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side cross-sectional view showing an internal configuration of only the image forming unit of the printer in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a bias voltage system of each unit of an image forming unit of a printer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an internal circuit configuration of a printer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a data configuration of a combination of mode 1 and mode 2 bias voltages stored in an EEPROM in the circuit configuration;
FIG. 6 is a flowchart illustrating a mode 1 process during a printing process that is executed while the head controller unit is controlled by the printer controller unit in the circuit configuration according to the first embodiment.
FIG. 7 is a flowchart illustrating processing in mode 1 and mode 2 during printing processing executed while the head controller is controlled by the printer controller in the circuit configuration.
FIG. 8 is a flowchart for explaining processing for removing a cause of development failure due to repetition of a low printing rate, which is executed while controlling the head controller by the printer controller according to the second embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a developing width of a developing roller and paper in a third embodiment.
FIG. 10 is a perspective view schematically showing a conveyance belt unit and a density sensor according to a fourth embodiment.
11A is a diagram showing a density patch, and FIG. 11B is a flowchart of a process for performing density adjustment based on the density detected from the density patch.
FIG. 12A is a diagram showing a white band check patch according to the fourth embodiment, and FIG. 12B is a diagram showing a process for removing a factor of image failure in advance based on the density detected from the white band check patch. It is a flowchart.
[Explanation of symbols]
1 Printer
2 Image forming unit
3 Transport unit for duplex printing
4 Paper feeder
5 (5-1, 5-2, 5-3, 5-4) Image forming unit
C1 drum set
C2 toner set
6 Photosensitive drum
7 Cleaner
7a Cleaning blade
8 Charging roller
9 Print head
10 Conveyor belt
10a Paper transport surface
11 Transfer device
12 Developer container
13 Development roller
13a Development width
14 Feed roller
15 Paper cassette
16 Guide roller pair
17 Guideway
18 Feeding roller pair
19 Waiting roller pair
20 Mounting part cover
21 MPF tray
22 Feed roller
23 Drive roller
24 Followed roller
25 Fixing unit
26 Heat roller
27 Pressure roller
28 Oil application roller
29 Switching plate
31 Unloading roller pair
32 Side outlet
33 Pair of transport rollers
34 Paper discharge roller
35 Output section
36a to 36e Conveying roller
37 Concentration sensor
38 Drum cover
39 Toner
41 Toner Hopper
42 Toner stirring member
43 Toner supply roller
44 Doctor Blade
45 scooping sheet
46, 47, 48, 49, 50 High voltage power supply
51 Interface (I / F)
52 Printer Controller
53 EEPROM
54 ROM
55 Operation panel
56 Head controller
57 Temperature and humidity sensor
58 Paper counter
59 High pressure unit
P paper
p1 print area
p2 paper width
61 Side seal
62 Non-printing area
63 Density confirmation patch
64 White band check patch

Claims (3)

像担持体と、該像担持体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像担持体に画像信号に応じた光照射を行なって静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記像担持体に形成された静電潜像に現像剤を付与し前記画像信号に応じたトナー像を形成する現像手段と、該現像手段によって形成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印字を実行する転写手段とを有し、前記現像手段が、前記像担持体に接触すべく設けられ負帯電極性の非磁性一成分トナーと該非磁性一成分トナーに対して相対的に正帯電極性の外添微粒子を有する前記現像剤を担持して回転搬送する現像ローラと、該現像ローラの回転搬送方向上流側で該現像ローラに圧接し該現像ローラに前記現像剤を供給する現像剤供給ローラと、前記現像ローラと前記現像剤供給ローラとの間前記トナーが前記現像ローラ側へ引き付けられる方向の電位差を生じさせるバイアス電圧印加するバイアス電圧印加手段とを少なくとも備えて成る画像形成装置において、
前記画像信号に基き前記転写材への1頁当りの印字ドット数を記憶する印字ドット数記憶手段と、
前記転写手段による前記転写材への印字頁数を計数して記憶する印字頁数記憶手段と、
画像異常障害を防止すべく前記印字ドット数記憶手段及び前記印字頁数記憶手段が記憶する情報に基いて、少なくとも前記像担持体と前記帯電手段を作動させつつ前記像担持体に前記静電潜像を形成しないよう前記静電潜像形成手段による前記光照射を不作動に制御すると共に、前記現像ローラと前記現像剤供給ローラ間の前記電位差がより大きくなるよう前記バイアス電圧印加手段を制御して前記外添微粒子を前記現像ローラから前記現像剤供給ローラ側へ回収する外添微粒子回収制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, a charging unit that charges the image carrier to a predetermined potential, and an electrostatic latent image that forms an electrostatic latent image by irradiating the image carrier charged by the charging unit with light according to an image signal. A latent image forming unit; a developing unit that applies a developer to the electrostatic latent image formed on the image carrier to form a toner image according to the image signal; and the toner image formed by the developing unit. Transfer means for executing printing on the transfer material by transferring to the transfer material, and the developing means is provided so as to contact the image carrier, and the nonmagnetic one-component toner having a negatively charged polarity and the nonmagnetic A developing roller that carries the developer having externally added fine particles having a positively charged polarity relative to a one-component toner and that rotates and conveys the developer roller, and is in pressure contact with the developing roller on the upstream side of the developing roller in the rotation and conveying direction. A developer supply roller for supplying the developer to the roller. La and the developing roller and the developer the toner at least comprising an image forming apparatus comprising a bias voltage applying means for applying a bias voltage to generate a potential difference in a direction to be attracted to the developing roller side between the supply roller In
Print dot number storage means for storing the number of print dots per page on the transfer material based on the image signal;
Printed page number storage means for counting and storing the number of printed pages on the transfer material by the transfer means;
Based on the information stored in the print dot number storage means and the print page number storage means to prevent an abnormal image failure, the electrostatic latent image is applied to the image carrier while operating at least the image carrier and the charging means. The bias voltage application unit is controlled so that the potential difference between the developing roller and the developer supply roller becomes larger, while controlling the light irradiation by the electrostatic latent image forming unit so as not to form an image. And external addition particulate collection control means for collecting the external addition particulates from the developing roller to the developer supply roller side,
An image forming apparatus comprising:
前記帯電手段は、前記像担持体に接触して該像担持体を前記所定電位に帯電する接触型の帯電手段であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。  2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging unit is a contact type charging unit that contacts the image carrier and charges the image carrier to the predetermined potential. 前記現像手段は、前記像担持体に接触して前記静電潜像に前記現像剤を付与して前記トナー像を形成する接触型の現像手段であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。  2. The image according to claim 1, wherein the developing unit is a contact-type developing unit that contacts the image carrier and applies the developer to the electrostatic latent image to form the toner image. Forming equipment.
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