JP4366247B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機或いはレーザービームプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。

図６に、従来における電子写真方式の画像形成装置の一例を示す。

本例の画像形成装置は、回転支持体に複数の現像器を搭載した回転現像装置を備えたロータリ式カラー画像形成装置であり、回転自在に担持された像担持体である感光ドラム１０１と対向して、現像手段としての回転現像装置１２２Ａが設置されている。

感光ドラム１０１の周囲には、感光ドラム１０１に一様帯電を行う帯電手段としての帯電ローラ１０２と、画像情報を与える露光手段としての露光器１０３が配置されており、感光ドラム１０１に静電潜像を形成する。感光ドラム１０１上の静電潜像は、上記回転現像装置１２２Ａによりトナー像として顕像化される。

更に説明すると、回転現像装置１２２Ａは、回転支持体としてのロータリ１２２ｘと、複数の現像器１２２、本例では、イエロー現像器１２２ａ、マゼンタ現像器１２２ｂ、シアン現像器１２２ｃ、ブラック現像器１２２ｄとを備えている。また、各現像器１２２（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ）は、現像剤（トナー）を収容した現像容器１０４（１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ）と、トナー担持体である現像ローラ１０８（１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄ）と、現像ローラ１０８にトナーを供給するトナー供給ローラ１１２（１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ）と、現像ローラ１０８上のトナー量を規制するトナー規制部材である現像ブレード１０９（１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ、１０９ｄ）とを有する。通常、トナーには、トナー粒子に対して流動性や帯電性に寄与する補助粒子（不図示）が添加されている。

回転現像装置１２２Ａは、順次ロータリ１２２ｘを回転させて各現像器１２２を感光ドラム１０１と対向した位置（即ち、現像位置）まで移動させ、各現像器１２２を揺動運動することで感光ドラム１０１に対して当接（近接を含む）、或いは、離間される。そして、現像器１２２を感光ドラム１０１に当接させた状態にて感光ドラム１０１上の静電潜像を現像し、トナー像を形成する。

感光ドラム１０１上のトナー像は、順次、中間転写体１２４に転写して各色トナー像が重ね合わせられる。中間転写体１２４上のトナー像は、紙などの転写材（記録媒体）Ｐに一括転写してフルカラー画像を得る。これらの連続する現像の間隔時間は常に一定であることが一般的である。

また、トナー像形成時にはトナーを現像ローラ１０８から感光ドラム１０１側へ転移させるために、現像ローラ１０８や現像ブレード１０９に対してバイアス印加手段（不図示）より所定のバイアスが供給される。現像ブレード１０９に印加されるバイアスは、現像ローラ１０８のバイアスと同電位のもの、各々異なる電位を供給するもの等、各種ある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。

これらの画像形成を行った後、感光ドラム１０１上の転写残トナーはクリーニング手段１０６により除去される。また中間転写体１２４上の転写残トナーは、中間転写体帯電部材１１６により感光ドラム１０１とは逆極性に帯電を行い、感光ドラム１０１に逆転写させることでクリーニング手段１０６により除去される。

このようなロータリ式カラー画像形成装置は、従来からカラー画像形成装置の一構成として知られている（例えば、特許文献３参照。）。
特開平５−１１５９９号公報 特開昭５８−１５３９７２号公報 特開昭６２−２５１７７２号公報

しかしながら、前記の従来例における画像形成装置では、転写材一面にトナーが軽微に現像される「かぶり」が発生することがあった。更には、画像上にスジ状の不良が発生する「画像スジ」が発生することもあった。

前記「かぶり」は長期使用によってトナーが劣化し帯電性が得られなくなった場合に発生し、感光ドラム１０１上の静電潜像によらず軽微に現像が行われたと考えられる。

そして、このトナー帯電性を安定化させるために現像ローラ１０８と現像ブレード１０９に各々異なるバイアスが印加された画像形成装置が考案されている（特許文献１参照）。

この従来の画像形成装置においては、例えば現像ローラ１０８にはバイアス印加手段（不図示）から−３００Ｖの電圧が常時供給され、一方の現像ブレード１０９には−４００Ｖが供給されることで、現像ローラ１０８と現像ブレード１０９間に約１００Ｖの電位差を生じる。これによってトナー帯電極性を均一にするものであり、「かぶり」への効果も得られる。

しかしながら、特許文献１に示されるように電位差を設けた場合、以下に示す「画像スジ」の不具合が生じた。

すなわち、画像形成装置を使用していくと、約１５００枚程の画像形成後において画像上に縦スジが現れる画像不良が発生した。この現象は、現像ブレード１０９を通過した現像ローラ１０８上にもスジ状のコート不良として現れていた。

更に、該現像ブレード１０９を観察した結果、現像ブレード１０９における現像ローラ１０８との当接部近傍で、トナーが不均一に付着しており、このトナーの付着によりトナーの流れがせき止められ、そのために現像ローラ１０８上でのトナーコート不良となり、画像上での縦スジを発生させていることが分かった。

図７において、現像ローラ１０８の電位−３００Ｖと、現像ブレード１０９の電位−４００Ｖを変更した場合について説明する。

摩擦帯電されたトナーＴが現像ローラ１０８の矢印Ｋ方向の回転により現像ブレード１０９との当接部前（ａ部近傍）に到達すると、トナー層中に混ざっている反転トナー（正極性に帯電したトナー）が電位差の影響により現像ブレード１０９表面のａ部に引きつけられることになる。特に、現像ローラ１０８と現像ブレード１０９の電位差を大きくしていく程、反転トナーを引きつけるため、現像ブレード１０９のａ部におけるトナー固着がひどくなる。トナー固着が増加していくと、現像ローラ１０８と現像ブレード１０９との当接部前（ａ部近傍）に侵入してくるトナー量がせき止められるため、トナー層の減少となる。その結果、トナー固着が多い部分では縦スジが発生することになる。

また、現像中に電位差を設けた場合には、現像ローラ１０８上で現像には使われない反転トナーの割合が多くなるため、より一層画像スジの発生が顕著となった。

一方、特許文献２に記載されるように、現像ブレード１０９に常時ＡＣバイアスを印加した場合には、現像ローラ１０８と現像ブレード１０９の当接部より下流側においてＡＣバイアスによるトナークラウドが発生することになる。このトナークラウドの発生は、トナーを無用に飛散させることとなり、機内を汚すことになってしまう。また、ＡＣバイアスを現像ブレード１０９に印加した場合には、現像ローラ１０８と現像ブレード１０９が当接していることから、ＡＣバイアスによるアタック音が発生してしまうこととなる。

また、前記「かぶり」の原因であるトナー劣化は、本発明者の検討によれば、連続して現像ローラの駆動を実施した場合に特に悪化することや、トナーの色によって差があることが判明した。

すなわち、現像ローラ１０８上のトナーＴがトナー供給部材１１２及びトナー規制部材１０９と摩擦することで、トナー粒子表面に添加され帯電性に寄与する補助粒子が物理的・熱的に遊離若しくは埋没してしまい、帯電性や流動性が失われていた。また、感光ドラム１０１との当接による摩擦よってもトナー劣化が促進される傾向があった。

従って、本発明の目的は、画像形成に際して発生する「かぶり」、「画像スジ」の発生を防止して、良好な画像が得られる画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、現像間に現像剤担持体の停止を行って更なる現像剤（トナー）劣化の防止を図り、「かぶり」、「画像スジ」の発生を防止して、良好な画像が得られる画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、トナー劣化が促進される連続使用時に「かぶり」や「画像スジ」の発生を防止し、且つ画像形成速度を必要以上に落とすことなく、良好な画像が得られる画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、トナー色によって異なる「かぶり」や「画像スジ」の特性を持った場合でも良好な画像を得ることのできる画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、よりトナー劣化し易いモノカラー画像形成時でも「かぶり」や「画像スジ」の発生を防止して、良好な画像が得られる画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、「かぶり」、「画像スジ」に効果的な電位差を設け、良好な画像が得られる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明によれば、
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持搬送する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材とを有する現像手段と、
前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材にバイアス電圧を印加するバイアス印加手段と、
を有し、前記現像剤担持体は、前記像担持体に対して当接した現像作動位置と、離間した非現像作動位置とに移動可能とされた画像形成装置において、
現像作動時には、前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材とは、前記バイアス印加手段により略等電位となるように電圧が印加され、
連続印字動作における現像作動時と現像作動時の間の非現像作動時には、前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材とは、前記バイアス印加手段により、現像剤規制部材側が現像剤と同極性となるような電位差を有する電位となるように電圧が印加され、
前記非現像作動時には、前記現像剤担持体は前記像担持体に対して離間した位置に移動され、前記現像剤担持体の離間位置に位置する離間時間は、所定の第一の離間時間と、該第一の離間時間より短い第二の離間時間とから選択可能で、前記第一の離間時間は所定の複数印字枚数毎に選択され、前記第二の離間時間は前記第一の離間時間が選択された時以外の非現像作動時に選択され、
前記第二の離間時間が選択された非現像作動時においては前記現像剤担持体は回転し、前記第一の離間時間が選択された非現像作動時においては前記現像剤担持体の回転を停止する、ことを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明の一の実施態様によると、前記画像形成装置は、前記現像手段が複数色の現像剤を内包するフルカラー画像形成装置であり、前記第一の離間時間と前記第二の離間時間との選択は、モノカラー画像形成を行う際に実施される。

本発明の他の実施態様によると、前記離間時間の長い第一の離間時間中における前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材とに電位差は５０〜６００Ｖである。

本発明によれば、
（１）トナー帯電性の安定化を図ると共にトナー劣化を抑えることで「かぶり」の発生を防止し、且つ「画像スジ」の発生を防止することによって良好な画像が得られる。
（２）トナー帯電性の安定化を図ると共に現像間に現像ローラの停止を行ってトナー劣化を大幅に抑えることで「かぶり」の発生を防止し、且つ「画像スジ」の発生を防止することによって良好な画像が得られる。
（３）また、適正に長い離間時間を選択することで画像形成速度を必要以上に落とすことがない。
（４）色毎に異なる特性を適正化することで、トナー色によって異なる「かぶり」や「画像スジ」の特性を持った場合でも良好な画像を得ることができる。
（５）モノカラー画像形成時にもトナー帯電性の安定化を図ると共にトナー劣化を抑えることで「かぶり」の発生を防止し、且つ「画像スジ」の発生を防止することによって良好な画像を得ることができる。
（６）適正な電位差の印加によりトナー帯電性の安定化を図り、トナー劣化を抑えることで「かぶり」の発生を防止することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
図１に、本発明の画像形成装置の一実施例を示す。本実施例の画像形成装置Ｍは、電子写真方式のカラープリンタとされ、不図示のパーソナルコンピュータやワークステーション等からの画像データを基にイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色に分解し、分解された画像データにより順次各色のトナー像を形成し、それらを中間転写体上に重ね合わせて紙などの転写材（記録媒体）に一括転写してフルカラー画像を得る。

本実施例でカラープリンタは、回転支持体に複数の現像器を搭載した回転現像装置を備えた、所謂、ロータリ方式のカラープリンタとされる。

つまり、本実施例にて、画像形成装置Ｍは、回転自在に担持された像担持体である感光ドラム１を備え、感光ドラム１と対向して、現像手段としての回転現像装置２２Ａが設置されている。

感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１に一様帯電を行う帯電手段としての帯電ローラ２と、画像情報を与える露光手段としてのレーザービームスキャナとされる露光器３が配置されており、感光ドラム１に静電潜像を形成する。感光ドラム１上の静電潜像は、上記回転現像装置２２Ａによりトナー像として顕像化される。

更に説明すると、回転現像装置２２Ａは、回転支持体としてのロータリ２２ｘと、複数の現像器２２、本実施例では、イエロー現像器２２ａ、マゼンタ現像器２２ｂ、シアン現像器２２ｃ、ブラック現像器２２ｄとを備えている。各現像器２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）には、それぞれ、色の異なる現像剤としてのトナーＴ（Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ）が収容されている。

図２にはイエロー現像器２２ａを示しているが、他の色の現像器２２ｂ、２２ｃ、２２ｄも同様の構成とされる。

図２に示すように、イエロー現像器２２ａは、現像剤（イエロートナー）Ｔａを収容した現像容器４ａと、図中矢印ｅ方向に回転させられながら現像を行う現像剤（トナー）担持体である現像ローラ８ａと、この現像ローラ８ａにトナーを図中ｆ方向に回転することによって供給するトナー供給手段としてのトナー供給ローラ１２ａと、現像ローラ８ａ上のトナー塗布量及び帯電量を規制する現像剤（トナー）規制部材としての現像ブレード９ａと、現像ローラ８ａの回転駆動と連動してトナーを供給ローラ１２ａに供給すると共に撹拌する撹拌部材１３ａと、を備えている。

現像ローラ８ａは、感光ドラム１に接触することからゴム等の弾性ローラであることが望ましい。また、現像ブレード９ａは金属薄板からなり、薄板のバネ弾性を利用して現像ローラ８ａに接触当接される。金属薄板の材質は、ステンレス鋼、リン青銅等が使用可能であるが、本実施例においては、厚さ０．１ｍｍのリン青銅薄板を用いた。

現像ローラ８ａ及び現像ブレード９ａには、図１の画像形成装置Ｍ内にある現像バイアス印加手段１９及びブレードバイアス印加手段２０により各々バイアス電圧を印加することが可能である。

本実施例にて、例えば、イエロー現像器２２ａは、現像剤として非磁性一成分のイエロートナーＴａを収容し、現像剤を担持した現像ローラ８ａが感光ドラム１に接触して現像を行う接触式現像器である。これにより高精細な現像が可能となる。

また、イエロー現像器２２ａは、感光ドラム１に対して離接して移動自在とされる。従って、図２に実線で示すように、イエロー現像器２２ａの現像ローラ８ａは、感光ドラム１上の静電潜像を現像する現像作動時には、感光ドラム１に対して当接或いは近接（本明細書では、当接及び近接を含めて「当接」という。）して位置決めされる。一方、感光ドラム１上の静電潜像を現像しない非現像作動時には、図２に一点鎖線で示すように、感光ドラム１から離間した位置に位置決めされる。例えば、現像作動時の当接状態における現像ローラ８ａと感光ドラム１との距離Ｄ１は０〜３００μｍとされ、非現像作動時の離間状態における現像ローラ８ａと感光ドラム１との距離Ｄ２は５００μｍ以上とされる。距離Ｄが３００〜５００μｍの範囲では、不完全に現像が行われて画像不良に至る危険性がある。

上記イエロー現像器２２ａと同様に、その他の現像器、即ち、マゼンタ現像器２２ｂ、シアン現像器２２ｃ、ブラック現像器２２ｄもまた、感光ドラム１と対向した現像位置にて、感光ドラム１に対して離接して移動され、それによって、現像ローラ８が感光ドラム１に対して当接或いは極めて近接して（距離Ｄ１位置）、更には、感光ドラム１から離間して（距離Ｄ２位置）、位置決めされる。

次に、本実施例における上記構成の画像形成装置によるフルカラー画像形成工程を説明する。

像担持体としての光導電性の感光ドラム１は、図１にて、矢印ｑの方向に回転駆動される。この感光ドラム１の表面は、接触帯電手段としての帯電ローラ２の芯金に不図示のバイアス印加手段よりバイアスを印加することによって、所定の暗部電位に一様に帯電される。

次に、第１色目のイエロー（Ｙ）の画像データに応じて、露光器３によりＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビームにより走査露光が施され、感光ドラム１上には明部電位として第１の静電潜像が形成される。

このようにして形成された静電潜像は、回転現像装置２２Ａの回転支持体（ロータリ）２２ｘに装着されたイエロー現像器２２ａにより現像化される。

また、ロータリ２２ｘは、上述のように、第１色目のトナーとしてイエロー（Ｙ）トナーが内包された第１のイエロー現像器２２ａ、第２色目のトナーとしてマゼンタ（Ｍ）トナーが内包された第２のマゼンタ現像器２２ｂ、第３色目のトナーとしてシアン（Ｃ）トナーが内包された第３のマゼンタ現像器２２ｃ、第４色目のトナーとしてブラック（Ｋ）トナーが内包された第４のブラック現像器２２ｄを搭載して一体化した構成となっている。

そして、フルカラー画像形成における現像作動時と現像作動時の間の非現像作動時である、所謂「現像間」には、当接離間手段（不図示）によって現像手段、即ち、回転現像装置２２Ａを感光ドラム１から矢印Ｄ方向に離間し、そして、感光ドラム対向位置（現像位置）へと各色の現像器を（矢印ｒの方向に）回転移動させる。

感光ドラム１と対向した現像位置に位置された現像器２２は、所定の層厚に規制されたトナーを担持している現像剤担持体としての現像ローラ８がモータ（図示せず）により回転駆動され、且つ、回転現像装置２２Ａを矢印Ｄ方向とは逆方向へと移動させて現像器２２を感光ドラム１に当接状態に設置した後、即ち、現像ローラ８が感光ドラム１に対して当接状態とされた後、この現像ローラ８の芯金に現像バイアス印加手段１９及びブレードバイアス印加手段２０より所定のバイアスが印加され、順次現像を行う。

先ず、前記第１の静電潜像は、第１色目のトナーとしてイエロー（Ｙ）トナーが内包された第１のイエロー現像器２２ａにより現像し、可視化される。本実施例ではイメージ露光と反転現像とを組み合わせ、球形度の高い非磁性１成分トナーによる接触現像法を用いる。ただし、接触現像法であればこれに限るものではない。

この可視化された第１色目のトナー像は、第２の像担持体としての中間転写体２４とのニップ部である第１の転写部位において、シリンダー上に導電弾性層と離型性を有する表層とから形成された中間転写体２４の表面に静電転写（１次転写）される。

中間転写体２４は、通紙可能な最大転写材の長さよりも長い周長を有し、感光ドラム１に対して所定の押圧力をもって圧接されつつ、感光ドラム１の周速度と略等速の周速度をもって感光ドラム１の回転方向に対して逆方向（各々図１の矢印ｓの方向で、接触部位では同方向）に回転駆動される。そして、前記のように感光ドラム１表面に形成されたトナー像は、中間転写体２４のシリンダー部に対してトナーの帯電極性とは逆極性の電圧（１次転写バイアス）が印加されることにより、中間転写体２４表面に静電転写（１次転写）される。

尚、１次転写が終了した感光ドラム１表面に残留するトナーは、クリーニング手段６によって除去され、次の潜像形成に備える。

引き続き同様な工程を順次繰り返し、その都度、マゼンタ（Ｍ）トナーにより現像された第２色目のトナー像、シアン（Ｃ）トナーにより現像された第３色目のトナー像、ブラック（Ｋ）トナーにより現像された第４色目のトナー像が、順次中間転写体２４表面に転写、積層されることによりカラートナー像が形成される。

本実施例によると、中間転写体２４の表面に対して離接自在に２次転写手段１７が設けられる。２次転写手段は、本実施例では、転写ローラ１７ａと支持ローラ１７ｂに巻回された転写ベルト１７ｃにて構成される。

上記中間転写体２４に形成されたカラートナー像は、その後、中間転写体２４表面に対して離間状態にあった転写ベルト１７ｃが所定の押圧力をもって中間転写体２４表面に圧接、駆動回転され、そして、前記転写ローラ１７ａに対してトナーの帯電極性とは逆極性の電圧（２次転写バイアス）が印加されることにより、所定のタイミングで搬送されてくる転写紙Ｐ表面に一括転写（２次転写）される。

カラートナー像が一括転写された転写紙Ｐは、定着器７へと搬送される。転写紙Ｐは、トナー像が定着器７にて永久画像として定着された後機外へと排出され、所望のカラープリント画像が得られる。

また、２次転写が終了した中間転写体２４表面に残存するトナーは、所定のタイミングで中間転写体帯電部材１６により感光ドラム１とは逆極性に帯電を行い、感光ドラム１に逆転写させることでクリーニング手段６により除去される。

次に、本発明の特徴ある構成とされる現像工程について説明する。

本発明の第一の実施例によると、上記構成及び作動をなす画像形成装置において、連続した現像動作と現像動作との間の、所謂、非現像時に現像ローラ８が感光ドラム１から離間する際、その離間時間が、連続現像の枚数に応じて離間時間の長い第一の離間時間と、第一の離間時間より短い第二の離間時間とから選択される。

また、本実施例では、現像時には現像ローラ８と現像ブレード９の各々に印加されるバイアスを略等電位とし、連続現像の間の非現像時には少なくとも離間時間の長い第一の離間時間中の一部において現像ローラ８と現像ブレード９とが電位差を有し、且つ現像ローラ８の回転を停止することを特徴とする。

この離間時間の異なる２種類のモードを設け、少なくとも離間時間の長い時に現像ローラ８と現像ブレード９に電位差を設けることで「かぶり」の発生を防止し、且つ「画像スジ」の発生を無くすことができる。また、必要以上にプリントスピードを落とすことを防ぐことが可能になる。

以下、更に詳しく説明する。

本実施例では、現像間における現像ローラ８と感光ドラム１との離間時間を（１）４．５ｓｅｃ、（２）０．５ｓｅｃの２種類から選択可能なものとして、連続印字枚数に応じて選択制御するものとした。ただし、これに限るものではなく自由に離間時間を設定することが可能である。

離間時間の選択制御は、表１のとおりである。ここでは、連続印字が３０枚に達するまでは１０枚毎に各色の現像器２２とも離間時間を長い（１）４．５ｓｅｃとし、それ以降は５枚毎に離間時間を長いものを選択するよう制御した。

また、現像時には現像ローラ８と現像ブレード９を略等電位とし、一方非現像時の離間時間が長いものを選択した時には、現像ローラと現像ブレードに電位差が生じるバイアスを印加した。

このときの電位差は、現像ブレード９に付着したトナー粒子を現像ローラ８に静電的に移動させるため、トナーの帯電極性と現像ブレード９の電位極性を同じにする必要がある。

図３は、本実施例におけるタイミングチャートを示す図である。

図３（ａ）に示すように、連続印刷の１枚目では各現像間には短い離間時間が選択される。

つまり、印刷が開始されると、先ず、ロータリ２２ｘが回転してイエロー（Ｙ）トナーが内包された第１の現像器２２ａが感光ドラム１との当接位置（現像位置）まで移動する（Ｓ１０１）。その後、現像器の当接（Ｓ１０２）、現像ローラの回転（Ｓ１０３）、現像バイアスの印加（Ｓ１０４）、ブレードバイアスの印加（Ｓ１０５）が行われ、潜像形成によりＹトナーの現像が実施される（Ｓ１０６）。ここでは、現像バイアス・ブレードバイアスとも−３００Ｖ印加され、現像ローラと現像ブレードは等電位となっている。

その後、Ｙの潜像形成が終了すると（Ｓ１０７）、ブレードバイアスの停止（Ｓ１０８）、現像バイアスの停止（Ｓ１０９）、現像ローラの停止（Ｓ１１０）が行われ、現像器が感光ドラムから離間する（Ｓ１１１）。

そして、次のマゼンタ（Ｍ）トナーが内包された第２の現像器２２ｂを感光ドラム１との当接位置（現像位置）まで移動するため、ロータリ２２ｘの回転が実施され（Ｓ１１２）、同様の現像工程が順次行われる。

このときの離間時間は０．５ｓｅｃであるが、ロータリ２２ｘの回転による現像器の切り替えが行われるため、現像バイアスとブレードバイアスに電位差を設ける時間は殆ど得られない。

一方、図３（ｂ）に示すように、連続印刷の１０枚目では各現像間には長い離間時間が選択される。ここでは、現像間隔そのものを長くすることで離間時間の延長を図った。

離間時間が短い場合と同様にイエロー（Ｙ）の潜像形成が終了しトナーが内包された第１の現像器２２ａが現像し終えると（Ｓ２０１）、ブレードバイアスは−６００Ｖの電位が印加されて現像バイアスとの電位差が設けられる（Ｓ２０２）。また、現像器の離間（Ｓ２０３）、現像ローラの停止（Ｓ２０４）も電位差を設けたまま実施される。これは、トナーの劣化が促進して「かぶり」が発生することを押さえる目的である。

本実施例では現像ローラ８と現像ブレード９に３００Ｖの電位差を設けたがこれに限るものではない。ただし、トナー帯電量による電位やバイアスリークを考慮して５０〜６００Ｖの間で電位差を設けることが望ましい。即ち、電位差が５０Ｖより小さい場合には、トナー帯電性の安定化といった所期の効果が達成されず、また、電位差が６００Ｖを越えると、現像ローラ８と現像ブレード９との間にリークが発生し、画像不良の原因となる。

その後、ブレードバイアスの停止（Ｓ２０４）、現像バイアスの停止（Ｓ２０６）し、次のＭトナーが内包された第２の現像器２２ｂを感光ドラム１との当接位置まで移動するため、ロータリ２２ｘの回転が実施され（Ｓ２０７）、同様の工程が行われる。

このような画像形成装置の作動によって、トナー帯電性の安定化・トナー劣化の防止によって「かぶり」の発生を大幅に押さえ、また「画像スジ」の弊害も発生することは無かった。また連続的に現像器が使われた場合など必要に応じて離間時間の延長を設けることで、必要以上にプリントスピードを落とすことがなく品質の良い画像形成装置の提供が可能となる。

なお、本実施例では、離間時間が短い場合には現像ローラ８と現像ブレード９に電位差を設けていないが、離間時間が短い場合でも装置構成上可能であれば、電位差を設けても良い。

また、本実施例は、ロータリ方式のカラー画像形成装置について説明したが、これに限らず４つの現像器が一列に並び同時に現像される、所謂、「インライン方式カラー画像形成装置」についても同様の効果を得ることができる。

実施例２
本発明の第二の実施例について説明する。本実施例においても、実施例１で説明したカラー画像形成装置にて具現化されるものとする。従って、カラー画像形成装置自体の説明は省略し、本発明の特徴ある構成とされる現像工程について説明する。

本発明の第二の実施例によると、実施例１で説明したカラー画像形成装置において、連続した現像動作の間の、所謂、非現像時に該現像ローラ８が感光ドラム１から離間する際、その離間時間を、所定の色によって離間時間の長い第一の離間時間と、第一の離間時間より短い第二の離間時間とから選択するものとした。

また、現像時には現像ローラ８と現像ブレード９の各々に印加されるバイアスを略等電位とし、連続現像の間の非現像時には少なくとも離間時間の長い第一の離間時間中の一部において現像ローラと現像ブレードとが電位差を有することを特徴とする。

これは、フルカラートナーであるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４種類は、色によって使用される原材料が異なるため、完全に同じ性質もものを得ることが不可能であり、「かぶり」対しても色によって程度の差が生じるためである。

本実施例では、ブラック（Ｋ）トナー現像後に離間時間を長いもの（３.０ｓｅｃ）を選択し、他の色の現像後には通常の離間時間が短いもの（０.５ｓｅｃ）を選択するよう制御した。

ただし、これに限るものではなく、使用トナーの性質によって自由に選択可能である。

図４は本実施例におけるタイミングチャートを示す図である。

図４において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の現像では、前記第一の実施例の図３（ａ）において説明したものと同様の工程が実施される。

ブラック（Ｋ）の現像が潜像形成ＯＦＦと共に終了し（Ｓ２５０）、離間時間の長い現像間に入る。ここでブレードバイアスは−６００Ｖの電位が印加されて現像バイアスとの電位差が設けられ（Ｓ２５１）、現像器の離間（Ｓ２５２）が実施される。

実施例１と同様に本実施例においても現像ローラ８と現像ブレード９に３００Ｖの電位差を設けたがこれに限るものではない。ただし、トナー帯電量による電位やバイアスリークを考慮して５０〜６００Ｖの間で電位差を設けることが望ましい。

その後、ブレードバイアスの停止（Ｓ２５３）、現像バイアスの停止（Ｓ２５４）、現像ローラ回転の停止（Ｓ２５５）が行われ、続くイエロー（Ｙ）トナー現像を行うためにロータリ２２ｘの回転（Ｓ２５６）と現像器の当接が実施される。そして、同様の工程が繰り返される。

これによって、本実施例の画像形成装置においては、いずれの現像器においても「かぶり」及び「画像スジ」が発生することなく。常に良好な結果が得られた。

実施例３
本発明の第三の実施例について説明する。本実施例においても、実施例１で説明したカラー画像形成装置にて具現化されるものとする。従って、カラー画像形成装置自体の説明は省略し、本発明の特徴ある構成とされる現像工程について説明する。

本実施例では、前記のカラー画像形成装置におけるモノカラー画像形成モードにおいて、連続した現像動作の間の、所謂、現像間に現像ローラ８が感光ドラム１から離間する際、その離間時間を、連続現像の枚数に応じて離間時間の長い第一の離間時間と、第一の離間時間より短い第二の離間時間とから選択するものとした。

また、現像時には現像ローラ８と現像ブレード９の各々に印加されるバイアスを略等電位とし、連続現像の間の非現像時には少なくとも離間時間の長い第一の離間時間中の一部において現像ローラと現像ブレードとが電位差を有し且つ現像ローラの回転を停止することを特徴とする。

従来は、連続したモノカラー画像形成の現像間は全て一定の間隔あり、また、ロータリ回転による現像器の切り替えを必要としないため、感光ドラムと現像ローラの離間を実施していない場合もあった。このため、休みなく現像ローラ上のトナーがトナー供給部材及び現像ブレードと摩擦し、更には感光ドラムとの当接による摩擦よってトナー劣化が増長され、かぶりの問題がフルカラー画像形成に比べて多く発生していた。

そこで、本実施例は、モノカラー時の「かぶり」を防止するためのトナー帯電性の安定化とトナー劣化の防止を目的としたものである。

本実施例における画像形成装置のモノカラー画像形成について説明する。上述のように、画像形成装置は、前記第一の実施例及び第二の実施例で用いたものであり、説明を省略する。

単色画像形成であるモノカラー画像形成工程は、モノカラー連続画像形成の現像間においてロータリ２２ｘの回転を行わずに、ブラック現像器２２ｄのみで画像形成を行い、一次転写、二次転写を経てプリント出力を実施する。また一次転写後に感光ドラム１のクリーニングと、一連の画像形成終了後に中間転写体２４のクリーニング工程が実施される。

また、本実施例における画像形成装置のモノカラー画像形成工程は、現像間において現像手段である回転現像装置２２の離間を行うものであり、現像ローラ８と感光ドラム１との離間時間を（１）４．５ｓｅｃ、（２）０．５ｓｅｃの２種類から選択可能なものとして、連続印字枚数に応じて選択制御するものとした。ただし、離間時間や選択制御はこれに限るものではなく自由に設定することが可能である。

離間時間の選択制御は表２のとおりである。ここでは、連続印字枚数の５枚毎に離間時間の長い（１）４．５ｓｅｃを選択するよう制御した。

図５は、本実施例におけるタイミングチャートを示す図である。

先ず、モノカラー連続印刷の１枚目〜４枚目までの各現像間には短い離間時間が選択される。

４枚目を例にとって説明すると、感光ドラムとの当接位置にはブラック（Ｋ）トナーが内包された第４の現像器２２ｄがあり、現像器２２ｄの当接（Ｓ３０１）、現像ローラの回転（Ｓ３０２）、現像バイアスの印加（Ｓ３０３）、ブレードバイアスの印加（Ｓ３０４）が行われ、潜像形成によりモノカラー現像が実施される（Ｓ３０５）。ここでは、現像バイアス・ブレードバイアスとも−３００Ｖ印加され、現像ローラと現像ブレードは等電位となっている。

その後、潜像形成が終了し（Ｓ３０６）、現像間になると、十分な時間が得られないことから現像ローラの回転を止めず、現像器の離間が０．５ｓｅｃ実施され次の現像に備える（Ｓ３０７）。また、この現像間ではブレードバイアスを−６００Ｖ印加する（Ｓ３０８）。これはロータリの回転が行われないことから生まれた短い時間に、可能な限りトナー帯電性の安定化を実施することを目的とするものである。その後、５枚目の現像へと続く。

５枚目の現像間では離間時間の長い制御が実施される。

４枚目と同じ行程により５枚目の現像が実施され潜像形成が終了すると（Ｓ３０９）、現像器の離間動作（Ｓ３１０）が行われるとともに、ブレードバイアスは−６００Ｖの電位が印加されて現像バイアスとの電位差が設けられる（Ｓ３１１）。また、現像ローラの停止（Ｓ３１２）も電位差を設けたまま実施される。これは、トナーの劣化が促進して「かぶり」が発生することを押さえる目的である。

本実施例では、現像ローラ８と現像ブレード９に３００Ｖの電位差を設けたがこれに限るものではない。ただし、トナー帯電量による電位やバイアスリークを考慮して５０〜６００Ｖの間で電位差を設けることが望ましい。

その後十分な離間時間を経て、現像ローラの回転（Ｓ３１３）、ブレードバイアスの−３００Ｖ印加、現像器の当接（Ｓ３１５）が行われ、６枚目の現像のための潜像形成が開始される（Ｓ３１６）。

このような画像形成装置の作動によって、よりトナー劣化に対して厳しいモノカラーモードでもトナー帯電性の安定化・トナー劣化の防止によって「かぶり」の発生を大幅に押さえ、また「画像スジ」の弊害も発生することは無かった。また、連続的に現像器が使われた場合など必要な場合のみ離間時間の延長を設けることで、必要以上にプリントスピードを落とすことがなく品質の良い画像形成装置の提供が可能となる。

なお、本実施例では、ロータリ方式のカラー画像形成装置のモノカラー印字について説明したが、これに限らず４つの現像器が一列に並び同時に現像される、所謂、「インライン方式カラー画像形成装置」についても同様の高い効果を得ることができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施例の構成を示す概略断面図である。 現像器の一実施例の構成を示す概略断面図である。 本発明に係る画像形成装置の作動の第一実施例のタイミングチャートを示す図である。 本発明に係る画像形成装置の作動の第二実施例のタイミングチャートを示す図である。 本発明に係る画像形成装置の作動の第三実施例のタイミングチャートを示す図である。 従来の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。 従来の画像形成装置の画像スジを説明する概略図である。

符号の説明

１ 感光ドラム（像担持体）
２ 帯電ローラ（帯電手段）
３ 露光器（露光手段）
４（４ａ〜４ｄ） 現像容器
６ クリーニング手段
７ 定着器
８（８ａ〜８ｄ） 現像ローラ（現像剤担持体）
９（９ａ〜９ｄ） 現像ブレード（現像剤規制部材）
１７ １次転写手段
２４ 中間転写体

Claims (3)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持搬送する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤規制部材とを有する現像手段と、
   前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材にバイアス電圧を印加するバイアス印加手段と、
   を有し、前記現像剤担持体は、前記像担持体に対して当接した現像作動位置と、離間した非現像作動位置とに移動可能とされた画像形成装置において、
   現像作動時には、前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材とは、前記バイアス印加手段により略等電位となるように電圧が印加され、
   連続印字動作における現像作動時と現像作動時の間の非現像作動時には、前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材とは、前記バイアス印加手段により、現像剤規制部材側が現像剤と同極性となるような電位差を有する電位となるように電圧が印加され、
   前記非現像作動時には、前記現像剤担持体は前記像担持体に対して離間した位置に移動され、前記現像剤担持体の離間位置に位置する離間時間は、所定の第一の離間時間と、該第一の離間時間より短い第二の離間時間とから選択可能で、前記第一の離間時間は所定の複数印字枚数毎に選択され、前記第二の離間時間は前記第一の離間時間が選択された時以外の非現像作動時に選択され、
   前記第二の離間時間が選択された非現像作動時においては前記現像剤担持体は回転し、前記第一の離間時間が選択された非現像作動時においては前記現像剤担持体の回転を停止する、ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成装置は、前記現像手段が複数色の現像剤を内包するフルカラー画像形成装置であり、前記第一の離間時間と前記第二の離間時間との選択は、モノカラー画像形成を行う際に実施されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第一の離間時間中における前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との電位差は５０〜６００Ｖであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。

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