JP6390835B2 - プロセスユニットの駆動方法、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プロセスユニットの駆動方法、そのプロセスユニットの駆動方法を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機における画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機における画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像が現像装置から供給される現像剤によって可視像処理される。

この様な画像形成装置においては、近年、環境問題の観点などから省エネルギー化と長寿命化が求められている。そこで、現像に用いられる現像剤としてのトナーを低融点化し、定着動作の際の温度を低くすることで現像動作の省エネルギー化を行う、トナーに外添剤を添加して流動性を向上させ、感光体との摩擦による感光体表面の摩耗を減らす、等の対策が行われてきた。

しかしこの様な低融点トナーは、定着温度の低温化に伴い粒子母体の粘着樹脂のガラス転移温度Ｔｇが低下し、定着動作時以外にも構成部材へのトナー固着が起こりやすい。このため、現像過程で発生する現像ローラと規制部材の摩擦熱などによりトナーが加熱され、これらの部材に固着、滞留していた。また、添加された外添剤が現像過程でトナーから遊離することによっても、こういった滞留物が発生していた。
そして、規制部材に滞留物が発生して詰まりが起きることで、現像ローラのトナー層が不均一となり、画像形成不良を起こすという問題があった。

上記の滞留物を除去する発明としては既に多くのものがなされており、特許文献１（特開２００４−５４１７２号公報）では、画像形成時に現像手段と現像剤規制部材を同電圧にして画像形成を行うことで、現像剤規制部材に付着した外添物が現像剤規制部材に堆積する事を防止している。また、画像形成の合間等の非画像形成時に、現像手段と現像剤規制部材に電位差を設けた運転を短時間行う事により、画像形成時に現像剤規制部材に付着した負極性外添剤を現像手段側へ戻す様にしている。

特許文献１では、規制部材への滞留物の固着に対しては一定の効果があるものの、画像形成時に現像剤担持体と規制部材を同電圧で運転させるという制約がある為、必ずしも上記対策を用いる事ができるとは限らない。このため、特許文献１以外の手段によって上記の課題を解決する事が求められる場合がある。

この様な事情から、本発明では、定期的に現像剤担持体と規制部材の間に溜まった滞留物を除去し、長期に渡って安定して画像形成動作を行う事の出来るプロセスユニットの駆動方法を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明は、表面に潜像を担持する潜像担持体と、潜像担持体に現像剤を供給して前記潜像を顕像化する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に担持される現像剤の層厚を規制する規制部材と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と、電圧を印加する１または複数の印加手段とを備えたプロセスユニットにおいて、非画像形成時に、前記現像剤担持体と前記規制部材に電圧を印加せずに、あるいは同電圧を印加した状態で、前記現像剤担持体を駆動する動作である除去動作を行った後、前記現像剤担持体に電圧を印加した状態で前記現像剤担持体を駆動し、かつ、前記潜像担持体に電圧を印加し、露光手段によって露光された状態で前記潜像担持体を駆動させる動作である搬送動作を行い、かつ、前記搬送動作の後、前記露光手段による前記潜像担持体の露光を停止した状態で、前記潜像担持体を駆動する動作である処理動作を行い、 画像形成に用いる記録媒体１０〜２５０枚毎、あるいは前記潜像担持体の表面移動距離１０〜２５０ｍ毎に、前記除去動作と前記搬送動作と前記処理動作を一連の動作として、前記一連の動作を１回または複数回実施するプロセスユニットの駆動方法を特徴とするものである。

本発明のプロセスユニットの駆動方法では、現像剤担持体と規制部材に電圧を印加せずに、あるいは同電圧を印加した状態で、現像剤担持体を駆動させることで、現像剤担持体と規制部材の間に溜まっている、主に逆電荷の現像剤等の滞留物を除去し、現像剤担持体表面上へ移す事ができる。この様にして除去された滞留物は、現像剤担持体表面上を運ばれる。そして、滞留物は、現像剤現像剤担持体と潜像担持体の対向位置まで運ばれ、搬送動作において、現像剤担持体および潜像担持体に電圧が印加されて露光される事により、両者の電位差によって現像剤担持体から潜像担持体へと搬送される。

以上の様に、本発明のプロセスユニット駆動方法を用いる事により、現像剤担持体と規制部材の間に溜まった滞留物を除去し、下流の潜像担持体へと搬送する事ができる。

画像形成装置の概略構成図である。 プロセスユニットの概略構成図である。 本発明の課題について示した図である。 本発明のプロセスユニットの駆動方法について示した図である。 除去動作中の現像ローラ周辺について示した図である。 本発明のプロセスユニットについて示した図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

（画像形成装置の説明）
図１に示すように、画像形成装置１は、露光手段としての露光部２、画像形成部３、転写部４、給紙部５、搬送路６、定着部７、及び排出部８等により構成されている。

露光部２は、画像形成装置１の上部に位置しており、レーザ光等を発光する光源や各種光学系により構成されている。具体的には、図示しない画像取得手段から得られた画像データに基づいて作成される画像の色分解成分毎のレーザ光を、後述する画像形成部３の感光体に向けて照射することで、感光体の表面を露光するものである。

画像形成部３は、露光部２の下方に位置しており、画像形成装置１に対して着脱可能に構成された複数のプロセスユニット３１を備えている。各プロセスユニット３１は、表面上に現像剤としてのトナーを担持可能な、潜像担持体としての感光体ドラム３２と、感光体ドラム３２の表面を一様に帯電させる印加手段としての帯電ローラ３３と、感光体ドラム３２の表面にトナーを供給する現像装置３４と、感光体ドラム３２の表面をクリーニングするための、回収部材としての感光体クリーニングブレード３５等で構成されている。
なお、各プロセスユニット３１は、カラー画像の色分解成分であるイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色に対応した４つのプロセスユニット３１（３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｂｋ）からなっており、これらは異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっているため、符号は省略している。

転写部４は、画像形成部３の直下に位置する。この転写部４は、駆動ローラ４１及び従動ローラ４２に周回走行可能に張架されている無端状の中間転写ベルト４３、中間転写ベルト４３の表面をクリーニングするクリーニングブレード４４、各プロセスユニット３１の感光体ドラム３２に対して中間転写ベルト４３を挟んだ対向位置に配置されている一次転写ローラ４５等で構成されている。各一次転写ローラ４５はそれぞれの位置で中間転写ベルト４３の内周面を押圧しており、中間転写ベルト４３の押圧された部分と各感光体ドラム３２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。

また、中間転写ベルト４３の駆動ローラ４１と、中間転写ベルト４３を挟んで駆動ローラ４１に対向した位置には二次転写ローラ４６が配設されている。二次転写ローラ４６は中間転写ベルト４３の外周面を押圧しており、二次転写ローラ４６と中間転写ベルト４３とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。更に、クリーニングブレード４４によってクリーニングされた廃トナーを収容する廃トナー容器４７が、中間転写ベルト４３の下方に図示しない廃トナー移送ホースを介して配設されている。

給紙部５は、画像形成装置１の下部に位置しており、記録媒体としての記録用紙Ｐを収容した給紙カセット５１や、給紙カセット５１から記録用紙Ｐを搬出する給紙ローラ５２等からなっている。

搬送路６は、給紙部５から搬出された記録用紙Ｐを搬送する搬送経路であり、一対のレジストローラ６１の他、後述する排出部８に至るまで、図示しない搬送ローラ対が搬送路６の途中に適宜配置されている。

定着部７は、加熱源７１によって加熱される定着ローラ７２、その定着ローラ７２を加圧可能な加圧ローラ７３等を有している。

排出部８は、画像形成装置１の搬送路６の最下流に設けられる。この排出部８には、記録用紙Ｐを外部へ排出するための一対の排紙ローラ８１と、排出された記録媒体をストックするための排紙トレイ８２とが配設されている。

以下、図１を参照して上記画像形成装置１の基本的動作について説明する。

画像形成装置１において、画像形成動作が開始されると、各プロセスユニット３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｂｋの感光体ドラム３２の表面に静電潜像が形成される。各感光体ドラム３２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。各感光体ドラム３２上には静電潜像が形成され、各現像装置３４に蓄えられたトナーが、現像剤担持体としての現像ローラ３６によって感光体ドラム３２に供給されることにより、静電潜像は顕像であるトナー画像（現像剤像）として可視像化される。

次いで、転写部４の駆動ローラ４１が図の反時計回りに回転駆動されることにより、中間転写ベルト４３が図の矢印Ａで示す方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ４５には、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ４５と各感光体ドラム３２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各プロセスユニット３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｂｋの感光体ドラム３２上に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト４３上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト４３の表面には、フルカラーのトナー画像が形成される。一次転写後の感光体ドラム３２に残されたトナー等は、感光体クリーニングブレード３５によって除去され、廃トナー容器４７に収容される。

一方、画像形成動作が開始されると、画像形成装置１の下部では、給紙部５の給紙ローラ５２が回転駆動することによって、給紙カセット５１に収容された記録用紙Ｐが搬送路６に送り出される。搬送路６に送り出された記録用紙Ｐは、レジストローラ６１によってタイミングを計られて、二次転写ローラ４６とそれに対向する駆動ローラ４１との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ４６には、中間転写ベルト４３上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト４３上のトナー画像が記録用紙Ｐ上に一括して転写される。

トナー画像が転写された記録用紙Ｐは、定着部７へと搬送され、加熱源７１によって加熱されている定着ローラ７２と加圧ローラ７３とによって記録用紙Ｐが加熱及び加圧されてトナー画像が記録用紙Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、定着ローラ７２から分離され、図示しない搬送ローラ対によって搬送され、排出部８において排紙ローラ８１によって排紙トレイ８２へと排出される。また、転写後の中間転写ベルト４３上に付着している残留トナーは、クリーニングブレード４４等によって除去される。除去されたトナーは、図示しないスクリューや廃トナー移送ホース等により廃トナー容器４７へ搬送され回収される。

以上の説明は、記録用紙Ｐ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニット３１を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

（プロセスユニットの説明）
図２に示すように、現像装置３４は、トナーを収容するトナー収容容器１０１、収容されたトナーを撹拌する撹拌パドル１０２、搬送手段であってスクリューやコイルなどからなる第一搬送部材１０３と第二搬送部材１０４と第三搬送部材１０５、現像装置３４内を間仕切りする仕切板１０６、トナーを供給する、供給部材としての供給ローラ１０７、現像ローラ３６、現像ローラ３６の層厚を規制する、規制部材としての規制ブレード１０８等からなる。

トナー収容容器１０１内は、トナーの流動性を保つために撹拌パドル１０２によって常に攪拌しておくことが好ましい。トナー収容容器１０１内には、第一搬送部材１０３が、現像装置３４、あるいは画像形成装置１のトナー補給経路との連結部にあたるトナー補給口に配置されている。第一搬送部材１０３は、トナーをトナー収容容器１０１内へ輸送する。

現像装置３４に、現像装置３４内のトナー残量を検知するための残量検知手段を設けることができる。これにより、トナー残量が減少した時に、トナー収容容器１０１内の補給口からトナーを補給することができ、トナーを切らすことがない。少量しか入らないトナー収容容器１０１であっても、その都度トナーを補給することによって、滞りなく画像形成を行う事ができ、現像装置および画像形成装置の小型化ができる。

第一搬送部材１０３は、クラッチなどで非図示の本体駆動部と連結され、トナー補給駆動が自在な構成となっている。トナー補給量は、本体駆動部の駆動時間により制御することが可能であり、例えば温湿度環境でトナーの流動性が変化することに対応させて駆動時間を変化させるなどの制御も可能である。

仕切板１０６は、現像ローラ３６などの軸方向で、紙面に垂直な方向（以下、単に紙面方向）に配置され、紙面方向に、現像装置３４の上槽と下槽をトナーが移動可能な図示しない開口部を有している。

トナー収容容器１０１から搬送されてきたトナーは、上槽に配置される第二搬送部材１０４によって紙面方向に搬送され、仕切板１０６の搬送方向下流側の開口部よりトナーは下槽に移動する。

そして、下槽に設けた第三搬送部材１０５により、第二搬送部材１０４とは紙面方向の逆方向へトナーを搬送できる構成になっている。また、第三搬送部材１０５の搬送方向下流側には、仕切板１０６のもう一方の開口部が配置されており、第三搬送部材１０５に搬送されたトナーの一部は、再び上槽に搬送される。このように、トナーは各搬送部材と仕切板１０６の開口部により、現像装置３４の上槽と下槽を循環可能に構成されている。

各搬送部材をスクリューで構成する場合、トナーの搬送速度は、スクリューピッチに比例し大きくなる。これは、スクリュー1回転あたりに搬送するトナー量がスクリューピッチに応じて多くなるためで、スクリュー径を大きくしても同様の効果がある。

第二搬送部材１０４と第三搬送部材１０５は、ギア、カップリングなどからなる駆動伝達手段により、画像形成装置本体などに設置した駆動源から駆動を伝達される構成となっている。

供給ローラ１０７は、スポンジなどで構成され、現像ローラ３６に当接する。供給ローラ１０７は、現像装置３４の下槽を循環するトナーを吸着し、これを現像ローラ３６に供給する。

規制ブレード１０８は、現像ローラ３６に当接する。供給ローラ１０７よりトナーを供給された現像ローラ３６は、その表面にトナー層を形成し、規制ブレード１０８によってトナー層の厚みを一定以下に規制し、均一化される。

現像ローラ３６は、感光体ドラム３２に当接し、感光体ドラム３２の表面電位に応じた量のトナーを感光体ドラム３２に供給する。そして、トナーを供給された感光体ドラム３２は、その表面に形成された静電潜像を顕像化する。

感光体ドラム３２表面上に顕像化されたトナー画像は、感光体ドラム３２に当接する一次転写ローラ４５によって中間転写ベルト４３に転写される。

転写を終え、感光体ドラム３２表面上に残されたトナーは、感光体ドラム３２に当接する感光体クリーニングブレード３５によって取り除かれ、廃トナー容器４７に回収される。

供給ローラ１０７、現像ローラ３６、規制ブレード１０８には、それぞれ電圧を印加する印加手段１０９，１１０，１１１がそれぞれ設けられ、感光体ドラム３２には帯電ローラ３３が設けられている。現像を行う際には、これらに電圧を印加し、供給ローラ１０７と現像ローラ３６、現像ローラ３６と感光体ドラム３２、それぞれの電位差によりトナーの移動を行う。

供給ローラ１０７表面上に吸着されたトナーは、供給ローラ１０７と現像ローラ３６の間に生じる電圧差によって、現像ローラ３６に供給され、現像ローラ３６はその表面にトナー層を形成する。トナー層を形成した現像ローラ３６は、これに当接する規制ブレード１０８によってトナーを削り取られ、トナー層厚を一定に規制される。

図３に示すように、規制ブレード１０８によって削り取られたトナーは、現像装置３４内に放出され、現像装置３４内を再び循環するが、トナーの一部やトナーから遊離した外添物が、規制ブレード１０８の表面に滞留物として滞留する。

この様な規制ブレード１０８表面の滞留物が堆積していき、その塊が大きくなることにより、現像ローラ３６のその部分にトナー層が形成されず、スジ状の異常画像を形成する原因となることがある。

（本発明のプロセスユニットの駆動方法）
この様な現像ローラ３６と規制ブレード１０８の間に滞留する滞留物を取り除く方法として、図４に本発明のプロセスユニットの駆動方法を示す。

本発明のプロセスユニットの駆動方法による滞留物の除去および回収の為の一連の動作（以下、本発明の駆動動作とよぶ）は、画像形成装置１の非画像形成時に行われる。

まず、現像ローラ３６、規制ブレード１０８、供給ローラ１０７に電圧を印加せず、感光体ドラム３２にのみ電圧を印加した状態で、プロセスユニット３１を時間ｔ２だけ駆動（現像ローラ３６、供給ローラ１０７、感光体ドラム３２をそれぞれ駆動）させる除去動作を行う。ｔ２は０．１５秒に設定されている。

規制ブレード１０８の表面に滞留する滞留物には、トナーと逆の電荷に帯電した逆荷電トナーが存在している。この様な逆荷電トナーは、画像形成時には、規制ブレード１０８に印加される電圧によって規制ブレード１０８側に固着している。

本発明の除去動作では、現像ローラ３６および規制ブレード１０８に電圧を印加せずに現像ローラ３６を駆動させる為、両者の間に電位差が生まれない。これにより、電位差の影響を受けずに、現像ローラ３６と規制ブレード１０８の接触によって規制ブレード１０８に固着するトナーを物理的に除去し、現像ローラ３６の表面上へ移す事ができる。これにより、画像形成動作時には電気的に反発して規制ブレード１０８に固着するトナーであっても、規制ブレード１０８上から除去する事ができる。

また、除去動作時には、供給ローラ１０７にも電圧を印加せず、現像ローラ３６と供給ローラ１０７の間にも電位差を設けない事により、トナーは供給ローラ１０７から現像ローラ３６表面上へ電気的な力によって吸着されず、物理的に現像ローラ３６表面に付着するのみであるため、現像ローラ３６表面上にトナー層がほとんど形成されない。

このため、図５に示すように、現像ローラ３６の表面と規制ブレード１０８の表面が直に当接し、規制ブレード１０８の表面に堆積した滞留物が、現像ローラ３６に直に当接する。あるいは、画像形成動作時より薄いトナー層を介して、滞留物が現像ローラ３６に当接する。このため、規制ブレード１０８表面上のトナー等の堆積物がより現像ローラ３６と接触しやすくなり、現像ローラ３６側へ移動しやすくなる。

この様にして、規制ブレード１０８上の滞留物は現像ローラ３６側へと移され、現像ローラ３６の駆動によってその表面上を運ばれる。

さらに、供給ローラ１０７に電圧を印加せずに駆動させることで、現像ローラ３６および供給ローラ１０７に電位差がない状態で両者を駆動させ、画像形成動作時には電気的に反発して現像ローラ３６に吸着されなかった現像装置３４内の逆電荷性の劣化トナーを、現像ローラ３６表面上に物理的に付着させ、現像装置３４から取り除くことができる。

除去動作時の現像ローラ３６の表面移動距離は、図６に示すように、現像ローラ３６と規制ブレード１０８の接触位置３６ａから、現像ローラ３６と感光体ドラム３２の接触位置３６ｂまでの距離（図の距離Ｂ）以下の距離を駆動させる様に時間ｔ２は調整されている。

これにより、除去動作により除去された滞留物が、除去動作中に、現像ローラ３６と感光体ドラム３２の接触位置３６ｂまで運搬されず、滞留物が現像ローラ３６と感光体ドラム３２のニップ部に挟まれ、この位置に再び固着・滞留することがない。

時間ｔ２だけ除去動作を行った後に、現像ローラ３６、規制ブレード１０８、供給ローラ１０７、感光体ドラム３２にそれぞれ所定の電圧を印加した状態で、プロセスユニット３１を駆動させる搬送動作を行う。

搬送動作では、現像ローラ３６と感光体ドラム３２に所定の電位差を設ける事により、現像ローラ３６から感光体ドラム３２への電気的な力によるトナー等の受け渡しを可能にし、除去動作によって規制ブレード１０８から除去され現像ローラ３６へ移された滞留物を、更に下流の感光体ドラム３２へと搬送する。

搬送動作を行う為には、除去動作によって現像ローラ３６と規制ブレード１０８の接触位置３６ａで除去された滞留物が、現像ローラ３６と感光体ドラム３２の接触位置３６ｂまで運搬され、接触位置３６ｂで電位差によって感光体ドラム３２へ運ばれるまでに、感光体ドラム３２が帯電および露光され、所定の電位になっていることが望ましい。

この為、現像ローラ３６、規制ブレード１０８、供給ローラ１０７に電圧を印加するに先立って、感光体ドラム３２に対して露光部２による露光を開始する（電圧の印加は除去動作中に既に行われている）。これにより、電圧を印加および露光された感光体ドラム３２の表面が、接触位置３６ｂまで移動するタイミングを、除去された滞留物が接触位置３６ａから接触位置３６ｂまで運ばれるタイミングに合わせる事ができる。

感光体ドラム３２の露光は、時間ｔ３だけ行われる。ｔ３は０．３秒に設定している。感光体ドラム３２へ運ばれた滞留物は、感光体ドラム３２の回転動作によって、感光体ドラム３２と感光体クリーニングブレード３５の接触位置３２ａまで運ばれる。そして、接触位置３２ａで感光体クリーニングブレード３５によって滞留物が取り除かれ、図示しない廃トナー移送ホースを介して廃トナー容器４７へ回収される。これにより、一度除去した滞留物が、感光体ドラム３２または現像ローラ３６表面上を流れ、現像ローラ３６と規制ブレード１０８の接触位置３６ａ等に再び滞留する事がない。

上記の実施形態では、除去された滞留物が、除去動作中に現像ローラ３６と感光体ドラム３２の接触位置３６ｂまで運搬されない構成としたが、除去動作中に接触位置３６ｂを通過する構成とすることも可能である。
現像ローラ３６が１回転するための所要時間は約０．３秒で、搬送動作ｔ３の時間内に現像ローラ３６が１回転する。この為、仮に、除去された滞留物が除去動作中に現像ローラ３６と感光体ドラム３２の接触位置３６ｂを通過した場合でも、搬送動作中に再び接触位置３６ｂを通過し、その際に感光体ドラム３２へ移される。

この為、現像ローラ３６と規制ブレード１０８および供給ローラ１０７に電圧を印加する前に、感光体ドラム３２に電圧を印加する順番を説明したが、両者を同時に開始する構成にすることも可能である。そして、現像ローラの表面移動距離に関しても、除去動作による現像ローラ３６と規制ブレード１０８の接触位置３６ａから、現像ローラ３６と感光体ドラム３２の接触位置３６ｂまでの距離（図の距離Ｂ）以上の距離を駆動させてもよい。ただし、本発明の構成がより望ましい。

なお、感光体クリーニングブレード３５を回収部材としたが、感光体ドラム３２上を運ばれる滞留物が、感光体ドラム３２と一次転写ローラ４５の対向位置から中間転写ベルト４３へ流れ、中間転写ベルト４３上を運搬されて、回収部材としてのクリーニングブレード４４によって回収される構成としてもよい。この様に、規制ブレード１０８よりも画像形成工程の下流に配置される、感光体クリーニングブレード３５やクリーニングブレード４４等の回収部材によって、除去された滞留物が回収される。

時間ｔ３だけ除去動作を行った後、感光体ドラム３２への電圧の印加および露光を停止し、時間ｔ４だけ処理動作を行う。

除去動作においては、現像ローラ３６から感光体ドラム３２への滞留物の搬送が適切に行われる為に、感光体ドラム３２表面が、感光体ドラム３２の幅方向全体に渡って、画像が形成可能な状態、いわゆるベタ画像が作成される状態にされている。この為、搬送動作終了後に直ちに感光体ドラム３２を停止させると、次回の画像形成時に、前述のベタ画像の一部が記録用紙Ｐに形成され、記録用紙Ｐへの画像形成不良や汚れの原因となる可能性がある。

以上の理由から、感光体ドラム３２を所望の画像を形成可能な状態に戻すための処理動作が時間ｔ４だけ行われ、感光体ドラム３２表面を元の状態に戻す。処理動作においては、感光体ドラム３２に電圧の印加および露光をせずに、感光体ドラム３２が駆動され、感光体ドラム３２表面上に残るトナー等の除去および感光体ドラム３２表面の除電が行われる。

搬送動作中および処理動作中に供給ローラ１０７に電圧を印加する理由は、供給ローラ１０７の表面にトナーを吸着させ、供給ローラ１０７の表面を保護するためである。現像ローラ３６表面と露出した供給ローラ１０７の表面とが、それぞれ回転駆動した状態で当接すると、露出した供給ローラ１０７の表面が摩耗するおそれがある。供給ローラ１０７に電圧を印加して駆動させる事により、供給ローラ１０７表面の摩耗を防いでいる。

また、規制ブレード１０８と供給ローラ１０７に電位差を設けない状態で各動作を行う事が望ましい。これは、仮に、供給ローラ１０７から現像ローラ３６へ電位差によってトナーが運ばれた場合でも、これらのトナーが、電位差によって規制ブレード１０８へ運ばれ、固着する事を防止するためである。

搬送動作中および処理動作中には、各構成部材で、供給ローラ１０７の電位がマイナス側に最も大きな値となるように電圧が印加され、供給ローラ１０７＞規制ブレード１０８＞現像ローラ３６＞露光後の感光体ドラム３２の順になる。現像ローラ３６と露光後の感光体ドラム３２の電位により、マイナス側に帯電したトナーは、現像ローラ３６表面から感光体ドラム３２へと運ばれる。しかし、必ずしも上記の電位差の設定に限定されるわけではない。
なお、感光体ドラム３２表面の電位は、帯電ローラ３３によってマイナス側に電圧が印加された後、露光部２による露光によってマイナス側の電位を小さくされ、上記の電位差となる様に調整される。

本発明の駆動動作は、除去動作、搬送動作、処理動作を、この順で総時間ｔ１だけ行う動作を一連の動作として、当該一連の動作をＮ回繰り返して行う。ｔ１は２．０秒に設定し、Ｎ回は３回に設定している。

本発明の駆動動作は非画像形成時に行われ、特に、画像形成動作の為の予備動作後で画像形成開始前、あるいは一連の画像形成動作の終了直後に行われる。

本発明の駆動動作は、記録用紙１０〜２５０枚毎、あるいは感光体ドラム３２の表面移動距離１０〜２５０ｍ毎に行われることが望ましい。本発明の駆動動作が長時間行われなければ、滞留物の堆積により異常画像が形成される問題が発生する。

本発明の画像形成装置に用いられるトナーは、トナー母体１００重量部に対して添加される外添剤が４．０〜７．０重量部で、外添剤添加後のトナーの体積平均粒径が５．５〜６．７μｍの範囲にある。

またこのトナーには、加速凝縮度が５５％以上であり、シリコーンオイルで表面処理されたシリカ粒子を外添剤として添加されている。これにより、感光体ドラム３２表面の摩擦による摩耗を抑制し、長期に渡って安定して画像形成動作を行う事ができる。

また、これまでの説明において、本発明のプロセスユニットの駆動方法を、便宜上、除去動作、搬送動作、処理動作の３つに分類した。しかし、滞留物の除去は除去動作中にのみ行われ、除去された滞留物の搬送は搬送動作中にのみ行われるといったように、本発明の滞留物の除去、運搬などの機能が行われるタイミングが、それぞれの分類した動作によって完全に分かれるものではない。
例えば、時間ｔ３の経過後の処理動作中にも、時間ｔ３内で露光された感光体ドラム３２表面が接触位置３６ｂに達して、現像ローラ３６から感光体ドラム３２への滞留物の搬送が行われる、といった具合である。

また、除去動作中は、現像ローラ３６、規制ブレード１０８、供給ローラ１０７のそれぞれに電圧を印加せずにプロセスユニット３１を駆動状態にしているが、現像ローラ３６と規制ブレード１０８に同じ電圧を印加してもよいし、さらに、現像ローラ３６と同じ電圧を供給ローラ１０７に印加してもよい。

（実験結果）
次に、表１に、本発明のプロセスユニットの駆動方法を用いた画像形成装置における、画像形成状態や感光体ドラムの摩耗についての実験結果を示す。実施例１〜４が本発明の現像装置の各種設定の変形例、比較例１〜４が、実施例との比較結果である。

以下に、各実施例と比較例の設定を示す。

(実施例１)
（株）リコー製ＩＰＳｉＯ ＳＰ Ｃ７３０を使用し、２７℃８０％の環境下で印字率０．５％の所定のプリントパターンを１ジョブ３ページで１００００枚複写した。
詰まり除去動作として、１００枚印字毎に、印刷動作終了後、図４のｔ１を２．０秒間、ｔ２を０．１５秒間、ｔ３を０．３秒間、Ｎを３回の条件で動作を実施した。

複写途中においては、３００枚毎に印字率２．０％となるようトナーを現像装置３４の外へ現像させて、別途リフレッシュ制御を行った。

使用した現像剤の外添剤添加の重量は、トナー母体１００重量部に対し５．５重量部で、かつ外添剤は、シリコーン処理で処理された外添剤を少なくとも１種類含まれたものを使用した。また、外添済みトナーの体積平均粒径が６．５μｍのものを使用した。

(実施例２)
実施例１の駆動方法に対し、単独の電圧出力源か遅延回路等を用い、供給ローラ１０７のみ最初から電圧を印加する(ｔ２を０秒とする)。

(実施例３)
実施例１の駆動方法に対し、当該駆動方法を２５枚毎に実施した。

(実施例４)
実施例１の駆動方法に対して、除去動作を無くし（ｔ２を０秒にし）、プロセスユニット３１の駆動開始から電圧を出力した。

(比較例１)
実施例１の駆動方法に対し、当該駆動方法を５００枚印字毎に実施した。

(比較例２)
実施例１の駆動方法に対し、ｔ２を５秒間とし、当該駆動方法を実施した。

(比較例３)
実施例１の駆動方法に対し、処理動作を無くして（ｔ４を０秒にして）当該駆動方法を実施した。

(比較例４)
実施例１の駆動方法に対し、シリコーンオイルを含有しないシリカのみを外添した現像剤を使用した。また、トナーの体積平均粒径は７．５μｍのものを使用した。

(評価方法)
次に、各項目の評価方法について示す。

(加速凝集度測定方法)
加速凝集度の測定方法は以下の通りに行う。
測定装置は、ホソカワミクロン社製のパウダーテスターを使用し、振動台の上に、次の手順で附属部品をセットする。（イ）バイブロシュート（ロ）パッキン（ハ）スペースリング（ニ）フルイ（３種類）上＞中＞下（ホ）オサエバー次に、ノブナットで固定し、振動台を作動させる。測定条件は次のとおりである。
篩い目開き：（上）７５μｍ、（中）４５μｍ、（下）２０μｍ 振巾目盛：１ｍｍ 試料採取量：２ｇ 振動時間：１０秒とした。上記手順に基づく測定の後、次の計算から加速凝集度を求める。
（ａ）上段の篩いに残った粉体の重量％×１．０
（ｂ）中段の篩いに残った粉体の重量％×０．６
（ｃ）下段の篩いに残った粉体の重量％×０．２
上記３つの計算値の合計をもって、加速凝集度［％］とする。

（評価１ 縦スジ）
（株）リコー製ＩＰＳｉＯ ＳＰ Ｃ７３０を使用し、２７度８０％の環境下で印字率０．５％の所定のプリントパターンを１ジョブ３ページで１００００枚複写し、複写途中においては２５０枚毎に印字率２．０％となるようリフレッシュ制御を行った後、画像形成後の記録用紙に発生した周囲より画像濃度が高いスジと低いスジを、目視で計数し判定した。判定基準は以下の通りである。
○：良好（スジの発生数が２本未満）
×：実使用上ＮＧ（スジの発生数が２本以上）

（評価２ 感光体摩耗）
また、感光体の膜厚を確認することで、感光体の耐久性の評価も行った。１００００ｍ走行試験前後に膜厚測定器フィッシャースコープＭＭＳ（フィッシャーインストルメンツ社製）を使用して感光層膜厚を測定し、磨耗量が５．０μｍ以下を基準とした。つまり摩耗量５．０μｍ以下の場合を「○」、５．０μｍ以上の場合を「×」と判定した。

（結果の比較）
実施例１〜３では良好な画像形成の結果が得られ、実施例４では評価１の画像スジが実施例１〜３と比較して多く見られた。比較例１〜４では何らかの異常が見られた。

実施例２の結果より、供給ローラ１０７に最初から電圧を印加した状態で駆動させても問題がない。供給ローラ１０７の表面に吸着されるトナーは増えるが、現像ローラ３６と規制ブレード１０８の間に電位差はなく、この間に滞留する滞留物を除去する効果に大きな影響は与えない事がわかる。供給ローラ１０７に最初から電圧を印加する事により、供給ローラ１０７表面の摩耗をより確実に防ぐ事ができる。

実施例３の結果より、本発明の駆動動作を頻繁に行う事により、より確実に画像形成不良を防げる事がわかる。

実施例４の結果より、実施例１の方が実施例４より良好な結果が得られている。除去動作によって現像ローラ３６と規制ブレード１０８に電位差を設けない事により、滞留物の除去を効率的に行えることがわかる。

比較例１の結果より、本発明の駆動動作の実施が、記録用紙への画像形成動作５００枚毎では頻度として十分でない事がわかる。

比較例２の結果より、除去動作の時間を長くしすぎると、かえって画像形成に悪影響となることがわかる。除去動作中には現像ローラ３６および感光体ドラム３２に電圧を印加せず、両者に電位差がない状態である。この為、現像ローラ３６と規制ブレード１０８の間から除去された滞留物は、感光体ドラム３２へ搬送されずに現像ローラ３６表面上を流れ続け、再び規制ブレード１０８に固着する、現像ローラ３６と対向する位置である供給ローラ１０７の入口に設けられた図示しないシール部に固着する等して、画像形成に悪影響を与えていると考えられる。また、前述の様に、供給ローラ１０７表面が露出したままの運転が続き摩耗するため、供給ローラ１０７表面に対しても悪影響である。

比較例３の結果より、処理動作を設けない事により、画像形成に悪影響を与える事がわかる。これは、現像ローラ３６と規制ブレード１０８の間の滞留物は除去されるものの、前述のベタ画像の影響により、画像形成の汚れ等につながると考えられる。

比較例４の結果より、シリコーンオイルを含有しないシリカのみを外添した現像剤を用いる事により、現像ローラ３６と感光体ドラム３２の間での摩擦が大きくなり、感光体ドラム３２表面の摩耗につながると考えられる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。

１ 画像形成装置
２ 露光部（露光手段）
３１ プロセスユニット
３２ 感光体ドラム（潜像担持体）
３３ 帯電ローラ（印加手段）
３５ 感光体クリーニングブレード（回収部材）
３６ 現像ローラ（現像剤担持体）
４４ クリーニングブレード（回収部材）
１０７ 供給ローラ（供給部材）
１０８ 規制ブレード（規制部材）
１０９，１１０，１１１ 印加手段

特開２００４−５４１７２号公報

Claims (9)

1. 表面に潜像を担持する潜像担持体と、潜像担持体に現像剤を供給して前記潜像を顕像化する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に担持される現像剤の層厚を規制する規制部材と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と、電圧を印加する１または複数の印加手段とを備えたプロセスユニットにおいて、
   非画像形成時に、前記現像剤担持体と前記規制部材に電圧を印加せずに、あるいは同電圧を印加した状態で、前記現像剤担持体を駆動する動作である除去動作を行った後、前記現像剤担持体に電圧を印加した状態で前記現像剤担持体を駆動し、かつ、前記潜像担持体に電圧を印加し、露光手段によって露光された状態で前記潜像担持体を駆動させる動作である搬送動作を行い、かつ、前記搬送動作の後、前記露光手段による前記潜像担持体の露光を停止した状態で、前記潜像担持体を駆動する動作である処理動作を行い、
   画像形成に用いる記録媒体１０〜２５０枚毎、あるいは前記潜像担持体の表面移動距離１０〜２５０ｍ毎に、前記除去動作と前記搬送動作と前記処理動作を一連の動作として、前記一連の動作を１回または複数回実施することを特徴とするプロセスユニットの駆動方法。
2. 表面に潜像を担持する潜像担持体と、潜像担持体に現像剤を供給して前記潜像を顕像化する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に担持される現像剤の層厚を規制する規制部材と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と、電圧を印加する１または複数の印加手段とを備えたプロセスユニットにおいて、
   非画像形成時に、前記現像剤担持体と前記規制部材に電圧を印加せずに、あるいは同電圧を印加した状態で、前記現像剤担持体を駆動する動作である除去動作を行った後、前記現像剤担持体に電圧を印加した状態で前記現像剤担持体を駆動し、かつ、前記潜像担持体に電圧を印加し、露光手段によって露光された状態で前記潜像担持体を駆動させる動作である搬送動作を行い、
   前記除去動作における前記現像剤担持体の表面移動距離が、前記現像剤担持体と前記規制部材の接触位置から、前記現像剤担持体と前記潜像担持体との接触位置までの距離以下の距離であることを特徴とするプロセスユニットの駆動方法。
3. 表面に潜像を担持する潜像担持体と、潜像担持体に現像剤を供給して前記潜像を顕像化する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に担持される現像剤の層厚を規制する規制部材と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と、電圧を印加する１または複数の印加手段とを備えたプロセスユニットにおいて、
   非画像形成時に、前記現像剤担持体と前記規制部材に電圧を印加せずに、あるいは同電圧を印加した状態で、前記現像剤担持体を駆動する動作である除去動作を行った後、前記現像剤担持体に電圧を印加した状態で前記現像剤担持体を駆動し、かつ、前記潜像担持体に電圧を印加し、露光手段によって露光された状態で前記潜像担持体を駆動させる動作である搬送動作を行い、
   前記規制部材と前記供給部材に電圧を印加せずに、あるいは同電圧を印加した状態で、前記除去動作を行うことを特徴とするプロセスユニットの駆動方法。
4. 前記搬送動作の後、前記露光手段による前記潜像担持体の露光を停止した状態で、前記潜像担持体を駆動する動作である処理動作を行う請求項２または３記載のプロセスユニットの駆動方法。
5. 前記除去動作、前記搬送動作および前記処理動作のいずれかの動作、または複数の動作において、前記供給部材に電圧を印加した状態で駆動させる請求項１または４記載のプロセスユニットの駆動方法。
6. トナーに外添剤が添加されたものであって、前記トナー母体１００重量部に対して前記外添剤が４．０〜７．０重量部で、外添剤を添加後のトナーの体積平均粒径が５．５〜６．７μｍであるトナーを含有する前記現像剤を用いた請求項１から５いずれか１項に記載のプロセスユニットの駆動方法。
7. 加速凝縮度が５５％以上であり、シリコーンオイルで表面処理されたシリカ粒子を、外添剤として添加したトナーを含有する前記現像剤を用いた請求項１から６いずれか１項に記載のプロセスユニットの駆動方法。
8. 請求項１から７いずれか１項に記載のプロセスユニットの駆動方法によりプロセスユニットを駆動させる画像形成装置。
9. 前記規制部材の画像形成工程の下流方向において、現像剤を回収する回収部材を備えた請求項８記載の画像形成装置。

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