JPH04204764A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、乾式２成分現像剤を用いる電子写真方式の
画像形成装置に関し、特に、その画像濃度を安定化する
ための制御技術に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、乾式２成分現像剤を用いるｔｆ−写真方式の
画像形成装置においで、感光体表面、１−に形成された
トナー像の光反射率を検知することによって、トナー補
給魚を制御する方法は公知でおり、既に実用化されてい
る。

このトナー補給量の制御方法は、制動効率やコストを考
慮して、一般に、送受光一対の光学センサを用い、中間
濃度部での付着凰を検知することにより、制御を行なっ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のトナー補給量の制御方法にお
いては、中間濃度部でのトナー濃度は適度に制御される
が、高濃度部（黒画像部）′Ｃ′のトナー付着は現像剤
の物理特性に影響されて必ずＬ−も十分に制御されては
いない。特に、現像剤の初期装着時には工場出荷後長時
間が経過１〜でいるために放電が生じていて帯電量が低
Ｆしており、このため、現像剤の装置投入後数１００枚
は付着量が不安定であり、上述し、たように、特に高濃
度部でのトナー付着量が低下し、最終画像（でき」二っ
だ画像）では］−分な濃度が得られていない。

この現像剤の初期装着時の帯電量の低下状態を補正する
ために、現像剤装着直後の画像形成スタート時に現像装
置だけを所定時間空回転させることによって現像剤の帯
電量を増加させることが行なわれているが、実際、市販
機では前記空回転のための時間は短時間に限られている
ため、帯ｔｊｌの十分な増加は得られていない。

また、特開昭６０−２１７３７６号公報に開示されてい
るように、表面電位の異なる２点のトナー付着量を検知
することによって得られる電位−付着量曲線の直線部の
傾きに基づいて制御する方法もあるが前述ｔ７た初期装
着時の帯電量の低下には］−分に対処することができて
いない。

そこで、この発明は、−Ｆ述し、た従来の間穎点を解消
して、特別な装着を付加判ることなく、現像剤装着後の
初期におけめ該現像剤の帯電量の低］：を抑えて、低濃
度部から高濃度部まで安定した１・す・−付着量が得ら
れる画像形成装ｆｌｋ提供することを課題としている。

［課題を解決するための手段］ この発明の要旨とするところは、帯電、装置、クリーニ
ング装置及び除電装置を有し１、露光装置により静電潜
像を形成するための像担持体と、該像担持体上の静電潜
像を潜像剤で現像する現像装置とに備えた電子写真方式
の画像形成装置において、主に、前記現像剤の初期装着
時に、通常の画像形成モードに先立って、原稿の走査を
行なうことなく、前記帯電装置、除電装置、露光装置の
内の一つ以上の装置を用いて、前記像担持体上に黒画像
部を有する所定面積の潜像領域を形成し、前記現像装置
内へのトナー補給動作を停止し、て眩潜像領域を現像す
ることにＪ、り該現像装置内のトナーを強制的に消費さ
せ、現像されたトナー像は前記クリーニング装置で除去
するトナー消費モー　ドを設けたことにある。

〔作　　用〕

したがって、通常の画像形成モー　ドの前に、潜像領域
が形成され、これを現像装置によって繰り返し現像する
ことによりトナーが強制的に消費されるトナー消費モー
ドが実行されるので、現像装置内のトナーの帯電量が増
加する。このため、画像形成モード中においては、特に
、高濃度部のトナー４１１着量の低下を抑六ることがで
き、上記課題を解決することができるものである。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明が適用される電子写真方式の画像形成
装置であり、同図において、１は光導電。

性を有する像担持体である感光体ドラムであり、帯電装
置２によって所定電圧に帯電され、露光像（結像した走
査光束）３によって感光体ドラム１上に静電潜像が形成
される。この静電潜像は、該潜像部に現像装＠４によっ
てＩ・す・−が付層されることにより現像（顕像化）さ
れる。現像されたトナー像は給紙カセット５により搬送
された記録用紙上にコロナ転写装置６によって転写され
る。その後、感光体ドラム１上の残留ｌ・ナーはクリー
ニング装置８で除去されることによって初期化され、次
の作像工程に備える。

一方、トナー像を転写された記録用紙は、コロナ分離装
置７で感光体ドラム１から分離され、定着装置９へと運
ばれる。この定着装Ｍ９は２本のローラにより構成され
、加熱及び加圧することによって記録用紙上にトナーを
熱融着させて記録画像を形成した後、該記録用紙を排紙
トレー１１に排出する。

次に、トナー濃度の制御動作について説明する。

先ず、図示し、ない基準画像パターンを現像し、た後、
光学センサ１０によって、該基準画像パターン上のトナ
ー４４着面に才口づる反射光量を検知することにより感
光体ドラム】上のトナー付着量を算出し７、その値の大
小に応じてトナー収納容器１２内に設置されているアジ
テータ１３の回転時間を制御する。このトナー収納容器
１２の現像装＠４に接合している部分には図示し２ない
複数個の微小な穴が設けられており、アジテータの回転
時間に応じて該微小な穴を介して所定量のトナーが現像
装置４内へ供給されることにより、トナー濃度を一定に
保つように制御される。この制御方法は感光体ドラム】
上のトナー付着量を直接制御できるので、現像剤の安定
時には問題は生じない。

次に、この発明のトナー消費モードの制御内容について
具体的に説明する。

このモードは、現像剤の初期装着直後に通常の画像形成
モードに先立って、現像装置４内のトナーを強制消費さ
せるものである。第２図に示すように、先ず、帯電装置
２により感光体ドラム１の表面を帯電させ、ＬＥＤアレ
ーより成るイレーザ１４の発光によって不要部分の電荷
を消去し７て、第３図に示すような、所定面積の潜像領
域でｋ）る黒部パターンを感光体ドラム１上に作成１−
１高濃度部に対応させた現像バイアスを印加することに
より、感光体ドラム１止に１・十−を現像付着させて、
強制的にトナーを消費させる。この動作中ＩＪ通紙を行
なわず、動作終了時には感光体ドラム１上のトナーは直
接、クリーニング装置８によって除去される。このトナ
ー−消費を、第２図に示すコ。

うに、短時間の間に繰り返Ｌ７行ない、所定量のト・ナ
ー消費を実行することにより現像装置・１内の！・ナー
帯電量が増加する。このトナー消費モード実施中には、
トナー収納容器１２内に存在する帯電していないトナー
が補給されて帯電量の増加が訪客されることのないよう
に、前述したトナー濡ＪＷの検知、及びｌ・ナー補給を
含むトナー濃度制御動作は停止させておく。

次に、上述した実施例の具体的な数値例を説明する。ト
ナー濃度３．０ｗｔ％（重量％）、＃ｆ雷ｊ１１．５μ
Ｃ／ｇ、現像剤重量ＩＫｇの初期現像剤で、前述したト
ナー消費モード（第２図参照）を実行することにより、
感光体ドラム１土には第３図に示すような、白黒の画像
濃度に対応した静電潜像領域が繰り返し形成される。こ
れを現像すると、感光体ドラム１上のトナー何着量は約
１　ｍ　ｇ／　ｃ　ｍ　２となり、前記白黒の潜像領域
の黒部パターンの面積は２９７　Ｘ　８５　Ｘ　２０　
＝　５０４９００（ｍｍ？）　＝　５０４９　（ｅ　ｍ
２）であることから、】分間の回転中に５ｇのトナーが
消費されることになる。し７かも、この間に帯電量が５
　ｐ　Ｃ／ｇ上昇し、トナー濃度２．５ｗｔ％、帯電量
２０μＣ／ｇと十分な帯電量増加が得られた。従来の現
像装置単体の空回し動作では帯電量は２．ＯｐＣｌｇ捏
度の増加しか得られなかったが、この実施例ではその２
．５倍もの増加が得られた。又実験によれば、１０１Ｊ
Ｃ／ｇ程度の帯電量増加を数１０秒の間に得ることがで
きた。

このように、白黒の潜像領域を形成してトナー消費をさ
せながら現像装置４を連続回転させることにより帯ｔｉ
を大幅に増加さヤ、ることができる。

さらに、上述したトナー消費モード実行の後、連続複写
動作を行なったところ、従来生じでいた高濃度部にお１
づる濃度低下を生じることなく初期から安定し５た複写
動作を行なうことができる。こから安定した複写動作を
行なうことができる。この実施例の帯電量の変化、トナ
ー濃度の変化、高濃度部での画像濃度の変化をそれぞれ
従来例と比較すると、帯電量の変化については第４図に
示すように、従来例（実線）に比較してこの実施例（破
線）では帯電量の大幅な増加が得られ、特に初期化前（
現像剤投入直後）から初期化後（従来例では現像装置の
空回し終了時、この実施例ではトナー消費モード実行終
了時な示す）にかけて十分な増加が得られている１、ま
た、トナー濃度の変化については、第５図に示すように
、この実施例では、従来のような初期から５００枚複写
時イ・１近までの１・す濃度の低下は見られず、比較的
安定している。さらに、第６図に示す高濃度部の画像濃
度の変化から明らかなように、画像濃度が最小値を示す
複写秒数は放置時間差にＪる初期の＃ｆ電量の値や、原
稿濃度の違いにより若干変動し、この実施例も従来例も
一同様の特性曲線を描くが、この実施例では従来例程の
濃度低１ぐは見られない、。

なお、前記白黒の潜像領域を形成するときに消費さぜる
トナーの量は、使用する現像剤の特性や、現像装＠４の
回転速度等に応じて任意に黒部面積を変更することによ
って容易に調整することができ、これによって帯電量を
調整することができる。

また、この実施例では感光体ドラム１上の帯電電荷をＬ
ＥＤアレーより成るイレーザ１４の発光によって消去し
てトナー消費のだめの前記白黒の潜像領域を形成してい
るが、これに限らず、例えば、感光体ドラム１上を帯電
した後に、一定面積の黒部画像を有する基準原稿を用意
し７、これを露光することによって感光体ドラム１」二
に潜像領域を形成し、でも良い。また、レーザ光やＬＥ
Ｄ光を用いて像形成を行なうデジタル方式の装置におい
ては、前述ｌまた感光体ドラム１の帯電後、それらの発
光源に制御信号を与えることによって前記潜像領域を形
成することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、現像剤の初期
装着時に、感光体ドラム上に所定面積の潜像領域を形成
し、核潜像領域を現像してトナーを強制消費させるトナ
ー消費モードを設けたので、別に高価な装置を付設する
ことなく、現像装置内のトナー帯電量を大幅に増加させ
ることができるため、従来の現像剤の帯電量低下に伴な
う画像形成モードにおける、特に高濃度部でのトナー付
着量低下を抑えることができ、画像形成の初期から安定
１７た画像濃度を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に適用される画像形成装置の実施例を
示す概略構成図、第２図はトナー消費モードの制御タイ
ミングを示すタイムチャー１・、第３図は潜像領域を示
す説明図、第４図はトナー帯電量の変化を示す特性線図
、第５図はＩ・ナー濃度の変化を示す特性線図、第６図
は高濃度部の画像濃度の変化を示す特性線図である。 １・・・像担持体（感光体ドラム）、２・・・帯電装置
、３・・・露光像、４・・・現像装置、８・・・クリー
ニング装置。 弔Ｉ劉 杢Ｇ良 形２　口 帯覧−丁一−−一一一一一−−一−〜−一″″−−−゛
−−−−−−−〜−−−一−しく単ａ弾＠）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 帯電装置、クリーニング装置及び除電装置を有し、露光
   装置により静電潜像を形成するための像担持体と、該像
   担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置とを備
   えた電子写真方式の画像形成装置において、 主に、前記現像剤の初期装着時に、通常の画像形成モー
   ドに先立って、原稿の走査を行なうことなく、前記帯電
   装置、除電装置、露光装置の内の一つ以上の装置を用い
   て、前記像担持体上に黒画像部を有する所定面積の潜像
   領域を形成し、前記現像装置内へのトナー補給動作を停
   止して該潜像領域を現像することにより該現像装置内の
   トナーを強制的に消費させ、現像されたトナー像は前記
   クリーニング装置で除去するトナー消費モードを設けた
   ことを特徴とする画像形成装置。