JPH07104573A - 画像形成装置及び現像剤の帯電量調整方法 - Google Patents

画像形成装置及び現像剤の帯電量調整方法

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JPH07104573A
JPH07104573A JP5252770A JP25277093A JPH07104573A JP H07104573 A JPH07104573 A JP H07104573A JP 5252770 A JP5252770 A JP 5252770A JP 25277093 A JP25277093 A JP 25277093A JP H07104573 A JPH07104573 A JP H07104573A
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toner
developer
image
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developing device
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JP5252770A
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English (en)
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Atsushi Minoda
淳 箕田
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像器に現像剤を初期投入した際、又は現像
器内の現像剤を交換した際に、トナーを大量に消費する
ことなく画像品質の低下を抑制する。 【構成】 初期投入又は交換時にトナー濃度が通常より
も低い現像剤が現像器に投入されると、所定時間経過す
る迄の間トナーの補給を停止させた状態で現像剤の帯電
を行わせ現像剤の帯電量を上昇させる(ステップ152,15
4)。次にトナーの補給を開始させ(ステップ156)、所定
時間毎にパッチ像の静電潜像を形成させると共に静電潜
像の現像を行わせ、トナー像の濃度Dが基準値D2以上
となる迄の間、トナーを補給しながら現像剤を帯電させ
る(ステップ158 〜162)。濃度Dが基準値D2以上にな
り現像剤の帯電量、トナー濃度及びトナーの帯電分布が
通常の状態と略等しくなると、トナーの補給及び現像剤
の帯電を停止させ静電潜像の形成を停止させる(ステッ
プ164)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は現像剤の帯電量調整方法
及び画像形成装置に係り、特にトナーとキャリアを含む
現像剤の帯電量を調整するための現像剤の帯電量調整方
法、及び前記現像剤の帯電量調整方法を適用可能な画像
形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電子写
真式の画像形成装置では、像担持体の表面を帯電させ露
光して静電潜像を形成させた後に、現像器により静電潜
像の現像が行われる。トナーとキャリアを含有する二成
分現像剤を用いて現像を行う現像器では、内部に貯留し
ている現像剤のトナーと磁性キャリアを摩擦帯電によっ
て各々異なる極性に帯電させると共に、帯電させた現像
剤を像担持体の表面近傍に搬送する。ここで、現像器に
現像バイアス電圧が印加されると、現像バイアス電圧と
静電潜像の電位差によって像担持体上の静電潜像に現像
剤のトナーが吸着され、静電潜像が現像されてトナー像
が形成される。そして、トナー像が形成された像担持体
上に転写材料を接触させ、前記トナー像を転写材料に転
写させる。次に転写材料を像担持体から剥離させ、定着
装置によって転写画像を定着させることによって転写材
料に画像を形成(プリント)する。
【0003】ところで、二成分現像剤ではキャリアが経
時的に劣化することによって性能が低下する。このた
め、前記二成分現像剤を用いて現像を行う画像形成装置
では、画像をプリントした転写材料の枚数等に応じて現
像器内の現像剤(すなわちキャリア及びトナー)を交換
する必要がある。この交換した直後の現像剤の状態は、
所定枚数の転写材料に画像をプリントした後の定常的な
状態と比較して、トナーの帯電量が全体的に低くかつト
ナーの帯電分布が殆ど均一である(すなわち帯電分布が
狭い)ことが一般的である。このため、現像剤を交換し
てすぐに画像のプリントを開始すると、現像器内におけ
る現像剤の帯電に伴ってプリント開始後に徐々にトナー
帯電量が上昇していくため、現像剤を交換してから所定
枚数のプリントを行う迄の間は画像濃度が不安定であ
り、画像濃度が一定となるように制御することが困難で
あるという問題があった。
【0004】これを改善するため特開平4-204764号公報
には、現像器内へ現像剤を初めて投入する(以下、これ
を初期投入という)際、或いは現像器内の現像剤を交換
する際に現像器内に投入する現像剤のトナー濃度を通常
のプリント時よりも高めに設定しておき、現像剤を投入
したときに通常のプリントに先立って像担持体上に画像
形成を行って強制的にトナーを消費させるトナー消費モ
ードを設けることで、通常のプリントを行う前に予め帯
電量を上げておくことが提案されているが、上記ではト
ナーの帯電量が上昇する迄の間、現像器からプリントに
寄与しないトナーが大量に排出されるので無駄が多く、
この大量の未転写トナーをクリーニング装置で回収する
必要があるのでクリーニング装置への負担が大きく、更
に像担持体回りの汚れが増加するという問題がある。
【0005】また特開平 2-20888号公報には、交換直後
は画像濃度が低くプリント枚数の増加に従って画像濃度
が上昇する現象を生ずる現像剤に対し、現像器への投入
時のトナー濃度を通常よりも低く設定しておき、通常の
プリントを行う前のウォーミングアップ期間にトナーを
短時間で急速に補給しながら帯電させてトナー濃度を通
常時の濃度値まで増加させることで、通常のプリント開
始前のトナーの全体的な帯電量を通常時よりも下げ、現
像剤投入後のプリント開始初期における画像濃度の低下
を抑えることが記載されている。しかしながら、上記調
整方法では調整直後の現像器内に帯電量の低いトナーが
大量に存在することになるので、一例として図6にも示
すように一部のトナーの帯電量が不充分な状態でプリン
トが開始されるので、プリント開始直後に画像の背景部
分にかぶりが生ずる可能性があるという問題があった。
【0006】また、カラー現像剤等のように通常の状態
でトナーの帯電量が広い範囲に分布する現像剤は、トナ
ー濃度が同一であっても帯電分布の幅が広いか狭いかで
画像濃度が変化するという特徴を有しているが、前述の
特開平 2-20888号公報ではトナーの全体的な帯電量を低
下させることを目的としているので、図6にも示すよう
に調整直後のトナーの帯電分布の幅W1 が通常の状態
(例えば図6の2000枚プリント後の帯電分布の幅W2
参照)と比較して狭く、画像の背景部分のかぶりの防止
と画像濃度の低下防止とが両立するように、現像器への
投入時の現像剤のトナー濃度を設定することが困難であ
るという問題がある。
【0007】すなわち、現像器への投入時の現像剤のト
ナー濃度を通常の状態におけるトナー濃度よりも大幅に
低く設定し大量のトナーを補給するようにすると、帯電
量の低いトナーが大量に存在することになるので、前述
のようにトナー補給による帯電量の低下によって画像の
背景部分にかぶりが発生する。一方、投入時の現像剤の
トナー濃度を通常の状態におけるトナー濃度に近づける
と、トナーの補給が短時間で完了するので帯電分布が非
常に狭い状態で調整処理が終了してプリントが開始さ
れ、プリント開始後にトナーが補給されるに従って帯電
分布の幅が広がって現像効率が低下することで、トナー
濃度が一定となるようにトナーの補給量を制御しても画
像濃度の変動が生ずる。
【0008】この問題を回避するために、トナーを補給
する速度を低くして、ゆっくりとトナー濃度を上昇させ
ることで、帯電量の低いトナーが同時に一定量以下しか
存在しないようにして調整を行い、画像の背景部分のか
ぶりの防止と画像濃度の低下防止を両立することも考え
られるが、トナーの補給に時間がかかり、結果として帯
電量を調整するための時間が長くなってしまうため現実
的な方法ではない。
【0009】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、現像器に現像剤を初期投入した際、又は現像器内の
現像剤を交換した際に、トナーを大量に消費することな
く画像品質の低下を抑制することができる画像形成装置
及び現像剤の帯電量調整方法を得ることが目的である。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の発明に係る画像形成装置は、トナーと
キャリアを含む現像剤を貯留する現像剤貯留部と、前記
現像剤貯留部に貯留されている現像剤を帯電させる帯電
手段と、トナーを貯留するトナー貯留部と、前記トナー
貯留部に貯留されているトナーを現像剤貯留部内に補給
するトナー補給手段と、を備え、像担持体上に形成され
た静電潜像を現像剤貯留部に貯留された現像剤によって
現像して前記像担持体上にトナー像を形成させる現像器
と、前記現像器に対し、通常の現像処理が行われるよう
に制御する第1の制御、又は現像剤貯留部に貯留された
現像剤の帯電量が所定値以上になるように前記トナー補
給手段によるトナーの補給を停止させた状態で前記帯電
手段を作動させた後に、現像剤貯留部に貯留された現像
剤の帯電量、トナー濃度及びトナーの帯電分布が通常の
状態と略等しくなるようにトナー補給手段によるトナー
の補給を行わせながら帯電手段を作動させる第2の制
御、を行う制御手段と、を含んで構成している。
【0011】請求項2記載の発明に係る現像剤の帯電量
調整方法は、トナーとキャリアを含みかつトナー濃度が
通常よりも低い現像剤に対し、現像剤の帯電量が所定値
以上になるように前記現像剤へのトナーの補給を停止し
た状態で現像剤を帯電させた後に、現像剤の帯電量、ト
ナー濃度及びトナーの帯電分布が通常の状態と略等しく
なるように現像剤へのトナーの補給を行いながら現像剤
を帯電させる。
【0012】
【作用】請求項1記載の発明では、現像器に対し、通常
の現像処理が行われるように制御する第1の制御、又は
現像剤貯留部に貯留された現像剤の帯電量(現像剤の単
位重量当りの帯電量)が所定値以上になるようにトナー
補給手段によるトナーの補給を停止させた状態で帯電手
段を作動させた後に、現像剤貯留部に貯留された現像剤
の帯電量、トナー濃度及びトナーの帯電分布が通常の状
態と略等しくなるようにトナー補給手段によるトナーの
補給を行わせながら帯電手段を作動させる第2の制御、
が制御手段によって行われる。
【0013】従って、現像剤未投入の現像剤貯留部への
現像剤の初期投入時、又は現像貯留部内の現像剤の交換
時に、トナー濃度が通常よりも低くされた現像剤が現像
剤貯留部内に投入され、かつ制御手段によって前記第2
の制御が行われると、まず、前記トナー濃度が通常より
も低くされた現像剤の帯電量が所定値以上になるよう
に、トナー補給手段によるトナーの補給が停止された状
態で帯電手段が作動され、前記投入された現像剤が帯電
される。
【0014】前述のように、現像剤貯留部への投入直後
の現像剤は、単位重量当りの帯電量が全体的に低く、ト
ナーの帯電量についてもほぼ均一となっている(すなわ
ちトナーの帯電分布の幅が狭い)。しかし、上記では現
像剤のトナー濃度を通常よりも低い状態で維持させたま
ま現像剤を帯電させるので、現像剤の帯電量が比較的短
時間で上昇しながらトナーの帯電分布も緩やかに広がる
ことになる。なお、前記所定値は通常の状態における現
像剤の帯電量よりもある程度高い値であることが好まし
い。
【0015】次に、現像剤の帯電量、トナー濃度及びト
ナーの帯電分布が通常の状態と略等しくなるように、ト
ナー補給手段によるトナーの補給が行われた状態で帯電
手段が作動される。トナー貯留部に貯留されているトナ
ーの帯電量は全体的に低いので、このトナーの補給によ
り、現像剤中のトナー濃度が上昇すると共にトナーの帯
電量の分布が特に帯電量の低い領域に広がることにな
り、現像剤中のトナー濃度及びトナーの帯電分布が通常
の状態と略等しくされる。またトナーの補給により現像
剤の帯電量は若干低下し、通常の状態における現像剤の
帯電量に略等しくなる。
【0016】なお、第2の制御における上述の、トナー
の補給を停止した状態で帯電させる期間、及びトナーの
補給を行いながら帯電させる期間は、例えば予め各々設
定された時間が経過したかを判定して終了するか、又は
現像剤貯留部に帯電量測定装置やトナー濃度測定装置を
設け各装置による測定結果に基づいて前記期間の終了を
判断することができる。また、像担持体に形成された静
電潜像を現像剤貯留部内の現像剤によって現像して像担
持体上にトナー像を形成させ、画像能測定装置等によっ
て前記トナー像の濃度を測定した結果に基づいて前記期
間の終了を判断するようにしてもよい。
【0017】上記のように、現像器に現像剤を初期投入
する際、又は現像器内の現像剤を交換する際に、トナー
濃度が通常よりも低くされた現像剤を投入し、かつ制御
手段によって第2の制御が行わせれば現像剤の帯電量、
トナー濃度及びトナーの帯電分布が通常の状態と略等し
くされるので、第2の制御による帯電量の調整が行われ
た直後の現像剤を用いて静電潜像の現像を含む画像のプ
リントを行ったとしても、プリント開始初期に画像の濃
度が大きく低下したり、画像の背景部分にかぶり等が生
ずることを防止することができ、画像品質の低下を抑制
できる。また、トナーの補給を停止した状態で帯電させ
る期間を設けたことにより、帯電量を上昇させるために
トナーを大量に消費しなくても短時間で調整が完了す
る。
【0018】請求項2記載の発明では、トナーとキャリ
アを含みかつトナー濃度が通常よりも低い現像剤に対
し、現像剤の帯電量が所定値以上になるように現像剤へ
のトナーの補給を停止した状態で現像剤を帯電させた後
に、現像剤の帯電量、トナー濃度及びトナーの帯電分布
が通常の状態と略等しくなるように現像剤へのトナーの
補給を行いながら現像剤を帯電させるようにしたので、
請求項1記載の発明と同様に、現像器に現像剤を初期投
入した際、又は現像器内の現像剤を交換した際に、プリ
ントした画像の濃度が大きく低下したり、画像の背景部
分にかぶり等が生ずることが防止することができ、トナ
ーを大量に消費することなく画像品質の低下を抑制でき
る。
【0019】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。なお、以下では本発明に支障のない数値を
用いて説明するが、本発明は本実施例に記載した数値に
限定されるものではない。
【0020】図1には本実施例に係る画像形成装置10
の概略構成が示されている。画像形成装置10は像担持
体としての感光体ドラム12を備えている。感光体ドラ
ム12は表面に絶縁性光導電層が形成されており、図示
しない駆動手段によって図1矢印A方向に回転される。
感光体ドラム12の外周には所定部位に帯電コロトロン
14が配置されている。感光体ドラム12の回転方向に
沿った帯電コロトロン14の下流側には露光部16が形
成されており、この露光部16に対応して露光装置18
が設けられている。
【0021】また、露光部16の下流側には現像器20
が配設されている。なお、現像器20の構成については
後述する。現像器20の下流側には、感光体ドラム12
の表面と各々所定間隔隔てて前転写コロトロン22、転
写コロトロン24、剥離コロトロン26が順に配設され
ている。受像材料Pは図示しない搬送手段により、図1
に二点鎖線で示すように転写コロトロン24と感光体ド
ラム12との間に挿入される。剥離コロトロン26の下
流側には先端が感光体ドラム12の表面に接触するよう
に剥離爪28が配置されており、更に下流側には清掃装
置30、除電ランプ32が配設されている。また剥離爪
28と清掃装置30との間には、発光素子と受光素子を
備え、発光素子から射出され感光体ドラム12表面で反
射した光の光量を検出する検出器38が設けられてい
る。
【0022】図2に示すように、現像器20は、現像剤
Dを貯留する現像剤貯留部としてのケーシング40と、
ケーシング40内の感光体ドラム12側端部に感光体ド
ラム12と所定間隔隔てて対向配置された現像ローラ4
2と、現像ローラ42を挟んで感光体ドラム12と反対
側の下方(図2の右斜め下)に現像ローラ42と平行に
配置された円筒状のパドル54と、パドル54を挟んで
現像ローラ42と反対側にパドル54と平行に配置され
たブレンダー56と、このブレンダー56を挟んでパド
ル54の反対側にブレンダー56と平行に配置されたワ
ブル58と、を備えている。
【0023】現像ローラ42は非磁性材料から成り円筒
状で回転可能とされたスリーブ44と、該スリーブ44
の内周側に固定配置された磁界発生部としての永久磁石
46と、から構成されている。永久磁石46は、感光体
ドラム12に対向する部分にS1 磁極が形成され、この
1 磁極に隣接して図2反時計方向側にはN1 磁極、図
2時計方向側にはN2 磁極が各々形成され、N2 磁極の
時計方向側にS2 磁極、N3 磁極が順に形成されてい
る。
【0024】すなわち、N1 磁極とN3 磁極の関係を除
けば、S磁極とN磁極とが交互に形成されており、かつ
1 磁極とN3 磁極の間隔が最も大きくされている。ス
リーブ44は図示しない駆動伝達機構を介してモータ8
8(図1参照)に連結されており、モータ88の駆動力
が伝達されることにより回転される。更に、スリーブ4
4は高圧電源34に接続されており、現像時には後述す
るように現像バイアス電圧が印加される。また、現像ロ
ーラ42の外周側でS2 磁極が形成された部位の近傍に
は、現像ローラ42と平行にスリーブ44から一定間隔
隔ててトリマ60が設けられている。
【0025】また、パドル54、ブレンダー56及びワ
ブル58も図示しない駆動機構を介してモータ88(図
1参照)に連結されており、モータ88が駆動され駆動
力が伝達されることにより、パドル54は図2の反時計
方向に、ブレンダー56は図2の時計方向に、ワブル5
8は図2の反時計方向に各々回転される。なお、ブレン
ダー56、ワブル58及びトリマ60は本発明の帯電手
段を構成している。
【0026】現像器20にはトナー貯留部としてのトナ
ー貯留器62が連結されている。トナー貯留器62は、
上端部にトナーカートリッジ64が装着可能なトナー受
入れ口66が設けられ、下端部には第1の筒体68が突
設されており、第1の筒体68の先端部にはトナー排出
口70が形成されている。また、トナー貯留器の上下方
向中心から若干下方の位置にはトナー貯留器62内のト
ナーTを攪拌するためのアジテータ72が現像ローラ4
2と略直交するように配設されている。アジテータ72
はギア機構74を介してモータ92に連結されており、
モータ92の駆動力が伝達されることにより回転され
る。
【0027】また、アジテータ72の下方には本発明の
トナー補給手段を構成する2本のトナー搬送スクリュー
76、78が互いに平行にかつアジテータ72と同一の
方向に向けて配置されている。トナー搬送スクリュー7
6、78は、前述のモータ92によりアジテータ72と
共に回転される。トナー搬送スクリュー76、78の各
々の上方には、一方(図2における左方)と他方(図2
における右方)から他方と一方に向けて先端同士が一部
重なるような状態で仕切り板80、82がそれぞれ突設
されている。
【0028】この仕切板80、82の間はトナーの搬送
路とされているが、トナーカートリッジ64から落下し
たトナーの勢いが、仕切板80、82及びトナー搬送ス
クリュー76、78によって一旦停止されるようになっ
ている。一旦勢いが停止されたトナーは、トナー搬送ス
クリュー76、78が回転することにより仕切板80、
82の間に形成されたトナー搬送路を介して第1の筒体
68に搬送される。第1の筒体68の下端には第1の筒
体68と略直交する方向に沿って延設された第2の筒体
84が連結されており、この第2の筒体84の図2紙面
奥側の端部が現像器20のケーシング40に連結され、
内部が連通されている。
【0029】この第2の筒体84の内部にはトナー搬送
スクリュー86が設けられている。トナー搬送スクリュ
ー86は図示しない駆動伝達機構を介してモータ88
(図1参照)に連結されており、モータ88の駆動力が
伝達されることによって回転される。これにより、トナ
ー補給手段としてのトナー搬送スクリュー76、78に
よって第1の筒体68まで搬送されたトナーが、トナー
排出口70、第2の筒体84を介して現像器20のケー
シング40内へ供給される。
【0030】一方、画像形成装置10はマイクロコンピ
ュータ等を含んで構成される制御装置36を備えてい
る。制御装置36にはモータ88、92が各々ドライバ
96、100を介して接続されている。また制御装置3
6には検出器38、高圧電源34及び露光装置18が接
続されている。
【0031】次に本実施例の作用として、本発明の第2
の制御に対応する、現像器20のケーシング40内の現
像剤が初期投入された場合及びケーシング40内の現像
剤が交換された場合の帯電量の調整処理について、図3
のフローチャートを参照して説明する。現像器20のケ
ーシング40内への現像剤を初期投入する際には、ケー
シング40に設けられた図示しない投入口を介して新し
い現像剤が投入される。また現像剤を交換する際には、
ケーシング40内に貯留されている使用済の現像剤をケ
ーシング40に設けられた図示しない排出口を介して全
て排出した後に、前記投入口を介して新しい現像剤が投
入される。
【0032】このケーシング40内に投入される新しい
現像剤は、図4(C)に「現像剤投入時」として示すよ
うに、トナー濃度が通常のプリント時のトナー濃度TD
(例えば 6.5%)よりも低く(例えば 5.5%)されてい
る。また、新しい現像剤は図4(A)に示すように帯電
量が通常のプリント時よりも低く、図4(B)に示すよ
うにトナーの帯電分布の幅が狭く(すなわち帯電量が均
一に近く)、分布範囲が帯電量の低い領域に位置してい
る。上記のようにして現像器20のケーシング40内へ
新しい現像剤が投入されると、制御装置36において図
3に示された帯電量の調整処理が実行される。
【0033】ステップ152では現像剤の帯電を開始す
る。具体的には、ドライバ96を介してモータ88を駆
動し、現像器20のパドル54、ワブル58及びスリー
ブ44を図2の反時計方向に、ブレンダー56を図2の
時計方向に各々回転させる。前記パドル54の回転によ
り、現像器20のケーシング40内の現像ローラ42側
に位置していた現像剤はブレンダー56側へ搬送され
る。また、ブレンダー56の回転によりパドル54によ
って搬送された現像剤及びケーシング40内の下方に集
積された現像剤が混合攪拌される。
【0034】更にワブル58の回転により、ブレンダー
56によって搬送されてきた現像剤とケーシング40内
の下方に集積されている現像剤とが混合攪拌される。ま
た、スリーブ44の回転によりスリーブ44の表面に吸
着された現像剤がスリーブ44の回転と共に搬送され、
トリマ60配設部位を通過する際にトリマ60とスリー
ブ44とによって摩擦帯電される。これらのブレンダー
56、ワブル58による混合攪拌、及びトリマ60とス
リーブ44との摩擦帯電により、ケーシング40内の現
像剤は、キャリアはマイナスにトナーはプラスに徐々に
帯電される。
【0035】ステップ154では、前記ステップ152
で現像剤の帯電を開始してから予め定められた所定時間
1 (例えば 120秒程度)が経過したか否か判定する。
前記所定時間が経過していない場合にはステップ154
の判定を繰り返す。この間、ケーシング40内のトナー
濃度の比較的低い現像剤に対し、トナーの補給を行わな
い状態でブレンダー56、ワブル58の混合攪拌による
帯電を行うので、図4に「トナー未補給・帯電期間」と
して示すように、現像剤の帯電量が比較的短時間で上昇
する。また、トナーの帯電分布については、図4(B)
に示すように帯電量の最大値が大きく上昇し、かつ帯電
量の最小値が若干上昇することにより帯電分布の幅が緩
やかに広がることになる。更に、帯電分布の分布範囲も
帯電量の高い領域へ移動する。なお、前記t1 は、「ト
ナー未補給・帯電期間」の終了時における現像剤の帯電
量が、通常のプリント時の値よりも若干高くなるように
実験等によって定められている。
【0036】ステップ152の処理を開始してから所定
時間が経過してステップ154の判定が肯定されると、
ステップ156へ移行してケーシング40内の現像剤へ
のトナーの補給を開始する。具体的には、ドライバ10
0を介してモータ92を駆動し、アジテータ72、トナ
ー搬送スクリュー76、78を回転させる。これによ
り、トナー貯留器62に貯留されているトナーが、仕切
板82、82の間のトナー搬送路を通って第1の筒体6
8内へ搬送され、更にトナー搬送スクリュー86によっ
て第2の筒体84内を搬送されてケーシング40内へ所
定量ずつ(例えば0.082g/秒)送り込まれる。
【0037】ケーシング40内に供給されたトナーは、
ブレンダー56の回転によってケーシング40内の現像
剤と混合攪拌される。このトナーの供給が継続されるこ
とにより、図4(C)に示すようにケーシング40内の
現像剤のトナー濃度は徐々に上昇する。また、トナー貯
留器62内に貯留されていたトナーは全体的に帯電量が
低いので、前記ケーシング40内へのトナーの補給によ
り、図4に「トナー補給・帯電期間」として示すように
トナーの帯電分布は、帯電量の最大値が若干上昇し、か
つ帯電量の最小値が緩やかに下降することによって帯電
分布の幅が広がり、これに伴って現像剤の帯電量も徐々
に下降する。
【0038】次のステップ158では帯電コロトロン1
4を作動させ、かつ露光装置18にパッチ像に対応する
画像データを出力して感光体ドラム12上にパッチ像の
静電潜像を形成させると共に、現像器20によって前記
パッチ像の静電潜像を現像させる。具体的には、帯電コ
ロトロン14では、コロナ放電により発生するイオンを
感光体ドラム12の光導電層表面に付着させて感光体ド
ラム12表面を帯電させる。また露光装置18は、レー
ザダイオードから前記画像データに応じて変調したレー
ザビームを射出させ、該レーザビームをポリゴンミラー
等の走査手段によって走査させて前記露光部16に位置
している感光体ドラム12表面に照射する。従って、感
光体ドラム12表面のレーザビームが照射された部分は
レーザビームの光量に応じて放電され、感光体ドラム1
2の表面にパッチ像の静電潜像が形成される。感光体ド
ラム12上の静電潜像が形成された部分は、感光体ドラ
ム12の回転に伴って現像器20配設部位に到達する。
【0039】一方、現像器20はスリーブ44に現像バ
イアス電圧が印加される。スリーブ44のケーシング4
0内側の表面には、パドル54の回転により現像ローラ
42へ向けて搬送された現像剤のキャリアが永久磁石4
6から発している磁力線に沿って磁気ブラシ状態で吸着
されている。なお、トナーは静電力によってキャリアの
表面に付着している。スリーブ44の表面に付着した現
像剤は、スリーブ44の回転と共に搬送されて感光体ド
ラム12との対向部分に到達するが、プラスに帯電され
たトナーのみが、スリーブ44に印加された現像バイア
ス電圧と感光体ドラム12に形成された静電潜像部分と
の電位差によって感光体ドラム12表面の静電潜像部分
に吸着される。これにより、静電潜像が現像され感光体
ドラム12表面にトナー像が形成される。
【0040】なおキャリアは、現像バイアス電圧とS1
磁極の磁力によりスリーブ44に吸着されたままケーシ
ング40内部に搬送され、ケーシング40内に戻され
る。また、感光体ドラム12上のトナー像が形成された
部分は、前転写コロトロン22、転写コロトロン24、
剥離コロトロン26、剥離爪28の配設部位を順次通過
し、検出器38が配設された部位に到達する。
【0041】感光体ドラム12上のトナー像が形成され
た部分が検出器38に対応すると、次のステップ160
で制御装置36はパッチ像の濃度Dを検出器38によっ
て測定させる。そして、ステップ162で測定された濃
度Dが通常のプリント時の濃度値である基準値D2(例
えばD2=1.2)よりも大きくなったか否かを判定する。
ケーシング40内の現像剤を用いて静電潜像の現像を行
ったときの画像濃度(トナー像濃度)は図5に示すよう
に変化し、トナー補給・給電期間に入ってトナーの補給
を開始すると画像濃度が上昇を続ける。このため、ステ
ップ162の判定が否定された場合は、ステップ158
へ戻り、ステップ162の判定が肯定される迄ステップ
158〜ステップ162の処理を所定時間間隔(例えば
20秒毎)で繰り返す。
【0042】ステップ162の判定が肯定されると、ス
テップ164でモータ88の駆動を停止させ現像器20
のパドル54、ブレンダー56、ワブル58、スリーブ
44及びトナー搬送スクリュー86の回転を停止させる
と共に、モータ92の駆動を停止させアジテータ72、
トナー搬送スクリュー76、78の回転を停止させる。
これにより、ケーシング40内の現像剤の帯電が停止さ
れると共に、現像剤へのトナーの補給が停止される。以
上により現像剤の帯電量調整処理が完了し、転写材料へ
の画像のプリントが可能な状態となる。
【0043】本発明の第1の制御に対応する転写材料へ
の画像のプリントを行う場合には、制御装置36は画像
データを露光装置18に出力し、感光体ドラム12上に
前記原稿の画像の静電潜像を形成させ、この静電潜像を
前記と同様にして現像器20により現像させ原稿の画像
のトナー像を形成させる。感光体ドラム12のトナー像
が形成された部分は、前転写コロトロン22配設部位に
おいて前転写コロトロン22の放電により転写を容易に
するために電位が変更された後に、転写コロトロン24
配設部位に移動する。
【0044】また、受像材料Pを図示しない搬送手段に
より感光体ドラム12と転写コロトロン24の間に搬送
させ、感光体ドラム12表面に接触させると共に、転写
コロトロン24によってマイナスに帯電させる。これに
より、感光体ドラム12上に形成されたトナー像を構成
する各トナーが受像材料Pに吸着され、受像材料Pにト
ナー像が転写される。トナー像が転写された受像材料P
は、剥離コロトロン26により再び帯電されて感光体ド
ラム12から剥離され、図示しない搬送手段によって図
1に二点鎖線で示す経路を搬送されると共に図示しない
定着装置によって加熱され、前記転写されたトナー像が
定着された後に画像形成装置10の外部に排出される。
【0045】また、剥離コロトロン26による受像材料
Pの剥離に失敗した場合には、受像材料Pは感光体ドラ
ム12と共に剥離爪28配設部位まで搬送された後に剥
離爪28によって物理的に剥離される。感光体ドラム1
2の剥離爪28配設部位を通過した部分は清掃装置30
によって表面が清掃され、表面に残留しているトナー等
が除去された後に、除電ランプ32によって感光体ドラ
ム12上の残留している電荷が中和される。
【0046】ところで、帯電量の調整処理が終了した時
点での現像剤の帯電量、帯電分布の幅及び分布範囲、ト
ナー濃度は、図4に示すように通常のプリント時と等し
いか、又は非常に近くなっている。従って、帯電量の調
整処理が終了した後に上記のような画像のプリントを行
うと、図5に示すようにプリント開始初期であっても帯
電量未調整の場合と比較して画像濃度の低下は殆ど生じ
ない。また、図4(B)に示すように、特に調整処理が
終了した時点での帯電量の最小値が帯電不足域の値より
も高いので、画像の背景部分にかぶりが生ずることもな
い。従って、現像器20のケーシング40内に現像剤を
初期投入した際、又は現像器20のケーシング40内の
現像剤を交換した際の画像品質の低下が抑制される。ま
た、トナーの帯電量を上昇させるためにトナーを大量に
消費する必要もない。
【0047】なお、上記では「トナー未補給・帯電期
間」の終了を所定時間t1 が経過したか否かを判定する
ことによって判断していたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、例えば現像器20のケーシング40内
に帯電量測定装置を設け、帯電量が所定値以上になった
か否かを判定することによって判断するようにしてもよ
い。これにより、現像器20に投入された現像剤の状態
(帯電量等)に保存環境等によるばらつきがあったとし
ても、常に一定の帯電量となるように調整できる。ま
た、図5に示すように「トナー未補給・帯電期間」の進
行に伴って画像濃度(トナー像濃度)は低下するので、
「トナー補給・帯電期間」の終了の判定と同様に、所定
時間毎にパッチ像の静電潜像の形成及び静電潜像の現像
を行い、現像により得られたトナー像の濃度が所定値以
下になったか否かを判定することによって前記期間の終
了を判断するようにすれば、帯電量測定装置等を新たに
設ける必要がなくなる。
【0048】また、「トナー補給・帯電期間」の終了に
ついても、現像器20のケーシング40内に帯電量測定
装置、又は帯電分布測定装置、又はトナー濃度測定装置
を設け、測定結果が通常のプリント時の値と略等しくな
ったか否かを判定して判断するようにしてもよい。
【0049】更に、「トナー補給・帯電期間」における
トナー補給速度を、通常時のトナー補給速度よりも速く
してもよい。これにより「トナー補給・帯電期間」の長
さが短くなり、帯電量調整処理が短時間で終了するので
好ましい。トナー補給速度の制御は、一例として図7に
示す構成により実現できる。図7では、アジテータ72
及びトナー搬送スクリュー76、78を駆動するモータ
92としてパルスモータ92Aを用い、パルスモータ9
2Aに接続するドライバ100を、マイクロプロセッサ
100A、パルスモータ92Aの駆動信号として所定周
期のパルス信号を出力するドライバ100B、駆動信号
として前記所定周期の1/2〜1/3程度の周期のパル
ス信号を出力するドライバ100Cを含んで構成してい
る。
【0050】パルスモータ92Aはドライバ100B、
100Cの出力端に各々接続され、ドライバ100B、
100Cの信号入力端はマイクロプロセッサ100Aの
信号出力端に接続されている。マイクロプロセッサ10
0Aの信号入力端は制御装置36に接続されている。マ
イクロプロセッサ100Aは、通常時にトナーの補給を
行う場合にはドライバ100Bに駆動制御信号を出力し
てドライバ100Bを作動させるが、「トナー補給・帯
電期間」ではドライバ100Cに駆動制御信号を出力し
てドライバ100Cを作動させる。これにより、通常時
の2〜3倍の速度でトナーが補給されることになり、
「トナー補給・帯電期間」の長さを短縮することができ
る。
【0051】特に、現像剤の交換のインターバルを長く
する等の目的で現像器内の現像剤の量を増やした場合に
は、現像器内の現像剤量が増加するに従って、「トナー
補給・帯電期間」の長さt2 が「トナー未補給・帯電期
間」の長さt1 に比して長くなる。「トナー補給・帯電
期間」におけるトナー補給速度を速くすることは、上記
のように現像剤量を増やした場合に帯電量調整処理の処
理時間を短縮するための有効な手段となる。
【0052】また、カラーの画像形成装置等のように、
複数の現像器を備え各現像器に各々異なる現像剤が投入
される画像形成装置においては、各現像剤の特性(例え
ばトナーの帯電分布の広さ等)に応じて調整処理の時間
等を変更するようにしてもよい。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
は、現像器に対し、通常の現像処理が行われるように制
御する第1の制御、又は現像剤貯留部に貯留された現像
剤の帯電量が所定値以上になるように前記トナー補給手
段によるトナーの補給を停止させた状態で前記帯電手段
を作動させた後に、現像剤貯留部に貯留された現像剤の
帯電量、トナー濃度及びトナーの帯電分布が通常の状態
と略等しくなるようにトナー補給手段によるトナーの補
給を行わせながら帯電手段を作動させる第2の制御、を
行うようにしたので、現像器に現像剤を初期投入した
際、又は現像器内の現像剤を交換した際にトナーを大量
に消費することなく画像品質の低下を抑制することがで
きる、という優れた効果が得られる。
【0054】請求項2記載の発明は、トナー濃度が通常
よりも低い現像剤に対し、現像剤の帯電量が所定値以上
になるように現像剤へのトナーの補給を停止した状態で
現像剤を帯電させた後に、現像剤の帯電量、トナー濃度
及びトナーの帯電分布が通常の状態と略等しくなるよう
に現像剤へのトナーの補給を行いながら現像剤を帯電さ
せるようにしたので、現像器に現像剤を初期投入した
際、又は現像器内の現像剤を交換した際にトナーを大量
に消費することなく画像品質の低下を抑制することがで
きる、という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係る画像形成装置の概略構成図であ
る。
【図2】現像器及びトナー貯留器周辺の概略構成図であ
る。
【図3】本実施例のトナー帯電量調整処理を説明するフ
ローチャートである。
【図4】トナーの帯電量調整処理を行った場合の、
(A)は現像剤の帯電量の変化、(B)はトナーの帯電
分布の変化、(C)はトナー濃度の変化を各々示す線図
である。
【図5】トナー帯電量調整処理中、及び調整処理を行っ
た現像剤を用いてプリント処理を行ったときのプリント
枚数の増加に伴う画像濃度の変化を示す線図である。
【図6】従来の帯電量調整処理における、調整処理中及
び調整処理後のプリント処理におけるプリント枚数の増
加に伴うトナーの帯電分布の変化を示す線図である。
【図7】「トナー補給・帯電期間」におけるトナー補給
速度を通常時のトナー補給速度よりも速くする場合のト
ナー補給用モータの駆動部の具体的な構成を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
10 画像形成装置 12 感光体ドラム 20 現像器 36 制御装置 40 ケーシング 56 ブレンダー 58 ワブル 62 トナー貯留器 76 トナー搬送スクリュー 78 トナー搬送スクリュー 86 トナー搬送スクリュー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トナーとキャリアを含む現像剤を貯留す
    る現像剤貯留部と、前記現像剤貯留部に貯留されている
    現像剤を帯電させる帯電手段と、トナーを貯留するトナ
    ー貯留部と、前記トナー貯留部に貯留されているトナー
    を現像剤貯留部内に補給するトナー補給手段と、を備
    え、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤貯留部に
    貯留された現像剤によって現像して前記像担持体上にト
    ナー像を形成させる現像器と、 前記現像器に対し、通常の現像処理が行われるように制
    御する第1の制御、又は現像剤貯留部に貯留された現像
    剤の帯電量が所定値以上になるように前記トナー補給手
    段によるトナーの補給を停止させた状態で前記帯電手段
    を作動させた後に、現像剤貯留部に貯留された現像剤の
    帯電量、トナー濃度及びトナーの帯電分布が通常の状態
    と略等しくなるようにトナー補給手段によるトナーの補
    給を行わせながら帯電手段を作動させる第2の制御、を
    行う制御手段と、 を含む画像形成装置。
  2. 【請求項2】 トナーとキャリアを含みかつトナー濃度
    が通常よりも低い現像剤に対し、現像剤の帯電量が所定
    値以上になるように前記現像剤へのトナーの補給を停止
    した状態で現像剤を帯電させた後に、現像剤の帯電量、
    トナー濃度及びトナーの帯電分布が通常の状態と略等し
    くなるように現像剤へのトナーの補給を行いながら現像
    剤を帯電させる現像剤の帯電量調整方法。
JP5252770A 1993-10-08 1993-10-08 画像形成装置及び現像剤の帯電量調整方法 Pending JPH07104573A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012003086A (ja) * 2010-06-17 2012-01-05 Casio Electronics Co Ltd 画像形成装置
US8666264B2 (en) 2010-06-03 2014-03-04 Casio Computer Co., Ltd. Image forming apparatus and toner refilling method therefor

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8666264B2 (en) 2010-06-03 2014-03-04 Casio Computer Co., Ltd. Image forming apparatus and toner refilling method therefor
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