JPH10239981A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】現像装置に現像剤を充填した後の所定期間内に
おいて、トナー剥がれ現象のない高品位な画像を出力す
る。 【解決手段】現像装置４に対して現像剤を充填した後の
所定期間内において、付着過多となりがちなトナー、す
なわち静電潜像のうちの画像暗部に対応する部分に付着
されるトナーについての単位面積当たりのトナー量を制
御する。この制御は、画像の出力枚数が所定枚数に到達
するまでの間、一次帯電電流値変更装置３ｄによって、
一次帯電装置２の放電ワイヤに流す電流を下げる（例え
ば、通常の１０００μＡに対して８００μｍＡ）ことに
より行う。これにより、画像暗部に付着されるトナーが
過多になるのを防止して、定着時のトナー剥れ現象の発
生を未然に防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置（たとえ
ば、複写機、レーザービームプリンタ）等は、一般に、
一次帯電手段で一様に帯電した像担持体表面を露光して
静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させて
トナー像として現像し、このトナー像を転写材に転写し
た後、このトナー像を定着装置によって転写材上に定着
させている。

【０００３】図４に、上述の定着装置７の一例を示す。
同図に示す定着装置は、内部にヒータ７ｃを有する加熱
ローラ７ａと、表層がゴム等で形成された加圧ローラ７
ｂとを相互に当接させて回転させ、転写材Ｐを狭持搬送
すると同時に、加熱ローラ７ａ表面の温度で転写材Ｐ上
のトナーを溶融し、転写材Ｐに定着するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、画像形成装置で
使用される転写材の性状（材質や厚さ）についての特性
が多様化している。例えば、出力した画像の高級感さら
には高画質感を得るために、特殊な表面加工を施すこと
で表面の平滑性を著しく向上させた紙が、多く用いられ
ているようになっている。

【０００５】一方、画像形成装置も高速化、省エネルギ
ー化が進み、定着装置７においては転写材Ｐ上のトナー
像を極力、少ない電力で定着させる構成が採用されてい
る。

【０００６】本出願人らの検討によれば、前記したよう
な平滑性が著しく良い紙に転写したトナー像に対して、
定着装置７で十分な熱が与えられなかった場合には以下
に説明するような不具合が発生することが判明した。

【０００７】その不具合とは、現像装置で現像したトナ
ー像、その中でも特に画像の単位面積当たりに付与する
トナーの量が最も多い画像暗部において、加熱ローラ７
ａで加熱して溶融したトナーが転写材（紙）Ｐの繊維に
十分に染み込まず、溶融したトナーの一部が加熱ローラ
７ａの表面に付着したまま持ち去れてしまう現象（以下
「トナー剥がれ現象」という。）が発生するという不具
合である。

【０００８】トナー剥がれ現象が発生すると、出力する
画像内の画像暗部に、斑点状にトナーが剥ぎ取られた後
が生じるばかりではなく、加熱ローラ７ａの表面に付着
したトナーが加熱ローラ７ａの次の回転周期で転写材Ｐ
上に再付着してしまい、出力画像の品位が著しく低下し
てしまう。

【０００９】本出願人らがさらに検討を進めたところ、
このトナー剥がれ現象は、画像形成装置を設置してから
の一定の期間、すなわち現像装置にはじめて現像剤を充
填してからの一定の期間（以下「現像剤充填後一定期
間」という）、又は現像装置の内部の現像剤を交換して
からの一定の期間（以下「現像剤交換後一定期間」とい
う）のみで発生することがわかり、さらにそのメカニズ
ムも判明した。

【００１０】図３に、現像装置の一例を示す。同図に示
す現像装置４は、回転するローラ状の現像ローラ４ａ
が、現像容器４ｂ内のトナーを摩擦帯電すると同時に、
少量ずつ静電潜像形成後の感光ドラム（像担持体）１表
面に対向する現像位置に搬送し、現像バイアス電源（不
図示）から現像ローラ４ａに印加される現像バイアス電
圧と感光ドラム１表面上の静電潜像とにより形成される
電界によって静電潜像をトナーで現像するものである。
現像容器４ｂ内には、トナーを攪拌、搬送するための攪
拌部材４ｃ、４ｄが具備されている。この攪拌部材４
ｃ、４ｄとしては、クランク形状の部材を回転させてる
方法が広く実用に供されている。

【００１１】現像容器４ｂ内のトナーが、攪拌部材４
ｃ、４ｄによる長期間にわたる攪拌行為でダメージを受
けることによって、摩擦帯電特性が変化し、現像装置４
によって画像暗部に付与される単位面積当たりのトナー
の量が変化する。前述の現像剤充填後一定期間、又は現
像剤交換後一定期間においては、現像容器４ｂ内の現像
剤の劣化が徐々に進み、そのため、初期は多めだった画
像暗部に付与する単位面積当たりのトナーの量が、現像
装置４の耐久が進むにつれて、徐々に少なめに推移す
る。そして、一定の期間を過ぎると、画像暗部に付与す
る単位面積当たりのトナーの量は安定化される。

【００１２】画像形成装置の設計は、従来から、一定の
期間が過ぎて安定した状態で画像濃度（画像暗部に付与
する単位面積当たりのトナーの量）が十分になるように
行われるのが通常のであり、これは、耐久が進んだ後に
も出力する画像に十分に濃度を得るために必要なもので
ある。

【００１３】一方、本出願人らの検討によれば、トナー
剥がれ現象は、転写材Ｐ上に転写したトナー像、その中
でも画像暗部に付与する単位面積当たりのトナーの量の
大小によって発生の有無が左右されることが判明した。
画像暗部に付与した単位面積当たりのトナーの量が過多
になると、転写材Ｐに接している最下層のトナー（直
接、加熱ローラ７ａに触れないトナー）を十分に溶融さ
せることができず、このため、転写材Ｐの平滑性が高い
場合には、トナーが紙の繊維に染み込みにくくなる傾向
がより顕著になりトナー剥がれ現象が発生するのであ
る。

【００１４】すなわち、現像剤充填後一定期間又は現像
剤交換後一定期間のみで、トナー剥がれ現象が発生する
のは、この期間に形成される画像暗部に付与される単位
面積当たりのトナーの量が特に多いからである。

【００１５】そこで、本発明は、現像剤充填後又は現像
剤交換後の一定期間に発生しやすい、トナー剥れ現象を
防止するようにした画像形成装置を提供することを目的
とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、像担持体と、該像担持体表面を一様に帯電する一次
帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面に静電潜像を形
成する露光手段と、前記静電潜像にトナーを付着させて
トナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を転
写材上に転写する転写手段と、前記転写材上のトナー像
を加熱して定着させる定着手段とを備えた画像形成装置
において、前記現像手段に対して現像剤を充填した後の
所定期間内、又は前記現像手段内の現像剤を交換した後
の所定期間内において、前記静電潜像のうちの画像暗部
に対応する部分に付着されるトナーについての単位面積
当たりのトナー量を制御するトナー付着量制御手段を備
える、ことを特徴とする。

【００１７】請求項２に係る本発明は、画像の出力枚数
をカウントするカウント手段を備え、前記所定期間は、
前記カウント手段がカウントを開始する所定時期からの
画像の出力枚数が所定枚数に達するまでの期間である、
ことを特徴とする。

【００１８】請求項３に係る本発明は、前記カウント手
段に対して画像の出力枚数のカウントの開始を指示する
カウント開始信号入力手段を備え、前記所定時期は、オ
ペレータが前記カウント開始信号入力手段により前記カ
ウント手段に対してカウント開始の指示をした時期であ
る、ことを特徴とする。

【００１９】請求項４に係る本発明は、オペレータの操
作によって前記所定枚数を変更、選択できるカウント枚
数変更手段を有する、ことを特徴とする。

【００２０】請求項５に係る本発明は、前記現像手段に
現像剤を充填し、又該現像手段の現像剤を交換した場合
に、該現像手段内の現像剤を搬送、攪拌するための現像
手段の自動設置モードをを有し、前記所定時期は、前記
自動設定モードが実行された時期であり、該自動設定モ
ードが終了すると前記カウント手段がカウントを開始す
る、ことを特徴とする。

【００２１】請求項６に係る本発明は、前記カウント手
段は、カウント開始信号の入力、所定のカウント枚数の
所定枚数の変更、選択、及び前記自動設定モード終了に
伴うカウントの開始直前に、過去のカウント枚数をリセ
ットする、ことを特徴とする。

【００２２】請求項７に係る本発明は、前記トナー付着
量制御手段が、前記一次帯電手段に印加する電圧、電流
を変更する帯電電位変更手段であり、該帯電電位変更手
段は、カウント数の増加に伴って、前記像担持体表面の
帯電電位の絶対値を徐々に増加させる、ことを特徴とす
る。

【００２３】請求項８に係る本発明は、前記現像手段
は、現像容器内の現像剤を担持して前記像担持体に対向
する現像位置に搬送する現像剤担持体を有し、前記トナ
ー付着量制御手段が、前記現像剤担持体に印加する現像
バイアス電圧を変更する現像バイアス電圧変更手段であ
る、ことを特徴とする。

【００２４】請求項９に係る本発明は、前記トナーは、
複数の分子量ピークを有するポリエステル系の樹脂を含
み、前記複数の分子量ピークのうちの少なくとも１個が
１５０００以下であり、かつその１５０００以下の分子
量ピーク近傍の分子量の樹脂の重量構成比が３０％以上
である、ことを特徴とする。

【００２５】請求項１０に係る本発明は、前記トナー
は、複数の分子量ピークを有するスチレンアクリル系の
樹脂を含み、前記複数の分子量ピークのうちの少なくと
も１個が３００００以下であり、かつその３００００以
下の分子量ピーク近傍の分子量の樹脂の重量構成比が３
０％以上である、ことを特徴とする。

【００２６】請求項１１に係る本発明は、前記露光手段
の光量を変更する露光手段光量変更手段を備え、カウン
ト数の増加に伴って、前記帯電電位変更手段により前記
像担持体表面の帯電電位の絶対値を徐々に増加させると
ともに、前記露光手段光量変更手段により画像露光の光
量を徐々に増加させる、ことを特徴とする。

【００２７】〔作用〕以上構成に基づく主な作用（請求
項１に対応する作用）は、次のとおりである。

【００２８】画像暗部対応する部分に付着されるトナー
の、単位面積当たりのトナー量が過多になることを防止
することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００３０】〈実施の形態１〉図１は、本発明に係る画
像形成装置の実施の形態１の概略構成を示す縦断面図で
ある。同図を参照して、画像形成装置の概略を説明す
る。

【００３１】同図に示す画像形成装置は、像担持体とし
てドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」とい
う）１を備えている。感光ドラム１は、矢印Ｒ１方向の
回転に回転しつつ、一次帯電装置（一次帯電手段）２に
よってその表面が一様に帯電され（一次帯電プロセ
ス）、画像情報に基づく露光手段３の画像露光によって
静電潜像が形成される（潜像形成プロセス）。静電潜像
は、現像装置（現像手段）４によりトナーが付着されト
ナー像として現像され（現像プロセス）、給紙部（不図
示）から矢印Ｋ_P 方向に搬送されてきた紙等の転写材Ｐ
に転写装置（転写手段）５によって転写される（転写プ
ロセス）。トナー像転写後の転写材Ｐは、搬送ベルト８
によって定着装置（定着手段）７に搬送され、ここで加
熱加圧されて表面にトナー像が定着され（定着プロセ
ス）、その後、画像形成装置本体外部に排出される。一
方、トナー像転写後の感光ドラム１は、表面に残った転
写残トナークリーニング装置６によって除去され（クリ
ーニングプロセス）、次の画像形成に供される。以上
で、画像形成装置の概略についての説明を終える。

【００３２】次に、各装置について順次に詳述する。

【００３３】感光ドラム１は、例えば、接地されたドラ
ム状のアルミニウム基体の外周面にＡ−Ｓｉ（アモルフ
ァスシリコン）を設けて形成されており、画像形成装置
本体（不図示。以下単に「装置本体」という）によって
回転自在に支持されている。感光ドラム１は、駆動手段
（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピ
ード（周速度）で回転駆動される。

【００３４】一次帯電装置２としては、図２に示すよう
なスコロトロンタイプのコロナ帯電器を使用することが
できる。一次帯電装置２は、開口部を感光ドラム１側に
向けた断面コ字形の接地された金属製のシールドケース
２ａと、その内側に配置された放電ワイヤ２ｂと、シー
ルドケース２ａの開口部に配置されたグリッド２ｃとを
有する。グリッド２ａには、５８０Ｖのグリッドバイア
ス電圧が印加されている。感光ドラム１表面は、放電ワ
イヤ２ｂに８００μＡの一次帯電電流を供給すると４５
０Ｖに帯電され、また、９００μＡの一次帯電電流を供
給すると５００Ｖに帯電され、１０００μＡの一次帯電
電流を供給すると５５０Ｖに帯電される。放電ワイヤ２
ｂに供給される一次帯電電流値は、一次帯電電流値変更
装置（帯電電位変更手段）２ｄで変更できるよう構成さ
れている。

【００３５】露光手段３によって、画像明部に光が照射
され、その部位の感光ドラム１表面の電位は１００Ｖま
で減衰し、光が照射されなかった画像暗部の電位は一次
帯電装置２で帯電されたままの電位となる。

【００３６】現像装置４は、図３に示すように、現像剤
を収納するとともに感光ドラム１に対向する部分に開口
部を有する現像容器４ｂと、その開口部に配置されて矢
印Ｒ４方向に回転する現像ローラ（現像剤担持体）４ａ
と、現像剤を攪拌するとともに現像ローラ４ａに向けて
搬送する攪拌部材４ｃ、４ｄと、現像ローラ４ａ表面に
担持される現像剤を薄層に規制する規制ブレード４ｅ
と、現像ローラ４ａに現像バイアス電圧を印加する現像
バイアス電源（不図示）と、その現像バイアス電圧を変
更する現像バイアス電圧変更手段４ｆとを有する。現像
容器４ｂ内の現像剤は、摩擦帯電すると同時に、現像ロ
ーラ４ａ、規制ブレード４ｅによって少量ずつ、静電潜
像形成後の感光ドラム１表面に対向する現像位置に搬送
され、現像バイアス電源から現像ローラ４ａに印加され
る現像バイアス電圧と感光ドラム１表面上の静電潜像と
によって形成される電界によって静電潜像にトナーを付
着させて、トナー像として現像するものである。現像ロ
ーラ４ａに印加される現像バイアス電圧は、１５０Ｖの
ＤＣ（直流）成分と、ピーク間電圧Ｖ_PPが１２００Ｖの
ＡＣ（交流）成分から重畳電圧である。

【００３７】画像暗部の感光ドラム１表面の電位と、現
像バイアス電圧のＤＣ成分の電圧との差分の大きさ（以
下「現像コントラスト」という）を変化させることで、
画像暗部に付着される単位面積当たりのトナーの量を変
更することができる。現像コントラストは、上述の現像
バイアス電圧変更手段４ｆによって変化させることがで
きる。

【００３８】一次帯電電流値と画像暗部における現像コ
ントラストとの関係は、前者の一次帯電電流値が８００
μＡの場合は後者の画像暗部での現像コントラストは３
００Ｖ、また前者が９００μＡの場合は後者は３５０
Ｖ、さらに前者が１０００μＡの場合は後者は４００Ｖ
となる。

【００３９】定着装置７は、図４に示すように、内部に
ヒータ７ｃを有する加熱ローラ７ａと、表層がゴム等で
形成された加圧ローラ７ｂとを相互に当接させて回転さ
せ、転写材Ｐを狭持搬送すると同時に加熱ローラ７ａ表
面の温度で転写材Ｐ上のトナーを溶融し転写材Ｐ表面に
定着させるものである。加熱ローラ７ａは、表面温度検
知装置７ｄによって表面温度が検知され、その検知結果
が温度制御装置７ｅに入力される。温度制御装置７ｅ
は、表面温度検知装置７ｄで検知した加熱ローラ７ａの
表面温度と制御の目標温度との大小関係を比較し、表面
温度の方が低い場合にはヒータ７ｃへの通電をオンし、
表面温度の方が高い場合にはヒータ７ｃへの通電をオフ
することで、加熱ローラ７ａの表面温度を定着に好適な
温度に制御している。

【００４０】また、本実施の形態１では、図１に示す画
像形成装置に、画像の出力枚数をカウントするカウント
手段１０と、そのカウント手段１０にカウントの開始を
指示するためのカウント開始信号入力手段１１が具備さ
れており、オペレータの操作によって所定時期にカウン
ト手段１０のカウントが開始できるようになっている。
ここで所定時期とは、画像形成装置を設置した後の、現
像装置４にはじめて現像剤を充填した直後（以下「現像
剤充填直後」という）、又は現像装置４内の現像剤を交
換した直後（以下「現像剤交換直後」という）である。

【００４１】本実施の形態１においては、カウント手段
１０でカウントした出力枚数に応じて、画像形成時に一
次帯電装置２の放電ワイヤ２ｂに供給する一次帯電電流
値の設定値を一次帯電電流値変更装置２ｄで、図５のフ
ローチャートに従って変化させる。

【００４２】まず、カウント開始信号入力手段１１によ
ってカウント開始信号がカウント手段１０に入力される
と（Ｓ１）、カウント手段１０はリセットされた後、カ
ウントを開始すると同時に（Ｓ３）、一次帯電電流の設
定値８００μＡに設定する（Ｓ４）。一方、カウント開
始信号がカウント手段１０に入力されていない場合は、
一次帯電電流の設定値を１０００μＡに設定し（Ｓ
２）、画像形成動作に伴う一次帯電プロセスは常に１０
００μＡの電流で実行され、その結果、画像暗部におけ
るトナー像の形成は、常に４００Ｖの現像コントラスト
で行われる。

【００４３】カウントを開始したカウント手段１０は、
画像形成装置が出力した画像の出力枚数をカウントし
（Ｓ５）、画像の出力枚数のカウント数が１００００枚
に満たない期間は、一次帯電電流の設定値は８００μＡ
に設定されたままで（Ｓ６）、画像形成動作に伴う一次
帯電プロセスは８００μＡの電流で実行され、その結
果、画像暗部におけるトナー像の形成は、常に３００Ｖ
の現像コントラストで行われる。一方、カウント数が１
００００枚以上で（Ｓ６）、２００００枚に満たない
（Ｓ７）期間は、一次帯電電流の設定値は９００μＡに
設定され（Ｓ８）、画像形成動作に伴う一次帯電プロセ
スは９００μＡの電流で実行され、その結果、画像暗部
におけるトナー像の形成は、常に３５０Ｖの現像コント
ラストで行われる。

【００４４】さらに、カウント数が２００００枚以上に
なった（Ｓ７）以後は、一次帯電電流の設定値は１００
０μＡに設定され（Ｓ９）、画像形成動作に伴う一次帯
電プロセスは１０００μＡの電流で実行され、その結
果、画像暗部におけるトナー像の形成は、常に４００Ｖ
の現像コントラストで行われる。

【００４５】本実施の形態１においては、上述の現像剤
充填直後又は現像剤交換直後から、画像の出力枚数が１
００００枚に到達するまでの期間、すなわち現像装置４
内の現像剤の劣化がほとんどないため画像暗部に付着れ
る単位面積当たりのトナーの量が多めになりやすく、ト
ナー剥がれ現象が非常に生じやすい期間では、現像コン
トラストを小さめにすることで、画像暗部に付着される
単位面積当たりのトナー量が過多になるのを防止し、ト
ナー剥がれ現象の発生を未然に防いでいる。

【００４６】さらに、本実施の形態１においては、画像
の出力枚数が１００００枚から２００００枚に到達する
までの期間、すなわち現像装置４内の現像剤がやや劣化
したものの画像暗部に付着される単位面積当たりのトナ
ー量がやや多めであるために、トナー剥がれ現象がやや
生じやすい期間では、現像コントラストをやや小さめに
することで、画像暗部に付着される単位面積当たりのト
ナーの量が過多になるのを防止し、トナー剥がれ現象の
発生を未然に防いでいる。

【００４７】そして、本実施の形態１においては、画像
の出力枚数が２００００枚に到達した以後は、すなわ
ち、現像装置４内の現像剤の劣化状態が飽和した後は、
通常の現像コントラストでトナー像を形成しても、画像
暗部に付着される単位面積当たりのトナーの量が適量と
なるのでトナー剥がれ現象が発生しないし、十分な画像
濃度が得られる。

【００４８】本実施の形態１においては、画像暗部に付
着する単位面積当たりのトナーの量を制御するために、
一次帯電電流値を変更して現像コントラストを変化させ
る方式を使ったが、一次帯電装置２のグリッドバイアス
電圧を変更することで現像コントラストを変化させても
同様の効果を得ることができる。また、一次帯電プロセ
スの方式はコロナ帯電方式に限るものではなく、帯電ロ
ーラ等を使用する接触帯電方式を採用して場合でも、帯
電ローラ等に印加する一次帯電電圧を変更することで、
現像コントラストを変化させれば同様の効果を得ること
ができる。

【００４９】本実施の形態１の構成に、一次帯電電流値
の切り換え（一次帯電プロセスによる感光ドラム１表面
の帯電電位の切り換え）に同期して、露光手段３による
画像露光の光量も変化させる構成を追加すれば、画像の
グレー部（画像明部と画像暗部との中間の濃度）を良好
なものとすることができる。

【００５０】すなわち、上述の現像剤充填直後又は現像
剤交換直後等に、一次帯電電流値変更装置２ｄによって
一次帯電電流を徐々に大きくするのに同期させて、露光
手段光量変更手段（図１参照）３ａによって露光手段３
の画像露光の光量も徐々に大きくすると画像のグレー部
の濃度を一定に維持することが可能となる。

【００５１】〈実施の形態２〉本実施の形態２において
は、上述の現像剤充填直後又は現像剤交換直後からの所
定期間中に、画像暗部に付着される単位面積当たりのト
ナーの量を制御する手段として、現像バイアス電圧を変
化させる方法を採用した場合について説明する。

【００５２】本実施の形態２における、画像形成装置の
基本構成は実施の形態１と同様である。本実施の形態２
と前述の実施の形態１との相違点は以下の通りである。

【００５３】本実施の形態２の一次帯電電流値は１００
０μＡに固定されている。

【００５４】また、本実施の形態２の現像バイアス電圧
は、１５０ＶのＤＣ成分と現像バイアス電圧変更手段４
ｆで変更可能なＡＣ成分からなる。現像バイアス電圧の
ＡＣ成分は１０００Ｖ_PP、１１００Ｖ_PP、１２００Ｖ_PP
の３種類の大きさから選択できる構成となっている。

【００５５】さらに、本実施の形態２においては、上述
の現像剤充填直後又は現像剤交換直後に、現像装置４内
の現像剤の初期攪拌及び搬送を行うための現像装置４の
自動設置モードが具備されている。

【００５６】オペレータが、自動設置モードスタートボ
タン（不図示）を操作することで、３分間の初期攪拌及
び搬送が実行される。この自動設置モードは、新たに充
填した現像剤を現像ローラ４ａ表面や現像容器４ｂの隅
々に行き渡らせることで、設置直後の画像に白抜け等の
不具合を発生させないためのものである。

【００５７】本実施の形態２においては、現像装置４の
自動設置モードが実行されると、その終了直後に自動的
にカウント手段１０がカウントの開始をする。

【００５８】カウント手段１０でカウントした出力枚数
に応じて、現像バイアス電源のＡＣ成分の大きさを現像
バイアス電圧変更手段４ｆで、図６のフローチャートに
従って変化させる。

【００５９】まず、現像装置４の自動設置モードが実行
されたかどうか判断し（Ｓ１１）、実行された場合は、
カウント手段１０はリセットされた後、カウントを開始
すると同時に（Ｓ１３）、現像バイアス電圧のＡＣ成分
の大きさを１０００Ｖ_PPに設定する（Ｓ１４）。一方、
現像装置４の自動設置モードが実行されていない場合
は、現像バイアス電圧のＡＣ成分の大きさを１２００Ｖ
_PPに設定する（Ｓ１２）。

【００６０】カウントを開始したカウント手段１０は、
画像形成装置が出力した画像の出力枚数をカウントし
（Ｓ１５）、画像の出力枚数のカウント数が１００００
枚に満たない期間は、現像バイアス電圧のＡＣ成分の大
きさは１０００Ｖ_PPに設定されたままである（Ｓ１
６）。一方、カウント数が１００００枚以上で（Ｓ１
６）、２００００枚に満たない（Ｓ１７）期間は、現像
バイアス電圧のＡＣ成分の大きさは１１００Ｖ_PPに設定
される（Ｓ１８）。

【００６１】さらに、カウント数が２００００枚以上に
なった（Ｓ１７）以後は、現像バイアス電圧のＡＣ成分
の大きさは１２００Ｖ_PPに設定される（Ｓ１９）。

【００６２】本実施の形態２においては、上述の現像剤
充填直後又は現像剤交換直後から、画像の出力枚数が１
００００枚に到達するまでの期間、すなわち現像装置４
内の現像剤の劣化がほとんどないため画像暗部に付着さ
れる単位面積当たりのトナーの量が多めになりやすく、
トナー剥がれ現象が非常に生じやすい期間では、現像バ
イアス電圧のＡＣ成分を小さめにすることで、画像暗部
に付着される単位面積当たりのトナーの量が過多になる
のを防止し、トナー剥がれ現象の発生を未然に防いでい
る。

【００６３】さらに、本実施の形態２においては、画像
の出力枚数が１００００枚から２００００枚に到達する
までの期間、すなわち現像装置４内の現像剤がやや劣化
したものの画像暗部に付着される単位面積当たりのトナ
ー量がやや多めであるために、トナー剥がれ現象がやや
生じやすい期間では、現像バイアス電圧のＡＣ成分をや
や小さめにすることで、画像暗部に付着される単位面積
当たりのトナーの量が過多になるのを防止し、トナー剥
がれ現象の発生を未然に防いでいる。

【００６４】そして、本実施の形態２においては、画像
の出力枚数が２００００枚に到達した以後は、すなわち
現像装置４内の現像剤の劣化状態が飽和した後は、通常
の現像バイアス電圧のＡＣ成分でトナー像を形成して
も、画像暗部に付着される単位面積当たりのトナーの量
が適量となるのでトナー剥がれ現象が発生しないし、十
分な画像濃度が得られる。

【００６５】本実施の形態２においては、現像バイアス
電圧のＡＣ成分の大きさを変更して、画像暗部に付着さ
れる単位面積当たりのトナーの量を制御したが、現像バ
イアス電圧のＤＣ成分を変更して、現像コントラストを
変化させても同様の効果を得ることもできる。この場合
は、現像装置４の設置から所定の期間のみ、画像の出力
枚数のカウント数が増えるに従って、現像バイアス電圧
のＤＣ成分を例えば２５０Ｖから１５０Ｖへと徐々に小
さくすればよい。

【００６６】〈実施の形態３〉実施の形態１、２では帯
電電位変更手段３ａによる一次帯電電流の切替え及び現
像剤バイアス電圧変更手段４ｆによる現像バイアス電圧
の切替えを、上述の現像剤充填直後から後に出力された
画像の枚数が１００００枚と２００００枚に達した時点
で行ったが、画像形成装置（現像装置４、定着装置７
等）の構成上の特性で適切な枚数を定めることが望まし
い。

【００６７】さらに、同一構成の画像形成装置であって
も、装置本体の使用環境の違いで現像剤の劣化のスピー
ドが異なることがある。例えば、現像装置４や現像剤の
構成によっては使用環境の湿度が高いほど、現像剤の劣
化が促進される場合がある。本実施の形態３はこのよう
な場合でも、トナー剥がれ現象を防止することと、常に
十分な画像濃度を得ることを両立するためのものであ
る。

【００６８】本実施の形態３では、実施の形態１の構成
に加え、一次帯電電流値を切り換える枚数を自在に入力
できるカウント枚数設定装置（不図示）を具備してあ
る。オペレータが、装置本体の使用環境が高湿環境であ
ると判断した場合には、オペレータは一次帯電電流値の
切換え枚数を例えば５０００枚と１００００枚に設定す
ればよい。一方、かなりの低湿であると判断した場合に
は、１５０００枚と３００００枚と設定すればよい。

【００６９】〈実施の形態４〉本実施の形態４は、トナ
ー剥がれ現象を防止しつつ、画像形成装置の高速化、省
エネルギー化をさらに進めるためには、前記した実施の
形態１、２、３の構成に、トナーの改良を組み合わせた
ものである。

【００７０】本実施の形態４の画像形成装置の構成は、
実施の形態１と同様の構成であるので説明は省略する。
本実施の形態４のトナーは２個の分子量ピークを持つポ
リエステル系の樹脂をメインバインダーとし、磁性体と
ワックスとを内添した磁性トナーである。この場合、複
数の分子量ピークのうちの少なくとも１個が１５０００
以下であり、かつその１５０００以下の分子量ピーク近
傍の分子量の樹脂の重量構成比が３５％以上であるもの
とする。例えば、図７に、本実施の形態４のトナーのポ
リエステル系の樹脂の分子量分布図を示す。分子量８０
００と分子量５００００とにピークを持ち、分子量８０
００のピーク付近の分子量の樹脂の重量構成比は３５％
である。分子量８０００付近の樹脂はガラス転移温度が
低いので、画像形成装置をさらに高速化しても、あるい
は定着装置７のヒータ７ｃをさらに省エネルギー化して
も、トナー剥がれ現象が発生することはない。

【００７１】トナーのメインバインダーはポリエステル
系の樹脂に限るものではなく、スチレンアクリル系の樹
脂等の他の樹脂を使用しても同様の効果を得ることがで
きる。この場合は、複数の分子量ピークのうちの少なく
とも１個が３００００以下であり、かつその３００００
以下の分子量ピーク近傍の分子量の樹脂の重量構成比が
３０％以上であるものとする。例えば、分子量１５００
０と分子量１０００００とにピークを持ち、分子量１５
０００のピーク付近の分子量の樹脂の重量構成比が４０
％であるスチレンアクリル系の樹脂をメインバインダー
に使用しても同様の効果が得られる。

【００７２】本実施の形態４のようなトナーの改良は、
樹脂だけで構成される非磁性トナーに対してよりも、磁
性体を含む磁性トナーに対しての方が、より大きな効果
を得ることができる。

【００７３】〈実施の形態５〉上述の実施の形態１〜４
は、いずれも本発明を、熱ローラ方式の定着装置４を具
備した画像形成装置に適用した場合について説明した
が、フィルム方式の定着装置９を具備した画像形成装置
に本発明を実施すれば、省エネルギー化に対する効果は
さらに大きなものになる。図８に、フィルム方式の定着
装置９の要部断面図を示す。無端状の定着フィルム９ａ
を駆動ローラ９ｃと従動ローラ９ｂに掛け渡すととも
に、内側にヒータ９ｄを接触させる。下方から加圧ロー
ラ９ｆによって定着フィルム９ａをヒータ９ｄに押し付
けて定着ニップ部Ｎを形成する。モータ９ｅを回転させ
て駆動ローラ９ｃを矢印方向に回転させることで、定着
フィルム９ａを矢印Ｒ９方向に回転させ、加圧ローラ９
ｆを矢印Ｒ１０方向に従動回転させる。ヒータ９を発熱
させるとともに、定着ニップ部Ｎにて転写材Ｐを矢印Ｋ
_P 方向に挟持搬送する。これにより転写材Ｐ上のトナー
を加熱加圧して転写材Ｐ上に定着させる。上述のヒータ
ｄ及び定着フィルム９ａの熱容量を小さく設定すること
で、ヒータ９ｄに対する通電後、短時間でヒータ９ｄ及
び定着フィルム９ａを定着可能な温度にまで昇温させる
ことができる。

【００７４】以上の実施の形態１〜５は、いずれも静電
潜像の画像暗部にトナーを付着させる、いわゆる正規現
像を行う画像形成装置について説明したが、本発明はこ
れに限らず、画像明部にトナーを付着させる、いわゆる
反転現像を行う画像形成装置に対しても適用することが
できる。ただし、この場合には、各画像形成プロセスに
おける極性を適宜に調整するものとする。例えば、感光
ドラムとして、負特性のＯＰＣ（有機光半導体）を使用
し、一次帯電においては、感光ドラム表面を負の所定の
電位に帯電し、露光では画像に対応する部分を露光して
露光部分の電荷を除去し、この露光部分に負帯電のトナ
ーを付着させて現像し、転写手段には正極性の転写バイ
アスを印加して、感光ドラム上のトナー像を転写材表面
に転写するものである。なお、効果については、前述の
正規現像の場合と同様の効果を期待することができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
現像手段に対して現像剤を充填した後の所定期間内、又
は現像手段内の現像剤を交換した後の所定期間内におい
て、前記静電潜像のうちの画像暗部に対応する部分に付
着されるトナーについての単位面積当たりのトナー量を
制御することにより、トナーの付着が過多になるのを防
止して、定着時のトナー剥れ現象の発生を未然に防ぐこ
とができる。したがって、例えば、平滑性が高い紙を転
写材として利用しようとする近年のユーザの要求と、画
像形成装置の高速化や省エネルギー化とを両立させつ
つ、常に十分な画像濃度でかつトナー剥がれ現象がない
高品位な画像を出力することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦
断面図。

【図２】一次帯電装置の概略構成を示す縦断面図。

【図３】現像装置の概略構成を示す縦断面図。

【図４】定着装置の概略構成を示す縦断面図。

【図５】実施の形態１における、一次帯電電流値の制御
を示すフローチャート。

【図６】実施の形態２における、現像バイアス電圧の制
御を示すフローチャート。

【図７】実施の形態４における、トナーのメインバイン
ダーである樹脂の分子量分布を示す図である。

【図８】実施の形態５の定着装置の概略構成を示す縦断
面図。

【符号の説明】

１ 像担持体（感光ドラム） ２ 一次帯電手段（一次帯電装置） ２ａ シールドケース ２ｂ 放電ワイヤ ２ｃ グリッド ２ｄ 帯電電位変更手段（一次帯電電流値変更装
置） ３ 露光手段 ３ａ 露光手段光量変更手段 ４ 現像装置 ４ａ 現像ローラ ４ｂ 現像容器 ４ｃ、４ｄ 攪拌部材 ４ｆ 現像バイアス電圧変更手段 ５ 転写手段（転写装置） ７ 定着装置 ７ａ 加熱ローラ ７ｂ 加圧ローラ ７ｃ、９ｄ ヒータ ７ｄ 表面温度検知装置 ７ｅ 温度制御装置 ９ａ 定着フィルム １０ カウント手段 １１ カウント開始信号入力手段 Ｐ 転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 15/043 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７６ 15/04 15/04 １２０ 21/00 ３７６

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と、該像担持体表面を一様に帯
   電する一次帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面に静
   電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像にトナーを
   付着させてトナー像として現像する現像手段と、前記ト
   ナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写材上
   のトナー像を加熱して定着させる定着手段とを備えた画
   像形成装置において、 前記現像手段に対して現像剤を充填した後の所定期間
   内、又は前記現像手段内の現像剤を交換した後の所定期
   間内において、前記静電潜像のうちの画像暗部に対応す
   る部分に付着されるトナーについての単位面積当たりの
   トナー量を制御するトナー付着量制御手段を備える、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 画像の出力枚数をカウントするカウント
   手段を備え、 前記所定期間は、前記カウント手段がカウントを開始す
   る所定時期からの画像の出力枚数が所定枚数に達するま
   での期間である、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記カウント手段に対して画像の出力枚
   数のカウントの開始を指示するカウント開始信号入力手
   段を備え、 前記所定時期は、オペレータが前記カウント開始信号入
   力手段により前記カウント手段に対してカウント開始の
   指示をした時期である、 ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 オペレータの操作によって前記所定枚数
   を変更、選択できるカウント枚数変更手段を有する、 ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の画像形成
   装置。
5. 【請求項５】 前記現像手段に現像剤を充填し、又該現
   像手段の現像剤を交換した場合に、該現像手段内の現像
   剤を搬送、攪拌するための現像手段の自動設置モードを
   を有し、 前記所定時期は、前記自動設定モードが実行された時期
   であり、 該自動設定モードが終了すると前記カウント手段がカウ
   ントを開始する、 ことを特徴とする請求項２又は請求項５記載の画像形成
   装置。
6. 【請求項６】 前記カウント手段は、カウント開始信号
   の入力、所定のカウント枚数の所定枚数の変更、選択、
   及び前記自動設定モード終了に伴うカウントの開始直前
   に、過去のカウント枚数をリセットする、 ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１
   項記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記トナー付着量制御手段が、前記一次
   帯電手段に印加する電圧、電流を変更する帯電電位変更
   手段であり、 該帯電電位変更手段は、カウント数の増加に伴って、前
   記像担持体表面の帯電電位の絶対値を徐々に増加させ
   る、 ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１
   項記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記現像手段は、現像容器内の現像剤を
   担持して前記像担持体に対向する現像位置に搬送する現
   像剤担持体を有し、 前記トナー付着量制御手段が、前記現像剤担持体に印加
   する現像バイアス電圧を変更する現像バイアス電圧変更
   手段である、 ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１
   項記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記トナーは、複数の分子量ピークを有
   するポリエステル系の樹脂を含み、前記複数の分子量ピ
   ークのうちの少なくとも１個が１５０００以下であり、
   かつその１５０００以下の分子量ピーク近傍の分子量の
   樹脂の重量構成比が３０％以上である、 ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１
   項記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記トナーは、複数の分子量ピークを
    有するスチレンアクリル系の樹脂を含み、前記複数の分
    子量ピークのうちの少なくとも１個が３００００以下で
    あり、かつその３００００以下の分子量ピーク近傍の分
    子量の樹脂の重量構成比が３０％以上である、 ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１
    項記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記露光手段の光量を変更する露光手
    段光量変更手段を備え、 カウント数の増加に伴って、前記帯電電位変更手段によ
    り前記像担持体表面の帯電電位の絶対値を徐々に増加さ
    せるとともに、前記露光手段光量変更手段により画像露
    光の光量を徐々に増加させる、 ことを特徴とする請求項７、請求項９、又は請求項１０
    のいずれか１項記載の画像形成装置。