(57)【要約】【課題】  電子写真式の画像形成装置で低印字密度間欠印刷を行った後、外添剤が埋め込めこまれたトナーに起因する転写抜けを防止する。【解決手段】  帯電手段により帯電された感光体を、２値化された画像信号に基づき変調されたレーザーにより走査し、感光体上に形成された潜像を現像手段により現像する形式の画像形成装置において、感光体交換時の頁カウンタを記憶する手段と、感光体交換時からの使用印刷頁数を算出する手段と、感光体交換時からの感光体の回転数を記憶する手段とを具備し、感光体の回転数Ｎｏと使用印刷頁数Ｎｐとの比Ｎｏ／Ｎｐと印字密度が所定の条件時に現像剤初期のバイアス電圧を上昇させることを特徴とし、バイアス電圧は表面電位とバイアス電圧の差が一定となるように制御することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電手段により帯電された感光体を、２値化された画像信号に基づき変調されたレーザーにより走査し、感光体上に形成された潜像を現像手段により現像する形式の画像形成装置において、印字密度測定手段と、感光体交換時の頁カウンタを記憶する手段と、感光体交換時からの使用印刷頁数を算出する手段と、感光体交換時からの感光体の回転数を記憶する手段とを具備し、感光体の回転数Ｎｏと使用印刷頁数Ｎｐとの比Ｎｏ／Ｎｐと印字密度が所定の条件時にバイアス電圧を上昇させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定の条件はＮｏ／Ｎｐが３以上で、かつ印字密度が３％以下であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記バイアス電圧は表面電位とバイアス電圧の差が一定となるように上昇させることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
プロセス速度が３００ｍｍ／ｓ以上であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法は帯電露光工程により感光体上に静電潜像を形成し、トナーを含む現像剤で静電潜像を現像し、転写し、定着する工程を経て可視化される。ここで用いられる現像剤にはトナーとキャリアからなる２成分現像剤と磁性トナーなどのようにトナー単独で用いられる１成分現像剤がある。２成分現像剤は、キャリアが現像剤の攪拌、搬送、帯電などの機能を分担し、現像剤として機能分離されているため制御性がよいなどの利点があり、現在、広く用いられている。
【０００３】
まず、図３で画像形成装置について説明する。
【０００４】
トナー像を形成する為の記録媒体であるドラム形状の感光体６は回転駆動している。この感光体６は帯電器２にて特定の極性に均一帯電された後、光学ユニット１からのレーザービームにより露光されることで、静電潜像が形成される。この露光位置回転下流側には現像ユニット３が配置されている。現像ユニット３にて現像された感光体６上のトナー像は、シート４上に転写ユニット５にてシート背面にトナーと逆極性の帯電がなされることでシート４上に転写される。転写後は図示しない剥離手段にてシートが感光体６より剥離される。そして、転写後、転写されなかったトナーはクリーナーによって除去され、除電ランプによって不要な電荷が除去される。これにより次のトナー像の形成が行われる。
【０００５】
一方、感光体６より剥離されたシート４は定着機８へ搬送される。定着機８は、一定温度に加熱制御されるヒートロールと、シート４をヒートロールに圧接させる加圧ローラとから構成されている。したがって、シート４上に担持されたトナー像は、加熱溶融され圧力の作用にて定着される。この定着処理を終えたシート４は画像形成が終了したとして画像形成装置の外部に排出処理される。
【０００６】
現像方法としては、磁気ロールを用いる磁気ブラシ法が主流である。２成分現像では、十分な画像濃度を得るために現像スリーブの周速を感光体の周速より早く設定する方法が一般に用いられている。
【０００７】
近年、高画質化の要請に伴い、トナーの小粒径化が進んでいるが、トナーと感光体との非静電的付着力が強くなるため転写し難い。そのため、トナーの外側に外添剤を付加しているが、トナーの表面の外添剤は現像機内の攪拌を繰り返すことによってトナーの内部に埋め込まれる。特に、低密度印字の場合、現像ロールや現像機内のトナーが入れ替わらないため、トナーは攪拌による付加を多く受け劣化する。すると、そのトナーが次の高密度印字のときに転写抜けの原因となる。
【０００８】
また、数枚のみの印刷ジョブが連続で行われた場合、印刷ジョブ間で感光体と現像機が空転を行うため、感光体の空転数が印刷頁数を大きく上回る場合が生じる。この場合においても、上記問題が顕著に発生してしまう。
【０００９】
【特許文献１】特開平０５−０９４０７２号公報
【００１０】
【特許文献２】特開２００２−３９８４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、電子写真式の画像形成装置で低印字密度間欠印刷を行った後、外添剤が埋め込めこまれたトナーに起因する転写抜けを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、帯電手段により帯電された感光体を、２値化された画像信号に基づき変調されたレーザーにより走査し、感光体上に形成された潜像を現像手段により現像する形式の画像形成装置において、印字密度測定手段を具備し、かつ、感光体交換時の頁カウンタを記憶する手段と感光体交換時からの使用印刷頁数を算出する手段と感光体交換時からの感光体の回転数を記憶する手段を具備し、感光体の回転数Ｎｏと使用印刷頁数Ｎｐとの比Ｎｏ／Ｎｐと印字密度が所定の条件時にバイアス電圧を上昇させることを特徴とし、また、前記所定の条件はＮｏ／Ｎｐが３以上かつ印字密度が３％以下であり、前記バイアス電圧は表面電位とバイアス電圧の差が一定となるように上昇させることを特徴とし、さらには、プロセス速度が３００ｍｍ／ｓ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、低印字密度間欠印刷を行った後、外添剤が埋め込めこまれたトナーに起因する転写抜けを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
まず、図１で画像形成装置について説明する。基本動作は図３と同様である。
【００１５】
トナー像を形成する為の記録媒体であるドラム形状の感光体６は回転駆動している。この感光体６は帯電器２にて特定の極性に均一帯電された後、光学ユニット１からのレーザービームにより露光されることで、静電潜像が形成される。この露光位置回転下流側には現像ユニット３が配置されている。現像ユニット３にて現像された感光体６上のトナー像は、シート４上に転写ユニット５にてシート背面にトナーと逆極性の帯電がなされることでシート４上に転写される。転写後は図示しない剥離手段にてシートが感光体６より剥離される。そして、転写後、転写されなかったトナーはクリーナーによって除去され、除電ランプによって不要な電荷が除去される。これにより次のトナー像の形成が行われる。
【００１６】
一方、感光体６より剥離されたシート４は定着機８へ搬送される。定着機８は、一定温度に加熱制御されるヒートロールと、シート４をヒートロールに圧接させる加圧ローラとから構成されている。したがって、シート４上に担持されたトナー像は、加熱溶融され圧力の作用にて定着される。この定着処理を終えたシート４は画像形成が終了したとして画像形成装置の外部に排出処理される。
【００１７】
図２のフローチャートで本発明の画像形成装置の動作を説明する。
【００１８】
図２（１）の段階において、感光体６が交換されるとのその時の頁カウンタを頁カウンタ記憶部１０に記憶し、感光体回転数記憶部９を０にリセットする。感光体使用回転数演算部１１で感光体使用回転数、感光体使用頁演算部１２で感光体使用頁数を監視し、感光体使用回転数Ｎｏと感光体使用頁数Ｎｐの比Ｎｏ／Ｎｐを計算する。Ｎｏ／Ｎｐが大きいほどドラムの空転が多いことを示す。
【００１９】
図２（２）で印字密度は印字密度測定部１４で測定する。印字密度は印刷画像の黒ドット数と全べたの黒ドット数の比である。
【００２０】
図２（３）の段階でＮｏ／Ｎｐが３以上でかつ印字密度が３％以下かどうか比較部１３で判断する。条件を満たしたときには図２（４）のバイアス電圧制御部１５でバイアス電圧を上昇させる。それ以外の条件では図２（１）にもどる。一度、バイアス電圧を上昇させたら、図２（３）の所定の条件を外れるまでバイアス電圧を元の設定に戻さないものとし、図２（３）の所定の条件を外れた状態が続いたしばらく続いた場合はバイアス電圧を元に戻すこととする。
【００２１】
上記の画像形成装置において、プロセス速度２５６ｍｍ／ｓ、３１４ｍｍ／ｓ、４０８ｍ／ｓの図１の画像形成装置で実験を行った。印字密度１％〜６％で、Ｎｏ／Ｎｐが１〜６の各条件において２万頁の印刷試験を行った。２０００枚ごとに５枚のハーフトーンを印刷し、転写抜けがが出るかどうか調査した。
【００２２】
図４〜図８は横軸が印字密度で縦軸がＮｏ／Ｎｐを示しており、転写抜けが発生しなかった場合には○、転写抜けが発生した場合には×とした。所定の条件、Ｎｏ／Ｎｐが３以上でかつ印字密度が３％以下のときに効果が認められる。２５６ｍｍ／ｓの画像形成装置で２万頁の印刷試験では転写抜けは発生しなかった（図４）。
【００２３】
３１４ｍｍ／ｓの画像形成装置では転写抜けが発生し（図５）、バイアス電圧上昇分を５０ｖ上昇させた時に転写抜けが消えた。これは、バイアス電圧を上げると現像力が増し、付着量が増加して転写性が改善されるために、転写抜けが直るのである。
【００２４】
４０８ｍｍ／ｓの画像形成装置でも転写抜けが発生し（図７）、バイアス電圧上昇分を１００Ｖ上昇させた時に転写抜けが消えた。バイアス電圧は表面電位とバイアス電位の差が一定となるようにあげることが好ましい。プロセス速度が速いほどトナーの劣化が速く大きく、バイアス電圧の上昇分を増加させないと直らないことを示している。
【００２５】
本発明の３１４ｍｍ／ｓと４０８ｍｍ／ｓの画像形成装置で、図１と図２の方式を用いて実際に所定の条件をＮｏ／Ｎｐが３以上で、かつ印字密度が３％以下、３１４ｍｍ／ｓの画像形成装置ではバイアス電圧上昇分５０Ｖ、４０８ｍｍ／ｓの画像形成装置はバイアス電圧上昇分１００Ｖで確認したところ、図６、図８に示す様に転写抜けがでなくなり本発明の効果が実証された。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の画像形成装置と制御ブロックを表す図。
【図２】本発明の画像形成装置の制御のフローチャートを表す図。
【図３】従来の画像形成装置を表す図。
【図４】プロセス速度２５６ｍｍ／ｓの従来の印字密度およびＮｏ／Ｎｐに対する転写抜けの関係を表す図。
【図５】プロセス速度３１４ｍｍ／ｓの従来の印字密度およびＮｏ／Ｎｐに対する転写抜けの関係を表す図。
【図６】プロセス速度３１４ｍｍ／ｓの本発明の適応した時の印字密度およびＮｏ／Ｎｐに対する転写抜けの関係を表す図。
【図７】プロセス速度４０８ｍｍ／ｓの従来の印字密度およびＮｏ／Ｎｐに対する転写抜けの関係を表す図。
【図８】プロセス速度４０８ｍｍ／ｓの本発明を適用した時の印字密度およびＮｏ／Ｎｐに対する転写抜けの関係を表す図。
【符号の説明】
【００２７】
１…光学系、２…帯電器、３…現像機、４…印刷用紙、５…転写ユニット、６…感光体、７…清掃器、８…定着機、９…感光体回転数記憶部、１０…頁カウンタ記憶部、１１…感光体使用回転数演算部、１２…使用頁数演算部、１３…比較部、１４…印字密度演算部、１５…バイアス電圧制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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