(57)【要約】【課題】短時間でリフレッシュ工程を実施することができ、リフレッシュ工程で消費するトナー量を低減し、しかも低温・低湿雰囲気下においても高いリフレッシュ効果が得られるリフレッシュ工程を備えた画像形成方法および画像形成装置を提供することである。【解決手段】トナーを含む現像剤を現像領域に搬送する現像剤担持体を、静電潜像担持体と対向して１個または複数個設け、非画像形成時に、前記現像剤担持体上のトナーを前記静電潜像担持体側に搬送して、前記現像剤担持体表面をリフレッシュするリフレッシュ工程を備え、前記現像剤担持体に対応する画像上の平均印字率が所定値を下回った場合に、該当する現像剤担持体において前記リフレッシュ工程を実施し、このリフレッシュ工程中には所定時間トナー補給を行わない画像形成方法およびこれに用いる画像形成装置である。【選択図】  図２
2004271898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを含む現像剤を現像領域に搬送する現像剤担持体を、静電潜像担持体と対向して設け、非画像形成時に、前記現像剤担持体上のトナーを前記静電潜像担持体側に搬送して、前記現像剤担持体表面をリフレッシュするリフレッシュ工程を備えた画像形成方法において、
前記現像剤担持体に対応する画像上の印字率が所定値を下回った場合に、前記現像剤担持体において前記リフレッシュ工程を実施し、このリフレッシュ工程中には前記現像剤担持体に所定時間トナー補給を行わないことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
トナーを含む現像剤を現像領域に搬送する現像剤担持体を、静電潜像担持体と対向して複数設け、非画像形成時に、前記現像剤担持体上のトナーを前記静電潜像担持体側に搬送して、前記現像剤担持体表面をリフレッシュするリフレッシュ工程を備えた画像形成方法において、
前記現像剤担持体に対応する画像上の印字率が所定値を下回った場合に、該当する現像剤担持体において前記リフレッシュ工程を実施し、このリフレッシュ工程中には前記現像剤担持体に所定時間トナー補給を行わないことを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
前記印字率の所定値が３％である請求項１または２記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記印字率に応じて前記リフレッシュ工程時の現像バイアスを制御する請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記リフレッシュ工程時には、中間転写体に転写逆バイアスを印加する請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項６】
記録媒体１枚毎に測定された印字率に基づいて所定の印字枚数における平均印字率を算出し、この平均印字率が前記所定値を下回った場合に、前記リフレッシュ工程を実施する請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項７】
画像形成装置内の温度および／または湿度が所定値を下回った場合に、リフレッシュ工程を実施する請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項８】
静電潜像担持体と対向してトナーを現像領域に搬送する現像剤担持体を設け、非画像形成時に、前記現像剤担持体上のトナーを前記静電潜像担持体側に搬送して、前記現像剤担持体表面をリフレッシュする画像形成装置であって、
画像形成される記録媒体の頁数を計数する頁計数手段と、画像上の画像パターンに対応する印字率を計数処理して平均印字率を求める平均印字率処理手段と、前記平均印字率が所定値を下回った場合に、前記現像剤担持体上のトナーを前記静電潜像担持体側に搬送する現像バイアスを印加する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
温度センサーおよび湿度センサーを備えた請求項８記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成方法および画像形成装置に関し、より詳しくは現像剤担持体上のトナーをリフレッシュするリフレッシュ工程を備えた画像形成方法および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置では、画像形成を繰り返し行う際に、特に画像上の印字率（画像形成可能な面積（用紙面積）に対する印字される面積の割合をいう。以下同じ。）が低い場合に、現像剤担持体（現像スリーブ）から静電潜像担持体（感光体ドラム）に現像するトナーが少ないために現像器中のトナー粒子の入れ替わりが少なく、現像剤が過剰に帯電し、画像濃度低下やカブリが発生することがある。
【０００３】
そのため、従来からトナーの表面形状、材料または外添剤の適正化などにより、トナーの帯電制御能力が安定するように改良されてきてはいるが、トナーの帯電が過剰となり上述のような現象が生じるのを確実に防止するまでには至っていないのが現状である。
【０００４】
特に、カラーの画像形成装置のように複数個の現像器を持つ装置においては、写真やグラフィック画像のように高い印字率の場合から、ロゴマークのみのような低い印字率の場合まで考慮が必要であり、現像器毎のばらつきも多く見られる。
【０００５】
上記のような課題を解決するために、特許文献１および特許文献２には、印字率が低い場合、すなわち１枚の画像において印字ドットが少ない場合に、画像形成後に現像剤担持体のトナーを消費するように現像剤担持体に電界の印加を行うことによって現像剤担持体上の現像剤をリフレッシュするリフレッシュ工程を設け、画像の劣化を防止するようにした画像形成方法および画像形成装置が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３１０９０９号公報
【特許文献２】
特願２００１−３９０２３２号明細書
【０００７】
上記の画像形成方法および画像形成装置は、リフレッシュ工程を実施することにより画像の劣化を防止することができるものの、リフレッシュ工程に比較的長時間を要し、トナー消費量も多いという問題がある。また、リフレッシュ工程が実施される雰囲気が低温・低湿である場合には、必ずしも良好なリフレッシュ効果は得られていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、短時間でリフレッシュ工程を実施することができ、リフレッシュ工程で消費するトナー量を低減し、しかも低温・低湿雰囲気下においても高いリフレッシュ効果が得られるリフレッシュ工程を備えた画像形成方法および画像形成装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、リフレッシュ工程時に、所定時間トナーを補給しないようにすることにより、画像濃度の低下やカブリが発生するのを防止することができるだけでなく、新しいトナーの混入を防ぐことによりトナーの消費量を低減すると共に過剰に帯電したトナーを優先して消費することができ、バイアス印加時間を短縮できるので短時間でリフレッシュ効果を得ることができ、しかも低温・低湿雰囲気下においても高いリフレッシュ効果が得られるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の画像形成方法は、トナーを含む現像剤を現像領域に搬送する現像剤担持体を、静電潜像担持体と対向して設け、非画像形成時に、前記現像剤担持体上のトナーを前記静電潜像担持体側に搬送して、前記現像剤担持体表面をリフレッシュするリフレッシュ工程を備え、前記現像剤担持体に対応する画像上の印字率が所定値を下回った場合に、前記現像剤担持体において前記リフレッシュ工程を実施し、このリフレッシュ工程中には前記現像剤担持体に所定時間トナー補給を行わないことを特徴とする。
【００１１】
通常、低温・低湿雰囲気下においては、トナーが過剰に帯電しやすいため、高帯電量のトナーの割合が多くなる。また、現像時には低帯電量のトナーから先に消費される傾向にあるため、リフレッシュ工程中もトナー補給を行う従来のリフレッシュ工程では、補給された新しいトナー（低帯電量）が先に消費されてしまう。一方、本発明では、リフレッシュ工程中には所定時間トナー補給を行わないので、リフレッシュ工程において高帯電量のトナーを優先的に消費することができる。これにより、低温・低湿雰囲気下においても高いリフレッシュ効果が得られる。
【００１２】
また、カラーの画像形成装置のように複数個の現像器を持つ装置においては、写真やグラフィック画像のように高い印字率の場合から、ロゴマークのみのような低い印字率の場合まで考慮が必要であり、現像器毎のばらつきも多く見られるので、上記のリフレッシュ工程は、特にカラーの画像形成方法に対して好適に用いることができる。
【００１３】
すなわち、本発明の画像形成方法は、トナーを含む現像剤を現像領域に搬送する現像剤担持体を、静電潜像担持体と対向して複数設け、非画像形成時に、前記現像剤担持体上のトナーを前記静電潜像担持体側に搬送して、前記現像剤担持体表面をリフレッシュするリフレッシュ工程を備え、前記現像剤担持体に対応する画像上の印字率が所定値を下回った場合に、該当する現像剤担持体において前記リフレッシュ工程を実施し、このリフレッシュ工程中には前記現像剤担持体に所定時間トナー補給を行わないことを特徴とする。
【００１４】
本発明の画像形成方法では、記録媒体１枚毎に測定された印字率に基づいて所定印字枚数における平均印字率を算出し、この平均印字率が前記所定値を下回った場合に、前記リフレッシュ工程を行うのが好ましい。
【００１５】
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と対向してトナーを現像領域に搬送する現像剤担持体を設け、非画像形成時に、前記現像剤担持体上のトナーを前記静電潜像担持体側に搬送して、前記現像剤担持体表面をリフレッシュするものであって、画像形成される記録媒体の頁数を計数する頁計数手段と、画像上の画像パターンに対応する印字率を計数処理して平均印字率を求める平均印字率処理手段と、前記平均印字率が所定値を下回った場合に、前記現像剤担持体上のトナーを前記静電潜像担持体側に搬送する現像バイアスを印加する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１７】
図１は本実施形態において使用することができるカラー画像形成装置の一例を示す概略断面図である。同図において、表面が有機感光体（ＯＰＣ）または非晶質シリカ（ａ−Ｓｉ）で形成される感光体ドラム（静電潜像担持体）２のまわりには、帯電器３、露光ユニット４、現像器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄおよび中間転写ドラム（中間転写体）６が配置されている。また、中間転写ドラム６のまわりには二次転写ローラ６ａおよびクリーニングローラ６ｂが配置されている。感光体ドラム２および中間転写ドラム６は、それぞれ図中の矢印の方向に回転する。
【００１８】
現像器５ａは感光体ドラム２に形成された静電潜像にイエローを現像する現像器で、現像器５ｂはマゼンダ、現像器５ｃはシアン、現像器５ｄはブラックをそれぞれ現像する現像器である。また、現像器５ａは、イエロートナーが収容されたトナー容器５０ａと、現像容器５１ａとを備えている。トナー容器５０ａに収容されたイエロートナーは、補給ローラ５２ａにより現像容器５１ａに補給され、現像スリーブ（現像剤担持体）５３ａにより感光体ドラム２に搬送される。
【００１９】
同様に、現像器５ｂは、マゼンダトナーが収容されたトナー容器５０ｂと現像容器５１ｂと補給ローラ５２ｂと現像スリーブ５３ｂとを備え、現像器５ｃは、シアントナーが収容されたトナー容器５０ｃと現像容器５１ｃと補給ローラ５２ｃと現像スリーブ５３ｃとを備え、現像器５ｄは、ブラックトナーが収容されたトナー容器５０ｄと現像容器５１ｄと補給ローラ５２ｄと現像スリーブ５３ｄとを備えている。
【００２０】
感光体ドラム２は、帯電器３により約＋４００［Ｖ］に均一に帯電し、露光ユニット４により静電潜像が形成される。このとき露光後の感光体ドラム２の表面電位は約＋１０［Ｖ］である。感光体ドラム２と現像器スリーブ５３ａとの間には現像バイアス（Ｖｄｃ＝１６０［Ｖ］、Ｖｐｐ＝１．０［ｋＶ］、ｆ＝３．６［ｋＨｚ］）を作用させて、感光体ドラム２の露光部分にトナー像を現像させる。現像された感光体ドラム２のトナー像は、中間転写ドラム６に−１００〜−８００［Ｖ］程度の電位差により転写され、図示しない記録媒体（用紙）上に二次転写ローラ６ａによって転写され、記録媒体搬送方向下流側に配置される定着器９により定着される。このとき、中間転写ドラム６には、環境や記録媒体の種類・抵抗等により異なるが負極性の高圧バイアスを印加する。
【００２１】
現像剤中のトナーは正帯電トナーを使用し、トナーの平均粒径ｄは５．０〜８．０［μｍ］であるのがよい。また、現像剤は二成分構成とすることができ、ここで用いるキャリアの平均粒径は３０〜９０［μｍ］であるのがよい。
【００２２】
上記のようにして現像器５ａによる画像を中間転写ドラム６に転写した後、現像器５ｂによる画像を中間転写ドラム６に転写し、さらに同様にして現像器５ｃ，５ｄと繰り返し中間転写ドラム６に転写した後に、記録媒体上に転写させることによって、４色のカラー画像を形成することも可能である。この色重ねに際して、二次転写ローラ６ａおよびクリーニングローラ６ｂは、各色が完全に重ねられるまで中間転写ドラム６から退避する退避機構（図示せず）を設けている。なお、感光体ドラム２で未転写となったトナーは、クリーニング手段３１により感光体ドラム２上から除去される。
【００２３】
次に、現像器５ａを用いたリフレッシュ工程について説明する。
上記の画像形成装置１において、画像データを本体内のＣＰＵ（不図示）によりドット数として計測し、画像上の印字率ａｎの測定を行い、測定された記録媒体１枚毎の印字率ａ１、ａ２、ａ３、．．．、ａｎに基づいて所定の印字枚数における平均印字率Ａを算出する。平均印字率Ａを算出する前記所定印字枚数は、１〜５００枚程度の範囲から選ばれる。この平均印字率Ａが所定値（例えば３［％］）を下回った場合に、画像形成を中止し、非画像形成状態にして、現像スリーブ５３ａ上のトナーを感光体ドラム２側に現像させて消費するように現像スリーブ５３ａに現像バイアスを印加する。
【００２４】
画像上の印字率が所定値より小さい場合でも、印字を継続することにより印字率が平均化してくる場合もあるので、リフレッシュ工程を実施する際には、上記のように記録媒体の頁数と印字率との双方を考慮に入れる、すなわち平均印字率で判断するのが望ましい。画像形成装置１には、画像上の画像パターンに対応する印字率を計数処理して平均値を算出する平均印字率処理手段が設けられており、これにより算出された平均印字率が所定値を下回った場合にリフレッシュ工程を実施するようにする。
【００２５】
印字率の算出方法は、例えば以下のようにする。すなわち、印字された画像のドット数を計数し、このドット数と１ドット当たりの大きさとの積（印字された画像面積）を、印字用紙の面積で割ることにより印字率を算出する。このとき、印字用紙の面積を、現像スリーブの現像可能総面積で表すこともできる。現像可能総面積とは、現像スリーブ上の現像剤担持領域における用紙搬送方向に対して垂直方向の長さと、現像スリーブ上における画像形成時に動いた用紙搬送方向の長さとの積をいう。また、正確を期すために、印字用紙サイズ毎に印字率を算出してもよいが、例えばＡ４サイズ以下の用紙の場合にはＡ４サイズの面積に換算し、Ａ４サイズより大きい用紙の場合にはその画像形成装置が印字可能な最大用紙サイズの面積に換算して印字率を算出するなどのように簡略化してもよい。
【００２６】
リフレッシュ工程を実施する基準となる上記平均印字率Ａの所定値は、特に限定されるものではないが、３％を下回ったときに、トナーチャージアップが起こりやすく、耐刷評価後の画像濃度が低下する傾向にあるため、３％に設定するのが好ましい。
【００２７】
また、平均印字率が低くなるほど現像スリープでの残留トナーの量が増加する。したがって、平均印字率が３％を下回った場合に印加する現像バイアス値は、一定の値に設定することもできるが、例えば平均印字率が低いほど現像バイアスを高く設定するなどのように、平均印字率に応じて現像バイアスを設定するのがより好ましい。また、現像バイアスを使用環境（例えば温度や湿度など）に応じて変化させるようにしてもよい。また、リフレッシュ工程においては、リフレッシュ用の現像バイアスは、画像形成時の現像バイアスより設定値を上げることにより、トナーを消費しやすくすることができる。
【００２８】
本発明は、この現像バイアスの印加中に、現像スリーブ５３ａへのトナー補給を所定時間行わないことが大きな特徴である。すなわち、現像バイアスの印加中には、補給ローラ５２ａを所定時間停止し、現像容器５１ａへのトナー補給を停止する。トナー補給を停止する時間（所定時間）は、リフレッシュ工程における現像バイアス印加時間のうちの少なくとも一部であればよいが、好ましくはリフレッシュ工程における現像バイアスの印加が開始されてから終了するまで停止しておくのがよい。
【００２９】
これにより、新しいトナーの混入を防ぐことによりトナーの消費量を低減すると共に過剰に帯電したトナーを優先して消費することができ、バイアス印加時間を短縮できるので短時間でリフレッシュ効果を得ることができ、しかも低温・低湿雰囲気下においても高いリフレッシュ効果が得られる。上記の説明では、平均印字率Ａが３％を下回った場合に、すぐに画像形成を中止したが、連続印字中の場合には連続印字終了後に中止して、その後リフレッシュ工程を実施するようにしてもよい。
【００３０】
なお、本実施形態のカラー画像形成装置の現像器は、非画像形成時に現像スリーブ上の現像剤を現像容器中に回収する構成のため、リフレッシュ工程実施時には現像スリーブ上に現像剤の供給を行う必要がある。
【００３１】
現像スリーブ５３ａへ印加する現像バイアスとしては、ＤＣ電圧に矩形波、三角波、正弦波のＡＣ成分を重畳したものとする。リフレッシュ工程により感光体ドラム２の非画像形成時に付着したトナーは感光体ドラム２の回転によりクリーニング手段３１によって削り取られる。この際に中間転写ドラム６にトナーと同極性のＤＣバイアス電圧が印加されているので、中間転写ドラム６にはトナーが付着することはない。
【００３２】
なお、逆極性トナーによる用紙裏汚れを防止するため、リフレッシュに際して前記静電潜像担持体上のトナーが転写部を通過するまで中間転写ドラム６に転写逆バイアス（トナーと同極性）を印加し、前記静電潜像担持体上のトナーのクリーニングが終了したのち（例えば、前記静電潜像担持体が１〜２周した後）転写部に転写正バイアス（トナーと逆極性）を印加して前記静電潜像担持体を回転させ、逆極性トナーをクリーニングするようにしてもよい。当然ながら転写部を離間させることも有効な手段である。
【００３３】
次に、図２に示すフローチャートを用いて本実施形態の動作を説明する。ユーザーが画像形成装置を使用する最初の段階では、図示しない制御装置の記録媒体の頁計数手段がリセットされ（６０）、図示しない平均印字率処理手段により、画像形成毎に１頁のドット数と画像パターンの印字率が計算され、その累積とともに平均印字率が記憶される（６１）。
【００３４】
所定の頁数（例えば、６４枚）になっても（６２）、平均印字率ＡがＡ＜３％となるまではステップ６０に戻り（６３）、頁数はリセットされるが、ステップ６１における印字率及び平均印字率は継続して更新が続く。再度、頁が６４をカウント（６２）し、平均印字率ＡがＡ＜３％となると（６３）、平均印字率の内訳が、Ａ＜０．５％（６４）であるか、Ａ＜１％（６６）であるか、Ａ＜２％（６８）であるか、Ａ＜３％（７０）であるか、判断される。ついで、補給ローラ５２ａを停止し、現像容器５１ａへのトナー補給を停止した後（６５，６７，６９，７１）、図示しない制御手段により、Ａ＜０．５％である場合には２００Ｖ（直流成分ＶＤＣが２００Ｖ）の現像バイアスが２．０秒間印加され（７２）、Ａ＜１％である場合には１５０Ｖの現像バイアスが２秒間印加され（７３）、Ａ＜２％である場合には１００Ｖの現像バイアスが２秒間印加され（７４）、Ａ＜３％の場合には５０Ｖの現像バイアスが２秒間印加される（７５）。
【００３５】
以上の工程は、１つの現像器５ａを対象にしたものであるが、カラー画像を形成する場合のように複数の現像器を使用する場合にも上記と同様の流れでそれぞれの現像器についてリフレッシュ工程が実施される。この場合には、上記と同様のリフレッシュ工程が、同時期に複数の現像器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに対して順次行われる。
【００３６】
また、複数の現像器５ａ〜５ｄにおいて、それぞれのリフレッシュ工程を実施する時期は同時期とするのがよい。それぞれの印字率に応じて別々の時期にリフレッシュ工程を実施すると、リフレッシュ工程が頻繁に実施されるからである。このためには、各々の現像器５ａ〜５ｄに対する所定印字枚数を揃えるか、または１つの現像器を基準にして、これに他の現像器のリフレッシュ工程の実施時期を合わせるなどの手段をとればよい。
【００３７】
リフレッシュ工程の実施時期は、非画像形成時（記録媒体への非転写時）、すなわち感光体ドラム２上のトナー像を記録媒体に転写した後や、次の印字直前、電源オン時などにするのがよい。
【００３８】
上記実施形態では、平均印字率が所定値を下回った場合に、平均印字率Ａに応じて現像バイアスを制御した場合について説明したが、例えば現像バイアスは一定とし、現像バイアスを印加する時間を制御するようにしてもよい。
【００３９】
リフレッシュ工程を実施する時期は、１枚の記録媒体の画像形成が終了した後に行うか、所定印字枚数（例えば６４枚、１００枚など）毎に行う方法が考えられるが、複数の現像器５ａ〜５ｄ、中間転写ドラム６などの多くの構成部品を有するカラー画像形成装置１においては、１枚毎にリフレッシュ工程を行うとリフレッシュ工程に要する時間が長くなり使い勝手が悪くなりすぎるため、頻度を落とした所定印字枚数毎にするのがよい。
【００４０】
さらに、本発明では、画像形成装置内、例えば現像器内に温度および湿度を計測する温度センサーおよび湿度センサーを配設し、温度および／または湿度が所定値を下回った場合、あるいは温度および／または湿度が所定値を下回りかつ平均印字率が所定値を下回った場合にリフレッシュ工程を実施するようにしてもよい。これは、特に低湿時に帯電が過多になる傾向になるためである。
【００４１】
また、リフレッシュ工程を、状況に応じて、フロントパネルやコンピュータからのコマンドを用いて手動で行えるようにして、各現像器５ａ〜５ｄのリフレッシュ工程時のバイアス印加時間やバイアス値を変更できるようにしてもよい。これにより、ユーザーが印刷された用紙を見て画像が薄いと感じたときなどに、簡単にリフレッシュ工程を実施することができる。また、現像器５ａ〜５ｄ毎に基準とする平均印字率を変えたり、制御の有無を設定することも有効な手段である。
【００４２】
リフレッシュ工程時には、単純化のため感光体ドラム２の電位をオフにして、露光を行わないで実施するのが有効である。これは、複数の現像器５ａ〜５ｄを備えている場合に、それぞれの現像器により電位や露光の設定が異なることが多く、この工程を省略して現像バイアスのみでリフレッシュ工程を行うことが有効であるためである。
【００４３】
また、上記実施形態において、頁のカウントは、現像器の動作時間単位で考えればよく、Ａ４サイズの場合はそのまま１頁とし、Ａ４サイズよりも小さい場合はそのままＡ４サイズ１頁として換算し、Ａ４サイズよりも大きい場合はＡ４サイズを２頁分としてカウントすればよい。
【００４４】
【実施例】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４５】
実施例１および比較例では、１台の現像器５ｄ（ブラック）のみを用いてリフレッシュ工程を実施し、実施例２では、４台の現像器５ａ（イエロー），５ｂ（マゼンダ），５ｃ（シアン），５ｄ（ブラック）を用いてリフレッシュ工程を実施することにより低温・低湿時におけるリフレッシュ効果を確認した。
【００４６】
実施例１
実施例１では、６４枚毎に平均印字率Ａを算出した。この平均印字率をもとにして、６４枚目の出力後にリフレッシュ工程を実施した。感光体ドラム１に画像形成していないとき（非画像形成時）に、現像スリーブ５３ｄからトナーを現像させてトナーの消費を行うために、感光体ドラム２上は帯電しない状態として、平均印字率Ａに応じたトナー量を消費できるように現像バイアスを印加した。現像バイアス条件を、「Ｖｄｃ＝１６０［Ｖ］、Ｖｐｐ＝１．８［ｋＶ］、ｆ＝２．４［ｋＨｚ］」とし、現像バイアス印加時は中間転写ドラム６へのトナーの付着を防止するため、中間転写ドラム６には正極性の高圧バイアスを印加した。現像バイアスの印加中には、補給ローラ５２ｄを停止し、現像容器５１ｄへのトナー補給を停止した。リフレッシュ工程実施時の雰囲気温度は１５℃、雰囲気湿度は２２％ＲＨとした。
【００４７】
また、実施例１における感光体ドラム２の線速は７１［ｍｍ／ｓｅｃ］とした。使用する画像形成がＡ４サイズに２００［ｍｍ］×２８７［ｍｍ］のベタ黒パターンを印字したときに、４００［ｍｇ］のトナーが感光体ドラム２に現像されることが実験的に確認されているので、ベタ画像のトナー消費量は、０．７０［ｍｇ／ｃｍ２］となる。この数値をもとに、感光体ドラム２への印字薄が発生しない条件になるように各平均印字率Ａに応じた現像バイアス印加値を設定した。表１に実施例１における設定値を記す。表中には、各平均印字率Ａによるトナーリフレッシュ工程時のトナー消費量及び現像バイアス印加値を示す。
【００４８】
【表１】
2004271898.tif 000003
【００４９】
以上の条件により実験したデータを、画像濃度ＩＤ（マクベス濃度：０．００が白、１．８が真っ黒を意味する。）を縦軸に印字枚数を横軸にしてプロットした。図３に各平均印字率における画像濃度推移を示す。
【００５０】
比較例
トナーの補給を停止しなかった他は、実施例１と同様の条件でリフレッシュ工程を実施した。図４に各平均印字率における画像濃度推移を示す。
【００５１】
図４に示すように、低温・低湿雰囲気下において、比較例では、平均印字率が３％を下回った場合に、リフレッシュ工程を実施しても、耐刷評価後の画像濃度が低くなっていることが確認できる。一方、図３に示すように、実施例１では、平均印字率がいずれの場合であっても、耐刷評価後において良好な画像濃度を維持していることがわかる。
【００５２】
実施例２
４台の現像器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを使用し、各現像器の平均印字率Ａをそれぞれ算出し、これらの平均印字率Ａが下記所定値を下回った場合にリフレッシュ工程を実施するようにした他は、実施例１と同様にした。なお、下記の各所定値は、写真などのグラフィック画像でなく、業務用に表や文章を印字することを想定して設定したものである。
（平均印字率Ａの所定値）
現像器５ａ：０．５％
現像器５ｂ：１％
現像器５ｃ：１．５％
現像器５ｄ：３％
【００５３】
上記の条件で、それぞれの現像器に対してリフレッシュ工程を適用することにより、それぞれの現像器の画像濃度を維持することが確認された。このように、現像器により印字率が異なってもそれぞれの現像器の特性を一定に保つことが可能である。カラーの画像形成装置のように複雑な構成を備え、かつ安定した画像を求められる場合に特に有効な手段であると言える。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、リフレッシュ工程時に、所定時間トナーを補給しないようにすることにより、現像剤担持体上の現像剤の帯電上昇を防いで画像濃度の低下やカブリが発生するのを防止することができるだけでなく、新しいトナーの混入を防いでトナーの消費量を低減すると共に過剰に帯電したトナーを優先して消費することができ、バイアス印加時間を短縮できるので短時間でリフレッシュ効果を得ることができ、しかも低温・低湿雰囲気下においても高いリフレッシュ効果が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明におけるリフレッシュ工程を示すフローチャートである。
【図３】実施例１における各印字率の画像濃度推移を示すグラフである。
【図４】比較例における各印字率の画像濃度推移を示すグラフである。
【符号の説明】
１  カラー画像形成装置
２  感光体ドラム（静電潜像担持体）
３  帯電器
４  露光ユニット
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ  現像器
６  中間転写ドラム
６ａ  二次転写ローラ
６ｂ  クリーニングローラ
３１  クリーニング手段
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ  トナー容器
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ  現像容器
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ  補給ローラ
５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ  現像スリーブ（現像剤担持体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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