(57)【要約】【課題】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トナー担持体を有した現像器と、該現像器にトナーを補給するトナーコンテナとを有した画像形成装置においては、トナーコンテナ交換後に現像器へトナーを補給する初期トナーインストールモードの際、トナーの帯電不良による初期画像濃度不足や、ランダムな黒点等の異常画像が生じることがあるが、こういったことを解消する画像形成装置を提供することが課題である。【解決手段】トナーコンテナ交換後の現像器へトナーを補給する初期トナーインストールモード時に、前記トナー担持体表面のリフレッシュ工程を実施するようにした。【選択図】      図１
2004170650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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トナー担持体を有した現像器と、該現像器にトナーを補給するトナーコンテナとを有し、記録媒体への非転写時に、前記静電潜像担持体と前記トナー担持体との間にリフレッシュ用交番電界を作用させ、トナー担持体表面をリフレッシュするリフレッシュ工程を実施するようにした画像形成装置において、
前記トナーコンテナ交換後に前記現像器へトナーを補給する初期トナーインストールモードの際、前記リフレッシュ工程を実施することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記初期トナーインストールモードの際のリフレッシュ工程における前記リフレッシュ用交番電界の印加電圧を、画像形成の際に前記静電潜像担持体と前記トナー担持体との間に作用させる交番電界の印加電圧より大としたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記初期トナーインストールモードの際のリフレッシュ工程における前記リフレッシュ用交番電界の周波数を、画像形成の際に前記静電潜像担持体と前記トナー担持体との間に作用させる交番電界の周波数とは変えて印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記初期トナーインストールモードの際のリフレッシュ工程は、静電潜像担持体上に飛翔させたトナーが転写部を通過するまで前記転写部に転写逆バイアスを印加し、前記静電潜像担持体上のトナーのクリーニングが終丁したのち前記転写部に転写正バイアスを印加して、前記静電潜像担持体上の逆極性トナーをクリーニングすることを特徴とする請求項１に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、複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などに用いられる画像形成装置に関し、特に、画像形成装置のトナーコンテナの使用開始直後におけるトナー帯電不良による画像濃度の低下や、トナー担持体表面に形成されたトナー層の乱れによるランダムな黒点等の異常画像を解消する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に画像形成装置における１成分現像器においては、画像形成を繰り返し行うことにより、粒径の小さなトナーがトナー担持体（現像スリーブ）表面に高い帯電量による鏡映力のために付着し、他のトナー粒子がトナー担持体との間で摩擦帯電することを阻害する。そのため、トナー担持体上で均一な帯電が行われないまま静電潜像部（感光体ドラム）まで搬送され、画像濃度低下やカブリといった問題を引き起こすことがある。このような現象は、特に画像上の原稿印字率が低い場合、トナー担持体から静電潜像部に飛翔するトナーが少ないためにトナー粒子が現像スリーブ上に残りやすく、促進されて画像濃度低下やカブリが発生する。
【０００３】
このようなことに対処するため、例えば特許文献１には、画像上の原稿印字率が低い場合、ベタ黒等の原稿印字率が高いパターン現像してトナー担持体から静電潜像担持体側に多量のトナーを飛翔させ、そのトナーを記録媒体に転写させて消費したり、特許文献２に記載されているように静電潜像担持体をクリーニングしたりすることによって、帯電が過剰となったトナーを消費して画像の劣化を防止する技術が示されている。
【０００４】
しかしながら、このようにリフレッシュモードを設けた画像形成装置においても、例えば特許文献３に示された画像形成装置のように、トナー供給のためのトナーコンテナを使用し、このトナーコンテナの使用開始時に、初期トナーインストールモードによって現像容器へトナーを供給する方式の現像器においては、使用開始直後におけるトナーの帯電量が充分でなく、画像濃度が低下したり、トナー担持体表面に形成されたトナー層の一部が乱れて離脱し、固まりとなって現像されてランダムな黒点として確認されるということがあった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３１０９０９公報
【特許文献２】
特開平１１−３０１４号公報
【特許文献３】
特開平１０−２５４２３１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そのため本発明においては、トナーコンテナの使用開始時の初期トナーインストールモード際のトナーの帯電不良による初期画像濃度不足を解消し、初期画像濃度を向上させ、また、ランダムな黒点等の異常画像を解消する画像形成装置を提供することが課題である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明においては、
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トナー担持体を有した現像器と、該現像器にトナーを補給するトナーコンテナとを有し、記録媒体への非転写時に、前記静電潜像担持体と前記トナー担持体との間にリフレッシュ用交番電界を作用させ、トナー担持体表面をリフレッシュするリフレッシュ工程を実施するようにした画像形成装置において、
前記トナーコンテナ交換後に前記現像器へトナーを補給する初期トナーインストールモードの際、前記リフレッシュ工程を実施することを特徴とする。
【０００８】
このように、トナーコンテナ交換後に現像器へトナーコンテナからトナーを補給する初期トナーインストールモードの際、前記トナー担持体表面のトナーを前記静電潜像担持体に飛翔させるリフレッシュ工程を実施することにより、初期トナーインストールモードの際に生じた帯電不良トナーを除去でき、初期画像濃度不足やランダムな黒点といった画像不良を生じない画像形成装置を提供することができる。
【０００９】
そして、この初期トナーインストールモードの際のリフレッシュ工程における前記リフレッシュ用交番電界の印加電圧を、画像形成の際に前記静電潜像担持体と前記トナー担持体との間に作用させる交番電界の印加電圧より大とするようにする。すなわち、印加電圧が小さいほどトナー担持体から静電潜像担持体へ飛翔するトナー量は少なくなり、前記トナー担持体表面に残る残留トナー量は多くなるが、このようにリフレッシュ工程における交番電界の印加電圧を、画像形成の際に作用させる交番電界の印加電圧より大とすることにより、帯電不良トナーがより消費されて良好な画像を得ることが可能となる。
【００１０】
また、この前記初期トナーインストールモードの際のリフレッシュ工程における前記リフレッシュ用交番電界の周波数を、画像形成の際に前記静電潜像担持体と前記トナー担持体との間に作用させる交番電界の周波数とは変えて印加する。このようにすることにより、初期トナーインストールモードの際に生じた帯電不良トナーがより静電潜像担持体側に飛翔し易くなり、帯電不良トナーがより消費されて初期画像濃度不足やランダムな黒点といった画像不良を生じない画像形成装置を提供することができる。
【００１１】
また、前記初期トナーインストールモードの際のリフレッシュ工程は、静電潜像担持体上に飛翔させたトナーが転写部を通過するまで前記転写部に転写逆バイアスを印加し、前記静電潜像担持体上のトナーのクリーニングが終丁したのち前記転写部に転写正バイアスを印加して、前記静電潜像担持体上の逆極性トナーをクリーニングすることで、現像器内で発生した逆極性チャージトナーが転写部に付着して印字用紙の裏を汚染してしまうことを防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の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。
【００１３】
図１は本発明に係る画像形成装置の概略断面図であり、図２は本発明に係る画像形成装置のフロー図である。図１において、ａ−Ｓｉで形成される感光体ドラム（静電潜像担持体）１のまわりには、帯電器２、露光ユニット３、現像スリーブ（トナー担持体）７を有する現像器４、転写ローラ（転写部）５、クリーナ６を配置している。そして現像器４には、図示しないトナーコンテナから必要に応じてトナーが供給できるようになっている。また感光体ドラム１及び現像スリーブ７は、それぞれ図中の矢印の方向に回転し、画像形成を行うものとする。帯電器２により、ａ−Ｓｉ感光体上を約＋２４０［Ｖ］に均一に帯電させ、露光ユニット３により感光体上に静電潜像の形成を行う。このとき露光後の感光体表面電位は、約＋１０［Ｖ］である。
【００１４】
ａ−Ｓｉ感光体ドラム１と現像器スリーブ７との間には、交番電界（Ｖｄｃ＝１６０［Ｖ］、Ｖｐｐ＝２．０［Ｖ］、ｆ＝１．２［ＫＨｚ］）を作用させ、感光体ドラム１の露光部分にトナーで現像してトナー像とする。現像された感光体ドラム１のトナー像は、記録媒体８上に転写ローラ５によって転写され、記録媒体搬送方向下流側に配される定着器（不図示）により定着される。このとき、転写ローラ５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。トナーは、正帯電磁性トナーを使用し、トナーの平均粒径ｄは、５．０〜９．０［μｍ］とする。
【００１５】
このように構成した画像形成装置において本発明では、現像器４内のトナーが無くなった場合、図２を参照してステップＳ１において図示しないトナーコンテナを交換し、画像形成時にトナーを補給する場合より長い時間トナーを現像器４に供給する初期トナーインストールモードを実施する。そのため、ステップＳ２においてこの初期トナーインストールモードかどうかを判断するが、この初期トナーインストールモードによって補給された直後のトナーは、前記したように撹拌が充分なされないまま現像スリーブ７に供給されるため、トナーの帯電量が充分でなく、画像濃度が低下したり、トナー担持体表面に形成されたトナー層の一部が乱れて離脱し、固まりとなって現像されてランダムな黒点として確認されるということが生じる。そのため本発明においては、このトナーコンテナを交換した後の初期トナーインストールモードの際、現像スリーブ７から感光体ドラム１にトナーを飛翔させ、トナーの消費を行うリフレッシュ工程を実施する。
【００１６】
すなわちステップＳ２において、初期トナーインストールモードと判断されたときはステップＳ３に進み、まず感光体ドラム１への帯電器２による帯電を停止し、同時に転写ローラ（転写部）５に転写逆バイアスを印加する。そしてステップＳ４において、現像スリーブ７と感光体ドラム１の間に交番バイアス条件として例えばＶｄｃ＝１６０［Ｖ］、Ｖｐｐ＝２．０［Ｖ］、ｆ＝１．２［ＫＨｚ］と、電圧を高く、周波数を低くした交番電界をフロントパネルから手動で、またはコンピュータからのコマンドなどで制御して印加する。すると感光体ドラム１は、帯電がなされていないから現像スリーブ７上にトナーがベタ黒として飛翔し、現像スリーブ７上のトナーが消費される。
【００１７】
そして次のステップＳ５において、感光体ドラム１上のトナーがクリーナ６によって全てクリーニングされたかどうかが判断され、終了していない場合はクリーニングが続行され、終了した場合はステップＳ６に進んで転写ローラ（転写部）５に転写正バイアスを印加し、逆極性トナーをクリーニングしてステップＳ７で終了する。
【００１８】
このようにすることにより、初期トナーインストールモードの際に生じた帯電不良トナーをリフレッシュ工程によって除去でき、初期画像濃度不足やランダムな黒点といった画像不良を生じない画像形成装置を提供することができる。
【００１９】
［実施例］
線速７１［ｍｍ／ｓｅｃ］のａ−Ｓｉ感光体ドラム１を有する画像形成装置における初期トナーインストールモードのリフレッシュ工程を実施するため、感光体ドラム１への帯電を停止すると共に、転写ローラ５へのトナー付着を防止するために転写ローラ５へトナーと同極性となる＋０．６［ｋＶ］の転写逆バイアスを印加し、さらに感光体ドラム１に現像スリーブ７からトナーを飛翔させてトナーの消費を行うため、前記したように例えばＶｄｃ＝１６０［Ｖ］、Ｖｐｐ＝２．０［Ｖ］、ｆ＝１．２［ＫＨｚ］とした交番電界を印加した。すると、使用する形成画像としてＡ４サイズ（２００［ｍｍ］×２８７［ｍｍ］）のベタ黒パターンを印字した場合、約４００［ｍｇ］のトナーが感光体ドラム１に現像され、この時のトナー消費量は、０．７０［ｍｇ／ｃｍ２］となった。そのため、この数値をもとに交番バイアス印加時間を設定し、最適なリフレッシュ時間を設定した。
【００２０】
このようにしてリフレッシュが行われ、感光体ドラム１上のトナーがクリーナ６によって全てクリーニングされた後（例えば、前記感光体ドラム１を１〜２周した後）、転写ローラ（転写部）５にトナーと逆極性となる−２．４［ｋＶ］の転写正バイアスを印加し、感光体ドラム１を回転させて逆極性トナーをクリーニングした。このようにすることにより、初期トナーインストールモードの際に生じた、帯電不良トナーによる初期画像濃度不足やランダムな黒点といった画像不良が防止でき、また、逆極性チャージトナーの転写ローラ５への付着による記録媒体の裏汚れも防止できた。
【００２１】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、トナーコンテナ交換後に現像器へトナーコンテナからトナーを補給する初期トナーインストールモードの際、前記トナー担持体表面のトナーを前記静電潜像担持体に飛翔させるリフレッシュ工程を実施することにより、初期トナーインストールモードの際に生じた帯電不良トナーを除去でき、初期画像濃度不足やランダムな黒点といった画像不良を生じない画像形成装置を提供することができる。
【００２２】
そして、リフレッシュ工程における静電潜像担持体とトナー担持体の間に作用させる交番電界の印加電圧は、小さいほどトナー担持体から静電潜像担持体へ飛翔するトナー量は少なくなり、前記トナー担持体表面に残る残留トナー量は多くなるが、リフレッシュ工程における交番電界の印加電圧を、画像形成時に作用させる交番電界の印加電圧より大とすることにより、帯電不良トナーがより消費されて良好な画像を得ることが可能となる。
【００２３】
また、このリフレッシュ工程における交番電界の周波数を、画像形成の際に前記静電潜像担持体と前記トナー担持体との間に作用させる交番電界の周波数とは変えて印加することにより、初期トナーインストールモードの際に生じた帯電不良トナーがより静電潜像担持体側に飛翔し易くなり、帯電不良トナーがより消費されて初期画像濃度不足やランダムな黒点といった画像不良を生じない画像形成装置を提供することができる。
【００２４】
また、前記初期トナーインストールモードの際のリフレッシュ工程は、静電潜像担持体上に飛翔させたトナーが転写部を通過するまで前記転写部に転写逆バイアスを印加し、前記静電潜像担持体上のトナーのクリーニングが終丁したのち前記転写部に転写正バイアスを印加して、前記静電潜像担持体上の逆極性トナーをクリーニングすることで、現像器内で発生した逆極性チャージトナーが転写部に付着して印字用紙の裏を汚染してしまうことを防止することができる。
【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断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置のフロー図である。
【符号の説明】
１  感光体ドラム（静電潜像担持体）
２  帯電器
３  露光ユニット
４  現像器
５  転写ローラ（転写部）
６  クリーナ
７  現像スリーブ（トナー担持体）
【図１】
2004170650.tif 000003
【図２】
2004170650.tif 000004