(57)【要約】【課題】  現像器内で増加する小粒径、微粉トナーを効率的に除去することにより、長期間に渡って画像品質を維持することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  画像形成時以外にトナー強制消費モードを実行する画像形成装置において、画像形成時以外の動作時に、像担持体１の潜像電位と現像装置４の現像バイアスの電位差が所定の値より小さい条件でトナー強制消費モードを実行する。【選択図】        図１
2005091395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成時以外にトナー強制消費モードを実行する画像形成装置において、前記トナー強制消費モードは、画像形成時以外の動作時に、像担持体の潜像電位と現像装置の現像バイアスの電位差が所定の値より小さい条件により実行されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体の潜像電位と現像装置の現像バイアスの電位差が所定の値より小さい条件になるように前記現像バイアスを変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体の潜像電位と現像装置の現像バイアスの電位差が所定の値より小さい条件になるように光書き込み装置の光書き込みビームの幅若しくはパワーを変更することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成時以外にトナー強制消費モードを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、現像剤中の粒径の大きいトナーが多く現像に消費され、粒径の小さなトナーが現像器に残留する。このため現像を繰り返すと、現像器内の現像剤のトナー粒度分布は、初期の現像剤の粒度分布よりも粒径の小さいほうに偏る。このように初期の現像剤に比べて小粒径または微粉のトナーの割合が増加すると、トナーがチャージアップして画像濃度が低下したり、補給されるトナーが現像剤のキャリアと摩擦帯電し難くなり、画像以外の部分を汚してしまうかぶり等の画像品質の低下をもたらす。
また転写後の像担持体上に残留するトナーをクリーニング装置によって除去して回収し、そのトナーを現像器に戻すことによってトナーのリサイクルを行い資源の有効利用を図っている場合があるが、これら回収したトナーの粒度は現像剤のトナー粒度よりも小さいため、そのまま現像器にトナー戻すと現像器内のトナーの粒度分布は小さいほうに偏ってしまい、上述の画像品質の低下をもたらす。
一方、現像器中においてキャリアとの機械的な攪拌によるストレスを受けて微量のトナーが粉砕されることが知られるが、上述したように回収トナーを現像器に戻す際にもトナーは粉砕され、そのまま現像器にトナー戻すと現像器内のトナーの粒度分布は小さいほうに偏ってしまい、上述の画像品質の低下をもたらす。
例えば、特許文献１では、通常の画像形成時に現像バイアスとして直流電圧に交流電圧を断続的に重畳したブランクパルスを用い、トナー強制消費モード時に前記現像バイアスをブランクパルス以外の異なる波形に変化させて現像し、小粒径トナーを多く消費させている。特許文献２では、像担持体上の地汚れを検知する検知手段の結果に基き、トナー消費モードによりトナーを消費している。
【特許文献１】特開２０００−２９３０２３公報
【特許文献２】特開平１０−３１２１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特開２０００−２９３０２３公報記載の技術では、現像バイアスとして直流電圧に交流電圧を重畳する場合にしか適用できないほか、トナー強制消費画像により小粒径トナー以外の大きい粒径のトナーも消費してしまい、トナーイールド値が低下し、プリント１枚当たりの単価が上昇してしまう。
また、特開平１０−３１２１４３号公報記載の技術の場合、像担持体上の地汚れを検知する検知手段の結果に基づいて、トナー消費モードによりトナーを消費しているが、これも前述の様にトナーイールド値が低下し、プリント１枚当たりの単価が上昇してしまう。
本発明は、現像器内で増加する小粒径、微粉トナーを効率的に除去することにより、長期間に渡って画像品質を維持することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、画像形成時以外にトナー強制消費モードを実行する画像形成装置において、前記トナー強制消費モードは、画像形成時以外の動作時に、像担持体の潜像電位と現像装置の現像バイアスの電位差が所定の値より小さい条件により実行されることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体の潜像電位と現像装置の現像バイアスの電位差が所定の値より小さい条件になるように前記現像バイアスを変更することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体の潜像電位と現像装置の現像バイアスの電位差が所定の値より小さい条件になるように光書き込み装置の光書き込みビームの幅若しくはパワーを変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、画像形成時以外にトナー強制消費モードを実行する画像形成装置において、画像形成時以外の動作時に、像担持体の潜像電位と現像装置の現像バイアスの電位差が所定の値より小さい条件でトナー強制消費モードを実行するようにしたので、所期の目的を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置における像担持体廻りの構成図である。その構成を動作と併せて説明する。
像担持体１は帯電装置２により帯電され、帯電された感光体面に対し、光書き込み装置３からの光書き込みビーム（露光光）８により露光を行うことにより像担持体１上に静電潜像が形成される。現像装置４に図示しない現像バイアスを印加することで図示しないトナーが像担持体１上に付着し静電潜像が可視像化される。
ここで前述の静電潜像の可視像化に使用されるトナーは、図２に示すように現像装置４に存在するトナーより大きい粒径である割合が多い。次に転写装置５に電圧（転写バイアス）を印加すると、像担持体１上の可視像化されたトナーが、転写位置に送り込まれた転写紙６上に転写される。
ここで図３に示すように像担持体１上の可視像トナーに対し、転写紙６上のトナーは大きい粒径のものの割合が多く、一方で図４に示すようにクリーニング装置７で回収される残トナーは小粒径のトナーの割合が多い。以上が像担持体廻りの作像プロセスとそれにまつわるトナー粒径の選択性についての説明である。
また図示しないトナーリサイクル装置が設けられており、そのトナー搬送経路が廃トナーを、現像装置４へ導く場合と図示しない廃棄容器へ導く場合の切り替え手段を有している。トナーリサイクル装置や切り替え手段としては特開平１０−３１２１４３号公報に記載の周知の技術が採用できる。
ここで前述の通り、現像装置４内のトナーの粒度分布は、画像形成装置が稼動するに伴い小粒径または微粉トナーの割合が増加し画像品質を低下させる。
本発明では潜像電位と現像バイアスの電位差が所定の値より小さい条件でトナー強制消費モードを実行することで効率よく小粒径または微粉トナーを除去するようにしている。
ここで前記所定の条件になるように現像バイアスを変更することができる。また潜像電位を変更することも可能であり、潜像電位の変更方法としては光書き込み装置３の光書き込みビーム８を変更する。光書き込みビーム８の変更方法としては、レーザー発光のパルス幅（ＰＷＭ）や出射パワーを変更する方法を採用する。潜像電位の変更方法としては帯電装置２の帯電電圧を変更することも可能である。
【０００７】
図５は電位差に対する像担持体上に現像されるトナーの小粒径または微粉トナーの割合を示す図である。図５に示すように電位差の値が小さくなるほど像担持体１上に現像されるトナーの小粒径または微粉トナーの割合が増加する。
このように電位差を所定の値より小さくすると小粒径または微粉トナーが効率よく回収される。本実施例では電位差＝潜像電位−現像バイアス≦２５０とすることで効率よく小粒径または微粉トナーを除去し長期に渡り画像品質の低下を防止している。
またトナーリサイクル装置を有する画像形成装置においては、通常の画像形成時にトナーリサイクルの搬送経路は現像装置４へ導かれているが、上述のトナー強制消費モードの実行の際、トナー搬送経路の切り替え手段により搬送経路を廃棄容器に導いている。
また前記トナー強制消費モードは画像形成時以外に実行しているが、それは任意に設定することができ、例えばある規定枚数に達成したら実行する、また画像形成装置の電源ＯＮ後に実行する、また定期的な濃度調整モードにより実行する、また現像剤の交換やトナーボトルの交換等のメンテナンス時に実行する等、種種選択することができる。特に小粒径または微粉トナーの増加を抑制するためには画像形成直後の後回転時に実行することが好ましい。
【０００８】
本発明の画像形成装置においては、トナー強制消費モードの条件として電位差を所定の値以下にし、効率よく小粒径または微粉トナーを消費することで、稼動するに伴い増加する現像装置内の小粒径または微粉トナーの増加を抑制している。従って、長期間に渡り、トナーがチャージアップして画像濃度が低下したり、補給されるトナーが現像剤のキャリアと摩擦帯電し難くなり、画像以外の部分を汚してしまうかぶり等の画像品質の低下を回避することができる。
また、トナーリサイクル装置を有する画像形成装置においても、トナー強制消費モードの際に、トナーリサイクル装置の切り替え手段を変更することで回収トナーの搬送経路を廃棄容器に導いているので、上述の画像品質の低下を回避することができる。
また、トナー強制消費モードを、出力画像の転写材への転写後の後回転時に実行し、常に一定量の小粒径または微粉トナーを現像装置から除去するようにしているので、画像形成時以外に別途設けるトナー消費モード等の時間、言い換えればユーザーから見れば画像形成装置の待機状態を防ぐと共に上述の画像品質の低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置における像担持体廻りの構成図。
【図２】トナー粒径と個数の関係を示す図（その１）。
【図３】トナー粒径と個数の関係を示す図（その２）。
【図４】トナー粒径と個数の関係を示す図（その３）。
【図５】電位差に対する像担持体上に現像されるトナーの小粒径または微粉トナーの割合を示す図。
【符号の説明】
【００１０】
１  像担持体
２  帯電装置
３  光書き込み装置
４  現像装置
５  転写装置
６  転写紙
７  クリーニング装置
８  光書き込みビーム
【図１】
2005091395.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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