JPH09101666A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像剤の撹拌モードを実施するに際して、感
光ドラムとクリーニングブレードとの摩擦を減少させ、
クリーニングブレードのビビリやめくれを軽減する。 【構成】 現像器３０の撹拌室３０ａ、現像室３０ｂに
配置された撹拌搬送スクリュー３２ａ、戻しスクリュー
３２ｂを駆動し、現像剤回収口３４から現像剤を排出す
る作業中に、感光ドラム１６上に所定レベルの画像形成
する。これにより、感光ドラム１６とクリーナーブレー
ド２３ａとの間にトナーＴを送り、トナーＴに潤滑剤と
しての役割を果させ、両者の摩擦を減少させ、クリーナ
ーブレード２３ａのビビリやめくれを軽減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばプリンターある
いは複写機等とされる電子写真方式の画像形成装置に関
し、磁性キャリア及び非磁性トナーからなる２成分現像
剤を用いる現像器に特徴を有する。

【０００２】

【従来の技術】図５にデジタル方式のフルカラー複写機
の概略を示す。現像装置３０は、４個の現像器、即ちイ
エローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ、ブラックＢの各色用
の現像器３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋを有し、各現
像器ではそれぞれトナーとキャリアとからなる２成分現
像剤が用いられている。

【０００３】まず、原稿（原稿画像）ＤをＣＣＤ１によ
り読み込み、得られたアナログ画像信号を、増幅器（Ａ
ＭＰ）２で所定レベルまで増幅し、Ａ／Ｄ変換器３によ
り８ビット（０〜２５５諧調）のデジタル画像信号に変
換する。次に、このデジタル画像信号を、γ変換器（２
５６バイトのＲＡＭで構成され、ルックアップテーブル
方式でデジタル変換を行う変換器）５に通過させて、γ
補正した後、Ｄ／Ａ変換器６に入力する。

【０００４】Ｄ／Ａ変換器６で再びアナログ信号に変換
された信号は、コンパレータ７において、三角波発生回
路９から発生される所定周期の信号と比較され、パルス
幅変調された２値化画像信号はレーザ駆動回路１０にそ
のまま入力され、レーザダイオード１１の発光のオン・
オフ制御信号に用いられる。このレーザダイオード１１
から射出されたレーザ光は周知のポリゴンミラー１２に
より主走査方向に走査され、ｆ／θレンズ１３及び反射
ミラー１５を経て、矢印Ａ方向に回転している像担持体
としての感光ドラム１６上に照射され、静電潜像を形成
することになる。

【０００５】一方、感光ドラム１６は露光器１７で均一
に除電を受けた後に帯電器１９により均一にマイナスに
帯電される。その後、前述したレーザ光を受けて表面に
画像信号に応じて静電潜像が形成される。

【０００６】現像装置３０は４個の現像器、すなわちイ
エロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色用の現像器
３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋを備えている。各現像
器においては、感光ドラム１６上の、レーザ光によって
除電を受けた部分に、周知の反転現像方式により、マイ
ナスの帯電特性を有するトナーを付着させ、これを顕像
化してトナー像とする。

【０００７】このような反転現像における、感光ドラム
１６の表面電位と現像コントラストとの関係を図７に示
す。ここでＶ_D とは、図５の帯電器１９により均一に帯
電されるマイナス電位を表現している。Ｖ₀₀とは、図５
のＡ／Ｄ変換器３によりデジタル化された００_H （０レ
ベル）の画像信号がレーザを駆動し、そのレーザ光によ
り照射される感光ドラム表面電位であり、Ｖ_FFとは、同
様にＦＦ_H （２５６レベル）の画像信号がレーザを駆動
し、そのレーザ光により照射される感光ドラムの表面電
位である。

【０００８】ここでＶ_DEV なる現像時に現像器に印加す
る印加電界（以下、適宜「現像バイアス」という。）
で、ＤＣ現像バイアスとそれに重畳させたＡＣ現像バイ
アス、例えば周波数２ｋＨｚ、電圧２ｋＶ_PP（ピークト
ゥピーク）を印加させる｜Ｖ_{DE V} −Ｖ_XX｜で示される現
像コントラストに相当するだけの現像が行われる。

【０００９】したがって、図７にしめされるところの｜
Ｖ_DEV −Ｖ_FF｜を適正にコントラスト電位Ｖ_contとし、
コントラスト電位Ｖ_contによって現像される現像濃度を
Ｄ_{ma x} とすると、好ましい画像濃度（一般に電子写真に
おいては１．２〜１．８程度）を得るためにはこのＶ
_contの値を適宜なものに設定すればよいことがわかる。

【００１０】なお同図中のかぶりとり電位（Ｖ_back）と
は００_H 光量で照射される画像白地部のかぶりを完全に
取り除くためのものである。

【００１１】上記の方法で感光ドラム１６上に形成され
た顕像（マイナス電荷を有するトナー像）は、図５に示
すように、転写ドラム２２に担持された転写材（一般に
は紙）Ｐ上に転写帯電器２１によって転写される。転写
材Ｐ上に転写された顕像は図に示されない定着器により
定着され、機外に排出される。

【００１２】また、感光ドラム１６は、その表面に残っ
た残留トナーがクリーナ２３によって掻き落とされる。

【００１３】このようなクリーナ２３のクリーニングブ
レードは、感光ドラム表面に対して走行方向に対して対
向するように、即ち、カウンタ方向となるようにブレー
ドエッジを当接させ、画像形成後の残留トナーを焼き落
し、トナーの一部がブレードエッジと感光ドラム表面と
の間に介在して潤滑剤として作用し、クリーニング機構
が維持されている。

【００１４】この一連の画像形成を各色毎に繰り返し、
フルカラー画像を得る。

【００１５】上記の如き画像形成装置においては、この
一連の動作とは別に現像剤の回収用、挿入用、及び現像
剤濃度の初期値取り込み用の攪拌モードを備えている。
又、これらの撹拌モードを実施する際には、一般に、感
光ドラムを駆動源の駆動力により回転すると同時に同じ
駆動力が後述する現像器の撹拌スクリュー等に伝達され
回転駆動される。即ち、現像剤の撹拌時には感光ドラム
も同時に回転される構成とされている。

【００１６】図６に示すように、各現像器３０は、撹拌
室３０ａ、現像室３０ｂを有し、それぞれ撹拌搬送スク
リュー３２ａ、戻しスクリュー３２ｂを備え、又、撹拌
室３０ａの底部には現像剤回収口３４が設けられてい
る。

【００１７】上記の攪拌モードにおいて、感光ドラム１
６の表面電位をＶ₀₀に制御し、現像バイアス電源４０よ
り現像スリーブ３１に電界を印加し、図示されていない
現像器加圧機構及び現像器駆動機構により現像スリーブ
３１と感光ドラム１６の間に一定のギャップを与えるよ
うに現像器を加圧し、現像スリーブ３１を駆動させ、感
光ドラム１６上の静電潜像（Ｖ₀₀画像）を現像しなが
ら、撹拌搬送スクリュー３２ａ等により現像剤の攪拌を
行っていた。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例の現像剤の攪拌は、それ自体が目的であり、このとき
感光ドラム１６上には画像を形成せずに数分間の攪拌動
作を行っている。このため、感光ドラムとクリーニング
ブレードのエッジとの間に介在する潤滑剤としての役割
をもつトナーが不足し、摩擦力が大きくなり、クリーニ
ングブレード先端のビビリ、ブレードめくれなどの現象
が発生するおそれがあった。

【００１９】従って、本発明の目的は、現像剤の撹拌モ
ードを実施するに際して、像担持体とクリーニング手段
との摩擦を減少させ、クリーニング手段のビビリやめく
れを軽減させることのできる画像形成装置を提供するこ
とである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体上に形成された潜像を２成分現像剤を用いて現
像器により現像する画像形成装置において、前記像担持
体上に所定レベルの画像を所定時間形成しながら前記現
像器内の現像剤を攪拌することを特徴とする画像形成装
置である。

【００２１】現像剤の攪拌時に現像剤循環経路を絶ち切
って現像剤を回収することが好ましい。前記現像剤の撹
拌を前記現像器内の２成分現像剤の混合比を初期値とし
て取り込む際に行うことが好ましい。又、別の態様によ
れば、２成分現像剤の混合比を初期値として取り込む際
に前記現像器とは別の現像器によって前記像担持体上に
画像を形成することが好ましい。

【００２２】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則
して更に詳しく説明する。尚、本発明は前出の図４に示
したデジタル式のフルカラー方式の複写機に具現化する
ものとし、従って、画像形成装置の全体的構成、機能に
ついての説明は上記を援用し、本発明の特徴部について
説明する。

【００２３】実施例１ 図１及び図２により、本発明に係る画像形成装置の実施
例１について説明する。図１に示すように、現像器３０
は撹拌室３０ａ及び現像室３０ｂを備え、それらの内部
には、現像剤担持体である現像スリーブ３１の軸線方向
に対して平行に撹拌搬送スクリュー３２ａ、及び戻しス
クリュー３２ｂがそれぞれ配設されている。又、撹拌室
３０ａの底部には、現像剤回収口３４が設けられてい
る。

【００２４】現像剤回収用の攪拌モードを実行する際に
は現像剤回収口３４のキャップを取り外す。次いで、感
光ドラム１６を矢印Ａ方向に回転し、一次帯電器１９に
よって所定の電位Ｖｄを感光ドラム１６上に帯電させ、
レーザーＬによって所定レベルの画像濃度になるように
露光し、潜像を形成する。潜像の形成された感光ドラム
表面が現像位置を通過する手前で図示されていない現像
スリーブ駆動手段によって現像スリーブ３１、攪拌搬送
スクリュー３２ａ及び戻しスクリュー３２ｂを回転さ
せ、電像バイアス電源４０によって現像スリーブ３１に
電界を印加し、図示されていない現像器加圧手段によっ
て現像器３０を感光ドラム１６に対して加圧する。

【００２５】現像器に駆動を加えることによって現像剤
は、図２の矢印Ｃ方向に撹拌室３２ａ及び現像室３２ｂ
内を循環し、循環経路の一部、ここでは現像剤回収口３
４を開けることによって、現像剤を回収口３４より現像
器の外に順次排出させ、数分後に排出を終了する。

【００２６】この現像剤の排出動作中に感光ドラム１６
上に所定レベルの画像を形成し、現像像を形成しながら
現像剤の攪拌を行い回収することによって、クリーニン
グ手段であるクリーナー２３にトナーＴを送り、クリー
ナーブレード２３ａと感光ドラム１６の摩擦を減少させ
ることによって、クリーナーブレード２３ａのビビリや
めくれを軽減することができ、クリーナーブレードの長
寿命化を達成することができる。

【００２７】実施例２ 次に、本発明に係る画像形成装置の実施例２について、
図３及び図４により説明する。本実施例は、図３に示す
ように、感光ドラムの上流及び下流にそれぞれ配設され
た２個の現像器に関連するものである。

【００２８】現像器３０Ｍにおいて現像剤回収用の攪拌
モードを実行する際には、先ず現像剤回収口３４のキャ
ップを取り外す。次いで、感光ドラム１６を矢印Ａ方向
に回転し、一次帯電器１９によって所定の電位Ｖｄを感
光ドラム１６上に帯電させ、レーザーＬによって所定レ
ベルの画像濃度になるように露光し、潜像を形成する。
潜像の形成された感光ドラム表面が現像位置を通過する
手前で図示されていない現像スリーブ駆動手段によって
現像スリーブ３１Ｍ、攪拌搬送スクリュー３２ａＭ、及
び戻しスクリュー３２ｂＭを回転させ、現像バイアス電
源４０Ｍによって現像スリーブ３１Ｍに電界を印加し、
図示されていない現像器加圧手段によって現像器３０Ｍ
を感光ドラム１６に対して加圧する。

【００２９】現像器３０Ｍに駆動を加えることによって
現像剤は、図４の矢印Ｃ方向に循環し、循環経路である
一部、ここでは現像剤回収口３４を開けることによって
現像剤は回収口３４より現像器３０Ｍの外に順次排出さ
れ数分後に排出が終了する。

【００３０】本実施例においては、この現像器３０Ｍの
現像剤の排出動作中に、現像器３０Ｍの上流に位置する
現像器３０Ｃにより感光ドラム１６上に所定レベルの画
像を形成する。

【００３１】これにより、現像剤回収現像器３０Ｍの現
像剤が回収されたときでも、上流側の現像器３０Ｃによ
り感光ドラム上に画像を形成し、安定したトナー量をク
リーナーブレード２３ａに供給することによって、クリ
ーナーブレード２３ａのビビリやめくれを軽減し、寿命
を延命することができる。

【００３２】上記のように、２色の現像器を動作させて
行う現像剤回収用攪拌では、上流側のトナーにより所定
レベルの画像を形成し、他方で、下流側の現像器の現像
剤を回収することが望ましい。

【００３３】実施例３ 次に、本発明に係る画像形成装置の実施例３について、
再度、図１及び図２により説明する。

【００３４】本実施例は、装置本体の初期設置時や現像
剤交換時の現像器の初期設定での現像剤濃度初期値取り
込みにおける現像剤攪拌に関する。

【００３５】図１において、感光ドラム１６は矢印Ａ方
向に回転し、一次帯電器１９によって所定の電位Ｖｄを
感光ドラム１６上に帯電させ、レーザーＬによって所定
レベルの画像濃度になるように露光し、潜像を形成す
る。潜像の形成された感光ドラム表面が現像位置を通過
する手前で図示されていない現像スリーブ駆動手段によ
って現像スリーブ３１、攪拌搬送スクリュー３２ａ、及
び戻しスクリュー３２ｂを回転させ、現像バイアス電源
４０によって現像スリーブ３１に電界を印加し、図示さ
れていない現像器加圧手段によって現像器３０を感光ド
ラム１６に対して加圧する。

【００３６】図２に示すように、現像剤の初期投入は現
像剤補給口Ｄより行なう。現像剤投入終了後、現像剤を
攪拌し、現像剤濃度（トナーとキャリアの混合比）を光
学反射型の検知型の検知センサー３３によって取り込
む。

【００３７】現像剤投入から現像剤濃度取り込み終了ま
での間に、感光ドラム上で所定レベルの濃度の現像を行
なうことによってクリーナーブレード２３ａに潤滑剤と
してのトナーを送る。これにより、感光ドラム１６との
摩擦を軽減することによってクリーナーブレード２３ｃ
のめくれやビビリを軽減することができる。

【００３８】尚、所定レベルの濃度を現像しながら攪拌
を行うため、現像剤濃度が設定時に低くなってしまう
が、この補正手段として初期の現像剤自体の濃度を適正
値より消費分だけ高くしておく方法、あるいは現像剤消
費分の検知センサー出力を補正する方法等があり、これ
らの方法を実施することによって適正な現像剤濃度を得
るようにするとよい。

【００３９】実施例４ 次に、本実施例に係る画像形成装置の実施例４につい
て、図３及び図４により説明する。

【００４０】本実施例においては、現像剤濃度（トナー
とキャリアの混合比）の初期値取り込み時の現像剤攪拌
時に、通常コピーシーケンスの２色モードと同様に交互
に感光ドラム上に画像を形成し、攪拌をするべく一方の
現像器ではＶ₀₀の白画像を形成し、他方の現像器により
所定の画像を形成し、クリーナーブレードにトナーを供
給する。その動作について再度図３により説明する。

【００４１】感光ドラム１６を矢印Ａ方向に回転し、一
次帯電器１９によって所定の電位Ｖｄを感光ドラム１６
上に帯電させ、レーザーＬによって所定レベルの画像濃
度になるように露光し、潜像を形成する。潜像の形成さ
れた感光ドラム表面が現像位置を通過する手前で図示さ
れていない現像スリーブ駆動手段によって現像スリーブ
３１Ｍ、攪拌搬送スクリュー３２ａＭ、及び戻りスクリ
ュー３２ｂＭを回転させ、現像バイアス電源４０Ｍによ
って現像スリーブ３１Ｍに電界を印加し、図示されてい
ない現像器加圧手段によって現像器３０Ｍを感光ドラム
１６に対して加圧する。

【００４２】現像器３０Ｍの攪拌を感光ドラム１周分行
った後、上流側の現像器３０Ｃを同様のシーケンスによ
り駆動して、現像バイアスを印加し、所定レベルの画像
を１周分形成し、クリーナーブレード２３ａにトナーを
供給させる。

【００４３】この動作を繰り返し、現像器３０Ｍの攪
拌、現像器３０Ｃの所定レベルの画像形成を交互に行い
ながら、現像剤初期濃度取り込みを行うことによって、
クリーナーブレード２３ａにトナーを供給してクリーナ
ーブレード２３ａのビビリやめくれを軽減することがで
き、クリーナーブレード２３ａの寿命を延命することが
できる。又、現像剤濃度を変動させることなく初期値と
して取り込むことができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体上に所定レベルの画像を所定時間形成しながら
現像器内の現像剤を攪拌することにより、像担持体とク
リーナーブレードとの間に潤滑剤としてのトナーを供給
し、像担持体とクリーナーブレードとの摩擦を減少さ
せ、ビビリやめくれを軽減させることができ、像担持体
及びクリーナーブレードの長寿命を達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の実施例１及び３を
説明するための説明図である。

【図２】図１の現像剤撹拌手段を示す説明図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置の実施例２及び４を
説明するための説明図である。

【図４】図１の現像剤撹拌手段を示す説明図である。

【図５】従来のデジタル方式のフルカラー複写機を示す
概略構成図である。

【図６】図４の現像系を示す説明図である。

【図７】感光ドラムの表面電位と現像コントラストとの
関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１６ 感光ドラム（像担持体） ２３ クリーナー ２３ａ クリーナーブレード ３０ 現像器 ３０Ｍ マゼンタ現像器 ３０Ｃ シアン現像器 ３０Ｙ イエロー現像器 ３０Ｂ ブラック現像器 ３１ 現像スリーブ ３２ａ 搬送スクリュー ３２ｂ 戻しスクリュー ３３ 検知センサー ３４ 現像剤排出口 Ｄ 現像剤補給口 Ｔ ２成分現像剤

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に形成された潜像を２成分現
   像剤を用いて現像器により現像する画像形成装置におい
   て、前記像担持体上に所定レベルの画像を所定時間形成
   しながら前記現像器内の現像剤を攪拌することを特徴と
   する画像形成装置。
2. 【請求項２】 現像剤の攪拌時に現像剤循環経路を絶ち
   切って現像剤を回収することを特徴とする請求項１の画
   像形成装置。
3. 【請求項３】 前記現像剤の撹拌を前記現像器内の２成
   分現像剤の混合比を初期値として取り込む際に行うこと
   を特徴とする請求項１の画像形成装置。
4. 【請求項４】 ２成分現像剤の混合比を初期値として取
   り込む際に前記現像器とは別の現像器によって前記像担
   持体上に画像を形成することを特徴とする請求項３の画
   像形成装置。