JPH0594072A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複写機やプリンタ等の画像形成装置におい
て，現像スリーブ上のトナーの劣化度合に応じてトナー
のリフレッシュ処理を行うこと。 【構成】 先ず，感光体１が略零電位となるように制御
され，現像スリーブ１１にトナーと同極性のバイアス電
圧が印加される。これにより，上記感光体１に上記現像
スリーブ１１からのトナーが付着され，所定の基準画像
が形成される。この基準画像の形成に伴う上記感光体１
における電荷がコンデンサ６に蓄積され，この蓄積され
た電荷量が制御装置７にて測定されることにより，この
電荷量に基づくトナーの劣化度合判定がなされる。そし
て，この判定結果に基づいて上記現像スリーブ１１に通
常の画像形成時よりも高いバイアス電圧が印加され，該
現像スリーブ１１上における劣化トナーが感光体１上へ
放出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，例えば複写機やプリン
タ等の画像形成装置に係り，詳しくは，現像スリーブ上
の劣化トナーをリフレッシュする機能を備えた画像形成
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に，この種の画像形成装置は，感光
体，現像装置等を具備しており，該現像装置は，ホッパ
からトナー槽へトナーを補給するトナー補給装置，感光
体表面にトナーを供給する現像スリーブ，該現像スリー
ブへトナーを供給するトナー供給装置等を有して構成さ
れている。そして，静電潜像を形成された感光体が，バ
イアス電圧を印加された状態にある現像装置と対向する
部位を通過する際に，上記静電潜像に上記現像スリーブ
からのトナーが付着され，該静電潜像が可視像化され
る。ところが，現像に供されずに現像スリーブ上に残留
したトナーにおいては，その残留期間が長期化する程，
バイアス電圧による帯電量が増加し，トナー同士の融着
等の問題を生じる。このようなトナーはいわゆる劣化ト
ナーと称される。その結果，通常の画像形成時に印加さ
れるバイアス電圧ではトナーは感光体へ乗り移りにくく
なり，画像濃度の低下を招くことになる。そこで，上記
のような問題に対応すべく，現像スリーブ上の劣化トナ
ーをリフレッシュする機能を備えた画像形成装置とし
て，例えば特開昭６０−２４７６６６号公報に開示のも
のが提案されている。上記公報に開示の技術では，規定
の複写枚数になったとき，一時的に現像バイアスを高く
して少なくとも現像スリーブが一回転するまでの間，設
定より高い現像バイアスで現像することで，必要以上に
帯電を高くし，十分な画像濃度の得られなくなった劣化
トナーを放出し，現像スリーブ上のトナーを新規にして
から，通常の設定の現像バイアスに戻すことにより，常
に安定した画質を得ることができるように構成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで，トナーの帯
電に関しては，環境の変化，特に湿度の変化による影響
を受け易いことから，上記公報に係る技術では以下に示
すような不具合が発生する。 １ トナーの帯電状態を管理せずに，機械的に所定枚数
毎に現像スリーブ上のトナーが全てリフレッシュされる
ことから，トナーの帯電が異常なく，十分な画像濃度が
得られる状態になる場合にはトナーの無駄である。 ２ また，所定枚数に達する前に，トナーが劣化して帯
電が必要以上に上昇しまうと，リフレッシュされるまで
の間，画像濃度が不足してしまう。 そこで，本発明は，上記事情に鑑みて創案されたもので
あり，トナーの帯電状況に応じてリフレッシュ処理を行
うことにより，無駄な消費や濃度不足の発生しない，良
好な画像を長期に渡り安定して得ることのできる画像形
成装置の提供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明が採用する主たる手段は，その要旨とすると
ころが，感光体の表面に静電潜像を形成すると共に現像
装置の現像スリーブにバイアス電圧を印加し，上記静電
潜像に上記現像スリーブからのトナーを付着させて該静
電潜像を可視像化する画像形成装置において，上記感光
体の電位を略零の状態とする電位制御手段と，上記現像
スリーブにトナーと同極性のバイアス電圧を印加し，上
記電位制御手段にて略零電位の状態とされた上記感光体
に上記現像スリーブからのトナーを付着させて所定の基
準画像を形成する基準画像形成手段と，上記基準画像の
形成に伴う上記感光体における電荷を蓄積する電荷蓄積
手段と，上記電荷蓄積手段に蓄積された電荷量を測定す
る測定手段と，上記測定手段により測定された電荷量に
基づいて上記現像スリーブに通常の画像形成時よりも高
いバイアス電圧を印加し，該現像スリーブ上におけるト
ナーを上記感光体上へ放出させるトナー放出手段とを具
備してなる点に係る画像形成装置である。

【０００５】

【作用】本発明に係る画像形成装置においては，まず，
感光体が略零電位となるように制御され，現像スリーブ
にトナーと同極性のバイアス電圧が印加される。これに
より，上記感光体に上記現像スリーブからのトナーが付
着され，所定の基準画像が形成される。この基準画像の
形成に伴う上記感光体における電荷が電荷蓄積手段にて
蓄積され，上記電荷蓄積手段に蓄積された電荷量が測定
される。そして，この電荷量に基づいてトナーの劣化度
合が判定される。上記電荷量が予め設定された基準値よ
り低くなった場合，即ち，感光体へのトナーの移動量が
劣化により減少した場合，トナー放出手段の作用にて現
像スリーブ上のトナーがリフレッシュされる。

【０００６】

【実施例】以下添付図面を参照して，本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係る画像形成装置の要部
構成図，図２は上記画像形成装置において劣化トナーを
リフレッシュする場合の手順を示すフローチャート，図
３は各現像方式での画像形成時と画像濃度検出時とにお
ける感光体及び現像装置の極性の対応関係を示す図表で
ある。この実施例に係る画像形成装置では，例えば図１
に示す如く，感光体１の周囲に，主帯電器２，現像装置
３及びクリーニング装置４等が配設されており，上記感
光体１は，並列配備された接地切替スイッチ５及びコン
デンサ６を介して接地されている。上記コンデンサ６
は，マイクロコンピュータやメモリ等を具備してなる制
御装置７に比較回路１４を介して接続されており，上記
メモリ内には，当該画像形成装置の画像形成時における
制御手順及び劣化トナーをリフレッシュする際における
制御手順等が予め記憶されている。上記現像装置３で
は，本体８の上部にトナーホッパ９を具備しており，該
トナーホッパ９内には，モータ（不図示）にて回転駆動
され，該トナーホッパ９から上記本体８内へトナーを補
給するトナー補給装置１０が配設されている。上記本体
８内には，モータ（不図示）により回転駆動され，上記
感光体１に向けてトナーを供給する現像スリーブ１１及
びモータ（不図示）により回転駆動され，上記現像スリ
ーブ１１へトナーを供給するトナー供給ローラ１２等が
配備されている。上記現像スリーブ１１及びトナー供給
ローラ１２は，バイアス電源１３に接続されている。

【０００７】そして，上記画像形成装置において，画像
形成を行う場合，例えば反転現像方式（図３参照）で
は，接地切替スイッチ５がオンされて接地状態となった
感光体１が，主帯電器２にてマイナス（−）側に一様帯
電される。その後，一様帯電された上記感光体１の表面
が露光されることにより，該感光体１の表面に静電潜像
が形成される。引き続き，上記静電潜像に，上記現像ス
リーブ１１からのトナー（マイナス側に帯電）を付着さ
せることにより，該静電潜像が可視像化される。尚この
場合，上記現像スリーブ１１には，上記バイアス電源１
３にて，上記トナーに対して同極性のバイアス電圧が印
加される。引き続き，上記画像形成装置において，上記
現像スリーブ１１上におけるトナーの劣化度合を判定
し，この劣化トナーをリフレッシュする場合の手順につ
いて，図２に基づいて説明する。尚，同図中，Ｓ１，Ｓ
２，…は各処理ステップを示す。Ｓ１において，図外の
操作パネル上に配備されたコピーボタンがオンされ，複
写動作が行われている適宜のタイミングで画像濃度検出
処理がなされる。即ち，Ｓ２において，感光体１の電位
を略零の状態とする制御がなされる。詳述すると，先ず
主帯電器２及びバイアス電源１３がオフされた状態で上
記感光体１が回転駆動され，該感光体１が全面露光され
る。この際，接地切替スイッチ５がオンされ，上記感光
体１は接地状態となっている。これにより，上記感光体
１の電荷が接地側へ逃がされる。引き続き，上記接地切
替スイッチ５がオフされて，上記感光体１はコンデンサ
６とのみ導通された状態となる（Ｓ３）。その後，Ｓ４
において，上記感光体１に現像スリーブ１１からのトナ
ーが付着され，所定の基準画像が形成される。即ち，上
記バイアス電源１３により，上記現像スリーブ１１に対
して通常の画像形成動作時と同じ値のバイアス電圧（ト
ナーに対して同極性のバイアス）が所定時間（例えば
０．３秒間）印加され，上記感光体１上に既知の面積
（現像スリーブ幅（cm）×時間（sec)×感光体周速（cm
/sec) ）にてトナーが付着（現像）され，上記基準画像
が形成される。従ってこの基準画像の面積は小さく，こ
れに供されるトナー量は極く僅かである。

【０００８】そして，上記基準画像の形成に伴う上記感
光体１における電荷が上記コンデンサ６に蓄積され，こ
のコンデンサ６に蓄積された電荷量が制御装置７にて測
定される（Ｓ５）。上記電荷量の測定後，上記接地切替
スイッチ５はオンされて通常の画像形成を行い得る状態
に復帰される（Ｓ６）。上記電荷量とトナーによる現像
量とはトナーの劣化度合に応じて比例関係にあることか
ら，上記コンデンサ６における電荷量と予め設定された
トナー現像量に対応する基準データとを比較回路１４に
て比較判定することにより（Ｓ７），トナーによる現像
量（画像濃度），即ちトナーの劣化度合が検出される。
上記のようにしてトナーの劣化度合の検出が行われ，感
光体１へのトナーの移動量の減少からトナーが劣化した
と判定された場合，Ｓ８において，劣化トナーに対する
リフレッシュ処理がなされる。即ち，上記現像スリーブ
１１が回転駆動（少なくとも１回転以上）されつつ該現
像スリーブ１１に通常の画像形成時よりも高いバイアス
電圧が印加され，該現像スリーブ１１上における劣化ト
ナーが感光体１上へ放出される。そして，この放出され
た劣化トナーは，クリーニング装置４にて回収される。
引き続き，Ｓ３〜Ｓ７の一連の処理が繰り返され，リフ
レッシュ処理後の現像スリーブ１１の表面状態が確認さ
れる。上記一連の処理にてトナーのリフレッシュが終了
したと判断された場合（Ｓ７），通常の画像形成処理に
復帰される（Ｓ９）。本実施例に係る画像形成装置にお
いては，上記したような手順にて劣化トナーに対するリ
フレッシュ処理が行われる。即ち，トナーの帯電状況
（トナーの劣化度合）に応じて該トナーに対するリフレ
ッシュ処理を行うことができる。これにより，トナーの
無駄な消費や画像濃度不足の発生しない，良好な画質を
長期にわたり安定的に得ることができる。尚，上記実施
例においては，反転現像方式において感光体１及びトナ
ーが共にマイナス側に帯電された場合を例に説明した
が，該感光体１及びトナーがプラス（＋）側に帯電され
た場合，更には正現像方式における場合においても，上
記と同様の手順にて画像濃度の検出を行って劣化トナー
に対するリフレッシュ処理を行うことができる。但し，
正現像方式においては，通常の画像形成時にはトナーに
対して異極性のバイアス電圧が印加されていることは言
うまでもない（図３参照）。

【０００９】

【発明の効果】本発明に係る画像形成装置は，上記した
ように構成されているため，トナーの帯電状況（トナー
の劣化度合）に応じて該トナーに対するリフレッシュ処
理を行うことができる。これにより，トナーの無駄な消
費や画像濃度不足の発生しない，良好な画質を長期にわ
たり安定的に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る画像形成装置の要部
構成図。

【図２】 上記画像形成装置において劣化トナーをリフ
レッシュする場合の手順を示すフローチャート。

【図３】 各現像方式での画像形成時と画像濃度検出時
とにおける感光体及び現像装置の極性の対応関係を示す
図表。

【符号の説明】

１…感光体 ２…主帯電器 ３…現像装置 ５…接地切替スイッチ ６…コンデンサ ７…制御装置 １１…現像スリーブ １３…バイアス電源 １４…比較回路 Ｓ１〜Ｓ９…処理ステップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体の表面に静電潜像を形成すると共
   に現像装置の現像スリーブにバイアス電圧を印加し，上
   記静電潜像に上記現像スリーブからのトナーを付着させ
   て該静電潜像を可視像化する画像形成装置において，上
   記感光体の電位を略零の状態とする電位制御手段と，上
   記現像スリーブにトナーと同極性のバイアス電圧を印加
   し，上記電位制御手段にて略零電位の状態とされた上記
   感光体に上記現像スリーブからのトナーを付着させて所
   定の基準画像を形成する基準画像形成手段と，上記基準
   画像の形成に伴う上記感光体における電荷を蓄積する電
   荷蓄積手段と，上記電荷蓄積手段に蓄積された電荷量を
   測定する測定手段と，上記測定手段により測定された電
   荷量に基づいて上記現像スリーブに通常の画像形成時よ
   りも高いバイアス電圧を印加し，該現像スリーブ上にお
   けるトナーを上記感光体上へ放出させるトナー放出手段
   とを具備してなることを特徴とする画像形成装置。