JP3846476B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆる電子写真技術を用いて用紙等のシート状の記録媒体に所望の定着画像を形成させる画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来一般的な画像形成装置は、例えば図1に示すように感光体ドラム1の周部には、帯電器2、潜像形成用の光源(例えばLED)3、現像剤ホッパ4を備えた現像装置5、転写器6が感光体ドラムの回転方向Xにおいて上流から順に配設され、用紙PAに所望の画像が転写される。そして、転写器6の下流にはクリーニングブレード7がさらに配設されている。このクリーニングブレード7は、用紙PAに現像剤が転写された後に感光体ドラム1上に残ってしまう現像剤(残トナーと称す)を除去するために設けられている。
【0003】
上記のようなクリーニングブレード7は、感光体ドラム1上の残トナーを除去するために部材構成が単純で、低価格であることから広くに用いられている。しかし、印刷速度の高速化、各種記録媒体(例えばプレプリント用紙等)による感光体表面の汚染等により、感光体ドラム1とクリーニングブレード7との間の摩擦力が大きくなり、クリーニングブレード7のエッジ部(クリーニングブレードが感光体ドラムに接触する部分)に破損(欠け)が生じる事態が発生しはじめた。その結果、感光体ドラム1上の残トナーがクリーニングブレード7の破損部を擦り抜けてしまい、残トナーが下流に存在する上記帯電器2、光源3等を汚染するという事態が発生した。また、一度、クリーニングブレード7を擦り抜けた残トナーは用紙PAに転写され難くなるので、印字欠陥が発生する原因にもなっていた。
【0004】
そこで、クリーニングブレード7の破損を防止するために、クリーニングブレード7と感光体1の摩擦力を一定量以下に抑えるように感光体ドラム1の表面に潤滑剤を供給する手法が提案されている。
【0005】
上記潤滑剤としては一般にステアリン酸亜鉛が採用されている。感光体ドラム1とクリーニングブレード7との接触部へステアリン酸亜鉛を供給する一般的な手法は、図1に示すようにステアリン酸亜鉛9に接触するように潤滑剤供給ローラ8を設け、この供給ローラ8を介して感光体ドラム1へステアリン酸亜鉛を供給する。また、このような供給ローラを用いてステアリン酸亜鉛を供給する技術に関しては、例えば特開平8−262952号、特開平9−90847等がある。これらは、感光体ドラムへのステアリン酸亜鉛の供給量を一定にするために、スプリング等を用いて固形化したステアリン酸亜鉛を供給ローラ側に一定圧力で圧接させている技術について開示している。
【0006】
上記のように感光体ドラム上に供給されるステアリン酸亜鉛は、クリーニングブレードと感光体ドラム表面との摩擦を低減(一定値以下に)させるように潤滑剤として有効に機能するものであるが、その供給量が多い場合、或いはその供給量が一定であってもクリーニングブレード部へ向う残トナー量が少ない場合などは、クリーニングブレードの下を擦り抜けて現像装置が配設された位置にまで到達することがある。
【0007】
現像装置ではキャリアや現像剤ローラ等を介して、トナーが感光体ドラムに供給されるのであるが、その際に感光体ドラム上のステアリン酸亜鉛が現像装置側に侵入し、現像剤に混入してしまう場合がある。
【0008】
ところで、現像剤がキャリアとトナーから2成分である場合には、キャリアが形成する穂立ちが感光体ドラムの表面を擦ることにより、また現像剤がトナーのみの1成分からなる場合は感光体ドラムの表面と接する現像剤ローラにより、ステアリン酸亜鉛が現像装置側に侵入して現像剤に混入する。特に、ステアリン酸亜鉛の混入はキャリアを用いる2成分現像剤において顕著である。
【0009】
なお、1成分現像剤及び2成分現像剤の場合を包括し、「現像剤」の語を用いて以下本発明を説明する。
【0010】
上記のようにステアリン酸亜鉛が現像剤に混入してしまうと、現像剤の帯電量低下を誘引する。このように現像剤の帯電量が低下すると、現像剤飛散、現像剤付着量過多となる。その結果、画像形成装置内の汚染や転写した画像の定着不良等の障害が発生する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は現像剤に混入するステアリン酸亜鉛の影響を抑制し、好ましい画像形成を実現できる画像形成装置を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、潜像担持体上の残トナーを除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードと前記潜像担持体との潤滑性を向上させるステアリン酸亜鉛を供給する手段とを備えた画像形成装置であって、前記潜像担持体へのステアリン酸亜鉛供給量と現像剤の消費量とに基づいて、現像剤中への前記ステアリン酸亜鉛の混入量を推測し、該混入 量が許容値を超える場合には、現像剤の少なくとも一部を新しい現像剤と入れ替える現像剤入れ替えモードを起動させる現像剤維持手段を備えた画像形成装置により達成される。
【0013】
上記発明によれば、潜像担持体へのステアリン酸亜鉛供給量と現像剤の消費量とに基づいて、現像剤中への前記ステアリン酸亜鉛の混入量を推測し、ステアリン酸亜鉛の混入量が許容値を超えると判断された場合には新規な現像剤との入れ替えにより、ステアリン酸亜鉛の混入量を許容値以下に抑制できる。よって、前述した従来の問題が無い画像形成装置として提供できる。
【0014】
ここで潜像担持体としては、前述した感光体ドラムが一般的であるが、無端の感光性のベルトをローラ間に掛け渡して形成した感光体ベルトも本発明には含む。
また、上記ステアリン酸亜鉛に現像剤の帯電量を上昇させる帯電制御剤を含有させた潤滑剤を用いることによって上記目的を達成できる。このような潤滑剤は現像装置に侵入し、現像剤に混入しても帯電量の低下を確実に抑制できる。
【0015】
上記のように本願は、現像剤中に混入したステアリン酸亜鉛の蓄積量に着目し、この蓄積量を現像剤の帯電状態に悪影響を及ぼさないように制御する画像形成装置に関するものである。本発明は、クリーニングブレードを擦り抜け現像剤に混入したステアリン酸亜鉛と、現像剤が画像形成で消費される際に一緒に排出されるステアリン酸亜鉛との出入り状態に着目している。排出されるステアリン酸亜鉛より混入するものが多くなると、現像剤中の蓄積量が増加してしまい帯電低下が顕著となるので、この場合の対処を可能としたのが本画像形成装置である。
【0016】
図2は、印字率を変更して現像剤の消費状態を変えたときに、ステアリン酸亜鉛による影響で低減する帯電量q/mの変化の様子を示した図である。
【0017】
図2では前半が印字率0.2%で印字した場合、後半が印字率2%で印字した場合である。なお、印字率の詳細な定義は後述するが用紙の面積を100%としてその面積にどのくらい現像剤が載っているかを示す割合と見ることができる。よって、印字率が高いほど現像剤の消費量が大きくなる。印字率0%は用紙に全く印字を行わない状態であり、印字率100%は用紙全体を黒く塗りつぶした状態(いわゆるベタ黒)となる。
【0018】
この図2で印字率0.2%の場合は現像を行っても現像剤の消費が少ないので、ステアリン酸亜鉛の侵入量が排出量を上回り、現像剤へステアリン酸亜鉛の蓄積量が増加して帯電量q/mが低下している。一方、印字率を2%まで上げた場合には現像剤の消費が増し、ステアリン酸亜鉛の排出量が侵入量を上回るため現像剤中の蓄積量が低減されて帯電量q/mが改善することが確認できる。
【0019】
すなわち、この図2から、ステアリン酸亜鉛の現像剤中への蓄積量によって影響度が変化し、現像剤中のステアリン酸亜鉛の影響は現像剤が消費されることにより減少していくことが確認できる。
【0020】
すなわち、本願の第1の発明は、ステアリン酸亜鉛の混入量が許容値を超えたとき(或いは超えたと推測されるとき)に、ステアリン酸亜鉛が混入した状態の現像剤の少なくとも一部を排出する入替えモードを有する画像形成装置である。このように、排出された混入現像剤に替えて新しい現像剤を補給することで、現像剤中のステアリン酸亜鉛の混入量を許容範囲に収まるように調整できる。
【0021】
現像剤中のステアリン酸量は、現像剤の消費が少ない場合に蓄積していくので、本発明の画像形成装置は消費量が一定量以下の場合には排出を促進し、新規な現像剤供給する入替えモードを備えるものである。これにより、ステアリン酸亜鉛の混入量が許容値を超えることがないので、常に好ましい画像形成を実現できるようになる。
【0022】
さらに、本願発明者はステアリン酸亜鉛が現像剤の帯電量を低下させることから、混入しても帯電量を低下させない形態に加工することによっても前述の問題を解決できることを見出した。すなわち、ステアリン酸亜鉛に現像剤の帯電量を上昇させる帯電制御剤を混入しておくという簡易な手法を用いて前述した問題を解消する。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置、及び帯電制御剤を添加したステアリン酸亜鉛ベース潤滑剤を順に説明する。
【0024】
図3は、本発明に係る実施例の画像形成装置10の概要構成を示した図である。この画像形成装置10は、図1に示した従来の画像形成装置と基本構成は同様である。すなわち、帯電器12、光源13、現像剤ホッパ14を備えた現像装置15、転写器16が潜像担持体としての感光体ドラム11の回転方向Xにおいて上流から順に配設され、用紙PAに所望の画像が転写されるようになっている。
【0025】
そして、転写器16の下流にはクリーニングブレード17が配設されている。また、本実施例の画像形成装置10はクリーニングブレード17の上流にクリーニングブラシ18が配設される。このようにクリーニングブレード17の前にクリーニングブラシ18を設ける構成は、従来にも提案がある。但し、かかるクリーニングブラシは残トナーを確実にクリーニングブレード17で掻き取るための前処理用に設けられたクリーニング補助部材である。
【0026】
本実施例の画像形成装置10のクリーニングブラシ18は、この残トナー除去とステアリン酸亜鉛の感光体ドラム11上への塗布とを兼ね備えた機能を有する。図4は本画像形成装置10のクリーニングブレード17の周辺を拡大して示した図である。クリーニングブラシ18は、定位置に固定されている固形状のステアリン酸亜鉛19に接触すると共に、感光体ドラム11の表面とも接触している。
【0027】
すなわち、本実施例のクリーニングブラシ18はクリーニングブレード17の前で残トナーを叩いて掻き落としし易くすると共に、感光体ドラム11の表面にステアリン酸亜鉛を供給する供給部材としても機能する。クリーニングブラシは機構が簡単で低コストであるため従来から採用されているものであるが、本実施例ではこれをさらに供給手段としても兼用する。例えばステアリン酸亜鉛の供給は、クリーニングブラシ18の長手方向に平行に設置された金属棒にステアリン酸亜鉛19を固定し、クリーニングブラシ18がステアリン酸亜鉛19に食い込むように取り付けて行う。クリーニングブラシ18が回転したときには、ステアリン酸亜鉛19が削り取られるようになり、この削り取り量がほぼ感光体ドラム11への供給量となる。この機構では、ステアリン酸亜鉛の供給量はクリーニングブラシ18のステアリン酸亜鉛19への食い込み量によって変化する。
【0028】
前述したようにステアリン酸亜鉛の侵入量とトナー消費量とによって現像剤への影響度が変化するので、本画像形成装置10では、ステアリン酸亜鉛の供給量とトナー消費量との関係からステアリン酸亜鉛の蓄積量を推定し、この蓄積量が許容値を超えるときに現像剤入れ替えモードを起動させる。
【0029】
ここで、再度、図3を参照して画像形成装置10におけるステアリン酸亜鉛の蓄積量の制御について説明する。本画像形成装置10は、現像装置15側へ混入するステアリン酸亜鉛の現像剤中の蓄積量が許容範囲を超えないように制御するための構成を備えている。
本画像形成装置10は、ステアリン酸亜鉛による影響を抑制するためにその蓄積量を許容値以下に押さえるように制御する現像剤維持手段としてのコントローラ20を備えている。このコントローラ20はCPU等により実現される。コントローラ20には感光体ドラム11の回転数を係数するカウンタ22からカウント信号が供給されると共に、現像装置15内の現像剤濃度を検出する濃度センサ21から濃度信号が供給されるようになっている。
図5は、本画像形成装置10の感光体ドラム11の回転数(kDc)と、感光体ドラム11に供給されるステアリン酸亜鉛の供給量との関係を示した図である。なお、図4に示したように、本実施例ではステアリン酸亜鉛19はクリーニングブラシ18で削り取られて、感光体ドラム11上に供給される。よって、図5に示すように新規のステアリン酸亜鉛の使用を開始した直後は多めの削り量となり、感光体ドラム11側に比較的多量のステアリン酸亜鉛が供給される。その後、ドラム回転数600k回の当たりから一定化して来る。この図5に示すようなステアリン酸亜鉛の供給量の変化に関するデータは予めROM等に格納されてコントローラ20が参照できるようになっている。よって、コントローラ20はカウンタ22のドラム回転数を確認することでステアリン酸亜鉛の感光体ドラム11表面への供給量を推定できるようになっている。
【0030】
また、図6は濃度センサ21による出力値の概略が示されている。濃度センサ21からの出力値が補給スライス値TH(閾値)を下回るとコントローラ20はホッパ14から現像剤を補給する。図6で山となっている部分が現像剤の補給がされたときである。
【0031】
コントローラ20は、感光体ドラム11の回転数及び現像剤補給回数から、そのときにどのような印字率の現像が実行されているかを知ることができる。また、前述したようにコントローラ20は感光体ドラム11の回転数履歴からステアリン酸亜鉛の供給量を確認できる。よって、コントローラ20は、ステアリン酸亜鉛の現像剤への混入状態を推測できる。
【0032】
そして、本画像形成装置10では現像剤中のステアリン酸亜鉛の蓄積量が所定の許容値を超えたときに、コントローラ20が現像剤入れ替えモードを起動させてステアリン酸亜鉛の蓄積量を許容値以下に抑制する。この現像剤入れ替えモードではステアリン酸亜鉛の蓄積量が多い現像剤の一部を排出する。そして、この排出した分、新規な現像剤を補給することでステアリン酸亜鉛の相対量を低減させる。この現像剤入れ替えモードは通常の現像工程の前又は後、或いは前後に実施することができる。
【0033】
例えば、コントローラ20は、ドラム回転数200kカウントにおいて現像剤補給回数が4回以下ならば、印字率の低い画像形成を行っておりステアリン酸亜鉛が蓄積してしますので、このような場合に現像剤入れ替えモードを起動する。この現像剤入れ替えモードでは、現像のスタート/ストップ時に感光体ドラムへ付着させる現像剤の付着量を増加(表面電位と現像バイアス等を変更して)させ空回転することで現像剤を消費させる。これによりステアリン酸亜鉛による影響で帯電量が低下するという問題を抑制する。
以下さらに、図7から図9を参照して、コントローラ20が実行するステアリン酸亜鉛量を制御する処理例を説明する。図7は感光体ドラムユニットの交換及び現像剤を交換した以後にコントローラ20が実行する制御内容を示したブロック図である。前述したように、コントローラ20はステアリン酸亜鉛の感光体ドラムへの供給量と、印字率(現像剤消費量)とから現像剤中のステアリン酸亜鉛蓄積量を推定し、許容値を超えたときに上記現像剤入れ替えモードを起動させる。そのために、感光体ドラムの交換時からステアリン酸亜鉛の供給量を特定すると共に、現像剤の交換時から現像剤の使用状態を見て印字率を特定して後述する必要な現像剤入れ替えモードを起動させる。
【0034】
図7の上段に示すように、コントローラ20は感光体ドラムユニット交換時から感光体ドラムの回転数からステアリン酸亜鉛の供給量を決定する。その際、コントローラ20は図5に示したドラム回転数とステアリン酸亜鉛供給量とのデータを格納しているROM等からこれを読み出し、ステアリン酸亜鉛の供給量を決定する。
【0035】
また、ステアリン酸亜鉛の供給量の基準値として、例えば予め所定の上限値A、下限値Bが設定されており、コントローラ20は算出された供給量がこの上限値Aより大きいか、上限値Aから下限値Bの間か、下限値Bより小さいか、のいずれであるかを確認する。
上記のようにステアリン酸亜鉛量についての監視と共に、コントローラ20は現像剤を交換したときから現像剤の使用状態を監視して印字率を決定する。そのために、コントローラ20は現像剤交換後、現像剤の使用量を監視する。例えば長さ11インチ、幅18インチの用紙100カウント(枚)を1ブロックとする。現像剤を補給したときはこれをカウントして、100カウント(枚)すなわち1ブロックでの補給回数を確認する。すなわち、1ブロック毎に現像剤の補給回数を確認しながら、各ブロックでの現像剤の補給回数を取得する。そして、直前10ブロックについての補給回数を平均した移動平均から1ブロックの補給平均回数を算出する。
【0036】
上記補給平均回数からそのとき実行している現像での印字率を推定する。印字率を推定する手順を具体的に説明する。感光体ドラムの単位面積当たりに付着する現像剤の付着量ADHは略一定であり、予め知ることができる。また、現像剤ホッパから補給される現像剤の量も略一定であるのでこれを現像剤補給量PROとする。用紙として、上記11インチ(長)×18(幅)インチを用いた場合の印字率(%)は下記式により求めることができる。なお、用紙の寸法をインチからcmに換算し、100カウント(枚)から求めている。
【0037】
印字率(%)=100×(補給回数×補給量PRO/付着量ADH)/(18×11×100×2.542)
【0038】
また、印字率についても予め所定の上限価D、下限値Eが設定されており、コントローラ20は算出された印字率がこの上限値Dより大きいか、上限値Dから下限値Eの間か、下限値Eより小さいか、のいずれであるかを確認する。
【0039】
そして、コントローラ20は、上記ステアリン酸亜鉛の供給量と印字率とから図7の下段に示すようなシーケンス1〜3のいずれかを選択して画像形成時での制御を実行する。
図8は、コントローラ20が選択する上記シーケンス1〜3の各々について示したタイムチャートである。
【0040】
シーケンス1は、ステアリン酸亜鉛の供給量が比較的少ない場合、或いは印字率が高く現像工程でステアリン酸亜鉛を十分に消費(排出)できる場合に用いるシーケンスである。このシーケンス1では感光体ドラムを前帯電してから現像を実行するタイミングで現像バイアスを印加して画像形成が行われる。図8で、参照符号PRTで示す部分で通常現像用の電位制御に変更される
【0041】
シーケンス2は、シーケンス1の場合よりステアリン酸亜鉛の供給量が多く、また、印字率もシーケンス1の場合より低くステアリン酸亜鉛を現像で十分に排出できない場合に用いるシーケンスである。このシーケンス2では現像バイアスを早めに印刷用の電位に上げ、前帯電を止めた後も現像バイアスを維持している。本シーケンス2では実際の現像を行う前後で、用紙への転写を行わず感光体ドラムを空回転させて現像剤を消費させる現像剤入れ替えモードを実行している。このように制御することで、ステアリン酸亜鉛の蓄積量が多くなった現像剤の一部を廃棄し、これに替えて新規な現像剤を補給することでステアリン酸亜鉛の相対的な量を低減する。
【0042】
さらに、シーケンス3は上記シーケンス2よりさらにステアリン酸亜鉛の蓄積が問題となった場合に実行されるものである。すなわち、シーケンス3はステアリン酸亜鉛の供給量が比較的多く、印字率が中程度以下で、現像工程で排出されるステアリン酸亜鉛が少ない場合に用いるシーケンスである。感光体ドラムを前帯電してから直ぐ現像バイアスを印加して現像剤入れ替えモードを実行し、画像形成が完了した後も比較的長く現像剤入れ替えモードを実行してステアリン酸亜鉛の蓄積量を早期に低減するようにしている。
【0043】
図9は本実施例の画像形成装置10と従来の画像形成装置とでのステアリン酸亜鉛による帯電量q/mの影響を示した図である。本実施例による画像形成装置10では全般的に帯電量q/mの低下が抑制されることが確認できる。特に、ステアリン酸亜鉛の使用を開始した直後は、感光体ドラムに多量のステアリン酸亜鉛が供給される傾向が強いため従来の画像形成装置では帯電量q/mの低下が顕著であるが、本実施例の画像形成装置10の場合にはこれを効果的に抑制できる。
【0044】
以上詳細に説明した第1の発明に係る画像形成装置によれば、ステアリン酸亜鉛の供給量と現像剤の消費量との関係から現像剤中のステアリン酸亜鉛量を推測し、これに基づいて現像剤中のステアリン酸亜鉛混入量が許容値を超えるときには現像剤入れ替えモードを実行する。よって、本実施例の画像形成装置ではステアリン酸亜鉛の蓄積量が常に許容値以下に制御できる。よって、ステアリン酸亜鉛の混入により現像剤の帯電量低下に起因する種々の問題の発生を抑制することができる。
【0045】
前述したようにクリーニングブレードの潤滑剤として用いるステアリン酸亜鉛が現像剤の帯電量を低下させてしまうので、現像剤中へステアリン酸亜鉛が侵入した場合でも帯電量低下の影響を緩和する帯電制御剤をステアリン酸亜鉛に添加している。
【0046】
ステアリン酸亜鉛は現像剤の帯電量を低下させるので、これとは逆に帯電量を向上させる帯電制御剤をステアリン酸亜鉛に添加することにより、現像剤への影響を最小限に抑制する。このような帯電制御剤としては、従来から現像剤の帯電制御のため外添剤として採用されている粉状物質を用いることができる。
【0047】
帯電制御剤としては、例えばシリカ、酸化チタン、アルミナ、PMMAなどの樹脂粒子等で、BET20〜250m2/g、単体帯電量−10〜−400μC/g、疎水化度30%以上の特性を持つものを用いることが好ましい。
【0048】
ステアリン酸亜鉛及び帯電制御剤は共に原料段階では粉体である。ステアリン酸亜鉛は加熱することで固形化する。よって、予め粉状のステアリン酸亜鉛に適宜帯電制御剤を添加して混合し、これを加熱処理することで電制御剤を分散した状態にして含む固形のステアリン酸亜鉛を容易に得ることができる。このような帯電制御剤含有のステアリン酸亜鉛は現像装置内に侵入しても、帯電制御剤がステアリン酸亜鉛による帯電量低下を抑制するので好適な画像形成を実現できる。
【0049】
以下、帯電制御剤としてシリカを用いた場合を例に取り説明する。図10は、ステアリン酸亜鉛に対するシリカの添加量を変更したときの帯電量の変化を示した図である。シリカの添加量が3wt%、7wt%、10wt%であるステアリン酸亜鉛及び添加量が0wt%(無し)のステアリン酸亜鉛を準備した。各ステアリン酸亜鉛を感光体ドラムヘ供給し、現像剤を供給しない状態、すなわち印字率0%で帯電量変化を測定した。
【0050】
図10で、シリカの添加量10wt%のときは帯電量を略一定に維持できることが確認できる。そして、シリカを含有していないステアリン酸亜鉛は、ドラムカウント数30kで帯電量が19μc/gから8μc/gに低下した。これは約58%もの帯電量低下である。
【0051】
一方、シリカを7wt%外添した場合は約15%の低下(19から16μc/g)に抑制された。また、シリカを3wt%外添した場合には約42%の低下(19から11μc/g)であった。
【0052】
この図からステアリン酸亜鉛にシリカを添加することで帯電量の低下を抑制することができることが分かる。さらに、その添加量(wt%)を調整することにより帯電量低下の抑制効果をさらに向上できることも確認できる。
【0053】
以下ではステアリン酸亜鉛への帯電制御剤の好ましい添加量(wt%)について説明する。図11は帯電制御剤の添加量と画像形成装置での定着率との関係を示した図である。図11から明らかなように定着率は帯電制御剤の添加量に影響を受けており、帯電制御剤の添加量が増加すると定着率が低下する傾向がある。特に帯電制御剤の添加量が12%を超えると定着率は急激に低下してしまう。帯電制御剤の添加量が12%では定着率90%であるが添加量が15%となると定着率が80%まで急に低下する。以上から定着率90%以上を確保する為には帯電制御剤の添加量は12%以下とすることが好ましい。
【0054】
図12は、感光体ドラムへの帯電制御剤の付着量と定着率の関係を示した図である。帯電制御剤の付着量が0.8mg/cm2を超えると急激に定着率が低下する。付着量0.8mg/cm2では定着率91%であるが、付着量0.89mg/cm2では72%まで急激に低下する。定着率が90%以下になると、印字面が擦れたときに印字が剥がれてしまう等の不良が発生する。このことから帯電制御剤の付着量は0.8mg/cm2以下とすることが好ましい。
【0055】
図13は、上記帯電制御剤の付着量と現像剤の帯電量との関係を示した図である。図13に示すように帯電量が低下すると付着量は増加する傾向にある。例えば初期帯電量が20μc/gであり付着量が約0.7mg/cm2であったものが、帯電量が低下して15.8μc/gとなると付着量が0.8mg/cm2になる。これ以上帯電量が低下すると付着量が0.8mg/cm2以上となってしまい定着不良となる。よって、帯電量の低下率は20%以下に抑えることが望ましい。
【0056】
図14は、帯電制御剤の添加量と帯電低下の割合について示した図である。帯電量の低下を20%以下に抑える帯電制御剤の添加量は5%以上必要である。
以上からか明らかなように、良好な画像(定着率90%以上)を得るための帯電制御剤の添加量は5%〜12%となる。
【0057】
以上説明した実施例によると、帯電制御剤の添加量が5%〜12%であるステアリン酸亜鉛をクリーニングブレードの潤滑剤として用いれば、現像装置に侵入しても帯電量の低下を抑制して好ましい画像形成を実行できる。さらに、このような潤滑剤を前記画像形成装置に適用してもよいことは言うまでない。
【0058】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【0059】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置は、現像剤に混入するステアリン酸亜鉛の影響を抑制し、好ましい画像形成を実現できる画像形成装置を提供することができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来一般的な画像形成装置の概要構成を示した図である。
【図2】 印字率を変更して現像剤の消費状態を変えたときに、ステアリン酸亜鉛による影響で低減する帯電量q/mの変化の様子を示した図である。
【図3】 本発明に係る実施例の画像形成装置の概要構成を示した図である。
【図4】 図3に示した画像形成装置のクリーニングブレードの周辺を拡大して示した図である。
【図5】 感光体ドラムの回転数と、感光体ドラムに供給されるステアリン酸亜鉛の供給量との関係を示した図である。
【図6】 濃度センサによる出力値の概略を示した図である。
【図7】 感光体ドラムユニットの交換及び現像剤を交換した以後にコントローラが実行する制御内容を示したブロック図である。
【図8】 コントローラが選択するシーケンス1〜3の各々について示したタイムチャートである。
【図9】 本実施例の画像形成装置と従来の画像形成装置とでのステアリン酸亜鉛による帯電量q/mの影響を示した図である。
【図10】 ステアリン酸亜鉛に対するシリカの添加量を変更したときの帯電量の変化を示した図である。
【図11】 帯電制御剤の添加量と画像形成装置での定着率との関係を示した図である。
【図12】 感光体ドラムへの帯電制御剤の付着量と定着率の関係を示した図である。
【図13】 帯電制御剤の付着量と現像剤の帯電量との関係を示した図である。
【図14】は、帯電制御剤の添加量と帯電低下の割合について示した図である。
Claims (8)
- 潜像担持体上の残トナーを除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードと前記潜像担持体との潤滑性を向上させるステアリン酸亜鉛を供給する手段とを備えた画像形成装置であって、
前記潜像担持体へのステアリン酸亜鉛供給量と現像剤の消費量とに基づいて、現像剤中への前記ステアリン酸亜鉛の混入量を推測し、該混入量が許容値を超える場合には、現像剤の少なくとも一部を新しい現像剤と入れ替える現像剤入れ替えモードを起動させる現像剤維持手段を備えた画像形成装置。 - 前記ステアリン酸亜鉛を供給する手段は、前記クリーニングブレードの前で残トナーを叩く前処理用のクリーニングブラシであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記ステアリン酸亜鉛供給量は、予め測定した潜像担持体の回転数とステアリン酸亜鉛の供給量に関するデータとを用い、前記潜像担持体の回転数から特定されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤消費量は、現像剤補給回数及び潜像担持体の回転数に基づいて特定されることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤入れ替えモードは、装置起動時及び/又は停止時に廃棄する現像剤を潜像担持体上へ付着させることにより実行されることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ステアリン酸亜鉛は、前記現像剤の帯電量を上昇させる帯電制御剤を含有することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記帯電制御剤のステアリン酸亜鉛に対する添加量は5〜12wt%である、ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記前記帯電制御剤はシリカ、酸化チタン、アルミナ、PMMAから成る群から選択された少なくとも1つである、ことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の画像形成装置。
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