JP2001117367A - 画像形成装置 - Google Patents
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- JP2001117367A JP2001117367A JP29652099A JP29652099A JP2001117367A JP 2001117367 A JP2001117367 A JP 2001117367A JP 29652099 A JP29652099 A JP 29652099A JP 29652099 A JP29652099 A JP 29652099A JP 2001117367 A JP2001117367 A JP 2001117367A
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- roller
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- temperature
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Abstract
(57)【要約】
【課題】トナー特性が温湿度で変動しても、トナーの供
給量およびトナー搬送量をより簡単な制御でより一層安
定化することのできる画像形成装置を提供する。 【解決手段】ＣＰＵ１３は、電流計１２によって検出さ
れた、供給ローラ９から現像ローラ８に流れる供給電流
Ｉs、温度計１４によって検出された画像形成装置１内
の温度および湿度計１５によって検出された画像形成装
置１内の湿度により供給電圧制御手段１１を制御して、
これらの温湿度に基づいた一定の供給電流Ｉsが供給ロ
ーラ９から現像ローラ８に印加されるように供給ローラ
９に印加する供給電圧Ｖsが制御される。これにより、
定電流制御による供給バイアスにおいて、供給電流が温
湿度によって制御され、トナー供給量およびトナー搬送
量は温湿度の変動の影響が抑制され、簡単な制御でより
安定化する。
給量およびトナー搬送量をより簡単な制御でより一層安
定化することのできる画像形成装置を提供する。 【解決手段】ＣＰＵ１３は、電流計１２によって検出さ
れた、供給ローラ９から現像ローラ８に流れる供給電流
Ｉs、温度計１４によって検出された画像形成装置１内
の温度および湿度計１５によって検出された画像形成装
置１内の湿度により供給電圧制御手段１１を制御して、
これらの温湿度に基づいた一定の供給電流Ｉsが供給ロ
ーラ９から現像ローラ８に印加されるように供給ローラ
９に印加する供給電圧Ｖsが制御される。これにより、
定電流制御による供給バイアスにおいて、供給電流が温
湿度によって制御され、トナー供給量およびトナー搬送
量は温湿度の変動の影響が抑制され、簡単な制御でより
安定化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定のトナー供給
量のトナーを供給ローラにより現像ローラに供給し、こ
の現像ローラに供給されたトナーをトナー規制部材で所
定のトナー搬送量に調整して感光体の方へ搬送し、搬送
された所定量のトナーで感光体上の潜像を現像する現像
器を備えた画像形成装置の技術分野に属し、特に、供給
ローラに供給バイアスを印加してトナー供給量およびト
ナー搬送量を安定にするようにしている現像器を備えた
画像形成装置の技術分野に属する。
量のトナーを供給ローラにより現像ローラに供給し、こ
の現像ローラに供給されたトナーをトナー規制部材で所
定のトナー搬送量に調整して感光体の方へ搬送し、搬送
された所定量のトナーで感光体上の潜像を現像する現像
器を備えた画像形成装置の技術分野に属し、特に、供給
ローラに供給バイアスを印加してトナー供給量およびト
ナー搬送量を安定にするようにしている現像器を備えた
画像形成装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】静電複写機やプリンタ等の画像形成装置
は、感光体上の潜像が現像器の現像ローラからの現像剤
であるトナーにより現像されて可視像化されるようにな
っている。その場合、現像器においては、攪拌搬送され
てくるトナーが供給ローラにより現像ローラへ供給さ
れ、現像ローラ上においてトナー規制部材によりトナー
層厚が調整されて感光体の方へ搬送されるようになって
いる。
は、感光体上の潜像が現像器の現像ローラからの現像剤
であるトナーにより現像されて可視像化されるようにな
っている。その場合、現像器においては、攪拌搬送され
てくるトナーが供給ローラにより現像ローラへ供給さ
れ、現像ローラ上においてトナー規制部材によりトナー
層厚が調整されて感光体の方へ搬送されるようになって
いる。
【０００３】従来、このようなトナー供給量を安定化さ
せるために、供給ローラに供給バイアスを印加してい
る。供給バイアスを印加する方法として、定電圧制御に
より供給バイアスを供給ローラに印加する方法がある。
この定電圧制御による供給バイアスの印加方法は、供給
電圧を一定に制御して供給ローラに印加し、供給ローラ
によるトナー供給量および現像ローラによるトナー搬送
量を安定化する方法である。この定電圧制御による供給
バイアスのバイアス値（供給電圧値）は、現像剤のトナ
ーの種類や現像器の構成に応じて最適な値が設定されて
いる。
せるために、供給ローラに供給バイアスを印加してい
る。供給バイアスを印加する方法として、定電圧制御に
より供給バイアスを供給ローラに印加する方法がある。
この定電圧制御による供給バイアスの印加方法は、供給
電圧を一定に制御して供給ローラに印加し、供給ローラ
によるトナー供給量および現像ローラによるトナー搬送
量を安定化する方法である。この定電圧制御による供給
バイアスのバイアス値（供給電圧値）は、現像剤のトナ
ーの種類や現像器の構成に応じて最適な値が設定されて
いる。
【０００４】ところで、供給ローラによるトナー供給量
および現像ローラによるトナー搬送量は、トナーの特性
の耐久変化、トナーの特性の環境変動、供給ローラの抵
抗値の環境変動により変わってしまう。そこで、従来の
定電圧制御による供給バイアスを印加する方法では、こ
れらの変動のすべてを補正するようにして供給電圧を制
御している。しかしながら、このように前述の変動のす
べてを補正するようにしたのでは、バイアス設定がきわ
めて複雑であり、その補正の効果も不十分であった。
および現像ローラによるトナー搬送量は、トナーの特性
の耐久変化、トナーの特性の環境変動、供給ローラの抵
抗値の環境変動により変わってしまう。そこで、従来の
定電圧制御による供給バイアスを印加する方法では、こ
れらの変動のすべてを補正するようにして供給電圧を制
御している。しかしながら、このように前述の変動のす
べてを補正するようにしたのでは、バイアス設定がきわ
めて複雑であり、その補正の効果も不十分であった。
【０００５】一方、供給バイアスを印加する他の方法と
して、定電流制御により供給バイアスを供給ローラに印
加する方法がある。この定電流制御による供給バイアス
の印加方法は、供給ローラから現像ローラへ流れる供給
電流が一定となるように供給ローラへの供給電圧を制御
し、この一定の供給電流を印加することでトナー供給量
およびトナー搬送量を安定化する方法である。そして、
この定電流制御による供給バイアスのバイアス値（供給
電流値）も、現像剤のトナーの種類や現像器の構成に応
じて最適な値が設定されている。この定電流制御による
供給バイアスの印加方法によれば、前述の変動のうち、
トナーの特性の耐久変化および供給ローラの抵抗値の環
境変動に対して、供給電圧が自動的変化して一定量のト
ナー供給量およびトナー搬送量が確保される。
して、定電流制御により供給バイアスを供給ローラに印
加する方法がある。この定電流制御による供給バイアス
の印加方法は、供給ローラから現像ローラへ流れる供給
電流が一定となるように供給ローラへの供給電圧を制御
し、この一定の供給電流を印加することでトナー供給量
およびトナー搬送量を安定化する方法である。そして、
この定電流制御による供給バイアスのバイアス値（供給
電流値）も、現像剤のトナーの種類や現像器の構成に応
じて最適な値が設定されている。この定電流制御による
供給バイアスの印加方法によれば、前述の変動のうち、
トナーの特性の耐久変化および供給ローラの抵抗値の環
境変動に対して、供給電圧が自動的変化して一定量のト
ナー供給量およびトナー搬送量が確保される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この定
電流制御による供給バイアスの印加方法においても、ト
ナー供給量およびトナー搬送量は、トナーの特性の環境
変動により変わってしまう。例えば、空気の温度および
湿度（以下、温湿度ともいう）により空気中の水分量が
変化して、トナーに含まれる含水量が変化することによ
り、トナーの帯電性および流動性が変動するので、供給
ローラから現像ローラへ供給されるトナー量も変動す
る。このため、定電流制御による供給バイアスの印加方
法でも、トナーの特性の環境変動により一定量のトナー
供給量およびトナー搬送量を確保することが難しいもの
となっている。
電流制御による供給バイアスの印加方法においても、ト
ナー供給量およびトナー搬送量は、トナーの特性の環境
変動により変わってしまう。例えば、空気の温度および
湿度（以下、温湿度ともいう）により空気中の水分量が
変化して、トナーに含まれる含水量が変化することによ
り、トナーの帯電性および流動性が変動するので、供給
ローラから現像ローラへ供給されるトナー量も変動す
る。このため、定電流制御による供給バイアスの印加方
法でも、トナーの特性の環境変動により一定量のトナー
供給量およびトナー搬送量を確保することが難しいもの
となっている。
【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、トナー特性が温湿度で変
動しても、トナーの供給量およびトナー搬送量をより簡
単な制御でより一層安定化することのできる画像形成装
置を提供することである。
たものであって、その目的は、トナー特性が温湿度で変
動しても、トナーの供給量およびトナー搬送量をより簡
単な制御でより一層安定化することのできる画像形成装
置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１の発明は、供給電流によりトナーを供給ロ
ーラから現像ローラへ供給するとともに、定電流制御に
より前記供給電流が一定となるように前記供給ローラに
供給バイアスを印加してトナー供給を安定化するように
なっている現像器を備えた画像形成装置において、温度
および湿度の少なくとも一方に基づいて前記供給電流を
制御する制御手段を備えていることを特徴としている。
また、請求項２の発明は、前記制御手段が、温度および
湿度の少なくとも一方に基づいて前記供給電流の適正値
を計算して求め、前記供給電流が求めた適正値となるよ
うにこの供給電流を制御することを特徴としている。
に、請求項１の発明は、供給電流によりトナーを供給ロ
ーラから現像ローラへ供給するとともに、定電流制御に
より前記供給電流が一定となるように前記供給ローラに
供給バイアスを印加してトナー供給を安定化するように
なっている現像器を備えた画像形成装置において、温度
および湿度の少なくとも一方に基づいて前記供給電流を
制御する制御手段を備えていることを特徴としている。
また、請求項２の発明は、前記制御手段が、温度および
湿度の少なくとも一方に基づいて前記供給電流の適正値
を計算して求め、前記供給電流が求めた適正値となるよ
うにこの供給電流を制御することを特徴としている。
【０００９】更に、請求項３の発明は、温度および湿度
の少なくとも一方に基づいて前記供給電流の適正値をテ
ーブルとして備え、前記制御手段が、温度および湿度の
少なくとも一方に基づいて前記テーブルの中の適正値を
選択し、前記供給電流が選択した適正値となるようにこ
の供給電流を制御することを特徴としている。更に、請
求項４の発明は、前記現像器が、イエロー、マゼンタ、
シアンおよび黒の各色の現像器からなり、前記制御手段
が、温度および湿度の少なくとも一方に基づいて、各色
の現像器毎に前記供給電流を制御することを特徴として
いる。
の少なくとも一方に基づいて前記供給電流の適正値をテ
ーブルとして備え、前記制御手段が、温度および湿度の
少なくとも一方に基づいて前記テーブルの中の適正値を
選択し、前記供給電流が選択した適正値となるようにこ
の供給電流を制御することを特徴としている。更に、請
求項４の発明は、前記現像器が、イエロー、マゼンタ、
シアンおよび黒の各色の現像器からなり、前記制御手段
が、温度および湿度の少なくとも一方に基づいて、各色
の現像器毎に前記供給電流を制御することを特徴として
いる。
【００１０】
【作用】このように構成された本発明の画像形成装置に
おいては、制御手段により、温湿度の少なくとも一方に
基づいて供給電流が制御され、制御された供給電流に基
づいて定電流制御による供給バイアスが供給ローラに印
加されるようになる。すなわち、空気の温湿度の少なく
とも一方により空気中に含まれる水分の量が多くなった
ときは、トナーの表面への水の付着状態が変化してトナ
ーの帯電性が低下し、供給ローラによりトナーを現像ロ
ーラに擦り付けた際に付与されるトナーの帯電量が小さ
くなって、現像ローラへの付着力が弱まり、トナー規制
部材による現像ローラ上のトナー層厚調整により、現像
ローラ上のトナー量が少なくなる。しかし、この場合に
は供給電流が大きくなるように制御されることにより、
現像ローラと供給ローラとの当接部へのトナーの供給量
が増大し、現像ローラと供給ローラとの間で擦り付けら
れるトナーが増えるので、現像ローラ上に供給されるト
ナーの帯電および供給量が改善される。したがって、ト
ナー規制部材による規制後の現像ローラ上のトナー搬送
量が所定量に確保される。
おいては、制御手段により、温湿度の少なくとも一方に
基づいて供給電流が制御され、制御された供給電流に基
づいて定電流制御による供給バイアスが供給ローラに印
加されるようになる。すなわち、空気の温湿度の少なく
とも一方により空気中に含まれる水分の量が多くなった
ときは、トナーの表面への水の付着状態が変化してトナ
ーの帯電性が低下し、供給ローラによりトナーを現像ロ
ーラに擦り付けた際に付与されるトナーの帯電量が小さ
くなって、現像ローラへの付着力が弱まり、トナー規制
部材による現像ローラ上のトナー層厚調整により、現像
ローラ上のトナー量が少なくなる。しかし、この場合に
は供給電流が大きくなるように制御されることにより、
現像ローラと供給ローラとの当接部へのトナーの供給量
が増大し、現像ローラと供給ローラとの間で擦り付けら
れるトナーが増えるので、現像ローラ上に供給されるト
ナーの帯電および供給量が改善される。したがって、ト
ナー規制部材による規制後の現像ローラ上のトナー搬送
量が所定量に確保される。
【００１１】また、逆に空気中の水分量が少なくなった
ときは、トナー帯電性が向上し、供給ローラにより現像
ローラに擦り付けた際に付与されるトナーの帯電量が増
加し、現像ローラへのトナーの付着力が強くなる。この
ため、現像ローラ上のトナー量は多くなる。しかし、こ
の場合はそこで、供給電流が小さくなるように制御され
ることにより、現像ローラと供給ローラとの当接部への
トナーの供給量が減少し、現像ローラと供給ローラとの
間で擦り付けられるトナーが減るので、現像ローラ上に
供給されるトナーの帯電および供給量が改善される。し
たがって、同様にトナー規制部材による規制後の現像ロ
ーラ上のトナー量が所定量となる。このようにして、ト
ナー特性がその温湿度変動に対して補正されることによ
り、トナー供給量が簡単に安定化されるようになる。
ときは、トナー帯電性が向上し、供給ローラにより現像
ローラに擦り付けた際に付与されるトナーの帯電量が増
加し、現像ローラへのトナーの付着力が強くなる。この
ため、現像ローラ上のトナー量は多くなる。しかし、こ
の場合はそこで、供給電流が小さくなるように制御され
ることにより、現像ローラと供給ローラとの当接部への
トナーの供給量が減少し、現像ローラと供給ローラとの
間で擦り付けられるトナーが減るので、現像ローラ上に
供給されるトナーの帯電および供給量が改善される。し
たがって、同様にトナー規制部材による規制後の現像ロ
ーラ上のトナー量が所定量となる。このようにして、ト
ナー特性がその温湿度変動に対して補正されることによ
り、トナー供給量が簡単に安定化されるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明の画像形成
装置の実施の形態の一例が適用されたフルカラーの画像
形成装置を模式的に示す図、図２は、図１に示す画像形
成装置の１つの現像器の現像ローラおよび供給ローラ部
分を模式的に示す部分図である。図１に示すように、こ
の例の画像形成装置１は、感光体（以下、ＯＰＣともい
う）２の周囲に配設された現像装置３を備えている。現
像装置３は、従来のフルカラーの画像形成装置の現像器
と同様に、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の各
現像器４,５,６,７を備えており、これらの各現像器４,
５,６,７はＯＰＣ２の外周に沿って配設されている。そ
の場合、各色の現像器４,５,６,７の配設順序は、前述
の順序に限定されることなく任意に設定される。なお、
以下の説明では、説明の便宜上、前述の色の順序、つま
り、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の順で各現
像器４,５,６,７が配設されているものとする。
施の形態について説明する。図１は、本発明の画像形成
装置の実施の形態の一例が適用されたフルカラーの画像
形成装置を模式的に示す図、図２は、図１に示す画像形
成装置の１つの現像器の現像ローラおよび供給ローラ部
分を模式的に示す部分図である。図１に示すように、こ
の例の画像形成装置１は、感光体（以下、ＯＰＣともい
う）２の周囲に配設された現像装置３を備えている。現
像装置３は、従来のフルカラーの画像形成装置の現像器
と同様に、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の各
現像器４,５,６,７を備えており、これらの各現像器４,
５,６,７はＯＰＣ２の外周に沿って配設されている。そ
の場合、各色の現像器４,５,６,７の配設順序は、前述
の順序に限定されることなく任意に設定される。なお、
以下の説明では、説明の便宜上、前述の色の順序、つま
り、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の順で各現
像器４,５,６,７が配設されているものとする。
【００１３】各現像器４,５,６,７は、それぞれ、ＯＰ
Ｃ２に離接可能に設けられ、ＯＰＣ２上の潜像を現像す
るためのトナーをＯＰＣ２に搬送する現像ローラ８と、
この現像ローラ８にトナーを供給する供給ローラ９と、
ＯＰＣ２の方へ搬送される現像ローラ８上のトナーのト
ナー層厚を調整するトナー規制ブレード１０とを備えて
いる。図１には、各現像器４,５,６,７の現像ローラ８
がいずれもＯＰＣ２に当接した状態で示されているが、
これらの現像器４,５,６,７の現像ローラ８は、非現像
時にはいずれもＯＰＣ２から離間した位置に保持されて
おり、現像時には適宜の順でＯＰＣ２に当接し、ＯＰＣ
２上の潜像を現像するようになっている。なお、この例
の画像形成装置１においては、現像されたＯＰＣ２上の
画像を、図示しないが従来と同様に、例えば中間転写媒
体で色合わせをした後、転写紙に転写し定着することで
画像形成を行うようになっている。
Ｃ２に離接可能に設けられ、ＯＰＣ２上の潜像を現像す
るためのトナーをＯＰＣ２に搬送する現像ローラ８と、
この現像ローラ８にトナーを供給する供給ローラ９と、
ＯＰＣ２の方へ搬送される現像ローラ８上のトナーのト
ナー層厚を調整するトナー規制ブレード１０とを備えて
いる。図１には、各現像器４,５,６,７の現像ローラ８
がいずれもＯＰＣ２に当接した状態で示されているが、
これらの現像器４,５,６,７の現像ローラ８は、非現像
時にはいずれもＯＰＣ２から離間した位置に保持されて
おり、現像時には適宜の順でＯＰＣ２に当接し、ＯＰＣ
２上の潜像を現像するようになっている。なお、この例
の画像形成装置１においては、現像されたＯＰＣ２上の
画像を、図示しないが従来と同様に、例えば中間転写媒
体で色合わせをした後、転写紙に転写し定着することで
画像形成を行うようになっている。
【００１４】そして、各現像器４,５,６,７は、それぞ
れ、図２に示すように供給ローラ９から現像ローラ８へ
トナー搬送量を安定化するために、定電流制御により供
給ローラ９から現像ローラ８へ一定の電流が流れるよう
に、供給バイアスが供給ローラ９に印加されるようにな
っている。この供給バイアスのバイアス値は、各現像器
４,５,６,７毎にその適正値が設定されている。
れ、図２に示すように供給ローラ９から現像ローラ８へ
トナー搬送量を安定化するために、定電流制御により供
給ローラ９から現像ローラ８へ一定の電流が流れるよう
に、供給バイアスが供給ローラ９に印加されるようにな
っている。この供給バイアスのバイアス値は、各現像器
４,５,６,７毎にその適正値が設定されている。
【００１５】この定電流制御による供給バイアスについ
て説明する。まず、ＯＰＣ２が接地されているととも
に、現像ローラ８には一定電圧の現像バイアスＶbが印
加されている。また、供給ローラ９には供給電圧制御手
段１１により可変電圧の供給バイアスＶsが印加される
ようになっている。更に、供給ローラ９から現像ローラ
８に流れる供給電流Ｉsが電流計１２により検出される
ようになっている。供給電圧制御手段１１および電流計
１２は、ともに画像形成装置１の中央処理装置（以下、
ＣＰＵともいう）１３に接続されている。このＣＰＵ１
３には、また画像形成装置１内の温度および湿度をそれ
ぞれ検出する温度計１４および湿度計１５が接続されて
いる。
て説明する。まず、ＯＰＣ２が接地されているととも
に、現像ローラ８には一定電圧の現像バイアスＶbが印
加されている。また、供給ローラ９には供給電圧制御手
段１１により可変電圧の供給バイアスＶsが印加される
ようになっている。更に、供給ローラ９から現像ローラ
８に流れる供給電流Ｉsが電流計１２により検出される
ようになっている。供給電圧制御手段１１および電流計
１２は、ともに画像形成装置１の中央処理装置（以下、
ＣＰＵともいう）１３に接続されている。このＣＰＵ１
３には、また画像形成装置１内の温度および湿度をそれ
ぞれ検出する温度計１４および湿度計１５が接続されて
いる。
【００１６】そして、ＣＰＵ１３は、電流計１２によっ
て検出された、供給ローラ９から現像ローラ８に流れる
供給電流Ｉs、温度計１４によって検出された画像形成
装置１内の温度および湿度計１５によって検出された画
像形成装置１内の湿度に基づいて供給電圧制御手段１１
を制御して、これらの温湿度に基づいた一定の供給電流
Ｉsが供給ローラ９から現像ローラ８に印加されるよう
に、供給ローラ９に供給する供給電圧Ｖsを制御するよ
うになっている。
て検出された、供給ローラ９から現像ローラ８に流れる
供給電流Ｉs、温度計１４によって検出された画像形成
装置１内の温度および湿度計１５によって検出された画
像形成装置１内の湿度に基づいて供給電圧制御手段１１
を制御して、これらの温湿度に基づいた一定の供給電流
Ｉsが供給ローラ９から現像ローラ８に印加されるよう
に、供給ローラ９に供給する供給電圧Ｖsを制御するよ
うになっている。
【００１７】その場合、この例の画像形成装置１では、
ＣＰＵ１３において温度と湿度とに基づいて印加する供
給電流Ｉsの印加は、次のフローにしたがって行ってい
る。 １. 画像形成装置１内の温度および湿度の検出 画像形成装置１内の温度Ｔ（Ｋ）および相対湿度ψ
（％）を、それぞれ、温度計１４および湿度計１５によ
って検出する。 ２. 飽和湿度の算出 検出した温度Ｔ（Ｋ）における飽和状態にある時の湿度
である飽和湿度ｙｓ（ｋｇ／ｍ3）を求める。この飽和
湿度ｙｓは、数式 ｙｓ ＝ α・１０(A-B/(t+C)) から算出して求める。ここで、αは気体の状態方程式
（ＰＶ＝ｎＲＴ）を用いて求められ、その場合、Ｐはｔ
℃の水の飽和蒸気圧であり、Antoine の式 ｌｏｇ10Ｐ [mmHg] ＝ Ａ−Ｂ／（ｔ＋Ｃ） から求められる。また、Ａ、Ｂ、Ｃは実験的に定められ
た定数であり、水については、Ａ＝８.１０７６５、Ｂ
＝１７５０.２８６、Ｃ＝２３５.０（化学工学便覧よ
り）である。したがって、 α ＝ １８／｛７６０×０.０８２（２７３＋ｔ）｝ で与えられる。ここで、 １８：水の分子量［ｇ／ｍｏｌ］ ７６０：圧力の単位の［ｍｍＨｇ］からａｔｍ［ｍｍＨ
ｇ／ａｔｍ］への変換 ０.０８２：気体の定数Ｒ［ａｔｍ・ｌ／（ｍｏｌ・
Ｋ）］ ２７３：摂氏温度（℃） である。 ３. 絶対湿度の算出 求めた飽和湿度ｙｓ（ｋｇ／ｍ3）と検出した相対湿度
ψ（％）とから、絶対湿度ｙ（ｋｇ／ｍ3）を求める。
この絶対湿度ｙは、数式 ｙ ＝ ｙｓ・ψ から算出して求める。 ４. 供給電流の算出 求めた絶対湿度ｙ（ｋｇ／ｍ3）から、供給電流Ｉs（μ
Ａ）を求める。この供給電流Ｉsは、数式 Ｉｓ ＝ βｙ＋γ から算出して求める。ここで、β［μＡ・ｍ3／ｋ
Ｇ］、γ［μＡ］はそれぞれ現像器の構成毎に異なる定
数であり、実験によって求められる。 ５. 供給電流Ｉsの印加 求めた供給電流Ｉsを供給ローラ９から現像ローラ８へ
印加する。
ＣＰＵ１３において温度と湿度とに基づいて印加する供
給電流Ｉsの印加は、次のフローにしたがって行ってい
る。 １. 画像形成装置１内の温度および湿度の検出 画像形成装置１内の温度Ｔ（Ｋ）および相対湿度ψ
（％）を、それぞれ、温度計１４および湿度計１５によ
って検出する。 ２. 飽和湿度の算出 検出した温度Ｔ（Ｋ）における飽和状態にある時の湿度
である飽和湿度ｙｓ（ｋｇ／ｍ3）を求める。この飽和
湿度ｙｓは、数式 ｙｓ ＝ α・１０(A-B/(t+C)) から算出して求める。ここで、αは気体の状態方程式
（ＰＶ＝ｎＲＴ）を用いて求められ、その場合、Ｐはｔ
℃の水の飽和蒸気圧であり、Antoine の式 ｌｏｇ10Ｐ [mmHg] ＝ Ａ−Ｂ／（ｔ＋Ｃ） から求められる。また、Ａ、Ｂ、Ｃは実験的に定められ
た定数であり、水については、Ａ＝８.１０７６５、Ｂ
＝１７５０.２８６、Ｃ＝２３５.０（化学工学便覧よ
り）である。したがって、 α ＝ １８／｛７６０×０.０８２（２７３＋ｔ）｝ で与えられる。ここで、 １８：水の分子量［ｇ／ｍｏｌ］ ７６０：圧力の単位の［ｍｍＨｇ］からａｔｍ［ｍｍＨ
ｇ／ａｔｍ］への変換 ０.０８２：気体の定数Ｒ［ａｔｍ・ｌ／（ｍｏｌ・
Ｋ）］ ２７３：摂氏温度（℃） である。 ３. 絶対湿度の算出 求めた飽和湿度ｙｓ（ｋｇ／ｍ3）と検出した相対湿度
ψ（％）とから、絶対湿度ｙ（ｋｇ／ｍ3）を求める。
この絶対湿度ｙは、数式 ｙ ＝ ｙｓ・ψ から算出して求める。 ４. 供給電流の算出 求めた絶対湿度ｙ（ｋｇ／ｍ3）から、供給電流Ｉs（μ
Ａ）を求める。この供給電流Ｉsは、数式 Ｉｓ ＝ βｙ＋γ から算出して求める。ここで、β［μＡ・ｍ3／ｋ
Ｇ］、γ［μＡ］はそれぞれ現像器の構成毎に異なる定
数であり、実験によって求められる。 ５. 供給電流Ｉsの印加 求めた供給電流Ｉsを供給ローラ９から現像ローラ８へ
印加する。
【００１８】このように構成されたこの例の画像形成装
置１においては、ＣＰＵ１３が供給電圧Ｖs（Ｖ）を制
御して供給電流Ｉs（μＡ）を予め設定された一定電流
に制御することで、定電流制御による供給バイアスの印
加が行われる。この定電流制御により、トナー耐久化に
よる搬送量の変動、および供給ローラ抵抗値の環境変動
に対しても供給電流Ｉs（μＡ）が一定電流に制御され
るので、供給ローラ９による一定のトナー供給量が確保
されるとともに、現像ローラ８による一定のトナー搬送
量が確保される。更に、画像形成装置内の温湿度に基づ
いて印加する供給電流制御することで、定電流制御によ
る供給バイアスの印加が行われる。この温湿度による供
給電流Ｉs（μＡ）の制御により、トナー特性の環境変
動（温湿度変動）が補正され、比較的簡単な制御で、ト
ナー供給量が安定化するようになる。
置１においては、ＣＰＵ１３が供給電圧Ｖs（Ｖ）を制
御して供給電流Ｉs（μＡ）を予め設定された一定電流
に制御することで、定電流制御による供給バイアスの印
加が行われる。この定電流制御により、トナー耐久化に
よる搬送量の変動、および供給ローラ抵抗値の環境変動
に対しても供給電流Ｉs（μＡ）が一定電流に制御され
るので、供給ローラ９による一定のトナー供給量が確保
されるとともに、現像ローラ８による一定のトナー搬送
量が確保される。更に、画像形成装置内の温湿度に基づ
いて印加する供給電流制御することで、定電流制御によ
る供給バイアスの印加が行われる。この温湿度による供
給電流Ｉs（μＡ）の制御により、トナー特性の環境変
動（温湿度変動）が補正され、比較的簡単な制御で、ト
ナー供給量が安定化するようになる。
【００１９】このトナー特性の温湿度変動の補正による
トナー供給量の安定化について、更に詳述する。温湿度
により空気中に含まれる水分の量が変わると、トナーの
表面への水の付着状態が変化するので、トナーの摩擦帯
電に影響が及ぼされる。すなわち、空気中の水分量が増
すとトナーの帯電性が低下し、供給ローラ９によりトナ
ーを現像ローラ８に擦り付けた際に付与されるトナーの
帯電量は小さくなり、現像ローラ８への付着力が弱ま
る。このため、供給ローラ９から供給されたトナーは現
像ローラ８から遊離しやすくなるとともに、トナー規制
ブレード１０による現像ローラ８上のトナー層厚調整に
より、現像ローラ８上のトナー量が少なくなってしま
う。
トナー供給量の安定化について、更に詳述する。温湿度
により空気中に含まれる水分の量が変わると、トナーの
表面への水の付着状態が変化するので、トナーの摩擦帯
電に影響が及ぼされる。すなわち、空気中の水分量が増
すとトナーの帯電性が低下し、供給ローラ９によりトナ
ーを現像ローラ８に擦り付けた際に付与されるトナーの
帯電量は小さくなり、現像ローラ８への付着力が弱ま
る。このため、供給ローラ９から供給されたトナーは現
像ローラ８から遊離しやすくなるとともに、トナー規制
ブレード１０による現像ローラ８上のトナー層厚調整に
より、現像ローラ８上のトナー量が少なくなってしま
う。
【００２０】そこで、空気中の水分量が多いときは、供
給電流Ｉs（μＡ）を大きくすることで、現像ローラ８
と供給ローラ９との当接部へのトナーの供給量を増やす
と、現像ローラ８と供給ローラ９との間で擦り付けられ
るトナーが増えるので、現像ローラ８上に供給されるト
ナーの帯電および供給量が改善する。これにより、トナ
ー規制ブレード１０による規制後の現像ローラ８上のト
ナー量が所定量となる。
給電流Ｉs（μＡ）を大きくすることで、現像ローラ８
と供給ローラ９との当接部へのトナーの供給量を増やす
と、現像ローラ８と供給ローラ９との間で擦り付けられ
るトナーが増えるので、現像ローラ８上に供給されるト
ナーの帯電および供給量が改善する。これにより、トナ
ー規制ブレード１０による規制後の現像ローラ８上のト
ナー量が所定量となる。
【００２１】また、逆に空気中の水分量が減るとトナー
の帯電性が向上し、供給ローラ９により現像ローラ８に
擦り付けた際に付与されるトナーの帯電量が増加し、現
像ローラ８へのトナーの付着力が強くなる。このため、
現像ローラ８上のトナー量は多くなってしまう。そこ
で、空気中の水分量が少ないときは、供給電流Ｉs（μ
Ａ）を小さくすることで、現像ローラ８と供給ローラ９
との当接部へのトナーの供給量を減らすと、現像ローラ
８と供給ローラ９との間で擦り付けられるトナーが減る
ので、現像ローラ８上に供給されるトナーの帯電および
供給量が改善され、必要以上に多くなることが防止され
る。これにより、トナー規制ブレード１０による規制後
の現像ローラ８上のトナー量が所定量となる。このよう
にして、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各色の
トナー特性がその温湿度変動に対して補正されることに
より、トナー供給量が簡単に安定化するようになる。
の帯電性が向上し、供給ローラ９により現像ローラ８に
擦り付けた際に付与されるトナーの帯電量が増加し、現
像ローラ８へのトナーの付着力が強くなる。このため、
現像ローラ８上のトナー量は多くなってしまう。そこ
で、空気中の水分量が少ないときは、供給電流Ｉs（μ
Ａ）を小さくすることで、現像ローラ８と供給ローラ９
との当接部へのトナーの供給量を減らすと、現像ローラ
８と供給ローラ９との間で擦り付けられるトナーが減る
ので、現像ローラ８上に供給されるトナーの帯電および
供給量が改善され、必要以上に多くなることが防止され
る。これにより、トナー規制ブレード１０による規制後
の現像ローラ８上のトナー量が所定量となる。このよう
にして、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各色の
トナー特性がその温湿度変動に対して補正されることに
より、トナー供給量が簡単に安定化するようになる。
【００２２】本発明の画像形成装置の他の例として、前
述のようにＣＰＵ１３が検出した温湿度に基づいて計算
で供給電流Ｉs（μＡ）を求めることに代えて、図３に
示すように温湿度に対応した供給電流Ｉs（μＡ）の設
定値を予め各色毎に設定して、各色毎のテーブルを作成
し、これらのテーブルをＣＰＵ１３のメモりに記憶させ
ておくようにする。その場合、この供給電流Ｉs（μ
Ａ）の設定値は実験によって求められる。もちろん、供
給電流Ｉs（μＡ）の設定値は前述の例の計算で予め求
めることもできる。
述のようにＣＰＵ１３が検出した温湿度に基づいて計算
で供給電流Ｉs（μＡ）を求めることに代えて、図３に
示すように温湿度に対応した供給電流Ｉs（μＡ）の設
定値を予め各色毎に設定して、各色毎のテーブルを作成
し、これらのテーブルをＣＰＵ１３のメモりに記憶させ
ておくようにする。その場合、この供給電流Ｉs（μ
Ａ）の設定値は実験によって求められる。もちろん、供
給電流Ｉs（μＡ）の設定値は前述の例の計算で予め求
めることもできる。
【００２３】このように、温湿度に対応した供給電流Ｉ
s（μＡ）のテーブルを予め作成しておくことで、ＣＰ
Ｕ１３は計算をまったく行う必要がなくなり、あるいは
その都度計算をする必要がなくなるので、供給電流Ｉs
（μＡ）を更に簡単に制御することができるようにな
る。
s（μＡ）のテーブルを予め作成しておくことで、ＣＰ
Ｕ１３は計算をまったく行う必要がなくなり、あるいは
その都度計算をする必要がなくなるので、供給電流Ｉs
（μＡ）を更に簡単に制御することができるようにな
る。
【００２４】なお、前述の各例では、供給電流Ｉs（μ
Ａ）を温湿度の両方で制御しているが、本発明はこれに
限定されるものではなく、温湿度のいずれか一方のみで
供給電流Ｉs（μＡ）を制御することもできる。また、
前述の各例では、本発明をフルカラ−の画像形成装置に
適用して説明しているが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、トナーを供給ローラから現像ローラへ供給
するとともに定電流制御で供給ローラに供給バイアスを
印加するようになっている現像器を備えた画像形成装置
であれば、どのような画像形成装置にも適用することが
できる。
Ａ）を温湿度の両方で制御しているが、本発明はこれに
限定されるものではなく、温湿度のいずれか一方のみで
供給電流Ｉs（μＡ）を制御することもできる。また、
前述の各例では、本発明をフルカラ−の画像形成装置に
適用して説明しているが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、トナーを供給ローラから現像ローラへ供給
するとともに定電流制御で供給ローラに供給バイアスを
印加するようになっている現像器を備えた画像形成装置
であれば、どのような画像形成装置にも適用することが
できる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像形成装置によれば、定電流制御による供給バイア
スである供給電流を温湿度の少なくとも一方に基づいて
制御しているので、空気の温湿度のいずれか一方で空気
中に含まれる水分量が変化してトナーの帯電性および流
動性が変わっても、現像ローラ上に供給されるトナー帯
電および供給量を改善できる。したがって、トナー規制
部材による規制後の現像ローラ上のトナー搬送量を所定
量に確保できる。このようにして、トナー特性をその温
湿度変動に対して補正することにより、トナー供給量お
よびトナー搬送量を簡単に安定化することができるよう
になる。
の画像形成装置によれば、定電流制御による供給バイア
スである供給電流を温湿度の少なくとも一方に基づいて
制御しているので、空気の温湿度のいずれか一方で空気
中に含まれる水分量が変化してトナーの帯電性および流
動性が変わっても、現像ローラ上に供給されるトナー帯
電および供給量を改善できる。したがって、トナー規制
部材による規制後の現像ローラ上のトナー搬送量を所定
量に確保できる。このようにして、トナー特性をその温
湿度変動に対して補正することにより、トナー供給量お
よびトナー搬送量を簡単に安定化することができるよう
になる。
【００２６】特に、請求項３の発明のように、温度およ
び湿度の少なくとも一方に基づいて供給電流の適正値を
テーブルとして備えることで、トナー供給量およびトナ
ー搬送量をより一層簡単に安定化することができるよう
になる。
び湿度の少なくとも一方に基づいて供給電流の適正値を
テーブルとして備えることで、トナー供給量およびトナ
ー搬送量をより一層簡単に安定化することができるよう
になる。
【図１】 本発明の画像形成装置の実施の形態の一例が
適用されたフルカラーの画像形成装置を模式的に示す図
である。
適用されたフルカラーの画像形成装置を模式的に示す図
である。
【図２】 図１に示す画像形成装置の１つの現像器の現
像ローラおよび供給ローラ部分を模式的に示す部分図で
ある。
像ローラおよび供給ローラ部分を模式的に示す部分図で
ある。
【図３】 温湿度に対応した供給電流の設定値を予め各
色毎に設定して作成された各色毎の供給電流のテーブル
を示す図である。
色毎に設定して作成された各色毎の供給電流のテーブル
を示す図である。
１…画像形成装置、２…感光体（ＯＰＣ）、３…現像装
置、４…イエローの現像器、５…マゼンタの現像器、６
…シアンの現像器、７…黒の現像器、８…現像ローラ、
９…供給ローラ、１０…トナー規制ブレード（トナー規
制部材）、１１…供給電圧制御手段、１２…電流計、１
３…中央処理装置（ＣＰＵ）、１４…温度計、１５…湿
度計
置、４…イエローの現像器、５…マゼンタの現像器、６
…シアンの現像器、７…黒の現像器、８…現像ローラ、
９…供給ローラ、１０…トナー規制ブレード（トナー規
制部材）、１１…供給電圧制御手段、１２…電流計、１
３…中央処理装置（ＣＰＵ）、１４…温度計、１５…湿
度計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA13 DA14 EB06 EC06 ED08 ED10 2H030 BB34 BB36 2H077 AC04 AC13 AD06 AD13 BA10 DA18 DB02 DB22 GA12
Claims (4)
- 【請求項１】 供給電流によりトナーを供給ローラから
現像ローラへ供給するとともに、定電流制御により前記
供給電流が一定となるように前記供給ローラに供給バイ
アスを印加してトナー供給を安定化するようになってい
る現像器を備えた画像形成装置において、 温度および湿度の少なくとも一方に基づいて前記供給電
流を制御する制御手段を備えていることを特徴とする画
像形成装置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、温度および湿度の少な
くとも一方に基づいて前記供給電流の適正値を計算して
求め、前記供給電流が求めた適正値となるようにこの供
給電流を制御することを特徴とする請求項１記載の画像
形成装置。 - 【請求項３】 温度および湿度の少なくとも一方に基づ
いた前記供給電流の適正値をテーブルとして備え、前記
制御手段は、温度および湿度の少なくとも一方に基づい
て前記テーブルの中の適正値を選択し、前記供給電流が
選択した適正値となるようにこの供給電流を制御するこ
とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 - 【請求項４】 前記現像器は、イエロー、マゼンタ、シ
アンおよび黒の各色の現像器からなり、前記制御手段
は、温度および湿度の少なくとも一方に基づいて、各色
の現像器毎に前記供給電流を制御することを特徴とする
請求項１記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29652099A JP2001117367A (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29652099A JP2001117367A (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001117367A true JP2001117367A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17834609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29652099A Pending JP2001117367A (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001117367A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6694111B1 (en) * | 2002-08-12 | 2004-02-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image forming apparatus, and developing device and method used in the same |
| US7103294B2 (en) * | 2002-11-21 | 2006-09-05 | Oki Data Corporation | Image forming apparatus with a current measuring section |
| JP2007052365A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 現像装置及びこれを用いた画像形成装置 |
| US10372072B2 (en) * | 2016-06-29 | 2019-08-06 | Konica Minolta, Inc. | Image forming apparatus, conductive member service life determination method, and conductive member service life determination program |
-
1999
- 1999-10-19 JP JP29652099A patent/JP2001117367A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6694111B1 (en) * | 2002-08-12 | 2004-02-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image forming apparatus, and developing device and method used in the same |
| US7103294B2 (en) * | 2002-11-21 | 2006-09-05 | Oki Data Corporation | Image forming apparatus with a current measuring section |
| JP2007052365A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 現像装置及びこれを用いた画像形成装置 |
| US10372072B2 (en) * | 2016-06-29 | 2019-08-06 | Konica Minolta, Inc. | Image forming apparatus, conductive member service life determination method, and conductive member service life determination program |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050930 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051005 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051130 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060614 |