JP2002244365A - 現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジInfo
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- JP2002244365A JP2002244365A JP2001041623A JP2001041623A JP2002244365A JP 2002244365 A JP2002244365 A JP 2002244365A JP 2001041623 A JP2001041623 A JP 2001041623A JP 2001041623 A JP2001041623 A JP 2001041623A JP 2002244365 A JP2002244365 A JP 2002244365A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡易で安価な構成で環境変動と耐久変化を抑
えて高質画像を得ることができる現像装置を提供するこ
と。 【構成】 トナー容器（現像容器）４内に収容したトナ
ー（現像剤）Ｔを現像ローラ（現像剤担持体）２に担持
して感光体（像担持体）１に対向した現像位置へ搬送
し、現像電圧を印加することによって感光体１上に形成
された潜像を現像し、前記トナー容器４内に配置された
平面アンテナ（トナー量測定手段）６及びトナー容器４
内の環境を検知する環境検知手段を備えた現像装置にお
いて、測定したトナー容器４内のトナー量及び検知した
環境に応じて現像電圧を変更する。
えて高質画像を得ることができる現像装置を提供するこ
と。 【構成】 トナー容器（現像容器）４内に収容したトナ
ー（現像剤）Ｔを現像ローラ（現像剤担持体）２に担持
して感光体（像担持体）１に対向した現像位置へ搬送
し、現像電圧を印加することによって感光体１上に形成
された潜像を現像し、前記トナー容器４内に配置された
平面アンテナ（トナー量測定手段）６及びトナー容器４
内の環境を検知する環境検知手段を備えた現像装置にお
いて、測定したトナー容器４内のトナー量及び検知した
環境に応じて現像電圧を変更する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用したレーザービームプリンタ等の画像形成装置とこれ
に用いられる現像装置及びプロセスカートリッジに関す
るものである。
用したレーザービームプリンタ等の画像形成装置とこれ
に用いられる現像装置及びプロセスカートリッジに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザービームプリンター等の電子写真
方式の画像形成装置においては、画像情報に対応した光
を感光体に照射して潜像を形成し、現像容器内に収容さ
れている現像剤（トナー）を現像剤担持体が現像位置ま
で搬送した後、潜像に供給してこれをトナー像として顕
像化し、更に感光体から記録紙へトナー像を転写するこ
とによって記録紙上に画像を形成している。現像位置で
は、現像剤担持体上の現像剤が現像剤担持体に印加され
た現像電圧によって潜像へ供給され、結果として現像容
器内の現像剤が消費されていく。ここで、現像手段や感
光体等は、プロセスカートリッジとして一体に構成され
ていることが多く、トナーが無くなるとユーザーはプロ
セスカートリッジを交換することによって再び画像を形
成することができる。
方式の画像形成装置においては、画像情報に対応した光
を感光体に照射して潜像を形成し、現像容器内に収容さ
れている現像剤（トナー）を現像剤担持体が現像位置ま
で搬送した後、潜像に供給してこれをトナー像として顕
像化し、更に感光体から記録紙へトナー像を転写するこ
とによって記録紙上に画像を形成している。現像位置で
は、現像剤担持体上の現像剤が現像剤担持体に印加され
た現像電圧によって潜像へ供給され、結果として現像容
器内の現像剤が消費されていく。ここで、現像手段や感
光体等は、プロセスカートリッジとして一体に構成され
ていることが多く、トナーが無くなるとユーザーはプロ
セスカートリッジを交換することによって再び画像を形
成することができる。
【０００３】このプロセスカートリッジ内のトナーが無
くなって画像が出なくなる前に、ユーザーに次のプロセ
スカートリッジを用意するように表示を出す必要があ
り、そのためにプロセスカートリッジのトナー収納部内
のトナー量を検知している。このトナー量を検知する手
段としては平面アンテナがある。
くなって画像が出なくなる前に、ユーザーに次のプロセ
スカートリッジを用意するように表示を出す必要があ
り、そのためにプロセスカートリッジのトナー収納部内
のトナー量を検知している。このトナー量を検知する手
段としては平面アンテナがある。
【０００４】上記平面アンテナは、基盤上に一定間隔を
もって並べられた一対の電極から成るものであって、ト
ナー量が変化する方向に沿ってプロセスカートリッジの
トナー収納部内に配置されている。この平面アンテナに
はトナー収納部内のトナーが接触し、トナー量が多くて
平面アンテナとの接触面積が大きいときには平面アンテ
ナの電極間の静電容量が高く、トナー量が少なくなって
平面アンテナとの接触面積が小さくなれば電極間の静電
容量が低くなるため、平面アンテナの静電容量を測定す
ることによってトナー収納部内のトナー量を随時知るこ
とができる。
もって並べられた一対の電極から成るものであって、ト
ナー量が変化する方向に沿ってプロセスカートリッジの
トナー収納部内に配置されている。この平面アンテナに
はトナー収納部内のトナーが接触し、トナー量が多くて
平面アンテナとの接触面積が大きいときには平面アンテ
ナの電極間の静電容量が高く、トナー量が少なくなって
平面アンテナとの接触面積が小さくなれば電極間の静電
容量が低くなるため、平面アンテナの静電容量を測定す
ることによってトナー収納部内のトナー量を随時知るこ
とができる。
【０００５】一方、画像形成装置は６００〜１２００ｄ
ｄｐｉの解像度で、プロセスカートリッジはＡ４用紙４
％印字率で多くても２００００枚程度と比較的短寿命の
設定のため、現像手段に印加する電圧等はその寿命を通
して一定にしても実用上差し支えない画像レベルであ
る。
ｄｐｉの解像度で、プロセスカートリッジはＡ４用紙４
％印字率で多くても２００００枚程度と比較的短寿命の
設定のため、現像手段に印加する電圧等はその寿命を通
して一定にしても実用上差し支えない画像レベルであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、プロセスカー
トリッジを更に長寿命化すると、使用初期と使用後半で
現像装置の現像性が異なり、寿命を通して均一で高質な
画像を得ることが難しくなってしまう。
トリッジを更に長寿命化すると、使用初期と使用後半で
現像装置の現像性が異なり、寿命を通して均一で高質な
画像を得ることが難しくなってしまう。
【０００７】又、現像性が低い使用初期に合わせて現像
手段の条件を設定すると、後半では現像性が高くなるた
めに寿命が短くなってしまい、反対に現像性が高い後半
に合わせると濃度薄や文字が細くなる他、寿命が長くな
り過ぎて感光体等の他の消耗品の寿命が先になり、現像
消耗品が無駄になる。従って、現像容器内の現像剤量を
逐次的に検出する等し、その度に現像条件を最適化する
必要がある。
手段の条件を設定すると、後半では現像性が高くなるた
めに寿命が短くなってしまい、反対に現像性が高い後半
に合わせると濃度薄や文字が細くなる他、寿命が長くな
り過ぎて感光体等の他の消耗品の寿命が先になり、現像
消耗品が無駄になる。従って、現像容器内の現像剤量を
逐次的に検出する等し、その度に現像条件を最適化する
必要がある。
【０００８】更に、現像性は環境により異なるため、プ
ロセスカートリッジを長寿命化すると、耐久後半の現像
性が環境差により大きく異なる場合もある。図３は画像
の高温高湿環境と低温低湿環境の耐久変化を示す。ここ
では、画像評価の一例として、ライン幅（文字の太さ）
についての測定データを示した。
ロセスカートリッジを長寿命化すると、耐久後半の現像
性が環境差により大きく異なる場合もある。図３は画像
の高温高湿環境と低温低湿環境の耐久変化を示す。ここ
では、画像評価の一例として、ライン幅（文字の太さ）
についての測定データを示した。
【０００９】尚、このデータは、初期に２０００ｇのト
ナーを充填した寿命４０ｋ枚のカートリッジを用い、ト
ナー担持体に印加される現像電圧（ピーク間電圧値、周
波数）を一定にしてプロセスカートリッジの寿命耐久を
行ったときのものである。
ナーを充填した寿命４０ｋ枚のカートリッジを用い、ト
ナー担持体に印加される現像電圧（ピーク間電圧値、周
波数）を一定にしてプロセスカートリッジの寿命耐久を
行ったときのものである。
【００１０】図３より明らかなように、低温低湿環境下
ではライン幅が耐久枚数に対して徐々に太くなり、その
後、飽和傾向があるのに対し、高温高湿環境下では初期
数１００枚目からライン幅が急激に太くなり、その後も
徐々に太くなっていく傾向がある。
ではライン幅が耐久枚数に対して徐々に太くなり、その
後、飽和傾向があるのに対し、高温高湿環境下では初期
数１００枚目からライン幅が急激に太くなり、その後も
徐々に太くなっていく傾向がある。
【００１１】従って、仮に高温高湿環境下でのライン幅
の推移データに基づき、耐久中盤からカートリッジの使
用量に応じて現像性を徐々に小さくする制御（例えば、
現像電圧のピーク間電圧値を下げるような制御）を行う
と、低温低湿環境等ではライン幅が細くなってしまう。
反対に低温低湿環境下に合わせてライン幅を太くする制
御を行うと、高温高湿環境下ではライン幅が必要以上に
太くなってしまい、現像器の寿命も短くなる。
の推移データに基づき、耐久中盤からカートリッジの使
用量に応じて現像性を徐々に小さくする制御（例えば、
現像電圧のピーク間電圧値を下げるような制御）を行う
と、低温低湿環境等ではライン幅が細くなってしまう。
反対に低温低湿環境下に合わせてライン幅を太くする制
御を行うと、高温高湿環境下ではライン幅が必要以上に
太くなってしまい、現像器の寿命も短くなる。
【００１２】尚、ここでは画像評価の中でライン幅（文
字の太さ）に注目したが、その他のグラフィック画像等
も同様である。
字の太さ）に注目したが、その他のグラフィック画像等
も同様である。
【００１３】このように、プロセスカートリッジを長寿
命化すると、カートリッジの使用量検知だけでプロセス
条件を制御しても、各環境の耐久において画像の均一性
を保つことは難しい。従って、正確にプロセス条件の制
御を行うには、更に温湿度計等の環境検知手段が必要で
ある。
命化すると、カートリッジの使用量検知だけでプロセス
条件を制御しても、各環境の耐久において画像の均一性
を保つことは難しい。従って、正確にプロセス条件の制
御を行うには、更に温湿度計等の環境検知手段が必要で
ある。
【００１４】ところが、温湿度測定器等の環境検知手段
は高価であるためにコストアップを招くという問題があ
る。更には、画像特性はカートリッジ内の現像器付近の
温湿度に影響されることが多く、専用に新たなセンサを
設ける必要がある。
は高価であるためにコストアップを招くという問題があ
る。更には、画像特性はカートリッジ内の現像器付近の
温湿度に影響されることが多く、専用に新たなセンサを
設ける必要がある。
【００１５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、簡易で安価な構成で環境変動
と耐久変化を抑えて高質画像を得ることができる現像装
置、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する
ことにある。
で、その目的とする処は、簡易で安価な構成で環境変動
と耐久変化を抑えて高質画像を得ることができる現像装
置、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する
ことにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、現像容器内に収容した現像
剤を現像剤担持体に担持して像担持体に対向した現像位
置へ搬送し、現像電圧を印加することによって像担持体
上に形成された潜像を現像し、前記現像容器内に配置さ
れたトナー量測定手段及び現像容器内の環境を検知する
環境検知手段を備えた現像装置において、測定した現像
容器内のトナー量及び検知した環境に応じて現像電圧を
変更することを特徴とする。
め、請求項１記載の発明は、現像容器内に収容した現像
剤を現像剤担持体に担持して像担持体に対向した現像位
置へ搬送し、現像電圧を印加することによって像担持体
上に形成された潜像を現像し、前記現像容器内に配置さ
れたトナー量測定手段及び現像容器内の環境を検知する
環境検知手段を備えた現像装置において、測定した現像
容器内のトナー量及び検知した環境に応じて現像電圧を
変更することを特徴とする。
【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記現像電圧は振動電圧であることを特徴
とする。
明において、前記現像電圧は振動電圧であることを特徴
とする。
【００１８】請求項３記載の発明は、現像容器内に収容
した現像剤を現像剤担持体に担持して像担持体に対向し
た現像位置へ搬送し、振動電圧を印加することによって
像担持体上に形成された潜像を現像し、前記現像容器内
に配置されたトナー量測定手段及び現像容器内の環境を
検知する環境検知手段を備えた現像装置において、測定
した現像容器内のトナー量及び検知した環境に応じて振
動電圧のピーク間電圧値を変更することを特徴とする。
した現像剤を現像剤担持体に担持して像担持体に対向し
た現像位置へ搬送し、振動電圧を印加することによって
像担持体上に形成された潜像を現像し、前記現像容器内
に配置されたトナー量測定手段及び現像容器内の環境を
検知する環境検知手段を備えた現像装置において、測定
した現像容器内のトナー量及び検知した環境に応じて振
動電圧のピーク間電圧値を変更することを特徴とする。
【００１９】請求項４記載の発明は、現像容器内に収容
した現像剤を現像剤担持体に担持して像担持体に対向し
た現像位置へ搬送し、振動電圧を印加することによって
像担持体上に形成された潜像を現像し、前記現像容器内
に配置されたトナー量測定手段及び現像容器内の環境を
検知する環境検知手段を備えた現像装置において、測定
した現像容器内のトナー量及び検知した環境に応じて振
動電圧の周波数を変更することを特徴とする。
した現像剤を現像剤担持体に担持して像担持体に対向し
た現像位置へ搬送し、振動電圧を印加することによって
像担持体上に形成された潜像を現像し、前記現像容器内
に配置されたトナー量測定手段及び現像容器内の環境を
検知する環境検知手段を備えた現像装置において、測定
した現像容器内のトナー量及び検知した環境に応じて振
動電圧の周波数を変更することを特徴とする。
【００２０】請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何
れかに記載の発明において、前記トナー量測定手段は、
現像容器内のトナーに交流を印加することによってトナ
ー量を測定することを特徴とする。
れかに記載の発明において、前記トナー量測定手段は、
現像容器内のトナーに交流を印加することによってトナ
ー量を測定することを特徴とする。
【００２１】請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何
れかに記載の発明において、前記環境検知手段に交流を
印加し、該環境検知手段の静電容量を測定することによ
って環境を検知することを特徴とする。
れかに記載の発明において、前記環境検知手段に交流を
印加し、該環境検知手段の静電容量を測定することによ
って環境を検知することを特徴とする。
【００２２】請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何
れかに記載の発明において、前記トナー量測定手段をト
ナーと接触する部分に配置し、前記環境検知手段をトナ
ーと非接触の部分に配置したことを特徴とする。
れかに記載の発明において、前記トナー量測定手段をト
ナーと接触する部分に配置し、前記環境検知手段をトナ
ーと非接触の部分に配置したことを特徴とする。
【００２３】請求項８記載の発明は、請求項１〜７の何
れかに記載の発明において、前記トナー量測定手段と前
記環境検知手段は同一の平面状の絶縁基盤を有し、各々
その基盤上に複数の金属配線を有することを特徴とす
る。
れかに記載の発明において、前記トナー量測定手段と前
記環境検知手段は同一の平面状の絶縁基盤を有し、各々
その基盤上に複数の金属配線を有することを特徴とす
る。
【００２４】請求項９記載の発明は、請求項１〜８の何
れかに記載の現像装置と、像担持体と、該像担持体を帯
電させる帯電装置と、原稿画像或は入力した多値の画像
信号に対応して前記像担持体に静電潜像を形成する露光
装置と、前記現像装置により現像した前記像担持体上の
トナー像を転写材上に転写する転写装置と、前記トナー
像を加熱及び加圧して転写材上に定着させる定着装置を
含んで画像形成装置を構成したことを特徴とする。
れかに記載の現像装置と、像担持体と、該像担持体を帯
電させる帯電装置と、原稿画像或は入力した多値の画像
信号に対応して前記像担持体に静電潜像を形成する露光
装置と、前記現像装置により現像した前記像担持体上の
トナー像を転写材上に転写する転写装置と、前記トナー
像を加熱及び加圧して転写材上に定着させる定着装置を
含んで画像形成装置を構成したことを特徴とする。
【００２５】請求項１０記載の発明は、少なくとも現像
装置を内包し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
カートリッジにおいて、前記現像装置を請求項１〜８の
何れかに記載の現像装置で構成したことを特徴とする。
装置を内包し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセス
カートリッジにおいて、前記現像装置を請求項１〜８の
何れかに記載の現像装置で構成したことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００２７】＜実施の形態１＞図１は本発明に係る画像
形成装置の一形態としてのレーザープリンタ１４の概略
断面図である。
形成装置の一形態としてのレーザープリンタ１４の概略
断面図である。
【００２８】図示のレーザープリンタ１４においては、
プロセスカートリッジＣは、感光体１と、該感光体１を
均一に帯電するための帯電手段７と、感光体１に対向配
置された現像剤担持体としての現像ローラ２と、該現像
ローラ２に連結したトナー容器４と、感光体１から残留
トナーを除去するクリーニング手段８と、除去された残
留トナーを収容する廃トナー容器９とを一体化してユニ
ットとして構成されている。
プロセスカートリッジＣは、感光体１と、該感光体１を
均一に帯電するための帯電手段７と、感光体１に対向配
置された現像剤担持体としての現像ローラ２と、該現像
ローラ２に連結したトナー容器４と、感光体１から残留
トナーを除去するクリーニング手段８と、除去された残
留トナーを収容する廃トナー容器９とを一体化してユニ
ットとして構成されている。
【００２９】而して、このレーザープリンタ１４では、
感光体１が帯電手段７によって均一に帯電され、その表
面をレーザースキャナー１１から照射される画像情報に
応じたレーザー光１０によって走査露光がなされ、感光
体１上に目的の画像情報の静電潜像が形成される。
感光体１が帯電手段７によって均一に帯電され、その表
面をレーザースキャナー１１から照射される画像情報に
応じたレーザー光１０によって走査露光がなされ、感光
体１上に目的の画像情報の静電潜像が形成される。
【００３０】又、トナー容器４内のトナーＴは現像ロー
ラ２によって現像位置である感光体１の対向部まで搬送
され、電源５から現像ローラ２に印加された現像電圧に
よって、静電潜像がトナー像として可視化される。
ラ２によって現像位置である感光体１の対向部まで搬送
され、電源５から現像ローラ２に印加された現像電圧に
よって、静電潜像がトナー像として可視化される。
【００３１】本実施の形態においては、トナーには磁性
１成分トナーを用い、現像電圧は−３Ｖ〜６００Ｖ程度
の直流電圧に、ピーク間電圧１．０ｋＶ〜３．０ｋＶ、
周波数１．０ｋＨｚ〜３．０ｋＨｚ程度の矩形波電圧を
重畳した振動電圧を用いている。
１成分トナーを用い、現像電圧は−３Ｖ〜６００Ｖ程度
の直流電圧に、ピーク間電圧１．０ｋＶ〜３．０ｋＶ、
周波数１．０ｋＨｚ〜３．０ｋＨｚ程度の矩形波電圧を
重畳した振動電圧を用いている。
【００３２】そして、感光体１上のトナー像は、転写手
段１２によって記録紙へ転写され、トナー像が転写され
た記録紙は、定着手段１３によってトナー像の定着を受
けた後に本体外へ排出される。
段１２によって記録紙へ転写され、トナー像が転写され
た記録紙は、定着手段１３によってトナー像の定着を受
けた後に本体外へ排出される。
【００３３】ところで、トナー容器４内には図１の矢印
方向に回転する撹拌手段３が設けられており、この撹拌
手段３が回転することによってトナーＴは現像ローラ２
へ供給される。又、トナー容器４の両側面には、図２に
示したようなトナー量逐次検知手段である平面アンテナ
６が配設されている。
方向に回転する撹拌手段３が設けられており、この撹拌
手段３が回転することによってトナーＴは現像ローラ２
へ供給される。又、トナー容器４の両側面には、図２に
示したようなトナー量逐次検知手段である平面アンテナ
６が配設されている。
【００３４】図２に示すように、トナー残量の検知は、
平面アンテナ６の中のトナー容器４内に配置された検知
部材３０の静電容量と、トナー容器４外に配置された比
較部材３１の静電容量とを測定・比較し、両者の差分を
求めるこによって行われる。ここで、トナーは空気より
誘電率が大きいため、検知部材３０の表面にトナーＴが
接触することにより、検知部材３０の静電容量はトナー
Ｔとの接触面積に比例して増加する。
平面アンテナ６の中のトナー容器４内に配置された検知
部材３０の静電容量と、トナー容器４外に配置された比
較部材３１の静電容量とを測定・比較し、両者の差分を
求めるこによって行われる。ここで、トナーは空気より
誘電率が大きいため、検知部材３０の表面にトナーＴが
接触することにより、検知部材３０の静電容量はトナー
Ｔとの接触面積に比例して増加する。
【００３５】一方、検知部材３０周辺の雰囲気の温湿度
が高くなると、空気中の水分量が多くなって誘電率が増
加したり、検知部材３０自体が吸湿することによって誘
電率が増加する。このため、同一のトナー残量であって
も雰囲気温湿度によって静電容量の値が変動する。比較
部材３１を検知部材３０と同じ環境（温湿度）、且つ、
トナーと接しない箇所に配置し、それぞれの静電容量を
測定・比較し、両者の差分を求めることによって環境に
よる静電容量の変動分を相殺することができ、高精度な
トナー残量検知を実現することができる。
が高くなると、空気中の水分量が多くなって誘電率が増
加したり、検知部材３０自体が吸湿することによって誘
電率が増加する。このため、同一のトナー残量であって
も雰囲気温湿度によって静電容量の値が変動する。比較
部材３１を検知部材３０と同じ環境（温湿度）、且つ、
トナーと接しない箇所に配置し、それぞれの静電容量を
測定・比較し、両者の差分を求めることによって環境に
よる静電容量の変動分を相殺することができ、高精度な
トナー残量検知を実現することができる。
【００３６】又、比較部材３１の静電容量を単独で測定
することによって雰囲気の温湿度を検知することができ
る。
することによって雰囲気の温湿度を検知することができ
る。
【００３７】検知部材３０には、プリント基板の配線パ
ターン形成の要領で２つの電極３２，３３を所定の間隔
をもって同一平面内に配置したものを使用し、これをト
ナー収容部１２の内側側面に配置した。比較部材３１と
しては、検知部材３０と同一のものを使用し、トナー収
容部１２の外側に配置した。尚、比較部材３１は検知部
材３０と同一のものである必要はなく、面積、材料構成
等が異なる場合には温湿度特性の相関に基づいた係数を
適用すれば良い。
ターン形成の要領で２つの電極３２，３３を所定の間隔
をもって同一平面内に配置したものを使用し、これをト
ナー収容部１２の内側側面に配置した。比較部材３１と
しては、検知部材３０と同一のものを使用し、トナー収
容部１２の外側に配置した。尚、比較部材３１は検知部
材３０と同一のものである必要はなく、面積、材料構成
等が異なる場合には温湿度特性の相関に基づいた係数を
適用すれば良い。
【００３８】検知部材３０の静電容量と比較部材３１の
静電容量とから算出された静電容量は、検知部材３０表
面上のトナーが接している面積に比例しており、適当な
相関曲線に基づいた変換を行うことによってトナー残量
を逐次に算出することができる。相関曲線を適用するこ
とによりトナー収容部１２の断面形状や検知部材３０の
形状は任意のものを使用することができる。又、電極パ
ターン、作成方法等についても特に限定するものはな
い。
静電容量とから算出された静電容量は、検知部材３０表
面上のトナーが接している面積に比例しており、適当な
相関曲線に基づいた変換を行うことによってトナー残量
を逐次に算出することができる。相関曲線を適用するこ
とによりトナー収容部１２の断面形状や検知部材３０の
形状は任意のものを使用することができる。又、電極パ
ターン、作成方法等についても特に限定するものはな
い。
【００３９】本発明では、比較部材３１と検知部材３０
の出力値が検知回路により温湿度の情報信号と温湿度の
影響を加味したトナー容器４内のトナー量の情報信号と
なる。又、温湿度と残トナー量とそれに対する適正な現
像電圧の関係はプリンタ本体の本体ＲＯＭ内に格納され
ている。ＣＰＵは検知した温湿度とトナー量に対する適
正な現像電圧を決定し、それに応じて制御回路に制御信
号を送って適正な現像電圧に制御する。
の出力値が検知回路により温湿度の情報信号と温湿度の
影響を加味したトナー容器４内のトナー量の情報信号と
なる。又、温湿度と残トナー量とそれに対する適正な現
像電圧の関係はプリンタ本体の本体ＲＯＭ内に格納され
ている。ＣＰＵは検知した温湿度とトナー量に対する適
正な現像電圧を決定し、それに応じて制御回路に制御信
号を送って適正な現像電圧に制御する。
【００４０】初期に２０００のトナーを充填した寿命４
０ｋ枚のカートリッジを用い、各湿度に対して寿命耐久
をしたときにライン幅がほぼ一定の値になり、かぶりが
規定値以下になるように現像電圧のピーク間電圧と周波
数を制御した値を表１に示す。
０ｋ枚のカートリッジを用い、各湿度に対して寿命耐久
をしたときにライン幅がほぼ一定の値になり、かぶりが
規定値以下になるように現像電圧のピーク間電圧と周波
数を制御した値を表１に示す。
【００４１】表１ このような制御を行い、高温高湿及び低温低湿環境下に
て４０ｋ枚のプリントテストを行ったところ、環境変動
及び耐久変動によるライン幅の不均一は発生せず、ハー
フトーン等のグラフィック画像もほぼ同等の画像が得ら
れた。更には、温湿度が違っていてもプロセスカートリ
ッジの現像器の寿命はほぼ同等であった。
て４０ｋ枚のプリントテストを行ったところ、環境変動
及び耐久変動によるライン幅の不均一は発生せず、ハー
フトーン等のグラフィック画像もほぼ同等の画像が得ら
れた。更には、温湿度が違っていてもプロセスカートリ
ッジの現像器の寿命はほぼ同等であった。
【００４２】以上説明したように、現像装置の使用状況
が分かるため、それに応じて現像電圧を制御することに
よって長寿命化を達成し、使用状況を問わず安定した高
品質の画像が得られる。
が分かるため、それに応じて現像電圧を制御することに
よって長寿命化を達成し、使用状況を問わず安定した高
品質の画像が得られる。
【００４３】本実施の形態では現像装置の使用状況と現
像電圧の関係を表１のように決めたが、これはトナーの
種類や現像装置の種類によって適宜決めれば良く、特に
本実施の形態の設定に限定されるものではない。又、現
像装置の使用状況の検知はプリント動作中、休止中を問
わない。
像電圧の関係を表１のように決めたが、これはトナーの
種類や現像装置の種類によって適宜決めれば良く、特に
本実施の形態の設定に限定されるものではない。又、現
像装置の使用状況の検知はプリント動作中、休止中を問
わない。
【００４４】＜実施の形態２＞本実施の形態の特徴とす
る処は、複数の現像器を有する画像形成装置に適用する
点にある。例えば、フルカラー画像形成装置の場合、イ
エローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色の
現像器を有し、各色に分解した画像データに基づいて単
一の感光ドラムに対して順次感光ドラム上へのトナー像
形成、中間転写体上へのトナー像転写を繰り返し、中間
転写体上に重ね合わせられたトナー像を一括して紙等の
転写材に転写するものがある。このような画像形成装置
の場合、現像性が各色で差異があり、耐久変化や環境変
化も現像器によって差が生じることになる。このような
画像形成装置の場合、各々の現像器にトナー残量検知手
段を設け、それぞれの現像器の現像特性に応じて現像電
圧を制御することによって各色の濃度を均一化すること
ができる。
る処は、複数の現像器を有する画像形成装置に適用する
点にある。例えば、フルカラー画像形成装置の場合、イ
エローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色の
現像器を有し、各色に分解した画像データに基づいて単
一の感光ドラムに対して順次感光ドラム上へのトナー像
形成、中間転写体上へのトナー像転写を繰り返し、中間
転写体上に重ね合わせられたトナー像を一括して紙等の
転写材に転写するものがある。このような画像形成装置
の場合、現像性が各色で差異があり、耐久変化や環境変
化も現像器によって差が生じることになる。このような
画像形成装置の場合、各々の現像器にトナー残量検知手
段を設け、それぞれの現像器の現像特性に応じて現像電
圧を制御することによって各色の濃度を均一化すること
ができる。
【００４５】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、現像容器内に収容した現像剤を現像剤担持体に
担持して像担持体に対向した現像位置へ搬送し、現像電
圧を印加することによって像担持体上に形成された潜像
を現像し、前記現像容器内に配置されたトナー量測定手
段及び現像容器内の環境を検知する環境検知手段を備え
た現像装置において、測定した現像容器内のトナー量及
び検知した環境に応じて現像電圧を変更するようにした
ため、簡易で安価な構成で環境変動と耐久変化を抑えて
高質画像を得ることができる。
よれば、現像容器内に収容した現像剤を現像剤担持体に
担持して像担持体に対向した現像位置へ搬送し、現像電
圧を印加することによって像担持体上に形成された潜像
を現像し、前記現像容器内に配置されたトナー量測定手
段及び現像容器内の環境を検知する環境検知手段を備え
た現像装置において、測定した現像容器内のトナー量及
び検知した環境に応じて現像電圧を変更するようにした
ため、簡易で安価な構成で環境変動と耐久変化を抑えて
高質画像を得ることができる。
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略断面図であ
る。
る。
【図２】平面アンテナの構成図である。
【図３】高温高湿環境下と低温低湿環境下での文字の太
さ（ライン幅）と耐久枚数との関係を示す図である。
さ（ライン幅）と耐久枚数との関係を示す図である。
１ 感光体（像担持体） ２ 現像ローラ（現像剤担持体） ４ トナー容器（現像容器） ５ 現像電圧用電源 ６ 平面アンテナ（トナー量測定手段） １４ レーザープリンタ（画像形成装置） ３０ 検知部材 ３１ 比較部材（環境検知手段） ３２，３３ 電極 Ｃ プロセスカートリッジ Ｔ トナー（現像剤）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA01 DA04 DA11 DA14 DA27 DA50 DD02 DE04 DE07 DE10 EA05 EA15 EA18 EA20 EC06 EC07 EC09 EC19 ED09 EE10 JC06 ZA01 2H073 AA01 BA04 BA13 BA22 BA33 BA45 CA02 2H077 AA12 AD02 AD06 AD36 BA09 DA15 DA18 DA36 DA58 DA59 DA80 DA86 DB08 DB14 EA12 GA02
Claims (10)
- 【請求項１】 現像容器内に収容した現像剤を現像剤担
持体に担持して像担持体に対向した現像位置へ搬送し、
現像電圧を印加することによって像担持体上に形成され
た潜像を現像し、前記現像容器内に配置されたトナー量
測定手段及び現像容器内の環境を検知する環境検知手段
を備えた現像装置において、 測定した現像容器内のトナー量及び検知した環境に応じ
て現像電圧を変更することを特徴とする現像装置。 - 【請求項２】 前記現像電圧は振動電圧であることを特
徴とする請求項１記載の現像装置。 - 【請求項３】 現像容器内に収容した現像剤を現像剤担
持体に担持して像担持体に対向した現像位置へ搬送し、
振動電圧を印加することによって像担持体上に形成され
た潜像を現像し、前記現像容器内に配置されたトナー量
測定手段及び現像容器内の環境を検知する環境検知手段
を備えた現像装置において、 測定した現像容器内のトナー量及び検知した環境に応じ
て振動電圧のピーク間電圧値を変更することを特徴とす
る現像装置。 - 【請求項４】 現像容器内に収容した現像剤を現像剤担
持体に担持して像担持体に対向した現像位置へ搬送し、
振動電圧を印加することによって像担持体上に形成され
た潜像を現像し、前記現像容器内に配置されたトナー量
測定手段及び現像容器内の環境を検知する環境検知手段
を備えた現像装置において、 測定した現像容器内のトナー量及び検知した環境に応じ
て振動電圧の周波数を変更することを特徴とする現像装
置。 - 【請求項５】 前記トナー量測定手段は、現像容器内の
トナーに交流を印加することによってトナー量を測定す
ることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の現像
装置。 - 【請求項６】 前記環境検知手段に交流を印加し、該環
境検知手段の静電容量を測定することによって環境を検
知することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の
現像装置。 - 【請求項７】 前記トナー量測定手段をトナーと接触す
る部分に配置し、前記環境検知手段をトナーと非接触の
部分に配置したことを特徴とする請求項１〜６の何れか
に記載の現像装置。 - 【請求項８】 前記トナー量測定手段と前記環境検知手
段は同一の平面状の絶縁基盤を有し、各々その基盤上に
複数の金属配線を有することを特徴とする請求項１〜７
の何れかに記載の現像装置。 - 【請求項９】 請求項１〜８の何れかに記載の現像装置
と、像担持体と、該像担持体を帯電させる帯電装置と、
原稿画像或は入力した多値の画像信号に対応して前記像
担持体に静電潜像を形成する露光装置と、前記現像装置
により現像した前記像担持体上のトナー像を転写材上に
転写する転写装置と、前記トナー像を加熱及び加圧して
転写材上に定着させる定着装置を具備して成ることを特
徴とする画像形成装置。 - 【請求項１０】 少なくとも現像装置を内包し、画像形
成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおい
て、 前記現像装置を請求項１〜８の何れかに記載の現像装置
で構成したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001041623A JP2002244365A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001041623A JP2002244365A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002244365A true JP2002244365A (ja) | 2002-08-30 |
Family
ID=18904032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001041623A Withdrawn JP2002244365A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002244365A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005081072A1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-09-01 | Static Control Components, Inc. | System and method for adjusting toner consumption |
| JP2005326728A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 交換ユニットが装着された画像形成装置 |
| JP2006126801A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-05-18 | Canon Inc | 画像形成装置及び現像剤残量検知方法 |
| US7215904B2 (en) | 2004-02-10 | 2007-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus group |
-
2001
- 2001-02-19 JP JP2001041623A patent/JP2002244365A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7596329B2 (en) | 2003-08-15 | 2009-09-29 | Static Control Components, Inc. | System and method for adjusting toner consumption |
| US7215904B2 (en) | 2004-02-10 | 2007-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus group |
| WO2005081072A1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-09-01 | Static Control Components, Inc. | System and method for adjusting toner consumption |
| JP2005326728A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 交換ユニットが装着された画像形成装置 |
| JP2006126801A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-05-18 | Canon Inc | 画像形成装置及び現像剤残量検知方法 |
| US7460798B2 (en) | 2004-09-30 | 2008-12-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and method of detecting amount of residual developer |
| JP4669356B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2011-04-13 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| US8036544B2 (en) | 2004-09-30 | 2011-10-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and method of detecting amount of residual developer |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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