JP2003295601A

JP2003295601A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003295601A
Application number: JP2002094401A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Miyasaka; 裕宮坂; Kimio Nishizawa; 公夫西沢; Nobuyasu Tamura; 暢康田村; Kazutoshi Kobayashi; 一敏小林
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】感光体の線速度が変更しても安定したトナー
補給制御を行う。【解決手段】感光体の標準線速時のトナー濃度センサ
の出力値を所定のプリント毎に不揮発性メモリに格納
し、線速変更時には所定時間後に線速変更初期の出力値
を読み込み、不揮発性メモリに格納された標準線速の出
力値との差分を算出し、線速変更後は差分を補償してト
ナー補給を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式により
記録材に画像を形成する画像形成装置に関し、特に２成
分現像剤を用いて現像を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式により画像を形成する画像
形成工程の一例では、感光体等の像担持体上に静電潜像
を形成し、形成した静電潜像を現像手段により現像して
像担持体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を転
写手段により記録材に転写し、転写したトナー像を定着
手段により記録材に定着して記録材上に画像を形成す
る。また、他の例では、感光体等の像形成体上のトナー
像を像担持体としての中間転写体に転写し、中間転写体
から転写手段により記録材に転写し定着することによ
り、記録材に画像を形成する。

【０００３】前記画像形成工程における現像工程では、
トナーとキャリアを含む二成分現像剤を用いた現像が多
く用いられ、また、ＡＣバイアスにＤＣバイアスを重畳
した現像バイアス電圧を印加することが多く行われてい
る。

【０００４】２成分現像剤を用いての現像では、現像に
よってトナーのみが消費されるので、消費分に相当する
適度のトナー補給を行う必要がある。トナー補給は現像
器内のトナーとキャリアとの比率を、現像剤の透磁率を
検出するトナー濃度検出手段によって検知し、トナー比
率（トナー濃度）が所定の比率以下に低下したのを検知
するとトナー補給を行うトナー補給制御がなされてい
る。現像器内の所定の比率関係にあるトナーとキャリア
は撹拌されて摩擦帯電し、相互摩擦によって帯電したト
ナーはキャリアに静電的に付着し、静電的にトナーの付
着したキャリアは磁力によって現像ローラ周面に付着
し、現像ニップ部に搬送されて現像ニップ部で現像バイ
アス電圧が印加されて対向した像担持体上の潜像に対し
て現像が行われる。

【０００５】カラー画像はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ４色のトナー
像を重ね合わせてカラー画像を形成しているので単色画
像に較べて定着性が悪く、カラー画像では定着速度を低
下させる必要があり、特に厚紙にカラー画像を形成した
り、カラー画像に光沢性を保持させようとすると更に搬
送される記録紙の線速を低下させる必要がある。カラー
画像形成装置では、使用に応じて線速を複数段に切り替
えることがなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】画像形成装置にあって
は、像担持体の駆動手段と、現像器内で現像剤を撹拌し
現像ニップ部へと搬送する駆動手段とを共通の駆動手段
とすることが多い。又は、像担持体の駆動手段と現像器
の駆動手段が別手段であっても現像器内の現像剤担持体
と撹拌部の撹拌手段／供給手段の駆動手段が共通である
ことが多い。

【０００７】この場合には、画像形成の線速変更を目的
とした像担持体の速度変更と共に現像器の現像剤担持体
の駆動手段も回転速度が変更するため、撹拌手段／供給
手段の回転数も変化してしまう。このため、トナー濃度
検出手段の検出値が変化してしまい、トナー濃度の制御
が正しく行われないといった問題が生じる。

【０００８】現像器内の２成分現像剤はトナーとキャリ
アとの相互摩擦によって帯電がなされるが、現像器内の
撹拌部材の回転速度が低速状態にあると、トナーが所定
の帯電状態になるまでに多くの時間を必要とし、その間
に現像を行うとカブリやトナー飛散が生じて良好なプリ
ント画像は得られない。

【０００９】本発明の第１の目的は、線速変更を行った
場合にも短時間内に良好なプリント画像が得られる画像
形成装置を提供することにある。

【００１０】現像剤の透磁率を検出してトナー補給制御
を行う画像形成装置においては、現像器内の撹拌部材等
の線速が変更した場合には出力も変化してしまうため、
正しいトナー補給制御を行うことができない。かかる問
題の対処方法として、本発明者は初期調整時に線速毎の
出力を確認し、その結果からトナー補給制御を行うこと
を提案している。しかし、かかる対処方法は、初期にお
いては良好なトナー補給制御がなされるが、現像剤の状
態や環境特性等に変化があると、初期の調整した特性か
ら外れてしまい、初期調整時に設定したトナー補給制御
では適正なトナー補給制御ができない状態となる。

【００１１】本発明の第２の目的は、画像形成装置の線
速変更等の動作状態、現像剤の劣化状態、環境の変化等
に関係なく、適正なトナー濃度制御が行われて、カブ
リ、トナー飛散、キャリア付着といった問題を防止する
ようにした画像形成装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の本発明の第１の目
的は下記の画像形成装置によって達成される。

【００１３】１．潜像を形成する像担持体と、前記潜
像を可視像化する現像剤を現像ニップ部に搬送する現像
ローラと、前記現像剤の透磁率を検出するトナー濃度検
出手段と、前記トナー濃度検出手段の検出結果に応じて
前記現像剤にトナー補給を行うトナー補給手段と、前記
トナー補給手段からの補給トナーを撹拌する撹拌手段
と、前記現像ローラに前記現像剤を供給する供給手段と
を持った撹拌部とを有し、少なくとも前記像担持体と前
記撹拌部の供給手段と撹拌手段とを駆動する駆動手段が
共通又は別の駆動手段であり、前記駆動手段と前記トナ
ー補給手段とを駆動制御するための制御手段を有し、前
記像担持体の線速を変更する際に、必ず前記撹拌部の供
給手段と撹拌手段の回転数を変更する画像形成装置にお
いて、前記像担持体の線速を変更する場合は、前記制御
手段は標準の線速で所定時間動作させたのち線速の変更
を行うよう制御することを特徴とする画像形成装置。

【００１４】上記の本発明の第２の目的は下記の画像形
成装置によって達成される。２．潜像を形成する像担持体と、前記潜像を可視像化
する現像剤を現像ニップ部に搬送する現像ローラと、前
記現像剤の透磁率を検出するトナー濃度検出手段と、前
記トナー濃度検出手段の検出結果に応じて前記現像剤に
トナー補給を行うトナー補給手段と、前記トナー補給手
段からの補給トナーを撹拌する撹拌手段と、前記現像ロ
ーラに前記現像剤を供給する供給手段とを持った撹拌部
とを有し、少なくとも前記像担持体と前記撹拌部の供給
手段と撹拌手段とを駆動する駆動手段が共通又は別の駆
動手段であり、前記駆動手段と前記トナー補給手段とを
駆動制御するための制御手段を有し、前記像担持体の線
速を変更する際に、必ず前記撹拌部の供給手段と撹拌手
段の回転数を変更する画像形成装置において、コピー動
作開始時に前記制御手段は、前記像担持体の標準線速時
における前記トナー濃度検出手段の出力と、線速変更時
における前記トナー濃度検出手段の出力の差分を算出
し、線速変更時のその後のトナー補給制御においては、
前記差分を補償してトナー補給制御を行うことを特徴と
する画像形成装置。

【００１５】３．潜像を形成する像担持体と、前記潜
像を可視像化する現像剤を現像ニップ部に搬送する現像
ローラと、前記現像剤の透磁率を検出するトナー濃度検
出手段と、前記トナー濃度検出手段の検出結果に応じて
前記現像剤にトナー補給を行うトナー補給手段と、前記
トナー補給手段からの補給トナーを撹拌する撹拌手段
と、前記現像ローラに前記現像剤を供給する供給手段と
を持った撹拌部とを有し、少なくとも前記像担持体と前
記撹拌部の供給手段と撹拌手段とを駆動する駆動手段が
共通又は別の駆動手段であり、前記駆動手段と前記トナ
ー補給手段とを駆動制御するための制御手段を有し、前
記像担持体の線速を変更する際に、必ず前記撹拌部の供
給手段と撹拌手段の回転数を変更する画像形成装置にお
いて、前記制御手段は、前記像担持体の標準線速時の前
記トナー濃度検出手段の出力値を所定のプリント毎に不
揮発性メモリに格納し、線速変更時には所定時間後に線
速変更初期の出力値を読み込み、前記不揮発性メモリに
格納された標準線速の出力値との差分を算出し、線速変
更時のその後のトナー補給制御においては、前記差分を
補償してトナー補給制御を行うことを特徴とする画像形
成装置。

【００１６】

【発明の実施の形態】（１）本発明が適用される画像形
成装置について説明する。

【００１７】本発明の一実施形態として示すカラー画像
形成装置は、複数の像担持体上にイエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）トナーから成る
トナー像をそれぞれ形成し、複数の像担持体上に形成さ
れたトナー像を、中間転写体を介して、或いは直接に転
写材上に重ね合わせて形成されるタンデム型のカラー画
像形成装置である。

【００１８】図１の断面図に示すカラー画像形成装置
は、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に
重ね合わせて転写し、重ね合わせたトナー像を一括して
転写するタンデム型カラー画像形成装置と称せられるも
ので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１
０Ｋと、中間転写ユニット７と、給紙搬送手段及び定着
手段２４とから成る。画像形成装置本体（以下、装置本
体と称す）Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが
配置されている。

【００１９】イエロー色の画像を形成する画像形成部１
０Ｙは、像担持体（感光体）１Ｙの周囲に配置された帯
電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、一次転写手
段５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。マゼンタ色の
画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体（感光
体）１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４
Ｍ、一次転写手段５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有す
る。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像
担持体（感光体）１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、
現像手段４Ｃ、一次転写手段５Ｃ、クリーニング手段６
Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、
像担持体（感光体）１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３
Ｋ、現像手段４Ｋ、一次転写手段５Ｋ、クリーニング手
段６Ｋを有する。各画像形成部１０では帯電、露光、現
像が行われて、像担持体１上に各色の画像が形成され
る。

【００２０】中間転写ユニット７は、複数のローラによ
り巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレス
ベルト状の中間転写体７０を有する。

【００２１】画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０
Ｋより形成された各色の画像は、一次転写手段５Ｙ，５
Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより、回動する中間転写体７０上に同
期がとられて逐次重ね合わせて転写されて、合成された
カラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容さ
れた記録媒体（以下、用紙と称す）Ｐは、給紙手段２１
により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２
２Ｃ，２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手
段５Ａに搬送され、用紙Ｐ上に重ね合わされたカラー画
像が一括転写される。カラー画像が転写された用紙Ｐ
は、定着手段２４により定着処理され、排紙ローラ２５
に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。

【００２２】一方、二次転写手段５Ａにより用紙Ｐにカ
ラー画像を転写した後、用紙Ｐを曲率分離した中間転写
体７０は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除
去される。

【００２３】画像形成処理中、一次転写手段５Ｋは常
時、感光体１Ｋに圧接している。他の一次転写手段５
Ｙ，５Ｍ，５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対
応する感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに圧接する。

【００２４】二次転写手段５Ａは、ここを用紙Ｐが通過
して二次転写が行われる時にのみ、中間転写体７０に圧
接する。

【００２５】（２）図２には１組の画像形成部１０を取
り出して示している。矢示方向に回転する像担持体とし
てのドラム状の感光体１はＯＰＣ感光体等が用いられ、
スコロトロン帯電器等を用いた帯電手段２によって一様
帯電が行われる。露光手段３には、レーザ、発光ダイオ
ード等のドット露光を行う露光手段が用いられ、露光手
段３の像露光によって静電潜像が形成される。かかる潜
像形成工程に続いて次ぎに詳しく説明する現像手段４に
よって現像が行われて、静電潜像はトナー像となる。感
光体１と現像手段４とは同一の駆動手段であるモータに
よって駆動されている。

【００２６】（３）現像手段４は、現像装置枠体４０、
現像ローラからなる現像剤担持体４１、磁界発生手段
（マグネットロール）４２、穂切り板からなる規制手段
４３、水車型の供給手段４４、スクリューからなる供給
・搬送手段４５、スクリューからなる撹拌・搬送手段４
６、搬送ローラ４７、剥ぎ取り板４８、スクリューから
なる回収手段４９等から構成され、感光体１と同一の駆
動手段であるモータによって駆動されている。

【００２７】現像剤担持体４１は、感光体１に対向して
配置され、回転可能に支持されており、矢印で示すよう
に回転して現像剤を現像ニップ部ＤＲに搬送し、現像ニ
ップ部ＤＲにおいて現像剤を担持して現像に必要な現像
剤の層を形成する。

【００２８】供給手段４４は、現像剤担持体４１に現像
剤を供給する回転可能な水車型の搬送手段であり、供給
・搬送手段４５から搬送された現像剤を現像剤担持体４
１の現像剤受け入れ用磁極Ｓ３付近に均一に供給する。
なお、供給手段４４は回転軸方向に搬送機能を有するス
クリューであってもよい。

【００２９】供給・搬送手段４５は、供給手段４４に平
行配置され、撹拌・搬送手段４６から搬送された現像剤
をその回転軸方向に搬送しながら供給手段４４に搬送す
る。

【００３０】撹拌・搬送手段４６は補給される新規トナ
ーと供給・搬送手段４５から還流された現像剤とを混
合、攪拌して供給・搬送手段４５の上流部に搬送する。

【００３１】現像剤担持体４１の現像剤剥ぎ取り用磁極
Ｓ２の近傍には、搬送ローラ４７が配置されている。搬
送ローラ４７は、回転可能な回転部材（スリーブ）４７
Ａと、回転部材４７Ａの内方に収容され現像装置枠体４
０に固定された円柱状の磁石体４７Ｂとから成る。

【００３２】回収部４０３内に回転可能に配置された回
収手段４９は、搬送ローラ４７と剥ぎ取り板４８とによ
り剥ぎ取られて落下する現像剤を受け回収して、供給・
搬送手段４５の搬送方向下流側であって、現像剤担持体
４１の画像形成領域外に搬送する。なお、現像剤担持体
４１に現像剤が戻らない位置であれば、回収現像剤を供
給・搬送手段４５の搬送方向下流側であって、現像剤担
持体４１の現像領域相当内に投入してもよい。或いは、
回収手段４９により回収された現像剤を、撹拌・搬送部
４０２の上流部に還流させてもよい。

【００３３】供給・搬送手段４５、撹拌・搬送手段４６
及び回収手段４９は、何れもスパイラルスクリューから
なり、現像剤を攪拌しつつ回転軸方向に搬送するととも
に、回転軸のほぼ直角方向に現像剤を放出する。

【００３４】現像装置枠体４０は、現像剤担持体４１、
搬送ローラ４７、供給手段４４、供給・搬送手段４５及
び撹拌・搬送手段４６を支持する下枠体４０Ａと、剥ぎ
取り板４８及び回収手段４９を支持する中枠体４０Ｂ
と、中枠体４０Ｂの上方開口部を閉蓋する上蓋４０Ｃと
から構成されている。

【００３５】下枠体４０Ａは、供給手段４４と供給・搬
送手段４５とを収容する供給部４０１と、撹拌・搬送手
段４６を収容する撹拌・搬送部４０２を形成する。供給
部４０１と撹拌・搬送部４０２とは、下枠体４０Ａの底
部から直立した第１隔壁４０４を挟んで両側に形成され
ている。

【００３６】回収手段４９を回転可能に支持する中枠体
４０Ｂの底部に形成された第２隔壁４０５は、供給部４
０１と回収部４０３とを仕切る。また、中枠体４０Ｂの
一部は、撹拌・搬送部４０２の上方開口部を閉蓋する。

【００３７】回収部４０３の現像剤搬送下流側と、供給
部４０１の現像剤搬送下流側とは、第２隔壁４０５の端
部近傍に穿設された第１開口部４０６により連通してい
る。

【００３８】供給部４０１の現像剤搬送下流側と撹拌・
搬送部４０２の現像剤搬送上流側とは、第１隔壁４０４
の一方の端部近傍に穿設された開口部（図示せず）によ
り連通している。

【００３９】搬送ローラ４７と剥ぎ取り板４８により剥
ぎ取られた現像剤は、回収部４０３内に回収され、回収
手段４９により回収現像剤が現像剤搬送下流側に搬送さ
れ、更に、供給部４０１に還流する。

【００４０】供給部４０１内の現像剤は、供給・搬送手
段４５により第１隔壁４０４の一方の端部に穿設された
開口部（図示せず）から撹拌・搬送部４０２内に矢印Ｗ
１で示すように搬送される。撹拌・搬送部４０２内に搬
送された現像剤は、撹拌・搬送手段４６により、トナー
容器４０Ｔから排出されトナー補給用開口部４０９より
補給されたトナーと、現像剤とを混合攪拌され、搬送さ
れて、第１隔壁４０４の他方の端部に穿設された開口部
（図示せず）から排出され、供給部４０１内に矢印Ｗ２
で示すように還流される。供給部４０１内では、供給・
搬送手段４５により現像剤を軸方向に搬送しつつ放出し
て供給手段４４に供給する。供給手段４４は現像剤を軸
方向に搬送しつつ放射して現像剤担持体４１に供給す
る。

【００４１】Ｂ（ＤＣ）は現像剤担持体４１にＤＣバイ
アスを印加するＤＣバイアス電源、Ｂ（ＡＣ）は現像剤
担持体４１にＡＣバイアスを印加するＡＣバイアス電源
で後に説明する制御部によって制御が行われ、ＤＣバイ
アスにＡＣバイアスが重畳されて印加され、現像が行わ
れる。

【００４２】本実施の形態に係る画像形成装置の現像手
段４はトナーとキャリアを含有する２成分現像剤を用い
て現像を行う。

【００４３】トナーとしては、質量平均粒径が２〜８μ
ｍの重合トナーが好ましい。重合トナーを用いることに
より、高解像力であり、濃度が安定しかぶりの発生が極
めて少ない画像形成が可能となる。

【００４４】重合トナーは次のような製造方法により製
造される。トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状
とがバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの
重合及びその後の化学的処理により形成されて得られ
る。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反
応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を
経て得られ、重合トナーでは、原料モノマー又はプレポ
リマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製
造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一なト
ナーが得られる。

【００４５】本実施の形態においては質量平均粒径が２
〜８μｍのトナーが用いられる。質量平均粒径は、質量
基準の平均粒径であって、湿式分散機を備えた「コール
ターカウンターＴＡ−II」又は「コールターマルチサイ
ザー」（いずれもコールター社製）により測定した値で
ある。

【００４６】質量平均粒径が２μｍを下回ると、かぶり
の発生やトナー飛散が起こりやすくなる。上限８μｍは
本実施の形態が目標とする高画質を形成することを可能
する粒径の上限である。

【００４７】キャリアとしては、質量平均粒径が３０〜
７０μｍで磁化量が２０〜７０ｅｍｕ／ｇの磁性粒子か
らなるキャリアが好ましい。３０μｍよりも粒径の小さ
なキャリアではキャリア付着が生じやすくなる。また、
７０μｍよりも粒径の大きなキャリアでは、均一な濃度
の画像が形成されない場合が生じうる。

【００４８】（４）本発明は、上記説明した画像形成装
置について、感光体１の線速を変更する場合は、制御手
段は標準の線速で所定時間動作させたのち線速の変更を
行うよう制御を行うもので、図３に制御ブロック図を示
している。図３（ａ）は感光体１と現像手段４とが共通
の駆動部Ｍによって駆動される場合の制御を示してい
る。この場合には感光体１の線速変更と共に現像手段４
の現像剤担持体の線速度も変更し、撹拌部の撹拌手段／
供給手段の線速も自動的に変更することとなる。一方、
図３（ｂ）は感光体１は駆動部Ｍ１によって駆動され、
現像手段４は駆動部Ｍ２によって駆動される。制御部Ｃ
１１は感光体１の線速を変更するときは、併行して現像
手段４の現像剤担持体の線速も変更するよう制御を行
う。現像剤担持体の線速が変化すると同時に撹拌部の撹
拌手段／供給手段の線速も変更する。

【００４９】本実施例においては、感光体１のドラム速
線が、標準線速２２０ｍｍ／ｓの他、線速１１０ｍｍ／
ｓ、線速７３ｍｍ／ｓに可変となっている。

【００５０】ドラム線速は、マニュアルにより或いは自
動によって変更がなされる。マニュアルの場合には、操
作盤に「光沢」「厚紙」等の選択釦が設けられていて、
押釦によってドラム線速は例えば１１０ｍｍ／ｓに切り
替え指示がなされる（Ｃ１３）。また自動の場合には使
用する用紙Ｐの紙厚検知等によって切り替え指示がなさ
れる（Ｃ１３）。制御部Ｃ１１はドラム線速が１１０ｍ
ｍ／ｓ、又は７３ｍｍ／ｓに切り替った場合には、線速
変更プログラムＣ１３によって予め設定した時間内はド
ラム線速が標準線速２２０ｍｍ／ｓになるよう駆動部Ｍ
に指示し、標準線速での駆動が設定時間経過後は指示さ
れたドラム線速で駆動するよう指示を行う。

【００５１】このような制御によって、ドラム線速が低
速の場合でもプリント動作の最初から、カブリ等のない
良好なプリント画像が得られることとなる。

【００５２】（５）現像手段４の内部には、現像剤の透
磁率を検出して現像剤中でのトナー濃度を検出するトナ
ー濃度センサＳＤが設けられていて、センサ出力が閾値
を超えると、トナー容器４０Ｔからのトナー補給を行っ
ている。現像手段４内での線速が変更すると線速の変更
に伴ってトナー濃度センサＳＤのセンサ出力が変化し、
正しいトナー補給制御は行われない。

【００５３】正しいトナー補給制御を行うため、初期調
整時には、線速毎のセンサ出力が正しい出力値となるよ
う補正を行っている。以下、詳しく説明する。

【００５４】初期現像剤投入時に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色
のトナー濃度センサＳＤについて、ドラム線速２２０ｍ
ｍ／ｓ、１１０ｍｍ／ｓ、７３ｍｍ／ｓの各線速毎の所
定トナー濃度（例えばトナー濃度Ｔｃ＝８質量％）に対
してセンサ出力が２．５Ｖの閾値になるコントロール電
圧Ｖｃ値を決定している。（表１）

【００５５】

【表１】

【００５６】決定したコントロール電圧Ｖｃ値は不揮発
性メモリに格納し、トナー濃度検出時には不揮発性メモ
リに格納されたコントロール電圧Ｖｃ値を呼び出してト
ナー濃度センサＳＤに印加し、センサ出力を得ている。

【００５７】初期時における、各線速毎のセンサ出力と
その時の制御トナー濃度を示したのが表２である。

【００５８】

【表２】

【００５９】表２からも明らかなように、初期的にはト
ナー濃度はほぼ８質量％前後で制御がなされている。な
お、表１で示したような線速毎のコントロール電圧Ｖｃ
補正を行わないと、センサ出力が低下した分だけ、トナ
ー濃度Ｔｃが低下することとなる。

【００６０】初期的には良好なトナー濃度制御が行われ
るが、例えば５０ｋｃ（５００００プリント）を行って
現像剤の劣化が進んだ場合、表３で示すような性能の制
御状態に変化した。

【００６１】

【表３】

【００６２】表３に示しているのは、環境補正を行って
の結果を示している。ここで行った環境補正はＮＮ（常
温常湿）時のコントロール電圧値に対して、ＨＨ（高温
高湿）時には−０．２Ｖ、ＬＬ（低温低湿）時には＋
０．２Ｖのコントロール電圧値の補正を行っての結果で
ある。

【００６３】かかる補正を行ったにも拘わらず表３から
明らかなように、トナー濃度Ｔｃのばらつきが大きくな
り、トナー飛散、カブリといった現象が発生し易くなっ
ている。このようにトナー濃度Ｔｃがばらつく原因はド
ラム線速を下げた直後のセンサ出力が、初期に設定した
コントロール電圧Ｖｃ値で２．５Ｖにならないため、そ
の後線速のダウンモードが続くと制御点がずれてしまう
ことが原因している。

【００６４】（６）本発明においてはコピー動作開始時
に制御手段は、感光体１の標準線速（２２０ｍｍ／ｓ）
時におけるトナー濃度センサＳＤの出力と、ドラム線速
変更時におけるセンサ出力の差分を算出し、線速変更時
のその後のトナー補給制御においては、前記の差分を補
償してトナー補給制御を行うもので、図４には制御ブロ
ック図を示している。図４（ａ）は感光体１と現像手段
４とが共通の駆動部Ｍによって駆動される場合の制御を
示している。この場合には感光体１の線速変更と共に現
像手段４の現像剤担持体の線速度も変更し、撹拌部の撹
拌手段／供給手段の線速も自動的に変更することとな
る。一方、図４（ｂ）は感光体１は駆動部Ｍ１によって
駆動され、現像手段４は駆動部Ｍ２によって駆動され
る。制御部Ｃ２１は感光体１の線速を変更するときは、
併行して現像手段４の現像剤担持体の線速も変更するよ
う制御を行う。現像剤担持体の線速が変化すると同時に
撹拌部の撹拌手段／供給手段の線速も変更する。

【００６５】線速変更指示時Ｃ２２には制御部Ｃ２１は
トナー濃度検出プログラムＣ２３を呼び出して、ドラム
線速変更時の標準線速との出力変化分の計測を行う。

【００６６】

【表４】

【００６７】線速変更を行う前に標準線速時のトナー濃
度センサＳＤのセンサ出力を読み、その後線速変更を行
った時の標準線速との出力差（例えば１１０ｍｍ／ｓ線
速とした場合はΔＶ１）を検出し、線速変更状態でのコ
ピーが継続して行われる場合は、センサ出力の読み込み
値から表４に示した出力値差分を差し引いた値を検出値
ＶＬ′ＶＬ″として閾値と比較する。

【００６８】ＶＬ′＝ＶＬ−ΔＶ１（ドラム線速＝１１
０ｍｍ／ｓの場合）ＶＬ″＝ＶＬ−ΔＶ２（ドラム線速＝７３ｍｍ／ｓの場
合）このようなセンサ検出結果の補正によって、Ｙ、Ｍ、
Ｃ、Ｋ各色毎に関係なく線速変更時の出力変化分の補正
がなされて、適正なトナー濃度コントロールが可能とな
る。表４はＨＨ環境、５０ｋｃ時点においての例である
が、環境条件に関係なく同様のトナー濃度制御が行われ
る。

【００６９】本実施形態においては、線速変更時には、
必ず標準線速でのセンサ出力を確認してから、線速変更
時のセンサ出力を確認するため、線速変更時の不定の出
力差分が求まり、その差分でトナー補給制御Ｃ２４がな
されるので、常に安定したトナー濃度を維持することが
可能となり、これによりカブリやトナー飛散、キャリア
付着といった問題を防止することができる。

【００７０】（７）上記説明した本発明においては、線
速変更時には必ずセンサ出力差分を求めて制御を行って
いるので、安定したトナー濃度制御が行われるが、欠点
として標準線速時のセンサ出力を確認する時間だけ余計
に動作時間を設けることが必要となり、最初のプリント
が排出されるまでの時間が長くなる。動作時間が長い
と、現像剤や感光体の特性が悪化するといった問題も生
じる。かかる問題は、図１を用いて説明した中間転写ユ
ニット７を有したタンデム構成のカラー画像形成装置に
おいて顕著である。かかる問題点を解消したのが、次に
説明する発明である。

【００７１】本発明においては、制御手段は感光体１の
標準線速時のトナー濃度センサＳＤの出力値を所定のプ
リント毎（１枚毎あるいは所定枚数毎）に不揮発性メモ
リに格納し、線速変更時には所定時間後に線速変更初期
のセンサ出力値を読み込み、不揮発性メモリに格納され
た標準線速のセンサ出力値との差分を算出し、線速変更
時のその後のトナー補給制御においては、前記差分を補
償してトナー補給制御を行うもので、図５には制御ブロ
ック図を示している。図５（ａ）は感光体１と現像手段
４とが共通の駆動部Ｍによって駆動される場合の制御を
示している。この場合には感光体１の線速変更と共に現
像手段４の現像剤担持体の線速度も変更し、撹拌部の撹
拌手段／供給手段の線速も自動的に変更することとな
る。一方、図５（ｂ）は感光体１は駆動部Ｍ１によって
駆動され、現像手段４は駆動部Ｍ２によって駆動され
る。制御部Ｃ３１は感光体１の線速を変更するときは、
併行して現像手段４の現像剤担持体の線速も変更するよ
う制御を行う。現像剤担持体の線速が変化すると同時に
撹拌部の撹拌手段／供給手段の線速も変更する。

【００７２】本発明においては、標準線速時のセンサ出
力値を所定のプリント毎に常時不揮発性メモリＣ３４に
格納している。表５には不揮発性メモリに格納されてい
る標準線速時のセンサ出力とその時の制御トナー濃度を
参考に示している。

【００７３】

【表５】

【００７４】線速変更指示時Ｃ３２には制御部Ｃ３１は
トナー濃度検出プログラムＣ３３を呼び出して、ドラム
線速変更後の安定して得られるセンサ出力値と、不揮発
性メモリに格納されたセンサ出力値との差分を算出し、
線速変更状態でのコピーが継続して行われている場合に
は、センサ出力値に上記差分を差し引いた検出値はＶ
Ｌ′ＶＬ″を閾値と比較する。表６は、線速変更直後の
センサ出力値を示している。

【００７５】

【表６】

【００７６】ＶＬ′＝ＶＬ−ΔＶ１（ドラム線速＝１１
０ｍｍ／ｓの場合）ＶＬ″＝ＶＬ−ΔＶ２（ドラム線速＝７３ｍｍ／ｓの場
合）このようなセンサ検出結果の補正によって、Ｙ、Ｍ、
Ｃ、Ｋ各色毎に関係なく線速変更時の出力変化分の補正
がなされて、適正なトナー濃度コントロールが可能とな
る。表５、表６はＨＨ環境で５０Ｋｃ時点に対しての例
であるが、環境条件に関係なく同様のトナー濃度制御が
行われる。

【００７７】

【発明の効果】請求項１の発明によるときは、ドラム線
速が低速に設定された場合でもプリント動作の最初から
カブリのない良好なプリント画像が得られることとな
る。

【００７８】請求項２、３の発明によるときは、ドラム
線速の変更や現像剤の劣化状態や環境等に関係なく、適
正なトナー濃度制御がなされることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラー画像形成装置の断面図。

【図２】画像形成部の断面構成図。

【図３】本発明（請求項１）の制御ブロック図。

【図４】本発明（請求項２）の制御ブロック図。

【図５】本発明（請求項３）の制御ブロック図。

【符号の説明】

１感光体２帯電手段３露光手段４現像手段４１現像剤担持体ＳＤトナー濃度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/00 ３８４Ｇ０３Ｇ 21/00 ３８４ (72)発明者小林一敏東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 DD07 DE04 DE07 DE09 EA04 EA06 EC06 ED08 ED10 EE01 EE03 EE08 FA35 2H077 AA01 AB02 AB14 AB15 AB18 AC02 AC03 AC16 AD02 AD06 AD13 AD23 AD32 AD36 AE06 BA01 BA02 CA02 CA19 DA10 DA44 DA54 DA82 DB02 DB25 EA03 GA03 GA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像を形成する像担持体と、前記潜像を
可視像化する現像剤を現像ニップ部に搬送する現像ロー
ラと、前記現像剤の透磁率を検出するトナー濃度検出手
段と、前記トナー濃度検出手段の検出結果に応じて前記
現像剤にトナー補給を行うトナー補給手段と、前記トナ
ー補給手段からの補給トナーを撹拌する撹拌手段と、前
記現像ローラに前記現像剤を供給する供給手段とを持っ
た撹拌部とを有し、少なくとも前記像担持体と前記撹拌
部の供給手段と撹拌手段とを駆動する駆動手段が共通又
は別の駆動手段であり、前記駆動手段と前記トナー補給
手段とを駆動制御するための制御手段を有し、前記像担
持体の線速を変更する際に、必ず前記撹拌部の供給手段
と撹拌手段の回転数を変更する画像形成装置において、
前記像担持体の線速を変更する場合は、前記制御手段は
標準の線速で所定時間動作させたのち線速の変更を行う
よう制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】潜像を形成する像担持体と、前記潜像を
可視像化する現像剤を現像ニップ部に搬送する現像ロー
ラと、前記現像剤の透磁率を検出するトナー濃度検出手
段と、前記トナー濃度検出手段の検出結果に応じて前記
現像剤にトナー補給を行うトナー補給手段と、前記トナ
ー補給手段からの補給トナーを撹拌する撹拌手段と、前
記現像ローラに前記現像剤を供給する供給手段とを持っ
た撹拌部とを有し、少なくとも前記像担持体と前記撹拌
部の供給手段と撹拌手段とを駆動する駆動手段が共通又
は別の駆動手段であり、前記駆動手段と前記トナー補給
手段とを駆動制御するための制御手段を有し、前記像担
持体の線速を変更する際に、必ず前記撹拌部の供給手段
と撹拌手段の回転数を変更する画像形成装置において、
コピー動作開始時に前記制御手段は、前記像担持体の標
準線速時における前記トナー濃度検出手段の出力と、線
速変更時における前記トナー濃度検出手段の出力の差分
を算出し、線速変更時のその後のトナー補給制御におい
ては、前記差分を補償してトナー補給制御を行うことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項３】潜像を形成する像担持体と、前記潜像を
可視像化する現像剤を現像ニップ部に搬送する現像ロー
ラと、前記現像剤の透磁率を検出するトナー濃度検出手
段と、前記トナー濃度検出手段の検出結果に応じて前記
現像剤にトナー補給を行うトナー補給手段と、前記トナ
ー補給手段からの補給トナーを撹拌する撹拌手段と、前
記現像ローラに前記現像剤を供給する供給手段とを持っ
た撹拌部とを有し、少なくとも前記像担持体と前記撹拌
部の供給手段と撹拌手段とを駆動する駆動手段が共通又
は別の駆動手段であり、前記駆動手段と前記トナー補給
手段とを駆動制御するための制御手段を有し、前記像担
持体の線速を変更する際に、必ず前記撹拌部の供給手段
と撹拌手段の回転数を変更する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記像担持体の標準線速時の前記トナ
ー濃度検出手段の出力値を所定のプリント毎に不揮発性
メモリに格納し、線速変更時には所定時間後に線速変更
初期の出力値を読み込み、前記不揮発性メモリに格納さ
れた標準線速の出力値との差分を算出し、線速変更時の
その後のトナー補給制御においては、前記差分を補償し
てトナー補給制御を行うことを特徴とする画像形成装
置。