JP2004240226A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】設定されている印刷頁数の間で問題が発生した場合、特に、現像剤の異常な特性変化による画像の劣化が発生しても、安定した画像濃度の制御方法を提供することを課題とする。
【解決手段】像担持体上に形成された静電潜像をトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いて顕像化する現像装置を備え、トナー像を記録媒体上に転写し記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体上に定着して記録画像を得る静電記録装置において、前記記録画像の画像濃度を検出するパッチセンサを備え、前記パッチセンサの値と前記現像装置から前記像担持体に流れ込む電流値から前記現像装置内のトナー濃度安定化制御調整値とバイアス電圧を制御する。
【選択図】図１
【解決手段】像担持体上に形成された静電潜像をトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いて顕像化する現像装置を備え、トナー像を記録媒体上に転写し記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体上に定着して記録画像を得る静電記録装置において、前記記録画像の画像濃度を検出するパッチセンサを備え、前記パッチセンサの値と前記現像装置から前記像担持体に流れ込む電流値から前記現像装置内のトナー濃度安定化制御調整値とバイアス電圧を制御する。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法等において繰り返し多数枚の画像を形成する画像形成装置に関し、記録画像の画像濃度を検出するパッチセンサの値と現像装置から像担持体に流れ込む電流値から現像装置内のトナー濃度とバイアス電圧の調整を行う制御装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子写真法による記録装置においては、光導電性感光体を一様に帯電し、像露光し、感光体上に部分的な電荷放電が起り、静電潜像が形成される。その後、この静電潜像は着色剤を含むトナーによって現像される。感光体上に形成された静電潜像にトナーを供給する現像装置としては、現像剤にトナーだけを使用した一成分現像方式の現像装置のほかに、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置が知られている。このようにして得られたトナー像を記録紙等の記録媒体上に転写、定着して記録画像が得られる。このような工程が繰り返し行われる。
【０００３】
次に、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式について説明する。感光体にトナーを供給して現像を行う場合、現像剤中におけるトナーの濃度が画像の形成と共に次第に低下するため、現像剤中におけるトナー濃度を維持する必要があり、ある程度、トナー濃度が低下するとトナー補給部材が駆動し、新たなトナーを補給する。そのため、トナー濃度を常に一定に保つトナー濃度制御装置が必要である。
【０００４】
次に、従来のトナー濃度制御装置について説明する。現像機内に設けられたトナー濃度検出器によってトナーとキャリアとを含む現像剤中のトナー濃度を測定する。この出力値が基準設定値を下回った場合にはトナー濃度が低下したと判断し、前記トナー濃度検出器の値が基準設定値になるまでトナー補給部材が駆動して、新たなトナーを補給するように。この基準設定値をあらかじめ決められた印刷頁数ごとに現像剤の特性変化を補う様に設定しておき、トナー濃度が常に一定になるように制御する。
【０００５】
次に、記録画像に対応したトナー濃度制御について説明する。転写工程において記録紙等の記録媒体上に転写されたパッチ画像の画像濃度をパッチセンサ等により読み取る。その後、マシン本体のＣＰＵ等の制御装置にフィードバックされ、読み取った画像濃度が基準値に達していなかった場合、その基準値になるようにトナーを補給し、トナー濃度を制御することで記録画像の画像濃度を常に一定に保つ（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特開２００２−２３４３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べた従来の二成分現像方式のトナー濃度制御では、あらかじめ決められた印刷頁数ごとにトナー濃度を制御し、その間で問題が発生した場合、パッチ画像の画像濃度を直接検出し、制御系にフィードバックし、制御することであらかじめ設定されている印刷頁数の間においても印刷品質をより細かく制御する。しかし、現像剤特性の異常な変化によってパッチ画像の画像濃度劣化が発生し、それに基づいてトナー濃度、バイアス電圧等の現像条件を変更して対応した場合、より現像剤特性の劣化を招き、記録画像の画像濃度を一定に維持することができなくなるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、設定されている印刷頁数の間で問題が発生した場合、特に、現像剤の異常な特性変化による画像の劣化が発生しても、安定した画像濃度の制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、像担持体上に形成された静電潜像をトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いて顕像化する現像装置を備え、トナー像を記録媒体上に転写し記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体上に定着して記録画像を得る静電記録装置において、前記記録画像の画像濃度を検出するパッチセンサを備え、前記パッチセンサの値と前記現像装置から前記像担持体に流れ込む電流値から前記現像装置内のトナー濃度安定化制御調整値とバイアス電圧を制御することにより達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図１を用いて説明する。
【００１０】
図１は本発明となる静電記録装置の断面を模式的に表した図である。この図を用いて本装置のプロセスを説明する。光導電性を有する感光体１は帯電器２により均一に帯電し、光学装置３のレーザ光により潜像を形成する。その後、前記感光体１に対向し、かつ近接して設置された現像機４がトナー５とトナーとキャリアからなる現像剤６を用いて搬送ロール８から現像ロール７に前記現像剤６が搬送され、前記トナー５の帯電極性と同極性のバイアス電圧が感光体１と現像ロール７間に印加され、前記感光体１と接し、現像する。
【００１１】
現像が終了した現像剤６は前記現像ロール７近傍に設置してあるトナー濃度検出器９に入り、前記現像剤６中のトナー５の割合が検出される。現像され前記感光体１表面上に付着したトナー５はトナー５の帯電極性とは逆の極性を印加する転写器１１により、用紙１０上に転写される。用紙１０上に転写されたトナー５はトナー５に熱を与えるヒートロール１３と用紙１０背面に設置され、用紙１０上のトナー５とヒートロール１３に圧力を加える圧力ロール１４からなる定着機１２により、トナー５は用紙１０上に定着されて最終画像となる。
【００１２】
一方、転写されず前記感光体１上に残ったトナー５はクリーニング装置１５により感光体１上から除去される。
【００１３】
また、前記転写器１１により、前記用紙１０上に転写された記録画像の画像濃度を検出するパッチセンサ１７を前記転写器１１と前記定着機１２との間に設置されている。記録画像の画像濃度検知用のパッチ画像１６が現像され、そのパッチ画像１６の濃度を前記パッチセンサ１７により読み取り記録画像の画像濃度を検知する。
【００１４】
更に、前記現像機４の現像ロール７へのバイアス電圧を印加する高圧電源１８が前記現像機４近傍に設置され、前記高圧電源１８はＣＰＵ等からなる制御装置１９に接続されており、前記現像ロール７から前記感光体１への流れ込み電流を検知出来るようになっている。
【００１５】
また、前記パッチセンサ１７も前記制御装置１９に接続されており、前記パッチ画像１６の画像濃度が前記制御装置１９に常に入力される。これらの入力データを基に現像条件が制御される。このプロセスが繰り返し行われる。
【００１６】
本発明における画質安定化制御手段を説明する。前記パッチセンサ１７により記録画像の画像濃度を検出し、制御装置１９にフィードバックする。その値を前記制御装置１９に設定してある画像濃度基準範囲と比較し、画像濃度検出値が画像濃度基準範囲内にある場合は、そのまま印刷を続ける。
【００１７】
また、前記画像濃度検出値が前記画像濃度基準範囲を何らかの理由により逸脱した場合について説明する。前記画像濃度基準範囲の上限値を超えた場合について説明する。この場合は画像濃度が濃くなり画像濃度基準範囲外となっている。まず、一時印刷を停止し、バイアス電圧を印加する高圧電源１８から感光体１への流れ込み電流を検知し、前記制御装置１９に入力され、その値が流れ込み電流値基準範囲に入っているか確認する。
【００１８】
前記高圧電源１８から前記感光体１への流れ込み電流を検出方法について簡単に説明する。前記現像機４の前記感光体１に対抗して設けられた現像ロール７上にある現像剤６を通し、前期感光体１に流れ込む電流を検出する。検出方法は前期感光体１を一定の電圧に帯電させ、その後、前記現像機４に印加されているバイアス電圧を０Ｖにする。その時の電流値が制御装置１９に入力されることで検出する。この流れ込み電流は前記現像剤６を通り、前記現像機４に流れ込む電流のため、前記現像剤６の現像剤抵抗に換算できる。
【００１９】
このようにして前記制御装置１９に入力された流れ込み電流が前記制御装置１９に設定してある流れ込み電流値基準範囲内にあるかどうか判断する。基準範囲内である場合はバイアス電圧、現像剤６中のトナーの割合であるトナー濃度の両方を制御し、前記記録画像の画像濃度を前記制御装置１９に設定してある画像濃度基準範囲内に修復する。また、流れ込み電流検出値が流れ込み電流値基準範囲の上限値を外れた場合はバイアス電圧だけを制御し、前記記録画像の画像濃度を前記制御装置１９に設定してある画像濃度基準範囲内への修復を試みる。
【００２０】
上述したように、流れ込み電流は現像剤６の現像剤抵抗に換算できるため、流れ込み電流値基準範囲の上限値を外れた場合は現像剤抵抗が低下していることを意味している。この場合、現像剤抵抗が低下しているため、画像濃度が濃くなり前記制御装置１９の画像濃度基準範囲外となっている。そこで、トナー濃度を低下させる制御を行うと更に現像剤抵抗が低下するために前記記録画像の画像濃度を修復できなくなる場合がある。そのため、バイアス電圧だけの制御にて画像濃度基準範囲内への修復を試みる。この制御で前記基準範囲内に修復しない時はトナー濃度の制御も加える。一方、前記流れ込み電流値基準範囲の下限値を外れた場合も同じように上記と逆の方向でバイアス電圧だけの制御にて画像濃度基準範囲内への修復を試みる。これで、修復できない場合トナー濃度の制御も行う。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、設定された印刷頁数間で何らかの問題で現像剤特性の異常による問題が発生しても、この問題に対応する安定した画像濃度制御法を提供することが出来る。また、パッチセンサ等による画像濃度安定化制御においても、現像剤特性の異常による変化が生じても常に安定した画像濃度を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を備えた電子写真式静電記録装置を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
１は感光体、２は帯電器、３は光学装置、４は現像機、５はトナー、６は現像剤、７は現像ロール、８は搬送ロール、９はトナー濃度検出器、１０は用紙、１１は転写器、１２は定着機、１３はヒートロール、１４は圧力ロール、１５はクリーニング装置、１６はパッチ画像、１７はパッチセンサ、１８は高圧電源、１９は制御装置である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法等において繰り返し多数枚の画像を形成する画像形成装置に関し、記録画像の画像濃度を検出するパッチセンサの値と現像装置から像担持体に流れ込む電流値から現像装置内のトナー濃度とバイアス電圧の調整を行う制御装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子写真法による記録装置においては、光導電性感光体を一様に帯電し、像露光し、感光体上に部分的な電荷放電が起り、静電潜像が形成される。その後、この静電潜像は着色剤を含むトナーによって現像される。感光体上に形成された静電潜像にトナーを供給する現像装置としては、現像剤にトナーだけを使用した一成分現像方式の現像装置のほかに、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置が知られている。このようにして得られたトナー像を記録紙等の記録媒体上に転写、定着して記録画像が得られる。このような工程が繰り返し行われる。
【０００３】
次に、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式について説明する。感光体にトナーを供給して現像を行う場合、現像剤中におけるトナーの濃度が画像の形成と共に次第に低下するため、現像剤中におけるトナー濃度を維持する必要があり、ある程度、トナー濃度が低下するとトナー補給部材が駆動し、新たなトナーを補給する。そのため、トナー濃度を常に一定に保つトナー濃度制御装置が必要である。
【０００４】
次に、従来のトナー濃度制御装置について説明する。現像機内に設けられたトナー濃度検出器によってトナーとキャリアとを含む現像剤中のトナー濃度を測定する。この出力値が基準設定値を下回った場合にはトナー濃度が低下したと判断し、前記トナー濃度検出器の値が基準設定値になるまでトナー補給部材が駆動して、新たなトナーを補給するように。この基準設定値をあらかじめ決められた印刷頁数ごとに現像剤の特性変化を補う様に設定しておき、トナー濃度が常に一定になるように制御する。
【０００５】
次に、記録画像に対応したトナー濃度制御について説明する。転写工程において記録紙等の記録媒体上に転写されたパッチ画像の画像濃度をパッチセンサ等により読み取る。その後、マシン本体のＣＰＵ等の制御装置にフィードバックされ、読み取った画像濃度が基準値に達していなかった場合、その基準値になるようにトナーを補給し、トナー濃度を制御することで記録画像の画像濃度を常に一定に保つ（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特開２００２−２３４３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べた従来の二成分現像方式のトナー濃度制御では、あらかじめ決められた印刷頁数ごとにトナー濃度を制御し、その間で問題が発生した場合、パッチ画像の画像濃度を直接検出し、制御系にフィードバックし、制御することであらかじめ設定されている印刷頁数の間においても印刷品質をより細かく制御する。しかし、現像剤特性の異常な変化によってパッチ画像の画像濃度劣化が発生し、それに基づいてトナー濃度、バイアス電圧等の現像条件を変更して対応した場合、より現像剤特性の劣化を招き、記録画像の画像濃度を一定に維持することができなくなるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、設定されている印刷頁数の間で問題が発生した場合、特に、現像剤の異常な特性変化による画像の劣化が発生しても、安定した画像濃度の制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、像担持体上に形成された静電潜像をトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いて顕像化する現像装置を備え、トナー像を記録媒体上に転写し記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体上に定着して記録画像を得る静電記録装置において、前記記録画像の画像濃度を検出するパッチセンサを備え、前記パッチセンサの値と前記現像装置から前記像担持体に流れ込む電流値から前記現像装置内のトナー濃度安定化制御調整値とバイアス電圧を制御することにより達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図１を用いて説明する。
【００１０】
図１は本発明となる静電記録装置の断面を模式的に表した図である。この図を用いて本装置のプロセスを説明する。光導電性を有する感光体１は帯電器２により均一に帯電し、光学装置３のレーザ光により潜像を形成する。その後、前記感光体１に対向し、かつ近接して設置された現像機４がトナー５とトナーとキャリアからなる現像剤６を用いて搬送ロール８から現像ロール７に前記現像剤６が搬送され、前記トナー５の帯電極性と同極性のバイアス電圧が感光体１と現像ロール７間に印加され、前記感光体１と接し、現像する。
【００１１】
現像が終了した現像剤６は前記現像ロール７近傍に設置してあるトナー濃度検出器９に入り、前記現像剤６中のトナー５の割合が検出される。現像され前記感光体１表面上に付着したトナー５はトナー５の帯電極性とは逆の極性を印加する転写器１１により、用紙１０上に転写される。用紙１０上に転写されたトナー５はトナー５に熱を与えるヒートロール１３と用紙１０背面に設置され、用紙１０上のトナー５とヒートロール１３に圧力を加える圧力ロール１４からなる定着機１２により、トナー５は用紙１０上に定着されて最終画像となる。
【００１２】
一方、転写されず前記感光体１上に残ったトナー５はクリーニング装置１５により感光体１上から除去される。
【００１３】
また、前記転写器１１により、前記用紙１０上に転写された記録画像の画像濃度を検出するパッチセンサ１７を前記転写器１１と前記定着機１２との間に設置されている。記録画像の画像濃度検知用のパッチ画像１６が現像され、そのパッチ画像１６の濃度を前記パッチセンサ１７により読み取り記録画像の画像濃度を検知する。
【００１４】
更に、前記現像機４の現像ロール７へのバイアス電圧を印加する高圧電源１８が前記現像機４近傍に設置され、前記高圧電源１８はＣＰＵ等からなる制御装置１９に接続されており、前記現像ロール７から前記感光体１への流れ込み電流を検知出来るようになっている。
【００１５】
また、前記パッチセンサ１７も前記制御装置１９に接続されており、前記パッチ画像１６の画像濃度が前記制御装置１９に常に入力される。これらの入力データを基に現像条件が制御される。このプロセスが繰り返し行われる。
【００１６】
本発明における画質安定化制御手段を説明する。前記パッチセンサ１７により記録画像の画像濃度を検出し、制御装置１９にフィードバックする。その値を前記制御装置１９に設定してある画像濃度基準範囲と比較し、画像濃度検出値が画像濃度基準範囲内にある場合は、そのまま印刷を続ける。
【００１７】
また、前記画像濃度検出値が前記画像濃度基準範囲を何らかの理由により逸脱した場合について説明する。前記画像濃度基準範囲の上限値を超えた場合について説明する。この場合は画像濃度が濃くなり画像濃度基準範囲外となっている。まず、一時印刷を停止し、バイアス電圧を印加する高圧電源１８から感光体１への流れ込み電流を検知し、前記制御装置１９に入力され、その値が流れ込み電流値基準範囲に入っているか確認する。
【００１８】
前記高圧電源１８から前記感光体１への流れ込み電流を検出方法について簡単に説明する。前記現像機４の前記感光体１に対抗して設けられた現像ロール７上にある現像剤６を通し、前期感光体１に流れ込む電流を検出する。検出方法は前期感光体１を一定の電圧に帯電させ、その後、前記現像機４に印加されているバイアス電圧を０Ｖにする。その時の電流値が制御装置１９に入力されることで検出する。この流れ込み電流は前記現像剤６を通り、前記現像機４に流れ込む電流のため、前記現像剤６の現像剤抵抗に換算できる。
【００１９】
このようにして前記制御装置１９に入力された流れ込み電流が前記制御装置１９に設定してある流れ込み電流値基準範囲内にあるかどうか判断する。基準範囲内である場合はバイアス電圧、現像剤６中のトナーの割合であるトナー濃度の両方を制御し、前記記録画像の画像濃度を前記制御装置１９に設定してある画像濃度基準範囲内に修復する。また、流れ込み電流検出値が流れ込み電流値基準範囲の上限値を外れた場合はバイアス電圧だけを制御し、前記記録画像の画像濃度を前記制御装置１９に設定してある画像濃度基準範囲内への修復を試みる。
【００２０】
上述したように、流れ込み電流は現像剤６の現像剤抵抗に換算できるため、流れ込み電流値基準範囲の上限値を外れた場合は現像剤抵抗が低下していることを意味している。この場合、現像剤抵抗が低下しているため、画像濃度が濃くなり前記制御装置１９の画像濃度基準範囲外となっている。そこで、トナー濃度を低下させる制御を行うと更に現像剤抵抗が低下するために前記記録画像の画像濃度を修復できなくなる場合がある。そのため、バイアス電圧だけの制御にて画像濃度基準範囲内への修復を試みる。この制御で前記基準範囲内に修復しない時はトナー濃度の制御も加える。一方、前記流れ込み電流値基準範囲の下限値を外れた場合も同じように上記と逆の方向でバイアス電圧だけの制御にて画像濃度基準範囲内への修復を試みる。これで、修復できない場合トナー濃度の制御も行う。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、設定された印刷頁数間で何らかの問題で現像剤特性の異常による問題が発生しても、この問題に対応する安定した画像濃度制御法を提供することが出来る。また、パッチセンサ等による画像濃度安定化制御においても、現像剤特性の異常による変化が生じても常に安定した画像濃度を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を備えた電子写真式静電記録装置を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
１は感光体、２は帯電器、３は光学装置、４は現像機、５はトナー、６は現像剤、７は現像ロール、８は搬送ロール、９はトナー濃度検出器、１０は用紙、１１は転写器、１２は定着機、１３はヒートロール、１４は圧力ロール、１５はクリーニング装置、１６はパッチ画像、１７はパッチセンサ、１８は高圧電源、１９は制御装置である。
Claims (1)
- 像担持体上に形成された静電潜像をトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いて顕像化する現像装置を備え、トナー像を記録媒体上に転写し記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体上に定着して記録画像を得る静電記録装置において、前記記録画像の画像濃度を検出するパッチセンサを備え、前記パッチセンサの値と前記現像装置から前記像担持体に流れ込む電流値から前記現像装置内のトナー濃度安定化制御調整値とバイアス電圧を制御することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003030212A JP2004240226A (ja) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | 画像形成装置 |
| US10/770,524 US7062180B2 (en) | 2003-02-07 | 2004-02-04 | Image forming device with image density control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003030212A JP2004240226A (ja) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004240226A true JP2004240226A (ja) | 2004-08-26 |
Family
ID=32820851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003030212A Pending JP2004240226A (ja) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | 画像形成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7062180B2 (ja) |
| JP (1) | JP2004240226A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7937003B2 (en) | 2005-09-30 | 2011-05-03 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and method of determining degradation of charging property of developer |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007163771A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Kyocera Mita Corp | 現像装置およびそれを有する画像形成装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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