JP3182933B2 - 静電記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ等の静電記録
装置に係わり、特に、感光体として、巻き込み型感光体
ドラムを用いた場合に、そのドラムキャップ部分を利用
してトナー帯電量を求め、その求めたトナー帯電量に基
づいて品質の良好な記録印刷を行なうようにした静電記
録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真プロセスを用いた静電
記録装置においては、静電潜像の現像に利用されるトナ
ー帯電量が、記録印刷される印刷画像の品質を決める重
要なファクターになっている。即ち、トナー帯電量が、
通常設定される値に比べて小さかった場合には、トナー
と感光体との静電的付着力が弱くなるため、種々の電界
の影響を受けることにより飛翔し易くなるとともに、静
電潜像の現像を行なう際のトナー消費量が多くなり、印
刷された画像の線が太くなってしまうという現象が生じ
る。これに対して、トナー帯電量が、通常設定される値
に比べて大きかった場合には、トナーは静電気力の増大
によって感光体への付着力が増大し、静電潜像の現像及
び現像後の可視画像の転写が難しくなる上に、印刷され
た画像の線が痩せてしまうという現象が生じる。このた
め、印刷される画像の状態を最適にするためには、トナ
ー帯電量を前記設定される値の近くの最適範囲内になる
ように制御する必要がある。

【０００３】ところで、このようなトナーの帯電量、と
りわけ、トナーの平均帯電量を知る手段としては、「現
像分離法」と呼ばれる手段が既に知られており、この手
段は、例えば、特開昭６１−６１０６５号等に開示され
ているもので、その手段は、特定の静電記録装置に適合
するトナーの選定のために、前記現像分離法を用いてい
るものである。

【０００４】また、トナーの帯電量を測定し、その測定
結果を基にして、静電記録装置の各部を制御するように
した手段も既に知られており、例えば、特公平３−２６
３８９号等に開示されている。この手段は、トナーの濃
度及びトナーの表面電位を測定し、その測定結果からト
ナーの帯電量を演算し、この演算結果と基準値との差に
基づいてトナー供給装置のトナー供給量、現像バイアス
電圧の値、帯電器の帯電電圧、露光装置の露光量等の制
御を行ない、常時安定した画質の印刷が行なわれるよう
にしているものである。

【０００５】さらに、トナー現像電位を測定する手段と
しては、例えば、実公平４−８５４５９号等に開示のも
のが知られており、この手段は、測定用ドラムの表面
に、測定用の電極を設け、この電極の電位を検出するこ
とにより、前記トナー現像電位を測定するようにしたも
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記既知の現像分離法
では、トナーの電荷量のみの測定を行なっているため、
何等かの値のトナーの電荷量が測定された際に、帯電量
の大きなトナーが少量付着しているのか、または帯電量
の小さなトナーが多量付着しているのかの判断を行なう
ことができないものである。即ち、前記既知の現像分離
法は、実質的なトナーの帯電量を知ることができないも
のであり、特に、実機で消費される１成分非磁性トナー
の帯電量についての対応が不十分であるので、前記トナ
ーの電荷量の測定結果を基にして、静電記録装置の現像
状態の制御を行ったときには、常時安定したトナーの搬
送及びトナー現像、可視画像の転写等を行なうことがで
きず、トナーの搬送不良や可視画像の転写不良等が生じ
るという問題を有している。

【０００７】また、前記既知の特公平３−２６３８９号
等に開示の手段は、トナーの表面電位を測定する場合
に、感光体のトナーの付着されていない部分における電
荷を確実に消滅させる必要があるが、当該感光体を用い
た画像の印刷時には前記電荷を完全に消滅させることは
難しく、このトナーの付着されていない部分の表面電位
を適正に測定することができないという問題を有してい
る。また、前記特公平３−２６３８９号等に開示の手段
は、トナーの電荷を非接触状態で測定しているので、空
気等の絶縁物質に直接的に誘導電荷が発生しやすく、正
確なトナーの電荷を測定することができず、特に、感光
体表面に表面電位計を浮上させた状態で配置したときに
は、感光体表面と表面電位計との間隔を一定に維持する
のが困難であり、その結果、表面電位計の配置部分の電
界強度が常時変動し、表面電位の測定結果に誤差を生じ
てしまうという問題を有している。

【０００８】さらに、前記既知の実公平４−８５４５９
号等に開示の手段は、静電記録装置で実際に用いている
感光体ドラムではなく、静電記録装置では用いられてい
ない測定用ドラムを用いているものであるので、トナー
現像電位の測定を行なう度ごとに、この測定用ドラムを
装着させる必要があり、トナー現像電位の測定を行なう
際に手間がかかるという問題を有している。

【０００９】本発明は、前記各問題点を悉く解消するも
のであって、その目的は、感光体の未使用部分に実機の
現像を行なうトナーによる測定用可視画像を形成し、こ
の可視画像のトナー電荷量及びトナー量から単位重量当
たりのトナー帯電量を求めた静電記録装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的の達成のため
に、本発明は、ドラムの表面に感光体シートを巻付け、
残部をドラム内部に巻き込んだ巻き込み型感光体ドラム
を用い、この感光体ドラム上の感光体シートに形成した
静電潜像をトナー現像して可視画像とし、前記可視画像
を記録用紙に転写させる静電記録装置において、前記感
光体ドラムに設けられた導電性材料からなるドラムキャ
ップと、前記ドラムキャップにトナーを付着させる時に
用いる第１のバイアス電圧と前記ドラムキャップにトナ
ーを付着させない時に用いる第２バイアス電圧とを切り
替えるバイアス切替手段と、前記第１のバイアス電圧を
印加した状態のとき前記ドラムキャップ上にベタ可視画
像を形成するとともに前記ベタ可視画像のトナー電荷量
及びトナー量を検出する電荷量検出手段及びトナー量検
出手段と、前記電荷量検出手段とトナー量検出手段の検
出出力からトナー帯電量を求める演算手段と、前記演算
手段で得られたトナー帯電量に基づいて各部の動作状態
を制御する制御手段とを備えてなる手段を具備する。

【００１１】

【作用】前記手段によれば、導電性材料で構成した巻き
込み型感光体のドラムキャップにトナー現像してベタ可
視画像を形成する。このとき、前記ドラムキャップの電
荷を直接的に測定する電荷量検出手段を用いて、前記ベ
タ可視画像のトナー電荷量の検出を行い、また、前記ド
ラムキャップに近接配置されたトナー量検出手段を用い
て、前記ベタ可視画像のトナー層の厚みを測定し、前記
ベタ可視画像の現像面積と前記測定したトナー層の厚み
から見掛け上のトナー体積を求め、そのトナー体積にト
ナーの比重を乗算し、トナー量Ｍを求めている。こうし
て検出されたトナー電荷量Ｑとトナー量Ｍとは、演算装
置において比の演算（Ｑ／Ｍ）が行なわれ、その演算結
果からトナー帯電量を求めるようにしている。

【００１２】この場合、前記ベタ可視画像の現像面積や
トナーの比重等の値は、メモリに記憶保持されており、
必要に応じて演算装置に読み出される。

【００１３】演算装置は、前記トナー電荷量Ｑとトナー
量Ｍとからトナー帯電量の演算（Ｑ／Ｍ）を行ない、そ
の演算結果に基づいて、各部の制御条件についての演算
設定を行う。例えば、現像装置に関しては、トナー帯電
量が所期の設定された値の範囲内に入るように、その帯
電量が前記範囲よりも小さいときは、トナーの撹拌を速
くしたり、電荷注入を多くしたりして、トナー帯電量を
高めるような制御を行う。

【００１４】さらに、前記演算されたトナー帯電量に応
じて、帯電器の帯電電圧、露光装置の露光状態、現像装
置の現像バイアス電圧、転写装置の転写電圧、クリーニ
ング装置のクリーニング電圧等の制御を行い、高品質の
印刷画像を得るようにしている。この場合、前記制御の
一例としては、トナー帯電量が所期の設定された値の範
囲内より大きいとき、前記各電圧の少なくとも１つを高
めたり、露光状態を強めたりし、逆に、トナー帯電量が
所期の設定された値の範囲内より小さいとき、前記各電
圧の少なくとも１つを低くしたり、露光状態を弱めたり
すればよい。

【００１５】このように、前記手段によれば、実機にお
けるトナー帯電量の測定を、通常の画像印刷プロセスと
平行して行うことができ、しかも、そのトナー帯電量の
測定は正確に行うことができるものである。また、前記
測定したトナー帯電量に基づいて実機の各部の電圧等の
制御を行なえば、常時安定した画像の印刷を行うことが
できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００１７】図１は、本発明に係わる静電記録装置の第
１の実施例を示すものであって、静電記録装置の要部を
示す構成図である。

【００１８】図１において、１は巻き込み型感光体ドラ
ム、２は導電性のドラムキャップ、３は帯電器、４は露
光装置、５は現像機、６は転写器、７は前置クリーナ装
置、８はクリーナ装置、９はドラムキャップバイアス電
圧発生回路、１０はエレクトロメーター等の電荷量検出
手段、１１は光学式トナー濃度センサ等のトナー量検出
手段、１２は演算装置、１３はメモリ、１４は環境セン
サ、１５は切換えスイッチ、１５−１は固定導体、１５
−２は回転導体である。

【００１９】そして、巻き込み型感光体ドラム１は、開
口部に導電性のドラムキャップ２が嵌め込まれており、
以下に述べるように周囲に感光体フイルムに一部が巻き
付けられ、感光体フイルムの残部は前記開口部を通して
感光体ドラム１の内部に至り、その内部に巻き込まれて
いる。感光体ドラム１の周辺には、帯電器３、露光装置
４、現像機５、転写器６、前置クリーナ装置７、クリー
ナ装置８が順次近接配置される。ドラムキャップバイア
ス電圧発生回路９及び電荷量検出手段１０は、切換えス
イッチ１５を介して選択的にドラムキャップ２に導電接
続されるとともに、電荷量検出手段１０の出力側が演算
装置１２に接続される。トナー量検出手段１１は、感光
体ドラム１に近接配置され、その出力側が演算装置１２
に接続される。演算装置１２は、メモリ１３と環境セン
サ１４が結合接続されており、帯電器３、露光装置４、
現像機５、転写器６、前置クリーナ装置７、クリーナ装
置８の各入力側は演算装置１２に接続される。また、切
換えスイッチ１５の可動接点は、固定導体１５−１の一
端に接続され、固定導体１５−１の他端は回転導体１５
−２の一端に接続される。回転導体１５−２は、感光体
ドラム１の回転に伴い、その一端を中心にして回転する
もので、前述のように一端は固定導体１５−１の他端に
常時接続され、その他端は常時ドラムキャップ２に導電
接続される。

【００２０】次に、図２は、前述の実施例に用いる巻き
込み型感光体ドラム１の詳しい構成を示す断面構成図で
ある。

【００２１】図２において、１６はドラム基体、、１８
は感光体フィルム供給ロール、１９は感光体フィルム巻
取ロールであり、その他、図１に示された構成要素と同
じ構成要素には同じ符号を付けている。

【００２２】そして、ドラム基体１６の開口部に導電性
のドラムキャップ２が嵌め込まれ、前記開口部が閉鎖さ
れる。感光体フィルム１７は、一部が感光体ドラム１の
周面に巻き付けられ、残部が前記開口部を通して感光体
ドラム１の内部に挿入される。このとき、感光体フィル
ム１７は、未使用部分が感光体フィルム供給ロール１８
に巻き込まれ、使用済みの部分が感光体フィルム巻取ロ
ール１９に巻き取られており、感光体ドラム１の周面に
巻き付けられた感光体フィルム１７の部分を一定時間使
用したときには、感光体フィルム巻取ロール１９の巻き
取りを行ない、感光体フィルム供給ロール１８に巻き込
まれている未使用部分を感光体ドラム１の周面に巻き付
け使用するものである。

【００２３】前記構成による本実施例においては、概
要、以下のような動作が行なわれる。

【００２４】動作時に、感光体ドラム１が矢印方向に回
転を行ない、このとき、感光体ドラム１に巻き付いた感
光体フイルム１７の表面は、帯電器３において一様に帯
電される。次いで、一様帯電された前記感光体フイルム
１７は、露光装置４において印刷される画像に対応して
変化する露光信号によって露光され、その露光に対応し
た静電潜像が形成される。続いて、前記静電潜像は、現
像機５においてトナー現像が行なわれ、感光体フイルム
１７の表面に前記静電潜像に対応した可視画像が形成さ
れる。次に、この可視画像は、転写器６において記録用
紙（図示なし）上に転写され、記録用紙上に転写された
可視画像は定着器（図示なし）において記録用紙上に定
着され、所定の画像印刷が行なわれるものである。ま
た、可視画像転写後の感光体フイルム１７の表面は、前
置クリーナ装置７及びクリーナ装置８において相次いで
残留トナー等の除去が行なわれ、再び前記帯電器３にお
いて一様に帯電が行なわれるものである。この場合、前
記所定の画像印刷を行なうときには、切換えスイッチ１
５は、ドラムキャップバイアス電圧発生回路９側に切換
え接続され、ドラムキャップ２にトナーが十分に付着し
ないドラムキャップバイアス電圧が供給されるので、ド
ラムキャップ２の部分には現像機５においてトナーが付
着されることもない。

【００２５】また、前記通常の画像印刷の動作とは別
に、本実施例においては、次のようなトナー帯電量の検
出測定を行なっている。即ち、切換えスイッチ１５の固
定接点をドラムキャップバイアス電圧発生回路９に接続
し、感光体ドラム１を矢印方向に回転させる。ドラムキ
ャップバイアス電圧は、トナーが十分に現像される値と
する。ドラムキャップ２の部分は、現像機５においてト
ナー現像が行われ、ドラムキャップ２の表面部分にベタ
可視画像が形成される。次に、このベタ可視画像を表面
部分に付着させたドラムキャップ２が、図示の位置に回
転移動すると、その移動のタイミングによって切換えス
イッチ１５の可動接点が短時間接地側に切り換えられ、
ドラムキャップ２の非表面側に誘導された電荷を瞬時に
接地に流出させる。この電荷の流出が終了すると、切換
えスイッチ１５の可動接点が電荷量検出手段１０側に接
続され、電荷量検出手段１０において前記ベタ可視画像
におけるトナーの電荷量の検出測定が行なわれる。この
とき、ドラムキャップ２に近接配置されているトナー量
検出手段１１においても、前記ベタ可視画像部分のトナ
ー量の検出測定が行なわれる。続いて、前記電荷量検出
手段１０及び前記トナー量検出手段１１で検出測定され
たトナーの電荷量Ｑ及びトナー量Ｍは、相次いで演算装
置１２に供給され、演算装置１２において、前記トナー
の電荷量Ｑ及びトナー量Ｍからそれらの比（Ｑ／Ｍ）の
演算を行なえば、単位質量当たりのトナー帯電量を求め
ることができる。

【００２６】続く、図３は、前述の実施例における現像
機５の部分をより詳細に示した構成図である。

【００２７】図３において、２０はバイアス電圧制御回
路、２１は回転駆動制御回路、２２はトナー補給回路、
２３はトナー撹拌部材、２４はトナー搬送部材、２５は
現像ロール、２６は層厚規制部材、２７は層厚規制部材
制御回路、２８は電荷注入制御回路、２９はトナーであ
り、その他、図１に示された構成要素には同じ符号を付
けている。

【００２８】そして、現像機５の現像容器内には、トナ
ー撹拌部材２３、トナー搬送部材２４、現像ロール２５
がそれぞれ回転自在に構成配置され、前記現像容器の上
側に、トナー補給回路２２と、層厚規制部材２６が配置
されている。トナー搬送部材２４及び現像ロール２５の
印加電圧は、演算装置１２の出力で制御されるバイアス
電圧制御回路２０から供給されるように構成され、トナ
ー補給回路２２、トナー撹拌部材２３、トナー搬送部材
２４、現像ロール２５の各回転量は、演算装置１２の出
力で制御される回転駆動制御回路２１において駆動され
るように構成される。また、層厚規制部材２６は、演算
装置１２の出力で制御される層厚規制部材制御回路２７
及び電荷注入制御回路２８において突出量及び電荷注入
量が設定されるように構成されている。

【００２９】また、図４は、ドラムキャップ２の電荷量
を検出測定する電荷量検出手段１０の一例を示す構成図
であり、図５は、ドラムキャップ２の電荷量を検出測定
する電荷量検出手段１０の他の例を示す構成図である。

【００３０】図４及び図５において、３０は影像電荷、
３１は接地用スイッチ、３２はコンデンサ、３３は電圧
計、３４は積分回路であり、その他、図３に示された構
成要素には同じ符号を付けている。

【００３１】そして、電荷量検出手段１０は、接地用ス
イッチ３１、コンデンサ３２、電圧計３３の並列接続回
路からなるか（図４）、または、接地用スイッチ３１、
電圧計３３、抵抗３４、積分回路３５の並列接続回路か
らなっており（図５）、これら並列接続回路の一端は切
換えスイッチ１５と演算装置１２に接続され、これら並
列接続回路の他端は接地されている。

【００３２】ここにおいて、図３及び図４または図５を
併用して、トナーの電荷量及びトナー量が検出測定され
る状態、及び、演算装置１２で得られたトナー帯電量に
基づいて各部の制御の状態について述べる。

【００３３】まず、図４に示された電荷量検出手段１０
は、ドラムキャップ２の部分に形成した均一な厚さのト
ナー層２９からなるベタ可視画像に基づいて、ドラムキ
ャップ２内に誘導された前記トナー層２９の保持電荷
（マイナス極性）と逆極性の電荷（プラス極性）を検出
測定するもので、ドラムキャップ２内に誘導された電荷
（プラス極性）と逆極性の電荷（マイナス極性）を電荷
量検出手段１０のコンデンサ３２に蓄積させ、その電荷
を蓄積したコンデンサ３２の端子間電圧を電位計３３で
測定するようにしている。この場合、コンデンサ３２の
容量をＣとし、前記電位計３３で測定した電位をＶとす
れば、前記トナー層２９の電荷量Ｑは、前記容量Ｃと前
記電位Ｖとの積、即ち、（Ｃ×Ｖ）で求めることができ
る。

【００３４】また、図５に示された電荷量検出手段１０
は、前記トナー層２９のトナー現像時に、ドラムキャッ
プ２に誘導される電荷により生じる電流を抵抗３４の両
端で検出し、前記検出した電流を積分回路３５において
積分することにより、前記トナー層２９の電荷量Ｑを検
出測定できるものである。

【００３５】ここで、本実施例において用いられるトナ
ー量検出手段１１の構成、動作について述べると、次の
とおりである。

【００３６】まず、トナー量検出手段１１には、通常、
光学式トナー濃度センサが用いられるもので、この光学
式トナー濃度センサにより、ドラムキャップ２上に形成
されたトナー層２９の付着量を測定するものである。こ
の光学式トナー濃度センサは、トナー層２９に光を投射
し、その投射光に基づくトナー層２９からの正反射光量
を測定するものであるが、この場合に、前記光学式トナ
ー濃度センサ出力（反射光量）とトナー付着量の関係は
図６に示されるようになることが既に知られているの
で、前記反射光量の測定を求めれば、その測定値と前記
関係から直ちにトナー層２９の付着量を求めることがで
きる。そして、ドラムキャップ２の表面積（トナー層２
９の現像面積）は既知であるので、前記トナー層２９の
現像面積とトナー層２９の付着量から、トナー量を演算
することができるものである。

【００３７】また、図７は、本実施例において用いられ
るトナー量検出手段１１の他の例を示す構成図であっ
て、感光体フィルム１７上の残留トナー等を除去するク
リーナ装置８を利用するようにしたものである。

【００３８】図７において、３６は吸引ノズル、３７は
吸引手段であり、その他、図１に示された構成要素と同
じ構成要素には同じ符号を付けている。

【００３９】本例によるトナー量検出手段１１は、感光
体フィルム１７上の残留トナー等を除去するクリーニン
グプロセス時に、トナー２９が保持されている電荷量を
直接測定するものである。このトナー量検出手段１１を
用いたときには、クリーニングプロセス時にトナー２９
に新たな帯電が生じると、トナー２９の電荷量の測定に
影響を与えることになるが、吸引手段３７を用い、吸引
ノズル３６から気流によってトナー２９を吸引するよう
なクリーニングを行ない、その際にトナー２９の電荷量
の測定を行なえば、前記新たな帯電の影響を除くことが
できる。

【００４０】前記構成による電荷量検出手段１０及びト
ナー量検出手段１１を用いて検出測定されたトナー電荷
量Ｑ及びトナー量Ｍは、相次いで演算装置１２に入力さ
れるが、演算装置１２においては、それらの比（Ｑ／
Ｍ）の演算を行なうことによって、トナーの平均帯電量
を求めるようにしている。

【００４１】これと同時に、演算装置９は、前述のよう
にして得られたトナーの平均帯電量を基にして、トナー
帯電量が所定の設定された値の範囲内に入るように、現
像機５等における各種の制御を行なっているもので、そ
の制御により、常時、高品質の印刷画像を得ることがで
きるものである。

【００４２】以下、演算装置１２を介して行なわれる前
記各種の制御の具体的態様の幾つかについて、順次、説
明する。ただし、ここでは、説明の便宜上、演算装置１
２で求めたトナー帯電量が、前記所定の設定された値の
範囲内よりも小さかった場合に行なわれる制御態様につ
いて述べるが、前記トナー帯電量が前記所定の設定され
た値の範囲内よりも大きかった場合には、前記制御態様
と逆の態様の制御を行なえばよいことは明らかである。

【００４３】．演算装置１２は、回転駆動制御部材２
１を通してトナー撹拌部材２３の撹拌速度を速めて、ト
ナーの摩擦帯電状態の増強を行なうか、あるいは、電荷
注入制御回路２８を通してトナーの電荷注入を増大さ
せ、トナー帯電量を高めるように制御する。

【００４４】．演算装置１２は、トナー補給装置２２
の制御を行なう場合、トナー帯電量とトナー補給量（濃
度）との間には、図８に示すような関係があることが知
られているので、回転駆動制御部材２１を通してトナー
補給装置２２におけるトナー補給量を減少させるような
制御を行えば、その減少した補給量に対応してトナー帯
電量を高めることができる。

【００４５】．演算装置１２は、回転駆動制御部材２
１を通して、トナー撹拌部材２３、トナー搬送部材２
４、現像ロール２５等の回転部材の回転速度の制御を行
なう場合、特に、２成分トナーを用いているときには、
図９に示すように、前記回転部材の回転速度を速めるよ
うな制御を行えば、トナー帯電量を高めることができ
る。

【００４６】．演算装置１２は、回転駆動制御部材２
１を通して、前記回転部材間の回転速度比（周速比）の
制御を行って、トナー２９の摩擦状態を適宜変化させる
ようにした場合、その周速比（回転速度比）とトナー帯
電量との関係は図１０に示すように変わるので、前記周
速比が１以外の数になるような制御を行えば、トナー帯
電量を高めることができる。

【００４７】．演算装置１２は、層厚規制部材制御回
路２７を通して、層厚規制部材２４の突出状態を変化さ
せる制御を行って、トナー押圧状態を変更させるように
した場合、あるいは、層厚規制部材２４の向きを変化さ
せる制御を行って、トナー押圧状態や搬送量を変更させ
るようにした場合、そのトナー押圧圧力とトナー帯電量
との関係は図１１に示すように変わるので、前記トナー
押圧圧力を増大させるような制御を行えば、トナー帯電
量を高めることができる。

【００４８】以上、前記乃至において述べたトナー
帯電量を高めるための制御態様は、その一例であって、
その他にも、前記乃至において述べた制御態様の組
合せ、または、それ以外の部分について各種の制御を行
なうことにより、同様にトナー帯電量を高めることがで
きるもので、このようなトナー帯電量の制御を行えば、
静電潜像に対するトナー現像量が安定し、可視画像の転
写を安定に行うことができるようになる。

【００４９】一般に、静電記録装置の起動時には、図１
２に示すように、トナー帯電量が一定ではなく、不安定
な状態になっているので、このような状態のとき、画像
印刷を行なうことなく現像機５を動作させるようにす
る。この現像機５の動作時には、定期的にトナー帯電量
の検出測定を行い、その測定結果に従って現像機５の制
御を行ない、トナー帯電量が所定の設定された値になっ
たとき、即ち、設定範囲内に入ったときに、初めて画像
印刷を行なうようにする。このような動作を行なうこと
により、静電記録装置の起動時に生じる印刷画像の印刷
ムラを低減することができる。なお、前記トナー帯電量
の検出測定を行うときには、バイアス電圧制御回路２０
を通して、現像機５の現像バイアス電圧を段階的に変化
させるようにし、その変化の度ごとにトナー帯電量を求
めるようにすることが望ましい。

【００５０】また、静電記録装置の起動時以外であって
も、任意の期間、画像印刷の出力量に応じて画像印刷を
停止させ、その停止時点にトナー帯電量の検出測定を行
なう。その測定の結果、トナー帯電量が前記設定範囲を
逸脱していたときには、前述のような現像機５の制御を
行い、トナー帯電量が前記設定範囲に入ったとき、再び
画像印刷を開始させるようにすれば、低画質の画像印刷
の発生を防止することができる。

【００５１】この場合、前記任意の期間や出力量は、メ
モリ１３に予め記憶保持されているもので、その他に、
メモリ１３にはトナー帯電量の前記設定範囲の値やトナ
ー帯電量の履歴情報等が記憶保持され、さらに、ドラム
キャップ２のベタ画像の領域や面積を示す情報等も記憶
保持されている。これらの値や情報は適宜演算装置１２
に読み出され、演算装置１２の演算や制御に利用され
る。

【００５２】一方、環境センサ１４は、常時、周囲環境
条件、例えば、温度や湿度等の測定を行なっており、そ
の測定においてこれまでと相当異なる環境条件が得られ
たときには、直ちに画像印刷を停止し、トナー帯電量の
検出測定を行う。この場合、湿度を例にとれば、図１３
に示すように、湿度が増加するとトナー帯電量が減少す
るようになるので、湿度が増加の割合に応じてトナー帯
電量を高めるような制御を行う。そして、トナー帯電量
の測定の結果、その値が前記設定範囲を逸脱していたと
きには、前述のような現像機５の制御を行い、トナー帯
電量が前記設定範囲に入ったとき、再び画像印刷を開始
させるようにすれば、環境条件の変化に伴う低画質の画
像印刷の発生を防止することができる。この場合、例え
ば、温度が１℃、湿度が１％ＲＨ変化する度ごとに、ト
ナー帯電量の検出測定を行い、その測定結果に応じた前
述の現像機５の制御を行うようにすれば、前記環境条件
に対応して常時高品位の印刷画像を得ることができるよ
うになる。

【００５３】なお、トナー帯電量が不良状態（前記設定
範囲を逸脱している状態）であったときでも、画像印刷
を行いたいときには、帯電器３、露光装置４、転写器
６、前置クリーナ装置７、クリーナ装置８の動作条件を
変更させることによって、画像品質を大きく低下させる
ことなく、画像印刷を行うことができる。

【００５４】即ち、いま、トナー帯電量が前記設定範囲
よりも小さいときには、周囲の電界の影響を受け、現像
時にトナーが付着しやすく、トナー現像量が多くなって
しまうので、トナー現像量を減少させる必要があるが、
そのためには、帯電器３の放電電流を減少させたり、露
光装置４の露光量を低下させたり、現像機５の現像バイ
アス電圧を減少させたり、転写器６の転写電圧を減少さ
せたりする等の制御を行えばよい。

【００５５】この対して、トナー帯電量が前記設定範囲
よりも大きいときには、前述の場合とは逆にトナー現像
量を確保させる必要があるが、そのためには、感光体ド
ラム１の表面電位を上昇させたり、露光装置４の露光量
の調整により静電潜像のコントラストを大きくさせたり
して、トナー現像量を確保するようにし、それととも
に、転写器６の転写電圧を増大させ、さらに、前置クリ
ーナ装置７及びクリーナ装置８におけるトナーの除去能
力を増大させるようにする。

【００５６】このように、本実施例によれば、巻き込み
型感光体ドラム１における未使用部分であるドラムキャ
ップ２を積極的に利用し、そのドラムキャップ２に実機
の現像を行なうトナーを用いて測定用ベタ可視画像を形
成し、このベタ可視画像部分で求めたトナー電荷量及び
トナー量から単位重量当たりのトナー帯電量を求めるよ
うにしているので、比較的簡単に、かつ、正確なトナー
帯電量を求めることができる。

【００５７】また、本実施例によれば、定常的に、トナ
ー帯電量の検出測定を行ない、その測定結果が所定の設
定範囲外になったときには、画像印刷を停止させてトナ
ー帯電量の前記所定の設定範囲内への復帰を計るように
しているので、常時、高品質の印刷画像を安定した状態
で得ることができるものである。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
巻き込み型感光体ドラム１のドラムキャップ２に、実機
の現像を行うトナーを用いて測定用ベタ可視画像を形成
し、このベタ可視画像部分で検出測定したトナー電荷量
及びトナー量から単位重量当たりのトナー帯電量を演算
によって求めるようにしているので、比較的簡単な手段
により、かつ、正確なトナー帯電量を求めることができ
るという効果がある。

【００５９】また、本発明によれば、トナー帯電量の検
出測定を定常的に実施し、その測定結果が所定の設定範
囲外のときには、画像印刷を停止させてトナー帯電量を
前記所定の設定範囲内に復帰させるように、現像機５を
始めとする各部の制御を行なっているので、常時、高品
質の印刷画像を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる静電記録装置の第１の実施例を
示す要部構成図である。

【図２】図１の実施例に用いる巻き込み型感光体ドラム
の詳しい構成を示す断面構成図である。

【図３】図１の実施例における現像機の部分をより詳細
に示した構成図である。

【図４】ドラムキャップの電荷量を検出測定する電荷量
検出手段の一例を示す構成図である。

【図５】ドラムキャップの電荷量を検出測定する電荷量
検出手段の他の例を示す構成図である。

【図６】ベタ可視画像におけるトナー付着量とその反射
光量（センサ出力）との関係を示す特性図である。

【図７】図１の実施例において用いられるトナー量検出
手段の他の例を示す構成図である。

【図８】トナー補給装置におけるトナー補給量とトナー
帯電量との関係を示す特性図である。

【図９】回転部材におけるその回転速度とトナー帯電量
との関係を示す特性図である。

【図１０】複数の回転部材間の周速比（回転速度比）と
トナー帯電量との関係を示す特性図である。

【図１１】層厚規制部材における押圧圧力とトナー帯電
量との関係を示す特性図である。

【図１２】起動時のトナー帯電量の変化状態の一例を示
す特性図である。

【図１３】湿度が変動した場合におけるトナー帯電量の
変化を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 巻き込み型感光体ドラム ２ ドラムキャップ ３ 帯電器 ４ 露光装置 ５ 現像機 ６ 転写装置 ７ 前置クリーナ装置 ８ クリーナ装置 ９ ドラムキャップバイアス電圧発生回路 １０ 電荷量検出手段 １１ トナー量検出手段 １２ 演算装置 １３ メモリ １４ 環境センサ １５ 切換えスイッチ １５−１ 固定導体 １５−２ 回転導体 １６ ドラム基体 １７ 感光体フィルム １８ 感光体フィルム供給ロール １９ 感光体フィルム巻付ロール ２０ バイアス電圧制御回路 ２１ 回転駆動制御回路 ２２ トナー補給装置 ２３ トナー撹拌部材 ２４ トナー搬送部材 ２５ 現像ロール ２６ 層厚規制部材 ２７ 層厚規制部材制御回路 ２８ 電荷注入制御回路 ２９ トナー（トナー層） ３０ 影像電荷 ３１ 接地用スイッチ ３２ コンデンサ ３３ 電圧計 ３４ 抵抗 ３５ 積分回路 ３６ 吸引ノズル ３７ 吸引手段

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−217887（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−120272（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−81972（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−11226（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−75662（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−61065（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−279876（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−9078（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−50976（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−13544（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 303 G03G 15/06 101 G03G 15/08 G03G 15/08 115 G03G 21/14 G03G 21/00 370 - 512

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドラムの表面に感光体シートを巻付け、
   残部をドラム内部に巻き込んだ巻き込み型感光体ドラム
   を用い、この感光体ドラム上の感光体シートに形成した
   静電潜像をトナー現像して可視画像とし、前記可視画像
   を記録用紙に転写させる静電記録装置において、前記感
   光体ドラムに設けられた導電性材料からなるドラムキャ
   ップと、前記ドラムキャップにトナーを付着させる時に
   用いる第１のバイアス電圧と前記ドラムキャップにトナ
   ーを付着させない時に用いる第２バイアス電圧とを切り
   替えるバイアス切替手段と、前記第１のバイアス電圧を
   印加した状態のとき前記ドラムキャップ上にベタ可視画
   像を形成するとともに前記ベタ可視画像のトナー電荷量
   及びトナー量を検出する電荷量検出手段及びトナー量検
   出手段と、前記電荷量検出手段とトナー量検出手段の検
   出出力からトナー帯電量を求める演算手段と、前記演算
   手段で得られたトナー帯電量に基づいて各部の動作状態
   を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする静電記
   録装置。
2. 【請求項２】 前記演算手段は、トナー等に関する各種
   のデータ、トナー帯電量の設定値及びその履歴情報等を
   記憶保持するメモリが結合されていることを特徴とする
   請求項１記載の静電記録装置。
3. 【請求項３】 前記演算手段は、温度や湿度等の周囲環
   境を測定し、その測定量に応じてトナー帯電量の設定値
   を変更する環境センサが結合されていることを特徴とす
   る請求項１記載の静電記録装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、現像バイアス電圧制御
   手段を含み、この現像バイアス電圧制御手段は、トナー
   帯電量を求める際に、段階的に現像バイアス電圧を変化
   させるものであることを特徴とする請求項１記載の静電
   記録装置。
5. 【請求項５】 前記演算手段は、トナー帯電量がその設
   定範囲外であったとき、前記設定範囲内に入るまで可視
   画像の転写記録を停止させることを特徴とする請求項１
   記載の静電記録装置。
6. 【請求項６】 前記電荷量検出手段は、前記ドラムキャ
   ップと接地間に並列接続された電圧計、コンデンサ、及
   びスイッチからなることを特徴とする請求項１記載の静
   電記録装置。
7. 【請求項７】 前記電荷量検出手段は、前記ドラムキャ
   ップと接地間に並列接続された電圧計、抵抗、スイッ
   チ、及び積分回路からなることを特徴とする請求項１記
   載の静電記録装置。
8. 【請求項８】 前記電荷量検出手段は、クリーニング装
   置が用いられることを特徴とする請求項１記載の静電記
   録装置。