JP3481424B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3481424B2
JP3481424B2 JP15638497A JP15638497A JP3481424B2 JP 3481424 B2 JP3481424 B2 JP 3481424B2 JP 15638497 A JP15638497 A JP 15638497A JP 15638497 A JP15638497 A JP 15638497A JP 3481424 B2 JP3481424 B2 JP 3481424B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、複写機、レーザプリ
ンタ及びファクシミリ等の画像形成装置に関し、特にト
ナーとキャリアとからなる2成分現像剤を用いて電子写
真方式を行う画像形成装置に関し、特に、画像形成状態
に影響を与える現像バイアス電圧やコピーランプ電圧等
のプロセス条件の制御を行う画像形成装置に関する。 【0002】 【従来の技術】電子写真方式を用いて画像形成を行う画
像形成装置は、感光体、帯電装置、露光装置及び現像装
置等の環境特性及び経時特性を有する装置を備えてい
る。したがって、電子写真方式を用いた画像形成装置に
おける画像形成状態は、温度や湿度等の環境の変化、及
び、通算の画像形成回数等により変化し、一定の画像形
成状態を安定して得ることが難しい。 【0003】そこで、従来の画像形成装置では、帯電
量、露光量、現像バイアス及びトナー濃度等のプロセス
条件を制御して画像の安定化を図るようにした種々の画
像安定化機能が設けられている。例えば、特開平4−5
0880号公報には、2成分現像剤を用いて画像形成を
行う画像形成装置において、環境湿度を検出する湿度検
出手段、及び、現像剤の使用時間を検出する使用時間検
出手段を設け、環境湿度が高くなった場合、又は、現像
剤の使用時間が長くなった場合に、現像装置内のトナー
濃度を低下させることにより、環境湿度の上昇や現像剤
の使用時間の長時間化によるトナー帯電量の低下を防止
するようにした構成が開示されている。 【0004】また、特開平4−110977号公報に
は、コピー禁止状態で行われるトナーの強制補給に起因
してトナーが飛散し易くなることによる画質の劣化を防
止するため、コピー禁止状態でのトナーの強制補給時の
補給ローラの回転速度を、通常のトナー補給時の補給ロ
ーラの回転速度よりも遅くするようにした構成、及び、
コピー禁止状態でのトナー補給時の補給ローラと掻き落
とし部材との間隔を、通常のトナー補給時の補給ローラ
と掻き落とし部材との間隔よりも広くするようにした構
成が開示されている。 【0005】さらに、特開平4−213472号公報に
は、トナー濃度制御値を変更した際に、変更後のトナー
濃度制御値における原稿濃度と画像濃度との対応特性に
一致するように、現像バイアス電圧及び露光量を変更
し、現像剤のトナー濃度の制御と画像濃度の制御との間
の応答性を向上させるとともに、全ての濃度について再
現性が良好で且つ地肌汚れを生じない画像を得るように
した構成が開示されている。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像形
成状態の良否は、現像槽におけるトナーの流動性やキャ
リアの帯電特性等の2成分現像剤の保存状態によっても
影響を受けるが、従来の画像形成装置では、現像槽にお
ける2成分現像剤の状態、即ち、現像剤を構成するトナ
ーの流動性等の保存状態の変化による補給及び攪拌時間
の変化、又は、デベロッパの帯電能力等を検出し、適切
なプロセス条件を得るようしたものがなかった。このた
め、現像槽におけるトナーの流動性等の保存性の変化に
対して不適当なプロセス条件が設定された状態で画像形
成が実行される場合があり、画像形成状態が劣悪化する
問題があった。 【0007】この発明の目的は、補給したトナーの流動
性等の保存状態を考慮してプロセス条件を設定すること
により、特に、トナーエンプティ後のトナー補給時や長
時間放置後のトナー補給時に生じる画像のかぶりを軽減
することができ、画像形成状態を常に良好に維持するこ
とができる画像形成装置を提供することにある。 【0008】 【課題を解決するための手段】この発明は、現像槽に収
納したトナーとキャリアとからなる2成分現像剤を用い
て画像形成を実行する画像形成装置において、現像槽内
におけるトナーの濃度を検出する検出手段と、トナーの
補給開始時から前記検出手段の検出結果が予め設定され
た基準値に一致するまでの時間を示す現像槽に対するト
ナーの補給時間が所定時間よりも長くなるに従って現像
バイアス電圧またはコピーランプ電圧を上昇させ、か
つ、前記現像槽に対するトナーの補給時間が前記所定時
間よりも短くなるに従って現像バイアス電圧またはコピ
ーランプ電圧を上昇させる制御手段と、を設けたことを
特徴とする。 【0009】請求項1に記載した発明においては、現像
槽に収納されたトナーの帯電状態に影響を与えるトナー
の補給速度や補給時間等の補給状態に基づいてプロセス
条件が制御される。現像槽に収納されたトナーの帯電状
態は画像形成状態に影響を与えるため、画像形成状態を
考慮してプロセス条件が制御される。 【0010】 【0011】 【0012】 【0013】 【0014】 【0015】 【0016】 【0017】 【0018】 【発明の実施の形態】図1は、この発明の実施形態の一
例である画像形成装置の概略の構成を示す概略図であ
る。画像形成装置20の上面には硬質ガラス体の原稿台
9が配置されており、原稿台9の下面に光学系10を構
成するコピーランプ10a、複数のミラー10b及びレ
ンズ10cが配置されている。コピーランプ10a及び
ミラー10bの一部は、原稿台9の下面を水平に往復移
動して原稿台9上に載置された原稿の画像を走査する。 【0019】画像形成装置20の略中央部には、表面が
光導電性材料により構成された感光体ドラム1が回転自
在に支持されている。この感光体ドラム1の周囲には、
帯電チャージャ2、ブランクランプ3、現像器4、転写
チャージャ5、クリーナ6及び除電ランプ7が感光体ド
ラム1の周面に対向して配置されている。感光体ドラム
1と転写チャージャ5との間には、図外の搬送路を経由
して用紙が1枚ずつ搬送される。 【0020】原稿体9に原稿が載置された後、図外の操
作パネルにおいて画像形成プロセスの開始が指示される
と、光学系10のコピーランプ10a及び一部のミラー
10bが原稿体9の下面を水平移動し、コピーランプ1
0aにより原稿の画像面を走査する。コピーランプ10
aの光の原稿画像面における反射光は、ミラー10b及
びレンズ10cを介して感光体ドラム1の表面に配光さ
れる。感光体ドラム1の表面は、原稿からの反射光の照
射に先立って、帯電チャージャ2により単一極性の電荷
が均一に帯電されており、原稿からの反射光の照射によ
る光導電作用によって感光体ドラム1の表面には静電潜
像が形成される。静電潜像を形成した感光体ドラム1の
表面に対して現像器4からトナーが供給され、静電潜像
は現像剤画像に顕像化される。 【0021】感光体ドラム1の回転に同期して図外の給
紙部から用紙が給紙され、感光体ドラム1と転写チャー
ジャ5との間において、感光体ドラム1の表面に担持さ
れた現像剤画像に用紙の表面が対向し、転写チャージャ
5のコロナ放電により現像剤画像が用紙の表面に転写さ
れる。現像剤画像を転写した用紙は、図外の定着装置に
導かれて加熱及び加圧を受け、用紙の表面に現像剤画像
が溶融して定着する。一方、転写チャージャ5との対向
位置を通過した感光体ドラム1の表面は、クリーナ16
により残留現像剤の除去を受け、さらに、除電ランプ7
により残留電荷の除去を受けた後、帯電チャージャ2に
よる帯電を受けて上述の画像形成プロセスを繰り返し行
う。 【0022】制御部を構成するCPU14には、コピー
ランプ制御部12、表面電位制御部13及び現像器制御
部15が接続されている。コピーランプ制御部12は、
CPU14から供給される駆動データに基づいてコピー
ランプ10aを駆動する。表面電位制御部13は、CP
U14から供給される駆動データに基づいてスコロトロ
ン方式の帯電チャージャ2に設けられたグリッド2aに
印加するグリッド電圧を制御し、感光体ドラム1の表面
における帯電電位を調整する。現像器制御部15は、現
像器4内に設けられたトナー濃度センサ(以下、ATC
センサという。)4cを介して現像器4内における現像
剤のトナー濃度を検出し、この検出結果をCPU14に
入力するとともに、CPU14から供給された制御デー
タに基づいてトナー補給モータ4hの回転駆動、及び、
現像ローラ4dに印加する現像バイアスの制御を行う。 【0023】ATCセンサ4cとしては、例えば、透磁
率センサが用いられる。現像槽4c内における非磁性ト
ナーの濃度の上昇又は低下により、ATCセンサ4cの
出力Vdは低下又は上昇する。このATCセンサ4cの
検出出力に基づくトナー補給モータ4hの駆動により、
トナーホッパ4bに収納したトナーが現像槽4a内に補
給され、現像槽4a内のトナー濃度が一定に維持され
る。また、ATCセンサ4cの検出したトナー濃度に基
づく現像バイアスの制御により、現像ローラ4dと感光
体ドラム1の表面との電位差によって現像ローラ4dの
表面から感光体ドラム1の表面へのトナーの飛翔量が調
整される。この現像槽4a内のトナー濃度の均一化、及
び、現像バイアスの制御により、感光体ドラム1の表面
に形成される現像剤画像の濃度が一定に維持される。 【0024】図2は、上記画像形成装置に備えられる現
像器の構成を示す図である。感光体ドラム1の表面に現
像剤を供給する現像器4は、現像槽4aとトナーホッパ
4bとによって構成されている。現像槽4aの内部に
は、周面の一部が感光体ドラム1の周面に対向する現像
ローラ4d、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤
を攪拌する攪拌スクリュ4e、及び、トナーホッパ4b
から補給されたトナーを搬送する搬送スクリュ4fが軸
支されている。トナー及びキャリアは攪拌ローラ4eの
回転により攪拌され、摩擦により互いに逆極性に帯電す
る。また、現像槽4aには上述したATCセンサ4cが
設けられている。なお、現像ローラ4dには、電源供給
部4iから現像バイアスVbが印加される。一方、トナ
ーホッパ4bには、攪拌羽根4gが軸支されている。攪
拌羽根4gはトナー補給モータ4hにより回転駆動さ
れ、トナーホッパ4b内に収納されているトナーを現像
槽4aに補給する。 【0025】図3は、この発明の第1の実施形態に係る
画像形成装置におけるトナー補給処理時の処理手順を示
すフローチャートである。CPU14は、画像形成プロ
セスの実行中において、ATCセンサ4cの出力Vou
tを基準値Vsと比較し(s1)、ATCセンサ4cの
出力Voutが基準値Vsより高い場合には、トナー補
給モータ4hの駆動によるトナーの補給を開始する(s
2)。この時、トナー補給時間Taを計時するタイマT
を起動する(s2)。CPU14は、トナー補給中にお
いてもATCセンサ4cの出力Voutを基準値Vsと
比較し(s3)、ATCセンサ4cの出力Voutが基
準値Vs以下になるまでトナーの補給を継続する。 【0026】CPU14は、トナーの補給中においてA
TCセンサ4cの出力Voutが基準値Vs以下になる
と、トナー補給モータ4hの駆動を停止するとともに、
タイマTによる補給時間Taの計時を停止する(s
4)。次いで、CPU14は、タイマTが計時した補給
時間Taを基準時間T1と比較し(s5)、補給時間T
aが基準時間T1以下の場合にはプロセス制御Aを行い
(s6)、補給時間Taが基準時間T1を越える場合に
はプロセス制御Bを行う(s7)。 【0027】補給時間Taが基準時間T1以下であり、
現像槽4a内のトナー濃度が基準値に達するまでに要し
た時間が比較的短い場合、トナーの流動性が高く、トナ
ーがキャリアとともに攪拌される時間も短いため、トナ
ーに十分な電位が帯電されず、画像のかぶりを生じ易く
なる。また、補給時間Taが基準時間T1を越え、現像
槽4a内のトナー濃度が基準値に達するまでに要した時
間が比較的長い場合、ブロック化(現像剤の凝集、固
化)等によりトナーの流動性が低く、トナーが過剰に補
給されてトナーに十分な電位が帯電されず、画像のかぶ
りを生じ易くなる。 【0028】そこで、図4(A)に示す現像バイアスV
bと画像のかぶりとの関係に基づいて、図4(B)に示
すように、トナーの補給時間Taの長短に応じて現像バ
イアスVbの制御状態が互いに異なるプロセス制御A又
はプロセス制御Bを実行する。即ち、補給時間Taが基
準時間T1以下である場合には、補給時間Taが低下す
るにしたがって現像バイアスVbを高くするプロセス制
御Aを実行し、補給時間Taが基準時間T1を越える場
合には、補給時間Taが上昇するにしたがって現像バイ
アスVbを高くするプロセス制御Bを実行する。これに
よって、補給時におけるトナーの流動性に応じた現像バ
イアスVbを設定して画像のかぶりを防止し、常に良好
な画像形成状態を維持することができる。 【0029】また、図5(A)に示すコピーランプ電圧
Vcと画像のかぶりとの関係に基づいて、図5(B)に
示すように、補給時間Taの長短に応じてコピーランプ
電圧Vcの制御状態が互いに異なるプロセス制御A及び
プロセス制御Bを実行することもできる。即ち、補給時
間Taが基準時間T1以下である場合には、補給時間T
aが低下するにしたがってコピーランプ電圧Vcを高く
するプロセス制御Aを実行し、補給時間Taが基準時間
T1を越える場合には、補給時間Taが上昇するにした
がってコピーランプ電圧Vcを高くするプロセス制御B
を実行する。これによって、補給時におけるトナーの流
動性に応じたコピーランプ電圧Vcを設定して画像のか
ぶりを防止し、常に良好な画像形成状態を維持すること
ができる。 【0030】図6は、第2の実施形態に係る画像形成装
置におけるトナー補給処理時の別の処理手順を示すフロ
ーチャートである。CPU14は、画像形成プロセスの
実行中において、ATCセンサ4cの出力Voutを基
準値Vsと比較し(s11)、ATCセンサ4cの出力
Voutが基準値Vsより高い場合には、現像モータ4
jを駆動して現像槽4a内の攪拌スクリュ4eを回転さ
せ、トナーとキャリアとを摩擦帯電させる攪拌制御を実
行する。CPU14は、攪拌制御の継続時間である攪拌
時間TmをタイマTを用いて計時する(s12)。CP
U14は、攪拌制御中においてATCセンサ4cの出力
Voutを基準値Vsと比較し(s13)、ATCセン
サ4cの出力Voutが基準値Vs以下になるまで攪拌
制御を継続する。 【0031】CPU14は、トナーの補給中においてA
TCセンサ4cの出力Voutが基準値Vs以下になる
と、現像モータ4jの駆動を停止し、タイマTによる攪
拌時間Tmの計時を停止する(s14)。次いで、CP
U14は、タイマTが計時した攪拌時間Tmを基準時間
T2と比較し(s15)、攪拌時間Tmが基準時間T2
以下の場合にはプロセス制御Aを行い(s16)、攪拌
時間Tmが基準時間T2を越える場合にはプロセス制御
Bを行う(s17)。 【0032】攪拌時間Tmが基準時間T2以下であり、
現像槽4a内において攪拌スクリュ4eが回転していた
時間が比較的短い場合、トナーに十分な電位が帯電され
ず、画像のかぶりを生じ易くなる。また、攪拌時間Tm
が基準時間T2を越え、現像槽4a内において攪拌スク
リュ4eが回転していた時間が比較的長い場合、トナー
の補給時間も長く、トナーが過剰に補給されてトナーに
十分な電位が帯電されず、画像のかぶりを生じ易くな
る。 【0033】そこで、図4(A)に示す現像バイアスV
bと画像のかぶりとの関係に基づいて、図4(C)に示
すように、攪拌時間Tmの長短に応じて現像バイアスV
bの制御状態が互いに異なるプロセス制御A又はプロセ
ス制御Bを実行する。即ち、攪拌時間Tmが基準時間T
2以下である場合には、攪拌時間Tmが低下するにした
がって現像バイアスVbを高くするプロセス制御Aを実
行し、攪拌時間Tmが基準時間T2を越える場合には、
攪拌時間Tmが上昇するにしたがって現像バイアスVb
を高くするプロセス制御Bを実行する。これによって、
補給時におけるトナーの帯電状態に応じた現像バイアス
Vbを設定して画像のかぶりを防止し、常に良好な画像
形成状態を維持することができる。 【0034】また、図5(A)に示すコピーランプ電圧
Vcと画像のかぶりとの関係に基づいて、図5(C)に
示すように、攪拌時間Tmの長短に応じてコピーランプ
電圧Vcの制御状態が互いに異なるプロセス制御A又は
プロセス制御Bを実行することもできる。即ち、攪拌時
間Tmが基準時間T2以下である場合には、攪拌時間T
mが短くなるにしたがってコピーランプ電圧Vcを高く
するプロセス制御Aを実行し、攪拌時間Tmが基準時間
T2を越える場合には、攪拌時間Tmが上昇するにした
がってコピーランプ電圧Vcを高くするプロセス制御B
を実行する。これによって、現像槽4aに収納されてい
るトナーの帯電状態に応じたコピーランプ電圧Vbを設
定して画像のかぶりを防止し、常に良好な画像形成状態
を維持することができる。 【0035】図7は、他の実施形態に係る画像形成装置
におけるトナー補給処理時の処理手順を示すフローチャ
ートである。CPU14は、画像形成プロセスの実行中
において、ATCセンサ4cの出力Voutを基準値V
sと比較し(s21)、ATCセンサ4cの出力Vou
tが基準値Vsより高い場合には、トナー補給モータ4
hの駆動によるトナーの補給を開始すると同時に現像モ
ータ4jを駆動して現像槽4a内の攪拌スクリュ4eを
回転させる補給制御を行う(s22)。このときCPU
14は、補給制御の継続時間である制御時間Tjをタイ
マTを用いて計時する(s22)。 【0036】タイマTが計時する制御時間Tjが基準時
間Tkに達すると(s23)、CPU14は、このとき
のATCセンサ4cの出力Voutを基準中間値Vnと
比較し(s24)、この比較結果に基づいてトナー補給
モータ4hの周波数を下げるプロセス制御A、又は、ト
ナー補給モータ4hの周波数を上げるプロセス制御Bを
実行する(s25,s26)。次いで、CPU14は、
ATCセンサ4cの出力Voutを基準値Vaと比較し
(s27)、ATCセンサ4cの出力Voutが基準値
Vs以下になるまで補給制御を継続する(s28)。 【0037】上記補給制御中におけるATCセンサ4c
の出力Voutと基準中間値Vnとの比較において、A
TCセンサ4cの出力Voutが基準中間値Vn以下で
ある場合には、単位時間当りの現像槽4aに対するトナ
ー補給量が相対的に多いと判断でき、ATCセンサ4c
の出力Voutが基準中間値Vnを越える場合には、単
位時間当りの現像槽4aに対するトナー補給量が相対的
に少ないと判断できる。この現像槽4aに対するトナー
の補給量は、図8(A)に示すように画像のかぶり状態
に影響を与える。 【0038】そこで、ATCセンサ4cの出力Vout
と基準中間値Vnとの比較においてATCセンサ4cの
出力Voutが基準中間値Vn以下である場合には、C
PU14は、s25におけるプロセス制御Aの処理によ
りトナー補給モータ4hの周波数を低下することによっ
てトナー補給羽根4gの回転速度を低下し、トナー補給
量を少なくする。一方、ATCセンサ4cの出力Vou
tと基準中間値Vnとの比較においてATCセンサ4c
の出力Voutが基準中間値Vn以下である場合には、
CPU14は、s26におけるプロセス制御Bの処理に
よりトナー補給モータ4hの周波数を上昇することによ
ってトナー補給羽根4gの回転速度を高くし、トナー補
給量を多くする。 【0039】即ち、図8(B)に破線で示すように、時
間TkにおけるATCセンサ4cの出力Voutが基準
中間値Vnよりも低い場合には、単位時間当りのトナー
補給量を少なくする。一方、図8(B)に一点鎖線で示
すように、時間TkにおけるATCセンサ4cの出力V
outが基準中間値Vnよりも高い場合には、単位時間
当りのトナー補給量を多くする。これによって、トナー
の流動性等の状態に拘らず現像槽4aにおけるトナーの
攪拌時間を略一定にすることができ、常に均一なトナー
の帯電状態を得ることができる。 【0040】図9は、他の実施形態に係る画像形成装置
におけるトナー補給処理時の処理手順を示すフローチャ
ートである。CPU14は、画像形成プロセスの実行中
において、ATCセンサ4cの出力Voutを基準値V
sと比較し(s31)、ATCセンサ4cの出力Vou
tが基準値Vsより高い場合には、トナー補給モータ4
hの駆動によるトナーの補給を開始すると同時に現像モ
ータ4jを駆動して現像槽4a内の攪拌スクリュ4eを
回転させる補給制御を行う(s32)。このときCPU
14は、補給制御の継続時間である制御時間Tjをタイ
マTを用いて計時する(s32)。 【0041】タイマTが計時する制御時間Tjが基準時
間Tkに達すると(s33)、CPU14は、このとき
のATCセンサ4cの出力Voutを基準中間値Vnと
比較し(s34)、この比較結果に基づいて現像モータ
4jの周波数を上げるプロセス制御A、又は、現像モー
タ4jの周波数を下げるプロセス制御Bを実行する(s
35,s36)。次いで、CPU14は、ATCセンサ
4cの出力Voutを基準値Vaと比較し(s37)、
ATCセンサ4cの出力Voutが基準値Vs以下にな
るまで補給制御を継続する(s38)。 【0042】上記補給制御中におけるATCセンサ4c
の出力Voutと基準中間値Vnとの比較において、A
TCセンサ4cの出力Voutが基準中間値Vn以下で
ある場合には、単位時間当りの現像槽4aに対するトナ
ー補給量が相対的に多いと判断でき、ATCセンサ4c
の出力Voutが基準中間値Vnを越える場合には、単
位時間当りの現像槽4aに対するトナー補給量が相対的
に少ないと判断できる。攪拌スクリュ4eの回転速度が
一定の状態では、現像槽4aに対するトナー補給量が相
対的に多い場合にはトナーの帯電量が低下し、現像槽4
aに対するトナー補給量が相対的に少ない場合にはトナ
ーの帯電量が上昇する。したがって、トナー供給量の多
少により、画像のかぶり状態に影響を与えるトナーとキ
ャリアとの摩擦帯電状態が変化する。 【0043】そこで、ATCセンサ4cの出力Vout
と基準中間値Vnとの比較においてATCセンサ4cの
出力Voutが基準中間値Vn以下である場合には、図
10(A)に示す攪拌速度と画像のかぶり状態との関係
に基づいて、CPU14は、トナー供給量が多く、相対
的にトナーの帯電量が低いと判断し、s25におけるプ
ロセス制御Aの処理により現像モータ4jの周波数を上
昇することによって攪拌スクリュ4eの回転速度を上昇
する。一方、ATCセンサ4cの出力Voutと基準中
間値Vnとの比較においてATCセンサ4cの出力Vo
utが基準中間値Vn以下である場合には、CPU14
は、トナー供給量が少なく、相対的にトナーの帯電量が
高いと判断し、s26におけるプロセス制御Bの処理に
より現像モータ4jの周波数を上昇することによって攪
拌スクリュ4eの回転速度を低下する。 【0044】即ち、図10(B)に破線で示すように、
時間TkにおけるATCセンサ4cの出力Voutが基
準中間値Vnよりも低い場合には、単位時間当りのトナ
ー補給量を少なくする。一方、図10(B)に一点鎖線
で示すように、時間TkにおけるATCセンサ4cの出
力Voutが基準中間値Vnよりも高い場合には、単位
時間当りのトナー補給量を多くする。これによって、ト
ナーの流動性等の状態に拘らず現像槽4aにおけるトナ
ーの攪拌時間を略一定にすることができ、常に均一なト
ナーの帯電状態を得ることができる。 【0045】なお、s35のプロセス制御Aにおいて現
像モータ4eの周波数を上昇するとともにトナー補給モ
ータ4hの周波数を低下し、s36のプロセス制御Bに
おいて現像モータ4eの周波数を低下するとともにトナ
ー補給モータ4hの周波数を上昇するようにしてもよ
い。 【0046】また、プロセス制御A及びプロセス制御B
において現像バイアス電圧を制御する場合、同時に帯電
チャージャ2のグリッド2aに印加するグリッド電圧V
gを制御するようにしてもよい。現像バイアス電圧のみ
の制御では、現像バイアス電圧とグリッド電圧との電位
差が小さくなり、画像濃度の低下を招く。そこで、現像
バイアス電圧の増減に合わせてグリッド電圧を増減する
ことにより、画像のかぶりを防止するだけでなく、画像
濃度の維持を図ることができる。 【0047】さらに、上述の全ての実施形態におけるプ
ロセス制御において、現像バイアス電圧が負極性である
場合には、現像バイアス電圧の増減とは現像バイアス電
圧の絶対値の増減を意味する。 【0048】図11は、他の例の画像形成装置における
トナー補給制御時の処理手順を示すフローチャートであ
る。CPU14は、画像形成プロセスの実行中におい
て、ATCセンサ4cの出力Voutを基準値Vsと比
較し(s41)、ATCセンサ4cの出力Voutが基
準値Vsより高い場合には、トナー補給モータ4hの駆
動によるトナーの補給制御を開始する(s42)。この
ときCPU14は、補給制御の継続時間である補給時間
TaをタイマTを用いて計時する(s42)。 【0049】CPU14は、補給制御の実行中において
ATCセンサ4cの出力Voutを基準値Vsと比較し
(s43)、ATCセンサ4cの出力Voutが基準値
Vs以下になるとトナー補給モータ4hの駆動を停止す
るとともに、タイマTによる補給時間Taの計時を停止
する(s44)。CPU14は、タイマTの計時した補
給時間Taを基準時間T1と比較し(s45)、補給時
間Taが基準時間T1に一致しない場合には、一例とし
て図12に示すように予め定められた関係Vs2=f
(Ta)に基づいて、補給時間Taに対応する補正電圧
Vs2を算出し、この補正電圧Vs2を新たな基準電圧
Vsに設定する(s46)。 【0050】新たに設定された基準電圧Vsは、予め定
められた一定時間Vbの間において維持され(s4
7)、この間における補給制御ではATCセンサ4cの
出力Voutが新たな基準電圧Vsに一致するまでトナ
ー補給モータ4hが駆動されることになる。新たな基準
電圧Vsを設定後に一定時間Tbが経過すると、基準電
圧Vsは元の値に戻される(s48)。 【0051】補給したトナーの流動性が高いために補給
時間Taが短い場合には、現像槽4a内におけるトナー
の攪拌時間も相対的に短くなり、キャリアとの摩擦帯電
が不十分になってトナーの帯電性が低下し、画像にかぶ
りを生じる。一方、補給時間Taが長い場合にも、ブロ
ック化等によりトナーの流動性が低いため、キャリアと
の摩擦帯電が不十分になってトナーの帯電性が低下し、
画像にかぶりを生じる。 【0052】そこで、上記の処理により、補給制御中に
ATCセンサ4cの出力電圧と比較する基準電圧Vsの
値を高くすることにより、トナーの補給時間を短くし、
現像槽4a内に補給されるトナー量を少なくし、現像槽
4aにおけるトナー量に対して攪拌時間が相対的に長く
なるようにしてトナーの帯電性を適正な状態にし、画像
のかぶりを防止する。 【0053】図13は、他の例の画像形成装置における
トナー補給処理時の処理手順を示すフローチャートであ
る。CPU14は、画像形成プロセスの実行中におい
て、ATCセンサ4cの出力Voutを基準値Vsと比
較し(s51)、ATCセンサ4cの出力Voutが基
準値Vsより高い場合には、現像モータ4jの駆動によ
るトナーの攪拌制御を開始する(s52)。このときC
PU14は、攪拌制御の継続時間である攪拌時間Tmを
タイマTを用いて計時する(s52)。 【0054】CPU14は、補給制御の実行中において
ATCセンサ4cの出力Voutを基準値Vsと比較し
(s53)、ATCセンサ4cの出力Voutが基準値
Vs以下になると現像モータ4jの駆動を停止するとと
もに、タイマTによる攪拌時間Tmの計時を停止する
(s54)。CPU14は、タイマTの計時した攪拌時
間Tmを基準時間T2と比較し(s55)、攪拌時間T
mが基準時間T2に一致しない場合には、一例として図
14に示すように予め定められた関係Vs2=f(T
m)に基づいて、攪拌時間Tmに対応する補正電圧Vs
2を算出し、この補正電圧Vs2を新たな基準電圧Vs
に設定する(s56)。 【0055】新たに設定された基準電圧Vsは、予め定
められた一定時間Vbの間において維持され(s5
7)、この間における攪拌制御ではATCセンサ4cの
出力Voutが新たな基準電圧Vsに一致するまで現像
モータ4jが駆動されることになる。新たな基準電圧V
sを設定後に一定時間Tbが経過すると、基準電圧Vs
は元の値に戻される(s58)。 【0056】タイマTが計時したトナーの攪拌時間Tm
が短い場合、キャリアとの摩擦帯電が不十分になってト
ナーの帯電性が低下し、画像にかぶりを生じる。一方、
攪拌時間Tmが長い場合にも、ブロック化等によりトナ
ーの流動性が低く、キャリアとの摩擦帯電が不十分にな
ってトナーの帯電性が低下し、画像にかぶりを生じる。 【0057】そこで、攪拌制御時の攪拌時間Tmが基準
時間T2に一致しない場合には、上記の処理により、補
給制御中にATCセンサ4cの出力電圧と比較する基準
電圧Vsの値を低くすることによりトナーの攪拌時間を
長くし、現像槽4aにおけるトナー量に対して攪拌時間
が相対的に長くなるようにしてトナーの帯電性を適正な
状態にし、画像のかぶりを防止することができる。 【0058】なお、上述した全ての実施形態におけるト
ナー補給制御及び現像剤攪拌制御は、制御回数をできる
だけ少なくして画像形成装置の稼働効率を向上するた
め、画像のかぶりが顕著な電源投入直後、又は、トナー
エンプティ状態からトナー補給直後のいずれか又は両方
のタイミングにおいてのみ実行するようにしてもよい。 【0059】 【発明の効果】この発明によれば、現像槽に対するトナ
ーの補給時間が所定時間よりも長くなるに従って、また
は短くなるに従って現像バイアス電圧またはコピーラン
プ電圧を上昇させるなど、カブリ現象を低減させるよう
に画像形成プロセスを制御するすることにより、画像形
成状態を考慮してプロセス条件を適正に制御することが
でき、画像のかぶりを確実に防止することができる。 【0060】 【0061】 【0062】 【0063】
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の実施形態に係る画像形成装置の構成
を示す概略図である。 【図2】同画像形成装置が備える現像器の構成を示す図
である。 【図3】実施形態に係る画像形成装置のトナー補給制御
時の処理手順を示すフローチャートである。 【図4】同トナー補給制御におけるプロセス制御の内容
を説明する図である。 【図5】同トナー補給制御における別のプロセス制御の
内容を説明する図である。 【図6】他の実施形態に係る画像形成装置のトナー攪拌
制御時の処理手順を示すフローチャートである。 【図7】他の実施形態に係る画像形成装置のトナー補給
制御時の処理手順を示すフローチャートである。 【図8】同トナー補給制御におけるプロセス制御の内容
を説明する図である。 【図9】他の実施形態に係る画像形成装置のトナー補給
制御時の処理手順を示すフローチャートである。 【図10】同トナー補給制御におけるプロセス制御の内
容を説明する図である。 【図11】他の実施形態に係る画像形成装置のトナー補
給制御時の処理手順を示すフローチャートである。 【図12】同トナー補給制御におけるプロセス制御の内
容を説明する図である。 【図13】別の例に係る画像形成装置のトナー攪拌制御
時の処理手順を示すフローチャートである。 【図14】同トナー補給制御におけるプロセス制御の内
容を説明する図である。 【符号の説明】 1−感光体ドラム 2−帯電チャージャ 2a−グリッド 4−現像器 4a−現像槽 4b−トナーホッパ 4c−ATCセンサ 4d−現像ローラ 4e−攪拌スクリュ 4g−補給スクリュ 4h−トナー補給モータ 4j−現像モータ 5−転写チャージャ 10a−コピーランプ 12−コピーランプ制御部 13−表面電位制御部 14−CPU 15−現像器制御部 20−画像形成装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 登司彦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 斉藤 純一 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 澤井 正幸 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−282167(JP,A) 特開 平5−150600(JP,A) 特開 平6−75479(JP,A) 特開 平7−134491(JP,A) 特開 平7−152234(JP,A) 特開 平1−217482(JP,A) 特開 昭61−47973(JP,A) 特開 平4−63379(JP,A) 特開 平4−19765(JP,A) 特開 平7−84448(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/14 G03G 15/00 303 G03G 15/08

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】現像槽に収納したトナーとキャリアとから
    なる2成分現像剤を用いて画像形成を実行する画像形成
    装置において、現像槽内におけるトナーの濃度を検出する検出手段と、 トナーの補給開始時から前記検出手段の検出結果が予め
    設定された基準値に一致するまでの時間を示す現像槽に
    対するトナーの補給時間が所定時間よりも長くなるに従
    って現像バイアス電圧またはコピーランプ電圧を上昇さ
    せ、かつ、前記現像槽に対するトナーの補給時間が前記
    所定時間よりも短くなるに従って現像バイアス電圧また
    はコピーランプ電圧を上昇させる制御手段と、を設けた
    ことを特徴とする画像形成装置。
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