JPH0437882A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 童粟上皇丑月盆立 本発明は複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成
装置に関する。

従来二岐街 このような複写機等においては、外部環境によって画像
濃度が異なるという課題がある。具体的には、高温中（
例えば夜）で現像剤を長期間放置しておくと、放電によ
りトナーの帯電量が低下するため、当初の現像において
感光体ドラム上に多量のトナーが付着する。この結果、
印字濃度が高くなり過ぎたり、所謂カブリ現象が生しる
という課題を有していた。

そこで、特開昭５８−３３．２７１号公報に示すように
、機器の運転時における湿度を湿度センサで検出し、こ
の出力に応じて基′＄Ｔ／ｃ（トナー量とキャリア量と
の比）を補正するというような方法が提案されている。

日が”〆　しようとするラ　６ ところで、トナーの帯電量は湿度変化に連れて変化する
。この際、湿度が高くなる方向に変化するときにはこれ
に比例してトナーの帯電量が小さくなるが、湿度が低く
なる方向に変化するときにはこれに比例してトナーの帯
電量が大きくならない。具体的には、ある程度時間が経
過した後から徐々にトナーの帯電量が大きくなる。

このため、上記従来の方法の如く複写時の湿度に対応し
て基準Ｔ／Ｃを補正すると、湿度が高くなる方向に変化
するときには余り問題を生じないが、湿度が低くなる方
向に変化するときにはトナーの帯電量が大きくなる前に
基準Ｔ／Ｃが大きくなる。この結果、やはり印字濃度が
濃くなり過ぎる等の課題を有していた。

本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであり、湿度
が高くなる方向に変化するときのみならず湿度が低くな
る方向に変化するときであっても印字濃度を一定に保つ
ことができるトナー濃度制御装置を提供することを目的
とする。

云２１　　　″・　　るための 本発明は上記目的を達成するために、一様に帯電された
像保持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像に現像装
置内のトナーを供給して画像を形成する画像形成装置に
おいて、前記現像装置近傍の湿度を検出する湿度検出手
段と、前記現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃
度検出手段と、上記湿度検出手段の検出結果に基づいて
湿度の経時変化を算出する湿度変化算出手段と、上記湿
度変化算出手段の算出結果と前記湿度検出手段の検出結
果とに基づいて、過去の湿度変化状態と現在の湿度とを
比較し、前記トナー濃度検出手段の出力を補正する補正
手段と、上記補正手段により補正されたトナー濃度検出
手段の出力に基づいて、前記像保持体に供給するトナー
量を制御する制御手段とを有することを特徴とする。

ニーー皿 上記構成であれば、補正手段が過去の湿度変化状態と現
在の湿度とを比較してトナー濃度検出手段の出力を補正
し、更にこの補正結果に基づいて制御手段が前記像保持
体に供給するトナー量を制御する。したがって、湿度が
急激に変化した状態で画像を形成する場合であっても、
画像品質を一定に保つことができる。

夫−語一開 以下本発明の実施例を図面に基づき具体的に説明する。

（複写機の概略構成］ 第１図は本発明の一例の静電方式の複写機を示す正面断
面図であって、図外のプリントスイッチをオンすると、
複写機本体１の略中央部に設けた感光体ドラム２が図中
矢符で示す反時計方向に回転し、これに伴って帯電チャ
ージャ３が感光体ドラム２の表面をプラス又はマイナス
帯電状態に帯電するようになっている。

一方、複写機本体１の上部に設けた原稿台ガラス１３上
に原稿（図示せず）をセットし、これを原稿カバー１４
で覆うと、光学系１５のミラー及びレンズを介して感光
体ドラム２の表面に露光され、原稿画像に応じた静電潜
像が形成されることになる。

次いで、帯電チャージャ３の下流側（感光体ドラム２の
回転方向における下流側）に設けた現像器４が静電潜像
にトナーを供給し、感光体ドラム２０表面にトナー像を
形成する。そして、現像器４の下流側に設けた転写チャ
ージャ５が、複写機本体１の左側下部に設けた給紙部１
１から送られてくる複写紙Ｐにトナー像を転写する。

その後、転写チャージャ５の下流側に設けた分離チャー
ジャ６がトナー像を転写された複写紙Ｐを感光体ドラム
２の表面から分離し、分１ｉｉｌｌ後の複写紙Ｐを政道
ヘルド９が定着装置１０に送給する。

そして、定着装置１０がトナー像の溶融定着を行い、定
着工程を終えた複写紙Ｐが複写機本体］の右側下部に設
けた排紙トレイ１２に排出されることになる。

一方、上記一連の工程後、感光体ドラム２の表面にはト
ナーが残留することになるが、この残留トナーを分離チ
ャージャ６の下流側に設けたクリニング装置７のブレー
ド７ａが除去・清掃し、その後、イレーザランプ８が清
掃後の表面の残留電荷を消去する。

（現像装置の説明〕 ところで、前記現像器４は、第２図に示すように磁性ト
ナーを貯留しておくトナー貯留部２０を有しており、こ
のトナー貯留部２０における前記感光体ドラム２に臨む
位置には開口２２が形成されている。この間口２２には
マグネットローラ２３とこのマグネットローラ２３を覆
う現像スリーブ２４とから成る現像ローラ３０が配置さ
れている。上記マグネットローラ２３は現像時に時計方
向に回転するような構造であって、このような回転に伴
って、キャリアと、このキャリアとの摩擦帯電によって
現像に必要な電荷を得てキャリア表面に付着する磁性ト
ナーとが時計方向に搬送される。これにより、前記感光
体ドラム２の表面に形成された静電潜像に磁性トナーが
付着して現像が成されることになる。また、前記トナー
貯留部２０の内壁には、現像剤の穂高を一定レベルに規
制するためのトナーブレード２５が設けられており、こ
のトナーブレード２５の背面側（以下、感光体ドラム２
と反対方向を背面側とする）にはトナー貯留部２０内の
湿度を検出する湿度センサ３１が設けられている。また
、前記現像ローラ３０の背面側におけるトナー貯留部２
０内にはトナーを攪拌するためのパケットローラ２１が
設けられており、このパケットローラ２１の背面にはト
ナーとキャリアとの比率（Ｔ／Ｃ比）を検出するＡＴＤ
Ｃセンサ３２が設けられている。

ところで、上記湿度センサ３１とＡＴＤＣセンサ３２と
は、第３図に示すように、ＣＰＵ３３と接続されている
。このＣＰＵ３３には上記湿度センサ３１の出力タイミ
ングを規定するタイマ３４と湿度センサ３１のデータを
ｎ回分格納しておくＲＡＭ３５とが接続されており、更
にトナータンク内から前記トナー貯留部２０にトナーを
供給するトナー供給モータ３６と前記感光体ドラム２を
駆動するドラム駆動モータ３７とが接続されている。

ここで、上記ＣＰｔＪ３３は、上記ＲＡＭ３５に格納さ
れた過去の湿度データに基づいて、過去の湿度の平均値
ΣＨ，，／ｎを算出する。更に、このΣＨ，／ｎの値と
現在の湿度Ｈ６との関係から、第４図における線分Ａ〔
下記（１）式に対応する場合〕、線分Ｂ〔下記（２）式
に対応する場合〕、或いは線分Ｃ〔下記（３）式に対応
する場合］の状態であるかを判別してＸの値（ＡＴＤＣ
センサ３２の出力値）を補正し、トナー供給モータ３６
或いはドラム駆動モータ３７を作動させるか、そのまま
の状態で複写動作を開始するかを判別する。

尚、第４図において、線分Ａは朝−等メインスイッチを
ＯＮ状態にした直後、即ち湿度が低下する場合のＸとＨ
８との関係を示しており、線分ＢはメインスイッチをＯ
Ｎ状態にしてから相当時間経過後、即ち湿度が一定して
いる場合のＸとＨｏとの関係を示しており、線分Ｃは急
に雨が降り出す等、湿度が高くなる場合のχとＨｏとの
関係を示している。

ΣＨＦｌ　／　ｎ　＞　ＨＯ・・・（１）ΣＨ、ｌ／　
ｎ　：　Ｈｏ　−（２） ΣＨ、／　ｎ　＜　Ｈｏ　・”　（３）〔複写機の動作
〕 第５図は前記ＣＰＵ３３によって遂行される複写機の作
動を示すフローチャートである。

まず、メインスイッチがＯＮであるか否かが判定される
（ステップＳＬ）。ＯＦＦ状態であｈばステップＳ２に
移ってタイマが６０分に設定され、ステップＳ３におい
て６０分が経過する毎に監視される。この監視によって
６０分毎に過去のデータのうち最も古いデータＨ，，を
捨で、各データの格納位置をシフト（例えばＨ，、−１
に格納されているデータはＨ，、へ手多される）シ（ス
テップ４）、湿度センサの出力値Ｈ０をＨｌとしてＲＡ
Ｍ３５へ格納する（ステップ５）。

一方、ステップＳ１においてメインスイッチがＯＮされ
ると、複写機各部のイニシャライズを行う（ステップ３
６）。次に、タイマを１０分にセントしくステップＳ７
）、過去ｎ回分の湿度データの平均値ΣＨ，／ｎの値を
算出する（ステップＳ８）。この動作が終了すると、Ａ
ＴＤＣセンサ３２からの出力を読み込むと共に、ｉ′Ｗ
度センサ３１の出力値をＨ８（現在の湿度）に設定する
（ステップＳ９）。次いで、第４図に示すグラフを参照
にして、ΣＨｎ　／　ｎの値とＨｏとの関係を求め、上
記ＡＴＤＣセンサ３２からの出力値を補正する（ステッ
プ５１０）。

ここでは、前記（２）式に該当する場合（環境が安定し
ている場合）には、ｘ　（ＡＴＤＣセンサ３２の出力電
圧）とＨ，（コピー時の湿度）との関係は線分Ｂで表さ
れるので、ＡＴＤＣセンサ３２の出力値はコピー時の湿
度Ｈ０に合わせて補正する。

一方、前記（１）式に該当する場合にはＸとＨ８との関
係は線分Ａで表される。この場合、線分Ａは上記線分Ｂ
より上方にシフトしているので、コピー時の湿度Ｈ０に
合わせて補正したＡＴＤＣセンサ３２の出力値を更に過
去のデータにより更に補正しないと、トナーが過補給状
態となる。したがって、過去ｎ回分の湿度データの平均
値ΣＨ。

／ｎの変化を考慮してＡＴＤＣセンサ３２の出力値を補
正する。

また、前記（３）式に該当する場合にはＸとＨｏとの関
係は線分Ｃで表される。この場合、線分Ｃは上記線分Ｂ
より下方にシフトしているので、ＡＴＤＣセンサ３２の
の出力値を補正しないと、トナーの補給量が少なくなり
過ぎる。したがって、過去ｎ回分の湿度データの平均値
ΣＨ，／ｎの変化を考慮してＡＴＤＣセンサ３２の出力
値を補正する。

かくしてＡＴＤＣセンサ３２の出力の補正が行われると
、この補正値が所定の値より大きいか否かが判別され（
ステップＳｌｌ、１３）、所定の値より大きければトナ
ーの補給を行う（ステップ５１２）。具体的には、トナ
ー供給モータ３６を作動させてトナータンクからトナー
貯留部２０内にトナーを供給する。

一方、補正値が所定の値より小さければ、トナーを回収
する（ステップ５１４）。具体的には、感光体ドラム２
を帯電しつつドラム駆動モーフ３７を作動させて感光体
ドラム２を空回転させ、感光体ドラム２上のトナーを回
収することにより行う。

補正値が大きくも小さくもなく適切であれば、トナー濃
度が理想的であると判断してコピー可能状態となり、コ
ピースイッチがＯＮされるとコピー動作を開始する（ス
テップ５１５）＠このようなコピー可能状態は１０分間
継続され、この場合には、ＡＴＤＣセンサ３２の出力が
一定に保たれるようにコピー枚数に応じてトナー補給を
行う。

一方、ステップＳ１７にてタイマが終了したと判断され
ると、過去のデータのうち最も古いデータＨ，，を捨で
、各データの格納位置をシフトしくステップ１８）、空
いたＨｌに湿度センサ３１の出力値Ｈ０をＲＡＭ３５へ
格納する（ステップ１９）。但し、コピー可能状態にお
いてメインスイッチがＯＮ状態であるか否かが判断され
ており（ステップ５１６）、メインスイッチがＯＦＦ状
態であればステップＳ２に戻り、タイマーを６０分にセ
ントする。

尚、上記実施例の如くメインスイッチがＯＦＦの場合に
は１時間毎に湿度データを更新し、メインスイッチがＯ
Ｎの場合には１０分毎に湿度データを更新するのは、コ
ピー動作中は撹拌動作が行われ、環境への反応が促進さ
れるからである。但し、設定時間はこれに限定されるも
のではない。

また、上記実施例では、過去の湿度の変化状態を示す値
として単純平均値を用いているが、これに限定するもの
ではなく、下記（４）　（５）式に示すように、現在の
データに重みをおくようなもデータを用いることができ
る。このようなデータを用いれば、−層印字品質を向上
させることができる。

更に、上記実施例では感光体ドラム２に供給するトナー
量の制御を、現像器４に供給するトナー量を増減させる
ことによって行っているが、これに限定するものではな
く、感光体ドラム２のバイアス電圧を変化させることに
より行うことも可能４゜ である。

光里夏苅来 以上説明したように本発明によれば、過去の湿度変化状
態と現在の湿度とを比較して、像保持体に供給するトナ
ー量を制御するので、湿度が急激に変化した状態で画像
を形成する場合であっても、画像品質を一定に保つこと
ができる。したがって、画像形成装置の性能を飛躍的に
向上させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例の静電方式の複写機を示す正面断
面図、第２図は現像器近傍の拡大断面図、第３図は本発
明の画像形成装置の制御機構を示すブロック図、第４図
は各種湿度状態における現在の湿度（Ｈｏ）とＡＴＤＣ
センサの出力値（ｘ）との関係を示すグラフ、第５図は
前記ＣＰＵ３３によって遂行される複写機の作動を示す
フローチャートである。 ンサ、３２・・・ＡＴＤＣセンサ、３３・・・ＣＰＵ、
３４・・・タイマ、３５・・・ＲＡＭ、３６・・・トナ
ー供給モータ、３７・・・ドラム駆動モータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一様に帯電された像保持体上に静電潜像を形成し
   、この静電潜像に現像装置内のトナーを供給して画像を
   形成する画像形成装置において、 前記現像装置近傍の湿度を検出する湿度検出手段と、 前記現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出
   手段と、 上記湿度検出手段の検出結果に基づいて湿度の経時変化
   を算出する湿度変化算出手段と、上記湿度変化算出手段
   の算出結果と前記湿度検出手段の検出結果とに基づいて
   、過去の湿度変化状態と現在の湿度とを比較し、前記ト
   ナー濃度検出手段の出力を補正する補正手段と、 上記補正手段により補正されたトナー濃度検出手段の出
   力に基づいて、前記像保持体に供給するトナー量を制御
   する制御手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。