JPH06266223A

JPH06266223A - 現像剤ライフ判定法およびカブリ補正法

Info

Publication number: JPH06266223A
Application number: JP5056849A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kodama; 秀明児玉; Naoyoshi Kinoshita; 尚良木下; Takeshi Kinoshita; 健木下
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1993-03-17
Filing date: 1993-03-17
Publication date: 1994-09-22

Abstract

(57)【要約】【目的】現像剤の劣化を自動的に検知できる現像剤ラ
イフ判定法、および、現像剤の劣化がライフ内であると
判断されたときに、自動的にカブリ補正ができるカブリ
補正法を提供する【構成】感光体上の非画像部における領域に付着した
第１トナー付着量（カブリ量）と、感光体上に所定作像
条件で作像した基準トナー像の第２トナー付着量（現像
量）から、環境（湿度など）を考慮して現像剤のライフ
を経過したか否かを判定する。好ましくは、上記の２つ
のトナー付着量の検出は、電位センサによる表面電位検
出、および、その結果に基づく感光体表面電圧の安定化
を行った後になされる。また、カブリ量が所定値より大
きいが、現像量が湿度に依存する所定許容範囲内にある
場合、現像剤のライフは過ぎていないが、カブリが多い
ので、感光体帯電電圧または現像バイアス電圧の補正を
自動的に行い、カブリ量が減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像剤を用いて現像を
行う電子写真方式の複写機などの画像再現装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像再現においては、感
光体の上に形成した静電潜像を現像剤で現像し、現像に
より得られたトナー像を紙に転写し、定着する。現像剤
には、トナーとキャリアの２成分からなるものがある。
現像剤（特にキャリア）の劣化が進むと、トナーの帯電
量が低下する。これににより、感光体上の非画像部に対
応する領域にトナーが付着して、カブリ（コピー紙の上
の非画像部にトナーが付着すること）が多くなり、画像
の鮮明度が落ちる。カブリは、反転現像では、感光体上
の未露光部（高電位部）にトナーが付着することにより
発生し、正規現像では、感光体上の露光部（低電位部）
にトナーが付着することにより発生する。特開昭５４−
６１５４０号公報に記載された現像剤疲労度検知方法で
は、現像装置のスリーブの特定表面に付着したトナーを
目視し、または、反射率を測定して、疲労度を検知す
る。この特定表面は、キャリアの材質と同質または同等
の表面処理が施されている。しかし、この方法は、キャ
リアと同じ部材の特定表面を設けなければならないた
め、コストが高く、また、現像剤を交換した場合には、
その部材も一緒に交換しなければならない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】電子写真方式の画像再
現においては、現像剤の劣化を自動的に容易に検知でき
ることが望ましい。これにより、現像剤の劣化に対応し
て、カブリが発生しないように画像再現を調整できる。
また、検知された現像剤の劣化が現像剤のライフ内であ
ると判断されたときには、自動的にカブリ補正ができる
ことが望ましい。これにより、サービスマンの労力を少
なくできる。

【０００４】本発明の第１の目的は、現像剤の劣化を自
動的に検知できる現像剤ライフ判定法を提供することで
ある。本発明の第２の目的は、現像剤の劣化がライフ内
であると判断されたときに、自動的にカブリ補正ができ
るカブリ補正法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る現像剤ライ
フ判定法では、一様に帯電した感光体を現像剤で現像
し、感光体に付着したトナー付着量（カブリ量という）
を付着量センサで検出し、一様に帯電した感光体上に所
定条件で形成した潜像を現像剤で現像し、感光体に付着
した基準トナー像のトナー付着量（現像量という）を付
着量センサで検出し、感光体周辺の湿度を検出し、上記
のカブリ量、現像量および湿度から現像剤がライフを経
過したか否かを判定する。好ましくは、上記のカブリ量
と現像量の検出は、電位センサによる表面電位検出、お
よび、その結果に基づく感光体表面電圧の安定化を行っ
た後になされる。本発明に係るカブリ補正法では、さら
に、上記のカブリ量が所定値より大きいが、上記の現像
量が湿度に依存する所定範囲内にある場合に、現像剤の
ライフは過ぎていないが、カブリが多いので、カブリ量
が所定の許容レベルまで減少するように、感光体帯電電
圧または現像バイアス電圧の補正を自動的に行う。

【０００６】

【作用】本発明に係る現像剤ライフ判定法では、現像剤
のライフを経過したか否かをカブリから判定する。ここ
で、カブリは、環境（湿度など）によっても影響され
る。判定において現像剤の劣化による影響と環境による
影響とを考慮しなけばならない。そこで、第１と第２の
トナー付着量（カブリ量と現像量）に基づいて判定す
る。たとえば、まず、カブリ量を求め、所定の上限値
（環境を考慮しなくてもよい値）を越えていれば、現像
剤のライフを過ぎていないと判定する。カブリ量が上限
値を越えていれば、次に、基準トナー像を作像し、現像
量を求め、同時に環境（湿度）も検出する。この現像量
が、環境により定まる所定許容範囲を越えていると、現
像剤のライフは過ぎたと判定する。また、感光体の表面
電位を補正して検出条件を安定化したのち、トナー付着
量を測定することにより、トナー付着量の検出精度を上
げることができる。自動カブリ補正法では、現像剤のラ
イフは過ぎていないが、カブリが多い場合、感光体帯電
電圧（未露光時）と現像バイアス電圧との差を変化さ
せ、カブリ量を減少させる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による実施例に
ついて説明する。（ａ)デジタルカラー複写機の構成図１は、本発明の実施例に係るデジタル複写機の全体構
成を示す。デジタル複写機は、原稿画像を読み取るイメ
ージリーダ部１００と、イメージリーダ部で読み取った
画像を再現する複写部２００とに大きく分けられる。イ
メージリーダ部１００において、スキャナ１０は、原稿
を照射する露光ランプ１２と、原稿からの反射光を集光
するロッドレンズアレー１３、及び集光された光を電気
信号に変換する密着型のＣＣＤイメージセンサ１４を備
えている。スキャナ１０は、原稿読取時にはモータ１１
により駆動されて、矢印の方向（副走査方向）に移動
し、プラテン１５上に載置された原稿を走査する。露光
ランプ１２で照射された原稿面の画像は、イメージセン
サ１４で光電変換される。

【０００８】次いで、複写部２００において、プリント
ヘッド部３１は、入力される階調データに対して感光体
の階調特性に応じた階調補正(γ補正)を行った後、補正
後の画像データをＤ／Ａ変換してレーザダイオード駆動
信号を生成して、この駆動信号により半導体レーザ２６
４（図４参照）を発光させる。階調データに対応してプ
リントヘッド部３１から発生されるレーザビームは、反
射鏡３７を介して、回転駆動される感光体ドラム４１を
露光する。感光体ドラム４１は、１複写ごとに露光を受
ける前にイレーサランプ４２で照射され、帯電チャージ
ャ４３により一様に帯電されている。この状態で露光を
うけると、感光体ドラム４１上に原稿の静電潜像が形成
される。現像器４５にて、感光体ドラム４１上の静電潜
像を現像する。現像されたトナー像は、給紙部５０から
搬送された複写紙に転写される。

【０００９】図２と図３は、本実施例に係るデジタル複
写機の制御系の全体ブロック図を示す。イメージリーダ
部１００は、イメージリーダ制御部１０１により制御さ
れる。イメージリーダ制御部１０１は、プラテン１５上
の原稿の位置を示す位置検出スイッチ１０２からの位置
信号によって、ドライブＩ／Ｏ１０３を介して露光ラン
プ１２を制御し、また、ドライブＩ／Ｏ１０３およびパ
ラレルＩ／Ｏ１０４を介して、スキャンモータ１１を駆
動するスキャンモータドライバ１０５を制御する。一
方、イメージリーダ制御部１０１は、画像制御部１０６
とバスにより結合されている。画像制御部１０６は、Ｃ
ＣＤイメージセンサ１４および画像信号処理部２０のそ
れぞれとバスで互いに接続されている。イメージセンサ
１４からの画像信号は、画像信号処理部２０に入力さ
れ、印字データが出力される。

【００１０】複写部２００には、複写動作一般の制御を
行うプリンタ制御部２０１が備えられる。ＣＰＵを備え
るプリンタ制御部２０１には、制御用のプログラムが格
納された制御ＲＯＭ２０２と各種データ（γ補正データ
など)が格納されたデータＲＯＭ２０３とが接続され
る。プリンタ制御部２０１は、これらＲＯＭのデータに
よってプリント動作の制御を行う。プリンタ制御部２０
１は、感光体ドラム４１の表面電位を検知する電位セン
サ４４、感光体ドラム４１の表面に付着する基準トナー
像のトナー付着量を光学的に検出するＡＩＤＣセンサ２
１０、現像器４５内におけるトナー濃度を検出するＡＴ
ＤＣセンサ２１１、湿度センサ２１２の各種センサから
のアナログ信号が入力される。

【００１１】プリンタ制御部２０１は、各センサ４４,
２１０〜２１２、操作パネル２２１およびデータＲＯＭ
２０３からのデータによって、制御ＲＯＭ２０２の内容
に従って、複写制御部２３１と表示パネル２３２とを制
御する。さらに、帯電チャージャ４３のグリッド電圧Ｖ
_Gを発生するＶ_G発生用高圧ユニット２４３および現像器
４５の現像バイアス電圧Ｖ_Bを発生するＶ_B発生用高圧ユ
ニット２４４を制御する。なお、プリンタ制御部２０１
は、内部ＲＡＭを備える。プリンタ制御部２０１は、ま
た、イメージリーダ部１００の画像信号処理部２０と画
像データバスで接続されており、画像データバスを介し
て入力される画像濃度信号を基にして、γ（階調）補正
テーブルの格納されているデータＲＯＭ２０３の内容を
参照してドライブＩ／Ｏ２６１およびパラレルＩ／Ｏ２
６２を介して半導体レーザドライバ２６３を制御してい
る。半導体レーザドライバ２６３は、半導体レーザ２６
４の発光を駆動する。階調表現は、本実施例では半導体
レーザ２６４の発光強度の変調により行うが、発光時間
の変調を行うパルス幅変調を用いてもよい。

【００１２】（ｃ）画像形成およびトナー付着量検出図４は、感光体ドラム４１の回りの帯電チャージャ４
３、現像器４５などの作像系の配置を図式的に示す。こ
こで、感光体ドラム４１には、帯電チャージャ４３が対
向して設置される。放電電位Ｖ_Cの帯電チャージャ４３
のグリッドには、グリッド電圧発生ユニット２４３によ
り負のグリッド電圧Ｖ_Gが印加される。グリッド電圧Ｖ_G
と感光体ドラムの暗部表面電位Ｖ₀との関係はほぼＶ₀＝
Ｖ_Gと見なせるので、感光体ドラム４１の表面電位Ｖ₀は
グリッド電圧Ｖ_Gにより制御できる。なお、表面電位Ｖ₀
は、電位センサ４４により検知される。電位センサ４４
は、レーザー露光位置と現像位置の間に設けられる。ま
た、ＡＩＤＣセンサ２１０は、現像後の位置に設定され
ている。その他、感光体ドラム４１の近辺には、湿度セ
ンサ２１２が取り付けられており、機内の湿度のモニタ
を行っている。

【００１３】作像においては、まず、レーザ露光前に、
グリッド電圧発生ユニット２４３が駆動する帯電チャー
ジャ４３によって感光体ドラム４１には暗部表面電位Ｖ
₀が与えられ、また、現像バイアス発生ユニット２４４
により現像器４５のローラには低電位の負の現像バイア
ス電圧Ｖ_B(｜Ｖ_B｜＜｜Ｖ_O｜)が与えられる。すなわ
ち、現像スリーブ表面の電圧はＶ_Bである。レーザ露光
によって静電潜像が形成され、感光体ドラム４１上の照
射位置（Ａ）の電位が低下して、未露光状態の表面電位
Ｖ₀から静電潜像の減衰電位Ｖ_iへ遷移する。減衰電位Ｖ
_iが現像バイアス電圧Ｖ_Bよりも低電位になると、現像器
４５のスリーブ表面に運ばれてきたトナー(負電荷を有
する)が感光体ドラム４１上に付着する。

【００１４】自動濃度制御（ＡＩＤＣ）動作時には、所
定の作像条件で帯電された感光体上の所定領域に、補正
された基準光量で露光をうけて潜像が作成され、この潜
像を現像して基準トナー像が形成される。この基準トナ
ー像のトナー付着量が、ＡＩＤＣセンサ２１０により光
学的に検知される。すなわち、基準トナー像に斜めから
光を入射し、感光体ドラム４１近傍に設けられたＡＩＤ
Ｃセンサ２１０によって、基準トナー像の正反射光と散
乱反射光とを検出する。それぞれの検出信号はプリンタ
制御部２０１に入力され、ここで両検出信号の差Ｖ_sか
らトナー付着量が求められる。図５は，ＡＩＤＣセンサ
２１０の出力値とトナー付着量との関係を示す。このＡ
ＩＤＣセンサ２１０の検出値（トナー付着量）が、感光
体ドラム４１の濃度制御の基準となる。

【００１５】そこで、ＡＩＤＣセンサ２１０の検出値に
対応してグリッド電圧Ｖ_Gと現像バイアス電圧Ｖ_Bを変化
させれば、最大濃度レベルでのトナー付着量を一定に保
つ自動画像濃度制御（ＡＩＤＣ）を行うことができる。
たとえば、感光体感度、相対湿度などの環境の変化によ
りトナー帯電量の減衰特性が変化するが、Ｖ_GとＶ_Bを変
化させて最大濃度を自動的に一定に保つことができる。
本実施例では１つの現像バイアス電圧Ｖ_Bに１つのグリ
ッド電圧Ｖ_Gを対応させ、(Ｖ_B,Ｖ_G)の設定値を、発生ユ
ニット２４３、２４４により、ＡＩＤＣセンサ２１０の
検出値Ｖ_sに対応した０〜３１の濃度検出レベルに対応
させて変化させる。

【００１６】

【表１】

【００１７】表１は、このようにして設定される（Ｖ_B,
Ｖ_G）の組のデータの例を示す。グリッド電圧Ｖ_Gと現像
バイアス電圧Ｖ_Bは、各２０Ｖ刻みで変化される。表１
において、ＡＩＤＣセンサ２１０の検出値は、その大き
さを基に最左欄に示す０〜３１のレベルに対応させら
れ、各レベルに対応してＶ_Bは−２００Ｖから２０Ｖず
つ変化し最大で−８２０Ｖになる。Ｖ_Gは、Ｖ_Bと１８０
Ｖ異なる値に保たれ、従って−３８０Ｖから−１０００
Ｖまで変化する。なお、(Ｖ_G,Ｖ_B)の変化量は制御の精
度に対応して決めればよい。

【００１８】（ｄ）現像剤ライフの判定および自動カブ
リ補正本実施例に係る現像剤ライフ判定法では、コピー動作の
前に、現像剤ライフを経過したか否かを判定する。この
ため、自動画像濃度制御に用いられるＡＩＤＣセンサ２
１０を用いて２種のトナー付着量（カブリ量と現像量）
を検出する。第１のトナー付着量であるカブリ量は、一
様に帯電された感光体を未露光状態で現像剤で現像し、
感光体の非画像領域に付着したトナーをＡＩＤＣセンサ
２１０で検出することにより得られる。このときの付着
量は、カブリによるものであるので、カブリ量という。
また、第２のトナー付着量である現像量は、一様に帯電
された感光体の所定領域に所定条件（Ｖ₀−Ｖ_B、光量）
で潜像を作成し、現像剤で現像し、付着したトナー量を
ＡＩＤＣセンサ２１０で検出することにより得られる。

【００１９】一般的に、カブリ量は、反転現像では、表
面電位Ｖ₀と現像バイアス電圧Ｖ_Bとの差に依存する。図
６は、一例を示す。カブリ量は、表面電位Ｖ₀と現像バ
イアス電圧Ｖ_Bとの差だけでなく、環境（湿度と温度）
にも大きく依存する。図７に示すように、カブリ量（付
着量）は、高湿高温環境（ＨＨ）、常湿常温環境（Ｎ
Ｎ）、低湿低温環境（ＬＬ）で変化し、湿度と温度が高
くなるほど付着量が増加する。さらに，カブリ量は、耐
刷にも大きく依存する。図８に示すように、スターター
（初期）と耐刷後（所定の印刷回数後）とでは、感光体
の特性が変化し、カブリ量（付着量）が変化する。すな
わち、画像再現回数が増加するにつれ、カブリ量は増加
する。さらに、図９に示すように、環境や耐刷が一定の
条件でも、現像剤の劣化が進むと、正常時に比べてカブ
リ量は大きく増える。現像剤の劣化が大きいとき、Ｖ₀
−Ｖ_Bを大きくしてもカブリ量は減らない。

【００２０】現像特性は、それぞれの環境によっても、
現像剤の劣化レベルの差により、ばらつき（振れ幅）が
ある。図１０に示すように、現像電圧ΔＶ（＝Ｖ_B−
Ｖ_i）に対する付着量は、湿度により変化する。さら
に、図１１、図１２および図１３は、それぞれ、常湿環
境（３０〜７０％ＲＨ）、高湿環境（７０％ＲＨ以
上）、低湿環境（３０％ＲＨ以下）において、現像剤の
劣化レベルの差による現像特性の振れ幅（ばらつき）の
許容範囲を斜線部に示す。ここで、Ｎ₁，Ｎ₂，Ｈ₁，
Ｈ₂，Ｌ₁，Ｌ₂は、所定パターン作像時の現像電圧での
付着量の振れ幅の許容範囲を示す。付着量が、それらの
振れ幅を越えるような状態になっているとき、現像剤の
劣化が大きいと考えられ、現像剤のライフを過ぎている
ので、現像剤の交換が必要である。たとえば、高湿であ
るのに付着量が少ない状態や、逆に低湿であるが付着量
が多い状態である。

【００２１】以上を考慮して、カブリ量（未露光部のト
ナー付着量）と現像量（基準条件で露光したときのトナ
ー付着量）から、環境（湿度など）を考慮して現像剤の
ライフを経過したかが判定できる。まず、カブリ量を求
め、所定の上限値を越えていなければ、現像剤のライフ
を過ぎていないと判定する。この上限値は、環境を考慮
しなくてもライフ判定が可能な範囲を設定する。

【００２２】露光前電位Ｖ₀も露光後電位Ｖ_iも、環境と
耐刷により変動する。そこで、まず、検出精度をあげる
ため、Ｖ₀、Ｖ_iを環境などに対して安定化（補正）す
る。このため、電位センサ４４を用いて基準グリッド電
圧Ｖ_Gでの表面電位Ｖ₀を測定し、その値にしたがってグ
リッド電圧Ｖ_Gを補正し、表面電位Ｖ₀を安定化させる
（図１９参照）。次に、露光後の電位Ｖ_iを測定し、レ
ーザダイオード２６４の最大光量を補正する（図１６、
図２０参照）。

【００２３】上述の感光体電位の安定化についてさらに
説明する。未露光部表面電位Ｖ₀の補正について説明す
る。カブリ量を測定する前に、表面電位Ｖ₀を狙いの値
に補正する必要がある。グリッド電圧と現像バイアス電
圧は、表１のようなテーブルを持つ。表面電位特性につ
いて説明すると、図１５は、グリッド電圧Ｖ_Gと未露光
部表面電位Ｖ₀との関係を示す。Ｖ₀とＶ_Gの関係は、ほ
ぼ直線的であり、その関係は、環境、耐刷によりほぼ平
行に変化する。通常の複写動作時に使用するＶ _G＝−７
００Ｖを印加したときの表面電位Ｖ₀を感光体ドラム４
１の１回転について測定する。したがって、１回転の平
均値（表面電位検出値）から、狙いの表面電位（Ｖ₀＝
−６５０Ｖ）にするためにグリッド電圧Ｖ_Gをどれだけ
補正すればよいかは容易にわかる（表２、図１９参
照）。その補正されたグリッド電圧をＶ_G1とする。ま
た、グリッド電圧に対応して表１より現像バイアス電圧
Ｖ_B1も補正する。

【００２４】

【表２】

【００２５】次に、露光後表面電位Ｖ_iを補正する。先
に求められたグリッド電圧Ｖ_G1をグリッド電圧発生ユニ
ット２４３に出力して感光体を帯電し、基準光量１_.２
０ｍＶ／ｃｍ²で露光したときの露光後電位Ｖ_iを電位セ
ンサ４４で感光体ドラム４１の１回転について測定し、
その平均値Ｖ_iから表３に従い設定光量を求める。光量
補正後のＶ_iは−１５０Ｖとなる（図１６参照）。

【００２６】

【表３】

【００２７】以上に説明したように感光体の特性を安定
化させた後、一様に帯電した感光体上の未露光時の付着
量（カブリ量）を付着量センサであるＡＩＤＣセンサ２
１０にて読み取り（図２１参照）、カブリ量を検出す
る。次に、カブリ量検出についてさらに説明する。補正
後のグリッド電圧Ｖ_G1および現像時に使用する現像バイ
アス電圧Ｖ_B1を印加し、露光せずに、現像装置４５の現
像スリーブを回転させ、そのときの感光体上に付着した
トナー量（カブリ量）をＡＩＤＣセンサ２１０により感
光体ドラム４１の１回転について測定する。その検出値
をＶ_S1とする。もし検出値Ｖ_S1があらかじめ定められて
いるカブリの許容レベルの上限値Ｋ₁よりも低ければ、
問題なしと判断し、コピー動作に戻る。

【００２８】次に、カブリ量が所定の上限値を越えたか
（カブリ補正が必要であるか）否かを判断する。すなわ
ち、カブリ量検出において、カブリ量Ｖ_S1が上限値Ｋ₁
以上であった場合、カブリ補正をする必要があるが、そ
のときの現像剤の状態がカブリ補正可能か否かを見分け
る必要がある。そこで、そのときの現像電圧ΔＶ（＝Ｖ
_B−Ｖ_i）での付着量と湿度から現像剤の状態がカブリ補
正可能か否かを判断し、可能でない場合には警告し（た
とえば表示パネル２３２に表示し）、可能な場合にはカ
ブリ補正を行う（図２３参照）。本実施例では、現像剤
の劣化が、カブリ量の他に、現像効率のばらつきに現れ
ることに着目し、各環境（湿度）状態での現像効率（付
着量）をＡＩＤＣセンサ２１０にて読み取り、現像剤の
劣化を見ている。すなわち、所定条件で露光し潜像を形
成し現像して、トナー付着量（現像量）を求め、同時に
環境（湿度）も検出する。

【００２９】ここで、付着量パターンを形成するとき設
定するＶ_G，Ｖ_Bは、コピー動作の時の値より低く、Ｖ_G
は、Ｖ₀が−３００Ｖになるような値Ｖ_G2であり、Ｖ_G1
より低く設定される。また，現像バイアス電圧Ｖ_B2は、
−３００Ｖであり、Ｖ_B1より低く設定される。一般に光
式ＡＩＤＣセンサ（付着量センサ）２１０では、高付着
量領域でのセンシングが難しい。図５よりわかるよう
に、ＡＩＤＣセンサ２１０の出力は、高付着量側で付着
量に対して比例せず、変化が小さくなっていく。このた
め、高付着量側でのゲインがとりにくい。したがって、
現像時のグリッド電圧、現像バイアス電圧を使用し、そ
のまま付着量の検出をしたのでは、付着量が高すぎる。
そこで、ＡＩＤＣセンサ２１０が、高付着量側でゲイン
が低いことを考慮し、検出するパターンの付着量を全体
的に下げるため、グリッド電圧と現像バイアス電圧をあ
らかじめ低めに設定し、薄めの濃度のパターンを感光体
上に形成し、それをＡＩＤＣセンサ２１０で読み取る。

【００３０】そして、検出された現像量を、環境により
定まる所定許容範囲と比較する。表４は、適性付着量と
湿度の関係を示す。許容範囲内になければ、現像剤のラ
イフを過ぎたと判定し、カブリ補正が不可能なので、警
告をする。許容範囲内であれば、ライフは過ぎていない
ので作像可能である。しかし、カブリが多すぎるので、
カブリを少なくする自動カブリ補正を行った後、コピー
動作に戻る。

【表４】

【００３１】次に、自動カブリ補正（図２３参照）につ
いて説明する。カブリ量は多いがカブリ補正が可能であ
ると判断された場合は、自動カブリ補正を行う。カブリ
補正の概要は次の通りである。一般に、反転現像では、
Ｖ₀−Ｖ_Bの差を大きくとるほど、カブリが少なくなる。
このことを利用し、たとえばＶ_Gを徐々に上げてゆき、
カブリ量が許容レベルＫ₁になったところで、コピー動
作に移る。図１４は、カブリが大きいときのトナー付着
量とＶ₀−Ｖ_Bの関係の１例を示す。いま付着量がカブリ
許容上限値Ｋ₁より多い場合、Ｖ₀−Ｖ_Bの値を大きくし
てカブリを減少させる。図の例では、グリッド電圧Ｖ_G
したがってＶ₀を増加する。カブリ補正では、グリッド
電圧Ｖ_Gをテーブルに従い１段高くするごとにカブリ量
を検出し、検出値がカブリ許容上限値Ｋ₁以下になるま
で、Ｖ_Gを増加していく。

【００３２】まず、Ｖ₀補正で補正されたグリッド電圧
Ｖ_G1から表１のテーブルに従い１段上げたグリッド電圧
Ｖ_G1'を求め、グリッド電圧Ｖ_G1'と現像バイアス電圧Ｖ
_B1を用い、現像装置４５のスリーブの回転を行い、その
とき感光体ドラムの上に付着したトナー量（カブリ量）
をＡＩＤＣセンサ２１０により感光体ドラム４１の１回
転について測定する。その平均値Ｖ_S3がカブリ許容上限
値Ｋ₁よりも低ければ、コピー動作に移る。逆に、上限
値Ｋ₁以上であれば、さらにグリッド電圧を１段上げ
て、カブリ量を検出する。カブリ量が上限値Ｋ₁より低
くなるまで、Ｖ_Gの増加を繰り返す。この方法であれ
ば、必要以上にＶ_Gを上げることがなく、キャリアの付
着を心配しなくてもよい。

【００３３】（ｅ）制御フローの説明図１７と図１８は、制御のメインフローを示す。まず、
プリントスイッチが押された後に（Ｓ１０１）、感光体
ドラム４１の回転が開始される（Ｓ１０２）。カブリ量
の検出の前に、表面電位Ｖ₀を狙いの値とするために、
Ｖ₀補正（Ｓ１０３、図１９参照）とＶ_i補正（Ｓ１０
４、図２０参照）を行う。そして、現像を行い付着量
（カブリ量）Ｖ_s1を検出する（Ｓ１０５、図２１参
照）。そして、カブリ量を許容レベルと比較する（Ｓ１
０６）。検出値Ｖ_S1が許容レベルより低ければ（Ｓ１０
６でＮＯ）、そのままコピー動作を行う（Ｓ１１８）。

【００３４】検出値Ｖ_S1が許容レベル以上であれば（Ｓ
１０６でＹＥＳ）、まず露光部の付着量（現像量）を検
出する（Ｓ１０７、図２２参照）。同時に湿度センサ２
１２により湿度（測定値Ｖ_RH）を測定する（Ｓ１０
８）。そして、湿度が８０％ＲＨ以上（高湿）、３０％
ＲＨ以下（低湿）、両者の中間（常湿）の３つの場合
（Ｓ１０９でＹＥＳ，Ｓ１１２でＹＥＳ，それ以外）の
どれに該当するかを判断し、それぞれの場合において現
像効率（現像量）Ｖ_S2が適正範囲内（表４参照）かを判
断する（Ｓ１１０，Ｓ１１２，Ｓ１１５）。範囲外であ
れば、現像剤がカブリ補正が不可能な状態（スタータに
交換必要な状態）であると判断し、警告を行う（Ｓ１１
１、Ｓ１１４，Ｓ１１６）。現像効率Ｖ_S2が適正範囲内
であれば（Ｓ１１５でＹＥＳ）、自動カブリ補正を行い
（Ｓ１１７、図２３参照）、次にコピー動作（Ｓ１１
８）を行う。

【００３５】図１９は、Ｖ₀補正（図１７Ｓ１０３）の
フローチャートである。現像時に使用するグリッド電圧
Ｖ_Gを印加した後に（Ｓ２０２）、感光体ドラム４１の
１回転分の表面電位Ｖ₀を測定し（Ｓ２０３）、グリッ
ド電圧Ｖ_Gの印加を停止して（Ｓ２０４）、測定を終了
する。そして、１回転の測定の平均値Ｖ₀から、狙いの
値になるように表２よりグリッド電圧Ｖ_Gを補正する
（Ｓ２０５）。

【００３６】次に、図２０は、Ｖ_i補正（図１７Ｓ１０
４）のフローチャートである。Ｖ₀補正（図１７Ｓ１０
３）で補正された後のグリッド電圧Ｖ_G1を印加し、表３
より得られる基準の光量で露光する（Ｓ３０１）。次
に、この状態で表面電位Ｖ_iを測定し（Ｓ３０２）、グ
リッド電圧の印加と露光を停止する（Ｓ３０３）。そし
て、電位Ｖ_iが基準の値になるように光量Ｐ₁を補正する
（Ｓ３０４）。

【００３７】次に、図２１は、カブリ量検出（図１７Ｓ
１０５）のフローチャートである。補正後のグリッド電
圧Ｖ_G1と現像バイアス電圧Ｖ_B1の印加、および、現像装
置の現像スリーブ回転を行い（Ｓ４０１）、ＡＩＤＣセ
ンサ２１０により感光体ドラムの１回転分の付着量を測
定し、その平均値をＶ_S1とする（Ｓ４０２）。ここで
は、カブリレベルを検出している。測定後、グリッド電
圧と現像バイアス電圧の印加および現像装置のスリーブ
の回転を停止する（Ｓ４０３）。

【００３８】次に、図２２は、付着量検出（図１７Ｓ１
０７）のフローチャートである。図５よりわかるよう
に、ＡＩＤＣセンサ２１０の出力は、高付着量側でのゲ
インがとりにくい。そこで、グリッド電圧と現像バイア
ス電圧をあらかじめ低めに設定し、薄めの濃度のパター
ンを感光体上に形成する。ここでのＶ_G2は、Ｖ₀補正
（図１７Ｓ１０３）でＶ_G補正量に対応した補正のされ
たグリッド電圧であり、Ｖ_G1より低く設定される。ま
た，現像バイアス電圧Ｖ_B2もＶ_B1より低く設定される。
Ｖ_G，Ｖ_Bを、カブリ量の検出時に比べ、付着量検出時に
低く設定することにより付着量検出をＡＩＤＣセンサ特
性の有効域で行える。次に、グリッド電圧Ｖ_G2と現像バ
イアス電圧Ｖ_B2の印加，現像装置のスリーブ回転、およ
び、露光が行われる（Ｓ５０１）。次に、ＡＩＤＣセン
サ２１０により感光体ドラム４１の１回転にわたって付
着量を測定し、その平均値をＶ_S2とする（Ｓ５０２）。
そして、グリッド電圧と現像バイアス電圧の印加、およ
び、現像装置のスリーブ回転を停止する（Ｓ５０３）。
このフローでは、現像効率（付着量）が適正であるかを
見ている。

【００３９】次に、図２３は、自動カブリ補正（図１８
Ｓ１１７）のフローチャートである。一般に、反転現像
では、現像が正常な状態であれば、Ｖ₀−Ｖ_Bのギャップ
を大きくとるほど、カブリは少なくなる。ここでは、Ｖ
_Gを１段上げるごとに、カブリ量を検知し、それが許容
レベルＫ₁になるまで、その動作を繰り返している。ま
ず、Ｖ₀補正で得られた補正後のグリッド電圧Ｖ_G1を設
定する（Ｓ６０１）。次に、表１のテーブルでの１段上
の電圧Ｖ_G1'を設定し（Ｓ６０２）、現像バイアス電圧
Ｖ_B1を印加し、現像装置のスリーブを回転したのち（Ｓ
６０３）、ＡＩＤＣセンサ２１０により感光体ドラム４
１の１回転での付着量を測定し、その平均測定値をＶ_S3
とする（Ｓ６０４）。そして、グリッド電圧Ｖ_G1'と現
像バイアス電圧Ｖ_Bの印加を停止し、測定を終了する
（Ｓ６０５）。もし平均測定値Ｖ_S3が許容レベルより低
くないと（Ｓ６０６でＮＯ）、Ｓ６０２に戻り、グリッ
ド電圧Ｖ_Gの増加を行う。平均測定値Ｖ_S3が許容レベル
Ｋ₁より低くなった時点で（Ｓ６０６でＹＥＳ）、リタ
ーンし、カブリ補正を終える。そして、コピー動作（図
１８Ｓ１１８）に入る。カブリ補正において、Ｖ_G値を
１段づつ増加しカブリ検出を行うことで、必要以上にＶ
_Gを上げなくてすみ、キャリア付着の心配がない。

【００４０】なお、以上では、反転現像を用いた画像生
成について説明したが、反転現像では、未露光部（高電
位部）にカブリが発生する。一方、正規現像を用いた画
像生成では、露光部（低電位部）にカブリが発生する。
この正規現像についても、本発明の現像材のライフの判
定が同様に行える。

【００４１】

【発明の効果】現像剤のライフの検知が湿度情報、カブ
リ量および基準トナー像の付着量（現像量）から行われ
るので、現像剤ライフ検出が確実である。電位の補正を
行った後に付着量検出を行っているので、検出精度が上
る。現像剤のライフ内であるのにカブリがひどいという
場合、自動的にカブリ補正が行われるため、サービスマ
ンの訪問の必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】デジタル複写機の断面図である。

【図２】デジタル複写機の制御系の一部のブロック図
である。

【図３】デジタル複写機の制御系の他の部分のブロッ
ク図である。

【図４】トナー付着量の検出を説明するための図であ
る。

【図５】ＡＩＤＣセンサの出力と付着量の関係を示す
グラフである。

【図６】カブリとＶ₀−Ｖ_Bの関係を示すグラフであ
る。

【図７】カブリとＶ₀−Ｖ_Bの関係の環境依存性を示す
グラフである。

【図８】カブリとＶ₀−Ｖ_Bの関係の耐刷依存性を示す
グラフである。

【図９】カブリとＶ₀−Ｖ_Bの関係の現像剤劣化依存性
を示すグラフである。

【図１０】現像特性の環境依存性を示すグラフであ
る。

【図１１】常湿時（３０〜７０％ＲＨ）での現像特性
のばらつきを示すグラフである。

【図１２】高湿時（７０％ＲＨ以上）の現像特性のば
らつきを示すグラフである。

【図１３】低湿時（３０％ＲＨ以下）の現像特性のば
らつきを示すグラフである。

【図１４】カブリ補正を説明するための図である。

【図１５】Ｖ_GとＶ₀の関係を示すグラフである。

【図１６】設定光量とＶ_iの関係を示すグラフであ
る。

【図１７】プリンタ制御部のメインフローチャートの
一部である。

【図１８】プリンタ制御部のメインフローチャートの
他の部分である。

【図１９】Ｖ₀補正のフローチャートである。

【図２０】Ｖ_i補正のフローチャートである。

【図２１】カブリ量検出のフローチャートである。

【図２２】付着量検出のフローチャートである。

【図２３】自動カブリ補正のフローチャートである。

【符号の説明】

４１…感光体ドラム、４３…帯電チャージャ、４４
…電位センサ、４５…現像装置、２０１…プリンタ制
御部、２１０…ＡＩＤＣセンサ、２１２…湿度セン
サ、２４３…Ｖ_G発生ユニット、２４４…Ｖ_B発生ユ
ニット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一様に帯電した感光体を現像剤で現像
し、感光体に付着したトナー付着量（カブリ量という）
を付着量センサで検出し、一様に帯電した感光体上に所定条件で形成した潜像を現
像剤で現像し、感光体に付着した基準トナー像のトナー
付着量（現像量という）を付着量センサで検出し、感光体周辺の湿度を検出し、上記のカブリ量、現像量および湿度から現像剤がライフ
を経過したか否かを判定することを特徴とする電子写真
プロセスにおける現像剤ライフ判定法。
【請求項２】請求項１に記載された現像剤ライフ判定
法において、上記のカブリ量と現像量の検出は、電位センサによる表
面電位検出、およびその結果に基づく感光体表面電圧の
安定化を行った後になされることを特徴とする現像剤ラ
イフ判定法。
【請求項３】一様に帯電した感光体を現像剤で現像
し、感光体に付着したトナー付着量（カブリ量という）
を付着量センサで検出し、一様に帯電した感光体上に所定条件で形成した潜像を現
像剤で現像し、感光体に付着した基準トナー像のトナー
付着量（現像量という）を付着量センサで検出し、感光体周辺の湿度を検出し、上記のカブリ量が所定値より大きいが、上記の現像量が
湿度に依存する所定範囲内にある場合に、感光体帯電電
圧または現像バイアス電圧の補正を行ってカブリ量を所
定の許容レベルまで減少させることを特徴とする電子写
真プロセスにおけるカブリ補正法。