JPH0667501A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真方式の画像形成装置を長時間の不使
用後に再び使用する場合に於ける画像濃度の低下を、簡
易且つ確実に防止すること。 【構成】 帯電チャ−ジャ13により帯電される感光体12
の表面に、画像露光L によって形成される静電潜像を、
現像器11によりトナ−現像する画像形成装置に於いて；
現像器11内のトナ−の帯電量に関連する物理量（例：装
置の不使用継続時間，現像剤中のキャリア交換後の複写
枚数，使用再開後の複写枚数）を測定する手段と、測定
結果に基づいてトナ−の帯電量が所定の許容範囲に在る
か否かを判定する手段と、トナ−の帯電量が所定の許容
範囲を外れている期間中、静電潜像部の電位と現像バイ
アス電位との差である現像電位差を、グリッドバイアス
電源32と現像バイアス電源31の少なくとも一方により、
通常よりも大きく制御する現像電位差制御手段20と；を
備えた装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の画像形
成装置に関する。詳しくは、使用開始初期に於ける画像
濃度の低下を防止した装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平１−２０５１７９号公報には、画
像形成装置の設置箇所の標準的な気圧デ−タを予め記憶
しておくとともに、画像形成時に於いて周囲の温度及び
湿度を測定し、これらに基づいて絶対湿度を求め、この
湿度デ−タを参照して、画像濃度を最適化するように制
御される装置が開示されている。

【０００３】特開昭６３−１９１１６１号公報には、感
光体の疲労を補償することにより画像濃度の低下を防止
した複写機が開示されている。この複写機では、感光体
の疲労度を、前回のコピ−終了時での疲労度と、前回か
ら今回までの複写機の休止時間と、今回のコピ−時間と
に基づいて求めており、また、画像濃度の低下は、感光
体の帯電電位、及び／又は、露光ランプの光量を調整す
ることによって、補償している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】長時間の不使用後に複
写機を再び使用すると、使用再開初期の或る期間に渡っ
て、画像濃度が低下する場合がある。この画像濃度の低
下は、複写機が高湿度の環境に放置されていた場合に顕
著であり、さらに、二成分現像剤を用いる場合であれ
ば、キャリアの交換後に長時間が経過しているほど顕著
である。

【０００５】本発明者は、上記の濃度低下に関して種々
の実験を行った結果、図２に示すように、画像濃度Ｉ．
Ｄと単位質量当たりのトナ−の帯電量Ｑ／Ｍとの間に、
或る対応関係が存在することを見出した。即ち、使用再
開時に通常値であった画像濃度Ｉ．Ｄは、複写枚数が増
すにつれて徐々に低下し、或る底値になった後、上昇に
転じて、再び通常値に戻ってその値を維持する。また、
使用再開時に通常値であったトナ−の帯電量Ｑ／Ｍは、
複写枚数が増すにつれて徐々に増加し、上記の画像濃度
Ｉ．Ｄの底値と略同じ時点で或るピ−ク値に達した後、
減少に転じ、再び通常値に戻ってその値を維持する。

【０００６】本発明は、上記の知見に基づくものであ
り、複写機等の画像形成装置を長時間に渡って不使用と
した後に、再び使用する場合に於いて、使用再開初期の
或る期間中の画像濃度の低下を、簡易に防止することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光体の帯電
表面を露光することにより形成される静電潜像をトナ−
現像して可視化する画像形成装置に於いて；現像器内の
トナ−の帯電量に関連する物理量を測定する測定手段；
該測定結果に基づいてトナ−の帯電量が所定の許容範囲
に在るか否かを判定する判定手段；トナ−の帯電量が所
定の許容範囲を外れていると判定される期間中、静電潜
像部の電位と現像バイアス電位との電位差を、通常より
も大きく制御する現像電位差制御手段；を備えた装置で
ある。

【０００８】

【作用】トナ−の帯電量Ｑ／Ｍが所定の許容範囲を外れ
ている期間中に渡って、換言すれば、図２に示すよう
に、使用再開直後（使用再開時の数枚を除く）から、ト
ナ−の帯電量Ｑ／Ｍが徐々に増加してピ−ク値に達した
後、減少に転じ、再び通常値に戻るまでの期間中に渡っ
て、静電潜像部の電位と現像バイアス電位との電位差
（現像電位差）は、通常よりも大きくなるように制御さ
れる。

【０００９】このため、静電潜像部に付着されるトナ−
の量は、トナ−の帯電量Ｑ／Ｍが通常より大きいにもか
かわらず、正常状態と略同程度になる。したがって、略
同程度の画像濃度が実現される。ここに、正常状態に於
けるトナ−の付着量とは、トナ−の帯電量Ｑ／Ｍ及び現
像電位差が通常の値である場合に於いて上記の静電潜像
部に付着されるべきトナ−の量をいう。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本実施例
の複写機では、『現像器内のトナ−の帯電量に関連する
物理量』として『複写機の不使用の継続時間（タイ
マ）』と、『二成分現像剤のキャリア交換後の複写枚数
（カウンタ２）』と、『使用再開後の複写枚数（カウン
タ１）』とを採用している。

【００１１】〔１〕画像形成部の機構及び制御回路 図１は、実施例の複写機の画像形成部（静電潜像をトナ
−現像する部分）付近の構成を示す。なお、他の部分は
従来公知の複写機と同様であり、また、本発明に直接に
は関連しないため、説明は省略する。

【００１２】図示のように、矢印方向に回転される感光
体ドラム12の表面の近傍には、画像露光L の上流の位置
に帯電チャ−ジャ13が、また、画像露光L の下流の位置
に現像器11が、各々配設されている。

【００１３】帯電チャ−ジャ13は、感光体ドラム12の表
面を一様な電位（例：７００〜８００Ｖ程度）に帯電す
るための部材である。このため、帯電チャ−ジャ13には
チャ−ジワイヤが張設されており、さらに、感光体ドラ
ム12の表面に対面するようにグリッド13a が設けられて
いる。このグリッド13a は、感光体ドラム12の表面電位
を規定するものであり、その電位は、制御手段20によっ
て制御されるグリッドバイアス電源32により、所望の値
に設定される。

【００１４】現像器11は、二成分磁気ブラシ方式の現像
器である。この現像器11の現像スリ−ブの電位（現像バ
イアス電位）は、制御手段20によって制御される現像バ
イアス電源31により、所望の値に設定される。本複写機
では、上記グリッド13a の電位、及び／又は、上記現像
バイアス電位を制御することにより、現像電位差ΔＶを
所望の値に制御している。なお、ここでは、上記グリッ
ド13a の電位で規定される感光体ドラム12の帯電電位
と、上記現像バイアス電位との電位差を、現像電位差Δ
Ｖというものとする。

【００１５】〔２〕現像電位差ΔＶの制御 次に、図３〜図５に即して、本複写機の画像濃度関連の
制御を説明する。図３は、図１の制御手段20により実行
される制御（主として画像濃度関連の制御）の概要を示
すフロ−チャ−トである。また、図４は図３のステップ
S17 での処理を示し、図５は図３のステップS21 での処
理を示す。

【００１６】[2-1] メインル−チン(S11〜S23) 複写機の電源がオンされると、まず、初期設定が行われ
る(S11) 。ステップS13 では、不図示の操作パネルに設
けられている各種のキ−スイッチからの入力に対する処
理が行われる。

【００１７】ステップS15 では、今回の（一連の）コピ
−動作の状態に入ったか否かが判定される。例えば、前
回のコピ−から或る時間（比較的長い時間）を経過した
後にプリントキ−からの入力が検出された場合には、今
回の（一連の）コピ−動作の状態に入ったと判定される
(S15;YES) 。『（一連の）コピ−動作』とは、いわゆる
マルチコピ−（連続的に複数枚コピ−すること）ばかり
でなく、比較的短い時間間隔で行われる個別のコピ−動
作群をも含む概念である。したがって、比較的短い時間
の経過後にプリントキ−がオンされた場合は、未だ『今
回の（一連の）コピ−動作の状態』を抜けていないた
め、ステップS23 での判定が『NO』となり、ステップS1
7 に戻ることとなる。

【００１８】上記ステップS15 で、今回の（一連の）コ
ピ−動作の状態に入ったと判定された場合は(S15;YES)
、次に、ステップS17,S19,S21 の処理が、各コピ−動
作毎に各々実行される。換言すれば、ステップS23 での
判定が『YES 』となって、今回の（一連の）コピ−動作
の状態を抜けるまで、ステップS17 〜S21 の処理が、各
コピ−動作毎に各々実行される。上記ステップS19 は、
複写動作に必要な各種の処理を一括して示すステップで
あるが、その内容は公知であり、また、本発明に直接に
は関連しないため、説明は省略する。上記ステップS17,
S21 は、画像濃度の低下を防止するための処理である。
以下、その詳細を、図４及び図５に即して説明する。

【００１９】[2-2] 作像条件設定処理(S17) 図４に示すように、ステップS17 の作像条件設定処理で
は、トナ−の単位質量当たりの帯電量Ｑ／Ｍに対応する
測定値に応じて、現像電位差（グリッド13a の電位と現
像バイアス電位との電位差）ΔＶが設定される。

【００２０】まず、タイマ21により計測される前回の
（一連の）複写終了時からの経過時間が所定の基準値以
内であれば(S101;NO) 、現像電位差ΔＶは、通常の値
（例：５００Ｖ）に設定される(S111)。即ち、この場合
は、前回の（一連の）複写動作時にキャリアと攪拌され
たトナ−の帯電量Ｑ／Ｍ（＝正常値）が、略そのまま維
持されており、画像濃度Ｉ．Ｄの低下も発生しないた
め、ステップS111のように制御されるのである。

【００２１】また、前回の（一連の）複写終了時からの
経過時間が所定の基準値を越えている場合であっても(S
101;YES)、カウンタ２によって計数されるキャリア交換
後の複写枚数が所定の基準枚数以内であれば(S103;NO)
、現像電位差ΔＶは、通常の値（例：５００Ｖ）に設
定される(S111)。即ち、この場合は、キャリアが新しい
ためトナ−の帯電量Ｑ／Ｍの上昇（図２参照）が抑制さ
れ、したがって、画像濃度Ｉ．Ｄも低下しないため、ス
テップS111のように制御されるのである。

【００２２】また、前回の（一連の）複写終了時からの
経過時間が所定の基準値を越えており(S101;YES)、且
つ、キャリア交換後の複写枚数が所定の基準枚数を越え
ている場合であっても(S103;YES)、カウンタ１により計
数される今回の（一連の）コピ−動作での複写枚数がＴ
1 枚に達していない場合には(S105;NO) 、現像電位差Δ
Ｖは、通常の値（例：５００Ｖ）に設定される(S111)。
即ち、この場合は、キャリアとトナ−の攪拌が未だ十分
に行われていないため、トナ−の帯電量Ｑ／Ｍも上昇以
前の状態にあり（図２参照）、したがって、画像濃度
Ｉ．Ｄも低下しないため、ステップS111のように制御さ
れるのである。

【００２３】一方、前回の（一連の）複写終了時からの
経過時間が所定の基準値を越えており(S101;YES)、且
つ、キャリア交換後の複写枚数が所定の基準枚数を越え
ている場合であって(S103;YES)、さらに、今回の（一連
の）コピ−動作での複写枚数がＴ1 〜Ｔ1 ＋Ｔ2 枚の範
囲にある場合には(S105;YES and S107;YES) 、現像電位
差ΔＶが、通常より大きな値（例：５５０Ｖ）に設定さ
れる(S109)。即ち、この場合は、トナ−の帯電量Ｑ／Ｍ
が通常よりも大きくなっており（図２参照）、そのまま
では画像濃度Ｉ．Ｄが低下してしまうため、ステップS1
09のように制御されるのである。

【００２４】なお、前回の（一連の）複写終了時からの
経過時間が所定の基準値を越えており(S101;YES)、且
つ、キャリア交換後の複写枚数が所定の基準枚数を越え
ている場合であって(S103;YES)、今回の（一連の）コピ
−動作での複写枚数がＴ1 ＋Ｔ2 枚を越えている場合に
は(S105;YES and S107;NO)、現像電位差ΔＶは、通常の
値（例：５００Ｖ）に設定される(S111)。即ち、この場
合は、キャリアとトナ−の攪拌が十分に行われてトナ−
の帯電量Ｑ／Ｍが通常の値に復帰しており（図２参
照）、画像濃度Ｉ．Ｄも通常の濃度が実現されるため、
ステップS111のように制御されるのである。

【００２５】[2-3] カウンタ・カウントル−チン(S21) 図５に示すように、ステップS21 のカウンタ・カウント
ル−チンでは、本ル−チンの実行毎に、換言すれば、各
コピ−動作毎に、前記カウンタ１、及び、前記カウンタ
２がカウントアップされる。

【００２６】まず、前回の（一連の）複写終了時からの
経過時間が所定の基準値を越えていることを条件に(S10
1;YES)、カウンタ１がカウントアップされる(S203)。ま
た、無条件で、カウンタ２がカウントアップされる(S20
9)。なお、現像剤充填後の最初のコピ−動作である場合
(S205;YES)、換言すれば、キャリアが新しく入れ換えら
れた後の最初のコピ−動作である場合には、カウンタ２
はリセットされる(S207)。ここに、現像剤の充填は、例
えば、不図示のセンサによって検出されるものとする。

【００２７】[2-4] メインル−チン(S25〜S29) 上記ステップS17 〜S21 のように実行される各コピ−動
作が全て終了すると(S23;YES) 、換言すれば、今回の
（一連の）コピ−動作が完了すると、各回の（一連の）
コピ−動作の終了時からの経過時間を計測するための前
記タイマがリセットされて再スタ−トされ(S25,S27) 、
さらに、各（一連の）コピ−期間中の複写枚数を計数す
るための前記カウンタ１がリセットされる(S29) 。これ
により、次回の（一連の）コピ−動作に於いても、上記
S17 〜S21 の如き制御が可能となる。

【００２８】[2-5] 制御の結果 現像電位差ΔＶを、マルチコピ−に於ける連続複写枚数
に応じて、図６の如く制御した場合の画像濃度（マクベ
ス濃度計による画像濃度）を、図７に示す。なお、特性
Ａは、従来例を示す。

【００２９】図７の特性Ｂより、長時間の休止後のマル
チコピ−に於いて、開始初期の数枚目程度〜２７０枚目
程度の範囲で、現像電位差ΔＶを、通常より大きな５５
０Ｖ程度に設定すると、画像濃度の低下を確実に防止で
きることがわかる。なお、図７での画像濃度は、一般に
は、１．３以上が正常範囲とされている。

【００３０】〔３〕他の実施例 上記の実施例では、タイマ、カウンタ１、カウンタ２に
よって、『現像器内のトナ−の帯電量に関連する物理
量』を求めて判定しているが、本発明は、これらに限定
されず、他の方式によって求めてもよい。また、直接的
に『現像器内のトナ−の帯電量』を求めてもよい。

【００３１】また、上記の実施例では、正規現像の装置
の現像電位差を扱っているが、本発明は、反転現像の装
置についても、同様に適用可能である。また、上記の実
施例では、二成分現像剤の装置について述べているが、
本発明は、一成分の装置にも適用可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上、本発明によると、現像器内のトナ
−の帯電量Ｑ／Ｍが所定の許容範囲を外れている期間
中、静電潜像部の電位と現像バイアス電位との電位差
（現像電位差ΔＶ）が、通常よりも大きくなるように制
御される。このため、トナ−の帯電量Ｑ／Ｍの異常が補
償され、静電潜像部には、トナ−の帯電量Ｑ／Ｍが正常
である場合に付着されるべき量と略同程度のトナ−が付
着される。このため、画像濃度の低下が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の複写機の画像形成部付近の構成を示す
模式図である。

【図２】単位質量当たりのトナ−の帯電量と画像濃度と
の関係を示す特性図である。

【図３】図１の制御手段での処理のメインル−チンを示
すフロ−チャ−トである。

【図４】図３のステップＳ１７での処理を示すフロ−チ
ャ−トである。

【図５】図３のステップＳ２１での処理を示すフロ−チ
ャ−トである。

【図６】図４の処理による現像電位差ΔＶの制御を示す
グラフである。

【図７】画像濃度を図７の制御に対応して示す特性図で
ある。

【符号の説明】

１１ 現像器 １２ 感光体ドラム １３ 帯電チャ−ジャ １３ａ グリッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体の帯電表面を露光することにより
   形成される静電潜像を、トナ−現像して可視化する画像
   形成装置に於いて、 現像器内のトナ−の帯電量に関連する物理量を測定する
   測定手段と、 上記測定手段による測定結果に基づき、トナ−の帯電量
   が所定の許容範囲に在るか否かを判定する判定手段と、 上記判定手段により、トナ−の帯電量が所定の許容範囲
   を外れていると判定される期間中、静電潜像部の電位と
   現像バイアス電位との電位差を、通常よりも大きく制御
   する現像電位差制御手段と、 を備えた画像形成装置。