JPH1039553A - 画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成で現像剤の劣化による潜像担持体へ
の現像剤の付着量の低下を防止することのできる画像形
成装置の制御方法を提供することである。 【解決手段】感光体１上に検出用の潜像を形成して第２
現像装置７により現像し、それによって形成された顕像
の現像剤付着量をセンサー１２で検出し、その検出した
信号に基づいて第２露光６の露光量を増大させて現像剤
の付着量を適正化させ、その増大させる露光量が既定値
以上に達したとき、現像剤消費用の潜像を形成して第２
現像装置７により現像し、劣化現像剤を消費させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潜像担持体を帯電
する帯電手段と、潜像担持体の帯電された部分に光書き
込みを行う光書き込み手段と、潜像担持体面と間隙を持
って配置された現像剤担持体を備え、前記の光書き込み
により形成された潜像を現像する現像手段とを有する、
複写機、ファクシミリ、レーザプリンタ等の画像形成装
置の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置として一成分現像剤
を用いた現像方式の現像装置を採用しているものも多々
知られており、この一成分現像方式の現像装置において
現像剤担持体としての現像ローラを潜像担持体に対して
非接触にしたものも既に知られている。この種の一成分
現像方式の現像装置は、小型および低コストで、しかも
信頼性も高いという利点があり、さらに現像ローラが潜
像担持体に非接触のものでは現像ローラが潜像担持体の
寿命が延び、重ね合わせ現像が可能であるという利点が
ある。しかし、非接触一成分現像装置には経時的に現像
剤の特性が変化した場合、画像濃度が著しく低下してし
まうという問題があった。

【０００３】この問題を解消するため、従来より種々の
方法が提案されており、特開平４−１９０２７０号公報
には画像信号を演算してメモリに記憶し、その積算量が
所定値に達すると、トナーが劣化したものとしてこれを
検出している。しかし、画像信号から一義的にトナーの
劣化の度合いを求めるのは困難であるという問題があっ
た。また、特開平４−６８３７０号公報には画像情報の
印字率を算出してその印字率が基準値よりも小さいとき
にトナーが劣化したとして強制的に劣化トナーを消費す
ることが開示されている。しかし、この方法ではトナー
が劣化しても印字率が基準値よりも小さくなるまでは使
用するため、トナー劣化による画像品質の低下を防止す
ることができないという問題があった。

【０００４】さらにまた、特開平５−２３０５号公報に
は感光体ドラム上に付着したトナーの付着量を計測し、
帯電量、現像バイアス、露光量を変更してトナー付着量
を適正化させる方法が開示されている。そして、トナー
付着量を適正化できるものとして特開平６−４３７４６
号公報には感光体上のトナー付着量を光学センサで検出
し、その信号に基づきバリアブルスペーサコロによる感
光体と現像ローラの間隙距離、現像ポテンシャルを制御
する方法と、現像ローラ上の現像剤量を検出し現像剤規
制部剤への印加電圧、現像剤供給部剤の回転速度を調整
する方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たトナー付着量を適正化させる方法では感光体ドラム上
に付着したトナー量を適正化できてもトナー自体の劣化
がカバーできないため、トナーの劣化が進めばトナー量
の適正化もできなくなってしまうという問題があった。

【０００６】本発明は、上記した従来の問題を解消し、
簡単な構成で現像剤の劣化による潜像担持体への現像剤
の付着量の低下を防止することのできる画像形成装置の
制御方法を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、潜像担持体を帯電する帯電手段と、潜像
担持体の帯電された部分に光書き込みを行う光書き込み
手段と、潜像担持体面と間隙を持って配置された現像剤
担持体を備え、前記の光書き込みにより形成された潜像
を現像する現像手段とを有する画像形成装置の制御方法
において、前記潜像担持体上に検出用の潜像を形成して
前記現像手段により現像し、それによって形成された顕
像の現像剤付着量を検出し、その検出した信号に基づい
て前記光書き込み手段の露光量を増大させて現像剤の付
着量を適正化させ、その増大させる露光量が既定値以上
に達したとき、現像剤消費用の潜像を形成して前記現像
手段により現像し、劣化現像剤を消費させることを特徴
としている。

【０００８】さらに、本発明は上記課題を解決するため
に、前記潜像担持体上に検出用の潜像を形成して前記現
像手段により現像し、それによって形成された顕像の現
像剤付着量を検出し、その検出した信号に基づいて現像
ポテンシャルを増大するように現像バイアスを可変させ
て現像剤の付着量を適正化させ、その可変させる現像バ
イアスが既定値以上に達したとき、現像剤消費用の潜像
を形成して前記現像手段により現像し、劣化現像剤を消
費させることを特徴としている。

【０００９】さらにまた、本発明は上記課題を解決する
ために、前記潜像担持体上に検出用の潜像を形成して前
記現像手段により現像し、それによって形成された顕像
の現像剤付着量を検出し、その検出した信号に基づいて
現像ポテンシャルを増大するように帯電電位を可変させ
て現像剤の付着量を適正化させ、その可変させる帯電電
位が既定値以上に達したとき、現像剤消費用の潜像を形
成して前記現像手段により現像し、劣化現像剤を消費さ
せることを特徴としている。

【００１０】さらにまた、本発明は上記課題を解決する
ために、前記潜像担持体上に検出用の潜像を形成して前
記現像手段により現像し、それによって形成された顕像
の現像剤付着量を検出し、その検出した信号に基づいて
現像ポテンシャルを増大するように現像バイアス、帯電
電位を可変させ、かつ露光量を増大させて現像剤の付着
量を適正化させ、その可変させる帯電電位、現像バイア
スおよび増大させる露光量が既定値以上に達したとき、
現像剤消費用の潜像を形成して前記現像手段により現像
し、劣化現像剤を消費させることを特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用される
画像形成装置の一例を示す概略図であって、本例では２
色ディジタル画像形成装置である。

【００１２】図１において、潜像担持体としてのドラム
状の感光体１が図示していない駆動機構によって時計方
向に回転駆動されるとき、第１帯電装置２により一様に
帯電され、その帯電部分に第１露光３により静電潜像が
形成される。この静電潜像は、例えば黒画像用の潜像で
あって黒色現像の第１現像装置４により現像される。次
に、感光体１が第２帯電装置５によりほぼ一様に再帯電
され、その帯電部分に第２露光６により例えば赤用の潜
像が形成されて赤色現像の第２現像装置７により現像さ
れる。このようにして形成された２色の顕像は、転写ベ
ルト装置８により図示していない転写紙に転写され、定
着装置（図示せず）へ搬送されて定着される。

【００１３】転写後の感光体１は、クリーニング装置９
に残留トナーが清掃され、除電器１０により残留電荷が
除電されて、次の画像形成に備えられる。なお、上記第
１露光および第２露光の光源は図示していないが、レー
ザーダイオード、ＬＥＤ等が使用できる。また、符号１
１は転写ベルトの清掃する転写ベルトクリーニング装置
である。

【００１４】上記第２現像装置７には、小型で低コスト
の非磁性一成分トナーを用いた一成分現像装置であり、
その構成を一例を図２に示す。図２において、第２現像
装置７は感光体１に対向配置された現像ローラ２０、該
現像ローラ２０にトナーを供給するトナー供給ローラ２
１、現像ローラ２０に圧接されたドクターブレード２
２、トナー供給ローラ２１にトナーを搬送する第１アジ
テータ２３と第２アジテータ２４を有している。

【００１５】上記現像ローラ２０は、感光体１に接触さ
せると、先に黒色で現像された画像を乱すため、感光体
１と所定間隙を持って配置され、この間隙はスペーサコ
ロ２５によって保たれている。この現像ローラ２０は、
反時計方向に回転駆動されるとともに、適宜な現像バイ
アス電圧が印加されている。また、上記トナー供給ロー
ラ２１としてはトナーを表面近傍に保持できるスポンジ
ローラが用いられており、このトナー供給ローラ２１は
現像ローラ２０に圧接されるとともに時計方向に回転駆
動されている。このとき、トナー供給ローラ２１と現像
ローラ２０は周速差が設けており、これによってトナー
と現像ローラ２０に所望の摩擦帯電を与えられる。

【００１６】この現像装置７は、装置内に収容されたト
ナーが時計方向に回転駆動される第１アジテータ２２と
第２アジテータ２３によりトナー供給ローラ２１へと搬
送され、そしてトナー供給ローラ２１から現像ローラ２
０に付着される。現像ローラ２０に付着したトナーは、
ドクターブレード２５により薄層化され、感光体１の静
電潜像に選択的に付着して、これを顕像化する。現像さ
れずに現像ローラ２０に残ったトナー、およびトナー供
給ローラ２１の近傍のトナーは現像ローラ２０とトナー
供給ローラ２１あるいはドクターブレード２５との間で
ストレスを受け、凝集等で特性が変化し現像されにくく
なってしまう。そこで、検出用のパターン或いは画像中
の特定箇所のトナー付着量をトナー付着検出手段として
センサー１２によってトナー付着量を定期的に検出して
いる。

【００１７】ここで、トナー付着量が所定値よりも落ち
ると、そのときセンサー１２の信号に基づき静電潜像を
形成する第２露光６の露光量を増大させる。この露光量
を増大させると、露光部の静電潜像の電位が低くなって
現像ポテンシャルが増加されるため、現像能力が向上し
て画像濃度の低下を補うことができる。よって、トナー
が劣化して画像濃度が低下し始めても直ちに画像濃度の
低下を補うので、画像濃度が低下による画像品質の劣化
を防止できる。そして、さらにトナーの劣化が進むと、
それに従って露光量を増大させて行くことになるが、露
光量の増大には限度があり、露光光源の出力限界に到達
する。この露光光源の出力限界もしくはその直前を既定
値として設定し、その既定値に達すると、トナーの劣化
がかなり進んだものとして、劣化トナーを強制的に消費
させる。このトナーを強制的に消費する方法としては、
例えば転写紙が感光体１に到達するまでの時間や転写紙
が感光体１との接触領域を通過した後の画像形成領域以
外に潜像を形成してこれを現像装置７で現像する。この
ときの潜像には、主に劣化トナーが付着された顕像にな
り、この顕像はクリーニング装置９もしくは転写ベルト
装置８の転写ベルトクリーニング装置１１によって回収
され、トナー廃棄ボトル等に送られる。

【００１８】かくして、本発明はトナーが劣化して画像
濃度が低下し始めると、即座に露光量を増大させてその
低下を防ぎ、かつ露光量の増大で画像濃度が低下を防止
できなくなると、劣化トナーを強制的に消費するので、
劣化トナーによる画像濃度が低下が防止される。また、
劣化トナーの強制的消費され、センサ１２により検出さ
れる付着量が露光光源の出力限界内である既定値前に戻
れるまで回復すれば、トナーを強制的に消費を中止して
無駄なトナー消費を防ぐようにする。従って、本発明の
制御を行った場合には図４のグラフの点線で示すよう
に、経時使用しても画像濃度の大きな落ち込みがなく安
定した高画質の画像が得られる。これに対し、本発明の
制御を行わなかった場合とでは図４のグラフの実線で示
すように、画像濃度が大きく落ち込みこれを回復させる
ことができないものである。

【００１９】上記例では、トナーが劣化して画像濃度が
低下し始めると、露光量を増大させていたが、露光量の
増大せずに現像バイアスを可変して現像ポテンシャルが
増加させるようにしてもよい。この場合、感光体１の現
像バイアス電位差は、図３のグラフに示すように、その
電位差はある範囲において大きくなると、トナー付着量
も多くなため、画像濃度が低下し始めると、現像バイア
スをその電位差が大きくなるように可変させる。そし
て、現像バイアスを地肌汚れが生じない範囲までトナー
付着量を補うように可変させ、その範囲の境界を既定値
としてそれを越えるときには劣化トナーの強制消費を行
う。その後、強制消費によって現像バイアスが既定値前
までに回復されれば、トナーの強制消費を中止する。

【００２０】かくして、トナー劣化による画像濃度の低
下は現像バイアスを可変して補うこともでき、特に露光
光源の出力に余裕がない場合には有効である。さらにま
た、トナー劣化による画像濃度の低下は第２帯電装置５
を可変して現像ポテンシャルが増加させるようにしても
よく、この場合現像バイアスを制御する方法と同等に行
うようにすればよい。すなわち、帯電装置５の帯電電位
を地肌汚れが生じない範囲までトナー付着量を補うよう
に可変させ、その範囲の境界を既定値としてそれを越え
るときには劣化トナーの強制消費を行うようにすればよ
い。 この例においても、上記例と同様の効果が得ら
れ、強制消費によって帯電装置５の帯電電位を既定値前
までに回復されれば、トナーの強制消費を中止すればよ
い。

【００２１】さらに、本発明はトナー劣化による画像濃
度の低下したときに、上記した露光量を増大させてると
ともに、現像バイアスおよび帯電装置５の帯電電位を可
変して現像ポテンシャルが増加させるようにすることも
できる。

【００２２】このように露光量を増大、現像バイアスお
よび帯電電位の可変で現像ポテンシャルを増加させれ
ば、トナーの強制消費モードの動作時間をかなり短くす
ることができる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１に記載の構成によれば、トナー
の劣化による画像濃度の低下を経時に渡って防止するこ
とができる。

【００２４】請求項２に記載の構成によれば、露光光源
の出力に余裕がない場合でもトナーの劣化による画像濃
度の低下を経時に渡って防止することができる。請求項
３に記載の構成によれば、請求項２と同様な効果が得ら
れ、しかもトナーの強制消費モードの動作時間を短くす
ることができる。

【００２５】請求項４に記載の構成によれば、トナーの
劣化による画像濃度の低下を経時に渡って防止すること
ができ、さらにトナーの強制消費モードの動作時間をよ
り短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される画像形成装置の一例を示す
概略図である。

【図２】一成分トナーを用いた非接触現像装置の構成を
示す断面説明図である。

【図３】感光体・現像バイアス電位差の大きさによるト
ナー付着量との関係を示すグラフである。

【図４】本発明の制御を有無による経時使用の画像濃度
の違いを示すグラフである。

【符号の説明】

１ 感光体 ５ 第２帯電装置 ６ 第２露光 ７ 第２現像装置 ２０ 現像ローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像担持体を帯電する帯電手段と、潜像
   担持体の帯電された部分に光書き込みを行う光書き込み
   手段と、潜像担持体面と間隙を持って配置された現像剤
   担持体を備え、前記の光書き込みにより形成された潜像
   を現像する現像手段とを有する画像形成装置の制御方法
   において、 前記潜像担持体上に検出用の潜像を形成して前記現像手
   段により現像し、それによって形成された顕像の現像剤
   付着量を検出し、その検出した信号に基づいて前記光書
   き込み手段の露光量を増大させて現像剤の付着量を適正
   化させ、その増大させる露光量が既定値以上に達したと
   き、現像剤消費用の潜像を形成して前記現像手段により
   現像し、劣化現像剤を消費させることを特徴とする画像
   形成装置の制御方法。
2. 【請求項２】 潜像担持体を帯電する帯電手段と、潜像
   担持体の帯電された部分に光書き込みを行う光書き込み
   手段と、潜像担持体面と間隙を持って配置された現像剤
   担持体を備え、前記の光書き込みにより形成された潜像
   を現像する現像手段とを有する画像形成装置の制御方法
   において、 前記潜像担持体上に検出用の潜像を形成して前記現像手
   段により現像し、それによって形成された顕像の現像剤
   付着量を検出し、その検出した信号に基づいて現像ポテ
   ンシャルを増大するように現像バイアスを可変させて現
   像剤の付着量を適正化させ、その可変させる現像バイア
   スが既定値以上に達したとき、現像剤消費用の潜像を形
   成して前記現像手段により現像し、劣化現像剤を消費さ
   せることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
3. 【請求項３】 潜像担持体を帯電する帯電手段と、潜像
   担持体の帯電された部分に光書き込みを行う光書き込み
   手段と、潜像担持体面と間隙を持って配置された現像剤
   担持体を備え、前記の光書き込みにより形成された潜像
   を現像する現像手段とを有する画像形成装置の制御方法
   において、 前記潜像担持体上に検出用の潜像を形成して前記現像手
   段により現像し、それによって形成された顕像の現像剤
   付着量を検出し、その検出した信号に基づいて現像ポテ
   ンシャルを増大するように帯電電位を可変させて現像剤
   の付着量を適正化させ、その可変させる帯電電位が既定
   値以上に達したとき、現像剤消費用の潜像を形成して前
   記現像手段により現像し、劣化現像剤を消費させること
   を特徴とする画像形成装置の制御方法。
4. 【請求項４】 潜像担持体を帯電する帯電手段と、潜像
   担持体の帯電された部分に光書き込みを行う光書き込み
   手段と、潜像担持体面と間隙を持って配置された現像剤
   担持体を備え、前記の光書き込みにより形成された潜像
   を現像する現像手段とを有する画像形成装置の制御方法
   において、 前記潜像担持体上に検出用の潜像を形成して前記現像手
   段により現像し、それによって形成された顕像の現像剤
   付着量を検出し、その検出した信号に基づいて現像ポテ
   ンシャルを増大するように現像バイアス、帯電電位を可
   変させ、かつ露光量を増大させて現像剤の付着量を適正
   化させ、その可変させる帯電電位、現像バイアスおよび
   増大させる露光量が既定値以上に達したとき、現像剤消
   費用の潜像を形成して前記現像手段により現像し、劣化
   現像剤を消費させることを特徴とする画像形成装置の制
   御方法。