JPH1073976A

JPH1073976A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1073976A
Application number: JP9090388A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Watanabe; 滋渡邊; Masaru Tanaka; 勝田中; Haruji Mizuishi; 治司水石; Kenzo Tatsumi; 謙三巽; Toshitaka Yamaguchi; 俊隆山口; Takeo Suda; 武男須田; Hiroshi Yoshinaga; 洋吉永; Masaru Amamiya; 賢雨宮; Mayumi Ohori; 真由美大堀
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-07-03
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 1998-03-17
Also published as: DE19728424A1; US5915143A; DE19728424B4

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、外部から装置内に出入りする気流
による湿度検知センサの誤検知が生ずる等の課題を解決
しようとするものである。【解決手段】この発明は、外気が出入りできるように
当該画像形成装置の外面に孔を設け、当該画像形成装置
内の湿度を検知する湿度検知部材２６が当該画像形成装
置内部の前記現像装置２上方で且つ該現像装置２の長手
方向のほぼ中央に配置され、前記湿度検知部材２６の出
力値に応じて画像濃度を制御するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、プリンタ、
ファクシミリなどの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリなどの
画像形成装置は、一般に、感光体などからなる像担持体
をモータにより回転させて潜像形成手段により像担持体
上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置により
現像してトナー像とし、このトナー像を転写手段により
記録紙に転写して定着装置により記録紙上のトナー像を
定着させている。

【０００３】現像装置は例えば像担持体上の静電潜像を
トナーとキャリアからなる２成分系現像剤で現像し、こ
の現像装置にはトナー補給装置からトナーが補給され
る。トナー及びキャリアは撹拌などにより帯電し、像担
持体上の静電潜像は現像装置によりトナーが静電的に付
着されることにより現像される。

【０００４】近年、現像装置は、２成分系現像剤の撹拌
及び搬送を行う複数の現像剤撹拌搬送部材と、現像剤担
持体とを水平方向に配置したものが多く用いられるよう
になった。これは、現像装置を簡単な構成で安価に製造
でき、且つ、現像装置の小型化が可能であるという理由
によるが、この現像装置にトナーを補給するトナー補給
装置は、装置の小型化というメリットを活かすために、
現像剤撹拌搬送部材側の端部からトナーを補給するとい
う構成が多く用いられている。

【０００５】また、画像形成装置においては、トナー濃
度検知手段により現像装置内の２成分系現像剤の透磁率
などを検知することで２成分系現像剤のトナー濃度を検
知し、トナー濃度制御手段にてトナー濃度検知手段の出
力値とトナー濃度基準値とを比較してその結果に基づい
てトナー補給装置を制御している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記画像形成装置で
は、湿度が変化するとトナーの帯電量が変化して画像濃
度が変化してしまい、特に湿度が高くなった場合にはト
ナーの帯電量が低下してしまい、トナー濃度が同じトナ
ー濃度基準値であっても地肌汚れが発生する。また、湿
度を湿度検知センサにより検知する場合、外部から装置
内に出入りする気流により湿度検知センサの誤検知が生
ずる。

【０００７】本発明は、外部から装置内に出入りする気
流による湿度検知部材の誤検知を防止することができ、
湿度が変化してもトナーの帯電量を安定化して画像濃度
を安定化することができ、地肌汚れの発生を防止するこ
とができる画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、像担持体上の静電潜像を現
像する現像装置と、この現像装置にトナーを補給するト
ナー補給装置と、前記現像装置内のトナー濃度を検知す
るトナー濃度検知部材とを有し、このトナー濃度検知部
材の出力値により前記トナー補給装置を制御する画像形
成装置において、外気が出入りできるように当該画像形
成装置の外面に孔を設け、当該画像形成装置内の湿度を
検知する湿度検知部材が当該画像形成装置内部の前記現
像装置上方で且つ該現像装置の長手方向のほぼ中央に配
置され、前記湿度検知部材の出力値に応じて画像濃度を
制御するものであり、外部から装置内に出入りする気流
による湿度検知部材の誤検知を防止することができる。

【０００９】請求項２に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記トナー濃度検知部材の出力値
とトナー濃度基準値とを比較しその結果に基づいて前記
トナー補給装置を制御するトナー濃度制御装置と、前記
湿度検知部材の出力値に応じて前記トナー濃度基準値を
変更する補正装置とを備えたものであり、湿度が変化し
てもトナーの帯電量を安定化して画像濃度を安定化する
ことができ、地肌汚れの発生を防止することができる。

【００１０】請求項３に係る発明は、請求項２記載の画
像形成装置において、前記補正装置により前記トナー濃
度基準値を変更する範囲を湿度と前記湿度検知部材の出
力値との関係が略線形となる領域に対応する範囲とした
ものであり、確実に画像濃度を安定化することができ、
地肌汚れの発生を防止することができる。

【００１１】請求項４に係る発明は、請求項２記載の画
像形成装置において、前記補正装置は前記トナー濃度基
準値を高湿度時には高くなるように変更するものであ
り、高湿時にはトナー濃度を低く制御してトナーの帯電
量を大きくすることにより、画像濃度を安定化すること
ができ、画像濃度と地肌汚れとのバランスをとって地肌
汚れの発生を防止することができる。

【００１２】請求項５に係る発明は、請求項２記載の画
像形成装置において、前記補正装置は湿度と前記トナー
濃度基準値との関係がＳ字形特性曲線となるように前記
トナー濃度基準値を前記湿度検知部材の出力値に応じて
変更するものであり、トナーの帯電量を湿度に対して安
定化することができて確実に画像濃度を安定化すること
ができ、画像濃度の不足や地肌汚れの発生を防止するこ
とができる。

【００１３】請求項６に係る発明は、請求項２記載の画
像形成装置において、前記補正装置は複数の湿度補正テ
ーブルを選択的に用いて前記トナー濃度基準値を前記湿
度検知部材の出力値に応じて変更し、前記補正装置が用
いる前記湿度補正テーブルを前記複数の湿度補正テーブ
ルより選択する選択装置を設けたものであり、高トナー
濃度制御で出力画像濃度を高くしてベタ部の濃度むらを
低減することができ、かつ、低トナー濃度制御でトナー
消費量を減らすことができて経済的である。

【００１４】請求項７に係る発明は、請求項６記載の画
像形成装置において、前記補正装置は湿度が低い方が前
記トナー濃度基準値の変更量を大きくするものであり、
低湿時に画像濃度を安定化することができ、画像濃度不
足の発生を防止することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図２は請求項１〜３に係る発明の
一実施形態における現像装置を示す。この実施形態の画
像形成装置においては、ドラム状をした感光体からなる
像担持体１は画像形成時に駆動部により矢印の向きに回
転される。この感光体１の回りにおける所定の部位に
は、ケーシングで覆われた現像装置２が設けられてい
る。この現像装置２は、感光体１に合わせて紙面を貫く
方向に所定の長さを有し、現像スリーブ５が現像装置２
の開口部より感光体１に近接して配置されて回転可能に
軸支されている。

【００１６】さらに、現像スリーブ５の隣には順に現像
剤撹搬送用の第１部材３及び第２部材４が配置されて軸
支され、この第１部材３及び第２部材４はそれぞれトナ
ーとキャリアからなる２成分系現像剤の撹拌及び搬送を
行う機能を有する羽根が多数設けられている。第１部材
３及び第２部材４は、駆動部により回転駆動されてトナ
ーとキャリアからなる２成分系現像剤の撹拌及び搬送を
行い、２成分系現像剤を現像スリーブ５を経て現像装置
２内で循環させる。

【００１７】現像装置２における第１部材３と第２部材
４にまたがる特定領域の上方の部位は紙面を貫く方向に
長い開口６が形成され、この開口６に合わせて細長い箱
形の現像剤容器７が現像装置２に対して着脱自在に設け
られている。この現像剤容器７を現像装置２に対して着
脱する着脱手段は、現像装置２において現像剤容器７の
側部より突出した係止凸部７ａ、７ｂのうちの係止凸部
７ａを、現像剤容器７側に形成した係止部２ａ、２ｂの
うちの係止部２ａの開口に差し込み、係止凸部７ｂを係
止部２ｂに掛けて現像剤容器７を現像装置２に取り付け
る構造を採用することで、現像剤容器７を現像装置２に
対して着脱自在としている。

【００１８】図２は現像剤容器７を現像装置２に装着し
た直後の状態を示しており、現像剤容器７の開口部が下
向きにセットされてこの開口部が封止部材としてのヒー
トシール９により塞がれることで現像剤容器７が密閉さ
れている。現像剤容器７の内部には現像剤１０と除湿剤
１１とが内封されている。この内封状態において、現像
剤１０は単に現像剤容器７内に充填されたままで現像剤
容器７内にて流動可能であるが、除湿剤１１はヒートシ
ール９が設けられた開口６の側とは反対側の底部に相当
する部位に接着などの手段により固定されていることに
より、図２の状態に装着されたときに落下することはな
い。

【００１９】ヒートシール９は図２に示すように現像剤
容器７を現像装置２に装着した状態のもとで、簡単に引
き抜くことができる。ヒートシール９を引き抜くと現像
剤容器７と現像装置２とは連通状態となり、現像剤容器
７中の現像剤１０は現像装置２内に落下するが、除湿剤
１１は現像剤容器７内に残る。このように、現像剤容器
７は、ヒートシール９を引き抜くまでは、現像剤１０と
除湿剤１１とを現像剤容器７内に封じ込めた密閉状態に
ある。

【００２０】現像装置２内に落下した現像剤のうち、ト
ナーは現像の度に消費されていき、この消費されたトナ
ーを補うべく図示しないトナー補給装置のトナーボトル
から現像装置２内に新規トナーが補給される。現像剤容
器７は現像装置２内に連通しているので、ヒートシール
９の引き抜き後、除湿剤１１は現像装置２内の現像剤１
０を除湿する除湿機能を果たし、現像装置２内の現像剤
１０が湿度により帯電特性が減じてしまうことが防止さ
れる。

【００２１】図３は本実施形態を示す。現像装置２は感
光体１を支持する感光体ケース１３と一体的に構成さ
れ、これらが感光体ユニット２２を構成している。時計
まわりの向きに回転する感光体１は、先ず帯電手段とし
ての帯電ローラ１４により均一に帯電され、図示しない
露光装置としての書き込み手段から画像情報により強度
変調された露光用の光１５が照射されて露光されること
で画像情報が書き込まれて静電潜像が形成される。

【００２２】この感光体１上の静電潜像は現像装置２に
て現像スリーブ５により搬送される現像剤で現像されて
トナー像となり、転写手段としての転写ローラ１６は図
示しない電源から転写バイアスが印加される。給紙装置
から給送された転写紙は転写ローラ１６と感光体１との
ニップ部を通る際に感光体１上のトナー像が転写ローラ
１６により転写され、この転写紙は感光体１から分離さ
れた後に図示しない定着装置によってトナー像が定着さ
れてトレイに排出される。

【００２３】一方、感光体１は、トナー像転写後にクリ
ーニング装置１７のクリーニングブレード１７ａなどに
より残留トナーが除去され、図示しない除電器からの除
電光２２０により除電される。クリーニングブレード１
７などにより感光体１から掻き取れられた残留トナー
は、感光体ケース１３の一部に設けられた回収容器に落
下し、搬送スクリュー２０によりその回転に伴って搬送
スクリュー２０の軸方向の端部側に送られてリサイクル
ベルト２１により現像装置２に送り込まれる。現像装置
２側に送り込まれたトナーは第１部材３及び第２部材４
によりトナー補給装置１８のトナーボトル１８ａからの
新規トナーが混合されて現像スリーブ５に送られる。

【００２４】現像装置２は、上述のように現像剤容器７
が着脱自在に設けられている。図３はヒートシール９を
引き抜く前の状態を示し、この状態では現像剤１０はま
だ現像剤容器７内にある。現像剤容器７からヒートシー
ル９を引き抜くことにより現像剤容器７内の現像剤１０
が現像装置２内に落下し、この現像剤１０は第１部材３
及び第２部材４により撹拌されて現像スリーブ５を介し
て搬送されることにより現像装置２内を循環する。除湿
剤１１はヒートシール９が引き抜かれた後の現像装置３
内を除湿する機能を果たす。

【００２５】第２部材４の上方に形成された現像装置２
の開口部には、トナー補給装置１８からトナーボトル１
８ａ内のトナーが矢印で示す経路を経て補給され、現像
により消費されたトナーが補われる。トナー濃度検知手
段としてのトナー濃度検知センサ１９は現像装置２内の
２成分系現像剤のトナー濃度を検知し、例えば現像装置
２内の２成分系現像剤の透磁率を検知することで２成分
系現像剤のトナー濃度を検知し、このトナー濃度検知セ
ンサ１９の検知情報により後述するようにトナーボトル
１８ａから補給されるトナーの量が制御される。

【００２６】図４及び図５は感光体ユニット２２の外観
を示している。図４は現像剤容器７が現像装置２に装着
された状態を示しており、図５は現像装置２の現像剤容
器７を取り外した状態を示している。既に説明したよう
に現像剤容器７には係止凸部７ａ，７ｂが形成されてお
り、一方、現像装置２にはこれら係止凸部７ａ，７ｂと
組み合わされる係止部２ａ，２ｂが形成されており、こ
れらの組合せにより、現像剤容器７を現像装置２に対し
て着脱自在としている。

【００２７】図６に示すように第２部材４は、第１部材
３よりも外側（手前側）に長く、この第１部材３より長
い部位にはスクリューが形成されている。第２部材４
は、そのスクリューが形成された部位よりも内側の部位
に楕円板を略半分に切断した如き形状の羽根４ｈが多
数、軸に対して斜めに設けられており、現像剤を第２部
材４の回転に応じて撹拌すると同時に搬送する。この第
２部材４の回転による現像剤搬送方向は矢印Ａ方向であ
る。同様に第１部材３は第２部材４に形成した羽根４ｈ
の配置領域に対応して同様の羽根３ｈが形成されてい
る。この第１部材３に形成した羽根３ｈの傾きは第２部
材４における羽根４ｈとは傾きが逆になっており、現像
剤は第１部材３によりその回転に応じて矢印Ｂ方向に送
られる。

【００２８】第１部材３と第２部材４との間には仕切り
板２４が設けられ、この仕切り板２４は第１部材３と第
２部材４とを仕切っている。現像スリーブ５は、内部に
５極の磁石を配置した固定軸を有し、その外周面を覆う
非磁性パイプ材が図示しない駆動部により回転駆動され
る。現像剤は、第１部材３によりその回転に応じて矢印
Ｂの向きに送られる間に現像スリーブ５の磁気的吸引力
により現像スリーブ５に送られる。

【００２９】残りの現像剤は、仕切板２４から外れた手
前側の隙間から第２部材４側に移り、第２部材４により
矢印Ａの向きに送られ、仕切板２４の奥側の隙間から第
１部材３に移る。このように基本的には、現像剤は第１
部材３と第２部材４により、仕切板２４を間にしてルー
プ状に循環している。現像スリーブ５は内部の磁石によ
り現像剤を磁気的に吸引して回転に伴って搬送し、この
現像スリーブ５上の現像剤は図３に示すようにドクター
ブレード８により一定の量に規制されて現像スリーブ１
と感光体１との間を通過する際に感光体１上の静電潜像
を現像する。

【００３０】ここで、図４及び図５に示すような開閉蓋
２３が開いた状態でトナーボトル１８ａのトナーが現像
装置２内に補給される。現像装置２のトナー補給位置
は、図６に示すように第２部材４に形成したスクリュー
部分、つまり仕切り板２４や羽根４ｈなどの形成部位よ
りも外側のスクリュー部４ａ上である。このスクリュー
部４ａよりも軸方向外側のスクリュー部４ｂには感光体
１から掻き落された廃トナーがリサイクルベルト２１に
より再利用のため送り込まれるようになっている。

【００３１】従って、第２部材４のスクリュー部４ｂに
廃トナーが送り込まれ、これにスクリー部４ａにて送り
込まれる新規トナーが混合され、これらの廃トナー及び
新規トナーが上記ループ状の循環経路の現像剤中に送り
込まれて羽根４ｈにより撹拌搬送される。トナーは、そ
の撹拌初期の段階では帯電状態が不十分であり、この帯
電不十分なトナーが仕切板２４を乗り越えて現像に供さ
れることは好ましくないため、仕切板２４は上記撹拌初
期の部位について他の部位よりも高く設定している。

【００３２】図１に示すようにトナー補給装置１８はモ
ータあるいはクラッチなどにより構成されるトナー補給
駆動部１８ｂの作動でトナーボトル１８ａから現像装置
２へトナーを補給し、トナー補給駆動部１８ｂはＣＰＵ
を用いて構成された画像形成装置制御回路からなる制御
手段２５により制御される。湿度検知センサ２６は当該
画像形成装置内の湿度を検知し、オペレーションパネル
２７は使用者により操作される多数のキーからなる操作
部や表示部を有する。画像形成装置制御回路２５は、ト
ナー濃度検知センサ１９、湿度検知センサ２６、オペレ
ーションパネル２７などからの入力信号を用いて当該画
像形成装置の各部を制御して上述のように画像形成動作
などを行わせる。

【００３３】ここに、湿度検知センサ２６は図１２に示
すような複数の湿度検知部２６₁、２６₂、２６₃・・・
及びハーネス２６₀を有する相対湿度検知センサを用い
ている。湿度検知センサには、絶対湿度を検知する絶対
湿度検知センサと、相対湿度を検知する相対湿度検知セ
ンサとがある。絶対湿度検知センサは一定容積中の水分
量を検知するもので、通常、この絶対湿度検知センサの
検知結果と別途検知した温度値とを計算式に基づき計算
して相対的な湿度を検知する。しかし、相対湿度検知セ
ンサは湿度値と結露状態値とから相対的な湿度を求め
る。即ち、絶対湿度検知センサは温度の差があっても常
に一定の湿度値を示すのに対し、相対湿度検知センサは
温度の差により変動した値を示す。

【００３４】この実施形態の画像形成装置には、モー
タ、定着装置、帯電装置、露光装置等の様々な部分で熱
が発生し、気温変化が起きている。そして、この気温変
化に基づく湿度（相対湿度）がトナー同士の摩擦等によ
るトナー帯電量に影響を与え、適切なトナー濃度をセン
サで検知することができない。

【００３５】即ち、現像剤は、空気中の水分量により帯
電量が変化し、高い湿度（相対湿度）になると帯電量が
低下し、低い湿度（相対湿度）になると帯電量が増加す
る。そこで、画像濃度を一定に保つためには、低い湿度
のときはトナー濃度を高くして現像剤の帯電量を抑える
必要がある。また、高い湿度のときはトナー濃度を低く
して現像剤の帯電量を上げる必要がある。

【００３６】このように、温度上昇が起こると、絶対湿
度は殆ど変わらないが、相対湿度は低下することにな
る。従って、高温になると、相対湿度が低下して現像剤
の帯電量が上昇するので、この実施形態では後述のよう
にトナー濃度の補正を行って適切な画像を得る。従っ
て、この実施形態では、相対湿度検知センサ２６を用い
ることで、現像剤の帯電量の変化を認知してトナー濃度
制御を行う。このように相対湿度検知センサ２６を用い
ることで、絶対湿度検知センサの他に別途温度センサを
用いるような必要性がなく、装置の小型化を図ることが
できる。

【００３７】湿度検知センサ２６は、画像形成装置内の
湿度を検知することが目的であり、気流の流れ（風）が
あると正確な湿度検知が行えない。先に述べたように、
この実施形態の画像形成装置は、熱が発生する。この実
施形態の画像形成装置は、その熱を外部へ排出するため
に装置側板等の外面に孔が空いており、この孔から装置
内部の熱のある空気を外部に排出し、又は外部から低温
の空気を注入している。

【００３８】このため、この画像形成装置内では、気流
が図１１に矢印で示す方向に発生する。図１１に示すよ
うに排気ファンからなる排気装置２８は画像形成装置内
の空気を排気ダクト２９を介してこの画像形成装置の外
面の孔から外部に排出する。なお、気流は熱の排出以外
にも紙搬送等によって発生する。そこで、この画像形成
装置では、湿度検知センサ２６は、画像形成装置長手方
向のほぼ中心（現像装置２の長手方向のほぼ中心）に配
置し、外部から熱が出入りする気流による検知誤差が出
ないようにしている。

【００３９】また、湿度検知センサは、排気ダクト２９
の部分では装置内の高温の熱が集まるために正確な装置
内の湿度を検知することができない。そこで、この画像
形成装置では、湿度検知センサ２６は、少なくとも排気
ダクト２９付近には配置せず、画像形成装置長手方向の
ほぼ中心（現像装置２の長手方向のほぼ中心）に配置し
ている。

【００４０】また、図１０、図１１に示すように、湿度
検知センサ２６は、現像装置２の現像剤容器７上方に水
平に配置し、また、気流が装置内を水平に流れるように
なっているので湿度検知部２６₁、２６₂、２６₃・・・
で気流が舞うことがないようにしている。すなわち、湿
度検知センサ２６は、現像装置２の上方で且つ現像装置
２の長手方向のほぼ中央に水平に配置され、画像形成装
置本体（着脱可能な感光体ユニット２２を除く部分）の
ステイ３０に固定された板状のブラケット３１に一体に
取り付けられている。これにより、湿度検知センサ２６
は微量の空気の流れでも湿度の変化をとらえることがで
きる。

【００４１】現像装置２を含む感光体ユニット２２は画
像形成装置本体に着脱可能に取り付けられているが、図
示しないインナーカバーは、現像装置２が挿入できるよ
うな開口を有する画像形成装置の手前側に取り付けら
れ、現像装置２を手前側に挿入する時に現像装置２を画
像形成装置内の他の部材に衝突しないようにガイドす
る。湿度検知センサ２６の取付け位置において湿度検知
センサ２６と現像剤容器７の表面とのギャップは上記イ
ンナーカバーと現像装置２挿入時の現像剤容器７の表面
とのギャップより大きくしてある。具体的には、前者が
１９ｍｍであり、後者が５ｍｍである。なお、現像装置
２は、これらのギャップが現像装置２の挿入時に変わら
ないようにガイドレールに沿って長手方向に挿入され、
インナーカバーや湿度検知センサ２６に衝突することが
ないようになっている。

【００４２】図７は画像形成装置制御回路２５の処理フ
ローの一部を示す。画像形成装置制御回路２５は、１枚
分の画像形成動作が終了する毎に図７に示す処理を実行
し、まず、ステップＳ１でトナー濃度検知センサ１９の
出力値Ｖｔをサンプリングして複数点（ｎ点）取り込
み、これらのｎ点のＶｔの平均値／Ｖｔを求める。次
に、画像形成装置制御回路２５は、ステップＳ２でその
平均値／Ｖｔとトナー濃度基準値Ｖｒｅｆを比較してそ
の差分ΔＶｔ＝（／Ｖｔ−Ｖｒｅｆ）を求める。

【００４３】次に、画像形成装置制御回路２５は、ステ
ップＳ３で湿度検知センサ２６の出力値をサンプリング
して複数点取り込み、これらの湿度検知センサ２６の出
力値の平均値をとってその平均値によりΔＶｔを、湿度
によるトナーの帯電量の変動が無くなってトナーの帯電
量が所定の量に安定するような値ΔＶｔ’に補正する。
ここで、湿度と湿度検知センサ２６の出力値との関係が
略線形となる有効な領域は湿度検知センサ２６の出力値
が１Ｖ以上で３．５Ｖ以下となる範囲であり、画像形成
装置制御回路２５は湿度検知センサ２６の出力値により
トナー濃度基準値を変更する（ΔＶｔをΔＶｔ’に補正
することでトナー濃度基準値を変更する）範囲を湿度と
湿度検知センサ２６の出力値との関係が略線形となる領
域に対応する１Ｖ以上３．５Ｖ以下の範囲としている。

【００４４】次いで、画像形成装置制御回路２５は、ス
テップＳ４でΔＶｔ’が０以上であるか否かを判断す
る。ここに、トナー濃度検知センサ１９の出力値Ｖｔは
トナー濃度が大きいほど小さくなる。画像形成装置制御
回路２５は、ΔＶｔ’＞０でなければ、すなわち、トナ
ー濃度が基準値より大きくて／Ｖｔ＞Ｖｒｅｆでなけれ
ば、ステップＳ１０でカウント値Ｔｒｙ、Ｃを０にリセ
ットしてトナー補給レベルｎｄをデクリメントし、ニア
エンド状態であればそれを解除してステップＳ１１でリ
ターンする。また、画像形成装置制御回路２５は、ΔＶ
ｔ’＞０になれば、すなわち、トナー濃度が基準値より
小さくなれば、ステップＳ５でカウント値Ｃをインクリ
メントし、ステップＳ６でカウント値Ｃを設定値、例え
ば１０と比較してＣ≧１０になったか否かを判断する。

【００４５】画像形成装置制御回路２５は、Ｃ≧１０で
なければ、すなわち、ΔＶｔ’＞０の状態で連続画像形
成回数が１０回以上にならなければ、ステップＳ７でト
ナー補給装置１８から現像装置２へ補給すべきトナーの
量を計算する。この場合、画像形成装置制御回路２５
は、トナー補給装置１８から現像装置２へ補給すべきト
ナーの量をトナー補給レベルｎｄに応じて変更し、ｎｄ
が大きくなるほどトナーの量を増加させる。次いで、画
像形成装置制御回路２５は、ステップＳ８でトナー補給
駆動部１８ｂを制御してトナー補給装置１８のトナー補
給をその計算したトナー量だけ行わせ、ステップＳ９で
リターンする。

【００４６】また、画像形成装置制御回路２５は、Ｃ≧
１０になればステップＳ１２でｎｄが２であるか否かを
判断し、ｎｄ＝２でなければステップＳ１３でｎｄをイ
ンクリメントしてステップＳ１４でカウント値Ｃを０に
リセットしてからステップＳ７に飛ぶ。また、画像形成
装置制御回路２５は、ｎｄ＝２になればステップＳ１５
で／Ｖｔが所定のトナーエンド値Ｖｔｅより高いか否か
を判断する。

【００４７】画像形成装置制御回路２５は、／Ｖｔ＞Ｖ
ｔｅでなければステップＳ７に飛び、／Ｖｔ＞Ｖｔｅに
なればトナー補給装置１８がトナーニアエンド状態にな
ったと判定してステップＳ１６でカウント値Ｔｒｙをイ
ンクリメントしてステップＳ１７でトナー補給装置１８
がトナーニアエンド状態になった旨をオペレーションパ
ネル２７の表示部に表示させた後にステップＳ１８でカ
ウント値Ｔｒｙが設定値、たとえば５０より大きくなっ
たか否かを判断する。

【００４８】画像形成装置制御回路２５は、Ｔｒｙ＞５
０にならなければステップＳ９でリターンし、Ｔｒｙ＞
５０になれば、すなわち、／Ｖｔ＞Ｖｔｅの状態で連続
画像形成回数が５０回を越えればトナー補給装置１８が
トナーエンド状態になったと判定してステップＳ１９で
トナーエンドフラグＴＥを１にセットしてステップＳ９
でリターンする。画像形成装置制御回路２５は、ＴＥ＝
１の場合にはオペレーションパネル２７の表示部にトナ
ーボトル１８ａを交換するように表示し、トナーボトル
１８ａの交換後にＴＥを０にリセットする。

【００４９】このように、この実施形態は、請求項１に
係る発明の実施形態であって、像担持体としての感光体
１上の静電潜像を現像する現像装置２と、この現像装置
２にトナーを補給するトナー補給装置１８と、前記現像
装置２内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知部材と
してのトナー濃度検知センサ１９とを有し、このトナー
濃度検知部材１９の出力値により前記トナー補給装置１
８を制御する画像形成装置において、外気が出入りでき
るように当該画像形成装置の外面に孔を設け、当該画像
形成装置内の湿度を検知する湿度検知部材としての湿度
検知センサ２６が当該画像形成装置内部の前記現像装置
２上方で且つ該現像装置２の長手方向のほぼ中央に配置
され、前記湿度検知部材２６の出力値に応じて画像濃度
を制御するので、外部から装置内に出入りする気流によ
る湿度検知部材の誤検知を防止することができる。

【００５０】また、この実施形態は、請求項２に係る発
明の実施形態であって、請求項１記載の画像形成装置に
おいて、前記トナー濃度検知部材２６の出力値とトナー
濃度基準値とを比較しその結果に基づいて前記トナー補
給装置１８を制御するトナー濃度制御装置としての画像
形成装置制御回路２５と、前記湿度検知部材２６の出力
値に応じて前記トナー濃度基準値を変更する補正装置と
しての画像形成装置制御回路２５とを備えたので、湿度
が変化してもトナーの帯電量を安定化して画像濃度を安
定化することができ、地肌汚れの発生を防止することが
できる。

【００５１】また、この実施形態は、請求項３に係る発
明の実施形態であって、請求項２記載の画像形成装置に
おいて、前記補正装置２５により前記トナー濃度基準値
を変更する範囲を湿度と前記湿度検知部材２６の出力値
との関係が略線形となる領域に対応する範囲としたの
で、確実に画像濃度を安定化することができ、地肌汚れ
の発生を防止することができる。

【００５２】また、請求項４に係る発明の実施形態で
は、上記実施形態において、画像形成装置制御回路２５
はステップＳ３にて湿度検知センサ２６の出力値により
ＶｒｅｆをＶｒｅｆ’に補正する（ΔＶｔをΔＶｔ’に
補正する）場合、湿度が高い（湿度検知センサ２６の出
力値が大きい）高湿時には他の時に比べてＶｒｅｆ’が
高くなるようにＶｒｅｆを湿度検知センサ２６の出力値
に応じて変更するようにしたものである。したがって、
従来は湿度が高くなった場合にトナーの帯電量が低下し
てしまったが、この実施形態では、高湿時にはトナー濃
度が低く制御されてトナーの帯電量が大きくなり、画像
濃度と地肌汚れとのバランスがとれて地肌汚れの発生が
防止される。

【００５３】このように、この実施形態は、請求項４に
係る発明の実施形態であって、請求項２記載の画像形成
装置において、前記補正装置２５は前記トナー濃度基準
値を高湿度時には高くなるように変更するので、高湿時
にはトナー濃度を低く制御してトナーの帯電量を大きく
することにより、画像濃度を安定化することができ、画
像濃度と地肌汚れとのバランスをとって地肌汚れの発生
を防止することができる。

【００５４】ところで、トナーの帯電量は、湿度の変化
に応じて変化するが、湿度が一定値以上になると飽和
し、かつ、湿度が他の一定値以下になると飽和する。こ
のため、上記実施形態では、図８に示すように、適正な
画像濃度が得られる湿度とＶｒｅｆ’との関係はＳ字形
特性曲線Ａとなり、また、画像濃度の不足が発生しない
湿度とＶｒｅｆ’との関係がＳ字形特性曲線Ｄとなり、
地肌汚れが発生しない湿度とＶｒｅｆ’との関係がＳ字
形特性曲線Ｅとなる。

【００５５】そこで、請求項５に係る発明の実施形態で
は、上記実施形態において、画像形成装置制御回路２５
は、ステップＳ３にて湿度検知センサ２６の出力値によ
りＶｒｅｆをＶｒｅｆ’に補正する（ΔＶｔをΔＶｔ’
に補正する）場合には湿度とＶｒｅｆ’との関係が図８
に示すような適正な画像濃度が得られるＳ字形特性曲線
Ａとなるようにトナー濃度基準値Ｖｒｅｆを湿度検知セ
ンサ２６の出力値に応じてＶｒｅｆ’に変更する（ΔＶ
ｔを湿度検知センサ２６の出力値に応じてΔＶｔ’に補
正する）。したがって、Ｖｒｅｆの変更量は、湿度が一
定値以上になると飽和し、かつ、湿度が他の一定値以下
になると飽和し、湿度がそれらの中間になれば湿度に応
じて直線的に変化する。この結果、トナーの帯電量が湿
度に対して安定化され、確実に画像濃度を安定化するこ
とができ、画像濃度の不足や地肌汚れの発生を防止する
ことができる。

【００５６】このように、請求項５に係る発明の実施形
態は、請求項２記載の画像形成装置において、前記補正
装置２５は湿度と前記トナー濃度基準値との関係がＳ字
形特性曲線となるように前記トナー濃度基準値を前記湿
度検知部材２６の出力値に応じて変更するので、トナー
の帯電量を湿度に対して安定化することができて確実に
画像濃度を安定化することができ、画像濃度の不足や地
肌汚れの発生を防止することができる。

【００５７】また、請求項６に係る発明の実施形態で
は、上記請求項５に係る発明の実施形態において、画像
形成装置制御回路２５は、湿度検知センサ２６の出力値
とＶｒｅｆ’との関係を示す複数の湿度補正テーブルと
して、例えば図９に示すように適正な画像濃度が得られ
るＳ字形特性曲線Ａに対応した湿度検知センサ２６の出
力値とＶｒｅｆ’との関係を示す湿度補正テーブルと、
画像濃度が不足せずに低トナー濃度制御で薄めの画像濃
度が得られるＳ字形特性曲線Ｂに対応した湿度検知セン
サ２６の出力値とＶｒｅｆ’との関係を示す湿度補正テ
ーブルと、地肌汚れが発生せずに高トナー濃度制御で濃
いめの画像濃度が得られるＳ字形特性曲線Ｃに対応した
湿度検知センサ２６の出力値とＶｒｅｆ’との関係を示
す湿度補正テーブルとを予め不揮発性メモリに格納して
おき、これらの複数の湿度補正テーブルが使用者により
オペレーションパネル２７の湿度補正テーブル選択キー
で選択されてその選択信号が画像形成装置制御回路２５
に入力される。

【００５８】画像形成装置制御回路２５は、ステップＳ
３にて湿度検知センサ２６の出力値によりＶｒｅｆをＶ
ｒｅｆ’に補正する（ΔＶｔをΔＶｔ’に補正する）場
合には、オペレーションパネル２７の湿度補正テーブル
選択キーからの選択信号により不揮発性メモリ内の複数
の湿度補正テーブルのうちの選択された湿度補正テーブ
ルにてトナー濃度基準値Ｖｒｅｆを湿度検知センサ２６
の出力値に応じてＶｒｅｆ’に変更する（ΔＶｔを湿度
検知センサ２６の出力値に応じてΔＶｔ’に補正す
る）。したがって、使用者がＳ字形特性曲線Ａに対応し
た湿度補正テーブルを選択した場合にはトナーの帯電量
を湿度に対して適正な画像濃度が得られるように安定化
することができて画像濃度を適正な画像濃度に安定化す
ることができる。

【００５９】また、使用者がＳ字形特性曲線Ｂに対応し
た湿度補正テーブルを選択した場合にはトナーの帯電量
を湿度に対して薄めの画像濃度が得られるように安定化
することができて画像濃度を薄めの画像濃度に安定化す
ることができ、低トナー濃度制御でトナー消費量を減ら
すことができて経済的である。さらに、使用者がＳ字形
特性曲線Ｃに対応した湿度補正テーブルを選択した場合
にはトナーの帯電量を湿度に対して濃いめの画像濃度が
得られるように安定化することができて画像濃度を濃い
めの画像濃度に安定化することができ、高トナー濃度制
御で画像濃度を高くしてベタ部の濃度むらを低減するこ
とができる。

【００６０】このように、請求項６に係る発明の実施形
態は、請求項２記載の画像形成装置において、前記補正
装置２５は複数の湿度補正テーブルを選択的に用いて前
記トナー濃度基準値を前記湿度検知部材２６の出力値に
応じて変更し、前記補正装置２５が用いる前記湿度補正
テーブルを前記複数の湿度補正テーブルより選択する選
択装置としての湿度補正テーブル選択キーを設けたの
で、高トナー濃度制御で画像濃度を高くしてベタ部の濃
度むらを低減することができ、かつ、低トナー濃度制御
でトナー消費量を減らすことができて経済的である。

【００６１】この実施形態において、トナーの帯電量は
湿度の変化に応じて変化するが、湿度が一定値以下にな
るとトナーの帯電量が飽和してトナー濃度基準値が同じ
であっても画像濃度不足が発生する。そこで、請求項７
に係る発明の実施形態は、上記請求項６に係る発明の実
施形態において、上記湿度補正テーブルは湿度が低い
（湿度検知センサ２６の出力値が小さい）方がトナー濃
度基準値Ｖｒｅｆの変更量が大きくなるように（湿度に
対するトナー濃度基準値Ｖｒｅｆの変化率が大きくなる
ように）設定しておき、画像形成装置制御回路２５はス
テップＳ３にて湿度検知センサ２６の出力値によりＶｒ
ｅｆをＶｒｅｆ’に補正する（ΔＶｔをΔＶｔ’に補正
する）場合にはオペレーションパネル２７の湿度補正テ
ーブル選択キーからの選択信号により不揮発性メモリ内
の複数の湿度補正テーブルのうちの選択された湿度補正
テーブルにてトナー濃度基準値Ｖｒｅｆを湿度検知セン
サ２６の出力値に応じてＶｒｅｆ’に変更する（ΔＶｔ
を湿度検知センサ２６の出力値に応じてΔＶｔ’に補正
する）。したがって、湿度が低くなった場合にはトナー
濃度が高くなるように制御されてトナーの帯電量が小さ
くなり、低湿時に画像濃度を安定化することができて画
像濃度不足の発生を防止することができる。

【００６２】このように、請求項７に係る発明の実施形
態は、請求項６記載の画像形成装置において、前記補正
装置２５は湿度が低い方が前記トナー濃度基準値の変更
量を大きくするので、低湿時に画像濃度を安定化するこ
とができ、画像濃度不足の発生を防止することができ
る。

【００６３】なお、湿度検知センサ２６の出力値による
制御は、上記実施形態のようにトナー濃度基準値を補正
すること以外に、トナー補給量の制御や現像バイアス制
御、転写装置の転写電圧制御、帯電装置の帯電電圧制
御、定着装置の定着電圧制御等にも応用することができ
る。また、湿度検知センサ２６による適正な装置内の湿
度の検知は、トナー濃度基準値の補正に用いる場合にの
み限定されるものではなく、画像形成装置において湿度
により良質な画像形成に不具合を与える場合に不具合の
解消に適用することができる。各請求項に係る発明は、
上記実施形態に限定されるものではなく、例えば上記実
施形態以外の複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画
像形成装置に適用することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上のように請求項１に係る発明によれ
ば、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置と、この
現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、前記現
像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知部材と
を有し、このトナー濃度検知部材の出力値により前記ト
ナー補給装置を制御する画像形成装置において、外気が
出入りできるように当該画像形成装置の外面に孔を設
け、当該画像形成装置内の湿度を検知する湿度検知部材
が当該画像形成装置内部の前記現像装置上方で且つ該現
像装置の長手方向のほぼ中央に配置され、前記湿度検知
部材の出力値に応じて画像濃度を制御するので、外部か
ら装置内に出入りする気流による湿度検知部材の誤検知
を防止することができる。

【００６５】請求項２に係る発明によれば、請求項１記
載の画像形成装置において、前記トナー濃度検知部材の
出力値とトナー濃度基準値とを比較しその結果に基づい
て前記トナー補給装置を制御するトナー濃度制御装置
と、前記湿度検知部材の出力値に応じて前記トナー濃度
基準値を変更する補正装置とを備えたので、湿度が変化
してもトナーの帯電量を安定化して画像濃度を安定化す
ることができ、地肌汚れの発生を防止することができ
る。

【００６６】請求項３に係る発明によれば、請求項２記
載の画像形成装置において、前記補正装置により前記ト
ナー濃度基準値を変更する範囲を湿度と前記湿度検知部
材の出力値との関係が略線形となる領域に対応する範囲
としたので、確実に画像濃度を安定化することができ、
地肌汚れの発生を防止することができる。

【００６７】請求項４に係る発明によれば、請求項２記
載の画像形成装置において、前記補正装置は前記トナー
濃度基準値を高湿度時には高くなるように変更するの
で、高湿時にはトナー濃度を低く制御してトナーの帯電
量を大きくすることにより、画像濃度を安定化すること
ができ、画像濃度と地肌汚れとのバランスをとって地肌
汚れの発生を防止することができる。

【００６８】請求項５に係る発明によれば、請求項２記
載の画像形成装置において、前記補正装置は湿度と前記
トナー濃度基準値との関係がＳ字形特性曲線となるよう
に前記トナー濃度基準値を前記湿度検知部材の出力値に
応じて変更するので、トナーの帯電量を湿度に対して安
定化することができて確実に画像濃度を安定化すること
ができ、画像濃度の不足や地肌汚れの発生を防止するこ
とができる。

【００６９】請求項６に係る発明によれば、請求項２記
載の画像形成装置において、前記補正装置は複数の湿度
補正テーブルを選択的に用いて前記トナー濃度基準値を
前記湿度検知部材の出力値に応じて変更し、前記補正装
置が用いる前記湿度補正テーブルを前記複数の湿度補正
テーブルより選択する選択装置を設けたので、高トナー
濃度制御で出力画像濃度を高くしてベタ部の濃度むらを
低減することができ、かつ、トナー消費量を減らすこと
ができて経済的である。

【００７０】請求項７に係る発明によれば、請求項６記
載の画像形成装置において、前記補正装置は湿度が低い
方が前記トナー濃度基準値の変更量を大きくするので、
低湿時に画像濃度を安定化することができ、画像濃度不
足の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１〜３に係る発明の実施形態を示す概略
図である。

【図２】同実施形態の現像装置を示す断面図である。

【図３】同実施形態を示す断面図である。

【図４】同実施形態を示す斜視図である。

【図５】同実施形態を示す一部切欠斜視図である。

【図６】同実施形態の現像容器外し状態を示す斜視図で
ある。

【図７】同実施形態における画像形成装置制御回路の処
理フローの一部を示すフローチャートである。

【図８】請求項５に係る発明の実施形態を説明するため
の特性図である。

【図９】請求項６に係る発明の実施形態を説明するため
の特性図である。

【図１０】上記請求項１〜３に係る発明の実施形態を示
す断面図である。

【図１１】同実施形態を示す上面図である。

【図１２】同実施形態の湿度検知センサを示す正面図及
び側面図である。

【符号の説明】

１感光体２現像装置１４帯電ローラ１６転写ローラ１８トナー補給装置１９トナー濃度検知センサ２５画像形成装置制御回路２６湿度検知センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者巽謙三東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者山口俊隆東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者須田武男東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者吉永洋東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者雨宮賢東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者大堀真由美東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上の静電潜像を現像する現像装置
と、この現像装置にトナーを補給するトナー補給装置
と、前記現像装置内のトナー濃度を検知するトナー濃度
検知部材とを有し、このトナー濃度検知部材の出力値に
より前記トナー補給装置を制御する画像形成装置におい
て、外気が出入りできるように当該画像形成装置の外面
に孔を設け、当該画像形成装置内の湿度を検知する湿度
検知部材が当該画像形成装置内部の前記現像装置上方で
且つ該現像装置の長手方向のほぼ中央に配置され、前記
湿度検知部材の出力値に応じて画像濃度を制御すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、前
記トナー濃度検知部材の出力値とトナー濃度基準値とを
比較しその結果に基づいて前記トナー補給装置を制御す
るトナー濃度制御装置と、前記湿度検知部材の出力値に
応じて前記トナー濃度基準値を変更する補正装置とを備
えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項２記載の画像形成装置において、前
記補正装置により前記トナー濃度基準値を変更する範囲
を湿度と前記湿度検知部材の出力値との関係が略線形と
なる領域に対応する範囲としたことを特徴とする画像形
成装置。
【請求項４】請求項２記載の画像形成装置において、前
記補正装置は前記トナー濃度基準値を高湿度時には高く
なるように変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項２記載の画像形成装置において、前
記補正装置は湿度と前記トナー濃度基準値との関係がＳ
字形特性曲線となるように前記トナー濃度基準値を前記
湿度検知部材の出力値に応じて変更することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項６】請求項２記載の画像形成装置において、前
記補正装置は複数の湿度補正テーブルを選択的に用いて
前記トナー濃度基準値を前記湿度検知部材の出力値に応
じて変更し、前記補正装置が用いる前記湿度補正テーブ
ルを前記複数の湿度補正テーブルより選択する選択装置
を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項６記載の画像形成装置において、前
記補正装置は湿度が低い方が前記トナー濃度基準値の変
更量を大きくすることを特徴とする画像形成装置。