JP3628444B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【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転写紙に転写して定着装置により転写紙上のトナーを定着させている。
【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を補給している。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、現像装置は簡単な構成で安価に製造でき、且つ、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、ユニット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。この現像装置では、現像剤の撹拌・混合性が弱いので、トナーを少量ずつ多数回にわけて補給している。
【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】
上記画像形成装置においては、トナー補給装置から上記現像装置へトナーを少量ずつ多数回にわけて補給しているので、現像によるトナー消費量が大きく変動した場合にはトナー消費に対してトナー補給が追従できなくて現像剤のトナー濃度が変動し、画像濃度が変動してしまう。特に、現像によるトナー消費量が多い時には現像剤のトナー補給が不足して画像の濃度低下が発生する。
【0007】
また、湿度や温度が変化すると、トナーの帯電量及びかさ密度が変化するので、適正な画像濃度が得られず、湿度が高くなったり温度が低くなったりした場合にトナーの帯電量が低下して地肌汚れが発生する。また、トナー消費量は転写紙のサイズにより変化するので、転写紙のサイズが変わるとトナー補給量が適正ではなくなって画像濃度が変化してしまう。さらに、現像剤撹拌搬送部材で現像剤を撹拌する能力が低いので、トナー補給が多量に行われると、トナーの帯電量が不足して地肌汚れが発生する。
本発明は、トナー濃度を適正化できて画像濃度の変動や地肌汚れ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、像担持体と、この像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を2成分系現像剤で現像してトナー像とする現像装置と、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2成分系現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段とを有し、このトナー濃度検知手段の出力値とトナー濃度基準値との差分に基づいて前記トナー補給装置を制御する画像形成装置において、前記トナー補給装置がトナー補給を行う時間を、前記差分が大きいほど前記トナー補給装置のトナー補給量が多くなるように、前記トナー補給装置が連続してトナー補給を行う回数が予め決められた回数になる毎に変更する制御手段を備えたものであり、トナー濃度を適正化できて画像濃度の変動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、湿度を検知する湿度検知手段を備え、前記制御手段は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるように、前記湿度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正するものであり、湿度による画像濃度の変動や地肌汚れ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1又は2記載の画像形成装置において、温度を検知する温度検知手段を備え、前記制御手段は、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記温度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正するものであり、温度による画像濃度の変動や地肌汚れ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1、2又は3記載の画像形成装置において、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段を備え、前記制御手段は、前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正するものであり、転写材の大きさによる画像濃度の変化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1記載の画像形成装置において、湿度を検知する湿度検知手段と、温度を検知する温度検知手段とを備え、前記制御手段は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるとともに、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記湿度検知手段の出力値及び前記温度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正し、かつ、前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正するものであり、トナー補給の精度向上を図ることができる。
【0013】
請求項6に係る発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記トナー補給時間は所定の時間を上限としたものであり、現像剤撹拌不足による地肌汚れを防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図2は請求項1、6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。
【0015】
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。
【0016】
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、現像容器7の側部より突出した係止凸部7a、7bのうち、係止凸部7aを現像容器2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。
【0017】
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の側の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。
【0018】
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。
【0019】
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内の除湿を行う機能を果たし、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。
【0020】
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。
【0021】
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からなる転写材は転写ローラ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。
【0022】
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17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の回転により搬送スクリュー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。
【0023】
現像装置2は、上述のように現像容器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はまだ現像容器7内にある。現像容器7からヒートシール9を引き抜くことにより現像容器7内の現像剤11が現像装置2内に落下し、この現像剤11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。
【0024】
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18a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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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1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1の磁気的吸引力により現像スリーブ1に送られる。
【0028】
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1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1上の現像剤はドクターブレード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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。オペレーションパネル26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し、画像形成装置制御回路25はトナー濃度検知センサ19、オペレーションパネル26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。
【0032】
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と予め決めたトナー補給の基準となるトナー濃度基準値Vrefとを比較してVt≧Vref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。
【0033】
画像形成装置制御回路25は、Vt≧Vrefでなければトナー補給が不要であると判定してステップS8、S9でカウンタC、NDを0にリセットする。また、画像形成装置制御回路25は、Vt≧Vrefになればトナー補給が必要であると判定してステップS2でカウンタCをインクリメントし、ステップS3でカウンタCが所定の値以上、例えば10以上になったか否かを判断する。
【0034】
画像形成装置制御回路25は、カウンタCが10未満である場合にはステップS4でトナー補給量を決定し、トナー補給駆動部18bを制御してトナー補給装置18にその決定したトナー補給量だけトナーを現像装置2へ補給させる。また、画像形成装置制御回路25は、カウンタCが10以上になった場合、つまり、Vt≧Vrefの状態で連続画像形成回数が10回以上になった場合には、ステップS5でカウンタNDをインクリメントしてステップS6でカウンタCを0にリセットし、ステップS7でカウンタNDが所定の値、例えば3に達したか否かを判断する。
【0035】
画像形成装置制御回路25は、カウンタNDが3に達しなければステップS4に飛び、カウンタNDが3に達すればトナーエンドルーチンに飛んでトナー補給駆動部18bを制御してトナー補給装置18にトナーを現像装置2へ補給させた後にカウンタNDを0にリセットする。画像形成装置制御回路25は、ステップS4では図8及び図9に示すテーブルを用いてトナー補給量を決定する。
【0036】
すなわち、画像形成装置制御回路25は、図8に示すようにトナー濃度検知センサ19の出力値Vtとトナー濃度基準値Vrefとの差分ΔVtを求め、トナー補給装置18にトナーを現像装置2へ補給させる時間tc1をそのΔVtに応じて決定する。例えば、画像形成装置制御回路25は、ΔVt<0Vであればトナー補給時間tc1を0secとし、0≦ΔVt<0.15Vであればトナー補給時間tc1を0.5secとし、0.15V≦ΔVt<0.30Vであればトナー補給時間tc1を1.0secとし、0.30V≦ΔVtであればトナー補給時間tc1を1.5secとする。
【0037】
また、画像形成装置制御回路25は、図9に示すようにカウンタNDの値に応じてトナー補給時間tc1を変更する。すなわち、画像形成装置制御回路25は、カウンタNDが0であれば上述のようにトナー補給時間tc1を決定するが、カウンタNDが1になればトナー補給時間をtc2に変更し、カウンタNDが2になればトナー補給時間をtc3に変更する。
【0038】
トナー補給時間tc2は、0≦ΔVt<0.15Vでは1.0sec、0.15V≦ΔVt<0.30Vでは1.5sec、0.30V≦ΔVtでは1.5secである。トナー補給時間tc3は、0≦ΔVt<0.15Vでは1.5sec、0.15V≦ΔVt<0.30Vでは1.5sec、0.30V≦ΔVtでは1.5secである。
【0039】
ここに、トナー補給時間、Vt、Vref、ΔVtは当該装置固有の値であり、トナー補給装置18のトナー補給時間当りのトナー補給量は0.5secで0.1g、1secで0.2g、1.5secで0.3gである。また、トナー補給時間は、所定の時間を上限とし、ここでは1.5secを上限としている。
【0040】
トナー補給時間tc1はトナー補給装置18から現像装置2へトナーを少量ずつ多数回にわけて補給する方式に最適なトナー補給時間に設定され、現像剤のトナー濃度を早く適正なトナー濃度にすることができる。また、トナー補給装置18のトナー補給時間はΔVtとカウンタNDにより決まる。すなわち、トナー補給時間はカウンタNDによりtc1〜tc3のいずれかに決まり、つまり、トナー補給装置18が連続してトナー補給を行う回数によりtc1〜tc3のいずれかに決まり、tc1〜tc3はΔVtが予め決められた各範囲になる毎に変更される。このため、トナー消費量が多い時にもトナー補給を多くすることができ、画像の濃度低下などを防止することができる。
【0041】
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と、この像担持体1上に静電潜像を形成する帯電手段14及び露光装置からなる潜像形成手段と、前記像担持体1上の静電潜像を2成分系現像剤で現像してトナー像とする現像装置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2成分系現像剤のトナー濃度を検知す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とを有し、このトナー濃度検知手段19の出力値Vtとトナー濃度基準値Vrefとの差分ΔVtに基づいて前記トナー補給装置18を制御する画像形成装置において、前記トナー補給装置18がトナー補給を行う時間を、前記差分ΔVtが大きいほどトナー補給装置18のトナー補給量が多くなるように、トナー補給装置18が連続してトナー補給を行う回数(カウンタND)が予め決められた回数になる毎に変更する制御手段としての画像形成装置制御回路25を備えたので、トナー補給装置から現像装置へトナーを少量ずつ多数回にわけて補給する方式に最適であって現像剤のトナー濃度を早く適正なトナー濃度にすることができ、トナー消費量が多い時にもトナー補給を多くすることができて画像の濃度低下などを防止することができ、トナー濃度を適正化できて画像濃度の変動を防止することができる。
【0042】
また、この実施形態は、請求項6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、前記トナー補給時間は所定の時間を上限としたので、単位時間当りのトナー補給量を制限でき、現像装置において現像剤の撹拌能力が低くて多量にトナーを補給するとトナー帯電量が不足して地肌汚れが発生するという問題を解消することが可能になる。
【0043】
請求項2に係る発明の実施形態は湿度の変化による不具合を防止するようにしたものであり、この実施形態では、上記実施形態において、図10に示すように当該装置内の湿度を検知する湿度検知手段としての湿度検知センサ27が設けられる。画像形成装置制御回路25は、図11に示すようにステップS1の前にステップS10にて湿度検知センサ27の出力値によりVrefを、図12に示す如く湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるように補正することで、トナーの帯電量及びかさ密度が一定になるように湿度に応じて変化する値Vref’に補正し、ステップS1でトナー濃度検知センサ19の出力値VtとVref’とを比較してVt≧Vref’であるか否かを判断する。
【0044】
したがって、湿度が変化してもトナーの帯電量及びかさ密度が一定なって適正な画像濃度が得られ、湿度が高くなることによりトナーの帯電量が低下して地肌汚れが発生するという不具合を解消することができる。
このように、請求項2に係る発明の実施形態は、請求項1記載の画像形成装置において、湿度を検知する湿度検知手段としての湿度検知センサ27を備え、前記制御手段としての画像形成装置制御回路25は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるように、前記湿度検知手段27の出力値により前記トナー濃度基準値Vrefを補正するので、湿度による画像濃度の変動や地肌汚れを防止することができる。
【0045】
請求項3に係る発明の一実施形態は温度の変化による不具合を防止するようにしたものであり、この実施形態では、上記請求項1、6に係る発明の実施形態において、図13に示すように当該装置内の温度を検知する温度検知手段としての温度検知センサ28が設けられる。画像形成装置制御回路25は、図14に示すようにステップS1の前にステップS11にて温度検知センサ28の出力値によりVrefを、図15に示す如く温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように補正することで、トナーの帯電量及びかさ密度が一定になるように温度に応じて変化する値Vref”に補正し、ステップS1でトナー濃度検知センサ19の出力値VtとVref”とを比較してVt≧Vref”であるか否かを判断する。
【0046】
したがって、温度が変化してもトナーの帯電量及びかさ密度が一定なって適正な画像濃度が得られ、温度が低くなることによりトナーの帯電量が低下して地肌汚れが発生するという不具合を解消することができる。
また、請求項3に係る発明の他の実施形態は、上記請求項2に係る発明の実施形態において、上記と請求項3に係る発明の一実施形態と同様に、当該装置内の温度を検知する温度検知手段としての温度検知センサ28が設けられる。画像形成装置制御回路25は、ステップS10の後でステップS11にて温度検知センサ28の出力値によりVref’を、図15に示す如くトナーの帯電量及びかさ密度が一定になるように温度に応じて変化する値Vref”に補正し、ステップS1でトナー濃度検知センサ19の出力値VtとVref”とを比較してVt≧Vref”であるか否かを判断する。
【0047】
このように、請求項3に係る発明の実施形態は、請求項1又は2記載の画像形成装置において、温度を検知する温度検知手段としての温度検知センサ28を備え、前記制御手段としての画像形成装置制御回路25は、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記温度検知手段28の出力値により前記トナー濃度基準値を補正するので、温度による画像濃度の変動や地肌汚れを防止することができる。
【0048】
請求項4に係る発明の各実施形態は転写材の大きさの変化による不具合を防止するようにしたものである。これらの実施形態では、上記請求項1、6に係る発明の実施形態、上記請求項2に係る発明の実施形態、上記請求項3に係る発明の実施形態において、それぞれ、画像形成装置制御回路25は、ステップS4にてトナー補給量を上述のように決定した後にそのトナー補給量を図16に示すテーブルにより上記転写紙の大きさに応じて補正する。
【0049】
すなわち、画像形成装置制御回路25は、上述のように決定したトナー補給時間を転写紙の大きさに応じて補正し、つまり、トナー補給時間を転写材の長さと現像剤の移動時間(撹拌・搬送時間)が比例するように補正する。例えば画像形成装置制御回路25は、tc1(Tc’とする)については、転写紙の搬送方向長さが250mm未満の場合には、0≦ΔVt<0.15Vでは0.5sec、0.15V≦ΔVt<0.30Vでは1.0sec、0.30V≦ΔVtでは1.5secとする。
【0050】
また、画像形成装置制御回路25は、転写紙の搬送方向長さが250mm以上400mm未満の場合には0≦ΔVt<0.15Vでは0.7sec、0.15V≦ΔVt<0.30Vでは1.3sec、0.30V≦ΔVtでは1.9secとし、転写紙の搬送方向長さが400mm以上の場合には0≦ΔVt<0.15Vでは0.9sec、0.15V≦ΔVt<0.30Vでは1.8sec、0.30V≦ΔVtでは2.7secとする。さらに、画像形成装置制御回路25は、tc2、tc3についても同様に転写紙の長さと現像剤の移動時間(撹拌・搬送時間)が比例するように転写紙の大きさに応じて補正する。
したがって、トナー消費量が転写紙のサイズにより変化しても転写紙のサイズが変わるとトナー補給量が適正な量に補正されて画像濃度が変化しなくなる。
【0051】
このように、請求項4に係る発明の実施形態は、請求項1、2又は3記載の画像形成装置において、前記像担持体としての感光体1上のトナー像を転写材としての転写紙に転写する転写手段としての転写ローラ16を備え、前記制御手段としての画像形成装置制御回路25は、転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように決めたトナー補給時間を補正するので、転写材の大きさによる画像濃度の変化を防止することができる。
【0052】
請求項5に係る発明の実施形態は、請求項2に係る発明、請求項3に係る発明、請求項4に係る発明を組み合わせて実施した形態であり、上記請求項3に係る発明の他の実施形態において、上記請求項4に係る発明の実施形態と同様に画像形成装置制御回路25がステップS4にてトナー補給量を上述のように決定した後にそのトナー補給量を図16に示すテーブルにより転写材の長さと現像剤の移動時間(撹拌・搬送時間)が比例するように上記転写紙の大きさに応じて補正する(図16に示す如く前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正する)ようにしたものであり、トナー補給の精度向上を図ることができる。
【0053】
このように、この請求項5に係る発明の実施形態は、請求項1記載の画像形成装置において、湿度を検知する湿度検知手段としての湿度検知センサ27と、温度を検知する温度検知手段としての温度検知センサ28とを備え、前記制御手段としての画像形成装置制御回路25は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるとともに、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記湿度検知手段27の出力値及び前記温度検知手段28の出力値により前記トナー濃度基準値を補正し、かつ、前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正するので、トナー補給の精度向上を図ることができる。
なお、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。
【0054】
【発明の効果】
以上のように請求項1に係る発明によれば、像担持体と、この像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を2成分系現像剤で現像してトナー像とする現像装置と、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2成分系現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段とを有し、このトナー濃度検知手段の出力値とトナー濃度基準値との差分に基づいて前記トナー補給装置を制御する画像形成装置において、前記トナー補給装置がトナー補給を行う時間を、前記差分が大きいほど前記トナー補給装置のトナー補給量が多くなるように、前記トナー補給装置が連続してトナー補給を行う回数が予め決められた回数になる毎に変更する制御手段を備えたので、トナー濃度を適正化できて画像濃度の変動を防止することができる。
【0055】
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、湿度を検知する湿度検知手段を備え、前記制御手段は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるように、前記湿度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正するので、湿度による画像濃度の変動や地肌汚れを防止することができる。
【0056】
請求項3に係る発明によれば、請求項1又は2記載の画像形成装置において、温度を検知する温度検知手段を備え、前記制御手段は、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記温度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正するので、温度による画像濃度の変動や地肌汚れを防止することができる。
【0057】
請求項4に係る発明によれば、請求項1、2又は3記載の画像形成装置において、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段を備え、前記制御手段は、前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正するので、転写材の大きさによる画像濃度の変化を防止することができる。
【0058】
請求項5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、湿度を検知する湿度検知手段と、温度を検知する温度検知手段とを備え、前記制御手段は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるとともに、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記湿度検知手段の出力値及び前記温度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正し、かつ、前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正するので、トナー補給の精度向上を図ることができる。
【0059】
請求項6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、前記トナー補給時間は所定の時間を上限としたので、現像剤撹拌不足による地肌汚れ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、6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】同実施形態で用いたテーブルを示す図である。
【図9】同実施形態で用いた他のテーブルを示す図である。
【図10】請求項2に係る発明の実施形態を示す概略図である。
【図11】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12】同実施形態の湿度とトナー濃度基準値との関係を示す特性図である。
【図13】請求項3に係る発明の実施形態を示す概略図である。
【図14】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15】同実施形態の温度とトナー濃度基準値との関係を示す特性図である。
【図16】請求項4に係る発明の実施形態で用いたテーブルを示す図である。
【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
27 湿度検知センサ
28 温度検知センサ
Claims (6)
- 像担持体と、この像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を2成分系現像剤で現像してトナー像とする現像装置と、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2成分系現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段とを有し、このトナー濃度検知手段の出力値とトナー濃度基準値との差分に基づいて前記トナー補給装置を制御する画像形成装置において、前記トナー補給装置がトナー補給を行う時間を、前記差分が大きいほど前記トナー補給装置のトナー補給量が多くなるように、前記トナー補給装置が連続してトナー補給を行う回数が予め決められた回数になる毎に変更する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1記載の画像形成装置において、湿度を検知する湿度検知手段を備え、前記制御手段は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるように、前記湿度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1又は2記載の画像形成装置において、温度を検知する温度検知手段を備え、前記制御手段は、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記温度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2又は3記載の画像形成装置において、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段を備え、前記制御手段は、前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1記載の画像形成装置において、湿度を検知する湿度検知手段と、温度を検知する温度検知手段とを備え、前記制御手段は、湿度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が大きくなるとともに、温度が高くなるほど前記トナー濃度基準値が小さくなるように、前記湿度検知手段の出力値及び前記温度検知手段の出力値により前記トナー濃度基準値を補正し、かつ、前記転写材の大きさが大きくなるほどトナー補給時間が大きくなるように、前記転写材の大きさにより前記のように変更したトナー補給時間を補正することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1記載の画像形成装置において、前記トナー補給時間は所定の時間を上限としたことを特徴とする画像形成装置。
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-
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