JP6000624B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1は第1実施形態の画像形成装置の説明図である。まず、画像形成装置101の動作について簡単に説明する。
本実施形態の画像形成装置の特徴的な部分について説明する。
RHp=(RHmL左−rh)×exp(−(tn−tm)/βL左)+rh …式(1)
となる。
RHmL左:前回算出してプリンタ制御部300に記憶されているRHL左の値(RH%)
rh:温湿度センサー51が検知した外気の湿度値(RH%)
βL左:破線Lの左側領域の調湿時定数(min)
である。
Δz=Σ×(Δzff/Σff) …式(2)
とする。
Δzff:全面最大濃度画像を露光した時のトナー消費量(g)
Σff:全面最大濃度画像を露光した時のΣの値
として算出する。この「入れ替わりによる湿度変化分」を先述のRHpに対し補正することで、現在求めたい「破線Lの左側領域のトナーの(平均)湿度値RHL左」を得ることができる。
RHL左=RHp×(V−Δz)/V+RHmL右×Δz/V …式(3)
となる。
V:破線Lの左側領域にあるトナー重量(g)
Δz:トナー像形成によって入れ替わるトナー重量(g)
RHmL右:破線Lの右側領域にあるトナーの平均湿度(RH%)の前回算出値
である。
RHL右=(RHmL右−RHL左)×exp(−(tn−tm)/βL右)+RHL左 …式(4)
によって求められる。
RHmL右:前回のRHL右の計算値(RH%)
RHL左:今回式(3)で算出した、破線Lの左側領域のトナーの平均湿度値(RH%)
tn:現在湿度を算出している時刻(min)
tm:前回、RHmL右を算出したときの時刻(min)
βL右:破線Lの右側領域の調湿時定数(min)
である。
RHL左=(RHmL左−rh)×exp(−(tn−tm)/βL左)+rh …式(5)
である。
本発明の第2実施形態の構成を説明する。図7は第2実施形態の画像形成装置の説明図である。前述と同様の構成については同符号を用いることで説明を省略する。
Eσ(τ)=611×10^(7.5×τ/(τ+237.3) )(Pa) …式(101)
によって求められる。
E(τ)=Eσ(τ)×rh …式(102)
とすることでその空気における水蒸気圧E(τ)(Pa)が求められる。
nwater=Mwater/(水の分子量)
nDryAir=MDryAir/(空気の分子量)
によって求められる。
水:E(τ)×V=(Mwater/(水の分子量))×R×τ …式(103)
である。
乾燥空気:(101300−E(τ))×V=(MDryAir/(空気の分子量))×R×τ …式(104)
となる。
式(103)/式(104)として整理すると、
重量絶対水分量(g/gDA)=(水の分子量×E(τ))/空気の分子量×(101300−E(τ)) …式(105)
である。
重量絶対水分量ABS(g/kgDA)=621.3×E(τ)/(101300−E(τ)) …式(106)
として求められる。
ABS本体=621.3×E(tmp本体)×相対湿度rh本体/(101300−E(tmp本体)×相対湿度rh本体) …式(107)
となる。
ABS飽和(tmp)=621.3×E(tmp)/(101300−E(tmp)) …式(108)
となる。
rh現像=ABS本体/ABS飽和(tmp現像) …式(109)
rhホッパー=ABS本体/ABS飽和(tmpホッパー) …式(110)
のように表すことができる。
RHpdev=(RHmdev−rh現像)×exp(−(tndev−tmdev)/βdev)+rh現像 …式(11)
RHdev=RHpdev+γ×(RHhpr−RHpdev)×Δx …式(12)
である。
RHmdev:RHdevの前回算出値(RH%)
RHpdev:RHmdevからRHdevへと変化する間に、現像器1自身の調湿によって変化した湿度を示す計算上の値(RH%)
tndev:現在湿度を算出している時刻(min)
tmdev:前回、RHmdevを算出したときの時刻(min)
rh現像:時刻tndevの時点での現像器1の周囲の相対湿度(RH%)
βdev:現像器1の調湿時定数であって、その値は画像形成装置の駆動有/無によって切り替え、その値は駆動有の場合の調湿時定数βi=30min、駆動無の場合の調湿時定数βo=600minとする
RHhpr:時刻tndevの時点でのホッパー8内のトナーの相対湿度(RH%)
Δx:時刻tmdevから時刻tndevの間に現像器1に補給されるトナー重量(g)
γ:トナー消費および補給による二成分現像剤の湿度変化の度合いを示す係数(RH%/g)
である。
RHphpr =(RHmhpr−rhホッパー)×exp(−(tnhpr−tmhpr)/βhpr)+rhホッパー …式(13)
RHhpr=RHphpr×(Vhpr−Δy)/Vhpr+RHbtl×Δy/Vhpr …式(14)
となる。
RHmhpr:RHhprの前回算出値(RH%)
RHphpr:RHmhprからRHhprへと変化する間に、ホッパー8自身の調湿によって変化した湿度を示す計算上の値(RH%)
RHbtl:下記式(15)で算出される、トナーボトル7内トナーの相対湿度(RH%)
tnhpr:現在湿度を算出している時刻(min)
tmhpr:前回、RHmhprを算出したときの時刻(min)
rhホッパー:時刻tnhprの時点でのホッパー8の周囲の相対湿度(RH%)
βhpr:ホッパー8の調湿時定数(min)
Vhpr:ホッパー8のトナー容量(g)
Δy:時刻tmhprから時刻tnhprの間に、ホッパー8に出入りしたトナー重量(g)
である。
βhpr:ホッパー8と、トナーボトル7の排出口側部分を合わせた領域の調湿時定数
とする。本実施形態ではβhpr=300(min)で一定とする。
Vhpr:ホッパー8と、トナーボトル7の排出口側部分を合わせた領域のトナー容量(g)
とする。本実施形態では、ホッパー8の分の200(g)+トナーボトル7の分の200(g)でVhpr=400(g)とする。
RHbtl=(RHmbtl−RHmhpr)×exp(−(tnbtl−tmbtl)/βbtl)+RHmhpr …式(15)
として求められる。
RHmbtl:前回のRHbtlの計算値(RH%)
である。初期値は工場出荷時の値(50%)である。
tnbtl:現在湿度を算出している時刻(min)
tmbtl:前回、RHmbtlを算出したときの時刻(min)
βbtl:破線Lの右側領域の調湿時定数(min)
Wbtl:破線Lの右側領域のトナー量(g)、0〜800(g)
とする。
本発明の第3実施形態である画像形成装置は、概略は第2実施形態とほぼ同様の構成である。前述と同様の構成については同符号を用いることで説明を省略する。
1…現像器
2…現像容器
3…現像スリーブ
6…撹拌部材
7…トナーボトル
8…ホッパー
9…計量スクリュー
22…露光装置
27…転写材
28…感光体ドラム
41…帯電バイアス電源
42…現像バイアス電源
51…温湿度センサー
101…画像形成装置
300…プリンタ制御部
303…RAM
Claims (7)
- 像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器と、
前記現像器の周囲の湿度を検知する湿度センサーと、
前記湿度センサーによって異なる時点で検知された湿度情報によって、転写材に形成される画像濃度に関するパラメーターを制御する制御部と、
を有する画像形成装置において、
前記制御部は、湿度変化に対する前記画像濃度に関するパラメーターの変化量を、前記現像器に収容されているトナー残量が多い場合には小さく、前記現像器に収容されているトナー残量が少ない場合には大きく設定することを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像器と、
前記現像器に補給するトナーを収容した補給トナー槽と、
画像形成装置内の湿度を検知する湿度センサーと、
前記湿度センサーによって異なる時点で検知された湿度情報によって、転写材に形成される画像濃度に関するパラメーターを制御する制御部と、
を有する画像形成装置において、
前記制御部は、湿度変化に対する前記画像濃度に関するパラメーターの変化量を、前記補給トナー槽に収容されるトナー残量が多い場合には小さく、前記補給トナー槽に収容されるトナー残量が少ない場合には大きく設定することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、湿度変化に対する前記画像濃度に関するパラメーターの変化量を、前記補給トナー槽から前記現像器に補給するトナー量が多い場合には大きく、前記補給トナー槽から前記現像器に補給するトナー量が少ない場合には小さく、設定することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記補給トナー槽は、前記現像器に対しトナーを計量して補給するためのトナー計量補給部材を有し、
前記制御部は、前記トナー計量補給部材の補給したトナー量によって前記パラメーターを制御することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、情報を記憶する記憶部を有し、
前記制御部は、前記湿度センサーで検知した湿度情報と、前記湿度情報を取得した時間情報と、前記記憶部に記憶された前記湿度情報及び前記時間情報と、によって前記パラメーターを制御することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記パラメーターは、前記現像器が有する現像剤担持体に印加される現像バイアスの直流成分と前記像担持体の画像部電位との差分であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記現像器のトナー量は、形成する画像データの量、静電潜像を形成する露光装置の露光量、のいずれかによって算出されることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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