(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置とを有する画像形成装置において、
前記現像装置近傍に配置された湿度検知手段と、前回の画像形成動作からの時間を監視する計時手段と、前記現像装置の駆動を制御する制御手段とを有し、
前記計時手段として、前記現像装置内の現像剤の透磁率測定手段を用い、
前記湿度検知手段の検知出力に基づいて、又は、前記湿度検知手段と前記計時手段の検知出力に基づいて画像形成開始前の現像装置の現像剤攪拌時間を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置とを有する画像形成装置において、
前記現像装置近傍に配置された湿度検知手段と、前回の画像形成動作からの時間を監視する計時手段と、前記現像装置の駆動を制御する制御手段とを有し、
画像形成開始時に、前記湿度検知手段により検知した湿度が所定値より高い場合は前記現像装置を所定時間駆動して現像剤の攪拌を行ない、前記湿度検知手段により検知した湿度が所定値以下の場合は前記計時手段により前回の画像形成動作からの時間を判断して該時間が所定時間より長い場合は前記現像装置を所定時間駆動して現像剤の攪拌を行ない該時間が所定時間以下の場合はそのまま通常の画像形成動作を行なうことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記計時手段として、前記現像装置内の現像剤の透磁率測定手段を用いることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像装置は一成分現像装置であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像装置は二成分現像装置であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機，プリンタ，ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた複写機，プリンタ，ファクシミリ等の画像形成装置は周知である。それらの画像形成装置において、黒い画像部分にリング状又は点状の白抜けが生じる異常画像、いわゆるリングマークや点状欠陥が発生することがある。
【０００３】
このような異常画像を防止する方策が従来より種々提案されている。例えば、特開平８−８２９８８号公報に記載のものは、感光体と現像ローラ間の電界強度を抑えて、異常画像であるリングマークを発生させないようにしている。また、特開平８−８７１７９号公報に記載のものは、現像機内に入った異物を除去することによって、異常画像であるリングマークを発生させないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記リングマークや点状欠陥が発生する原因は異物によるものだけでないことは明らかであり、また、感光体と現像ローラ間の電界強度も様々な変動要因、例えば、感光体と現像ローラ（スリーブ）間の距離やその間に存在するキャリア等によって変動する。そのため、従来の異常画像防止技術では、リングマークや点状欠陥等の異常画像の防止が充分でないという問題があった。
【０００５】
本発明は、従来の画像形成装置における上述の問題を解決し、リングマークや点状欠陥等の異常画像の発生を抑制できる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明により、静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置とを有する画像形成装置において、前記現像装置近傍に配置された湿度検知手段と、前回の画像形成動作からの時間を監視する計時手段と、前記現像装置の駆動を制御する制御手段とを有し、前記計時手段として、前記現像装置内の現像剤の透磁率測定手段を用い、前記湿度検知手段の検知出力に基づいて、又は、前記湿度検知手段と前記計時手段の検知出力に基づいて画像形成開始前の現像装置の現像剤攪拌時間を制御することにより解決される。
【０００７】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置とを有する画像形成装置において、前記現像装置近傍に配置された湿度検知手段と、前回の画像形成動作からの時間を監視する計時手段と、前記現像装置の駆動を制御する制御手段とを有し、画像形成開始時に、前記湿度検知手段により検知した湿度が所定値より高い場合は前記現像装置を所定時間駆動して現像剤の攪拌を行ない、前記湿度検知手段により検知した湿度が所定値以下の場合は前記計時手段により前回の画像形成動作からの時間を判断して該時間が所定時間より長い場合は前記現像装置を所定時間駆動して現像剤の攪拌を行ない該時間が所定時間以下の場合はそのまま通常の画像形成動作を行なうことを提案する。
【０００８】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記計時手段として、前記現像装置内の現像剤の透磁率測定手段を用いることことを提案する。
【０００９】
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記現像装置は一成分現像装置であることを提案する。
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記現像装置は二成分現像装置であることを提案する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施に適したプリンタの概略を示す断面構成図である。このプリンタ本体内部の中央付近に感光体ドラム１が配設されている。感光体ドラム１の周囲には、帯電、露光、現像、転写、クリーニング及び除電の各機能を有する単体あるいは共通のユニットが配置されている。図では、感光体ドラム１の周囲に配設された機器のうち、露光ユニット２、現像ユニット６、転写搬送ユニット７、クリーニングユニット８に符号を付している。
【００１１】
電子写真プロセスに係る各ユニットの機能は、以下の通りである。
帯電：帯電ローラ等で電圧を印加し、感光体を帯電させる。
露光：レーザ光線等で、感光体上に静電潜像を形成する。
現像：感光体上に形成された静電潜像に帯電したトナーを付着させることで、前記潜像を可視像化する。
転写：現像（可視化）された画像を、転写ベルト等で記録紙に転写する。
クリーニング：転写後に感光体上に残った残留トナーを除去する。
除電：除電装置により、感光体上の残留電位を除去する。
【００１２】
また、転写搬送ユニット７の側方には定着装置３が配設されている。そして、この複写機は、本体内内に２段の給紙トレイ４，５を有している。本体側面には排紙トレイ９が設けられている。
【００１３】
この複写機の動作について簡単に説明する。
図示しない駆動手段により回転駆動される感光体ドラム１は、帯電器によりその表面が一様に帯電される。ホストコンピュータ等より印字データが送られてくると、露光ユニット２が駆動されてレーザ光線等により感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。感光体ドラム１上の潜像は現像装置６により可視像化され、トナー像が形成される。
【００１４】
一方、給紙トレイ４，５の何れかから用紙が呼び出され、レジストローラ１０へ搬送される。そして、感光体ドラム１上のトナー像の転写タイミングを取られて転写位置へ送出される。
【００１５】
転写位置へ送られてきた用紙上に、転写搬送ユニット７の作用により感光体ドラム１上のトナー像が転写され、用紙は感光体ドラム１から分離されて定着装置３へと送られる。そして、用紙上の未定着トナー像が定着装置３により定着された後、用紙は排紙トレイ９へ排出される。トナー像転写後の感光体ドラム１はクリーニング装置８により清掃され、次回の複写に備える。
【００１６】
次に、現像装置６の構成について図２を参照して説明する。
図２において、感光体ドラム１に近接して現像ユニット６が配置されている。この現像ユニットは２成分現像装置であり、ケーシング６１内には現像ローラ（現像剤搬送手段）６２、ドクターブレード（帯電部材）６３、現像剤攪拌部材６４ａ，６４ｂが配設されている。また、現像ユニット６の上面に湿度センサ１１が配置されている。そして、現像ユニット６内にはトナーとキャリアから成る２成分現像剤（図示せず）が収納されている。キャリアは、主にトナーを搬送し、また帯電させる役目を担う。現像ローラ６２は、マグネットローラを内蔵する非磁性スリーブを有している。
【００１７】
現像ユニット６内の現像剤は攪拌部材６４ａ，６４ｂにより攪拌されて現像ローラ６２へと送られる。現像ローラ６２に送られた現像剤はドクターブレード６３により一定量に掻き落されるとともに、トナーとキャリアが摺擦されてトナーが帯電される。トナーが帯電された現像剤は感光体ドラム１と順方向に回転する現像ローラ６２によって現像領域に搬送され、感光体上の静電潜像にトナーを付着させて現像を行なう。
【００１８】
また、トナーが消費され、現像剤中のトナー濃度が所定値以下になると図示しないトナーセンサによって検知され、トナー補給部（図示せず）からトナーが補給される。その補給されたトナーは攪拌部材６４ａ，６４ｂによってキャリアと混合され、その後、キャリアと共に現像ローラ６２へ運ばれる。
【００１９】
ところで、本例のプリンタの全体構成としては、主に、記録部（作像部）、記録紙搬送部、データ処理部及び操作部（操作パネル）に分けられる。そのデータ処理部のコントローラボード上には少なくともＣＰＵが有り、画像処理や記録紙搬送制御などの様々な制御を行っている。当然、メモリやセンサ関連のＩＣもコントローラボード上にあることは言うまでもない。
【００２０】
図３は、本例のプリンタにおけるデータ処理部の部分的な構成を示すブロック図である。この図に示すように、ＣＰＵを搭載するコントローラボード２０には、湿度センサ１１の出力や印字データ等が入力される。また、コントローラボード２０からは、現像器駆動用モータ２２を制御するための制御信号がモータドライバ２１へ出力される。
【００２１】
なお、図３に示す構成ではモータドライバ２１がコントローラボード２０の外にあるが、コントローラボード２０上にモータドライバを搭載することも可能である。また、当然ながら、現像器駆動用モータ２２は現像ユニット６の近傍に配置されている。そして、現像器が交換可能なユニットとして設けられている場合が多いので、駆動用モータ２２と現像ユニット６は別体として構成され、間接的に接続される場合が多い。
【００２２】
次に、本例のプリンタにおける、湿度に応じたプリント（印字）開始前の現像剤攪拌時間の制御について説明する。
ホストマシンよりネットワークあるいはプリンタケーブル等を通じて印字データが送られて来て印字準備に入ると、プリンタ側のＣＰＵは湿度センサ１１の値をチェックしに行く。すなわち、図４のフローチャートに示すように、Ｓ１で印字データを入手すると、Ｓ２で湿度センサをチェックする。そこで、湿度センサの値が所定の値よりも大きい（所定の湿度よりも高い）場合は、Ｓ５に進んで現像器駆動用モータ２２を所定時間駆動し、一定の時間だけ現像剤の攪拌を行う。一方、湿度センサの値が所定の値以下であれば、Ｓ３からＳ４に進んで、通常の印字動作を行う。
【００２３】
この様に、本例においては、湿度センサの出力値に応じて印字開始前に現像剤の攪拌を行うので、点状欠陥やリングマーク等の異常画像の発生を効果的に抑制することができる。
【００２４】
次に、本発明の実施形態について説明する。
図５のブロック図に示すように、データ処理部のコントローラボード２０にはタイマー２３の出力が入力される。タイマー２３は、前回の印字動作から次の印字動作までの時間、すなわち、印字間隔を計測する手段であり、現像剤放置時間を計時するものである。
【００２５】
そして、図６のフローチャートに示すように、印字データを入手すると（Ｓ１）、湿度センサの値をチェックし（Ｓ２）、湿度が所定値よりも高い場合は所定時間現像ユニットを駆動して現像剤を攪拌（Ｓ５）してから通常の印字動作を行う（Ｓ６）。
【００２６】
一方、湿度が所定値以下の場合は、前回の印字動作からの時間を計算し、印字間隔が所定の時間以上に長いときにＳ５に進んで所定時間現像剤を攪拌してから印字動作を行う。また、湿度が所定値以下で印字間隔も短い場合は、Ｓ３からＳ４、Ｓ６と進んで、印字前の現像剤攪拌を行わずに通常の印字動作を行う。
【００２７】
本実施形態においては、湿度センサの値に応じて、または、湿度センサの値と放置時間に応じて、印字前の現像剤攪拌を行い、あるいは印字前の現像剤攪拌を行わずに印字動作を実行するようにしている。このため、点状欠陥やリングマーク等の異常画像の発生をより確実に抑制することができる。
【００２８】
ところで、印字前の現像剤攪拌は、湿度と印字間隔の値に応じて攪拌時間を変更してやれば、さらに効果的に異常画像の発生を防ぐことができる。例えば、湿度６０％のときは１０秒間、湿度８０％のときは３０秒間という具合に印字開始前の攪拌時間を変化させるほうがより効果的である。
【００２９】
また、印字間隔（プリント動作とプリント動作の間の時間）については、１２時間で１０秒、３６時間で６０秒という具合に印字開始前の攪拌時間を変化させるほうがより効果的である。
【００３０】
さらに、湿度と印字間隔の両方を総合して印字開始前の攪拌時間を決定する場合は、例えば湿度６０％かつ印字間隔１２時間で１５秒、湿度９０％かつ印字間隔２４時間で５０秒の印字開始前攪拌を行うようにする。なお、上記した具体的な湿度や印字間隔あるいは攪拌時間の値は一例であり、上記の数値に限定されるものではない。
【００３１】
次に、本発明のさらに他の実施形態について説明する。
図７のブロック図に示すように、データ処理部のコントローラボード２０にはトナーセンサ２４の出力が入力される。本実施形態では、タイマーの代りにこのトナーセンサ２４の出力に基づいて、前回の印字動作から次の印字動作までの時間、すなわち、印字間隔をＣＰＵが判定するようにしている。
【００３２】
トナーセンサ２４は、現像ユニット６に付設され、現像剤中のキャリアの透磁率を測定することによりトナー濃度を測定するものである。つまり、トナー濃度が高いときにはキャリアとキャリアの間にトナーが入り込んで、キャリア同士の間隔が離れているので透磁率が下がり、トナー濃度が低いときには透磁率が上がることを利用してトナー濃度を測定するものである。したがって、現像器が動作しない時間（すなわち放置時間）が長いと現像剤中の空気が放出され、トナーセンサの出力値が上がることを利用して、タイマーに代用することができる。よって、トナーセンサの出力値が高ければ放置時間（印字間隔）が長く、トナーセンサの出力値が低ければ放置時間（印字間隔）は短いと判定することができる。
【００３３】
なお、キャリアの透磁率によりトナー濃度を検知するトナーセンサは、２成分現像器に使用するものであり、１成分現像器の場合には他のセンサを使用する。さて、図８のフローチャートにおいて、印字データを入手すると（Ｓ１）、湿度センサの値をチェックし（Ｓ２）、湿度が所定値よりも高い場合は所定時間現像ユニットを駆動して現像剤を攪拌（Ｓ５）してから通常の印字動作を行う（Ｓ６）。
【００３４】
一方、湿度が所定値以下の場合は、前回の印字動作からの時間をトナーセンサの出力に基づいて判定し（Ｓ４）、印字間隔が所定の時間以上に長いときにはＳ５に進んで所定時間現像剤を攪拌してから印字動作を行う。また、印字間隔も短い場合は、Ｓ３からＳ４、Ｓ６と進んで、印字前の現像剤攪拌を行わずに通常の印字動作を行う。
【００３５】
本実施形態においても、湿度センサの値に応じて、または、湿度センサの値と印字間隔（トナーセンサ出力）に応じて、印字前の現像剤攪拌を行い、あるいは印字前の現像剤攪拌を行わずに印字動作を実行するようにしている。このため、点状欠陥やリングマーク等の異常画像の発生をより確実に抑制することができる。そして、印字前の現像剤の攪拌時間を、湿度又は（及び）印字間隔に応じて変更することでより効果的に異常画像の節制を抑制することができる。あるいは、湿度と印字間隔の両方を総合して印字開始前の攪拌時間を決定してやれば、より確実に異常画像の発生を防止することができる。
【００３６】
以上、本発明を図面に示した実施形態により説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。現像器としては２成分現像器だけでなく１成分現像器を使用することもでき、その場合にも効果を発揮するものである。
【００３７】
また、プリンタ以外の画像形成装置、例えば複写装置やファクシミリ等の画像形成装置に本発明を適用できることは言うまでもない。例えば、複写装置の場合であれば、図４、図６、図８のフローチャートにおいて、Ｓ１の「印字データ入手」の個所を「コピーボタンの押し下げ」としてやれば、同様の処理で発明を実施することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、現像剤攪拌時間を制御するための計時手段として現像装置内の現像剤の透磁率測定手段を用いることができる。
【００３９】
請求項２の構成により、湿度センサの値に応じて、または、湿度センサの値と放置時間に応じて、印字前の現像剤攪拌を行い、あるいは印字前の現像剤攪拌を行わずに印字動作を実行するようにしているため、点状欠陥やリングマーク等の異常画像の発生をより効果的に抑制することができる。
【００４１】
また、２成分現像器だけでなく１成分現像器を使用する場合も同様に、点状欠陥やリングマーク等の異常画像の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に適したプリンタの概略を示す断面構成図である。
【図２】そのプリンタの現像ユニットの構成を示す断面図である。
【図３】そのプリンタのデータ処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１のプリンタにおける、湿度に応じた印字開始前の現像剤攪拌時間の制御を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態を説明するための、データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図６】その実施形態における、湿度又は／及び印字間隔に応じた印字開始前の現像剤攪拌時間の制御を示すフローチャートである。
【図７】本発明のさらに他の実施形態を説明するための、データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図８】その実施形態における、湿度又は／及び印字間隔に応じた印字開始前の現像剤攪拌時間の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１          感光体ドラム(像担持体)
６          現像装置
１１        湿度センサ
２０        コントローラボード
２３        タイマー（計時手段）
２４        トナーセンサ（透磁率測定手段）
６２        現像ローラ(現像剤担持体)
６３        ドクターブレード（帯電部材）
６４ａ，ｂ  攪拌スクリュー（攪拌部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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