(57)【要約】【課題】電子写真法、静電記録法等の高速記録装置において繰り返し多数枚の画像を形成する画像形成方法において、特に現像機のトナー濃度制御手段を改善することで従来技術による記録装置の欠点を補ったトナー濃度安定化制御を得ることを課題とする。【解決手段】像担持体上に形成された静電潜像をトナーを用いて顕像化し、該トナー像を記録媒体上に転写し、記録媒体上に転写されたトナー像を定着工程により、記録媒体上に定着して記録画像を得る静電記録装置の前記像担持体上の静電潜像にトナーを供給する現像装置において、トナーホッパ部から現像部にトナーを補給するためのトナー補給部材の駆動回数を検出し、この駆動回数からトナー濃度安定化制御調整値を制御する。【選択図】　図１
2004020792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像をトナーを用いて顕像化し、該トナー像を記録媒体上に転写し、記録媒体上に転写されたトナー像を定着工程により、記録媒体上に定着して記録画像を得る静電記録装置の前記像担持体上の静電潜像にトナーを供給する現像装置において、トナーホッパ部から現像部にトナーを補給するためのトナー補給部材の駆動回数を検出し、この駆動回数からトナー濃度安定化制御調整値を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体上に形成された静電潜像をトナーを用いて顕像化し、該トナー像を記録媒体上に転写し、記録媒体上に転写されたトナー像を定着工程により、記録媒体上に定着して記録画像を得る静電記録装置の前記像担持体上の静電潜像にトナーを供給する現像装置において、トナーホッパ部から現像部にトナーを補給するためのトナー補給部材の駆動回数が規定範囲の上限値、下限値を連続して超過した場合は２回目に超過した時点でメッセージボードにその旨を表示することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記メッセージボードの表示内容に基づいて、トナー濃度安定化制御調整値を制御することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナー補給部材の駆動回数を検出し、規定範囲と比較し、トナー濃度制御を行う制御装置において、前記規定範囲が数種類用意されており、前記規定範囲を自由に選択できることを特徴とする請求項１、２または３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、電子写真法、静電記録法等において繰り返し多数枚の画像を形成する画像形成装置に関し、像担持体にトナーを供給する現像機に補給トナーを貯えるトナーホッパ部とそのトナーを現像部に補給するトナー補給部材を用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の印写方法について説明する。電子写真方式記録装置においては、光導電性感光体が一様に帯電され、その後、露光し、感光体上に部分的な電荷放電が起り、静電潜像が形成される。その後、この静電潜像は着色剤を含むトナーによって現像される。感光体上に形成された静電潜像にトナーを供給する現像装置としては、現像剤にトナーだけを使用した一成分現像方式の現像装置のほかに、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置が知られている。このようにして得られたトナー像を記録紙等の記録媒体上に転写、定着して記録画像が得られる。このような工程が繰り返し長時間行われる。
【０００３】
次に、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式について説明する。感光体にトナーを供給して現像を行う場合、現像剤中におけるトナーの濃度が次第に低下するため、現像剤中におけるトナー濃度を維持するため、ある程度、トナー濃度が低下するとトナー補給部材が駆動し、新たなトナーを補給するようにしてある。以上二成分現像方式のトナー補給方法について説明した。
【０００４】
次に従来のトナー濃度制御について説明する。現像機内に設けられたトナー濃度検出器にてトナーとキャリアとを含む現像剤中のトナー濃度を測定する。この出力値が設定値を下回った場合はトナー濃度が低下したと判断し、前記トナー濃度検出器の値が設定値になるまでトナー補給部材を駆動させ、新たなトナーを補給するようになっている。この設定値が印刷頁数ごとに設定してあり、トナー濃度を常に一定になるように制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べた従来の二成分現像方式のトナー濃度制御とトナー補給方法では、印刷頁数ごとにトナー濃度が制御されているため設定されている印刷頁数の間で問題が発生しても設定値が変わらないため同じ制御が行われ、印刷品質に悪影響を及ぼすという問題があった。また、トナー濃度検出器の出力値が現像剤の帯電特性の影響を受け易く、それにより出力値が誤検出となり、結果、現像部へのトナーの過剰補給等を起こしトナー濃度が以上に高くなり画像背景部の汚れが増大するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は設定されている印刷頁数の間で問題が発生した場合や現像剤の帯電特性によるトナー濃度検出器の誤検出が発生した場合においても、安定したトナー濃度制御手段を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、像担持体上に形成された静電潜像をトナーを用いて顕像化し、該トナー像を記録媒体上に転写し、記録媒体上に転写されたトナー像を定着工程により、記録媒体上に定着して記録画像を得る静電記録装置の前記像担持体上の静電潜像にトナーを供給する現像装置において、トナーホッパ部から現像部にトナーを補給するためのトナー補給部材の駆動回数が規定範囲の上限値、下限値を連続して超過した場合は２回目に超過した時点でメッセージボードにその旨を表示することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１、図２を用いて説明する。図１は本発明となる静電記録装置の断面を模式的に表した図である。この図を用いて本装置のプロセスを説明する。光導電性を有する感光体１は帯電器２により均一に帯電し、光学装置３のレーザ光により潜像を形成する。その後、前記感光体１に対向し、かつ近接して、設置された現像機４がトナー５とトナーとキャリアからなる現像剤６を用いて現像する。現像され前記感光体１表面上に付着したトナー５はトナー５の帯電極性とは逆の極性を印加する転写器８により、用紙７上に転写される。用紙７上に転写されたトナー５はトナー５に熱を与えるヒートロール１０と用紙７背面に設置され、用紙７上のトナー５とヒートロール１０に圧力を加える圧力ロール１１からなる定着機９により、トナー５は用紙７上に定着されて最終画像となる。一方、転写されず前記感光体１上に残ったトナー５はクリーニング装置１２により感光体１上から除去される。このプロセスが繰り返し行われる。
【０００９】
図２は本発明となる現像機４とトナー濃度安定化制御手段の拡大図である。現像機４は上部に現像部に補給するトナー５を貯蔵するトナーホッパ１３があり、その下部にトナー５を補給するトナー補給部材１４設けられている。更にその下部にトナーとキャリアからなる現像剤６を現像ロール１６に搬送する搬送ロール１５があり、前記現像ロール１６は感光体１と接し現像する。前記現像ロール１６の下部には現像剤６中のトナーの割合を検出するトナー濃度検出器１７から構成されている。
【００１０】
次に、本発明となるトナー濃度安定化制御手段について説明する。従来のように透磁率センサ、磁気ブリッジセンサ等からなるトナー濃度検出器１７により現像剤６中のトナーの割合を検出し、トナー濃度制御装置２１が設定値より低い場合は印刷によるトナー５が消費し、現像剤６中のトナー濃度が低下したと判断し、トナー補給部材１４の駆動装置１８により前記トナー補給部材１４を駆動させ現像部にトナーを補給させる。この時、前記トナー補給部材１４の駆動信号を検出装置１９により検出し、駆動回数として検出する。このトナー補給部材１４の駆動回数は一定の印刷頁数や時間ごとに検出される。トナー濃度制御装置２１には従来データから前記トナー補給部材１４の駆動回数の規定範囲が入力されており、この規定範囲と前記検出装置１９により検出された前記トナー補給部材１４の駆動回数とを比較する。結果、前記トナー補給部材１４の駆動回数が規定範囲の上限値を超えた場合は以下の現象が考えられる。現像剤６の帯電特性が劣化し、前記トナー濃度検出器１７の誤検出を招き、実際にはトナー濃度が濃いのに上記検出値はトナー濃度が薄いように検出するため、トナー５を現像部に過補給することになり、前記規定範囲の上限値を超える。これにより、トナー濃度も上昇する。これらを防止するため、前記検出装置１９により検出された前記トナー補給部材１４の駆動回数が規定範囲の上限値を超えた場合は上記現象が予想されるため、トナー濃度安定化制御の調整値を１ランク下げるようにトナー濃度制御装置２１が制御する。これにより、現像部へのトナーの補給が抑制され、トナー濃度の上昇を防ぐようになっている。
【００１１】
次に本発明の他の実施例について図２を用いて説明する。トナーの流動性が劣化した場合のトナー濃度安定化制御手段について説明する。現像剤の帯電特性には異常がなく、トナー濃度検出器１７の値も正確に検出されるが、トナーの流動性が悪いとトナー補給部材１４の駆動１回当りの補給量が少なくなり、トナー補給部材１４の駆動回数が増加し、前記規定範囲の上限値を超える。この状態でトナー濃度制御装置２１がトナー濃度安定化制御調整値を下げるように制御すると前記トナー補給部材１４の駆動回数が減少し、現像部へのトナ―５の補給量も少なくなり現像剤６中のトナー濃度が薄くなり、用紙上の画像濃度が低下してしまう。それを防止するため、一定の印刷頁数や時間ごとに検出される前記トナー補給部材１４の駆動回数が規定範囲の上限値を超えた場合、１回目はトナー濃度制御装置２１の調整値を変更せずに印刷を続ける。更に前記トナー補給部材１４の駆動回数が規定範囲の上限値を超えることが続いた場合は印刷終了後、メッセージボード２０に前記トナー補給部材１４の駆動回数が規定範囲の上限値を超えていることを表示し、ユーザーに画質の確認を促す。画質に影響の無い場合はトナーの流動性が悪いために前記トナー補給部材１４の駆動回数が増加していると判断し、通常の制御のまま印刷を続行する。また、画質が劣化している場合はトナー濃度制御装置２１の調整値を下げるように制御することで、トナーの流動性が劣化しても現像剤６中のトナー濃度を常に一定に保ち、印刷品質を安定に保つことが出来る。
【００１２】
また、トナーの流動性が良過ぎる場合は前記トナー補給部材１４の駆動１回当りの補給量が多くなり、トナー補給部材１４の駆動回数が減少し、規定範囲の下限値を下回る。この場合も連続して超過した２回目の時点でメッセージボードに表示し、ユーザーに画質の確認を促す。
【００１３】
前記トナー補給部材１４の駆動回数が３回連続で規定範囲の上限値、下限値を超え、前記トナー補給部材１４の駆動回数が一定の駆動回数を維持している場合は現像剤６の特性上の問題が考えられるため、メッセージボードには表示しない。
【００１４】
本発明の更に他の実施例を図２、３を用いて説明する。１ページ当りの印字率が増えると、その分１ページ当りのトナー消費量も増える。それに伴いトナー濃度を維持するために現像部へのトナー５の補給量も増えるため、トナー補給部材１４の駆動回数も増加する。従って、１ページ当りの印字率が増加することでトナー補給部材１４の駆動回数も増加する。そのため、前記規定範囲の上限値を超える。これによりトナー濃度安定化制御の調整値を１ランク下げるようにトナー濃度制御装置２１が制御すると、現像部でのトナー消費とトナー補給のバランスが崩れ、現像剤中のトナー濃度低下、画像濃度低下等の不具合が発生する。これらの現象を防止するためのトナー濃度安定化制御手段について説明する。
【００１５】
前記トナー補給部材１４の駆動回数規定範囲が１種類では印字率の増加により、常に規定範囲上限値を超過する。そこで、従来のデータから印字率と一定印刷頁数当りのトナー補給部材１４の駆動回数規定範囲が図３のように設定され、このデータがトナー濃度制御装置２１内に収納された。ユーザーが印字率の変更に伴い、使用している印字率に対応した規定範囲を選択することにより、１ページ当りの印字率増加に伴う前記トナー補給部材１４の駆動回数の増加に対応し、常にトナー補給部材１４の駆動回数が規定範囲内に収まり、トナー濃度を常に一定に制御できる。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べた本発明によれば、現像部にトナーを補給するトナー補給部材の駆動回数を検出し。その値を元にトナー濃度制御装置の調整値を制御することで、従来の印刷頁数ごとのトナー濃度制御において、設定された印刷頁数間で何らかの問題でトナー濃度に関する問題が発生しても、この問題に対応する安定したトナー濃度制御を提供することが出来る。
【００１７】
また、トナー補給部材の駆動回数が設定されている規定範囲の上限値、下限値を連続して超過した場合はメッセージボードにその内容を表示することで、ユーザーに画質の確認を促し、画質が劣化していない場合はそのままの制御を続行し、画質が劣化した場合はトナー濃度制御装置の調整値を再調整することにより、トナー、現像剤等の特性が変化しても安定したトナー濃度制御を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子写真式静電記録装置全体の断面を模式的に表した図である。
【図２】本発明に係る現像機とトナー濃度安定化制御に関する図である。
【図３】印字率と一定印刷頁数当りのトナー補給部材の駆動回数規定範囲の関係を示す図である。
【符号の説明】
１は感光体、２は帯電器、３は光学装置、４は現像機、５はトナー、６は現像剤、７は用紙、８は転写器、９は定着装置、１０はヒートロール、１１は圧力ロール、１２はクリーニング装置、１３はトナーホッパ、１４はトナー補給部材、１５は搬送ロール、１６は現像ロール、１７はトナー濃度検出器、１８は駆動装置、１９は検出装置、２０はメッセージボード、２１はトナー濃度制御装置である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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