説明

画像形成装置

【課題】2成分現像器内部の現像剤のトナー濃度が正しい濃度から大きくずれてしまった場合でも、正しい濃度へ向け再調整できるようにする。
【解決手段】2成分現像器について、内部現像剤のトナー濃度を調整するためのトナー濃度調整部、該トナー濃度調整部へ現像剤の色味情報を入力するための色味情報入力操作部及び該トナー濃度調整部の指示に基づき該現像器へトナーを補給するトナー補給部を備えており、トナー濃度調整部は、色味情報入力操作部から入力される色味情報が基準トナー濃度より不足のトナー濃度を示していると、トナー補給部にトナー補給を行わせ、入力色味情報が基準トナー濃度より過剰のトナー濃度を示していると、現像器から感光体へトナーを現像排出させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち2以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち2以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置には種々のタイプのものがあるが、その中に、静電潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像器で現像してトナー像を形成することができる画像形成装置がある。
【0003】
このタイプの画像形成装置で用いられる現像器には、大別して、トナーを主体とする所謂1成分現像剤を用いる1成分現像器と、トナー及びキャリアを主体とする所謂2成分現像剤を用いる2成分現像器とがある。
【0004】
1成分現像器は、一般的には、トナーを、トナー担特体とトナー担特体に押圧された規制板とによって形成される規制部を通過させることでトナーを帯電させることができるとともに所望のトナー薄層を得ることができるため、現像器の簡略化、小型化、低コスト化の面で有利である。
【0005】
2成分現像器は、トナーを、キャリアとの混合による摩擦帯電で帯電させるため、トナーを帯電させるにあたってのストレスが小さく、1成分現像方式と比べるとトナーが劣化しにくく、トナー劣化に対して有利である。
さらに、トナーへの電荷付与部材であるキャリアは、その表面積が大きいため、トナーや外添材による汚染に対しても耐えやすい。
これらにより現像器の長寿命化に有利である。
【0006】
このような2成分現像方式の現像器では、現像器内の現像剤のトナー濃度を監視し、消費した分のトナーを補充する必要がある。
【0007】
そこで従来、
(1) 現像剤の透磁率を検出することで現像剤中のトナー濃度を検知する磁気式トナー濃度センサによって、或いは光学式トナー濃度センサによって、現像器内のトナー濃度を検出し、不足のトナーを補給するトナー補給制御や(特開平5−313495号公報、特開平6−3959号公報参照)、
(2) コンピュータ等から供給される画像情報から把握できる画像形成ドット数からトナー像形成に要するトナー量を算出し、その必要トナー量に対して不足があればそれを補給する、所謂ドンットカウント方式のトナー補給制御(特開平6−11965号公報参照)等が提案されている。
【0008】
また、特開平7−325438号公報は、画像濃度と現像剤中のトナー濃度がほぼ比例することに着目し、ユーザの画像濃度変更命令に従って現像バイアス電圧を変更する現像バイアス電圧変更部と、画像濃度変更命令に従って目標画像濃度を変更してトナー濃度変更部に対して指令を与える画像濃度目標値変更部とを備えた画像形成装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開平5−313495号公報
【特許文献2】特開平6−3959号公報
【特許文献3】特開平6−11965号公報
【特許文献4】特開平7−325438号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかし、トナー濃度センサを用いて現像剤中のトナー濃度を制御する方式では、トナー濃度センサが故障するとトナー濃度の制御が困難になり、良好な画像を形成することができなくなる。
さらに、現像剤の状態やトナー濃度センサの特性は環境変動によって、また、画像形成を重ねるにつれて変化するため、センサの出力値もそれらに影響されて変動してしまう。
【0011】
ドットカウント方式により現像剤中のトナー濃度を制御する方式では、実際のトナー濃度を測定するのではなく、トナー消費量を推定するので、周囲環境の変化等によって実際の消費量からのずれが生じ、トナー補給制御やトナー濃度制御が不正確になる恐れがある。特に使用するにつれ、誤差が大きくなり、トナー濃度が基準濃度から大きくずれてしまう可能性が高い。
【0012】
特開平7−325438号公報に記載されている画像形成装置の場合、実際出力される画像の濃度は現像、転写、定着プロセスの総合で決まるため、トナー濃度は目標値であっても他の要因で画像濃度が所期のものにならない場合も大いにあると考えられる。
また、仮にトナー濃度を基準値以上に設定することで画像濃度が目標値になったとしても、高トナー濃度ではカブリやトナー飛散など別の問題が起きてしまう。
よって、画像濃度だけを基準にトナー濃度を補正するのは好ましくなく、トナー濃度は一定範囲内に収まるように(高トナー濃度、低トナー濃度はいずれも好ましくないので一定範囲内に収まるように)調整することが望ましいと言える。
【0013】
このように、上記の従来技術では周囲環境の変化等により、一旦トナー濃度が予め定めた基準値からずれてしまった場合、正しいトナー濃度へ復帰することは困難であり、一旦画像形成動作を停止せざるを得ない。
【0014】
また、ユーザからの指令による目標画像濃度の変更から間接的にトナー濃度の変更が可能だとしても、基準値から外れたところで制御してしまい、画像欠陥や機内の汚染などのトラブルを招く可能性が高い。
【0015】
そこで本発明は、静電潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像器で現像してトナー像を形成することができ、少なくとも一つの現像器はトナーとキャリアを主体とする2成分現像剤を用いて静電潜像を現像する2成分現像器である画像形成装置であって、少なくとも一つの2成分現像器については、現像器内部の現像剤のトナー濃度が正しい濃度から大きくずれてしまった場合でも、該正しいトナー濃度へ再調整することができ、画像形成装置全体としてそれだけ画像不良や装置内汚染などのトラブルの発生を抑制することができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明は前記課題を解決するため、
静電潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像器で現像してトナー像を形成することができ、少なくとも一つの現像器はトナーとキャリアを主体とする2成分現像剤を用いて静電潜像を現像する2成分現像器であり、少なくとも一つの2成分現像器について、内部現像剤のトナー濃度を調整するためのトナー濃度調整部、該トナー濃度調整部へ該内部現像剤の色味情報を入力するための色味情報入力操作部及び該トナー濃度調整部の指示に基づき該現像器へトナーを補給するトナー補給部を備えており、該トナー濃度調整部は、前記色味情報入力操作部から入力される色味情報が予め定めた基準トナー濃度より不足のトナー濃度を示す色味情報であるときは、前記トナー補給部に該現像剤のトナー濃度が基準トナー濃度へ向かうようにトナー補給を行わせ、該入力される色味情報が該基準トナー濃度より過剰のトナー濃度を示す色味情報であるときは、該現像器からそれに対応する前記静電像担持体へ過剰分のトナーを現像排出させる画像形成装置を提供する。
【0017】
本発明に係る画像形成装置によると、少なくとも一つの2成分現像器については、その内部の現像剤の色味を把握し、その色味情報を色味情報入力操作部からトナー濃度調整部へ入力することができ、該トナー濃度調整部は入力される色味情報が予め定めた基準トナー濃度より不足のトナー濃度を示す色味情報であるときは、前記トナー補給部に該現像剤のトナー濃度が基準トナー濃度へ向かうようにトナー補給を行わせ、該入力される色味情報が該基準トナー濃度より過剰のトナー濃度を示す色味情報であるときは、該現像器からそれに対応する前記静電像担持体へ過剰分のトナーを現像排出させる。かくして、現像剤の色味情報に基づき現像剤のトナー濃度を基準トナー濃度を基準とする正しいトナー濃度に設定することができる。
【0018】
このトナー濃度制御は現像器内現像剤の色味情報に基づくものであるため、たとえ、現像器内部の現像剤のトナー濃度が正しい濃度から大きくずれてしまった場合でも、該正しいトナー濃度へ再調整することができ、画像形成装置全体としてそれだけ画像不良や装置内汚染などのトラブルの発生を抑制することができる。現像器を長期にわたり使用することでトナー濃度が基準トナー濃度から大きくずれてしまうような場合でも、正しいトナー濃度へ再調整できるので、それだけ現像器を長寿命化できる。
さらに、誤差の大きいトナー濃度センサレスの画像形成装置において、トナー濃度がずれた場合に、再度正しいトナー濃度に調整することができる。
【0019】
ここで、「現像剤の色味情報」の把握とその入力については、それには限定されないが、代表例として、人が目視観察により現像剤の色味を把握し、その把握色味を、予め準備しておいた複数の色見本と目視比較し、最も近い色見本が指示する色味情報入力操作部上の選択スイッチにて該把握色味情報をトナー濃度調整部へ入力する場合を挙げることができる。すなわち、色味情報入力操作部に色味に応じたスイッチ(換言すれば、キー或いはボタン)を複数設けておくのである。
【0020】
一方トナー濃度調整部は、入力される色味情報をトナー濃度へ換算できるようにしておき、それにより入力される色味情報に対応するトナー濃度を求められるようにしておく場合を例示できる。
そして、そのトナー濃度と予め設定されている基準トナー濃度とを比較して、トナー濃度が低いときは、前記トナー補給部に該現像剤のトナー濃度を基準トナー濃度へ向かうようにトナー補給を行わせ、該入力される色味情報が該基準トナー濃度より過剰のトナー濃度を示す色味情報であるときは、該現像器からそれに対応する前記静電像担持体へ過剰分のトナーを現像排出させればよい。
【0021】
いずれにしても、本発明に係る画像形成装置は、前記トナー濃度調整部によるトナー濃度調整が可能な現像器の現像剤トナー濃度を検出するトナー濃度センサを備えていてもよい。その場合、普段は、該トナー濃度センサによる検出トナー濃度と予め設定された基準トナー濃度とに基づいてトナー濃度調整を行える。
色味情報入力に基づいてトナー濃度を調整したときは、トナー濃度調整部による色味情報に基づくトナー濃度調整後のトナー濃度センサ出力にトナー濃度センサ基準出力を変更する基準出力変更部を含んでいてもよい。これにより、トナー濃度センサによる検出トナー濃度が実際のトナー濃度との誤差の少ないものとなる。
【0022】
また、前記トナー濃度調整部によるトナー濃度調整が可能の現像器は内部現像剤を攪拌する攪拌部材を有していてもよい。その場合、前記トナー濃度調整部は、前記色味情報入力操作部からの該内部現像剤の色味情報入力にあたり、より正確な色味情報を把握できるように、該入力受け付けに先立って該攪拌部材による現像剤攪拌を行わせるものであってもよい。
【0023】
また、本発明に係る画像形成装置は、
前記トナー濃度調整部によるトナー濃度調整が可能な現像器により現像形成されるトナー画像の濃度を検出する画像濃度検出部と、
該現像器による静電潜像現像時に該現像器に印加される現像バイアスと前記画像濃度検出部により検出される画像濃度情報とから該トナー画像の濃度異常を検知可能の画像濃度異常検知部と、
該画像濃度異常検知部が画像濃度異常を検知すると現像剤色味情報入力を指示する色味情報入力指示部と
を含んでいてもよい。
【0024】
この画像形成装置によると、トナー濃度調整部によるトナー濃度調整が可能な現像器により形成されるトナー画像濃度の異常を、前記画像濃度異常検知部において、該現像器による静電潜像現像時に該現像器に印加される現像バイアスと画像濃度検出部により検出されるトナー画像の濃度情報とから検出することができる。
なお、現像バイアスと検出画像濃度とから画像濃度異常を検出することについては、例えば、画像濃度検出部により検出される画像濃度が目標のものより低すぎたり、高すぎたりすると、目標画像濃度へ向かうように現像バイアスを増減できるようにしておき、且つ、その増減について上下限を設定しておき、現像バイアスを上限或いは下限まで変化させても目標画像濃度が得られない場合に画像濃度異常と判断できるようにしておけばよい。
【0025】
そして、画像濃度異常を解消するために、該画像濃度異常検知部は、画像濃度異常を検知すると色味情報入力指示部に現像剤色味情報入力を指示することができる。ユーザはこの指示を見て、速やかに、トナー濃度調整部へ現像剤の色味情報を入力することができ、それによりトナー濃度を速やかに正しいトナー濃度へ復帰させることができる。
【0026】
また、現像剤中のトナー濃度は現像器周囲の環境温度及び(又は)湿度によって変動することがあるので、前記トナー濃度調整部によるトナー濃度調整が可能な現像器の周囲環境温度及び(又は)湿度を検出する環境検知部を設け、該環境検知部により検知されるされる温度及び(又は)湿度が予め定めた値以上変動すると色味情報入力指示部にて現像剤色味情報入力指示させてもよい。
【発明の効果】
【0027】
以上説明したように本発明によると、静電潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像器で現像してトナー像を形成することができ、少なくとも一つの現像器はトナーとキャリアを主体とする2成分現像剤を用いて静電潜像を現像する2成分現像器である画像形成装置であって、少なくとも一つの2成分現像器については、現像器内部の現像剤のトナー濃度が正しい濃度から大きくずれてしまった場合でも、該正しいトナー濃度へ再調整することができ、画像形成装置全体としてそれだけ画像不良や装置内汚染などのトラブルの発生を抑制することができる画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明に係る画像形成装置の1例の構成の概略を示す図である。
【図2】図1の画像形成装置で使用している現像器の断面の概略を、感光体とともに示す図である。
【図3】図1の画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。
【図4】図3の制御回路における制御部のトナー濃度制御動作の概略を示すフローチャートである。
【図5】現像剤中のトナー濃度と現像剤の色味の関係の例を示す図である。
【図6】磁気式トナー濃度センサで検出されるトナー濃度の推移の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る画像形成装置の1例PRの構成の概略を示している。画像形成装置PRはタンデム型のフルカラープリンタである。
【0030】
プリンタPRは、駆動ローラ81とこれに対向するローラ82に巻き掛けられた無端の中間転写ベルト8を有している。転写ベルト8は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ81によって図中反時計方向(図中矢印方向)CCWに回される。
【0031】
ローラ82には転写ベルト8上の2次転写残トナー等を清掃するクリーニング装置83が臨んでおり、駆動ローラ81には2次転写ローラ9が臨んでいる。
【0032】
2次転写ローラ9は図示省略の押圧手段にて駆動ローラ81に支持された中間転写ベルト8の部分に押圧され、中間転写ベルト8との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト8の回転に従動して、或いは後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Sの移動に従動して、又は図示省略の駆動部に駆動されて回転することができる。
2次転写ローラ9へは、図示省略の電源から2次転写バイアスを印加することができる。
【0033】
2次転写ローラ9の上方には定着装置FXが配置されており、下方にはタイミングローラ対TRが配置されており、さらに下方に、記録紙等の記録媒体Sを収容した記録媒体収容部10が配置されている。
【0034】
定着装置FXは熱源で加熱される定着加熱部材とこれに圧接される加圧部材とを含むものである。本例ではこれら部材はいずれもローラ形態のものである。
記録媒体収容部10に収容された記録媒体Sは、媒体供給ローラ10rにて1枚ずつ引き出してタイミングローラ対TRへ供給することができる。
【0035】
中間転写ベルト8を巻き掛けたローラ81、82の間には、転写ベルト8に沿って、ローラ82からローラ81に向けて、イエロー画像形成部Y、マゼンタ画像形成部M、シアン画像形成部C及びブラック画像形成部Kがこの順序で配置されている。
【0036】
Y、M、C、Kの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体1を備えており、該感光体の周囲に帯電器2、露光装置3、現像器4及びクリーニング装置5がこの順序で配置されている。
【0037】
各画像形成部の感光体1にはベルト8を間にして1次転写ローラ6が対向配置されている。各1次転写ローラ6は、本例では図示省略の押圧手段にて感光体1の方向へ押圧され、ベルト8に接触して従動回転するとともにベルト8を感光体1に接触させることができる。カラー画像形成モードでは、1次転写ローラ6がベルト8を画像形成部Y、M、C、Kの感光体1へ接触させることができ、モノクロ画像形成モードでは、モノクロ画像形成に用いる画像形成部(本例では画像形成部K)に対応する1次転写ローラがベルト8を該画像形成部の感光体1へ接触させることができる。
【0038】
1次転写ローラ6には、感光体1上に形成されるトナー像をベルト8へ1次転写するための1次転写バイアスを図示省略の電源から印加できる。
【0039】
露光装置3は、図示省略のパーソナルコンピュータ、画像読取装置等から提供される画像情報に応じて、レーザービームの点滅により感光体1にドット(点)露光で画像露光を施せる。
【0040】
各画像形成部における感光体1は、それには限定されないが、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
【0041】
各画像形成部における帯電器2は所定のタイミングで図示省略の電源から帯電用の電圧が印加され、感光体1表面を所定電位に一様に帯電させることができる。なお、帯電器2は本例ではコロナ放電を利用する非接触型のものであるが、帯電ローラ等でも構わない。
【0042】
各画像形成部における現像器4は所謂2成分現像器であり、本例では、磁性キャリアと非磁性トナーを主成分とする所謂2成分現像剤を用いて、感光体1上に形成される静電潜像を反転現像することができる。現像器4については後ほど図2を参照してさらに説明する。
【0043】
図1に示すように、駆動ローラ81を通過した直後の中間転写ベルト8部分に画像濃度検出センサ72が臨んでいる。さらに、定着装置FXの近傍にプリンタPR内の温度及び湿度(機内環境温度及び湿度)を検出する機内環境センサ73が配置されている。
【0044】
図3にブロック図で概略図示したプリンタPRの制御回路中の制御部ContはプリンタPRの動作を制御するものである。画像形成部Y、M、C及びKのそれぞれ、記録媒体の搬送機構、定着装置8等のプリンタPRの各部はこの制御部Contからの指示に基づいて動作する。
【0045】
前記の画像濃度検出センサ72で検出される画像濃度情報及び機内環境センサ73で検出される機内環境温度及び湿度も制御部Contに入力される。
制御部Contには操作パネルPAも接続されており(図3参照)、このパネルにおいて画像形成モード、画像形成枚数の設定等を行える。操作パネルPA上の101、102で示されるものは後ほど説明する。
【0046】
このプリンタによると、Y、M、C、Kの画像形成部のうち1又は2以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Y、M、C及びKのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Yにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト8に1次転写する。
【0047】
すなわち、イエロー画像形成部Yにおいて、感光体1が図中時計方向に回転駆動され、帯電器2にて表面が一様に所定電位に帯電され、該帯電域に露光装置3からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体1上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像器4にて現像されて可視イエロートナー像となる。該イエロートナー像は1次転写ローラ6にて転写ベルト8上に1次転写される。このとき、1次転写ローラ6には図示省略の電源から1次転写バイアスが印加される。
【0048】
同様にして、マゼンタ画像形成部Mにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト8に転写され、シアン画像形成部Cにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト8に転写され、ブラック画像形成部Kにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト8に転写される。
【0049】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト8上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト8上に形成された多重トナー像は転写ベルト8の回動により2次転写ローラ9へ向け移動する。
【0050】
一方、記録媒体Sが記録媒体収容部10から媒体供給ローラ10rにて引き出され、タイミングローラ対TRへ供給され、待機している。
【0051】
このようにタイミングローラ対TRのところで待機する記録媒体Sは、中間転写ベルト8にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト8と2次転写ローラ9とのニップ部に供給される。この多重トナー像は図示省略の電源から2次転写バイアスが印加された2次転写ローラ9にて記録媒体S上に2次転写される。
【0052】
その後記録媒体Sは定着装置FXに通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Sに定着される。記録媒体Sはひき続き、排出ローラ対DRにて排出トレイDTに排出される。
【0053】
トナー像のベルト8への1次転写において感光体1上に残留する転写残トナー等はクリーニング装置5で清掃され、2次転写によりベルト8上に残留する2次転写残トナー等はクリーニング装置83で清掃される。これら清掃除去されたトナーはそれぞれ図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。
【0054】
前記の画像濃度検出センサ72は、通常の画像形成時以外の予め定めたタイミングで中間転写ベルト8に形成される画像濃度調整用のパッチ画像から画像濃度を検出してその情報を制御部Contに入力する。制御部Contはこの画像濃度情報に基づいて、該パッチ画像を形成した画像形成部の帯電器1へ印加する帯電用電圧や現像スリーブ41へ印加する現像バイアス等を調整して画像濃度が予め定めた範囲のもの(目標画像濃度)となるように画像濃度調整を行う。
【0055】
制御部Contは、本例では、センサ72で検出される画像濃度が目標のものより低すぎたり、高すぎたりすると、少なくとも現像バイアスを目標画像濃度へ向かうように増減し、現像バイアスを予め定めた上限或いは下限まで変化させても目標画像濃度が得られない場合に画像濃度異常検知部が画像濃度異常と判断するように構成してある。
【0056】
以上説明したように画像形成されるのであるが、現像器4についてさらに説明する。現像器4は図2に示すものである。図2は現像器4の断面構造の概略を示している。
現像器4は、スリーブの形態の現像剤担持体41とその内部に固定配置された、概ねローラ形態の磁石体42を有している。
【0057】
現像器4は、さらに現像スリーブ41へ現像剤中のキナーとキャリアを均一に攪拌しつつ供給する第1攪拌搬送部材43及び第2攪拌搬送部材44を含んでいる。第1部材43はここでは回転軸431にスクリュー羽根(螺旋羽根)432を周設したスクリュー搬送部材であり、第2部材44も回転軸441にスクリュー羽根(螺旋羽根)442を周設したスクリュー搬送部材である。
【0058】
現像スリーブ41、攪拌搬送部材43、44はいずれも現像器ハウジング40に収められ、該ハウジングに回転可能に支持されている。現像スリーブ41は、現像器4がプリンタPRに設置されると感光体1に臨むように、一部がハウジング40の外側へ出ている。攪拌搬送部材43、44は現像器ハウジング40内に収容されている。
【0059】
イエロー、シアン及びマゼンタの各画像形成部における現像器4のハウジング40は、現像器4を画像形成装置PRから取り外さなくても、ハウジング内現像剤の色味を目視把握できるように、少なくとも一部が透明に形成されている。
なお、これら現像器の1又は2以上は、画像形成装置PRから取り外して内部現像剤の色味を目視把握できるようになっていても構わない。
【0060】
第1攪拌搬送部材43は現像スリーブ41に臨んで、現像スリーブと平行に配置されており、第2攪拌搬送部材44は隔壁45を間にして第1部材43と平行に、部材43の下方に配置されている。隔壁45は奥側と手前側にそれぞれ現像剤流通開口部(図示省略)を有している。
【0061】
現像器ハウジング40内の現像剤は、攪拌搬送部材44の回転により奥側から手前側へ攪拌されつつ搬送されて手前側開口部から攪拌搬送部材43側へ移行し、部材43にて奥側へ攪拌されつつ搬送され、奥側開口部から再び部材44側へ移行する。このように現像剤は攪拌循環され、部材43による搬送途中で現像スリーブ41へ供給される。
【0062】
現像スリーブ41は内部の磁石体42の作用で現像剤の穂(現像剤からなる磁気ブラシ)を周面に保持して、途中で現像剤規制部材400にて現像剤量を規制されつつ、感光体1に臨む現像域へ搬送し、静電潜像の現像に供することができる。
【0063】
各現像器4には現像器ハウジング40内の現像剤のトナー濃度(トナーとキャリアの比率)を検出する磁気式トナー濃度センサ71が付設されている。センサ71が検出するトナー濃度情報は制御部Contに入力される。
【0064】
図1に示すように、イエロー画像形成部Yの現像器4にはイエロートナー補給部YCからトナー補給コンベアTyでイエロートナーを補給することができる。
マゼンタ画像形成部Mの現像器4にはマゼンタトナー補給部MCからトナー補給コンベアTmでマゼンタトナーを補給することができる。
シアン画像形成部Cの現像器4にはシアントナー補給部CCからトナー補給コンベアTcでシアントナーを補給することができる。
ブラック画像形成部Kの現像器4にはブラックトナー補給部KCからトナー補給コンベアTkでブラックトナーを補給することができる。
これらトナー補給コンベアは制御部Contの指示に基づいて対応する現像器へトナーを補給することができる(図3参照)。
【0065】
制御部Contは、普段は、イエロー画像形成部の現像器4に付設されているトナー濃度センサ71から入力されるトナー濃度と予め定められた基準イエロートナー濃度とを比較し、トナーが不足していると、イエロートナー補給部YCに指示してイエロートナーを補給させ、現像剤中のトナー濃度を基準イエロートナー濃度へ向け調整する。トナーが過剰であると、感光体1へ電界にて現像排出させるか、或いはそのままにしておく。
制御部Contは他の現像器4についても、トナー濃度センサ71からのトナー濃度情報に基づき、同様のトナー濃度調整を行う。
【0066】
操作パネルPAにおいて符号101で示す部分は、各現像器4について目視把握できる現像器中の現像剤の色味の情報を入力する色味情報入力操作部である。符号102で示す部分は、制御部Contからの色味情報入力指示等を表示する色味情報入力指示部である。
【0067】
プリンタPRでは、現像器4中の現像剤のトナー濃度調整を前記のように各現像器に付設された磁気式のトナー濃度センサ71を用いて行うことができるようになっているが、画像形成部Y、M、Cの各現像器4については、その内部現像剤の色味に基づいてもトナー濃度調整できるようになっている。
【0068】
画像形成部Y、M、Cの各現像器4についてだけ、現像剤の色味に基づいてトナー濃度調整を行えるようにしてある理由は次のとおりである。
一般的にキャリアは黒色でブラックトナーとの色差がほとんどないため、ブラック現像剤はトナー濃度が変わっても目視でトナー濃度を見分けることは難しい。図5はイエロー現像剤のトナー濃度と色差の関係を示している。図5からも分かるように、イエロー、マゼンタ、シアンのトナーを含む現像剤の色味はブラック現像剤と異なりトナー濃度に対して感度があるため目視によりトナー濃度を見分けることが可能である。
【0069】
制御部Contによる、現像剤色味情報入力によるトナー濃度調整動作について、図4を参照して説明する。トナー濃度調整は制御部Cont内のトナー濃度調整部が担当して次のように行う。
【0070】
既述のとおり、普段は、各現像器内の現像剤のトナー濃度はトナー濃度センサ71によって監視しており、高トナー濃度であればトナーを対応する感光体1へ電界にて現像排出させて消費するか、あるいはそのままにしておき、低トナー濃度であれば対応するトナー補給部からトナー補給させ、基準のトナー濃度範囲に調整している。
【0071】
しかし、トナー濃度センサ71の故障や、周囲環境の変化や、経年劣化によるトナー濃度センサ出力異常が生じたような場合、トナー濃度が基準値からずれてしまう。トナー濃度が基準値からずれると画像濃度にも影響が出るため、画像濃度検出センサ72が検出する画像濃度情報に基づき現像バイアスや帯電器の電圧を調整して画像濃度を一時には正常に戻すことができる。
【0072】
しかし、トナー濃度が大きくずれて電圧調整しても正常な画像濃度にならなくなった場合、制御部Cont内の画像濃度異常検知部が、画像濃度検出センサ72にて検出される画像濃度情報とそのときの現像バイアスとから画像濃度異常を検出し、画像濃度異常が検知されると、制御部Contは操作パネルPA上の色味情報入力指示部102に、画像濃度異常が発生した画像形成部の現像器4内の現像剤の色味情報の入力を促す表示をさせる(ステップS1)。
【0073】
制御部Contが色味情報入力指示部102に現像器4内の現像剤の色味情報の入力を促す表示をさせるタイミングには、上記のように画像濃度異常が発生した場合だけでなく、周囲の温度もしくは湿度が予め定めた値以上変化した場合、プリント枚数が予め定めた枚数を超えたときも含まれる。
【0074】
画像形成装置PRのユーザは、トナー濃度調整(色味情報入力)を促す表示に従う(Yes)か否(No)かを指示部102に表示されたスイッチで応答する。「No」であれば、異常を認識したまま画像形成動作を継続することになるが、「Yes」であると、現像器4における攪拌部材43、44を予め定めた時間回転させて現像器内現像剤の色味をを均一化させる(ステップS2)。ひき続き指示部102に色味情報入力許可を表示する(ステップS3)。
【0075】
ここでユーザは、トナー濃度調整対象の現像器4内の現像剤の色味を目視把握し、操作パネルPAの色味情報入力操作部101に表示された複数の色味選択スイッチのうちから、目視把握した色味にもっとも近い色味を示すスイッチを選択して、そのスイッチ操作により色味情報を入力する(ステップS4)。このとき、ユーザは、目視把握した現像剤色味を予め作成された複数種類の色見本と比較して、目視把握した色味に最も近い色見本が示すスイッチを選択して色味情報を入力すればよい。
【0076】
色見本は、現像器の透明部分と同じ透明状態の材料からなる容器に入った現像剤でもよいし、紙等に印刷さた色見本でもよい。
【0077】
制御部Contのトナー濃度調整部では、入力された色味をトナー濃度に換算し(ステップS5)、さらに求めたトナー濃度から調整トナー量を算出し(ステップS6)、トナー濃度が低いときは、トナー補給部に指示してトナー補給を行わせ(ステップS71)、トナー濃度が高いときは、不要分トナーを感光体1へ現像搬出し、感光体1或いは中間転写ベルト8からそれらのクーニング装置で回収させる(ステップS72)。
なお、ステップ5における入力色味のトナー濃度への換算については、それには限定されないが、本例では、図5に示すように現像剤の色味と現像剤中のトナー濃度には相関関係があることから、各色トナー毎にこの関係を予め実験等により把握しておき、各色トナー毎に、複数段階の色味と各段階色味に対応するトナー濃度を示すテーブルを作成しておき、そのテーブルから入力色味に応じたトナー濃度を求める。
【0078】
次いで、制御部Contにおける基準出力変更部が、トナー濃度センサ71によるトナー濃度調整の時に使用する基準トナー濃度(トナー濃度センサ基準出力値)を、トナー濃度センサ71により検出されるトナー濃度(トナー濃度センサ出力)に変更設定し直す(ステップS8)。さらにその後、指示部102がトナー濃度調整終了を表示する(ステップS9)。
【0079】
このようにして、トナー濃度センサの故障、出力異常等によりトナー濃度が基準値からずれてしまった場合でも、色味情報入力により基準トナー濃度へ向け再調整することができる。また、トナー濃度センサ71には、再調整後のトナー濃度を基準トナー濃度のときの基準出力として、設定を変更できる。
【0080】
図6は、画像形成部Cにおいて出力異常が生じたトナー濃度センサを用いて連続画像形成したときの、該センサによる検出トナー濃度の推移を示している。
磁気式トナー濃度センサ71によるトナー濃度検出においてセンサ出力異常が生じてトナー濃度が基準トナー濃度から大きくずれてしまったときに、現像剤の色味に基づいてトナー濃度再調整を行える例を示している。
画像形成部M、Yにおいても同様に現像剤の色味に基づいてトナー濃度再調整を行える。
【0081】
以上説明した画像形成装置はタンデム型のカラー画像形成装置であったが、本発明が適用可能なカラー画像形成装置はこれに限定されるものではなく、例えば、複数の現像器を現像位置へ移動させる、所謂サイクル型カラー画像形成装置等にも適用可能である。さらに、本発明はモノクロ画像形成装置にも適用できる。
また、本発明はプリンタだけでなく、複写機やフアクシミリ機にも適用でき、プリンタ、複写機、フアクシミリ機等のうち2以上を組み合わせた複合機にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【0082】
本発明は、2成分現像器を使用する画像形成装置であって、少なくとも一つの2成分現像器については、現像器内部の現像剤のトナー濃度が正しい濃度から大きくずれてしまった場合でも、正しいトナー濃度へ再調整することができ、画像形成装置全体としてそれだけ画像不良や装置内汚染などのトラブルの発生を抑制することができる画像形成装置を提供することに利用できる。
【符号の説明】
【0083】
PR 画像形成装置の1例(プリンタ)
Y イエロー画像形成部
M マゼンタ画像形成部
C シアン画像形成部
K ブラック画像形成部
1 感光体
2 帯電器
3 露光装置
4 現像器
41 現像スリーブ
42 磁石体
43 第1攪拌搬送部材
44 第2攪拌搬送部材
45 隔壁
40 現像器ハウジング
5 クリーニング装置
6 1次転写ローラ
71 トナー濃度センサ
72 画像濃度検出センサ
73 機内環境センサ
8 中間転写ベルト
81 駆動ローラ
82 対向ローラ
83 クリーニング装置
9 2次転写ローラ
FX 定着装置
TR タイミングローラ対
10 記録媒体収容部
S 記録媒体
Cont 制御部
PA 操作パネル
101 色味情報入力操作部
102 色味情報入力指示部
YC イエロートナー補給部
MC イエロートナー補給部
CC イエロートナー補給部
KC イエロートナー補給部
Ty、Tm、Tc、Tk トナー補給コンベア

【特許請求の範囲】
【請求項1】
静電潜像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像器で現像してトナー像を形成することができ、少なくとも一つの現像器はトナーとキャリアを主体とする2成分現像剤を用いて静電潜像を現像する2成分現像器であり、少なくとも一つの2成分現像器について、内部現像剤のトナー濃度を調整するためのトナー濃度調整部、該トナー濃度調整部へ該内部現像剤の色味情報を入力するための色味情報入力操作部及び該トナー濃度調整部の指示に基づき該現像器へトナーを補給するトナー補給部を備えており、該トナー濃度調整部は、前記色味情報入力操作部から入力される色味情報が予め定めた基準トナー濃度より不足のトナー濃度を示す色味情報であるときは、前記トナー補給部に該現像剤のトナー濃度が基準トナー濃度へ向かうようにトナー補給を行わせ、該入力される色味情報が該基準トナー濃度より過剰のトナー濃度を示す色味情報であるときは、該現像器からそれに対応する前記静電像担持体へ過剰分のトナーを現像排出させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記トナー濃度調整部によるトナー濃度調整が可能な現像器の現像剤トナー濃度を検出するトナー濃度センサと、該トナー濃度調整部による色味情報入力に基づくトナー濃度調整後の該トナー濃度センサ出力にトナー濃度センサ基準出力を変更する基準出力変更部を含んでいる請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記トナー濃度調整部によるトナー濃度調整が可能の現像器は内部現像剤を攪拌する攪拌部材を有しており、前記トナー濃度調整部は、前記色味情報入力操作部からの該内部現像剤の色味情報入力にあたり、該入力受け付けに先立って該攪拌部材による現像剤攪拌を行わせる請求項1又は2記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記トナー濃度調整部によるトナー濃度調整が可能な現像器により現像形成されるトナー画像の濃度を検出する画像濃度検出部と、
該現像器による静電潜像現像時に該現像器に印加される現像バイアスと前記画像濃度検出部により検出される画像濃度情報とから該トナー画像の濃度異常を検知可能の画像濃度異常検知部と、
該画像濃度異常検知部が画像濃度異常を検知すると現像剤色味情報入力を指示する色味情報入力指示部と
を含んでいる請求項1、2又は3記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記トナー濃度調整部によるトナー濃度調整が可能な現像器の周囲環境温度及び(又は)湿度を検出する環境検知部と、該環境検知部により検知されるされる温度及び(又は)湿度が予め定めた値以上変動すると現像剤色味情報入力を指示する色味情報入力指示部とを備えている請求項1から4のいずれかに記載の画像形成装置。

【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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【公開番号】特開2010−204327(P2010−204327A)
【公開日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−48826(P2009−48826)
【出願日】平成21年3月3日(2009.3.3)
【出願人】(303000372)コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Fターム(参考)】