JPH0651602A - プロセスコントロール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プロセスコントロール時に帯電制御量が多くな
ったときに、画像形成装置のとしては画像形成処理が可
能であるにもかかわらず処理を停止してしまったり、帯
電制御量の調整を含むプロセスコントロール自体を停止
させてしまうことがないようにする。 【構成】現像装置部の温度が所定温度よりも高くなって
トナーの帯電量が変化するとそれに応じて制御対象の装
置を変え、例えば、帯電装置の出力は制御しないように
したり、帯電装置の出力，現像装置の出力等の全ての装
置を制御するようにしたりする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子写真式の画像形成
装置において、画像品質を安定させるためのプロセスコ
ントロール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式の画像形成装置では、感光
体，帯電装置，露光装置，現像装置等の経時変化や環境
変化等によって画像品質が低下してしまう（画像品質が
安定しない）のを防止するために一定の期間ごと（例え
ば画像形成装置の電源オン時，電源オン中の所定時間ご
と）に帯電装置，露光装置，現像装置等の出力を調整し
ている。この調整は、予め設定されている帯電装置出
力，露光装置出力，現像装置出力等を設定してテストパ
ッチ（トナー像）を形成し、このテストパッチのトナー
濃度に応じて帯電装置の出力，露光装置の出力，現像装
置の出力等を調整するものである。一般にテストパッチ
は二通りのパターンで形成される。一つは暗部パターン
であり、帯電装置によって感光体を帯電し、その上に直
接トナーを付着させる。もう一つは明部パターンであ
り、帯電装置によって帯電された感光体に、前記露光装
置を用いてテスト板の反射光を配光することにより感光
体表面の電荷をキャンセルし、残った電荷にトナーを付
着させるものである。暗部パターンのテスト時に、トナ
ー濃度が所定濃度よりも低いときには帯電装置の出力を
上げたり、現像装置の出力を下げたりし（感光体表面と
の電位差を大きくする）、トナー濃度が所定濃度よりも
高いときには逆の制御を行う。また明部パターンのテス
ト時には帯電装置の出力を前記暗部パターンのテスト結
果と総合しながら調整するとともに、露光装置の出力
を、トナー濃度が高ければ光量を上げるように、トナー
濃度が低ければ光量を下げるように調整する。このよう
な調整をプロセスコントロールという。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなプロセス
コントロールを行っていると、演算によって求められる
調整後の出力が制御可能な範囲を超えてしまうことがあ
る。特に帯電装置の出力制御においては、帯電用トラン
ス容量が足りなくなったり、出力を上げすぎてチャージ
ャリーク等の問題を生じるおそれがあった。

【０００４】したがって従来の装置では制御可能な範囲
を超えたときには、トラブルと判定して画像形成装置自
体の動作を停止させてしまうか、帯電装置の出力，露光
装置の出力，現像装置の出力等の制御を全く行わない状
態で画像形成処理を続行するか、のいずれかの方法をと
っていた。したがって、画像形成が可能な状態であるに
もかかわらず画像形成処理が行えなくなってしまった
り、画像品質が著しく低下してしまう問題が生じてい
た。

【０００５】この発明の上記問題に鑑み、画像形成が可
能な状態であるにもかかわらず画像形成処理が行えなく
なってしまったり、画像品質が著しく低下してしまうこ
とを防止するプロセスコントロール装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は感光体周囲
に、帯電装置，露光装置，現像装置，除電装置を備える
画像形成装置において、前記帯電装置により感光体表面
を帯電したのち前記現像装置により感光体表面の帯電電
荷にトナーを付着させ、付着したトナー量に応じて帯電
装置の出力、現像装置の出力および除電装置の出力を制
御する第１の制御手段と、前記帯電装置により感光体表
面を帯電したのち前記露光装置により露光を行い、さら
に前記現像装置により感光体表面の帯電電荷にトナーを
付着させ、付着したトナー量に応じて露光装置の出力、
現像装置の出力を制御する第２の制御手段と、現像装置
部の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段によ
って検出される温度が所定温度以下のとき、前記第１の
制御手段および第２の制御手段を実行する手段と、温度
検出手段によって検出される温度が所定温度を超えると
き、第２の制御手段のみを実行する手段と、を備えたこ
とを特徴とする。

【０００７】

【作用】現像装置部の温度が所定温度よりも高くなると
トナーの帯電量が変化する。例えば図３に示したように
所定温度（４５℃）を超えるとトナーの帯電量は急激に
高くなってゆく。このような帯電量の高いトナーを用い
て画像形成（トナーコントロール）を行うと、図２に示
したように画像濃度が低くなってしまう。この場合、通
常のトナーコントロール（第１の制御手段，第２の制御
手段の両方）を行うと、特に帯電装置の出力制御におい
て帯電用トランス容量が足りなくなったり、出力を上げ
すぎてチャージャリーク等の問題が生じてしまうおそれ
がある。

【０００８】この発明では、現像装置の温度が所定温度
を超えた場合には帯電装置の制御を含むプロセスコント
ロール制御を行わず（第１の制御手段を行わない）上記
の問題は生じない。しかし第２の制御手段は行い、露光
装置の出力，現像装置の出力等を制御する。

【０００９】

【実施例】図４は電子写真式画像形成装置の要部構成を
示した図である。

【００１０】光導電性を有する感光体１はドラム状に構
成され、回転自在に軸支されている。感光体１の回転軸
には図外のメインモータが接続され駆動力が伝達され
る。感光体１の周囲には、帯電装置２、ブランクランプ
３、現像装置４、転写前除電装置５、転写前除電ランプ
６、転写装置７、剥離装置８、トナー濃度センサ９、ク
リーナユニット１０、除電ランプ１１、ＰＦＬ／ＣＦＬ
１２がこの順に配置されている。

【００１１】画像形成プロセスは次のように実行され
る。帯電装置２に電圧が印加され帯電装置２がコロナ放
電を生じ、感光体１の表面に単一極性の電位を生じさせ
る。ブランクランプ３は感光体１表面の非画像領域を露
光し、非画像領域の電荷をキャンセルする。次に感光体
１の表面の画像領域には原稿反射光，レーザ光等の造像
光が配光され、静電潜像が形成される。この静電潜像に
対して現像装置４から感光体１表面の表面電荷と逆極性
のトナーが供給され、静電潜像が顕像化される（トナー
画像が形成される）。次にトナー画像は転写前除電装置
５に対向する。転写前除電装置５は帯電装置の極性と逆
極性、すなわちトナーと同極性のコロナ放電を行い、ト
ナーの電荷量を増大させることによって転写処理を行い
易くさせる。転写前除電ランプ６は感光体１表面を露光
することにより、感光体表面の残留電荷をキャンセルし
てトナーの転写を行い易くさせる。こののちトナー画像
は転写装置７に対向する。転写装置７はトナーと逆極性
のコロナ放電を生じ、図外の給紙部から給紙されてきた
用紙にトナー画像を転写させる。剥離装置８はトナー画
像が転写された用紙にＡＣコロナ放電を行い、用紙が感
光体１の表面に吸着するのを緩和することにより用紙の
剥離を補助する。この用紙は感光体１から剥離された後
図外の定着装置へと搬送されて定着処理が行われる。一
方感光体１は、クリーナユニット１０によって感光体表
面に残留しているトナーが除去され、除電ランプ１１お
よびＰＦＬ／ＣＦＬ１２によって表面電荷が除電され
る。

【００１２】上記現像装置４は、現像槽４ａの内部にマ
グネットローラ４ｂ，攪拌ローラ４ｃを備えたものであ
る。現像槽４ａ内にはトナーとキャリアとからなる二成
分現像剤が収納されている。この二成分現像剤は攪拌ロ
ーラ４ｃによって攪拌されることにより互いに摩擦さ
れ、各々逆極性に帯電される。このときのトナー（キャ
リア）の帯電量は周囲温度（現像装置部の温度）と関係
がある。図３はその関係を示した図である。図から分か
るように、現像剤の帯電量（Ｑ／Ｍ）はある温度を変極
点として急激に上昇している。この変極点は二成分現像
剤の種類によって異なるが４５℃程度であり、この場合
には現像装置部の温度が４５℃を越えるとトナーの帯電
量は急激に高くなる。現像装置４の内部または周囲部
に、この変極点を検出するために温度検出用のセンサが
設けられている。

【００１３】図２はトナーの帯電量と形成されるトナー
画像の濃度との関係を示した図である。図から分かるよ
うにトナーの帯電量が大きくなるにつれて感光体１上に
形成されるトナー画像の濃度が低下する。これは、トナ
ー（１０μｍ程度の粉体）の一つ一つの帯電量が多いた
め、僅かのトナー量で感光体１の表面電荷と釣り合って
しまうためであると考えられる。プロセスコントロール
装置は、一般にテストパッチのトナーの濃度が低下する
と、帯電装置の出力を調整して感光体の表面電位を高く
したり、現像装置の出力を調整して感光体の表面電位と
マグネットローラの電位との電位差を大きくすることに
よってトナー濃度が一定に保たれるように制御する。と
ころが上記したような温度変化によりトナーの帯電量が
大幅に増大してしまうと、演算上の帯電装置出力や現像
装置出力等が制御範囲を超えてしまう問題が生じること
がある。特に、暗部パターンのテストパッチを形成する
ときにこの問題が生じやすい。暗部パターンのテストパ
ッチの場合、感光体表面の帯電電荷量が多くなるためト
ナーの付着量の差が大きくなるからである。そこで、温
度変化によりトナーの帯電量が変化してしまう可能性が
あるときには暗部パターンのテストを行わないようにし
ている。図１はその処理手順を示したフローチャートで
あり、図１（Ａ）はメインフロー、図１（Ｂ）は暗部パ
ターンのテストフロー（第１の制御手段のフロー）、図
１（Ｃ）は明部パターンのテストフロー（第２の制御手
段のフロー）を示している。

【００１４】プリントスイッチが操作されるとタイマの
時間が判別される（ｎ１→ｎ２）。このタイマは前回の
プロセスコントロールが終了したときにスタートされる
もので、この実施例では１時間を計時するようになって
いる。すなわち、前にプロセスコントロールが行われて
から１時間経過した後の最初の画像形成処理時にプロセ
スコントロールが行われる。プロセスコントロールを行
う必要があるときにはまず現像装置の温度Ｔを検出する
（ｎ３）。現像装置４の温度Ｔが変極点ＴＳ（４５℃）
以下であれば暗部パターン，明部パターンの両方でテス
トパッチを形成し、帯電装置の出力，現像装置の出力，
露光装置の出力，除電装置の出力等を制御する（ｎ３→
ｎ４→ｎ５）。暗部パターン，明部パターンのテストパ
ッチの形成は各々３回づつ行われる（図１（Ｂ），
（Ｃ））。一方、現像装置４の温度Ｔが変極点ＴＳを超
えていれば、帯電装置の出力制御等が制御可能範囲を超
えてしまうおそれがあるので暗部パターンの制御は行わ
ず、明部パターンの制御のみを行う（ｎ３→ｎ５）。以
上のようなプロセスコントロールが終了するとタイマを
スタートさせ（ｎ６）、画像形成処理へ入る。

【００１５】なおこの実施例では、プリントスイッチが
操作されたときにプロセスコントロールを行うようにし
ているが、他のタイミングに行うようにしてもよい。例
えば、画像形成装置の電源オン時のウォームアップ中等
に行ようにしてもよい。また、除電装置の出力等も制御
されるようにしてもよい。

【００１６】

【発明の効果】この発明によれば、現像装置の温度が所
定温度を超え、帯電装置の出力制御が制御可能な状態を
超えてしまいそうなときには帯電装置の制御を含むプロ
セスコントロール制御を行わない（第１の制御手段を行
わない）ため、帯電装置のトランス容量が足りなくなっ
たり、出力を上げすぎてチャージャリーク等を起こして
しまう問題が生じることがはない。しかし、第１の制御
手段が実行されないときでも第２の制御手段は行われ、
露光装置の出力，現像装置の出力等が調整されるため画
像品質が著しく低下してしまうことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】プロセスコントロールの処理手順を示したフロ
ーチャート

【図２】トナー帯電量とトナー画像の濃度との関係を示
した図

【図３】現像装置の温度とトナー帯電量との関係を示し
た図

【図４】画像形成装置の要部構成を示した図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体周囲に、帯電装置，露光装置，現像
   装置，除電装置を備える画像形成装置において、 前記帯電装置により感光体表面を帯電したのち前記現像
   装置により感光体表面の帯電電荷にトナーを付着させ、
   付着したトナー量に応じて帯電装置の出力、現像装置の
   出力および除電装置の出力を制御する第１の制御手段
   と、 前記帯電装置により感光体表面を帯電したのち前記露光
   装置により露光を行い、さらに前記現像装置により感光
   体表面の帯電電荷にトナーを付着させ、付着したトナー
   量に応じて露光装置の出力、現像装置の出力を制御する
   第２の制御手段と、 現像装置部の温度を検出する温度検出手段と、 温度検出手段によって検出される温度が所定温度以下の
   とき、前記第１の制御手段および第２の制御手段を実行
   する手段と、 温度検出手段によって検出される温度が所定温度を超え
   るとき、第２の制御手段のみを実行する手段と、 を備えたことを特徴とするプロセスコントロール装置。