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公開番号2025030548
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023135936
出願日2023-08-23
発明の名称画像形成装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類G03G 15/00 20060101AFI20250228BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】簡易な構成で現像装置内のトナーの帯電性能の変化に起因する画像不良を抑制する。
【解決手段】感光体と、帯電部材と、帯電電圧印加部と、露光装置と、感光体に現像剤を供給可能な現像部を形成する現像部材及び現像剤収容部を備えた現像装置と、現像部材に現像電圧を印加する現像電圧印加部と、帯電部に流れる帯電電流を検知する帯電電流検知部と、制御部と、を有する画像形成装置は、制御部が、非画像形成動作時に、帯電部材により帯電された後に現像部を通過した感光体の表面が帯電部を通過している際に帯電電流検知部により帯電電流を検知する検知動作を実行するように制御可能であり、制御部は、以前の上記検知動作により検知された帯電電流値I_Aと、今回の上記検知動作により検知された帯電電流値I_Bと、に基づいて現像コントラストを変更するように、帯電電圧印加部、露光装置及び現像電圧印加部のうち少なくとも1つの制御を行う構成とされる。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
回転可能な感光体と、
前記感光体に当接して帯電部を形成し、回転している前記感光体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加部と、
前記帯電部材により帯電された前記感光体の表面を露光して前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、
前記感光体の表面に現像剤を供給可能な現像部を形成し、前記現像部において前記感光体の表面の前記静電潜像に所定の極性に帯電した現像剤を供給して前記感光体の表面に現像剤像を形成する回転可能な現像部材、及び前記現像部材に供給する現像剤を収容する現像剤収容部を備えた現像装置と、
前記現像部材に前記現像部における前記静電潜像の電位に対して前記所定の極性側の現像電圧を印加する現像電圧印加部と、
前記帯電部材により前記感光体の表面が帯電される際に前記帯電部に流れる帯電電流を検知する帯電電流検知部と、
前記帯電電圧印加部、前記露光装置及び前記現像電圧印加部を制御可能な制御部と、
を有し、
前記感光体の表面に前記現像剤像を形成する画像形成動作と、前記感光体の表面に前記現像剤像を形成しない非画像形成動作と、を行う画像形成装置において、
前記制御部は、前記非画像形成動作時に、前記帯電部材により帯電された後に前記現像部を通過した前記感光体の表面が前記帯電部を通過している際に前記帯電電流検知部により前記帯電電流を検知する検知動作を実行するように制御可能であり、
前記制御部は、今回の前記検知動作より前の前記検知動作により検知された前記帯電電流値Ｉ
Ａ
と、今回の前記検知動作により検知された前記帯電電流値Ｉ
Ｂ
と、に基づいて、前記現像部における前記静電潜像の電位と前記現像電圧との間の電位差である現像コントラストを変更するように、前記帯電電圧印加部、前記露光装置及び前記現像電圧印加部のうち少なくとも１つの制御を行うことが可能であることを特徴とする画像形成装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記Ｉ
Ａ
よりも前記Ｉ
Ｂ
の方が大きい場合に、前記現像コントラストの絶対値を大きくするように前記帯電電圧印加部、前記露光装置及び前記現像電圧印加部のうち少なくとも１つの制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記Ｉ
Ｂ
が前記Ｉ
Ａ
よりも所定値以上大きい場合に、前記現像コントラストの絶対値を大きくするように前記帯電電圧印加部、前記露光装置及び前記現像電圧印加部のうち少なくとも１つの制御を行う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】
前記制御部は、前記Ｉ
Ａ
よりも前記Ｉ
Ｂ
の方が小さい場合に、前記現像コントラストの絶対値を小さくするように前記帯電電圧印加部、前記露光装置及び前記現像電圧印加部のうち少なくとも１つの制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像部材の回転速度を変更する速度変更部を有し、
前記制御部は、前記Ｉ
Ａ
と前記Ｉ
Ｂ
とに基づいて、前記感光体の周速度に対する前記現像部材の周速度の比である周速比を変更するように前記速度変更部の制御を行うことが可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記Ｉ
Ａ
よりも前記Ｉ
Ｂ
の方が大きい場合に、前記周速比を小さくするように前記速度変更部の制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記Ｉ
Ｂ
が前記Ｉ
Ａ
よりも所定値以上大きい場合に、前記周速比を小さくするように前記速度変更部の制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記Ｉ
Ａ
よりも前記Ｉ
Ｂ
の方が小さい場合に、前記周速比を大きくするように前記速度変更部の制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項９】
回転可能な感光体と、
前記感光体に当接して帯電部を形成し、回転している前記感光体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加部と、
前記帯電部材により帯電された前記感光体の表面を露光して前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、
前記感光体の表面に現像剤を供給可能な現像部を形成し、前記現像部において前記感光体の表面の静電潜像に現像剤を供給して前記感光体の表面に現像剤像を形成する回転可能な現像部材、及び前記現像部材に供給する現像剤を収容する現像剤収容部を備えた現像装置と、
前記現像部材の回転速度を変更する速度変更部と、
前記帯電部材により前記感光体の表面が帯電される際に前記帯電部に流れる帯電電流を検知する帯電電流検知部と、
前記帯電電圧印加部及び前記速度変更部を制御可能な制御部と、
を有し、
前記感光体の表面に前記現像剤像を形成する画像形成動作と、前記感光体の表面に前記現像剤像を形成しない非画像形成動作と、を行う画像形成装置において、
前記制御部は、前記非画像形成動作時に、前記帯電部材により帯電された後に前記現像部を通過した前記感光体の表面が前記帯電部を通過している際に前記帯電電流検知部により前記帯電電流を検知する検知動作を実行するように制御可能であり、
前記制御部は、今回の前記検知動作より前の前記検知動作により検知された前記帯電電流値Ｉ
Ａ
と、今回の前記検知動作により検知された前記帯電電流値Ｉ
Ｂ
と、に基づいて、前記感光体の周速度に対する前記現像部材の周速度の比である周速比を変更するように、前記速度変更部の制御を行うことが可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記Ｉ
Ａ
よりも前記Ｉ
Ｂ
の方が大きい場合に、前記周速比を小さくするように前記速度変更部の制御を行うことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式あるいは静電記録方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものである。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を用いたプリンタなどの画像形成装置では、像担持体としての感光体（電子写真感光体）上に静電潜像が形成され、この静電潜像に現像装置によってトナーが供給されて感光体上にトナー像が形成される。感光体上に形成されたトナー像は、記録材に直接又は中間転写体を介して記録材に転写され、記録材に画像が形成される。現像装置は、単独で画像形成装置の装置本体（以下、単に「装置本体」ともいう。）に対して着脱可能な現像カートリッジとされたり、他のプロセス手段と共に一体的に装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとされたりする。
【０００３】
このような画像形成装置において、現像装置内のトナーの状態が分からないことによって、画像不良が発生してしまうことがある。例えば、現像装置が装置本体外にある時に現像装置に新品のトナーが補充された場合に、トナーの帯電性能の変化によって、次のような濃度薄や段ムラといった画像不良が生じることがわかった。
【０００４】
例えば、現像装置に新品のトナーが補充されて現像装置内のトナーの帯電性能が高くなると、トナー１個当たりの電荷量が大きくなるため、潜像電位を埋めるのに必要なトナーの個数が減る。その結果、濃度薄（画像濃度が薄くなる現象）として顕在化する場合がある。また、トナーの帯電性能が高くなると、現像部における感光体とトナーとの摩擦帯電で、感光体の表面の電荷がトナーへ移りやすくなり、感光体の表面電位が下がる。更に、現像装置が備えた現像部材としての現像ローラの外径の振れ（侵入量の変化）などが重なると、その現像ローラの外径の振れ（侵入量の変化）の影響を受けやすくなり、現像ローラの回転周期で発生する現像ムラである段ムラとして顕在化しやすくなる。これは、次のような理由によるものと考えられる。つまり、感光体に対する現像ローラの侵入量が大きい時は小さい時に比べてトナーが感光体に押し付けられる力が大きくなり、感光体とトナーとの摩擦帯電力が大きくなる。その結果、より感光体上の電荷がトナーに移動しやすくなるためである。そこで、現像装置内のトナーの状態を判断し、最適な制御へ変更する技術が必要とされている。
【０００５】
特許文献１では、現像ローラと対向部材との間に流れるトナー電流を検出する技術が開示されている。特許文献１に記載の技術では、現像ローラと現像ローラに対向して非接触で配置された対向部材との間に印加された交流電圧により、現像ローラと対向部材との間をトナーが往復移動することにより生ずるトナー電流を検出する。その際、現像ローラと対向部材とに並列してキャパシタを接続することにより、現像ローラと対向部材との間に流れる充放電電流を相殺してトナー電流のみを検出する。そして、トナー電流の検出結果に基づいて、現像電圧などの画像形成条件にフィードバックする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１０－１９７４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、例えば画像形成部の電源が直流電圧電源で構成されている場合に、新たに交流電圧電源を搭載しなければならない。また、特許文献１の技術では、トナー電流を計測するための回路を新たに構成する必要がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、簡易な構成で現像装置内のトナーの帯電性能の変化を検知し、現像装置内のトナーの帯電性能の変化に起因する画像不良を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、回転可能な感光体と、前記感光体に当接して帯電部を形成し、回転している前記感光体の表面を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加部と、前記帯電部材により帯電された前記感光体の表面を露光して前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の表面に現像剤を供給可能な現像部を形成し、前記現像部において前記感光体の表面の前記静電潜像に所定の極性に帯電した現像剤を供給して前記感光体の表面に現像剤像を形成する回転可能な現像部材、及び前記現像部材に供給する現像剤を収容する現像剤収容部を備えた現像装置と、前記現像部材に前記現像部における前記静電潜像の電位に対して前記所定の極性側の現像電圧を印加する現像電圧印加部と、前記帯電部材により前記感光体の表面が帯電される際に前記帯電部に流れる帯電電流を検知する帯電電流検知部と、前記帯電電圧印加部、前記露光装置及び前記現像電圧印加部を制御可能な制御部と、を有し、前記感光体の表面に前記現像剤像を形成する画像形成動作と、前記感光体の表面に前記現像剤像を形成しない非画像形成動作と、を行う画像形成装置において、前記制御部は、前記非画像形成動作時に、前記帯電部材により帯電された後に前記現像部を通過した前記感光体の表面が前記帯電部を通過している際に前記帯電電流検知部により前記帯電電流を検知する検知動作を実行するように制御可能であり、前記制御部は、今回の前記検知動作より前の前記検知動作により検知された前記帯電電流値Ｉ
Ａ
と、今回の前記検知動作により検知された前記帯電電流値Ｉ
Ｂ
と、に基づいて、前記現像部における前記静電潜像の電位と前記現像電圧との間の電位差である現像コントラストを変更するように、前記帯電電圧印加部、前記露光装置及び前記現像電圧印加部のうち少なくとも１つの制御を行うことが可能であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
本発明の他の態様によると、回転可能な感光体と、前記感光体に当接して帯電部を形成し、回転している前記感光体の表面を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加部と、前記帯電部材により帯電された前記感光体の表面を露光して前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の表面に現像剤を供給可能な現像部を形成し、前記現像部において前記感光体の表面の静電潜像に現像剤を供給して前記感光体の表面に現像剤像を形成する回転可能な現像部材、及び前記現像部材に供給する現像剤を収容する現像剤収容部を備えた現像装置と、前記現像部材の回転速度を変更する速度変更部と、前記帯電部材により前記感光体の表面が帯電される際に前記帯電部に流れる帯電電流を検知する帯電電流検知部と、前記帯電電圧印加部及び前記速度変更部を制御可能な制御部と、を有し、前記感光体の表面に前記現像剤像を形成する画像形成動作と、前記感光体の表面に前記現像剤像を形成しない非画像形成動作と、を行う画像形成装置において、前記制御部は、前記非画像形成動作時に、前記帯電部材により帯電された後に前記現像部を通過した前記感光体の表面が前記帯電部を通過している際に前記帯電電流検知部により前記帯電電流を検知する検知動作を実行するように制御可能であり、前記制御部は、今回の前記検知動作より前の前記検知動作により検知された前記帯電電流値Ｉ
Ａ
と、今回の前記検知動作により検知された前記帯電電流値Ｉ
Ｂ
と、に基づいて、前記感光体の周速度に対する前記現像部材の周速度の比である周速比を変更するように、前記速度変更部の制御を行うことが可能であることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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