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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−15219
公開日 平成11年(1999)1月22日
出願番号 特願平9−184552
出願日 平成9年(1997)6月25日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信 (外2名)
発明者 渥美 哲也 / 笹沼 信篤 / ▼斉▲藤 康弘 / 池田 雄一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 像担持体と、前記像担持体を帯電させるための帯電手段と、前記帯電した像担持体を露光するための露光手段と、前記露光により像担持体上に形成された静電潜像を可視像にするための現像手段と、前記像担持体から記録材に前記可視像を転写するための転写手段と、環境を検知する環境検知手段と、前記環境検知手段の検知結果に基づき画像形成条件を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された画像形成条件を記憶する記憶手段と、を有する画像形成装置において、前記環境検知手段による環境の検知結果が、前記記憶手段に記憶された前回の画像形成条件算出時の検知結果から所定値より大きく変化した場合に、再度画像形成条件の算出を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】 前記環境検知手段は温度、相対湿度及び絶対湿度のうち少なくともいずれか一つを検知することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】 前記画像形成条件の再算出を決定する前記環境検知手段の検知結果の変化の所定値は現像剤の特性により決定されることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項4】 前記画像形成条件は前記像担持体の帯電電位であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項5】 前記画像形成条件は前記像担持体の静電潜像電位であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項6】 前記画像形成条件は前記現像手段の現像バイアス電位であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項7】 前記画像形成条件は前記転写手段の転写電流であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項8】 前記画像形成条件はルックアップテーブル(LUT)であることを特徴とする請求項1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】本発明は記録材上に画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、現像剤の吸湿量を求めるため現像器近傍の温湿度等の環境の変化を測定する環境センサを備え、環境センサによる一定時間の検知結果に応じて画像形成条件を制御手段により変化させる画像形成装置が知られている。
【0003】上記従来装置にあっては、図6に示すような制御を行なっていた。
【0004】まず装置設置直時や修理時は過去8時間の温湿度が全て現在の温湿度であるとして、8時間分のメモリエリアをリセットし(S101)、その8時間分の絶対水分量のデータから現像剤の吸湿の程度を水分量として算出する(S102)。
【0005】次に現像剤の水分量から潜像コントラストを決定し(S103)、潜像コントラストを得ることができる画像形成条件を算出する(S104)。
【0006】この画像形成条件を用いて画像形成し(S105)、出力された画像が適正な濃度であるかどうかを判断する(S106)。濃度が適正である場合、以降の処理は行なわない。画像濃度が適正でない場合、例えばキースイッチ等により温湿度データを書き換える(濃度が濃い場合はS107、濃度が薄い場合はS108)。ここで書き換えられた温湿度データを使用し、再度画像形成を行ない(S105)、画像濃度が適正となるまで、上記の処理を行なう。
【0007】ここでS107、S108のデータの書き換え方は、S107では次回の一連の処理(S101〜S104)の結果に基づいて画像形成した場合(S105)、前回の濃度よりも薄い画像濃度を得ることができるような温湿度データに書き換えることであり、S108では前回の画像濃度よりも濃い画像濃度を得ることができるように書き換えるものである。
【0008】S108を例にとれば、画像濃度を上げるために、温湿度データの書き換えを水分量の低い方へ、例えば、図7(a)のように書き換えれば適正な画像濃度が得られる。
【0009】上記のような処理により、装置設置直後または装置修理直後等に設定を行なうことで、適正画像濃度を初期から得ることができる。更にその後、現像剤の履歴が不正確である8時間の間は、設定時のデータとして残っている8組の温湿度データの少なくとも1組を基準に、現像剤の履歴を補正する制御を行なう。例えば、上記の設定後、4時間が経過した場合、図7(b)のようなデータとなり、現像剤の調湿が進む間も設定時と同じ方向に画像濃度を制御するようになっている。
【0010】また、上記のような処理を行なわず、画像形成動作直前に、その時の環境センサからの温湿度データと現像剤の水分量が同じであるとして画像形成条件を決定する画像形成装置もある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来例では、前者は24時間の終夜通電を必要とするためにコストアップという問題を、また、両者共にコピースタートのつど画像形成条件の算出を行なっているためにFCOT(First Copy Output Time)が長くなるという問題を、それぞれ持っている。
【0012】本発明は上記従来技術の課題を解決するためになさらたものであって、その目的とするところは、低コストかつ短いFCOTで高品質の画像を形成し得る画像形成装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達成するために、像担持体と、前記像担持体を帯電させるための帯電手段と、前記帯電した像担持体を露光するための露光手段と、前記露光により像担持体上に形成された静電潜像を可視像にするための現像手段と、前記像担持体から記録材に前記可視像を転写するための転写手段と、環境を検知するための環境検知手段と、前記環境検知手段の検知結果に基づき画像形成条件を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された画像形成条件を記憶する記憶手段と、を有する画像形成装置において、前記環境検知手段による環境の検知結果が、前記記憶手段に記憶された前回の画像形成条件算出時の検知結果から所定値より大きく変化した場合に、再度画像形成条件の算出を行うことを特徴とする。
【0014】このようにすれば、環境が大きく変化する場合に、画像形成条件を再度算出し、かかる条件に基づいて画像形成を行うことにより、環境変化に対応した適切な画像形成が可能となるとともに、環境変化が小さい場合には、再度画像形成条件を算出するせずに前回算出した画像形成条件を利用して画像形成条件を行うことにより、FCOTを短縮することが可能となる。また、画像形成装置に常時通電して環境変化を継続的に検出する必要がないので、ランニングコストを低減することが可能となる。
【0015】前記環境検知手段は温度、相対湿度及び絶対湿度のうち少なくともいずれか一つを検知することが好ましい。
【0016】また、前記画像形成条件の再算出を決定する前記環境検知手段の検知結果の変化の所定値が現像剤の特性により決定されるようにしてもよい。
【0017】このようにすれば、現像剤の組成等の特性に応じて、画像形成条件を再度算出する必要があるか否かが決定されるので、現像剤の特性に応じてより適切に画像形成条件が決定され、より高品質の画像形成が可能となる。また、環境検知手段の検知結果の変化の所定値は、現像剤の特性に限らず他の指標に基づいて選択するようにしてもよい。
【0018】また、前記画像形成条件が前記像担持体の帯電電位であるようにしてもよい。また、前記画像形成条件が前記像担持体の静電潜像電位であるようにしてもよい。
【0019】また、前記画像形成条件が前記現像手段の現像バイアス電位であるようにしてもよい。
【0020】また、前記画像形成条件が前記転写手段の転写電流であるようにしてもよい。また、前記画像形成条件がルックアップテーブル(LUT)であるようにしてもよい。
【0021】ここで、ルックアップテーブル(LUT)は、画像形成条件を示す種々の指標間の関係を表すテーブルであって、画像形成条件を決定する際に参照される。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【0023】(第1の実施形態)まず、図2,3を参照して全体構成について説明する。本実施形態では画像形成装置として電子写真方式のデジタル複写機に適用されている場合を示す。図2は本実施形態の概略構成を示すブロック図、図3は概略断面図である。
【0024】これらの構成および作像行程を、これ以降の図面を参照して詳しく説明する。
【0025】図3において、コピー・キー(不図示)が押されると、リーダ部において、原稿台ガラス31上に載せた原稿30を、露光ランプ32により露光走査することにより、原稿30からの反射光像を、CCD等のフルカラーセンサ34に集光し、カラー色分解画像信号を得る。このフルカラーセンサ34は原稿30を多数の画素に分解し、各画素の濃度に対応した光電変換信号を発生する。
【0026】図2において、フルカラーセンサ34から出力された画像信号は、アナログ信号処理部201に入力されてゲインやオフセットが調整された後、A/D変換部202で各色成分毎に例えば8bit(0〜255レベル:256階調)のRGBデジタル信号に変換され、シェーディング補正部203において、色毎に基準白色板106を読み取った信号を用いて一列に並んだCCDのセンサセル群一つ一つの感度バラツキを無くすために、一つ一つのCCDセンサセルに対応させてゲインを最適化してかける公知のシェーディング補正が施される。
【0027】ラインディレイ部204は、シェーディング補正部203から出力された画像信号に含まれている空間的ずれを補正する。この空間的ずれは、フルカラーセンサ34の各ラインセンサが、副走査方向に、互いに所定の距離を隔てて配置されていることにより生じたものである。具体的には、B色成分信号を基準として、R及びGの各色成分信号を副走査方向にライン遅延し、三つの色成分信号の位相を同期させる。
【0028】入力マスキング部205は、ラインディレイ部204から出力された画像信号の色空間を、式(1)のマトリクス演算により、NTSCの標準色空間に変換する。つまり、フルカラーセンサ34から出力された各色成分信号の色空間は、各色成分のフィルタの分光特性で決まっているが、これをNTSCの標準色空間に変換するものである。
【0029】
【数1】

ただし、Ro,Go,Bo : 出力画像信号
Ri,Gi,Bi : 入力画像信号
LOG変換部206は、例えばROMなどからなるルックアップテーブル(LUT)で構成され、入力マスキング部205から出力されたRGB輝度信号をCMY濃度信号に変換する。ライン遅延メモリ207は、黒文字判定部(不図示)が入力マスキング部205の出力から制御信号UCR、FILTER、SENなどを生成する期間(ライン遅延)分、LOG変換部206から出力された画像信号を遅延する。
【0030】マスキング・UCR部208は、ライン遅延メモリ207から出力された画像信号から黒成分信号Kを抽出し、さらに、プリンタ部Bの記録色材の色濁りを補正するマトリクス演算を、YMCK画像信号に施して、リーダ部Aの各読み取り動作毎にM,C,Y,K順に例えば8bitの色成分画像信号を出力する。なお、マトリクス演算に使用するマトリクス係数は、CPU214によって設定されるものである。
【0031】γ補正部209は、画像信号をプリンタ部の理想的な階調特性に合わせるために、マスキング・UCR部208から出力された画像信号に濃度補正を施す。出力フィルタ(空間フィルタ処理部)210は、CPU214からの制御信号に従って、γ補正部209から出力された画像信号にエッジ強調またはスムージング処理を施す。
【0032】LUT211は、原画像の濃度と出力画像の濃度とを一致させるためのもので、例えばRAMなどで構成され、その変換テーブルは、CPU214によって設定されるものである。パルス幅変換器(PWM)212は、入力された画像信号のレベルに対応するパルス幅のパルス信号を出力し、そのパルス信号はレーザ光源42を駆動するレーザドライバ41へ入力される。
【0033】なお、この画像形成装置にはパターンジェネレー215がのせてあり、階調パターンが登録されており、パルス幅変調器26に直接信号を渡すことができるようになっている。
【0034】半導体レーザ42から放射されたレーザ光Eは回転多面鏡3aによって掃引され、f/θレンズ等のレンズ3b及びレーザ光Eを像担持体たる感光ドラム1方向に指向させる固定ミラー3cによって感光体ドラム1上にスポット結像される。かくして、レーザ光Eは感光ドラム1の回転軸とほぼ平行な方向(主走査方向)にこの感光ドラム1を走査し、感光ドラム1の回転方向(副走査方向)に繰り返し感光ドラム1を走査することで静電潜像を形成する事になる。
【0035】プリンタ部において、像担持体である感光ドラム1はアモルファスシリコン、セレン、OPC等を表面に有し、矢印方向に回転自在に担持され、感光ドラム1の周りに前露光ランプ11、帯電手段としてのコロナ帯電器2、レーザ露光光学系3、表面電位センサ12、現像手段としての色の異なる4個の現像器4y,4c,4m,4bk、感光ドラム上光量検知手段13、転写装置5、クリーニング装置6が配置される。
【0036】プリンタ部では画像形成時、感光ドラム1は矢印方向に回転され、前露光ランプ11で均一に除電を受けた後、一次帯電器2により一様に帯電される。その後、上述した画像情報信号に対応して変調されたレーザ光Eで露光走査され、これによって画像情報信号に対応した静電潜像が形成される。
【0037】次に、所定の現像器を動作させて、感光ドラム1上の静電潜像をトナーとキャリアからなる二成分現像剤によって反転現像され、感光ドラム1上に樹脂を基体とした負に帯電された可視画像(トナー像)が形成される。現像器は、偏心カム24y,24c,24m,24bkの動作により、各分解色に応じて択一的に感光ドラム1に接近するようにしている。ここで、反転現像とは、感光体の光で露光された領域に、潜像と同極性に帯電したトナーを付着させてこれを可視化する現像方法である。
【0038】更に、感光ドラム1上のトナー像を記録材カセット7より搬送系及び転写装置を介して感光ドラム1と対向した位置に供給された記録材に転写する。転写装置5は、本実施形態では記録材担持体としての転写ドラム5a、転写手段としての転写ブラシ帯電器5b、記録材を静電吸着させるための吸着ブラシ帯電器5cと対向する吸着ローラ5g、内側帯電器5d、外側帯電器5e、転写剥がれセンサ5hとを有し、回転駆動されるように軸支された転写ドラム5aの周面開口域には誘電体から成る記録材担持シート5fを円筒状に一体的に張設している。記録材担持シート5fはポリカーボネード等の誘電体シートを使用している。
【0039】ドラム状とされる転写装置、つまり転写ドラム5aを回転させるに従って感光ドラム1上のトナー像は、転写ブラシ帯電器5bにより記録材担持シート5fに担持された記録材上に転写される。こうして記録材に所望数の色のトナー像の転写をし終えると、記録材を転写ドラム5aから分離爪8a、分離押し上げコロ8b及び分離帯電器5hの作用によって分離し、熱ローラ定着器9を介してトレイ10に排紙され、フルカラー画像として供される。
【0040】他方、転写後感光ドラム1は、表面の残留トナーをクリーニングブレード6aとスクイシートからなるクリーニング装置6で清掃し、再度画像形成工程に供される。
【0041】又、転写ドラム5aの記録材担持シート5f上の粉体の飛散付着、記録材上のオイルの付着等を防止するために、ファーブラシ14と記録材担持シート5fを介してファーブラシ14に対向するバックアップブラシ15の作用により清掃を行なう。このような清掃は画像形成前もしくは後に行ない、ジャム(紙詰まり)発生時には随時行なう。
【0042】次にコントラスト電位からグリッド電位と現像バイアス電位を求める方法(電位制御)、及び転写電流を求める方法について述べる。
【0043】図4にグリッド電位と感光ドラム表面電位の関係を示す。図5は電位測定フローである。
【0044】図5においてグリッド電位をVg1=−300Vに設定して(S201)、半導体レーザ41の発光パルスレベルを最小にして走査した時の表面電位Vd、半導体レーザ41の発光パルスレベルを最大にした時の感光ドラム表面電位V1を表面電位計12で測定する(S202,S203)。同様にグリッド電位をVg2=−500V、Vg3=−700Vに設定した時のVd,V1を測定する(S204〜S215)。−300Vのデータと−500Vのデータ、−500Vのデータと−700Vのデータ、とを補間、外挿することでグリッド電位と感光ドラム表面電位の関係は求めることができる(S216,S217)。この電位データを求めるための制御を電位測定制御と呼ぶ。この電位測定制御は画像形成装置の主電源が入り、サーミスタ9aで検知された定着ローラの温度が、130℃以下の時で定着可能温度(170℃)となった後、及び所定時間経過後(ここでは2時間毎としている)行なわれる。
【0045】Vdから画像上にカブリトナーが付着しないように設定されたVback(ここでは150V)の差を設けて現像バイアスVdcを設定する。なお、Vbackは70V以下になるとカブリ現象が、180V以上になるとキャリア付着現象が発生する。Vcontは現像バイアスVdcとV1の差分電圧である。
【0046】画像形成時に要求されるコントラスト電位(Vcont+Vback)、転写電流にするためには、環境検知手段としての環境センサ18で検知された装置の温湿度から水分量を計算し、記憶手段としてのメモリに記憶されたテーブル1を補間、外挿することで装置内の水分量を満たす必要なコントラスト電位及び転写電流が求められる。
【0047】
【表1】

環境センサ18から算出手段としてのCPUに出力される温度信号(T)と、湿度信号(H)は、空気中の水分量(W)という別の数値に計算され置き換えられる。空気中の水分量とは空気1kg中に含まれる水分の重さ(g)であり、絶対的な数値である。これは次の数式に従い求められる。
【0048】
【数2】

【0049】
【数3】

H :相対湿度(%)
P :水蒸気分圧(mmHg)
Ps:飽和水蒸気圧(mmHg)
π :全圧(通常760mmHg)
手順であるが、(2)式によりまずPを求める。Psはメモリ内にあるテーブル2によりT信号を参照することにより呼び出す。テーブル2の詳細内容については図13に示す。次に(2)式により、求められたPを(3)式に代入しWを求める。例えば、T=30℃、H=80%の場合、W=21.6(g/kg)
となる。
【0050】次に求められたWをテーブル1と参照させることにより最適コントラスト電位が求められる。
【0051】このコントラスト電位から図4の関係より何Vのグリッド電位が必要か、そして何Vの現像バイアス電位が必要かは計算で求められることができる。ここでグリッド電位が−500V以下の時は−300Vのデータと−500Vのデータとから補間されたデータを、−500V以上の時は−500Vのデータと−700Vのデータとから補間されたデータを用いる。
【0052】以上の制御が終了したら、「コピーできます」のメッセージを操作パネル(不図示)上に表示し、コピースタンバイとなる。
【0053】次に、コピーキーが押されてから画像形成開始までに行なわれる環境制御方法について説明する。
【0054】図1は本発明の特徴を最も良く表わす環境制御フローチャートである。
【0055】図1においてコピーキーが押された時の水分量Wを算出し(S1001)、前回電位制御計算時の水分量と比較して、水分量変化が0.75g以下の場合、電位制御再計算は行なわず前回電位制御計算時のデータを用いて画像形成動作を開始し、水分量変化が0.75g以上の場合は再計算を行なう(S1002,S1012)。
【0056】再計算時、まず、前回制御値計算時からの時間Δtを算出し(S1003)、環境の変化が吸湿か、除湿かを判断する(S1004)。
【0057】吸湿の場合、Δtが10分以上であれば、現像剤の水分量はWに等しいとして、制御値を算出する(S1005,S1006,S1011)。Δtが10分未満であれば、現像剤の水分量はWに補正を行ない、制御値を算出する(S1005,S1007,S1011)。
【0058】除湿の場合、Δtが40分以上であれば、現像剤の水分量はWに等しいとして、制御値を算出する(S1008,S1009,S1011)。Δtが40分未満であれば、現像剤の水分量はWに補正を行ない、制御値を算出する(S1008,S1010,S1011)。
【0059】再計算終了後、上記の方法で算出した環境制御方法により、環境が大きく変化した時でも濃度の変化を保証することができ、また環境がほとんど変化しない場合においてはFCOT短縮化が実現できた。
【0060】なお、Vcontが5V変化した場合に濃度を保証する制御を行なうようにしているため、ここでは水分量変化の閾値を0.75gとしている。
【0061】また、ここで用いたトナーは、体積平均粒径8μmを有し、該トナーの体積分布において、トナーは5μmを越え、11μm未満の範囲に90体積%以上のトナー粒子を含有し、かつ0より大きく15μm未満の範囲に99体積%以上のトナー粒子を含有しており、0.75gの水分量変化に対してこの現像剤は図8に示す水分量変化特性を持っている。
【0062】本発明にかかる粒度分布のシャープなトナーを生成するためには、例えば、所定のトナー用材料を溶融混練し、混練物を冷却後粉砕し、粉砕粉を精密に分級して所定の粒度分布及び/または体積平均粒径を有するトナーを調整する方法を挙げることができる。
【0063】粉砕粉を精密に分級する方法としては、固定壁型風力分級機の如き分級手段で分級し、更に、得られた分級粉体をコアンダ効果を利用した多分割分級装置の多分割分級手段で精密に微粉及び粗粉を同時に除去して、所定の粒度分布及び/または体積平均粒径を有するトナーを調製する方法を挙げることが出来る。
【0064】本発明において、トナーとは着色樹脂粒子(結着樹脂、着色剤、必要によりその他添加剤を含有)そのもの、及び、疎水性酸化チタン粉末1.0%とチタン酸ストロンチウム0.3%の如き外添剤が外添されている着色樹脂粒子を包含している。
【0065】トナーに使用される結着樹脂としては、スチレン−アクリル酸エステル樹脂またはスチレン−メタクリル酸エステル樹脂の如きスチレン系重合体またはポリエステル樹脂が例示される。特に、カラートナーの定着時における混色性を考慮した場合、次式【0066】
【化1】

(式中Rはエチレンまたはプロピレン基であり、x,yはそれぞれ1以上の正の整数であり、かつx+yの平均値は2〜10である)で代表されるビスフェノール誘導体もしくはその置換体などのジオール成分と、2価以上のカルボン酸或いはその酸無水物、またはその低級アルキルエステルなどのカルボン酸成分(例えばフマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸など)とを少なくとも共縮重合したポリエステル樹脂がシャープな溶融特性を有するのでより好ましい。
【0067】本発明の目的に適合する着色剤としては下記の顔料または染料が挙げられる。本発明において耐光性の悪いC.I.Disperse Y164、C.I.Solvent Y77及びC.I.Solvent Y93の如き着色剤は推奨できない。
【0068】染料としては、例えば、C.I.ダイレクトレッド1、C.I.ダイレクトレッド4、C.I.アシッドレッド、C.I.ベーシックレッド、C.I.モーダントレッド30、C.I.ダイレクトブルー1、C.I.ダイレクトブルー2、C.I.アシッドブルー9、C.I.アシッドブルー15、C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシックブルー5、C.I.モーダントブルー7がある。
【0069】顔料としては、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、パーマネントイエローNCG、パーマネントオレンジGTR、プラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジG、パーマネントレッド4R、ウォッチングレッドカルシウム塩、ブリリアントカーミン3B、ファーストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBCがある。
【0070】特に、顔料としてはジスアゾイエロー、不溶性アゾ、銅フタロシアニンが好ましく、染料としては塩基性染料または油溶性染料が好ましい。
【0071】特に好ましくは、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー16またはフタロシアニン骨格にカルボキシベンズアミドメチル基を2〜3個置換したBa塩である銅フタロシアニン系顔料である。
【0072】染料としてはC.I.ソルベントレッド49、C.I.ソルベントレッド52、C.I.ソルベントレッド109、C.I.ベイシックレッド12、C.I.ベイシックレッド1、C.I.ベイシックレッド3bである。
【0073】着色剤の含有量としては、OHPフィルムの透過性に対し敏感に反映するイエロートナーについては結着樹脂100重量部に対して12重量部以下であり、好ましくは0.5〜7重量部が望ましい。12重量部以上であると、イエローの混色であるグリーン、レッド及び肌色の再現性に劣る。
【0074】マゼンタトナー、シアントナーについては、結着樹脂100重量部に対しては15重量部以下、より好ましくは0.1〜9重量部以下が好ましい。
【0075】2色以上の着色剤を併用して用いる黒色トナーの場合、20重量部以上の総着色材料の添加はキャリアへのスペント化を生じ易く、更に、着色剤がトナー表面に数多く露出することによるトナーの感光ドラムへの融着が増加し、定着性が不安定化する。従って、黒色トナーにおいて、着色剤の量は結着樹脂100重量部に対して3〜15重量部が好ましい。
【0076】黒色トナーを形成するための好ましい着色剤の組み合わせとしては、ジスアゾ系イエロー顔料、モノアゾ系レッド顔料及び銅フタロシアニン系ブルー顔料の組み合わせがある。各顔料の配合割合はイエロー顔料、レッド顔料及びブルー顔料の比が1:1.5〜2.5:0.5〜1.5が好ましい。
【0077】本発明に使用されるトナーが負荷電性の場合には、負荷電特性を安定化するために、電化制御剤を配合することも好ましい。その際トナーの色調に影響を与えない無色または淡色の負荷電制御剤が好ましい。負荷電制御剤としては、例えば、アルキル置換サリチル酸の金属錯体、例えば、ジーターシャリーブチルサリチル酸のクロム錯体または亜鉛錯体の如き有機帰属錯体が挙げれる。負荷電制御剤をトナーに配合する場合には、結着樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜8重量部添加するのがよい。
【0078】本発明において、使用される現像剤が2成分現像剤である場合、キャリアは磁性粒子が好ましい。磁性粒子は、粒径が30〜100μm、好ましくは40〜80μmで、電気的抵抗値が10-7Ωcm以上、好ましくは10-8Ωcm以上、更に好ましくは10-9〜10-12 Ωcmとなるように、フェライト粒子(最大磁化60emu/g)へ樹脂コーティングしたものが好ましく用いられ得る。
【0079】磁性粒子、例えば、フェライト粒子または樹脂コートされたフェライト粒子の抵抗値の測定は、測定電極面積4cm2 、電極間間隙0.4cmサンドイッチタイプのセルを用い、片方の電極に1kg重量の加圧下で、両電極間の印加電圧E(V/cm)を印加して、回路に流れた電流から磁性粒子の抵抗値を測定した値である。
【0080】(第2の実施形態)第2実施形態に係る画像形成装置の全体構成は第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
【0081】本発明は図9に示すような電位制御方法に於いても有効である。
【0082】以下、この装置における電位(測定)制御について述べる。
【0083】図9においてグリッド電位をVg1=−600Vに設定して(S101″)、半導体レーザ41の発光パルスレベルを最小にして走査した時の表面電位Vdを表面電位計12で測定する(S102″)。同様にグリッド電位をVg2=−800Vに設定した時のVdを測定する(S103″,S104″)。グリッド電位が−600VのVdと−800VのVdとを補間、外挿することでグリッド電位と感光ドラム表面電位Vdの関係は求めることができる(S105″)。グリッド電位と感光ドラム表面電位の関係は図10のようになる。
【0084】次に図11に示すように画像出力信号レベル256階調中のLUT1=128に設定して(S106″)、半導体レーザ41を発光した時の表面電位V1を表面電位計12で測定する(S107″)。同様に画像出力信号レベルをLUT2=192、LUT3=255に設定した時のV1を測定する(S108″,S111″)。画像出力信号レベルが128のデータと192のデータ、192のデータと255のデータ、とを補間、外挿することでレーザの画像出力信号レベルと感光ドラム表面電位V1の関係を求め、LUT211の書き換えを行なう(S112″)。図11はこの際のレーザの画像出力信号レベルと感光ドラム表面電位の関係である。
【0085】この電位制御に於いても、第1実施形態と同様に図1に示す環境制御フローに従って制御計算を行なう。
【0086】これにより、再計算終了後、上記の方法で算出した環境制御方法により、環境が大きく変化した時でも濃度の変化を保証することができ、また環境がほとんど変化しない場合においてはFCOT短縮化が実現できた。
【0087】なお、ここではLUTの最大発光時間を切り換える方法について述べたが、発光強度を切り換える場合に於いても本発明は有効である。
【0088】(第3の実施形態)本発明は水分量に対して幾つかのLUTを保持し、環境によってLUTを切り換えるような計算時間がかかる装置に於いて特に有効である。また、第1実施形態及び第2実施形態で述べた装置と組み合わせた場合に於いても有効であることは言うまでもない。
【0089】以下、第3の実施形態に係る画像形成装置に於けるLUT算出について述べる。第1及び第2の実施形態に係る画像形成装置と同様の部分については説明を省略する。
【0090】図1の環境制御フローに従って、図12に示すように現像剤の水分量に於けるLUTを再計算するために、目的の水分量を内包する二つのLUTを入力レベルに対する出力レベルのデータを補間し(図12(a),(b))、目的の水分量に於けるLUTを算出する(図12(b))。
【0091】これにより、再計算終了後、上記の方法で算出した環境制御方法により、環境が大きく変化した時でも濃度の変化を保証することができ、また環境がほとんど変化しない場合においてはFCOT短縮化が実現できた。
【0092】なお、ここでは、8bit(256階調)としたが、9bit,10bitといった多階調を実現するLUTを用いている場合、本発明は更に効果的である。
【0093】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、環境検知手段による環境の検知結果が、記憶手段に記憶された前回の画像形成条件算出時の検知結果から所定値より大きく変化した場合に、再度画像形成条件の算出を行うようにしたため、環境が大きく変化する場合に、画像形成条件を再度算出し、かかる条件に基づいて画像形成を行うことにより、環境変化に対応した適切な画像形成が可能となるとともに、環境変化が小さい場合には、再度画像形成条件を算出するせずに前回算出した画像形成条件を利用して画像形成条件を行うことにより、FCOTを短縮することが可能となる。また、画像形成装置に常時通電して環境変化を継続的に検出する必要がないので、ランニングコストを低減することが可能となる。
【0094】また、前記画像形成条件の再算出を決定する前記環境検知の検知結果の変化の所定値が現像剤の特性により決定されるようにしたため、現像剤の特性に応じて、画像形成条件を再度算出する必要があるか否かが決定されるので、現像剤の特性に応じてより適切に画像形成条件が決定され、より高品質の画像形成が可能となる。




 

 


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