JP2000221769A

JP2000221769A - 画像形成装置、及び、画像形成方法

Info

Publication number: JP2000221769A
Application number: JP11025131A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Yuki; 和彦結城; Toshio Koike; 寿男小池
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2000-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】潜像の現像剤担持体の現像剤搬送方向と直交
する方向に複数に分割した各領域での画像面積率が所定
の値以下の場合に、潜像担持体長手方向全域にベタを付
着させ、上記方向での画像濃度ムラを防止できるように
する。【解決手段】コピー原稿の感光体ドラム１の長手方向
に対しＮ分割した画像面積率をＨ１〜Ｈｎ％として読み
とり、一番小さい値Ｈmin％が予め定めた画像面積率α
％以下の場合に、通常のコピー動作後または複数枚コピ
ー動作を行う紙間の時に感光体ドラムの長手方向全域に
黒ベタを付着させる。これによって、現像スリーブ４２
上の低帯電トナーを消費させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、
トナー及び磁性粒子からなる現像剤を担持して画像形成
装置の潜像担持体と対向する領域へ現像剤を搬送するた
めの現像剤担持体と、該現像剤担持体の内部に配置した
磁界発生手段と、該現像剤担持体に担持した現像剤の量
を規制する現像剤規制部材と、該現像剤規制部材で阻止
された現像剤が滞留するようにカバー部材及び現像剤担
持体の表面で囲まれて形成された現像剤収容部と、該現
像剤収容部に該現像剤搬送方向上流から隣接し、収容さ
れているトナーが該現像剤担持体に担持されている現像
剤や該現像剤収容部の現像剤に接触するトナー補給用開
口を有するトナー収容部とを備え、該トナー収容部内の
トナーを、該現像剤担持体の現像剤搬送に伴う現像剤の
移動によりトナー補給用開口から現像剤中に取り込むよ
うにした現像装置を有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、この種の画像形成装置に用いられ
る現像装置としては、容器内で現像剤担持体上に磁性粒
子層を形成するとともに、容器内のトナー補給部におい
てこの磁性粒子層に接触するようにトナーを収容し、内
部に固定配置された磁石を有する現像剤担持体の回転に
伴う磁性粒子層の磁性粒子の移動により、該トナー補給
部で磁性粒子層内にトナーを取り込み、トナーと磁性粒
子の混合された現像剤を、現像剤規制部材で層厚規制し
て現像領域に搬送する現像装置において、該磁石は、上
記トナー補給部に対向する磁極を持たず、現像剤担持体
の回転方向に関して上記トナー補給部の下流側、かつ該
規制部材の上流側に磁極を持ち、上記トナー補給部の下
流側、かつ上記規制部材の上流側で、該磁極の磁界が及
ぶ範囲内の位置に現像剤担持体と対向して設けられ、該
現像剤担持体との間に磁性粒子層の充満した領域（以
下、現像剤収容部という）を形成するカバー部材を有す
る現像装置（例えば特開平９−３１１５３７号公報、特
開平９−３１１５４１号公報参照）が知られている。こ
の現像装置においては、上記現像剤収容部内に滞留する
現像剤は、トナー濃度が高く現像剤の嵩が大きい状態に
なると、現像剤の充填率が高まって動きにくくなり、規
制部材を通過する現像剤を除いて動きがほとんどなくな
る。逆に、トナーの消費によってトナー濃度が低下して
現像剤の嵩が小さい状態になると、現像剤収容部内の現
像剤の充填率が低くなって現像剤が動きやすくなり、ト
ナーが現像剤内に取り込まれる。そして、現像剤のトナ
ー濃度が上昇して現像剤の嵩が大きくなると、前述同様
に再び現像剤収容部内の現像剤がほとんど動かなくな
り、トナーの取り込みが停止する。また、現像剤収容部
内に取り込まれたトナーは、現像剤収容部の内圧、及び
現像剤収容部内の現像剤の移動によって磁性粒子と供に
帯電される。この種の現像装置によれば、トナー濃度応
じて変化する現像剤の嵩によって自動的に現像剤担持体
に付着しているキャリアにトナーを直接補給できるの
で、トナー濃度センサやトナー補給装置を設けず、現像
剤の移動によりトナーを現像剤中に取り込むことがで
き、現像剤を帯電させるための撹拌部材を設けることな
く現像剤の帯電を行うことができる。また、従来の二成
分現像方式に比較して磁性粒子が少ないために装置のト
ルクを大幅に減少できると共に、装置の小型化を図るこ
とができるというメリットもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来提案さ
れていた画像形成装置においては、上記のようなメリッ
トがある反面、現像剤搬送方向と直交する方向でのトナ
ー濃度が均一な状態に復帰しにくく、これにより形成画
像が、現像領域における現像剤搬送方向と直交する方向
（以下、現像領域の幅方向という）での濃度ムラを生じ
る恐れがあることも分かった。

【０００４】本発明者らが、この現像領域幅方向での画
像濃度ムラの発生メカニズムについて検討したところ、
その原因が現像領域に搬送される現像剤の帯電量に関係
があることがわかった。即ち、現像領域の幅方向におい
て、画像形成部分が同じ箇所に連続して存在している
と、その部分のトナー消費量が他の部分より多く、新し
いトナーを多量に現像剤中に取り込む必要が生じるが、
トナーの取り込みが遅れてトナー濃度が低下することが
あり、その部分はトナーの帯電量Ｑ/ｍ(ＭＣ/ｇ)が上昇
する。一方、現像領域の幅方向において、非画像部が同
じ箇所に連続して存在していると、トナーの消費は行わ
れないが、トナー補給開口が現像剤溜りと連通し、現像
剤溜りにはトナーが常に接触しているため、現像剤中の
トナーが消費されなくてもトナーが少しずつ現像剤中に
取り込まれてしまい、現像剤中へのトナーの取り込みを
完全になくすことは出来ないというトナー補給の精度的
な制約上、僅かながらトナー補給が行われるため、トナ
ー濃度が上昇し、トナー帯電量Ｑ/ｍ(ＭＣ/ｇ)が低下す
る。その結果、トナー帯電量に現像領域幅方向における
不均一な状態が生じ、帯電量の高い部分は相対的に白い
画像（白帯）となり、帯電量の低い部分は濃い画像、特
に細い縦黒スジが生じやすく、全体として濃度ムラとな
ってしまうのである。

【０００５】ここで、現像剤担持体上に担持されたトナ
ーの帯電量とトナー補給した直後のトナーの帯電量の差
をなくすために、補給トナーが現像剤担持体上のトナー
の飽和帯電量に達しやすいように帯電量の立ち上がりの
良いトナーを用いたものが従来提案されている。また、
特開平９−３１１５４１号公報においては、画像面積の
検出値に応じて非画像域で現像剤担持体を駆動して低帯
電のトナーを立ち上げるという方法によって、現像領域
の幅方向における現像剤担持体上の現像剤の帯電量が不
均一にならないようにしたものも提案されている。しか
しながら、上記立ち上がりの良いトナーを用いる方法に
おいては、この立ち上がりの良いトナーに流動性が良い
ものが多いため、トナー消費がない部分にも補給トナー
が入り込みやすく、僅かではあるが縦黒スジが発生しや
すいという不具合があった。また、画像面積の検出値に
応じて非画像域で現像剤担持体を駆動する方法において
も、同様に僅かであるが縦黒スジが発生することがあっ
た。従って、トナー消費がない部分に発生するトナー補
給過多からくる縦黒スジの対策としては、いずれも不十
分であった。

【０００６】ここで、通紙枚数に対するトナーの帯電量
Ｑ/ｍ(ＭＣ/ｇ)の変化についてグラフを用いて説明す
る。図１３は、現像を連続して行ったときの通紙枚数と
トナーの帯電量Ｑ/ｍ(ＭＣ/ｇ)との関係を示したグラフ
である。この図において、画像面積が多い原稿（画像面
積率Ａチャート：たとえば５０〜８０％）を連続して現
像すると、新しくトナー補給された部分は補給トナーの
割合が増えて低帯電トナーの割合が多くなる。次に画像
面積が少ない原稿（画像面積率Ｂチャート：たとえば２
〜５％チャート）を連続して現像すると、トナーが現像
スリーブ上にいる時間が長くなるため、現像スリーブ上
に長く滞在しているトナーのトナー帯電量Ｑ/ｍ(ＭＣ/
ｇ)は高くなる（図１３の実線部分ｈ）しかし、この時
トナー補給制御の精度によりトナーの消費が行われてい
ない部分にも僅かながらトナー補給が行われ、実質的に
はトナー濃度が上昇し、かつこの予期せぬ補給トナーの
帯電量が低い状態となっている（図１３の波線部分
ｌ）。そのために現像領域幅方向の現像スリーブ上の現
像剤に帯電量の不均一状態が発生し、部分的に画像濃度
の低下や黒スジが発生して画像濃度ムラとなる。

【０００７】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、現像領域の幅方向に
おけるトナー消費量の差により発生する同幅方向での画
像濃度ムラを防止し、高品質の画像を安定して供給する
ことができる画像形成装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の画像形成装置は、内部に磁界発生手段を
有し、トナー及び磁性粒子からなる現像剤を担持して画
像形成装置の潜像担持体と対向する領域へ現像剤を搬送
する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持した現像剤
の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤規制部材で
阻止された現像剤が滞留する現像剤収容部と、該現像剤
収容部と連通するトナー補給口と、該トナー補給口を介
して該現像剤収容部に隣接し、内部にトナーを収容する
トナー収容部とを有し、該現像剤担持体の現像剤搬送に
伴う現像剤の移動によりトナー補給口から該現像剤担持
体に該トナー収容部内のトナーを供給するトナー濃度自
己制御システムを利用した現像装置を有し、潜像担持体
上の潜像を該現像剤担持体上のトナーによって顕像化す
る画像形成装置において、該潜像を該現像剤担持体の現
像剤搬送方向と直交する方向に複数の領域に分割して各
領域ごとの画像面積率を算出する画像面積算出手段を設
けたことを特徴とするものである。

【０００９】請求項１の画像形成装置においては、潜像
担持体の画像形成可能な現像領域における現像剤搬送方
向と直交する方向即ち該潜像担持体幅方向を複数の領域
に分割し、画像面積算出手段によって各領域ごとの画像
面積率を算出する。そして、画像面積率に領域による偏
りが生じていることが検知された場合は、この潜像担持
体に対向する領域からトナー補給を行う現像剤担持体上
のトナー消費量にも偏りが生じていると予測して、これ
によって発生する恐れのある画像濃度ムラを防止するた
めの対策を講じることができるようになる。

【００１０】請求項２の画像形成装置は、請求項１の画
像形成装置において、上記潜像担持体の現像領域外の所
定の位置に現像剤搬送方向と直交する方向全域に相当す
る幅のベタ画像を形成するベタ形成手段と、上記画像面
積算出手段によって算出された各領域ごとの画像面積率
の中で最低の画像面積率と予め定めた画像面積基準率と
を比較し、この比較結果に応じて該ベタ形成手段による
ベタ形成を行うか否かを制御するベタ形成制御手段とを
設けたことを特徴とするものである。ここで、上記画像
面積基準率とは、画像面積率がこの値以下であると、ト
ナー補給制御の精度により僅かながらトナー補給が行わ
れてしまうという境界の画像面積率をいう。

【００１１】請求項２の画像形成装置においては、画像
面積算出手段によって算出された各領域ごとの画像面積
率の中で最低の画像面積率（以下、最低画像面積率とい
う）を画像面積基準率と比較し、この最低画像面積率が
画像面積基準率以下の場合に、ベタ形成制御手段により
潜像担持体の現像領域外の所定の位置に現像領域幅方向
全域に相当する幅のベタ画像を形成する。これによっ
て、現像剤担持体表面及び現像剤収容部内のトナーを現
像領域幅方向全域に渡って強制的に消費させ、トナー消
費が少ない領域に対向した位置の現像剤担持体上に過剰
に補給された低帯電トナーを消費させる。一方、トナー
消費が少なくない領域に対向した位置の現像剤担持体上
からもトナーを消費するが、トナー濃度自己制御システ
ムによりトナー消費量に応じた量のトナーが良好に補給
される。

【００１２】請求項３の画像形成装置は、請求項２の画
像形成装置において、上記画像面積基準率と比較する画
像面積率を、連続して画像形成を行う被形成画像の複数
枚分の平均値としたことを特徴とするものである。

【００１３】請求項３の画像形成装置においては、連続
して画像形成が行われる被形成画像の複数枚分の画像面
積率の各領域ごとの平均値を算出し、この平均値の中の
最低画像面積率を画像面積基準率と比較する。そして、
この最低画像面積率が画像面積基準率以下の場合に、ベ
タ形成制御手段により潜像担持体の現像領域外の所定の
位置に現像領域幅方向全域に相当する幅のベタ画像を形
成する。これにより、１枚の被形成画像では画像面積基
準率以下になりベタ画像を形成する必要が生じるような
領域が、連続した複数枚の被形成画像を総合してみれば
結果的に画像面積基準率より大きくなるような場合に、
ベタ画像を形成しなくて済ますことができる。

【００１４】現像剤４の画像形成装置は、請求項１の画
像形成装置において、上記被形成画像の潜像担持体上に
おける向きを現像剤搬送方向と直交する方向で左右逆転
可能に構成し、上記画像面積算出手段によって算出する
領域を現像剤搬送方向と直交する方向で左右２つの領域
に分割し、該被形成画像の画像面積率の多い領域と、こ
れ以前に現像を行った形成画像の画像面積率の多い領域
とを比較し、この比較結果に応じて、被形成画像の潜像
担持体上における向きを左右逆転させるか否かを制御す
る画像形成向き制御手段を設けたことを特徴とするもの
である。

【００１５】ここで、潜像担持体上での画像形成向きを
現像剤搬送方向と直交する方向で左右逆転させる方法と
しては、例えば、被形成画像を１８０度回転してもとの
画像の後端側を先端側にして画像形成する方法などが考
えられる。

【００１６】現像剤４の画像形成装置においては、これ
から画像形成を行う被形成画像の現像剤搬送方向と直交
する方向即ち潜像担持体の幅方向における左右２つの領
域での画像面積率の多い領域と、これ以前の形成画像の
画像面積率の多い領域とがそれぞれ左右どちら側の領域
に当たるか比較し、同じ側の領域である場合は、画像形
成向き制御手段によって被形成画像の潜像担持体上での
画像形成向きを該潜像担持体の幅方向で逆転させる。こ
れにより、潜像担持体の幅方向における左右の一方に、
トナー消費量の多い画像が集中しないようにして、対向
する現像剤担持体上のトナー消費量にも幅方向で偏りが
生じないようにする。

【００１７】現像剤５の画像形成装置は、現像剤４の画
像形成装置において、顕像化された画像を保持する像保
持体の排出部を２つ以上設けたことを特徴とするもので
ある。

【００１８】現像剤５の画像形成装置においては、画像
形成が終了した像保持体の排出部を２つ以上設け、潜像
担持体上での画像形成向きを該潜像担持体の幅方向で逆
転させたものがある場合に、像保持体の排出部を画像形
成向きの違いによって区別できるようにする。これによ
り、画像形成向きが同じである像保持体ごとに分別回収
ができるようにする。

【００１９】現像剤６の画像形成方法は、内部に磁界発
生手段を有し、トナー及び磁性粒子からなる現像剤を担
持して画像形成装置の潜像担持体と対向する領域へ現像
剤を搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持し
た現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤規
制部材で阻止された現像剤が滞留する現像剤収容部と、
該現像剤収容部と連通するトナー補給口と、該トナー補
給口を介して該現像剤収容部に隣接し、内部にトナーを
収容するトナー収容部とを用い、該現像剤担持体の現像
剤搬送に伴う現像剤の移動によりトナー補給口から該現
像剤担持体に該トナー収容部内のトナーを供給するトナ
ー濃度自己制御システムを利用した現像方法により、潜
像担持体上の潜像を該トナーによって顕像化する画像形
成方法において、画像形成を行う被形成画像の画像面積
率の検知方向を可変に構成し、該検知方向を複数の領域
に分割した各領域ごとの画像面積率がほぼ等くなるよう
な均一面積率方向がある場合には、該均一面積率方向を
潜像担持体の幅方向にとって画像形成を行うようにした
ことを特徴としたものである。

【００２０】現像剤６の画像形成方法においては、領域
ごとの画像面積率がほぼ等くなるような均一面積率方向
がある場合に、この均一面積率方向を潜像担持体の幅方
向にとって画像形成を行い、現像剤担持体の現像領域幅
方向におけるトナー消費量に偏りが生じないようにす
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した一
実施形態について説明する。図１は本実施形態に係る複
写機の概略構成図である。この複写機は、原稿読み取り
用のスキャナー部２０と、このスキャナー部２０から出
力されるデジタル信号を電気的に処理する画像処理部２
１と、該画像処理部から出力されるデジタル信号に基づ
いて画像を転写紙上に形成するプリンタ部２２からなっ
ている。

【００２２】上記スキャナー部２０においては、原稿載
置台上に置かれた原稿の画像は、図示を省略した照射ラ
ンプ、ミラー、レンズを介して画像読取装置（図示省
略）によって読み取られ、そのデータが画像処理部２１
に送られる。上記画像処理部２１においては、このデー
タに必要な処理が施され、画像信号に変換され、プリン
タ部２２へ送られる。

【００２３】上記プリンタ部２２においては、図中矢印
Ｂ方向に回転駆動される潜像担持体としての感光体ドラ
ム１は、帯電器２により表面が一様帯電される。そし
て、感光体ドラム１表面には、画像処理部２１からの画
像信号に基づいて、半導体レーザ、ポリゴンミラー、反
射ミラー等からなる露光装置３により、原稿の画像に対
応した潜像が形成される。この感光体ドラム１上の潜像
は、現像装置４との対向部で現像装置４の現像剤担持体
としての現像スリーブ４２から供給される現像剤で現像
されて顕像となる。ここで、現像装置４については、後
に詳述する。そして、顕像は、給紙トレイ５からレジス
トローラ６でタイミングをとられてベルト状の搬送装置
７上に載置されて感光体ドラム１との対向部に搬送され
てきた例えば転写紙（図示せず）に、転写装置８により
転写される。顕像が転写された転写紙は搬送装置７によ
り搬送され、定着装置９を通る際に顕像が定着されて排
紙トレイ１０に排出される。ここで、顕像転写後の感光
体ドラム１上に残留した未転写トナーは、クリーニング
装置１１によって感光体ドラム１上からクリーニングさ
れ、クリーニング装置１１に回収される。そして、クリ
ーニング後の感光体ドラム１表面は、除電ランプ（図示
せず）によって残留電荷が除電される。

【００２４】図２は、本実施形態の複写機に用いる現像
装置の概略構成を示す部分断面図である。この現像装置
は感光体ドラム１の側方に配設され、感光体ドラム１に
向けて開口部が形成されたケーシング４１、該開口部か
ら一部が露出した、トナー５０ａ及び磁性粒子（以下
「キャリア」という。）からなる現像剤５０を表面に担
持する現像スリーブ４２、現像スリーブ４２の内部に固
定配置した磁界発生手段としての固定磁石群からなるマ
グネットローラ４３、現像スリーブ４２上に担持されて
搬送されている現像剤の量を規制する現像剤規制部材と
してのドクタ４４、現像スリーブ４２上方で該スリーブ
の表面との間に現像剤の現像剤収容部Ａを形成するよう
に設けられたカバー部材としてのドクタ前ヒサシ４６、
トナー収容部としてのトナーホッパ４７などを備えてい
る。

【００２５】上記ドクタ前ヒサシ４６は、現像スリーブ
４２との間に、感光体ドラム１との対向部の現像位置に
供給されずにドクタ４４で進行が阻止された現像剤が滞
留する現像剤収容部Ａを形成している。また、トナーホ
ッパ４７は、現像剤搬送方向における現像剤収容部Ａの
上流側に隣接して現像スリーブ４２表面と対向するトナ
ー補給用開口としてのトナー補給口４８を有し、該トナ
ー補給口に隣合ったスペースには、ホッパ４７内のトナ
ー５０ａをトナー補給口４８に向けて撹拌しながら送り
出すトナーアジテータ４９が配設されている。

【００２６】上記構成の現像装置において、現像スリー
ブ４２上の現像剤は、該スリーブの回転に伴って搬送さ
れ、ドクタ４４により規制されて薄層化される。薄層化
された現像剤は、矢印方向に回転している感光体ドラム
１と対向する現像領域に搬送される。そして、現像領域
では、感光体ドラム１上に形成されている静電潜像にト
ナーが供給され、該静電潜像の可視像化が行われる。こ
の可視像化に使用されなかった現像剤は、現像スリーブ
４２の回転に伴って搬送され、アジテータ４９で送り出
されてトナー補給口４８から供給された新しいトナーを
取り込んだ後、現像剤収容部Ａに戻る。そして、新しい
トナー５０ａを含んだ現像剤５０はドクタ４４による規
制で内圧が増加し、これにより、現像剤５０のトナーの
帯電が行われる。この様に現像剤収容部Ａのドクタ側に
おける現像剤の内圧により、現像スリーブ４２上の現像
剤中のトナーを帯電することができるので、パドルやス
クリュウ等の現像剤を帯電あるいは撹拌するための複雑
な撹拌機構が不要となる。

【００２７】一方、上記現像領域に供給されずにドクタ
４４で進行が阻止された現像剤の一部は、現像剤収容部
Ａ内で現像剤自身の内圧及び重力によってトナー補給口
４８付近まで移動し、トナー補給口４８を塞ぐ。このた
め、現像スリーブ４２上へのトナーの取り込み量が減少
する。これによって、現像剤５０中のトナー濃度が常に
一定濃度以下に保たれる。一方、現像剤５０中のトナー
濃度が低下すると、現像剤収容部Ａ内の現像剤５０の嵩
が低下し、トナー補給口４８を塞がなくなるため、現像
スリーブ４２上の現像剤５０へ所定量のトナーが取り込
まれる。これによって、現像剤５０中のトナー濃度が一
定濃度以上に保たれる。

【００２８】上記構成の現像装置によれば、現像剤収容
部Ａ内へのトナーの取り込み状態に応じて現像剤収容部
Ａ内の現像剤の嵩が変動することによってトナー濃度が
自己制御されるので、現像剤５０のトナー濃度が常にほ
ぼ一定濃度の範囲となるように保たれる。このため、ト
ナー濃度センサやＰセンサ、トナー補給部材などの複雑
なトナー濃度制御機構が不要となる。

【００２９】ところで、本実施形態の複写機において
は、現像領域において現像剤搬送方向に直交する方向即
ち、現像領域の幅方向におけるトナー消費量の偏りから
くる、現像スリーブ４２幅方向での現像剤５０の帯電量
の不均一によって発生する、現像領域の幅方向での画像
濃度ムラを防止するための構成を有している。このた
め、本実施形態の複写機は、複写原稿の画像面積を読み
とるための画像面積算出手段として、上記画像処理部２
１において、原稿からの反射光像を電気的に変換し、画
像面積を読みとることができるように構成している。

【００３０】図３、及び図４は、この複写機の制御ブロ
ック図である。図３において、画像処理部２１、潜像形
成のための駆動部６０、現像のための駆動部６１、感光
体ドラム１の駆動部６２、などが、メイン制御装置６６
に接続されている。また、図４において、潜像形成のた
めの駆動部６０として帯電出力制御部６０ａ、露光制御
部６０ｂなどが設けられている。このメイン制御装置６
６は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）６７、読み出し専用
メモリ（ＲＯＭ）６８、読み出し及び書き込み可能なメ
モリ（ＲＡＭ）６９などで構成されている。この読み出
し専用メモリ（ＲＯＭ）６８に、後述する現像領域の幅
方向におけるトナー消費量の偏りがある場合の不具合を
防止するための制御のプログラムが書き込まれている。
そして、このメイン制御装置において、上記メモリ６８
から読み出した制御用のプログラムに従い、上記画像処
理部２１からの入力信号に応じ、また各種駆動部の作動
時期を含む各種認識・判断を行いながら、各部へ動作指
令を出力し、所定の動作を行わせる。

【００３１】図５は、この複写機の制御を示すフローチ
ャートである。本実施形態の複写機はデジタル機であ
り，複写原稿の画像面積を読みとるための画像面積算出
手段として，画像処理部２１で原稿からの反射光像を電
気的に変換し，画像面積を読みとることができるように
構成している。そして、この読み取り結果に応じて装置
を制御することにより、現像領域の幅方向におけるトナ
ー消費量の差により発生する画像濃度ムラを防止し、高
品質の画像を安定して供給できるようにしている。次
に、そのための具体的な実施例について説明する。

【００３２】（実施例１）図５に基づいて、実施例１を
説明する。図５において、コピー原稿をセットしスター
トキーを押して、原稿を読みとる。その時、感光体ドラ
ム１の長手方向に対しＮ分割した画像面積率をＨ１〜Ｈ
ｎ％として読みとる（ステップ１）。画像面積率Ｈ１〜
Ｈｎ％の一番小さい値をＨmin％とし、このＨmin％が予
め定めた画像面積率α％より大きいか否かを判断する
（ステップ２）。Ｈmin％が予め定めた画像面積率α％
より大きい場合（ステップ２でＹ）は通常のコピー動作
をする。Ｈmin％が予め定めた画像面積率α％以下の場
合（ステップ２でＮ）は通常のコピー動作をした後（Ｊ
ＯＢ終了後）または複数枚コピー動作を行う際のコピー
とコピーの間の紙間の時に感光体ドラム１の長手方向全
域にベタ（例えば、黒ベタ）を付着させる（ステップ
３）。これによって、現像スリーブ４２上の低帯電トナ
ーを消費する。

【００３３】ここで、上記αの値は、例えば５％とする
ことができる。ただし、この値はトナーの流動性により
異なる。本実施例においてはコピー時の動作で説明した
が、プリンターでもよい。また、上記のように画像形成
以外でベタを作成させる場合は、実際の画像形成に未使
用なトナーが多くなる。このため、トナーイールドが小
さくなるという不具合を解消するためにもトナーリサイ
クルを行うのが望ましい。

【００３４】（実施例２）上記実施例１は、感光体ドラ
ム１長手方向に対しＮ分割した画像面積率を１枚ごとに
算出し装置動作を制御したものであるが、複数の原稿の
感光体ドラム１長手方向に対しＮ分割した画像面積率を
連続して算出し、その平均値によって装置動作を制御す
るようにすることもできる。図６は、複数枚の原稿の感
光体ドラム１長手方向に対しＮ分割した画像面積率の平
均値によって複写機を制御するようにしたフローチャー
トである。

【００３５】図６に基づいて、実施例２を説明する。図
６において、原稿をセットしスタートキーを押して、原
稿を読みとる。ここで、コピー枚数に応じてその枚数分
の被形成画像の感光体ドラム１長手方向に対しＮ分割し
た画像面積率を読み取り、最後に各分割領域ごとの平均
値をＬ１〜Ｌｎ％として読みとる（ステップ１）。画像
面積率Ｌ１〜Ｌｎ％の一番小さい値をＬmin％とし、こ
のＬmin％が予め定めた画像面積率β％より大きいか否
かを判断する（ステップ２）。Ｌmin％が予め定めた画
像面積率β％より大きい場合（ステップ２でＹ）は通常
のコピー動作をする。Ｌmin％が予め定めた画像面積率
β％以下の場合（ステップ２でＮ）は通常のコピー動作
をした後（ＪＯＢ終了後）または複数枚コピー動作を行
う際のコピーとコピーの間の紙間の時に感光体ドラム１
の長手方向全域にベタを付着させる（ステップ３）。こ
れによって、現像スリーブ４２上の低帯電トナーを消費
する。

【００３６】ここで、上記βの値は、例えば５％とする
ことができる。ただし、この値はトナーの流動性により
異なる。本実施例においてもコピーの場合のみでなくプ
リンターでもよい。本実施例によれば、コピーを連続し
て複数枚行った結果によってベタを作成するか否かを判
断し、必要な場合は作成するので、一枚ごとに判断して
ベタを作成するのに比して、不必要にベタを作成するこ
とがなく、トナーの消費量を必要最低限に抑えることが
できる。

【００３７】尚、上記実施例１及び実施例２において、
ステップ３での感光体ドラム１長手方向に付着させるベ
タのサイズは、幅が感光体軸方向全域に渡る幅で、長さ
（主操作方向での長さ）がＡ４サイズに対する画像面積
率２〜１０％相当のトナー消費量となる長さに形成する
と、その後に良好な画像形成に効果があることが実験的
に確認できた。ベタのサイズをこのようにすることで、
トナー消費量を必要最低限に抑えつつ、現像領域に搬送
される現像剤５０の帯電量を現像領域の全域に渡って均
一にすることができ、画像濃度ムラや縦黒スジの発生を
防止して良好な画像を形成することができる。

【００３８】（実施例３）上記実施例１、２は、非画像
領域でベタを形成することにより、画像濃度ムラを防止
するものであったが、次に、ベタを形成することなく効
果を得ることができる実施例３について次に説明する。
図７は実施例３にかかるフローチャートである。図７に
おいて、コピー原稿をセットしスタートキーを押して、
原稿を読みとる。その時、現像スリーブ４２の長手方向
の現像に使用される現像剤５０が担持されている領域
（以下、現像有効領域という）に対し２分割した左右の
画像面積率をそれぞれＸ_ｎ％、Ｙ_ｎ％として読みとる
（ステップ１）。次に、その画像面積率の差が予め定め
た比率（例えば、５％とする）以上あるか否かを判断す
る（ステップ２）。画像面積率の差が予め定めた比率よ
り小さい場合（ステップ２でＮ）は通常のコピー動作を
行い、終了する。画像面積率の差が予め定めた比率以上
である場合（ステップ２でＹ）、同じ原稿を２枚以上連
続出力するか否かを読み取る（ステップ３）。同じ原稿
を２枚以上連続出力する場合（ステップ３でＹ）、複写
枚数の半分まで通常のコピー動作を行ったら、残りは画
像処理によって画像の後端より画像を形成してコピー
し、これによって現像スリーブ４２上のトナー消費量の
多い側が前半と後半とで逆転するようにし（ステップ
４）、終了する。図８は、同じ原稿Ａを６枚連続して出
力する場合のコピー方向を示した図である。この図に示
すように、リピート枚数が６枚の場合は、３枚を１セッ
トとして画像面積率の多い側が３枚ずつ左右逆になるよ
うにコピーを行う。また、同じ原稿を１枚だけ出力する
場合（ステップ３でＮ）、Ｘ_ｎとＹ_ｎのどちらが大きい
かを判断する（ステップ５）。Ｘ_ｎ>Ｙ_ｎの場合（ステ
ップ５でＹ）、次の原稿がＸ_ｎ＋１>Ｙ_ｎ＋１の時（ス
テップ６でＹ）は、２枚目を左右を逆転させてコピーを
行い（ステップ７）、終了する。図９は、この場合のコ
ピー方向を示した図である。１枚目の原稿Ａはそのまま
の方向でコピーし、２枚目の原稿Ｂに対してのみ左右逆
にコピーを行っている。Ｘ_ｎ>Ｙ_ｎ（ステップ５でＹ）
で、次の原稿がＸ_ｎ＋１>Ｙ_ｎ＋１でない時（ステップ
６でＮ）は、そのまま同じ方向でコピーを行い、終了す
る。また、Ｘ_ｎ>Ｙ_ｎでない場合（ステップ５でＮ）、
次の原稿がＸ_ｎ＋１<Ｙ_ｎ＋ _１の時（ステップ８でＹ）
は、２枚目を左右を逆転させてコピーを行い（ステップ
９）、終了する。Ｘ_ｎ>Ｙ_ｎでない場合（ステップ５で
Ｎ）で、次の原稿がＸ_ｎ＋１<Ｙ_ｎ＋１でない時（ステ
ップ８でＮ）は、そのまま同じ方向でコピーを行い、終
了する。

【００３９】上記実施例３のように、現像スリーブ４２
の幅方向における左右の一方に画像面積率が多い画像が
集中しないようにすれば、トナー消費場所を現像スリー
ブ４２の幅方向全域にほぼ均一に散らすことができ、急
激な部分的トナー消費を避けることができるので、画像
濃度ムラや縦黒スジの発生を防止して良好な画像を形成
することができる。

【００４０】また、上記実施例３においては、同じ原稿
を複数枚コピーする場合に、リピート枚数を予め入力し
ておき、排紙される画像方向が画像の先端からのものと
後端からのものとが、入力枚数の半分になるようにして
いる。この場合、入力された枚数が奇数の場合には、
（入力枚数＋１）／２枚と（入力枚数−１）／２枚に分
けて排紙するように設定すればよい。このようにすれ
ば、一枚ごとに方向を逆転させてコピーを行うと１枚ご
とに先頭の向きが変わってしまうという不具合を避ける
ことができ、出力された用紙の向きを揃える整理の手間
も少なくて済む。尚、本実施例においては、入力枚数の
半分でコピー方向を逆転させているが、この他、例え
ば、入力された枚数の４分の１、８分の１のようなある
程度まとまった枚数ごとに方向を逆転させることで、画
像の方向をある程度まとまった枚数づつそろえることと
トナー消費を現像スリーブ４２上のトナー消費量を均一
に制御することとが同時に可能となる。

【００４１】さらに、この複写機に排紙口を２つ設け、
コピー方向の正逆によって、選択的に排紙されるように
することもできる。図１０は、排紙口１に正方向のもの
を排紙し、排紙口２に逆方向のものを排紙するようにし
た図である。このように構成すれば、異なる方向のもの
が混在することなく、それぞれ方向をそろえて別々の排
紙口に排紙させることができる。その後、両者の方向を
そろえて合体させれば、１枚１枚方向を確かめて揃え直
す手間も省くことができる。

【００４２】（実施例４）次に、ベタを形成することな
く効果を得る方法について実施例４に説明する。この実
施例においては、被形成画像の画像面積率を算出し、そ
の算出結果によって現像スリーブ４２上の現像剤５０が
ほぼ均一に消費される現像方向である均一面積率方向が
検知されたときは、その方向が現像スリーブ４２の幅方
向になるよう、画像処理してコピーを行うようにしたも
のである。

【００４３】図１１は、実施例４にかかるフローチャー
トである。図１１において、コピー原稿をセットしスタ
ートキーを押して、原稿を読みとる（ステップ１）。そ
の時、原稿を所定の領域に分割し、その領域ごとの画像
面積率を算出する。画像面積率が、現像スリーブ４２長
手方向で均一な方向（均一面積率方向）があるか否かを
判断する（ステップ２）。均一面積率方向がない（ステ
ップ２でＮ）場合、そのまま現像を行い、終了する。一
方、均一面積率方向がある（ステップ２でＹ）場合は、
その方向が現像スリーブ４２の長手方向に平行になるよ
う画像処理し（ステップ４）、現像を行う。

【００４４】図１２は、現像する方向を均一面積率方向
に画像処理して現像を行う１例である。この図におい
て、原稿Ｃにおいては、Ａ４サイズの原稿の先端から後
端まで均一な幅の黒帯が形成されている。この原稿Ｃを
このままの方向で現像すると、現像スリーブ４２の長手
方向を左右に分割した一方のみに画像が偏ってしまうこ
とになる。そこで、原稿Ａの長手方向を現像スリーブ４
２の長手方向に平行になるよう画像処理によって９０度
回転させ、原稿の長手方向が先端となるようにする。こ
れによって、現像が終了したとき、用紙Ｄは、長手方向
が先端となって排紙される。このようにするためには、
例えば、給紙トレイ５の異なる段にＡ４の用紙を給紙方
向に対して縦方向と横方向にそれぞれセットし、長手方
向が先端となるよう画像処理された原稿を横方向にセッ
トされた用紙で現像すればよい。これにより、上記原稿
を何枚コピーしても、現像スリーブ４２長手方向の全域
に渡って均一にトナー消費を行うことができる。

【００４５】

【発明の効果】請求項１の画像形成装置によれば、画像
が形成される前に画像濃度ムラを発生する恐れがあるこ
とを発生前に予測できるので、この対策を講じることに
よって、現像領域の幅方向におけるトナー消費量の差に
より発生する同幅方向での画像濃度ムラを発生前に防止
でき、高品質の画像を安定して供給することができると
いう優れた効果がある。

【００４６】請求項２の画像形成装置によれば、トナー
消費が少ない部分の低帯電トナーを消費させてこのよう
な部分へのトナー補給過多によって生じる縦黒スジの発
生を防止できるので、現像領域の幅方向全域に渡ってト
ナー帯電量の不均一からくる現像領域幅方向での画像濃
度ムラを防止でき、高品質の画像を安定して供給するこ
とができるという優れた効果がある。

【００４７】また、請求項３の画像形成装置によれば、
不必要にベタ画像を形成することを低減できるので、ベ
タ画像形成のための時間やエネルギーを無駄に消費する
ことを低減したり、ベタ画像の形成のためのトナー消費
量を低減することができるという優れた効果がある。

【００４８】現像剤４の画像形成装置によれば、現像剤
担持体の現像領域幅方向におけるトナー消費量に偏りが
生じないようにできるので、現像領域の幅方向における
トナー消費量の差により発生する同幅方向での画像濃度
ムラを防止し、高品質の画像を安定して供給することが
できるという優れた効果がある。

【００４９】また、現像剤５の画像形成装置によれば、
もともと同一向きであった被形成画像を２つ以上の、向
きで画像形成した場合に、画像形成向きごとに像保持体
を分別することができ、像保持体の整理がしやすくなる
という優れた効果がある。また、同じ画像を複数枚複写
する場合に、画像形成向きが正逆両方向で行われた場合
にも、同じ向きのもの同士を１まとめにできるので、複
写終了後に各排出部に溜まった像保持体を向きを合わせ
て束ねれば、容易に同一向きにまとめることができると
いう優れた効果もある。

【００５０】現像剤６の画像形成方法によれば、現像剤
担持体の現像領域幅方向におけるトナー消費量に偏りが
生じないようにすることができるので、この方法を用い
て画像形成を行うことによって、現像領域の幅方向にお
けるトナー消費量の差により発生する同幅方向での画像
濃度ムラを防止できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る複写機の要部の説明図。

【図２】本実施形態に係る現像装置の概略構成図。

【図３】本実施形態に係る複写機の制御ブロック図。

【図４】同、複写機の制御ブロック図。

【図５】実施例１にかかる複写機の制御を示すフローチ
ャート。

【図６】実施例２にかかる複写機の制御を示すフローチ
ャート。

【図７】実施例３にかかる複写機の制御を示すフローチ
ャート。

【図８】同じ原稿Ａを６枚連続して出力する場合のコピ
ー方向を示した説明図。

【図９】１枚目と２枚目とで左右を逆転させてコピーを
行う場合のコピー方向を示した説明図。

【図１０】排紙口１と排紙口２における排紙方向の説明
図。

【図１１】実施例４にかかる複写機の制御を示すフロー
チャート。

【図１２】現像する方向を均一面積率方向に画像処理し
て現像を行う１例を示した図。

【図１３】現像を連続して行ったときの通紙枚数とトナ
ーの帯電量Ｑ/ｍ(ＭＣ/ｇ)との関係を示したグラフ。

【符号の説明】１感光体ドラム２帯電器３露光装置４現像装置５給紙トレイ７搬送装置８転写装置９定着装置１０排紙トレイ１１クリーニング装置２１画像処理部４１ケーシング４２現像スリーブ４３マグネットローラ４４ドクタ４６ドクタ前ヒサシ４７トナーホッパ４８トナー補給口４９トナーアジテータ５０現像剤６０潜像形成のための駆動部６１現像のための駆動部６２感光体ドラムの駆動部６６メイン制御装置Ａ現像剤収容部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DB01 DD07 EA04 EC06 EC11 ED08 EF02 EF12 2H077 AA14 AB04 AB07 AD06 AD13 AD35 DA01 DA63 DB01 EA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に磁界発生手段を有し、トナー及び磁
性粒子からなる現像剤を担持して画像形成装置の潜像担
持体と対向する領域へ現像剤を搬送する現像剤担持体
と、該現像剤担持体に担持した現像剤の量を規制する現
像剤規制部材と、該現像剤規制部材で阻止された現像剤
が滞留する現像剤収容部と、該現像剤収容部と連通する
トナー補給口と、該トナー補給口を介して該現像剤収容
部に隣接し、内部にトナーを収容するトナー収容部とを
有し、該現像剤担持体の現像剤搬送に伴う現像剤の移動
によりトナー補給口から該現像剤担持体に該トナー収容
部内のトナーを供給するトナー濃度自己制御システムを
利用した現像装置を有し、潜像担持体上の潜像を該現像
剤担持体上のトナーによって顕像化する画像形成装置に
おいて、該潜像を該現像剤担持体の現像剤搬送方向と直交する方
向に複数の領域に分割して各領域ごとの画像面積率を算
出する画像面積算出手段を設けたことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記潜像担持体の現像領域外の所定の位置に現像剤搬送
方向と直交する方向全域に相当する幅のベタ画像を形成
するベタ形成手段と、上記画像面積算出手段によって算出された各領域ごとの
画像面積率の中で最低の画像面積率と予め定めた画像面
積基準率とを比較し、この比較結果に応じて該ベタ形成
手段によるベタ形成を行うか否かを制御するベタ形成制
御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項２の画像形成装置において、上記画像面積基準率と比較する画像面積率を、連続して
画像形成を行う被形成画像の複数枚分の平均値としたこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１の画像形成装置において、上記被形成画像の潜像担持体上における向きを現像剤搬
送方向と直交する方向で左右逆転可能に構成し、上記画
像面積算出手段によって算出する領域を現像剤搬送方向
と直交する方向で左右２つの領域に分割し、該被形成画
像の画像面積率の多い領域と、これ以前に現像を行った
形成画像の画像面積率の多い領域とを比較し、この比較
結果に応じて、被形成画像の潜像担持体上における向き
を左右逆転させるか否かを制御する画像形成向き制御手
段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】現像剤４の画像形成装置において、顕像化された画像を保持する像保持体の排出部を２つ以
上設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】内部に磁界発生手段を有し、トナー及び磁
性粒子からなる現像剤を担持して画像形成装置の潜像担
持体と対向する領域へ現像剤を搬送する現像剤担持体
と、該現像剤担持体に担持した現像剤の量を規制する現
像剤規制部材と、該現像剤規制部材で阻止された現像剤
が滞留する現像剤収容部と、該現像剤収容部と連通する
トナー補給口と、該トナー補給口を介して該現像剤収容
部に隣接し、内部にトナーを収容するトナー収容部とを
用い、該現像剤担持体の現像剤搬送に伴う現像剤の移動
によりトナー補給口から該現像剤担持体に該トナー収容
部内のトナーを供給するトナー濃度自己制御システムを
利用した現像方法により、潜像担持体上の潜像を該トナ
ーによって顕像化する画像形成方法において、画像形成を行う被形成画像の画像面積率の検知方向を可
変に構成し、該検知方向を複数の領域に分割した各領域
ごとの画像面積率がほぼ等くなるような均一面積率方向
がある場合には、該均一面積率方向を潜像担持体の幅方
向にとって画像形成を行うようにしたことを特徴とした
画像形成方法。