JP2992317B2 - 画像形成装置におけるトナー濃度制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、現像装置を非現像状態とすることが可能な
画像形成装置にて、複写操作に対応して、感光面の画像
形成面のうち原稿画像が形成されていない非画像領域に
基準濃度のトナーパターン像を形成し、このトナーパタ
ーン像の濃度とこのトナーパターン像が形成されていな
い前記非画像領域の感光面の濃度を光学的に検知し、そ
れぞれの濃度を比較し、この比較により得られた値と予
め設定されている基準値とを比較し、この対比により得
られた情報によりトナー補給を制御する、トナー濃度制
御方法に関する。

〔従来の技術〕

電子複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装
置における上述せるトナー濃度制御方法は、フォトセン
サの汚れやバラツキに対し有利であるが、他方フォトセ
ンサで感光体面上のトナー付着量を検知する場合感度の
問題が生ずる。即ち該フォトセンサは地肌部では感度が
よいが、トナーパターン像部では感度が悪い。よって例
えば、地肌部にトナー補給による逆帯電トナーや低帯電
トナーが付着していると、フォトセンサの感度が良いた
めにこれらのトナーが付着した状態の地肌部を読み取
り、その値とトナーパターン像部の値との比により基準
値と比較することになる。この結果、トナーパターン像
部にトナーが充分に付着し、実際はトナー補給をしなく
てもよい状態にあるにもかゝわらず、誤検知が生じてト
ナー補給が行われ、トナー濃度制御装置が暴走する危険
性がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、従来のトナー濃度制御方法において、その
長所を維持しながら、上述の欠点を除去することを課題
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題は、本発明により、前記せるトナーパター
ン像が形成されていない非画像領域の感光面が現像装置
を通過するとき現像装置を非現像状態にすることにより
解決される。

本発明は、上記の課題の解決のために、前記非現像状
態が感光面に対し現像剤を非接触状態にすることにより
達成されることを提案する。

更に、本発明は、上記の課題の解決のために、前記感
光面と現像剤との非接触状態が、現像装置を感光面に対
し現像不能な距離に離間させることにより達成されるこ
とを提案する。

〔作 用〕

感光体の感光面の非画像領域のうち、トナーパターン
像のない非画像領域部分にトナーのないことを保証する
ため、本発明では、現像スリーブの現像剤の穂を削除す
る、いわゆる穂切りを行うこと、又は現像装置を感光面
より離間することにより、現像装置を非現像状態とす
る。

〔実施例〕

以下、本発明を適用したカラー電子複写機を例として
説明する。

第１図において、潜像担持体の一例のドラム状感光体
１は、矢印方向に回転駆動されるようになっている。こ
の感光体に対して、先ず、その表面が帯電チャージャ２
により一様に帯電される。この帯電面に対して、露光部
３の部位で、例えば原稿像の結像投影が行われると、感
光体表面に静電潜像が形成される。

感光体１の回転方向に対し、露光部３よりも下流側に
は、黒現像装置4B、イエロー現像装置4Y、マゼンタ現像
装置4M及びシアン現像装置4Cがそれぞれ順に配備されて
いる。以後、黒現像装置以外の現像装置を総括してカラ
ー現像装置と言う。

黒画像形成モードが選択されたときは黒現像装置4Bに
よって、カラー画像形成モードが選択されたときはカラ
ー現像装置によって、それぞれ現像が行われるのである
が、今仮に、後者のモードが選択されたものとすれば、
このとき、転写ドラム５に巻き付けられた転写紙Ｓに
は、感光体１上に１回転毎に順次形成されるイエロー
像、マゼンタ像、シアン像等の顕像が、順次、転写チャ
ージャ６により転写されて互に同一位置に重ね合わされ
る。このあと、転写紙は転写ドラム５から外され、図示
されない定着装置を通ってフルカラーコピー紙として機
外へ排出される。

このようなカラー電子複写機において、黒画像形モー
ドが選択された場合、カラー現像装置は全て後述するよ
うな穂切りが行われて非現像状態とされる。カラー画像
形成モードが選択された場合は、黒現像装置4Bが非現像
状態とされると共に、例えば、カラー現像装置4Y、4M、
4Cのうち、１つの現像装置で現像を行っているとき、他
の現像装置は非現像状態とされるようになっている。12
0はフォトセンサであり、これについては後述する。

第２図は黒現像装置4Bの具体的な構成を示し、この例
では、現像装置4B内にトナーとキャリアを含む二成分系
現像剤が収容されている。かく収容されている現像剤
は、現像剤撹拌搬送汲み上げ部材11により汲み上げられ
つつ、現像剤担持部材の一構成例である現像スリーブ12
の周面上に供給される。

現像スリーブ12内の円周方向には、この内周面に対向
するようにして、６個のマグネットP₁〜P₆が現像スリー
ブ12の周方向に固定配列されている。このようなマグネ
ットの磁力作用によって、現像スリーブ12の周面には現
像剤による磁気ブラシ、が即ち穂が形成され、これは現
像スリーブ12と共に、その回転方向に搬送され、感光体
１と対向する現像部において感光体１の感光面上に形成
された静電潜像の現像に供される。

現像スリーブ12の内部には磁性体より成る磁気シール
ド板13が設けられていて、現像時には第２図に示す位置
に置かれ、現像後の現像スリーブ12上の現像剤を離隔さ
せ易しくしている。これに対し、カラー画像形成モード
が選択された場合には、磁気シールド板13は、第３図に
示すように、現像剤撹拌搬送汲み上げ部材11から供与さ
れた現像剤を現像スリーブ12上において汲み上げるため
の汲み上げ極P4、P5極を被う位置に変位するようになっ
ている。この変位によって汲み上げ極の磁力が遮蔽され
る状態となるため、現像スリーブ12上には現像剤が担持
されなくなり、いわゆる「穂切り」が行われる。

他方において、カラー現像装置による穂切りは次のよ
うにして行われる。今、マゼンタ現像装置4Mを一例に挙
げると、通常の現像時には、第４図に示すように、現像
剤撹拌搬送汲み上げ部材14によって汲み上げられた現像
剤は現像スリーブ15の方に供給され、内部の固定マグネ
ットP₁〜P₄極による磁力により、第２図において説明し
たと同じく現像スリーブ15上には現像剤による磁気ブラ
シが形成される。また現像スリーブ15内に固設された磁
性体より成る磁気シールド板113によって、現像後の現
像剤が現像スリーブ15から離れる。当該現像装置による
現像を終了したあとは、第５図に示すように、現像スリ
ーブ15の回転方向が切り換えられて、これが今までより
も逆方向に２回転程、回転して現像スリーブ上の現像剤
が、磁気シールド板113の作用で現像スリーブから離さ
れ、その穂切りが行われるようになっている。すなわ
ち、現像時の回転方向ａ（第４図）に対して、これと反
対の矢印ｂ方向に現像スリーブ15を回転させるのであ
る。このとき、現像スリーブ15上の現像剤は逆方向に戻
される状態となり、現像剤撹拌搬送汲み上げ部材14の方
に回収されることとなる。

上述のように、穂切りは各種の構成によって行うこと
ができる。

上記に説明したカラー電子複写機における本発明によ
るトナー濃度制御方法について、以下に述べる。

第６図において、ドラム状感光体１の感光面が矢印方
向に進行する。100Aと100Cは同感光面画像領域であり、
それら画像領域の間に非画像領域100Bがある。非画像領
域100Bは、トナーパターン像110を形成する非画像領域
部分100B−１と既述のように、現像装置を非現像状態に
することによりトナーパターン像が形成されることのな
い非画像領域部分100B−２よりなる。

非画像領域部分100B−１は、予め定められたパターン
形成用帯電条件により帯電され、イレーサにより不要部
分の電荷を消去されて潜像が形成される。ついで、該潜
像を現像することにより基準濃度のトナーパターン像11
0となり、フォトセンサ120（第１図）により濃度が検知
される。

他方において、非画像領域部分100B−２は、既述のよ
うに、穂切り機能を利用して現像装置を非現像状態にす
ることにより、トナーが全く付着しない感光面とするこ
とが出来る。その濃度を、同じくフォトセンサ120によ
り検知する。

上述せる両濃度の検知出力は電圧で表わされ、トナー
パターン像110の検知出力をV_SP、そして非画像領域部分
100B−２の検知出力をV_SGとすると、V_SP/V_SGの値を予め
設定した値（V_SP/V_SG）。と比較する。その場合、 V_SP/V_SG≧（V_SP/V_SG）。

ならば、トナー補給部８からトナー補給ローラ９を介
して現像装置内へトナー補給を行う。

これに対し、 V_SP/V_SG＜（V_SP/V_SG）ｏ ならば、トナー補給を行わない。

感光面上におけるトナー付着量とフォトセンサ出力と
の関係を、第７図に示す。上述せる実施例では、（V_SP/
V_SG）。＝1/8とした。

既に上述したパターン潜像形成からトナー補給までの
動作経過を、第８図にフローチャートとして記した。

第１図ないし第５図に示す実施例においては、現像装
置を非現像状態にする方法として、現像スリーブ上に形
成される現像剤の穂の削除、即ち穂切りを行っている。
これに対し、別法として、現像装置を感光面より離間さ
せて非現像状態とすることも出来る。以下、これについ
て説明する。

第９図において、現像離間指令が出ると、現像離間ソ
レノイド20が動作し、現像離間カム21を半回転させる。
同カムは、第10図に示す現像時位置より第11図に示す離
間時位置へ移行する。このカムの移行により、現像離間
レバー22が矢印23方向に押し下けられ、現像離間棒24は
矢印25方向に自転する。それにより、現像離間部材26の
先端が矢印27方向に移動し、この端部に連結されている
現像装置も亦矢印27方向に移動せしめられ、その結果現
像装置は感光体１、現像駆動ギヤ、トナー補給ギヤから
離間し、非現像状態に置かれる。

〔発明の効果〕

本発明では、現像装置を非現像状態とすることによ
り、トナーパターン像が形成されない非画像領域部分に
トナーの付着することが防止され、それによってトナー
パターン像の濃度とトナーのない感光面濃度との正確な
比較が行われ、その結果正確なトナー濃度制御が保証さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によりカラー電子写真複写機の要部を示
す図式図、第２図および第３図は黒現像装置における穂
切り機構の説明図、第４図および第５図はカラー現像装
置における穂切り機構の説明図、第６図は本発明方法を
実施する感光面の平面図、第７図は感光面のトナー付着
量とフォトセンサ出力との関係を示すグラフ、第８図は
フローチャート、第９図は現像装置を非現像状態にする
構成の別の実施例を示す斜視図、第10図および第11図は
現像離間カムの２つの作動位置を示す説明図である。 １……感光体、4B……黒現像装置 4Y……イエロー現像装置 4M……マゼンタ現像装置 4C……シアン現像装置 12、15……現像スリーブ 13……磁気シールド板 20……現像離間ソレノイド 21……現像離間カム 100A,100C……感光面の画像領域 100B……非画像領域 100B−１……トナーパターン像のある非画像領域部分 100B−２……トナーパターン像のない非画像領域部分 110……トナーパターン像 120……フォトセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 15/00 303

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光面の画像形成面のうち原稿画像が形成
   されていない非画像領域に基準濃度のトナーパターン像
   を形成し、このトナーパターン像の濃度とこのトナーパ
   ターン像が形成されていない前記非画像領域の感光面の
   濃度を光学的に検知し、それぞれの濃度を比較して、ト
   ナー補給を制御するトナー濃度制御方法において、前記
   トナーパターン像が形成されていない非画像領域の感光
   面が現像装置を通過するときには現像装置を非現像状態
   にすることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】前記非現像状態が感光面に対し現像剤を非
   接触状態にすることにより達成されることを特徴とす
   る、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】前記感光面と現像剤との非接触状態が、現
   像スリーブ上における穂切りにより達成されることを特
   徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】前記感光面と現像剤との非接触状態が、現
   像装置を感光面に対し現像不能な距離に離間させること
   により達成されることを特徴とする、請求項２に記載の
   方法。