JP3017526B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像濃度の制御を行う電子写真複写機等の画
像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の画像形成装置においては、感光体に基
準濃度パターンの静電潜像を所定の周期で形成してこの
静電潜像を現像装置により顕像とし、この顕像の濃度を
像濃度検出素子で検出してその検出結果に基づいてトナ
ー補給部から現像装置内の２成分現像剤へのトナー補給
を制御することで基準濃度パターンの顕像の濃度が一定
になるように２成分現像剤のトナー濃度を制御している
（特開平２−33171号公報，特開昭57−136667号公報参
照）。この場合、基準濃度パターンの静電潜像を現像装
置で現像することにより現像装置内の現像剤のトナーが
消費されるので、基準濃度パターンの静電潜像の現像で
トナーが必要以上に消費されないように基準濃度パター
ンの静電潜像の形成及び現像，その顕像濃度の検出の周
期を10回の画像形成動作に付き１回行なうトナー濃度制
御方法もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記トナー濃度制御方法にあっては基準濃度パターン
の静電潜像の形成及び現像，その顕像濃度の検出の周期
を10回の画像形成動作に付き１回行なう方法では基準濃
度パターンの静電潜像の現像でトナーが必要以上に消費
されないようにできるが、トナー補強を行なう時には基
準濃度パターンの顕像濃度検出周期である10回の画像形
成動作が行なわれる間はトナーが補給し続けられるの
で、トナー補強量が多くなり過ぎて形成画像の濃度が濃
くなり過ぎたり地肌汚れが生じたりする場合がある。

本発明は上記欠点を改善し、１回当りのトナー補給量
が多い場合にも形成画像の濃度が濃くなり過ぎたり地肌
汚れが生じたりせずに形成画像の濃度を安定に維持でき
るトナー濃度制御方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、請求項１の発明は第１図
（ａ）または第１図（ｂ）に示すようにトナー補給部か
らトナー補給を行い磁気ブラシ担持体上に磁気ブラシを
形成して感光体上の静電潜像を現像する画像形成装置に
おいて、所定の周期で前記感光体に形成した基準濃度パ
ターンの静電潜像を前記磁気ブラシ担持体により現像し
て形成された顕像の濃度を検出する像濃度検出素子と、
前記磁気ブラシ担持体に対向して配置した電極とを有
し、この電極に前記磁気ブラシ担持体から前記磁気ブラ
シを介して誘起される電圧または流れる電流を、前記顕
像の濃度を前記像濃度検出素子によって検出する前記所
定の周期よりも短い周期で検出し、検出された検出値の
変化量と基準値とを比較し、この比較結果に基づいて前
記トナー補給部のトナー補給を制御し、 請求項２の発明は第１図（ｃ）に示すように請求項１
記載の画像形成装置において、前記比較結果に基づいて
前記トナー補給部のトナー補給時間を制御し、 請求項３の発明は第１図（ｄ）に示すように請求項１
記載の画像形成装置において、前記比較結果に基づいて
前記トナー補給部のトナー補給速度を制御し、 請求項４の発明は第１図（ｅ）に示すように請求項１
において、前記電流の検出を感光体上の非画像部の現像
時に行ない、 請求項５の発明は第１図（ｆ）に示すように請求項１
において、前記電極を導電性を有する現像剤規制部材と
し、 請求項６の発明は第１図（ｇ）に示すように請求項１
において、前記電極と前記磁気ブラシ担持体との間に印
加された電圧を現像バイアス電圧とする。

〔実施例〕

第２図は本発明を応用した電子写真複写機としての画
像形成装置の第１の例を示す。

透明な原稿台11の上には原稿12が載置され、その上か
ら圧板13が被せられる。潜像担持体としての感光体ドラ
ム14はコピーボタンが押されて複写動作を行なう時には
図示しないメインモータにより時計回り方向Ａへ回転駆
動される。この感光体ドラム14は有機感光体を用いて構
成され、感光体ドラム14の周囲には帯電部15、露光装置
16、イレーサ17、現像装置18、転写前除電器19、転写チ
ャージャ20、分離チャージャ21、分離爪22、クリーニン
グ前除電ランプ23、クリーニングブラシ24及びクリーニ
ングブレード25を有するクリーニング装置26、除電ラン
プ27が配置されている。

露光装置16においては複写動作時にハロゲンランプか
らなる光源28が点灯して原稿台11上の原稿12を照明し、
その反射光像が第１ミラー29、第２ミラー30、第３ミラ
ー31、レンズ32、第４ミラー33、第５ミラー34、防塵ガ
ラス35を介して感光体ドラム14に結像されるとともに、
可動光学系28〜31が往動する。この可動光学系28〜31は
原稿12の画像露光を終了した後に復動する。防塵ガラス
35を浮遊物が光学系のところに入らないように設けられ
たものである。なお、この例では光ファイバーを有する
原稿濃度検出手段により原稿12の地肌濃度を検出し、そ
の検出結果に基づいてバイアス電源の現像バイアス電圧
を補正することできれいな地肌を有する複写画像を得る
ようにする自動濃度調整システムが設けられている。

帯電部15は暗中でチャージワイヤに高電圧が印加され
てコロナ放電を行なうことにより感光体ドラム14をマイ
ナス電荷で−800Vに帯電し、チャージャワイヤと感光体
ドラム14との間に設けられているグリッドにより感光体
ドラム14の帯電電位が均一かつ一定に制御される。感光
体ドラム14は帯電部15により均一に帯電された後に、露
光装置16により上述のように原稿12の反射光像が投影さ
れて静電潜像が形成され、不要部分の帯電電荷がイレー
サ17からの光照射で消去されてクリーニングの容易化が
計られる。イレーサ17は複数の発光ダイオードを感光ド
ラム14の幅方向に配列したものであり、感光体ドラム14
上の静電潜像の両側及び前後に光を照射して電荷を消去
する。しかる後、感光体ドラム14は静電潜像が現像装置
18により後述のように現像されて顕像とされ、転写前除
電器19により光が照射されて除電される。転写前除電器
19は除電器23,27と一緒にメインモータの回転開始と同
時に点灯され、光をフィルタにより拡散しながら感光体
ドラム14に照射して感光体ドラム14を除電する。

図示しない給紙装置は転写材となる転写紙37をレジス
トローラ38まで給紙し、レジストローラ38は感光体ドラ
ム14上の顕像と先端を合わせて転写紙37を送出する。こ
の転写紙37は転写チャージャ20により感光体ドラム14に
密着されて感光体ドラム14上の顕像が転写され、分離チ
ャージャ21により感光体ドラム14から分離される。この
分離ができなかった場合には転写紙37が分離爪22により
強制的に感光体ドラム14から分離される。感光体ドラム
14から分離された転写紙37は搬送ベルト39により搬送さ
れ、定着部40により一定の温度及び圧力が加えられてト
ナーが定着された後にコピーとして機外に排出される。
定着部40ではサーミスタ41により温度が検知され、その
検知結果に基づいて図示しない温度制御部によりヒータ
42の温度制御が行なわれる。

感光体ドラム14は転写紙分離後に残留トナーがクリー
ニング前除電器23により除電されてクリーニング装置26
でクリーニングブラシ24及びクリーニングブレード25に
より除去され、除電器27により残留電荷が消去されて再
使用可能となる。クリーニングブレード25は感光体ドラ
ム14に対する左右の接触圧が均一化されるように中央一
点支持となっている。クリーニングブラシ24は感光体ド
ラム14と同一方向に回転し、クリーニングブレード25で
除去されにくい紙片などの異物も感光体ドラム14から除
去する。クリーニングブラシ24及びクリーニングブレー
ド25により感光体ドラム14から除去されたトナーはトナ
ー回収部に回収される。

また、第３図に示すように現像装置18においては感光
体ドラム14と対向する前部に開口部43を有する現像タン
ク44を備え、この現像タンク44内にトナーとキャリアと
からなる２成分現像剤が収容されている。現像タンク44
内の前部には磁気ブラシ担持体としての現像ローラ45が
配置されている。この現像ローラ45の内部には図示しな
い複数の異なる磁極が交互に配置されてなる現像磁石ロ
ーラが現像ローラ45の内面より一定の間隔を隔てて設け
られており、この現像磁石ローラの磁力によって現像ロ
ーラ45上に穂状の現像剤、所謂磁気ブラシ46が形成され
る。この磁気ブラシ46は現像ローラ45と現像磁石ローラ
の少なくとも一方が回転することによって反時計回り方
向Ｂに移動する。なお、キャリアとしては平均粒子径70
μｍの樹脂コートキャリアが用いられている。

現像タンク44内の後部下方は２成分現像剤を収容する
現像剤収容部となっており、この現像剤収容部には撹拌
ローラ47,48が配置されている。撹拌ローラ47,48は駆動
機構により回転駆動され、トナーとキャリアとを撹拌し
てこれらに摩擦帯電を生じさせるとともに、現像剤を現
像ローラ45へ搬送して現像ローラ45上に現像磁石ローラ
により磁気ブラシ46を形成させる。この場合、トナーは
感光体ドラム14上の静電潜像の極性とは逆極性となる正
極性に帯電される。

現像ローラ45はアルミニュウム等の非磁性体により円
筒状に構成され、感光体ドラム14の近傍に0.75mmのギャ
ップをおいて配置されている。現像ローラ45は外径が30
mmであり、現像磁石ローラは現像ローラ45の表面で磁力
が約800ガウスとなるものが用いられている。現像ロー
ラ45及び感光体ドラム14には地肌汚れを防止して複写画
像濃度の調整を行うために同極性の現像バイアス電圧が
バイアス電源49から印加され、現像ローラ45上の磁気ブ
ラシ46は反時計回り方向Ｂに移動しながら感光体ドラム
14に接触して感光体ドラム14上の静電潜像にトナーを与
えることで静電潜像を顕像とする。この例では感光体ド
ラム14上の静電潜像の電位（暗部の電位）が−800Vに設
定されて感光体ドラム14上の地肌電位が−40Vに設定さ
れ、現像バイアス電圧が−200Vに設定されている。な
お、この現像バイアス電圧は前述の自動濃度調整システ
ムにより可変され、また使用者による操作部からの指示
に応じて可変される。

現像ローラ45の上部にはアルミニウム等の非磁性金属
からなる現像剤規制部材50が配置され、この現像剤規制
部材50により磁気ブラシ46の厚みが規制される。また、
撹拌ローラ47,48の上方にはセパレータ51が配置され、
磁気ブラシ46から現像剤規制部材50により掻き落とされ
た現像剤がセパレータ51により現像タンク44の後方に戻
される。

トナーホッパー52,トナー補給バー53,トナー補給ロー
ラ54はトナー補給部を構成していてトナーホッパー52内
にはトナーが収容され、このトナーがトナー補給バー53
の回転によってトナー補給ローラ54にふりかけられてト
ナー補給ローラ54の回転によってスリッター55を通って
現像剤収容部に供給されることで現像剤にトナーが補強
される。

現像ローラ45と感光体ドラム14との間にはバイアス電
源49により電圧V₀が印加され、現像剤規制部材50は電極
を兼ねていてこの電極50に現像ローラ45から磁気ブラシ
46を介して流れる電流I₁が検出部56により検出される。
この検出部56の出力信号は主制御部57に送られる。

第５図は上記電流I₁の変化を表す特性図である。この
特性図から分かるように現像タンク44内の現像剤のトナ
ー濃度が増加するに連れて電流I₁が減少する。なお、バ
イアス電源49から現像ローラ45に印加される電圧は直流
電圧であるが、これは交流電圧でもよい。

第６図に示すように原稿台11に載置される原稿12の先
端より数cm先となる位置には基準濃度の黒ベタとなって
いる基準濃度パターン58が配置されている。複写動作が
行なわれる際にランプ18が点灯して可動光学系28〜31が
往動する時はランプ18により基準濃度パターン58が原稿
台11上の原稿12より先に照明されてその反射光像が光学
系29〜36を介して感光体ドラム14に投影され、感光体ド
ラム14上には基準濃度パターン58の静電潜像が形成され
た後に原稿12の静電潜像が形成される。基準濃度パター
ン58の静電潜像は現像装置18により現像されて第７図に
示すような顕像59となり、この顕像59の濃度が第３図に
示すように像濃度検出素子（以下Ｐセンサと呼ぶ）60に
より現像装置18と転写チャージャ20との間で（又は転写
紙37に転写された後に）光学的に検出される。また、顕
像59はクリーニング装置26により除去される。主制御部
57は電源投入後の第１回，第11回，第21回…という10回
毎の複写サイクル以外の複写サイクルでイレーサ17に感
光体ドラム14上の基準濃度パターン58の静電潜像を消去
させる。したがって、基準濃度パターンの顕像58は第４
図に示すように電源投入後の第１回，第11回，第21回…
という10回毎の複写サイクルで周期的に形成され、その
濃度がＰセンサ60により検出される。ここで、主制御部
57は基準濃度パターン58の静電潜像が現像装置18により
常に一定の現像バイアス電圧で現像されるようにバイア
ス電源49を制御する。

主制御部57はＰセンサ60の出力信号及び検出部56の出
力信号を読み込んで記憶部（RAM）61内のデータと比較
し、その比較結果に基づいてトナー補給バー及びトナー
補強ローラ駆動部62を制御する。このトナー補給バー及
びトナー補強ローラ駆動部62は主制御部57の制御下でト
ナー補給バー53及びトナー補給ローラ54を駆動してトナ
ー補給を行なわせる。主制御部57はマイクロコンピュー
タを用いて構成されている。

ここに、基準濃度パターン58は基準濃度のベタ部であ
り、Ｐセンサ60の出力信号は基準濃度パターン58に対応
する部分電位Vspが約0.8Vで、その前後の地肌部分の電
圧Vsgが8Vになる。主制御部57はトナー補給をVsg＜10×
Vspの時に行なうようにトナー補給バー及びトナー補給
ローラ駆動部62を制御するが、その係数の10は他の値で
もよい。この場合、その係数をk₁とすると、主制御部57
はトナー補給をVsg＜k₁×Vspの時に行なうようにトナー
補給バー及びトナー補給ローラ駆動部62を制御する。こ
こに、Vsg/10は適正な複写画像濃度を得るために最低限
必要とされるVspの制御基準値となる。

次に、この例におけるトナー濃度の制御を詳細に説明
する。

第８図〜第11図は上記主制御部57の処理フローの一部
を示す。

主制御部57は操作部や各種センサ等からの入力信号を
取り込んでこの例の各部を制御することにより複写動作
を上述のように行なわせ、かつ操作部のコピーボタンが
押し下げられてコピーボタンからコピー開始信号が入力
される毎に操作部のキーで設定されたコピー枚数分だけ
繰り返して複写動作を行なわせる。主制御部57は第９図
に示すように電源投入時にカウンタCNTに１を代入す
る。次に、主制御部57はコピーボタンが押し下げられて
複写動作が開始されると、Ｐセンサチェックルーチンを
各複写サイクル毎に呼び出す。このＰセンサチェックル
ーチンでは第８図に示すように主制御部57はカウンタCN
Tの値をk₂で除算してその余りをカウンタCNTに格納す
る。k₂は基準濃度パターン58の顕像59の濃度を検出する
時間間隔に相当するコピー枚数に合わせた値であり、こ
の例ではk₂＝10である。次に、主制御部57はカウンタCN
Tの値が１であるか否かをチェックし、カウンタCNTの値
が１であれば基準濃度パターン58の静電潜像を消去しな
いようにイレーサ17を制御して基準濃度パターン58の静
電潜像を現像装置18で顕像59とする。Ｐセンサ60は感光
体ドラム14上の顕像59及び地肌部分の濃度を検出し、主
制御部57はＰセンサ60の出力信号における基準濃度パタ
ーン58に対応する部分の電位Vspと地肌部分の電位Vsgと
を読み込んでこれらVsp,Vsgの関係がVsg＜k₁×Vsp（こ
の例ではk₁＝10）であるか否かを判断する。主制御部57
はVsg＜k₁×Vspでない場合にはトナー補給REQ FLAGに０
を代入してカウンタCNTに１を加え、トナー補給を行な
わせない。また、主制御部57はVsg＜k₁×Vspである場合
にはトナー補給リクエストフラグ（REQ FLAG）に１を代
入してトナー補給ルーチンを呼び出す。

トナー補給ルーチンでは第10図に示すように主制御部
57は毎回電流検知ルーチンを呼び出す。

この電流検知ルーチンでは第11図に示すように主制御
部57はバイアス電源49に現像ローラ45へ電圧V₀を印加さ
せ、現像ローラ45から磁気ブラシ46を介して電極50に流
れる電流I₁を検出部56により検出させてこの検出部56の
出力信号を取り込む。次に、主制御部57は検出部56によ
り検出された電流I₁の値を現像ローラ45の印加電圧V₀で
除算することで現像剤の単位印加電圧当りの電流値（以
後規格化電流値とする）R₁を計算する。この場合、現像
ローラ45上の穂状の現像剤50は現像ローラ45と電極50と
の間に印加された電圧が現像バイアス電圧となり、この
穂状の現像剤50の規格化電流値R₁が主制御部57で計算さ
れることになる。ここで、電流I₁（規格化電流値R₁）は
現像剤50のトナー濃度が変化するに連れて変化し、かつ
トナーがキャリアにスペントすることによっても変化す
る。

次に、主制御部57は電流検知ルーチンよりトナー補給
ルーチンに戻ってカウンタCNTが１であるか否かを判断
し、カウンタCNTが１である場合には上記規格化電流値R
₁を基準電流値R₀として記憶部61に格納する。そして、
主制御部57はトナー補給バー及びトナー補給ローラ駆動
部62を所定時間作動させてトナー補給バー53及びトナー
補給ローラ54を回転させることでトナー補給を行なわ
せ、カウンタCNTに１を加える。

また、主制御部57はＰセンサチェックルーチンでカウ
ンタCNTが１でない場合にはトナー補給REQ FLAGが１で
あればトナー補給ルーチンを呼び出す。このトナー補給
ルーチンでは主制御部57は上述のように規格化電流値R₁
を求めた後に、カウンタCNTが１でないからその規格化
電流値R₁と記憶部61内の基準電流値R₀との差R₀−R₁を演
算してこの差R₀−R₁を基準電流値差ΔＲと比較する。そ
して、主制御部57はR₀−R₁＜ΔＲである場合にはトナー
補給バー及びトナー補給ローラ駆動部62を所定時間作動
させてトナー補給バー53及びトナー補給ローラ54を回転
させることでトナー補給を行なわせ、カウンタCNTに１
を加える。また、主制御部57はR₀−R₁≧ΔＲである場合
にはトナー補給REQ FLAGに０を代入し、カウンタCNTに
１を加えてＰセンサチェックルーチンに戻る。以後、主
制御部57はＰセンサチェックルーチンではトナー補給RE
Q FLAGが１でないからカウンタCNTに１を加え、再び顕
像59の濃度検出が行なわれるまでトナー補給が行なわれ
ない。

上述の第１の例では基準濃度パターン58の静電潜像の
現像でトナーが必要以上に消費されないように基準濃度
パターン58の静電潜像の形成及び現像，その顕像59の濃
度の検出の周期を10回の複写サイクルに付き１回行な
い、Ｐセンサ60の検出結果に基づいてトナー補給部から
現像装置18内の２成分現像剤へのトナー補給を制御して
いる。そして、現像ローラ４から穂状の現像剤46を介し
て電極50に流れる電流を顕像の濃度検出周期より短い周
期で検出し、この電流検出値の変化量を算出して基準値
と比較し、この比較結果に基づいてトナー補給部のトナ
ー補給を制御するので、トナー補給を行なう時に基準濃
度パターンの顕像濃度検出周期である10回の複写サイク
ルで行なわれる間には穂状の現像剤46のトナー濃度に応
じてトナー補給が行なわれ、トナー補給量が多くなり過
ぎて複写画像の濃度が濃くなり過ぎたり地肌汚れが生じ
たりすることを防止することができて複写画像の濃度を
安定に維持できる。

なお、上記現像装置18では磁気ブラシ担持体として現
像ローラ45を用いたが、ベルト状の磁気ブラシ担持体を
用いるようにしてもよい。

上述の第１の例では主制御部57はトナー補給バー及び
トナー補給ローラ駆動部62を制御してトナー補給時間を
制御したが、トナー補給バー及びトナー補給ローラ駆動
部62を制御してトナー補給速度を制御するようにしても
よい。本発明を応用した電子写真複写機の第２の例はト
ナー補給速度を制御するようにした例であり、上述の第
１の例において主制御部57が第10図に示すトナー補給ル
ーチンの代わりに第12図に示すようなトナー補給ルーチ
ンを実行するようにしたものである。

この第２の例では主制御部57はコピーボタンが押し下
げられて複写動作が開始されると、Ｐセンサチェックル
ーチンを各複写サイクル毎に呼び出す。このＰセンサチ
ェックルーチンでは第８図に示すように主制御部57はカ
ウンタCNTの値をk₂で除算してその余りをカウンタCNTに
格納する。次に、主制御部57はカウンタCNTの値が１で
あるか否かをチェックし、カウンタCNTの値が１であれ
ば基準濃度パターン58の静電潜像を消去しないようにイ
レーサ17を制御して基準濃度パターン58の静電潜像を現
像装置18で顕像59とする。Ｐセンサ60は感光体ドラム14
上の顕像59及び地肌部分の濃度を検出し、主制御部57は
Ｐセンサ60の出力信号における基準濃度パターン58に対
応する部分の電位Vspと地肌部分の電位Vsgとを読み込ん
でこれらVsp,Vsgの関係がVsg＜k₁×Vsp（この例ではk₁
＝10）であるか否かを判断する。主制御部57はVsg＜k₁
×Vspでない場合にはトナー補給REQ FLAGに０を代入し
てカウンタCNTに１を加え、トナー補給を行なわせな
い。また、主制御部57はVsg＜k₁×Vspである場合にはト
ナー補給リクエストフラグ（REQ FLAG）に１を代入して
トナー補給ルーチンを呼び出す。

トナー補給ルーチンでは第12図に示すように主制御部
57は毎回電流検知ルーチンを呼び出して前述のように電
流I₁の値を現像ローラ45の印加電圧V₀で除算することで
現像剤の見掛け上の抵抗値R₁を計算した後にトナー補給
ルーチンに戻ってカウンタCNTが１であるか否かを判断
し、カウンタCNTが１であるには上記規格化電流値R₁を
基準電流値R₀として記憶部61に格納する。そして、主制
御部57はトナー補給モータ倍速回転FLAG（以下単に倍速
回転FLAGと呼ぶ）が０であればトナー補給バー及びトナ
ー補給ローラ駆動部62を所定時間作動させてトナー補給
モータによりトナー補給バー53及びトナー補給ローラ54
を基準速度で回転させることでトナー補給を行なわせ、
カウンタCNTに１を加える。また、主制御部57は倍速回
転FLAGが１であればトナー補給バー及びトナー補給ロー
ラ駆動部62を所定時間作動させてトナー補給モータによ
りトナー補給バー53及びトナー補給ローラ54を基準速度
のk₃倍で回転させることでトナー補給を行なわせ、カウ
ンタCNTに１を加える。k₃はk₃＞１であり、この例では
1.5である。

また、主制御部57はＰセンサチェックルーチンでカウ
ンタCNTが１でない場合にはトナー補給REQ FLAGが１で
あればトナー補給ルーチンを呼び出す。このトナー補給
ルーチンでは主制御部57は上述のように規格化電流値R₁
を求めた後に、カウンタCNTが１でないからその規格化
電流値R₁と記憶部61内の基準電流値R₀との差R₀−R₁を演
算してこの差R₀−R₁を基準電流値差ΔR₁と比較する。主
制御部57はR₀−R₁≦ΔR₁である場合にはこのR₀−R₁を第
２の基準電流値差ΔR₂（ΔR₂＜ΔR₁）と比較し、R₀−R₁
＜ΔR₂ならば倍速回転FLAGが１でない時には倍速回転FL
AGに１を代入する。そして、主制御部57はトナー補給バ
ー及びトナー補給ローラ駆動部62を所定時間作動させて
トナー補給モータによりトナー補給バー53及びトナー補
給ローラ54を基準回転速度のk₃倍で回転させることでト
ナー補給を行なわせ、カウンタCNTに１を加える。ま
た、主制御部57はR₀−R₁＜ΔR₂でなければ倍速回転FLAG
に０を代入してトナー補給バー及びトナー補給ローラ駆
動部62を所定時間作動させてトナー補給モータによりト
ナー補給バー53及びトナー補給ローラ54を基準速度で回
転させることでトナー補給を行なわせ、カウンタCNTに
１を加える。

また、主制御部57はR₀−R₁＜ΔR₁でない場合にはトナ
ー補給REQ FLAGに０を代入し、カウンタCNTに１を加え
てＰセンサチェックルーチンに戻る。以後、主制御部57
はＰセンサチェックルーチンではトナー補給REQ FLAGが
１でないからカウンタCNTに１を加え、再び顕像59の濃
度検出が行なわれるまでトナー補給が行なわれない。

第13図は本発明を応用した電子写真複写機の第３の例
の一部を示す。

この第３の例は上述した第１の例において、検出部5
6,主制御部57,記憶部61の代りに検出部63,主制御部64,
記憶部65が用いられる。検出部63は現像ローラ45から磁
気ブラシ46を介して電極50に誘起された電圧V₁を検出す
る。

第14図は電極50に誘起された電圧V₁と現像剤46のトナ
ー濃度との関係を示す。この図から分かるように電極50
に誘起された電圧V₁は現像剤46のトナー濃度が増加する
に連れて減少する。

主制御部64は前記主制御部57において検出部56の出力
信号の代わりに検出部63の出力信号が入力され、第10図
に示すトナー補給ルーチンの代わりに第15図に示すトナ
ー補給ルーチンを実行するようにしたものである。

主制御部64は前記主制御部57と同様に複写動作の制御
を行ない、第９図に示すように電源投入時にカウンタCN
Tに１を代入する。また、主制御部64はコピーボタンが
押し下げられて複写動作が開始されると、Ｐセンサチェ
ックルーチンを各複写サイクル毎に呼び出す。このＰセ
ンサチェックルーチンでは主制御部64は前記主制御部57
と同様に第８図に示すようにカウンタCNTの値をk₂（k₂
＝10）で除算してその余りをカウンタCNTに格納する。
次に、主制御部57はカウンタCNTの値が１であるか否か
をチェックし、カウンタCNTの値が１であれば基準濃度
パターン58の静電潜像を消去しないようにイレーサ17を
制御して基準濃度パターン58の静電潜像を現像装置18で
顕像59とする。Ｐセンサ60は感光体ドラム14上の顕像59
及び地肌部分の濃度を検出し、主制御部64はＰセンサ60
の出力信号における基準濃度パターン58に対応する部分
の電位Vspと地肌部分の電位Vsgとを読み込んでこれらVs
p,Vsgの関係がVsg＜k₁×Vsp（この例ではk₁＝10）であ
るか否かを判断する。主制御部64はVsg＜k₁×Vspでない
場合にはトナー補給REQ FLAGに０を代入してカウンタCN
Tに１を加え、トナー補給を行なわせない。また、主制
御部64はVsg＜k₁×Vspである場合にはトナー補給リクエ
ストフラグ（REQ FLAG）に１を代入してトナー補給ルー
チンを呼び出す。

トナー補給ルーチンでは第15図に示すように主制御部
64は毎回誘起電圧検知ルーチンを呼び出す。

この誘起電圧検知ルーチンでは第16図に示すように主
制御部64はバイアス電源49に現像ローラ45へ電圧V₀を印
加させ、現像ローラ45から磁気ブラシ46を介して電極50
に誘起される電圧V₁を検出部63により検出させてこの検
出部63の出力信号を取り込む。次に、主制御部64は検出
部63により検出された電圧V₁の値を現像ローラ45の印加
電圧V₀で除算することで誘起電圧比R₃を計算する。この
誘起電圧比R₃は現像剤50のトナー濃度が変化するに連れ
て変化し、かつトナーがキャリアにスペントして現像剤
の抵抗値が上昇することによっても変化する。この場
合、現像ローラ45上の穂状の現像剤50は現像ローラ45と
電極50との間に印加された電圧が現像バイアス電圧とな
る。

次に、主制御部64は誘起電圧検知ルーチンよりトナー
補給ルーチンに戻ってカウンタCNTが１であるか否かを
判断し、カウンタCNTが１である場合には上記誘起電圧
比R₃を基準誘起電圧比R₀′として記憶部65に格納する。
そして、主制御部64はトナー補給バー及びトナー補給ロ
ーラ駆動部62を所定時間作動させてトナー補給バー53及
びトナー補給ローラ54を回転させることでトナー補給を
行なわせ、カウンタCNTに１を加える。

また、主制御部64はＰセンサチェックルーチンでカウ
ンタCNTが１でない場合にはトナー補給REQ FLAGが１で
あればトナー補給ルーチンを呼び出す。このトナー補給
ルーチンでは主制御部64は上述のように誘起電圧比R₃を
求めた後に、カウンタCNTが１でないからその誘起電圧
比R₃と記憶部65内の基準誘起電圧比R₀′との差R₀′−R₃
を演算してこの差R₀′−R₃を基準誘起電圧比差ΔR₃と比
較する。そして、主制御部57はR₀′−R₃＜ΔR₃である場
合にはトナー補給バー及びトナー補給ローラ駆動部62を
所定時間作動させてトナー補給バー53及びトナー補給ロ
ーラ54を回転させることでトナー補給を行なわせ、カウ
ンタCNTに１を加える。また、主制御部64はR₀′−R₃≧
ΔR₃である場合にはトナー補給REQ FLAGに０を代入し、
カウンタCNTに１を加えてＰセンサチェックルーチンに
戻る。以後、主制御部64はＰセンサチェックルーチンで
はトナー補給REQ FLAGが１でないからカウンタCNTに１
を加え、再び顕像59の濃度検出が行なわれるまでトナー
補給が行なわれない。

上述の第３の例では基準濃度パターン58の静電潜像の
現像でトナーが必要以上に消費されないように基準濃度
パターン58の静電潜像の形成及び現像，その顕像59の濃
度の検出の周期を10回の複写サイクルに付き１回行な
い、Ｐセンサ60の検出結果に基づいてトナー補給部から
現像装置18内の２成分現像剤へのトナー補給を制御して
いる。そして、現像ローラ45から穂状の現像剤46を介し
て電極50に誘起される電圧の顕像の濃度検出周期より短
い周期で検出し、この電圧検出値の変化量を算出して基
準値と比較し、この比較結果に基づいてトナー補給部の
トナー補給を制御するので、トナー補給を行なう時に基
準濃度パターンの顕像濃度検出周期である10回の複写サ
イクルが行なわれる間には穂状の現像剤46のトナー濃度
に応じてトナー補給が行なわれ、トナー補給量が多くな
り過ぎて複写画像の濃度が濃くなり過ぎたり地肌汚れが
生じたりすることを防止することができて複写画像の濃
度を安定に維持できる。

なお、本発明は電子写真方式プリンタ等の画像形成装
置にも上述の例と同様に応用することができる。

〔発明の効果〕

以上のように請求項１の発明によれば、１回当りのト
ナー補給量が多い場合にも形成画像の濃度が濃くなり過
ぎたり地肌汚れが生じたりせずに形成画像の濃度を安定
に維持できる。

請求項２ないし６に記載の発明によれば、請求項１記
載の発明と同様に形成画像の濃度を安定に維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｇ）は各請求項の発明を示すフローチ
ャート、第２図は本発明を応用した電子写真複写機の第
１の例を示す断面図、第３図は同第１の例の一部を示す
概略図、第４図は同第１の例のタイミング図、第５図は
同第１の例におけるトナー濃度対電流特性を示す特性
図、第６図は同第１の例の一部を示す正面図、第７図は
同第１の例における基準濃度パターンの顕像を示す斜視
図、第８図乃至第11図は同第１の例における主制御部の
各処理フローを示すフローチャート、第12図（ａ）〜
（ｃ）は本発明を応用した電子写真複写機の第２の例に
おける主制御部の処理フローを示すフローチャート、第
13図は本発明を応用した電子写真複写機の第３の例の一
部を示す概略図、第14図は同第３の例におけるトナー濃
度対誘起電圧特性を示す特性図、第15図及び第16図は同
第３の例における主制御部の各処理フローを示すフロー
チャートである。 14……感光体ドラム、17……イレーサ、18……現像装
置、45……現像ローラ、46……穂状の現像剤、49……バ
イアス電源、50……電源兼現像剤規制部材、52〜54……
トナー補給部、56,63……検出部、57,64……主制御部、
58……基準濃度パターン、60……Ｐセンサ、62……トナ
ー補給バー及びトナー補給ローラ駆動部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 健太郎 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 水石 治司 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 行方 伸一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 唐沢 和典 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 小山 一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭57−100454（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナー補給部からトナー補給を行い磁気ブ
   ラシ担持体上に磁気ブラシを形成して感光体上の静電潜
   像を現像する画像形成装置において、所定の周期で前記
   感光体に形成した基準濃度パターンの静電潜像を前記磁
   気ブラシ担持体により現像して形成された顕像の濃度を
   検出する像濃度検出素子と、前記磁気ブラシ担持体に対
   向して配置した電極とを有し、この電極に前記磁気ブラ
   シ担持体から前記磁気ブラシを介して誘起される電圧ま
   たは流れる電流を、前記顕像の濃度を前記像濃度検出素
   子によって検出する前記所定の周期よりも短い周期で検
   出し、検出された検出値の変化量と基準値とを比較し、
   この比較結果に基づいて前記トナー補給部のトナー補給
   を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記比較結果に基づいて前記トナー補給部のトナー補給時
   間を制御することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記比較結果に基づいて前記トナー補給部のトナー補給速
   度を制御することを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記電流の検出を前記感光体上の非画像部の現像時に行う
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記電極を導電性を有する現像剤規制部材とすることを特
   徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記電極と前記磁気ブラシ担持体との間に印加された電圧
   を現像バイアス電圧とすることを特徴とする画像形成装
   置。