JP3359190B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式、静電
記録方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、
特に、フルカラーに好適な画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来技術】電子写真方式を用いた複写機やプリンタな
どの画像形成装置において、現像装置により像担持体上
の潜像を現像することが行なわれているが、２成分現像
剤を用いた現像では、得られる画像の濃度を常に安定さ
せるために、現像剤のトナー濃度を一定に維持する必要
がある。

【０００３】現像剤のトナー濃度を一定に維持する方法
としては、従来から光学検知方式によりトナー濃度を検
知して行なう方法がよく用いられている。この光学検知
方式のトナー濃度検知法には、現像装置の現像剤層中に
実際に濃度検知センサーを設けて、現像剤からの反射光
量を検知することにより、現像剤のトナー濃度を検知す
る現像剤反射方式による方法と、感光ドラム上に基準濃
度のパッチ画像を作像して、そのパッチ画像の反射光量
を検知することにより、パッチ画像を現像した現像剤の
トナー濃度を検知する画像濃度検知方式による方法とが
ある。

【０００４】前者の現像剤反射方式では、トナーに色剤
を含む色現像剤に対しては有用であるが、カーボンブラ
ックを含有するトナーなど光吸収が強いトナーを含むブ
ラック現像剤では反射光が得られないので、このような
ブラック現像剤に対しては後者の画像濃度検知方式がよ
く用いられている。

【０００５】また、パッチ画像の濃度を測定して現像バ
イアス等のプロセス条件を制御して環境変化等によらず
一定濃度の画像を得ることも行なわれている。

【０００６】

【発明が解決する課題】しかし、このようにパッチ画像
の濃度を検知する場合、濃度検知センサが汚れるという
問題がある。

【０００７】特に、感光ドラム上のパッチ画像の反射光
量を検知するために、トナー濃度制御装置の画像濃度検
知センサーを感光ドラムの近傍に設けるので、現像装置
本体やそのトナー供給ホッパーから飛散したトナーによ
り、又、画像濃度検知センサーを転写部より下流側に設
けた場合には、転写部からの飛散トナーにより、その検
知面が汚れる。

【０００８】このため、画像濃度検知センサーの検知面
を覆うようにシャッターを設け、このシャッターを通常
は閉じておき、パッチ画像の濃度を検知する時にのみ開
くように制御させることにより検知センサの検知面の汚
れ（以下、「窓汚れ」と称す。）を防止することが考え
られる。

【０００９】しかし、このように検知センサを覆うシャ
ッターを設けた場合、何らかの原因でシャッターが正常
に動作せず、例えば、パッチ画像の濃度を検知する時に
シャッターが閉じたままでいる状態が発生するとパッチ
画像濃度の検知出力が不適正な値となり、トナーの過補
給もしくはトナー不足が生じ、この状態が続くと現像器
からトナーがあふれたり、キャリアが劣化してしまうと
いう問題がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、像担持体と、前記像担持体上に基準濃度に対応す
る基準静電像を形成する手段と、前記像担持体上の基準
静電像をブラックトナーで現像する現像器と、基準トナ
ー像の濃度を検知する光センサと、前記光センサの検知
面を覆うシャッター部材と、前記シャッター部材を開閉
する開閉手段と、前記シャッター部材の開閉状態を判別
する判別手段と、を有し、前記光センサの光に対する前
記シャッター部材の反射率をブラックトナーの反射率と
基準トナー像が形成されていない担持面の反射率との間
に設定した画像形成装置であって、担持面からの反射出
力に基づき前記判別手段によって前記シャッター部材の
開閉異常を判別する第１工程と基準トナー像からの反射
出力に基づき前記判別手段によって前記シャッター部材
の開閉異常を判別する第２工程との双方を実行可能であ
ることを特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】（第１の参考例） 図１は、第１の参考例に係る画像形成装置の概略構成図
である。この画像形成装置は、複数のレーザビームを用
いた光走査手段を有する電子写真方式のフルカラーレー
ザビームプリンタの一例であって、４つの感光ドラムを
備える画像形成ステーションを有している。

【００１２】このプリンタは静電像を担持する像担持体
としての電子写真感光体の周囲に画像形成手段を有して
構成される画像形成ステーションが色に対応して４個設
けられ、各画像形成ステーションにて形成された感光体
上のトナー画像が、この感光体に対向して移動するベル
ト状移動体に静電的に吸着されて搬送される転写材に転
写される構成を備えている。

【００１３】マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの
各画像形成ステーションＰｍ、Ｐｃ、Ｐｙ、Ｐｋにそれ
ぞれ感光ドラム４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ、４Ｋが配置され、図
中にて矢印方向（時計方向）に回転される。また各感光
ドラム４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ、４Ｋの周囲には、感光ドラム
を一様に帯電するコロナ帯電器２３Ｍ、２３Ｃ、２３
Ｙ、２３Ｋ、また、一様に帯電された感光ドラムを画像
露光して静電像を形成する光走査手段としての走査光学
装置２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｙ、２４Ｋ、更に静電像を各
色の粉体トナーで現像する現像装置９Ｍ、９Ｃ、９Ｙ、
９Ｋ、そして転写後の感光ドラム上の残留トナーを除去
するクリーニング器１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｙ、１８Ｋを
有する画像形成手段が配設されている。

【００１４】更に、画像形成手段の１つを構成する転写
部は、各画像形成ステーションに共通して用いられる転
写ベルト１９ａ及び各ドラム用の転写用帯電器１９Ｍ、
１９Ｃ、１９Ｙ、１９Ｋを有し、転写ベルト１９ａ上に
支持された転写材Ｐ上に、順次上記感光ドラム上に形成
された各色のトナー像を重ねて転写する。なお、給紙カ
セット２０から供給され、転写工程を終了した転写材Ｐ
は転写ベルト１９ａから分離され、定着器２１にてトナ
ー像が熱と圧力とにより混色及び定着された後トレイ２
２に排出される。

【００１５】上記走査光学装置２４Ｍ、２４Ｃ、２４
Ｙ、２４Ｋは、図示しない光源であり、画像信号に応じ
て変調されたレーザービームを出射するレーザ光源と、
このレーザ光源からのレーザ光を走査する回転ポリゴン
ミラーと、走査ビームを感光ドラム表面の母線上に集光
するｆθレンズと、光束を偏向する反射ミラーと、上記
走査ビームの特定位置を検出するビーム検出装置とから
構成されている。

【００１６】さらに、本発明を実施する画像形成装置の
中のマゼンタ現像装置９Ｍを例にし、図２を参照しなが
ら現像装置について詳細に説明する。

【００１７】図２に示すように、感光ドラム４に対向し
て配置された現像装置９は、現像剤担持体としての現像
スリーブ３、現像剤の供給位置から穂切り位置までの汲
み上げられる現像剤量を規制する現像剤返し部材１、現
像剤の穂高規制部材としてのブレード２、更に現像剤濃
度制御装置として、トナーとキャリアを有する２成分現
像剤のトナーとキャリアの比をトナー濃度として検知す
るトナー濃度検知手段７ａとを有している。

【００１８】現像装置９の内部は垂直方向に延在する隔
壁６によって現像室（第１室）１６と攪拌室（第２室）
１７とに区画されている。隔壁６の上方部は開放されて
おり、現像室１６で余分となった２成分現像剤が攪拌室
１７側に回収されるようになっている。現像室１６及び
攪拌室１７には非磁性トナーと磁性キャリアを含む２成
分現像剤が収容されている。

【００１９】上記現像室１６及び攪拌室１７にはそれぞ
れスクリュータイプの第１及び第２の現像剤攪拌搬送手
段１１、１２が配置されている。第１の攪拌搬送手段１
１は現像室１６内の現像剤を攪拌搬送し、また第２の攪
拌搬送手段１２は現像剤濃度制御装置の制御のもとでト
ナー補給槽（図示せず）からこの第２の攪拌搬送手段１
２の上流側に供給されるトナーと既に攪拌室１７内にあ
る現像剤とを攪拌搬送し、トナー濃度を均一化する。

【００２０】隔壁６には図２における手前側と奥側の端
部において現像室１６と攪拌室１７とを相互に連通させ
る現像剤通路（図示せず）が形成されており、上記攪拌
搬送手段１１、１２の搬送力により、現像によってトナ
ーが消費されてトナー濃度の低下した現像室１６内の現
像剤が攪拌室１７内へ移動するように構成されている。

【００２１】上記現像装置９の上記現像室１６は感光ド
ラム４に対面した現像領域に相当する位置が開口してお
り、この開口部に一部露出するようにして上記現像スリ
ーブ３が回転可能に配置されている。現像スリーブ３は
非磁性材料で構成され、現像動作時には図示矢印方向に
回転し、その内部には、磁界発生手段である磁石１３が
固定されている。現像スリーブ３は上記ブレード２によ
って層厚規制された２成分現像剤の層を担持搬送し、感
光ドラム４と対向する現像領域で現像剤を感光ドラム４
に供給して潜像を現像する。現像効率、即ち潜像へのト
ナーの付与率を向上させるために、現像スリーブ３には
電源１５から直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイア
ス電圧が印加される。

【００２２】磁石１３は、本実施例では現像磁極Ｓ１と
現像剤を搬送するＮ１、Ｓ２、Ｎ２、Ｎ３とを有する。
また、上記ブレード２は、アルミニウム（Ａｌ）等の非
磁性材料にて構成され、感光ドラム４よりも現像スリー
ブ３の回転方向上流側に配置されており、現像スリーブ
３の表面との間の隙間を調整することにより現像スリー
ブ３上を現像領域へと搬送される現像剤の厚さを規制す
る。従って、本実施例においては、ブレード２の先端部
と現像スリーブ３との間を非磁性トナーと磁性キャリア
の両方が通過して現像領域へと送られる。

【００２３】上記スクリュータイプの第１の攪拌搬送手
段１１は現像室１６内の底部に現像スリーブ３の軸線方
向（現像幅方向）に沿ってほぼ平行に配置されており、
本実施例では回転軸の周りに羽根部材をスパイラル形状
に設けたスクリュー構造とされ、回転して現像室１６内
の現像剤を現像室１６の底部にて現像スリーブ３の軸線
方向に沿って一方向に搬送する。

【００２４】また、第２の攪拌・搬送手段１２も、この
スクリュータイプの第１の攪拌・搬送手段１１と同様の
スクリュー構造、即ち回転軸の周りに羽根部材を第１の
攪拌・搬送手段１１とは逆向きにしてスパイラル形状に
設けたスクリュー構造とされ、攪拌室１７内の底部に第
１の攪拌・搬送手段１１とほぼ平行に配置され、第１の
攪拌・搬送手段１１と同方向に回転して攪拌室１７内の
現像剤を上記第１の攪拌・搬送手段１１とは反対の方向
に搬送する。かくして、第１及び第２の攪拌手段１１及
び１２の回転によって現像剤は現像室１６と攪拌室１７
との間で循環される。

【００２５】現像室１６内の現像剤は現像スリーブ３に
内蔵された磁石１３の働きによって現像スリーブ３に担
持され、ブレード２にて層厚が規制されて現像領域へと
搬送される。現像領域にて現像に供されずに残った現像
剤は現像スリーブ３にて再び現像室１６へ搬送され、取
り込み極Ｎ３と汲み上げ極Ｎ２との間の反発極により現
像スリーブ３上から現像室１６内へ掻き落とされて回収
される。

【００２６】一方、第１の攪拌・搬送手段１１の回転に
伴い攪拌搬送された現像剤は、汲み上げ極Ｎ２にて現像
スリーブ３の方向に汲み上げられる。この汲み上げられ
る際に現像剤返し部材１により、汲み上げられ現像スリ
ーブ３に搬送される現像剤量がある程度規制される。

【００２７】この磁極Ｎ２で汲み上げられる現像剤は、
次の磁極Ｓ２からの磁界で形成され現像スリーブ３の中
心方向へ作用し、かつ現像剤返し部材１で規制された現
像剤量に応じて決まる磁気拘束力と現像スリーブ３の回
転方向に作用する搬送力とによりブレード部へ搬送され
る。

【００２８】本参考例で用いた非磁性トナーはポリエス
テル樹脂８０〜９０ｗｔ％に着色用顔料を５〜１５％、
更に負電荷制御剤としてアルキル置換サリチル酸の金属
錯体を分散させた平均粒径５〜１１μｍのトナーを用
い、これに酸化チタンＴｉＯ_２を０．２〜２ｗｔ％外添
して使用した。外添剤には、この他シリカを用いてもよ
い。

【００２９】また、ブラックトナーは、カーボンブラッ
クで着色されているトナーを用いている。

【００３０】また、磁性キャリアは任意のフェライトキ
ャリア、特に焼結フェライト粒子が使用される。つま
り、コア材としてＺｎ系フェライト、Ｎｉ系フェライ
ト、Ｃｕ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ
−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト等を用
い、これに摩擦帯電性、環境安定性、耐久性向上を目的
としてアクリル系樹脂を０．５〜２ｗｔ％コートした平
均粒径３０〜６０μｍのキャリアを用いたコート剤とし
ては、この他にポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、シ
リコン樹脂等を適宜選択して用いることができる。

【００３１】図１に示した装置では黒以外の有彩色であ
るマゼンタ、シアン、イエローの画像形成ステーション
の現像器は前述したマゼンタ現像器に代表されるように
光学的に現像スリーブ上のトナー濃度を検知しこの検知
出力に基づき決められた量のトナーを現像器内に補給す
る。

【００３２】また、ブラックステーションでは、カーボ
ンブラックを含有するトナーは光吸収性が高く、十分な
反射光が得られないため、Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｙステーショ
ンとは異なり、感光ドラム上に基準濃度に対応した基準
静電像を形成し、この基準静電像をトナーで現像した基
準トナー像の濃度を光学的に検知し、この濃度検知出力
に基づき現像器内にトナーを補給する。

【００３３】マゼンタ、シアン、イエローステーション
のトナー濃度検知手段７ａは、現像剤の汲み上げ位置か
らブレード部へ搬送される途中の磁極Ｓ２と磁極Ｎ２と
の間で現像スリーブ３に対向するように現像剤返し部材
１内に組み入れられる。

【００３４】このトナー濃度検知手段７ａは図３に示す
ように、双方向発光のＬＥＤ７１ａ、参照光用受光素子
７２ａ、反射光用受光素子７３ａ及び光を透過する検出
窓８ａとを有している。そしてこの検出窓８ａは透明ア
クリル樹脂で作られており、その現像剤と面している検
出面はトナー付着を防止するため検出面を覆うように離
型性樹脂のＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）シート８
１が貼り付けられている。

【００３５】また、ブラックの画像形成ステーションに
ついては、図１に示すように濃度検知センサを有する画
像濃度検知手段８０ｂが感光ドラム４の回転方向におい
て転写位置の下流でかつ、クリーニング器１８Ｋの上流
に感光ドラム４に対向して設けられている。

【００３６】画像濃度検知センサ８０ｂは上述の現像剤
濃度検知手段７ａと検出面を覆うためのＰＦＡシート８
１が貼り付けられていない他はセンサー単体としては同
様な構成をしており、図４に示すように双方向発光のＬ
ＥＤ８１ｂ、参照光用受光素子８２ｂ、反射光用受光素
子８３ｂ及び検出窓８４ｂとからなっている。画像濃度
検知手段８０ｂは、さらに、センサーの検出面の汚れ
（以下「窓汚れ」と記す）を防止するためにシャッター
部材がセンサーの感光体ドラム側に設けられている。こ
のシャッター部材は図４に示すように感光体ドラムの軸
方向に延びる２枚の板状の構成となっている。感光体ド
ラム側に固定して設けられ、センサーの検出面の前面の
み開口８５ａとなっているカバー８６と、カバー８６よ
りセンサー側に設けられ感光ドラムの軸方向に図示しな
いソレノイドによって移動し、前記カバーと同寸法の開
口８５ｂを持つ移動部材８７とからなっている。そし
て、検知時には開口８５ａと開口８５ｂとが両方ともセ
ンサー検出面の前面に位置し（シャッター開状態）、非
検知時には移動部材８７のみが感光体ドラムの軸方向に
移動し、検出面が移動部材８７に覆われるような構成
（シャッター閉状態）となっており、このような構成で
「窓汚れ」を防止している。

【００３７】このシャッターは少なくとも検出面を覆っ
ている部分がアルミから構成されている。

【００３８】次に、画像濃度検知手段８０ｂを用いたト
ナー濃度制御について説明する。

【００３９】２成分現像装置を用いた電子写真複写機で
は、図５のグラフに示すように、現像剤中のトナー濃度
が高くなると画像濃度が濃くなってくる。さらに画像濃
度検知手段８０ｂは、図６のグラフに示すように、感光
ドラム４上の画像濃度に関して、ブラックトナーに対し
ては曲線Ａのような反比例傾向の検知出力を示す。

【００４０】このように、トナー濃度が変わるにつれ画
像濃度が変化し、さらには検知出力も変化することによ
り、画像濃度検知手段によってトナー濃度の制御を行な
うことができる。つまり、コピー毎にある決まった階調
レベル（本実施例では９６／２５５レベル）の基準トナ
ー像パターンを画像領域外に作像し、その感光ドラム上
の画像パターンの濃度を画像濃度検知手段８０ｂで検知
する。

【００４１】この検知出力により実質的に現像剤中のト
ナー濃度を判断できる。

【００４２】さらに、現像装置９Ｋからのトナー飛散、
ボタ落ちにより「窓汚れ」が生じるのを避けるため、画
像濃度検知手段８０ｂは図１のように転写部より下流側
に設けられている。そして、転写材Ｐがブラックの転写
部を通過してから画像形成動作が終了するまでの間に転
写ベルト１９ａは図１の点線のように下方に降り、転写
ベルト１９ａと感光ドラム４Ｋとが離間してから、前記
の基準トナー像パターンを作像することで転写ベルトに
基準トナー像を転写されないようにし、転写部より下流
側のセンサで基準トナー像の濃度を検知するようなシー
ケンスとなっている。

【００４３】次に補給トナー量の算出方法について説明
する。

【００４４】トナーが消費されて画像濃度が低下してく
ると、画像濃度検知手段８０ｂの検知出力はブラックの
場合は上がってくる。本実施例では１ｗｔ％のトナー濃
度変化に対し、ブラックの場合出力は約１５０ｍＶ変動
した。

【００４５】これにより、現像剤投入直後（本実施例で
はトナー濃度６ｗｔ％）の状態でパッチ画像を読み取
り、このときの検知出力を基準レベルＶ_INITとして本体
内のメモリに格納する。そして、コピー毎のパッチ画像
の検知出力Ｖ_cur とＶ_INITとを比較し、その差分を計算
する。

【００４６】本参考例では、さらに、「窓汚れ」に対す
る補正も行なっている。それは、画像濃度検知手段の検
出面の汚れ方をモニターするため、感光ドラムの作像し
てない領域の反射出力（以下「ドラム面反射出力」と記
す）をもって補正を施すものである。つまり、初期設定
時の検出面が汚れていない状態での「ドラム面反射出
力」を初期のレベルＤ_{ｒｕｍ ＩＮＩＴ}として本体内の
メモリに格納し、パッチ画像の読み取りと同様にコピー
毎に「ドラム面反射出力」Ｄ_{ｒｕｍ ｃｕｒ}を測定す
る。そしてＤ_{ｒｕｍ ｃｕｒ}とＤ_{ｒｕｍ ＩＮＩＴ}との
比α（窓汚れ係数）をもってコピー毎の基準トナー像の
検知出力Ｖ_ｃｕｒに補正を施す。ここで窓汚れ係数αは α＝Ｄ_{ｒｕｍ ｃｕｒ}／Ｄ_{ｒｕｍ ＩＮＩＴ}…（３） により算出し、この値によりＶ_ｃｕｒを補正すると、パ
ッチ画像の検知出力の補正後の差分は

【００４７】

【外１】 （４）式において求められたΔＶがΔＶ＞０の時には補
給をせず、ΔＶ≦０の時に補給を行なう。さらにトナー
濃度の初期からのずれ量ΔＤは前述した１ｗｔ％のトナ
ー濃度変化に対しての出力変動地をｒａｔｅ′とすると ΔＤ′＝｜ΔＶ｜／ｒａｔｅ′ …（５） とされる。

【００４８】上記ΔＤ′の計算値により現像容器内に補
給されるトナー量が決定される。つまり、トナー濃度の
初期からのずれ量がマイナスの場合は、そのずれ量に見
合う分のトナー量を補給し、またプラスの場合は補給を
停止する。例えば、ΔＶ≦０でΔＤ′＝１ｗｔ％の時は
１ｗｔ％相当のトナーを補給する。このようにして初期
のトナー濃度を維持するような制御が行なわれる。

【００４９】次に、シャッター部材が開状態か否かをチ
ェックするシーケンスについて述べる。

【００５０】図９にフローチャートを示す。

【００５１】本参考例においては、前述の窓汚れ係数α
を利用してシャッター部材の開閉状態のチェックを行な
っている。

【００５２】窓汚れ係数αは１単位の画像形成終了毎に
算出される。

【００５３】１単位の画像形成とは操作者が行なうイン
ターバルのない１セットのことで、連続プリント、複数
枚プリントは１単位の画像形成である。

【００５４】現在の窓汚れ係数α_ｎと前回コピー時の窓
汚れ係数α_ｎ−１とを比較し、 α_ｎ≦０．９α_ｎ−１…（６） となった場合、検知出力が異常、即ちシャッター部材が
閉状態の判別している。（６）式の値は、本参考例で
は、初期画像濃度検知手段８０ｂの検知間が汚れていな
い時の、「ドラム面反射出力」Ｄ_{ｒｕｍ ＩＮＩＴ}が約
２．５Ｖであり、ソレノイド等の異常で検知時にシャッ
ターが開かなかった時の反射出力（シャッター面の反射
出力）が約１．８Ｖである。

【００５５】検出面の窓汚れは徐々に進行するためシャ
ッター部材が開状態である時はα_n＞０．９α_n-1 とな
る。

【００５６】逆にシャッター部材が閉状態である時、前
回のα_n-1 に窓汚れより大きな変化が生じるためα_n ≦
０．９α_n-1 となる。

【００５７】シャッター部材が閉状態と判別した場合、
濃度検知センサの出力は正しくないため、この濃度補給
センサの検知出力に基づくトナー補給は行なわず、画像
信号数を積算し、この積算した画像信号に基づく量のト
ナーを補給する。

【００５８】即ち、図１の装置はレーザー光源を駆動す
る画像信号を積算する積算手段と、１プリント当りの積
算数に対応した量のトナーをブラック現像器に補給する
補給手段を有している。

【００５９】そして、連続プリント中は基準トナー像を
形成して濃度検知を行なう時間が無いこと、及び、画像
信号数による消費トナー量の推測精度は高いため１プリ
ント毎に画像信号の積算数に応じた量のトナーの補給を
行ない、１単位の画像形成終了時に理論値と実際の消費
量との若干の誤差補正のために基準トナー像の濃度に基
づきトナー補給を行なうのであるが、前述した通り、シ
ャッター部材が開かない場合は画像信号に基づくトナー
補給に切り換える。

【００６０】濃度検知手段８０ｂの出力が異常と判断さ
れると、画像信号積算数によるトナー補給に切り換える
と共に、本体内のメモリ上の「シャッターエラーカウン
タ」に１を加える。この「シャッターエラーカウンタ」
が連続して１０回以上カウントされた時に本体操作板
（図示せず）上にシャッター開閉不良を意味するエラー
を表示させる。

【００６１】このように１回のシャッターの開動作不良
ではエラーを表示しないことで、ソレノイド等の開閉機
構の故障によるものではなく、偶然、オープンしなかっ
た場合や、シャッターが開いているにもかかわらず閉じ
ていると誤検知した場合に装置を停止させることがな
い。

【００６２】シャッターエラーが所定の１０回未満であ
る場合は画像信号によるトナー補給で十分に品質的に補
償できる。

【００６３】シャッターエラーが連続して１０回に達し
た場合、シャッターの開閉機構の故障でありエラー表示
を行なう。

【００６４】（第２の参考例） 図１０に第２の参考例のフローチャートを示す。

【００６５】前述の例では窓汚れ係数αの比較によりシ
ャッター部材の開閉状態を判別していたが本形態ではプ
リント毎の基準トナー像の検知出力Ｖ_cur によってシャ
ッター部材の開閉状態を判別する。

【００６６】即ち、本参考例では、

【００６７】

【外２】 となった場合、検知出力の異常とみなす。（７）式の値
は、初期のパッチ画像の検知出力Ｖ_ＩＮＩＴの値、また
１ｗｔ％トナー濃度変化した時の画像濃度検知手段８０
ｂの出力変動値（約１５０ｍＶ）、さらにはシャッター
面の反射出力値などによって定めたものである。検知出
力が異常と判断された場合の処理は第１の参考例と同様
であり、画像信号数に基づくトナー補給を行ない「シャ
ッターエラーカウンタ」に１を加える。

【００６８】本参考例では、画像濃度検知手段８０ｂの
「窓汚れ」が進み、ドラム反射出力Ｄ_{ｒｕｍ ｃｕｒ}が
シャッター面の反射出力とほぼ同等となりシャッターが
開閉不良となった時に（６）式では検知できない異常を
検知できる。

【００６９】（第１の実施の形態） 本実施の形態は、上記第１及び第２の参考例と基本的な
構成は同じであるが、下記に示す点で異なる。第２の参
考例はシャッターとトナーとの反射率の差が大きい場合
有効であるが、シャッターとトナーとの反射率の差が小
さい場合は窓の汚れによりシャッターの開状態を閉状態
と誤検知してしまう。

【００７０】そこで本実施の形態は図１１のフローチャ
ートに示すように第１と第２の参考例におけるエラー検
知の両方を行なうもので、（６）式及び（７）式のどち
らかが満たされれば異常を検知する。これにより、シャ
ッター開閉不良の検知確率がいっそう高まる。

【００７１】（第３の参考例） 図７に本参考例の画像形成装置を示す。

【００７２】図１に示した装置では、ブラックステーシ
ョンにのみ画像濃度検知手段８０ｂを設けた場合につい
て述べたが、他のマゼンタ、シアン、イエローの各ステ
ーションにも画像濃度検知手段を図７の８ｂＭ、８ｂ
Ｃ、８ｂＹのように設け、ブラック同様感光ドラム上の
パッチ画像パターンの濃度を読み取りその検知出力に基
づいて、各色のトナー濃度制御装置の目標値、コントラ
スト電位Ｖ_com 、かぶり取り電位Ｖ_back、転写電流等各
種プロセス条件を制御している。

【００７３】このマゼンタ、シアン、イエローのステー
ションの濃度検知手段も図４に示したように検知面を開
閉するシャッター部材を有する構成である。

【００７４】このシャッター部材は部品点数の削減のた
めにマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのステーシ
ョンで共通としている。ブラックトナーに関しては、図
６に示すように、感光ドラム及びトナーとのコントラス
トが得られるようにシャッター部材の少なくとも検出面
を覆う部分はセンサーの光に対して感光ドラムとトナー
の間の反射率のもの、ここではアルミニウムを用いてい
る。

【００７５】この場合、シャッター部材の開閉状態の判
別には前述した第１〜２参考例及び第１の実施の形態の
ものが適用可能である。

【００７６】画像濃度検知手段をマゼンタ、シアン、イ
エローの各ステーションに用いた場合には、図６のグラ
フに示すように、感光ドラム４上の画像濃度に関して曲
線Ｂのような漸増傾向の検知出力を示す。図６に示すよ
うに、マゼンタ、シアン、イエローの各色に画像濃度検
知手段を用いた場合には、「ドラム面反射出力」Ｄ_rum
INITはＶ_oi＝約２．５Ｖであるが、パッチ画像の検知出
力は、約２．５Ｖ以上となる。シャッター面の反射出力
は約１．８Ｖなので検知出力が正常かどうかをチェック
するシーケンスにおいて、異常とみなす条件式、式
（６）、式（７）はそのままでも良いが、式（７）にお
ける右辺の値をブラックに対して他の色トナーでは小さ
な値とし、条件を厳しくすることが好ましい。

【００７７】尚、ブラック以外のステーションでシャッ
ター部材の開不良が判別された場合、連続して所定回数
エラー検知する迄は前のプロセス条件で画像形成を行な
い所定回数エラー検知された場合シャッターエラー表示
をなす。

【００７８】尚、このＭ，Ｃ，Ｙステーションでの所定
回数はブラックステーションよりも小さくすることが好
ましい。

【００７９】（第２の実施の形態） 図８に更に別の実施の形態の画像形成装置を示す。

【００８０】図１、図７に示した装置では、画像濃度検
知手段８０ｂを感光ドラム４の回転方向において、転写
位置の下流でかつ、クリーニング器１８Ｋの上流に設け
たが、図８のように現像位置の下流でかつ転写位置の上
流に設けても良い。この場合は実施例１のようにパッチ
画像パターンを作像し、これを検知する際に転写ベルト
１９ａを下方に降ろす必要はなく、転写材Ｐがブラック
の転写部を通過してから、コピー動作が終了するまでの
間でいつでもパッチ画像の検知ができるのでコピーシー
ケンスが簡略化され、コピー動作時間の短縮ができる。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
センサの検知面の汚れを防止し、且つ、シャッター部材
の開閉異常が生じてもこれを確実に判別することができ
る。従って、トナーの過補給、トナーが無いために生じ
るキャリア劣化、画像不良を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の断面図。

【図２】図１の現像装置を示す断面図。

【図３】現像装置内の現像剤濃度検知手段の配置を示す
説明図。

【図４】画像濃度検知手段のシャッターの構成図。

【図５】現像剤濃度と画像濃度との関係を示すグラフ。

【図６】画像濃度と画像濃度検知手段の検知出力との関
係をブラックトナー及び有彩色トナーについて示すグラ
フ。

【図７】画像形成装置を示す断面図。

【図８】画像形成装置を示す断面図。

【図９】第１の参考例のフローチャート。

【図１０】第２の参考例のフローチャート。

【図１１】本発明のフローチャート。

【符号の説明】

３ 現像スリーブ ４ 感光ドラム ９ 現像容器 ８０ｂ 画像濃度検知手段 ８ｂＹ，８ｂＭ，８ｂＣ 画像濃度検知手段 ８６ シャッター部カバー ８７ シャッター部移動部材

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−111162（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−202477（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−81665（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−301257（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−309082（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−35100（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−267573（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−19758（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−15263（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−262669（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 G03G 15/08 G03G 21/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と、前記像担持体上に基準濃度
   に対応する基準静電像を形成する手段と、前記像担持体
   上の基準静電像をブラックトナーで現像する現像器と、
   基準トナー像の濃度を検知する光センサと、前記光セン
   サの検知面を覆うシャッター部材と、前記シャッター部
   材を開閉する開閉手段と、前記シャッター部材の開閉状
   態を判別する判別手段と、を有し、前記光センサの光に
   対する前記シャッター部材の反射率をブラックトナーの
   反射率と基準トナー像が形成されていない担持面の反射
   率との間に設定した画像形成装置であって、 担持面からの反射出力に基づき前記判別手段によって前
   記シャッター部材の開閉異常を判別する第１工程と基準
   トナー像からの反射出力に基づき前記判別手段によって
   前記シャッター部材の開閉異常を判別する第２工程との
   双方を実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記判別手段は、前記第１工程にて担持
   面からの初期の反射出力と今回の反射出力とに基づき前
   記シャッター部材の開閉異常を判別し、前記第２工程に
   て基準トナー像からの初期の反射出力と今回の反射出力
   とに基づき前記シャッター部材の開閉異常を判別するこ
   とを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記現像器はブラックトナー及びキャリ
   アを収容しており、前記光センサの出力に応じて前記現
   像器へトナー補給を行うことを特徴とする請求項１又は
   ２の画像形成装置。