JP3414474B2

JP3414474B2 - トナー濃度検知制御方法

Info

Publication number: JP3414474B2
Application number: JP02763394A
Authority: JP
Inventors: 忠男小池
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-02-25
Filing date: 1994-02-25
Publication date: 2003-06-09
Anticipated expiration: 2018-06-09
Also published as: JPH07234554A; US5570165A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機，プリンタ，ファ
クシミリ等の電子写真式画像形成装置のトナー濃度検知
制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機，プリンタ，ファクシミ
リ等の電子写真式画像形成装置においては、ドラム状感
光体，ベルト状感光体等からなる感光体をモータにより
回転させ、この感光体上に帯電装置及び露光手段からな
る潜像形成手段により均一な帯電及び画像露光を行って
静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置で現像して
トナー像とし、このトナー像を転写装置により給紙装置
からの用紙に転写して定着装置で定着し、クリーニング
装置で感光体をトナー像転写後にクリーニングするとい
う画像形成工程を行っている。

【０００３】また、電子写真式画像形成装置において、
トナー濃度が所定レベル以下になったとき画像形成のイ
ンターバル（転写工程の間隔とほぼ同じ）を標準より長
くする方法が特開昭６３−２４３９８０号公報に記載さ
れている。また、電子写真式画像形成装置において、現
像装置内の現像剤のトナー濃度が所定レベル以下になっ
たときに用紙の給紙タイミングを遅らせたり、一時的に
画像形成動作を停止させたりする方法が特開昭６３−２
８７９７８号公報，特開昭６３ー２８７９７９号公報，
特開昭６３ー２８７９８０号公報などに記載されてい
る。

【０００４】近年、複写機をはじめとする電子写真方画
像形成装置においては、発生するオゾンが少なく、かつ
用紙全体にわたって良好な転写が行なえるということで
中抵抗体からなる可撓性のエンドレスベルトを用いた転
写ベルト装置が使われている。この転写ベルト装置は、
駆動部により回転駆動されて感光体に接離される転写ベ
ルトと、この転写ベルトに転写バイアスを印加する転写
バイアス印加手段とを有し、転写時には転写ベルトが感
光体に当接するとともに、転写バイアス印加手段から転
写ベルトに転写バイアスが印加されて転写ベルトと感光
体とのニップ部を通過する用紙へ感光体上のトナー像を
転写させる。

【０００５】また、現像装置内の現像剤のトナー濃度を
制御するためのトナー濃度検知方法は、感光体上に形成
した基準濃度パターン（以下Ｐセンサーパターンと呼
ぶ）の反射濃度を検知する光学センサー（以下Ｐセンサ
ーと呼ぶ）と、現像装置内の現像剤の透磁率を検知して
トナー濃度を推定する磁気センサー（以下Ｔセンサーと
呼ぶ）とを組み合わせて用いる方法がとられるようにな
ってきた。Ｐセンサーは、従来、現像装置の下流に配置
されていたが、現像装置からの飛散トナーによって引き
起こされる不具合を回避するために、クリーニング装置
の下部、つまり転写ベルト装置の下流に配置されるよう
になった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載された
方法は、いずれもトナー濃度が回復するまでの時間を稼
ぐことによって所定のトナー濃度において画像形成動作
を行わせようとするものであるが、１枚分の画像形成を
行うために必要な時間が長くなり、結局は画像形成物の
生産性が悪くなる。

【０００７】また、上記転写ベルト装置を用いた電子写
真式画像形成装置では、Ｐセンサーが転写ベルト装置の
下流に置かれる場合は、感光体上の現像されたＰセンサ
ーパターンの反射濃度を検出するには、Ｐセンサーパタ
ーンが転写ベルト装置に転写して持ち去られないように
しなければならず、つまり、転写ベルトを感光体から離
した状態にしなければならない。一般に、Ｐセンサーに
よるＰセンサーパターンの反射濃度検出は数枚分の画像
形成毎に行う必要がある。したがって、転写ベルトを画
像形成工程毎（転写工程毎）に感光体から接離させる動
作を行うか、少なくともＰセンサーパターンの反射濃度
検出時には転写ベルトを感光体から離隔する動作を行う
ように構成しなければならない。

【０００８】しかし、電子写真式画像形成装置の中に
は、連続的に画像形成動作を行うリピート時の画像形成
工程の間隔（転写紙の搬送間隔）が短く、Ｐセンサーパ
ターンを形成できない場合もある。したがって、次の点
が問題となる。

【０００９】（１）画像形成工程の間隔が比較的短い場
合のＰセンサーパターン形成と転写ベルト装置の制御方
法をどのようにするか。

【００１０】（２）画像形成工程を如何に効率良く行っ
て画像形成物の生産性を落とさないようにするか。

【００１１】（３）転写ベルト装置の接離動作をできる
だけ少なくし、装置の信頼性を如何に上げるか。

【００１２】（４）リピート時の画像形成工程を如何に
より制御し易い手順にするか。

【００１３】本発明は、制御が簡単で画像形成物の生産
性を落とさずに画像形成工程を効率良く行うことがで
き、転写ベルト装置の接離動作を少なくできてトナー飛
散を防止でき信頼性を上げることができるトナー濃度検
知制御方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【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記載の発明は、回転される感光体と、この
感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記感
光体上の静電潜像を現像してトナー像とする現像手段
と、この現像手段内の現像剤のトナー濃度を推定するト
ナー濃度検知手段と、前記感光体上のトナー像を用紙に
転写させる転写ベルト装置と、前記感光体の回転方向に
対して前記転写ベルト装置より下流側で前記感光体上の
トナー像の濃度を検知する濃度検知手段とを有する電子
写真式画像形成装置のトナー濃度検知制御方法におい
て、前記転写ベルト装置で前記感光体上のトナー像を用
紙に転写させる転写工程の間隔を長短２つ設定し、転写
工程の間隔が長い場合には前記転写ベルト装置を前記感
光体から離隔させる動作を行わせるとともに、前記感光
体上に基準濃度パターンの静電潜像を形成して前記現像
手段で現像することにより基準濃度パターンのトナー像
を形成し、この基準濃度パターンのトナー像の濃度を前
記濃度検出手段で検知し、転写工程の間隔が短い場合に
は前記基準濃度パターンの静電潜像形成を行わず、前記
基準濃度パターンの静電潜像形成，現像及び濃度検知は
前記トナー濃度検知手段の出力値が所定の検知濃度範囲
を逸脱した場合に行う。

【００１５】請求項２記載の発明は、回転される感光体
と、この感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段
と、前記感光体上の静電潜像を現像してトナー像とする
現像手段と、この現像手段内の現像剤のトナー濃度を推
定するトナー濃度検知手段と、前記感光体上のトナー像
を用紙に転写させる転写ベルト装置と、前記感光体の回
転方向に対して前記転写ベルト装置より下流側で前記感
光体上のトナー像の濃度を検知する濃度検知手段とを有
する電子写真式画像形成装置のトナー濃度検知制御方法
において、前記転写ベルト装置で前記感光体上のトナー
像を用紙に転写させる転写工程を長短２つ設定して複数
の短い転写工程の間に１つの長い転写工程を介入し、転
写工程の間隔が長い場合にのみ前記転写ベルト装置を前
記感光体から離隔させる動作を行わせるとともに、前記
感光体上に基準濃度パターンの静電潜像を形成して前記
現像手段で現像することにより基準濃度パターンのトナ
ー像を形成し、この基準濃度パターンのトナー像の濃度
を前記濃度検出手段で検知し、前記基準濃度パターンの
静電潜像形成，現像及び濃度検知は前記トナー濃度検知
手段の出力値が所定の検知濃度範囲を逸脱した場合に行
う。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【実施例】本発明の実施例は、転写ベルト装置とＰセン
サー、または転写ベルト装置とＰセンサーおよびＴセン
サーとを有する電子写真式画像形成装置における画像形
成動作に関係するトナー濃度検知制御方法であり、図２
は請求項１，２記載の発明を応用した電子写真式複写機
からなる電子写真式画像形成装置の第１例を示す。感光
体、例えばドラム状感光体１１の周りには、電子写真プ
ロセスで用いる帯電チャージャからなる帯電手段１２、
露光手段１３、イレーサ１４、現像装置からなる現像手
段１５、転写ベルト装置からなる転写分離手段１６、反
射型光学センサーからなる濃度検出器（Ｐセンサー）１
７、クリーニング装置１８、除電ランプからなる除電手
段１９等が感光体１１の回転方向へ順次に設置されてお
り、帯電手段１２及び露光手段１３は潜像形成手段を構
成する。

【００２１】画像形成動作時（複写動作時）には、感光
体１１がメインモータにより回転駆動されて帯電チャー
ジャ１２により均一に帯電され、露光手段１３により画
像露光がなされて静電潜像が形成される。露光手段１３
は、原稿台２０上に自動原稿搬送装置２１により又は手
でセットされた原稿を露光ランプからなる光源２２によ
り照明し、その反射光像をミラー２３〜２５、レンズ２
６、ミラー２７〜２９を介して感光体１１に結像すると
ともに、可動光学系２２〜２５を往動させることによっ
て原稿を走査する。可動光学系２２〜２５は原稿走査が
終了した後にホームポジションに復動する。なお、露光
手段１３は、原稿を読み取る原稿読み取り装置と、この
原稿読み取り装置からの画像信号を光信号に変換して感
光体１１に照射する光電変換手段とにより構成してもよ
く、また、光電変換手段だけでもよい。

【００２２】感光体１１は、静電潜像形成後にイレーサ
１４により不要な領域が除電され、現像装置１５により
静電潜像が現像されてトナー像となる。現像装置１５に
おいては、現像容器３０内のトナーとキャリアを含む２
成分系現像剤は撹拌部材３１，３２で撹拌されて現像容
器３０内を循環する。感光体１１と対向して配置された
現像スリーブ３３，３４は、内部の磁石により現像剤を
磁気的に吸着して磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシ
を回転に伴って搬送する。感光体１１上の静電潜像は感
光体１１と現像スリーブ３３，３４との間を搬送される
現像剤により現像されてトナー像となる。トナー補給装
置３５は現像容器３０内の現像剤にトナーを補給する。

【００２３】感光体１１は現像装置１５により静電潜像
が現像された後に転写前除電器６１により除電される。
また、用紙が給紙装置３６〜３９のうち選択されたもの
からレジストローラ４０へ給紙され、レジストローラ４
０は用紙を感光体１１上のトナー像に合わせて送出す
る。レジストローラ４０からの用紙は、転写ベルト装置
１６により感光体１１上のトナー像が転写前除電器６１
による除電後に転写され、感光体１１から分離されて搬
送される。転写ベルト装置１６により搬送された用紙
は、定着装置４１によりトナー像が定着され、コピーと
して排出される。このような複写動作は、操作部のスタ
ートスイッチが押されることにより開始され、操作部で
設定された複写枚数だけ連続的に繰り返して行われる。

【００２４】図１はこの第１例の制御系を示す。この第
１例は、現像装置１５の現像能力を安定させるべく可変
制御するために、感光体１１上のＰセンサーパターンの
トナー像の反射濃度を光学的に検知するＰセンサー１７
と、現像装置１５内の現像剤の透磁率（２成分系現像剤
における磁性体であるキャリアと，樹脂であるトナーと
の混合比によって変化する現像剤の透磁率）を検知して
現像剤のトナー濃度を推定する磁気センサー（Ｔセンサ
ー）からなるトナー濃度検知手段４２とを用いている。
メイン制御板からなる制御手段４３は、トナー補給量決
定部４４を含む現像制御部４５と、露光操作値決定部４
６及び帯電操作値決定部４７を含む潜像制御部４８とを
有し、現像制御部４５はＰセンサー１７の出力値とＴセ
ンサー４２の出力値とを組み合わせてトナー補給量決定
部４４でトナー補給量を決定する。

【００２５】トナー補給制御部４９は、トナー補給量決
定部４４で決定されたトナー補給量に基づいてトナー補
給装置３５を制御することによりトナー補給装置３５か
ら現像装置１５内の現像剤へのトナー補給を制御して現
像装置１５内の現像剤のトナー濃度を制御する。また、
表面電位計５０は感光体１１の表面電位をイレーサ１４
と現像装置１５との間で測定し、温度センサー５１は感
光体１１、Ｐセンサー１７及びクリーニング装置１８の
近傍で温度を測定する。

【００２６】潜像制御部４８は、表面電位計５０の測定
値及び温度センサー５１の測定値等に基づいて露光操作
値決定部４６及び帯電操作値決定部４７で露光操作値及
び帯電操作値を決定する。露光制御部５２は露光操作値
決定部４６で決定された露光操作値に基づいて露光ラン
プ２２の発光量を制御し、帯電制御部５３は帯電操作値
決定部４７で決定された帯電操作値に基づいて帯電チャ
ージャ１２を制御することにより感光体１１の帯電量を
制御する。ＡＤＳパターン５５（図３参照）は露光ラン
プ２２からの光を反射し、その反射光量がＡＤＳセンサ
ー５４により検知される。現像バイアス制御部５６は表
面電位計５０の出力値及びＡＤＳセンサー５４の出力値
等に基づいて現像スリーブ３３，３４への現像バイアス
電圧を制御する。

【００２７】図３に示すように原稿は先端を原稿スケー
ル５７に合わせて原稿台２０上にセットされるが、原稿
台２０の先端部（原稿スケール５７の下側及びその手前
側の原稿がセットされない領域）にはＶ_Lパターン５９
及びＶ_Dパターン６０からなるＰセンサーパターンが形
成されている。Ｖ_Dパターン６０は基準濃度、例えば黒
ベタの画像パターンからなる暗部パターンであり、Ｖ_L
パターン５９は感光体１１の地肌部濃度、もしくはそれ
より少し暗い低濃度の画像パターンからなる明部パター
ンである。

【００２８】Ｐセンサー１７により感光体１１上のＰセ
ンサーパターンのトナー像の反射濃度を光学的に検知す
る場合には、Ｖ_Lパターン５９及びＶ_Dパターン６０が原
稿台２０上の原稿に先立って走査されて露光ランプ２２
により照明され、その反射光像がミラー２３〜２５、レ
ンズ２６、ミラー２７〜２９を介して感光体１１に投影
されることによりＰセンサーパターンの静電潜像が原稿
画像の静電潜像と重複することなくそれより感光体１１
の回転方向上流側に形成される。このＰセンサーパター
ンの静電潜像はイレーサ１４により消去されずに現像装
置１５により現像されてトナー像となる。このＰセンサ
ーパターンのトナー像は、転写ベルト装置１６をそのま
ま通過してＰセンサー１７により光学的に濃度が検知さ
れ、クリーニング装置１８によりクリーニングされる。

【００２９】転写ベルト装置１６は、図４に示すように
駆動ローラ６２及び従動ローラ６３に張架された転写ベ
ルト６４と、プランジャソレノイド７２（図６参照）の
吸引力により上方向に駆動されて転写ベルト６４を感光
体１１へ接触させたりプランジャソレノイド７２のオフ
でバネの力により下方向に復帰して転写ベルト６４を感
光体１１から離隔したりする接離レバー６５と、転写ベ
ルト６４の内側に当接してバイアス電源装置を構成する
ＤＣ高圧電源装置７１（図６参照）から転写バイアスが
印加される転写バイアスローラ６６と、クリーニングブ
ラシ６７及びクリーニングブレード６８を有する転写ベ
ルトクリーニング装置６９と、転写ベルト６４の内側に
当接する接触板からなるフィードバック電極７５とを備
えている。転写ベルト６４は、可撓性を有していて一定
の電気抵抗を持つエンドレスベルトからなる。駆動ロー
ラ６２はモータにより回転駆動されて転写ベルト６４を
回転させる。

【００３０】図６に示すようにＤＣ高圧電源装置７１
は、プランジャソレノイド７２を駆動し、接触板７５か
らのフィードバック電流を高圧制御板からなる高圧制御
手段７３へフィードバックして転写バイアス出力を転写
バイアスローラ６６に印加する。高圧制御板７３は、メ
イン制御板４３からの指令に基づいてコネクタ７４を介
してＤＣ高圧電源装置７１を制御し、接触板７５からの
フィードバック電流を用いて転写バイアス電流が一定に
なるようにＤＣ高圧電源装置７１から転写バイアスロー
ラ６６への転写バイアス出力を制御する。

【００３１】用紙７０がレジストローラ４０から送られ
て来ない通常の非転写時には、プランジャソレノイド７
２のがオフで図５（ａ）に示すように転写ベルト６４が
感光体１１から離隔している。用紙７０がレジストロー
ラ４０から送られて来る転写時には、プランジャソレノ
イド７２がオンしてその吸引力により接離レバー６５が
図５（ｂ）に示すように駆動されて転写ベルト６４を感
光体１１へ接触させ、ＤＣ高圧電源装置７１から転写バ
イアスローラ６６へ転写バイアス出力が印加される。

【００３２】レジストローラ４０により送出された用紙
７０は、転写ベルト６４により静電的に吸着されて転写
ベルト６４と感光体１１とのニップ部で感光体１１上の
原稿により作成されたトナー像が静電的に転写された後
に感光体１１から分離されて搬送され、駆動ローラ６２
の所で用紙７０の腰による曲率分離で転写ベルト６４か
ら分離されて定着装置４１へ送られる。

【００３３】Ｐセンサー１７は転写ベルト装置１６の感
光体１１回転方向下流側に位置しているので、感光体１
１上にＰセンサーパターンのトナー像が形成された時に
は転写ベルト６４は図５（ａ）に示すように感光体１１
から離れていなければならない。仮に、感光体１１上に
Ｐセンサーパターンのトナー像が形成された時に転写ベ
ルト６４が感光体１１に接触していたとすると、たとえ
転写ベルト６４に転写バイアスがかかっていなかったと
しても、感光体１１上のＰセンサーパターンのトナー像
は一部が転写ベルト６４に剥ぎ取られて乱されることに
なる。

【００３４】また、このとき、転写ベルト６４上に電荷
が残っていた場合は、感光体１１上のＰセンサーパター
ンのトナー像は転写ベルト６４に転写されることにな
る。これでは、感光体１１上のＰセンサーパターンのト
ナー像の正確な濃度をＰセンサー１７で検知することが
できなくなり、Ｐセンサー１７の機能が果たせないこと
になる。そこで、感光体１１上にＰセンサーパターンの
トナー像が作成された場合には、確実に転写ベルト６４
が感光体１１から離隔される。

【００３５】ところで、各種のコピー速度１０cpm，２
０cpm，３０cpm，４０cpmで連続的に原稿を複写する一
般的な場合は、動作タイミングが図８（ａ）〜（ｄ）の
タイミングチャートで示すようになる。この図８は、Ａ
４判の用紙を横長に送ったときの転写部での用紙７０の
感光体１１に対する接離状態のタイミングを表してお
り、図中のＰ．Ｔ．は転写時の状態である。

【００３６】この場合、コピー速度と用紙搬送速度（プ
ロセス線速度）は、以下の条件としている。コピー速度(cpm) 用紙搬送速度(mm/s) １０１００２０１２０３０１８０４０２４０コピー速度が１０cpmのように遅い場合は、前述の不具
合があまり生じないといえる。連続的に原稿を複写する
連続複写時の用紙搬送間隔を全く均等にとった場合、各
用紙間の時間ＴP（用紙間隔時間）は以下のようにな
る。

【００３７】コピー速度(cpm) 用紙間隔時間(sec) ２０１．２５３００．８３４００．６３Ｐセンサーパターンを感光体１１上に作成して転写ベル
ト装置１６より下流のＰセンサー１７まで持っていくた
めに、感光体１１に接触していた転写ベルト６４を感光
体１１から離隔したり、転写ベルト６４上の残留電荷が
周囲に影響しないようにするのに、この第１例のよう
に、距離；１３０ｍｍプラス時間；１秒が必要であると
すると、ＰセンサーパターンをＰセンサー１７で検知す
るときには、以下のような用紙間隔時間ＴL1が必要にな
る。

【００３８】コピー速度(cpm) 用紙間隔時間(sec) ２０２．０８３０１．７２４０１．５４このような場合において第１例では図９に示すように用
紙間隔時間ＴL1（転写工程の間隔）を制御している。こ
れは、連続複写時に５枚連続複写毎に１回のＰセンサー
パターン濃度検知を行えるようにしたものである。５枚
連続複写毎に１回のＰセンサーパターン濃度検知を行う
こととしたのは、この位の転写工程間隔であればＰセン
サーパターン濃度の検知間隔も十分であるからである。
この第１例によれば、ある複写枚数においてコピー生産
性は増すことはあっても決して劣化することがない利点
がある。ちなみに、この場合の短い方の用紙間隔時間Ｔ
S1及び長い方の用紙間隔時間ＴL1は以下のようになる。

【００３９】コピー速度(cpm) 短用紙間隔時間(sec) 長用紙間隔時間（ｓｅｃ）２０１．０４２．０８３００．６１１．７２４００．４０１．５４第１例では、図９のように部分的に転写ベルト６４を感
光体１１から離隔させる転写ベルト装置１６離隔動作を
行える時間を確保しているのであるが、長用紙間隔のと
きに必ずしも転写ベルト装置１６離隔動作を行う必要は
ない。また、現像装置１５内の現像剤トナー濃度をＴセ
ンサー４２で検知しているが、この検知値が所定の範囲
を超えたときのみにＰセンサーパターンによる濃度検知
動作を実行すればよい。つまり、長用紙間隔に対して転
写装置１６の離隔動作の有無判断を、現像剤トナー濃度
が一定範囲を超えているか否かの判定結果から行わせれ
ばよい。

【００４０】図７はＰセンサーパターンの濃度と感光体
１１の表面電位との関係、感光体１１の表面電位とトナ
ー付着量との関係、感光体１１のトナー付着量とＰセン
サー１７の出力値の関係を示す。Ｐセンサー１７とＴセ
ンサー４２の両方を使ってトナー濃度を制御する一般的
な場合のＴセンサー４２の使い方は、主に現像装置への
トナー補給動作の異常により短時間に濃度過多になって
現像装置外へのトナー飛散等の多大な障害を未然に防ぐ
ことを目的にしていることが多く、この第１例でも同様
である。

【００４１】図１１はメイン制御板４３の処理フローを
示す。メイン制御板４３は、操作部のスタートスイッチ
が押されて複写動作を開始させる場合には、５回の連続
複写動作に付き１回の長用紙間隔時間をとるように複写
間隔などを設定することによりコピーモードを設定す
る。そして、メイン制御板４３は、転写間隔（転写工程
の間隔）が短くて短用紙間隔時間をとるコピーサイクル
時には、Ｔセンサー４２をオンさせることによりＴセン
サー４２に現像装置１５内の現像剤の透磁率を検知させ
て現像剤のトナー濃度を推定させ、このＴセンサー４２
の出力値に基づいてトナー補給制御部４９に現像剤トナ
ー濃度制御動作を行わせる。

【００４２】この場合、メイン制御板４３は、例えばＴ
センサー４２の出力値を基準値と比較してその結果によ
りトナー補給動作の要否を判断し、トナー補給動作が必
要である場合にはトナー補給制御部４９にトナー補給装
置３５を動作させてトナー補給装置３５から現像容器３
０内の現像剤へトナーを補給させる。次に、メイン制御
板４３は第１例の各部を制御して上述のように複写動作
を行わせる。

【００４３】また、メイン制御板４３は、転写間隔が長
くて長用紙間隔時間をとるコピーサイクル時には、第１
例の各部を制御してＰセンサーパターンのトナー像を形
成させる。この場合、Ｖ_Ｌパターン５９及びＶ_Dパター
ン６０が原稿台２０上の原稿に先立って走査されて露光
ランプ２２により照明され、その反射光像がミラー２３
〜２５、レンズ２６、ミラー２７〜２９を介して感光体
１１に投影されることによりＰセンサーパターンの静電
潜像が原稿画像の静電潜像と重複することなくそれより
感光体１１の回転方向上流側に形成される。このＰセン
サーパターンの静電潜像はイレーサ１４により消去され
ずに現像装置１５により現像されてトナー像となる。

【００４４】そして、メイン制御板４３は、高圧制御板
７３、コネクタ７４及びＤＣ高圧電源装置７１を介して
プランジャソレノイド７２をオフさせて接離レバー６５
を下側に復帰させることにより転写ベルト６４を感光体
１１から離隔させ、Ｐセンサー１７をオンさせる。Ｐセ
ンサーパターンのトナー像は、転写ベルト装置１６をそ
のまま通過してＰセンサー１７により光学的に濃度が検
知される。

【００４５】次に、メイン制御板４３は、Ｐセンサーパ
ターンにおけるＶ_Dパターン６０のトナー像に対するＰ
センサー１７の出力値Ｖspと、Ｐセンサーパターンにお
けるＶ_Lパターンのトナー像に対するＰセンサー１７の
出力値Ｖsgとの比Ｖsp／Ｖsgを算出し、このＶsp／Ｖsg
に基づいてトナー補給制御部４９に現像剤トナー濃度制
御動作を行わせる。

【００４６】この場合、メイン制御板４３は、Ｖsp／Ｖ
sgがトナー補給基準値を中心とする適正範囲内にあるか
否かを判断することによりトナー補給動作の要否を判断
し、トナー補給動作が必要である場合にはトナー補給制
御部４９にトナー補給装置３５を動作させてトナー補給
装置３５から現像容器３０内の現像剤へトナーを補給さ
せる。次に、メイン制御板４３は、高圧制御板７３、コ
ネクタ７４及びＤＣ高圧電源装置７１を介してプランジ
ャソレノイド７２をオンさせて接離レバー６５により転
写ベルト６４を感光体１１に当接させ、第１例の各部を
制御して上述のように複写動作を行わせる。

【００４７】この第１例では、転写ベルト装置１６で感
光体１１上のトナー像を用紙７０に転写させる転写工程
の間隔を長短２種類設定し、転写工程の間隔が長い場合
には転写ベルト装置１６を感光体１１から離隔させる動
作を行わせるとともに、感光体１１上にＰセンサーパタ
ーンの静電潜像を形成して現像装置１５で現像すること
によりＰセンサーパターンのトナー像を形成し、このＰ
センサーパターンのトナー像の濃度をＰセンサー１７で
検知し、転写工程の間隔が短い場合にはＰセンサーパタ
ーンの静電潜像形成を行わないので、制御手順が複雑に
ならずコピー生産性を落とすことなく複写動作を効率良
く継続することができる。

【００４８】また、転写ベルト装置１６で感光体１１上
のトナー像を用紙７０に転写させる転写工程の間隔を長
短２つ設定して間隔が短い複数の転写工程の間に間隔が
長い１つの転写工程を介入し、転写工程の間隔が長い場
合にのみ転写ベルト装置１６を感光体１１から離隔させ
る動作を行わせるとともに、感光体１１上にＰセンサー
パターンの静電潜像を形成して現像装置１５で現像する
ことによりＰセンサーパターンのトナー像を形成し、こ
のＰセンサーパターンのトナー像の濃度をＰセンサー１
７で検知するので、制御手順が長いものと短いものとの
組み合わせになって制御が簡単になるとともに、コピー
生産性の低下を最小限にとどめることができる。

【００４９】請求項３記載の発明を応用した電子写真式
複写機からなる電子写真式画像形成装置の第２例は、上
記第１例において、コピー速度が低い場合に用紙間隔時
間として長用紙間隔時間と短用紙間隔時間を交互にして
用紙間隔時間が長い時に転写ベルト６４を感光体１１か
ら離隔するようにしたものであり、図１０はその動作タ
イミングを示す。この第２例では用紙間隔時間が以下の
ように設定される。

【００５０】コピー速度(cpm) 短用紙間隔時間(sec) 長用紙間隔時間(sec) ２００．４２２．０８３００．３３１．３３コピー速度が３０ｃｐｍの場合には、本来、長用紙間隔
時間として１．７２秒必要であるが、この第２例では
１．３３秒しか確保されていない。このため、Ｐセンサ
ーパターンの濃度をＰセンサー１７で検知するタイミン
グの前後の余裕度や転写ベルト装置接離動作の余裕度の
減少になっている。これはタイミング精度の向上などで
十分対処出来る範囲の数値である。

【００５１】また、短用紙間隔時間は、主に可動光学系
が原稿を走査し終わってから再びホームポジションに戻
るまでのリターン時間により制約される。短用紙間隔時
間は、基本的には可動光学系の加速／減速時の加速度の
大小によるが、一般には可動光学系の復動／往動の比は
６倍弱まで可能であり、この第２例でコピー速度が３０
ｃｐｍの場合は、短用紙間隔時間が０．２秒くらいにな
る。従って、上記０．３３秒の短用紙間隔時間は、少し
減らせる値である。

【００５２】この第２例では、転写ベルト６４で感光体
１１上のトナー像を用紙７０に転写させる転写工程の間
隔を長短２つ設定して間隔が長い転写工程と間隔が短い
長い転写工程とを交互に行わせ、転写工程の間隔が長い
場合にのみ転写ベルト６４を感光体１１から離隔させる
動作を行わせるとともに、感光体１１上にＰセンサーパ
ターンの静電潜像を形成して現像装置１５で現像するこ
とによりＰセンサーパターンのトナー像を形成し、この
Ｐセンサーパターンのトナー像の濃度をＰセンサー１７
で検知するので、制御手順は転写工程間隔が長いときの
手順と転写工程間隔が短いときの手順の繰り返しになっ
て制御が定型的になり、複数回の連続複写動作に付き１
回の長用紙間隔時間をとる場合に比べて制御が一層簡単
になる。

【００５３】上記第１例及び第２例では、転写間隔（転
写工程の間隔）が短くて短用紙間隔時間をとるコピーサ
イクル時には、Ｔセンサー４２の出力値に基づいて現像
剤トナー濃度制御動作を行ったが、本発明を応用した電
子写真式複写機からなる電子写真式画像形成装置の他の
例は、上記第１例，第２例において、メイン制御板４３
は図１２に示すように転写間隔が短い場合にはＴセンサ
ー４２の出力値に基づく現像剤トナー濃度制御動作を行
わずに各部を制御して上述のように複写動作を行わせる
ようにしたものである。

【００５４】上記第１例では、５回の連続複写動作に付
き１回の長用紙間隔時間をとっているが、請求項５，６
記載の発明を応用した電子写真式複写機からなる電子写
真式画像形成装置の第３例及び第４例は、上記第１例，
第２例において、それぞれ現像装置１５内のＴセンサー
４２出力値が所定の検知濃度範囲を逸脱しているか否
か、表面電位計５０によるＰセンサーパターン濃度の検
知値と感光体１１上の表面電位検出値が所定の関係を逸
脱しているか否かを判断し、Ｔセンサー４２出力値が所
定の検知濃度範囲を逸脱している場合及びＰセンサーパ
ターン濃度の検知値と感光体１１上の表面電位検出値が
所定の関係を逸脱している場合にＰセンサーパターン濃
度検知動作の実行を指令することにより上記回数を可変
するようにし、しかも、１分間にわたる連続複写動作の
中で、Ｐセンサー１７による検知動作回数と長短用紙間
隔時間を次の式で規定して動作させるものである。

【００５５】ｍ：搬送する用紙の１分間の連続複写枚数［cpm］ＶP：用紙搬送速度［mm/s］ＬP：搬送する用紙の搬送方向長さ［mm］Ｔa：転写ベルト装置離隔動作において用紙の搬送時間
に関係なく確保すべき時間［sec］ＬB：Ｐセンサーパターンを読み取るとき必要な感光体
１１上の長さとすると、ＴL：長用紙間隔時間［sec］、ＴS：短用紙
間隔時間［sec］は、ＴL＝ＬB／ＶP＋Ｔa［sec］Ｔs＝（（５・（６０／ｍ）−ＴL）−５・（ＬP／Ｖ
P））／４［sec］で規定され、または、これを整理した次の式でＴsが規
定される。

【００５６】Ｔs＝（５・（６０／ｍ−ＬP／ＶP）−ＴL）／４［se
c］この例では、転写ベルト６４を感光体１１に対して接離
させるための駆動源はプランジャーソレノイド７２であ
り、このソレノイド７２は転写ベルト装置１６のバイア
ス電源装置７１から供給される電力で駆動されるように
なっている。第３例では、第１例において、転写工程の
間隔が長い場合に対してＰセンサーパターンの静電潜像
形成，現像及び濃度検知を行うか否かを、現像装置１５
内の現像剤トナー濃度が所定の濃度範囲を逸脱したか否
かによって判断するようにしたので、必要最小限の転写
ベルト装置接離動作とトナー濃度検出動作を行うことが
でき、トナー飛散の防止や転写ベルト装置接離動作が少
なくなって信頼性も上がり、合理的な制御システムを実
現できる。

【００５７】また、第４例では、第２例において、転写
工程の間隔が長い場合に対して基準濃度パターンの静電
潜像形成，現像及び濃度検知を行うか否かを、現像装置
１５内の現像剤トナー濃度が所定の濃度範囲を逸脱した
か否かによって判断するようにしたので、基本パターン
の繰り返しの制御になって制御が簡便になるとともに、
転写ベルト装置接離動作及びトナー濃度検出動作を必要
最小限にでき、トナー飛散の防止や転写ベルト装置接離
動作が少なくなって信頼性も上がり、合理的な制御シス
テムを実現できる。

【００５８】請求項４記載の発明を応用した電子写真式
複写機からなる電子写真式画像形成装置の他の例は、上
述の第１例において、複数（ｎ）回の間隔が短い転写工
程の間に１回の間隔が長い転写工程を介在させて少なく
ともｎ≧５とし、１分間での連続複写枚数が規定の枚数
を確保するように、ｎ回の短い用紙間隔時間と長い用紙
間隔時間とを設定したものである。この例では、トナー
濃度検知に必要な最小限度の回数を確保しつつ、転写ベ
ルト６４の感光体１１に対する接離回数を抑えることが
でき、トナー飛散など不具合の確率を減らすことができ
るとともに、コピー生産性の低下をきたすことがない。
なお、本発明は、上述の例に限定されるものではなく、
例えば乾式現像装置を有するファクシミリ，プリンタ等
の電子写真式画像形成装置などに応用することもでき
る。

【００５９】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、回転される感光体と、この感光体上に静電潜像を形
成する潜像形成手段と、前記感光体上の静電潜像を現像
してトナー像とする現像手段と、前記感光体上のトナー
像を用紙に転写させる転写ベルト装置と、前記感光体の
回転方向に対して前記転写ベルト装置より下流側で前記
感光体上のトナー像の濃度を検知する濃度検知手段とを
有する電子写真式画像形成装置のトナー濃度検知制御方
法において、前記転写ベルト装置で前記感光体上のトナ
ー像を用紙に転写させる転写工程の間隔を長短２つ設定
し、転写工程の間隔が長い場合には前記転写ベルト装置
を前記感光体から離隔させる動作を行わせるとともに、
前記感光体上に基準濃度パターンの静電潜像を形成して
前記現像手段で現像することにより基準濃度パターンの
トナー像を形成し、この基準濃度パターンのトナー像の
濃度を前記濃度検出手段で検知し、転写工程の間隔が短
い場合には前記基準濃度パターンの静電潜像形成を行わ
ないので、制御手順が複雑にならず、画像形成物の生産
性を落とすことなく画像形成動作を効率良く継続するこ
とが出来る。

【００６０】請求項２記載の発明によれば、回転される
感光体と、この感光体上に静電潜像を形成する潜像形成
手段と、前記感光体上の静電潜像を現像してトナー像と
する現像手段と、前記感光体上のトナー像を用紙に転写
させる転写ベルト装置と、前記感光体の回転方向に対し
て前記転写ベルト装置より下流側で前記感光体上のトナ
ー像の濃度を検知する濃度検知手段とを有する電子写真
式画像形成装置のトナー濃度検知制御方法において、前
記転写ベルト装置で前記感光体上のトナー像を用紙に転
写させる転写工程の間隔を長短２つ設定して複数の短い
転写工程の間に１つの長い転写工程を介入し、転写工程
の間隔が長い場合にのみ前記転写ベルト装置を前記感光
体から離隔させる動作を行わせるとともに、前記感光体
上に基準濃度パターンの静電潜像を形成して前記現像手
段で現像することにより基準濃度パターンのトナー像を
形成し、この基準濃度パターンのトナー像の濃度を前記
濃度検出手段で検知するので、制御手順は長いときの手
順と短いときの手順の組み合わせとなって制御が簡単に
なるとともに、画像形成物の生産性の低下を最少限にと
どめることが出来る。

【００６１】請求項３記載の発明によれば、回転される
感光体と、この感光体上に静電潜像を形成する潜像形成
手段と、前記感光体上の静電潜像を現像してトナー像と
する現像手段と、前記感光体上のトナー像を用紙に転写
させる転写ベルト装置と、前記感光体の回転方向に対し
て前記転写ベルト装置より下流側で前記感光体上のトナ
ー像の濃度を検知する濃度検知手段とを有する電子写真
式画像形成装置のトナー濃度検知制御方法において、前
記転写ベルト装置で前記感光体上のトナー像を用紙に転
写させる転写工程の間隔を長短２つ設定して間隔が長い
転写工程と間隔が短い長い転写工程とを交互に行わせ、
転写工程の間隔が長い場合にのみ前記転写ベルト装置を
前記感光体から離隔させる動作を行わせるとともに、前
記感光体上に基準濃度パターンの静電潜像を形成して前
記現像手段で現像することにより基準濃度パターンのト
ナー像を形成し、この基準濃度パターンのトナー像の濃
度を前記濃度検出手段で検知するので、制御手順は転写
工程間隔が長いときの手順と転写工程間隔が短いときの
手順の繰り返しになって制御が定型的になり、複数回の
画像形成動作に付き１回の制御を行う場合に比べて一層
簡単になる。

【００６２】請求項４記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載のトナー濃度検知制御方法において、間隔が
短い複数（ｎ）回の転写工程の間に間隔が長い１回の転
写工程を介在させる場合には、少なくともｎ≧５とし、
１分間での連続画像形成枚数が規定の枚数を確保するよ
うに、ｎ回の短い用紙間隔時間と長い用紙間隔時間とを
設定するので、トナー濃度検知に必要な最小限度の転写
ベルト接離動作回数を確保しつつ、転写ベルト接離動作
回数を抑えてトナー飛散など不具合の確率を減らすこと
ができるとともに、画像形成物の生産性の低下をきたす
ことがない。

【００６３】請求項５記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載のトナー濃度検知制御方法において、転写工
程の間隔が長い場合に対して前記基準濃度パターンの静
電潜像形成，現像及び濃度検知を行うか否かを、前記現
像手段内の現像剤トナー濃度が所定の濃度範囲を逸脱し
たか否かによって判断するので、転写ベルト装置接離動
作とトナー濃度検出動作を必要最小限にでき、トナー飛
散の防止や転写ベルト装置接離動作を少なくできて信頼
性も上がり、制御システムとして合理的である。

【００６４】請求項６記載の発明によれば、請求項３記
載のトナー濃度検知制御方法において、転写工程の間隔
が長い場合に対して前記基準濃度パターンの静電潜像形
成，現像及び濃度検知を行うか否かを、前記現像手段内
の現像剤トナー濃度が所定の濃度範囲を逸脱したか否か
によって判断するので、制御が基本パターンの繰り返し
の制御になって簡便になるとともに、転写ベルト装置接
離動作、トナー濃度検出動作が必要最小限になり、トナ
ー飛散の防止や転写ベルト装置接離動作を少なくできて
信頼性も上がり、制御システムとして合理的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，２記載の発明を応用した複写機の第
１例を示す概略図である。

【図２】同第１例を示す断面図である。

【図３】同第１例におけるＰセンサーパターンを示す背
面図及び斜視図である。

【図４】同第１例の転写ベルト装置を示す正面概略図で
ある。

【図５】同第１例の転写ベルト装置接離状態を示す正面
概略図である。

【図６】同第１例の一部を示すブロック図である。

【図７】同第１例の原稿濃度からＰセンサー出力値まで
の関係を示す特性図である。

【図８】複写機の各種コピー速度における連続複写動作
中の転写部での通紙タイミングを示すタイミングチャー
トである。

【図９】上記第１例の各種コピー速度における連続複写
動作中の転写部での通紙タイミングを示すタイミングチ
ャートである。

【図１０】請求項３記載の発明を応用した複写機の第２
例の各種コピー速度における連続複写動作中の転写部で
の通紙タイミングを示すタイミングチャートである。

【図１１】上記第１例におけるメイン制御板の処理フロ
ーを示すフローチャートである。

【図１２】本発明を応用した複写機の他の例におけるメ
イン制御板の処理フローを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１感光体１３露光手段１５現像装置１６転写ベルト装置１７Ｐセンサー４３メイン制御板４９トナー補給制御部

フロントページの続き (56)参考文献特開平５−323791（ＪＰ，Ａ) 特開平４−60674（ＪＰ，Ａ) 特開平５−254196（ＪＰ，Ａ) 特開平４−36776（ＪＰ，Ａ) 特開平２−205873（ＪＰ，Ａ) 特開平３−251878（ＪＰ，Ａ) 特開平２−251865（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 303 G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/14 G03G 15/08 - 15/08 507

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転される感光体と、この感光体上に静電
潜像を形成する潜像形成手段と、前記感光体上の静電潜
像を現像してトナー像とする現像手段と、この現像手段
内の現像剤のトナー濃度を推定するトナー濃度検知手段
と、前記感光体上のトナー像を用紙に転写させる転写ベ
ルト装置と、前記感光体の回転方向に対して前記転写ベ
ルト装置より下流側で前記感光体上のトナー像の濃度を
検知する濃度検知手段とを有する電子写真式画像形成装
置のトナー濃度検知制御方法において、前記転写ベルト
装置で前記感光体上のトナー像を用紙に転写させる転写
工程の間隔を長短２つ設定し、転写工程の間隔が長い場
合には前記転写ベルト装置を前記感光体から離隔させる
動作を行わせるとともに、前記感光体上に基準濃度パタ
ーンの静電潜像を形成して前記現像手段で現像すること
により基準濃度パターンのトナー像を形成し、この基準
濃度パターンのトナー像の濃度を前記濃度検出手段で検
知し、転写工程の間隔が短い場合には前記基準濃度パタ
ーンの静電潜像形成を行わず、前記基準濃度パターンの
静電潜像形成，現像及び濃度検知は前記トナー濃度検知
手段の出力値が所定の検知濃度範囲を逸脱した場合に行
うことを特徴とするトナー濃度検知制御方法。
【請求項２】回転される感光体と、この感光体上に静電
潜像を形成する潜像形成手段と、前記感光体上の静電潜
像を現像してトナー像とする現像手段と、この現像手段
内の現像剤のトナー濃度を推定するトナー濃度検知手段
と、前記感光体上のトナー像を用紙に転写させる転写ベ
ルト装置と、前記感光体の回転方向に対して前記転写ベ
ルト装置より下流側で前記感光体上のトナー像の濃度を
検知する濃度検知手段とを有する電子写真式画像形成装
置のトナー濃度検知制御方法において、前記転写ベルト
装置で前記感光体上のトナー像を用紙に転写させる転写
工程を長短２つ設定して複数の短い転写工程の間に１つ
の長い転写工程を介入し、転写工程の間隔が長い場合に
のみ前記転写ベルト装置を前記感光体から離隔させる動
作を行わせるとともに、前記感光体上に基準濃度パター
ンの静電潜像を形成して前記現像手段で現像することに
より基準濃度パターンのトナー像を形成し、この基準濃
度パターンのトナー像の濃度を前記濃度検出手段で検知
し、前記基準濃度パターンの静電潜像形成，現像及び濃
度検知は前記トナー濃度検知手段の出力値が所定の検知
濃度範囲を逸脱した場合に行うことを特徴とするトナー
濃度検知制御方法。