JPH01121881A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 世１ 本発明は、像担持体に形成されたトナー像を転写材上に
転写して画像を得ると共に、像担持体に形成された被検
知ト・ナーパターンのトナー付着量を検知する検知手段
を有する画像形成装置に関する。

捉ｆｌ権 電子複写機、プリンタ或いはファクシミリ等として構成
される上記形式の画像形成装置は従来より周知である。

この種の画像形成装置においては、像担持体に形成され
た被検知トナーパターンのトナー付着量を検知すること
によって、画像形成プロセス条件を調整制御し、高品質
な画像を得ることが可能である。例えば、像担持体にト
ナー像を形成するための現像装置においてトナーとキャ
リアより成る二成分系現像剤を用いた場合、被検知トナ
ーパターンのトナー付着量を検知することにより、現像
剤中のトナー濃度を検出し、これが所定範囲以下である
ときは現像剤中にトナーを補給し、トナー濃度の低下に
基づく画質劣化を防ぐことができる。或いは、被検知ト
ナーパターンのトナー付着量の多少に応じて、像担持体
に対する帯電量や、像担持体が感光体であるときはこれ
に対する露光量等を調整して適正な画像が得られるよう
に構成することができる。

ところが、被検知トナーパターンのトナー付着量は、現
像剤のトナー濃度や像担持体に対する帯電ないしは露光
量だけでなく、像担持体の特性、現像バイアス量、トナ
ー帯電量等の各種の画像形成プロセス条件によって変動
するため、前述の如くトナー付着量を検知し、これに基
づいて特定の画像形成プロセス条件（例えばトナー濃度
）を制御するだけでは、高品質な画像が得られないこと
がある。このような点については、特開昭５８−６０７
５８号公報にも詳しく説明されている。

また、トナー付着量の検知が正しく行われない誤検知に
基づいて、画質劣化が発生することもあり得る。例えば
、何らかの理由により像担持体上に形成された被検知ト
ナーパターンの位置がずれてしまったようなとき、検知
手段が像担持体の地肌部を含めた部分のトナー付着量を
検知してしまい、正確なトナー付着量を検出できないこ
ともあるし、或いは検知手段自体又はその制御系の異常
により誤検知が発生することもある。このようになれば
、例えば、現像剤のトナー濃度が適正であるにもかかわ
らず現像剤中にトナーを補給してしまう如き事態が発生
する。

ｌ血 本発明の目的は、上に例示した如き各種の不具合に簡単
に対処できる冒頭に記載した形式の画像形成装置を提供
することである。

１腹 本発明は上記目的を達成するため、被検知トナーパター
ンを転写材に転写するチェックモードと。

像担持体に形成されたトナー像を転写材に転写するが、
被検知トナーパターンは転写しないコピーモードとのい
ずれか一方を選択的に切換える切換手段を設けた構成を
提案する。

上記構成によれば、被検知トナーパターンを転写材に転
写して、これを目視することができるため、これに基づ
いて検知手段の異常や１画像形成プロセス条件の異常等
を判断することができる。

以下、被検知トナーパターンのトナー付着量を検知して
、現像剤のトナー濃度を調整制御できるように構成され
た電子複写機に本発明を適用した実施例を説明する。

第１図において、図示されないプリントキーを押すと、
像担持体の一例であるドラム状感光体１が図示されない
メインモータによって適当な回転伝達手段を介して矢印
方向に回転駆動されるようになっていて、これに伴い、
帯電チャージャ２により、その表面が一様に帯電される
。

一方、上記プリントキーの押下後、光学走査系３．４が
矢印方向にそれぞれ移動するようになっていて、このと
き、光源５によって照明される。

透明な原稿台６上の原稿０が光学的に照明走査される（
原稿台６を移動させて走査するように構成することもで
きる）。このときの走査光像は、ミラー７〜９、レンズ
１０．ミラー１１を介して感光体１上に結像投影される
。このようなスリット露光により、感光体１上には原稿
画像に対応した静電潜像が形成される。

この静電潜像は、現像装置１３によってトナー像として
顕像化される。現像装置１３の現像剤ケース３０内には
キャリアとトナーより成る二成分系現像剤が収容され、
このうちのトナーは、後述するようにトナー容器３１か
らトナー捕給ローラ１５により現像剤中に補給されるよ
うになっている。

トナーを補給された現像剤は、汲み上げローラ１６によ
って攪拌されつつ汲み上げられて、バイアス電源１８に
よって所定極性の現像バイアスが印加される現像ローラ
１７に供給される。この供給によって現像ローラ周面に
担持された現像剤のうちのトナーが感光体１に静電的に
付着して、静電潜像がトナー像として顕像化される。

このトナー像は、給紙ローラ１４によりタイミラ・グを
とって給送された転写紙Ｓより成る転写材に、転写チャ
ージャ１９によって転写され、このあと分離チャージャ
２０により転写紙は感光体から分離されて、図示されな
い定着部へと進む。・−方、感光体表面の残留トナーは
クリーニング装置２２によって、残留電荷は除電手段２
３によってそれぞれ除去される。

ここで、原稿台６の原稿載置領域外には所定の反射率を
有する基準パターンＰが設けられ、これは例えば濃度１
．８０の黒色パターンで構成されている。

前述のように、光学走査系３，４が移動して原稿Ｏが照
明走査されるが、このとき原稿の照明走査に先立って、
基準パターンＰが照明走査され。

その両者の走査光像がミラー７〜９、レンズ１０、ミラ
ー１１を介して感光体１上にそれぞれ結像投影される。

このようにして形成された基準パターンと原稿とにそれ
ぞれ対応した静電潜像が感光体上に順に形成され、基準
パターンの潜像も現像袋［１３によってトナー像として
顕像化され、これが被検知トナーパターンとなる。

なお、基準パターンや原稿にそれぞれ対応した静電潜像
以外の部分は、後述するように、イレースランプ２４に
より除電されるようになっている。

すなわち、イレースが行われるのである。

現像装置１１３の下流側において、感光体１と対向する
部位には、感光体１上に形成された被検知トナーパター
ンに対してのトナー付着量を検出するための一検知手段
例であるフォトセンサ２６が設けられている。このよう
なフォトセンサ２６により、基準パターンＰに対する被
検知トナーパターンの濃度、すなわちトナー付着量が検
出される。

図中ＣＰＵ２７は、フォトセンサ２６の出力信号により
トナー補給をすべきか否かを、検出濃度にもとずいて判
断し、被検知トナーパターンのトナー付着量が所定量以
下であり、したがってトナーを補給すべきであると判断
された場合は、駆動部２８を作動させてトナー補給ロー
ラ１５を回転させ、トナー容器３１内のトナーを現像剤
ケース３０に補給する。このようにして、現像剤ケース
３０内の現像剤中のトナー濃度を、常に所定の範囲内の
値とし、感光体１上に形成されるトナー像を高品質に保
つことが可能となる。なお、ＣＰＵ２７はトナー容器３
１のトナーエンドを検知したとき、操作部の表示器２９
　ｋ：、　トナーエンドの表示を行わせる。

フォトセンサ２６による被検知トナーパターンのトナー
付着量検知は、コピー動作毎に行うようにしでもよいが
、例えば１０回の複写動作毎に１回だけ検知するように
制御してもよく、検知を行わないとき基準パターンの静
電潜像はイレースランプ２４によって消去され、被検知
トナーパターンが形成されないようにするとよい。

また現像装置１３の現像剤を色の異なるものと交換でき
るように構成した場合、ＣＰＵ２７はフォトセンサ２６
の出力信号により、１ヘナー補給をなすべきか否かを、
黒トナーとカラートナーとで異なったトナー濃度レベル
を基準として判断し、補給ローラ１５の回転オン、オフ
を制御するように構成することができる。この場合、複
写機本体に取付けた現像装置の違いにより、その現像剤
の色に応じた信号が出力されるようにし、取付けた現像
装置が黒であるかカラーであるかを判断するように構成
できる。

以上が種々サイズの原稿の画像に対応したトナー像を感
光体１に形成して複写画像を得る通常のコピーモードで
あり、このときは感光体１上の被検知トナーパターンは
転写紙Ｓに転写されない。即ち、転写紙Ｓは給紙ローラ
１４によって、感光体１上の原稿画像に対応して形成さ
れたトナー像にのみ整合するタイミングで感光体１に供
給され、このトナー像だけが転写紙Ｓに転写されるので
ある。

上述したコピーモードは従来の複写機と異なるところは
ない。ところが、このモードのように被検知トナーパタ
ーンのトナー付着量を検知して現像剤中のトナー濃度を
ｇｌｉ整制御するだけであると。

先にも説明したように、現像剤中のトナー濃度以外の原
因で、被検知トナーパターンのトナー付着量が増減した
場合に対処することができない。例えば、現像剤のトナ
ー濃度が適正値にあったとしても、帯電チャージャ等の
機能低下に基づいてトナー付着量が適正値から外れるこ
ともあり、かかる場合現像剤ケース３０にトナーを補給
するか否かの制御だけで、画像を高品質に保つことはで
きない。フォトセンサ２６等の異常によっても同様なこ
とが起こり得る。

そこで本発明に係る構成では、上述したコピーモードの
他、被検知トナーパターンを転写紙に転写できるチェッ
クモードが付加されている。その具体例は以下の通りで
ある。

第１図に示すように、ＣＰＵ２７には、チェックモード
とコピーモードとのいずれか一方を選択的に切り換える
ための一切換手段例である（コピー／チエツク）モード
切換スイッチ３２が接続されており、かかるスイッチを
例えば操作部上において適宜切り換えることができるよ
うになっていて、このとき必ず感光体１上には、前述の
如くして被検知トナーパターンが形成される。

このような手段によって、モードを、コピーモードから
チェックモードに切り換えると、作像条件はコピーモー
ドの場合と同じであるも、給紙ローラ１４による転写紙
の送りタイミングが変えられるようになっている。

この実施例においては、感光体１上の被検知トナーパタ
ーンが転写紙Ｓに転写されるように、転写紙Ｓが、コピ
ーモードのときよりも早めに送られるようになっている
。このようにして、転写紙上には被検知トナーパターン
が転写され、このパターンも転写紙Ｓが定着装置（不図
示）を通るとき転写紙Ｓ上に定着される。

このようにして得られた転写紙上の被検知トナーパター
ンを１例えばサービスマンが目視チエツクすることによ
り、そのパターンの像が正常に形成されているか否かを
判断することができる。例えば、帯電むらなどを生じて
いれば、被検知トナーパターンの濃度が帯状に不均一と
なり、「帯電むらを生じているな」と判断され、帯電チ
ャージャなどがチエツクされる。

また、光学走査系が駆動負荷の変動等によって速度変動
を生じてしまうと、感光体１上の被検知トナーパターン
の位置がずれてしまい、濃度のうすい部分のトナー付着
量が検出されたりして、正確なトナー付着量を検出する
ことができなくなるおそれがあるが、本実施例では、プ
リントアウトされた転写紙を見れば、被検知トナーパタ
ーンの位置ずれなどが目視的に把握できるので、フォト
センサ２６による検出量と比較し乍ら、光学走査系の駆
動上の異常などを知ることができる。

このような機能は、被検知トナーパターンのトナー付着
量を検出するだけの技術では、到底達成することができ
ない。

この他、狙いのトナー付着量の被検知トナーパターン（
例えば転写紙Ｓに転写され、定着された画像濃度で１．
０〜１．２）に対して、プリントアウトされた転写紙の
被検知トナーパターンが極端に薄いか又は濃い濃度の場
合、フォトセンサ２６によるトナー付着量検出機能ない
しはその制御系が異常であると判断することができ、こ
の異常を解消することで、誤検知のない、正しい検出を
行うことができるようになり、トナー補給や、他の画像
形成プロセス条件の適正な設定が可能となる。

なお、チェックモードを実行したあと、スイッチ３２を
切り換えれば、極く簡単に即座にコピーモードに切り換
えることができる。

最近のこの種の複写機においては、フォトセンサ２６で
読み取ったトナー付着量を切換スイッチ（図示せず）の
操作により操作パネル上に表示できるようにしたものが
あるが、このような表示とプリントアウトされた転写紙
との双方を見乍ら、上述の如き判断を行うと、−層効果
的である。すなわち、サービスマンによる目視判断と、
機械的な判断とを相対的に比較することができ、検知系
の異常の有無や、トナー濃度条件や帯電条件等の画像形
成プロセス条件を適正に定めることに大いに役立つ。

なお、給紙ローラ１４の給紙、動作とタイミングをとっ
て転写チャージャ１９や分離チャージャ２０の電流変更
や、分離動作を行っている場合には、チェックモード時
に、給紙タイミングの変更に応じて、転写電圧や分離電
圧の印加時機が変更調整される。

またチェックモード時に被検知トナーパターンの他、原
稿画像のトナー像も一緒に転写紙Ｓに転写するようにし
てもよいし、このトナー像を転写せず、専ら被検知トナ
ーパターンだけを転写紙Ｓに転写するようにしてもよい
。

次に５本発明の理解のため、上述した実施例のより詳細
な動作を第２図に示したタイミングチャートによって説
明しておく。

前述のコピーモードにおけるイレースランプ２４の作動
タイミングについては、先ず、基準パターンの光像が感
光体に対して投影されるまでは感光体ｌの全面（全幅）
につきイレースが行われる。

そして、基準パターンの潜像が形成されるべき感光体上
の領域部分がイレースランプ２４のところにくると、そ
の領域以外の、例えば周りの領域がイレースランプによ
ってイレース（除１りされる（第２図におけるパターン
バイアス）、、次いで、上記領域部分と、ｙＫ稿に対す
る静電潜像が形成されるべき領域部分との間がイレース
ランプ２４により全面イレースされる。原稿に対する静
電潜像が形成されるべき領域部分がイレースランプ２４
のところにくると、指定される原稿サイズや、転写紙サ
イズや、Ｉｇ集等による指定サイズに応じた領域以外の
ところがイレースされる（第２図の原稿サイズ別イレー
ス）。

現像バイアスについては、基準パターンに対する静電潜
像部分が現像ローラ１７のところに達するタイミングに
応じて、パターン現像に適した現像バイアス（パターン
バイアス）が現像ローラ１７に印加される。

また、ＪＭ稿の対する静電潜像を現像するときは。

手動若しくは自動で設定された現像バイアスが現像白−
ラ１７に印加される（設定バイアス）、−方、転写紙Ｓ
については原稿に対するトナー像の先端と、転写紙先端
とが転写部に好機に会合するようにタイミングをとって
給紙ローラＩ４から送られる。

他方、チェックモードが選択されると、第２図の最下部
に示すように、給紙ローラによる給紙タイミングがコピ
ーモード時に比べて早められ、前述の如く、感光体上の
被検知トナーパターンが転　。

写紙に転写される。

他の動作は第２図を参照すれば明らかである。

なお、今まで述べた実施例では、被検知トナーパターン
の濃度検出結果にもとづき、現像剤中のトナー濃度を調
整制御するようにしたものであるが、この他、被検知ト
ナーパターンの濃度検出情報を帯電手段や露光手段にフ
ィードバックして、帯電条件や露光条件等の画像形成プ
ロセス条件を制御する画像形成装置にも本発明を適用で
きる。

また、トナー付着量を検出するものとして、フォトセン
サ２６のような光学的なものの他、磁気的に検出を行う
ものも使用することができる。

更に、図示した実施例のように原稿台６上に基準パター
ンを設けて被検知トナーパターンを得る以外の各種の方
法を採用することもできる。例えば、特開昭５８−６０
７５８号公報に示されているように、イレースランプ等
を用いて像担持体表面に対して光照射を行い、同表面の
電位をゼロにした状態で、現像ローラにトナーと同極性
のバイアス電圧を印加して、現像ローラ上のトナーを、
像担持体上に付着せしめて、この付着量を光学素子で検
出するようにしてもよい。

本発明は電子複写機以外の各種画像形成装置。

例えば誘電体より成る像担持体を有する装置等に対して
も適用できることは明らかである。

肱釆 以上、本発明によれば、作像条件やトナー検知機能に異
常を生じたりしても、これを把握できるようにして、適
正に画像形成プロセス条件を定めることができるように
した画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の複写装置の概略構成図、第２
図は、その実施例に対応したタイミングチャートである
。 弥Ｚ霞 間に）　　　　　　　　　　　←

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 像担持体に形成されたトナー像を転写材上に転写して画
   像を得ると共に、像担持体に形成された被検知トナーパ
   ターンのトナー付着量を検知する検知手段を有する画像
   形成装置において、 被検知トナーパターンを転写材に転写するチェックモー
   ドと、像担持体に形成された前記トナー像を転写材に転
   写するが、被検知トナーパターンは転写しないコピーモ
   ードとのいずれか一方を選択的に切換える切換手段を設
   けたことを特徴とする画像形成装置。