JPH0429272A - 画像形成装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真プロセスを実行する画像形成装置に係
り、特にトナー補給制御に特徴のある画像形成装置に関
する。

〔従来の技術〕

一般に複写機においては、特開昭５６−１２８９７７号
公報に示されるように、感光体上に、例えばコンタクト
ガラスの原稿領域外に形成された基準パターンより基準
トナー像を形成し、反射型のフォトセンサ（以下Ｐセン
サと呼ぶ）でこの濃度を検出して、濃度検出結果に応し
てトナー補給制御を行うよう構成されている。

ところで、ロール状に巻回された工業図面用などの長尺
コピー紙を使用する大型の工業用複写機においては、感
光体移動方向（回転方向）における画像頭載間に前述の
基準トナー像を形成するように設定した場合、巻回され
た状態から引き出されて所定位置で切断される長尺紙の
後端まで現像が終了しないと、基準トナー像を形成でき
ないことになる。つまり、長尺画像形成のために大量の
トナーを消費し、トナー濃度が低下しているにもかかわ
らず、基準トナー像が形成されず、したがってＰセンサ
でこの基準トナー像の濃度検出を行うことができないた
め、トナー補給動作を行うことができないという不具合
があった。

この不具合を解消するため、長尺紙コピー中のみ、現像
装置に備えた、現像剤の流動性などを検知する剤濃度セ
ンサ（Ｆセンサと呼ばれる）によるトナー補給制御を行
わせる技術も本出願人より既に提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来技術においては、ＰセンサとＦセ
ンサの２種類のセンサを必要とするために制御が複雑に
なり、またコストアップにつながるという欠点があった
。

本発明は、ロール状に巻回された長尺紙を用いる大型工
業用画像形成装置においても、簡単な構成で、確実かつ
精度の高いトナー濃度制御が可能な画像形成装置を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、感光体上に形成された静電潜像を現像する
現像手段と、この現像手段にトナーを補給するトナー補
給手段と、感光体上に基準トナー像を形成させる基準ト
ナー像形成手段と、この基準トナー像の濃度を検出する
濃度検出手段と、トナー補給手段によるトナーの補給制
御を行うトナー補給制御手段とを有し、基準トナー像の
濃度検出結果に基づいてトナー補給手段から補給される
トナーの補給制御を行う画像形成装置において、基準ト
ナー像形成手段によって形成される基準トナー像の形成
位置を、感光体の移動方向に対し直交する方向の画像形
成可能領域と画像形成非可能領域にそれぞれ少なくとも
一つずつ設け、トナ補給制御を少なくとも何れか一方に
形成された基準トナー像に基づいて行うように設定する
ことによって達成される。

この場合、画像形成非可能領域に形成した基準トナー像
に基づいてトナー補給制御を行うときには、予め画像形
成可能領域に形成した基準トナー像止画像形成非可能頭
域に形成した基準トナー像との濃度の比較値に基づいて
補正する補正手段を備えることが好ましい。

〔作用〕

上記のように、基準トナー像の形成位置を、感光体の移
動方向に対し直交する方向の画像形成可能領域と画像形
成可能領域にそれぞれ少なくとも一つずつ設けると、感
光体の１回転以上の領域に画像を形成する長尺ものの場
合には、画像形成非可能領域に形成した基準トナー像に
基づいてトナー補給制御が行われ、画像形成作業中も並
行してトナー補給制御が実行できる。

なお、このトナー補給制御では、画像形成非可能領域に
形成した基準トナー像を基準にする場合には、画像形成
可能領域に形成した基準トナー像とは感光体の感度がど
うしても異なってくるので、補正手段によって予め検出
しておいた画像形成可能領域の基準トナー像の濃度との
比較値をその補正に使用する。これによって、より精度
の高いトナー補給制御が可能になる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第３図は本発明が通用されるロール長尺紙を使用するデ
ジタル複写機の概略構成図である。この複写機にはアル
ミニウム素材にＯＰＣを塗布してなるドラム状の感光体
１が設けられている。この感光体１は矢印方向に回転駆
動されるもので、その周囲には電子写真プロセスに従い
、帯電手段としての帯電装置２、露光手段としての光書
込みヘッド３、現像手段としての現像装置４、転写・分
離チャージャ５、クリーニング装置６および除電ランプ
７が設けられている。ここに、帯電装置２としては感光
体１表面をマイナス電位に−様帯電させるため、グリッ
ド電極付きのスコトロンチャージャが用いられている。

また、光書込みヘッド３はレーザプリンタにおいて周知
の構成によるものであり、半導体レーザ、回転多面鏡、
レンズ、ミラー等より成り、画像信号に応して変調され
たレーザビームを帯電後の感光体１表面に照射させるこ
とにより静電潜像を形成するものである。

現像装置４は感光体１上に形成された静電潜像をトナー
により現像して顕像化させるものであり、本実施例では
光書込みヘッド３により光照射された部分にトナーを付
着させるネガ−ポジ方式の２成分磁気ブラシ現像方式の
ものが用いられている。

このため、現像装置４にはトナーを現像部に補給するた
めのトナーホッパ８、トナーホッパ８中のトナーを後述
する制御手段によるトナー補給信号に基づき現像容器９
中に補給させる補給手段としての補給ローラ１０が設け
られている。この補給ローラ１０の軸上には前記補給信
号により駆動される電磁クラッチを有する。また、現像
容器９中には攪拌部材１１や感光体１に対向する磁気ブ
ラシ現像スリーブ１２等が設けられている。

一方、複写機の下部側には異なる幅サイズのロール状の
転写紙１５ａ、１５ｂ、１５ｃが３段に装着され、各々
カッタ手段１６ａ、１６ｂ、１６Ｃを経て選択的に感光
体１の転写位置に向けて給紙されるよう構成されている
。転写位置前にあっては給紙された転写紙１５（以下、
総括的には転写紙を符号１５で表す）を−旦停止させて
、感光体１上の画像と先端が一致するよう同期させて転
写位置に送り込むレジストローラ１７が設けられている
。また、転写位置後段側には転写済みの転写紙１５を搬
送させる搬送手段１８や、定着装置１９、排紙ローラ２
０等が設けられ、最上位置の排紙トレイ２１に排紙され
るよう設定されている。

さらに、現像後の転写前の位置にて感光体１に対向させ
て画像濃度検出手段となる、いわゆるＰセンサ２５が設
けられている。このＰセンサ２５は前述した特開昭５６
−１２８９７７号公報の場合と同様に、本来の画像領域
の潜像形成、現像に引き続き、その画像領域の直後の画
像領域間位置（端部と中央ライン上）に形成される基準
トナー像の現像後の濃度を検出するものである。より具
体的には、基準トナー像の画像濃度を、第４図に示すよ
うなＬ’ＥＤ２６とフォトトランジスタ２７とからなる
反射型フォトセンサによるＰセンサ２５で検出するもの
である。即ち、基準トナー像要求信号によりトランジス
タ２８がオン状態となり、ＬＥＤ２６を駆動させる。こ
のＬＥＤ２６には可変抵抗ＶＲ１抵抗Ｒ，が直列に接続
されており、ＬＥＤ駆動電流は可変調整可能とされてい
る。このＬＥＤ２６からの光は、感光体１表面で反射さ
れてフォトトランジスタ２７に入射することにより、こ
のフォトトランジスタ２７がオンする。このフォトトラ
ンジスタ２７のエミッタ出力は、グランドＧＮＤとの間
に抵抗を接続してエミッタフォロワとすることにより、
感光体１上の基準パターンにおいて付着したトナー量に
反比例した出力電圧が荊濃度検出信号として出力される
（第５図参照）。

トナー補給制御は、Ｐセンサ２５によって読み取った基
準トナー像の検知電圧（ｖｉｐ）とトナーの付着してい
ない感光体１の検知電圧（Ｖｓｃ）を比較して、ＶＳＰ
／ＶＳＧ≧１／８ならば、トナー補給するよう設定する
ことにより行われる。

長尺コピーの場合（−船釣には１ｍ以上）、前述したよ
うに中央ライン上の基準トナー像が作像できないため、
本実施例では画像幅領域外に基準トナー像を１ｍ間隔に
作成し、この濃度検出値によってトナー補給制御が行わ
れる。

第１図、第２図は本発明の要部である基準トナー像とＰ
センサの配置関係を示す斜視図であり、感光体１の画像
形成可能領域（以下、画像領域と称する）ｌａの先端と
後端の間の感光体幅方向略中央部の画像領域外１ｂと、
感光体幅方向端部の画像形成非可能領域（以下、非画像
領域と称する）１ｃにそれぞれ基準トナー像３０ａ、３
０ｂを形成する。一方、各基準トナー像３０ａ、３０ｂ
を検知するために、ＬＥＤ２６　ａ、フォトトランジス
タ２７ａからなるＰセンサ２５ａと、ＬＥＤ２６ｂ、フ
ォトトランジスタ２７ｂからなるＰセンサ２５ｂとが設
けである。

通常規格サイズ紙コピーは、中央のＰセンサ２５ａによ
ってトナー補給制御が行われる。これは、端部（非画像
形成領域）のＰセンサ２５ｂは中央に比べ、感光体感度
ムラ、露光ムラ、帯電ムラ等、ノイズが入り易く精度が
落ち易いためである。

なお、前記の画像領域外１ｂに形成される基準トナー像
３０ａは、物理的には画像領域１ａに形成されるもので
、その領域は転写紙１５のサイズに応じてタイミングを
制御することによって画像領域外１ｂとなる。

このため、長尺コピー時のみ端部のＰセンサ２５ｂを補
助的に用いるのであるが、使用時は極力検出精度を中央
のＰセンサ２５ａに近づけたい。

そこで本実施例では、端部のＰセンサ２５ｂの検出値を
以下のように補正して利用している。

この内容を第６図のブロック図、第７図のフローチャー
トに基づき説明する。まず第６図において、両Ｐセンサ
２５ａ、２５ｂの出力はＡ／Ｄ変換部４０Ｔ：Ａ／Ｄ変
換され、Ｉ１０インターフェース４１を介してＣＰＵ４
２に取り込まれ、Ｉ１０インターフェース４３を介して
トナー補給手段４４に出力される。

次にこのＣＰＬ１４２のプログラムの内容を第７図のフ
ローで説明する。

今ここで、中央のＰセンサ２５ａの出力値をそれぞれ、
ＶＳＧｌ＋　ｖｆｆＰ＋　とし、端部のＰセンサ２５ｂ
の出力値をＶＳＯ４Ｔ　　ＶＳＰＺ　とする。長尺コピ
ーモードが選択されると（ＳｌでＹ）、基準トナー像３
０ａ、３０ｂが同時にそれぞれ１つずつ形成され（Ｓ２
）、濃度が読み取られる（Ｓ３）。この時の検出値を、
基準トナー像３０ａについては（Ｖｓｐｒ　／　ＶｓＧ
＋　）ｏ　　、基準トナー像３０ｂについては（Ｖ　ｓ
ｐｚ　／　Ｖ　５ｃｚ）　ｏとすれば、（Ｖｓｐｒ　／
ＶＳＧ＋）。と（Ｖ　ｓｐｚ　／　Ｖ　５Ｇ２）。を比
較演算し、補正係数α−（Ｖｓｐｒ　／　Ｖｓｃ＋　）
０／　（ＶＳＰＺ　／　ＶＳＯ４）。

が記憶される（Ｓ４）。一般サイズコピーにおけるトナ
ー補給が行われた（Ｓ５）後、長尺コピー９１ｍ毎に　
（Ｓ６でＹ）端部のＰセンサ２５）＋によって読み取ら
れた出力値（ＶＳＰ□／Ｖｓｃｚ）にαを掛けて、α（
ＶＳＰＺ　／　ＶＳＯ４）として予め設定された１／８
と比較しくＳ７、Ｓ８）、先に述べたように１／８≧α
（Ｖ　ｓｒｚ　／　Ｖ　ｓｃｍ）ならば（Ｓ８でＹ）、
トナー補給信号を出しくＳ９）、１／８〉α（ＶＳＰＺ
　／　ＶＳＯ４）ならば（Ｓ８でＮ）、補給信号は出さ
ない（ＳＩＯ）。そして再び画像が１ｍ通過したか判断
し、通過してし・れば（ＳｌｌでＹ）、ステップＳ７の
前に戻り、通過していなければ（Ｓ１１でＮ）、レーザ
信号がオフか判断し、オフであれば（Ｓ１２でＹ）、長
尺コピーモードでないと判断して中央のＰセンサ２５ａ
による制御に戻す（Ｓ１３）。

〔発明の効果〕

これまでの説明で明らかなように、基準トナー像形成手
段によって形成される基準トナー像の形成位置を、感光
体の移動方向を横切る方向の画像形成可能領域と画像形
成非可能領域にそれぞれ少なくとも一つずつ設定すると
ともに、トナー補給制御を上記二つの領域の少なくとも
何れか一方に形成された基準トナー像に基づいて行うよ
うに設定した請求項１記載の発明によれば、長尺紙を使
用した画像形成にあっても画像形成非可能領域に形成し
た基準トナー像の濃度を検出でき、トナー補給制御を行
うことができるので、確実で精度の高いトナーの濃度制
御が可能になる。

また、画像形成可能領域と画像形成非可能領域に形成さ
れた両基準トナー像の濃度検出値の予め比較演算された
比較値を用いて上記画像形成非可能領域に形成された基
準トナー像の濃度検出値を補正する補正手段をさらに備
えた請求項２記載の発明によれば、画像形成非可能領域
に形成された基準トナー像の濃度検出値を使用してトナ
ー補給制御を行う場合に、予め画像形成領域に形成した
基準トナー像の濃度検出値によって補正することができ
るので、さらに精度の高いトナー濃度制御が可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例に係る基準トナ
ー像とＰセンサの配置関係を示す斜視図、第３図は本発
明が適用されるデジタル複写機の概略構成図、第４図は
Ｐセンサ回路図、第５図はトナー付着量とＰセンサ出力
との関係を示す特性図、第６図は本発明の一実施例に係
る制御ブロック図、第７図は制御内容を示すフローチャ
ートである。 １・・・感光体、１ａ・・・画像領域、ｌｂ、ｌｃ・・
・非画像頓域、４・・・現像装置、２５ａ、２５ｂ・・
・Ｐセンサ、３０ａ、３０ｂ・・・基準トナー像、４４
・・・トナー補給手段。 第 図 第２ 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手
   段と、この現像手段にトナーを補給するトナー補給手段
   と、感光体上に基準トナー像を形成させる基準トナー像
   形成手段と、この基準トナー像の濃度を検出する濃度検
   出手段と、トナー補給手段によるトナーの補給制御を行
   うトナー補給制御手段とを有し、基準トナー像の濃度検
   出結果に基づいてトナー補給手段から補給されるトナー
   の補給制御を行う画像形成装置において、基準トナー像
   形成手段によつて形成される基準トナー像の形成位置が
   、感光体の移動方向を横切る方向の画像形成可能領域と
   画像形成非可能領域にそれぞれ少なくとも一つずつ設定
   されているとともに、トナー補給制御が上記二つの領域
   の少なくとも何れか一方に形成された基準トナー像に基
   づいて行われるように設定されていることを特徴とする
   画像形成装置。
2. （２）画像形成可能領域と画像形成非可能領域に形成さ
   れた両基準トナー像の濃度検出値の予め比較演算された
   比較値を用いて上記画像形成非可能領域に形成された基
   準トナー像の濃度検出値を補正する補正手段をさらに備
   えていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置
   。