JPS62163065A - 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１ 本発明は像形成体上に異なる種類のトナーを収容した複
数の現像器によって現像を複数回行なうことにより、画
像を形成する画像形成装置に関し、特に像形成体上の各
色のトナー像の状態をチェックする機能を有した画像形
成装置に関するものである。 【発明の背景］ 複数のトナー像を形成する画像形成方法および装置、例
えば多色画像形成力法および装置においては、形成され
る記録画像における画（象部の色濃度が高く、非画像部
のカブリが少なく、原稿に忠実な階調を有し、かつ、カ
ラーバランスが良好であることが要請される。そこで例
えば１、？開明４９−１２７６２９、特開昭５０−２０
７３０の各号公報には基章パ／チを用いて像形成体上に
基準トナー像を形成し、該基準トナー像からの情報によ
りン色画像の画質を制御する技術が記載されている。こ
のような公知技術においては、例えば以下の方法で多色
画ｆ↑が形成される、即も原和台１−には原温す３上び
ｘＦ１稿より先に光源からの光の照射を受ける位置に基
準バッチがａ置され、予め一様な帯電が施さ九た像形成
体上に前記基準パッチおよび原稿からの反射光が例えば
ブルーフィルタを介して像露光されて、基準潜像および
画像潜像が形成される。次いで誼基準潜像の電位は、露
光部と現像部の中間にあって像形成体表面に近接して設
ｒ！！されている電位計によって測定される。該電位計
の出力は制御回路に入り、ブルーの補色関係にあるイエ
ロートナーを収容した現像器のバイアス電圧を？！４整
する。 この調整された現像器によって画像潜像は現像され、イ
エａ−画像トナー像が形成される。 この画像トナー像は、給紙装置からタイミングを合せて
供給された記録紙上に転写される。他方前記像形成体は
残留トナー像がクリーニングされ、かつ、残留電荷が消
去されたのち再び一様な帯電が施され、グリーンフィル
ターを介して像露光されて基準潜像および画像潜像が形
成される０次いで重囲と同様基準潜像の電位が測定され
、それによってバイアス電圧が調整されたマゼンタトナ
ーを収容した現像器によりマゼンタ画像トナー像が形成
される。このトナー像は前工程で既にイエロー画像トナ
ー像が転写されている記録紙上に重ねて転写される。同
様にしてさらにシアン画像トナー像も転写されて、３原
色トナー像が重ね合わされる。この記録紙は、転写ドラ
ムから分離され定着後装異姓に排紙される。 この画像形成方法においては、−面において画像特性が
改良された多色画像を提供できる利点があるが、他面に
おいて（イ）各色の現像が終了する毎に記！ａ紙に転写
するための転写ドラムが必要となるため、装置が大型化
するほか像形成に要する時間が長くなるとか、（ロ）現
像工程と転写工程が多数回繰り返えされるため各色トナ
ー像の位置合せにずれが生じて見苦しいカラー画像が形
成されるなどの問題がある。 そこで本出願人は複数の画像トナー像を像形成体上に重
ね合せて形成し、記録紙上に一時に１Ｍ写する技術の提
案を行なっている。以下その技術の代表的な例を第５図
およびｆｊＳＧ図について説明する。なお以下に示す画
像形成装置の一般説明に関しては本出願人による特開昭
５９−１８１３６２号公報、ＶｆＭ昭６０−１９２７１
０号、特願昭６０−１９２７１１号に詳述されていると
ころのものである。 第５図は多色画像形成装置の構成を示したものであって
、下記のようにしてカラー画像が形成される。 第５図において、Ａは読み取りユニット、Ｂは書き込み
ユニット、Ｃは画像形成部、Ｄは給紙部、である。第６
図は本装置に用いられる現像器の構造を示す断面図であ
る。 読み取ユニッ）Ａにおいて、１はプラテンガラスで、原
稿２はこのプラテンがラス１上に置かれる。原稿２は、
スライドレール３上を移動するキャリッジ４に設けられ
た蛍光灯５及び６によって照明される。可動ミラーユニ
ット８にはミラー９及び９′がもうけられスライドレー
ル３上を移動し、キャリツノ４に設けられている第１ミ
ラー７との組み合わせでプラテンガラス１上の原ｆｉ２
の光像キャリッジ４及び可動ミラーユニット８はステッ
ピングモータ１０によりワイヤ１５を介して駆動される
ブー１７１１．１２，１３，１４．により、それぞれ■
及び１／２ｖの速度で同方向に駆動される。プラテンプ
ラス１の両端部裏面側には標準白色板１６．１７が設け
られ、原稿読み取走査開始前及び走査終了後に標準白色
信号が得られるように構成されている。 レンズ読み取ユニット２０はレンズ２１、プリズム２２
、ｒ：ｔＳ１読み取り基板２４、レッドチャンネル（以
下Ｒ−ａｈという）　ＣＣＤ　２５、第２読み取基板２
６、シアンチャンネル（以下Ｃ−ａｈという）　ＣＣＤ
　２７から構成される。ｍｉミラー７、ミラー９、ミラ
ー９′により伝達された原稿光像はレンズ２１により集
束され、プリズム２２内に設けられたグイクロイックミ
ラーによりＲ−Ｃｈ像とＣ−ｃ　ｈ像とに分解され、第
１読み取基板２４上に設けられたＲ−ｃｌ＋　ＣＣＤ　
２５及び第２読み取基板２６上に設けられたＣ−ｃｂ　
ＣＣＤ　２７の受光面のそれぞれ結像される。 前記蛍光灯５．６はカラー原稿の読み取りに際１／ｍ−
二Ｓ丁＋＋Ｊし一−ノ４？、ｔ：ｈｙＡＭｉ！！６’ｍ
＃ｕ’ｅ＃ｔ、Ｋｌ；７’。 ため市販の温白色系蛍光灯が用いられ、またチラッキ防
止のため４０　Ｋ　Ｈｚの高周波電源で点灯され管壁の
定温保持あるいはウオームアツプ促進のためポジスタ使
用のヒータで保温されている。 前記Ｒ−ｃｂ　ＣＣＤ　２５及びＣ−Ｃｈ　ＣＣＤ　２
７から出力された画像信号は、信号処理部において信号
処理される。信号処理部において、トナーの色に応じ色
分解された色信号が出力され、書き込み二二ツ）Ｂに入
力される。 書き込みユニツ）Ｂにおいては、半導体レーザ３１で発
生されたレーザービームは駆動モータ３０により回転さ
れるポリゴンミラー３２より回転走査され、Ｆθレンズ
を経て反射鏡３７により光路を曲げられて１象形成体ド
ラム４０の表面上に投射され輝線を形成する。 走査が開始されるとビームがインデックスセンサによっ
て検知され、第１の色信号によるビームの変肩が開始さ
れる。変ｍされたビームは、帯電器４１により予め一様
に帯電されている像形成体ドラム４ｏ上を走査する。レ
ーザビームによる主走査と像形成体ドラム４０の回転に
よる副走査によりドラム表面にｆ：ｔＳｌの色に対応す
る潜像が形成されてゆく。この潜像は例えばシアン色ト
ナーの装填された現像器４２により現像されて、ドラム
表面にトナー像が形成される。得られたトナー像は、ド
ラム面に保持されたまま、像形成体ドラム表面より引き
離されているクリーニング装置４６の下を通過しつぎの
コピーサイクルにはいる。像形成体ドラム４０は帯電器
４１により再び帯電される。 次いで信号処理部から出力されたｐｔＳ２の色信号が書
き込みユニツ）Ｂに入力され、前記の第１の色信号の場
合と同様にしてドラム表面への８き込みが行なわれ潜像
が形成される。潜像は第２の色、例えば赤色のトナーを
ＶＣ填した現像器４３によって現像される。この赤色ト
ナー像はすでに形成されている前記のシアン色トナー像
の上に重ねて形成される。 ４４は黒色トナーを有する現像器で、信号処理部で発生
される制御信号に基づいてドラム表面上に黒色トナー像
を形成する。これら現像器４２，４３．４４のスリーブ
には交流及び直流のバイアスが印加され、２成分トナー
によるジャンピング現像が行なわれ、接地された像形成
体ドラム４０には非接触で現像が行なわれている。 第６図により現像器４３の細部を説明する。４３ａはト
ナー補給器、４３ｂはスポンジローラ、４３Ｃ及び４３
ｃｌは攪はんロータ、４３ｅは穂切り板、４３ｆは現像
スリーブ、４３ｇはマグネットロール、４３１１は抵抗
、４３ｉは交流電源、４３には直流電源である。 トナー補給器４３ａから供給されたトナーはスポンジロ
ーラ４３ｂと攪はんロータ４：１ｃ　、　４３ｄの作用
により現像スリーブ４３ｆと現像マグネットロール４３
ｇからなる現１２部へ送り込まれる。現像スリーブ４３
ｆ上には、穂切り板４３ｅによって厚みを一定に規制さ
れｊこ、トナーとキャリヤからなる現像剤の層が形成さ
れ、これによって像形成体ドラム４０表面に形成された
潜像を現像する。 なおマグネットロール４３ｇは一例として毎分１　、０
００回伝０高速回転で時計方向に、また現像スリ　−　
ブ　ｌ１ｉｒ　＋＋ａＴ　／ｒ）　９ｎＱＩＥｉｌ　　
齢　ｔｙ＞ａ　市？；巾　　庁　ｆ　　Ｕ　ｎ、ｉ　Ｆ
、ｌ・　方　向にそれぞれ回転されている。 現像スリーブ４３ｆには抵抗４３１１を介して交流電源
４３ｊおよび直流電源４３ｋが接続され、スリーブ４３
ｆと像形成体ドラム４０の間に現像バイアスが印加され
る。 このようにして現像された第１の色信号によるトナー像
と第２の色Ｇ号によるトナー像、及び７１！トナーで現
像されたトナー像の瓜ねあわされた像は、転写極５０に
より給紙部の給送ベルト６２、給送ローラ６３により送
られてきた記録紙６１上に転写される。トナー像を転写
された転写紙は分離極５１により感光体から分離され、
さらに定着器５２へ搬送されて定着されカラーハードコ
ピーが得られる。 転写の終了した像形成体ドラム４０にはクリーニング装
ｒｒＬ４６が接触しブレード４７によりクリーニングを
行ない不要トナーをドラム表面から除去する。 クリーニング装置のローラ４９は、クリーニング終了後
ブレード４７が次の露光と現像に備えてドラム表面から
離れるとき、ドラム表面とブレードの間に取り残される
少量のトナーを除去するためのらのであり、ドラムと逆
方向に回転しながらドラム表面との接触部を摺擦し残留
トナーを回収する。 以上説明した装置によって軒写工程が１回で行われ、装
置の大型化、像形成時間の浪費および各色トナー像の位
置合せの不一致などが解消されるなどの利点が認められ
る。 【発明が解決しようとする間厘点】 しかしながら上記装置には各色トナー像の状態をチェッ
クして、その情報によって望ましい画像特性の制御を行
う機能に欠けていた。上記の画像形成装置にあっては像
形成体ドラムは複数回回転し各回転で潜像は当該現像器
によって現像され、現像されたトナー像が像担持体上で
重ねられて多色のトナー画像となり記録紙上に転写され
るので、従来なされて米た方式によっては各現像器に対
応した基準トナー像を得ることは困難で、各基準トナー
像から反射濃度を読取って之を画像形成装置にフィード
バックすることは容易ではない。本発明は以上の点に鑑
みてなされたもので、装置の大型化を避けて各色トナー
像の情報を得るための装置を提供することを目的とする
。

【問題点を解決するｒこめの手段】

上記の目的は像形成体上に各々異なる種類のトナーを収
容した複数の現像器により現像を複数回行なうことによ
り、画像を形成する画像形成装置において、前記画像部
外に像形成体の移動方向に並べて各種類のトナーの基準
トナー像を形成する手段と、前記各基準トナー像の濃度
を測定するセンサーを有する測定手段と、＋ｉ？ｉ記セ
ンサーに対向する位置を１１η記基準トナー像が通過す
るタイミングに対応して前記測定手段が測定を行なうタ
イミングを制御する制御手段とを有することを特徴とす
る画像形成装置によって達成される。

【実施例】

本発明に係わる一実施例として、前述した本出願人が提
案した多色画像形成装置に応用した例について説明する
。 １１図は像形成体ドラム上に非画像形成部４０ｂを設け
こ・に像形成体ドラム４０の移動方向に各種トナーに応
じた基準トナー像（この場合は３個７１ａ、７１ｂ、７
１ｃ）を順次並べて形成し、センサー７２によって各基
準トナー像の濃度測定を行うことを示している。この場
合基準トナー像の像形成体ドラム４０の移動方向の長さ
は濃度測定に足る短いものでよく像形成体ドラム４０の
直径の増加は僅がなものである。 第２図は本発明に係わる一実施例の配置を示す図である
。７２は前記基準トナー像の濃度測定用のセンサーであ
り、該センサー７２の設置される位置は第２図に示す位
置に限らず、現像器４４と転写極５０との間、あるいは
分離極５１とクリーニング装置４Ｇとの間（第５図参照
）の適当な空間のある位置に設けることができる。なお
センサー７２は測定対象に光を照射する発光素子と測定
対象の前記光の反射光を受光する受光素子とよりなり、
センサーは測定に際して次に測定する基べへトナー像の
色に応したフィルターを切替えて設けることも可能であ
るし、特にフィルターの切替を行わず電気的にエリ定に
際してｉｌｕ正を行うことら可ｆｆＥである。 像形成本ドラム１０の回転←ＩＩを中心とした各要部間
の角度と、像形成本ドラム４０が一回転３０秒で定速回
転している場合の」二記角度の回転に要する時間　（秒
）を図の下に表にして示しである。 ｆｊＳ３図は第１図の像形成体ドラム４０の展開図によ
って、各栓塞べ（トナー像および画像のトナー像の形成
される順序を示している。第・を図に示されるタイムチ
ャートを併用して作動順序を説明する。 第４図のタイムチャートは第３図の非画像形成部４０ｂ
の先端４０ｃがｒ、尾部のレーザービームによる口１線
に達した時点を０としている。また第３図および０′Ｓ
４図中の記号のＣはシアン色、［（は赤色、Ｂは黒色を
表わしている。 まず帯電器により予め一４＝’ｋに帯電されているｒ象
形成体ドラム４０上：こレーザビームによって第１の基
準トナー像例えばシアン色基準トナー像の露光が行われ
る、この露光は第５図においてプラテンガラス１に原稿
２より先：こ光′！２５および６によって照明される位
置に！２置された基準パ／チからの反射光をレンズ読み
取りユニ７トが１；りごみ取り、その出力（：１号が信
号箔Ｐ！、部を経てレーザビームを変調し、この変調さ
れたレーザビームで露光が行われる場合の他に、予め信
号処理部に記憶された各種基準トナー像用の信号により
変調されたレーザビームによって露光されてもよい。た
だし後者の記憶された信号による場合は、後述する基準
トナー像の濃度測定の結果には現像器の情報のみで、照
明およびレンズ読み取りユニットあるいはレーザー光源
の情報は含まれないことになる。この露光によってｆｊ
Ｓ１基準トナー像（例えばシアン色基準トナー像）７１
ａの）替像が形成され、これに引続いて画像部にｆｊＳ
ｌの露′＃Ｓ（シアン対応）がなされる。この第１基準
トナー像（シアン色）の潜像部分は露光の開始後Ｔ１の
のち即ち６．８秒後ｆ５１の現像器（例えばシアン色の
トナーを収容した現像器）の対向位置に到達して現像さ
れシアン色の基準トナー像となる。第１基準トナー像（
シアン色）に続いて画像部のｉｌｌの露光部も：ｊＳｌ
の現像器による現像がなされる。（ＰｔＳ３図（ａ））
この第１基式へトナー像　（シアン色）７１ａは露光後
ｔ　（Ｔ、十Ｔ２＋Ｔ、＋Ｔ、）抄即ちこの場合２１．
７秒後にセンサ一部に達し、制御部の制御によりセンサ
ー７２によって濃度を測定される。 このン農度測定の結果は別に設けた制御回路（二人力さ
れ、画像の第１の露光（シアン対応）の露光条件の制御
、あるいは第１°の現像器（シアン色）のトナーの補給
を行い、現像器中のトナー濃度（現像剤中のトナーの含
有率）の制御を行つｒこり、現像バイアスの調整がなさ
れて、：ｊＳｌの露光（シアン対応）及び現像（シアン
色）によって１）られる画像部の画像色調を向上維持す
るための千ｆ２がとられる。 第１の基準トナー像の濃度測定が終了すると、センサー
７２は必要に応じ制御回路の制御により、そのフィルタ
ーは次に測定する基九へトナー像に適合した種類に切り
換えられ、或いは測定回路の切り換えがなされて次の測
定に備える。像形成体ドラム４０の１回転が終り、２回
転目の回転に入ると、まず上記第１基準トナー像と同じ
ように′：ｊＳ２基章トナー像（例えば赤色、）７１１
）の露光が行われる、この露光は各基準トナー像が像形
成体ドラム４０の移動力向に並んで形成されているため
、第１基卒トナー像に比べ若モ（０秒）遅れて露光が開
始されるように制御回路により制御されている。１２基
準トナー像（例えば赤色）７１ｂの露光がなされて潜像
が形成されると、これに引続いて画像部に第１のトナー
像（シアン色）に重ねて第２の露光（赤色対応）がなさ
れる。　（第３図（ｂ））この第２基準トナー像（赤色
）の潜像部分はその露光が始った時点より　（Ｔ１＋Ｔ
２）後即ち８．８秒後に第２現像器（トナー収′ｔ、）
の対向位置に到達して現像され赤色の基準トナー像とな
る。第２基準トナー像（赤色）に引続いて第２の露光（
赤色対応）がなされた既にシアン色のトナー［采をもっ
た画像部は第２の現像器による現像がなされる。この第
２基１（Ｉｉ　トナー像（赤色）　７１ｂ１．１．露光
が開始された時点よりＬ秒後即ち２１．７秒後にセンサ
ー７２の位置に達し濃度測定が行われ、１２の露光（赤
色対応）及び現像（赤色）によって得られる画像部の画
像色調を向上維持するための手段がとられる。第２基準
トナー像（赤色）７１ｂの測定を終えたセンサー７２は
必要に応じ第３基県トナー像（例えば黒色）に対応する
フィルター或いは測定回路に制御回路の信号により切り
換えられる。 以下同じように３回帖口の回転にはいると、第３基僧ト
ナー像（例えば黒色）７１ｃの露光が行われる。この露
光は第２基準トナー像７１ｂとα秒遅れて像形成本ドラ
ム４ｏの移動方向に並んで露光が開始されるように制御
回路により制御されている。 そして以下、同じように３回転口はｔ５３基準トナー像
（黒色）の露光・現像に引続いて、第３の露光（黒色対
応）がシアン色・赤色保に重ねてなされた画像部は第３
の現像器（黒色トナー収でメ）によって現像がなされる
。第３の基バｆｉ　）ナー像（、＋、ｌ￥色）７１ｃは
露光が開始された時点より　（Ｔ、＋Ｔ２十７３）後即
ち１０．８秒後に第３の現像器１こよって現像され、を
秒後即ち２１．７秒後にセンサー７２の位置ｉこ達し濃
度測定が行われ、第３の露ｆｆ１（黒色上−・ｊ応）及
び現像（黒色）によって得られる画像部の画像色調を向
上ａｔ持するための手段がとられる。（第３図（Ｃ）） 現像をおえだ、カラートナー像はその画像形成部４０ａ
が記録紙に転写されたのち定着器によって定着され排紙
される。一方、転写の終了した像形成体ドラム４０には
クリーニング装置４６が接触して基準トナー像および画
像トナー像の残留トナーについてのクリーニングが行わ
れ次の像形成に備えられる。 以上のようにして像形成体ドラム４０上に重ね合された
トナー画像は、前記の濃度測定と制御によって、安定し
て良好な画像色調の多色トナー像が得られる。この多色
トナー像は記録紙に転写されたのち、定着器によって定
着され、装置外に排紙される。 なお実施例で説明した濃度測定は多色の画像形成と使行
して絶えず実施するようにすることもできるし、また選
択的に数画像に１回宛上記の測定プロセスを行うように
することもできる。また基準トナー像は画像部に先だっ
位置に像形成体の移動方向とほぼ垂直に並べるようにし
たが、勿論之に限定するものではなく画像部の後に像形
成体の移動方向とほぼ垂直に並べるようにすることも可
能で、本発明に含まれる。 また前記基準トナー像のズレ量αは正の値であっても、
負の値であっても差支えなく、制御を可能とする範囲で
小さく設定することが適当である。

【発明の効果】

以上の実施例から明かなように、本発明においては、像
形成体ドラム上に複数のトナー像が重ね合せて形成され
たものが１度に記録紙上に転写されるので転写ドラムが
不要であること、および幅の狭い基準トナー像を像形成
体ドラムの移動方向に並べて形成するようにしたので、
ドラムの直径を僅かしか増加しないことにより、装置が
フンパクト化され、像形成時間が短縮されるという効果
が得られる。また基準トナー像を形成し、その情報に基
づいて画像形成が行われるのでカラー像の画質、階調性
、カラーバランスが充分に制御されて良好なものが得ら
れる効果があり、さらにセンサーも１個のみしか使用し
ないでセンサーの検知のタイミングをずらすだけでよい
ので、コストを増大することのないという効果も得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の像形成体ドラムの説明図、第２図は本
発明の一実施例の配置図、第３図は像形成体ドラムの展
開図、第４図はタイムチャート、第５図は画像形成装置
の構成図、第６図は現像器の説明図である。 Ａ・・・読み取りユニツ）Ｂ・・・書き込みユニットＣ
・・・画像形成部　　　　　Ｄ・・・給紙部４０・・・
像形成体ドラム　　　４１・・・帯電器４２　、４３　
、　ｌｌ　、ｉ・・・現（２，器　　　　４６・・・ク
リーニング装置４７・・・プレー１’　　　　　　　４
９・・・ローラ７１・・・基僧トナー像　　　　７２・
・・センサー出頭人　小西六写真工業株式会社 第１図 ７２：　でンアー 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）像形成体上に各々異なる種類のトナーを収容した
   複数の現像器により現像を複数回行なうことにより、画
   像を形成する画像形成装置において、前記画像部外に像
   形成体の移動方向に並べて各種類のトナーの基準トナー
   像を形成する手段と、前記各基準トナー像の濃度を測定
   するセンサーを有する測定手段と、前記センサーに対向
   する位置を前記基準トナー像が通過するタイミングに対
   応して前記測定手段が測定を行なうタイミングを制御す
   る制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記測定手段からの信号に基づいて前記現像器中
   のトナー濃度を制御する制御手段を有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。