JPS6355577A - 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） 本発明は複数の現像器を用いて画像を形成する画像形成
装置、特にそのトナー濃度制御に関するものである。

（従来の技術） 一般に、トナーとキャリアとの混合物からなる現像剤を
使用した現像器では、静電潜像の現像に伴い現像剤中の
トナーが消費されるため、現像に供されトナー濃度の低
下した量に只合う分のトナーを新たに補給する必要があ
る。

そして、このようなトナーの補給を達成する補給制御方
式として、例えば、静電潜像担体である感光体ドラムの
表面に基準潜像を形成し、これを現像して基準画像を形
成した後、該基準画像の濃度を光学的に検出し、この検
出値に応じて現像器内の現像剤中のトナー含有比を絶え
ず一定に維持すべ（現像器にトナーを補給する方式（以
下、ＡＩＤＣという）がある。

即ち、現像された感光体ドラム表面の画像濃度は現像剤
中のトナー含有比に比例するため、基準画像の濃度変化
を知り、それに従って現像器に対するトナー補給を制御
しようとするのがＡＩＤＣの原理である。

ところで、近年普及しつつある画像形成装置、特に、感
光体ドラムの周囲に、回転方向に沿って帯電チャージャ
、露光手段、現像器からなる一連の作像プロセスを複数
配置するとともに、前記現像器に異なる色調のトナーを
収容して多色画像を形成する装置にあっても、各現像器
内の現像剤中のトナー濃度を一定に維持する必要があり
、前記ＡＩＤＣを用いて制御するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のこの種の装置では、各現像器に対
応する基準潜像を感光体ドラムの回転方向の同一線上に
形成するようにしているうえ、各現像器の現像領域を同
一に設定している。

このため、第１の現ｉ器で現像された基準潜像は、その
後、下流側の第２、第３の現像器によって繰り返し現像
されることにより、基準画像が混色することになる。

勿論、この問題を回避するために、各複写プロセスの間
に補正チャージャなどを設け、先の現像器で形成された
基準画像の電位を背景部電位と同等にまで引き上げ、後
の現像器によって先の基準画像にトナーが重畳されるの
を防止するようにしているが、環境の経時変化、感光体
の劣化、補正チャージャの出力変動などの要因によって
、補正後の電位は必ずしも安定しているとはいえず、混
色を回避できないという問題点を有していた。

特に、第１現像器にカラートナー、第２現像器に黒トナ
ーを収容している場合、カラートナーと黒トナーとでは
光の反射率が大きく相違するため、カラートナーで形成
された基準画像に黒トナーが重畳されると、たとえその
量が僅かであっても、大幅に反射光量が変動し、正常な
トナーコントロールができないという問題点を有してい
た。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、
前記複数の現像器を備えた画像形成装置において、上流
側の現像器用の基準潜像を、下流側の現像器用の基準潜
像よりも外側に形成するとともに、前記下流側現像器の
現像領域を、前記上流側現像器用の基準潜像よりも内側
に設定したものである。

（実施例） 以下、本発明を一実施例を示す添付図面に基づいて説明
する。

第１図は２つの現像器を備えた２色プリンタの原理図で
、図中、（１）は感光体ドラムで、該感光体ドラム（１
）は矢印（ａ）方向に回転駆動するようにしてあり、そ
の周囲には回転方向に沿って、第１帯電チヤージヤ（２
）、第１光学系（３）、第１現像器（４）からなる第１
の作像プロセス、第２帯電チヤージヤ（５）、第２光学
系（６）、第２現像器（７）からなる第２の作像プロセ
ス、転写チャージャ（８）、トラクタ（９）、ブレード
方式によるクリーニング装置（１０）、メインイレーサ
（１１）が配置されている。

前記第１．第２帯電チヤージヤ（２）、（５）はコロナ
放電にて感光体ドラム（１）の表面に一定の電荷（本実
施例では正極性）を均一に付与するものであ第１．第２
光学系（３）、（６）はレーザ光にて感光体ドラム（１
）の表面に所定の画像をネガの静電潜像として形成する
ものである。

第！現像器（４）、第２現像器（７）は、それぞれ磁気
ローラ（４ｂ）を内蔵した現像スリーブ（４ａ）、磁気
ローラ（７ｂ）を内蔵した現像スリーブ（７ａ）を備え
、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を現像スリ
ーブ（４ａ）、（７ａ）の表面に磁気ブラシ状態に保持
し、これを感光体ドラム（１）の表面に摺擦して静電潜
像を現像する周知の磁気ブラシ式％式％ そして、第１現像器（４）内には第１トナーとしてのカ
ラートナーとキャリアとの混合物からなる第１現像剤が
収容され、第２現像器（７）内には第２トナーとしての
黒トナーとキャリアとの混合物からなる第２現像剤が収
容され、本実施例においてはトナーは正極性にキャリア
は負極性に摩擦帯電される。

また、各現像器（４）、（７）は、図示しない周知のト
ナー補給手段を備え、トナー補給制御部からの補給信号
にてトナーが補給されるようにしである。

ところで、感光体ドラム（１）に対する現像スリーブ（
４ａ）、（７ａ）の位置関係を表した第２図に示すよう
に、第１現像器（４）における現像スリーブ（４ａ）の
現像領域（Ｄ、）、即ち、現像スリーブ（４ａ）の表面
に形成される磁気ブラシの幅は、感光体ドラム（１）の
幅に対応している。

第２現像器（７）における現像スリーブ（７ａ）の現像
領域（Ｄ、）、即ち、現像スリーブ（７ａ）の表面に形
成される磁気ブラシの幅は、前記第１現像器の現像領域
（Ｄｌ）の内側に位置し、かつ、その幅よりも狭く、第
２図における左側の第１現像器専用現像領域（Ｄ、）に
はオーバーラツプしないようにしである。

ただし、実際に画像が印字される印字領域（Ｄ、）は現
像領域（Ｄυ、（Ｄｙ）の内側に設定してあり、その外
側は非印字領域（Ｄ４）としである。

転写チャージャ（８）はトラクタ（９）にて矢印方向か
ら転写領域に搬送されてくる転写紙（Ｐ）に負極性の電
荷を付与し、感光体ドラム（１）の表面に静電気的に吸
着しているトナー像を転写紙（Ｐ）に転写するようにし
である。

以下、前記構成からなる画像形成装置の作像プロセスを
説明する。

感光体ドラム（１）が矢印（ａ）方向に一定速度で回転
駆動されている状態において、まず、第１帯電チヤージ
ヤ（２）で第１の帯電が行なわれ、感光体ドラム（１）
の表面に電荷が付与される。続いて、第１光学系（３）
にて第１の露光が行なわれ、第１色目の静電潜像が現像
されて正極性に帯電したカラートナーが画像部に付着す
る。

次に、第２帯電チヤージヤ（５）で第２の帯電が行なわ
れ、感光体ドラム（１）の表面電位が補正された後、第
２光学系（６）で第２の露光が行なわれて、第２色目の
静電潜像が形成される。

そして、第２現像器（７）にて正極性に帯電した第２色
目の黒トナーが画像部に付着する。

一方、転写紙（Ｐ）は連続紙としてトラクタ（９）にて
矢印方向に搬送され、転写チャージャ（８）の負極性の
放電にて前記カラートナー、黒トナーで形成されている
トナー像が転写紙（Ｐ）に転写され、その後図示しない
定着工程にて前記トナー像が転写紙（Ｐ）に定着される
。

感光体ドラム（１）は引き続き矢印（ａ）方向に回転し
、クリーニング装置（１０）で残留トナーが除去される
とともに、メインイレーサランプ（１１）にて残留電荷
が除去される。

次に、現像器（４）、（７）のトナー濃度制御動作につ
いて説明する。

まず、目的とする画像の作像動作に先だって、前述した
作像プロセスが実行され、感光体ドラム（１）の非印字
領域（Ｄ４）の部分に基準潜像が形成され、これを第１
現像器（４）、第２現像器（７）で現像して基準画像（
Ｍｔ、（Ｍｔ）がそれぞれ形成される。

即ち、第１光学系（３）、第１現像器（４）で、感光体
ドラム（１）の第１現像器専用現像領域（Ｄ、）に基準
画像（Ｍｌ）がカラートナーで形成される。

続いて、第２光学系（６）、第２現像器（７）で、前記
第１現像器専用現像領（Ｄ、）よりも内側に基準画像（
Ｍ、）が黒トナーで形成される。

したがって、基準画像（Ｍ、）は第１現像器専用現像領
（Ｄ　ｓ）に形成されるとともに、この領域（Ｄ、）は
下流側の第２現像器（７）による現像領域（Ｄ、）の外
側にあるため、第２現像器（７）の現像によって黒トナ
ーを有する磁気ブラシがカラートナーで形成されている
基準画像（Ｍｌ）を摺擦することはなく、カラートナー
の基準画像（Ｍ、）に黒トナーが重畳されて混色するこ
とはない。

次に、感光体ドラム（１）の表面に形成された基準画像
（Ｍ、）、（Ｍｔ）は転写チャージャ（８）で転写紙（
Ｐ）の片隅に転写され、トラクタ（９）の側部に設けた
濃度検出センサ（２０）にて基準画像（Ｍｏ２（Ｍｆ）
間のタイミングをとって、これらの濃度が検出される。

前記濃度検出センサ（２０）は、発光素子と受光素子と
からなる光学式のもので、転写紙（ｐ）に転写されてい
る基準画像（Ｍｔ、（Ｍｔ）に発光素子から光を照射す
るとともに、その反射光を受光素子で検知し、反射光量
に応じた電位の信号を図示しないトナー制御装置に出力
する。

即ち、トナーの付着量を反射光量として検知し、これを
電圧に変換して出力する。

トナー制御装置は、前記濃度検出センナ（２０）から入
力された信号の電圧で表される基準画像（Ｍｌ）、（Ｍ
ｔ）の濃度と、予め記憶されている基準電圧で表される
基準画像ａｍとを、それぞれについて比較する。

そして、基準画像層間に対して基準画像（Ｍ、）または
（Ｍ、）の濃度が低いと、トナー補給信号が発せられて
、対応する現像器（４）又は（７）にトナーをそれぞれ
補給する。

なお、前述したように、カラートナーで形成された基準
画像（ＭＯに黒トナーは混入していないため、前記濃度
検出センサ（２０）で検出された結果は、現像器（４）
、（７）内のトナー含有比を正確に再現している。

したがって、現像器（７）はもちろん、現像器（４）に
は適正量のトナーが補給され、トナー不足により不鮮明
な画像を形成することらなく、また、オーバートナー状
態を招き、未帯電トナーを周辺に飛散して機内汚染を生
じることはない。

前記実施例では、第２現像器（７）の現像スリーブ（７
ａ）を、第１現像器（・ｔ）の現像スリーブ（４ａ）よ
りも小さくして第１現像器専用現像領域（Ｄ、）を形成
するものとしたが、これに限らず次のようにしてもよい
。

即ち、第２現像器（７）の現像スリーブ（７ａ）の内部
に収容されている磁気ローラ（７ｂ）の長さを、第１現
像器（４）の磁気ローラ（４ｂ）よりも狭くして、また
は、現像スリーブ（４ａ）、（７ａ）や磁気ローラ（４
ｂ）、（７ｂ）の長さを同一のままで、第１現８Ｌａ（
４）と第２現像器（７）の位置をずらして、さらに、下
流側に位置する現像器（７）に現像スリーブ（７ａ）の
外周面に接触するブレードを設け、端部の磁気ブラシを
掻き取るようにして、前記第１！ｌｌ像器専用現像領域
（Ｄ、）を形成するようにしてもよい。　　　　− また、前記実施例では、基準画像（Ｍ、）、（Ｎｔｍ）
を転写紙（Ｐ）に転写した後、トラクタ（９）の側部に
設けた濃度検知センサ（２０）で転写紙（Ｐ）に転写さ
れた基準画像（Ｍ、）、（Ｍｌ）の濃度を読み取るもの
としたが、これに限らず、濃度検知センサ（２０）を第
２現像器（７）と転写チャージャ（８）の間に設け、感
光体ドラム（１）上の基準画像（Ｍｌ）、（Ｍ、）から
直接トナー濃度を検出するようにしてもよい。

さらに、前記実施例では、カラートナーと黒トナーを用
いた２色プ、リンクについて示したが、これに限らず、
２色プリンタ以外の画像形成装置、同色のトナーを各現
像器に収容した装置、また、３つ以上の現像器を備えた
装置にも適用できることは勿論である。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明にかかる画像形成
装置は、上流側の現像器用の基準潜像を、下流側の現像
器用の基準潜像よりも外側に形成するとともに、前記下
流側現像器の現像領域を、前記上流側現像器用の基準潜
像よりも内側に設定している。

したがって、上流側で形成された基準画像に下流側の現
像領域がオーバーラツプせず、上流側の基準画像に下流
側の現像器からトナーが供給され、混色が生じることは
ない。

このため、基準画像の反射光量を検出することにより測
定されたトナー濃度は、各現像器内に収容されている現
像剤のトナー含有比を正確に再現している。

それ故、結果的に得られるプリント画像の濃度は適正に
維持されるとともに、オーバートナー状態を回避し、周
辺機器の汚染を防止することができる。　　　　−

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる画像形成装置の原理図、第２図
は各現像器の現像領域を比較した図である。 ｌ・・・感光体ドラム、４・・・第１現像器、７・・・
第２現１！４１　器、２０・・・濃度検知センサ、　　
　　Ｄ　＋　、　Ｄ　！・・・現像領域、Ｄ、・・・印
字領域、Ｄ４・・・非印字領域、Ｄ、・・・第１現象器
専用現像領域、Ｍ　１．　Ｍ＊・・・基準画像。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電潜像担体の周に、該静電潜像担体の移動方向
   に沿って帯電手段、露光手段、現像器からなる作像プロ
   セスを複数配置し、該作像プロセスを用いて前記静電潜
   像担体の一端側表面にそれぞれ基準潜像を形成するとと
   もにこれを現像して基準画像を形成し、該基準画像の濃
   度を光学的に検出することにより、各現像器内に収容さ
   れているトナーとキャリアの混合比を制御する画像形成
   装置において、静電潜像担体移動方向に対して上流側の
   現像器用の基準潜像を、下流側の現像器用の基準潜像よ
   りも外側に形成するとともに、前記下流側現像器用の現
   像領域を、前記上流側現像器の基準潜像よりも内側に設
   定したことを特徴とする画像形成装置。