JPS6355578A - 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象剤を
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
下した量に見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
ず一定に維持すべく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、現像された基準画像の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複数の現像器を備えた画
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、従来この種の装置では、いったん各現像
器を用いて感光体ドラムの表面に複数の基準画像を形成
した後、これらを転写工程で転写紙に転写し、又は感光
体ドラム上で直接、その画像濃度を光学式濃度検出セン
サで検出するようにしている。

このため、第１の現像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、各作像プロセスの間
に補正チャージャなどを設け、先の現像器で形成された
基鵡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
ドラムの劣イピ、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。

（ｌｉ’１１７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、最上流部現像器
から最下流部現像器に至る間で、かつ、各現像器間にそ
れぞれ前記光学センサを設け、これら光学センサで、そ
れぞれの上流側に位置し、かつ、最も近接する現像器に
より前記静電潜像担体の表面に形成された基準画像の濃
度を検出するようにしたものである。

即ち、いったん現像器で現像された基準画像は、その下
流側の現像器で再度現像されろ前に光学センサで画雫濃
度が読み取られ、混色のない状態でトナー含有比が検出
されるようにしたものである。

（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）、第１センサ
（２１）、第２帯電チヤージヤ（５）、第２光学系（６
）、第２現像器（７）、第２センサ（２２）、転写ヂャ
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（ｌＯ）、メインイレーサ（１１）が配
置され、第１帯電チヤージヤ（２）、第１光学系（３）
、第１現像器（４）は第１作像プロセスを構成し、第２
帯電チヤージヤ（５）、第２光学系（６）、第２現像器
（７）は第２作像プロセスを構成している。

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る。

第１．第２光学系（３）、（６）はレーザ光などにて感
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１現像器（４）、第２現像器（７）は、それぞれ磁気
ローラを内蔵した現像スリーブを備え、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のも
のである。

そして、第１現像器（４）中には第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！現像剤が
収容され、第２現像器（７）中には第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、トナー補給手段（４
１）、（７１）を備え、トナー制御装置（３０）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。

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（Ｓ）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）の表面に静電的
に吸着しているトナー像を転写紙（Ｐ）に転写する乙の
である。

第１．第２センサ（２１）、（２２）は、発光素子と受
光素子とからなる光学式濃度検出センサで、感光体ドラ
ム（１）の表面に形成される基準画像に発光素子から光
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トナー制御装置（３０）
に出力するものである。

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ようにしである。

前記トナー制御装置（３０）は、第１．第２センサ（２
１）、（２２）から入力された信号の電圧で表される基
準画像の濃度と、予め記憶されている基準電圧で表され
る基準濃度を、それぞれについて比較し、基準濃度に対
して基準画像の濃度が低いと、トナー補給手段（４１）
又は（７１）にトナー補給信号が発せられて、対応する
現像器（４）又は（７）にトナーを補給するよにしであ
る。

以下、前記構成からなる画像形成装置の作像プロセスの
基本動作について説明す′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
静電潜像か形成される。

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、転写領域（Ｓ）で転写チャージャ
（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（Ｆ’）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（ｌＯ）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）の表面に
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（Ｍ、）、（Ｍ、）（図
示せず）がそれぞれ形成される。

即ち、第１作像プロセスで、感光体ドラム（１）の表面
に基準画像（Ｍｌ）がカラートナーで形成され、その画
像濃度が次の第１センサ（２１）で検出され、さらにそ
の結果がトナー制御装置（３０）に出力される。

トナー制御装置（３０）では、基準画像（Ｍ、）の濃度
が基準濃度よりも低ければ、トナー補給信号を発してト
ナー補給手段（４１）を動作し、第１現像器（４）にカ
ラートナーを補給する。

続いて、第２作像プロセスで感光体ドラム（１）の表面
に基準画像（Ｍ、）が黒トナーで形成され、その画像濃
度が第２センサ（２２）で検出され、その信号がトナー
制御装置（３０）に出力される。

そして、前述の動作と同様にして、トナー制御装置（３
０）では、基準画像（Ｍ、）の濃度が基準濃度よりも低
ければトナー補給信号を発してトナー補給手段（７１）
を動作し、第２現像器（７）に黒トナーを補給する。

したがって、カラートナーで形成された基準画像（Ｍ、
）は、第２現像器（７）による現像動作に先立って画像
濃度が検出されるため、黒トナーが混入しておらず、第
１現像器（４）に収容されているトナーの含有比を正確
に再現している。

それ故、第２現象器（７）はもちろん、第１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もなく、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。

なお、前記実施例では、第１センサ（２１）は第１現像
器（４）と第２帯電チヤージヤ（５）の間に設けるもの
としたが、これに限らず、第１現像器（４）と第２現像
器（７）の間であれば、第２帯電チヤージヤ（５）と第
２光学系（６）の間、第２光学系（６）と第２現像器（
７）との間であってもよい。

また、前記実施例では、第２現像器（７）で形成された
基準画像（Ｍ、）も感光体ドラム（１）の側部に設けた
第２センサ（２２）で濃度を検出するものとしたが、こ
れに限らず、第２センサ（２２）をトラクタ（９）の側
部に設け、転写紙（Ｐ）に転写された基準画像（Ｍ、）
の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色プリンタについて示したが、これに限らず、２
色プリンタ以外の画像形成装置、たとえば、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。

さらにまた、前記実施例では、静電潜像担体として感光
体ドラム（１）を用いるものとしたが、これに限らずベ
ルト状のものでもよい。

（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
装置によれば、各現像器で形成された基準画像は、最下
流の現像器で形成されたものを除き、次の現像器の手前
で画像濃度が検出されるため、下流側現像器によってさ
らにトナーを重畳されろことなく、混色等のない状態で
測定することができる。

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。

そして、その結果に基づいて各現像器のトナー含有比が
コントロールされるため、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である。 １・・・感光体ドラム、　　　４・・・第１現像器、７
・・・第２現像器、　　　　８・・・転写チャージャ、
２１・・・第１センサ、　２２・・・第２センナ、Ｓ・
・・転写領域、　　　　　Ｐ・・・転写紙。 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社。 代理人　弁理士　青　山　　葆　ほか２名第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電潜像担体の側部に、該静電潜像担体の移動方
   向に沿って帯電手段、露光手段、現像器からなる一連の
   作像プロセスを複数配置し、各作像プロセスを用いてそ
   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センサで検出す
   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、最上
   流部現像器から最下流部現像器に至る間で、かつ、各現
   像器間にそれぞれ前記光学センサを設け、これら光学セ
   ンサで、それぞれの上流側に位置し、かつ、最も近接す
   る現像器により前記静電潜像担体の表面に形成された基
   準画像の濃度を検出するようにしたことを特徴とする画
   像形成装置。