JPH0882965A

JPH0882965A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0882965A
Application number: JP6218356A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Maruta; 貴之丸田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1994-09-13
Publication date: 1996-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】潜像担持体に形成された静電潜像を少なくとも
トナーを含む複数色の現像剤により顕像化する現像装置
と、前記潜像担持体上に形成された所定の顕像パターン
を光学センサにより検出する手段を有する画像形成装置
において、感光体の地肌部の地汚れを正確かつ、容易に
検知できる手段を提供すること。【構成】潜像担持体に対し現像剤が非接触状態のとき光
学センサ４１４Ｐにて潜像担持体の地肌部を検知する第
１の地肌検知手段１００Ａと、潜像担持体に対し現像剤
が接触状態のとき光学センサ４１４Ｐにて潜像担持体の
地肌部を検知する第２の地肌検知手段１００Ａと、前記
第１、第２の地肌検知手段による検知電圧を比較する検
知電圧比較手段１００Ａと、この検知電圧比較手段によ
る検知電圧の比較結果に応じて画像形成動作を制御する
制御手段１００Ａを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、潜
像担持体表面に対向する光学センサにより該潜像担持体
の表面電位を検知する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】潜像担持体に形成された静電潜像を少な
くともトナーを含む複数色の現像剤により顕像化する現
像装置と、前記潜像担持体上に形成された所定の顕像パ
ターンを光学センサにより検出する手段を有する画像形
成装置において、感光体の地汚れを検知する手段とし
て、現像スリーブの回転停止時に、そのとき該現像スリ
ーブと対峙している感光体の部分を該光学センサで地肌
検知を行い、この地肌検知情報と上記所定の顕像パター
ンの検知情報とに基づき、トナー補給の必要の有無など
の画像形成条件の適正度を判断し所要の制御を行う技術
が知られている。

【０００３】このように、この地肌検知情報は、画像形
成条件を制御するための基本となる情報であり、従っ
て、該地肌検知情報に誤差があると、画像形成条件を適
正に保持することが困難になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、現
像剤のトナー濃度が高い場合、現像スリーブの回転を停
止させてもトナーが感光体に接触していることから感光
体が地汚れしてしまう場合があり、現像剤のトナー濃度
は変動するものであるから、かかる変動要因を含む従来
技術の地肌検知方法では、正しい地肌検知がなされず、
かかる誤検知情報に基づいて画像形成動作が制御される
と、画像品質を著しく低下させてしまうとの問題があっ
た。

【０００５】本発明は、感光体の地肌部の地汚れを正確
かつ、容易に検知できる手段を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、次のように構成した。（１）．潜像担持体に形成された静電潜像を少なくとも
トナーを含む複数色の現像剤により顕像化する現像装置
と、潜像担持体上に形成された所定の顕像パターンを光
学センサにより検出する手段を有する画像形成装置にお
いて、潜像担持体に対し現像剤が非接触状態のとき光学
センサにて潜像担持体の地肌部を検知する第１の地肌検
知手段と、潜像担持体に対し現像剤が接触状態のとき光
学センサにて潜像担持体の地肌部を検知する第２の地肌
検知手段と、前記第１、第２の地肌検知手段による検知
電圧を比較する検知電圧比較手段と、この検知電圧比較
手段による検知電圧の比較結果に応じて画像形成動作を
制御する制御手段を有することとした（請求項１）。

【０００７】（２）．（１）に記載の画像形成装置であ
って、潜像担持体上に形成された所定の顕像パターンを
光学センサにより検出し、該検出値と基準値とを比較し
てトナー補給を制御する画像形成装置において、潜像担
持体に対し現像剤が非接触状態のときの光学センサによ
る潜像担持体の地肌部の検知電圧と、潜像担持体に対し
現像剤が接触状態のときの光学センサによる潜像担持体
の地肌部の検知電圧とを比較・判定して、前記基準値を
補正する手段を有することとした（請求項２）。（３）．（１）に記載の画像形成装置であって、潜像担
持体上に形成された所定の顕像パターンを光学センサに
より検出し、該検出値と基準値とを比較してトナー補給
を制御し、潜像担持体の帯電電位及び光量及び現像バイ
アスの少なくとも１つ変更可能な可変手段を有する画像
形成装置において、潜像担持体に対し該現像剤が非接触
状態のときの光学センサによる潜像担持体の地肌部の検
知電圧と、潜像担持体に対し現像剤が接触状態のときの
光学センサによる潜像担持体の地肌部の検知電圧とを比
較・判定して、潜像担持体の帯電電位及び光量及び現像
バイアスの少なくとも１つを可変制御する手段を有する
こととした（請求項３）．（４）．（１）又は（２）又は（３）に記載の画像形成
装置において、潜像担持体に対し現像剤が非接触状態の
ときの光学センサによる潜像担持体の地肌部の検知電圧
と潜像担持体に対し現像剤が接触状態のときの光学セン
サによる潜像担持体の地肌部の検知電圧を比較・判定し
て、所定以上の地汚れと判断したとき、コピーの動作を
停止する手段を有することとした（請求項４）。

【０００８】（５）．（１）又は（２）又は（３）又は
（４）に記載の画像形成装置において、第１、第２の地
肌検出手段による検知電圧を比較する場合、色毎に検知
電圧の比較を実施することとした（請求項５）。

【０００９】

【作用】潜像担持体に現像剤が接触していないときの地
肌部検知電圧と、接触しているときの地肌部検知電圧と
を比較する。

【００１０】

【実施例】

（ｉ）本発明の実施に適する画像形成装置本発明の実施に適するカラー画像形成装置について図７
を参照しつつ説明する。このカラー画像形成装置は、機
械的な構成部分である、カラー画像読み取り装置、カラ
ー画像記録装置、給紙バンク等と、これら機械的な構成
部分を制御する制御部等で構成されている。

【００１１】（ａ）先ず、機械的構成部分について説明
する。カラー画像読み取り装置（以下、カラースキャナ
と称する。）２００は、コンタクトガラス２０２上の原
稿１８０の画像を、照明ランプ２０５、ミラー群２０４
Ａ，Ｂ，Ｃ及びレンズ２０６を介してカラーセンサ２０
７に結像して、原稿のカラー画像情報を、例えば、ブル
ー、グリーン、レッドの色分解光毎に読み取り、電気的
な画像信号に変換する。

【００１２】カラーセンサ２０７は、この例では、ブル
ー、グリーン、レッドの色分解手段と、ＣＣＤ（電荷結
合素子）のような光電変換素子で構成されており、３色
同時読み取りを行う。そして、このカラースキャナ２０
０で得たブルー、グリーン、レッドの色分解画像信号強
度レベルをもとにして、画像処理部（図示なし）で色変
換処理を行い、ブラック（以下、Ｂｋと記す。）、シア
ン（以下、Ｃと記す。）、マゼンタ（以下、Ｍと記
す。）、イエロー（以下、Ｙと記す。）のカラー画像デ
ータを得る。

【００１３】このカラー画像データを、次に述べるカラ
ー画像記録装置（以下、カラープリンタと称する。）４
００によって、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの色で顕像化し、最終
的なカラーコピーを得る。なお、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの画
像を得るためのカラースキャナ２００の動作方式は、カ
ラープリンタ４００の動作とタイミングをとったスキャ
ナースタート信号を受けて、図７において、照明・ミラ
ー光学系が左矢印の向きに原稿走査し、１回走査毎に１
色の画像データを得る。

【００１４】この動作を合計４回繰り返すことによっ
て、順次の４色画像データを得る。そして、その都度、
カラープリンタ４００で順次、顕像化しつつ、これを重
ね合わせて４色フルカラー画像を形成する。

【００１５】次に、カラープリンタ４００の概要を説明
する。書込光学ユニットは、カラースキャナからのカラ
ー画像データを光信号に変換して原稿画像に対応した光
書き込みを行い、潜像担持体としてのドラム状をした感
光体４１４に静電潜像を形成する。

【００１６】該書込光学ユニットは、レーザー発光手段
４４１と、その発光駆動制御部（図示なし）、ポリゴン
ミラー４４３と、その回転用のモータ４４４、ｆθレン
ズ４４２や、反射ミラー４４６等で構成されている。

【００１７】感光体４１４は、矢印で示すように、反時
計回りの向きに回転するが、そのまわりには、感光体ク
リーニングユニット４２１、除電ランプ４１４Ｍ、帯電
器４１９、電位センサ４１４Ｄ、リボルバー現像装置４
２０の選択された現像器、現像濃度パターン検知器とし
ての光学センサ４１４Ｐ、中間転写ベルト４１５などが
配置されている。

【００１８】ここで、光学センサ４１４Ｐは、感光体に
対し現像剤が非接触状態のときに該感光体の地肌部を検
知する第１の地肌検知手段と、該感光体に対し該現像剤
が接触状態のときに該感光体の地肌部を検知する第２の
地肌検知手段とを兼用する。

【００１９】Ｂｋ像の形成は次のようにして行われる。
帯電器４１９がコロナ放電によって感光体４１４を負電
荷で約−７００Ｖに一様に帯電する。続いて、レーザー
発光手段４４１は、Ｂｋ信号に基づいてラスタ露光を行
う。このように、ラスタ像が露光されたとき、当初、一
様荷電された感光体４１４の露光された部分は、露光光
量に比例する電荷が消失し、静電潜像が形成される。こ
の静電潜像は、リボルバー現像装置４２０により現像さ
れる。

【００２０】リボルバー現像装置４２０は、Ｂｋ現像器
４２０Ｋ、Ｃ現像器４２０Ｃ、Ｍ現像器４２０Ｍ、Ｙ現
像器４２０Ｙと、各現像器を矢印で示す如く反時計回り
の向きに回転させる、リボルバー回転駆動部（図示省
略）からなる。

【００２１】各現像器は、静電潜像を現像するために、
現像剤の穂を感光体４１４の表面に接触させて、回転す
る現像スリーブ４２０ＫＳ，４２０ＣＳ，４２０ＭＳ，
４２０ＹＳと、現像剤を汲み上げ、撹拌するために回転
する現像パドルなどで構成されている。

【００２２】待機状態では、リボルバー現像装置は、Ｂ
ｋの位置にセットされており、コピー動作が開始される
と、カラースキャナ２００で所定のタイミングにてＢｋ
画像データの読み取りがスタートし、この画像データに
基づき、レーザー光による光書き込み、潜像形成が始ま
る（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ潜像と
称する。Ｃ，Ｍ，Ｙについても同じ。）。

【００２３】このＢｋ潜像の先端部から現像可能とすべ
く、Ｂｋ現像器の現像位置に潜像先端部が到達する前
に、現像スリーブ４２０ＫＳを回転開始して、Ｂｋ潜像
をＢｋトナーで現像する。そして以後、Ｂｋ潜像領域の
現像動作を続けるが、潜像先端部がＢｋ現像位置を通過
した時点で、速やかにＢｋ現像ユニット現像位置から次
の色現像位置まで、リボルバー現像装置が回転する。こ
れは、少なくとも、次の画像データによる潜像先端部が
到達する前に完了させる。

【００２４】像形成サイクルが開始されると、感光体４
１４は矢印で示す如く反時計回りの向きに、中間転写ベ
ルト４１５は時計まわりの向きに、それぞれ図示省略の
駆動モータによって回転される。この中間転写ベルト４
１５の回転にともなって、Ｂｋトナー像の形成、Ｃトナ
ー像の形成、Ｍトナー像の形成、Ｙトナー像の形成が行
われ、最終的に、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの順に中間転写ベル
ト４１５上にトナー像が重ねて形成される。

【００２５】現像装置４２０内のトナーは、フェライト
キャリアとの撹拌によって、負極性に帯電され、また、
本現像装置のＢｋ現像スリーブ４２０ＫＳは感光体４１
４の金属基体層に対して図示されない電源手段によっ
て、負の直流電位と交流とが重畳された電位にバイアス
されている。

【００２６】この結果、感光体４１４の電荷が残ってい
る部分にはトナーが付着せず、電荷のない部分、つま
り、露光された部分にはＢｋトナーが吸着され、潜像と
相似なＢｋ可視像が形成されることになる。

【００２７】中間転写ベルト４１５は、駆動ローラ４１
５Ｄ，転写対向ローラ４１５Ｔ，クリーニング対向ロー
ラ４１５Ｃおよび従動ローラ群に張架されており、図示
してない駆動モータにより駆動制御される。ベルトの材
質は、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフロロエチレン）で、
電気抵抗は表面抵抗で１０⁸〜１０¹⁰Ω／ｃｍ²の中抵抗
といわれるものである。

【００２８】感光体４１４上に形成したＢｋトナー像
は、感光体と接触状態で等速駆動している中間転写ベル
ト４１５の表面にベルト転写コロナ放電器（以下、ベル
ト転写器という。）４１６によって転写される。以下、
感光体４１４から中間転写ベルト４１５へのトナー像転
写を、ベルト転写と称する。

【００２９】感光体４１４上の若干の未転写残留トナー
は、感光体４１４の次色の再使用に備えて感光体クリー
ニングユニット４２１で清掃される。この感光体クリー
ニングユニット４２１に回収されたトナーは、回収パイ
プを経由して図示しない排トナータンクに蓄えられる。

【００３０】中間転写ベルト４１５には、感光体４１４
に順次形成するＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像を、同一面
に順次位置合わせして、４色重ねのベルト転写画像を形
成し、その後、転写紙にコロナ放電転写器にて一括転写
を行う。

【００３１】感光体４１４側では、Ｂｋ工程の次に、Ｃ
工程に進むが、所定のタイミングからカラースキャナー
によるＣ画像データの読み取りが始まり、その画像デー
タによるレーザー書き込みで、Ｃ潜像形成を行う。

【００３２】Ｃ現像器は、その現像位置に対して、先の
Ｂｋ潜像後端部が通過した後で、かつ、Ｃ潜像の先端が
到達する前にリボルバー現像装置の回転動作を行い、Ｃ
潜像をＣトナーで現像する。

【００３３】以後、Ｃ潜像領域の現像を続けるが、潜像
後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像器の場合と同様
にＣ現像ユニットの回転動作を行う。これもやはり、次
のＭ潜像先端部が到達する前に完了させる。なお、Ｍお
よびＹ工程については、それぞれの画像データの読み取
り・潜像形成・現像の動作が上述のＢｋ・Ｃの工程と同
様であるので説明を省略する。

【００３４】感光体４１４に現像ローラが対峙した状態
のもとでは、現像ローラ上のトナーが感光体４１４に接
触しており、感光体の地肌部にトナーが付着され得る。
一方、現像する色の切換のため、リボルバー現像装置が
回転し、現在対峙している現像ローラから次の色の現像
ローラに移動する間においては、感光体４１４には対向
する現像ローラがないため、感光体４１４にはトナーが
接触する状態にはない。

【００３５】この出願の発明では、後述するように、感
光体に現像剤が接触しているときと、非接触のときの感
光体地肌をそれぞれ検知してその検知電圧を比較するこ
とにより、正確な地肌検知を行う。

【００３６】ベルトクリーニング装置４１５Ｅは、入り
口シール、ゴムブレード、排出コイルおよび入り口シー
ル、ブレードの接離機構等で構成されており、１色目の
Ｂｋ画像をベルト転写した後の、２、３、４色目をベル
ト転写している間は、ブレード接離機構によってベルト
面から入口シール、ブレードを離間させておく。

【００３７】紙転写コロナ放電器４１７（以下、紙転写
機という。）は、コロナ放電方式にて、ＡＣ＋ＤＣ、又
はＤＣ成分を印加して、中間転写ベルト上の重ねトナー
像を転写紙に転写する。給紙バンク内の転写紙カセット
４８２には、各種サイズの転写紙が収納されており、指
定されたサイズ紙の収納カセットから、給紙コロ４８３
Ａ，Ｂ，Ｃによってレジストローラ方向に給紙・搬送さ
れる。符号４１２Ｂ２は、ＯＨＰ用紙や厚紙等の手差し
給紙トレイを示す。

【００３８】像形成が開始される時期に、転写紙１９０
は前記いずれかの給紙口から給送され、レジストロール
対４１８Ｒのニップ部で待機している。紙転写器４１７
に中間転写ベルト４２１上のトナー像先端がさしかかる
ときに、丁度、転写紙１９０先端がこの像先端に一致す
る如くにレジストローラ対４１８Ｒが駆動され、紙と像
のレジスト合わせが行われる。

【００３９】このようにして、転写紙１９０が中間転写
ベルト像と重ねられて正電位につながれた紙転写器４１
７上を通過する。このとき、コロナ放電電流で転写紙が
正電荷で荷電され、トナー画像の殆どが転写紙上に転写
される。

【００４０】続いて、紙転写器４１７の左に配置した図
示しないＡＣ＋ＤＣコロナによる分離除電器を通過する
ときに、転写紙は除電され、中間転写ベルトから剥離し
て搬送ベルト４２２上に移る。

【００４１】中間転写ベルト面から４色重ねトナー像を
一括転写された転写紙は、紙搬送ベルト４２２で定着器
４２３に搬送され、所定温度にコントロールされた定着
ローラ４２３Ａと加圧ローラ４２３Ｂのニップ部でトナ
ー像を溶融定着され、排出ロール対４２４で本体外に送
り出され、図示省略のコピートレイに表向きにスタック
され、フルカラーコピーを得る。

【００４２】なお、ベルト転写後の感光体４１４は、ブ
ラシローラ、ゴムブレード等からなる感光体クリーニン
グユニット４２１で表面をクリーニングされ、また、除
電ランプ４１４Ｍで均一に除電される。転写紙にトナー
像を転写した後の中間転写ベルト４１５は、再びブレー
ド接離機構でベルトクリーニング装置４１５Ｅを押圧す
ることによりブレードを押圧して表面をクリーニングさ
れる。

【００４３】リピートコピーのときは、カラースキャナ
の動作および感光体への画像形成は、１枚目の（４色
目）画像工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の
（１色目）画像工程に進む。また、中間転写ベルト４１
５の方は、１枚目の４色重ね画像の転写紙への一括転写
工程に引き続き、表面をベルトクリーニング装置でクリ
ーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像がベルト
転写されるようにする。その後は、１枚目と同様の動作
になる。

【００４４】以上は、Ａ４サイズ横送りの４色フルカラ
ーを得るコピーモードの説明であったが、３色コピーモ
ード、２色コピーモードの場合は、指定された色と回数
の分について、上記同様の動作を行うことになる。

【００４５】単色コピーの場合は、所定枚数が終了する
までの間、リボルバー現像装置４２０の所定色の現像器
のみを現像作動（所定色の現像位置）状態にして、ベル
トクリーニング装置４１５Ｅのブレードをベルトに押圧
状態のまま、連続してコピー動作を行う。

【００４６】現像剤の撹拌方法について説明する。図１
０は、リボルバー現像装置４２０の断面を示したもの
で、図の状態では、感光体４１４に対向してＢｋ現像器
４２０Ｋが位置している。リボルバー現像器４２０は、
現像ケーシング４２０Ａにより、各現像器４２０Ｂｋ，
４２０Ｃ，４２０Ｍ，４２０Ｙの４つの部分に分割され
ている。

【００４７】これら現像器の構成については各現像器と
も同じ構成であるので、Ｂｋ現像器４２０Ｋについて説
明する。現像ケーシング内には、図示省略のマグネット
ローラを内包する現像ローラ４２０ＫＳと、現像ローラ
上の現像剤を感光体４１４に導く際に、現像剤の汲み上
げ量を規制する現像ドクタ４２０ＫＤと、現像剤撹拌用
のパドル４２０ＫＰと、スクリューパドル４２０ＫＳＰ
と、スクリュー４２０ＫＳ’が設けられている。符号４
２０ＫＣは、スクリュー４２０ＫＳ’を被うスクリュー
ケースを示す。現像剤は、適宜、剤回収用ふた４２０Ｋ
Ｚより回収される。

【００４８】図１１に示すように、これら、スクリュー
４２０ＫＳ’、現像ドクタ４２０ＫＤ、パドル４２０Ｋ
Ｐなどは、リボルバー現像装置の前側板４２０ＦＦと後
側板４２０ＲＲ間に設けられている。前側板４２０ＦＦ
と後側板４２０ＲＲの間の区間は、感光体４１４の長さ
と略一致する。

【００４９】前側板４２０ＦＦの外側には、トナー補給
部として、トナー補給用のカートリッジが設けられてい
る（図１２参照）。カートリッジからのトナーは、矢印
Ｑで示すようにスクリューパドル４２０ＫＳＰに補給さ
れ、矢印で示すようにパドル４２０ＫＰ、スクリュー４
２０ＫＳ’間を循環搬送され、現像剤のトナー濃度に偏
差が生じないように撹拌される。

【００５０】上記したように、スクリューケース４２０
ＫＣ内の現像剤は、スクリュー４２０ＫＳ’により後か
ら前側に搬送され、前側板４２０ＦＦを通過して下方の
スクリューパドル４２０ＫＳＰへ落下して、スクリュー
パドル４２０ＫＳＰにより、今度は、前側から後側へ、
前側板４２０ＦＦを通過して搬送されていく。

【００５１】現像ローラ４２０ＫＳは、パドル４２０Ｋ
Ｐ上に存在する現像剤を汲み上げて現像領域へ搬送す
る。一部現像ドクタ４２０ＫＤにより規制された現像剤
は、スクリューケース４２０ＫＣへ落下する。このよう
に、現像剤が循環している。

【００５２】トナー補給について説明する。トナー補給
部には、図１２に示すように、各色のトナーカートリッ
ジが設置されている。Ｂｋ用、Ｃ用、Ｍ用、Ｙ用の各ト
ナーカートリッジをそれぞれ符号４２０ＫＴ，４２０Ｃ
Ｔ，４２０ＭＴ，４２０ＹＴで示す。ここで、Ｂｋ用の
トナーカートリッジ４２０ＫＴは、Ｂｋ現像剤の使用頻
度が高いため、リボルバー現像装置４２０の中央（回転
中心部）に設置され、図１２の紙面に垂直な方向に長く
容量をもたせてあり、該リボルバー現像器の回転ととも
に、矢印Ｒで示すように、図示省略の開口部を通じて、
Ｂｋ用のトナーホッパ４２０ＫＴＨにトナーを供給す
る。

【００５３】Ｂｋ用のトナーホッパ４２０ＫＴＨと、補
給トナーを搬送するスクリューパドル４２０ＫＳＰの間
には、補給ローラ４２０ＫＲで規制され、補給ローラ４
２０ＫＲを回転させる補給モータ４２０ＨＭが設置され
ている。

【００５４】トナー補給を実施する場合には、補給モー
タ４２０ＨＭを回転させることで、トナーカートリッジ
ないしは、トナーホッパ内のトナーがスクリューパドル
上に落下して、スクリューパドルの回転ともに搬送さ
れ、前述したスクリューケース４２０ＫＣからスクリュ
ーパドルへの現像落下部で混合撹拌されながら、前側板
４２０ＦＦを通過して現像器内に送られるようになって
いる。

【００５５】（ｂ）制御部について説明する。図８にお
いて、制御部全体の構成を符号１００で示す。この制御
部１００の内部メモリに格納されている所定のプログラ
ムに従って、カラースキャナ２００、カラープリンタ４
００、給紙バンク等が作動制御される。制御部１００
は、レーザー発光駆動部１０５により後述する所定の顕
像パターンを形成するための信号を出力することがで
き、例えば、図９に示す階調「６」に対応する値が割り
当ててある。

【００５６】制御部１００は、演算制御処理を行うマイ
クロコンピュータ１００Ａを備えている。このマイクロ
コンピュータ１００Ａには、演算制御処理のための基礎
プログラム及び、これらの処理のための基礎データを蓄
積しているＲＯＭ１００Ｂおよび、各種データを取り込
むためのＲＡＭ１００Ｃが接続してある。

【００５７】このマイクロコンピュータ１００Ａには、
Ｉ／Ｏインターフェース１００Ｄを介して外部機器が接
続してあり、Ｉ／Ｏインターフェース１００Ｄの入力側
には、光学センサ４１４Ｐが接続されている。

【００５８】また、Ｉ／Ｏインターフェース１００Ｄの
出力側には、現像バイアス制御駆動部１０２、帯電制御
駆動部１０３、トナー補給駆動部１０４、レーザー発光
駆動部１０５が各々接続してある。

【００５９】（ｉｉ）請求項１、請求項５に対応する説
明本例では、感光体４１４に対し現像剤が非接触状態のと
き光学センサ４１４Ｐにて感光体４１４の地肌部を検知
する第１の地肌検知手段と、感光体４１４に対し該現像
剤が接触状態のとき該光学センサ４１４Ｐにて感光体の
地肌部を検知する第２の地肌検知手段と、前記第１、第
２の地肌検知手段による検知電圧を比較する検知電圧比
較手段と、この検知電圧比較手段による検知電圧の比較
結果に応じて画像形成動作を制御する制御手段を有す
る。

【００６０】本例における制御手順は次のようにして行
われる。図１、図７、図１３において、プリントスイッ
チがオンにされ（ステップＡ１）、グリッドバイアスが
オンにされると共に帯電器４１９がオンにされ（ステッ
プＡ２）、感光体４１４駆動用のドラムモータがオンに
され（ステップＡ３）、現像バイアスがオンにされて現
像バイアス電圧が現像ローラに印加され（ステップＡ
４）、現像モータがオン（ステップＡ５）にされて現像
ローラが回転を始める。

【００６１】次に、ステップＡ６では、Ｂｋの現像器に
ついて、現像ローラ上の現像剤が感光体に接触している
ときの地肌検知が、光学センサ４１４Ｐにより行われ、
検知電圧Ｖ_SG＊を得る。

【００６２】この光学センサ４１４Ｐによる検知は、Ｌ
ＥＤより出射した光が感光体に反射され、その反射光を
受光した光学センサの受光時の電圧検知により行われ
る。

【００６３】また、既に行われた現像器切換時における
現像ローラと感光体との非接触状態下における感光体の
地肌検知が光学センサ４１４Ｐにより行われ、その検知
電圧Ｖ_SG+と上記検知電圧Ｖ_SG＊とが比較されて、現像
ローラ上のトナーが感光体に接触したことによる影響が
排除された地肌検知情報に基づいてのトナー補給制御が
なされる。

【００６４】ここで、現像剤が感光体に接触していない
ときの地肌部の検知電圧Ｖ_SG+の検知について説明す
る。検知電圧Ｖ_SG+は図５に示すように、リボルバー現
像装置が回転するとき、現像ローラ上のトナーが感光体
との接触を離れ、次の色の現像ローラ上のトナーが感光
体に接触するまでの期間の感光体に全く現像剤が接触し
ていない期間に光学センサにより、感光体の地肌を検知
することにより行われる。

【００６５】その際、感光体の周上のむらも考慮して、
本実施例では、図４のフローに示すように、過去５回の
移動平均をとり、検知電圧Ｖ_SG+を算出している。この
方法では、常に、感光体にトナー付着していない状態で
検知できるので、トナーが接触しているときの地肌汚れ
に対する補正だけでなく、パターン検知の精度向上や、
光学センサの劣化、トナー飛散等による検出出力の低下
や、感光体表面の経時的劣化に対して補正することがで
きる。

【００６６】ステップＡ７では、リボルバーモータの駆
動により、リボルバー現像装置が回転駆動されて、現像
ローラが切り換わる際における、現像ローラ上のトナー
と感光体とが非接触状態下における地肌検知が光学セン
サ４１４Ｐにより行われ、前記ステップＡ６で使用され
る検知電圧Ｖ_SG+の検知がなされる。

【００６７】以下、ステップＡ８からステップＡ１３ま
でにおいて、Ｃ，Ｍ，Ｙの各現像器について、上記Ｂｋ
の現像器におけると同様な手順のフローが実行される。
これらの動作は、ステップＡ１４により繰り返し実行さ
れる。

【００６８】所定のコピー動作が終了すると、現像モー
タがオフとなり（ステップＡ１５）、現像バイアスがオ
フとなり（ステップＡ１６）、感光体４１４駆動用のド
ラムモータがオフにされ（ステップＡ１７）、グリッド
バイアスがオフにされると共に帯電器４１９がオフにさ
れ（ステップＡ８）、プロセスを終了する。

【００６９】上記ステップＡ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２
におけるトナー補給及び地汚れ検知についての詳細なフ
ローを図２に示す。図１のフローに基づいて説明したよ
うに、コピースイッチが押され、グリッドバイアス、ド
ラムモータ、現像モータ及び現像バイアスがオンされた
後、光学センサ４１４ＰのＬＥＤが所定のタイミングで
オンされ（ステップＢ１，Ｂ２）、まず、Ｂｋのトナー
が感光体接触中の地肌部の検出を行う。この検出値をト
ナー接触中の地肌部（白部）検知電圧Ｖ_SGとして取り込
む（ステップＢ３，４）。

【００７０】また、検知電圧Ｖ_SG+と比較するために、
図３のフローに示すように、過去８回のＶ_SGのデータを
メモリしておき、Ｖ_SGの平均検出電圧Ｖ_SG＊（移動平
均）を計算している。

【００７１】図２において、トナー接触中の地肌部（白
部）検知電圧Ｖ_SGを検知後、次に所定露光量で、ここで
は前述の図９における６番目のレーザーパワーで、トナ
ー補給制御用パターンを現像して、このパターンを光学
センサにて検出する。この検出値をＶ_SPとし（ステップ
Ｂ５，Ｂ６）、検出値Ｖ_SG+で規格化してＶ_SP／Ｖ_SG＋
を求め、このＶ_SP／Ｖ_SG+と基準値Ｖ_TCを比較して（ス
テップＢ１２）、トナー補給制御用パターン部の検出値
が基準値より大きい場合、つまり、Ｖ_SP／Ｖ_SG+＞Ｖ_TC
の場合、トナー補給モータを所定時間、所定のタイミン
グで回転させトナーの補給を行う（ステップＢ１３、Ｂ
１４，Ｂ１５，Ｂ１６）。

【００７２】また、Ｖ_SP／Ｖ_SG+と基準値Ｖ_TCを比較し
て、トナー補給制御用パターン部の濃度が基準値よりも
等しいか小さい場合、つまり、Ｖ_SP／Ｖ_SG+≦Ｖ_TCの場
合は、トナー補給は行わないようになっている（ステッ
プＢ１２でノーの場合）。

【００７３】検出値Ｖ_SP、検知電圧Ｖ_SG、検知電圧Ｖ
_SG+の検知タイミングは図１３のタイミングチャートに
示す通りである。

【００７４】本例において、感光体に対しトナーが非接
触状態のとき光学センサ４１４Ｐにて感光体４１４の地
肌部を検知する第１の地肌検知手段、感光体４１４に対
しトナーが接触状態のとき光学センサ４１４Ｐにて感光
体の地肌部を検知する第２の地肌検知手段、及び、これ
ら第１、第２の地肌検知手段による検知電圧を比較する
検知電圧比較手段、さらに、この検知電圧比較手段によ
る検知電圧の比較結果に応じて画像形成動作を制御する
制御手段は、図１、図２のフローを実行するマイクロコ
ンピュータ１００Ａ（図８参照）に含まれる。

【００７５】本例における画像形成動作には、請求項２
における基準値の補正、請求項３における帯電電位、光
量、現像バイアスの少なくとも１つを可変制御するこ
と、請求項４のコピー動作の停止の各動作を含む。

【００７６】（ｉｉｉ）請求項１、請求項４、請求項５
に対応する説明図２に示すフローにおいて、検出電圧Ｖ_SG+と平均検出
電圧Ｖ_SG＊との差、Ｖ_SG+−Ｖ_SG＊を算出し（ステップ
Ｂ７，Ｂ８）、所定値（α）よりも大きい場合は地肌汚
れが著しく多い場合と判断してコピー動作を終了する
（ステップＢ９）。また、警告を発する。本例では、ス
テップＢ８において、α＝０．５Ｖに設定して実施し
た。

【００７７】本例において、感光体４１４に対しトナー
が非接触状態のときの光学センサ４１４Ｐによる感光体
４１４の地肌部の検知電圧と感光体４１４に対しトナー
が接触状態のときの光学センサ４１４Ｐによる感光体４
１４の地肌部の検知電圧を比較・判定して、所定以上の
地汚れと判断したとき、コピーの動作を停止する手段
は、図２のフローを実行するマイクロコンピュータ１０
０Ａ（図８参照）に含まれる。

【００７８】（ｉｖ）請求項１、請求項２、請求項５に
対応する説明図２のフローにおいて、ステップＢ８で、Ｖ_SG+−Ｖ_SG
＊が所定値（α）よりも大きくなく、地肌汚れが少ない
と判断した場合には、次のステップＢ１０に進む。

【００７９】このステップＢ８において、Ｖ_SG+−Ｖ_SG
＊が所定値（β）よりも大きいと判断した場合、つま
り、β＜Ｖ_SG+−Ｖ_SG＊＜αの場合は、地肌汚れが発生
していると判断して、基準値Ｖ_TCを高くなるように変更
する（ステップＢ１１）。この基準値Ｖ_TCの変更によ
り、トナー濃度を低く抑えることができる。本例では、
ステップＢ１０において、β＝０．１５Ｖに設定して実
施した。

【００８０】本例において、感光体４１４に対しトナー
が非接触状態のときの光学センサ４１４Ｐによる感光体
の地肌部の検知電圧と、感光体に対しトナーが接触状態
のときの光学センサ４１４Ｐによる感光体の地肌部の検
知電圧とを比較・判定して、トナー補給制御の基準値を
補正する手段は、図２のフローを実行するマイクロコン
ピュータ１００Ａ（図８参照）に含まれる。

【００８１】（ｖ）請求項３、請求項５に対応する説明上記（ｉｖ）における図２のフローの説明に関連して、
ステップＢ１１における如く基準値を変更することに代
えて、図６のフローに示すように、現像バイアス電圧Ｖ
_BをＶ_B＋ΔＶ_Bに変えたり、或は、これに準じ、帯電器
４１９の帯電電位や、レーザー発光手段４４１による書
き込み光量の何れかを変えることで対処することもでき
る。

【００８２】現像バイアス電圧を変える場合、本実施例
では、帯電電位−７００Ｖで現像バイアス−５２０Ｖで
あり、上記現像バイアスを補正する場合、ΔＶ_B＝１６
Ｖで実施した。

【００８３】本例において、感光体４１４に対しトナー
が非接触状態のときの光学センサ４１４Ｐによる感光体
の地肌部の検知電圧と、感光体に対しトナーが接触状態
のときの光学センサ４１４Ｐによる感光体４１４の地肌
部の検知電圧とを比較・判定して、感光体４１４の帯電
電位及び光量及び現像バイアスの少なくとも１つを可変
制御する手段は、図６のフローを実行するマイクロコン
ピュータ１００Ａ（図８参照）に含まれる。

【００８４】

【発明の効果】本発明により、感光体の地肌部の地汚れ
を正確かつ、容易に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明したフローチャートであ
る。

【図２】本発明の実施例を説明したフローチャートであ
る。

【図３】本発明の実施例を説明したフローチャートであ
る。

【図４】本発明の実施例を説明したフローチャートであ
る。

【図５】本発明の実施例を説明したフローチャートであ
る。

【図６】本発明の実施例を説明したフローチャートであ
る。

【図７】本発明の実施に適する画像形成装置の概略構成
を説明した正面図である。

【図８】本発明を実施するための手段を説明したブロッ
ク図である。

【図９】書き込み強度と光学センサ出力との関係を説明
したグラフである。

【図１０】リボルバー現像装置要部の断面図である。

【図１１】リボルバー現像装置内での現像剤の供給、循
環経路を説明した断面図である。

【図１２】現像ローラがＢｋ現像ポジションにあるリボ
ルバー現像装置の要部を現像剤貯溜部側からみたときの
側面図である。

【図１３】本発明の実施例を説明したタイミングチャー
トである。

【符号の説明】

４１４Ｐ光学センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体に形成された静電潜像を少なく
ともトナーを含む複数色の現像剤により顕像化する現像
装置と、前記潜像担持体上に形成された所定の顕像パタ
ーンを光学センサにより検出する手段を有する画像形成
装置において、前記潜像担持体に対し該現像剤が非接触状態のとき該光
学センサにて潜像担持体の地肌部を検知する第１の地肌
検知手段と、潜像担持体に対し該現像剤が接触状態のと
き該光学センサにて潜像担持体の地肌部を検知する第２
の地肌検知手段と、前記第１、第２の地肌検知手段によ
る検知電圧を比較する検知電圧比較手段と、この検知電
圧比較手段による検知電圧の比較結果に応じて画像形成
動作を制御する制御手段を有することを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】請求項１に記載の画像形成装置であって、
潜像担持体上に形成された所定の顕像パターンを光学セ
ンサにより検出し、該検出値と基準値とを比較してトナ
ー補給を制御する画像形成装置において、前記潜像担持体に対し該現像剤が非接触状態のときの該
光学センサによる潜像担持体の地肌部の検知電圧と、潜
像担持体に対し該現像剤が接触状態のときの該光学セン
サによる該潜像担持体の地肌部の検知電圧とを比較・判
定して、前記基準値を補正する手段を有することを特徴
とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１に記載の画像形成装置であって、
潜像担持体上に形成された所定の顕像パターンを光学セ
ンサにより検出し、該検出値と基準値とを比較してトナ
ー補給を制御し、潜像担持体の帯電電位及び光量及び現
像バイアスの少なくとも１つ変更可能な可変手段を有す
る画像形成装置において、前記潜像担持体に対し該現像剤が非接触状態のときの該
光学センサによる潜像担持体の地肌部の検知電圧と、前
記潜像担持体に対し該現像剤が接触状態のときの該光学
センサによる潜像担持体の地肌部の検知電圧とを比較・
判定して、前記潜像担持体の帯電電位及び光量及び現像
バイアスの少なくとも１つを可変制御する手段を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１又は請求項２又は請求項３に記載
の画像形成装置において、潜像担持体に対し該現像剤が
非接触状態のときの該光学センサによる前記潜像担持体
の地肌部の検知電圧と前記潜像担持体に対し該現像剤が
接触状態のときの該光学センサによる前記潜像担持体の
地肌部の検知電圧を比較・判定して、所定以上の地汚れ
と判断したとき、コピーの動作を停止する手段を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１又は請求項２又は請求項３又は請
求項４に記載の画像形成装置において、第１、第２の地
肌検出手段による検知電圧を比較する場合、色毎に検知
電圧の比較を実施することを特徴とする画像形成装置。