JPH0926679A

JPH0926679A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0926679A
Application number: JP7173554A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yasuda; 和夫安田; Yoshizo Mizoguchi; 芳三溝口
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-07-10
Filing date: 1995-07-10
Publication date: 1997-01-28

Abstract

(57)【要約】【目的】カラーバランス及び画像濃度が良好で信頼性が
向上し、しかも現像条件を制御に基づきトナー濃度の制
御が兼用されて低コストであり、現像器の交換も容易で
ある画像形成装置を提供する。【構成】画像形成装置は、像支持体１上に形成された複
数の画像潜像を現像して複数の画像トナー像が重ねあわ
された多重画像トナー像を形成し、像支持体１上の所定
パッチ領域Ｘに潜像を形成する手段Ａと、潜像を現像し
てトナー像を形成する手段Ｂと、像支持体１上またはこ
の像支持体１から転写された記録媒体の所定パッチ領域
Ｘのトナー像の濃度を検知するパッチ検知手段Ｃと、ト
ナー像の濃度検知に基づき潜像を形成するサイクルモー
ド毎に画像を形成する制御対象を変える制御手段Ｄとを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、像支持体上に複
数の画像トナー像が重ね合わされた多重画像トナー像を
形成する画像形成装置に係り、電子写真、静電記録、フ
ァクシミリ、伝送記録、レーザプリンタ等に利用される
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複数のトナー像を形成する画像
形成装置、例えばカラー画像形成装置においては、形成
される記録画像における画像部の色濃度が高く、非画像
部のカブリが少なく、原稿に忠実な階調性を有し、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、画像制御することが行われるが、その装置として
は、例えば現像性を補償するもの、トナー濃度を制御す
るものに分けられる。

【０００３】この現像性を補償するものは、現像された
パッチ領域のトナー濃度を読み取り、現像条件を制御す
る。また、トナー濃度を制御するものは、トナー濃度変
化による現像器のインダクタンスの変化を検知するも
の、また現像器のスリーブへの付着トナーを光学的時に
検知する等色々な手段がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、現像された
パッチ領域のトナー濃度を読み取り、現像条件を制御す
るものでは、信頼性にかけるため、一般的には、トナー
濃度変化による現像器に設けたセンサのインダクタンス
の変化を検知して、トナー濃度を一定にする方式が多く
採用されている。

【０００５】ところで、このように現像器のインダクタ
ンスの変化を検知するものでは、基準レベルの設定を、
現像器の変換毎に行なう必要があり時間がかかる。ま
た、カラー機器の場合さらに、４個の現像器に対応して
インダクタンスの変化を検知するセンサが必要であり、
コストアップも４倍になる。

【０００６】このため、現像条件を制御する方式と、ト
ナー濃度を制御する方式との組み合わせが考えられる
が、コストアップになる。

【０００７】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、カラーバランス及び画像濃度が良好で信頼性が向
上し、しかも現像条件を制御に基づきトナー濃度の制御
が兼用されて低コストであり、現像器の交換も容易であ
る画像形成装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、請求項１記載の発明は、像支持
体上に形成された複数の画像潜像を現像して複数の画像
トナー像が重ねあわされた多重画像トナー像を形成する
画像形成装置において、前記像支持体上の所定パッチ領
域に潜像を形成する手段と、前記潜像を現像してトナー
像を形成する手段と、前記像支持体上またはこの像支持
体から転写された記録媒体の所定パッチ領域のトナー像
の濃度を検知するパッチ検知手段と、前記トナー像の濃
度検知に基づき前記潜像を形成するサイクルモード毎に
画像を形成する制御対象を変える制御手段とを備えるこ
とを特徴としている。このように、像支持体上またはこ
の像支持体から転写された記録媒体の所定パッチ領域の
トナー像の濃度を検知し、このトナー像の濃度検知に基
づき潜像を形成するサイクルモード毎に画像を形成する
制御対象を変える。

【０００９】請求項２記載の発明は、前記サイクルモー
ドが、トナー像を形成する回数が所定回数以下の短期間
サイクルモードと、トナー像を形成する回数が所定回数
以上の長期間サイクルモードであることを特徴としてい
る。このように、トナー像を形成する回数が所定回数以
下の短期間サイクルモードと、トナー像を形成する回数
が所定回数以上の長期間サイクルモード毎に画像を形成
する制御対象を変える。

【００１０】請求項３記載の発明は、前記制御対象が、
前記像支持体上にトナーを搬送する現像スリーブのスリ
ーブ回転数、前記潜像を形成する手段の書き込み出力、
前記像支持体の帯電電位、潜像を現像するときの現像バ
イアス、トナー補給の内の少なくとも１であることを特
徴としている。このように、トナー像の濃度検知に基づ
き潜像を形成するサイクルモード毎に、像支持体上にト
ナーを搬送する現像スリーブのスリーブ回転数、潜像を
形成する手段の書き込み出力、像支持体の帯電電位、潜
像を現像するときの現像バイアス、トナー補給の内の少
なくとも１を制御する。

【００１１】請求項４記載の発明は、前記短期間サイク
ルモードにおいて、前記トナー補給の制御を行なうこと
を特徴としている。このように、短期間サイクルモード
において、トナー補給の制御を行なう。

【００１２】請求項５記載の発明は、前記長期間サイク
ルモードにおいて、前記像支持体上にトナーを搬送する
現像スリーブのスリーブ回転数、前記潜像を形成する手
段の書き込み出力、前記像支持体の帯電電位、潜像を現
像するときの現像バイアスの内の少なくとも１の制御を
行なうことを特徴としている。このように、長期間サイ
クルモードにおいて、スリーブ回転数、書き込み出力、
帯電電位、潜像を現像するときの現像バイアスの内の少
なくとも１の制御を行なう。

【００１３】請求項６記載の発明は、像支持体上に形成
された複数の画像潜像を現像して複数の画像トナー像が
重ねあわされた多重画像トナー像を形成する画像形成装
置において、前記像支持体上の所定パッチ領域に潜像を
形成する手段と、前記潜像を現像してトナー像を形成す
る手段と、前記像支持体上またはこの像支持体から転写
された記録媒体の所定パッチ領域のトナー像の濃度を検
知するパッチ検知手段と、前記トナー像の濃度検知に基
づき前記所定パッチ領域に潜像を形成する手段の書き込
み信号に応じて制御対象を制御する制御手段とを備える
ことを特徴としている。このように、像支持体上または
像支持体から転写された記録媒体の所定パッチ領域のト
ナー像の濃度を検知し、トナー像の濃度検知に基づき所
定パッチ領域に潜像を形成する手段の書き込み信号に応
じて制御対象を制御する。

【００１４】請求項７記載の発明は、前記制御対象は、
前記像支持体上にトナーを搬送する現像スリーブのスリ
ーブ回転数、前記潜像を形成する手段の書き込み出力、
前記像支持体の帯電電位、潜像を現像するときの現像バ
イアス、トナー補給の内の少なくとも１であることを特
徴としている。このように、トナー像の濃度検知に基づ
き所定パッチ領域に潜像を形成する手段の書き込み信号
に応じて、像支持体上にトナーを搬送する現像スリーブ
のスリーブ回転数、潜像を形成する手段の書き込み出
力、像支持体の帯電電位、潜像を現像するときの現像バ
イアス、トナー補給時間の内の少なくとも１を制御す
る。

【００１５】請求項８記載の発明は、前記短期間サイク
ルモードにおいて、前記トナー補給の制御を行なうこと
を特徴としている。このように、短期間サイクルモード
において、トナー補給の制御を行なう。

【００１６】請求項９記載の発明は、前記長期間サイク
ルモードにおいて、前記像支持体上にトナーを搬送する
現像スリーブのスリーブ回転数、前記潜像を形成する手
段の書き込み出力、前記像支持体の帯電電位、潜像を現
像するときの現像バイアスの内の少なくとも１の制御を
行なうことを特徴としている。このように、長期間サイ
クルモードにおいて、スリーブ回転数、書き込み出力、
帯電電位、潜像を現像するときの現像バイアスの内の少
なくとも１の制御を行なう。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の画像形成装置を
図面に基づいて説明するが、この発明の実施の態様がこ
れにより限定されるものではない。図１はカラー画像形
成装置の断面構成図である。

【００１８】カラー画像形成装置には像担持体１が備え
られ、この像担持体１はＯＰＣ感光体をドラム上に塗布
した感光体ドラムで構成され、この像担持体１は矢印方
向に駆動回転される。像担持体１には帯電器２が対向し
て配置され、スコロトロン帯電器２により像担持体１の
周面に対しＶ_Ｈの一様な帯電を、Ｖ_Ｇに電位保持された
グリッドとコロナ放電ワイヤによるスコロトロンタイプ
のコロナ放電によって与えられる。このスコロトロン帯
電器２による帯電に先だって、前プリントまでの感光体
の履歴をなくすために発光ダイオード等を用いたＰＣＬ
３による露光を行って感光体周面の除電をしておく。感
光体への一様帯電ののち像露光手段４により画像信号に
基づいた像露光が行われる。像露光手段４は図示しない
レーザダイオードを発光光源とし回転するポリゴンミラ
ー５、ｆθレンズ等を経て反射ミラー６により光路を曲
げられ走査がなされるもので、像担持体１の回転（副走
査）によって潜像が形成される。

【００１９】像担持体１の周縁には、イエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等の非磁性
絶縁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤をそれぞ
れ内蔵した現像器７が設けられていて、先ず１色目の現
像がマグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像
スリーブ８によって行われる。現像剤はフェライトをコ
アとしてそのまわりに絶縁性樹脂をコーティングした磁
性キャリアと、ポリエステルを主材料として色に応じた
顔料と荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えた非磁
性絶縁性トナーとからなるもので、現像剤は現像スリー
ブ８上に１００〜６００μｍの層厚（現像剤）に規制さ
れて現像域へと搬送される。現像域における現像スリー
ブ８と像担持体１との間隙は層厚（現像剤）よりも大き
い０．２〜１．０ｍｍとして、この間にＶ_ＡＣのＡＣバ
アイスとＶ_ＤＣのＤＣバイアスが重畳して印加される。
Ｖ_ＤＣとＶ_Ｈ、非磁性絶縁性トナーの帯電は同極性であ
るため、Ｖ_ＡＣによって磁性キャリアから離脱するきっ
かけを与えられた非磁性絶縁性トナーはＶ_ＤＣより電位
の高いＶ_Ｈの部分には付着せず、Ｖ_ＤＣより電位の低い
Ｖ_Ｌ部分に付着し顕像化（反転現像）が行われる。１色
目の顕像化が終った後２色目の画像形成行程にはいり、
再びスコロトロン帯電器２による一様帯電が行われ、２
色目の画像データによる潜像が像露光手段４によって形
成される。このとき１色目の画像形成行程で行われたＰ
ＣＬ３による除電は、１色目の画像部に付着した非磁性
絶縁性トナーがまわりの電位の急激な低下により飛び散
るため行わない。

【００２０】再び像担持体１の周面の全面に亘ってＶ_Ｈ
の電位となった感光体のうち、１色目の画像のない部分
に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現像が行われ
るが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行う部
分では、１色目の付着した非磁性絶縁性トナーにより遮
光と非磁性絶縁性トナー自身のもつ電荷によってＶ_Ｍ´
の潜像が形成され、Ｖ_ＤＣとＶ_Ｍ´の電位差に応じた現
像が行われる。この１色目と２色目の画像の重なりの部
分では１色目の現像をＶ_Ｌの潜像をつくって行うと、１
色目と２色目とのバランスが崩れるため、１色目の露光
量を減らしてＶ _Ｈ＞Ｖ_Ｍ＞Ｖ_Ｌとなる中間電位とするこ
ともある。３色目、４色目についても２色目と同様の画
像形成行程が行われ、像担持体１の周面上には４色の顕
像が形成される。

【００２１】一方給紙カセット９より半月ローラ１０を
介して搬出された記録媒体Ｐは一旦停止し、転写のタイ
ミングの整った時点で給紙ローラ１１の回転作動により
転写域へと給紙される。転写域においては、転写のタイ
ミングに同期して像担持体１の周面に転写ローラ１２が
圧接され、給紙された記録媒体Ｐを挟着して多色像が一
括して転写される次いで、記録媒体Ｐはほぼ同時に圧接
状態とされた分割ブラシ１３によって除電され像担持体
１の周面により分離して定着装置１４に搬送され、定着
ローラ１５と定着ローラ１６の加熱、加圧によって非磁
性絶縁性トナーを溶着したのち排紙ローラ１７を介して
装置外部に排出される。

【００２２】なお、転写ローラ１２および分離ブラシ１
３は記録媒体Ｐの通過後、像担持体１の周面より退避離
間して次なるトナー像の形成に備える。一方記録媒体Ｐ
を分離した像担持体１は、クリーニング装置１８のブレ
ード１９の圧接により残留トナーを除去、清掃し、再び
ＰＣＬ３による除電と、帯電器２による帯電を受けて次
なる画像形成のプロセスに入る。なお、ブレード１９は
感光体面のクリーニング後、直ちに移動して像担持体１
の周面より退避する。

【００２３】次に、この発明の現像装置の構成を図２に
基づいて説明する。図２は現像装置の断面図である。現
像器７は像担持体１に対向して配設され、この像担持体
１はドラムあるいはベルト表面に例えばＯＰＣ感光体等
の光導電層を塗布あるいは蒸着したものである。現像器
７のケーシング３０内には現像スリーブ８が設けられ、
現像スリーブ８は矢印方向に回転する円筒状であり、そ
の内部に固定した磁界発生手段３１を有しており、この
磁界発生手段３１は複数の磁極をもつ磁石体で構成され
る。

【００２４】トナーボックスより供給された非磁性絶縁
性トナーは、現像器７のケーシング３０の右端部に落下
され、相反する方向に回転する一対の撹拌スクリュ３２
によって磁性キャリアと撹拌混合され、所定の帯電量
（Ｑ／Ｍ）に設定される。一方トナー濃度はＬ検方式に
より検知され、この出力周波数にもとづいて非磁性絶縁
性トナーの供給量を制御して、例えば５ないし７％程度
のトナー濃度値に設定制御される。撹拌された二成分現
像剤は供給ローラ３３を介して現像スリーブ８に搬送さ
れる。現像剤層厚規制部材３４は現像スリーブ８に僅か
の間隙をもって対向し、現像剤層厚規制部材３４は搬送
する現像剤量を規制し、これによって現像剤層が一定か
つ適切な層厚に制御されて像担持体１の現像領域４０に
搬送され、次に記す現像条件によって静電潜像の反転現
像を行う。供給ローラ３３の下方位置には戻しローラ３
５が配置され、この戻しローラ３５で供給された余りの
現像剤を撹拌スクリュ３２側に戻す。

【００２５】非磁性絶縁性トナーは例えば下記の組成か
ら成るもので、スチレンーメタクリル酸ブチル（７５：２５）共重合体樹脂１００重量部着色剤１０重量部バリファースト（オリエント化学社製）０．２重量部軟化点１２０℃のポリプロピレン２重量部上記組成物を溶融、練肉、冷却、粉砕、紛糾し重量平均
粒径８μｍ径の非磁性絶縁性トナーとしたもので、５〜
１５μｍ径の間が好ましく用いられる。

【００２６】非磁性絶縁性トナーに用いられる樹脂とし
ては、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系樹脂、
ロジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられ、それにカ
ーボン等の着色剤や必要に応じて定着性向上剤、帯電制
御剤等を加えて、従来公知のトナー粒子製造方法と同様
の方法によって作ることができる。さらに、トナー粒子
がスプレードライ法、あるいは粒子化後の球形化処理に
よって球形化されたものであると、現像剤の流動性が向
上して凝集しにくくなり、磁性キャリアとの均一混合
性、搬送性および帯電性も向上する。

【００２７】トナー用の着色剤としては、一般に染料及
び顔料が用いられるが、耐候堅牢度が高い顔料が広く用
いられる。顔料としては、カーボンブラック（黒色）、
ベンジジンイエロー（黄）、ローダミンＢ（マゼン
タ）、銅フタロシアニン（シアン）等が用いられる。こ
れら有機及び無機顔料は所望に応じて単独又は複数を選
択併用して、求める色調に調えられる。又顔料の添加量
は樹脂に対し約３から１５部が好ましく選択される。

【００２８】磁性キャリアは、重量平均粒径４０μｍの
球形フェライト粒子にスチレン樹脂の０．５μｍ厚の被
覆層を設けて形成した。磁性キャリアの平均粒径が大き
いと、現像スリーブ８上に形成される現像剤層の状態が
荒くなり、振動電界で振動を与えてもトナー像にムラが
現れ易く、現像剤層におけるトナー濃度が低くなるの
で、高濃度の現像が困難になる。又磁性キャリアの平均
粒径が小さい場合、キャリア粒子が細か過ぎると、トナ
ー粒子と共に感光体面ヘの付着、飛散を起し易くなる。
これらの現象は、現像条件としてのキャリア粒子に作用
させる磁界の強さ、それに応ずるキャリア粒子の磁化の
強さに関係し、重量平均粒径が３０〜１２０μｍ、磁界
５００エルステット下での磁化率が２０〜５０ｅｍｕ／
ｇの磁性キャリアが好ましく用いられる。

【００２９】現像剤は、上記の磁性キャリアに対して非
磁性絶縁性トナーが５ｗｔ％となるよう混合すると共
に、疎水性シリカを０．５ｗｔ％となるよう加えて現像
剤としたものが多く用いられる。

【００３０】ケーシング３０内の２成分現像剤は撹拌ス
クリュ３２によって撹拌され、帯電して非磁性絶縁性ト
ナーは磁性キャリアの周囲に静電的に付着する。かかる
状態の現像剤は回転する供給ローラ３３によって移動
し、磁界発生手段３１の磁石体の磁力によって現像スリ
ーブ８に付着する。現像スリーブ８に付着した現像剤
は、現像剤層厚規制部材３４によって層厚規制がなされ
たのち像担持体１と現像スリーブ８との最近接位置であ
る現像領域４０において非接触現像を行う。

【００３１】現像スリーブ８は導電性の金属管で、アル
ミ材やステンレス材が用いられ、外径１０〜５０ｍｍφ
のローラである。現像スリーブ８の表面は現像剤の安定
して均ーな搬送がなされるよう平均粗さは２〜１５μｍ
の間にあることが好ましい。平滑であると搬送は十分に
行われなくなり、粗すぎると現像ムラが生じることとな
る。上記の表面粗さにするにはサンドブラスト処理が好
ましく用いられ、アルミ材の場合はアルマイト加工が施
されていることが望ましい。現像スリーブ８は１０〜５
０ｃｍ／ｓｅｃの周速度で回転し現像領域に新しい現像
剤を供給する。この供給量は像担持体１の移動速度に関
係し、不足すると現像不足（アンダ）の現像しか行われ
ない。また、現像スリーブ８の回転数が高いとトナーが
飛散しやすい条件となる。

【００３２】現像スリーブ８内の磁界発生手段３１は５
〜９極の磁石体であって、現像領域４０における前後の
固定した２磁極３１ａ，３１ｂ間の極間開き角θは３０
゜〜７０゜で、現像領域４０は２磁極のなす角θのほぼ
中間位置にあることが好ましい。このように、磁極の極
間開き角θが、３０度〜７０度の範囲であり、混色、は
ぎとりを抑えて画像劣化が防止でき、現像剤の円滑な搬
送ができる。磁極の極間開き角θが３０度以下では現像
剤穂の接触または接近しすぎることによる接触、混色、
はぎとりが発生し、磁極の極間開き角θが１００度以上
では現像剤の滑らかな搬送ができない。

【００３３】また、磁極３１ａ，３１ｂの現像スリーブ
８の表面上での磁束密度は何れも５００ガウス以上であ
ることが好ましい。このように、磁極３１ａ，３１ｂの
極上の磁束密度が、５００ガウス以上であることによ
り、キャリア付着が少なく現像剤による現像が良好であ
る。

【００３４】次に、画像形成装置の画像制御について説
明する。図３は画像形成装置の画像制御の構成ブロック
図、図４は画像形成装置の画像制御の構成図を示してい
る。

【００３５】この画像形成装置には、像支持体１上の所
定パッチ領域Ｘに潜像を形成する手段Ａと、潜像を現像
してトナー像を形成する手段Ｂと、像支持体１上または
この像支持体１から転写された記録媒体Ｐの所定パッチ
領域Ｘのトナー像の濃度を検知するパッチ検知手段Ｃ
と、トナー像の濃度検知に基づき潜像を形成するサイク
ルモード毎に画像を形成する制御対象を変える制御手段
Ｄとが備えられている。

【００３６】サイクルモードには、トナー像を形成する
回数が所定回数以下の短期間サイクルモードと、トナー
像を形成する回数が所定回数以上の長期間サイクルモー
ドがあり、短期間サイクルモードと、長期間サイクルモ
ード毎に画像を形成する制御対象を変えることで、サイ
クル状態に応じた制御が可能である。

【００３７】制御対象は、像支持体１上にトナーを搬送
する現像スリーブ８のスリーブ回転数Ｅ１、潜像を形成
する手段Ｂの書き込み出力Ｅ２、像支持体１の帯電電位
Ｅ３、潜像を現像するときの現像バイアスＥ４、トナー
補給Ｅ５の内の少なくとも１であり、トナー像の濃度検
知に基づき潜像を形成するサイクルモード毎に、スリー
ブ回転数Ｅ１、書き込み出力Ｅ２、帯電電位Ｅ３、潜像
を現像するときの現像バイアスＥ４、トナー補給Ｅ５の
内の少なくとも１を制御する。このように、サイクルモ
ード毎に制御することで、カラーバランスが良好で信頼
性が向上する。しかも、現像条件の制御に基づきトナー
濃度の制御が兼用されて低コストである。さらに、従来
の現像器のインダクタンスの変化を検知してトナー濃度
を制御するもの等に比較して、基準レベルの設定を現像
器の交換毎に行なう必要がなく、またカラー機器の場合
でも４個の現像器に対応してインダクタンスの変化を検
知するセンサが不要であり、低コストである。

【００３８】また、短期間サイクルモードにおいて、ト
ナー補給Ｅ５の制御を行なうことで、トナー像を形成す
る回数が所定回数以下のサイクルで、簡単でかつ正確な
カラーバランスの調整を行なうことができる。長期間サ
イクルモードにおいて、スリーブ回転数Ｅ１、書き込み
出力Ｅ２、帯電電位Ｅ３、潜像を現像するときの現像バ
イアスＥ４の内の少なくとも１の制御を行なうことで、
トナー像を形成する回数が所定回数以上のサイクルで、
簡単でかつ正確なカラーバランス及び画像濃度の調整を
行なうことができる。

【００３９】潜像を形成する手段Ａは、図４に示すよう
に、像支持体１上に前記図１及び図２において説明した
画像潜像とは別の所定パッチ領域Ｘに潜像を形成する。
また、潜像を現像してトナー像を形成する手段Ｂは、像
支持体１上の所定パッチ領域Ｘに形成した潜像を現像器
７により現像してトナー像を形成する。トナーボックス
５０より供給された非磁性絶縁性トナーは、現像器７の
ケーシング３０に落下されて磁性キャリアと撹拌混合さ
れ、所定の帯電量（Ｑ／Ｍ）に設定される。一方、トナ
ー濃度はセンサ５１によるＬ検方式により検知され、こ
の出力周波数にもとづいて非磁性絶縁性トナーの供給量
を制御して、所定のトナー濃度値に設定制御される。ケ
ーシング３０で撹拌された二成分現像剤は現像スリーブ
８の回転により像担持体１の所定パッチ領域Ｘに搬送さ
れてトナー像が形成される。現像スリーブ８は、５〜９
極の磁石を有し、現像領域における前後の固定した２磁
極間の極間開き角θは略４０゜が好ましく、現像領域は
２磁極の極間開き角θのほぼ中間位置にあることが好ま
しく、さらに現像スリーブ８と像担持体１の距離は略６
ｍｍが好ましい。

【００４０】パッチ検知手段Ｃは、ＬＥＤ５２とフォト
トランジスタ５３で構成され、ＬＥＤ５２の光は所定パ
ッチ領域Ｘで反射し、この反射光をフォトトランジスタ
５３で検知してトナー像の濃度を検知する。フォトトラ
ンジスタ５３は、例えば３φで、８００ｎｍのピーク感
度のものが用いられる。また、ＬＥＤ５２は５７０ｎｍ
の発光波長のものを用いる。

【００４１】例えば、像担持体１の２０×２０ｍｍの所
定パッチ領域Ｘにトナー像を形成し、この現像条件は、
図５（ａ）に示すように、現像スリーブ８の正規スリー
ブ回転数の３０％値に下げて現像する。現像スリーブ８
とトナー付着量（Ｍ／Ａ）との関係は、図５（ｂ）に示
すようにように、スリーブ回転数が上昇すると、トナー
付着量（Ｍ／Ａ）が増加する。これはトナーの帯電量
（Ｑ／Ｍ）によって異なり、帯電量（Ｑ／Ｍ）を小さく
設定すると、トナー付着量（Ｍ／Ａ）も増加する。

【００４２】また、像担持体１は、図６に示すような特
性を有しており、１日の例えば朝に電源を投入すると、
像担持体１の周面に対しＶ_Ｈの一様な帯電電位がコロナ
放電によって与えられ、例えば朝一番はＶ_Hが低く、所
定時間経過後に帯電電位が安定する。

【００４３】また、トナー付着量（Ｍ／Ａ）は、図７に
示すようにサイクル状態において変化し、画像を形成す
るサイクルが増加するとトナー付着量（Ｍ／Ａ）が低下
する。しかも、トナー付着量（Ｍ／Ａ）はトナーの帯電
量（Ｑ／Ｍ）によって異なり、帯電量（Ｑ／Ｍ）が増加
すると、トナー付着量（Ｍ／Ａ）は低下する。

【００４４】図８は画像制御のフローチャートを示し、
ステップａ１で画像を形成するサイクル状態を検知し、
ステップｂ１において例えば１００プリント以下の短期
間サイクルモードか否かの判断を行なう。この短期間サ
イクルモードでは、ステップｃ１において基準濃度と画
像濃度とを比較してトナー補給の有無を決め、ステップ
ｄ１で基準濃度以下の場合にはトナー補給Ｅ５の制御を
行ない、画像濃度を基準濃度に一致させ、ステップｂ１
に移行する。

【００４５】また、ステップｂ１において短期間サイク
ルモードでない場合には、ステップｅ１で長期間サイク
ルモードか否かの判断を行い、こので長期間サイクルモ
ードの判断は例えば１００プリント以上の場合である。
長期間サイクルモードでは、ステップｆ１において基準
濃度と画像濃度とを比較して制御の有無を決め、ステッ
プｇ１で基準濃度以下の場合にはスリーブ回転数Ｅ１、
書き込み出力Ｅ２、帯電電位Ｅ３、潜像を現像するとき
の現像バイアスＥ４の内の少なくとも１の制御を行な
い、画像濃度を基準濃度に一致させる。その後、ステッ
プｈ１で、サイクルモードを判断するプリントのカウン
タのカウント数をゼロにしてステップｂ１に移行する。

【００４６】さらに、画像制御として制御手段Ｄは、図
３に示すように、トナー像の濃度検知に基づき所定パッ
チ領域に潜像を形成する手段Ａの書き込み信号に応じて
制御対象を制御する。このように、書き込み信号に応じ
て制御することで、カラーバランスが良好で信頼性が向
上する。しかも、現像条件の制御に基づきトナー濃度の
制御が兼用されて低コストである。さらに、従来の現像
器のインダクタンスの変化を検知してトナー濃度を制御
するもの等に比較して、基準レベルの設定を現像器の交
換毎に行なう必要がなく、またカラー機器の場合でも４
個の現像器に対応してインダクタンスの変化を検知する
センサが不要であり、低コストであり、設置時の煩わし
さも解消する。

【００４７】この制御対象は、像支持体１上にトナーを
搬送する現像スリーブ８のスリーブ回転数Ｅ１、潜像を
形成する手段Ａの書き込み出力Ｅ２、像支持体１の帯電
電位Ｅ３、潜像を現像するときの現像バイアスＥ４、ト
ナー補給Ｅ５の内の少なくとも１である。また、短期間
サイクルモードにおいて、トナー補給Ｅ５の制御を行な
い、長期間サイクルモードにおいて、スリーブ回転数Ｅ
１、書き込み出力Ｅ２、帯電電位Ｅ３、潜像を現像する
ときの現像バイアスＥ４の内の少なくとも１の制御を行
なう。

【００４８】別の実施例のトナー補給制御として、図９
及び図１０に示すように行なうことができる。制御手段
Ｄは、パッチ検知手段Ｃの出力に応じて応じて、図９に
示すようにトナー補給をベタ補給とライン補給に分けて
行なう。このベタ補給とライン補給との間の中間調補給
を行うことができる。

【００４９】これらのトナー補給は、ベタ補給、中間調
補給、ライン補給のそれぞれについてリアルタイム補給
を行なうことができる。即ち、潜像を形成する書き込み
信号に応じてベタ補給、中間調補給、ライン補給の判断
を行ない、トナー補給時間を試算してトナー補給を行な
う。

【００５０】また、パッチ検知手段Ｃは、潜像を形成す
る書き込み信号に応じてベタ補給、中間調補給、ライン
補給の判断を行ないトナー補給時間を試算する制御で制
御暴走を防止するためにパッチ検出を行なっている。

【００５１】図１０は画像制御のフローチャートを示
し、ステップａ２で画像を形成するサイクル状態を検知
し、ステップｂ２において例えば１０プリント以下の短
期間サイクルモードか否かの判断を行なう。短期間サイ
クルモードでは、ステップｃ２において基準濃度と画像
濃度とを比較してトナー補給Ｅ５の有無を決め、ステッ
プｄ２で基準濃度以下の場合にはトナー補給Ｅ５の制御
を行ない、画像濃度を基準濃度に一致させ、ステップｂ
２に移行する。

【００５２】また、ステップｂ２において短期間サイク
ルモードでない場合には、ステップｅ２で、例えば１０
プリント以上の長期間サイクルモードか否かの判断を行
なう。長期間サイクルモードでは、ステップｆ２におい
て基準濃度と画像濃度とを比較して制御の有無を決め、
ステップｇ２で基準濃度以下の場合には、スリーブ回転
数Ｅ１、書き込み出力Ｅ２、帯電電位Ｅ３、潜像を現像
するときの現像バイアスＥ４の内の少なくとも１の制御
を行ない、画像濃度を基準濃度に一致させる。その後、
ステップｈ２で、サイクルモードを判断するプリントの
カウンタのカウント数をゼロにしてステップｂ２に移行
する。

【００５３】

【発明の効果】前記したように、請求項１記載の発明
は、像支持体上またはこの像支持体から転写された記録
媒体の所定パッチ領域のトナー像の濃度を検知し、この
トナー像の濃度検知に基づき潜像を形成するサイクルモ
ード毎に画像を形成する制御対象を変え、サイクルモー
ド毎に制御することで、カラーバランスが良好で信頼性
が向上する。しかも、現像条件の制御に基づきトナー濃
度の制御が兼用されて低コストである。さらに、従来の
現像器のインダクタンスの変化を検知してトナー濃度を
制御するもの等に比較して、基準レベルの設定を現像器
の交換毎に行なう必要がなく、またカラー機器の場合で
も４個の現像器に対応してインダクタンスの変化を検知
するセンサが不要であり、低コストであり、設置時の煩
わしさも解消される。

【００５４】請求項２記載の発明では、トナー像を形成
する回数が所定回数以下の短期間サイクルモードと、ト
ナー像を形成する回数が所定回数以上の長期間サイクル
モード毎に画像を形成する制御対象を変えるから、サイ
クル状態に応じた制御が可能である。

【００５５】請求項３記載の発明では、トナー像の濃度
検知に基づき潜像を形成するサイクルモード毎に、像支
持体上にトナーを搬送する現像スリーブのスリーブ回転
数、潜像を形成する手段の書き込み出力、像支持体の帯
電電位、潜像を現像するときの現像バイアス、トナー補
給の内の少なくとも１を制御し、サイクル状態に応じた
制御を行なうことでカラーバランス及び画像濃度が良好
で信頼性が向上する。

【００５６】請求項４記載の発明では、短期間サイクル
モードにおいて、トナー補給の制御を行なうから、トナ
ー像を形成する回数が所定回数以下のサイクルで、簡単
でかつ正確なカラーバランス及び画像濃度の調整を行な
うことができる。

【００５７】請求項５記載の発明では、長期間サイクル
モードにおいて、スリーブ回転数、書き込み出力、帯電
電位、潜像を現像するときの現像バイアスの内の少なく
とも１の制御を行なうから、トナー像を形成する回数が
所定回数以上のサイクルで、簡単でかつ正確なカラーバ
ランス及び画像濃度の調整を行なうことができる。

【００５８】請求項６記載の発明では、像支持体上また
は像支持体から転写された記録媒体の所定パッチ領域の
トナー像の濃度を検知し、トナー像の濃度検知に基づき
所定パッチ領域に潜像を形成する手段の書き込み信号に
応じて制御対象を制御するから、カラーバランスが良好
で信頼性が向上し、しかも現像条件の制御に基づきトナ
ー濃度の制御が兼用されて低コストである。さらに、従
来の現像器のインダクタンスの変化を検知してトナー濃
度を制御するもの等に比較して、基準レベルの設定を現
像器の交換毎に行なう必要がなく、またカラー機器の場
合でも４個の現像器に対応してインダクタンスの変化を
検知するセンサが不要であり、低コスト、サービス性が
向上可能である。

【００５９】請求項７記載の発明では、トナー像の濃度
検知に基づき所定パッチ領域に潜像を形成する手段の書
き込み信号に応じて、像支持体上にトナーを搬送する現
像スリーブのスリーブ回転数、潜像を形成する手段の書
き込み出力、像支持体の帯電電位、潜像を現像するとき
の現像バイアス、トナー補給時間の内の少なくとも１を
制御するから、カラーバランスが良好で信頼性が向上
し、しかも現像条件の制御に基づきトナー濃度の制御が
兼用されて簡単な構造で、低コスト、サービス性が向上
可能である。

【００６０】請求項８記載の発明では、短期間サイクル
モードにおいて、トナー補給の制御を行なうから、トナ
ー像を形成する回数が所定回数以下のサイクルで、簡単
でかつ正確なカラーバランス及び画像濃度の調整を行な
うことができる。

【００６１】請求項９記載の発明では、長期間サイクル
モードにおいて、スリーブ回転数、書き込み出力、帯電
電位、潜像を現像するときの現像バイアスの内の少なく
とも１の制御を行なうから、トナー像を形成する回数が
所定回数以上のサイクルで、簡単でかつ正確なカラーバ
ランス及び画像濃度の調整を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラー画像形成装置の断面構成図である。

【図２】現像装置の断面図である。

【図３】画像形成装置の画像制御の構成ブロック図であ
る。

【図４】画像形成装置の画像制御の構成図である。

【図５】現像条件を示す図である。

【図６】像担持体の特性を示す図である。

【図７】サイクル状態のトナー付着量を示す図である。

【図８】画像制御のフローチャートである。

【図９】ベタ補給とライン補給を示す図である。

【図１０】画像制御のフローチャートである。

【符号の説明】

１像支持体Ａ所定パッチ領域Ｘに潜像を形成する手段Ｂ潜像を現像してトナー像を形成する手段Ｃ所定パッチ領域Ｘのトナー像の濃度を検知するパッ
チ検知手段Ｄ制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像支持体上に形成された複数の画像潜像を
現像して複数の画像トナー像が重ねあわされた多重画像
トナー像を形成する画像形成装置において、前記像支持
体上の所定パッチ領域に潜像を形成する手段と、前記潜
像を現像してトナー像を形成する手段と、前記像支持体
上またはこの像支持体から転写された記録媒体の所定パ
ッチ領域のトナー像の濃度を検知するパッチ検知手段
と、前記トナー像の濃度検知に基づき前記潜像を形成す
るサイクルモード毎に画像を形成する制御対象を変える
制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記サイクルモードは、トナー像を形成す
る回数が所定回数以下の短期間サイクルモードと、トナ
ー像を形成する回数が所定回数以上の長期間サイクルモ
ードであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項３】前記制御対象は、前記像支持体上にトナー
を搬送する現像スリーブのスリーブ回転数、前記潜像を
形成する手段の書き込み出力、前記像支持体の帯電電
位、潜像を現像するときの現像バイアス、トナー補給の
内の少なくとも１であることを特徴とする請求項１また
は請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記短期間サイクルモードにおいて、前記
トナー補給の制御を行なうことを特徴とする請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記長期間サイクルモードにおいて、前記
像支持体上にトナーを搬送する現像スリーブのスリーブ
回転数、前記潜像を形成する手段の書き込み出力、前記
像支持体の帯電電位、潜像を現像するときの現像バイア
スの内の少なくとも１の制御を行なうことを特徴とする
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項６】像支持体上に形成された複数の画像潜像を
現像して複数の画像トナー像が重ねあわされた多重画像
トナー像を形成する画像形成装置において、前記像支持
体上の所定パッチ領域に潜像を形成する手段と、前記潜
像を現像してトナー像を形成する手段と、前記像支持体
上またはこの像支持体から転写された記録媒体の所定パ
ッチ領域のトナー像の濃度を検知するパッチ検知手段
と、前記トナー像の濃度検知に基づき前記所定パッチ領
域に潜像を形成する手段の書き込み信号に応じて制御対
象を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項７】前記制御対象は、前記像支持体上にトナー
を搬送する現像スリーブのスリーブ回転数、前記潜像を
形成する手段の書き込み出力、前記像支持体の帯電電
位、潜像を現像するときの現像バイアス、トナー補給の
内の少なくとも１であることを特徴とする請求項６記載
の画像形成装置。
【請求項８】前記短期間サイクルモードにおいて、前記
トナー補給の制御を行なうことを特徴とする請求項６ま
たは請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記長期間サイクルモードにおいて、前記
像支持体上にトナーを搬送する現像スリーブのスリーブ
回転数、前記潜像を形成する手段の書き込み出力、前記
像支持体の帯電電位、潜像を現像するときの現像バイア
スの内の少なくとも１の制御を行なうことを特徴とする
請求項６乃至請求項８記載の画像形成装置。