JPH0887169A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォトモードで複写を行う際の画像品位の向
上を図る。 【構成】 本発明は写真原稿等を高階調で複写する機能
を持った画像形成装置に関する。フォトモード選択指令
が与えられた時、感光体ドラム４０、帯電装置４２、現
像装置４４、クリーニング装置４８等を駆動してトナー
強制消費動作を実行すると同時にオートトナーセンサ４
４ｃをオンにして現像装置４４内のトナー比濃度を検出
する。トナー強制消費動作は、感光体ドラム４０の有効
幅全域に亘って均一に電荷を乗せることで感光体ドラム
４０の有効幅全域にトナーを静電付着させ、これらを全
てクリーニング装置４８によって掻き落として行われ
る。そしてこのトナー強制消費動作をオートトナーセン
サ４４ｃの出力値がフォトモージ時の最適範囲に収まる
まで続けて実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子複写機等の画像形
成装置に係り、特に写真原稿等を高階調で複写する機能
を持った画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機の機能の一つにフ
ォトモードによる複写機能がある。このフォトモードに
よる複写機能は主に写真原稿を複写する場合に用いら
れ、ノーマルモード時に比べて階調性が高く再現性に優
れた複写画像を得ることができる。 従来、このフォト
モードによる複写を実現する方法として、フォトモード
時に（１）感光体ドラムの表面電位を下げる、（２）現
像ローラ速度／感光体ドラム速度（周速比）を小さくす
る、などの方法が一般的に用いられている。

【０００３】しかしながら、感光体ドラムの表面電位を
下げる方法においては、感光体ドラムの表面に形成され
る静電潜像のもつ電荷の値が小さくなるため、特に細線
等の再現性が悪くなるという問題がある。また、周速比
を小さくする方法は、現像ローラを駆動するモータと感
光体ドラムを駆動するモータを別々に設けなければなら
ず、複写機の小形化及び低コスト化を図るうえで不利で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の、
フォトモードによる複写機能の実現方法は、細線の再現
性が悪かったり、構造的に大きなものとなってしまう等
の問題があった。

【０００５】本発明はこのような課題を解決するための
もので、機械的な構造を拡大させることなく、フォトモ
ード時等の所定のモード時において、階調性が高く再現
性に優れた画像を得ることのできる画像形成装置の提供
を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置は
上記した目的を達成するために、画像の階調性をモード
毎に可変できる機能を持った画像形成装置において、静
電潜像を表面に保持する静電潜像保持体と、キャリア及
びトナーを収容し、静電潜像保持体の表面に形成された
静電潜像にトナーを供給して該静電潜像を現像する現像
手段と、現像手段に収容されたトナーの、キャリアを含
む全成分内の濃度を検出する検出手段と、外部からのモ
ード選択指令に基づき、検出手段によって検出された前
記濃度が、前記選択されたモード毎に予め定められた適
正範囲に収まるように、現像手段に収容されたトナーの
濃度を調整するトナー比濃度調整手段とを具備してなる
ものである。

【０００７】より具体的には、本発明は、フォトモード
等の所定のモード選択指令に基づき、検出手段によって
検出されたトナー比濃度の値を所定値と比較し、該濃度
値が該所定値以上である期間は、静電潜像保持体の表面
にベタ画像等の所定の静電潜像を形成し、現像手段にて
これを現像し、トナー回収手段にて該静電潜像に静電付
着したトナーをすべて回収するように制御を行う制御手
段を有してなるものである。

【０００８】また本発明は、ノーマルモード等の第２の
モード選択指令に基づき、検出手段によって検出された
トナー比濃度の値を第２の所定値と比較し、該濃度値が
該第２の所定値以下である場合、現像手段にトナーを補
給するようにトナー補給手段を制御する第２の制御手段
を有してなるものである。

【０００９】

【作用】本発明においては、外部からのモード選択指令
に基づいてトナー比濃度調整手段が起動され、このトナ
ー比濃度調整手段は、検出手段によって検出されたトナ
ー比濃度が、選択されたモード毎に予め定められた適正
範囲に収まるように現像手段に収容されたトナーのトナ
ー比濃度を調整するように動作する。即ち、写真原稿等
を複写するためのフォトモード時は、現像手段に収容さ
れたトナーのトナー比濃度をノーマルモード時のそれよ
りも低い適正な範囲に自動的に設定する。より具体的に
は、請求項２記載における制御手段が、フォトモード等
の所定のモード選択指令に基づき、検出手段によって検
出されたトナー比濃度の値を所定値と比較し、該濃度値
が該所定値以上である期間は、静電潜像保持体の表面に
ベタ画像等の所定の静電潜像を形成し、現像手段にてこ
れを現像し、トナー回収手段にて該静電潜像に静電付着
したトナーをすべて回収するように制御を行う。

【００１０】これによって、感光体ドラムの表面電位を
下げる方式や、現像ローラと感光体ドラムとの周速比を
小さくする方式に頼ることなく、高階調の画像を得るこ
とができる。

【００１１】また、請求項３に記載される第２の制御手
段は、外部からの第２のモードの選択指令に基づき、前
記検出手段によって検出された濃度の値を第２の所定値
と比較し、該濃度値が該第２の所定値以下である場合、
前記現像手段にトナーを補給するように前記トナー補給
手段を制御する。これによって、フォトモードの解除指
令を与えることによって、上記トナー比濃度をノーマル
モード時の適正範囲に自動的に復帰させることができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１３】図１は本発明に係る一実施例の画像形成装
置としての複写機の構成を示す図である。同図に示すよ
うに、この複写機は、その本体の上面に原稿を載せるた
めの原稿台（透明ガラス）２１が固定されている。この
原稿台２１の下方には、原稿Ｄを照明するランプ２２
と、ランプ２２から発生される照明光を原稿Ｄに集光す
る反射板２４と、原稿Ｄから反射光を後述する第２キャ
リッジ３０に向かって反射させる第１ミラー２６と、図
示しない歯付きベルト等を介して図示しないパルスモー
タによって上記載置台２１と平行に移動可能な第１キャ
リッジ２８と、互いに直角に配置され、上記第１キャリ
ッジ２８で反射された原稿Ｄからの反射光を後述する感
光体ドラム４０に向けて反射させる第２ミラー３２及び
第３ミラー３４と、上記第１キャリッジ２８を駆動する
図示しない歯付きベルト等を介して第１キャリッジ２８
に対して従動されるとともに、第１キャリッジ２８に対
して１／２の速度で移動される第２キャリッジ３０とが
それぞれ配置されている。

【００１４】さらに、第１キャリッジ２８の下方にあっ
て、第２キャリッジ３０を介して折り返された光の光軸
を含む面内には、第２キャリッジ３０からの反射光に集
光性を与えるとともに、自身が移動することで上記反射
光を所定の倍率で結像させる結像レンズ３６と、上記反
射光を後述する感光体ドラム４０に向かって折り返し、
感光体ドラム４０における所望の位置に結像させるとと
もに、結像レンズ３６の移動に伴う焦点距離の変動を補
正するために、図示しない駆動機構によって光軸に沿っ
て移動可能な第４ミラー３８とが配置されている。尚、
上記反射光は、原稿Ｄに記載されている文字或いは図形
即ち原稿Ｄ上の画像情報であることはいうまでもない。

【００１５】結像レンズ３６の下方即ち複写機の中心付
近には、上記第４ミラー３８によって導かれた光が結像
されることで電荷の分布パターン即ち静電潜像が形成さ
れる感光体ドラム４０が配置されている。この感光体ド
ラム４０の周囲には、感光体ドラム４０に対して所定の
電荷を帯電させる帯電装置４２と、感光体ドラム４０に
形成された静電潜像をトナーを利用して顕像化させる現
像装置４４と、用紙Ｐを感光体ドラム４０から分離させ
るためのＡＣ電圧印加装置４６ａを一体に有し感光体ド
ラム４０に形成されたトナー像を後述する給排紙部から
供給される被転写材即ち複写用紙Ｐに転写させる転写装
置４６と、感光体ドラム４０における電荷の分布を除去
し、感光体ドラム４０の帯電状態を初期状態に戻すとと
もに、残存トナーをかき落とすクリーニング装置４８と
が順に配置されている。いうまでもなく、上記感光体ド
ラム４０に形成された上記潜像は現像装置４４を介して
トナー像に変換されることから、原稿Ｄに含まれている
画像情報はトナー像として複写され、用紙Ｐ上に出力さ
れる。

【００１６】複写機の右方には、上記感光体ドラム４０
に向かって被転写材、例えば、複写用紙Ｐ、葉書、ＯＨ
Ｐシート等を供給する用紙カセット５０ａ、５０ｂが挿
入される。

【００１７】複写機の左方、即ち、上記感光体ドラム４
０における回転方向下流に対応する位置（図１では装置
本体の左方）には、上記感光体ドラム４０上に形成され
た画像（トナー像）が転写され、定着された複写済み用
紙Ｐがストックされる排出トレイ５２ａが配置されてい
る。

【００１８】複写機内部であって、感光体ドラム４０と
用紙カセット５０ａ、５０ｂとの間には、さらに、用紙
カセット５０ａ、５０ｂから用紙Ｐを１枚ずつ引き出す
第１及び第２の給紙ローラ５１ａ、５１ｂと、それぞれ
一対の搬送ローラ５３ａ、５３ｂと、用紙Ｐを上記感光
体ドラム４０へ向かって給送する給送路５４ａ、５４ｂ
と、用紙Ｐの傾きを補正するとともに、感光体ドラム４
０に形成された画像の先端と用紙Ｐの先端とを整合さ
せ、感光体ドラム４０の回転速度と同じ速度で用紙Ｐを
給送する一対のタイミングローラ５５とが配置されてい
る。

【００１９】加えて、この複写機は、感光体ドラム４０
上に形成されたトナー像が転写されトナーが静電的に付
着している状態の用紙Ｐを定着装置５８に向けて搬送す
る搬送装置５６と、用紙Ｐに転写されたトナーを溶融定
着させる定着装置５８と、トナー像が定着された用紙Ｐ
を装置外部へ排出させる一対の排出ローラ５２を有して
いる。

【００２０】さらに、複写機の正面側上部には、この複
写機に対して、フォトモード選択等の各種設定や操作指
令を与えるためのキースイッチ類を有するコントロール
パネル（図示せず）が設けられている。このコントロー
ルパネルには、ユーザに対して各種メッセージを表示す
るための表示器が設けられている。

【００２１】図２はこの複写機内における感光体ドラム
４０、現像装置４４及びその周辺部分の詳細を示す図で
ある。

【００２２】同図において、４８ａはクリーニング装置
４８内のクリーニングブレードであり、その先端部分を
感光体ドラム４０の表面に接触させることで感光体ドラ
ム４０の表面に静電付着したトナーを掻き落とし、トナ
ー回収を実施するためのものである。４８ｂはクリーニ
ングブレード４８ａを駆動するソレノイドである。４４
ａは感光体ドラム４０の静電潜像にトナーを供給、静電
付着せしめることで該静電潜像を現像する現像ローラで
ある。４４ｂ、４４ｂは現像装置４４内のキャリアを含
むトナーを撹拌するミキサー、４４ｃは現像装置４４内
のトナーのトナー比濃度を電気的信号に変換して出力す
るオートトナーセンサである。

【００２３】図３は上記複写機における制御系統を示す
ブロック図である。

【００２４】同図において、１０１は装置全体の制御を
司るメインプロセッサであり、このメインプロセッサ１
０１には、入力インターフェース１０２を介して図示し
ないコントロールパネル上の各種キー等の入力スイッチ
１０３、及び各種検出器（オートトナーセンサ４４ｃを
含む。）１０４が接続されている。また、メインプロセ
ッサ１０１には、コントロールパネル上の表示部１０５
を駆動する表示ドライバ１０６、各種駆動モータ１０７
を駆動するモータドライバ１０８、各種帯電器１０９に
印加される高圧電圧を発生する高圧電圧発生回路１１
０、露光ランプ等の各種ランプ１１１を制御するランプ
制御回路１１２、各種ソレノイド１１３を駆動するソレ
ノイドドライバ１１４が接続されている。

【００２５】次に、本実施例の画像形成装置において代
表される動作である、フォトモード選択指令の発生時の
動作について説明する。

【００２６】図４は該フォトモード選択指令が発生した
時に実行されるトナー比濃度調整の動作手順を示すフロ
ーチャートである。

【００２７】コントロールパネル上のフォトモード選択
ボタンが押されると、これを検知したメインプロセッサ
１０１はコントロールパネルの表示器１０５に「調整
中」というメッセージ文を表示する（ステップ４０
１）。続いてメインプロセッサ１０１は、感光体ドラム
４０、帯電装置４２、現像装置４４、クリーニング装置
４８等の駆動を開始して、後述するトナー強制消費動作
を開始し（ステップ４０２）、さらにオートトナーセン
サ４４ｃをオン状態にして、現像装置４４内のトナー比
濃度の検出を開始せしめる（ステップ４０３）。

【００２８】ここで、メインプロセッサ１０１は、感光
体ドラム４０の有効幅全域に亘って均一に電荷を乗せ
て、感光体ドラム４０の有効幅全域にトナーを均一に静
電付着させるように帯電装置４２を駆動制御する。この
時、少なくとも転写装置４６や紙送り系統等は駆動され
ておらず、したがって、感光体ドラム４０の表面に静電
付着したトナーは全てクリーニング装置４８のクリーニ
ングブレード４８ａによって掻き落とされる。即ち、こ
の動作によって、現像装置４４内のキャリアを除くトナ
ーを強制的に消費して、現像装置４４内のトナー比濃度
を低くすることができる。

【００２９】このトナー強制消費動作の間、現像装置４
４内のトナー比濃度はオートトナーセンサ４４ｃによっ
て電圧に変換され、その電圧値はメインプロセッサ１０
１に送られる。メインプロセッサ１０１は、オートトナ
ーセンサ４４ｃの出力値における2.65〜2.75Ｖの範囲を
フォトモード時の最適な範囲として定め、この最適範囲
にオートトナーセンサ４４ｃの出力値が収まったことを
判断すると（ステップ４０４）、上述のトナー強制消費
動作及びトナー比濃度検出を終了させ（ステップ４０
５）、表示器に「コピーできます」のメッセージを表示
する（ステップ４０６）。

【００３０】フォトモードが選択される以前のノーマル
モード時において、現像装置４４内のトナー比濃度を示
すオートトナーセンサ４４ｃの出力値は2.45〜2.55Ｖの
範囲にあり、上記フォトモード時の適正範囲（2.65〜2.
75Ｖ）より低い。したがって、フォトモード選択時は無
条件で上記のトナー強制消費動作の実行を開始してもよ
いことになり、このトナー強制消費動作を必要な時間継
続することによって、現像装置４４内のトナー比濃度を
フォトモード時の適正範囲まで低下させることができ
る。

【００３１】また、フォトモードによる複写を終了した
後、図５に示すように、コントロールパネル上のフォト
モード解除ボタンを押せば、メインプロセッサ１０１は
コントロールパネルの表示器に「調整中」という文を表
示する（ステップ５０１）。続いてメインプロセッサ１
０１は、図示しないトナーモータを起動して現像装置４
４内へのトナー補給を開始する（ステップ５０２）。次
いでメインプロセッサ１０１は、オートトナーセンサ４
４ｃをオン状態にして現像装置４４内のトナー比濃度の
検出を開始させる（ステップ５０３）。そして、オート
トナーセンサ４４ｃの出力値がノーマルモード時の適正
範囲（2.45〜2.55Ｖ）に収まったことを判断すると（ス
テップ５０４）、メインプロセッサ１０１は上述のトナ
ー補給動作及びトナー比濃度検出を終了させ（ステップ
５０５）、表示器に「コピーできます」のメッセージを
表示する（ステップ５０６）。

【００３２】次に、トナー比濃度と複写画像の階調性と
の関係について述べる。

【００３３】図６はノーマルモード時のγ曲線を示して
いる。このγ曲線は原稿濃度（ORIGINAL DENSITY＝Ｏ
Ｄ）に対する複写画像濃度（IMAGE DENSITY ＝ＩＤ）を
プロットしたものであり、階調性の評価によく用いられ
ている。このγ曲線において、複写画像濃度ＩＤの立ち
上がり（図６のａ点）と飽和開始点（図６のｂ点）との
間の傾きが小さいほど階調性があることを示す。

【００３４】図７にノーマルモード時（ａ）、感光体ド
ラムの表面電位を下げた時（ｂ）、感光体ドラムの表面
電位を下げかつトナー比濃度を下げた時（ｃ）の各γ曲
線を示す。同図から明らかなように、（ｃ）の感光体ド
ラムの表面電位を下げかつトナー比濃度を下げた場合が
最も階調性があり、トナー比濃度を下げることによって
階調性を高められることが分かる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置によれば、写真原稿等を複写するためのフォトモード
時は、現像手段に収容されたトナーのトナー比濃度をノ
ーマルモード時のそれよりも低い適正な範囲に自動的に
設定することができ、これによって、感光体ドラムの表
面電位を下げる方式や、現像ローラと感光体ドラムとの
周速比を小さくする方式に頼ることなく、高階調の画像
を得ることができる。

【００３６】また、フォトモードの解除指令を与えるこ
とによって、上記トナー比濃度をノーマルモード時の適
正範囲に自動的に復帰させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の画像形成装置の全体的
な構成を示す図である。

【図２】図１の画像形成装置内における感光体ドラム、
現像装置及びその周辺部分の詳細を示す図である。

【図３】図１の画像形成装置の制御系統を示すブロック
図である。

【図４】フォトモード選択指令が発生した時に実行され
るトナー比濃度調整のための動作手順を示すフローチャ
ートである。

【図５】フォトモード解除指令が発生した時に実行され
るトナー比濃度調整のための動作手順を示すフローチャ
ートである。

【図６】ノーマルモード時のγ曲線を示す図である。

【図７】ノーマルモード時、感光体ドラムの表面電位を
下げた時、及び感光体ドラムの表面電位を下げかつトナ
ー比濃度を下げた時の各γ曲線を比較して示す図であ
る。

【符号の説明】

４０…感光体ドラム、４２…帯電装置、４４…現像装
置、４４ａ…現像ローラ、４４ｃ…オートトナーセン
サ、４８…クリーニング装置、４８ａ…クリーニングブ
レード、１０１…メインプロセッサ、１０３…入力スイ
ッチ、１０５…表示部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像の階調性をモード毎に可変できる機
   能を持った画像形成装置において、 静電潜像を表面に保持する静電潜像保持体と、 キャリア及びトナーを収容し、前記静電潜像保持体の表
   面に形成された静電潜像に前記トナーを供給して該静電
   潜像を現像する現像手段と、 前記現像手段に収容された前記トナーの、前記キャリア
   を含む全成分内の濃度を検出する検出手段と、 外部からのモード選択指令に基づき、前記検出手段によ
   って検出された前記濃度が、前記選択されたモード毎に
   予め定められた適正範囲に収まるように、前記現像手段
   に収容された前記トナーの前記濃度を調整するトナー比
   濃度調整手段とを具備することを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 画像の階調性をモード毎に可変できる機
   能を持った画像形成装置において、 静電潜像を表面に保持可能な静電潜像保持体と、 前記静電潜像保持体の表面に前記静電潜像を形成する静
   電潜像形成手段と、 キャリア及びトナーを収容し、前記静電潜像保持体の表
   面に形成された静電潜像に前記トナーを供給して該静電
   潜像を現像する現像手段と、 前記現像手段に収容されたトナーの、前記キャリアを含
   む全成分内の濃度を検出する検出手段と、 前記静電潜像保持体が保持する静電潜像に静電付着した
   トナーを回収するトナー回収手段と、 外部からの所定のモード選択指令に基づき、前記検出手
   段によって検出された濃度の値を所定値と比較し、該濃
   度値が該所定値以上である期間は、前記静電潜像形成手
   段にて前記静電潜像保持体の表面に所定の静電潜像を形
   成し、前記現像手段にてこれを現像し、前記トナー回収
   手段にて該静電潜像に静電付着したトナーをすべて回収
   するように制御を行う制御手段とを具備することを特徴
   とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 画像の階調性をモード毎に可変できる機
   能を持った画像形成装置において、 静電潜像を表面に保持可能な静電潜像保持体と、 前記静電潜像保持体の表面に前記静電潜像を形成する静
   電潜像形成手段と、 キャリア及びトナーを収容し、前記静電潜像保持体の表
   面に形成された静電潜像に前記トナーを供給して該静電
   潜像を現像する現像手段と、 前記現像手段に収容されたトナーの、前記キャリアを含
   む全成分内の濃度を検出する検出手段と、 前記静電潜像保持体が保持する静電潜像に静電付着した
   トナーを回収するトナー回収手段と、 前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、 外部からの第１のモードの選択指令に基づき、前記検出
   手段によって検出された濃度の値を第１の所定値と比較
   し、該濃度値が該第１の所定値以上である期間は、前記
   静電潜像形成手段にて前記静電潜像保持体の表面に所定
   の静電潜像を形成し、前記現像手段にてこれを現像し、
   前記トナー回収手段にて該静電潜像に静電付着したトナ
   ーをすべて回収するように制御を行う第１の制御手段
   と、 外部からの第２のモードの選択指令に基づき、前記検出
   手段によって検出された濃度の値を第２の所定値と比較
   し、該濃度値が該第２の所定値以下である場合、前記現
   像手段にトナーを補給するように前記トナー補給手段を
   制御する第２の制御手段とを具備することを特徴とする
   画像形成装置。