JPH04308876A - 画像記録装置のトナー濃度制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写機などの画
像記録装置におけるトナ−濃度制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機やファクシミリ装置など
の画像記録装置においては、原稿を光照射して原稿から
の反射光により感光体上に静電潜像を形成し、これを可
視像として記録紙に記録したり、外部からの画像を表わ
す電気信号を可視像として記録紙に記録したりすること
が行われている。

【０００３】この種の画像記録装置においては、トナ−
およびキャリヤから成る二成分系現像剤を用いて可視像
を形成し、これを記録紙に記録しているが、トナ−濃度
が複写画像の濃度に影響を与えるために常に一定濃度の
記録画像を得るためにはトナ−濃度を検知し、トナ−濃
度が減少したときはトナ−を補給してトナ−濃度が適性
範囲に入るように制御するようにしている。

【０００４】トナ−濃度を検知する方法は従来から種々
知られており、たとえば特公昭６４−５２９９号公報に
は、現像剤を交換するとき濃度制御装置を切り換えスイ
ッチを切り換えることより停止させ、濃度制御の基準と
なる基準値を設定し再度切り換えスイッチにより切り換
え、設定された基準値に基づいてトナ−濃度制御を行う
方法が記載されている。また別の方法として基準濃度の
小片により形成されるトナ−像の濃度を光学的に検知す
る方法もある。これとは異なる方法として、高周波電圧
により磁界を形成し、この磁界を二成分系現像剤の一部
に及ぼし、現像剤の単位体積当たりの透磁率の変化を検
出することによりトナ−の濃度を検知する方法が提案さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に二成分系現像剤
を用いて記録紙に記録すると記録枚数の増加に伴いトナ
−の量が減少するとともにトナーの単位質量当たりの電
荷量Ｑ／Ｍがたとえば１５μＣ／ｇから１２μＣ／ｇへ
減少する（ここでＱはトナ−の電荷量、Ｍはトナ−の質
量）。これによりトナー同志の反発力も低下するので現
像剤の単位体積当たりのキャリヤ個数が増加する。その
ため現像剤の透磁率変化を検出してトナー濃度を検知す
る上述したトナ−濃度センサを用いてトナー濃度を検出
すると、キャリヤの増加による現像剤の透磁率の増加を
トナ−の濃度の減少として検知してしまう。

【０００６】図４はトナ−濃度センサの制御電圧（トナ
−濃度センサから発生される磁界の強さを制御する電圧
）Ｖｃが一定（６．７５Ｖ、７．０Ｖ、７．２５Ｖ）の
ときの実質トナ−濃度Ｔｃに対するトナ−濃度センサの
出力電圧Ｖｏおよび検知トナ−濃度Ｔｄとの関係を示す
。図において実質トナー濃度Ｔｃは実際のトナー濃度で
あり、検知トナー濃度Ｔｄはトナー濃度センサから得ら
れる見かけ上のトナー濃度である。図中斜めの点線は制
御電圧Ｖｃが６．７５Ｖ、斜めの実線（ＭＥＡＮ）は制
御電圧Ｖｃが７．０Ｖ（スタ−ト時Ｑ／Ｍ＝１５μＣ）
および斜めの破線は制御電圧Ｖｃが７．２５Ｖのときを
実質トナ−濃度Ｔｃに対するトナ−濃度センサの出力電
圧Ｖｏおよび検知トナ−濃度Ｔｄとの関係を示す。 図より制御電圧Ｖｃが７．０Ｖから７．２５Ｖに増加す
ると実線（ＭＥＡＮ）は破線の位置に平行にシフトする
ので実質トナ−濃度Ｔｃがたとえば６．０％のとき検知
トナ−濃度Ｔｄは５．０％となる。これとは逆に制御電
圧Ｖｃが７．０Ｖから６．７５Ｖに減少すると実線（Ｍ
ＥＡＮ）は点線の位置に平行にシフトするので実質トナ
−濃度Ｔｃがたとえば６．０％のとき検知トナ−濃度Ｔ
ｄは７．０％となるので実質トナ−濃度Ｔｃと検知トナ
−濃度Ｔｄとは一致しなくなる。

【０００７】またこの種の画像記録装置に用いられるト
ナ−濃度センサは、トナ−濃度の変化量に対する出力電
圧の変化量、すなわち感度にばらつきがあり、実際のト
ナ−濃度の変化とは異なるトナ−濃度変化を検出するこ
とがある。

【０００８】図５は現像剤の実質トナー濃度Ｔｃが一定
（５．０％、６．０％、７．０％）のときの制御電圧Ｖ
ｃに対する検知トナ−濃度Ｔｄおよびトナ−濃度センサ
の出力電圧Ｖｏの関係を示すグラフである。図において
各直線は実質トナ−濃度Ｔｃが５．０％、６．０％およ
び７．０％のときの特性をそれぞれ示している。たとえ
ば実質トナ−濃度Ｔｃが６．０％で制御電圧Ｖｃが７．
０Ｖのとき出力電圧Ｖｏは１．６Ｖとなり、検知トナ−
濃度Ｔｄは６．０％となるので検知トナ−濃度Ｔｄは実
質トナ−濃度Ｔｃと一致する。トナ−濃度センサの出力
電圧Ｖｏとトナ−濃度センサの制御電圧Ｖｃとの関係は
、スタ−ト時（Ｑ／Ｍ＝１５μＣ／ｇ）はトナ−濃度Ｔ
ｃの直線が６．０％の直線に沿った線形の関係にあるが
、記録枚数ｎが多くなると最終的（Ｑ／Ｍ＝１２μＣ／
ｇ）にはトナ−濃度Ｔｃの直線が５．０％の直線上にシ
フトするので制御電圧Ｖｃが７．０Ｖのままであると出
力電圧Ｖｏは２．１Ｖに増加し、その結果検知トナ−濃
度Ｔｄは５．０％となり、検知トナ−濃度Ｔｄと実質ト
ナ−濃度Ｔｃとが一致しなくなる。

【０００９】トナ−濃度センサは後述するＣＰＵに接続
されており、このＣＰＵによって出力電圧Ｖｏと実質ト
ナ−濃度Ｔｃとの関係は図４のような負性特性を示すの
で、出力電圧Ｖｏが高くなると検知トナー濃度Ｔｄは低
くなり、トナ−を補給することになるので実質トナ−濃
度Ｔｃが増加する。すなわち実際には図５に示すように
制御電圧Ｖｃが一定であって実質トナ−濃度Ｔｃは減少
しないのにトナ−濃度センサから得られる検知トナ−濃
度Ｔｄは見かけ上減少しトナ−が補給されてしまい、そ
の結果実質トナ−濃度Ｔｃが増加するので、トナ−濃度
が適正な範囲から外れてしまうという欠点がある。

【００１０】また図４に示すように、実質トナー濃度Ｔ
ｃと出力電圧Ｖｏとの関係が実線（図中ＭＥＡＮ）で示
されたときは実質トナー濃度Ｔｃと検知トナ−濃度Ｔｄ
とは一致する。ところが実質トナー濃度Ｔｃと出力電圧
Ｖｏとの関係が二点鎖線で示すようになると、すなわち
トナ−濃度センサの感度が低いとき（図中ＭＩＮ）、検
知トナー濃度Ｔｄが６．０％より低い領域でトナ−濃度
センサは検知トナ−濃度Ｔｄが実質トナ−濃度Ｔｃより
低いことを表す信号を出力し、検知トナー濃度Ｔｄが６
．０％より高い領域でトナ−濃度センサは検知トナ−濃
度Ｔｄが実質トナ−濃度Ｔｃより高いことを表す信号を
出力してしまう。

【００１１】これとは逆に実質トナー濃度Ｔｃと出力電
圧Ｖｏとの関係が二点鎖線で示すようなとき（図中ＭＡ
Ｘ）、すなわちトナ−濃度センサの感度が高いとき、検
知トナー濃度Ｔｄが６．０％より低い領域でトナ−濃度
センサは検知トナ−濃度Ｔｄが実質トナ−濃度Ｔｃより
高いことを表す信号を出力し、検知トナー濃度Ｔｄが６
．０％より高い領域でトナ−濃度センサは検知トナ−濃
度Ｔｄが実質トナ−濃度Ｔｃより低いことを表す信号を
出力してしまうので、実質トナー濃度Ｔｃと検知トナ−
濃度Ｔｄとが一致しなくなるという欠点がある。

【００１２】本発明は、上記の欠点にかんがみてなされ
たものであり、その目的とするところは、二成分系現像
剤のキャリヤが経時変化したり、トナ−濃度センサの感
度にばらつきがあってもトナ−濃度が正確に維持できる
画像記録装置のトナ−濃度制御方法を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的は、本発明によ
ると、磁界を発生し、磁界をトナ−およびキャリヤから
成る二成分系現像剤に及ぼし、現像剤の透磁率の変化を
検出して現像剤のトナ−濃度を検知するトナ−濃度セン
サを用い、トナ−濃度センサの出力に基づいてトナ−濃
度を制御する画像記録装置のトナ−濃度制御方法であっ
て、トナ−濃度センサの発生磁界の強度を制御するため
の制御電圧の変化量に対するトナ−濃度センサの出力電
圧の変化量が予め定められた値に等しくなるような補正
値を算出して記憶し、感光体上に形成された静電潜像が
二成分系現像剤により現像されその後記録される記録紙
の記録枚数が所定枚数増加するごとに、記憶してある補
正値に基づいて制御電圧を変化させることによって達成
される。

【００１４】

【作用】本発明のトナ−濃度制御方法は、トナ−濃度セ
ンサの発生磁界の強度を制御するための制御電圧の変化
量に対するトナ−濃度センサの出力電圧の変化量が予め
定められた値に等しくなるような補正値を算出して記憶
し、感光体上に形成された静電潜像が二成分系現像剤に
より現像されその後記録される記録紙の記録枚数が所定
枚数増加するごとに、記憶された補正値に基づいて制御
電圧を変化させることによりトナ−濃度センサの制御電
圧と出力電圧との関係が記録開始時の状態に修正される
のでトナ−濃度センサから正しい信号が出力され、可視
像が適正な濃度で記録紙に記録される。

【００１５】

【実施例】以下本発明を図面を参照して説明するが、以
下の実施例は本発明を電子写真複写機のトナ−制御に適
用した例である。

【００１６】図６は電子写真複写機の概略構成を示して
いる。原稿台１上に載置された原稿Ｍを照明ランプ２で
照射し図中に一点鎖線で示す反射光３を第１ミラ−４お
よび第２ミラ−５で反射し、レンズ６を介して第３ミラ
−７で反射させて感光体ドラム８上に投射し、ドラム８
上に原稿Ｍの静電潜像を形成する。ドラム８の周辺には
、ドラム８の表面に設けられた感光体を一様に帯電させ
るための帯電電極９と、感光体上に形成された静電潜像
を現像して可視像（トナ−像）とするための現像装置１
０と、この可視像を給紙カセット１１から二点鎖線で示
す経路を通って給紙された複写紙１２に転写するための
転写電極１３と、可視像が転写された複写紙１２をドラ
ム８から分離するための分離電極１４と、感光体上に残
留する電荷を除去するための除電電極１５と、除電後感
光体上に残留するトナ−を除去するためのクリ−ニング
装置１６とがそれぞれ配列されている。転写後二点鎖線
で示す経路を通ってドラム８から分離された複写紙１２
は搬送ロ−ラ１７により定着装置１８に搬送され、そこ
で複写紙１２上のトナ−が熱溶融されて複写紙１２に定
着され、その後排紙皿１９に排出される。

【００１７】図７は図６に示した電子写真複写機の現像
装置および制御回路のブロック線図である。

【００１８】トナ−およびキャリヤからなる二成分系現
像剤が収納されたトナ−カ−トリッジ２０の斜め下前方
に２つの回転自在なラダ−ホイ−ル２１ａ、２１ｂが設
けられており、これら２つのラダ−ホイ−ル２１ａ、２
１ｂにはラダ−チェ−ン２２が取り付けられている。ラ
ダ−チェ−ン２２には現像剤２３をすくい上げるための
搬送板２４が取り付けられている。下側のラダ−ホイ−
ル２１ｂの近傍には現像剤２３の残量を検出するための
トナ−残量センサ２５が設けられている。上側のラダ−
ホイ−ル２１ａの前側斜め下方には補給ロ−ラ２６が回
転自在に取付けられており、この補給ロ−ラ２６の下側
には現像剤２３を撹拌するための補助撹拌板２７が回転
自在に設けられている。補給ロ−ラ２６と補助撹拌板２
７との間には現像剤２３の濃度を検出するためのトナ−
濃度センサ２８が配置されている。補助撹拌板２７によ
って撹拌された現像剤２３をさらに撹拌するための撹拌
板２９が補助撹拌板２７に隣接して配置されており、そ
の前方にはドラム３０に隣接して現像スリ−ブ３１が配
置されている。

【００１９】前述のトナ−濃度センサ２８は、補給ロー
ラ２６と補助攪拌板２７との間にある現像剤２３に及ぼ
す磁界を発生するためのコイルと、この磁界を利用して
現像剤２３の透磁率の変化を検出するためのコイルとを
内蔵している。トナ−濃度センサ２８からの出力はＣＰ
Ｕ３２内の増幅回路３３を介して補給判定回路３４およ
び演算回路３５に入力される。

【００２０】補給判定回路３４はモータＭ１およびモ−
タＭ２を駆動するための駆動回路３６に接続されており
、トナ−濃度センサ２８からの出力電圧Ｖｏに応じてモ
−タＭ１、Ｍ２を駆動させる。すなわち出力電圧Ｖｏが
最初に設定された電圧値、たとえば１．６Ｖより高い電
圧になったときは検知トナ−濃度Ｔｄが低くなり、モ−
タＭ１、Ｍ２を駆動することを指示する信号を駆動回路
３６に送出する。この結果これらのモ−タＭ１、Ｍ２が
駆動されトナ−が補給される。これに対してトナ−濃度
センサ２８から設定電圧１．６Ｖより低い出力電圧Ｖｏ
が得られたときは検知トナ−濃度Ｔｄが高くなり、モ−
タＭ１、Ｍ２を停止することを指示する信号を駆動回路
３６に送出する。この結果これらのモ−タＭ１、Ｍ２が
停止しトナ−の補給が停止される。

【００２１】演算回路３５は、トナ−濃度センサ２８の
感度Ｓ（ＳＨ　、ＳＬ　）や制御電圧Ｖｃの補正値ΔＶ
ｃ（≦０）を補正するための補正値ｍ（ｍＨ　、ｍＬ　
）（≧０）を求め、補正値ΔＶｃと補正値ｍとの積を制
御電圧Ｖｃに加える。これにより正確なトナ−濃度の補
正が行われる。このような補正値ｍを求める計算を次の
ように行う。すなわち検知トナ−濃度Ｔｄが標準トナ−
濃度（６．０％）より高いときのトナ−濃度センサ２８
の感度ＳＨ　は数１で求められ、

【００２２】

【数１】 ＳＨ　＝（Ｖｏ２−Ｖｏ１）／（Ｖｃ＝７．０−Ｖｃ＝
６．５　）＝（Ｖｏ２−Ｖｏ１）／０．５ ＝２（Ｖｏ２−Ｖｏ１） 検知トナ−濃度Ｔｄが標準トナ−濃度より低いときの感
度ＳＬ　は数２で求められる。

【００２３】

【数２】 ＳＬ　＝（Ｖｏ３−Ｖｏ２）／（Ｖｃ＝７．５−Ｖｃ＝
７．０　）＝２（Ｖｏ３−Ｖｏ２） ここで、Ｖｏ１は制御電圧Ｖｃが６．５Ｖのときのトナ
−濃度センサ２８の出力電圧、Ｖｏ２は制御電圧Ｖｃが
７．０Ｖのときの同センサの出力電圧およびＶｏ３は制
御電圧Ｖｃが７．５Ｖのときの出力電圧をそれぞれ示す
。

【００２４】補正値ｍはトナ−濃度センサ２８の出力電
圧Ｖｏの標準値（Ｖｏ１０　＝１．１Ｖ、Ｖｏ２０　＝
１．６Ｖ）に対する補正値であり、検知トナ−濃度Ｔｄ
が標準トナ−濃度より高いときの補正値ｍＨ　は数３で
求められ、

【００２５】

【数３】 ｍＨ　＝２（Ｖｏ２−Ｖｏ１）／２（Ｖｏ２０−Ｖｏ１
０　）＝２（Ｖｏ２−Ｖｏ１）／２×０．５ ＝２（Ｖｏ２−Ｖｏ１） 検知トナ−濃度Ｔｄが標準トナ−濃度より低いときの補
正値ｍＬ　は数４で求められる。

【００２６】

【数４】ｍＬ　＝２（Ｖｏ３−Ｖｏ２）演算回路３５は
制御電圧発生回路３７を介してトナ−濃度センサ２８に
印加する制御電圧Ｖｃを制御するとともに、不揮発メモ
リ３８に各計算値を送出して格納する。

【００２７】以下に示す表１は５個（センサ番号１〜５
）のトナ−濃度センサについての感度のばらつきを示す
。

【００２８】

【表１】 ただしＶｃ＝７とはＶｃが７Ｖ近傍（６．７５Ｖ〜７．
２５Ｖ）を表わし、Ｔｃ＝６．０％とはＴｃが６．０％
近傍（５．０％〜７．０％）を表わす。

【００２９】前述のトナ−濃度センサ２８の数値（ｘお
よびｙ）のばらつきの分布を調べると図８および図９に
示すような正規分布となる。図８はｘの分布を示し、ｘ
の平均値が０．５、３σ（シグマ）が０．１である。図
９はｙの分布を示し、ｙの平均値が２．０、３σが０．
４である。

【００３０】前述の表１に示されたｘおよびｙの数値の
相関関係を取ると相関係数γがほぼ１に等しいため一次
相関があると判定できる。従ってトナ−濃度に対するト
ナ−濃度センサの感度（ｙ）と制御電圧Ｖｏに対するト
ナ−濃度センサの感度（ｘ）との関係は図１０に示され
るような数５で表わすことができる。図１０は図８の分
布が最大となるｘと、図９の分布が最大となるｙとの関
係を表わすグラフである。

【００３１】

【数５】ｙ＝０．２５ｘ 図１１は数５であらわされる式のｘを１．６から２．４
まで０．０１ずつ増加したときのｙの値を表わしたもの
で、このデ−タが不揮発メモリ３８に記憶されている。

【００３２】不揮発メモリ３８は、たとえばＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）で構成されており、標準トナ−
濃度、トナ−濃度センサ２８の制御電圧Ｖｃと出力電圧
Ｖｏとの関係を表わすデ−タ、表２に示すような記録枚
数ｎに対するステップ値と補正値ΔＶｃのデ−タ、各計
算値および現在までの記録枚数を記憶するとともに制御
電圧計算回路３９に計算値を送出する。

【００３３】

【表２】 表２においてステップ値とは不揮発メモリ３８からＣＰ
Ｕ３２へ転送される指示デ−タであり、不揮発メモリ３
８からＣＰＵ３２へはこのステップ値に応じた制御電圧
の補正値ΔＶｃが送出される。なお表２中、記録枚数が
３００００枚以上のときステップ値が「−７」で飽和し
ているのは、現像剤の現像耐久回数が３００００回なの
で通算記録枚数ｎが３００００枚以降の補正は行わない
ためである。トナ−濃度センサ２８の制御電圧Ｖｃと出
力電圧Ｖｏとの関係を表わすデ−タは、予め（たとえば
現像剤を複写機に装填するとき）制御電圧Ｖｃを所定の
電圧づつ増加させ、このときの出力電圧Ｖｃを測定する
ことにより得られる。これらの電圧ＶｃおよびＶｏの値
は不揮発メモリ３８に記憶される。

【００３４】制御電圧計算回路３９は、不揮発メモリ３
８に記憶された感度ＳＨ　、ＳＬ　や補正値ｍＨ　、ｍ
Ｌ　から制御電圧Ｖｃを計算し、制御電圧発生回路３７
に制御電圧Ｖｃを発生させる信号を送出する。

【００３５】一方、排紙センサ４０が複写機の複写紙排
出部に設けられており、記録済みの複写紙１２がこの排
紙センサ４０を通過するときに通過を表す信号が記録枚
数ｎを計数するカウンタ４１に出力される。カウンタ４
１は制御電圧計算回路３９に記録枚数を表わす信号を送
出する。

【００３６】次に上記構成の電子写真複写機の動作を図
１〜図３のフロ−チャ−トに基づいて説明する。図１は
本発明のトナ−濃度制御の一実施例の動作を説明するた
めのメインル−チンを示し、図２は感度推定ル−チンを
示し、図３は感度計算および補正値計算の具体例を示す
フロ−チャ−トの内容を示している。 （１）コピ−前の動作 まず、コピ−前に複写機に初めて現像剤を装填したり、
交換したりする時などのスタ−ト時に、電源スイッチを
ＯＮすると、ＣＰＵ３２は予めトナ−濃度センサ２８の
制御電圧と出力電圧との関係を測定し、不揮発メモリ３
８に記憶するとともに測定して得られたデ−タからトナ
−濃度センサ２８の感度を推定し、補正量を計算し、得
られたデ−タを不揮発メモリ３８に転送する。

【００３７】図２において、ＣＰＵ３２は制御電圧Ｖｃ
を６．５Ｖに設定して得られる出力電圧Ｖｏ１を入力し
（Ｔ−１）、制御電圧Ｖｃを７．０Ｖに設定して得られ
る出力電圧Ｖｏ２を入力し（Ｔ−２）、制御電圧Ｖｃを
７．５Ｖに設定して得られる出力電圧Ｖｏ３を入力する
（Ｔ−３）。得られたデ−タから制御電圧Ｖｃに対する
感度Ｓを計算する（Ｔ−４）するとともに不揮発メモリ
３８に転送する（Ｔ−６）。標準値（たとえば制御電圧
Ｖｃ＝７．０Ｖ、出力電圧Ｖｏ＝１．６Ｖ）に対する補
正値を計算する（Ｔ−５）とともに不揮発メモリ３８に
転送する（Ｔ−６）。ステップ（Ｔ−４）および（Ｔ−
５）の計算は図３のフロ−チャ−トに示されている。ス
テップ（Ｕ−１）からステップ（Ｕ−５）までがステッ
プ（Ｔ−４）に対応しており、ステップ（Ｕ−６）がス
テップ（Ｔ−５）に対応している。

【００３８】図３においてステップ（Ｕ−１）で出力電
圧Ｖｏが１．６Ｖになるように制御電圧Ｖｃを設定する
。これは実質トナ−濃度Ｔｃが６．０％のとき中央値を
とるように設定するためであり、トナ−濃度センサ２８
の標準品（上記標準値をとるような平均的な製品）では
制御電圧Ｖｃは７．０Ｖになる。次のステップ（Ｕ−２
）で制御電圧Ｖｃが７．１Ｖのとき出力電圧Ｖｏは１．
６Ｖとなり、制御電圧Ｖｃが７．１＋０．２５Ｖのとき
出力電圧Ｖｏは２．０Ｖとなる（Ｕ−３）。これは制御
電圧Ｖｃを０．２５Ｖ増加することにより擬似的に実質
トナ−濃度Ｔｃが５％の状態を作り出すためである。な
お、トナ−濃度センサ２８の標準品では出力電圧Ｖｃが
２．１Ｖとなる。

【００３９】ステップ（Ｕ−４）では制御電圧Ｖｃの感
度ｘを数６のように計算する。

【００４０】

【数６】ｘ＝（２．０−１．６）／０．２５＝１．６ ステップ（Ｕ−５）では不揮発メモリ３８内のテ−ブル
からｘ＝１．６のときの実質トナ−濃度Ｔｃの感度を求
める。なおトナ−濃度センサ２８の標準品では数７より
ｘ＝２．０、ｙ＝０．５となる。

【００４１】

【数７】ｘ＝（２．１−１．６）／０．２５次にトナ−
濃度センサ２８の標準品の感度を１としたときの感度の
補正値ｍを計算すると、補正値ｍは０．４を０．５で割
って０．８となる（Ｕ−６）。このようにして求められ
た感度や補正値は不揮発メモリ３８に記憶される。これ
によりたとえば図４の一点鎖線（ＭＩＮ）または二点鎖
線（ＭＡＸ）で示された特性直線の傾きを実線（ＭＥＡ
Ｎ）で示された傾きに補正することができる。

【００４２】図７において感度や補正値が不揮発メモリ
３８に記憶されると、ＣＰＵ３２は不揮発メモリ３８に
格納された標準制御電圧（たとえばトナ−濃度センサの
出力電圧Ｖｏ値１．６Ｖ、トナ−濃度センサの制御電圧
Ｖｃ値７．００Ｖ）を読み出す（Ｓ−１）。 （２）コピ−時の動作 ここでコピ−ボタンをＯＮすると複写機は記録動作を開
始し、その後複写が行なわれるごとにカウンタ４１によ
り通算記録枚数ｎを計数する（Ｓ−２）。この通算記録
枚数ｎを計数することにより複写機本体や現像剤の使用
状況がわかり点検・保守の時期が把握できる。

【００４３】次に通算記録枚数ｎが５０００枚を超えて
いるか否かを判別する（Ｓ−３）。判別の結果、通算記
録枚数ｎが５０００枚未満のときはＣＰＵ３２は不揮発
メモリ３８にステップ値「０」を送出し、不揮発メモリ
３８は制御電圧Ｖｃの補正値ΔＶｃ「０」をＣＰＵ３２
に送出する。補正値ΔＶｃは「０Ｖ」であるから、ＣＰ
Ｕ３２は不揮発メモリ３８から読み出した制御電圧Ｖｃ
（たとえば＋７Ｖ）をそのままトナ−濃度センサ２８に
印加する（Ｓ−４）。すなわち記録枚数ｎが５０００枚
未満のときは、制御電圧Ｖｃの補正は行われず、ＣＰＵ
３２はトナ−濃度センサ２８からのたとえば＋１．５Ｖ
の出力電圧Ｖｏの値を不揮発メモリ３８に書き込む。記
録動作が終了すると記録枚数ｎが１枚増加したとカウン
トし、カウンタ４１の内容を＋１する。

【００４４】ステップ（Ｓ−３）での判別の結果、記録
枚数ｎが５０００枚以上のときは、次のステップ（Ｓ−
５）で記録枚数ｎが１００００枚を超えているか否かを
判別する。判別の結果、記録枚数ｎが１００００枚未満
のときはＣＰＵ３２は不揮発メモリ３８にステップ値「
−２」を送出し、不揮発メモリ３８は補正値ΔＶｃ「−
０．１０Ｖ」をＣＰＵ３２に送出する（Ｓ−６）。 ＣＰＵ３２は次のステップ（Ｓ−１４）で不揮発メモリ
３８から後述する感度の補正値ｍを読み込み、数８

【０
０４５】

【数８】Ｖｃ＝Ｖｃ＋ΔＶｃ×ｍ に代入して制御電圧Ｖｃを算出し、トナ−濃度センサ２
８に印加する（Ｓ−１５）。

【００４６】ステップ（Ｓ−５）での判別の結果、記録
枚数ｎが１００００枚以上のときは、次のステップ（Ｓ
−７）に進み、記録枚数ｎが１５０００枚を超えている
か否かを判別する。判別の結果、記録枚数ｎが１５００
０枚未満のときは、ＣＰＵ３２は不揮発メモリ３８にス
テップ値「−４」を送出し、不揮発メモリ３８はＣＰＵ
３２に補正値ΔＶｃ「−０．２０Ｖ」を送出する（Ｓ−
８）。ＣＰＵ３２はステップ（Ｓ−１４）で不揮発メモ
リ３８から感度の補正値ｍを読み込み、数６に代入して
制御電圧Ｖｃを算出し、トナ−濃度センサ２８に印加す
る（Ｓ−１５）。

【００４７】ステップ（Ｓ−７）の判別の結果、記録枚
数ｎが１５０００枚以上のとき、ステップ（Ｓ−９）に
進み、記録枚数ｎが２００００枚を超えているか否かを
判別する。判別の結果、記録枚数ｎが２００００枚未満
のときは、ＣＰＵ３２は不揮発メモリ３８にステップ「
−５」を送出し、不揮発メモリ３８はＣＰＵ３２に補正
値ΔＶｃ「−０．２５Ｖ」を送出する（Ｓ−１０）。 ＣＰＵ３２はステップ（Ｓ−１４）で不揮発メモリ３８
から感度の補正値ｍを読み込み、数８に代入して制御電
圧Ｖｃを算出し、トナ−濃度センサ２８に印加する（Ｓ
−１５）。

【００４８】以下同様にステップ（Ｓ−９）での判別の
結果、記録枚数ｎが２００００枚以上のときは、ステッ
プ（Ｓ−１１）に進み、記録枚数ｎが２５０００枚を超
えるか否かを判別し、記録枚数ｎが２５０００枚未満の
ときは、不揮発メモリ３８はＣＰＵ３２に補正値ΔＶｃ
「−０．３０Ｖ」を送出し（Ｓ−１２）、ＣＰＵ３２は
ステップ（Ｓ−１４）で不揮発メモリ３８から感度の補
正値ｍを読み込み、制御電圧Ｖｃを算出し、トナ−濃度
センサ２８に印加する（Ｓ−１５）。

【００４９】ステップ（Ｓ−１１）の判別の結果、記録
枚数ｎが２５０００枚以上のときは、不揮発メモリ３８
はＣＰＵ３２に補正値ΔＶｃ「−０．３５Ｖ」を送出し
（Ｓ−１３）、ＣＰＵ３２はステップ（Ｓ−１４）で不
揮発メモリ３８から感度の補正値ｍを読み込み、制御電
圧Ｖｃを算出し、トナ−濃度センサ２８に印加する（Ｓ
−１５）。

【００５０】これら一連の動作により記録枚数ｎとトナ
−濃度センサ２８の感度Ｓの補正値ｍに基づいた正しい
制御電圧Ｖｃがトナ−濃度センサ２８に印加されるので
記録濃度が正常化される。換言するとたとえば図４や図
５において点線（実質トナ−濃度Ｔｃ５．０％）や破線
（実質トナ−濃度Ｔｃ７．０％）で示された特性直線が
実線（実質トナ−濃度Ｔｃ６．０％）に補正されるので
ある。

【００５１】このように、本実施例によれば、トナ−濃
度センサの発生磁界の強度を制御するための制御電圧Ｖ
ｃの変化量に対するトナ−濃度センサ２８の出力電圧Ｖ
ｏの変化量が予め定められた値に等しくなるように感度
Ｓの補正値（ｍＨ　，ｍＬ　）を算出し、トナ−の経時
変化に対応する制御電圧Ｖｃの補正値ΔＶｃを算出した
後予め不揮発メモリ３８に記憶し、感光体上に形成され
た静電潜像が二成分系現像剤により現像され、その後記
録される記録紙の記録枚数ｎが５０００枚増加するごと
に、補正値ΔＶｃと補正値ｍとの積を制御電圧Ｖｃに加
えた電圧を制御電圧としてトナ−濃度センサを制御する
ことによりトナ−濃度センサ２８の制御電圧Ｖｃと出力
電圧Ｖｏとの関係が記録開始時の状態に修正され、検知
トナ−濃度Ｔｄと実質トナ−濃度Ｔｃとが一致し、現像
剤のキャリヤの劣化による検知トナ−濃度Ｔｄの増加を
減少する方向に補正する。それによりトナ−濃度センサ
２８から正しい出力電圧ＶｏがＣＰＵ３２に出力され、
実質トナ−濃度Ｔｃが正確に維持される。なお、本実施
例では通算記録枚数が５０００枚ごとに制御電圧を補正
しているが、これに限定されるものではない。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
、磁界を発生し、磁界をトナ−およびキャリヤから成る
二成分系現像剤に及ぼし、現像剤の透磁率の変化を検出
して現像剤のトナ−濃度を検知するトナ−濃度センサを
用い、トナ−濃度センサの出力に基づいてトナ−濃度を
制御する画像記録装置のトナ−濃度制御方法であって、
トナ−濃度センサの発生磁界の強度を制御するための制
御電圧の変化量に対するトナ−濃度センサの出力電圧の
変化量が予め定められた値に等しくなるような補正値を
算出した後記憶して、感光体上に形成された静電潜像が
二成分系現像剤により現像されその後記録される記録紙
の記録枚数が所定枚数増加するごとに、記憶されている
補正値に基づいて制御電圧を変化させるので、現像剤の
キャリヤの経時変化およびトナ−濃度センサの特性のば
らつきによるトナー濃度センサの出力への影響をできる
だけ小さくすることができ正確なトナ−濃度制御が可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像記録装置のトナ−濃度制御方
法を説明するためのフロ−チャ−トである。

【図２】図１のフロ−チャ−トのサブル−チンである。

【図３】図２のフロ−チャ−トのサブル−チンである。

【図４】トナー濃度センサの制御電圧を一定としたとき
の現像剤の実質トナー濃度に対するトナー濃度センサの
出力電圧と検知トナー濃度の関係を示すグラフである。

【図５】実質トナ−濃度を一定としたときのトナー濃度
センサの制御電圧に対する現像剤の検知トナー濃度およ
びトナ−濃度センサの出力電圧の関係を示すグラフであ
る。

【図６】本発明のトナ−濃度制御方法を適用した電子複
写機の構成を示す概略図である。

【図７】図６に示した電子複写機の現像装置および制御
回路のブロック線図である。

【図８】トナ−濃度変化に対するトナ−濃度センサの出
力電圧の変化を示す分布図である。

【図９】トナ−濃度センサの制御電圧に対する出力電圧
の変化を示す分布図である。

【図１０】図８の分布が最大となるｘと図９の分布が最
大となるｙとの関係を表わすグラフである。

【図１１】図１０のグラフのｘが１．６から２．４まで
０．０１ずつ増加したときのｙの値を表わすデ−タの一
部である。

【符号の説明】

２　　　　光源 ３　　　　反射光 ８　　　　感光体ドラム ９　　　　帯電電極 １０　　現像装置 １３　　転写電極 １４　　分離電極 １５　　除電電極 １７　　搬送ロ−ラ １８　　定着装置 ２８　　トナ−濃度センサ ３２　　ＣＰＵ ３５　　演算回路 ３７　　制御電圧発生回路 ３８　　不揮発メモリ ３９　　制御電圧計算回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　磁界を発生し、該磁界をトナ−および
   キャリヤから成る二成分系現像剤に及ぼし、該現像剤の
   透磁率の変化を検出して現像剤のトナ−濃度を検知する
   トナ−濃度センサを用い、該トナ−濃度センサの出力に
   基づいてトナ−濃度を制御する画像記録装置のトナ−濃
   度制御方法であって、トナ−濃度センサの発生磁界の強
   度を制御するための制御電圧の変化量に対する該トナ−
   濃度センサの出力電圧の変化量が予め定められた値に等
   しくなるような補正値を算出して記憶し、感光体上に形
   成された静電潜像が二成分系現像剤により現像されその
   後記録される記録紙の記録枚数が所定枚数増加するごと
   に、前記記憶してある補正値に基づいて前記制御電圧を
   変化させることを特徴とする画像記録装置のトナ−濃度
   制御方法。