JPH08123112A - 画像濃度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光体地肌の濃度の異常上昇が生じても、地
汚れを防止し高品質の画像形成が可能な画像濃度の制御
を行なう画像濃度制御装置を提供する。 【構成】 光学テーブル裏面のＰセンサパタンに基き、
記録濃度検出用の現像パターン像が感光体ドラムに形成
され、Ｐセンサ１６により、該現像パターン像の記録濃
度及び感光体ドラム１０の地肌濃度が検出され、これら
の検出値に基づき、トナー供給器１３ａによる現像器１
３へのトナーの供給量が制御される。そして、Ｐセンサ
１６が検出する感光体ドラム１０の地肌濃度が、設定基
準値を越えると、帯電器１９の感光体ドラム１０の帯電
電位が変更され、パターン濃度を濃くし現像パターン像
の濃度電位Ｖspを低下させ、トナー供給器１３ａによる
トナー供給量が抑えられ、現像器１３内のトナーの撹拌
が十分に行なわれるので、帯電不十分なトナーが感光体
ドラム１０に付着することが防止され、画像形成の適確
なトナー濃度が設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置に組み込
まれて使用され、画像形成装置の画像形成時の画像濃度
を制御設定し、高品質の画像形成を行なわせる画像濃度
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機などの画像形成装置では、通常フ
ォトセンサを使用して、感光体ドラムに形成される濃度
検出用の現像パターンの濃度と、感光体ドラムの地肌濃
度とを検出し、その比演算値に基づいて、トナー供給を
制御することにより、装置毎のＰセンサの特性のばらつ
きを補償して、トナー濃度のコントロールを行なってい
る。

【０００３】この場合のトナー濃度のコントロールの方
式には、各種のものが提案されており、特開平２−１０
８０８４号公報には、検出されるパターン濃度が低い場
合には、高速のトナー供給を行い、パターン濃度が高い
場合には、低速のトナー供給を行なうトナー濃度制御装
置が提案されている。また、特開平２−１０８０８５号
公報には、検出されるパターン濃度が設定値より低い
と、その偏差を累積記憶し、この累積記憶値が大きいと
多量のトナー供給を、累積記憶値が小さいと少量のトナ
ー供給を行なうトナー濃度制御装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、二成分現像
剤を使用する画像形成では、十分に帯電し切れないトナ
ーが存在すると、該トナーがキャリアに付着せず、感光
体ドラムに直接付着する状態になる。このようなトナー
付着が発生するとコピー地汚れが発生し、重度のトナー
付着の状態になると、濃度検出用の現像パターンの濃度
と、感光体ドラムの地肌濃度との比演算値に基づくトナ
ー濃度制御が不可能になってしまう。前述の提案に係る
トナー濃度制御装置では、このような重度のトナー付着
の発生には対応することはできず、この場合にはトナー
濃度の制御が不可能になる。

【０００５】本発明は、前述したようなこの種のトナー
濃度制御の現状に鑑みてなされたものであり、その目的
は、感光体地肌の濃度の異常上昇が発生しても、地汚れ
を防止して高品質の画像形成が可能な画像濃度の制御を
行なう画像濃度制御装置を提供することにある。

【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、請求項１記載の発明は、感光体に原稿画像の潜像を
形成し、該潜像を現像器により現像して前記原稿画像に
対応するトナー像を形成し、該トナー像を転写紙に転写
して、前記原稿画像のプリント画像の形成を行なう画像
形成装置に組み込まれ、前記プリント画像の濃度を制御
する画像濃度制御装置において記録濃度検出用の現像パ
ターン像を形成する現像パターン像形成手段と、前記現
像器にトナーを供給するトナー供給手段と、前記現像パ
ターン像の記録濃度及び感光体の地肌濃度を検出する濃
度センサと、該濃度センサの検出値に基づき、前記トナ
ー供給手段によるトナーの供給量を制御する制御手段
と、前記濃度センサが検出する前記感光体の地肌濃度
が、予め設定した基準値を越えると、前記感光体へのト
ナー像形成のプロセス条件を変更する変更手段とを有す
ることを特徴とするものである。

【０００７】同様に前記目的を達成するために、請求項
２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記プ
ロセス条件の変更が、前記感光体の帯電電位の変更であ
ることを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明では、現像パターン像形成
手段によって、記録濃度検出用の現像パターン像が形成
され、濃度センサによって、現像パターン像の記録濃度
及び感光体の地肌濃度が検出され、得られた濃度センサ
の検出値に基づき、現像器にトナーを供給するトナー供
給手段によるトナーの供給量が制御手段によって制御さ
れる。この場合、濃度センサが検出する前記感光体の地
肌濃度が、予め設定した基準値を越えると、変更手段に
よって、感光体へのトナー像形成のプロセス条件が変更
され、変更されたプロセス条件下で、安定した画像濃度
制御が行なわれ、画像形成装置では得られた画像濃度条
件下で、原稿画像の高品質の画像形成が行なわれる。

【０００９】請求項２記載の発明では、現像パターン像
形成手段によって、記録濃度検出用の現像パターン像が
形成され、濃度センサによって、現像パターン像の記録
濃度及び感光体の地肌濃度が検出され、得られた濃度セ
ンサの検出値に基づき、現像器にトナーを供給するトナ
ー供給手段によるトナーの供給量が制御手段によって制
御される。この場合、濃度センサが検出する前記感光体
の地肌濃度が、予め設定した基準値を越えると、変更手
段によって、感光体を帯電する帯電器による帯電電位が
変更され、変更された帯電電位の条件下で、安定した画
像濃度制御が行なわれ、画像形成装置では得られた画像
濃度条件下で、原稿画像の高品質の画像形成が行なわれ
る。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は本実施例の要部の構成を示す説明図、図
２は本実施例が適用された画像形成装置の構成を示す説
明図、図３は本実施例のＣＰＵ部分の要部構成を示すブ
ロック図、図４は図２の光学テーブル部分の構成を示す
説明図、図５は本実施例の現像パターン像形成の説明図
である。

【００１１】本実施例が組み込まれる画像形成装置は、
図２に示すように、筺体Ｃの上面に光学テーブル４が設
けられ、この光学テーブル４には原稿が載置されるコン
タクトガラス３が、填め込まれており、筺体Ｃの内部に
おいて、コンタクトガラス３の直下には、コンタクトガ
ラス３上に載置された原稿に、ハロゲンランプからの光
を照射し、原稿画像からの反射光を、複数のミラーとス
ルーレンズを介して取込むスキャナ５が設けられ、この
スキャナ５の下方に感光体ドラム１０が配設されてい
る。

【００１２】この感光体ドラム１０の周面に対して、図
１及び図２に示すように、スキャナ５が取込んだ原稿画
像の結像を、感光体ドラム１０に露光し、原稿画像に対
応する潜像を形成する露光器１１、非画像部の帯電電位
を除去するイレース１２、感光体ドラム１０に形成され
た潜像をトナー像に顕像化する現像器１３、転写前の感
光体ドラム１０の表面電位を低下させる転写前除電ラン
プ１４、感光体ドラム１０のトナー像を転写紙に転写す
る転写器１５、Ｐセンサ１６、残存トナーを除去するク
リーニング器１７、除電ランプ１８、及び感光体ドラム
１０を帯電する帯電器１９が、この順に時計回りに配設
されている。

【００１３】ここで、Ｐセンサ１６は、感光体ドラム１
０の周面に光を照射する発光素子と、周面からの反射光
を受光する受光素子とを備え、感光体ドラム１０に形成
される記録濃度検出用の現像パターン像の記録濃度と、
感光体ドラム１０の地肌濃度とを検出する機能を有して
いる。また、現像器１３には、トナーの供給を行なうト
ナー供給器１３ａが取り付けられている。

【００１４】ところで、光学テーブル４の裏面の側部に
は、図４に示すように、Ｐセンサパターン２５が形成さ
れており、図５に示すように、スキャナ５がＰセンサパ
ターン２５を光学的に読取って、露光器１１がＰパター
ンの結像を感光体ドラム１０に露光し、現像器１３によ
って、記録濃度検出用の現像パターン像が、感光体ドラ
ム１０に形成されるようになっており、この現像パター
ン像の記録濃度と感光体ドラム１０の地肌濃度とが、Ｐ
センサ１６によって検出されるように構成されている。
そして、筺体Ｃ内の下部には、転写チャージャ１５位置
に転写紙を供給する給紙部２が設けられている。

【００１５】一方、全体の動作を制御するＣＰＵ２０が
設けられ、このＣＰＵ２０には、濃度センサ１６の検出
値に基づき、トナー供給器１３ａによるトナーの供給量
を制御する供給量制御手段と、濃度センサ１６が検出す
る感光体ドラム１０の地肌濃度が、予め設定した基準値
を越えると、帯電器１９による感光ドラム１０の帯電電
位を変更し、これによって供給量制御手段のトナーの供
給量を減少させる変更手段が設けられている。

【００１６】次に、このような構成の本実施例の動作を
図面を参照して説明する。図６は 本実施例のトナー濃
度の説明図、図７は本実施例の感光体表面の電位の説明
図、図８は本実施例の感光体の帯電電位の変更動作を示
すフローチャートである。

【００１７】本実施例による画像濃度の制御は、画像形
成装置による画像形成が１０回行なわれる度に実行され
る。先ず、図８のステップＳ１において、スキャナ５に
よって光学テーブル４のＰセンサパターン２５に光が照
射され、Ｐセンサパターン２５からの反射光が取込ま
れ、露光器１１によつてＰセンサパターン２５の光像
が、感光体ドラム１０に露光され、Ｐセンサパターン２
５の潜像が感光体ドラム１０に形成される。この場合、
帯電器１９によって、感光体ドラム１０の帯電電位Ｖp
は、例えば−５２０Ｖに設定されている。このように形
成されるＰセンサパターン２５の潜像が、現像器１３に
よって、所定の現像バイアス電圧下でトナー像に顕像化
され、感光体ドラム１０には、記録濃度検出用の現像パ
ターン像が形成される。

【００１８】次いで、ステップＳ２において、Ｐセンサ
１６によって、現像パターン像の濃度電位Ｖspと感光体
地肌の濃度電位Ｖsgとが検出され、得られた検出データ
はＣＰＵ２０に入力される。ＣＰＵ２０では、先ず、得
られた検出データに基づいて、Ｐセンサ１６のゲイン調
整を行なう。

【００１９】ＣＰＵ２０によってＰセンサ１６が検出す
る感光体地肌の濃度電位Ｖsgが、４ＶになるようにＰセ
ンサ１６のゲイン調整が行なわれると、図６（ａ）に示
すように、通常の状態では、Ｐセンサ１６が検出する現
像パターン像の濃度電位Ｖspはほぼ０Ｖになる。この場
合、トナー濃度が低下すると、同図（ｂ）に示すよう
に、Ｐセンサ１６が検出する現像パターン像の濃度電位
Ｖspは上昇し、トナー濃度が上昇すると、同図（ｃ）に
示すように、Ｐセンサ１６が検出する現像パターン像の
濃度電位Ｖspは低下する。

【００２０】本実施例では、この場合ＣＰＵ２０の供給
量制御手段が作動して、現像パターン像の濃度電位Ｖsp
と感光体地肌の濃度電位Ｖsgとの比Ｖsp／Ｖsgが演算さ
れ、この比演算値Ｖsp／Ｖsgに応じて、トナー供給器１
３ａでの供給動作とトナーエンドの判定とが行なわれ、
現像器１３に対する適確なトナー供給動作の制御が行な
われる。

【００２１】ところで、本実施例では、ステップＳ３に
おいて、通常は３．５Ｖ〜４．０ＶになるＰセンサ１６
により検出される感光体地肌の濃度電位Ｖsgが、３．５
Ｖ以下に低下したと判定されると、ＣＰＵ２０により感
光体ドラム１０に過剰のトナーが付着した状態であると
判断され、ＣＰＵ２０の変更手段が作動し、ステップＳ
４において、帯電器１９による感光体ドラム１０の帯電
電位が−５２０Ｖから−５６０Ｖに変更され、これによ
って、供給量制御手段で制御されるトナー供給器１３ａ
のトナー供給量が減少するように制御される。ステップ
Ｓ３において、Ｐセンサ１６により検出される感光体地
肌の濃度電位Ｖsgが、３．５Ｖ以下に低下していないと
判定されると、ステップＳ５に進んで帯電器１９による
感光ドラム１０の帯電電位は−５２０Ｖに保持される。

【００２２】この場合、ＣＰＵ２０の変更手段による感
光体ドラム１０の帯電電位の変更によって、図７に示す
ようにパターン濃度が濃くなるので、現像パターン像の
濃度電位Ｖspが低下し、比演算値Ｖsp／Ｖsgが小さくな
り、トナー供給器１３ａによるトナー供給量が抑えられ
る。このために、現像器１３内のトナーの撹拌が十分に
行なわれるようになり、帯電不十分なトナーが感光体ド
ラム１０に付着することが防止される。

【００２３】このようにして、本実施例によると、Ｐセ
ンサ１６が検出する感光体地肌の濃度電位Ｖsgが、予め
設定した基準値より低下すると、感光体ドラム１０への
トナーの過剰付着と判定され、感光体ドラム１０の帯電
電位を変更させて、パターン濃度を濃くして現像パター
ン像の濃度電位Ｖspを低下させる。このために、トナー
供給器１３ａによるトナー供給量が抑えられ、現像器１
３内のトナーの撹拌が十分に行なわれるようになり、帯
電不十分なトナーが感光体ドラム１０に付着することが
防止される。従って、コピー地汚れとクリーニング器１
７のクリーニングブレードの磨耗が防止され、トナーの
無駄な消費がなくなると共に、画像形成の適確なトナー
濃度が設定され、このトナー濃度条件下で、画像形成装
置によって高品質の画像形成を安定に行なうことが可能
になる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、記録濃度
検出用の現像パターン像の記録濃度及び感光体の地肌濃
度が検出され、該検出値に基づき、現像器へのトナーの
供給量が制御され、濃度センサが検出する感光体の地肌
濃度が、予め設定した基準値を越えると、感光体へのト
ナー像形成のプロセス条件が変更され、変更されたプロ
セス条件下で、画像濃度制御が行なわれるので、低帯電
トナーの感光体への付着が阻止され、感光体の破損が防
止され、安定したトナー供給が行なわれる適確な画像濃
度条件が設定され、該画像濃度条件下で、画像形成装置
に高品質の画像形成を行なわせることが可能になる。請
求項２記載の発明によると、記録濃度検出用の現像パタ
ーン像の記録濃度及び感光体の地肌濃度が検出され、該
検出値に基づき、現像器へのトナーの供給量が制御さ
れ、濃度センサが検出する感光体の地肌濃度が、予め設
定した基準値を越えると、感光体の帯電電位が変更さ
れ、変更された帯電電位下で、画像濃度制御が行なわれ
るので、低帯電トナーの感光体への付着が阻止され、感
光体の破損が防止され、安定したトナー供給が行なわれ
る適確な画像濃度条件が設定され、該画像濃度条件下
で、画像形成装置に高品質の画像形成を行なわせること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】■本発明の一実施例の要部の構成を示す説明図
である。

【図２】同実施例が適用された画像形成装置の構成を示
す説明図である。

【図３】同実施例のＣＰＵ部分の要部構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】図２の光学テーブル部分の構成を示す説明図で
ある。

【図５】同実施例の現像パターン像形成の説明図であ
る。

【図６】同実施例のトナー濃度の説明図である。

【図７】同実施例の感光体表面の電位の説明図である。

【図８】同実施例の感光体の帯電電位の変更動作を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

■１ 画像形成部 ２ 給紙部 ３ コンタクトガラス ４ 光学テーブル ５ スキャナ １０ 感光体ドラム １１ 露光器 １３ 現像器 １３ａ トナー供給器 １５ 転写器 １６ Ｐセンサ １９ 帯電器 ２０ ＣＰＵ ２５ Ｐセンサパターン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体に原稿画像の潜像を形成し、該潜
   像を現像器により現像して前記原稿画像に対応するトナ
   ー像を形成し、該トナー像を転写紙に転写して、前記原
   稿画像のプリント画像の形成を行なう画像形成装置に組
   み込まれ、前記プリント画像の濃度を制御する画像濃度
   制御装置において記録濃度検出用の現像パターン像を形
   成する現像パターン像形成手段と、 前記現像器にトナーを供給するトナー供給手段と、 前記現像パターン像の記録濃度及び感光体の地肌濃度を
   検出する濃度センサと、 該濃度センサの検出値に基づき、前記トナー供給手段に
   よるトナーの供給量を制御する制御手段と、 前記濃度センサが検出する前記感光体の地肌濃度が、予
   め設定した基準値を越えると、前記感光体へのトナー像
   形成のプロセス条件を変更する変更手段とを有すること
   を特徴とする画像濃度制御装置。
2. 【請求項２】 前記プロセス条件の変更が、前記感光体
   の帯電電位の変更であることを特徴とする請求項１記載
   の画像濃度制御装置。