JPS6343169A - 記録装置の画像濃度制御装置 - 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】 （技術分野） 本発明は感光体ドラムと転写ベルトを有する画像形成装
置に関し、特に複数個の感光体ドラムと転写ベルトを有
するカラー複写装置の画像濃度制御装置に関する。

（従来技術） 感光体上の静電潜像を現像器のトナーで顕像化して、こ
の顕画像を転写ベルトにより給紙部から搬送されて来る
複写紙に転写部で転写するようになっているこの種画像
形成装置においては、消費量に応じてトナー補給を行う
必要がある。

ところで従来は、感光体ドラム上の基準パターンのトナ
ー付着量の変化に応じてトナー補給を行うものの他、各
色のトナー毎の複数のトナーマークを記録媒体上に記録
し、このトナーマークのトナー濃度を光学的に検出して
トナー濃度を変化させる技術が公知となっている。

しかしながらこれら従来技術においては、トナー・量を
確認するかあるいは転写条件（バイアス電圧等）を確認
するかの何れかであったため、総合的な画像濃度制御を
行うことが出来なかった。

また感光体ドラム上のトナー付着量を検知するものにあ
っては、装置の構成上、現（ｉ器の下にホトセンサーを
設けなければならないが、ここはトナー飛散や剤こぼれ
が生ずる場所であり、そのためセンサーにトナーが付着
し正しいイ★知出力が得られなくなり、トナー濃度暴走
の恐れがある。また複数の記録装置を有するものにあっ
ては、複数個の感光体１個１個にホトセンサーを付けな
ければならず装置が複雑になる。

（目的） 本発明はこの様な背景に基づいてなされたちのであり、
簡単な構成で画像の安定化を計ることが出来る画像濃度
制御装置を提供することを目的とする。

（構成） このために本発明は、画像濃度制御用のパターンを２種
類用意し、これを転写ベルトの下流側で読み取り、読み
取り結果に応じて複写条件を変えると共に、トナー補給
を行う様にしたものである。

さらに具体的にはトナー補給制御用の標準パターンを各
色毎に１列に一定間隔に転写ベルトに転写し、１組の受
発光素子により各色のパターン像の濃度を読み取り、そ
の出力に応じてトナー補給及び転写条件を変えることに
より、画像濃度を制御することを特徴とする。

以下、本発明の構成及び作用を図に示す実施例に基づい
て詳細に説明する。

第１図において画像形成装置の一例としてカラー複写機
を示す、複写機は、原稿読み取りのためのスキャナ一部
１と、スキャナ一部ｌよりデジタル信号として出力され
る画像信号を電気的に処理する画像処理部２と、画像処
理部２よりの各色の画像記録情報に基づいて画像を複写
紙上に形成するプリンタ部３とを有する。スキャナ一部
１は、原稿載置台４の上の原稿を走査照明するランプ５
、例えば蛍光灯を有する。蛍光灯５により照明されたと
きの原稿からの反射光は、ミラー６．７．８により反射
されて結像レンズ９に入射される。

結像レンズ９により、画像光はダイクロイックプリズム
１０に結像され、例えばレッドＲ，グリーンＧ、ブルー
Ｂの３種類の波長の光に分光され、各波長光ごとに受光
器１）、例えばレッド用ＣＣＤＩＩＲ，グリーン用ＣＣ
ＤＩＩＧ、ブルー用ＣＣＤＩＩＢに入射される。各ＣＣ
ＤＩＩＲ，１）Ｇ、ＩＩＢは、入射した光をデジタル信
号に変換して出力し、その出力は画像処理部２において
必要な処理を施して、各色の記録色情報、例えばブラッ
ク（以下Ｂｋと略称）、イエロー（Ｙと略称）、マゼン
タ（Ｍと略称）、シアン（Ｃと略称）の各色の記録形成
用の信号に変換される。

第１図にはＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの４色を形成する例を示す
が、３色だけでカラー画像を形成することもできる。そ
の場合は第１図の例に対し記録装置を１組減らすことも
できる。

画像処理部２よりの信号は、プリンタ部３に入力され、
それぞれの色のレーザ光出射装置ｔ１２Ｂｋ、１２Ｙ、
１２Ｍ、１２Ｃに送られる。

プリンタ部には、図の例では４組の記録装置１）３Ｇ、
１３Ｍ、１３Ｙ、１３８ｋが並んで装置されている。各
記録装置１３はそれぞれ同じ構成部材よりなっているの
で、説明を簡単化するためＣ用の記録装置について説明
し、他の色については省略する。尚各色用について、同
じ部分には同じ符号を付し、各色の構成の区別をつける
ために、符号に各色を示す添字を付す。

記録装置１３Ｃはレーザ光出射装置１２Ｃの外に感光体
１４Ｃ１例えば感光体ドラムを有する。

感光体１４ｃには、帯電チャージャ１５ｃ、レーザ光出
射装置１２Ｇによる露光位置、現像装置ｌ０Ｃ２転写チ
ヤージヤ１７Ｃ等が公知の複写装置と同様に付設されて
いる。

帯電チャージャ１５Ｃにより一様に帯電された感光体１
４Ｃは、レーザ光出射装置１２Ｇによる露光により、シ
アン光像の潜像を形成し、現像装置１６Ｃにより現像し
て顕像を形成する。給紙コロ１８により給紙部１９、例
えば２つの給紙カセットの何れかから供給される複写紙
は、レジストローラ２０により先端を揃えられタイミン
グを合わせて転写ベルト２１に送られる。転写ベルト２
１により搬送される複写紙は、それぞれ、顕像を形成さ
れた感光体１４８に、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃに順次送
られ、転写チャージャ１７の作用下で顕像を転写される
。転写された複写紙は、定着ローラ２２により定着され
、排紙ローラ２３により排紙される。

複写紙は、転写ベルト２１に静電吸着され゛ることによ
り、転写ベルトの速度で精度よく搬送されることが出来
る。

転写ベルトのうち２４はテンションローラ、２５は駆動
用ゴムローラ、２６は従動ローラで材質は金属である。

“ 以下にトナー補給制御用のパターン像による画像濃度制
ａａ構に付いて第２図、第３図に基づいて説明する。

第２図において、ｆａ）は本発明の要部の正面図、（ｂ
）は同、ベルトの斜視図である。

まずレーザー光により、画像とは別にトナー補給制御用
の標準パターンが感光体上の原稿画像領域外に露光され
、標準潜像が形成される。

第４図、（ａｔ、　（ｂｌ、　（Ｃ１，（ｄｌは検知用
の標準パターンを示すものであり、第１図に示すデジタ
ル複写機は基本マトリクスを４×４の大きさで面積階調
を行うもので、標準パターンは、この４×４パターンの
繰り返しにより作られる。４Ｘ４＝１６ドツトの内、ど
のドツトを黒又は白とするかは検知感度と関わっており
、本実施例では、（ｄ）の面積率２５％のちどり型を用
いている。

尚、（ａ）は５０％の集中型、（ｂｌは５０％のちどり
型、（Ｃ１は２５％の集中型をそれぞれ示す。

この潜像は画像信号部と同様の現像バイアスでまずＢｋ
が現像される。そして原稿画像は複写紙に、パターン像
は転写ベルト上に所定の条件で転写される。この工程は
次のＹ、Ｍ、Ｃでも同様に繰り返されるが、この時パタ
ーン像は第３図のＣＰＵ３０の内部クロックのカウント
数により、第２図（Ｃ１のように定められた位置に各々
転写されるように制御される。そしてＣの現像終了後、
パターン像の通過時に第１図の金属ローラ２６上に近接
して置かれたホトセンサー２８により、各色の反射光量
を計測し、予め決められた設定値と比較し、設定値より
も反射光量の値が大きければ画像濃度が薄い、つまりト
ナー補給レベルに達したと判断し、第３図に示す様に、
第１の制御手段としてｌ・ナー補給信号Ｐ□□）＋Ｐ□
Ｃ）＋　　ＰＭ（Ｍ）＋　　Ｐ□ｙ、をＯＮＬ、一定量
のトナーを各現像器へ補給する。この場合反射光量の出
力に応じて補給■を変えても良い。ここでチャージャの
汚れや疲労により転写の条件が変わって転写率が低（な
ると、いくら補給を操り返しても反射光量は小さくなら
ず、トナー濃度が高くなり、トナー飛散、地汚れなどが
発生してしまう。また逆に環境変化等により転写率が高
くなると補給回数が減り、キャリア付着などの異常が発
生しかねない、また第６図のごとく網点面積率は転写電
流が変わることにより、転写率が変わるので階調性に影
響が生じ、同じ網点面積率でも転写条件によりＩＤが変
化し、安定した画像が得られない。つまり安定した画像
を得るにはトナー濃度のみならず転写の条件も制御しな
くてはならない、そこで本発明では、数枚毎（５〜１０
枚毎が望ましい）に第１の標準パターン像とは別に、第
２図（ｂｌに示す様に原稿画像領域外に１００％べたの
第２のパターンを各色毎に作成し、原稿画像、標準パタ
ーン像、１００％べた像をある決められた条件で転写ベ
ルトに転写する。

尚、第１のパターンはＢｋｌ、Ｙｌ、Ｍｌ、Ｃ１で示し
、第２のパターンはＢｋ２．Ｙ２．Ｍ２゜Ｃ２で示した
。そして上記のホトセンサー２８でパターン像の反射光
量（ｖ＊％）と、１００％べたの反射光量を（Ｖ　ｌｏ
。）を計測し、その比（■２゜／　Ｖ　＋。。）を求め
、その比と基準値に応じて転写電流を変える。

以下にその原理を説明する。

第６図は第１．第２のパターン像で転写電流を変えた時
の転写率を示す。

これは濃度によって転写電流が同じでも転写率が異なり
、同じ濃度でも転写電流によって転写率は異なることを
示している。

そして第７図は第６図をもとに転写電流を変えた時（Ａ
、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ点）の網点面積率と転写後の付着量の
関係を示す。

ここで付着量と反射光量との間には付着量が増えると反
射光量は減り、付着量が減ると反射光量は増える関係に
ある。

ここで最初の転写条件を０点とすると、転写チャージャ
のｌηれ、経時変化などにより転写電流が小さくなる（
Ａ、Ｂ点）とＶ　ｚｓ／　Ｖ　Ｉｏ。は小さくなる。逆
に転写電流が大きくなるとＶｚｓ／Ｖ＋。。

は逆に大きくなる。そして０点での比・を設定値として
Ｖ　ｉｓ／　Ｖ　＋。。に応じて転写電流を変えること
により、転写の条件を常に安定させることが出来る。

尚、転写電流信号は、後述する第３図のＣＰＵのポー）
ＰＴ　　（Ｂｋ）、ＰＴ　　（Ｃ）、ＰＴ　　（Ｍ）。

ＰＴ　　（Ｙ）から各転写パワーパックに出力される。

また、このＶｚｓ／Ｖ＋。。が設定値より大幅にずれた
場合は転写異常として表示装置（省略）に掲示すること
も可能である０例えば第６図のＡより転写電流が小さく
なったり、Ｅより転写を流が大きくなったら（これはＶ
ｚｓ／Ｖ＋。。より容易にわかる）転写異常と見做して
良い（ベタ部分に白ヌケあるいは異常画像の原因となる
）。

第３図にはホトセンサーの回路図を示す。ホトセンサー
２８の光検知用のフォトトランジスターには５Ｖが印加
されており、基準電圧の調整は可変ボリュームにより４
〜５■に設定される。基準電圧は金属ローラ２６による
反射光による出力電圧値である。また検出出力はフォト
トランジスターに入射する光量に応じて出力ＰＩ上に４
色各々出力される。

また第５図［ａ）、　（ｂ）にＣＰＵ３０に取り込まれ
るホトセンサーの出力の出力波形を示す。（ａ）はトナ
ー補給制御用パターン（第１のパターン＝２５％）のみ
を読んだ時の波形図、（ｂｌは第２のパターン（１００
％ペタ）を併せて読んだ時の波形図である。

尚、実施例では第２の制御手段を転写条件としたが、他
にバスアス制御、レーザパワー制御なども同様に可能で
ある。

第８図ｆａｔ、　（ｂ）に毎回２５％のパターン像を読
み取りトナー補給制御する手段と、５枚毎に１００％べ
たも読み取り転写条件の制御を行う手段についてのフロ
ーチャートを示す。

図中、Ｖ２ＳＩＫ＋　Ｖｚｓｖ　ｒ　Ｖｚｓｐ＋　＊　
Ｖｔ５ｃはＢｋ。

Ｙ、　Ｍ、　　Ｃの２５反射光量値（電圧）、（Ｖ２Ｓ
／Ｖ、。。）□−・・・・−はＢＫ−・−・−の２５％
と１００％パターンの比、基準値Ｂｋ−・−・・はＢｋ
・−・−の２５％反射光量の初期設定値、ＬＩＫ・−・
−・・はＢｋ−・−・−の２５％と１００％のパターン
比の初期設定値である。

（効果） 本発明は以上述べた通りであり、本発明に係る画像濃度
制御装置によれば、転写ベルト上に第１と第２のパター
ンを転写して両者の関係を読み取るようにしたから、現
像器のトナー濃度制御のみでなく、転写条件の制御が可
能となり、安定した画像が得られ、またトナー濃度の暴
走も防げ、コストの低減、装置の筒易化が計れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される画像形成装置の概Ｆ８構成
図、第２図は本発明の要部の構成を示すものでＴａ＋は
開時正面図、（ｂ）、　（Ｃ１はそれぞれ異なるパター
ンをベルト上に示した外観斜視図、第３図は制御回路図
、第４図（ａｌ、　（ｂｌ、　ｆｃｌ、　＋ｄｌは濃度
検出パターン図、第５図Ｔａｇ、　（ｂ）は２５％、１
００％パターンのフォトセンサ出力波形図、第６図は転
写率の特性図、第７図は網点面積率とトナー付着量の関
係を示す図、第８図（ａｌ、　（ｂｌはフローチャート
である。 １４・・・怒光体、２１・・・転写ベルト。 第２図 （Ｃ） 第４図 （ａ）　　　　　　（ｂ） （ｃ）（ｄ） 第５図 （ｂ） 第６図 第７図 桿孔面虜牟

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体と該感光体表面に一様に帯電するチャージ
   ャーと、記録情報に応じた画像光を感光体に投射する露
   光手段と、感光体の静電潜像を現像する現像器と、複写
   紙に感光体の顕像を転写する転写手段とを有する記録装
   置を有し、転写ベルトにより複写紙を感光体に接触させ
   、画像を転写する画像形成装置において、原稿画像領域
   外の感光体のある定められた個所に第１のパターン像を
   形成し、現像された像を転写ベルトに転写し、ホトセン
   サーにより像の濃度を検出し、その出力に応じて第１の
   制御手段を駆動すると共に、１枚もしくは複数枚毎に第
   ２のパターン像を同様に形成し、且つこの濃度を検出し
   、その出力に応じて第２の制御手段を駆動することを特
   徴とする画像濃度制御装置。
2. （２）上記記録装置は複数個装置し、転写ベルトにより
   複写紙を各記録装置に順次搬送して画像を重ね転写する
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の画像濃度制御装置。
3. （３）第１の制御手段とはトナー補給制御手段であり、
   第２の制御手段とは転写制御手段であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の画像濃度制御装置。