JP2004333581A - 画像濃度制御方法および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コピー紙として酸性紙を用いた際のフィルミングの問題に対して、電子写真装置のコストアップや小型化に支障を来たさないで解決できる画像濃度制御方法を提供する。
【解決手段】現像ユニット内のトナー濃度をモニタするセンサ（Ｔセンサ）と、ＯＰＣ上に所定の電位差で現像されたパターンの付着量を反射光量から読み取る光学センサ（Ｐセンサ）を使用する画像濃度制御方法において、ユーザが選択できるモード内に「酸性紙対応」なるモードを設け、該酸性紙対応モードが選択された場合には、Ｐセンサによる画像濃度補正を行わないことを特徴とする画像濃度制御方法。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＰＰＣ、ＦＡＸ、プリンター等の電子写真法を用いた装置における画像濃度制御方法および画像形成装置に関し、特にコピー用紙として酸性紙が選択された場合も誤検知がなく画像濃度を制御することができる方法および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真装置において、コピー用紙から生じる紙粉が及ぼす悪影響が種々知られている。例えば、紙粉がクリーニングブレードと感光体（以下、ＯＰＣとも称する）の間に挟まることによってスジ状のクリーニング不良が発生する。また、紙粉の中に含まれる填料やサイズ剤などによって現像に使用するトナーの電荷が所望の値でなくなってしまうこともある。
【０００３】
特に用紙として酸性紙を使用した場合には、紙に含まれるタルクが現像・転写・クリーニング部等で引き伸ばされることによりフィルミングが生じることが知られている。例えば特開２０００−２０６８５０号公報（特許文献１）には、感光体上へウェブを当てることによってタルクを拭き取るような技術で該フィルミングを回避する方法が提案されている。また特開平１０−０４６４９７号公報（特許文献２）には酸性紙が劣化した場合の修復方法が記載されている。
【０００４】
しかし、上記特開２０００−２０６８５０号公報に記載されているような装置を別途設けることは必然的にコストアップにつながり、装置の小型化にも支障があることは明らかである。また、この方式はクリーニングレス方式を前提としており、現像器内へ紙粉が回収されることが避けられない方式で適したものである。クリーニングブレードを持つ装置の場合には、現像器への紙粉混入による異常は発生しにくいため、ＯＰＣのフィルミングによる不具合を防止できればよい。
【０００５】
さらに、酸性紙を使用するかどうかは主に地域による差が大きいのも周知の事実であり、ある特定エリアに対応する為に全てをその仕様で作り込むようなことはしないほうが望ましい。
【０００６】
従来、電子写真装置において、遠距離Ｐセンサを使用する画像濃度制御では、Ｖｓｇ（地肌部（トナー非付着部）出力）調整を行ってＰＷＭ（パルス幅変調）値を決定するのが一般的である。酸性紙を使用すると、上述のように用紙内のタルク等と表面電位との作用により、ＯＰＣ表面へ付着物が生じ曇ったようになる。この状態でＰセンサのＶｓｇ調整を行うと、通常よりも大きい光量で調整され、パターン部分の付着量を薄いと誤検知し、トナー濃度過多となりカブリを起こす。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２０６８５０号公報
【特許文献２】
特開平１０−０４６４９７号公報
【特許文献３】
特開２０００−１７２０２８号公報
【特許文献４】
特開２０００−１８７３６４号公報
【特許文献５】
特開２０００−３０５３２８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような酸性紙を用いた際のフィルミングの問題に対して、画像形成装置のコストアップや小型化に支障を来たさないで解決することができる画像濃度制御方法および画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、遠距離Ｐセンサを使用した画像形成装置において、ユーザが選択できるモードに「酸性紙対応」を設け、酸性紙を使用した場合に必然的に発生するＯＰＣへのフィルミングと、それに伴うＰセンサ制御の狂いを補正するものであり、その手段は次の通りである。
【００１０】
すなわち、本発明によれば、第一に、請求項１では、現像ユニット内のトナー濃度をモニタするセンサ（Ｔセンサ）と、ＯＰＣ上に所定の電位差で現像されたパターンの付着量を反射光量から読み取る光学センサ（Ｐセンサ）を使用する画像濃度制御方法において、ユーザが選択できるモード内に「酸性紙対応」なるモードを設け、該酸性紙対応モードが選択された場合には、Ｐセンサによる画像濃度補正を行わないことを特徴とする画像濃度制御方法が提供される。
【００１１】
第二に、請求項２では、上記請求項１記載の画像濃度制御方法において、酸性紙対応モードにおいて、Ｐセンサ制御を行う際のＰＷＭ値を固定してパターン部の読み取りを行うことを特徴とする画像濃度制御方法が提供される。
【００１２】
第三に、請求項３では、上記請求項１記載の画像濃度制御方法において、酸性紙対応モードにおいて、ＰＷＭ値を変更した際のＶｓｇの値を３回以上読み取り、その傾きから適正ＰＷＭ値を予測してパターン濃度の読み取りを行うことを特徴とする画像濃度制御方法が提供される。
【００１３】
第四に、請求項４では、上記請求項１乃至３のいずれかに記載された画像濃度制御方法を用いたことを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
図８に実際の電子写真装置の断面図によりＰセンサとＴセンサの位置を示す。図８において、５がＴセンサ、７がＰセンサである。また、１は感光体（ＯＰＣ）、２は帯電ローラ、３は転写ローラ、４は現像器、６は現像スリーブ、８は書込、９はブレードである。
【００１５】
ＰセンサとＴセンサを併用して画像濃度を制御する方式はよく知られている（例えば、特開２０００−１７２０２８号公報（特許文献３）、特開２０００−１８７３６４号公報（特許文献４）、特開２０００−３０５３２８号公報（特許文献５）等参照）。すなわち、Ｐセンサは画像のないＯＰＣ上からの受光光量が、予め決められた値になるようＰＷＭ値を変化させて調整し、調整後のＰＷＭ値を固定値とする。この作業がＶｓｇ調整であり、この時の受光値がＶｓｇ（地肌部（トナー非付着部））となる。その後、所定の作像条件でＯＰＣ上に画像パターンが作成され、Ｖｓｇ調整で決定したＰＷＭ値で発光し、反射光を受光した値がＶｓｐ（パターン部（トナー付着部）出力）となる。このＶｓｐ／ＶｓｇによってＯＰＣ上の画像濃度を「濃い」「薄い」と判定し、結果をトナー濃度センサ（Ｔセンサ）の狙い値にフィードバックする。狙い値を低くするとトナー濃度は上昇し、狙い値を高くするとトナー濃度は低くなる。
【００１６】
前述の特開２０００−２０６８５０号公報にも示されているように、酸性紙を使用した電子写真装置のＯＰＣにフィルミングが発生することは公知である。特に紙中に含まれるタルクは、ＯＰＣ上に引き伸ばされて全体が曇ったような状況となる。
【００１７】
上記公報ではクリーニングレスと正帯電トナー方式が前提となっているが、クリーニングブレードを用いた負帯電トナーを用いた電子写真方式も極めて一般的である。この（後者の）方式の装置では、現像器にタルク等が回収されることが少ない為に、上記公報記載のようなウェブでＯＰＣ上を拭き取る構成を取らなくても現像で異常を起こしにくい構成となっている。
【００１８】
しかしながら、このような構成においても、タルクによりＯＰＣがフィルミングしてしまうと、以下のメカニズムでトナー濃度が上昇し、濃度過多となってカブリが発生する。
▲１▼ ＯＰＣが酸性紙内に含まれるタルクや填料等でフィルミングを起こす。
▲２▼ 画像濃度制御を行うＰセンサが、ＯＰＣ表面を基準値になるように光量調整する際に、必要な光量が大きくなる。
▲３▼ ＯＰＣ上で同一付着量のパターンが、大きい光量で読むと小さい値を示す。
▲４▼ 制御上は画像濃度が薄いと判断され、トナー濃度センサ（Ｔセンサ）の狙い値を高い側へシフトする。
▲５▼ トナー濃度が必要以上に上昇し、カブリが発生する。
【００１９】
実機において通常の制御のままに酸性紙で２０Ｋ枚の印字を行うと、トナー濃度が上昇してカブリが発生する。それを確認した後で、実機において酸性紙を使用して２０Ｋ枚印字した後のＯＰＣと、新しいＯＰＣを比較した。その結果、フィルミングしたＯＰＣも、負帯電の現像装置においては特性が劣化していない。これを図１に示す。両者で現像能力には差がない。この状態でもＯＰＣの静電的な特性は劣化していないことがわかる。
【００２０】
図２は、フィルミングしたＯＰＣにおいて、通常の装置と同じような画像濃度制御を行った場合のＴセンサ狙い値を示す。縦軸は濃度値である。Ｐセンサ制御を行う度に、Ｔセンサ狙い値をトナー濃度高い側へシフトさせている。つまり、フィルミングが発生すると、実際の画像濃度には問題がないにも関わらず、Ｐセンサがパターン濃度を薄いと誤検知することが異常を引き起こす原因なのである。
【００２１】
そこで、請求項１の手段として、
酸性紙を使用するかどうかは地域差やユーザの選択による要因が大きい。その為に、ユーザがその用紙を使用していることを明確にする意味からもユーザがモードを選択できるようにしておくことが適切である。しかし、このような使い方をする場合には、Ｐセンサによる画像濃度補正を行わないことである。すなわち、現像ユニット内のトナー濃度をモニタするセンサ（Ｔセンサ）と、ＯＰＣ上に所定の電位差で現像されたパターンの付着量を反射光量から読み取る光学センサ（Ｐセンサ）を使用する画像濃度制御方法において、ユーザが選択できるモード内に「酸性紙対応」なるモードを設け、該酸性紙対応モードが選択された場合には、Ｐセンサによる画像濃度補正を行わないことである。
【００２２】
次に、請求項２の手段として、
フィルミングが発生したＯＰＣと、新しいＯＰＣとで、同一の装置・同一のセンサで反射後の受光光量を一定にするのに必要なＰＷＭ（発光光量を決める特性値（大きいと発光強く、小さいと弱い））を比較したものを図３に示す。両者の差は１．５倍にもなり、この光量で同一のパターンを読み取ると、強い光を当てたものは反射光量も強くなる為に、濃度を薄いと誤検知してしまうことになる。この不具合はＰＷＭ値を固定にすることにより回避できるが、本来は装置によるＰセンサ位置の差等の補正に使用されている為に、場合によっては光量の基準となるＰＷＭ値を固定することにより、全体的にやや薄い画像となったり、逆にやや濃い画像となる場合が想定される。ＯＰＣ上同一付着量に対するＰＷＭ値とＶｓｐ値の関係を図４に示す。
【００２３】
このようなユーザに対しては請求項１の酸性紙ユーザ選択画面上に「濃い目調整」「薄目調整」という選択項目を設けておき、この選択がされることと対応して、濃い目の場合にはＰＷＭ値を５％刻みで大きくしていく。薄目では逆にシフトする。デフォルト値からのずれが目視でわかるようになっている選択の例を図５に示す。
スライド値と固定ＰＷＭ値が連動する。
上記のように酸性紙対応モードにおいて、Ｐセンサ制御を行う際のＰＷＭ値を固定してパターン部の読み取りを行う。この値はユーザから可変な形となっており、濃くしたいユーザはＰＷＭ値を大きく、薄くしたいユーザはＰＷＭ値を小さくすることができる。
【００２４】
次に請求項３の手段として、
フィルミングが発生したＯＰＣと、新しいＯＰＣとで、同一装置・同一センサで受光光量を測定した図６を示す。特に高光量部分で差が顕著である。フィルミングによる不具合も、発光光量をいくら大きくしても受光光量が大きくならないことに起因している。
【００２５】
上記請求項２の手段では、適性なＰＷＭ値を自動判断することができない為に固定値を使用しているが、本実施例では低い発光光量から発光−受光の特性を取ることにより、その状態のＯＰＣで本来適正であるはずのＰＷＭ値を予測し、その値でパターン濃度を読む為に、フィルミングした際にも濃度調整を自動で行うことができ、トナー濃度過多による異常画像を発生させることもない。
【００２６】
具体的には、ＰＷＭ値を２０段階に分割し、ＰＷＭ値−受光光量の関係を取る。その中で受光光量を検知し始めてから５点のデータを参考にして、Ｖｓｇが所望の値になるＰＷＭ値を計算する（図７）。そのＰＷＭ値を固定値としてＶｓｐを測定する。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の画像濃度制御方法によれば、酸性紙を使用せざるを得ないユーザのみが設定できるように、装置に酸性紙モードを持ち、選択可能にしているので、今日一般的である中性紙を使用している多くのユーザへは特別な仕様とならず、酸性紙を使用しているユーザのみにそれに適した制御が行われることになる。対応を制御で行っている為に大きなコストアップや小型化への支障がない。
【００２８】
請求項２の画像濃度制御方法によれば、フィルミングによって強く影響をうけるＰセンサの制御値を固定することで、フィルミングによる影響を受け難い。そのような制御とした後、ＰＷＭ値をシフトさせることでユーザの好みに応じた画像濃度を維持することができる。
【００２９】
請求項３の画像濃度制御方法によれば、フィルミングによって強く影響をうけるＰセンサの制御値を、ＰＷＭ値を変えながらモニタすることでＯＰＣの状態を把握し、適正なＰＷＭ値でパターン読み取りを行うことができる。
【００３０】
請求項４の画像形成装置によれば、上記本発明の画像濃度制御方法が採用されていることから、コピー用紙として酸性紙が選択されてもフィルミングによる誤検知がなく画像形成を行うことができる。しかもコストアップや装置の小型化に支障なく画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィルミングの発生したＯＰＣと新品のＯＰＣの作像特性を比較したグラフを示す図。
【図２】Ｐセンサ制御後のＴセンサ狙い値を比較したグラフを示す図。
【図３】Ｖｓｇ調整後のＰＷＭ値を比較したグラフを示す図。
【図４】ＯＰＣ上同一付着量に対するＰＷＭ値とＶｓｐの関係をグラフで示す図。
【図５】ＰＷＭ値固定時のユーザによる濃度設定画面を示す図。
【図６】ＰＷＭ値と画像パターンなしＯＰＣの読み値（Ｖｓｇ）を示す図。
【図７】酸性紙モード内で立ち上がり部分を使用して補正を行った後のＰＷＭ値を示す図。
【図８】ＰセンサとＴセンサの位置を示すための電子写真装置の断面図。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電ローラ
３ 転写ローラ
４ 現像器
５ Ｐセンサ
６ 現像スリーブ
７ Ｔセンサ
８ 書込
９ ブレード

Claims (4)

1. 現像ユニット内のトナー濃度をモニタするセンサ（Ｔセンサ）と、感光体上に所定の電位差で現像されたパターンの付着量を反射光量から読み取る光学センサ（Ｐセンサ）を使用する画像濃度制御方法において、ユーザが選択できるモード内に「酸性紙対応」なるモードを設け、該酸性紙対応モードが選択された場合には、Ｐセンサによる画像濃度補正を行わないことを特徴とする画像濃度制御方法。
2. 請求項１記載の画像濃度制御方法において、酸性紙対応モードにおいて、Ｐセンサ制御を行う際のパルス幅変調値（ＰＷＭ値）を固定してパターン部の読み取りを行うことを特徴とする画像濃度制御方法。
3. 請求項１記載の画像濃度制御方法において、酸性紙モードにおいて、ＰＷＭ値を変更した際の地肌部出力（トナー非付着部出力：Ｖｓｇ）の値を３回以上読み取り、その傾きから適正ＰＷＭ値を予測してパターン濃度の読み取りを行うことを特徴とする画像濃度制御方法。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された画像濃度制御方法を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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