JP2514638B2 - 画像形成装置の作像条件制御方法 - Google Patents

画像形成装置の作像条件制御方法

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JP2514638B2 JP61277736A JP27773686A JP2514638B2 JP 2514638 B2 JP2514638 B2 JP 2514638B2 JP 61277736 A JP61277736 A JP 61277736A JP 27773686 A JP27773686 A JP 27773686A JP 2514638 B2 JP2514638 B2 JP 2514638B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、画像形成装置の作像条件制御方法に係り、
特に、潜像担持体上に形成される静電潜像を所定の現像
バイアス電圧下でトナー現像して作像を行うようにした
画像形成装置の作像条件制御方法に関する。
(従来技術) 電子写真記録装置等の各種画像形成装置においては、
感光体ドラム等の潜像担持体上に光像を露光して静電潜
像を形成し、この静電潜像を現像装置により、所定の現
像バイアス電圧下でトナー現像して顕像を得るようにし
て作像を行ない、所定濃度の画像を形成している。その
場合、最終的に得られる画像状態は、潜像担持体の帯電
電位、現像バイアス電圧値、露光光量等の各種作像条件
を制御することにより調整されている。
しかし、上述のような各種作像条件は、感光体ドラム
の経時変化等によって変動してしまい、画像状態を良好
に制御することができなくなってしまうことがしばしば
生じている。すなわち、感光体ドラム上に帯電される電
位は、感光体ドラム自体の経時変化等、種々の環境条件
の変化によってばらつきが生じてしまい、一般の作像条
件制御方法では、上述のような帯電電位のばらつきに対
応した制御を行なうことができず、最終画像に予期せぬ
劣化を来たしてしまうことがある。
(目的) そこで本発明は、このような従来の作像条件制御方法
の問題点を解消し、常に良好な画像状態を得ることがで
きるようにした画像形成装置の作像条件制御方法を提供
することを目的とする。
(構成) 上記目的を達成するため、本発明は、潜像担持体上に
形成される静電潜像を所定の現像バイアス電圧下でトナ
ー現像して作像を行ない、所定の画像を得るようにした
画像形成装置の作像条件制御方法において、上記潜像担
持体の表面電位をほぼ零電位になした上で、所定の逆現
像バイアス電圧を印加してトナー現像を行ない、それに
より得られた顕像のトナー付着量を作像基準値として読
取った後、連続して上記潜像担持体の表面を所定電位に
一様帯電せしめ、その帯電電位で形成される静電潜像を
通常の順現像バイアス電圧下でトナー現像を行ない、そ
れにより得られた顕像のトナー付着量を作像制御対象値
として読取り、これら顕像の作像基準値と作像制御対象
値との偏差がなくなる方向に各種作像条件を制御するよ
うにしたことを特徴としている。
このような構成からなる制御方法においては、潜像担
持体の初期帯電電位と現像バイアス電位との差が常時一
定に維持され、潜像担持体上に形成された静電潜像への
トナー付着量そのものが、常に基準状態となるように制
御されていくこととなる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第2図は、第1図に示す本発明の一実施例における帯
電電流制御手順を実施するための電子写真複写機の装置
例を示している。この実施例では、通常の複写モードと
帯電電位制御モードとが別個に行なわれ、帯電電位制御
モードは、複写モードの前動作時、後動作時、メインス
イッチ投入後等に行なわれる。
通常の複写モードでは、反復して使用される潜像担持
体としての感光体ドラム1がモータにより矢印方向に回
動駆動されながら、帯電用コロナ放電器2により一様帯
電される。その後、露光装置3により光像が露光されて
静電潜像が形成され、この静電潜像が現像装置4により
顕像化される。高圧電源5からは、帯電電流制御回路6
を介して帯電電流が出力され、これにより帯電用コロナ
放電器2が駆動される。
現像装置4は、トナーとキャリアとからなる2成分系
現像剤7を収容する現像タンク8を有し、現像剤7は、
羽根車9による攪拌および汲上げローラ11による汲上げ
の過程でトナーがキャリアとの摩擦によって静電潜像と
は逆の極性に帯電される。この現像剤は、汲上げローラ
11から現像ローラ12に移し取られて感光体ドラム1に供
給され、感光体ドラム1上の静電潜像がトナーの付着で
顕像化される。現像ローラ12上の現像剤は、現像位置通
過後にスクレーパ13により現像ローラ12から掻落され、
また、トナー補給装置14によりトナーが現像剤7に補給
される。
一方、転写紙が給紙カセット15から給紙ローラ16、搬
送ローラ17,18により送られて転写用コロナ放電器19に
より感光体ドラム1から転写紙へ原稿による画像が転写
される。この転写紙は定着装置20によりトナーが定着さ
れてトレイ21に排出される。さらに、感光体ドラム1
は、画像転写後において、除電用コロナ放電器22および
除電用ランプ23により残留電荷が除去され、クリーニン
グ装置24により残留トナーが除去される。
また、前記露光装置3は、原稿台に載置された原稿を
照明してその光像を感光体ドラム1に投影するだけでな
く、それとは異なるタイミングで原稿台の原稿画像投影
領域外に設けられている基準濃度を有する基準パターン
を照明して、その反射光を感光体ドラム1に投影する。
したがって、感光体ドラム1には、基準パターンの静電
潜像も形成され、この静電潜像は、現像装置4により顕
像化される。発光素子25および受光素子26からなる濃度
検知器は、感光体ドラム1上のトナー付着量(濃度)を
検知する機能を有している。一方、濃度検出回路27は、
タイミング発生回路28からのタイミング信号により駆動
されて、上記顕像に対する濃度検知器からの出力信号を
電圧に変換する機能を有している。トナー補給制御回路
29は、該トナー補給制御回路29に上記濃度検出回路27の
出力信号がスイッチ30を介して入力されるときに、その
出力値を基準値と比較し、濃度検出回路27の出力信号が
基準電圧より大きくなった時(トナー付着量が基準値よ
り低下した時)に、トナー補給装置14を動作させて現像
装置4の現像能力を一定に制御する。また、現像ローラ
12は、現像電極を兼ね、バイアス電源回路31からの所定
の現像バイアス電圧が印加される。
一方、帯電電位制御モードでは、第1図にも示すよう
に、第1段階の制御動作として、チェックモードがスタ
ートされると(ステップI−)、感光体ドラム1の回
転が開始され(ステップI−)、感光体ドラム1の全
面がイレースされる(ステップI−)。これにより、
感光体ドラム1の表面電位が一様にほぼ零電位になされ
る。これについで、現像装置4が駆動される(ステップ
I−)と同時に、現像バイアス電圧が通常の順バイア
ス電圧aから逆バイアス電圧bに切替えられる(ステッ
プI−)。このような現像バイアス電圧の切換動作
は、タイミング回路28からのタイミング信号に基づいて
バイアス切換制御回路32から前記バイアス電源回路31に
発せられる切換信号により行なわれる。この場合、上記
逆現像バイアス電圧値b(b<0)は、良好な画像が得
られるような標準的電圧値に設定される。
このような逆現像バイアス電圧下で基準パターンの現
像が行なわれ(ステップI−)、それにより得られた
顕像のトナー付着量MBは、濃度検知器25,26を通して濃
度検出回路27により読取られる(ステップI−)。こ
の読取られたトナー付着量MBは、スイッチ30からA/Dコ
ンバータ33で所定の信号化がなされた後、タイミング発
生回路28により作動されるスイッチ34を通して第1メモ
リー35に出力される。そして、この第1メモリー35内に
上記トナー付着量MBが格納される(ステップI−)。
この格納されたトナー付着量MBは、以後の制御動作にお
ける作像基準値として用いられる。
これについで、第2段階の制御動作として、まず、現
像バイアス電圧が逆バイアス電圧bから通常使用するの
順バイアス電圧aに切替えられる(ステップII−)。
さらに、高圧電源5から帯電電流制御回路6を介して所
定値の帯電電流が出力され、これにより帯電用コロナ放
電器2が駆動されて(ステップII−)、感光体ドラム
1の表面が通常使用される電位V0にて一様帯電される。
この帯電電位V0は、感光体ドラム1の経時変化等によっ
てばらつきが生じる。このような一様帯電状態に対し
て、イレースランプ36が部分的に作動されて周辺イレー
スが行なわれ(ステップII−)、基準パターンが形成
される。ついで、前述のような順現像バイアス電圧aの
下で上記基準パターンのトナー現像が行なわれる(ステ
ップII−)。それにより得られた顕像のトナー付着量
MAは、濃度検知器25,26を通して濃度検出回路27により
読取られる(ステップII−)。この読取られたトナー
付着量MAは、スイッチ30からA/Dコンバータ33を通し
て、タイミング発生回路28により作動されるスイッチ34
から第2メモリー37に出力されて、該第2メモリー37内
に格納される(ステップII−)。このトナー付着量MA
は、作像制御対象値として以後取扱われる。
上述し第1メモリー35および第2メモリー37にそれぞ
れ格納された各トナー付着量MBおよびMAは、比較回路38
に出力されて比較され(ステップII−)、両トナー付
着量MB,MAが互いに等しくMB=MAとなる場合には、その
まま制御動作は終了される(ステップII−)。両トナ
ー付着両MB,MAが互いに異なりMB≠MAとなる場合には、
感光体ドラム1の帯電を行なう帯電電流の値が帯電電流
制御回路6によって変更され(ステップII−)、第2
段階の制御動作が繰返されて、作像制御対象値である実
際のトナー付着量MAが、作像基準値であるトナー付着量
MBに等しくなるまで、すなわち、両値MB,MAに偏差がな
くなるように帯電電流が調整される。
このような制御動作が行なわれると、感光体ドラム1
の経時変化等によって感光体ドラム1の初期帯電電位に
ばらつきが生じても、画像のトナー付着量を常時良好に
維持していくことができる。すなわち、感光体ドラム1
の初期帯電電位をVOとし、現像バイアス電圧値をVBとす
ると、現像によるトナー付着量Mは、(VO−VB)の関数
となって、 M=f(VO−VB) のように表わされる。したがって、(VO−VB)の値が一
定であれば、トナー付着量Mも一定に保たれる。なお、
上記トナー付着量Mは、前述したように、濃度検知器2
5,26により定量される。
ここで上記実施例のように、まず第1段階として、感
光体ドラム1の帯電電位を零、そのときの現像バイアス
電圧をb(b<0)とし、この作像条件によるトナー付
着量MBを検知する。これにつぐ第2段階として、感光体
ドラム1の帯電電位をVO、そのときの現像バイアス電圧
をa(a>0)とし、この作像条件によるトナー付着量
MAを検知する。そして、これら両トナー付着量MBとMA
が等しくなるように制御すると、MB=MAより、 M=f(VO−a)=f(0−b) となり、 VO=a−b=一定 が得られる。この結果、感光体ドラム1の経時変化等に
かかわらず、その初期帯電電位VOが常に一定に維持さ
れ、画像も一定状態に保たれることがわかる。例えば、
VOを850Vに保持するためには、aを550V、bを−300Vに
設定することが考えられる。
第3図に示す実施例では、作像条件の制御対象とし
て、現像バイアス電圧を採用している。すなわち、第1
図に示す実施例における各ステップと同一ステップを同
一符号で表わした第3図、および第2図に示す装置と同
一構成物を同一符号で示した第4図において、第1メモ
リー35および第2メモリー37に格納された各トナー付着
量MBおよびMAが、比較回路38に出力されて比較される
(ステップII−′)と、両トナー付着量MB,MAが互い
に等しくMB=MAである場合にはそのまま制御動作は終了
される(ステップII−′)。両トナー付着量MB,MA
互いに異なりMB≠MAとなる場合には、現像バイアス電圧
値aが、バイアス電位制御回路40によって変更された上
で(ステップII−′)、第2段階の制御動作が繰返さ
れ、実際のトナー付着量MAが、顕像の作像基準値である
トナー付着量MBに等しくなるまで、すなわち両値MB,MA
に偏差がなくなるように現像バイアス電圧値aが調整さ
れる。
このような実施例においても、上記実施例と同様な作
用・効果を得ることができる。また、これ以外にも、例
えば露光光量や転写電圧を作像制御対象とすることも可
能である。
(効果) 以上述べたように、本発明による画像形成装置の作像
条件制御方法は、第1制御段階として、潜像担持体の帯
電電位を零とし、所定の逆現像バイアス電圧の下に現像
して得られる顕像のトナー付着量MBを検知しておくとと
もに、第2制御段階として、潜像担持体の帯電電位を実
際の使用電位VOとし、実際の使用順現像バイアス電圧の
下に現像して得られる顕像のトナー付着量MAを検知し、
これら両トナー付着量MBとMAとが等しくなるように作像
条件を制御するようにしたから、簡易な構造で正確な作
像制御を行なうことができ、潜像担持体の経時変化等に
よる潜像担持体の初期帯電電位にばらつきが生じても、
画像のトナー付着量を常時良好に維持していくことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の一実施例における制御手
順および制御装置をそれぞれ表わしたフロー図およびブ
ロック線図、第3図および第4図は本発明の他の実施例
における制御手順および制御装置をそれぞれ表わしたフ
ロー図およびブロック線図である。 1……感光体ドラム、2……コロナ帯電器、4……現像
装置、25,26……濃度検知器、31……現像バイアス電源
回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】潜像担持体上に形成される静電潜像を所定
    の現像バイアス電圧下でトナー現像し作像を行い、所定
    の画像を得るようにした画像形成装置の作像条件制御方
    法において、 上記潜像担持体の表面電位をほぼ零電位になした上で、
    所定の逆現像バイアス電圧を印加しながらトナー現像を
    行ない、それにより得られた顕像のトナー付着量を読取
    って作像基準値とした後、連続して上記潜像担持体の表
    面を所定電位に一様帯電せしめ、その帯電電位が形成さ
    れる静電潜像を通常の順現像バイアス電圧下でトナー現
    像を行ない、それにより得られた顕像のトナー付着量を
    作像制御対象値として読取り、これら顕像の各トナー付
    着量である作像基準値と作像制御対象値との偏差がなく
    なる方向に各種作像条件を制御するようにしたことを特
    徴とする画像形成装置の作像条件制御方法。
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