JP2810688B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像
形成装置に関するものである。

〔従来技術〕

画像形成装置、例えば複写機において、赤色現像剤と
黒色現像剤を切換えて使用することにより二色の複写が
可能な複写機や、シアン、マゼンタ、イエロー等の三色
の現像剤により必要によっては黒色を含めて４色の現像
剤によりカラー複写可能な複写機や、幾つかの色の現像
剤を使い分けることにより複数の色の単色複写が可能な
複写機等が従来知られている。

斯かる複写機においては、夫々の現像剤を個別に収容
する現像器を複数個設け、複写画像に応じて作動する現
像器を切換えることも知られている。

分解色に対応する現像剤によるトナー像の組合せによ
り、例えばシアン、マゼンタ、イエローの３色のトナー
像を重ねて転写することによりあらゆる色の画像を再現
する場合、各現像剤のトナー濃度が予め定めた濃度を維
持しているときは美しい色を再現することができるが、
各色のトナー濃度のバランスがくずれてくると、適切な
グレーバランスが得られず、カラー画質が低下する。

従来、各現像器のトナー濃度を夫々個別に検知して夫
々のトナー濃度を制御することが行われており、赤黒の
２色の画像を再現する複写機や、複数の色を単色の現像
剤を使いわけて再現する複写機では、このような制御方
法でもあまり問題は生じないが、複数の色の画像を重ね
転写することにより所望の色を作り出す複写機において
は、各色のトナー濃度のバランスがくずれることにより
画質が低下するので問題である。

例えばシアン、マゼンタ、イエローの３色によりカラ
ー画像を再現する場合、色によっては、シアン、マゼン
タ、イエロー、の夫々の色のトナーを単独で使用するシ
ングルモードの場合と、シアンとマゼンタ、シアンとイ
エロー、マゼンタとイエローの２つの色の組合せで使用
するダブルモードの場合と、シアン、マゼンタ、イエロ
ーの３色を使用するフルカラーの場合とがある。

３色のトナーを使うフルカラーの色を忠実に再現する
ためには３色の特性が常に最適の状態に維持されていな
ければならない。

しかるに従来のように複数の現像器のトナー濃度制御
を個別に独立して行うと、シングルモードとダブルモー
ド等において頻繁に使用される色の現像器では、例えば
その現像器の使用回数が一定数に達したとき等のトナー
濃度検知タイミングが頻繁になり、トナー濃度の制御も
十分に行われることになるが、あまり使用されない色の
現像器においてはトナー濃度検知タイミングがなかなか
来ないため、トナー濃度検知が行われないまま長時間放
置されることになる。長時間トナー濃度制御をしない
と、経時的に又は環境の影響によりトナーの特性が変動
するが、その変動が補正されることなく使用されること
になる。このような状態では補正され適正な特性を維持
しているトナーによる像と特性が変動した状態のトナー
による像とが重ね合わされると、忠実な色が再現できな
くなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、従来の上記の問題点を解消し、使用頻度に
関係なく全ての現像剤を常に適正な状態で使用できる画
像形成装置を提供することを課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の課題を、複数の現像器を有し、夫々
の現像器の現像剤を用いて標準パターンの可視像を像担
持体上に形成し、該可視像のトナー付着量をトナー付着
量検知手段により検知することで画質を制御する画像形
成装置において、各現像器のトナー付着量を検知するた
めの検知タイミング値を夫々有し、１つの現像器の検知
タイミング値が所定のトナー濃度検知タイミングになっ
た場合、全ての現像器のトナー付着量検知を行うととも
に全ての現像器に対する前記検知タイミング値を再設定
することを特徴とする画像形成装置により解決した。

〔作用〕

本発明により、複数の現像器について、少なくとも１
つの現像器のトナー濃度検知をするときに、残りの全て
の現像器について像担持体上の標準パターンの潜像の形
成及びその潜像の現像を行い、その潜像のトナー付着量
を検知し、標準パターンの地肌部のトナー付着量と標準
パターンの画像部のトナー付着量を反射型光学センサで
検出し、その検出量に応じて現像器のトナー濃度を補正
制御する。

検知タイミングは、複写機の稼動時間、原稿を照明
し、像担持体に画像光を送る光学装置のスキャン回数、
又は各現像器のいずれか１つ又は特定の現像器の使用回
数等により予め設定される。

所定の検知タイミングにおいて全ての現像器について
トナー付着量を検出してトナー濃度の補正制御が行われ
るので、使用頻度の大なるトナーも小なるトナーも、同
じタイミングでトナー濃度が補正制御され、特性変化等
によりバランスがくずれた状態でどの現像器も使用され
ることがないので、適正なグレーバランスが確保される
ことが可能になった。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

本発明が適用される画像形成装置の一例としてカラー
複写機の例を説明すると、第１図に示されるように、複
写機本体１のほぼ中央部に配置された潜像担持体として
の感光体ドラム２の周囲には、該感光体ドラム２の表面
を初期帯電せしめる帯電チャージャ３と、一様帯電され
た感光体ドラム２の表面上に原稿の光像を露光して静電
潜像を形成する露光光学系４と、静電潜像に各色トナー
を供給して現像し、各色ごとにトナー像を得るブラック
現像機５およびイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの３
つのカラー現像器６、７、８を有する現像装置と、記録
紙を巻回保持し、各色ごとのトナー像を記録紙上に順次
転写させ移し取る転写ドラム９と、上記転写ドラム９内
において転写部に対向するように配置される転写チャー
ジャ10と、転写後の感光体ドラム２の表面に残留するト
ナーを除去するクリーニング装置11と、転写後の感光体
ドラム２の表面に残留する電荷を除去するイレーサー12
等とが順次配列されている。また上記転写ドラム９に
は、転写が完了した記録紙を転写ドラム９から剥離せし
める分離チャージャ13および分離爪14が付設されてい
る。

転写ドラム９から剥離された記録紙を搬送する搬送ベ
ルト15の出口側端部には、トナー像を加熱および加圧し
て定着させる定着装置16が配置されているとともに、こ
の定着装置16の出口部には、排紙トレイ17が取り付けら
れている。

さらに上記露光光学系４には、複写機本体１の上部に
設置された原稿載置台としてのコンタクトガラス18、こ
のコンタクトガラス18上の原稿に走査光を照射する露光
ランプ19、原稿からの反射光を感光体ドラム２の表面に
結像せしめる反射ミラー21及び結像レンズ22、光像を補
色関係にある色により色分解せしめる色分解フィルター
23等が設けられている。

感光体ドラム２の周りの現像器８と転写チャージャ10
の間の領域に感光体ドラム２の表面に近接して発光ダイ
オード等の発光素子とフォトセンサー等の受光素子とか
らなるトナー付着量検知手段（Ｐセンサーと以後称す
る）30が配置される。例えばコンタクトガラス18の原稿
配置領域外に形成された標準パターンを露光して形成さ
れた感光体ドラム２上の潜像を現像して得られるトナー
像を前記Ｐセンサー30により検知し、画像部のトナー付
着量と地肌部のトナー付着量を各現像器のトナー毎に検
知する。

現像器５には例えば現像剤の透磁率変化に基づいてト
ナー濃度を検知する透磁率センサー31が、同様に現像器
６には透磁率センサー32が、現像器７には透磁率センサ
ー33が、現像器８には透磁率センサー34が配置されてい
る。

Ｐセンサー（トナー付着量検知センサー）30による出
力Ｖと、感光体ドラム２のトナー付着量mg/cm²との間に
は第２図の直線Ａで示すような関係が得られる。図にお
いて縦軸はトナー付着量検知センサー出力を横軸はトナ
ー付着量を示す。

透磁率センサー31、32、33、34よりなるトナー濃度セ
ンサーの出力Ｖとトナー濃度wt％との間には第３図の直
線Ｂで示すような関係が得られる。

トナー濃度の補正制御は、例えば第４図及び第５図に
示すフローに沿って行われることができる。

第４図において、メインスイッチが投入されてトナー
濃度制御のルーチンがスタートする。先ずシアン現像器
６を用いた複写枚数がトナー付着量検知タイミングであ
る例えば50枚を過ぎたか否かチエックする。カウンター
では50の倍数である50nを１枚越えたかどうかによりチ
エックする。所定枚数を越えて検知タイミングである
と、シアン検知モードスタートのサブルーチンに進む。

未だ50枚以下で検知タイミングになっていないとき
は、マゼンタ現像器７が検知タイミングになったか、す
なわちマゼンタ現像器７を用いた複写枚数が例えば50枚
を越えたか、すなわち50n＋１になったかをチエックす
る。越えて検知タイミングであると判断した場合はシア
ン検知モードスタートのサブルーチンに進む 未だ50枚以下で検知タイミングになっていないとき
は、イエロー現像器８が検知タイミングになったか、す
なわちイエロー現像器８を用いた複写枚数が例えば50枚
を越えたかどうか、つまり50n＋１になったかどうかを
チエックする。越えて検知タイミングであると判断した
場合はシアン検知モードスタートのサブルーチンに進
む。

未だ50枚以下で検知タイミングになっていないときは
どの色の現像器も検知タイミングになっていないので、
作像モードに進み、普通に作像をくり返す。

シアン検知モードスタートサブルーチンでは第５図に
示すように、先ず標準パターン作成をする。すなわちコ
ンタクトガラス18の標準パターンを露光し、感光体ドラ
ム２に標準パターンの潜像を形成し、シアン現像器６に
より現像して標準パターンのシアントナー像を形成す
る。

次いでトナー付着量検知センサー（Ｐセンサー）30に
より標準パターンのシアントナー像のうちパターン画像
部であるトナー付着部電圧V_SPとパターン地肌部である
トナー未付着部電圧V_SGとを出力として求め、その出力
からパターン画像部とパターン地肌部におけるトナー付
着量の比率V_SP/V_SGを求める。この比率値を予め定めた
目標値Ａ＝V_SP/V_SGと比較し、目標値より大きいときは
トナー濃度センサーの目標値を第３図において−ΔＶだ
けシフトし、小さいときは、＋ΔＶだけシフトする。大
でも小でもないときはトナー濃度センサー目標値はその
ままにしてトナー濃度の補正制御は行わない。

各現像器５〜８にはトナー濃度センサー31〜34が設け
られトナー濃度検知信号によりトナー濃度値を目標値と
比較し、トナー濃度が目標値を下回ってトナー不足状態
になった場合にはトナー補給部を制御して不足部に対応
したトナーを補給する。その際、感光体ドラムの標準パ
ターン像におけるトナー付着量検知のデータにしたがっ
て変えられたトナー濃度センサー31〜34の補正した目標
値にトナー濃度を維持するようにトナー濃度制御が行わ
れる。

シアン検知モードスタート後シアン検知モードが終了
したかチエックし、終了するまで待機し、終了するとマ
ゼンタ検知モードスタートのサブルーチンを行う。マゼ
ンタ検知モードスタートのサブルーチンはシアン検知モ
ードスタートサブルーチンと全く同様に形成され、異な
るのはマゼンタ検知モードスタートでは標準パターンが
マゼンタ現像器７により現像される点である。

マゼンタ検知モードスタート後終了するまで待機し、
終了すると、イエロー検知モードスタートのサブルーチ
ンを行う。マゼンタの場合と同様異なるのは標準パター
ン像の現像がイエロー現像器８により行われる点であ
る。

イエロー検知モードスタート後、終了したかチエック
し、終了すると全ての色の現像剤についてのトナー濃度
の制御が終わるので、各色の枚数カウンタをリセットす
る。

第４図により、シアン、マゼンタ、イエローのいずれ
かの現像器についてトナー付着量検知タイミングがくる
と、該当する色のトナーだけでなく、全ての色の現像器
のトナー濃度補正制御が行われ、各色の現像剤の間の特
性の変化にばらつきを生じることが回避された。

〔効果〕

本発明により、複数の現像器を画像モードに応じて使
いわける画像形成装置において、使い頻度の大小による
差を生じることなく、全ての現像剤について同じタイミ
ングにおいて標準パターンのトナー付着量を検知し、ト
ナー濃度補正制御するため、現像剤間の特性にばらつき
を生じることが回避された。したがって絶えず忠実な色
再現が可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用するカラー複写機の説明図、第２
図はトナー付着量とトナー付着量検知センサー出力の関
係を示す図、第３図はトナー濃度とトナー濃度センサー
出力との関係を示す図、第４図及び第５図は制御フロー
チャートである。 ２……像担持体、５、６、７、８……現像器 30……トナー付着量検知センサー 31、32、33、34……トナー濃度センサー

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 21/00 370 - 540 G03G 15/00 303 G03G 15/01

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の現像器を有し、夫々の現像器の現像
   剤を用いて標準パターンの可視像を像担持体上に形成
   し、該可視像のトナー付着量をトナー付着量検知手段に
   より検知することで画質を制御する画像形成装置におい
   て、 各現像器のトナー付着量を検知するための検知タイミン
   グ値を夫々有し、 １つの現像器の検知タイミング値が所定の検知タイミン
   グになった場合、全ての現像器のトナー付着量検知を行
   うとともに全ての現像器に対する前記検知タイミング値
   を再設定することを特徴とする画像形成装置。