JP2817941B2 - 画像形成装置のトナー濃度制御方法 - Google Patents

画像形成装置のトナー濃度制御方法

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JP2817941B2 JP1078196A JP7819689A JP2817941B2 JP 2817941 B2 JP2817941 B2 JP 2817941B2 JP 1078196 A JP1078196 A JP 1078196A JP 7819689 A JP7819689 A JP 7819689A JP 2817941 B2 JP2817941 B2 JP 2817941B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像形成装置のトナー濃度制御方法に関す
るものである。
〔従来技術〕 従来画像形成装置の1つであるカラー複写機において
はシアン、マゼンタ、イエロー等の少なくとも3種類の
トナー像を重ねて転写するカラー画像モードと、黒トナ
ー単独による黒画像モードとを切換可能にすることが知
られている。
複写機においては、出来るだけ高速化が望まれるので
画像形成速度を高める努力が行われているが、複数の色
の現像剤により現像するカラー画像モードにおいては原
稿照明装置、定着装置等に多くの電力を必要とするた
め、黒単独の現像による黒画像モードの場合の画像形成
速度、例えば複写線速に対しカラー画像形成の場合は複
写線速を低下させて省力化することが行われている。
複写機においては画質を良好に維持するため、各色の
現像愛についてトナー濃度検出手段によりトナー濃度を
検出し、夫々の現像剤のトナー濃度が低下するとトナー
を補給してトナー濃度を一定に維持することが行われて
いる。
現像器の現像剤内のトナー濃度が一定に維持されて
も、像担持体が経時変化や環境状態によって劣化を生じ
トナー付着能力が変化することがある。像担持体、例え
ば感光体ドラムが劣化するとトナー付着量が低下するた
め、所定の濃度を確保するためには現像器の現像剤のト
ナー濃度を高める必要がある。
画像モードにより画像形成速度が切換えられる場合、
像担持体である感光体ドラムに対する現像の際のトナー
付着量は画像形成速度によって変わってくる。感光体ド
ラムの同じ現像ポテンシャルにおいても画像形成速度
が、例えば感光体ドラムと現像器の線速度が高いとトナ
ー付着量が大であると評価する傾向がある。したがって
低速度の場合には十分なトナー濃度が得られても高速度
の画像形成速度の場合には十分なトナー付着量が得られ
ないという状態が生じる。したがって現像器のトナー濃
度センサーの目標値を像担持体のトナー付着量検知手段
の出力に基づいて制御する場合に、画像検出速度によっ
て変化を生じる。例えば黒画像モードのような、高速度
の画像形成が多く、カラー画像モードのような、低速度
の画像形成が少ない場合に、たまたまトナー付着量検知
タイミングが低速度画像形成の場合であると、実際には
像担持体に劣化を生じて、現像器の現像剤のトナー濃度
を補正する必要であっても、トナー付着量検知手段の出
力としては、トナー濃度が十分であるという信号が出さ
れることになり、トナー濃度制御が正確に行われないと
いう問題があった。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、上記の従来の問題点を解消し、画像形成速
度が切換えられても像担持体のトナー付着量が必要以上
に低下することなく維持され良好な画質を保証すること
のできる画像形成装置のトナー濃度制御方法を提供する
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、所定の画像モードに従って
画像形成速度の切り替えが可能な画像形成装置であっ
て、トナー濃度検出手段の出力値を所定の基準と比較し
て、その結果に基づきトナー濃度を補正制御する画像形
成装置のトナー濃度制御方法において、所定の画像形成
速度の場合にトナー濃度補正制御の基準を変更し、他の
画像形成速度の場合はトナー濃度補正制御の基準を変更
しないこととを特徴とする画像形成装置のトナー濃度制
御方法により解決した。
〔作用〕
本発明により、画像形成速度が切換えられて使用され
る際、所定の画像形成速度の場合に例えば高低速度二段
切換の場合には使用頻度の高い黒色現像の高速画像形成
時に、像担持体のトナー付着量検出信号による検知タイ
ミングがきたときに検出してトナー濃度センサーを制御
し、他の速度、例えば低速度画像形成時にはトナー付着
量検出タイミングがきてもトナー付着量検知手段の作動
を禁止するか、検出したデータをトナー濃度センサーの
制御には作動させないようにする。
本発明により、速度切換えにより像担持体に対するト
ナー付着量の変化を生じても、トナー付着量が大、つま
りトナー濃度が濃いと判定し勝ちな速度による画像形成
時のトナー付着量検出もしくはその検出によるトナー濃
度センサーの補正制御を禁止し、トナー濃度センサーの
目標値はそのままとしてトナー濃度制御を行うので、像
担持体の画像のトナー濃度が必要以上に低下することが
防止された。
〔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ー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、各色ごとのトナー像を得るブラッ
ク現像器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
ージャー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ー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
設置された現像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および結像レンズ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、標準パターンの画像部のト
ナー付着量と標準パターンの地肌部のトナー付着量を各
現像器のトナーごとに検知する。
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。
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2図の直
線Aで示すような関係が得られる。
基準となるトナー濃度をD0とするとその濃度に対する
出力(目標値)はV0となる。トナー濃度センサーの出力
VがV0より大になるとトナー濃度は低下しているのでト
ナーを補給してトナー濃度を高めるように制御する。し
かるに感光体ドラムが劣化すると、トナーの付着量が低
下する傾向が生じるので、通常の状態より現像器のトナ
ー濃度は高める必要がある。この場合はトナー濃度を高
めるために、トナー濃度センサーの目標値をV0に対し例
えば−ΔVだけシフトするように補正制御し、そのシフ
トした目標値でトナー濃度を一定に維持する。環境条件
等により感光体ドラムが逆にトナー付着量が大になる傾
向を生じたときは、トナー濃度センサーの目標値を+Δ
Vだけシフトする補正制御をする。
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3図の直線Bで示すような関係が得られる。図にお
いて縦軸上半分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。
画像形成速度(プロセス速度)、例えば感光体ドラム
と現像ローラの線速が画像モードにより切換えられる場
合、感光体ドラムの現像ポテンシャルVとトナー付着量
mg/cm2との関係は、画像形成速度が高速度S1、例えば22
6mm/secの場合には、第3図の直線Cで示すようにな
り、画像形成速度が低速度S2、例えば113mm/secの場合
には第3図の破線Dで示すようになる。図中縦軸の下半
分は現像ポテンシャルVを示す。
感光体ドラムの同じ現像ポテンシャルにおいて高速度
S1の場合には標準パターンの像部分のトナー付着量のト
ナー付着量検出手段(Pセンサー)による出力はVSP
なり、低速度S2の場合にはV′SPとなる。標準パターン
の地肌部分のPセンサーの出力VSGは画像形成速度の変
化はほとんど影響しない。
トナー濃度制御は,例えば第4図に示すフローに従っ
て行われる。メインスイッチONしてコピースタートする
と、トナー付着量検知タイミングかどうかチエックす
る。NOのときはコピースタートに戻り待機する。
トナー付着量検知タイミングであると、プロセス速度
即ち画像形成速度が特定した速度S1であるか否かチエッ
クし、特定速度S1ではなく例えばS2の場合でNOであれ
ば、トナー濃度センサー目標値はそのままにしトナー付
着検出手段の作動を禁止する。
YESのときは基準パターンを像担持体に作成し、Pセ
ンサーによりVSPとVSGの比の値VSP/VSGを検知し、VSP/V
SG>Aがどうかチエックし、YESのときはトナー付着量
が低下しているので、トナー濃度センサーの目標値を−
ΔVだけシフトし、トナー濃度が高くなるように補正制
御する。NOのときはVSP/VSG<AであるかチエックしYES
であればトナー濃度センサー目標値を+ΔVだけシフト
し、NOであればトナー濃度センサー目標値はそのままに
する。
〔効果〕
本発明により、所定の画像形成速度の場合に補正制御
を行い、他の画像形成速度の場合は補正制御を禁止する
ので安定した状態でトナー濃度を制御することができ、
画像濃度が必要以上に低下することが回避された。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を利用する画像形成装置の概略説明図、
第2図はトナー濃度センサー出力とトナー濃度の関係を
示す図、第3図はトナー付着量と現像ポテンシャル及び
トナー付着量検知センサー出力との関係を示す図、第4
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……P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 15/00 303 G03G 15/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の画像モードに従って画像形成速度の
    切り替えが可能な画像形成装置であって、トナー濃度検
    出手段の出力値を所定の基準と比較して、その結果に基
    づきトナー濃度を補正制御する画像形成装置のトナー濃
    度制御方法において、 所定の画像形成速度の場合にトナー濃度補正制御の基準
    を変更し、他の画像形成速度の場合はトナー濃度補正制
    御の基準を変更しないことを特徴とする、画像形成装置
    のトナー濃度制御方法。
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