JP3609523B2

JP3609523B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3609523B2
Application number: JP04297696A
Authority: JP
Inventors: 昇沢山; 拓司米田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2016-02-29
Also published as: JPH09236951A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所望の記録画像をトナー画像により形成する画像形成装置は「デジタルやアナログの複写機や光プリンター等」として広く知られている。このような画像形成装置において形成される記録画像は、一般に、潜像担持体に静電潜像を形成し、これを現像してトナー画像を得、このトナー画像を直接もしくは中間転写媒体を介して記録紙上に転写・定着するという一連の作像プロセスの実行により得られる。
【０００３】
そして上記作像プロセスにおける各ステップ（潜像の形成や現像・転写等）の条件（帯電条件、露光条件、現像条件、転写条件等）を変えることにより、得られる記録画像の状態が変化する。このように記録画像の状態を変化させる条件は「作像条件」と呼ばれている。
【０００４】
作像条件を制御することにより所望の記録画像を得るため、潜像担持体に情報検知用のトナーパターンを、トナー付着量が潜像担持体表面の移動方向に連続的に変化するように形成し、このトナーパターンの状態を光学センサにより検知し、光学センサの出力変化から作像条件の制御に用いる複数の情報：α，β，．．を得ることが提案されている（特願平６−１５８９３２号）。
【０００５】
このような作像条件の制御を図３を参照して簡単に説明する。
【０００６】
図３（ａ）において、横軸は潜像担持体表面の移動方向である。潜像担持体表面の移動方向に図のごとくトナー付着量が変化する「トナーパターン」が形成されたものとする。このトナーパターンを画像形成装置における装置空間の定位置に配備された光学センサで検出する。即ち、トナーパターンに光を照射してトナーパターンによる反射光を検出すると、潜像担持体表面の移動に応じて、光学センサの出力は時間とともに図３（ｂ）に示すように変化する。光学センサの、この出力変化から種々の「情報」を得ることができる。
【０００７】
例えば、図３（ｂ）に示すように、光学センサの出力に対して第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１と第２しきい値：Ｖ_ｔｈ２（＞Ｖ_ｔｈ１）を設定し、上記出力が第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より小さくなる時刻をＴ_１、第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より大きくなる時刻をＴ_２（＞Ｔ_１）、上記出力が第２しきい値：Ｖ_ｔｈ２より大きくなる時刻をＴ_３とすると、情報：Ｔ_２−Ｔ_１は「トナーパターンにおけるトナー付着量の大きい領域」を意味するから、情報：Ｔ_２−Ｔ_１が大きいことは現像剤に於けるトナー濃度が高いことを意味し、従って情報：Ｔ_２−Ｔ_１をトナー補給に用いることができる。
【０００８】
情報：Ｔ_３−Ｔ_１は「トナーパターンの実質的な大きさ」に対応し、情報：Ｔ_３−Ｔ_１が大きいほど潜像電位の低い部分が強く現像されていることを意味するから、この情報を現像バイアスの制御に利用することができる。
また、光学センサの出力の最大・最小の出力差：ΔＶの変化により、潜像担持体の感度の変化等を知ることができる。
【０００９】
しかしながら上に説明したのは理想的な場合であり、図３（ａ）の如きトナー付着量変化を持つトナーパターンを光学センサで検知した場合の光学センサの出力は図３（ｂ）のような滑らかな曲線にならず、実際には「ノイズ」のために図３（ｃ）に示すように「細かく振動する曲線」になる。振動はノイズが原因であり、ノイズは全くランダムであるから、光学センサの出力の振動状態は検知を行う毎に変化する。このようなノイズに起因する出力変動があると、例えば出力が第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より大きくなる時刻として「本来の時刻：Ｔ_２」ではなく、ノイズのために図中の時刻：Ｔ_２’が検知されてしまうことになる。
【００１０】
このように光学センサの出力にノイズが影響すると、例えば前記情報：Ｔ_２−Ｔ_１は変動してしまい、情報：Ｔ_２−Ｔ_１を用いて適正なトナー補給制御を行うことが困難になってしまう。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上述した事情に鑑み、トナーパターンを検知する光学センサの出力におけるノイズの存在に拘らず、光学センサ出力の時間的な変化に基づき、作像条件の良好な制御を行うことを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明の画像形成装置は「ベルト状もしくはドラム状に形成されて回転される像担持体に、ｍ（１０００≧ｍ≧１）回の作像サイクル毎に、情報検知用のトナーパターンを、トナー付着量が像担持体表面の移動方向に連続的、かつ、滑らかに変化するように形成し、このトナーパターンの状態を光学センサにより検知し、光学センサの出力変化から作像条件の制御に用いる複数の情報：α，β，．．を得る画像形成装置」である。
【００１３】
上記の如き画像形成装置において、ｍ回の作像サイクルごとに順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から、トナーパターンごとに得られる情報：α(ｊ)，β(ｊ)，．．に対し、平均値：
＜α＞＝（Σα(ｊ)）／ｎ（ｊ＝１〜ｎ），
＜β＞＝（Σβ(ｊ)）／ｎ’ （ｊ＝１〜ｎ’），．．．
（ｎ，ｎ’：平均を取るためのトナーパターンの数）
を算出し、これら平均値：＜α＞，＜β＞，．．に基づき作像条件を制御することもできる。なお、総和記号に於ける和は「ｊにつき１〜ｎもしくは１〜ｎ’まで取る」こととする。以下、同様である。
【００１４】
請求項１記載の発明は、上記の如き画像形成装置において、以下の点を特徴とする。
即ち、ｍ回の作像サイクルごとに順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から、トナーパターンごとに得られる情報：α(ｊ)，β(ｊ)，．．に対し、形成されたトナーパターンの新しいものから古いものに向かって単調に減少する加重：Ｗ_X(ｊ)（Ｘ＝ａ，ｂ，．．．，ｊ＝１，２，．．．．）による加重平均：
＜α＞_W＝Σα(ｊ)・Ｗ_a(ｊ) （ｊ＝１〜ｎ），
＜β＞_W＝Σβ(ｊ)・Ｗ_b(ｊ) （ｊ＝１〜ｎ’），．．．
（ｎ，ｎ’：平均を取るためのトナーパターンの数）
を算出し、これら加重平均：＜α＞_W _，＜β＞_W _，．．に基づき作像条件を制御するのである。
【００１５】
なお、上記の順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）からは、２種以上の所望の種類の情報を得ることができるが、光学センサの出力が所定の第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より小さくなる時刻：Ｔ_１、第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より大きくなる時刻：Ｔ_２（＞Ｔ_１)、出力が所定の第２しきい値：Ｖ_ｔｈ２（＞Ｖ_ｔｈ１)より大きくなる時刻：Ｔ_３を用いて、情報：α(ｊ)＝Ｔ_２(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)，情報：β(ｊ)＝Ｔ_３(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)と定義される２種の情報：α(ｊ)，β(ｊ)を得、平均値：＜α＞によりトナー補給を制御し、平均値：＜β＞により現像バイアスを制御するようにすることもできる。
【００１６】
請求項１記載の画像形成装置において、順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．）から、２種以上の所望の種類の情報を得ることができるが、光学センサの出力が所定の第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より小さくなる時刻：Ｔ_１、第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より大きくなる時刻：Ｔ_２（＞Ｔ_１)、出力が所定の第２しきい値：Ｖ_ｔｈ２（＞Ｖ_ｔｈ１)より大きくなる時刻：Ｔ_３を用いて、情報：α(ｊ)＝Ｔ_２(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)，情報：β（ｊ）＝Ｔ_３(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)と定義される２種の情報：α(ｊ)，β(ｊ)を得、加重平均：＜α＞_Ｗによりトナー補給を制御し、加重平均：＜β＞_Ｗにより現像バイアスを制御するようにできる（請求項２）。
【００１７】
この請求項２記載の画像形成装置において、情報：α(ｊ)に対する加重：Ｗ_ａ(ｊ)と情報：β(ｊ)に対する加重：Ｗ_ｂ(ｊ)とを等しくし、加重平均を取るパラメータ：ｊの個数を等しくすることができる（請求項３）。一般的には、加重：Ｗ_Ｘ(ｊ)（Ｘ＝ａ，ｂ，．．．）は互いに異なって良く、加重平均を取るパラメータ：ｊの個数も、各情報に応じて適宜に定めることができる。
【００１８】
上に説明した請求項１〜３記載の画像形成装置において、像担持体として「光導電性の感光体」を用い、トナーパターンを「帯電と露光と現像と」により形成することができる（請求項４）。あるいはまた像担持体を「中間転写媒体（中間転写ベルト等）」としてもよい。即ち、光導電性の感光体に帯電と露光と現像とにより形成されたトナーパターンを中間転写媒体上に転写して、中間転写媒体上のトナーパターンを光学センサで検知するようにしてもよいのである。
【００１９】
なお、画像形成装置において像担持体として光導電性の感光体を用いる場合、トナーパターンを像担持体の帯電と露光と現像とにより形成し、順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から得られる情報として、前記Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３により、情報：α(ｊ)＝Ｔ_２(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)，情報：β（ｊ）＝Ｔ_３(ｊ)−Ｔ_２(ｊ)と定義されるα(ｊ)、β(ｊ)を用い、平均値：＜α＞により像担持体の帯電電流を制御し、平均値：＜β＞によりトナー補給を制御することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の形態を説明するための図である。
この図は、画像形成装置の１例であるデジタル複写機の要部を説明図として示している。
像担持体１はドラム状に形成された光導電性の感光体（請求項４）で、矢印方向に回転可能である。画像形成時には像担持体１は矢印方向へ等速回転し、帯電器２により均一帯電される。
【００２１】
次いで、形成すべき画像の書き込みが行われる。即ち、画像情報により変調された光ビームがポリゴンミラー１９により偏向され、偏向された光ビームはミラー１８により折り返されて像担持体１をその母線方向へ光走査して画像書き込みを行い、この画像書き込みにより「画像情報に従う静電潜像」が形成される。
【００２２】
形成された静電潜像は現像装置の現像ローラ４に保持された現像剤（２成分系の現像剤である）５により現像され、静電潜像はトナーにより可視化され「トナー画像」となる。なお、光ビームによる画像書き込みでは画像となる部分を光照射するので、現像は「反転現像」で行われる。像担持体１上に形成されたトナー画像は転写部において転写チャージャ８により記録紙（図示されず）に転写される。記録紙は次いで分離チャージャ９により像担持体１から分離され、搬送ベルト１０により定着装置（図示されず）に搬送され、定着装置によりトナー画像を記録画像として定着されて装置外へ排出される。トナー画像転写後の像担持体１はクリーニング装置のブラシ１１とブレード１２により残留トナーを除去され、クエンチングランプ１３により光除電される。
【００２３】
このような作像サイクルのｍ回毎に、記録画像の形成が行われないときを選んで「情報検知用のトナーパターン」の形成が行われる。上記「ｍ回」は、作像条件の制御をどのように行うかにより適正な回数が定まり、最小回数は１回で、この場合は各作像サイクル毎にトナーパターン形成が行われる。また最大回数は１０００回で、作像サイクルが１０００回行われる毎に１回の割合でトナーパターンが形成される。一般的には、ｍは２０〜５０程度が実際的である。
【００２４】
トナーパターンは「トナー付着量が像担持体１の表面の移動方向に連続的に変化するよう」に形成される。説明中の実施の形態においてはトナーパターンの形成は以下のように行われる。
【００２５】
図２において横軸は時間：ｔを示す。像担持体１の回転による周面の移動速さをｖとすると「ｖｔ」は、上記周面の移動方向の距離を表す。トナーパターンの形成は、先ず図２（ａ）に符号２−１で示すような均一な低電位部分（光ビームにより面積的に書き込みを行う）を形成し、この部分を現像するときに現像バイアスを図２（ａ）の曲線２−２のように変化させる。すると現像により形成されるトナーパターンに於けるトナー付着量は図２（ｂ）に示すように「像担持体１の表面の移動方向に連続的に変化」する。図１に符号６で示す光学センサで、このようなトナー付着量変化を持つトナーパターン（図１に符号３で示す）を検知すると、光学センサ６の出力は図２（ｃ）に実線で示す如きものになる。
【００２６】
図２（ｃ）に示すように、光学センサの出力が所定の第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より小さくなる時刻をＴ_１、上記出力が第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より大きくなる時刻をＴ_２（＞Ｔ_１）、上記出力が所定の第２しきい値：Ｖ_ｔｈ２（＞Ｖ_ｔｈ１）より大きくなる時刻をＴ_３とすると、前述したように情報：Ｔ_２−Ｔ_１は、トナーパターンにおけるトナー付着量の大きい領域を意味するから、この情報：Ｔ_２−Ｔ_１が大きいことは現像剤に於ける「トナー濃度が高い」ことを意味する。
【００２７】
情報：Ｔ_３−Ｔ_１はトナーパターンの実質的な大きさに対応し、情報：Ｔ_３−Ｔ_１が大きいほど「潜像電位の低い部分が強く現像されている」ことを意味する。情報：Ｔ_３−Ｔ_２は、トナーパターンのトナー付着量の小さい部分に対応し、これが大きいことは「像担持体１におけるトナー吸着力が弱い」ことを意味する。
【００２８】
光学センサ６の出力はノイズの影響により図２（ｃ）に実線で示すように変動するので上記情報：Ｔ_２−Ｔ_１、Ｔ_３−Ｔ_１，Ｔ_３−Ｔ_１をそのまま作像条件の制御に用いることはできない。
【００２９】
そこで、ｍ回の作像サイクル毎に順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から得られる情報：α(ｊ)，β(ｊ)，．．に対し、平均値：
＜α＞＝（Σα(ｊ)）／ｎ（ｊ＝１〜ｎ），
＜β＞＝（Σβ(ｊ)）／ｎ’ （ｊ＝１〜ｎ’），．．．
を算出し、これら平均値：＜α＞，＜β＞，．．に基づき作像条件を制御し、あるいは、情報：α(ｊ)，β(ｊ)，．．に対し、形成されたトナーパターンの新しいものから古いものに向かって単調に減少する加重：Ｗ_Ｘ(ｊ)（Ｘ＝ａ，ｂ，．．．，ｊ＝１，２，．．．．）による加重平均：
＜α＞_Ｗ＝Σα(ｊ)・Ｗ_ａ(ｊ) （ｊ＝１〜ｎ），
＜β＞_Ｗ＝Σβ(ｊ)・Ｗ_ｂ(ｊ) （ｊ＝１〜ｎ’），．．．
を算出し、これら加重平均：＜α＞_Ｗ，＜β＞_Ｗ，．．に基づき作像条件を制御する（請求項１）のである。
【００３０】
なお、前述のように情報：α(ｊ)＝Ｔ_２(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)，情報：β（ｊ）＝Ｔ_３(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)とすると、光学センサ６の出力に於けるノイズに起因する変動は検知毎に全くランダムであるので、上記情報：α(ｊ)，β（ｊ）の平均値：＜α＞，＜β＞を取ると、光学センサの出力に変動がないと考えた場合（この場合、光学センサの出力は図２（ｃ）の鎖線の如きものになる）において出力が第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より大きくなる時刻をＴ_Ｒ２、所定の第２しきい値：Ｖ_ｔｈ２より大きくなる時刻をＴ_Ｒ３として、平均値：＜α＞はＴ_Ｒ２−Ｔ_１（Ｔ_１は実質的にノイズの影響を受けない）に近くなり、平均値：＜β＞はＴ_Ｒ３−Ｔ_１に近くなる。従って、これら平均値：＜α＞，＜β＞は、それぞれトナー補給、現像バイアスの制御に利用することもできる。
【００３１】
平均を取るためのデータ数：ｎ，ｎ’を大きくすればするほど平均値：＜α＞はＴ_Ｒ２−Ｔ_１に、平均値：＜β＞はＴ_Ｒ３−Ｔ_１により近くなる。
【００３２】
あるいは、情報：α(ｊ)＝Ｔ_２(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)，情報：β(ｊ)＝Ｔ_３(ｊ)−Ｔ_２(ｊ)として、平均値：＜α＞により像担持体の帯電電流を制御し、平均値：＜β＞によりトナー補給を制御するようにしても良いし、情報：α(ｊ)＝Ｔ_２(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)，情報：β(ｊ)＝Ｔ_３(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)，情報：γ(ｊ)＝Ｔ_３(ｊ)−Ｔ_２(ｊ)とし、平均値：＜α＞によりトナー補給を制御し、平均値：＜β＞により現像バイアスの制御を行い、平均値：＜γ＞によりトナー補給を制御するようにしてもよい。
【００３３】
最後の場合、平均値：＜α＞が所定の値よりも小さくなったらトナーの補給を行い、平均値：＜β＞が小さくなるほど現像バイアスの絶対値を小さくし、平均値：＜γ＞が大きくなるほど帯電電流を大きくするのである。
【００３４】
光学センサの最新の出力から得られる情報：α(ｊ)等と過去の作像サイクルに於ける同じ情報：α（ｉ）とを同じ重みで平均演算する場合、過去に於ける情報：α(ｉ)等の影響が大きく、例えば記録画像の高濃度画像部の割合が大きく変わったような場合に、過去の情報の影響で作像条件の制御が記録画像の変化に追随できない場合が起こり得る。
【００３５】
請求項１，２，３記載の発明ではこのような場合を考慮し、上記平均演算を加重平均演算とし、加重：Ｗ_Ｘ(ｊ)（Ｘ＝ａ，ｂ，．．．，ｊ＝１，２，．．．．）を、形成されたトナーパターンの新しいものから古いものに向かって単調に減少させることにより、より新しい情報が平均演算において大きな影響を持つようにした。このようにすることにより、記録画像の濃度等が大きく変化しても、その変化に良く追従するように作像条件の制御を行うことが可能になる。
【００３６】
上記平均値や加重平均の「演算」や作像条件の「制御」は図１に於ける演算・制御装置２０（マイクロコンピュータ等）により行う。即ち、トナー補給の制御はトナー補給器２１を制御することにより、現像バイアスの制御は現像バイアス電源７を制御することにより、帯電電流の制御は帯電器用電源２２を制御することにより行う。
【００３７】
【実施例】
以下、具体的な実施例を３例あげる。いずれも図１の如き画像形成装置において実施する。
【００３８】
実施例１
ｍ＝１として、トナーパターンを各作像サイクルごとに形成し、順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から得られる情報：α(ｊ)，β(ｊ)として、光学センサの出力が所定の第１しきい値：Ｖ_th1より小さくなる時刻をＴ₁、出力が第１しきい値：Ｖ_th1より大きくなる時刻をＴ₂（＞Ｔ₁）、出力が第２しきい値：Ｖ_th2（＞Ｖ_th1）より大きくなる時刻をＴ₃とするとき、情報：α(ｊ)＝Ｔ₂(ｊ)−Ｔ₁(ｊ)，情報：β(ｊ)＝Ｔ₃(ｊ)−Ｔ₁(ｊ)とし、平均値：＜α＞によりトナー補給を制御し、平均値：＜β＞により現像バイアスを制御することもできる。
【００３９】
最新に形成されたトナーパターンから得られる情報をα（１），β（１）とし、形成されるトナーパターンを新しい順にｊ＝１，２，３，．．．として、過去７回のトナーパターンと最新のトナーパターンとに就き、平均値：＜α＞＝（Σα（ｊ））／８，＜β＞＝（Σβ（ｊ））／８（ｊ＝１〜８）を算出し、平均値：＜α＞が所定の値よりも小さくなるとき「定量のトナー」を現像装置中に補給するようにトナー補給を制御し、平均値：＜β＞が小さくなるに従い現像バイアスの絶対値を小さくするように現像バイアスを制御した。
【００４０】
現像バイアスの制御は、「平均値：＜β＞の変化に対応する現像バイアスの変化」を演算式として演算・制御装置２０に記憶させておき、算出された平均値：＜β＞に応じて算出される現像バイアスが実現されるように、現像バイアス電源７を制御した。
【００４１】
このようにして作像条件を安定的に制御することができたが、複写原稿を標準的な原稿から高濃度画像が著しく大きな割合を占める原稿に切り替えたとき、現像バイアスの制御が追従できず、記録画像では画像濃度の不足が生じた。
【００４２】
実施例２
実施例２は、請求項１，２，３，４記載の発明の実施例である。
【００４３】
ｍ＝１とし、トナーパターンを各作像サイクルごとに形成し、順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から得られる情報：α(ｊ)，β(ｊ)としてα(ｊ)＝Ｔ₂(ｊ)−Ｔ₁(ｊ)，β(ｊ)＝Ｔ₃(ｊ)−Ｔ₁(ｊ)を用い、形成されたトナーパターンの新しいものから古いものに向かって単調に減少する加重：Ｗ_X(ｊ)（Ｘ＝ａ，ｂ，．．，ｊ＝１，２，．．．）による加重平均：＜α＞_W＝Σα(ｊ)・Ｗ_a(ｊ)，＜β＞_W＝Σβ(ｊ)・Ｗ_b(ｊ)を算出し（請求項１）、加重平均：＜α＞_Wによりトナー補給を制御し、加重平均：＜β＞_Wにより現像バイアスを制御する（請求項２）。
【００４４】
最新に形成されたトナーパターンから得られる情報をα（１），β（１）とし、形成されるトナーパターンを新しい順にｊ＝１，２，３，．．として、過去１５回のトナーパターンと最新のトナーパターンとについて、加重平均：＜α＞_Ｗ，＜β＞_Ｗを算出した。
【００４５】
ｊ＝１〜１５に対し加重：Ｗ_ａ(ｊ)＝Ｗ_ｂ(ｊ)＝Ｗ(ｊ)とし（請求項３）、各加重を以下のように定めた。Ｗ(１)＝８／３２，ｊ＝２，３に対してＷ(ｊ)＝４／３２，ｊ＝４〜７に対してＷ(ｊ)＝２／３２，ｊ＝８〜１５に対しＷ(ｊ)＝１／３２。このように算出される加重平均：＜α＞_Ｗ，＜β＞_Ｗを用い、実施例１と同様にして作像条件の制御を行ったところ、安定した制御を実現できた。
【００４６】
実施例３
実施例３は請求項１，２，４記載の発明の実施例である。
【００４７】
ｍ＝１とし、トナーパターンを各作像サイクルごとに形成し、順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から得られる情報：α(ｊ)，β(ｊ)としてα(ｊ)＝Ｔ₂(ｊ)−Ｔ₁(ｊ)，β(ｊ)＝Ｔ₃(ｊ)−Ｔ₁(ｊ)を用い、形成されたトナーパターンの新しいものから古いものに向かって単調に減少する加重：Ｗ_X(ｊ)（Ｘ＝ａ，ｂ，．．，ｊ＝１，２，．．．）による加重平均：＜α＞_W＝Σα(ｊ)・Ｗ_a(ｊ)，＜β＞_W＝Σβ(ｊ)・Ｗ_b(ｊ)を算出し（請求項１）、加重平均：＜α＞_Wによりトナー補給を制御し、加重平均：＜β＞_Wにより現像バイアスを制御する（請求項２）。
【００４８】
最新に形成されたトナーパターンから得られる情報をα（１），β（１）とし、形成されるトナーパターンを新しい順にｊ＝１，２，３，．．として情報：α（ｊ）に就いては過去２回のトナーパターンと最新のトナーパターンとに就き加重平均：＜α＞_Ｗを算出し、情報：β（ｊ）については過去３０回のトナーパターンと最新のトナーパターンにつき加重平均：＜β＞_Ｗを算出した。
【００４９】
加重：Ｗ_ａ（ｊ）は、ｊ＝１に対しＷ_ａ（ｊ）＝２／４、Ｊ＝２，３に対しＷ_ａ（ｊ）＝１／４とし、加重：Ｗ_ｂ（ｊ）は、ｊ＝１に対しＷ_ｂ（ｊ）＝１６／８０、ｊ＝２，３に対しＷ_ｂ（ｊ）＝８／８０、ｊ＝４〜７に対しＷ_ｂ（ｊ）＝４／８０、ｊ＝８〜１５に対しＷ_ｂ（ｊ）＝２／８０、ｊ＝１６〜３１に対しＷ_ｂ（ｊ）＝１／８０とした。このように算出される加重平均：＜α＞_Ｗ，＜β＞_Ｗを用い、実施例１と同様にして作像条件の制御を行ったところ、常に安定した制御を実現できた。
【００５０】
実施例１においては、トナーパターンから得られる情報：α（ｊ），β（ｊ）のいずれに対しても平均を算出し、実施例２，３においては、情報：α（ｊ），β（ｊ）のいずれに対しても加重平均を算出した。
ところで、制御対象となる作像条件のうちトナー補給は、トナーの補給があってからその影響が現れまでの時間が必ずしも短くはないので、原稿の状況に即して応答性の速い制御を行うには、実施例１のように過去の多数のトナーパターンに関しての前記情報：α（ｊ）＝Ｔ_２（ｊ）−Ｔ_１（ｊ）の平均を取るよりも、むしろ実施例３のように、少ない数のトナーパターンに関して加重平均を取ることにより応答性を早めることが可能になる。
【００５１】
現像バイアスは逆に、特にカラー画像の形成の際にそのハイライトの像質が現像バイアスに敏感に反応するので、作像条件の制御において現像バイアスの変化はゆっくりであるほうが良い。従って現像バイアスの制御に関しては、制御のパラメータとなる情報：β（ｊ）＝Ｔ_３（ｊ）−Ｔ_１（ｊ）に就き、多数のトナーパターンに就き平均演算を行うか、実施例３のように加重平均を取るのがよい。
【００５２】
即ち、制御対象に応じた情報に応じて、例えば情報：α（ｊ），β（ｊ）に就いては平均を用いて制御を行い、他の情報：γ（ｊ），δ（ｊ），．．に就いては加重平均を用いて制御を行うようにしてもよいのである。
【００５３】
上の説明においては「トナーパターンを形成する方法」として、一様な低電圧部分を書き込み形成し、現像バイアスを変化させつつ現像する方法を挙げたが、これに限らず、書き込みで「電位が直線的に変化する」ような潜像（光書込に於ける光強度を連続的もしくは細かく段階的に変化させて形成する）を得、これを一定の現像バイアスで現像する方法でも良いし、「反射濃度が連続的もしくは細かく段階的に変化する濃度パターン」の像を露光して得られる潜像を現像バイアス一定で現像する方法によってもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば「像担持体に情報検知用のトナーパターンを形成し、このトナーパターンの状態を光学センサにより検知し、光学センサの出力変化から作像条件の制御に用いる複数の情報：α，β，．．を得る画像形成装置」において、光学センサの出力におけるノイズの影響を有効に除去して、安定した作像条件の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の画像形成装置の実施の形態を説明するための図である。
【図２】図１の形態に於けるトナーパターンおよびその形成、これを検知する光学センサの出力を説明するための図である。
【図３】従来技術とその問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１像担持体
２帯電器
３トナーパターン
４現像ローラ
６光学センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
An image forming apparatus that forms a desired recorded image with a toner image is widely known as a “digital or analog copying machine, optical printer, or the like”. A recorded image formed by such an image forming apparatus generally forms an electrostatic latent image on a latent image carrier and develops it to obtain a toner image, which is directly or via an intermediate transfer medium. The image is obtained by executing a series of image forming processes of transferring and fixing on a recording sheet.
[0003]
By changing the conditions (charging conditions, exposure conditions, development conditions, transfer conditions, etc.) of each step (latent image formation, development / transfer, etc.) in the image forming process, the state of the obtained recorded image changes. The condition for changing the state of the recorded image in this way is called “imaging condition”.
[0004]
In order to obtain a desired recorded image by controlling the image forming conditions, a toner pattern for detecting information is formed on the latent image carrier so that the toner adhesion amount continuously changes in the moving direction of the surface of the latent image carrier. The state of the toner pattern is detected by an optical sensor, and a plurality of pieces of information used for controlling image forming conditions from the change in output of the optical sensor: α, β,. . Has been proposed (Japanese Patent Application No. 6-158932).
[0005]
Control of such image forming conditions will be briefly described with reference to FIG.
[0006]
In FIG. 3A, the horizontal axis represents the moving direction of the surface of the latent image carrier. It is assumed that a “toner pattern” in which the toner adhesion amount changes in the moving direction of the surface of the latent image carrier as shown in the figure. This toner pattern is detected by an optical sensor provided at a fixed position in the apparatus space of the image forming apparatus. That is, when light is applied to the toner pattern and the reflected light from the toner pattern is detected, the output of the optical sensor changes with time as shown in FIG. 3B according to the movement of the surface of the latent image carrier. Various “information” can be obtained from this output change of the optical sensor.
[0007]
For example, as shown in FIG. 3B, the first threshold value: V _th1 and the second threshold value: V _th2 (> V _th1 ) are set for the output of the optical sensor, and the output is the first value. Threshold time: T ₁ when the time becomes smaller than V _th1 , First threshold value: Time when it becomes larger than V _th1 T ₂ (> T ₁ ), Time when the output becomes larger than the second threshold value: V _th2 the When T _3, information: from T ₂ -T ₁ means "large area of the toner adhesion amount of the toner pattern", information: T ₂ that -T ₁ is large is high in the toner concentration in the developer Therefore, the information: T ₂ -T ₁ can be used for toner replenishment.
[0008]
Information: T ₃ -T ₁ corresponds to “substantial size of toner pattern”, and as information: T ₃ -T ₁ is larger, a portion having a lower latent image potential is more strongly developed. This information can be used for developing bias control.
Further, the change in sensitivity of the latent image carrier can be known from the change in the maximum / minimum output difference ΔV of the output of the optical sensor.
[0009]
However, the above-described case is an ideal case, and the output of the optical sensor when the toner pattern having the toner adhesion amount change as shown in FIG. 3A is detected by the optical sensor is as shown in FIG. It does not become a smooth curve, but actually becomes a “curve that vibrates finely” as shown in FIG. 3C due to “noise”. Since vibration is caused by noise and the noise is totally random, the vibration state of the output of the optical sensor changes each time detection is performed. When there is an output fluctuation caused by such noise, for example, the time when the output becomes larger than the first threshold value: V _th1 is not “original time: T ₂ ”, but the time in the figure: T ₂ 'will be detected.
[0010]
When noise affects the output of the optical sensor in this way, for example, the information: T ₂ -T ₁ fluctuates, and it becomes difficult to perform proper toner replenishment control using the information: T ₂ -T _1. End up.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the circumstances described above, it is an object of the present invention to perform good control of imaging conditions based on temporal changes in optical sensor output regardless of the presence of noise in the output of an optical sensor that detects a toner pattern. To do.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The image forming apparatus according to the present invention provides a toner pattern for information detection on an image carrier formed and rotated in a belt shape or a drum shape every m (1000 ≧ m ≧ 1) image forming cycles. The amount of adhesion is formed so as to change continuously and smoothly in the moving direction of the surface of the image carrier, the state of this toner pattern is detected by an optical sensor, and used to control the image forming condition from the change in output of the optical sensor. An image forming apparatus that obtains a plurality of information: α, β,.
[0013]
In such an image forming apparatus of the above SL, toner patterns are sequentially formed for each m times of imaging cycle: from P (j) (j = 1,2 , ...), obtained for each toner pattern information: α (j), β (j),. . Mean value:
<Α> = (Σα (j)) / n (j = 1 to n),
<Β> = (Σβ (j)) / n ′ (j = 1 to n ′),. . .
(N, n ′: number of toner patterns for averaging)
And the average of these values: <α>, <β>,. . May Rukoto to control the image forming conditions based on. The sum in the summation symbol is “taken from 1 to n or 1 to n ′ per j”. The same applies hereinafter.
[0014]
The invention described in claim 1 is characterized in the following points in the image forming apparatus as described above.
That is, information obtained for each toner pattern from the toner pattern: P (j) (j = 1, 2,...) Sequentially formed every m image forming cycles: α (j), β ( j),. . On the other hand, the weighting monotonously decreasing from the newer one of the formed toner patterns to the older one: W _X (j) (X = a, b,..., J = 1, 2,...) Weighted average by:
<Α> _W = Σα (j) · W _a (j) (j = 1 to n),
<Β> _W = Σβ (j) · W _b (j) (j = 1 to n ′),. . .
(N, n ′: number of toner patterns for averaging)
It is calculated, and these weighted _{_{average: <α> W, <β}} > W,. . The image forming conditions are controlled based on the above.
[0015]
The toner pattern is formed above the forward next: P (j) is the (j = 1,2, ...), can be obtained two or more desired types of information, the optical sensor Time when the output becomes smaller than a predetermined first threshold value: V _th1 : T ₁ , First threshold value: Time when it becomes larger than V _th1 : T ₂ (> T ₁ ), output becomes a predetermined second threshold value : Time greater than V _th2 (> V _th1 ): Using T ₃ , information: α (j) = T ₂ (j) −T ₁ (j), information: β (j) = T ₃ (j) -Two types of information defined as T ₁ (j): α (j), β (j) are obtained, toner supply is controlled by average value: <α>, and development bias is controlled by average value: <β>. It can also be controlled .
[0016]
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner pattern is sequentially formed next: P (j) from (j = 1,2, ..), but it is possible to obtain two or more desired types of information The time when the output of the optical sensor becomes smaller than a predetermined first threshold value: V _th1 : T ₁ , the time when the first threshold value becomes larger than V _th1 : T ₂ (> T ₁ ), and the output becomes a predetermined _first value. 2 Threshold value: V _th2 (> V _th1 ) Time: T ₃ is used, information: α (j) = T ₂ (j) −T ₁ (j), information: β (j) = T Two types of information defined as ₃ (j) −T ₁ (j): α (j), β (j) are obtained, toner supply is controlled by weighted average: <α> _W , and weighted average: <β > Development bias can be controlled by _W (claim 2) .
[0017]
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the weight: W _a (j) for information: α (j) is equal to the weight: W _b (j) for information: β (j), and a weighted average is taken. : The number of j can be made equal (claim 3) . In general, the weights: W _X (j) (X = a, b,...) May be different from each other, and the number of parameters: j for which a weighted average is taken may be determined appropriately according to each information. it can.
[0018]
The image forming apparatus of claim 1, wherein as described above, using a "photoconductive photosensitive member" as an image bearing member, a toner pattern can be formed by "charging and the exposure and development" (according Item 4) . Alternatively, the image carrier may be an “intermediate transfer medium (intermediate transfer belt or the like)”. That is, a toner pattern formed by charging, exposure and development on a photoconductive photoreceptor may be transferred onto an intermediate transfer medium, and the toner pattern on the intermediate transfer medium may be detected by an optical sensor. is there.
[0019]
In the case of using a photoconductive photosensitive member as an image bearing member in the images forming apparatus, formed by the toner pattern and the charging and exposure of the image bearing member developing and toner pattern are sequentially formed: P (j) As information obtained from (j = 1, 2,...), Information: α (j) = T ₂ (j) −T ₁ (j), information: β, based on T ₁ , T ₂ , T _3. (J) = α (j), β (j) defined as T ₃ (j) −T ₂ (j), the average value: <α> is used to control the charging current of the image carrier, and the average value : <β> by Ru it is possible to control the toner replenishment.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a main part of a digital copying machine which is an example of an image forming apparatus.
The image carrier 1 is a photoconductive photoreceptor formed in a drum shape (claim 4) , and is rotatable in the direction of the arrow. During image formation, the image carrier 1 rotates at a constant speed in the direction of the arrow and is uniformly charged by the charger 2.
[0021]
Next, an image to be formed is written. That is, the light beam modulated by the image information is deflected by the polygon mirror 19, the deflected light beam is folded back by the mirror 18, and the image carrier 1 is optically scanned in the direction of the generatrix to write the image. By writing, an “electrostatic latent image according to image information” is formed.
[0022]
The formed electrostatic latent image is developed by a developer (which is a two-component developer) 5 held on the developing roller 4 of the developing device, and the electrostatic latent image is visualized by toner to become a “toner image”. . In the image writing by the light beam, the portion to be an image is irradiated with light, so that the development is performed by “reversal development”. The toner image formed on the image carrier 1 is transferred onto a recording sheet (not shown) by the transfer charger 8 in the transfer portion. The recording paper is then separated from the image carrier 1 by a separation charger 9 and conveyed to a fixing device (not shown) by a conveyor belt 10, and a toner image is fixed as a recorded image by the fixing device and discharged outside the apparatus. After the toner image is transferred, the residual toner is removed from the image carrier 1 by a brush 11 and a blade 12 of a cleaning device, and light is neutralized by a quenching lamp 13.
[0023]
For every m times of such image forming cycles, the “information toner detection pattern” is formed by selecting the time when the recorded image is not formed. In the above “m times”, an appropriate number of times is determined depending on how the image forming conditions are controlled, and the minimum number is 1. In this case, toner pattern formation is performed for each image forming cycle. The maximum number of times is 1000, and a toner pattern is formed at a rate of once every 1000 image forming cycles. In general, m is practically about 20-50.
[0024]
The toner pattern is formed so that “the toner adhesion amount continuously changes in the moving direction of the surface of the image carrier 1”. In the embodiment being described, the toner pattern is formed as follows.
[0025]
In FIG. 2, the horizontal axis indicates time: t. If the moving speed of the peripheral surface due to the rotation of the image carrier 1 is v, “vt” represents the distance in the moving direction of the peripheral surface. The toner pattern is formed by first forming a uniform low-potential portion (written in an area by a light beam) as indicated by reference numeral 2-1 in FIG. 2A, and developing bias when developing this portion. Is changed as shown by a curve 2-2 in FIG. Then, the toner adhesion amount in the toner pattern formed by development "continuously changes in the moving direction of the surface of the image carrier 1" as shown in FIG. When the optical sensor indicated by reference numeral 6 in FIG. 1 detects a toner pattern (indicated by reference numeral 3 in FIG. 1) having such a toner adhesion amount change, the output of the optical sensor 6 is indicated by a solid line in FIG. It will be like this.
[0026]
As shown in FIG. 2C, the time when the output of the optical sensor is smaller than a predetermined first threshold value: V _th1 is T ₁ , and the time when the output is larger than the first threshold value: V _th1 is T ₂ (> T ₁ ), where T ₃ is the time when the output is greater than a predetermined second threshold value: V _th2 (> V _th1 ), as described above, the information: T ₂ -T ₁ is the toner pattern. This means that the area where the toner adhesion amount is large, that this information: T ₂ −T ₁ is large means that “toner density is high” in the developer.
[0027]
Information: T ₃ -T ₁ corresponds to the substantial size of the toner pattern, and the larger the information: T ₃ -T ₁ , the more “the portion having a lower latent image potential is developed strongly”. Information: T ₃ -T ₂ corresponds to a portion where the toner adhesion amount of the toner pattern is small, and a large value means that “the toner adsorbing force on the image carrier 1 is weak”.
[0028]
Since the output of the optical sensor 6 fluctuates as shown by the solid line in FIG. 2C due to the influence of noise, the above information: T ₂ -T ₁ , T ₃ -T ₁ , T ₃ -T ₁ are used as the image forming conditions. It cannot be used for control.
[0029]
Therefore , information obtained from toner patterns: P (j) (j = 1, 2,...) Sequentially formed every m image forming cycles: α (j), β (j),. . Mean value:
<Α> = (Σα (j)) / n (j = 1 to n),
<Β> = (Σβ (j)) / n ′ (j = 1 to n ′),. . .
And the average of these values: <α>, <β>,. . To control the image forming conditions based on, Or, Information: α (j), β ( j) ,. . On the other hand, a weight that decreases monotonously from a new toner pattern to an old one: W _X (j) (X = a, b,..., J = 1, 2,...) Weighted average by:
<Α> _W = Σα (j) · W _a (j) (j = 1 to n),
<Β> _W = Σβ (j) · W _b (j) (j = 1 to n ′),. . .
And calculate these weighted averages: <α> _W , <β> _W ,. . The image forming conditions are controlled on the basis of (1) .
[0030]
As described above, when information: α (j) = T ₂ (j) −T ₁ (j) and information: β (j) = T ₃ (j) −T ₁ (j), the optical sensor 6 Since fluctuations due to noise in the output are completely random for each detection, if the above information: average value of α (j), β (j): <α>, <β> is taken, the output of the optical sensor (In this case, the output of the optical sensor is as shown by the chain line in FIG. 2C), the time when the output becomes larger than the first threshold value V _th1 is T _R2 , a predetermined value. The second threshold value: V _th2 is set to T _R3 , and the average value: <α> is close to T _R2 −T ₁ (T ₁ is not substantially affected by noise), and the average value : <β> is close to _T R3 -T _1. Therefore, these average values: <α> and <β> can be used for toner replenishment and development bias control, respectively.
[0031]
As the number of data for averaging: n, n ′ increases, the average value: <α> becomes closer to T _R2 −T ₁ , and the average value: <β> becomes closer to T _R3 −T ₁ .
[0032]
Alternatively, _{information: α (j) = T 2} (j) -T 1 (j), Information: beta (j) = a _{_{T 3 (j) -T 2 (}} j), an average value: an image by <alpha> The charging current of the carrier may be controlled, and the toner replenishment may be controlled by an average value: <β>, information: α (j) = T ₂ (j) −T ₁ (j), information: β (j) = T ₃ (j) −T ₁ (j), information: γ (j) = T ₃ (j) −T ₂ (j), average value: <α> controls toner supply, average The developing bias may be controlled by the value: <β>, and the toner supply may be controlled by the average value: <γ>.
[0033]
In the last case, the toner is replenished when the average value: <α> is smaller than a predetermined value, and the absolute value of the developing bias is decreased as the average value: <β> decreases, and the average value: <γ> is The larger the value is, the larger the charging current is.
[0034]
Information obtained from the latest output of the optical Science sensor: alpha (j) or the like and past in the same information to the imaging cycle: alpha (i) if the averaging operation at the same weight, in the information in the past: alpha When the influence of (i) etc. is large, for example, when the ratio of the high density image portion of the recorded image has changed significantly, the control of the imaging conditions may not be able to follow the change of the recorded image due to the influence of past information. obtain.
[0035]
In the first, second, and third aspects of the invention, in consideration of such a case, the average calculation is a weighted average calculation, and weight: W _X (j) (X = a, b,..., J = 1, 2, ...) monotonically decreasing from the newer one of the toner patterns formed to the older one, so that newer information has a greater impact on the averaging operation. In this way, even if the density or the like of the recorded image changes greatly, it is possible to control the image forming conditions so as to follow the change well.
[0036]
The "calculation" of the average value and the weighted average and the "control" of the image forming condition are performed by the calculation / control device 20 (microcomputer or the like) in FIG. That is, the toner replenishment is controlled by controlling the toner replenisher 21, the development bias is controlled by controlling the development bias power supply 7, and the charging current is controlled by controlling the charger power supply 22.
[0037]
【Example】
Three specific examples will be given below. Both are implemented in the image forming apparatus as shown in FIG.
[0038]
Example 1
m = 1 , a toner pattern is formed for each image forming cycle, and information obtained from sequentially formed toner patterns: P (j) (j = 1, 2,...): α (j), As β (j), the time when the output of the optical sensor becomes smaller than a predetermined first threshold value: V _th1 is T ₁ , and the time when the output becomes larger than the first threshold value: V _th1 is T ₂ (> T ₁ ), When T ₃ is the time when the output becomes larger than the second threshold value: V _th2 (> V _th1 ), information: α (j) = T ₂ (j) −T ₁ (j), information: β It is also possible to set (j) = T ₃ (j) −T ₁ (j), and control the toner replenishment with an average value: <α>, and the developing bias with an average value: <β> .
[0039]
Information obtained from the latest formed toner pattern is α (1), β (1), and the formed toner patterns are j = 1, 2, 3,. . . The average values: <α> = (Σα (j)) / 8, <β> = (Σβ (j)) / 8 (j = 1 to 1) in the past seven toner patterns and the latest toner pattern 8) is calculated, and when the average value: <α> is smaller than a predetermined value, the toner replenishment is controlled so that “definite amount of toner” is replenished into the developing device, and the average value: <β> decreases. The development bias was controlled to reduce the absolute value of the development bias according to the above.
[0040]
The development bias is controlled by storing “change in development bias corresponding to change in average value: <β>” in the arithmetic / control device 20 as an arithmetic expression, and according to the calculated average value: <β>. The development bias power source 7 was controlled so that the calculated development bias was realized.
[0041]
In this way, the image forming conditions could be controlled stably. However, when the copy document was switched from a standard document to a document in which a high density image occupies a significant proportion, development bias control could not follow. The recorded image was deficient in image density.
[0042]
Example 2
The second embodiment is an embodiment of the first, second, third, and fourth aspects of the invention.
[0043]
m = 1, a toner pattern is formed for each image forming cycle, and information obtained from sequentially formed toner patterns: P (j) (j = 1, 2,...): α (j), Using β (j) as α (j) = T ₂ (j) −T ₁ (j), β (j) = T ₃ (j) −T ₁ (j), and a new toner pattern formed. Weight that decreases monotonically toward the old one: Weighted average by W _X (j) (X = a, b,..., J = 1, 2,...): <Α> _W = Σα (j) · W _a (j), <β> _W = Σβ (j) · W _b (j) is calculated (Claim 1) , toner supply is controlled by weighted average: <α> _W , and weighted average: <β> _The developing bias is controlled by _W (Claim 2) .
[0044]
Information obtained from the latest formed toner pattern is α (1), β (1), and the formed toner patterns are j = 1, 2, 3,. . The weighted averages: <α> _W and <β> _W were calculated for the past 15 toner patterns and the latest toner pattern.
[0045]
For j = 1 to 15, weights are set as W _a (j) = W _b (j) = W (j) (Claim 3) , and the respective weights are determined as follows. To W (1) = 8/32 , j = 2,3 with respect to W (j) = 4/32 against the, j = 4~7 W (j) = 2/32, j = 8~15 W (j) = 1/32. Using the weighted averages calculated in this way: <α> _W and <β> _W , image forming conditions were controlled in the same manner as in Example 1, and stable control was realized.
[0046]
Example 3
The third embodiment is an embodiment of the first, second, and fourth aspects of the invention.
[0047]
m = 1, a toner pattern is formed for each image forming cycle, and information obtained from sequentially formed toner patterns: P (j) (j = 1, 2,...): α (j), Using β (j) as α (j) = T ₂ (j) −T ₁ (j), β (j) = T ₃ (j) −T ₁ (j), and a new toner pattern formed. Weight that decreases monotonically toward the old one: Weighted average by W _X (j) (X = a, b,..., J = 1, 2,...): <Α> _W = Σα (j) · W _a (j), <β> _W = Σβ (j) · W _b (j) is calculated (Claim 1) , toner supply is controlled by weighted average: <α> _W , and weighted average: <β> _The developing bias is controlled by _W (Claim 2) .
[0048]
Information obtained from the latest formed toner pattern is α (1), β (1), and the formed toner patterns are j = 1, 2, 3,. . As for information: α (j), the weighted average: <α> _W is calculated for the past two toner patterns and the latest toner pattern, and for information: β (j), the past 30 toner patterns. The weighted average: <β> _W was calculated for the latest toner pattern.
[0049]
_{Weighted: W} a (j) is set to _{W a (j) = 1/} 4 to _{W a (j) = 2/} 4, J = 2,3 to j = 1, _{weighting: W} b (j) is , j = 1 to _{W b (j) = 16/} 80, j = 2,3 with respect to _{W b (j) = 8/} 80, j = 4~7 to _{W b (j) = 4/} 80, For j = 8-15, W _b (j) = 2/80, and for j = 16-31, W _b (j) = 1/80. Using the weighted averages calculated in this way: <α> _W and <β> _W , the imaging conditions were controlled in the same manner as in Example 1, and stable control was always realized.
[0050]
In the first embodiment, the average is calculated for both information: α (j) and β (j) obtained from the toner pattern. In the second and third embodiments, the information: α (j), β ( A weighted average was calculated for any of j).
By the way, among the image forming conditions to be controlled, toner replenishment is not necessarily short after the toner replenishment until the effect appears, so control with quick response is performed according to the condition of the document. As in Example 3, rather than taking the average of the information regarding a number of past toner patterns: α (j) = T ₂ (j) −T ₁ (j) as in Example 1. By taking a weighted average for a small number of toner patterns, the responsiveness can be accelerated.
[0051]
On the contrary, since the image quality of the highlight reacts sensitively to the development bias, particularly when forming a color image, the change in the development bias should be slow in controlling the image forming conditions. Therefore, with respect to the control of the developing bias, it is necessary to perform an average calculation for a large number of toner patterns or to obtain information serving as control parameters: β (j) = T ₃ (j) −T ₁ (j), or It is better to take a weighted average.
[0052]
That is, according to the information according to the control object, for example, the information: α (j), β (j) is controlled using the average, and the other information: γ (j), δ (j), . . However, the weighted average may be used for the control.
[0053]
In the above description, as a “method for forming a toner pattern”, a method is described in which a uniform low voltage portion is written and formed, and development is performed while changing the development bias. A method of developing a latent image (which is formed by changing the light intensity in optical writing continuously or finely stepwise) and developing it with a constant developing bias may be used. A method of developing a latent image obtained by exposing an image having a “density pattern in which the reflection density continuously or finely changes stepwise” may be developed with a constant development bias.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, “a toner pattern for detecting information is formed on an image carrier, the state of the toner pattern is detected by an optical sensor, and the control of image forming conditions is performed from the output change of the optical sensor. In the “image forming apparatus that obtains a plurality of information used for: α, β,...”, The influence of noise in the output of the optical sensor can be effectively removed, and stable image forming conditions can be controlled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention;
FIG. 2 is a diagram for explaining a toner pattern, its formation, and an output of an optical sensor for detecting the toner pattern in the embodiment of FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional technique and its problems.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image carrier 2 Charger 3 Toner pattern 4 Developing roller 6 Optical sensor

Claims

A toner pattern for information detection is applied to the image carrier that is formed in a belt shape or a drum shape and is rotated every m (1000 ≧ m ≧ 1) image forming cycles. A plurality of pieces of information used for controlling the image forming conditions based on the change in the output of the optical sensor. , Β,. In an image forming apparatus to obtain
Information obtained for each toner pattern: α (j), β (j) from toner pattern: P (j) (j = 1, 2,...) sequentially formed every m image forming cycles. ,. . On the other hand, a weighting monotonously decreasing from a new toner pattern to an old one: W _X ( j ) (X = a, b,..., J = 1, 2,...) average:
<Α> _W = Σα ( j ) · W _a ( j ) (j = 1 to n),
<Β> _W = Σβ ( j ) · W _b ( j ) (j = 1 to n ′),. . .
(N, n ′: number of toner patterns for averaging)
It is calculated, and these weighted _{average: <α> W, <β} > W,. . . An image forming apparatus that controls image forming conditions based on the above.

The image forming apparatus according to claim 1.
Information obtained from sequentially formed toner patterns: P ( j ) (j = 1, 2,...) Is information: α ( j ) and β ( j ) .
The time when the output of the optical sensor is smaller than a predetermined first threshold value: V _th1 is T ₁ , the time when the output is larger than the first threshold value: V _th1 is T ₂ (> T ₁ ), and the output When T ₃ is a time when becomes greater than a predetermined second threshold value: V _th2 (> V _th1 ) ,
_{Information: α (j) = T 2} (j) -T 1 (j), information: a _{β (j) = T 3 (} j) -T 1 (j), the weighted average: <alpha> _W by the toner replenishing , And the developing bias is controlled by weighted average: <β> _W.

The image forming apparatus according to claim 2 .
Information: Weighting for α ( j ) : W _a ( j ) and information: Weighting for β ( j ) : W _b ( j ) are equal, Parameter for taking weighted average: Number of j is equal Forming equipment.

The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
An image forming apparatus , wherein the image carrier is a photoconductive photosensitive member, and the toner pattern is formed by charging, exposing and developing the image carrier .