JPH0460567A - トナー濃度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真方式を用いる画像形成装置のトナー
濃度制御装置に関する。

〔従来の技術〕

感光体面に対向して設けた反射型のフォトセンサにより
、標準パターントナー像の反射光量と感光体地肌部の反
射光量を読み取って電圧に変換し、それぞれの電圧の比
と予め定められた基準値とを比較してトナー濃度制御を
行うトナー１度制御装置は広く知られている。

第７図以下で一般的なトナー濃度制御装置を説明する。

第７図は現像装置とフォトセンサ部分を中心とした感光
体（ドラム）回りの構成図であり、１４は感光体、１６
は現像装置、Ｓは反射型のフォトセンサである。現像装
置１６は横攪拌スクリュ２００、フィン２０１、ドクタ
２０２、補給ブレード２０３、補給ローラ２０４、現像
ローラ２０５、トナータンク２０６から構成されている
。

第８図は感光体の傾斜図であり、２０８は標準パターン
である。

まず、レーザー光により、画像とは別にトナー補給制御
用の標準パターン２０８が、感光体１４上の原稿画像領
域外に露光され、標準潜像が形成される。この潜像は現
像部により現像され、感光体に近接して置かれたフォト
センサＳを通過することにより、現像された標準パター
ン像の反射光量が計測される。標準パターン２０８の反
射光量は、フォトセンサＳにより電圧に変換され、メイ
ン制御部乙こ入力されて、このフォトセンサＳからの出
力電圧に応して、トナー補給クラッチのＯＮ／○ＦＦが
決定される。

第９図はフォトセンサ回路図であり、感光体１４上に作
像された、標準パターン２０８がトナーセンサ部に到達
する少し前からＬＥＤを点灯させ、感光体１４面からの
反射光をフォトトランジスタｐｈで受光し、反射光量に
比例した電流に変換し、さらに抵抗Ｒ２により電圧に変
換してＣＰＵ２０９のアナログボートに入力する。ＣＰ
Ｕ２０９ではアナログポートに入力された電圧をＡ／Ｄ
変換してトナー補給クラッチの０Ｎ１０ＦＦを制御する
。その制御方法は、標準パターン検出時のフォトセンサ
Ｓの出力電圧ＶＳＰと、トナーの付着していない感光体
面を検出したときのフォトセンサＳの出力電圧Ｖ５５を
定められたタイミングで読み取り、ＶｓｐとＶ３Ｇの比
（Ｖｓｐ／Ｖｓｃ）を設定値と比較し、ＶＳＰ／ＶＳＧ
が設定値より大きいときトナー補給クラッチをＯＮさせ
る（この場合は、トナーの付着量が多い程、フォトセン
サＳの出力電圧が小さい。つまり現像剤濃度が７忌い程
Ｖ　Ｓｒ／　Ｖ　ｓｃは小さくなる）。

第１０図は上述したトナー濃度制御のフローチャートで
あり、フォトセンサＳのＬＥＤをＯＮＬだ（Ｓｌ）後、
標準バクーン２０８のトナー像検出時の電圧ＶＳＰのチ
エツクタイミング（Ｓ２）でＶＳＦを入力処理しくＳ３
）、一方、地肌部電位Ｖ、Ｇのチエツクタイミング（Ｓ
４）でこれを入力処理する（Ｓ５）。入力後（Ｓ６）、
前述したようにＶＳＰ／ＶＳＧと設定値を比較する（Ｓ
７）。ＶＳＰ／Ｖｓｃが大きければ、トナー補給クラッ
チがオンする（Ｓ８）が、この時、補給ローラ２０４は
反時計方向に回り、トナータンク２０６から補給ブレー
ド２０３により、薄層状にトナーが補給ローラ２０４に
補給される。そして、これが帯電して現像ローラ２０５
に供給され、感光体１４上の潜像を現像する。ステップ
Ｓ７でＮのときはトナー補給は行わない（Ｓ９）。

このようなトナー濃度制御装置において、感光体の反射
率の変化があっても良好にトナー濃度制御を行うために
、感光体−周分のＶＳＧを検出してその平均値を実際の
トナー濃度制御に使用する技術が提案されている。

この場合、第１Ｉ図のフォトセンサ検知のタイミングチ
ャートに示すように、ＬＥＤを連続点灯していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来技術においては、連続点灯により
ＬＥＤが早く劣化する欠点があった。

また、感光体の光疲労がＬＥＤを照射する部分だけ多く
なり、画像形成時にこの部分に形成される画像だけが帯
状に他と異なる濃度になってしまうという不具合があっ
た。

本発明は、上記従来技術の欠点を解消して、画像品質を
落とさずに信顛性の高いトナー濃度制御を行うことを目
的とする。

Ｃ課題を解決するための手段〕 上記目的は、感光体面に対向して設けた反射型のフォト
センサにより、標準パターントナー像の反射光量と感光
体地肌部の反射光量を読み取って電圧に変換し、それぞ
れの電圧の比と予め定められた基準値とを比較してトナ
ー濃度制御を行うトナー濃度制御装置において、感光体
１周を任意のｎ等分し、地肌部電位を検出するタイミン
グのみフォトセンサの発光素子を点灯するようにしたこ
とにより達成される。

〔作用〕

感光体１周をｎ等分し、所定のタイミングでのみＶ５（
、を検出し、かつそのタイミングでのみ、発光素子を点
灯することで、上記の欠点、不具合を防止する。

〔実施例］ 第１図は本発明が適用されるデジタルカラー画像形成装
置の概略図である。

第１凹において画像記録装置の一例としてカラー複写機
を示す。複写機は、原稿読み取りのためのスキャナ一部
１と、スキャナ一部１よりデジタ小信号として出力され
る画像信号を電気的に処理する画像処理部２と、画像処
理部２よりの各色の画像記録情報に基づいて画像を複写
紙上に形成するブリンク部３とを有する。スキャナ一部
１は、原稿載置台４の上の原稿を走査照明するランプ５
、例えば蛍光灯を有する。蛍光灯５ムこより照明された
ときの原稿からの反射光は、ミラー６．７．８により反
射されて結像レンズ９に入射される。結像レンズ９によ
り、画像光はグイクロイックプリズム１０に結像され、
例えばレッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢの３種類の波長
の光に分光され、各波長光ごとに受光器１２、例えばレ
ッド用ＣＣＤ１１Ｒ１グリーン用ＣＣＤ１１Ｇ、ブルー
用ＣＣＤ１　ＩＢに入射される。各ＣＣＤＩＩＲ，ｌｌ
Ｇ１１Ｂは、入射した光をデジタル信号に変換して出力
し、その出力は画像処理部２において必要な処理を施し
て、各色の記録色情報、例えばブラック（以下Ｂｋと略
称）、イエロー（Ｙと略称）、マゼンタ（Ｍと略称）、
シアン（Ｃと略称）の各色の記録形成用の信号に変換さ
れる。

第１図にはＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの４色を形成する例を示す
が、３色だけでカラー画像を形成することもてきる。そ
の場合は第１図の例に対し記録装置を１Ｍｉ減らすこと
もできる。

画像処理部２よりの信号は、プリンタ部３に入力され、
それぞれの色のレーザ光出射装置１２８に、１２Ｃ，１
２Ｍ、１２Ｙに送られる。

プリンタ部には、図の例では４組の記録装置１３Ｙ、１
３Ｍ、１３Ｃ，１３８ｋが並んで配置すしている。各記
録装置１３はそれぞれ同し構成部材よりなっているので
、説明を簡単化するためＣ用の記録装置について説明し
、他の色については省略する。尚、各色層について、同
し部分には同し符号を付し、各色の構成の区別をつける
ために、符号に各色を示す添字を付す。

記録装置１３Ｃはレーザ光出射装置１２Ｃの外に感光体
１４Ｃ１例えば感光体ドラムを有する。

感光体１４Ｃには、帯電チャージャ１５Ｃ、レーザ光出
射装置１２Ｃによる露光装置、現像装置１６Ｃ１発光素
子と受光素子からなる反射型のフォトセンサＳＣ１転写
チャージャ１７Ｃ等が公知の複写装置と同様に付設され
ている。

帯電チャージャ１５Ｃにより一様に帯電された感光体１
４Ｃは、レーザ光出射装置１２Ｃによる露光により、シ
アン光像の潜像を形成し、現像装置１６Ｃにより現像し
て顕像を形成する。給紙コロ１８により給紙部１９、例
えば２つの給紙カセットの何れかから供給される複写紙
は、レジストローラ２０により先端を揃えられタイミン
グを合わせて転写ヘル１−２１に送られる。転写ヘルド
２１により搬送される複写紙は、それぞれ、顕像を形成
された感光体１４８に、１４Ｃ，１４Ｍ、１４Ｙに順次
送られ、転写チャージャ１７の作用下で顕像を転写され
る。転写された複写紙は、定着ローラ２２により定着さ
れ、排紙ローラ２３により排紙される。

複写紙は、転写ヘルド２１に静電吸着されることにより
、転写ヘルドの速度で精度よく搬送されることが出来る
。

第２図は転写ヘルド部の正面図である。転写ヘルド２１
はヘルド駆動ローラ２４と従動ローラ２５とに支持され
、Ａ方向に移動して転写紙を搬送する。また、クリーニ
ングユニット２６によりベルトに付着しているトナーを
除去する。感光体］４に対してヘルド移動方向下流側に
パターン像検知手段として反射型センサ２７を設けてい
る。

検知手段は転写ベルトの駆動ローラ部に設けて転写ヘル
ド２１のばたつきの影響を防止し、常に転写ベルトとの
間隔を一定に保てるようにしている。なお、この検知手
段は重ね転写時の各画像の位置ずれを防止するためのセ
ンサである。

第３図は実施例に係るシステムブロック図である。

システムコントローラ３０は、スキャナ１、画像処理部
２、プリンタ３の各モジュールを制御する。その制御内
容としては、操作パネル３１の表示制御、及びキー人力
処理、操作パネル３１にて設定されたモードに従って、
スキャナ１、プリンタ３へのスタート信号、変倍率指定
信号の送出、画像処理部２への画像処理モード指定信号
（色変換、マスキング、トリミング、ミラーリング等）
の送出、各モジュールからの異常信号、動作状態スティ
タス信号（Ｗａｉｔ、Ｒｅａｄｙ、　　Ｂｕｓｙ、５ｔ
ｏｐ等）による、システム全体のコントロール等を行う
。

スキャナ１は、システムコントローラ３０からのスター
ト信号により指定された変倍率に合った走査速度で原稿
を走査し、原稿像をＣＣＤ等の読み取り素子で読み取り
、Ｒ，Ｇ、Ｂ各８ｂｉｔの画像データとして、画像処理
部２からの５−ＬＳＹＮＣ（水平同期信号）　、Ｓ、−
３ＴＲＯＢＥ　（画像クロック）、及びＦＧＡＴＥ　（
垂直同期信号）に同期して、画像処理部２へ送る。

画像処理部２はスキャナ１から送られたＲ、　Ｇ。

Ｂ各８ｂｉｔの画像データにγ補正、ＵＣＲ（下色除去
）、色補正等の画像処理を施し、Ｙ、Ｍ、Ｃ。

Ｂｋ各３　ｂｉｔの画像データに変換し、プリンタ３へ
送る。またシステムコントローラ３０からの指令により
、変倍処理、マスキング、トリミング、色変換、ミラー
リング等の編集処理を行う。また、Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｂｋの
画像データをプリンタ３の感光体トラム間隔分だけずら
して出力するためのハシファメモＩノを有している。

プリンタ３は、画像処理部２からＰ−ＬＳＹＮＣ（水平
同期信号）、Ｐ−５ＴＲＯＢＥ　（画像クロック）に同
期して送られたＹ、Ｍ、Ｃ，Ｂｋ各３　ｂｉｔの画像デ
ータに従って、レーザー光出射装置を変調し、電子写真
プロセスにより、転写紙上に複写画像を得る。

本実施例における画像記録モードには下記のものがある
。

○：使用する　　×：使用しない 第４図はプリンタ部３の制御ブロック図である。

メイン制御部７０はＣＰＵを中心にしてＲＯＭＲＡＭ、
Ｉ１０インターフェース等で構成されている。入力側と
しては、転写紙の機外への排出を検知するための排紙セ
ンサ７１、カセット内の転写紙の有無を検出するための
ペーパーエンドセンサ７２、レジストローラへの給紙を
制御するだめのレジストセンサ７３、カセットのサイズ
を検出するだめのカセットサイズセンサ７４、Ｂｋ、Ｃ
。

Ｍ、　Ｙの各現像剤の濃度を検出するためのトナーセン
サ７５　　（Ｂｋ、Ｃ，Ｍ、Ｙ）　、定着ヒータ７９の
温度を検出するためのサーミスタ７６、基準トナー像の
トナー濃度を検出するフォトセンサＳ等がある。

一方出力側としては、各種チャージャ及び現像部に高圧
を供給するための高圧電源７７、定着ヒータ７９の温度
を制御するためのヒータ制御部７８、現像装置にトナー
を補給するためのトナー補給クラッチ８０、各種モータ
を制御するためのモータドライバ８１がある。

さらにポリゴンモータをコントロールするためのポリゴ
ンモータドライバ８２、画像処理装置からの画像データ
を受けて、各色相のＬＤドライバ８３を制御するための
ビデオ制御部８４、システムコントローラとのインター
フェースがある。

第５図は本発明に係る地肌部電位ＶＳＧの検出タイミン
グを示す説明図であり、感光体１４を１２等分し、フォ
トセンサＳにより等間隔で１２回Ｖ５、を検出するよう
にしている。

第６図はそのときのタイミングチャートであり、ＬＥＤ
はＶＳＣの検出時のみ、Ｓち、感光体１周分に付き１２
回無点灯御される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、地肌部電位Ｖｓ
Ｇの検出時のみ、フォトセンサの発光素子を点灯するよ
うにしたから、発光素子の連続点灯による不具合、即ち
、発光素子の早期劣化、感光体の部分的光疲労を未然ム
こ防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が通用されるデジタルカラー画像形成装
置の構成図、第２図は転写ヘルド部の構成図、第３図は
装置全体のンステムブロック図、第４図はプリンタの制
御ブロック図、第５図は本発明に係る地肌部電位の検出
タイミングを示す説明図、第６図はそのタイミングチャ
ート、第７図はフォトセンサを中心とした感光体周りの
構成図、第８図は同斜視図、第９図はフォトセンサ回路
図、第１０図はトナー濃度制御のフローチャート、第１
１図は従来例に係るフォトセンサ検知のタイミングチャ
ートである。 １４・・・感光体、Ｓ・・・フォトセンサ。 代理人　弁理士　　武　　顕次部（外１名）第２図 第５図 １１７区 第８図 第９図 ハ″７−ン出η フォト仁ンサＬＥＤ フォトセン“す′土η 第１／図 一一一一一丁りｍ− −「−シー「］− 」−１」ｙ■− ｖｓｐ狼ね −一一一−ｎ−一一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光体面に対向して設けた反射型のフォトセンサにより
   、標準パターントナー像の反射光量と感光体地肌部の反
   射光量を読み取つて電圧に変換し、それぞれの電圧の比
   と予め定められた基準値とを比較してトナー濃度制御を
   行うトナー濃度制御装置において、感光体１周を任意の
   ｎ等分し、地肌部電位を検出するタイミングのみフォト
   センサの発光素子を点灯するようにしたことを特徴とす
   るトナー濃度制御装置。