JPH05257353A

JPH05257353A - 電子写真装置のプロセス制御装置

Info

Publication number: JPH05257353A
Application number: JP4052497A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Itoyama; 元幸糸山; Mitsuru Tokuyama; 満徳山; Toshiaki Ino; 利昭井野; Kunio Ohashi; 邦夫大橋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-03-11
Filing date: 1992-03-11
Publication date: 1993-10-08

Abstract

(57)【要約】【構成】感光体ドラム１に形成された基準トナー像の
濃度を光学的に検出する光学センサ１６を有し、その検
出結果に基づいて電子写真プロセスの各部を制御して形
成画像の画質を安定化させる複写機のプロセス制御装置
において、トナーパッチの濃度検出の開始位置を定める
基準となるスタートマークとしてのトナー像をトナーパ
ッチの直前に作成するマーク作成手段を備え、このスタ
ートマークは、コピーランプ４による黒色直線の感光体
ドラム１への露光により作成されるように構成されてい
る。【効果】プロセス制御の精度向上等を図ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基準トナー像の濃度に
基づいて電子写真プロセスの各部を制御することにより
安定した形成画像を得るようにした電子写真装置のプロ
セス制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機やレーザープリンタ等の電子写真
装置においては、環境の変化によって感光体表面電位が
大きく変化する。例えば、ＯＰＣ(Organic Photoconduc
tive Conductor) 感光体は、低温環境下において、光キ
ャリアの移動度の温度依存性により、常温時の電位に比
べて約１００Ｖ程の電位低下がある。また、複写や印刷
を繰り返すにつれてクリーニングブレードによる研磨等
の機械的なストレスが蓄積し、膜べりが生じて感光層の
膜厚が減少し、表面電位が徐々に低下する傾向がある。
このような表面電位の変化が生じると、形成画像の画質
に濃度低下等の大きな影響を及ぼすことになる。

【０００３】一方、現像剤は、粉体であるため湿度変化
に対し敏感である。一般的には、湿度が低いと現像剤の
電気抵抗が高くなることにより、摩擦帯電されたトナー
の電荷保持力が高くなる。この結果、トナーの帯電量が
高くなり、画質に変化を来すようになる。また、使用を
重ねていくことによる現像剤の劣化などでも、大きな画
質変化が生じる。

【０００４】これに対処するため、従来の電子写真装置
では、感光体上に形成された静電潜像の抵抗値を読み取
り、その結果に応じて静電潜像の形成を制御することに
より画質安定化を図っている（例えば、特公昭６１−２
９５０２号公報）。また、これ以外では、感光体上のト
ナー像の光学濃度を検知する手段を備えることにより画
質変化を把握し、この検出結果に応じて電子写真プロセ
スを最適な画質が得られるように制御する手法を採用し
ているものがある。この手法は、例えば、トナーパッチ
と呼ばれる方形（３０ｍｍ×３０ｍｍ程度）のトナー像
を感光体上に、異なる濃度となるように複数作成し、個
々に光学濃度を検出するというものである。

【０００５】上記のトナーパッチ作成による光学濃度検
出の過程を図１１のタイムチャートを参照して説明する
と、感光体ドラムは、異なる位置にそれぞれ異なるグリ
ッド電圧−４５０Ｖ、−３５０Ｖ及び−２５０Ｖにて順
に帯電される。帯電された領域にはブランクランプがＯ
ＦＦして光が照射されない。また、コピーランプはＯＦ
Ｆしており、露光は行われない。このため、上記の帯電
領域にはグリッド電圧による電荷がそのまま残り、この
領域を一定の現像バイアス電圧−２００Ｖで現像するこ
とにより、それぞれ濃度の異なるトナーパッチが作成さ
れる。そして、光学センサにて各トナーパッチの濃度検
出が行われる。

【０００６】ここで、トナーパッチの濃度は光学センサ
にて図１２に示すように出力される。なお、感光体ドラ
ムの回転スピードは２２０ｍｍ／ｓｅｃであるため、３
０ｍｍのトナーパッチの始端から終端まで１３６ｍｓの
走査時間が必要となる。また、濃度の異なる３個のトナ
ーパッチでは、パッチ間距離を考慮すると走査時間は約
５００ｍｓとなる。

【０００７】上記のトナーパッチのセンサ出力の平均値
は、Ａ１部で０．６Ｖ、Ａ２部で０．８Ｖ、Ａ３部で
１．２Ｖとなっており、一定ではない。これは、Ａ２部
では、最も安定した出力が得られるが、Ａ１部では、電
子写真方式に特有のエッジ効果により前縁部のレベルが
低下しており、Ａ３部では、欠けにより後縁部のレベル
が上昇しているからである。

【０００８】上記のセンサ出力を複写画像の濃度と対応
させると、図１３に示すように、Ａ１部とＡ３部とは、
Ａ２部に対し約±０．１の濃度差があることがわかる。
したがって、最も信頼できる検出値として採用できるの
は、Ａ２部の４５ｍｓの間に得られたデータだけであ
る。換言すれば、３０ｍｍの大きさのトナーパッチで採
用できるデータが得られるのは、トナーパッチにおける
中間部の１／３の領域からだけである。

【０００９】そこで、トナーパッチの濃度検出は、図１
１に示すように、トナーパッチの走査における中間位置
にて行うように設定し、光学センサにおける濃度検出開
始のタイミングは、感光体ドラムがブランクランプと光
学センサとの間の移動するのに０．７１３sec 要するた
め、メインチャージャがＯＮ又はブランクランプがＯＦ
Ｆすると同時にタイマーを動作させ、０．７１３sec 後
に検出データをサンプリングして出力するようになって
いる。そして、検出された各トナーパッチの濃度に基づ
いて、グリッド電圧、現像バイアス電圧、又はコピーラ
ンプの印加電圧等が制御され、画質が補正されるように
なっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
技術では、トナーパッチの濃度検出のタイミングは、メ
インチャージャＯＮ又はブランクランプＯＦＦと同時に
タイマー制御により行われるが、感光体ドラムの周辺に
おけるメインチャージャ又はブランクランプと濃度セン
サとの取付位置には大きな隔たりがあるため、機械的精
度による感光体ドラムの回転速度のバラツキ等により、
光学センサにおける検出のタイミングがトナーパッチの
中間部に一致せず、トナーパッチにおける有効なデータ
が得られる領域で濃度検出を行うのが困難であるという
問題点を有している。

【００１１】このような不都合を解消するには、トナー
パッチを大きく作成することが考えられるが、トナーパ
ッチを大きくすると、トナー消費量が増加するうえ、大
きくなった分だけプロセス制御の所要時間が長引くとい
う別の問題が生じ、複数のトナーパッチを作成する場合
には特に実用性に欠けることになる。

【００１２】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、プロセス制御のための所要時間を増大する
ことなく、高精度に基準トナー像の濃度検出を行い、画
像形成における最適化を図り得る電子写真装置のプロセ
ス制御装置を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の電
子写真装置のプロセス制御装置は、上記の課題を解決す
るために、感光体に作成された基準トナー像の濃度を光
学的に検出する濃度検出手段を有し、その検出結果に基
づいて電子写真プロセスの各部を制御して形成画像の画
質を安定化させる電子写真装置のプロセス制御装置にお
いて、基準トナー像の濃度検出の開始位置を定める基準
となる検出開始基準マークとしてのトナー像を基準トナ
ー像の直前に作成するマーク作成手段を備え、この検出
開始基準マークは、画像形成用光源による基準マークと
しての例えば黒色の直線の感光体への露光により作成さ
れるように構成されていることを特徴としている。

【００１４】請求項２記載の発明の電子写真装置のプロ
セス制御装置は、上記の課題を解決するために、請求項
１記載の電子写真装置のプロセス制御装置において、現
像バイアス電圧を制御することにより基準トナー像の濃
度を連続的に変化させる濃度制御手段を備えていること
を特徴としている。

【００１５】請求項３記載の発明の電子写真装置のプロ
セス制御装置は、上記の課題を解決するために、感光体
に作成された基準トナー像の濃度を光学的に検出する濃
度検出手段を有し、その検出結果に基づいて電子写真プ
ロセスの各部を制御して形成画像の画質を安定化させる
電子写真装置のプロセス制御装置において、基準トナー
像の濃度検出の開始位置を定める基準となる検出開始基
準マークとしてのトナー像を基準トナー像の直前に作成
するマーク作成手段を備え、この検出開始基準マーク
は、現像バイアス電圧を制御することにより作成される
ように構成されている一方、現像バイアス電圧を制御す
ることにより基準トナー像の濃度を連続的に変化させる
濃度制御手段を備えていることを特徴としている。

【００１６】請求項４記載の発明の電子写真装置のプロ
セス制御装置は、上記の課題を解決するために、感光体
に作成された基準トナー像の濃度を光学的に検出する濃
度検出手段を有し、その検出結果に基づいて電子写真プ
ロセスの各部を制御して形成画像の画質を安定化させる
電子写真装置のプロセス制御装置において、基準トナー
像の濃度検出の開始位置を定める基準となる検出開始基
準マークとしてのトナー像を基準トナー像の直前に作成
するマーク作成手段を備え、この検出開始基準マーク
は、帯電後に感光体の光除電を行う、例えばブランクラ
ンプ等の除電光源にて光照射することにより作成される
ように構成されている一方、現像バイアス電圧を制御す
ることにより基準トナー像の濃度を連続的に変化させる
濃度制御手段を備えていることを特徴としている。

【００１７】

【作用】請求項１の構成によれば、マーク作成手段によ
り感光体における基準トナー像の直前に検出開始基準マ
ークとしてのトナー像が作成される。このため、検出開
始基準マークが濃度検出手段により検知されてから所定
時間後に基準トナー像の濃度検出を開始するようにすれ
ば、検出開始基準マークと基準トナー像との時間的間隔
が小さいので、タイマーを動作させても、感光体等の機
械的精度にほとんど影響されることなく、検出すべき領
域に対して精度良く濃度検出を行うことができる。それ
ゆえ、基準トナー像を大きくすることなく、容易に、か
つ高精度に基準トナー像の濃度検出を行うことができ
る。

【００１８】また、検出開始基準マークは、画像形成用
光源による基準マークの感光体への露光により作成され
るように構成されているので、感光体を帯電させた後、
画像形成用光源を基準マークとしての例えば黒色の直線
に照射し、その反射光にて感光体を露光して開始基準マ
ークを作成することができる。このため、既存の手段に
てマーク作成手段を構成することができるので、装置の
複雑化が回避できる。

【００１９】請求項２の構成によれば、現像バイアス電
圧を制御することにより基準トナー像の濃度を連続的に
変化させる濃度制御手段を備えているので、１個の基準
トナー像から複数の異なる濃度データを得ることができ
る。また、このときの濃度検出は、検出開始基準マーク
により高精度に行うことができる。それゆえ、濃度の異
なる複数の基準トナー像を作成する必要がなくなり、濃
度検出時間の短縮を図ることができる。したがって、プ
ロセス制御のための所要時間を増大することがない。

【００２０】請求項３の構成によれば、マーク作成手段
による検出開始基準マークとしてのトナー像作成によっ
て、基準トナー像を大きくすることなく、高精度に基準
トナー像の濃度検出を行うことができる。また、検出開
始基準マークは、現像バイアス電圧を制御することによ
り作成されるように構成されているので、現像バイアス
電圧を低下させて現像電位を高めることにより感光体へ
のトナー付着力を増大させて検出開始基準マークを作成
することができる。このため、既存の手段にて構成する
ことができるので、装置の複雑化が回避できる。

【００２１】また、濃度制御手段により現像バイアス電
圧を制御することによって基準トナー像の濃度を連続的
に変化させるので、濃度の異なる複数の基準トナー像を
作成する必要がなくなり、濃度検出時間の短縮を図るこ
とができる。また、基準トナー像の始端部の濃度変化が
大きくなり、濃度検出の開始位置を容易に検知すること
ができる。

【００２２】請求項４の構成によれば、マーク作成手段
により検出開始基準マークが作成されることによって、
基準トナー像を大きくすることなく、高精度に基準トナ
ー像の濃度検出を行うことができる。

【００２３】また、検出開始基準マークは、帯電後に感
光体の光除電を行う、例えばブランクランプ等の除電光
源にて光照射することにより作成されるように構成され
ているので、帯電された感光体に対しブランクランプを
ＯＦＦさせ、電荷を残留させることにより形成された潜
像を現像して検出開始基準マークを作成することができ
る。このため、既存の手段にてマーク作成手段を構成す
ることができるので、装置の複雑化が回避できる。

【００２４】さらに、現像バイアス電圧を制御すること
により基準トナー像の濃度を連続的に変化させる濃度制
御手段を備えているので、濃度検出時間の短縮を図るこ
とができる。また、濃度検出の開始位置を容易に検知す
ることができる。

【００２５】

【実施例】

〔実施例１〕本発明を複写機に適用した第１の実施例に
ついて図１ないし図４に基づいて説明すれば、以下の通
りである。本実施例に係る複写機は、図１に示すよう
に、感光体である円筒状の感光体ドラム１を備えてい
る。この感光体ドラム１は、装置内でＡ方向に回転可能
に設けられており、ほぼ肉厚２ｍｍ、直径１００ｍｍ、
長さ３４０ｍｍのアルミニウム管からなるドラム基体の
外周面に、膜厚１μｍの電荷発生層、及び膜厚３４μｍ
の電荷輸送層が順次均一に塗布された有機半導体として
構成されている。感光体ドラム１の上方には、原稿Ｍを
載置するための透明な原稿載置台２が設けられ、この原
稿載置台２と感光体ドラム１との間には、画像形成用光
源としてのコピーランプ４、複数のミラー５…、及びレ
ンズ６からなる露光光学系３が配設されている。

【００２６】上記露光光学系３は、図中一点鎖線で示す
ように、原稿載置台２を移動させることによってコピー
ランプ４からの出射光により原稿Ｍの光走査を行い、こ
の反射光を各ミラー５…、及びレンズ６を介して感光体
ドラム１表面に照射して露光を行うようになっている。
この露光により、後述のメインチャージャ７により一様
に帯電された感光体ドラム１表面に、原稿Ｍの画像パタ
ーンに応じた静電潜像が形成されるようになっている。

【００２７】また、感光体ドラム１の周囲には、メイン
チャージャ７、ブランクランプ８、現像ユニット９、転
写チャージャ１０、剥離チャージャ１１、クリーナーユ
ニット１２及び除電ランプ１３等が配設されている。

【００２８】メインチャージャ７は、感光体ドラム１と
の間に設けられたグリッド電極７ａの印加電圧を制御す
ることにより、感光体ドラム１の表面を目標の電位に帯
電させる帯電器である。ブランクランプ８は、帯電後の
感光体ドラム１の表面の非画像領域を除電する除電器で
ある。現像ユニット９は、感光体ドラム１の表面に形成
された潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化
する現像装置である。転写チャージャ１０は、感光体ド
ラム１表面に形成されたトナー像を転写紙Ｐに転写する
ために感光体ドラム１との間に電位を与えるものであ
る。剥離チャージャ１１は、トナー像が転写された転写
紙Ｐを感光体ドラム１から剥離するために感光体ドラム
１との間に電位を与えるものである。クリーナーユニッ
ト１２は、感光体ドラム１表面に残留するトナーを回収
する清掃装置である。除電ランプ１３は、メインチャー
ジャ７にて感光体ドラム１を帯電させる前に感光体ドラ
ム１表面に残留する電荷を除去する除電器である。

【００２９】本複写機における排紙側には、定着ユニッ
ト１４が配設されている。この定着ユニット１４は、感
光体ドラム１から剥離されて図示しない搬送装置により
搬送されてきた転写紙Ｐにトナー像を加熱定着させるよ
うになっている。

【００３０】さらに、本複写機には、プロセス制御部１
５が設けられている。上記プロセス制御部１５は、後述
する基準マークとしての直線３３と、濃度検出手段とし
ての光学センサ１６と、増幅器１７と、Ａ／Ｄ変換器１
８と、ＣＰＵ１９とを備えており、上記の感光体ドラム
１等により構成される電子写真プロセス部を制御するよ
うになっている。

【００３１】上記直線３３は、図２に示すように、原稿
載置台２における、コピーランプ４の走査方向の始端側
に設けられた標準白色板３２よりもさらに始端側に設け
られている。この直線３３は幅２．２ｍｍの黒色の直線
にて描かれており、検出開始基準マークであるスタート
マークとしてのトナー像を作成するために使用されるよ
うになっている。

【００３２】光学センサ１６は、クリーナーユニット１
２の下側近傍に配されている、図３に示すような検出器
であり、感光体ドラム１表面に向けて赤外線発光ダイオ
ード２２から光を照射し、この反射光をフォトトランジ
スタ２３にて受光するようになっている。そして、上記
スタートマークを検出したときに、検出信号を出力する
ようになっていると共に、感光体ドラム１表面に作成さ
れる基準トナー像としてのトナーパッチの光学濃度を検
出して、この検出結果を検出信号として出力するように
なっている。すなわち、光学センサ１６は、図３の
（ａ）〜（ｃ）に示すように、細長く形成されたケース
２０により外形が形成されており、このケース２０にお
ける外面のほぼ中央部に取付部２１が突起して設けられ
ている。この取付部２１には、波長８９０ｎｍの光を出
射する赤外線発光ダイオード２２とフォトトランジスタ
２３とが近接して取り付けられている。また、ケース２
０の一端には、コネクタ状に形成された端子部２４が設
けられており、この端子部２４には、電源端子２５と、
出力端子２６と、ＧＮＤ端子２７とが間隔をおいて並設
されている。

【００３３】また、光学センサ１６は、図１に示すよう
に、増幅器１７及びＡ／Ｄ変換器１８を介してＣＰＵ１
９に接続されており、光学センサ１６の検出信号は、増
幅器１７による増幅後、Ａ／Ｄ変換器１８でディジタル
化され、濃度データとしてＣＰＵ１９に入力されるよう
になっている。

【００３４】上記ＣＰＵ１９は、ランプ駆動回路２８、
電源２９、現像バイアス電源３０、及びトナー補給駆動
装置３１に接続されている。ランプ駆動回路２８は、コ
ピーランプ４を点灯させるための電源回路である。電源
２９は、メインチャージャ７のグリッド電極７ａに印加
するグリッド電圧を発生する電源装置であり、現像バイ
アス電源３０は、現像ユニット９の現像スリーブに印加
する現像バイアス電圧を発生する電源装置である。トナ
ー補給駆動装置３１は、図示しないトナーホッパーから
現像槽へのトナーの供給を行う装置である。

【００３５】また、ＣＰＵ１９は、ランプ駆動回路２
８、電源２９、現像バイアス電源３０、及びトナー補給
駆動装置３１に制御信号を与え、ランプ印加電圧、グリ
ッド電圧、現像バイアス電圧、及び現像剤のトナー供給
量を最適に制御するようになっている。すなわち、ＣＰ
Ｕ１９は、具体的には、トナーパッチ作成用のプログラ
ムを実行することにより、３個のトナーパッチを作成す
るようになっており、グリッド電圧をトナーパッチ毎に
異ならせることにより、感光体ドラム１の帯電電圧を異
ならせ、各トナーパッチの濃度をそれぞれ異ならせるよ
うになっている。また、ＣＰＵ１９は、感光体ドラム１
におけるトナーパッチより先に光学センサ１６に読み取
られる位置に、スタートマークとしてのトナー像を作成
するようになっており、マーク作成手段としての機能を
有している。さらに、ＣＰＵ１９は、光学センサ１６が
スタートマークを検出したときに、図示しないタイマー
を始動させるようになっている。

【００３６】上記の構成を有する複写機のプロセス制御
について、以下に説明する。本実施例では、スタートマ
ークの作成のために、感光体ドラム１におけるスタート
マーク作成部を一定電位で帯電させると共に、コピーラ
ンプ４によって直線３３を照射し、この反射光を感光体
ドラム１へ露光させている。

【００３７】すなわち、図４のタイムチャートに示すよ
うに、感光体ドラム１におけるスタートマーク作成部、
つまり図２に示す直線３３の始端から標準白色板３２の
始端に至るまでの露光領域１１ｍｍと、１個のトナーパ
ッチを作成するためのトナーパッチ作成部とをメインチ
ャージャ７によりグリッド電圧を例えば−４５０Ｖにて
帯電させる。また、２個目及び３個目のトナーパッチ作
成部に対しては、グリッド電圧を−３５０Ｖ及び−２５
０Ｖとする。次いで、スタートマーク作成部にのみコピ
ーランプ４をＯＮして直線３３から標準白色板３２の始
端に至るまで露光を行う。このとき、現像バイアスはス
タートマーク作成部から３つのトナーパッチ作成部の終
端に至るまで−２００Ｖに設定しておく。また、ブラン
クランプ８は、スタートマーク作成部から３つのトナー
パッチ作成部の終端に至るまでＯＦＦしておき、光を照
射しない。

【００３８】上記の操作によって、感光体ドラム１のス
タートマーク作成部が、グリッド電圧−４５０Ｖにて帯
電され、次いで、感光体ドラム１上にトナーパッチ作成
部が−４５０Ｖ、−３５０Ｖ及び−２５０Ｖにて帯電さ
れる。その後、露光に際して、コピーランプ４がＯＮす
ることにより、まず、帯電された感光体ドラム１に直線
３３の潜像が形成される。これにより、スタートマーク
作成部が、一定量の電荷を保持する潜像となり、トナー
パッチ作成部が、グリッド電圧に応じた電荷量を保持す
る潜像となる。

【００３９】そして、これら潜像が現像ユニット９によ
り−２００Ｖの一定現像バイアス電圧で現像されると、
それぞれのトナー像が得られる。これらトナー像は、ス
タートマーク作成部に作成されたものがスタートマーク
となり、それ以降に続くトナーパッチ作成部に作成され
たものがトナーパッチとなり、全体が４４．８ｍｍ（回
転方向の長さ）の大きさになっている。上記トナーパッ
チは、トナーの付着量がグリッド電圧により制御される
ことで濃度が高濃度側から低濃度側に３段階で変化して
いる。

【００４０】そして、トナーパッチの濃度の検出におい
ては、光学センサ１６によりスタートマークが検出され
てからタイマーが動作し、５０ｍｓ後に１個目のトナー
パッチに対して光学センサ１６による検出のためのサン
プリングが行われる。また、同様に２個目、３個目のト
ナーパッチに対してもスタートマークでのタイマー動作
からそれぞれの所定時間後にサンプリングが行われる。
これにより、トナーパッチにおいて、濃度の安定した中
間部で確実に濃度検出を行うことができる。

【００４１】このように、本実施例に係る複写機は、感
光体ドラム１におけるトナーパッチの直前にスタートマ
ークとしてのトナー像が作成される。このため、予めス
タートマークが光学センサ１６により検知されてから所
定時間後にトナーパッチ作成部の濃度検出が開始させる
ようにしておくことにより、スタートマーク作成部とト
ナーパッチ作成部との時間的間隔が小さいので、タイマ
ーを動作させても、感光体ドラム１等の機械的精度にほ
とんど影響されることなく、検出すべき領域に対して精
度良く濃度検出を行うことができる。それゆえ、トナー
パッチを大きくすることなく、容易に、かつ高精度にト
ナーパッチの濃度検出を行うことができる。したがっ
て、トナー消費量を増大することなく、また、プロセス
制御のための所要時間を増大することなく、画像形成に
おける最適化が図れる。

【００４２】また、スタートマークは、コピーランプ４
による直線３３の感光体ドラム１への露光により作成さ
れるように構成されているので、感光体ドラム１を帯電
させた後、コピーランプ４を直線３３に照射し、その反
射光にて感光体ドラム１を露光してスタートマークを作
成することができる。このため、既存の手段にてマーク
作成手段を構成することができるので、装置の複雑化が
回避できる。

【００４３】〔実施例２〕本発明の第２の実施例につい
て図１、図５及び図６に基づいて説明すれば、以下の通
りである。なお、本実施例において、前記第１の実施例
の構成要素と同等とみなせる構成要素については、同一
の符号を付記してその説明を省略する。

【００４４】本実施例に係る複写機は、図１に示すよう
に、感光体ドラム１、画像形成用光源としてのコピーラ
ンプ４、直線３３、メインチャージャ７、除電光源とし
てのブランクランプ８及び現像ユニット９等からなるプ
ロセス部を制御するプロセス制御部１５を備えている。

【００４５】このプロセス制御部１５の制御装置として
設けられるＣＰＵ１９は、トナーパッチ作成用プログラ
ムを実行することにより、トナーパッチの濃度を高濃度
から低濃度へ連続的に変化させるようになっており、濃
度制御手段としての機能を有している。

【００４６】また、ＣＰＵ１９は、感光体ドラム１にお
けるトナーパッチ作成部より先に光学センサ１６に読み
取られる位置に、スタートマークとしてのトナー像を作
成するようになっており、マーク作成手段としての機能
を有している。

【００４７】本実施例では、トナーパッチの濃度を高濃
度から低濃度へ連続的に変化させるため、現像バイアス
電圧の制御を行っている。なお、スタートマークの作成
方法としては、実施例１と同様に、コピーランプ４によ
る直線３３の感光体ドラム１への露光によりスタートマ
ークの作成を行うようになっている。以下、トナーパッ
チの濃度を高濃度から低濃度へ連続的に変化させる方法
について説明する。

【００４８】まず、図５のタイムチャートに示すよう
に、グリッド電圧を−８００Ｖ一定に制御して感光体ド
ラム１を帯電させる。次いで、コピーランプ４を例えば
６０Ｖの印加電圧にて直線３３を照射し、この反射光に
より感光体ドラム１が露光されることによって、その帯
電領域の始端部に潜像が形成され、その後コピーランプ
４がＯＦＦされる。このとき、現像バイアス電圧は最初
は−８００Ｖに設定されており、グリッド電圧の−８０
０Ｖ印加と同時に、一旦−２００Ｖにし、次いで、コピ
ーランプ４のＯＦＦと同時に再び−８００Ｖに戻され
る。

【００４９】次いで、現像バイアス電圧を、所定時間経
過後に−８００Ｖから−２００Ｖまで直線的に減少さ
せ、−２００Ｖに達すると同時に再び−８００Ｖに戻さ
れ、このとき同時に、グリッド電圧もＯＦＦされる。上
記の操作によって、スタートマークとトナーパッチのト
ナー像が作成され、トナーパッチは低濃度から高濃度へ
と連続的かつ直線的に変化したものとなる。

【００５０】上記のようにして形成されたトナー像を光
学センサ１６により読み取ると、図６に示すように、光
学センサ１６の出力が１Ｖ付近まで低下して、スタート
マークが検知され、この検知から所定の時間後にトナー
パッチの濃度検出が開始される。このとき得られる光学
センサ１６の出力は、開始から２００ｍｓの間に４Ｖか
ら３Ｖ付近まで徐々に低下する。すなわち、光学センサ
１６の出力は、連続的かつ直線的な変化としてあらわさ
れるので、１つのトナーパッチによって異なる情報が得
られる。

【００５１】このように、本実施例の電子写真装置のプ
ロセス制御装置は、現像バイアス電圧を制御することに
よりトナーパッチの濃度を連続的に変化させる濃度制御
手段を備えているので、１個のトナーパッチから複数の
異なる濃度データを得ることができる。それゆえ、濃度
の異なる複数のトナーパッチを作成する必要がなくな
り、濃度検出時間の短縮を図ることができる。また、濃
度制御手段は、現像バイアス電圧を制御することにより
トナーパッチの濃度を連続的に変化させるので、特に複
写画像のかぶりレベルの検知に有効である。

【００５２】ここで、比較例としてスタートマークが作
成されない場合について、説明する。以下の例は、上記
の各例と同様にグリッド電圧を−８００Ｖとし、現像バ
イアス電圧を−２００Ｖ〜−８００Ｖ又は−８００Ｖ〜
−２００Ｖとしている。

【００５３】スタートマークが作成されない場合におい
て、トナーパッチを高濃度側から作成するときは、現像
バイアス電圧を−２００Ｖから−８００Ｖまで変化させ
ることにより、光学センサ１６の出力は、図７のように
あらわされる。ここで、トナーパッチの始端部における
濃度変化によって検出開始位置を検知する場合、光学セ
ンサ１６の出力は、感光体ドラム１の素地を読み取った
出力（４Ｖ）からの変化が１Ｖと小さくエッジとしてと
らえにくい。このため、検出開始位置は、辛うじて検知
できる程度であり、その検知精度をあまり高くすること
ができない。

【００５４】また、現像バイアス電圧を−２００Ｖから
−８００Ｖまで変化させた場合、光学センサ１６の出力
は、図８に示すように、最初は殆ど変化がなく、しばら
くしてから低下する。したがって、この場合は、図７の
場合よりもさらに検出開始位置を検知することができ
ず、ランプ印加電圧とトナーパッチの濃度との対応付け
を行うことが全くできなくなる。

【００５５】したがって、本実施例のように、スタート
マークを作成したことによって、トナーパッチを高濃度
側又は低濃度側のどちらから変化させても、光学センサ
１６の検出開始位置を正確に把握することができ、正確
にタイマーを始動させることができる。

【００５６】また、本実施例においては、スタートマー
クを作成するに際して、現像バイアス電圧を制御して作
成することが可能である。以下にこの方法について説明
する。

【００５７】このときの、操作条件は、図９のタイムチ
ャートに示すように、グリッド電圧を前記同様、一定電
圧−８００Ｖにて感光体ドラム１を帯電させる。そし
て、現像バイアス電圧は、最初−８００Ｖに印加してお
き、グリッド電圧がＯＮされたと同時に−２００Ｖにす
る。この制御によって、直線３３及びコピーランプ４を
使用しなくても、感光体ドラム１の帯電領域に現像ユニ
ット９から帯電電圧と現像バイアス電圧との差に対応す
るトナーが感光体ドラム１に付着し、感光体ドラム１に
スタートマークとしてのトナー像が形成される。また、
この後、現像バイアス電圧を−８００Ｖから−２００Ｖ
まで変化させることによって、トナーパッチの濃度を高
濃度から低濃度へ連続的に変化させることができる。

【００５８】このように、現像バイアス電圧を低下させ
て現像電位を高める制御をすることにより感光体ドラム
１へのトナー付着力を増大させてスタートマークを作成
することができる。このため、既存の手段にて構成する
ことができるので、装置の複雑化が回避できる。

【００５９】さらに、本実施例の電子写真装置のプロセ
ス制御装置においては、スタートマークを作成するに際
して、ブランクランプを制御して作成することも可能で
ある。以下にこの方法について説明する。このときの、
操作条件は、図１０のタイムチャートに示すように、グ
リッド電圧を一定電圧−８００ＶにＯＮする。そして、
ブランクランプ８を最初は印加電圧を６０Ｖにしてお
き、グリッド電圧のＯＮと同時にブランクランプ８をＯ
ＦＦにして、所定時間の経過後、再びＯＮする。このよ
うに操作することによって、感光体ドラム１の電荷が残
留し、これを現像バイアス電圧−２００Ｖにて現像する
ことにより、スタートマークとしてのトナー像が作成さ
れる。なお、この後、現像バイアス電圧を−８００Ｖか
ら−２００Ｖまで変化させることによって、トナーパッ
チの濃度を高濃度から低濃度へ連続的に変化させること
ができる。

【００６０】このように、スタートマークは、帯電後に
感光体ドラム１の光除電を行うブランクランプ８にて光
照射することにより作成されるように構成されているの
で、帯電された感光体ドラム１に対してブランクランプ
をＯＦＦさせ、電荷を残留させることにより形成された
潜像を現像してスタートマークを作成することができ
る。このため、既存の手段にてマーク作成手段を構成す
ることができるので、装置の複雑化が回避できる。

【００６１】

【発明の効果】請求項１の発明の電子写真装置のプロセ
ス制御装置は、以上のように、基準トナー像の濃度検出
の開始位置を定める基準となる検出開始基準マークとし
てのトナー像を基準トナー像の直前に作成するマーク作
成手段を備え、この検出開始基準マークは、画像形成用
光源による基準マークの感光体への露光により作成され
るように構成されている構成である。

【００６２】これにより、検出開始基準マークと基準ト
ナー像との時間的間隔が小さいので、タイマーを動作さ
せても、感光体等の機械的精度にほとんど影響されるこ
となく、検出すべき領域に対して精度良く濃度検出を行
うことができる。それゆえ、基準トナー像を大きくする
ことなく、容易に、かつ高精度に基準トナー像の濃度検
出を行うことができ、画像形成における最適化が図れ
る。また、既存の手段にてマーク作成手段を構成するこ
とができるので、装置の複雑化が回避できる。

【００６３】また、請求項２の発明の電子写真装置のプ
ロセス制御装置は、以上のように、請求項１の電子写真
装置のプロセス制御装置において、現像バイアス電圧を
制御することにより基準トナー像の濃度を連続的に変化
させる濃度制御手段を備えている構成である。

【００６４】これにより、現像バイアス電圧を制御する
ことにより基準トナー像の濃度を連続的に変化させる濃
度制御手段を備えているので、１個の基準トナー像から
複数の異なる濃度データを得ることができる。また、こ
のときの濃度検出は検出開始基準マークにより高精度に
行うことができる。それゆえ、濃度の異なる複数の基準
トナー像を作成する必要がなくなり、濃度検出時間の短
縮を図ることができる。したがって、プロセス制御のた
めの所要時間を増大することがない。

【００６５】また、請求項３の発明の電子写真装置のプ
ロセス制御装置は、以上のように、基準トナー像の濃度
検出の開始位置を定める基準となる検出開始基準マーク
としてのトナー像を基準トナー像の直前に作成するマー
ク作成手段を備え、この検出開始基準マークは、現像バ
イアス電圧を制御することにより作成されるように構成
されている一方、現像バイアス電圧を制御することによ
り基準トナー像の濃度を連続的に変化させる濃度制御手
段を備えている構成である。

【００６６】これにより、マーク作成により高精度に基
準トナー像の濃度検出ができるという効果に加えて、検
出開始基準マークは、現像バイアス電圧を制御すること
により作成されるように構成されているので、現像バイ
アス電圧を低下させて現像電位を高めることにより感光
体へのトナー付着力を増大させて検出開始基準マークを
作成することができる。このため、既存の手段にて構成
することができるので、装置の複雑化が回避できる。

【００６７】また、請求項４の発明の電子写真装置のプ
ロセス制御装置は、以上のように、基準トナー像の濃度
検出の開始位置を定める基準となる検出開始基準マーク
としてのトナー像を基準トナー像の直前に作成するマー
ク作成手段を備え、この検出開始基準マークは、帯電後
に感光体の光除電を行う除電光源にて光照射することに
より作成されるように構成されている一方、現像バイア
ス電圧を制御することにより基準トナー像の濃度を連続
的に変化させる濃度制御手段を備えている構成である。

【００６８】これにより、マーク作成により高精度に基
準トナー像の濃度検出ができるというの効果に加えて、
検出開始基準マークは、帯電後に感光体の光除電を行
う、ブランクランプ等の除電光源にて光照射することに
より作成されるように構成されているので、帯電された
感光体に対しブランクランプをＯＦＦさせ、電荷を残留
させることにより形成された潜像を現像して検出開始基
準マークを作成することができる。このため、既存の手
段にてマーク作成手段を構成することができるので、装
置の複雑化が回避できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のプロセス制御装置を備えた
複写機の概略構成図である。

【図２】上記プロセス制御装置を備えた複写機において
原稿載置台に設けられる標準白色板と直線とを示す平面
図である。

【図３】上記複写機に設けられる光学センサの構成を示
すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、
（ｃ）は側面図である。

【図４】上記複写機において、トナーパッチ作成前にコ
ピーランプによりスタートマークが作成されるときのプ
ロセス制御を示すタイムチャートである。

【図５】本発明の他の実施例のプロセス制御装置を備え
た複写機において、現像バイアス電圧によりトナーパッ
チの濃度が連続して変化するように作成されるときのプ
ロセス制御を示すタイムチャートである。

【図６】上記のプロセス制御により作成されたトナーパ
ッチの濃度を読み取ったときの光学センサの出力変化を
示す特性図である。

【図７】図６の比較例であって、スタートマークを作成
せずにトナーパッチを高濃度側から作成したときの光学
センサの出力変化を示す特性図である。

【図８】図６の比較例であって、スタートマークを作成
せずにトナーパッチを低濃度側から作成したときの光学
センサの出力変化を示す特性図である。

【図９】上記のプロセス制御装置を備えた複写機におい
て、現像バイアス電圧の制御によりスタートマークが作
成されるときのプロセス制御を示すタイムチャートであ
る。

【図１０】上記のプロセス制御装置を備えた複写機にお
いて、ブランクランプのＯＮ・ＯＦＦ制御によりスター
トマークが作成されるときのプロセス制御を示すタイム
チャートである。

【図１１】従来の複写機において複数のトナーパッチを
作成するときのプロセス制御を示すタイムチャートであ
る。

【図１２】従来の複写機で作成されたトナーパッチの濃
度を読み取ったときの光学センサの出力変化を示す特性
図である。

【図１３】従来の複写機における複写画像濃度（ＩＤ）
と光学センサの出力との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム（感光体）４コピーランプ（画像形成用光源）７メインチャージャ８ブランクランプ（除電光源）９現像ユニット１５プロセス制御装置１６光学センサ（濃度検出手段）１９ＣＰＵ（マーク作成手段、濃度制御手段）２８ランプ駆動回路３０現像バイアス電源３２標準白色板３３直線（基準マーク）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大橋邦夫大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体に作成された基準トナー像の濃度を
光学的に検出する濃度検出手段を有し、その検出結果に
基づいて電子写真プロセスの各部を制御して形成画像の
画質を安定化させる電子写真装置のプロセス制御装置に
おいて、基準トナー像の濃度検出の開始位置を定める基準となる
検出開始基準マークとしてのトナー像を基準トナー像の
直前に作成するマーク作成手段を備え、この検出開始基
準マークは、画像形成用光源による基準マークの感光体
への露光により作成されるように構成されていることを
特徴とする電子写真装置のプロセス制御装置。
【請求項２】感光体に作成された基準トナー像の濃度を
光学的に検出する濃度検出手段を有し、その検出結果に
基づいて電子写真プロセスの各部を制御して形成画像の
画質を安定化させる電子写真装置のプロセス制御装置に
おいて、基準トナー像の濃度検出の開始位置を定める基準となる
検出開始基準マークとしてのトナー像を基準トナー像の
直前に作成するマーク作成手段を備え、この検出開始基
準マークは、画像形成用光源による基準マークの感光体
への露光により作成されるように構成されている一方、
現像バイアス電圧を制御することにより基準トナー像の
濃度を連続的に変化させる濃度制御手段を備えているこ
とを特徴とする電子写真装置のプロセス制御装置。
【請求項３】感光体に作成された基準トナー像の濃度を
光学的に検出する濃度検出手段を有し、その検出結果に
基づいて電子写真プロセスの各部を制御して形成画像の
画質を安定化させる電子写真装置のプロセス制御装置に
おいて、基準トナー像の濃度検出の開始位置を定める基準となる
検出開始基準マークとしてのトナー像を基準トナー像の
直前に作成するマーク作成手段を備え、この検出開始基
準マークは、現像バイアス電圧を制御することにより作
成されるように構成されている一方、上記現像バイアス
電圧を制御することにより基準トナー像の濃度を連続的
に変化させる濃度制御手段を備えていることを特徴とす
る電子写真装置のプロセス制御装置。
【請求項４】感光体に作成された基準トナー像の濃度を
光学的に検出する濃度検出手段を有し、その検出結果に
基づいて電子写真プロセスの各部を制御して形成画像の
画質を安定化させる電子写真装置のプロセス制御装置に
おいて、基準トナー像の濃度検出の開始位置を定める基準となる
検出開始基準マークとしてのトナー像を基準トナー像の
直前に作成するマーク作成手段を備え、この検出開始基
準マークは、帯電後に感光体の光除電を行う除電光源に
て光照射することによりマーク作成を行うように構成さ
れている一方、現像バイアス電圧を制御することにより
基準トナー像の濃度を連続的に変化させる濃度制御手段
を備えていることを特徴とする電子写真装置のプロセス
制御装置。