JPH0545986A - 画像濃度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複写枚数に対応して２つのモードを設定し、
これらモードを連続コピーの枚数が所定値以上であるか
以下であるかにより選択することで、潜像の変動が基準
パターントナー像の画像濃度に影響を及ぼさないように
する。 【構成】 画像濃度制御に用いる基準パターンに応じて
感光体に形成された潜像を現像して顕像化するに際し、
前記基準パターンの現像に際してバイアス電圧を印加す
る構成の画像形成装置であって、前記基準パターンを作
成する基準パターン形成手段が、連続複写動作開始後の
複写枚数に基づいて基準パターントナー像を作像するス
テップ３４〜３６よりなる第１のモードと、前回の基準
パターントナー像の作像時の複写枚数に基づいて次回の
基準パターントナー像を作像するステップ２３〜２７よ
りなる第２のモードとを有し、連続コピー枚数が所定枚
数以上であるときには第１のモードを用い、連続コピー
枚数が所定枚数以下のときには第２のモードを用いて基
準パターンを作像する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミリ
等の画像形成装置における画像濃度を基準濃度パターン
に基づいて制御するための画像濃度制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図２は電子写真複写装置における画像濃
度制御装置の概略構成を示す正面図である。感光体ドラ
ム１は不図示のモータを駆動源として矢印方向へ回転す
る。感光体ドラム１は不図示の帯電装置によって均一に
帯電されたのち、スリット露光装置２により露光される
ことにより、表面に静電潜像が形成される。スリット露
光装置２はガラス板などによる透明な原稿台３の下側に
設けられた所定の反射率を有する基準パターン４と原稿
台３上の原稿とを光源により照明してその反射光を光学
系５，６，７，８を介して感光体ドラム１上にスリット
露光を行うと同時に光源及び光学系５，６と原稿台３と
が相対移動することによって基準パターン４と原稿の光
像を順に感光体ドラム１上に投影して潜像を形成する。
基準パターン４は、原稿台３の原稿載置領域外に設けら
れ、例えば、濃度１．８０の黒部パターンで構成され
る。感光体ドラム１は、露光後には不図示のイレーサに
より潜像形成領域外が除電され、かつ基準パターンの作
像モード時、パターン領域以外の潜像形成領域を消去す
る。さらに、感光体ドラム１はイレーサによる除電後
に、現像器９によって潜像が黒トナーで顕像化され、基
準パターン４の顕像の濃度（トナー付着量）がフォトセ
ンサ１０で検出され、出力信号Ｖ_SPが出力されると共に
原稿の顕像が転写部で転写紙に転写され、さらにクリー
ニング部及び除電部によって残留トナーの清掃及び除電
が行われ、次のコピーサイクルに備える。現像器９は現
像容器１１内の単色トナー（黒トナー）とキャリアから
なる乾式２成分現像剤をローラ１３で感光体ドラム１に
供給して単色の現像を行い、補給ローラ１４によりトナ
ー収納部１５から現像容器１１へ同一色のトナーを補給
する。補給ローラ１４はＣＰＵ１６によって制御される
駆動部１７により駆動される。

【０００３】図３はフォトセンサ１０の黒トナーに対す
る特性を示している。フォトセンサ１０は、例えば、９
５０ｎｍの波長の光に感度を有しているが、セレン感光
体である感光体ドラム１はその光を吸収しない。したが
って、フォトセンサ１０は感光体ドラム１に対して出力
が高く、この出力は例えば４．０Ｖに設定される。

【０００４】従来、例えば、１０枚のコピーを得る毎に
感光体ドラム１に基準パターン４による基準パターント
ナー像を形成し、このトナー像のトナー付着量をフォト
センサ１０により検知した時の出力Ｖ_SPとＶ_SGとの比を
とり、ＣＰＵ１６は例えば黒トナーの時にはＶ_SP／Ｖ_SG
が１／８（０．１２５）以上であれば、トナー濃度が薄
いと判断し、トナーの補給を行っている。すなわち、ト
ナー付着量を約０．４ｍｇ／ｃｍ² に設定し、図３の特
性線から明らかなように、その時のセンサ出力Ｖ_SP＝
０．５Ｖであることから、Ｖ_SP／Ｖ_SG＝０．５／４＝１
／８を基にトナー濃度を判断し、トナー付着量が設定ト
ナー付着量に維持されるように制御している。

【０００５】ところで、セレン系ドラムによって連続コ
ピーを行うと、ドラムの疲労によって、図４に示すよう
に帯電電位が徐々に下がる。そこで、従来においては、
このような潜像の変動が基準パターントナー像の濃度に
影響を与えないように（すなわち、現像ポテンシャルが
一定になるように）基準パターン４の現像に際しては、
図４に示すように、予め決まった潜像バイアスを印加し
ている。

【０００６】なお、この種の画像濃度制御に関しては、
さらに、特開昭６０−１４０３６９号公報及び特開昭６
３−２９６０７１号公報に記載がある。前者は、基準潜
像を現像する際、現像バイアスを複写機の休止時間、繰
り返し複写枚数、感光体温度の変化に対応させて変化さ
せている。また、後者は、濃度検知用潜像の表面電位を
検知し、この値に基づいて濃度検知手段のバイアス電圧
をフィードバック制御し、ドラムの電気特性変化（経年
変化、温湿度変化など）を補正した形で画像濃度が検知
されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術にあっては、表面を薄い樹脂で被覆したセレン系ド
ラムを用いて連続コピーを行うと、図５に示すように、
連続コピー時の帯電電位の変動の様子が環境条件などに
よって変化するため、現像バイアスを基準パターン潜像
に印加しても潜像の変動の影響を吸収できないという問
題がある。

【０００８】また、上記した特開昭６０−１４０３６９
号公報の技術では、環境条件によって著しく電気特性の
変化する感光体にあっては、あらゆる環境条件における
データが必要になり、実用性に問題がある。さらに、特
開昭６３−２９６０７１号公報の技術にあっては、画像
濃度センサと電位センサがドラム周方向に対して同一線
上に有る必要があり、レイアウト上の制約があり、制御
上の制約（例えば、明部電位検知用パターンと画像濃度
検知用パターンを同一線上に置かねばならないなど）が
ある。もし、同一線上に無い場合には、パターン潜像と
同電位の潜像を毎回作像しなければならないので、連続
複写動作が遅くなる。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上記した従来技
術の実情に鑑みてなされたものであり、潜像の変動が基
準パターントナー像の画像濃度に影響を及ぼさないよう
にすることが可能な画像濃度制御装置を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、画像情報に応じた潜像が形成される感光
体と、該感光体に形成された潜像を顕像化する現像手段
と、前記感光体上に画像濃度制御に用いる基準パターン
トナー像を作像する基準パターン形成手段と、前記基準
パターンの現像に際してバイアス電圧を印加するバイア
ス電圧印加手段とを備えた画像形成装置において、基準
パターン形成手段が、連続複写動作開始後の複写枚数に
基づいて基準パターントナー像を作像する第１のモード
と、前回の基準パターントナー像の作像からの複写枚数
に基づいて次回の基準パターントナー像を作像する第２
のモードとを設けるようにしている。

【００１１】そして、上記モードの使い分けに際して
は、連続コピー枚数が所定枚数以上であるときには前記
第１のモードを用い、連続コピー枚数が所定枚数未満の
ときには前記第２のモードを用いて前記基準パターンを
作像することができる。

【００１２】前記セレン系ドラムのように、休止時間と
連続複写枚数によって表面電位が変化する場合、基準パ
ターンの画像濃度を安定化するためには、電位の変化領
域では安定領域とは異なった現像バイアスを印加しなけ
ればならない。本発明においては、基準パターン作成の
タイミングに２つのモードを設け、更に、その各々のモ
ードで異なった現像バイアスを印加することによって、
この問題を解決している。すなわち、第１のモードにお
いては表面電位の安定領域でのみ基準パターンを作像す
るため、常に同一の現像バイアスを印加するが、第２の
モードにおいては表面電位の非安定領域で基準パターン
を作像するため、連続複写枚数毎に基準パターンの電位
を検知し、その値に基づいて決定した現像バイアスを印
加して基準パターン潜像を現像するようにしている。

【００１３】

【作用】上記したように、２つの作像モードを有するこ
とで、コピー動作の開始から或るコピー枚数までは帯電
電位が急激に低下し、以後は一定になることから、複写
枚数に対応して予め２つのモードを設定し、このモード
を連続コピーの枚数が所定値以上であるか未満であるか
で選択して基準パターン潜像を作像する。これにより、
表面電位の変動の影響を受けないような基準パターント
ナー像の作像条件の決定が可能になる。

【００１４】この２つのモードは、連続コピー枚数が所
定枚数を越えたか否かで選択、すなわち帯電電位の非安
定領域と安定領域との境界域で選択使用される。したが
って、基準パターン像の作像条件を２つのモードを用い
て変えることにより、連続複写時の初期にだけ表面電位
が変化する感光体においても、表面電位変動の影響を受
けない基準パターン潜像を現像することができる。

【００１５】また、本発明の他の構成によれば、少なく
とも主電源がオフになるまでの間は同一現像バイアス値
を印加する第１のモードと、前記基準パターンの潜像を
作像する毎に現像バイアス値を設定し直す第２のモード
とが、作像条件を変えるための２つのモードに応じて選
択される。したがって、連続コピーの枚数による帯電電
位の変化に現像バイアス値を対応させることができ、潜
像の変動が基準パターントナー像の画像濃度に影響を及
ぼさないようにすることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は本発明による画像濃度制御装置
の処理を示すフローチャートである。上記説明及び図５
から明らかなように、表面を薄い樹脂で被覆したセレン
系ドラムの帯電電位のリピート変動は、環境条件によっ
て変化するので、予め設定した現像バイアス値の印加の
みでは画像濃度に対する潜像の変動の影響を吸収できな
い。したがって、フォトセンサのみを用いた制御では、
トナー濃度の変動がかなり大きくなる。しかし、表面を
薄い樹脂で被覆したセレン系ドラムのリピート変動もオ
ーバーコートしていないドラムと同様に連続コピー開始
後、数十枚でほぼ一定値に安定する。本発明は、この事
実に着目し、潜像のリピート変動が基準パターントナー
像の画像濃度に影響を及ぼさないようにしたものであ
る。以下、フローチャートを参照して詳細に説明する。
本発明では２種類のコピーカウンタを有し、コピーカウ
ンタａはプリントキー・オン直後（ファーストコピー
前）と基準パターン作像（ステップ３５）直後にクリア
され、コピーカウンタｂは基準パターン現像（ステップ
２６及びステップ３５）直後にのみクリアされる。

【００１７】プリントキー・オン（ステップ２１）後、
コピーカウンタｂが所定枚数（例えば、１０枚）を越え
る場合、ステップ２３以降の処理を実行する。まず、Ｖ
₀ パターン潜像を作像し（ステップ２３）、このＶ₀ パ
ターンによる電位Ｖ_OPを検知する（ステップ２４）。さ
らに、基準パターン潜像を作像する（ステップ２５）。
この基準パターン潜像は、Ｖ₀ パターン潜像作像時と同
一の帯電電流及び露光量が用いられる。この基準パター
ン潜像に対し、現像が行われる（ステップ２６）。この
とき、Ｖ₀ パターン潜像の検知電位Ｖ_OPに基づいて、Ｖ
_BP（＝Ｖ_OP−α）の現像バイアスが与えられる（例え
ば、αとしては５００Ｖ）。ついで、コピーカウンタｂ
がクリア（ｍ＝０）される（ステップ２７）。

【００１８】一方、ステップ２２において、コピーカウ
ンタｂが所定枚数未満である場合、及びステップ２７の
処理が終了した場合には、処理をステップ２８へ移行す
る。ステップ２８では、コピーカウンタａがクリアさ
れ、ついでコピーが開始される（ステップ２９）。コピ
ーの実行毎にコピーカウンタａ，ｂが＋１づつ歩進され
（ステップ３０）、設定枚数に到達すなわちコピー終了
が判定されると（ステップ３１）、全ての処理が終了す
る。コピー未終了が判定された場合、ステップ３３へ移
行する。

【００１９】ステップ３３においては、まず、コピーカ
ウンタａが所定枚数（ここでは１０枚）に到達したか否
かが判定され、１０枚を越えている場合、コピーカウン
タｂのカウント値にかかわりなく基準パターン潜像を作
像する（ステップ３４）。この基準パターン潜像は、Ｖ
₀ パターン潜像作像時と同一の帯電電流及び露光量が用
いられる。この基準パターン潜像に対し、現像が行われ
る（ステップ３５）。このときの現像バイアスは、現像
濃度制御装置が動作時、予め決められた現像バイアスＶ
_BP′（Ｖ_0P′−α）が与えられる（ステップ３５）。つ
いで、コピーカウンタａ，ｂを共にクリア（ｎ＝０、ｍ
＝０）する（ステップ３６）。一方、ステップ３３でコ
ピーカウンタａが所定毎数以下であることを判定した場
合、図１のステップ２９へ移行し、以後の処理を繰り返
す。

【００２０】なお、上記実施例のパターン作像手段に代
えて、バイアス電圧を変えるようにすることもできる。
上記実施例のように、作像タイミングが２種類ある場
合、夫々のモードで印加される現像バイアスの決定を異
ならせることができる。すなわち、「第２のモード」で
基準パターンに印加される現像バイアスは、基準パター
ンの潜像を作像する毎に現像バイアス値を設定し直す
が、「第１のモード」では基準パターンに印加される現
像バイアスは主電源がオフになるまでの間は同一現像バ
イアス値を印加するようにする。この場合、「第２のモ
ード」は図１の置数１０枚以上（ｍ≧１０）に相当し、
基準パターン作像毎に現像バイアス（パターン）が決定
される。また、「第１のモード」は置数１０枚未満（ｍ
＜１０）の場合である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は上記の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。請求項１記載の画像濃
度制御装置においては、画像情報に応じた潜像が形成さ
れる感光体と、該感光体に形成された潜像を顕像化する
現像手段と、前記感光体上に画像濃度制御に用いる基準
パターントナー像を作像する基準パターン形成手段と、
前記基準パターンの現像に際してバイアス電圧を印加す
るバイアス電圧印加手段とを備えた画像形成装置におい
て、基準パターン形成手段が、連続複写動作開始後の複
写枚数に基づいて基準パターントナー像を作像する第１
のモードと、前回の基準パターントナー像の作像からの
複写枚数に基づいて次回の基準パターントナー像を作像
する第２のモードとを設けるようにしたので、表面電位
変動の影響を受けないような基準パターン像の作像条件
決定が可能になる。

【００２２】請求項２記載の画像濃度制御装置において
は、連続コピー枚数が所定枚数以上であるときには前記
第１のモードを用い、連続コピー枚数が所定枚数以下の
ときには前記第２のモードを用いて前記基準パターンを
作像するようにしたので、連続複写時の初期にだけ表面
電位が変化する感光体においても、表面電位変動の影響
を受けないパターン像を作像条件決定が可能になる。

【００２３】請求項３記載の画像濃度制御装置において
は、画像情報に応じた潜像が形成される感光体と、該感
光体に形成された潜像の電位を検知する電位検知手段
と、前記潜像を顕像化する現像手段と、前記感光体上に
画像濃度制御に用いる基準パターントナー像を作像する
基準パターン形成手段と、前記基準パターンの現像に際
してバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段とを
備えた画像形成装置において、前記バイアス電圧印加手
段は、少なくとも主電源がオフになるまでの間は同一現
像バイアス値を印加する第１のモードと、前記基準パタ
ーンの潜像を作像する毎に現像バイアス値を設定し直す
第２のモードとを設けるようにしたので、連続コピーの
枚数による帯電電位の変化に現像バイアス値を対応させ
ることができ、潜像の変動が基準パターントナー像の画
像濃度に影響を及ぼさないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像濃度制御装置の処理を示すフ
ローチャートである。

【図２】電子写真複写機における画像濃度制御装置の概
略構成を示す正面図である。

【図３】フォトセンサの黒トナーに対する検知特性を示
す特性図である。

【図４】セレン系ドラムを用いた場合のコピー枚数と帯
電電位の関係を示す特性図である。

【図５】環境条件などによる連続コピー時の帯電電位の
変動を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ スリット露光装置 ４ 基準パターン ５，６，７，８ 光学系 ９ 現像器 １０ フォトセンサ １６ ＣＰＵ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報に応じた潜像が形成される感光
   体と、該感光体に形成された潜像を顕像化する現像手段
   と、前記感光体上に画像濃度制御に用いる基準パターン
   トナー像を作像する基準パターン形成手段と、前記基準
   パターンの現像に際してバイアス電圧を印加するバイア
   ス電圧印加手段とを備えた画像形成装置において、基準
   パターン形成手段が、連続複写動作開始後の複写枚数に
   基づいて基準パターントナー像を作像する第１のモード
   と、前回の基準パターントナー像の作像からの複写枚数
   に基づいて次回の基準パターントナー像を作像する第２
   のモードとを具備することを特徴とする画像濃度制御装
   置。
2. 【請求項２】 連続コピー枚数が所定枚数以上であると
   きには前記第１のモードを用い、連続コピー枚数が所定
   枚数未満のときには前記第２のモードを用いて前記基準
   パターンを作像することを特徴とする請求項１記載の画
   像濃度制御装置。
3. 【請求項３】 画像情報に応じた潜像が形成される感光
   体と、該感光体に形成された潜像の電位を検知する電位
   検知手段と、前記潜像を顕像化する現像手段と、前記感
   光体上に画像濃度制御に用いる基準パターントナー像を
   作像する基準パターン形成手段と、前記基準パターンの
   現像に際してバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加
   手段とを備えた画像形成装置において、前記バイアス電
   圧印加手段は、少なくとも主電源がオフになるまでの間
   は同一現像バイアス値を印加する第１のモードと、前記
   基準パターンの潜像を作像する毎に現像バイアス値を設
   定し直す第２のモードとを具備することを特徴とする画
   像濃度制御装置。