JPH06258951A - 電子写真記録装置のトナー濃度調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真記録装置において、トナー濃度の安
定度に応じてその測定間隔を変更し、トナー消費量をい
たずらに多くすることなく、トナー濃度を的確に調整で
きるようにする。 【構成】 感光体１２上に基準トナー像をつくり、その
基準トナー像のトナー濃度をセンサで測定し、その測定
結果に基づき現像室１４ａへのトナー補給間隔を変更す
るとともに、その測定結果を前回の測定結果と比較して
基準トナー像作成間隔を変更する。そして、同様に、変
更後の補給間隔でトナー補給を行いながら、引き続き記
録を行うとともに、変更後の作成間隔で再び感光体１２
上に基準トナー像をつくり、以下同様に、その基準トナ
ー像のトナー濃度を測定し、トナー補給間隔を変更する
とともに、基準トナー像作成間隔を変更し、トナー補給
を行うとともに、基準トナー像をつくることを繰り返
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レーザを用いた、プ
リンタ・複写機・ファクシミリなどの電子写真記録装置
に適用し得る。詳しくは、帯電・書込み・現像・転写・
クリーニング等の電子写真プロセスを繰り返し、感光体
上に形成した画像を順次転写してシート上に逐次記録を
行う電子写真記録装置に適用し得る。さらに詳しくは、
そのような電子写真記録装置において、シートへの記録
画像濃度を一定とすべく感光体上に所定のトナー濃度の
画像を形成するトナー濃度調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばレーザプリンタなどの記録装置
では、異なる機械間にあって記録画像濃度が相違した
り、同一機械にあって時間の経過とともに記録画像濃度
が変化したりするようなことがあってはならない。とこ
ろが、部品のバラツキによって機械相互間で記録画像濃
度が相違したり、また環境の変化によって同一機械で経
時的に記録画像濃度が変化したりする問題があった。

【０００３】このため、従来のものの中には、感光体上
に形成した画像のトナー濃度を測定し、その測定結果に
基づき、トナー消費量に対するトナー補給量を変えるこ
とによりトナー濃度を調整し、記録画像濃度を一定とす
るものがあった。

【０００４】すなわち、具体的には、 １） シートに記録を行うとき、感光体上に所定ドット
数の画像を形成するごとに、現像室内にトナー補給を行
う。 ２） そして、所定枚数のシートに記録を行ったところ
で、感光体上に基準トナー像をつくる。 ３） その基準トナー像のトナー濃度を、センサで測定
する。 ４） その測定結果を予め定めた基準値と比較し、その
比較結果により前記所定ドット数を変更する。 ５） 感光体上に、その変更後の所定ドット数の画像を
形成するごとに、現像室内にトナー補給を行いながら、
引き続き記録を行う。 ６） 同様に、所定枚数の記録を行ったところで、再び
感光体上に基準トナー像をつくる。 ７） 同様に、その基準トナー像のトナー濃度を、セン
サで測定する。 ８） 今度は、その測定結果を前回の測定結果と比較
し、その比較結果により前記所定ドット数を再度変更す
る。 ９） 同様に、感光体上に、その再度変更後の所定ドッ
ト数の画像を形成するごとに、現像室内にトナー補給を
行いながら、引き続き記録を行う。 10） 以下同様に、基準トナー像をつくってそのトナー
濃度を測定し、所定ドット数を変更し、トナー補給を行
うことを繰り返す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の従
来の方法では、定期的にトナー濃度を測定してトナー補
給量を調整するから、 トナー濃度が安定しているとき、常に所定枚数の記
録を行うごとにトナー濃度を測定することとすると、ト
ナー消費量が多くなって不経済である。 反対に、トナー濃度が大きく変化しているとき、常
に所定枚数の記録を行わなければ、トナー濃度を測定し
ないこととすると、こまめな調整ができず、記録画像濃
度が不安定となる。

【０００６】そこで、この発明の目的は、トナー濃度の
安定度に応じてその測定間隔を変更し、トナー消費量を
いたずらに多くすることなく、トナー濃度を的確に調整
できるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのため、この発明は、
たとえば以下の実施例に示すとおり、電子写真記録装置
において、次の手順にしたがいトナー濃度を調整するこ
とを特徴とする。 １） 感光体１２上に基準トナー像Ａをつくり、 ２） その基準トナー像Ａのトナー濃度をセンサ４２で
測定し、 ３） その測定結果に基づき現像室１４ａへのトナー補
給間隔を変更するとともに、 ４） その測定結果を前回の測定結果と比較して基準ト
ナー像作成間隔を変更し、 ５） 同様に、変更後の補給間隔でトナー補給を行いな
がら、引き続き記録を行うとともに、変更後の作成間隔
で再び前記感光体１２上に基準トナー像Ａをつくり、 ６） 以下同様に、その基準トナー像Ａのトナー濃度を
測定し、トナー補給間隔を変更するとともに、基準トナ
ー像作成間隔を変更し、トナー補給を行うとともに、基
準トナー像Ａをつくることを繰り返す。

【０００８】そして、電子写真記録装置をはじめて使用
するとき、または現像器１４を新しいものと交換したと
きは、次のようにするとよい。 １） 予め定めた補給間隔ごとに、トナー補給を行いな
がら、記録を行い、 ２） 予め定めた作成間隔で、前記感光体１２上に基準
トナー像Ａをつくり、 ３） その基準トナー像Ａのトナー濃度をセンサ４２で
測定し、 ４） その測定結果に基づき現像室１４ａへのトナー補
給間隔を変更してその変更後の補給間隔でトナー補給を
行いながら、引き続き記録を行うとともに、 ５） 再び予め定めた作成間隔で、前記感光体１２上に
基準トナー像Ａをつくり、 ６） 以下、その基準トナー像Ａのトナー濃度を測定
し、その測定結果に基づきトナー補給間隔を変更すると
ともに、その測定結果を前回の測定結果と比較して基準
トナー像作成間隔を変更し、トナー補給を行うととも
に、基準トナー像Ａをつくることを繰り返す。

【０００９】または、電子写真記録装置をはじめて使用
するとき、または現像器１４を新しいものと交換したと
き、次のようにするとよい。 １） まずはじめに感光体１２上に基準トナー像Ａをつ
くり、 ２） その基準トナー像Ａのトナー濃度をセンサ４２で
測定し、 ３） 以下、その基準トナー像Ａのトナー濃度を測定
し、その測定結果に基づきトナー補給間隔を変更すると
ともに、その測定結果を前回の測定結果と比較して基準
トナー像作成間隔を変更し、トナー補給を行うととも
に、基準トナー像をつくることを繰り返す。

【００１０】なお、現像室１４ａ内へのトナー補給は、
感光体１２上の先の画像を転写後、その感光体１２上に
次の画像の書込みをはじめるまでの間に行うことが好ま
しい。

【００１１】

【作用】そして、この発明では、トナー濃度の測定結果
を前回の測定結果と比較し、その比較結果により次のト
ナー濃度の測定時期を定める。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しつつ、この発明の実施例
につき説明する。図１は、この発明によりトナー濃度を
調整するレーザプリンタで、その内部機構の全体概略構
成を示す。図中符号１０は、装置本体である。装置本体
１０は、下本体１０ａと上本体１０ｂとからなり、下本
体１０ａに対して上本体１０ｂを軸１１を中心として回
動自在とする。

【００１３】そして、図示するとおり、装置本体１０の
中心には、ドラム状の感光体１２を設ける。その感光体
１２のまわりには、下方に帯電器１３を備え、図中右側
には現像器１４、上方には転写器１５、図中左側にはク
リーニング器１６を備える。帯電器１３およびクリーニ
ング器１６の下方には書込み器１７を設け、さらにその
書込み器１７の下側には給紙カセット１８を着脱自在に
取り付ける。給紙カセット１８内にはシートＳを積載し
て収納し、その積載シートＳの先端（図中右側）を給紙
コロ１９に押し当ててなる。給紙コロ１９にはフリクシ
ョンパッド２０を押し当て、その押し当て位置から上方
に向けわん曲して現像器１４の右側に給紙路２１を形成
する。その給紙路２１には上方で装置本体１０の正面側
からの手差し給紙路２２が合流し、搬送路２３となる。
搬送路２３は、現像器１４の上側を通り、感光体１２と
転写器１５間へとのび、途中にはレジストローラ対２４
・２４を備える。

【００１４】また、感光体１２の後方（図中左側）に
は、出口に排出ローラ対２５・２５を有する定着器２６
を設ける。その定着器２６の後方には、排紙トレイ２７
を斜めに設けて排紙部２８を備える。

【００１５】そして、このレーザプリンタを用いて記録
を行うときは、感光体１２を図中矢示方向に回転してま
ずその表面を帯電器１３で一様に帯電する。その後、書
込み器１７でレーザ光を照射して該感光体１２上に潜像
を形成し、その感光体１２に現像器１４でトナーを付着
して潜像を現像する。

【００１６】一方、給紙コロ１９を回転して給紙カセッ
ト１８内からシートＳを繰り出し、フリクションパッド
２０で１枚ずつ分離して給紙路２１から搬送路２３へと
導き、レジストローラ対２４・２４間に突き当てて止め
る。

【００１７】そして、レジストローラ対２４・２４を回
転し感光体１２の回転にタイミングを合わせて送り出
し、前記現像した画像をそのシートＳ上に転写器１５で
転写する。しかる後、定着器２６に入れてその転写画像
を定着し、排出ローラ対２５・２５で送り出して排出部
２８上にスタックする。

【００１８】一方、画像転写後の感光体１２は、その表
面にクリーニング器１６のクリーニングブレード２９を
押し当て、それで掻き落して該クリーニング器１６で残
留トナーを除去する。そして、再び帯電器１３で帯電す
る。

【００１９】ところで、図示レーザプリンタでは、現像
器１４にトナーカートリッジ３０を取り付け、そのトナ
ーカートリッジ３０内のアジテータ３１を回転してトナ
ーＴを撹拌しながら補給口３０ａへと送り出し、その補
給口３０ａを塞ぐマイラ３２の補給孔３２ａを通して現
像室１４ａ内へとトナー補給する。そして、現像室１４
ａ内の補給ローラ３３を回転して現像ローラ３４に付着
し、その付着したトナーＴを薄層化ブレード３５で薄層
化して後、その薄層化したトナーを感光体１２に付着
し、これにより上述したとおり感光体１２上の潜像を現
像する。

【００２０】さて、このようなレーザプリンタでは、異
なる機械間において、記録画像濃度が相違しないことが
望まれる。また、同一機械内において、経時的に記録画
像濃度が変化しないことが望ましい。そこで、図示レー
ザプリンタでは、次の手順にしたがい、トナー消費量に
対する現像室１４ａへのトナー補給量を変えてトナー濃
度が一定となるように調整する。

【００２１】まず第一に、感光体１２上に、シートＳに
転写するトナー像を避け、そのトナー像をつくると同様
な方法で、図２に示すようにたとえば１５mm×１５mmの
基準トナー像Ａをつくる。

【００２２】次に、その基準トナー像Ａのトナー濃度
を、図２に示すように発光ダイオード４０とフォトトラ
ンジスタ４１とからなるセンサ４２で測定する。センサ
４２は、感光体１２表面と対向して適宜手段で支持し、
装置本体１０内に配置する。そして、その発光ダイオー
ド４０からの光を基準トナー像Ａ部分に当てるととも
に、感光体１２表面のトナーＴが付着しない部分にも当
て、それらの反射光をフォトトランジスタ４１に入れて
電気信号に変換し、その出力比Ｖ₁／Ｖ₂を求め、トナー
Ｔが付着しない部分を基準として基準トナー像Ａのトナ
ー濃度を測定する。たとえば基準トナー像Ａ部分に光を
当てたときの出力電圧Ｖ₁が０．５ボルト、トナーＴが
付着していない部分の出力電圧Ｖ₂が４．０ボルトだと
すると、出力比Ｖ₁／Ｖ₂は０．１２５となる。

【００２３】ここで、トナーＴが付着していない部分を
基準として基準トナー像Ａのトナー濃度を測定する理由
は、センサ４２自身の性能上のばらつき、そのセンサ４
２の取付誤差、感光体１２の特性上のばらつきなどが測
定値に影響を与えないようにするためである。

【００２４】そして、その測定結果に基づき、現像室１
４ａへのトナー補給間隔を変更する。たとえば図３に示
すようなテーブルを用い、前回の測定結果との関連で補
正係数を算出してトナー補給間隔を変える。つまり、今
回の測定結果が上述した０．１２５であり、前回の測定
結果が０．１であったとすると図３に示すテーブルから
補正係数は１．１となり、前回の測定結果が０．１５で
あったとすると０．９となる。そして、それまで３００
万ドットの画像を形成するごとに、アジテータ３１を１
回転して現像室１４ａ内にトナー補給していたとする
と、補正係数１．１の場合は（３００万×１．１＝３３
０万）で３３０万ドットの画像を形成するごとにトナー
補給し、０．９の場合は（３００万×０．９＝２７０
万）で２７０万ドットの画像を形成するごとにトナー補
給することとなる。

【００２５】また、その測定結果を前回の測定結果と比
較して基準トナー像作成間隔を変更する。たとえば今回
の測定結果と前回の測定結果との差や比等を求め、それ
らの大小に応じて基準トナー像Ａの作成間隔を変える。
それらの差や比等が一定以上であるときは、１０枚記録
ごとではなく、８枚とか５枚記録ごとに基準トナー像Ａ
を作成する。逆に、一定以下であるときは、１２枚とか
１５枚記録ごとに作成する。

【００２６】しかして、同様に、変更後の補給間隔でト
ナー補給を行いながら、引き続き記録を行うとともに、
変更後の作成間隔で再び感光体１２上に基準トナー像を
つくる。現像室１４ａ内へのトナー補給は、感光体１２
上の先の画像を転写後、その感光体１２上に次の画像の
書込みをはじめるまでの間に行う。それまでの間に補給
しきれなかったときは、トナー補給動作をいったんスト
ップし、画像転写後さらに次の画像の書込みをはじめる
までの間に行う。このようにすると、１つの駆動源で感
光体１２・現像ローラ３４・アジテータ３１等を回転さ
せる構成のものでも、アジテータ３１にかかる負荷が感
光体１２の回転に影響を及ぼしたとしても、転写ずれや
書込み不良などを生ずることなく、画像品質の低下を防
止することができる。

【００２７】以下同様に、その基準トナー像Ａのトナー
濃度を測定し、トナー補給間隔を変更するとともに、基
準トナー像作成間隔を変更し、トナー補給を行うととも
に、基準トナー像Ａをつくることを繰り返す。

【００２８】ところで、このレーザプリンタをはじめて
使用するとき、または現像器１４を新しいものと交換し
たとき、はじめての測定結果を比較する前回の測定結果
が存在しない。そこで、図示レーザプリンタでは、まず
はじめに、予め定めた補給間隔ごとに、トナー補給を行
いながら、記録を行う。たとえば３００万ドットの画像
を形成するごとに、アジテータ３１を１回転して現像室
１４ａ内にトナー補給を行いながら、記録を行う。

【００２９】次に、予め定めた作成間隔で、感光体１２
上に基準トナー像をつくる。たとえば１０枚のシートＳ
に記録を行ったところで、シートＳに転写するトナー画
像を避け、感光体１２上にトナーを付着して基準トナー
像Ａをつくる。

【００３０】その基準トナー像Ａのトナー濃度をセンサ
４２で測定する。そして、その測定結果に基づき現像室
１４ａへのトナー補給間隔を変更してその変更後の補給
間隔でトナー補給を行いながら、引き続き記録を行う。

【００３１】そして、再び予め定めた作成間隔、たとえ
ば１０枚のシートＳに記録を行ったところで、感光体１
２上に基準トナー像Ａをつくる。

【００３２】以下、上述したごとく、その基準トナー像
Ａのトナー濃度を測定し、その測定結果に基づきトナー
補給間隔を変更するとともに、その測定結果を前回の測
定結果と比較して基準トナー像作成間隔を変更し、トナ
ー補給を行うとともに、基準トナー像Ａをつくることを
繰り返す。

【００３３】または、このレーザプリンタをはじめて使
用するとき、または現像器１４を新しいものと交換した
とき、まずはじめに感光体１２上に基準トナー像Ａをつ
くるようにしてもよい。

【００３４】そして、その基準トナー像Ａのトナー濃度
をセンサ４２で測定する。

【００３５】以下、その基準トナー像Ａのトナー濃度を
測定し、その測定結果に基づきトナー補給間隔を変更す
るとともに、その測定結果を前回の測定結果と比較して
基準トナー像作成間隔を変更し、トナー補給を行うとと
もに、基準トナー像Ａをつくることを繰り返す。

【００３６】

【発明の効果】したがって、この発明によれば、トナー
濃度の測定結果を前回の測定結果と比較し、その比較結
果により次のトナー濃度の測定時期を定めるので、トナ
ー濃度の安定度に応じてその測定間隔を変更し、トナー
消費量をいたずらに多くすることなく、トナー濃度を的
確に調整することができる。

【００３７】請求項２および３に記載のものでは、電子
写真記録装置をはじめて使用するとき、または現像器を
新しいものと交換したとき、はじめから上記効果を達成
することができる。

【００３８】請求項４に記載のものでは、１つの駆動源
で感光体・現像ローラ・アジテータ等を回転させる構成
のものでも、トナー補給を行うときアジテータにかかる
負荷が感光体の回転に影響を及ぼしたとしても、転写ず
れや書込み不良などを生ずることなく、画像品質の低下
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によりトナー濃度を調整するレーザプ
リンタで、その内部機構の全体概略構成図である。

【図２】そのレーザプリンタにおいて、基準トナー像を
作成する方法およびその基準トナー像のトナー濃度を測
定する方法を説明する説明図である。

【図３】そのレーザプリンタにおいて、トナー補給間隔
を求める補正係数の算出用テーブルである。

【符号の説明】

１２ 感光体 １４ 現像器 １４ａ 現像室 ４２ センサ Ａ 基準トナー像

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体上に基準トナー像をつくり、 その基準トナー像のトナー濃度をセンサで測定し、 その測定結果に基づき現像室へのトナー補給間隔を変更
   するとともに、 その測定結果を前回の測定結果と比較して基準トナー像
   作成間隔を変更し、 同様に、変更後の補給間隔でトナー補給を行いながら、
   引き続き記録を行うとともに、変更後の作成間隔で再び
   前記感光体上に基準トナー像をつくり、 以下同様に、その基準トナー像のトナー濃度を測定し、
   トナー補給間隔を変更するとともに、基準トナー像作成
   間隔を変更し、トナー補給を行うとともに、基準トナー
   像をつくることを繰り返してなる、 電子写真記録装置のトナー濃度調整方法。
2. 【請求項２】 電子写真記録装置をはじめて使用すると
   き、または現像器を新しいものと交換したとき、予め定
   めた補給間隔ごとに、トナー補給を行いながら、記録を
   行い、 予め定めた作成間隔で、前記感光体上に基準トナー像を
   つくり、 その基準トナー像のトナー濃度をセンサで測定し、 その測定結果に基づき現像室へのトナー補給間隔を変更
   してその変更後の補給間隔でトナー補給を行いながら、
   引き続き記録を行うとともに、 再び予め定めた作成間隔で、前記感光体上に基準トナー
   像をつくり、 以下、その基準トナー像のトナー濃度を測定し、その測
   定結果に基づきトナー補給間隔を変更するとともに、そ
   の測定結果を前回の測定結果と比較して基準トナー像作
   成間隔を変更し、トナー補給を行うとともに、基準トナ
   ー像をつくることを繰り返してなる、 前記請求項１に記載の電子写真記録装置のトナー濃度調
   整方法。
3. 【請求項３】 電子写真記録装置をはじめて使用すると
   き、または現像器を新しいものと交換したとき、まずは
   じめに感光体上に基準トナー像をつくり、 その基準トナー像のトナー濃度をセンサで測定し、 以下、その基準トナー像のトナー濃度を測定し、その測
   定結果に基づきトナー補給間隔を変更するとともに、そ
   の測定結果を前回の測定結果と比較して基準トナー像作
   成間隔を変更し、トナー補給を行うとともに、基準トナ
   ー像をつくることを繰り返してなる、 前記請求項１に記載の電子写真記録装置のトナー濃度調
   整方法。
4. 【請求項４】 前記感光体上の先の画像を転写後、その
   感光体上に次の画像の書込みをはじめるまでの間に、前
   記現像室内にトナー補給を行う、前記請求項１ないし３
   に記載の電子写真記録装置のトナー濃度調整方法。