JPH0667535A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像濃度測定タイミングを最適化することに
より、トナー消費量を適確に把握すると共に形成された
画像の濃度を常に一定に保つことのできる画像形成装置
を提供する。 【構成】 出力画像の濃度を測定し、その測定結果に基
づいてトナーを補充し出力画像を一定の濃度に保つよう
に制御を行い二成分現像する画像形成装置において、形
成される画像を構成するドットの数を計数する計数手段
と、この計数手段で計数されるドット数が予め設定され
る所定値に達したとき濃度測定を行うためのタイミング
信号を出力する測定タイミング判別手段とを備えて構成
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に関し、と
くに形成された画像の濃度を常に一定に保つようにした
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、図面を参照して従来の二成分現像
方式を用いた画像形成装置の一例を説明する。この二成
分現像剤を用いる画像形成装置においては、図３に示す
キャリアＣとトナーＴとの割合を一定に保って、出力画
像の濃度を均一化するようにしている。そのため、形成
された画像の濃度をある所定の周期で測定し、該画像の
濃度が低いときには現像装置内部に設けられたトナータ
ンクＴｔの扉Ｔａを制御して、該トナータンクＴｔか
ら、トナーＴを補充する必要がある。

【０００３】次に、この画像の濃度を測定する方法につ
いて図４を参照して説明する。まず、この従来の画像濃
度の測定方法が適用される画像形成装置の概略の構成に
ついて説明する。ユニット枠上に光源としての半導体レ
ーザ２１を設け、この半導体レーザ２１からのレーザ光
を、図示しないコリメートレンズ及びシリンドリカルレ
ンズによって面倒れ補正等を適宜調整して、いわゆるポ
リゴンミラー２３と称せられる回転多面鏡に照射する。
このポリゴンミラー２３は８面の反射面で構成され、こ
れらコリメートレンズ及びシリンドリカルレンズからの
ビーム光を反射し感光体２７上を走査し、当該感光体２
７上に潜像を形成するものである。また、このときポリ
ゴンミラー２３は回転駆動用モータにより一方向に等速
度で回転駆動され、さらにｆθレンズ２３により反射ビ
ームが感光体２７上を等速度走査を行うように構成され
る。また、当該画像形成面にほぼ直交する方向の感光体
２７表面の画像濃度を測定し得るように１組の光センサ
２９が配設される。この光センサ２９は画像濃度を検出
するもので、例えば発光ダイオードとフォトダイオード
によって構成される。

【０００４】このような構成で、画像濃度の測定の際に
は、感光体２７上に予め設定されている測定用のパター
ンを描き、光センサ２９の発光ダイオードによる光照
射、フォトダイオードによる該測定用パターンの反射光
測定を行い、その反射率を測定することにより感光体２
７表面のトナー付着量並びにトナー濃度を推定し画像濃
度を測定するようにしている。また、このときの画像濃
度を測定するタイミングは、通常、画像形成枚数、すな
わちプリント枚数を数え、例えば５０枚毎に濃度測定を
行うようにしている。具体的には、図５に示すようにメ
モリ１０１内の所定領域１０１ａに設定プリント枚数、
例えば５０枚を格納しておくと共に、プリント毎に給紙
される用紙を検出する給紙センサからの給紙センサ信号
をカウンタ１０５で計数し、この計数値と前記所定領域
１０１ａ内に格納される枚数、５０枚とをＣＰＵ１０３
で比較し、該計数値が５０枚に達したときに、画像濃度
の測定のための信号、すなわち画像濃度測定タイミング
が出力される。

【０００５】しかしながら、上述したような画像濃度の
測定においては、例えば１枚毎のトナー消費量の少ない
画像を連続してプリントした場合、５０枚毎に濃度測定
が行われることから、まだトナーを消費していないにも
拘らず、トナーによる濃度測定パターンが感光体表面に
描かれトナーを浪費することになる。また感光体表面上
に描かれたパターンは、用紙等に転写されることなく、
そのままクリーニングされることからクリーニング装置
の寿命を早め、該トナーで機内を汚染する恐れも発生す
る。また、機内汚染を防ぐために前記濃度測定パターン
を用紙に印字しプリントアウトすることも考えられる
が、その場合は紙の無駄となる。一方、１枚毎のトナー
の消費量の多い画像を連続してプリントした場合、濃度
測定を行う前にトナーを消費してしまい、著しく画像濃
度が低下してしまう恐れがある。

【０００６】さらに光源であるレーザは図６に示すよう
な熱特性を持つので、露光パワーの時間的な変動を押さ
えるために、通常ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ
ｎｔｒｏｌｌ）が行われるが、その際感光体上に露光、
現像し、それによるトナー消費量をプリント枚数で把握
する事は不可能であった。また、プリント枚数での画像
濃度管理は、違うサイズの紙（Ａ４、リーガル、レタ
ー、ｅｔｃ）を混用した場合、例えばＡ３判の用紙を多
用するする場合と、Ｂ５判の用紙を多用する場合とで
は、トナー消費量の２倍以上異なり、そのままでは実際
のトナー消費量を把握する事は不可能である。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、画像濃度測定タイミングを最適化することによ
り、トナー消費量を適確に把握すると共に形成された画
像の濃度を常に一定に保つことのできる画像形成装置を
提供することを目的としている。

【０００８】

【発明の構成】上記目的を達成するため本願第１の発明
は、出力画像の濃度を測定し、その測定結果に基づいて
トナーを補充し出力画像を一定の濃度に保つように制御
を行い二成分現像する画像形成装置において、形成され
る画像を構成するドットの数を計数する計数手段と、こ
の計数手段で計数されるドット数が予め設定される所定
値に達したとき濃度測定を行うためのタイミング信号を
出力する測定タイミング判別手段とを有すること特徴と
する。

【０００９】また、本願第２の発明は、出力画像の濃度
を測定し、その測定結果に基づいてトナーを補充し出力
画像を一定の濃度に保つように制御を行い二成分現像を
行う画素密度可変の画像形成装置において、設定される
画素密度毎に対応するドット数を記憶する記憶手段と、
形成される画像を構成するドットの数を計数する計数手
段と、この計数手段で計数されるドット数が前記記憶手
段記憶されるドット数に達したとき濃度測定を行うため
のタイミング信号を出力する測定タイミング判別手段と
を有することを特徴とする。

【００１０】

【作用】本願第１の発明の画像形成装置においては、濃
度測定のタイミングを所定のプリント枚数ごとに行うの
ではなく、所定の印字ドットごとに行っているので、ト
ナーの消費量をより正確に把握でき、白紙に近い画像を
連続プリントした場合の無意味な濃度測定によるトナー
の浪費や機内のトナー汚染、あるいはベタ黒に近い画像
を連続プリントした場合の画像濃度の低下を防止する事
ができる。また、違うサイズの紙（Ａ４、リーガル、レ
ター、ｅｔｃ．）を混用した場合についても、トナー消
費量をより正確に把握する事ができる。本願第２の発明
の画像形成装置においては、濃度測定のタイミングを決
定する印字ドット数を画素密度対応としているので、異
なる画素密度で描いた時も、適性なタイミングで濃度測
定を行い、濃度の安定した画像を出力する事ができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る一実施例
を説明する。図１は本実施例の画像形成装置における印
字ドット数による濃度測定タイミングの決定に係る制御
系の構成を示したブロック図であり、図２は図１に示し
た実施例における印字ドット数による濃度測定タイミン
グの決定動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。まず、図１を参照して画像形成装置の濃度測定タイ
ミングの決定に係る制御系の構成について説明する。メ
モリ１は、濃度測定パターン作成の周期に相当するドッ
ト数を保持すると共に最近主流になっている画素密度切
換え型の機種に対応するための画素密度毎の設定ドット
数を保持するもので有る。この画素密度切換えへの対応
はメモリ１内のドット設定領域１ａに保持された画素密
度毎の設定ドット数、例えば３００ｄｐｉのときには９
Ｍ、４００ｄｐｉのときには１６Ｍ、６００ｄｐｉのと
きには３６Ｍを適宜、画素密度の切換えに応じて、変更
することにより行う。 アンド回路７は、書き込み可能
領域を表すＬＧＡＴＥ信号とレーザ点灯信号であるＶＩ
ＤＥＯ信号とのＡＮＤ信号をとり、該ＡＮＤ信号を出力
するものである。

【００１２】ドットカウンタ５は、図２に示すように、
アンド回路から出力されるアンド信号を、１ドット長を
表すＷＣＬＫ信号をクロックとして計数し、計数値をＣ
ＰＵに出力するものである。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ
Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３は、ドットカウン
タ５から入力される計数値から書込み領域内の印字ドッ
ト数を知り、該印字ドット数とメモリ１内に保持されて
いるパターン作成の周期に該当するドット数とを照合し
てパターン作成のタイミングを決定するものである。

【００１３】次に、本実施例の動作を説明する。まず、
ドットカウンタ５から入力される計数値を基に、書き込
み領域内の印字ドット数を数え、メモリ１内に保持され
ているパターン作成の周期に該当するドット数と照らし
合わせてパターン作成のタイミングを決定する。この決
定により、半導体レーザ２１に測定用パターン信号が出
力され、半導体レーザ２１はこのパターン信号に基づい
てレーザ光を出力する。この半導体レーザ２１からのレ
ーザ光を、図示しないコリメートレンズ及びシリンドリ
カルレンズによって面倒れ補正等を適宜調整してポリゴ
ンミラー２３に照射する。ポリゴンミラー２３は、この
ビーム光を反射し感光体２７上をｆθレンズ２３を介し
て等速度走査し、当該感光体２７上に潜像が形成され
る。この潜像は現像されトナー像が形成される。このト
ナー像、すなわち測定用パターン像は、光センサ２９の
発光ダイオードによる光照射、フォトダイオードによる
該測定用パターンの反射光測定が行われ、その反射率測
定により感光体２７表面のトナー付着量並びにトナー濃
度が推定され画像濃度が測定される。これにより該画像
の濃度が低いときには現像装置内部に設けられたトナー
タンクＴｔの扉Ｔａが制御され、該トナータンクＴｔか
ら、トナーＴが補充されることにより、キャリアＣとト
ナーＴとの割合が一定に保たれ、出力画像の濃度が均一
化される。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、画像濃度
測定タイミングを最適化するようにしたので、トナー消
費量を適確に把握すると共に形成された画像の濃度を常
に一定に保つことができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の概略の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】図１に示した実施例における印字ドット数によ
る濃度測定タイミングの決定動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【図３】二成分現像装置の構成を説明するための図であ
る。

【図４】濃度測定方法を説明するための図である。

【図５】従来の濃度測定タイミングの測定方法を示す図
である。

【図６】レーザダイオードの温度特性を示す図である。

【符号の説明】

１ メモリ、 ３ ＣＰＵ、 ５ カウンタ、 ７ ア
ンド回路、２１ レーザダイオード、 ２３ ポリゴン
ミラー、 ２５ ｆθレンズ、２７ 感光体、 ２９
光センサ、 Ｃ キャリア、 Ｔ トナー、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力画像の濃度を測定し、その測定結果
   に基づいてトナーを補充し出力画像を一定の濃度に保つ
   ように制御を行い二成分現像する画像形成装置におい
   て、 形成される画像を構成するドットの数を計数する計数手
   段と、この計数手段で計数されるドット数が予め設定さ
   れる所定値に達したとき濃度測定を行うためのタイミン
   グ信号を出力する測定タイミング判別手段と、を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 出力画像の濃度を測定し、その測定結果
   に基づいてトナーを補充し出力画像を一定の濃度に保つ
   ように制御を行い二成分現像を行う画素密度可変の画像
   形成装置において、 設定される画素密度毎に対応するドット数を記憶する記
   憶手段と、形成される画像を構成するドットの数を計数
   する計数手段と、この計数手段で計数されるドット数が
   前記記憶手段記憶されるドット数に達したとき濃度測定
   を行うためのタイミング信号を出力する測定タイミング
   判別手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。