JPH07104535A - 電子写真装置の画質安定化装置 - Google Patents

電子写真装置の画質安定化装置

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JPH07104535A
JPH07104535A JP5248270A JP24827093A JPH07104535A JP H07104535 A JPH07104535 A JP H07104535A JP 5248270 A JP5248270 A JP 5248270A JP 24827093 A JP24827093 A JP 24827093A JP H07104535 A JPH07104535 A JP H07104535A
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toner
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環 真柴
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 複写機に備えられた画質安定化装置は、コピ
ー動作開始直前に感光体ドラムの前回転で、パッチセン
サ９により検出したトナー付着量に基づいて帯電出力を
フィードバック制御する。各フィードバック制御のイン
ターバル時間は、タイマ１５にてカウントされており、
ＣＰＵ１４が、トナー付着量に基づいて得られるトナー
付着量の変化量に応じたインターバル時間を、タイマ１
５にセットする。 【効果】 フィードバック制御を実施するタイミング
が、トナー付着量の変化にタイムリーに追従したものと
なり、過補正による画像濃度の上昇等の画質の変動を防
止すると共に、過剰なフィードバック制御の実施を防止
して、トナー消費量の増大を招来することなく、高効率
に画像濃度を補正して画質の安定化を図ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばアナログ複写
機、デジタル複写機、レーザビームプリンタ等の電子写
真装置に備えられ、感光体周りに付着するトナーが適正
濃度範囲となるように画像形成器を制御する画質安定化
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複写機やレーザプリンタ等の電子写真装
置では、通常、原稿画像の露光により感光体に形成され
た静電潜像にトナーを付着させ、付着したトナーを転写
紙に転写させた後、加熱溶融して転写紙にトナーを定着
させることによって画像形成（コピー）が行われるよう
になっている。このような電子写真装置においては、画
像形成動作の繰り返しにより、感光体、現像剤等の消耗
品、及び帯電器等の画像形成器のライフによる特性が変
化し、これが要因となって、感光体の表面電位や、トナ
ー付着量が変動して画像濃度や、画像明度が変動し、画
質が不安定になるという問題がある。
【０００３】そこで、従来では、感光体上のトナーの付
着量、あるいはトナー付着量とかかわる感光体の表面電
位を検出し、これらの検出値が一定となるように、帯電
器、現像器、除電ランプ、露光光学系等の画像形成器を
フィードバック制御する画質安定化装置が電子写真装置
に備えられている。即ち、画質安定化装置にて画像形成
器をフィードバック制御することで画質を安定させ、こ
れにて、ライフ変化が生じ難い高価な画像形成器を作製
せずとも安価な、または所望の画像形成器を使用するこ
とが可能となり、また、現像剤等の消耗品の交換サイク
ルを長くすることが可能となる。この結果、ランニング
コストが低く、安定した画質が得られる電子写真装置
を、安価にて得ることができる。このようなフィードバ
ック制御は、例えば、電子写真装置の設置時、メインス
イッチを入れた直後等に行われ、例えば、コピー動作開
始前の感光体の前回転で上記のようなフィードバック制
御を行うと、画像濃度および画像明度が常に適性範囲内
に保持され、安定した画質が得られる。
【０００４】しかしながら、このようにしてライフによ
る特性変化を要因とした画質の不安定化を回避したとし
ても、使用した安価な、または所望の画像形成器等の温
度特性が大きい場合、温度変化にても感光体の表面電位
や、トナー付着量が変動して上記同様に、画像濃度や、
画像明度が変動し、画質が不安定化することとなる。即
ち、図９に示すように、コピー濃度（画像濃度）と機内
温度とは、機内温度の変化に伴った感光体の帯電特性の
変化にて、低温ではコピー濃度が低くなり、高温では反
対にコピー濃度が高くなるという関係にある。図に示す
コピー濃度の変化は、帯電出力が４００Ｖに固定されて
いる場合のものであり、機内温度が４０℃であれば、コ
ピー濃度は適正濃度範囲に入っているが、機内温度の変
化にてこの適正濃度範囲を逸脱するようになる。
【０００５】実際のコピー動作にあたり、画像形成器が
温度特性を有しているにもかかわらず、画像形成器のフ
ィードバック制御を行わない場合、電源ＯＮ→電源ＯＦ
Ｆ→再度電源ＯＮの各状態を経ると、機内温度が変化
し、この温度変化に伴い、図５に示すようなコピー濃度
変化を示す。室温が２０℃の場合、電源ＯＮ後約１.5時
間で機内温度が４０℃まで上昇するので、これに伴っ
て、コピー濃度も約１.5時間かけて３０％にまで変化
し、詳細には、図９にて示したコピー濃度と機内温度と
の関係より、電源ＯＮ時には、機内温度は室温の２０℃
で、コピー濃度は２４％であるが、０.5時間経過後、機
内温度が３０℃となり、これに伴いコピー濃度が２７％
となり、適正濃度範囲に入る。そして、さらに時間が経
過し、１.5時間経過すると、機内温度は４０℃となり、
コピー濃度が３０％となる。即ち、これは、機内温度が
ＯＦＦ状態により低温となり、再度の電源ＯＮ直後で
は、感光体の温度がまだ低く、したがって、コピー濃度
が適正濃度範囲を逸脱し、低濃度となることを示してお
り、その後、複写機内部の熱定着部等の熱源により機内
温度が上昇し、それに伴いコピー濃度も適正濃度範囲に
入ることを示している。
【０００６】この場合、コピー濃度の適正濃度範囲が２
７〜３３％とすると、再度の電源ＯＮ後、０.5時間は、
コピー濃度が低下した不良画像を形成することとなる。
【０００７】そこで、このような温度特性に起因する画
質劣化を回避すべく、（１） 温度特性のよい画像形成
器や消耗品を採用する、（２） 電子写真装置に温度安
定化装置を設ける、（３） 画質特性の許容値を大きく
とる、等の策が講じられているが、何れも以下のような
問題点を有しており適切でない。即ち、上記（１）の回
避策においては、消耗品等の高安定特性が必要であり高
価になり、または所望の消耗品、画像形成器では性能維
持が不可能な場合もある。
【０００８】上記（２）の回避策においては、高価な温
度検出器を要したり、感光体に保温装置を採用するた
め、コストも消費電力にも不利益を来す。
【０００９】上記（３）の回避策においては、最適濃度
を精度良く維持できないため、トナー消費の過不足を生
じ、ひいては消耗品の寿命を高効率に維持できない。
【００１０】したがって、従来では、上述した感光体
や、画像形成器等のライフによる特性変化を補正すべく
行う画質安定化装置によるフィードバック制御を、放置
時間や、コピーカウント数等に基づいて得られる一定の
タイミングで行うことにより、温度変化にて生じる画質
の不安定化をも回避する策が最も採用されている。
【００１１】この場合、感光体や、画像形成器等のライ
フによる濃度変化は、推移が長く、長時間を要するた
め、実質、温度変化による濃度変化を補正すべく、一定
のタイミングで実施されるフィードバック制御にて、充
分補正し得るものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
画質安定化装置が備えられていたとしても、そのフィー
ドバック制御を行うタイミングが適切でないと、以下の
ような問題を招来する。
【００１３】即ち、動作間隔が長く、適正時間内に次の
フィードバック制御が行われないと、例えば図１０に示
すように、電源ＯＮ時の初回のフィードバック制御後に
感光体が温まり、表面電位が上昇する等により、今度は
過補正の状態となり、画像濃度の上昇が招来され、画質
の変動が生じることとなる。また、このように画像濃度
が適性範囲を超え、濃度の上昇が生じると、図中斜線で
示す領域に相当するトナー消費量が増大するという問題
も生じる。
【００１４】また、上記とは反対に、動作間隔が短い
と、図１１に示すように、コピー濃度が適正濃度範囲を
逸脱することはないが、コピー濃度安定後も頻繁にフィ
ードバック制御が実施されるので、これによって、トナ
ー消費量が増大するという問題を生じる。尚、各図中に
おける上記Ｔ1 ・Ｔ3 は Ｔ1 ＜Ｔ3 の関係にあり、例
えばＴ1 は０．２５時間、Ｔ3 は０．７５時間とするこ
とができる。
【００１５】本発明は、上記の課題に鑑みなされたもの
であって、過補正による画像濃度の上昇等の画質の変動
を防止すると共に、過剰なフィードバック制御の実施を
防止し、トナー消費量の増大を招来することなく、高効
率に画像濃度を補正して画質の安定化を図ることができ
る電子写真装置の画質安定化装置を提供することを目的
としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
電子写真装置の画質安定化装置は、上記課題を解決する
ために、感光体を使用しての画像形成動作が画像形成器
によって行われ、感光体上に形成された基準トナー像の
トナー付着量を検出するトナー付着量検出手段が備えら
れ、その検出値に基づいて画像形成器のフィードバック
制御を行い、画質の安定化を図る電子写真装置の画質安
定化装置において、フィードバック制御を実施する時間
幅を設定するタイマを有し、上記トナー付着量検出手段
の検出値に基づいてトナー付着量の変化量を求め、この
変化量に基づいて上記タイマの設定時間幅を更新する時
間幅更新手段が備えられていることを特徴としている。
【００１７】本発明の請求項２記載の電子写真装置の画
質安定化装置は、上記課題を解決するために、上記請求
項１記載の電子写真装置の画質安定化装置において、上
記トナー付着量検出手段の検出値に基づいて得たトナー
付着量の変化量が大きければ、上記タイマの設定時間幅
が短くなるように上記時間幅更新手段を制御する時間幅
短縮手段が備えられていることを特徴としている。
【００１８】本発明の請求項３記載の電子写真装置の画
質安定化装置は、上記課題を解決するために、上記請求
項１又は２記載の電子写真装置の画質安定化装置におい
て、上記時間幅更新手段が、予め設定された一定の基準
値と、トナー付着量検出手段の検出値とを比較してトナ
ー付着量の変化量を求めることを特徴としている。
【００１９】本発明の請求項４記載の電子写真装置の画
質安定化装置は、上記課題を解決するために、上記請求
項１又は２記載の電子写真装置の画質安定化装置におい
て、上記時間幅更新手段が、前回のフィードバック制御
の際のトナー付着量検出手段の検出値と、今回のフィー
ドバック制御の際のトナー付着量検出手段の検出値とを
比較してトナー付着量の変化量を求めることを特徴とし
ている。
【００２０】
【作用】請求項１の構成によれば、時間幅更新手段が、
トナー付着量検出手段の検出値に基づいてトナー付着量
の変化量を求め、この変化量に基づいて、タイマの設定
時間幅を更新するようになっているので、温度特性を持
つ画像形成器を備えた電子写真装置等に、フィードバッ
ク制御を行って、安定した画質を維持する場合に、温度
変化による画質劣化が生じる時間を予測して、画質劣化
が生じる前に、適切な時間にフィードバック制御を実施
させることができる。したがって、特別な検出装置や安
定化装置を付加することなく、過補正による画像濃度の
上昇等の画質の変動を防止すると共に、過剰なフィード
バック制御の実施を防止して、トナー消費量の増大を招
来することなく、高効率に画像濃度を補正して画質の安
定化を図ることができる電子写真装置を得ることができ
る。
【００２１】請求項２の構成によれば、時間幅短縮手段
が、トナー付着量検出手段の検出値に基づいて求めたト
ナー付着量の変化量が大きければ、上記タイマの設定時
間幅が短くなるように時間幅更新手段を補正するように
なっているので、上記請求項１の構成による作用に加
え、安定した変化量で推移している状態より、何らかの
原因で変化量が急激に変化した場合においても、それに
追従して適正な画質を得ることができる。
【００２２】請求項３の構成によれば、時間幅更新手段
が、予め設定された一定の基準値、例えば工場出荷時の
基準値や装置設置時の基準値と、トナー付着量検出手段
の検出値とを比較してトナー付着量の変化量を求めるよ
うになっているので、上記請求項１又は２の構成による
作用に加え、フィードバック制御後のトナー付着量を測
定する必要がなく、より早く濃度調整を終了できる。ま
た、特別に、過去のフィードバック制御の際のトナー付
着量を記憶するメモリ等を必要とせず、工場出荷時や装
置設置時の初期適正濃度設定時の値を基準値として維持
さえすればよい。また、温度特性によるトナー付着量の
変化量を画像形成器毎のばらつきに影響されることなく
基準値よりの変化として予測できるため、画像形成器で
ある帯電器の出力等を精度よく構成する必要がなくな
る。
【００２３】請求項４の構成によれば、時間幅更新手段
が、前回のフィードバック制御の際のトナー付着量検出
手段の検出値と、今回のフィードバック制御の際のトナ
ー付着量検出手段の検出値とを比較してトナー付着量の
変化量を求めるようになっているので、上記請求項１又
は２の構成による作用に加え、フィードバック制御後の
トナー付着量を測定する必要がなく、より早く濃度調整
を終了できる。また、一方向に濃度変化する特性、例え
ば、画像形成器である感光体の特性変化によりコピー濃
度が上がるのを防止するために、コピー数のトータルカ
ウンタによって故意に適正トナー濃度を低くする等のフ
ィードバック制御に関係しない補正に影響されることな
く、常に適切な実施タイミングを得ることができる。
【００２４】
【実施例】
〔実施例１〕本発明の一実施例について図１ないし図６
に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２５】本実施例に係る画質安定化装置を備えた電
子写真装置としての複写機は、図２に示すように、円筒
状の感光体ドラム（感光体）１を備えている。感光体ド
ラム１は、複写機内でＡ方向に回転可能に設けられてお
り、図示しない露光光学系に備えられたコピーランプか
ら原稿（図示せず）に光を照射することにより得られた
反射光が、Ｂ方向から原稿像として照射されることによ
って露光され、静電潜像が形成されるようになってい
る。
【００２６】感光体ドラム１の最上端部近傍には、感光
体ドラム１を帯電するスコロトロン型の帯電器（画像形
成器）２が配されている。この帯電器２は、グリット電
極２ａを有しており、このグリット電極２ａに印加する
グリット電圧が制御されることにより、帯電出力が制御
されるようになっている。
【００２７】感光体ドラム１の周囲には、他の画像形成
器として、ブランクランプ３、現像器４、転写前除電器
５、転写前除電ランプ６、転写器７、剥離器８、パッチ
センサ（トナー付着量検出手段）９、クリーナー前除電
器１０、クリーナーユニット１１、除電ランプ１２、及
び光疲労付与ランプ１３が配されている。
【００２８】ブランクランプ３は、感光体ドラム１にお
ける非画像領域に光を照射するもので、ＬＥＤ(Light E
mitting Diode)等により構成されている。
【００２９】現像器４は、内部にマグネットローラ４ａ
を備えている。マグネットローラ４ａは、外周部を形成
する筒状の非磁性スリーブを有すると共に、その内部に
磁極を有しており、上記スリーブが図示しない駆動源か
らの回転駆動力で回転するようになっている。また、こ
のマグネットローラ４ａは、上記磁極の磁力により、ス
リーブに現像剤を付着させて磁気ブラシを形成し、スリ
ーブが回転することで、感光体ドラム１に現像剤を供給
するようになっている。
【００３０】転写前除電器５は、現像器４により感光体
ドラム１上の静電潜像に吸着したトナーを図示しない転
写紙に転写する前に、帯電器２と逆極性かつトナーと同
極性のコロナ放電を静電潜像に施してその電荷をキャン
セルし、トナーの感光体ドラム１への吸着力を弱めるよ
うになっている。転写前除電ランプ６は、光除電により
さらに静電潜像の電荷をキャンセルして、トナーの感光
体ドラム１への吸着力を弱めるようになっている。
【００３１】転写器７は、転写紙に帯電器２と同極性の
コロナ放電を施すことにより、感光体ドラム１のトナー
像を転写紙に転移させるようになっている。剥離器８
は、トナー像が転写された転写紙にＡＣコロナ放電を施
すことにより、トナーの感光体ドラム１への吸着力を緩
和して、転写紙を感光体ドラム１から剥離させるように
なっている。
【００３２】剥離後の画像形成工程では、トナー像の転
写された転写紙が図示しない定着装置まで搬送され、そ
の定着装置で加熱および加圧されて転写紙に対するトナ
ー像の溶融定着処理が施されるようになっている。
【００３３】パッチセンサ９は、発光ダイオードおよび
フォトトランジスタ等により構成されており、画質の安
定化を図るため、帯電出力に対する後述のフィードバッ
ク制御を行う際に、感光体ドラム１上に形成された暗部
トナーパッチに対して発光ダイオードから光を照射する
と共に、感光体ドラム１に反射した光をフォトトランジ
スタにより受光し、その光量を感光体ドラム１上のトナ
ー付着量として検出し、その検出値を電気信号にて出力
するようになっている。
【００３４】クリーナー前除電器１０は、帯電器２と逆
極性の電荷を感光体ドラム１に供給することにより、転
写後、感光体ドラム１に残留している電位を消去し、残
留トナーの感光体ドラム１への吸着力を弱めるようにな
っている。クリーナーユニット１１は、ブレード１１ａ
を有しており、このブレード１１ａにより感光体ドラム
１に付着しているトナーを掻き落として回収することに
より、感光体ドラム１の表面のトナーを除去するように
なっている。
【００３５】除電ランプ１２は、感光体ドラム１に光を
照射することにより、クリーニング後の感光体ドラム１
に残留している電位を消去するようになっている。光疲
労付与ランプ１３は、感光体ドラム１に対し除電ランプ
１２とは異なる光を照射して、除電ランプ１２により消
去しきれなかった電位を消去すると共に、感光体ドラム
１に一定の光疲労を与えることにより、上記のような各
画像形成工程を有する一連のコピー動作毎にコピー濃度
が変動するのを防止するようになっている。
【００３６】本複写機は、図１に示すように、感光体ド
ラム１上に後述のように形成された暗部トナーパッチの
トナー付着量を検出するパッチセンサ９の出力に基づい
て、帯電器２の帯電出力をフィードバック制御して画質
補正動作を行うＣＰＵ (Central Processing Unit)１４
を備えている。このＣＰＵ１４には、図示しない記憶装
置が備えられており、この記憶装置に、帯電出力をフィ
ードバック制御する際に用いられる基準値が記憶されて
いる。尚、この基準値は、工場における組み立て完了時
（出荷時）、あるいは複写機の設置時等における初期状
態で設定されたものである。また、本複写機のＣＰＵ１
４には、次回のフィードバック制御を実施する時間をカ
ウントするインターバルタイマ（以下、タイマと称す
る）１５が接続されており、このタイマの設定値を後述
のようにある関係に基づいて更新して、フィードバック
制御を実施するタイミングを設定するようになってい
る。即ち、ＣＰＵ１４に、時間幅更新手段としての機能
が備えられている。
【００３７】以下に、帯電出力に対する上記の各制御に
ついて説明する。前記暗部トナーパッチは、コピー動作
開始直前の感光体ドラム１の前回転において、帯電器２
により感光体ドラム１を所定の電位に帯電させ、現像器
４との接触域を通過させることにより、感光体ドラム１
上に所定の形状で形成される。そして、この暗部トナー
パッチのトナー付着量を上記パッチセンサ９により検出
し、ＣＰＵ１４において、予め設定された基準値と上記
パッチセンサ９の検出値とを比較して、この検出値が基
準値と一致するように、帯電出力をフィードバック制御
する。
【００３８】帯電出力とコピー濃度とは、図３に示すよ
うに帯電出力の増加に伴いコピー濃度も上昇するという
関係を有しているので、電源ＯＦＦ放置にてコピー濃度
が低下した場合には、帯電出力を増加させる方向に制御
すればよい。このように、パッチセンサ９で検出した感
光体ドラム１上のトナー付着量に基づいて帯電出力をフ
ィードバック制御することにより、コピー濃度の変動要
因の関係が全く分からないブラックボックスの状態のま
まで、コピー濃度を補正することができる。
【００３９】ところで、上記の画質補正動作、即ちフィ
ードバック制御後に、機内温度の上昇や、本体設置温度
（室温）の変化が生じると、感光体ドラム１及び現像条
件が変化し、したがって、その状態のままで次のコピー
動作を行うと、過補正の状態になるため、得られるコピ
ーの濃度が必要以上に高くなる。このような複写機の機
内温度の上昇や、本体設置温度の変化によるコピー濃度
の変動は、ある種の関係に基づいて予測が可能である。
【００４０】したがって、本実施例の上記記憶装置に
は、過補正の状態でコピー動作が行われることを回避す
べく、図４に示すように、フィードバック制御の実行開
始時に得られる帯電出力値でのトナー付着量と予め記憶
装置に記憶されている基準値との差分に応じて算出され
るインターバル時間を示すグラフが記憶されており、Ｃ
ＰＵ１４は、図３に示す帯電出力とコピー濃度との関係
に基づいたフィードバック制御を、得られたインターバ
ル時間に基づいて実施するようになっている。
【００４１】具体的には、ＣＰＵ１４は、フィードバッ
ク制御の実行開始時にパッチセンサ９にて得られたトナ
ー付着量と記憶装置に記憶されている基準値との差分を
算出し、算出した値（トナー濃度差分）に応じたインタ
ーバル時間を図４に示す関係に基づいて作製された表１
のインターバル時間設定テーブルから読み出し、フィー
ドバック制御の終了が指示された時に、この読み出した
インターバル時間をタイマ１５に設定し、このタイマ１
５にてインターバル時間を監視させ、設定時間が経過し
たことが出力されると、これに応じて次回のフィードバ
ック制御を実施するようになっている。
【００４２】これにより、機内温度の上昇や、本体設置
温度の変動等によりコピー画質が変動する前に、過補正
の状態を招来する帯電出力を変化させ、コピー濃度を再
度補正することができる。尚、図４、及び表１等に示す
インターバル時間Ｔ1 ・Ｔ2・Ｔ3 は、Ｔ1 ＜Ｔ2 ＜Ｔ
3 の関係を満たし、例えばＴ1 ＝０.2５時間、Ｔ2 ＝
０.5時間、Ｔ3 ＝０.7５時間とすることができる。
【００４３】
【表１】
【００４４】このようにして、表１に示すインターバル
時間設定テーブルに基づいて適切なタイミングで画質補
正動作を行うことで、画質補正動作を行わなかった場
合、電源ＯＮ→電源ＯＦＦ→再度電源ＯＮ状態を経るこ
とで、図５に示すようなコピー濃度の変動を生じる本実
施例の複写機が、図６に示すようなコピー濃度の推移を
示すようになる。表２に、その際の実施時間と、経過時
間、トナー濃度差分、インターバル時間を示す。
【００４５】
【表２】
【００４６】即ち、時間の電源ＯＮにて、まず、１回
目のフィードバック制御が行われる。これにおいては、
トナー濃度２４％を３０％にすべく、＋６％の補正動作
が行われる。そして、ここで、今回の変化量が６％であ
るので、２回目のインターバル時間が、表１のインター
バル時間設定テーブルよりＴ1 と求められ、これに基づ
いてＴ1 後、２回目のフィードバック制御が行われるよ
うに、タイマ１５がセットされる。そして、タイマ１５
が設定時間をカウントし終えたならば、時間にて、２
回目のフィードバック制御が行われる。これにおいて
は、トナー濃度２４％を３０％にすべく、−２％の補正
動作が行われる。ここで、今回の変化量が２％であるの
で、３回目のインターバル時間が、表１のインターバル
時間設定テーブルよりＴ2 と求められ、これに基づいて
Ｔ2 後、３回目のフィードバック制御が行われるよう
に、タイマ１５が再セットされる。そして、タイマ１５
が設定時間をカウントし終えたならば、時間にて、３
回目のフィードバック制御が行われる。以降同様の手順
で、時間・・のタイミングで、フィードバック制
御が実施される。
【００４７】これらの結果、図６に示すように、時間
の暗部トナーパッチのトナー付着量に基づく帯電出力の
フィードバック制御後に、機内温度や本体設置温度が変
化して過補正の状態となり、コピー濃度が上昇した場合
でも、タイマ１５により過補正の状態を回避する適切な
タイミングで次回のフィードバック制御が実施され、適
性な濃度で次のコピー動作を開始することができ、トナ
ー消費量の増大を回避できる。
【００４８】このように、適切なタイミングでフィード
バック制御を実施することで、特別な検出装置や安定化
装置を付加することなく、上感光体ドラム１のライフ変
化と共に、機内温度や本体設置温度の変動に伴うコピー
濃度の変動を精度よく補正でき、過補正による画像濃度
の上昇等の画質の変動を防止すると共に、過剰なフィー
ドバック制御の実施を防止して、トナー消費量の増大を
招来することなく、高効率に画像濃度を補正して画質の
安定化を図ることができる。
【００４９】〔実施例２〕次に、本発明の他の実施例に
ついて、図１、図２及び図４に基づいて説明すれば、以
下の通りである。尚、説明の便宜上、前記の実施例に示
した手段と同一の機能を有する手段には、同一の記号を
付記し、その説明を省略する。
【００５０】本実施例の画質安定化装置を備える電子写
真装置としての複写機は、図２に示すように、感光体ド
ラム１と、その周囲に帯電器２等の画像形成器とを備え
ており、また、図１に示すように、パッチセンサ９の出
力に基づいて、帯電器２の帯電出力をフィードバック制
御する画質補正動作を行うＣＰＵ１４、及びインターバ
ルタイマ１５を備えている等、その構成、及び画質安定
化動作のフィードバック制御は前記実施例と同様であ
る。
【００５１】異なる点は、ＣＰＵ１４の図示しない記憶
装置に記憶されているインターバル時間設定テーブル
が、前記実施例においては図４のグラフに基づいた表１
で示すものであったのに対し、本実施例においては、表
３に示すものとなっており、等しいトナー濃度差分で
も、フィードバック制御の回数に応じて、そのインター
バル時間が変化している。
【００５２】
【表３】
【００５３】そして、さらに、以後のフィードバック制
御によって得られたトナー濃度差分が大きい場合は、フ
ィードバック制御を行うインターバル時間を、表３のイ
ンターバル時間設定テーブルに基づいた値より短くする
ようになっている。即ち、本実施例のＣＰＵ１４は、時
間幅短縮手段としての機能を備えている。
【００５４】これにより、正常動作で、安定して推移し
ていたコピー濃度に、予期せぬ濃度変化が生じても、そ
の影響が最小限に抑えられる。
【００５５】〔実施例３〕次に、本発明のさらに他の実
施例について、図１、図２、図４ないし図７に基づいて
説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜上、前
記の実施例に示した手段と同一の機能を有する手段に
は、同一の記号を付記し、その説明を省略する。
【００５６】本実施例の画質安定化装置を備える電子写
真装置としての複写機は、図２に示すように、感光体ド
ラム１と、その周囲に配される帯電器２等の画像形成器
とを備えている。また、図１に示すように、パッチセン
サ９の出力に基づいて、帯電器２の帯電出力をフィード
バック制御して画質補正動作を行うＣＰＵ１４、及びイ
ンターバルタイマ１５を備えている等、その構成、及び
図４のグラフに基づいてインターバル時間を設定する等
は、前記実施例と同様である。
【００５７】異なる点は、前記の実施例においては、暗
部トナーパッチが、１つ形成されていたのに対し、本実
施例においては、出力する帯電出力が予め、例えば４０
０Ｖと５００Ｖというように２つ以上の電圧が出力さ
れ、それに伴い暗部トナーパッチが２つ以上作成され、
そのトナー付着量を上記パッチセンサ９により検出し、
ＣＰＵ１４において、予め設定された基準値と上記パッ
チセンサ９の検出値とを比較して、この検出値が基準値
と一致するように、帯電出力を予測している点である。
【００５８】一般に、帯電出力とコピー濃度とは、図７
に示すように、ある範囲において比例関係を有する。し
たがって、帯電出力４００Ｖにて３４％、５００Ｖにて
３６％が得られた場合、３５％となるコピー濃度Ｘは、
実際に濃度を測定せずとも算出できる。尚、上記基準値
は、前記実施例同様、工場における組み立て完了時、あ
るいは複写機の設置時等における初期状態で設定された
もので、ＣＰＵ１４に接続された図示しない記憶装置に
記憶されている。
【００５９】そして、本複写機においても、上記の実施
例と同様に、ＣＰＵ１４にて算出されたインターバル時
間に応じて、フィードバック制御が実施されることで、
図６に示すように、暗部トナーパッチのトナー付着量に
基づく帯電出力のフィードバック制御後に、機内温度や
本体設置温度が変化して過補正の状態となり、コピー濃
度が上昇した場合でも、タイマ１５により過補正の状態
を回避する適切なタイミングで次回のフィードバック制
御が実施され、適性な濃度で次のコピー動作を開始する
ことができ、トナー消費量の増大を回避できる。
【００６０】このように、適切なタイミングでフィード
バック制御を実施することで、特別な検出装置や安定化
装置を付加することなく、上感光体ドラム１のライフ変
化と共に、機内温度や本体設置温度の変動に伴うコピー
濃度の変動を精度良く補正でき、過補正による画像濃度
の上昇等の画質の変動を防止すると共に、過剰なフィー
ドバック制御の実施を防止して、トナー消費量の増大を
招来することなく、高効率に画像濃度を補正して画質の
安定化を図ることができる。
【００６１】また、上記実施例１・２・３においては、
予め設定された一定の基準値である工場出荷時の基準値
や装置設置時の基準値と、トナー付着量検出手段の検出
値とを比較してトナー付着量の変化量を求めるようにな
っているので、フィードバック制御後のトナー付着量を
測定する必要がなく、より早く濃度調整を終了できる。
また、特別に、過去のフィードバック制御の際のトナー
付着量を記憶するメモリ等を必要とせず、工場出荷時や
装置設置時の初期適正濃度設定時の値を基準値として維
持さえすればよい。また、温度特性によるトナー付着量
の変化量を感光体ドラム１や帯電器２等の画像形成器毎
のばらつきに影響されることなく基準値よりの変化とし
て予測できるため、帯電器２の出力等を精度よく構成す
る必要がなくなる。
【００６２】〔実施例４〕次に、本発明のさらに他の実
施例について、図１、図２、図７及び図８に基づいて説
明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜上、前記
の実施例に示した手段と同一の機能を有する手段には、
同一の記号を付記し、その説明を省略する。
【００６３】本実施例の画質安定化装置を備える電子写
真装置としての複写機は、図２に示すように、感光体ド
ラム１と、その周囲に配される帯電器２等の画像形成器
とを備えている。また、図１に示すように、パッチセン
サ９の出力に基づいて、帯電器２の帯電出力をフィード
バック制御して画質補正動作を行うＣＰＵ１４、及びイ
ンターバルタイマ１５を備えている等、その構成、及び
フィードバック制御は、前記実施例３とほぼ同様であ
る。
【００６４】そして、前記の実施例３においては、パッ
チセンサ９の検出値からトナー付着量を検出していた
が、本実施例の複写機では、トナー付着量として、帯電
出力を検出するようになっている。
【００６５】ところで、上記の画質補正動作、即ちフィ
ードバック制御後に、機内温度の上昇や、本体設置温度
（室温）の変化が生じると、感光体ドラム１及び現像条
件が変化し、したがって、その状態のままで次のコピー
動作を行うと、過補正の状態になるため、得られるコピ
ーの濃度が必要以上に高くなる。このような複写機の機
内温度の上昇や、本体設置温度の変化によるコピー濃度
の変動は、ある種の関係に基づいて予測が可能である。
【００６６】したがって、本実施例の上記記憶装置に
は、過補正の状態でコピー動作が行われることを回避す
べく、図８に示すように、フィードバック制御の実行開
始時に得られるコピー濃度を決定している帯電出力値
と、フィードバック制御終了時のコピー濃度を決定して
いる帯電出力値との差分に応じて算出されるインターバ
ル時間を示すグラフが記憶されており、ＣＰＵ１４は、
図７に示す帯電出力とコピー濃度との関係に基づいたフ
ィードバック制御を、得られたインターバル時間に基づ
いて実施するようになっている。
【００６７】具体的には、ＣＰＵ１４は、フィードバッ
ク制御の実行開始時に得られるコピー濃度を決定してい
る帯電出力値と、フィードバック制御終了時のコピー濃
度を決定している帯電出力値との差分を算出し、算出し
た値に応じたインターバル時間を図８に示す関係に基づ
いて作製された表４のインターバル時間設定テーブルか
ら読み出し、画質補正動作の動作の終了が指示された時
に、この読み出したインターバル時間をタイマ１５に設
定し、このタイマ１５にてインターバル時間を監視さ
せ、設定時間が経過したことが出力されると、これに応
じて次回のフィードバック制御を実施するようになって
いる。これにより、機内温度の上昇や、本体設置温度の
変動等によりコピー画質が変動する前に、過補正の状態
を招来する帯電出力を変化させ、コピー濃度を再度補正
することができる。尚、上記のインターバル時間Ｔ1 ・
Ｔ2 ・Ｔ3 は、Ｔ1 ＜Ｔ2 ＜Ｔ3 の関係を満たし、例え
ばＴ1 ＝０.2５時間、Ｔ2 ＝０.5時間、Ｔ3 ＝０.7５時
間とすることができる。
【００６８】
【表４】
【００６９】このようにして、表４に示すインターバル
時間設定テーブルに基づいて適切なタイミングで画質補
正動作を行うことで、画質補正動作を行わなかった場
合、電源ＯＮ→電源ＯＦＦ→再度電源ＯＮの状態を経る
ことで、図５に示すようなコピー濃度の変動を生じる本
実施例の複写機が、図６に示すようなコピー濃度の推移
を示すようになる。表５に、その際の実施時間、経過時
間、帯電出力差分、インターバル時間を示す。
【００７０】
【表５】
【００７１】これらの結果、図６に示すように、暗部ト
ナーパッチのトナー付着量に基づく帯電出力のフィード
バック制御後に、機内温度や本体設置温度が変化して過
補正の状態となり、コピー濃度が上昇した場合でも、タ
イマ１５により過補正の状態を回避する適切なタイミン
グで次回のフィードバック制御が実施され、適性な濃度
で次のコピー動作を開始することができ、トナー消費量
の増大を回避できる。
【００７２】このように、適切なタイミングでフィード
バック制御を実施することで、特別な検出装置や安定化
装置を付加することなく、上感光体ドラム１のライフ変
化と共に、機内温度や本体設置温度の変動に伴うコピー
濃度の変動を精度良く補正でき、過補正による画像濃度
の上昇等の画質の変動を防止すると共に、過剰なフィー
ドバック制御の実施を防止して、トナー消費量の増大を
招来することなく、高効率に画像濃度を補正して画質の
安定化を図ることができる。
【００７３】また、前回のフィードバック制御の際のト
ナー付着量に応じた帯電出力値と、今回のフィードバッ
ク制御の際のトナー付着量に応じた帯電出力値とを比較
してトナー付着量の変化量を求めるようになっているの
で、フィードバック制御後のトナー付着量を測定する必
要がなく、より早く濃度調整を終了できる。また、一方
向に濃度変化する特性、例えば、画像形成器である感光
体の特性変化によりコピー濃度が上がるのを防止するた
めに、コピー数のトータルカウンタによって故意に適正
トナー濃度を低くする等のフィードバック制御に関係し
ない補正に影響されることなく、常に適切な実施タイミ
ングを得ることができる。
【００７４】
【発明の効果】本発明の請求項１記載の電子写真装置の
画質安定化装置は、以上のように、フィードバック制御
を実施する時間幅を設定するタイマを有し、上記トナー
付着量検出手段の検出値に基づいてトナー付着量の変化
量を求め、この変化量に基づいて上記タイマの設定時間
幅を更新する時間幅更新手段が備えられている構成であ
る。
【００７５】これによれば、時間幅更新手段が、トナー
付着量検出手段の検出値に基づいてトナー付着量の変化
量を求め、この変化量に基づいて、タイマの設定時間幅
を更新するようになっているので、温度特性を持つ画像
形成器を備えた電子写真装置等に、フィードバック制御
を行って、安定した画質を維持する場合に、温度変化に
よる画質劣化が生じる時間を予測し、画質劣化が生じる
前に、適切な時間にフィードバック制御を実施させるこ
とができる。したがって、特別な検出装置や安定化装置
を付加することなく、過補正による画像濃度の上昇等の
画質の変動を防止すると共に、過剰なフィードバック制
御の実施を防止して、トナー消費量の増大を招来するこ
となく、高効率に画像濃度を補正して画質の安定化を図
ることができる電子写真装置を得ることができる。
【００７６】本発明の請求項２記載の電子写真装置の画
質安定化装置は、以上のように、上記請求項１記載の電
子写真装置の画質安定化装置において、上記トナー付着
量検出手段の検出値に基づいて求めたトナー付着量の変
化量が大きければ、上記タイマの設定時間幅が短くなる
ように上記時間幅更新手段を補正する時間幅短縮手段が
備えられている構成である。
【００７７】これによれば、時間幅短縮手段が、トナー
付着量検出手段の検出値に基づいて求めたトナー付着量
の変化量が大きければ、上記タイマの設定時間幅が短く
なるように上記時間幅更新手段を制御するようになって
いるので、上記請求項１の構成による効果に加え、安定
した変化量で推移している状態より、何らかの原因で変
化量が急激に変化した場合においても、それに追従して
適正な画質を得ることができる。
【００７８】本発明の請求項３記載の電子写真装置の画
質安定化装置は、以上のように、上記請求項１又は２記
載の電子写真装置の画質安定化装置において、上記時間
幅更新手段が、予め設定された一定の基準値と、トナー
付着量検出手段の検出値とを比較してトナー付着量の変
化量を求める構成である。
【００７９】これによれば、時間幅更新手段が、予め設
定された一定の基準値、例えば工場出荷時の基準値や装
置設置時の基準値と、トナー付着量検出手段の検出値と
を比較してトナー付着量の変化量を求めるようになって
いるので、上記請求項１又は２の構成による効果に加
え、フィードバック制御後のトナー付着量を測定する必
要がなく、より早く濃度調整を終了できる。また、特別
に、過去のフィードバック制御の際のトナー付着量を記
憶するメモリ等を必要とせず、工場出荷時や装置設置時
の初期適正濃度設定時の値を基準値として維持さえすれ
ばよい。また、温度特性によるトナー付着量の変化量を
画像形成器毎のばらつきに影響されることなく基準値よ
りの変化として予測できるため、画像形成器である帯電
器の出力等を精度よく構成する必要がなくなる。
【００８０】本発明の請求項４記載の電子写真装置の画
質安定化装置は、以上のように、上記請求項１又は２記
載の電子写真装置の画質安定化装置において、上記時間
幅更新手段が、前回のフィードバック制御の際のトナー
付着量検出手段の検出値と、今回のフィードバック制御
の際のトナー付着量検出手段の検出値とを比較してトナ
ー付着量の変化量を求める構成である。
【００８１】これによれば、時間幅更新手段が、前回の
フィードバック制御の際のトナー付着量検出手段の検出
値と、今回のフィードバック制御の際のトナー付着量検
出手段の検出値とを比較してトナー付着量の変化量を求
めるようになっているので、上記請求項１又は２の構成
による効果に加え、フィードバック制御後のトナー付着
量を測定する必要がなく、より早く濃度調整を終了でき
る。また、一方向に濃度変化する特性、例えば、画像形
成器である感光体の特性変化によりコピー濃度が上がる
のを防止するために、コピー数のトータルカウンタによ
って故意に適正トナー濃度を低くする等のフィードバッ
ク制御に関係しない補正に影響されることなく、常に適
切な実施タイミングを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における画質安定化装置を備
えた複写機の制御系の構成を示すブロック図である。
【図２】上記制御系を備える複写機の構造を示す模式図
である。
【図３】帯電出力とコピー濃度との関係を示すグラフで
ある。
【図４】フィードバック制御時の基準となる基準値とト
ナー付着量との差分に基づいて算出される次回フィード
バック制御を行なうまでのインターバル時間を示すグラ
フである。
【図５】図２に示す複写機に備えられた感光体ドラムの
使用時および電源ＯＦＦ時におけるコピー濃度の推移を
示すグラフである。
【図６】図２に示す複写機に、図４のグラフから得られ
たインターバル時間に応じてフィードバック制御を実施
した際のコピー濃度の推移を示すグラフである。
【図７】ある範囲での帯電出力とコピー濃度との関係を
示すグラフである。
【図８】フィードバック制御時の前回の帯電出力との差
分に基づいて算出される次回フィードバック制御を行な
うまでのインターバル時間を示すグラフである。
【図９】機内温度とコピー濃度との関係を示すグラフで
ある。
【図１０】図２に示す複写機において、フィードバック
制御の動作間隔が長かった場合のコピー濃度の推移を示
すグラフである。
【図１１】図２に示す複写機において、フィードバック
制御の動作間隔が短かった場合のコピー濃度の推移を示
すグラフである。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム（感光体） ２ 帯電器（画像形成器） ９ パッチセンサ（トナー付着量検出手段） １４ ＣＰＵ（時間幅更新手段、時間幅短縮手段） １５ インターバルタイマ（タイマ）

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】感光体を使用しての画像形成動作が画像形
    成器によって行われ、感光体上に形成された基準トナー
    像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段が備
    えられ、その検出値に基づいて画像形成器のフィードバ
    ック制御を行い、画質の安定化を図る電子写真装置の画
    質安定化装置において、 フィードバック制御を実施する時間幅を設定するタイマ
    を有し、上記トナー付着量検出手段の検出値に基づいて
    トナー付着量の変化量を求め、この変化量に基づいて上
    記タイマの設定時間幅を更新する時間幅更新手段が備え
    られていることを特徴とする電子写真装置の画質安定化
    装置。
  2. 【請求項２】上記トナー付着量検出手段の検出値に基づ
    いて得たトナー付着量の変化量が大きければ、上記タイ
    マの設定時間幅が短くなるように上記時間幅更新手段を
    制御する時間幅短縮手段が備えられていることを特徴と
    する上記請求項１記載の電子写真装置の画質安定化装
    置。
  3. 【請求項３】上記時間幅更新手段が、予め設定された一
    定の基準値と、トナー付着量検出手段の検出値とを比較
    してトナー付着量の変化量を求めることを特徴とする上
    記請求項１又は２記載の電子写真装置の画質安定化装
    置。
  4. 【請求項４】上記時間幅更新手段が、前回のフィードバ
    ック制御の際のトナー付着量検出手段の検出値と、今回
    のフィードバック制御の際のトナー付着量検出手段の検
    出値とを比較してトナー付着量の変化量を求めることを
    特徴とする上記請求項１又は２記載の電子写真装置の画
    質安定化装置。
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