JPH08110699A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナー補給時間を現像器の能力に応じて制御
することにより、現像器の小型化に伴う画質劣化を防止
する。 【構成】 複写動作を行う際、原稿情報の静電潜像の間
に、所定の濃度検出用静電潜像がトナー現像され、転写
体担持体１１上に転写される。このＡＤＣパッチ１２の
濃度はＡＤＣセンサ１４によって検知され、ＡＤＣパッ
チ濃度信号１５が演算装置１６へ供給される。また、像
形成用レーザ光学系１からは原稿の濃度に対応した像密
度信号４が演算装置１６へ供給される。演算装置１６で
は、上記ＡＤＣパッチ濃度信号１５に基づいて第１のト
ナー補給時間が算出されるとともに、上記像密度信号４
に基づいて第２のトナー補給時間が算出される。次い
で、演算装置１６は、転写材が送り出される間に、一定
時間間隔で、第１および第２のトナー補給時間の合計ト
ナー補給時間を、不揮発性メモリ１７に格納されたトナ
ー補給時間上限値とトナー補給時間下限値の間になるよ
う制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、感光体上または転写
材担持体上に形成した基準濃度パターンと、画像の像密
度情報とに基づいて用紙に転写するトナー濃度を制御す
る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば複写機やＦＡＸなどの
画像形成装置は、感光体または転写材担持体上に基準濃
度パターンを作成し、その濃度情報からトナー補給時間
（ディスペンス時間）を求めて、トナー補給器を動作さ
せる機構を備えている。近年、安定した高画質が要求さ
れる画像形成装置では、環境変化、時間変化による濃度
の変動は、厳しく制限される方向にある。また、省スペ
ース化の要求もある。これらに対応すべく、画像形成装
置に備えられる現像器は、より小さくなる傾向にある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置では、現像器が小型化することにより、即
応性が増す一方、連続してトナーを加え続けると、容量
が小さいために、帯電不良を引き起こし、かぶりが発生
する。この結果、画質の低下を引き起こしてしまうとい
う問題があった。

【０００４】また、トナー補給器の機械的な特性問題も
ある。トナー補給器へ指示するトナー補給時間と、実際
にトナーが供給される量との関係は、線形の関係を持つ
わけではなく、必ずしも指示した時間に見合う結果が得
られない。特に、トナー補給時間が短い場合、トナー補
給器のヒステリシス特性などが原因となって、完全にト
ナー補給動作が行われないままに動作が終了してしまう
という問題があった。この状態が連続して発生すると、
トナーが十分に供給されず、結果として濃度低下が発生
し、画質の劣化を引き起こしてしまうという問題があっ
た。

【０００５】そこで、上述した欠点を解決するために、
例えば特開平１−２７３０６５公報に述べられているよ
うに、トナー補給時間があるしきい値を越えたときにの
み、トナー補給器を動作させることにより、トナー補給
時間に対する不具合を解決することが記載されている。
しかしながら、先に述べた、連続してトナーを加え続け
ることにより発生する帯電不良を防止するための解決手
段については言及されておらず、依然、画質の低下が生
じるという問題があった。

【０００６】また、例えば特開昭６０−４５２７７号公
報には、現像器のトナー収納容量およびトナーの消費量
に応じて、現像器へのトナー補給を間欠的に行うこと
で、トナー濃度が適正になるよう制御することが記載さ
れている。しかしながら、現像器が小型化した場合に
は、間欠的にトナーを補給する方式を採用すると、１回
で補給するトナー補給量が小さくなるので、トナーを補
給する際の個々のトナー補給量に誤差が生じたり、上述
したヒステリシス特性のために、全体として正確な量の
トナーが補給されなくなり、この結果、画質の低下が生
じるという問題があった。

【０００７】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、トナー補給時間を現像器の能力に応じて制御す
ることにより、現像器の小型化に伴う画質劣化を防止で
きる画像形成装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、請求項１記載の発明では、画像が形成される
感光体と、前記感光体上に形成された像にトナーを付着
させる現像手段と、前記現像手段にトナーを補給するト
ナー補給手段と、前記感光体上に形成された画像の像密
度情報および前記感光体上に形成された基準濃度パター
ン濃度に基づいて、前記トナー補給手段によるトナーの
補給量を決定するトナー補給時間を算出するトナー補給
時間算出手段と、前記トナー補給時間が予め設定された
トナー補給時間上限値より大きい場合には、前記トナー
補給時間をトナー補給時間上限値とする制限手段とを具
備することを特徴とする。

【０００９】また、請求項２記載の発明では、前記制限
手段は、前記トナー補給時間が予め設定されたトナー補
給時間下限値より小さい場合には、前記トナー補給時間
を次回のトナー補給へ繰り越し、前記トナー補給手段を
動作させないようにすることを特徴とする。

【００１０】また、請求項３記載の発明では、前記トナ
ー補給時間上限値およびトナー補給下限値が格納された
書き換え可能な記憶手段を具備することを特徴とする。

【００１１】

【作用】この発明によれば、トナー補給時間算出手段に
よって、感光体上に形成された画像の像密度情報および
基準濃度パターン濃度に基づいて、トナー補給手段によ
るトナーの補給量を決定するためのトナー補給時間を算
出する。次いで、制限手段により、トナー補給時間が予
め設定されたトナー補給時間上限値より大きい場合に
は、トナー補給時間をトナー補給時間上限値とする。ト
ナー補給手段は、上記トナー補給時間に応じて、現像手
段にトナーを補給する。したがって、トナー補給時間が
予め設定されたトナー補給時間上限値より大きい場合で
あっても、トナー補給時間は、トナー補給時間上限値に
制限される。また、トナー補給時間が予め設定されたト
ナー補給時間下限値より小さい場合には、トナー補給時
間を次回のトナー補給へ繰り越し、前記トナー補給手段
を動作させないようにする。このように、トナー補給時
間を現像手段の能力に応じて制御することにより、現像
器の小型化に伴う画質劣化を防止することが可能とな
る。

【００１２】

【実施例】次に図面を参照してこの発明の一実施例につ
いて説明する。 Ａ．実施例の構成 図１は本発明の実施例による画像形成装置の構成を示す
ブロック図である。図において、１は、像形成用レーザ
光学系（ＲＯＳ）であり、露光ランプ（図示せず）によ
り露光された原稿からＣＣＤセンサ（図示せず）によっ
て読み取られた画像信号に従って、像形成用レーザ光２
を出射し、帯電された感光体ドラム３上に静電潜像を形
成する。また、この像形成用レーザ光学系１は、上記画
像信号に基づいて、画像の濃度を示す像密度信号４を演
算装置１６へ供給する。感光体ドラム３は、上記静電潜
像が形成される感光体であり、この感光ドラム３の周囲
には、帯電コロトロン５、現像器６、クリーナ７、除電
ランプ８が配設され、電子写真プロセス部を構成してい
る。帯電コロトロン５は、感光体ドラム３を高電圧によ
って帯電させる。現像器６は、常時、所定量のトナーを
保持しており、該トナーを所定のタイミングで帯電した
上記感光体ドラム３へ塗布する。クリーナ７は、転写後
の感光体ドラム３から余ったトナーを除去する。除電ラ
ンプ８はクリーナ７により清掃された感光体ドラム３の
電荷を除電するようになっている。

【００１３】次に、トナー補給器９は、後述するトナー
補給時間に応じたトナー補給器動作信号１０が供給され
ると、その間、上記現像器６へトナーを補給する。ま
た、転写材担持体１１は、転写ベルトであり、給紙カセ
ット（図示せず）より供給される転写材（用紙）、およ
び濃度検出用静電潜像が転写されるＡＤＣパッチ１２を
感光体ドラム３下に搬送する。転写コロトロン１３は、
感光体ドラム３下に搬送されてきた転写材（用紙）に、
感光体ドラム３上に形成された静電潜像、およびＡＤＣ
パッチ１２を転写する。次に、光学センサ１４は、上記
転写材担持体１１の上下に配設され、光学的に、上記Ａ
ＤＣパッチ１２の濃度を読み取り、ＡＤＣパッチ濃度信
号１５として演算装置１６へ供給する。

【００１４】演算装置１６は、不揮発性メモリ１７を備
えており、該不揮発性メモリ１７には、予め濃度に関す
る信号をトナー補給時間に変換するためのディスペンス
時間算出係数と、実験的に求められた、後述するトナー
補給時間上限時間、およびトナー補給時間下限時間とが
格納されている。演算装置１６は、上述したＡＤＣパッ
チ濃度信号１５と、不揮発性メモリ１７に格納されてい
るディスペンス時間算出係数とを演算することにより、
基本パターンから得られた濃度に対しての第１のトナー
補給時間を算出する。該第１のトナー補給時間は、不揮
発性メモリ１７に保存される。また、演算装置１６は、
上述した像密度信号４と、不揮発性メモリ１７に格納さ
れているディスペンス時間算出係数とを演算することに
より、原稿の画像から得られた濃度に対しての第２のト
ナー補給時間を算出する。該第２のトナー補給時間は、
不揮発性メモリ１７に保存される。

【００１５】また、演算装置１６は、転写材（用紙）が
送り出される間に、一定時間間隔で、不揮発性メモリ１
７に保存されている第１および第２のトナー補給時間を
参照し、トナー補給器動作信号１０を発生するようにな
っている。このとき、第１のトナー補給時間と第２のト
ナー補給時間とを加算し、この合計のトナー補給時間
と、不揮発性メモリ１７に格納されているトナー補給時
間上限値およびトナー補給時間下限値と比較し、トナー
補給器動作信号１０に補正を加える。すなわち、上記合
計したトナー補給時間がトナー補給時間上限値より大き
い場合には、現像器６のトナー量が不足しているもの
の、トナーを補給し過ぎることにより、かぶり等を発生
して画質が低下することを防止するために、トナー補給
時間上限値だけ継続するトナー補給器動作信号１０をト
ナー補給器９へ供給し、不揮発性メモリ１７に保存され
ているトナー補給時間からトナー補給時間上限値を減算
する。一方、上記合計したトナー補給時間がトナー補給
時間下限値より小さい場合には、トナー補給が必要では
あるが、現像器６のヒステリシス等によりトナーが十分
に補給されない恐れがあるので、トナー補給器動作信号
１０を供給しないようになっている。なお、上述した不
揮発性メモリ１７は、何らかの手段を用いて容易に変更
可能である。

【００１６】Ｂ．実施例の動作 次に、上述した実施例の動作について説明する。まず、
原稿ガラス（図示せず）上に載置された原稿は、露光ラ
ンプ（図示せず）によりＣＣＤセンサ（図示せず）に露
光され、その読み取られた画像信号は、画像処理部（図
示せず）に供給され、像形成用レーザ光学系１に供給さ
れる。帯電コロトロン５により帯電された感光体ドラム
３は、上記像形成用レーザ光学系１から出射される像形
成用レーザ光２により露光され、静電潜像が作成され
る。この静電潜像は、現像器６によりトナー像となる。
感光体ドラム３上に形成されたトナー像は、転写材担持
体１１の転写コロトロン１３の位置に移送される。一
方、転写材（用紙）も給紙カセット（図示せず）より供
給され、転写材担持体１１に吸着、保持され、転写コロ
トロン１３の位置に移送される。そして、感光体ドラム
３上に形成されたトナー像が転写材上に転写コロトロン
１３により転写される。次いで、転写後の感光体ドラム
３は、クリーナ７により清掃され、除電ランプ８により
除電される。その後、転写材（用紙）は、剥離コロトロ
ン（図示せず）を通り、定着器（図示せず）に移送さ
れ、定着される。

【００１７】上記複写動作を行う際、原稿情報の静電潜
像の間に、所定の濃度検出用静電潜像（ＡＤＣパッチ１
２）がトナー現像され、転写材担持体１１上に転写され
る。このＡＤＣパッチ１２は、ＡＤＣセンサ１４の間を
通過するときに、このＡＤＣセンサ１４によってその濃
度が検知される。その後、ＡＤＣパッチ１２は、除電コ
ロトロン（図示せず）にて除電され、転写ベルトクリー
ナ（図示せず）で欠き落とされる。

【００１８】ＡＤＣセンサ１４では、ＡＤＣパッチ１２
の濃度が検知されると、所定の濃度検出用静電潜像の濃
度に応じたＡＤＣパッチ濃度信号１５が発生され、演算
装置１６へ供給される。演算装置１６では、上記ＡＤＣ
パッチ濃度信号１５と不揮発性メモリ１７に格納されて
いるディスペンス時間算出係数とが乗算され、第１のト
ナー補給時間が算出される。この第１のトナー補給時間
は、不揮発性メモリ１７に保存される。また、像形成用
レーザ光学系１では、原稿の濃度に対応した像密度信号
４が演算装置１６へ供給される。演算装置１６では、こ
の像密度信号４と、不揮発性メモリ１７に格納されてい
るディスペンス時間算出係数とが乗算され、第２のトナ
ー補給時間が算出される。この第２のトナー補給時間
も、第１のトナー補給時間と同様に不揮発性メモリ１７
に保存される。

【００１９】次いで、演算装置１６は、転写材（用紙）
が送り出される間に、一定時間間隔で、不揮発性メモリ
１７に保存されている第１および第２のトナー補給時間
を合計し、この合計トナー補給時間に応じたトナー補給
器動作信号１０を発生する。このとき、演算装置１６
は、上記合計トナー補給時間と、不揮発性メモリ１７に
格納されているトナー補給時間上限値およびトナー補給
時間下限値とを比較し、トナー補給器動作信号１０に補
正を加える。

【００２０】すなわち、上記合計トナー補給時間がトナ
ー補給時間上限値とトナー補給時間下限値との間にある
場合には、合計トナー補給時間で示される時間だけトナ
ー補給器動作信号１０をトナー補給器９へ供給する。し
たがって、この場合、合計トナー補給時間に応じた時間
だけトナー補給器９が駆動され、現像器６にトナーが補
給される。また、上記合計トナー補給時間がトナー補給
時間上限値より大きい場合は、トナー補給時間上限値で
示される時間だけトナー補給器動作信号１０をトナー補
給器９へ供給する。したがって、この場合、トナー補給
時間上限値で示される時間だけトナー補給器９が駆動さ
れ、現像器６にトナーが補給される。一方、合計トナー
補給時間がトナー補給時間下限値より小さい場合は、ト
ナー補給器動作信号１０をトナー補給器９へ供給しな
い。したがって、この場合、トナー補給器９は駆動しな
いので、現像器６にはトナーは補給されない。

【００２１】このように、本実施例では、トナー補給時
間上限値とトナー補給時間下限値により、トナー補給器
動作信号１０に適切な制限を加えるようにしたので、現
像器６の性能に合わせて、トナー補給器９の動作を制御
でき、画像形成時において、より安定したトナー濃度を
維持することができる。また、トナー補給時間上限値、
トナー補給時間下限値を変更可能な不揮発性メモリに設
定することにより、現像器６の性能が変化した場合等で
も、トナー補給時間上限値、トナー補給時間下限値を容
易に変更できるので、トナー補給器の動作を最適な動作
に設定でき、開発期間の短縮を図ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、トナー補給時間を現像器の能力に応じて制御するこ
とにより、現像器の小型化に伴う画質劣化を防止できる
という利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例による画像形成装置の構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 像形成用レーザ光学系 ２ 像形成用レーザ光 ３ 感光体ドラム（感光体） ４ 像密度信号（像密度情報） ５ 帯電コロトロン ６ 現像器（現像手段） ７ クリーナ ８ 除電ランプ ９ トナー補給器（トナー補給手段） １０ トナー補給器動作信号 １１ 転写材担持体 １２ ＡＤＣパッチ １３ 転写コロトロン １４ 光学センサ １５ ＡＤＣパッチ濃度信号 １６ 演算装置（トナー補給時間算出手段、制限手段） １７ 不揮発性メモリ（記憶手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像が形成される感光体と、 前記感光体上に形成された像にトナーを付着させる現像
   手段と、 前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、 前記感光体上に形成された画像の像密度情報および前記
   感光体上に形成された基準濃度パターン濃度に基づい
   て、前記トナー補給手段によるトナーの補給量を決定す
   るトナー補給時間を算出するトナー補給時間算出手段
   と、 前記トナー補給時間が予め設定されたトナー補給時間上
   限値より大きい場合には、前記トナー補給時間をトナー
   補給時間上限値とする制限手段とを具備することを特徴
   とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記制限手段は、前記トナー補給時間が
   予め設定されたトナー補給時間下限値より小さい場合に
   は、前記トナー補給時間を次回のトナー補給へ繰り越
   し、前記トナー補給手段を動作させないようにすること
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記トナー補給時間上限値および前記ト
   ナー補給下限値が格納された書き換え可能な記憶手段を
   具備することを特徴とする請求項２記載の画像形成装
   置。