JPH10186769A

JPH10186769A - 多色画像形成装置

Info

Publication number: JPH10186769A
Application number: JP8354692A
Authority: JP
Inventors: Masaru Nishimura; 賢西村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】現像器特性の変化に対応して適切な濃度処理
制御を可能とし、該濃度処理に係る時間とトナーの無駄
を省く。【解決手段】各現像器４ａ〜４ｄに不揮発性メモリ５
０を搭載し、印字枚数を格納する。ＣＰＵ部６０が、メ
モリ５０に格納された印字枚数により現像器４ａ〜４ｄ
の初期、安定期、性能劣化期を判断し、中間転写体５に
形成するパッチ画像の濃度測定等を含む濃度処理制御を
実行する間隔を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー複写機ある
いはカラープリンター等のように現像剤として複数色の
トナー（現像剤）を使用する電子写真方式等の多色画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、添付図面に基づいて従来の多色画
像形成装置の一例について説明する。図４に示すよう
に、多色画像形成装置は、感光媒体である感光ドラム
１、帯電器３を具備し、更に図中感光ドラム１の左辺に
は、複数個の現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが回転可能
な支持体４で担持されている。感光ドラム１は不図示の
駆動手段によって図示矢印方向に駆動される。

【０００３】装置本体内の上方には、露光装置を構成す
るレーザーダイオード（又はＬＥＤ）１２、高速モータ
ー１３によって回転駆動される多面鏡１４、レンズ１
５、及び折り返しミラー１６が配置される。

【０００４】前述のレーザダイオード１２にイエロー
（以下、Ｙと略す）の画像模様に従った信号が入力され
ると、光路１７を通ってイエローに対応した光情報が感
光ドラム１に照射され、潜像が形成される。さらに、感
光ドラム１が矢印方向に進むと、この潜像は現像器４ａ
によって可視化される。感光ドラム１上のトナー像は、
その後、中間転写体５上に転写される。

【０００５】以上の工程をマゼンタ（以下、Ｍと略
す）、シアン（以下、Ｃと略す）、ブラック（以下、Ｂ
と略す）と順次行なうことによって中間転写体５上には
複数色のトナーによるフルカラー画像が形成される。そ
の後、中間転写体５上の複数色のトナー像が転写帯電器
６を配した転写部位に到来すると、この位置で中間転写
体５上のトナー像は、このときまでに給紙ローラ７によ
って転写部位側に供給されている転写材８に転移する。
更に転写材８は搬送装置７を介して定着装置９に搬送さ
れ、定着装置９によって転写材表面のトナー像は溶融固
着されカラー画像が得られる。

【０００６】一方、感光ドラム１上に残留したトナーは
ファーブラシ、ブレード手段等のクリーニング装置１１
によって清掃される。また中間転写体５の表面上のトナ
ーもファーブラシ、ウエブ等のクリーニング装置１０に
よって摺擦されることにより清掃される。

【０００７】ところで、上述した多色画像形成装置は、
使用する環境、プリント枚数等の諸条件によって画像濃
度が変動すると、本来の正しい色調が得られなくなって
しまう。そこで、従来、画像形成時における画像の状況
を判断するため、感光ドラム上や画像担持体（中間転写
体）上に各色濃度検知用のトナー画像（以下、パッチと
記す）を試験的に形成し、その濃度を濃度検知センサ２
によって自動的に検知し、この検知結果を露光量、現像
バイアス等の画像形成条件にフィードバックし、本来の
カラー画像を形成すべく濃度制御を行ない、安定した画
像を得ていた。

【０００８】この濃度制御の作業の１つに、その当時の
環境で所望の濃度を得るために現像バイアスを最適化す
る制御がある。通常、現像バイアスと濃度の関係は図５
のグラフに示すようになっているが、この曲線Ｃが印字
枚数、温度、湿度などの環境変化の影響を受け易く刻々
と変化する。そのため、適当な印字枚数をおいて、数点
のパッチ画像現像バイアスを例えばＶａ、Ｖｂ、Ｖｃ、
Ｖｄに示すように変更しながら作成し、そのパッチ画像
の濃度を測定して所望の濃度Ｄを得られる現像バイアス
を推定する。

【０００９】又、印字枚数と濃度と関係は、図６のグラ
フに示すような曲線によって示される。

【００１０】このときに使用されるパッチ画像パターン
は、図７に代表されるように、画像書き出し位置から順
次パッチが形成される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
多色画像形成装置において画像濃度変化の要因の一つと
して、現像器、感光体の特性の経時変化が挙げられるの
だが、その経時変化の割合は使用時期によって異なる傾
向を持つ。特に現像器の場合は、初期、安定期、性能劣
化期の３つに大別できる。

【００１２】初期は、現像器が本来の性能を発揮するま
でのならし期間でこの３つの期間の中で最も特性変化が
激しい時期である。その後、安定期に入り特性変化は非
常に緩やかになる。さらに使用を重ねると特性が劣化し
ていき、画像濃度の変化が徐々に大きくなっていく。濃
度制御を行なうタイミングとしては、ある一定の印字枚
数毎に画像濃度自動調整装置を動作させるのが一般的で
あるが、濃度変化の激しい初期の現像器に合わせてタイ
ミングを設定すると、安定期に入ったときに必要以上に
濃度制御を実行することになり、濃度制御を実行するた
めの時間とトナーの無駄となり、結果としてユーザーに
負担を強いることとなる。

【００１３】従って、本発明の主な目的は、現像器特性
の変化に対応して適切な濃度制御処理が可能な画像形成
装置を提供することである。

【００１４】本発明の他の目的は、濃度制御処理に関わ
る時間とトナーの無駄を省くことができる画像形成装置
を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
多色画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明
は、画像情報信号に対応して、感光媒体に対して帯電、
露光、複数の現像器による現像、及び画像担持体への転
写を複数回行なうことによって複数色トナーによるカラ
ー画像を形成する多色画像形成装置において、前記各現
像器内部に設けられ総印字枚数を記憶する記憶手段と、
濃度測定用トナー像の濃度を測定するための濃度測定手
段と、該濃度測定手段の測定結果により画像形成条件を
制御する画像濃度調整手段と、前記記憶手段に記憶され
た総印字枚数を参照し、前記画像濃度調整手段の動作間
隔を調整する手段とを有することを特徴とする多色画像
形成装置である。

【００１６】濃度測定用トナー像の濃度測定を前記感光
媒体上で行なうことが好ましい。好ましくは、前記濃度
測定用トナー像の濃度は、前記感光媒体の表面濃度を除
去した相対濃度である。別の態様によれば、濃度測定用
トナー像の濃度測定を前記画像担持体上で行なうことが
好ましい。

【００１７】画像形成手段として半導体レーザを有する
ことが好ましい。別の態様によれば、画像形成手段とし
てＬＥＤを有することが好ましい。

【００１８】濃度測定手段は、発光素子及び受光素子を
含む光学センサであることが好ましい。カラートナー
は、イエロー、マゼンタ、又はシアントナーであること
が好ましい。前記記憶手段は、不揮発性メモリであるこ
とが好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る多色画像形成
装置を図面に則して更に詳しく説明する。尚、次に説明
する実施例では、本発明は図４に示す多色画像形成装置
に具現化されるものとする。従って、多色画像形成装置
の全体的構成、機能についての詳しい説明は省略し、本
発明の特徴部について説明する。

【００２０】図１には、本発明の一実施例を示す多色画
像形成装置のブロック構成が示される。同図において、
多色画像形成装置は画像処理装置１００を備えており、
画像処理装置１００内には、感光媒体である感光ドラム
１、現像器４ａ〜４ｄ、画像担持体である中間転写体
５、濃度測定手段である濃度検知センサ２、上記構成部
材を制御するＣＰＵ部６０、外部装置のホストコンピュ
ータ８０からの通信を受けてＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋの４色に
ついて８ビットの濃度情報を持つ入力データ（以下、ビ
デオデータ）を転送すると共に、ＣＰＵ部６０からの信
号を受けてホストコンピュータ８０にプリンタ状況など
を通信するなどの通信制御を行なうコントローラ７０を
備えている。尚、ホストコンピュータ８０に対する入力
は操作者がデータ入力手段９０を介して行なわれる。

【００２１】各現像器４ａ〜４ｄにはそれぞれ記憶手段
である不揮発性メモリ５０が搭載され、総印字枚数が記
憶される。このように各現像器４ａ〜４ｄに不揮発性メ
モリ５０を搭載することにより、例えば、使用途中に現
像器が交換されたとしても、不揮発性メモリ５０に格納
されている印字枚数を読み込むことにより、装置本体は
正確な現像器毎の印字枚数を常に把握できる。

【００２２】以下に、濃度制御処理について説明する。
図２において、中間転写体５上にパターンは同一だが現
像バイアスを変更することで濃度差が生じている複数個
の例えばパッチ１０５Ａ、１０５Ｂを作成し、そのパッ
チ１０５Ａ、１０５Ｂに濃度検知センサ２の発光素子１
０１から光線Ｉ_O を照射し、その反射光Ｉ_r を受光素子
１０２で受光する。同時に、光源光Ｉ_O 及び反射光Ｉ_r
を濃度検知センサ２で測定し、上述したＣＰＵ部６０に
取り込む。

【００２３】ＣＰＵ６０内でセンサ出力電圧を濃度に変
換して、その制御実行時のそれぞれの現像バイアスに対
するパッチ濃度を関連づけて、所望の濃度を得られる現
像バイアスを逆算し、それをその時点での最適現像バイ
アスとして、次回の濃度制御処理時まで使用する。この
ようにして最適な現像バイアス電圧を設定するための制
御を行なう。

【００２４】なお、上記濃度検知センサ２は、発光素子
１０１として使用したＬＥＤ等の劣化により発光光量が
初期状態に比べて減少したり、センサ２の測定面がトナ
ーによって汚れると、初期の性能を維持することが困難
になる。そこで、中間転写体５の表面の赤外光に対する
反射率、つまり光学反射濃度を予め所定の値に定めてお
き、その反射濃度を定期的に測定して、センサ２の校正
を行なっている。

【００２５】又、パッチを例えば有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）からなる感光体層を用いた感光ドラム１上に形成す
る場合には、上記光学反射濃度は、感光体層に含まれる
下引き層の反射率であり、この光学反射濃度を予め所定
の値に定めておき、その反射濃度を定期的に測定して、
センサの校正を行なう。即ち、センサは、パッチの濃度
として、表面濃度を除去したパッチの相対濃度を測定す
る。

【００２６】本実施例における濃度制御処理は、図３の
フローチャートに示すような流れで行なわれる。

【００２７】まず、各色現像器４に搭載されている不揮
発性メモリ５０より印字枚数を読み出し（Ｓ１０１）、
本体のＣＰＵ部６０に記憶してある前回の印刷時のカー
トリッジの印字枚数と、それぞれ比較する（Ｓ１０
２）。一つでも前回の情報と異なれば新しいカートリッ
ジが挿入されたと判断して直ちに濃度制御処理を実行す
る（Ｓ１０４）。全て一致した場合には、各色それぞれ
印字枚数をインクリメントした後に（Ｓ１０３）、濃度
制御処理の実行を判断するしきい値と比較し（Ｓ１０
５）、等しいときには濃度制御処理を実行する（Ｓ１０
６）。しきい値が印字枚数より大きいときには濃度制御
処理は行なわない。

【００２８】濃度制御処理を終了した際には、新たなし
きい値の選択を行なう（Ｓ１０７）。４色のカートリッ
ジそれぞれについて印字枚数を取得し、それぞれの印字
枚数に対応した濃度制御処理インターバル印字枚数を算
出する。その中で、最小の数時を新たなしきい値として
選択する。

【００２９】上記のように、各現像器が不揮発性メモリ
５０を搭載し、この不揮発性メモリ５０に格納された印
字枚数をＣＰＵ部６０に読み込み、読み込んだ現像器毎
の印字枚数から、現像器の状態が初期、安定期、性能劣
化期のいずれに在るのかをＣＰＵ部６０が判断し、それ
ぞれの状態に応じた濃度制御処理の間隔を設定する。

【００３０】つまり、濃度変化の激しい時期、即ち初期
及び性能劣化期は濃度制御処理を行なう間隔を狭くして
きめ細かく行なうことにより、常に適切な印字ができる
ようになり、また、濃度変化が穏やかで安定している時
期、即ち安定期は濃度制御処理を行なう間隔を広げるこ
とにより、濃度制御処理の回数を減少でき、廃トナー量
の削減、また、プリント不可能時間の短縮によりユーザ
ーのストレス軽減などの効果が期待できる。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、各現像器内部に設けられ総印字枚数を記憶す
る記憶手段と、濃度測定用トナー像の濃度を測定するた
めの濃度測定手段と、該濃度測定手段の測定結果により
画像形成条件を制御する画像濃度調整手段と、前記記憶
手段に記憶された総印字枚数を参照し、前記画像濃度調
整手段の動作間隔を調整する手段とを有することによ
り、現像器の特性の経時変化により引き起こされる濃度
変化に対応して、適切なタイミングで濃度制御処理を実
行することが可能となる。即ち、濃度変化の激しい時期
には濃度制御処理を頻繁に行ない、各色常に正しい濃度
で印刷することが可能となり、濃度変化が少なく印字変
質の安定している時期には濃度制御処理を行なう間隔を
広げて、濃度制御処理に伴う時間のロスやトナーの消費
を極力抑えることが可能となる。これらのことは、ひい
ては、ユーザーの利益へとつながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。

【図２】本実施例で用いた反射型濃度センサを示す構成
図である。

【図３】本実施例を説明するためのフローチャートであ
る。

【図４】従来の画像形成装置の一例を示す構成図であ
る。

【図５】現像器の現像バイアスと濃度の特性を示したグ
ラフである。

【図６】現像器の画像濃度の経時変化を示すグラフであ
る。

【図７】中間転写体に形成したパッチ画像の一例を示す
展開図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（感光媒体）２濃度検知センサ（濃度測定手段）４現像器５中間転写体（画像担持体）５０不揮発性メモリ（記憶手段）６０ＣＰＵ部７０コントローラ１０５パッチ画像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像情報信号に対応して、感光媒体に対
して帯電、露光、複数の現像器による現像、及び画像担
持体への転写を複数回行なうことによって複数色トナー
によるカラー画像を形成する多色画像形成装置におい
て、前記各現像器内部に設けられ総印字枚数を記憶する記憶
手段と、濃度測定用トナー像の濃度を測定するための濃
度測定手段と、該濃度測定手段の測定結果により画像形
成条件を制御する画像濃度調整手段と、前記記憶手段に
記憶された総印字枚数を参照し、前記画像濃度調整手段
の動作間隔を調整する手段とを有することを特徴とする
多色画像形成装置。
【請求項２】濃度測定用トナー像の濃度測定を前記感
光媒体上で行なうことを特徴とする請求項１の多色画像
形成装置。
【請求項３】前記濃度測定用トナー像の濃度は、前記
感光媒体の表面濃度を除去した相対濃度であることを特
徴とする請求項２の多色画像形成装置。
【請求項４】濃度測定用トナー像の濃度測定を前記画
像担持体上で行なうことを特徴とする請求項１の多色画
像形成装置。
【請求項５】画像形成手段として半導体レーザを有す
ることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項６】画像形成手段としてＬＥＤを有すること
を特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項７】濃度測定手段は、発光素子及び受光素子
を含む光学センサであることを特徴とする請求項１の多
色画像形成装置。
【請求項８】カラートナーは、イエロー、マゼンタ、
又はシアントナーであることを特徴とする請求項１の多
色画像形成装置。
【請求項９】前記記憶手段は、不揮発性メモリである
ことを特徴とする請求項１の多色画像形成装置。