JPS59174862A - 複写画像濃度安定化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、複写画像濃度安定化方法に関する。

（従来技術） 通常、複写装置においては、装置を操作する者の操作に
よって、複写画像の濃度を調整しうるようになっている
。しかし、一般に複写装置の規ω的な状態は、標準的な
オリジナル、すなわち、白地に標準的な濃度の画像を有
するオリジナルの複写を想定して定められている。そし
て、複写装置を規準的な状態にして、標準的なオリジナ
ルを、複写するときは、常に標準的な濃度に安定した、
複写画像濃度を有する複写が得られるのが理想である。

このように、標準的なオリジナルから、安定した複写画
像濃度を得るように、複写条件を制御することを、複写
画像濃度を安定化するという。

複写画像濃度は、現像剤中のトナー濃度、露光光量、感
光体帯電量、現像バイアス等を因子として決定されるの
で、これら因子の１以上の制御によって、複写画像濃度
を調整できる。

従来、複写画像濃度安定化方法としては、以下の如き方
法が知られている。（例えば、特開昭５５−１２７５７
１号公報）。

すなわち、一定の画像濃度りを有するセンサーパターン
に対応する電位分布を、光導電性の感光体の画像形成領
域外に形成し、この電位分布を現像して得られるトナー
パターンの濃度を光学的に検知し、その検知結果に応じ
て、現像剤中へのトナー補給を行ない、かつ、現像バイ
アスや感光体帯電電流を制御して、複写画像濃度を安定
化するという方法である。

ここで、用語について若干の定義を与えておく。

センサーパターンに対する電位分布とは、センサーパタ
ーンに対応して感光体に形成さ植、る静電潜像のことで
ある。これを、静電潜像といわず、特に電位分布という
のは、複写すべ酬−リンナルに対応して形成される静電
潜像と区別するためである。従って、本明紳書中におい
て、静電潜像というときは、オリジナルに対応する静電
潜像をいう。

又、画像形成領域とは、感光体における静電潜像形成領
域をいう。ただし、この画像形成領域は、必ずしも、感
光体上に一義的に定められている訳ではない。

さて、上記センサーパターンは、一定の画像濃度りを有
し、それに対する電位分布は、同一条件で形成され、又
、電位分布は同一の現像バイアス電位で現像されるので
、一般的な状況下では、現像によって得られたトナーパ
ターン、すなわち、電位分布に対応する可視像の濃度は
、現像剤中のトナー濃度に対応する。従って、トナーパ
ターンの濃度を検知することによって、トナー濃度を検
知できるので、このように検知されたトナー濃度をもと
にして、トナー補給を行うことにより、現像剤中のトナ
ー濃度の変動を、ある範囲内におさえることが可能であ
り、この範囲内でのトナー濃度の変動に対しては、現像
バイアス電圧等の制御因子を変化させることによって対
処し、複写画像濃度を安定化するのである。

なお、上記電位分布の現像のための現像バイアス電圧を
特に、バイアス電圧と呼んで、静電潜像現像のための現
像バイアス電圧と区別することにする。従って、以下で
は現像バイアス電圧といえば、静電潜像の現像の際、現
像部に印加さｎる電圧を意味する。このバイアス電圧は
常に一定である。

さて、上記複写画像濃度安定化方法は、理論的に見て、
なかなか優れたもののように思われる。

しかしながら、この方法を現実に実行してみると、複写
画像ａ度安定化が図られているにもかかわらず、標準的
なオリジナルに対する複写画像に地肌汚れが生じたり、
あるいは、複写装置内にトナーが飛散する等の問題が発
生する。

（目　　的） そこで、本発明の目的は、このような問題を解決した、
複写画像濃度安定化方法を提供することである。

（構　　成） 以下、本発明を説明する。

本発明の特徴とするところは、以下の諸点にある。

まず、前述した、複写画像濃度安定化方法と同じく、本
発明の方法でも、センサーパターンが用−られ、このセ
ンサーパターンに対応する電位分布が、感光体の画像形
成領域外に形成される。しかし、従来方式で用しられる
センサーパターンが単一の画像濃度りを有するのに対し
、本発明の実施に用いられるセンサーパターンは、２つ
の定向像濃度ＤＩ　＋　Ｄ２を有する。なおり２　＞　
ＤＩキＯである。

センサーパターンに対応して形成された電位分布は、定
バイアス電圧で現像され、可視像としてのトナーパター
ンが得られる。センサーパターンが２つの定面像ａ度を
有することに対応して、トナーパターンの濃度も、２つ
の濃度を有する。

このトナーパターンのａ度は、光学的に検知され、その
検知結果により、現像特性が特定される。

特定された、現像特性に応じて、現像剤中へのトナーの
補給が制御され、かつ、感光体帯電電流、露光光量、現
像バイアス電圧等の制御因子のうちの少くともひとつが
、所定の制御モードにより制御され、複写画像濃度の安
定化が図られる。

以下に、本発明の基本原理につき説明する。

再び、前述した従来方式の複写画像濃度室２ピ化方法に
もどると、この従来方式の問題は、先にものべたように
、標準的なオリンナルに対する複写画像に地肌汚れが生
じたり、あるいは、複写装置内にトナーが飛散すること
であった。

とのようなコピー画像品質の劣化や、トナーの飛散が生
ずる状態において、現像剤中のトナー濃度を調べた結果
、このような状態においては、トナー濃度が異常に高い
ことが分った。

元来、従来の安定化方法では、トナー補給は、トナーパ
ターンの一度に応じて制御され、トナー一度は、一定の
変動領域内に制御されるはずである。しかるに、」二記
変動領域の上限をはるかにこえる異常な高トナー濃度状
態があられれるのは、本来、補給されるべきでない時に
、トナーの補給がなされているためと考えられる。この
ような考えを出発点として発明者は種々の実験を繰返し
た結果、」二記問題の発生原因をつきとめた。

スナワチ、今、センサーパターンとして、階調の連ＪＦ
、したグレイスケールを用い、このグレイスケールに対
応する電位分布を現像し、得られるトナーパターンの濃
度を光学的に検知してみると、検知された濃度と、セン
サーパターンとしてのグレイスケールの濃度との対応関
係は、例えば第１図の線１−１，１−２．　１−３．　
１−４のようなものになる。このような対応関係の個々
を、現像剤の現像・特性と呼ぶ。

今、現像剤中のトナー濃度Ｔｃが標準的な濃度Ｔｅｌの
ときの現像特性が、現像特性１−１であるとすると、ト
ナー濃度Ｔｃが次第に高くなるにつれて、現像特性は、
同特性１−２に近づ＜　１１１１へ連続的に変動し、逆
にａ度ＴｃがＴｅｌより低くなるに従って、現像特性は
、特性１−３の側へと連続的に変動する。

今、現像特性１−２を与えるトナー濃度をＴｃ２とし、
これより高い濃度Ｔｃ３を考えてみると、一般的には、
この濃度Ｔｃ３に対する現像特性は、現像特性１−２よ
りも上方に位置すべきであるが、場合によっては、この
ときの現像特性が、現像特性１−４であるような異常な
場合があるのである。

このような異常な場合は、例えば環境温度が上昇し、感
光体の帯電電位の低下が生じたり、帯電電流が低下した
りすることが原因となって生ずる。

さて、従来の複写画像濃度安定化方法では、センサーパ
ターンとして、定面像濃度りのものが用いられるから、
トナーパターンの濃度として、例えば、第１図のＰ点が
検知されたとした場合、当然に、現像剤中のトナー濃度
は標準的な濃度ＴＣ１よりも低いものとして判断され、
現像剤中へのトナー補給が行なわれる。しかるにもし、
このとき、現像特性が、異常な特性１−４である場合、
現像剤中には、すでに十分なトナーがあるにもかかわら
す、トナー補給が行なわれることになり、このようにし
て、現像剤中のトナー濃度が、異常に高くなるのである
。

しかるに、本発明の複写画像濃度安定化方法では、セン
サーパターンとして、定面像濃度り、　、　Ｄ２を有す
るものが用いられるので、その出力、すなわち、検知濃
度は、現像特性１−４の場合であれば、ＰＩ、Ｐ２点が
検知されることになるから、このような検知方法では、
現像特性１−４そのものが特定されうろことになる。従
来の方式では、現像特性の１点のみが検出にかかるので
、現像特性そのものを特定することはできなかったが、
本発明の方法では、現像特性そのものを特定できるので
、現像特性が異常なものであるときは、異常性そのもの
を検知できるので、このような場合に、無用なトナー補
給を行なうことなく、適正な、複写画像濃度の安定化を
実現することが可能となる。

第２図は、本発明を適用した複写装置の１例を、説明に
必要な部分のみ、略示している。

図中、符号１は原稿載置カラス、符号２はフレーム、符
号３はランプ、符号４はセンサーノくターン、符号５は
感光体、符号６はチャージャー、符号８は現像装置、符
号８１はトナー補給装置、符号９はランプ、符号１０は
受光素子、符号１１は、Ａ／Ｄ変換器を、それぞれ示し
ている。

感光体５はトラム状であって、矢印方向へ回動し、チャ
ージャー６によって均一帯電され、露光位置７において
スリ、ト露光され、現像装置８により現像さｎ１得られ
る可視像は紙等の記録媒体上に転写・定着される。

オリジナルである原稿Ｏは、原稿載置ガラス１上に載置
される。ランプ３は、複写時に点灯し、矢印方向、すな
わち、図面上左から右方へ向って移動し、原稿を照明走
査する。原稿被照明部からの反射光は、不図示の露光光
学系により露光位置７に導かれ同露光位置７において、
感光体５上へ結像投影される。

さて、フレーム２の裏面は、白色光を良く反射するが、
この裏面に、センサーパターン４が固定配備されている
。

センサーパターン４ば、第３図に示すように、低めの画
像濃度ＤＩを有する部分４１と、高めの画像濃度Ｄ２を
有する部分４２とからなっている。なお、第３図中、矢
印方向は、ランプ３の、原稿走査時の移動方向を示す。

さて、原稿Ｏを第２図の如く載置して、複写プロセスを
開始すれば、まず感光体５が矢印方向へ回動し、チャー
ジャー６は放電して、感光体周面を均一に帯電させる。

ついでランプ３が点灯し、第２図で右方へ移動する。こ
れによって、原稿Ｏの照明に先立って、センサーパター
ン４が照明され、その光像が、感光体５に照射されると
、センサーパターン４に対応する電位分布が、感光体５
の、画像形成領域外に形成される。ランプ３が、さらに
右方へ移動するに従って、原稿Ｏが照明走査され、原稿
０１すなわちオリジナルに対応する静電潜像が、画像形
成領域に形成される。

従って、感光体５０回動に伴い、まず、電位分布が現像
され、ついで、静電潜像が現像される。

電位分布が現像されるとき、現像部には、一定のバイア
ス電圧が印加され、電位分布の現像後は、直ちに所定の
、もしくは操作調整された現像バイアス電圧が現像部に
印加される。

電位分布が現像されてトナーパターンになると、このト
ナーパターンに、ランプ９の光が照射され、トナーパタ
ーンによる反射光が受光素子１０により検出される。換
言すれば、トナーパターンの濃度が光学的に検知される
。

受光素子１０の出力はＡ／Ｄ変換器１１でディジタル信
号化され、制御部において、感光体５の動きに同期して
サンプリングされる。このサンプリングによって、３段
階の信号ＴＳｏ　、　’ｒｓ１．　ＴＳ２が得られる。

信号ＴＳｏは、感光体５のトナーの付着のない部分から
得られる信号、’ｒｓ、　、　’ＴＳ２は、それぞれ、
センサーパターン４の濃度Ｄｌ、Ｄ２に対応するトナー
パターン濃度に対応する信号である。

制御部では、まず上記信号ＴＳＯ、ＴＳｌ　、　ＴＳ２
から、Ｓｌ　＋　ｓ２から、△Ｓ−８２−８１が演算さ
れる。

Ｄｌ、Ｄ２は一定であることを考えるならば、△Ｓは、
現像特性（第１図）の傾きを定めることとなる。

従って、これら信号ｓ、　ｌ　ｓ２１△Ｓによって、　
現像特性の１点とその傾きが知られ、従って現像剤の現
像特性自体が特定されうる。

制御部には、Ｓｌ、Ｓ２．△Ｓにより特定されるべき現
像特性が、異常な場合をも含めて種々記憶されており、
インプットされるＳｌ、Ｓ２．△Ｓによって、記憶され
ている特性中、当該信号値Ｓｌ　＋　８２　＋△Ｓに最
も良く対応するものが選択されるのである。

その結果が、例えば現像特性１−３であったとするなら
ば、これは、このとき、現像剤中のトナー濃度が低いこ
とを意味するから、信号を発して、トナー補給装置８１
を作動させ、現像装置８内の現像剤中ヘトナーの補給を
行なう。また、低めのトナー濃度の現像剤で現像しても
、標準的な複写画像濃度が得られるように、チャーシャ
ー６における感光体帯電電流値を大きめに設定する。

逆に、特定された現像特性が、第１図の現像特性１−２
の如き場合は、現像剤へトナーを補給することなく、制
御因子たる感光体帯電電流を低めに設定して、複写画像
濃度の安定化を図る。

また、異常な現像特性、例えば、第１図の現像特性１−
４のような特性が特定された場合は、トナーの補給を行
なうことなく、感光体帯電電流の高目に設定すれば良い
。

特定された現像特性に応じて、制御因子である感光体帯
電電流を、どのように設定するかは、予め実験的に定め
て、現像特性とともに、制御部に記憶させておけば良い
。制御部としては、ＣＰＵ。

ＲＯＭ、ＲＡＩ■等を用いることができる。

なお、感光体帯電電流を制御するパかわシに、現像バイ
アス電圧や、露光光量あるいは、現像部への現像剤の搬
送量等の他の制御因子、を制御してもよく、これら感光
体帯電電流、現像バイアス電圧、露光光量等の制御因子
のうち２以上を組合せて、さらに、きめこまかい制御を
行ってもよＡ０上記例では、信号’ｒｓ、、’ｒｓ２の
他に信号ＴＳｏをも利用した。

ランプ９や、受光素子１０は、トナーで汚れやすく、ト
ナーによる汚れで、受光素子１０の出力が経時的に変化
することが考えられるので、上述の例のように、信号Ｓ
Ｔｏを基準として利用することにより、トナーによるラ
ンプ、受光素子の汚れに起因する誤差を小さくすること
ができる。

ランプ９、受光素子１０がトナーによって汚されるおそ
れがない場合、例えば、ランプ９、受光素子１０の作動
ごとに、これらをクリーニングするような場合は、信号
ＴＳｏを利用する必要は必らずしもない。

又、光学的検知によるトナーパターンの濃度検知による
現像特性の特定は、各複写プロセスごとに行っても良い
が、実際的見地からして、複数プロセス、例えば、５回
ないし１０回のプロセスに対して１回程度の割合で行な
えば十分である。

その場合、すなわち複数プロセスに１回行なう場合には
、感光体帯電電流等の制御因子は、新たな現像特性の特
定がなされるまで、前回の結果が保持される。なお、上
で説明した以外の制御因子としては現像部における、現
像領域の幅が考えられる。

（効　　果） 以上、本発明によれば、現像剤中のトナー濃度が異常に
高くなるのを有効に防止した、良好なる複写画像濃度安
定化方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の詳細な説明するだめの図、第２図は
、本発明を説明するための説明図である。 １−１．　１−２．　１−３．　１−４・・現像特性、
Ｏ・・・原稿、１・・・原稿載置ガラス、４・・・セン
サーノ々クーン、５・・・感光体、９・・・ランプ、１
０・・・受光素子。 手続補正帯（方式） ■　事件の表示 昭和５８年特許願第４９４５３号 ２　発明の名称 複写画像濃度安定化方法 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　　　　称　（６７４）　　株式会社リコー４代理人 ６　補正の対象 −６００＝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｄ＋　（ヤＯ）、Ｄ２　（＞　ＤＩ　）なる定面像濃度
   を有するセンサーパターンに対応する電位分布を、光導
   電性の感光体の画像形成領域外に形成し、この電位分布
   を現像して得られるトナーパターンの濃度を、光学的に
   見知し、その検知結果に応じて、現像剤の現像特性を特
   定し、 特定された現像特性に応じて、現像剤中へのトナーの補
   給を制御し、 かつ、感光体帯電電流、露光光量、現像バイアス電圧等
   の制御因子のうちの、１以上を、所定の制御モードによ
   り制御することを物像とする、複写画像濃度安定化方法
   。