JPS63136064A

JPS63136064A - 画質制御方法

Info

Publication number: JPS63136064A
Application number: JP61282111A
Authority: JP
Inventors: Yuji Sawai; 雄次澤井; Kimiyasu Ishii; 君育石井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1988-06-08
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JP2717244B2

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】技術分野本発明は、画像形成装置における画質制御方法に関する
ものである。

１米弦亙画像形成装置の一例である複写機では、感光体として砒
素セレン合金等の感光体が用いられる場合があるが、こ
の感光体は１表面が比較的低抵抗となっているため、な
らし運転により感光体表面に砒素の酸化膜を形成させて
から実コピーに移行している。かかる砒素の酸化膜は抵
抗が砒素セレン合金よりも高くなっており、−次帯電時
の電荷が乗りやすくなるからである。したがって、新品
の感光体のままで実コピーに入ってしまうと、画像濃度
が低くなり、むら画像となる。

ところで、この種の複写機で、感光体上に基準濃度パタ
ーンの露光により静電潜像を形成し、この静電潜像を二
成分現像剤のトナーで現像して感光体上に基準パターン
の顕像を形成し、この濃度をフォトセンサのような像濃
度検出素子で検出して、この検出結果に基づきトナーの
補給制御を行うようにしたものがある。

このようなトナーの補給制御を行い乍らならし運転を行
う場合、ならし時間を短縮化しようとすると、当然、感
光体はならし不足となり、上述の酸化膜の形成が不充分
となる。このような状況では、上述の基準パターン顕像
の濃度も、そのならし不足が原因で低下してしまうこと
になり、この低下した濃度に基いて、トナーの補給を″
どんどん行ってしまえば、ならし運転後の実コピーにつ
いては、１枚目から濃度過多となり、文字がつぶれたり
、地汚れを生じたりする。これに対し、ならし運転を完
全に行えば、酸化膜の形成も充分となり、基準パターン
顕像の濃度も、ならし不足の場合よりも高くなり、トナ
ー補給がむやみに行われなくなるため、上述の如き不具
合は防止される。

しかし乍ら、ならし時間を長くすることは、すぐに実コ
ピーに移れないことであり、そのならし時間を短くする
ことが要望されている。

また、現像剤として、１枚目から濃いコピーが得られる
ように、トナー濃度を高目にしたものが用いられる場合
があるが、この場合にはならし運転後の１枚目のコピー
について、矢張濃度過多となり、文字がつぶれたり、地
汚れを生じたりする。

１旌本発明の目的は、感光体に対するならし運転が必要な画
像形成装置において、ならし運転後の初めのコピーにつ
き、文字つぶれや地汚れなどを生じないようにすること
にある。

盗戊本発明は、上記目的を達成させるため、感光体上に、基
準濃度パターンの露光により静電潜像を形成し、この静
電潜像を現像して感光体上に基準濃度パターンの顕像を
形成し、この濃度を像濃度検出素子で検知して、この検
知された出力を、適正画像を得るために最低限必要とさ
れる制御基準値に１と比較してトナーの補給制御を行う
ようにした画像形成装置において、前記制御基準値Ｋ。

と異なる制御基準値に２で、感光体のならし運転中に、
トナー消費を行わせることを特徴としたものである。

以下１本発明を一実施例に基づき説明する。

第１図において、符号１はドラム状感光体、２はトナー
カートリッジ、３はトナー補給バー、４はトナー補給ロ
ーラ、５は攪拌ローラ、６はパドルホイール、７は現像
スリーブをそれぞれ示している。

第２図において、符号８はトナー補給ソレノイドを示し
、これが励磁されると、係止レバー９はスプリングクラ
ッチ１１を釈放し、これに伴い駆動歯車１２が回転を始
めるようになっている。

駆動歯車１２が回転すると、歯車１３．中間歯車１４．
歯車１５がそれぞれ矢印方向に回転駆動され、このうち
の歯車１５によりトナー補給バー３が、歯車１３により
トナー補給ローラ４がそれぞれ回転する。

第１図において、トナー補給バー３が回転すると、トナ
ーカートリッジ２内のトナーがトナー補給ローラ４にふ
りかけられ、このふりかけられたトナーは攪拌ローラ５
で現像剤と混合攪拌される。

この混合攪拌された現像剤はパドルホイール６で汲み上
げられて、現像スリーブ７に供給されて担持される。こ
の担持された現像剤中のトナーが感光体１に形成された
静電潜像に付着して、この潜像がトナー像として顕像化
される。

上記トナー像の濃度は、感光体１に検出面を対向させた
フォトセンサなどの像濃度検出素子ＰＳによって複写機
の作動中監視される。

感光体ドラム１上のトナー像濃度が予め定められた濃度
以下に低下すると、像濃度検出素子ＰＳからのトナー補
給信号に基いて、トナー補給ソレノイド８（第２図）が
励磁され、トナーが補給される。これに対し、トナー補
給によって現像剤のトナー濃度が所定の値にまで回復す
ると、像濃度検出素子ＰＳからの信号に基いてトナー補
給ソレノイド８の励磁が解除されてトナーの補給が停止
される。

第４図に示すように、原稿台１６上に載置される原稿０
の先端より数口先には、黒べたとなっている基準濃度パ
ターン１７が設けられている。そして、感光体１が駆動
部により回転駆動されて帯電装置で一様に帯電された後
に露光装置により基準濃度パターン１７の像が露光され
、次いで原稿Ｏの像が露光されて静電潜像が形成される
。そして、感光体１上の静電潜像は現像装置１ｏにょす
現像され、感光体上には第３図に示すように基準濃度パ
ターンによる顕像１８が形成される。この濃度は像濃度
検出素子ＰＳにより検出され、後述する如くトナーの濃
度制御が行われる。一方、原稿０による顕像が転写装置
により転写紙に転写された後にクリーニング装置により
クリーニングされる。

このようなサイクルで複写が行われ、感光体ドラム１は
露光位置と転写位置との間でイレーザにより電源投入後
の第１回、第１１回、第２１回・・・というサイクル以
外のサイクルで基準濃度パターン１７による静電潜像が
消去される。したがって基Ｐ！濃度パターン１７による
顕像１８（第３図）は１０枚複写毎に１回形成され、像
濃度検出素子ＰＳでその濃度が検出される。

ここで基準濃度パターン１８による静電潜像は現像装置
１０により一定の現像バイアス電圧で現像される。

第５図に示すように主制御部１９は像濃度検出素子ＰＳ
の出力信号を読込んでこれに基いてトナー補給ソレノイ
ド８を制御するにの主制御部１９はマイクロコンピュー
タを用いて構成され、第７図はその濃度チェック制御ル
ーチンを示す。

主制御部１９はこの濃度チェック制御ルーチンでは、次
ず、像濃度検出素子（以下Ｐセンサという）ＰＳの出力
信号をチェックすべきタイミングであるか否かをＰセン
サチェックＲＥＱ　　ＦＬＡＧ（リクエスト　フラグ）
を調べて判断する。このＰセンサチェックＲＥＱ　　Ｆ
ＬＡＧは１０枚複写毎に１回形成された基準濃度パター
ン１７による顕像及びその後がＰセンサＰＳの検出位置
を通過するタイミングで立つようになっており、このタ
イミングではＰセンサＰＳで基準濃度パターンによる顕
像を検出したか否かをＰセンサＰＳの出力信号により判
断する。その顕像を正常に検出すればＰセンサＰＳの出
力信号をサンプリングして１バイトずつのデータに変換
しメモリにストアする。

ここに基準濃度パターン１７は基準濃度であり、Ｐセン
サＰＳの出力信号は第６図に示すように基準濃度パター
ン１７に対応する部分の電位Ｖｓｐが約０．５ｖで、そ
の前後の地肌部分の電位Ｖｓｇが４Ｖになる。また２、
５ｖをＰセンサ切換点、１．５ＶをＰセンサ異常値とし
ている。

次に上記メモリにストアしたデータからＰセンサ切換点
によりＶｓｇのデータ位置を判別してその８バイトのデ
ータの平均値をとり、Ｖｓｇ表示バッファに入れる。そ
してこのＶＳｇ平均値がＰセンサ切換点より小さいか否
かを判断し、小さくなければ正常とみなしてＶｓｐの平
均化処理に進む。この処理ではＰセンサチェックＲＥＱ
　　ＦＬＡＧをリセットし上記メモリから最初の８バイ
トのＶｓρデータをとり出してその平均値を求める。こ
の平均値はＶｓｐ平均値バッファ及びＶｓｐ表示バップ
アに入れてＰセンサ異常値より大きいか否かを判断し、
大きくなければ正常値より大きいか否かを判断し。

大きくなければ正常とみなしてトナー補給の判断処理を
行う。この処理ではＶｓｇ平均値がｇＸＶｓｐ平均値よ
り大きいか否かを判断し、大きくなければトナー補給Ｒ
ＥＱ　　ＦＬＡＧをセットする。

次に補給中止ＩＦＬＡＧ、補給中止２ＦＬＡＧ。

補給ＲＥＱＩＦＬＡＧ、補給ＲＥＱ２ＦＬＡＧ。

補給ＲＥＱ３ＦＬＡＧをリセットする。

また、Ｖｓｇ平均値がＰセンサ切換点より大きくなけれ
ばＰセンサ異常ＦＬＡＧをセットし、Ｐセンサチェック
ＲＥＱ　　ＦＬＡＧをリセットする。

基準濃度パターンによる顕像をＰセンサＰＳで検出でき
なければＶｓｇ表示バッファに０ＦＦＨをセットし、ト
ナー補給ＲＥＱ３ＦＬＡＧ、　　トナー補給ＲＥＱ　　
ＦＬＡＧ、Ｐセンサ異常ＦＬＡＧをセットし、Ｐセンサ
チェックＲＥＱ　　ＦＬＡＧをリセットする。

トナー補給ＲＥＱ　　ＦＬＡＧをセットした場合１枚複
写毎にトナー補給ソレノイド８を一定時間ずつオンさせ
てスプリングクラッチ１１を入れ。

駆動歯車１２を駆動してトナー補給を行わせる。

トナー補給ＲＥＱ３ＦＬＡＧをセットした場合には、ト
ナー補給ソレノイド８をオンさせる時間を長くしてトナ
ー補給量を増加させる。これでも基準濃度パターンによ
る顕像をＰセンサで検出できない場合には補給中止２Ｆ
ＬＡＧをセットし、トナー補給ソレノイド８の駆動を停
止してトナー補給を停止する。

Ｖｓｐ平均値がＰセンサ異常値より大きくなった場合に
は、補給ＲＥＱＩＦＬＡＧをセットしてＶｓｐ平均値バ
ッファの内容を前回Ｖｓｐ平均値バッファに転送し、ト
ナー補給ＲＥＱ　　ＦＬＡＧ、Ｐセンサ異常ＦＬＡＧを
セットしてＰセンサチェックＲＥＱ　　ＦＬＡＧをリセ
ットする。

補給ＲＥＱＩＦＬＡＧをセットした場合、トナー補給ソ
レノイド８をオンさせる時間は通常より１段階長くする
。これによりＶｓｐ平均値が前回より次回に小さくなれ
ば補給ＲＥＱＩＦＬＡＧをリセットするが、そうならな
ければ補給ＲＥＱ２ＦＬＡＧをセットしてＶｓｐ平均値
バッファの内容を前回Ｖｇρ平均値バッファに移す。ト
ナー補給ソレノイド８をオンさせる時間は補給ＲＥＱ２
ＦＬＡＧのセットでさらに１段階長＜シトナー補給量を
増加させる。これによりＶ５Ｐ平均値が前回より次回に
小さくなれば補給ＲＥＱＩＦＬＡＧ、補給ＲＥＱ２ＦＬ
ＡＧをリセットするが。そうならなければ補給中止ＩＦ
ＬＡＧをセットしトナー補給ソレノイド５ＯＬ８の駆動
を停止してトナーを補給する。

第７図（ａ）におけるトナー補給の判断処理部分２１は
第８図乃至第１０図に示す例のいずれかに変更してもよ
い。第８図の例ではＶｓｇ平均値が８ＸＶｓｐ平均値よ
り大きくなければトナー補給ＲＥＱ　　ＦＬＡＧをセッ
トする。

そしてトナーエンドチェックＦＬＡＧがセットされてい
なければこれをセットしてＶｓｐ平均値を前回Ｖｓｐ平
均値バッファに入れ、次回のＶｓｐ平均値が前回Ｖｓｐ
平均値バッファの値より小さくなければカートリッジ内
のトナーが無くなったことをトナーエンド表示部に表示
させる。次回のＶｓｐ平均値が前回Ｖｓｐ平均値バッフ
ァの値より小さければトナーエンドチェックＦＬＡＧを
リセットし。

またＶｓｇ平均値が８ＸＶｓｐ平均値より大きければト
ナーエンドチェックＦＬＡＧをリセットする。

第９図の例ではＶｓｇ平均値が８ＸＶｓｐ平均値より大
きくなければトナー補給ＲＥＱ　　ＦＬＡＧをセットし
、Ｖｓｐ平均値が予め定められたトナーエンドレベルに
なればトナーエンド表示部を動作させる。

第１０図の例ではＶｓｇ平均値が８ＸＶｓｐ平均値より
大きくなければトナー補給ＲＥＱ　　ＦＬＡＧをセット
し、Ｖｓｐ平均値が２回以上連続して設定値以上になっ
た場合にトナーエンド表示部を動作させる。

なおトナー補給の判断はＶｓｇ平均値＞８ＸＶｓｐ平均
値で行っているが、その係数の８は他の値でもよい。こ
のときのＶｓρ平均値の係数をに１とするとして、トナ
ー補給の判断はＶｓｇ平均値＞Ｋ＋ＸＶｓｐ平均値の関
係に基づいて行われる。

ここで、図示されない操作部のかくし蓋内にあるディッ
プスイッチをオンすると、感光体のならし運転モードが
設定されるようになっている。以後、ならし運転をフォ
ーミングと呼ぶ。

フォーミングモードに設定されると、自動的にコピ一枚
数が第１の所定値である１００枚（−例である）に設定
される。この枚数は、前述した酸化膜が充分に形成され
る程度の枚数であり、これは色々な値を取り得る。

次いで、プリントスイッチ（不図示）をオンすると、複
写プロセスが開始されるが、この場合には転写紙につい
ては給送されないようになっている。また、フォーミン
グ中は原稿台１６（第４図）に、たとえ原稿が置かれた
としても、トナーが消費されないように、イレーザによ
り画像領域の静電潜像が全部消費されるようになってい
る。

ここでフォーミング中において、感光体上□の基準パタ
ーン顕像１８（第３図）は、コピー１枚毎に形成され、
ＰセンサチェックＲＥＱ　　ＦＬＡＧは１枚毎にセット
され、毎回Ｐセンサチェックが実行される。トナー補給
ＲＥＱ　　ＦＬＡＧがセットされても、トナー補給クラ
ッチは常にオフされ。

トナーを補給させないようにしである。

すなわち、１００枚のならし運転の最初の５０枚を第２
の所定値であるとして、この第２の所定値となるまでは
、トナー消費を行わせないようにすべく、イレース光を
感光体全面に照射して現像を行わないようにしている。

コピ一枚数が第２の所定値に達し、５１枚目に移ると、
トナー消費を行うべく、トナー消費ＲＥＱ　　ＦＬＡＧ
がセットされる。すると、基準濃度パターンの露光後に
、露光走査を行うためのスキャナの露光ランプが消灯さ
れると共に、イレーザが所定時間、消灯される。なお、
露光ランプを消灯させる代りに、原稿圧板を開放させて
もよい。

かくの如き露光ランプやイレーザのオン・オフ制御で、
第３図に示す如く１円周方向の長さＱが１０ｃｍの静電
潜像が作像され、この部位に対して現像が行われてべた
画像２２が作られる。この部位２２の大きさが定まって
いれば一定量のトナーが消費される。その大きさを変え
れば、トナー消費量を変えることができる。長さＱだけ
の静電潜像が形成されたあと、イレーザが全点灯され、
一方、上記露光ランプは次の基準濃度パターン露光のた
めのタイミングで点灯される。

トナー消費時は、Ｐセンサチェックにより求められたＶ
ｓｐ平均値、Ｖｓｇ平均値よりトナー濃度が検出される
。すなわち、毎回、画像濃度の検出が行われるのである
。

ココで、Ｖｓｇ／Ｖｇｐ＝４．０１０．５＝８＝Ｋ　Ｉ
であるとして、通常のコピ一時は、適正画像を得るため
の、かかる制御基準値に、で画像濃度制御を行う。これ
に対し、フォーミング時には、Ｋ。

と異なる制御基準値Ｋ　２　（Ｖｓｇ／　Ｖｓｐ＝　４
　、０１０．４＝１０）で画像濃度制御を行う。

ここで、ＰセンサＰＳの出力かに２より小さいとき（Ｖ
ｓｇ平均値）　Ｋ　２　Ｘ　Ｖｓｐ平均値の関係を満足
しているとき）は、トナー濃度が未だ高いと判断してト
ナー消費を続行する。

これに対し、上記出力かに２より大きくなる（Ｖｓｇ平
均値≦に２ＸＶｓｐ平均値の関係となる）と、トナー濃
度が低下したと判断して、トナー消費ＲＥＱ　　ＦＬＡ
Ｇをリセットし、トナーの消費を停止させる。この停止
のあと、１００枚のコピーが終了するまでは、全面、イ
レーザ光を照射して静電潜像を作らないようにする。す
なわち、ベタ画像２２（第３図）を作らないようにする
。なお第１１図乃至第１４図は今まで述べたトナー補給
やトナー消費やトナー濃度チェック等に関するサブルー
チンを示すものであり、また、第１５図はスキャナ、露
光ランプ、イレーザ等のタイミングチャートを示すもの
である。

フォーミング中における制御基準値に２を通常複写時の
制御基準値に、に比べて大きい値に設定するのは、すな
わち、通常複写時よりも、高い濃度で制御するのは次の
理由による。

例えば、複写機をユーザへ納入するとき、トナーカート
リッジの操作方法を説明するために、カートリッジを装
填しないで、すなわち、１−ナーを補給することなしに
、かかるフォーミングを行っている。然るに、上述のに
、で、フォーミング時にトナーの消費制御を行うものと
すると、Ｋ、はもともとに２よりも低い濃度でトナーの
消費制御を行う値であるから、フォーミング時にトナー
消費がどんどん行われる傾向となり、フォーミング後の
実コピーのときの画像濃度が低くなってしまう。

Ｋ２は高い濃度でトナー消費制御を行う値であるから、
トナー消費が過大に行われることはなく、フォーミング
後の実コピーのときの画像濃度が低くなることはない。

先にも述べたように、フォーミング時に行うコピ一枚数
をできるだけ少なくすることは、感光体のならし時間を
短縮化できることである。しかし乍ら、感光体表面の酸
化膜の形成については不充分となる。すると、−次帯電
の電荷の乗りやすさが未だ劣る状態であるため、基準パ
ターン顕像１８の濃度が低下気味となる。そうすると、
トナー濃度が低いと判断されて、トナー補給がどんどん
行われてしまう。すると、フォーミング後に行ゎ九る実
コピーのとき、画像濃度が過多となり、文字つぶれや地
汚れが生じてしまう。フォーミング時にに２なる制御基
準値でトナーの補給制御を行うことで、感光体のならし
が不足気味であっても、トナー濃度が低いと判断されず
、トナー補給がむやみに行われることがない。

ところで、一般的に現像剤として、１枚目から比較的濃
度の高いコピーが得ら九るように、トナー濃度を高めに
したものが用いられる場合がある。

このような現像剤を用いた場合、フォーミング後の１枚
目のコピーについては濃度過多となり、文字がつぶれた
り、地汚れを生じたりする。フォーミング時に、前述し
た如き適度なトナー消費を行わせることにより、そのよ
うな不具合を防止することができる。

肱釆以上、本発明によれば、感光体のならし運転が必要な画
像形成装置において、ならし運転後の１枚目のコピーか
ら、文字のつぶれや地汚れのない良好な画質のコピーを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した複写機の現像装置の断面図、
第２図はトナー補給機構の斜視図５第３図は感光体にべ
た画像を形成することを説明するための図、第４図は基
準濃度パターンの設置図、第５図はトナー補給ソレノイ
ドやＰセンサ等の制御ブロック図、第６図はＰセンサの
出力図、第７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び第８図乃至
第１０図はトナー補給制御等に関するフローチャー１・
、第１１図、第１２図、第１３図（Ａ）　、　　（Ｂ）
及び第１４図はトナー消費制御等に関するサブルーチン
を示すフローチャート、第１５図はスキャナ。露光ランプ、イレーザ等のタイミングチャートである。１・・・感光体１７・・・基準濃度パターン１８・・・基準濃度パターン＠像ｐｓ・・・像濃度検出素子第７図（ｂ）第９図第１３図（Ａ）（Ｂ）第１４図

Claims

【特許請求の範囲】

感光体上に、基準濃度パターンの露光により静電潜像を
形成し、この静電潜像を現像して感光体上に基準濃度パ
ターンの顕像を形成し、この濃度を像濃度検出素子で検
知して、この検知された出力を、適正画像を得るために
最低限必要とされる制御基準値Ｋ＿１と比較してトナー
の補給制御を行うようにした画像形成装置において、前
記制御基準値Ｋ＿１と異なる制御基準値Ｋ＿２で、感光
体のならし運転中に、トナー消費を行わせることを特徴
とする画質制御方法。