JP3107618B2 - 画像濃度制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機，プリンタ等に用
いられる画像濃度制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像濃度制御方法としては、複写
機にてトナー担持体に画像濃度制御用パターンの静電潜
像を形成してこの画像濃度制御用パターンの静電潜像を
現像装置により現像して顕像とし、この顕像の濃度を反
射型フォトセンサにより検知してこのフォトセンサの出
力値が設定値になるように複写画像濃度の制御を行い、
かつ前記トナー担持体に補正用パターンの静電潜像を形
成してこの静電潜像を前記現像装置で現像することによ
って前記画像濃度制御用パターンの顕像濃度よりトナー
付着量が1.5倍以上多い補正用パターンの顕像を作成
し、この顕像に対する前記フォトセンサの出力値によっ
て前記出力値を補正し、画像濃度制御用パターンの顕像
及び補正用パターンの顕像を前記フォトセンサ通過後に
クリーニング装置で除去する画像濃度制御方法が特開平
１ー197777号公報に記載されている。この画像濃度制御
方法では反射型フォトセンサの感度のバラツキによる出
力値のバラツキを補正するので、各複写機の複写画像濃
度のバラツキを最小限に抑えることができる。

【０００３】また、複写機にてトナー担持体に画像濃度
制御用パターンの静電潜像を形成してこの画像濃度制御
用パターンの静電潜像を現像装置により現像して顕像と
し、この顕像の濃度とトナー担持体の地肌濃度とをフォ
トセンサにより検知してこのフォトセンサの画像濃度制
御用パターンの顕像に対する出力値Ｖspとトナー担持体
の地肌濃度に対する出力値Ｖrefとを用いてマイクロコ
ンピュータ(ＣＰＵ)により(Ｖsp−Ｖspo)／(Ｖref−Ｖs
po)が所定値ａになるようにトナー補給の制御を行い、
かつ前記トナー担持体に補正用パターンの静電潜像を形
成してこの静電潜像を現像装置により現像することによ
って前記画像濃度制御用パターンの顕像濃度よりトナー
付着量が多い補正用パターンの顕像を作成し、前記フォ
トセンサの前記補正用パターンの顕像に対する出力値を
Ｖspoとする画像濃度制御方法であって、補正用パター
ンの顕像作成タイミングを、現像装置に新品の現像剤が
セットされた後で複写機が複写可能状態になる前の現像
装置駆動時とすることを特徴とする他の画像濃度制御方
法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平１ー197777
号公報記載の画像濃度制御方法では現像装置内の現像剤
のトナー濃度等が変化するので、補正用パターンの顕像
を画像濃度制御用パターンの顕像濃度よりトナー付着量
が確実に多くなるように作成し得るとは限らず、信頼性
が低い。また、画像濃度制御用パターンの顕像及び補正
用パターンの顕像を同じ回数だけ作成してクリーニング
装置で除去するので、補正用パターンの顕像作成回数が
多くてクリーニング装置の負担が増大し、クリーニング
装置のクリーニング部材の汚れによるクリーニング性能
の低下やトナー回収スペースの余裕低下等の不具合が生
ずる。

【０００５】また、上記他の画像形成方法では、ＣＰＵ
により(Ｖsp−Ｖspo)／(Ｖref−Ｖspo)が所定値ａにな
るようにトナー補給の制御を行うので、万一、電気的な
ノイズ等によりＣＰＵが暴走した時にはトナー濃度の制
御が不能になり、例えばＶsp＜Ｖspoとなって(Ｖsp−Ｖ
spo)／(Ｖref−Ｖspo)が負の値になった時にはトナー補
給が連続的に行われ、トナー飛散，コピーの地肌汚れ等
の様々な問題が発生する。

【０００６】本発明は上記欠点を改善し、信頼性の向上
及びクリーニング装置の負担軽減を計ることができてフ
ォトセンサの出力値補正を正確に行うことができるだけ
でなく画像濃度の制御異常を発生しない画像濃度制御方
法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、画像形成方法で用いるトナ
ー担持体に画像濃度制御用パターンの静電潜像を形成し
てこの画像濃度制御用パターンの静電潜像を現像して顕
像とし、この顕像の濃度をフォトセンサにより検知して
このフォトセンサの出力値が所定の値になるように画像
濃度の制御を行い、かつ前記トナー担持体に補正用パタ
ーンの静電潜像を形成してこの静電潜像を現像すること
によって前記画像濃度制御用パターンの顕像濃度よりト
ナー付着量が多い補正用パターンの顕像を作成し、前記
フォトセンサの前記補正用パターンの顕像に対する出力
値Ｖspoによって前記画像濃度制御用パターンの顕像に
対する出力値を補正する画像濃度制御方法において、前
記Ｖspoの初期値を前記Ｖspoのバラツキ幅の略中心値と
し、前記フォトセンサの前記画像濃度制御用パターンの
顕像に対する出力値と前記Ｖspoとを比較して前記フォ
トセンサの前記画像濃度制御用パターンの顕像に対する
出力値が前記Ｖspoより高濃度側になった場合にトナー
補給を定量的に行う定量補給モードで前記画像濃度の制
御を行い、前記フォトセンサの前記画像濃度制御用パタ
ーンの顕像に対する出力値が前記Ｖspoより高濃度側に
なった場合に、前記フォトセンサの前記補正用パターン
の顕像に対する出力値Ｖspoを求めるモードを実施す
る。

【０００８】

【実施例】図４は本発明を応用した複写機の一例の概略
を示す。感光体ドラム１１はコピースタートスイッチが
押されて複写動作を行う時にはメインモータ１２により
回転駆動され、帯電用スコロトロンチャージャ１３によ
り均一に帯電され、露光装置１４により画像露光を受け
て静電潜像が形成された後にイレーサ３３により画像領
域外の不要な帯電が消去される。露光装置１４において
は、原稿台１５上に載置された原稿が露光ランプ１６に
より照明されてその反射光がミラー１７〜１９、レンズ
２０、ミラー２１を介して感光体ドラム１１に照射され
ると同時に露光ランプ１６及びミラー１７〜１９を含む
可動光学系が往動して原稿を走査し、原稿の走査終了後
に可動光学系が復動してホームポジションに復帰する。

【０００９】現像装置２２は現像部２３とトナー補給部
２４とを有し、現像部２３により単色のトナーとキャリ
アとからなる２成分現像剤を感光体ドラム１１に供給し
て感光体ドラム１１上の静電潜像を現像して顕像とす
る。トナー補給部２４は現像部２３内の現像剤にトナー
を補給する。給紙装置２５は転写紙をレジストローラ２
６へ給紙し、この転写紙はレジストローラ２６により感
光体ドラム１１上の顕像と先端を合わせて送出され、転
写用コロナ放電器２７により感光体ドラム１１上の顕像
が転写されて分離用コロナ放電器２８により感光体ドラ
ム１１から分離される。

【００１０】この感光体ドラム１１から分離された転写
紙は定着装置２９により顕像が定着され、コピーとして
排紙トレイ３０へ排出される。また、感光体ドラム１１
は転写紙の分離後にクリーニング装置３１により残留ト
ナーが除去され、除電器３２により除電されて次の複写
動作に備える。このような複写動作が操作部による設定
枚数分だけ連続的に繰り返して行われる。

【００１１】また、画像濃度制御動作は複写枚数が１０
ｎ(ｎ：整数)＋１枚になる毎に行われる。すなわち、原
稿台１５の手前には反射濃度１．６以上の濃い画像濃度
制御用パターン３４が配設され、可動光学系１６〜１９
が往動する時には原稿の走査に先立って画像濃度制御用
パターン３４の走査が行われる。従って、感光体ドラム
１１は画像濃度制御用パターン３４が露光されてその静
電潜像が形成され、この静電潜像はイレーサ３３により
複写枚数が１０ｎ＋１枚になる時以外に消去されて複写
枚数が１０ｎ＋１枚になる時に残される。

【００１２】この残された画像濃度制御用パターン３４
の静電潜像は現像部２３により現像されて顕像となり、
この顕像は転写紙へ転写されずに反射型フォトセンサ
(以下Ｐセンサと呼ぶ)３５により濃度が検知される。こ
の顕像濃度の検知後にはクリーニング装置３１により顕
像が除去され、その電荷が除電器３２により除去され
る。

【００１３】Ｐセンサ３５は図１に示すように発光ダイ
オード３５aとフォトトランジスタ３５bとからなり、発
光ダイオード３５aは電源Ｖccとバッファ３６の出力端
子との間に可変抵抗３７を介して接続されている。マイ
クロコンピュータ(ＣＰＵ)３８はイレーサ３３を制御し
て上述のように複写枚数が１０ｎ＋１枚になる時以外に
画像濃度制御用パターン３４の静電潜像を消去させると
共に、バッファ３６に制御信号を出力して発光ダイオー
ド３５aを画像濃度制御用パターン３４の顕像濃度を検
知すべきタイミングで点灯させ、発光ダイオード３５a
から感光体ドラム１１へ光が照射されてその反射光がフ
ォトトランジスタ３５bで受光される。フォトトランジ
スタ３５bは電源Ｖccと接地点との間に抵抗３９を介し
て接続されており、フォトトランジスタ３５bのコレク
タ出力がＰセンサ３５の出力信号としてＣＰＵ３８に入
力される。発光ダイオード３５aの発光量は感光体ドラ
ム１１のトナーが付着していない地肌部に対してＰセン
サ３５の出力信号電圧が４Ｖになるように可変抵抗３７
により調整される。ＣＰＵ３８は画像濃度制御用パター
ン３４の顕像に対するＰセンサ３５の出力信号電圧を取
り込んでアナログ／ディジタル(Ａ／Ｄ)変換部でＡ／Ｄ
変換し、画像濃度制御用パターン３４の顕像に対するフ
ォトセンサ３５の出力信号電圧Ｖspに基づいてバッファ
５０を介してトナー補給クラッチ５１を制御することに
よりトナー補給部２４から現像部２３へのトナー補給を
後述するように制御する。

【００１４】図６は上記現像装置２２の概略を示す。

【００１５】現像装置２２は現像部２３とトナー補給部
２４とを接着して一体に構成していて現像部２３の内部
に２００gの現像剤が充填され、この現像剤がパドル４
０により撹拌されて現像ローラ４１により汲み上げられ
る。この現像ローラ４１により汲み上げられる現像剤は
ドクタ４２により所定の量になるように掻き落された後
に感光体ドラム１１に供給されて感光体ドラム１１上の
静電潜像がトナーで現像され、ドクタ４２により掻き落
された現像剤はセパレータ４３によりパドル４０側に戻
される。現像ローラ４１には現像バイアス電源５６から
現像バイアス電圧が印加され、現像ローラ４１及びパド
ル４０はメインモータ１２により回転駆動される。

【００１６】トナー補給部２４はトナーを収容するホッ
パー４４と、このホッパー４４内のトナーを撹拌して現
像部２３へ供給するアジテータ４５と、現像部２３への
トナー補給量を規制する***付きのマイラー４６とから
なり、ホッパー４４には３００gのトナーが充填され
る。アジテータ４５はトナー補給クラッチにより回転駆
動源に対して接離され、トナー補給クラッチのオンによ
り回転してトナー補給を行う。

【００１７】図８，図５は上記ＣＰＵ３８の画像濃度制
御フローの概略を示す。ＣＰＵ３８は図８に示すように
複写機のメインスイッチがオンして電源が投入されてか
ら複写をとった枚数(コピー枚数)をカウンタで０からカ
ウントし、このカウンタの値より電源投入後１０ｎ＋１
枚目の複写か否かを判断する。ＣＰＵ３８は電源投入後
１０ｎ＋１枚目の複写であればイレーサ３３等を制御し
て上述のように感光体ドラム１１上に画像濃度制御用パ
ターン３４の静電潜像を形成させてこの静電潜像を現像
部２３により顕像とし、この顕像に対するＰセンサ３５
の出力信号電圧Ｖspを取り込んでＡ／Ｄ変換部によりＡ
／Ｄ変換する。

【００１８】そして、ＣＰＵ３８は(Ｖsp−Ｖspo)／(Ｖ
ref−Ｖspo)≧ａであるか否かを判断して(Ｖsp−Ｖspo)
／(Ｖref−Ｖspo)≧ａであればトナー補給クラッチ５１
を所定の時間オンさせてトナー補給部２４から現像部２
３へのトナー補給を行わせ、(Ｖsp−Ｖspo)／(Ｖref−
Ｖspo)＜ａであれば(Ｖsp−Ｖspo)／(Ｖref−Ｖspo)≧
０であるか否かを判断して(Ｖsp−Ｖspo)／(Ｖref−Ｖs
po)≧０である時にトナー補給クラッチ５１をオフさせ
る。これによって複写画像濃度が一定に制御される。こ
こに、ＶrefはＣＰＵ３８が感光体ドラム１１の回転開
始直後にトナー付着量が最も少なくなる状態(クリーニ
ング装置３１を通過したままの状態)で取り込んだ感光
体ドラム１１の表面(地肌部)に対するＰセンサ３５の出
力信号電圧である。

【００１９】このＶrefはＰセンサ３５の経時変化に対
応して変化するので、ＣＰＵ３８はＰセンサ３５から前
回までに取り込んだ値より今回取り込んだ値が低い値に
なった場合には今回の値を新たな値とし、そうでない場
合には前の値のまま(前回までの値のうちで最もトナー
付着量が多い値)とする。また、ＶspoはＣＰＵ３８が感
光体ドラム１１上に画像濃度制御用パターンの顕像濃度
よりトナー付着量が大幅に多い(例えば０．８mg／cm
²の)補正用パターンの顕像を３００Ｖの現像ポテンシャ
ルで作成してＰセンサ３５から取り込んだ補正用パター
ンの顕像に対するＰセンサ３５の出力値であり、Ｖspo
がＣＰＵ３８の暴走等により消失した時には予めメモリ
内に格納されているＶspoの初期設定値がＣＰＵ３８に
より代用される。

【００２０】ＣＰＵ３８は初回の新品現像剤のセット
(現像装置２２の交換又は現像剤の交換)直後にＶspoを
上述のように取り込み、次回以後の新品現像剤のセット
後に所定の枚数(例えば５００〜１０００枚)の複写をと
る毎に同様なトナー付着量の多い補正用パターンの顕像
を４８０Ｖ程度の現像ポテンシャルで作成してＰセンサ
３５からＶspoを取り込む。

【００２１】また、(Ｖsp−Ｖspo)／(Ｖref−Ｖspo)＜
０となった時には、トナー補給が連続するが、その理由
は次の通りである。ＣＰＵ３８の制御プログラム内の演
算処理は通常は符号付きで行っていないので、例えば０
ー１（＝２５６−１）＝２５５という結果を出してしま
い、負の演算結果がかえって大きくなってしまう。この
ため、(Ｖsp−Ｖspo)／(Ｖref−Ｖspo)の演算結果が負
となる場合はトナー付着量が十分に多くなり（トナー濃
度が十分に高くなり）、そこへ更にトナーを補給するこ
とによって次第に地肌汚れが発生しやすくなり、場合に
よっては感光体ドラム上の地肌部のＰセンサ３５の出力
Ｖrefが低下し、暴走状態に入ってしまう可能性があ
る。

【００２２】ＣＰＵ３８は(Ｖsp−Ｖspo)／(Ｖref−Ｖs
po)＜０である時には図１２に示すようにトナー補給モ
ードを上述のようなＰセンサ補給モードから定量補給モ
ードに設定する。ここに、Ｐセンサ補給モードは(Ｖsp
−Ｖspo)／(Ｖref−Ｖspo)と，インチング時に設定され
た基準値ａとの差分によって数段階のトナー補給時間か
ら１つのトナー補給時間を選択してそのトナー補給時間
にトナー補給を１枚分の複写毎に上述のように行わせる
モードであり、定量補給モードは予め設定された時間だ
け１枚分の複写毎にトナー補給を上述のように行わせる
モードである。

【００２３】そして、ＣＰＵ３８はトナー補給クラッチ
を定量補給モードで制御してトナー補給部２４から現像
部２３へのトナー補給を一定時間だけ一定量行わせる。
設定枚数分の複写作業（ＪＯＢ）が終了した後には、Ｃ
ＰＵ３８は現像バイアス電源５６の現像バイアス電圧を
−２００Ｖに設定して帯電用スコロトロンチャージャ１
３のグリッド電圧を−９２０Ｖに設定し、Ｐセンサ３５
をオンさせてその出力信号電圧を読み込む。ＣＰＵ３８
はその読み込んだ信号電圧をＶspと比較してＶspより低
ければメモリに記憶されているＶspoをその読込値に更
新し、トナー補給モードを定量補給モードからＰセンサ
補給モードに設定して以後はトナー補給を上述のように
Ｐセンサ補給モードで制御する。

【００２４】ＶspoはＰセンサ３５の経時変化に対応し
て変化するので、ＣＰＵ３８はメモリに予めＶspoの初
期設定値として２．０Ｖのデータを格納されている。そ
して、ＣＰＵ３８はＰセンサ３５から前回までに取り込
んだ値より今回取り込んだ値が低い値になった場合には
今回の値を新たな値とし、そうでない場合には前の値の
まま(前回までの値のうちで最もトナー付着量が多い値)
とする。

【００２５】ここに、図７に示すように感光体ドラム１
１上の静電潜像を現像装置２２にて高ポテンシャルでカ
ラートナーにより現像して顕像としてこの顕像の濃度を
Ｐセンサ３５により検知した場合にその顕像のトナー付
着量が０．７mg／cm²以上になると、Ｐセンサ３５の出
力値が約２．０±０．２Ｖで飽和状態となることから、
ＶspoとＰセンサ３５の読込値（Ｐセンサ３５の感度の
バラツキ等を含む）との差が最も小さい値となる２．０
Ｖ（Ｖspoのバラツキ幅の略中心値）をＶspoの初期設定
値として設定している。これによって、万一、ＣＰＵ３
８の暴走等によりメモリ内のＶspoのデータが消去され
ても、そのＶspoのデータに近い値の２．０ＶのＶspo初
期設定値がＣＰＵ３８により代用されるので、トナー補
給制御が不能になることはない。

【００２６】ところが、ＣＰＵ３８の暴走等によりメモ
リ内のＶspoのデータが消去した時にＶspがＶsp＜２．
０Ｖであった場合には、(Ｖsp−Ｖspo)／(Ｖref−Ｖsp
o)の値が負の値となり、ＣＰＵ３８がＶspo初期設定値
をＶspの代用にしなければトナー補給クラッチをオンさ
せるためのトナー補給信号をオン状態する。そして、こ
れによりトナー補給が行われてトナー濃度が上昇し、こ
れに伴ってＶspがさらに低下してトナー補給が暴走して
しまう。このため、急激にトナー過給状態となり、トナ
ー飛散，コピーの地肌汚れ等が発生する。

【００２７】そこで、この複写機では、ＣＰＵ３８はＶ
spがＶsp＜２．０Ｖになった場合には上述のようにＰセ
ンサ補給モードから定量補給モードに切り換える。この
ため、ＣＰＵ３８の暴走等によりメモリ内のＶspoのデ
ータが消去してＶspがＶsp＜２．０Ｖになっても、急激
にトナー過給状態となることはなく、トナー補給制御を
安定して行うことができてトナー飛散，コピーの地肌汚
れ等が発生しなくなる。

【００２８】また、定量補給モードが何時までも続く
と、現像部２３のトナー収支バランスが原稿面積率（原
稿上の画像部が占める割合）によってくずれてトナー濃
度が高くなったり低くなったりしてしまう。そこで、こ
の複写機では、Ｖsp−Ｖspo＜０になった場合にはフォ
トセンサ３５の補正用パターンの顕像に対する出力値Ｖ
spoを求めるＶspo検知モードを実施する。このＶspo検
知モードでは、ＣＰＵ３８は上述のように補正用パター
ンの顕像の作成及びフォトセンサ３５による補正用パタ
ーンの顕像濃度検知を行わせてフォトセンサ３５の出力
値Ｖspoをメモリに格納すると共に定量補給モードから
Ｐセンサ補給モードに切り換え、その後のトナー補給を
Ｐセンサ補給モードで行わせる。これによって、ＣＰＵ
３８の暴走等により消失したＶspoのデータを短期間内
でメモリに格納することができ、原稿面積率によって現
像部２３のトナー収支バランス不良となることを未然に
防ぐことができる。なお、ＣＰＵ３８は電源投入後１０
ｎ＋１枚目の複写でなければ画像濃度制御用パターン３
４の顕像を作成しない。

【００２９】図７はこの複写機における感光体ドラム１
１のトナー付着量、Ｐセンサ３５の出力信号電圧Ｖsp、
画像濃度制御用パターン(Ｐセンサパターン)３４の現像
ポテンシャルの関係を示す。特性はカラートナーを用
い、かつＰセンサ３５としてＰセンサＩを用いた場合の
特性を示し、特性は黒色トナーを用い、かつＰセンサ
３５としてＰセンサＩ，IIを用いた場合の特性を示す。
特性はカラートナーを用い、かつＰセンサ３５として
ＰセンサIIを用いた場合の特性を示し、また特性は黒
色トナーを用い、かつＰセンサ３５としてＰセンサIIを
用いた場合の特性でもある。特性は現像部２３の現像
剤が新品である場合の特性を示し、特性は現像部２３
の現像剤が現像初期設定(インチング)終了時の現像剤で
ある場合の特性を示し、特性は現像部２３の現像剤が
１０００枚以上の複写に使い込んだ現像剤である場合の
特性を示す。

【００３０】また、図７において、Ｖspinは現像初期設
定終了前に画像濃度制御レベルａを決めるための画像濃
度制御用パターン３４の顕像作成時のＰセンサ３５の出
力信号電圧を示し、ａ＝(インチング時のＶsp−インチ
ング時のＶspo)／(インチング時のＶref−インチング時
のＶspo)である。画像濃度制御用パターン３４の静電潜
像に対する現像ポテンシャルは通常の画像濃度制御時に
は２５０Ｖであって現像初期設定終了前には約１８０Ｖ
であり、画像濃度制御用パターン３４の顕像のトナー付
着量は通常の画像濃度制御時と現像初期設定終了前とで
同等(０．４mg／cm²)である。

【００３１】現像装置２２として新規なものがセットさ
れた場合には図１に示すように現像装置２２が新規なも
のであることが新規装置検知部４８により検知され、現
像剤の交換は複写機の前ドアを開いて行われてこの前ド
アの開閉が前ドア開閉検知スイッチにより検知される。
ＣＰＵ３８は新規な現像装置２２のセット時又は現像剤
の交換時にはそれを新規装置検知部４８及び前ドア開閉
検知スイッチからの信号により検知して現像初期設定を
行う。ＣＰＵ３８は現像初期設定時には感光体ドラム１
１上に画像濃度制御用パターン３４の顕像を形成してＰ
センサ３５の出力信号電圧を取り込み、これを画像濃度
制御,トナーエンド検出に用いる。

【００３２】この現像初期設定動作では転写紙の通紙が
行わないフリーランモードにて行われ、露光装置１４に
おける原稿の走査、画像形成の基本プロセス制御がＣＰ
Ｕ３８により通常の画像形成時と同様に行われて感光体
ドラム１１上における画像濃度制御用パターン３４の静
電潜像以外の領域がイレーサ３３により除電される。こ
の場合、ＣＰＵ３８はバッファ５２を介してリレー５３
をオンさせることによりその常開接点５３aを閉成させ
てメインモータ１２を回転させる。現像初期設定動作は
可動光学系の２０スキャン分行われ、画像濃度制御用パ
ターン３４の顕像は１スキャン(感光体ドラム１１の１
回転)に付き１回作成される。

【００３３】図９は上記ＣＰＵ３８の現像剤初期設定ル
ーチンを示す。この現像剤初期設定ルーチンはＣＰＵ３
８が新規な現像装置２２のセット時又は現像剤の交換時
にそれを新規装置検知部４８及び前ドア開閉検知スイッ
チからの信号により検知して行うルーチンである。ＣＰ
Ｕ３８はこのルーチンを上述のようにフリーランモード
で可動光学系の２０スキャン分行い、スキャンの回数を
カウンタでカウントしてそのスキャン回数が１のときに
現像バイアス電源５６の現像バイアス電圧を−２００Ｖ
に設定して帯電用スコロトロンチャージャ１３のグリッ
ド電圧を−９２０Ｖに設定する。

【００３４】そして、ＣＰＵ３８はＰセンサ３５をオン
させてその出力信号電圧を読み込み、この読み込んだ信
号電圧をメモリに記憶されているＶspoと比較してＶspo
より低ければメモリに記憶されているＶspoをその読込
値に更新する。また、ＣＰＵ３８はスキャン回数が１３
以上になると、現像バイアス電源５６の現像バイアス電
圧を−３４０Ｖに設定して帯電用スコロトロンチャージ
ャ１３のグリッド電圧を−６６０Ｖに設定する。そし
て、ＣＰＵ３８はＰセンサ３５をオンさせてその出力信
号電圧を読込み、この読込値を各スキャン毎に加算メモ
リの値に加算する。

【００３５】ＣＰＵ３８は１スキャン毎に加算カウンタ
をインクリメントして加算カウンタが８になると、Ｐセ
ンサ３５をオフさせて加算メモリの値を８で割ることに
よって読込値の平均値を求めてＶspinとし、(Ｖspin−
Ｖspo)／(Ｖref−Ｖspo)を算出してこれをａとして現像
剤初期設定を終了する。なお、ＣＰＵ３８はこの現像剤
初期設定ルーチンの開始前に加算メモリ，加算カウンタ
を０にイニシャライズする。

【００３６】図２は上記ＣＰＵ３８のＰセンサパターン
チェックルーチンの一部を示す。このＰセンサパターン
チェックルーチンは画像形成時(複写時)に１スキャン毎
に１度行われるルーチンである。ＣＰＵ３８は１スキャ
ン毎にＰセンサチェックカウンタ及びＶspo更新カウン
タをインクリメントしてＰセンサチェックカウンタが１
０になると、Ｐセンサチェックカウンタを０にクリアし
て現像バイアス電源５６の現像バイアス電圧及び帯電用
スコロトロンチャージャ１３のグリッド電圧を所定の値
に設定し、Ｐセンサ３５をオンさせてその出力信号電圧
を読込んでその読込値をＶspとした後にＰセンサ３５を
オフさせる。そして、ＣＰＵ３８は(Ｖsp−Ｖspo)／(Ｖ
ref−Ｖspo)≧ａであるか否かを判断して(Ｖsp−Ｖspo)
／(Ｖref−Ｖspo)≧ａであればトナー補給クラッチ５１
を所定の時間オンさせてトナー補給部２４から現像部２
３へのトナー補給を行わせ、(Ｖsp−Ｖspo)／(Ｖref−
Ｖspo)＜ａであれば(Ｖsp−Ｖspo)／(Ｖref−Ｖspo)≧
０であるか否かを判断して(Ｖsp−Ｖspo)／(Ｖref−Ｖs
po)≧０の時にトナー補給クラッチ５１をオフさせるこ
とで複写画像濃度を一定に制御する。(Ｖsp−Ｖspo)／
(Ｖref−Ｖspo)＜０の時にはＣＰＵ３８は図５の処理フ
ローに飛んで前述のような処理を行う。また、ＣＰＵ３
８はＶspo更新カウンタが１０００になると、Ｖspo更新
カウンタを０にクリアして現像バイアス電源５６の現像
バイアス電圧及び帯電用スコロトロンチャージャ１３の
グリッド電圧を所定の値に設定し、Ｐセンサ３５をオン
させてその出力信号電圧を読込んだ後にＰセンサ３５を
オフさせる。そして、ＣＰＵ３８はその読込値をメモリ
に記憶されているＶspoと比較してＶspoより低ければメ
モリに記憶されているＶspoをその読込値に更新する。

【００３７】図３は上記ＣＰＵ３８のＶref取得ルーチ
ンを示す。このＶref取得ルーチンはメインモータ１２
の起動時に１度だけ行われるルーチンである。ＣＰＵ３
８はＰセンサ３５をオンさせて感光体ドラム１１の地肌
部に対するＰセンサ３５の出力信号電圧を読込んだ後に
Ｐセンサ３５をオフさせる。そして、ＣＰＵ３８はその
読込値をメモリに記憶されているＶrefと比較してＶref
より低ければメモリに記憶されているＶrefをその読込
値に更新する。

【００３８】上記複写機によれば、補正用パターンの顕
像を、現像装置２２に新品の現像剤がセットされた後で
複写機が複写可能状態になる前の現像装置駆動時に作成
するので、補正用パターンの顕像を画像濃度制御用パタ
ーンの顕像濃度よりトナー付着量が確実に多くなるよう
に作成することができて信頼性を向上させることができ
る。しかも、補正用パターンの顕像作成間隔を画像濃度
制御用パターンの顕像作成間隔より長くするので、補正
用パターンの顕像作成回数が少なくてクリーニング装置
３１の負担を軽減することができる。

【００３９】また、補正用パターンの顕像に対するＰセ
ンサ３５の今回の出力値が前回までの出力値よりトナー
付着量が多い値となった場合には今回の出力値でＰセン
サ３５の出力値の補正を行い、補正用パターンの顕像に
対するＰセンサ３５の今回の出力値が前回までの出力値
よりトナー付着量が少ない値となった場合には前回まで
の出力値のうちで最もトナー付着量が多い値でＰセンサ
３５の出力値の補正を行うので、Ｐセンサ３５の感度が
経時的に変化してもＰセンサ３５の出力値補正を正確に
行うことができる。また、図７から分かるようにＰセン
サ３５の感度(トナー付着量変化率に対するＰセンサ３
５の出力信号電圧変化率)はカラートナーの場合には黒
色トナーの場合に比べて低く且つバラツキが大きいの
で、上記画像濃度制御は特にカラートナーの場合に有効
となる。

【００４０】さらに、ＶspoとＰセンサ３５の読込値
（Ｐセンサ３５の感度のバラツキ等を含む）との差が最
も小さい値となる２．０Ｖ（Ｖspoのバラツキ幅の略中
心値）をＶspoの初期設定値として設定しているので、
万一、ＣＰＵ３８の暴走等によりメモリ内のＶspoのデ
ータが消去されても、そのＶspoのデータに近い値の
２．０ＶのＶspo初期設定値がＣＰＵ３８により代用さ
れ、トナー補給制御異常が発生することはない。また、
ＣＰＵ３８はＶspがＶsp＜２．０Ｖになった場合にはＰ
センサ補給モードから定量補給モードに切り換えるの
で、ＣＰＵ３８の暴走等によりメモリ内のＶspoのデー
タが消去してＶspがＶsp＜２．０Ｖになっても、急激に
トナー過給状態となることはなく、トナー補給制御を安
定して行うことができてトナー飛散，コピーの地肌汚れ
等が発生しなくなる。

【００４１】また、Ｖsp−Ｖspo＜０になった場合には
フォトセンサ３５の補正用パターンの顕像に対する出力
値Ｖspoを求めるＶspo検知モードを実施してフォトセン
サ３５の出力値Ｖspoをメモリに格納すると共に定量補
給モードからＰセンサ補給モードに切り換え、その後の
トナー補給をＰセンサ補給モードで行わせるので、ＣＰ
Ｕ３８の暴走等により消失したＶspoのデータを短期間
内でメモリに格納することができ、原稿面積率によって
現像部２３のトナー収支バランス不良となることを未然
に防ぐことができる。

【００４２】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、画像形成方法で用いるトナー担持体に画像濃度制御
用パターンの静電潜像を形成してこの画像濃度制御用パ
ターンの静電潜像を現像して顕像とし、この顕像の濃度
をフォトセンサにより検知してこのフォトセンサの出力
値が所定の値になるように画像濃度の制御を行い、かつ
前記トナー担持体に補正用パターンの静電潜像を形成し
てこの静電潜像を現像することによって前記画像濃度制
御用パターンの顕像濃度よりトナー付着量が多い補正用
パターンの顕像を作成し、前記フォトセンサの前記補正
用パターンの顕像に対する出力値Ｖspoによって前記画
像濃度制御用パターンの顕像に対する出力値を補正する
画像濃度制御方法において、前記Ｖspoの初期値を前記
Ｖspoのバラツキ幅の略中心値とするので、信頼性の向
上及びクリーニング装置の負担軽減を計ることができて
フォトセンサの出力値補正を正確に行うことが可能にな
るだけでなく、画像濃度の制御異常を未然に防ぐことが
できる。

【００４３】しかも、前記フォトセンサの前記画像濃度
制御用パターンの顕像に対する出力値と前記Ｖspoとを
比較して前記フォトセンサの前記画像濃度制御用パター
ンの顕像に対する出力値が前記Ｖspoより高濃度側にな
った場合にトナー補給を定量的に行う定量補給モードで
前記画像濃度の制御を行うので、Ｖspoが消去してフォ
トセンサの画像濃度制御用パターンの顕像に対する出力
値がＶspoより低濃度側になった場合にも、急激にトナ
ー過給状態となることはなく、トナー補給制御を安定し
て行うことができてトナー飛散，コピーの地肌汚れ等が
発生しなくなる。

【００４４】さらに、前記フォトセンサの前記画像濃度
制御用パターンの顕像に対する出力値が前記Ｖspoより
高濃度側になった場合に、前記フォトセンサの前記補正
用パターンの顕像に対する出力値Ｖspoを求めるモード
を実施するので、Ｖspoが消失しても短期間内で求める
ことができ、現像部のトナー収支バランス不良となるこ
とを未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を応用した複写機の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図２】同複写機におけるＣＰＵのＰセンサパターンチ
ェックルーチンの一部を示すフローチャートである。

【図３】同複写機におけるＣＰＵのＶref収得ルーチン
を示すフローチャートである。

【図４】同複写機の一例の概略を示す断面図である。

【図５】同複写機におけるＣＰＵの画像濃度制御フロー
の他の部分の概略を示すフローチャートである。

【図６】同複写機の現像装置を示す断面図である。

【図７】同複写機の特性を示す特性図である。

【図８】同複写機におけるＣＰＵの画像濃度制御フロー
の一部の概略を示すフローチャートである。

【図９】同複写機におけるＣＰＵの現像剤初期設定ルー
チンを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１ 感光体ドラム ２２ 現像装置 ３５ Ｐセンサ ３８ ＣＰＵ ５１ トナー補給クラッチ。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/08 - 13/095 G03G 15/00 303 G03G 15/08 - 15/095 G03G 15/36 G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/02 - 21/04 G03G 21/14 G03G 21/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成方法で用いるトナー担持体に画像
   濃度制御用パターンの静電潜像を形成してこの画像濃度
   制御用パターンの静電潜像を現像して顕像とし、この顕
   像の濃度をフォトセンサにより検知してこのフォトセン
   サの出力値が所定の値になるように画像濃度の制御を行
   い、かつ前記トナー担持体に補正用パターンの静電潜像
   を形成してこの静電潜像を現像することによって前記画
   像濃度制御用パターンの顕像濃度よりトナー付着量が多
   い補正用パターンの顕像を作成し、前記フォトセンサの
   前記補正用パターンの顕像に対する出力値Ｖspoによっ
   て前記画像濃度制御用パターンの顕像に対する出力値を
   補正する画像濃度制御方法において、前記Ｖspoの初期
   値を前記Ｖspoのバラツキ幅の略中心値とし、前記フォ
   トセンサの前記画像濃度制御用パターンの顕像に対する
   出力値と前記Ｖspoとを比較して前記フォトセンサの前
   記画像濃度制御用パターンの顕像に対する出力値が前記
   Ｖspoより高濃度側になった場合にトナー補給を定量的
   に行う定量補給モードで前記画像濃度の制御を行い、前
   記フォトセンサの前記画像濃度制御用パターンの顕像に
   対する出力値が前記Ｖspoより高濃度側になった場合
   に、前記フォトセンサの前記補正用パターンの顕像に対
   する出力値Ｖspoを求めるモードを実施することを特徴
   とする画像濃度制御方法。