JP3172170B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

Info

Publication number
JP3172170B2
JP3172170B2 JP21980590A JP21980590A JP3172170B2 JP 3172170 B2 JP3172170 B2 JP 3172170B2 JP 21980590 A JP21980590 A JP 21980590A JP 21980590 A JP21980590 A JP 21980590A JP 3172170 B2 JP3172170 B2 JP 3172170B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developing bias
image
potential
toner
bias
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP21980590A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04101170A (ja
Inventor
勝弘 青木
昇 沢山
貴之 丸田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP21980590A priority Critical patent/JP3172170B2/ja
Priority to GB9108985A priority patent/GB2244350B/en
Priority to DE4113777A priority patent/DE4113777C2/de
Publication of JPH04101170A publication Critical patent/JPH04101170A/ja
Priority to US08/031,015 priority patent/US5424809A/en
Priority to GB9324285A priority patent/GB2271650B/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3172170B2 publication Critical patent/JP3172170B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、例
えば、カラー複写機に用いられる現像バイアス制御機構
に関する。
(従来の技術) 周知のように、画像形成装置にあっては、画像品質の
低下、例えば地汚れによる画像品質の低下を防止するた
めに、感光体上に形成した所定顕像パターンをフォトセ
ンサにより読み取り、このフォトセンサの濃度検知レベ
ルに応じて感光体の作像時における帯電電位、現像バイ
アスあるいは露光量を補正する構造を備えたものがあ
る。
上述した画像形成装置においては、現像バイアスを一
定にした状態で顕像パターンを形成すると、感光体の残
留電位の上昇によりトナーの消費量が増加するばかりで
なく、感光体の残留電位が一定値以上になると顕像パタ
ーンの濃度が飽和量に達してしまうことから、濃度検知
レベルに基づいて残留電位を正確に検出することができ
なくなる虞れがある。
このため、例えば、直前の濃度検知レベルに基づいて
補正された現像バイアスにより顕像パターンを形成する
ようにして、感光体の残留電位に対する検知精度を向上
させることが提案されている(例えば、特開昭63−1423
70号公報)。
(発明が解決しようとする課題) しかし、上述した方法にあっては、例えば、フルカラ
ー複写機に適用した場合、特に低温低湿環境下で現像剤
(特に、シアン、イエロー)のトナー帯電量が高いこと
から、画像濃度を精度良く得るにはトナー濃度を高くし
なければならず、このため、キャリアにトナーを付着さ
せた2成分現像剤を用いた場合、キャリアのトナー保持
力が低下して、所謂、スリーブ汚れが発生しやすくなっ
てスリーブに堆積したトナーの電荷が実効現像バイアス
にずれを生じさせて全面地汚れが発生し、画像品質を損
ねたり、実際の感光体上でのトナー濃度の補正を要する
際に、補正が間に合わなくなり、画像濃度がばらついて
しまう虞れもあるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、地汚れを生じないで迅速に
トナー濃度の補正を可能にして画像品質を損ねないよう
にすることのできる画像形成装置を得ることにある。
(課題を解決するための手段) この目的を達成するため、潜像担持体上に所定の顕像
パターンを形成して、この顕像パターンを光学センサに
読み取らせ、この光学センサからの反射光検出信号に基
づいて現像バイアスを変化させるようにした画像形成装
置において、一定の値で複数回、段階的に変化させた複
数の現像バイアスに対する、上記反射光検出信号によっ
て検出した上記顕像パターンのトナー濃度の平均値と、
同トナー濃度の変化の傾きとに応じて、現像バイアスを
可変制御することを特徴としている。
(作 用) 本発明によれば、目標濃度に対して顕像パターンの反
射濃度が対応していない場合には、一定の値で複数回、
段階的に変化させた複数の顕像パターンからの濃度検知
出力の平均値および、上記検出出力の傾きにより現像バ
イアスのシフト量が算出されて現像バイアスの補正が行
なわれる。
(実 施 例) 第2図は、本実施例による画像形成装置の一つである
カラー複写機の全体構成を示しており、このカラー複写
機は、大別すると、原稿読取り用のスキャナ部1と、こ
のスキャナ部1よりデジタル信号として出力される画像
信号を電気的に処理する画像処理部2と、画像処理部2
により処理された各色毎の画像記録情報に基づいて画像
を転写紙上に形成するプリンタ部3とから構成してあ
る。
上述したスキャナ部1は、原稿載置台4上の原稿を露
光走査するランプ、例えば蛍光灯5を有する。蛍光灯5
により露光照明された原稿からの反射光は、ミラー6,7,
8により反射され結像レンズ9に入射する。その後、こ
の結像レンズ9によりダイクロイックプリズム10に結像
され、例えばレッドR,グリーンG,ブルーBの3種類の波
長光に分光される。分光された各波長毎の光は、個別の
受光器、例えばCCD11R,11G,11Bに各々入射される。これ
らのCCD11R,11G,11Bは入射した光をデジタル信号に変換
して出力し、その出力は画像処理部2において必要な処
理が施され、各色の記録色情報、例えばブラックBK,イ
エローY,マゼンタM,シアンCの各色の記録形成用の信号
に変換される。
本実施例は、各色BK,Y,M,Cの4色を形成する例で示す
が、3色だけでカラー画像を形成することもできる。こ
の場合には、図中の記録装置を1組減らせば良い。
画像処理部2からの信号は、プリンタ部3に入力さ
れ、各々の色のレーザ光出射装置12BK,12c,12M,12Yに送
られる。
プリンタ部3には図示例では4組の記録装置13BK,13
c,13M,13Yが併設されている。各記録装置13は各々同じ
構成部材よりなっており、説明を簡略化させるため、こ
こでは例えばシアンC用の記録装置について説明し、他
の色については省略する。なお、各色用については、同
一部分には同一符号を付し、添字BK,M,Yにより各色用を
区別するものとする。
記録装置13cは書き込み用レーザ光出射装置12cの他に
例えばドラム状の感光体14cを有する。感光体14cの周囲
には、周知のように、帯電チャージャ15c、レーザ光出
射装置12cによる露光位置、現像装置16c、帯電チャージ
ャ17c等が順に設けられている。帯電チャージャ15cによ
り一様に帯電された感光体14c上には、レーザ光出射装
置12cによる露光により、シアン光像の潜像が形成さ
れ、現像装置16cによる現像で顕像が形成される。給紙
コロ18により給紙部19、例えば2つの給紙カセットの何
れかから給紙される転写紙は、レジストローラ20により
先端を揃えられ、タイミングを合わせて転写ベルト21に
送られる。転写ベルト21により搬送される転写紙は、各
々顕像が形成された感光体14BK,14C,14M,14Yに順次送ら
れ、転写チャージャ17の作用により顕像が転写される。
顕像が転写された転写紙は定着ローラ22による定着を受
けた後、排紙ローラ23により排紙される。このような動
作に際して、転写紙は転写ベルト21に静電吸着され、ベ
ルトに従い精度良く搬送される。
また、各感光体14BK,14C,14M,14Yに対しては、後述す
るトナー像パターンの付着トナー量を光学的に検知する
光学センサとして反射型フォトセンサ(以下Pセンサと
いう)24BK,24C,24M,24Yが設けられている。
なお、画像処理部2は、内部メモリに格納された所定
のプログラムに従って、プリンタ部3の各部を作動制御
して書き込み用レーザー光出射装置12BK,12C,12M,12Yで
の書き込み光量(レーザパワー)を階調1〜7値まで変
化させる一方、書き込み用レーザー出射装置による顕像
パターンを形成するための信号を出力することができ、
この顕像パターンの書き込み時のレーザーパワーは例え
ば、階調4に設定してある。
また、各現像スリーブ(例えば、代表してシアン用の
現像スリーブ25C)は、画像処理部2によって、現像バ
イアスVBを可変制御されるようになっている。
このような構成において、スキャナ部1よりデジタル
信号として画像信号が出力され、この信号が画像処理部
2により電気的に処理されると、画像処理部2からの各
色の画像記録情報に基づいて、プリンタ部3が転写紙に
対し画像を形成する。
また、このような通常の画像形成と同様に、画像処理
部2と、例えば、シアンの場合でいうと、書き込み用レ
ーザー出射装置12C、帯電チャージャ17Cおよび現像装置
16Cとからなるセンサパターン形成手段により顕像パタ
ーンが形成され、このパターンがフォトセンサ24Cに読
み取られる。そして、この顕像パターンの検知情報に基
づいて、現像装置16Cの現像バイアス、感光体24Cの帯電
電位または書き込み用レーザー出射装置12Cでの書き込
み光量のうちの少なくとも一つが適宜制御される。
一方、画像処理部2は、制御部100とされていて、こ
の制御部100は、本体100Aを演算制御処理を行うマイク
ロコンピュータにより構成してあり、この本体100Aに
は、演算制御処理のための基礎プログラムおよびこれら
処理のための基礎データを蓄積しているROM100Bおよび
各種データを取り込むためのRAM100Cが接続してある。
そして、この本体100Aには、I/Oインターフェース100
Dを介して外部機器が接続してあり、I/Oインターフェー
ス100Dの入力側には、各現像装置(第2図参照)に付設
された発光素子および受光素子との組合せからなるフォ
トセンサ101(第2図に示した各センサ24BK、24C、2
4M、24Yに相当)が接続してあり、このフォトセンサ101
は、感光体上に形成された顕像パターンのトナー付着量
すなわち、顕像のトナー濃度(TC)を検出するようにな
っている。
また、I/Oインターフェース100Dの出力側には、現像
バイアス制御ユニット102、帯電制御ユニット103、トナ
ー補給部のクラッチ駆動部104、トナー補給部のバイア
ス電位制御ユニット105および露光ランプ制御ユニット1
06がそれぞれ接続してある。
上述した外部機器において、I/Oインターフェース100
Dの出力側に接続されている現像バイアスユニット102は
現像スリーブ上でのトナーに対するバイアス電位を設定
するための駆動部であり、帯電制御ユニット103は感光
体の地肌部に対する帯電電位を設定するための駆動部で
ある。
また、トナー補給部のクラッチ駆動部104は、トナー
を補給する際に補給部内に位置する搬出羽根の回転駆動
を行うためのものであり、そして、バイアス電位制御ユ
ニット105は、補給部へのバイアス印加を行うものであ
る。
上述した制御部100においては、作像動作の後、ある
いは前に現像装置の現像バイアスを制御するようになっ
ている。
すなわち、感光体ドラムの地肌電位V0に対して像形成
中の大小関係と逆転する方向で微小電位差を有する現像
バイアスVBにより感光体ドラム上にトナーを供給して現
像し、このトナー像に対するフォトセンサの出力VKが一
定となるように現像バイアスVBがシフトされることで、
現像バイアスVBが感光体ドラムの地肌電位V0に対して一
定に保たれ、実効現像バイアスのズレが防止されて画像
品質を向上させることになる。
具体的には、第4図において、感光体ドラムの地肌電
位V0に対して通常作像時の大小関係(図中、実線で示す
VBはマイナス電位V0より大きい)と逆転する方向で微小
な、例えば作像ポテンシャルの1/5程度かそれ以下の電
位差ΔVOBを持たせた現像バイアスVBを現像スリーブに
与えた状態で感光体ドラム上にトナーを付着させる。
そして、このトナー像の濃度を読み取るフォトセンサ
の出力VK(微小ポテンシャル時の検出電位)が一定にな
るように現像バイアスVBを図中、矢印S1、S2で示す方向
にシフトさせる。この方法においては、このシフト量
(VBS)を実効現像バイアスと出力現像バイアスとのず
れとして考え、これを作像時での現像バイアスに上乗せ
するようにしてある。
つまり、現像バイアスVB(目標値)と実効現像バイア
スとのシフト分をキャンセルするための値VBSとの和と
して考え、感光体ドラムの地肌電位V0を基準として実効
バイアスのシフト分を求めると、 VB=VB(目標値)+VBS ……(1) VB(目標値)=V0+VBK ……(2) VB=V0+VBK+VBS ……(3) 但し、V0 :感光体ドラムの地肌電位 VBK:VK作像ポテンシャル(例えば、24V) このときのフォトセンサの出力VKとして、このフォト
センサ出力VKがその目標値VK0となるようにVBをシフト
すると、実効現像バイアスのずれ分、換言すれば、最適
なシフト量が判る。
本実施例においては、第3図に示すように、初期条件
として、現像バイアス(VB1)を、 VB1=V0−VST ……(4) に設定し、この現像バイアスの初期値から微小電位差
(例えば、ΔV=8V)を以って感光体上に顕像パターン
を形成して(VBn=VB1+(n−1)・ΔV)、そのパタ
ーンの濃度変化を検出し、この変化により感光体の地肌
汚れの状態を判別するようになっている。
上述した微小電位差による現像バイアスのシフトによ
り、第3図中、符号α〜εで示すように、感光体に地肌
汚れが生じていないときの地肌電位(VSG)が例えば、
トナーの付着していない非画像部で4Vをもつピークが低
下すると、その濃度検出出力のうちの5個分の平均値お
よびこの検出出力の傾きを、 GRD=1/10{2・VS(1)+VS(2)−VS(4)−2・VS(5)} ……(6) により求めるようになっている。
そして、フォトセンサからの濃度検出値が上記した平
均値であるときには、現像バイアス(VB)をVB(AVE)
の値にし、検出出力VS(5)のときの現像バイアスをVB
(END)とした場合、 VB(AVE)=VB(END)−4×8V/2=VB(END)−16V ……(7) とし、 また、フォトセンサからの検出出力が上述したVK0
時のVBをVB(VK0)とすると、 VB(VK0)−VB(AVE)=(AVE−VK0)/GRD×8 ……
(8)となる。
従って、この式より現像バイアスのシフト量を求める
と次の通りである。
VBS=VB(VK0)−(V0+48)=VB(END)−16+(AVE−VK0)/GRD×8 ……(9) このようにして求められた現像バイアスのシフト量に
応じて、(3)式と同様にして現像バイアスを補正して
目標バイアス値を求める。
本実施例は以上のような構成であるから、制御部の動
作を説明するために示した第4図のフローチャートに基
づいて動作を説明すると、次の通りである。
すなわち、第4図は、現像バイアス補正制御の処理を
示すフローチャートであり、初期条件として、現像バイ
アス(VB)を地肌電位から所定値を減じた値とする。ま
た、この時の画像間での濃度検出電位(VS(1))〜
(VS(5))は、現像スリーブが停止していて、感光体
が動作しているときに感光体の地肌電位にセットされ
る。
そして、上述した現像バイアスの初期値に対して「8
V」のステップを以って現像バイアスをシフトするとと
もに、顕像パターンの濃度検出電位を検出し、例えば、
地肌電位が低下したときの顕像パターンの濃度検出電位
(VS(1))をその検出値とし、過去5回の検出出力値
をメモリする。
上述したステップによる現像バイアスのシフトは、第
3図に示すように地肌電位の変化に影響し、具体的に
は、感光体上へのトナーの付着量が多くなるように現像
バイアスを設定して、この設定がトナーの付着量の制御
に対応しているかを判断できるようになっている。
そして、上述した5回の検出出力値のうちの中央部に
相当する3番目の検出電位VS(3)が検出出力の目標値
VK0よりも小さいかを判別し、大きい場合には、所定回
数の検出であるかを判別してその結果による処理を実行
し、また、小さい場合には、現像バイアスの補正が必要
と判断してそのための処理が実行される。
すなわち、検出出力値の平均値および検出出力値の傾
きを前記(5)、(6)式から求め、傾きがある場合に
は、前記(7)乃至(9)式によって現像バイアスのシ
フト量を算出したうえで、現像バイアスを(3)式によ
り補正する。
このような制御においては、感光体ドラムの地肌電位
V0に対して像形成中の大小関係と逆転する方向で所定電
位差を有する現像バイアスVBにより感光体ドラム上にト
ナーを供給して現像し、このトナー像に対するフォトセ
ンサの出力VKが一定となるように追跡しながら現像バイ
アスVBがシフトされることで、現像バイアスVBが感光体
ドラムの地肌電位V0に対して常に一定に保たれ、かつ、
一定に保つ際の補正に上記電位差の設定により速くされ
た状態で実行現像バイアスのズレが補正されて画像品質
を向上させることになる。
(発明の効果) 以上、本発明によれば、現像バイアスを所定電位差を
以って変化させ、この現像バイアスの変化による濃度変
化によって現像バイアスの補正を行う場合、常に、感光
体上のトナー濃度を追跡検知し、顕像パターンからの反
射濃度と目標濃度とを比較して適正なバイアス値を求め
るようになっているので、感光体の帯電電位に対する実
効現像バイアスを一定に保つ場合、実効現像バイアスの
設定をトナー濃度の変化が生じた時点で即応することが
でき、地汚れを防止して画像品質を常に良好に維持する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例による画像形成装置の主要部であ
る制御部を説明するためのブロック図、第2図は本発明
実施例による画像形成装置の全体構成を説明するための
配置図、第3図は第1図に示した制御部の動作によって
得られる現像濃度特性を説明するための線図、第4図は
第1図に示した制御部の作用を説明するためのフローチ
ャートである。 1……スキャナ部、2……画像処理部、3……プリンタ
部、100……制御部、100A……制御部本体、101……フォ
トセンサ、102……現像バイアス制御ユニット、103……
帯電制御ユニット、104……トナー補給部のクラッチ駆
動部、106……露光ランプ制御ユニット。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−174862(JP,A) 特開 昭63−276070(JP,A) 特開 昭60−260066(JP,A) 特開 昭60−49365(JP,A) 特開 昭60−80871(JP,A) 特開 昭60−217376(JP,A) 特開 平1−288869(JP,A) 特開 昭60−19176(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/00 G03G 21/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】潜像担持体上に所定の顕像パターンを形成
    して、この顕像パターンを光学センサに読み取らせ、こ
    の光学センサからの反射光検出信号に基づいて現像バイ
    アスを変化させるようにした画像形成装置において、一
    定の値で複数回、段階的に変化させた複数の現像バイア
    スに対する、上記反射光検出信号によって検出した上記
    顕像パターンのトナー濃度の平均値と、同トナー濃度の
    変化の傾きとに応じて、現像バイアスを可変制御する画
    像形成装置。
JP21980590A 1990-04-27 1990-08-20 画像形成装置 Expired - Fee Related JP3172170B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21980590A JP3172170B2 (ja) 1990-08-20 1990-08-20 画像形成装置
GB9108985A GB2244350B (en) 1990-04-27 1991-04-26 Image forming method and apparatus for the same
DE4113777A DE4113777C2 (de) 1990-04-27 1991-04-26 Bilderzeugungseinrichtung
US08/031,015 US5424809A (en) 1990-04-27 1993-03-11 Image forming method and apparatus for the same
GB9324285A GB2271650B (en) 1990-04-27 1993-11-25 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21980590A JP3172170B2 (ja) 1990-08-20 1990-08-20 画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04101170A JPH04101170A (ja) 1992-04-02
JP3172170B2 true JP3172170B2 (ja) 2001-06-04

Family

ID=16741319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21980590A Expired - Fee Related JP3172170B2 (ja) 1990-04-27 1990-08-20 画像形成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3172170B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7919307B2 (en) 2005-05-09 2011-04-05 Alpha Plan Gmbh Supply system for cell culture module

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4107638B2 (ja) * 2001-04-19 2008-06-25 株式会社リコー 画像形成装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7919307B2 (en) 2005-05-09 2011-04-05 Alpha Plan Gmbh Supply system for cell culture module

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04101170A (ja) 1992-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5298944A (en) Testing image density to control toner concentration and dynamic range in a digital copier
US5293198A (en) Image forming apparatus for controlling the dynamic range of an image
US5237369A (en) Color image forming equipment responsive to changes in ambient conditions
JPH07120096B2 (ja) 記録装置の画像濃度制御装置
JP3264695B2 (ja) 画像形成装置
JP3172170B2 (ja) 画像形成装置
JP3124540B2 (ja) 画像形成装置
JP3258681B2 (ja) 画像形成装置
JPS6057868A (ja) 画像濃度制御方法
JP3089636B2 (ja) 画像形成装置
JP2565882B2 (ja) 画像濃度制御方法
JP3659015B2 (ja) 濃度測定装置及びそれを利用した画像形成装置
JP2968820B2 (ja) 画像形成装置
JPH11160930A (ja) 画像形成装置
JP3023139B2 (ja) 画像形成装置
JP2900389B2 (ja) 画像制御装置
JP3146488B2 (ja) 画像形成装置
JP2922035B2 (ja) 画像形成装置
JP3217584B2 (ja) 画像形成装置
JP4467835B2 (ja) カラー画像形成装置
JPS6343189A (ja) 画像形成装置
JP3051470B2 (ja) 画像形成装置および画像形成方法
JP2001066837A (ja) 画像形成装置
JPH0830047A (ja) 画像形成装置
JP2000075570A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090323

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100323

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees