JPH07120096B2 - 記録装置の画像濃度制御装置 - Google Patents

記録装置の画像濃度制御装置

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JPH07120096B2
JPH07120096B2 JP61186941A JP18694186A JPH07120096B2 JP H07120096 B2 JPH07120096 B2 JP H07120096B2 JP 61186941 A JP61186941 A JP 61186941A JP 18694186 A JP18694186 A JP 18694186A JP H07120096 B2 JPH07120096 B2 JP H07120096B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は静電写真プロセスに従つて画像形成される記録
装置の画像濃度制御装置に関し、特に、その最適なトナ
ー補給制御および転写電流制御により所望の記録画像濃
度を得るようにした画像濃度制御の改良に係る。
(従来技術) 感光体上の静電潜像を現像器のトナーで顕像化して、こ
の顕画像を転写ベルトにより給紙部から搬送されて来る
複写紙に転写部で転写するようになつているこの種画像
形成装置においては、消費量に応じてトナー補給を行う
必要がある。
ところで従来は、感光体ドラム上の基準パターンのトナ
ー付着量の変化に応じてトナー補給を行うものの他、各
色のトナー毎の複数のトナーマークを記録媒体上に記録
し、このトナーマークのトナー濃度を光学的に検出して
トナー濃度を変化させる技術が公知となつている。
しかしながらこれら従来技術においては、トナー量を確
認するかあるいは転写条件(バイアス電圧等)を確認す
るかの何れかであつたため、総合的な画像濃度制御を行
うことが出来なかつた。
また感光体ドラム上のトナー付着量を検知するものにあ
つては、装置の構成上、現像器の下にホトセンサーを設
けなければならないが、ここはトナー飛散や剤こぼれが
生ずる場所であり、そのためセンサーにトナーが付着し
正しい検知出力が得られなくなり、トナー濃度暴走の恐
れがある。また複数の記録装置を有するものにあつて
は、複数個の感光体1個1個にホトセンサーを付けなけ
ればならず装置が複雑になる。
(目的) 本発明はこの様な背景に基づいてなされたものであり、
記録画像の濃度を調べてトナー補給および転写電流を総
合的に制御することにより、比較的簡便に所望の記録画
像濃度を得ることができ、使用劣化しにくい記録装置の
画像濃度制御装置を提供することを目的とする。
(構成) この目的を達成するために本発明は、感光体表面の原稿
画像形成領域外に形成された基準となる基準潜像が現像
器により現像され、転写手段により転写された転写画像
の濃度を検出する画像濃度検出手段と、該画像濃度検出
手段が検出した転写画像の濃度が予め設定された第1の
所定値より小さい時は現像器にトナーを補給させる制御
を行うトナー補給制御手段と、画像濃度検出手段により
検出され、中間濃度を与える前記基準潜像により形成さ
れた第1の転写画像と最大濃度を与える前記基準潜像に
より形成された第2の転写画像のそれぞれの濃度の比を
演算し、該濃度比と予め設定された第2の所定値を比較
してそれらの大小関係に従つて転写手段の転写電流を制
御する転写電流制御手段を有したものである。
以下、本発明の構成及び作用を図に示す実施例に基づい
て詳細に説明する。
第1図において画像形成装置の一例としてカラー複写機
を示す。複写機は、原稿読み取りのためのスキヤナー部
1と、スキヤナー部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よりの各色の画像記録情報に基づいて画像を複写
紙上に形成するプリンタ部3とを有する。スキヤナー部
1は、原稿載置台4の上の原稿を走査照明するランプ
5、例えば蛍光灯を有する。蛍光灯5により照明された
ときの原稿からの反射光は、ミラー6,7,8により反射さ
れて結像レンズ9に入射される。結像レンズ9により、
画像光はダイクロイツクプリズム10に結像され、例えば
レツドR,グリーンG,ブルーBの3種類の波長の光に分光
され、各波長光ごとに受光器11、例えばレツド用CCD11
R,グリーンCCD11G,ブルー用CCD11Bに入射される。各CCD
11R,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を
施して、各色の記録色情報、例えばブラツク(以下Bkと
略称),イエロー(Yと略称),マゼンタ(Mと略
称),シアン(Cと略称)の各色の記録形成用の信号に
変換される。
第1図にはBk,Y,M,Cの4色を形成する例を示すが、3色
だけでカラー画像を形成することもできる。その場合は
第1図の例に対し記録装置を1組減らすこともできる。
画像処理部2よりの信号は、プリンタ部3に入力され、
それぞれの色のレーザ光出射装置12Bk,12Y,12M,12Cに送
られる。
プリンタ部には、図の例では4組の記録装置13C,13M,13
Y,13Bkが並んで配置されている。各記録装置13はそれぞ
れ同じ構成部材よりなつているので、説明を簡単化する
ため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。尚各色用について、同じ部分には同じ符号を
付し、各色の構成の区別をつけるために、符号に各色を
示す添字を付す。
記録装置13Cはレーザ光出射装置12Cの外に感光体14C、
例えば感光体ドラムを有する。
感光体14Cには、帯電チヤージヤ15C、レーザ光出射装置
12Cによる露光位置、現像装置16C、転写チヤージヤ17C
等が公知の複写装置と同様に付設されている。
帯電チヤージヤ15Cにより一様に帯電された感光体14C
は、レーザ光出射装置12Cによる露光により、シアン光
像の潜像を形成し、現像装置16Cにより現像して顕像を
形成する。給紙コロ18により給紙部19、例えば2つの給
紙カセツトの何れかから供給される複写紙は、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
複写紙は、それぞれ、顕像を形成された感光体14Bk,14
Y,14M,14Cに順次送られ、転写チヤージヤ17の作用下で
顕像を転写される。転写された複写紙は、定着ローラ22
により定着され、排紙ローラ23により排紙される。
複写紙は、転写ベルト21に静電吸着されることにより、
転写ベルトの速度で精度よく搬送されることが出来る。
転写ベルトのうち24はテンシヨンローラ、25は駆動用ゴ
ムローラ、26は従動ローラで材質は金属である。
以下にトナー補給制御用のパターン像による画像濃度制
御機構に付いて第2図,第3図に基づいて説明する。
第2図において、(a)は本発明の要部の正面図、
(b)は同、ベルトの斜視図である。
まずレーザー光により、画像とは別にトナー補給制御用
の標準パターンが感光体上の原稿画像領域外に露光さ
れ、標準潜像が形成される。
第4図、(a),(b),(c),(d)は検知用の標
準パターンを示すものであり、第1図に示すデジタル複
写機は基本マトリクスを4×4の大きさで面積階調を行
うもので、標準パターンは、この4×4パターンの繰り
返しにより作られる。4×4=16ドツトの内、どのドツ
トを黒又は白とするかは検知感度と関わつており、本実
施例では、(d)の面積率25%のちどり型を用いてい
る。
尚、(a)は50%の集中型、(b)は50%のちどり型、
(c)は25%の集中型をそれぞれ示す。
この潜像は画像信号部と同様の現像バイアスでまずBkが
現像される。そして原稿画像は複写紙に、パターン像は
転写ベルト上に所定の条件で転写される。この工程は次
のY,M,Cでも同様に繰り返されるが、この時パターン像
は第3図のCPU30の内部クロツクのカウント数により、
第2図(c)のように定められた位置に各々転写される
ように制御される。そしてCの現像終了後、パターン像
の通過時に第1図の金属ローラ26上に近接して置かれた
ホトセンサー28により、各色の反射光量を計測し、予め
決められた設定値と比較し、設定値よりも反射光量の値
が大きければ画像濃度が薄い、つまりトナー補給レベル
に達したと判断し、第3図に示す様に、第1の制御手段
としてトナー補給信号PM(BX),PM(C),PM(M),PM(Y)をO
Nし、一定量のトナーを各現像器へ補給する。この場合
反射光量の出力に応じて補給量を変えても良い。ここで
チヤージヤの汚れや疲労により転写の条件が変わつて転
写率が低くなると、いくら補給を繰り返しても反射光量
は小さくならず、トナー濃度が高くなり、トナー飛散、
地汚れなどが発生してしまう。また逆に環境変化等によ
り転写率が高くなると補給回数が減り、キヤリヤ付着な
どの異常が発生しかねない。また第6図のごとく網点面
積率は転写電流が変わることにより、転写率が変わるの
で階調性に影響が生じ、同じ網点面積率でも転写条件に
よりIDが変化し、安定した画像が得られない。つまり安
定した画像を得るにはトナー濃度のみならず転写の条件
も制御しなくてはならない。そこで本発明では、数枚毎
(5〜10枚毎が望ましい)に第1の標準パターン像とは
別に、第2図(b)に示す様に原稿画像領域外に100%
べたの第2のパターンを各色毎に作成し、原稿画像、標
準パターン像、100%べた像をある決められた条件で転
写ベルトに転写する。
尚、第1のパターンはBk1,Y1,M1,C1で示し、第2のパタ
ーンはBk2,Y2,M2,C2で示した。そして上記のホトセンサ
ー28でパターン像の反射光量(V25)と、100%べたの反
射光量を(V100)を計測し、その比(V25/V100)を求
め、その比と基準値に応じて転写電流を変える。
以下にその原理を説明する。
第6図は第1,第2のパターン像で転写電流を変えた時の
転写率を示す。
これは濃度によつて転写電流が同じでも転写率が異な
り、同じ濃度でも転写電流によつて転写率は異なること
を示している。
そして第7図は第6図をもとに転写電流を変えた時(A,
B,C,D,E点)の網点面積率と転写後の付着量の関係を示
す。
ここで付着量と反射光量との間には付着量が増えると反
射光量は減り、付着量が減ると反射光量は増える関係に
ある。
ここで最初の転写条件をC点とすると、転写チヤージヤ
の汚れ、経時変化などにより転写電流が小さくなる(A,
B点)とV25/V100は小さくなる。逆に転写電流が大きく
なるとV25/V100は逆に大きくなる。そしてC点での比
を設定値としてV25/V100に応じて転写電流を変えるこ
とにより、転写の条件を常に安定させることが出来る。
尚、転写電流信号は、後述する第3図のCPUのポートPT
(Bk),PT(C),PT(M),PT(Y)から各転写パワ
ーパツクに出力される。
また、このV25/V100が設置値より大幅にずれた場合は
転写異常として表示装置(省略)に掲示することも可能
である。例えば第6図のAより転写電流が小さくなつた
り、Eより転写電流が大きくなつたら(これはV25/V
100より容易にわかる)転写異常と見做して良い(ベタ
部分に白ヌケあるいは異常画像の原因となる)。
第3図にはホトセンサーの回路図を示す。ホトセンサー
28の光検知用のフオトトランジスターには5Vが印加され
ており、基準電圧の調整は可変ボリユームにより4〜5V
に設定される。基準電圧は金属ローラ26による反射光に
よる出力電圧値である。また検出出力はフオトトランジ
スターに入射する光量に応じて出力PI上に4色各々出力
される。
また第5図(a),(b)にCPU30に取り込まれるホト
センサーの出力の出力波形を示す。(a)はトナー補給
制御用パターン(第1のパターン:25%)のみを読んだ
時の波形図、(b)は第2のパターン(100%ベタ)を
併せて読んだ時の波形図である。
尚、実施例では第2の制御手段を転写条件としたが、他
にバスアス制御、レーザパワー制御なども同様に可能で
ある。
第8図(a),(b)に毎回25%のパターン像を読み取
りトナー補給制御する手段と、5枚毎に100%べたも読
み取り転写条件の制御を行う手段についてのフローチヤ
ートを示す。
図中、V25BK,V25Y,V25M,V25CはBk,Y,M,Cの25反射光
量値(電圧)、(V25/V100BK……はBK……の25%と1
00%パターンの比、基準値Bk……はBk……の25%反射光
量の初期設定値、LBK……はBk……の25%と100%のパタ
ーン比の初期設定値である。
(効果) 以上述べたように、本発明は転写画像の濃度が予め設定
された第1の所定値より小さい時は現像器にトナーを補
給させる制御を行うと共に、中間濃度を与える基準潜像
により形成された第1の転写画像と最大濃度を与える基
準潜像により形成された第2の転写画像のそれぞれの濃
度の比を演算し、該濃度比と予め設定された第2の所定
値を比較してそれらの大小関係に従つて転写手段の転写
電流を制御するようにしたので、トナー補給および転写
電流を総合的に制御することができるから、比較的簡便
に所望の記録画像濃度を得ることができ、使用劣化しに
くい記録装置の画像濃度制御装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される画像形成装置の概略構成
図、第2図は本発明の要部の構成を示すもので(a)は
簡略正面図、(b),(c)はそれぞれ異なるパターン
をベルト上に示した外観斜視図、第3図は制御回路図、
第4図(a),(b),(c),(d)は濃度検出パタ
ーン図、第5図(a),(b)は25%,100%パターンの
フオトセンサ出力波形図、第6図は転写率の特性図、第
7図は網点面積率とトナー付着量の関係を示す図、第8
図(a),(b)はフローチヤートである。 14……感光体、21……転写ベルト。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−23868(JP,A) 特開 昭55−15185(JP,A) 特開 昭59−13264(JP,A) 特開 昭55−12916(JP,A) 特開 昭60−57868(JP,A) 特開 昭57−60348(JP,A) 特開 昭58−80663(JP,A) 特開 昭59−22067(JP,A) 特開 昭61−213865(JP,A) 特開 昭60−73645(JP,A) 特開 昭59−136754(JP,A) 実開 昭61−53757(JP,U) 特公 平4−44271(JP,B2) 特公 平4−73792(JP,B2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】感光体と、該感光体表面に一様に帯電させ
    るチヤージヤーと、記録情報に応じた画像光を前記感光
    体表面に投射する露光手段と、前記感光体表面に形成さ
    れた静電潜像を現像する現像器と、複写紙に前記感光体
    の顕像を転写する転写手段と、前記感光体に接触して顕
    像が転写された複写紙を下流に搬送する転写ベルトを具
    えた記録装置の画像濃度制御装置において、 前記感光体表面の原稿画像形成領域外に形成された基準
    となる基準潜像が前記現像器により現像され、前記転写
    手段により転写された転写画像の濃度を検出する画像濃
    度検出手段と、該画像濃度検出手段が検出した前記転写
    画像の濃度が予め設定された第1の所定値より小さい時
    は前記現像器にトナーを補給させる制御を行うトナー補
    給制御手段と、前記画像濃度検出手段により検出され、
    中間濃度を与える前記基準潜像により形成された第1の
    転写画像と最大濃度を与える前記基準潜像により形成さ
    れた第2の転写画像のそれぞれの濃度の比を演算し、該
    濃度比と予め設定された第2の所定値を比較してそれら
    の大小関係に従つて前記転写手段の転写電流を制御する
    転写電流制御手段を有したことを特徴とする記録装置の
    画像濃度制御装置。
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