JPH08202137A - 画像形成装置におけるトナー濃度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、経時での現像剤の特性の変動
に伴うトナー濃度の上昇を防止して地汚れやトナー飛散
等を防ぐことができる画像形成装置におけるトナー濃度
制御装置を提供することにある。 【構成】像担持体上に形成された潜像にトナーを供給し
て顕像化する現像装置７と、該現像装置の現像部へトナ
ーを供給するトナー補給手段１３と、該現像装置内のト
ナー濃度を検出するトナー濃度検出手段１１と、該トナ
ー濃度検出手段の出力値と目標値とを比較した結果に基
づいて該トナ−補給手段を制御するトナー補給制御手段
１と、上記像担持体上に形成された基準画像の画像濃度
を検出する画像濃度検出手段１６と、上記目標値と予め
設定したしきい値とを比較し上記画像濃度検出手段の出
力値に応じて上記しきい値を変更して、上記目標値を補
正する目標値補正手段２を備えた画像形成装置トナー濃
度制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置における
トナー濃度制御装置に関し、例えば電子写真方式を用い
た複写機、プリンター及びファクシミリ装置等の画像形
成装置に好適な画像形成装置におけるトナー濃度制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、現像剤におけるトナー濃度は画像
濃度に影響するため、トナー濃度を一定に保つことが望
ましく、また、画像濃度は、現像剤の経時における物性
の変化、温度や湿度等の環境条件や現像スリーブと感光
体との間の距離や現像スリーブとドクターブレードとの
間の距離等の現像条件に大きく左右される。

【０００３】そこで、通常、予め定められた感光体の表
面電位と現像バイアスとの差である現像ポテンシャルに
よって感光体上に基準画像を形成し、この基準画像をＰ
センサーと呼ばれる反射型フォトセンサーにより検知
し、この検知結果に基づいて現像装置内に設けられたＴ
センサーと呼ばれる透磁率センサーの制御レベルを補正
して目標とするＴセンサーの出力値としてトナー濃度を
決定することによって安定した画像が得られるようにし
ている。

【０００４】しかし、図７において、Ｐセンサーの制御
点を、現像ポテンシャル３００ＶのときのＰセンサーの
出力値の比Ｖsp／Ｖsg＝０．１(Ｖsp：基準画像のＰセ
ンサー出力値，Ｖsg：非画像部でのＰセンサー出力値）
とする点とすると、現像剤が劣化していなくてその帯電
能力があるときには、図中の７−ａに示すような現像ポ
テンシャル−ＩＤ（画像濃度）曲線のようになり、目標
とする画像濃度が得られる。経時により現像剤が劣化し
て帯電能力が低下してくると、図中の７−ｂに示すよう
な現像ポテンシャル−ＩＤ（画像濃度）曲線のようにな
り、目標とする画像濃度が得られなくなってしまう。

【０００５】そこで、従来、上記Ｔセンサーの出力にし
きい値を設けてその出力値を制御することによって所定
のトナー濃度ＴＣ以下にはならないように制御する方法
がある。図５のフローチャートにおいて、まず、ステッ
プ５−１で積算１０枚以上のＣＯＰＹ ＪＯＢが終了し
たか否かが判断され、終了していない場合には、そのま
ますぐステップ５−６に進んでトナー濃度の制御は行わ
れずに終了させられる。そのＣＯＰＹ ＪＯＢが終了し
た場合には、ステップ５−２に進んでＰセンサーで感光
体上に形成された基準画像の濃度が検知される。このと
き、上記Ｖsp／Ｖsg及びＰセンサー検知の際のＴセンサ
ー値Ｖtpが求められ、さらにステップ５−３でＴセンサ
ー出力の目標値Ｖrefが関係式Ｖref＝Ｖtp＋ｆ（Ｖsp／
Ｖsg）によって求められる。そして、ステップ５−４で
ステップ５−３で求められたＶrefが予めＴセンサーの
出力において定められたしきい値３Ｖよりも大きいか否
かが判断される。その結果、Ｖrefが３Ｖよりも小さい
場合には、ステップ５−４−１に進んでステップ５−３
で求められた演算値ＶrefがそのままＴセンサー出力値
として設定されて終了される。また、Ｖrefが３Ｖより
も大きい場合には、ステップ５−５に進んでＶref＝３
（Ｖ）としてＴセンサー出力値として設定されて終了さ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法によっても、図６のＴＣ−Ｔセンサー出力値特性図に
示すように、現像剤の使用に伴って経時でそのＴＣとＴ
センサー出力の関係が、図中６ａから６ｂに示す状態に
変化してしまう。ここで、図６中の６ａは、通常現像剤
の帯電能力が低下してくる複写枚数６０Ｋ枚付近以前に
おけるＴＣ−Ｔセンサー出力関係の状態であり、６ｂ
は、１２０Ｋ枚におけるＴＣ−Ｔセンサー出力関係の状
態である。また、図４には、ＴＣと複写枚数との関係を
示す特性図を示している。以上のように、上記しきい値
を３Ｖとして予め固定して設定してしまうと、図６の６
ｂ及び図４の４ａに示すように、トナー濃度ＴＣが１．
５ｗｔ％から２．５ｗｔ％へと上昇してしまうため、ど
うしても地汚れやトナー飛散等が発生してしまう。

【０００７】そこで、本発明の目的は、経時での現像剤
の特性の変動に伴うトナー濃度の上昇を防止して地汚れ
やトナー飛散等を引き起こすことのない良好な画像形成
が行えるトナー濃度制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、請求項１の発明では、像担持体上に形成された潜
像にトナーを供給して顕像化する現像装置と、該現像装
置の現像部へトナーを供給するトナー補給手段と、該現
像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段１
１と、該トナー濃度検出手段の出力値と目標値とを比較
した結果に基づいて該トナ−補給手段を制御するトナー
補給制御手段と、上記像担持体上に形成された基準画像
の画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、上記目標値
と予め設定したしきい値とを比較し上記画像濃度検出手
段の出力値に応じて上記しきい値を変更して、上記目標
値を補正する目標値補正手段とを備えた画像形成装置ト
ナー濃度制御装置にある。

【０００９】請求項２の発明では、請求項１記載の画像
形成装置トナー濃度制御装置において、上記目標値補正
手段に転写紙記録枚数検出手段の数値を挿入して、上記
しきい値をさらに補正することを特徴とする画像形成装
置トナー濃度制御装置にある。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明では、目標値と予め設定し
たしきい値とを比較し画像濃度検出手段の出力値に応じ
て上記しきい値を変更して、上記目標値を補正するの
で、トナー濃度の上昇が防止される。

【００１１】請求項２記載の発明では、目標値と予め設
定したしきい値とを比較し複写枚数検出手段の数値に応
じて上記しきい値を変更して、上記目標値を補正するの
で、トナー濃度の上昇が防止される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。本実施例の画像形成装置は、図２に示すよう
に、感光体５が、図中の矢印の方向に回転可能に構成さ
れていて、その感光体５の回りには、感光体５の回転方
向の順に帯電器６、露光装置４、トナー濃度を検出する
Ｔセンサー１１およびトナー補給ローラ１３が内蔵され
た現像装置７がそれぞれ設けられていて、さらに現像装
置７の後方には、感光体５の回転方向の順に、転写紙を
感光体５の表面に給紙する給紙装置１０、現像装置７に
おいて形成されたトナー像を転写紙に転写する転写器
８、感光体上に画像濃度検知のための基準画像を形成し
て感光体上の画像濃度（トナー付着量）を検知するＰセ
ンサー１６及びクリーニング装置９がそれぞれ設けられ
ている。

【００１３】給紙装置１０の近傍には、給紙装置１０に
よって給紙される転写紙の記録枚数を検出する転写紙記
録枚数検出器１２が設けられている。現像装置７とＰセ
ンサー１６との間には、トナー補給ローラ制御手段１お
よび目標値補正手段２が設けられており、トナー補給ロ
ーラ制御手段１には、Ｔセンター１１とＰセンサー１６
とが接続されており、目標値補正手段２には、Ｐセンサ
ー１６が接続されている。

【００１４】まず先にトナー補給ローラ制御手段１に
は、Ｔセンサー１１の出力値とＰセンサー１６で検出さ
れた出力値が演算されてその値が入力されて、その値に
より、トナー補給ローラ１３が制御されるようになって
いる。トナー補給ローラ制御手段１には、Ｐセンサー１
６で検出された出力値が目標値補正手段２に入力され
て、その値により目標値補正手段２が制御され、その制
御信号がトナー補給ローラ制御手段１に入力されて、ト
ナー補給ローラ１３が制御されるようになっている。

【００１５】本実施例の画像形成装置におけるトナー濃
度制御プロセスについて説明すると、図１に示すよう
に、まず、ステップ１−１で積算１０枚以上のＣＯＰＹ
ＪＯＢが終了したか否かが判断され、終了していない
場合には、そのまますぐステップ１−１０に進んでトナ
ー濃度の制御は行われずに終了される。そのＣＯＰＹＪ
ＯＢが終了した場合には、ステップ１−２に進んでＰセ
ンサー１６で感光体５上に形成された基準画像の濃度が
検知される。このとき、上記Ｖsp／Ｖsg及びＰセンサー
検知の際のＴセンサー値Ｖtpが求められ、さらにステッ
プ１−３でＴセンサー出力の目標値Ｖrefが関係式Ｖref
＝Ｖtp＋ｆ（Ｖsp／Ｖsg）によって求められる。そし
て、ステップ１−４でステップ１−３で求められたＶre
fが予めＴセンサーの出力において定められたしきい値
３Ｖよりも大きいか否かが判断される。その結果、Ｖre
fが３Ｖよりも小さい場合には、ステップ１−４−１に
進んでステップ１−３で求められた演算値Ｖrefがその
ままＴセンサー出力値として設定されて終了される。

【００１６】また、Ｖrefが３Ｖよりも大きい場合に
は、ステップ１−５に進んでＰセンサー１６で検知され
た感光体５上の基準画像の画像濃度の出力値Ｖspが目標
画像濃度ＩＤである０．２５と比較される。その結果、
ＶspがＩＤよりも大きいと判断された場合には、ステッ
プ１−５−１に進んでＶref＝３（Ｖ）としてＴセンサ
ー出力値として設定されて終了され、ＶspがＩＤよりも
小さいと判断された場合には、ステップ１−６に進んで
ステップ１−３で求められたＶrefが予めＴセンサーの
出力において定められたしきい値３＋０．１Ｖよりも大
きいか否かが判断される。その結果、Ｖrefが３＋０．
１Ｖよりも小さい場合には、ステップ１−５−１に進ん
でステップ１−３で求められた演算値Ｖrefがそのまま
Ｔセンサー出力値として設定されて終了される。Ｖref
が３＋０．１Ｖよりも大きい場合には、ＶspがＩＤ＝
０．１５と比較され、その結果、ＶspがＩＤよりも大き
いと判断された場合には、ステップ１−７−１に進んで
Ｖref＝３．１（Ｖ）としてＴセンサー出力値として設
定されて終了され、ＶspがＩＤよりも小さいと判断され
た場合には、ステップ１−８に進んでステップ１−３で
求められたＶrefが予めＴセンサーの出力において定め
られたしきい値３＋０．２Ｖよりも大きいか否かが判断
される。そして、Ｖrefが３＋０．２Ｖよりも小さい場
合には、ステップ１−８−１に進んでステップ１−３で
求められた演算値ＶrefがそのままＴセンサー出力値と
して設定されて終了される。Ｖrefが３＋０．２Ｖより
も大きい場合には、ステップ１−９に進んでＶref＝
３．２（Ｖ）としてＴセンサー出力値として設定されて
終了される。

【００１７】以上説明したように、本実施例のトナー濃
度制御装置によれば、画像濃度Ｖspの値に応じてしきい
値を変えることによってＴセンサーの出力値Ｖrefを設
定しているので、図４において、実際に、従来の制御に
よれば４ａのようにトナー濃度ＴＣを上昇していたもの
を、４ｂに示すようにそのトナー濃度の上昇を抑えるこ
とができる。

【００１８】図３は、上記した画像形成装置におけるト
ナー濃度制御プロセスの他の例を示すものであって、目
標値補正手段２に転写紙記録枚数検出器１２からの数値
が入力され、しきい値が、給紙枚数値により補正するよ
うにして、より細かい制御を実現させるものであり、主
な動作は図１の例と同様であり、上記した図１の例にお
いてＶspの代わりに複写枚数に応じてしきい値Ｖt（Ｖr
ef）を設定するようにしている。ここでは、図に示すよ
うに、３０Ｋ増える毎にしきい値Ｖtが０．１Ｖづつ増
えるように設定している。以上説明したように、複写枚
数に応じてしきい値Ｖt（Ｖref）を設定することによっ
て、図４において、実際に、従来の制御によれば４ａの
ようにトナー濃度ＴＣが上昇していたものを、４ｃに示
すようにそのトナー濃度の上昇を抑えることができる。

【００１９】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、目標値と予め設
定したしきい値とを比較し画像濃度検出手段の出力値に
応じて上記しきい値を変更して、上記目標値を補正する
ので、トナー濃度の上昇が防止され、地汚れやトナー飛
散等の発生を防ぐことができる。

【００２０】請求項２記載の発明は、目標値と予め設定
したしきい値とを比較し転写紙複写枚数検出手段の数値
に応じて上記しきい値を変更して、上記目標値を補正す
るので、トナー濃度の上昇が防止され、地汚れやトナー
飛散等の発生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置におけるトナー濃度制御
装置のトナー濃度制御のフローを示すフローチャートで
ある。

【図２】本発明の画像形成装置におけるトナー濃度制御
装置の概略構成図である。

【図３】本発明の画像形成装置におけるトナー濃度制御
装置の他の例におけるしきい値の変更を示す図である。

【図４】本発明の画像形成装置におけるトナー濃度制御
方法を用いた画像形成装置におけるトナー濃度と複写枚
数の関係を示す特性図である。

【図５】従来のトナー濃度制御装置のトナー濃度制御の
フローを示すフローチャートである。

【図６】Ｔセンサー出力とトナー濃度との関係を示す特
性図である。

【図７】画像濃度とＰセンサーの出力値の比（Ｖsp／Ｖ
sg）及び現像ポテンシャルとの関係をそれぞれ示す特性
図である。

【符号の説明】

１ トナー補給ローラ制御手段 ２ 目標値補正手段 ４ 露光装置 ５ 感光体 ６ 帯電装置 ７ 現像装置 ８ 転写装置 ９ クリーニング装置 １０ 給紙装置 １１ Ｔセンサー １２ 転写紙記録枚数検出器 １６ Ｐセンサー Ｖsp Ｐセンサーの検知値 Ｖref Ｔセンサーの目標値

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体上に形成された潜像にトナーを供
   給して顕像化する現像装置と、該現像装置の現像部へト
   ナーを供給するトナー補給手段と、該現像装置内のトナ
   ー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、該トナー濃度
   検出手段の出力値と目標値とを比較した結果に基づいて
   該トナ−補給手段を制御するトナー補給制御手段と、上
   記像担持体上に形成された基準画像の画像濃度を検出す
   る画像濃度検出手段と、上記目標値と予め設定したしき
   い値とを比較し上記画像濃度検出手段の出力値に応じて
   上記しきい値を変更して、上記目標値を補正する目標値
   補正手段とを備えた画像形成装置トナー濃度制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置トナー濃度制
   御装置において、上記目標値補正手段に転写紙記録枚数
   検出手段の数値を挿入して、上記しきい値をさらに補正
   することを特徴とする画像形成装置トナー濃度制御装
   置。