JPH08211722A - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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- JPH08211722A JPH08211722A JP7015771A JP1577195A JPH08211722A JP H08211722 A JPH08211722 A JP H08211722A JP 7015771 A JP7015771 A JP 7015771A JP 1577195 A JP1577195 A JP 1577195A JP H08211722 A JPH08211722 A JP H08211722A
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- JP
- Japan
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- image forming
- toner
- developing bias
- forming apparatus
- adhesion amount
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Abstract
(57)【要約】
【目的】現像バイアスに対するトナー付着量特性を検出
し、常に安定な画像濃度を維持できる画像形成装置の提
供にある。
【構成】電子写真プロセスを用いた画像形成装置におい
て、感光体帯電電位を連続的に変更可能な帯電手段と、
現像バイアスを連続的に変更可能な現像バイアス制御手
段と、現像画像のトナー付着量を検出するトナー付着量
検出手段と、通常の画像形成モードにおける印写条件を
決定するチェックモードを備え、前記チェックモードで
は、前記感光体帯電電位が連続的に変化した領域を形成
し、その領域に露光形成されたテストパターンを現像バ
イアスを連続的に変化させながら現像したトナー像のト
ナー付着量を前記トナー付着量検出手段で検出した信号
に基づき、前記通常画像形成モードにおける感光体帯電
電位と現像バイアスを設定,制御する制御手段を有して
いる画像形成装置。
(57) [Summary] [Object] To provide an image forming apparatus capable of detecting a toner adhesion amount characteristic with respect to a developing bias and always maintaining a stable image density. In an image forming apparatus using an electrophotographic process, a charging unit capable of continuously changing a charging potential of a photosensitive member,
The above-mentioned check is provided with a developing bias control means capable of continuously changing the developing bias, a toner adhesion amount detecting means for detecting a toner adhesion amount of a developed image, and a check mode for determining printing conditions in a normal image forming mode. In the mode, an area in which the photosensitive member charging potential is continuously changed is formed, and the toner adhesion amount of the toner image developed while continuously changing the developing bias of the test pattern formed by exposure in that area is set as the toner adhesion amount. An image forming apparatus having control means for setting and controlling the photoconductor charging potential and the developing bias in the normal image forming mode based on the signal detected by the amount detecting means.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、微小着色粉体であるト
ナーを用いて画像を形成する画像形成装置に係り、特
に、画像濃度を適正値に維持するためにトナー付着量を
検出,制御する手段を備えた画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image by using toner which is a minute colored powder, and more particularly, to detect and control a toner adhesion amount in order to maintain an image density at an appropriate value. The present invention relates to an image forming apparatus provided with a means for performing.
【0002】[0002]
【従来の技術】画像形成装置による画像濃度は、現像時
のトナー量に依存するが、現像時のトナー量は、感光体
帯電電位,露光量,現像バイアス等によって決まる現像
電位差と、トナーの帯電量によって決定される。2. Description of the Related Art The image density of an image forming apparatus depends on the amount of toner at the time of development. The amount of toner at the time of development depends on the difference in developing potential determined by the photoconductor charging potential, the exposure amount, the developing bias, and the like. Determined by quantity.
【0003】一般に、二成分現像方式では、トナーとキ
ャリアの混合比を制御して、トナー帯電量が規定値とな
るよう制御するトナー濃度制御手段が設けられている。
しかし、トナーの帯電量を一定にすることは難しく、ま
た、こうした制御のみでは、常に安定な画像濃度を維持
するのは難しい。Generally, in the two-component developing system, a toner density control means is provided for controlling the mixing ratio of the toner and the carrier so that the toner charge amount becomes a specified value.
However, it is difficult to make the toner charge amount constant, and it is difficult to always maintain a stable image density only by such control.
【0004】そこで、画像濃度を適正値に保つために、
感光体帯電電位,露光量,現像バイアス等を制御する各
種の方法が提案されている。これらのうち現像バイアス
が現像時のトナー付着量を大きく変化させる上では比較
的容易である。特開平1−222273号公報では、現
像バイアスをステップ状に変化させて、そのときの現像
されたトナー量を検出してトナー濃度,トナー帯電量,
現像バイアス,現像速度,露光量等を制御する方式が提
案されている。また、特開昭60−217376号公報
では、均一な表面電位を設けて、現像バイアスを切換え
ながら現像し、2箇所以上のトナー付着量検出領域を形
成する方式が提案されている。Therefore, in order to keep the image density at an appropriate value,
Various methods for controlling the charging potential of the photoconductor, the amount of exposure, the developing bias, etc. have been proposed. Of these, the developing bias is relatively easy to greatly change the toner adhesion amount during development. In Japanese Patent Laid-Open No. 1-222273, the developing bias is changed stepwise, and the amount of developed toner at that time is detected to detect the toner concentration, the toner charge amount,
A method of controlling the developing bias, the developing speed, the exposure amount, etc. has been proposed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-217376 proposes a method in which a uniform surface potential is provided and development is performed while switching the development bias to form two or more toner adhesion amount detection regions.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術におい
て、現像バイアスをステップ状に変更しする方式は、現
像バイアスをステップ状に変更すると、変更した位置周
辺で現像された領域のトナー濃度が不安定になると共
に、現像バイアス変更時に現像機からキャリアが飛散す
ると云う不具合が生ずる可能性がある。また、トナー濃
度が不安定となる領域では、その現像バイアス条件での
正確なトナーの付着量を検出できないために、トナーの
濃度が安定となるまでの十分な幅の現像を行う必要があ
る。そのため、現像バイアスを複数変えてトナー付着量
を測定するには、それに応じた検出時間と広い領域が必
要となり、そのためのトナー消費量も多い。In the above-mentioned prior art, in the method of changing the developing bias in steps, if the developing bias is changed in steps, the toner density in the developed area around the changed position becomes unstable. In addition, there is a possibility that the carrier may be scattered from the developing machine when the developing bias is changed. Further, in the area where the toner density becomes unstable, it is necessary to perform the development with a sufficient width until the toner density becomes stable, because the accurate toner adhesion amount under the developing bias condition cannot be detected. Therefore, in order to measure the toner adhesion amount by changing a plurality of developing biases, a detection time and a wide area corresponding thereto are required, and the toner consumption amount is large accordingly.
【0006】連続的に現像バイアスを変化させる方式で
は、ステップ状の現像バイアス変化時のような濃度の不
安定な領域は発生しない。しかし、特開昭60−217
376号ではイレーズランプ等によって、均一な表面電
位領域を形成し、その領域で現像バイアスを変更してい
る。この場合、検出用のトナー付着領域は、検出センサ
位置のみでなく現像幅全域となるために、多くのトナー
を消費してしまう。In the system in which the developing bias is continuously changed, the region where the density is unstable does not occur unlike the stepwise changing of the developing bias. However, JP-A-60-217
In No. 376, a uniform surface potential region is formed by an erase lamp or the like, and the developing bias is changed in that region. In this case, the toner adhesion area for detection covers not only the position of the detection sensor but the entire development width, and therefore a large amount of toner is consumed.
【0007】こうした対策として、帯電後検出領域のみ
露光装置で、均一な表面電位となるように露光を行う方
法が考えられる。しかし、現像バイアスの変化に伴って
感光体帯電電位と現像バイアス間の電位差が変化する。
現像バイアスと感光体帯電電位の電位差が小さくなる
と、帯電部にトナーが付着するいわゆるかぶりが発生
し、無駄なトナー消費が発生する。また、現像バイアス
と感光体帯電電位の電位差が大きくなると、帯電部にキ
ャリアが付着するいわゆるキャリア引きが発生する。As a countermeasure for this, a method is conceivable in which only the post-charge detection region is exposed by an exposure device so that the surface potential is uniform. However, the potential difference between the photoconductor charging potential and the developing bias changes as the developing bias changes.
When the potential difference between the developing bias and the photoconductor charging potential becomes small, so-called fog occurs in which toner adheres to the charging portion, resulting in unnecessary toner consumption. Further, when the potential difference between the developing bias and the photoconductor charging potential becomes large, so-called carrier pulling occurs in which carriers adhere to the charging portion.
【0008】本発明の目的は、前記のような不具合を発
生することなく、無駄なトナー消費のない現像バイアス
に対するトナー付着量特性を検出できる手段を備え、常
に安定な画像濃度を維持できる画像形成装置を提供する
ことにある。An object of the present invention is to provide an image forming device capable of always maintaining a stable image density by providing means for detecting the toner adhesion amount characteristic with respect to a developing bias without wasteful toner consumption without causing the above-mentioned problems. To provide a device.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の要旨は次のとおりである。The summary of the present invention for achieving the above object is as follows.
【0010】〔1〕 電子写真プロセスを用いた画像形
成装置において、感光体帯電電位を連続的に変更可能な
帯電手段と、現像バイアスを連続的に変更可能な現像バ
イアス制御手段と、現像画像のトナー付着量を検出する
トナー付着量検出手段と、通常の画像形成モードにおけ
る印写条件を決定するチェックモードを備え、前記チェ
ックモードでは、前記感光体帯電電位が連続的に変化し
た領域を形成し、その領域に露光形成されたテストパタ
ーンを現像バイアスを連続的に変化させながら現像した
トナー像のトナー付着量を前記トナー付着量検出手段で
検出した信号に基づき、前記通常画像形成モードにおけ
る感光体帯電電位と現像バイアスを設定,制御する制御
手段を有している画像形成装置。[1] In an image forming apparatus using an electrophotographic process, a charging unit capable of continuously changing a charging potential of a photosensitive member, a developing bias control unit capable of continuously changing a developing bias, and a developing image The toner adhesion amount detecting means for detecting the toner adhesion amount and the check mode for determining the printing condition in the normal image forming mode are provided, and in the check mode, an area in which the photoconductor charging potential continuously changes is formed. The photosensitive member in the normal image forming mode is based on a signal detected by the toner adhesion amount detecting means for the toner adhesion amount of the toner image developed while continuously changing the developing bias of the test pattern exposed and formed in the area. An image forming apparatus having control means for setting and controlling the charging potential and the developing bias.
【0011】〔2〕 前記チェックモードでは、非画像
部の感光体電位と現像バイアスおよび画像部の感光体電
位と現像バイアスの少なくとも一方が連続的に変化した
領域を形成し、その領域におけるトナーの付着量を前記
トナー付着量検出手段で検出した信号に基づき、前記通
常画像形成モードにおける感光体帯電電位と現像バイア
スを設定,制御する制御手段を有している前記の画像形
成装置。[2] In the check mode, an area in which at least one of the photoconductor potential and the developing bias of the non-image area and the photoconductor potential and the developing bias of the image area continuously changes is formed, and the toner in the area is changed. The image forming apparatus described above, further comprising control means for setting and controlling the photoconductor charging potential and the developing bias in the normal image forming mode based on the signal detected by the toner adhesion amount detecting means.
【0012】〔3〕 前記チェックモードへの移行が、
前記画像形成装置の電源投入時およびリセット時,予め
設定された時間が経過した時,トナーの補給量または補
給回数が規定量または規定回数に到達した時,装置内の
温湿度が規定値外に変動した時,記録枚数が規定枚数に
到達した時の少なくとも一つを検出する手段を備え、そ
の検出信号に基づきチェックモードに移行する制御手段
を備えている前記の画像形成装置。[3] The shift to the check mode is
When the image forming apparatus is turned on and reset, when a preset time has elapsed, when the toner replenishment amount or the number of replenishment reaches a specified amount or the specified number of times, the temperature and humidity inside the device are out of the specified values. The image forming apparatus described above, which is provided with a means for detecting at least one of the number of recorded sheets when the number of recorded sheets reaches a prescribed number when the number of sheets has changed, and a control means for shifting to a check mode based on the detection signal.
【0013】また、前記チェックモードへの移行を制御
する制御手段が、走査者が任意に選択できるよう構成さ
れている。Further, the control means for controlling the shift to the check mode is constituted so that the scanner can arbitrarily select.
【0014】〔4〕 前記画像形成装置の帯電手段がス
コロトロン帯電器であり、そのグリッド電圧を制御する
制御手段を備えている。[4] The charging means of the image forming apparatus is a scorotron charger, and is provided with a control means for controlling the grid voltage thereof.
【0015】〔5〕 前記画像形成装置のトナー付着量
検出手段が、発光素子と受光素子からなる光学センサを
備えている。[5] The toner adhesion amount detection means of the image forming apparatus includes an optical sensor including a light emitting element and a light receiving element.
【0016】〔6〕 前記画像形成装置のトナー付着量
検出手段が、その検出信号に対し、予め設定された周波
数以上の信号を除去する高周波除去手段を備えている。[6] The toner adhesion amount detecting means of the image forming apparatus includes a high frequency removing means for removing a signal having a frequency higher than a preset frequency from the detection signal.
【0017】〔7〕 前記画像形成装置が、トナー濃
度,現像バイアス,感光体帯電電位の少なくとも一つ
が、予め設定された変動許容範囲外となった時、それを
表示する表示手段が設けられている。[7] In the image forming apparatus, when at least one of the toner concentration, the developing bias, and the photoconductor charging potential is out of a preset allowable variation range, a display unit is provided to display it. There is.
【0018】〔8〕 電子写真プロセスを用いたカラー
の画像形成装置において、感光体帯電電位を連続的に変
更可能な帯電手段と、現像バイアスを連続的に変更可能
な現像バイアス制御手段と、現像画像のトナー付着量を
検出するトナー付着量検出手段と、通常の画像形成モー
ドにおける印写条件を決定するチェックモードを備え、
前記チェックモードでは、前記感光体帯電電位が連続的
に変化した領域を形成し、その領域に露光形成されたテ
ストパターンを現像バイアスを連続的に変化させながら
現像したカラー画像の内の少なくとも1色のトナー付着
量を前記トナー付着量検出手段で検出した検出信号に基
づき、前記通常画像形成モードにおける各色の現像時の
感光体帯電電位と現像バイアスを設定,制御する制御手
段を有している画像形成装置。[8] In a color image forming apparatus using an electrophotographic process, a charging unit capable of continuously changing a charging potential of a photosensitive member, a developing bias control unit capable of continuously changing a developing bias, and a developing unit. Toner adhesion amount detection means for detecting the toner adhesion amount of the image, and a check mode for determining printing conditions in the normal image forming mode,
In the check mode, an area in which the photoconductor charging potential is continuously changed is formed, and at least one color image of the color image developed by continuously changing the developing bias of the test pattern exposed and formed in the area is formed. An image having a control means for setting and controlling the photoconductor charging potential and the developing bias at the time of developing each color in the normal image forming mode based on the detection signal detected by the toner adhesion amount detecting means Forming equipment.
【0019】[0019]
〔9〕 前記感光体上で順次形成された各
色トナー像を転写し重ね合わせる中間転写体を有し、該
中間転写体上に形成されたカラー画像のトナー付着量を
前記トナー付着量検出手段で検出するよう構成されてい
る前記カラーの画像形成装置。[9] An intermediate transfer member is provided which transfers and superimposes toner images of respective colors sequentially formed on the photosensitive member, and the toner adhesion amount of the color image formed on the intermediate transfer member is detected by the toner adhesion amount detection means. The color image forming apparatus configured to detect.
【0020】[0020]
【作用】連続的に現像バイアスを変更したことにより、
ステップ状に現像バイアスを変更した場合に発生するト
ナー付着量の不安定領域が生じない。また、一つのテス
トパターン域内で現像バイアスを連続的に変化させるこ
とから、ステップ状に変化させる複数の現像バイアス方
式に比較して、テストパターン領域が小さく、測定時間
も削減することができる。[Function] By continuously changing the developing bias,
An unstable region of the toner adhesion amount that occurs when the developing bias is changed stepwise does not occur. Further, since the developing bias is continuously changed within one test pattern area, the test pattern area is small and the measuring time can be reduced as compared with a plurality of developing bias methods in which the developing bias is changed stepwise.
【0021】また、トナー付着量の検出領域のみ露光,
現像を行えばよいので、トナーの消費を少なくできる。Further, only the toner adhesion amount detection area is exposed,
Since development can be performed, toner consumption can be reduced.
【0022】本発明においては、感光体帯電電位を連続
的に変更する領域のみに帯電手段を有しており、現像バ
イアスを連続的に変化させる領域に対応して、感光体帯
電電位を変化させ、その位置にテストパターンの露光を
行うことで、トナー付着量を測定しない領域の感光体帯
電電位と現像バイアスの間の電位差を適正値内に制御す
ることができるために、両者の電位差が小さい場合のか
ぶりや、電位差が大きい場合のキャリア引き等が発生し
ない。In the present invention, the charging means is provided only in the region where the photoconductor charging potential is continuously changed, and the photoconductor charging potential is changed corresponding to the region where the developing bias is continuously changed. By exposing the test pattern to that position, the potential difference between the photoconductor charging potential and the developing bias in the area where the toner adhesion amount is not measured can be controlled within an appropriate value, so the potential difference between the two is small. In this case, fogging and carrier pulling when the potential difference is large do not occur.
【0023】これによって、常に安定で適正な画像濃度
を有する画像形成装置を提供することができる。This makes it possible to provide an image forming apparatus which is always stable and has an appropriate image density.
【0024】[0024]
【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0025】〔実施例 1〕図1は、本発明の一実施例
の画像濃度制御システムを搭載した画像形成装置の模式
構成図である。感光体ドラム31の周辺に、スコロトロ
ン帯電器1、レーザ露光装置2、二成分現像機3、コロ
トロン式転写装置4および用紙剥離用ACコロナ式除電
装置5、イレーズランプ6、感光体クリーナ7等の画像
記録に必要な各印写手段と、トナー付着量測定手段11
が配置されている。[Embodiment 1] FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus equipped with an image density control system according to an embodiment of the present invention. Around the photoconductor drum 31, there are a scorotron charger 1, a laser exposure device 2, a two-component developing device 3, a corotron type transfer device 4, an AC corona type static eliminator for peeling paper 5, an erase lamp 6, a photoconductor cleaner 7, and the like. Printing means necessary for image recording and toner adhesion amount measuring means 11
Is arranged.
【0026】スコロトロン帯電器1のグリッドは、印加
電圧を制御して感光体帯電電位を制御する感光体帯電電
位制御手段9に接続されている。また、レーザ露光装置
2は露光制御回路10で制御され、外部信号により規定
のテストパターンを露光することができる。The grid of the scorotron charger 1 is connected to the photoconductor charging potential control means 9 for controlling the applied voltage to control the photoconductor charging potential. Further, the laser exposure apparatus 2 is controlled by the exposure control circuit 10, and a prescribed test pattern can be exposed by an external signal.
【0027】二成分現像機3には、キャリアとトナーの
混合比を測定するトナー濃度測定手段11が具備されて
おり、その測定手段による出力値に基づいて二成分現像
機3に補給するトナー量を調節,制御するトナー濃度制
御手段12が具備されている。本実施例では、トナー濃
度が常に一定になるように補給,制御している。The two-component developing machine 3 is equipped with a toner concentration measuring means 11 for measuring the mixing ratio of the carrier and the toner, and the amount of toner to be supplied to the two-component developing machine 3 based on the output value of the measuring means. A toner density control means 12 for adjusting and controlling the toner is provided. In this embodiment, replenishment and control are performed so that the toner density is always constant.
【0028】しかし、温度や湿度等周囲の環境条件によ
って、同一トナー濃度でも帯電量が変動する場合があ
る。このような場合は、温,湿度検出センサ13の検出
値をもとに、制御するトナー濃度の目標値を調整するこ
とで、より高精度なトナー帯電量制御が可能となる。ま
た、本実施例の現像機には、トナー濃度制御手段12の
他に、現像バイアス制御手段14が設けられている。However, the charge amount may vary depending on the environmental conditions such as temperature and humidity even if the toner concentration is the same. In such a case, by adjusting the target value of the toner density to be controlled based on the detection values of the temperature and humidity detection sensor 13, it is possible to control the toner charge amount with higher accuracy. Further, the developing machine of this embodiment is provided with a developing bias control means 14 in addition to the toner density control means 12.
【0029】トナー付着量測定手段16は、トナー付着
量検出センサ15を備え、前記センサは発光部とトナー
の反射光を受光する受光部からなる。発光部はトナーの
色に依存しない赤外光を発光するものが望ましい。これ
はトナー付着量に応じた反射光量からトナー付着量を検
出するものである。The toner adhesion amount measuring means 16 is provided with a toner adhesion amount detection sensor 15, which comprises a light emitting portion and a light receiving portion for receiving the reflected light of the toner. It is desirable that the light emitting portion emit infrared light that does not depend on the color of the toner. This is to detect the toner adhesion amount from the reflected light amount according to the toner adhesion amount.
【0030】感光体帯電電位制御手段9,露光制御手段
10,トナー濃度制御手段12,現像バイアス制御手段
14およびトナー付着量測定手段16は、印写プロセス
制御手段17によって制御される。印写プロセス制御手
段17は、コロトロン式転写装置4,ACコロナ式除電
装置5,感光体クリーナ7,用紙レジスト18等の印写
に必要な全てを制御するように構成されている。The photoconductor charging potential control means 9, the exposure control means 10, the toner concentration control means 12, the developing bias control means 14 and the toner adhesion amount measuring means 16 are controlled by the printing process control means 17. The printing process control means 17 is configured to control all of the corotron type transfer device 4, the AC corona type static eliminator 5, the photoconductor cleaner 7, the sheet resist 18, etc. necessary for printing.
【0031】本実施例では、二成分現像機を用いた場合
を説明したが、一成分現像機を用いたシステムでも同様
に構成することができる。なお、一成分現像機を適用し
た場合には、トナー濃度制御手段12は必要ない。但
し、他の帯電量制御手段を用いた場合は、それを制御す
る手段が必要である。In this embodiment, the case of using the two-component developing machine has been described, but a system using a one-component developing machine can be similarly constructed. When the one-component developing machine is applied, the toner density control means 12 is not necessary. However, when other charge amount control means is used, a means for controlling it is necessary.
【0032】通常、画像形成モード時は、印写プロセス
制御手段17によりコンピュータ等の外部制御手段から
の記録信号に基づいて、帯電,露光,現像,転写,クリ
ーナ等の印写プロセスを制御する電子写真プロセスで画
像記録を行う。Normally, in the image forming mode, the printing process control means 17 controls the printing process such as charging, exposure, development, transfer and cleaner based on a recording signal from an external control means such as a computer. Image recording is performed in the photo process.
【0033】チェックモード時は、感光体帯電電位や現
像バイアス等の適正値を決定する。チェックモード時の
感光体上のトナー付着量を測定するテストパターン作成
時の感光体帯電電位、露光位置、現像バイアス値の関係
を、図2に模式的に示す。In the check mode, appropriate values such as the photoconductor charging potential and the developing bias are determined. FIG. 2 schematically shows the relationship between the photoconductor charging potential, the exposure position, and the developing bias value when creating a test pattern for measuring the toner adhesion amount on the photoconductor in the check mode.
【0034】まず、感光体の帯電電位制御手段9で、感
光体の表面電位が連続的に変化している帯電領域を形成
する。First, the charging potential control means 9 for the photosensitive member forms a charging region in which the surface potential of the photosensitive member changes continuously.
【0035】次に、この感光体の帯電電位変化領域にタ
イミングを合わせて、制御されたテストパターンを露光
装置で露光する。そして、帯電変化領域と露光領域にタ
イミングを合わせて、現像バイアスを連続的に変化させ
る。Next, the controlled test pattern is exposed by the exposure device in synchronism with the charging potential change region of the photoconductor. Then, the developing bias is continuously changed in synchronization with the charge change region and the exposure region.
【0036】前記のように制御することで、図2に示す
ようにテストパターン内の各領域では、現像バイアスと
露光部間の電位差は連続的に変化するが、現像バイアス
と非露光部間の電位差は変化しない。そのため非露光部
へのかぶりによるトナー付着やキャリア引き等の発生が
なく、現像バイアスによるトナー付着量変化テストパタ
ーンを作成できる。By controlling as described above, the potential difference between the developing bias and the exposed portion continuously changes in each area in the test pattern as shown in FIG. The potential difference does not change. Therefore, toner adhesion or carrier pulling due to fogging on the non-exposed portion does not occur, and a toner adhesion amount change test pattern due to the developing bias can be created.
【0037】上記テストパターンは、感光体軸方向幅が
トナー付着量測定センサによる測定には十分な幅を有す
ると共に、感光体回転方向の長さが感光体帯電電位や現
像バイアスの変更長さに対応した長さの長方形パターン
が得られる。The above-mentioned test pattern has a width in the axial direction of the photosensitive member which is sufficient for measurement by the toner adhesion amount measuring sensor, and the length in the rotating direction of the photosensitive member is the changed length of the photosensitive member charging potential and the developing bias. A rectangular pattern of corresponding length is obtained.
【0038】図3は、チェックモード時に作成されるト
ナー付着量を測定するテストパターンを模式的に示した
図であるが、現像バイアスを連続的に変化して現像した
場合、トナー濃度は、淡色から濃色へと連続的に変化す
る。FIG. 3 is a diagram schematically showing a test pattern for measuring the toner adhesion amount created in the check mode. However, when developing is performed by continuously changing the developing bias, the toner density is light To a darker color.
【0039】トナー付着量検出センサ15は、上記テス
トパターンのトナー付着量を測定する。図4に測定結果
の一例を示す。テストパターンのトナー付着量が適正値
となっている位置から、現像バイアスと感光体帯電電位
の適正値を決定する。なお、トナー付着量測定後のテス
トパターンは用紙に転写されることなく、感光体クリー
ナ7で回収される。The toner adhesion amount detection sensor 15 measures the toner adhesion amount of the test pattern. FIG. 4 shows an example of the measurement result. The appropriate values of the developing bias and the photoconductor charging potential are determined from the position where the toner adhesion amount of the test pattern is the appropriate value. The test pattern after the measurement of the toner adhesion amount is collected by the photoconductor cleaner 7 without being transferred to the paper.
【0040】露光部の感光体表面電位は、十分な露光量
に設定しておけば、同一の露光量でも露光位置の感光体
帯電電位に依存しないほぼ一定の残留電位となる。この
ため、本実施例では、テストパターン露光時に露光光量
の制御は行っていない。しかし、露光量が低い場合や解
像度が高い露光装置を用いる場合は、同一の露光量で
は、露光位置の感光体帯電電位によって、残留電位が変
化することがあり得る。このような場合は、感光体の特
性を加味した露光量制御を行うことで、残留電位を一定
とするか、または、同一露光量時における各感光体帯電
電位での残留電位を予め測定しておき、その値を考慮し
トナー付着量検出センサ15の測定結果に演算処理を施
す必要がある。このような場合は、露光量も感光体帯電
電位の値にリンクさせて制御するほうが好ましい。If the photosensitive member surface potential of the exposed portion is set to a sufficient exposure amount, even if the exposure amount is the same, a substantially constant residual potential does not depend on the photosensitive member charging potential at the exposure position. Therefore, in this embodiment, the exposure light amount is not controlled during the test pattern exposure. However, when the exposure amount is low or when an exposure device having a high resolution is used, the residual potential may change depending on the charging potential of the photoconductor at the exposure position with the same exposure amount. In such a case, the residual potential is made constant by performing exposure amount control in consideration of the characteristics of the photoconductor, or the residual potential at each photoconductor charging potential at the same exposure amount is measured in advance. Then, it is necessary to perform arithmetic processing on the measurement result of the toner adhesion amount detection sensor 15 in consideration of the value. In such a case, it is preferable to control the exposure amount by linking it with the value of the charging potential of the photoconductor.
【0041】次に、本発明による濃度が連続的に変化す
るテストパターンと、従来のステップ状に現像バイアス
を変化させたテストパターンの違いについて説明する。Next, the difference between the test pattern in which the density is continuously changed according to the present invention and the conventional test pattern in which the developing bias is changed stepwise will be described.
【0042】図5は、ステップ状に現像バイアスを変化
させ現像したテストパターンを、トナー付着量検出セン
サ15によって測定した結果である。現像バイアスをス
テップ状に変化した位置(図中Aの付近)では、トナー
付着量が不安定な様子を示している。また、図中Bは、
感光体表面の傷等による局部的な濃度の変動を示してい
る。これらの領域はトナー付着量の測定結果の誤差とな
る。測定誤差を少なくするには、各現像バイアス値での
トナー付着量の測定領域(図中C)を広くしなければな
らない。FIG. 5 shows the result of measuring the test pattern developed by changing the developing bias in steps, by the toner adhesion amount detecting sensor 15. At the position where the developing bias is changed stepwise (in the vicinity of A in the figure), the toner adhesion amount is unstable. In addition, B in the figure is
The figure shows a local variation in density due to scratches on the surface of the photoconductor. These areas cause an error in the measurement result of the toner adhesion amount. In order to reduce the measurement error, it is necessary to widen the measurement area (C in the figure) of the toner adhesion amount at each developing bias value.
【0043】図6は、本発明のテストパターンのトナー
付着量検出センサ15による測定結果である。図6で
は、急激な現像バイアスの変化がないため、図5のよう
なトナー付着量の不安定な変動箇所がない。また、前記
感光体表面の傷等による局部的な濃度変動(図中B)が
あっても連続的に現像バイアス変化させており、トナー
付着量も連続的に変化して行くので、破線で示すような
トトナー付着量特性データが予測できる。従って、図5
に示す従来のテストパターンに比べて、テストパターン
の長さを短くでき、より正確なトナー付着量特性データ
を得ることができる。FIG. 6 shows the measurement result of the toner adhesion amount detection sensor 15 of the test pattern of the present invention. In FIG. 6, since there is no rapid change in the developing bias, there is no unstable fluctuation portion of the toner adhesion amount as in FIG. Further, even if there is a local density fluctuation (B in the figure) due to a scratch on the surface of the photoconductor, the developing bias is continuously changed, and the toner adhesion amount also continuously changes. Such toner toner adhesion amount characteristic data can be predicted. Therefore, FIG.
The length of the test pattern can be made shorter than that of the conventional test pattern shown in (1), and more accurate toner adhesion amount characteristic data can be obtained.
【0044】なお、図中Bによる測定データのノイズ成
分は、トナー付着量検出センサ15の出力信号に対し
て、一般に知られているコンデンサと抵抗等からなる高
周波カットフィルタを用いて容易に除去できる。また、
トナー濃度制御手段のメモリーにトナー付着量検出セン
サ15の出力をメモリし、これに対して二次曲線やEX
P曲線近似等の処理を行うことによって、より高精度な
ノイズ除去処理が可能である。The noise component of the measurement data indicated by B in the figure can be easily removed from the output signal of the toner adhesion amount detection sensor 15 by using a generally known high-frequency cut filter including a capacitor and a resistor. . Also,
The output of the toner adhesion amount detection sensor 15 is stored in the memory of the toner concentration control means, and the quadratic curve or EX
By performing processing such as P curve approximation, it is possible to perform noise removal processing with higher accuracy.
【0045】〔実施例 2〕本発明における印写パラメ
ータの決定方法の一例を説明する。[Embodiment 2] An example of a method of determining the printing parameter in the present invention will be described.
【0046】本発明によれば図4に示すようなトナー付
着量測定結果が得られる。既述のように、テストパター
ン範囲内においてトナー付着量が適正値となっている位
置から、現像バイアスと感光体帯電電位の適正値を決定
することができる。この決定された現像バイアスと感光
体帯電電位となるよう両者を制御して、通常の画像記録
モードに移行すれば、適正な濃度の画像が得られる。According to the present invention, the toner adhesion amount measurement result as shown in FIG. 4 can be obtained. As described above, the proper values of the developing bias and the photoconductor charging potential can be determined from the position where the toner adhesion amount is the proper value within the test pattern range. By controlling both the developing bias and the photoconductor charging potential thus determined to shift to the normal image recording mode, an image having an appropriate density can be obtained.
【0047】しかし、現像バイアスと感光体帯電電位の
可変範囲は限られており、前記のようなチェックモード
による画像濃度の制御を繰り返すと、上記の可変範囲以
上の濃度変動が発生する可能性がある。こうした現像バ
イアスや感光体帯電電位が変化する原因にトナーの帯電
量変化がある。However, the variable range of the developing bias and the charging potential of the photoconductor is limited, and if the control of the image density in the check mode as described above is repeated, there is a possibility that the density fluctuation beyond the above variable range will occur. is there. The cause of such changes in the developing bias and the charging potential of the photoconductor is a change in the toner charge amount.
【0048】本実施例の現像機は二成分現像機であるの
でトナー濃度を規定の一定値とする制御システムによっ
てトナーの帯電量が一定となるようにしている。しか
し、周囲環境変化や経時変化等によってトナーの帯電量
に変化が生ずる。本実施例の現像バイアスおよび感光体
帯電電位の制御システムは、こうした変化に対応して画
像濃度を一定にすることを主な目的としたシステムであ
る。Since the developing device of this embodiment is a two-component developing device, the charge amount of the toner is made constant by the control system which makes the toner concentration a prescribed constant value. However, the charge amount of the toner changes due to changes in the surrounding environment, changes over time, and the like. The developing bias and photoconductor charging potential control system of this embodiment is a system whose main purpose is to keep the image density constant in response to such changes.
【0049】そこで、予め設定した現像バイアスと感光
体帯電電位が、規定値よりも大きくなった場合はトナー
帯電量を低くするためにトナー濃度を高くし、規定値よ
りも小さくなった場合はトナー帯電量を高くするために
トナー濃度を低くするように制御する。これによって、
トナー帯電量が適正な値となると共に、現像バイアスや
感光体帯電電位をそれほど変化させることなく、画像濃
度を適正値に保持することができる。このときのトナー
濃度制御の目標値の変更量は、現像バイアスや感光体帯
電電位の規定値からの変化量に依存する。上記トナー濃
度制御の目標値の変更量を、現像バイアスや感光体帯電
電位の規定値からの変化量をパラメータとしたファジー
制御により決定することが望ましい上記の制御を行って
も、トナー濃度,現像バイアス,帯電電位の一つ以上
が、予め決定された規定範囲を超えた場合には制御不能
となるので、エラー信号等を発して制御不能が分かるよ
うにする。Therefore, when the preset developing bias and the photoconductor charging potential are higher than the specified values, the toner density is increased in order to reduce the toner charge amount, and when they are lower than the specified values, the toner concentration is decreased. The toner density is controlled to be low in order to increase the charge amount. by this,
The toner charge amount becomes an appropriate value, and the image density can be held at an appropriate value without changing the developing bias or the photoconductor charging potential so much. The amount of change in the target value for toner density control at this time depends on the amount of change in the developing bias and the photoconductor charging potential from the specified values. It is desirable to determine the amount of change in the target value of the toner concentration control by fuzzy control using the amount of change from the specified value of the developing bias or the photosensitive member charging potential as a parameter. When one or more of the bias and the charging potential exceed a predetermined specified range, the control becomes impossible, and therefore an error signal or the like is issued so that the control can be recognized.
【0050】本実施例の画像形成装置は、通常、画像形
成モードで動作している。特定のタイミングで自動的に
チェックモードに切り替わり、現像バイアス,感光体帯
電電位,トナー濃度目標値,露光量等の印写パラメータ
を記録時の画像濃度が適正値となるよう決定後、通常画
像形成モードに自動的に切り替わる。The image forming apparatus of this embodiment normally operates in the image forming mode. At a specific timing, it automatically switches to the check mode, and after determining printing parameters such as development bias, photoconductor charging potential, toner concentration target value, and exposure amount so that the image density during recording becomes an appropriate value, normal image formation is performed. The mode automatically switches.
【0051】チェックモードへの切り替えは、装置の電
源投入時およびリセット時は勿論、それ以外にも規定時
間経過後、あるいは、温度または湿度の変動が規定値を
超えた時、規定枚数の印写が完了した時等に自動的に切
り替わるようにメモリされた制御手段によって行うこと
が可能である。The switching to the check mode is performed at the time of turning on the power of the apparatus and at the time of resetting, as well as after the specified time has elapsed or when the fluctuation of the temperature or the humidity exceeds the specified value, the specified number of copies are printed. Can be performed by the control means stored in the memory so as to be automatically switched when, for example, is completed.
【0052】このチェックモードへの切り替え頻度は、
使用されるトナーの帯電量や画像形成装置の環境安定性
等に依存するので、実機により実験的に決定することが
望ましい。The frequency of switching to this check mode is
Since it depends on the charge amount of the toner used, the environmental stability of the image forming apparatus, and the like, it is desirable to experimentally determine with an actual machine.
【0053】この他にも、前記現像バイアスや感光体帯
電電位の変更値に合わせてトナー濃度を制御する場合、
トナー濃度の変更に伴いトナー帯電量が変化して画像濃
度が急変することが予測されるので、チェックモードへ
の切り替え頻度を多くするのが好ましい。このようなチ
ェックモードへの切り替え頻度の決定には、ファジー制
御等を利用することが望ましい。In addition to this, when the toner density is controlled in accordance with the developing bias and the changed value of the charging potential of the photoconductor,
Since it is expected that the toner charge amount changes and the image density changes abruptly as the toner density changes, it is preferable to increase the frequency of switching to the check mode. To determine the switching frequency to such a check mode, it is desirable to use fuzzy control or the like.
【0054】前記のようにチェックモードへの切り替え
は、通常画像形成モードにおける経過時間,温湿度の変
化量,記録枚数,トナーの補給回数,トナー濃度の目標
値変更,その時点における現像バイアス値と感光体帯電
電位等のパラメータから総合的に評価,決定することが
望ましい。これらを総合判断してチェックモードに切り
替えるには、ニューロを用いた制御方式の適用が最も有
効である。As described above, the switching to the check mode is performed by changing the elapsed time in the normal image forming mode, the amount of change in temperature and humidity, the number of recorded sheets, the number of toner replenishments, the target value of the toner density, and the developing bias value at that time. It is desirable to comprehensively evaluate and determine from parameters such as photoconductor charging potential. The application of a control method using a neuro is most effective for comprehensively judging these and switching to the check mode.
【0055】また、チェックモードは装置を操作する人
の意志で切り替え可能とすることが望ましく、外部スイ
ッチや接続されているコンピュータ等により、必要とす
るチェックモード動作指令を出して切り替えが可能とす
る。そして更に、操作者がチェックモードで目標とする
画像濃度を、任意に変更できることがより望ましい。It is desirable that the check mode can be switched by the will of the person who operates the apparatus, and the check mode operation command can be issued by an external switch or a connected computer to switch the check mode. . Further, it is more desirable that the operator can arbitrarily change the target image density in the check mode.
【0056】〔実施例 3〕カラー画像形成装置におい
ては、2色以上のトナーを重ね合わせて各種の色を合成
することから、各色の画像濃度を適正値に保つことは非
常に重要である。本実施例では、カラー画像形成装置に
おける本発明の一実施例を説明する。[Embodiment 3] In a color image forming apparatus, it is very important to keep the image density of each color at an appropriate value, because two or more color toners are superposed to synthesize various colors. In this embodiment, an embodiment of the present invention in a color image forming apparatus will be described.
【0057】図7は、本発明の画像濃度制御手段を備え
たカラー画像形成装置の一例を示す模式構成図である。
本装置ではベルト状の感光体ベルト19上に形成した各
色トナー画像を、中間転写ドラム20で重ね合わせる点
が特徴である。FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a color image forming apparatus equipped with the image density control means of the present invention.
This apparatus is characterized in that the toner images of the respective colors formed on the belt-shaped photosensitive belt 19 are superposed on the intermediate transfer drum 20.
【0058】スコロトロン帯電器21で感光体ベルト1
9を一様に帯電し、レーザ露光装置22でイエローの画
像パターンの露光を行い、イエロー画像の静電潜像
(Y)を形成する。次いで、イエロー現像機23Yで感
光体上の静電潜像(Y)を現像し、中間転写ドラム20
上にイエロー画像を転写する。感光体ベルト19上に残
ったトナーは感光体クリーナ24により回収される。Photoconductor belt 1 with scorotron charger 21
9 is uniformly charged, a yellow image pattern is exposed by the laser exposure device 22, and an electrostatic latent image (Y) of a yellow image is formed. Next, the electrostatic latent image (Y) on the photoconductor is developed by the yellow developing machine 23Y, and the intermediate transfer drum 20
Transfer the yellow image on top. The toner remaining on the photoconductor belt 19 is collected by the photoconductor cleaner 24.
【0059】引き続き上記と同様にして帯電,露光し、
マゼンタの静電潜像(M)を感光体ベルト19上に形成
し、マゼンタ現像機23Mで現像後、中間転写ドラム2
0上のイエロー画像に重ねて転写する。Subsequently, charging and exposure are carried out in the same manner as above,
An electrostatic latent image (M) of magenta is formed on the photoconductor belt 19, and after being developed by the magenta developing machine 23M, the intermediate transfer drum 2
0 is transferred over the yellow image.
【0060】さらに、シアン画像および黒画像に対して
も上記と同様にして行い、4色の転写画像を中間転写ド
ラム20上に重ねて形成する。Further, the cyan image and the black image are also processed in the same manner as described above, and the transfer images of four colors are formed on the intermediate transfer drum 20 in an overlapping manner.
【0061】これを用紙カセット25から搬送された用
紙に、転写ローラ26で一括転写し、ACコロナ除電器
27によって除電剥離後、定着機28で加熱定着して画
像記録を完了する。This is collectively transferred onto the sheet conveyed from the sheet cassette 25 by the transfer roller 26, and after the charge is removed by the AC corona charge eliminator 27, it is heated and fixed by the fixing device 28 to complete the image recording.
【0062】中間転写ドラム20上の転写ローラ26と
転写ドラムクリーナ29は、画像転写時には中間転写ド
ラム20の表面から待避し、用紙への画像転写時および
転写後の中間転写ドラムのクリーニング時に接触するよ
う制御される。The transfer roller 26 and the transfer drum cleaner 29 on the intermediate transfer drum 20 are retracted from the surface of the intermediate transfer drum 20 during image transfer, and come into contact with each other during image transfer onto a sheet and during cleaning of the intermediate transfer drum after transfer. Controlled.
【0063】本実施例では、トナー付着量検出センサ3
0は中間転写ドラム20上のトナー付着量測定位置に配
置されている。中間転写ドラム20上にトナー付着量検
出センサ30を配置することにより、感光体ベルト19
上にトナー付着量検出センサを配置したものと比較して
最終画像に近い位置でのトナー付着量を測定できる利点
があるためである。しかし、現像機23から遠くなった
分だけ、チェックモード時の測定に時間を要する。In this embodiment, the toner adhesion amount detecting sensor 3
0 is arranged at the toner adhesion amount measurement position on the intermediate transfer drum 20. By disposing the toner adhesion amount detection sensor 30 on the intermediate transfer drum 20, the photoconductor belt 19
This is because there is an advantage that the toner adhesion amount at a position close to the final image can be measured as compared with the case where the toner adhesion amount detection sensor is arranged above. However, the distance from the developing machine 23 increases the time required for the measurement in the check mode.
【0064】また、中間転写ドラム20の使用は、その
表面の色や反射状態の選択度が高いので、適切な表面の
ものを選ぶことにより、より高精度な付着量の測定が可
能である。感光体では表面の反射状態が正反射に近い
が、中間転写ドラムの拡散反射の方が安定した測定値が
得易い。Further, since the use of the intermediate transfer drum 20 has a high degree of selectivity of the color and reflection state of the surface, it is possible to measure the adhesion amount with higher accuracy by selecting an appropriate surface. The surface of the photoconductor is close to regular reflection, but the diffused reflection of the intermediate transfer drum makes it easier to obtain stable measured values.
【0065】トナー付着量の測定からは、中間転写ドラ
ムは拡散反射体であると共に、測定するトナーの反射濃
度に比較して十分小さいか、または、十分大きい反射濃
度の色のものが望ましい。なお、一般のカラートナーは
反射濃度が低く、黒トナーは反射濃度が高いため、反射
光を検出する光学式センサを用いてトナー付着量を測定
する場合、その中間転写ドラムの測定位置がカラートナ
ーでは反射濃度が高い(暗い色)表面のものを、また、
黒トナーでは反射濃度が低い(明るい色)ものを用いる
のが望ましい。こうしたカラートナーと黒トナーとで色
の異なる中間転写ドラムを用いて測定することができれ
ば、それぞれのトナーの付着量を、より精度よく測定す
ることができる。また、中間転写ドラム表面の色が単色
の場合には、カラートナーと黒トナーの反射強度の中間
濃度を有する色を選択することが望ましい。From the measurement of the toner adhesion amount, it is desirable that the intermediate transfer drum be a diffuse reflector and have a color whose reflection density is sufficiently low or high as compared with the reflection density of the toner to be measured. In addition, since the reflection density of general color toner is low and the reflection density of black toner is high, when measuring the toner adhesion amount using an optical sensor that detects reflected light, the measurement position of the intermediate transfer drum is the color toner. Then, one with a high reflection density (dark color) surface,
It is desirable to use black toner having a low reflection density (bright color). If the color toner and the black toner can be measured by using the intermediate transfer drums having different colors, the adhered amount of each toner can be measured more accurately. Further, when the color of the surface of the intermediate transfer drum is a single color, it is desirable to select a color having an intermediate density of the reflection intensities of the color toner and the black toner.
【0066】本実施例では、黒トナーの濃度変動が小さ
いことから、反射濃度の高い中間転写ドラム上でイエロ
ー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)の三色のカラ
ートナーの付着量を測定し、黒トナー(K)について
は、カラートナーの濃度変動による現像バイアス等の設
定値から予測制御する方法を採用した。In this embodiment, since the density variation of the black toner is small, the adhesion amount of the three color toners of yellow (Y), magenta (M) and cyan (C) on the intermediate transfer drum having a high reflection density. Then, the black toner (K) was predicted and controlled from the set value of the developing bias and the like due to the variation in the density of the color toner.
【0067】次に、本実施例における印写プロセスを制
御するチェックモード時の動作について説明する。Next, the operation in the check mode for controlling the printing process in this embodiment will be described.
【0068】チェックモードは、感光体の帯電電位制御
手段により感光体ベルトの表面電位が連続的に変化して
いる帯電領域を形成する。次に、この帯電電位変化領域
内にタイミングを合わせて、露光装置によりテストパタ
ーンを形成する。そして、帯電変化領域と露光領域にタ
イミングを合わせて、イエロー現像機23Yで現像バイ
アスを連続的に変化させながら現像を行う。こうして形
成したイエローのテストパターンを中間転写ドラム20
上に転写しトナー付着量検出センサ30で測定する。In the check mode, a charging area in which the surface potential of the photoconductor belt is continuously changed is formed by the charge potential control means of the photoconductor. Next, a test pattern is formed by the exposure device in synchronization with the charging potential change region. Then, the yellow developing machine 23Y performs development while continuously changing the developing bias in synchronization with the charge change area and the exposure area. The yellow test pattern thus formed is transferred to the intermediate transfer drum 20.
The toner is transferred onto the surface and measured by the toner adhesion amount detection sensor 30.
【0069】測定後の中間転写ドラム20上のテストパ
ターンは、中間転写ドラムクリーナで清掃しトナーを回
収する。なお、チェックモードにおいては、転写ローラ
26は、中間転写ドラム20から待避状態であり、中間
転写ドラムクリーナ29は常に、中間転写ドラムに接触
してクリーニングを行うように制御されている。The test pattern on the intermediate transfer drum 20 after the measurement is cleaned by the intermediate transfer drum cleaner to collect the toner. In the check mode, the transfer roller 26 is in a retracted state from the intermediate transfer drum 20, and the intermediate transfer drum cleaner 29 is controlled so as to always contact the intermediate transfer drum for cleaning.
【0070】イエローの付着量測定に続いて、同様の方
法でマゼンタ,シアンのテストパターンを作成し、トナ
ー付着量をトナー付着量検出センサ30で同様に測定す
る。Subsequent to the yellow adhesion amount measurement, a magenta and cyan test pattern is formed by the same method, and the toner adhesion amount is similarly measured by the toner adhesion amount detection sensor 30.
【0071】現像バイアスおよび感光体帯電電位などの
決定方法は、前記実施例1の単色の場合と同様である
が、本実施例では黒トナーについては行わず、イエロ
ー,マゼンタ,シアンの各色の現像バイアスおよび感光
体帯電電位から予測決定する。具体的にはイエロー,マ
ゼンタ,シアンの現像バイアスおよび感光体帯電電位の
平均値をもって黒を設定した。これは、同一の基材から
なる4色トナーの環境特性や経時変化特性が、ほぼ等し
い特性を有していることゝ、黒トナーが前記カラートナ
ーに比べて設定精度が悪くても、画像濃度に与える影響
が比較的小さく、かつ、要求される濃度変動の許容幅が
広いことによる。The method for determining the developing bias and the charging potential of the photoconductor is the same as that for the single color of the first embodiment, but in this embodiment, the black toner is not used, and the development of each color of yellow, magenta and cyan is performed. Predicted from bias and photoreceptor charging potential. Specifically, black is set based on the average value of the developing biases of yellow, magenta, and cyan and the charging potential of the photoconductor. This is because the four-color toners made of the same base material have substantially the same environmental characteristics and aging characteristics, and even if the setting accuracy of the black toner is lower than that of the color toners, the image density is low. Has a relatively small effect on the concentration and a wide tolerance range of the required concentration variation.
【0072】また、目標とする画像濃度設定精度によっ
ては、イエロー,マゼンタ,シアンについてもいずれか
一色のトナー付着量の測定結果に基づいて、他の色の現
像バイアスや感光体帯電電位を設定してもよい。Depending on the target image density setting accuracy, the developing bias and the photoconductor charging potential of other colors are set for yellow, magenta, and cyan based on the measurement result of the toner adhesion amount of any one color. May be.
【0073】前記おいてはイエロー,マゼンタ,シアン
の各色の現像バイアスおよび感光体帯電電位の平均値を
もって黒を設定したが、上記の平均値に予め決定した係
数を乗ずる方法や、各トナーの付着量測定結果やトナー
濃度の目標値等、単色の場合と同様に各種パラメータか
ら総合的に決定する手法を用いてもよい。これらパラメ
ータの設定においても、ファジーやニューロを利用した
制御により行うことは極めて有効である。In the above description, black is set based on the average value of the developing bias and the photoconductor charging potential of each color of yellow, magenta, and cyan. However, the above-mentioned average value is multiplied by a predetermined coefficient, and the adhesion of each toner is determined. A method of comprehensively determining from various parameters such as the amount measurement result and the target value of the toner density may be used as in the case of a single color. Also in setting these parameters, it is extremely effective to perform control using fuzzy or neuro.
【0074】本実施例のカラー画像形成装置において
も、通常画像形成モードからチェックモードに切り換え
るタイミングは、前記の実施例と同様にして行うことが
できる。しかし、カラー画像形成装置では、複数のトナ
ーについて設定が必要であるため、チェックモードに要
する時間がその分長くなり、記録速度が低下する。本実
施例のカラー画像記録装置では、電源投入時およびリセ
ット時は、イエロー,マゼンタ,シアンの三色について
付着量測定を行うが、その後は、イエロー,マゼンタ,
シアンの制御を独立して行い、同時に三色をチェックす
る回数を減らすか、一色についてチェックし、この結果
から他の色の設定条件を予測する方法を併用することで
カバーすることができる。Also in the color image forming apparatus of this embodiment, the timing of switching from the normal image forming mode to the check mode can be set in the same manner as in the above embodiment. However, in the color image forming apparatus, since it is necessary to set a plurality of toners, the time required for the check mode becomes longer accordingly, and the recording speed decreases. In the color image recording apparatus of the present embodiment, when the power is turned on and at the time of resetting, the adhesion amount is measured for three colors of yellow, magenta and cyan.
Cyan control can be performed independently, and the number of checks of three colors can be reduced at the same time, or the method of checking one color and predicting the setting conditions of other colors from this result can be used together.
【0075】なお、これらは画像濃度の制御目標範囲と
画像形成装置内の環境や特性、トナー特性などによって
決定すべきものであるので、実機により実験的に制御条
件を決定するのが好ましい。Since these should be determined according to the control target range of the image density, the environment and characteristics in the image forming apparatus, the toner characteristics, etc., it is preferable to experimentally determine the control conditions with an actual machine.
【0076】いずれにしても、チェックモードに要する
時間は短い方がよい。こうした意味でも、従来のステッ
プ状に現像バイアスを切り換えるて行う方法に比較し
て、現像バイアスを連続的に変化させてテストパターン
を形成する本発明の方式は、高精度である。In any case, the time required for the check mode should be short. Also in this sense, the method of the present invention that forms the test pattern by continuously changing the developing bias has higher accuracy than the conventional method of switching the developing bias in steps.
【0077】[0077]
【発明の効果】本発明によれば、複数の現像バイアスに
おけるトナー付着量を短いテストパターンで測定できる
ので、適正な画像濃度が得られる印写パラメータ制御が
短時間できる。According to the present invention, since the toner adhesion amount at a plurality of developing biases can be measured with a short test pattern, the printing parameter control for obtaining an appropriate image density can be performed in a short time.
【0078】また、感光体表面の傷等によって生ずるノ
イズ等による測定値への影響が極めて少なく、高精度で
安定な画像濃度の記録が可能な単色およびカラーの画像
形成装置を提供することができる。Further, it is possible to provide a monochromatic and color image forming apparatus capable of highly accurately and stably recording the image density, with the influence of noise or the like caused by scratches on the surface of the photoconductor being extremely small. .
【0079】また、テストパターンの測定領域にのみに
トナーを付着させるので、トナー消費も少ない。Further, since the toner is attached only to the measurement area of the test pattern, the toner consumption is small.
【図1】実施例1の画像記録装置の模式構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image recording apparatus according to a first embodiment.
【図2】テストパターン作成時の感光体帯電電位、露光
位置、現像バイアス値の関係を説明するグラフである。FIG. 2 is a graph illustrating a relationship among a photosensitive member charging potential, an exposure position, and a developing bias value when a test pattern is created.
【図3】本発明のテストパターンの一例を示す模式図で
ある。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a test pattern of the present invention.
【図4】本発明のテストパターンのトナー付着量検出セ
ンサによる測定結果のグラフである。FIG. 4 is a graph of a measurement result of a toner adhesion amount detection sensor of a test pattern of the present invention.
【図5】ステップ状に現像バイアスを変化させた場合の
テストパターンのナー付着量測定センサによる測定結果
のグラフである。FIG. 5 is a graph of measurement results of a test pattern with a toner adhesion amount measuring sensor when the developing bias is changed stepwise.
【図6】連続的に現像バイアスを変化させた場合のテス
トパターンのナー付着量測定センサによる測定結果のグ
ラフである。FIG. 6 is a graph of measurement results of a tester pattern with a toner adhesion amount measuring sensor when the developing bias is continuously changed.
【図7】実施例3のカラー画像記録装置の模式構成図で
ある。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a color image recording apparatus of Example 3.
1,21…スコロトロン帯電器、2,22…レーザ露光装
置、3…二成分現像装置、4…コロトロン式転写装置、
5…ACコロナ式除電装置、6…イレーズランプ、7,
24…感光体クリーナ、8,28…定着機、9…帯電電
位制御手段、10…露光制御手段、11…トナー濃度測
定手段、12…トナー濃度制御手段、13…温湿度セン
サ、14…現像バイアス制御手段、1530…トナー付
着量検出センサ、16…トナー付着量測定手段、17…
印写プロセス制御手段、18…用紙レジスト、19…感
光体ベルト、20…中間転写ドラム、23Y…イエロー
現像装置、23M…マゼンタ現像装置、23C…シアン
現像装置、23K…黒現像装置、25…用紙カセット、
26…転写ローラ、27…除電器、29…中間転写ドラ
ムクリーナ。1, 21 ... Scorotron charger, 2, 22 ... Laser exposure device, 3 ... Two-component developing device, 4 ... Corotron type transfer device,
5 ... AC corona type static eliminator, 6 ... Erase lamp, 7,
24 ... Photoconductor cleaner, 8, 28 ... Fixing device, 9 ... Charging potential control means, 10 ... Exposure control means, 11 ... Toner density measuring means, 12 ... Toner density control means, 13 ... Temperature / humidity sensor, 14 ... Development bias Control means, 1530 ... Toner adhesion amount detecting sensor, 16 ... Toner adhesion amount measuring means, 17 ...
Printing process control means, 18 ... Paper resist, 19 ... Photosensitive belt, 20 ... Intermediate transfer drum, 23Y ... Yellow developing device, 23M ... Magenta developing device, 23C ... Cyan developing device, 23K ... Black developing device, 25 ... Paper cassette,
26 ... Transfer roller, 27 ... Static eliminator, 29 ... Intermediate transfer drum cleaner.
Claims (10)
において、感光体帯電電位を連続的に変更可能な帯電手
段と、現像バイアスを連続的に変更可能な現像バイアス
制御手段と、現像画像のトナー付着量を検出するトナー
付着量検出手段と、通常の画像形成モードにおける印写
条件を決定するチェックモードを備え、前記チェックモ
ードでは、前記感光体帯電電位が連続的に変化した領域
を形成し、その領域に露光形成されたテストパターンを
現像バイアスを連続的に変化させながら現像したトナー
像のトナー付着量を前記トナー付着量検出手段で検出し
た信号に基づき、前記通常画像形成モードにおける感光
体帯電電位と現像バイアスを設定,制御する制御手段を
有していることを特徴とする画像形成装置。1. An image forming apparatus using an electrophotographic process, a charging unit capable of continuously changing a charging potential of a photosensitive member, a developing bias control unit capable of continuously changing a developing bias, and a toner for a developed image. Toner adhesion amount detection means for detecting the adhesion amount, and a check mode for determining the printing conditions in the normal image forming mode, in the check mode, forming a region in which the photoconductor charging potential is continuously changed, The photoconductor charging in the normal image forming mode is performed based on the signal detected by the toner adhesion amount detecting means for the toner adhesion amount of the toner image developed while continuously changing the developing bias of the test pattern formed by exposure in that area. An image forming apparatus having a control means for setting and controlling an electric potential and a developing bias.
において、感光体帯電電位を連続的に変更可能な帯電手
段と、現像バイアスを連続的に変更可能な現像バイアス
制御手段と、現像画像のトナー付着量を検出するトナー
付着量検出手段と、通常の画像形成モードにおける印写
条件を決定するチェックモードを備え、前記チェックモ
ードでは、非画像部の感光体電位と現像バイアスおよび
画像部の感光体電位と現像バイアスの少なくとも一方が
連続的に変化した領域を形成し、その領域におけるトナ
ーの付着量を前記トナー付着量検出手段で検出した信号
に基づき、前記通常画像形成モードにおける感光体帯電
電位と現像バイアスを設定,制御する制御手段を有して
いることを特徴とする画像形成装置。2. An image forming apparatus using an electrophotographic process, a charging unit capable of continuously changing a charging potential of a photosensitive member, a developing bias control unit capable of continuously changing a developing bias, and a toner of a developed image. A toner adhesion amount detecting means for detecting an adhesion amount and a check mode for determining printing conditions in a normal image forming mode are provided. In the check mode, the photoconductor potential and the developing bias of the non-image portion and the photoconductor of the image portion are provided. An area in which at least one of the potential and the developing bias is continuously changed is formed, and the photoconductor charging potential in the normal image forming mode is set based on the signal detected by the toner adhesion amount detection means in the area. An image forming apparatus having a control means for setting and controlling a developing bias.
像形成装置の電源投入時およびリセット時,予め設定さ
れた時間が経過した時,トナーの補給量または補給回数
が規定量または規定回数に到達した時,装置内の温湿度
が規定値外に変動した時,記録枚数が規定枚数に到達し
た時の少なくとも一つを検出する手段を備え、その検出
信号に基づきチェックモードに移行する制御手段を備え
ている請求項1または2に記載の画像形成装置。3. When the image forming apparatus is powered on and reset, or when a preset time has elapsed, the toner replenishment amount or the number of replenishment reaches a prescribed amount or prescribed number of times when shifting to the check mode. When the temperature and humidity inside the device fluctuate outside the specified value, a means for detecting at least one when the number of recorded sheets reaches the specified number is provided, and a control means for shifting to the check mode based on the detection signal is provided. The image forming apparatus according to claim 1, which is provided.
制御手段が、走査者が任意に選択,走査できるよう構成
されている請求項3に記載の画像形成装置。4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the control means for controlling the shift to the check mode is configured so that a scanner can arbitrarily select and scan.
ロン帯電器であり、そのグリッド電圧を制御する制御手
段を備えた請求項1または2に記載の画像形成装置。5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging means of the image forming apparatus is a scorotron charger, and a control means for controlling a grid voltage of the scorotron charger is provided.
段が、発光素子と受光素子からなる光学センサを備えて
いる請求項1または2に記載の画像形成装置。6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner adhesion amount detecting means of the image forming apparatus includes an optical sensor including a light emitting element and a light receiving element.
段が、その検出信号に対し、予め設定された周波数以上
の信号を除去する高周波除去手段を備えている請求項6
に記載の画像形成装置。7. The toner adhesion amount detecting means of the image forming apparatus comprises high frequency removing means for removing a signal having a frequency higher than a preset frequency from the detection signal.
The image forming apparatus according to item 1.
バイアス,感光体帯電電位の少なくとも一つが、予め設
定された変動許容範囲外となった時、それを表示する表
示手段が設けられている請求項1〜7のいずれかに記載
の画像形成装置。8. The image forming apparatus is provided with a display unit for displaying, when at least one of the toner density, the developing bias, and the photoconductor charging potential is out of a preset allowable fluctuation range. The image forming apparatus according to claim 1.
形成装置において、感光体帯電電位を連続的に変更可能
な帯電手段と、現像バイアスを連続的に変更可能な現像
バイアス制御手段と、現像画像のトナー付着量を検出す
るトナー付着量検出手段と、通常の画像形成モードにお
ける印写条件を決定するチェックモードを備え、前記チ
ェックモードでは、前記感光体帯電電位が連続的に変化
した領域を形成し、その領域に露光形成されたテストパ
ターンを現像バイアスを連続的に変化させながら現像し
たカラー画像の内の少なくとも1色のトナー付着量を前
記トナー付着量検出手段で検出した検出信号に基づき、
前記通常画像形成モードにおける各色の現像時の感光体
帯電電位と現像バイアスを設定,制御する制御手段を有
していることを特徴とする画像形成装置。9. A color image forming apparatus using an electrophotographic process, a charging unit capable of continuously changing a charging potential of a photosensitive member, a developing bias control unit capable of continuously changing a developing bias, and a developed image. And a check mode for determining the printing conditions in the normal image forming mode. In the check mode, a region in which the photoconductor charging potential continuously changes is formed. Then, based on the detection signal detected by the toner adhesion amount detection means, the toner adhesion amount of at least one color in the color image developed while continuously changing the development bias of the test pattern formed by exposure in that area,
An image forming apparatus comprising: a control unit for setting and controlling a photoconductor charging potential and a developing bias during development of each color in the normal image forming mode.
ナー像を転写し重ね合わせる中間転写体を有し、該中間
転写体上に形成されたカラー画像のトナー付着量を前記
トナー付着量検出手段で検出するよう構成されている請
求項9に記載の画像形成装置。10. An intermediate transfer member that transfers and superimposes toner images of respective colors sequentially formed on the photoconductor, and detects the toner adhesion amount of the color image formed on the intermediate transfer member by the toner adhesion amount detection. The image forming apparatus according to claim 9, wherein the image forming apparatus is configured to detect by means.
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