JP2001134025A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】中間調濃度の安定化を短時間に、かつ高精度
に、オゾンを発生することなく、簡単に行なうことがで
きる画像形成装置及び画像形成方法を提供すること。 【解決手段】所定間隔での帯電電位の制御により接触帯
電手段２に印加される電圧を切り換え、かつ、前記トナ
ーパターンとは別に中間調濃度調整用基準トナーパター
ンを作成し、この中間調濃度調整用基準トナーパターン
の反射濃度をセンサー１６で検知し、この検知出力に基
づいて画像書き込み光量を所定量変更して中間調の書き
込み条件を整えることとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体に光レーザ
ービームを照射して画像形成を行なうデジタル複写機、
プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から電子写真装置の中間調濃度を一
定に保つことは画像品質を安定に保つ上で重要な技術課
題であった。画像形成装置において、中間調濃度を調整
する技術として次のものが知られている。 特開平６−２０８７１号公報に開示された画像形成装
置 特開平８−２６５５７０号公報に開示された画像形成
装置 特開平８−２９７８３４号公報に開示された画像形成
装置 前記の公報に開示された技術は、感光体の感度変動に
基づく画像濃度変動のうち、特に、多階調のデジタル画
像形成装置で重要である中間濃度部分の濃度再現性を安
定して行える画像形成装置を提供することを目的とし、
その構成は、感光体４０１上に目標暗電位ＶＨＳにて帯
電させる帯電手段４０２の制御電位ＶＧＳを算出し、制
御電位ＶＧＳで帯電された感光体４０１上の潜像パッチ
の検出電位、及び潜像パッチの露光光量に基づいて目標
中間調電位ＶＭＳを得る光レーザービーム光量ＶＬＳを
算出し、目標暗電位ＶＨＳからかぶり防止電位ＶＣを減
算して現像バイアス電位ＶＢを算出し、帯電制御電位Ｖ
ＧＳ、光レーザービーム光量ＬＤＳ、及び現像バイアス
電位ＶＢを設定する制御手段を備える、というものであ
る。

【０００３】しかし、このの公報に開示された技術
は、電位検知を前提としており、高価な電位計が必要で
ある。

【０００４】前記の公報に開示された技術は、画像形
成装置に関し、中間調画像の濃度制御を正確に行なうこ
とができる画像形成装置を提供することを目的とし、そ
の構成は、像担持体上にトナーを付着させて画像形成を
行なう画像形成装置において、前記像担持体上に画像濃
度検出用パターンを形成するパターン形成手段と、前記
像担持体上に付着したトナーによる画像濃度を検出する
画像濃度検出手段と、前記画像濃度検出手段で検出した
濃度に応じて画像濃度制御を行なう制御部と、該制御部
内に設けられ、前記パターン形成手段で作成した複数段
階の階調パターンの画像濃度検出手段の出力と、画像濃
度との関係を記憶する階調テーブルを具備して構成す
る、というものである。

【０００５】しかし、このの公報に開示された技術
は、中間調濃度の検知時、複数の中間調パターンを作る
ようにしているため、検知制御に時間がかかる。また、
中間調濃度の調整をＬＤ（laser diode）のＰＷＭ（pow
er wide modulation）（発光時間）で行っているため、
調整幅が粗い。

【０００６】前記の公報に開示された技術は、画像形
成装置に関し、中間調からベタに至るまでのトナー付着
量制御を正確に行なうことができる画像形成装置を提供
することを目的とし、その構成は、像担持体上にトナー
を付着させて画像形成を行なう画像形成装置において、
前記像担持体上にテストベタパッチとテスト中間調パッ
チを形成するパッチ形成手段と、前記パッチ形成手段に
より形成されたテストベタパッチとテスト中間調パッチ
の画像濃度を検出する画像濃度検出手段とを具備し、先
ず、テストベタパッチによる画像濃度検出により現像剤
担持体の周速比を制御してベタ濃度の制御を行ない、次
に、テスト中間調パッチによる画像濃度検出によりレー
ザパワーを制御して中間調濃度の制御を行なう。

【０００７】しかし、の公報に開示された技術は、ベ
タ濃度の安定化のため、現像担持体の周速比を制御する
こととしているが周速比の制御は駆動系を高価なものに
しなければならない。また、特に２成分磁気ブラシ現像
の場合、周速比の変更は濃度が同じでも地肌のカブリが
変化したり、中間調の画像の後端が白抜けたりすること
があるといった不具合を発生させる危険があり、実際
上、実施が難しい点がある。

【０００８】また、以上、、の３件の公知文献に
開示された技術について共通していることは、帯電手段
としてスコロトロン帯電を前提としていることがある。
スコロトロン帯電は、帯電の安定性に優れている反面、
オゾンが発生する。

【０００９】オゾン発生の極めて少ない帯電手段として
は、接触帯電手段をあげることができるが、帯電ローラ
等を用いた接触帯電は、オゾン発生が極めて少ない反
面、帯電電位の変動が大きいという問題がある。

【００１０】この帯電電位の変動を抑えるため、反射濃
度検知センサーを使って、帯電出力を補正する技術があ
る。しかし、この補正前後の帯電電位の変化が中間調電
位に影響し中間調濃度が変化してしまうことがわかっ
た。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】中間調濃度の安定化を
短時間に、かつ高精度に、オゾンを発生することなく、
簡単に行なうことができる画像形成装置及び画像形成方
法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、以下の構成とした。 （１）．接触帯電手段により感光体上にトナーパターン
を形成し、このトナーパターンの反射濃度をセンサーで
検知して、トナー濃度及び接触帯電手段による帯電電位
の調整を行う画像形成装置おいて、所定間隔で前記接触
帯電手段に印加される電圧を切り換えることで前記帯電
電位を調整するとともに前記トナーパターンとは別に中
間調濃度調整用基準トナーパターンを作成し、この中間
調濃度調整用基準トナーパターンの反射濃度を前記セン
サーの検知出力に基づいて画像書き込み光量の変更によ
り調整して中間調の書き込み条件を整える制御手段を有
することとした（請求項１）。 （２）．（１）記載の画像形成装置において、前記トナ
ーパターンとして、トナー濃度調整に用いるトナー濃度
調整用パターンと、帯電電位の調整に用いる帯電電位調
整用パターンとを別々に形成し、前記トナー濃度調整用
パターンと前記帯電電位調整用パターンとを前記感光体
のまわりに配置した前記センサーにより検知することと
した（請求項２）。 （３）．（１）又は（２）記載の画像形成装置におい
て、前記中間調濃度調整用基準トナーパターンの書き込
み条件による中間調濃度と、任意の他の条件による中間
調濃度を用いて誤差拡散処理により、中間調濃度画像の
書き込みを行なうことが可能である（請求項３）。 （４）．接触帯電手段により感光体を帯電させてから、
該感光体上にトナーパターンを形成し、このトナーパタ
ーンの反射濃度を検知して該検知結果に基づき、前記接
触帯電手段による帯電電位の調整及びトナー濃度の調整
を行う画像形成方法おいて、前記トナーパターンとし
て、帯電電位調整のための帯電電位調整用パターンを形
成して該帯電電位調整用パターンからの反射濃度を検知
し、該検知結果に基づき前記帯電電位を調整したのち、
前記トナー濃度調整のためのトナー濃度調整用パターン
を形成して該トナー濃度調整用パターンからの反射濃度
を検知し、該検知結果に基づき前記トナー濃度を調整
し、さらに、中間調濃度調整用基準トナーパターンを形
成して該中間調濃度調整用基準トナーパターンの反射濃
度を検知し、この検知出力が所定の出力範囲からずれた
場合には、画像書き込み光量を所定量変更することによ
り中間調の画像濃度を調整することにより、前記中間調
濃度調整用基準トナーパターンの書き込み条件による中
間調濃度と、任意の他の条件による中間調濃度を用いて
誤差拡散処理により、中間調濃度画像の書き込みを行な
うこととした（請求項４）。 （５）．（４）記載の画像形成方法において、所定量の
ジョブ終了後であって、前記接触帯電手段に対する帯電
電位の調整及びトナー濃度調整がなされた後に前記中間
調の画像濃度を調整することとした（請求項５）。

【００１３】

【発明の実施の形態】[１]画像形成装置 この発明が適用される画像形成装置の一例を説明する。 [１ａ]画像形成の概要 図４を用いて、本発明を適用した画像形成装置の要部構
成、作用を説明し、次いで本発明の構成，作用を説明す
る。図４は、感光体に光を照射して画像形成を行なうデ
ジタル複写機、プリンタ、ファクシミリなどに共通な感
光体まわりの構成を示したものである。

【００１４】図４において、ドラム状をした感光体１の
まわりには接触帯電手段としての帯電ローラ２が接触し
ていて、矢印の向きに回転する感光体１に連れ回りする
ようになっている。画像形成に際し、感光体１は矢印の
向きに回転し、この回転中に予め除電手段２５からの光
により除電された感光体１は、次いで、帯電ローラ２に
より一様に帯電される。

【００１５】なお、帯電ローラ２に代えて接触帯電手段
として帯電用のブラシを接触させた構成とすることもで
きる。こうして帯電された感光体１は、その後、画像情
報を含む画像信号で変調されたレーザービーム２０の照
射を受けて露光され、感光体１上に静電潜像が形成され
る。

【００１６】上記のようにして感光体１上に形成された
静電潜像は、所謂反転現像方式においては、現像装置３
を通過する過程でトナーが露光部分に付着することによ
り可視像化される。現像装置３ではケース内に非磁性の
トナーと磁性粉によるキャリアからなる現像剤４を収容
しており、該ケース内には、感光体１に近接して回転す
る現像スリーブ５や、該現像スリーブ５に現像剤４を供
給するパドルローラ２１などを具備している。

【００１７】現像剤４はパドルローラ２１の回転により
攪拌され、撹拌に伴う摩擦帯電によりトナーが帯電させ
られる。現像スリーブ５の外周部は固定磁石の外側を回
転する非磁性材からなる。帯電トナーを含む現像剤４は
パドルローラ２１から現像スリーブ５のまわりにブラシ
状に付着し、ブラシ状の穂の一部を構成するトナーが感
光体１上に接触し、感光体上の静電潜像に静電的作用に
より付着して現像され所謂トナー像が形成される。

【００１８】この現像されるトナー量は、感光体１上の
像電位と現像ローラ２に印可されている現像バイアス電
圧の差で決まる。また、上記像電位は帯電ローラ２によ
り与えられる初期帯電の電位と、レーザービーム２０の
光強度で決まる。

【００１９】感光体１上に形成されたトナー像は感光体
１と共に回転し、転写ベルト６が感光体１に接している
転写部に至る。転写ベルト６は感光体１に接して感光体
と同一方向に同一の線速度で回転するベルトで、この転
写ベルト６には図示しない電源よりトナーと逆極性の転
写用バイアス電圧が印可されている。

【００２０】転写ベルト６は、帯電ローラ２による感光
体１の帯電から露光、転写の工程に至る１枚の転写紙に
対する画像形成プロセスに相当する１ジョブが終了する
毎に感光体１から離間するように制御される。

【００２１】例えば、メインスイッチオン直後において
は、画像形成の条件を整えるための準備がなされ、各装
置がならし運転されたり、帯電ローラ２、レーザービー
ム２０、現像装置３などが機能状態となって、後述する
ように所定のテスト用画像パターン、例えば、トナー濃
度調整用パターンや帯電電位調整用パターンなどが形成
される。

【００２２】しかし、転写ベルト６が感光体１に常時接
したままであると、上記のテスト用パターンが検知され
る前に該転写ベルト６に転写されて感光体１から消され
てしまうので、メインスイッチオン直後のならし運転中
やジョブ終了時、つまり、ジョブとジョブとの間には転
写ベルト６を感光体１から離間させ、ジョブ介しに合わ
せて感光体１に接触させるような構成となっている。

【００２３】なお、図４に示した例のほか、例えば、転
写ベルト６に代えて感光体１から離間して配置される転
写チャージャを使用するタイプの画像形成装置もある。

【００２４】図４において、上記トナー像が上記転写部
に至るときに適正な転写位置に転写が行なわれるような
タイミングでレジストローラ２４から転写紙Ｓが送り出
される。転写ベルト６と感光体１間の転写電界により感
光体１上のトナー像は、感光体１と転写ベルト６の間に
挟まれて感光体１と同じ線速度で搬送される転写紙Ｓ上
に転写される。

【００２５】転写紙Ｓは、トナー像転写後も転写ベルト
６により搬送され、搬送方向上、該転写ベルト６の下流
側に位置する図示しない定着装置に至る。転写紙Ｓ上に
転写されたトナー像は未定着であり、上記定着装置を通
り抜ける際に、この未定着トナー像は転写紙Ｓ上に熱溶
着により定着される。

【００２６】一方、転写しきれず感光体１上に残留して
いるトナーは、さらに感光体１とともに回転方向に移動
し、クリーニング装置１０内に配置されたクリーニング
ブレード７により堰き止められ溜められる。クリーニン
グブレード７の部位に溜められた残留トナーは反時計ま
わりの向きに回転する回収羽根８とマイラー２２との協
働作用により、回収コイル９上に送り込まれる。回収コ
イル９はワイヤを螺旋状に巻いて形成した一種のスクリ
ューコンベアであり、回転により現像剤を搬送すること
ができる。

【００２７】回収コイル９はクリーニング装置１０内で
はトナーを取りいれることができるような態様で部分的
にケースに覆われており、クリーニング装置１０からは
回収管内に収めれらて回転駆動されるようになってい
る。回収管はクリーニング装置１０から現像装置３に至
る経路を構成し、現像装置３のパドルローラ２１の上方
に開口している。クリーニング装置１０に回収された感
光体１からの残留トナーは、回収コイル９の回転により
上記回収管を経て現像装置４に回収され循環使用され
る。 [１ｂ]画像濃度の調整 感光体１上に形成される画像の画像濃度は、レーザービ
ーム２０の光強度が一定ならば、帯電ローラ２により帯
電させられる感光体１の帯電電位が常に一定であり、か
つ、現像剤の濃度が一定である限り、常に一定のはずで
あるが、実際には、感光体１が経時的に劣化したり、帯
電ローラ２の特性として帯電電位の変動が大きいなどの
理由に起因して変動する。

【００２８】そこで、このような原因による画像濃度の
変動をなくし、画像濃度を所定の一定レベルに維持する
ために画像濃度を調整することが行なわれている。この
画像濃度の調整のため、（ａ）感光体１上にベタ画像ト
ナーパターンを形成し、このベタ画像トナーパターンの
濃度が予め定めた基準レベルとなるように帯電ローラ２
による帯電電圧を調節すること、（ｂ）現像剤４のキャ
リアとトナーの比率を予め定めた基準レベルになるよう
に調節すること、の２つの調整にかかる制御が行なわれ
ている。

【００２９】これら（ａ）、（ｂ）の調節のため感光体
１上にテスト用の画像パターンが作られるがこの画像パ
ターンを検知するための検知手段が設けられている。こ
の検知手段は、図４に示す感光体１のまわりであって転
写ベルト６とクリーニングブレード７との間の位置に設
けられた反射濃度検知センサー１６（以下、Ｐセンサー
という。）である。

【００３０】図１において、制御手段２３は、この画像
形成装置における画像形成プロセス全体を制御する機能
を有し、Ｐセンサー１６の出力は制御手段２３に入力さ
れるようになっている。

【００３１】上記（ｂ）のトナー濃度調整のため、図４
に示す現像装置３の内部には、トナー濃度を検知するト
ナー濃度センサー（以下、Ｔセンサーという。）１７が
設けられている。Ｔセンサー１７の出力も制御手段２３
に入力されるようになっている。

【００３２】Ｔセンサーの出力は、制御手段２３内で所
定の濃度基準値と比較され、濃度が低いと判断されれ
ば、現像装置３において図示しないトナーボトルからの
トナー供給が促進されて所定の濃度基準値になるように
され、所定の濃度基準値よりも濃度が高いと判断されれ
ば、上記トナー供給が抑制されて所定の濃度基準値にな
るように時間当たりのトナー供給量が調節される。

【００３３】Ｐセンサー１６はトナー濃度調整用パター
ンの検知としてはメインスイッチがオン直後には動作さ
れず、一定量のジョブ毎、つまり一定量の画像形成が行
なわれる毎、例えば記録紙Ｓの一定枚数出力毎に動作さ
せられる。図１に示す制御手段１３は画像形成プロセス
全般を制御しているのでその時々の画像形成プロセスの
進行状態やジョブ量を把握している。

【００３４】よって、制御手段２３により、Ｐセンサー
１６が動作時期であることが判定されると、制御手段１
３のプログラムにより、光書き込み手段が動作させられ
て、ＬＤから出射されるレーザービーム２０により、感
光体１上に所定の大きさで黒ベタのトナー濃度調整用パ
ターンが書き込まれる。

【００３５】このトナー濃度調整用パターンは現像装置
３により現像される。このプロセスでは、トナー濃度調
整用パターンを消去しないようにするため予め転写ベル
ト６は感光体１から離間させられている。よって、この
トナー濃度調整用パターンは何ら損なわれることなく転
写部を通り抜けてＰセンサー１６の前を通る。

【００３６】このときに、Ｐセンサー１６はトナー濃度
調整用パターンの反射濃度を検知してその出力を制御手
段２３に入力する。制御手段２３はＰセンサー１６の出
力値を、予め設定されている狙いのトナー濃度基準値と
比較し、トナー濃度調整用パターンが狙いのトナー濃度
基準値よりも薄いと判断すれば、Ｔセンサー１７の制御
基準値をトナー濃度がアップされるようにＴセンサの制
御基準値をトナー供給が促進される傾向にシフトさせ
る。

【００３７】トナー濃度調整用パターンが狙いのトナー
濃度基準値よりも濃いと判断すれば、Ｔセンサー１７の
制御基準値をトナー濃度がダウンされるようにＴセンサ
の制御基準値をトナー供給が抑制される傾向にシフトさ
せる。このようにすれば、黒ベタのトナー濃度調整用パ
ターンのベタ濃度を所定の基準レベルに合わせることが
できるので、出力画像のベタ濃度も一定に保つことがで
きる。

【００３８】Ｐセンサー１６の出力に対してＴセンサー
１７の出力と比較されるＴセンサの制御基準値をどのく
らいシフトさせるかについては、従来、Ｐセンサー１６
の出力値からルックアップテーブルにより実験的に求め
られた固定の値から決められる。

【００３９】以上がトナー濃度制御によるベタ濃度の安
定化に対する制御である。次に、Ｐセンサー１６を使用
して行なう帯電ローラ２の帯電出力補正の手順を説明す
る。前記トナー濃度調整用パターンの形成に準じて、前
記トナー濃度調整用パターンの形成位置からずらして、
感光体１上に帯電電位調整用パターンが作られる。

【００４０】この帯電電位調整用パターンは、前記トナ
ー濃度調整用パターンが一定量のジョブ終了時にのみ作
成されるのに対して、一定量のジョブ終了時（一定枚数
の出力時）に加えて、当該画像形成装置のメインスイッ
チオン時の空走中にも作られる。このようにメインスイ
ッチオン直後及び所定出力後の２ケースの何れにおいて
も帯電電位調整用パターンを形成しＰセンサー１６を動
作するようにしたのは、帯電ローラ２による帯電システ
ムの場合、所定量のジョブ終了後のほか、当該画像形成
装置が長期間停止した後などは環境変化による帯電電位
変動が大きいことがあることから、メインスイッチオン
直後においても帯電出力補正の必要があるからである。

【００４１】帯電出力調節のためのＰセンサー１６の動
作に際しては、帯電ローラ２への印加電圧が予め設定さ
れた所定の帯電出力に切り換えられる。この切り換えら
れた帯電出力により帯電された領域はレーザービーム２
０で部分的に露光され、この露光により形成された潜像
のパターンを現像することにより黒ベタの帯電電位調整
パターンが作られる。

【００４２】この帯電電位調整パターンは、前記帯電電
位調整用パターンのときと同様に予め感光体１から転写
ベルト６が離されることにより乱されることなくＰセン
サー１６の下を通過する。この通過に際してＰセンサー
１６により検知された帯電電位調整用パターンの検知出
力は制御手段２３に入力され、予め設定された基準値と
比較される。

【００４３】かかる比較において、帯電電位調整用パタ
ーンの濃度が濃いときには帯電ローラ２に印加される電
圧値、つまり、帯電出力が低いと判断し、帯電出力を上
げるように、また、帯電電位調整用パターンの濃度が薄
いときは、帯電出力が高いと判断し、帯電出力を下げる
ように制御手段２３において帯電出力の補正が行われ
る。

【００４４】このように、メインスイッチのオン直後に
おいては当該画像形成装置の準備運転である空走中に帯
電電位調整用パターンが形成されて必要なら帯電出力の
補正が行なわれるし、所定量のジョブ終了毎には帯電電
位調整用パターンが形成されて必要なら帯電出力の補正
が行なわれるとともに、トナー濃度調整用パターンが形
成されてトナー濃度の調整も行なわれる。 ［２］中間調濃度の制御 前記したようにして、帯電電位調整に際してベタ黒画像
の帯電電位調整用パターンを基準にして帯電出力を補正
すると、その補正にかかる帯電出力の切り換えに供な
い、該帯電電位の切り換え前の帯電出力（ベタ黒画像）
を基準にして定められた中間調用の帯電電位も変化して
しまう結果、中間調の潜像電位も変化し、中間調の濃度
が狙いの濃度からずれてしまう場合があることが判明し
た。

【００４５】そこで、本発明においては、上記のような
制御において、帯電ローラ２への印加電圧が変更された
場合、中間調についても独立して濃度の調節を行なうこ
ととし、そのため中間調濃度調整パターンを作成してこ
の中間調濃度調整パターンに基づいて、前記帯電電位調
整用パターンのときと同様にＰセンサー１６を用いて反
射濃度を検知して、この検知出力が中間調についての所
定の出力範囲からずれた場合には、画像書き込み光量を
変更して、中間調濃度を整えることとした。

【００４６】画像書き込み光量は、本例では画像書き込
み手段としてＬＤ（laser diode）を使用しているの
で、ＬＤからの出射光量を、前記所定の出力範囲からず
れた量に応じて定まる所定値（実験的に決められる）だ
け変化させ、もって、中間調濃度を一定に保つようにし
た。また、中間調の潜像電位は、感光体の経時的な劣化
によっても変化していくので、例えば実験的に決められ
る転写紙Ｓの一定枚数の出力毎に相当する所定間隔で
も、中間調濃度調整用基準パターンを作成するようにし
た。 ［３］中間調濃度調整の具体例 図１のブロック図及び図２、図３のフローチャートを参
照しながら、本発明の一例を説明する。先ず、図２に示
すフローチャートにおいて、ステップＰ１では、画像形
成装置がメインスイッチオンがオンされているか、或い
は、所定量以上のジョブを終了時であるかどうかが判断
される。画像形成装置がこれらの何れかの状態にあり、
かつ、画像形成プロセスの準備状態である空走時にある
かどうかが判断される。

【００４７】ここで、ジョブ終了時であることを条件と
したのは、図４に示すように感光体１に転写ベルト６を
接触しているタイプの画像形成装置では、ジョブが終了
したときには転写ベルト６を感光体１から自動的に離間
させ、ジョブ中は感光体１に接触させておく構成として
いるので、感光体１上に帯電電位調整用パターンやトナ
ー濃度調整用パターンなどを形成しても、転写ベルト６
にこれらのパターンが転写されてしまい、Ｐセンサー１
６によってこれらのパターンを検知することができない
からである。

【００４８】これに対して、ジョブ終了時には、転写ベ
ルト６が感光体１から自動的に離間されるので、感光体
１上に帯電電位調整用パターンやトナー濃度調整用パタ
ーンなどを形成してもこれらのパターンをＰセンサー１
６により検知することができる。尤も、転写ベルト６に
代えて、転写チャージャを使用する場合には、転写チャ
ージャは感光体１に離間して配置され、これらのパター
ンを形成しても該パターンを乱すことがないので、ジョ
ブ終了時という条件は不要となる。

【００４９】所定量（所定回数）のジョブとしたのは、
トナー濃度や帯電電位が経時的に変化する間隔毎に、帯
電電位やトナー濃度の補正を行なうことが好ましいから
である。例えば、所定量のジョブを転写紙の出力枚数Ｎ
＝１０枚とする。これらの条件を満足しているかどうか
は、制御手段２３により判断される。

【００５０】なお、以下に続くプロセスにおいて、トナ
ー濃度調整用パターンの検知は、画像形成装置によるジ
ョブつまり、画像記録が転写紙の出力で、所定枚数Ｎ＝
１０枚以上になる毎に行い、メインスイッチオン直後に
は行なわない。仮にメインスイッチオン直後に行なうも
のとすると、メインスイッチだけを頻繁にオン、オフさ
れた時など実際のトナー濃度が変化しないのにトナー濃
度の制御基準値だけが大きくずれてしまう可能性がある
からである。

【００５１】一方、帯電ローラ２に対する印加電圧の出
力制御はメインスイッチオン直後に行なうことが望まし
い。メインスイッチオン直後というのは、通常、当該画
像形成装置が１日、２日など、しばらく動作していなか
った場合の直後であり、メインスイッチがオンにされる
前は機械部分の停止状態が継続していたことを意味す
る。この停止中に当該画像形成装置の周囲環境が変化し
ていることが多く、帯電ローラ２による帯電性能も変化
していることが多い。そこで、帯電出力補正及び中間調
電位補正の必要がある。これらの条件を満足していると
きにはステップＰ２に進む。

【００５２】ステップＰ２では、帯電ローラ２への印加
電圧である帯電出力Ｖを所定の時間、既存値ｖからあら
かじめ定められた値ｖ１だけ落としたｖ−ｖ１に設定し
てこの電圧で帯電ローラ２により感光体１を帯電して、
上記所定の時間に相当する領域の帯電電位調整用パター
ンを作成する。また、Ｐセンサー１６を検知可能なオン
状態にして当該画像形成装置をデータサンプリング可能
なモードにする。

【００５３】なお、当該画像形成装置が所定量のジョブ
終了時ならば、トナーの濃度調整を行なうこととし、ス
テップＰ３において光源であるＬＤをフルパワーにして
レーザービーム２０で前記帯電出力が既存値ｖで帯電さ
れた領域中の所定の領域をトナー濃度調整用パターンに
て露光しかつ、現像装置３で現像することによりトナー
濃度調整用パターンを作成する。

【００５４】こうして、感光体１上には、既存値ｖの帯
電電位による地肌領域と、ｖ−ｖ１の帯電電位による帯
電電位調整用パターンと、既存値ｖの帯電電位による地
肌領域上をフルパワーに近い所定のＬＤ出力によるレー
ザービーム２０で形成したトナー濃度調整用パターンの
３種の領域が形成されたことになる。地肌領域にはトナ
ーがのらず白地であり、帯電電位調整用パターンは僅か
にトナーがのっている状態であり、トナー濃度調整用パ
ターンはベタ黒の状態になっている。

【００５５】ステップＰ４では、Ｐセンサー１６によ
り、これら３つの領域の濃度を検知する。Ｐセンサー１
６は一対の発光素子と受光素子からなり、発光素子から
出射された光の反射光を受光素子で受光して光電変換し
た電気的な出力として制御手段２３に入力される。

【００５６】ステップＰ４では、感光体１の表面上、実
験的に決められた間隔で採取されたＰセンサー１６の検
知データから既存値ｖの帯電電位による地肌領域につい
てのＰセンサー１６の検知出力Ｖｓｇと、ｖ−ｖ１の帯
電電位による帯電電位調整用パターンについてのＰセン
サー１６の検知出力Ｖｓｄｐと、トナー濃度調整用パタ
ーンのＰセンサー１６の検知出力Ｖｓｐが得られる。さ
らに、これらの各検知出力の比、Ｖｓｄｐ／Ｖｓｇ，Ｖ
ｓｐ／Ｖｓｇが制御手段２３で演算される。

【００５７】次いで、ステップＰ５以下のフローで、Ｖ
ｓｄｐ／Ｖｓｇが所定の範囲にあるかどうかが判定され
て所定の帯電出力補正が行なわれる。ステップＰ５にお
いて、Ｖｓｄｐ／Ｖｓｇの所定の下限値をａ、上限値を
ｂとする。ステップＰ５で、ａ＜Ｖｓｄｐ／Ｖｓｇでな
いと判断された場合には帯電電位調整用のパターン帯電
電位が基準となる所定の下限値ａよりも低いのであるか
ら、ステップＰ８で帯電出力をａ＜Ｖｓｄｐ／Ｖｓｇの
条件を満足し得るような値だけアップし、以後その帯電
出力となるように設定した上で、ステップＰ９へ進む。

【００５８】また、ステップＰ５で、ａ＜Ｖｓｄｐ／Ｖ
ｓｇであると判断された場合には下限値ａとの関係では
条件を満足しているので、ステップＰ６に進む。ステッ
プＰ６では、Ｖｓｄｐ／Ｖｓｇが上限値ｂと比較され、
ｂ＞Ｖｓｄｐ／Ｖｓｇならば上限値ｂとの関係でも条件
を満足したので、ステップＰ９へ進む。

【００５９】ステップＰ６で、ｂ＞Ｖｓｄｐ／Ｖｓｇで
なければ、帯電電位調整用のパターン帯電電位が基準と
なる上限値ｂよりも高いのであるから、ステップＰ７で
帯電出力をｂ＞Ｖｓｄｐ／Ｖｓｇの条件を満足し得るよ
うな所定値だけダウンし、以後その帯電出力となるよう
に設定した上で、ステップＰ９へ進む。

【００６０】ステップＰ９では上流のフローでトナー濃
度調整用パターンの書き込みをしたかどうかが判定され
る。

【００６１】既に述べたように、現状がジョブの途中な
らば、トナー濃度調整は行なわないので、トナー濃度調
整用パターンの書き込みはなされておらず、ステップＰ
９から直接ステップＰ１３以下に進み、中間調濃度の調
整フローに移行する。

【００６２】また、もし、現状がジョブの終了時なら
ば、ステップＰ３でトナー濃度調整用パターンの書き込
みがなされているのでステップＰ９からステップＰ１０
へ進み、ステップＰ１０、ステップＰ１１で、Ｖｓｐ／
Ｖｓｇが所定の範囲にあるかどうかが判定されてトナー
濃度調整のフローが実行される。

【００６３】ステップＰ１０において、Ｖｓｐ／Ｖｓｇ
の所定の上限値をｃ、ステップＰ１１において所定の下
限値をｄとする。ステップＰ１０でｃ＞Ｖｓｄｐ／Ｖｓ
ｇでないと判断された場合にはＶｓｐ／Ｖｓｇが所定の
上限値ｃよりも大きいのであるからトナー濃度調整用パ
ターンの濃度は基準よりも薄いことを意味する。そこ
で、ステップＰ１３でトナー濃度制御基準値をトナー補
給が促進される傾向に所定量だけアップした上で、ステ
ップＰ１４へ進む。

【００６４】また、ステップＰ１０で、ｃ＞Ｖｓｐ／Ｖ
ｓｇであると判断された場合にはＶｓｐ／Ｖｓｇが所定
の上限値ｃよりも小さいのであるからトナー濃度調整用
パターンの濃度は少なくとも上限値未満の範囲にあるこ
とを意味する。この場合には、さらに下限値を超える範
囲にあるかどうかを調べる必要があるので、ステップＰ
１１に進む。

【００６５】ステップＰ１１では、Ｖｓｐ／Ｖｓｇが下
限値ｄと比較されｄ＜Ｖｓｐ／Ｖｓｇならば下限値ｄと
の関係でも条件を満足したので、ステップＰ１４へ進
む。ステップＰ１１でｄ＜Ｖｓｐ／Ｖｓｇでなければ、
トナー濃度調整用のパターンの濃度が基準よりも濃いこ
とを意味する。そこで、ステップＰ１２でトナー濃度制
御基準値をトナー補給が抑制される傾向に所定量だけダ
ウンした上で、ステップＰ１４へ進む。

【００６６】ステップＰ１４以下のフローでは、中間調
濃度の調節が行なわれる。先ず、ステップＰ１４では、
上流のフローでのステップＰ７、ステップＰ８などで既
に帯電出力切り換えが行なわれているときには中間調濃
度の基準が変化しているので、或いは、前回の調整時か
らの所定量のジョブを転写紙の出力枚数Ｎ'＝１０００
枚としたときステップＰ１４において所定量Ｎ'以上の
ジョブが行なわれているときには感光体の経時的な劣化
等により中間調濃度が変化しているので、これら何れか
の条件に合致するときには次のステップＰ１５に進む。
なお、ステップＰ７、ステップＰ８などで既に帯電出力
切り換えが行なわれているときにはジョブ終了時である
か否かに拘わらず、ステップＰ１５に進む。

【００６７】ステップＰ１５では、帯電ローラ２により
ステップＰ７、ステップＰ８などにより補正された後の
帯電出力のもとで、ＬＤをフルパワーに近い所定の出力
でかつ、出力をＰＷＭ（power wide modulation）（発
光時間）が中間調用の所定の時間となるようにして中間
調濃度調整用基準パターンの書き込みがなされる。そし
て、帯電電位調整用パターンやトナー濃度調整用パター
ンなどのときと同じように、ステップＰ１６で中間調濃
度調整用基準パターンを構成するドットが中間調となる
ような光量（発光時間）のレーザービーム２０で中間調
濃度調整用基準パターンを形成する。

【００６８】ステップＰ１６では、帯電電位調整用パタ
ーンについてのＰセンサー１６の検知出力をＶｓｍとす
ると、既に検知されている検知出力Ｖｓｇとの比が制御
手段２３で演算される。

【００６９】次いで、ステップＰ１７以下のフローで、
Ｖｓｍ／Ｖｓｇが所定の範囲にあるかどうかが判定され
て中間調濃度を一定レベルにする補正が行なわれる。ス
テップＰ１７において、Ｖｓｍ／Ｖｓｇの所定の上限値
をｅ、下限値をｆとする。ステップＰ１７でｅ＞Ｖｓｄ
ｐ／Ｖｓｇでないと判断された場合には中間調濃度調整
用基準パターンの検知出力が基準よりも大きいのである
から、中間調濃度調整用基準パターンの濃度が基準より
も薄いことを意味する。そこで、ステップＰ２０でＬＤ
光量を中間調濃度が下限値ｅと上限値ｆとの中間に入る
ように所定量上げる。また、ステップＰ１７で、ｅ＞Ｖ
ｓｍ／Ｖｓｇであると判断された場合には上限値ｅとの
関係では条件を満足しているので、ステップＰ１８に進
む。

【００７０】ステップＰ１８では、Ｖｓｍ／Ｖｓｇが下
限値ｆと比較される。ｆ＜Ｖｓｄｐ／Ｖｓｇならば下限
値ｆとの関係でも条件を満足したので、ＬＤ光量の条件
は変えない。

【００７１】ステップＰ１８でｆ＜Ｖｓｍ／Ｖｓｇでな
ければ、中間調濃度調整用基準パターンの検知出力が下
限の基準よりも下回っているのであるから、中間調濃度
調整用基準パターンの濃度が基準よりも濃いことを意味
する。そこで、ステップＰ１９でＬＤ光量を中間調濃度
が上限値ｅと上限値ｆとの中間に入るような所定量下げ
る。

【００７２】このようにして中間調濃度調整ができた
ら、該調整済みの中間調の書き込み条件に基づいて、別
の２〜３値の中間調についても条件を整えて階調処理す
ることで多段階の中間調を安定して得ることができる。

【００７３】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、帯電手段とし
て接触帯電手段を使用することで従来チャージャで生じ
ていたオゾンの発生を抑え、接触帯電手段を使用したこ
とに付随する電位変動により中間調濃度変動が生じる現
象を、帯電電位の調整後に中間調の書き込み条件を整え
ることにより解決した。

【００７４】請求項２、４記載の発明では、帯電電位の
調整用として帯電電位調整用パターン、トナー濃度調整
用としてトナー濃度調整用基準パターン、中間調濃度の
調整用として中間調濃度調整用基準トナーパターンをそ
れぞれ作成するとともに、これらのパターンを感光体ま
わりに配置したセンサーにより検知することで、中間調
濃度の安定化を短時間に、かつ高精度に行なうことがで
きる。

【００７５】請求項３記載の発明は、中間調濃度調整に
は、画像処理に使用する中間調濃度が使用されるので、
より画像品質の安定化を図ることができる。

【００７６】請求項５記載の発明では、中間調濃度に影
響を与える帯電電位やトナー濃度を調整した上で中間調
の濃度調整を行なうので、中間調濃度を安定した一定水
準に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施に適する制御系のブロック図で
ある。

【図２】この発明の実施に適するフローチャートであ
る。

【図３】この発明の実施に適するフローチャートであ
る。

【図４】この発明の実施に適する画像形成装置の要部構
成を説明した図である。

【符号の説明】

２ 帯電ローラ １６ 反射濃度検知センサー ２３ 制御手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】接触帯電手段により感光体上にトナーパタ
   ーンを形成し、このトナーパターンの反射濃度をセンサ
   ーで検知して、トナー濃度及び接触帯電手段による帯電
   電位の調整を行う画像形成装置おいて、 所定間隔で前記接触帯電手段に印加される電圧を切り換
   えることで前記帯電電位を調整するとともに前記トナー
   パターンとは別に中間調濃度調整用基準トナーパターン
   を作成し、この中間調濃度調整用基準トナーパターンの
   反射濃度を前記センサーの検知出力に基づいて画像書き
   込み光量の変更により調整して中間調の書き込み条件を
   整える制御手段を有することを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、 前記トナーパターンとして、トナー濃度調整に用いるト
   ナー濃度調整用パターンと、帯電電位の調整に用いる帯
   電電位調整用パターンとを別々に形成し、前記トナー濃
   度調整用パターンと前記帯電電位調整用パターンとを前
   記感光体のまわりに配置した前記センサーにより検知す
   ることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の画像形成装置におい
   て、 前記中間調濃度調整用基準トナーパターンの書き込み条
   件による中間調濃度と、任意の他の条件による中間調濃
   度を用いて誤差拡散処理により、中間調濃度画像の書き
   込みを行なうことが可能であることを特徴とする画像形
   成装置。
4. 【請求項４】接触帯電手段により感光体を帯電させてか
   ら、該感光体上にトナーパターンを形成し、このトナー
   パターンの反射濃度を検知して該検知結果に基づき、前
   記接触帯電手段による帯電電位の調整及びトナー濃度の
   調整を行う画像形成方法おいて、 前記トナーパターンとして、帯電電位調整のための帯電
   電位調整用パターンを形成して該帯電電位調整用パター
   ンからの反射濃度を検知し、該検知結果に基づき前記帯
   電電位を調整したのち、前記トナー濃度調整のためのト
   ナー濃度調整用パターンを形成して該トナー濃度調整用
   パターンからの反射濃度を検知し、該検知結果に基づき
   前記トナー濃度を調整し、 さらに、中間調濃度調整用基準トナーパターンを形成し
   て該中間調濃度調整用基準トナーパターンの反射濃度を
   検知し、この検知出力が所定の出力範囲からずれた場合
   には、画像書き込み光量を所定量変更することにより中
   間調の画像濃度を調整することにより、前記中間調濃度
   調整用基準トナーパターンの書き込み条件による中間調
   濃度と、任意の他の条件による中間調濃度を用いて誤差
   拡散処理により、中間調濃度画像の書き込みを行なうこ
   とを特徴とする画像形成方法。
5. 【請求項５】請求項４記載の画像形成方法において、 所定量のジョブ終了後であって、前記接触帯電手段に対
   する帯電電位の調整及びトナー濃度調整がなされた後に
   前記中間調の画像濃度を調整することを特徴とする画像
   形成方法。