JP2001154427A

JP2001154427A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001154427A
Application number: JP33309099A
Authority: JP
Inventors: Matsuyuki Aoki; 松之青木; Satoshi Tanaka; 智田中; Akihito Nishimura; 明仁西村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-11-24
Filing date: 1999-11-24
Publication date: 2001-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤のトナー濃度を適正に制御することに
より高画質の画像を得ることのできる画像形成装置を提
供することを目的とする。【解決手段】制御用トナー像Ｔｐの濃度に応じて現像
器３へのトナー供給量を制御する方式のカラープリント
装置１において、現像器３内の現像剤トナー濃度をトナ
ー濃度センサ７で検出し、その検出値が所定のトナー濃
度下限値以下になった場合に制御用トナー像濃度目標値
を高濃度側に変更し、検出値が所定のトナー濃度上限値
以上になった場合に現像電位の制御目標値を現像電位幅
が拡大する方向に変更する制御を行う目標値調整部８を
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機やプリンタなどに用いられる画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機やプリンタ
などに用いられる２成分現像方式の画像形成装置におい
て、感光体上に画像濃度制御用のトナー像を形成し、感
光体上に形成された制御用トナー像、または中間転写体
上に転写された制御用トナー像の濃度をセンサで検出
し、検出された制御用トナー像濃度に応じて現像器への
トナー供給量を制御することにより画像濃度を制御する
画像形成装置が知られている。この制御方式の画像形成
装置では、現像器内のキャリアおよびトナーからなる２
成分現像剤中のトナーの濃度は、画像濃度を決定する多
くのパラメータによって、また現像剤の特性変化によっ
ても変化するので、画質変動の原因となりやすいという
問題がある。

【０００３】そこで、例えば特開昭５８−２２１８６９
号公報には、現像器内の現像剤中のトナー濃度をトナー
濃度センサで検知し、その検知した値が予め設定された
トナー濃度上限値に達した時には現像器へのトナー供給
をストップさせ、トナー濃度下限値に達した時には画像
濃度に関係なく現像器へのトナー供給を行うことにより
トナー濃度を制御するという制御方式が開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この制御方式
では、トナー濃度センサで検知した値がトナー濃度上限
値、あるいはトナー濃度下限値に達した時の現像器への
トナー供給をオンオフするだけの制御であり、安定した
画像濃度は保証されないので、別途画像濃度をメンテナ
ンスするための制御が必要である。

【０００５】また、例えば特開平４−２３８３６６号公
報には、トナー濃度を一定制御させ、現像性が変化して
画像濃度が変化した時には、トナー濃度以外の現像電位
を変更する方法が開示されている。しかし、この方法で
は現像剤特性の変化分を、例えば現像電位を変更する制
御パラメータ、すなわち帯電グリッド電圧、現像バイア
ス、ＲＯＳ光量などで補正する方式であるため、階調再
現性が崩れたり、現像電位の変更範囲が大きくなったり
して各制御パラメータの出力の安定性が損なわれてしま
う。

【０００６】そこで、トナー濃度が所定の上下限値の範
囲以内である現像剤を使用し上記の制御パラメータでの
現像電位の変更量を小さくすることにより、出力の安定
性への影響を小さくすることが考えられるが、環境変動
による現像剤の特性変化や現像剤の劣化などの原因以外
の、トナー供給器の故障や制御用トナー像が作成されな
いなどの原因によってトナー濃度が上下限値の範囲を外
れた時には、この制御方式では暴走を免れることはでき
ない。

【０００７】また、トナー濃度が上下限値の範囲を外れ
た時に、トナー濃度を画質欠陥が発生しない方向にシフ
トさせるように制御目標値を変更する制御方式とした場
合は、現像特性が元に戻っても制御目標値を元に戻すこ
とができず、各制御パラメータがノミナル値からずれた
状態になってしまい、逆に画質欠陥の発生につながる恐
れがある。

【０００８】本発明は、上記の事情に鑑み、現像剤のト
ナー濃度を適正に制御することにより高画質の画像を得
ることのできる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の画像形成装置は、感光体上に画像信号に応じた自
在の静電潜像を形成し、所定の制御目標値に制御された
現像電位を作用させながら、現像器内に収納されたキャ
リアおよびトナーからなる２成分系の現像剤中のトナー
を上記感光体に転移させることにより、その感光体上の
静電潜像を現像して、上記感光体上にトナー像を形成
し、その感光体上に形成されたトナー像を、最終的に所
定の記録媒体上に転写して定着することによりその記録
媒体上に画像を形成する画像形成装置において、制御用
トナー像の濃度を検出する制御用トナー像濃度センサ
と、上記制御用トナー像濃度センサで検出された制御用
トナー像の濃度が所定の制御用トナー像濃度目標値に近
付くように上記現像器へのトナー供給量を制御するトナ
ー供給制御部と、上記現像器内の現像剤のトナー濃度を
検出するトナー濃度センサと、上記トナー濃度センサに
より検出されたトナー濃度が所定のトナー濃度下限値以
下になった場合に、上記制御用トナー像濃度目標値を高
濃度側に変更する第１の調整を行い、上記トナー濃度セ
ンサにより検出されたトナー濃度が所定のトナー濃度上
限値以上になった場合に、上記現像電位の制御目標値を
現像電位幅が拡大する方向に変更する第２の調整を行う
目標値調整部とを備えたことを特徴とする。

【００１０】なお、本発明にいう、制御用トナー像濃度
センサにより濃度が検出される制御用トナー像は、感光
体上に形成された制御用トナー像であってもよく、ま
た、この画像形成装置が中間転写体を備えた画像形成装
置の場合は中間転写体上に形成された制御用トナー像で
あってもよい。

【００１１】ここで、この画像形成装置が、上記目標値
調整部による上記第１の調整または上記第２の調整が行
われた場合に、画像の階調を規定する階調テーブルを修
正する階調テーブル修正部を備えたものであることが好
ましい。

【００１２】また、上記目標値調整部は、上記制御用ト
ナー像濃度センサで得られた値が、上記制御用トナー像
濃度目標値を含む、所定の範囲内の制御用トナー像濃度
を示している場合にのみ、上記第１の調整または上記第
２の調整を行うものであってもよい。

【００１３】また、上記目標値調整部は、上記トナー濃
度センサで、所定の異常上限値と異常下限値とに挟まれ
た範囲から外れたトナー濃度を示す値が所定回数以上連
続して得られた場合に、上記第１の調整または上記第２
の調整を停止するものであってもよい。

【００１４】さらに、この画像形成装置が、定期的ある
いは不定期的に繰り返される所定のタイミングで、上記
制御用トナー像濃度目標値および上記現像電位の制御目
標値をそれぞれ所定の初期値にリセットするリセット手
段を備えたものであることが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００１６】図１は、本発明の画像形成装置が適用され
るカラープリント装置についての実施形態を示す概略構
成図である。

【００１７】図１に示すカラープリント装置１は、Ｙ
（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブ
ラック）の４色に対応する４つの感光体２上に静電潜像
を形成し、所定の制御目標値に制御された現像電位を作
用させながら、現像器３内に収納されたキャリアおよび
トナーからなる２成分系の現像剤中のトナーを各感光体
２に転移させることにより、各感光体２上の静電潜像を
現像して、各感光体２上に画像信号に応じた自在なトナ
ー像を形成し、各感光体２上に形成されたトナー像を中
間転写体４に転写し、中間転写体４上に転写されたトナ
ー像を所定の記録媒体上に転写して定着することにより
カラー画像を形成する。

【００１８】図１に示すように、このカラープリント装
置１は、中間転写体４上に転写された制御用トナー像Ｔ
ｐの濃度を検出する制御用トナー像濃度センサ５と、制
御用トナー像濃度センサ５で検出された制御用トナー像
Ｔｐの濃度が所定の制御用トナー像濃度目標値に近付く
ように、各現像器３へのトナー供給量を制御するトナー
供給制御部６と、現像器３内の現像剤のトナー濃度を検
出するトナー濃度センサ７と、トナー濃度センサ７によ
り検出されたトナー濃度が所定のトナー濃度下限値以下
になった場合に、上記制御用トナー像濃度目標値を高濃
度側に変更する第１の調整を行い、トナー濃度センサ７
により検出されたトナー濃度が所定のトナー濃度上限値
以上になった場合に、上記現像電位の制御目標値を現像
電位幅が拡大する方向に変更する第２の調整を行う目標
値調整部８とを備えている。なお、本実施形態では、上
記のトナー濃度下限値は６％、上記のトナー濃度上限値
は１６％にそれぞれ設定されている。

【００１９】さらに、本実施形態のカラープリント装置
１は、目標値調整部８により上記第１の調整または上記
第２の調整が行われた場合に、画像の階調を規定する階
調テーブルを修正する階調テーブル修正部９を備えてい
る。

【００２０】また、本実施形態のカラープリント装置１
における目標値調整部８は、制御用トナー像濃度センサ
５で得られた値が、上記の制御用トナー像濃度目標値を
含む、所定の範囲内の制御用トナー像濃度を示している
場合にのみ、上記第１の調整または上記第２の調整を行
うように構成されている。

【００２１】また、本実施形態のカラープリント装置１
における目標値調整部８は、トナー濃度センサ７で、所
定の異常上限値と異常下限値とに挟まれた範囲から外れ
たトナー濃度を示す値が所定回数以上連続して得られた
場合に、上記第１の調整または上記第２の調整を停止す
るように構成されている。

【００２２】さらに、本実施形態のカラープリント装置
１には、定期的あるいは不定期的に繰り返される所定の
タイミングで、上記制御用トナー像濃度目標値および上
記現像電位の制御目標値をそれぞれ所定の初期値にリセ
ットするリセット装置１８を備えている。なお、本実施
形態におけるリセット装置１８は、本発明にいうリセッ
ト手段に相当するものである。

【００２３】このカラープリント装置１には、これらの
ほかに、画像信号１０を処理する画像処理部１１、制御
用トナー像パターンを発生する制御用トナー像パターン
発生器１２、画像処理部１１で処理された画像信号、お
よび制御用トナー像パターン発生器１２で発生させた制
御用トナー像パターンを変調してＰＷＭ信号を発生する
パルス幅変調回路１３、そのＰＷＭ信号に基づき各露光
装置１５を駆動するレーザドライバ１４、レーザドライ
バ１４により駆動されて各感光体２上にレーザ光を照射
し各感光体２表面に静電潜像を形成する露光装置１５、
露光前の各感光体２表面を一様に帯電させる帯電器１６
などが備えられている。

【００２４】なお、中間転写体４上に一次転写されたト
ナー像の転写を受ける記録媒体、中間転写体４上のトナ
ー像を記録媒体に二次転写する転写器、記録媒体上に転
写されたトナー像を定着する定着器などについては、図
示省略してある。

【００２５】次に、このカラープリント装置１の動作に
ついて説明する。

【００２６】このカラープリント装置１は、画像信号に
基づくトナー像を形成し最終的に記録媒体上に画像を形
成すると同時に、あるインターバル、例えば中間転写体
１周に１回程度、制御用トナー像を中間転写体上インタ
ーイメージ部に形成しその制御用トナー像の濃度に基づ
く制御を行うようになっている。もちろん制御用トナー
像形成モードを有していてもよい。

【００２７】このカラープリント装置１に画像信号１０
が入力されると、画像処理部１１は、画像信号１０にス
クリーン処理などの画像処理を施してからパルス幅変調
回路１３に送る。パルス幅変調回路１３は画像信号を変
調してＰＷＭ信号に変換してレーザドライバ１４に送
る。レーザドライバ１４は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼ
ンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色に対応す
る４つの露光装置１５を駆動して、帯電器１６により表
面が一様に帯電された、上記４色に対応する各感光体２
上に露光光を照射させ、各感光体２上にそれぞれの色に
対応する静電潜像を形成する。

【００２８】各感光体２上に形成された静電潜像は、キ
ャリアおよび上記４色のうちのいずれかの色のトナーか
らなる２成分系の現像剤がそれぞれ収納された４つの現
像器３でそれぞれ現像され、各感光体２上に上記各色の
画像信号に応じた自在なトナー像が形成される。各感光
体２上に形成された各色のトナー像は、中間転写体４上
に順次重ね合わされるように一次転写されて中間転写体
４上に多色トナー像を形成する。この多色トナー像は図
示しない記録媒体に二次転写され、記録媒体上に転写さ
れたトナー像は、図示しない定着器により定着されて記
録媒体上にカラー画像が形成される。

【００２９】このカラープリント装置１の各現像器３に
は、各現像器３内の現像剤のトナー濃度を検出するトナ
ー濃度センサ７がそれぞれ備えられており、各現像器３
が駆動している時には、各現像器３内に設けられたトナ
ー濃度センサ７により各現像器３内の現像剤のトナー濃
度を常時検出するようになっている。

【００３０】各トナー濃度センサ７で検出されたトナー
濃度検出値は目標値調整部８に送られる。

【００３１】目標値調整部８は、後述するように、トナ
ー濃度センサ７により検出されたトナー濃度が所定のト
ナー濃度下限値以下になった場合には、上記の制御用ト
ナー像濃度目標値を高濃度側に変更する第１の調整を行
うように構成されている。また、各現像器３には、所定
の制御目標値に制御された現像電位が印加されており、
後述するように、目標値調整部８は、トナー濃度センサ
７で検出されたトナー濃度が所定のトナー濃度上限値以
上になった場合には、現像電位の制御目標値を現像電位
幅が拡大する方向に変更する第２の調整を行うように構
成されている。

【００３２】通常、環境条件の変動や現像剤の劣化や経
時変化に応じて現像特性は変動し、中間転写体４上に形
成される制御用トナー像Ｔｐの濃度も変動する。例えば
湿度が上昇するとトナーの電荷量が低下し、制御用トナ
ー像Ｔｐの濃度はアップし、逆に湿度が低下するとトナ
ーの電荷量が上昇し、制御用トナー像Ｔｐの濃度はダウ
ンする。また、現像剤の劣化によりあるいは経時変化に
より制御用トナー像Ｔｐの濃度は次第にアップする。し
かし、上記のように、このカラープリント装置１では、
トナー供給制御部６が、中間転写体４上に形成された制
御用トナー像Ｔｐの濃度が所定の制御用トナー像濃度目
標値に近付くように各現像器３へのトナー供給量を制御
しているので、環境条件の変動や現像剤の劣化や経時変
化による制御用トナー像Ｔｐの濃度変動があっても、制
御用トナー像Ｔｐの濃度は一定に保たれる。

【００３３】しかし、現像剤の経時的変化や劣化などに
より現像器３内の現像剤トナー濃度が所定のトナー濃度
下限値以下になった場合には、ＢＣＯ現象（ビーズキャ
リオーバ：現像器外にキャリアが排出される現象）を起
こして画質欠陥を発生することがある。そこで、本実施
形態のカラープリント装置１は、このような場合には、
目標値調整部８が上記の第１の調整、すなわち制御用ト
ナー像濃度目標値を高濃度側に変更する操作を行うよう
に構成されている。

【００３４】また、湿度が低下するなどの原因により現
像器３内の現像剤トナー濃度が所定のトナー濃度上限値
以上になった場合には、形成される画像に画質欠陥が生
じたりかぶりが発生したりすることがある。そこで、本
実施形態のカラープリント装置１は、このような場合に
は、目標値調整部８が上記の第２の調整、すなわち現像
電位の制御目標値を現像電位幅が拡大する方向に変更す
る操作を行うように構成されている。

【００３５】次に、カラープリント装置１の制御用トナ
ー像形成時の動作について説明する。

【００３６】制御用トナー像形成時には、制御用トナー
像パターン発生器１２が制御用トナー像のパターンを発
生する。制御用トナー像パターンはパルス幅変調回路１
３により変調されてからレーザドライバ１４に送られ
る。レーザドライバ１４は各露光装置１５を駆動して、
帯電器１６により表面が一様に帯電された各感光体２に
露光光を照射させて、感光体２上にそれぞれの色の制御
用トナー像に対応する静電潜像を形成する。これらの静
電潜像はそれぞれの色の現像器３で現像され、各感光体
２上に各色の制御用トナー像が形成される。これらの制
御用トナー像は中間転写体４上にそれぞれ転写される。
中間転写体４上に転写された制御用トナー像Ｔｐは、制
御用トナー像濃度センサ５により濃度が検出される。制
御用トナー像濃度センサ５で検出された制御用トナー像
Ｔｐの濃度はトナー供給制御部６に送られる。

【００３７】トナー供給制御部６は、制御用トナー像濃
度センサ５で検出された制御用トナー像Ｔｐの濃度が、
所定の制御用トナー像濃度目標値に近付くように、各現
像器３毎に備えられたトナー供給器（図示せず）のトナ
ー供給動作をオンオフすることにより各現像器３へのト
ナー供給量を制御する。

【００３８】また、本実施形態では、現像器３が駆動し
ている時には、現像器３に設けられたトナー濃度センサ
７により現像剤のトナー濃度の検出を行うように構成さ
れている。

【００３９】上記のように、中間転写体４上に形成され
た制御用トナー像の濃度を検出しその検出値に応じて現
像器へのトナー供給量を制御する方式の画像形成装置に
おいて、主には現像剤の環境による特性変化、現像剤の
経時的変化や劣化による特性変化が起きた場合に、現像
器内の現像剤トナー濃度が低くなったり、高くなったり
して所定の閾値を越えてしまうと、現像器外にキャリア
が排出されるＢＣＯ現象が発生したり、トナークラウド
を発生する領域になってしまう場合がある。

【００４０】そこで、本実施形態のカラープリント装置
１では、トナー濃度センサ７により検出されたトナー濃
度が所定のトナー濃度下限値以下になった場合に、制御
用トナー像濃度目標値を高濃度側に変更する第１の調整
を行い、トナー濃度センサ７により検出されたトナー濃
度が所定のトナー濃度上限値以上になった場合に、現像
電位の制御目標値を現像電位幅が拡大する方向に変更す
る第２の調整を行う目標値調整部８を設けて画像濃度制
御を行うことにより上記のトラブルの発生を防止してい
る。

【００４１】以下に、本実施形態のカラープリント装置
１における画像濃度制御動作について説明する。

【００４２】図２は、本実施形態のカラープリント装置
の目標値調整部による第１の調整動作のフローチャート
である。

【００４３】図２に示すように、この第１の調整動作は
現像器駆動開始とともに開始される（ステップＳ１）。
現像器駆動開始信号が出力されてから０．１ＳＥＣ毎に
トナー濃度センサ７の検出値が読み込まれ（ステップＳ
２）、常に最新の６個の検出値のうちの最大値および最
小値を除く４個の検出値の移動平均値が求められ、その
平均値はメモリに記憶される（ステップＳ３）。検出値
の読み込みは現像器駆動停止とともに終了する。

【００４４】ここで、トナー濃度センサ７の検出タイミ
ングを０．１ＳＥＣ毎としたのは、対向位置になるオー
ガーの回転（４５０ＲＰＭ）周期に同期しないようにし
ているためである。現像器を駆動している状態でトナー
濃度を検出するようにした理由は、現像器内の現像剤の
フローが安定し、トナー濃度センサの出力が安定するこ
とに合わせて、ＲＵＮＬｅｎｇｔｈ（１回の画像形成
ジョブの長さ）が長い場合のジョブ実行中のトナー濃度
変化を検出することができるからである。

【００４５】なお、トナー濃度センサ７の検出値が、所
定の異常上限値Ｂ１〜異常下限値Ｂ２（図３参照）の範
囲を外れている場合には、その検出値は上記の移動平均
値のデータとしては採用しない。また、上記範囲から外
れた異常データが５回連続して発生した時には、トナー
濃度センサ７が故障している可能性が高いので、以下に
示す画像濃度センサ目標値の変更および電位目標値の変
更は行わない。

【００４６】次に、ステップＳ４において、上記の移動
平均値が５回連続して所定の上限値Ａ１（図３参照）以
上であるか否か、すなわち現像剤トナー濃度が所定のト
ナー濃度下限値ＴＣ＿Ｌ（図３参照）以下であるか否か
が判定される。

【００４７】図３は、本実施形態のカラープリント装置
における現像器内の現像剤トナー濃度とトナー濃度セン
サの検出値との関係を示すグラフである。

【００４８】図３に示すように、本実施形態のトナー濃
度センサ７（図１参照）では、横軸に示す現像剤トナー
濃度と縦軸に示すトナー濃度センサ７の検出値との間に
は右下がりの関係があり、トナー濃度センサ７の検出値
が上限値Ａ１以上であるか否かは、現像剤トナー濃度が
トナー濃度下限値ＴＣ＿Ｌ以下であるか否かに相当す
る。本実施形態ではトナー濃度下限値ＴＣ＿Ｌは、前述
のように６％に設定されている。

【００４９】ステップＳ４における判定の結果がＮＯで
あれば、第１の調整動作は行われずにステップＳ７にス
キップする。ステップＳ４における判定の結果がＹＥＳ
であればステップＳ５に進む。

【００５０】ステップＳ５では、制御用トナー像濃度セ
ンサ５（図１参照）で得られた検出値が、所定の制御用
トナー像濃度目標値を含む所定の範囲内の制御用トナー
像濃度を示しているか否かが判定される。

【００５１】図４は、本実施形態のカラープリント装置
における制御用トナー像濃度センサの検出値と制御用ト
ナー像濃度との関係を示すグラフである。

【００５２】ステップＳ５における判定では、制御用ト
ナー像濃度センサ５（図１参照）の検出値が、図４に示
す制御用トナー像濃度目標値Ｄ±αの範囲内に相当する
検出値Ｃ１〜検出値Ｃ２の範囲内であるか否かが判定さ
れる。ステップＳ５における判定の結果、上記範囲内で
ある場合にのみステップＳ６に進み、上記範囲外である
場合はステップＳ７にスキップする。

【００５３】ステップＳ６においては、制御用トナー像
濃度センサ５の制御目標値を小さい値に、すなわち制御
用トナー像濃度目標値Ｄ３（図４参照）を高濃度側、す
なわち濃度Ｄ２側に向かう方向に変更する（第１の調
整）。こうすることにより、現像剤トナー濃度は上昇し
制御用トナー像濃度もそれにつれて上昇する。この制御
用トナー像濃度目標値の変更のタイミングは、画像形成
ジョブ中のできる限り早いタイミングであることが好ま
しい。

【００５４】最後に、現像器駆動停止とともに第１の調
整動作が終了する（ステップＳ７）。

【００５５】上記の第１の調整により制御用トナー像濃
度目標値を高濃度側に変更した後は、同じ画像データで
も変更前よりも濃い画像が形成されるようになる。そこ
で、本実施形態においては、目標値調整部８により制御
用トナー像濃度目標値が変更されて、画像が濃くなった
り、あるいは階調性が崩れた画像濃度となった時には、
階調テーブル修正部９は、画像の階調を規定する階調テ
ーブルを修正することにより画像の階調制御を行って階
調再現性が維持されるように構成されている。

【００５６】図５は、本実施形態のカラープリント装置
の階調テーブル修正部による階調制御のフローチャート
である。

【００５７】先ず、本実施形態のカラープリント装置１
の階調テーブル修正部９（図１参照）により、図５に示
すように、階調制御の実施タイミングであるか否かが判
定される（ステップＳ１１）。階調制御の実施タイミン
グとしては、このカラープリント装置１の定着器の温度
が低温度の状態にあるカラープリント装置１の電源ＯＮ
時、電源ＯＮされてから例えば１２００枚程度画像形成
を行った時点、画像形成ジョブが４時間続いた後、ある
いは現像器内の現像剤を入れ替えた時などが設定され
る。

【００５８】階調制御の実施タイミングに達すると、先
ず、制御用トナー像濃度目標値および現像電位の制御目
標値を初期値にリセットする（ステップＳ１２）。次
に、中間転写体４（図１参照）上に各色１２階調の制御
用トナー像Ｔｐが形成され（ステップＳ１３）、制御用
トナー像濃度センサ５により制御用トナー像Ｔｐの濃度
が検出される（ステップＳ１４）。各色の制御用トナー
像濃度センサ５の検出値が所定の制御用トナー像濃度目
標値と比較されその差に基づいて画像の階調を規定する
ＬＵＴ（ＬｏｏｋＵｐＴａｂｌｅ：階調テーブル）
が修正される（ステップＳ１５）。

【００５９】本実施形態の階調テーブル修正部９は、上
記のように比較的に長い時間間隔で実施する精密な階調
テーブル修正のほかに、比較的に短い時間間隔で簡略な
階調テーブル修正を実施する。

【００６０】すなわち、ステップＳ１６において、画像
形成ジョブ中に、例えば画像１０枚程度形成する毎に中
間転写体４上のインターイメージ部に各色２階調の制御
用トナー像Ｔｐが形成され、次に、制御用トナー像濃度
センサ５により制御用トナー像Ｔｐの濃度が検出される
（ステップＳ１７）。各色の制御用トナー像濃度センサ
５の検出値が所定の制御用トナー像濃度目標値と比較さ
れその差に基づいて画像の階調を規定するＬＵＴが修正
される（ステップＳ１８）。

【００６１】次に、本実施形態のカラープリント装置の
目標値調整部による第２の調整動作について説明する。

【００６２】図６は、本実施形態のカラープリント装置
の目標値調整部による第２の調整動作のフローチャート
である。

【００６３】図６に示すように、この第２の調整動作の
フローチャートにおけるステップＳ２１からステップＳ
２３までの動作は、図２に示した第１の調整動作のフロ
ーチャートにおけるステップＳ１からステップＳ３まで
の動作と同様であるので、詳細な説明は省略する。

【００６４】ステップＳ２４においては、最新の６個の
検出値のうち最大値および最小値を除いた４個の検出値
による移動平均値が５回連続して所定の下限値Ａ２（図
３参照）以下であるか否か、すなわち現像剤トナー濃度
が所定のトナー濃度上限値ＴＣ＿Ｕ（図３参照）以上で
あるか否かが判定される。本実施形態ではトナー濃度上
限値ＴＣ＿Ｕは、前述のように１６％に設定されてい
る。

【００６５】ステップＳ２４における判定の結果がＮＯ
であれば、第２の調整動作は行われずにステップＳ２７
にスキップする。ステップＳ２４における判定の結果が
ＹＥＳであればステップＳ２５に進む。

【００６６】ステップＳ２５では、制御用トナー像濃度
センサ５（図１参照）で得られた検出値が、所定の制御
用トナー像濃度目標値を含む所定の範囲内の制御用トナ
ー像濃度を示しているか否かが判定される。すなわち、
図４に示す制御用トナー像濃度目標値Ｄ±αの範囲内に
相当する検出値Ｃ１〜検出値Ｃ２の範囲内であるか否か
が判定される。ステップＳ２５における判定の結果、上
記範囲内である場合にのみステップＳ２６に進み、上記
範囲外である場合はステップＳ２７にスキップする。

【００６７】ステップＳ２６においては、現像器３に印
加される現像電位の制御目標値を小さい値に、すなわち
現像電位幅が拡大する方向に変更する（第２の調整）。
こうすることにより、制御用トナー像濃度を一定に保ち
つつ、現像剤トナー濃度は低下していく。

【００６８】最後に、現像器駆動停止とともに第２の調
整動作が終了する（ステップＳ７）。

【００６９】なお、本実施形態の第２の調整において
は、目標値調整部８により現像電位の制御目標値が変更
されて、画像の階調性が崩れた画像濃度となった時に
は、第１の調整の場合と同様、画像の階調制御（図５参
照）を行って階調再現性が維持されるように構成されて
いる。

【００７０】以上のように、本実施形態においては、現
像剤トナー濃度がトナー濃度下限値ＴＣ＿Ｌ以下である
場合に制御用トナー像濃度目標値を高濃度側に変更する
調整を行い、現像剤トナー濃度がトナー濃度上限値ＴＣ
＿Ｕ以上である場合に現像電位の制御目標値を現像電位
幅が拡大する方向に変更する調整を行っているが、現像
剤トナー濃度がトナー濃度下限値ＴＣ＿Ｌ以下である場
合に現像電位の制御目標値による調整を行わない理由、
および現像剤トナー濃度がトナー濃度上限値ＴＣ＿Ｕ以
上である場合に制御用トナー像濃度目標値による調整を
行わない理由について次に説明する。

【００７１】先ず、現像剤トナー濃度がトナー濃度下限
値ＴＣ＿Ｌ以下である場合に現像電位の制御目標値によ
る調整を行わない理由についてであるが、この場合に制
御用トナー像濃度を上昇させるために現像電位の制御目
標値を現像電位幅が縮小する方向に変更する方法も考え
られるが、そのような方法を採用した場合は現像電位の
ダイナミックレンジ、すなわち画像コントラストが狭く
なり、感光体表面の一次帯電ムラによる現像電位の“ふ
らつき” の影響を受けやすくなるからである。つま
り、現像電位幅が広い場合は現像電位の“ふらつき”は
相対的に小さいが、現像電位幅が狭くなるほど相対的に
大きくなり、電位むらや電位制御のバラツキの影響を受
けやすくなるからである。

【００７２】次に、現像剤トナー濃度がトナー濃度上限
値ＴＣ＿Ｕ以上である場合に制御用トナー像濃度目標値
による調整を行わない理由についてであるが、この場合
に制御用トナー像濃度を低下させるために制御用トナー
像濃度目標値を低濃度側に変更する方法も考えられる
が、そのような方法を採用した場合は現像器へのトナー
供給量が全体的に減少し、最大画像濃度の画像信号に対
応する画像濃度が出せなくなってしまうからである。

【００７３】ところで、本実施形態における第１の調整
および第２の調整は、ともにいわゆる一方向の制御であ
るため、長期間にわたって調整が繰り返されると、調整
代が次第に少なくなっていきそのまま放置すればやがて
調整不能の状態におちいる恐れがある。そこで、本実施
形態では、所定のタイミングで、制御用トナー像濃度目
標値の変更分、および現像電位の制御目標値の変更分を
キャンセルしそれぞれ所定の初期値にリセットするリセ
ット装置１８が設けられている。

【００７４】リセットのタイミングとしては、このカラ
ープリント装置１の電源ＯＮ時、電源ＯＮされてから例
えば１２００枚程度画像形成を行った時点、画像形成ジ
ョブが４時間続いた後、あるいは現像器内の現像剤を入
れ替えた時などを設定する。すなわち、図５で説明した
１２階調の像濃度制御用トナー像による階調制御時にこ
のリセット動作を行うように構成することが好ましい。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、制御用トナー像の濃度に応じて現像器へ
のトナー供給量を制御する方式の画像形成装置におい
て、現像器内の現像剤トナー濃度をセンサで検出し、そ
の検出値が所定のトナー濃度下限値以下になった場合に
制御用トナー像濃度目標値を高濃度側に変更し、検出値
が所定のトナー濃度上限値以上になった場合に現像電位
の制御目標値を現像電位幅が拡大する方向に変更する制
御を行うようにしたので、トナー濃度が所定の下限値以
下になった場合に発生しやすいＢＣＯ現象を防止するこ
とができる。

【００７６】また、トナー濃度が所定の上限値以上にな
った場合に発生しやすい現像ロール上の現像剤層形成不
良や画質欠陥やかぶりなどを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置が適用されるカラープリ
ント装置についての実施形態を示す概略構成図である。

【図２】本実施形態のカラープリント装置の目標値調整
部による第１の調整動作のフローチャートである。

【図３】本実施形態のカラープリント装置における現像
器内の現像剤トナー濃度とトナー濃度センサの検出値と
の関係を示すグラフである。

【図４】本実施形態のカラープリント装置における制御
用トナー像濃度センサの検出値と制御用トナー像濃度と
の関係を示すグラフである。

【図５】本実施形態のカラープリント装置の階調テーブ
ル修正部による階調制御のフローチャートである。

【図６】本実施形態のカラープリント装置の目標値調整
部による第２の調整動作のフローチャートである。

【符号の説明】

１カラープリント装置２感光体３現像器４中間転写体５制御用トナー像濃度センサ６トナー供給制御部７トナー濃度センサ８目標値調整部９階調テーブル修正部１０画像信号１１画像処理部１２制御用トナー像パターン発生器１３パルス幅変調回路１４レーザドライバ１５露光装置１６帯電器１８リセット装置Ａ１上限値Ａ２下限値Ｂ１異常上限値Ｂ２異常下限値Ｃ１，Ｃ２検出値Ｄ制御用トナー像濃度目標値Ｔｐ制御用トナー像ＴＣ＿Ｌトナー濃度下限値ＴＣ＿Ｕトナー濃度上限値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西村明仁神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内Ｆターム(参考） 2H027 DA04 DA09 DD07 EA05 EA06 EB04 EC03 EC06 EC09 EC10 EC17 ED08 ED10 EE05 EE07 EF09 EK09 2H077 AD35 DA04 DA10 DA12 DB02 DB08 DB14 DB22 EA03 GA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上に画像信号に応じた自在の静電
潜像を形成し、所定の制御目標値に制御された現像電位
を作用させながら、現像器内に収納されたキャリアおよ
びトナーからなる２成分系の現像剤中のトナーを前記感
光体に転移させることにより、該感光体上の静電潜像を
現像して、前記感光体上にトナー像を形成し、該感光体
上に形成されたトナー像を、最終的に所定の記録媒体上
に転写して定着することにより該記録媒体上に画像を形
成する画像形成装置において、制御用トナー像の濃度を検出する制御用トナー像濃度セ
ンサと、前記制御用トナー像濃度センサで検出された制御用トナ
ー像の濃度が所定の制御用トナー像濃度目標値に近付く
ように前記現像器へのトナー供給量を制御するトナー供
給制御部と、前記現像器内の現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃
度センサと、前記トナー濃度センサにより検出されたトナー濃度が所
定のトナー濃度下限値以下になった場合に、前記制御用
トナー像濃度目標値を高濃度側に変更する第１の調整を
行い、前記トナー濃度センサにより検出されたトナー濃
度が所定のトナー濃度上限値以上になった場合に、前記
現像電位の制御目標値を現像電位幅が拡大する方向に変
更する第２の調整を行う目標値調整部とを備えたことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記目標値調整部による前記第１の調整
または前記第２の調整が行われた場合に、画像の階調を
規定する階調テーブルを修正する階調テーブル修正部を
備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記目標値調整部は、前記制御用トナー
像濃度センサで得られた値が、前記制御用トナー像濃度
目標値を含む、所定の範囲内の制御用トナー像濃度を示
している場合にのみ、前記第１の調整または前記第２の
調整を行うものであることを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項４】前記目標値調整部は、前記トナー濃度セ
ンサで、所定の異常上限値と異常下限値とに挟まれた範
囲から外れたトナー濃度を示す値が所定回数以上連続し
て得られた場合に、前記第１の調整または前記第２の調
整を停止するものであることを特徴とする請求項１記載
の画像形成装置。
【請求項５】定期的あるいは不定期的に繰り返される
所定のタイミングで、前記制御用トナー像濃度目標値お
よび前記現像電位の制御目標値をそれぞれ所定の初期値
にリセットするリセット手段を備えたことを特徴とする
請求項１記載の画像形成装置。