JP2001305809A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 条件変化への対応性に優れた、高画質の画像
形成装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 現像器１４内の現像剤のトナー濃度を検
出するトナー濃度センサ１４ａと、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１６と、各トナ
ー濃度センサ１４ａにより検出されたトナー濃度が所定
の制御基準濃度に近付くように各現像器１４へのトナー
供給量を制御する各トナー供給量制御回路２２、および
制御用トナー像濃度センサ１６で検出された制御用トナ
ー像の濃度に基づき露光光の光量を制御する各露光量制
御回路２３を有する各色ごとの制御部２１Ｙ，２１Ｍ，
２１Ｃ，２１Ｋとを備えた画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式のプ
リンタや複写機などに用いられる画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式のプリンタや複写機
などの画像形成装置において、キャリアおよびトナーか
らなる２成分系の現像剤を用いて感光体上にトナー像を
形成する方式の画像形成装置が広く用いられている。

【０００３】この２成分現像方式の画像形成装置では、
現像器内の現像剤のトナー濃度を検出するＡＴＣセンサ
（トナー濃度センサ）、および感光体、中間転写体、ま
たは用紙搬送部材などの上に作成されたトナー像の濃度
を検出するＡＤＣセンサ（制御用トナー像濃度センサ）
を設け、ＡＤＣセンサ出力に基づく現像器へのトナー供
給量制御と、ＡＴＣセンサ出力に基づく現像器へのトナ
ー供給量制御とを組み合わせた画像濃度制御が行われて
いる。

【０００４】例えば、特開平９−１５９６３号公報に
は、ＡＴＣセンサ出力に基づくトナー供給量制御とＡＤ
Ｃセンサ出力に基づくトナー供給量制御とのいずれか一
方を選択する選択手段を備え、その選択手段により、Ａ
ＴＣセンサ出力が所定範囲内のときにはＡＤＣセンサ出
力に基づくトナー供給量制御を選択し、ＡＴＣセンサ出
力が所定範囲外のときにはＡＴＣセンサ出力に基づくト
ナー供給量制御を選択するようにした画像濃度制御方法
が開示されている。

【０００５】また、特開平７−１９１５０６号公報に
は、制御用トナー像濃度を検出し、その検出値が設定値
以内なら帯電バイアス制御および現像バイアス制御を行
い、帯電バイアス、現像バイアスが設定限界値を越えた
らＬＤ光量（露光量）制御を行う方式が開示されてい
る。

【０００６】また、特開平２−２５３２８１号公報に
は、ＡＤＣセンサ及び透磁率式ＡＴＣセンサの２つのセ
ンサを用いて制御する方式であり、一方のセンサによる
制御が異常と判断された場合は、正常な方のセンサ検出
値により制御するようにし、双方のセンサが異常の時は
定量トナー供給を行うという制御方法が開示されてい
る。

【０００７】また、特許第２８１００８５号公報には、
トナー濃度検知回路と像濃度検知回路の２つの検知回路
を備えたトナー濃度制御方式において、一方の検知回路
が異常となった時には他方の検知回路のみによりトナー
供給を行い、異常となった方の検知回路が復旧すれば双
方の検知回路によるトナー供給に戻すようにした制御方
法が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの制御
方式では、電源ＯＮ直後の画像濃度変動をはじめとする
短期間の画像濃度変動に追従することができないという
問題がある。また、通常時は、現像器内のトナー濃度セ
ンサによりトナー濃度を一定に制御し、応答性の高いＬ
Ｄ光量を制御することにより画像濃度を一定に制御する
ことができ、電源ＯＮ直後の濃度変動をはじめとする短
期間の濃度変動にも追従することが可能であるが、現像
剤、感光体等の消耗品の劣化、環境変動、連続プリント
等の諸条件の変動が重なり濃度が大幅に変化した場合に
は、ＬＤ光量だけでは画像濃度を一定に制御することが
できなくなってしまうという問題がある。

【０００９】また、前述のように、ＡＴＣセンサ、ＡＤ
Ｃセンサの２種類のセンサを備え、いずれか一方のセン
サの故障時には正常なセンサの値により制御を行う方式
が提案されているが、このような制御方式では、制御対
象側の制御可能範囲と必ずしも一致するものではなく制
御可能範囲を有効に利用することができないため、現像
剤、感光体等の消耗品を早めに交換する必要が生じてラ
ンニングコストのアップを招く結果となってしまう。

【００１０】また、上記の特開平７−１９１５０６号公
報のように制御用トナー像の濃度により帯電バイアス制
御および現像バイアス制御を行い、帯電バイアス、現像
バイアスが設定限界値を越えたらＬＤ光量（露光量）制
御を行うという方式では、ＬＤ光量変化時の階調性の変
化を少なくする上では効果が期待できるが、通常時にお
ける制御の応答性が低く、かつ制御範囲の広い画像濃度
およびトナー濃度の制御を実現することが難しい。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑み、条件変化への
対応性に優れた、高画質の画像形成装置を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像形成装置は、画像信号に基づく露光光を感光体
表面に照射してその感光体上に静電潜像を形成し、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
より上記静電潜像を現像してその感光体上にトナー像を
形成し、そのトナー像を最終的に所定の用紙上に転写し
て定着することによりその用紙上に画像を形成する画像
形成装置において、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、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、上記トナー濃
度センサの出力に基づき上記現像器へのトナー供給量を
制御する第１のモードと上記制御用トナー像濃度センサ
の出力に基づき上記現像器へのトナー供給量を制御する
第２のモードとを有するトナー供給量制御手段、および
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
ー像の濃度に基づき必要露光光を算出しその必要露光量
により上記露光光の光量を制御する露光量制御手段を有
し、通常時には上記第１のモードによるトナー供給量制
御を行うと共に所定の周期で上記露光量制御手段による
露光量制御を行い、上記露光量制御手段による制御の結
果、上記必要露光量が所定の制御限界値に達した場合に
は上記露光光の光量を所定の制御限界値に固定するとと
もに上記第１のモードを上記第２のモードに切り換えて
トナー供給量制御を行い、上記第２のモードによるトナ
ー供給量制御を行っている間に上記現像器内の現像剤の
トナー濃度が所定の制御基準濃度に戻った場合には上記
第２のモードを上記第１のモードに切り換えてトナー供
給量制御を行うと共に所定の周期で上記露光量制御手段
による露光量制御を行う制御部とを備えたことを特徴と
する。

【００１３】ここで、上記制御用トナー像濃度センサ
は、上記感光体から上記用紙までの、トナー像を担持す
る複数のトナー像担持体のうちのいずれかのトナー像担
持体上に形成されたトナー像の濃度を検出するものであ
ってもよい。

【００１４】

【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。

【００１５】図１は、本発明の画像形成装置をカラー複
写機に適用した第１の実施形態の概略構成図である。

【００１６】図１に示すように、このカラー複写機１０
は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、
およびＫ（黒）用の４つの画像形成ユニット１１Ｙ，１
１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋがタンデムに配列された４タンデ
ム型のカラー複写機である。

【００１７】Ｋ用の画像形成ユニット１１Ｋは、矢印Ａ
方向に回転するドラム型の感光体１２、画像信号に基づ
く露光光を感光体１２表面に照射して感光体１２上にＫ
色に対応する静電潜像を形成する露光装置１３、Ｋ色の
トナーおよびキャリアからなる２成分系の現像剤を収納
し、現像剤中のトナーを感光体１２に転移させることに
より静電潜像を現像して感光体１２上にトナー像を形成
する現像器１４、現像器１４内の現像剤のトナー濃度を
検出するトナー濃度センサ１４ａ、現像器１４に供給す
るトナーを収納するトナーカートリッジ１５、トナーカ
ートリッジ１５内のトナーを現像器１４に供給するトナ
ー供給装置１５ａ、感光体１２上に形成された制御用ト
ナー像の濃度を検出する制御用トナー像濃度センサ１
６、および感光体１２表面を一様に帯電する帯電器１７
などから構成されている。

【００１８】Ｋ以外のＹ、Ｍ、およびＣの各画像形成ユ
ニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１ＣもＫの画像形成ユニット
１１Ｋと同様の構成を有している。

【００１９】さらに、このカラー複写機１０は、各画像
形成ユニット１１の感光体１２に接触して矢印Ｂ方向に
循環移動し、表面に用紙Ｐを担持してそれを所定の方向
に搬送する用紙搬送ベルト１８、上記各感光体１２上に
形成されたトナー像を用紙搬送ベルト１８上の用紙Ｐに
転写する転写器１９、およびトナー像が転写された用紙
Ｐを加圧下で加熱することにより用紙上に定着画像を形
成する定着器２０を備えている。

【００２０】また、各画像形成ユニット１１には、各ト
ナー濃度センサ１４ａの出力に基づき各現像器１４への
トナー供給量を制御する第１のモードと、各制御用トナ
ー像濃度センサ１６の出力に基づき各現像器１４へのト
ナー供給量を制御する第２のモードとを有する各トナー
供給量制御回路２２、および各制御用トナー像濃度セン
サ１６で検出された制御用トナー像の濃度に基づき必要
露光光を算出しその必要露光量により上記露光光の光量
を制御する各露光量制御回路２３を有する制御部２１
Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋが各色ごとに設けられてい
る。なお、本実施形態における各トナー供給量制御回路
２２は、本発明にいうトナー供給量制御手段に相当する
ものであり、また、本実施形態における各露光量制御回
路２３は、本発明にいう露光量制御手段に相当するもの
である。

【００２１】これら各制御部２１は、通常時には上記第
１のモードによるトナー供給量制御を行うと共に所定の
周期で各露光量制御回路２３による露光量制御を行い、
各露光量制御回路２３による制御の結果、上記必要露光
量が所定の制御限界値に達した場合には上記露光光の光
量を所定の制御限界値に固定するとともに上記第１のモ
ードを上記第２のモードに切り換えてトナー供給量制御
を行い、上記第２のモードによるトナー供給量制御を行
っている間に各現像器１４内の現像剤のトナー濃度が所
定の制御基準濃度に戻った場合には上記第２のモードを
上記第１のモードに切り換えてトナー供給量制御を行う
と共に所定の周期で各露光量制御回路２３による露光量
制御を行うように構成されている。

【００２２】ここで、本実施形態では、各制御用トナー
像濃度センサ１６は、各感光体１２上に形成された制御
用トナー像の濃度を検出するように構成されているが、
各制御用トナー像濃度センサ１６は、必ずしも各感光体
１２上に形成されたトナー像の濃度を検出するもののみ
に限定されるものではなく、各感光体１２から用紙Ｐま
での、トナー像を担持する複数のトナー像担持体、例え
ば、中間転写体、用紙などのうちのいずれのトナー像担
持体上に形成されたトナー像の濃度を検出するものであ
ってもよい。

【００２３】次に、本実施形態における各制御部２１の
動作について説明する。

【００２４】図２は、第１の実施形態の画像形成装置に
おける制御部の動作を示すフローチャートである。

【００２５】図２に示すように、この制御部は、先ず、
ＡＴＣセンサ（トナー濃度センサ１４ａ：図１参照）に
よるトナー濃度の検出を行い（ステップＳ０１）、次
に、所定のＡＤＣ検出周期、すなわち、予め定められ
た、ＡＤＣセンサ（制御用トナー像濃度センサ１６：図
１参照）による検出周期に達したか否かを判定する（ス
テップＳ０２）。本実施形態では、このＡＤＣ検出周期
は、プリント１０枚ごとと設定してある。

【００２６】ステップＳ０２の判定の結果、ＡＤＣ検出
周期に達していない場合はステップＳ０３に進み、露光
量を、予め算出された必要露光量算出値に設定し、次
に、ＡＴＣ制御基準濃度とＡＴＣセンサ出力との関係に
基づきトナー供給時間を算出する（ステップＳ０４）。
次に、プリント（１プリント出力）およびトナー供給動
作（ＡＴＣセンサ出力値又はＡＤＣセンサ出力値より算
出された時間だけトナー供給）を行う（ステップＳ０
５）。次に、プリントジョブ終了か否かの判定を行い
（ステップＳ０６）、ステップＳ０６の判定の結果、プ
リントジョブが終了している場合はすべてのプリント動
作を終了する。プリントジョブが終了していない場合は
ステップＳ０２に戻り、ステップＳ０２以降の処理を繰
り返す。

【００２７】一方、ステップＳ０２の判定の結果、ＡＤ
Ｃ検出周期に達している場合はステップＳ０７に進み、
ＡＤＣ（画像濃度）センサによる検出を行い、ＡＤＣ制
御基準濃度とＡＤＣセンサ出力との関係に基づき必要露
光量を算出する（ステップＳ０８）。次に、その算出さ
れた必要露光量が露光量の制御限界値に達したか否かを
判定する（ステップＳ０９）。

【００２８】ステップＳ０９の判定の結果、露光量の制
御限界値に達していない場合はステップＳ１０に進み、
前回は露光量の制御限界値によりＡＤＣによるトナー供
給量制御が行われていたか否かを判定し、ステップＳ１
０の判定の結果、ＡＤＣによるトナー供給量制御ではな
かった場合はステップＳ０３以降の処理に移行する。

【００２９】一方、ステップＳ１０の判定の結果、ＡＤ
Ｃによるトナー供給量制御であった場合はステップＳ１
１に進み、ＡＴＣセンサ出力がほぼＡＴＣ制御基準濃度
に戻っているか否かを判定し、ステップＳ１１の判定の
結果、ＡＴＣセンサ出力がほぼＡＴＣ制御基準濃度に戻
っている場合はステップＳ０３以降の処理に移行する。

【００３０】一方、ステップＳ１１の判定の結果、ＡＴ
Ｃセンサ出力がまだＡＴＣ制御基準濃度に戻っていない
場合はステップＳ１２に進む。

【００３１】また、ステップＳ０９の判定の結果、露光
量の制御限界値に達している場合はステップＳ１２に進
む。ステップＳ１２では、露光量を制御限界値に固定
し、次に、ＡＤＣ制御基準濃度とＡＤＣセンサ出力との
関係に基づきトナー供給時間を算出し（ステップＳ１
３）、次に、ステップＳ０５以降の処理に移行する。

【００３２】このようにして、通常時には応答性が高
く、かつ、制御範囲の広い画像濃度およびトナー濃度の
制御を実現することができ、また、現像剤、感光体等の
消耗品が劣化したり、環境変動、連続プリント等の条件
が変化して画像濃度が大幅に変動した場合にも、応答性
よく対応することができる。また、現像剤、感光体等の
消耗品の長寿命化を実現することも可能である。

【００３３】次に、本発明の画像形成装置の第２の実施
形態について説明する。

【００３４】この第２の実施形態は、本発明の画像形成
装置をクリーナレス方式の画像形成装置として構成する
場合の実施形態に関するものである。

【００３５】一般に、クリーナレス方式を採用した画像
形成装置では、感光体の寿命を延長させる効果や、余分
なトナーの消費を減らす効果等、環境対応策として多大
のメリットが期待できる。

【００３６】しかし、感光体上に制御用トナー像（トナ
ーパッチ）を形成しそのトナー像濃度を検出して画像再
現性を制御するように構成された本発明の画像形成装置
にクリーナレス方式を適用するためには、濃度検出後の
制御用トナー像を感光体上から如何にして除去するかと
いう問題を解決する必要がある。

【００３７】この問題に対する従来技術としては、例え
ば、特開平１１−６５２０２号公報には、感光体に摺擦
して制御用トナー像を回収する一時回収体を設け、制御
用トナー像をこの一時回収体で回収し、次のジョブを開
始する前にその一時回収体で回収したトナーを感光体上
に戻し、それを現像器で回収するという方法が開示され
ている。しかし、この方法では、余分な付加的部材であ
る一時回収体を配備する必要がありコスト上不利である
上に、一時回収体が感光体表面を摺擦することにより感
光体の寿命を短縮させる恐れがある。

【００３８】また、感光体上に形成した制御用トナー像
を感光体上から一時転写部材（例えば中間転写体等）の
上に転写し、その一時転写部材上でトナー像濃度を検知
し、次に一時転写部材上の制御用トナー像をクリーニン
グするという方法も提案されているが、この方法ではト
ナーを浪費するのでグリ一ン化対策として好ましくな
い。また、この方法を採用するには一時転写部材を必要
とするため画像形成装置全体が大型化するという問題が
あり、さらに、一時転写部材上の制御用トナー像を除去
するためのクリーナ装置が必要であり完全なクリーナレ
ス方式の画像形成装置とはいえない。

【００３９】また、例えば、特開平１１−２２７２６１
号公報には、利用者が複写しようとする画像そのものの
濃度をＣＣＤ等を用いたパターン濃度検出手段で測定
し、その測定値を用いて画像濃度を制御するという方法
が開示されているが、ＣＣＤのような高価なセンサを必
要とするという問題がある。

【００４０】そこで、本実施形態の画像形成装置では、
制御用トナー像は、感光体上の次回の画像形成時に非画
像部に相当する部分に形成するようにしている。従っ
て、制御用トナー像は制御用トナー像濃度センサで濃度
検知された後、現像器で回収され、次回の画像形成には
影響を与えることがない。

【００４１】図３は、本発明の画像形成装置をクリーナ
レス方式とした場合の感光体上の制御用トナー像形成位
置を示す図である。

【００４２】図３（ａ）には、小径の感光体を用いた画
像形成装置の場合の制御用トナー像の形成位置が示され
ている。

【００４３】この画像形成装置では、小径の感光体が用
いられており、感光体２回転で用紙１ページが形成され
るようになっているものとする。感光体１２の表面を直
線として表した場合に、感光体１回転分の円周の長さに
相当する第１の領域Ｌ１（この領域には画像は形成され
ない）の位置Ａに制御用トナー像Ｔを形成する。この制
御用トナー像Ｔは、制御用トナー像濃度センサ１６（図
１参照）で濃度検知される。この制御用トナー像Ｔは次
回の画像形成時には非画像部に当たる部分に形成される
ため、次回の画像形成時の感光体上への潜像形成のため
の帯電工程および露光工程に対する妨げとなることはな
く、また、感光体上の画像エリアが現像器を通過した後
（または前）に制御用トナー像Ｔを現像器で回収するこ
とができるので、その後の画像形成に対して妨げとはな
らない。こうして、クリーナレス方式の画像形成装置に
おいて制御用トナー像Ｔによる画像再現性の制御を実現
することができる。

【００４４】図３（ｂ）には、大径の感光体を用いた画
像形成装置の場合の制御用トナー像の形成位置が示され
ている。

【００４５】この画像形成装置では、大径の感光体が用
いられており、感光体１回転で用紙１ページが形成され
るようになっているものとする。感光体１２の表面を直
線として表した場合に、感光体１回転分の円周の長さに
相当する第１の領域Ｌ１’の位置Ｂに制御用トナー像
Ｔ’を形成する。この制御用トナー像Ｔ’は、制御用ト
ナー像濃度センサ１６（図１参照）で濃度検知される。
この制御用トナー像Ｔ’は、図３（ａ）における制御用
トナー像Ｔと同様、次回の画像形成時には非画像部に当
たる部分に形成されるため、次回の画像形成時の感光体
上への潜像形成のための帯電工程および露光工程に対す
る妨げとなることはなく、また、感光体上の画像エリア
が現像器を通過した後（または前）に制御用トナー像
Ｔ’を現像器で回収することができるので、その後の画
像形成に対して妨げとはならない。こうして、クリーナ
レス方式の画像形成装置において制御用トナー像Ｔによ
る画像再現性の制御を実現することができる。

【００４６】次に、本発明の画像形成装置の第３の実施
形態について説明する。

【００４７】従来から、画像形成装置に複数の画像形成
モード、例えば、用紙として厚紙を用いるモードと薄紙
を用いるモード、または標準画質形成モードと高画質形
成モードなどのように複数のモードを設定し、ユーザが
それらのモードの中から所望のモードを選択できるよう
にした画像形成装置が知られている。

【００４８】このようなタイプの画像形成装置では、静
電潜像形成手段、現像手段、転写手段等のハード条件が
リトラクトや速度条件変更等により大きく変化した場合
に、ＤＲＳの変化や転写位置の変化などが生じて画像濃
度変化や位置ずれが生じ画質を劣化させることがある。
特に、最近のタンデム方式のカラー画像形成装置におい
ては、感光体の寿命延長のため、黒白モードとカラーモ
ードとでベルトモジュールや転写ロール等をリトラクト
させたり、黒白モードでのプリントアウト時に、カラー
専用の感光体の回転速度を低下させたりしているが、タ
ンデム方式のカラー画像形成装置では４つの画像形成ユ
ニットを備えているため画像濃度変化や位置ずれが顕著
に現れやすい。

【００４９】また、異なる速度モードによりプリントア
ウトを行う方式において、制御アルゴリズムの単純化を
図るために帯電条件、書込み密度、定着条件などの画像
形成条件を変えずに（同じ制御アルゴリズムにて）プリ
ントアウトを行う場合も、画像濃度変化や位置ずれを起
こしやすい。

【００５０】このような問題に対する対策として、例え
ば、特開平８−１９４３６８号公報には、厚紙モードと
薄紙モードの切換や標準画質モードと高画質モードとの
切換などにより、切り換えられた画像形成条件が帯電条
件、書込み密度、定着条件などのうちいずれか一つ以上
の条件が切り換わる時は、画像形成条件の切換えが行わ
れた時点で、新たに最大濃度補正および階調制御を行う
ようにした制御方式が提案されている。

【００５１】しかし、この制御方式では、プロセス速度
やリトラクトなどのハード状態が変動した場合の画像濃
度や位置ずれを制御することはできない。また、最大濃
度パッチはトナー消費量も多く、クリーニング不良を起
こしやすいという問題もある。

【００５２】そこで、本発明の第３の実施形態では、例
えば、図１に示した４タンデム方式の画像形成装置にお
いて、カラーモードの時には、４つの画像形成ユニット
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋすべてを用紙搬送ベル
ト１８と接触させた状態とし、黒白モードの時には、４
つの画像形成ユニットのうちのＫの画像形成ユニット１
１Ｋを除く３つの画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１
１Ｃと用紙搬送ベルト１８とを離間させた状態とするリ
トラクト機構２４を備えている。

【００５３】この第３の実施形態では、各制御部２１
（図１参照）は、次のような制御を行う。

【００５４】静電潜像形成手段、現像手段、転写手段の
うちの少なくとも一つが上記のリトラクトにより変動し
た場合、または、静電潜像形成手段、現像手段、転写手
段のうちの少なくともいずれか一つが速度変動した場合
には、（１）像担持体上または用紙上に現像パッチ（＆
非パッチ面）を形成し画像濃度センサの検出により、露
光条件、現像条件、帯電条件のうちの少なくともいずれ
か一つを制御するようにするか、または、（２）像担持
体上または用紙上に位置ずれ検出パターンを形成し位置
ずれ検出センサにより、画像の位置ずれ補正を行うよう
にするか、または、（３）感光体上に電位パッチを形成
し電位センサにより感光体上の表面電位又は潜像パッチ
を検出することにより、露光条件または帯電条件を制御
するようにしてもよい。

【００５５】また、トナーパッチのＣｉｎを変更して上
記（１）および（２）の制御を行うようにしてもよい。
これは、低速で画像形成が行われる高画質プリントアウ
ト時には、ハイライト部や高濃度部のＡＤＣパッチのＣ
ｉｎを変えることにより高画質の画像形成を行うことが
できるからである。

【００５６】また、トナーパッチのスクリーンを変更し
て上記（１）および（３）の制御を行うようにしてもよ
い。これにより、速度変動の違いにより発生する画質変
動を異なるスクリーンで吸収することができる。また、
現像カーブの制御ポイントを変えることにより速度変更
による濃度ずれに対する補正精度を向上させることがで
きる。

【００５７】また、検知手段の検知タイミング（間隔）
を変更して制御を行うようにしてもよい。ここで、速度
変更によりＡＴＣによるトナー供給方法を変更しない場
合、速度差によるＡＴＣ検出誤差でＴＣの制御ポイント
が変化し徐々に濃度変化が起こるが、ＡＤＣパッチ作成
間隔を短くし光量補正（又は階調補正）することにより
速度変更による濃度変化を抑えることができる。

【００５８】さらに、検知手段の目標値の再設定を行う
ようにしてもよい。これは、ハード条件の変化により現
像器のＤＲＳやＡＤＣセンサと検出面の距離が変化し、
制御目標値がずれることが考えられ、従って、ハード条
件の変化後には検知手段の目標値の再設定により制御誤
差を吸収する必要があるからである。

【００５９】次に、本発明の画像形成装置の第４の実施
形態について説明する。

【００６０】一般に、２成分現像方式の画像形成装置に
おいて、低画像密度のプリントを連続して形成し続けた
場合、単位時間あたりのトナー消費量が少ないために現
像剤の供給量が少なくなり、現像剤が撹拌され過ぎて現
像剤のチャージアップ現象が起こり用紙上のトナー濃度
が低下してしまうことがある。特に湿度が低い環境下で
はこの現象は顕著である。

【００６１】そこで、例えば、特開平３−２４８１号公
報には、像担持体上に強制的にトナー像を形成させるこ
とにより現像剤のチャージアップを防止するという方法
が開示されているが、実際に絵がとられていないところ
でトナーを消費するためランニングコストへの悪影響が
避けられない。また、クリーナの容量も大きくせざるを
得ないため装置のコストアップを招く恐れがある。

【００６２】これらの問題を解決するために、この第４
の実施形態の画像形成装置は、原稿の画像密度を検知す
るＩＣＤＣセンサと、現像剤のトナー濃度を検出するト
ナー濃度センサ（ＡＴＣセンサ）と、これらのセンサか
らの出力に基づき現像剤のトナー濃度を制御するトナー
濃度制御手段とを備えている。

【００６３】この実施形態では、通常時は、現像剤のト
ナー濃度はＡＴＣセンサにより所定の目標値になるよう
に制御されているが、ある値以下の原稿画像濃度のプリ
ントがある時間以上続いた場合には、トナー消費量が少
ないため現像剤の帯電量が増加し、像担持体上への現像
性が低下してしまうので、ＩＣＤＣセンサにより検知さ
れ出力される画像信号が、予め設定された画像濃度値に
比較してある所定時間以上小さな値を出力し続けた場合
には、トナー濃度制御手段の制御目標値をトナー濃度の
高い方向にシフトさせるようトナー濃度制御を行う。

【００６４】この第４の実施形態の画像形成装置によれ
ば、原稿の画像密度を検知するＩＣＤＣセンサの情報に
基づきトナー濃度制御手段の制御目標値を変更すること
により現像剤のチャージアップを防止することができ、
アウトプット濃度低下を防ぐことができる。

【００６５】

【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、通常時には応答性が高く、かつ、制御
範囲の広い画像濃度制御およびトナー濃度制御ができ、
また、現像剤、感光体等の消耗品が劣化したり、環境変
動、連続プリント等の条件が変化して画像濃度が大幅に
変動した場合にも、応答性よく対応することが可能な、
高画質の画像形成装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置をカラー複写機に適用し
た第１の実施形態の概略構成図である。

【図２】第１の実施形態の画像形成装置における制御部
の動作を示すフローチャートである。

【図３】本発明の画像形成装置をクリーナレス方式とし
た場合の感光体上の制御用トナー像形成位置を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０ カラー複写機 １１，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 画像形成ユ
ニット １２ 感光体 １３ 露光装置 １４ 現像器 １５ トナーカートリッジ １５ａ トナー供給装置 １６ 制御用トナー像濃度センサ １７ 帯電器 １８ 用紙搬送ベルト １９ 転写器 ２０ 定着器 ２１，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ 制御部 ２２ トナー供給量制御回路 ２３ 各露光量制御回路 Ｔ 制御用トナー像 Ｐ 用紙

フロントページの続き (72)発明者 小田島 尚子 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 (72)発明者 山崎 直哉 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 DA10 DD07 DE02 DE07 DE09 DE10 EA02 EA06 EA20 EC03 EC06 EC07 EC08 EC09 EC20 ED06 ED10 EE02 FA28 FA35 FB19 2H076 DA07 DA22 2H077 DA03 DA10 DA42 DA63 DB02 DB13 DB22 GA02 GA03 GA12

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号に基づく露光光を感光体表面に
   照射して該感光体上に静電潜像を形成し、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前記
   静電潜像を現像して該感光体上にトナー像を形成し、該
   トナー像を最終的に所定の用紙上に転写して定着するこ
   とにより該用紙上に画像を形成する画像形成装置におい
   て、 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、 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、 前記トナー濃度センサの出力に基づき前記現像器へのト
   ナー供給量を制御する第１のモードと前記制御用トナー
   像濃度センサの出力に基づき前記現像器へのトナー供給
   量を制御する第２のモードとを有するトナー供給量制御
   手段、および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に基づき必要露光光を算出し該
   必要露光量により前記露光光の光量を制御する露光量制
   御手段を有し、通常時には前記第１のモードによるトナ
   ー供給量制御を行うと共に所定の周期で前記露光量制御
   手段による露光量制御を行い、前記露光量制御手段によ
   る制御の結果、前記必要露光量が所定の制御限界値に達
   した場合には前記露光光の光量を所定の制御限界値に固
   定するとともに前記第１のモードを前記第２のモードに
   切り換えてトナー供給量制御を行い、前記第２のモード
   によるトナー供給量制御を行っている間に前記現像器内
   の現像剤のトナー濃度が所定の制御基準濃度に戻った場
   合には前記第２のモードを前記第１のモードに切り換え
   てトナー供給量制御を行うと共に所定の周期で前記露光
   量制御手段による露光量制御を行う制御部とを備えたこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記制御用トナー像濃度センサは、前記
   感光体から前記用紙までの、トナー像を担持する複数の
   トナー像担持体のうちのいずれかのトナー像担持体上に
   形成されたトナー像の濃度を検出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。