JP2002062696A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は画像形成装置に関し、精度よく画像
濃度を制御することができる画像形成装置を提供するこ
とを目的としている。 【解決手段】 感光体１から転写材１８にトナー像を転
写して出力画像を得る画像形成装置において、感光体１
に対向して配置された転写材１８に画像を転写し、搬送
する転写搬送ベルト７と、現像器の現像バイアスを制御
する現像バイアス制御手段と、前記感光体１への露光光
量を制御する露光量制御手段と、現像剤の濃度を非接触
で検出する濃度検出手段１２と、該濃度検出手段１２の
検出結果により現像ローラ５の回転数を制御して濃度を
制御する濃度制御手段と、全体の動作を制御する主制御
手段１０と、を有して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタ等の画像形成装置で
は、通常レーザビームで感光体上を走査露光し、感光体
上に静電潜像を形成せしめ、現像器でこれら静電潜像部
にトナーを付着させ、転写材にトナー画像を転写して画
像を形成している。

【０００３】従来、感光体上の画像を転写材に転写する
手段として、転写搬送ベルト技術を採用している。この
種の装置では、画像濃度を透磁率センサ方式（現像剤の
透磁率を検知することにより、トナー濃度を判断する方
式）で制御し、それを補うため、ジョブ終了時にパッチ
（感光体上に現像したトナー像の濃度を非接触で検知す
る）を作成して補正を行なっている。

【０００４】また、連続大量コピー時、印字率（１枚の
転写紙中に占める黒画素面積の割合）の高い原稿の連続
コピー時、現像剤の交換サイクルが長くなった場合の制
御性等に優れたパッチ検方式の画像濃度制御が採用され
ている。この制御を行なう際、定期的に感光体上にパッ
チを形成している。パッチを作成する間隔を短かくする
ほど制御性は向上する。また、パッチの検知精度等の面
から、パッチの大きさは、おおむね２０ｍｍ四方以上の
ものが使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】画像濃度制御を透磁率
センサを用いて行なう方式では、連続大量コピー時、印
字率の高い原稿の連続コピー時の制御性等の観点から精
度の高い画像濃度制御が困難である。一方、よく知られ
ている画像濃度制御方式であるパッチ検方式では、定期
的に（例えば５コピーおきに）感光体上にパッチを作成
し、画像濃度を制御する場合、転写搬送ベルトを一時的
に解除しない限り、少なからず感光体からベルトへトナ
ーが転写してしまい、感光体上のパッチ濃度が不均一に
なり、制御精度の低下を招いてしまう。

【０００６】パッチの通過時にトナーと同極性の電荷を
付与することで感光体からベルトへのトナーの転写量を
減らすことは可能であるが、やはり少なからずトナーの
転写は発生し、制御精度の低下となる。また、パッチ通
過時に搬送ベルトを解除することが考えられるが、ベル
トの解除から圧着までの時間がかかるため、コピー生産
性低下が著しくなるという問題がある。

【０００７】定期的に、例えば５コピーおきに、感光体
上にパッチを作成し、そのパッチ濃度によって画像濃度
を制御する方法で、パッチ検知手段（センサ）を現像器
から転写搬送ベルト間に設置する方法があるが、現像器
からのトナー飛散、紙粉の飛散等によりセンサが汚れや
すく制御精度が悪いという問題がある。

【０００８】また、転写搬送ベルトに付着したトナーを
完全にクリーニングしない限り、次コピーでの裏面汚れ
となってしまう。転写搬送ベルトのクリーニング性能と
転写搬送ベルトの耐久性の両立を考慮すると、現状では
完全なクリーニングは困難である。

【０００９】また、パッチとして感光体上に作成された
トナーは、ユーザが必要とする画像情報以外の不要なト
ナーとして回収されることになり、トナー消費量が増加
してしまう。また、廃棄トナーを現像器に戻し、リサイ
クルして使用する系においては、パッチとして作成後、
リサイクルされたトナーは、クリーニング他のストレス
を受けたトナーであり、現像性、転写性に少なからず悪
影響を及ぼしてしまう。 一方、市場でコピーされる印
字率はまちまちであり、従来行われている、コピー数に
よりランニングコストが決定される方式では、ユーザに
よってはコストの高いものになったり、販売側にとって
不利になる（赤字になる）場合がある。例えば、印字率
１０％で１００００枚のセットをユーザが購入し、印字
率５％で使用すると、トナーが余ることになり、ユーザ
が不利になる。これに対して、ユーザが平均印字率より
高い原稿を大量にコピーする時にはトナーが大量に使用
され、販売側にとって不利になる。

【００１０】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、精度よく画像濃度を制御することができ
る画像形成装置を提供することを目的としてい。

【００１１】

【課題を解決するための手段】（１）請求項１記載の発
明は、感光体から転写材にトナー像を転写して出力画像
を得る画像形成装置において、感光体に対向して配置さ
れた転写材に画像を転写し、搬送する転写搬送ベルト
と、現像器の現像バイアスを制御する現像バイアス制御
手段と、前記感光体への露光光量を制御する露光量制御
手段と、現像剤の濃度を非接触で検出する濃度検出手段
と、該濃度検出手段の検出結果により現像ローラの回転
数を制御して濃度を制御する濃度制御手段と、全体の動
作を制御する主制御手段と、を有することを特徴とす
る。

【００１２】このように構成すれば、非接触濃度検出手
段により現像剤濃度を制御することにより、精度よく画
像濃度を制御することができる。 （２）請求項２記載の発明は、前記濃度検出手段とし
て、現像器内の現像剤濃度を検出するものであることを
特徴とする。

【００１３】このように構成すれば、現像剤濃度を検出
することによって、精度よく画像濃度を制御することが
できる。 （３）請求項３記載の発明は、前記濃度検出手段とし
て、現像ローラ上の現像剤濃度を検出するものであるこ
とを特徴とする。

【００１４】このように構成すれば、現像ローラ上の現
像剤濃度を検出することによって、精度よく画像濃度を
制御することができる。 （４）請求項４記載の発明は、作像される画像の印字率
をカウントするカウント手段を有し、該カウント手段に
より得られた印字率に基づき、画像濃度を制御すること
を特徴とする。

【００１５】このように構成すれば、印字率に基づいて
画像濃度を制御することにより、精度よく画像濃度を制
御することができる。 （５）請求項５記載の発明は、感光体から転写材にトナ
ー像を転写して出力画像を得る画像形成装置において、
感光体に対向して配置された転写材に画像を転写し、搬
送する転写搬送ベルトと、現像器の現像バイアスを制御
する現像バイアス制御手段と、前記感光体への露光光量
を制御する露光量制御手段と、感光体上において前記転
写搬送ベルトに接触しない領域にトナー像を形成し、ト
ナー像の濃度を検出する濃度検出手段と、該濃度検出手
段の検出結果により濃度を制御する濃度制御手段と、全
体の動作を制御する主制御手段と、を有することを特徴
とする。

【００１６】このように構成すれば、転写搬送ベルトと
接触しない感光体の領域にパッチを形成し、パッチ濃度
により画像濃度制御を行なうことにより、精度よく画像
濃度を制御することができる。

【００１７】（６）請求項６記載の発明は、前記転写搬
送ベルトに接触しない領域として、主走査方向転写搬送
ベルトの外側の感光体上に画像濃度制御用のトナー画像
を形成することを特徴とする。

【００１８】このように構成すれば、転写搬送ベルト接
触しない領域にパッチを形成することができ、連続コピ
ー中の紙間隔を短かくすることができ、連続コピー速度
を速くすることができる。

【００１９】（７）請求項７記載の発明は、感光体から
転写材にトナー像を転写して出力画像を得る画像形成装
置において、感光体に対向して配置された転写材に画像
を転写し、搬送する転写搬送ベルトと、現像器の現像バ
イアスを制御する現像バイアス制御手段と、前記感光体
への露光光量を制御する露光量制御手段と、書き込み中
の画像の印字率情報とその時の現像条件を用いて、画像
濃度制御を行なう濃度制御手段と、全体の動作を制御す
る主制御手段と、を有することを特徴とする。

【００２０】このように構成すれば、印字率情報とその
時の現像条件を用いて画像濃度制御を行なうので、精度
よく画像濃度を制御することができる。 （８）請求項８記載の発明は、印字率をカウントするカ
ウント手段と、カウントした印字率を記憶する記憶手段
と、印字率を演算する演算手段と、を有し、印字率によ
り画像濃度の制御実施タイミングを変更し、パッチ検を
行なう紙間と行なわない紙間で紙間隔を変えることを特
徴とする。

【００２１】このように構成すれば、印字率に応じて段
階的にパッチ検を実行する間隔を変える制御を行なうこ
とができ、制御性を向上させることができる。またパッ
チ検を行なう紙間と、行なわない紙間とで紙間隔を変え
ることにより連続コピー速度の低下を極力抑えることが
できる。

【００２２】（９）請求項９記載の発明は、印字率をカ
ウントする手段と、カウントした印字率を記憶する第１
の記憶手段と、印字した紙サイズを記憶しておく第２の
記憶手段と、各種情報を表示する表示手段と、コピーボ
タンが押された回数を記憶しておく第３の記憶手段と、
前記各記憶手段に記憶されている情報を基に演算する演
算手段と、を有し、印字した印字率情報と、通紙した紙
サイズ情報から規定面積当たりの平均印字率を求め、そ
れに応じたコピーコストを前記表示手段に表示すること
を特徴とする。

【００２３】このように構成すれば、印字した印字率情
報と、通紙した紙サイズ情報から平均印字率を求め、そ
れに応じたコピーコストを表示することができる。 （１０）請求項１０記載の発明は、印字率の算出期間
は、ユーザ設定可能なモードと、保守者のみ設定可能な
モードとを持ち、算出結果を表示手段に表示することを
特徴とする。

【００２４】このように構成すれば、ユーザ設定可能な
モードと、保守者のみ設定可能なモードを設け、それぞ
れのモードで印字率を算出表示することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。図１は本発明の第１の実
施の形態例を示す構成図で、中央断面図を示している。
図では、転写器と分離器は省略して示している。図にお
いて、１は感光体、２は該感光体表面を一様に帯電させ
る帯電器、３は感光体１の表面に像を露光する像露光手
段である。該像露光手段３としては、例えばレーザダイ
オード（ＬＤ）が用いられる。

【００２６】４は現像器、５は現像器４内に設けられた
現像ローラ（現像スリーブ）である。現像器４内の現像
ローラ５の回転速度を速めると画像濃度は濃くなり、回
転速度を遅くすると画像濃度は薄くなる。６は転写紙を
繰り出す転写進入ガイド板、７は転写進入ガイド板６か
ら繰り出された転写材（例えば転写紙）１８に画像を転
写し、感光体より分離して搬送する転写搬送ベルトであ
る。１１は転写された画像を定着させる定着器である。

【００２７】８は現像ローラ５を回転させるためのモー
タ、９は現像ローラ５に現像バイアス電圧を印加する現
像バイアス電源、１０は装置全体の制御を行なうＣＰＵ
である。該ＣＰＵ１０は、画像を記録するに際し、印字
率を記憶する。ここで、印字率とは、１枚の転写紙中に
占める黒画素面積の割合である。

【００２８】１１は転写された画像を定着させるための
定着器、１２は現像器４内の現像剤の濃度を非接触で検
出する濃度検出センサ、１５は現像器４にトナーを補給
するトナーホッパ、１６は該トナーホッパ１５を動作さ
せるためのモータである。ここで、濃度検出センサ１２
としては、例えば反射型の濃度検出センサ、色度計等、
現像剤の特性（１成分現像剤、２成分現像剤ともに黒化
度、粒径、球状係数、電荷量、流動性等）により適切な
センサを選択して採用する。１７は転写紙の裏表印刷を
行なう時に用いられる自動反転給紙経路である。ＣＰＵ
１０は、像露光手段３と、モータ８と現像バイアス電源
９と、モータ１６と接続され、それらの制御を行なう。
制御は、非接触濃度検出センサ１２の出力に応じて適宜
に行なわれる。このように構成された装置の動作を説明
すれば、以下の通りである。

【００２９】帯電器２によって感光体１の表面が均一に
帯電され、像露光手段３により感光体１上に静電潜像に
よる印字パターンが形成される。この感光体１上の潜像
は、現像器４にてトナー像化される。この作像と同期し
て、転写材（例えば転写紙）は、転写進入ガイド板上を
通過し、転写搬送ベルト７に進入していき、感光体１上
のトナー像が転写材１８に転写される。トナーが転写、
分離された転写材１８は、定着器１１にて紙に定着さ
れ、排紙或いは自動反転給紙経路１７へと送られる。

【００３０】第１の実施の形態例では、非接触の濃度検
出センサ１２は現像器４中の現像剤濃度を検知し、ＣＰ
Ｕ１０に通知する。ＣＰＵ１０では、通知された現像剤
濃度を判断し、像露光手段３の露光量、現像ローラ５の
回転速度、現像バイアス電圧の１つ或いは２つ以上の出
力を変化させ、感光体１上に現像されるトナー量を制御
する。また、現像器４へのトナー補給量を制御する。

【００３１】この結果、非接触濃度検出センサ１２で現
像器４内の現像剤濃度を検出することによって、精度よ
く画像濃度を制御することができる。図２は本発明の第
２の実施の形態例の要部を示す図で、矢視Ｚ１を示して
いる。ここでは、帯電器２は省力して示している（続く
図３についても同様）。図において、１は感光体、５は
現像ローラ、７は転写搬送ベルト、１３は非接触で現像
器５の表面の現像剤濃度を検出する濃度検出センサであ
る。図の矢印方向が主走査方向である。濃度検出センサ
１３の主走査方向位置は任意である。このように構成さ
れた装置の動作を説明すれば、以下の通りである。

【００３２】感光体１に形成されたトナー像を転写材１
８に転写して定着排紙されるまでの一連の工程は第１の
実施の形態例と同じである。第２の実施の形態例では、
非接触の濃度検出センサ１３は現像ローラ５上の現像剤
濃度を検知し、ＣＰＵ１０に通知する。ＣＰＵ１０で
は、通知された現像剤濃度を判断し、像露光手段３の露
光量、現像ローラ５の回転速度、現像バイアス電圧の１
つ或いは２つ以上の出力を変化させ、感光体１上に現像
されるトナー量を制御する。また、現像器４へのトナー
補給量を制御する。

【００３３】この結果、非接触濃度検出センサ１３で現
像剤濃度を検出することによって、精度よく画像濃度を
制御することができる。上記した第１及び第２の実施の
形態例では、常に現像剤情報を得ることができるため、
高精度の画像濃度制御が可能となる。また、紙間にかか
わらず現像剤情報を得ることができるため、連続コピー
中の紙間隔を短かくすることが可能であり、連続コピー
速度（ＣＰＭ）を速くすることができる。

【００３４】図３は本発明の第３の実施の形態例の要部
を示す図で、矢視Ｚ２を示している。図において、１は
感光体、５は現像ローラ、７は転写搬送ベルト、１４は
パッチ検知用濃度検出センサ、１９は感光体１の表面に
転写搬送ベルト７とは接触しない領域に形成された規定
濃度のパッチである。図の矢印方向が主走査方向であ
る。即ち、パッチは、感光体１の主走査方向に転写搬送
ベルト７とは接触しない領域に形成されている。このよ
うに構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りで
ある。

【００３５】帯電器２によって感光体１の表面が均一に
帯電され、像露光手段３により感光体１上に静電潜像に
よる印字パターンが形成される。この感光体１上の潜像
は、現像器４にてトナー像化される。この作像と同期し
て、転写材（例えば転写紙）１８は、転写進入ガイド板
６上を通過し、転写搬送ベルト７に進入していき、感光
体１上のトナー像が転写材１８に転写される。トナーが
転写された転写材１８は、定着器１１にて定着され、排
紙或いは自動反転給紙経路１７へと送られる。

【００３６】この装置において、パッチ検知用濃度検出
センサ１４は、感光体１に設けられたパッチ１９の濃度
を検出する。そして、パッチ検知用濃度検出センサ１４
は、トナー像の濃度をＣＰＵ１０に通知する。ＣＰＵ１
０は、トナー濃度情報を受けて、像露光手段３の露光
量、現像ローラ５の回転速度、現像バイアス電源９の１
つ或いは２つ以上の出力を変化させ、感光体ドラム上に
現像されるトナー量を制御する。また、ＣＰＵ１０は、
トナー補給モータ１６の回転時間を制御し、現像器４へ
のトナー補給量を制御する。

【００３７】第３の実施の形態例によれば、転写搬送ベ
ルト７が感光体１に接触しない領域にパッチを形成し、
この情報を基に現像バイアス、現像ローラ５の回転速
度、露光量等の現像条件の制御、及びトナーホッパ１５
からの補給制御を行なう。この実施の形態例によれば、
毎コピー画像濃度情報が得られるため、高精度の画像濃
度制御が可能となる。また、画像書き込み中にパッチを
形成できるため、連続コピー中の紙間隔を短かくするこ
とが可能であり、連続コピー速度（ＣＰＭ）を速くする
ことができる。

【００３８】本発明の第４の実施の形態例では、像露光
手段３で感光体１へ書き込む印字率の情報（印字率情報
は予めＣＰＵ１０で把握されている）と、像露光手段３
の露光量、現像ローラ５の回転速度、現像バイアス電源
９の１つ或いは２つ以上の出力を変化させ、感光体ドラ
ム上に現像されるトナー量を制御する。また、トナー補
給モータ１６の回転時間を制御し、現像器４へのトナー
補給量を制御する。

【００３９】この実施の形態例は、印字中の印字率（黒
化率）情報と、その時の現像条件（例えば現像バイア
ス、現像ローラ回転速度、露光量等）の情報を基に、次
コピーの現像バイアス、現像ローラ５の回転速度、露光
量等の現像条件の制御、及びトナーホッパ１５からの補
給制御を行なうものである。

【００４０】この実施の形態例によれば、毎コピー画像
濃度情報が得られるため、高精度の画像濃度制御が可能
となる。また、パッチ作成が不要のため、連続コピー中
の紙間隔を短かくすることが可能であり、連続コピー速
度（ＣＰＭ）を速くすることができる。

【００４１】（実施例）以下に実施例を示す。 プロセス線速：２８０ｍｍ／ｓ 感光体：負帯電ＯＰＣ、Φ８０ｍｍ 帯電：スコロトロン方式、帯電電圧−７５０Ｖ 露光：半導体レーザ、出力４９０μＷ（表面標準出力） 現像：接触式現像、現像バイアス−６００Ｖ（表面標準
出力） スリーブ径Φ４０ｍｍ、マグネット固定 トナー：負帯電、カーボンブラック１０部、粒径８μ
ｍ、球状係数０．９３ 転写：高抵抗弾性ベルト（表面抵抗：１０¹⁰Ω／ｃｍ²,
体積抵抗：１０^８Ω／ｃｍ³,基本：ＣＲゴムを使用）。 定着：ヒートローラ方式 （第１、第２の実施の形態例）高精度の反射型濃度検出
センサを現像ローラの対向位置に取り付け、その出力値
を１０倍した値を濃度値として、現像剤初期の値と比較
することにより、現像ローラの回転数にフィードバック
した。出力値が初期の値と比較して小さい（薄い）場合
には、現像ローラの回転数を上げ、初期の値と比較し大
きい（濃い）場合は回転数を下げた。制御状態とその結
果を図４に示す。

【００４２】図４において、縦軸はパッチ検出力値
（比）、回転数（比）、濃度、横軸はコピー数である。
◇は出力値（換算）、□は現像ローラ回転数、△は画像
濃度である。出力値、回転数共に初期の値を１として、
その値との比で表示している。図に示すように、非接触
センサを用いて画像濃度制御した場合には、コピー数が
増大しても画像濃度は安定に保たれていることが分か
る。

【００４３】（第３の実施の形態例）従来から知られて
いる、感光体上にパッチを形成してその濃度を読み取る
検知方式に使用する反射型濃度検出センサを、感光体ク
リーニング機構前に取り付け、その出力を使用して現像
ローラの回転数にフィードバックした。制御状態とその
結果を図５に示す。◇は出力値（換算）、□は現像ロー
ラ回転数、△は画像濃度である。パッチを用いて画像濃
度制御した場合には、コピー数が増大しても画像濃度は
安定に保たれていることが分かる。

【００４４】（第４の実施の形態例）印字率情報とその
時の現像ローラ回転数情報を用い、現像ローラの回転数
にフィードバックした。制御状態とその結果を図６に示
す。図に置いて、◇は印字率（％）、□は現像ローラ回
転数、△は画像濃度である。この実施例では、印字率が
大幅に変化しているが、コピー数が増大しても画像濃度
は安定に保たれていることが分かる。

【００４５】パッチ検知方式で、感光体上に作成したパ
ッチが転写搬送ベルト７に接してしまう系（本発明が適
用されない系）での画像濃度推移、透磁率センサ方式の
画像濃度推移と、前述した実施の形態例１〜４の制御に
よる画像濃度推移の違いを図７に示す。図７は画像濃度
の推移比較を示す図である。なお、この実験では、効果
の違いを明確にするため、５００コピー毎に印字率が７
０％の原稿と５％の原稿を交互にコピーした。横軸はコ
ピー数、縦軸は反射濃度である。

【００４６】◇は従来方式（パッチ濃度検出方式）によ
る濃度の推移、□はＬ検（透磁率センサ方式）による濃
度推移、△は実施の形態例１、２（発明１）の濃度推移
を、×は実施の形態例３（発明２）の濃度推移を、＊は
実施の形態例４（発明３）の濃度推移を示す。従来方式
の濃度推移が本発明による濃度推移に比較して大幅に変
動していることが分かる。

【００４７】以上説明したように、本発明の実施の形態
例によれば、高精度の画像濃度調整を行なうことができ
る。図８は本発明の第５の実施の形態例を示す構成図で
ある。図１と同一のものは、同一の符号を付して示す。
図において、２１は転写進入ガイド板６より繰り出され
る転写材１８に感光体１に形成されたトナー画像を転写
する転写器、２０は転写された転写材１８を感光体１か
ら分離する分離器である。

【００４８】２２は感光体１表面に形成されたパッチの
濃度を検出するパッチ検センサで、その出力はＣＰＵ１
０に入っている。２３はＣＰＵ１０に各種のコマンドを
入力する操作部で、その出力はＣＰＵ１０に入ってい
る。その他の構成は、ほぼ図１の装置と同じである。こ
のように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通
りである。

【００４９】帯電器２によって感光体１の表面が均一に
帯電され、像露光手段３により感光体１上に静電潜像に
よる印字パターンが形成される。この感光体１上の潜像
は、現像器４にてトナー像化される。この作像と同期し
て、転写材（例えば転写紙）１８は、転写進入ガイド板
６上を通過し、転写搬送ベルト７に進入していき、感光
体１上のトナー像が転写器２１により転写材１８に転写
される。トナーが転写された転写材１８は、分離器２０
で感光体１から分離された後、転写搬送ベルト７を介し
て定着器１１に到達し、該定着器１１にて定着され、排
紙或いは自動反転給紙経路１７へと送られる。

【００５０】この装置において、パッチ検知用濃度検出
センサ２２は、感光体１に設けられたパッチの濃度を検
出する。そして、パッチ検知用濃度検出センサ２２は、
トナー像の濃度をＣＰＵ１０に通知する。ＣＰＵ１０
は、トナー濃度情報と書き込み中の画像の印字率情報と
その時の現像条件を用いて、像露光手段３の露光量、現
像ローラ５の回転速度、現像バイアス電源９の１つ或い
は２つ以上の出力を変化させ、感光体ドラム上に現像さ
れるトナー量を制御する。また、ＣＰＵ１０は、現像器
４へのトナー補給量を制御する。

【００５１】このように構成すれば、印字率情報とその
時の現像条件を用いて画像濃度制御を行なうので、精度
よく画像濃度を制御することができる。図８に示す装置
では、ＣＰＵ１０内に、印字率をカウントするカウント
手段と、カウントした印字率を記憶する記憶手段と、印
字率を演算する演算手段とを有し、印字率によりその制
御実施タイミングを変更し、パッチ検を行なう紙間と行
なわない紙間で紙間隔を変えるようにしている。

【００５２】このようにすれば、印字率に応じて段階的
にパッチ検を作成する間隔を変えることができ、制御性
を向上させることができる。また、パッチ検を行なう紙
間と、行なわない紙間とで紙間隔を変えることにより、
連続コピー速度の低下を極力抑えることができる。

【００５３】（第６の実施の形態例）以下に実施例を示
す。 プロセス線速：２８０ｍｍ 感光体：負帯電ＯＰＣ、Φ８０ｍｍ 帯電：スコロトロン方式、帯電電圧−７５０Ｖ 露光：半導体レーザ、出力４９０μＷ（表面標準出力） 結像：負帯電トナー、接触式現像、現像バイアス−６０
０Ｖ（表面標準出力） スリーブ径Φ４０ｍｍ、マグネット固定 転写：コロトロン方式負放電、ＡＣ重畳、転写と同時に
ＬＥＤ露光による分離補助手段あり。 定着：ヒートローラ方式 パッチ検：反射型濃度検出センサ ここで、マグネット固定とは現像ローラ中の内部に磁極
が固定して入っていることを示す。ＬＥＤ露光による分
離補助とは、転写器２１部分から転写材をＬＥＤで照ら
し、感光体１表面の帯電電位を下げることを示す。

【００５４】５コピー前までの印字率の平均を見て、以
下のように制御を行なった。また、前回のパッチ検制御
から次回のパッチ検制御までの間を印字中、印字率が１
水準を超えて変わった時は（印字率が次の印字率をスキ
ップして変化した時）、その直後にパッチ検を行ない、
かつパッチ検間隔を変更した。図９は印字中、印字率が
１水準を超えて変わった時の制御を示す図である。

【００５５】高印字率原稿のコピーでは、トナーの消費
率が早いため、トナー濃度、トナーの帯電量ともに不安
定になりやすく、画像濃度が安定しにくい。一方、低印
字率原稿であれば、トナーの消費量がゆっくりで、画像
濃度が安定しやすい。そこで、印字率の多少で画像濃度
制御が入る頻度を変えることは可能である。前記原理に
より、常に印字中の画像の印字率を検知しておき、一定
間隔の原稿の印字率を平均し、その印字率に応じて段階
的にパッチ検を作成することで間隔を変える制御を行な
う。

【００５６】図１０は、パッチ検間隔と、トナー消費量
比較と、コピー生産性を示す図であり、（ａ）がパッチ
検間隔水準を、（ｂ）がトナー消費量比較（６％印字率
原稿）、（ｃ）はコピー生産性（Ａ４／１０００ｃに要
する時間）をそれぞれ示している。

【００５７】図９に示す場合、印字率が８０枚までは、
５％で８１枚目から１６０枚までは２５％、１６１枚目
から２００枚目までは６０％、２０１枚目から２５０枚
目までは４０％である。図１０の（ａ）に示すように印
字率は、９％以下、１０〜２９％、３０〜４９％、５０
％以上に分類されている。そして、印字率が９％以下で
のパッチ検間隔は５０コピー間隔、印字率が１０〜２９
％までは２５コピー間隔、印字率が３０〜４９％までは
１０コピー間隔、印字率が５０％以上では５コピー間隔
となっている。

【００５８】図９に示す例の場合、印字率は５％〜２５
％の変化に対しては、印字率が１水準を超えて変わって
いないので、パッチ検間隔は１００枚目まで５０コピー
間隔を維持する。そして、コピー数が１００枚になった
時に、印字率は既に２５％であるため（印字率が２５％
の時のコピー間隔は２５コピー間隔であるので、）２５
コピー間隔でパッチ検を行ないながら印字を行なう。１
６０Ｃから印字率が６０％に変化している。この変化
は、図１０の（ａ）に示すように１水準を超えて変わっ
ているので、図に示すように即パッチ検間隔を２５コピ
ー間隔から５コピー間隔まで速やかに変化させている。
次に、印字率が６０％から４０％に変化しているが、こ
の変化は１水準を超えない変化であるため、パッチ検間
隔は１０コピー間隔となっている。

【００５９】図１０の（ｂ）に示す特性は、トナー消費
量の比較を示している。５コピー間隔と５０コピー間隔
とを比較すると、トナー消費量が５０コピー間隔の方
が、少ない。図１０の（ｃ）に示す特徴は、Ａ４の紙１
０００枚コピーするに要する時間を示している。５コピ
ー間隔でパッチ検を行なうとそれに時間がとられ、全体
の時間は１８．２分と遅くなっている。５０コピー間隔
の場合には１５．９分と速くなっている。

【００６０】この実施の形態例では、上記の如く制御を
行ない、パッチ作成間隔を効率よく設定することで、ト
ナー消費量を減らすことができる。また、パッチを作成
しない場合の紙間を狭めることにより、コピー生産性も
向上する。図１０に示すデータは、パッチを作成しない
場合に４０ｍｍ紙間を狭めた結果である。

【００６１】図１１は第６の実施の形態例を示すフロー
チャートである。先ず、初めに画像情報が入力される
（Ｓ１）。この画像は、像露光手段３により感光体１上
に露光される（Ｓ２）。次に、ＣＰＵ１０は、書き込み
中の印字率を以下の式で求める（Ｓ３）。

【００６２】印字率＝ドット数×書き込み強度 このようにして求められた印字率情報は、過去４枚まで
の印字率情報に記憶される（Ｓ４）。

【００６３】ステップＳ３で書き込み中の印字率が求ま
ったら、印字率平均を計算する（Ｓ５）。印字率が求ま
ったら、図１０の（ａ）のテーブルを参照してパッチ検
間隔を判定する（Ｓ６）。求まったパッチ検間隔は、現
在のパッチ検間隔情報と比較される（Ｓ７）。そして、
求まったパッチ検間隔に基づいて、ＣＰＵ１０は、パッ
チ検間隔と紙間距離を設定する（Ｓ８）。このフローチ
ャートによれば、パッチ作成間隔を効率よく設定するこ
とで、トナー消費量を減らすことができる。また、パッ
チを作成しない場合の紙間を狭めることにより、コピー
生産性も向上する。上記データは、パッチを作成しない
場合に４０ｍｍ紙間を狭めた結果である。なお、この間
画像濃度は正常な範囲（反射濃度で１．４以上）で確保
された。

【００６４】この実施の形態例によれば、印字率に応じ
て段階的にパッチ検を作成する間隔を変える制御を行な
うことで制御性を向上させることができる。またパッチ
検を行なう紙間と行なわない紙間とで紙間隔を変えるこ
とにより、コピー生産性の低下を防ぐことができる。

【００６５】（第７の実施の形態例）定期的に、印字し
た紙のサイズ情報、トータルの印字率情報から平均印字
率を算出する。また、その算出の際、作像シーケンスの
スタート、ラスト或いは紙間でトナーが消費される場
合、コピーボタンの押された回数に従い、一定のトナー
消費量を加算した上で行なう。それにより、導き出され
た印字率に応じて１コピー当たりのコピー単価を算出す
る。その結果を操作部２３等に表示できるようにする。

【００６６】図１２はコスト／コピー（コピーコスト）
の説明図である。ユーザがＡ、Ｂ、Ｃの３人おり、それ
ぞれのユーザに対してコスト／コピーを求めている。例
えば、ユーザＡの場合、印字サイズがＡ４とＡ３で、Ａ
４の場合のコピー枚数は５０００枚、Ａ３のコピー枚数
は５０００枚とする。Ａ４の印字率が５％、Ａ３の印字
率が８％とすると、平均の印字率は、５０００×０．０
５＋５０００×０．０８で合計印字率が求まり ６５０
でありトナー量をトータルのコピー枚数１００００で割
れば平均印字率は求まり、６５０×１００／１００００
＝６．５（％）となる。以下、同様にして、残りのユー
ザＢ、Ｃの平均印字率を求めると、それぞれＢが１２．
５％、Ｃが５．７５％となる。

【００６７】図１３は本発明の第７の実施の形態例の動
作フローを示す図である。図において、Ｓ１は作像情報
全体である。これらの内から画像情報Ｓ２が像露光手段
Ｓ３により感光体上に露光される。そして、作像情報全
体Ｓ１から書き込み中の画像の用紙サイズを求める（Ｓ
４）。そして、画像情報Ｓ２から書き込み中の印字率
（ドット数×書き込み強度）を求める（Ｓ５）。

【００６８】次に、書き込み中の画像の用紙サイズから
過去のトータルの用紙面積を求める（Ｓ６）。また、書
き込み中の印字率から過去のトータルの印字率を求める
（Ｓ７）。一方、作像シーケンスにおけるスタート回数
（コピーボタン回数）を求める（Ｓ８）。また、パッチ
検の動作回数を求める（Ｓ９）。ＣＰＵ１０は、これら
の情報、即ち、パッチ検動作回数、作像シーケンススタ
ート回数、過去のトータルの用紙面積、過去のトータル
の印字率から平均印字率を算出する（Ｓ１０）。

【００６９】このようにして平均印字率が求まると、図
１２に示すような予め設定した表よりコピー単価を判定
する（Ｓ１１）。このような一連の動作におけるコピー
単価と、平均印字率と、使用用紙サイズが表示部に表示
される。この場合において、これら情報は、例えば操作
部２３中に設けられた表示部に表示させることができ
る。

【００７０】この実施の形態例によれば、印字した印字
率情報と、通紙した紙サイズ情報から平均印字率を求
め、それに応じたコピーコストを表示することができ
る。また、この場合において、印字率の算出期間は、ユ
ーザ設定可能なモードと、サービスマン（保守者）のみ
設定可能なモードとを持つようになっている。そして、
ユーザ設定可能なモードは、コピーショップ等での大量
のコピー時に、保守者のみの設定は、販売店管理用の目
的として使用することができる。

【００７１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果が得られる。

【００７２】（１）請求項１記載の発明によれば、非接
触濃度検出手段により現像剤濃度を制御することによ
り、精度よく画像濃度を制御することができる。 （２）請求項２記載の発明によれば、現像剤濃度を検出
することによって、精度よく画像濃度を制御することが
できる。

【００７３】（３）請求項３記載の発明によれば、現像
ローラ上の現像剤濃度を検出することによって、精度よ
く画像濃度を制御することができる。 （４）請求項４記載の発明によれば、印字率に基づいて
画像濃度を制御することにより、精度よく画像濃度を制
御することができる。

【００７４】（５）請求項５記載の発明によれば、転写
搬送ベルトと接触しない感光体の領域にパッチを形成
し、パッチ濃度により画像濃度制御を行なうことによ
り、精度よく画像濃度を制御することができる。

【００７５】（６）請求項６記載の発明によれば、転写
搬送ベルト接触しない領域にパッチを形成することがで
き、連続コピー中の紙間隔を短かくすることができ、連
続コピー速度を速くすることができる。

【００７６】（７）請求項７記載の発明によれば、印字
率情報とその時の現像条件を用いて画像濃度制御を行な
うので、精度よく画像濃度を制御することができる。 （８）請求項８記載の発明によれば、印字率に応じて段
階的にパッチ検を実行する間隔を変える制御を行なうの
で、制御性を向上させることができる。またパッチ検を
行なう紙間と、行なわない紙間とで紙間隔を変えること
により、コピー生産性の低下を防ぐことができる。

【００７７】（９）請求項９記載の発明によれば、印字
した印字率情報と、通紙した紙サイズ情報から平均印字
率を求め、それに応じたコピーコストを表示することが
できる。

【００７８】（１０）請求項１０記載の発明によれば、
ユーザ設定可能なモードと、保守者のみ設定可能なモー
ドを設け、それぞれのモードで印字率を算出表示するこ
とができる。

【００７９】このように、本発明によれば、精度よく画
像濃度を制御することができる画像形成装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態例を示す構成図であ
る。

【図２】本発明の第２の実施の形態例の要部を示す図で
ある。

【図３】本発明の第３の実施の形態例の要部を示す図で
ある。

【図４】画像制御と画像濃度との関係を示す図である。

【図５】画像制御と画像濃度との関係を示す図である。

【図６】画像制御と画像濃度との関係を示す図である。

【図７】画像濃度の推移比較を示す図である。

【図８】本発明の第５の実施の形態例を示す構成図であ
る。

【図９】印字中、印字率が１水準を超えて変わった時の
制御を示す図である。

【図１０】パッチ検間隔水準とトナー消費量とコピー生
産性を示す図である。

【図１１】本発明の第６の実施の形態例を示す動作フロ
ーチャートである。

【図１２】コスト／コピーの説明図である。

【図１３】本発明の第７の実施の形態例の動作フローを
示す図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 帯電器 ３ 像露光手段 ４ 現像器 ５ 現像ローラ ６ 転写進入ガイド板 ７ 転写搬送ベルト ８ モータ ９ 現像バイアス電源 １０ ＣＰＵ １１ 定着器 １２ 非接触センサ １５ トナーホッパ １６ モータ １７ 自動反転給紙経路 １８ 転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA09 DA10 DA41 DB01 DD07 DE02 DE07 EA02 EA04 EA05 EA06 EC03 EC19 ED16 EE02 EE06 EJ06 GA39 GB11 2H077 AA11 AD02 AD06 AD35 DA03 DA10 DA42 DA63 DB02 DB08 DB13 DB25

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体から転写材にトナー像を転写して
   出力画像を得る画像形成装置において、 感光体に対向して配置された転写材に画像を転写し、搬
   送する転写搬送ベルトと、 現像器の現像バイアスを制御する現像バイアス制御手段
   と、 前記感光体への露光光量を制御する露光量制御手段と、 現像剤の濃度を非接触で検出する濃度検出手段と、 該濃度検出手段の検出結果により現像ローラの回転数を
   制御して濃度を制御する濃度制御手段と、 全体の動作を制御する主制御手段と、を有することを特
   徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記濃度検出手段として、現像器内の現
   像剤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。
3. 【請求項３】 前記濃度検出手段として、現像ローラ上
   の現像剤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。
4. 【請求項４】 作像される画像の印字率をカウントする
   カウント手段を有し、 該カウント手段により得られた印字率に基づき、画像濃
   度を制御することを特徴とする請求項２又は３の何れか
   に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 感光体から転写材にトナー像を転写して
   出力画像を得る画像形成装置において、 感光体に対向して配置された転写材に画像を転写し、搬
   送する転写搬送ベルトと、 現像器の現像バイアスを制御する現像バイアス制御手段
   と、 前記感光体への露光光量を制御する露光量制御手段と、 感光体上において前記転写搬送ベルトに接触しない領域
   にトナー像を形成し、トナー像の濃度を検出する濃度検
   出手段と、 該濃度検出手段の検出結果により濃度を制御する濃度制
   御手段と、 全体の動作を制御する主制御手段と、を有することを特
   徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記転写搬送ベルトに接触しない領域と
   して、主走査方向転写搬送ベルトの外側の感光体上に画
   像濃度制御用のトナー画像を形成することを特徴とする
   請求項５記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 感光体から転写材にトナー像を転写して
   出力画像を得る画像形成装置において、 感光体に対向して配置された転写材に画像を転写し、搬
   送する転写搬送ベルトと、 現像器の現像バイアスを制御する現像バイアス制御手段
   と、 前記感光体への露光光量を制御する露光量制御手段と、 書き込み中の画像の印字率情報とその時の現像条件を用
   いて、画像濃度制御を行なう濃度制御手段と、 全体の動作を制御する主制御手段と、を有することを特
   徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 印字率をカウントするカウント手段と、 カウントした印字率を記憶する記憶手段と、 印字率を演算する演算手段と、 を有し、印字率により画像濃度の制御実施タイミングを
   変更し、 パッチ検を行なう紙間と行なわない紙間で紙間隔を変え
   ることを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 印字率をカウントする手段と、 カウントした印字率を記憶する第１の記憶手段と、 印字した紙サイズを記憶しておく第２の記憶手段と、 各種情報を表示する表示手段と、 コピーボタンが押された回数を記憶しておく第３の記憶
   手段と、 前記各記憶手段に記憶されている情報を基に演算する演
   算手段と、を有し、印字した印字率情報と、通紙した紙
   サイズ情報から規定面積当たりの平均印字率を求め、そ
   れに応じたコピーコストを前記表示手段に表示すること
   を特徴とする画像形成装置。
10. 【請求項１０】 印字率の算出期間は、ユーザ設定可能
    なモードと、保守者のみ設定可能なモードとを持ち、算
    出結果を表示手段に表示することを特徴とする請求項９
    記載の画像形成装置。