JP3285689B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、画
像形成装置の現像装置内のトナー濃度制御に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の装置としては、像担持体を
一様帯電した後、光像を照射することにより像担持体上
に潜像を形成し、現像装置を用いてトナー及びキャリア
からなる二成分現像剤（以下、現像剤という）により該
潜像を顕像化し、顕像化した画像を転写紙に転写するも
のが知られている。

【０００３】ここで、現像装置内の現像剤のトナーとキ
ャリアとの重量比（以下、トナー濃度という）は画像濃
度に影響するため、トナー濃度は一定に保つことが望ま
しいので、現像装置内のトナー濃度を検出するトナー濃
度検出手段を設け、このトナー濃度検出手段の出力値と
目標値とを比較した結果に基づいて、現像装置内へのト
ナー補給を制御する方法が知られている。例えば、特開
平４−３５６０８０号公報では、現像剤のキャリアが経
時変化してもトナー濃度が維持されるように、転写紙の
記録枚数が所定枚数増加するごとに、トナー濃度検出手
段としてのトナー濃度センサへの発生磁界の強度を制御
する制御電圧を変化させるものが提案されている。

【０００４】しかしながら、たとえトナー濃度を一定に
保ったとしても、現像剤の経時での剤物性の変化、温湿
度等の環境や現像条件等によって、画像濃度が影響され
る。そこで、予め決められた現像ポテンシャル（像担持
体表面の帯電電位と現像バイアス電圧との差）により像
担持体上に画像濃度検出用の基準画像を形成し、画像濃
度検出手段としての反射型フォトセンサ（以下、Ｐセン
サという）により該基準画像の画像濃度を検出し、この
検出結果に基づき、トナー濃度の目標値を補正すること
により、より安定した画像が得られるようになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
画像形成装置においては、図２に示すように、現像剤の
使用により帯電能力が低下し、低いトナー濃度でもＰセ
ンサの出力値は正常な値を示すため、画像濃度が低下し
てしまう。例えば、Ｐセンサの制御点を、現像ポテンシ
ャル３００Ｖに設定したときＰセンサの出力値の比Ｖsp
／Ｖsg＝０．１（Ｖsp：基準画像のＰセンサの出力値，
Ｖsg：非画像部でのＰセンサの出力値）となる点とする
と、現像剤の帯電能力があるときには、曲線に示すよ
うな現像ポテンシャル−ＩＤ（画像濃度）曲線となり、
狙いのＩＤが得られるが、現像剤が劣化し帯電能力が低
下すると、曲線に示すような現像ポテンシャル−ＩＤ
曲線となり、Ｐセンサによる制御を行なっても現像ポテ
ンシャルが大きい領域で所望のＩＤが得られないという
不具合がある。

【０００６】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、現像剤が劣化して
も、適正な画像濃度が得ることができる画像形成装置を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、像担持体上に形成された潜像
にトナーを供給して顕像化する現像装置と、該現像装置
の現像部へトナーを補給するトナー補給手段と、該現像
装置内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、
該トナー濃度検出手段の出力値と目標値との比較結果に
基づいて該現像装置内のトナー濃度が該目標値に対応し
た目標のトナー濃度になるように該トナー補給手段を制
御するトナー補給制御手段と、該像担持体上に画像濃度
検出用の基準潜像を形成し該基準潜像を顕像化して基準
画像を形成する基準画像形成手段と、該基準画像の画像
濃度を検出する画像濃度検出手段と、該画像濃度検出手
段の出力値に基づいて該基準画像の画像濃度が予め設定
した目標の画像濃度になるように該目標値を補正する目
標値補正手段とを備えた画像形成装置において、該目標
値補正手段による該目標トナー濃度を下げる側の該目標
値の補正には閾値を設け、該目標値が該閾値を超えるよ
うな該基準画像の画像濃度を該画像濃度検出手段で検出
した場合に、該基準画像を形成するときの現像ポテンシ
ャルの設定値をより小さい値に切り換える現像ポテンシ
ャル制御手段を設けたたことを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項２の発明は、請求項１の画像
形成装置において、上記目標値が連続して複数回上記閾
値を超えたときに、上記現像ポテンシャルの設定値の切
り換えを行なうことを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項３の発明は、請求項１の画像
形成装置において、上記目標値が上記閾値を超えた時点
から画像形成を行なった転写紙の枚数が、所定枚数を超
えた後に、上記現像ポテンシャルの設定値の切り換えを
行なうことを特徴とするものである。

【００１０】また、請求項４の発明は、請求項１乃至３
のいずれかに記載の画像形成装置において、上記閾値の
設定値を、画像形成を行なった転写紙の枚数が所定枚数
増加するごとに切り換えることを特徴とするものであ
る。

【００１１】また、請求項５の発明は、請求項１乃至３
のいずれかに記載の画像形成装置において、上記閾値の
設定値を、上記現像ポテンシャルの設定値が切り換わる
ごとに切り換えることを特徴とするものである。

【００１２】また、請求項６の発明は、請求項１乃至５
のいずれかに記載の画像形成装置において、上記現像ポ
テンシャルの設定値の切り換えを、所定回数以上行なわ
ないことを特徴とするものである。

【００１３】また、請求項７の発明は、請求項１乃至５
のいずれかに記載の画像形成装置において、上記現像ポ
テンシャルの設定値の切り換えが所定回数行なわれたと
きに、上記閾値を設定しないことを特徴とするものであ
る。

【００１４】また、請求項８の発明は、上記画像濃度検
出手段の出力値に基づき、上記像担持体への潜像形成時
の露光条件を補正する露光条件補正手段を備えた請求項
１の画像形成装置において、該露光条件補正手段におけ
る補正量に関する条件を、上記現像ポテンシャルの設定
値が切り換わるごとに切り換えることを特徴とするもの
である。

【００１５】また、請求項９の発明は、上記画像濃度検
出手段の出力値に基づき、上記像担持体の帯電条件及び
該像担持体上の潜像の現像時の現像バイアス電圧印加条
件を補正する補正手段を備えた請求項１の画像形成装置
において、該補正手段における補正量に関する条件を、
上記現像ポテンシャルの設定値が切り換わるごとに切り
換えることを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】前述のように、現像剤の使用によりその帯電能
力が低下し、低いトナー濃度でも画像濃度検出手段（Ｐ
センサ）の出力値は正常な値を示すため（図２の曲線
参照）、画像濃度検出手段（Ｐセンサ）の出力値に基づ
いて基準画像の画像濃度が予め設定した目標の画像濃度
になるようにトナー濃度検出手段の目標値を補正する制
御を行なっても、現像ポテンシャルが大きい領域で所望
の画像濃度ＩＤが得られない場合があった。そこで、請
求項１の発明においては、目標値補正手段による目標ト
ナー濃度を下げる側の目標値の補正に閾値を設け、上記
現像ポテンシャル制御手段によって、トナー濃度検出手
段の出力値に対する目標値が上記閾値を超えるような基
準画像の画像濃度を画像濃度検出手段で検出した場合
に、基準画像を形成するときの現像ポテンシャルの設定
値をより小さい値に切り換えている。これにより、現像
ポテンシャルと画像濃度ＩＤとの関係が図２の曲線の
ようになり、現像ポテンシャルが大きい領域でも目標の
ＩＤが得られるようになる。また、常に高いトナー濃度
で使用できるようになる。

【００１７】請求項２の発明においては、上記目標値が
連続して複数回上記閾値を超えたときに、上記現像ポテ
ンシャルの設定値の切り換えを行なうので、基準画像形
成時の現像ポテンシャルのバラツキや誤検知などを防止
できるようになる。

【００１８】請求項３の発明においては、上記目標値が
上記閾値を超えた時点から画像形成を行なった転写紙の
枚数が、所定枚数を超えた後に、上記現像ポテンシャル
の設定値の切り換えを行なうので、基準画像形成時の現
像ポテンシャルのバラツキや誤検知などを防止できるよ
うになる。

【００１９】請求項４の発明においては、上記閾値の設
定値を、画像形成を行なった転写紙の枚数が所定枚数増
加するごとに切り換えるので、該転写紙の枚数が次第に
増加していって現像剤の物性が変化していくような場合
でも、経時で必要以上にトナー濃度が上昇しないように
なる。

【００２０】請求項５の発明においては、上記閾値の設
定値を、上記現像ポテンシャルの設定値が切り換わるご
とに切り換えるので、経時で必要以上にトナー濃度が上
昇しないようになる。

【００２１】請求項６の発明においては、上記現像ポテ
ンシャルの設定値の切り換えを、所定回数以上行なわな
いので、該現像ポテンシャルが過剰に変動しないように
なる。

【００２２】請求項７の発明においては、上記現像ポテ
ンシャルの設定値の切り換えが所定回数行なわれたとき
に、上記閾値を設定しないので、該現像ポテンシャルが
過剰に変動しないようになる。

【００２３】請求項８の発明においては、上記像担持体
への潜像形成時の露光条件を補正する露光条件補正手段
における補正量に関する条件を、上記現像ポテンシャル
の設定値が切り換わるごとに切り換えるので、現像ポテ
ンシャルが切り換わって現像ガンマが大きくなった場合
でも、該露光条件の補正が過剰に行なわれないようにな
る。

【００２４】請求項９の発明においては、上記像担持体
の帯電条件及び該像担持体上の潜像の現像時の現像バイ
アス電圧印加条件を補正する補正手段における補正量に
関する条件を、上記現像ポテンシャルの設定値が切り換
わるごとに切り換えるので、現像ポテンシャルが切り換
わって現像ガンマが大きくなった場合でも、該帯電条件
及び該現像バイアス電圧印加条件の補正が過剰に行なわ
れないようになる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機（以下、複写機という）に適用した一実施例につ
いて説明する。図１は本実施例に係る複写機の概略構成
を示す正面図である。原稿台１上に置かれた原稿２を露
光ランプ３で照射し、その反射光４をミラー５及びレン
ズ６を介して、像担持体としての感光体ドラム７上に投
影することにより、感光体ドラム７上に原稿２の静電潜
像を形成する。感光体ドラム７の周辺には、感光体ドラ
ム７の表面を一様に帯電する帯電装置８、感光体ドラム
７上に形成された静電潜像を顕像化する現像装置９、顕
像化した像を転写紙に転写するベルトタイプの転写装置
１０、感光体ドラム７上の転写残トナーを除去するクリ
ーニング装置１１、感光体ドラム７上の残留電荷を除去
する除電装置１２等が配設されている。

【００２６】上記現像装置９は、現像部内へトナーを補
給するトナー補給手段としてのトナーホッパー９１及び
トナー補給ローラ９２、現像部内の現像剤のトナー濃度
を検出するトナー濃度検出手段としてのトナー濃度セン
サ（以下、Ｔセンサという）９３、現像部内の現像剤を
担持して感光体ドラム７上にトナーを供給する現像剤担
持体としての現像スリーブ９４、現像スリーブ９４上の
現像剤を規制するためのドクターブレード９５などを備
えている。トナーホッパー９１から現像部内へのトナー
の補給は、Ｔセンサ９３の出力値ＶＴと目標値Ｖrefと
を比較し、その比較結果に基づいてトナー補給ローラ９
２を駆動して制御する。この制御を行なうトナー補給制
御手段としては、装置本体のＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，
Ｉ／Ｏインターフェース等で構成される主制御部（不図
示）を用いることができる。

【００２７】上記トナー補給制御手段により、画像濃度
に影響する要因の一つであるトナー濃度を一定に保つこ
とができるが、画像濃度は、現像剤の経時での剤物性の
変化、温湿度等の環境や現像条件（現像スリーブ９４と
感光体ドラム７との距離、ドクターブレード９５と現像
スリーブ９４との距離）等によっても影響される。そこ
で、本実施例では、基準画像形成手段としての帯電装置
８、露光ランプ３などの露光装置、イレース１３、現像
装置９等を用いて、感光体ドラム７上に、予め決められ
た基準濃度の基準画像を形成し、その基準画像の濃度を
画像濃度検出手段としての反射型フォトセンサ（以下、
Ｐセンサという）１４で検出し、この検出結果に基づ
き、Ｔセンサ９３の目標値Ｖrefを補正するように制御
し、より安定した画像が得られるようにしている。

【００２８】図３は、トナー濃度ＴＣとＴセンサ９３の
出力値（Ｖ）との関係を示す特性図である。初期現像剤
投入時には、所定の時間だけ現像装置９の空回しを行な
い、Ｔセンサ９３の出力値を所定の値に設定した後、複
写機が使用されるようになる。本実施例では、図３のＡ
点で示すように、初期現像剤のトナー濃度ＴＣを２．５
wt％、Ｔセンサ９３の初期出力値を２．５Ｖに設定して
いる。トナー補給制御は、表１及び２のマトリックスに
示すルールに従って行なう。例えば、Ｔセンサ９３の出
力値ＶＴ＝２．６Ｖのとき、Ｐセンサ１４の出力値Ｖsp
／Ｖsg＝０．１３であると、次のＴセンサ９３の目標値
Ｖref＝ＶＴ＋補正値＝２．６−０．１＝２．５Ｖとな
り、次のＰセンサ１４による検出時まで、トナー補給
は、表２のＶＴ−Ｖref（Ｖref＝２．５Ｖ）に対応した
トナー補給時間に基づいて行なわれる。なお、本実施例
においては、Ｔセンサ９３によるトナー濃度ＴＣの検出
は、転写紙１枚ごとに行なっているが、Ｐセンサ１４に
よる基準画像の画像濃度の検出は、転写方式として転写
ベルト方式を採用しているため、１ｊｏｂごとに行なっ
ている。

【００２９】

【表１】 （以下、余白）

【００３０】

【表２】 （以下、余白）

【００３１】ところで、上記トナー濃度制御において
は、前述のように、現像剤の使用により帯電能力が低下
し、低いトナー濃度でもＰセンサの出力値は正常な値を
示すため、画像濃度が低下してしまう。例えば、図４の
実線で示すように、コピー枚数が増加していき現像剤の
使用時間が長くなっていくと、現像剤のキャリアのコー
ト膜の削れがひどくなり、現像剤の帯電能力が低下し、
現像剤のトナー濃度が低下し、画像濃度ＩＤが低下して
いく。

【００３２】そこで、本実施例では、Ｔセンサ９３の目
標値Ｖrefと予め設定した閾値とを比較した結果に基づ
いて、基準画像を形成する際の現像ポテンシャルの設定
値を切り換える現像ポテンシャル制御手段を設けてい
る。この現像ポテンシャル制御手段としては上記装置本
体の主制御部を用いることができる。

【００３３】図５は、上記現像ポテンシャル制御の制御
開始点（図４のＣ点）におけるトナー濃度ＴＣと画像濃
度ＩＤとの関係を示している。この図５から分かるよう
に、トナー濃度ＴＣ＝１．５wt％で、画像濃度ＩＤ＝
１．３（目標画像濃度）となるため、図３によりＴＣ＝
１．５wt％に対応するＴセンサ９３の出力値＝３Ｖを、
上記現像ポテンシャルを切り換えるＴセンサ９３の目標
値Ｖrefの閾値として設定した。

【００３４】そして、Ｔセンサ９３の目標値Ｖrefが３
Ｖ以上になったときに、Ｐセンサ検知用の基準画像形成
時の現像ポテンシャルの設定値を３００Ｖから２４０Ｖ
に切り換える。図６に、この現像ポテンシャル制御のフ
ローチャートを示す。Ｐセンサ検知をしない場合は、Ｔ
センサ９３の目標値Ｖrefはそのままにして、Ｐセンサ
検知をした場合は、新たに目標値Ｖrefを決定する（ス
テップ１〜３）。そして、閾値３Ｖ以下の場合は、決定
したＶrefの値を用いてトナー濃度制御を行なう（ステ
ップ４，５）。一方、閾値３Ｖより大きい場合は、Ｖre
fを閾値３Ｖに設定しなおし、次のＰセンサ検知ではＰ
センサ検知用の基準画像形成時の現像バイアス電圧の設
定値を６０Ｖだけ大きくする（ステップ６〜９）。具体
的には、感光体ドラム７の表面電位を−６００Ｖのと
き、現像バイアス電圧を−３００Ｖから−３６０Ｖに変
化させる。そして、以上の制御を繰り返す。

【００３５】以上、本実施例によれば、Ｔセンサ９３の
目標値Ｖrefと予め設定した閾値とを比較した結果に基
づいて、基準画像を形成する際の現像ポテンシャルの設
定値を切り換えることにより、現像ポテンシャルとＩＤ
との関係が図２のの曲線のようになり、現像ポテンシ
ャルが大きい領域でも目標のＩＤが得られるようにな
る。また、上記図６の制御を行なった後のトナー濃度Ｔ
Ｃ、画像濃度ＩＤ、現像剤の帯電能力、現像剤のキャリ
アのコート膜の削れの推移は、図４の破線のようにな
り、目標のＩＤが維持できると共に、現像剤の帯電能力
の低下やキャリアのコート膜の削れ量が減少し、現像剤
の寿命が長くなる。

【００３６】なお、上記実施例では、Ｔセンサ９３の目
標値Ｖrefが１回でも閾値３Ｖを超えたときに、基準画
像形成時の現像ポテンシャルの設定値を切り換えている
が、Ｖrefが複数回、例えば５回連続して閾値３Ｖを超
えたときに、基準画像形成時の現像ポテンシャルの設定
値を切り換えるように制御してもよい。

【００３７】図７に、この変形例の場合の制御のフロー
チャートを示す。ステップ１〜８では、上記図６と同様
な制御を行なう。そして、新たに決定した目標値Ｖref
が閾値３Ｖより大きくＶrefを閾値３Ｖに設定しなおし
た後、５回連続して目標値Ｖrefが閾値３Ｖより大きく
なったか否かを判断し、ＮＯの場合には、現像バイアス
電圧を変化させずに制御を続け、ＹＥＳの場合には、Ｐ
センサ検知用の基準画像形成時の現像バイアス電圧の設
定値を６０Ｖだけ大きくする（ステップ９〜１１）。

【００３８】本変形例のように、基準画像形成時の現像
ポテンシャルの設定値の切り換えを、Ｖrefが複数回、
例えば５回連続して閾値３Ｖを超えたときに行なうこと
により、基準画像形成時の現像ポテンシャルのバラツキ
や誤検知などを防止できようになるので、これらバラツ
キや誤検知などでトナー濃度が上昇して地汚れ、トナー
飛散などが発生するということもない。特に、帯電装置
が帯電ローラ方式である場合は、ワイヤー方式よりも環
境変動による帯電電位のバラツキが大きく誤検知が発生
しやすいため、本変形例の制御が有効である。

【００３９】また、Ｔセンサ９３の目標値Ｖrefが閾値
３Ｖを超えた後、転写紙へのコピー枚数が所定枚数にな
ったときに、基準画像形成時の現像ポテンシャルの設定
値を切り換えるように制御してもよい。図８に、この場
合の制御例のフローチャートを示す。ステップ１〜８で
は、上記図６と同様な制御を行なう。そして、新たに決
定した目標値Ｖrefが閾値３Ｖより大きくＶrefを閾値３
Ｖに設定しなおした後、転写紙へのコピー枚数が所定枚
数、（例えば、本例では３０００枚）になったか否かを
判断し、ＮＯの場合には、現像バイアス電圧を変化させ
ずに制御を続け、ＹＥＳの場合には、Ｐセンサ検知用の
基準画像形成時の現像バイアス電圧の設定値を６０Ｖだ
け大きくする（ステップ９〜１１）。

【００４０】本変形例のように、基準画像形成時の現像
ポテンシャルの設定値の切り換えを、Ｔセンサ９３の目
標値Ｖrefが閾値３Ｖを超えた後、転写紙へのコピー枚
数が所定枚数になったときに行なうことにより、上記図
７の変形例の場合と同様に、基準画像形成時の現像ポテ
ンシャルのバラツキや誤検知などでトナー濃度が上昇し
て地汚れ、トナー飛散などが発生するということもな
い。

【００４１】ところで、上記実施例において現像剤の物
性が変化していくような場合には、トナー濃度ＴＣとＴ
センサ９３の出力値ＶＴとの関係が経時で変化する。例
えば、図９中の直線は初期の現像剤、直線は６０ｋ
枚のコピーを行なった後の現像剤、の直線は１２０ｋ
枚のコピーを行なった後の現像剤の場合をそれぞれ示し
ている。図９から分かるように、Ｔセンサ９３の目標値
Ｖrefの閾値を３Ｖに設定した場合、６０ｋ枚のコピー
を行なった後には、狙いのトナー濃度ＴＣの下限１．５
wt％ではなく、直線上の約２wt％のところで、即ち画
像濃度ＩＤが十分得られているにもかかわらず、基準画
像形成時の現像ポテンシャルの設定値が切り換わってし
まうため、必要以上にトナー濃度ＴＣが上昇し、地汚れ
やトナー飛散などの不具合が発生してしまう。

【００４２】そこで、上記実施例において、上記Ｔセン
サ９３の目標値Ｖrefの閾値として一定の値を用いる代
わりに、この閾値を、表３に示すように転写紙へのコピ
ー枚数が増加するごとに切り換えるように制御しても良
い。これにより、コピー枚数が次第に増加して現像剤の
物性が変化していくような場合でも、経時で必要以上に
トナー濃度が上昇せず、地汚れやトナー飛散等の発生を
防止することができるようになる。

【００４３】

【表３】

【００４４】また、上記実施例において、表４に示すよ
うに、Ｔセンサ９３の目標値Ｖrefの閾値の設定値を、
基準画像形成時の現像バイアス電圧、即ち現像ポテンシ
ャルの設定値が切り換わるごとに切り換えるように制御
しても良い。

【００４５】

【表４】

【００４６】図１０に、この変形例の場合の制御のフロ
ーチャートを示す。ステップ１〜８では、上記図６と同
様な制御を行なう。そして、新たに決定した目標値Ｖre
fが閾値３Ｖより大きく、この目標値Ｖrefを閾値の３Ｖ
に設定しなおした後、Ｐセンサ検知用の基準画像形成時
の現像バイアス電圧の設定値を６０Ｖだけ大きくする
（ステップ９）。ここで、その後のＶrefの閾値を３．
２Ｖに設定する。

【００４７】次のＰセンサ検知時には、新しい現像バイ
アス電圧３６０Ｖを用いて基準画像を形成し、その基準
画像の画像濃度をＰセンサ１４で検出し、Ｐセンサ１４
の検出結果に基づいて目標値Ｖrefを補正して新たに決
定する（ステップ１０）。次に、その新たに決定した目
標値Ｖrefが閾値３．２Ｖよりより大きいか否かを判断
する（ステップ１１）。閾値３．２Ｖ以下の場合は、決
定したＶrefの値を用いてトナー濃度制御を行なう（ス
テップ１２，１３）。一方、閾値３．２Ｖより大きい場
合は、Ｖrefを閾値３．２Ｖに設定しなおし、次のＰセ
ンサ検知ではＰセンサ検知用の基準画像形成時の現像バ
イアス電圧の設定値を更に４０Ｖだけ大きくする（初期
値からは１００Ｖ増加したことになる）（ステップ１４
〜１７）。ここで、その後のＶrefの閾値を３．４Ｖに
設定する。

【００４８】次からのＰセンサ検知時には、新しい現像
バイアス電圧４００Ｖを用いて基準画像を形成し、その
基準画像の画像濃度をＰセンサ１４で検出し、Ｐセンサ
１４の検出結果に基づいて目標値Ｖrefを補正して新た
に決定する（ステップ１８）。次に、その新たに決定し
た目標値Ｖrefが閾値３．４Ｖよりより大きいか否かを
判断する（ステップ１９）。閾値３．４Ｖ以下の場合
は、決定したＶrefの値を用いてトナー濃度制御を行な
う（ステップ２０，２１）。一方、閾値３．４Ｖより大
きい場合は、Ｖrefを閾値３．４Ｖに設定しなおし、次
のＰセンサ検知に備える。

【００４９】本変形例のように、Ｔセンサ９３の目標値
Ｖrefの閾値の設定値を、基準画像形成時の現像バイア
ス電圧、即ち現像ポテンシャルの設定値が切り換わるご
とに切り換えることにより、経時で必要以上にトナー濃
度が上昇せず、地汚れやトナー飛散等の発生を防止する
ことができるようになる。

【００５０】また、上記実施例において、上記基準画像
形成時の現像ポテンシャルの設定値の切り換えを所定回
数行なわないように制御しても良い。例えば、表５に示
すように、現像バイアス電圧の設定値の切り換え、即ち
現像ポテンシャルの設定値の切り換えを３回までにして
４回以上行なわないように制御する。これにより、現像
ポテンシャルが過剰に大きくなることによる不具合を防
止することができるようになる。

【００５１】また、上記基準画像形成時の現像ポテンシ
ャルの設定値の切り換えが所定回数行なわれたときに、
Ｔセンサ９３の目標値Ｖrefの閾値の設定値を行なわな
いように制御しても良い。例えば、表５に示すように、
３回目の現像バイアス電圧の設定値の切り換え、即ち現
像ポテンシャルの設定値の切り換えのときに、Ｖrefの
閾値をなくすように制御する。これによっても、現像ポ
テンシャルが過剰に大きくなることによる不具合を防止
することができるようになる。

【００５２】

【表５】

【００５３】また、上記実施例において、感光体の経時
での変化や光学系汚れ等による画像の変動を抑えるため
に、従来から行なっているように、Ｐセンサ１４による
基準画像の結果に基づいて、露光ランプ３への印加電圧
を補正する露光ランプ電圧補正制御を行なっても良い。
従来、この種の制御では、現像ポテンシャル−画像濃度
ＩＤ特性（現像ガンマ）が一定に維持されているという
前提で、表６のように、露光ランプ電圧の補正電圧が決
められていた。即ち、図１１の曲線に示すように、初
期設定時に予め取り付けられている基準原稿を用いて基
準画像を形成し、このときのＰセンサ１４の出力値Ｖp
／Ｖgが１／２となるように、現像バイアス電圧ＶBRが
設定される。このときのＶp／ＶgをＶRP／ＶRG＝ＶLref
値とし、以後の露光ランプ電圧補正制御に用いる。そし
て、コピー枚数の１ｋ枚ごとに現像バイアス電圧ＶBRで
基準画像を形成し、その画像濃度をＰセンサ１４で検知
し、出力値Ｖdat＝Ｖdp／Ｖdgと初期設定時のＶLrefと
の比Ｖdat／ＶLrefに応じて、表６に示すように露光ラ
ンプ３の印加電圧を補正している。

【００５４】ところが、上記実施例においては、Ｐセン
サ検知用の基準画像作成時の現像ポテンシャルを切り換
えにより、図１１の曲線に示すように現像ガンマが大
きくなっているので、上記露光ランプ電圧補正制御を行
なおうとすると、その補正が過剰になり、明るい画像と
なってしまう。そこで、上記実施例において露光ランプ
電圧補正制御を行なう場合には、表７に示すように、基
準画像形成時の現像ポテンシャルを切り換えると共に、
露光ランプ電圧補正制御のための基準画像作成時の現像
バイアス電圧ＶBRを補正して変更するように制御するの
が好ましい。これにより、常に適正な明るさの画像が得
られるようになる。なお、上記露光ランプ電圧補正制御
の例では、現像バイアス電圧ＶBRを補正して変更するよ
うに制御しているが、これに代え、Ｖdat／ＶLrefの値
を変更するように制御しても良い。

【００５５】

【表６】

【００５６】

【表７】

【００５７】また、上記実施例において、感光体の経時
での変化等による画像の変動を抑えるために、従来から
行なっているように、Ｐセンサ１４による基準画像の結
果に基づいて、帯電装置８による帯電電位及び現像バイ
アス電圧を補正する残留電位補正制御を行なっても良
い。従来、この種の制御においても、上記露光ランプ電
圧補正制御と同様に、現像ガンマが一定に維持されてい
るという前提で、表８のように、各補正電圧が決められ
ていた。例えば、図１２の曲線に示すように、感光体
の残留電位が８０Ｖあったとき、Ｐセンサ出力ＶRP／Ｖ
RGが約０．４６となり、表８に基づいて−８０Ｖの適正
量だけ補正が行なわれる。

【００５８】

【表８】

【００５９】ところが、上記実施例においては、Ｐセン
サ検知用の基準画像作成時の現像ポテンシャルを切り換
えにより、図１２の曲線に示すように現像ガンマが大
きくなっているので、上記残留電位補正制御を行なおう
とすると、その補正が１６０Ｖの過剰になってしまう。
このような過剰補正になってしまうと、ハーフトーン画
像部後端の白ヌケ等の異常画像が発生しやすくなる。

【００６０】そこで、上記実施例において残留電位補正
制御を行なう場合には、表９に示すように、基準画像形
成時の現像ポテンシャルを切り換えると共に、残留電位
補正制御時の帯電電位及び現像バイアス電圧の補正量を
変更するように制御するのが好ましい。これにより、常
に適正な補正量が得られ、異常画像の発生が抑えられる
ようになる。

【００６１】

【表９】 （以下、余白）

【００６２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、上記現像ポテ
ンシャル制御手段によって、トナー濃度検出手段の出力
値に対する目標値が上記閾値を超えるような基準画像の
画像濃度を画像濃度検出手段で検出した場合に、基準画
像を形成するときの現像ポテンシャルの設定値をより小
さい値に切り換えることにより、現像ポテンシャルが大
きい領域においても目標の画像濃度ＩＤが得られるよう
になり、経時においても適正な画像濃度が維持できるよ
うになるという効果がある。また、常に高いトナー濃度
で使用できるようになるので、現像剤のキャリアのコー
ト膜の削れ、帯電能力の低下等の現像剤劣化が防止でき
るという効果がある。

【００６３】特に請求項２又は３の発明によれば、上記
基準画像形成時の現像ポテンシャルのバラツキや誤検知
などを防止できようになるので、これらバラツキや誤検
知などでトナー濃度が上昇することによって生じる地汚
れ、トナー飛散などを防止することができるという効果
がある。

【００６４】また、特に請求項４又は５の発明によれ
ば、経時で必要以上にトナー濃度が上昇しないようにな
るので、地汚れ、トナー飛散などを防止することができ
るという効果がある。

【００６５】また、特に請求項６又は７の発明によれ
ば、上記現像ポテンシャルが過剰に変動しないようにな
るので、上記トナー濃度検出手段の出力の経時での変動
による不具合を防止できると共に、現像ポテンシャルの
過剰な変動による不具合も防止できるという効果があ
る。

【００６６】また、特に請求項８の発明によれば、上記
像担持体への潜像形成時の露光条件を補正する露光条件
補正手段における補正量に関する条件を、上記現像ポテ
ンシャルの設定値が切り換わるごとに切り換えることに
より、現像ポテンシャルが切り換わって現像ガンマが大
きくなった場合でも、該露光条件の補正が過剰に行なわ
れないようになるので、常に適正な明るさの画像が得ら
れるようになるという効果がある。

【００６７】また、特に請求項９の発明によれば、上記
像担持体の帯電条件及び該像担持体上の潜像の現像時の
現像バイアス電圧印加条件を補正する補正手段における
補正量に関する条件を、上記現像ポテンシャルの設定値
が切り換わるごとに切り換えることにより、現像ポテン
シャルが切り換わって現像ガンマが大きくなった場合で
も、該帯電条件及び該現像バイアス電圧印加条件の補正
が過剰に行なわれないようになるので、後端白ヌケ等の
発生による画質の低下を防止できるようになるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る複写機の概略構成を示す正面図。

【図２】現像ポテンシャル、画像濃度ＩＤ、及びＰセン
サ出力Ｖsp／Ｖsgの関係を示す特性図。

【図３】トナー濃度ＴＣ及びＴセンサ出力の関係を示す
特性図。

【図４】コピー枚数に対する現像剤のキャリアのコート
膜削れ、現像剤の帯電能力、トナー濃度ＴＣ、及び画像
濃度ＩＤの推移を示す特性図。

【図５】図４のＣ点におけるトナー濃度ＴＣ及び画像濃
度ＩＤの関係を示す特性図。

【図６】実施例に係る現像ポテンシャル制御のフローチ
ャート。

【図７】変形例に係る現像ポテンシャル制御のフローチ
ャート。

【図８】他の変形例に係る現像ポテンシャル制御のフロ
ーチャート。

【図９】現像剤の物性が変化した場合のトナー濃度ＴＣ
及びＴセンサ出力の関係を示す特性図。

【図１０】更に他の変形例に係る現像ポテンシャル制御
のフローチャート。

【図１１】露光ランプ電圧補正制御時の現像ポテンシャ
ル、画像濃度ＩＤ、及びＰセンサ出力Ｖsp／Ｖsgの関係
を示す特性図。

【図１２】残留電位補正制御時の現像ポテンシャル、画
像濃度ＩＤ、及びＰセンサ出力Ｖsp／Ｖsgの関係を示す
特性図。

【符号の説明】 ２ 原稿 ３ 露光ランプ ７ 感光体ドラム ８ 帯電装置 ９ 現像装置 １０ 転写装置 １１ クリーニング装置 １２ 除電装置 １３ イレース １４ Ｐセンサ ９１ トナーホッパー ９２ トナー補給ローラ ９３ Ｔセンサ ９４ 現像スリーブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−150653（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−34877（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−106478（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−50183（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−186280（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−148679（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−19681（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−137866（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−169468（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 G03G 15/06 G03G 15/08 G03G 21/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体上に形成された潜像にトナーを供
   給して顕像化する現像装置と、該現像装置の現像部へト
   ナーを補給するトナー補給手段と、該現像装置内のトナ
   ー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、該トナー濃度
   検出手段の出力値と目標値との比較結果に基づいて該現
   像装置内のトナー濃度が該目標値に対応した目標トナー
   濃度になるように該トナー補給手段を制御するトナー補
   給制御手段と、該像担持体上に画像濃度検出用の基準潜
   像を形成し該基準潜像を顕像化して基準画像を形成する
   基準画像形成手段と、該基準画像の画像濃度を検出する
   画像濃度検出手段と、該画像濃度検出手段の出力値に基
   づいて該基準画像の画像濃度が予め設定した目標画像濃
   度になるように該目標値を補正する目標値補正手段とを
   備えた画像形成装置において、該目標値補正手段による該目標トナー濃度を下げる側の
   該目標値の補正には閾値を設け、 該目標値が該閾値を超えるような該基準画像の画像濃度
   を該画像濃度検出手段で検出した場合に、 該基準画像を
   形成するときの現像ポテンシャルの設定値をより小さい
   値に切り換える現像ポテンシャル制御手段を設けたこと
   を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】上記目標値が連続して複数回上記閾値を超
   えたときに、上記現像ポテンシャルの設定値の切り換え
   を行なうことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】上記目標値が上記閾値を超えた時点から画
   像形成を行なった転写紙の枚数が、所定枚数を超えた後
   に、上記現像ポテンシャルの設定値の切り換えを行なう
   ことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
4. 【請求項４】上記閾値の設定値を、画像形成を行なった
   転写紙の枚数が所定枚数増加するごとに切り換えること
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形
   成装置。
5. 【請求項５】上記閾値の設定値を、上記現像ポテンシャ
   ルの設定値が切り換わるごとに切り換えることを特徴と
   する請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】上記現像ポテンシャルの設定値の切り換え
   を、所定回数以上行なわないことを特徴とする請求項１
   乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】上記現像ポテンシャルの設定値の切り換え
   が所定回数行なわれたときに、上記閾値を設定しないこ
   とを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像
   形成装置。
8. 【請求項８】上記画像濃度検出手段の出力値に基づき、
   上記像担持体への潜像形成時の露光条件を補正する露光
   条件補正手段を備えた請求項１の画像形成装置におい
   て、 該露光条件補正手段における補正量に関する条件を、上
   記現像ポテンシャルの設定値が切り換わるごとに切り換
   えることを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】上記画像濃度検出手段の出力値に基づき、
   上記像担持体の帯電条件及び該像担持体上の潜像の現像
   時の現像バイアス電圧印加条件を補正する補正手段を備
   えた請求項１の画像形成装置において、 該補正手段における補正量に関する条件を、上記現像ポ
   テンシャルの設定値が切り換わるごとに切り換えること
   を特徴とする画像形成装置。