JP3426895B2

JP3426895B2 - 画像形成装置の画質補償装置

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Publication number: JP3426895B2
Application number: JP01609897A
Authority: JP
Inventors: 恭孝前田; 敏博太田; 勝浩永山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 2003-07-14
Anticipated expiration: 2017-01-30
Also published as: US5987272A; JPH10213928A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を採
用してなる複写機（デジタル複写機を含む）やプリンタ
等の画像形成装置において、特に画質の劣化を防止し、
常に安定した画質を補償できる画像形成装置における画
質補償装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を採用してなる複写機やレ
ーザプリンタ等の画像形成装置においては、経時変化等
に起因する画質劣化を防ぐために幾つかの方法が提案さ
れ、実施に供されている。

【０００３】画像形成装置は、常に同一条件にて画像を
再生、つまり画像形成を行うと、徐々に画質状態が劣化
していく。この画質の劣化は、経時的な変化、例えば画
像形成回数に応じて、記録媒体である感光体の帯電性等
が変化することで初期の画像濃度が得られなくなる。ま
た、下地（バックグランド）において、トナー等が付着
してはいけない領域にもトナーが付着する画質劣化を生
じる。そのため、画質劣化を解消する簡単な方法として
は、画像形成回数をカウントし、そのカウント内容に応
じて帯電手段に供給する電圧を制御するように、感光体
上に帯電電位を所定状態の補償するものである。

【０００４】上述の簡単な方法を改良するために、感光
体の帯電電位を実際に測定し、その測定結果に応じて上
述した帯電手段に供給する電圧を制御し、感光体に帯電
される電位を常に一定に保つようにして、画質を補償す
る方法がある。この方法によれば、当然感光体を常に一
定の電位に保つことができるため、画像形成回数により
制御するものと比べて一段を補償精度が向上する。

【０００５】しかし、実際に感光体にトナー像を形成し
た場合において、トナー濃度が初期の濃度状態にならな
い場合があったり、またバックグランドの領域に不要な
トナーが付着するようなこともある。

【０００６】そこで、さらに画質状態を安定化させる方
法として提案され、実施に供されている方法としては、
感光体上に直接テスト用のテストパッチ像（濃度検出用
画像）を形成し、そのテストパッチ像の濃度を検出す
る。この検出結果と、予め決められた規準の濃度値とを
比較し、その比較結果に応じて、規準の画像濃度となる
ようなテストパッチ像を形成できる画像形成条件、例え
ば上述した帯電手段、さらには露光ランプによる光量、
現像装置の現像バイアス等を制御するようにしている。
つまり露光量や現像バイアス等を制御するのは、先に説
明したようにバックグランドの領域に不要なトナーが付
着するのを防止するために行われることもある。

【０００７】以上の方法でれば、感光体の劣化だけでな
く、環境上の変化、例えば温度や湿度変化に応じて感光
体上に形成されるトナーによる画像濃度が変化するが、
このような変化に対しても対処できるため、より安定し
た画質補償を行える点で非常に有利である。

【０００８】また、カラー画像を形成するために画像形
成装置は、感光体上に形成されたトナー像を転写材であ
る普通紙等のシート上に転写する時に、各色のトナー像
を順次重ねるように転写する必要性から、該シートを巻
き付け、転写位置へと搬送するための転写ドラムを設け
る方式が提案され実施されるようになった。また、中間
転写媒体を設けて、感光体に形成された各色のトナー像
を一旦中間転写媒体に順次重ねて転写し、これを一度に
シート上に再転写させるようにしたものもある。

【０００９】このようなカラーの画像を得る画像形成装
置においては、感光体に接する転写ドラム（中間転写媒
体も含めて）上に、感光体上に形成されたテスト用のト
ナーパッチ像を転写し、その反射光を読み取ることで形
成された濃度を検出するようにしている。この濃度検出
の結果に応じて、先に説明したように基準となる濃度に
なるように帯電手段に供給する帯電電圧を制御すること
で、画質を補償するようにしている。この方法によれ
ば、当然に感光体に形成されたトナー像を転写した状態
で、実際にシート上に形成される状態での濃度検出を行
えるため、より優れた画質補償が可能となる。

【００１０】このような画質補償を行う方法としては、
例えば特開平６−１１９３５号公報等に記載されてい
る。つまり、感光体上に形成された所定の階調をもつト
ナー像（テストパッチ像）を転写ドラム等に転写し、そ
の転写されたトナー像の濃度を検出し、検出した濃度が
基準濃度か否かを判定し、その結果に応じて帯電電位や
現像バイアス電圧等を制御して、基準濃度になるように
制御している。

【００１１】これらの画質補償とともに、感光体に形成
された像、つまり静電潜像をトナーにて顕像化するため
の現像装置において、画質を安定化させる上述した現像
バイアス電圧を制御する以外に、その他の制御が講じら
れている。例えば、現像装置においては、通常２成分系
の現像方式がよく利用されており、現像槽内のトナーと
キャリアの混合比（トナー混合比率又はトナー混合比）
を常に一定にし、形成するトナー濃度を一定濃度にする
ために、透磁率センサを用いて混合比を検出し、これを
基準値と比較し、トナー混合比が低下していると判定さ
れた場合、トナーを現像槽内に補給するように制御して
いる。このように現像剤のトナーとキャリアの混合比を
一定に制御することで、感光体上に形成されている潜像
を現像する時の濃度が安定する。

【００１２】従って、現像装置における現像剤の混合比
を一定に保つ制御と同時に、上述した画質を安定化させ
る方法とを一緒に行うことで、経時変化だけでな、環境
変化に応じてもて決められた画質を、常に安定した状態
で提供できる。

【００１３】一方、特開平６−２８２１６６号公報に
は、環境状態の変化、特に湿度変化を検出し、この検出
結果に応じて現像装置のトナー及びキャリア（現像剤）
の混合比を制御することが明記されている。つまり、該
公報においては、画像形成装置における湿度、特に絶対
湿度を検出する手段を具備し、常湿時の現像剤の混合比
目標値を基準として、絶対湿度が高い場合には現像剤混
合比目標値を低くし、絶対湿度が低い場合には現像剤混
合比目標値を高くするようにトナー補給を制御する装置
が開示されている。このため、湿度変化に対処して、感
光体上に形成された潜像を現像する場合の濃度を一定に
保つように制御でき、画質を安定化できることになる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平６−２８２
１６６号公報に記載された技術開示によれば、従来技術
の問題点として、トナー濃度検出手段は、通常、前記摩
擦帯電によりキャリア（磁性）に付着したトナーの量
（トナー混合比率）に応じて現像剤の透磁率が変化する
のを該現像剤に近接させたコイルのインダクタンスの大
きさで検出している。そのため、トナーに所定量の摩擦
帯電が生じていないと、磁性キャリアに付着するトナー
の量が変化し、現像剤の混合比を正確に検出することが
できなくなる。

【００１５】このような変化は、環境条件の変化、特に
湿度の変化により生じることから、上述した現像剤の混
合撹拌によるトナーの摩擦帯電量が変化する。つまり高
湿時は摩擦帯電量が減り、低湿時は摩擦帯電量が増加し
て、上述したような影響が現われる。

【００１６】詳細に記述すれば、所定の混合比の現像剤
の濃度検出において、高温／高相対湿度の環境では現像
剤の混合比の検出信号電圧が大きくなる（トナーの量が
低下した様相を呈する）が、高温／低相対湿度及び低温
／高相対湿度の環境では常温／常相対湿度と同様な現像
剤の混合比の検出信号電圧（所定のトナーの量の様相を
呈する）を出力する。また高温／高相対湿度の環境で
は、帯電量が低下して静電潜像に付着しやすいトナーが
多いことから、このような相対湿度環境では現像剤の混
合比の検出信号に単純に応動したトナー補給を抑制する
トナー補給補正制御が必要になる。

【００１７】これに対して、高相対湿度でも低温のとき
及び低相対湿度でも高温のときには、常温／常湿環境と
同様な状態にあるから、相対湿度検出信号による前記し
たような考え方のトナー補給補正制御を適用すると誤っ
た補正状態になる。従って、相対湿度検出信号を単純に
参照してトナー補給補正制御を行うと、環境条件によっ
ては誤った補正制御になり、画像濃度に悪影響を与え
る。

【００１８】上記のように、トナーの帯電量が湿度によ
って変化することで、現像槽中のトナーとキャリアとの
混合比の検出器として透磁率センサを使用すると、混合
比が変わっていないのに、透磁率センサの出力値が変化
し、誤ったトナー混合比制御をするという問題がある。

【００１９】そこで、上述した現象を解消すべく、湿度
センサを画像形成装置の内部に設置しその湿度センサの
出力に応じて現像剤の混合比基準値に補正制御する方法
の場合、上記特開平６−２８２１６６号公報において
は、絶対湿度を検出するようにし、これに基づいて現像
剤の混合比制御を行っている。つまり相対湿度では環境
変化による透磁率の変化を誤った補正を行う事があり十
分な補正ができないためである。

【００２０】しかし絶対湿度を知ろうとした場合、温度
センサも必要になりコストが高くなるという問題があ
る。つまり、絶対湿度を検出するためのセンサが非常に
高価になる。

【００２１】一方、画質を安定化させるために、所定の
階調をもつテストパッチ像を、感光体又は転写ドラム等
に形成、これを反射型センサにより形成されたテストパ
ッチ像の画像濃度を検出し、形成した画像濃度が所定値
か否か判定し、所定値でないときは感光体に帯電するた
めの帯電手段を制御したり、現像装置の現像バイアス等
を制御することにより、実際に形成する画像の濃度が適
正なものとなるように補正する制御装置において、例え
ば現像バイアス電圧を変化させる方式の場合、補正の応
答性が非常に早い。しかしながら、トナーとキャリアか
らなる現像剤の混合比が所定以下では、いくら現像バイ
アス電圧を制御しても所望の画像濃度が得られない問題
がある。

【００２２】そこで、現像バイアス電圧の制御だけでな
く、現像剤のトナー混合比を合わせて変更させるように
する補正制御が考えられる。しかしながら、現像剤のト
ナー混合比の補正だけでは応答性が遅くなるだけでな
く、混合比を変化させることで、画像濃度が大きく変化
するため、最良な方法ではない。しかも、特開平６−２
８２１６６号公報のように、湿度変化に応じて、その画
像濃度が変化するだけでなく、その混合比の問題が発生
し、無闇に混合比を制御することは画質が不安定になる
要因を作り出し、安定化させる制御が非常に困難ともな
る。

【００２３】上記現像剤の混合比を制御する時に、その
応答性が遅くなるのは、トナー補給制御を行い、これを
撹拌混合させその時の混合比が安定するまでには相当の
時間が必要とするからである。

【００２４】一方、特開平６−１１９３５号公報に記載
の画質の補償方法においては、単純にテストパッチ像を
決められた階調に応じて形成するだけである。そのた
め、形成する色、例えばカラートナーと、黒トナーとで
はその反射光量が大きく異なるため、単純に同様のテス
トパッチ像を形成しただけでは十分な補正制御を行えな
くなる。

【００２５】本発明は、以上の問題を解消する画質の安
定化方法を提供するものであって、特にテストパッチ像
に応じて画像形成条件を制御する中で少なくとも現像バ
イアス電圧等を制御する場合、これに合わせて現像装置
のトナー及びキャリアからなる現像剤の混合比を必要に
応じて制御することで常に安定した画質及び濃度を補償
する装置を提供することにある。

【００２６】また、本発明の目的は、テストパッチ像を
形成し、これに応じた画質補償を行うものにおいて、そ
のテストパッチ像の検出状態を安定、つまり各色の関係
なく安定化させ、より精度の高い画質補償を行うように
することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明の上述の目的を達
成するための画質補償装置は、記録媒体上に画像に応じ
た潜像を形成し、該潜像を顕像化するためにトナーを含
む現像剤にて現像し、該現像した像をシート上に転写し
て画像を再生する方式の画像形成装置において、上記画
像を再生するための画像形成動作とは別に、形成される
画像の画質状態を常に一定に保持させるために決められ
た濃度によるテストパッチ像を上記記録媒体に形成し、
これを転写媒体に転写したテストパッチ像の濃度を検出
し、この検出結果に基づいて画像形成条件の少なくとも
１つを制御する画質補償手段と、画像形成装置内の作動
環境状態を検知する環境検出センサと、上記画質補償手
段による上記画像形成条件が前回とは変更されている時
に、上記環境検出センサが環境状態の変化を検出してい
れば、上記現像剤のトナー混合比を変更し、上記画像形
成条件が変更されない場合には、上記環境検出センサの
検出に関係なく、上記現像剤のトナー混合比を変更制御
しないようにしたトナー混合比補正手段と、を備えたこ
とを特徴とする。

【００２８】つまり、このような画質補償装置の構成に
よれば、無闇にトナー混合比が環境変化、例えば湿度変
化に応じて変更されることはなく、テストパッチ像の形
成状態に応じて画質補償が行われる。

【００２９】特に、上記環境検出センサとしては、相対
湿度を検出する湿度センサを設け、画質補償手段は検出
したテストパッチ像の濃度に応じて現像バイアス電圧を
制御する場合、トナー混合比補正手段は現像バイアス電
圧が前回の条件に対して変更する方向に補正された時に
のみ、上記湿度センサが湿度変化を検出していれば、ト
ナー混合比を変更するようにしており、常に正常な濃度
による画像を形成でき、よって安定した画質を補償でき
る。

【００３０】さらに具体的には、上記画質補償手段にて
現像バイアス電圧を上げる又は下げる方向に補正を行う
時に、上記湿度センサが湿度が上がる方向又は下がる方
向に移行している状態において、トナー混合比補正手段
は、始めてトナー混合比を変更補正するようにし、それ
以外には変更補正しなため、無闇に湿度変化に応じてト
ナー混合比が変更されることはない。

【００３１】繰り返しになるが、画像形成装置の置かれ
ている環境が高温高湿であると、トナーの帯電量が低下
するので，通常のトナー混合比制御がなされるとトナー
の混合比が上がってしまう。それを防ぐため湿度センサ
により高湿が検出された場合トナー混合比を下げるよう
制御できる。

【００３２】また逆に画像形成装置の置かれている環境
が低温低湿であると、トナーの帯電量が増大するので、
通常のトナー混合比制御がなされるとトナー混合比が下
がってしまう。それを防ぐため湿度センサにより低湿が
検出された場合、トナー混合比を上げるよう制御され
る。

【００３３】この場合、単純には、画像形成装置の置か
れている環境が低温高湿だと、トナーの帯電量はさほど
低下しないが、湿度センサは高湿を検出し、トナーの混
合比を下げるよう制御することになり、正常な画質補償
を維持できなくなる。また、画像形成装置の置かれてい
る環境が高温低湿だと、逆にトナーの帯電量はさほど増
大しないが、湿度センサは低湿を検出しているのでトナ
ーの混合比を上げるよう制御し、正常な画質補償を維持
できない。

【００３４】しかしながら上述した構成においては、テ
ストパッチ像の濃度変化の傾向を検出して環境が高温か
低温かを見分ける。具体的には湿度が所定の範囲内にあ
るときは、通常の画質補償制御及びトナー混合比を設定
する。

【００３５】すなわち、所定の条件でテストパッチ像を
作成し、その濃度を検出し、所定の基準値との差から現
像バイアス電圧値を制御する。そして、湿度センサによ
り湿度が高くなっていたのが検出された場合、上述した
テストパッチ像による検出濃度と、所定の基準値との差
から現像バイアス電圧値を制御する時に、テストパッチ
像の濃度が前回より上がっていた場合、つまり現像バイ
アス電圧が上がった場合には、トナー混合比を下げるよ
うに制御する。そして、一定時間後に再度画質安定化制
御を行う。これは、単にトナー混合比を変更した時に、
これに応じた現像バイアス電圧が正常か否かを判断する
と同時に、テストパッチ像を形成することで一定の画質
状態を保持するためである。

【００３６】この場合、上記テストパッチ像の濃度が前
回より下がっていた場合、湿度センサによる湿度検出が
高くなっていることが検出されても、トナー混合比の変
更制御は行わない。

【００３７】逆に湿度センサにより湿度が低くなってい
たのが検出された場合、テストパッチを作成し、その濃
度検出し、所定の基準値との差から現像バイアス電圧値
を制御する。この時、テストパッチ像の濃度が前回より
下がっていた場合、トナー混合比を上げるように制御
し、一定時間後に再度テストパッチ像を形成し変更した
トナー混合比に見合った現像バイアス電圧の補正制御を
行う。また、この場合においてもテストパッチ像の濃度
が前回より上がっていた場合には、トナー混合比を変更
しない。

【００３８】従って、無闇にトナー混合比を変更制御す
ることはなく、相対湿度センサを設けるだけで、トナー
混合比の制御を画像濃度に応じて制御でき、よって安定
した画質補償が可能となる。

【００３９】

【００４０】また、上記画像補償手段は、少なくとも画
像形成装置の電源投入時、現像剤の交換、現像装置の交
換、環境条件が変化した時、あるいは画像形成枚数に応
じた時点のいずれかにおいて画像形成条件の制御動作を
実行するようにしておく。

【００４１】さらに上記画像形成装置は複数の異なる色
の現像装置を備え、上記画像補償手段は、テストパッチ
像を記録媒体より転写媒体に転写して形成し、その時の
転写条件を画像形成動作の条件とは異なる条件で、ある
いは形成するテストパッチ像の色に応じてそれぞれ異な
る条件で転写するようにする。

【００４２】また上記画像形成装置は複数の異なる色の
現像装置を備え、上記画質補償手段は、テストパッチ像
の濃度検出に応じて現像バイアス電圧を制御するとき、
特定色の現像バイアス電圧が上限又は下限値を越える場
合、その上限又は下限の現像バイアス電圧に設定し、他
の色の現像バイアス電圧については、限度を越えた現像
装置の現像バイアス電圧を基準に設定するようにしてお
く。

【００４３】これらにより、画質補償手段にて形成され
るテストパッチ像は、常に同一パターンによる像ではな
く、使用する色等により変えることで、各色において正
確なテストパッチ像による濃度検出を行える。また、テ
ストパッチ像を転写媒体等に転写する場合、転写する条
件を変えることで、各色のテストパッチ像に応じた濃度
を精度よく検出できる。また、シート上に画像を転写す
る条件と同一の条件でテストパッチ像を転写できるた
め、実際にシート上に形成される条件で濃度検出を行え
るため、より精度の高い画質補償を行える。

【００４４】

【実施の形態】本発明の実施の一形態について以下に図
面に従って説明する。

【００４５】図１乃至図５は本発明の画質補償のための
制御手順を示すローチャートである。また、図６は本発
明にかかる画像形成装置、特に電子写真方式を採用した
カラープリンタの概略構成を示す図である。

【００４６】まず、図６において画像形成装置について
説明するが、本実施形態においてはカラープリンタにつ
いて説明するが、本発明はこのカラープリンタに限定さ
れるものではなく、電子写真方式を採用してなる画像形
成装置全てに適用できることは言うまでもない。

【００４７】（画像形成装置の構造）画像形成装置本体
は、記録媒体であるドラム形状の感光体１を矢印方向に
回転駆動している。この感光体１は、まず帯電器（帯電
手段）２にて特定の極性に均一帯電された後、レーザ走
査ユニット（ＬＳＵ）３からのレーザビームにより露光
されることで、画像に応じて静電潜像が形成される。こ
のレーザビームの露光位置の回転下流側には、イエロ
ー、シアン、マゼンタ、黒（ブラック）の４色の現像を
行えるようにした現像装置である現像ユニット４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄが順に配置されており、１回の露光毎に
１つの現像ユニットが選択的に駆動されて現像が行われ
る。

【００４８】現像ユニットにて形成された感光体１上の
トナー像は、感光体１と同じ周速度で回転駆動される転
写ドラム５に保持された普通紙等のシートに転写され
る。つまり、転写ドラム５は、感光体１を駆動するモー
タによって回転駆動され、図の矢印方向にて回転され
る。転写ドラム５には、本発明にかかる画像形成動作及
び画質補償を行うための制御手段であるＣＰＵ６、Ｄ／
Ａ変換器７ｃ、転写用高圧電源８ｃによって、任意の電
圧を印加可能に構成されている。

【００４９】上記転写ドラム５は、その構造の詳細を図
７に示すように、表面が厚さ７５μｍ程度のＰＶＤＦ
（ポリフッ化ビニリデン）の高抵抗層５ａ覆われてお
り、その下部には厚さ５ｍｍ程度のヒドリンゴム等から
なる半導電層５ｂが形成され、最下部には厚さ５ｍｍ程
度のアルミシリンダ等からなる導電性の基体５ｃが設け
られており、これら各層の３層によって構成されてい
る。

【００５０】従って、上述した転写ドラム５の基体５ｃ
に所定の電圧を印加することで、該転写ドラム５の表面
層５ａに、シートを静電的に吸着するようにしている。
つまり、シート給紙カセット９から給紙されたシート
は、ローラ１０によって転写ドラム５に巻き付けられ
る。この時、上述したように、シートは転写ドラム５の
表面に静電的に吸着され、上述した感光体１上に形成さ
れたトナー像と対向する位置へと搬送されることにな
る。

【００５１】上記感光体１上に形成されたトナー像は、
感光体１と転写ドラム５の接点で、転写ドラム５上のシ
ートへと転写される。この時、上述したように転写ドラ
ム５の基体５ｃに所定の電圧が印加されていることで、
感光体１上のトナー像が転写ドラム５表面のシート上に
転写される。そして、転写されなかったトナーは、転写
後に感光体クリーナ１１によって除去され、除電ランプ
により感光体１表面は不要な電荷が除去される。これに
より、次の色のトナーによる画像形成、又は次のカラー
画像形成が開始できる。

【００５２】上述した画像形成装置において、画像形成
動作が開始されると感光体１は、帯電器２により均一に
帯電された後、レーザ走査ユニット３より図示しない画
像処理装置等からの画像データに基づいて光による画像
が書き込まれていく。つまり、ＣＰＵ６を介して画像デ
ータに応じて半導体レーザ１５がＯＮ−ＯＦＦ駆動さ
れ、この時の光ビームがレーザ走査ユニット３を介して
感光体１の回転軸方向に走査されることで光像が書き込
まれる。この場合、画像部（トナーが付着する部分）が
レーザによって書かれるため感光体１上の電位がほぼ零
に近い電位となる。

【００５３】上記画像データは、得たいフルカラー画像
の色分解された一色のみの信号である。この場合、４色
であるため、例えば最初は黒の画像データにより感光体
１への書き込みが行われ、その後に画像データはイエロ
ー、マゼンタ、シアンの順に形成されていく。

【００５４】次に感光体１上に作られた静電潜像は、現
像ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの現像位置へと送ら
れる。この場合、上述したように現像槽ユニットは、そ
の色の画像データ以外の現像ユニットの開口部と感光体
１の間のシャッタ（図示せず）が閉じており現像剤がマ
グネットローラ表面に搬送されないようになっている。
あるいは、現像ユニットを構成する各現像ローラ表面に
弾性部材からなるシャッタが押圧され、現像剤が搬送さ
れないように制御される。そして、各現像ユニット４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄには、ＣＰＵ６からＤ／Ａ変換器
７ｂを介して現像バイアス電圧の供給源、つまり高圧回
路８ｂより所定の現像バイアス電圧（Ｖ１）が加えられ
ており、その電圧によって感光体１上に形成された静電
潜像にトナーを付着させる。

【００５５】このように形成されたトナー像が、転写ド
ラム５に静電的に吸着され巻き付けられたシートに同期
し転写位置、つまり感光体１と転写ドラム５とが接触す
る位置へと回転し、かつ転写ドラムに加えられている転
写電圧によってシート上に静電的に転写される。

【００５６】トナー像が転写されたシートは、次に感光
体１に形成される色のトナー像をさらに先に形成された
トナー像と重ね合わせて転写するために、転写ドラム５
の回転により搬送され、感光体１に形成される次の色の
トナー像が順次転写される。

【００５７】一方、感光体１はトナー像が転写ドラム５
上のシートに転写した後は、残ったトナーをクリーナ１
１で清掃され、また残留電荷が、除電ランプ１２にて除
去され、上述したように順次異なる色によって次の色の
作像工程に入る。

【００５８】このようにこれらの工程をくりかえしてシ
ートの上に転写されたトナー像は、４色分が重ねられた
後、剥離爪１３によって転写ドラム５より分離され定着
ユニット１４へと導かれ加熱定着させられた後、排出ト
レイ１７へと排出される。

【００５９】（画質補償制御）以上の画像形成装置にお
いて、次にシート上に形成される画像濃度を、決められ
た基準の濃度に制御する画質補償制御について説明す
る。

【００６０】通常、上述した画像形成動作を開始する前
の段階、例えば画像形成装置の電源の立ち上げ状態、あ
るいは画像形成装置本体が休止しているような待機状態
等において、画像形成装置は自動的にテスト用のテスト
パッチ像を形成し、そのテストパッチ像の濃度に応じて
上述した帯電器２、現像ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄの現像バイアス等の画像形成（プロセス）条件の一
つ、または複数の制御を行う。

【００６１】そのため、本発明においては、感光体１上
に決められた濃度、つまり決められた条件でのテストパ
ッチ像を形成し、これを転写ドラム５上に転写し、この
濃度を検出する。そして、検出した濃度に基づいて、基
準の濃度になるように上述したプロセス制御のための条
件設定を行い、どのような環境下においても安定した濃
度、つまり画質状態を得るように画像形成条件を自動的
に調整する。

【００６２】そのため、テストパッチ形成する時には、
転写ドラム５にトナー像（テストパッチ像）を転写し、
そのテストパッチ像のトナー濃度（トナーの付着密度
等）の特性変化を検出する。この場合、画像形成動作と
は別に、シートは転写ドラム５に巻き付けられることな
く、感光体１上に形成されたトナー像が転写ドラム５表
面に直接転写される。

【００６３】このトナー濃度を、測定するために転写ド
ラム５に対向するように発光部１６ａ及び受光部１６ｂ
からなるトナー濃度センサ１６を設け、該トナー濃度セ
ンサ１６にて検出された濃度信号を、Ｄ／Ａ変換器１８
ａを介してＣＰＵ６が取り込む。このＣＰＵ６は、入力
された検出濃度と、予め設定されている基準濃度との比
較を行い、その比較結果に応じて帯電器２に供給する電
圧を制御するために高圧回路８ａにその制御信号を、あ
るいは現像バイアス電圧を制御するために、Ｄ／Ａ変換
器７ｂを介して高圧回路８ｂにて各現像ユニット４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄの各現像ローラに供給するようにして
いる。

【００６４】またＣＰＵ６は、テストパッチ像を形成す
るタイミングに合わせて、上述したトナー濃度センサ１
６による濃度検出を行うためにＤ／Ａ変換器７ａを介し
て発光部１６ａを駆動制御する。

【００６５】上述の構成において、テストパッチ像を形
成するために、感光体１の表面を帯電器２にて均一に帯
電を行う。本実施形態においては、テストパッチ像は濃
度が異なるように３個形成する。本実施形態において
は、カラープリンタであり、それぞれの現像ユニット４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの色に合わせたテストパッチ像が
形成され、それぞれに３個のテストパッチ像が形成され
る。この場合、３種の異なる現像バイアス電圧を設定
し、濃度が異なるように制御される。

【００６６】そこで、感光体１は、均一に帯電されレー
ザ走査ユニット３からテストパッチようの画像、つまり
レーザビームが照射されることになる。例えば、そのテ
ストパッチ像（１９）としては、図８（ａ）に示すよう
に均一帯電された感光体１表面に対しトナーを付着させ
る部分１９ａと、付着させない部分１９ｂとを交互に１
対１の関係にしたパターンである。そのため、トナーを
付着させる部分にレーザビームが照射されることにな
る。このようなテストパッチ像１９を作成する。

【００６７】この図８（ａ）はカラートナー、つまりエ
イロー、マゼンタ、シアンのトナーにて形成するテスト
パッチ像１９であり、黒によるテストパッチ像１９０
は、図８（ｂ）に示す。これは、トナー濃度センサ１６
が、先に説明したように反射型センサであって、トナー
からの反射光量を検出するものである。そのため、黒ト
ナーの画像ではその反射光はテストパッチ像を形成した
下地からの反射光を検出することになり、濃度が濃いと
反射光量が低くなる。この点、カラートナーでれば、濃
度が濃いとその反射光量が増す。そのため、検出結果が
逆になる。

【００６８】しかも、本実施形態にて説明した転写ドラ
ム５は、表面層５ａが透明であるが、その半導電層５ｂ
はほぼ黒であるため、トナー濃度センサ１６の発光部１
６ａからの照射光がすべて吸収され、反射光量を検出で
きない。そのため、表面層５ａの内面に黒のテストパッ
チ像１９０を形成するための転写領域に白によるシルク
印刷を施している。そのため黒のテストパッチ像１９０
は、上記シルク印刷された白色領域、つまり高反射領域
２０を設け、そこに形成される。

【００６９】さらに、黒のテストパッチ像１９０につい
ては、先に説明したように、トナーが付着して下地部分
の反射光量を検出することになる。そのためカラーと黒
では、同一の画像をレーザにて書き込んだ場合、同一の
反射光量の検出出力が得られない。そのためカラーによ
るテストパッチ像１９に比べ、黒によるテストパッチ１
９０については、図８（ｂ）のようにトナーが付着する
領域１９０ａに対し、トナーが付着されない部分１９０
ｂの幅が広くなるようにしている。つまり、実施形態に
おいては、１対２の割合となるようにテストパッチ像１
９０を形成するようにしている。これにより、カラーと
黒の感度を同一レベルにし、よって黒トナーによる濃度
を十分にセンサによる検出感度が得られるようにしてい
る、これにより、黒のトナーにおいても十分に濃度変化
を検出でき、安定した画質制御を行えるようにしてい
る。

【００７０】そして、カラー及び黒によるテストパッチ
１９及び１９０は、現像ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄにてそれぞれ異なった現像バイアス電圧にて可視化さ
れる。可視化されたテストパッチ像１９，１９０は転写
部にて転写ドラム５上へ高圧ユニット８ｃからの転写バ
イアスによって転写される。この場合、黒のテストパッ
チ像１９０による黒トナー像については、先に説明した
通り、シルク印刷されている反射領域２０にタミングを
合わせて転写される。

【００７１】上記転写ドラム５にテストパッチ像による
トナー像を直接転写しているが、この時の転写バイアス
は、通常の画像形成動作において転写ドラム５にシート
を巻き付け転写するときの転写電圧に比べて低い転写電
圧に設定している。つまり、シートを介しての転写に比
べ、転写ドラム５への直の転写は、その空隙が非常に小
さいこと、シートの裏面への電荷分極によるトナー転写
とその特性が異なりことから、通常の転写電圧にて転写
しようとすると電界が強すぎ剥離時（転写ドラム５が感
光体１から離れる時）に再転写、画像乱れを起こしてし
まう。

【００７２】そのため、シートへの転写時には転写電圧
を例えば２．０〜０．８ｋＶに、テストパッチ像の転写
の場合には、転写電圧を０．８ｋＶ以下に設定し、適正
な転写を行うようにしている。これにより、シート上に
転写した場合と同様の転写を行うことができ、実質的に
シート上に転写した状態での転写効率を得ることができ
る。

【００７３】さらに本実施形態においては、カラーによ
るトナーの帯電量と、黒によるトナーの帯電量が若干異
なる。例えば黒トナーでは、これに含まれるカーボンに
よって比抵抗が低いため帯電量が低くなっている。その
ためテストパッチ像の形成時の転写電圧は、カラーと黒
とで異ならせている。例えば、カラーパッチ像の形成時
には０．８ｋＶ〜０．５ｋＶが適正であり、黒のテスト
パッチ像の形成には、０．６ｋＶ〜０．３ｋＶが適正で
あった。

【００７４】上述したようにテストパッチ像による各色
のトナー像を転写ドラム５に形成されると、該像はトナ
ー濃度センサ１６にて濃度検出される。この検出結果
が、ＣＰＵ６へと送られ、該ＣＰＵ６側では以下の制御
を実行する。つまり、テストパッチ像１９又は１９０の
濃度を十分な出力状態で処理されるため、その後の画質
補償の精度が上がる。また、転写電圧を画像形成時や、
色等に応じて異ならせるように制御していることから、
転写ドラム５への転写が正常に、しかもシートへの転写
を行う場合と同一状態で転写できるため、より精度の高
い画質補償が可能になる。

【００７５】その前に、テストパッチ像の転写性は、転
写ドラム５の抵抗値によって左右される。そのため、ど
の機械も同一の基準値にトナー濃度センサ１６にて検出
できる濃度に制御することはできない。そこで、画像形
成装置が組み立てられた時点で、同一条件にて先に説明
したようなテストパッチ像を形成し、その後プロセスコ
ントロール（画質補償制御）にて使用される転写ドラム
位置に転写し、基準値を補正する。

【００７６】つまり本来テストパッチ像は、同一条件で
作成されるものであるから、その各テストパッチ像によ
るトナー濃度センサ１６の出力は同一のはずである。し
かし、一カ所転写ドラムの抵抗値が高いところがあった
とすると、そこに作成されるテストパッチ像の濃度が異
なる、特に低くなる。

【００７７】従って予め転写ドラム５の全周にわたって
各部の抵抗値を測定する。この一例を示せば、同一の現
像条件でテストパッチ像を転写ドラム５全周にわたって
作成し、形成されたテストパッチ像の反射光量を検出す
ることにより、全周における各部の抵抗値を推定する。
これにより、転写ドラム５の抵抗値のデータを得てお
き、実際に形成されるテストパッチ像の形成部の抵抗値
が、全周の平均値と比較して相対的に高ければ、そのエ
リアのテストパッチ像の濃度を検出する時に、検出値を
濃くなるように補正する。この補正は、転写ドラムの抵
抗値が全体的に高い場合に必要である。

【００７８】この場合、テストパッチ像の検出濃度値を
補正することなく、そのテストパッチ像を形成する転写
ドラム５の抵抗値に合わせて予め濃度を上げた状態でテ
ストパッチ像を形成するようにできる。これであれば、
テストパッチ像の検出濃度値を補正する必要はなくな
る。従って、転写ドラム５の転写状態が異なるような場
合が事前に分かっていれば、上述したように補正を行
え、より正確な濃度検出を行えると同時に、より精度の
高い画質補償を行える。

【００７９】以上のようにしてトナー濃度、つまり形成
されたテストパッチ像の濃度を検出した後に、プロセス
制御、本実施形態においては現像バイアス電圧を制御す
る場合について説明する。

【００８０】この現像バイアス電圧の制御方法は、図１
１のようにトナー濃度センサ１６にて検出して得られた
検出濃度と、その像を作った現像バイアス電圧との値を
各々直線近似し、実際のトナー濃度センサ１６の出力値
が基準値（ＳＴＤ）となるよう現像バイアス電圧を算出
する。

【００８１】詳細に説明すると、例えばイエローによる
テストパッチ像１９を形成する時に、現像ユニット４ａ
の現像バイアス電圧ＤＶＢを、それぞれ−３５０Ｖ、−
４００Ｖ、−４５０Ｖに設定して現像する。この現像バ
イアス電圧ＤＶＢで、図８（ａ）に示すテストパッチ像
１９による露光、つまりレーザ走査ユニット３にて形成
した後、感光体１表面を現像する。その時のイエロート
ナーにて現像されたテストパッチ像は、転写ドラム５に
上述した電圧の印加条件において転写され、これがトナ
ー濃度センサ１６と対向する位置に達することで、濃度
検出が行われる。

【００８２】上記各現像バイアス電圧で現像し、転写し
た後の、トナー濃度センサ１６にて検出した濃度値をそ
れぞれＳ１、Ｓ２、Ｓ３（Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３）とする。
なお、先に説明したように、カラーによるテストパッチ
像の場合、センサ１６の出力値が高いほど、形成された
画像濃度は濃い。逆に、黒トナーによるテストパッチ像
の場合には、逆にセンサ１６の出力値が高いほど、画像
濃度が薄く（淡く）なる関係にある。これは、転写ドラ
ム５の下地の白色部からの反射光量を検出するためであ
る。

【００８３】ここで制御目標とする基準値をＳＴＤとす
る。そこで、各現像バイアス電圧に応じて形成されたテ
ストパッチ像による検出濃度に差ができる。図１１に示
す直線近似法での式としては、Ｓ＝ａ・ＤＢＶ＋ｂで求
まる。

【００８４】そのため、３点の濃度検出値に基づいて近
似法により、下記式から、各濃度値Ｓ１，Ｓ２及びＳ３
による近似する現像バイアスになるようにａ及びｂを求
めることができる。

【００８５】Ｓ１＝ａ・ＤＶＢ１＋ｂ（ＤＶＢ１＝−４５０Ｖ）Ｓ２＝ａ・ＤＶＢ２＋ｂ（ＤＶＢ２＝−４００Ｖ）Ｓ３＝ａ・ＤＶＢ３＋ｂ（ＤＶＢ３＝−３５０Ｖ）この近似法においては、周知の方法を用いればよく、上
記ａ及びｂを求め、基準の濃度値をＳＴＤとた時、ＳＴ
Ｄ＝ａ・Ｖ１＋ｂとなる現像バイアスＶ１を求める。つ
まりＶ１は、Ｖ１＝（ＳＴＤ−ｂ）／ａで簡単に求ま
る。従って、３つの異なる現像バイアス電圧を設定し
て、それぞれの濃度によるテストパッチ像を形成するこ
とで、上述した値ａ及びｂの値を求め、これより、基準
濃度（ＳＴＤ）を得る現像バイアス電圧Ｖ１が求まる。

【００８６】上記現像バイアス電圧については、各色毎
のテストパッチ像による濃度検出に応じて、求められ
る。そして、求めた現像バイアス電圧は、次の画像形成
動作において利用されるため、記憶部に記憶される。

【００８７】ここで、感光体１の表面電位に対する現像
バイアス電圧に大きく差ができてしまった場合、その電
位差によってキャリアが感光体表面に付着してしまう現
象、あるいは場合地のかぶりを発生してしまう。つま
り、感光体１の画像を形成しない領域にトナーが付着す
る現象である。

【００８８】そのため、現像バイアス電圧については、
その制御を行う上で、限度値が存在する。例えば、初期
において基準濃度の得ることができる現像バイアス電圧
（Ｖｓ）に対して、その上下で±１００が限度とした
時、それを越える補正電圧を必要とした場合には、上述
した現象が生じる。そのため、本発明においては、その
限度値以下に押さえるようにしている。

【００８９】特に、テストパッチ像による現象バイアス
電圧ＤＢＶの設定においては、基準濃度に対応する電圧
をＤＢＶ２として、それに対し±５０Ｖで現像バイアス
電圧ＤＢＶ１及びＤＢＶ３を設定している。これによ
り、キャリア上がりやカブリを押さえた状態でのテスト
パッチ像を精度よく形成できる。

【００９０】そこで、テストパッチ像によるトナー濃度
検出の結果、一色でも上述したような上限又は下限の補
正現像バイアス値を設定する必要があれば、その限度範
囲で一色を最大補正し、他色についてはその限度値に入
った色の補正量に合わせ基準値を調整する。このことに
よってイエロー、マゼンタ、シアン、黒の画像濃度をカ
ラーバランスを優先して合わせることができる。

【００９１】例えば、イエローによる現像ユニット４ａ
に供給する現像バイアス電圧が基準値（例えば−４００
Ｖ）に対して補正量として１００Ｖ（−５００Ｖ又は−
３００Ｖ）が必要と算出されたとして、その補正量の５
０Ｖ（−４５０Ｖ又は−３５０Ｖ）が上限又は下限の補
正量であったとする。この場合、イエローの補正量は５
０Ｖが上限（又は下限）であり、本来の目標から５０％
低い補正を実施したことになる。そこで、テストパッチ
像の検出結果において、シアンの補正量が８０Ｖ必要と
の結果が得られている時に、上限又は下限において±１
００Ｖであったとすると、本来８０Ｖでの補正が可能で
あるが、イエローが実際の補正値に対して５０％しか補
正できていないため、シアンについても補正量は計算結
果の５０％値、つまり規準値に対して±４０Ｖの制御を
行う。その他の色、例えばマゼンタ及び黒のトナーにお
いても同様である。

【００９２】以上説明したように、本発明によれば、画
像形成動作を行う前に、上述した図８に示すようなテス
トパッチ像に応じた各色のトナー像を形成し、これを転
写ドラム５に転写した後のテストパッチ像の濃度をトナ
ー濃度センサ１６にて検出し、その検出結果に応じて基
準の画像濃度ＳＴＤを得ることができる現像バイアス電
圧Ｖ１を求め、この求めた現像バイアス電圧Ｖ１によ
り、以後の画像形成を行うため、常に決められた画像濃
度での安定した画像形成、つまり画質状態を一定にして
画像形成を行える。これは、感光体１等の経時変化だけ
でなく、環境変化においても形成される画像濃度を精度
よく検出できるため、安定した画質を得ることができ
る。

【００９３】（一実施形態）以下に、本発明による環境
変化を含めた画質の補償制御につて説明する。特に、以
下に説明する実施形態においては、画像形成装置内の湿
度状態に応じて、上述した画質の補償方法の制御に加え
て、現像ユニットにおけるトナー及びキャリアによる現
像剤の混合比を最適に制御し、常に一定の画質状態を常
時補償するものである。

【００９４】本実施形態においては、湿度センサを画像
形成装置が置かれている環境変化をモニタできるところ
に配置している。例えば、図６において湿度センサ２１
を転写ドラム５へとシートが送り込まれる近辺に配置し
ている。

【００９５】つまり、図５に示すよう湿度センサ２１
は、相対湿度を検出するセンサであって、その湿度状態
に応じて検出出力が変化する。例えば、湿度センサ２１
は、湿度が高くなると出力電圧が大きくなり、湿度が低
下すると出力電圧が小さくなる単純な構造のセンサであ
る。このような湿度センサ２０は、例えばシート給紙カ
セット９の上部に配置されており、その検出した電圧、
つまり出力がＡ／Ｄ変換器１８ｂを介して制御手段であ
るＣＰＵ６へと入力される構成である。

【００９６】特に図９においては、図６に示すＣＰＵ６
の周辺回路等を制御するための概略ブロック構成を示す
ものであって、この回路において制御回路構成を簡単に
説明しておく。

【００９７】図において、Ｉ／Ｏポート２２は、レーザ
制御ブロック２８を通してレーザ１５、レーザ走査ユニ
ット３に配置されるポリゴンミラーの同期センサ３３、
モータドライバ２３を通して感光体１及び転写ドラム５
の駆動パルスモータ２９、帯電器２のための高圧電源
８、転写ドラムホームポジション検知センサ２４にそれ
ぞれ接続されている。

【００９８】上記転写ドラムホームポジション検知セン
サ２４は、図６に示すように転写ドラム５のホームポジ
ションを検出することで、テストパッチ像１９０等を決
められた転写ドラム５の位置に転写するようにしてい
る。また、その他シートの巻き付けタイミング、剥離タ
イミング等を得るようにしている。この転写ドラム５の
ホームポジションは、図１０に示すようにドラム５を回
転保持させるためのフランジ部分５０に突出した状態で
設けた検出片５１を設け、この検出片５１をフォトセン
サ（ホームポジションセンサ）２４にて検出するように
している。図において、転写ドラム５には、黒トナーの
テストパッチ像１９０を転写するためにシルク印刷等に
て形成された反射領域（白色部）２０が設けられてい
る。

【００９９】また図９において、８ビットのＤ／Ａ変換
器７ａ，７ｂ，７ｃにより、トナー濃度センサ１６の発
光部の光量、現像バイアス電圧用高電圧源８の出力、転
写電圧用高圧電源８ｃの出力が個々に制御される。トナ
ー濃度センサ１６の受光部１６ｂの濃度検出出力は８ビ
ットのＡ／Ｄ変換器１８ａに、また湿度センサ２１の検
出出力は８ビットのＡ／Ｄ変換器１８ｂに接続され、Ｃ
ＰＵ６が受光量（濃度）や湿度を読み取る。タイマ３０
は一定間隔でＣＰＵ６に割り込みをかけるように構成さ
れており、転写ドラムホームポジション検出センサ２４
の検出信号からどれだけ時間が経過したかによって、容
易に転写ドラム５の回転位置をＣＰＵ６が検知可能とな
っている。これにより、先に説明した通り、シートの吸
着や剥離のタイミング、さらにテストパッチ像の転写の
タイミング等の制御が行われる。

【０１００】またＲＯＭ３１には、画像形成装置の制
御、またテストパッチ像を形成するための制御（プログ
ラム）、さらに各種制御パラメータ、およびトナー濃度
センサ１６による検出した値の補正のためのパラメータ
等が格納されたおり、ＲＡＭ３２はプログラム実行のた
めのワークエリア等の記憶に使用される。

【０１０１】（画質補償の制御動作の説明）以下に図１
乃至図５に従って、本発明による画質補償の制御動作を
説明する。図１乃至図５を参照する前に、簡単に本発明
による制御手順につて説明しておく。最初のステップと
しては、画像形成装置に初期のトナー濃度レベルを記憶
させる。そのため画像形成装置本体に各現像ユニット４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの交換状態が確認される。この確
認は、各現像ユニットにおける初期の基準濃度を設定
し、これを基に以下の制御を行うためにである。

【０１０２】そのため、現像ユニットが新しいものとし
て検出されておりば、その現像ユニットの現像剤のトナ
ー及びキャリアとの混合比が検知され、これが初期の基
準値として記憶される。この時、検出した時点での画像
形成装置内での湿度値を記憶する。これは、湿度センサ
２１からの検出値を記憶することになる。また、これら
の基準値や湿度値は、ＲＡＭ３２に記憶され、電源が切
られた状態でも保護されるようになっている。

【０１０３】上述の基準値の検出及び湿度状態において
は、現像ユニットを一定時間、例えば１分間十分に現像
剤を撹拌した後に、周知の透磁率センサにて検知され、
この結果が記憶される。この透磁率センサにて、画像形
成動作中におけるトナー混合比の上記基準値に常に制御
される。

【０１０４】上記湿度センサ２１の出力値は、その検出
値によって事前に幾つかのエリアに区分されており、ど
のエリアに出力値が位置するかが記憶される。湿度セン
サ２１による検出結果を各エリアに区分する一例を下記
の表１に示す。

【０１０５】

【表１】

【０１０６】つまり、本実施形態においては４つのエリ
アに区分し、その湿度状態に応じて、ＣＰＵ６は区分エ
リア１〜４をＲＡＭ３２に記憶させる。この区分の個数
は任意に設定すればよいことであって、エリア毎に区分
することなく、そのままの出力値を記憶してもよい。

【０１０７】上述したように各現像ユニット４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄの現像剤の混合比が検出され、その検出
された混合比が基準値として記憶された後は、以下の通
常の混合比制御が実行される。

【０１０８】つまり、現像ユニットを利用して画像形成
を行う状態において、トナーの消費に合わせて現像剤の
混合比、つまりトナーの比率が低下する。従って、画像
形成動作が行われている時には、現像ユニット内の現像
剤の混合比が検出される。この検出結果に応じて、先に
説明した基準値（ＴＤ）と、透磁率センサからの検出値
とを比較しその結果、透磁率センサからの検出出力が大
きい場合には、トナー補給を行い、再度透磁率センサの
検出、基準値との比較を繰り返す。これにより、現像ユ
ニット内の現像剤のトナーの混合比が決められた基準値
に制御される。これにより、形成される画像濃度を一定
にし画質を安定させることができる。

【０１０９】一方、画像形成装置とは別に、画質補償、
つまり実際に形成される画像濃度等を一定に保つため
に、テストパッチ等を形成し、その濃度検出を行うタイ
ミングになれば、テストパッチ像を形成し画像形成条件
の少なくとも一つを制御する制御を実行するとともに、
現像ユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのトナー混合比を
変更するか否かの制御を実行する。つまり、湿度変化に
より検出されるトナー混合比による検出結果が変化す
る。この時に、そのままトナー混合比を基準値に制御す
るようにすれば、実際にはトナー混合比が変化していな
いにもかかわらず、出力が変化しトナー不足等の結果を
招き、安定した画質補償を行えなくなる。

【０１１０】つまり、湿度センサ２１により検出してい
る湿度値は、相対湿度であるので、たとえば低温高湿の
場合、該センサ２１は高湿を検知する。しかし、実際の
現像剤の透磁率はさほど高くならない。すると混合比基
準値に補正を加えると間違ったトナー混合比になるよう
制御される事になる。

【０１１１】そこで、本発明は、湿度センサ２１からの
出力から表１に示すような基準値を決定（設定）した時
の湿度エリアに対して、現在動作している環境状態、つ
まり現在の検出された湿度エリアと比較し、そのエリア
がいずれかの方向に移行しているのかが確認されれば、
テストパッチ像の作成結果による画像補償制御（プロセ
スコントロール、略称プロコン）の結果に基づいて、ト
ナー混合比の変更制御を行うか否かを決定するようにし
ている。

【０１１２】具体的には、環境が低温高湿の場合、プロ
セスコントロールでは画像濃度は実質上昇せず、現像バ
イアス電圧値は上げる方向に動かない。しかし湿度セン
サ２１は高湿を検知するため、本来はトナー混合比を下
げるよう補正されてしまうはずである。しかし、本発明
においては、プロセスコントロールにて画像形成条件の
一つである現像バイアス電圧値を上げるよう動作しない
ため混合比補正を実施しな。そのため、トナー混合比を
上げることを阻止するようにしている。

【０１１３】逆に高温低湿の場合、プロセスコントロー
ルでは画像濃度は低下せず、現像バイアス電圧は下げる
方向に動かない。しかし湿度センサーは高湿を検知する
ため本来はトナー混合比を下げるよう補正されてしまう
はずである。しかし、この場合にも、プロセスコントロ
ールが現像バイアス電圧値を上げるよう動作しないた
め、トナー混合比の基準値の補正を実施せず、トナー混
合比を下げすぎることがない。

【０１１４】本発明は、以上のように画像濃度の補正動
作と湿度センサ２１の動作を関係させることで、実際に
画像形成を行った場合に問題の少ないトナー混合比制御
と画像形成濃度補正を実施している。

【０１１５】さらに上記のプロセスコントロールの前工
程、もしくはプロセスコントロールを行うためにテスト
パッチ像を形成する場合には、トナー濃度コントロール
は、その時の混合比にてテストパッチ検出結果を用いて
適切な混合比制御を実施しているため、テストパッチ像
の作成時はトナー混合比の制御を実施しないようにして
いる。

【０１１６】また上記のプロセスコントロールは、下記
の条件下で実施することができる。（１）画像形成装置の電源をＯＮした直後、特に定着温
度が１００度以下の時点（２）湿度センサ２０の検出にて湿度エリアが変化した
時点（３）プロセスコントロール実施後、一定時間経過した
次の画像形成動作の前回転の時点この時の時間は前の現像バイアス電圧の補正量の大きさ
によって時間を変化させてもよい。

【０１１７】特に現像バイアス電圧の補正量が多かった
場合（現像バイアス電圧の基準値に対して大きく補正し
た場合）、何らかの理由でプロセス条件が大きく変化し
ている場合が予想されるので、時間とともにその変化要
因が元にもどるおそれがある。そのためにも、下記表２
に示すようなタイミングでプロセスコントロールを実施
するようにする。

【０１１８】

【表２】

【０１１９】上記表２に示すように、時間または枚数の
内、いずれか速く到達した時点にてプロセスコントロー
ルが実施される。

【０１２０】（４）プリンタのプロセスユニット（現像
ユニット、現像剤、感光体等）が交換された時点である。

【０１２１】このプロセスコントロールによる制御の詳
細を図３及び図４に示している。以下に図１乃至図５を
参照して、上述した画質補償の制御を順を追って説明し
ていく。

【０１２２】（トナー混合比の制御手順）図１におい
て、ステップＳ１０にて現像ユニット４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄが交換された直後か否かを判定する。この判定
においては、現像剤等の交換をも含む。つまり、現像剤
の交換は現像ユニットが取り出され、古い現像剤が劣化
しることで新しいものを交換される。つまり、劣化した
現像剤が除去され、新しい現像剤を補充する。この時、
現像剤の交換を行った状態を示すスイッチ等をセットす
る。そのセット状態を現像ユニットが装着された状態で
画像形成装置本体が検知し、交換されたことを認識す
る。この認識に応じて上記スイッチ等がリセットされ、
現像剤等の交換に関係なく着脱された時の現像剤の交換
状態を検知できないようにしている。

【０１２３】従って、現像剤の交換又は現像ユニットの
交換直後であれば、現像槽内の現像剤を例えば１分間十
分に撹拌し、現像剤の混合比、つまりキャリアとトナー
とが十分に混合されトナー混合比が安定した状態で、透
磁率センサによるトナー混合比が検知され、その出力値
が記憶（Ｓ１０ａ）される。この値は、後の画像形成動
作におけるトナー混合比の基準値として設定される。ま
たこのときの湿度も、湿度センサ２１にて検出され、こ
の検出値が記憶（Ｓ１０ｂ）される。この湿度値も初期
湿度値として記憶される。

【０１２４】上述したように、現像剤の交換又は現像ユ
ニットの交換の直後の処理を完了した後、または現像ユ
ニット等の交換でないことがステップＳ１０にて確認さ
れれば、プロコンを行うタイミングか否かを判定（Ｓ１
１）する。これは先に説明したように（１）乃至（４）
のいずれかに相当するか否かを判別する。もし、（３）
項に相当する場合には、表２にて規定されている「時
間」または「枚数」のいずれかにより決定される。すな
わち前回のプロコン時の現像バイアス電圧の補正量及び
前回プロコン時から現在までの経過時間及び画像形成枚
数にて決定される。

【０１２５】もしプロコンを行うタイミングであると判
定されれば、前回画像形成装置の電源オフ時にトナー補
給が完了しているか判定される（Ｓ１２）。これは画像
形成装置において、トナー補給動作中に電源がＯＦＦさ
れるなどして補給が完了してなければ追加補給を行う
（Ｓ１２ａ）。補給が完了又は前回画像形成装置の電源
ＯＦＦ時にトナー補給が行われていなければ、湿度セン
サ２１の出力値を読込む（Ｓ１３）。その後に、プロコ
ンを実行する（Ｓ１４）。このプロコンの詳細について
は、図２乃至４を参照して後で詳細に説明する。

【０１２６】ここで、プロコンが終了し、画像形成条件
の一つである新たな現像バイアス電圧の値Ｖ１が決定さ
れた後、現在の湿度センサ出力値がトナー混合比の基準
値（ＴＤ）を設定した時に該当する湿度エリアに対し
て、表１に示す湿度エリアから移行している否かが判定
（Ｓ１５）される。変わっていたら、トナー混合比の基
準値（透磁率センサの出力電圧値）ＴＤを補正するルー
チン（Ｓ１６）へと進む。そのルーチンの詳細は図５に
示している。

【０１２７】上述したように、ステップＳ１３にて読込
んだ湿度値が、初期時等（ステップＳ１０ｂ）にて読込
んだ湿度値に対して変化しない場合、または変化した状
態において現像剤のトナー混合比の補正制御（Ｓ１６）
を実行した後、透磁率センサによりトナー混合比が検出
される（Ｓ１７）。そして、検出した結果とトナー混合
比の基準値（基準電圧値）ＴＤと比較（Ｓ１８）し、セ
ンサにより検出値が高ければトナー不足ということで、
トナー補給（Ｓ１９）を行い再度透磁率センサによりト
ナー混合比が検出され、これを繰り返し行うことで、ト
ナー混合比が基準値ＴＤになるように制御される。

【０１２８】上記ステップＳ１７，Ｓ１８及びＳ１９の
トナー補給等を行うことで、現像剤のトナー混合比を決
められた基準値（ＴＤ）に制御しているが、これは従来
より周知の制御であり、ステップＳ１１にてプロコンを
行う必要性がない場合、つまり画像形成動作中等におい
ては、即座にステップＳ１７へと移行し、トナー混合比
制御が実行される。

【０１２９】また、本発明においては、ステップＳ１６
にてトナー混合比の補正制御を行うようにしているが、
ステップＳ１５にて単に湿度エリアが、トナー混合比の
基準値が設定（例えばステップＳ１０ａ→Ｓ１０ｂ）さ
れた時の湿度エリアより変化した時に行うものではな
く、後に説明するがあくまでもプロコンの結果におい
て、画像濃度が低くなり、現像バイアス電圧を上げる方
向、又は下げる方向に補正するような場合に、それに伴
って湿度エリアが変化した場合のみトナー混合比の補正
制御を実行する。

【０１３０】この場合において、現像バイアス電圧Ｖ１
を上げる方向に補正する時に、湿度センサ２１により検
出湿度が従前のトナー混合比を設定した時の湿度エリア
より下がる場合には、トナー混合比の補正制御を行う
が、検出湿度が基準の湿度エリアより上がる場合には、
トナー混合比の補正制御を行わない。

【０１３１】つまり、現像バイアス電圧を補正する時に
上げる方向に補正した時に、湿度エリアが上がる方向に
変化した時、または現像バイアス電圧を補正する時に下
げる方向に補正した時に、湿度エリアが下がる方向に変
化した時のみトナー混合比の補正制御を行い、その他の
場合には、トナー混合比の補正制御を行わない。この場
合には、現像バイアス電圧の補正のみを行うことで、画
質を一定に保った状態で通常の画像形成を行える。

【０１３２】（画質補償手段による画質補償制御の手
順）次に、プロコン、つまり画質補償を行うためのプロ
セスコントロールの手順について説明する。図１におい
てステップＳ１４によるプロコンが実行されると、まず
図２において、現像ユニットに対してどのプロコンを行
うのか判定（Ｓ２１）する。カラーによる現像ユニット
４ａ，４ｂ，４ｃの時には、プロコン１（Ｓ２２）のル
ーチン（図３の制御フロー）へ、黒トナーの現像ユニッ
ト４ｄの場合には、プロコン２（Ｓ２３）のルーチン
（図４の制御フロー）を実行する。

【０１３３】ここで、プロコン制御については、必ずイ
エロー、マゼンタ、シアン、ブラック（黒）の４色につ
いて各々実行される。そこで、カラートナーの場合に
は、図３に示すように、まず標準現像バイアス電圧（例
えば−４００Ｖ）及びその±５０Ｖ（−４５０Ｖ、−３
５０Ｖ）での現像バイアス電圧を設定し、先に説明した
ように図８（ａ）に示すようなテストパッチ像が形成さ
れた潜像を現像（Ｓ３０）する。現像されたテストパッ
チ像は、転写ドラム５に転写され、トナー濃度センサ１
６にて形成された濃度が検出（Ｓ３１）される。この時
の３種のテストパッチ像の検出濃度Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３
（Ｓ１は−４５０Ｖに相当の濃度、Ｓ２は標準−４００
Ｖに相当の濃度、Ｓ３は−３５０Ｖに相当の濃度）が、
Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３の関係にあるかを判定（Ｓ３２）す
る。

【０１３４】もし、検出濃度Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が、上述
した関係になっていなければ、何らかの不具合が生じて
いるとして、再度同様のテストパッチ像を同一条件にて
形成する（Ｓ３３→Ｓ３１）。ここで、ステップＳ３３
において、２度同様に、上記の関係を得られない場合に
は、プロコンを終了し、前回の基準濃度に応じて画像形
成を行うようにする。つまり、現像バイアス電圧を前回
の条件で維持する。またプロコンが適切に行われない旨
を報知し、画像形成動作を停止させるようにしてもよ
い。

【０１３５】なお、トナー濃度センサ１６は、反射光量
が大きいほど出力電圧が高く、よってカラートナーにお
いては濃い状態を検出する。そのため、トナー濃度セン
サ１６からの出力Ｓ１〜Ｓ３は、当然濃い場合には図１
１に示すように出力が高く、濃い状態を検出する。

【０１３６】そこで、トナー濃度センサ１６による濃度
検出が上述した正常な関係、つまりＳ１＜Ｓ２＜Ｓ３に
あれば、次にＳ１≦ＳＴＤ≦Ｓ３かどうかを判定する
（Ｓ３２ａ）。ＳＴＤは先に説明したようにテストパッ
チ像の濃度の基準値であり、最終的にテストパッチ像が
この基準値になるよう現像バイアス電圧Ｖ１が決定され
る。上記Ｓ１≦ＳＴＤ≦Ｓ３の関係にあれば、以下の手
順で新たな現像バイアス電圧値Ｖ１が決定され（Ｓ３
４）、現像バイアス電圧Ｖ１が記憶される（Ｓ３５）。

【０１３７】上述した現像バイアス電圧Ｖ１を決定する
手順について説明する。これは図１１にて説明したよう
に、検出したテストパッチ像の各濃度Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３
の３点をプロットし、その各ポイントに対し直線近似に
よる直線Ｓ＝ａ・ＤＶＢ＋ｂを求める。つまりＳ１＝ａ・ＤＶＢ１＋ｂ（ＤＶＢ１＝−４５０Ｖ）Ｓ２＝ａ・ＤＶＢ２＋ｂ（ＤＶＢ２＝−４００Ｖ）Ｓ３＝ａ・ＤＶＢ３＋ｂ（ＤＶＢ３＝−３５０Ｖ）をおおむね満たすａ，ｂを直線近似により算出し、上述
した式に従って、基準値ＳＴＤ＝ａ・Ｖ１＋ｂとなる現
像バイアスＶ１を求める。

【０１３８】一方、テストパッチ像の濃度検出結果にお
いて、Ｓ１≦ＳＴＤ≦Ｓ３の関係になければ、現像バイ
アス電圧が上限値または下限値に達しているかどうか判
定され（Ｓ３６）る。つまり、現像バイアス電圧の基準
値に対して上限値または下限値を越えると、キャリアが
感光体１に付着したり、カブリ等が生じる不具合が発生
するため、正確な濃度制御を行えなくなることは先に説
明した通りである。そのため、現像バイアス値が上限又
は下限値を越える場合には、カラーバランスを合わせる
ようこの色の上限または下限に合わせ、他の色の現像ユ
ニットの現像バイアス値を設定する（Ｓ３７）。

【０１３９】このようなことをしているのは、上述のよ
うに３カラーの内１色が濃度が高すぎる、あるいは低す
ぎるような場合、他の色もその色に濃度を合わせないと
色調のおかしな画像が形成されてしまうためである。従
って、現像バイアス電圧が上限又は下限を越えた時に
は、その色の最大限度の補正を行い、その時の実際の補
正値に対する割合に応じて、他の色の補正値を決定す
る。これにより、他の色の補正量を一定の割合となり、
カラーバランスを損なうのを防止できる。

【０１４０】もし、現像バイアス電圧が上限値または下
限値に達していないときはＳＴＤ＜Ｓ１かどうかが判定
される（Ｓ３８）。つまりテストパッチ像を薄く形成し
た時の検出濃度Ｓ１が、基準濃度ＳＴＤに対して濃いか
薄いか（出力値が大きいか小さいか）のＳＴＤ＜Ｓ１の
判定において、検出濃度Ｓ１が大きい場合（濃い場
合）、標準現像バイアス電圧（−４００Ｖ）を１００Ｖ
減算し、−５００Ｖに設定する（Ｓ３９ａ）。もしＳＴ
Ｄ＜Ｓ１の判定において検出濃度Ｓ１の方が小さい場合
（薄い場合）には、標準現像バイアス電圧（−４００
Ｖ）を１００Ｖ加算し、−３００Ｖに設定する（Ｓ３９
ｂ）。

【０１４１】上述のようにして基準バイアス電圧を変更
し、再度ステップＳ３０にてそれぞれの色のテストパッ
チ像を形成し、これを変更した現像バイアス電圧で現像
し、テストパッチ像の濃度を検出する。以後の動作は上
述した通りである。

【０１４２】以上説明したようにカラートナーによる各
現像ユニット４ａ，４ｂ，４ｃの現像バイアス電圧Ｖ１
がそれぞれ設定され、これが記憶され、以後の画像形成
動作においては、この決定した現像バイアス電圧Ｖ１、
つまりステップＳ３５に記憶されている値に基づいて現
像が行われることになる。

【０１４３】次に、カラートナーによる現像バイアス電
圧の設定が完了すれば、プロコン２による現像バイアス
電圧の設定制御が行われる。このプロコン２は黒トナー
によるものである。この黒トナーにおいては、現像後の
テストパッチ像が、転写ドラム５の反射領域（白色部）
２０に転写され、白色部の反射光量により濃度検出が行
われる。そのため、トナー濃度センサ１６からの出力値
は、図１１に示す状態とは逆になる。つまり、テストパ
ッチ像の濃度が濃い場合には、反射領域からの反射光量
が少なくなるため出力値が低下し、薄い場合には出力値
が上がる。

【０１４４】そこで、図４において、図３に示したもの
と同様の制御が行われる。ただし、上述したように出力
が逆になるため、ステップＳ４２、Ｓ４２ａ及びＳ４８
においては、逆の関係になるだけで、制御手順としては
全く同一である。また、黒トナーにおいてはカラーバラ
ンス修正が必要ないため、図３のステップＳ３７に対応
する制御は存在せず、ステップＳ４６にて現像バイアス
電圧が上限又は下限を越える場合には、上限又は下限の
現像バイアス電圧に設定され、これがステップＳ４５に
て記憶される。

【０１４５】（トナー混合比補正手段による変更制御手
順）最後に、本発明による上述したプロコン実行、つまりテ
ストパッチ像の濃度検出に基づいて、現像ユニットの現
像バイアス電圧を制御する制御が完了した後、これに合
わせてトナー混合比の基準を変更制御する手順について
図５を参照して以下に説明する。

【０１４６】図５において、まず湿度が高くなったか低
くなったかの判定を行う（Ｓ５１）。これは、表１にし
たように、トナー混合比の基準を設定した時に検出され
た湿度、これは事前に記憶されている。この記憶状態に
おいては、表１のように各エリアに区分された記憶され
ている。そのため、プロコンを行った状態において、湿
度センサ２１がプロコンを行う時点での湿度を検出する
ことになり、この検出湿度が表１の領域においてどのエ
リアかが確認される。その結果、あらかじめ記憶されて
いる前回までのエリアに対して、検出した湿度エリアが
移行しているか否かを上記ステップＳ５１にて判別す
る。この時、検出湿度のエリアが前回の記憶エリアより
高い方向に移行していればステップＳ５２を実行する。
また逆に検出した湿度エリアが低くなる方向へ移行して
いる場合には、ステップＳ５３を実行する。

【０１４７】そこで、湿度変化において、表１に示す湿
度が、エリア１側からエリア４側へと移行している状態
においては、上述したようにステップＳ５２の制御を実
行するため、今回のプロコン時に形成されたテストパッ
チ像の濃度が前回プロコン時より濃くなった場合、現像
バイアス電圧を上げる方向に補正する。そのため、補正
する現像バイアス電圧Ｖ１を高くする必要がある場合に
は、トナー混合比を上げる。つまり、現像剤中に含まれ
るトナーの比率を下げる。

【０１４８】ここでは、ステップＳ５４に示す通り、前
回の基準のトナー混合比ＴＤに対し、補正値αを加えた
値を新たな基準のトナー混合比ＴＤとして記憶させる。
この場合、補正値αを加えるのは、トナーの比率が少な
くなると当然現像剤の透磁率が大きくなり、透磁率セン
サにおいては、その出力が高くなる。そのため、補正値
αを加算し、基準トナー混合比ＴＤを新たに設定する。

【０１４９】もし、プロコンによるテストパッチ像の濃
度検出の結果、現像バイアス電圧を補正する時に前回と
同一又は下げる方向に補正した場合には、トナー混合比
を前回のままに維持し、補正することはない。

【０１５０】また、ステップＳ５１にて湿度変化、特に
表１においてエリア４側から１側へと変化した時には、
ステップ５３以下の制御が行われる。つまり、今回のプ
ロコン時に形成されたテストパッチ像の濃度が前回プロ
コン時より高く（濃く）なっていた場合は、トナー混合
比率は前回のまま維持し変更することはない。

【０１５１】しかし、今回のプロコン時に形成されたテ
ストパッチ像の濃度が前回プロコン時より低くなってい
た場合、トナーの混合比率を上げる（Ｓ５５）。つま
り、濃度が低くなると、その濃度を上げるようにするた
めに現像バイアス電圧Ｖ１を下げるように補正制御が行
われる。これにより、トナー混合比を下げるために、基
準のトナー混合比（前回までの基準トナー混合比）ＴＤ
に対して、補正値βを減算し、これを新たな基準トナー
混合比ＴＤとして設定する。

【０１５２】先に説明したように現像ユニットの現像剤
中のトナーの比率が上昇するほど透磁率センサの出力は
低下するので、トナーの混合比を前回より上げるため
に、基準混合比（混合比基準電圧）ＴＤを補正値βだけ
ダウンさせる。

【０１５３】以上説明したように、本発明においては、
プロセスコントロール、つまりテストパッチ像による濃
度検出を行いこの検出結果において、プロセス制御、本
実施形態においては現像バイアス電圧制御を行った時
に、合わせて現像ユニット内の現像剤のトナー混合比の
補正制御を行うようにしている。この時、図５に示した
ように、プロセスコントロールにおいて現像バイアス電
圧が前回と変更しない場合には、トナー混合比において
も、湿度センサによる湿度検出の結果に関係なく、補正
を行わない。また、現像バイアス電圧が前回と変更され
る場合においては、特に湿度センサによる湿度状態が変
化している状態が確認された時に、始めて現像剤のトナ
ー混合比を補正する。

【０１５４】上述したようにトナー混合比の変更補正が
行われた時には、補正変更された新たな基準となるトナ
ー混合比ＴＤに落ち着くのを見計らって、再度プロコン
を実行する。つまり、変更されたトナー混合比により濃
度変化による画質が変化しないように補償するためであ
る。そのため、図３又は図４の補償制御手段による制御
手順に従って、画像形成条件の一つである現像バイアス
電圧の制御を行う。

【０１５５】そのため、トナー混合比が湿度変化に応じ
て無闇に補正変更されないため、誤って補正することは
なく、プロセスコントロールにより設定した現像バイア
ス電圧に応じて安定した画質状態で画像形成を継続させ
ることができる。

【０１５６】なお、図５に示すルーチンに進むときは、
あくまでも図１のステップＳ１５において、基準となる
トナー混合比ＴＤが設定された時点での記憶されている
湿度（エリア１〜４のいずれか）に対して、プロコンを
行う時の湿度が変化（エリアが異なる場合）している時
である。従って、変化していない場合には、図５に示す
ルーチンを実行することなく、トナー混合比は前回設定
された基準値に維持される。

【０１５７】また、説明が後になったが、本発明の実施
形態において、現像バイアス電圧ＤＶＢを負に設定し、
これを上げる又は下げると明記している。これはあくま
でも絶対値に対して上げる（高くする）か、下げる（低
くする）ことである。しかも、本実施形態の説明におい
ては、プロセスコントロールの結果、現像バイアス電圧
を補正制御するようにしているが、これに限らず、濃度
制御を行うために他の画像形成条件、例えば従来周知で
もある感光体の帯電電位の制御等を行える。

【０１５８】しかも、本実施形態においてはプリンタと
は別に、原稿の画像を照射し、この反射光を直接感光体
１に結像する複写機においては、原稿を照射する露光量
を制御することで画像濃度を補正できる。そのため、こ
の露光量を補正制御するようにしてもよい。

【０１５９】

【発明の効果】本発明による画像形成装置の画質補償装
置によれば、画質を一定状態に維持させるためのプロセ
スコントロールを行った時、湿度変化を検出することに
応じて、プロセスコントロールによる補正を行う必要が
ある時に、合わせて現像剤中のトナー混合比の補正制御
を行うため、無闇に変更補正を行い、画質を不安定にす
ることはなくなる。

【０１６０】また、湿度については、単純な湿度センサ
を用いることでよく、画質を安定させるための構成が簡
単になり、かつコストアップにもならない。

【０１６１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画質補償を行うための制御手順を示す
現像剤中のトナー混合比を一定に制御する手順を含めた
フローチャートである。

【図２】本発明の画質補償制御において、カラー又は黒
による補償制御を区別するためのフローチャートであ
る。

【図３】本発明の画質補償制御において、カラーによる
補償制御の手順を示すフローチャートである。

【図４】本発明の画質補償制御において、黒による補償
制御の手順を示すフローチャートである。

【図５】本発明の画質補償のための現像剤中のトナー混
合比の変更補正制御手順を示すフローチャートである。

【図６】本発明の画質補償制御を行うための画像形成装
置の全体の構造を示す図である。

【図７】図６における画像形成装置による転写ドラムの
一例を示す断面図である。

【図８】本発明の画像補償を行うべく形成される基準画
像となる各色に応じたテストパッチ像の一例を示す図で
ある。

【図９】図６の画像形成装置の画質補償制御を含めた画
像形成装置全体の制御回路構成を示すブロック図であ
る。

【図１０】転写ドラムのホームポジションを検出するた
めの一例を示す斜視図である。

【図１１】画質補償にかかるテストパッチ像の検出濃度
と現像バイアス電圧の関係でプトッロし、これに基づい
て直線近似法にて示された基準濃度を得るための直線を
示す図である。

【符号の説明】

１感光体（記録媒体）２帯電器３レーザ走査ユニット４現像ユニット（現像手段）５転写ドラム（転写媒体）６ＣＰＵ（制御装置）８ｂ高圧回路（現像バイアス電圧の供給源）８ｃ高圧回路（転写電圧の供給源）９シート給紙カセット１０シート圧接ローラ１５半導体レーザ１６トナー濃度センサ１８ａＡ／Ｄ変換器１８ｂＡ／Ｄ変換器１９テストパッチ像（カラートナー用）１９０テストパッチ像（黒トナー用）２０反射領域（白色部）２１湿度センサ２４ホームポジションセンサＳＴＤ基準画像濃度ＴＤ基準トナー混合比Ｖ１補正現像バイアス電圧ＤＶＢ現像バイアス電圧ＤＶＢ２標準現像バイアス電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−69145（ＪＰ，Ａ) 特開平６−282166（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−248068（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 303 G03G 21/00 370 - 540 G03G 15/08 - 15/08 507 G03G 15/01 - 15/01 117

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体上に画像に応じた潜像を形成
し、該潜像を顕像化するためにトナーを含む現像剤にて
現像し、該現像した像をシート上に転写して画像を再生
する方式の画像形成装置において、上記画像を再生するための画像形成動作とは別に、形成
される画像の画質状態を常に一定に保持させるために決
められた濃度によるテストパッチ像を上記記録媒体に形
成し、これを転写媒体に転写したテストパッチ像の濃度
を検出し、この検出結果に基づいて少なくとも現像バイ
アス電圧を制御する画質補償手段と、画像形成装置内の相対湿度を検知する湿度センサと、上記画質補償手段による上記現像バイアス電圧が前回と
は変更されている時に、上記湿度センサが湿度状態の変
化を検出していれば、上記現像剤のトナー混合比を変更
し、上記現像バイアス電圧が変更されない場合には、上
記湿度センサの検出に関係なく、上記現像剤のトナー混
合比を変更制御しないようにしたトナー混合比補正手段
と、を備えたことを特徴とする画像形成装置の画質補償
装置。
【請求項２】上記画質補償手段にて現像バイアス電圧
を上げる又は下げる方向に補正を行う時に、上記湿度セ
ンサにて湿度が上がる方向又は下がる方向に移行してい
る状態において、トナー混合比補正手段は、始めてトナ
ー混合比を変更補正するようにし、それ以外には変更補
正しないことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置
の画質補償装置。
【請求項３】上記画像補償手段は、少なくとも画像形
成装置の電源投入時、現像剤の交換、現像装置の交換、
環境条件が変化した時、あるいは画像形成枚数に応じた
時点のいずれかにおいて画像形成条件の制御動作を実行
することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の画
質補償装置。
【請求項４】上記画像形成装置は複数の異なる色の現
像装置を備え、上記画像補償手段は、テストパッチ像を
記録媒体より転写媒体に転写して形成し、その時の転写
条件を画像形成動作の条件とは異なる条件で、あるいは
形成するテストパッチ像の色に応じてそれぞれ異なる条
件で転写するようにしたことを特徴とする請求項１記載
の画像形成装置の画質補償装置。
【請求項５】上記画像形成装置は複数の異なる色の現
像装置を備え、上記画質補償手段は、テストパッチ像の
濃度検出に応じて現像バイアス電圧を制御するとき、特
定色の現像バイアス電圧が上限又は下限値を越える場
合、その上限又は下限の現像バイアス電圧に設定し、他
の色の現像バイアス電圧については、限度を越えた現像
装置の現像バイアス電圧を基準に設定することを特徴と
する請求項１記載の画像形成装置の画質補償装置。