JP4092787B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【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】
図４は従来の画像形成装置の構成例を示す図である。図において、１は像担持体としての感光体ドラムであり、図の矢印の向きに回転している。感光体表面に形成されたトナー像は、転写部２ａで転写紙（プリント用紙）Ｐに転写され、分離部２ｂで分離される。転写が終了したプリント用紙Ｐは搬送機構３を介して定着装置５０に入り、定着される。定着されたプリント用紙Ｐは排紙される。
【０００３】
一方、転写が終了した感光体ドラム表面に付着したトナーは、ブレード４により削り落とされ感光体表面がクリーニングされる。クリーニングされた感光体表面には、帯電器５により一様帯電される。一様帯電された感光体ドラム表面には、像露光手段２０内から画像信号に応じた光信号が入射される。像露光手段２０では、レーザ２１から入力画像に応じたビームが出射され、続く反射ミラー２２により反射され、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する。
【０００４】
感光体ドラム表面に形成された静電潜像に対して、現像器６からトナーが付着し、トナー像が形成される。この時のトナー量制御は、現像スリーブ駆動部７により現像器内の現像スリーブ６ａの回転数を制御することにより行なう。この時、繰り出し機構８から転写紙Ｐが繰り出され、転写紙にトナー像が転写され、以後同様の動作を行なう。
【０００５】
このような一連の転写動作において、画像濃度の調整が行なわれる。温湿度検出器１０は感光体ドラム近辺の温度を検出し、プロセス制御部３０に与える。一方、パッチ濃度検出器９は、通常のプリント動作の前に、感光体ドラム表面に形成されたパッチの濃度を検出してプロセス制御部３０に送る。プロセス制御部３０は、これら温度データ及び濃度データを受けて、転写紙Ｐに転写される画像濃度が最適になるような制御を行なう。ここでは、現像器６の現像剤搬送体である現像スリーブ６ａの回転数を制御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の画像形成装置における画像濃度制御の具体例では、トナー濃度を制御する手段（プロセス制御部３０）と、像担持体（感光体ドラム１）上に顕像化された略最高画像濃度の付着トナー量を測定する光学センサ（パッチ濃度検出器９）を用いて、一定画像濃度になるように現像剤搬送体（現像スリーブ６ａ）の回転数を制御するようになっている（特開平７−１３７３４６号公報）。
【０００７】
しかしながら、この方法では、機械未使用時の現像剤帯電量の低下により、画像濃度が過多になってしまうという問題がある。これに対しては、使用直前にトナー付着量を測定し、画像濃度調整を行なうことにより解決することができるが、無駄なトナー消費が増えてしまうばかりでなく、トナーリサイクルシステム（使用したトナーを現像器に戻して再使用するシステム）を採用している機械においては、リサイクルトナー量の増加により画質の低下を引き起こしてしまう。
【０００８】
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、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）前記した課題を解決する第１の発明は、
最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるように現像剤搬送体の回転数を制御及び記憶する画像形成装置において、予め設定されている回転数から測定を開始するメインモードと、前記記憶された回転数より低い回転数から測定を開始するサブモードと、前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、を有し、電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことを特徴としている。
【００１０】
この発明の構成によれば、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度等の使用条件の違いに応じてメインモードとサブモードと、制御なしモードのうちから最適なモードを選択することができ、使用トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００１１】
なお、ここでサブモードの場合に、前回制御により記憶された回転数よりも低い回転数から測定を開始するのは、最適な画像濃度は、記憶された回転数よりも低い回転数になることが予め分かっているからである（以下の場合も同じ）。
【００１２】
またここで、制御なしモードとは、１プリント目は前回制御により記憶されている値を使用するモードである。
（２）前記した課題を解決する第２の発明は、
最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるように現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値の内の少なくとも１つの条件を制御及び記憶する画像形成装置において、予め設定されている現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値の少なくとも１つの条件から測定を開始するメインモードと、前記記憶された条件より低い条件から測定を開始するサブモードと、前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、を有し、電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことを特徴としている。
【００１３】
この発明の構成によれば、予め設定されている現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値から測定を開始するメインモードと、これによりわずかに低い条件から測定を開始するサブモードと、制御なしモードとを、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度度等の使用条件の違いに応じて選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００１４】
（３）前記した課題を解決する第３の発明は、
最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるようにレーザパワーを制御及び記憶する画像形成装置において、予め設定されているレーザパワーから測定を開始するメインモードと、前記記憶されたレーザパワーより少ないレーザパワーから測定を開始するサブモードと、前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、を有し、電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことを特徴としている。
【００１５】
この発明の構成によれば、予め設定されているレーザパワーから測定を開始するメインモードと、前記記憶されたレーザパワーよりわずかに少ないレーザパワーから測定を開始するサブモードモードと、制御なしモードとを、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度等の使用条件の違いに応じて選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００１８】
（４）また、前記濃度制御の各画像濃度制御因子の値は、使用環境により異ならしめることを特徴としている。
【００１９】
この発明の構成によれば、上述したような画像濃度調整時の画像濃度制御因子を使用環境（電源状態、温湿度状態等）によって異ならしめることにより、高品質の画像濃度調整を行なうことができる。
【００２０】
（５）また、前記画像濃度調整方法は、プリントシーケンス前に行なうことを特徴としている。
この発明の構成によれば、予め最適な画像濃度となるように画像濃度制御因子を決めておくので、実際のプリントシーケンスモード時に最適な状態で動作させることができる。
【００２１】
（６）更に、使用済みのトナーを現像器に回収するトナーリサイクルシステムを採用することを特徴としている。
この発明の構成によれば、トナーリサイクルシステムを採用している装置である場合においても、パッチによる濃度調整作業を繰り返す必要がないので、リサイクルトナー量を減らし、画像品質の維持を図ることができる。
【００２２】
【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は本発明の一実施の形態例の要部を示す構成図である。図４と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、１は像担持体としての感光体ドラム、５は感光体ドラム表面に一様帯電を行なう帯電極（帯電器）で、例えばスコロトロン帯電器が用いられる。１０は感光体ドラム１の近傍に配置された温湿度検出器である。レーザビームによる感光体ドラム１への像露光は図の矢印で示す領域で像露光手段（図示せず。図４の２０参照）により行なわれる。
【００２３】
６は感光体ドラム表面にトナー像を形成する現像器、６ａは現像器６内に設けられた現像スリーブである。現像器６内には、トナーとキャリアとが混入されている。２ａは感光体ドラム表面に形成されたトナー像を転写紙Ｐに転写する転写部、２ｂは転写紙を分離する分離部である。９は実際のプリント動作に先立って行なわれる画像濃度調整時におけるパッチの濃度を検出するパッチ濃度検出器であり、例えば光センサが用いられる。
【００２４】
４０は感光体ドラム表面をきれいにするクリーナであり、その中に付着した残トナーをけずり落とすブレード４が設けられている。４１はブレード４で削り取られたトナーを現像器６中に戻すパイプである。画像転写が終了した後に残留しているトナーを再度現像器６に戻して再使用することで、資源の無駄使いを防止することができる。３０は装置全体の動作を行なうプロセス制御部、３１は前回プリント時からの経過時間を測定してプロセス制御部３０に伝えるタイマである。前記温湿度検出器１０及びパッチ濃度検出器９の出力はプロセス制御部３０に与えられている。７はプロセス制御部３０の出力を受けて現像スリーブ６ａの回転数を制御する現像スリーブ駆動部である。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。
【００２５】
本発明は、メインモードと、サブモードと、制御なしモードに分けられる。以下、それぞれのモードについて説明する。
先ず、本発明の前提となる条件について説明する。
▲１▼プリントシーケンス前
メインモード、サブモード、制御なしモード
▲２▼プリントシーケンス中
画像濃度コントロールを行なう。この場合、画像濃度制御因子を変更することもある。使用するセンサは全て同一の光学センサを使用する。
【００２６】
図２は本発明で用いるモードの説明図である。ｆ１はメインモード、ｆ２はサブモード、ｆ３は制御なしモード（前回プリント時のデータを使用）である。メインモードは、電源投入時で且つ前回プリント時から長期放置時（例えば４時間以上）、又は電源投入時で且つ定着ローラ温度が充分に低い温度（例えば５０゜Ｃ以下）の時に、動作を行なう。
【００２７】
一方、サブモードは、前回プリントを行ってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時に動作を行なう。これらのモードに属しない時が制御なしモードでありそのままプリントシーケンスに移行する。
【００２８】
（メインモード）
メインモードは、図２において説明したように、電源投入時で且つ前回プリント時から長期放置時（例えば４時間以上の時）、又は電源投入時で且つ定着ローラの温度が充分に低い温度（例えば５０゜Ｃ以下の時）に入るモードであり、特開平７−１３７３４６号公報に記載された発明と同じ画像濃度制御シーケンスをとる。即ち、トナー濃度を制御する手段と、像担持体上に顕像化された略最高画像濃度の付着トナー量を測定する光学センサとを用いて、一定画像濃度になるように現像剤搬送体の回転数を制御するものである。
【００２９】
メインモードに入る場合、現像剤の帯電量（Ｑ／Ｍ）が低くなる。ここで、Ｑはトナーの帯電量、Ｍはトナーの質量である。つまり、トナーの帯電量は時間の経過と共に低下していく。従って、Ｑ／Ｍの低下により像担持体上に現像されるトナー付着量は、感光体ドラムの表面の電位との関係で増加してしまう（Ｄmaxの過多）。そこで、この制御では、固定の画像濃度制御因子（例えば現像スリーブならＶｓ／Ｖｐ＝１．０）から順に即ち薄いパッチから作成していき、例えば希望の濃度となる時の現像スリーブ６ａの回転数を記憶しておいて、画像濃度制御因子条件（ここでは現像スリーブ回転数）を制御する。ここで、Ｖｓは現像スリーブの回転数、Ｖｐは感光体の回転数で、Ｖｓ／Ｖｐとは現像スリーブと感光体の線速比のことである。
【００３０】
この時、パッチの濃度検出は、パッチ濃度検出器９が行なう。プロセス制御部３０は、パッチ濃度検出器９が検出した濃度をパッチ毎に覚えておき、最適な濃度となる時のスリーブの回転数を記憶し、通常のプリントモード時にこの時の濃度で転写紙（プリント用紙）への画像転写を行なう。
【００３１】
なお、画像濃度制御因子条件としては、前記した現像スリーブ回転数の他に、現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧（帯電器グリッドに印加する電圧）、帯電電流（帯電器に流す電流）、レーザパワー等がある。これらの内の少なくとも１つの制御因子を制御して画像濃度制御を行なう。
【００３２】
（サブモード）
このモードは、電源投入後、一定時間経過後にプリントボタンを押した時に入るモードである。前記したメインモードよりは制御範囲は狭くてすむ。
【００３３】
現像剤の放置により現像剤帯電量（Ｑ／Ｍ）が低くなるため、前回プリント時の画像濃度制御因子条件で現像を行なうと、Ｑ／Ｍの低下により像担持体（感光体ドラム）上に現像されるトナー付着量が、感光体ドラム表面の電位との関係で増加してしまう（Ｄmaxの過多）。そこで、この場合には、メインモード又は画像濃度コントロール後に記憶された画像濃度制御因子条件（例えば現像スリーブの回転数）よりわずかに現像性が劣る条件からパッチを作成し、一定画像濃度になるように画像濃度制御因子条件を制御する。
【００３４】
この場合、作成されるパッチは１個のみである。メインモード又は画像濃度コントロール後にプロセス制御部３０に記憶された条件よりもわずかに現像性が劣る条件からパッチを作成するのは、前述したように、現像性が劣る方向で制御することが、最適画像濃度となる方向であるためである。
【００３５】
図３は画像濃度制御因子条件の変更幅の説明図である。この図は、使用環境又は放置時間により画像濃度制御因子の変更幅を変える制御を示している。ここでは画像濃度制御因子として現像スリーブの回転数を用いている。（ａ）は高湿環境、常湿環境、低湿環境に応じて変化量を変える。これは環境によりＱ／Ｍの低下量が異なるために行なう。例えば線速比Ｖｓ／Ｖｐ＝１．５の状態が前回のプリント時の条件であったものとすると、高湿環境ではＶｓ／Ｖｐを０．３だけ下げて線速比を１．２にする。常湿環境ではＶｓ／Ｖｐを０．２だけ下げて線速比を１．３にする。変化量は高湿環境、常湿環境、低湿環境の順に大きいが、変化量はこの数字とは限らない。低湿環境では、Ｖｓ／Ｖｐを０．１だけ下げて線速比を１．４にする。使用環境における湿度は、温湿度検出器１０が検出してプロセス制御部３０に与えるので、装置のおかれている環境の湿度を知ることができる。
【００３６】
以上のようにして決めた線速比で、前回プリントしたパッチから所定量だけ線速比を下げたＶｓ／Ｖｐでパッチを作成し、パッチ濃度検出器９で検出した濃度から、プロセス制御部３０は最適となる画像濃度を与えるスリーブ回転数を決定する。
【００３７】
図３の（ｂ）は使用環境と放置時間とに応じて画像濃度制御因子条件の変更幅を変えるものである。例えば、高湿環境の場合、放置時間が３０分以上であると線速比を０．１だけ下げ、放置時間が１時間以上であると線速比を０．２だけ下げ、放置時間が３時間以上であると線速比を０．３だけ下げて、パッチを作成し、画像濃度調整を行なう。これも環境放置時間によりＱ／Ｍの低下量が異なるために行なう。また変化量は高湿環境、常湿環境、低湿環境の順に大きいが変化量はこの数字とは限らない。プロセス制御部３０は、使用環境の湿度は温湿度検出器１０により知ることができ、前回プリント時からの経過時間はタイマ３１の出力により知ることができる。
【００３８】
以上のようにして、最適モードが決定されると、通常のプリントシーケンスモードに移り、転写紙への画像のプリント（転写）が行なわれる。この時、プリントシーケンス中に画像濃度コントロールを行なう。現像剤中のトナーが消費されることや、現像剤が立ち上がることにより帯電量が高くなり、現像性が低下してくる。これを補うため、画像濃度制御因子の条件を前記モードで求めた値から変更することがある。
【００３９】
上述の実施の形態例では、画像濃度制御因子条件としてスリーブ回転数を用いたが、本発明はこれに限るものではなく、他の画像濃度制御因子を用いることができる。例えば、現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流、レーザパワー等がある。これらを前回の使用条件よりもわずかに低いか又は少ない条件で濃度制御を行なうようにすることができる。
【００４０】
以上、説明したように、この実施の形態例によれば、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度度等の使用条件の違いに応じてメインモードとサブモードと、制御なしモードのうちから最適なモードを選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００４１】
また、他の実施の形態例によれば、予め設定されている現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値の内の少なくとも１つの条件から測定を開始するメインモードと、これによりわずかに低い条件から測定を開始するサブモードと、制御なしモードとを、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度度等の使用条件の違いに応じて選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００４２】
また、他の実施の形態例によれば、予め設定されているレーザパワーから測定を開始するメインモードと、前記記憶されたレーザパワーよりわずかに少ないレーザパワーから測定を開始するサブモードモードと、制御なしモードとを、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度等の使用条件の違いに応じて選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００４３】
また、本発明によれば、電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間により前記メインモード、サブモード、制御なしモードの何れか一方を選択することができる。従って、使用条件によりメインモード、サブモード、制御なしモードの何れか一つを選択することにより、最適な画像濃度調整を行なうことができる。
【００４４】
本発明によればまた、前記画像濃度調整方法の各画像濃度制御因子の予め設定されている値（メインモード時）及びわずかに異なる値（サブモード時）は、使用環境に応じて異ならしめることができる。従って、この実施の形態例によれば、上述したような画像調整時の画像濃度制御因子を使用環境（電源状態、温湿度状態等）によって異ならしめることにより、高品質の画像濃度調整を行なうことができる。
【００４５】
また、前記画像濃度調整法は、通常のプリントモードシーケンス前に行なうことになる。従って、予め最適な画像濃度となるように画像濃度制御因子を決めておくので、実際のプリントシーケンスモード時に最適な状態で動作させることができる。
【００４６】
本発明で用いる画像形成装置には、トナーリサイクルシステムを採用することができる。例えば、図１におけるパイプ４１がブレード４で削り落とした残留トナーを集めて、パイプ４１から現像器６内に再投入する。これにより、現像トナーの使用効率を高めることができる。この場合において、メインモードの使用が多くなると、複数のパッチを用いて画像濃度調整を行なう必要があり、この結果現像器６で回収されるトナー量も増えて、いわゆる画像はじきと呼ばれる画像品質で低下した状態となる。
【００４７】
そこで、使用パッチが少なくてすむサブモードの動作を用いることにより、トナーリサイクルシステムを使用しているシステムでも再使用トナーの使用頻度を下げて画像品質が下がることを防止することができる。
【００４８】
【実施例】
以下、本発明の実施例に付いて試験結果を説明する。
（試験条件）
高湿環境、常湿環境、低湿環境において、以下のシーケンスで実験を行ない、その時の最高画像濃度（Ｄｍａｘ）、画質について調べた。プリントシーケンスは以下の２通りのモードで行なった。
【００４９】
▲１▼モードＡ
電源投入後サンプリング→１ｋｃプリント後３０分放置→サンプリング→１ｋｃプリント後１時間放置→サンプリング→１ｋｃサンプリング後３時間放置→サンプリング→１ｋｃプリント後１０時間放置（繰り返し）。ここで、１ｋｃは１０００枚コピーしたことを示す。
【００５０】
▲２▼モードＢ
電源投入後サンプリング→３０分放置→サンプリング→１時間放置→サンプリング→３時間放置→サンプリング→１０時間放置→サンプリング（繰り返し）。ここで、サンプリングとは、実際に転写紙にプリントして結果を見る工程である。
【００５１】
（比較例１）
現像スリーブ回転数：可変（Ｖｓ／Ｖｐ＝１．０〜２．５まで０．０５きざみに変更可能。但し基準値はＶｓ／Ｖｐ＝２．２である。
感光体：ａＳｉ（アモルファスシリコン）（φ８０）
感光体線速：３００ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：８μｍトナー＋６０μｍキャリア（２成分現像性）
その他の現像条件：Ｖｂｉａｓ＝６００Ｖ、Ｖｓ＝７５０Ｖ
ここで、Ｖｂｉａｓは現像スリーブに印加されるバイアス電圧、Ｖｓは感光体表面電位
トナーリサイクルシステムを採用
※メインモード、画像濃度コントロールを採用しているが、サブモードがなし
試験結果：常湿環境において、電源オン後３時間放置後の画像でＤｍａｘの濃度が濃くなり、高湿環境においては３０分放置後の画像からＤｍａｘが濃くなってしまった。
【００５２】
（比較例２）
現像スリーブ回転数：可変（Ｖｓ／Ｖｐ＝１．０〜２．５まで０．０５きざみで変更可能）
感光体：ａＳｉ（アモルファスシリコン）（φ８０）
感光体線速：３００ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：８μｍトナー＋６０μｍキャリア（２成分現像性）
その他の現像条件：Ｖｂｉａｓ＝６００Ｖ、Ｖｓ＝７５０Ｖ
ここで、Ｖｂｉａｓは現像スリーブに印加されるバイアス電圧、Ｖｓは感光体表面電位
トナーリサイクルシステムを採用
※メインモード、画像濃度コントロールを採用しているがサブモードがないため、長期放置後はメインモードを使用。
試験結果：画像濃度は良好であったが、ハーフトーンの画像に画像はじき（画像がかさかさする現象）が発生してきた。リサイクルトナーの影響と思われる。
【００５３】
（実施例１）
現像スリーブ回転数：可変（Ｖｓ／Ｖｐ＝１．０〜２．５まで０．０５きざみに変更可能。但し、基準値はＶｓ／Ｖｐ＝２．２である）
感光体：ａＳｉ（アモルファスシリコン）（φ８０）
感光体線速：３００ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：８μｍトナー＋６０μｍキャリア（２成分現像性）
その他の現像条件：Ｖｂｉａｓ＝６００Ｖ、Ｖｓ＝７５０Ｖ
トナーリサイクルシステムを採用
※メインモード、画像濃度コントロールにより制御／記憶された現像スリーブの回転数より低い回転数からサブモード制御を行なっている。
試験結果：画像濃度、画質共に良好であった。
【００５４】
（実施例２）
現像スリーブ回転数：可変（Ｖｓ／Ｖｐ＝１．０〜２．５まで０．０５きざみに変更可能。但し、基準値はＶｓ／Ｖｐ＝２．２である）
感光体：ａＳｉ（アモルファスシリコン）（φ８０）
感光体線速：３００ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：８μｍトナー＋６０μｍキャリア（２成分現像性）
その他の現像条件：Ｖｂｉａｓ＝６００Ｖ、Ｖｓ＝７５０Ｖ
トナーリサイクルシステムを採用
※サブモードとして、放置時間により条件の異なる制御を行なっている。
試験結果：画像濃度、画質共に良好であった。
【００５５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、
（１）最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるように現像剤搬送体の回転数を制御及び記憶する画像形成装置において、予め設定されている回転数から測定を開始するメインモードと、前記記憶された回転数より低い回転数から測定を開始するサブモードと、前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、を有し、電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことにより、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度等の使用条件の違いに応じてメインモードとサブモードと、制御なしモードのうちから最適なモードを選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００５６】
（２）前記した課題を解決する第２の発明によれば、
最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるように現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値の内の少なくとも１つの条件を制御及び記憶する画像形成装置において、予め設定されている現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値の少なくとも１つの条件から測定を開始するメインモードと、前記記憶された条件より低い条件から測定を開始するサブモードと、前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、を有し、電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことにより、予め設定されている現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値から測定を開始するメインモードと、これよりわずかに低い条件から測定を開始するサブモードと、制御なしモードとを、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度等の使用条件の違いに応じて選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００５７】
（３）前記した課題を解決する第３の発明によれば、
最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるようにレーザパワーを制御及び記憶する画像形成装置において、予め設定されているレーザパワーから測定を開始するメインモードと、前記記憶されたレーザパワーより少ないレーザパワーから測定を開始するサブモードと、前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、を有し、電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことにより、予め設定されているレーザパワーから測定を開始するメインモードと、前記記憶されているレーザパワーよりわずかに少ないレーザパワーから測定を開始するサブモードと、制御なしモードとを、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度等の使用条件の違いに応じて選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００５９】
（４）また、前記濃度制御の各画像濃度制御因子の値は、使用環境により異ならしめることにより、上述したような画像濃度調整時の画像濃度制御因子を使用環境（電源状態、温湿度状態等）によって異ならしめ、高品質の画像濃度調整を行なうことができる。
【００６０】
（５）また、前記画像濃度調整方法は、プリントシーケンス前に行なうことにより、予め最適な画像濃度となるように画像濃度制御因子を決めておくので、実際のプリントシーケンスモード時に最適な状態で動作させることができる。
【００６１】
（６）更に、使用済みのトナーを現像器に回収するトナーリサイクルシステムを採用することにより、トナーリサイクルシステムを採用している装置である場合においても、パッチによる濃度調整作業を繰り返す必要がないので、リサイクルトナー量を減らし、画像品質の維持を図ることができる。
【００６２】
このように、本発明によれば、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない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】本発明の一実施の形態例の要部を示す構成図である。
【図２】本発明で用いるモードの説明図である。
【図３】画像濃度制御因子条件の変更幅の説明図である。
【図４】従来装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム
２ａ 転写部
２ｂ 分離部
４ ブレード
５ 帯電極
６ 現像器
６ａ 現像スリーブ
７ 現像スリーブ駆動部
９ パッチ濃度検出器
１０ 温湿度検出器
３０ プロセス制御部
３１ タイマ
４０ クリーナ
【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】
図４は従来の画像形成装置の構成例を示す図である。図において、１は像担持体としての感光体ドラムであり、図の矢印の向きに回転している。感光体表面に形成されたトナー像は、転写部２ａで転写紙（プリント用紙）Ｐに転写され、分離部２ｂで分離される。転写が終了したプリント用紙Ｐは搬送機構３を介して定着装置５０に入り、定着される。定着されたプリント用紙Ｐは排紙される。
【０００３】
一方、転写が終了した感光体ドラム表面に付着したトナーは、ブレード４により削り落とされ感光体表面がクリーニングされる。クリーニングされた感光体表面には、帯電器５により一様帯電される。一様帯電された感光体ドラム表面には、像露光手段２０内から画像信号に応じた光信号が入射される。像露光手段２０では、レーザ２１から入力画像に応じたビームが出射され、続く反射ミラー２２により反射され、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する。
【０００４】
感光体ドラム表面に形成された静電潜像に対して、現像器６からトナーが付着し、トナー像が形成される。この時のトナー量制御は、現像スリーブ駆動部７により現像器内の現像スリーブ６ａの回転数を制御することにより行なう。この時、繰り出し機構８から転写紙Ｐが繰り出され、転写紙にトナー像が転写され、以後同様の動作を行なう。
【０００５】
このような一連の転写動作において、画像濃度の調整が行なわれる。温湿度検出器１０は感光体ドラム近辺の温度を検出し、プロセス制御部３０に与える。一方、パッチ濃度検出器９は、通常のプリント動作の前に、感光体ドラム表面に形成されたパッチの濃度を検出してプロセス制御部３０に送る。プロセス制御部３０は、これら温度データ及び濃度データを受けて、転写紙Ｐに転写される画像濃度が最適になるような制御を行なう。ここでは、現像器６の現像剤搬送体である現像スリーブ６ａの回転数を制御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の画像形成装置における画像濃度制御の具体例では、トナー濃度を制御する手段（プロセス制御部３０）と、像担持体（感光体ドラム１）上に顕像化された略最高画像濃度の付着トナー量を測定する光学センサ（パッチ濃度検出器９）を用いて、一定画像濃度になるように現像剤搬送体（現像スリーブ６ａ）の回転数を制御するようになっている（特開平７−１３７３４６号公報）。
【０００７】
しかしながら、この方法では、機械未使用時の現像剤帯電量の低下により、画像濃度が過多になってしまうという問題がある。これに対しては、使用直前にトナー付着量を測定し、画像濃度調整を行なうことにより解決することができるが、無駄なトナー消費が増えてしまうばかりでなく、トナーリサイクルシステム（使用したトナーを現像器に戻して再使用するシステム）を採用している機械においては、リサイクルトナー量の増加により画質の低下を引き起こしてしまう。
【０００８】
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、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）前記した課題を解決する第１の発明は、
最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるように現像剤搬送体の回転数を制御及び記憶する画像形成装置において、予め設定されている回転数から測定を開始するメインモードと、前記記憶された回転数より低い回転数から測定を開始するサブモードと、前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、を有し、電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことを特徴としている。
【００１０】
この発明の構成によれば、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度等の使用条件の違いに応じてメインモードとサブモードと、制御なしモードのうちから最適なモードを選択することができ、使用トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００１１】
なお、ここでサブモードの場合に、前回制御により記憶された回転数よりも低い回転数から測定を開始するのは、最適な画像濃度は、記憶された回転数よりも低い回転数になることが予め分かっているからである（以下の場合も同じ）。
【００１２】
またここで、制御なしモードとは、１プリント目は前回制御により記憶されている値を使用するモードである。
（２）前記した課題を解決する第２の発明は、
最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるように現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値の内の少なくとも１つの条件を制御及び記憶する画像形成装置において、予め設定されている現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値の少なくとも１つの条件から測定を開始するメインモードと、前記記憶された条件より低い条件から測定を開始するサブモードと、前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、を有し、電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことを特徴としている。
【００１３】
この発明の構成によれば、予め設定されている現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値から測定を開始するメインモードと、これによりわずかに低い条件から測定を開始するサブモードと、制御なしモードとを、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度度等の使用条件の違いに応じて選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００１４】
（３）前記した課題を解決する第３の発明は、
最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるようにレーザパワーを制御及び記憶する画像形成装置において、予め設定されているレーザパワーから測定を開始するメインモードと、前記記憶されたレーザパワーより少ないレーザパワーから測定を開始するサブモードと、前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、を有し、電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことを特徴としている。
【００１５】
この発明の構成によれば、予め設定されているレーザパワーから測定を開始するメインモードと、前記記憶されたレーザパワーよりわずかに少ないレーザパワーから測定を開始するサブモードモードと、制御なしモードとを、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度等の使用条件の違いに応じて選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００１８】
（４）また、前記濃度制御の各画像濃度制御因子の値は、使用環境により異ならしめることを特徴としている。
【００１９】
この発明の構成によれば、上述したような画像濃度調整時の画像濃度制御因子を使用環境（電源状態、温湿度状態等）によって異ならしめることにより、高品質の画像濃度調整を行なうことができる。
【００２０】
（５）また、前記画像濃度調整方法は、プリントシーケンス前に行なうことを特徴としている。
この発明の構成によれば、予め最適な画像濃度となるように画像濃度制御因子を決めておくので、実際のプリントシーケンスモード時に最適な状態で動作させることができる。
【００２１】
（６）更に、使用済みのトナーを現像器に回収するトナーリサイクルシステムを採用することを特徴としている。
この発明の構成によれば、トナーリサイクルシステムを採用している装置である場合においても、パッチによる濃度調整作業を繰り返す必要がないので、リサイクルトナー量を減らし、画像品質の維持を図ることができる。
【００２２】
【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は本発明の一実施の形態例の要部を示す構成図である。図４と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、１は像担持体としての感光体ドラム、５は感光体ドラム表面に一様帯電を行なう帯電極（帯電器）で、例えばスコロトロン帯電器が用いられる。１０は感光体ドラム１の近傍に配置された温湿度検出器である。レーザビームによる感光体ドラム１への像露光は図の矢印で示す領域で像露光手段（図示せず。図４の２０参照）により行なわれる。
【００２３】
６は感光体ドラム表面にトナー像を形成する現像器、６ａは現像器６内に設けられた現像スリーブである。現像器６内には、トナーとキャリアとが混入されている。２ａは感光体ドラム表面に形成されたトナー像を転写紙Ｐに転写する転写部、２ｂは転写紙を分離する分離部である。９は実際のプリント動作に先立って行なわれる画像濃度調整時におけるパッチの濃度を検出するパッチ濃度検出器であり、例えば光センサが用いられる。
【００２４】
４０は感光体ドラム表面をきれいにするクリーナであり、その中に付着した残トナーをけずり落とすブレード４が設けられている。４１はブレード４で削り取られたトナーを現像器６中に戻すパイプである。画像転写が終了した後に残留しているトナーを再度現像器６に戻して再使用することで、資源の無駄使いを防止することができる。３０は装置全体の動作を行なうプロセス制御部、３１は前回プリント時からの経過時間を測定してプロセス制御部３０に伝えるタイマである。前記温湿度検出器１０及びパッチ濃度検出器９の出力はプロセス制御部３０に与えられている。７はプロセス制御部３０の出力を受けて現像スリーブ６ａの回転数を制御する現像スリーブ駆動部である。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。
【００２５】
本発明は、メインモードと、サブモードと、制御なしモードに分けられる。以下、それぞれのモードについて説明する。
先ず、本発明の前提となる条件について説明する。
▲１▼プリントシーケンス前
メインモード、サブモード、制御なしモード
▲２▼プリントシーケンス中
画像濃度コントロールを行なう。この場合、画像濃度制御因子を変更することもある。使用するセンサは全て同一の光学センサを使用する。
【００２６】
図２は本発明で用いるモードの説明図である。ｆ１はメインモード、ｆ２はサブモード、ｆ３は制御なしモード（前回プリント時のデータを使用）である。メインモードは、電源投入時で且つ前回プリント時から長期放置時（例えば４時間以上）、又は電源投入時で且つ定着ローラ温度が充分に低い温度（例えば５０゜Ｃ以下）の時に、動作を行なう。
【００２７】
一方、サブモードは、前回プリントを行ってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時に動作を行なう。これらのモードに属しない時が制御なしモードでありそのままプリントシーケンスに移行する。
【００２８】
（メインモード）
メインモードは、図２において説明したように、電源投入時で且つ前回プリント時から長期放置時（例えば４時間以上の時）、又は電源投入時で且つ定着ローラの温度が充分に低い温度（例えば５０゜Ｃ以下の時）に入るモードであり、特開平７−１３７３４６号公報に記載された発明と同じ画像濃度制御シーケンスをとる。即ち、トナー濃度を制御する手段と、像担持体上に顕像化された略最高画像濃度の付着トナー量を測定する光学センサとを用いて、一定画像濃度になるように現像剤搬送体の回転数を制御するものである。
【００２９】
メインモードに入る場合、現像剤の帯電量（Ｑ／Ｍ）が低くなる。ここで、Ｑはトナーの帯電量、Ｍはトナーの質量である。つまり、トナーの帯電量は時間の経過と共に低下していく。従って、Ｑ／Ｍの低下により像担持体上に現像されるトナー付着量は、感光体ドラムの表面の電位との関係で増加してしまう（Ｄmaxの過多）。そこで、この制御では、固定の画像濃度制御因子（例えば現像スリーブならＶｓ／Ｖｐ＝１．０）から順に即ち薄いパッチから作成していき、例えば希望の濃度となる時の現像スリーブ６ａの回転数を記憶しておいて、画像濃度制御因子条件（ここでは現像スリーブ回転数）を制御する。ここで、Ｖｓは現像スリーブの回転数、Ｖｐは感光体の回転数で、Ｖｓ／Ｖｐとは現像スリーブと感光体の線速比のことである。
【００３０】
この時、パッチの濃度検出は、パッチ濃度検出器９が行なう。プロセス制御部３０は、パッチ濃度検出器９が検出した濃度をパッチ毎に覚えておき、最適な濃度となる時のスリーブの回転数を記憶し、通常のプリントモード時にこの時の濃度で転写紙（プリント用紙）への画像転写を行なう。
【００３１】
なお、画像濃度制御因子条件としては、前記した現像スリーブ回転数の他に、現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧（帯電器グリッドに印加する電圧）、帯電電流（帯電器に流す電流）、レーザパワー等がある。これらの内の少なくとも１つの制御因子を制御して画像濃度制御を行なう。
【００３２】
（サブモード）
このモードは、電源投入後、一定時間経過後にプリントボタンを押した時に入るモードである。前記したメインモードよりは制御範囲は狭くてすむ。
【００３３】
現像剤の放置により現像剤帯電量（Ｑ／Ｍ）が低くなるため、前回プリント時の画像濃度制御因子条件で現像を行なうと、Ｑ／Ｍの低下により像担持体（感光体ドラム）上に現像されるトナー付着量が、感光体ドラム表面の電位との関係で増加してしまう（Ｄmaxの過多）。そこで、この場合には、メインモード又は画像濃度コントロール後に記憶された画像濃度制御因子条件（例えば現像スリーブの回転数）よりわずかに現像性が劣る条件からパッチを作成し、一定画像濃度になるように画像濃度制御因子条件を制御する。
【００３４】
この場合、作成されるパッチは１個のみである。メインモード又は画像濃度コントロール後にプロセス制御部３０に記憶された条件よりもわずかに現像性が劣る条件からパッチを作成するのは、前述したように、現像性が劣る方向で制御することが、最適画像濃度となる方向であるためである。
【００３５】
図３は画像濃度制御因子条件の変更幅の説明図である。この図は、使用環境又は放置時間により画像濃度制御因子の変更幅を変える制御を示している。ここでは画像濃度制御因子として現像スリーブの回転数を用いている。（ａ）は高湿環境、常湿環境、低湿環境に応じて変化量を変える。これは環境によりＱ／Ｍの低下量が異なるために行なう。例えば線速比Ｖｓ／Ｖｐ＝１．５の状態が前回のプリント時の条件であったものとすると、高湿環境ではＶｓ／Ｖｐを０．３だけ下げて線速比を１．２にする。常湿環境ではＶｓ／Ｖｐを０．２だけ下げて線速比を１．３にする。変化量は高湿環境、常湿環境、低湿環境の順に大きいが、変化量はこの数字とは限らない。低湿環境では、Ｖｓ／Ｖｐを０．１だけ下げて線速比を１．４にする。使用環境における湿度は、温湿度検出器１０が検出してプロセス制御部３０に与えるので、装置のおかれている環境の湿度を知ることができる。
【００３６】
以上のようにして決めた線速比で、前回プリントしたパッチから所定量だけ線速比を下げたＶｓ／Ｖｐでパッチを作成し、パッチ濃度検出器９で検出した濃度から、プロセス制御部３０は最適となる画像濃度を与えるスリーブ回転数を決定する。
【００３７】
図３の（ｂ）は使用環境と放置時間とに応じて画像濃度制御因子条件の変更幅を変えるものである。例えば、高湿環境の場合、放置時間が３０分以上であると線速比を０．１だけ下げ、放置時間が１時間以上であると線速比を０．２だけ下げ、放置時間が３時間以上であると線速比を０．３だけ下げて、パッチを作成し、画像濃度調整を行なう。これも環境放置時間によりＱ／Ｍの低下量が異なるために行なう。また変化量は高湿環境、常湿環境、低湿環境の順に大きいが変化量はこの数字とは限らない。プロセス制御部３０は、使用環境の湿度は温湿度検出器１０により知ることができ、前回プリント時からの経過時間はタイマ３１の出力により知ることができる。
【００３８】
以上のようにして、最適モードが決定されると、通常のプリントシーケンスモードに移り、転写紙への画像のプリント（転写）が行なわれる。この時、プリントシーケンス中に画像濃度コントロールを行なう。現像剤中のトナーが消費されることや、現像剤が立ち上がることにより帯電量が高くなり、現像性が低下してくる。これを補うため、画像濃度制御因子の条件を前記モードで求めた値から変更することがある。
【００３９】
上述の実施の形態例では、画像濃度制御因子条件としてスリーブ回転数を用いたが、本発明はこれに限るものではなく、他の画像濃度制御因子を用いることができる。例えば、現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流、レーザパワー等がある。これらを前回の使用条件よりもわずかに低いか又は少ない条件で濃度制御を行なうようにすることができる。
【００４０】
以上、説明したように、この実施の形態例によれば、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度度等の使用条件の違いに応じてメインモードとサブモードと、制御なしモードのうちから最適なモードを選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００４１】
また、他の実施の形態例によれば、予め設定されている現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値の内の少なくとも１つの条件から測定を開始するメインモードと、これによりわずかに低い条件から測定を開始するサブモードと、制御なしモードとを、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度度等の使用条件の違いに応じて選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００４２】
また、他の実施の形態例によれば、予め設定されているレーザパワーから測定を開始するメインモードと、前記記憶されたレーザパワーよりわずかに少ないレーザパワーから測定を開始するサブモードモードと、制御なしモードとを、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度等の使用条件の違いに応じて選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００４３】
また、本発明によれば、電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間により前記メインモード、サブモード、制御なしモードの何れか一方を選択することができる。従って、使用条件によりメインモード、サブモード、制御なしモードの何れか一つを選択することにより、最適な画像濃度調整を行なうことができる。
【００４４】
本発明によればまた、前記画像濃度調整方法の各画像濃度制御因子の予め設定されている値（メインモード時）及びわずかに異なる値（サブモード時）は、使用環境に応じて異ならしめることができる。従って、この実施の形態例によれば、上述したような画像調整時の画像濃度制御因子を使用環境（電源状態、温湿度状態等）によって異ならしめることにより、高品質の画像濃度調整を行なうことができる。
【００４５】
また、前記画像濃度調整法は、通常のプリントモードシーケンス前に行なうことになる。従って、予め最適な画像濃度となるように画像濃度制御因子を決めておくので、実際のプリントシーケンスモード時に最適な状態で動作させることができる。
【００４６】
本発明で用いる画像形成装置には、トナーリサイクルシステムを採用することができる。例えば、図１におけるパイプ４１がブレード４で削り落とした残留トナーを集めて、パイプ４１から現像器６内に再投入する。これにより、現像トナーの使用効率を高めることができる。この場合において、メインモードの使用が多くなると、複数のパッチを用いて画像濃度調整を行なう必要があり、この結果現像器６で回収されるトナー量も増えて、いわゆる画像はじきと呼ばれる画像品質で低下した状態となる。
【００４７】
そこで、使用パッチが少なくてすむサブモードの動作を用いることにより、トナーリサイクルシステムを使用しているシステムでも再使用トナーの使用頻度を下げて画像品質が下がることを防止することができる。
【００４８】
【実施例】
以下、本発明の実施例に付いて試験結果を説明する。
（試験条件）
高湿環境、常湿環境、低湿環境において、以下のシーケンスで実験を行ない、その時の最高画像濃度（Ｄｍａｘ）、画質について調べた。プリントシーケンスは以下の２通りのモードで行なった。
【００４９】
▲１▼モードＡ
電源投入後サンプリング→１ｋｃプリント後３０分放置→サンプリング→１ｋｃプリント後１時間放置→サンプリング→１ｋｃサンプリング後３時間放置→サンプリング→１ｋｃプリント後１０時間放置（繰り返し）。ここで、１ｋｃは１０００枚コピーしたことを示す。
【００５０】
▲２▼モードＢ
電源投入後サンプリング→３０分放置→サンプリング→１時間放置→サンプリング→３時間放置→サンプリング→１０時間放置→サンプリング（繰り返し）。ここで、サンプリングとは、実際に転写紙にプリントして結果を見る工程である。
【００５１】
（比較例１）
現像スリーブ回転数：可変（Ｖｓ／Ｖｐ＝１．０〜２．５まで０．０５きざみに変更可能。但し基準値はＶｓ／Ｖｐ＝２．２である。
感光体：ａＳｉ（アモルファスシリコン）（φ８０）
感光体線速：３００ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：８μｍトナー＋６０μｍキャリア（２成分現像性）
その他の現像条件：Ｖｂｉａｓ＝６００Ｖ、Ｖｓ＝７５０Ｖ
ここで、Ｖｂｉａｓは現像スリーブに印加されるバイアス電圧、Ｖｓは感光体表面電位
トナーリサイクルシステムを採用
※メインモード、画像濃度コントロールを採用しているが、サブモードがなし
試験結果：常湿環境において、電源オン後３時間放置後の画像でＤｍａｘの濃度が濃くなり、高湿環境においては３０分放置後の画像からＤｍａｘが濃くなってしまった。
【００５２】
（比較例２）
現像スリーブ回転数：可変（Ｖｓ／Ｖｐ＝１．０〜２．５まで０．０５きざみで変更可能）
感光体：ａＳｉ（アモルファスシリコン）（φ８０）
感光体線速：３００ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：８μｍトナー＋６０μｍキャリア（２成分現像性）
その他の現像条件：Ｖｂｉａｓ＝６００Ｖ、Ｖｓ＝７５０Ｖ
ここで、Ｖｂｉａｓは現像スリーブに印加されるバイアス電圧、Ｖｓは感光体表面電位
トナーリサイクルシステムを採用
※メインモード、画像濃度コントロールを採用しているがサブモードがないため、長期放置後はメインモードを使用。
試験結果：画像濃度は良好であったが、ハーフトーンの画像に画像はじき（画像がかさかさする現象）が発生してきた。リサイクルトナーの影響と思われる。
【００５３】
（実施例１）
現像スリーブ回転数：可変（Ｖｓ／Ｖｐ＝１．０〜２．５まで０．０５きざみに変更可能。但し、基準値はＶｓ／Ｖｐ＝２．２である）
感光体：ａＳｉ（アモルファスシリコン）（φ８０）
感光体線速：３００ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：８μｍトナー＋６０μｍキャリア（２成分現像性）
その他の現像条件：Ｖｂｉａｓ＝６００Ｖ、Ｖｓ＝７５０Ｖ
トナーリサイクルシステムを採用
※メインモード、画像濃度コントロールにより制御／記憶された現像スリーブの回転数より低い回転数からサブモード制御を行なっている。
試験結果：画像濃度、画質共に良好であった。
【００５４】
（実施例２）
現像スリーブ回転数：可変（Ｖｓ／Ｖｐ＝１．０〜２．５まで０．０５きざみに変更可能。但し、基準値はＶｓ／Ｖｐ＝２．２である）
感光体：ａＳｉ（アモルファスシリコン）（φ８０）
感光体線速：３００ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：８μｍトナー＋６０μｍキャリア（２成分現像性）
その他の現像条件：Ｖｂｉａｓ＝６００Ｖ、Ｖｓ＝７５０Ｖ
トナーリサイクルシステムを採用
※サブモードとして、放置時間により条件の異なる制御を行なっている。
試験結果：画像濃度、画質共に良好であった。
【００５５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、
（１）最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるように現像剤搬送体の回転数を制御及び記憶する画像形成装置において、予め設定されている回転数から測定を開始するメインモードと、前記記憶された回転数より低い回転数から測定を開始するサブモードと、前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、を有し、電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことにより、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度等の使用条件の違いに応じてメインモードとサブモードと、制御なしモードのうちから最適なモードを選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００５６】
（２）前記した課題を解決する第２の発明によれば、
最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるように現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値の内の少なくとも１つの条件を制御及び記憶する画像形成装置において、予め設定されている現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値の少なくとも１つの条件から測定を開始するメインモードと、前記記憶された条件より低い条件から測定を開始するサブモードと、前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、を有し、電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことにより、予め設定されている現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値から測定を開始するメインモードと、これよりわずかに低い条件から測定を開始するサブモードと、制御なしモードとを、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度等の使用条件の違いに応じて選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００５７】
（３）前記した課題を解決する第３の発明によれば、
最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるようにレーザパワーを制御及び記憶する画像形成装置において、予め設定されているレーザパワーから測定を開始するメインモードと、前記記憶されたレーザパワーより少ないレーザパワーから測定を開始するサブモードと、前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、を有し、電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことにより、予め設定されているレーザパワーから測定を開始するメインモードと、前記記憶されているレーザパワーよりわずかに少ないレーザパワーから測定を開始するサブモードと、制御なしモードとを、電源オン／オフ時、前回プリント時からの放置時間、又は温湿度等の使用条件の違いに応じて選択することができ、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない画像形成装置を提供することができる。
【００５９】
（４）また、前記濃度制御の各画像濃度制御因子の値は、使用環境により異ならしめることにより、上述したような画像濃度調整時の画像濃度制御因子を使用環境（電源状態、温湿度状態等）によって異ならしめ、高品質の画像濃度調整を行なうことができる。
【００６０】
（５）また、前記画像濃度調整方法は、プリントシーケンス前に行なうことにより、予め最適な画像濃度となるように画像濃度制御因子を決めておくので、実際のプリントシーケンスモード時に最適な状態で動作させることができる。
【００６１】
（６）更に、使用済みのトナーを現像器に回収するトナーリサイクルシステムを採用することにより、トナーリサイクルシステムを採用している装置である場合においても、パッチによる濃度調整作業を繰り返す必要がないので、リサイクルトナー量を減らし、画像品質の維持を図ることができる。
【００６２】
このように、本発明によれば、トナー量を増やすことなく、また画像品質を低下させることのない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】本発明の一実施の形態例の要部を示す構成図である。
【図２】本発明で用いるモードの説明図である。
【図３】画像濃度制御因子条件の変更幅の説明図である。
【図４】従来装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム
２ａ 転写部
２ｂ 分離部
４ ブレード
５ 帯電極
６ 現像器
６ａ 現像スリーブ
７ 現像スリーブ駆動部
９ パッチ濃度検出器
１０ 温湿度検出器
３０ プロセス制御部
３１ タイマ
４０ クリーナ
Claims (6)
- 最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるように現像剤搬送体の回転数を制御及び記憶する画像形成装置において、
予め設定されている回転数から測定を開始するメインモードと、
前記記憶された回転数より低い回転数から測定を開始するサブモードと、
前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、
を有し、
電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことを特徴とする画像形成装置。 - 最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるように現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値の内の少なくとも１つの条件を制御及び記憶する画像形成装置において、
予め設定されている現像バイアス電圧、帯電グリッド電圧、帯電電流値の少なくとも１つの条件から測定を開始するメインモードと、
前記記憶された条件より低い条件から測定を開始するサブモードと、
前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、
を有し、
電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことを特徴とする画像形成装置。 - 最高画像濃度を制御するために、光学センサを用いて像担持体上に顕像化した略最高画像濃度の付着トナー量を測定し、一定画像濃度となるようにレーザパワーを制御及び記憶する画像形成装置において、
予め設定されているレーザパワーから測定を開始するメインモードと、
前記記憶されたレーザパワーより少ないレーザパワーから測定を開始するサブモードと、
前回プリント時の濃度制御の条件を使用して濃度制御を行なう制御なしモードと、
を有し、
電源投入の有無及び前回プリント時からの放置時間に応じて、電源投入時でかつ前回プリント時から所定時間放置時、又は電源投入時でかつ定着ローラ温度が所定温度以下の時には前記メインモードを選択し、前回プリントを行なってから時間が経過した後に、プリントボタンが押された時には前記サブモードを選択し、前記メインモード及びサブモード以外の時には前記制御なしモードを選択する選択手段とを具備し、選択したモードにより濃度制御を行なうことを特徴とする画像形成装置。 - 前記濃度制御の各画像濃度制御因子の値は、使用環境により異ならしめることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記濃度制御は、プリントシーケンス前に行なうことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置。
- 使用済みのトナーを現像器に回収するトナーリサイクルシステムを採用することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置。
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