JPH0327070A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真プロセスによってハードコピー画像
を形成する画像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

電子写真プロセスは、複写機、ファクシ旦り、光学式プ
リンタなどの画像形成装置におけるハードコビ−画像の
形成手法として広く用いられている． 電子写真プロセスは、感光体の表面を一様に帯電させる
帯電プロセス、画像情報に応じて感光体の表面を露光す
ることにより部分的に帯電荷を除電して潜像を形成する
露光プロセス、潜像に対応したトナー像を形成する現像
プロセス、トナー像を記録用紙（以下「用紙」という）
に転写する転写プロセス、及び転写されたトナー像を用
紙に定着させる定着プロセスからなる． 一般に、現像プロセスには、トナー（熱溶融性樹脂、カ
ーボン、染料などを熔融混合した微粒子）と、鉄粉など
からなるキャリアとを摩擦帯電させる２成分現像剤が用
いられ、現像器に対して所定の電圧（現像バイアス）が
印加される．現像バイアスの印加により、トナーのみが
感光体上に吸着されることになる。現像器には画像形成
による消費に応じてトナーが補給される．現像効率、す
なわち感光体へのトナーの付着の程度は、感光体の表面
電位と現像バイアス電位との相対関係に大きく影響され
る． このような電子写真プロセスによる画像形成装置の製作
に際しては、設計段階において、まず、感光体及び現像
剤を選定し、選定した感光体及び現像剤の特性を基準と
し且つ現像剤のトナー濃度を基本的には一定に保つもの
として、表面電位、露光の光量、現像バイアス電位など
のプロセス条件（物性値）を定め、プロセス条件に合わ
せて各機構部（帯電チャージャ、露光ランプ、現像器な
ど）の動作を設定する． しかしながら、各機構部の動作の設定を固定した場合に
は、例えば感光体の劣化、帯電用のチャージワイヤへの
不純物の付着、露光ランプの劣化、光学系のミラーの汚
れ、制御回路の回路定数の経年変化などのような各機構
部の性能低下及び動作環境（温度、湿度、振動など）の
変動によって、感光体の表面電位と現像バイアス電位と
の相対関係が変化すると、良質の画質を得ることができ
なくなる． したがって、従来の画像形成装置は、例えば感光体上の
トナー像の濃度に応じて、表面電位及び現像バイアス電
位に関係する各機構部の動作条件（設定値）を所定範囲
内で適宜自動的に変更する相対電位制御によって画質を
調整するように構或されている． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、各機構部のそれぞれの性能や他ひ種々の
要因との関連の上で、相対電位制御による画質の調整に
は自ずと限界がある。

したがって、従来の画像形成装置では、相対電位制御に
よる画質の調整が限界に達したにもかかわらず、なおか
つ所望の画質の画像形成が不可能である場合には、その
時点で修理又は清掃などのメンテナンス作業の実施が必
要となる．このため、ユーザーは、サービスマンによる
メンテナンス作業が実施されるまでは、良好な画質の画
像を得ることができないという問題があった．本発明は
、上述の問題に鑑み、所定の画質を得るための調整の範
囲を拡げ、画質劣化の発生を可及的に抑えることのでき
る画像形成装置を提供することを目的としている。

また、他の目的は、各部の性能低下に応した最適のトナ
ー濃度による画像形成を可能とすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上述の課題を解決するため、請求項１の発明に係る画像
形成装置は、潜像担持体と、トナー及びキャリアからな
る現像剤を用いる現像手段とを有し、前記潜像担持体の
表面電位を前記現像手段に与えるバイアス電位に対して
相対的に変化させる相対電位制御によって画質の調整を
行うように構成された画像形成装置において、前記現像
剤のトナー濃度を設定する設定手段と、設定されたトナ
ー濃度になるようにトナーの供給量を制御する制御手段
とを有し、前記相対電位制御が限界状態となったときに
は、画質の調整のために前記トナー濃度の設定値を変更
するようにしてなる。

請求項２の発明に係る画像形成装置は、潜像担持体と、
トナー及びキャリアからなる現像剤を用いる現像手段と
を有し、電子写真プロセスによってハードコピー画像を
形成する画像形成装置において、前記潜像担持体の表面
電位を測定す゛るセンサー手段を設け、前記センサー手
段による測定値に基づいて前記現像剤のトナー濃度を変
化させるようにしてなる。

〔作　用〕

トナー及びキャリアからなる現像剤を用いてハードコピ
ー画像が形成される。

現像剤のトナー濃度は、設定手段によって設定され、設
定されたトナー濃度になるように制御手段によってトナ
ーの供給量が制御される。

通常は、潜像担持体の表面電位を現像手段に与えるバイ
アス電位に対して相対的に変化させる相対電位制御によ
って画質の調整が行われる．相対電位制御が限界状態に
なった場合には、トナー濃度の設定値を変更することに
よって画質が調整される。

トナー濃度の設定は、表面電位を測定するセンサー手段
の出力に基づいて行われる． 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は複写ｌｌＡの要部を示す正面断面図である。

同図において、感光体ドラム５は矢印Ｍａの方向に一定
の周速度Ｖで回転可能に配置され、その周囲には、電子
写真プロセスのための、帯電チャージャ６、像間イレー
サ１０、現像装置７、転写チャージャ２日、分離チャー
ジャ２９、クリーニング装置９、及びメインイレーサ８
が配設されている．また、露光位置Ｘ２と像間イレーサ
ｌＯとの間には、感光体ドラム５の表面電位を測定する
ための表面電位計９０が設けられ、分離チャージ＋２９
とクリーニング装Ｗ９との間には、基準トナー像の濃度
を測定するために発光素子１９ａ及び受光素子１９ｂか
らなる反射型のフォトセンサー１９が設けられている。

感光体ドラム５の表面は、帯電チャージャ６を通過する
ことにより一様に帯電され、露光位置Ｘ２にて光学系２
０により露光される。露光により感光体ドラム５の表面
電荷は部分的に除電され、感光体ドラム５の表面に原稿
Ｄに対応する潜像が形成される．潜像以外の部分の表面
電荷は、像間イレーサ１０によって消去される。

光学系２０は、原稿台ガラス１上にｉｌ！置された原稿
Ｄを照射する露光ランブ２１、原稿Ｄからの反射光Ｂを
露光位置Ｘ２へ導くためのξラー２２ａ　−　ｄ、及び
投影レンズ２３から構成されている．原稿Ｄに対する露
光走査時には、露光ランブ２１及びミラー２２ａは矢印
Ｍｂの方向に速度ｖ　／　ｍ（ｍは複写倍率）で移動し
、ξラー２２ｂ，２２Ｃは速度ｖ　／　２　ｍで移動可
能とされている．感光体ドラム５の表面に形成された潜
像は、現像装置７により現像されてトナー像として顕像
化される。

現像装置７は、磁性キャリアと絶縁性のトナーとの混合
物からなる現像剤を用い、周知の磁気ブラシ方式によっ
て現像位置ｘ３を通過する潜像（電荷存在部分すなわち
非露光部分）にトナーを付着させる、いわゆる正規現像
を行なう。現像槽７０の内部には、磁気ローラ７２を内
蔵した現像スリーブ７１、穂高規制板７３、パケットロ
ーラ７４、スクリューローラ７５が設けられ、スクリュ
ーローラ７５の下方にはトナー濃度センサー８０が配置
されている． バケントローラ７４が矢印Ｍｃの方向に回転すると、現
像剤は現像スリーブ７１の外周面に磁気ローラ７２の磁
力で吸着され、現像スリーブ７１の矢印Ｍｄの方向への
回転に基づいて現像位置Ｘ３へ搬送される。トナー濃度
センサー８０は現像剤の透磁率から現像剤の全体に対す
るトナーの重量比Ｔ／Ｃ［ｗｔ％］を測定するためのも
のである． 現像槽７０の上部にはトナータンク７６が設けられ、そ
の底部にはトナー補給ローラ７７が設けられている．ト
ナー補給ローラ７７が補給モータ７８によって回転駆動
されると、トナータンク７６からスクリューローラ７５
ヘトナーが補給される。補給されたトナーは、スクリュ
ーローラ７５の回転により既に現像槽７０の内部に存在
する現像剤と攪拌混合されてパケットローラ７４に送ら
れる．ここでの攪拌混合により摩擦帯電が生じ、磁性キ
ャリア及びトナーは互いに異極性の電荷を帯びる．負極
性のトナーは、現像位置Ｘ３において、感光体ドラム５
の表面電荷との静電吸着によって感光体ドラム５の表面
に付着する．このとき感光体ドラム５の表面の残留電荷
（露光部分に残った電荷）によるトナーの付着を防止す
るため、現像スリーブ７１には所定電圧の現像バイアス
ＶＢが加えられる． 一方、タイミングローラ３０により感光体ドラム５の回
転とタイミングをとりつつ用祇Ｐが搬送され、転写位置
Ｘ４にて転写チャージャ２８により用紙Ｐにトナー像が
転写される．トナー像が転写された用１１，Ｐは、分離
チャージャ２９により感光体ドラム５から分離され、図
外の定着装置へ送られる。

その後、感光体ドラム５の表面は、クリーニング装置９
によって残余のトナーが取り除かれ、メインイレーサ８
により残留電荷が除去されて次回の露光に備えられる． 第２図は光学系２０の一部を拡大して示す図である． 露光ランブ２１及びミラー２２ａを支持するスライダユ
ニット２４は、複写動作時において、上述のように原稿
Ｄを露光走査するために原稿台ガラス１の下方で往復移
動可能に設けられ、また、後述する画像調整時において
、調整位置Ｙ１又はＹ２に置かれる。

複写機Ａの本体上部カバー２６の下面には、調整位置Ｙ
ｌ，Ｙ２に対応するように調整用シール２５ａ，２５ｂ
が貼り付けられている。調整用シール２５ａは通常の原
稿紙の地肌（白地）に相当する反射率を有しており、調
整用シール２５ｂは灰色の地肌（ハーフトーン画像）に
相当する反射率を有している。

第３図は帯電チャージャ６及び出力回路２０２の構戒を
示す図である。

帯電チャージャ６は、チャージワイヤ６１、安定板６４
、メッシュ状のグリッド６３から構成されたスコロトロ
ン方弐のチャージャである．チャージワイヤ６１には、
後述する第Ｉ　ＣＰＵ２０１によりオンオフ制御される
高圧トランス６２から一定の高電圧が供給される．グリ
ッド６３は、出力回路２０２内の直列接続のバリスタ６
５ａ　−　ｉを介して接地されており、バリスタ６５ａ
〜ｈのそれぞれの両端子間は短絡スイッチＳＷＩ〜８に
よって短絡可能とされている。第Ｉ　ＣＰＵ２０１から
の制御信号によって各短絡スイッチＳＷ１〜８をオンオ
フすることにより、グリッド６３の電位が制御される。

これにより、チャージワイヤ６１から感光体ドラム５の
表面に向かう電荷量が制御され、感光体ドラム５の表面
電位が設定される。

第４図は帯電チャージャ６の設定レベルを示す甥である
。本実施例では、バリスタ６５ａ−ｈの定格電圧は１５
ボルト、バリスタ６５ｉの定格電圧は７９０ボルトに設
定され、感光体ドラム５の表面電位は、標準となるレベ
ル５を中心にｌ５ボルトピッチでレベル１〜９の９段階
の設定が可能である．例えばレベル５では、感光体ドラ
ム５の表面電位が６５０ボルトとなるように短絡スイッ
チＳＷＩ〜４をオンとする制御が行われる．なお、バリ
スタ６５ａｘｈの定格電圧を互いに異ならせ、レベル数
を増大させることも可能である．なお、以下の説明では
、帯電チャージャ６の設定レベルのことをｒＨＶレベル
」という。

第５図は複写機Ａの制御回路２００のブロック図である
． 制御回路２００は、複写機Ａの全体的な制御を行う第Ｉ
ＣＰＵ２０１、時計機能をもつ第２ＣＰＵ２２１，ＲＡ
Ｍ２０９，２１０，ＲＯＭ２１１などを有している。一
方のＲＡＭ２０９は図外のメイン電源によりバックアッ
プされ、メイン電源をオフすると初期化される．また、
他方のＲＡＭ２１０は、バンテリーによりバ・冫クアッ
フ゜され、ＲＡＭ２　１　０に書き込まれたデータはメ
イン電源のオンオフに係わらず保持される。２１２〜２
ｌ４はＲＡＭ２０９，２　１　０，ＲＯＭ２　１　１の
それぞれと第ＩＣＰＵ２０１とを接続するデータパスで
ある． 第Ｉ　ＣＰＵ２　０　１には、上述の表面電位計９０の
出力電圧ＶＤ、トナー濃度センサー８０の出力電圧ＶＴ
、及びフォトセンサー１９の出力電圧ＶＰが、それぞれ
Ａ／Ｄ変換器２０５〜２０７によってデジタル信号に変
換されて入力され、また、露光ランプ２１を点灯させる
ための露光ランプ電源５０、及び現像バイアスＶＢを印
加するための高圧電ａＩ４０には、第ｌＣＰＵ２０ｌか
らＤ／Ａ変換器２０３，２０４を介して制御信号が加え
られる。２０８は補給モータ７８を駆動するためのｔ源
、２１６は操作パネル１００と第ＩＣＰＵ２０１との間
でデータの送受を行うためのインターフェイスである．
また、２２３はホストコンピュータなどの外部装置との
通信のためのオンラインコントローラである． 第９図は感光体ドラム５の表面電位ＶＨと表面電位計９
０の出力電圧ＶＤの関係を示すグラフである。

同図に示されているように、表面電位ＶＨが７０ボルト
であれば、出力電圧ＶＤは０．３５ボルト、同様に表面
電位ＶＨが３５０ボルトのとき出力電圧ＶＤはｌ．７５
ボルト、表面電位ＶＨが６５０ボルトのとき出力電圧Ｖ
Ｄは３．２５ボルトとなる．表面電位ＶＨにおける７０
，３５０．６５０ボルトは、複写機Ａでの明電位ＶＲ、
グレイ電位ｖｉ、及び暗電位ｖＯのそれぞれに対する標
準値とされている。

明電位ＶＲとは、露光により除電された部分（原稿Ｄの
白地部に対応する部分）に相当する電位であり、最良の
状態であっても残’！電荷によりＯボルトにはならない
．明電位ＶＲは、１１０ボルト以下であれば適正であり
、１１０ボルトを越えて１５０ボルトまでは不適正であ
るが異常ではなく、１５０ボルトを越えた場合は異常で
ある。

なお、本実施例においては、調整用シール２５ａに対応
する露光部分の電位を明電位ＶＲとしている． グレイ電位Ｖｉとは、調整用シール２５ｂに対応する露
光部分の電位であり、暗電位ｖＯとは、感光体ドラム５
の表面における非露光部（黒の部分）に対応する部分の
電位である． これらグレイ電位ｖ１、暗電位ＶＯ、及び現像バイアス
ＶＢは、明電位ＶＲを基準にして定められる。すなわち
、上述の感光体ドラム５及び現像装置７などの形状、材
質などから規定される標準の電子写真プロセス条件に対
応する最適値は、式（１）〜（３）で示される． ＶＢ＝ＶＲ＋１５０　　　　−（１） Ｖｉ−ＶＢ＋１３０　　　　−　（２）ＶＯ＝ＶＢ＋４
３０　　　　−（３） 第１０図は現像バイアスＶＢの設定レベルを示す図であ
る． 式（１）のように、現像バイアスＶＢと明電位ＶＲとの
差としては１５０ボルトが最適である．１５０ボルトよ
り小さくなると、露光部分（残留電荷のある部分）への
トナー付着、いわゆる地肌汚れが生じ、逆に１５０ボル
トより大きくなると、磁性キャリアの付着が生じる． そこで、本実施例では、明電位ＶＲの変動に対応できる
ように、標準となる現像バイアスＶＢ（２２０−７０＋
１５０ボルト）を目標値とするレベル５を中心に１０ボ
ルトピッチで９段階の現像バイアスＶＢの設定が可能で
ある．なお、以下の説明では、現像バイアスＶＢの設定
レベルのことをｒＶＢレベルＪという． 第６図はトナー重量比Ｔ／Ｃとトナー濃度センサー８０
の出力電圧ＶＴの関係を示すグラフである． 標準の電子写真プロセス条件（標準値）として規定され
ているトナー重量比Ｔ／Ｃの値は５［ｗｔ％］であり、
このときのトナー濃度センサー８０の出力電圧ＶＴは２
．８５ボルトである。この標準値をトナー重量比Ｔ／Ｃ
の設定値として複写動作を行う場合には、第１ｃＰＵ２
０１は、基準電位となる２．８５ボルトと出力電圧ＶＴ
の値との比較を行う。出力電圧ＶＴの値がｒ２，８５Ｊ
よりも大きいとき、つまり、トナー重量比Ｔ／Ｃが標準
値を下回るときには、第ＩＣＰＵ２０１は補給モータ７
８の電源２０８をオンしてトナー補給を行ない、トナー
重量比Ｔ／Ｃ−ｔ−標準値に近づける。

このようにトナー重量比Ｔ／Ｃを設定値に保持する制御
は、複写動作時において随時行われるが、トナー重量比
Ｔ／Ｃの設定値は、後述する画像調整処理における自己
診断に基づいて変更される。

第７図はトナー重量比Ｔ／Ｃの設定レベルと暗電位ＶＯ
及びグレイ電位Ｖｉの関係を示す図である。本実施例で
は、トナー重量比Ｔ／Ｃの設定値はレベル１〜４の４段
階の設定が可能である。なお、以下の説明では、トナー
重量比Ｔ／Ｃの設定レベルのことをｒＴ／Ｃレベル」と
いう。

一般にトナー重量比Ｔ／Ｃの値が大きくなるにしたがっ
て現像効率が高まるので、感光体ドラム５と現像スリー
ブ７１との間の電位差を小さくした場合であっても、ト
ナー重量比Ｔ／Ｃを大きくすることによって適正濃度の
ハードコピー画像を得ることが可能である。そこで、後
述する画像調整処理では、標準のトナー重量比Ｔ／Ｃ、
つまり、Ｔ／Ｃレベル「ｌ」において帯電チャージャ６
の出力調整が限界になった場合には、Ｔ／Ｃレベルが変
更される．ただし、トナー重量比Ｔ／Ｃが８［ｗｔ％］
を越えると、パケットローラ７４などに過剰の駆動トル
クが加わり、また現像槽７０からトナーが溢れ出るなど
の弊害が生じるため、トナー重量比Ｔ／Ｃの上限値は８
［ｗｔ％］に規定されている。

第１１図は露光量の設定レベルを示す図である。

露光量は露光ランプ電源５０から露光ランプ２１へ供給
される点灯電力を制御することによって設定される．複
写ｍＡでは、２．　　００　［Ｌｕｘ　−ｓｅｃｌを目
標イ直とするレベル５を中心に１．６〜２．４　［Ｌｕ
ｘ＝ｓｅｃ］の範囲で９段階の設定が可能である。なお
、以下では、露光量の設定レベルのことをｒＥＸＰレベ
ル」という。

第８図はフォトセンサ１９の出力電圧ＶＰと准定濃度Ｉ
Ｄの関係を示すグラフである。

このグラフは、感光体ドラム５上のトナー像の濃度と、
そのトナー像を用祇Ｐに転写定着したハードコピー画像
について実測した濃度との関係に対応する．例えば、出
力電圧ＶＰの値が「２．５」であれば、形成されるハー
ドコピー画像の濃度は１．０［マクベス］であると推定
できる。グラフデータＧＤは予めＲＯＭ２　１　１に格
納されている． 第ＩＣＰＬＩ２０１は、ＲＯＭ２　１　１のデータを参
照し、フォトセンサｌ９の出力電圧■Ｐに基づいて複写
動作において形成されるハードコピー画像の推定濃度ｒ
Ｄを算出する。つまり、電子写真プロセスに伴う物性値
の１つであるトナー像の濃度（トナー像の反射率）に基
づいて、オペレータが目視することになるハードコピー
画像の濃度が准定される． 次に、第１２図〜第１４図のフローチャートに従って複
写機Ａの動作を説明する。

第１２図は第ＩＣＰＵ２０Ｌの動作を概略的に示すメイ
ンフローチャートである。

電源が投入されてプログラムがスタートすると、まず、
ステップ＃１で各部の初期設定を行い、ステンプ＃２で
、第ＩＣＰＵ２０１の１ルーチンの長さを規定するため
の内部タイマーのセットを行う。

ステップ＃３では、操作パネル１００の操作キ、各部の
センサーやスイッチ類からの信号を受け付ける入力処理
を行い、続いて、画像調整処理（ステップ＃４）、警告
表示・複写禁止処理（ステンプ＃５）を実行する．なお
、画像調整処理は複写機Ａの電源の投入時にのみ実行さ
れる。

その後、画像調整処理にて検知された複写機六の動作状
態を示す状態データをＲＡＭ２　１　０に記憶させるデ
ータ書き込み処理（ステンプ＃６）、メンテナンスのた
めの管理データを操作パネル１００のメッセージ表示部
に表示させるデータ表示処理（ステップ＃７）、管理デ
ータを外部の管理装置へ送信するデータ送信処理（ステ
ップ＃８）を順次実行し、ステップ＃９において、複写
動作を実行する。そして、ステップ＃ｌｏにおいて第２
ＣＰＵ２２１との通信処理を行う． これらの処理を実行した後、ステップ＃１１で、内部タ
イマーの待ち合わせを行い、ステップ＃２へ戻る．これ
により、１ルーチンの長さが一定に保たれ、電源が投入
されている間は、ステップ＃２〜ステップ＃ｌ１の処理
が繰り返される。

第１３図（ａ）〜（ｅ）は上述のステップ＃４の画像調
整処理のフローチャートである。

このルーチンは、複写機Ａの動作状態が、適正状態、作
像可能であるが各部の設定値が標準値と異なる不適正状
態、及び作像不能な異常状態のいずれの状態であるかを
判断する自己診断に基づいて、感光体ドラム５の周囲の
各装置に対する設定を行う画像調整のための設定処理（
ステート「１」〜ステート「１５」）と、自己診断によ
って得られた各部の状態を示す状態データを記憶する状
態記憶処理（ステート「１６」〜ステート「２２」）と
から構成されている。

このルーチンでは、最初にステップ＃１０１でステート
のチェックを行い、ステートに応じて以下のような処理
を実行する。

ステート「１」においては、ステップ＃１１１で、現時
点のＴ／ＣレベルをＲＡＭ２　０　９カラ１２み出す． 次に、Ｔ／Ｃレベルが「ｌ」であるか否か、すなわち、
標準のＴ／Ｃレベルに設定されているか否かをチェック
し（ステップ＃１１２）、イエスであればステップ＃１
１３でステートを「２」とする。ステンプ＃１１２でノ
ーであれば、ステップ＃１ｌ４で、Ｔ／Ｃレベルを「１
」に設定した後にステップ＃１】３を実行する． ステート「２」においては、ステップ＃１２１で、帯電
チャージャ６をオンして感光体ドラム５を回転させ、Ｈ
Ｖレベルを順次変更して各ＨＶレベル「１」〜「９」に
おける暗電位ｖＯの測定を行う． ステップ＃ｌ２２では、ステップ＃ｌ２１での測定値、
つまり表面電位計９０の出力電圧ＶＤの値が、暗電位Ｖ
○の標準値（６５０ボルト）に対応する３．２５ボルト
に最も近い値となったＨＶレベル’ｘ　Ｉ　Ｊ　　（Ｈ
Ｖレベル「ＩＪ〜１９Ｊの中のいずれか〉を選択する。

そしてステートを「３」とする（ステップ＃ｌ　２　３
）。

ステ−１４３Ｊにおいては、ステンプ＃１３ｌで、前の
ステート「２」で選択したＨＶレベルｒｘｌ」で（７）
出力電圧ＶＤ（７）値「■ＤＸｌ」が２．０ボルト以上
であるか否かをチェックする。すなわち、暗電位■Ｏが
複写動作を可能とする下限値（４００ボルト）以上であ
るか否かをチェックする．ステップ＃１３１でイエスで
あれば、ステップ＃１３２で、仮のＨＶレベルとしてＨ
Ｖレベル「ｘ１」を設定する． ステップ＃１３Ｉでノーの場合は、帯電チャージャ６の
チャージワイヤ６１の断線などの重大な不具合（トラブ
ル）が発生しており、複写動作の実行は不可能である．
すなわち、複写機八の動作状態は異常状態である．この
場合には、ステートを「２ｌ」とする（ステップ＃１３
４）．ステート「４」においては、光学系２０のスライ
ダユニット２４を上述の調整位ｉ１Ｙｌに移動させ（ス
テップ＃１４１）、ステートを「５」とする（ステップ
＃１　４　２）。

ステートｒ５」においては、まず、ステップ＃１５１で
、ＥＸＰレベルを順次変更して調整用シール２５３を照
射し、各ＥＸＰレベル「ｌ」〜「９」における明電位Ｖ
Ｒの測定を行う．次に、ステップ＃１５２では、ステッ
プ＃１５１での測定値である表面電位計９０の出力電圧
ＶＤの値が、明電位ＶＲの標準値（７０ボルト）に対応
する０．３５ボルトに最も近い値となったＥＸＰレベル
ｒｘ２，を選択する．そしてステートを「６」とする（
ステップ＃１５３）。

ステート「６」においては、ステップ＃１６１で、ＥＸ
Ｐレペル「ｘ２」での出力電圧ＶＤの値ｒｙ［）ｘ２」
が０．７５ボルト以下であるか否かをチェックする。す
なわち、明電位ｖＯが複写動作を可能とする上限値（１
５０ボルト）以下であるか否かをチェックする． ステンプ＃ｌ６１でノーの場合には、露光ランブ２ｌの
故障などのトラブルが発生しており、複写動作は不可能
であって複写機Ａの動作状態は異常状態である．この場
合には、ステップ＃１６６へ移ってステートを「２２ｊ
とする． ステップ＃１６ｌでイエスであれば、ステンプ＃ｌ６２
で、仮のＥＸＰレベルとしてＥＸＰレベル「Ｘ２」を設
定する。

続くステップ＃１６３で、実測値’ＶＤｘ２Ｊが０．５
５ボルト以下であるか否かを判断する。

ステップ＃１６３でイエスであれば、上述の式（１）を
満たす現像バイアスＶＢの設定が可能であり、適正な画
質の複写画像を形成することができる。複写機Ａの動作
状態は適正状態である，この場合にはステップ＃１６４
でステートを「７」とする。

ステップ＃１６３でノーの場合には、複写動作の実行は
可能であるが、調整限界であるＶＢレベル「９」を選択
したとしても式（１）を満たす現像バイアスＶＢを設定
することは不可能であり、複写画像の画質が不適正とな
る恐れがある．したがって、複写機Ａの動作状態は不適
正状態となる．この場合にはステートを「１８」とする
（ステップ＃１６５）． ステート「７」においては、電子写真プロセス条件の１
つである現像バイアスＶＢが定められる。

すなわち、上述の実測値ｒＶＤｘ２」に対応する明電位
ＶＲの値「ＶＲｘ２」を算出し、現像バイ７スＶＢｌ７
）目標値が「ｖＲＸ２＋１５０」ボルトに最も近くなる
ＶＢレベル「Ｘ３」を選択し（ステップ＃１７１）、Ｖ
ＢレベルとしてＶＢレベル「ｘ３」を設定する（ステッ
プ＃１７２），例えば、実測値ｒＶＤｘ２」が０．３５
ボルトであったとすると、これに対応する明電位ＶＲの
値ｒＶＲｘ２」は最適値の７０ボルトであり（第９図参
照）、２２０　（７０＋１５０）ボルトを目標値とする
ＶＢレベル「５」　（第１０図参照）の設定が行われる
。そしてステップ＃１７３ではステートを「８」とする
． ステート「８Ｊにおいては、まず、ステップ＃１８１で
、ＶＢレベル「ｘ３」での現像バイアスＶＢ（７）値ｒ
ＶＢｘ３」を、第７図に示されるその時点のＴ／Ｃレベ
ルに対応した暗電位ｖｏの式に代入して暗電位Ｖ○の目
標値’ＶＯＸ４Ｊに対応する出力電圧ＶＤの計算値’Ｖ
ＤＸ４Ｊを算出する． 次に、ステップ＃１８２で、第７図に示されるその時点
のＴ／Ｃレベルに対応したグレイ電位■ｉの式に、値「
ＶＢｘ３」を代入してグレイ電位Ｖｉの目標値１’ｙｉ
ｘ６」に対応する出力電圧ＶＤの計算値ｒＶＤｘ６Ｊを
算出する，そして、ステップ＃１８３でステートを「９
」とする。

ステート「９」においては、上述のステートｒ２」のス
テップ＃１２１での測定４ｔｌ　（出力電圧ＶＤの値）
が計算値ｒＶＤＸ４Ｊに最も近いＨＶレベル「ｘ５」を
選択し（ステップ＃１９１）、ステートを「１０」とす
る（ステップ＃１９２）。

ステート「１０」においては、先ずステップ＃２０１で
、実際の暗電位ｖＯが計算により求めた目標値に応じて
定まる適正範囲内の値であるか否かを６１認する．すな
わち、ＨＶレベルｒｘ５１に対応する出力電圧ＶＤの実
測値ｒＶＤｘ５，１と計算値ｒＶＤｘ４」との関係が、
次の式（４）を満たすか否かをチェックする。

ＶＤｘ５≧ＶＤｘ４−０．２５　［Ｖ］　−　（４）な
お、出力電圧ＶＤにおける０．２５ボルトの差は表面電
位ｖＨに換算すると５０ボルトの差となる。

ステップ＃２０１でイエスであれば、晴電位Ｖ○は適正
であるので、ＨＶレベルとしてＨＶレベル「ｘ５」を設
定し（ステップ＃２０２）、ステートをｒｌ　ＩＪとす
る（ステップ＃２０３）。

ステップ＃２０１でノーの場合には、ステップ＃２０４
でステートを「１４ノとする．この場合は、暗電位ＶＯ
が適正値よりも低く、動作状態は不適正状態である。こ
の不適正状態において複写動作が実行されると、トナー
の付着量が少なく淡い画像が形成される。

ステート「１ｌ」においては、スライダユニット２４を
調整位置Ｙ２に停止させ（ステップ＃２１１）、ステー
トを「１２」とする（ステップ＃２１２）， ステートｒ１２」においては、まず、ステップ＃２２１
で、ＥＸＰレベルを順次変更して調整用シール２５ｂを
照射し、各ＥＸＰレベル「１」〜「９」におけるグレイ
電位Ｖｉの測定を行う。

次に、前のステップ＃２２１での測定値である出力電圧
ＶＤの値が、上述の計算値ｒＶＤｘ６」に最も近い値と
なったＥＸＰレベル「ｘ７」を選択し（ステップ＃２２
１）、ＥＸＰレベルとじてＥＸＰレベル「Ｘ７」を設定
する（ステップ＃２２２）．そして、ステップ＃２２３
でステートを「１３」とする． ステートｒｌ　３Ｊにおいては、ステップ＃２３ｌで、
実際のグレイ電位Ｖｉが計算により求めた目標値ｒＶｉ
ｘｆＢに応じて定まる通正範囲内の値（Ｖ　ｉ　ｘ　６
±１０ボルト）か否かを確認する．すなわち、ＥＸＰレ
ベルｒｘ１ｊに対応する出力電圧ＶＤの実測値ｒＶＤｘ
７，＋と計算値ｒ’ＶＤｘ６」との関係が、次の式（５
）を満たすか否かをチェックする． ＶＤｘ６−０．０５≦ＶＤｘ７≦Ｖ　Ｄ　ｘ６＋０．０
５　［Ｖ　］（５） ステンブ＃２３１でイエスであれば、グレイ電位ＶＯは
適正であり、ステップ＃２３２へ進んでステートを「ｌ
６」とする． ステップ＃２３ｌでノーの場合には、グレイ電位ＶＯは
不適正であり、ステップ＃２３３でステートを「１７ｊ
とする． ステート「１４」は、上述のステー｝ｒｌＯＪにおいて
暗電位ＶＯが不適正であると判断された場合に実行され
る。ステップ＃２４１で、チャージワイヤ６１の清掃状
態を示すチャージャフラグＦＣＭが「Ｏ」であるか否か
をチェックする。

ステップ＃２４１でイエスの場合は、チャージワイヤ６
１の清掃が行われておらず、暗電位■○が不適正である
原因はチャージワイヤ６１の汚れと考えられる。そこで
、ステップ＃２４２で、チャージワイヤ６１の清掃を実
行する。その後、ステンプ＃２４３で、チャージャフラ
グＦＣＭを「ｌ」にセットし、ステップ＃２４４でステ
ートを「２」とする。したがって、ステップ＃２４１で
イエスの場合には、チャージワイヤ６１の汚れを落とし
た状熊で、再度、ステート「２」以降の各処理が実行さ
れる。

ステップ＃２４１でノーの場合は、既にチャージワイヤ
６１の清掃が行われているにも係わらず適正な暗電位Ｖ
○が得られない場合である。この場合には、ステップ＃
２４５で、ステートを「ｌ５」とする． ステート「ｌ５」においては、まず、ステップ＃２５１
で、Ｔ／Ｃレベルの変更回数ｎが「３」であるか否かを
チェックする． ステップ＃２５１でノーの場合には、ステップ＃２５２
へ進み、Ｔ／Ｃレベルを１レベルだけアップさせる。す
なわち、トナー重量比Ｔ／Ｃが大きくなるようにＴ／Ｃ
レベルの設定変更を行う．例えば、現状の設定がＴ／Ｃ
レベル「ＩＪであればＴ／Ｃレベル「２」に変更する。

次に、ステップ＃２５３で、変更回数ｎを現状の値に１
を加えた値とし、ステップ＃２５４で、ステートを「８
」とする。

したがって、ステップ＃２５１でノーの場合には、第７
図に示したように、新たなＴ／Ｃレベルに対応した暗電
位ＶＯ及びグレイ電位Ｖｉの各目標値が算出され、その
ロ標値に基づいて適正な画像が得られるようにＨＶレベ
ル及びＥＸＰレベルの設定が行われることになる。

ステップ＃２５１でイエスの場合は、Ｔ／Ｃレベルとし
てＴ／Ｃレベル「４」が設定されている場合であり、既
にＴ／Ｃレベルは調整限界に達しているので、Ｔ／Ｃレ
ベルの変更は行われず、ステップ＃２５５でステートを
「１９」とする。

ステー｝ｒｌ６Ｊにおいては、ステップ＃２６ｌで、変
更回数ｎが「０」であるか否かをチェソクする。ステッ
プ＃２６１でイエスの場合には、Ｔ／Ｃレベルとして標
準のＴ／Ｃレベル「１」が設定されているので、ステッ
プ＃２６２で、Ｔ／Ｃレベルが適正であることを示す状
態データＣ。Ｘを記憶する。本ルーチンにおける記憶は
、ＲＡＭ２０９にデータを格納することにより行われる
。

ステップ＃２６１でノーの場合には、ステップ＃２６４
で、Ｔ／Ｃレベルが不適正であることを示す状態データ
Ｃ　Ｔ／Ｃを記憶する．ステップ＃２６２又はステップ
＃２６４の実行の後、ステップ＃２６３でステートを「
２０」とする。

ステート「１７」においては、ステップ＃２７１で、変
更回数ｎが「ＯＪであるか否かをチェソクし、イエスの
場合は、グレイ電位Ｖｉが不適正であることを示す状態
データＣｖ！を記憶し（ステ？プ＃２７２）、ノーの場
合は，．状態データｃｖｉ及び状態データＣ７／，を記
憶する（ステップ＃２７３）。ステップ＃２７２又はス
テップ＃２７３の実行の後、上述のステップ＃２６３へ
進む。

ステーＦ−ｒｌ８Ｊにおいては、明電位ＶＲが不適正で
あることを示す状態データＣ■を記憶し（ステップ＃２
７５）、上述のステップ＃２６３へ進む。

ステート「ｌ９」においては、暗電位■○が不適正であ
ることを示す状態データＣＶＯを記憶し（ステップ＃２
７６）、上述のステップ＃２６３へ進む。

ステート「２０」においては、上述のようにして設定さ
れた電子写真プロセス条件によるハードコピー画像の濃
度を推定するための処理が実行される。

すなわち、ステップ＃２８１で、露光ランプ２１を消灯
して形成したトナー像（黒色に相当するトナー像）、調
整位置Ｙ１で露光ランブ２１を点灯して形成したトナー
像（白色に相当するトナー像）、及び調整位置Ｙ２で露
光ランプ２１を点灯して形成したトナー像（灰色に相当
するトナー像）の３種のトナー像の濃度をフォトセンサ
ー１９を用いて測定する． 次に、ステップ＃２８２で、フォトセンサーｌ９の出力
電圧ｖＰと、ＲＯＭ２　１　１に格納されているグラフ
データＧＤ１とに基づいて、ハードコビ−画像の推定濃
度ＩＤを求める演算を行い、黒色、白色、灰色の３種の
ハードコピー画像のそれぞれに対する推定濃度データＩ
Ｄ．，ＩＤ．，ＩＤ正を算出する。

その後、ステップ＃２８３で、感光体ドラム５周囲の各
装置に対する設定が終了したことを示すための画像調整
終了フラグＦＣを「１」にセットする。

ステート「２１」においては、ステップ＃２９１で、上
述のステート「３」での自己診断に基づき、帯電チャー
ジャ６が異常状態であることを示す状態データＣｅＭを
記憶する。そして、ステップ＃２９２で、画像調整終了
フラグＦＣを「１」にセットする。

ステート「２２」においては、上述のステート「６」で
の自己診断に基づき、露光ランプ２１が異常状態である
ことを示す状態デークＣ　！ＸＦを記憶し（ステップ＃
２９３）、上述のステンプ＃２９２へ進む。

第１４図は第ｌ２図のステップ＃５の警告表示・複写禁
止処理のフローチャートである．このルーチンにおいて
も、まず、ステップ＃３０１でステートをチェックし、
ステートに応じて以下の処理を実行する。

ステー｝ｒ３１．Ｊにおいては、ステップ＃３１１で、
信号Ｓ１の入力の有無をチェックする。信号Ｓ１は、操
作パネル１００の濃度指定キーが押されたときに、イン
ターフエイス２１６を介して第Ｉ　ＣＰＵ２　０　１に
人力される。ステップ＃３１１でノーであれば、ステッ
プ＃３１５で、ステートを「３２」とする。　ステップ
＃３ｌ１でイエスの場合は、オペレータが画質のｌつの
要素である濃度の設定を行った場合である。この場合に
は、？ペレータは画質に対して特に注意を払っていると
考えられる。このため、複写機Ａの動作状態が不適正状
態のときには、複写動作の開始以前に、所望画質の複写
画像の形成が困難であることをオペレータに知らせる必
要がある。

そこで、ステップ＃３１２〜ステップ＃３ｌ４で、状態
データＣｖｉ，　　Ｃｖ■　ＣＶＯがそれぞれ記憶され
ているか否か、つまり、各データがＲＡＭ２０９内にあ
るか否かをチェックする。各ステップ＃３１２〜ステッ
プ＃３１４のいずれかでイエスの場合は、複写機Ａの動
作状態は不適正状態である。この場合にはステップ＃３
１６へ進む．ステソプ＃３ｌ６では、操作バネル１００
のメッセージ表示部１１７に複写機Ａの動作状態が不適
正状態である旨の警告表示を行なう。

ステートｒ３２Ｊにおいては、まず、ステップ＃３２ｌ
で、状態データＣＣ＋＋が記憶されているか否かをチェ
ックし、記憶されているときには、ステップ＃３２２で
異常状態の警告表示を行う。この場合には、異常状態の
場合のメッセージ文とともにトラブル箇所（異常箇所）
が表示される。

次に、ステップ＃３２３で、複写動作の開始を禁止する
複写禁止処理を実行する．すなわち、操作パネル１００
の各キーの入力を禁止するとともにデータ処理に関係す
る装置を除いて各部の電源をオフするための制御を行う
。

その後、ステップ＃３２４で、ステートを「３３」に更
新する． ステートｒ３３，においては、まず、ステップ＃３３１
で、状態データＣ　ＥＸＦが記憶されているか否かをチ
ェックし、記憶されているときには、ステップ＃３３２
で露光ランプ２１に係る異常状態の警告表示を行う。

ステップ＃３３３では、上述のステップ＃３２３と同様
の複写禁止処理が実行され、ステップ＃３３４で、ステ
ートを「３１」に戻す。

上述の実施例によれば、画像調整処理において、帯電チ
ャージ十６のＨＶレベル及び露光ランプ２１のＥＸＰレ
ベルを適当に変更し、すなわち現像バイアスＶＢと表面
電位ＶＨと相対関係を変更する相対電位制御を行い、こ
の相対電位制御によっても感光体５における所定の表面
電位ＶＨが得られない場合、つまり、帯電チャージャ６
及び露光ランプ２１の調整が限界に達した場合にのみ、
トナー重量比Ｔ／Ｃを高めることによって画質劣化を防
止するようにしたので、トナー重量比Ｔ／Ｃを上げるこ
とによって発生し易くなるトナー溢れ、現像Ｈ７の駆動
モータのトルク過剰、帯電不良などの不部合を最小限に
抑えることができる．上述の実施例によれば、適宜変更
されるＴ／Ｃレベル（トナー濃度）に応じて、改めて暗
電位■Ｏ、グレイ電位Ｖｉの目標値が定められるので、
各部の性能低下状態及び動作環境に適合した最適のプロ
セス条件によって画像形成を行うことができる． 上述の実施例において、下地色の濃い原稿Ｄに対して明
瞭な複写画像を形成するため、オペレータによる濃度指
定キーの操作に対応してトナー重量比Ｔ／Ｃを下げるよ
うにしてもよい。

〔発明の効果］ 請求項１の発明によれば、所定の画質のハードコピー画
像を得るための調整の範囲を拡げることができ、画質劣
化の発生を可及的に抑えることができる。また、表面電
位を現像バイアス電位に対して相対的に変化させる相対
電位制御による画質の調整が限界状態となったときに、
はしめて現像剤のトナー濃度の設定値が変更されるので
、画像形成上の不都合が生じる恐れのあるトナー濃度の
変化を最小限に抑えることができる。

請求項２の発明によれば、各部の性能低下に対応した的
確なトナー濃度による画像形成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は複写機の要部を示す正面断面図、第２図は光学
系の一部を拡大して示す図、第３図は帯電チャージャ及
び出力回路の構成を示す図、 第４図は帯電チャージャの設定レベルを示す図、第５図
は複写機の制御回路のブロック図、第６図はトナー重量
比とトナー濃度センサーの出力電圧の関係を示すグラフ
、 第７図はトナー重量比の設定レベルと暗電位及びグレイ
電位の関係を示す図、 第８図はフォトセンサの出力電圧と推定濃度の関係を示
すグラフ、 第９図は感光体ドラムの表面電位と表面電位計の出力電
圧の関係を示すグラフ、 第１０図は現像バイアスの設定レベルを示す図、第１１
図は露光量の設定レベルを示す図、第１２図〜第１４図
は複写機の動作を示すフローチャートである． ５・・・感光体（Ｗｊ像担持体）、７・・・現像器（現
像手段）、９０・・・表面電位計（センサー手段）、Ａ
・・・復写ＩＩ（画像形成装置）、２０１・・・第ＩＣ
ＰＵ（設定手段、制御手段）、Ｔ／Ｃ・・・トナー重量
比（トナー濃度）、ＶＢ・・・現像バイアス（バイアス
電位）、■Ｈ・・・表面電位．

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）潜像担持体と、トナー及びキャリアからなる現像
   剤を用いる現像手段とを有し、前記潜像担持体の表面電
   位を前記現像手段に与えるバイアス電位に対して相対的
   に変化させる相対電位制御によって画質の調整を行うよ
   うに構成された画像形成装置において、 前記現像剤のトナー濃度を設定する設定手段と、 設定されたトナー濃度になるようにトナーの供給量を制
   御する制御手段とを有し、 前記相対電位制御が限界状態となったときには、画質の
   調整のために前記トナー濃度の設定値を変更するように
   してなる ことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）潜像担持体と、トナー及びキャリアからなる現像
   剤を用いる現像手段とを有し、電子写真プロセスによっ
   てハードコピー画像を形成する画像形成装置において、 前記潜像担持体の表面電位を測定するセンサー手段を設
   け、 前記センサー手段による測定値に基づいて前記現像剤の
   トナー濃度を変化させるようにしてなる ことを特徴とする画像形成装置。