JPH09244421A

JPH09244421A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09244421A
Application number: JP8084628A
Authority: JP
Inventors: Takehisa Maeda; 雄久前田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-03-13
Filing date: 1996-03-13
Publication date: 1997-09-19
Anticipated expiration: 2016-03-13
Also published as: JP3673594B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画像濃度低下が発生する前に、現像剤が画像
濃度低下を発生させやすい状態となったことを検出し
て、該検出に基づき現像剤にトナーを補給することによ
り、画像濃度低下を予防し、かつ、画像濃度低下に先だ
って生じる画像ムラの発生を予防する。【解決手段】記録紙７１の表面に、パッチ画像の画像
濃度が有効画像領域に形成される有効画像の画像濃度よ
りも低濃度となるように、両者の印写条件を異ならせて
パッチ画像を形成し、このパッチ画像を濃度検出センサ
８７で検出する。そして、この検出値に基づいてプリン
タ制御部１がトナー補給装置を制御して、トナー補給装
置に現像液タンク６４中の現像液にトナー補給を行わせ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、測
定用の現像像の画像濃度を検出し、その結果に基づいて
現像剤にトナー補給する画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置として、潜像担持体
としての記録材を搬送する搬送手段と、現像剤を用いて
潜像を現像する現像手段とを備え、記録材表面にトナー
像を形成するものが知られている。この画像形成装置に
おいては、現像動作に伴い現像剤中のトナーが消費さ
れ、現像剤のトナー濃度が低下する。このトナー濃度低
下が生じたままの状態で現像を行うと記録材に形成され
る画像の濃度が低下してしまう。

【０００３】そこで、記録材に形成された画像の現像後
の画像濃度を検出し、得られた検出値が予め設定されて
いる基準値より低い場合に、現像剤へ濃縮トナー液を補
給する画像形成装置が提案されている（特開昭６２−１
４４１８４号参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この提案に
かかる装置では、画像濃度の低下が発生してしまってか
らトナー補給を行なうので、画像濃度の低下を未然に防
止することはできない。また、現像剤のトナー濃度が徐
々に低下していく段階で画像濃度の低下に先だって現れ
る画像中の画像濃度のムラ（以下、画像濃度ムラとい
う）の発生も未然に防止することはできない。

【０００５】そこで、先に本出願人は、記録材を搬送す
る搬送手段と、現像剤を用いて潜像を現像し、該記録材
にトナー像を形成する現像装置と、該現像装置に現像剤
を供給する現像剤タンクと、該現像剤タンクにトナーを
補給するトナー補給装置と、該トナー補給装置が該現像
剤タンク中の現像剤に対して補給するトナーの補給量を
制御するトナー補給量制御手段と、を備えた画像形成装
置において、該画像濃度検出手段が、該記録材における
有効画像領域外に形成され、かつ該有効画像領域に形成
される有効画像の最高画像濃度よりも低濃度であるパッ
チ画像の画像濃度を複数箇所で検出する画像濃度検出手
段と、該画像濃度検出手段の検出値を用いて該パッチ画
像中での濃度差を求める処理手段とを設け、該トナー補
給量制御手段を、該処理手段により求めた濃度差に基づ
いて、トナー補給量を制御するように構成したことを特
徴とする画像形成装置を提案した（特願平７−５７９５
４号）。

【０００６】上記提案は、次の知見に基づいてなされた
ものである。すなわち、通常、記録紙上の静電潜像に現
像装置を用いて画像を形成する場合、記録紙の電位が小
さいほどトナーが付着しにくく画像濃度ムラが発生しや
すいという現象が存在し、この現象はトナーの消費にと
もなって現像液中のトナーが減少するほど顕著に現れて
くる。

【０００７】図２は、ベタ画像濃度と画像濃度ムラとの
関係を示すグラフである。縦軸はベタ画像（面積率１０
０％）の濃度を示し、画像濃度が高いほど記録紙電位が
高い。横軸は画像濃度ムラを示し、ベタ画像内の最高濃
度と最低濃度の差が大きいほど画像濃度ムラが大きい。
特性線ｂは、トナーが消費される前の現像液による現像
で得られたベタ画像濃度と画像濃度ムラとの関係を示し
ており、特性線ａは、現像を繰り返した後のトナーが消
費された現像液による現像で得られたベタ画像濃度と画
像濃度ムラとの関係を示している。縦軸に示したベタ画
像濃度の値ｄ１は、出力する画像の最高画像濃度であ
り、ベタ画像濃度の値ｄ２は、出力する画像とは別に形
成する測定用のベタ現像像（面積率１００％）の画像濃
度である。横軸に示す画像濃度ムラの値ｙは出力画像と
してのベタ画像（面積率１００％）を目視した場合に画
像濃度ムラが目立つかどうかの境界値である。

【０００８】図２において、初期の現像液による現像で
は特性線ｂに示すように、上記最高画像濃度ｄ１や上記
測定用のベタ画像の画像濃度ｄ２での画像濃度ムラの値
ｘは上記境界値ｙよりも小さく、目視での画像濃度ムラ
はほとんどない。一方、現像を繰り返した後の現像液に
よる現像では特性線ａに示すように、上記最高画像濃度
ｄ１での画像濃度ムラの値ｘは上記境界値ｙよりも小さ
く、目視での画像濃度ムラはほとんどないが、上記測定
用のベタ画像の画像濃度ｄ２での画像濃度ムラの値ｙは
上記境界値ｙになり、目視での画像濃度ムラが発生す
る。このように現像を繰り返すことで、特性線ｂから例
えば特性線ａというようにベタ画像濃度と画像濃度ムラ
との関係が変化して画像濃度ムラが発生しやすくなり、
しかも、画像濃度ムラはベタ画像濃度が低いほど発生し
やすい。

【０００９】上記提案に係る画像形成装置では、以上の
ように、現像剤濃度が低下すると、画像濃度ムラが発生
し、しかも、この画像濃度ムラが記録紙の電位が小さい
ほど発生しやすいという現象に着目し、有効画像領域に
形成される画像よりも濃度が低い測定用の画像を有効画
像領域外に形成することで、画像濃度ムラの発生を検出
しやすい状態にしている。そして、この測定用の画像中
の画像濃度を複数箇所で検出し、該検出値の差に対応し
た量のトナーを現像剤に補給している。

【００１０】なお、上記提案に係る画像形成装置の具体
例では、画像面積率１００％の測定用の画像を用いてい
る。これは、上記具体例がドットによって画像を形成す
るデジタル式の画像形成装置であるため、測定用の画像
として、例えば面積率５０％の中間濃度のものを使用す
ると、光学センサによる測定にあたってドット部につい
てのセンサ信号を用いて濃度差を検出するのに、ドット
部と非ドット部との区別をする必要があり、制御が複雑
になるのを避けるという理由による。また、階調をドッ
トの面積率で表現する種類のプリンタでは、記録紙上に
おけるベタ画像部（面積率１００％）と中間濃度部（例
えば面積率５０％）とで１つのドットの電位が同じであ
っても、ベタ画像部の方が画像濃度ムラが目立ちやす
い。例えば、１ドットの電位が７０Ｖとすると、ベタ画
像部（面積率１００％）では７０Ｖ電位のドットが記録
紙一面に存在するのに対して、中間濃度部（面積率５０
％）ではこのドットが１ドットおきで印字されていない
部分が存在するため、目で見たときに少々の画像濃度ム
ラが生じていても目立ちにくく、逆に、ベタ画像部にお
いては少しでも画像濃度ムラが生じると目立ってしま
う。よって、測定用の画像としてベタ画像を用い、かつ
それについての上記境界値ｙを求めて使用すれば、画像
濃度ムラが生じ易いベタ画像部での濃度ムラ発生を確実
に防止すると同時に、中間濃度部やハイライト部の濃度
ムラも未然に防止できるいう理由による。

【００１１】例えば、画像面積率１００％のパッチ画像
において発生した画像濃度ムラが非常に小さく、また画
像面積率がベタ画像濃度よりも小さい中間濃度部、ハイ
ライト部においても画像濃度ムラが目立たない程度の限
界の濃度差ｙを予め実験でもとめて設定値ｙとしてお
く。また、ベタ画像濃度の濃度差がこの設定値ｙ以上に
なったときに、濃度差ｙにもどすまで現像剤に補給すべ
きトナー量も予め実験によって求めておく。そして、画
像形成動作を行うのに伴い、所定のタイミングで上記パ
ッチ画像を測定用に作成し、作成したパッチ画像中の画
像濃度を上記画像濃度検出手段で複数箇所検出する。こ
の検出結果を処理手段により処理し、例えば、検出され
た複数の検出値のうちの最高値と最低値とから濃度差を
求める。この濃度差が上記設定値ｙ以上であれば、上記
濃度差ｙに戻すための量として予め求めたトナー量を、
現像剤に補給する。従って、この装置では、パッチ画像
中の濃度を検出し、有効画像領域よりも先に発生するパ
ッチ画像の画像濃度ムラを検知することによって、該有
効画像領域に形成される画像に画像濃度ムラが発生する
前に現像剤にトナーを補給することができる。なお、現
像剤濃度が低下すると、画像濃度ムラが発生し、しか
も、この画像濃度ムラが記録紙の電位が小さいほど発生
しやすいという現象は、デジタル式の画像形成装置のみ
ならずアナログ式の画像形成装置でも同様に生じる現像
である。

【００１２】本発明は、上記提案に係る画像形成装置の
改良に関するものであり、その目的とするところは、画
像濃度の低下が発生する前に現像剤が画像濃度の低下を
発生させやすい状態となったことの検出、及び、該検出
に基づく現像剤へのトナーを補給を自動的に行って、画
像濃度の低下や画像濃度ムラの発生を未然に防止できる
画像形成装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の画像形成装置は、潜像担持体上の潜像を
現像する現像装置と、該現像装置の現像剤中にトナーを
補給するトナー補給装置とを有し、形成対象である有効
画像の潜像とは別に潜像担持体上に測定用潜像を形成
し、該測定用潜像を前記現像装置で現像して測定用現像
像を形成し、該測定用現像像の画像濃度を検出した結果
に基づいて前記トナー補給装置によるトナー補給を制御
する画像形成装置において、前記出力する画像について
の最高の画像濃度よりも薄い所定の画像濃度になるよう
に、前記出力する画像の現像像と前記測定用現像像との
間で画像形成条件を切り替えて前記測定用現像像を形成
し、前記測定用現像像の複数箇所における画像濃度検出
の結果を用いて該測定用現像像中での濃度差を求め、該
濃度差に基づいて前記トナー補給装置にるトナー補給を
制御することを特徴とするものである。

【００１４】請求項２の画像形成装置は、上記潜像担持
体を一様帯電した後に潜像書き込みを行うか、あるい
は、他の潜像担持体を一様帯電した後に潜像書き込みを
行って形成した潜像を上記潜像担持体に転写するかし
て、上記潜像担持体上に潜像を形成する請求項１の画像
形成装置において、上記切り替える画像形成条件が、前
記一様帯電の強さであることを特徴とするものである。

【００１５】請求項３の画像形成装置は、他の潜像担持
体に形成した潜像を、転写電界を用いて上記潜像担持体
に転写して、上記潜像担持体上に潜像を形成する請求項
１の画像形成装置において、上記切り替える画像形成条
件が、前記転写電界の強さであることを特徴とするもの
である。

【００１６】請求項４の画像形成装置は、上記潜像担持
体を一様帯電した後に露光による潜像書き込みを行う
か、あるいは、他の潜像担持体を一様帯電した後に露光
による潜像書き込みを行って形成した潜像を上記潜像担
持体に転写するかして、上記潜像担持体上に潜像を形成
する請求項１の画像形成装置において、上記切り替える
画像形成条件が、前記露光の光量であることを特徴とす
るものである。

【００１７】請求項５の画像形成装置は、請求項１の画
像形成装置において、上記切り替える画像形成条件が、
現像時間であることを特徴とするものである。

【００１８】請求項６の画像形成装置は、装置内で上記
潜像担持体を所定方向に搬送しながら画像を形成する請
求項２，３，４，又は５の画像形成装置において、上記
測定用現像像が、潜像担持体の搬送方向における上記出
力する画像の先端部近傍と後端部近傍とにそれぞれ形成
されることを特徴とするものである。

【００１９】請求項７の画像形成装置は、装置内で上記
潜像担持体を所定方向に搬送しながら画像を形成する請
求項５の画像形成装置において、上記測定用現像像が、
潜像担持体の搬送方向における上記出力する画像の先端
部近傍から後端部近傍まで切れ目なく形成されることを
特徴とするものである。

【００２０】以上の請求項１乃至７の画像形成装置にお
いては、前述の提案に係る画像形成装置と同様に、画像
濃度ムラの発生を検出しやすい、有効画像領域に形成さ
れる画像よりも濃度が低い測定用の現像像を有効画像領
域外に形成し、この測定用の現像像の複数箇所の画像濃
度を検出し、該検出結果を用いて該測定用現像像中での
濃度差を求め、該濃度差に基づいてトナー補給装置によ
るトナー補給を制御する。しかも、有効画像の現像像を
作成するときとは画像形成条件を切り替えることで前記
測定用現像像を形成することにより、例えば、測定用現
像像を作成するためのテスト用原稿などを用いることな
く、自動的に、測定用現像像の作成及び検出をできるよ
うにした。

【００２１】ここで、図３は、正規現像を行う画像形成
装置における記録材の潜像電位と画像濃度との関係を示
すグラフであり、縦軸は画像濃度、横軸は潜像電位をそ
れぞれ示している。このグラフによれば、記録材上の潜
像電位が高くなるほど画像濃度が高くなり、ある程度の
潜像電位になると画像濃度がそれ以上上がらなくなるよ
うな特性であることがわかる。測定用現像像の画像濃度
を有効画像の最高画像濃度よりも低濃度となるように形
成するには、測定用潜像の潜像電位ｐ２を有効画像の潜
像電位ｐ１よりも小さくすればよい。このように有効画
像の潜像と測定用潜像画像とで、潜像形成に当たっての
印写条件を異ならせることにより、これらの現像像の画
像濃度ｄ２、ｄ１を、前述の図２中の画像濃度ｄ２、ｄ
１に対応させることができる。

【００２２】そこで、請求項２の画像形成装置において
は、潜像担持体上における測定用潜像を形成する部分
が、有効画像領域内に形成される有効画像を形成する部
分よりも現像濃度が低濃度になるような帯電状態になる
ように、前記潜像担持体の一様帯電の強さを切り替え
る。これにより、現像装置で潜像を現像すると、有効画
像領域内に形成される有効画像の最高画像濃度に比し
て、測定用現像像の画像濃度が低濃度になるようにす
る。

【００２３】また、請求項３の画像形成装置において
は、他の潜像担持体に形成した潜像を上記潜像担持体に
転写する転写電界の強さを、有効画像領域内に形成され
る有効画像の最高画像濃度よりも測定用潜像の現像像の
画像濃度方が低くなる潜像状態になるよう切り替える。
これにより、現像装置で潜像を現像すると、有効画像領
域内に形成される有効画像の最高画像濃度に比して、測
定用現像像の画像濃度が低濃度になるようにする。

【００２４】また、請求項４の画像形成装置において
は、上記露光の光量を、上記潜像担持体に形成される測
定用潜像の現像像の画像濃度が、上記有効画像領域内に
形成される有効画像の最高画像濃度よりも低くなる露光
状態になるよう切り替える。現像装置で潜像を現像する
と、有効画像領域内に形成される有効画像の最高画像濃
度に比して、測定用現像像の画像濃度が低濃度になるよ
うにする。（以下、余白）

【００２５】ここで、図４は、記録材の現像速度と画像
濃度との関係を示すグラフであり、縦軸は画像濃度、横
軸は記録材の現像速度をそれぞれ示している。このグラ
フによれば、記録材の現像速度が遅くなるほど画像濃度
が高くなり、ある程度の速度まで遅くなると画像濃度が
それ以上濃くならないような特性であることがわかる。
測定用現像像の画像濃度を有効画像の最高画像濃度より
も低濃度となるように形成するには、測定用潜像の現像
速度ｖ２を有効画像潜像の現像速度ｖ１よりも早くし、
現像時間を短くすればよい。このように有効画像と測定
用画像とで印写条件としての現像時間を異ならせること
により、これらの画像濃度ｄ１，ｄ２を、図２中の画像
濃度ｄ１，ｄ２に対応させることができる。

【００２６】そこで、請求項５の画像形成装置において
は、上記測定用画像の画像濃度が、前記有効画像領域内
に形成される画像の最高画像濃度よりも低濃度になるよ
うに現像時間を切り替える。これにより、有効画像領域
内に形成される有効画像の最高画像濃度に比して、測定
用現像像の画像濃度が低濃度になるようにする。

【００２７】請求項６の画像形成装置においては、搬送
方向における記録材の先端部近傍に形成される測定用画
像中の画像濃度を画像濃度検出手段が検出する。そし
て、この検出結果に基づいてトナー補給装置が現像剤タ
ンク中の現像剤にトナーを補給する。その後、このトナ
ーが補給された現像剤によって記録材の搬送方向におけ
る後端部近傍に形成された測定用画像の画像濃度を前記
画像濃度検出手段が検出して、先に行なわれたトナー補
給により画像濃度ムラが解消されたかを確認する。そし
て、画像濃度ムラが解消されていない場合は、再度この
時点で現像剤にトナーを補給する。

【００２８】請求項７の画像形成装置においては、搬送
方向における記録材の先端部近傍から後端部近傍まで切
れ目なく形成されるパッチ画像中の画像濃度を画像濃度
検出手段が検出する。そして、この検出結果に基づいて
トナー補給装置が現像剤タンク中の現像剤にトナーを補
給する。よって、たとえ有効画像の形成中であっても、
画像濃度が低下すれば、その時点ですぐに現像剤へのト
ナー補給が行なわれる。

【００２９】

【発明の実施の形態】

〔実施形態１〕以下、本発明を湿式画像形成装置である
カラープリンタに適用した第１の実施形態について説明
する。図５は本実施形態に係るカラープリンタの概略構
成を示す正面図である。潜像担持体としての静電記録紙
（以下、記録紙という）７１が、記録面を外側にしてロ
ール状に巻かれ、記録紙ロール７０として、図示しない
紙管ホルダによってプリンタ本体に装着されている。上
記記録紙ロールからくり出された記録紙７１を装着する
搬送手段としてのクランプドラム１１の外周部１１ａの
一部には平面部１１ｂが形成され、その平面部１１ｂに
は、記録紙７１の先端を掴む記録紙固定部材としてのク
ランプ爪１２と、記録紙７１を排出するときに平面部１
１ｂ上の記録紙７１を浮き上がらせるイジェクトピン１
３が設けられている。このクランプ爪１２及びイジェク
トピン１３は、クランプドラム１１内部に設けたそれぞ
れの回転軸に一体化されて取り付けられ、各回転軸は、
クランプドラム１１の端面から外側に突出している。そ
して、クランプ爪１２の開閉動作及びイジェクトピン１
３の出入動作を行なうために、クランプドラム１１のフ
ランジ部の端面外のそれぞれの回転軸の軸端には、カム
状のレバー（不図示）が取り付けられ、プリンタの側板
側には、該カム状のレバーに必要に応じて接触するよう
にクランプドラム１１の回転軸方向に移動するピン（不
図示）が設けられている。

【００３０】上記クランプドラム１１へ記録紙７１を装
着するときは、まず、平面部１１ｂが給紙位置（ほぼ最
上部）に来たときに、クランプドラム１１の回転を一旦
停止させる。このとき、クランプ爪１２は開いている。
記録紙７１の先端が、ガイドコロ７２、カッター７３を
経て、給紙ローラ７４のニップ部に挿入されると、図示
しない紙センサによってその先端が検知される。そし
て、記録紙７１の先端が、クランプ爪１２へわずかにバ
ックリングする程度に突き当たる。その後、クランプド
ラム１１が矢印方向に回転すると、クランプ爪１２の上
記カム状のレバーと、プリンタの側板側の上記ピンとの
係合が外れ、クランプ爪１２が閉じて記録紙７１を掴
み、さらにクランプドラム１１が回転すると、記録紙７
１がクランプドラム１１面に巻き付けられる。クランプ
ドラム１１は、記録紙７１が所定の長さまで巻き付けら
れる角度まで回転すると一旦停止し、カッター７３が動
作して記録紙７１がロール部７０側から切り離される。

【００３１】上記クランプドラム１１の周囲には、他の
像担持体としての感光体ドラム２１、感光体ドラム２１
の感光体への書き込みを行なう露光装置、記録紙７１に
転写された静電潜像を、液体キャリアにトナーが分散さ
れてなる現像液を用いて現像する湿式現像装置等が配設
されている。

【００３２】上記露光装置は、図示しないレーザダイオ
ード（以下、ＬＤという）、ポリゴンミラー３１及びそ
の駆動モータ、ビームエキスパンダー（不図示）、ｆ-
θレンズ及びシリンドリカルレンズ等のレンズ群３２、
第１ミラー３３、第２ミラー３４、同期検知ミラー３
５、同期検知センサ３６等より構成される。ＬＤから出
射したレーザー光は、ポリゴンミラー３１面で反射し、
レンズ群３２を通って絞られ、さらに第１ミラー３３、
第２ミラー３４で反射されて、集束されたレーザー光が
感光体ドラム２１面に到達し、これにより、記録画像が
静電潜像として感光体ドラム２１上に書き込まれる。Ｌ
Ｄから感光体ドラム２１面までの光路長は、レンズ群３
２によって絞られたレーザービーム径が最小になるよう
に設定される。本実施形態では、ＬＤ、ポリゴンミラー
３１、レンズ群３２等をベース上に一体で構成し、この
ベースを図５の左右方向に移動することによって、上記
光路長の調整を図っている。

【００３３】係る露光装置により感光体ドラム２１に形
成された静電潜像は、クランプドラム１１との間で記録
紙７１へと転写され、記録紙７１上には、感光体に形成
された静電潜像が転写され、感光体ドラムに形成された
静電潜像と鏡像関係にある静電潜像が形成される。記録
紙７１に転写された静電潜像は、湿式現像装置のスリッ
ト現像ヘッド（以下、現像ヘッドという）６０により、
現像液１０で現像され可視像化される。

【００３４】上記湿式現像装置の構成を簡略化して図６
に示す。この湿式現像装置は、現像ヘッド６０、吸引ポ
ンプ６１、電磁弁６２、現像剤タンクとしての現像液タ
ンク６４、現像液供給パイプ６５、現像液回収パイプ６
６等から構成されている。上記現像ヘッド６０は、イエ
ロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック
（ｂｋ）、特別色（ｓｐ）用の５個があり、クランプド
ラム１１面に密着するような形状に作られ、クランプド
ラム１１と非現像時において約２mm離れた状態で、放射
状に配置されている。また、現像ヘッド６０のクランプ
ドラム１１に対向する面には、クランプドラム１１の軸
方向に延在する少なくとも１本の現像溝６０ａが彫られ
ている。そして、上記現像ヘッド６０は、図示しない上
下移動装置により、クランプドラム１１に近接する位置
と、これから離間し位置との間で移動できるようになっ
ている。

【００３５】上記湿式現像装置による現像時には、図５
に示すように、クランプドラム１１が矢印方向に回転
し、静電潜像が形成された記録紙７１の先端が現像ヘッ
ド６０との対向位置を通過するとき、上記上下移動装置
で、現像ヘッド６０をクランプドラム１１面側に押しつ
け、記録紙７１に密着させる。

【００３６】そして、記録紙７１によって現像ヘッド６
０の現像溝６０ａが略密閉された状態で、吸引ポンプ６
１により、その密閉された現像溝６０ａが負圧にされ、
現像液１０が現像液タンク６４、現像液供給パイプ６
５、現像ヘッド６０、現像液回収パイプ６６、吸引ポン
プ６１、現像液タンク６４間を循環することにより、現
像ヘッド６０の現像溝６０ａに現像液１０が供給され、
記録紙７１上に転写された静電潜像が現像される。

【００３７】そして、記録紙７１の画像形成部の後端が
現像ヘッド６０との対向位置を通過した後、電磁弁６２
により現像液１０の供給が停止され、一定時間現像液１
０のスクイズが行なわれる。このスクイズが終了した
後、吸引ポンプ６１が停止され、上記移動装置で現像ヘ
ッド６０がクランプドラム１１から離される。このと
き、上記スクイズが完全でないと、記録紙７１の後部に
現像液１０が残留しているので、ブロッタローラ４１に
より、この残留液が完全に除去される。また、ファン４
２によって、記録紙７１とブロッタローラ４１とを乾燥
させる。

【００３８】上記現像の後、記録紙７１上には残留電位
が残っており、次の工程において混色を防止するため
に、除電スコロトロン４３により除電を行ない、残留電
位を除去する。そして、すべての現像ヘッド６０による
現像が終了すると、クランプドラム１１は排紙位置まで
駆動され、クランプ爪１２が開き、イジェクトピン１３
が突き出て、記録紙７１の先端をクランプドラム１１か
ら浮き上がらせて、記録紙７１が排紙テーブル７７に排
出される。

【００３９】また、図７は、この実施形態のカラープリ
ンタの制御のフローチャートである。プリンタの電源が
ＯＮされる（ステップＳ１）と、現像ヘッド６０、クラ
ンプドラム１１及び静電潜像の書き込み部のイニシャラ
イズ（初期設定）が行なわれる（ステップＳ２）。上記
現像ヘッド６０をイニシャライズするにあっては、プリ
ンタ入力部の現像ヘッドホームポジションセンサが、現
像ヘッド６０のホームポジションを検出している。ここ
で、ホームポジションとは、各現像ヘッド６０がすべて
下降されている状態で、かつ、次に上昇する現像ヘッド
６０が作像プロセスにおいて１番目に用いる色の現像ヘ
ッド６０であるように設定されている状態である。プリ
ンタの電源がＯＮされたとき、現像ヘッドホームポジシ
ョンセンサの出力をチェックして、現像ヘッドの現在の
位置がホームポジションである場合には動作せずに、ホ
ームポジションでない場合には、上下移動装置によって
現像ヘッドをホームポジションの位置にする。

【００４０】上記現像ヘッド６０のイニシャライズが終
了した後、クランプドラム１１のイニシャライズが行な
われる。図示しないドラムホームポジションセンサか゜
クランプドラム１１上の検出部を検出する。ドラム駆動
モータがＯＮされ、ドラムホームポジションセンサがク
ランプドラム１１上の該検出部を検出するまで、クラン
プドラム１１が回転駆動され、クランプドラム１１の回
転位置（角度）が認識できることを確認する。そして、
ポリゴンミラー３１用のモータがＯＮされて、ポリゴン
ミラー３１の回転を安定させ、その後、ＬＤ駆動系の電
源をＯＮする。

【００４１】次に、クランプドラム１１が回転し、所定
の位置で、給紙ソレノイドをＯＮしてクランプ爪１２を
開放しながらクランプ部を真上までもっていき、クラン
プドラム１１を停止して、プリンタを給紙待機状態にす
る（ステップＳ３）。

【００４２】次に、上記給紙待機状態で、記録紙７１が
クランプドラム１１のクランプ部にセットされ、ユーザ
ーが操作部４の所定のスイッチを押すことによって、ク
ランプドラム１１上に記録紙７１を巻き付ける動作が開
始される。記録紙７１がロール紙の場合にはカット動作
を行なって、給紙動作が終了する（ステップＳ４）。

【００４３】次に、クランプドラム１１は回転を続け、
記録紙７１が巻き付けられた状態で、静電潜像の書き込
み動作のスタートを待つＲＥＡＤＹ位置で停止する（ス
テップＳ５）。

【００４４】次に、ユーザーが操作部の所定のスイッチ
を押すことによって、静電潜像の書き込み及び現像が行
なわれる（ステップＳ６）。すなわち、ユーザーが上記
スイッチを押すと、クランプドラム１１が回転し始め、
感光体ドラム２１の周囲に配設された除電用ＬＥＤ２
４、帯電チャージャ２３用電源等がＯＮする。クランプ
ドラム１１は回転を続け、クランプドラム１１上の検出
部が書き込み開始位置検出センサに検出され、その検出
値がプリンタ制御部１に入力される。このとき、プリン
タ制御部から書き込み部に書き込みスタート信号が出力
され、感光体ドラム２１への静電潜像の形成が開始され
る。また、感光体ドラム２１からクランプドラム１１上
の記録紙７１に静電潜像の転写するために用いる静電転
写用電源がＯＮされる。以上の動作により記録紙７１の
１枚分の静電潜像の形成及び静電転写が終了した後、帯
電チャージャ２３用電源、及び静電転写用電源がＯＦＦ
され、静電潜像形成動作が終了する。

【００４５】記録紙７１上の静電潜像の先端は、上記静
電潜像形成動作が終了した時点で感光体ドラム２１の直
前まできており、クランプドラム１１の回転が続けられ
ることにより、クランプドラム１１のクランプ部が現像
ヘッド６０の位置まで送られる。５本ある現像ヘッド６
０のうち使用する現像ヘッド（以下、アクティブ現像ヘ
ッドという）が、記録紙７１上のクランプ部と静電潜像
の先端部との間の現像ヘッド上昇位置にきたとき、移動
装置を作動させて、アクティブ現像ヘッドを上昇させ
る。なお、このとき、クランプドラム１１を一時停止さ
せてアクティブ現像ヘッドの上昇を待つ方法と、クラン
プドラム１１を停止させずにアクティブ現像ヘッドを上
昇させる方法が考えられる。この方法は、記録紙７１上
のクランプ部と静電潜像の先端部との間の距離が十分に
とれるかどうかで選択でき、例えば、十分な距離がとれ
る場合にはクランプドラム１１を停止させずに、アクテ
ィブ現像ヘッドを上昇させても問題はない。

【００４６】上記アクティブ現像ヘッドの上昇が完了し
たら、移動装置を停止する。そして、クランプドラム１
１を回転させ、上昇したアクティブ現像ヘッドに対応し
たポンプ６１と電磁弁６２とをＯＮする。係る動作によ
り、現像液１０がアクティブ現像ヘッド内の現像溝６０
ａに供給され、現像が開始される。そして、現像開始と
ともに、送風ファン４２がＯＮされる。現像が継続され
るにつれ、記録紙７１のクランプ部が除電スコロトロン
４３の位置に到達し、その到達時点で、除電スコロトロ
ン４３の電源である記録紙除電用電源をＯＮする。

【００４７】現像が終了したら、電磁弁６２をＯＦＦし
て現像液１０を回収し、回収し終った時点でポンプ６１
を停止し、アクティブ現像ヘッドを下降させる。そし
て、もう一度記録紙７１のクランプ部が除電スコロトロ
ン４３の位置に到達したら、記録紙除電用電源と送風フ
ァン４２をＯＦＦする。

【００４８】第１色目に対する静電潜像の書き込み及び
現像が終了した後、そのままクランプドラム１１は回転
を継続し、次の色に対応した静電潜像の書き込み及び現
像が開始され、所定回数の静電潜像の書き込み及び現像
が終了した場合には、記録紙排出動作にはいる（ステッ
プＳ７）。

【００４９】上記記録紙排出動作は、クランプ部が真上
を過ぎた位置で排出ソレノイドをＯＮし、排出位置でク
ランプ爪１２が開放され、そのままクランプドラム１１
の回転が継続されることにより行なわれる（ステップＳ
８）。その後、クランプドラム１１は回転を継続して、
初期設定後と同様に給紙位置にて停止する。

【００５０】以上の、構成及び動作の概略を説明した装
置において、プリントが繰り返されると、現像液タンク
６４内のトナーが消費され現像液１０のトナー濃度が低
下することにより、記録紙７１に形成される画像（トナ
ー像）にムラが生じたり、該画像の画像濃度が低下した
りしてしまう。そこで、この実施形態では、記録紙７１
の有効画像領域の外側に形成される、画像濃度検出用の
パッチ画像の濃度が、該有効画像領域内に形成される画
像の最高濃度よりも低濃度となるように、該パッチ画像
を形成し、このパッチ画像の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によって得られた検出結
果に基づいて現像液タンク６４中の現像液にトナーを補
給するトナー補給装置と設けて、係る画像品質の低下を
防止している。また、先にその概略を説明した現像装置
についても、画像濃度検出手段とトナー補給装置とを備
えた装置に適用するために、先に示した以外の構成を有
している。以下、これらの点を説明する。

【００５１】図１は、この現像装置の構成を詳細に示す
説明図である。この現像装置が、現像ヘッド６０、吸引
ポンプ６１、現像液タンク６４、現像液供給パイプ６
５、現像液回収パイプ６６を備えたものであることは前
述の通りであるが、それに加えて、現像液供給パイプ６
５内と現像液回収パイプ６６内とを連通する連通パイプ
８０、現像液供給パイプ６５と連通パイプ８０との接続
部分に設けられた電磁三方弁からなる循環弁８１、現像
液回収パイプ６６と連通パイプ８０との接続部分に設け
られた電磁三方弁からなる撹拌弁８２等を備えている。
また、連通パイプ８０にはトナー補給パイプ８５の一端
部が連通しており、このトナー補給パイプ８５の他端部
は、その内部に補給用のトナー８３が蓄えられたトナー
容器８４内に連通している。また、このトナー補給パイ
プ８５のトナー容器８４から連通パイプ８５へと至る部
分には、電磁弁からなるトナー補給弁８６が設けられて
いる。

【００５２】また、現像ヘッド６０により潜像が現像さ
れた状態にある、クランプドラム１１に搬送される記録
紙７１の近傍には、この転写紙７１に現像された画像の
濃度を検出し、その検出結果をプリンタ制御部１に入力
する画像濃度検出手段としての濃度検出センサ８７が設
けられている。なお、以上の説明において、プリンタ制
御部１はトナー補給量制御手段に相当する。また、ポン
プ６１、循環弁８１、連通パイプ８０、撹拌弁８２、ト
ナー容器８４、トナー補給パイプ８５、及びトナー補給
弁８６が、現像液タンク６４にトナーを補給するトナー
補給装置を構成する。

【００５３】また、上記ＬＤの露光光量を調整するＬＤ
制御回路１００と、感光体ドラム２１の帯電電位を制御
する帯電用制御回路１１０と、感光体ドラム２１からク
ランプドラム１１上の記録紙７１への潜像転写バイアス
電圧を制御するバイアス制御回路１２０と、クランプド
ラム１１の回転速度を制御する回転制御回路１３０と、
ポンプ６１の負圧を調整する負圧制御回路１４０とが設
けられており、それぞれプリンタ制御部１からの制御信
号によって制御できるようになっている。

【００５４】以上のように構成されたこの装置におけ
る、記録紙７１に形成される画像の濃度を検出する動作
と、係る画像濃度の検出値に基づいてトナー補給装置が
現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給する動作と
について、以下説明する。図８及び図９は、この実施形
態における画像濃度の検出とトナー補給動作との制御を
示すフローチャートであり、先に図７を用いて説明した
実施形態の制御における、ステップＳ４からステップＳ
６の制御を詳細に示したものである。なお、本実施形態
では、負帯電の感光体ドラム２１から記録紙７１に負帯
電の潜像を転写し、これを正極性のトナーで現像する、
いわゆるポジ／ポジのプロセスを採用している。（以下、余白）

【００５５】この装置では、前述の様に、プリンタの電
源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラムと
がイニシャライズされ、給紙待機状態となったプリンタ
に給紙がなされる。以下、図８に従って説明する。給紙
動作が終わり、ＲＥＡＤＹ状態になり、印写を開始する
と（ステップＳ１０１）、上記プリンタ制御部１は、感
光体ドラム２１に潜像転写バイアスを印加するように上
記バイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ１０
２）。次に、上記帯電用制御回路１１０を制御して、感
光体ドラム２１における有効画像領域を帯電させる（ス
テップＳ１０３）。次に、上記ＬＤ制御回路１００を制
御して画像部の露光を行う。そして、感光体ドラム２１
は、クランプドラム１１との間で所定の潜像転写バイア
スが印加された状態で、クランプドラム１１の回転とと
もに従動回転し、クランプドラム１１に巻き付けられて
いる記録紙７１に潜像を転写する（ステップＳ１０
４）。ここで、ステップＳ１０５において有効画像部の
潜像が記録紙７１に転写されたか否かを判別し、転写が
終了してなければステップＳ１０４に戻り、終了してい
れば、次のステップＳ１０６で、露光をＯＦＦにする。
そして、ステップＳ１０７で、プリンタ制御部１が帯電
用制御回路１１０を制御して帯電量を切り替える。

【００５６】ここで、本実施形態で採用している現像プ
ロセスは、ポジ／ポジのプロセスであり、感光体ドラム
２１の帯電量を増加させると、記録紙７１に転写された
潜像電位も高くなるので、画像濃度検出用のパッチ画像
の濃度が、有効画像部の最高濃度よりも低くなるような
帯電量で上記感光体ドラム２１のパッチ潜像形成領域を
帯電させるように、帯電用制御回路１１０を制御してい
る。これにより、ベタ画像濃度が低いパッチ画像の方が
有効画像部の画像よりもトナー濃度低下による画像濃度
ムラを早く生じさせ、このパッチ画像の濃度ムラを濃度
検出センサ８７で検出することにより、有効画像部で画
像濃度ムラが発生する前にトナー濃度の低下を検出する
ことができる。

【００５７】そして、上述したように帯電された感光体
ドラム２１上に形成されたパッチ潜像を記録紙７１に転
写する。ここで、ステップＳ１０９においてパッチ潜像
の転写が終了したか否かを判別し、転写が終了してなけ
ればステップＳ１０８に戻り、終了していれば、次のス
テップＳ１１０で、帯電及び潜像転写バイアスの印加を
ＯＦＦにする。そして、現像が開始されるステップＳ１
１１。なお、該静電潜像を現像するための具体的な動作
については、先に説明した通りである。

【００５８】なお、有効画像部からパッチ画像部までの
距離は、帯電量の切り替え時間、及び帯電チャージャと
記録紙７１への転写部との距離で決まる。本実施形態で
は、有効画像部の転写が終了してから帯電量を切り替え
るので、帯電量の切り替え時間、及び帯電チャージャと
記録紙７１への転写部との距離を近付けるように設定す
ると、有効画像部からパッチ画像部までの距離が近くな
り、好ましい。

【００５９】次に、図９における現像動作が開始される
と（ステップＳ１１１）、上記濃度検出センサ８７が、
上記記録紙７１の有効画像領域の外側に形成されたパッ
チ画像の複数箇所における画像濃度を検出する（ステッ
プＳ１１２）。そして、この検出結果がプリンタ制御部
１に入力され、プリンタ制御部１においてあらかじめ設
定された処理手順に従い、最大濃度（ＭＡＸ）と最小濃
度（ＭＩＮ）とを求め（ステップＳ１１３）、更に両者
の濃度差を求める（ステップＳ１１４）。そして、この
濃度差と規定濃度差とを比較し、この規定濃度差以上で
あるか否かを判別する（ステップＳ１１５）。そして、
規定濃度差以上であれば、後述するトナー補給動作を行
い、必要な量のトナーを現像液タンク６４内に補給する
（ステップＳ１１６）。一方、パッチ画像中の濃度差が
規定濃度差未満であれば、トナー補給動作は行なわな
い。そして、次の記録紙排出動作（ステップＳ１１７）
において、記録紙を排出し、一連の動作が終了する。

【００６０】次に、トナー補給装置が、現像液タンク６
４中の現像液にトナーを補給する具体的な動作について
説明する。図１０は、トナー補給動作の制御を示すフロ
ーチャートであり、図９のステップＳ１１６の制御を詳
細に示したものである。トナーを補給するに際しては、
まず、プリンタ制御部１が循環弁８１への通電をＯＦＦ
として、該弁８１を現像液供給パイプ６５の現像液タン
ク６４側と連通パイプ８０とが連通する状態とする（ス
テップＳ２０１）。次に、プリンタ制御部１が撹拌弁８
２への通電をＯＮとして、現像液回収パイプ６６の現像
液タンク６４側と連通パイプ８０とを連通した状態とす
る（ステップＳ２０２）。係る制御により、現像液タン
ク６４から循環弁８１、連通パイプ８０、撹拌弁８２、
及び、ポンプ６１が設けられた現像液回収パイプ６６を
介して、再度現像液タンク６４へと至る現像液の循環路
が形成される。

【００６１】係る循環路が形成された状態で、プリンタ
制御装置１はポンプ６１を駆動させ、該流路内に負圧を
発生させる（ステップＳ２０３）。なお、この負圧は、
上述した負圧制御回路によって調整される。そうする
と、調整された負圧により現像タンク６４内の現像液が
該循環路内を循環して、現像液に分散するトナーが撹拌
されることとなる（ステップＳ２０４）。さらに、循環
路に負圧が発生した状態で、プリンタ制御部１はトナー
補給弁８６への通電をＯＮとして（ステップＳ２０
５）、トナー容器８４と連通パイプ８０とを連通した状
態とする。このことにより、トナー容器８４中のトナー
が負圧により吸いだされて、連通パイプ８０、撹拌弁８
２、現像液回収パイプ６６を介して現像液タンク６４へ
と補給される（ステップＳ２０６）。その後プリンタ制
御部１は、トナー補給弁８６への通電をＯＦＦすること
で（ステップＳ２０７）トナー容器８４と連通パイプ８
０とが切断された状態として、トナー容器８４からのト
ナーの補給を停止させる。この状態で、しばらく間ポン
プ６１を駆動させ続け、現像液を循環路中において循環
させることにより撹拌し、その後、撹拌弁８２への通電
をＯＦＦするとともに（ステップＳ２０８）、ポンプ６
１への通電をＯＦＦして（ステップＳ２０９）トナー補
給を完了する。

【００６２】〔実施形態２〕以下、本発明を画像形成装
置であるカラープリンタに適用した第２の実施形態につ
いて説明する。この実施形態の基本的な構成は実施形態
１と同じであり、その差異は、上記パッチ画像の画像濃
度を有効画像領域内の最高画像濃度よりも低濃度にする
ための印写条件を、帯電チャージャ２３による感光体ド
ラム２１への帯電量を制御する方法に代えて、感光体ド
ラム２１への潜像転写バイアスを制御する方法を用いて
いる点にある。そこで、以下、感光体ドラム２１への潜
像転写バイアス制御について説明し、他の部分の説明は
省略する。なお、現像プロセスは、正帯電の感光体ドラ
ム２１を用いて負帯電の潜像を記録紙７１に転写し、正
極性のトナーで現像する、いわゆるネガ／ポジのプロセ
スである。

【００６３】図１１は、印写開始から現像終了までの制
御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加え
る図１１に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて説
明した実施形態１の動作と同じである。実施形態１と同
様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０
とクランプドラム１１とがイニシャライズされ、その後
給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて印写を
開始し（ステップＳ３０１）、このプリンタは静電潜像
の書き込みを待つ状態となる。次に、ユーザが操作部４
の所定のスイッチを操作するとプリンタ制御部１は、潜
像転写バイアスをＯＮし、感光体ドラム２１に所定の潜
像転写バイアスを印加するようにバイアス制御回路１２
０を制御する（ステップＳ３０２）。次に、帯電用制御
回路をＯＮして、帯電チャージャ２３により感光体ドラ
ム２１を一様帯電させる（ステップＳ３０３）。そし
て、ＬＤにより感光体ドラム２１へ画像部を露光する。
そして、感光体ドラム２１とクランプドラム１１との間
に一定の潜像転写バイアスが印加された状態で、感光体
ドラム２１が従動回転して、感光体ドラム２１上に形成
された潜像が感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写さ
れる（ステップＳ３０４）。そして、これらの処理が終
了したか否かをステップＳ３０５で判別し、有効画像部
分についての露光、潜像転写が終了したと判別される
と、次のステップＳ３０６で露光、帯電をＯＦＦにす
る。

【００６４】次に、プリンタ制御部１は、バイアス制御
回路１２０を、パッチ画像部分の潜像転写バイアス電位
を低くするように切り替える（ステップＳ３０７）。こ
こで、バイアス電位を低くするほど、記録紙７１に転写
される潜像電位を低くすることができる。また、上記図
２、図３で説明したように、潜像電位が低いほど画像濃
度が低濃度になる。このため、本実施形態のプリンタ制
御部１は、バイアス制御回路１２０を有効画像のバイア
ス電位よりも、パッチ画像部分のバイアス電位を低くす
るように切り替えている。そして、感光体ドラム２１上
にパッチ潜像を形成し、記録紙７１の有効画像領域外の
記録紙後端部近傍に画像濃度検出用のパッチ潜像を転写
する（ステップＳ３０８）。そして、この処理が終了し
たか否かをステップＳ３０９で判別し、パッチ潜像の転
写が終了したと判別されると、次のステップＳ３１０で
潜像転写バイアスをＯＦＦにする。このようにして記録
紙７１への静電潜像の書き込みが行なわれ、記録紙７１
に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対す
る現像ヘッド６０等による現像が開始される（ステップ
Ｓ３１１）。この現像動作については実施形態１と同じ
であるので説明は省略する。

【００６５】なお、有効画像部からパッチ画像部までの
距離は、潜像転写バイアスの切り替え時間、及び帯電チ
ャージャと記録紙７１への転写部との距離で決まる。本
実施形態では、有効画像部の転写が終了してから潜像転
写バイアスを切り替えるので、潜像転写バイアスの切り
替え時間、及び帯電チャージャと記録紙７１への転写部
との距離を近付けるように設定すると、有効画像部から
パッチ画像部までの距離が近くなり、好ましい。

【００６６】〔実施形態３〕以下、本発明を画像形成装
置であるカラープリンタに適用した第３の実施形態につ
いて説明する。この実施形態の基本的な構成は実施形態
２と同じであり、その差異は、上記パッチ画像の画像濃
度を有効画像領域内の最高画像濃度よりも低濃度にする
ための方法を、感光体ドラム２１への潜像転写バイアス
を制御する方法に代えて、感光体ドラム２１へのＬＤの
露光量を制御している点にある。そこで、以下、感光体
ドラム２１へのＬＤの露光量制御について説明し、他の
部分の説明は省略する。なお、現像プロセスは、実施形
態２と同様のネガ／ポジプロセスである。図１２は、印
写開始から現像終了までの制御を示すフローチャートで
ある。なお、以下説明を加える図１２に示す動作以外の
動作は、先に図７を用いて説明した実施形態１の動作と
同じである。実施形態１と同様に、プリンタの電源がＯ
Ｎされると、現像ヘッド６０とクランプドラム１１とが
イニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリ
ンタに給紙がなされて印写を開始し（ステップＳ４０
１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態と
なる。次に、ユーザが操作部４の所定のスイッチを押す
とプリンタ制御部１は、潜像転写バイアスをＯＮし、感
光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加するよ
うにバイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ４
０２）。次に、帯電用制御回路１１０を制御して、帯電
チャージャ２３により、感光体ドラム２１を一様帯電さ
せる（ステップＳ４０３）。そして、ＬＤにより感光体
ドラム２１へ画像部を露光する。そして、感光体ドラム
２１とクランプドラム１１との間に一定の潜像転写バイ
アスが印加された状態で、感光体ドラム２１が従動回転
することにより、感光体ドラム２１上に形成された潜像
が感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写される（ステ
ップＳ４０４）。そして、これらの処理か終了したか否
かをステップＳ４０５で判別し、有効画像部分について
の露光、潜像転写が終了したと判別されると、次のステ
ップＳ４０６でＬＤの露光量を切り替える。

【００６７】ここで、ＬＤによる感光体ドラム２１への
露光光量を小さくするほど、記録紙７１に転写される潜
像電位を低くすることができる。また、上記図２、図３
で説明したように、潜像電位が低いほど画像濃度が低濃
度になるので、露光光量を小さくすることによって低濃
度の画像を得ることができる。このため、本実施形態の
プリンタ制御部１は、ＬＤ制御回路１００を有効画像の
露光光量よりも、パッチ画像部分の露光光量を小さくす
るように切り替えている。

【００６８】そして、感光体ドラム２１上に有効画像を
形成するときの露光光量よりも小さな露光光量でパッチ
潜像を形成し、記録紙７１の有効画像領域外の記録紙後
端部近傍に画像濃度検出用のパッチ潜像を転写する（ス
テップＳ４０７）。そして、この処理が終了したか否か
をステップＳ４０８で判別し、パッチ潜像の転写が終了
したと判別されると、次のステップＳ４０９で帯電、潜
像転写バイアス、露光をＯＦＦにする。このようにして
記録紙７１への静電潜像の書き込みが行なわれ、記録紙
７１に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に
対する現像ヘッド６０等による現像が開始される（ステ
ップＳ４１０）。この現像動作については実施形態１と
同じであるので説明は省略する。

【００６９】〔実施形態４〕以下、本発明を湿式画像形
成装置であるカラープリンタに適用した第４の実施形態
について説明する。この実施形態も、基本的な構成は実
施形態１と同じであり、その差異は、パッチ画像の画像
濃度を有効画像領域内の最高画像濃度よりも低濃度で形
成するための制御を、感光体ドラム２１の帯電量を制御
する方法に代えて、クランプドラム１１の回転速度を制
御するようにした点にある。そこで、以下、クランプド
ラム１１の回転速度制御について説明し、他の部分の説
明は省略する。

【００７０】図１３は、印写開始から現像終了までの制
御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加え
る図１３に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて説
明した実施形態１の動作と同じである。実施形態１と同
様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０
とクランプドラム１１とがイニシャライズされ、その後
給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて印写を
開始し（ステップＳ５０１）、このプリンタは静電潜像
の書き込みを待つ状態となる。そして、感光体ドラム２
１に所定の潜像転写バイアスを印加した状態で帯電チャ
ージャ２３をＯＮして、ＬＤにより画像部を露光する。
そして、感光体ドラム２１とクランプドラム１１との間
に一定の潜像転写バイアスが印加された状態で、感光体
ドラム２１が従動回転して、感光体ドラム２１上に形成
された潜像が感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写さ
れる（ステップＳ５０２）。そして、有効画像部の現像
を行う（ステップＳ５０３）。次に、プリンタ制御部１
が、回転速度制御回路１３０を、クランプドラム１１の
回転速度を早くするように切り替える（ステップＳ５０
４）。

【００７１】ここで、上記図２及び図４で説明したよう
に、記録紙７１上の現像速度を早くするほど画像濃度を
低くすることができる。このため、上記回転速度制御回
路１３０を上記パッチ画像の現像速度ｖ２が有効画像の
現像速度ｖ１よりも早くなるように切り替えている。こ
れにより、経時使用によりトナー濃度が低下したとき
に、有効画像よりもパッチ画像の画像濃度ムラを早く生
じさせ、有効画像部に画像濃度ムラが発生する前にトナ
ー濃度の低下を検出するようにしている。

【００７２】そして、ステップＳ５０５において、有効
画像部の現像速度ｖ１よりも早い現像速度ｖ２でパッチ
潜像を現像する。このように、有効画像部とパッチ画像
部との両方が現像されると現像動作が終了する（ステッ
プＳ５０６）。

【００７３】上記実施形態１乃至４によれば、クランプ
ドラム１１により搬送され、現にプリントが行なわれて
いる記録紙７１上において、パッチ画像の濃度を有効画
像領域の画像濃度よりも低濃度で形成しているので、経
時のトナー消費により、有効画像に画像濃度ムラ等の劣
化が生じることに先立ってパッチ画像の方が画像劣化を
生じやすい状態となっている。そして、このようなパッ
チ画像濃度を濃度検出センサ８７で検出することによっ
て、濃度ムラの発生を検知することができる。このた
め、該検知に基づいてパッチ画像部の濃度ムラの発生を
検知した場合、すぐにトナーを該現像液に補給すること
ができる。よって、有効画像上における画像劣化の発生
を防止することができる。

【００７４】〔実施形態５〕以下、本発明を湿式画像形
成装置であるプリンターに適用した実施形態５について
説明する。この実施形態は、実施形態３と構成は同じで
ある。すなわち、図１に示すプリンタと同じ構成であ
る。そして、両者の差異は、記録紙７１に形成されるパ
ッチ画像の形成方法と、このパッチ画像濃度を検出する
動作とにある。そこで、係る動作について説明し、他の
部分の説明は省略する。

【００７５】図１４は、この実施形態５で画像が形成さ
れた記録紙７１の表面の、各画像の分布を示す説明図で
ある。図１４に示すようにパッチ領域Ａは、有効画像領
域Ｂ以外の領域であって、記録紙７１の搬送方向（図１
４において矢印で示す方向）における先端部Ｃの近傍
と、後端部Ｄの近傍との二箇所に設けられ、各パッチ領
域にそれぞれパッチ画像が形成される。すなわち、実施
形態１乃至４では、後端部Ｄ近傍のパッチ領域Ａの一箇
所にのみパッチ画像が形成されたのに対して、この実施
形態５では、上記二箇所にパッチ画像が形成される。

【００７６】記録紙７１の表面における各画像領域の占
める位置を決するにあたっては、先端部Ｃ側のパッチ領
域Ａと有効画像領域Ｂとの距離をある程度確保すること
が望ましい。ある程度の距離があれば、有効画像領域Ｂ
における潜像を現像する前に、該先端部Ｃ側のパッチ領
域Ａにおいて検出された画像の濃度に基づいて、トナー
を現像装置に補給する時間が確保される。なお、十分な
距離を確保できない場合には、クランプドラム１１の回
転による記録紙７１の搬送を一旦停止させて、その間に
現像液にトナーを補給して、その後、有効画像領域にお
ける潜像の現像を行なうようにすることが望ましい。ま
た、有効画像領域Ｂと後端部Ｄ側のパッチ領域Ａとの距
離についても、ある程度の距離を確保することが望まし
い。（以下、余白）

【００７７】図１５は、この実施形態における画像形成
動作の制御を示すフローチャートである。なお、以下説
明を加える図１５に示す動作以外の動作は、先に図７を
用いて概説した実施形態１の動作と同じである。他の実
施形態と同様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像
ヘッド６０とクランプドラム１１とがイニシャライズさ
れ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなさ
れて（ステップＳ６０１）、このプリンタは静電潜像の
書き込みを待つ状態となる。次に、ユーザーが操作部４
の所定のスイッチを操作すると、プリンタ制御部１は、
潜像転写バイアスをＯＮし、感光体ドラム２１に所定の
潜像転写バイアスを印加するようにバイアス制御回路１
２０を制御する（ステップＳ６０２）。そして、帯電チ
ャージャ２３をＯＮして、感光体ドラム２１を一様帯電
させる（ステップＳ６０３）。次に、パッチ潜像形成の
ために、ＬＤ制御回路１００を制御して、露光光量を小
さくするように切り替える（ステップＳ６０４）。そし
て、ＬＤにより感光体ドラム２１へパッチ画像を露光
し、パッチ潜像を形成する。そして、感光体ドラム２１
とクランプドラム１１との間に一定の潜像転写バイアス
が印加された状態で、感光体ドラム２１が従動回転する
ことにより、上記露光により感光体ドラム２１上に形成
されたパッチ潜像が、感光体ドラム２１から記録紙７１
へ転写される（ステップＳ６０５）。そして、これらの
処理が終了したか否かをステップＳ６０６で判別し、パ
ッチ画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判
別されると、次に有効画像を形成するために、ＬＤ制御
回路１００を制御して、露光光量をもとに戻すように切
り替える（ステップＳ６０７）。そして、ステップＳ６
０８で、有効画像部の露光、及び記録材７１への潜像転
写を行う。そして、これらの処理が終了したか否かをス
テップＳ６０９で判別し、有効画像部分についての露
光、潜像転写が終了したと判別されると、再びパッチ潜
像形成のために、ＬＤ制御回路１００を制御して、露光
光量を小さくするように切り替える（ステップＳ６１
０）。ここで、ステップＳ６１０からステップＳ６１２
は、上記ステップＳ６０４からステップＳ６０６と同様
であるので、説明を省略する。そして、ステップＳ６１
２で、パッチ画像部分についての露光、潜像転写が終了
したと判別されると、帯電、潜像転写バイアス印加、及
び露光をＯＦＦにする（ステップＳ６１３）。このよう
にして記録紙７１には、パッチ潜像、有効画像の潜像、
パッチ潜像の順で潜像の書き込みが行なわれ、記録紙７
１に潜像が形成される。そして、これらの潜像を現像ヘ
ッド６０等で現像する（ステップＳ６１４）。この現像
動作については実施形態１と同じであるので説明は省略
する。

【００７８】図１６は、上記プリンタ制御部１によって
なされる画像濃度の検出とトナー補給動作との制御を示
すフローチャートである。ステップＳ７０１では、記録
紙７１先端部Ｃ側のパッチ領域Ａの現像が行われる。ス
テップＳ７０２では、濃度検出センサ８７により、パッ
チ画像の画像濃度を検出しする。そして、この検出値が
上記プリンタ制御部１に入力されると、このプリンタ制
御部１では、検出値から濃度差を求め、予め測定され記
憶されている濃度ムラを生じない濃度差との比較を行な
う（ステップＳ７０３）。ここで、比較した結果、パッ
チ画像中の濃度差が規定濃度差未満であれば、トナーの
補給は行なわれず有効画像領域Ｂの現像が行なわれるこ
とになる（ステップＳ７０５）。一方、パッチ画像中の
濃度差が規定濃度以上であれば、上述したように、トナ
ー補給装置が現像液タンク６４中の現像液にトナーを補
給し（ステップＳ７０４）、その後、有効画像領域Ｂの
現像が行なわれることになる（ステップＳ７０５）。な
お、有効画像領域Ｂに現像を行なう動作については、実
施形態１と同じであるので説明を省略する。また、次の
ステップＳ７０６からステップＳ７０９までの処理は、
記録紙後端部近傍のパッチ領域Ａの現像とパッチ画像の
濃度差を検出する処理とを示しており、上記ステップＳ
７０１からステップＳ７０９までの処理と同様であるの
で、この説明も省略する。そして、以上の処理が終了す
ると、記録紙７１を排出し（ステップＳ７１０）、印写
動作を終了させる（ステップＳ７１１）。

【００７９】この実施形態５によれば、搬送方向におけ
る記録紙７１の先端部Ｃ近傍のパッチ領域Ａの濃度に基
づいて現像液に対してトナー補給をした後、このトナー
の補給がなされた現像液により搬送方向における記録紙
７１の後端部Ｄ近傍のパッチ領域Ａに画像を形成して、
上記濃度差が規定濃度差以上であるか否かを確認する。
そして、該濃度が規定濃度差以上であれば、その時点で
再度現像液にトナーを補給する。このように、トナー補
給によって画像濃度ムラが解消されたか否かを確認する
ことができるので、上記実施形態１乃至４に比して、ト
ナー濃度の低下による画質の低下を確実に防止すること
ができる。

【００８０】〔実施形態６〕以下、本発明を湿式画像形
成装置であるプリンターに適用した実施形態６について
説明する。図１７は、本実施形態のプリンターの概略構
成を示す正面図である。このプリンタの構成は、実施形
態１と基本的には同じである。両者の差異は、上記図１
のプリンタに設けられていたような、循環弁８１と供給
弁８６とを連通させるトナー補給用及び撹拌用の循環路
を設けておらず、印写中にトナー補給ができるように、
現像液回収パイプ６６に直接トナー補給パイプ８５が連
通している点と、図１８に示すようにパッチ領域Ａを、
有効画像領域Ｂ以外の領域に、記録紙７１の搬送方向
（図１８において矢印で示す方向）における先端部Ｃ側
から後端部Ｄ側まで切れ目なく形成している点にある。

【００８１】図１９は、この実施形態における画像濃度
の検出とトナー補給動作との制御を示すフローチャート
である。なお、以下説明を加える図１９に示す動作以外
の動作は、先に図７を用いて概説した実施形態１の動作
と同じである。他の実施形態と同様に、プリンタの電源
がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラム１１
とがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となった
プリンタに給紙がなされて（ステップＳ８０１）、この
プリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。次
に、ユーザーが操作部４の所定のスイッチを操作する
と、プリンタ制御部１は、潜像転写バイアスをＯＮし、
感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加する
ようにバイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ
８０２）。そして、帯電用制御回路１１０を制御して帯
電チャージャ２３により、感光体ドラム２１を一様帯電
させる（ステップＳ８０３）。

【００８２】ここで、本実施形態では、図１８に示すよ
うに、有効画像領域Ｂ以外の領域に形成するパッチ領域
Ａを、記録紙７１の搬送方向先端部Ｃ側から後端部Ｄ側
まで切れ目なく形成するので、ＬＤが１ライン走査中
に、パッチ画像部と有効画像部との両方を露光すること
になる。上述したように、パッチ画像部の濃度は有効画
像部の濃度よりも低濃度にする必要があるので、このよ
うな画像を形成するのに、１ライン走査中で、パッチ画
像部のみが、小さな露光光量で露光されるように、ＬＤ
の露光光量を切り替えている（ステップＳ８０４、Ｓ８
０５）。

【００８３】なお、図示の例では、パッチ画像が有効画
像よりも左側に形成されているが、右側であっても構わ
ない。ただし、この場合、濃度検出センサ８７の配置も
これに合わせて変更する必要がある。

【００８４】そして、このように形成された潜像を記録
紙７１上に転写し（ステップＳ８０６）、この転写が全
ライン終了したか否かをステップＳ８０７で判別し、全
ライン終了するまで繰り返す。そして潜像の転写が終了
したら、帯電、潜像転写バイアス印加、露光を全てＯＦ
Ｆにする（ステップＳ８０８）。このようにして記録紙
７１には、パッチ潜像、有効画像の潜像の書き込みが行
なわれる。そして、これらの潜像を現像ヘッド６０等で
現像する（ステップＳ８０９）。この現像動作について
は実施形態１と同じであるので説明は省略する。

【００８５】図２０は、濃度検出に係る制御を示すフロ
ーチャートである。ステップＳ８１０では、上記ステッ
プＳ８０９の現像動作が終了したか否かを判別する。そ
して、現像が終了していれば、記録紙排出動作（ステッ
プＳ８１１）において記録紙７１を排出し、一連の動作
が終了する。一方、現像中には、ステップＳ８１２で、
濃度検出センサ８７により上記パッチ画像部の濃度検出
を行う。そしてこの検出結果は、実施形態１で説明した
ように、プリンタ制御部１に入力され、プリンタ制御部
１において濃度差を求めるとともに、この濃度差を、あ
らかじめ設定された規定濃度差と比較し、この規定濃度
差以上であるか否かを判別する（ステップＳ８１３）。
そして、規定濃度以下であれば、後述するトナー補給動
作を行い、必要な量のトナーを現像液タンク６４内に補
給する（ステップＳ８１４）。

【００８６】図２１は、上記ステップＳ８１４における
トナー補給装置の制御を示すフローチャートである。ス
テップＳ９０１でトナー補給が開始すると、まず、補給
弁８６をあけ、Ａ−Ｂ間を連通させる（ステップＳ９０
２）。ここで、現像中は、トナー容器８４内のトナーが
吸いだされるような負圧がかけられており、Ａ−Ｂ間を
連通させることで、現像液タンク６４内の現像液中にト
ナーが補給される（ステップＳ９０３）。このとき、現
像液の流通経路中にトナーが補給されるため、トナーの
補給と同時に負圧が変化し、これにともなって現像液の
流量が変化してしまうことがある。このため、プリンタ
制御部１により、トナー補給時における負圧が変化しな
いように、上記負圧制御回路１４０による負圧制御を行
う（ステップＳ９０４）。そして、一定量のトナーを補
給したら補給弁８６を閉じ（ステップＳ９０５）トナー
補給を停止する。このとき、負圧制御回路１４０によ
り、トナー補給前の負圧に戻す。（ステップＳ９０６）
トナー補給制御を終了させる。

【００８７】この実施形態によれば、搬送方向における
記録紙７１の先端部近傍から後端部近傍まで切れ目なく
形成されるパッチ画像中の画像濃度を濃度検出センサ８
７が検出する。そして、この検出結果に基づいてトナー
補給装置が現像剤タンク６４中の現像剤にトナーを補給
する。よって、たとえ有効画像の形成中であっても、測
定画像の画像濃度ムラが生じれば、その時点ですぐに現
像剤へのトナー補給が行なわれるので、有効画像中にお
いて画像濃度ムラが生じることを防止することができ
る。

【００８８】

【発明の効果】請求項１乃至請求項７の画像形成装置に
よれば、有効画像の濃度ムラが実際に発生することに先
立って、測定画像において該画像濃度ムラが発生しやす
い状態となったことを検知し、該検知に基づいて有効画
像の画像濃度ムラが発生する前に、トナー補給装置が現
像剤タンクへとトナーを補給する。よって、既に発生し
てしまった有効画像の画像濃度低下を検知してから事後
的にトナー補給を行なうような装置に比して、現像剤の
トナー濃度が低下し始めた時期における画像濃度の低下
と、画像濃度の低下に先立って生じる有効画像における
ムラの発生を防止し、常に安定した濃度で画像を形成す
ることができる。

【００８９】特に、請求項４の画像形成装置によれば、
露光手段によって、測定用画像を形成しているので、通
常の印写動作中に、記録材上の画像形成可能な範囲内
で、かつ有効画像領域外のどのような場所にも前記パッ
チ画像を形成することができるという利点がある。

【００９０】特に、請求項５の画像形成装置によれば、
現像時間を短くするだけで測定用画像を、有効画像領域
内の画像の画像濃度よりも低濃度で形成できるので、例
えば、潜像担持体の帯電電位を低めたり、該潜像担持体
へのバイアス印加電圧を低めたり、あるいは、露光手段
による該潜像担持体への露光量を低くしたりすることが
ない。

【００９１】特に、請求項６の画像形成装置によれば、
搬送方向における記録材の先端部近傍に設けられたパッ
チ画像の濃度差に基づいて現像剤にトナー補給を行な
い、その後、該方向における後端部近傍に形成されたパ
ッチ画像の濃度差を検出することにより、先に行なわれ
たトナー補給によって画像濃度ムラが解消されたかを確
認するので、画像濃度ムラが解消されていない場合、再
度この時点で再度トナーの補給を行ない、迅速にトナー
濃度を適正化できる。

【００９２】また特に、請求項７の画像形成装置によれ
ば、たとえ有効画像の形成中であっても、有効画像での
画像ムラが生じるおそれがあれば、その時点ですぐに現
像剤へのトナー補給が行なわれるので、有効画像中にお
ける画像濃度ムラの発生を有効に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係るプリンタにおける現像装置の
概略構成を示す説明図。

【図２】印写枚数とベタ画像濃度との関係を示すグラ
フ。

【図３】記録紙潜像電位と画像濃度との関係を示すグラ
フ。

【図４】現像速度と画像濃度との関係を示すグラフ。

【図５】実施形態１に係るプリンタの概略構成を示す説
明図。

【図６】実施形態１に係るプリンタの現像装置を簡略化
して示す説明図。

【図７】実施形態１に係るプリンタの制御を示すフロー
チャート。

【図８】実施形態１に係るプリンタの潜像形成から現像
までの制御を示すフローチャート。

【図９】実施形態１に係るプリンタの濃度検出に係る制
御を示すフローチャート。

【図１０】実施形態１に係るプリンタのトナー補給動作
の制御を示すフローチャート。

【図１１】実施形態２に係るプリンタの潜像形成から現
像までの制御を示すフローチャート。

【図１２】実施形態３に係るプリンタの潜像形成から現
像までの制御を示すフローチャート。

【図１３】実施形態４に係るプリンタの潜像形成から現
像までの制御を示すフローチャート。

【図１４】実施形態５に係るプリンタによりプリントが
なされた記録紙を示す説明図。

【図１５】実施形態５に係るプリンタの潜像形成から現
像までの制御を示すフローチャート。

【図１６】実施形態５に係るプリンタの現像と濃度検出
の制御を示すフローチャート。

【図１７】実施形態６に係るプリンタにおける現像装置
の概略構成を示す説明図。

【図１８】実施形態６に係るプリンタによりプリントが
なされた記録紙を示す説明図。

【図１９】実施形態６に係るプリンタの潜像形成から現
像までの制御を示すフローチャート。

【図２０】同プリンタの濃度検出に係る制御を示すフロ
ーチャート。

【図２１】同プリンタのトナー補給装置の制御を示すフ
ローチャート。

【符号の説明】

１プリンタ制御部１０現像液１１クランプドラム２１感光体ドラム６０現像ヘッド６１吸引ポンプ６４現像液タンク６５現像液供給パイプ６６現像液回収パイプ７１記録紙８０連通パイプ８１循環弁８２撹拌弁８３トナー８４トナー容器８５トナー補給パイプ８６トナー補給弁８７濃度検出センサ１００ＬＤ制御回路１１０帯電用制御回路１２０バイアス制御回路１３０回転速度制御回路１４０負圧制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体上の潜像を現像する現像装置
と、該現像装置の現像剤中にトナーを補給するトナー補
給装置とを有し、形成対象である有効画像の潜像とは別
に潜像担持体上に測定用潜像を形成し、該測定用潜像を
前記現像装置で現像して測定用現像像を形成し、該測定
用現像像の画像濃度を検出した結果に基づいて前記トナ
ー補給装置によるトナー補給を制御する画像形成装置に
おいて、前記有効画像についての最高の画像濃度よりも
薄い所定の画像濃度になるように、前記有効画像の現像
像と前記測定用現像像との間で画像形成条件を切り替え
て前記測定用現像像を形成し、前記測定用現像像の複数
箇所における画像濃度検出の結果を用いて該測定用現像
像中での濃度差を求め、該濃度差に基づいて前記トナー
補給装置にるトナー補給を制御することを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】上記潜像担持体を一様帯電した後に潜像書
き込みを行うか、あるいは、他の潜像担持体を一様帯電
した後に潜像書き込みを行って形成した潜像を上記潜像
担持体に転写するかして、上記潜像担持体上に潜像を形
成する請求項１の画像形成装置において、上記切り替える画像形成条件が、前記一様帯電の強さで
あることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】他の潜像担持体に形成した潜像を、転写電
界を用いて上記潜像担持体に転写して、上記潜像担持体
上に潜像を形成する請求項１の画像形成装置において、上記切り替える画像形成条件が、前記転写電界の強さで
あることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】上記潜像担持体を一様帯電した後に露光に
よる潜像書き込みを行うか、あるいは、他の潜像担持体
を一様帯電した後に露光による潜像書き込みを行って形
成した潜像を上記潜像担持体に転写するかして、上記潜
像担持体上に潜像を形成する請求項１の画像形成装置に
おいて、上記切り替える画像形成条件が、前記露光の光量である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１の画像形成装置において、上記切り替える画像形成条件が、現像時間であることを
特徴とする画像形成装置。
【請求項６】装置内で上記潜像担持体を所定方向に搬送
しながら画像を形成する請求項２，３，４，又は５の画
像形成装置において、上記測定用現像像が、潜像担持体の搬送方向における上
記出力する画像の先端部近傍と後端部近傍とにそれぞれ
形成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】装置内で上記潜像担持体を所定方向に搬送
しながら画像を形成する請求項５の画像形成装置におい
て、上記測定用現像像が、潜像担持体の搬送方向における上
記出力する画像の先端部近傍から後端部近傍まで切れ目
なく形成されることを特徴とする画像形成装置。