JPH11327229A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像濃度検知手段に個体差があっても、画像
濃度検知手段の出力感度値ｒａｔｅを画像形成装置内で
決定することにより、画像濃度検知手段の個体差による
出力値の変動に関係なく、精度の高い現像剤濃度の制御
を実現して、所定濃度の画像を安定して得ることを可能
とすることである。 【解決手段】 感光ドラム上に標準画像として、画像濃
度出力レベルを４８とした基準画像を形成し、この標準
画像の濃度を画像濃度センサーで検知して、その検知出
力電圧１．６Ｖを読み取る。また感光ドラム上に参照画
像として、上記のレベルとは異なるたとえば３８レベル
の基準画像を形成し、同様に、参照画像の濃度をセンサ
ーで検知して、そのときの検知出力電圧１．９Ｖを読み
取る。そしてこれら標準画像、参照画像の濃度検知出力
電圧１．６Ｖ、１．９Ｖの差である０．３Ｖを、センサ
ーの出力感知値ｒａｔｅと決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やレーザー
ビームプリンター等の画像形成装置に関し、特に２成分
現像装置で使用する２成分現像剤の濃度を制御する濃度
制御装置を備えた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やレーザービームプリンタ
ー等の画像形成装置で使用する現像装置として、２成分
現像剤を用いる現像装置が知られている。

【０００３】この２成分現像装置は、図８に示すよう
に、内部に非磁性トナーと磁性キャリアとを含む２成分
現像剤を収容し、この現像剤を現像剤撹拌搬送手段２
３、２４によって現像剤担持体である現像スリーブ２１
の表面に供給し、その表面に現像スリーブ２１内の磁界
発生手段であるマグネットローラ２２の磁力によって磁
気ブラシの状態で保持し、これを現像スリーブ２１の回
転に基づいて感光ドラム１との対向部（現像領域）に搬
送する。そして現像剤返し部材（現像スリーブ上現像剤
溜まり量規制部材）２６および穂高規制部材２７で上記
の現像剤の磁気ブラシを穂切りして、現像領域に搬送さ
れる現像剤の量を適正に維持している。

【０００４】現像装置３０の内部は、図の紙面に対し垂
直方向に延在する隔壁２８によって現像室（第１室）２
９および撹拌室（第２室）３０とに区画され、これら現
像室２９および撹拌室３０に、上記の第１、第２の撹拌
搬送手段２３、２４が配置されている。

【０００５】第１の撹拌搬送手段２３は、現像室内の下
方に現像スリーブ２１の軸線方向に沿ってほぼ並行に配
置されており、回転軸の周りに羽根部材をスパイラル形
状に設けたスクリュー構造とされ、回転して現像室２９
内の現像剤を現像スリーブ２１の軸線方向に沿って一方
向に搬送する。

【０００６】第２の撹拌搬送手段２４も、第１の撹拌搬
送手段２３と同様のスクリュー構造に形成され、ただ
し、その回転軸の周りの羽根部材は、第１の撹拌搬送手
段２３と逆向きのスパイラル形状に設けられている。第
２の撹拌搬送手段２４は、撹拌室３０内の下方に第１の
撹拌搬送手段２３とほぼ平行に配置され、撹拌搬送手段
２３と同方向に回転して、撹拌室３０内の現像剤を撹拌
搬送手段２３とは反対の方向に搬送する。

【０００７】隔壁２８の手前側と奥側の端部には、図９
に示すように、現像室２９と撹拌室３０とを相互に連通
する現像剤通路２８ａ、２８ｂが形成されており、撹拌
搬送手段２３、２４の搬送により、現像室２９内の現像
剤が隔壁２８の一方の通路２８ａを通って撹拌室３０内
に送り込まれ、撹拌室３０内の現像剤が隔壁２８の他方
の通路２８ｂを通って現像室２９内に送り込まれ、かく
して現像剤が現像室２９と撹拌室３０との間で循環され
る。

【０００８】現像装置３２には図示しない補給槽が取り
付けられており、現像剤濃度制御装置の制御のもとでト
ナー補給槽からトナーが、撹拌室３０内に第２の撹拌搬
送手段２４の上流側の位置において供給される。現像に
よってトナーが消費されてトナー濃度が低下した現像室
２９内の現像剤は、第１の撹拌搬送手段２３によって撹
拌室３０内に送り込まれ、現像室２９内に既にある現像
剤とトナー補給槽から供給されたトナーとともに、第２
の撹拌搬送手段２４により撹拌混合されて、現像剤のト
ナー濃度が均一化された後、現像室２９内に送り込まれ
る。

【０００９】現像剤濃度制御装置は、図１０に示すよう
に、感光ドラム１に形成した基準画像Ａの濃度を光学式
の濃度検知手段（光濃度センサー）７０により検知し
て、現像装置３２の現像剤の濃度、つまりトナー濃度を
制御するもので、濃度センサー７０は、現像装置３２の
下流側の位置で感光ドラム１に近接設置されている。

【００１０】この濃度センサー７０は、基準画像Ａのト
ナーが赤外光を反射するという特性を利用して、画像Ａ
の濃度を検知するもので、双方向発光のＬＥＤ７１、参
照用受光素子７２および反射用受光素子７３を備えてな
り、感光ドラム１に向けた面は、透明アクリル樹脂の検
出窓７４に形成されている。

【００１１】ＬＥＤ７１から双方向に放出された赤外光
の一方を基準画像Ａに照射し、その画像Ａで反射された
赤外光の反射光量を受光素子７３により受光し、その受
光出力から基準画像Ａの濃度を算出する。ＬＥＤ７１か
らの他方の赤外光を受光した参照用受光素子７２の受光
出力は、濃度を算出する際のＬＥＤ光量変動補正用とし
て用いられる。

【００１２】周知のように、画像濃度と現像剤の濃度
（つまりトナー濃度）は一意的な相関関係がある。従っ
て、基準画像Ａについて一定電位で潜像を形成し、現像
して、その画像濃度を濃度センサー７０でモニターする
ことにより、現像剤のトナー濃度を制御することができ
る。

【００１３】画像濃度の検知による現像剤のトナー濃度
の制御は、つぎのように行われる。まず、現像装置３２
内に２成分現像剤を投入して、その現像剤を初めて使用
して感光ドラム１に基準画像Ａを形成し、濃度センサー
７０によりその画像濃度を検知して受光素子７３からの
受光出力Ｓｉｇ(init)を測定し、この出力値を画像形成
装置本体のメモリに格納する。ついでコピーを開始して
現像剤を使用し、コピー所定枚数ごとに基準画像Ａの潜
像を形成し、現像して、そのときの画像濃度を濃度セン
サー７０により検知して受光出力Ｓｉｇを測定する。そ
してメモリに格納したＳｉｇ(init)との出力の差分ΔＳ
ｉｇを計算する。

【００１４】 ΔＳｉｇ＝Ｓｉｇ(init)−Ｓｉｇ ・・・（１） （１）式と、予め測定されたトナー濃度の１ｗｔ％変動
あたりの出力感度値ｒａｔｅにより、そのときの画像濃
度の初期からのずれ量ΔＤを算出する。

【００１５】 ΔＤ＝ΔＳｉｇ／ｒａｔｅ ・・・（２） 上記ΔＤの計算により、現像装置３２内に補給されるト
ナー量が決定される。出力感度値ｒａｔｅは以下のよう
に決定される。

【００１６】図１１は、現像剤のトナー濃度が５％、６
％、７％（いずれもｗｔ％）のときの、画像濃度出力レ
ベルとセンサー７０の出力との関係を示す図である。画
像濃度出力レベルがたとえば４８レベルのとき、センサ
ー７０の出力電圧はトナー濃度に対し比例状態にあり、
トナー濃度５％、６％、７％のとき１．９Ｖ、１．６
Ｖ、１．３Ｖの出力電圧となる。つまり、このグラフに
よると、基準画像の画像濃度出力レベルが４８レベルの
とき、センサー７０の出力感度値ｒａｔｅは０．３Ｖと
なる。

【００１７】たとえば、現像剤の初期のトナー濃度が６
％の場合、現像動作によりトナー濃度１％相当のトナー
が消費されると、出力電圧はトナー濃度５％に相当する
１．９Ｖとなる。従って、ΔＳｉｇが０．３Ｖとなっ
て、出力感度値ｒａｔｅが０．３Ｖなので、ΔＤ＝１と
なり、標準のトナー濃度６％に戻すべく、トナー濃度１
％に対応する量のトナーを現像装置に供給する。このよ
うにして初期のトナー濃度を維持するような、現像剤の
濃度制御が行われる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
濃度センサー７０は、センサー個々の受光素子７３の個
体差、取り付け位置のばらつきなどにより、感光ドラム
１上の基準画像Ａに対する出力値に変動が生じる。

【００１９】図１２は、出力特性に個体差がある２つの
濃度センサーＡ、Ｂでトナー濃度６％の現像剤による基
準画像を測定したときの、画像濃度出力レベルとセンサ
ーの出力電圧との関係を示す。図１２によれば、画像濃
度出力レベル４８でのセンサーＡ、Ｂの出力電圧は同じ
値であるが、他の画像濃度出力レベルでの出力電圧に差
が生じているのが分かる。

【００２０】換言すると、基準画像の画像濃度出力レベ
ル４８のとき、濃度センサーＡ、Ｂの出力電圧値が同じ
であっても、現像動作によりトナーが消費され、基準画
像の画像濃度が低下したときに、２つのセンサーＡとＢ
との間で出力電圧値が異なってくることを意味する。

【００２１】上述したように、従来は、濃度センサー７
０について出力感度値ｒａｔｅを求めて、これを固定値
としてトナー補給量を決定しているが、濃度センサー７
０として同一種類の別のセンサーを用い、これに個体差
による出力電圧の違いがあると、正確にトナー濃度を測
定することが困難となり、精度のよいトナー補給制御が
行えず、得られる画像の濃度が不安定になる問題があっ
た。

【００２２】本発明の目的は、画像濃度検知手段に個体
差があっても、画像濃度検知手段の出力感度値ｒａｔｅ
を画像形成装置内で決定することにより、画像濃度検知
手段の個体差による出力値の変動に関係なく、精度の高
い現像剤濃度の制御を実現して、所定濃度の画像を安定
して得ることを可能とした画像形成装置を提供すること
である。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明
は、像担持体と、前記像担持体上に静電潜像の２成分現
像剤による現像で画像を形成する、前記現像剤を収納し
た現像手段と、前記現像手段に収納した現像剤のトナー
濃度を制御する濃度制御手段とを有し、前記濃度制御手
段は、前記像担持体上に形成した基準画像の濃度を検知
する濃度検知手段と、前記基準画像の濃度を検知した濃
度検知手段からの出力値に基づき、前記現像手段の現像
剤にトナーを補給する補給手段とを備えてなる画像形成
装置において、前記濃度検知手段の感度を決定する感度
制御手段を有し、前記像担持体上に濃度が異なる複数の
基準画像を形成して、その複数の基準画像の濃度を検知
した濃度検知手段からの出力値に基づき、前記感度制御
手段が前記濃度検知手段の感度を決定することを特徴と
する画像形成装置である。

【００２４】本発明の一態様によれば、前記像担持体上
に形成した基準画像は、標準画像およびこれと濃度が上
または下に異なる参照画像の２つであり、これら標準画
像と参照画像の濃度を検知した濃度検知手段からの出力
値の差分値を、前記濃度検知手段の感度に決定する。本
発明の他の態様では、前記像担持体上に形成した基準画
像は、標準画像およびこれと濃度が上下に異なる２つの
参照画像の３つであり、これら２つの参照画像の濃度を
検知した濃度検知手段からの出力値の差分値を２で割っ
た平均値を、前記濃度検知手段の感度に決定する。本発
明のさらに他の態様では、前記像担持体上に形成した基
準画像は、標準画像およびこれと濃度が上下に異なる２
つの参照画像の３つであり、これら標準画像と濃度が上
の参照画像の濃度を検知した濃度検知手段からの出力値
の差分値を、前記濃度検知手段の現像剤の濃度が低いと
きの感度に決定し、これら標準画像と濃度が下の参照画
像の濃度を検知した濃度検知手段からの出力値の差分値
を、前記濃度検知手段の現像剤の濃度が高いときの感度
に決定する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像形成装置の実
施例を図面に即して詳述する。

【００２６】実施例１ 図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成図
である。本実施例の画像形成装置は、デジタル方式の４
色のフルカラー複写機である。

【００２７】本画像形成装置は、下部にデジタルカラー
画像プリンタ部Ｉを、上部にデジタルカラー画像リーダ
部IIを有しており、リーダ部IIで読み取った原稿Ｄの画
像に基づき、プリンタ部Ｉで記録材Ｐに画像を形成す
る。

【００２８】プリンタ部Ｉは、像担持体としての回転自
在に配置された感光ドラム１を有する。この感光ドラム
１の周囲には、その回転方向に沿って順に、一次帯電器
２、露光光学系３、４個の現像器４（４Ｙ、４Ｃ、４
Ｍ、４Ｋ）、転写装置５、クリーング器６、前露光ラン
プ７等が配置されている。

【００２９】転写装置５の下方、すなわちプリンタ部Ｉ
の下半部には、記録材Ｐの搬送部８が配置され、さらに
転写装置５の上部には分離手段９が、また分離手段９の
下流側（記録材Ｐの搬送方向に関しての下流側）には定
着器１０、排紙部１１が配置されている。

【００３０】感光ドラム１は、アルミニウム製のドラム
状の基体１ａと、その表面を覆うＯＰＣ（有機光半導
体）の感光層１ｂとを有し、図示しない駆動手段により
矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回
転駆動される。

【００３１】一次帯電器２は、感光ドラム１に対向する
部分が開口したシールド２ａと、シールド２ａの内側に
感光ドラム１の母線と平行に配置された放電ワイヤ２ｂ
と、シールド２ａの開口部に配置された帯電電位を規制
するグリッド２ｃとを有するコロナ帯電器からなる。

【００３２】一次帯電器２は、図示しない電源によって
帯電バイアスが印加され、これにより、感光ドラム１の
表面を所定の極性、所定の電位に均一に帯電するように
なっている。

【００３３】露光光学系３は、リーダ部IIからの画像信
号に基づいてレーザ光を発光するレーザ出力部（図示せ
ず）と、レーザ光を反射するポリゴンミラー３ａと、レ
ンズ３ｂと、ミラー３ｃとを有する。

【００３４】露光光学系３は、このレーザ光を感光ドラ
ム１の表面に照射することによって露光し、感光ドラム
１の表面に露光部分の電荷を除去して静電潜像を形成す
る。本実施例では、原稿Ｄの画像がイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの４色に色分解され、感光ドラム
１の表面にそれぞれの色に対応した静電潜像が順次形成
される。

【００３５】４個の現像器４、すなわち現像器４Ｙ、４
Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、感光ドラム１の回転方向に沿って上
流側からこの順に配置され、それぞれ樹脂を基体とした
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収納
している。各現像器４Ｙ〜４Ｋは、それぞれトナーを担
持して感光ドラム１と対向した現像部へ搬送する現像ス
リーブ４ａを有している。現像器４Ｙ〜４Ｋは、それぞ
れの偏心カム４ｂによって感光ドラム１に対し接離自在
となっており、現像時、現像に供される所定の色の現像
器が１つずつ択一的に近接され、感光ドラム１との現像
位置で現像に使用される。１つの現像器が現像を行って
いるときは、他の３つの現像器は現像位置から離れた退
避位置にある。

【００３６】転写装置５は、表面に転写材Ｐを担持する
転写ドラム５ａ、記録材Ｐを転写ドラム５ａに静電吸着
するための吸着帯電器５ｃ、およびこれと対向する吸着
ローラ５ｄ、現像により得られた感光ドラム１上のトナ
ー像を記録材Ｐに転写する転写帯電器５ｂ、内側帯電器
５ｅ、外側帯電器５ｆとを有し、矢印Ｒ５方向に回転駆
動されるように軸支された転写ドラム５ａの周面開口域
には、誘電体からなる記録材担持シート５ｇを円筒状に
一体的に張設している。記録材担持シート５ｇは、ポリ
カーボネートフィルム等の誘電体シートを使用してい
る。

【００３７】クリーニング器６は、記録材Ｐに転写され
ずに感光ドラム１の表面に残った残留トナーを掻き落と
すクリブレード６ａ、および掻き落としたトナーを収容
する回収容器６ｂを備えてなっている。

【００３８】前露光ランプ７は、一次帯電器２の上流側
に隣接して配置され、クリーニング器６によって清掃さ
れた感光ドラム１の表面の不要な電荷を除去する。

【００３９】記録材Ｐの搬送部８は、大きさの異なる記
録材Ｐを積載収納する複数の給紙カセット８ａ、給紙カ
セット８ａ内の記録材Ｐを給紙する給紙ローラ８ｂ、多
数の搬送ローラ、およびレジストローラ８ｃ等を有し、
所定の大きさの記録材Ｐを転写ドラム５ａに供給する。

【００４０】分離手段９は、トナー像を転写後の記録材
Ｐを転写ドラム５ａから分離するための分離帯電器９
ａ、分離爪９ｂおよび分離押し上げコロ９ｃ等からなっ
ている。

【００４１】定着器１０は、内側にヒータを有する定着
ローラ１０ａと、記録材Ｐを定着ローラ１０ａに押し付
ける、定着ローラ１０ａの下方に配置された加圧ローラ
１０ｂとを有する。

【００４２】排紙部１１は、定着器１０の下流側に配置
された、搬送パス切り換えガイド１１ａ、排出ローラ１
１ｂ、排紙トレイ１１ｃ等を有する。搬送パス切り換え
ガイド１１ａの下方には、１枚の記録材Ｐに対してその
両面に画像形成を行うための搬送縦パス１１ｄ、反転パ
ス１１ｅ、積載部１１ｆ、中間トレイ１１ｇ、さらに搬
送ローラ１１ｈ、１１ｉ、反転ローラ１１ｊ等が配置さ
れている。

【００４３】感光ドラム１の周囲における一次帯電器２
と現像装置４との間には、感光ドラム１の表面の帯電電
位を検出する電位センサー２０が、また現像器４Ｋと転
写ドラム５ａとの間には、感光ドラム１上のトナー像の
濃度を検知する画像濃度センサーＳが、それぞれ配置さ
れている。濃度センサーＳについては後に詳述する。

【００４４】プリンタ部Ｉの上方に配置されたリーダ部
IIは、原稿Ｄを載置する原稿台ガラス１２ａ、移動しな
がら原稿Ｄの画像面を露光走査する露光ランプ１２ｂ、
原稿Ｄからの反射光をさらに反射させる複数のミラー１
２ｃ、反射光を集光するレンズ１２ｄ、およびレンズ１
２ｄからの光に基づいてカラー色分解画像信号を形成す
るフルカラーセンサー１２ｅ等を有する。カラー色分解
画像信号は、増幅回路（図示せず）を経てビデオ処理ユ
ニット（図示せず）によって処理を施され、上記のプリ
ンタ部Ｉに送出される。

【００４５】上記構成の画像形成装置の動作を簡単に説
明する。画像は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
クの順に４色のフルカラー画像を形成するものとする。

【００４６】リーダ部IIの原稿台ガラス１２ａ上に載せ
た原稿Ｄの画像は、露光ランプ１２ｂによって照射さ
れ、色分解された後、まず、イエローの画像がフルカラ
ーセンサー１２ｅによって読み取られ、所定の処理を施
されて、画像信号としてプリンタ部Ｉに送られる。

【００４７】プリンタ部Ｉでは、感光ドラム１が矢印Ｒ
１方向に回転駆動され、一次帯電器２によって表面が均
一に帯電される。上記のリーダ部IIから送られてきた画
像信号に基づいて、露光光学系３のレーザ出力部からレ
ーザ光が照射され、ポリゴンミラー３ａ等を介して、帯
電済みの感光ドラム１の表面を光像Ｅによって露光す
る。感光ドラム１表面の露光を受けた部分は電荷が除去
され、これによりイエロー成分色に対応した静電潜像が
形成される。

【００４８】現像装置４においては、イエローの現像器
４Ｙが所定の現像位置に配置され、その他の現像器４
Ｃ、４Ｍ、４Ｋは現像位置から退避される。感光ドラム
１上の静電潜像は、現像器４Ｙによってイエロートナー
が付着され、イエロートナー像として現像される。この
感光ドラム１上のイエロートナー像は、転写ドラム５ａ
に担持された記録材Ｐに転写される。

【００４９】記録材Ｐは、原稿画像に適した大きさのも
のが入っている所定の給紙カセット８ａから給紙ローラ
８ｂ、搬送ローラおよびレジストローラ８ｃ等を介して
所定のタイミングで転写ドラム５ａに供給される。この
ように供給された記録材Ｐは、転写ドラム５ａ表面の転
写材担持シート５ｆに吸着されて巻き付き、転写ドラム
５ａの矢印Ｒ５方向の回転にともない回転して、転写帯
電器５ｂによって感光ドラム１上のイエロートナー像が
転写される。

【００５０】トナー像が転写された後の感光ドラム１
は、クリーニング器６によって表面の残留トナーが除去
され、さらに前露光ランプ７によって不要な電荷が除去
され、上述の一次帯電以下の画像形成に再度供される。

【００５１】以上のリーダ部IIによる原稿Ｄの画像の読
みとりから、転写ドラム５ａ上の記録材Ｐへのトナー像
の転写、感光ドラム１の清掃、除電に至る一連のプロセ
スを、イエロー以外の他の３色、すなわちマゼンタ、シ
アン、ブラックについて同様に行い、転写ドラム５ａ上
の記録材Ｐ上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
の４色のトナー像を重ね合わせたカラー画像が得られ
る。

【００５２】４色のトナー像の転写を受けた記録材Ｐ
は、分離帯電器９ａ、分離爪９ｂ等によって転写ドラム
５ａから分離され、未定着のトナー像を表面に担持した
状態で定着器１０に搬送される。記録材Ｐは、定着器１
０の定着ローラ１０ａおよび加圧ローラ１０ｂによって
加熱、加圧され、トナー像が記録材Ｐの表面に溶融固着
されて定着される。定着後の記録材Ｐは、排出ローラ１
１ｂによって排紙トレイ１１ｃ上に排出される。

【００５３】記録材Ｐの両面に画像を形成する場合は、
記録材Ｐが定着器１０を出た後、直ぐに搬送パス切り換
えガイド１１ａを駆動して、記録材Ｐを搬送縦パス１１
ｄを経て反転パス１１ｅに一旦導いた後、反転ローラ１
１ｊの逆転により、送り込まれた際の後端を先頭にし
て、送り込まれた方向と反対向きに退出させ、中間トレ
イ１１ｇに収納する。その後、再度、上述の画像形成プ
ロセスによって記録材Ｐのもう一方の面に画像を形成し
た後、排紙トレイ１１ｃ上に排出する。

【００５４】記録材Ｐを分離した後の転写ドラム５ａに
おいては、記録材担持シート５ｇ上への粉体の飛散付
着、記録材Ｐ上のオイルの付着等を防止するために、記
録材担持シート５ｇを介して対向するファーブラシ１３
ａとバックアップブラシ１３ｂ、およびオイル除去ロー
ラ１４ａとバックアップブラシ１４ｂによって清掃す
る。このような清掃は、画像形成前もしくは画像形成後
に行い、またジャム（紙つまり）発生時には随時行う。

【００５５】つぎに、本発明の特徴である現像剤濃度検
知方法について説明する。まず、画像濃度センサーＳに
ついて説明する。

【００５６】図２に示すように、画像濃度センサーＳ
は、発光部５１と受光部５２とＣＰＵ５３とを有する光
学方式の濃度検知手段である。発光部５１から放出され
た光を感光ドラム１上に形成された基準画像Ａに照射
し、その画像Ａによって反射された光を受光部５２によ
って受光する。この反射光を受光した受光部５２からの
受光出力は、ＣＰＵ５３によって電圧が測定される。

【００５７】上記の基準画像Ａは、感光ドラム１上の画
像領域の外側の非画像領域に形成される。基準画像Ａ
は、通常のトナー像と同様、帯電後の感光ドラム１の表
面を露光手段３からのレーザ光で露光して潜像を形成
し、その潜像を現像器４によって現像して得られたもの
である。基準画像Ａの濃度は、たとえばレーザ光の強さ
を変えることによって比較的容易に変更することができ
る。従って、初めに感光ドラム１の表面を露光するレー
ザ光の強さ（画像濃度出力レベル）は、これによって形
成される基準画像Ａの濃度に対応するセンサーＳの出力
電圧が、その高感度領域に入ると予想される程度に設定
すれば十分である。

【００５８】つづいて、現像剤濃度制御方法について説
明する。

【００５９】トナー濃度６％の現像剤による基準画像の
濃度出力レベルに対する画像濃度センサーＳの出力電圧
特性を図３に示す。本実施例では、感光ドラム１上に標
準画像として、図３に示すように、画像濃度出力レベル
をたとえば４８とした基準画像Ａを形成し、この標準画
像の濃度を画像濃度センサーＳで検知して、その検知出
力電圧１．６Ｖを読み取る。一方、感光ドラム１上に参
照画像として、上記の画像濃度出力レベルとは異なるた
とえば３８レベルとした基準画像Ａを形成し、同様に、
参照画像の画像濃度をセンサーＳで検知して、そのとき
の検知出力電圧１．９Ｖを読み取る。そして上記の標準
画像の濃度検知出力電圧１．６Ｖと、参照画像の濃度検
知出力電圧１．９Ｖの差である０．３Ｖを、センサーＳ
の出力感知値ｒａｔｅとする。

【００６０】上記の決定法で使用した画像出力レベルと
トナー濃度と出力感度値ｒａｔｅの関係は、図４のよう
になる。同図から分かるように、３８レベルはトナー濃
度５％のときの４８レベルの濃度と同じになる。

【００６１】上記の標準画像、すなわち画像濃度出力レ
ベル４８の基準画像Ａについての濃度検知出力電圧
（１．９Ｖ）は、従来技術の項で述べた、現像装置内に
投入した２成分現像剤を初めて使用したときの基準画像
Ａについての濃度センサーの受光出力Ｓｉｇ(init)の意
味を持つ。従って、以上のように、画像濃度センサーＳ
の出力感度値ｒａｔｅが得られたならば、従来と同様、
コピーを開始して現像剤を使用し、コピー１所定枚数ご
とに形成した基準画像Ａについての濃度センサーＳの受
光出力Ｓｉｇを測定して、その出力の差分ΔＳｉｇ＝Ｓ
ｉｇ(init)−Ｓｉｇを計算し、出力感度値ｒａｔｅを用
いて画像濃度の初期からのずれ量ΔＤ＝ΔＳｉｇ／ｒａ
ｔｅを算出すれば、現像器４内に補給されるトナー量を
決定でき、トナー補給時間を決定できる。これに基づ
き、現像器４へのトナーの補給制御を行って現像剤の濃
度制御を行えばよい。

【００６２】以上の数値は例示するために示した一例で
あり、画像形成装置や現像剤の特性等を具体的に勘案し
て、適宜設定すればよい。

【００６３】本実施例は、以上のように構成され、画像
濃度センサーＳに個体差があっても、濃度センサーＳの
出力感度値ｒａｔｅを画像形成装置内で個々に決定する
ので、濃度センサーＳの個体差による出力値の変動とい
うこと自体がなく、精度の高い現像剤濃度の制御を実施
して、所定濃度の画像を安定して得ることができる。

【００６４】実施例２ 前の実施例１では、標準画像に対し異なる画像濃度出力
レベルで参照画像を形成し、画像濃度センサーＳからの
標準画像を検知した出力電圧と参照画像を検知した出力
電圧の差分値を、センサーＳの出力感度値ｒａｔｅに決
定した。

【００６５】本実施例では、標準画像の出力レベルを中
心とした上下に出力レベルを有する参照画像を形成し、
この２つの参照画像の画像濃度センサーＳによる出力電
圧の差分値に応じ、濃度センサーＳの出力感度値ｒａｔ
ｅの決定を行うことが特徴とである。

【００６６】すなわち、図５（トナー濃度６％の現像剤
による基準画像の濃度出力レベルに対する画像濃度セン
サーＳの出力電圧特性図で、図３と同じである）に示す
ように、感光ドラム１上に、標準画像の画像濃度出力レ
ベル４８とは異なる画像濃度出力レベル３８、６０の参
照画像を形成し、それらの画像濃度を画像濃度センサー
Ｓで検知して、その検知出力電圧１．９Ｖ、１．３Ｖを
読み取る。そしてその濃度検知出力電圧１．９Ｖと１．
３Ｖの差である０．６Ｖを２で割って平均し、この平均
値０．３ＶをセンサーＳの出力感知値ｒａｔｅとする。

【００６７】それぞれの画像出力レベルとトナー濃度と
出力感度値ｒａｔｅの関係は、図６のようになる。同図
から分かるように、画像濃出力レベルが３８レベル、６
０レベルの画像の濃度は、トナー濃度５％、７％の現像
剤による画像濃度出力レベル４８の画像と同じ濃度とな
る。

【００６８】上記のようにして画像濃度センサーＳの出
力感度値ｒａｔｅが決定されたなら、その後は、実施例
１と同様にして、コピーシーケンス中で基準画像の濃度
を測定して、トナー補給量を決定し、トナー補給時間を
決定して、現像器４へのトナーの補給制御を行って、現
像剤の濃度制御を行えばよい。

【００６９】本実施例は、以上のように、標準画像の濃
度の上下の２点で参照画像を形成して、その２つの参照
画像の濃度検知出力電圧の差分値を２で割った平均値を
濃度センサーＳの出力感度値ｒａｔｅとするので、基準
トナー濃度に対しトナー濃度が多い場合にも少ない場合
にも、精度のよいトナー補給制御を行って現像剤の濃度
制御をすることができる。

【００７０】実施例３ 本実施例が、実施例２と異なる点は、標準画像の出力レ
ベルを中心に上下１点づつ形成された２つの参照画像の
画像濃度センサーＳによる濃度検知出力電圧と、標準画
像に対する濃度検知出力電圧のそれぞれの差分値を、濃
度センサーＳの現像剤のトナー濃度に応じた出力感度値
ｒａｔｅとして、使い分けることである。

【００７１】本実施例で用いた画像濃度センサーＳの、
トナー濃度６％の現像剤による基準画像の濃度出力レベ
ルに対する出力電圧特性は、たとえば図７に示すようで
あったとする。

【００７２】本実施例では、この図７に示されるよう
に、感光ドラム１上に、標準画像の画像濃度出力レベル
４８とは異なる画像濃度出力レベル３８、６０の参照画
像を形成し、それらの画像濃度を画像濃度センサーＳで
検知して、その検知出力電圧１．９Ｖ、１．２５Ｖを読
み取る。そして画像濃度出力レベル４８の標準画像の濃
度センサーＳによる検知出力電圧１．６Ｖと、画像濃度
出力レベル３８、６０の参照画像の検知出力電圧１．９
Ｖ、１．２５Ｖの差である０．３Ｖ、０．３５Ｖを求め
る。この０．３Ｖを現像剤のトナー濃度が低いときの濃
度センサーＳの出力感度値ｒａｔｅ１とし、０．３５Ｖ
を現像剤のトナー濃度が高いときの濃度センサーＳの出
力感度値ｒａｔｅ２とする。

【００７３】その後のコピーシーケンス中でのトナー補
給による現像剤濃度制御では、基準画像の濃度を測定
し、現像剤のトナー濃度が低いと判断された場合は感度
値ｒａｔｅ１を、トナー濃度が高いと判断された場合は
感度値ｒａｔｅ２を適用してトナー補給量を決定し、ト
ナー補給時間を決定して、現像器４へのトナーの補給制
御を行って、現像剤の濃度制御を行えばよい。

【００７４】本実施例では、以上のように、標準画像の
濃度の上下の２点で参照画像を形成し、基準トナー濃度
に対し上下のトナー濃度で出力感度値ｒａｔｅ１、ｒａ
ｔｅ２を決定するので、画像濃度センサーの出力電圧が
画像濃度に対し直線的でない場合にも、精度のよいトナ
ー補給を行って現像剤の濃度制御をすることができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体上に基準画像として、標準画像およびこれを中
心とした濃度が異なる参照画像を形成し、それぞれの画
像の濃度を光学式の画像濃度検知手段により検知して、
その検知出力値の差分値を濃度検知手段の出力感度値ｒ
ａｔｅに決定するようにしたので、画像濃度検知手段に
個体差があっても、濃度検知手段の個体差による出力値
の変動の影響がなく、像担持体に形成した基準画像の濃
度の検知によるトナー補給、およびそれによる現像剤の
濃度制御を精度高く実施して、所定濃度の画像を安定し
て得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成図
である。

【図２】図１の画像形成装置での現像剤濃度制御で使用
する画像濃度検知センサーを模式的に示す構成図であ
る。

【図３】図１の実施例での画像濃度センサーの出力感度
値ｒａｔｅの決定法を示す説明図である。

【図４】図３の決定法で使用した画像出力レベルとトナ
ー濃度と出力感度値ｒａｔｅの関係を示す説明図であ
る。

【図５】本発明の他の実施例での画像濃度センサーの出
力感度値ｒａｔｅの決定法を示す説明図である。

【図６】図５の決定法で使用した画像出力レベルとトナ
ー濃度と出力感度値ｒａｔｅの関係を示す説明図であ
る。

【図７】本発明のさらに他の実施例での画像濃度センサ
ーの出力感度値ｒａｔｅの決定法を示す説明図である。

【図８】従来の画像形成装置に設置された２成分現像装
置を示す断面図である。

【図９】図８の現像装置におけるトナーの循環の様子を
示す図である。

【図１０】従来の画像形成装置に設置された画像濃度セ
ンサーを示す概略図である。

【図１１】図１０の濃度センサーによりトナー濃度が異
なる現像剤による基準画像の濃度を検知したときの出力
電圧と画像濃度出力レベルとの関係を示す説明図であ
る。

【図１２】出力電圧特性の異なる２つの濃度センサーを
用いたときの画像濃度出力レベルに対する基準画像の検
知出力の違いを示す説明図である。

【符号の説明】 １ 感光ドラム ４、４Ｙ〜４Ｋ 現像器 ５１ 発光部 ５２ 受光部 ５３ ＣＰＵ Ａ 基準画像 Ｓ 画像濃度センサー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と、前記像担持体上に静電潜像
   の２成分現像剤による現像で画像を形成する、前記現像
   剤を収納した現像手段と、前記現像手段に収納した現像
   剤のトナー濃度を制御する濃度制御手段とを有し、前記
   濃度制御手段は、前記像担持体上に形成した基準画像の
   濃度を検知する濃度検知手段と、前記基準画像の濃度を
   検知した濃度検知手段からの出力値に基づき、前記現像
   手段の現像剤にトナーを補給する補給手段とを備えてな
   る画像形成装置において、 前記濃度検知手段の感度を決定する感度制御手段を有
   し、前記像担持体上に濃度が異なる複数の基準画像を形
   成して、その複数の基準画像の濃度を検知した濃度検知
   手段からの出力値に基づき、前記感度制御手段が前記濃
   度検知手段の感度を決定することを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 前記像担持体上に形成した基準画像は、
   標準画像およびこれと濃度が上または下に異なる参照画
   像の２つであり、これら標準画像と参照画像の濃度を検
   知した濃度検知手段からの出力値の差分値を、前記濃度
   検知手段の感度に決定する請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記像担持体上に形成した基準画像は、
   標準画像およびこれと濃度が上下に異なる２つの参照画
   像の３つであり、これら２つの参照画像の濃度を検知し
   た濃度検知手段からの出力値の差分値を２で割った平均
   値を、前記濃度検知手段の感度に決定する請求項１の画
   像形成装置。
4. 【請求項４】 前記像担持体上に形成した基準画像は、
   標準画像およびこれと濃度が上下に異なる２つの参照画
   像の３つであり、これら標準画像と濃度が上の参照画像
   の濃度を検知した濃度検知手段からの出力値の差分値
   を、前記濃度検知手段の現像剤の濃度が低いときの感度
   に決定し、これら標準画像と濃度が下の参照画像の濃度
   を検知した濃度検知手段からの出力値の差分値を、前記
   濃度検知手段の現像剤の濃度が高いときの感度に決定す
   る請求項１の画像形成装置。