JP2001013746A

JP2001013746A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001013746A
Application number: JP11186170A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yoshinami; 英樹善波; Masaru Tanaka; 勝田中; Haruji Mizuishi; 治司水石; Noriyuki Usui; 則之碓井; Kenzo Tatsumi; 謙三巽; Masaru Amamiya; 賢雨宮; Mayumi Ohori; 真由美大堀; Hiroshi Mizusawa; 浩水沢; Toshitaka Yamaguchi; 俊隆山口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーの帯電不良により生ずる地汚れを低減
することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】基準値ＶＴｒｅｆに対する累積補正量が
補正量ΔＶＴｒｅｆとなるように、基準値ＶＴｒｅｆに
補正量ΔＶＴｒｅｆよりも小さい分割補正量ΔＶＰを徐
々に加算する段階的基準値補正を実施させるようにし
た。【表３】

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、現
像剤中の画像形成物質濃度を報知する濃度信号出力手段
の基準値を、修正値に基づいて補正する基準値補正手段
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁性キャリアと画像形成物質としてのト
ナーとからなる二成分現像剤を用いる画像形成装置にお
いては、該二成分現像剤中の画像形成物質濃度であるト
ナー濃度が現像装置の現像能力を左右する主要因の一つ
となる。従って、安定した濃度の画像を形成するために
は、現像装置内の二成分現像剤中のトナー濃度を一定に
保つことが望ましい。

【０００３】しかしながら、現像装置の現像能力は、ト
ナー濃度の他、湿度、温度等の環境の変化、経時におけ
る現像剤の物性変化（例えば劣化など）、現像条件の変
化などによっても大きく左右される。このため、単にト
ナー濃度を一定に維持しただけでは、安定した濃度の画
像を得ることはできない。

【０００４】そこで、従来より、画像濃度の安定化を図
るべく、所定信号出力手段である光学的センサ（以下、
Ｐセンサという）からの出力値と、濃度信号出力手段で
ある透磁率センサ（以下、Ｔセンサという）からの出力
値に基づいて一定に維持すべきトナー濃度値を決定する
画像形成装置が種々知られている（例えば、特開平５−
１３４５４８号、特開平８−１１０７００号、特開平８
−２０２１３７号に記載のもの）。

【０００５】この種の画像形成装置では、まず、潜像担
持体としての感光体に基準画像を形成しながら現像装置
内の二成分現像剤をＴセンサにより検知し、このときの
Ｔセンサからの出力ＶＴの値を測定する。そして、基準
画像をＰセンサにより検知しながら、このＰセンサから
の出力Ｖｓｐの値を測定する。次いで、これら出力ＶＴ
の値とＶｓｐの値とに基づいて、画像形成物質付着量と
してのトナー付着量を目標の付着量にし得るように基準
値ＶＴｒｅｆを補正する。具体的には、出力ＶＴの値と
Ｖｓｐの値とに基づいて、前回まで使用していた基準値
ＶＴｒｅｆに対する補正量ΔＶＴｒｅｆを決定し、この
補正量ΔＶＴｒｅｆの加算によって基準値ＶＴｒｅｆを
補正する。そして、Ｔセンサからの出力ＶＴの値を補正
済みの基準値ＶＴｒｅｆに到達させるように現像装置へ
のトナー補給を制御する。このような一連の制御におい
ては、トナー濃度の変化に応じて変化する出力ＶＴと、
トナー付着量の変化に応じて変化する出力Ｖｓｐとに基
づいて決定した補正量ΔＶＴｒｅｆの加算によって基準
値ＶＴｒｅｆを補正することで、一定に維持すべきトナ
ー濃度値を決定している。そして、このように一定に維
持すべきトナー濃度値を決定することで、現像能力を一
定に維持して画像濃度を安定化させることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、短時
間のうちに現像能力を大きく変動させるようなことは少
なく、日内における基準値ＶＴｒｅｆの変動は小さい。

【０００７】しかしながら、連続コピーなどの連続的な
画像形成動作を実行したり、低温低湿の環境下で画像形
成動作を繰り返し実行したりすると、これら画像形成動
作に伴う攪拌動作によりトナーを過剰に帯電させてしま
う場合がある。このようにトナーを過剰に帯電させてし
まうと、トナーと磁性キャリアとの付着力を高めて該ト
ナーを感光体の静電潜像に付着させ難くなる。そして、
このことにより、トナー濃度を一定に維持していても、
即ち、出力ＶＴの値を基準値ＶＴｒｅｆに到達させてい
ても、基準画像の濃度を低下させる結果、トナー濃度を
高めるように基準値ＶＴｒｅｆを大きく補正してしま
う。このように基準値ＶＴｒｅｆを大きく補正すると、
多量のトナーを現像装置内に一気に補給させることにな
る。新たに補給するトナーは帯電量が不足している状態
にあり、多量のトナーがこのように一気に補給される
と、現像装置内で帯電不足の状態にあるトナーの割合が
急激に増加する。そして、このことにより、感光体の非
画像領域（地肌部）にトナーを付着させるいわゆる地汚
れを引き起こすという問題が生ずる。この地汚れは、攪
拌動作や基準値ＶＴｒｅｆの再補正などによって次第に
解消されるが、何らかの対策を講じない限り、多量のト
ナー補給後に生ずる地汚れを低減することはできない。

【０００８】本発明は、以上の問題に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、画像形成物質の帯電
不良により生ずる地汚れを低減することができる画像形
成装置を提供することである。

【０００９】

【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の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像に画像形成物質を付着させて該潜像を現像する現
像装置と、該現像装置内の現像剤を攪拌する攪拌手段
と、該現像装置に画像形成物質を補給する補給手段と、
該現像装置内の現像剤中の画像形成物質濃度に応じた値
の信号を出力する濃度信号出力手段と、所定信号を出力
する所定信号出力手段と、該濃度信号出力手段からの出
力値と基準値との比較結果に基づいて該補給手段の動作
を制御する補給制御手段と、該所定信号出力手段からの
出力値に基づいて該基準値の修正値を決定する修正値決
定手段と、該修正値に基づいて該基準値を補正する基準
値補正手段とを備える画像形成装置において、該基準値
が該修正値に徐々に近づいて行くような段階的基準値補
正を実行させるように該基準値補正手段を構成したこと
を特徴とするものである。

【００１０】請求項１の画像形成装置においては、基準
値を修正値まで一気に変化させるような通常の基準値補
正を行わず、基準値を該修正値に徐々に近づけて行く段
階的基準値補正を実施する。このように基準値を修正値
に徐々に近づけて行くと、画該基準値が例えば画像形成
物質濃度を低下させる側にを徐々に大きくなり、補給制
御手段が画像形成物質を現像装置内に少しずつ補給させ
るように補給手段の動作を制御するようになる。そし
て、このように画像形成物質を少しずつ補給させると、
一気に補給させるよりも画像形成物質の攪拌効率を向上
させ、画像形成物質を十分に帯電させるまでの時間を短
くすることができる。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記段階的基準値補正を実行する際に、上
記基準値を上記修正値に近づけるタイミングを画像形成
動作回数又は経過時間に基づいて決定させるように、上
記基準値補正手段を構成したことを特徴とするものであ
る。

【００１２】請求項２の発明においては、例えば、所定
の画像形成動作回数毎に段階的基準値補正を実施させ、
且つこの回数よりも少ない画像形成動作回数で基準値補
正制御を完了させるように基準値補正手段を構成するこ
とができるようになる。また例えば、所定の経過時間毎
に段階的基準値補正を実施させ、且つこの経過時間より
も短い経過時間で基準値補正制御を完了させるように基
準値補正手段を構成することができるようになる。そし
て、これらのことにより、新たに基準値を補正すべき時
期が到来する前に、段階的基準値補正を完了させること
ができるようになる。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１又は２の画像
形成装置において、上記段階的基準値補正を実施するの
か、あるいは段階的な補正を行わない通常の基準値補正
を実施するのかを、上記修正値に基づいて決定させるよ
うに、上記基準値補正手段を構成したことを特徴とする
ものである。

【００１４】また、請求項４の発明は、請求項３の画像
形成装置において、上記画像形成物質濃度を低めるよう
な上記修正値が決定された場合には、通常の上記基準値
補正を実施させるように、上記基準値補正手段を構成し
たことを特徴とするものである。

【００１５】また、請求項５の発明は、請求項３又は４
の画像形成装置において、上記修正値と補正前の上記基
準値との差が所定値よりも小さい場合には、通常の上記
基準値補正を実施させるように、上記基準値補正手段を
構成したことを特徴とするものである。

【００１６】画像形成物質濃度を低めるような修正値が
決定されたときには、現像装置内の二成分現像剤中の画
像形成物質濃度は過多の状態にあり、該二成分現像剤は
新たな画像形成物質が補給されなくても、過多濃度の画
像を形成したり、地汚れを発生させたりし易い状態にあ
る。このような状態において、段階的基準値補正により
基準値を修正値まで徐々に到達させて行くと、画像形成
物質濃度を徐々に低下させて行く結果、却って地汚れの
発生を助長するおそれがある。従って、画像形成物質濃
度を低めるような修正値が決定された場合には、通常の
基準値補正の実施により基準値を修正値までいち早く到
達させ、画像形成物質濃度をいち早く低減させるように
基準値補正手段を構成することが望ましい。また、画像
形成物質濃度を高めるような修正値が決定されたときで
あっても、該修正値と基準値との差が小さい場合には、
通常の基準値補正の実施により該基準値を該修正値まで
いち早く到達させても、多量の画像形成物質を一気に補
給させるようなことはない。このような場合には、通常
の基準値補正の実施により基準値を修正値までいち早く
到達させ、現像装置内の二成分現像剤中の画像形成物質
濃度をいち早く安定化させるように基準値補正手段を構
成することが望ましい。そこで、請求項３、４又は５の
画像形成装置においては、修正値に基づいて、段階的基
準値補正を実施するのか、あるいは通常の基準値補正を
実施するのかを決定させるように、基準値補正手段を構
成している。このように構成することで、例えば、画像
形成物質濃度を低めるような修正値が決定されたとき
や、該修正値と基準値との差が小さいときなど、必要に
応じて通常の基準値補正を実施させて基準値を修正値ま
でいち早く到達させることができるようになる。特に、
請求項４の画像形成装置においては、画像形成物質濃度
を低めるような修正値が決定された場合には、通常の基
準値補正を実施して基準値を修正値までいち早く到達さ
せる。また特に、請求項５の画像形成装置においては、
修正値と基準値との差が所定値よりも小さい場合には、
通常の基準値補正を実施して基準値を修正値までいち早
く到達させる。

【００１７】請求項６の発明は、請求項１、２、３、４
又は５の画像形成装置において、上記段階的基準値補正
を完了する前に、新たに形成された上記基準画像に基づ
いて上記基準値を補正すべき時期が到来した場合には、
この段階的基準値補正を中止させ、該基準画像を検知す
る上記付着量検知手段からの出力値に基づいて新たな上
記段階的基準値補正又は通常の上記基準値補正を開始さ
せるように、上記基準値補正手段を構成したことを特徴
とするものである。

【００１８】基準値を補正すべき時期が到来した場合に
は、該基準値が実状にそぐわなくなったことに起因し
て、現像装置の現像能力を変化させている可能性が高
い。このため、段階的基準値補正を完了する前に、該基
準値を補正すべき時期が到来した来た場合には、段階的
基準値補正又は通常の基準値補正を新たに開始して、現
像装置の現像能力をいち早く安定化させることが望まし
い。そこで、請求項６の画像形成装置においては、段階
的基準値補正を完了する前に、該基準値を補正すべき時
期が新たに到来した場合には、段階的基準値補正又は通
常の基準値補正を新たに開始させるように基準値補正手
段を構成している。このように構成することで、現像装
置の現像能力をいち早く安定化させることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真プリンタ（以下、プリンタという）に適用し
た実施形態について説明する。

【００２０】まず、このプリンタの基本的な構成につい
て説明する。図１は本実施形態に係るプリンタの作像部
分の概略構成を示す断面図である。このプリンタには、
静電潜像が形成される潜像担持体としての感光体ドラム
１が回転可能に取り付けられており、図示しない駆動系
により図中時計回りに駆動される。この感光体ドラム１
の周囲には帯電装置２、現像装置３、図示しない転写装
置、クリーニング装置５、除電装置としての除電ランプ
６、所定信号出力手段としての反射型フォトセンサ等で
構成されるＰセンサ８、などが配設されている。また、
現像装置３には、現像装置３に画像形成物質であるトナ
ーを補給するための補給手段としてのトナー補給装置７
が取付けられている。なお、このプリンタ全体の動作に
ついては、周知の電子写真プロセスであるので説明を省
略する。

【００２１】現像装置３は例えばマイナス極性に帯電可
能なトナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用い
る二成分現像装置であり、この現像装置３の内部には、
２本の現像スリーブ３ａ、攪拌パドル３ｂ、アジテータ
３ｃ、濃度信号出力手段としてＴセンサ３ｄ、等が設け
られている。２本の現像スリーブ３ａはそれぞれ、現像
装置３の開口部においてその周面を感光体ドラム１の周
面と対向させるように設けられ、トナーと磁性キャリア
とからなる二成分現像剤を担持すべく、内部に磁石が設
けられている。アジテータ３ｃは、トナー補給装置７か
ら補給されたトナーを現像装置３内の二成分現像剤と混
合撹拌しながら、攪拌パドル３ｂ側に搬送する。攪拌パ
ドル３ｂは、ローラ部の周面に設けられた複数のパドル
状部材により、アジテータ３ｃから搬送されてくる二成
分現像剤や、既にその周辺に存在する二成分現像剤を攪
拌しながら、これらの二成分現像剤を現像スリーブ３ａ
に供給する。この攪拌の際、二成分現像剤中のトナー
は、磁性キャリア等との摩擦により帯電が助長される。
また、トナーはアジテータ３ｃによっても帯電が助長さ
れる。Ｔセンサ３ｄは、アジテータ３ｃの下方の現像ケ
ーシング底壁部に設けられ、アジテータ３ｃ近傍におけ
る二成分現像剤のトナー濃度ＴＣを報知する。

【００２２】現像装置３においては、現像スリーブ３
ａ、攪拌パドル３ｂ、アジテータ３ｃ、などが図示を省
略した駆動装置によって駆動され、現像スリーブ３ａ及
び攪拌パドル３ｂがそれぞれ反時計回りに、アジテータ
３ｃが時計回りに回転する。これらの回転により、アジ
テータ３ｃ近傍の二成分現像剤は攪拌されながら攪拌パ
ドル３ｂに送られ、攪拌パドル３ｂから現像スリーブ３
ａに供給される。そして、現像スリーブ３ａ周面に担持
されて感光体ドラム１周面との対向位置である現像位置
に搬送される。

【００２３】現像スリーブ３ａには図示しない電源によ
りマイナス極性の現像バイアスが印加されており、この
印加により感光体ドラム１と現像スリーブ３ａとの間に
現像電界が形成されている。現像スリーブ３ａの回転に
伴って上記現像位置まで搬送されてきた二成分現像剤中
のトナーは、この現像電界の作用により磁性キャリアか
ら離脱して感光体ドラム１上の静電潜像に付着する。そ
して、この付着により静電潜像が現像される。

【００２４】トナー補給装置７は、内部に現像装置３へ
の補給用のトナーを収容している。そして、このトナー
を撹拌しながら現像装置３内との連通口側へ送るための
撹拌部材７ａが設けられている。更に、この連通口に
は、撹拌部材から送られてくるトナーを現像装置３に補
給するためのトナー補給ローラ７ｂが設けられている。

【００２５】次に、本プリンタの制御手段について説明
する。図２は本プリンタの回路構成の一部を示すブロッ
ク図である。図２において、制御部１０は、補給制御手
段、修正値決定手段、及び基準値補正手段としての機能
を兼ね備えている。また、この制御部１０は、図示しな
いＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインターフェース等
から構成されている。制御部１０と他の機器との接続を
実現させるためのこのＩ／Ｏインターフェースには、ド
ライバー回路１１、１２を介して、それぞれメインモー
タ１３、トナー補給クラッチ１４が接続されている。こ
のメインモータ１３は、現像スリーブ３ａ、攪拌パドル
３ｂ、アジテータ３ｃ等に回転駆動力を付与する。ま
た、トナー補給クラッチ１４は、トナー補給装置７の撹
拌部材７ａ及びトナー補給ローラ７ｂに対するメインモ
ータ１３からの駆動力の伝達をＯＮ／ＯＦＦするための
ものである。更に、上記Ｉ／Ｏインターフェースには、
Ｔセンサ３ｄ、Ｐセンサ８に所定の電圧を供給するＰＷ
Ｍコントローラ１５や、Ｔセンサ３ｄ、Ｐセンサ８から
出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ/
Ｄコンバータ１６、１７、タッチパネル式ディスプレイ
等から構成される操作表示部１８等も接続されている。

【００２６】ＰＷＭコントローラ１５からは直流電圧が
出力されて、Ｔセンサ３ｄとＰセンサ８とにそれぞれ印
加される。制御部１０は、このＰＷＭコントローラ１５
への制御信号の大きさ（ＰＷＭ値）を変化させることに
より、Ｔセンサ３ｄやＰセンサ８に供給する直流電圧の
値を変化させる。そして、この変化により、Ｐセンサ
８、Ｔセンサ３ｄの出力レベルを調整している。本実施
形態においては、感光体ドラム１上の非画像部検出時
に、Ｐセンサ８からの出力電圧が例えば４．０±０．１
［Ｖ］となるように、制御部１０からのＰＷＭ値を調整
している。

【００２７】制御部１０は、図示しないパーソナルコン
ピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて、帯電
装置２によって一様帯電させた感光体ドラム１を回転駆
動させながら、その表面に図示しないレーザー書き込み
ユニット等により光書き込みを施して静電潜像を担持さ
せる。そして、上述のように現像装置３、クリーニング
装置５、除電ランプ６等を駆動させて該静電潜像を現像
させる。また、上記ＲＯＭに格納しているＰパターンデ
ータに基づいて、所定のタイミングで感光体ドラム１の
非画像領域に基準画像としてのＰパターンを形成する。

【００２８】次に、制御部１０のトナー補給制御につい
て説明する。上述のＴセンサ３ｄは、現像装置３内にお
ける二成分現像剤のトナー濃度ＴＣの増減に伴って出力
ＶＴの値を変化させるものであり、例えば透磁率センサ
等で構成されている。Ｔセンサ３ｄによる検出結果は、
Ｔセンサ３ｄから直流電圧としてＡ／Ｄコンバータ１６
を介して制御部１０に出力される。Ｔセンサ３ｄとして
透磁率センサが用いられている場合、二成分現像剤の透
磁率はトナー濃度ＴＣによって変化するので、Ｔセンサ
３ｄからの出力ＶＴの値も該トナー付着量によって変化
する。Ｔセンサ３ｄは、このように出力ＶＴの値を変化
させることで、現像装置３内の二成分現像剤のトナー濃
度ＴＣを制御部１０に報知する。本実施形態のプリンタ
においては、トナー濃度ＴＣの増加に伴って出力ＶＴの
値を低下させるＴセンサ３ｄを用いている。

【００２９】制御部１０の上記ＲＡＭには、Ｔセンサの
出力ＶＴの値についての基準値ＶＴｒｅｆが格納されて
いる。制御部１０は、この基準値ＶＴｒｅｆと、Ｔセン
サ３ｄからの出力ＶＴの値とに基づいて、トナー補給装
置７の駆動のＯＮ／ＯＦＦを制御し、現像装置３へのト
ナー補給量を調整する。このような調整により、トナー
濃度ＴＣを一定に保つことができる。

【００３０】次に示す表１は、制御部１０により決定さ
れるトナー補給時間Ｔｔ［Ｓ］とΔＶＴとの関係を示す
ものである。表中のχ及びτは、基本的には定数を示す
ものであるが変数であってもよい。

【表１】

【００３１】トナー濃度ＴＣが低下してＴセンサからの
出力ＶＴの値が大きくなるほど、「基準値ＶＴｒｅｆ−
出力ＶＴの値」の解であるΔＶＴはマイナス側に大きく
なる。つまり、トナー濃度ＴＣが低下するほど、ΔＶＴ
はマイナス側に大きくなる。そこで、表１に示すよう
に、ΔＶＴがマイナス側に大きくなるにしたがってトナ
ー補給時間Ｔｔが長くなれば、トナー濃度ＴＣが一定に
維持されることになる。

【００３２】しかし、現像装置３の現像能力は、トナー
濃度ＴＣの他、トナー帯電量、温度や湿度などの環境、
等によっても変化する。現像装置３の現像能力が変化す
ると、当然ながら形成画像の濃度が変化してしまう。従
って、単にトナー濃度を一定に維持しただけでは、安定
した濃度の画像を得ることはできない。そこで、制御部
１０は、現像装置３の現像能力を一定に維持すべく、所
定のタイミングで、Ｐパターンを検知するＰセンサ８か
らの出力値Ｖｓｐ等に基づいてトナー濃度の調整目標値
である基準値ＶＴｒｅｆを補正する基準値補正制御を実
施するように構成されている。この基準値補正制御を実
施すると、Ｐパターンのトナー付着量（Ｐパターン画像
濃度）が低いときにはトナー濃度を高め、該トナー付着
量が低いときにはトナー濃度を低めて、現像装置３の現
像能力を一定に維持することができる。そして、このこ
とにより、画像濃度を安定化させることができる。

【００３３】次に、この基準値補正制御について説明す
る。Ｐセンサ８は、発光ダイオード等からなる発光部
と、フォトトランジスタなどのフォトセンサ等からなる
受光部とで構成されている。この発光部からの照射光
は、感光体ドラム１上に所定位置に照射され、その反射
光量が受光部によって検出される。この検出結果は、Ｐ
センサ８から直流電圧としてＡ／Ｄコンバータ１７を介
して制御部１０に出力される。上記反射光量は感光体ド
ラム１上のＰパターン形成領域におけるトナー付着量に
よって変化するので、Ｐセンサ８からの出力値Ｖｓｐも
該トナー付着量によって変化する。Ｐセンサ８は、この
ように出力電圧値Ｖｓｐを変化させることで、Ｐパター
ンにおけるトナー付着量を制御部１０に報知する。

【００３４】図３はＰセンサ８の出力特性を示すグラフ
である。図３において、縦軸はＰセンサ８の出力Ｖｓｐ
の値を示し、横軸は上記Ｐパターン形成領域における単
位面積あたりのトナー付着量Ｍ／Ａを示している。図示
のように、本実施形態のプリンタにおいては、トナー付
着量Ｍ／Ａの増加に伴って出力Ｖｓｐの値を減少させる
Ｐセンサ８を用いている。

【００３５】制御部１０は、Ｐパターンを検知するＰセ
ンサ８からの出力目標値（以下、Ｐ目標値と称する）を
上記ＲＡＭに格納している。そして、感光体ドラム１上
のＰパターンについての出力値Ｖｓｐと、Ｐ目標値との
比較に基づいて、Ｐパターンにおける画像濃度の濃淡を
判断する。更に、この判断結果と出力ＶＴの値との比較
に基づいて、前回まで使用していた基準値ＶＴｒｅｆに
対する補正量ΔＶＴｒｅｆを決定する。そして、基準値
ＶＴｒｅｆに対して、最終的に「前回までの基準値ＶＴ
ｒｅｆ＋補正量ΔＶＴｒｅｆ」となるような補正を加え
る。このような補正により、一定に維持すべきトナー濃
度ＴＣ値を変化させ、この変化により現像装置３の現像
能力を安定化させている。

【００３６】ここで、制御部１０が出力Ｖｓｐの値等と
出力ＶＴの値との比較に基づいて決定しているのは補正
量ΔＶＴｒｅｆであるが、これを決定してた時点で、修
正値（前回までの基準値ＶＴｒｅｆ＋補正量ΔＶＴｒｅ
ｆ）を間接的に決定したことになる。従って、出力Ｖｓ
ｐの値等と出力ＶＴの値との比較に基づいて修正値であ
る補正後の基準値ＶＴｒｅｆを直接決定させるように制
御部１０を構成していなくても、補正量ΔＶＴｒｅｆを
決定させるように構成していれば、これを決定させた時
点で修正値を決定させていることになる。

【００３７】次に示す表２は、補正量ΔＶＴｒｅｆを決
定させるために上記ＲＡＭ又はＲＯＭに格納しているデ
ータベースの一例である。

【表２】

【００３８】この表２に示した例では、出力Ｖｓｐ／出
力Ｖｓｇと、これに対応するＰ目標値との比較に基づい
て、Ｐパターンにおける画像濃度の濃淡を判断させてい
る。この出力Ｖｓｇとはトナー像を形成していない状態
の感光ドラム１の地肌部を検知したときのＰセンサ８か
らの出力であり、この検知はＰパターン検知に先立って
行われる。また、表２に示した例では、基準値ＶＴｒｅ
ｆから出力ＶＴの値を減じてΔＶＴを計算し、この値に
応じてトナー濃度ＴＣの高低を判断させている。なお、
表２において、Ｓはトナー濃度ＴＣが１［ｗｔ％］上昇
するときの出力ＶＴの変化量であるＴセンサ感度を示し
ている。

【００３９】表２において、例えば、Ｖｓｐ／Ｖｓｇが
Ｐ目標値より大きい、即ち、Ｐパターンの画像濃度が目
標よりも薄いにもかかわらず、ΔＶＴが０よりも大き
い、即ち、トナー濃度ＴＣが高いと判断される場合に
は、制御部１０に対してこのときのトナー濃度ＴＣを低
い又は目標と同等であると判断させるように基準値ＶＴ
ｒｅｆを補正させる必要がある。そこで、このような場
合には、補正後のＶＴｒｅｆ（＝前回までの基準値ＶＴ
ｒｅｆ＋補正量ΔＶＴｒｅｆ）を補正前よりも小くする
ように、表１に示したデータベースからマイナス極性の
ΔＶＴｒｅｆを選択して基準値ＶＴｒｅｆを補正させる
ように制御部１０を構成している。このようにＶＴｒｅ
ｆを補正させると、トナー濃度ＴＣをそれまでより高く
維持するようにトナー補給を実行させ、画像濃度を高め
ることができる。

【００４０】また例えば、Ｖｓｐ／ＶｓｇがＰ目標値よ
り小さい、即ち、Ｐパターンの画像濃度が目標よりも濃
いにもかかわらず、ΔＶＴが０よりも小さい、即ち、ト
ナー濃度ＴＣが低いと判断される場合には、制御部１０
に対してこのときのトナー濃度ＴＣを高い又は目標と同
等であると判断させるように基準値ＶＴｒｅｆを補正さ
せる必要がある。そこで、このような場合には、補正後
の基準値ＶＴｒｅｆを補正前よりも高くするように、表
１に示したデータベースからプラス極性のΔＶＴｒｅｆ
を選択して基準値ＶＴｒｅｆを補正させるように制御部
１０を構成している。更に、Ｐパターンの画像濃度が目
標よりも濃いにもかかわらず、ΔＶＴが０よりも大幅に
小さいと判断される場合には、装置を未使用状態で長期
間放置した等の理由によりトナーの帯電量を不足させて
いる可能性が高い。そして、このように帯電量を不足さ
せた状態で画像形成を実施させると、地汚れを生じ易
い。そこで、このような場合には、攪拌モードを実行さ
せている。この攪拌モードとは、基準値ＶＴｒｅｆの補
正とともに、画像形成に先立って現像スリーブ３ａ、攪
拌パドル３ｂ、アジテータ３ｃ等を所定時間回転させ
て、現像装置３内における二成分現像剤のトナーの帯電
を助長させるものである。この攪拌モードを設けること
により、装置の主電源立ち上げ直後にトナーをいち早く
帯電させて、装置立ち上がり直後に生ずる地汚れを低減
することができる。

【００４１】なお、本実施形態においては、まず、装置
本体の主電源をＯＮした直後に、基準値補正制御を実行
させるように制御部１０を構成している。また、主電源
をＯＦＦするまでの間において、画像形成動作回数とし
てのプリント回数を所定数実施させる毎にも、基準値補
正制御を実行させるように制御部１０を構成している。

【００４２】制御部１０は、以上のようにして基準値Ｖ
Ｔｒｅｆを補正した後、画像形成を実行させる。そし
て、その後のΔＶＴに基づいてトナー濃度ＴＣを低いと
判断した場合には、ΔＶＴの値に応じて、現像装置３に
対するトナー補給量を決定する。このトナー補給量は、
具体的には、撹拌部材７ａ及びトナー補給ローラ７ｂの
駆動時間であるトナー補給時間の設定により決定され
る。

【００４３】次に、本プリンタの特徴的な構成について
説明する。制御部１０は上述の基準値補正制御におい
て、通常、単に前回までの基準値ＶＴｒｅｆに補正量Δ
ＶＴｒｅｆを加算するようなことは行わず、段階的基準
値補正を行う。この段階的基準値補正とは、基準値ＶＴ
ｒｅｆに対する最終的な加算量が補正量ΔＶＴｒｅｆと
なるように、基準値ＶＴｒｅｆに補正量ΔＶＴｒｅｆよ
りも小さい数値（以下、分割補正量という）を徐々に加
算するような基準値補正である。この段階的基準値補正
においては、基準値ＶＴｒｅｆが分割補正量の繰り返し
の加算により修正値としての「基準値ＶＴｒｅｆ＋補正
量ΔＶＴｒｅｆ」に徐々に近づいて行く。このように基
準値ＶＴｒｅｆが修正値に徐々に近づいて行くと、基準
値ＶＴｒｅｆがトナー濃度を高める側であるマイナス極
性側に大きく補正される場合において、基準値ＶＴｒｅ
ｆは該マイナス極性側に一気に大きくならず、徐々に大
きくなって行く。このように基準値ＶＴｒｅｆがマイナ
ス極性側に徐々に大きくなって行くと、上述のトナー補
給制御において、ΔＶＴの値がマイナス極性側の比較的
小さい値に維持されるようになる。このように維持され
ると、基準値ＶＴｒｅｆがトナー濃度を高める極性側に
大きく変化しなければならないときでも、制御部１０は
上記表１に示される補給レベルのうちで比較的低レベル
のものを選択する。そして、このことにより、トナーを
少しずつ補給させるようなトナー補給制御が実行され、
トナーが一気に補給される場合よりも、トナーを十分に
帯電させるまでの時間が短くなる。

【００４４】段階的基準値補正で基準値ＶＴｒｅｆに対
して上記分割補正量を加算させるタイミングについて
は、所定のプリント回数を実施させる毎、又は、所定時
間の経過毎とすることが望ましい。更に、本プリンタの
ように、基準値補正制御をプリント回数に応じて実施さ
せるように構成した場合には、前者のタイミングとし、
且つ該プリント回数よりも基準値補正制御を完了するま
でに要するプリント回数を小さく設定することが望まし
い。このように設定することで、次の基準値補正制御の
実施タイミングが来る前に、段階的基準値補正を完了さ
せて基準値ＶＴｒｅｆを確実に修正値まで変化させるこ
とができる。また、基準値補正制御を経過時間に応じて
実施させるようにプリンタを構成した場合には、同様の
理由により、後者のタイミングとし、且つ該経過時間よ
りも基準値補正制御を完了するまでに要する経過時間を
短く設定することが望ましい。

【００４５】次に示す表３は、所定のプリント回数を実
施させる毎に上記分割補正量を基準値ＶＴｒｅｆに加算
させるように構成した場合における、プリント回数と分
割補正量ΔＶｐと累積補正量との関係の一例を示すもの
である。

【表３】

【００４６】表３では、７段階に分けてＶＴｒｅｆを補
正し、且つ分割補正量ΔＶｐを一定にした例を示してい
る。表において、αについては、基本的には定数である
が、操作表示部１８からの入力により変化させるように
してもよい。また、βは分割補正量ΔＶｐを調整するた
めの係数を示すものである。このβについては、通常は
１に固定することが望ましいが、必要に応じて操作表示
部１８からの入力により変化させるようにしてもよい。
但し、このように変化させた場合には、段階的基準値補
正を完了したの値の基準値ＶＴｒｅｆが修正値（前回ま
での基準値ＶＴｒｅｆ＋補正量ΔＶＴｒｅｆ）よりも大
きくなったり小さくなったりする。また、分割補正量Δ
Ｖｐを一定ではなく、プリント回数に応じて変化させる
ようにしてもよい。

【００４７】表３において、例えば、α＝１、β＝１、
補正量ΔＶＴｒｅｆ＝０．２８［Ｖ］である場合、プリ
ント回数が１回目、２回目、・・・６回目、７回目とな
る直前の累積補正量は、０．０４、０．０８、・・・
０．２４、０．２８［Ｖ］と変化して行く。

【００４８】ところで、基準値補正制御をプリント回数
に応じて実施させ、且つ所定時間の経過毎に基準値ＶＴ
ｒｅｆに対する上記分割補正量の加算を実施させるか、
あるいはこれとは逆（補正制御：経過時間、加算：経過
時間）に実施させるように制御部１０を構成した場合に
は、次のような事態が生じ得る。即ち、段階的基準値補
正が完了する前に、次の基準値補正制御の実施タイミン
グが来るような事態が生じ得る。このような事態が生じ
た場合には、未完了の段階的基準値補正を中止させ、Ｐ
パターンを検知するＰセンサ８からの出力値に基づいて
新たな段階的基準値補正を開始させるように、制御部１
０を構成することが望ましい。次の基準値補正制御の実
施タイミングが来た場合には、修正値が実状にそぐわな
くなっている可能性が高く、新たな基準値補正制御によ
り修正値を変更することで画像濃度をより安定化させ得
る可能性が高いからである。

【００４９】また、基準値補正制御において、補正量Δ
ＶＴｒｅｆがプラス極性である場合には、トナー濃度が
過多になっている可能性が高い。このような場合には、
地汚れ、トナーチリ、過多濃度部分等のある異常画像を
生ずる可能性が高い。従って、このような場合には、段
階的基準値補正を実施させずに、単純に前回までのＶＴ
ｒｅｆに補正量ΔＶＴｒｅｆを加算させる通常の基準値
補正を実施させるように制御部１０を構成することが望
ましい。このように構成することで、トナー濃度をいち
早く下げて、地汚れ、トナーチリ、過多濃度部分等の発
生を低減することができる。

【００５０】また、基準値補正制御において、補正量Δ
ＶＴｒｅｆが比較的小さい場合には、通常の基準値補正
を実施させても多量のトナーを一気に補給させるような
ことはない。従って、このような場合にも、段階的基準
値補正を実施させずに、通常の基準値補正を実施させる
ように制御部１０を構成することが望ましい。このよう
に構成することで、基準値ＶＴｒｅｆをいち早く修正値
まで補正させて画像濃度をより安定化させることができ
る。

【００５１】以上、本実施形態のプリンタによれば、ト
ナー濃度を高めるべく基準値ＶＴｒｅｆを大きく変化さ
せる必要がある場合において、通常の基準値補正を実施
する場合よりも、トナーを十分に帯電させるまでの時間
を短くすることができるので、トナーの帯電不良により
生ずる地汚れを低減することができる。

【００５２】なお、本実施形態において、所定信号出力
手段としてＰセンサを備えるプリンタについて説明した
が、例えば湿度センサなど、所定信号出力手段として他
の信号出力手段を備えるプリンタについても本発明の適
用が可能である。

【００５３】また、感光体ドラム１上のトナー像を転写
紙に直接転写する構成のプリンタについて説明したが、
中間転写体を介して該転写紙に転写する構成のプリンタ
についても本発明の適用が可能である。

【００５４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、画像形成物質
濃度を高めるべく基準値を変化させる必要がある際に、
通常の基準値補正を実施する場合よりも、画像形成物質
を十分に帯電させるまでの時間を短くすることができる
ので、画像形成物質の帯電不良により生ずる地汚れを低
減することができるという優れた効果がある。

【００５５】請求項２の発明によれば、新たに基準値を
補正すべき時期が到来する前に、段階的基準値補正を完
了させることができるようになるので、該基準値を確実
に修正値まで変化させることができるという優れた効果
がある。

【００５６】請求項３、４又は５の発明によれば、必要
に応じて通常の基準値補正を実施させて基準値を修正値
までいち早く到達させることができるようになるので、
必要に応じて、像形成物質濃度をいち早く低減させるこ
とで地汚れの発生をより確実に低減したり、画像形成物
質濃度をいち早く安定化させることで画像濃度をいち早
く安定化させたりすることができるようになるという優
れた効果がある。

【００５７】特に、請求項４の発明によれば、画像形成
物質濃度を低めるような修正値が決定された場合には、
通常の基準値補正を実施して基準値を修正値までいち早
く到達させるので、画像形成物質濃度をいち早く低減さ
せて地汚れの発生をより確実に低減することができると
いう優れた効果がある。

【００５８】また特に、請求項５の発明によれば、修正
値と基準値との差が所定値よりも小さい場合には、通常
の基準値補正を実施して基準値を修正値までいち早く到
達させるので、画像形成物質濃度をいち早く安定化させ
て画像濃度をいち早く安定化させることができるという
優れた効果がある。

【００５９】請求項６の発明によれば、現像装置の現像
能力をいち早く安定化させることができるので、画像濃
度をより安定化させることができるという優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るプリンタの作像部分の概略構成
を示す断面図。

【図２】同プリンタの回路構成の一部を示すブロック
図。

【図３】Ｐセンサの出力特性を示すグラフ。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電装置３現像装置３ａ現像スリーブ３ｂ攪拌パドル３ｃアジテータ３ｄＴセンサ５クリーニング装置６除電ランプ７トナー補給装置７ａ攪拌部材７ｂトナー補給ローラ８Ｐセンサ１０制御部１１、１２ドライバー回路１３メインモータ１４トナー補給クラッチ１５ＰＷＭコントローラ１６、１７Ａ／Ｄコンバータ１８操作表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水石治司東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者碓井則之東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者巽謙三東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者雨宮賢東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者大堀真由美東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者水沢浩東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者山口俊隆東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H027 DA10 DA32 DA39 DA46 DD07 DE02 DE07 EA06 EC03 EC08 EC19 ED10 EF09 ZA07 2H077 AC03 DA03 DA04 DA10 DA42 DA47 DA52 DA63 DB03 DB04 EA01 GA02 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像を担持する潜像担持体と、該潜像に画
像形成物質を付着させて該潜像を現像する現像装置と、
該現像装置内の現像剤を攪拌する攪拌手段と、該現像装
置に画像形成物質を補給する補給手段と、該現像装置内
の現像剤中の画像形成物質濃度に応じた値の信号を出力
する濃度信号出力手段と、所定信号を出力する所定信号
出力手段と、該濃度信号出力手段からの出力値と基準値
との比較結果に基づいて該補給手段の動作を制御する補
給制御手段と、該所定信号出力手段からの出力値に基づ
いて該基準値の修正値を決定する修正値決定手段と、該
修正値に基づいて該基準値を補正する基準値補正手段と
を備える画像形成装置において、該基準値が該修正値に
徐々に近づいて行くような段階的基準値補正を実行させ
るように該基準値補正手段を構成したことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記段
階的基準値補正を実行する際に、上記基準値を上記修正
値に近づけるタイミングを画像形成動作回数又は経過時
間に基づいて決定させるように、上記基準値補正手段を
構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１又は２の画像形成装置において、
上記段階的基準値補正を実施するのか、あるいは段階的
な補正を行わない通常の基準値補正を実施するのかを、
上記修正値に基づいて決定させるように、上記基準値補
正手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項３の画像形成装置において、上記画
像形成物質濃度を低めるような上記修正値が決定された
場合には、通常の上記基準値補正を実施させるように、
上記基準値補正手段を構成したことを特徴とする画像形
成装置。
【請求項５】請求項３又は４の画像形成装置において、
上記修正値と補正前の上記基準値との差が所定値よりも
小さい場合には、通常の上記基準値補正を実施させるよ
うに、上記基準値補正手段を構成したことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項６】請求項１、２、３、４又は５の画像形成装
置において、上記段階的基準値補正を完了する前に、新
たに形成された上記基準画像に基づいて上記基準値を補
正すべき時期が到来した場合には、この段階的基準値補
正を中止させ、該基準画像を検知する上記付着量検知手
段からの出力値に基づいて新たな上記段階的基準値補正
又は通常の上記基準値補正を開始させるように、上記基
準値補正手段を構成したことを特徴とする画像形成装
置。