JP3113561B2

JP3113561B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3113561B2
Application number: JP07305095A
Authority: JP
Inventors: 文武廣部
Original assignee: Canon Inc
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Priority date: 1995-10-30
Filing date: 1995-10-30
Publication date: 2000-12-04
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Also published as: JPH09127757A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式ある
いは静電記録方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置
に関し、特に二成分現像剤のトナー補給制御を介して、
現像剤のトナー濃度ないしは画像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】一般に、電子写真方式や静電記録方式の
画像形成装置が具備する現像装置には、磁性トナーを主
成分とした一成分現像剤、もしくは非磁性トナーと磁性
キャリアを主成分とした二成分現像剤が用いられてい
る。特に、電子写真方式によりフルカラーやマルチカラ
ー画像を形成するカラー画像形成装置では、画像の色味
などの観点から、ほとんどの現像装置が二成分現像剤を
使用している。

【０００３】周知のように、この二成分現像剤のトナー
濃度（キャリアおよびトナーの合計重量に対するトナー
重量の割合）は、画像品質を安定化させる上で極めて重
要な要素になっている。現像剤のトナーは現像時に消費
され、現像剤のトナー濃度が減少する。このため、現像
剤濃度制御装置もしくは画像濃度制御装置を使用して適
時、現像剤の濃度もしくは画像濃度を検出して、その変
化に応じてトナー補給を行ない、トナー濃度もしくは画
像濃度を常に一定に制御し、画像の品位を保持する必要
がある。

【０００４】従来の濃度制御装置を備えた画像形成装
置、本例では電子写真方式のデジタル複写機の全体構成
例を図４に示す。

【０００５】まず、原稿２１の画像がＣＣＤ１により読
み取られ、得られたアナログ画像信号が増幅器２で所定
のレベルまで増幅され、アナログ−デジタル変換器（Ａ
／Ｄ変換器）３によりたとえば８ビット（０〜２５５階
調）のデジタル画像信号に変換される。次に、このデジ
タル画像信号はγ変換器５（本例では２５６バイトのＲ
ＡＭで構成され、ルックアップテーブル方式で濃度変換
を行なう変換器）に供給され、そこでγ補正された後、
デジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）９に入力さ
れる。

【０００６】この変換器９によりデジタル画像信号は再
びアナログ画像信号に変換されて、コンパレータ１１の
一方の入力に供給される。コンパレータ１１の他方の入
力には、三角波発生回路１０から発生される所定周期の
三角波信号が供給されており、上記コンパレータ１１の
一方の入力に供給されたアナログ画像信号は、この三角
波信号と比較されてパルス幅変調される。このパルス幅
変調された２値化画像信号は、レーザ駆動回路１２にそ
のまま入力され、レーザダイオード１３の発光のオン・
オフ制御用信号として使用される。レーザダイオード１
３から放射されたレーザ光は、周知のポリゴンミラー１
４により主走査方向に走査され、ｆ／θレンズ１５、お
よび反射ミラー１６を経て、矢印方向に回転している像
担持体たる感光体ドラム４０上に照射され、静電潜像を
形成することになる。

【０００７】一方、感光体ドラム４０は露光器１８で均
一に除電を受け、一次帯電器１９により均一にたとえば
マイナスに帯電される。その後、上述したレーザ光の照
射を受けて画像信号に応じた静電潜像が形成される。こ
の静電潜像は現像器２０によって可視画像（トナー像）
に現像される。現像器２０の上部には補給用トナー２９
を収容したトナー補給層８が取付けられ、その補給層８
内の下部には、モータ２８により回転駆動されることに
より、トナー２９を搬送して現像器２０内に供給するト
ナー搬送スクリュー３０が設置されている。

【０００８】感光体ドラム４０上に形成されたトナー像
は、転写材担持ベルト１７により感光体ドラム４０に搬
送された転写材Ｐ上に、転写帯電器２２の作用により転
写される。転写材担持ベルト１７は２個のローラ２５
ａ、２５ｂ間に架張され、図示矢印方向に無端駆動する
ことにより、その上に保持した転写材Ｐを感光体ドラム
４０に搬送する。感光体ドラム４０上に残った転写残り
のトナーは、その後、クリーナ２４でかき落とされる。

【０００９】なお、説明を簡単にするために単一の画像
形成ステーション（感光体ドラム４０、露光器１８、一
次帯電器１９、現像器２０等を含む）のみを図示する
が、カラー画像形成装置の場合には、たとえばシアン、
マゼンタ、イエロー、およびブラックの各色に対する画
像形成ステーションが、転写材担持ベルト１７上にその
移動方向に沿って順次に配列されることになる。

【００１０】画像形成装置には、上記の現像でトナー濃
度が減少した現像器２０内現像剤２１にトナーの補給制
御を行なって、現像剤のトナー濃度もしくは画像濃度を
一定に制御するために、様々な方式の濃度制御装置（Ａ
ＴＲ）が設置されている。

【００１１】具体的には、現像器２０内に設置したトナ
ー濃度センサー２３により、現像器２０内現像剤２１の
トナー濃度を反射光量に検知して制御する方式（現像剤
反射ＡＴＲ）、感光体ドラム４０上に参照用にパッチ画
像２６を作像し、その画像濃度を感光体ドラム４０に対
向設置した電位センサー等のセンサー２３により検知し
て制御する方式（パッチ検ＡＴＲ）、ビデオカウンタ４
からの画素ごとのデジタル画像信号の出力レベルから必
要トナー量を演算して制御する方式（ビデオカウントＡ
ＴＲ）などがある。

【００１２】いずれも、それぞれの方式により得られた
情報に基づいて、ＣＰＵ６からモータ駆動回路７を介し
てモータ２８の回転を制御することにより、現像容器２
０内現像剤２１へのトナーの補給制御を行ない、現像剤
のトナー濃度もしくは画像の濃度を一定に保つように構
成されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
濃度制御装置は、以下のような問題があった。

【００１４】現像剤反射ＡＴＲでは、現像器２０内現像
剤２１のトナー濃度を直接検知するために、現像剤２１
のトナー濃度を一定に保つことは可能である。しかし、
トナーの摩擦帯電量（トリボ）は、現像剤中の磁性キャ
リアの変質や環境の変動によりが変化し、現像性が変化
してくる。このため、現像剤２１のトナー濃度を一定に
維持できても、キャリアの変質や環境の変動があった場
合、画像濃度が変化してしまう欠点があった。

【００１５】ビデオカウンタＡＴＲでは、原稿画像の濃
度情報をビデオカウント数に変換し、この値からトナー
消費量を予測してトナー濃度の初期設定をし、トナー補
給をおこなうために、消費系のトナー消費量あるいは補
給系のトナー補給量が変動した場合、この変動分だけト
ナー濃度が初期設定値からずれていくという欠点があっ
た。

【００１６】さらに、パッチ検ＡＴＲでは、感光体ドラ
ム４０上のパッチ画像２６の濃度を検知するため、画像
濃度を一定に保つことが可能であるが、上記のトナーの
摩擦帯電量変化による現像性の低下により、低いパッチ
画像濃度が得られると、これをＡＴＲが判断してトナー
の補給状態をつづけるため、現像器２０内にトナーが充
満して、現像剤のあふれやかぶりを生じる。また、トナ
ーの摩擦帯電量変化による現像性の増大により、高いパ
ッチ画像濃度が得られて、これがＡＴＲにより判断され
ると、トナーの補給停止状態がつづけられるので、現像
器２０内のトナー量の減少により、その現像スリーブ上
への現像剤コート量が減り、画像劣化を引き起こす重大
な欠点があった。

【００１７】従って、本発明の目的は、環境変動による
トナーの現像性の変化やトナー消費系のトナー消費量等
に変動が生じても、現像剤のトナー濃度を一定に維持し
て、画像形成の初期から画像濃度が一定の高品質なカラ
ー画像を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。

【００１８】

【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よって達成される。要約すれば、本
発明は、複数個の像担持体と、像担持体に画像の各色成
分に対応した静電潜像をデジタル方式で形成する複数個
の潜像形成手段と、像担持体上に形成した静電潜像を対
応した色の二成分現像剤を用いて現像し、トナー像を形
成する複数個の現像手段と、現像手段にトナーを補給す
る複数個のトナー補給手段と、各現像手段に関して設置
された、現像手段へのトナー補給制御を介して現像剤の
トナー濃度またはトナー像の画像濃度を制御する濃度制
御装置とを具備した画像形成装置において、前記濃度制
御装置として少なくとも、像担持体上に濃度検知用の参
照画像を作像して、その参照画像濃度を検知することに
よりトナー補給量を求める第１の制御装置を各現像手段
に関して設置し、現像手段の現像剤濃度を検知してトナ
ー補給量を求める第２の制御装置を、有彩色の現像剤を
使用する現像手段に関して設置し、参照画像の画素ごと
のデジタル画像信号からトナー補給量をもとめる第３の
制御装置を、無彩色の現像剤を使用する現像手段に関し
て設置し、そして第１の制御装置の参照画像濃度からの
トナー補給量を、第２および第３の制御装置にフィード
バックバックして、第２および第３の制御装置によるト
ナー補給制御を補正して行なわせることを特徴とする画
像形成装置である。

【００１９】本発明によれば、前記参照画像用の静電潜
像のパターンを、各色の現像剤ごとまたは有彩色の現像
剤と無彩色の現像剤とで変更することができる。前記パ
ターンの変更をパターンの線数とし、またはパターンの
スクリーン角とすることができ、さらにはパターンの線
数およびスクリーン角とすることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付図面を参照して詳細に説明する。

【００２１】実施例１本発明が適用できる画像形成装置は、たとえば感光体、
誘電体等の複数個の像担持体上に、電子写真方式、静電
記録方式等によって画像の各色成分の画像情報信号に対
応した潜像を形成し、この潜像を現像装置により非磁性
トナーと磁性キャリアを主成分とした二成分現像剤を用
いて現像して、各色の可視画像（トナー像）を形成し、
この各色のトナー像を紙等の転写材上に重ね合わせて転
写し、定着手段にてカラーの永久像にする構成のもので
あればよい。

【００２２】まず、図１を参照して本発明による画像形
成装置の一実施例の全体構成について説明する。本実施
例では、電子写真方式のデジタル複写機に適用した場合
を示すが、本発明が電子写真方式や静電記録方式の他の
種々の画像形成装置に等しく適用できることはいうまで
もない。

【００２３】図１において、複写されるべき原稿３１の
画像は、レンズ３２によってＣＣＤ等の撮像素子３３に
投影される。この撮像素子３３は原稿画像を多数の画素
に分解し、各画素の濃度に対応した光電変換信号を発生
する。撮像素子３３から出力されるアナログ画像信号は
画像信号処理回路３４に送られ、ここで各画素ごとにそ
の画素の濃度に対応した出力レベルを有する画素画像信
号に変換され、パルス幅変調回路３５に送られる。

【００２４】このパルス幅変調回路３５は入力される画
素画像信号ごとに、そのレベルに対応した幅（時間長）
のレーザ駆動パルスを形成して出力する。すなわち、図
３の（ａ）に示すように、高濃度の画素画像信号に対し
てはより幅の広い駆動パルスＷを、低濃度の画素画像信
号に対してはより幅の狭い駆動パルスＳを、中濃度の画
素画像信号に対しては中間の幅の駆動パルスＩをそれぞ
れ形成する。

【００２５】パルス幅変調回路３５から出力されたレー
ザ駆動パルスは半導体レーザ３６に供給され、半導体レ
ーザ３６をそのパルス幅に対応する時間だけ発光させ
る。従って、半導体レーザ３６は高濃度画素に対しては
より長い時間駆動され、低濃度画素に対してはより短い
時間駆動されることになる。それ故、感光体ドラム４０
は、次に述べる光学系によって、高濃度画素に対しては
主走査方向により長い範囲が露光され、低濃度画素に対
しては主走査方向により短い範囲が露光される。つま
り、画素の濃度に対応して静電潜像のドットサイズが異
なる。従って、当然のことながら、高濃度画素に対する
トナー消費量は低濃度画素に対するそれよりも大であ
る。なお、図３の（ｄ）に低、中、高濃度画素の静電潜
像をそれぞれＬ、Ｍ、Ｈで示した。

【００２６】半導体レーザ３６から放射されたレーザ光
３６ａは、回転多面鏡３７によって掃引され、ｆ／θレ
ンズ等のレンズ３８およびレーザ光３６ａを像担持体た
る感光体ドラム４０方向に指向させる固定ミラー３９に
よって、感光体ドラム４０上にスポット結像される。か
くして、レーザ光３６ａは感光体ドラム４０をその回転
軸とほぼ平行な方向（主走査方向）に走査し、静電潜像
を形成することになる。

【００２７】感光体ドラム４０はアモルファスシリコ
ン、セレン、ＯＰＣ等の感光体を表面に有し、矢印方向
に回転する電子写真感光体ドラムであり、露光器４１で
均一に除電を受けた後、一次帯電器４２により均一に帯
電される。その後、上述した画像情報信号に対応して変
調されたレーザ光で露光走査され、これによって画像情
報信号に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像
はトナーとキャリアが混合された二成分現像剤４３を使
用する現像器４４によって反転現像され、トナー像とし
て可視化される。ここで、反転現像とは、感光体ドラム
４０の光で露光された領域に、潜像と同極性に帯電した
トナーを付着させて、これを可視化する現像方法であ
る。

【００２８】このトナー像は転写材担持ベルト４７によ
り感光体ドラム４０に搬送された転写材Ｐ上に、転写帯
電器４９の作用により転写される。転写材担持ベルト４
７は２個のローラ４５ａ、４５ｂ間に架張され、図示矢
印方向に無端駆動することにより、その上に保持した転
写材Ｐを感光体ドラム４０に搬送する。トナー像が転写
された転写材Ｐは、転写材担持ベルト４７から分離され
て図示しない定着器に搬送され、永久像に定着される。
また、転写後に感光体ドラム４０上に残った残留トナー
は、その後、クリーナ５０によって除去される。

【００２９】なお、説明を簡単にするために単一の画像
形成ステーション（感光体ドラム４０、露光器４１、一
次帯電器４２、現像器４４等を含む）のみを図示した
が、本発明は、たとえばシアン、マゼンタ、イエローお
よびブラックの各色に対する画像形成ステーションを具
備したカラー画像形成装置であり、この画像形成ステー
ションが、転写材担持ベルト４７上にその移動方向に沿
って順次に配列され、各画像形成ステーションの感光体
ドラム上に原稿の画像を色分解した各色ごと（画像の各
色成分ごと）の静電潜像が順次に形成され、対応する色
のトナーを有する現像剤を用いる現像器で現像され、転
写材担持ベルト４７によって搬送される転写材Ｐ上に順
次に重ね合わせて転写されることになる。

【００３０】上記現像器４４の一例を図２に示す。図示
するように、現像器４４は感光体ドラム４０に対向して
配置されており、その内部は垂直方向に延在する隔壁５
１によって、第１室（現像室）５２と第２室（撹拌室）
５３とに区画されている。第１室５２には矢印方向に回
転する非磁性の現像スリーブ５４が配置されており、こ
の現像スリーブ５４内にマグネット５５が固定配置され
ている。

【００３１】現像器４４の上部には、図１に示されるよ
うに、補給用トナー６３を収容したトナー補給層６０が
取付けられ、このトナー補給層６０内の下部にはトナー
搬送スクリュー６２が設置されている。ギア列７１を介
して接続したモータ７０でトナー搬送スクリュー６２を
回転駆動することにより、補給層６０内のトナー６３が
搬送されて現像器４４内に供給される。搬送スクリュー
６２によるトナーの供給は、ＣＰＵ６７によりモータ駆
動回路６９を介してモータ７０の回転を制御することに
より制御される。ＣＰＵ６７に接続されたＲＡＭ６８に
は、モータ駆動回路６９に供給する制御データ等が記憶
されている。

【００３２】第１室５２および第２室５３には、それぞ
れ現像剤撹拌スクリュー５８および５９が配置されてい
る。スクリュー５８は第１室５２中の現像剤を撹拌搬送
し、またスクリュー５９は、図１のトナー補給槽６０か
ら搬送スクリュー６２の回転によって供給されたトナー
６３と、既に現像器４４内にある現像剤４３とを撹拌搬
送し、現像剤４３のトナー濃度を均一化する。隔壁５１
には図２における手前側と奥側の端部において、第１室
５２と第２室５３とを相互に連通させる現像剤通路（図
示せず）が形成されており、上記スクリュー５８、５９
の搬送力により、現像によってトナーが消費されてトナ
ー濃度の低下した第１室５２内の現像剤が一方の通路か
ら第２室５３内へ移動し、第２室５３内でトナー濃度の
回復した現像剤が他方の通路から第１室５２内へ移動す
るように構成されている。

【００３３】現像器４４内の二成分現像剤４３は、マグ
ネット５５の磁力により現像スリーブ５４上に担持さ
れ、次いでブレード５６により層厚を規制されて、現像
スリーブ５４の回転にともない感光体ドラム４０と対向
した現像領域に搬送される。そして現像領域において現
像剤４３が感光体ドラム４０上の潜像の現像に供され
る。現像効率、すなわち潜像へのトナーの付与率を向上
させるために、現像スリーブ５４には電源５７から直流
電圧を交流電圧に重畳した現像バイアス電圧が印加され
る。

【００３４】さて、静電潜像の現像により現像器４４内
現像剤４３のトナー濃度が低下するので、濃度制御装置
によりトナー補給層６０からトナー６３を現像器４４に
補給する補給制御が行なって、現像剤４３のトナー濃度
を一定に制御し、もしくは画像濃度を一定に制御するこ
とが行なわれる。

【００３５】本発明の画像形成装置は、濃度制御装置と
して、感光体ドラム４０上に参照用にパッチ画像を作像
し、その画像濃度を感光体ドラム４０に対向設置した発
光部７３ａおよび受光部７３ｂを有する濃度センサー７
３により検知して制御する方式（パッチ検ＡＴＲ）と、
現像４４内に設置した発光部７７ａおよび受光部７７ｂ
を有する濃度センサー７７により、現像器４４内現像剤
４３のトナー濃度を検知して制御する方式（現像剤反射
ＡＴＲ）と、ビデオカウンタ６６からの画素ごとのデジ
タル画像信号の出力レベルから必要トナー量を演算して
制御する方式（ビデオカウントＡＴＲ）の３つを備えて
いる。

【００３６】本発明では、第１の濃度制御装置であるパ
ッチ検ＡＴＲによるトナー補給制御の出力信号を、第
２、第３の濃度制御装置である現像剤反射ＡＴＲおよび
ビデオカウントＡＴＲによるトナー補給制御を補正する
ために、使用することが１つの特徴である。以下、詳述
する。

【００３７】まず、パッチ検ＡＴＲを所定のタイミング
で作動して、感光体ドラム４０上に濃度検知用の参照画
像としてパッチ画像を形成する。すなわち、図１に示す
ように、予め定められた濃度に対応する信号レベルを有
するパッチ画像信号を発生するパッチ画像信号発生回路
７２を設け、この発生回路７２からのパッチ画像信号を
前記パルス幅変調回路３５に供給し、上記の予め定めら
れた濃度に対応するパルス幅を有するレーザ駆動パルス
を発生させる。このレーザ駆動パルスを半導体レーザ３
６に供給し、このレーザ３６をそのパルス幅に対応する
時間だけ発光させ、感光体ドラム４０を走査する。この
ときはカウンタ６６は作動させない。これによって、上
記の予め定められた濃度に対応するパッチ静電潜像を感
光体ドラム４０上に形成し、このパッチ静電潜像を現像
器４４により現像する。

【００３８】次いで、このようにして得られたパッチ画
像（トナー像）に、パッチ検ＡＴＲの濃度センサー７３
のＬＥＤ等の発光部７３ａから光を照射し、その反射光
を光電変換素子等の受光部７３ｂで受光し、パッチ画像
の実際のパッチ濃度を検知する。この検知したパッチ濃
度は、現像器４４内の現像剤４３の実際の濃度に対応す
る。

【００３９】上記の受光部７３ｂからの実際のパッチ濃
度を検知した出力信号は、比較器７５の一方の入力に供
給される。この比較器７５の他方の入力には、基準電圧
信号源７６からパッチ画像の規定濃度（初期濃度）に対
応する基準信号が入力されている。比較器７５はパッチ
画像の実際の濃度と初期濃度とを比較してその濃度差を
求め、濃度差の出力信号をＣＰＵ６７に供給する。この
濃度差の出力信号は、現像剤反射ＡＴＲおよびビデオカ
ウントＡＴＲによる現像器４４内現像剤４３へのトナー
補給制御に使用する。

【００４０】本発明の画像形成装置では、たとえばイエ
ロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色分の画像
形成ステーションを備えているので、各色の画像形成ス
テーションにおいて、上記のようにして、各色のパッチ
画像の濃度検知および初期濃度との比較が行なわれ、各
色のパッチ画像の実際の濃度と初期濃度との濃度差が求
められて、濃度差の出力信号がＣＰＵ６７に供給され
る。

【００４１】本発明の他の１つの特徴は、現像剤反射Ａ
ＴＲおよびビデオカウントＡＴＲによるトナー補給制御
を、有彩色の現像剤（色現像剤）のイエロー、マゼン
タ、シアンの現像剤と無彩色のブラック現像剤とで分け
て行なうことである。

【００４２】すなわち、イエロー、マゼンタ、シアンの
色現像剤は、色味の変化を反射光量で検知できるため、
現像器４４内に設置した濃度センサー７７による現像剤
反射ＡＴＲを用いて、ある一定レベルの現像剤濃度に保
つことは可能である。しかし、環境の湿度変化等にとも
ないトナーの摩擦帯電量変化があった場合に、そのトナ
ー帯電量変化による画像濃度変動には追従できない。

【００４３】そこで、色現像剤について現像剤反射ＡＴ
Ｒによるトナー補給制御を行なわせるが、その際、ＣＰ
Ｕ６７において上記のパッチ画像（イエロー、マゼン
タ、シアン）の濃度差の出力信号から、パッチ画像濃度
を初期濃度に戻すのに必要な色現像剤のトナー過不足量
（トナー補給量）を演算し、そのトナー補給量をトナー
補正量として、それに相当する信号レベルに変換して各
現像器４４にフィードバックバックする。そしてトナー
補正量の信号を現像剤反射ＡＴＲに設定した目標濃度に
対するトナー補給量の信号レベルに加減算して補正し、
現像剤反射ＡＴＲ方式によるトナー補給制御を補正され
たトナー補給量により行なわせる。

【００４４】ブラック現像剤に対しては現像剤反射ＡＴ
Ｒの適用が不可能であるため、本発明では、ビデオカウ
ンタ６６において画素ごとのデジタル画像信号の出力レ
ベルから必要トナー量を積算して、ビデオカウントＡＴ
Ｒによる現像剤へのトナー補給制御を行なわせる。その
際、ＣＰＵ６７において上記のパッチ画像（ブラック）
の濃度差の出力信号から、パッチ画像濃度を初期濃度に
戻すのに必要なブラック現像剤のトナー過不足量（トナ
ー補給量）を演算し、そのトナー補給量を補正トナー量
として、それに相当する信号レベルに変換してカウンタ
６６にフィードバックバックする。そして上記のカウン
トＡＴＲによる制御での必要トナー量を積算したビデオ
カウント値の信号に、補正トナー量の信号を加減算して
補正し、ビデオカウントＡＴＲ方式によるトナー補給制
御を補正されたトナー補給量により行なわせる。

【００４５】以上のように、本発明では、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックの二成分現像剤のトナー補給
制御を行なうに際して、それぞれのパッチ検ＡＴＲによ
るトナー補給制御におけるトナー補給量を求めて、イエ
ロー、マゼンタ、シアンの色現像剤については、そのト
ナー補給量を補正トナー量として、現像剤反射ＡＴＲに
よるトナー補給制御の補正を行ない、ブラック現像剤に
ついてはその補正トナー量によりビデオカウンタＡＴＲ
によるトナー補給制御の補正して行なうので、環境変動
によるトナーの現像性の変化やトナー消費系のトナー消
費量等に変動に対処して、いずれの現像剤のトナー濃度
もトナー像に適正な画像濃度が得られる濃度に制御する
ことができ、各色のトナー像の画像濃度を適正に制御し
た高品質なカラー画像を形成することができる。

【００４６】実施例２本実施例では、実施例１において、色現像剤で用いた現
像剤反射ＡＴＲの目標濃度に対するトナー補給量をトナ
ー補正量の加減算により補正する際、現像剤反射ＡＴＲ
の目標濃度に対するトナー補給量の信号レベルに上限お
よび下限を設けた。つまり、補正されたトナー補給量の
信号レベルに上限および下限を設けた。

【００４７】従って、何からの原因でトナー補給量の補
正が過大となった場合に、現像器４４内現像剤４３のト
ナー濃度が過剰になったり、現像器４４から現像剤があ
ふれたりするのを確実に防げ、またトナー補給量の補正
が過小になった場合に、現像器４４内現像剤４３のトナ
ー濃度が不足したり、現像スリーブ５４上への現像剤４
３のコート量が減少するのを確実に防ぐことができる。

【００４８】本実施例は、以上のように構成するので、
各色の現像剤のトナー濃度を適正に制御することによ
り、各色のトナー像の画像濃度を適正に制御した高品質
なカラー画像を得ることができる効果を、実施例１のと
きよりもさらに高い信頼性で達成することができる。

【００４９】実施例３パッチ検ＡＴＲの濃度センサー７３によるパッチ画像の
検知感度は、トナーの物性差などにより各色で異なって
くる。そこで、本実施例では、イエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックの各色ごと、またはイエロー、マゼン
タ、シアンとブラックとでパッチ画像の潜像パターンを
変えて作像し、各色ともパッチ画像の検知感度が良好に
なるようにした。

【００５０】具体的には、本実施例では、検知感度が劣
るイエロー、マゼンタ、シアンのパッチ画像の潜像の線
数を、ブラックのパッチ画像よりも細線で多くすること
により、これらイエロー、マゼンタ、シアンのパッチ画
像の検知感度を高めて、ブラックのパッチ画像の検知感
度と同程度にした。

【００５１】これにより、本実施例では、イエロー、マ
ゼンタ、シアンの色現像剤についての現像剤反射ＡＴＲ
によるトナー補給制御に対し、そのトナー補給量の補正
に使用するパッチ検ＡＴＲによる濃度差のデータを常に
適正に求めて供給することができる。その結果、ブラッ
ク現像剤のみならず、色現像剤のトナー濃度制御を良好
に行なえ、各色のトナー像の画像濃度を適正に制御した
高品質なカラー画像を、さらに安定して得ることができ
るようになった。

【００５２】本発明では、潜像パターンを変更したパッ
チ画像の作像は、以上のものに限定されず、各色ごとに
潜像のドットパターンにスクリーン角の差を設けて、パ
ッチ画像を作像してもよく、これによれば、さらに良好
な結果が得られた。勿論、線数、スクリーン角を各色ご
とに最適にして、パッチ画像を作像することができ、本
発明の効果をより一層向上することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置では、複数色の二成分現像剤のトナー補給制御を行
なうに際して、それぞれのパッチ検ＡＴＲによるトナー
補給制御におけるトナー補給量を求めて、有彩色のイエ
ロー等の現像剤については、そのトナー補給量を補正ト
ナー量として、現像剤反射ＡＴＲによるトナー補給制御
の補正を行ない、無彩色のブラック現像剤については、
その補正トナー量によりビデオカウンタＡＴＲによるト
ナー補給制御の補正を行なうので、環境変動によるトナ
ーの現像性の変化やトナー消費系のトナー消費量等に変
動が生じても、いずれの現像剤のトナー濃度もトナー像
に適正な画像濃度が得られる濃度に制御することがで
き、各色のトナー像の画像濃度を適正に制御した高品質
なカラー画像を、画像形成の初期から安定して得ること
ができる。勿論、現像剤のあふれ、かぶり、現像材担持
体上への現像剤のコート不良はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画像形成装置の全体構成を
示す説明図である。

【図２】図１の画像形成装置が具備する現像器の概略構
成を示す概略断面図である。

【図３】図１の画像形成装置において画像情報信号の濃
度情報をカウントする方法を説明する波形図である。

【図４】従来の画像形成装置の一例の全体構成を示す説
明図である。

【符号の説明】

４０感光体ドラム４３二成分現像剤４４現像器６０トナー補給槽６２トナー搬送スクリュー６３補給用トナー６６カウンタ６７ＣＰＵ６９モータ駆動回路７０モータ７２パッチ画像信号発生回路７３濃度センサー７５比較器７６基準電圧信号源７７濃度センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の像担持体と、像担持体に画像の
各色成分に対応した静電潜像をデジタル方式で形成する
複数個の潜像形成手段と、像担持体上に形成した静電潜
像を対応した色の二成分現像剤を用いて現像し、トナー
像を形成する複数個の現像手段と、現像手段にトナーを
補給する複数個のトナー補給手段と、各現像手段に関し
て設置された、現像手段へのトナー補給制御を介して現
像剤のトナー濃度またはトナー像の画像濃度を制御する
濃度制御装置とを具備した画像形成装置において、前記
濃度制御装置として少なくとも、像担持体上に濃度検知
用の参照画像を作像して、その参照画像濃度を検知する
ことによりトナー補給量を求める第１の制御装置を各現
像手段に関して設置し、現像手段の現像剤濃度を検知し
てトナー補給量を求める第２の制御装置を、有彩色の現
像剤を使用する現像手段に関して設置し、参照画像の画
素ごとのデジタル画像信号からトナー補給量をもとめる
第３の制御装置を、無彩色の現像剤を使用する現像手段
に関して設置し、そして第１の制御装置の参照画像濃度
からのトナー補給量を、第２および第３の制御装置にフ
ィードバックバックして、第２および第３の制御装置に
よるトナー補給制御を補正して行なわせることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】前記参照画像用の静電潜像のパターン
を、各色の現像剤ごとまたは有彩色の現像剤と無彩色の
現像剤とで変更する請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記パターンの変更はパターンの線数で
ある請求項２の画像形成装置。
【請求項４】前記パターンの変更はパターンのスクリ
ーン角である請求項２の画像形成装置。
【請求項５】前記パターンの変更はパターンの線数お
よびスクリーン角である請求項２の画像形成装置。