JP4949672B2 - 画像濃度制御方法、および画像形成装置 - Google Patents
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Description
この二成分現像方式は、カラー化が容易なことから現在広く用いられている。この方式において、二成分現像剤は現像スリーブの回転に伴い、現像領域に搬送される。現像剤が現像領域に搬送されるに従い、現像極の磁力線に沿いながら、現像剤中の多数の磁性キャリアがトナーを伴って集合し、磁気ブラシを形成する。
ここで、トナー濃度制御は、トナー濃度検出手段(例えば、透磁率センサ)の出力値:Vtをトナー濃度の制御基準値:Vrefと比較し、その差分に応じてトナー補給量を演算式から算出し、トナー補給装置により現像器中にトナー補給を行うことによりなされている。
トナー濃度を検知する方法としては、透磁率センサを用いたものが一般的である。この方式においては、トナー濃度が変化することによる現像剤の透磁率変化をトナー濃度変化に換算するものである。
また、印刷中においても、転写紙間(直前の作像終了からそれに続く次回の作像開始の間の時間、または間隔)で基準トナーパターンを作成し、逐次透磁率センサのトナー濃度制御基準値:Vrefを制御する濃度制御方法も公知である。
非画像部にトナーパターンを作成し、このパターン濃度と、現像器内のトナー濃度を検知する手段を有し、トナーパターンの濃度に応じて、現像器内のトナー濃度制御目標値を変更して画像濃度を維持する方法がある(例えば、特許文献1 参照。)。
さらに、中間転写ベルト上にトナーパターンを作成する際であるが、二次転写ローラを一作像ごとに離間しない場合には、二次転写ローラに付着する紙間パッチのトナーをクリーニングするために、トナークリーニング装置を併設する必要がある。
また二次転写ローラを一作像(もしくは数回の作像)ごとに二次転写ローラを離間する場合には、クリーニング装置を設置する必要はないが、頻繁に発生する二次転写離接に耐え得るメカ的機構が必要となる。上記した理由により、メカ的なコスト削減の観点からも紙間のトナーパターン作成を極力抑える必要性が生じてくる。
また、トナー濃度センサを用いてトナー補給制御する際に、攪拌時間に応じて、現像剤の流動状態が変化して、トナー濃度センサ出力が変動するのを補正し、安定してトナー濃度を維持する方法が開示されている(例えば、特許文献2 参照。)。
しかしながら、トナー濃度を一定に維持しても、現像剤の現像能力が安定していなければ、センサ出力を一定に保つだけでは、画像濃度を維持する事は困難である。
これにより同じトナー濃度であっても、現像能力に差が生ずるため、経時において現像能力を一定に保つためにはトナー濃度の制御基準値を変化させて、現像器中のトナー濃度を適正な範囲に誘導する必要がある。その結果、トナー濃度が変化すると、現像能力も変わってくるので、それに応じた作像条件(現像ポテンシャル)を設定する必要が出てくる。
このような特性のある画像形成装置において、従来の紙間のトナーパッチ作製により画像濃度制御基準値を変更する制御というフォトセンサと透磁率センサの複合制御をなくした場合には、連続印字時や画像モード変更時の透磁率センサ単独によるトナー濃度制御がさらに正確に行われることが必要となってくる。そのため従来のフォトセンサとの複合制御に代わる画像濃度制御方式の採用が必要となった。
本発明においては、トナー濃度制御基準値をある一定期間内のトナー入換え量に応じて、補正し、さらに所定の実行間隔で、作像条件の変更を行うことが可能であるため、どのような画像出力パターンにも対応することが可能である。
前記出力画像の画像形成における前記トナー濃度制御基準値を、特定期間における出力画像の画像面積率の移動平均に応じて変更させる際に、補正開始時の画像面積率移動平均初期値とトナー濃度制御基準値初期値を取得し、その後の画像形成の連続印刷における画像面積率移動平均が所定の画像面積率を超えている場合に、そのときのトナー濃度制御基準値を取得し、前記トナー濃度基準値初期値に対する該そのときのトナー画像濃度制御基準値の補正のステップ幅を設定し、かつ所定の実行間隔をおいて画像濃度を一定とするように、トナー付着量を制御する前記トナー濃度制御基準値を含む現像ポテンシャルの更新を伴う作像条件を変更することを特徴とする。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の画像濃度制御方法において、前記出力画像の画像面積率が所定の条件を満たした数をカウントするカウンタをさらに有し、前記所定の実行間隔は、該カウンタの閾値によって決定されることを特徴とする。
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の画像濃度制御方法において、前記カウンタの値は、前記作像条件を変更する動作が実行されたときにクリアされることを特徴とする。
M(i)=(1/N)(M(i−1)×(N−1)+X(i))
によるM(i)の値に応じて変更させることを特徴とする。
ただし、
N:累積枚数
M(i):画像面積率移動平均の現在値
M(i−1):画像面積率移動平均の前回値
X(i):今回の画像面積率
とする。
請求項5に記載の発明では、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の画像濃度制御方法において、前記トナー濃度制御基準値を変化させる際に用いる、出力画像の画像面積率を算出するカウンタと、作像条件を変更させる際に用いる、出力画像の画像面積率を算出するカウンタとをさらに有し、両カウンタは互いに独立していることを特徴とする。
請求項7に記載の発明では、請求項1ないし6のいずれか1つに記載の画像濃度制御方法において、前記トナー濃度制御基準値をトナー濃度制御基準補正テーブルに従って、変化させることを特徴とする。
請求項8に記載の発明では、請求項7に記載の画像濃度制御方法において、前記トナー濃度制御基準補正テーブルの最大補正量を可変とすることを特徴とする。
請求項9に記載の発明では、請求項8に記載の画像濃度制御方法において、該画像濃度制御方法を適用できる現像装置が複数存在する場合、前記最大補正量は、前記複数の現像装置で独立に設定することが可能であることを特徴とする。
請求項10に記載の発明では、請求項1ないし8のいずれか1つに記載の画像濃度制御方法において、前記トナー濃度制御基準値を、或る一定期間内の現像剤中のトナー入換え量が所定の基準値よりも多い場合にはトナー濃度を低くするよう制御し、所定の基準値よりも少ない場合には、トナー濃度を高くするように制御することを特徴とする。
請求項12に記載の発明では、像担持体に対向して配置された現像剤担持体が、トナーとトナーを保持する磁性キャリアとで構成された二成分現像剤を担持し、前記現像剤担持体と像担持体との間に形成される現像領域で、像担持体表面上に形成される静電潜像をトナーで現像する装置であって、前記現像剤中のトナー濃度を一定に保つためのトナー補給量制御装置と、現像能力を一定に保つためのトナー濃度制御基準値を決定する機構とを有し、出力画像の画像面積率に応じて、前記トナー濃度制御基準値を変化させる画像形成方法を用いる画像形成装置において、請求項1ないし11のいずれか1つに記載の画像濃度制御方法を用いる画像形成装置を特徴とする。
本発明の参考例2では、参考例1に記載の画像濃度制御方法において、前記出力画像の画像面積率に応じて、前記基準とする検出値の取得方法を変更する技術がある。
本発明の参考例3では、参考例1または参考例2に記載の画像濃度制御方法において、前記作像条件変更のタイミングに応じて、前記基準とする検出値の取得方法を変更する技術がある。
本発明の参考例5では、参考例1ないし参考例4のいずれか1つに記載の画像濃度制御方法において、前記出力画像の画像面積率が所定の値よりも小さい場合には、作像条件変更時に取得したトナー濃度検知手段の検出値を基準としてトナー濃度制御基準値を更新する技術がある。
本発明の参考例6では、参考例1ないし参考例5のいずれか1つに記載の画像濃度制御方法において、前記出力画像の画像面積率が所定の値よりも大きい場合には、直前の印刷時に取得したトナー濃度検知手段の検出値を基準としてトナー濃度制御基準値を更新する技術がある。
本発明の参考例8では、像担持体に対向して配置された現像剤担持体が、トナーとトナーを保持する磁性キャリアとで構成された二成分現像剤を担持し、前記現像剤担持体と像担持体との間に形成される現像領域で、像担持体表面上に形成される静電潜像を前記トナーで現像する装置であって、トナー濃度検知手段と、前記現像剤中のトナー濃度を一定に保つためのトナー補給量制御装置と、現像能力を一定に保つためのトナー濃度制御基準値を決定する機構とを有し、前記トナー濃度制御基準値を変化させることにより画像濃度を調整する画像形成方法を用いる画像形成装置において、参考例1ないし参考例7のいずれか1つに記載の画像濃度制御方法を用いる画像形成装置である技術がある。
同図において符号2は帯電装置、3は現像装置、5は中間転写装置、6は二次転写装置、17は光学センサ、100は感光体ドラム、302は現像ローラをそれぞれ示す。
感光体ドラム100は帯電装置2により、表面を一様に帯電された後、図示しない光学系により露光され、静電潜像が形成される。現像装置3は現像ローラ302により装置内の現像剤を感光体ドラム100と対向する現像ニップ領域へ搬送し、感光体ドラム表面に形成されている静電潜像に現像剤中のトナーを付着させ顕像化する。トナー像は感光体ドラム100と中間転写装置5が対向する転写領域において、中間転写装置5のベルト上に転写される。中間転写装置5のベルト上に転写されたトナー像は、転写ベルトの移動に伴い、他色の転写領域で他色トナーを精度よく、色重ねした状態で、二次転写装置6と対向する位置に搬送され、その位置で転写材に転写され、転写紙上の画像となる。
感光ドラム100に残留したトナーはクリーニングブレードにより除去され、図示しない廃トナーボトルに貯留される。クリーニング装置を通過した感光体表面は、その後、再度帯電装置2により表面を一様に帯電され、次の画像形成工程を繰り返す。
次に本実施例における画像形成装置について説明する。
同図において符号14はトナー補給駆動モータ、18はI/Oボード、19はCPU、20はROM、21はRAM、303はドクタエッジ部、304、305は搬送スクリュ部、350は透磁率センサをそれぞれ示す。
ここで二成分現像剤(以下現像剤と記す)は、現像スリーブ302の汲み上げ磁極により、現像ユニット内の搬送スクリュ部305から現像スリーブ302に移動する。その後、現像剤は現像スリーブ302の回転に伴い、搬送極の磁場と現像スリーブ302表面の摩擦力によりドクタ近傍まで搬送される。ドクタ近傍まで搬送された現像剤はドクタ上流部において一旦滞留し、ドクタエッジ部303と現像スリーブ302とのギャップ(Gd)で層厚を規制され現像領域に搬送される。現像領域には、所定の現像バイアスが印加されており、感光体100上に形成された静電潜像にトナーを付勢する方向に現像電界が形成されるため、トナーは感光体100上に現像される。また、現像領域を通過した現像剤は、現像スリーブ上の現像剤離れ極位置で現像スリーブ302から離れ、搬送スクリュ部305に戻る。その後、搬送スクリュ部304に移動しトナー補給部にて、適正なトナー濃度に調整され、現像スリーブ302に再び搬送される。現像器3ケーシング底部には、透磁率センサ350が設置されており、このセンサにより現像剤中のトナー濃度を検出している。
先ず、印刷ごとに実行されるトナー補給制御について説明する。透磁率センサ350は縦軸に出力、横軸にトナー濃度をとった同図に示すように、あるトナー濃度の範囲では直線近似することが可能である。図からわかるように、トナー濃度が高いほど、出力値が小さくなる特性を示す。ここで、現時点でのトナー濃度を示す透磁率センサ350の出力値をVt、トナー濃度制御基準値をVtrefとする。VtがVtrefより大きい場合に、Vtref−Vtの差分を解消すべく、トナー補給装置のモータを駆動してトナー補給動作を行う。逆に、VtがVtrefより小さい場合には、トナー補給装置のモータを停止し、トナーを補給しないよう制御する。
以下、本実施例の現像剤特性値測定方法と補正方法について、具体的に説明する。
同図は出力画像面積率による現像γ(現像ポテンシャルに対するトナー付着量関係式の傾き)の差異を示す。これは同一の画像面積率画像を、標準線速モード(138mm/sec)で、連続100枚出力した際の値であるが、図からわかるように、同じトナー濃度でも、一定期間内のトナー入換え量が多い(画像面積率が高い)ほど現像γが高くなっている。これはトナーとキャリアの物理的付着力や静電的付着力が変化していることを示唆している。つまり、これら一定期間内のトナー入換え量の違いによる現像能力の差異を加味した補正が必要である。
これら課題に対し発明者らは、鋭意研究を進め現像剤を安定化させる方向にトナー濃度を誘導するように制御すること(原理的には現像γが一定になるように、言い換えるとトナー帯電量が一定となるように、トナー濃度制御基準値を変化させること)が効果的であり、かつ必要に応じて、現像ポテンシャルを含む作像条件(現像バイアス、帯電電位、LD光量、各種環境補正値など)を設定し直すことが、更に安定した画質を得る手段であると考えるに至った。
また、上記関係式から、目標のトナー付着量を得るための現像バイアス値を算出することができる。
ただし、画像面積率をトナー入換え量とするためには、例えば基準の転写紙をA4横通紙に設定し、全ての転写紙をこのサイズに換算して画像面積率にするなどの、工夫が必要である。ちなみに、本実験に用いた現像装置の現像剤容量は240[g]である。
同図において、横軸は画像面積率[%]、縦軸は現像γ[mg/cm2/(−kV)]をそれぞれ示す。実験方法は、上記と同様に、標準線速モード[138mm/sec]において、トナー濃度を一定に保ったまま、画像面積率ごとに100枚連続印刷を行うというものである。この図からわかるように、画像面積率が基準値:5%を超えると、現像γは高くなる傾向があることを示している。このことから画像面積率が5%よりも高い場合、トナー濃度制御基準値:Vtrefを高くすることにより、トナー濃度を低めに誘導する必要がある。逆に画像面積率が5%未満の場合、現像γは低くなる傾向がある。そのため、トナー濃度制御基準値:Vtrefを低くすることにより、トナー濃度を高めに誘導する必要がある。
トナー濃度が誘導された結果、次第に現像γが変わってくるが、この現像γは、トナー濃度が誘導された結果であって、最適化されているわけではない。そこで、この現像γに見合った作像条件を決定することで、より安定した出力画像濃度を得ることが可能となるのである。
この補正のフローチャートを図6に従って説明する。本補正は各印刷のJOBの終了毎に開始される。先ずSTEP10において、出力画像の画像面積率[単位:%]の平均を算出する。この画像面積率の平均を算出するにあたり、画像面積率を印刷一枚毎に算出する。本補正を実行するに際、画像面積率はある時点から(例えば、電位制御を行った時点をゼロとして、その時点から全平均する等)の全平均でもよいが、より望ましくは移動平均を用いるのがよい。この、移動平均を用いることにより、現時点での現像剤特性を知るのに適した、過去数枚のトナー入換え履歴を知ることができる。それを用いることによりトナー濃度制御基準値を適宜変化させることにより、現像γを大きく変化させることなく、画像濃度を安定的に制御することが可能となる。また、トナー濃度制御基準値をある一定期間内のトナー入換え量に応じて、補正することが可能であるため、どのような画像出力パターンにも対応することが可能である。
この移動平均は、単純に過去数枚毎の平均としてもよいが、本実施例では、簡単のため下記の式(1)に従って算出することとする。このような算出式を用いることにより、過去数枚から数十枚(N枚とする)の画像面積率をNV−RAMに保存する必要がなくなるため、非常に有効である。
M(i)=(1/N)(M(i−1)×(N−1)+X(i)) ・・・・・・ (1)
次にSTEP30において、Vtref現在値とVtref初期値を取得する。ここでVtref初期値とVtref現在値は以下の式のように定義する。
Vtref現在値=Vtref初期値+ΔVtref ・・・・・・・・・・・ (2)
(色ごと[KMCY]に個別に算出する。)
次にSTEP40において、Tセンサの感度情報を取得する。Tセンサの感度は単位が[V/wt%]で表されるものであり、センサ固有の値である(図3にプロットした直線の傾きの絶対値が感度である。)。次にSTEP50において、直前のTセンサ出力値:Vtを取得する。次にSTEP60においてVt−Vtrefを算出する。その後、STEP70において、本補正を実行するかどうかの判定をする。
判断基準は、例えば、前回の電位制御が“成功”しているかどうか、や、Vt−Vtrefが所定の値に収まっているかどうか(トナー濃度制御は正常に実行されているか)等を用いると良い。本補正を実行しない場合はそのまま終了する。
本補正を実行する場合は、STEP80において、LUTを参照する。LUTの一例を表1に示す。LUTを用いて細かく制御することにより、制御の精度が向上する。また、制御ステップや最大補正量を変更することも比較的容易に行える。
同表はTセンサ感度0.3の場合を示している。
先ず画像面積率の移動平均に応じて、変化させるΔTC(トナー濃度を変化させる量)を決定する。ΔTCを決定した後、STEP40で算出したTセンサ感度を用いてΔVtrefを演算する。ΔVtrefを算出後、NV−RAMに保存する。演算式を以下の式(3)に示す。表中のΔVtrefはこの式の値である。
ΔVtref=(−1)×ΔTC×Tセンサ感度 ・・・・・・・・・・・・ (3)
(色ごと[KMCY]に個別に算出する。)
本実施例で使用するLUTは以下の手法を用いて作製した。図7は画像面積率の変化に対して、ある基準のTC(トナー濃度)を設定して現像γを一定にするためのトナー濃度変化量(wt%)である。例えば、画像面積率が80%の場合、ΔTCを1[wt%]として、画像を出力すると現像γが一定に保たれるということである。
画像面積率に対するΔTC補正量は、対数近似がもっとも精度よく近似できる。そのため、LUTに用いる画像面積率に対するΔTC量は、この方法を用いて決定した。
また、今回の例では、10%未満の場合、補正のステップを画像面積率を1%毎に設定し、画像面積率が10%以上の場合、補正のステップを10%ごとに設定している。この補正のステップは現像剤、現像装置の特性に応じて、任意に変更が可能である。色ごとの最大補正量の調整は例えば以下のような式を用いて補正する。
ΔVtref=(−1)×ΔTC×Tセンサ感度×色補正係数 ・・・・・・ (4)
最大補正量を変更することにより、容易に制御の重み付けを変更することが可能である。たとえば環境変動や経時において値を変更するとより効果的に制御することができる。
カラー画像形成装置においては、現像剤特性の違いから補正量をステーションごとに変更する必要となることがある。LUTを複数の現像装置で独立に設定できるようにすることで効率的に補正を実行することができる。
Vtref現在値=Vtref初期値+ΔVtref ・・・・・・・・・・ (5)
(色ごと[KMCY]に個別に算出する。)
次にSTEP100において、Vtrefの上下限処理を行う。補正後のVtref現在値が、あらかじめ設定した上限値以上の場合、Vtref現在値を上限値とする。補正後のVtrefが下限値を超えていた場合は、Vtref現在値をあらかじめ設定した下限値とする。上下限処理終了後、STEP110にて、Vtref現在値をNV−RAMに保存する。
STEP120において、画像面積率累積平均が、所定の画像面積率(ここでは80%)を超えているかどうか判断する。STEP120で用いる画像面積率累積平均は、STEP10とは独立している。独立させていることで、Vtref補正と後述するSTEP210のプロコン(作像条件の変更動作;プロセスコントロール)の頻度を独立して調節することが可能となる。STEP120において、所定の画像面積率以下であれば、何もしないで終了する。STEP120において、所定の画像面積率を超えていると判断した場合、STEP200の初回判定フラグM[KMCY]を確認する。
初回判定フラグが立っていない(=0)の場合は、STEP120の条件を満たして以降、初めてのプロコンであることを意味する。そこで、次のSTEP210において、プロコンフラグを立て(=1)、プロコン実行可能状態とする。次に、STEP230において初回判定フラグM[KMCY]をたて、STEP240において、プロコン実行間隔カウンタN[KMCY]に1を足し、終了する。
カウンタNは色毎[KMCY]に独立したカウンタを有することにより、補正のレスポンスを各々個別に設定することができるため、画像面積率に応じて、より細かく制御することが可能となる。
なお、プロコン実行間隔カウンタN[KMCY]は、プロコン実行時にクリアすることにより、連続して作像条件変更を行うことがなく、適正な作像条件変更間隔を維持することができる。それにより、過度補正が抑制され、“おまたせ時間短縮”に効果的である。
ここで、Vtrefを新たに設定する場合であるが、通常は作像条件変更前の攪拌時におけるトナー濃度検知手段の出力値:Vtを基準とし、その値からどの程度、トナー濃度を増加、または低下させるかにより決定することが望ましい。
ところで、そのトナー濃度検知手段の出力値であるが、画像面積率の高い画像を連続して出力中に、通常の印刷動作を一旦中断し、割込みで作像条件を変更する場合や、高画像面積率の画像を連続して出力した際に、作像条件変更前攪拌時のVt値が実際より高く出力される場合がある。
ここで、作像条件変更時のVt取得タイミングであるが、通常は、5〜10秒、現像装置を駆動し、現像剤攪拌が終了した時点、もしくは攪拌が終了する寸前に行う。
同図(b)は本発明による、VtrefとVtの関係を調べた図である。
30枚目と60枚目の割込みの作像条件変更時に、Vtrefは大きく変化している。これは上記した作像条件を変更する際の攪拌時のVtを用いてVtrefを更新しているためである。このように制御すると、VtrefよりもVtが大幅に小さくなってしまうために、トナー補給が入らず、出力画像の画像濃度が極端に薄くなってします可能性がある。
Vtrefは取得したVtを基準値として変更するため、このようなイレギュラーな状態のVtを参照しないような工夫が必要である。
この現象はトナー濃度検出部を画像面積率の高い画像を出力し、トナー濃度が低くなった現像剤が通過することにより発生する。本現象は、本制御を用いるにあたり、非常にレスポンスの良い透磁率センサを用いることにより顕在化したものであり、従来の透磁率センサでは、平均化されてしまい、ほとんど検出されない。
本実施例においては、画像面積率の移動平均(上記(1)式を用いて算出した)が20%以上であって、かつ作像条件変更が割込み、または印刷Jobエンドの場合、直前の印刷時のVt値を用いる。画像面積率の移動平均が20%未満の場合は、作像条件変更のタイミングで攪拌時のVt値を参照する。これによって、制御の正確性が大幅に向上する。また、このような検知方法とすることにより、調整時間を増加することなく、正確に作像条件の変更を行うことが可能とが可能となった。
上記したことをまとめると、表2のようになり、表中の2重枠部のみ、本発明のようなVt検出方法とする。
同表における条件は以下の通りである。
条件1:作像条件変更前に攪拌を行うと、攪拌時のVtを参照する。
条件2:作像条件変更前に攪拌を行っても、直前の印刷時のVtを参照する。
また、上記条件を満たしたステーションのみ独立してVtの検出方法を変更することにより、条件を満たしていないステーションに対する攪拌時間を短く設定することができる。そのため“おまたせ時間短縮”に繋がる。
従来は攪拌時間を一番多く必要とするステーションに合わせて、攪拌時間を設定していたため、作像条件変更前の攪拌時間が長く設定される傾向があった。
以上の説明では、現像装置が複数(色別)存在することを前提にしてきたが、本発明の画像濃度制御方法は、基本的には1つの現像装置に対して適用できる性質のものであるから、単色の画像形成装置であってもそのまま適用できることは言うまでもない。
図9は本実施例における画像面積率補正を取り入れる前後の比較を表す図である。
同図において符号G1は補正前の曲線、G2は補正後の曲線をそれぞれ示す。
作像条件は、標準線速モード(138mm/sec)で、80%のベタ画像を100枚連続で通紙したものである。対策前の曲線G1は、印刷Jobが進むに従いID(画像濃度)が高くなっている。一方対策後の曲線G2は、上昇しようとするIDに対して、作像条件を変更することで、IDがほぼ一定に制御されている。本実施例のような制御を取り入れることにより、トナーの入換えが多い画像、つまり画像面積率の高い画像を出力した場合の画像濃度安定性を大幅に改善させることが可能となった。
14 トナー補給駆動モータ
19 CPU
20 ROM
21 RAM
100 感光体ドラム
302 現像ローラ
Claims (12)
- 像担持体に対向して配置された現像剤担持体が、トナーとトナーを保持する磁性キャリアとで構成された二成分現像剤を担持し、前記現像剤担持体と前記像担持体との間に形成される現像領域で、該像担持体表面上に形成される静電潜像を前記トナーで現像する方法であって、前記現像剤中のトナー濃度を一定に保つためのトナー補給量制御装置と、現像能力を一定に保つためのトナー濃度制御基準値を決定する機構とを有し、出力画像の画像面積率に応じて、前記トナー濃度制御基準値を変化させる画像形成方法において、
前記出力画像の画像形成における前記トナー濃度制御基準値を、特定期間における出力画像の画像面積率の移動平均に応じて変更させる際に、補正開始時の画像面積率移動平均初期値とトナー濃度制御基準値初期値を取得し、その後の画像形成の連続印刷における画像面積率移動平均が所定の画像面積率を超えている場合に、そのときのトナー濃度制御基準値を取得し、前記トナー濃度基準値初期値に対する該そのときのトナー画像濃度制御基準値の補正のステップ幅を設定し、かつ所定の実行間隔をおいて画像濃度を一定とするように、トナー付着量を制御する前記トナー濃度制御基準値を含む現像ポテンシャルの更新を伴う作像条件を変更することを特徴とする画像濃度制御方法。 - 請求項1に記載の画像濃度制御方法において、前記出力画像の画像面積率が所定の条件を満たした数をカウントするカウンタをさらに有し、前記所定の実行間隔は、該カウンタの閾値によって決定されることを特徴とする画像濃度制御方法。
- 請求項2に記載の画像濃度制御方法において、前記カウンタの値は、前記作像条件を変更する動作が実行されたときにクリアされることを特徴とする画像濃度制御方法。
- 請求項1ないし3のいずれか1つに記載の画像濃度制御方法において、前記トナー濃度制御基準値は、演算式
M(i)=(1/N)(M(i−1)×(N−1)+X(i))
によるM(i)の値に応じて変更させることを特徴とする画像濃度制御方法。
ただし、
N:累積枚数
M(i):画像面積率移動平均の現在値
M(i−1):画像面積率移動平均の前回値
X(i):今回の画像面積率
とする。 - 請求項1ないし4のいずれか1つに記載の画像濃度制御方法において、前記トナー濃度制御基準値を変化させる際に用いる、出力画像の画像面積率を算出するカウンタと、作像条件を変更させる際に用いる、出力画像の画像面積率を算出するカウンタとをさらに有し、両カウンタは互いに独立していることを特徴とする画像濃度制御方法。
- 請求項4に記載の画像濃度制御方法において、前記画像面積率の移動平均算出のための累積枚数を可変とすることを特徴とする画像濃度制御方法。
- 請求項1ないし6のいずれか1つに記載の画像濃度制御方法において、前記トナー濃度制御基準値をトナー濃度制御基準補正テーブルに従って、変化させることを特徴とする画像濃度制御方法。
- 請求項7に記載の画像濃度制御方法において、前記トナー濃度制御基準補正テーブルの最大補正量を可変とすることを特徴とする画像濃度制御方法。
- 請求項8に記載の画像濃度制御方法において、該画像濃度制御方法を適用できる現像装置が複数存在する場合、前記最大補正量は、前記複数の現像装置で独立に設定することが可能であることを特徴とする画像濃度制御方法。
- 請求項1ないし8のいずれか1つに記載の画像濃度制御方法において、前記トナー濃度制御基準値を、或る一定期間内の現像剤中のトナー入換え量が所定の基準値よりも多い場合にはトナー濃度を低くするよう制御し、所定の基準値よりも少ない場合には、トナー濃度を高くするように制御することを特徴とする画像濃度制御方法。
- 請求項1ないし10のいずれか1つに記載の画像濃度制御方法において、前記トナー濃度制御基準値を転写紙間で変化させることを特徴とする画像濃度制御方法。
- 像担持体に対向して配置された現像剤担持体が、トナーとトナーを保持する磁性キャリアとで構成された二成分現像剤を担持し、前記現像剤担持体と像担持体との間に形成される現像領域で、像担持体表面上に形成される静電潜像をトナーで現像する装置であって、前記現像剤中のトナー濃度を一定に保つためのトナー補給量制御装置と、現像能力を一定に保つためのトナー濃度制御基準値を決定する機構とを有し、出力画像の画像面積率に応じて、前記トナー濃度制御基準値を変化させる画像形成方法を用いる画像形成装置において、請求項1ないし11のいずれか1つに記載の画像濃度制御方法を用いることを特徴とする画像形成装置。
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