JPH0784426A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サンプル画像を形成し、その濃度を測定し
て、階調画像の再現性を高める際、現像剤内のトナー濃
度が基準濃度と異なっていても、最良の階調画像を得ら
れるようにする。 【構成】 感光ドラム１９上にサンプル画像を形成し、
センサ６００にてサンプル画像の濃度を測定し、更に、
現像剤中のトナー濃度をセンサ５００により検知し、検
知したトナー濃度に応じて、画像安定化制御に必要なデ
ータ、例えばコントラスト電位Ｖ_C等を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は階調画像を再現できる画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来電子写真方式の複写機、レーザビー
ムプリンタ等の画像処理装置において形成画像の出力濃
度を一定に保つために現像剤の置かれている環境変化を
環境センサにより測定し、現像剤の種類と環境条件、環
境履歴により画像形成条件や画像処理条件を制御手段に
より変化させることが行なわれている。

【０００３】また、画像担持体上の形成された濃度検知
用の複数の所定濃度パターンを検知し、この結果を画像
形成条件や画像処理条件にフィードバックすることも考
案され、常に安定した所望濃度出力が可能な画像形成装
置の実現に役立っている。

【０００４】このため色再現性の要求がきびしいカラー
画像形成装置ではこの技術を用いて、カラー複写機やカ
ラープリンタを実現している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像形
成に用いるトナーのキャリアとの重量比であるトナー濃
度が、後述するトナー補給部とトナー濃度検知部と制御
部により一定濃度に保たれているものとして画像担持体
上の形成された濃度検知用の複数の所定濃度パターンを
検知し、画像形成条件や画像処理条件にフィードバック
しているため、トナー濃度が変動している時点で、フィ
ードバック動作を行うと、トナー濃度が基準値に復帰し
てきたときに、出力濃度が所定値に保てないという欠点
を有している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、トナーを含んだ現像剤を供給する現像手段
を有し、記録媒体に像形成するための像形成手段と、上
記像形成手段により上記記録媒体にサンプル画像を形成
するために、所定濃度のサンプル画像を表わす画像信号
を発生する発生手段と、上記発生手段から発生された画
像信号に基づいて上記記録媒体に形成されたサンプル画
像の濃度を測定する測定手段と、上記現像手段の現像剤
中のトナー濃度を検出する検出手段と、上記測定手段に
より測定されたサンプル画像の濃度と上記検出手段によ
り検出されたトナー濃度とに基づいて上記画像形成手段
により形成される画像の階調を安定化させるための上記
像形成手段の動作条件を決定する制御手段と、を有する
ものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、上記構成により、従来よりも
さらに安定した濃度の階調画像を出力することが可能な
画像形成装置を提供するものである。

【０００８】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示すカラー複写
装置の構成を説明する断面図であり、１はリーダ部で、
原稿台（プラテンガラス）１１、原稿照射ランプ１２、
結像レンズ１３、撮像素子（例えばＣＣＤ等の電荷結合
素子で構成される）１４、光学用モータ１５等で構成さ
れている。

【０００９】２は転写給紙部で、給紙ローラ３０、３
１、ピックアップローラ３２、３３等から構成されコン
トローラ部１６からの駆動指令に従って転写紙（転写
材）６３を給紙する。

【００１０】３は画像形成部で、スキャナモータ１７、
ポリゴンミラー１８、像担持体としての感光体ドラム１
９、クリーナ部２０一次帯電器２５０、前露光ランプ２
５４から構成され、コントローラ部１６が撮像素子１４
の出力を処理して得られた画像信号に基づいてレーザ光
源からのレーザビームを感光ドラム１９上に結像させ
て、静電潜像を形成する。

【００１１】４は転写装置で、吸着帯電器２１、転写帯
電器２２、分離帯電器２３、高圧ユニット２４、内側押
し当てコロ２５、分離爪２６、転写材保持体２７、吸着
ローラ２８、レジストローラ２９、転写クリーニング装
置２６０等から構成されている。そして給紙ローラ３０
または給紙ローラ３１によりレジストローラ２９の位置
に一定量のループを形成して停止させ、レジストローラ
２９により感光ドラム１９との画像先頭位置が同期する
タイミングで再度転写紙６３を給紙する。そして、レジ
ストローラ２９の駆動により給送された転写紙６３は、
対向電極となる吸着ローラ２８と吸着帯電器２１により
転写材保持体２７に静電吸着される。転写帯電器２２は
感光ドラム１９に現像された各色現像剤を転写紙６３に
転写させる。除電帯電器２３ａ，２３ｂは、転写材保持
体２７に対してそれぞれ内側と外側に配置され、転写紙
６３の電荷を除電し、転写材保持体２７との吸着力を弱
める。

【００１２】分離帯電器２４は転写材分離時の剥離放電
による画像乱れをＡＣコロナ放電を行うことにより防止
している。

【００１３】一方、コントローラ部１６は転写材保持体
２７に順次吸着させる各転写紙６３の給紙タイミング
を、選択された転写紙サイズおよびモータにより水平方
向に駆動される現像部５の各現像器５ａ〜５ｄの感光ド
ラム１９に対する配置状態に基づいて調整し、転写材保
持体２７に複数の転写紙６３を所定間隔で吸着させると
ともに、後続の転写紙６３の転写材保持体２７への給紙
吸着タイミングを決定する。

【００１４】このように、転写材保持体２７に吸着され
た転写紙６３が転写帯電器２２の配設位置間で回転する
と、転写材保持体２７の背面にトナーと逆極性の電荷を
与えて第１色目の転写を行ない現像器５ａ〜５ｄを順次
移動する。そして、必要色の現像・転写工程が終了した
ら、転写材保持体２７を挟んで対向した１対の除電帯電
器２３ａ，２３ｂからＤＣ分を重畳したＡＣコロナ放電
を与えて除電し、かつ分離時の剥離放電を防止するため
分離帯電器２４からＡＣコロナ放電を行うことにより転
写紙６３の転写材保持体２７に対する吸着力が弱めら
れ、分離工程を行う。

【００１５】図２は、図１に示したコントローラ部１６
の構成を説明するブロック図であり、４２はＣＰＵで、
ＲＯＭ４３に格納された制御プログラムに従って複写シ
ーケンスを総括的に制御する。４４はＲＡＭで、ＣＰＵ
４２のワークメモリとして機能する。またＲＡＭ４４の
必要部分は電源を切っても内容を破壊しないようにバッ
クアップされている。

【００１６】操作部５１はユーザの設定した枚数、紙サ
イズ、色モード等の種々の情報を入力するためのキーを
有する。

【００１７】４５はＩ／Ｏポートで、種々のモータやク
ラッチのための出力ポート及びセンサからの信号のため
の入力ポートから構成され、画像形成動作に応じて、Ｃ
ＰＵ４２から制御される。

【００１８】２０６はタイマ部であり、日付や時間を管
理するカレンダ機能や、画像形成動作中の時間計測に必
要なデータを管理している。

【００１９】４６はポジションセンサ（ＩＴＯＰセン
サ）で図３、図４に示す転写材保持体２７の所定位置
（画像先端位置Ｐ_A、Ｐ_B）を検出して、画像出力タイミ
ング、転写タイミング、現像タイミングを決定する画像
タイミング信号ＩＴＯＰをＣＰＵ４２に出力する。この
画像タイミング信号ＩＴＯＰは後述する画像処理回路４
９でも使用される。

【００２０】４７は現像器モータコントローラで、モー
タ４８を駆動して、図１に示した現像器５ａ〜５ｄをの
せた不図示の移動台を矢印方向に高速に位置決め移動さ
せる。なお、例えば４色の画像形成を行なう場合であっ
て、かつ転写紙６３を複数枚（この実施例では最大２
枚）転写材保持体２７に吸着させる場合には、後続する
次の転写紙６３の給送タイミングを転写材保持体２７の
半回転分遅延して給紙処理を行なうようにＣＰＵ４２が
給紙、吸着タイミングを決定する。

【００２１】４９は画像処理回路で、原稿台１１上の原
稿をＣＣＤ１４で読み取り、周知の画像処理動作を行な
い、最終的には、出力画像信号ＶＩＤＥＯとして画素同
期信号ＣＬＫとともに、後述するレーザ変調部２０５へ
転送する。

【００２２】２０５はレーザ変調部であり、画像処理回
路４９から送られてきた画像信号ＶＩＤＥＯに応じて不
図示のレーザを制御する。

【００２３】５０は光学モータコントローラで、原稿走
査ユニットを往復動させる光学用モータ１５の駆動を制
御する。

【００２４】画像処理回路４９の詳細ブロックを図１３
に示し、詳細な説明を行う。

【００２５】ＣＣＤ読み取り部１０１にはＲ（レッ
ド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色のアナログ
画像信号を独立に得ることができるカラーセンサ１４、
及び各色毎に信号増幅するためのアンプ、さらに８ビッ
トデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器を有す
る。

【００２６】シェーディング補正部１０２で各色毎にシ
ェーディング補正された信号はシフトメモリ部１０３で
色間、画素間のズレを補正され、後述の色判定部１１２
及び光濃度変換ための対数補正を行なうＬＯＧ変換部１
０４に送られる。

【００２７】ＬＯＧ変換部１０４の出力である濃度信号
Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）は黒生
成部１０５に入力され、例えばＭｉｎ（Ｙ、Ｍ、Ｃ）よ
り黒信号Ｂｋが生成される。

【００２８】さらにマスキング／ＵＣＲ部１０６では黒
生成部１０５の出力Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ信号に対し、カラ
ーセンサーのフィルター特性やトナー濃度特性が補正さ
れ、下色が除去された後、４色の信号のうち現像される
べき１色が選択される。

【００２９】次に各色の画像信号は濃度変換部１０７に
おいてプリンタの現像特性やオペレーターの好みに合わ
せて濃度変換された後、トリミング処理部１０８におい
て画像信号の所望の区間が編集処理された後、レーザ変
調部２０５に送られ、レーザ光に変換され感光ドラムに
照射される。

【００３０】同期信号生成部１０９では、レーザ変調部
２０５から送られてくる各ラインのプリントに同期した
水平同期信号ＢＤ（ビームディテクト）信号や垂直同期
信号ＩＴＯＰ（イメージトップ）信号に基づいて画像処
理回路４９内部で使用する水平同期信号ＨＳＹＮＣや画
素同期信号ＣＬＫ等を生成し、各処理部に送る。

【００３１】原稿位置検値部１１０ではシェーディング
補正を終えたグリーン（Ｇ）信号に基づいて原稿の位置
やサイズを検出する。また変倍／移動処理部１１１はシ
フトメモリへのデータの書き込み、読み出しの周期やタ
イミングを制御して画像の変倍や移動を実現する。

【００３２】１１３はパターン生成部であり、ＣＣＤ読
取部１０１からの画像信号の代わりに一定濃度の信号を
出力したり、または後述する感光体ドラム面上に形成さ
れるトナー濃度検知用画像を出力するために使用され
る。

【００３３】次に、図１における画像処理動作と機構系
動作について説明する。

【００３４】ピックアップローラ３２またはピックアッ
プローラ３３によって給紙された転写紙６３は、給紙ロ
ーラ３０または給紙ローラ３１によってレジストローラ
２９まで搬送されて斜行が取り除かれ、一定量のループ
を形成して光学系のスキャンと転写ドラム２７に巻き付
けるタイミングとなるまで待機する。次いで、レジスト
ローラ２９は回転し、吸着帯電器２１とその対向電極を
兼ねる吸着ローラ２８により転写紙６３が転写ドラム２
７に吸着される。また、これと略同時に光学系（原稿走
査ユニット）はスキャンニングを開始し、撮像素子１４
で読み取られた画像は画像処理回路４９に取り込まれ
る。

【００３５】そして、画像処理回路４９にて、画像信号
は前述のように色分解され種々の色補正処理がなされ、
レーザ変調部２０５によりレーザ光に変換されてポリン
ゴンミラー１８により感光ドラム１９上を偏向走査さ
れ、帯電器（図示せず）により一様帯電されている感光
ドラム１９を露光して潜像を形成する。

【００３６】この潜像に対してマゼンタトナー用の現像
器５ｄ、シアントナー用の現像器５ｃ、イエロートナー
用の現像器５ｂ、ブラックトナー用の現像器５ａが所定
のタイミングで水平移動を行ない現像処理を行なう。

【００３７】感光ドラム１９上に形成されたトナー像
は、吸着された転写紙６３に転写帯電器２２で転写され
る。この一連の動作を必要現像色の数だけ繰り返した
後、分離帯電器２３ａ，２３ｂにより転写ドラム２７の
吸着力が弱められてＡ面分離またはＢ面分離の動作が行
なわれる。その際、転写紙の分離による剥離放電による
画像乱れを防止する分離帯電器２４により、高圧が印加
される。定着ローラ６ａ加圧ローラ６ｂでトナーが転写
紙に定着された後に転写紙は排紙トレイ６ｃに排紙され
る。

【００３８】次に、図６〜図１０により、各現像器内部
におけるトナー濃度検知、及び転写材保持体２７の非転
写領域に対応する感光ドラム１９上に形成される現像の
トナー濃度検知について説明する。

【００３９】図６は図１における各現像器５ａ、５ｂ、
５ｃ、５ｄの外観図である。各現像器のトナーホッパは
図１現像器移動台（不図示）の上部に配置され、各トナ
ーホッパにはフレキシブルな補給連結部が用意され、各
現像器がどの位置に来てもトナーを補給できるようにな
っている。各トナーホッパから供給された各トナーは、
トナー補給口３０５に供給され、不図示のスリーブモー
タの駆動により回転する２本のスクリュー３０３により
図６矢印方向に循環するように構成されている。

【００４０】本実施例で使用したトナーは、イエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックで色純度、透過性に有利な
２成分現像方式を採用している。イエロー、マゼンタ、
シアンのトナーは、ポリエステル系樹脂をバインダーと
し各色の色材を分散させて形成されている。これらのト
ナーの近赤外光（９６０ｎｍ）での反射率は８０％であ
る。

【００４１】一方ブラックトナーはポリエステル系樹脂
をバインダとし、着色材としてカーボンブラックを用い
たものであり、ブラック単色コピー時のランニングコス
トの低減に役立っている。このブラックトナーの近赤外
光（９６０ｎｍ）での反射率は１０％以下である。また
感光ドラム１９の近赤外光（９６０ｎｍ）の反射率は約
４０％である。なお感光体ドラム１９はＯＰＣドラムで
ある。

【００４２】マゼンタ現像器５ｄ、シアン現像器５ｃ、
イエロー現像器５ｄは現像器内部で光学的にトナー濃度
を検知する方法を採用している。

【００４３】図７は現像器の断面図であり、同図におい
て３０１は現像スリーブ、３０３はスクリューである。
トナー濃度検知センサ５００は図７に示されるような位
置に配置され、現像する直前のトナー濃度を検知するよ
うになっている。トナー濃度検知センサ５００は図８に
示すような構成になっており、図７のトナー濃度検知部
５００を上方から見たものである。５０１は透明な部材
で構成された検知窓であり、現像剤と接触する側はトナ
ーやキャリアが付着しないように例えば表面エネルギー
の低いテフロン系シートでおおわれている。５０３はオ
ートトナーレギュレータランプ（以下ＡＴＲランプとい
う）であり、このランプ光の現像剤からの反射光を受光
部５０２で受けとることによってトナー濃度を検知して
いる。このランプの分光分布は、トナー剤によって選択
される。例えばトナー樹脂からの反射光が得られる波長
９００〜１０００ｎｍの分光分布をもつＬＥＤが使用さ
れる。受光部５０２はＡＴＲランプ５０３の直接光を受
光し、ＡＴＲランプ５０３の初期状態値と比較すること
によって、受光部５０２の信号量に対して経時変化など
の補正をかけられるようになっている。

【００４４】サービスマンが本機械の使用開始時あるい
は調整時に所定トナー濃度に維持された各現像剤を現像
器５ｂ、５ｃ、５ｄに設置し、この所定トナー濃度に維
持された各現像剤に対して、トナー濃度検知動作を行な
い、このときの現像剤からの反射光を受光部５０２で受
け取ったデータをマゼンタトナーデータＳＧｉＭ、シア
ントナーデータＳＧｉＣ、イエロートナーデータＳＧｉ
ＹとしてＲＡＭ４４に記憶する。また同時にＡＴＲラン
プ５０３からの直接光を受光部５０４で受けとったデー
タをＲＦｉＭ，ＲＦｉＣ，ＲＦｉＹとしてＲＡＭ４４に
記憶しておく。これらＳＧｉＭ，ＳＧｉＣ，ＳＧｉＹ，
ＲＦｉＭ，ＲＦｉＹの６つのデータは電源を切ってもデ
ータが破壊されないようにバックアップされたＲＡＭ領
域に格納しておく。以下マゼンタトナー濃度制御につい
てのみ説明し、シアン、イエロー、トナー濃度制御は同
様のため、説明を省略する。

【００４５】これに対し、画像形成中に受光部５０２で
読み取ったデータをＳＧｃＭ、同様に受光部５０４で読
み取ったデータをＲＦｃＭとする。トナー濃度が低下す
ると現像剤からの反射信号が減るため、トナー補給動作
を行なう。トナー補給動作を行うためのトナー補給時間
Ｔｓｔを決定する。以下にＴｓｔの算出式を示す。なお
Ｋは定数である。 Ｔ_st＝（ＳＧｉＭ−（ＲＦｉＭ／ＲＦｃＭ）×ＳＧｃ
Ｍ）×Ｋ このように決定されたトナー補給時間Ｔｓｔにより補給
が行なわれ、初期トナー濃度が所定濃度範囲内で維持さ
れる。

【００４６】図１１にトナー濃度検知動作のタイミング
チャートを示す。現像位置Ｐｓ（図９）での静電潜像の
先端（ＶＩＤＥＯｄ_Vの立上り）に同期して、各現像色
対応の不図示のスリーブクラッチ（図示せず）によりス
リーブモータ（図示せず）の駆動が伝達されてスクリュ
ー３０３も回転し、現像器内で攪拌動作が行なわれる。
停止状態でのトナー濃度の影響をなくすため、その後し
ばらくたって（Ｔ_wait）からＡＴＲランプ５０３を点灯
し、トナー濃度検知動作を複数回行なったのち、ＡＴＲ
ランプ５０３を消灯してトナー補給量の計算を行ない、
トナー補給動作を行なう。これらのトナー濃度検知、ト
ナー補給動作と同時に現像も行なわれ、現像器によって
静電潜像は現像されることとなる。

【００４７】図９はブラック現像器５ａによる感光ドラ
ム１９への現像中の様子を示している。現像された画像
は現像位置Ｐ_Sから距離ｌ_P分下流にある点Ｐｐに対向し
た位置にあるブラックトナー濃度検知センサ６００によ
り検知される。ブラックトナー濃度検知センサ６００は
図１０に示されるように、発光ランプ６０３と発光ラン
プ６０３の直接光受光部６０４と、感光ドラム１９上の
トナー像からの反射光受光部６０２から構成され、さき
ほどのトナー濃度検知センサ５００と同じように経時変
化の補正などをかけるようになっている。

【００４８】具体的には前述したマゼンタトナーのトナ
ー濃度制御と考え方は同じである。

【００４９】本機械の使用開始時あるいは調整時にサー
ビスマンが所定トナー濃度に維持されたブラック現像剤
に対して画像形成時と同様にトナー濃度検知用画像の出
力を行ない、現像を行なってトナー濃度検知動作を行な
う。このときの感光ドラム１９からの反射光の受光部６
０２と直接光受光部６０４のデータをそれぞれＳＧｉＢ
ｋ，ＲＦｉＢｋとし、バックアップされたＲＡＭ４４領
域に格納しておく。ブラックトナー濃度が低下してくる
と、感光体ドラム１９上のトナーに吸収される光量が減
り、最終的には感光体ドラム１９からの反射光が増加す
るため、受光部６０２での受光量が多くなる。

【００５０】画像形成中に受光部６０２でブラックトナ
ー濃度検出用トナー像を読みとったデータをＳＧｃＢ
ｋ，このときの受光部６０４で読み取ったデータをＲＦ
ｃＢｋとするとトナー補給時間Ｔ_stは、 Ｔ_st＝（（ＲＦｉＢｋ／ＲＦｃＢｋ）×ＳＧｃＢｋ−Ｓ
ＧｉＢｋ）×Ｋ （Ｋは比例定数） のように表わされる。

【００５１】図１２にブラックトナー濃度検知動作のタ
イミングチャートを示す。

【００５２】Ｔｄｖは図７の感光ドラム１９のＰｌから
Ｐ_Sまでの距離の移動に要する時間である。またＴｐは
図５のＰｌからＰｐまでの距離の移動に要する時間であ
り、Ｔ_patchはトナー濃度検知用画像の出力時間であ
る。

【００５３】また、このときの濃度検知用トナー画像の
感光ドラム１９上の軸方向の範囲は、ブラックトナー濃
度検知センサ６００の軸方向の長さ分で十分である。

【００５４】このように形成された濃度検知用のトナー
像はＴ_P時間後にブラックトナー濃度検知センサ６００
の検知位置にくるため、発光ランプ６０３を点灯しトナ
ー濃度検知を行なう。するとＣＰＵ４２がトナー補給量
を決定し、必要に応じて不図示のブラックトナーホッパ
から現像器５ａへ補給動作を行なう。このとき発光ラン
プ６０３の分光分布については感光ドラム１９の劣化を
防ぐように感光ドラム１９による吸収のない波長が選択
されており、これも９００〜１０００ｎｍの分布をもつ
ＬＥＤが使用される。

【００５５】次に本実施例における画像形成条件の設定
について図１４を用いて説明する。図１４は図１と図２
から画像形成条件の設定に必要な部分を模式的に示した
ものである。

【００５６】図１４において、一次帯電器２５０に所要
の高圧を給電する一次高圧電源２５１、感光体ドラム１
９に与える帯電量を所望の値に制御する一次帯電器２５
０のグリッドに所要のバイアス電圧を給電するグリッド
バイアス電源２５２、現像装置５ａあるいは５ｂ、５
ｃ、５ｄに所要の現像バイアス（通常は交流電圧に直流
電圧を重畳させたもの）を印加する現像バイアス電源２
５３をそれぞれ制御するＣＰＵ４２が設けられている。
環境センサ２０１からの湿度及び温度に関するデータ信
号はこのＣＰＵ４２にＡ／Ｄコンバータ２０３を介して
入力され、また、感光体ドラム１９の表面電位を検知す
る電位センサ２００からの出力信号もＣＰＵ４２にＡ／
Ｄコンバータ２０３を介して入力される。また感光体ド
ラム１９の表面上のトナー濃度を計測するためのトナー
濃度センサ６００もＡ／Ｄコンバータ２０３を介してＣ
ＰＵ４２に入力される。

【００５７】以下、上記構成の制御系の動作について説
明する。

【００５８】図１５はグリッドバイアス電圧（横軸）と
感光体ドラム１９の表面電位（縦軸）との関係を示すグ
ラフであり、図中のカーブＶ_Dは光照射されないときの
表面電位を表わし、また、カーブＶ_Lは光照射されたと
きの表面電位を表わす。同図より、表面電位Ｖ_D、即ち
帯電量は使用範囲内ではグリッドバイアス電圧Ｖ_Gに比
例している。また、光照射後の表面電位Ｖ_Lも同様の傾
向があるが、グリッドバイアス電圧Ｖ_Gの変化量に対す
る変化の割合、即ち比例係数はＶ_Dの方がＶ_Lの場合より
大きい（図１５に示すように、Ｖ_Dの比例係数をα、Ｖ_L
の比例係数をβとすると、α＞βの関係にある）。そこ
で、画像形成動作を行なう前に制御手段１８は予め設定
されたグリッド電圧Ｖ_G1及びＶ_G2でのＶ_D、Ｖ_Lの電圧値
をそれぞれ電位センサ２００によって測定し、各測定デ
ータから図１５に示すようなグリッド電圧の変化に対す
るＶ_D、Ｖ_Lの帯電カーブを想定する。その後、実際に画
像を形成する際には、上述の動作で得られた帯電カーブ
から、画像コントラストＶ_CONT、即ち後述の現像バイア
スの直流分と光照射後の表面電位Ｖ_Lとの差分又はＶ_D−
Ｖ_Lが所定の値になるようなグリッド電圧をＣＰＵ４２
を用いて演算により求め、これによってグリッドバイア
ス電源２５２を制御する。さらに、ＣＰＵ４２は画像の
白地に対応する部分（本実施例の場合には反転現像法を
使用しているのでＶ_Dに相当する部分）にトナーが付着
しないようにＶ_Dより一定電位Ｖ_Bだけ低い値の現像バイ
アスを計算により求め、これによって現像バイアス電源
２５３を制御する。

【００５９】図１６は同一画像形成条件にてプリントし
たときの湿度に対する画像濃度の影響を示すグラフであ
り、同図に示すように、同一画像形成条件では湿度が低
いほど濃度が低下し、湿度が上昇するにつれて濃度が上
昇する。従って、湿度を検知してこの検知湿度に対応し
たコントラスト電位Ｖ_CONTを求め、その値を基にして画
像形成条件を設定するようにすれば、環境条件の変動に
かかわらず安定した画像を得ることが可能になる。ま
た、同図に示すように、色の相違により湿度に対する濃
度が異なるため、各色毎に画像形成条件を可変にしてお
けば、現像剤の色の違いによる画像濃度の違いをも補正
することができる。

【００６０】次に図１７のフローチャートを用いて画像
形成条件の決定の様子を詳細に説明する。図１７に示さ
れる処理Ａは、現時点までの環境履歴を考慮して現時点
で最適な環境コントラスト電位Ｖ_Cを計算するものであ
る。この処理Ａは画像形成時以外でかつ新たな環境デー
タを環境センサ２０１から受けとったときに自動的に行
なわれ、常に最新の環境履歴により環境コントラスト電
位Ｖ_Cが計算されるようになっている。

【００６１】温度センサと湿度センサから構成される環
境センサ２０１のデータをタイマ２０６を用いて、例え
ば３０分毎に１回測定し、又は３０分間に数回測定した
平均値を８時間分メモリ（ＲＡＭ４４）に格納してお
く。新たに３０分経過した場合には最も古いデータをと
り除き、最新８時間分のデータを格納しておくものとす
る。また電源投入時などでＣＰＵ４２が動作したばかり
で過去のデータがない場合には（Ｓ２００１）、現時点
での環境データを８時間分のデータとしてメモリに格納
しておく（Ｓ２００２）。次に、この８時間分の環境デ
ータから水分の混合比（絶対湿度）を所定計算式により
求め、ＲＡＭ４４に格納しておく。また、８時間分の環
境データから過去２時間、４時間、８時間の混合比（絶
対湿度）のそれぞれ平均値ｘ、ｙ、ｚを求める（ブロッ
クＳ２００３）。これらの平均値ｘ、ｙ、ｚは以下に示
す条件判断に使用され、後述するコントラスト電位算出
時の変数Ｈとして使用される。まず、判断ブロックＳ２
００４において２時間平均値ｘが混合比１６．５ｇ以上
かどうかの判断を行ない、１６．５ｇ以上なら、コント
ラストフラグをＣＯＮＴ１にする。これは、２時間以上
高湿状態が続いたことを示している。次に、判断ブロッ
クＳ２００５において現在値ｗが１６．５ｇ以上かどう
かの判断を行ない、１６．５ｇ以上ならばコントラスト
フラグをＣＯＮＴ２にする。これは２時間低湿状態であ
ったが現在高湿状態に向かいつつあることを示してい
る。次に、判断ブロックＳ２００６において８時間の平
均値ｚが９ｇ以上かどうかを判断し、９ｇ以上ならばコ
ントラストフラグをＣＯＮＴ３にする。これにより湿度
は８時間以上中湿状態であることが指示される。次に、
判断ブロックＳ２００７において４時間の平均値ｙが９
ｇ以上かどうかを判断し、９ｇ以上ならばコントラスト
フラグをＣＯＮＴ４にする。これは低湿状態から中湿状
態に向かっているということを示している。そして、上
記以外の場合、即ち４時間の平均値ｙが９ｇ以下である
場合には低湿状態と判断してコントラストフラグをＣＯ
ＮＴ５にする。

【００６２】因みに、以上の処理は低湿状態から高湿状
態に向かう場合と高湿状態から低湿状態に向かう場合と
でトナーの吸湿脱湿の速さが異なるために行なう。即
ち、画像濃度は絶対湿度に比例するが、これは雰囲気の
湿度ではなくトナーがどれだけ吸湿しているかによって
決定されるため、上述の条件判断が行なわれるのであ
る。

【００６３】次に、ブロックＳ２００８においてコント
ラストフラグによりコントラスト計算の変数Ｈを決定す
る。これは、例えばＣＯＮＴ１の場合には完全に高湿状
態に調湿されているので、変数Ｈは２時間の平均値ｘに
なる。また、ＣＯＮＴ２の場合には低湿状態と高湿状態
の中間状態であるから、変数Ｈは２時間の平均値ｘと現
在値ｗの平均値である（ｘ＋ｗ）／２となる。

【００６４】コントラスト電位計算の一般式は、Ｖ_Cを
環境コントラスト電位、ａ、ｂを係数とすると、 Ｖ_C＝ａＨ＋ｂ となる。ここで、Ｈは上述の変数である。表１はコント
ラストフラグ（ＣＯＮＴ１、ＣＯＮＴ２、ＣＯＮＴ３、
…）と現像色（マゼンタＭ、シアンＣ、イエローＹ、ブ
ラックＢＫ）に対応する変数Ｈ、係数ａ、ｂの一覧表の
一部である。この内容をＲＯＭ４３に格納しておき、コ
ントラストと現像色情報からから計算式の係数ａ、ｂと
変数Ｈの選択方法を検索すればよい（ブロックＳ２００
８）。この検索結果より環境コントラスト電位Ｖ_Cを計
算する（ブロックＳ２００９）。

【００６５】この動作を４色分繰り返し（Ｓ２０１
０）、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナー
に対する環境コントラスト電位Ｖ_C、Ｖ_C（Ｍ）、Ｖ
_C（Ｃ）、Ｖ_C（ｒ）、Ｖ_C（Ｂｋ）決定する。

【００６６】

【表１】

【００６７】図１８は上記計算式をプロットしたもので
ある。同図に示すように、各色毎に係数を変えているの
で、図１６に示す色毎による濃度変化の違いも吸収して
補正できるようになっている。

【００６８】次に、処理Ｂについて、図１４、図１９を
用いて説明する。処理Ｂは前述の図１５に示したグリッ
ドバイアス電圧Ｖ_Gと表面電位Ｖ_Sとの関係をレーザ点灯
時及びレーザ消灯時にそれぞれ測定するものである。

【００６９】なお、本実施例において、レーザ変調部２
０５への画像信号ＶＩＤＥＯは８ビットであるためレー
ザ消灯時の時はＶＩＤＥＯ_P＝００_H、レーザ点灯時のと
きはＶＩＤＥＯ_P＝ＦＦ_Hを意味するものとする。また本
処理においては、潜像形成動作は行なうが、現像、転写
動作は行なわれないように制御されている。

【００７０】通常の画像形成シーケンスと同様にＣＰＵ
４２は感光体ドラム１９を回転させ、一次高圧電源２５
１をオンにする。次にグリッドバイアスＶ_G＝Ｖ_G1を出
力するように高圧制御回路２０４の設定を行い、グリッ
ドバイアスＶ_G＝Ｖ_G1を出力する（Ｓ１１００）。その
後図１３に示す、パターン生成部１１３に対して、レー
ザＯＦＦ用データＶＩＤＥＯ_P＝００_Hとなるような、パ
ターンが画像信号ＶＩＤＥＯ_Pとして出力されるように
設定し、レーザＯＦＦ状態を作り出す。感光ドラム１９
上での一次高圧供与位置、レーザ露光位置電位測定位置
は、それぞれ異なるためこれらの距離関係は制御を行う
上で考慮されるようになっていることはいうまでもな
い。

【００７１】グリッドバイアスＶ_G＝Ｖ_G1 でレーザＯ
ＦＦ状態の潜像が電位センサ２００の位置に来たとき感
光体ドラム１９の表面電位、Ｖ_D1を測定し、メモリ（Ｒ
ＡＭ４４）に格納する（Ｓ１１０１）。次に、グリッド
バイアス電位Ｖ_Gは変えずに、レーザ点灯状態を作り出
すために、パターン生成部１１１に対して、レーザＯＮ
用データＶＩＤＥＯ_P＝ＦＦ_Hとなる設定を行い、レーザ
を点灯し、最大光量により感光体ドラム１９を照射し、
レーザ光照射後の表面電位Ｖ_L1 を測定し、メモリに格
納しておく（ブロックＳ１１０２）。次に、図１５のＶ
_D2、Ｖ_L2を測定するためにグリッドバイアス電源２５２
からのグリッドバイアスをもう１つの所定値Ｖ_G2にし
（ブロックＳ１１０３）、同様にしてＶ_L2を測定してメ
モリに格納する（ブロックＳ１１０４）。次に、Ｖ_D2を
測定するためにレーザを消灯し、Ｖ_D2を測定してメモリ
に格納する（ブロックＳ１１０５）。そして、一次高圧
電源２５１、グリッドバイアス電源２５２をオフにして
動作を終了する。

【００７２】なお、レーザのオン／オフの順序、グリッ
ドバイアス電圧Ｖ_G1、Ｖ_G2の出力タイミングはシーケン
スの都合により変更してもよい。また、本実施例ではレ
ーザ点灯時及び消灯時の電位の測定を行なったが、ま
た、処理Ａと処理Ｂは互いに独立しており、どちらを先
に行なってもよい。

【００７３】次に、処理Ｃについて図２０に基づいて説
明する。なお、処理Ｃは必ず処理Ａ、Ｂを行なった後で
行なわなければならない。

【００７４】処理Ｃは、処理Ａで求められた環境履歴を
考慮した環境コントラスト電位Ｖ_Cを基本的にはコント
ラスト電位として、各トナー色に対する最適なグリッド
電圧Ｖ_Gと現像バイアス直流分Ｖ_dbを求めるものであ
る。

【００７５】このため、以下の説明ではコントラスト電
位Ｖ_CONT＝環境コントラスト電位Ｖ_Cとして説明をす
る。

【００７６】まず、Ｖ_G1、Ｖ_G2 及び測定データＶ_D1、
Ｖ_D2、Ｖ_L1、Ｖ_L2からＶ_D及びＶ_Lの図１５に示したそれ
ぞれの帯電カーブの傾斜α、βとα−βを次の式に従い
計算しておく（ブロックＳ１２００）。

【００７７】α＝（Ｖ_D2−Ｖ_D1）／（Ｖ_G2−Ｖ_G1）、β
＝（Ｖ_L2−Ｖ_L1）／（Ｖ_G2−Ｖ_G1）

【００７８】次に、メモリのバッファエリアに格納して
ある前述のかぶり取り電圧Ｖ_Bと処理Ａで計算した環境
コントラスト電圧Ｖ_Cを読み出し、コントラスト電位Ｖ
_CONTとする（ブロックＳ１２０１）。そして、グリッド
バイアス電圧Ｖ_GはこのＶ_CONTとＶ_Bの和が得られる電圧
に決定される。即ち、以下の計算を行なう（ブロックＳ
１２０２）。

【００７９】Ｖ_G＝（Ｖ_CONT＋Ｖ_B−（Ｖ_D1−Ｖ_L1））／
（α−β）＋Ｖ_G1 上記計算式によりグリッドバイアス電圧が求まると、次
にＶ_Dを計算により求める（ブロックＳ１２０３）。

【００８０】Ｖ_D＝α（Ｖ_G−Ｖ_G1）＋Ｖ_Ｄ１ さらに、ブロックＳ１２０４において現像バイアスの直
流分Ｖ_ｄｂを求める。

【００８１】Ｖ_db＝Ｖ_D−Ｖ_B

【００８２】以上の処理が４色について終了したと判断
すると（判断ブロックＳ１２０５）、処理を終了する。

【００８３】以上によりグリッドバイアス制御値Ｖ_G、
現像バイアス制御値Ｖ_dbがマゼンタ、シアン、イエロ
ー、ブラックの４色分について求められたことになる。

【００８４】このようにして求められたグリッドバイア
ス及び現像バイアスは環境条件が考慮されており、ま
た、色毎の環境条件に対する差異も考慮されているため
極めて安定した適性濃度の画像が得られる。

【００８５】次に本発明の主目的である出力濃度安定制
御について説明する。

【００８６】出力濃度安定制御は大きくは高濃度出力安
定制御、中濃度出力安定制御、低濃度出力安定制御の３
つに分類される。

【００８７】また、出力濃度安定制御を正確に行なうた
めのトナー濃度のセンサ検出用窓の汚れによる検出誤差
の補正制御と感光ドラムの電位振れ確認制御が行なわれ
る。

【００８８】ここで出力濃度安定制御の概要について説
明する。

【００８９】出力濃度安定制御はブラックトナー濃度検
知センサ６００を用いて、所定画像形成条件で順次形成
した一定濃度の各色のトナー像を順次読み取り、この読
み取ったデータから各色ごとの画像形成条件にフィード
バックをかけるものである。

【００９０】このため、ブラックトナー濃度検知センサ
６００のセンサ窓汚れ補正制御や感光ドラムの電位振れ
確認制御が必要となる。

【００９１】（センサ窓汚れ補正制御）前述した初期の
ブラックのトナー濃度を記憶させる作業以前にブラック
トナー濃度検知センサ６００を動作させトナーの付着し
ていない感光体ドラム１９の濃度を検知させる。

【００９２】このとき受光部６０２で読み取ったデータ
を所定値ＳＧ_idrm又はその近傍になるように不図示の調
整機能を用いてセンサ６００の出力を調整し、かつこの
ときの受光部６０４のデータをＲＦ_idrmとして、バック
アップしておく。

【００９３】その後再びトナーの付着していない感光体
ドラム１９を検知させたときの受光部６０２、６０４の
読み取りデータをそれぞれＳＧ_cdrm、ＲＦ_cdrmとすると
ＳＧ_cdrm×ＲＦ_idrm／ＲＦ_cdrmとＳＧ_icdrmが異なる場
合にはブラックトナー濃度センサ６００の窓５０１がト
ナーで汚れていると考えられる。このためこの窓汚れに
対する補正値Ｄ_crctを以下の式で計算しておく。 Ｄ_crct＝ＳＧ_idrm／（ＳＧ_cdrm×ＲＦ_idrm／ＲＦ_cdrm） これをブラックトナー濃度センサ６００の受光部６０２
の読み取りデータに乗ずることにより補正する。

【００９４】センサ窓汚れ補正制御について図２１のフ
ローチャートを用いて説明する。

【００９５】センサ窓汚れ補正値Ｄ_crctを求めるために
は感光ドラム上にトナーの付着していない面が必要とな
るため、感光体ドラム１９をクリーニングするため回転
させる（Ｓ１３００）。感光体ドラム１９１回転以上ク
リーナ２０でクリーニングされ、かつその面がブラック
トナー濃度検知センサ６００の対向位置まで来るのを待
つ（Ｓ１３０１）。その後ＡＴＲランプ６０３を点灯さ
せ（Ｓ１３０２）、トナーの付着していない感光体ドラ
ム面を読みとり、このときの受光部６０２で読み取った
データをＳＧ_cdrm、同時に受光部６０４の読み取りデー
タをＲＦ_cdrmとしてＲＡＭ４４に格納する（Ｓ１３０
３）。

【００９６】そして、前述の窓汚れ補正値Ｄ_crctを計算
する（Ｓ１３０４）。

【００９７】窓汚れ補正値Ｄ_crctが所定範囲内に入り切
らない（Ｓ１３０５）場合（例えば６０％以下又は２０
０％以上）には窓汚れがひどいものとして、窓汚れを行
なう旨の表示を出力し（Ｓ１３０８）、以後画像形成動
作を受けつけなくする。

【００９８】窓汚れ補正値Ｄ_crctが所定値以内であって
も後述する出力濃度安定制御に使用できないくらい汚れ
ているとき（例えば７０％以下又は１５０％以上）に
は、窓汚れエラーフラグをセットして（Ｓ１３０９）動
作を終了する。逆に汚れていない場合には窓汚れエラー
フラグをリセットし、（Ｓ１３０７）、窓汚れ補正値Ｄ
_crctをＲＡＭ４４のバックアップ領域に格納しておき、
（Ｓ１３１０）動作を終了する。

【００９９】（電位振れ確認制御）電位振れ確認制御は
回転する感光体ドラム１９の表面上に所定光量のレーザ
光を連続的に照射し、その照射された位置を電位センサ
２００で連続的に測定することにより、感光体ドラム１
９上の表面電位むらを検知し、画像形成動作に使用可能
か、または後述する出力濃度安定制御に使用可能な感光
体ドラム１９であるかを判断するものである。

【０１００】以下図２２のフローチャートを用いて説明
する。

【０１０１】まず、制御を開始するために、不図示のモ
ータを回転させることにより感光体ドラム１９を回転さ
せ、前露光ランプ２５４をＯＮする（Ｓ１４００）。そ
の後一次高圧電源２５１、グリッドバイアス電源２５２
を高圧制御回路２０４を介してＯＮする（Ｓ１４０
１）。前露光ランプ２５４による感光体ドラム１９の電
気的なクリーニングを確実なものにするために、感光体
ドラム１９を１回転以上回転させるまで待つ（Ｓ１４０
２）。その後、感光体ドラム１９に所定光量（例えばＶ
ＩＤＥＯ_P＝２０Ｈ）のレーザが照射されるように画像
処理回路４９内のパターン生成部１１３を設定し、レー
ザをＯＮする（Ｓ１４０３）。

【０１０２】以後感光体ドラム１９の一周分連続的に、
電位センサ２００により電位の測定を行ない（Ｓ１４０
４）、測定データをＲＡＭ４４に格納しておく。一周分
の測定終了後（Ｓ１４０５）、別のレーザ光量で電位振
れ確認制御を行なう場合にはＳ１４０３からＳ１４０５
を繰り返す（１４０６）。

【０１０３】本実施例の場合には、レーザ光量による測
定誤差をなくすためのＶＩＤＥＯ＝２０_HとＶＩＤＥＯ
＝７０_Hで２回測定を行なう。必要に応じてサンプルレ
ーザ光量を増減させることは可能である。

【０１０４】測定終了後、ＲＡＭ４４に格納されている
測定データの最大値、最小値を決定し（Ｓ１４０７）、
この差が、画像形成動作に影響を与える程大きい場合
（例えば４０Ｖ）には（Ｓ１４０８）操作部５１に電位
振れエラー表示を行ない（Ｓ１４１２）、以後の画像形
成動作を禁止する。

【０１０５】また、最大最小値の差がエラーリミッタ値
より小さい場合でも後述する出力濃度安定制御に使用で
きないと判断した場合（例えば２０Ｖ）には（Ｓ１４０
９）電位振れエラーフラグをセットし（Ｓ１４１１）終
了する。

【０１０６】逆に出力濃度安定制御に使用できる場合に
は電位振れエラーフラグをリセットし（Ｓ１４１０）終
了する。

【０１０７】（出力濃度安定制御）出力濃度安定制御に
ついて述べる前に、ブラックトナー濃度センサ６００と
感光体ドラム１９に付着したトナー濃度の関係について
図２３を用いて説明する。

【０１０８】図２３は出力画像濃度とブラックトナー濃
度センサ６００の出力との関係を示したものである。

【０１０９】トナーが感光体ドラム１９に付着していな
い状態におけるブラックトナー濃度センサ６００の出力
値がＳＧ_idrmになるように前述のブラックトナー初期濃
度格納動作以前にセンサ６００の出力は調整されてい
る。

【０１１０】図２３から分るように、イエロー、マゼン
タ、シアンの色トナーは面積被覆率が大きくなり出力画
像濃度が大きくなるに従い、感光ドラム１９単体のとき
より反射光量が大きくなり、センサ６００の出力が大き
くなる。一方、ブラックのトナーは面積被覆率が大きく
なり出力画像濃度が大きくなるに従い、感光ドラム１９
単体のときより反射光量が小さくなり、センサ６００の
出力が小さくなる。

【０１１１】これらの関係を利用すると、反射特性の異
なるトナーでも、複写用紙にトナーを転写して定着する
ことなしに、センサ出力から出力画像濃度を正確に求め
ることができる。

【０１１２】図４３は同一画像形成条件下でマゼンタト
ナーのトナー濃度が４％，５％，６％のときの画像信号
ＶＩＤＥＯとブラックトナー濃度センサの出力の関係を
示したものである。キャリアに対してのトナーの重量比
が大きくなればなるほど、すなわちトナー濃度が大きい
と同一ＶＩＤＥＯ信号に対してのブラックトナー濃度セ
ンサ出力も大きくなることがわかる。

【０１１３】なおマゼンタトナーだけでなく、シアント
ナー、イエロートナーについても同様な実験結果が得ら
れる。また、本実施例における基準となるトナー濃度は
マゼンタ、シアン、イエローとも５％である。

【０１１４】前述した処理Ａ、処理Ｂ、処理Ｃにより、
環境履歴、環境条件による出力濃度の変動要因がほぼ取
り除かれているため、いずれの環境においても図４３に
示す特性をマゼンタトナー、シアントナー、イエロート
ナーが示すことが発明者の実験で確認されている。

【０１１５】次に一定濃度のマゼンタトナーを、感光体
ドラム１９全面に付与して、かつ感光体ドラム１９を回
転させながら、ブラックトナー濃度検知センサ６００
で、測定したときの様子を図２４に示す。感光体ドラム
１９の偏心により、同一レベルの入力信号が感光体ドラ
ム１９の一周の周期で上下にふれてしまうことが確認で
きる。したがって以後の出力画像安定制御での濃度測定
はこの偏心による信号誤差をなくすため、ドラム一周分
のデータの平均値を使うか、１８０°対向した２点の位
置でのデータの平均値のどちらかで計算する。

【０１１６】次に高濃度出力安定制御について図２５〜
図２７を用いて説明する。

【０１１７】（高濃度出力安定制御）この処理を行なう
ために出力画像を安定化させるために前述の処理Ａ、処
理Ｂ、処理Ｃを行なう（Ｓ１５００）。このとき処理Ｃ
においては各現像色のコントラスト電位Ｖ_CONTは処理Ａ
で求められた環境コントラストＶ_Cとして計算が行なわ
れる。次に前述のセンサ窓汚れ補正制御を行ない（Ｓ１
５０１）、窓汚れ補正値Ｄ_crctを求めておく。この次
に、センサ窓汚れフラグをチェックし、出力濃度安定制
御が実行可能か判断する（Ｓ１５０２）。次に前述の電
位振れ確認制御を行ない（Ｓ１５０３）、電位振れエラ
ーフラグをチェックし、出力濃度安定制御が実行可能か
判断する（Ｓ１５０４）。

【０１１８】次に、以下に行なう出力濃度安定制御は現
像動作を伴うため、現像動作に必要な感光体ドラム１９
の回転や、種々のＩ／Ｏの設定を行ない、また後述する
トナー濃度補正制御を行う現像色のときにはトナー濃度
検知動作を行えるように設定をしておく（Ｓ１５０
５）。

【０１１９】次に、本制御をマゼンタ、シアン、イエロ
ー、ブラックの各現像色の順で行なうとすると、処理Ｃ
で求められている現像色に対応する、グリッドバイアス
値をＲＡＭ４４から求め、高圧制御回路２０４にセット
し、一次高圧グリッドバイアスを出力する（Ｓ１５０
６）。

【０１２０】次に現像すべき色の現像器を現像位置へ移
動する（Ｓ１５０７）。このとき処理Ｃで求めた現像色
の直流現像バイアスＶ_dbを出力する。その後、前述した
ドラム偏心による測定誤差を少なくするための感光ドラ
ム１９の一周のタイミング信号ＩＴＯＰを待つ（Ｓ１５
０８）。ＩＴＯＰ信号入力後、転写ドラムのクリーニン
グ動作を行なう（Ｓ１５０９）。これは、転写ドラム２
７がトナーで汚れていると転写シート２７ａ（図１）が
汚れてしまうのを防止するためであり、転写クリーニン
グファーブラシ２６１を含む転写クリーニング外ブラシ
部を転写シート２７ａに当接させ、かつ内ブラシ２６２
を内側からバックアップさせる。この状態で転写ドラム
２７が回転し、かつ、転写クリーニングファーブラシ２
６１が回転すると、転写クリーニング動作が行なわれ
る。

【０１２１】次に測定用画像として、画像処理回路４９
内パターン生成部１１３にＶＩＤＥＯ_P＝ＦＦ_Hとなるよ
うに、出力画像データを設定する。また、トリミング処
理部１０８を利用して測定に必要な画像以外の画像デー
タが出力されないように設定することも可能である。
（Ｓ１５１０）。

【０１２２】その後ブラックトナー濃度検知センサ６０
０でタイミングを合せ測定用画像の濃度測定を開始する
（Ｓ１５１１）。測定されたデータはＡＴＲランプ５０
３の経時変化分を補正され、次々に一定間隔でＲＡＭ４
４に格納していく。感光体ドラム１９一周分の測定が終
了したならば（Ｓ１５１２）、ＲＡＭ４４に格納された
濃度データを読み出し、平均値Ｓ_FFHを計算する。平均
値Ｓ_FFHは感光体ドラム偏心要因が排除されたデータと
なる（Ｓ１５１３）。

【０１２３】ここでこれまでの動作を４色分繰り返し
（Ｓ１５１４）、平均値Ｓ_FFHを４色分求めておく。

【０１２４】次に求めた平均値Ｓ_FFHに対してセンサ窓
汚れ補正値Ｄcrctを乗ずることにより、窓汚れ分の補正
を行なう（Ｓ１５１５）。次にを図２３に示した関係を
記憶しているＲＯＭ４３の変換テーブルをアクセスし、
補正された平均値Ｓ_FFH濃度データｄ_FFHに変換する（Ｓ
１５１６）。ここで理想濃度データＤ_FFHと、測定濃度
データｄ_FFHの差が所定範囲内でない場合には（Ｓ１５
１７）、例えば高圧等の故障によるものとして、以後の
画像形成動作を認めず、濃度エラー表示を行なう（Ｓ１
５１８）。

【０１２５】ここで、パターン生成部１１３に設定する
画像信号ＶＩＤＥＯ_Pと測定出力濃度ｄ_FFHと理想出力濃
度Ｄ_FFHを表わしたものが図２７である。本動作が行な
われているときのコントラスト電位Ｖcontは処理Ａで求
めた環境コントラスト電位Ｖ_Cであるため、Ｖcontが機
内昇温による感光ドラムの特性の変化等により理想環境
コントラスト電位と一致しなくなり、高濃度領域での出
力濃度が理想値Ｄ_FFと異なってしまう。

【０１２６】または本実施形ではマゼンタ、シアン、イ
エロー、ブラックのトナー濃度が基準濃度に対して±
１．０％内で制御されているが、本高濃度出力安定制御
実行時におけるトナー濃度が基準値である５％から多少
ずれていることにより測定出力濃度ｄ_FFHと理想出力濃
度Ｄ_FFHが異なってしまう。

【０１２７】そこで本発明においては図４３に示すトナ
ー濃度とブラックトナー濃度センサ出力との関係を各色
ごとにＲＯＭ４３に記憶しておき、現在のトナー濃度に
対しての測定濃度ｄ_FFHを基準濃度である５．０％のト
ナー濃度時の測定濃度ｄｃ_FFHに補正する。これにより
トナー濃度が基準濃度と異なっていることによる濃度変
動分を測定出力濃度ｄ_FFHからなくすことができる。

【０１２８】この補正動作を図４４を用いて説明する。

【０１２９】図４４は画像信号ＶＩＤＥＯ、ブラックト
ナー濃度センサ出力、濃度の関係を示したものである。
例えば測定用画像現像中に測定した現在のトナー濃度が
４．５％であり、このときの測定センサ出力をＳ₀、基
準濃度である５．０％のときの理想センサ出力をＳ₁ま
た４．５％のときの理想センサ出力をＳ₂とすると現在
のトナー濃度が５．０％になったときのセンサ出力値Ｓ
_Cは次式のように表現でき、これを計算する（Ｓ１５１
９）。

【０１３０】なお本実施例においては、感光ドラム１９
に像形成しなくてもトナー濃度検知が可能なマゼンタ、
シアン、イエローの高濃度出力安定制御時にこの補正が
行われる。

【０１３１】

【外１】 測定した濃度でのセンサ出力値すなわちＳ₀に対してこ
の濃度の理想センサ出力値Ｓ₂がデータとして存在する
例を示したが、種々のトナー濃度での理想センサ出力値
を用意しておき、必要に応じて線形補間等の補間を行
い、測定値トナー濃度に対応する理想センサ出力値が求
められるようになっていればよい。この補正センサ出力
値Ｓ_Cに対して濃度変換を行ったものがｄｃ_FFHである。

【０１３２】このｄｃ_FFHを用いてコントラスト電位を
補正し、測定補正出力濃度ｄｃ_FFHが理想濃度値Ｄ_FFHに
近づくようにする。このための計算式は環境コントラス
ト電位Ｖ_Cのコントラスト補正値をＶ_CSとすると、 Ｖ_CS＝Ｖ_C×（Ｄ_FFH−ｄｃ_FFH）／（Ｄ_FFH） で求められる（Ｓ１５２０）。

【０１３３】この他にもレーザ出力パワー、１次帯電器
への電流、原稿露光量にフィードバックする方法も考え
られる。

【０１３４】また、求められた補正値Ｖ_CSがあまり大き
いと、過剰動作することもあるため、リミッタ内（例え
ば計算された環境コントラスト電位Ｖ_Cの２０％）にな
い場合には（Ｓ１５２１）補正値Ｖ_CSにリミット値をセ
ットする（Ｓ１５２２）。その後、回転している転写ク
リーニング装置やレーザ、感光体ドラム１９や高圧をＯ
ＦＦし（Ｓ１５２３）動作を終了する。またここで求め
た各現像色の補正コントラスト電位Ｖ_CSは電源を切って
も破壊されないバックアップＲＡＭ領域にタイマ２０６
内の日時データとともに格納しておく。このデータは制
御の履歴を確認する際に利用される。

【０１３５】（低濃度出力安定制御）これから説明する
低濃度出力安定制御は、前述した高濃度出力安定制御と
類似しているため異なる部分のみを図２８を用いて説明
する。異なる部分とは、サンプル画像データを２回出力
することと、フィードバック方法である。

【０１３６】Ｓ１６００〜Ｓ１６０９については前述の
Ｓ１５００〜Ｓ１５０９と同じであるため説明を省略す
る。このように低濃度出力安定制御に必要な処理Ａ、処
理Ｂ、処理Ｃ、センサ窓汚れ補正制御、電位ブレ確認制
御を行う。

【０１３７】次にＳ１６１０からＳ１６１９においてＶ
ＩＤＥＯ_P＝１０_H、ＶＩＤＥＯ_P＝２０_Hとしてパターン
生成部１１３に設定し、この潜像に対する現像動作を行
い、ドラム偏心やＡＴＲランプ５０３の経時変化や電源
変動による影響をなくしたデータＳ_10H、Ｓ_20Hを４色分
求める。

【０１３８】これら求めた各現像色のＳ_1OH、Ｓ_2OHに対
して、センサ窓汚れ補正制御で求めた窓汚れ補正値Ｄｃ
ｒｃｔを乗じ、窓汚れ補正を行う（Ｓ１６２０）。

【０１３９】次に、補正されたＳ_1OH、Ｓ_2OHのデータに
対して前述のトナー濃度補正を必要色のみ行い、図２３
に示すセンサ信号−濃度テーブルにより濃度変換を行
い、これらのデータをそれぞれｄ_10H、ｄ_20Hとする。

【０１４０】この測定値ｄ_10H、ｄ_20Hと理想値Ｄ_1OH、
Ｄ_2OHとの関係を示したのが図２９であり、理想値
Ｄ_1OH、Ｄ_2OHは実線で、補正された測定値ｄ_10H、ｄ_20H
は点線で示してある。

【０１４１】求められた補正測定値が所定範囲内（例え
ば理想値の±２０％以内）に納まらない場合には高圧制
御系やレーザ露光系の故障であるとして（Ｓ１６２
２）、以後の画像形成動作を禁止し、エラー表示をする
（Ｓ１６２４）。

【０１４２】次に求めた補正測定値からｘ軸（ＶＩＤＥ
Ｏ_P）切片Ｖｄ０を求める。ｘ切片Ｖｄ０はＶＩＤＥＯ_P
をＶｄ０に設定しても濃度０となる設定値である。ｘ切
片の理想値ＶＤ０は００Ｈでなく、前述のかぶりとり電
位Ｖ_Bとは別に低濃度出力画像信号に対して濃度出力し
ないような値になっている。

【０１４３】ちなみに理想ｘ切片ＶＤ０より計算値Ｖｄ
０が大きい場合にはハイライトとびの出力画像となり、
逆に小さい場合には白地となるべき部分にトナーがのっ
てしまうかぶった出力画像となる。

【０１４４】このようにＶＩＤＥＯ_P＝００Ｈとして不
安定なＶｄ０を測定するのではなく比較的安定なＶＩＤ
ＥＯ_P＝１０Ｈ、ＶＩＤＥＯ_P＝２０Ｈの２点からＶｄ０
を求めるところに本実施例の特徴がある。

【０１４５】次に求められたＶｄ０を利用してかぶりと
り電位Ｖ_Bの補正値Ｖ_BSを求める方法を以下に説明す
る。

【０１４６】かぶった出力画像に対してはＶ_Bの値を大
きくすることによりかぶりのない正常画像になることか
らＶｄ０＜ＶＤ０のときＶ_BSが大きくなればよい。した
がって次式が算出される。

【０１４７】 Ｖ_BS＝（（ＶＤ０−Ｖｄ０）／ＶＤ０）×Ｖ_B このかぶりとり電位補正値Ｖ_BSをＶ_Bに加えることによ
り、即ち、Ｖ_B＝Ｖ_B＋Ｖ_BSとして前述の処理Ｃを行うと
計算値Ｖｄ０と理想値ＶＤ０が一致する（Ｓ１６２
５）。

【０１４８】かぶりとり電位補正値Ｖ_BSが所定範囲内
（例えばＶ_Bの２０％）に入らない場合には（Ｓ１６２
６）、かぶりとり電位補正値Ｖ_BSをリミッタ値に設定
し、（Ｓ１６２７）これらの動作を４色分行い、その後
終了動作（Ｓ１６２８）を行い、動作を終了する。

【０１４９】また、ここで求めたかぶりとり電位補正値
Ｖ_BSは電源を切ってもデータの破壊されないバックアッ
プＲＡＭ領域にタイマ２０６内の日時データとともに格
納しておく。このデータは制御の履歴を確認する際に利
用される。

【０１５０】（中濃度出力安定制御）中濃度出力安定制
御は前述の高濃度出力安定制御、低濃度出力安定制御の
後で行われるのが望ましいが、単独での実行も可能であ
る。

【０１５１】以下中濃度出力安定制御について図３１〜
図３５を用いて説明する。中濃度出力安定制御の概略は
中濃度の階調パターンを出力し、これをセンサ６００で
測定し、いわゆるγテーブルにフィードバックするもの
である。

【０１５２】まず最初に処理Ａ、処理Ｂを行って環境コ
ントラスト電位Ｖ_CやグリッドバイアスＶ_Gと明部電位Ｖ
_L、暗部電位Ｖ_Dの関係を求めておく（Ｓ１７００）。次
に以前に高濃度出力安定制御や低濃度出力安定制御を行
っている場合には各現像色ごとのコントラスト電位Ｖ
_contを補正コントラスト電位Ｖ_CSで補正する。

【０１５３】Ｖ_cont＝Ｖ_C＋Ｖ_CS またかぶりとり電位Ｖ_Bもかぶりとり電位補正値Ｖ_BSで
補正する（Ｓ１７０１）。

【０１５４】Ｖ_B＝Ｖ_B＋Ｖ_BS このとき以前に一回でも高濃度出力安定制御、低濃度出
力安定制御が行われていれば、ＲＡＭ４４にバックアッ
プされている補正コントラスト電位Ｖ_CSや補正かぶりと
り電位Ｖ_BSを使用すればよい。

【０１５５】また一回も高濃度出力安定制御、低濃度出
力安定制御が行われていないときにはＶ_CS＝０、Ｖ_BS＝
０として動作を行えばよい。

【０１５６】この補正されたコントラスト電位Ｖ_contと
かぶりとり電位Ｖ_Bを用いて処理Ｃを行い（Ｓ１７０
２）、各現像色のグリットバイアス値Ｖ_G、現像バイア
ス直流分Ｖｄｂを求める。

【０１５７】その後必要に応じて窓汚れ補正制御や電位
振れ確認制御を行い（Ｓ１７０３、Ｓ１７０５）、窓汚
れや電位ブレが大きく高濃度出力安定制御が行えないエ
ラーが発生している場合（Ｓ１７０４、Ｓ１７０６）に
は動作を終了する。

【０１５８】次に現像動作を行うための感光体ドラム１
９の回転等を行い、かつトナー濃度補正動作が必要な現
像色の場合にはトナー濃度検知動作が行えるようにして
おき、（Ｓ１７０７）、処理Ｃで求めた各現像色のグリ
ットバイアス値Ｖ_Gを出力し（Ｓ１７０８）、現像器を
移動させる（Ｓ１７０９）。また転写ドラム２７の表面
の汚れを防止するために転写クリーニング動作を行う
（Ｓ１７１０）。

【０１５９】次に、中濃度出力安定制御の特徴である出
力画像選択動作について説明する。出力濃度が不安定と
なる要因は環境変動によるものが大きく、また影響の出
方も現像色によって異なることが発明者の実験で確めら
れている。したがって環境変動時にのみ、出力する測定
用画像の濃度レベルや前回の測定後所定時間経過したと
き出力する測定用画像の濃度レベルや必ず出力する測定
用画像の濃度レベルを図３０に示す様なテーブルとして
記憶しておき、各色ごと最適な出力濃度レベルを選択で
きるようになっている（Ｓ１７１１）。

【０１６０】以下の例では現像色マゼンタで前回測定か
ら所定時間経過している例を示す。この例では出力レベ
ルＶＩＤＥＯ_P＝４０Ｈ、６０Ｈ、Ａ０Ｈ、Ｅ０Ｈとな
る。これらの出力レベルの画像をＩＴＯＰ信号に同期さ
せ必要回数分、必要色分出力し、かつセンサ６００で測
定する（Ｓ１７１２〜Ｓ１７１７）。

【０１６１】このときのタイミング関係を示したもの
が、図３５であり、ＶＩＤＥＯ_Pを４０Ｈ、６０Ｈ、Ａ
０Ｈ、Ｅ０Ｈと変化させ、それぞれの画像を感光体ドラ
ム１周分出力し、連続してセンサで検知し、感光体ドラ
ム１９の偏心によるデータ誤差を補正する。またＡＴＲ
ランプ６０３の経時変化分も補正しておく。

【０１６２】次にこれら測定したデータを窓汚れ補正値
Ｄｃｒｃｔで補正し（Ｓ１７１８）、かつ必要色のみ前
述のトナー濃度補正を行い、補正されたデータを濃度デ
ータｄ_40H、ｄ_60H、ｄ_AOH、ｄ_EOHに変換する（Ｓ１７１
９）。このとき各データは、単調増加していなくてはな
らないので単調増加しているか否かのチェックを行い
（Ｓ１７２０）、エラーがあったときには、後述するγ
テーブルの作成は行わない。この場合には、前回の補正
動作によって作成したγテーブル又は、基本γテーブル
を用いてγ補正を行う。

【０１６３】次に理想濃度データに対して一定の値以上
データがかけ離れているものは（Ｓ１７１２）、濃度デ
ータにリミツタをかけ、作成するγテーブルに不具合を
生じないようにしておく（Ｓ１７２２）。

【０１６４】この状態での出力画像信号ＶＩＤＥＯ_Pと
出力濃度の関係を示したものが図３３である。測定デー
タは点線、理想データは実線で示している。点線は測定
点を一次補間して作成したものである。この例の場合理
想データに対して濃度が出ない状態であることがわか
る。

【０１６５】図３２は画像処理回路４９内の濃度変換部
１０７の入力（ＶＩＤＥＯ_i）と出力（ＶＩＤＥＯ_O）の
関係を示す。これは通常γテーブルと呼ばれ、各現像色
や操作部５１の不図示の濃度キーの操作により実線部の
形状が異なる。本実施例では実線部にあたる基本γは図
３４に示すγＲＯＭ２９０に格納しておき、補正γはγ
ＲＡＭ２９１に格納し、必要に応じてＳＷセレクト信号
２９２でＳＷ２９３を切り換えて使用する。

【０１６６】図３１に示すｄ_40H、ｄ_60H、ｄ_AOH、ｄ_EOH
の値からそれぞれの理想値Ｄ_4OH、Ｄ_6OH、Ｄ_AOH、Ｄ_EOH
になるように逆変換を行い、図３２に示す補正γを作成
する（Ｓ１７２３）。このとき測定された濃度データｄ
_40H、ｄ_60H、ｄ_AOH、ｄ_EOH以外の濃度データの補正方法
は任意であり、一番簡単なものでは一次補間が挙げられ
る。この動作を４色分行う。

【０１６７】一般に基本γのテーブルは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、
Ｂｋの色毎に異なるので上述の様にカラーパッチを色毎
に作成し、色毎に補正γテーブルを作成する。

【０１６８】γテーブル作成後、動作させた負荷を停止
し、（Ｓ１７２４）動作を終了する。

【０１６９】以上説明してきた画像安定化の各パラメー
タは機械内にある不図示のサービスマン専用入力キー及
び操作部５１のキーを押下することによって操作部５１
の表示部に表示可能であり、例えば表示部に液晶ディス
プレイを採用したときの表示例を図３６、図３７に示
す。

【０１７０】図３６は最新の各パラメータの値を表示さ
せた場合であり、図３７は現像色別の各パラメータの履
歴を表示させた場合である。これらの表示の切換は操作
部５１のキーを用いて行う。これらのデータはサービス
マンによる調整時には適切なサービス情報となる。

【０１７１】次に今まで説明してきた画像安定化制御を
どのように使用していくかを図３８のフローチャートを
用いて説明する。（画像安定化制御に用いられる種々の
パラメータはメモリにバックアップされているため、こ
こでは何も動作させていないという意味での電源投入か
らの説明を行う。）

【０１７２】電源投入後、現在の環境データを８時間バ
ッファに格納し、処理Ａを行う（Ｓ１８００）。通常、
電源投入時は定着ローラ６ａ、加圧ローラ６ｂの温度は
室温と同じになっている。定着ローラの温度を定着ロー
ラ温度検知センサ２０２で検知し、測定温度が所定温度
以下の場合には（Ｓ１８０１）、定着ローラウォーミン
グアップの時間を利用して以下に説明する画像安定化制
御を行う。

【０１７３】まず処理Ｂ、処理Ｃ（Ｓ１８０２）、セン
サ窓汚れ補正制御（Ｓ１０８３）、電位振れ確認制御
（Ｓ１８０４）、高濃度出力安定制御、低濃度出力安定
制御、中濃度出力安定制御（Ｓ１８０５）を行う。ま
た、これら一連の処理をＺ処理ということにする。

【０１７４】この時重複する部分は必要に応じて省略す
ることができる。

【０１７５】また、センサ窓汚れ補正制御や電位振れ確
認制御において、窓汚れエラーフラグや電位振れエラー
フラグがセットされた場合には、新たにＶ_CS、Ｖ_BS、γ
テーブルの新規作成は行わず、以前の画像安定化制御に
よりバックアップされているデータで動作を行うものと
する。

【０１７６】次に画像形成動作の開始が操作部５１から
指示されるまでの処理として、３０分毎の新環境データ
の受けとりがあったときには、処理Ａを行い（Ｓ１８０
７）、環境コントラスト電位Ｖ_Cを計算し直す。

【０１７７】次に環境データから計算される湿度データ
を監視しておき、以前のデータから所定値以上差がある
ときには、環境変化が大きいものとして、（Ｓ１８０
８）、前述の一連の処理Ｚを行う（Ｓ１８０９）。

【０１７８】これにより環境変動による濃度不安定要素
が取り除かれることになり、画像形成時に安定した出力
画像が得られる。

【０１７９】次に機械内のサービス用スイッチと操作部
５１よりサービスモードで画像安定制御の各要素制御を
行う指示があるか否かを判断する（Ｓ１８１０）。指示
があったときの様子を図３９に示す。

【０１８０】図３９は操作部５１に設けられている液晶
表示部であり、操作部５１のカーソル移動キーを用いて
表示部に表示されているカーソル２６５を移動させ、選
択した位置で不図示のスタートキーを押すと、ＣＰＵ４
２が選択された処理を判定し、選択した画像安定化制御
が単独で行えるようになっている（Ｓ１８１１）。

【０１８１】次に通常モードでスタートキーが押される
と、画像形成動作が開始される（Ｓ１６１２）。

【０１８２】このとき以前の画像形成動作から所定時間
経過していると（Ｓ１８１３）、明部電位Ｖ_L、暗部電
位Ｖ_Dの電位が変化するものとして、処理Ｂ、処理Ｃす
なわち電位制御が行われる（Ｓ１８１４）。そして操作
部５１から指定される色モードに基づいて使用すべき現
像器を決定する（Ｓ１８１５）。

【０１８３】次に画像形成時に計数している現像器使用
カウンタをチェックする（Ｓ１８１６）。

【０１８４】このとき使用する現像器で現像器使用カウ
ンタ数が所定値を越えているものがあったら、その現像
色のみ、高濃度出力安定制御、低濃度出力安定制御、中
濃度出力安定制御を行い、現像器使用カウンタをリセッ
トしておく（Ｓ１８１７）。

【０１８５】その後画像形成動作を行い（Ｓ１８１
８）、使用した現像器の使用カウンタを現像動作毎にカ
ウントｕｐしておく（Ｓ１８１９）。指定された枚数分
画像形成動作が終了すると（Ｓ１８２０）、再び３０分
毎の環境データの取り込みのチェックを行い（Ｓ１８０
６）、電源投入中以上の動作を続ける。

【０１８６】第１の実施例ではマゼンタ、シアン、イエ
ローの各トナーが、出力濃度安定制御とは別にトナー濃
度を基準値５．０％の濃度になるように制御されている
が、そのリップル分（変動分）が±１．０％あるため、
この濃度差をトナー濃度検知制御により、検知し、この
基準濃度との差すべてを出力濃度安定制御にフィードバ
ックすることを示した。

【０１８７】しかしながら、図７に示すように、トナー
濃度検知センサ５００は現像中の現像スリーブ３０１上
のトナー濃度を検知しているわけではなく、現像直前の
トナー濃度を検知する構成となっている。

【０１８８】また不図示のホッパによるトナー補給も図
６に示すように補給後直ちにトナー濃度に影響を与えな
い。

【０１８９】このため第１の実施例で示した出力濃度安
定制御におけるトナー濃度補正において、測定トナー濃
度と基準濃度との差を一部を出力濃度安定制御にフィー
ドバックする第２の実施例が考えられる。この考え方を
図４５のフローチャートを用いて説明する。

【０１９０】測定したセンサ出力値Ｓ₀、測定濃度での
理想センサ出力値Ｓ₂、基準トナー濃度（５．０％）で
の理想センサ出力値Ｓ₁、現在の測定トナー濃度が基準
トナー濃度になったときのセンサ出力値Ｓ_Cとし、第一
の実施例と同様に

【０１９１】

【外２】 を計算し（Ｓ１９００）、センサ出力値Ｓ_Cの濃度変換
値をｄｃ_FFHとしたとき（Ｓ１９０１）、まず理想値Ｄ
_FFHと比較し、この差が所定範囲外α（例えば濃度差
０．０５以上）の場合には（Ｓ１９０２）環境コントラ
スト補正値Ｖ_CSを次式のように計算する（Ｓ１９０
３）。

【０１９２】

【外３】 例えばＫ＝０．８に設定し、基準濃度での理想出力濃度
Ｄ_FFHと補正出力ｄｃ_FFHの差の８割をコントラスト補正
に用いるようにする。このように第一実施例よりも少な
めに環境コントラスト補正値を設定しておけばノイズ等
の誤動作のときにも安全であるし、また濃度差をすべて
フィードバックに使用するときに比べ、発振的な制御に
なることを防止できる。逆に測定トナー濃度と基準濃度
の差が所定値α以内であるためには、環境コントラスト
補正値Ｖ_CSに０を代入し、補正がかからないようにす
る。

【０１９３】以上高濃度出力補正についての例を示した
が、同様の考え方は低濃度出力補正に応用できることは
いうまでもない。

【０１９４】また、上述した実施例においてブラックト
ナーをポリエステル系樹脂をバインダとしカーボンブラ
ックを着色材として使用した２成分トナーを考えたが、
ポリエステル系樹脂をバインダとしてブルー、レッド、
イエローの顔料を着色材として使用したブラックトナー
を使用することも可能である。

【０１９５】このときこのブラックトナーの近赤外光
（９６０ｎｍ）での反射率は８０％以上であり、上述の
実施例に示したマゼンタ、シアン、イエロートナーのト
ナー濃度検知方法と同じ方法でトナー濃度検知が可能と
なり、かつ測定トナー濃度値により出力濃度安定制御時
におけるトナー濃度補正も可能となる。

【０１９６】したがって感光体ドラムにトナー濃度検知
用現像領域を作成しなくてもよい。

【０１９７】また、このときの高濃度出力安定制御、低
濃度出力安定制御、中濃度出力安定制御での出力濃度変
換に用いるテーブルは図２３に示したものではなく、図
４０に示したものとなる。

【０１９８】このように濃度変換テーブルを図４０に示
したものを用い、更に信号のＳ／Ｎを高めるためトナー
の付着のない状態でのセンサ６００の出力、即ち、初期
信号値ＳＧｉｄｒｍを上述の実施例に比べ、低くすれ
ば、より良い制御が行える。

【０１９９】また、上述した実施例で示したブラックト
ナー濃度検知動作において、センサ窓汚れ補正値Ｄｃｒ
ｃｔを導入すると、トナー補給時間Ｔｓｔは Ｔｓｔ＝（（ＲＦｉＢｋ／ＲＦｃＢＫ）×ＳＧｃＢｋ・
Ｄｃｒｃｔ−ＳＧｉＢｋ）×Ｋ と表現することができる。これによりブラックトナー濃
度センサ６００の外周に付着しているトナーによる受光
部６０２の信号値の誤差が補正され、より正確なトナー
濃度検知動作が可能となる。

【０２００】また、上記の実施例における高濃度出力安
定制御、低濃度出力安定制御、中濃度出力安定制御にお
いて、感光体ドラム１９の偏心による測定誤差を補正す
るために感光体ドラム１９上に一周分、所定濃度の画像
形成動作を行い、連続的に測定し、平均値をとって測定
値としているが、この方法はトナー消費量が多くなった
り、測定時間の長くなるという欠点を有している。

【０２０１】このため、図２４に示す実測定信号が感光
体ドラム１９の一回転の周期で変動していることから、
濃度測定用出力画像を感光体ドラム１９の１８０°対向
した２つのエリアに形成し、測定し、この２エリアの測
定値の平均値をとれば上記の実施例の平均値と等価とな
る。このときの感光体ドラム上の出力画像概念図を図４
１に示す。またこのときの図３５に対応するタイミング
チャートを図４２に示す。

【０２０２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像剤の内部のトナー濃度が基準濃度と異なる場合で
も、実際に記録媒体に形成される画像の階調制御を正確
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用できるカラー複写装置の断面図で
ある。

【図２】図１の複写装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】転写ドラムへの転写紙吸着状態を示す図であ
る。

【図４】転写ドラムへの転写紙吸着状態を示す図であ
る。

【図５】転写タイミング信号の出力タイミングを説明す
るための図である。

【図６】現像器の斜視図である。

【図７】現像器の断面図である。

【図８】現像器内の濃度検知方法を示す図である。

【図９】感光ドラムとその周囲に配置されたトナー濃度
検知手段を示す図である。

【図１０】トナー濃度検知手段の断面図である。

【図１１】現像器内のトナー濃度検知タイミングを示す
タイミングチャートである。

【図１２】感光ドラム上のトナー濃度検知タイミングを
示すタイミングチャートである。

【図１３】画像処理回路の詳細ブロック図である。

【図１４】画像形成条件を制御する部分の構成を表わす
ブロック図である。

【図１５】表面電位とグリットバイアス電圧の関係を表
す図である。

【図１６】湿度と各現像色の濃度を示す図である。

【図１７】環境コントラスト電位を求める処理を示すフ
ローチャートである。

【図１８】環境コントラストと湿度の関係を示す図であ
る。

【図１９】Ｖ_D、Ｖ_Lを測定する処理を示すフローチャー
トである。

【図２０】Ｖ_G、Ｖ_dbを求める処理を示すフローチャー
トである。

【図２１】センサ窓汚れ補正制御を示すフローチャート
である。

【図２２】電位振れ確認制御を示すフローチャートであ
る。

【図２３】ブラックトナー濃度検知センサ出力と各現像
色濃度の関係を示す図である。

【図２４】感光体ドラム一周分の偏心による測定データ
を示す図である。

【図２５】高濃度出力安定制御の処理を示すフローチャ
ートである。

【図２６】高濃度出力安定制御の処理タイミングを示す
タイミングチャートである。

【図２７】パターン生成部に設定した画像信号と出力濃
度との関係を示す図である。

【図２８】低濃度出力安定制御の処理を示すフローチャ
ートである。

【図２９】パターン生成部設定画像信号ＶＩＤＥＯ_Pと
出力濃度の関係を示す図である。

【図３０】中濃度出力安定制御時に設定するＶＩＤＥＯ
_Pを示す図である。

【図３１】パターン生成部に設定した画像信号ＶＩＤＥ
Ｏ_Pと出力濃度の関係を示す図である。

【図３２】濃度変換部の入力と出力の関係を示す図であ
る。

【図３３】中濃度出力安定制御の処理を示すフローチャ
ートである。

【図３４】濃度変換部の構成を示すブロック図である。

【図３５】中濃度出力安定制御の処理タイミングを示す
タイミングチャートである。

【図３６】画像形成条件の表示例を示す図である。

【図３７】画像形成条件の履歴表示を示す図である。

【図３８】画像安定制御の処理を示すフローチャートで
ある。

【図３９】画像安定化制御の選択画面を示す図である。

【図４０】特性の異なるブラックトナーを使用したとき
の出力濃度とセンサ出力の関係を示す図である。

【図４１】感光体ドラム上に複数階調の濃度検知画像を
出力したときの概念を示す図である。

【図４２】感光体ドラムに複数階調の濃度検知画像を出
力し、測定するときのタイミング示すタイミングチャー
トである。

【図４３】トナー濃度を変えたときの出力画像とセンサ
出力の関係を示す図である。

【図４４】トナー濃度と出力画像とセンサ出力と濃度の
関係を示す図である。

【図４５】環境補正コントラスト値の計算方式を示すフ
ローチャートである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーを含んだ現像剤を供給する現像手
   段を有し、記録媒体に像形成するための像形成手段と、 上記像形成手段により上記記録媒体にサンプル画像を形
   成するために、所定濃度のサンプル画像を表わす画像信
   号を発生する発生手段と、 上記発生手段から発生された画像信号に基づいて上記記
   録媒体に形成されたサンプル画像の濃度を測定する測定
   手段と、 上記現像手段の現像剤中のトナー濃度を検出する検出手
   段と、 上記測定手段により測定されたサンプル画像の濃度と上
   記検出手段により検出されたトナー濃度とに基づいて上
   記画像形成手段により形成される画像の階調を安定化さ
   せるための上記像形成手段の動作条件を決定する制御手
   段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 上記現像手段は複数色の現像剤を有し、
   上記制御手段は各色毎に上記像形成手段の動作条件を決
   定する。