JPH1055107A

JPH1055107A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1055107A
Application number: JP8229298A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ogiwara; 敦荻原; Kunio Yamada; 邦夫山田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】現像器内のトナー濃度を直接測定するセンサ
や、温度センサまたは湿度センサなどのセンサを必要と
することなく、常に最適な量のトナーが現像器に供給さ
れるとともに、温度や湿度などの環境状態による影響が
除去されるようにする。【解決手段】バナーシート上に基準パターンを形成し
て、その濃度を測定する。その測定結果と、前回の基準
パターン形成時から今回の基準パターン形成時までに出
力した全画像の総画素値Ｔｔとに基づいて、出力する画
像の画素値とトナー供給量との対応関係を規定する規定
値Ａを修正算出し、その後、総画素値Ｔｔをリセットす
る。出力する画像の画素値を積算し、その積算値Ｘが規
定値Ａに達したとき、現像器に一定量のトナーを供給
し、総画素値Ｔｔを積算するとともに、出力する画像の
画素値の積算値Ｘから規定値Ａを減算する。画像出力が
終了するまで、これを繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真方式の
画像形成装置、特に、出力する画像の画素値（画像デー
タ値）に基づいて、現像器へのトナー供給量を調整する
ことにより、画質を制御する電子写真方式の画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置、特に二成
分磁気ブラシ現像方式の画像形成装置では、現像器への
トナー供給量によって、現像器内のトナーとキャリアと
の混合比、すなわちトナー濃度が決まる。そして、その
トナー濃度、および温度や湿度などの環境状態によっ
て、トナーの帯電量が決まり、出力画像の画質、特に出
力画像の濃度が変化する。そのため、現像器に最適な量
のトナーが供給されるように現像器へのトナー供給が制
御される必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】現像器内のトナー濃度
を一定に保つ方法として、特開昭６３−３８９６７号お
よび特開昭６３−１７７１７４号には、現像器内のトナ
ー濃度を測定するセンサ（以下、ＴＣセンサと称する）
によって現像器内のトナー濃度を直接測定し、その測定
値が規定値になるように現像器へのトナー供給を制御す
る方法が示されている。

【０００４】しかしながら、この方法では、現像器内に
ＴＣセンサを設けなければならず、装置のコストアップ
をきたす。例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ック（以下、ＹＭＣＫと略する）の各色を用いて画像形
成を行う場合には、４台のＴＣセンサが必要となる。し
かも、ＴＣセンサの位置に的確に現像剤を搬送して、Ｔ
Ｃセンサに正しいトナー濃度を読み取らせなければなら
ない、という難しい問題もある。

【０００５】さらに、実際のＴＣセンサは、磁性によっ
て測定するタイプでは、測定値にヒステリシスを生じ、
色や反射光量などにより光学的に測定するタイプでは、
黒トナーのトナー濃度を測定できないなど、性能そのも
のに問題のあるものが多い。

【０００６】また、特開平４−１１４１８３号に示され
ているように、温度や湿度の影響を補正することも考え
られている。しかし、この場合、ＴＣセンサの近傍に新
たに温度センサや湿度センサを増設しなければならない
問題がある。

【０００７】さらに、別の方法として、特開昭６３−８
７６９号に示されているように、光ビームの発光時間を
積算し、または特開平１−１０８０７０号に示されてい
るように、画像データから、出力する画像の画素値（画
像データ値）を積算し、それらに応じてトナー消費量を
推定して、トナー供給を制御する方法も考えられてい
る。すなわち、その画像を出力するのに消費するであろ
うトナー量を推定して、その推定したトナー量を供給す
るというものである。

【０００８】しかしながら、出力する画像の画素値の積
算値が同じであっても、転写率の状態やカブリなどの現
像状態によって、消費されるトナー量が大きく変動す
る。したがって、出力する画像の画素値の積算値のみで
は、正確なトナー消費量を求めることはできない。

【０００９】このため、特開平５−２７５９７号には、
画像データに重み付けをして、画像パターンの違いによ
るトナー消費量の違いを補正することが示されている。
また、特開平４−３１７０９１号には、現像器付近の温
度湿度を検知し、その検知された温度湿度に応じてトナ
ー消費量を補正することが示されている。

【００１０】しかしながら、トナー消費量に対する画像
パターンや温度湿度などの影響は、それぞれ個別的・独
立的なものではなく、相互に影響し合っている。したが
って、上記のように個別的・独立的な対応のみでは、依
然として正確なトナー消費量を求めることはできない。
しかも、温度湿度センサを用いる場合には、装置のコス
トアップをきたす。

【００１１】そのため、さらに別の方法として、特開平
５−４０４０８号には、感光体上に基準トナー像を形成
し、この基準トナー像の濃度を検知することによって、
現像器内のトナー濃度を推論し、トナー供給量が不足し
ていると推定される場合には、不足分を別途追加すると
いう方法が示されている。

【００１２】しかしながら、この方法では、トナー供給
量が多すぎる場合には、トナー供給を停止するしかな
く、のこぎり状の荒い制御になるという問題がある。

【００１３】また、特開昭６２−２４４０７３号に示さ
れているように、装置の利用者が画像を出力する用紙の
余白部に基準パッチを作成し、この基準パッチの濃度を
検知することによって、現像器内のトナー濃度を推論
し、トナー供給量に補正を加える方法が考えられてい
る。

【００１４】しかしながら、この方法では、利用者が手
にする画像に利用者にとって不要な制御用基準パッチが
付加されてしまう不都合がある。

【００１５】そこで、この発明は、現像器内のトナー濃
度を直接測定するＴＣセンサや、温度センサまたは湿度
センサなどのセンサを必要とすることなく、したがって
装置のコストアップをきたすことなく、常に最適な量の
トナーが現像器に供給されるとともに、温度や湿度など
の環境状態による影響が除去されるようにしたものであ
る。

【００１６】また、この発明は、トナー濃度の誤差が蓄
積されることなく、簡易かつ高精度に、トナー供給量を
制御することができるようにしたものである。

【００１７】さらに、この発明は、トナー供給制御を行
うことによるランニングコストの増加や通常の画像形成
の生産性の低下を極力防止することができるようにした
ものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、出
力する画像の画素値に基づいて、現像器へのトナー供給
量を調整することにより、画質を制御する電子写真方式
の画像形成装置において、出力する画像の画素値を積算
する画素値積算手段と、トナー濃度に対応した調整用の
基準パターンを記録媒体上に形成する基準パターン形成
手段と、この記録媒体上に形成された基準パターンを最
終画像形成工程後にオンラインで測定する基準パターン
測定手段と、前回の基準パターン形成時から今回の基準
パターン形成時までに出力した全画像の総画素値を積算
する総画素値積算手段と、前記基準パターン測定手段に
よる測定結果と、前記総画素値積算手段により得られた
総画素値とから、出力する画像の画素値と前記現像器へ
のトナー供給量との対応関係を修正する対応関係修正手
段と、を設ける。

【００１９】請求項２の発明では、請求項１の画像形成
装置において、前記記録媒体を、通常の画像が形成され
るシートとは別の目的で出力されるシートとする。

【００２０】請求項３の発明では、請求項１の画像形成
装置において、当該画像形成装置は、イエロー、マゼン
タおよびシアン、またはイエロー、マゼンタ、シアンお
よびブラックの各エンジンを有するタンデム式のカラー
画像形成装置とし、前記基準パターン測定手段は、カラ
ーセンサとする。

【００２１】請求項４の発明では、出力する画像の画素
値に基づいて、現像器へのトナー供給量を調整すること
により、画質を制御する電子写真方式の画像形成装置に
おいて、出力する画像の画素値を積算する画素値積算手
段と、トナー濃度に対応した調整用の基準パターンを感
光体上に現像された像として形成する基準パターン形成
手段と、この感光体上に現像された基準パターンを測定
する基準パターン測定手段と、前回の基準パターン形成
時から今回の基準パターン形成時までに出力した全画像
の総画素値を積算する総画素値積算手段と、前記基準パ
ターン測定手段による測定結果と、前記総画素値積算手
段により得られた総画素値とから、出力する画像の画素
値と前記現像器へのトナー供給量との対応関係を修正す
る対応関係修正手段と、を設ける。

【００２２】請求項５の発明では、請求項４の画像形成
装置において、前記感光体上に現像された基準パターン
を記録媒体上に非静電的に転写定着する。

【００２３】請求項６の発明では、請求項１または４の
画像形成装置において、前記画素値積算手段は、画像処
理部で得られる画像信号から、出力する画像の画素値を
積算するものとする。

【００２４】請求項７の発明では、請求項１または４の
画像形成装置において、当該画像形成装置は、カラー画
像形成装置とし、前記画素値積算手段は、画像処理部で
得られる各色ごとの画像信号から、各色ごとに、出力す
る画像の画素値を積算するものとする。

【００２５】請求項８の発明では、請求項１または４の
画像形成装置において、前記画素値積算手段は、露光装
置部に入力される二値画像信号から、出力する画像の画
素値を積算するものとする。

【００２６】請求項９の発明では、請求項１または４の
画像形成装置において、前記画素値積算手段は、レーザ
露光装置部で得られるレーザ光を測定することによっ
て、出力する画像の画素値を積算するものとする。

【００２７】

【作用】上記のように構成した請求項１の発明の画像形
成装置においては、記録媒体上に形成した基準パターン
の測定結果と、前回の基準パターン形成時から今回の基
準パターン形成時までに出力した全画像の総画素値とに
基づいて、出力する画像の画素値とトナー供給量との対
応関係を修正することによって、画像形成装置のあらゆ
る誤差要因にかかわらず、最適なトナー供給制御を実現
することができるとともに、トナー供給量が多かった場
合にも、少なかった場合にも、精度よく対処することが
できる。

【００２８】しかも、例えばＹＭＣＫの各色を用いて画
像形成を行う画像形成装置のように複数色分の現像器が
設けられる場合でも、各現像器ごとにＴＣセンサなどを
用意する必要がなく、装置の低コスト化を実現すること
ができる。

【００２９】請求項２の発明の画像形成装置において
は、基準パターンが形成される記録媒体がバナーシート
などのように通常の画像が形成されるシートとは別の目
的で出力されるシートであるので、基準パターン専用の
用紙を用いる場合のようなランニングコストの増加や、
利用者が手にする画像に利用者にとって不要な制御用基
準パッチが付加されてしまう不都合を生じない。

【００３０】請求項３の発明の画像形成装置において
は、画像形成装置がＹＭＣまたはＹＭＣＫの各エンジン
を有するタンデム式のカラー画像形成装置であり、基準
パターン測定手段がカラーセンサであるので、各色の基
準パターンを各色の現像器を用いて形成する場合でも、
各色の基準パターンをカラーセンサで一括して測定する
ことができ、制御コストを増やすことなく、タンデム化
による高速化を享受することができる。

【００３１】上記のように構成した請求項４の発明の画
像形成装置においては、請求項１の発明の画像形成装置
と同様に、画像形成装置のあらゆる誤差要因にかかわら
ず、最適なトナー供給制御を実現することができるとと
もに、トナー供給量が多かった場合にも、少なかった場
合にも、精度よく対処することができる。

【００３２】さらに、請求項４の発明の画像形成装置に
おいては、基準パターンを感光体上に現像された像とし
て形成し、測定することによって、バナーシートが出力
されない状況や、通常の複写機のようにバナーシート出
力機能を持たない装置であっても、上記のような最適な
トナー供給制御を実現することができる。

【００３３】請求項５の発明においては、請求項４の発
明の画像形成装置において、感光体上に現像された基準
パターンを記録媒体上に非静電的に転写定着することに
よって、静電的に転写定着する場合に比べて転写率変動
が少ないために、トナー供給制御の精度が大幅に改善さ
れる。

【００３４】請求項６の発明の画像形成装置において
は、出力する画像の画素値の積算が、画像処理部で得ら
れる画像信号に基づいてなされるため、画素数の積算を
正確に行うことができる。

【００３５】請求項７の発明の画像形成装置において
も、同様に、出力する画像の画素値の積算を正確に行う
ことができる。

【００３６】請求項８の発明の画像形成装置において
は、出力する画像の画素値の積算が、露光装置部に入力
される二値画像信号に基づいてなされるため、画像の圧
縮伸長や自動補正などによる画素数ないし画素値の変更
があっても、実際に消費されるトナー量に対応した画素
値を正確に積算することができる。

【００３７】また、装置の利用者が出力する画像の画像
信号以外の画像信号、例えば装置の状態検知用のパッチ
画像信号などが加えれる場合でも、トナー消費量に対応
した画素数を正確に積算することができる。

【００３８】請求項９の発明の画像形成装置において
は、出力する画像の画素値の積算が、レーザー露光装置
部で得られるレーザ光を測定することによって行われる
ため、レーザー露光装置部の立ち上がり特性などを含め
て、トナー消費量に対応した画素数を正確に積算するこ
とができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の画像形成装置
の一例を示す。この例の画像形成装置は、画像出力部１
０、画像処理部２０、画像入力部３０、基準パターン発
生器４０およびトナー供給制御を行う制御部５０を備え
る、カラー画像形成装置である。

【００４０】画像入力部３０では、原稿上の画像がスキ
ャナにより読み取られて入力画像データが得られ、また
は外部のコンピュータ上で生成された画像データが入力
画像データとして装置内に取り込まれる。画像処理部２
０では、画像入力部３０からの入力画像データに対して
色変換や階調変換などの画像処理がなされて、画像出力
部１０で出力されるべき出力画像データが得られる。

【００４１】画像出力部１０は、電子写真方式のもので
あるとともに、この例ではＫ（ブラック）、Ｙ（イエロ
ー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各エンジンを有
するタンデム式のものである。

【００４２】画像処理部２０から順次得られるＫＹＭＣ
の出力画像データは、画像出力部１０の図では省略した
スクリーンジェネレータにおいて、画素値（画像データ
値）に応じてパルス幅変調されたレーザオンオフ用の二
値画像信号に変換され、その二値画像信号によって、露
光装置部を構成するレーザ出力部１の図では省略したレ
ーザダイオードが駆動されて、レーザ出力部１から、二
値画像信号により変調された露光用のレーザ光Ｒが得ら
れる。

【００４３】なお、ＫＹＭＣの出力画像データは、それ
ぞれ、８ビット、２５６階調のもので、画素値として０
から２５５までの値をとりうるものである。したがっ
て、スクリーンジェネレータからの二値画像信号、およ
びレーザ出力部１からのレーザ光Ｒも、１画素期間内で
パルス幅が２５６段階に変えられるものである。

【００４４】ＫＹＭＣの各色の画像信号によって変調さ
れたレーザ光Ｒは、それぞれ感光体２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，
２Ｃ上をラスター照射する。感光体２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，
２Ｃは、それぞれスコロトロン帯電器３Ｋ，３Ｙ，３
Ｍ，３Ｃによって一様に帯電され、レーザ光Ｒが照射さ
れることによって、その表面に画像信号に対応した静電
潜像が形成される。

【００４５】感光体２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ上に形成さ
れた静電潜像は、それぞれＫＹＭＣの各色のトナーが装
填された現像器４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃによってトナー
像に現像される。このＫＹＭＣの各色のトナー像は、転
写器５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃによって中間転写体６上に
順次、静電転写される。

【００４６】中間転写体６は、ロール７ａ，７ｂおよび
加熱ロール８によって支持され、矢印方向に回転する。
加熱ロール８と対向して、加圧ロール９が配され、加圧
ロール９は、用紙トレイ１１から記録媒体１２が供給さ
れるのに伴って、加熱ロール８に圧接する。その後、ト
ナー像を保持した中間転写体６と記録媒体１２が、タイ
ミングを合わせて、加熱ロール８と加圧ロール９との間
を移動し、加圧、加熱される。

【００４７】溶融温度以上に加熱されたトナーは、軟化
溶融して、記録媒体１２に浸透し、その後、冷却器１３
によって冷却される。冷却された記録媒体１２は、曲率
半径の小さいロール７ｂの位置において、記録媒体１２
自体の腰の強さによって中間転写体６から剥離され、画
像出力部１０の外部に排出される。

【００４８】現像器４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃに対して
は、それぞれの内部にトナーを供給するトナー供給部が
設けられる。それぞれの現像器４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ
に対するトナー供給部は、同一の構成とされるので、現
像器４Ｋに対するものについて示すと、そのトナー供給
部は、図４に示すように、トナー供給制御用のディスペ
ンスモータ４ａが回転すると、オーガ４ｂが回転して、
トナーカートリッジ１５内のトナー１６が現像器４Ｋ内
に供給されるものである。

【００４９】中間転写体６としては、ベース層と表面層
との２層構造のものを用いる。ベース層としては、例え
ば、カーボンブラックを添加した厚さ７０μｍのポリイ
ミドフィルムを用いる。この例では、感光体２Ｋ，２
Ｙ，２Ｍ，２Ｃ上のトナー像を中間転写体６上に、静電
的に、画像乱れなく転写するために、ベース層の体積抵
抗率は、カーボンブラックの添加量を変化させて１０
^１０Ωｃｍに調整する。なお、ベース層としては、例え
ば、厚さ１０〜３００μｍの耐熱性の高いシートを使用
することができ、ポリエステル、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケト
ン、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリイミドアミド、
ポリアミドなどのポリマーシートなどを用いることがで
きる。

【００５０】また、表面層は、感光体２Ｋ，２Ｙ，２
Ｍ，２Ｃ上のトナー像を中間転写体６上に、静電的に、
画像乱れなく転写するために、その体積抵抗率を１０
^１４Ωｃｍに調整し、また、中間転写体６上から記録媒
体１２上への同時転写定着を行う際に、トナー像を挟
み、中間転写体６と記録媒体１２との密着をよくするた
めに、例えば、ゴム硬度４０度、厚さ５０μｍのシリコ
ーン共重合体を用いる。シリコーン共重合体は、弾性を
有し、その表面が常温でトナーに対して粘着性を示し、
さらに記録媒体１２上にトナーを効率的に移行させるた
めに、溶融して流動化したトナーを離しやすくする特性
を有しているため、表面層には最適である。なお、表面
層は、例えば、厚さ１〜１００μｍの離型性の高い樹脂
層を使用することができ、例えば、テトラフルオロエチ
レン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、
ポリテトラフルオロエチレンなどを用いることができ
る。

【００５１】基準パターン発生器４０は、トナー供給制
御用の基準パターン信号を発生するものである。そし
て、この例では、基準パターンはバナーシート上に形成
される。バナーシートとは、装置の利用者が必要な画像
を印刷または複写する、通常の画像出力とは別に、画像
形成装置の状態、出力文書の名称、エラー情報などのメ
ッセージを伝えるために出力するシートである。

【００５２】この例では、バナーシートは、バナーシー
ト本来の目的であるプリントアウト時の情報を伝える場
合だけでなく、電源投入時や装置の利用者の希望により
マニュアルで装置のセットアップを行う場合にも出力さ
れる。

【００５３】そして、基準パターンは、例えば、図５に
示すように、バナーシート１８のメッセージ領域１８ａ
より、矢印ａで示すバナーシート１８の送り方向側の位
置において、ＫＹＭＣの単色ごとのソリッド（網点カバ
レッジ１００％）濃度パッチＰＫ，ＰＹ，ＰＭ，ＰＣと
して形成される。ソリッド濃度パッチＰＫ，ＰＹ，Ｐ
Ｍ，ＰＣは、それぞれ、２〜３ｃｍ角程度の大きさに設
定され、あらかじめ定められた標準の画像形成条件で形
成される。

【００５４】また、図１に示すように、画像出力部１０
には、このバナーシート１８が中間転写体６から剥離さ
れる位置において、バナーシート１８上に形成された基
準パターン、すなわちソリッド濃度パッチＰＫ，ＰＹ，
ＰＭ，ＰＣの濃度を測定する光学センサ１９が設けられ
る。

【００５５】光学センサ１９は、図６に示すように、バ
ナーシート１８の表面に光を照射するＬＥＤ照射部１９
ａと、バナーシート１８の表面からの拡散光を受光する
受光素子１９ｂとから構成され、ＬＥＤ照射部１９ａ
は、それぞれブルー、グリーンおよびレッドの光を発す
るＬＥＤによって構成される。

【００５６】そして、ブルーのＬＥＤによってイエロー
のソリッド濃度パッチＰＹが、グリーンのＬＥＤによっ
てマゼンタのソリッド濃度パッチＰＭが、レッドのＬＥ
Ｄによってシアンのソリッド濃度パッチＰＣが、それぞ
れ照明される。このように、ソリッド濃度パッチと、こ
れを照明する色光とが、互いに補色関係のものとされる
ことによって、受光感度が高くなる。ブラックのソリッ
ド濃度パッチＰＫは、原理的にブルー、グリーン、レッ
ドまたは白色のいずれの光で照明されてもよいが、この
例では、受光感度がより高くなるレッドのＬＥＤで照明
される。

【００５７】図１に示すように、光学センサ１９の測定
出力は、制御部５０に取り込まれる。また、この例で
は、画像処理部２０から得られるＫＹＭＣの各色の画像
データが、出力する画像の画素値の積算のために、制御
部５０に取り込まれる。なお、この例では、前回の基準
パターン形成時から今回の基準パターン形成時までに出
力した全画像の総画素値は、後述するように、制御部５
０内において、現像器４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの図４に
示したディスペンスモータ４ａの回転時間から積算され
る。

【００５８】そして、制御部５０は、図２に示すような
トナー供給制御ルーチンによって、現像器４Ｋ，４Ｙ，
４Ｍ，４Ｃに対するトナー供給を制御する。

【００５９】すなわち、トナー供給制御ルーチンは、装
置に電源が投入されたとき、または利用者による装置の
セットアップの指示があったとき、あるいは通常の画像
出力の指示があったときに開始して、まず、ステップＳ
１において、制御部５０は、バナーシートを出力するか
否かを判断する。

【００６０】装置に電源が投入されたときには、初期設
定のセットアップを行った後、バナーシートを出力すべ
きものと判断する。利用者による装置のセットアップの
指示があったときにも、セットアップ後、バナーシート
を出力すべきものと判断する。通常の画像出力の指示が
あったときには、特にバナーシートを出力すべきときで
ない限り、バナーシートを出力すべきものと判断しな
い。

【００６１】そして、バナーシートを出力すべきときに
は、次に、ステップＳ２に進んで、上述したように、バ
ナーシート１８上に、基準パターン、すなわちソリッド
濃度パッチＰＫ，ＰＹ，ＰＭ，ＰＣを形成し、次に、ス
テップＳ３に進んで、その基準パターン、すなわちソリ
ッド濃度パッチＰＫ，ＰＹ，ＰＭ，ＰＣを光学センサ１
９によって読み取って、その測定濃度値を制御部５０に
取り込む。

【００６２】次に、制御部５０は、ステップＳ４に進ん
で、光学センサ１９による基準パターンの測定濃度値Ｐ
ｍと、前回の基準パターン形成時から今回の基準パター
ン形成時までに出力した全画像の総画素値Ｔｔとから、
後述する式によって、後述するようにトナー供給を行う
上で参照する規定値Ａを算出する。

【００６３】ここで、総画素値Ｔｔは、前回の基準パタ
ーン形成時から今回の基準パターン形成時までに出力し
た全画像の画素値を積算したもので、これと、前回の基
準パターン形成時から今回の基準パターン形成時までの
ディスペンスモータ４ａの回転時間を積算したものとの
間には、比例関係が成り立つ。そこで、この例では、総
画素値Ｔｔとして、前回の基準パターン形成時から今回
の基準パターン形成時までのディスペンスモータ４ａの
回転時間の積算値が用いられる。

【００６４】ステップＳ４で規定値Ａを算出したら、次
に、ステップＳ５に進んで、上記の総画素値Ｔｔをゼロ
にリセットする。

【００６５】次に、ステップＳ６に進んで、画像出力が
終了したか否かを判断し、いまだ画像出力が終了してい
ないときには、さらにステップＳ７に進んで、画像処理
部２０から得られる画像データから、出力する画像の画
素値を積算し、さらにステップＳ８に進んで、その積算
値Ｘが上記のステップＳ４で算出した規定値Ａに達した
か否かを判断する。上述したように、この例では、出力
する画像の画素値（画像データ値）は、１画素につき、
０から２５５までの２５６階調である。

【００６６】そして、積算値Ｘが規定値Ａに達したとき
には、制御部５０は、ステップＳ８からステップＳ９に
進んで、ディスペンスモータ４ａにトナー供給信号を出
力して、ディスペンスモータ４ａを０．５秒間、回転駆
動して、現像器に一定量のトナーを供給する。

【００６７】ディスペンスモータ４ａにトナー供給信号
を出力したら、次に、ステップＳ１０に進んで、上記の
総画素値Ｔｔとして、トナー供給の１回分ないしディス
ペンスモータ４ａの０．５秒間の回転分を積算し、さら
にステップＳ１１に進んで、出力する画像の積算値Ｘか
ら上記の規定値Ａを減じる。

【００６８】以上の処理は、画像出力が終了するまで繰
り返される。もちろん、規定値Ａの算出、総画素値Ｔｔ
のリセット、出力する画像の画素値の積算、ディスペン
スモータ４ａの回転駆動による現像器へのトナー供給、
総画素値Ｔｔの積算、および積算値Ｘからの規定値Ａの
減算は、ＫＹＭＣの各色ごとになされる。

【００６９】出力する画像の画素値とトナー供給量との
対応関係を規定する規定値Ａは、Ａ＝Ａｏ×〔１＋ｋ×｛（Ｐｍ−Ｐｔ）／Ｐｔ｝×（１／Ｔｔ）〕 …(1) によって算出される。ただし、Ａｏは基準となる画素値
積算値で、例えばＡｏ＝３３５５４４３１＝１ＦＦＦＦ
ＦＦｈである。また、Ｐｍは上記のように基準パターン
の測定濃度値、Ｐｔは基準パターンの目標とする濃度
値、ｋは比例係数である。

【００７０】図３は、上記のトナー供給制御の様子を示
したものである。時点ｔ２１で画像形成装置に電源が投
入されると、基準パターンが形成され、その濃度が測定
される。このとき、前回の基準パターン形成時から今回
の基準パターン形成時までの総画素値Ｔｔ２０と、基準
パターン測定濃度値Ｐｍとから、式（１）によって規定
値Ａ２０が算出される。時点ｔ２１以降の画像出力に際
しては、出力する画像の画素値が積算され、その積算値
Ｘ２０が規定値Ａ２０に達すると、トナーディスペンス
モータが０．５秒間、回転して、現像器に一定量のトナ
ーが供給される。

【００７１】そして、このトナーディスペンスモータの
総回転時間が総画素値Ｔｔとして積算される。したがっ
て、実際上は、総画素値Ｔｔは段階的に変換する。もろ
ちん、時点ｔ２２，ｔ２３，ｔ２４で現像器にトナーが
供給されるごとに、出力する画像の画素値の積算値Ｘ２
０は規定値Ａ２０の分だけ減算される。

【００７２】時点ｔ３１で再び画像形成装置に電源が投
入されると、基準パターンが形成され、その濃度が測定
される。そして、このとき、再び式（１）によって規定
値Ａが算出される。すなわち、時点ｔ２１と時点ｔ３１
との間での、温度や湿度などの環境状態の変化によっ
て、基準パターン測定濃度値Ｐｍが目標濃度値Ｐｔより
大きくなったときには、測定濃度値Ｐｍを小さくするよ
うに、規定値Ａが大きい値Ａ３１とされる。逆に、基準
パターン測定濃度値Ｐｍが目標濃度値Ｐｔより小さくな
ったときには、測定濃度値Ｐｍを大きくするように、規
定値Ａが小さい値Ａ３２とされる。

【００７３】上記の例は、カラー画像形成装置の場合で
あるが、この発明は、単色の画像形成装置にも同様に適
用することができ、同様の効果を得ることができる。

【００７４】また、基準パターン測定手段としては、光
学センサに限らず、基準パターンの濃度を正しく測定で
きるものであれば、ＣＣＤセンサなど、いずれの方式の
ものでもよい。

【００７５】出力する画像の画素値の積算は、画像デー
タからではなく、例えば、レーザ露光装置部にレーザ光
測定手段を設けて、レーザ光の発光時間を積算すること
により、行うこともできる。

【００７６】出力した全画像の総画素値の積算も、他の
パラメータを用いて行ってもよく、例えば、出力する画
像の画素値の積算値Ｘが規定値Ａ以上となった回数をカ
ウントする方法を用いることができる。

【００７７】また、規定値Ａを変更することによってト
ナー供給量を補正する代わりに、規定値Ａは固定してお
き、トナーディスペンスモータの回転時間を変更するこ
とによってトナー供給量を補正してもよい。

【００７８】また、基準パターンは基準パターン専用の
シートに形成するようにしてもよい。

【００７９】感光体上に現像された基準パターンは、記
録媒体上に非静電的に転写定着する代わりに、従来一般
的に行われているように、記録媒体上に静電的に転写し
た後、定着器により熱定着するようにしてもよい。

【００８０】さらに、基準パターンは感光体上に現像さ
れた像として形成してもよい。この場合は、バナーシー
トが出力されない状況や、通常の複写機などのようにバ
ナーシート出力機能を持たない装置に対しても、この発
明を適用することができる。

【００８１】

【発明の効果】上述したように、この発明によれば、ト
ナー濃度誤差が累積することがなくなるとともに、トナ
ー供給量が少なかった場合にも、多かった場合にも、同
じように高精度にトナー供給を制御することができる。
さらに、制御のためのセンサを増やすことなく、タンデ
ムエンジン方式のカラー画像形成装置に対応でき、制御
コストのアップなしに高速化を享受することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像形成装置の一例を示す図であ
る。

【図２】図１の装置の制御部が行うトナー供給制御ルー
チンの一例を示すフローチャートである。

【図３】図１の装置でのトナー供給制御の説明に供する
図である。

【図４】現像器とトナー供給部の一例を示す図である。

【図５】基準パターンの一例を示す図である。

【図６】基準パターン測定手段の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０画像出力部１レーザ出力部２Ｋ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ感光体４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ現像器４ａトナーディスペンスモータ４ｂオーガ１５トナーカートリッジ１６トナー１８バナーシート１９光学センサ４０基準パターン発生器５０制御部ＰＫ，ＰＹ，ＰＭ，ＰＣソリッド濃度パッチ（基準パ
ターン）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】出力する画像の画素値に基づいて、現像器
へのトナー供給量を調整することにより、画質を制御す
る電子写真方式の画像形成装置において、出力する画像の画素値を積算する画素値積算手段と、トナー濃度に対応した調整用の基準パターンを記録媒体
上に形成する基準パターン形成手段と、この記録媒体上に形成された基準パターンを最終画像形
成工程後にオンラインで測定する基準パターン測定手段
と、前回の基準パターン形成時から今回の基準パターン形成
時までに出力した全画像の総画素値を積算する総画素値
積算手段と、前記基準パターン測定手段による測定結果と、前記総画
素値積算手段により得られた総画素値とから、出力する
画像の画素値と前記現像器へのトナー供給量との対応関
係を修正する対応関係修正手段と、を備える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、前記記録媒体は、通常の画像が形成されるシートとは別
の目的で出力されるシートであることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項３】請求項１の画像形成装置において、当該画像形成装置は、イエロー、マゼンタおよびシア
ン、またはイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック
の各エンジンを有するタンデム式のカラー画像形成装置
であり、前記基準パターン測定手段は、カラーセンサである、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】出力する画像の画素値に基づいて、現像器
へのトナー供給量を調整することにより、画質を制御す
る電子写真方式の画像形成装置において、出力する画像の画素値を積算する画素値積算手段と、トナー濃度に対応した調整用の基準パターンを感光体上
に現像された像として形成する基準パターン形成手段
と、この感光体上に現像された基準パターンを測定する基準
パターン測定手段と、前回の基準パターン形成時から今
回の基準パターン形成時までに出力した全画像の総画素
値を積算する総画素値積算手段と、前記基準パターン測定手段による測定結果と、前記総画
素値積算手段により得られた総画素値とから、出力する
画像の画素値と前記現像器へのトナー供給量との対応関
係を修正する対応関係修正手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項４の画像形成装置において、前記感光体上に現像された基準パターンが記録媒体上に
非静電的に転写定着されることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項６】請求項１または４の画像形成装置におい
て、前記画素値積算手段は、画像処理部で得られる画像信号
から、出力する画像の画素値を積算することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項７】請求項１または４の画像形成装置におい
て、当該画像形成装置は、カラー画像形成装置であり、前記画素値積算手段は、画像処理部で得られる各色ごと
の画像信号から、各色ごとに、出力する画像の画素値を
積算する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項１または４の画像形成装置におい
て、前記画素値積算手段は、露光装置部に入力される二値画
像信号から、出力する画像の画素値を積算することを特
徴とする画像形成装置。
【請求項９】請求項１または４の画像形成装置におい
て、前記画素値積算手段は、レーザ露光装置部で得られるレ
ーザ光を測定することによって、出力する画像の画素値
を積算することを特徴とする画像形成装置。