(57)【要約】      （修正有）【課題】画像形成システムを提供する。【解決手段】像担持体、及び像担持体にトナーを供給する現像装置を含む第１のステーション２Ａ及び第２のステーション２Ｂと、第１のステーション及び第２のステーションのそれぞれの現像装置に付与する現像電圧を決定する制御部７０と、を備え、第１のステーションの前回の現像電圧であるＶｐｒｅ１、第１のステーションの今回の現像電圧であるＶｃｕｒ１、及び第２のステーションの前回の現像電圧であるＶｐｒｅ２に基づいて第２のステーションの今回の濃度制御に用いる現像電圧であるＶｃｕｒ２を決定すると共に、第２のステーションの現像装置にＶｃｕｒ２を出力し、第２のステーションの現像装置は、Ｖｃｕｒ２を受信するように制御部に通信可能とされており、Ｖｃｕｒ２に応じて像担持体にトナーを供給する。【選択図】図２
2020042139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される像担持体、及び前記像担持体にトナーを供給する現像装置を含む第１のステーション及び第２のステーションと、
前記第１のステーション及び前記第２のステーションのそれぞれの前記現像装置に付与する現像電圧を決定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１のステーションの前回の前記現像電圧であるＶｐｒｅ１、
前記第１のステーションの今回の前記現像電圧であるＶｃｕｒ１、及び
前記第２のステーションの前回の前記現像電圧であるＶｐｒｅ２に基づいて前記第２のステーションの今回の濃度制御に用いる前記現像電圧であるＶｃｕｒ２を決定すると共に、前記第２のステーションの前記現像装置にＶｃｕｒ２を出力し、
前記第２のステーションの前記現像装置は、Ｖｃｕｒ２を受信するように前記制御部に通信可能とされており、Ｖｃｕｒ２に応じて前記像担持体にトナーを供給する、
画像形成システム。
【請求項２】
前記像担持体に付着したトナーの付着量を測定するセンサを備え、
前記制御部は、Ａｐｒｅ１、及びＡｃｕｒ１を決定すると共に、（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）の値にＶｐｒｅ２を積算して前記Ｖｃｕｒ２を算出し、
Ａｐｒｅ１は、ＴＭＡｐｒｅ１とＶｐｒｅ１との比であり、
ＴＭＡｐｒｅ１は、前記センサが前回測定したトナーの付着量であり、
Ａｃｕｒ１は、ＴＭＡｃｕｒ１とＶｃｕｒ１との比であり、
ＴＭＡｃｕｒ１は、前記センサが今回測定したトナーの付着量である、
請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記センサによって今回測定されたＴＭＡｃｕｒ１と今回の前記現像電圧であるＶｃｕｒ１から式（１）によってＡｃｕｒ１を算出し、
Ａｃｕｒ１＝ＴＭＡｃｕｒ１／Ｖｃｕｒ１  ・・・（１）
前記センサによって前回測定されたＴＭＡｐｒｅ１と前回の前記現像電圧であるＶｐｒｅ１から式（２）によってＡｐｒｅ１を算出し、
Ａｐｒｅ１＝ＴＭＡｐｒｅ１／Ｖｐｒｅ１  ・・・（２）
前記第２のステーションの前回の現像電圧であるＶｐｒｅ２を用いて式（３）から前記Ｖｃｕｒ２を算出する、
Ｖｃｕｒ２＝（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）×Ｖｐｒｅ２  ・・・（３）
請求項２に記載の画像形成システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１のステーション及び前記第２のステーションのそれぞれの前記現像装置の休止後且つ印刷前の前記濃度制御の実施時に、時間の経過と共に低下したトナーの帯電量に応じてＶｃｕｒ２の値を低く算出する、
請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記濃度制御において前記第１のステーションの今回のトナー付着量ＴＭＡｃｕｒ１が前回のトナー付着量ＴＭＡｐｒｅ１と同一となるようにＶｃｕｒ１を決定する、
請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項６】
前記第１のステーションの前回から今回までのトナー消費率ＴＣｎｓ１と、前記第２のステーションの前回から今回までのトナー消費率ＴＣｎｓ２との差が１０（％）以下であるときに前記濃度制御で前記Ｖｃｕｒ２を決定する、
但し、トナー消費率ＴＣｎｓ１＝（前記第１のステーションの前回から今回までのトナー消費量）／（前記第１のステーションの平均トナー量）であり、
トナー消費率ＴＣｎｓ２＝（前記第２のステーションの前回から今回までのトナー消費量）／（前記第２のステーションの平均トナー量）である、
請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項７】
前記トナー消費率ＴＣｎｓ１は、前記第１のステーションの前回から今回までのトナー補給量から算出され、
前記トナー消費率ＴＣｎｓ２は、前記第２のステーションの前回から今回までのトナー補給量から算出される、
請求項６に記載の画像形成システム。
【請求項８】
前記トナー消費率ＴＣｎｓ１は、前記第１のステーションの前回から今回までの印字ドット信号の総和から算出され、
前記トナー消費率ＴＣｎｓ２は、前記第２のステーションの前回から今回までの印字ドット信号の総和から算出される、
請求項６に記載の画像形成システム。
【請求項９】
前記第２のステーションが収容するトナーの色彩はブラックであり、
前記第１のステーションが収容するトナーの色彩はブラック以外の色彩である、
請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項１０】
前記センサは、前記像担持体に光を照射する照射部と、前記像担持体からの正反射光を検出する正反射光センサと、前記像担持体からの拡散反射光を検出する拡散反射光センサとを含んでおり、
前記制御部は、前記正反射光センサの出力によって前記拡散反射光センサの出力をキャリブレーションし、
前記制御部は、前記像担持体に付着したトナーの付着量ＴＭＡと、前記拡散反射光センサの出力Ｓから、式（４）
Ｓ＝α×ＴＭＡ  ・・・（４）
を用いてαを算出し、前記αを用いて前記キャリブレーションを行う、
請求項２に記載の画像形成システム。
【請求項１１】
前記トナーの付着量ＴＭＡが１．８ｇ／ｍ２以上である、
請求項１０に記載の画像形成システム。
【請求項１２】
前記トナーの平均粒径をｄ（μｍ）としたときに、前記トナーの付着量ＴＭＡが２．５×ｄ／５．８（ｇ／ｍ２）以下である、
請求項１０に記載の画像形成システム。
【請求項１３】
前記第１のステーション及び前記第２のステーションの少なくともいずれかは感光体ドラムを有し、
前記制御部は、前記感光体ドラムの回転位置に応じた複数のトナーパッチを前記像担持体に形成し、複数の前記トナーパッチのトナー付着量ＴＭＡを平均化する、
請求項１０に記載の画像形成システム。
【請求項１４】
第３のステーション及び第４のステーションを更に備え、
前記制御部は、前記（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）の値の算出を前記第３のステーション及び前記第４のステーションに対しても実行し、前記第１のステーション、前記第３のステーション及び前記第４のステーションの各前記（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）の値を平均化した値に前記Ｖｐｒｅ２を積算して前記Ｖｃｕｒ２を算出する、
請求項２に記載の画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
画像形成システムは、トナー像を感光体に現像する現像装置と、感光体のトナー像を用紙等の印刷媒体に転写する転写装置とを含んでいる。画像形成システムでは、環境条件の変化、又は、感光体若しくは現像装置の長期使用等によってトナー像の濃度が変化することがある。そこで、画像形成システムでは、トナーの濃度制御が行われる。トナーの濃度制御では、濃度制御用のトナーパッチが転写装置の転写ベルトに形成され、トナーパッチのトナーの付着量をセンサが検出する。そして、トナー像の濃度制御は、センサによって検出されたトナーの付着量に応じて現像装置への現像電圧を定めることによって実行される。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
【図１】本明細書に開示された種々の例を実施するために使用することができる例示的な画像形成システムの概略図である。
【図２】図１の画像形成システムの例示的なステーション、センサ及び制御部を模式的に示す図である。
【図３】図２のセンサの例を模式的に示す図である。
【図４】図１の画像形成システムにおける例示的な濃度制御フローの各工程を示すフローチャートである。
【図５】図４の各工程のうちの現像電圧の算出処理の各工程の例を示すフローチャートである。
【図６】トナー帯電量及びトナー付着量の時系列変化の例を示すグラフである。
【図７】トナー付着量と拡散反射光センサの出力との関係の例を示すグラフである。
【図８】トナー付着量と正反射光センサの出力との関係の例を示すグラフである。
【図９】トナー付着量と信号対ノイズ比との関係の例を示すグラフである。
【図１０】変形例に係る転写装置及び感光体を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００３】
以下では、図面を参照しながら画像形成システムの種々の例について説明する。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。図面は、例を一層明瞭に示すため、簡略化又は誇張して描いている場合がある。まず、例示的な画像形成システムについて説明する。画像形成システムは、前述した現像装置及び転写装置を含む画像形成装置の全体を含んでいてもよいし一部のみを含んでいてもよく、画像形成に関する種々の構成を含んでいる。
【０００４】
図１に示されるように、一例としての画像形成システム１は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色を用いてカラー画像を形成する。画像形成システム１は、例えば、記録媒体搬送装置１０と、転写装置３０と、定着装置５０と、第１〜第４のステーション２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄとを備える。ステーション２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄのそれぞれは、現像装置２０と感光体４０とを備える。
【０００５】
記録媒体搬送装置１０は印刷媒体Ｐを搬送する。印刷媒体Ｐは一例として紙である。記録媒体搬送装置１０は、一例として、画像が形成される印刷媒体Ｐを搬送経路Ｒ１に沿って搬送する給紙ローラ１１を備える。印刷媒体Ｐは、カセットＣに積層されて収容されており、給紙ローラ１１によってピックアップされて搬送される。給紙ローラ１１は、例えば、カセットＣの印刷媒体Ｐの出口付近に設けられる。記録媒体搬送装置１０は、転写されるトナー像が二次転写領域Ｒ２に到達するタイミングで印刷媒体Ｐを搬送経路Ｒ１を介して二次転写領域Ｒ２に到達させる。
【０００６】
転写装置３０は、トナー像を印刷媒体Ｐに二次転写する。定着装置５０はトナー像を印刷媒体Ｐに定着させる。転写装置３０は、例えば、ステーション２Ａ〜２Ｄのそれぞれからトナーを受けてトナー像（積層トナー像）が形成される。転写装置３０は、一例として、転写ベルト３１と、懸架ローラ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄと、一次転写ローラ３３と、二次転写ローラ３４とを備える。
【０００７】
転写ベルト３１は、例えば、懸架ローラ３２ａ〜３２ｄによって懸架されている。一次転写ローラ３３は、例えば、ステーション２Ａ〜２Ｄのそれぞれに対応して設けられる。各一次転写ローラ３３は、ステーション２Ａ〜２Ｄのそれぞれの感光体４０と共に転写ベルト３１を挟持する。二次転写ローラ３４は、懸架ローラ３２ｄと共に転写ベルト３１を挟持する。転写ベルト３１は、例えば、懸架ローラ３２ａ〜３２ｄによって循環移動する無端状のベルトである。各一次転写ローラ３３は、転写ベルト３１の内周側から各感光体４０を押圧する。二次転写ローラ３４は、転写ベルト３１の外周側から懸架ローラ３２ｄを押圧する。
【０００８】
定着装置５０は、例えば、転写ベルト３１から印刷媒体Ｐに二次転写されたトナー像を印刷媒体Ｐに定着する。定着装置５０は、一例として、印刷媒体Ｐを加熱すると共に印刷媒体Ｐにトナー像を定着する加熱ローラ５１と、加熱ローラ５１を加圧する加圧ローラ５２とを備える。加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２は、例えば、共に円筒状に形成されている。加熱ローラ５１と加圧ローラ５２の間には、印刷媒体Ｐの定着領域であるニップ部Ｎが設けられる。ニップ部Ｎを印刷媒体Ｐが通過することにより、トナー像が印刷媒体Ｐに溶融定着される。
【０００９】
一例として、画像形成システム１は、印刷媒体Ｐの搬送経路における定着装置５０の下流側にトナーの平滑化を行って印刷媒体Ｐの画像の光沢を出す二次定着装置を備えていてもよい。また、画像形成システム１は、トナー像が定着された印刷媒体Ｐを画像形成システム１の外部に排出する排出ローラ１２，１３を備えていてもよい。
【００１０】
例えば、第１のステーション２ＡのトナーＴの色彩はブラック以外の色彩である。一例として、第１のステーション２ＡのトナーＴの色彩はイエローであり、第２のステーション２ＢのトナーＴの色彩はブラックであり、第３のステーション２ＣのトナーＴの色彩はマゼンタであり、第４のステーション２ＤのトナーＴの色彩はシアンである。例えば、転写ベルト３１の移動経路において、上流側から順に、第１のステーション２Ａ、第３のステーション２Ｃ、第４のステーション２Ｄ及び第２のステーション２Ｂが配置されている。
【００１１】
一例として、ステーション２Ａ〜２Ｄのそれぞれは、現像装置２０、感光体４０、帯電装置４２及びクリーニング装置４３を一体として備えるプロセスカートリッジである。例えば、画像形成システム１は、ステーション２Ａ〜２Ｄが装着される筐体３を備える。ステーション２Ａ〜２Ｄは、例えば、筐体３の扉を開けて筐体３に対して挿抜されることにより、筐体３に対して着脱自在となっている。
【００１２】
第１〜第４のステーション２Ａ〜２Ｄのそれぞれは、例えば、トナーＴの色彩ごとに設けられている。第１〜第４のステーション２Ａ〜２Ｄのそれぞれにおいて感光体４０は静電潜像を形成し、現像装置２０は感光体４０に形成された静電潜像を現像する。感光体４０は、一例として、感光体ドラムであり、有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo Conductor）であってもよい。例えば、第１〜第４ステーション２Ａ〜２Ｄは、転写ベルト３１の移動方向に沿って並んで配置される。各感光体４０の外周面には、例えば、現像装置２０、露光ユニット４１、帯電装置４２及びクリーニング装置４３が対向している。
【００１３】
例えば、帯電装置４２は、感光体４０の外周面を所定の電位に均一に帯電させる。帯電装置４２は、例えば、感光体４０の回転に追従して回転する帯電ローラである。露光ユニット４１は、帯電装置４２によって帯電した感光体４０の外周面を、印刷媒体Ｐに形成する画像に応じて露光する。感光体４０の外周面のうち露光ユニット４１に露光された部分の電位が変化し、これにより感光体４０の外周面に静電潜像が形成される。
【００１４】
ステーション２Ａ〜２Ｄのそれぞれには、例えば、トナータンク２５が対向するように配置される。ステーション２Ａ〜２Ｄの各現像装置２０には、各トナータンク２５からトナーＴが供給される。各現像装置２０は、供給されたトナーＴによって感光体４０の外周面の静電潜像を現像してトナー像を形成する。感光体４０は、トナー像が形成される像担持体の一例である。
【００１５】
各現像装置２０は、後述する制御部７０（図２参照）から現像電圧を受けて、現像電圧に応じてトナーＴを感光体４０に供給する。感光体４０の外周面に形成されたトナー像は転写ベルト３１に一次転写される。例えば、転写ベルト３１はトナー像が形成される像担持体であってもよい。一次転写の後に感光体４０の外周面に残存するトナーＴは、クリーニング装置４３によって除去される。
【００１６】
ステーション２Ａ〜２Ｄの各現像装置２０は、トナーを感光体４０に担持させる現像ローラ２１を備える。現像装置２０では、例えば、トナーとキャリアを所定の混合比となるように調整し、トナー及びキャリアを含む現像剤を混合撹拌してトナーを均一に分散させる。現像剤は現像ローラ２１に担持され、現像ローラ２１は回転して現像剤を感光体４０と対向する領域まで搬送する。そして、現像ローラ２１に担持された現像剤のうちのトナーが感光体４０の静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。
【００１７】
次に、画像形成システム１による画像形成方法の一例について説明する。最初に、画像形成システム１による印刷工程の例について説明する。例えば、画像形成システム１に被記録画像の画像信号が入力されると、給紙ローラ１１が回転してカセットＣに積層された印刷媒体Ｐがピックアップされて印刷媒体Ｐが搬送経路Ｒ１に沿って搬送される。一方、帯電装置４２は、感光体４０の外周面を所定の電位に均一に帯電する。そして、画像信号に基づいて露光ユニット４１が感光体４０の外周面にレーザ光を照射して感光体４０の外周面に静電潜像を形成する。
【００１８】
続いて、現像装置２０が感光体４０にトナー像を形成して現像を行う。例えば、ステーション２Ａ〜２Ｄのそれぞれにおいて、各感光体４０と転写ベルト３１とが対向する領域で各感光体４０から転写ベルト３１にトナー像が一次転写される。転写ベルト３１には、第１〜第４のステーション２Ａ〜２Ｄのそれぞれの感光体４０に形成されたトナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。積層トナー像は、懸架ローラ３２ｄと二次転写ローラ３４とが互いに対向する二次転写領域Ｒ２において、記録媒体搬送装置１０から搬送された印刷媒体Ｐに二次転写される。
【００１９】
積層トナー像が二次転写された印刷媒体Ｐは、二次転写領域Ｒ２から定着装置５０に搬送される。定着装置５０は、例えば、印刷媒体Ｐに熱及び圧力を加えながら印刷媒体Ｐにニップ部Ｎを通過させることにより、積層トナー像を印刷媒体Ｐに溶融定着する。積層トナー像が溶融定着された印刷媒体Ｐは、例えば、排出ローラ１２，１３から画像形成システム１の外部に排出される。
【００２０】
図２は、例示的なステーション２Ａ〜２Ｄ及び転写装置３０の周辺の構成を模式的に示す図である。画像形成システム１では、転写ベルト３１に一次転写されたトナーＴの濃度制御が実行される。この濃度制御は、例えば、印刷媒体Ｐに対する印刷の合間、及び印刷媒体Ｐへの印刷前、の少なくともいずれかに行われてもよい。
【００２１】
例えば、画像形成システム１は、転写ベルト３１に対するトナーＴの付着量を測定するセンサ６０と、センサ６０からの出力を受けてトナーＴの付着量を算出すると共にステーション２Ａ〜２Ｄのそれぞれの現像装置２０への現像電圧を決定する制御部７０と、転写ベルト３１の残トナーを掻き取るクリーニングブレード８０とを備える。クリーニングブレード８０は、二次転写領域Ｒ２を通過して転写ベルト３１に残存したトナーＴを転写ベルト３１から除去する。
【００２２】
図３は、センサ６０の詳細の例を模式的に示す図である。図３に示されるように、例えば、センサ６０は、トナーＴが付着した転写ベルト３１の表面３１ａに光Ｌ１を照射する照射部６１と、転写ベルト３１からの正反射光Ｌ２を検出する正反射光センサ６２と、転写ベルト３１からの拡散反射光Ｌ３を検出する拡散反射光センサ６３とを含む。トナーＴの粒径は、一例として、５．８μｍである。また、正反射光センサ６２及び拡散反射光センサ６３のそれぞれの出力、すなわち、測定されたトナーの付着量（以下では「トナー付着量」と称することもある）の出力は制御部７０に送信される。
【００２３】
一例として、照射部６１は可視光を照射するＬＥＤである。正反射光センサ６２は、例えば、照射部６１からの光Ｌ１の照射によって転写ベルト３１から鏡面反射した正反射光Ｌ２を検出する。正反射光センサ６２は、照射部６１の光Ｌ１の照射によって転写ベルト３１から正反射される正反射光Ｌ２が届く位置に配置される。例えば、転写ベルト３１へのトナーＴの付着量が少ないほど正反射光Ｌ２の光量が大きくなるので正反射光センサ６２の出力が大きくなり、転写ベルト３１へのトナーＴの付着量が多いほど正反射光Ｌ２の光量が小さくなるので正反射光センサ６２の出力が小さくなる。
【００２４】
制御部７０は、正反射光センサ６２の出力からトナーＴの付着量を算出する。しかしながら、転写ベルト３１に一定量以上（例えば２層以上）のトナーＴが積層される場合、これ以上トナーＴが増えても正反射光Ｌ２の光量は変化せず正反射光センサ６２の出力が変化しない。よって、一定量以上のトナーＴが積層される場合、トナーＴの付着量の算出に正反射光センサ６２の出力を用いることが困難となりうる。
【００２５】
拡散反射光センサ６３は、転写ベルト３１に一定量以上のトナーＴが積層されても拡散反射光Ｌ３の光量が増加して拡散反射光センサ６３の出力が大きくなるので、トナーＴの付着量の測定に拡散反射光センサ６３の出力を用いることができる。例えば、ブラックのトナーＴよりもブラック以外のトナーＴの方が拡散反射光Ｌ３の光量が多いため、ブラック以外のトナーＴの付着量をより精度よく測定することができる。しかしながら、拡散反射光センサ６３は、その出力とトナーＴの付着量とのキャリブレーションができていない場合がある。後述する例では、拡散反射光センサ６３の出力のキャリブレーションを精度よく行うことを可能としている。
【００２６】
図４は、転写ベルト３１へのトナーＴの濃度制御フローの例を示すフローチャートである。なお、図４のフローチャートの各工程は、あくまで一例であって、工程が追加、削除又は変更されることがありうる。まず、照射部６１の光Ｌ１の発光の調整を行う（ステップＳ１）。このとき、例えば照射部６１の出力のキャリブレーションを実行し、照射部６１の光Ｌ１の出力が所定範囲内となるようにキャリブレーションを行ってもよい。
【００２７】
次に、ステーション２Ａ〜２Ｄのそれぞれに対する現像電圧（現像バイアス）及び帯電電圧（帯電バイアス）の設定を行う（ステップＳ２）。例えば、トナーパッチ作成時の現像装置２０における現像電圧、及び帯電装置４２における帯電電圧の値を設定する。このとき設定される帯電電圧は、最初に一様に帯電を行うときの帯電電圧、又は感光体表面電圧に相当するものであってもよい。
【００２８】
続いて、トナーパッチの形成を行う（ステップＳ３）。具体的には、前述のように設定された現像電圧及び帯電電圧で現像装置２０の現像、感光体４０から転写ベルト３１へのトナーパッチの転写を行う。その後、センサ６０が転写ベルト３１上のトナーパッチの読み込みを行い（ステップＳ４）、制御部７０が現像電圧の算出及び補正を行って（ステップＳ５）、一連の工程を終了する。
【００２９】
図５は、ステップＳ５の各工程の例を示すフローチャートである。図４及び図５に示されるように、まず、センサ６０が第１のステーション２ＡからのトナーＴの付着量ＴＭＡｃｕｒ１を測定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１では、例えば、第１のステーション２ＡのトナーＴの濃度補正を実施する。また、照射部６１の光Ｌ１の照射に伴う拡散反射光Ｌ３を拡散反射光センサ６３が受光することにより、制御部７０がトナーＴの付着量ＴＭＡｃｕｒ１と第１のステーション２Ａの現像電圧Ｖｃｕｒ１との比Ａｃｕｒ１を式（１）から取得する（ステップＳ１２）。
Ａｃｕｒ１＝ＴＭＡｃｕｒ１／Ｖｃｕｒ１  ・・・（１）
【００３０】
次に、前回濃度補正時（例えば数日前）における第１のステーション２ＡのトナーＴの付着量ＴＭＡｐｒｅ１と第１のステーション２Ａの現像電圧Ｖｐｒｅ１との比Ａｐｒｅを式（２）から取得する（ステップＳ１３）。
Ａｐｒｅ１＝ＴＭＡｐｒｅ１／Ｖｐｒｅ１  ・・・（２）
【００３１】
ところで、トナーＴによる画像の濃度は、トナーＴの帯電量Ｑ／Ｍと相関がある。帯電量Ｑ／Ｍは、トナーＴの帯電電荷量（Ｑ）と質量（Ｍ）との比を示している。トナーＴの帯電量Ｑ／Ｍは時間の経過と共に低下する。ところで、現像電圧が不変であってトナーＴの帯電量Ｑ／Ｍが低下すると、トナーＴの付着量が増加する。よって、帯電量Ｑ／Ｍの低下が進行した状態において前回濃度補正時と同一の現像電圧でトナーパッチを形成すると、トナーパッチの濃度が濃くなることがある。トナーパッチの濃度が濃くなると、正反射光センサ６２によってトナーＴの濃度を読み込めなくなるので、トナーパッチ作成及び検出のリトライが生じやすいという問題が起こりうる。
【００３２】
（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）の値は、時間の経過と共に低下する帯電量Ｑ／Ｍの比を示しており、以下の例では、（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）の値をブラックのトナーＴを扱うステーション２Ｂで用いることにより、現像電圧を補正している。すなわち、ステーション２Ｂにおける前回濃度補正時の現像電圧Ｖｐｒｅ２に（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）の値を積算して現像電圧を低い値としている。更に換言すれば、制御部７０は、現像装置２０の休止後且つ印刷前の濃度制御実施時に、時間の経過と共に低下するトナーの帯電量Ｑ／Ｍに応じてＶｃｕｒ２の値を低く算出してもよい。これにより、トナーパッチの濃度が濃くなることを抑制することができ、リトライの発生頻度が低減しうる。すなわち、帯電量Ｑ／Ｍの変動を考慮して現像電圧を補正することにより、リトライを抑えることができる。
【００３３】
すなわち、第２のステーション２Ｂの前回濃度補正時の現像電圧Ｖｐｒｅ２と（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）から後述する式（３）を用いて第２のステーション２Ｂの濃度制御用の現像電圧Ｖｃｕｒ２を算出する（ステップＳ１４，Ｓ１５）。
Ｖｃｕｒ２＝（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）×Ｖｐｒｅ２  ・・・（３）
その後、現像電圧Ｖｃｕｒ２によってブラックのトナーＴによるトナーパッチの書き込み、及びセンサ６０による検知を行って（ステップＳ１６）、一連の工程を終了する。
【００３４】
以上の現像電圧Ｖｃｕｒ２をブラックのトナーＴを扱う第２のステーション２Ｂに出力することにより、前回濃度補正時のブラックのトナーＴと同程度の濃度でトナーパッチを書き込むことができる。よって、ブラックのトナーＴが濃くなることを抑制することができるので、正反射光センサ６２によってトナーＴの濃度を読み込むことができ、前述したリトライの発生を抑制することができる。すなわち、リトライの発生は、例えば、初回補正実行時、トナー交換時又は帯電量Ｑ／Ｍの変化が予測できない場合等に限定される。以上の例によれば、リトライの発生頻度を低減することができるので、生産性が高い濃度制御を実現させることができる。
【００３５】
また、Ｖｃｕｒ２の決定に関しては、第１のステーション２Ａの前回から今回までのトナー消費率ＴＣｎｓ１と、第２のステーション２Ｂの前回から今回までのトナー消費率ＴＣｎｓ２との差が１０（％）以下である場合、濃度制御で現像電圧であるＶｃｕｒ２を決定してもよい。なお、トナー消費率ＴＣｎｓ１＝（前記第１ステーションの前回から今回までのトナー消費量）／（前記第１ステーションの平均トナー量）であり、トナー消費率ＴＣｎｓ２＝（前記第２ステーションの前回から今回までのトナー消費量）／（前記第２ステーションの平均トナー量）である。
【００３６】
前述したトナー消費率ＴＣｎｓ１は、第１のステーション２Ａの前回から今回までのトナー補給量から算出され、トナー消費率ＴＣｎｓ２は、第２のステーション２Ｂの前回から今回までのトナー補給量から算出されてもよい。なお、平均トナー量を含む現像装置２０内のトナー量は、例えば、ＴＣセンサによってモニタされており、現像装置２０内のトナー量が基準値よりも少なくなると一定量のトナーが補給されるので、その補給の回数を計測することによってトナー補給量が算出されてもよい。また、トナー消費率ＴＣｎｓ１は、第１のステーション２Ａの前回から今回までの印字ドット信号の総和から算出され、トナー消費率ＴＣｎｓ２は、第２のステーション２Ｂの前回から今回までの印字ドット信号の総和から算出されてもよい。
【００３７】
図６は、前述の濃度制御を実行する実施例と、前述の濃度制御を実行しない比較例におけるトナーＴの帯電量、及びトナーＴの付着量の時系列データを示している。図６に示されるように、例えば、画像形成システム１が稼動していない状態が続くと時間の経過と共にトナーＴの帯電量が低下する。現像電圧の前述した補正を行わない比較例の場合、一定時間経過後にトナーパッチの作成を行うと、トナー付着量が増加することが分かる。一例として、前回濃度補正時から１０時間経過後に濃度補正を行う場合、比較例ではトナー付着量が２５０（ｍｇ／ｃｍ２×１００）から３００（ｍｇ／ｃｍ２×１００）程度まで増加した。一方、実施例では、現像電圧を低い値に補正しているので、トナー付着量は前回濃度補正時と同等の２５０（ｍｇ／ｃｍ２×１００）であった。
【００３８】
更に、前回濃度補正時から２０時間又は３０時間経過すると、比較例の場合はトナー付着量がそれぞれ３５０（ｍｇ／ｃｍ２×１００）程度又は３７０（ｍｇ／ｃｍ２×１００）程度となり、例示的な許容上限付着量である３２０（ｍｇ／ｃｍ２×１００）を超える付着量となった。トナー付着量が許容上限付着量を超えるとリトライが必要となる。しかしながら、実施例の場合は、前回濃度補正時から２０時間又は３０時間経過しても、トナー付着量が２５０（ｍｇ／ｃｍ２×１００）の状態を維持することができ、濃度が濃くなることを抑制できることが分かった。
【００３９】
図７は、トナー付着量と拡散反射光センサ６３の出力との関係の例を示すグラフである。拡散反射光センサ６３の出力は、トナー付着量の増加に応じて略一次関数的に増大する。具体的には、図７における実線及び破線は、共に実測値から得られたトナー付着量ＴＭＡと拡散反射光センサ６３の出力との関係であって、図７では曲線状に示されているが、近似によって以下の式（４）として表すことができる。この場合、トナー付着量をＴＭＡ、拡散反射光センサ６３の出力をＳとしたときに、制御部７０は、式（４）を用いてαを算出し、
Ｓ＝α×ＴＭＡ  ・・・（４）
αを用いて拡散反射光センサ６３の出力のキャリブレーションを行ってもよい。
【００４０】
図７に例示的に示されるγは、拡散反射光センサ６３の出力の公差上限実測とトナー付着量の割合Ｂと、拡散反射光センサ６３の出力の公差下限実測とトナー付着量の割合Ａとの比であってもよい。この場合、拡散反射光センサ６３の公差上限実測をＹ１、トナー付着量をＸ１としたときの傾きがＢであり、拡散反射光センサ６３の公差下限実測をＹ２、トナー付着量をＸ２としたときの傾きがＡであり、γはＢ／Ａであってもよい。
【００４１】
また、例えば図７に示されるγは、基準特性としての拡散反射光センサ６３の出力（Ｓ_Ｓｔｄ）と、実際の拡散反射光センサ６３の出力Ｓとの比、
γ＝Ｓ_Ｓｔｄ／Ｓ
によって表されてもよい。なお、Ｓ_Ｓｔｄは、事前の測定、又は予め記憶されたテーブルから算出された値であってもよい。以上のように、γの算出は種々の方法によって行うことが可能である。
【００４２】
図７に例示的に示されるように、γの値は、トナー付着量がある程度大きい場合には一定となるが、トナー付着量が０に近い場合にはトナー付着量の増加に応じて著しく低下して安定しない傾向がある。よって、トナー付着量に制限がない場合にはγの値が２０％近く変動するので、濃度補正にγを用いると２０％程度の濃度誤差が生じうる。そこで、後述の例では、トナー付着量に範囲を設けて上記の濃度誤差を抑制している。
【００４３】
図８は、トナー付着量と正反射光センサ６２の出力との関係を示すグラフである。図９は、トナー付着量と正反射光センサ６２のＳ／Ｎ比との関係を示すグラフである。図８及び図９に示されるように、正反射光センサ６２の出力は、例えば、トナー付着量が３．０ｇ／ｍ２以上である場合には殆ど変動しない。よって、トナー付着量が３．０ｇ／ｍ２以上である場合に正反射光センサ６２の出力を用いることは困難である。
【００４４】
また、トナー付着量が３．０ｇ／ｍ２以上である場合、トナー付着量が増えても正反射光センサ６２の受光量が変動せず、更に正反射光センサ６２の出力のＳ／Ｎ比が安定しなくなる。一方、例えば、トナーの平均粒径が５．８μｍであってトナー付着量が２．５ｇ／ｍ２以下である場合には、Ｓ／Ｎ比が５ｄＢとなる状態を維持することが可能となる。換言すれば、トナーの平均粒径をｄ（μｍ）としたときに、トナーの付着量が２．５×ｄ／５．８（ｇ／ｍ２）であれば、Ｓ／Ｎ比が５ｄＢとなる状態を維持することが可能となる。
【００４５】
例えば、前述したγの値については、トナー付着量が１．８ｇ／ｍ２以上である場合に、変動を２％以下に抑えることが可能となる。以上の例によれば、トナー付着量が１．８ｇ／ｍ２以上且つ２．５×ｄ／５．８（ｇ／ｍ２）以下であるときに、Ｓ／Ｎ比が安定すると共に、γの値の変動を抑えることができる。例えば、複数のトナーパッチを形成した後に指定範囲内（トナー付着量が１．８ｇ／ｍ２以上且つ２．５×ｄ／５．８（ｇ／ｍ２）以下）のトナーパッチが選択され、γは、選択されたトナーパッチのデータから算出される。トナー付着量の範囲が１．８ｇ／ｍ２以上且つ２．５×ｄ／５．８（ｇ／ｍ２）以下に指定されることによってトナーパッチの濃度誤差を抑制することができる。また、制御部７０は、γの値の変動幅が拡散反射光センサ６３の出力Ｓの５％以下となるようにトナーの付着量を制御してもよい。この場合も同様にトナーパッチの濃度誤差を抑えることができる。
【００４６】
図１０は、トナーパッチの作成のための構成の変形例を模式的に示す図である。例えば、トナーパッチＴ１,Ｔ２の位置を、感光体４０の周期を分割した位置（一例として位相角度θ１，θ２）にし、センサ６０によるトナーパッチＴ１，Ｔ２のそれぞれの測定値の平均値を制御部７０が算出してもよい。この例の場合、感光体４０の微小な偏心等に伴う感光体４０の周期むらの影響を低減したトナーパッチＴ１，Ｔ２の濃度補正を実行することができる。
【００４７】
一例として、トナーパッチＴ１，Ｔ２は、
パッチ位置の位相＝感光体４０の周期／トナーパッチの数
となる位置に配置されてもよい。この場合、一例として、θ１＝０°、θ２＝１８０°となる。別の例として、感光体４０の周期が９０ｍｍであって３個のトナーパッチを形成する場合、１個目のトナーパッチの位置を０ｍｍ（位相角度は０°）、２個目のトナーパッチの位置を３０ｍｍ（位相角度は１２０°）、３個目のトナーパッチの位置を６０ｍｍ（位相角度は２４０°）としてもよい。
【００４８】
更に別の例として、トナーパッチごとに現像電圧が異なる場合等、時間間隔が必要な場合には、１個目のトナーパッチの位置を０ｍｍ（位相角度は０°）、２個目のトナーパッチの位置を６０ｍｍ（位相角度は２４０°）、３個目のトナーパッチの位置を３０ｍｍ（位相角度は１２０°）としてもよい。更に、トナーパッチの個数は３個でなくてもよく、トナーパッチの位置は（感光体４０の周期／トナーパッチの個数）だけ互いにずらした位置であってもよい。
【００４９】
以上、本明細書に記載の全ての側面、利点及び特徴が、必ずしも、いずれかの特定の例により達成される又は含まれるわけではないことは理解されたい。実際、本明細書において様々な例を示したが、種々の例において、その構成、配置及び詳細を修正又は変形できることは明らかである。
【００５０】
前述の例では、センサ６０が第１のステーション２ＡによるトナーＴの付着量ＴＭＡｃｕｒ１を測定し、制御部７０が付着量ＴＭＡｃｕｒ１と現像電圧Ｖｃｕｒ１との比を式（１）によって取得した。例えば、制御部７０は、第１のステーション２Ａの今回のトナー付着量ＴＭＡｃｕｒ１が前回のトナー付着量ＴＭＡｐｒｅ１と同一となるように現像電圧Ｖｃｕｒ１を決定してもよい。また、センサ６０は第２のステーション２Ｂ、第３のステーション２Ｃ及び第４のステーション２Ｄの少なくともいずれかのトナーの付着量を測定し、制御部７０は、これらのトナーの付着量を平均化した値を用いてもよい。また、制御部７０は、第２のステーション２Ｂ、第３のステーション２Ｃ及び第４のステーション２Ｄの少なくともいずれかの現像電圧を用いてもよい。
【００５１】
また、制御部７０は、前述した（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）の値の算出を、第３のステーション２Ｃ及び第４のステーション２Ｄに対しても実行し、第１のステーション２Ａの（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）、第３のステーション２Ｃの（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）、及び第４のステーション２Ｄの（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）を平均化した値にＶｐｒｅ２を積算して濃度制御用のＶｃｕｒ２を算出してもよい。この場合、ブラック以外の全てのカラートナーの状態を加味して濃度補正を行うことができる。更に、制御部７０は、式（１）〜式（４）以外の式を用いて各値を算出してもよい。
【００５２】
前述の例では、第１のステーション２ＡのトナーＴの色彩はイエローであり、第２のステーション２ＢのトナーＴの色彩はブラックであり、第３のステーション２ＣのトナーＴの色彩はマゼンタであり、第４のステーション２ＤのトナーＴの色彩はシアンであった。しかしながら、第１のステーション２ＡのトナーＴの色彩、第２のステーション２ＢのトナーＴの色彩、第３のステーション２ＣのトナーＴの色彩、及び第４のステーション２ＤのトナーＴの色彩は、前述とは異なる色彩であってもよい。更に、ステーションの数は３以下又は５以上であってもよい。
【００５３】
以上のように、ここに請求される保護主題の意図及び範囲に包含される全ての修正及び変形を請求する。また、前述の例の全部及び一部は、後述のクローズによって表現することができるが、以下の記載に限定されない。
【００５４】
［クローズ１］
トナー像が形成される像担持体、及び前記像担持体にトナーを供給する現像装置を含む第１のステーション及び第２のステーションと、
前記第１のステーション及び前記第２のステーションのそれぞれの前記現像装置に付与する現像電圧を決定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１のステーションの前回の前記現像電圧であるＶｐｒｅ１、
前記第１のステーションの今回の前記現像電圧であるＶｃｕｒ１、及び
前記第２のステーションの前回の前記現像電圧であるＶｐｒｅ２に基づいて前記第２のステーションの今回の濃度制御に用いる前記現像電圧であるＶｃｕｒ２を決定すると共に、前記第２のステーションの前記現像装置にＶｃｕｒ２を出力し、
前記第２のステーションの前記現像装置は、Ｖｃｕｒ２を受信するように前記制御部に通信可能とされており、Ｖｃｕｒ２に応じて前記像担持体にトナーを供給する、
画像形成システム。
［クローズ２］
前記像担持体に付着したトナーの付着量を測定するセンサを備え、
前記制御部は、Ａｐｒｅ１、及びＡｃｕｒ１を決定すると共に、（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）の値にＶｐｒｅ２を積算して前記Ｖｃｕｒ２を算出し、
Ａｐｒｅ１は、ＴＭＡｐｒｅ１とＶｐｒｅ１との比であり、
ＴＭＡｐｒｅ１は、前記センサが前回測定したトナーの付着量であり、
Ａｃｕｒ１は、ＴＭＡｃｕｒ１とＶｃｕｒ１との比であり、
ＴＭＡｃｕｒ１は、前記センサが今回測定したトナーの付着量である、
クローズ１に記載の画像形成システム。
［クローズ３］
前記制御部は、
前記センサによって今回測定されたＴＭＡｃｕｒ１と今回の前記現像電圧であるＶｃｕｒ１から式（１）によってＡｃｕｒ１を算出し、
Ａｃｕｒ１＝ＴＭＡｃｕｒ１／Ｖｃｕｒ１  ・・・（１）
前記センサによって前回測定されたＴＭＡｐｒｅ１と前回の前記現像電圧であるＶｐｒｅ１から式（２）によってＡｐｒｅ１を算出し、
Ａｐｒｅ１＝ＴＭＡｐｒｅ１／Ｖｐｒｅ１  ・・・（２）
前記第２のステーションの前回の現像電圧であるＶｐｒｅ２を用いて式（３）から前記Ｖｃｕｒ２を算出する、
Ｖｃｕｒ２＝（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）×Ｖｐｒｅ２  ・・・（３）
クローズ２に記載の画像形成システム。
［クローズ４］
前記制御部は、前記第１のステーション及び前記第２のステーションのそれぞれの前記現像装置の休止後且つ印刷前の前記濃度制御の実施時に、時間の経過と共に低下したトナーの帯電量に応じてＶｃｕｒ２の値を低く算出する、
クローズ１〜３のいずれかに記載の画像形成システム。
［クローズ５］
前記制御部は、前記濃度制御において前記第１のステーションの今回のトナー付着量ＴＭＡｃｕｒ１が前回のトナー付着量ＴＭＡｐｒｅ１と同一となるようにＶｃｕｒ１を決定する、
クローズ１〜４のいずれかに記載の画像形成システム。
［クローズ６］
前記第１のステーションの前回から今回までのトナー消費率ＴＣｎｓ１と、前記第２のステーションの前回から今回までのトナー消費率ＴＣｎｓ２との差が１０（％）以下であるときに前記濃度制御で前記Ｖｃｕｒ２を決定する、
但し、トナー消費率ＴＣｎｓ１＝（前記第１のステーションの前回から今回までのトナー消費量）／（前記第１のステーションの平均トナー量）であり、
トナー消費率ＴＣｎｓ２＝（前記第２のステーションの前回から今回までのトナー消費量）／（前記第２のステーションの平均トナー量）である、
クローズ１〜５のいずれかに記載の画像形成システム。
［クローズ７］
前記トナー消費率ＴＣｎｓ１は、前記第１のステーションの前回から今回までのトナー補給量から算出され、
前記トナー消費率ＴＣｎｓ２は、前記第２のステーションの前回から今回までのトナー補給量から算出される、
クローズ６に記載の画像形成システム。
［クローズ８］
前記トナー消費率ＴＣｎｓ１は、前記第１のステーションの前回から今回までの印字ドット信号の総和から算出され、
前記トナー消費率ＴＣｎｓ２は、前記第２のステーションの前回から今回までの印字ドット信号の総和から算出される、
クローズ６又は７に記載の画像形成システム。
［クローズ９］
前記第２のステーションが収容するトナーの色彩はブラックであり、
前記第１のステーションが収容するトナーの色彩はブラック以外の色彩である、
クローズ１〜８のいずれかに記載の画像形成システム。
［クローズ１０］
前記センサは、前記像担持体に光を照射する照射部と、前記像担持体からの正反射光を検出する正反射光センサと、前記像担持体からの拡散反射光を検出する拡散反射光センサとを含んでおり、
前記制御部は、前記正反射光センサの出力によって前記拡散反射光センサの出力をキャリブレーションし、
前記制御部は、前記像担持体に付着したトナーの付着量ＴＭＡと、前記拡散反射光センサの出力Ｓから、式（４）
Ｓ＝α×ＴＭＡ  ・・・（４）
を用いてαを算出し、前記αを用いて前記キャリブレーションを行う、
クローズ２に記載の画像形成システム。
［クローズ１１］
前記トナーの付着量ＴＭＡが１．８ｇ／ｍ２以上である、
クローズ１０に記載の画像形成システム。
［クローズ１２］
前記トナーの平均粒径をｄ（μｍ）としたときに、前記トナーの付着量ＴＭＡが２．５×ｄ／５．８（ｇ／ｍ２）以下である、
クローズ１０又は１１に記載の画像形成システム。
［クローズ１３］
前記第１のステーション及び前記第２のステーションの少なくともいずれかは感光体ドラムを有し、
前記制御部は、前記感光体ドラムの回転位置に応じた複数のトナーパッチを前記像担持体に形成し、複数の前記トナーパッチのトナー付着量ＴＭＡを平均化する、
クローズ１０〜１２のいずれかに記載の画像形成システム。
［クローズ１４］
第３のステーション及び第４のステーションを更に備え、
前記制御部は、前記（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）の値の算出を前記第３のステーション及び前記第４のステーションに対しても実行し、前記第１のステーション、前記第３のステーション及び前記第４のステーションの各前記（Ａｃｕｒ１／Ａｐｒｅ１）の値を平均化した値に前記Ｖｐｒｅ２を積算して前記Ｖｃｕｒ２を算出する、
クローズ２に記載の画像形成システム。
【図１】
2020042139.tif 000003
【図２】
2020042139.tif 000004
【図３】
2020042139.tif 000005
【図４】
2020042139.tif 000006
【図５】
2020042139.tif 000007
【図６】
2020042139.tif 000008
【図７】
2020042139.tif 000009
【図８】
2020042139.tif 000010
【図９】
2020042139.tif 000011
【図１０】
2020042139.tif 000012