(57)【要約】【課題】パッチ検ＡＴＲ方式によりトナー補給制御を行なう画像形成装置において、長期放置後のトナーの摩擦帯電量の低下に伴い画像濃度又はトナー濃度が変動するのを防止し、良好な画像を長期にわたって形成することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】デジタル複写機は、濃度制御装置として、感光体ドラム４０上に画像を作像し、その画像濃度を感光体ドラム４０及び受光部７３ｂを有するトナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサー７３により検知して制御する方式（パッチ検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２つを備えている。パッチ検ＡＴＲにより補正係数を求めて、ビデオカウントＡＴＲによるトナー補給制御で、デジタル複写機の長期放置後は、ＡＴＲ用パッチを形成し、補正係数を求める際に、通常の補正よりも補正を鈍らせる。【選択図】      図１
2004205708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿画像の画素毎のデジタル画像信号の出力レベルに基づいて像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、二成分現像剤を感光体に供給する現像手段と、前記現像手段に前記二成分現像剤を所定の補給量で補給する補給手段と、前記デジタル画像信号の出力レベル又は前記現像手段内の二成分現像剤の濃度に基づいて前記補給手段の所定の補給量を調節する調節手段と、前記像担持体のパッチ画像の画像濃度に基づいて前記調節手段による所定の補給量の調節の程度を補正する補正手段とを備える画像形成装置において、
前記補正手段は、当該画像形成装置が長時間放置後に再起動したときは、前記所定の補給量の調節の程度を小さくすることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式又は静電記録方式の画像形成装置に関し、特に、二成分現像剤のトナー補給量を制御することにより、トナー濃度又は画像濃度を制御する濃度制御装置を備える画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式は複写機やプリンタ等の画像形成装置に用いられる最もよく知られた印刷方式のひとつであり、近年では、よりＰＯＤ（Print on Demand）の注目により、高速の印刷能力、イメージ画像印刷等が望まれ、その結果印刷画質も高品質で高度に精細なものが望まれるようになってきた。
【０００３】
一般に、電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置に具備された現像装置では、磁性トナーを主成分とした一成分現像剤、又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、画像の色味等の観点から、ほとんどの現像装置が二成分現像剤を使用している。
【０００４】
周知のように、この二成分現像剤のトナー濃度（キャリア及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又は画像濃度制御装置を使用して、適時、現像剤の濃度又は画像濃度を検出して、その変化に応じてトナー補給量を制御することによりトナー濃度又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。
【０００５】
図４は、従来の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【０００６】
図４において、まず、原稿２１の画像がＣＣＤ１により読みとられ、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、Ａ／Ｄ変換器（アナログ−デジタル変換器）３により、例えば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（本例では、２５６バイトのＲＡＭ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）５に供給され、そこでγ補正された後、Ｄ／Ａ変換器（デジタル−アナログ変換器）９に入力される。
【０００７】
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、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二値化画像信号は、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１３から放射されたレーザ光は、周知のポリゴンミラー１４により主走査方向に走査され、ｆ／θレンズ１５、及び反射ミラー１６を経て、矢印方向に回転している像担持体としての感光体ドラム４０上に照射され、その上に静電潜像が形成される。
【０００８】
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により均一に例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。
【０００９】
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槽８が取り付けられ、そのトナー補給槽８内の下部には、モータ２８によって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。
【００１０】
感光体ドラム４０上に形成されたトナー像は、転写材担持無端ベルト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２５ａ、２５ｂ間に張設され、図示矢印方向に駆動することにより、その上に保持された転写材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で掻き落とされる。
【００１１】
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）のみを図示しているが、カラー画像形成装置の場合には、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、及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配列されることになる。
【００１２】
また、図４における現像装置２０の一例を図５に示す。
【００１３】
本例にて、現像装置２０は、二成分現像剤を収容した現像容器２を備え、現像剤担持体としての現像スリーブ１０が感光ドラム４０と所定の間隙をあけて回転自在に設置されている。現像スリーブ１０は非磁性材料の円筒体からなり、この内側には磁界発生ステップのマグネットローラ１１が、現像スリーブ１０の回転に対して非回転に配置されている。マグネットローラ１１は５つの磁極Ｎ１,Ｓ１,Ｎ２,Ｎ３,Ｓ２を有している。現像スリーブ１０上方の現像容器２の部分には磁性部材の規制ブレード３０が取付けられ、この規制ブレード３０は、マグネットローラ１１の鉛直方向最上点に略位置した磁極Ｓ２の近傍に向けて、現像スリーブ１０と非接触に配置されている。現像容器２内下部には現像剤搬送スクリュー４、６が配置されている。
【００１４】
現像容器２内に収容された二成分現像剤は、搬送スクリュー４,６の撹拌、搬送により容器２内を循環されながら、現像スリーブ１０に供給される。現像スリーブ１０に供給された現像剤は、マグネットローラ１１の磁極Ｎ３により現像スリーブ１０上に汲み上げられ、現像スリーブ１０の回転にともない、現像スリーブ１０上を磁極Ｓ２から磁極Ｎ１へと搬送され、現像スリーブ１０と感光ドラム４０とが対向した現像部に至る。その搬送の途上で現像剤は、規制ブレード３０により磁極Ｓ２と協同して磁気的に層厚を規制され、現像スリーブ１０上に現像剤の薄層が形成される。
【００１５】
現像部に位置されたマグネットローラ１１の磁極Ｎ１は現像主極であり、現像部に搬送された現像剤は、磁極Ｎ１によって穂立ちして感光ドラム４０の表面に接触し、感光ドラム４０の表面に形成された静電潜像を現像する。潜像を現像した現像剤は、現像スリーブ１０の回転にともない現像部を通過し、搬送極Ｓ１を経て現像容器２内に戻され、磁極Ｎ２,Ｎ３の反発磁界により現像スリーブ１０から除去され、回収される。
【００１６】
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って、現像剤のトナー濃度又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（ＡＴＲ）が設置されている。
【００１７】
具体的には、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等のセンサ２７により検知して制御する方式（パッチ検ＡＴＲ）、現像器２０内に設置したトナー濃度センサ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て検知して制御する方式（現像剤反射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（ビデオカウンタＡＴＲ）等がある。
【００１８】
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、現像器２０内現像剤２１へのトナーの補給制御を行い、現像剤のトナー濃度又は画像の濃度を一定に保つように構成されている。
【００１９】
しかし、上記のパッチ検ＡＴＲを使用する場合に、特に現像剤を長期放置した後に以下のような問題が生じる場合がある。一般に、二成分現像剤は、長期放置するとトナーの摩擦帯電量が低下することが知られており、この現象に対しては様々な提案がなされている。しかし、完全に長期放置による帯電量低下を防ぐことは難しく、検討の余地が残されている。
【００２０】
パッチ検ＡＴＲを用いた画像形成装置において、デジタル複写機の長期放置後はトナーの摩擦帯電量が低下し、その結果パッチ検時の感光体上のトナー量が増し、画像形成装置はトナー濃度が上昇したと判断し補給量を抑制する方向に補給補正を行なう。しかし、画像形成が進み、トナーとキャリアとの接触回数が増すことでトナーの摩擦帯電量は徐々に上昇し、それに伴って感光体上トナー載り量も低下する。一方、前回のパッチ検ＡＴＲによりトナー補給量は抑制方向に補正されているため、トナー濃度は低下し、それにより更にトナーの摩擦帯電量が上昇し、さらなる濃度低下を引き起こしてしまう。特にデジタル複写機の長期放置後のトナー消費量が各色で異なると、濃度低下に加えて顕著な色味変動が発生し、必要な時に必要な量を随時印刷するＰＯＤ市場では特に顕著な弊害となる可能性がある。
【００２１】
長期放置という観点から、長期放置後はかぶり等画像不良抑制のため非画像部にトナーを現像し、新たにフレッシュトナーを補給するが、トナー消費量が増してしまうものもある（例えば、特許文献１参照。）。
【００２２】
従来は、感光体上のトナー付着量測定についての機差を自己補正しているが、長期放置後の現像剤の状態にまで踏み込んでいないものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【００２３】
デジタル複写機の長期放置後はトナーの摩擦帯電量を回復させために、何らかの工程を踏む（例えば現像器空回転）等の行為が考えられるが、それがために画像形成までの時間が遅れ、ユーザーを待たせる欠点も考えられ、検討の余地が残されている。
【００２４】
デジタル複写機の長期放置後はパッチ検ＡＴＲの頻度を上げることも考えられるが、パッチ画像形成による消費量の問題、又はパッチ画像を形成するためのプロセスが入るために生産性が低下する等の欠点が考えられ、検討の余地が残されている。
【００２５】
デジタル複写機の長期放置後はパッチ検ＡＴＲによる補正を行なわず、画像形成による摩擦帯電量回復を待つという考え方もあるが、それによる摩擦帯電量の回復は緩やかであると考えられ、見当の余地が残されている。
【００２６】
【特許文献１】
特開平１３−３４３７９５号公報
【００２７】
【特許文献２】
特開平１１−２０２５７１号公報
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では、パッチ検ＡＴＲ方式によりトナー補給制御を行なう画像形成装置において、デジタル複写機の長期放置後のトナーの摩擦帯電量の低下に伴い画像濃度又はトナー濃度が変動するという問題がある。
【００２９】
本発明の目的は、パッチ検ＡＴＲ方式によりトナー補給制御を行なう画像形成装置において、デジタル複写機の長期放置後のトナーの摩擦帯電量の低下に伴い画像濃度又はトナー濃度が変動するのを防止し、良好な画像を長期にわたって形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、原稿画像の画素毎のデジタル画像信号の出力レベルに基づいて像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、二成分現像剤を感光体に供給する現像手段と、前記現像手段に前記二成分現像剤を所定の補給量で補給する補給手段と、前記デジタル画像信号の出力レベル又は前記現像手段内の二成分現像剤の濃度に基づいて前記補給手段の所定の補給量を調節する調節手段と、前記像担持体のパッチ画像の画像濃度に基づいて前記調節手段による所定の補給量の調節の程度を補正する補正手段とを備える画像形成装置において、前記補正手段は、当該画像形成装置が長時間放置後に再起動したときは、前記所定の補給量の調節の程度を小さくすることを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を図面を参照して詳述する。
【００３２】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【００３３】
以下の説明では、本発明を電子写真方式のデジタル複写機に適用した場合について示すが、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。
【００３４】
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（潜像形成手段）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。
【００３５】
このパルス幅変調回路３５は入力される画素画像信号毎に、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２（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レーザ駆動パルスＷを、低濃度の画素画像信号に対してはより幅の狭いレーザ駆動パルスＳを、中濃度の画素画像信号に対しては中間の幅のレーザ駆動パルスＩをそれぞれ形成する。
【００３６】
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（潜像形成手段）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２（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。
【００３７】
半導体レーザ３６から照射されたレーザ光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及びレーザ光３６ａを像担持体たる感光体ドラム４０（像担持体）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。
【００３８】
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３６ａで露光走査され、これによって画像情報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（現像手段）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。
【００３９】
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。転写材担持無端ベルト４７は２個のローラ４５ａ,４５ｂ間に張架され、図示矢印方向に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。
【００４０】
尚、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、本実施の形態の画像形成装置は、例えばシアン、マゼンタ、イエロー及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１７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毎（画像の各色成分毎）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。
【００４１】
上記現像器４４は、図５に示した現像器と同様に、磁性キャリアと非磁性トナーとを含む二成分現像剤を収容した従来の現像容器を備え、この現像容器内には現像剤担持体である、ＳＵＳ等の非磁性材料にて作製された現像スリーブが、回転する感光ドラムに対向して設けられている。その他の構成については図５と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４２】
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槽６０（補給手段）が取り付けられ、このトナー補給槽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、補給槽６０内のトナー６３が搬送されて現像器４４内に供給される。トナー搬送スクリュー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。
【００４３】
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槽６０からトナー６３を現像器４４に補給する補給制御を行って、現像剤４３のトナー濃度を一定に制御し、又は画像濃度を一定に制御することが行われる。
【００４４】
本実施の形態では、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及び受光部７３ｂを有するトナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサー７３により検知して制御する方式（パッチ検ＡＴＲ）（補正手段）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）(調節手段)の２つを備えている。
【００４５】
パッチ検ＡＴＲでは、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７３のＬＥＤ等の発光部７３ａからの光を照射し、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内における現像剤４３の実際の画像濃度に対応する。
【００４６】
上記の受光部７３ｂからの実際のパッチ画像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はパッチ画像濃度と初期画像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、トナー濃度制御手段としてのビデオカウントＡＴＲによる現像器４４内現像剤４３へのトナー補給濃度制御に使用する。
【００４７】
本実施の形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの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及び初期濃度との比較が行なわれ、各色のパッチ画像における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。
【００４８】
ビデオカウンタ６６では、原稿画像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積算してビデオカウントＡＴＲ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において上記パッチ画像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、図３に示すテーブルから得られた補正係数を、ビデオカカウントＡＴＲにより求められたトナー補給量に掛け合わせた値を補正されたトナー補給量としトナー補給を行なう。
【００４９】
例えば、上記ブラック現像剤のトナー過不足量が、図３に示すように、設定値からのトナー濃度ずれ量として１．００又は−１．００のときには、それぞれ補正係数を１．５０又は０．５０として、ビデオカカウントＡＴＲにより求められたトナー補給量に掛け合わせ、この値を補正されたトナー補給量としトナー補給を行なう。更に、本実施の形態では、デジタル複写機の長期放置後等で摩擦帯電量が低下した状態では上記補正係数を通常より鈍らせる（例えば、設定値からのトナー濃度ずれ量として１．００又は−１．００のときには、それぞれ補正係数を１．２５又は０．２５とした）ことにより、デジタル複写機の長期放置後は画像形成によるトナー摩擦帯電量上昇に加えてトナー濃度の緩やかな低下による摩擦帯電量上昇も加味され、デジタル複写機の長期放置後も速やかに画像濃度・トナー濃度共に正規の状態に戻すことができる。
【００５０】
以上のように、本実施の形態では、パッチ検ＡＴＲにより補正係数を求めて、ビデオカウントＡＴＲによるトナー補給制御の補正してトナー補給を行なうもので、デジタル複写機の長期放置後は、ＡＴＲ用パッチを形成し、補正係数を求める際に、通常の補正よりも補正を鈍らせることで、速やかに画像濃度を回復でき、かつトナー濃度も安定させることができ、結果として画像濃度を適正かつ安定に制御した制御した高品質なカラー画像を形成することができる。
【００５１】
尚、デジタル複写機の長期放置の判断については、デジタル複写機が停止している時間をバックアップして停止時間に応じて判断をしても良いし、定着器温度がある閾値を下回った場合はデジタル複写機の長期放置と判断しても良い。また、デジタル複写機の長期放置時間の長さに応じて補正の鈍らせ方を可変とすることで、よりよい結果を産むことは言うまでもない。また、補正の鈍らせ方をデジタル複写機の長期放置後に形成される画像の画像比率に呼応して可変としても良い。
【００５２】
本実施の形態の第１の変形例に係る画像形成装置は、濃度制御装置として、感光ドラム４０上に濃度参照用のパッチ画像を作像し、その画像濃度を感光ドラム４０に対向設置した発光部７３ａと受光部７３ｂを有する画像濃度センサー７３により検知して制御する方式（パッチ検ＡＴＲ）(補正手段)に加えて、現像器４４内に設置した現像剤濃度センサー（不図示）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ＡＴＲ）（調節手段）を備えてもよい。現像器４４等の詳細な構成は、上記実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５３】
本第１の変形例では、パッチ検ＡＴＲによるトナー補給制御の信号を、現像剤反射ＡＴＲによるトナー補給制御を補正するために使用する。
【００５４】
まず、パッチ検ＡＴＲを所定のタイミングで作動して、感光ドラム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。
【００５５】
パッチ画像の形成は、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参照画像信号発生回路７２を設け、この発生回路７２からのパッチ画像信号を前記のパルス幅変調回路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３６に供給し、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、感光ドラム４０を走査する。このときはビデオカウンタ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ドラム４０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。
【００５６】
ついで、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濃度を検知する。この検知したパッチ画像濃度は、現像器４４内現像剤４３の実際の濃度に対応する。
【００５７】
上記の受光部７３ｂから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へ供給する。この濃度差の出力信号は、現像剤反射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。
【００５８】
本第１の変形例では、各画像形成ステーションにおいて、上記のようにして、パッチ画像の濃度検知及び初期濃度との比較が行われ、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。
【００５９】
現像器４４内に設置した濃度センサー（不図示）による現像剤反射ＡＴＲを用いて、現像剤のトナー濃度をある一定レベル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は、現像剤濃度を一定レベルに保っても、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。
【００６０】
そこで、現像剤反射ＡＴＲによるトナー補給制御を行わせるに際し、ＣＰＵ６７において、上記のパッチ画像の濃度差の出力信号から、パッチ画像濃度を初期値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）を算出し、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、この補正されたトナー補給量により行わせる。更に、第１の変形例では、デジタル複写機の長期放置後等で摩擦帯電量が低下した状態では上記補正量を通常より鈍らせることにより、デジタル複写機の長期放置後の画像形成によるトナー摩擦帯電量上昇に加えてトナー濃度の緩やかな低下による摩擦帯電量上昇も加味され、デジタル複写機の長期放置後も速やかに画像濃度・トナー濃度共に正規の状態に戻すことができる。
【００６１】
以上のような、濃度制御装置として、感光ドラム上に濃度参照用のパッチ画像を作像し、その画像濃度を画像濃度センサーにより検知して制御する方式（パッチ検ＡＴＲ）と、現像器内に設置した現像剤濃度センサー（不図示）により、現像剤の透磁率変化を利用して現像器内現像剤のトナー濃度を検知して制御する方式（現像剤インダクタンスＡＴＲ）を備える画像形成装置においても、本発明の作用により画像濃度を適正かつ安定に制御した制御した高品質なカラー画像を形成することができ、本発明の効果が証明された。
【００６２】
本実施の形態の第２の変形例に係る画像形成装置は、濃度制御装置として、感光ドラム４０上に濃度参照用のパッチ画像を作像し、その画像濃度を感光ドラム４０に対向設置した発光部７３ａと受光部７３ｂを有する画像濃度センサー７３により検知して制御する方式（パッチ検ＡＴＲ）のみを備えている。現像器等の詳細な構成は、本実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６３】
本第２の変形例では、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信号を、そのまま補給にフィードバックをかける。
【００６４】
パッチ画像の形成は、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参照画像信号発生回路７２を設け、この発生回路７２からのパッチ画像信号を前記のパルス幅変調回路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３６に供給し、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、感光ドラム４０を走査する。このときはビデオカウンタ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ドラム４０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。
【００６５】
ついで、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濃度を検知する。この検知したパッチ画像濃度は、現像器４４内現像剤４３の実際の濃度に対応する。
【００６６】
上記の受光部７３ｂから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へ供給する。この濃度差の出力信号は、現像器４４内現像剤４３へのトナー補給制御に使用する。更に本実施の形態では、デジタル複写機の長期放置後等で摩擦帯電量が低下した状態では上記濃度差によるトナー補給制御量を通常より鈍らせることにより、デジタル複写機の長期放置後の画像形成によるトナー摩擦帯電量上昇に加えてトナー濃度の緩やかな低下による摩擦帯電量上昇も加味され、デジタル複写機の長期放置後も速やかに画像濃度・トナー濃度共に正規の状態に戻すことができる。
【００６７】
以上のような、濃度制御装置として、感光ドラム上に濃度参照用のパッチ画像を作像し、その画像濃度を画像濃度センサーにより検知して制御する方式（パッチ検ＡＴＲ）のみを備える画像形成装置においても、本発明の作用により画像濃度を適正かつ安定に制御した制御した高品質なカラー画像を形成することができ、本発明の効果が証明された。
【００６８】
本発明は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムをＣＰＵ６７に供給し、そのＣＰＵ６７が該供給されたプログラムを読出して実行することによって、達成することができる。
【００６９】
この場合、上記プログラムは、該プログラムを記録した記憶媒体から直接供給されるか、又はインターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより供給される。
【００７０】
上記プログラムの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳ（Operating Systems）に供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
【００７１】
また、本発明は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記憶した記憶媒体をコンピュータに供給し、そのコンピュータが記憶媒体に記憶されたプログラムを読出して実行することによっても、達成することができる。
【００７２】
この場合、格納媒体から読出されたプログラムコード自体が上述した各実施の形態の機能を実現すると共に、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成する。
【００７３】
プログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク（登録商標）、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等がある。
【００７４】
上述した実施の形態の機能は、コンピュータから読出されたプログラムコードを実行することによるばかりでなく、コンピュータ上で稼動するＯＳ等がプログラムコードの指示に基づいて実際の処理の一部又は全部を行うことによっても実現することができる。
【００７５】
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【００７６】
〔実施態様１〕  原稿画像の画素毎のデジタル画像信号の出力レベルに基づいて像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、二成分現像剤を感光体に供給する現像手段と、前記現像手段に前記二成分現像剤を所定の補給量で補給する補給手段と、前記デジタル画像信号の出力レベル又は前記現像手段内の二成分現像剤の濃度に基づいて前記補給手段の所定の補給量を調節する調節手段と、前記像担持体のパッチ画像の画像濃度に基づいて前記調節手段による所定の補給量の調節の程度を補正する補正手段とを備える画像形成装置において、前記補正手段は、当該画像形成装置が長時間放置後に再起動したときは、前記所定の補給量の調節の程度を小さくすることを特徴とする画像形成装置。
【００７７】
〔実施態様２〕  前記調節手段は、前記デジタル画像信号の出力レベルに基づいて前記補給手段の所定の補給量を調節することを特徴とする実施態様１記載の画像形成装置。
【００７８】
〔実施態様３〕  前記調節手段は、前記現像手段内の二成分現像剤の濃度に基づいて前記補給手段の所定の補給量を調節することを特徴とする実施態様１記載の画像形成装置。
【００７９】
〔実施態様４〕  原稿画像の画素毎のデジタル画像信号の出力レベルに基づいて像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、二成分現像剤を感光体に供給する現像手段と、前記現像手段に前記二成分現像剤を所定の補給量で補給する補給手段と、前記像担持体のパッチ画像の画像濃度に基づいて前記補給手段の所定の補給量を調節する調節手段とを備える画像形成装置において、
前記調節手段は、当該画像形成装置が長時間放置後に再起動したときは、前記所定の補給量の調節の程度を小さくすることを特徴とする画像形成装置。
【００８０】
〔実施態様５〕  原稿画像の画素毎のデジタル画像信号の出力レベルに基づいて像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、二成分現像剤を感光体に供給する現像手段と、前記現像ステップに前記二成分現像剤を所定の補給量で補給する補給手段とを備える画像形成装置の制御方法において、前記デジタル画像信号の出力レベル又は前記現像手段内の二成分現像剤の濃度に基づいて前記補給手段の所定の補給量を調節する調節ステップと、前記像担持体のパッチ画像の画像濃度に基づいて前記調節ステップによる所定の補給量の調節の程度を補正する補正ステップとを備え、前記補正ステップは、当該画像形成装置が長時間放置後に再起動したときは、前記所定の補給量の調節の程度を小さくすることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【００８１】
〔実施態様６〕  前記調節ステップは、前記デジタル画像信号の出力レベルに基づいて前記補給ステップの所定の補給量を調節することを特徴とする実施態様５記載の画像形成装置の制御方法。
【００８２】
〔実施態様７〕  前記現像ステップ内の二成分現像剤の濃度に基づいて前記補給ステップの所定の補給量を調節することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置の制御方法。
【００８３】
〔実施態様８〕  原稿画像の画素毎のデジタル画像信号の出力レベルに基づいて像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、二成分現像剤を感光体に供給する現像手段と、前記現像手段に前記二成分現像剤を所定の補給量で補給する補給手段とを備える画像形成装置の制御方法において、前記像担持体のパッチ画像の画像濃度に基づいて前記補給手段の所定の補給量を調節する調節ステップを備え、前記調節ステップは、当該画像形成装置が長時間放置後に再起動したときは、前記所定の補給量の調節の程度を小さくすることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【００８４】
〔実施態様９〕  原稿画像の画素毎のデジタル画像信号の出力レベルに基づいて像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、二成分現像剤を感光体に供給する現像手段と、前記現像手段に前記二成分現像剤を所定の補給量で補給する補給手段とを備える画像形成装置の制御方法をコンピューターに実行させる画像形成装置の制御プログラムにおいて、前記制御プログラムは、前記デジタル画像信号の出力レベル又は前記現像手段内の二成分現像剤の濃度に基づいて前記補給手段の所定の補給量を調節する調節ステップと、前記像担持体のパッチ画像の画像濃度に基づいて前記調節ステップによる所定の補給量の調節の程度を補正する補正ステップとを備え、前記補正ステップは、当該画像形成装置が長時間放置後に再起動したときは、前記所定の補給量の調節の程度を小さくすることを特徴とする画像形成装置の制御プログラム。
【００８５】
〔実施態様１０〕  原稿画像の画素毎のデジタル画像信号の出力レベルに基づいて像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、二成分現像剤を感光体に供給する現像手段と、前記現像手段に前記二成分現像剤を所定の補給量で補給する補給手段とを備える画像形成装置の制御方法をコンピューターに実行させる画像形成装置の制御プログラムにおいて、前記像担持体のパッチ画像の画像濃度に基づいて前記補給手段の所定の補給量を調節する調節ステップを備え、前記調節ステップは、当該画像形成装置が長時間放置後に再起動したときは、前記所定の補給量の調節の程度を小さくすることを特徴とする画像形成装置の制御プログラム。
【００８６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１記載の画像形成装置によれば、画像形成装置が長時間放置後に再起動したときは、調節手段による所定の補給量の調節の程度を小さくするので、デジタル複写機の長期放置後のトナーの摩擦帯電量の低下に伴い画像濃度又はトナー濃度が変動するのを防止し、良好な画像を長期にわたって形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置における画像情報信号の濃度情報カウント方法を説明するための波形図である。
【図３】図１におけるパッチ検ＡＴＲによるトナー濃度ずれ量に対する補正係数を説明するためのグラフである。
【図４】従来の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図５】図４における現像装置４０の一例の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
４０  感光体ドラム
４４  現像装置
４３  二成分現像剤
６０  トナー補給槽
６２  トナー補給スクリュー
６６  ビデオカウンタ
６７  ＣＰＵ
６８  ＲＡＭ
７０  モータ
７３  トナー濃度センサ
【図１】
2004205708.tif 000003
【図２】
2004205708.tif 000004
【図３】
2004205708.tif 000005
【図４】
2004205708.tif 000006
【図５】
2004205708.tif 000007