JP2009015211A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パッチ画像の濃度を光学的に検知することなく、現像電流のプロファイルを基に画像の品質低下を抑制する制御をする画像形成装置の実現。
【解決手段】静電潜像が形成された像担持体と、現像剤を保持する現像剤担持体との間に交番電界を形成して、トナーを前記像担持体に転移させて現像する現像装置を有する画像形成装置において、前記像担持体と前記現像剤担持体の間に流れる現像電流を検知する現像電流検知手段と、濃度が各々異なる複数の画像パターンを配列して現像特性を検知するための検知用画像パターンを生成し、前記検知用画像パターンを前記像担持体に静電潜像として出力し、前記現像電流検知手段の検知信号から前記静電潜像の現像時に流れる現像電流のプロファイルを求め、求めた前記現像電流のプロファイルを基に作像条件を変更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。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子写真技術による複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びそれらの機能を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関する。

電子写真技術を応用した画像形成装置においては、像担持体に形成した静電潜像を現像装置によって現像してトナー画像とする。

前記静電潜像が、予め定められた濃度であり、且つ画像全域にわたり一様な濃度を有する画像パターンを出力するものである場合には、それを現像して得たトナー画像の濃度は一定であり、且つ画像中に濃度差が無いことが望ましいが、実際には、装置や消耗品の使用条件、環境条件、経時変化等の変動要因によって変動する。

この変動を抑制するために、予め、パッチと称される均一の濃度を有する矩形の画像パターンを記憶させ、この静電画像を像担持体に形成し、現像して得たトナー画像の濃度を基に、作像条件を変更する技術が従来から広く採用されている。

なお、ここでいう作像条件とは、帯電電圧、現像バイアス、トナー濃度等のトナー画像の形成に関わる各手段に設定される条件を意味している。

しかしながら、上述したようなパッチから得たトナー画像は、例えば、現像時に下流側となる画像の後端部にトナーが多く付着する「掃き寄せ」と称される現象が起こった場合には、均一濃度の画像にならないことから、正確な濃度測定が困難になることもある。

上述の掃き寄せは、特に、エッジ効果の抑制や現像剤のモビリティの向上のために、現像バイアスに交流成分を重畳している画像形成装置に顕著に現れるものである。

このような問題に対応するために、パッチから得たトナー画像を複数の領域に分割して、各領域毎の濃度測定を行い、前記トナー画像の濃度の偏りを検知して、画像形成条件を変更する提案も成されている（例えば、特許文献１参照。）。

カラー画像形成装置の場合には、モノクロの画像形成装置に比較して、各色に対応するパッチ画像の濃度はより正確に測定される必要があるが、この測定がより厳しくなる場合がある。

例えば、タンデム方式のカラー画像形成装置においては、各色の像担持体上に形成され現像されたパッチ画像は、高濃度の色をした中間転写体に順次転写される。

中間転写体上に並べられた各色のパッチ画像の濃度は、所定のタイミングで一つのセンサ（パッチセンサ）によって検知される。

従って、パッチセンサは、全ての色のトナー画像濃度を検知するための感度波長領域を有する必要があり、検知対象とする色に対応して個別のパッチセンサを設ける場合に比較して、得られる検知信号のＳ／Ｎは低くなる。

さらには、中間転写体は高い濃度の色、例えば濃い緑色や、黒色に近い濃い色であることが多いことから、トナーが付着していない領域とトナーが付着しているパッチ領域との濃度差が接近し、検出のためのダイナミックレンジが小さくなるという問題もある。

従って、各色の像担持体上に形成され現像されたパッチ画像の濃度を、中間転写体に転写する前に個別のパッチセンサで測定して、あるいは、中間転写体に転写された各色のパッチ画像の濃度を各色別に設けたパッチセンサで測定して測定精度を上げることが望ましい。

しかしながら、このような技術手段は、コストアップ及び調整の煩雑という問題を生みだし、必ずしも良策とは言えない。
特開平７−１７５３６７号公報

本発明は、上述した様な状況に鑑みてなされたもので、その目的は、パッチ画像の濃度を光学的に検知することなく、現像電流のプロファイルを基に画像の品質低下を抑制する制御をする画像形成装置の実現にある。

本発明は、以下の発明を実現することにより達成される。
１．静電潜像が形成された像担持体と、現像剤を保持する現像剤担持体との間に交番電界を形成して、トナーを前記像担持体に転移させて現像する現像装置を有する画像形成装置において、
前記像担持体と前記現像剤担持体の間に流れる現像電流を検知する現像電流検知手段と、
濃度が各々異なる複数の画像パターンを配列して現像特性を検知するための検知用画像パターンを生成し、前記検知用画像パターンを前記像担持体に静電潜像として出力し、前記現像電流検知手段の検知信号から前記静電潜像の現像時に流れる現像電流のプロファイルを求め、求めた前記現像電流のプロファイルを基に作像条件を変更する制御手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
２．前記濃度が各々異なる複数の画像パターン中に、最高濃度を有する画像パターンと、中間濃度を有する画像パターンとが含まれていることを特徴とする１項に記載の画像形成装置。
３．前記制御手段は、
前記濃度が各々異なる複数の画像パターンから複数の画像パターンを選択して、
選択した画像パターンの配列順序又は配列間隔のうち、少なくとも１つを決定して前記検知用画像パターンを生成することを特徴とする１又は２項に記載の画像形成装置。
４．前記作像条件の変更は、現像バイアス電圧の周波数又はピーク間電圧のうち、少なくとも１つを変更するものであることを特徴とする１〜３項のいずれか１項に記載の画像形成装置。
５．前記作像条件の変更は、前記現像装置のトナー濃度を変更するものであることを特徴とする１〜４項のいずれか１項に記載の画像形成装置。
６．前記制御手段は、
画像形成装置の画像形成動作の中断時間が、予め定めた時間以上継続し、且つ、画像形成動作が可能な状態になったとき、
前記検知用画像パターンを前記像担持体に静電潜像として出力し、前記静電潜像を現像する際に流れる現像電流のプロファイルを検知して、出力した前記検知用画像パターンと検知した前記現像電流のプロファイルとを基にして、作像条件を変更することを特徴とする１〜５項のいずれか１項に記載する画像形成装置。
７．前記制御手段は、
前記現像装置の動作累積時間が予め設定された時間に到達したとき、
前記検知用画像パターンを前記像担持体に静電潜像として出力し、前記静電潜像を現像する際に流れる現像電流のプロファイルを検知して、出力した前記検知用画像パターンと検知した前記現像電流のプロファイルとを基にして、作像条件を変更することを特徴とする１〜６項のいずれか１項に記載する画像形成装置。
８．前記制御手段は、
出力すべき画像の印字率と、直前に出力された画像の印字率との差が予め設定した値以上となったとき、
前記検知用画像パターンを前記像担持体に静電潜像として出力し、前記静電潜像を現像する際に流れる現像電流のプロファイルを検知して、出力した前記検知用画像パターンと検知した前記現像電流のプロファイルとを基にして、作像条件を変更することを特徴とする１〜７項のいずれか１項に記載する画像形成装置。
９．前記制御手段は、
環境変化が予め設定された範囲を超えたとき、
前記検知用画像パターンを前記像担持体に静電潜像として出力し、前記静電潜像を現像する際に流れる現像電流のプロファイルを検知して、出力した前記検知用画像パターンと検知した前記現像電流のプロファイルとを基にして、作像条件を変更することを特徴とする１〜８項のいずれか１項に記載する画像形成装置。

本発明により、画像形成装置の現像性能の変化を、パッチ画像の濃度を光学的に検知する従来の技術に比較して、より正確に把握できるようになる。

また、濃度の異なる複数のパッチ画像（画像パターン）を予め記憶しておき、これらのパッチ画像の配列順序、あるいは配列間隔を変えることにより、画像欠陥の発生を鋭敏に検出することができる画像（検知用画像パターン）を検出目的ごとに生成することができる。

その結果、画像欠陥の発生を早期に検出し、必要な対応を取ることが可能になり、画像形成装置から出力されるコピー画像の品質低下が未然に防止される。

以下、本発明の実施の形態の例を図を基にして説明する。

図１は本発明による画像形成装置Ｇの概念図である。

画像形成装置Ｇは、デジタル方式のカラー画像形成装置で、複写機、プリンタ、ファクシミリの機能を合わせ持つ複合機であり、その上部には自動原稿送り装置ＡＤＦが備えられている。

自動原稿送り装置ＡＤＦの原稿載置台１０１に載置された原稿Ｄは、一枚ずつに分離され原稿搬送路に送り出され、搬送ドラム１０２により搬送される。搬送されている原稿Ｄの原稿画像は原稿画像読み取り位置ＲＰにて原稿読み取り手段１により、読み取りがなされる。読み取りが終了した原稿Ｄは第１搬送ガイドＧ１、および原稿排出ローラ１０５により原稿排紙台１０７に排出される。

原稿Ｄの裏面の原稿画像も読み取る場合には、表面（第１面）の読み取りを終えた原稿Ｄを第１搬送ガイドＧ１により原稿反転ローラ１０６に導き、原稿Ｄの後端部を挟持した状態から反転する前記原稿反転ローラ１０６によって、第１搬送ガイドＧ１、第２搬送ガイドＧ２を経由して、再度、原稿搬送路に送り出す。反転して送り出された原稿Ｄの裏面（第２面）は、表面（第１面）と同様に読み取りがなされた後、原稿排紙台１０７に排出される。

画像形成装置Ｇは、原稿読取手段１、画像書込手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、画像形成手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、画像転写手段４、定着手段５、反転排紙手段６、再給紙手段７、給紙手段８、操作表示手段９、制御手段Ｃ等から構成される。

原稿読取手段１は、原稿読取り位置ＲＰにて原稿画像をランプＬにて照射し、その反射光を第１ミラーユニット１１、第２ミラーユニット１２、レンズ１３によって撮像素子ＣＣＤの受光面に導く。

撮像素子ＣＣＤにより光電変換されて出力された画像信号は、画像読取制御部１４にてＡ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理がなされ、制御手段ＣのメモリＭに原稿画像データとしてストアされる。

前記メモリＭにストアされた前記原稿画像データには、ユーザの指定により、もしくは設定されている条件により適宜な画像処理がなされて、出力画像データが作成される。

画像書込手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、レーザ光源、ポリゴンミラー、複数のレンズ等からなる。

前記画像書込手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、前記出力画像データに対応して走査露光を行うレーザビームの走査によって、画像形成手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの像担持体である感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの表面に静電潜像を形成する。

画像形成手段３Ｙは、像担持体である感光体３１Ｙと、その周辺に配置される帯電手段３２Ｙ、現像装置３３Ｙ、第１転写ローラ３４Ｙ、クリーニング手段３５Ｙ等から構成される。

画像形成手段３Ｍ、３Ｃ、３Ｋについても同様である。なお、これらの構成は、多くの電子写真方式のカラー画像形成装置に採用されている公知の技術である。

感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ上に形成された静電潜像は、対応する現像装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋにより現像されて、各感光体上にはトナー画像が形成される。

現像装置３３Ｙの内部には、現像剤の透磁率の変化を検知するトナー濃度検知センサ３１０Ｙが設けられている。

現像装置３３Ｙ内のトナー濃度は、プログラムであるトナー濃度制御８００が実行されることにより、前記トナー濃度検知センサ３１０Ｙの検知信号を基に、予め設定されるトナー濃度基準値を維持するようにトナー収容器５Ｙからのトナー補給量が制御される。

なお、トナー濃度制御８００は、現像手段３Ｙ内のトナーの濃度がテーブルの形式で記憶されているトナー濃度基準値補正テーブル６００、７００で指定されるトナー濃度値を維持するようにトナー補給量を制御する。

感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ上に形成された前記トナー画像は画像転写手段４の第１転写ローラ３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋにより、転写ベルト４１上の所定位置に逐次転写される。

画像転写手段４の転写ベルト４１上に転写された前記トナー画像は、給紙手段８から給紙され、給紙ローラ８１によって給紙のタイミングが取られて給送されてきた転写材である用紙Ｐに、第２転写ローラ４２によって転写される。

トナー画像の用紙Ｐへの転写を終えた転写ベルト４１はクリーニング手段４３により、表面が清掃され、次の画像転写に供される。

一方、トナー画像を担持した用紙Ｐは、定着手段５に送られ、対向する加圧ローラと加熱ローラとにより加圧加熱されることによって、トナー画像が用紙Ｐへ定着される。

定着手段５による定着処理を終えた用紙Ｐは排紙手段６により搬送され、排紙トレイ１０に排出される。

用紙Ｐを表裏反転して排出する場合には、振り分けガイド６４にて、一旦、用紙Ｐを下方に導き、反転ローラ６２に用紙Ｐの後端部を挟持させた後、これを逆転をさせ、振り分けガイド６４により排紙ローラ６１に導き排紙トレイ１０に排出する。

なお、用紙Ｐの裏面にも画像形成を行う場合には、表面の画像定着を終えた用紙Ｐを振り分けガイド６４により下方にある再給紙手段７に搬送し、再給紙反転ローラ７１により後端部を挟持させた後、逆送することによって用紙Ｐを反転させて、再給紙搬送路７２に送り出し、裏面への画像形成に供する。

上記の画像形成処理に供される用紙Ｐは、給紙手段８の複数の用紙トレイ８５、８６、８７から１枚ずつ送り出されるが、給紙をする用紙トレイは、操作表示手段９にて設定されたジョブに対応するサイズの用紙Ｐが納められている用紙トレイが選択される。

図２は、画像形成装置Ｇの制御関係を示すブロック図である。

画像形成装置Ｇの制御手段Ｃは、ＣＰＵ、メモリＭ、Ｉ／Ｏポート、通信用インターフェイス、各手段を駆動制御するための回路を有するコンピュータシステムである。

制御手段Ｃによる制御は、メモリＭ内に格納した複数のプログラムを選択して実行することにより行われる。

また、画像形成装置Ｇは、他の画像形成装置、あるいは情報処理機器との接続が可能であり、制御手段Ｃは、通信手段ＴＲを介して他の画像形成装置、あるいは情報処理装置の制御手段との情報交換を行う。

なお、本図では、本発明の説明に直接関係しないブロックについては記載が省略されている。

図３は、現像バイアスを説明する概念図である。

図３（ａ）で示すように、現像バイアスとは、現像手段３３の現像剤担持体である現像スリーブ３７（現像ローラとも称す）と像担持体３１の基体である現像ドラムとの間に印加される電圧を意味しており、一般に広く知られるものである。

印加される電圧の極性方向と、大きさは、使用する像担持体や現像剤の種類、及びプロセス速度等により決められる。

本実施例の画像形成装置Ｇは、プロセス速度は２２０ｍｍ／ｓであり、像担持体である感光体３１はフタロシアニン顔料をポリカーボネイトに分散させた有機半導体層を有し、現像は２成分現像方式で、高抵抗キャリアと粒径が６．５μｍ程度のトナーとを使用している。

本実施例においては、現像バイアス電圧（Ｖｄ）は、感光体３１の電位が現像スリーブ３７よりも高くなるように印加される。

また、図３（ｂ）で示すように、印加される電圧は直流成分と交流成分が重畳されたもので、例えば、５００Ｖの直流電圧（Ｖ１）に、ピーク間電圧１ｋＶ、周期２ｋＨｚで交番する交流電圧を重畳する。

上述したような現像バイアス電圧が現像バイアス電源３００によって現像スリーブ３７と像担持体３１に印加されると、現像スリーブ３７と像担持体３１の間には、交番電界３８が形成される。

感光体が３１が一様に帯電され、静電潜像が形成されていない場合には、現像スリーブ３７に保持されているトナーは、感光体３１に移動しないことから、ほぼ絶縁状態にある現像スリーブ３７と感光体３１の間には、直流電流はほとんど流れない。

ところが、現像時には、帯電したトナーの移動による電荷の移動が起こることから、現像スリーブ３７と感光体３１の間に直流分を含む電流が流れる。この現像時に流れる電流を現像電流と称す。

本発明は、予め濃度の異なる複数の画像パターンを記憶しておき、これらの画像パターンから現像特性を検知するための検知用画像パターンを生成し、これを静電潜像として像担持体上に出力して、この静電潜像が現像されるときに流れる現像電流の時間的変化、即ち現像電流のプロファイルを記憶する。

なお、現像電流とは、現像時の現像バイアス電源３００の出力電流であり、その測定は、例えば、現像電流が流れる回路に配置される抵抗の両端の電圧、あるいは現像電流に比例して変化する回路の電流又は電圧の測定によって現像電流を測定する現像電流検知手段３０１により行われる。

図４は、画像パターン及び検知用画像パターンの例を示す図である。

図４（ａ）は、予め、メモリＭの所定のエリアに記憶される画像パターンであり、濃度の異なる３つの矩形の画像パターンを示している。尚、これらの画像パターンは各色毎に設けられるものであり、また、その数は、１色当たり３つに限定されるものではない。

図中（３）で示す画像パターンは、最高濃度の画像を出力するための画像で、（１）及び（２）は中間濃度の画像を出力するための画像である。但し、（１）と（２）の濃度は異なるものである。

本例の画像パターンのサイズは、１０×２０ｍｍの矩形であるが、適当なサイズは、画像形成装置の仕様、例えばプロセス速度によって変わるもので、設計時に決定されものである。

図４（ｂ）の（４）および（５）は、図４（ａ）の（１）〜（３）の画像パターンを配列して生成した検知用画像パターンの例である。なお、図中矢印は像担持体である感光体３１の進行方向を示している。

検知用画像パターン（４）は、画像パターン（１）（２）（３）が、濃度の低い順に、所定の間隔をおいて並べられたものである。

また、検知用画像パターン（５）は、画像パターン（１）、（３）が間隔をおかずに互いに接するように並べられたものである。

なお、検知用画像パターンは、現像電流を測定し、その経時変化である現像電流プロファイルを得るために形成される画像パターンであり、メモリＭに格納されているプログラムである検知用画像パターン生成手段１００の実行により生成される。

このように、検知用画像パターンは、予め記憶されている濃度の異なる複数の画像パターンを選択して、選択した画像パターンの配列順序や配列間隔を設定することにより作られるのである。

図５は、現像電流のプロファイルの例を示す図である。

像担持体である感光体３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに潜像として形成された検知用画像パターンの濃度に対応した量のトナーが移行することから、図に示すプロファイルの現像電流が流れる。

図６は、欠陥画像から得られる現像電流のプロファイルの例である。

図６（ａ）は、現像されたトナー像の後端部に多くのトナーが付着してしまう「掃き寄せ」と称される欠陥を有する画像が形成された場合の現像電流のプロファイルである。

また、図６（ｂ）は、図４（５）で示す検知用画像パターンを出力したときに、欠陥画像として顕著に現れることがあるもので、先行する濃度の低い画像パターンの後端部へのトナー付着が減少したもので「リード部白ヌケ」と称される欠陥である。

本発明は、このような欠陥を有する画像から得られた現像電流のプロファイルから、画像の欠陥の種類と、程度を定量化して得た情報を基に、画像形成条件を変更して、欠陥の拡大の防止、欠陥画像の発生抑制を図るものである。

図７は、欠陥の１つである「掃き寄せ」の定量化を説明する図である。

本発明では、図中のトナーの付着量の増加により増加した現像電流の増加の始まりから終わりまでの時間ＴＨと、現像電流の増加量ＩＨを掛け合わせて得られる数値を掃き寄せの程度を示す値である掃き寄せ値としている。

なお、既に述べたように、現像電流のプロファイルはバイアス電源中の現像電流が流れる抵抗の両端の電圧、あるいは回路中の現像電流に比例して変化する電流または電圧のプロファイルから得ることもできる。本実施の形態では、現像電流検知手段３０１から送られる電圧値の変化ＶＨを基に画像の欠陥を定量化している。

即ち、図７に示す掃き寄せ欠陥の程度を示す掃き寄せ値Ｆ１は、Ｆ１＝ＴＨ×ＶＨで表現され、例えば、ＴＨ＝１０ｍｓ、ＶＨ＝５００ｍＶのときに、これらの積として得られるＦ１の値５０００を欠陥の程度を示す値とする。

同様にして、リード部白ヌケ欠陥Ｆ２についても定量化をする。

このように、制御手段Ｃは、先ず、目的とする欠陥を検出するための検知用画像パターンを出力して、このパターンが現像される際に流れる現像電流プロファイルを求め、定量化する。

次いで、掃き寄せ値、又はリード部白ヌケ値の様な定量化された欠陥を基に、対象とする欠陥の補正に関わる予めメモリＭに格納されているテーブル、例えば、掃き寄せ欠陥補正テーブル４００、リード部白ヌケ欠陥補正テーブル５００を参照して、画像形成手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの作像条件を変更する。

図８は、掃き寄せ欠陥補正テーブル４００の例を示す図である。また、図９は、リード部白ヌケ欠陥補正テーブル５００の例を示す図である。

図８及び図９で示す補正テーブルを参照して行う補正は、現像バイアスの条件を変更するものであるが、定量化された掃き寄せ欠陥、リード部白ヌケ欠陥を基にトナー濃度制御の基準値を変更する補正も有効である。

図１０は、その補正の際に参照されるトナー濃度基準値補正テーブル６００、７００の例を示す図である。

図１０（ａ）は、掃き寄せ値を基に参照される濃度基準値補正テーブル６００であり、（ｂ）はリード部白ヌケ値を基に参照される濃度基準値補正テーブル７００である。

以上説明したように、濃度の異なる複数の画像パターンから検知用画像パターンを生成して、この検知用画像パターンが現像される際に流れる現像電流のプロファイルから、画像の欠陥を検知して、検知した欠陥を防止するための作像条件の変更ができる。

このような画像欠陥の程度の確認とそれに対する対応は、画像欠陥が発生する可能性のある時機に、タイムリーに行われることが望ましい。

図１１は、画像欠陥検知処理９００の流れを示すフローチャートである。

画像形成装置Ｇの電源がオンになり、画像形成動作が可能になると（ステップＳ１：Ｙ）、電源がオフ状態にあった時間が予め設定された時間（ＴＴ１）よりも長く継続したか否かが判定される（ステップＳ２）。

もし、電源がオフ状態にあった時間がＴＴ１よりも長く継続していた場合には（ステップＳ２：Ｙ）、ステップＳ６〜９の現像特性の検知処理を実行して、必要に応じ作像条件の変更を行う。

電源がオフ状態にあった時間がＴＴ１よりも短かった場合、あるいはオン状態が継続していた場合には（ステップＳ２：Ｎ）、現像装置の累積動作時間が予め設定された時間（ＴＴ２）よりも長くなったか否かが判定される（ステップＳ３）。

もし、現像装置３３の累積動作時間が予め設定された時間（ＴＴ２）よりも長くなった場合（ステップＳ３：Ｙ）、ステップＳ６〜９の現像特性の検知処理を実行して、必要に応じ作像条件の変更を行う。

現像装置３３の累積動作時間が予め設定された時間（ＴＴ２）よりも短かった場合には（ステップＳ３：Ｎ）、出力しようとする画像の印字率と直前に出力した画像の印字率との差が、予め設定した値（ＰＰ１）以上であった場合には、ステップＳ６〜９の現像特性の検知処理を実行して、必要に応じ作像条件の変更を行う。

また、出力しようとする画像の印字率と直前に出力した画像の印字率との差が、予め設定した値（ＰＰ１）よりも小さかった場合には、環境条件の確認を行う（ステップＳ５）。

なお、ここでいう環境条件とは、画像形成装置Ｇの周辺の温度、湿度又は画像形成装置Ｇの機内の温度、湿度のことであり、それぞれ対応する温度センサＴＳ、湿度センサＨＳにより測定される。

環境条件の測定結果、例えば、温度が予め定める値ＴＨ１以上であるか、又は湿度がＨＨ１以上であった場合には（ステップＳ５：Ｙ）、ステップＳ６〜９の現像特性の検知処理を実行して、必要に応じ作像条件の変更を行う。

また、温度が予め設定した値ＴＨ１よりも低い、又は湿度が予め設定した値ＨＨ１よりも低い場合には（ステップＳ５：Ｎ）、ステップＳ６〜９の現像特性の検知処理を実行せずにルーチンを出る。

なお、ステップＳ６〜９の現像特性の検知処理を実行するか否かの環境条件の判定については、上述したような予め定めた設定値以上であるか否かという判定に限定されない。

即ち、例えば、測定された値が設定範囲内であるか否か、あるいは、所定の時間内の環境変化の大きさが設定値以下であるか否かとすることもできる。

図１２は、掃き寄せ値の変化を示す実験結果である。また、図１３は、印字率４０％の場合の実験結果を示すグラフである。

なお、ここで本発明と比較対象となっている従来の制御は、湿度検知を基にして現像バイアスを変更するもので一般に知られる制御である。

図１２及び図１３から明らかなように、本発明により掃き寄せ値の増加が防止されている、即ち、画像の後端にトナーが多く付着する掃き寄せと称される画像の欠陥が抑制されていることがわかる。

以上説明したように、本発明は、濃度の異なる複数の画像パターンの配列順序、あるいは配列間隔を変えることにより、画像品質の低下をより鋭敏に現像電流の変化として検出できる画像パターンを生成するものである。

そして、得られた現像電流のプロフィルから画像の欠陥を定量化して、定量値を基に作像条件を変更するものである。

その結果、パッチ画像の光学的濃度変化から求める従来技術に比較して、画像形成装置における現像装置の現像性能の変化を、より正確に把握できるようになり、画像欠陥の発生を未然に防止することができるようになる。

画像形成装置の概念図である。 画像形成装置Ｇの制御関係を示すブロック図である。 現像バイアスを説明する概念図である。 画像パターン及び検知用画像パターンの例を示す図である。 現像電流のプロファイルの概念図である。 欠陥画像から得られる現像電流のプロファイルの例である。 掃き寄せ値の定量化を説明する図である。 掃き寄せ欠陥補正テーブルの例を示す図である。 リード部白ヌケ欠陥補正テーブルの例を示す図である。 トナー濃度制御基準値補正テーブルの例を示す図である。 画像欠陥検知処理の流れを示すフローチャートである。 掃き寄せ値の変化を示す実験結果である。 印字率４０％の場合の実験結果を示すグラフである。

符号の説明

３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 画像形成手段
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ 感光体（像担持体）
３３Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ 現像装置
３００ 現像バイアス電源
３０１ 現像電流検知手段
Ｃ 制御手段
Ｇ 画像形成装置

Claims (9)

1. 静電潜像が形成された像担持体と、現像剤を保持する現像剤担持体との間に交番電界を形成して、トナーを前記像担持体に転移させて現像する現像装置を有する画像形成装置において、
   前記像担持体と前記現像剤担持体の間に流れる現像電流を検知する現像電流検知手段と、
   濃度が各々異なる複数の画像パターンを配列して現像特性を検知するための検知用画像パターンを生成し、前記検知用画像パターンを前記像担持体に静電潜像として出力し、前記現像電流検知手段の検知信号から前記静電潜像の現像時に流れる現像電流のプロファイルを求め、求めた前記現像電流のプロファイルを基に作像条件を変更する制御手段と
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記濃度が各々異なる複数の画像パターン中に、最高濃度を有する画像パターンと、中間濃度を有する画像パターンとが含まれていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、
   前記濃度が各々異なる複数の画像パターンから複数の画像パターンを選択して、
   選択した画像パターンの配列順序又は配列間隔のうち、少なくとも１つを決定して前記検知用画像パターンを生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記作像条件の変更は、現像バイアス電圧の周波数又はピーク間電圧のうち、少なくとも１つを変更するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記作像条件の変更は、前記現像装置のトナー濃度を変更するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、
   画像形成装置の画像形成動作の中断時間が、予め定めた時間以上継続し、且つ、画像形成動作が可能な状態になったとき、
   前記検知用画像パターンを前記像担持体に静電潜像として出力し、前記静電潜像を現像する際に流れる現像電流のプロファイルを検知して、出力した前記検知用画像パターンと検知した前記現像電流のプロファイルとを基にして、作像条件を変更することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載する画像形成装置。
7. 前記制御手段は、
   前記現像装置の動作累積時間が予め設定された時間に到達したとき、
   前記検知用画像パターンを前記像担持体に静電潜像として出力し、前記静電潜像を現像する際に流れる現像電流のプロファイルを検知して、出力した前記検知用画像パターンと検知した前記現像電流のプロファイルとを基にして、作像条件を変更することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載する画像形成装置。
8. 前記制御手段は、
   出力すべき画像の印字率と、直前に出力された画像の印字率との差が予め設定した値以上となったとき、
   前記検知用画像パターンを前記像担持体に静電潜像として出力し、前記静電潜像を現像する際に流れる現像電流のプロファイルを検知して、出力した前記検知用画像パターンと検知した前記現像電流のプロファイルとを基にして、作像条件を変更することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載する画像形成装置。
9. 前記制御手段は、
   環境変化が予め設定された範囲を超えたとき、
   前記検知用画像パターンを前記像担持体に静電潜像として出力し、前記静電潜像を現像する際に流れる現像電流のプロファイルを検知して、出力した前記検知用画像パターンと検知した前記現像電流のプロファイルとを基にして、作像条件を変更することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載する画像形成装置。

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