JP3609523B2

JP3609523B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3609523B2
Application number: JP04297696A
Authority: JP
Inventors: 昇沢山; 拓司米田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2016-02-29
Also published as: JPH09236951A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所望の記録画像をトナー画像により形成する画像形成装置は「デジタルやアナログの複写機や光プリンター等」として広く知られている。このような画像形成装置において形成される記録画像は、一般に、潜像担持体に静電潜像を形成し、これを現像してトナー画像を得、このトナー画像を直接もしくは中間転写媒体を介して記録紙上に転写・定着するという一連の作像プロセスの実行により得られる。
【０００３】
そして上記作像プロセスにおける各ステップ（潜像の形成や現像・転写等）の条件（帯電条件、露光条件、現像条件、転写条件等）を変えることにより、得られる記録画像の状態が変化する。このように記録画像の状態を変化させる条件は「作像条件」と呼ばれている。
【０００４】
作像条件を制御することにより所望の記録画像を得るため、潜像担持体に情報検知用のトナーパターンを、トナー付着量が潜像担持体表面の移動方向に連続的に変化するように形成し、このトナーパターンの状態を光学センサにより検知し、光学センサの出力変化から作像条件の制御に用いる複数の情報：α，β，．．を得ることが提案されている（特願平６−１５８９３２号）。
【０００５】
このような作像条件の制御を図３を参照して簡単に説明する。
【０００６】
図３（ａ）において、横軸は潜像担持体表面の移動方向である。潜像担持体表面の移動方向に図のごとくトナー付着量が変化する「トナーパターン」が形成されたものとする。このトナーパターンを画像形成装置における装置空間の定位置に配備された光学センサで検出する。即ち、トナーパターンに光を照射してトナーパターンによる反射光を検出すると、潜像担持体表面の移動に応じて、光学センサの出力は時間とともに図３（ｂ）に示すように変化する。光学センサの、この出力変化から種々の「情報」を得ることができる。
【０００７】
例えば、図３（ｂ）に示すように、光学センサの出力に対して第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１と第２しきい値：Ｖ_ｔｈ２（＞Ｖ_ｔｈ１）を設定し、上記出力が第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より小さくなる時刻をＴ_１、第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より大きくなる時刻をＴ_２（＞Ｔ_１）、上記出力が第２しきい値：Ｖ_ｔｈ２より大きくなる時刻をＴ_３とすると、情報：Ｔ_２−Ｔ_１は「トナーパターンにおけるトナー付着量の大きい領域」を意味するから、情報：Ｔ_２−Ｔ_１が大きいことは現像剤に於けるトナー濃度が高いことを意味し、従って情報：Ｔ_２−Ｔ_１をトナー補給に用いることができる。
【０００８】
情報：Ｔ_３−Ｔ_１は「トナーパターンの実質的な大きさ」に対応し、情報：Ｔ_３−Ｔ_１が大きいほど潜像電位の低い部分が強く現像されていることを意味するから、この情報を現像バイアスの制御に利用することができる。
また、光学センサの出力の最大・最小の出力差：ΔＶの変化により、潜像担持体の感度の変化等を知ることができる。
【０００９】
しかしながら上に説明したのは理想的な場合であり、図３（ａ）の如きトナー付着量変化を持つトナーパターンを光学センサで検知した場合の光学センサの出力は図３（ｂ）のような滑らかな曲線にならず、実際には「ノイズ」のために図３（ｃ）に示すように「細かく振動する曲線」になる。振動はノイズが原因であり、ノイズは全くランダムであるから、光学センサの出力の振動状態は検知を行う毎に変化する。このようなノイズに起因する出力変動があると、例えば出力が第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より大きくなる時刻として「本来の時刻：Ｔ_２」ではなく、ノイズのために図中の時刻：Ｔ_２’が検知されてしまうことになる。
【００１０】
このように光学センサの出力にノイズが影響すると、例えば前記情報：Ｔ_２−Ｔ_１は変動してしまい、情報：Ｔ_２−Ｔ_１を用いて適正なトナー補給制御を行うことが困難になってしまう。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上述した事情に鑑み、トナーパターンを検知する光学センサの出力におけるノイズの存在に拘らず、光学センサ出力の時間的な変化に基づき、作像条件の良好な制御を行うことを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明の画像形成装置は「ベルト状もしくはドラム状に形成されて回転される像担持体に、ｍ（１０００≧ｍ≧１）回の作像サイクル毎に、情報検知用のトナーパターンを、トナー付着量が像担持体表面の移動方向に連続的、かつ、滑らかに変化するように形成し、このトナーパターンの状態を光学センサにより検知し、光学センサの出力変化から作像条件の制御に用いる複数の情報：α，β，．．を得る画像形成装置」である。
【００１３】
上記の如き画像形成装置において、ｍ回の作像サイクルごとに順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から、トナーパターンごとに得られる情報：α(ｊ)，β(ｊ)，．．に対し、平均値：
＜α＞＝（Σα(ｊ)）／ｎ（ｊ＝１〜ｎ），
＜β＞＝（Σβ(ｊ)）／ｎ’ （ｊ＝１〜ｎ’），．．．
（ｎ，ｎ’：平均を取るためのトナーパターンの数）
を算出し、これら平均値：＜α＞，＜β＞，．．に基づき作像条件を制御することもできる。なお、総和記号に於ける和は「ｊにつき１〜ｎもしくは１〜ｎ’まで取る」こととする。以下、同様である。
【００１４】
請求項１記載の発明は、上記の如き画像形成装置において、以下の点を特徴とする。
即ち、ｍ回の作像サイクルごとに順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から、トナーパターンごとに得られる情報：α(ｊ)，β(ｊ)，．．に対し、形成されたトナーパターンの新しいものから古いものに向かって単調に減少する加重：Ｗ_X(ｊ)（Ｘ＝ａ，ｂ，．．．，ｊ＝１，２，．．．．）による加重平均：
＜α＞_W＝Σα(ｊ)・Ｗ_a(ｊ) （ｊ＝１〜ｎ），
＜β＞_W＝Σβ(ｊ)・Ｗ_b(ｊ) （ｊ＝１〜ｎ’），．．．
（ｎ，ｎ’：平均を取るためのトナーパターンの数）
を算出し、これら加重平均：＜α＞_W _，＜β＞_W _，．．に基づき作像条件を制御するのである。
【００１５】
なお、上記の順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）からは、２種以上の所望の種類の情報を得ることができるが、光学センサの出力が所定の第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より小さくなる時刻：Ｔ_１、第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より大きくなる時刻：Ｔ_２（＞Ｔ_１)、出力が所定の第２しきい値：Ｖ_ｔｈ２（＞Ｖ_ｔｈ１)より大きくなる時刻：Ｔ_３を用いて、情報：α(ｊ)＝Ｔ_２(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)，情報：β(ｊ)＝Ｔ_３(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)と定義される２種の情報：α(ｊ)，β(ｊ)を得、平均値：＜α＞によりトナー補給を制御し、平均値：＜β＞により現像バイアスを制御するようにすることもできる。
【００１６】
請求項１記載の画像形成装置において、順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．）から、２種以上の所望の種類の情報を得ることができるが、光学センサの出力が所定の第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より小さくなる時刻：Ｔ_１、第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より大きくなる時刻：Ｔ_２（＞Ｔ_１)、出力が所定の第２しきい値：Ｖ_ｔｈ２（＞Ｖ_ｔｈ１)より大きくなる時刻：Ｔ_３を用いて、情報：α(ｊ)＝Ｔ_２(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)，情報：β（ｊ）＝Ｔ_３(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)と定義される２種の情報：α(ｊ)，β(ｊ)を得、加重平均：＜α＞_Ｗによりトナー補給を制御し、加重平均：＜β＞_Ｗにより現像バイアスを制御するようにできる（請求項２）。
【００１７】
この請求項２記載の画像形成装置において、情報：α(ｊ)に対する加重：Ｗ_ａ(ｊ)と情報：β(ｊ)に対する加重：Ｗ_ｂ(ｊ)とを等しくし、加重平均を取るパラメータ：ｊの個数を等しくすることができる（請求項３）。一般的には、加重：Ｗ_Ｘ(ｊ)（Ｘ＝ａ，ｂ，．．．）は互いに異なって良く、加重平均を取るパラメータ：ｊの個数も、各情報に応じて適宜に定めることができる。
【００１８】
上に説明した請求項１〜３記載の画像形成装置において、像担持体として「光導電性の感光体」を用い、トナーパターンを「帯電と露光と現像と」により形成することができる（請求項４）。あるいはまた像担持体を「中間転写媒体（中間転写ベルト等）」としてもよい。即ち、光導電性の感光体に帯電と露光と現像とにより形成されたトナーパターンを中間転写媒体上に転写して、中間転写媒体上のトナーパターンを光学センサで検知するようにしてもよいのである。
【００１９】
なお、画像形成装置において像担持体として光導電性の感光体を用いる場合、トナーパターンを像担持体の帯電と露光と現像とにより形成し、順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から得られる情報として、前記Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３により、情報：α(ｊ)＝Ｔ_２(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)，情報：β（ｊ）＝Ｔ_３(ｊ)−Ｔ_２(ｊ)と定義されるα(ｊ)、β(ｊ)を用い、平均値：＜α＞により像担持体の帯電電流を制御し、平均値：＜β＞によりトナー補給を制御することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の形態を説明するための図である。
この図は、画像形成装置の１例であるデジタル複写機の要部を説明図として示している。
像担持体１はドラム状に形成された光導電性の感光体（請求項４）で、矢印方向に回転可能である。画像形成時には像担持体１は矢印方向へ等速回転し、帯電器２により均一帯電される。
【００２１】
次いで、形成すべき画像の書き込みが行われる。即ち、画像情報により変調された光ビームがポリゴンミラー１９により偏向され、偏向された光ビームはミラー１８により折り返されて像担持体１をその母線方向へ光走査して画像書き込みを行い、この画像書き込みにより「画像情報に従う静電潜像」が形成される。
【００２２】
形成された静電潜像は現像装置の現像ローラ４に保持された現像剤（２成分系の現像剤である）５により現像され、静電潜像はトナーにより可視化され「トナー画像」となる。なお、光ビームによる画像書き込みでは画像となる部分を光照射するので、現像は「反転現像」で行われる。像担持体１上に形成されたトナー画像は転写部において転写チャージャ８により記録紙（図示されず）に転写される。記録紙は次いで分離チャージャ９により像担持体１から分離され、搬送ベルト１０により定着装置（図示されず）に搬送され、定着装置によりトナー画像を記録画像として定着されて装置外へ排出される。トナー画像転写後の像担持体１はクリーニング装置のブラシ１１とブレード１２により残留トナーを除去され、クエンチングランプ１３により光除電される。
【００２３】
このような作像サイクルのｍ回毎に、記録画像の形成が行われないときを選んで「情報検知用のトナーパターン」の形成が行われる。上記「ｍ回」は、作像条件の制御をどのように行うかにより適正な回数が定まり、最小回数は１回で、この場合は各作像サイクル毎にトナーパターン形成が行われる。また最大回数は１０００回で、作像サイクルが１０００回行われる毎に１回の割合でトナーパターンが形成される。一般的には、ｍは２０〜５０程度が実際的である。
【００２４】
トナーパターンは「トナー付着量が像担持体１の表面の移動方向に連続的に変化するよう」に形成される。説明中の実施の形態においてはトナーパターンの形成は以下のように行われる。
【００２５】
図２において横軸は時間：ｔを示す。像担持体１の回転による周面の移動速さをｖとすると「ｖｔ」は、上記周面の移動方向の距離を表す。トナーパターンの形成は、先ず図２（ａ）に符号２−１で示すような均一な低電位部分（光ビームにより面積的に書き込みを行う）を形成し、この部分を現像するときに現像バイアスを図２（ａ）の曲線２−２のように変化させる。すると現像により形成されるトナーパターンに於けるトナー付着量は図２（ｂ）に示すように「像担持体１の表面の移動方向に連続的に変化」する。図１に符号６で示す光学センサで、このようなトナー付着量変化を持つトナーパターン（図１に符号３で示す）を検知すると、光学センサ６の出力は図２（ｃ）に実線で示す如きものになる。
【００２６】
図２（ｃ）に示すように、光学センサの出力が所定の第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より小さくなる時刻をＴ_１、上記出力が第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より大きくなる時刻をＴ_２（＞Ｔ_１）、上記出力が所定の第２しきい値：Ｖ_ｔｈ２（＞Ｖ_ｔｈ１）より大きくなる時刻をＴ_３とすると、前述したように情報：Ｔ_２−Ｔ_１は、トナーパターンにおけるトナー付着量の大きい領域を意味するから、この情報：Ｔ_２−Ｔ_１が大きいことは現像剤に於ける「トナー濃度が高い」ことを意味する。
【００２７】
情報：Ｔ_３−Ｔ_１はトナーパターンの実質的な大きさに対応し、情報：Ｔ_３−Ｔ_１が大きいほど「潜像電位の低い部分が強く現像されている」ことを意味する。情報：Ｔ_３−Ｔ_２は、トナーパターンのトナー付着量の小さい部分に対応し、これが大きいことは「像担持体１におけるトナー吸着力が弱い」ことを意味する。
【００２８】
光学センサ６の出力はノイズの影響により図２（ｃ）に実線で示すように変動するので上記情報：Ｔ_２−Ｔ_１、Ｔ_３−Ｔ_１，Ｔ_３−Ｔ_１をそのまま作像条件の制御に用いることはできない。
【００２９】
そこで、ｍ回の作像サイクル毎に順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から得られる情報：α(ｊ)，β(ｊ)，．．に対し、平均値：
＜α＞＝（Σα(ｊ)）／ｎ（ｊ＝１〜ｎ），
＜β＞＝（Σβ(ｊ)）／ｎ’ （ｊ＝１〜ｎ’），．．．
を算出し、これら平均値：＜α＞，＜β＞，．．に基づき作像条件を制御し、あるいは、情報：α(ｊ)，β(ｊ)，．．に対し、形成されたトナーパターンの新しいものから古いものに向かって単調に減少する加重：Ｗ_Ｘ(ｊ)（Ｘ＝ａ，ｂ，．．．，ｊ＝１，２，．．．．）による加重平均：
＜α＞_Ｗ＝Σα(ｊ)・Ｗ_ａ(ｊ) （ｊ＝１〜ｎ），
＜β＞_Ｗ＝Σβ(ｊ)・Ｗ_ｂ(ｊ) （ｊ＝１〜ｎ’），．．．
を算出し、これら加重平均：＜α＞_Ｗ，＜β＞_Ｗ，．．に基づき作像条件を制御する（請求項１）のである。
【００３０】
なお、前述のように情報：α(ｊ)＝Ｔ_２(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)，情報：β（ｊ）＝Ｔ_３(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)とすると、光学センサ６の出力に於けるノイズに起因する変動は検知毎に全くランダムであるので、上記情報：α(ｊ)，β（ｊ）の平均値：＜α＞，＜β＞を取ると、光学センサの出力に変動がないと考えた場合（この場合、光学センサの出力は図２（ｃ）の鎖線の如きものになる）において出力が第１しきい値：Ｖ_ｔｈ１より大きくなる時刻をＴ_Ｒ２、所定の第２しきい値：Ｖ_ｔｈ２より大きくなる時刻をＴ_Ｒ３として、平均値：＜α＞はＴ_Ｒ２−Ｔ_１（Ｔ_１は実質的にノイズの影響を受けない）に近くなり、平均値：＜β＞はＴ_Ｒ３−Ｔ_１に近くなる。従って、これら平均値：＜α＞，＜β＞は、それぞれトナー補給、現像バイアスの制御に利用することもできる。
【００３１】
平均を取るためのデータ数：ｎ，ｎ’を大きくすればするほど平均値：＜α＞はＴ_Ｒ２−Ｔ_１に、平均値：＜β＞はＴ_Ｒ３−Ｔ_１により近くなる。
【００３２】
あるいは、情報：α(ｊ)＝Ｔ_２(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)，情報：β(ｊ)＝Ｔ_３(ｊ)−Ｔ_２(ｊ)として、平均値：＜α＞により像担持体の帯電電流を制御し、平均値：＜β＞によりトナー補給を制御するようにしても良いし、情報：α(ｊ)＝Ｔ_２(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)，情報：β(ｊ)＝Ｔ_３(ｊ)−Ｔ_１(ｊ)，情報：γ(ｊ)＝Ｔ_３(ｊ)−Ｔ_２(ｊ)とし、平均値：＜α＞によりトナー補給を制御し、平均値：＜β＞により現像バイアスの制御を行い、平均値：＜γ＞によりトナー補給を制御するようにしてもよい。
【００３３】
最後の場合、平均値：＜α＞が所定の値よりも小さくなったらトナーの補給を行い、平均値：＜β＞が小さくなるほど現像バイアスの絶対値を小さくし、平均値：＜γ＞が大きくなるほど帯電電流を大きくするのである。
【００３４】
光学センサの最新の出力から得られる情報：α(ｊ)等と過去の作像サイクルに於ける同じ情報：α（ｉ）とを同じ重みで平均演算する場合、過去に於ける情報：α(ｉ)等の影響が大きく、例えば記録画像の高濃度画像部の割合が大きく変わったような場合に、過去の情報の影響で作像条件の制御が記録画像の変化に追随できない場合が起こり得る。
【００３５】
請求項１，２，３記載の発明ではこのような場合を考慮し、上記平均演算を加重平均演算とし、加重：Ｗ_Ｘ(ｊ)（Ｘ＝ａ，ｂ，．．．，ｊ＝１，２，．．．．）を、形成されたトナーパターンの新しいものから古いものに向かって単調に減少させることにより、より新しい情報が平均演算において大きな影響を持つようにした。このようにすることにより、記録画像の濃度等が大きく変化しても、その変化に良く追従するように作像条件の制御を行うことが可能になる。
【００３６】
上記平均値や加重平均の「演算」や作像条件の「制御」は図１に於ける演算・制御装置２０（マイクロコンピュータ等）により行う。即ち、トナー補給の制御はトナー補給器２１を制御することにより、現像バイアスの制御は現像バイアス電源７を制御することにより、帯電電流の制御は帯電器用電源２２を制御することにより行う。
【００３７】
【実施例】
以下、具体的な実施例を３例あげる。いずれも図１の如き画像形成装置において実施する。
【００３８】
実施例１
ｍ＝１として、トナーパターンを各作像サイクルごとに形成し、順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から得られる情報：α(ｊ)，β(ｊ)として、光学センサの出力が所定の第１しきい値：Ｖ_th1より小さくなる時刻をＴ₁、出力が第１しきい値：Ｖ_th1より大きくなる時刻をＴ₂（＞Ｔ₁）、出力が第２しきい値：Ｖ_th2（＞Ｖ_th1）より大きくなる時刻をＴ₃とするとき、情報：α(ｊ)＝Ｔ₂(ｊ)−Ｔ₁(ｊ)，情報：β(ｊ)＝Ｔ₃(ｊ)−Ｔ₁(ｊ)とし、平均値：＜α＞によりトナー補給を制御し、平均値：＜β＞により現像バイアスを制御することもできる。
【００３９】
最新に形成されたトナーパターンから得られる情報をα（１），β（１）とし、形成されるトナーパターンを新しい順にｊ＝１，２，３，．．．として、過去７回のトナーパターンと最新のトナーパターンとに就き、平均値：＜α＞＝（Σα（ｊ））／８，＜β＞＝（Σβ（ｊ））／８（ｊ＝１〜８）を算出し、平均値：＜α＞が所定の値よりも小さくなるとき「定量のトナー」を現像装置中に補給するようにトナー補給を制御し、平均値：＜β＞が小さくなるに従い現像バイアスの絶対値を小さくするように現像バイアスを制御した。
【００４０】
現像バイアスの制御は、「平均値：＜β＞の変化に対応する現像バイアスの変化」を演算式として演算・制御装置２０に記憶させておき、算出された平均値：＜β＞に応じて算出される現像バイアスが実現されるように、現像バイアス電源７を制御した。
【００４１】
このようにして作像条件を安定的に制御することができたが、複写原稿を標準的な原稿から高濃度画像が著しく大きな割合を占める原稿に切り替えたとき、現像バイアスの制御が追従できず、記録画像では画像濃度の不足が生じた。
【００４２】
実施例２
実施例２は、請求項１，２，３，４記載の発明の実施例である。
【００４３】
ｍ＝１とし、トナーパターンを各作像サイクルごとに形成し、順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から得られる情報：α(ｊ)，β(ｊ)としてα(ｊ)＝Ｔ₂(ｊ)−Ｔ₁(ｊ)，β(ｊ)＝Ｔ₃(ｊ)−Ｔ₁(ｊ)を用い、形成されたトナーパターンの新しいものから古いものに向かって単調に減少する加重：Ｗ_X(ｊ)（Ｘ＝ａ，ｂ，．．，ｊ＝１，２，．．．）による加重平均：＜α＞_W＝Σα(ｊ)・Ｗ_a(ｊ)，＜β＞_W＝Σβ(ｊ)・Ｗ_b(ｊ)を算出し（請求項１）、加重平均：＜α＞_Wによりトナー補給を制御し、加重平均：＜β＞_Wにより現像バイアスを制御する（請求項２）。
【００４４】
最新に形成されたトナーパターンから得られる情報をα（１），β（１）とし、形成されるトナーパターンを新しい順にｊ＝１，２，３，．．として、過去１５回のトナーパターンと最新のトナーパターンとについて、加重平均：＜α＞_Ｗ，＜β＞_Ｗを算出した。
【００４５】
ｊ＝１〜１５に対し加重：Ｗ_ａ(ｊ)＝Ｗ_ｂ(ｊ)＝Ｗ(ｊ)とし（請求項３）、各加重を以下のように定めた。Ｗ(１)＝８／３２，ｊ＝２，３に対してＷ(ｊ)＝４／３２，ｊ＝４〜７に対してＷ(ｊ)＝２／３２，ｊ＝８〜１５に対しＷ(ｊ)＝１／３２。このように算出される加重平均：＜α＞_Ｗ，＜β＞_Ｗを用い、実施例１と同様にして作像条件の制御を行ったところ、安定した制御を実現できた。
【００４６】
実施例３
実施例３は請求項１，２，４記載の発明の実施例である。
【００４７】
ｍ＝１とし、トナーパターンを各作像サイクルごとに形成し、順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から得られる情報：α(ｊ)，β(ｊ)としてα(ｊ)＝Ｔ₂(ｊ)−Ｔ₁(ｊ)，β(ｊ)＝Ｔ₃(ｊ)−Ｔ₁(ｊ)を用い、形成されたトナーパターンの新しいものから古いものに向かって単調に減少する加重：Ｗ_X(ｊ)（Ｘ＝ａ，ｂ，．．，ｊ＝１，２，．．．）による加重平均：＜α＞_W＝Σα(ｊ)・Ｗ_a(ｊ)，＜β＞_W＝Σβ(ｊ)・Ｗ_b(ｊ)を算出し（請求項１）、加重平均：＜α＞_Wによりトナー補給を制御し、加重平均：＜β＞_Wにより現像バイアスを制御する（請求項２）。
【００４８】
最新に形成されたトナーパターンから得られる情報をα（１），β（１）とし、形成されるトナーパターンを新しい順にｊ＝１，２，３，．．として情報：α（ｊ）に就いては過去２回のトナーパターンと最新のトナーパターンとに就き加重平均：＜α＞_Ｗを算出し、情報：β（ｊ）については過去３０回のトナーパターンと最新のトナーパターンにつき加重平均：＜β＞_Ｗを算出した。
【００４９】
加重：Ｗ_ａ（ｊ）は、ｊ＝１に対しＷ_ａ（ｊ）＝２／４、Ｊ＝２，３に対しＷ_ａ（ｊ）＝１／４とし、加重：Ｗ_ｂ（ｊ）は、ｊ＝１に対しＷ_ｂ（ｊ）＝１６／８０、ｊ＝２，３に対しＷ_ｂ（ｊ）＝８／８０、ｊ＝４〜７に対しＷ_ｂ（ｊ）＝４／８０、ｊ＝８〜１５に対しＷ_ｂ（ｊ）＝２／８０、ｊ＝１６〜３１に対しＷ_ｂ（ｊ）＝１／８０とした。このように算出される加重平均：＜α＞_Ｗ，＜β＞_Ｗを用い、実施例１と同様にして作像条件の制御を行ったところ、常に安定した制御を実現できた。
【００５０】
実施例１においては、トナーパターンから得られる情報：α（ｊ），β（ｊ）のいずれに対しても平均を算出し、実施例２，３においては、情報：α（ｊ），β（ｊ）のいずれに対しても加重平均を算出した。
ところで、制御対象となる作像条件のうちトナー補給は、トナーの補給があってからその影響が現れまでの時間が必ずしも短くはないので、原稿の状況に即して応答性の速い制御を行うには、実施例１のように過去の多数のトナーパターンに関しての前記情報：α（ｊ）＝Ｔ_２（ｊ）−Ｔ_１（ｊ）の平均を取るよりも、むしろ実施例３のように、少ない数のトナーパターンに関して加重平均を取ることにより応答性を早めることが可能になる。
【００５１】
現像バイアスは逆に、特にカラー画像の形成の際にそのハイライトの像質が現像バイアスに敏感に反応するので、作像条件の制御において現像バイアスの変化はゆっくりであるほうが良い。従って現像バイアスの制御に関しては、制御のパラメータとなる情報：β（ｊ）＝Ｔ_３（ｊ）−Ｔ_１（ｊ）に就き、多数のトナーパターンに就き平均演算を行うか、実施例３のように加重平均を取るのがよい。
【００５２】
即ち、制御対象に応じた情報に応じて、例えば情報：α（ｊ），β（ｊ）に就いては平均を用いて制御を行い、他の情報：γ（ｊ），δ（ｊ），．．に就いては加重平均を用いて制御を行うようにしてもよいのである。
【００５３】
上の説明においては「トナーパターンを形成する方法」として、一様な低電圧部分を書き込み形成し、現像バイアスを変化させつつ現像する方法を挙げたが、これに限らず、書き込みで「電位が直線的に変化する」ような潜像（光書込に於ける光強度を連続的もしくは細かく段階的に変化させて形成する）を得、これを一定の現像バイアスで現像する方法でも良いし、「反射濃度が連続的もしくは細かく段階的に変化する濃度パターン」の像を露光して得られる潜像を現像バイアス一定で現像する方法によってもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば「像担持体に情報検知用のトナーパターンを形成し、このトナーパターンの状態を光学センサにより検知し、光学センサの出力変化から作像条件の制御に用いる複数の情報：α，β，．．を得る画像形成装置」において、光学センサの出力におけるノイズの影響を有効に除去して、安定した作像条件の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の画像形成装置の実施の形態を説明するための図である。
【図２】図１の形態に於けるトナーパターンおよびその形成、これを検知する光学センサの出力を説明するための図である。
【図３】従来技術とその問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１像担持体
２帯電器
３トナーパターン
４現像ローラ
６光学センサ

Claims

ベルト状もしくはドラム状に形成されて回転される像担持体に、ｍ（１０００≧ｍ≧１）回の作像サイクル毎に、情報検知用のトナーパターンを、トナー付着量が上記像担持体表面の移動方向に連続的、かつ、滑らかに変化するように形成し、上記トナーパターンの状態を光学センサにより検知し、上記光学センサの出力変化に基づき作像条件の制御に用いる複数の情報：α，β，．を得る画像形成装置において、
ｍ回の作像サイクルごとに順次に形成されるトナーパターン：Ｐ(ｊ)（ｊ＝１，２，．．．）から、トナーパターンごとに得られる情報：α(ｊ)，β(ｊ)，．．に対し、形成されたトナーパターンの新しいものから古いものに向かって単調に減少する加重：Ｗ _X ( ｊ ) （Ｘ＝ａ，ｂ，．．，ｊ＝１，２，．．．）による加重平均：
＜α＞ _W ＝Σα ( ｊ ) ・Ｗ _a ( ｊ ) （ｊ＝１〜ｎ），
＜β＞ _W ＝Σβ ( ｊ ) ・Ｗ _b ( ｊ ) （ｊ＝１〜ｎ’），．．．
（ｎ，ｎ’：平均を取るためのトナーパターンの数）
を算出し、これら加重平均：＜α＞ _{W ，} ＜β＞ _{W ，} ．．．に基づき作像条件を制御することを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、
順次に形成されるトナーパターン：Ｐ ( ｊ ) （ｊ＝１，２，．．．）から得られる情報は、情報：α ( ｊ ) およびβ ( ｊ ) であり、
光学センサの出力が所定の第１しきい値：Ｖ _th1 より小さくなる時刻をＴ ₁ 、上記出力が上記第１しきい値：Ｖ _th1 より大きくなる時刻をＴ ₂ （＞Ｔ ₁ ）、上記出力が所定の第２しきい値：Ｖ _th2 （＞Ｖ _th1 ）より大きくなる時刻をＴ ₃ とするとき、
情報：α ( ｊ ) ＝Ｔ ₂ ( ｊ ) −Ｔ ₁ ( ｊ ) ，情報：β ( ｊ ) ＝Ｔ ₃ ( ｊ ) −Ｔ ₁ ( ｊ ) であり、加重平均：＜α＞ _W によりトナー補給を制御し、加重平均：＜β＞ _W により現像バイアスを制御することを特徴とする画像形成装置。
請求項２記載の画像形成装置において、
情報：α ( ｊ ) に対する加重：Ｗ _a ( ｊ ) と情報：β ( ｊ ) に対する加重：Ｗ _b ( ｊ ) とが等しく、加重平均を取るパラメータ：ｊの個数が等しいことを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
像担持体は光導電性の感光体であり、トナーパターンは、像担持体の帯電と露光と現像とにより形成されることを特徴とする画像形成装置。