JP2005274789A

JP2005274789A - 画像形成装置

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Inventors: Fumitake Hirobe; 文武廣部
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Abstract

【課題】環境ミスマッチが発生した場合でも、安定した現像剤濃度制御ならびに画像濃度制御ができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】環境検知手段による環境検知結果が所定値以上変化した場合か若しくは現像装置内の現像剤を更新した場合、トナー補給制御よりも最大画像濃度制御を優先して実行する最大画像濃度制御優先モードを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、二成分現像剤を使用する画像形成装置に関する。

従来、トナーとキャリアとを主成分とする二成分現像剤を用いた複写機等の、電子写真方式又は静電記録方式の画像形成装置においては、トナーが消費されて現像装置内の現像剤濃度つまりトナーとキャリアの混合比（以下、「ＴＤ比」と称す。）が変化し、低画像比率の画像が連続して複写された場合、流動性付与目的で外添された外添剤のトナーへの埋め込まれによって、又、キャリア表面へのトナーや外添剤の付着によって、現像性や転写性が変化し、それらが著しく低下することがある。

このため、現像剤中のトナー濃度であるＴＤ比並びに形成された画像濃度を一定に維持するために、このＴＤ比や画像濃度を正確に検知する技術が重要となる。

二成分現像方式を採用した画像形成装置は、現像装置の現像剤収容部である現像容器内の現像剤に含まれる消費されたトナーを補給するために、現像容器と連結された補給用現像剤容器（補給用容器）が設けられる。補給用現像剤容器は現像カートリッジとして、補給用のトナーが収容され、通常は着脱自在で、内部のトナーが消費されたら、交換するようになっている。そして、画像濃度検知及び現像容器内現像剤ＴＤ比検知（以下、「現像剤濃度検知」と称す。）による検出値が常に一定になるように、補給用容器より現像装置に補給するトナー量を決定するトナー補給制御が提案及び実用化されている。

換言すると、上記のトナー補給制御では、長期にわたる画像形成中のトナー帯電量の低下を、現像容器内の二成分現像剤中のトナー濃度を適宜低下させることにより防止して、長期にわたる画像形成中における画像濃度を一定に保っているのである。

トナー補給制御は、画像形成の非画像形成時である前回転時に実施され、濃度検知用現像像（パッチ）において、画像濃度検知手段（画像濃度センサ）によって画像濃度低下を検知したら、現像装置内の現像剤のトナーを補給する。そして、この画像濃度検知結果による補給用容器から現像装置への補給量が過剰となった場合、現像装置内の現像剤濃度検知により補給量過剰の信号を発信し、補給量を制御したり、補給を止めたりする制御がなされる。

一般には、現像剤濃度検知は、現像剤が収容された現像装置に設けられた、光もしくは透磁率検知センサ等の現像剤濃度検知手段にて行う。光センサの場合、光を照射することでキャリアは通常黒色をしているため吸収され、トナー量つまりＴＤ比に応じた反射光量変化を検知することでＴＤ比を判別する。透磁率検知センサは、ＴＤ比が高くなることで低下する、現像剤中の見かけの透磁率変化を検知することでＴＤ比を判別する。

一方、形成する画像の画像部におけるトナー乗り量である画像濃度の検知は、帯電済みの、電子写真方式の画像形成装置の場合は、ドラム状電子写真感光体（感光ドラム）等の像担持体上に、所定の潜像コントラストで濃度検知用静電潜像（パッチ潜像）を形成し、このパッチ潜像を現像装置に収容した二成分現像剤により現像し、上記の濃度検知用現像像（パッチ）とする。このパッチ画像に、画像濃度センサとしての光センサより光を照射し、そのときの反射光の大小によってなされる。

尚、均一帯電された像担持体の画像部における表面電位を変更することで静電潜像が形成されるが、その非画像部と画像部との表面電位の差が潜像コントラストである。電子写真方式の画像形成装置では、像担持体は感光ドラムであるので、上記のトナー補給制御においては、この感光ドラム上で所定潜像コントラストになるように、帯電電位と露光光量を調整して、パッチ潜像を形成する。

ところで、画像形成装置の設置時及び現像剤交換時には、現像装置に新しい現像剤が充填されるが、出荷時に使用される密閉された容器から画像形成装置内の現像装置へ移された直後の現像剤は、移される前の容器内での水分量に調湿された状態であるが、現像装置内で徐々に外気に触れて、画像形成装置内に設けられた環境検知手段（環境センサ）にて検出される水分量に調湿されいく。この調湿の間に、現像剤中の摩擦帯電電荷量（トリボ）も、補給用容器内での値から、環境センサにて検知される水分量に対応した値へと変化していく。

ここで、耐久や環境の変化に対応するために、定期的に所定濃度でパッチを形成し、その画像濃度の出力値を検知することによって、装置制御部からの濃度信号を補正し、その情報によって、上記のトナー補給制御にてパッチ潜像を形成するための潜像形成条件である潜像コントラストを変更する。こうして、その時の環境に応じた潜像コントラストでトナー補給制御ができる。又、この時、階調制御も実施され、各階調における潜像コントラストを求めることで、所望の階調特性を維持する制御がなされている。

ここで、この環境に応じた潜像コントラストを決定するための定期的な制御は、前記所定濃度が最大画像濃度のパッチ、つまり最大画像濃度現像像で実施すると検知濃度の範囲が広くなって好適であるので所謂最大画像濃度制御（Ｄｍａｘ制御）として実行されることが多い。Ｄｍａｘ制御は、画像形成毎の前回転で実施するには、時間がかかるので、装置立ち上げ時、及び装置を立ち上げてから、画像形成枚数や時間によって定期的に定められた間隔で実行させる。

つまり、装置環境が急激に変化した時や、現像装置内の現像剤による初期濃度設定時や、外部からの現像剤補給や交換後の装置立ち上げ時において、最大画像濃度制御を実行することで、その後のトナー補給制御により、環境センサの検出値に応じて、こうした最大画像濃度制御によって定められた潜像コントラストを使用することで、全ての環境で基準濃度になるように制御されている。

しかしながら、近年、高画質化のため、現像剤中のトナー及びキャリアの小径化が進み、現像剤としての表面積が大きくなり、現像剤の調湿時間が長くなりがちである。

このため、装置の設置環境が急激に変化した場合、現像剤が十分に調湿されず、トリボが、環境センサの検出する水分量に対応した値になる前に、最大画像濃度制御におけるパッチ画像検出タイミングを迎えてしまう、所謂環境ミスマッチ状態が発生することになる。つまり、この最大画像濃度制御において、環境と潜像コントラストがミスマッチ状態で設定されてしまう状況が発生する。特に、画像形成装置を設置時や現像剤交換直後のパッチ画像検知初期設定時において、この環境ミスマッチ状態が発生しやすい。

具体的には、装置の設置時や現像剤交換時等において現像装置の現像容器内に現像剤を充填する時、現像容器内の水分量（空気１ｍ³中に含まれる水の質量）は、充填する時点の環境に依存し、一般には１ｇ〜２０ｇまで振れる。一方、同様に画像形成装置に設置される補給用容器内は、密閉されているので、長時間たっても容器内での水分量はほとんど変化しない。

例えば、補給用容器中の水分量が２０ｇの状態で、初期において、この容器から空の現像容器内にトナーを充填補給した時、環境センサの検出水分量が１ｇである場合、潜像コントラストは環境センサの検出値である水分量１ｇに対応した値で出力されるが、実際の現像剤の摩擦帯電量は補給用容器内での水分量２０ｇに対応した値であるため、パッチ画像濃度が基準濃度を大きくずれてしまうという現象が生じた。

その結果、初期濃度設定が不可能となったり、濃度設定されたとしても、基準濃度からずれているため感度が小さく、最大画像濃度制御時に設定された潜像コントラスト値では所望の画像濃度を達成できなかった。

又、現像剤が調湿されて行く過程で現像剤未調湿による問題が生じる。例えば、トリボの変化によりパッチ濃度が薄く検知され、現像剤のトナー濃度を高くしてしまい、かぶりやトナー飛散、最悪の場合は現像装置からの現像剤の溢れ出しという問題を招いた。

そのため、特許文献１では、現像特性に関する状態量例えば作像可能な最大トナー付着量、現像開始電圧等を算出することで現像手段の現像剤の撹拌、トナー補給、トナー消費の少なくとも１つの処理を実行して、現像剤の状態を適正化する現像剤エージング実行する方式が提案された。

しかしながら、現像剤エージング実行時において、画像形成を実施する毎に、所望の現像特性になるまでトナー濃度を変化させる必要があり、又、その設定の為に長い時間が必要となり、立ち上げ時間が長くなるといった問題があった。

又、特許文献２では、パッチ画像の初期濃度設定時は、環境センサの検知した水分量に関係なく、所定の潜像コントラストで形成したパッチ潜像を現像してパッチ画像を形成し、この画像濃度に基づく画像濃度出力設定をする方式が提案された。この方法において現像剤未調湿問題は見かけ上なくなる。

しかしながら、この方法では、一定の潜像コントラストでパッチ画像を形成するが、その所定値は現像剤中の調湿度合いに関係なく設定されており、環境センサが示す理想潜像コントラストとのミスマッチが生じるが、それに対する対策は言及されていなかった。

又、特許文献３では、過去所定時間内の複数のタイミングでの上記検出手段の出力の履歴を記憶し、記憶された複数のデータに従って、例えば、現像容器の画像形成装置への設置時や現像容器内の現像剤総入れ換え時における場合は、同様な状態のデータに従って、現像剤の吸湿状態を推定し、その吸湿状態に応じて画像形成条件を制御する方式が提案されている。

しかしながら、低湿下から高湿下への環境変動と高湿下から低湿下への環境変動では現像剤中の水分の吐き出し速度や吸湿速度に差があり、制御することが難しかった。

そこで、特許文献４ではパッチ画像を複数作成し、潜像コントラスト（Ｄｍａｘ制御）並びにγ―ＬＵＴ（Ｄｈａｌｆ制御）を補正する制御方法が提案された。

しかしながら、上記制御方法では、現像剤が調湿されていく段階での現像剤のトリボ変化に基づく現像特性変化を保証する手段に対する言及がなされていないといった問題があった。

詳細に説明すると、高温高湿（ＨＨ）環境下で調湿された状態で現像装置が低温低湿（ＮＬ）環境下に移動された場合、その時点で環境センサは装置がＮＬ下にあるため現像剤トリボは高いと予測し、高潜像コントラストを必要と判断する。ところが、上述した通り現像剤としては十分調湿が進んでない為、トリボが低く現像性が高い状態にある。従って、環境センサから想定された潜像コントラストでは、濃度が濃く出力される状況が発生する。そこで、Ｄｍａｘ制御を実行することで実際に用いる潜像コントラストを低い値に再設定して濃度を一定にすることは可能である。ところが、徐々に現像剤がＮＬ下トリボに調湿されていくと、トリボが上がり、現像性が低下するために先に行われたＤｍａｘ制御での最大画像濃度では出力されなくなり、結果補給過剰信号が発信されることになる。その結果ＴＤ比が増大し、かぶり現象が発生することがあった。

つまり、ＮＬ下では高トリボとなる為、潜像コントラストが大きくなるはずが、現像剤トリボはの高トナー濃度の現像剤による低トリボ状態で、又、その結果、潜像コントラストが低い状況で制御されてしまうといった矛盾のある制御となってしまうことがあった。
特開平１０−８３１１５号公報特開２００１−１９４８３７号公報特開昭６３−１７７１７７号公報特開２００２−６６８４号公報

本発明の目的は、二成分現像剤が調湿される時間が長い種類のものであっても、装置設置環境が急激な変化した場合や画像形成装置の設置時や現像剤交換時において現像剤を新しい容器に入れ換える前後の環境ミスマッチが発生した場合でも、安定した現像剤濃度制御ならびに画像濃度制御ができる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、トナーとキャリアを含む現像剤を収容し、前記静電潜像を現像して現像像を形成する現像装置と、前記現像像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、周囲の環境を検知する環境検知手段と、前記現像装置にトナーを補給する補給手段と、を有し、
前記像担持体上に濃度検知用静電潜像が形成され、それを前記現像装置により現像して濃度検知用現像像を形成し、該濃度検知用現像像の画像濃度を前記画像濃度検知手段により検知した結果に基づいて、前記補給手段が前記現像装置にトナーを補給するトナー補給制御と、
最大画像濃度にて濃度検知用静電潜像を形成し、それを前記現像装置により現像して最大画像濃度現像像を形成し、前記画像濃度検知手段により、その画像濃度を検知し、その検知結果に基づいて前記トナー補給制御における前記濃度検知用静電潜像の潜像形成条件を補正する最大画像濃度制御と、が実施される画像形成装置において、
前記環境検知手段による環境検知結果が所定値以上変化した場合か若しくは前記現像装置内の現像剤を更新した場合、前記トナー補給制御よりも前記最大画像濃度制御を優先して実行する最大画像濃度制御優先モードを有することを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明の一実施態様によると、更に、前記現像装置内に収容された現像剤のトナー濃度を検知する現像剤濃度検知手段を有し、前記最大画像濃度制御優先モードにおいて、前記現像剤濃度検知手段による検知結果から、前記現像装置への前記補給手段によるトナー補給量の制限値が決定される。

本発明の他の実施態様によると、前記最大画像濃度制御優先モードにおいて、前記最大画像濃度制御は、それを実行する通常の時間間隔よりも時間間隔を短くして実行される。

本発明の他の実施態様によると、前記最大画像濃度制御優先モードにおける前記最大画像濃度制御により決定された潜像形成条件と、前記最大画像濃度制御優先モードを実行時でない時且つ前記環境検知手段に検知された環境の時において求められた潜像形成条件と、が略同じになったと判断された時に、前記最大画像濃度制御優先モードが解除される。

本発明の画像形成装置は、像担持体上に濃度検知用静電潜像が形成され、それを現像装置により現像して濃度検知用現像像を形成し、濃度検知用現像像の画像濃度を画像濃度検知手段により検知した結果に基づいて、補給手段が現像装置にトナーを補給するトナー補給制御と、最大画像濃度にて濃度検知用静電潜像を形成し、それを現像装置により現像して最大画像濃度現像像を形成し、画像濃度検知手段により、その画像濃度を検知し、その検知結果に基づいてトナー補給制御における濃度検知用静電潜像の潜像形成条件を補正する最大画像濃度制御と、が実施される画像形成装置において、環境検知手段による環境検知結果が所定値以上変化した場合か若しくは現像装置内の現像剤を更新した場合、トナー補給制御よりも最大画像濃度制御を優先して実行する最大画像濃度制御優先モードを有するので、更に、現像装置内に収容された現像剤のトナー濃度を検知する現像剤濃度検知手段を有し、最大画像濃度制御優先モードにおいて、現像剤濃度検知手段による検知結果から、現像装置への補給手段によるトナー補給量の制限値が決定され、最大画像濃度制御は、通常の所定時間間隔よりも時間間隔を短くして実行されることで、現像剤と設置環境とのミスマッチによりトナー濃度制御が不安定になるといった従来の問題点を解消することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
図９は、本発明が適用される画像形成装置の一例を示す断面図で、電子写真デジタル方式の４色のフルカラー画像形成装置である。尚、これはあくまで一例であり、画像形成装置の全体構成は、他に多種類考えられる。

本画像形成装置は、下部のデジタルカラー画像プリンタ部Ｉと、上部のデジタルカラー画像リーダ部ＩＩとを備えており、例えば、リーダ部ＩＩで読み取った原稿Ｄの画像に基づき、プリンタ部Ｉで記録材Ｐに画像を形成する。

以下、プリンタ部Ｉ及びリーダ部ＩＩの構成、そして実施される画像形成動作について説明する。

プリンタ部Ｉは、矢印Ｒ１方向に回転駆動される像担持体としての感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って、順に、一次帯電器２、露光手段３、現像装置４、転写装置５、クリーニング器６、前露光ランプ７等の感光ドラム１に作用する画像形成手段が配置されている。転写装置５の下方、即ちプリンタ部Ｉの下半部には、記録材Ｐの供給搬送部８が配置され、転写装置５の上部には分離手段９が、又、分離手段９の下流側（記録材Ｐの搬送方向についての下流側）には定着器１０、排紙部１１が配置されている。

更に、これらの画像形成手段以外に、プリンタ部Ｉの現像装置４の近傍には、図示しない環境センサが配置されている。

感光ドラム１は、アルミニウム製のドラム状の基体１ａと、その表面を覆うＯＰＣ（有機光半導体）の感光層１ｂと、を有し、図示しない駆動手段により矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動され、回転する過程において、表面に現像像（トナー像）が形成される。

帯電手段である一次帯電器２は、感光ドラム１に対向する部分が開口したシールド２ａと、シールド２ａの内側に感光ドラム１の母線と平行に配置された放電ワイヤ２ｂと、シールド２ａの開口部に配置された帯電電位を規制するグリッド２ｃと、を有するコロナ帯電器として構成される。一次帯電器２は、図示しない電源によって帯電バイアスが印加され、これにより、帯電工程にて感光ドラム１の表面を所定の極性、所定の電位に均一に帯電する。

露光手段３は、リーダ部ＩＩからの画像信号に基づいてレーザ光を発光するレーザ出力部（図示せず）と、レーザ光を反射するポリゴンミラー３ａと、レンズ３ｂと、ミラー３ｃと、を有する。露光手段３は、本例では露光工程である潜像形成工程にて、このレーザ光を、一次帯電器２に一様に帯電された感光ドラム１の表面に照射することによって露光し、感光ドラム１の表面に露光部分の電荷を除去して静電潜像を形成する。本実施例では、原稿Ｄの画像がイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色に色分解され、感光ドラム１の表面にそれぞれの色に対応した静電潜像が順次形成される。

現像装置４として、感光ドラム１の回転方向に沿って上流側から順に４個の現像装置４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋを備え、それぞれ樹脂を基体としたイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）のトナーを含む二成分現像剤を収容している。各現像装置４Ｙ〜４Ｋは、それぞれトナーを担持して感光ドラム１と対向した現像部へ搬送する現像スリーブ４ａを有し、静電潜像の現像に供される所定の色の現像装置が偏心カム４ｂによって、択一的に感光ドラム１の表面に近接した現像位置に配置されて、現像工程にて、現像スリーブ４ａを介して静電潜像にトナーを付着させて現像し、静電潜像をトナー像として可視化する。

又、各現像装置４Ｙ〜４Ｋ内には現像剤濃度を検知可能な現像剤濃度検知手段である光学式ＴＤ比検知センサＮ１が配置（不図示）されている。又、本実施例ではＴＤ比検知センサとして光学式センサを用いたが、他に透磁率検知センサであっても構わないし、現像装置外にセンサを設けてもよい。

尚、現像時は、現像工程に供せられる現像装置４以外の３つの現像装置４は、現像位置から離れた退避位置にある。又、現像装置４は、このＴＤ比検知センサの検出結果よりトナーが消費された場合と判断した場合は、それぞれの現像装置４Ｙ〜４Ｋの現像容器は、その近辺に備えられた、補給用トナーが収容された補給用容器４００からトナーが補給される。その構成については、後に説明する。

転写装置５は、表面に転写材Ｐを担持する転写ドラム（記録材担持体）５ａ、転写工程にて感光ドラム１上のトナー像を記録材Ｐに転写する転写帯電器５ｂ、記録材Ｐを転写ドラム５ａに静電吸着するための吸着帯電器５ｃとこれに対向する吸着ローラ５ｄ、内側帯電器５ｅ及び外側帯電器５ｆを有し、矢印Ｒ５方向に回転駆動されるように軸支された転写ドラム５ａの周面開口域には、誘電体から形成される記録材担持シート５ｇを円筒状に一体的に張設している。記録材担持シート５ｇは、ポリカーボネートフィルム等の誘電体シートを使用している。

クリーニング器６は、記録材Ｐに転写されずに感光ドラム１の表面に残った残留トナーを掻き落とすクリーニングブレード６ａ、及び掻き落としたトナーを収容する回収容器６ｂを備えている。

前露光ランプ７は、一次帯電器２の上流側に隣接して配置され、クリーニング器６によって清掃された感光ドラム１の表面の不要な電荷を除去する。

給紙搬送部８は、大きさの異なる記録材Ｐを積載収納する複数の給紙カセット８ａ、給紙カセット８ａ内の記録材Ｐを給紙する給紙ローラ８ｂ、多数の搬送ローラ８ｄ、及びレジストローラ８ｃ等を有し、所定の大きさの記録材Ｐを転写ドラム５ａに供給する。

分離手段９は、トナー像を転写後の記録材Ｐを転写ドラム５ａから分離するための分離帯電器９ａ、分離爪９ｂ及び分離押し上げコロ９ｃ等を備えている。

定着器１０は、内側にヒータを有する定着ローラ１０ａと、この定着ローラ１０ａの下方に配置された、記録材Ｐを定着ローラ１０ａに押し付ける加圧ローラ１０ｂとを有する。

排紙部１１は、定着器１０の下流側に配置された、搬送パス切り換えガイド１１ａ、排出ローラ１１ｂ、排紙トレイ１１ｃ等を有する。搬送パス切り換えガイド１１ａの下方には、１枚の記録材Ｐに対してその両面に画像形成を行うための搬送縦パス１１ｄ、反転パス１１ｅ、中間トレイ１１ｇ、更に搬送ローラ１１ｈ、１１ｉ、反転ローラ１１ｊ等が配置されている。

感光ドラム１の周囲における一次帯電器２と現像装置４との間には、感光ドラム１の表面の帯電電位を検出する電位センサ１００が、又、現像装置４と転写ドラム５ａとの間には、感光ドラム１上のトナー像の濃度を検知する画像濃度検知手段（画像濃度センサ）２００が、それぞれ配置されている。画像濃度センサ２００については後に詳述する。

プリンタ部Ｉの上方に配置されたリーダ部ＩＩは、原稿Ｄを載置する原稿台ガラス１２ａ、移動しながら原稿Ｄの画像面を露光走査する露光ランプ１２ｂ、原稿Ｄからの反射光をさらに反射させる複数のミラー１２ｃ、反射光を集光するレンズ１２ｄ、及びレンズ１２ｄからの光に基づいてカラー色分解画像信号を形成するフルカラーセンサ１２ｅ等を有する。カラー色分解画像信号は、増幅回路（図示せず）を経てビデオ処理ユニット（図示せず）によって処理を施され、上記のプリンタ部Ｉに送出される。

上記構成の画像形成装置では、画像は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順に４色のフルカラー画像を形成するものとする。この画像形成工程について説明する。

リーダ部ＩＩの原稿台ガラス１２ａ上に載せた原稿Ｄの画像は、露光ランプ１２ｂによって照射され、色分解された後、まず、イエローの画像がフルカラーセンサ１２ｅによって読み取られ、所定の処理を施されて、画像信号としてプリンタ部Ｉに送られる。

プリンタ部Ｉでは、感光ドラム１が矢印Ｒ１方向に回転駆動され、先ず帯電工程にて、一次帯電器２によって表面が均一に帯電される。露光工程にて、上記のリーダ部ＩＩから送られてきた画像信号に基づいて、露光手段３のレーザ出力部からレーザ光が照射され、ポリゴンミラー３ａ等を介して、帯電済みの感光ドラム１の表面を光像Ｅによって露光する。感光ドラム１表面の露光を受けた部分は電荷が除去され、これによりイエロー成分色に対応した静電潜像が形成される。現像工程にて、現像装置４では、イエローの現像装置４Ｙが所定の現像位置に配置され、その他の現像装置４Ｃ、４Ｍ、４Ｋは現像位置から退避される。感光ドラム１上の静電潜像は、現像装置４Ｙによってイエロートナーが付着され、イエロートナー像として現像される。この感光ドラム１上のイエロートナー像は、転写工程にて転写ドラム５ａに担持された記録材Ｐに転写される。

転写工程にて、記録材Ｐは、原稿画像に適した大きさのものが所定の給紙カセット８ａから給紙ローラ８ｂ、搬送ローラ及びレジストローラ８ｃ等を介して所定のタイミングで転写ドラム５ａに供給される。このように供給された記録材Ｐは、転写ドラム５ａ表面の転写材担持シート５ｆに吸着されて巻き付き、転写ドラム５ａの矢印Ｒ５方向の回転にともない回転して、転写帯電器５ｂによって感光ドラム１上のイエロートナー像が転写される。

トナー像が転写された後の感光ドラム１は、クリーニング器６によって表面の残留トナーが除去され、更に前露光ランプ７によって不要な電荷が除去され、上述の一次帯電以下の画像形成に再度供される。

以上のリーダ部ＩＩによる原稿Ｄの画像の読みとりから、転写ドラム５ａ上の記録材Ｐへのトナー像の転写、感光ドラム１の清掃、除電に至る一連のプロセスを、イエロー以外の他の３色、すなわちシアン、マゼンタ、ブラックについて同様に行い、転写ドラム５ａ上の記録材Ｐ上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を重ね合わせたカラー画像が得られる。

４色のトナー像の転写を受けた記録材Ｐは、分離帯電器９ａ、分離爪９ｂ等によって転写ドラム５ａから分離され、未定着のトナー像を表面に担持した状態で定着器１０に搬送される。

そして、記録材Ｐは、定着工程にて、定着器１０の定着ローラ１０ａ及び加圧ローラ１０ｂによって加熱、加圧され、トナー像が記録材Ｐの表面に溶融固着されて定着される。定着後の記録材Ｐは、排出ローラ１１ｂによって排紙トレイ１１ｃ上に排出される。

記録材Ｐの両面に画像を形成する場合は、記録材Ｐが定着器１０を出た後、直ぐに搬送パス切り換えガイド１１ａを駆動して、記録材Ｐを搬送縦パス１１ｄを経て反転パス１１ｅに一旦導いた後、反転ローラ１１ｊの逆転により、送り込まれた際の後端を先頭にして、送り込まれた方向と反対向きに退出させ、中間トレイ１１ｇに収納する。その後、再度、上述の画像形成プロセスによって記録材Ｐのもう一方の面に画像を形成した後、排紙トレイ１１ｃ上に排出する。

記録材Ｐを分離した後の転写ドラム５ａにおいては、記録材担持シート５ｇ上への粉体の飛散付着、記録材Ｐ上のオイルの付着等を防止するために、記録材担持シート５ｇを介して対向するファーブラシ１３ａとバックアップブラシ１３ｂ、及びオイル除去ローラ１４ａとバックアップブラシ１４ｂによって清掃する。このような清掃は、画像形成前もしくは画像形成後に行い、またジャム（紙づまり）発生時には随時行う。

ここで、こうした画像形成工程の前回転時に従来例にて説明したトナー補給制御が実施されている。又、装置立ち上げ時やそれ以後の環境の変化に応じて定期的に、トナー補給制御と共に最大画像濃度制御が実施され、トナー補給制御にて使用される潜像コントラストを補正している。

このトナー補給制御や最大画像濃度制御に使用される、前述の感光ドラム１上に形成された濃度検知用現像像（パッチ）や最大画像濃度現像像（最大画像濃度パッチ）の画像濃度（パッチ濃度）を検知するための画像濃度検知手段（画像濃度センサ）２００は、図３に示すように、発光部２０１と受光部２０２とＣＰＵ２０３とを有する光センサである。発光部２０１から発生された照射光は、感光ドラム１上に形成されたパッチ画像Ａによって反射され、その反射光を受光部２０２によって受光する。受光した反射光の光量は、ＣＰＵ２０３を介して出力電圧に変換される。

装置立ち上げ時と定期的に、出力できる最大画像濃度で最大画像濃度現像像（最大画像濃度パッチ）を形成し、その環境における基準となる潜像コントラストを求め、更に、階調制御を実行する。

トナー補給制御に使用するパッチ画像Ａは、最大画像濃度制御にて定められた潜像コントラストにて、帯電済みの感光ドラム１の表面を露光手段３のレーザ光で露光して濃度検知用静電潜像（パッチ潜像）を形成し、そのパッチ潜像を現像装置４で現像してトナー像としたものである。

このときのパッチ画像Ａの濃度は、例えばレーザ光の強さによって潜像コントラスト（画像部の表面電位とバックグランド電位との差）を変えることにより、比較的容易に変更することができる。図４に、パッチ画像濃度と画像濃度センサ２００の出力電圧特性を示す。本実施例では、最大画像濃度制御を実行し、階調制御を実施した後、センサ感度の一番高かった光学濃度０．６に対応する潜像コントラストでパッチ画像を作像した。その後このパッチ画像の濃度検知結果に基づいて、光学濃度０．６に対応した最適な濃度となるようにトナー補給制御をおこなう。もちろん、基準を光学濃度０．６の設定以外に、現像剤特性、センサ感度特性等から最適な濃度設定のパッチ画像を選んで形成することで良好な制御を達成できる。

尚、このトナー補給制御において形成されるパッチ画像と、最大画像濃度制御における最大画像濃度パッチと、の間には濃度差が設けられていることが好ましい。なぜなら、最大画像濃度パッチのような高濃度の画像では、センサ感度が良好ではなく、ＴＤ比のばらつきが大きくなってしまい、濃度乱高下が発生しがちであるからである。又、パッチ画像を感光ドラム１のクリーニング器６に回収する時に、ある局所的に濃度が高い部分の画像が連続してクリーニング器６に回収されるとトナー有り部と無し部でクリーニングブレード６ａの局所ビビリを発生させ、最悪時にはクリーニング不良が発生する可能性がある。又、トナー補給制御におけるパッチ画像がベタ黒パッチでは、トナー消費量が増えてしまい、ランニングコスト増大を引き起こすからである。

現像装置４は、トナー補給制御における、この光学濃度０．６のパッチ画像濃度の検出結果よりトナーが画像濃度が薄いと判断した場合は、それぞれの現像装置４Ｙ〜４Ｋの現像容器は、その近辺に備えられた、補給用トナーが収容された補給用容器４００からトナーが補給される。

ここでは、この補給容器４００から現像装置４へのトナー補給は、トナー補給制御におけるパッチ画像検知結果に基づいて行われるが、この補給手段について説明する。

まず、図５を用いて、本実施例の現像装置４について説明する。尚、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋはどれも同じ構成である。現像装置４を構成する現像容器４ｃには、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が収容されており、初期状態の現像剤中のトナー濃度は７Ｗｔ％である。この値はトナーの帯電量、キャリア粒径、画像形成装置の構成等に応じて適正に調整されるべきものであって、必ずしもこの数値に従わなければいけないものではない。

現像装置４は感光ドラム１に対向した現像領域が開口しており、この開口部に一部露出するようにして現像剤担持体である現像スリーブ４ａが回転可能に配置されている。磁界発生手段である固定のマグネット４ｄを内包する現像スリーブ４ａは非磁性円筒で構成され、現像動作時には図５の矢印方向に回転し、現像容器４ｃ内の二成分現像剤を層状に保持して現像領域に担持搬送し、感光ドラム１と対向する現像領域に二成分現像剤を供給して、感光ドラム１に上記の方法で形成された静電潜像を現像する。

又、現像容器４ｃには現像剤排出口４ｅ及び現像剤補給口４ｆが設けられており、通常、それぞれの開口部はゴム材質のキャップにより閉じられており、二成分現像剤の交換時には、現像容器４ｃ内の二成分現像剤は現像剤排出口４ｅより排出し、新しい二成分現像剤の補給は補給用容器４００から現像剤補給口４ｆより行なう。

補給用容器４００は、図６に示すように、略円筒形で画像形成装置本体から容易に脱着可能なトナーカットリッジである。トナーカートリッジ４００を画像形成装置に手前側から挿入し、手前側の把手４０１を右側にひねることで回転し、補給口４０２が開口する。尚、トナーカートリッジ４００を画像形成装置から離脱する際には把手４０１を左側にひねることで補給口４０２が閉じ、内包する粉体が外部に漏れることはない。

又、トナーカートリッジ４００内には、補給トナーを搬送するための搬送部材４０３が内蔵されている。図６にトナーカートリッジ４００の内部が一部示されているが、攪拌部材４０３はこれに示したように樹脂フィルム等をらせん状にしたものを剛体の軸で回転駆動するようにしたもので、適宜回転することでトナーカートリッジ４００内のトナーを搬送し、補給を補助する。トナーは、攪拌部材４０３の回転力と重力によって、現像剤カートリッジ４００から現像剤補給口４０２を通過して、現像容器４ｃに配設された補給スクリュー４ｇへと搬送され、補給スクリュー４ｇの回転に従い、現像剤補給口４ｆより現像容器４ｃ内に補給される。装置の制御手段により、現像装置４にトナーを補給する時は、補給スクリュー４ｇを回転する信号が送信される。

一方、本実施例では、最大画像濃度制御時には、レーザ光の強度を変えて潜像コントラストを変更することにより、パッチ画像濃度を変えているが、その場合、現像剤の水分量によって濃度が変わるので、環境センサによって画像形成装置の雰囲気の水分量を検出して、その水分量による変動分を除外して、潜像コントラストを制御している。そして、その環境においてＤｍａｘ制御にて求められた潜像コントラストテーブルは、画像形成手段を制御する制御手段の記憶手段にその都度記憶されている。

しかし、装置環境が急激に変化したと環境センサが判断した場合や現像装置内の現像剤を大量に更新した時の初期濃度設定時には、従来例にて説明した環境ミスマッチ状態が発生している可能性がある。尚、例えば環境履歴を格納しておけるメモリを設けることで、環境センサは、装置環境の急な変化を検知可能となり、又、サービスマンがハード並びにソフトスイッチにて装置に現像剤交換した旨を伝えられるスイッチを設ければ、初期濃度設定時であることを検知可能となる。

本実施例では、装置環境が急激に変化したと環境センサが判断した場合や初期濃度設定時には、こうした環境ミスマッチが発生しているかを確認するモードに移行する。

そして、環境ミスマッチが発生した時には、それを補正するために後に説明する最大画像濃度制御優先モードへ移行する。

次に、本発明の特徴である環境ミスマッチ時の対策方法について説明する。

この環境ミスマッチ判別ルーチン並びに最大画像濃度制御優先モードへの移行方法について図１、図２のフローチャートを用いて説明する。

まず、上述した通り、図１に示すフローチャートに従って、環境センサの検知結果により、急激な装置環境の変化があったかもしくは現像剤交換作業を行ったと判断した場合、つまり通常モードにて、急な環境変化が起きたと判断された場合、即ち環境センサによる検知結果に前回の画像形成時と比べて所定値以上の変化が生じた場合、又は、現像剤が更新された信号が制御手段に送信された時（Ｓ０）、環境ミスマッチルーチン（Ｓ１〜Ｓ５）に移行する。

尚、ここでは、Ｓ０にて、環境変化の場合、急激な環境変化かどうかを判断する基準となるのは、本実施例では、絶対水分量における、前回の画像形成行程の前回転時における環境検知結果からの変化量であり、所定値として、ここでは、前回の画像形成から絶対水分量２ｇ／ｍ³以上の変化が生じたときに、急激な環境変化が起こったと判断することとした。この所定値を１ｇ／ｍ³や０．５ｇ／ｍ³に設定すれば、更に精度の良い制御を実行することができるのは言うまでもない。

環境ミスマッチ判別ルーチンでは、以下のＳ２〜Ｓ６の工程が実施される。

Ｓ１：環境検知手段による検知結果から、画像形成装置の記憶手段に記憶されている同環境における潜像コントラストテーブルを決定する。

Ｓ２：Ｓ１にて選択された潜像コントラストテーブルを参照して、濃度０．６の設定のパッチ潜像を形成する。

Ｓ３：Ｓ２で形成したパッチ潜像を現像して、パッチ現像像とする。

Ｓ４：濃度センサ２００にてパッチ画像濃度を検知する。

Ｓ５：Ｓ４における濃度検知結果が予想される所定濃度か否かを判断する。所定濃度範囲内であると判断された場合、ここでは濃度差として±０．１と判断された場合は、通常モードに戻る。つまり、トナー補給制御を行う。Ｓ４における濃度検知結果が所定濃度より一方大きく外れている、つまり±０．１以上の差と判断された場合、環境ミスマッチ状態にあると判断され、このミスマッチ状態における画像濃度検知結果を補正する最大画像濃度制御優先モードへ移行する。

最大画像濃度優先制御モードは、こうした環境ミスマッチが生じて、それが解消されるまでに実施するトナー制御モード及びＤｍａｘ制御の実施タイミングを決定する制御モードである。従って、図２における最大画像濃度優先モードの動作を示すフローチャートは、環境ミスマッチが生じた時に実施される１回の動作を示すわけではなく、環境ミスマッチが生じてから、それが解消されるまでに実施される画像形成工程の前回転において実施されるトナー制御モード及び最大画像濃度制御（Ｄｍａｘ制御）の実施タイミング及び方法を示したものである。

具体的な動作としては、最大画像濃度優先制御モードにおいて、現像装置に設けられた現像剤濃度検知結果を基準として、トナー補給量を規制した上で、通常のトナー制御モード、そして、定期的に、最大農度を検出して、これを制御するために帯電電位や現像バイアス値、潜像コントラストを制御する最大画像濃度制御であるＤｍａｘ制御を実施する。

ここで実施するＤｍａｘ制御は、具体的には、図７に示すように潜像形成条件である潜像コントラストを変化させながら画像比率１００％のバッチを複数形成し、目標の最大画像濃度Ｄｍａｘ、ここでは、１．６となる所望のコントラスト電位を決定することで達成できる。最大画像濃度設定で、濃度検知することにより、濃度出力範囲が最大となるため、環境ミスマッチにおける出力の変化をより明らかにすることができる。

尚、詳述しないが、潜像コントラストを変更すると階調性が損なわれてしまう為、階調性を一定に保つγ−ＬＵＴを最適なものに選択制御するような階調（Ｄｈａｌｆ）制御を同時に実行すると更に濃度安定化が図れる。

ここで、最大画像濃度制御優先モードにおける動作を、図２に示すフローチャートを用いて説明する。最大画像濃度制御優先モードでは、最大画像濃度制御実施前に現在のＴＤ比から大きく逸脱しないように補給制御を実施している。

Ｓ６：現像剤濃度センサＮ１でモード移行時の信号値ＴＤｓｇｎｌを検知する。

Ｓ７：次に、Ｓ６にて検知したモード移行時のＴＤ比つまりＴＤｓｇｎｌを維持するように、ＴＤ比の上下限リミッタ値を設ける。具体的には、環境ミスマッチが解消されるまでの画像形成工程において、モード移行時ＴＤ比であるＴＤｓｇｎｌに対して±０．５％変動した値を上下限リミッタとしてトナー補給制御及びＤｍａｘ制御が実施されることになる。つまり、後の工程において、補給用容器４００からのトナー補給動作は、上限ＴＤ比（ＵｐＬｍｔ）と下限ＴＤ比（ＬｏｗＬｍｔ）値内に収まるように実施する。

Ｓ８：環境ミスマッチが生じて以降の画像形成工程において、現像剤濃度センサＮ１による検知結果ＴＤｓｇｎｌがＵｐＬｍｔ以下か否かを判断し、ＵｐＬｍｔ以下と判断された場合はＳ９に進む。ＵｐＬｍｔより多いと判断された時は、Ｓ８１に進み、トナー補給制御を画像形成工程において停止し、Ｓ１１に進む。

Ｓ９：現像剤濃度センサＮ１による検知結果ＴＤｓｇｎｌが、ＬｏｗＬｍｔ以上か否かを判断し、ＬｏｗＬｍｔ以上と判断された場合は、Ｓ８にて既にＵｐＬｍｔ以下と判断されているので、適正値内ということになり、Ｓ１０に進む。ＬｏｗＬｍｔ以下と判断された場合は、本体の異常、具体的には信号線断線やセンサ故障等が考えられるので、Ｓ９１に進み、それが３回以上か否かを判断する。そこで３回以下であれば、Ｓ１１に進むが、３回以上継続して検知された場合は、Ｓ９２で、エラー表示をし、Ｓ９３でこの処理を終了し、サービスマンコールとする。

Ｓ１０：Ｓ８、Ｓ９で、現像剤濃度センサＮ１による検知結果が適正値内と判断されたときの画像形成においては、通常と同様にトナー補給制御を実施し、Ｓ１１に進む。

Ｓ１１：今回の画像形成工程の前回転時が、定期的に実施されるＤｍａｘ制御を実施するタイミングかどうかを判断する。Ｄｍａｘ制御実施タイミングである時は、Ｓ１２に進む。ここでは、現像剤濃度センサＮ１による検知結果が適正値でない場合に関しては、Ｓ１０におけるトナー補給制御を実施しないで、このステップＳ１１に進むように設定されている。Ｄｍａｘ制御タイミングでない時は、今回の画像形成工程ではＤｍａｘ制御を実施しないで、次の画像形成工程において、Ｓ８から始める。

Ｓ１２：Ｄｍａｘ制御タイミングであるので、Ｄｍａｘ制御を実施する。

Ｓ１３：その後、Ｓ１２にて最大画像濃度を出力する潜像コントラストが、環境ミスマッチが発生していない時で同様の環境条件にて定められた所定コントラストであれば、次回の画像形成から通常モードに戻り、所定コントラストでなければ、次回の画像形成から、Ｄｍａｘ制御回数を、通常想定している間隔より狭い間隔、本実施例では通常モード中は２時間に１回を動作間隔と設定しているが、最大画像濃度制御優先モード中では１／２、つまり１時間に１回の間隔で動作させる補給動作を実施する。

以上に説明したＳ６〜Ｓ１３までの最大画像濃度制御優先モードにおいては、環境ミスマッチが生じたと判断された時点において、Ｓ６にて環境ミスマッチ発生時の現像装置４に収容された現像剤のＴＤ比を検知し、そのＴＤ比が変わらないように、環境ミスマッチが解消されるまで、その後の画像形成が実行される。つまり、この最大画像濃度制御優先モードが実施されている間は、トナー濃度制御用パッチにより補給量が増加もしくは減少してもＳ６で定められたＴＤ比のままで推移させて、Ｄｍａｘ制御を優先して実行するようにするものである。

つまり、ＴＤ比一定のままでは現像剤の調湿に従って現像特性が低下もしくは増加することでの濃度乱高下が発生してしまうので、本モード中では、Ｄｍａｘ制御で濃度を安定化させるのである。そしてＤｍａｘ制御により求められた潜像コントラストが、環境ミスマッチが生じていない時で且つ同様の環境により定められた潜像コントラストになった時点で、環境ミスマッチ状態が解除されたと判断する。その時点で最大画像濃度制御優先モードから通常モードに戻すのである。

その際に、次回から先ほど設けたＴＤ比リミッタ値を解除し、パッチ制御動作を復帰させることで、現像剤トリボの変化に追従したＴＤ比制御になるため、従来からの問題点であった未調湿問題を解決することができた。もちろん前述したかぶりやトナー飛散等の問題も起きなかった。

尚、以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

例えば、本実施例では、像担持体である感光ドラム上におけるパッチをそれに対向する画像濃度センサ２００にて検知しているが、感光ドラムから転写ベルトのような第二の像担持体に転写されたパッチの画像濃度を検知する構成でもよい。又、画像濃度センサも本実施例に記載されたものに限定されない。

画像形成装置の構成も、中間転写体を用いたものでも良いし、単色画像形成装置でもよい。現像装置の数については特に限定されるものではない。又、静電記録方式のものでも良い。

実施例２
本実施例では、実施例１にて実施した最大画像濃度制御優先モード中の現像剤濃度センサリミッタ値（ＵｐＬｍｔ、ＬｏＬｍｔ）の解除を段階的に行う制御を付加した。

本実施例では、表１に示すようにＤｍａｘ制御により算出された潜像コントラスト（Ｖｍａｘ）と、環境ミスマッチが発生していない時で且つ同様の環境におけるＤｍａｘ制御により求められた潜像コントラスト（環境コントラストＶｅｎｖ）電位差が少なくなってきた時点で、調湿がある程度進んできたと判断し、現像剤濃度センサＮ１のリミッタ値を段階的に解除した。具体的には、ＶｅｎｖとＶｍａｘとの差が５０Ｖでは、リミッタ値をＴＤＳｇｎｌ０±０．５とし、その差が小さくなる程、リミッタ値の範囲を広くした。そして、上述した通りＤｍａｘ制御により求められた潜像コントラストが、環境ミスマッチが生じてない時の同様の環境における潜像コントラストになった時点で、最大画像濃度制御優先モードから通常モードに戻すようにした。

このことによって、無駄にエラー表示が出るのを防止することができ、又、調湿が進む毎にリミッタ値の範囲が広くなるので、制御時間を短縮することができた。

つまり、この制御方式を採用することで現像剤中のＴＤ比の変化とトリボの関係をゆるやかに変化させることができ、実施例１より良好なＴＤ比制御及び画像濃度制御が実行できた。

実施例３
本実施例では、実施例１に説明した最大画像濃度制御優先モードにおいて、環境の急激な変化によるミスマッチが生じた場合、更に、Ｄｍａｘ制御間隔をその環境変動変化率に応じて変化させることをおこなった。

具体的には表２に示すように、環境変動が生じたと判断された場合に水分量の変化率に応じて、通常モードにおけるＤｍａｘ制御間隔に対して制御間隔を短くした。表２では通常モードにおける制御間隔を１とした場合で示した。

環境の急激な変化が大きい程、現像剤のトリボは、調湿が進むにつれ大きく変動すると予想され、本制御のようにＤｍａｘ制御間隔を水分量変化率で変えることで、トリボ変化に伴う現像特性変化を柔軟に追従させることができた。従って、更に良好な結果を得ることができた。

もちろん、Ｄｍａｘ制御タイミング間隔を画像濃度センサ２００によるパッチ画像濃度検知結果等を加味し、変化させると更に良化することが言うまでもない。

実施例４
本実施例では、実施例１に説明した最大画像濃度制御優先モードから通常モードへの移行判別を、上述した環境ミスマッチが発生していない通常状態で且つ同様の環境条件で求められる潜像コントラスト（以下、「環境コントラスト」と称す。）とＤｍａｘ制御により算出された潜像コントラスト電位との差ではなく、環境コントラストにおけるパッチ画像濃度で制御をおこなった。具体的には図８に示したフローチャートを用いて説明する。

図８からも明らかなように、本実施例の最大画像濃度制御優先モードにおいては、Ｓ１２にて実施されるＤｍａｘ制御として、環境コントラストにてパッチ画像を作像、現像し、Ｓ１３にて濃度センサ２００にてパッチ画像濃度を測定する。この検知結果が所定濃度、つまり同様の環境で環境ミスマッチが生じる前に求められた濃度になった時、完全に調湿が進んだと判断し、通常モードに戻る制御とした。

本実施例での制御では、実施例１に説明したようなＤｍａｘ制御を改めて行わずしても、環境ミスマッチが生じていない時で且つ同様の環境におけるＤｍａｘ制御によって求められた潜像コントラスト（環境コントラスト）で形成されたパッチ画像濃度のみで調湿度合いを判断できるため、その後に実施するＤｍａｘ制御間隔を広げることが可能となり、結果としてダウンタイムの大幅改善ができた。

ここでは、図８に示すフローチャートにては、図２に示すフローチャートのＳ１２におけるＤｍａｘ制御と同様の制御を実施していないが、本実施例のＳ１２のパッチ画像形成の条件となる環境コントラストは、通常モードにおけるＤｍａｘ制御にて決定された潜像コントラストであるので、本実施例の動作もＤｍａｘ制御を優先して実施した動作ということができる。

詳述しないがＤｍａｘ制御間隔とパッチ濃度隔間隔を最適化することや、通常モードへの移行を、実施例１に説明したＤｍａｘ制御結果と本実施例の環境コントラストによるパッチ画像検知結果を併用することで、より良い制御が達成できる。

本発明に係る最大画像濃度制御優先モードの一例を実施するまでの準備工程を示すフローチャートである。本発明に係る最大画像濃度制御優先モードの一例を示すフローチャートである。本発明に係る画像濃度検知手段の一例を示す概略構成図である。画像濃度検知手段出力値と画像濃度との関係を示すグラフである。本発明に係る現像装置と補給用容器の一例を示す断面図である。本発明に係る補給用容器の一例を示す斜視図である。本発明に係る最大画像濃度制御における最大画像濃度と潜像コントラストとの関係を示すグラフである。本発明に係る最大画像濃度制御優先モードの他の例を示すフローチャートである。本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。

符号の説明

１感光ドラム（像担持体）
４現像装置
２００画像濃度センサ（画像濃度検知手段）
４００補給用容器（補給手段）
Ｎ１現像剤濃度センサ（現像剤濃度検知手段）

Claims

表面に静電潜像が形成される像担持体と、トナーとキャリアを含む現像剤を収容し、前記静電潜像を現像して現像像を形成する現像装置と、前記現像像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、周囲の環境を検知する環境検知手段と、前記現像装置にトナーを補給する補給手段と、を有し、
前記像担持体上に濃度検知用静電潜像が形成され、それを前記現像装置により現像して濃度検知用現像像を形成し、該濃度検知用現像像の画像濃度を前記画像濃度検知手段により検知した結果に基づいて、前記補給手段が前記現像装置にトナーを補給するトナー補給制御と、
最大画像濃度にて濃度検知用静電潜像を形成し、それを前記現像装置により現像して最大画像濃度現像像を形成し、前記画像濃度検知手段により、その画像濃度を検知し、その検知結果に基づいて前記トナー補給制御における前記濃度検知用静電潜像の潜像形成条件を補正する最大画像濃度制御と、が実施される画像形成装置において、
前記環境検知手段による環境検知結果が所定値以上変化した場合か若しくは前記現像装置内の現像剤を更新した場合、前記トナー補給制御よりも前記最大画像濃度制御を優先して実行する最大画像濃度制御優先モードを有することを特徴とする画像形成装置。
更に、前記現像装置内に収容された現像剤のトナー濃度を検知する現像剤濃度検知手段を有し、前記最大画像濃度制御優先モードにおいて、前記現像剤濃度検知手段による検知結果から、前記現像装置への前記補給手段によるトナー補給量の制限値が決定されることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
前記現像剤濃度検知手段は前記現像装置内部もしくは外部に設けられた、光学検知方式もしくは透磁率検知式の検知手段であることを特徴とする請求項２の画像形成装置。
前記最大画像濃度制御優先モードにおいて、前記最大画像濃度制御は、それを実行する通常の時間間隔よりも時間間隔を短くして実行されることを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
更に、前記現像装置内に収容された現像剤のトナー濃度を検知する現像剤濃度検知手段を有し、前記最大画像濃度制御優先モードにおいて、前記現像剤濃度検知手段による検知結果から、前記現像装置への前記補給手段によるトナー補給量の制限値が決定され、該制限値は、前記最大画像濃度制御優先モード実行時は変更されないことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記最大画像濃度制御実行時に形成される前記最大画像濃度現像像と、前記トナー補給制御時に形成される前記濃度検知用現像像と、は画像濃度に濃度差が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記最大画像濃度制御優先モードにおける前記最大画像濃度制御により決定された潜像形成条件と、前記最大画像濃度制御優先モードを実行時でない時且つ前記環境検知手段に検知された環境の時において求められた潜像形成条件と、が略同じになったと判断された時に、前記最大画像濃度制御優先モードが解除されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記潜像形成条件とは、前記像担持体上の前記濃度検知用静電潜像における画像部と非画像部との表面電位の差である潜像コントラストであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。