JP2006195281A

JP2006195281A - カラー画像形成装置

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Publication number: JP2006195281A
Application number: JP2005008111A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Yuki; 和彦結城
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】現像γ等の画質指標値の異常が報知されたときの異常原因の特定を容易にすることである。
【解決手段】複数色の二成分現像剤で各色ごとの基準潜像をそれぞれ現像して形成した各色の測定用可視像のトナー付着量を検出し、その検出値に基づいて算出される各色の画質指標値（現像γ）がそれぞれ規定範囲内であるか否かの判断を行う。この判断で規定範囲内でないと判断された場合、当該判断に係る色の二成分現像剤に対して、一定量のトナーを強制的に補給する。そして、上記判断を再度行い、この再度の判断結果に基づいて異常であるか否かの判定を行う。このようにして異常であると判定された場合に、異常である旨を報知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、各色トナーとキャリアとを含む複数色の二成分現像剤を用いて画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等のカラー画像形成装置に係り、詳しくは、画質を調整するためのプロセス制御を行うカラー画像形成装置に関するものである。

カラー画像形成装置は、一般に、経時使用や使用環境の違いによって画質が変化するので、従来より、画質に関わる各種設定を所定のタイミングで変更するプロセス制御あるいはプロセスコントロールと呼ばれる画質調整制御を行うものがある（例えば特許文献１）。プロセス制御の種類には、画質の良否を判断する指標として現像γ（ガンマ）と呼ばれる画質指標値を用いて画質を調整するものがある。一般に、現像ポテンシャルΔＶ（像担持体である感光体の帯電電位Ｖ_sから現像ローラへ印加する現像バイアスＶ_Bを引いた値：ΔＶ＝Ｖ_s−Ｖ_B）と、その現像ポテンシャルに対する感光体上のトナー付着量との比率は、ほぼ一定である。この比率が上記現像γである。この現像γが一定値以下になると、ボソツキ画像が発生したり、感光体にキャリア付着が発生したりして、画質が低下する。よって、従来のカラー画像形成装置では、画像形成回数が所定回数（例えば２００回）に達した時や、電源投入時又は省電力モードからの復帰時などの所定のタイミングで、上記現像γが規定範囲内になるように各種設定を変更するプロセス制御（以下、「現像γ調整制御」という。）を行う。

現像γ調整制御では、感光体上の基準潜像を二成分現像剤で現像して測定用可視像を形成し、そのトナー付着量を検出してその検出値から現像γを算出し、算出した現像γが経験的に理想的と思われる値となるように、現像ポテンシャルΔＶに関わる各種設定（感光体の帯電電位Ｖ_s、現像バイアスＶ_B等）を変更する。ここで、現像γは、二成分現像剤のトナー濃度によっても左右されるが、トナー濃度の調節には比較的時間がかかるので、従来のカラー画像形成装置では、現像γ調整制御の際にトナー濃度の調節は行っていない。これにより、従来のカラー画像形成装置では、現像γ調整制御に要する時間の短縮を図り、ユーザーの利便性を高めている。そして、二成分現像剤のトナー濃度については、画像形成の際に、トナー濃度センサの検出値が目標値となるようにトナー補給を行って調節する。
このような現像γ調整制御により、通常は、上記現像γが経時的に上記規定範囲内に維持される。しかし、現像装置の動作異常、トナー補給動作の異常、感光体への潜像書き込み動作の異常などの機械的な異常が発生した場合、上記現像γが上記規定範囲外になる場合がある。このような場合、修理等のメンテナンスが必要になるので、従来のカラー画像形成装置では、現像γの異常を報知し、メンテナンスを促すようにしている。

一方、従来のカラー画像形成装置は、各色トナーにより形成される各色トナー像を互いに重ね合わせてカラー画像を得る。そのため、経時使用や使用環境の違いにより各色トナー像の重ね合わせ位置が互いにズレると、いわゆる色ズレが発生し、画質が低下する。そのため、感光体上の基準潜像を二成分現像剤で現像して各色の測定用可視像を形成し、各測定用可視像の位置を検出して、各色トナー像が互いに重なり合うように、潜像の書込位置や転写タイミング等を変更するプロセス制御（以下、「自動色ズレ調整制御」という。）を行うものもある。

特開平１０−１２３７６７号公報

近年、フルカラープリンタ等のカラー画像形成装置は、モノクロプリンタ等のモノクロ画像形成装置との本体価格差、ランニングコストの差などが小さくなってきている。そのため、画像形成装置の使用現場では、モノクロ画像形成装置からカラー画像形成装置への移行が加速している。しかし、実際の使用現場では、カラー画像形成装置を用いて画像形成を行う場合でも、モノクロ画像を形成する頻度が非常に高く、カラー画像を形成する頻度が非常に低い。一般に、カラー画像形成装置は、カラー画像を形成する頻度が非常に低い場合あるいはカラー画像を全く形成しない場合でも、カラー画質の安定化のために、上述したプロセス制御（現像γ調整制御及び自動色ズレ調整制御）を上記のタイミングで行う。そのため、カラー画像を形成しないときでも、モノクロ画像形成時に使用する色のトナー（以下、「モノクロトナー」という。）以外のトナー（以下、「カラートナー」という。）が、消費される。特に、１日の画像形成回数が少ない使用環境下においては、電源投入時や省電力モードからの復帰時におけるプロセス制御が頻繁に行われるため、プロセス制御によるカラートナーの消費量が多くなる。

このようにプロセス制御によってカラートナーが消費されると、カラー画像を形成する頻度が非常に低い場合やカラー画像を全く形成しない場合には、次のような問題が生じる。
すなわち、従来のカラー画像形成装置においては、上述したように、画像形成動作の際にトナー補給を行って二成分現像剤のトナー濃度を調節し、上記現像γ調整制御の際にはトナー濃度の調節を行わない。そして、このトナー濃度の調節は、画像データに基づいて当該画像形成により消費される色のトナーを特定し、そのトナーを含む二成分現像剤についてのみ行われる。そのため、カラー画像を形成しないときには、モノクロトナーについてのトナー濃度調節は行われるが、カラートナーについてのトナー濃度調節は行われない。よって、カラー画像を形成する頻度が非常に低い場合やカラー画像を全く形成しない場合、カラートナーについては、上記プロセス制御によってトナーが消費されるにも関わらずトナー補給が行われないという事態が発生する。このような事態が発生すると、カラートナーについてのトナー濃度が低下し、その結果、上記現像γが低下して現像γの異常が報知されることとなる。この場合の現像γの異常は、単にトナー濃度が低下したカラートナーを補給することにより解決されるものであるので、いちいち異常を報知する必要はない。にもかかわらず、従来のカラー画像形成装置では、カラートナーについてのトナー濃度低下による現像γの異常が報知されていたため、この報知と、異常報知の本来の目的である修理等のメンテナンスを促す必要がある機械的な異常の報知とが混同されてしまう。その結果、異常報知がなされたときにその異常の原因を特定することが困難となり、メンテナンスに支障が出るという問題が生じる。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像γ等の画質指標値の異常が報知されたときの異常原因の特定が容易になるカラー画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数色ごとに所定の基準潜像を像担持体上に形成する手段と、各色トナーとキャリアとを含む複数色の二成分現像剤を用いる現像装置で各色ごとの基準潜像をそれぞれ現像して形成した各色の測定用可視像のトナー付着量を検出する検出手段と、該検出手段の検出値に基づいて算出される各色の画質指標値がそれぞれ規定範囲内であるか否かの判断を行う判断手段と、該判断手段の判断結果に基づいて異常であるか否かの判定を行う異常判定手段と、該異常判定手段が異常であると判定したときには、異常である旨を報知する異常報知手段とを備えたカラー画像形成装置において、上記判断手段により上記画質指標値が上記規定範囲内でないと判断されたとき、当該判断に係る色の二成分現像剤に対して、一定量のトナーを強制的に補給するトナー強制補給手段を有し、上記判断手段は、上記トナー強制補給手段によりトナー補給が行われた後に上記判断を再度行い、上記異常判定手段は、上記判断手段が行った再度の判断結果に基づいて上記判定を行うことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のカラー画像形成装置において、上記トナー強制補給手段により強制的なトナー補給が行われた後であって上記判断手段が上記再度の判断を行う前に、該強制的なトナー補給が行われた二成分現像剤のトナー濃度が規定のトナー濃度となるようにトナー濃度を調整するトナー濃度調整手段を有することを特徴とするものである。

本発明に係る画像形成装置は、トナー付着量の検出値に基づいて算出される各色の画質指標値が規定範囲内でないと判断されたとき、その判断に係る色の二成分現像剤について一定量のトナーを強制的に補給する。そして、そのトナー補給後においても当該画質指標値が規定範囲内でない判断されたとき、その判断結果に基づいて異常か否かの判定を行い、異常であると判定したときに異常である旨を報知する。これにより、上記検出手段によるトナー付着量検出に際して測定用可視像を形成するためにカラートナーが消費された場合、これが原因で当該カラートナーに係る画質指標値が規定範囲外になっても、異常と判定されず、異常である旨の報知がされることはない。その結果、異常である旨の報知がされた場合、その異常の原因の中から、単にカラートナーを補給すれば解消されるようなものは除外される。

以上、本発明によれば、現像γ等の画質指標値の異常が報知されたときの異常原因の特定が容易になるという優れた効果が奏される。

以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式のフルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した場合の実施形態について説明する。
図２は、プリンタの概略構成を示す構成図である。
図２に示すように、箱状の装置本体１内にはイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像を形成するための画像形成ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが設けられている。以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。

各画像形成ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの上方には、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにレーザー光を照射可能な露光手段としての書き込みユニット４が設けられている。書き込みユニット４は、光源であるレーザダイオードから発射させるレーザー光Ｌをポリゴンミラー等によって案内し、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上に照射しながら順次走査している。また、各画像形成ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの下方には、各画像形成ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋにより形成されたトナー画像が転写される転写ベルト５備えた転写ユニット６が設けられている。転写ベルト５は、駆動ローラ７、従動ローラ８及び複数のテンションローラに張架され、上部走行面の外側で感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面に接触している。転写ベルト５の上部走行面の内側には、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにそれぞれ対向する位置に、転写手段である転写ブラシ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋが設けられている。この転写ブラシ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋには、トナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。従動ローラ８の上部には、転写ベルト５を挟んで吸着ローラ１０が設けられている。また、転写ユニット６の図中左上方には、転写ベルト５に転写されたトナー画像を転写紙Ｐに定着する定着ユニット１１が設けられている。なお、本実施形態では、転写ユニット６が装置本体１の対角線方向に斜めに延在させているので、水平方向での転写ユニット６の占用スペースを小さくすることができる。

画像形成ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの下方には、サイズの異なる転写材Ｐが収納可能な給紙カセット１２，１３が設けられている。また、両面に画像形成を行う場合の搬送路となる両面ユニット１４、反転ユニット１５が設けられている。定着ユニット１１と反転ユニット１５との間には、反転搬送路１６が分岐して形成されている。反転搬送路１６は、転写材Ｐを搬送路内に配置された排紙ローラ１７によって装置上部に設けられた排紙トレイ１８に案内する。

上記画像形成ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、それぞれ、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色トナー像を形成するためのユニットである。上記画像形成ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃは、同一な構成となっており、Ｋ色の画像形成ユニット３Ｋは、耐久性などを向上する構成を有している以外は、基本的に同一な構成となっている。ここでは、画像形成ユニット３Ｍの構成について説明し、他の画像形成ユニットの説明を省略する。

図３は、画像形成ユニット３Ｍの内部構成を示す構成図である。
図３に示すように、画像形成ユニット３Ｍは、図中矢印Ａ方向に回転するドラム状の感光体２Ｍの周囲に、帯電手段としての帯電ローラ２１Ｍと、現像手段である現像装置２２Ｍと、クリーニング装置２３Ｍとを備えている。帯電ローラ２１Ｍは、感光体２Ｍと逆方向に回転しており、感光体２Ｍ表面へ均一な電荷を供給可能としている。帯電ローラ２１Ｍの上側には、帯電ローラ２１Ｍと常設した状態で、帯電ローラ２１Ｍをクリーニングする帯電クリーニングローラ２１ａが取り付けられている。また、クリーニング装置２３Ｍは、クリーニングブレード２３ａと、クリーニングブラシ２３ｂを備えている。クリーニングブレード２３ａは、感光体２Ｍの回転方向に対してカウンタ方向から感光体２Ｍと当接している状態で、クリーニングブラシ２３ｂは感光体２Ｍと逆方向に回転しながら接触している状態で感光体２Ｍ表面をクリーニングする。

また、本実施形態の画像形成装置には、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上のトナー付着量を検出する検出手段としての反射型フォトセンサ（以下、「Ｐセンサ」という。）２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋが、現像器よりも感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの回転方向下流側にそれぞれ設けられている。これらのＰセンサ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋにより、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上に形成された基準画像の光学濃度を検知し、この検知結果からトナー付着量を検出して、プロセス制御（現像γ調整制御）を行う。この現像γ調整制御の詳細については、後述する。

上記現像装置２２Ｍは、磁性キャリア及びトナーを含む二成分現像剤を使用している。この現像装置２２Ｍには、現像ローラ２２ａが現像ケース２２ｂの感光体側の開口から一部露出するように設けられている。また、現像装置２２Ｍには、搬送スクリュー２２ｃ，２２ｄ、現像ドクタ２２ｅ、トナー濃度センサ２２ｆ等も設けられている。トナー濃度センサ２２ｆは、現像剤の透磁率を検知する透磁率センサ（以下、「Ｔセンサ」という。）から構成されている。
トナーカートリッジ３０Ｍは、シール、蓋等により補給口が封止されて出荷される。そして、使用時に蓋やシールを取り外して補給口を開封してから、トナーが空となったトナーカートリッジと交換される。空となったトナーカートリッジは、工場などでトナーが再充填され、リサイクルされる。

図４は、上記現像装置２２Ｍにおける現像ケース２２ｂの内部拡大図である。
トナーカートリッジ３０Ｍからのトナーは、図中矢印Ｃで示すトナー搬送方向における第２搬送スクリュー２２ｄの上流側に補給され、そのトナー搬送方向Ｃへ現像剤と撹拌されながら搬送される。第２搬送スクリュー２２ｄのトナー搬送方向Ｃの下流側まで搬送されたトナーは、図中矢印Ｄで示すトナー搬送方向における第１搬送スクリュー２２ｄの上流側に送られ、そのトナー搬送方向Ｄへ現像剤と撹拌されながら搬送される。トナーカートリッジ３０Ｍから図４に示す現像ケース２２ｂ内に補給されたトナーは、搬送スクリュー２２ｃ，２２ｄによる現像剤との撹拌によって、トナーと磁性キャリアが互いに逆極性に摩擦帯電されて現像ローラ２２ａへと供給される。現像ローラ２２ａの表面に担持された現像剤は、現像ドクタ２２ｅで層厚が規制された後、感光体２Ｍと対向する現像位置に搬送される。現像位置では、感光体２Ｍ上の静電潜像と現像ローラ２２ａに印加される現像バイアスとで形成される現像電界によって、現像ローラ２２ａ上の現像剤中のトナーが静電潜像に向かって移動する。これにより、感光体２Ｍ上の静電潜像が現像される。

上記Ｔセンサ２２ｆは、第２搬送スクリュー２２ｄのトナー搬送方向Ｃの下流側における現像ケース２２ｂの底板に取り付けられている。Ｔセンサ２２ｆは、搬送スクリュー２２ｃ，２２ｄによって搬送される現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、現像剤のトナー濃度と良好な相関を示すため、Ｔセンサ２２ｆはトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、目標値であるＶｔ_refと比較され、トナーカートリッジ３０Ｍから現像装置２２Ｍへのトナー補給量を調節する図示しないトナー補給装置を、その比較結果に応じた時間だけ駆動させる。これにより、トナーカートリッジ３０Ｍ内のトナーを現像装置２２Ｍ内に補給する。このようにしてトナー補給装置の駆動が制御（トナー補給制御）されることで、現像に伴ってトナー濃度が低下した現像剤に適量のトナーが補給され、現像装置２２Ｍ内の現像剤のトナー濃度が所定の範囲内にすることができる。具体的には、本プリンタのトナー補給装置は、図示しない制御部とともに、トナー補給手段を構成する。このトナー補給手段は、画像データに基づく画像形成により消費されるトナーの色を該画像データに基づいて特定し、該画像形成時又はその直後に、特定した色の二成分現像剤についてのみトナー補給を行うものであり、後述するプロセス制御の際には当該トナー補給を行わない。したがって、本プリンタは、例えばカラー画像を形成しないときには、モノクロトナーであるＫトナーについてのトナー補給は行うが、カラートナーであるＹ、Ｃ、Ｍのトナーについてのトナー補給は行わない。

上記構成のプリンタにおいて、図示しない操作部により画像形成が指示されると、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが図示しない駆動源により回転駆動されて図２中矢印Ａ方向に回転する。画像形成ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの各帯電ローラ２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋは、図示しない電源から帯電バイアスが印加されて感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋをそれぞれ一様に帯電させる。帯電ローラ２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋにより一様に帯電された感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、書き込みユニット４にて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像データで変調されたレーザー光により露光されて、各表面に静電潜像が形成される。これらの感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上の静電潜像は、現像装置２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋにより現像されてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像となる。給紙カセット１２，１３のうち選択された方の給紙カセットからは、給紙ローラ２４，２５により１枚の転写材Ｐが分離されて、Ｙの画像形成ユニット３Ｙよりも給紙側に配置されたレジストローラ対２６へ給紙される。レジストローラ対２６は、転写材Ｐを感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上のトナー像と先端が一致するタイミングで図２中矢印Ｂ方向に移動する転写ベルト５上へ送り出す。送り出された転写材Ｐは、従動ローラ８と吸着ローラ１０の間から転写ベルト５上に送り出され、吸着ローラ１０に印加されたバイアス電圧によって静電的に転写ベルト５上に吸着された状態で各転写部へと搬送される。

搬送された転写材Ｐには、各転写部を順に通過する際に、転写ブラシ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋにより感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色トナー像が順次に重ね合わせて転写される。これにより、４色重ね合わせのフルカラートナー像が形成される。フルカラートナー像が形成された転写材Ｐは、定着ユニット１１によりフルカラートナー像が定着される。定着後の転写材Ｐは、指定されたモードに応じた搬送路を通って排紙トレイ１８に反転排出されるか、定着ユニット１１から直進して反転ユニット１５及び両面ユニット１４を通って、再び所定のタイミングで各転写部に送られる。トナー像が転写された後の感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上の転写残トナーは、クリーニング装置２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋのクリーニング装置２３にて回収され、廃トナー搬送コイル側へと送られる。廃トナーは、廃トナー搬送コイルにより廃トナー排出口まで搬送されて、廃トナーボトル（図示せず）により回収される。

モノクロ画像をプリントする場合は、Ｋの画像形成ユニット３Ｋの感光体ドラム２ＫにのみＫのトナーによるトナー像を形成する。そして、このトナー像の転写タイミングに同期するようにして転写ベルト５により転写紙Ｐを搬送して、黒トナー像のみ転写を行う。

なお、画像形成ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、装置本体１にそれぞれ着脱可能に取り付けられるプロセスカートリッジを構成している。本実施形態における画像形成ユニット３Ｍは、感光体２Ｍと帯電ローラ２１Ｍと現像装置２２Ｍとクリーニング装置２３Ｍとが一体に構成され、装置本体に着脱可能に構成されている。他の画像形成ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｋについても同様である。

次に、本発明の特徴部分である現像γ調整制御について説明する。なお、以下の説明では、現像γ調整制御を画像形成回数が２００回に達したタイミングで行う場合について説明するが、電源投入時や省電力モードからの復帰時などのタイミングで現像γ調整制御を行う場合も同様である。

図１は、本実施形態における現像γの異常報知の流れを示すフローチャートである。
本実施形態では、画像形成回数が２００回に達すると（Ｓ１）、現像γ調整制御を実行する（Ｓ２）。この現像γ調整制御では、まず、書き込みユニット４により各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋのそれぞれに、互いに画像濃度が異なる１０個程度の基準潜像を形成し、これらの各色基準潜像を、現像装置２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋでそれぞれ現像する。これにより、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上には各色ごとの測定用可視像が形成される。そして、各色の測定用可視像について、それぞれ、Ｐセンサ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋによりトナー付着量を検出する。Ｐセンサ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋによる検出値が制御部に送られると、制御部は、その検出値に基づいて各色の現像γを算出する。そして、この現像γが所望の値となるように、感光体の帯電電位Ｖ_s、現像バイアスＶ_B、書き込みユニット４の光量等の現像ポテンシャルΔＶに関わる各種設定を変更する。

一方、各色の現像γを算出した制御部は、各色の現像γがそれぞれ現像γ異常条件を満たすか否かを判断する（Ｓ３）。本実施形態における現像γ異常条件は、（１）Ｐセンサ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋの検出値のうちの有効データ数が２つ未満であるとき、（２）現像γが０．３以上６．０以下の範囲内にないとき、（３）Ｐセンサ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋの検出値が０以上となるときの現像ポテンシャル（現像開始電圧Ｖ_k）が−１５０Ｖ以上＋１５０Ｖ以下の範囲内にないとき、の３つである。なお、（１）の条件は、Ｐセンサ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋの検出値の有効データ数が２つ未満であると、現像ポテンシャルΔＶに対するトナー付着量の比率すなわち現像γを算出することができないので、このような場合を現像γの異常であると判定するための条件である。また、（３）の条件は、現像γが（２）の条件を満たす場合すなわち０．３以上６．０以下の範囲内である場合でも、感光体上に測定用可視像のトナー付着が開始される現像ポテンシャル値である現像開始電圧Ｖ_kが−１５０Ｖ以上＋１５０Ｖ以下の範囲内にないときには、異常であるので、このような場合を現像γの異常であると判定するための条件である。これらの現像γ異常条件のいずれかを満たす場合、制御部は、カウンタに「１」を加算する（Ｓ４）。そして、そのカウンタ値が「３」に達すると（Ｓ５）、以下に説明する、現像γの異常報知を行うか否かの判断処理を行う（Ｓ６〜Ｓ９）。なお、上記３つの現像γ異常条件のいずれもを満たさない場合、上記カウンタをリセットする（Ｓ１１）。したがって、本実施形態では、上記３つの現像γ異常条件のいずれかを満たすという判断が連続して３回なされた場合に、現像γの異常報知を行うか否かの判断処理を行う。

現像γの異常報知を行うか否かの判断処理では、まず、各色の現像γがそれぞれ規定値（０．３）未満であるか否かの判断を行う（Ｓ６）。すなわち、上記３つの現像γ異常条件のいずれかを満たすという３回目の（最新の）判断時における各色の現像γがそれぞれ規定値未満であるか否かの判断を行う。現像γが規定値未満でない場合、当該二成分現像剤のトナー濃度は低下していないので、この場合の現像γの異常は、上記現像γ調整制御（Ｓ２）によりトナーが消費されたことによるトナー濃度低下が原因ではないと考えられる。したがって、この場合には、異常ランプ等を点灯させたり、音声等の音で異常である旨のアナウンスをしたりして、現像γの異常報知を行う（Ｓ１０）。

一方、上記判断（Ｓ６）において現像γが規定値未満である場合、この場合の現像γの異常は、上記現像γ調整制御（Ｓ２）によりトナーが消費されたことによるトナー濃度低下が原因である可能性がある。この原因による現像γの異常は、トナー補給を行うことで解消されるので、現像γの異常報知を行う必要性はない。そこで、本実施形態では、現像γが規定値未満であると判断された色の二成分現像剤に対して、トナー補給装置により一定量のトナーを強制的に補給する（Ｓ７）。本実施形態では、上述したように、上記３つの現像γ異常条件のいずれかを満たすという判断が連続して３回なされた場合に初めて、現像γの異常報知を行うか否かの判断処理を行うため、その間にカラー画像の形成がほとんど行われていない場合、カラートナーについてのトナー濃度はかなり低下している。そのため、Ｔセンサ２２ｆによるトナー濃度の確認を行いながらトナーを少しずつ補給する方法では、かなりの時間を要することになる。本実施形態では、トナー補給装置により一定量のトナーを強制的に補給する方法を採用することにより、時間短縮を図っている。

このようにして、トナーの強制補給を行ったら、もう一度、上述した現像γ調整制御を行う（Ｓ８）。そして、この現像γ調整制御により、上述した現像γ異常条件のいずれも満たさない場合、上記トナーの強制補給により現像γの異常原因が解消されたので、現像γの異常報知を行わずに、上記カウンタをリセットする（Ｓ１１）。一方、上述した現像γ異常条件のいずれかを満たす場合、当該現像γの異常の原因は、トナーの強制補給を行っても解消されない原因であるので、上記現像γ調整制御（Ｓ２）によりトナーが消費されたことによるトナー濃度低下が原因ではないと考えられる。したがって、この場合には、現像γの異常報知を行う（Ｓ１０）。

〔変形例〕
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
図５は、本変形例における現像γの異常報知の流れを示すフローチャートである。
本変形例の現像γの異常報知の基本的な流れは、上記実施形態と同様であるが、本変形例は、上記実施形態においてトナーの強制補給後に行っていた現像γ調整制御に変えて、トナー濃度調節制御を行う点が、上記実施形態と相違している。以下、この相違点についてのみ説明する。

本変形例では、トナーの強制補給を行った後（Ｓ７）、トナー濃度調節制御を行う（Ｓ２１）。このトナー濃度調節制御は、上記トナーの強制補給により一定量のトナーが強制的に補給された二成分現像剤について、トナー濃度が規定のトナー濃度となるようにトナー濃度を微調整するための制御である。具体的には、Ｔセンサ２２ｆによるトナー濃度の確認を行いながらトナーを補給し又はトナーを消費して、トナー濃度が規定のトナー濃度となるように制御する。本変形例では、トナー濃度が低下している二成分現像剤に対し、予めトナーの強制補給によりトナー濃度を回復させた後に、トナー濃度を調節するので、このトナー濃度の調節に要する時間は、トナーの強制補給を行わずに最初からトナー濃度の調節を行う場合に比べて少なくて済む。

以上、上記実施形態（上記変形例を含む。）におけるカラー画像形成装置であるプリンタは、複数色ごとに所定の基準潜像を像担持体である感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上に形成する手段としての書き込みユニット４と、各色トナーとキャリアとを含む複数色の二成分現像剤を用いる現像装置２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋで各色ごとの基準潜像をそれぞれ現像して形成した各色の測定用可視像のトナー付着量を検出する検出手段としてのＰセンサ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋと、このＰセンサの検出値に基づいて算出される各色の画質指標値である現像γがそれぞれ規定範囲（０．３以上）内であるか否かの判断を行う判断手段及びこの判断結果に基づいて異常であるか否かの判定を行う異常判定手段としての制御部と、この制御部が異常であると判定したときに、異常である旨を報知する異常報知手段としての異常ランプ等とを備えている。更に、本プリンタは、上記制御部により上記現像γが上記規定範囲内でないと判断されたとき、当該判断に係る色の二成分現像剤に対して、一定量のトナーを強制的に補給するトナー強制補給手段としてのトナー補給装置を備えている。そして、本プリンタにおいて、上記制御部は、上記トナー補給装置により強制的なトナー補給が行われた後に上記判断を再度行い、この再度の判断結果に基づいて上記判定を行う。これにより、現像γ調整制御に際して測定用可視像を形成するためにカラートナーが消費された場合、これが原因で当該カラートナーに係る現像γが上記規定範囲外になっても、異常と判定されることはなくなり、異常である旨の報知がされることはない。その結果、異常である旨の報知がされた場合、その異常の原因の中から、単にカラートナーを補給すれば解消されるようなものは除外され、現像γの異常が報知されたときの異常原因の特定が容易になる。
特に、上記変形例におけるプリンタは、上記トナー補給装置により強制的なトナー補給が行われた後であって上記制御部が上記再度の判断を行う前に、当該強制的なトナー補給が行われた二成分現像剤のトナー濃度が規定のトナー濃度となるようにトナー濃度を調整するトナー補給装置及び制御部等からなるトナー濃度調整手段を備えている。これにより、上記制御部が上記再度の判断を行う際にすでにトナー濃度が適正な値となり、以後の画像形成時におけるトナー濃度の調節動作を待たずに、トナー濃度の適正化を図ることができる。

実施形態に係るプリンタが行う現像γの異常報知の流れを示すフローチャート。同プリンタの概略構成を示す構成図。同プリンタが有するＹ用の画像形成ユニットの内部構成を示す構成図。同プリンタが有するＹ用の現像装置における現像ケースの内部拡大図。変形例に係るプリンタが行う現像γの異常報知の流れを示すフローチャート。

符号の説明

２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ感光体
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ画像形成ユニット
４書き込みユニット
１１定着ユニット
２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ帯電ローラ
２２ｆＴセンサ
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ現像装置
２２ａ現像ローラ
２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７ＫＰセンサ

Claims

複数色ごとに所定の基準潜像を像担持体上に形成する手段と、
各色トナーとキャリアとを含む複数色の二成分現像剤を用いる現像装置で各色ごとの基準潜像をそれぞれ現像して形成した各色の測定用可視像のトナー付着量を検出する検出手段と、
該検出手段の検出値に基づいて算出される各色の画質指標値がそれぞれ規定範囲内であるか否かの判断を行う判断手段と、
該判断手段の判断結果に基づいて異常であるか否かの判定を行う異常判定手段と、
該異常判定手段が異常であると判定したときには、異常である旨を報知する異常報知手段とを備えたカラー画像形成装置において、
上記判断手段により上記画質指標値が上記規定範囲内でないと判断されたとき、当該判断に係る色の二成分現像剤に対して、一定量のトナーを強制的に補給するトナー強制補給手段を有し、
上記判断手段は、上記トナー強制補給手段によりトナー補給が行われた後に上記判断を再度行い、
上記異常判定手段は、上記判断手段が行った再度の判断結果に基づいて上記判定を行うことを特徴とするカラー画像形成装置。
請求項１のカラー画像形成装置において、
上記トナー強制補給手段により強制的なトナー補給が行われた後であって上記判断手段が上記再度の判断を行う前に、該強制的なトナー補給が行われた二成分現像剤のトナー濃度が規定のトナー濃度となるようにトナー濃度を調整するトナー濃度調整手段を有することを特徴とするカラー画像形成装置。