JP2009015012A - 現像装置、現像方法、これを備える画像形成装置、画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 適正なトナー濃度を達成することができる現像装置および現像方法、現像装置ごとのトナー消費量に違いが生じない画像形成装置、画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録した記録媒体を提供する。
【解決手段】 制御電圧を変化させたときの出力電圧の変化量を算出し、算出した出力電圧の変化量で制御電圧の変化量を割った値を感度係数とする。所定の時間間隔ごとに、または所定の条件を満足するごとに感度係数を算出し直し、算出し直した感度係数に基づいて制御電圧の補正を行う。所定の条件としては、装置の立上げ時、累積印刷枚数が予め定める枚数に達した場合、プロセスコントロールを行う場合、などである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、入力される制御値に応じて検知結果の出力値が変更されるトナー濃度検知手段を備えた現像装置、これを備える画像形成装置、現像方法、画像処理プログラムおよび画像処理プログラムを記録した記録媒体に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、高画質画像を簡易な操作でかつ短時間の間に形成でき、保守管理も容易であることから、たとえば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などとして広く普及している。電子写真方式の画像形成装置は、たとえば、感光体と、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、転写装置と、定着装置と、クリーニング装置とを含む。感光体はその表面に感光膜が形成されたローラ状部材である。帯電装置は電圧の印加を受けて感光体表面を所定電位に帯電させる。露光装置は、帯電状態にある感光体表面に、画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成する。現像装置は、感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像に現像する。転写装置は感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する。定着装置はたとえばトナー像を記録媒体に定着させる。これによって、記録媒体上に画像が形成される。クリーニング装置は感光体表面に当接するように設けられるブレード状部材であり、トナー像を記録媒体に転写した後に感光体表面に残存するトナーを除去する。

ここで、現像手段には、感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像ローラと、その内部にトナーを含む２成分現像剤を貯留して現像ローラに２成分現像剤を供給する現像槽と、現像槽内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサとを含む現像装置が用いられる。トナー濃度センサの検知結果に応じて現像槽内へのトナーの補給が制御される。トナー濃度センサは通常その検知結果を電圧として出力するが、その出力電圧はトナー濃度センサ自体の検知感度、２成分現像剤の使用環境（温度、湿度、累積印刷枚数）などに影響され易い。たとえば、トナー濃度センサの検知感度は、温度、湿度などによって変化する。また、画像形成装置における画像の印刷速度、画像の印刷枚数などによっても、トナー濃度センサの検知感度は変化する。また、カラー画像形成装置においては、トナーの色によってもトナー濃度センサの検知結果が変化する。このため、現像槽に適正量のトナーを補給できない場合があり、画像濃度の低下、画像かすれなどを引き起こすことがある。

特許文献１記載の画像形成装置は、温度、湿度、累積印刷量などに依存して、トナー濃度センサの入力電圧を修正している。

特開２００５−１２１９５１号公報

初期にトナー濃度センサの感度のばらつきを考慮して同じようなトナー濃度設定を行った現像装置において、同様のエージング条件で印字を行ったとしても、トナー補給のタイミングが異なるなど各現像装置間でトナー濃度の制御内容が異なることがある。したがって、時間が経過し、現像剤の劣化が進むと、トナー濃度センサのばらつきが初期とは異なるので適正なトナー濃度を達成することができない。また、カラー画像形成装置など複数の現像装置を備える場合、現像装置ごとのトナー濃度センサの感度のばらつきが発生し、画像形成装置全体でみた場合に、トナー消費量に違いが生じることになる。

特許文献１記載の画像形成装置では、トナー濃度センサの設定値を変更しているが、トナー濃度センサの感度ばらつきを補正するものではないため、適正なトナー濃度を達成することができず、また現像装置ごとにトナー消費量の違いが生じてしまう。

本発明の目的は、適正なトナー濃度を達成することができる現像装置および現像方法、現像装置ごとのトナー消費量に違いが生じない画像形成装置、画像処理プログラムおよびその画像処理プログラムを記録した記録媒体を提供することである。

本発明は、感光体表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像ローラおよびトナーを含む２成分現像剤を貯留する現像槽を備える現像装置において、
現像槽内のトナー濃度を検知して検知結果を出力するトナー濃度検知手段であって、入力される制御値に応じて検知結果の出力値が変更されるトナー濃度検知手段と、
制御値と出力値との相関関係を示す感度係数を算出し、算出した感度係数に基づいて制御値を補正する補正手段と、
補正された制御値が入力されたトナー濃度検知手段による検知結果から現像槽内のトナー濃度を算出するトナー濃度算出手段とを有し、
前記補正手段は、所定の時間間隔ごと、または所定の条件を満足するごとに感度係数を算出し直し、算出し直した感度係数に基づいて制御値を補正することを特徴とする現像装置である。

また本発明は、前記所定の条件は、装置の立上げ時、累積印刷枚数が予め定める枚数に達した場合、プロセスコントロールを行う場合のいずれかであることを特徴とする。

また本発明は、装置環境の温度を検知する温度センサを有し、前記補正手段は、温度センサで検知された温度に基づいて制御値を補正することを特徴とする。

また本発明は、装置環境の相対湿度を検知する湿度センサを有し、前記補正手段は、湿度センサで検知された湿度に基づいて制御値を補正することを特徴とする。

また本発明は、上記の現像装置を複数備え、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置において、
前記現像装置は、備えるトナー濃度検知手段によって感度係数を変更する変更手段を有し、前記補正手段は、変更手段で変更された感度係数に基づいて制御値を補正することを特徴とする画像形成装置である。

また本発明は、感光体表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像方法において、
所定の時間間隔ごと、または所定の条件を満足するごとに制御値と出力値との相関関係を示す感度係数を算出し、算出した感度係数に基づいて制御値を補正し、
補正された制御値に応じて、現像槽内のトナー濃度の検知結果を出力し、
トナー濃度の検知結果から現像槽内のトナー濃度を算出することを特徴とする現像方法である。

また本発明は、コンピュータに前記画像形成装置を実行させることを特徴とする画像処理プログラムである。

また本発明は、コンピュータに前記画像形成装置を実行させるための画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な印字媒体である。

本発明によれば、トナー濃度検知手段は、現像槽内のトナー濃度を検知して検知結果を出力し、入力される制御値に応じて検知結果の出力値が変更可能となっている。

補正手段では、制御値と出力値との相関関係を示す感度係数を算出し、算出した感度係数に基づいて制御値を補正する。トナー濃度算出手段は、補正された制御値が入力されたトナー濃度検知手段による検知結果から現像槽内のトナー濃度を算出する。

前記補正手段では、所定の時間間隔ごと、または所定の条件を満足するごとに感度係数を算出し直し、算出し直した感度係数に基づいて制御値を補正する。

これにより、現像剤の使用時間が経過しても精度良くトナー濃度を検出することができ、適正なトナー濃度を達成することができる。

また本発明によれば、装置の立上げ時、累積印刷枚数が予め定める枚数に達した場合、プロセスコントロールを行う場合のいずれかで感度係数を算出し直し、その時点での状況に対応した適正なトナー濃度を達成することができる。

また本発明によれば、装置環境の温度を検知する温度センサを有し、前記補正手段は、温度センサで検知された温度に基づいて制御値を補正する。

これにより温度変化にも対応することが可能となり、より適正なトナー濃度を達成することができる。

また本発明によれば、装置環境の相対湿度を検知する温度センサを有し、前記補正手段は、湿度センサで検知された相対湿度に基づいて制御値を補正する。

これにより湿度変化にも対応することが可能となり、より適正なトナー濃度を達成することができる。

また本発明によれば、上記の現像装置を複数備え、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置であって、前記現像装置は、備えるトナー濃度検知手段によって感度係数を変更する変更手段を有する。前記補正手段は、変更手段で変更された感度係数に基づいて制御値を補正する。

これにより、現像装置ごとにトナー消費量の違いを生じさせずに画像形成を行うことができる。

また本発明によれば、所定の時間間隔ごと、または所定の条件を満足するごとに制御値と出力値との相関関係を示す感度係数を算出し、算出した感度係数に基づいて制御値を補正しする。補正された制御値に応じて、現像槽内のトナー濃度の検知結果を出力し、トナー濃度の検知結果から現像槽内のトナー濃度を算出する。

これにより、現像剤の使用時間が経過しても精度良くトナー濃度を検出することができ、適正なトナー濃度を達成することができる。

また本発明によれば、上記の画像形成装置をコンピュータに実行させるための画像形成プログラムおよびこの画像形成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として提供することができる。

図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を模式的に示す断面図である。画像形成装置１は、プリンタ機能およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。すなわち、画像形成装置１においては、プリンタモードおよびファクシミリモードという２種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録記憶媒体、メモリ装置を用いた外部機器からの印刷ジョブの受信などに応じて、図示しない制御部によってプリンタモードまたはファクシミリモードが選択される。

また、画像形成装置１には、モノクロ画像印刷モード、カラー画像印刷モードおよび厚紙印刷モードという３種の印刷モードが設定される。モノクロ画像印刷モードでは、モノクロ画像印刷速度でモノクロ（単色）画像を印刷する。モノクロ画像印刷速度は、３種の印刷モードにおける印刷速度の中で最も高速である。カラー画像印刷モードでは、カラー画像印刷速度でカラー画像を印刷する。カラー画像印刷速度は厚紙印刷モードにおける印刷速度よりも高速である。厚紙印刷モードでは、厚紙印刷速度で厚紙に画像を印刷する。厚紙とは用紙密度１０６ｇ／ｍ^２〜３００ｇ／ｍ^２の記録紙である。厚紙印刷モードは、画像形成装置１の鉛直方向上方に設けられる図示しない操作パネルを介して、手入力によって設定することもできる。本実施の形態では、モノクロ画像形成モード（高速印刷モード）におけるプロセス速度は、２５５ｍｍ／秒かつ印刷速度４５枚／分であり、カラー画像形成モード（中速印刷モード）におけるプロセス速度は、１６７ｍｍ／秒かつ印刷速度３５枚／分であり、厚紙印刷モード（低速印刷モード）におけるプロセス速度は、８３．５ｍｍ／秒かつ印刷速度１７．５枚／分である。

画像形成装置１は、トナー像形成手段２と、転写手段３と、定着手段４と、記録媒体供給手段５と、排出手段６と、図示しない制御手段とを含む。これらのうち、トナー像形成手段２、転写手段３、定着手段４、記録媒体供給手段５および排出手段６が画像形成手段に相当する。トナー像形成手段２を構成する各部材および転写手段３に含まれる一部の部材は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｋ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。ここでは、各色に応じて４つずつ設けられる各部材は、各色を表すアルファベットを参照符号の末尾に付して区別し、総称する場合は参照符号のみで示す。

トナー像形成手段２は、感光体ドラム１１と、帯電手段１２と、露光ユニット１６と、現像手段１３と、クリーニングユニット１４とを含む。帯電手段１２、現像手段１３およびクリーニングユニット１４は、感光体ドラム１１の周りに、感光体ドラム１１の回転方向上流側からこの順序で配置される。

感光体ドラム１１は、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に支持され、その表面に静電潜像ひいてはトナー像が形成される感光膜を有するローラ状部材である。感光体ドラム１１には、たとえば、図示しない導電性基体と、導電性基体表面に形成される図示しない感光膜とを含むローラ状部材を使用できる。導電性基体には、円筒状、円柱状、シート状などの導電性基体を使用でき、その中でも円筒状導電性基体が好ましい。感光膜としては、有機感光膜、無機感光膜などが挙げられる。有機感光膜としては、電荷発生物質を含む樹脂層である電荷発生層と、電荷輸送物質を含む樹脂層である電荷輸送層との積層体、１つの樹脂層中に電荷発生物質と電荷輸送物質とを含む樹脂層などが挙げられる。無機感光膜としては、酸化亜鉛、セレン、アモルファスシリコンなどから選ばれる１種または２種以上を含む膜が挙げられる。導電性基体と感光膜との間には、下地膜を介在させてもよく、感光膜の表面には主に感光膜を保護するための表面膜（保護膜）を設けてもよい。

帯電手段１２は、感光体ドラム１１に圧接するように設けられるローラ状部材である。帯電手段１２には図示しない電源が接続され、帯電手段１２に電圧を印加する。帯電手段１２は電源から電圧の印加を受けて、感光体ドラム１１表面を所定の極性および電位に帯電させる。本実施の形態では、ローラ状帯電手段を用いるが、これに限定されず、帯電ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、鋸歯型帯電器、イオン発生装置、磁気ブラシなどの接触方式の帯電器などを使用できる。

露光ユニット１６には、図示しない光照射手段と、ポリゴンミラー１７と、第１ｆθレンズ１８ａと、第２ｆθレンズ１８ｂと、複数の反射ミラー１９とを含むレーザスキャニングユニットが用いられる。露光ユニット１６は帯電状態にある感光体ドラム１１表面に信号光を照射し、画像情報に応じた静電潜像を形成する。光照射手段は、画像情報に応じた信号光を照射する。光照射手段には、たとえば、半導体レーザ、ＬＥＤアレイなどの光源を使用できる。これらの光源に液晶シャッタを組合せて用いても良い。ポリゴンミラー１７は、その等角速度回転によって、光照射手段から出射される信号光を偏向させる。第１ｆθレンズ１８ａおよび第２ｆθレンズ１８ｂは、ポリゴンミラー１７によって偏向される信号光をイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各画像情報に応じた信号光に分光し、各色に対応する反射ミラー１９に向けて出射する。反射ミラー１９は、第１ｆθレンズ１８ａおよび第２ｆθレンズ１８ｂを介して出射される各色の信号光をその色に対応する感光体ドラム１１に向けて反射する。これによって、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋ上に各色に対応する静電潜像が形成される。

現像手段１３は、現像槽２０と、現像ローラ２１と、供給ローラ２２と、層厚規制部材２３と、トナーカートリッジ２４と、図示しないトナー濃度センサとを含む。

現像槽２０は感光体ドラム１１表面を臨むように配置される容器状部材であり、その内部空間に現像ローラ２１、供給ローラ２２、層厚規制部材２３およびトナーカートリッジ２４とともに、現像剤を収容する。ここで、現像剤には、トナーのみを含む１成分現像剤またはトナーとキャリアとを含む２成分現像剤を使用できる。現像槽２０の感光体ドラム１１を臨む側面には開口が形成され、この開口を介して感光体ドラム１１表面と現像ローラ２１とが対向する。

現像ローラ２１は、現像槽２０によって回転自在に支持されて、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動するローラ状部材である。また、現像ローラ２１はその軸線が感光体ドラム１１の軸線に平行になるように設けられる。現像ローラ２１はその表面に現像剤層を担持し、感光体ドラム１１との圧接部（現像ニップ部）において感光体ドラム１１表面の静電潜像にトナーを供給し、静電潜像を現像してトナー像を形成する。現像ローラ２１には図示しない電源が接続され、トナーの供給に際しては、該電源から現像ローラ２１表面にトナーの帯電電位とは逆極性の電位が現像バイアス電圧（以下単に「現像バイアス」とする）として印加される。これによって、現像ローラ２１表面のトナーが静電潜像に円滑に供給される。さらに、現像バイアス値を変更することによって、静電潜像に供給されるトナー量（トナー付着量）を制御できる。

供給ローラ２２は、現像槽２０によって回転自在に支持されて、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動するローラ状部材である。また、供給ローラ２２は、現像ローラ２１を介して感光体ドラム１１に対向するように設けられる。供給ローラ２２は、その回転駆動によって、現像槽２０内の現像剤を現像ローラ２１表面に供給するとともに、現像槽２０内の現像剤と後述するトナーカートリッジ２４から排出されるトナーとを混合する。層厚規制部材２３は、一端が現像槽２０に支持されかつ他端が現像ローラ２１表面に当接するように設けられる板状部材である。層厚規制部材２３は、現像ローラ２１表面の現像剤層の厚さを規制する。

トナーカートリッジ２４は、画像形成装置１本体に対して着脱可能に設けられる円筒状容器部材であり、その内部空間にトナーを貯留する。トナーカートリッジ２４は、画像形成装置１内に設けられる駆動手段によって、軸心回りに回転駆動可能に設けられる。トナーカートリッジ２４の軸線方向側面には軸線方向に延びる図示しないトナー排出口が形成され、トナーカートリッジ２４の回転に伴ってトナー排出口から現像槽２０内にトナーが排出される。トナーカートリッジ２４を１回転させることによってトナーカートリッジ２４から排出されるトナー量はほぼ等量である。したがって、トナーカートリッジ２４の回転数を制御することによって、現像槽２０内へのトナーの補給量を制御できる。

図示しないトナー濃度センサは、たとえば、供給ローラ２２の鉛直方向下方の現像槽底面に装着され、センサ面が現像槽２０の内部に露出するように設けられる。トナー濃度センサは図示しない制御手段に電気的に接続される。

トナー濃度制御手段は、トナー像形成手段２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｋ毎に設けられる。制御手段は、トナー濃度センサによる検知結果に応じて、トナーカートリッジ２４ｙ，２４ｍ，２４ｃ，２４ｋを回転駆動させて現像槽２０ｙ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｋ内部にトナーを補給するように制御する。トナー濃度センサには一般的なトナー濃度センサを使用でき、たとえば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどが挙げられる。これらの中でも、透磁率検知センサが好ましい。

透磁率検知センサは、４端子であり、その内わけはＧＮＤ（接地）端子、センサを駆動させる駆動電圧（２４Ｖ）入力端子、出力端子：Ｖout（出力０〜５Ｖ、出力電圧値を８ビット変換値で表す。）、制御用電圧入力端子：Ｖｃ（入力０〜１０Ｖ、入力電圧値を８ビット変換値で表す。）である。透磁率検知センサは、制御用電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する型式のセンサであり、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧（たとえば２．５Ｖ）が得られるような制御電圧を印加して用いられる。

現像剤の劣化および使用環境に応じて徐々に変化していくことから、トナー濃度センサによる出力電圧は、経時的に変化していく。そこで、トナー濃度センサの感度ばらつきも含め、所定の時間間隔で制御用電圧の補正を行う
透磁率検知センサへの制御用電圧の印加は、制御手段によって制御される。

このような型式の透磁率検知センサは市販されており、たとえば、ＴＳ−Ｌ、ＴＳ−Ａ、ＴＳ−Ｋ（いずれも商品名、ＴＤＫ（株）製）などが挙げられる。

クリーニングユニット１４は、後述する中間転写ベルト３２にトナー像を転写した後に、感光体ドラム１１の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム１１の表面を清浄化する。クリーニングユニット１４は、たとえば、クリーニングブレードと、第１の廃トナー貯留槽と、廃トナー搬送ローラとを含むものが用いられる。クリーニングブレードは、短手方向の一端が感光体ドラム１１表面に当接しかつ他端が第１の廃トナー貯留槽に支持される板状部材であり、感光体ドラム１１表面に残留するトナーなどを掻き取る。第１の廃トナー貯留槽は容器状部材であり、その内部空間にクリーニングブレードとトナー搬送ローラとを収容し、さらにクリーニングブレードによって掻き取られるトナーなどを一時的に貯留する。廃トナー搬送ローラはトナー貯留槽によって回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。廃トナー搬送ローラの回転駆動によって、廃トナー貯留槽内のトナーは第１の廃トナー貯留槽に接続される図示しないトナー搬送管を介して図示しない廃トナー槽に搬送され、貯留される。廃トナー槽はトナーが満杯になった時点で新しい廃トナー槽に交換される。

また、本実施の形態では、トナー像形成手段２、好ましくは現像手段１３の近傍に、図示しない温度検知手段および湿度検知手段が設けられ、現像手段１３周辺の温度と湿度を検知する。温度検知手段および湿度検知手段は制御手段に電気的に接続され、その検知結果は制御手段に入力される。温度検知手段および湿度検知手段には一般的なセンサを使用でき、温湿度センサを用いても良い。本実施の形態では、湿度検知手段として、ボタン型温湿度記録計（商品名：ハイグログロン、合資会社ＫＮラボラトリーズ社製）を使用する。湿度検知手段による検知結果に応じて、制御用電圧Ｖｃが補正される。

また、本実施の形態では、感光体ドラム１１の回転方向において、現像手段１３の下流側から中間転写ニップ部の上流側の間に、図示しないパッチ濃度検知部が設けられる。パッチ濃度検知部は、後述するパッチ形成部によって感光体ドラム１１表面に形成されるトナーパッチのトナー濃度（パッチ濃度）を検知する。また、パッチ濃度検知部は、画像形成装置１の図示しない制御手段に電気的に接続され、その検知結果を制御手段に出力する。制御手段は、パッチ濃度検知部による検知結果に応じて、トナー像形成手段２によって形成されるトナー像のトナー濃度を制御する。この制御は、たとえば、現像バイアス電圧を変更することによって行われる。その他にも、感光体ドラム１１の帯電電位、露光ユニット１６による露光電位などを調整することによっても、トナー濃度を制御できる。パッチ濃度検知手段には、たとえば、透過光検知センサ、反射光検知センサなどの一般的なトナー濃度検知センサを使用できる。

トナー像形成手段２によれば、帯電手段１２によって均一な帯電状態にある感光体ドラム１１の表面に、露光ユニット１６から画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成し、現像手段１３からトナーを供給してトナー像を形成し、このトナー像を中間転写ベルト３２に転写した後に、感光体ドラム１１表面に残留するトナーをクリーニングユニット１４で除去する。この一連のトナー像形成動作が繰り返し実行される。

転写手段３は、駆動ローラ３０と、従動ローラ３１と、中間転写ベルト３２と、中間転写ローラ３３（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）と、転写ベルトクリーニングユニット３２と、転写ローラ３７とを含み、感光体ドラム１１の上方に配置される。

駆動ローラ３０は、図示しない支持手段によって回転自在にかつ駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。駆動ローラ３０はその回転駆動によって中間転写ベルト３２を回転させる。また、駆動ローラ３０は中間転写ベルト３２を介して転写ローラ３７に圧接する。駆動ローラ３０と転写ローラ３７との圧接部が転写ニップ部である。従動ローラ３１は、図示しない支持手段によって回転自在に設けられるローラ状部材である。従動ローラ３１は中間転写ベルト３２の回転に伴って従動回転する。従動ローラ３１は中間転写ベルト３２に適切な張力を付与し、中間転写ベルト３２の円滑な回転駆動を補助する。

中間転写ベルト３２は、駆動ローラ３０と従動ローラ３１とによって張架されてループ状の移動経路を形成し、駆動ローラ３０の回転駆動に従動回転駆動する無端ベルト状部材である。中間転写ベルト３２が、感光体ドラム１１に接しながら感光体ドラム１１を通過する際、中間転写ベルト３２を介して感光体ドラム１１に対向配置される中間転写ローラ３３から、感光体ドラム１１表面の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、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト３２上へ転写される。フルカラー画像の場合、各感光体ドラム１１で形成される各色のトナー画像を、中間転写ベルト３２上に順次重ねて転写することによって、フルカラートナー像が形成される。

中間転写ローラ３３は、中間転写ベルト３２を介して感光体ドラム１１に圧接し、かつ図示しない駆動手段によってその軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。中間転写ローラ３３は、前述のように転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム１１表面のトナー像を中間転写ベルト３２に転写する機能を有する。中間転写ローラ３３と感光体ドラム１１との圧接部が中間転写ニップ部である。

転写ベルトクリーニングユニット３４は、転写ベルトクリーニングブレード３５ａ，３５ｂと、第２の廃トナー貯留槽３６とを含む。転写ベルトクリーニングブレード３５ａ，３５ｂは、それぞれ、短手方向の一端が中間転写ベルト３２表面に当接しかつ他端が第２の廃トナー貯留槽３６に支持され、さらに互いに対向するように設けられる板状部材である。転写ベルトクリーニングブレード３５ａ，３５ｂは、中間転写ベルト３２表面に残留するトナー、紙粉などを掻き取って回収する。第２の廃トナー貯留槽３６は、転写ベルトクリーニングブレード３５ａ，３５ｂによって掻き取られるトナー、紙粉などを一時的に貯留する。

転写ローラ３０は、図示しない圧接手段によって中間転写ベルト３２を介して駆動ローラ３０に圧接し、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。転写ニップ部において、中間転写ベルト３２に担持されて搬送されるトナー像が、後述する記録媒体供給手段５から送給される記録媒体に転写される。トナー像を担持する記録媒体は、定着手段４に送給される。転写手段３によれば、中間転写ニップ部において感光体ドラム１１から中間転写ベルト３２に転写されるトナー像が、中間転写ベルト３２の回転駆動によって転写ニップ部に搬送され、そこで記録媒体に転写される。

定着手段４は、定着ローラ４１と加圧ローラ４２とを含み、転写手段３よりも記録媒体の搬送方向下流側に設けられるローラ状部材である。定着ローラ４１は図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に設けられ、記録媒体に担持される未定着トナー像を構成するトナーを加熱して溶融させ、記録媒体に定着させる。定着ローラ４１の内部には図示しない加熱手段が設けられる。加熱手段は、定着ローラ４１表面が所定の温度（加熱温度）になるように定着ローラ４１を加熱する。加熱手段には、たとえば、赤外線ヒータ、ハロゲンランプなどを使用できる。定着ローラ４１の表面温度は、画像形成装置１の設計時に設定される温度に維持される。定着ローラ４１の表面温度は、たとえば、画像形成装置１の制御手段と、定着ローラ４１表面近傍に設けられ、定着ローラ４１の表面温度を検知する温度検知センサとを用いて制御される。温度検知センサは電気的に制御手段に接続され、温度検知センサによる検知結果は制御手段に向けて出力される。制御手段は、温度検知センサによる検知結果と設定温度とを比較し、検知結果が設定温度よりも低い場合には、加熱手段に電圧を印加する図示しない電源に制御信号を送り、加熱手段の発熱を促して表面温度を上昇させる。

加圧ローラ４２は定着ローラ４１に圧接するように設けられ、加圧ローラ４２の回転駆動に従動回転可能に支持される。定着ローラ４１と加圧ローラ４２との圧接部が定着ニップ部である。加圧ローラ４２は、定着ローラ４１によってトナーが溶融して記録媒体に定着する際に、トナーと記録媒体とを押圧することによって、トナー像の記録媒体への定着を補助する。加圧ローラ４２の内部に、赤外線ヒータ、ハロゲンランプなどの加熱手段を設けることができる。定着手段４によれば、転写手段３においてトナー像が転写された記録媒体が、定着ローラ４１と加圧ローラ４２とによって挟持され、定着ニップ部を通過する際に、トナー像が加熱下に記録媒体に押圧されることによって、トナー像が記録媒体に定着され、画像が形成される。

記録媒体供給手段５は、給紙トレイ５１と、ピックアップローラ５２，５６と、搬送ローラ５３，５７と、レジストローラ５４、手差給紙トレイ５５とを含む。給紙トレイ５１は画像形成装置１の鉛直方向下部に設けられ、記録媒体を貯留する容器状部材である。記録媒体には、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクター用シート、葉書などがある。記録媒体のサイズは、Ａ３、Ａ４、Ｂ４、Ｂ５などである。ピックアップローラ５２は、給紙トレイ５１に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ｐ１に送給するローラ状部材である。搬送ローラ５３は互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。レジストローラ５４は互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、搬送ローラ５３から送給される記録媒体を、中間転写ベルト３２に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。手差給紙トレイ５５は、手動動作によって記録媒体を画像形成装置１内に取り込む装置である。ピックアップローラ５６は、手差給紙トレイ５５から画像形成装置１内に取り込まれる記録媒体を用紙搬送路Ｐ２に送給するローラ状部材である。用紙搬送路Ｐ２は記録媒体の搬送方向上流側で用紙搬送路Ｐ２に接続される。搬送ローラ５７は互いに圧接するように設けられる１対のローラ状部材であり、ピックアップローラ５６によって用紙搬送路Ｐ２内に取り込まれる記録媒体を、用紙搬送路Ｐ１を介してレジストローラ５３に送給する。

排出手段６は、排紙ローラ６０と、排出トレイ６１と、複数の搬送ローラ５７とを含む。排紙ローラ６０は、用紙搬送方向の定着ニップ部よりも下流側において、互いに圧接するように設けられるローラ状部材である。また、排紙ローラ６０は図示しない駆動手段によって正逆回転可能に設けられる。排紙ローラ６０は、定着手段４において画像が形成された記録媒体を、画像形成装置１の鉛直方向上面に設けられる排出トレイ６１に排出する。また、排紙ローラ６０は、画像形成装置１の制御手段に両面印刷の印刷指令が入力されている場合、定着手段４から排出される記録媒体を一旦挟持し、用紙搬送路Ｐ３に向けて送給する。用紙搬送路Ｐ３は記録媒体の搬送方向上流側で用紙搬送路Ｐ１に接続される。複数の搬送ローラ５７は用紙搬送路Ｐ３に沿って設けられ、排紙ローラ６０によって用紙搬送路Ｐ３に送給される片面印刷済みの記録媒体を用紙搬送路Ｐ１のレジストローラ５４に向けて搬送する。

画像形成装置１は、図示しない制御手段を含む。制御手段は、たとえば、画像形成装置１の内部空間における上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。制御手段の記憶部には、画像形成装置１の上面に配置される図示しない操作パネルを介する各種設定値、画像形成装置１内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報、各種制御を実行するためのデータテーブルなどが入力される。また、各種手段を実行するプログラムが書き込まれる。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置に電気的に接続可能な電気・電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビ、ビデオレコーダ、ＤＶＤレコーダ、ＨＤＶＤ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種手段のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて該当装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御手段は、前述の処理回路とともに主電源を含み、電源は制御手段だけでなく、画像形成装置１内部における各装置にも電力を供給する。

本実施の形態では、制御手段の記憶部には、現像槽２０内における基準トナー濃度が書き込まれる。基準トナー濃度は、画像形成装置１の設計時に設定される。また、画像形成装置１において最も多く利用されるモノクロ画像印刷速度におけるトナー濃度センサによる検知結果（出力電圧値、以下「濃度検知結果」とする）と現像槽２０内のトナー濃度との相関関係を示す第１のデータテーブルが予め書き込まれる。具体的には、各トナー濃度に対する透磁率検知センサの実際の出力値（ボルト）を測定し、トナー濃度と透磁率検知センサの実際の出力値との関係を求める。その実際の出力値を０〜２５５（８ビット）にアナログ・デジタル変換（以下「ＡＤ変換」とする）する。その後、また、カラー画像印刷速度における濃度検知結果をモノクロ画像印刷速度における濃度検知結果に換算する補正表である第２のデータテーブルが予め書き込まれる。また、厚紙印刷速度における濃度検知結果をモノクロ画像印刷速度における濃度検知結果に換算する補正表である第３のデータテーブルが予め書き込まれる。第１〜第３のデータテーブルは、いずれも、ブラック（ｋ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）およびイエロー（ｙ）の色毎のデータになる。また、第１〜第３のデータテーブルは、画像形成装置の機種毎および／またはトナー濃度センサの機種毎に設定される。

トナー濃度センサは、前述のように、現像槽２０ｋ，２０ｍ，２０ｃ，２０ｙのそれぞれに設けられ、現像槽２０のトナー濃度を検知し、検知結果を電圧値として制御手段に出力する。制御手段の記憶部には、トナー濃度センサからの出力電圧値が書き込まれる。トナー濃度センサによる検知は、たとえば、制御手段に印刷指令が入力された時点から所定の時間的間隔を開けて画像形成動作が終了するまで継続して実施される。また、画像形成装置１の起動時にも、トナー濃度センサによって現像槽２０内のトナー濃度が検知される。

印刷速度切り換え手段は、制御手段に入力される印刷指令に含まれる印刷情報の中から印刷速度を読み取って、印刷速度を切り換える。印刷速度は、モノクロ画像印刷速度（ｈｉｇｈ）、カラー画像印刷速度（ｍｉｄｄｌｅ）または厚紙印刷速度（ｌｏｗ）である。より具体的には、印刷速度切り換え手段は、印刷速度の読み取り結果に応じ、制御手段の制御部を介して、印刷速度の切り換えに必要な各部位に制御信号を送り、印刷速度とともに各部位の動作速度（プロセス速度）を制御する。また、印刷速度切り換え手段による読み取り結果は記憶部に入力される。記憶部に入力される読み取り結果は、少なくとも前回の読み取り結果と、今回の読み取り結果である。新しい読み取り結果が入力されるたびに前々回の読み取り結果を消去するように構成しても良い。新しい読み取り結果が入力されると、新しい読み取り結果が今回の読み取り結果になる。前回の読み取り結果と今回の読み取り結果とを比較することによって、印刷速度が変更されたか否かを判定できる。

トナー濃度算出手段は、印刷速度切り換え手段によって切り換えられる印刷速度とに応じて、濃度検知結果から現像槽２０内のトナー濃度を算出する。印刷速度がモノクロ画像印刷速度である場合は、記憶部から濃度検知結果と第１のデータテーブルとを取り出して比較し、第１のデータテーブルにおいて濃度検知結果に対応するトナー濃度を求め、現像槽２０内のトナー濃度とする。印刷速度がカラー画像印刷速度である場合は、まず、記憶部から濃度検知結果と第２のデータテーブルとを取り出し、第２のデータテーブルから補正された濃度検知結果を得る。この補正された濃度検知結果を記憶部に書き込む。次に、補正された濃度検知結果と第１のデータテーブルとを取り出して比較し、第１のデータテーブルにおいて補正された濃度検知結果に対応するトナー濃度を求め、現像槽２０内のトナー濃度とする。印刷速度が厚紙印刷速度である場合は、第２のデータテーブルに代えて第３のデータテーブルを用いる以外は、カラー画像印刷速度におけるのと同様にして、現像槽２０内のトナー濃度を求める。トナー濃度算出手段による算出結果は、記憶部に入力される。

トナー補給制御手段は、トナー濃度算出手段による算出結果（以下「濃度算出結果」とする）に応じて、現像槽２０へのトナー補給を制御する。まず、記憶部から濃度算出結果および現像槽２０内の基準トナー濃度を取り出して比較する。濃度算出結果が基準トナー濃度よりも下回る場合は、基準トナー濃度と濃度算出結果との差を演算し、つぎに得られる差から補給トナー量を演算し、得られるトナー補給量からトナーカートリッジ２４の回転回数を求める。トナー補給量がトナーカートリッジ２４の１回転によって排出されるトナー量に満たない端数を含む場合、その端数を切り上げて１回と判定する。トナー補給制御手段は、この演算結果に応じて、トナーカートリッジ２４を回転駆動させる図示しない駆動手段（駆動手段に駆動電力を供給する図示しない電源をも含む）に制御信号を送り、トナーカートリッジ２４を所定回数回転させる。これによって、ほぼ適正量のトナーが現像槽２０に補給される。トナー補給量がトナーカートリッジ２４の１回転のトナー排出量に満たない端数だけの場合は、トナー補給を停止し、トナー濃度センサによるトナー濃度検知を早めるように制御しても良い。

本実施の形態では、トナー濃度センサによる濃度検知結果を検知結果補正手段によって補正できる。これによって、現像槽２０内の一層正確なトナー濃度を把握でき、これに基づいて一層適正なトナー量を現像槽２０に補給できる。

検知結果補正手段は、たとえば、各種の補正要素に応じてトナー濃度センサの制御用電圧Ｖｃを補正して、経時変化によらず一定の出力電圧Ｖoutを得る。ここで、補正要素としては、現像槽２０内のトナー濃度に影響を及ぼすものであれば特に制限されないが、たとえば、画像形成装置１内部の温度、画像形成装置１内部の相対湿度、感光体ドラム１１表面の感光膜の膜減り量に代表される経時変化、プロセス制御により得られる補正値などが挙げられる。

現像ローラ２１の回転距離積算手段は、現像ローラ２１の使用開始時（新品時）から現時点までの総回転距離（デベ走行距離、ｃｍ、以下単に「現像ローラ２１の総回転距離」とする）を積算する。現像ローラ２１の回転距離積算手段は、たとえば、記憶部から現像ローラ２１の総回転回数と現像ローラ２１の１回転当りの走行距離（ｃｍ）とを取り出し、これらを積算する演算を行って現像ローラ２１の総回転距離を求める。回転距離積算手段による積算結果は、記憶部に書き込まれる。現像ローラ２１の総回転回数は、たとえば、制御手段内に設けられる現像ローラ２１の回転回数を検知する図示しないカウンタによって検知される。該カウンタによる検知結果は記憶部に書き込まれる。また、記憶部には、予め現像ローラ２１の１回転当りの走行距離（ｃｍ）が書き込まれる。感光体ドラム１１の回転距離積算手段も、現像ローラ２１の回転距離積算手段と同様の構成を有する。

また、トナー濃度補正手段は、補正要素の１つとして、プロセスコントロールに応じてトナー濃度を補正する。この補正は、たとえば、パッチ形成手段と、パッチ濃度補正手段とを用いて行われる。パッチ形成手段は画像形成手段２を制御して、感光体ドラム１１表面にトナー濃度検知用のトナー像であるトナーパッチを形成する。トナーパッチは、たとえば、１辺８ｃｍ程度の正方形が８個形成される。パッチ形成手段は、形成条件を変更して、トナー濃度すなわちパッチ濃度が連続的に変化する複数のトナーパッチを形成する。好ましくは、画像形成装置１において設定が可能な印字濃度に対応して複数のトナーパッチが形成される。ここで、形成条件とは、現像ローラ２１に印加される現像バイアス電圧値、感光体ドラム１１表面に印加される帯電電圧値（帯電電位）、露光ユニット１６によって感光体ドラム１１表面に形成される静電潜像の帯電電圧値（露光電位）などである。これらの条件の中から１種または２種以上を一定値に固定し、残りの条件を一定量ずつ適宜変更することによって、パッチ濃度が連続的に変化する複数のトナーパッチが形成される。たとえば、帯電電位および露光電位を一定値とし、現像バイアス電圧値を一定量ずつ変更して複数のトナーパッチを形成すればよい。これら複数のトナーパッチの形成条件（現像バイアス電圧値など）は記憶部に書き込まれる。

パッチ濃度検知手段は、感光体ドラム１１表面のトナーパッチのパッチ濃度を検知する。パッチ濃度検知手段による検知結果（以下「パッチ濃度検知結果」とする）は記憶部に書き込まれる。記憶部には、画像形成装置１の設計時に定められる基準パッチ濃度が予め書き込まれる。基準パッチ濃度は、たとえば、モノクロ画像の場合は基準反射光量として、カラー画像の場合は散乱光量としてそれぞれ書き込まれる。パッチ濃度検知手段によるパッチ濃度検知後、トナーパッチはクリーニングユニット１４によって感光体ドラム１１表面から除去される。制御手段は、記憶部からパッチ濃度検知結果と基準パッチ濃度とを取り出して比較し、基準パッチ濃度に最も近いパッチ濃度を有するトナーパッチを形成するのに用いた現像バイアス電圧値を読み出し、基準パッチ濃度における現像バイアス電圧値との差を求め、現像バイアス補正量として記憶部に書き込む。

以下では、トナー濃度センサの感度補正について説明する。
トナー濃度センサの制御電圧値と出力電圧値との関係は、トナー濃度センサの感度の程度によって対応関係が大きく異なる。すなわち、感度が高いセンサ（感度Ｍａｘ）の場合は、少しの制御電圧の変化に対して、大きく出力電圧が変化する。感度が低いセンサ（感度Ｍｉｎ）の場合は、制御電圧の変化に対する出力電圧の変化が小さい。感度が平均的なセンサ（感度Ｍｉｄ）の場合は、制御電圧の変化に対する出力電圧の変化がほぼ同じである。

図２は、制御電圧の変化量と出力電圧の変化量との相関関係を示すグラフである。横軸は制御電圧の変化量を示し、縦軸は出力電圧の変化量を示す。

制御電圧と出力電圧との相関関係においては、感度Ｍａｘでは傾きが大きく、感度Ｍｉｄ、感度Ｍｉｎの順に傾きが小さくなっていることがわかる。

図２のグラフに基づいて、トナー濃度センサの感度係数を算出する。なお、制御電圧と出力電圧が１：１のセンサ、すなわち制御電圧が１Ｖ変化したときに、出力電圧も１Ｖ変化するセンサの場合である。

制御電圧を±１．５Ｖ（３Ｖ）変化させたときの出力電圧の変化量を算出し、算出した変化量で３Ｖを割った値を感度係数とする。

制御電圧を±１．５Ｖ（３Ｖ）変化させたときの出力電圧の変化量は、予め図２のグラフから制御電圧の変化量をｘ、出力電圧の変化量をｙとしたときの関係を近似直線式によって求めておき算出すればよい。

図２の例では、感度Ｍａｘの近似式がｙ＝１．３０６７ｘ−０．１０６７であり、感度Ｍｉｄの近似式がｙ＝１．００５４ｘ＋０．００６８であり、感度Ｍｉｎの近似式がｙ＝０．６５９ｘ＋０．０３６２である。

したがって、感度Ｍａｘの感度係数は、３／（１．３０６７×３−０．１０６７）＝０．７８であり、感度Ｍｉｄの感度係数は、３／（１．００５４×３＋０．００６８）＝０．９９であり、感度Ｍｉｎの感度係数は、３／（０．６５９×３＋０．０３６２）＝１．４９である。

現像剤の使用時間が経過するにつれて、現像剤の劣化が進み、それに伴ってトナー濃度センサの感度も変化することがわかった。

したがって、所定の時間間隔ごとに、または所定の条件を満足するごとに感度係数を算出し直し、算出し直した感度係数に基づいて制御電圧の補正を行う。

所定の条件としては、装置の立上げ時、累積印刷枚数が予め定める枚数に達した場合、プロセスコントロールを行う場合、などである。

また、トナー濃度センサの感度に応じた感度係数は、たとえば感度Ｍｉｄの感度係数を基準値とし、感度Ｍａｘおよび感度Ｍｉｎについては、基準値との比を算出しておく。感度Ｍｉｄと感度Ｍａｘとの比は、０．７８／０．９９＝０．７８８であり、感度Ｍｉｄと感度Ｍｉｎとの比は、１．４９／０．９９＝１．５１である。

トナー濃度を２％低下させるときに、制御電圧を−１．４４Ｖする場合を基準とすると、低下させるトナー濃度１％あたりに制御電圧を−０．７２Ｖすればよいが、トナー濃度センサの感度が変化するので、比例的に補正することができない。表１は、累積印刷枚数に伴うトナー濃度の補正量と、そのときの制御電圧の補正値を示す例である。

累積印刷枚数は、未使用のトナーを使用開始したときからの印刷枚数を累積したものである。なお、表に記載されている累積印刷枚数は代表値であり、たとえば０のときは、０Ｋ枚から９．９９９Ｋ枚、すなわち０枚から９９９９枚まで範囲を示している。

累積印刷枚数が１０Ｋ枚増加するごとに現像装置のトナー濃度を補正する。累積印刷枚数が０Ｋ枚のときは、補正する必要がないので、補正トナー濃度などは０である。

累積印刷枚数が１０Ｋ枚のときは、トナー濃度を０．５％低下させるように補正する。トナー濃度を２％低下させるときに、制御電圧の補正量が−１．４４Ｖを基準としているので、予測される制御電圧の補正量は、−１．４４×（０．５／２）＝−０．３６Ｖである。ここで、トナー濃度センサの感度ばらつきを考慮するために、感度係数を算出し、予測補正量に感度係数を掛けて実補正量を算出する。

したがって、累積印刷枚数が１０Ｋ枚のときは、感度係数が０．９８であるから、実際の制御電圧の補正量は、−０．３６×０．９８＝−０．３５Ｖとなる。

これを同じように累積印刷枚数が１０Ｋ増加するごとに行うと表１に示したような結果となる。

本例では、累積印刷枚数ごとの補正について説明したが、これに限らず、プロセスコントロールを行うときに感度係数を算出し、制御電圧の補正量を算出してもよい。

トナー濃度センサの感度ばらつきの経時変化を考慮することで、トナー濃度制御を各現像装置で同様に行うことができ、トナー消費のばらつきをなくすことができる。

前述のように、制御電圧はトナー濃度センサの感度ばらつき以外に温度、湿度によっても影響を受けるので、感度ばらつきの補正に温度および湿度に基づく補正を加えて制御電圧を補正することが望ましい。

温度に基づく制御電圧の補正量を表２に示し、湿度に基づく制御電圧の補正量を表３に示す。

例として、温度が１２℃、湿度が２５％、累積印刷枚数が２５Ｋ枚（２５０００枚）における制御電圧の補正量を算出する。

表２から温度が１２℃のときの補正電圧量は、０．２４Ｖであり、表３から湿度が２５％のときの補正電圧量は、０．２４Ｖである。また、表１から、累積印刷枚数が２５Ｋ枚のときの補正電圧量は、−０．７２×０．９７＝−０．７０Ｖである。

トナー濃度センサの感度ばらつきおよび温度、湿度を考慮した制御電圧の補正電圧量は、それぞれの補正電圧量の総和である０．２４＋０．２４＋（−０．７０）＝−０．２２Ｖとなる。

カラー画像形成装置であれば、現像剤の色ごとに複数の現像装置を備えており、トナー濃度センサの感度はそれぞれ異なる。

感度Ｍａｘおよび感度Ｍｉｎのトナー濃度センサを備える現像装置は、感度Ｍｉｎのトナー濃度センサを備える現像装置で、基準値である感度係数を算出し直すと、その感度係数と、前述の基準値との比を用いて、感度Ｍａｘおよび感度Ｍｉｎのトナー濃度センサにおける感度係数を算出し直し、算出し直した感度係数を用いて制御電圧の補正量を決定する。これにより、現像装置ごとにトナー消費量の違いを生じさせずに画像形成を行うことができる。

さらに、本発明の他の実施形態として、上記の画像形成装置をコンピュータに実行させるための画像形成プログラムおよびこの画像形成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することも可能である。

なお、記録媒体としては、ＣＰＵで処理が行われるためのメモリ、たとえばＲＡＭやＲＯＭ（Read Only Memory）そのものが記録媒体であってもよいし、また、コンピュータの外部記憶装置としてプログラム読み取り装置が設けられ、そこに挿入することで読み取り可能な記録媒体であってもよい。いずれの場合においても、記録されている画像形成プログラムは、ＣＰＵが記録媒体にアクセスすることで実行されてもよいし、ＣＰＵが記録媒体から画像形成プログラムを読み出し、読み出された画像形成プログラムをプログラム記憶エリアにダウンロードして、実行してもよい。なお、このダウンロード用のプログラムはあらかじめ所定の記憶装置に格納されているものとする。ＣＰＵは、インストールされた画像形成用プログラムに従って所定の画像形成を行うようにコンピュータの各部を統括的に制御する。

また、プログラム読み取り装置で読み取り可能な記録媒体としては、磁気テープ、カセットテープなどのテープ系、フレキシブルディスク、ハードディスクなどの磁気ディスクまたはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）／ＭＯ（Magneto Optical disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクのディスク系、ＩＣ（Integrated Circuit）カード（メモリカードを含む）／光カードなどのカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリを含めた固定的にプログラムを記録する媒体であってもよい。

また、コンピュータを、インターネットを含む通信ネットワークに接続可能な構成とし、通信ネットワークから画像形成プログラムをダウンロードするように流動的にプログラムを担持する媒体であってもよい。なお、このように通信ネットワークから画像形成プログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用プログラムはあらかじめコンピュータに格納しておくか、他の記録媒体からインストールされるものであってもよい。

記録媒体から読み取った画像形成プログラムを実行するコンピュータシステムの一例は、フラットベッドスキャナ、フィルムスキャナ、デジタルカメラなどの画像読取装置と、各種プログラムを実行することにより上記の画像形成方法を含めた様々な処理を行うコンピュータと、このコンピュータの処理結果などを表示するＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、液晶ディスプレイなどの画像表示装置と、コンピュータの処理結果を紙などに出力するプリンタなどの画像出力装置とが互いに接続されて構成されるシステムである。さらに、このコンピュータシステムには、通信ネットワークを介してサーバーなどに接続し、画像形成プログラムを含む各種プログラムや画像データなどの各種データを送受信するためのモデムなどが備えられる。

本発明の実施の第１形態である画像形成装置の構成を模式的に示す断面図である。 制御電圧の変化量と出力電圧の変化量との相関関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ トナー像形成手段
３ 転写手段
４ 定着手段
５ 記録媒体供給手段
６ 排出手段
１１ 感光体ドラム
１２ 帯電手段
１６ 露光ユニット
１３ 現像手段
１４ クリーニングユニット
２０ 現像槽
２１ 現像ローラ
２４ トナーカートリッジ
３０ 駆動ローラ
３１ 従動ローラ
３２ 中間転写ベルト
３７ 転写ローラ
４１ 定着ローラ
４２ 加圧ローラ
５１ 給紙トレイ
５２，５６ ピックアップローラ
５３，５７ 搬送ローラ
５４ レジストローラ
５５ 手差給紙トレイ
６０ 排紙ローラ
６１ 排出トレイ

Claims (8)

1. 感光体表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像ローラおよびトナーを含む２成分現像剤を貯留する現像槽を備える現像装置において、
   現像槽内のトナー濃度を検知して検知結果を出力するトナー濃度検知手段であって、入力される制御値に応じて検知結果の出力値が変更されるトナー濃度検知手段と、
   制御値と出力値との相関関係を示す感度係数を算出し、算出した感度係数に基づいて制御値を補正する補正手段と、
   補正された制御値が入力されたトナー濃度検知手段による検知結果から現像槽内のトナー濃度を算出するトナー濃度算出手段とを有し、
   前記補正手段は、所定の時間間隔ごと、または所定の条件を満足するごとに感度係数を算出し直し、算出し直した感度係数に基づいて制御値を補正することを特徴とする現像装置。
2. 前記所定の条件は、装置の立上げ時、累積印刷枚数が予め定める枚数に達した場合、プロセスコントロールを行う場合のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 装置環境の温度を検知する温度センサを有し、前記補正手段は、温度センサで検知された温度に基づいて制御値を補正することを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
4. 装置環境の相対湿度を検知する湿度センサを有し、前記補正手段は、湿度センサで検知された湿度に基づいて制御値を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の現像装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の現像装置を複数備え、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置において、
   前記現像装置は、備えるトナー濃度検知手段によって感度係数を変更する変更手段を有し、前記補正手段は、変更手段で変更された感度係数に基づいて制御値を補正することを特徴とする画像形成装置。
6. 感光体表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像方法において、
   所定の時間間隔ごと、または所定の条件を満足するごとに制御値と出力値との相関関係を示す感度係数を算出し、算出した感度係数に基づいて制御値を補正し、
   補正された制御値に応じて、現像槽内のトナー濃度の検知結果を出力し、
   トナー濃度の検知結果から現像槽内のトナー濃度を算出することを特徴とする現像方法。
7. コンピュータに請求項５記載の画像形成装置を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
8. コンピュータに請求項７記載の画像形成装置を実行させるための画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な印字媒体。

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