JP2010250214A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印字率が低い画像の画像形成処理が連続した後に印字率が高い画像の画像形成処理を行う場合の画像濃度のずれを抑制できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１０は、感光体ドラム４１、現像装置４３、制御部１００、及び画像濃度検出センサ８４を備える。制御部１００は、直前の所定回数の現像におけるトナーの消費量の平均値に対して現像装置４３へのトナーの補給量が第１閾値以上上昇する場合、現像装置４３のトナー入れ替え処理を行い、感光体ドラム４１に濃度検出用トナー像を形成する。画像濃度検出センサ８４は、濃度検出用トナー像の濃度を検出する。制御部１００は、画像濃度検出センサ８４の検出濃度に基づいて、画像形成処理の設定条件を変更する。
【選択図】図１

Description

この発明は、トナー及びキャリアからなる二成分系の現像剤を用いて静電潜像を現像する現像装置を備える画像形成装置に関する。

画像形成装置の中には、静電潜像担持体、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、及び定着装置を備え、電子写真方式の画像形成処理を行うものがある。このような画像形成装置では、トナーとキャリアとからなる二成分系の現像剤が用いられることが多い。二成分系の現像剤に用いられるトナーは、着色剤を含有する粒子径が５〜８μｍの樹脂粒子と、シリカ微粒子等の粒子径が７〜１００ｎｍの外添剤とを含む。外添剤は、樹脂粒子と均一に混ざり合って樹脂粒子の表面に付着することで、樹脂粒子同士の凝集を防いでトナーの流動性を向上する。キャリアは、フェライト成分を含む粒子径が２０〜１００μｍの磁性粒子と、被覆用樹脂とを含む。被覆用樹脂は、アクリル系樹脂やシリコン系樹脂等であって、磁性粒子の表面を被覆することで、トナーが磁性粒子に融着することを防止する。

現像装置は、トナーとキャリアとを攪拌することでトナーを帯電させ、静電潜像にトナーを供給することで、静電潜像をトナー像に現像する。現像装置には、消費量に応じた量のトナーが補給される。

ところで、上述のような現像剤を用いた場合、現像剤が現像装置内で長期間攪拌されると、トナーの外添剤が樹脂粒子に埋没し、外添剤によるトナーの流動性向上効果が小さくなることがある。この結果、カブリが生じ、画質が低下することがある。カブリとは、本来は白部（未露光部）である箇所にトナーが載り、うっすらと色がつく事をいう。

例えば、１ページ当たりに占めるトナーが載った箇所の面積の割合（以下、印字率という。）が小さい画像の画像形成処理が多数連続した場合、トナーの消費量が少ないので現像装置内のトナーの入れ替えがほとんど行われず、現像剤が過剰に攪拌されるので、カブリの発生による画質の低下が起こりやすい。

そこで、トナーの補給量が少ないと判断した場合、現像装置内のトナーを必要な画像の画像形成処理に供することなく排出し、新たなトナーを現像装置に補給する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−３０１５３７公報

しかし、例えば印字率が低い画像の画像形成処理が連続した後に印字率が高い画像の画像形成処理を行う場合、現像装置内のトナーを新しいトナーと入れ替えることでカブリの発生を抑制することはできるが、トナーを入れ替えることでトナーとキャリアとの攪拌が不足ぎみになり、トナーの帯電が低く、トナー像の画像濃度が本来の画像濃度からずれることがある。特に、カラー画像形成装置においては、色相毎の画像濃度がずれることで、記録媒体に印刷される画像の色が本来の色と異なることがある。

また、印字率が高い画像の画像形成処理を行った場合は、トナーの消費量が多く、トナーの補給量が多くなるので、次以降の画像形成処理においてトナーの帯電がより低くなりやすい。このため、トナー像の画像濃度が本来の画像濃度からさらにずれやすくなる。

この発明の目的は、印字率が低い画像の画像形成処理が連続した後に印字率が高い画像の画像形成処理を行う場合の画像濃度のずれを抑制できる画像形成装置を提供することにある。

この発明の画像形成装置は、電子写真方式の画像形成処理を行う画像形成装置であって、静電潜像担持体、露光装置、現像装置、補給装置、予測部、制御部、及び画像濃度検出部を備える。露光装置は、静電潜像担持体を画像データに基づいて露光することで静電潜像を形成する。現像装置は、トナー及びキャリアからなる二成分系の現像剤を用いて静電潜像を現像する。補給装置は、１回の現像毎に現像装置での消費量に応じて現像装置へトナーを補給する。予測部は、次の静電潜像を現像した後における補給装置から現像装置へのトナーの補給量を予測する。制御部は、直前の所定回数の現像における１回当たりのトナーの消費量の平均値に対して予測部が予測した補給量が第１閾値以上上昇する場合に、現像装置内のトナーを画像形成処理に供することなく消費させた後に補給装置から現像装置へトナーを補給するトナー入れ替え処理を行い、静電潜像担持体に濃度検出用静電潜像を形成する。画像濃度検出部は、濃度検出用静電潜像が現像されてなる濃度検出用トナー像の濃度を検出する。制御部は、画像濃度検出部の検出値に基づいて、画像形成処理の設定条件を変更する。

この構成では、印字率が低い画像の画像形成処理が連続することで過剰に攪拌されたトナーが新しい現像剤と入れ替えられるので、カブリの発生が抑制される。また、トナーが新しいものと入れ替えられること、及び、印字率が低い画像の画像形成処理が連続した後に印字率が高い画像の画像形成処理を行う場合にトナーの補給量が急激に多くなることによって、トナーが攪拌不足になり、トナーの帯電が低下した場合でも、濃度検出用トナー像の濃度の検出値に基づいて画像形成処理の設定条件が変更される。このため、現像装置内のトナーの状態に応じて画像濃度が補正される。

上述の構成において、濃度検出用トナー像が、所定の高濃度画像を含み、設定条件が、現像装置の現像バイアス電圧を含むように構成することができる。トナーで密に被覆された画像である所謂ベタ画像等の高濃度画像の高濃度基準値を、現像装置の現像バイアス電圧によって補正することで、高濃度基準値のずれを抑制することができる。

また、濃度検出用トナー像が、中間調濃度画像を含み、設定条件が、露光装置の露光条件を含むように構成することができる。中間調濃度画像の濃度の検出値に基づいて中間調濃度を露光装置の露光条件によって補正することで、中間調濃度のずれを抑制することができる。

さらに、予測部は、次に現像する静電潜像のうちトナーが載る部分の画素数に基づいて補給量を予測するように構成することができる。画素数に基づいて補給量を予測することで、容易に補給量を予測することができる。

また、制御部は、直前の所定回数の現像における１回当たりのトナーの消費量の平均値が第２閾値以上である場合は、上昇値が第１閾値以上であっても、トナー入れ替え処理及び画像形成処理の設定条件の変更を行わないように構成することができる。トナーの消費量の平均値が第２閾値以上である場合は、現像装置内に十分な量の新しいトナーが補給されており、外添剤によるトナーの流動性向上効果が維持されていて画質の低下が生じないと考えられるので、この場合はトナー入れ替え処理及び画像形成処理の設定条件の変更を行わないことで、トナーの無駄を抑制するとともに制御部の負荷を軽減することができる。

この発明によれば、印字率が低い画像の画像形成処理が連続した後に印字率が高い画像の画像形成処理を行う場合の画像濃度のずれを抑制することができる。

この発明の実施形態に係る画像形成装置の概略の正面断面図である。 現像装置の正面断面図である。 図２におけるＡ１−Ａ２断面における現像装置の平面断面図である。 補給装置の正面断面図である。 画像形成装置の構成を示すブロック図である。 制御部の処理手順を示すフローチャートである。 画像濃度検出センサの構成図である。 高濃度補正を行う場合の現像バイアス電圧（Ｖ）と検出濃度との関係を示す図であって、（Ａ）はシアン、マゼンタ、及びイエローのそれぞれのカラー画像についての関係を示し、（Ｂ）はモノクロ画像についての関係を示す。 シアン、マゼンタ、及びイエローのそれぞれのカラー画像について中間調濃度補正を行う場合のレーザデューティ（％）と検出濃度との関係を示す図である。

以下に、この発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。

図１に示すように、画像形成装置１０は、読み取った原稿の画像データやネットワーク等を介して入力された画像データに基づいて、記録媒体の一例である用紙に多色又は単色の画像を形成する。画像形成装置１０は、画像形成ステーション２１，２２，２３，２４、露光装置３１、中間転写ベルトユニット３２、二次転写ローラ３３、定着装置３４、用紙搬送路３５，３６，３７、給紙カセット３８、手差しトレイ３９、排紙トレイ４０、及び制御部１００を備えている。

画像形成装置１０は、ブラック、並びに、カラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン、マゼンタ、及びイエローの４色の各色相に対応した画像データを用いて、画像形成ステーション２１〜２４において電子写真方式の画像形成処理を行う。画像形成ステーション２１〜２４は、中間転写ベルトユニット３２に沿って一列に配置されている。

以下では、主として画像形成ステーション２１について説明する。画像形成ステーション２２〜２４は、画像形成ステーション２１と同様に構成されている。ブラックの画像形成ステーション２１は、感光体ドラム４１、帯電装置４２、現像装置４３、補給装置４４、一次転写ローラ４５、及びクリーニングユニット４６を備えている。

感光体ドラム４１は、静電潜像担持体であって、円筒状を呈し、図示しない第１駆動源から駆動力を伝達されることで回転する。感光体ドラム４１は、円筒状の導電性基体、及び、導電性基体の周面に設けられる感光層を有する。

帯電装置４２は、感光体ドラム４１の周面に対向するように、感光体ドラム４１の軸方向に沿って配置される。帯電装置４２は、非接触方式の帯電装置であって、感光体ドラム４１の周面を所定の電位に均一に帯電させる。

露光装置３１は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、第１ｆθレンズ、及び第２ｆθレンズを備えており、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの各色相の画像データによって変調されたレーザビームのそれぞれを、画像形成ステーション２１〜２４のそれぞれの感光体ドラム４１に照射する。画像形成ステーション２１〜２４のそれぞれの感光体ドラム４１には、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの各色相の画像データによる静電潜像が形成される。

現像装置４３は、ブラックの現像剤を収容している。現像剤として、トナーとキャリアとからなる二成分系の現像剤が用いられる。トナーは、着色剤を含有する粒子径が５〜８μｍの樹脂粒子と、シリカ微粒子等の粒子径が７〜１００ｎｍの外添剤とを含む。外添剤は、樹脂粒子と均一に混ざり合って樹脂粒子の表面に付着することで、樹脂粒子同士の凝集を防いでトナーの流動性を向上する。キャリアは、フェライト成分を含む粒子径が２０〜１００μｍの磁性粒子と、被覆用樹脂とを含む。被覆用樹脂は、アクリル系樹脂やシリコン系樹脂等であって、磁性粒子の表面を被覆することで、トナーが磁性粒子に融着することを防止する。

現像装置４３は、トナーとキャリアとを攪拌することでトナーを帯電させる。現像装置４３は、静電潜像が形成された感光体ドラム４１の周面にトナーを供給することで、静電潜像をトナー像に現像する。

なお、画像形成ステーション２２〜２４のそれぞれの現像装置には、シアン、マゼンタ、及びイエローの各色の現像剤が収容されている。

補給装置４４は、ブラックのトナーを収容して現像装置４３の上に配置され、現像装置４３におけるトナーの消費量に応じて、現像装置４３にトナーを補給する。

クリーニングユニット４６は、現像及び画像転写後における感光体ドラム４１の周面に残留したトナーを、除去及び回収する。

中間転写ベルトユニット３２は、中間転写ベルト３２１、駆動ローラ３２２、及び従動ローラ３２３を有している。中間転写ベルト３２１として、例えば１００〜１５０μｍの範囲内の所定の厚さのフィルムが用いられる。中間転写ベルト３２１は、駆動ローラ３２２と従動ローラ３２３との間に張架され、ループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト３２１の外周面は、画像形成ステーション２１〜２４のそれぞれの感光体ドラム４１に対向している。

一次転写ローラ４５は、中間転写ベルト３２１を挟んで画像形成ステーション２１〜２４のそれぞれの感光体ドラム４１に対向するように配置されている。一次転写ローラ４５は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えば、ステンレス）を素材とする軸、及びこの軸の周面を被覆する導電性の弾性材を有している。導電性の弾性材によって、中間転写ベルト３２１に均一に高電圧が印加される。弾性材として、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ディエン３元共重合体）、又は発泡ウレタン等が用いられる。中間転写ベルト３２１が画像形成ステーション２１〜２４のそれぞれの感光体ドラム４１に対向する位置が、一次転写位置である。

一次転写ローラ４５には、感光体ドラム４１の周面に担持されたトナー像を中間転写ベルト３２１上に転写するために、トナーの帯電極性（例えば、マイナス）と逆極性（例えば、プラス）の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム４１に形成された各色相のトナー像は中間転写ベルト３２１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト３２１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。

但し、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色相の一部のみの画像データが入力された場合には、４個の感光体ドラム４１のうち、入力された画像データの色相に対応する一部のみにおいて静電潜像及びトナー像の形成が行われる。例えば、モノクロ画像形成処理時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム４１のみにおいて静電潜像の形成及びトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト３２１の外周面にはブラックのトナー像のみが転写される。

一次転写位置のそれぞれにおいて中間転写ベルト３２１の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３２１の回転によって、二次転写ローラ３３との対向位置である二次転写位置に搬送される。二次転写ローラ３３は、中間転写ベルト３２１を挟んで駆動ローラ３２２に圧接するように配置されている。二次転写ローラ３３は、所定のニップ圧で中間転写ベルト３２１に圧接している。

給紙カセット３８又は手差しトレイ３９から給紙された用紙が二次転写ローラ３３と中間転写ベルト３２１との間を通過する際に、二次転写ローラ３３にトナーの帯電極性（例えば、マイナス）とは逆極性（例えば、プラス）の高電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト３２１の外周面から用紙にトナー像が転写される。

４個の感光体ドラム４１の一部又は全部から中間転写ベルト３２１へ転写されたトナーのうち、用紙へ転写されずに中間転写ベルト３２１上に残留したトナーは、次工程での混色を防止するために、中間転写ベルト用クリーニングユニット５１によって回収される。

定着装置３４は、定着ローラ３４１及び加圧ローラ３４２を有している。トナー像が転写された用紙は、定着装置３４へ導かれ、定着ローラ３４１と加圧ローラ３４２との間を通過することで加熱及び加圧される。これによって、トナー像が、用紙に堅牢に定着する。トナー像が定着した用紙は、排紙ローラ５２によって排紙トレイ４０上へ排出される。

画像形成装置１０には、給紙カセット３８に収容されている用紙を二次転写ローラ３３と中間転写ベルト３２との間及び定着装置３４を経由して排紙トレイ４０へ送るための略垂直方向の用紙搬送路３５が設けられている。

用紙搬送路３５には、ピックアップローラ５３、搬送ローラ５４、レジストローラ５５、及び排紙ローラ５２が配置されている。ピックアップローラ５３は、給紙カセット３８内の用紙を一枚ずつ用紙搬送路３５へ繰り出す。搬送ローラ５４は、繰り出された用紙を用紙搬送路３５に沿って搬送する。レジストローラ５５は、搬送されてきた用紙を所定のタイミングで二次転写ローラ３３と中間転写ベルト３２１との間に導く。排紙ローラ５２は、用紙を排紙トレイ４０へ排出する。

用紙搬送路３６は、手差しトレイ３９からレジストローラ５５へ至る間に配置されている。用紙搬送路３６には、用紙搬送路３５と同様に、手差しトレイ３９に載置された用紙を一枚ずつ用紙搬送路３６へ繰り出すピックアップローラ５６、及び、搬送ローラ５７，５８、５９が配置されている。

用紙搬送路３７は、排紙ローラ５２から用紙搬送路３５におけるレジストローラ５５の上流側に至る間に配置されている。排紙ローラ５２は、正逆両方向に回転自在であり、用紙の片面に画像を形成する片面画像形成処理時、及び、用紙の両面に画像を形成する両面画像形成処理における第２面画像形成処理時に、正転方向に駆動されて用紙を排紙トレイ４０へ排出する。

一方、両面画像形成処理における第１面画像形成処理時には、排紙ローラ５２は、用紙の後端が定着装置３４を通過するまで正転方向に駆動された後、用紙の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動されて用紙を用紙搬送路３７内へ導く。用紙搬送路３７には、搬送ローラ６０，６１が配置されている。これによって、両面画像形成処理時に第１面のみに画像が形成された用紙は、表裏面及び前後端を反転した状態で用紙搬送路３５へ導かれる。

レジストローラ５５は、給紙カセット３８若しくは手差しトレイ３９から給紙された用紙、又は、用紙搬送路３７を経由して搬送された用紙を、所定のタイミングで二次転写ローラ３３と中間転写ベルト３２１との間に導く。

レジストローラ５５は、感光体ドラム４１や中間転写ベルト３２１の動作開始時には回転を停止しており、中間転写ベルト３２１の回転に先立って給紙又は搬送された用紙は、前端がレジストローラ５５に当接した状態で停止する。この後、レジストローラ５５は、二次転写ローラ３３と中間転写ベルト３２１とが圧接する位置で、用紙の前端部と中間転写ベルト３２１上に形成されたトナー像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。

なお、画像形成ステーション２１〜２４の全てにおいて画像形成処理が行われるフルカラー画像形成処理時には、画像形成ステーション２１〜２４の４個の一次転写ローラ４５が中間転写ベルト３２１を全ての感光体ドラム４１に圧接させる。一方、画像形成ステーション２１のみにおいて画像形成処理が行われるモノクロ画像形成処理時には、画像形成ステーション２１の一次転写ローラ４５のみが中間転写ベルト３２１を画像形成ステーション２１の感光体ドラム４１のみに圧接させる。

図２及び図３に示すように、現像装置４３は、現像槽７１、現像槽カバー７２、トナー移送部材７３、現像ローラ７４、第１搬送部材７５、第２搬送部材７６、ドクターブレード７７、及びトナー濃度検出センサ７８を備えている。

現像槽７１は、現像ローラ７４、第１搬送部材７５、及び第２搬送部材７６を収容している。現像ローラ７４は、マグネットローラであって、回転軸が感光体ドラム４１の回転軸と平行になるように配置されている。

第１搬送部材７５は、回転軸７５１、羽根７５２、及びギア７５３を有するオーガスクリュである。第２搬送部材７６は、回転軸７６１、羽根７６２、及びギア７６３を有するオーガスクリュである。回転軸７５１及び回転軸７６１は、現像ローラ７４の回転軸と平行に配置されている。現像ローラ７４は、第１搬送部材７５、及び第２搬送部材７６は、図示しない第２駆動源によって回転する。

現像槽７１は、第１搬送部材７５と第２搬送部材７６との間に、仕切り壁７１１を有している。仕切り壁７１１は、現像ローラ７４の回転軸方向における第１端部７１２及び第２端部７１３を除いて、第１搬送部材７５の周囲の第１領域７１４と第２搬送部材７６の周囲の第２領域７１５とを仕切っている。

第１搬送部材７５は、回転することで現像剤を攪拌しながら回転軸７５１に沿った第１搬送方向９１へ搬送する。第１搬送部材７５によって搬送された現像剤は、第１領域７１４から第１端部７１２を経由して第２領域７１５へ搬送される。

第２搬送部材７６は、回転することで現像剤を攪拌しながら回転軸７６１に沿った方向であって第１搬送方向９１と反対方向の第２搬送方向９２方向へ搬送する。

現像ローラ７４の周面は、感光体ドラム４１の周面に対して空隙を有して対向している。現像ローラ７４が回転することで搬送される現像剤は、現像ローラ７４と感光体ドラム４１との最近接部で感光体ドラム４１の周面に接触する。この接触領域が現像ニップ部である。現像ローラ７４には図示しない電源から現像バイアス電圧が印加され、現像ニップ部では、現像剤中のトナーが感光体ドラム４１の周面の静電潜像へ供給される。

ドクターブレード７７は、現像ローラ７４の回転軸に平行に延びる板状部材である。ドクターブレード７７は、現像ローラ７４の鉛直方向下方において、短手方向の一端が現像槽７１によって支持され、かつ他端が現像ローラ７４の周面に対して間隙を有して対向するように配置される。ドクターブレード１１６の材料として、ステンレス鋼を用いることができるが、アルミニウムや合成樹脂などを用いることもできる。

トナー濃度検出センサ７８は、センサ面が現像槽７１の内部に露出するように、現像槽７１の底部であって第２搬送部材７６の鉛直方向下方に装着されている。トナー濃度検出センサ７８は、現像装置４３内における現像剤中のトナー濃度を検出し、検出値を制御部１００へ出力する。

トナー濃度検出センサ７８として、透磁率検出センサが用いられている。なお、トナー濃度検出センサ７８として、一般的なトナー濃度検出センサを用いることができ、透磁率検出センサの他にも、例えば、透過光検出センサ、及び反射光検出センサが挙げられる。

トナー濃度検出センサ７８には図示しない電源が接続される。電源は、トナー濃度検出センサ７８を駆動させるための駆動電圧、及びトナー濃度の検出値を制御部１００へ出力するための制御電圧を、トナー濃度検出センサ７８に印加する。電源によるトナー濃度検出センサ７８への電圧の印加は、制御部１００によって制御される。トナー濃度検出センサ７８は、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検出値を電圧値として出力する。トナー濃度検出センサ７８の感度は、出力可能な電圧値の幅の中で中央値近傍が特に良好なので、中央値近傍の電圧値が出力されるような制御電圧がトナー濃度検出センサ７８に印加される。このようなトナー濃度検出センサ７８は市販されており、例えば、ＴＳ−Ｌ、ＴＳ−Ａ、ＴＳ−Ｋ（何れも商品名、ＴＤＫ（株）社製）等が挙げられる。

現像槽７１の上部には、現像槽カバー７２が取り外し自在に装着されている。現像槽カバー７２は、トナー供給口７２１を有している。トナー供給口７２１は、第１搬送部材７５の上方であって第１搬送方向９１の上流側端部に開口している。トナー供給口７２１には、管状のトナー移送部材７３の第１端部が接続されている。補給装置４４に収容されている未使用のトナーは、トナー移送部材７３を通ってトナー補給口７２１から現像槽７１の第１領域７１４へ補給される。

図４に示すように、補給装置４４は、トナー収容容器４４１、トナー攪拌部材４４２、及びトナー排出部材４４３を有し、現像装置４３の上に配置されている。

トナー収容容器４４１は、トナー攪拌部材４４２及びトナー排出部材４４３のそれぞれを回転自在に支持するとともに、補給用であって未使用のトナーを収容している。

トナー収容容器４４１は、トナー攪拌部材４４２とトナー排出部材４４３との間に、隔壁４４４を有している。また、トナー収容容器４４１は、トナー排出部材４４３の下であってトナー排出部材４４３の回転軸方向の中央部近傍に、トナー排出口４４５を有している。トナー排出口４４５は略長方形の開口部であって、トナー排出口４４５にトナー移送部材７３の第２端部が接続されている。

トナー攪拌部材４４２は、回転軸４４２Ａ、及びトナー汲み上げ部材４４２Ｂを有している。トナー汲み上げ部材４４２Ｂは、可撓性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートからなり、基端部を回転軸４４２Ａに支持されている。

トナー攪拌部材４４２は、回転することによって、トナー収容容器４４１内のトナーを、トナー汲み上げ部材４４２Ｂで攪拌しながらトナー排出部材４４３の方へ汲み上げる。このとき、トナー汲み上げ部材４４２Ｂは、可撓性によって変形しつつ先端部がトナー収容容器４４１の内壁面を摺動するようにして回転する。これによって、トナーは、隔壁４４４を乗り越えるようにしてトナー排出部材４４３へ搬送される。トナー攪拌部材４４２とトナー排出部材４４３との間に隔壁４４４が設けられていることで、トナー排出部材４４３の周辺に適量のトナーが搬送される。

トナー排出部材４４３は、オーガスクリュであって、回転することでトナーをトナー排出口１２３へ搬送する。トナー攪拌部材４４２及びトナー排出部材４４３は、図示しない第３駆動源によって回転する。なお、第１駆動源、第２駆動源、及び第３駆動源は、単一の駆動源とすることができる。

補給装置４４内のトナーは、トナー排出口１２３からトナー移送部材７３を通って現像装置４３へ供給される。

図５に示すように、ホストコンピュータ２００は、ホストコンピュータ制御装置２０１、キーボード２０２、ディスプレイ２０３、及び外部メモリ２０４を備えている。キーボード２０２は、ユーザによる入力操作を受け付ける。ディスプレイ２０３は、ホストコンピュータ制御装置２０１が処理した種々の画像を表示する。外部メモリ２０４は、画像データ、及びその他の種々の情報の保存に利用される。

ホストコンピュータ制御装置２０１は、ホストコンピュータ２００の動作を統括的に制御する。ホストコンピュータ制御装置２０１は、ＣＰＵ２０５、ＲＯＭ２０６、ＲＡＭ２０７、入出力部２０８、キーボードコントローラ２０９、ディスプレイコントローラ２１０、及びメモリコントローラ２１１を有している。

ＲＯＭ２０６には、ＣＰＵ２０５の動作を記述するプログラムが内蔵されている。ＣＰＵ２０５は、ＲＯＭ２０６に内蔵されているプログラムに従って動作する。ＲＡＭ２０７は、ホストコンピュータ２００上で動作するアプリケーションソフトやドライバの動作を記述するプログラムであるアプリケーションプログラムを記憶する。また、ＲＡＭ２０７は、ホストコンピュータ２００及び画像形成装置１０の制御コード及び各種データの解釈や画像形成処理に必要な計算、画像データの処理のためのワークメモリに利用される。さらに、ＲＡＭ２０７は、入出力部２０８のための入出力バッファ２１２を含む。

入出力部２０８は、画像形成装置１０と電気配線で接続され、画像形成装置１０への画像データの出力や、画像形成装置１０との間での制御コードの入出力を行う。

キーボードコントローラ２０９は、キーボード２０２を制御する。ディスプレイコントローラ２１０は、ディスプレイ２０３を制御する。メモリコントローラ２１１は、外部メモリ２０４を制御する。

画像形成装置１０は、制御部１００、操作パネル８１、外部メモリ８２、プリンタエンジン部８３、トナー濃度検出センサ７８、及び画像濃度検出センサ（画像濃度検出部）８４を有している。

操作パネル８１は、ユーザによる入力操作を受け付ける。外部メモリ８２は、画像データ、及びその他の種々の情報の保存に利用される。プリンタエンジン部８３は、画像形成ステーション２１〜２４、露光装置３１、中間転写ベルトユニット３２、二次転写ローラ３３、定着装置３４、及び搬送ローラ５４，５７，５８，５９，６０，６１等を含み、用紙に画像を形成する。

制御部１００は、画像形成装置１０の動作を統括的に制御する。制御部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、入出力部１０４、操作パネルコントローラ１０５、メモリコントローラ１０６、プリンタエンジン部コントローラ１０７、作像カウンタ１０８、及びドットカウンタ１０９を有している。

ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１の動作を記述するプログラムが内蔵されている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ２０６に内蔵されているプログラムに従って動作する。

ＲＡＭ１０３は、上述の制御コード及び各種データの解釈や画像形成処理に必要な計算、画像データの処理のためのワークメモリに利用される。また、ＲＡＭ１０３は、入出力部１０４のための入出力バッファ１１０、出力画像データ記憶領域１１１、及び中間調濃度補正テーブル記憶領域１１２を含む。

入出力部１０４は、ホストコンピュータ２００と電気配線で接続され、ホストコンピュータ２００からの画像データの入力や、ホストコンピュータ２００との間での制御コードの入出力を行う。

操作パネルコントローラ１０５は、操作パネル８１を制御する。メモリコントローラ１０６は、外部メモリ８２を制御する。

プリンタエンジン部コントローラ１０７は、プリンタエンジン部を制御する。プリンタエンジン部コントローラ１０７は、ビットマップ画像送出部を含み、画像展開されたビットマップ画像をプリンタエンジン部８３へ送出する。

上述のように、トナー濃度検出センサ７８は、現像装置４３内における現像剤中のトナー濃度を検出し、検出値を制御部１００へ出力する。ＣＰＵ１０１は、１枚の画像の画像形成処理毎に、トナー濃度検出センサ７８から入力されたトナー濃度の検出値に基づいて、プリンタエンジン部コントローラ１０７を介して補給装置４４のトナー排出部材４４３を回転させることで、消費量に相当する量のトナーを、補給装置４４から現像装置４３へ補給する。

作像カウンタ１０８は、画像形成処理の累積回数をカウントする。ドットカウンタ１０９は、感光体ドラム４１上に形成される静電潜像のうちトナーが載る部分の画素数を取得する。

ドットカウンタ１０９は、次の静電潜像を現像した直後における補給装置４４から現像装置４３へのトナーの補給量を予測する予測部として機能する。ドットカウンタ１０９は、静電潜像のうちトナーが載る部分の画素数を画像データに基づいて取得する。ドットカウンタ１０９は、これから現像しようとする静電潜像のうちトナーが載る部分の画素数を、ドットカウント値としてＲＡＭ１０３へ出力し、ドットカウント値がＲＡＭ１０３に記憶される。

ＣＰＵ１０１は、ドットカウンタ１０９が取得したドットカウント値に基づいて、１枚の画像の画像形成処理毎に次の画像形成処理におけるトナーの消費量、即ち次の画像形成処理の直後のトナーの補給量を予測する。

ＣＰＵ１０１は、直前の所定回数の現像における１回当たりのトナーの消費量の平均値に対して予測した補給量が第１閾値以上上昇する場合に、現像装置４３内のトナーを用紙への画像形成処理に供することなく消費させた後に補給装置４４から現像装置４３へトナーを補給するトナー入れ替え処理を行う。

ＣＰＵ１０１は、トナー入れ替え処理を行った後、この画像形成ステーションの感光体ドラム４１に所定の濃度検出用静電潜像を形成し、濃度検出用静電潜像を現像する。画像濃度検出センサ８４は、濃度検出用静電潜像が現像されてなる濃度検出用トナー像の濃度を検出する。

ＣＰＵ１０１は、画像濃度検出センサ８４の検出値に基づいて、画像形成処理の設定条件を変更する。画像形成処理の設定条件として、現像バイアス電圧、及び露光装置３１の露光条件即ちレーザデューティ（％）が挙げられる。現像バイアス電圧を変更することで、トナーで密に被覆される高濃度画像（所謂ベタ画像）の濃度を補正することができる。レーザデューティを変更することで、中間調濃度を補正することができる。

トナーの消費量及び補給量は、１ページ当たりに占めるトナーが載った箇所の面積の割合を示す印字率で表すことができる。

一例として、第１閾値を印字率換算で１０％に設定し、直前の１００回の現像における１回当たりの印字率の平均値に対して、次に現像しようとする画像の印字率が、１０％以上上昇する場合に、トナー入れ替え処理を行う。

具体的には、直前に現像した１００枚の画像の印字率の平均値が３％であって、次に現像しようとする画像の印字率が１５％である場合、印字率の上昇値は１２％となり、第１閾値１０％を超えていると判断される。

また、直前の所定回数の現像における１回当たりのトナーの消費量の平均値が第２閾値以上である場合は、トナーの消費量の平均値に対するトナーの補給量の上昇値が第１閾値以上であっても、トナー入れ替え処理を行わないように構成することができる。この場合は、現像装置４３内に十分な量の新しいトナーが補給されており、外添剤によるトナーの流動性向上効果が維持されていて画質の低下が生じないと考えられるので、トナー入れ替え処理及び設定条件の変更を行わないことで、トナーの無駄を抑制するとともに制御部１００の負荷を軽減することができる。

一例として、直前に現像した１００枚の画像の印字率の平均値が５％以上である場合、上昇値が１０％以上であっても、トナー入れ替え処理、高濃度補正、中間調濃度補正を行わないようにすることができる。

次に、トナー入れ替え処理について説明する。トナー入れ替え処理を行うことで、現像装置４３内のトナーの一部を、新しいトナーと入れ替えることができる。例えば、トナー入れ替え処理は、以下の方法で実施できる。即ち、現像ローラ７４に接続される図示しない電源から現像ローラ７４に対して現像バイアス電圧を印加することによって、現像ローラ７４の表面の現像剤から感光体ドラム４１の周面へトナーを供給する。これによって現像装置４３内のトナーを用紙への画像形成処理に供することなく消費させた後、現像装置４３内の現像剤のトナー濃度が所定の適正値に達するまで新しいトナーを補給装置４４から現像装置４３へ供給する。このようにして、現像装置４３内のトナーの一部を、新しいトナーと入れ替えることができる。

現像装置４３内のトナーを用紙への画像形成処理に供することなく消費させるには、例えば、感光体ドラム４１に任意の静電潜像を形成し、この静電潜像を現像することで実施することができる。感光体ドラム４１上の任意の静電潜像を現像したトナーは、クリーニングユニット４６によって感光体ドラム４１の周面から除去される。

図６に示すように、画像濃度検出センサ８４は、反射型センサであって、発光素子８４１、正反射受光素子８４２、及び乱反射受光素子８４３を有しており、カラー画像濃度、及びモノクロ画像濃度の両方を検出することができる。

画像濃度検出センサ８４は、一例として、中間転写ベルト３２１に転写されたトナーパターン等のトナー像９８の濃度を検出する。

画像濃度検出センサ８４は、モノクロ画像濃度を検出する場合、発光素子４１から出射されてトナー像９８によって正反射した光を正反射受光素子８４２によって受光し、受光した光の光量に応じた電圧を検出値として出力する。

画像濃度検出センサ８４は、カラー画像濃度を検出する場合、発光素子４１から出射されてトナー像９８によって乱反射した光を乱反射受光素子８４３によって受光し、受光した光の光量に応じた電圧を検出値として出力する。

ここで、トナー像９８の反射率の変化を大きくするために、中間転写ベルト３２１の素材として変性ポリイミドが用いられるとともに、中間転写ベルト３２１の表面を鏡面に仕上げることによって正反射率が１０％以上に設定されている。

次に、制御部１００の処理手順について説明する。制御部１００は、次に示す処理手順を、画像形成ステーション２１〜２４のそれぞれについて行う。

図７に示すように、制御部１００は、画像データが入力されると（Ｓ１）、所定回数の現像における１回当たりのトナーの消費量の平均値を取得する（Ｓ２）。一例として、制御部１００は、直前の１００枚の静電潜像の現像における１枚当たりのトナーの消費量の平均値を取得する。トナーの消費量は、補給装置４４から現像装置４３へのトナーの補給時間、具体的には補給装置４４のトナー排出部材４４３を回転させた時間に基づいて、取得することができる。

制御部１００は、次の静電潜像の現像直後のトナーの補給量を予測する（Ｓ３）。制御部１００は、次に現像する静電潜像のうちトナーが載る部分の画素数を画像データに基づいて取得し、ドットカウント値として記憶する。制御部１００は、ドットカウント値に基づいて次の現像直後のトナーの補給量を予測する。

制御部１００は、直前の所定回数の現像における１回当たりのトナーの消費量の平均値に対する予測した補給量の上昇値が第１閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ４）。一例として、制御部１００は、直前に現像した１００枚の画像の印字率の平均値に対する、これから現像する画像の印字率の上昇値が、１０％以上であるか否かを判定する。

制御部１００は、上昇値が第１閾値以上である場合、直前の所定回数の現像における１回当たりのトナーの消費量の平均値が、第２閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ５）。一例として、制御部１００は、直前に現像した１００枚の画像の印字率の平均値が５％以上であるか否かを判定する。

制御部１００は、上昇値が第１閾値以上であってトナーの消費量の平均値が第２閾値以上でない場合、トナー入れ替え処理を行った後（Ｓ６）、高濃度画像の濃度補正（Ｓ７）、及び中間調濃度補正を行う（Ｓ８）。

制御部１００は、高濃度画像の濃度補正（高濃度補正）及び中間調濃度補正を行うために、トナー入れ替え処理を行った後に、感光体ドラム４１上に濃度検出用静電潜像を形成し、濃度検出用静電潜像を現像して濃度検出用トナー像を形成する。

濃度検出用トナー像には、高濃度検出用トナー像と中間調濃度検出用トナー像とがある。制御部１００は、４個の感光体ドラム４１のそれぞれに、高濃度検出用トナー像としての高濃度検出用トナーパターンと、中間調濃度検出用トナー像としての中間調濃度検出用トナーパターンとの２種類の濃度検出用トナー像を形成する。

高濃度検出用トナーパターンは、現像バイアス電圧を変化させることで形成される。中間調濃度検出用トナーパターンは、露光装置３１の露光レーザのパルス幅を変調させることで形成される。

高濃度検出用トナーパターン及び中間調濃度検出用トナーパターンは、感光体ドラム４１のそれぞれの非画像形成領域に形成される。

高濃度検出用トナーパターン及び中間調濃度検出用トナーパターンは、上昇値が第１閾値以上であってトナーの消費量の平均値が第２閾値以上でない場合は、１枚の画像の画像形成処理毎に形成される。

高濃度検出用トナーパターンは、シアン、マゼンタ、及びイエローの画像形成ステーション２２〜２４については、トナーで１００％被覆された１００％高濃度画像で形成される。高濃度検出用トナーパターンは、ブラックの画像形成ステーション２１については、トナーで８０％被覆された８０％高濃度画像で形成される。ブラックの画像形成ステーション２１について８０％高濃度画像を形成するのは、１００％高濃度画像では反射光の光量が小さくなり、画像濃度検出センサ８４で高精度に検出するのが難しくなるからである。

中間調濃度検出用トナーパターンは、０％濃度画像より少し高濃度の低濃度領域から、１００％高濃度画像より少し低濃度の高濃度領域までの、複数階調の中間濃度のトナーパターンで構成される。一例として、中間調濃度検出用トナーパターンは、４×４の画素マトリクス状に１６階調のトナーパターンで構成される。

高濃度検出用トナーパターン及び中間調濃度検出用トナーパターンを用いて濃度補正することで、画像の全領域の濃度を補正することができる。

次に、高濃度補正について説明する。制御部１００は、４個の画像形成ステーション２１〜２４のそれぞれの感光体ドラム４１上に、シアン、マゼンタ、及びイエローの画像形成ステーション２２〜２４については１００％高濃度画像の静電潜像を形成し、ブラックの画像形成ステーション２１については８０％高濃度画像の静電潜像を形成する。制御部１００は、それぞれの静電潜像を、現在設定されている現像バイアス電圧の基準電圧Ｖ１、基準電圧値Ｖ１より絶対値が５０（Ｖ）小さい低電圧Ｖ２、及び基準電圧値Ｖ１より絶対値が５０（Ｖ）大きい高電圧Ｖ３の３種類の現像バイアス電圧の下で現像し、３個の高濃度検出用トナーパターンを形成する。基準電圧Ｖ１は、所定の第１基準濃度Ｄ１を得るための現像バイアス電圧である。第１基準濃度Ｄ１は、用紙に１００％高濃度画像を形成するための高濃度基準値である。

制御部１００は、３個の高濃度検出用トナーパターンを中間転写ベルト３２１へ転写し、画像濃度検出センサ８４によって３個の高濃度検出用トナーパターンの画像濃度を順に検出する。

高濃度検出用トナーパターンの検出濃度は、次の（１）式によって取得される。

検出濃度＝（高濃度検出用トナーパターンを検出時の出力電圧）／（中間転写ベルト３２１を検出時の出力電圧）・・・（１）
（１）式に示すように、検出濃度として単に高濃度検出用トナーパターンを検出時の出力電圧を用いるのではなく、高濃度検出用トナーパターンを検出時の出力電圧を、中間転写ベルト３２１を検出時の出力電圧で除算した値を用いることで、中間転写ベルト３２１の経時劣化等による中間転写ベルト３２１の反射率の変化が高濃度検出用トナーパターンの検出濃度に与える影響を補正することができる。

図８（Ａ）に示すように、シアン、マゼンタ、及びイエローのそれぞれのカラー画像について、制御部１００は、基準電圧Ｖ１、低電圧Ｖ２、及び高電圧Ｖ３の３種類の現像バイアス電圧の下で現像した３個の高濃度検出用トナーパターンについての、現像バイアス電圧（Ｖ）と検出濃度との関係を点で描画し、３点を直線で結ぶ。この直線は、現在の現像剤の状態における現像バイアス電圧と検出濃度との関係を示している。

制御部１００は、３点を結んだ直線に基づいて、第１基準濃度Ｄ１を得ることができる現像バイアス電圧Ｖ４を取得し、この現像バイアス電圧Ｖ４を基準電圧Ｖ１とするように補正する。

一例として、基準電圧Ｖ１＝−３００（Ｖ）、第１基準濃度Ｄ１＝２．４とすると、３点を結んだ直線の検出濃度が２．４となる現像バイアス電圧Ｖ４は、−２８０（Ｖ）と分かる。従って、制御部１００は、基準電圧Ｖ１を、−３００（Ｖ）から−２８０（Ｖ）へ補正する。

図８（Ｂ）に示すように、モノクロ画像について、制御部１００は、カラー画像の場合と同様に、基準電圧Ｖ１１、低電圧Ｖ１２、及び高電圧Ｖ１３の３種類の現像バイアス電圧の下で現像した３個の高濃度検出用トナーパターンについての、現像バイアス電圧（Ｖ）と検出濃度との関係を点で描画し、３点を直線で結ぶ。

制御部１００は、３点を結んだ直線に基づいて、第２基準濃度Ｄ２を得ることができる現像バイアス電圧Ｖ１４を取得し、この現像バイアス電圧Ｖ１４を０．８で除算した値を基準電圧Ｖ１１とするように補正する。第２基準濃度Ｄ２は、用紙に１００％高濃度画像を形成するための高濃度基準値である。

なお、現像バイアス電圧Ｖ１４を０．８で除算した値を基準電圧Ｖ１１とするのは、ブラックの画像形成ステーション２１については、高濃度検出用トナーパターンを形成するために８０％高濃度画像の静電潜像を用いたからである。

一例として、基準電圧Ｖ１１＝−３００（Ｖ）、第２基準濃度Ｄ２＝１とすると、３点を結んだ直線の検出濃度が１となる現像バイアス電圧Ｖ１４は、−３２５（Ｖ）と分かる。従って、制御部１００は、−３２５（Ｖ）を０．８で除算した値即ち−４０６（Ｖ）を取得し、基準電圧Ｖ１１を、−３００（Ｖ）から−４０６（Ｖ）へ補正する。

次に、中間調濃度補正について説明する。制御部１００は、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの画像形成ステーション２１〜２４のそれぞれについて、中間調濃度補正を行う。

制御部１００は、露光装置３１の露光レーザのパルス幅（レーザデューティ）を変調させることで、複数階調の中間調濃度検出用トナーパターンを、画像形成ステーション２１〜２４のそれぞれの感光体ドラム４１に形成する。上述のように、一例として、中間調濃度検出用トナーパターンは、４×４の画素マトリクス状に１６階調のトナーパターンで構成される。

制御部１００は、中間調濃度検出用トナーパターンを中間転写ベルト３２１に転写し、画像濃度検出センサ８４によって順に複数階調の中間調濃度検出用トナーパターンの濃度を検出する。

図９に示すように、制御部１００は、複数階調の中間調濃度検出用トナーパターンの検出濃度と、中間調濃度検出用トナーパターンのそれぞれの形成に用いられたレーザデューティとの関係を、中間調濃度検出テーブル９３として記憶する。

制御部１００は、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの各色相について、複数階調（例えば、１６階調）のそれぞれの画像濃度とレーザデューティとの理想的な関係を表す中間調濃度基準テーブル９４を予め記憶している。ある階調のレーザデューティの値Ｒ１に対して中間調濃度基準テーブル９４に基づいて取得される画像濃度の値Ｄ４が、中間調濃度基準値である。

制御部１００は、階調とレーザデューティとの関係を表す中間調濃度補正テーブルを記憶しており、画像中のそれぞれの階調を形成する場合、中間調濃度補正テーブルに基づいてレーザデューティの値を決定する。

制御部１００は、複数階調のうちの第Ｎ階調に対応するレーザデューティの値Ｒ１について、検出濃度Ｄ３と中間調濃度基準値Ｄ４とを比較し、第Ｎ階調の検出濃度Ｄ３が中間調濃度基準値Ｄ４になるように、第Ｎ階調についてのレーザデューティをＲ１からＲ２へ補正する。

制御部１００は、同様にして全ての階調についてレーザデューティを補正することで、中間調濃度補正テーブルを修正する。また、制御部１００は、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの全ての色相について、中間調濃度補正テーブルを修正する。これによって、中間調濃度を一定に保持することができる。

このように、制御部１００は、上昇値が第１閾値以上であってトナーの消費量の平均値が第２閾値以上でない場合、高濃度補正及び中間調濃度補正を行うことで、画像濃度のずれを抑制した状態で、画像形成処理を行うことができる（Ｓ９）。

制御部１００は、上昇値が第１閾値以上でない場合（Ｓ４）、及びトナーの消費量の平均値が第２閾値以上である場合は（Ｓ５）、トナー入れ替え処理、高濃度補正、及び中間調濃度補正（Ｓ６〜Ｓ８）を行うことなく、画像形成処理を行う（Ｓ９）。

トナーの消費量の平均値に対する補給量の上昇値が第１閾値以上である場合、印字率が低い画像の画像形成処理が連続した後に印字率が高い画像の画像形成処理を行なおうとしていると考えられる。この場合、トナー入れ替え処理が行われるので、印字率が低い画像の画像形成処理が連続することで過剰に攪拌されたトナーが新しいトナーと入れ替えられる。このため、カブリの発生が抑制される。

また、トナーが新しいものと入れ替えられること、及び、印字率が低い画像の画像形成処理が連続した後に印字率が高い画像の画像形成処理を行う場合にトナーの補給量が急激に多くなることによって、トナーが攪拌不足になってトナーの帯電が低下した場合でも、濃度検出用トナー像の濃度の検出値に基づいて画像形成処理の設定条件が変更される。このため、現像装置４３内のトナーの状態に応じて画像濃度が補正される。

さらに、高濃度画像の基準濃度を、現像装置４３の現像バイアス電圧によって補正することで、高濃度画像の基準濃度のずれを抑制することができる。

また、中間調濃度画像の濃度の検出値に基づいて中間調濃度を露光装置３１の露光レーザのレーザデューティによって補正することで、中間調濃度のずれを抑制することができる。

さらに、次に現像する静電潜像のうちトナーが載る部分の画素数に基づいて補給量を予測することで、容易に補給量を予測することができる。

また、トナーの消費量の平均値が第２閾値以上である場合は、現像装置４３内に十分な量の新しいトナーが補給されており、外添剤によるトナーの流動性向上効果が維持されていて画質の低下が生じないと考えられる。このため、上昇値が第１閾値以上であってもトナーの消費量の平均値が第２閾値以上である場合は、トナー入れ替え処理及び画像形成処理の設定条件の変更を行わないことで、トナーの無駄を抑制するとともに制御部１００の負荷を軽減することができる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 画像形成装置
２１〜２４ 画像形成ステーション
３１ 露光装置
３２ 中間転写ベルトユニット
３２１ 中間転写ベルト
４１ 感光体ドラム（静電潜像担持体）
４３ 現像装置
４４ 補給装置
８４ 画像濃度検出センサ
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０９ ドットカウンタ（予測部）

Claims (5)

1. 電子写真方式の画像形成処理を行う画像形成装置であって、
   静電潜像担持体と、
   前記静電潜像担持体を画像データに基づいて露光することで静電潜像を形成する露光装置と、
   トナー及びキャリアからなる二成分系の現像剤を用いて静電潜像を現像する現像装置と、
   １回の現像毎に前記現像装置での消費量に応じて前記現像装置へトナーを補給する補給装置と、
   次の静電潜像を現像した後における前記補給装置から前記現像装置へのトナーの補給量を予測する予測部と、
   直前の所定回数の現像における１回当たりのトナーの消費量の平均値に対して前記予測部が予測した補給量が第１閾値以上上昇する場合に、前記現像装置内のトナーを画像形成処理に供することなく消費させた後に前記補給装置から前記現像装置へトナーを補給するトナー入れ替え処理を行い、前記静電潜像担持体に濃度検出用静電潜像を形成する制御部と、
   前記濃度検出用静電潜像が現像されてなる濃度検出用トナー像の濃度を検出する画像濃度検出部と、を備え、
   前記制御部は、前記画像濃度検出部の検出値に基づいて、画像形成処理の設定条件を変更する画像形成装置。
2. 前記濃度検出用トナー像は、所定の高濃度画像を含み、
   前記設定条件は、前記現像装置の現像バイアス電圧を含む請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記濃度検出用トナー像は、中間調濃度画像を含み、
   前記設定条件は、前記露光装置の露光条件を含む請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記予測部は、次に現像する静電潜像のうちトナーが載る部分の画素数に基づいて補給量を予測する請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、直前の所定回数の現像における１回当たりのトナーの消費量の平均値が第２閾値以上である場合は、前記上昇値が前記第１閾値以上であっても、前記トナー入れ替え処理及び前記設定条件の変更を行わない請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。

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