JP2016197221A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置が高湿環境下で長時間放置された場合などであっても、像担持体の表面に地肌汚れが生じにくく、画像濃度が安定する、画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成動作が開始された後に、トナー濃度の調整制御をおこないながら、磁気センサ１３ｍ（トナー濃度検知手段）によって検知されるトナー濃度が所定の目標値Ｘ０よりも所定の閾値αを超えて高くなった場合に、その画像形成動作を中断して、中間転写ベルト１７（中間転写体）の表面に検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫを形成して、画像濃度検知センサ５０（画像濃度検知手段）によって検知される検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫの画像濃度が所定値Ｙになるように現像ポテンシャルを再調整している。【選択図】図６

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いた現像装置が設置された画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤（添加剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容した現像装置を用いたものが広く知られている（例えば、特許文献１〜３参照。）。

２成分現像剤を用いた現像装置において、現像剤は、現像装置内において充分に撹拌・混合された後に、現像ローラ（現像剤担持体）に担持される。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラに対向するドクターブレード（現像剤規制部材）によって適量に規制された後に、その２成分現像剤中のトナーが、感光体ドラム（像担持体）との対向位置（現像ギャップ）で、所定の現像バイアスが印可された現像ローラと、潜像電位が形成された感光体ドラムと、の間に形成される電界（現像ポテンシャル）によって、感光体ドラムの表面に形成された潜像に移動・付着してトナー像が形成される。

このような画像形成装置では、良好な画像濃度の画像を安定的に形成するために、主電源が投入された後や、待機モードから復帰した後などに、通常の画像形成動作が開始される前に、現像ポテンシャル（現像バイアスと潜像電位との差分である。）やトナー濃度（現像装置の内部に収容された現像剤におけるトナーの割合である。）などの作像条件を調整する「プロセスコントロール」が適宜におこなわれる。
特に、特許文献１〜３等には、中間転写ベルト（中間転写体）の表面に形成したトナーパッチ（検知用トナー像）の画像濃度を検知して、その検知結果に基づいて現像ポテンシャルやトナー濃度を調整する技術が開示されている。

従来の技術は、画像形成動作を開始する前に現像ポテンシャルやトナー濃度を調整しても、画像形成動作を開始した後に、トナー濃度が急激に上昇してしまい、感光体ドラム（像担持体）の表面に地肌汚れが生じてしまったり、画像濃度が安定しなかったりしてしまうことがあった。特に、このような不具合は、画像形成装置が高湿環境下で長時間放置された後に、生じやすかった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、画像形成装置が高湿環境下で長時間放置された場合などであっても、像担持体の表面に地肌汚れが生じにくく、画像濃度が安定する、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体の表面に画像情報に基づいた潜像を形成する書込み部と、トナーとキャリアとからなる現像剤が内部に収容されて、前記像担持体に対向するとともに現像剤を担持する現像剤担持体を具備して、前記像担持体の表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、前記現像装置の内部に収容された現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、前記現像装置の内部に向けてトナーを補給するトナー補給装置と、前記像担持体、又は、前記像担持体の表面に形成されたトナー像が転写される中間転写体、の表面に担持されたトナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、を備え、画像形成動作が開始される前に、所定のタイミングで、前記像担持体又は前記中間転写体の表面に検知用トナー像を形成して、前記画像濃度検知手段によって検知される当該検知用トナー像の画像濃度が所定値になるように、前記現像剤担持体に印可される現像バイアスと前記像担持体における潜像電位との差分としての現像ポテンシャルを調整するとともに、前記トナー濃度検知手段によって検知されるトナー濃度が所定の目標値になるように前記トナー補給装置又は前記現像装置を稼働して調整し、画像形成動作が開始された後に、前記トナー濃度検知手段の検知結果が前記所定の目標値になるように前記トナー補給装置を稼働することでトナー濃度を制御して、所定のタイミングで、前記像担持体又は前記中間転写体の表面における非画像領域に形成される検知用トナー像の画像濃度を前記画像濃度検知手段によって検知して、その検知結果に基づいて前記所定の目標値を補正して、その補正した目標値に基づいてトナー濃度を制御して、前記トナー濃度検知手段によって検知されるトナー濃度が前記所定の目標値よりも所定の閾値を超えて高くなった場合に、その画像形成動作を中断して、前記像担持体又は前記中間転写体の表面に検知用トナー像を形成して、前記画像濃度検知手段によって検知される当該検知用トナー像の画像濃度が前記所定値になるように現像ポテンシャルを再調整するものである。

本発明によれば、画像形成装置が高湿環境下で長時間放置された場合などであっても、像担持体の表面に地肌汚れが生じにくく、画像濃度が安定する、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す構成図である。 中間転写ベルトの表面における非画像領域に検知用トナー像が形成された状態を示す概略図である。 （Ａ）現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示すグラフと、（Ｂ）トナー濃度とトナー帯電量との関係を示すグラフと、である。 トナー濃度の経時変化の一例を示すグラフである。 現像ポテンシャルの再調整に関わる制御を示すフローチャートである。 変形例１としての、現像ポテンシャルの再調整に関わる制御を示すフローチャートである。 変形例２としての、現像ポテンシャルの再調整に関わる制御を示すフローチャートである。 図８の制御において用いられる、閾値の設定表を示す図である。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、３は原稿を原稿読込部に搬送する原稿搬送部、４は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、５は出力画像が積載される排紙トレイ、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ（タイミングローラ）、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像装置、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する１次転写バイアスローラ、を示す。
また、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写体としての中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２８は現像装置１３に補給するための各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナーが収容された各色のトナー容器、５０は中間転写ベルト１７の表面に形成された検知用トナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段としての画像濃度検知センサ、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上でおこなわれる作像プロセスについては、図２をも参照することができる。
まず、原稿は、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部６（図２を参照できる。）に送信される。そして、書込み部６からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２を参照できる。）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２（図２を参照できる。）との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれのレーザ光Ｌの照射位置に達する。
書込み部６において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光Ｌは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される（潜像電位が形成される）。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置（現像領域である。）に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像されてトナー像（画像）が形成される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように１次転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、１次転写バイアスローラ１４の位置（１次転写ニップ）で、中間転写ベルト１７の表面に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７（中間転写体）は、図中の反時計方向に走行して、画像濃度検知センサ５０の位置を通過した後に、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７の表面に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７の表面は、中間転写ベルトクリーニング部（不図示である。）の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、その後に定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって装置本体１外に出力画像として排出されて、排紙トレイ５上にスタックされて、一連の画像形成プロセス（画像形成動作）が完了する。

次に、図２を用いて、画像形成装置における作像部について詳述する。
各作像部はほぼ同一構造であるために、図２にて作像部及び現像装置は符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。
図２に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電部１２、現像装置１３（現像部）、クリーニング部１５、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム１１は、外径が３０ｍｍ程度の負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。

帯電部１２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部１２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部１５は、感光体ドラム１１に摺接するクリーニングブレードが設置されていて、感光体ドラム１１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。

現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１に所定のギャップ（現像ギャップ）をあけて対向するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム１１と磁気ブラシとが接触する現像領域が形成される。現像装置１３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。なお、本実施の形態では、現像装置１３内に、トナー濃度が５〜９重量％程度の現像剤Ｇが所定量収容されている。そして、現像装置１３は、感光体ドラム１１の表面に形成される潜像を現像してトナー像を形成する。現像装置１３は、その現像ケース（ハウジング）に、現像ローラ１３ａを感光体ドラム１１に対向させるための開口が設けられているため、その内部の密閉性がそれほど高くない。なお、現像装置１３の構成・動作については、後で詳しく説明する。

図１及び図２を参照して、トナー容器２８は、その内部に、現像装置１３内に補給するためのトナーＴを収容している。具体的に、現像装置１３に設置されたトナー濃度検知手段としての磁気センサ１３ｍによって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）の情報に基づいて、トナー補給装置４２によって、トナー容器２８から現像装置１３の内部に向けてトナーＴを適宜に補給する。
なお、このようにトナー容器２８から現像装置１３の内部に向けてトナーＴを補給するトナー補給装置４２としては、公知のものを用いることができ、例えば、トナー容器２８（トナー容器２８から排出されたトナーが貯留されるホッパ部）と現像装置１３との間をフレキシブルなチューブで接続して、そのチューブの経路中に粉体ポンプを設置して、粉体ポンプを適宜に稼働させることによってトナーを空気とともに搬送するものを用いることができる。このようなトナー補給装置４２は、外部にトナーが漏出しないように、密閉性が高められている。
また、磁気センサ１３ｍ（トナー濃度検知手段）は、公知のものであって、現像剤Ｇの透磁率を測定することによってトナー濃度を検知するものである。

以下、画像形成装置における現像装置１３について詳述する。
図２を参照して、現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａ、第１搬送部材としての第１搬送スクリュ１３ｂ１、第２搬送部材としての第２搬送スクリュ１３ｂ２、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３ｃ、等で構成されている。
現像剤担持体としての現像ローラ１３ａは、外径が１８ｍｍ程度の小径の現像ローラであって、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブが駆動モータ（不図示である。）によって反時計方向に回転されるように構成されている。現像ローラ１３ａのスリーブ内には、スリーブの周面に複数の磁極を形成するマグネットが固設されている。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、現像ローラ１３ａの矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード１３ｃ（現像剤規制部材）の位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界（現像ポテンシャル）によって、感光体ドラム１１の表面に形成された潜像にトナーが吸着される。
本実施の形態では、現像電源４１（電圧印可手段）から現像ローラ１３ａに所定の電圧が現像バイアスとして印可される。そして、現像ローラ１３ａに印可される現像バイアスと、感光体ドラム１１の表面に形成された潜像電位（書込み部６からの露光によって生じる感光体ドラム１１の表面電位である。）と、の差分が現像ポテンシャルとなって、現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇ中のトナーＴが、感光体ドラム１１の表面の潜像に静電的に移動して、所望のトナー像が形成されることになる。

図２を参照して、ドクターブレード１３ｃは、現像ローラ１３ａの下方に配設された非磁性の板状部材（その一部を磁性材料で形成することもできる。）である。そして、現像ローラ１３ａは図２の反時計方向に回転して、感光体ドラム１１は図２の時計方向に回転する。
２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）は、現像装置１３内に収容された現像剤Ｇを長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
第１搬送スクリュ１３ｂ１は、現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されていて、現像剤Ｇを長手方向（回転軸方向）の一端側から他端側に向けて水平に搬送するとともに、汲上げ磁極の位置で現像ローラ１３ａ上に現像剤Ｇを供給する。第１搬送スクリュ１３ｂ１は、図２の反時計方向に回転する。

第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１の上方であって現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ１３ａから離脱した現像剤Ｇ（現像工程後に現像ローラ１３ａ上から強制的に離脱された現像剤Ｇである。）を長手方向の他端側から一端側に向かって水平に搬送する。なお、本実施の形態では、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転方向が、現像ローラ１３ａの回転方向に対して逆方向（図２の時計方向である。）になるように設定されている。
そして、第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路の下流側から第１中継部を介して流入される現像剤Ｇを、第１搬送スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路の上流側に第２中継部を介して搬送する。

ここで、第１搬送スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路と、は壁部によって隔絶されている。
図示は省略するが、第２搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路の下流側と、第１搬送スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路の上流側と、は第２中継部を介して連通している。第２搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路の下流側に達した現像剤Ｇが、第２中継部１３ｇにて自重落下して、第１搬送経路の上流側に達することになる。
また、第１搬送スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路の下流側と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路の上流側と、は第１中継部を介して連通している。そして、第１搬送スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路にて現像ローラ１３ａ上に供給されなかった現像剤Ｇが、第１中継部の近傍に留まって盛り上がって、第１中継部を介して第２搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路の上流側に流入（搬送）されることになる。

なお、第１搬送スクリュ１３ｂ１による搬送経路中には、現像装置１３内を循環する現像剤Ｇのトナー濃度を検知する磁気センサ１３ｍ（トナー濃度検知手段）が設置されている。そして、磁気センサ１３ｍによって検知されるトナー濃度の情報に基づいて、トナー補給装置４２によって、トナー容器２８からトナー補給口（第１中継部の近傍に配設されている。）を介して現像装置１３内に向けて新品のトナーＴ（補給トナー）が補給される。

以下、本実施の形態において用いられる現像剤Ｇについて、簡単に説明する。
本実施の形態において用いられるトナーＴ（現像剤Ｇ中のトナー、トナー容器２８中のトナーである。）は、重合トナーであって、結着樹脂として、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体）、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、又は、それらを複合したもの、等を用いることができる。また、これらの重合トナーの製造方法（重合方法）としては、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等を用いることができる。
また、トナーＴの外添剤としては、無機微粒子（例えば、シリカ１．０重量％、酸化チタン０．５重量％のものである。）を用いることが好ましい。さらに、離型剤として、酸化ライスワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、カルナウバワックス、等を用いることができる。また、必要に応じて、帯電制御剤を含有させることもできる。
また、本実施の形態において用いられるトナーＴは、体積平均粒径が６μｍ程度の小径トナーであり、粒径が５μｍ以下のものが６０〜８０個数％になるように形成されている。また、本実施の形態において用いられるトナーＴは、マイナス極性に帯電するように形成されている。
なお、本実施の形態では重合トナーを用いたが、粉砕トナーを用いることもできる。

本実施の形態において用いられる現像剤Ｇ中のキャリアＣは、重量平均粒径が２０〜６０μｍになるように形成された小径キャリアである。なお、本実施の形態では、重量平均粒径が３５μｍになるように形成されたキャリアＣを用いている。
詳しくは、キャリアＣは、芯材となるフェライト粒子に、膜厚が０．５μｍのメチルメタクリレート樹脂（ＭＭＡ）をコートして、上述した粒径になるように形成したものである。また、キャリアＣとしては、マグネタイトを芯材としたコーティングキャリアを用いることもできる。
このような小粒径のキャリアＣを用いることで、出力画像のベタ均一性やハーフトーン画質を向上させることができる。また、このような小粒径のキャリアＣは、トナーのキャリア被覆率を高められるため、高画質化に適した小粒径トナーとの相性が良好である。

ここで、現像装置１３に収容された現像剤Ｇのトナー濃度は、現像剤Ｇの規格化帯電量レベルに応じて、各々の色ごとに５〜９重量％の範囲内で、適正な制御レベルが定まるものである。現像剤の帯電量（Ｑ／Ｍ）は、トナー濃度が高くなると低くなり、トナー濃度が低くなると高くなるものであるが、上述した現像剤の規格化帯電量レベルは、トナー濃度が一定（例えば、７重量％）の条件における帯電量（Ｑ／Ｍ）を意味する。
規格化帯電レベルが高い場合には、所望の画像濃度を出すために、トナー濃度を比較的高いレベル（例えば、８．５重量％程度）に制御する必要があり、規格化帯電レベルが低い場合には、トナー濃度を比較的低いレベル（例えば、５．５重量％程度）に制御する必要がある。ここで、現像剤の規格化帯電量レベルは、環境や現像剤の使用量（新品の現像剤に交換してからのプリント枚数）やプリントカバレッジの使用履歴により、おのずと決まってくる値であって、制御できない値である。規格化帯電量レベルは、一般的には、低湿環境時や低カバレッジのプリント時ほど、高くなりやすく、高湿環境時や高カバレッジのプリント時ほど低くなりやすい。すなわち、規格化帯電量レベルに応じて、適正な制御レベルが決まるトナー濃度も、環境や現像剤の使用量（新品の現像剤に交換してからのプリント枚数）やプリントカバレッジの使用履歴により、おのずと決まってくる値である。

以下、本実施の形態の画像形成装置１においておこなわれる、特徴的な制御について説明する。
先に説明したように、本実施の形態における画像形成装置１には、像担持体としての感光体ドラム１１や、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）を具備した現像装置１３や、トナー濃度検知手段としての磁気センサ１３ｍや、現像装置１３の内部に向けてトナーを補給するトナー補給装置４２、などが設けられている。
また、本実施の形態における画像形成装置１には、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像が転写される中間転写体としての中間転写ベルト１７の表面に担持されたトナー像の画像濃度を光学的に検知する画像濃度検知手段としての画像濃度検知センサ５０が設けられている。

詳しくは、画像濃度検知センサ５０（画像濃度検知手段）は、中間転写ベルト１７（中間転写体）の走行方向に対して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの下流側であって、２次転写バイアスローラ１８の上流側に、中間転写ベルト１７の表面に対向するように配設されている。図３を参照して、画像濃度検知センサ５０は、幅方向（図１の紙面垂直方向であって、図３の上下方向である。）に並設された４つの反射型フォトセンサ５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０ＢＫで構成されている。４つの反射型フォトセンサ５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０ＢＫは、それぞれ、中間転写ベルト１７の表面の光反射率に応じた信号（電圧）を出力するように構成されている。４つの反射型フォトセンサ５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０ＢＫは、拡散光検出型又は正反射光検出型のものであって、中間転写ベルト１７の表面（地肌部）の反射光量や、先に説明した作像プロセスと同等のプロセスを経て通常のトナー像ＷＰ（記録媒体Ｐに転写するための画像である。）とは別に中間転写ベルト１７上に形成された検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫ（パッチパターン）の反射光量、の変化を充分に検知し得るものである。本実施の形態では、各色の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１ＢＫから中間転写ベルト１７上にそれぞれ１次転写される各色の検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫが、４つの反射型フォトセンサ５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０ＢＫの位置に合わせて、幅方向に並んで形成される。また、中間転写ベルト１７の表面に形成される検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫは、通常の画像形成動作時には、記録媒体Ｐに転写されないように（通常の画像形成動作に影響しないように）、非画像領域Ｓ（記録媒体Ｐに転写される先行のトナー像ＷＰと後行のトナー像ＷＰとの間であって、紙間に相当する領域である。）に形成されることになる。

そして、本実施の形態では、このように構成された画像形成装置１において、画像形成動作（通常のプリント動作）が開始される前に、所定のタイミング（例えば、主電源が投入された後や、待機モードから復帰した後などである。）で、中間転写ベルト１７（中間転写体）の表面に、検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫを形成する。そして、画像濃度検知センサ５０（画像濃度検知手段）によって検知される検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫの画像濃度が、所定値Ｙになるように、現像ポテンシャル（現像ローラ１３ａに印可される現像バイアスと、感光体ドラム１１における潜像電位と、の差分である。）を色ごとに調整する。さらに、磁気センサ１３ｍ（トナー濃度検知手段）によって検知されるトナー濃度が、所定の目標値Ｘ０になるように、トナー補給装置４２又は現像装置１３を稼働して調整している（現像装置１３にトナーを補給したり、現像装置１３内のトナーを排出したりしている）。すなわち、通常の画像形成動作が開始される前に、所定のタイミングで、現像ポテンシャルやトナー濃度などを適正化する「プロセスコントロール」が実行される。
そして、画像形成動作（通常のプリント動作）が開始された後に、磁気センサ１３ｍ（トナー濃度検知手段）の検知結果が所定の目標値Ｘ０になるようにトナー補給装置４２を稼働することで、トナー濃度を制御している。すなわち、通常の画像形成動作が開始された後に、現像装置１３の内部に収容されたトナーの消費を磁気センサ１３ｍで検知して、消費されたトナーとほぼ等量のトナーをトナー容器２８から補給して、トナー濃度が狙いの値Ｘ０に近づくように、トナー補給装置４２を適宜に稼働する。
また、画像形成動作（通常のプリント動作）が開始された後に、所定のタイミング（例えば、累積のプリント枚数が１０枚に達するごとである。）で、中間転写ベルト１７の表面における非画像領域Ｓに形成される検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫの画像濃度を画像濃度検知センサ５０によって検知して、その検知結果に基づいて所定の目標値Ｘ０を補正して、その補正した目標値Ｘ０´に基づいてトナー濃度を制御する。すなわち、画像形成動作（通常のプリント動作）が開始された後におこなわれるトナー濃度の制御は、画像濃度検知センサ５０によって検知される検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫの画像濃度に基づいて、その目標値Ｘ０が適宜に最適値に補正されながらおこなわれることになる。
以上述べたような制御をおこなうことで、画像濃度が安定した良好な画像が形成されることになる。

さらに補足して説明すると、画像形成装置１の主電源投入時や、所定時間が経過した後の待機モード時、所定枚数以上のプリントを終了した後の待機モード時など、所定のタイミングで、通常のプリント動作が開始（又は再開）される前に、制御部４０による制御のもとでプロセスコントロールが実行されて、その中で画像濃度を調整する制御が実行される。
具体的に、その実行タイミングになると、まず、画像濃度検知センサ５０の校正がおこなわれる。この校正は、中間転写ベルト１７上にトナー像を形成しない状態で画像濃度検知センサ５０を作動させて、画像濃度検知センサ５０の発光光量を順次変化させながら、検知電圧が所定の電圧値となる発光光量を求めるものである。そして、この発光光量を制御部４０のＲＡＭなどに記憶しておき、その後の画像濃度の調整の際に用いる。
次に、それぞれの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫを回転させながら、帯電工程をおこなう。このときの帯電工程は、通常のプリント動作時における帯電工程（−７００Ｖ程度の帯電バイアスが印可される。）とは異なり、制御部４０により、その帯電バイアスが徐々に大きくなるように制御される。そして、制御部４０による制御のもとで、書込み部６による露光工程によって、それぞれ感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に階調パターンの静電潜像を形成して、現像装置１３による現像工程によって、それぞれの階調パターンの静電潜像を現像する。この現像工程により、各色の階調パターン（検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫ）が感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面にそれぞれ形成される。
なお、現像工程の際、制御部４０は、それぞれの現像装置１３の現像ローラ１３ａに印加される現像バイアスの値を、徐々に高く（又は、低く）していくように制御する。

その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面から中間転写ベルト１７の表面に転写された各色の階調パターン（検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫ）は、中間転写ベルト１７の走行によって画像濃度検知センサ５０との対向位置を通過するときに、その光反射量が検知される。そして、各色の階調パターンにおけるそれぞれのトナーパッチ濃度に応じた電気信号（電圧）が、画像濃度検知センサ５０から制御部４０に出力される。制御部４０は、画像濃度検知センサ５０から順次送られてくるこの出力信号に基づいて、各色の階調パターンにおける複数（１０個程度である。）のトナーパッチのトナー付着量を求めて、ＲＡＭに格納していく。ここで、制御部４０は、トナー付着量をＲＡＭに格納すると、各色の階調パターンの作像条件から現像ポテンシャルを推定して、階調パターンの情報もＲＡＭに格納する。
画像濃度検知センサ５０との対向位置を通過した中間転写ベルト１７上の各色の階調パターン（検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫであるが、図３のものが走行方向に連なって形成されたものである。）は、中間転写ベルト１７の走行によって、中間転写ベルトクリーニング装置の位置でそれぞれクリーニングされる。

図４（Ａ）は、階調パターンとしての検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫを形成するときの、現像ポテンシャルと、トナー付着量Ｍ／Ａ（中間転写ベルト１７又は感光体ドラム１１の表面に形成されるトナー像の単位面積当たりの付着量である。）と、の関係を示すグラフである。制御部４０は、プロットした複数のデータより、図４（Ａ）のような直線区域を選択して、区間内のデータに対して最小自乗法を適用することにより直線近似をおこなって得られる直線方程式を色ごとに計算する。そして、この直線方程式により、目標のトナー付着量（画像濃度の目標値Ｙ）が得られる現像ポテンシャルを計算して、この現像ポテンシャルを実現するように作像条件（書込み部６のＬＤパワー、帯電バイアス、現像バイアスなど）を調整することによって、トナー付着量（画像濃度）を目標値Ｙ（所定値）に合わせる。すなわち、「現像ポテンシャルの調整（又は、再調整）」は、広い意味で、作像条件の調整（又は、再調整）を意味するものである。
このように、プロセスコントロールでは、所定のタイミングで現像ポテンシャルを変更して、画像濃度を狙いの値Ｙに合わせるが、次のプロセスコントロールがおこなわれるまでの通常のプリント動作においては、定期的（例えば、プリント枚数が１０枚に達する毎である。）に、検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫを中間転写ベルト１７の紙間Ｓに形成して、画像濃度検知センサ５０で、その光反射量を検知して、制御部４０の演算部にてトナー付着量へ変換して、一定に維持したいトナー付着量（目標値Ｙ）と比較する。検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫのトナー付着量（画像濃度）が目標値Ｙよりも低い場合には、トナー濃度が上がる方向に、トナー濃度制御基準値Ｖｔｒｅｆ（トナー濃度の目標値Ｘ０に対応する磁気センサ１３ｍの電圧値である。）を補正して、逆に、検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫのトナー付着量（画像濃度）が目標値Ｙよりも高い場合には、トナー濃度が下がる方向に、トナー濃度制御基準値Ｖｔｒｅｆ（トナー濃度の目標値Ｘ０）を補正する。トナー濃度が高くなれば、２成分現像剤中のトナーの平均帯電量（Ｑ/Ｍ）が下がって現像能力が高くなるため、低くなった検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫのトナー付着量（画像濃度）が上がり、目標値Ｙに戻る。これに対して、トナー濃度が低くなれば、２成分現像剤中のトナーの平均帯電量（Ｑ/Ｍ）が上がって現像能力が低くなるため、高くなった検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫのトナー付着量（画像濃度）が下がり、目標値Ｙに戻る。このような制御をおこなうことで、トナー像（画像）におけるトナー付着量（画像濃度）が一定に保たれることになる。

ここで、本実施の形態では、画像形成動作が開始された後に、上述したような制御（目標値Ｘ０を適宜に補正しながらのトナー濃度制御である。）がおこなわれ、さらに以下のような制御がおこなわれている。
本実施の形態では、画像形成動作が開始された後に、磁気センサ１３ｍ（トナー濃度検知手段）によって検知されるトナー濃度（ＴＣ）が所定の目標値Ｘ０よりも所定の閾値α（差分値）を超えて高くなった場合に、その画像形成動作（プリント動作）を中断して、中間転写ベルト１７の表面に検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫを形成して、画像濃度検知センサ５０によって検知される検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫの画像濃度が所定値Ｙになるように現像ポテンシャルを再調整している。すなわち、通常のプリント動作が開始された後に、目標値Ｘ０を適宜に補正しながらのトナー濃度制御をおこないつつ、そのトナー濃度が目標値Ｘ０よりも閾値α以上に高くなったときには、プリント動作を中断して、現像ポテンシャルの調整（プリント動作開始前におこなったものと同様のものである。）を再びおこなうようにしている。
このような制御をおこなうことで、画像形成装置１が高湿環境下で長時間放置された場合などであっても、その後の画像形成動作において、トナー濃度が急激に上昇してしまい、感光体ドラム（像担持体）の表面に地肌汚れが生じてしまったり、画像濃度が安定しなかったりしてしまう不具合が軽減されることになる。

以下、その詳細について説明する。
現像装置１３の密閉性は比較的低いため、現像装置１３内の空気は画像形成装置１が設置された雰囲気のものとほぼ同じ湿度環境となっている。したがって、画像形成装置１が高湿環境で長時間放置された場合に、現像装置１３の内部に収容された２成分現像剤Ｇ中のトナーＴが吸湿して帯電能力ＴＡが下がってしまうことがある。ここでの帯電能力ＴＡは、現像装置１３内で２成分現像剤Ｇが撹拌されて、充分に帯電が立ち上がったところの平均帯電量（Ｑ／Ｍ）である。ここで、高湿環境で長時間放置された後の現像装置１３内の２成分現像剤Ｇ中のトナーＴの帯電能力をＴＡ１とする。
これに対して、現像装置１３にトナーを補給するトナー補給装置４２（トナー容器２８を含むものとする。）の密閉性は比較的高いため、トナー補給装置４２内のトナーＴは画像形成装置１が設置された雰囲気のものとは異なる湿度環境となっている。したがって、画像形成装置１が高湿環境で長時間放置されても、トナー補給装置４２内の湿度環境は比較的低湿に保たれていて、トナー補給装置４２内のトナーは吸湿せずに帯電能力ＴＡが下がらない。ここで、高湿環境で長時間放置された後のトナー補給装置４２（及びトナー容器２８）内のトナーＴの帯電能力をＴＡ２とすると、ＴＡ１＜ＴＡ２なる関係が成立する。

図４（Ｂ）は、検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫの画像濃度が目標値Ｙ（所定値）よりも低くなった場合に、現像装置１３にトナー補給をしたときのトナーの平均帯電量（Ｑ／Ｍ）の変化を示すグラフである。現像装置１３内にもともとあるトナーの帯電能力ＴＡ１と、現像装置１３内に新たに補給されるトナーの帯電能力ＴＡ２と、が同等である場合（ＴＡ１＝ＴＡ２）には、図４（Ｂ）において実線グラフに示すように、トナー補給をしてトナー濃度ＴＣが上昇すると、トナーの帯電量Ｑ／Ｍはトナー補給前よりも低下する。しかし、先に説明したように、画像形成装置１が高湿環境で長時間放置された後のプリント動作においては、現像装置１３内にもともとあるトナーの帯電能力ＴＡ１が、現像装置１３内に新たに補給されるトナーの帯電能力ＴＡ２に比べて低くなるため、トナー補給をしてトナー濃度ＴＣが上昇すると、現像装置１３の内部には、異なる帯電能力ＴＡ１、ＴＡ２のトナーが混在した状態になる。したがって、現像装置１３における２成分現像剤中のトナーの帯電量Ｑ／Ｍは、図４（Ｂ）において破線グラフに示すように、トナー補給する前よりもむしろ高くなってしまう。
このように、現像装置１３にトナーを補給して、トナー濃度ＴＣが上がるが、トナーの帯電量Ｑ／Ｍも上がってしまうと、いくらトナーを補給しても、低くなった検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫの画像濃度が上がらずに、目標値Ｙ（所定値）に戻らないという状態になる。そして、制御的には、短時間の間に、現像装置１３内に必要以上にトナーを補給し続けてしまい、トナー濃度ＴＣが急激に上昇してしまう。そのため、現像装置１３の補給トナーを撹拌して帯電を立ち上げる能力を超えてしまい、充分に帯電が立ち上がっていない補給トナーが、感光体ドラム１１の表面に地肌汚れとして付着してしまったり、トナー濃度が適正範囲の上限に達してしまい、その後のトナー濃度調整ができなくなって、画像濃度を一定に保つことができなくなったりしてしまうことになる。

本実施の形態でおこなわれる特徴的な制御は、そのようなトナー濃度ＴＣが急激に上昇してしまう不具合を防止するためのものである。
本実施の形態では、通常のプリント動作中に、磁気センサ１３ｍによって現像装置１３の内部に収容された現像剤Ｇのトナー濃度を常に検知している。図５は、そのようにして検知したトナー濃度の推移の一例を示すものである。図５に示すように、累積のプリント枚数の増加にともない、その間に適宜にプロセスコントロールが実行されることになる。プロセスコントロールは、先に説明した主電源投入直後や待機モード終了直後の他に、一定枚数のプリントがおこなわれた後や、画像形成装置１の機内環境（温湿度）が一定量変化した後などにも、所定のタイミングで実行されるように予め設定することができる。
また、図５中の範囲Ｈは、使用可能なトナー濃度ＴＣの範囲であって、本実施の形態では５〜９重量％になっている。
また、本実施の形態では、プロセスコントロールをおこなうタイミングで、トナー濃度ＴＣを目標値Ｘ０に調整している。この目標値Ｘ０は、上述した範囲Ｈの境界値から、その後のプリント動作でトナー濃度ＴＣを調整することで、検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫの画像濃度を目標値Ｙに維持できる調整代分だけ離れた値である。具体的に、トナー濃度ＴＣの調整は、トナー補給装置４２を稼働して現像装置１３にトナーを補給するか、現像装置１３を稼働してトナー消費パターンを感光体ドラム１１を介して中間転写ベルト１７上に形成して、記録媒体Ｐに転写せずに、中間転写ベルトクリーニング装置に入力するか、によっておこなわれる。なお、図５では、トナー濃度ＴＣの目標値Ｘ０が、上述した範囲Ｈのほぼ真ん中になる値に設定されているが、上述のトナー濃度ＴＣの調整代が確保できる値であれば、目標値Ｘ０をそれ以外の値に設定することもできる。

そして、本実施の形態では、プロセスコントロールがおこなわれて、次のプロセスコントロールがおこなわれるまでのプリント動作中において、先のプロセスコントロール時に調整したトナー濃度ＴＣの目標値Ｘ０（プリント動作中に目標値Ｘ０が補正されていれば、その補正された目標値Ｘ０）と、磁気センサ１３ｍで常時検知されるトナー濃度ＴＣの現在値と、を比較して、トナー濃度ＴＣの現在値が目標値Ｘ０よりも、予め設定しておいた閾値αよりも高くなったときに、プリント動作を中断して、プロセスコントロールを再実行して現像ポテンシャルを再調整して、画像濃度が目標値Ｙになるようにしている。
ここで、本実施の形態において、上述した閾値αは、１．５〜２重量％程度に設定されている。トナー濃度ＴＣの使用可能範囲は５〜９重量％であるが、これは現像剤の規格化帯電量レベルが、環境や現像剤の使用量（新品の現像剤に交換してからのプリント枚数）によって変化した場合に、この範囲全体を使用するためのものであり、比較的短時間に次のプロセスコントロールがおこなわれるときには、その間にそれほど広いトナー濃度の範囲を必要とする大きな環境変化などが生じることは考えにくく、上述したような高湿環境で長時間放置されるような特別な状況でない限り、トナー濃度ＴＣを１．５〜２重量％程度の変動幅に設定しても、画像濃度を一定に保ちながらプリント動作をおこなうことが可能であるからである。

このように、本実施の形態では、画像形成装置１が高湿環境で長時間放置された後のプリント動作において、現像装置１３にトナーを補給して、トナー濃度ＴＣが上がるが、トナーの帯電量Ｑ/Ｍも上がってしまい、いくらトナーを補給しても、低くなった検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫの画像濃度が上がらず、目標値Ｙに戻らないという状態になって、短時間の間にトナー濃度ＴＣが急激に上昇する前に、その状態を磁気センサ１３ｍで検知して、現像ポテンシャルを再調整しているため、トナー濃度ＴＣの急上昇によって地肌汚れが発生する不具合や画像濃度が不安定になる不具合を確実に軽減することができる。
なお、上述した閾値αは、小さい値であるほど、上述したようなトナー濃度ＴＣの急激な上昇を防止することができることになるが、プリント動作を中断してプロセスコントロールを実行する頻度が多くなって、プリント動作の生産性が低下してしまうことになる。そのため、閾値αは、小さすぎない適度な値に設定することが好ましい。

以下、図６を用いて、本実施の形態でおこなわれる、現像ポテンシャルの再調整に関わる制御について、まとめとして説明する。
まず、主電源投入直後などの所定のタイミングで、プリント動作（画像形成動作）が開始される前に、プロセスコントロールが開始される（ステップＳ１）。そして、中間転写ベルト１７の表面に検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫを形成して、その画像濃度を画像濃度検知センサ５０によって検知して（ステップＳ２）、その検知結果に基づいて現像ポテンシャルやトナー濃度ＴＣなどを調整する（ステップＳ３）。こうして、プロセスコントロールが終了すると（ステップＳ４）、通常の画像形成動作（プリント動作）が開始される（ステップＳ５）。
プリント動作中は、常に、磁気センサ１３ｍによって現像装置１３内の現像剤のトナー濃度ＴＣが検知され、トナー濃度ＴＣが目標値Ｘ０以下でないかが判別される（ステップＳ６）。その結果、トナー濃度ＴＣが目標値Ｘ０以下であると判別された場合には、トナー補給装置４２を稼働して現像装置１３にトナーを補給する（ステップＳ７）。なお、図示は省略するが、所定のプリント枚数（例えば、１０枚である。）ごとに、中間転写ベルト１７の表面における非画像領域Ｓに検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫを形成して、その画像濃度を画像濃度検知センサ５０によって検知して、その検知結果に基づいてトナー濃度ＴＣの目標値Ｘ０を適宜に補正している。

さらに、プリント動作中は、常に、磁気センサ１３ｍによって現像装置１３内の現像剤のトナー濃度ＴＣが検知され、トナー濃度ＴＣが目標値Ｘ０よりも閾値αを超えて高くなっていないかが判別される（ステップＳ８）。その結果、トナー濃度ＴＣが目標値Ｘ０よりも閾値αを超えて高くなっていないと判別された場合には、プリント動作が終了するまで、ステップＳ６以降のフローが繰り返されることになる。
これに対して、ステップＳ８にて、トナー濃度ＴＣが目標値Ｘ０よりも閾値αを超えて高くなっていると判別された場合には、プリント動作を中断して（ステップＳ９）、現像ポテンシャルの再調整が実行される（ステップＳ１０）。そして、適正化された現像ポテンシャルによってプリント動作が続行されて、プリント動作が終了するまで、ステップＳ６以降のフローが繰り返されることになる。

ここで、本実施の形態では、図６のステップＳ８にて、トナー濃度ＴＣが目標値Ｘ０よりも閾値αを超えて高くなっていないかを判別して、現像ポテンシャルの再調整をおこなうか否かを判断した。
これに対して、図６のステップＳ８にて、トナー濃度ＴＣが最小値Ｘｍｉｎ（図５を参照できる。）よりも閾値βを超えて高くなっていないかを判別して、現像ポテンシャルの再調整をおこなうか否かを判断することもできる。すなわち、画像形成動作が開始された後に、磁気センサ１３ｍ（トナー濃度検知手段）によって検知されるトナー濃度ＴＣが最小値Ｘｍｉｎ（常にＲＡＭに更新されていく最小値である。）よりも所定の閾値βを超えて高くなった場合に、その画像形成動作を中断して、中間転写ベルト１７の表面に検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫを形成して、画像濃度検知センサ５０によって検知される検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫの画像濃度が所定値Ｙ（目標値）になるように現像ポテンシャルを再調整することもできる。
これは、図５に示すように、プロセスコントロール間のトナー濃度ＴＣの推移は、プリント条件によって、プロセスコントロール時に調整した目標値Ｘ０よりも低く推移した後に急激に上昇するように推移する場合があるためである。このような場合、プロセスコントロール時に調整した目標値Ｘ０と、トナー濃度ＴＣの現在値と、の差分を閾値αと比較する方法では、短時間の急激なトナー濃度の上昇を検知できずに、短時間の間にトナー濃度が急激に上昇してしまう可能性がある。したがって、プロセスコントロール間のトナー濃度の最小値Ｘｍｉｎと、トナー濃度の現在値と、を比較して、その差分が、予め設定しておいた閾値βを超えたときに、プリント動作を中断して、プロセスコントロールを実施して、現像ポテンシャルを変更することで、画像濃度をさらに確実に狙いの値に合わせることができる。
なお、上述した閾値βは、閾値αと同様に、１．５〜２重量％程度に設定することが好ましい。

また、図６のステップＳ８にて、トナー濃度ＴＣの単位時間当りの増加量が閾値γを超えていないかを判別して、現像ポテンシャルの再調整をおこなうか否かを判断することもできる。すなわち、画像形成動作が開始された後に、磁気センサ１３ｍ（トナー濃度検知手段）によって検知されるトナー濃度ＴＣの単位時間当りの増加量が所定の閾値γを超えた場合に、その画像形成動作を中断して、中間転写ベルト１７の表面に検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫを形成して、画像濃度検知センサ５０によって検知される検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫの画像濃度が所定値Ｙ（目標値）になるように現像ポテンシャルを再調整することもできる。
このように、単位時間当りのトナー濃度ＴＣの変化量が、予め設定しおいて閾値γを超えたときに、プリント動作を中断してプロセスコントロールを実施し、現像ポテンシャルを変更することで、画像濃度を狙いの値にさらに確実に合わせるようにすることができる。
なお、閾値γは、現像装置１３の補給トナーを撹拌して帯電を立ち上げることができる能力（単位時間当りのトナー濃度の上昇幅）に対して、一定の余裕度を加味して予め決定しておいた値となる。

ここで、本実施の形態において、現像ポテンシャルの再調整（図６のステップＳ８〜Ｓ１０に対応する制御である。）は、所定の湿度を超える環境において画像形成動作が所定時間以上おこなわれなかった後に画像形成動作が開始される場合に実行されるように制御することができる。
これは、先に説明したように、トナー濃度が急上昇する現象が、画像形成装置１が高湿環境にて長時間放置された後のプリント動作で生じやすいためである。
詳しくは、図７を参照して、図６のフローとは異なり、ステップＳ２１にてプリント開始前に高湿環境で長時間放置されていたかを判別して、高湿環境で長時間放置されていたものと判別された場合にのみ、ステップＳ８にて、トナー濃度ＴＣが目標値Ｘ０よりも閾値αを超えて高くなっていないかを判別して、現像ポテンシャルの再調整をおこなうか否かを判断するようにしている。具体的に、図２を参照して、画像形成装置１に設置されたタイマー５１で検知される放置時間（プリント動作がおこなわれていない時間である。）が所定時間（例えば、３０分である。）以上であって、その間に湿度センサ５２（湿度検知手段）によって検知される湿度が所定の湿度（例えば、６０％ＲＨ）以上である場合に、その後におこなわれるプリント動作中にステップＳ８〜Ｓ１０の制御がおこなわれることになる。
このような制御をおこなうことで、現像ポテンシャルの再調整が無駄におこなわれてしまう不具合を防止することができる。
なお、上述したタイマー５１や湿度センサ５２は、それぞれ、画像形成装置１の主電源がオフされた状態であっても稼働するように、画像形成装置１に設置されたバッテリー（不図示である。）から電力を受けて稼働するように構成されている。

また、本実施の形態において、現像ポテンシャルの再調整（図６のステップＳ８〜Ｓ１０に対応する制御である。）が実行されるときに、画像形成動作が開始されてから形成されるトナー像の累積の画素（プリント画素カウントアップ量）が増加するにしたがって所定の閾値α（又は、閾値β、γ）が大きくなるように可変される制御をおこなうこともできる。
これは、高湿環境で長時間放置され吸湿して帯電能力が下がってしまった現像装置１３内のトナーは、その後のプリント動作が進められるにしたがって、現像装置１３内から消費されて、その量が減少していくためである。そして、現像装置１３内において吸湿して帯電能力が下がっているトナーの量が少なくなると、トナー補給をしてトナー濃度ＴＣが上昇すると、トナーの帯電量Ｑ／Ｍがトナー補給前よりも低下するという通常の挙動となるため、いくらトナーを補給しても、低くなった検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫがの画像濃度が上がらずに目標値Ｙに戻らないで、トナー濃度ＴＣが急激に上昇する不具合が起こりにくくなる。
そのため、プリント動作開始時からの累積のプリント画素をカウントアップしていき、そのプリント画素のカウントアップ量が増えるにしたがって、閾値α（又は閾値β、γ）が大きくなるように変化させる。プリント画素のカウントアップ量は、プリント動作に使用されたトナー量（現像装置１３から外部に排出されたトナー量）と比例するため、プリント画素のカウントアップ量が多いほど、現像装置１３内のトナーの入れ替わりが進んで、吸湿して帯電能力が下がっているトナーの量が少なくなっていることを意味する。
詳しくは、図７を参照して、図６のフローとは異なり、ステップＳ２２にて累積の画素の増加にともない閾値αが大きくなるように可変して、その可変した閾値αを用いて、ステップＳ８にて、トナー濃度ＴＣが目標値Ｘ０よりも閾値αを超えて高くなっていないかを判別して、現像ポテンシャルの再調整をおこなうか否かを判断するようにしている。
このような制御をおこなうことで、プリント動作の生産性の低下を軽減しつつ、地肌汚れの発生や画像濃度の不安定化を効率的に防止することができる。

ここで、上述した図７の例では、現像ポテンシャルの再調整（ステップＳ８〜Ｓ１０に対応する制御である。）が、所定の湿度を超える環境において画像形成動作が所定時間以上おこなわれなかった後に画像形成動作が開始される場合に実行されるように制御した。すなわち、放置環境における湿度（絶対湿度）が所定の値を超えた時間（放置時間）が所定の値を超えた場合にのみ、所定の条件に基づいて現像ポテンシャルの再調整がおこなわれることになる。
これに対して、図８に示すように、画像形成動作がおこなわれなかったときの放置環境における絶対湿度（湿度）と放置時間とに基づいて所定の閾値α（又は、閾値β、γ）を最適な値に設定（可変）して、設定した閾値α（又は、閾値β、γ）を用いて所定の条件に基づいて現像ポテンシャルの再調整がおこなわれるようにすることもできる。
詳しくは、画像形成動作がおこなわれなかったときの放置環境における絶対湿度（湿度）が高いほど所定の閾値α（又は、閾値β、γ）が小さくなるように可変されることになる。さらに、画像形成動作がおこなわれなかったときの放置時間が長いほど所定の閾値α（又は、閾値β、γ）が小さくなるように可変されることになる。
これは、先に説明したように、トナー濃度が急上昇する現象が、画像形成装置１が高湿環境にて長時間放置された後のプリント動作で生じやすいためであって、放置環境における絶対湿度（湿度）が高くなるほど生じやすく、放置時間が長くなるほど生じやすくなるためである。

さらに詳しくは、図８を参照して、図７のフローとは異なり、ステップＳ２０にてプリント開始前における放置環境の絶対湿度と放置時間とに基づいて、閾値αの値を決定する。
具体的に、図２を参照して、画像形成装置１に設置されたタイマー５１で検知される放置時間と、湿度センサ５２（湿度検知手段）によって検知される絶対湿度と、に基づいて、画像形成動作が開始された後に、制御部の演算部において閾値αが図９に示す設定表から決定される。ここで、図９に示す設定表は、絶対湿度を３つの区分（８ｇ／ｍ³以下、８〜１５ｇ／ｍ³、１５ｇ／ｍ³以上）に分類して、放置時間を４つの区分（０〜１２時間、１２〜２４時間、２４〜４８時間、４８時間以上）に分類して、それらの区分の組み合わせに応じて閾値αの大きさがそれぞれ定められている。図９に示すように、閾値αは、絶対湿度が高くなるほど小さく、放置時間が長くなるほど小さいものになる。簡便に表現すると、絶対湿度と放置時間とを掛け合わせた値が大きくなるほど、閾値αが小さくなる。
そして、図８において、ステップＳ２０で決定された閾値αを用いて、ステップＳ８にて、トナー濃度ＴＣが目標値Ｘ０よりも閾値αを超えて高くなっていないかを判別して、現像ポテンシャルの再調整をおこなうか否かを判断するようにしている。
このような制御をおこなうことで、現像ポテンシャルの再調整が無駄におこなわれてしまう不具合を防止することができる。すなわち、地肌汚れの発生や画像濃度の不安定化を効率的に防止することができる。

なお、図８の例のように、放置環境における湿度と放置時間とに基づいて閾値α（又は、閾値β、γ）を最適値に設定する制御をおこなう場合にも、現像ポテンシャルの再調整（ステップＳ８〜Ｓ１０に対応する制御である。）が実行されるときに、画像形成動作が開始されてから形成されるトナー像の累積の画素（プリント画素カウントアップ量）が増加するにしたがって所定の閾値α（又は、閾値β、γ）が大きくなるように可変される制御をおこなうことができる。
具体的に、図８の例では、ステップＳ２２にて累積の画素の増加にともない閾値α（ステップＳ２０で決定された閾値αである。）が大きくなるようにさらに可変して、その可変した閾値αを用いて、ステップＳ８にて、トナー濃度ＴＣが目標値Ｘ０よりも閾値αを超えて高くなっていないかを判別して、現像ポテンシャルの再調整をおこなうか否かを判断するようにしている。
このような制御をおこなうことで、プリント動作の生産性の低下を軽減しつつ、地肌汚れの発生や画像濃度の不安定化を効率的に防止することができる。

以上説明したように、本実施の形態では、画像形成動作が開始された後に、トナー濃度の調整制御をおこないながら、磁気センサ１３ｍ（トナー濃度検知手段）によって検知されるトナー濃度が所定の目標値Ｘ０よりも所定の閾値αを超えて高くなった場合に、その画像形成動作を中断して、中間転写ベルト１７（中間転写体）の表面に検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫを形成して、画像濃度検知センサ５０（画像濃度検知手段）によって検知される検知用トナー像ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫの画像濃度が所定値Ｙになるように現像ポテンシャルを再調整している。
これにより、画像形成装置１が高湿環境下で長時間放置された場合などであっても、感光体ドラム１１（像担持体）の表面に地肌汚れが生じにくく、画像濃度を安定させることができる。

なお、本実施の形態では、回収スクリュとして機能する第２搬送スクリュ１３ｂ２が供給スクリュとして機能する第１搬送スクリュ１３ｂ１の上方に設置されて、ドクターブレード１３ｃが現像ローラ１３ａの下方に設置された２成分現像方式の現像装置１３に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこのような現像装置１３に限定されることなく、２成分現像方式の現像装置であれば、種々の形態のものに対して本発明を適用することができる。例えば、回収スクリュとして機能する第２搬送スクリュ１３ｂ２が供給スクリュとして機能する第１搬送スクリュ１３ｂ１の下方に設置されて、ドクターブレード１３ｃが現像ローラ１３ａの上方に設置された２成分現像方式の現像装置１３に対しても、本発明を適用することができる。さらに、複数の搬送スクリュが上下方向ではなくて水平方向に並設された２成分現像方式の現像装置（例えば、特許文献１、２に開示されたものである。）に対しても、本発明を適用することができる。
そして、そのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態においては、現像装置１３が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部の一部又は全部がプロセスカートリッジ化されている画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合、作像部のメンテナンスの作業性が向上することになる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。

また、本実施の形態では、中間転写体としての中間転写ベルト１７が設置されたカラー画像形成装置１に対して本発明を適用したが、像担持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に直接的に転写するモノクロ画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合、像担持体（感光体ドラム）の表面に検知用トナー像が形成され、その検知用トナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段が像担持体に対向するように設置されることになる。
また、本実施の形態では、トナー濃度検知手段として磁気センサ１３ｍを用いたが、トナー濃度検知手段として、その他の公知のもの（例えば、感光体ドラム上に形成されたトナー像の濃度を光学的に検知することで現像装置内の現像剤のトナー濃度を間接的に検知するものである。）を用いることもできる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
６ 書込み部、
１１、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ 感光体ドラム（像担持体）、
１３ 現像装置（現像部）、
１３ａ 現像ローラ（現像剤担持体）、
１３ｍ 磁気センサ（トナー濃度検知手段）、
１７ 中間転写ベルト（中間転写体）、
４０ 制御部、
４１ 現像電源、
４２ トナー補給装置、
５０ 画像濃度検知センサ（画像濃度検知手段）、
５１ タイマー、
５２ 湿度センサ（湿度検知手段）、
ＷＰ トナー像（画像）、
ＷＹ、ＷＭ、ＷＣ、ＷＢＫ 検知用トナー像（パッチパターン）、
Ｇ 現像剤（２成分現像剤）、 Ｔ トナー、 Ｃ キャリア。

特開２０１４−１４９４８７号公報 特開２０１３−９７３５８号公報 特開２００７−７８８９６号公報

Claims (7)

1. 像担持体と、
   前記像担持体の表面に画像情報に基づいた潜像を形成する書込み部と、
   トナーとキャリアとからなる現像剤が内部に収容されて、前記像担持体に対向するとともに現像剤を担持する現像剤担持体を具備して、前記像担持体の表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
   前記現像装置の内部に収容された現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
   前記現像装置の内部に向けてトナーを補給するトナー補給装置と、
   前記像担持体、又は、前記像担持体の表面に形成されたトナー像が転写される中間転写体、の表面に担持されたトナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、
   を備え、
   画像形成動作が開始される前に、所定のタイミングで、前記像担持体又は前記中間転写体の表面に検知用トナー像を形成して、前記画像濃度検知手段によって検知される当該検知用トナー像の画像濃度が所定値になるように、前記現像剤担持体に印可される現像バイアスと前記像担持体における潜像電位との差分としての現像ポテンシャルを調整するとともに、前記トナー濃度検知手段によって検知されるトナー濃度が所定の目標値になるように前記トナー補給装置又は前記現像装置を稼働して調整し、
   画像形成動作が開始された後に、
   前記トナー濃度検知手段の検知結果が前記所定の目標値になるように前記トナー補給装置を稼働することでトナー濃度を制御して、
   所定のタイミングで、前記像担持体又は前記中間転写体の表面における非画像領域に形成される検知用トナー像の画像濃度を前記画像濃度検知手段によって検知して、その検知結果に基づいて前記所定の目標値を補正して、その補正した目標値に基づいてトナー濃度を制御して、
   前記トナー濃度検知手段によって検知されるトナー濃度が前記所定の目標値よりも所定の閾値を超えて高くなった場合に、その画像形成動作を中断して、前記像担持体又は前記中間転写体の表面に検知用トナー像を形成して、前記画像濃度検知手段によって検知される当該検知用トナー像の画像濃度が前記所定値になるように現像ポテンシャルを再調整することを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体と、
   前記像担持体の表面に画像情報に基づいた潜像を形成する書込み部と、
   トナーとキャリアとからなる現像剤が内部に収容されて、前記像担持体に対向するとともに現像剤を担持する現像剤担持体を具備して、前記像担持体の表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
   前記現像装置の内部に収容された現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
   前記現像装置の内部に向けてトナーを補給するトナー補給装置と、
   前記像担持体、又は、前記像担持体の表面に形成されたトナー像が転写される中間転写体、の表面に担持されたトナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、
   を備え、
   画像形成動作が開始される前に、所定のタイミングで、前記像担持体又は前記中間転写体の表面に検知用トナー像を形成して、前記画像濃度検知手段によって検知される当該検知用トナー像の画像濃度が所定値になるように、前記現像剤担持体に印可される現像バイアスと前記像担持体における潜像電位との差分としての現像ポテンシャルを調整するとともに、前記トナー濃度検知手段によって検知されるトナー濃度が所定の目標値になるように前記トナー補給装置又は前記現像装置を稼働して調整し、
   画像形成動作が開始された後に、
   前記トナー濃度検知手段の検知結果が前記所定の目標値になるように前記トナー補給装置を稼働することでトナー濃度を制御して、
   所定のタイミングで、前記像担持体又は前記中間転写体の表面における非画像領域に形成される検知用トナー像の画像濃度を前記画像濃度検知手段によって検知して、その検知結果に基づいて前記所定の目標値を補正して、その補正した目標値に基づいてトナー濃度を制御して、
   前記トナー濃度検知手段によって検知されるトナー濃度が最小値よりも所定の閾値を超えて高くなった場合に、その画像形成動作を中断して、前記像担持体又は前記中間転写体の表面に検知用トナー像を形成して、前記画像濃度検知手段によって検知される当該検知用トナー像の画像濃度が前記所定値になるように現像ポテンシャルを再調整することを特徴とする画像形成装置。
3. 像担持体と、
   前記像担持体の表面に画像情報に基づいた潜像を形成する書込み部と、
   トナーとキャリアとからなる現像剤が内部に収容されて、前記像担持体に対向するとともに現像剤を担持する現像剤担持体を具備して、前記像担持体の表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
   前記現像装置の内部に収容された現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
   前記現像装置の内部に向けてトナーを補給するトナー補給装置と、
   前記像担持体、又は、前記像担持体の表面に形成されたトナー像が転写される中間転写体、の表面に担持されたトナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、
   を備え、
   画像形成動作が開始される前に、所定のタイミングで、前記像担持体又は前記中間転写体の表面に検知用トナー像を形成して、前記画像濃度検知手段によって検知される当該検知用トナー像の画像濃度が所定値になるように、前記現像剤担持体に印可される現像バイアスと前記像担持体における潜像電位との差分としての現像ポテンシャルを調整するとともに、前記トナー濃度検知手段によって検知されるトナー濃度が所定の目標値になるように前記トナー補給装置又は前記現像装置を稼働して調整し、
   画像形成動作が開始された後に、
   前記トナー濃度検知手段の検知結果が前記所定の目標値になるように前記トナー補給装置を稼働することでトナー濃度を制御して、
   所定のタイミングで、前記像担持体又は前記中間転写体の表面における非画像領域に形成される検知用トナー像の画像濃度を前記画像濃度検知手段によって検知して、その検知結果に基づいて前記所定の目標値を補正して、その補正した目標値に基づいてトナー濃度を制御して、
   前記トナー濃度検知手段によって検知されるトナー濃度の単位時間当りの増加量が所定の閾値を超えた場合に、その画像形成動作を中断して、前記像担持体又は前記中間転写体の表面に検知用トナー像を形成して、前記画像濃度検知手段によって検知される当該検知用トナー像の画像濃度が前記所定値になるように現像ポテンシャルを再調整することを特徴とする画像形成装置。
4. 前記現像ポテンシャルの再調整は、所定の湿度を超える環境において画像形成動作が所定時間以上おこなわれなかった後に画像形成動作が開始される場合に実行されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 画像形成動作がおこなわれなかったときの放置環境における湿度が高いほど前記所定の閾値が小さくなるように可変されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 画像形成動作がおこなわれなかったときの放置時間が長いほど前記所定の閾値が小さくなるように可変されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記現像ポテンシャルの再調整が実行されるときに、画像形成動作が開始されてから形成されるトナー像の累積の画素が増加するにしたがって前記所定の閾値が大きくなるように可変されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。

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