JP3589270B2

JP3589270B2 - 画像形成方法

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Publication number: JP3589270B2
Application number: JP29783596A
Authority: JP
Inventors: 徹藤田; 安人平島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-10-21
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2016-10-21
Also published as: EP0837372A3; JPH10123820A; EP0837372A2; US5950043A; DE69736161D1; EP0837372B1; DE69736161T2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式を用いて記録媒体にトナー画像を形成する方法および装置に関し、より詳細には現像に使用するトナーが終了直前の状態、つまりトナーニアエンド、トナーの終了、及び装置の異常等の状態を検出、判定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置は、画像形成信号に対応した光ビームを発生する露光制御手段と、光ビームを受けて静電潜像を形成する感光体と、静電潜像に現像ローラを介してトナーを吸着させてトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体に転写する転写手段とにより構成されている。
このような画像形成装置においては、トナーを記録媒体に付着させて印刷する関係上、印刷につれてトナーが消費されるため、トナーの残量を管理することが必要となる。
【０００３】
このため、一般的には、現像器に検知用の光学窓を設けて、現像器内のトナーの量を光学的に検出したり、またトナーの嵩により作動するスイッチ手段を設けてトナー量を検出することが行われるが、前者にあっては時間が経つにつれて光学窓がトナーにより汚染されてトナーの量を正確に検出できないという問題や、また後者にあっては機構の配置が複雑になる等の問題を抱えている。
【０００４】
このような問題を解消するため、例えば米国特許第５，２０４，６９９号明細書に見られるように、静電潜像を形成するための画像形成信号に基づいて画素毎に消費されるトナー量を算出、積算することにより現像装置のトナーを推定するものや、特開昭５９−２２０６７号公報に見られるように、感光体に所定の形状の露光を行なって現像装置により検査用のトナー像を形成し、このトナー像の光学的濃度に基づいて現像装置内のトナー量を推定するもの等が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のように画像形成信号を用いてトナーの消費量を推定するものにあっては、環境条件や電子写真プロセス要素の経時変化などによって、同一の画像信号に対しても環境の変化等によりトナーの付着量が変化して推定値と実際の消費量との間に差が生じ、推定値ではまだトナー残量が十分あると判断されているにも拘らず、実際にはトナーを消費し尽くしてミスプリントを出力するといった事態が発生する。
【０００６】
また、検査用のトナー像を使用する後者のものにあっては、現像装置を構成する現像ローラの表面のトナーが更新されている状態では、トナー量を正確に検出できるものの、現像動作が中断した直後においては、トナーの残量に関係なく現像ローラに十分なトナーが付着しているため、検査用トナー像が高い濃度で形成されることになり、トナー量の判定にミスを生じるという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、現像装置へのトナー検出手段の取付けや組込みを不要として、画像形成信号や検査用トナー像を用いて印刷に供することができるトナー量の状態、つまりトナーニアエンド状態、トナーの終了を正確に検出する画像形成方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、このような課題を達成するために請求項１の発明は、画像形成信号により生成された光ビームを受け、静電潜像を形成する感光体と、前記静電潜像に現像ローラを介してトナーを吸着させてトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置の画像形成方法において、前記感光体に検査用トナー像を形成する工程と、前記記録媒体に転写される以前の検査用トナー像の光学濃度に基づいて前記現像手段のトナー量を検出するとともに、前記光学濃度を予測する予測工程と、予測した光学濃度と検出した光学濃度とを比較する比較工程とを含むトナー量検出工程と、からなり、前記光学濃度によって画像形成の条件を設定する工程と、を含み、前記検査用トナー像が、前記現像ローラの一周分の位置に、第１、第２の検査用トナー像として形成され、第２の検査用トナー像の光学濃度に基づいて前記予測工程を実行する。
また請求項３の発明は、画像形成信号により生成された光ビームを受け、静電潜像を形成する感光体と、前記静電潜像に現像ローラを介してトナーを吸着させてトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置の画像形成方法において、前記感光体に検査用トナー像を形成する工程と、前記記録媒体に転写される以前の検査用トナー像の光学濃度に基づいて前記現像手段のトナー量を検出するとともに、前記光学濃度を予測する予測工程と、予測した光学濃度と検出した光学濃度とを比較する比較工程とを含むトナー量検出工程と、からなり、前記検査用トナー像が、前記現像ローラの一周未満の位置に形成される第１、第２の検査用トナー像、及び第１の検査用トナー像から前記一周分の位置に形成される第３の検査用トナー像とからなり、前記第２、及び第３の検査用トナー像の光学的濃度を比較してトナーニアエンドを判定する。
【０００９】
【作用】
トナー残量検出用センサを不要とし、かつ画像形成信号だけにたよるトナー量の判定のようなトナーが残っている状態でのカートリッジの交換を防止することができる。また、各現像手段毎のトナー残量検出用センサが不要となるため、特にカラー記録装置の現像手段回りの構造を簡素化しつつ、トナーニアエンド判定用のパッチ像を利用して画像形成条件を設定することができるので、感光体へのトナー供給に難点がある一成分系トナーを使用する現像手段であっても、環境などの変動に対して安定した画像形成を行うことができる。
また、画素形成信号に基づいてトナーのニアエンドを推定し、同時にパッチ像の濃度測定結果を用いてトナー残量の判定を行うので、検知結果を組み合わせることにより、「正常状態」「トナーニアエンド状態」「トナー終了」「装置異常」といった状態を判定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の実施例について説明する。
図１は、本発明の画像形成装置のー実施例を示すものであって、プリンタの電子写真プロセス部の主要部を示す断面図である。図中符号１は、帯電ローラ２によってトナー像を形成するのに適した電位に均一に帯電される感光体であって、露光手段３によって形成された所定の解像度、例えば、６００ｄｐｉのレーザービームが折り返しミラー４によって表面に導かれていて、静電潜像が形成されるようになっている。
【００１１】
感光体１の周囲には、図中の矢印方向に接離可能なー成分接触方式として構成されたイエロー（Ｙ）現像器５Ｙと、マゼンタ（Ｍ）現像器５Ｍと、シアン（Ｃ）現像器５Ｃと、ブラック（Ｋ）現像器５Ｋとからなる現像装置５が配置されている。そして、例えば、１つの現像器５Ｙを感光体１に接触させると、他の現像器５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは感光体１から離間され、図示しない電源の電界の作用によって負帯電性（Ｙ）トナーにより反転現像されて、感光体１上の潜像が顕像化される。
【００１２】
中間転写体６は、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン共重合体）にカーボンを分散して適当な電気抵抗に調整した無端ベルトとして構成され、後述する１次転写ローラ７、駆動ローラ１５、１８により支持されて、１次転写ローラ７によって感光体１に接触させられている。１次転写ローラ７には、１次転写用電源８によりトナーと逆極性のバイアスが印加されており、感光体１との電位差により感光体１のＹトナー像を中間転写体６に転写させる。
【００１３】
感光体クリーナー９は、感光体１上の転写残りトナーを回収するように、感光体１に対して１次転写ローラ７の下流側にブレード９ａを接触させるように配設され、またこれの下流側には、感光体１の電位をリセットする除電ランプ１０が配設されている。
【００１４】
これら現像器５Ｙ、現像器５Ｍ、現像器５Ｃ、現像器５Ｋは、選択的に感光体１上に接触すると、中間転写体６の位置と露光手段３の発光タイミングとの同期を取れるようにそれぞれ位置が調整されていて、中間転写体６上に同一画素の各色のトナーを重ねてフルカラー画像を形成するように構成されている。
【００１５】
一方、紙やＯＨＰなどの記録媒体１３は、給紙カセット１２から給紙手段１１を介してレジストローラ対１４まで搬送されるとともに、さらに中間転写体６上のフルカラー画像のトナー像と同期を取るように、駆動ローラ１５と図中矢印方向に接離可能な２次転写ローラ１６とによって構成される２次転写部に搬送される。
【００１６】
この２次転写部は、記録媒体１３と同期して２次転写ローラ１６が中間転写体６と接触するようにニップ部を形成して、このニップ部で記録媒体１３を押圧するとともに、１次転写用電源８の電圧を演算手段２１によって転写に適した電圧を算出し、この電圧に基づいて２次転写用電源１７の電圧を制御して、電界の作用で記録媒体１３上にフルカラートナー像を形成するように構成されている。トナー像の形成された記録用紙１３は、定着手段２０に送られ、ここで定着されてから装置外へ排出される。
【００１７】
図中符号２２は、パッチセンサで、電子写真プロセス部には、発光ダイオード（ＬＥＤ）とフォトセンサとを中間転写体６に形成される後述のパッチの濃度を検出できるように組み合わせた光学センサとして構成されている。パッチセンサ２２は、１次転写ローラ７より下流で、かつ中間転写体６の表面に対向する位置に設けられていて、中間転写体６の表面に形成されたパッチ像の濃度を読み取り、その濃度読取信号をＡ／Ｄ変換器３４に出力するものである。
【００１８】
図２は、本発明に使用する現像器の一実施例を示すものであって、トナーチャンバ５ａと、規制ブレード５ｃと、現像ローラ５ｄとからなり、トナーチャンバ５ａには、１成分系のトナー５ｂが蓄えられている。このトナー５ｂは、トナーチャンバ５ａ内に設けられ、現像時に図示しない駆動モータで回転駆動される現像ローラ５ｄによって、規制ブレード５ｃと現像口ーラ５ｄとの圧接部５ｅへ送られ、現像ローラ５ｄにより現像ローラ５ｄ上に薄層を形成する。
【００１９】
現像口ーラ５ｄ上に薄層化されたトナーは、感光体１上に形成された静電潜像と接触することによって引き寄せられ、感光体１上の静電潜像を現像する。現像によりトナーが消費された現像ローラ５ｄの領域は、トナーチャンバ５ａ内のトナー５ｂと接触して、トナーの供給を受け、また現像口ーラ５ｄ上の潜像と接触せず残留したトナーは、現像ローラ５ｄの回転につれてトナーチャンバ５ａ内に再び戻り、トナーチャンバ５ａ内のトナーと擦れ合いながら摩擦され、トナーチャンバ５ａ内を移動して規制ブレード５ｃでさらに摩擦されて一定電位に帯電される。
【００２０】
また、この現像装置５は、好ましくは交換式として構成されていて、トナーチャンバ５ａ内のトナー５ｂが無くなると、ユーザによって新しいものと簡単に交換できるようになっている。
【００２１】
なお、この実施例では、トナーが無くなると現像装置自体を交換する例を示したが、現像装置の外にトナー容器を設け、この容器を交換することによってトナーを現像装置内に補給するようにしても良いし、また感光体などと共にー体化したカートリッジとして構成し、これらをワンセットとして交換するようにしても良い。
【００２２】
図３は、本発明の画像形成装置の制御装置の一実施例を示すものである。制御装置は主として、画像形成動作の制御と、画像データから露光信号を生成する制御とを行う装置で、以下に主として露光信号の生成に係わる制御装置について説明する。
【００２３】
この露光信号生成装置は、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３２及びＲＡＭ３３とからなるマイクロコンピュータ３０として構成されており、画像データと、通常画像形成モードかパッチ生成モードかのいずれか１つを選択するモード信号と、パッチセンサ２２からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換器３４で変換したデジタル信号とを入力しており、また露光手段３への露光信号と、後述するトナーニアエンド信号、トナー終了信号、装置が異常である旨を報知する信号とを出力するものである。
【００２４】
通常画像形成モードの場合には、マイクロコンピュータ３０は、パーソナルコンピュータなどのホストから送られた印刷データを、色変換処理やγ変換処理して画像データに変換し、この画像データを、ＲＡＭ３３中に用意されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）に基づいて露光信号に変換して出力するものである。
【００２５】
一方、パッチ生成モードは、ＲＯＭ３２中に予め用意されたデータに基づいて所定のパッチ像を形成して、パッチセンサ２２によりそのパッチ濃度を測定するモードである。
このパッチ生成モードの場合には、マイクロコンピュータ３０は、パッチセンサ２２からＡ／Ｄ変換器３４を介して入力する検出信号に基づいてＲＡＭ３３に格納されているＬＵＴの内容を変更して画像形成条件を設定する。パッチ濃度測定結果により変更する画像形成条件には、露光データを決定するＬＵＴの他に、帯電バイアス、現像バイアス、現像ローラ回転速度、転写バイアスなどの電子写真プロセスのパラメータを含むことができる。
【００２６】
図４は、本発明のトナーニアエンド判定装置の一実施例を示すもので、露光信号に基づいて画素ごとのトナー量を計算し、このトナー現像量を全ての画素について積算して全体のトナーの消費量を推定するものであって、マイクロコンピュータ３０に、露光信号発生手段４１、画像構造解析手段４２、重み付け係数設定手段４３、重み付け係数ＬＵＴ４４と、現像トナー重量計算手段４５、現像トナー重量積算手段４６、トナーニアエンド判定手段４７の機能を持たせることにより実現されている。
【００２７】
露光信号発生手段４１は、画像データと、通常画像形成モードかパッチ生成モードかのいずれか１つのモード信号と、Ａ／Ｄ変換器３４を介したパッチセンサ２２からの検出信号とが入力されると、露光信号を露光手段３と画像構造解析手段４２とに出力する。
画像構造解析手段４２は、露光信号発生手段４１からの露光信号を解析して印刷しようとする画素の画像タイプを判定する。
【００２８】
ここで、画像タイプについて説明する。
電子写真においては、現像時に潜像の境界部においてトナーの付着量が増加する現象があり、これは境界部に電界が集中するために発生する現象であるため、ライン／ドット画像あるいは画像の境界部の画素のトナー量は、ソリッド画像いわゆるベタ画像における画素における画素のトナー量よりも多くなり、中間調の画像では、ソリッド画像の画素と境界部の画素との中間のトナー量となる。画像構造解析とは、主としてこの現象によるトナー量の増減を補正するために、当該画素がライン／ドット画像なのか、ライン画像なのか、あるいはその中間の画像なのかを判別することを意味する。
【００２９】
重み付け係数設定手段４３は、画像構造解析手段４２によって決定された当該画素の画像タイプを表す信号と、露光信号発生手段４１からの当該画素の露光信号とを入力しており、画像タイプと、露光信号により露光時間や露光電流とが与えられると、重み付け係数ＬＵＴ４４を参照して重み付け係数を決定し、その重み付け係数を現像トナー重量計算手段４５に出力する。重み付け係数ＬＵＴ４４は、プリンタ設計時の実験結果やシミュレーションによって設定されている。
【００３０】
現像トナー重量計算手段４５は、重み付け係数に対応するトナー現像量を計算するものであって、この重み付け係数を付加された露光信号から算出した現像トナー量と現像により消費される実際の現像トナー量との関係は、事前の実験あるいはシミュレーションで求めることができて、ー義的に対応する。
【００３１】
現像トナー重量積算手段４６は、現像トナー重量計算手段４５で算出したトナー現像量を積算するもので、このトナー現像量の積算値は、書換え可能な不揮発性の記憶手段４８に記憶させる。
トナーニアエンド判定手段４７は、画像形成毎に繰り返されて、推定されたトナーの積算現像量と設定値との比較によりトナーニアエンドを判定するものである。
【００３２】
次に、このように構成したトナーニアエンド判定装置の動作を図５に示したフローチャートに基づいて説明する。
まず、通常画像形成モードかパッチ生成モードかのいずれか１つのモード信号を選択する（ステップイ）。この状態でマイクロコンピュータ３０に画像データと、選択されたモード信号と、Ａ／Ｄ変換器３４を介したパッチセンサ２２からの検出信号とが入力されると、露光信号発生手段４１によって露光信号が発生され（ステップロ）、この露光信号に基づいて画像構造解析手段４２により画像構造の解析が行われ（ステップハ）、当該画素の画像タイプが決定される（ステップニ）。
【００３３】
ついで、画像タイプと露光信号の露光時間や露光電流とが与えられると、重み付け係数ＬＵＴ４４を参照して重み付け係数を決定し、露光信号に付与する（ステップホ）。決定された重み付け係数は、現像トナー重量計算手段４５へ入力されて、当該画素のトナー量が計算される（ステップヘ）。
【００３４】
この計算されたトナー量は、現像トナー重量積算手段４６によって積算され、その積算値は、不揮発性の記憶手段４８に記憶されてプリンタの電源のＯＦＦ後も保存される。トナー積算現像量の推定値Ｐを示す信号がトナーニアエンド判定手段４７に入力すると、設定値Ｔと比較されてトナーニアエンド状態の判定が行なわれる（ステップト）。
【００３５】
すなわち、積算現像量の推定値Ｐが設定値Ｔを越えた場合にはトナーニアエンド状態と判定し（ステップチ）、また設定値Ｔを下回っている場合には、正常量と判定する（ステップリ）。なお、この設定値Ｔを複数設定しておくことにより、トナーニアエンド状態を段階的に検出することができる。
【００３６】
図６は、本発明のトナーのニアエンドをパッチにより判定するトナーニアエンド判定装置の実施例を示すものであって、パッチ生成モードを選択した場合のトナーニアエンドを判定するもので、マイクロコンピュータ３０には、画像データ変換手段５０、露光用ＬＵＴ設定手段５３、露光用ＬＵＴ５４、パッチ濃度予測用ＬＵＴ４９、濃度予測手段５１、濃度比較手段５２、トナーニアエンド判定手段４７の機能が組み込まれている。
【００３７】
先ず、トナーのニアエンドの検出に用いるパッチ像について説明する。
図７は、トナーニアエンド判定に用いられるパッチ像についての説明図で、中間転写体上に形成されたパッチ像の位置関係を示す平面図である。
【００３８】
Ｐ１は、現像ローラ５ｄの検査領域からトナーを完全に除去するために中間転写体６に形成される第１のパッチ像であり、また、Ｐ２は、第１のパッチ像Ｐ１の形成位置から現像口ーラ５ｄが１周分回動した位置の中間転写体６に作成される第２のパッチ像であって、第２のパッチ像Ｐ２の濃度がパッチセンサ２２により検出される。
【００３９】
こうすることで、第１のパッチ像Ｐ１は現像ローラ５ｄのトナーを完全に吸着させてしまう目的で、ベタ画像（最高濃度の画像）に設定されており、また第２のパッチ像Ｐ２は、トナー量の変化等、特性の微妙な変動を検出するために、中間調濃度（最高濃度と最低濃度の間の濃度）の画像となるように設定されている。
【００４０】
すなわち、現像ローラ５ｄの表面に現像されずに残っていたトナーは、現像装置５内のトナーや規制ブレード５ｃに繰り返し擦られていた可能性があり、このために帯電量が増加、あるいは減少していて、このトナーで現像された第１のパッチ像Ｐ１は、現像装置５内のトナー量を反映した濃度を示すことにはならない。しかし、第２のパッチ像Ｐ２は、トナーが除去された後に改めて付着したトナーにより現像されたものにより形成された像であるから、現像装置５の特性、とりわけトナー量に依存した濃度を示すことになる。
【００４１】
次に、再び図６に戻って各手段について説明する。
露光用ＬＵＴ設定手段５３は、Ａ／Ｄ変換器３４を介したパッチセンサ２２からの検出信号が入力されると、中間転写体６上に生成されたＣＭＹＫ各色のパッチ像の濃度測定値により露光用ＬＵＴ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋを設定して、階調再現性の変動をキャンセルするものである。
画像データ変換手段５０は、露光用ＬＵＴ設定手段５３によって設定された露光用ＬＵＴ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋに基づいて、入力された画像データを露光信号に変換して露光手段３に出力するものである。
【００４２】
濃度予測手段５１は、１色目のＹパッチの読取り値により周囲環境などを推定して、順次２色目のＭパッチから４色目のＫパッチの読取り値をパッチ濃度予測用ＬＵＴ４９を用いて予測するものである。濃度比較手段５２は、１色目のＹパッチの読取り値から推定したＭパッチの予測値と、順次読み取られる２色目のＭパッチから４色目のＫパッチの読取り値を比較するものである。
トナーニアエンド判定手段４７は、濃度比較手段５２によって比較された予測値を読取り値との一致性により各色のトナーがニアエンド状態かどうかを判定するものである。
【００４３】
図８乃至図１１は、パッチ生成モードでのトナーニアエンド判定装置の動作を説明するためのフローチャートである。
まず、パッチ生成モードに入ると、前述したプロセスによりＣＭＹＫ各色のパッチ像が中間転写体６上に生成され、パッチセンサ２２によりＹＭＣＫの順に第２のパッチ像Ｐ２の濃度が読み取られる。１色目のＹパッチ像の濃度を読み取ると（図８ステップイ）、その濃度測定値によりＹ用の露光用ＬＵＴ５４Ｙを設定して（図８ステップロ）、階調再現性の変動をキャンセルした後、Ｙパッチ像の濃度測定値により周囲環境などを推定して、２色目のＭパッチ像の濃度測定値をパッチ濃度予測用ＬＵＴ４９を用いて予測する（図８ステップハ）。
【００４４】
ついで、Ｍパッチ像の濃度が読み取られ（図８ステップニ）、その濃度測定値によりＭ用の露光用ＬＵＴ５４Ｍが設定される（図８ステップホ）。また、この濃度測定値はステップ（ハ）の濃度予測値と比較されて（図８ステップヘ）、一致していれば、１色目のＹパッチ像の濃度読取り値から３色目のＣパッチ像の濃度値をパッチ濃度予測用ＬＵＴ４９を用いて予測し（図８ステップト）、ー致していなければ、図１０のステップ（イ）へ進む。この濃度予測は、２色目のＭパッチ像の濃度測定値に基づいて行なっても良いし、Ｙパッチ像とＭパッチ像の両方の濃度測定値に基づいて行なっても良い。
【００４５】
ついで、Ｃパッチ像の濃度値が読み取られると（図８ステップチ）、その濃度測定値によりＣ用の露光用ＬＵＴ５４Ｃが設定される（図８ステップリ）。Ｃパッチ像の濃度測定値と図８のステップ（ト）でパッチ濃度予測用ＬＵＴ４９を用いて予測された濃度予測値とが比較され（図８ステップヌ）、ー致していれば、図９のステップ（イ）へ進む。ー致していない場合には、３色目のＣトナーがニアエンド状態にあると判定される（図８ステップル）。このようにして、各色の設定されたパッチ像の濃度測定値と濃度予測値との一致性をみて、ＣＭＹＫのどの色のトナーがニアエンド状態になったかどうかを判定する。
【００４６】
図９に示すフローチャートへ移って、４色目のＫパッチ像に対してＣパッチ像と同様の処理を行い（図９ステップイ〜ホ）、Ｋ用の露光用ＬＵＴ５４Ｋを設定するとともに、濃度測定値とパッチ濃度予測用ＬＵＴ４９を用いて予測された濃度予測値とがー致していれば、そのまま処理を終了し、一致していなければ、Ｋトナーがニアエンド状態であると判定する。
【００４７】
ついで、図８のステップ（ヘ）の判定によりＭパッチ像の濃度測定値と濃度予測値とがー致しない場合には、図１０のステップ（イ）へ進む。このように一致しない場合としては、２色目のＭトナーがニアエンド状態にある場合と、１色目のＹトナーがニアエンド状態になって、それに基づいて予測した周囲環境の予測が誤っている場合とがある。
【００４８】
図１０のステップ（イ）〜（ハ）は、図８のステップ（ト）〜（リ）と全く同一の処理であって、１色目のＹパッチ像の濃度読取り値から３色目のＣパッチ像の濃度値を予測し（図１０ステップイ）、Ｃパッチ像の濃度値が読み取られると（図１０ステップロ）、その濃度測定値によりＣ用の露光用ＬＵＴ５４Ｃが設定される（図１０ステップハ）。
【００４９】
ついで、Ｃパッチ像の濃度測定値と濃度予測値とがー致しているかどうかを判定し（図１０ステップニ）、一致している場合には、ＹトナーではなくＭトナーがニアエンド状態であると判定され（図１０ステップホ）、一致していない場合には、Ｙパッチ像による予測が誤っていると判断し、Ｙトナーがニアエンド状態にあると判定する（図１０ステップヘ）。
【００５０】
Ｍトナーがニアエンド状態であるときには（図１０ステップホ）、図９のステップ（イ）へ進んで、前述のＹパッチ像の濃度測定値に基づく濃度予測値を用いて、Ｋトナーのニアエンド状態を検出する。一方、Ｙトナーがニアエンド状態であるときには（図１０ステップヘ）、図１１のステップ（イ）へ進む。
【００５１】
この状態では、Ｙトナーがニアエンド状態であるので、その濃度測定値に基づく濃度予測値は用いずに、２色目のＭパッチ像の濃度測定値に基づいてＫパッチ像の濃度予測値を求める（図１１ステップイ）。そして、図９のステップ（ロ）〜（ホ）と同様に、４色目のＫパッチ像の濃度を読み取って濃度予測値と比較し（図１１ステップニ）、４色目のＫトナーがニアエンド状態かどうかを判定して処理を終了する。
【００５２】
なお、前述したように、図８のステップ（ヘ）の判定で、Ｍパッチの濃度予測値と濃度測定値がー致せずに、図１０のステップ（イ）へ至る場合としては、Ｍトナーがニアエンド状態にある場合と、Ｙトナーがニアエンド状態にある場合とがあるが、多くの場合は、そのどちらか一方のみである。ただし、まれにＹトナーもＭトナーも同時にニアエンド状態となる場合がある。
【００５３】
これに対処するためには、全色のトナーについてニアエンド判定処理を行なった後、１色目をＣパッチ像、２色目をＫパッチ像とするなど、色順を入れ替えて再びトナーニアエンド判定処理を行なえば良い。また、パッチ生成モードを起動するたびに判定の色順を入れ替えるようにすれば、トナーニアエンド検出に要する時間を延長することなく、複数のトナーが同時にニアエンドになった場合を検出することができる。
【００５４】
トナーがニアエンドの状態になったという情報は、例えば、プリンタに設けられた表示パネルや表示ランプ、ブザーなどでユーザに知らせるようにしても良いし、ホストのコンピュータなどにトナーニアエンド状態であることを知らせる信号を発生させて、ホスト側の表示装置を使ってユーザに知らせるようにすることも可能である。
【００５５】
このように、環境変動などによる装置の階調再現性の変動を補正するための露光用ＬＵＴの設定用パッチ像と、トナーニアエンドの検出用のパッチ像とを共通にしたので、パッチ像を個別に生成するのに比べて、パッチ像形成に用いられるトナーの消費量や、パッチ像形成に要する時間を短縮できる。また、環境の変動などによるパッチ像の濃度が変動した場合でも、トナーがニアエンドに達していない場合の濃度変動分を予測するから、トナーのニアエンドを環境変動に関わりなく正確に判定することができる。
【００５６】
ところで、図８のステップ（ハ）（ト）、図９のステップ（イ）、図１０のステップ（イ）、図１１のステップ（イ）のパッチの濃度の予測は、各環境での各色のパッチ像の濃度を予め測定しておいて、Ｙパッチ像とＭパッチ像とのパッチ像の濃度に関係付けて、パッチ濃度予測用ＬＵＴ４９を構成しておくことにより可能となる。表１、表２は、上記場合のパッチ濃度予測用ＬＵＴ４９のー実施例を示したものである。
【００５７】
【表１】

【００５８】
【表２】

【００５９】
上述のパッチ濃度予測用ＬＵＴ４９は、装置出荷時に工場で予め格納したものであるが、このようなデータは、画像形成装置の稼働初期に濃度測定値を次々に蓄積することにより格納することができる。つまり、１色目のパッチ像の濃度測定値に対して、他の色のパッチ像の濃度測定値を対応づけるという処理を、画像形成装置の稼働初期のトナーニアエンド状態にならない期間、例えば、１０００枚の印字時までに行い、その後は、前述の方法と同様にしてトナーニアエンド判定を行なう。このようにすると画像形成装置間での個体間差による誤判断を防止することができる。
【００６０】
この実施例によれば、パッチ濃度予測用ＬＵＴ４９をユーザの使用環境に則した状態で作成することができるため、使用頻度の高いパッチ像の濃度範囲のテーブルデータを精密に作成できる。使用頻度が低いパッチ像の濃度範囲に対してはデータが荒くなるとしても、線形補間などにより各濃度での予測値を得ることが可能である。また、この補間値を求めるために、極端な環境下で想定される濃度測定値に対する濃度予測値を予め準備しておけば、補間の精度を向上することができる。
【００６１】
さらに、これらを組み合わせて、画像形成装置の出荷時には予め測定されたデフォルトのデータを内蔵させておき、実際の稼働時に検出されたデータでテーブルデータを修正するようにすれば、装置の設置後の稼働直後からトナーニアエンドの検出が行なえるので、稼働直後から大量にプリントをしたとしても実用上、支障なくトナーニアエンドを検出することができる。
【００６２】
なお、第２のパッチ像Ｐ２は第１のパッチ像Ｐ１と同じサイズでも良いが、第１のパッチ像Ｐ１よりやや小さいサイズに設定しておくと、確実に第１のパッチ像Ｐ１でー旦完全に表面のトナーが現像された現像ローラ５ｄの領域に新しく付着したトナーで第２のパッチ像Ｐ２を形成することができる。
【００６３】
また、パッチ像は中間調濃度のものを各色につき２つづつ作成し、その内の１つを用いて測定しているが、各色について複数のパッチ像を現像ローラ５ｄの同一位置で現像できるように作成し、階調再現特性を測定して露光条件やプロセスのパラメータの設定に供することもできる。また、このように複数のパッチ像の濃度によりγ特性値を算出して、γ特性値からトナーニアエンドを検出することができる。
【００６４】
図１２は、センサを用いて検出するトナーニアエンド判定装置の一実施例を示すものである。
このトナーニアエンド判定装置は、環境測定手段６１と、マイクロコンピュータ３０とから構成され、マイクロコンピュータ３０には、濃度予測手段５１、濃度比較手段５２、露光用ＬＵＴ設定手段５３、ＣＭＹＫ４色対応の露光用ＬＵＴ５４、トナーニアエンド判定手段４７の機能が組み込まれている。
【００６５】
環境測定手段６１は、装置内の適切な場所に設けられた温度センサ及び湿度センサによって構成されており、また、濃度予測手段５１は、測定された環境パラメータから各色のパッチ像の濃度測定値を予測するように構成されている。
【００６６】
露光用ＬＵＴ設定手段５３は、濃度測定値により露光用ＬＵＴ５４を設定して、階調再現性の変動をキャンセルするものである。濃度比較手段５２は、露光用ＬＵＴ５４によって設定されたパッチ像の濃度測定値と、濃度予測手段５１によって予想された濃度予測値とを比較するものである。
【００６７】
このように構成された装置の動作を図１３および図１４のフローチャートに基づいて説明する。
パッチ生成モードに入ると、環境測定手段６１によって環境を測定し（図１３ステップイ）、各色のパッチ像の濃度測定値を予測する（図１３ステップロ）。
【００６８】
ついで、前述したパッチ形成と同様の手段により、実際に１色目のパッチ像を形成して濃度を測定し（図１３ステップハ）、その結果で露光用ＬＵＴ５４を設定し（図１３ステップニ）、濃度測定値と濃度予測値とを比較し（図１３ステップホ）、一致しなければ、トナーニアエンド状態と判定する（図１３ステップヘ）。この処理（図１３ステップハ〜ヘ）を各色について繰り返し（図１３ステップト〜ヌ、図１４ステップホ〜チ）、各色のトナーニアエンドを検出する。
【００６９】
このように環境を検出しているため、複数のトナーが同時にニアエンド状態となっても容易にそれを判定できる。特に、全てのトナーが同時にニアエンド状態となってもそれを正確に判定できる。
【００７０】
図１５は、トナーニアエンド判定に用いられるパッチ像の第２の実施例を、中間転写体上に形成されたパッチ像の位置関係でもって示す平面図である。
中間転写体６上には、第１、第２及び第３のパッチ像Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が作られ、第１のパッチ像Ｐ１はベタ画像として形成され、第２、第３のパッチ像Ｐ２、Ｐ３は中間調濃度として形成される。パッチ像Ｐ２とパッチ像Ｐ３は、露光や現像などが同一の条件で作られるパッチ像で、パッチセンサ２２により濃度測定される。これらのパッチ像を形成しようとする時点までには、現像口ーラ５ｄは何周か空回しされている。
【００７１】
つまり、現像ローラ５ｄの表面には、感光体１上へ転写されることなく現像装置内のトナー５ｂや規制ブレード５ｃなどと何回か擦れあって、正常に印刷が可能なトナーが存在している。Ｐ１パッチ像とＰ２パッチ像は、そのようなトナーで作られるパッチ像である。Ｐ１パッチ像を現像する際に、現像ローラ５ｄの表面のトナーが完全に感光体１上に移動する。Ｐ３パッチ像は、Ｐ１パッチ像から現像ローラ５ｄの１周分だけ遅れた位置に作成されるパッチ像で、直前に現像ローラ５ｄの表面のＰ１パッチ像を現像した領域に新たに付着したトナーで現像される。つまり、Ｐ３パッチ像は、現像ローラ５ｄが１周する間に現像ローラ５ｄの表面部分に補充されたトナーによるパッチ像である。
【００７２】
Ｐ２パッチ像とＰ３パッチ像の濃度測定値は互いに比較される。２つのパッチ像の濃度測定値の差分が、予め決められた濃度値よりも大きい場合には、トナーニアエンド状態と判定される。そして、真近に行われた過去２回の判定結果を保持するとともに、その結果を含めた合計３回分の判定が連続してトナーニアエンド状態である場合に、初めてユーザに知らせることにより、トナーニアエンド状態を正確に判定する。
【００７３】
また、トナーニアエンド状態をユーザに知らせた後は、第３のパッチ像Ｐ３の濃度測定値そのものを判定するデータとし、その濃度値が設定値を下回った場合にはトナーエンド状態と判定する。これにより、トナーエンド検出用の手段を不要としてトナーエンドも検出することができる。
【００７４】
さらに、トナーエンド寸前までトナー量が減少すると、第２のパッチ像Ｐ２と第３のパッチ像Ｐ３との濃度が共に減少してしまい、それらの濃度差が極めて小さくなるため、トナーニアエンドを検出することができなくなる。しかし、この実施例においては、トナーニアエンドを検出できなくなる程度に第３のパッチ像Ｐ３の濃度が減少した際には、第２のパッチ像Ｐ２と第３のパッチ像Ｐ３の濃度測定値の差を用いて判定せずに、第３のパッチ像Ｐ３の濃度値そのものでトナーニアエンド状態を判定することで、非検出状態へ復帰することを防止している。
【００７５】
また、トナーニアエンド状態と判定した場合には、現像ローラ５ｄの表面に現像されずに残っていたトナーと、現像ローラ５ｄの表面に新たに供給されたトナーとでは帯電量が異なるから、現像特性が異なる。このため、現像ローラ５ｄに存在するトナーの履歴毎に露光条件を設定する。そして、画像を形成する各ドットが、残っていたトナーにより現像されるか、あるいは新しいトナーにより現像されるかは、現像口ーラ５ｄの周囲長と、感光体１と現像ローラ５ｄの周速比との関係で決まる。
【００７６】
例えば、現像口ーラ５ｄの周長が６０ｍｍで、感光体１の表面に対する現像ローラ５ｄの表面の周速が同一方向で２倍の場合には、あるドットＤ１から主走査方向には位置が同じで、副走査方向に３０ｍｍ画像進行方向の下流にあるドットＤ２は、現像口ーラ５ｄの表面のドットＤ１を生成したのと同じ部分で生成される。このとき、ドットＤ１を現像する際に現像口ーラ５ｄ上にあったトナーは、感光体１へ移行するので、ドットＤ２は新しいトナーにより現像される。そこでドットＤ２を露光する際には、第３のパッチ像Ｐ３の濃度測定値に基づいて露光条件を決定する。
【００７７】
ドットＤ１は、もし画像先端から３０ｍｍ以内にあるか、副走査方向３０×Ｉｍｍ（Ｉ＝１，２，３・・・）上流にドットがなければ滞留トナーで現像されるので、Ｐ２パッチ像の濃度測定値に基づいて露光条件が決定される。このようにすることで、各ドットが最適な露光条件により形成され、トナーニアエンド状態にあっても、可及的にむらのない高画質な画像を得ることができる。
【００７８】
図１６は、図１５に示したパッチ像を用いた場合のトナーニアエンド及びトナーエンド判定装置の一実施例を示すものである。
このトナーニアエンド判定装置は、マイクロコンピュータ３０に、露光用ＬＵＴ設定手段５３、露光用ＬＵＴ５４、濃度比較手段５２、トナーニアエンド仮判定手段７１、トナーニアエンド判定手段４７、トナーエンド判定手段７２の機能を組み込むことにより構成される。
【００７９】
露光用ＬＵＴ設定手段５３は、パッチセンサ２２によって測定された中間転写体６上の第２のパッチ像Ｐ２と第３のパッチ像Ｐ３の濃度測定値から露光用ＬＵＴ５４を設定するものである。濃度比較手段５２は、中間転写体６上に形成された第２のパッチ像Ｐ２及び第３のパッチ像Ｐ３の濃度測定値と設定値とを比較するものである。
【００８０】
トナーニアエンド仮判定手段７１は、パッチセンサ２２によって測定された濃度測定値が設定値以下の場合、あるいは第２のパッチ像Ｐ２と第３のパッチ像Ｐ３の濃度差が設定値以上の場合に、トナー量がニアエンド状態よりさらに減少していると仮判定するものである。トナーニアエンド判定手段４７は、トナーニアエンド仮判定手段７１によってトナーニアエンドの仮判定が所定回数連続して行われた場合に、トナーニアエンド状態と判定するものである。
【００８１】
トナーエンド判定手段７２は、トナーニアエンド仮判定手段７１の結果を受けて、第３のパッチ像Ｐ３の濃度がさらに低い設定値以下である場合には、現像装置５内のトナー量が極めて少ないと判断してトナーエンド状態と判定するものである。
【００８２】
図１７は、図１６に示したトナーニアエンド及びトナーエンドの判定装置の動作を説明するためのフローチャートである。
パッチ生成モードで中間転写体６上に形成された第２のパッチ像Ｐ２と第３のパッチ像Ｐ３はパッチセンサ２２により濃度が計測される（図１７ステップイ）。濃度測定値がともに設定値以下の場合には（図１７ステップロ）、トナー量がニアエンド状態よりさらに減少していると判定されるので、トナーニアエンド仮判定（図１７ステップニ）へ進む。濃度測定値が設定値より高い場合には、通常のトナーニアエンド判定となり、第２のパッチ像Ｐ２と第３のパッチ像Ｐ３との両パッチ像の濃度差が設定値以上かどうかを判定する（図１７ステップハ）。
【００８３】
濃度差が設定値以上の場合には、トナーニアエンド状態と仮に判定し（図１７ステップニ）、設定値未満のときは、トナーニアエンド状態ではないと判定する。トナーニアエンド状態と仮判定した場合には、仮判定が３回連続したかどうかをチェックし（図１７ステップホ）、３回以上連続した場合は、トナーニアエンド状態であると判定する（図１７ステップヘ）。トナーニアエンド状態の仮判定が３回以上連続していない場合には、トナーニアエンド状態ではなく、過去の判定にミスがあったと判定する。
【００８４】
トナーニアエンド状態であると判定された場合には、第２のパッチ像Ｐ２の濃度測定値から現像口ーラ５ｄの１周目、つまり現像ローラ５ｄ上に残っていたトナーで現像されるドット用の露光用ＬＵＴ５４を設定し、第３のパッチ像Ｐ３の濃度測定値から現像ローラ５ｄの２周目以降、つまり、現像ローラ５ｄ上に新たに供給されたトナーで現像されるドット用の露光用ＬＵＴ５４を設定する（図１７ステップト）。
【００８５】
第３のパッチ像Ｐ３の濃度測定値がステップ（ロ）で用いた設定値よりさらに低い設定値以下である場合には（図１７ステップチ）、現像装置５内のトナー量が極めて少ないからトナーエンドと判定する（図１７ステップリ）。一方、ここまでのステップでトナーニアエンド状態ではないと判定されている場合には、第３のパッチ像Ｐ３の濃度測定値により全てのドットに適用される露光用ＬＵＴ５４を設定する（図１７ステップヌ）。
【００８６】
図１８は、パッチ像の濃度測定手段であるパッチセンサ２２の信号により、トナーニアエンド、トナーの終了、及びトナーの終了判定に基づいて装置の異常状態の有無の判定を行う場合の一実施例を示すもので、マイクロコンピュータ３０に、濃度予測手段５１、濃度判定手段８１、装置状態判定手段８２、トナーニアエンド判定手段４７の機能が組み込まれている。
【００８７】
濃度予測手段５１は、パッチセンサ２２の読取り対象となる画像を形成するための画像データ、あるいはパッチ形成データを基に中間転写体６上に形成するパッチ像の濃度を予測するものである。
【００８８】
濃度判定手段８１は、Ａ／Ｄ変換器３４を介して入力されたパッチセンサ２２からの信号、つまり実際の濃度測定値と、濃度予測手段５１から入力された濃度予測値とを比較し、濃度測定値と濃度予測値の差分が所定範囲内であれば、現像装置５内に十分なトナーが存在していて、通常の印刷が可能であると判定する。また、濃度測定値と濃度予測値との差分が所定範囲よりも大きい場合には、現像装置５内のトナーが消費されてしまって、正常な濃度で印刷ができないと判定する。
【００８９】
濃度判定手段８１の判定結果、及びトナーニアエンド判定手段４７のトナーニアエンド状態かどうかの判定結果は、装置状態判定手段８２に出力されて装置状態の判定に供される。
この装置状態の判定は、図１９に示したような判定表が用いられ、判定表は、パッチセンサ２２の検出結果とトナーニアエンド判定手段４７の判定結果との４種類の組み合わせに対応させて、装置の動作状態を規定して構成されている。
【００９０】
つまり、パッチセンサ２２の濃度測定結果とトナーニアエンド判定手段４７の判定結果とが、それぞれ「濃度正常」と「正常量」であれば「正常状態」と判定し、「濃度正常」と「トナーニアエンド」であれば「トナーニアエンド状態」であると判定し、また、「濃度低下」と「正常量」であれば「装置異常」と判定し、さらに、「濃度低下」と「トナーニアエンド」であれば「トナー終了」と判定する。
【００９１】
これらの組み合わせのうち、パッチセンサ２２の検出結果が「濃度低下」を示す場合であって、トナーニアエンド判定手段４７の判定結果が「正常量」である場合は、現像装置５内には十分なトナーが存在しているのに、画像が正常な濃度で出力されない状態を示すから、現像手段等に異常が発生したとみなして「装置異常」と判定する。
【００９２】
すなわち、露光手段３が発光せずに潜像が形成されない場合、電気接点の接触不良で現像装置５や１次転写ローラ７にバイアス電圧が印加されずに現像や転写がされない場合、あるいは現像装置５が故障して現像装置５を構成している機構が回転不能で現像できない場合などの事態が考えられる。
【００９３】
なお、装置状態判定手段８２から、図示しない表示装置や制御装置にこれらの判定結果を出力して、判定結果を表示したり、また、「装置異常」と「トナー終了」の場合には、直ちにプリンタを停止するようにすれば、ミスプリントの発生を防止することができる。
【００９４】
判定結果の表示方法としては、プリンタ本体に表示部を設けたり、また、プリンタと接続したパーソナルコンピュータの表示画面上に、「トナーニアエンド」、「トナー終了」、「装置異常」などを表示させればよい。このように適切に表示することにより、「装置異常」の場合には、ユーザに故障部の修理を促し、また、「トナー終了」の場合には、補充カートリッジの交換をユーザに的確に知らせることができる。
【００９５】
図１８及び図１９に示した判定を実行するタイミングについては、いくつかのタイミングが考えられる。まずーつの方法は、トナーニアエンド判定手段４７により、「トナーニアエンド」が検出された以降、通常の画像形成動作中に常時パッチセンサ２２を動作させて画像形成状態を検知する方法である。つまり、パッチ像を形成するのではなく、出力する画像信号を直接検知する方法である。この方法ではトナー終了が近いと推定した時点以降に、装置状態判定のためにパッチセンサ２２を動作させるので、パッチセンサ２２の経時劣化、特に光源の劣化を最小限に抑えることができる。
【００９６】
他の方法としては、トナーニアエンド判定手段４７の判定結果に関係なく、画像形成動作中に常時パッチセンサ２２を動作させる方法がある。この方法によれば、画像形成状態を常時検知できるので、「トナーニアエンド」以前においても、「正常状態」「トナーニアエンド状態」「トナー終了」「装置異常」といった状態を判定することができる。
【００９７】
このようにすることにより、前述したような、露光信号の画素数を直接トナー現像量として計算する方法の場合にあっても、パッチセンサ２２の信号に基づく画像形成の状態により「トナー終了」と判定するから、トナーエンドを正確に検出することができる。
【００９８】
図２０は、重み付け係数修正手段の一実施例を示すものである。
この重み付け係数修正手段は、マイクロコンピュータ３０に、濃度予測手段５１、濃度判定手段８１、ＬＵＴ再計算手段９１、重み付け係数設定手段４３、重み付け係数ＬＵＴ４４の機能を組み込んで構成されている。
【００９９】
濃度予測手段５１は、パッチセンサ２２の読取り対象となる画像を形成するための画像データ、あるいはパッチ像形成データを基に中間転写体６上に形成する画像の濃度を予測するものである。濃度判定手段８１は、パッチセンサ２２からのデジタル化された信号と、濃度予測手段５１からの予測濃度値信号とにより、中間転写体６上に形成したパッチの種類と、それに対応する濃度測定値と濃度予測値との濃度の差分を算出して、ＬＵＴ再計算手段９１へ出力するものである。
【０１００】
このＬＵＴ再計算手段９１は、入力された濃度の差分に基づいて、濃度予測値と実際の現像量との差がなくなるように重み付け係数ＬＵＴ４４を修正するようになっている。
【０１０１】
電子写真方式においては環境条件や電子写真プロセス要素の経時変化などにより同一の画像信号に対してもトナーの現像量が変化する。したがって、このＬＵＴ再計算手段９１で重み付け係数ＬＵＴ４４を修正することにより、トナー現像量の予測の精度が高くなり、予測値と実際の現像量との誤差を小さくすることができる。
【０１０２】
なお、上述した各実施例では、中間転写体上に転写されたパッチ像の濃度を検出するようにしているが、感光体と対向する位置にパッチセンサを配設して、感光体に形成された転写前のパッチ像の濃度を検出するようにしてもよい。また、転写ドラム上に記録用紙を巻き付けて感光体から転写ドラム上の記録用紙にトナーを転写する形式の画像形成装置にあっては、この転写ドラムと対向する位置にパッチセンサを配設して、転写ドラム上に形成されたパッチ像を読み取るようにしてもよい。
【０１０３】
また、上述した実施例におけるプリンタは、ＣＭＹＫのフルカラープリンタを例にしたものであって、ＬＵＴは各色用に対応して用意されている。また、パッチ像の濃度測定値により調整するパラメータは、帯電バイアス、現像バイアス、現像ローラ回転速度、転写バイアスなどの電子写真プロセスのパラメータであっても良く、中間調画像やカラー画像を意図した画質で印刷することが可能となる。
【０１０４】
また、上述した実施例におけるトナーニアエンド状態の判定は、カラーのトナー画像形成装置に限らず、モノクロのトナー画像形成装置に適用できることは言うまでもない。また、複数の現像装置を有する装置において、同時に複数のトナーがニアエンド状態になっても正しく検出できる。さらに、パッチ像の形成位置が規定されているため、現像履歴が明確なパッチ像を形成することができ、トナーエンド検出の精度だけでなく、画像形成条件の補正の精度も高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置のー実施例を示す図である。
【図２】同上装置に使用する現像装置の一実施例を示す断面図である。
【図３】同上装置における制御系の露光信号生成装置の一実施例を示すブロック図である。
【図４】同上装置におけるトナーニアエンド判定装置の一実施例を示すブロック図である。
【図５】同上装置におけるトナーニアエンド判定装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】同上装置におけるトナーニアエンド判定装置の他の実施例を示すブロック図である。
【図７】同上装置のトナーニアエンド判定に用いられるパッチ像についての説明図である。
【図８】同上装置のおけるパッチ生成モードでのトナーニアエンド判定装置の動作を説明するためのフローチャート（その１）である。
【図９】同上装置におけるパッチ生成モードでのトナーニアエンド判定装置の動作を説明するためのフローチャート（その２）である。
【図１０】同上装置におけるパッチ生成モードでのトナーニアエンド判定装置の動作を説明するためのフローチャート（その３）である。
【図１１】同上装置におけるパッチ生成モードでのトナーニアエンド判定装置の動作を説明するためのフローチャート（その４）である。
【図１２】同上装置内の環境を測定する機能を備えたトナーニアエンド判定装置の一実施例を示すブロック図である。
【図１３】同上装置内の環境測定の結果に基づいてトナーニアエンドを判定する場合のフローチャート（その１）である。
【図１４】同上装置内の環境測定の結果に基づいてトナーニアエンドを検出する場合のフローチャート（その２）である。
【図１５】同上装置のトナーニアエンド判定に用いられるパッチ像の他の実施例の説明図である。
【図１６】同上装置におけるトナーニアエンド及びトナーエンド判定装置の一実施例を示すブロック図である。
【図１７】同上装置におけるトナーニアエンド及びトナーエンドを判定する場合のフローチャートである。
【図１８】パッチセンサの信号に基づいて、トナーニアエンド、トナーの終了、及び装置状態の判定を行う状態判定装置の一実施例を示すブロック図である。
【図１９】同上装置における装置状態判定装置の判定データを格納する手段を模式的に示す図である。
【図２０】同上装置における重み付け係数修正手段の一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１感光体
３露光手段
５現像装置
６中間転写体
２２パッチセンサ
３０マイクロコンピュータ

Claims

画像形成信号により生成された光ビームを受け、静電潜像を形成する感光体と、前記静電潜像に現像ローラを介してトナーを吸着させてトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置の画像形成方法において、
前記感光体に検査用トナー像を形成する工程と、
前記記録媒体に転写される以前の検査用トナー像の光学濃度に基づいて前記現像手段のトナー量を検出するとともに、前記光学濃度を予測する予測工程と、予測した光学濃度と検出した光学濃度とを比較する比較工程とを含むトナー量検出工程と、
からなり、
前記光学濃度によって画像形成の条件を設定する工程と、
を含み、
前記検査用トナー像が、前記現像ローラの一周分の位置に、第１、第２の検査用トナー像として形成され、第２の検査用トナー像の光学濃度に基づいて前記予測工程を実行することを特徴とする画像形成方法。
前記予測工程の前記検査用トナー像が異なるトナーにより形成される請求項１に記載の画像形成方法。
画像形成信号により生成された光ビームを受け、静電潜像を形成する感光体と、前記静電潜像に現像ローラを介してトナーを吸着させてトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置の画像形成方法において、
前記感光体に検査用トナー像を形成する工程と、
前記記録媒体に転写される以前の検査用トナー像の光学濃度に基づいて前記現像手段のトナー量を検出するとともに、前記光学濃度を予測する予測工程と、予測した光学濃度と検出した光学濃度とを比較する比較工程とを含むトナー量検出工程と、
からなり、
前記検査用トナー像が、前記現像ローラの一周未満の位置に形成される第１、第２の検査用トナー像、及び第１の検査用トナー像から前記一周分の位置に形成される第３の検査用トナー像とからなり、前記第２、及び第３の検査用トナー像の光学的濃度を比較してトナーニアエンドを判定することを特徴とする画像形成方法。
前記光学濃度によって画像形成の条件を設定する工程を含む請求項３に記載の画像形成方法。