JP3673594B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、測定用の現像像の画像濃度を検出し、その結果に基づいて現像剤にトナー補給する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、潜像担持体としての記録材を搬送する搬送手段と、現像剤を用いて潜像を現像する現像手段とを備え、記録材表面にトナー像を形成するものが知られている。この画像形成装置においては、現像動作に伴い現像剤中のトナーが消費され、現像剤のトナー濃度が低下する。このトナー濃度低下が生じたままの状態で現像を行うと記録材に形成される画像の濃度が低下してしまう。
【０００３】
そこで、記録材に形成された画像の現像後の画像濃度を検出し、得られた検出値が予め設定されている基準値より低い場合に、現像剤へ濃縮トナー液を補給する画像形成装置が提案されている（特開昭６２−１４４１８４号参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この提案にかかる装置では、画像濃度の低下が発生してしまってからトナー補給を行なうので、画像濃度の低下を未然に防止することはできない。また、現像剤のトナー濃度が徐々に低下していく段階で画像濃度の低下に先だって現れる画像中の画像濃度のムラ（以下、画像濃度ムラという）の発生も未然に防止することはできない。
【０００５】
そこで、先に本出願人は、記録材を搬送する搬送手段と、現像剤を用いて潜像を現像し、該記録材にトナー像を形成する現像装置と、該現像装置に現像剤を供給する現像剤タンクと、該現像剤タンクにトナーを補給するトナー補給装置と、該トナー補給装置が該現像剤タンク中の現像剤に対して補給するトナーの補給量を制御するトナー補給量制御手段と、を備えた画像形成装置において、該画像濃度検出手段が、該記録材における有効画像領域外に形成され、かつ該有効画像領域に形成される有効画像の最高画像濃度よりも低濃度であるパッチ画像の画像濃度を複数箇所で検出する画像濃度検出手段と、該画像濃度検出手段の検出値を用いて該パッチ画像中での濃度差を求める処理手段とを設け、該トナー補給量制御手段を、該処理手段により求めた濃度差に基づいて、トナー補給量を制御するように構成したことを特徴とする画像形成装置を提案した（特願平７−５７９５４号）。
【０００６】
上記提案は、次の知見に基づいてなされたものである。すなわち、通常、記録紙上の静電潜像に現像装置を用いて画像を形成する場合、記録紙の電位が小さいほどトナーが付着しにくく画像濃度ムラが発生しやすいという現象が存在し、この現象はトナーの消費にともなって現像液中のトナーが減少するほど顕著に現れてくる。
【０００７】
図２は、ベタ画像濃度と画像濃度ムラとの関係を示すグラフである。縦軸はベタ画像（面積率１００％）の濃度を示し、画像濃度が高いほど記録紙電位が高い。横軸は画像濃度ムラを示し、ベタ画像内の最高濃度と最低濃度の差が大きいほど画像濃度ムラが大きい。特性線ｂは、トナーが消費される前の現像液による現像で得られたベタ画像濃度と画像濃度ムラとの関係を示しており、特性線ａは、現像を繰り返した後のトナーが消費された現像液による現像で得られたベタ画像濃度と画像濃度ムラとの関係を示している。縦軸に示したベタ画像濃度の値ｄ１は、出力する画像の最高画像濃度であり、ベタ画像濃度の値ｄ２は、出力する画像とは別に形成する測定用のベタ現像像（面積率１００％）の画像濃度である。横軸に示す画像濃度ムラの値ｙは出力画像としてのベタ画像（面積率１００％）を目視した場合に画像濃度ムラが目立つかどうかの境界値である。
【０００８】
図２において、初期の現像液による現像では特性線ｂに示すように、上記最高画像濃度ｄ１や上記測定用のベタ画像の画像濃度ｄ２での画像濃度ムラの値ｘは上記境界値ｙよりも小さく、目視での画像濃度ムラはほとんどない。一方、現像を繰り返した後の現像液による現像では特性線ａに示すように、上記最高画像濃度ｄ１での画像濃度ムラの値ｘは上記境界値ｙよりも小さく、目視での画像濃度ムラはほとんどないが、上記測定用のベタ画像の画像濃度ｄ２での画像濃度ムラの値ｙは上記境界値ｙになり、目視での画像濃度ムラが発生する。
このように現像を繰り返すことで、特性線ｂから例えば特性線ａというようにベタ画像濃度と画像濃度ムラとの関係が変化して画像濃度ムラが発生しやすくなり、しかも、画像濃度ムラはベタ画像濃度が低いほど発生しやすい。
【０００９】
上記提案に係る画像形成装置では、以上のように、現像剤濃度が低下すると、画像濃度ムラが発生し、しかも、この画像濃度ムラが記録紙の電位が小さいほど発生しやすいという現象に着目し、有効画像領域に形成される画像よりも濃度が低い測定用の画像を有効画像領域外に形成することで、画像濃度ムラの発生を検出しやすい状態にしている。そして、この測定用の画像中の画像濃度を複数箇所で検出し、該検出値の差に対応した量のトナーを現像剤に補給している。
【００１０】
なお、上記提案に係る画像形成装置の具体例では、画像面積率１００％の測定用の画像を用いている。これは、上記具体例がドットによって画像を形成するデジタル式の画像形成装置であるため、測定用の画像として、例えば面積率５０％の中間濃度のものを使用すると、光学センサによる測定にあたってドット部についてのセンサ信号を用いて濃度差を検出するのに、ドット部と非ドット部との区別をする必要があり、制御が複雑になるのを避けるという理由による。
また、階調をドットの面積率で表現する種類のプリンタでは、記録紙上におけるベタ画像部（面積率１００％）と中間濃度部（例えば面積率５０％）とで１つのドットの電位が同じであっても、ベタ画像部の方が画像濃度ムラが目立ちやすい。例えば、１ドットの電位が７０Ｖとすると、ベタ画像部（面積率１００％）では７０Ｖ電位のドットが記録紙一面に存在するのに対して、中間濃度部（面積率５０％）ではこのドットが１ドットおきで印字されていない部分が存在するため、目で見たときに少々の画像濃度ムラが生じていても目立ちにくく、逆に、ベタ画像部においては少しでも画像濃度ムラが生じると目立ってしまう。よって、測定用の画像としてベタ画像を用い、かつそれについての上記境界値ｙを求めて使用すれば、画像濃度ムラが生じ易いベタ画像部での濃度ムラ発生を確実に防止すると同時に、中間濃度部やハイライト部の濃度ムラも未然に防止できるいう理由による。
【００１１】
例えば、画像面積率１００％のパッチ画像において発生した画像濃度ムラが非常に小さく、また画像面積率がベタ画像濃度よりも小さい中間濃度部、ハイライト部においても画像濃度ムラが目立たない程度の限界の濃度差ｙを予め実験でもとめて設定値ｙとしておく。また、ベタ画像濃度の濃度差がこの設定値ｙ以上になったときに、濃度差ｙにもどすまで現像剤に補給すべきトナー量も予め実験によって求めておく。そして、画像形成動作を行うのに伴い、所定のタイミングで上記パッチ画像を測定用に作成し、作成したパッチ画像中の画像濃度を上記画像濃度検出手段で複数箇所検出する。この検出結果を処理手段により処理し、例えば、検出された複数の検出値のうちの最高値と最低値とから濃度差を求める。この濃度差が上記設定値ｙ以上であれば、上記濃度差ｙに戻すための量として予め求めたトナー量を、現像剤に補給する。
従って、この装置では、パッチ画像中の濃度を検出し、有効画像領域よりも先に発生するパッチ画像の画像濃度ムラを検知することによって、該有効画像領域に形成される画像に画像濃度ムラが発生する前に現像剤にトナーを補給することができる。
なお、現像剤濃度が低下すると、画像濃度ムラが発生し、しかも、この画像濃度ムラが記録紙の電位が小さいほど発生しやすいという現象は、デジタル式の画像形成装置のみならずアナログ式の画像形成装置でも同様に生じる現像である。
【００１２】
本発明は、上記提案に係る画像形成装置の改良に関するものであり、その目的とするところは、画像濃度の低下が発生する前に現像剤が画像濃度の低下を発生させやすい状態となったことの検出、及び、該検出に基づく現像剤へのトナーを補給を自動的に行って、画像濃度の低下や画像濃度ムラの発生を未然に防止できる画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、該現像装置の現像剤中にトナーを補給するトナー補給装置とを有し、形成対象の画像である有効画像の潜像とは別に潜像担持体上に測定用潜像を形成し、該測定用潜像を前記現像装置で現像して測定用現像像を形成し、該測定用現像像の画像濃度を検出した結果に基づいて前記トナー補給装置によるトナー補給を制御する画像形成装置において、該測定用現像像の画像濃度が前記有効画像としてベタ画像（画像面積率１００％の画像）を形成したときの画像濃度よりも薄い所定の画像濃度になるように、前記有効画像の現像像と前記測定用現像像との間で画像形成条件を切り替えて前記測定用現像像を形成し、前記測定用現像像の複数箇所における画像濃度検出の結果を用いて該測定用現像像中での濃度差を求め、該濃度差に基づいて前記トナー補給装置による該有効画像の潜像を現像中のトナー補給を制御することを特徴とするものである。
請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記現像装置が、上記潜像担持体に対して現像液を供給する現像部と、該現像部に供給する現像液を収容する現像液タンクとを有し、上記トナー補給装置は、該現像液タンクにトナーを補給することを特徴とするものである。
請求項３の画像形成装置は、請求項２の画像形成装置において、上記現像装置が、上記現像部から上記現像液タンクに現像液を回収する現像液回収パイプを有し、上記トナー補給装置が、補給用のトナーを収容するトナー容器と、該トナー容器を該現像液回収パイプに接続するためのトナー補給パイプとを有することを特徴とするものである。
請求項４の画像形成装置は、請求項３の画像形成装置において、上記現像装置が、上記現像液タンクから上記現像部に現像液を供給する現像液供給パイプと、該現像部と該現像液タンクとの間に、該現像液供給パイプと上記現像液回収パイプとで現像液流通経路が形成された状態で、該現像液回収パイプに負圧を発生させて該現像部と現像液タンクとの間で現像液を循環させるための負圧発生手段とを有し、上記トナー補給装置を、上記トナー容器が上記トナー補給パイプを介して該現像液回収パイプに連通する状態と、この連通を遮断する状態とを取り得るように構成し、かつ、上記現像装置に、該連通する状態と、該遮断する状態とで、上記現像液を循環させるにあたって負圧が変化しないよう、該現像液パイプに発生させる負圧を制御する負圧制御手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項５の画像形成装置は、上記潜像担持体を一様帯電した後に露光による潜像書き込みを行うか、あるいは、他の潜像担持体を一様帯電した後に露光による潜像書き込みを行って形成した潜像を上記潜像担持体に転写するかして、上記潜像担持体上に潜像を形成する請求項１の画像形成装置において、上記切り替える画像形成条件が、前記露光の光量であることを特徴とするものである。
請求項６の画像形成装置は、装置内で上記潜像担持体を所定方向に搬送しながら画像を形成する請求項５の画像形成装置において、上記測定用現像像が、潜像担持体の搬送方向における上記出力する画像の先端部近傍から後端部近傍まで切れ目なく形成されることを特徴とするものである。
【００１４】
以上の請求項１乃至６の画像形成装置においては、前述の提案に係る画像形成装置と同様に、画像濃度ムラの発生を検出しやすい、有効画像領域に形成される画像よりも濃度が低い測定用の現像像を有効画像領域外に形成し、この測定用の現像像の複数箇所の画像濃度を検出し、該検出結果を用いて該測定用現像像中での濃度差を求め、該濃度差に基づいてトナー補給装置によるトナー補給を制御する。しかも、有効画像の現像像を作成するときとは画像形成条件を切り替えることで前記測定用現像像を形成することにより、例えば、測定用現像像を作成するためのテスト用原稿などを用いることなく、自動的に、測定用現像像の作成及び検出をできるようにした。
【００１５】
ここで、図３は、正規現像を行う画像形成装置における記録材の潜像電位と画像濃度との関係を示すグラフであり、縦軸は画像濃度、横軸は潜像電位をそれぞれ示している。このグラフによれば、記録材上の潜像電位が高くなるほど画像濃度が高くなり、ある程度の潜像電位になると画像濃度がそれ以上上がらなくなるような特性であることがわかる。測定用現像像の画像濃度を有効画像の最高画像濃度よりも低濃度となるように形成するには、測定用潜像の潜像電位ｐ２を有効画像の潜像電位ｐ１よりも小さくすればよい。このように有効画像の潜像と測定用潜像画像とで、潜像形成に当たっての印写条件を異ならせることにより、これらの現像像の画像濃度ｄ２、ｄ１を、前述の図２中の画像濃度ｄ２、ｄ１に対応させることができる。
【００１６】
そこで、請求項５の画像形成装置においては、上記露光の光量を、上記潜像担持体に形成される測定用潜像の現像像の画像濃度が、上記有効画像領域内に形成される有効画像の最高画像濃度よりも低くなる露光状態になるよう切り替える。現像装置で潜像を現像すると、有効画像領域内に形成される有効画像の最高画像濃度に比して、測定用現像像の画像濃度が低濃度になるようにする。
【００１７】
なお、図４は、記録材の現像速度と画像濃度との関係を示すグラフであり、縦軸は画像濃度、横軸は記録材の現像速度をそれぞれ示している。このグラフによれば、記録材の現像速度が遅くなるほど画像濃度が高くなり、ある程度の速度まで遅くなると画像濃度がそれ以上濃くならないような特性であることがわかる。測定用現像像の画像濃度を有効画像の最高画像濃度よりも低濃度となるように形成するには、測定用潜像の現像速度ｖ２を有効画像潜像の現像速度ｖ１よりも早くし、現像時間を短くすればよい。このように有効画像と測定用画像とで印写条件としての現像時間を異ならせることにより、これらの画像濃度ｄ１，ｄ２を、図２中の画像濃度ｄ１，ｄ２に対応させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
〔実施形態１〕
以下、本発明を湿式画像形成装置であるカラープリンタに適用した第１の実施形態について説明する。図５は本実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す正面図である。潜像担持体としての静電記録紙（以下、記録紙という）７１が、記録面を外側にしてロール状に巻かれ、記録紙ロール７０として、図示しない紙管ホルダによってプリンタ本体に装着されている。上記記録紙ロールからくり出された記録紙７１を装着する搬送手段としてのクランプドラム１１の外周部１１ａの一部には平面部１１ｂが形成され、その平面部１１ｂには、記録紙７１の先端を掴む記録紙固定部材としてのクランプ爪１２と、記録紙７１を排出するときに平面部１１ｂ上の記録紙７１を浮き上がらせるイジェクトピン１３が設けられている。このクランプ爪１２及びイジェクトピン１３は、クランプドラム１１内部に設けたそれぞれの回転軸に一体化されて取り付けられ、各回転軸は、クランプドラム１１の端面から外側に突出している。そして、クランプ爪１２の開閉動作及びイジェクトピン１３の出入動作を行なうために、クランプドラム１１のフランジ部の端面外のそれぞれの回転軸の軸端には、カム状のレバー（不図示）が取り付けられ、プリンタの側板側には、該カム状のレバーに必要に応じて接触するようにクランプドラム１１の回転軸方向に移動するピン（不図示）が設けられている。
【００１９】
上記クランプドラム１１へ記録紙７１を装着するときは、まず、平面部１１ｂが給紙位置（ほぼ最上部）に来たときに、クランプドラム１１の回転を一旦停止させる。このとき、クランプ爪１２は開いている。記録紙７１の先端が、ガイドコロ７２、カッター７３を経て、給紙ローラ７４のニップ部に挿入されると、図示しない紙センサによってその先端が検知される。そして、記録紙７１の先端が、クランプ爪１２へわずかにバックリングする程度に突き当たる。その後、クランプドラム１１が矢印方向に回転すると、クランプ爪１２の上記カム状のレバーと、プリンタの側板側の上記ピンとの係合が外れ、クランプ爪１２が閉じて記録紙７１を掴み、さらにクランプドラム１１が回転すると、記録紙７１がクランプドラム１１面に巻き付けられる。クランプドラム１１は、記録紙７１が所定の長さまで巻き付けられる角度まで回転すると一旦停止し、カッター７３が動作して記録紙７１がロール部７０側から切り離される。
【００２０】
上記クランプドラム１１の周囲には、他の像担持体としての感光体ドラム２１、感光体ドラム２１の感光体への書き込みを行なう露光装置、記録紙７１に転写された静電潜像を、液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液を用いて現像する湿式現像装置等が配設されている。
【００２１】
上記露光装置は、図示しないレーザダイオード（以下、ＬＤという）、ポリゴンミラー３１及びその駆動モータ、ビームエキスパンダー（不図示）、ｆ-θレンズ及びシリンドリカルレンズ等のレンズ群３２、第１ミラー３３、第２ミラー３４、同期検知ミラー３５、同期検知センサ３６等より構成される。ＬＤから出射したレーザー光は、ポリゴンミラー３１面で反射し、レンズ群３２を通って絞られ、さらに第１ミラー３３、第２ミラー３４で反射されて、集束されたレーザー光が感光体ドラム２１面に到達し、これにより、記録画像が静電潜像として感光体ドラム２１上に書き込まれる。ＬＤから感光体ドラム２１面までの光路長は、レンズ群３２によって絞られたレーザービーム径が最小になるように設定される。本実施形態では、ＬＤ、ポリゴンミラー３１、レンズ群３２等をベース上に一体で構成し、このベースを図５の左右方向に移動することによって、上記光路長の調整を図っている。
【００２２】
係る露光装置により感光体ドラム２１に形成された静電潜像は、クランプドラム１１との間で記録紙７１へと転写され、記録紙７１上には、感光体に形成された静電潜像が転写され、感光体ドラムに形成された静電潜像と鏡像関係にある静電潜像が形成される。記録紙７１に転写された静電潜像は、湿式現像装置のスリット現像ヘッド（以下、現像ヘッドという）６０により、現像液１０で現像され可視像化される。
【００２３】
上記湿式現像装置の構成を簡略化して図６に示す。この湿式現像装置は、現像ヘッド６０、吸引ポンプ６１、電磁弁６２、現像剤タンクとしての現像液タンク６４、現像液供給パイプ６５、現像液回収パイプ６６等から構成されている。上記現像ヘッド６０は、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｂｋ）、特別色（ｓｐ）用の５個があり、クランプドラム１１面に密着するような形状に作られ、クランプドラム１１と非現像時において約２mm離れた状態で、放射状に配置されている。また、現像ヘッド６０のクランプドラム１１に対向する面には、クランプドラム１１の軸方向に延在する少なくとも１本の現像溝６０ａが彫られている。そして、上記現像ヘッド６０は、図示しない上下移動装置により、クランプドラム１１に近接する位置と、これから離間し位置との間で移動できるようになっている。
【００２４】
上記湿式現像装置による現像時には、図５に示すように、クランプドラム１１が矢印方向に回転し、静電潜像が形成された記録紙７１の先端が現像ヘッド６０との対向位置を通過するとき、上記上下移動装置で、現像ヘッド６０をクランプドラム１１面側に押しつけ、記録紙７１に密着させる。
【００２５】
そして、記録紙７１によって現像ヘッド６０の現像溝６０ａが略密閉された状態で、吸引ポンプ６１により、その密閉された現像溝６０ａが負圧にされ、現像液１０が現像液タンク６４、現像液供給パイプ６５、現像ヘッド６０、現像液回収パイプ６６、吸引ポンプ６１、現像液タンク６４間を循環することにより、現像ヘッド６０の現像溝６０ａに現像液１０が供給され、記録紙７１上に転写された静電潜像が現像される。
【００２６】
そして、記録紙７１の画像形成部の後端が現像ヘッド６０との対向位置を通過した後、電磁弁６２により現像液１０の供給が停止され、一定時間現像液１０のスクイズが行なわれる。このスクイズが終了した後、吸引ポンプ６１が停止され、上記移動装置で現像ヘッド６０がクランプドラム１１から離される。このとき、上記スクイズが完全でないと、記録紙７１の後部に現像液１０が残留しているので、ブロッタローラ４１により、この残留液が完全に除去される。また、ファン４２によって、記録紙７１とブロッタローラ４１とを乾燥させる。
【００２７】
上記現像の後、記録紙７１上には残留電位が残っており、次の工程において混色を防止するために、除電スコロトロン４３により除電を行ない、残留電位を除去する。そして、すべての現像ヘッド６０による現像が終了すると、クランプドラム１１は排紙位置まで駆動され、クランプ爪１２が開き、イジェクトピン１３が突き出て、記録紙７１の先端をクランプドラム１１から浮き上がらせて、記録紙７１が排紙テーブル７７に排出される。
【００２８】
また、図７は、この実施形態のカラープリンタの制御のフローチャートである。プリンタの電源がＯＮされる（ステップＳ１）と、現像ヘッド６０、クランプドラム１１及び静電潜像の書き込み部のイニシャライズ（初期設定）が行なわれる（ステップＳ２）。上記現像ヘッド６０をイニシャライズするにあっては、プリンタ入力部の現像ヘッドホームポジションセンサが、現像ヘッド６０のホームポジションを検出している。ここで、ホームポジションとは、各現像ヘッド６０がすべて下降されている状態で、かつ、次に上昇する現像ヘッド６０が作像プロセスにおいて１番目に用いる色の現像ヘッド６０であるように設定されている状態である。プリンタの電源がＯＮされたとき、現像ヘッドホームポジションセンサの出力をチェックして、現像ヘッドの現在の位置がホームポジションである場合には動作せずに、ホームポジションでない場合には、上下移動装置によって現像ヘッドをホームポジションの位置にする。
【００２９】
上記現像ヘッド６０のイニシャライズが終了した後、クランプドラム１１のイニシャライズが行なわれる。図示しないドラムホームポジションセンサか゜クランプドラム１１上の検出部を検出する。ドラム駆動モータがＯＮされ、ドラムホームポジションセンサがクランプドラム１１上の該検出部を検出するまで、クランプドラム１１が回転駆動され、クランプドラム１１の回転位置（角度）が認識できることを確認する。そして、ポリゴンミラー３１用のモータがＯＮされて、ポリゴンミラー３１の回転を安定させ、その後、ＬＤ駆動系の電源をＯＮする。
【００３０】
次に、クランプドラム１１が回転し、所定の位置で、給紙ソレノイドをＯＮしてクランプ爪１２を開放しながらクランプ部を真上までもっていき、クランプドラム１１を停止して、プリンタを給紙待機状態にする（ステップＳ３）。
【００３１】
次に、上記給紙待機状態で、記録紙７１がクランプドラム１１のクランプ部にセットされ、ユーザーが操作部４の所定のスイッチを押すことによって、クランプドラム１１上に記録紙７１を巻き付ける動作が開始される。記録紙７１がロール紙の場合にはカット動作を行なって、給紙動作が終了する（ステップＳ４）。
【００３２】
次に、クランプドラム１１は回転を続け、記録紙７１が巻き付けられた状態で、静電潜像の書き込み動作のスタートを待つＲＥＡＤＹ位置で停止する（ステップＳ５）。
【００３３】
次に、ユーザーが操作部の所定のスイッチを押すことによって、静電潜像の書き込み及び現像が行なわれる（ステップＳ６）。すなわち、ユーザーが上記スイッチを押すと、クランプドラム１１が回転し始め、感光体ドラム２１の周囲に配設された除電用ＬＥＤ２４、帯電チャージャ２３用電源等がＯＮする。クランプドラム１１は回転を続け、クランプドラム１１上の検出部が書き込み開始位置検出センサに検出され、その検出値がプリンタ制御部１に入力される。このとき、プリンタ制御部から書き込み部に書き込みスタート信号が出力され、感光体ドラム２１への静電潜像の形成が開始される。また、感光体ドラム２１からクランプドラム１１上の記録紙７１に静電潜像の転写するために用いる静電転写用電源がＯＮされる。以上の動作により記録紙７１の１枚分の静電潜像の形成及び静電転写が終了した後、帯電チャージャ２３用電源、及び静電転写用電源がＯＦＦされ、静電潜像形成動作が終了する。
【００３４】
記録紙７１上の静電潜像の先端は、上記静電潜像形成動作が終了した時点で感光体ドラム２１の直前まできており、クランプドラム１１の回転が続けられることにより、クランプドラム１１のクランプ部が現像ヘッド６０の位置まで送られる。５本ある現像ヘッド６０のうち使用する現像ヘッド（以下、アクティブ現像ヘッドという）が、記録紙７１上のクランプ部と静電潜像の先端部との間の現像ヘッド上昇位置にきたとき、移動装置を作動させて、アクティブ現像ヘッドを上昇させる。なお、このとき、クランプドラム１１を一時停止させてアクティブ現像ヘッドの上昇を待つ方法と、クランプドラム１１を停止させずにアクティブ現像ヘッドを上昇させる方法が考えられる。この方法は、記録紙７１上のクランプ部と静電潜像の先端部との間の距離が十分にとれるかどうかで選択でき、例えば、十分な距離がとれる場合にはクランプドラム１１を停止させずに、アクティブ現像ヘッドを上昇させても問題はない。
【００３５】
上記アクティブ現像ヘッドの上昇が完了したら、移動装置を停止する。そして、クランプドラム１１を回転させ、上昇したアクティブ現像ヘッドに対応したポンプ６１と電磁弁６２とをＯＮする。係る動作により、現像液１０がアクティブ現像ヘッド内の現像溝６０ａに供給され、現像が開始される。そして、現像開始とともに、送風ファン４２がＯＮされる。現像が継続されるにつれ、記録紙７１のクランプ部が除電スコロトロン４３の位置に到達し、その到達時点で、除電スコロトロン４３の電源である記録紙除電用電源をＯＮする。
【００３６】
現像が終了したら、電磁弁６２をＯＦＦして現像液１０を回収し、回収し終った時点でポンプ６１を停止し、アクティブ現像ヘッドを下降させる。そして、もう一度記録紙７１のクランプ部が除電スコロトロン４３の位置に到達したら、記録紙除電用電源と送風ファン４２をＯＦＦする。
【００３７】
第１色目に対する静電潜像の書き込み及び現像が終了した後、そのままクランプドラム１１は回転を継続し、次の色に対応した静電潜像の書き込み及び現像が開始され、所定回数の静電潜像の書き込み及び現像が終了した場合には、記録紙排出動作にはいる（ステップＳ７）。
【００３８】
上記記録紙排出動作は、クランプ部が真上を過ぎた位置で排出ソレノイドをＯＮし、排出位置でクランプ爪１２が開放され、そのままクランプドラム１１の回転が継続されることにより行なわれる（ステップＳ８）。その後、クランプドラム１１は回転を継続して、初期設定後と同様に給紙位置にて停止する。
【００３９】
以上の、構成及び動作の概略を説明した装置において、プリントが繰り返されると、現像液タンク６４内のトナーが消費され現像液１０のトナー濃度が低下することにより、記録紙７１に形成される画像（トナー像）にムラが生じたり、該画像の画像濃度が低下したりしてしまう。そこで、この実施形態では、記録紙７１の有効画像領域の外側に形成される、画像濃度検出用のパッチ画像の濃度が、該有効画像領域内に形成される画像の最高濃度よりも低濃度となるように、該パッチ画像を形成し、このパッチ画像の濃度を検出する画像濃度検出手段と、該画像濃度検出手段によって得られた検出結果に基づいて現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給するトナー補給装置と設けて、係る画像品質の低下を防止している。また、先にその概略を説明した現像装置についても、画像濃度検出手段とトナー補給装置とを備えた装置に適用するために、先に示した以外の構成を有している。以下、これらの点を説明する。
【００４０】
図１は、この現像装置の構成を詳細に示す説明図である。この現像装置が、現像ヘッド６０、吸引ポンプ６１、現像液タンク６４、現像液供給パイプ６５、現像液回収パイプ６６を備えたものであることは前述の通りであるが、それに加えて、現像液供給パイプ６５内と現像液回収パイプ６６内とを連通する連通パイプ８０、現像液供給パイプ６５と連通パイプ８０との接続部分に設けられた電磁三方弁からなる循環弁８１、現像液回収パイプ６６と連通パイプ８０との接続部分に設けられた電磁三方弁からなる撹拌弁８２等を備えている。また、連通パイプ８０にはトナー補給パイプ８５の一端部が連通しており、このトナー補給パイプ８５の他端部は、その内部に補給用のトナー８３が蓄えられたトナー容器８４内に連通している。また、このトナー補給パイプ８５のトナー容器８４から連通パイプ８５へと至る部分には、電磁弁からなるトナー補給弁８６が設けられている。
【００４１】
また、現像ヘッド６０により潜像が現像された状態にある、クランプドラム１１に搬送される記録紙７１の近傍には、この転写紙７１に現像された画像の濃度を検出し、その検出結果をプリンタ制御部１に入力する画像濃度検出手段としての濃度検出センサ８７が設けられている。なお、以上の説明において、プリンタ制御部１はトナー補給量制御手段に相当する。また、ポンプ６１、循環弁８１、連通パイプ８０、撹拌弁８２、トナー容器８４、トナー補給パイプ８５、及びトナー補給弁８６が、現像液タンク６４にトナーを補給するトナー補給装置を構成する。
【００４２】
また、上記ＬＤの露光光量を調整するＬＤ制御回路１００と、感光体ドラム２１の帯電電位を制御する帯電用制御回路１１０と、感光体ドラム２１からクランプドラム１１上の記録紙７１への潜像転写バイアス電圧を制御するバイアス制御回路１２０と、クランプドラム１１の回転速度を制御する回転制御回路１３０と、ポンプ６１の負圧を調整する負圧制御回路１４０とが設けられており、それぞれプリンタ制御部１からの制御信号によって制御できるようになっている。
【００４３】
以上のように構成されたこの装置における、記録紙７１に形成される画像の濃度を検出する動作と、係る画像濃度の検出値に基づいてトナー補給装置が現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給する動作とについて、以下説明する。図８及び図９は、この実施形態における画像濃度の検出とトナー補給動作との制御を示すフローチャートであり、先に図７を用いて説明した実施形態の制御における、ステップＳ４からステップＳ６の制御を詳細に示したものである。なお、本実施形態では、負帯電の感光体ドラム２１から記録紙７１に負帯電の潜像を転写し、これを正極性のトナーで現像する、いわゆるポジ／ポジのプロセスを採用している。
（以下、余白）
【００４４】
この装置では、前述の様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラムとがイニシャライズされ、給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされる。以下、図８に従って説明する。
給紙動作が終わり、ＲＥＡＤＹ状態になり、印写を開始すると（ステップＳ１０１）、上記プリンタ制御部１は、感光体ドラム２１に潜像転写バイアスを印加するように上記バイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ１０２）。次に、上記帯電用制御回路１１０を制御して、感光体ドラム２１における有効画像領域を帯電させる（ステップＳ１０３）。次に、上記ＬＤ制御回路１００を制御して画像部の露光を行う。そして、感光体ドラム２１は、クランプドラム１１との間で所定の潜像転写バイアスが印加された状態で、クランプドラム１１の回転とともに従動回転し、クランプドラム１１に巻き付けられている記録紙７１に潜像を転写する（ステップＳ１０４）。ここで、ステップＳ１０５において有効画像部の潜像が記録紙７１に転写されたか否かを判別し、転写が終了してなければステップＳ１０４に戻り、終了していれば、次のステップＳ１０６で、露光をＯＦＦにする。そして、ステップＳ１０７で、プリンタ制御部１が帯電用制御回路１１０を制御して帯電量を切り替える。
【００４５】
ここで、本実施形態で採用している現像プロセスは、ポジ／ポジのプロセスであり、感光体ドラム２１の帯電量を増加させると、記録紙７１に転写された潜像電位も高くなるので、画像濃度検出用のパッチ画像の濃度が、有効画像部の最高濃度よりも低くなるような帯電量で上記感光体ドラム２１のパッチ潜像形成領域を帯電させるように、帯電用制御回路１１０を制御している。これにより、ベタ画像濃度が低いパッチ画像の方が有効画像部の画像よりもトナー濃度低下による画像濃度ムラを早く生じさせ、このパッチ画像の濃度ムラを濃度検出センサ８７で検出することにより、有効画像部で画像濃度ムラが発生する前にトナー濃度の低下を検出することができる。
【００４６】
そして、上述したように帯電された感光体ドラム２１上に形成されたパッチ潜像を記録紙７１に転写する。ここで、ステップＳ１０９においてパッチ潜像の転写が終了したか否かを判別し、転写が終了してなければステップＳ１０８に戻り、終了していれば、次のステップＳ１１０で、帯電及び潜像転写バイアスの印加をＯＦＦにする。そして、現像が開始されるステップＳ１１１。なお、該静電潜像を現像するための具体的な動作については、先に説明した通りである。
【００４７】
なお、有効画像部からパッチ画像部までの距離は、帯電量の切り替え時間、及び帯電チャージャと記録紙７１への転写部との距離で決まる。本実施形態では、有効画像部の転写が終了してから帯電量を切り替えるので、帯電量の切り替え時間、及び帯電チャージャと記録紙７１への転写部との距離を近付けるように設定すると、有効画像部からパッチ画像部までの距離が近くなり、好ましい。
【００４８】
次に、図９における現像動作が開始されると（ステップＳ１１１）、上記濃度検出センサ８７が、上記記録紙７１の有効画像領域の外側に形成されたパッチ画像の複数箇所における画像濃度を検出する（ステップＳ１１２）。そして、この検出結果がプリンタ制御部１に入力され、プリンタ制御部１においてあらかじめ設定された処理手順に従い、最大濃度（ＭＡＸ）と最小濃度（ＭＩＮ）とを求め（ステップＳ１１３）、更に両者の濃度差を求める（ステップＳ１１４）。そして、この濃度差と規定濃度差とを比較し、この規定濃度差以上であるか否かを判別する（ステップＳ１１５）。そして、規定濃度差以上であれば、後述するトナー補給動作を行い、必要な量のトナーを現像液タンク６４内に補給する（ステップＳ１１６）。一方、パッチ画像中の濃度差が規定濃度差未満であれば、トナー補給動作は行なわない。そして、次の記録紙排出動作（ステップＳ１１７）において、記録紙を排出し、一連の動作が終了する。
【００４９】
次に、トナー補給装置が、現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給する具体的な動作について説明する。図１０は、トナー補給動作の制御を示すフローチャートであり、図９のステップＳ１１６の制御を詳細に示したものである。トナーを補給するに際しては、まず、プリンタ制御部１が循環弁８１への通電をＯＦＦとして、該弁８１を現像液供給パイプ６５の現像液タンク６４側と連通パイプ８０とが連通する状態とする（ステップＳ２０１）。次に、プリンタ制御部１が撹拌弁８２への通電をＯＮとして、現像液回収パイプ６６の現像液タンク６４側と連通パイプ８０とを連通した状態とする（ステップＳ２０２）。係る制御により、現像液タンク６４から循環弁８１、連通パイプ８０、撹拌弁８２、及び、ポンプ６１が設けられた現像液回収パイプ６６を介して、再度現像液タンク６４へと至る現像液の循環路が形成される。
【００５０】
係る循環路が形成された状態で、プリンタ制御装置１はポンプ６１を駆動させ、該流路内に負圧を発生させる（ステップＳ２０３）。なお、この負圧は、上述した負圧制御回路によって調整される。そうすると、調整された負圧により現像タンク６４内の現像液が該循環路内を循環して、現像液に分散するトナーが撹拌されることとなる（ステップＳ２０４）。さらに、循環路に負圧が発生した状態で、プリンタ制御部１はトナー補給弁８６への通電をＯＮとして（ステップＳ２０５）、トナー容器８４と連通パイプ８０とを連通した状態とする。このことにより、トナー容器８４中のトナーが負圧により吸いだされて、連通パイプ８０、撹拌弁８２、現像液回収パイプ６６を介して現像液タンク６４へと補給される（ステップＳ２０６）。その後プリンタ制御部１は、トナー補給弁８６への通電をＯＦＦすることで（ステップＳ２０７）トナー容器８４と連通パイプ８０とが切断された状態として、トナー容器８４からのトナーの補給を停止させる。この状態で、しばらく間ポンプ６１を駆動させ続け、現像液を循環路中において循環させることにより撹拌し、その後、撹拌弁８２への通電をＯＦＦするとともに（ステップＳ２０８）、ポンプ６１への通電をＯＦＦして（ステップＳ２０９）トナー補給を完了する。
【００５１】
〔実施形態２〕
以下、本発明を画像形成装置であるカラープリンタに適用した第２の実施形態について説明する。この実施形態の基本的な構成は実施形態１と同じであり、その差異は、上記パッチ画像の画像濃度を有効画像領域内の最高画像濃度よりも低濃度にするための印写条件を、帯電チャージャ２３による感光体ドラム２１への帯電量を制御する方法に代えて、感光体ドラム２１への潜像転写バイアスを制御する方法を用いている点にある。そこで、以下、感光体ドラム２１への潜像転写バイアス制御について説明し、他の部分の説明は省略する。なお、現像プロセスは、正帯電の感光体ドラム２１を用いて負帯電の潜像を記録紙７１に転写し、正極性のトナーで現像する、いわゆるネガ／ポジのプロセスである。
【００５２】
図１１は、印写開始から現像終了までの制御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加える図１１に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて説明した実施形態１の動作と同じである。
実施形態１と同様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラム１１とがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて印写を開始し（ステップＳ３０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。次に、ユーザが操作部４の所定のスイッチを操作するとプリンタ制御部１は、潜像転写バイアスをＯＮし、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加するようにバイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ３０２）。次に、帯電用制御回路をＯＮして、帯電チャージャ２３により感光体ドラム２１を一様帯電させる（ステップＳ３０３）。そして、ＬＤにより感光体ドラム２１へ画像部を露光する。そして、感光体ドラム２１とクランプドラム１１との間に一定の潜像転写バイアスが印加された状態で、感光体ドラム２１が従動回転して、感光体ドラム２１上に形成された潜像が感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写される（ステップＳ３０４）。そして、これらの処理が終了したか否かをステップＳ３０５で判別し、有効画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、次のステップＳ３０６で露光、帯電をＯＦＦにする。
【００５３】
次に、プリンタ制御部１は、バイアス制御回路１２０を、パッチ画像部分の潜像転写バイアス電位を低くするように切り替える（ステップＳ３０７）。
ここで、バイアス電位を低くするほど、記録紙７１に転写される潜像電位を低くすることができる。また、上記図２、図３で説明したように、潜像電位が低いほど画像濃度が低濃度になる。このため、本実施形態のプリンタ制御部１は、バイアス制御回路１２０を有効画像のバイアス電位よりも、パッチ画像部分のバイアス電位を低くするように切り替えている。
そして、感光体ドラム２１上にパッチ潜像を形成し、記録紙７１の有効画像領域外の記録紙後端部近傍に画像濃度検出用のパッチ潜像を転写する（ステップＳ３０８）。そして、この処理が終了したか否かをステップＳ３０９で判別し、パッチ潜像の転写が終了したと判別されると、次のステップＳ３１０で潜像転写バイアスをＯＦＦにする。このようにして記録紙７１への静電潜像の書き込みが行なわれ、記録紙７１に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対する現像ヘッド６０等による現像が開始される（ステップＳ３１１）。この現像動作については実施形態１と同じであるので説明は省略する。
【００５４】
なお、有効画像部からパッチ画像部までの距離は、潜像転写バイアスの切り替え時間、及び帯電チャージャと記録紙７１への転写部との距離で決まる。本実施形態では、有効画像部の転写が終了してから潜像転写バイアスを切り替えるので、潜像転写バイアスの切り替え時間、及び帯電チャージャと記録紙７１への転写部との距離を近付けるように設定すると、有効画像部からパッチ画像部までの距離が近くなり、好ましい。
【００５５】
〔実施形態３〕
以下、本発明を画像形成装置であるカラープリンタに適用した第３の実施形態について説明する。この実施形態の基本的な構成は実施形態２と同じであり、その差異は、上記パッチ画像の画像濃度を有効画像領域内の最高画像濃度よりも低濃度にするための方法を、感光体ドラム２１への潜像転写バイアスを制御する方法に代えて、感光体ドラム２１へのＬＤの露光量を制御している点にある。そこで、以下、感光体ドラム２１へのＬＤの露光量制御について説明し、他の部分の説明は省略する。なお、現像プロセスは、実施形態２と同様のネガ／ポジプロセスである。
図１２は、印写開始から現像終了までの制御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加える図１２に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて説明した実施形態１の動作と同じである。
実施形態１と同様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラム１１とがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて印写を開始し（ステップＳ４０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。次に、ユーザが操作部４の所定のスイッチを押すとプリンタ制御部１は、潜像転写バイアスをＯＮし、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加するようにバイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ４０２）。次に、帯電用制御回路１１０を制御して、帯電チャージャ２３により、感光体ドラム２１を一様帯電させる（ステップＳ４０３）。そして、ＬＤにより感光体ドラム２１へ画像部を露光する。そして、感光体ドラム２１とクランプドラム１１との間に一定の潜像転写バイアスが印加された状態で、感光体ドラム２１が従動回転することにより、感光体ドラム２１上に形成された潜像が感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写される（ステップＳ４０４）。そして、これらの処理か終了したか否かをステップＳ４０５で判別し、有効画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、次のステップＳ４０６でＬＤの露光量を切り替える。
【００５６】
ここで、ＬＤによる感光体ドラム２１への露光光量を小さくするほど、記録紙７１に転写される潜像電位を低くすることができる。また、上記図２、図３で説明したように、潜像電位が低いほど画像濃度が低濃度になるので、露光光量を小さくすることによって低濃度の画像を得ることができる。このため、本実施形態のプリンタ制御部１は、ＬＤ制御回路１００を有効画像の露光光量よりも、パッチ画像部分の露光光量を小さくするように切り替えている。
【００５７】
そして、感光体ドラム２１上に有効画像を形成するときの露光光量よりも小さな露光光量でパッチ潜像を形成し、記録紙７１の有効画像領域外の記録紙後端部近傍に画像濃度検出用のパッチ潜像を転写する（ステップＳ４０７）。そして、この処理が終了したか否かをステップＳ４０８で判別し、パッチ潜像の転写が終了したと判別されると、次のステップＳ４０９で帯電、潜像転写バイアス、露光をＯＦＦにする。このようにして記録紙７１への静電潜像の書き込みが行なわれ、記録紙７１に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対する現像ヘッド６０等による現像が開始される（ステップＳ４１０）。この現像動作については実施形態１と同じであるので説明は省略する。
【００５８】
〔実施形態４〕
以下、本発明を湿式画像形成装置であるカラープリンタに適用した第４の実施形態について説明する。この実施形態も、基本的な構成は実施形態１と同じであり、その差異は、パッチ画像の画像濃度を有効画像領域内の最高画像濃度よりも低濃度で形成するための制御を、感光体ドラム２１の帯電量を制御する方法に代えて、クランプドラム１１の回転速度を制御するようにした点にある。そこで、以下、クランプドラム１１の回転速度制御について説明し、他の部分の説明は省略する。
【００５９】
図１３は、印写開始から現像終了までの制御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加える図１３に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて説明した実施形態１の動作と同じである。
実施形態１と同様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラム１１とがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて印写を開始し（ステップＳ５０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。そして、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加した状態で帯電チャージャ２３をＯＮして、ＬＤにより画像部を露光する。そして、感光体ドラム２１とクランプドラム１１との間に一定の潜像転写バイアスが印加された状態で、感光体ドラム２１が従動回転して、感光体ドラム２１上に形成された潜像が感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写される（ステップＳ５０２）。そして、有効画像部の現像を行う（ステップＳ５０３）。次に、プリンタ制御部１が、回転速度制御回路１３０を、クランプドラム１１の回転速度を早くするように切り替える（ステップＳ５０４）。
【００６０】
ここで、上記図２及び図４で説明したように、記録紙７１上の現像速度を早くするほど画像濃度を低くすることができる。このため、上記回転速度制御回路１３０を上記パッチ画像の現像速度ｖ２が有効画像の現像速度ｖ１よりも早くなるように切り替えている。これにより、経時使用によりトナー濃度が低下したときに、有効画像よりもパッチ画像の画像濃度ムラを早く生じさせ、有効画像部に画像濃度ムラが発生する前にトナー濃度の低下を検出するようにしている。
【００６１】
そして、ステップＳ５０５において、有効画像部の現像速度ｖ１よりも早い現像速度ｖ２でパッチ潜像を現像する。このように、有効画像部とパッチ画像部との両方が現像されると現像動作が終了する（ステップＳ５０６）。
【００６２】
上記実施形態１乃至４によれば、クランプドラム１１により搬送され、現にプリントが行なわれている記録紙７１上において、パッチ画像の濃度を有効画像領域の画像濃度よりも低濃度で形成しているので、経時のトナー消費により、有効画像に画像濃度ムラ等の劣化が生じることに先立ってパッチ画像の方が画像劣化を生じやすい状態となっている。そして、このようなパッチ画像濃度を濃度検出センサ８７で検出することによって、濃度ムラの発生を検知することができる。このため、該検知に基づいてパッチ画像部の濃度ムラの発生を検知した場合、すぐにトナーを該現像液に補給することができる。よって、有効画像上における画像劣化の発生を防止することができる。
【００６３】
〔実施形態５〕
以下、本発明を湿式画像形成装置であるプリンターに適用した実施形態５について説明する。この実施形態は、実施形態３と構成は同じである。すなわち、図１に示すプリンタと同じ構成である。そして、両者の差異は、記録紙７１に形成されるパッチ画像の形成方法と、このパッチ画像濃度を検出する動作とにある。そこで、係る動作について説明し、他の部分の説明は省略する。
【００６４】
図１４は、この実施形態５で画像が形成された記録紙７１の表面の、各画像の分布を示す説明図である。図１４に示すようにパッチ領域Ａは、有効画像領域Ｂ以外の領域であって、記録紙７１の搬送方向（図１４において矢印で示す方向）における先端部Ｃの近傍と、後端部Ｄの近傍との二箇所に設けられ、各パッチ領域にそれぞれパッチ画像が形成される。すなわち、実施形態１乃至４では、後端部Ｄ近傍のパッチ領域Ａの一箇所にのみパッチ画像が形成されたのに対して、この実施形態５では、上記二箇所にパッチ画像が形成される。
【００６５】
記録紙７１の表面における各画像領域の占める位置を決するにあたっては、先端部Ｃ側のパッチ領域Ａと有効画像領域Ｂとの距離をある程度確保することが望ましい。ある程度の距離があれば、有効画像領域Ｂにおける潜像を現像する前に、該先端部Ｃ側のパッチ領域Ａにおいて検出された画像の濃度に基づいて、トナーを現像装置に補給する時間が確保される。なお、十分な距離を確保できない場合には、クランプドラム１１の回転による記録紙７１の搬送を一旦停止させて、その間に現像液にトナーを補給して、その後、有効画像領域における潜像の現像を行なうようにすることが望ましい。また、有効画像領域Ｂと後端部Ｄ側のパッチ領域Ａとの距離についても、ある程度の距離を確保することが望ましい。
【００６６】
図１５は、この実施形態における画像形成動作の制御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加える図１５に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて概説した実施形態１の動作と同じである。
他の実施形態と同様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラム１１とがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて（ステップＳ６０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。次に、ユーザーが操作部４の所定のスイッチを操作すると、プリンタ制御部１は、潜像転写バイアスをＯＮし、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加するようにバイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ６０２）。そして、帯電チャージャ２３をＯＮして、感光体ドラム２１を一様帯電させる（ステップＳ６０３）。次に、パッチ潜像形成のために、ＬＤ制御回路１００を制御して、露光光量を小さくするように切り替える（ステップＳ６０４）。そして、ＬＤにより感光体ドラム２１へパッチ画像を露光し、パッチ潜像を形成する。そして、感光体ドラム２１とクランプドラム１１との間に一定の潜像転写バイアスが印加された状態で、感光体ドラム２１が従動回転することにより、上記露光により感光体ドラム２１上に形成されたパッチ潜像が、感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写される（ステップＳ６０５）。そして、これらの処理が終了したか否かをステップＳ６０６で判別し、パッチ画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、次に有効画像を形成するために、ＬＤ制御回路１００を制御して、露光光量をもとに戻すように切り替える（ステップＳ６０７）。そして、ステップＳ６０８で、有効画像部の露光、及び記録材７１への潜像転写を行う。そして、これらの処理が終了したか否かをステップＳ６０９で判別し、有効画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、再びパッチ潜像形成のために、ＬＤ制御回路１００を制御して、露光光量を小さくするように切り替える（ステップＳ６１０）。ここで、ステップＳ６１０からステップＳ６１２は、上記ステップＳ６０４からステップＳ６０６と同様であるので、説明を省略する。
そして、ステップＳ６１２で、パッチ画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、帯電、潜像転写バイアス印加、及び露光をＯＦＦにする（ステップＳ６１３）。このようにして記録紙７１には、パッチ潜像、有効画像の潜像、パッチ潜像の順で潜像の書き込みが行なわれ、記録紙７１に潜像が形成される。そして、これらの潜像を現像ヘッド６０等で現像する（ステップＳ６１４）。この現像動作については実施形態１と同じであるので説明は省略する。
【００６７】
図１６は、上記プリンタ制御部１によってなされる画像濃度の検出とトナー補給動作との制御を示すフローチャートである。ステップＳ７０１では、記録紙７１先端部Ｃ側のパッチ領域Ａの現像が行われる。ステップＳ７０２では、濃度検出センサ８７により、パッチ画像の画像濃度を検出しする。そして、この検出値が上記プリンタ制御部１に入力されると、このプリンタ制御部１では、検出値から濃度差を求め、予め測定され記憶されている濃度ムラを生じない濃度差との比較を行なう（ステップＳ７０３）。ここで、比較した結果、パッチ画像中の濃度差が規定濃度差未満であれば、トナーの補給は行なわれず有効画像領域Ｂの現像が行なわれることになる（ステップＳ７０５）。一方、パッチ画像中の濃度差が規定濃度以上であれば、上述したように、トナー補給装置が現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給し（ステップＳ７０４）、その後、有効画像領域Ｂの現像が行なわれることになる（ステップＳ７０５）。なお、有効画像領域Ｂに現像を行なう動作については、実施形態１と同じであるので説明を省略する。また、次のステップＳ７０６からステップＳ７０９までの処理は、記録紙後端部近傍のパッチ領域Ａの現像とパッチ画像の濃度差を検出する処理とを示しており、上記ステップＳ７０１からステップＳ７０９までの処理と同様であるので、この説明も省略する。そして、以上の処理が終了すると、記録紙７１を排出し（ステップＳ７１０）、印写動作を終了させる（ステップＳ７１１）。
【００６８】
この実施形態５によれば、搬送方向における記録紙７１の先端部Ｃ近傍のパッチ領域Ａの濃度に基づいて現像液に対してトナー補給をした後、このトナーの補給がなされた現像液により搬送方向における記録紙７１の後端部Ｄ近傍のパッチ領域Ａに画像を形成して、上記濃度差が規定濃度差以上であるか否かを確認する。そして、該濃度が規定濃度差以上であれば、その時点で再度現像液にトナーを補給する。このように、トナー補給によって画像濃度ムラが解消されたか否かを確認することができるので、上記実施形態１乃至４に比して、トナー濃度の低下による画質の低下を確実に防止することができる。
【００６９】
〔実施形態６〕
以下、本発明を湿式画像形成装置であるプリンターに適用した実施形態６について説明する。図１７は、本実施形態のプリンターの概略構成を示す正面図である。このプリンタの構成は、実施形態１と基本的には同じである。両者の差異は、上記図１のプリンタに設けられていたような、循環弁８１と供給弁８６とを連通させるトナー補給用及び撹拌用の循環路を設けておらず、印写中にトナー補給ができるように、現像液回収パイプ６６に直接トナー補給パイプ８５が連通している点と、図１８に示すようにパッチ領域Ａを、有効画像領域Ｂ以外の領域に、記録紙７１の搬送方向（図１８において矢印で示す方向）における先端部Ｃ側から後端部Ｄ側まで切れ目なく形成している点にある。
【００７０】
図１９は、この実施形態における画像濃度の検出とトナー補給動作との制御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加える図１９に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて概説した実施形態１の動作と同じである。
他の実施形態と同様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラム１１とがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて（ステップＳ８０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。次に、ユーザーが操作部４の所定のスイッチを操作すると、プリンタ制御部１は、潜像転写バイアスをＯＮし、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加するようにバイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ８０２）。そして、帯電用制御回路１１０を制御して帯電チャージャ２３により、感光体ドラム２１を一様帯電させる（ステップＳ８０３）。
【００７１】
ここで、本実施形態では、図１８に示すように、有効画像領域Ｂ以外の領域に形成するパッチ領域Ａを、記録紙７１の搬送方向先端部Ｃ側から後端部Ｄ側まで切れ目なく形成するので、ＬＤが１ライン走査中に、パッチ画像部と有効画像部との両方を露光することになる。上述したように、パッチ画像部の濃度は有効画像部の濃度よりも低濃度にする必要があるので、このような画像を形成するのに、１ライン走査中で、パッチ画像部のみが、小さな露光光量で露光されるように、ＬＤの露光光量を切り替えている（ステップＳ８０４、Ｓ８０５）。
【００７２】
なお、図示の例では、パッチ画像が有効画像よりも左側に形成されているが、右側であっても構わない。ただし、この場合、濃度検出センサ８７の配置もこれに合わせて変更する必要がある。
【００７３】
そして、このように形成された潜像を記録紙７１上に転写し（ステップＳ８０６）、この転写が全ライン終了したか否かをステップＳ８０７で判別し、全ライン終了するまで繰り返す。そして潜像の転写が終了したら、帯電、潜像転写バイアス印加、露光を全てＯＦＦにする（ステップＳ８０８）。このようにして記録紙７１には、パッチ潜像、有効画像の潜像の書き込みが行なわれる。そして、これらの潜像を現像ヘッド６０等で現像する（ステップＳ８０９）。この現像動作については実施形態１と同じであるので説明は省略する。
【００７４】
図２０は、濃度検出に係る制御を示すフローチャートである。
ステップＳ８１０では、上記ステップＳ８０９の現像動作が終了したか否かを判別する。そして、現像が終了していれば、記録紙排出動作（ステップＳ８１１）において記録紙７１を排出し、一連の動作が終了する。一方、現像中には、ステップＳ８１２で、濃度検出センサ８７により上記パッチ画像部の濃度検出を行う。そしてこの検出結果は、実施形態１で説明したように、プリンタ制御部１に入力され、プリンタ制御部１において濃度差を求めるとともに、この濃度差を、あらかじめ設定された規定濃度差と比較し、この規定濃度差以上であるか否かを判別する（ステップＳ８１３）。そして、規定濃度以下であれば、後述するトナー補給動作を行い、必要な量のトナーを現像液タンク６４内に補給する（ステップＳ８１４）。
【００７５】
図２１は、上記ステップＳ８１４におけるトナー補給装置の制御を示すフローチャートである。
ステップＳ９０１でトナー補給が開始すると、まず、補給弁８６をあけ、Ａ−Ｂ間を連通させる（ステップＳ９０２）。ここで、現像中は、トナー容器８４内のトナーが吸いだされるような負圧がかけられており、Ａ−Ｂ間を連通させることで、現像液タンク６４内の現像液中にトナーが補給される（ステップＳ９０３）。このとき、現像液の流通経路中にトナーが補給されるため、トナーの補給と同時に負圧が変化し、これにともなって現像液の流量が変化してしまうことがある。このため、プリンタ制御部１により、トナー補給時における負圧が変化しないように、上記負圧制御回路１４０による負圧制御を行う（ステップＳ９０４）。そして、一定量のトナーを補給したら補給弁８６を閉じ（ステップＳ９０５）トナー補給を停止する。このとき、負圧制御回路１４０により、トナー補給前の負圧に戻す。（ステップＳ９０６）トナー補給制御を終了させる。
【００７６】
この実施形態によれば、搬送方向における記録紙７１の先端部近傍から後端部近傍まで切れ目なく形成されるパッチ画像中の画像濃度を濃度検出センサ８７が検出する。そして、この検出結果に基づいてトナー補給装置が現像剤タンク６４中の現像剤にトナーを補給する。よって、たとえ有効画像の形成中であっても、測定画像の画像濃度ムラが生じれば、その時点ですぐに現像剤へのトナー補給が行なわれるので、有効画像中において画像濃度ムラが生じることを防止することができる。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項６の画像形成装置によれば、有効画像の濃度ムラが実際に発生することに先立って、測定画像において該画像濃度ムラが発生しやすい状態となったことを検知し、該検知に基づいて有効画像の画像濃度ムラが発生する前に、トナー補給装置が現像剤タンクへとトナーを補給する。よって、既に発生してしまった有効画像の画像濃度低下を検知してから事後的にトナー補給を行なうような装置に比して、現像剤のトナー濃度が低下し始めた時期における画像濃度の低下と、画像濃度の低下に先立って生じる有効画像におけるムラの発生を防止し、常に安定した濃度で画像を形成することができる。
また、有効画像の形成中であっても、有効画像での画像ムラが生じるおそれがあれば、その時点ですぐに現像剤へのトナー補給が行なわれるので、有効画像中における画像濃度ムラの発生を有効に防止することができる。
【００７８】
特に、請求項５の画像形成装置によれば、露光手段によって、測定用画像を形成しているので、通常の印写動作中に、記録材上の画像形成可能な範囲内で、かつ有効画像領域外のどのような場所にも前記パッチ画像を形成することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１に係るプリンタにおける現像装置の概略構成を示す説明図。
【図２】 印写枚数とベタ画像濃度との関係を示すグラフ。
【図３】 記録紙潜像電位と画像濃度との関係を示すグラフ。
【図４】 現像速度と画像濃度との関係を示すグラフ。
【図５】 実施形態１に係るプリンタの概略構成を示す説明図。
【図６】 実施形態１に係るプリンタの現像装置を簡略化して示す説明図。
【図７】 実施形態１に係るプリンタの制御を示すフローチャート。
【図８】 実施形態１に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図９】 実施形態１に係るプリンタの濃度検出に係る制御を示すフローチャート。
【図１０】 実施形態１に係るプリンタのトナー補給動作の制御を示すフローチャート。
【図１１】 実施形態２に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図１２】 実施形態３に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図１３】 実施形態４に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図１４】 実施形態５に係るプリンタによりプリントがなされた記録紙を示す説明図。
【図１５】 実施形態５に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図１６】 実施形態５に係るプリンタの現像と濃度検出の制御を示すフローチャート。
【図１７】 実施形態６に係るプリンタにおける現像装置の概略構成を示す説明図。
【図１８】 実施形態６に係るプリンタによりプリントがなされた記録紙を示す説明図。
【図１９】 実施形態６に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図２０】 同プリンタの濃度検出に係る制御を示すフローチャート。
【図２１】 同プリンタのトナー補給装置の制御を示すフローチャート。
【符号の説明】
１ プリンタ制御部
１０ 現像液
１１ クランプドラム
２１ 感光体ドラム
６０ 現像ヘッド
６１ 吸引ポンプ
６４ 現像液タンク
６５ 現像液供給パイプ
６６ 現像液回収パイプ
７１ 記録紙
８０ 連通パイプ
８１ 循環弁
８２ 撹拌弁
８３ トナー
８４ トナー容器
８５ トナー補給パイプ
８６ トナー補給弁
８７ 濃度検出センサ
１００ ＬＤ制御回路
１１０ 帯電用制御回路
１２０ バイアス制御回路
１３０ 回転速度制御回路
１４０ 負圧制御回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、測定用の現像像の画像濃度を検出し、その結果に基づいて現像剤にトナー補給する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置として、潜像担持体としての記録材を搬送する搬送手段と、現像剤を用いて潜像を現像する現像手段とを備え、記録材表面にトナー像を形成するものが知られている。この画像形成装置においては、現像動作に伴い現像剤中のトナーが消費され、現像剤のトナー濃度が低下する。このトナー濃度低下が生じたままの状態で現像を行うと記録材に形成される画像の濃度が低下してしまう。
【０００３】
そこで、記録材に形成された画像の現像後の画像濃度を検出し、得られた検出値が予め設定されている基準値より低い場合に、現像剤へ濃縮トナー液を補給する画像形成装置が提案されている（特開昭６２−１４４１８４号参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この提案にかかる装置では、画像濃度の低下が発生してしまってからトナー補給を行なうので、画像濃度の低下を未然に防止することはできない。また、現像剤のトナー濃度が徐々に低下していく段階で画像濃度の低下に先だって現れる画像中の画像濃度のムラ（以下、画像濃度ムラという）の発生も未然に防止することはできない。
【０００５】
そこで、先に本出願人は、記録材を搬送する搬送手段と、現像剤を用いて潜像を現像し、該記録材にトナー像を形成する現像装置と、該現像装置に現像剤を供給する現像剤タンクと、該現像剤タンクにトナーを補給するトナー補給装置と、該トナー補給装置が該現像剤タンク中の現像剤に対して補給するトナーの補給量を制御するトナー補給量制御手段と、を備えた画像形成装置において、該画像濃度検出手段が、該記録材における有効画像領域外に形成され、かつ該有効画像領域に形成される有効画像の最高画像濃度よりも低濃度であるパッチ画像の画像濃度を複数箇所で検出する画像濃度検出手段と、該画像濃度検出手段の検出値を用いて該パッチ画像中での濃度差を求める処理手段とを設け、該トナー補給量制御手段を、該処理手段により求めた濃度差に基づいて、トナー補給量を制御するように構成したことを特徴とする画像形成装置を提案した（特願平７−５７９５４号）。
【０００６】
上記提案は、次の知見に基づいてなされたものである。すなわち、通常、記録紙上の静電潜像に現像装置を用いて画像を形成する場合、記録紙の電位が小さいほどトナーが付着しにくく画像濃度ムラが発生しやすいという現象が存在し、この現象はトナーの消費にともなって現像液中のトナーが減少するほど顕著に現れてくる。
【０００７】
図２は、ベタ画像濃度と画像濃度ムラとの関係を示すグラフである。縦軸はベタ画像（面積率１００％）の濃度を示し、画像濃度が高いほど記録紙電位が高い。横軸は画像濃度ムラを示し、ベタ画像内の最高濃度と最低濃度の差が大きいほど画像濃度ムラが大きい。特性線ｂは、トナーが消費される前の現像液による現像で得られたベタ画像濃度と画像濃度ムラとの関係を示しており、特性線ａは、現像を繰り返した後のトナーが消費された現像液による現像で得られたベタ画像濃度と画像濃度ムラとの関係を示している。縦軸に示したベタ画像濃度の値ｄ１は、出力する画像の最高画像濃度であり、ベタ画像濃度の値ｄ２は、出力する画像とは別に形成する測定用のベタ現像像（面積率１００％）の画像濃度である。横軸に示す画像濃度ムラの値ｙは出力画像としてのベタ画像（面積率１００％）を目視した場合に画像濃度ムラが目立つかどうかの境界値である。
【０００８】
図２において、初期の現像液による現像では特性線ｂに示すように、上記最高画像濃度ｄ１や上記測定用のベタ画像の画像濃度ｄ２での画像濃度ムラの値ｘは上記境界値ｙよりも小さく、目視での画像濃度ムラはほとんどない。一方、現像を繰り返した後の現像液による現像では特性線ａに示すように、上記最高画像濃度ｄ１での画像濃度ムラの値ｘは上記境界値ｙよりも小さく、目視での画像濃度ムラはほとんどないが、上記測定用のベタ画像の画像濃度ｄ２での画像濃度ムラの値ｙは上記境界値ｙになり、目視での画像濃度ムラが発生する。
このように現像を繰り返すことで、特性線ｂから例えば特性線ａというようにベタ画像濃度と画像濃度ムラとの関係が変化して画像濃度ムラが発生しやすくなり、しかも、画像濃度ムラはベタ画像濃度が低いほど発生しやすい。
【０００９】
上記提案に係る画像形成装置では、以上のように、現像剤濃度が低下すると、画像濃度ムラが発生し、しかも、この画像濃度ムラが記録紙の電位が小さいほど発生しやすいという現象に着目し、有効画像領域に形成される画像よりも濃度が低い測定用の画像を有効画像領域外に形成することで、画像濃度ムラの発生を検出しやすい状態にしている。そして、この測定用の画像中の画像濃度を複数箇所で検出し、該検出値の差に対応した量のトナーを現像剤に補給している。
【００１０】
なお、上記提案に係る画像形成装置の具体例では、画像面積率１００％の測定用の画像を用いている。これは、上記具体例がドットによって画像を形成するデジタル式の画像形成装置であるため、測定用の画像として、例えば面積率５０％の中間濃度のものを使用すると、光学センサによる測定にあたってドット部についてのセンサ信号を用いて濃度差を検出するのに、ドット部と非ドット部との区別をする必要があり、制御が複雑になるのを避けるという理由による。
また、階調をドットの面積率で表現する種類のプリンタでは、記録紙上におけるベタ画像部（面積率１００％）と中間濃度部（例えば面積率５０％）とで１つのドットの電位が同じであっても、ベタ画像部の方が画像濃度ムラが目立ちやすい。例えば、１ドットの電位が７０Ｖとすると、ベタ画像部（面積率１００％）では７０Ｖ電位のドットが記録紙一面に存在するのに対して、中間濃度部（面積率５０％）ではこのドットが１ドットおきで印字されていない部分が存在するため、目で見たときに少々の画像濃度ムラが生じていても目立ちにくく、逆に、ベタ画像部においては少しでも画像濃度ムラが生じると目立ってしまう。よって、測定用の画像としてベタ画像を用い、かつそれについての上記境界値ｙを求めて使用すれば、画像濃度ムラが生じ易いベタ画像部での濃度ムラ発生を確実に防止すると同時に、中間濃度部やハイライト部の濃度ムラも未然に防止できるいう理由による。
【００１１】
例えば、画像面積率１００％のパッチ画像において発生した画像濃度ムラが非常に小さく、また画像面積率がベタ画像濃度よりも小さい中間濃度部、ハイライト部においても画像濃度ムラが目立たない程度の限界の濃度差ｙを予め実験でもとめて設定値ｙとしておく。また、ベタ画像濃度の濃度差がこの設定値ｙ以上になったときに、濃度差ｙにもどすまで現像剤に補給すべきトナー量も予め実験によって求めておく。そして、画像形成動作を行うのに伴い、所定のタイミングで上記パッチ画像を測定用に作成し、作成したパッチ画像中の画像濃度を上記画像濃度検出手段で複数箇所検出する。この検出結果を処理手段により処理し、例えば、検出された複数の検出値のうちの最高値と最低値とから濃度差を求める。この濃度差が上記設定値ｙ以上であれば、上記濃度差ｙに戻すための量として予め求めたトナー量を、現像剤に補給する。
従って、この装置では、パッチ画像中の濃度を検出し、有効画像領域よりも先に発生するパッチ画像の画像濃度ムラを検知することによって、該有効画像領域に形成される画像に画像濃度ムラが発生する前に現像剤にトナーを補給することができる。
なお、現像剤濃度が低下すると、画像濃度ムラが発生し、しかも、この画像濃度ムラが記録紙の電位が小さいほど発生しやすいという現象は、デジタル式の画像形成装置のみならずアナログ式の画像形成装置でも同様に生じる現像である。
【００１２】
本発明は、上記提案に係る画像形成装置の改良に関するものであり、その目的とするところは、画像濃度の低下が発生する前に現像剤が画像濃度の低下を発生させやすい状態となったことの検出、及び、該検出に基づく現像剤へのトナーを補給を自動的に行って、画像濃度の低下や画像濃度ムラの発生を未然に防止できる画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、該現像装置の現像剤中にトナーを補給するトナー補給装置とを有し、形成対象の画像である有効画像の潜像とは別に潜像担持体上に測定用潜像を形成し、該測定用潜像を前記現像装置で現像して測定用現像像を形成し、該測定用現像像の画像濃度を検出した結果に基づいて前記トナー補給装置によるトナー補給を制御する画像形成装置において、該測定用現像像の画像濃度が前記有効画像としてベタ画像（画像面積率１００％の画像）を形成したときの画像濃度よりも薄い所定の画像濃度になるように、前記有効画像の現像像と前記測定用現像像との間で画像形成条件を切り替えて前記測定用現像像を形成し、前記測定用現像像の複数箇所における画像濃度検出の結果を用いて該測定用現像像中での濃度差を求め、該濃度差に基づいて前記トナー補給装置による該有効画像の潜像を現像中のトナー補給を制御することを特徴とするものである。
請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記現像装置が、上記潜像担持体に対して現像液を供給する現像部と、該現像部に供給する現像液を収容する現像液タンクとを有し、上記トナー補給装置は、該現像液タンクにトナーを補給することを特徴とするものである。
請求項３の画像形成装置は、請求項２の画像形成装置において、上記現像装置が、上記現像部から上記現像液タンクに現像液を回収する現像液回収パイプを有し、上記トナー補給装置が、補給用のトナーを収容するトナー容器と、該トナー容器を該現像液回収パイプに接続するためのトナー補給パイプとを有することを特徴とするものである。
請求項４の画像形成装置は、請求項３の画像形成装置において、上記現像装置が、上記現像液タンクから上記現像部に現像液を供給する現像液供給パイプと、該現像部と該現像液タンクとの間に、該現像液供給パイプと上記現像液回収パイプとで現像液流通経路が形成された状態で、該現像液回収パイプに負圧を発生させて該現像部と現像液タンクとの間で現像液を循環させるための負圧発生手段とを有し、上記トナー補給装置を、上記トナー容器が上記トナー補給パイプを介して該現像液回収パイプに連通する状態と、この連通を遮断する状態とを取り得るように構成し、かつ、上記現像装置に、該連通する状態と、該遮断する状態とで、上記現像液を循環させるにあたって負圧が変化しないよう、該現像液パイプに発生させる負圧を制御する負圧制御手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項５の画像形成装置は、上記潜像担持体を一様帯電した後に露光による潜像書き込みを行うか、あるいは、他の潜像担持体を一様帯電した後に露光による潜像書き込みを行って形成した潜像を上記潜像担持体に転写するかして、上記潜像担持体上に潜像を形成する請求項１の画像形成装置において、上記切り替える画像形成条件が、前記露光の光量であることを特徴とするものである。
請求項６の画像形成装置は、装置内で上記潜像担持体を所定方向に搬送しながら画像を形成する請求項５の画像形成装置において、上記測定用現像像が、潜像担持体の搬送方向における上記出力する画像の先端部近傍から後端部近傍まで切れ目なく形成されることを特徴とするものである。
【００１４】
以上の請求項１乃至６の画像形成装置においては、前述の提案に係る画像形成装置と同様に、画像濃度ムラの発生を検出しやすい、有効画像領域に形成される画像よりも濃度が低い測定用の現像像を有効画像領域外に形成し、この測定用の現像像の複数箇所の画像濃度を検出し、該検出結果を用いて該測定用現像像中での濃度差を求め、該濃度差に基づいてトナー補給装置によるトナー補給を制御する。しかも、有効画像の現像像を作成するときとは画像形成条件を切り替えることで前記測定用現像像を形成することにより、例えば、測定用現像像を作成するためのテスト用原稿などを用いることなく、自動的に、測定用現像像の作成及び検出をできるようにした。
【００１５】
ここで、図３は、正規現像を行う画像形成装置における記録材の潜像電位と画像濃度との関係を示すグラフであり、縦軸は画像濃度、横軸は潜像電位をそれぞれ示している。このグラフによれば、記録材上の潜像電位が高くなるほど画像濃度が高くなり、ある程度の潜像電位になると画像濃度がそれ以上上がらなくなるような特性であることがわかる。測定用現像像の画像濃度を有効画像の最高画像濃度よりも低濃度となるように形成するには、測定用潜像の潜像電位ｐ２を有効画像の潜像電位ｐ１よりも小さくすればよい。このように有効画像の潜像と測定用潜像画像とで、潜像形成に当たっての印写条件を異ならせることにより、これらの現像像の画像濃度ｄ２、ｄ１を、前述の図２中の画像濃度ｄ２、ｄ１に対応させることができる。
【００１６】
そこで、請求項５の画像形成装置においては、上記露光の光量を、上記潜像担持体に形成される測定用潜像の現像像の画像濃度が、上記有効画像領域内に形成される有効画像の最高画像濃度よりも低くなる露光状態になるよう切り替える。現像装置で潜像を現像すると、有効画像領域内に形成される有効画像の最高画像濃度に比して、測定用現像像の画像濃度が低濃度になるようにする。
【００１７】
なお、図４は、記録材の現像速度と画像濃度との関係を示すグラフであり、縦軸は画像濃度、横軸は記録材の現像速度をそれぞれ示している。このグラフによれば、記録材の現像速度が遅くなるほど画像濃度が高くなり、ある程度の速度まで遅くなると画像濃度がそれ以上濃くならないような特性であることがわかる。測定用現像像の画像濃度を有効画像の最高画像濃度よりも低濃度となるように形成するには、測定用潜像の現像速度ｖ２を有効画像潜像の現像速度ｖ１よりも早くし、現像時間を短くすればよい。このように有効画像と測定用画像とで印写条件としての現像時間を異ならせることにより、これらの画像濃度ｄ１，ｄ２を、図２中の画像濃度ｄ１，ｄ２に対応させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
〔実施形態１〕
以下、本発明を湿式画像形成装置であるカラープリンタに適用した第１の実施形態について説明する。図５は本実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す正面図である。潜像担持体としての静電記録紙（以下、記録紙という）７１が、記録面を外側にしてロール状に巻かれ、記録紙ロール７０として、図示しない紙管ホルダによってプリンタ本体に装着されている。上記記録紙ロールからくり出された記録紙７１を装着する搬送手段としてのクランプドラム１１の外周部１１ａの一部には平面部１１ｂが形成され、その平面部１１ｂには、記録紙７１の先端を掴む記録紙固定部材としてのクランプ爪１２と、記録紙７１を排出するときに平面部１１ｂ上の記録紙７１を浮き上がらせるイジェクトピン１３が設けられている。このクランプ爪１２及びイジェクトピン１３は、クランプドラム１１内部に設けたそれぞれの回転軸に一体化されて取り付けられ、各回転軸は、クランプドラム１１の端面から外側に突出している。そして、クランプ爪１２の開閉動作及びイジェクトピン１３の出入動作を行なうために、クランプドラム１１のフランジ部の端面外のそれぞれの回転軸の軸端には、カム状のレバー（不図示）が取り付けられ、プリンタの側板側には、該カム状のレバーに必要に応じて接触するようにクランプドラム１１の回転軸方向に移動するピン（不図示）が設けられている。
【００１９】
上記クランプドラム１１へ記録紙７１を装着するときは、まず、平面部１１ｂが給紙位置（ほぼ最上部）に来たときに、クランプドラム１１の回転を一旦停止させる。このとき、クランプ爪１２は開いている。記録紙７１の先端が、ガイドコロ７２、カッター７３を経て、給紙ローラ７４のニップ部に挿入されると、図示しない紙センサによってその先端が検知される。そして、記録紙７１の先端が、クランプ爪１２へわずかにバックリングする程度に突き当たる。その後、クランプドラム１１が矢印方向に回転すると、クランプ爪１２の上記カム状のレバーと、プリンタの側板側の上記ピンとの係合が外れ、クランプ爪１２が閉じて記録紙７１を掴み、さらにクランプドラム１１が回転すると、記録紙７１がクランプドラム１１面に巻き付けられる。クランプドラム１１は、記録紙７１が所定の長さまで巻き付けられる角度まで回転すると一旦停止し、カッター７３が動作して記録紙７１がロール部７０側から切り離される。
【００２０】
上記クランプドラム１１の周囲には、他の像担持体としての感光体ドラム２１、感光体ドラム２１の感光体への書き込みを行なう露光装置、記録紙７１に転写された静電潜像を、液体キャリアにトナーが分散されてなる現像液を用いて現像する湿式現像装置等が配設されている。
【００２１】
上記露光装置は、図示しないレーザダイオード（以下、ＬＤという）、ポリゴンミラー３１及びその駆動モータ、ビームエキスパンダー（不図示）、ｆ-θレンズ及びシリンドリカルレンズ等のレンズ群３２、第１ミラー３３、第２ミラー３４、同期検知ミラー３５、同期検知センサ３６等より構成される。ＬＤから出射したレーザー光は、ポリゴンミラー３１面で反射し、レンズ群３２を通って絞られ、さらに第１ミラー３３、第２ミラー３４で反射されて、集束されたレーザー光が感光体ドラム２１面に到達し、これにより、記録画像が静電潜像として感光体ドラム２１上に書き込まれる。ＬＤから感光体ドラム２１面までの光路長は、レンズ群３２によって絞られたレーザービーム径が最小になるように設定される。本実施形態では、ＬＤ、ポリゴンミラー３１、レンズ群３２等をベース上に一体で構成し、このベースを図５の左右方向に移動することによって、上記光路長の調整を図っている。
【００２２】
係る露光装置により感光体ドラム２１に形成された静電潜像は、クランプドラム１１との間で記録紙７１へと転写され、記録紙７１上には、感光体に形成された静電潜像が転写され、感光体ドラムに形成された静電潜像と鏡像関係にある静電潜像が形成される。記録紙７１に転写された静電潜像は、湿式現像装置のスリット現像ヘッド（以下、現像ヘッドという）６０により、現像液１０で現像され可視像化される。
【００２３】
上記湿式現像装置の構成を簡略化して図６に示す。この湿式現像装置は、現像ヘッド６０、吸引ポンプ６１、電磁弁６２、現像剤タンクとしての現像液タンク６４、現像液供給パイプ６５、現像液回収パイプ６６等から構成されている。上記現像ヘッド６０は、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｂｋ）、特別色（ｓｐ）用の５個があり、クランプドラム１１面に密着するような形状に作られ、クランプドラム１１と非現像時において約２mm離れた状態で、放射状に配置されている。また、現像ヘッド６０のクランプドラム１１に対向する面には、クランプドラム１１の軸方向に延在する少なくとも１本の現像溝６０ａが彫られている。そして、上記現像ヘッド６０は、図示しない上下移動装置により、クランプドラム１１に近接する位置と、これから離間し位置との間で移動できるようになっている。
【００２４】
上記湿式現像装置による現像時には、図５に示すように、クランプドラム１１が矢印方向に回転し、静電潜像が形成された記録紙７１の先端が現像ヘッド６０との対向位置を通過するとき、上記上下移動装置で、現像ヘッド６０をクランプドラム１１面側に押しつけ、記録紙７１に密着させる。
【００２５】
そして、記録紙７１によって現像ヘッド６０の現像溝６０ａが略密閉された状態で、吸引ポンプ６１により、その密閉された現像溝６０ａが負圧にされ、現像液１０が現像液タンク６４、現像液供給パイプ６５、現像ヘッド６０、現像液回収パイプ６６、吸引ポンプ６１、現像液タンク６４間を循環することにより、現像ヘッド６０の現像溝６０ａに現像液１０が供給され、記録紙７１上に転写された静電潜像が現像される。
【００２６】
そして、記録紙７１の画像形成部の後端が現像ヘッド６０との対向位置を通過した後、電磁弁６２により現像液１０の供給が停止され、一定時間現像液１０のスクイズが行なわれる。このスクイズが終了した後、吸引ポンプ６１が停止され、上記移動装置で現像ヘッド６０がクランプドラム１１から離される。このとき、上記スクイズが完全でないと、記録紙７１の後部に現像液１０が残留しているので、ブロッタローラ４１により、この残留液が完全に除去される。また、ファン４２によって、記録紙７１とブロッタローラ４１とを乾燥させる。
【００２７】
上記現像の後、記録紙７１上には残留電位が残っており、次の工程において混色を防止するために、除電スコロトロン４３により除電を行ない、残留電位を除去する。そして、すべての現像ヘッド６０による現像が終了すると、クランプドラム１１は排紙位置まで駆動され、クランプ爪１２が開き、イジェクトピン１３が突き出て、記録紙７１の先端をクランプドラム１１から浮き上がらせて、記録紙７１が排紙テーブル７７に排出される。
【００２８】
また、図７は、この実施形態のカラープリンタの制御のフローチャートである。プリンタの電源がＯＮされる（ステップＳ１）と、現像ヘッド６０、クランプドラム１１及び静電潜像の書き込み部のイニシャライズ（初期設定）が行なわれる（ステップＳ２）。上記現像ヘッド６０をイニシャライズするにあっては、プリンタ入力部の現像ヘッドホームポジションセンサが、現像ヘッド６０のホームポジションを検出している。ここで、ホームポジションとは、各現像ヘッド６０がすべて下降されている状態で、かつ、次に上昇する現像ヘッド６０が作像プロセスにおいて１番目に用いる色の現像ヘッド６０であるように設定されている状態である。プリンタの電源がＯＮされたとき、現像ヘッドホームポジションセンサの出力をチェックして、現像ヘッドの現在の位置がホームポジションである場合には動作せずに、ホームポジションでない場合には、上下移動装置によって現像ヘッドをホームポジションの位置にする。
【００２９】
上記現像ヘッド６０のイニシャライズが終了した後、クランプドラム１１のイニシャライズが行なわれる。図示しないドラムホームポジションセンサか゜クランプドラム１１上の検出部を検出する。ドラム駆動モータがＯＮされ、ドラムホームポジションセンサがクランプドラム１１上の該検出部を検出するまで、クランプドラム１１が回転駆動され、クランプドラム１１の回転位置（角度）が認識できることを確認する。そして、ポリゴンミラー３１用のモータがＯＮされて、ポリゴンミラー３１の回転を安定させ、その後、ＬＤ駆動系の電源をＯＮする。
【００３０】
次に、クランプドラム１１が回転し、所定の位置で、給紙ソレノイドをＯＮしてクランプ爪１２を開放しながらクランプ部を真上までもっていき、クランプドラム１１を停止して、プリンタを給紙待機状態にする（ステップＳ３）。
【００３１】
次に、上記給紙待機状態で、記録紙７１がクランプドラム１１のクランプ部にセットされ、ユーザーが操作部４の所定のスイッチを押すことによって、クランプドラム１１上に記録紙７１を巻き付ける動作が開始される。記録紙７１がロール紙の場合にはカット動作を行なって、給紙動作が終了する（ステップＳ４）。
【００３２】
次に、クランプドラム１１は回転を続け、記録紙７１が巻き付けられた状態で、静電潜像の書き込み動作のスタートを待つＲＥＡＤＹ位置で停止する（ステップＳ５）。
【００３３】
次に、ユーザーが操作部の所定のスイッチを押すことによって、静電潜像の書き込み及び現像が行なわれる（ステップＳ６）。すなわち、ユーザーが上記スイッチを押すと、クランプドラム１１が回転し始め、感光体ドラム２１の周囲に配設された除電用ＬＥＤ２４、帯電チャージャ２３用電源等がＯＮする。クランプドラム１１は回転を続け、クランプドラム１１上の検出部が書き込み開始位置検出センサに検出され、その検出値がプリンタ制御部１に入力される。このとき、プリンタ制御部から書き込み部に書き込みスタート信号が出力され、感光体ドラム２１への静電潜像の形成が開始される。また、感光体ドラム２１からクランプドラム１１上の記録紙７１に静電潜像の転写するために用いる静電転写用電源がＯＮされる。以上の動作により記録紙７１の１枚分の静電潜像の形成及び静電転写が終了した後、帯電チャージャ２３用電源、及び静電転写用電源がＯＦＦされ、静電潜像形成動作が終了する。
【００３４】
記録紙７１上の静電潜像の先端は、上記静電潜像形成動作が終了した時点で感光体ドラム２１の直前まできており、クランプドラム１１の回転が続けられることにより、クランプドラム１１のクランプ部が現像ヘッド６０の位置まで送られる。５本ある現像ヘッド６０のうち使用する現像ヘッド（以下、アクティブ現像ヘッドという）が、記録紙７１上のクランプ部と静電潜像の先端部との間の現像ヘッド上昇位置にきたとき、移動装置を作動させて、アクティブ現像ヘッドを上昇させる。なお、このとき、クランプドラム１１を一時停止させてアクティブ現像ヘッドの上昇を待つ方法と、クランプドラム１１を停止させずにアクティブ現像ヘッドを上昇させる方法が考えられる。この方法は、記録紙７１上のクランプ部と静電潜像の先端部との間の距離が十分にとれるかどうかで選択でき、例えば、十分な距離がとれる場合にはクランプドラム１１を停止させずに、アクティブ現像ヘッドを上昇させても問題はない。
【００３５】
上記アクティブ現像ヘッドの上昇が完了したら、移動装置を停止する。そして、クランプドラム１１を回転させ、上昇したアクティブ現像ヘッドに対応したポンプ６１と電磁弁６２とをＯＮする。係る動作により、現像液１０がアクティブ現像ヘッド内の現像溝６０ａに供給され、現像が開始される。そして、現像開始とともに、送風ファン４２がＯＮされる。現像が継続されるにつれ、記録紙７１のクランプ部が除電スコロトロン４３の位置に到達し、その到達時点で、除電スコロトロン４３の電源である記録紙除電用電源をＯＮする。
【００３６】
現像が終了したら、電磁弁６２をＯＦＦして現像液１０を回収し、回収し終った時点でポンプ６１を停止し、アクティブ現像ヘッドを下降させる。そして、もう一度記録紙７１のクランプ部が除電スコロトロン４３の位置に到達したら、記録紙除電用電源と送風ファン４２をＯＦＦする。
【００３７】
第１色目に対する静電潜像の書き込み及び現像が終了した後、そのままクランプドラム１１は回転を継続し、次の色に対応した静電潜像の書き込み及び現像が開始され、所定回数の静電潜像の書き込み及び現像が終了した場合には、記録紙排出動作にはいる（ステップＳ７）。
【００３８】
上記記録紙排出動作は、クランプ部が真上を過ぎた位置で排出ソレノイドをＯＮし、排出位置でクランプ爪１２が開放され、そのままクランプドラム１１の回転が継続されることにより行なわれる（ステップＳ８）。その後、クランプドラム１１は回転を継続して、初期設定後と同様に給紙位置にて停止する。
【００３９】
以上の、構成及び動作の概略を説明した装置において、プリントが繰り返されると、現像液タンク６４内のトナーが消費され現像液１０のトナー濃度が低下することにより、記録紙７１に形成される画像（トナー像）にムラが生じたり、該画像の画像濃度が低下したりしてしまう。そこで、この実施形態では、記録紙７１の有効画像領域の外側に形成される、画像濃度検出用のパッチ画像の濃度が、該有効画像領域内に形成される画像の最高濃度よりも低濃度となるように、該パッチ画像を形成し、このパッチ画像の濃度を検出する画像濃度検出手段と、該画像濃度検出手段によって得られた検出結果に基づいて現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給するトナー補給装置と設けて、係る画像品質の低下を防止している。また、先にその概略を説明した現像装置についても、画像濃度検出手段とトナー補給装置とを備えた装置に適用するために、先に示した以外の構成を有している。以下、これらの点を説明する。
【００４０】
図１は、この現像装置の構成を詳細に示す説明図である。この現像装置が、現像ヘッド６０、吸引ポンプ６１、現像液タンク６４、現像液供給パイプ６５、現像液回収パイプ６６を備えたものであることは前述の通りであるが、それに加えて、現像液供給パイプ６５内と現像液回収パイプ６６内とを連通する連通パイプ８０、現像液供給パイプ６５と連通パイプ８０との接続部分に設けられた電磁三方弁からなる循環弁８１、現像液回収パイプ６６と連通パイプ８０との接続部分に設けられた電磁三方弁からなる撹拌弁８２等を備えている。また、連通パイプ８０にはトナー補給パイプ８５の一端部が連通しており、このトナー補給パイプ８５の他端部は、その内部に補給用のトナー８３が蓄えられたトナー容器８４内に連通している。また、このトナー補給パイプ８５のトナー容器８４から連通パイプ８５へと至る部分には、電磁弁からなるトナー補給弁８６が設けられている。
【００４１】
また、現像ヘッド６０により潜像が現像された状態にある、クランプドラム１１に搬送される記録紙７１の近傍には、この転写紙７１に現像された画像の濃度を検出し、その検出結果をプリンタ制御部１に入力する画像濃度検出手段としての濃度検出センサ８７が設けられている。なお、以上の説明において、プリンタ制御部１はトナー補給量制御手段に相当する。また、ポンプ６１、循環弁８１、連通パイプ８０、撹拌弁８２、トナー容器８４、トナー補給パイプ８５、及びトナー補給弁８６が、現像液タンク６４にトナーを補給するトナー補給装置を構成する。
【００４２】
また、上記ＬＤの露光光量を調整するＬＤ制御回路１００と、感光体ドラム２１の帯電電位を制御する帯電用制御回路１１０と、感光体ドラム２１からクランプドラム１１上の記録紙７１への潜像転写バイアス電圧を制御するバイアス制御回路１２０と、クランプドラム１１の回転速度を制御する回転制御回路１３０と、ポンプ６１の負圧を調整する負圧制御回路１４０とが設けられており、それぞれプリンタ制御部１からの制御信号によって制御できるようになっている。
【００４３】
以上のように構成されたこの装置における、記録紙７１に形成される画像の濃度を検出する動作と、係る画像濃度の検出値に基づいてトナー補給装置が現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給する動作とについて、以下説明する。図８及び図９は、この実施形態における画像濃度の検出とトナー補給動作との制御を示すフローチャートであり、先に図７を用いて説明した実施形態の制御における、ステップＳ４からステップＳ６の制御を詳細に示したものである。なお、本実施形態では、負帯電の感光体ドラム２１から記録紙７１に負帯電の潜像を転写し、これを正極性のトナーで現像する、いわゆるポジ／ポジのプロセスを採用している。
（以下、余白）
【００４４】
この装置では、前述の様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラムとがイニシャライズされ、給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされる。以下、図８に従って説明する。
給紙動作が終わり、ＲＥＡＤＹ状態になり、印写を開始すると（ステップＳ１０１）、上記プリンタ制御部１は、感光体ドラム２１に潜像転写バイアスを印加するように上記バイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ１０２）。次に、上記帯電用制御回路１１０を制御して、感光体ドラム２１における有効画像領域を帯電させる（ステップＳ１０３）。次に、上記ＬＤ制御回路１００を制御して画像部の露光を行う。そして、感光体ドラム２１は、クランプドラム１１との間で所定の潜像転写バイアスが印加された状態で、クランプドラム１１の回転とともに従動回転し、クランプドラム１１に巻き付けられている記録紙７１に潜像を転写する（ステップＳ１０４）。ここで、ステップＳ１０５において有効画像部の潜像が記録紙７１に転写されたか否かを判別し、転写が終了してなければステップＳ１０４に戻り、終了していれば、次のステップＳ１０６で、露光をＯＦＦにする。そして、ステップＳ１０７で、プリンタ制御部１が帯電用制御回路１１０を制御して帯電量を切り替える。
【００４５】
ここで、本実施形態で採用している現像プロセスは、ポジ／ポジのプロセスであり、感光体ドラム２１の帯電量を増加させると、記録紙７１に転写された潜像電位も高くなるので、画像濃度検出用のパッチ画像の濃度が、有効画像部の最高濃度よりも低くなるような帯電量で上記感光体ドラム２１のパッチ潜像形成領域を帯電させるように、帯電用制御回路１１０を制御している。これにより、ベタ画像濃度が低いパッチ画像の方が有効画像部の画像よりもトナー濃度低下による画像濃度ムラを早く生じさせ、このパッチ画像の濃度ムラを濃度検出センサ８７で検出することにより、有効画像部で画像濃度ムラが発生する前にトナー濃度の低下を検出することができる。
【００４６】
そして、上述したように帯電された感光体ドラム２１上に形成されたパッチ潜像を記録紙７１に転写する。ここで、ステップＳ１０９においてパッチ潜像の転写が終了したか否かを判別し、転写が終了してなければステップＳ１０８に戻り、終了していれば、次のステップＳ１１０で、帯電及び潜像転写バイアスの印加をＯＦＦにする。そして、現像が開始されるステップＳ１１１。なお、該静電潜像を現像するための具体的な動作については、先に説明した通りである。
【００４７】
なお、有効画像部からパッチ画像部までの距離は、帯電量の切り替え時間、及び帯電チャージャと記録紙７１への転写部との距離で決まる。本実施形態では、有効画像部の転写が終了してから帯電量を切り替えるので、帯電量の切り替え時間、及び帯電チャージャと記録紙７１への転写部との距離を近付けるように設定すると、有効画像部からパッチ画像部までの距離が近くなり、好ましい。
【００４８】
次に、図９における現像動作が開始されると（ステップＳ１１１）、上記濃度検出センサ８７が、上記記録紙７１の有効画像領域の外側に形成されたパッチ画像の複数箇所における画像濃度を検出する（ステップＳ１１２）。そして、この検出結果がプリンタ制御部１に入力され、プリンタ制御部１においてあらかじめ設定された処理手順に従い、最大濃度（ＭＡＸ）と最小濃度（ＭＩＮ）とを求め（ステップＳ１１３）、更に両者の濃度差を求める（ステップＳ１１４）。そして、この濃度差と規定濃度差とを比較し、この規定濃度差以上であるか否かを判別する（ステップＳ１１５）。そして、規定濃度差以上であれば、後述するトナー補給動作を行い、必要な量のトナーを現像液タンク６４内に補給する（ステップＳ１１６）。一方、パッチ画像中の濃度差が規定濃度差未満であれば、トナー補給動作は行なわない。そして、次の記録紙排出動作（ステップＳ１１７）において、記録紙を排出し、一連の動作が終了する。
【００４９】
次に、トナー補給装置が、現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給する具体的な動作について説明する。図１０は、トナー補給動作の制御を示すフローチャートであり、図９のステップＳ１１６の制御を詳細に示したものである。トナーを補給するに際しては、まず、プリンタ制御部１が循環弁８１への通電をＯＦＦとして、該弁８１を現像液供給パイプ６５の現像液タンク６４側と連通パイプ８０とが連通する状態とする（ステップＳ２０１）。次に、プリンタ制御部１が撹拌弁８２への通電をＯＮとして、現像液回収パイプ６６の現像液タンク６４側と連通パイプ８０とを連通した状態とする（ステップＳ２０２）。係る制御により、現像液タンク６４から循環弁８１、連通パイプ８０、撹拌弁８２、及び、ポンプ６１が設けられた現像液回収パイプ６６を介して、再度現像液タンク６４へと至る現像液の循環路が形成される。
【００５０】
係る循環路が形成された状態で、プリンタ制御装置１はポンプ６１を駆動させ、該流路内に負圧を発生させる（ステップＳ２０３）。なお、この負圧は、上述した負圧制御回路によって調整される。そうすると、調整された負圧により現像タンク６４内の現像液が該循環路内を循環して、現像液に分散するトナーが撹拌されることとなる（ステップＳ２０４）。さらに、循環路に負圧が発生した状態で、プリンタ制御部１はトナー補給弁８６への通電をＯＮとして（ステップＳ２０５）、トナー容器８４と連通パイプ８０とを連通した状態とする。このことにより、トナー容器８４中のトナーが負圧により吸いだされて、連通パイプ８０、撹拌弁８２、現像液回収パイプ６６を介して現像液タンク６４へと補給される（ステップＳ２０６）。その後プリンタ制御部１は、トナー補給弁８６への通電をＯＦＦすることで（ステップＳ２０７）トナー容器８４と連通パイプ８０とが切断された状態として、トナー容器８４からのトナーの補給を停止させる。この状態で、しばらく間ポンプ６１を駆動させ続け、現像液を循環路中において循環させることにより撹拌し、その後、撹拌弁８２への通電をＯＦＦするとともに（ステップＳ２０８）、ポンプ６１への通電をＯＦＦして（ステップＳ２０９）トナー補給を完了する。
【００５１】
〔実施形態２〕
以下、本発明を画像形成装置であるカラープリンタに適用した第２の実施形態について説明する。この実施形態の基本的な構成は実施形態１と同じであり、その差異は、上記パッチ画像の画像濃度を有効画像領域内の最高画像濃度よりも低濃度にするための印写条件を、帯電チャージャ２３による感光体ドラム２１への帯電量を制御する方法に代えて、感光体ドラム２１への潜像転写バイアスを制御する方法を用いている点にある。そこで、以下、感光体ドラム２１への潜像転写バイアス制御について説明し、他の部分の説明は省略する。なお、現像プロセスは、正帯電の感光体ドラム２１を用いて負帯電の潜像を記録紙７１に転写し、正極性のトナーで現像する、いわゆるネガ／ポジのプロセスである。
【００５２】
図１１は、印写開始から現像終了までの制御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加える図１１に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて説明した実施形態１の動作と同じである。
実施形態１と同様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラム１１とがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて印写を開始し（ステップＳ３０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。次に、ユーザが操作部４の所定のスイッチを操作するとプリンタ制御部１は、潜像転写バイアスをＯＮし、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加するようにバイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ３０２）。次に、帯電用制御回路をＯＮして、帯電チャージャ２３により感光体ドラム２１を一様帯電させる（ステップＳ３０３）。そして、ＬＤにより感光体ドラム２１へ画像部を露光する。そして、感光体ドラム２１とクランプドラム１１との間に一定の潜像転写バイアスが印加された状態で、感光体ドラム２１が従動回転して、感光体ドラム２１上に形成された潜像が感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写される（ステップＳ３０４）。そして、これらの処理が終了したか否かをステップＳ３０５で判別し、有効画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、次のステップＳ３０６で露光、帯電をＯＦＦにする。
【００５３】
次に、プリンタ制御部１は、バイアス制御回路１２０を、パッチ画像部分の潜像転写バイアス電位を低くするように切り替える（ステップＳ３０７）。
ここで、バイアス電位を低くするほど、記録紙７１に転写される潜像電位を低くすることができる。また、上記図２、図３で説明したように、潜像電位が低いほど画像濃度が低濃度になる。このため、本実施形態のプリンタ制御部１は、バイアス制御回路１２０を有効画像のバイアス電位よりも、パッチ画像部分のバイアス電位を低くするように切り替えている。
そして、感光体ドラム２１上にパッチ潜像を形成し、記録紙７１の有効画像領域外の記録紙後端部近傍に画像濃度検出用のパッチ潜像を転写する（ステップＳ３０８）。そして、この処理が終了したか否かをステップＳ３０９で判別し、パッチ潜像の転写が終了したと判別されると、次のステップＳ３１０で潜像転写バイアスをＯＦＦにする。このようにして記録紙７１への静電潜像の書き込みが行なわれ、記録紙７１に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対する現像ヘッド６０等による現像が開始される（ステップＳ３１１）。この現像動作については実施形態１と同じであるので説明は省略する。
【００５４】
なお、有効画像部からパッチ画像部までの距離は、潜像転写バイアスの切り替え時間、及び帯電チャージャと記録紙７１への転写部との距離で決まる。本実施形態では、有効画像部の転写が終了してから潜像転写バイアスを切り替えるので、潜像転写バイアスの切り替え時間、及び帯電チャージャと記録紙７１への転写部との距離を近付けるように設定すると、有効画像部からパッチ画像部までの距離が近くなり、好ましい。
【００５５】
〔実施形態３〕
以下、本発明を画像形成装置であるカラープリンタに適用した第３の実施形態について説明する。この実施形態の基本的な構成は実施形態２と同じであり、その差異は、上記パッチ画像の画像濃度を有効画像領域内の最高画像濃度よりも低濃度にするための方法を、感光体ドラム２１への潜像転写バイアスを制御する方法に代えて、感光体ドラム２１へのＬＤの露光量を制御している点にある。そこで、以下、感光体ドラム２１へのＬＤの露光量制御について説明し、他の部分の説明は省略する。なお、現像プロセスは、実施形態２と同様のネガ／ポジプロセスである。
図１２は、印写開始から現像終了までの制御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加える図１２に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて説明した実施形態１の動作と同じである。
実施形態１と同様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラム１１とがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて印写を開始し（ステップＳ４０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。次に、ユーザが操作部４の所定のスイッチを押すとプリンタ制御部１は、潜像転写バイアスをＯＮし、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加するようにバイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ４０２）。次に、帯電用制御回路１１０を制御して、帯電チャージャ２３により、感光体ドラム２１を一様帯電させる（ステップＳ４０３）。そして、ＬＤにより感光体ドラム２１へ画像部を露光する。そして、感光体ドラム２１とクランプドラム１１との間に一定の潜像転写バイアスが印加された状態で、感光体ドラム２１が従動回転することにより、感光体ドラム２１上に形成された潜像が感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写される（ステップＳ４０４）。そして、これらの処理か終了したか否かをステップＳ４０５で判別し、有効画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、次のステップＳ４０６でＬＤの露光量を切り替える。
【００５６】
ここで、ＬＤによる感光体ドラム２１への露光光量を小さくするほど、記録紙７１に転写される潜像電位を低くすることができる。また、上記図２、図３で説明したように、潜像電位が低いほど画像濃度が低濃度になるので、露光光量を小さくすることによって低濃度の画像を得ることができる。このため、本実施形態のプリンタ制御部１は、ＬＤ制御回路１００を有効画像の露光光量よりも、パッチ画像部分の露光光量を小さくするように切り替えている。
【００５７】
そして、感光体ドラム２１上に有効画像を形成するときの露光光量よりも小さな露光光量でパッチ潜像を形成し、記録紙７１の有効画像領域外の記録紙後端部近傍に画像濃度検出用のパッチ潜像を転写する（ステップＳ４０７）。そして、この処理が終了したか否かをステップＳ４０８で判別し、パッチ潜像の転写が終了したと判別されると、次のステップＳ４０９で帯電、潜像転写バイアス、露光をＯＦＦにする。このようにして記録紙７１への静電潜像の書き込みが行なわれ、記録紙７１に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対する現像ヘッド６０等による現像が開始される（ステップＳ４１０）。この現像動作については実施形態１と同じであるので説明は省略する。
【００５８】
〔実施形態４〕
以下、本発明を湿式画像形成装置であるカラープリンタに適用した第４の実施形態について説明する。この実施形態も、基本的な構成は実施形態１と同じであり、その差異は、パッチ画像の画像濃度を有効画像領域内の最高画像濃度よりも低濃度で形成するための制御を、感光体ドラム２１の帯電量を制御する方法に代えて、クランプドラム１１の回転速度を制御するようにした点にある。そこで、以下、クランプドラム１１の回転速度制御について説明し、他の部分の説明は省略する。
【００５９】
図１３は、印写開始から現像終了までの制御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加える図１３に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて説明した実施形態１の動作と同じである。
実施形態１と同様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラム１１とがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて印写を開始し（ステップＳ５０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。そして、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加した状態で帯電チャージャ２３をＯＮして、ＬＤにより画像部を露光する。そして、感光体ドラム２１とクランプドラム１１との間に一定の潜像転写バイアスが印加された状態で、感光体ドラム２１が従動回転して、感光体ドラム２１上に形成された潜像が感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写される（ステップＳ５０２）。そして、有効画像部の現像を行う（ステップＳ５０３）。次に、プリンタ制御部１が、回転速度制御回路１３０を、クランプドラム１１の回転速度を早くするように切り替える（ステップＳ５０４）。
【００６０】
ここで、上記図２及び図４で説明したように、記録紙７１上の現像速度を早くするほど画像濃度を低くすることができる。このため、上記回転速度制御回路１３０を上記パッチ画像の現像速度ｖ２が有効画像の現像速度ｖ１よりも早くなるように切り替えている。これにより、経時使用によりトナー濃度が低下したときに、有効画像よりもパッチ画像の画像濃度ムラを早く生じさせ、有効画像部に画像濃度ムラが発生する前にトナー濃度の低下を検出するようにしている。
【００６１】
そして、ステップＳ５０５において、有効画像部の現像速度ｖ１よりも早い現像速度ｖ２でパッチ潜像を現像する。このように、有効画像部とパッチ画像部との両方が現像されると現像動作が終了する（ステップＳ５０６）。
【００６２】
上記実施形態１乃至４によれば、クランプドラム１１により搬送され、現にプリントが行なわれている記録紙７１上において、パッチ画像の濃度を有効画像領域の画像濃度よりも低濃度で形成しているので、経時のトナー消費により、有効画像に画像濃度ムラ等の劣化が生じることに先立ってパッチ画像の方が画像劣化を生じやすい状態となっている。そして、このようなパッチ画像濃度を濃度検出センサ８７で検出することによって、濃度ムラの発生を検知することができる。このため、該検知に基づいてパッチ画像部の濃度ムラの発生を検知した場合、すぐにトナーを該現像液に補給することができる。よって、有効画像上における画像劣化の発生を防止することができる。
【００６３】
〔実施形態５〕
以下、本発明を湿式画像形成装置であるプリンターに適用した実施形態５について説明する。この実施形態は、実施形態３と構成は同じである。すなわち、図１に示すプリンタと同じ構成である。そして、両者の差異は、記録紙７１に形成されるパッチ画像の形成方法と、このパッチ画像濃度を検出する動作とにある。そこで、係る動作について説明し、他の部分の説明は省略する。
【００６４】
図１４は、この実施形態５で画像が形成された記録紙７１の表面の、各画像の分布を示す説明図である。図１４に示すようにパッチ領域Ａは、有効画像領域Ｂ以外の領域であって、記録紙７１の搬送方向（図１４において矢印で示す方向）における先端部Ｃの近傍と、後端部Ｄの近傍との二箇所に設けられ、各パッチ領域にそれぞれパッチ画像が形成される。すなわち、実施形態１乃至４では、後端部Ｄ近傍のパッチ領域Ａの一箇所にのみパッチ画像が形成されたのに対して、この実施形態５では、上記二箇所にパッチ画像が形成される。
【００６５】
記録紙７１の表面における各画像領域の占める位置を決するにあたっては、先端部Ｃ側のパッチ領域Ａと有効画像領域Ｂとの距離をある程度確保することが望ましい。ある程度の距離があれば、有効画像領域Ｂにおける潜像を現像する前に、該先端部Ｃ側のパッチ領域Ａにおいて検出された画像の濃度に基づいて、トナーを現像装置に補給する時間が確保される。なお、十分な距離を確保できない場合には、クランプドラム１１の回転による記録紙７１の搬送を一旦停止させて、その間に現像液にトナーを補給して、その後、有効画像領域における潜像の現像を行なうようにすることが望ましい。また、有効画像領域Ｂと後端部Ｄ側のパッチ領域Ａとの距離についても、ある程度の距離を確保することが望ましい。
【００６６】
図１５は、この実施形態における画像形成動作の制御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加える図１５に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて概説した実施形態１の動作と同じである。
他の実施形態と同様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラム１１とがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて（ステップＳ６０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。次に、ユーザーが操作部４の所定のスイッチを操作すると、プリンタ制御部１は、潜像転写バイアスをＯＮし、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加するようにバイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ６０２）。そして、帯電チャージャ２３をＯＮして、感光体ドラム２１を一様帯電させる（ステップＳ６０３）。次に、パッチ潜像形成のために、ＬＤ制御回路１００を制御して、露光光量を小さくするように切り替える（ステップＳ６０４）。そして、ＬＤにより感光体ドラム２１へパッチ画像を露光し、パッチ潜像を形成する。そして、感光体ドラム２１とクランプドラム１１との間に一定の潜像転写バイアスが印加された状態で、感光体ドラム２１が従動回転することにより、上記露光により感光体ドラム２１上に形成されたパッチ潜像が、感光体ドラム２１から記録紙７１へ転写される（ステップＳ６０５）。そして、これらの処理が終了したか否かをステップＳ６０６で判別し、パッチ画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、次に有効画像を形成するために、ＬＤ制御回路１００を制御して、露光光量をもとに戻すように切り替える（ステップＳ６０７）。そして、ステップＳ６０８で、有効画像部の露光、及び記録材７１への潜像転写を行う。そして、これらの処理が終了したか否かをステップＳ６０９で判別し、有効画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、再びパッチ潜像形成のために、ＬＤ制御回路１００を制御して、露光光量を小さくするように切り替える（ステップＳ６１０）。ここで、ステップＳ６１０からステップＳ６１２は、上記ステップＳ６０４からステップＳ６０６と同様であるので、説明を省略する。
そして、ステップＳ６１２で、パッチ画像部分についての露光、潜像転写が終了したと判別されると、帯電、潜像転写バイアス印加、及び露光をＯＦＦにする（ステップＳ６１３）。このようにして記録紙７１には、パッチ潜像、有効画像の潜像、パッチ潜像の順で潜像の書き込みが行なわれ、記録紙７１に潜像が形成される。そして、これらの潜像を現像ヘッド６０等で現像する（ステップＳ６１４）。この現像動作については実施形態１と同じであるので説明は省略する。
【００６７】
図１６は、上記プリンタ制御部１によってなされる画像濃度の検出とトナー補給動作との制御を示すフローチャートである。ステップＳ７０１では、記録紙７１先端部Ｃ側のパッチ領域Ａの現像が行われる。ステップＳ７０２では、濃度検出センサ８７により、パッチ画像の画像濃度を検出しする。そして、この検出値が上記プリンタ制御部１に入力されると、このプリンタ制御部１では、検出値から濃度差を求め、予め測定され記憶されている濃度ムラを生じない濃度差との比較を行なう（ステップＳ７０３）。ここで、比較した結果、パッチ画像中の濃度差が規定濃度差未満であれば、トナーの補給は行なわれず有効画像領域Ｂの現像が行なわれることになる（ステップＳ７０５）。一方、パッチ画像中の濃度差が規定濃度以上であれば、上述したように、トナー補給装置が現像液タンク６４中の現像液にトナーを補給し（ステップＳ７０４）、その後、有効画像領域Ｂの現像が行なわれることになる（ステップＳ７０５）。なお、有効画像領域Ｂに現像を行なう動作については、実施形態１と同じであるので説明を省略する。また、次のステップＳ７０６からステップＳ７０９までの処理は、記録紙後端部近傍のパッチ領域Ａの現像とパッチ画像の濃度差を検出する処理とを示しており、上記ステップＳ７０１からステップＳ７０９までの処理と同様であるので、この説明も省略する。そして、以上の処理が終了すると、記録紙７１を排出し（ステップＳ７１０）、印写動作を終了させる（ステップＳ７１１）。
【００６８】
この実施形態５によれば、搬送方向における記録紙７１の先端部Ｃ近傍のパッチ領域Ａの濃度に基づいて現像液に対してトナー補給をした後、このトナーの補給がなされた現像液により搬送方向における記録紙７１の後端部Ｄ近傍のパッチ領域Ａに画像を形成して、上記濃度差が規定濃度差以上であるか否かを確認する。そして、該濃度が規定濃度差以上であれば、その時点で再度現像液にトナーを補給する。このように、トナー補給によって画像濃度ムラが解消されたか否かを確認することができるので、上記実施形態１乃至４に比して、トナー濃度の低下による画質の低下を確実に防止することができる。
【００６９】
〔実施形態６〕
以下、本発明を湿式画像形成装置であるプリンターに適用した実施形態６について説明する。図１７は、本実施形態のプリンターの概略構成を示す正面図である。このプリンタの構成は、実施形態１と基本的には同じである。両者の差異は、上記図１のプリンタに設けられていたような、循環弁８１と供給弁８６とを連通させるトナー補給用及び撹拌用の循環路を設けておらず、印写中にトナー補給ができるように、現像液回収パイプ６６に直接トナー補給パイプ８５が連通している点と、図１８に示すようにパッチ領域Ａを、有効画像領域Ｂ以外の領域に、記録紙７１の搬送方向（図１８において矢印で示す方向）における先端部Ｃ側から後端部Ｄ側まで切れ目なく形成している点にある。
【００７０】
図１９は、この実施形態における画像濃度の検出とトナー補給動作との制御を示すフローチャートである。なお、以下説明を加える図１９に示す動作以外の動作は、先に図７を用いて概説した実施形態１の動作と同じである。
他の実施形態と同様に、プリンタの電源がＯＮされると、現像ヘッド６０とクランプドラム１１とがイニシャライズされ、その後給紙待機状態となったプリンタに給紙がなされて（ステップＳ８０１）、このプリンタは静電潜像の書き込みを待つ状態となる。次に、ユーザーが操作部４の所定のスイッチを操作すると、プリンタ制御部１は、潜像転写バイアスをＯＮし、感光体ドラム２１に所定の潜像転写バイアスを印加するようにバイアス制御回路１２０を制御する（ステップＳ８０２）。そして、帯電用制御回路１１０を制御して帯電チャージャ２３により、感光体ドラム２１を一様帯電させる（ステップＳ８０３）。
【００７１】
ここで、本実施形態では、図１８に示すように、有効画像領域Ｂ以外の領域に形成するパッチ領域Ａを、記録紙７１の搬送方向先端部Ｃ側から後端部Ｄ側まで切れ目なく形成するので、ＬＤが１ライン走査中に、パッチ画像部と有効画像部との両方を露光することになる。上述したように、パッチ画像部の濃度は有効画像部の濃度よりも低濃度にする必要があるので、このような画像を形成するのに、１ライン走査中で、パッチ画像部のみが、小さな露光光量で露光されるように、ＬＤの露光光量を切り替えている（ステップＳ８０４、Ｓ８０５）。
【００７２】
なお、図示の例では、パッチ画像が有効画像よりも左側に形成されているが、右側であっても構わない。ただし、この場合、濃度検出センサ８７の配置もこれに合わせて変更する必要がある。
【００７３】
そして、このように形成された潜像を記録紙７１上に転写し（ステップＳ８０６）、この転写が全ライン終了したか否かをステップＳ８０７で判別し、全ライン終了するまで繰り返す。そして潜像の転写が終了したら、帯電、潜像転写バイアス印加、露光を全てＯＦＦにする（ステップＳ８０８）。このようにして記録紙７１には、パッチ潜像、有効画像の潜像の書き込みが行なわれる。そして、これらの潜像を現像ヘッド６０等で現像する（ステップＳ８０９）。この現像動作については実施形態１と同じであるので説明は省略する。
【００７４】
図２０は、濃度検出に係る制御を示すフローチャートである。
ステップＳ８１０では、上記ステップＳ８０９の現像動作が終了したか否かを判別する。そして、現像が終了していれば、記録紙排出動作（ステップＳ８１１）において記録紙７１を排出し、一連の動作が終了する。一方、現像中には、ステップＳ８１２で、濃度検出センサ８７により上記パッチ画像部の濃度検出を行う。そしてこの検出結果は、実施形態１で説明したように、プリンタ制御部１に入力され、プリンタ制御部１において濃度差を求めるとともに、この濃度差を、あらかじめ設定された規定濃度差と比較し、この規定濃度差以上であるか否かを判別する（ステップＳ８１３）。そして、規定濃度以下であれば、後述するトナー補給動作を行い、必要な量のトナーを現像液タンク６４内に補給する（ステップＳ８１４）。
【００７５】
図２１は、上記ステップＳ８１４におけるトナー補給装置の制御を示すフローチャートである。
ステップＳ９０１でトナー補給が開始すると、まず、補給弁８６をあけ、Ａ−Ｂ間を連通させる（ステップＳ９０２）。ここで、現像中は、トナー容器８４内のトナーが吸いだされるような負圧がかけられており、Ａ−Ｂ間を連通させることで、現像液タンク６４内の現像液中にトナーが補給される（ステップＳ９０３）。このとき、現像液の流通経路中にトナーが補給されるため、トナーの補給と同時に負圧が変化し、これにともなって現像液の流量が変化してしまうことがある。このため、プリンタ制御部１により、トナー補給時における負圧が変化しないように、上記負圧制御回路１４０による負圧制御を行う（ステップＳ９０４）。そして、一定量のトナーを補給したら補給弁８６を閉じ（ステップＳ９０５）トナー補給を停止する。このとき、負圧制御回路１４０により、トナー補給前の負圧に戻す。（ステップＳ９０６）トナー補給制御を終了させる。
【００７６】
この実施形態によれば、搬送方向における記録紙７１の先端部近傍から後端部近傍まで切れ目なく形成されるパッチ画像中の画像濃度を濃度検出センサ８７が検出する。そして、この検出結果に基づいてトナー補給装置が現像剤タンク６４中の現像剤にトナーを補給する。よって、たとえ有効画像の形成中であっても、測定画像の画像濃度ムラが生じれば、その時点ですぐに現像剤へのトナー補給が行なわれるので、有効画像中において画像濃度ムラが生じることを防止することができる。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項６の画像形成装置によれば、有効画像の濃度ムラが実際に発生することに先立って、測定画像において該画像濃度ムラが発生しやすい状態となったことを検知し、該検知に基づいて有効画像の画像濃度ムラが発生する前に、トナー補給装置が現像剤タンクへとトナーを補給する。よって、既に発生してしまった有効画像の画像濃度低下を検知してから事後的にトナー補給を行なうような装置に比して、現像剤のトナー濃度が低下し始めた時期における画像濃度の低下と、画像濃度の低下に先立って生じる有効画像におけるムラの発生を防止し、常に安定した濃度で画像を形成することができる。
また、有効画像の形成中であっても、有効画像での画像ムラが生じるおそれがあれば、その時点ですぐに現像剤へのトナー補給が行なわれるので、有効画像中における画像濃度ムラの発生を有効に防止することができる。
【００７８】
特に、請求項５の画像形成装置によれば、露光手段によって、測定用画像を形成しているので、通常の印写動作中に、記録材上の画像形成可能な範囲内で、かつ有効画像領域外のどのような場所にも前記パッチ画像を形成することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１に係るプリンタにおける現像装置の概略構成を示す説明図。
【図２】 印写枚数とベタ画像濃度との関係を示すグラフ。
【図３】 記録紙潜像電位と画像濃度との関係を示すグラフ。
【図４】 現像速度と画像濃度との関係を示すグラフ。
【図５】 実施形態１に係るプリンタの概略構成を示す説明図。
【図６】 実施形態１に係るプリンタの現像装置を簡略化して示す説明図。
【図７】 実施形態１に係るプリンタの制御を示すフローチャート。
【図８】 実施形態１に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図９】 実施形態１に係るプリンタの濃度検出に係る制御を示すフローチャート。
【図１０】 実施形態１に係るプリンタのトナー補給動作の制御を示すフローチャート。
【図１１】 実施形態２に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図１２】 実施形態３に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図１３】 実施形態４に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図１４】 実施形態５に係るプリンタによりプリントがなされた記録紙を示す説明図。
【図１５】 実施形態５に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図１６】 実施形態５に係るプリンタの現像と濃度検出の制御を示すフローチャート。
【図１７】 実施形態６に係るプリンタにおける現像装置の概略構成を示す説明図。
【図１８】 実施形態６に係るプリンタによりプリントがなされた記録紙を示す説明図。
【図１９】 実施形態６に係るプリンタの潜像形成から現像までの制御を示すフローチャート。
【図２０】 同プリンタの濃度検出に係る制御を示すフローチャート。
【図２１】 同プリンタのトナー補給装置の制御を示すフローチャート。
【符号の説明】
１ プリンタ制御部
１０ 現像液
１１ クランプドラム
２１ 感光体ドラム
６０ 現像ヘッド
６１ 吸引ポンプ
６４ 現像液タンク
６５ 現像液供給パイプ
６６ 現像液回収パイプ
７１ 記録紙
８０ 連通パイプ
８１ 循環弁
８２ 撹拌弁
８３ トナー
８４ トナー容器
８５ トナー補給パイプ
８６ トナー補給弁
８７ 濃度検出センサ
１００ ＬＤ制御回路
１１０ 帯電用制御回路
１２０ バイアス制御回路
１３０ 回転速度制御回路
１４０ 負圧制御回路
Claims (6)
- 潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、該現像装置の現像剤中にトナーを補給するトナー補給装置とを有し、形成対象の画像である有効画像の潜像とは別に潜像担持体上に測定用潜像を形成し、該測定用潜像を前記現像装置で現像して測定用現像像を形成し、該測定用現像像の画像濃度を検出した結果に基づいて前記トナー補給装置によるトナー補給を制御する画像形成装置において、
該測定用現像像の画像濃度が前記有効画像としてベタ画像（画像面積率１００％の画像）を形成したときの画像濃度よりも薄い所定の画像濃度になるように、前記有効画像の現像像と前記測定用現像像との間で画像形成条件を切り替えて前記測定用現像像を形成し、
前記測定用現像像の複数箇所における画像濃度検出の結果を用いて該測定用現像像中での濃度差を求め、
該濃度差に基づいて前記トナー補給装置による該有効画像の潜像を現像中のトナー補給を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１の画像形成装置において、
上記現像装置が、上記潜像担持体に対して現像液を供給する現像部と、該現像部に供給する現像液を収容する現像液タンクとを有し、上記トナー補給装置は、該現像液タンクにトナーを補給することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項２の画像形成装置において、
上記現像装置が、上記現像部から上記現像液タンクに現像液を回収する現像液回収パイプを有し、上記トナー補給装置が、補給用のトナーを収容するトナー容器と、該トナー容器を該現像液回収パイプに接続するためのトナー補給パイプとを有することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項３の画像形成装置において、
上記現像装置が、
上記現像液タンクから上記現像部に現像液を供給する現像液供給パイプと、
該現像部と該現像液タンクとの間に、該現像液供給パイプと上記現像液回収パイプとで現像液流通経路が形成された状態で、該現像液回収パイプに負圧を発生させて該現像部と現像液タンクとの間で現像液を循環させるための負圧発生手段とを有し、
上記トナー補給装置を、
上記トナー容器が上記トナー補給パイプを介して該現像液回収パイプに連通する状態と、この連通を遮断する状態とを取り得るように構成し、かつ、
上記現像装置に、該連通する状態と、該遮断する状態とで、上記現像液を循環させるにあたって負圧が変化しないよう、該現像液パイプに発生させる負圧を制御する負圧制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 上記潜像担持体を一様帯電した後に露光による潜像書き込みを行うか、あるいは、他の潜像担持体を一様帯電した後に露光による潜像書き込みを行って形成した潜像を上記潜像担持体に転写するかして、上記潜像担持体上に潜像を形成する請求項１の画像形成装置において、
上記切り替える画像形成条件が、前記露光の光量であることを特徴とする画像形成装置。 - 装置内で上記潜像担持体を所定方向に搬送しながら画像を形成する請求項５の画像形成装置において、
上記測定用現像像が、潜像担持体の搬送方向における上記出力する画像の先端部近傍から後端部近傍まで切れ目なく形成されることを特徴とする画像形成装置。
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