JP6372749B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像手段内の現像剤のトナー濃度を検知した結果、及び所定のトナー濃度目標値に基づいて、現像装置にトナーを補給する補給手段の駆動を制御して現像手段内の現像剤のトナー濃度を一定に制御する画像形成装置に関するものである。

従来より、電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置において、現像手段としての現像装置に収容しているトナーとキャリアとを含有する現像剤を用いて、潜像担持体たる感光体上の潜像を現像するものが知られている。この種の画像形成装置では、現像に伴ってトナーを消費した現像装置内の現像剤に対し、トナー濃度の低下に応じた量のトナーを適宜補給することで、現像装置内の現像剤のトナー濃度を一定の範囲内に維持している。現像で消費されないキャリアは、現像装置内で繰り返し循環されて徐々に劣化していくことから、定期的な交換が必要になる。

特許文献１では、キャリアの主な劣化として、成分付着劣化（スペント）と膜削れ劣化とを掲げている。成分付着劣化は、トナーに含まれる外添剤などの成分がキャリア粒子の表面に固着してキャリア粒子の帯電性能を低下させることで、現像装置内で駆動する現像ローラ等からのトナー飛散を発生させ易くなる現象である。また、膜削れは、キャリア粒子の表面層の摩耗によってキャリア粒子の電気抵抗を低下させることで、キャリア粒子を現像ローラ等から潜像担持体に転位させるキャリア付着を発生させ易くなる現象である。特許文献１に記載の画像形成装置は、所定の画像面積率の画像を連続印刷した場合に成分付着劣化及び膜削れ劣化のうちの少なくとも一方を限界まで進行させるのに要した印刷ページ数を実験によって求めた基準寿命ページ数を記憶している。そして、その基準寿命ページ数を、実際の出力画像の累積的な平均画像面積率で補正するための補正係数を算出し、算出結果と基準寿命ページ数との乗算結果に基づいて寿命到達印刷ページ数を求める。この寿命到達印刷ページ数が累積印刷ページ数と同等以上になった時点を、現像剤の寿命到達時点であるとみなして、ユーザーに現像剤の交換を促す。

かかる構成では、成分付着劣化の進行によって許容量を超えるトナー飛散を発生させたり、膜削れ劣化の進行によって許容量を超えるキャリア付着を発生させたりする前の段階で、ユーザーに現像剤の交換を促すことができる。

しかしながら、本発明者らは実験により、そのようにして現像剤の交換を促すタイミングが、キャリアの成分付着劣化と膜削れ劣化とのバランスに応じた適切なタイミングよりもかなり早くなってしまっていることを見出した。具体的には、一般に、出力画像の平均画像面積率が高くなるほど、現像剤に対するトナー成分の累積補給量が増加することから、キャリアの成分付着劣化が進行する。これに対し、出力画像の平均画像面積率が低くなるほど、現像剤に対するトナー補給量が減少してキャリア粒子同士やキャリア粒子と撹拌部材等との摩擦が促されることから、キャリアの膜削れ劣化が進行する。特許文献１に記載の画像形成装置において、上述した基準寿命ページ数を求めるために、膜削れ劣化よりも成分付着劣化をより早く進行させる画像面積率の画像を連続印刷したとする。この場合には、成分付着劣化によるトナー飛散量が許容量を超え始めた時点の印刷枚数が基準寿命ページ数として求められる。その時点では、膜削れ劣化によるキャリア付着量はまだ許容範囲内に留まっている。このとき、現像剤のトナー濃度をより低い値にすると、それに応じてトナー飛散が発生し難くなる一方で、キャリア付着が発生し易くなる。そして、トナー濃度の下げ幅や、キャリアの膜削れ劣化の進行度合いによっては、現像剤を交換しなくてもトナー飛散量とキャリア付着量との両方を許容範囲内に留め得ることが解った。この逆に、出力画像面積率に起因して、許容量を超えるキャリア付着量を発生させ始める印刷枚数を基準寿命ページ数として求めた場合に、そのときよりもトナー濃度を高い値に変更したとする。すると、トナー濃度の上げ幅や、成分付着劣化の進行度合いによっては、現像剤を交換しなくてもトナー飛散量とキャリア付着量との両方を許容範囲内に留め得ることも解った。従って、基準寿命ページ数の適正値、即ち、所定の画像面積率を出力した場合におけるキャリアの適切な寿命到来タイミングは、次のような値である。即ち、トナー濃度を増減してもなお、トナー飛散及びキャリア付着のうち、何れか一方を許容範囲に留めることができなくなるバランスで成分付着劣化と膜削れ劣化とが進行した印刷枚数（タイミング）である。にもかかわらず、特許文献１に記載の画像形成装置では、所定のトナー濃度の条件下においてトナー飛散又はキャリア付着を許容範囲に留めることができなくなるタイミングを基準寿命ページ数として、現像剤の寿命到来タイミングを把握している。かかる構成では、現像剤の交換を促すタイミングが、キャリアの成分付着劣化と膜削れ劣化とのバランスに応じた適切なタイミングよりも早くなってしまうのである。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、キャリアの成分付着劣化と膜削れ劣化とのバランスに応じた適切なタイミングまで現像剤の交換時期を適切に引き延ばして低コスト化を図ることができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、潜像担持体と、トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いて前記潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、現像手段内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、前記現像手段にトナーを補給する補給手段と、前記トナー濃度検知手段による検知結果及び所定のトナー濃度目標値に基づいて前記補給手段の駆動を制御して現像手段内の現像剤のトナー濃度を一定に制御する制御手段とを備える画像形成装置において、少なくとも出力画像の平均画像面積率、及び前記現像手段の累積駆動量に基づいてトナー成分の付着によるキャリアの劣化度合いである成分付着劣化度を把握し、この把握結果に基づいて前記トナー濃度の上限値を決定し、少なくとも出力画像の平均画像面積率、及び前記累積駆動量に基づいてキャリアの膜削れによる劣化の進行度合いである膜削れ劣化度を把握し、前記トナー濃度目標値を前記上限値と下限値との間の値に補正し、且つ、補正後の前記トナー濃度目標値に基づいて前記トナー濃度とは別に出力画像のトナー付着量に影響を及ぼす作像条件を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。

本発明によれば、キャリアの成分付着劣化と膜削れ劣化とのバランスに応じた適切なタイミングまで現像剤の交換時期を引き延ばして低コスト化を図ることができるという優れた効果がある。

実施形態に係るプリンタの全体構成を示す構成図。 同プリンタの制御部の電気回路を示すブロック図。 同プリンタのＹ用の現像装置を示す斜視図。 本発明者らが行った実験によって求められた成分付着劣化の進行度合いと、駆動数との関係を示すグラフ。 本発明者らが行った実験によって求められた膜削れ劣化の進行度合いと、駆動数との関係を示すグラフ。 トナー飛散量とトナー濃度と第１指標値との関係を示すグラフ。 キャリア付着量とトナー濃度と第２指標値との関係を示すグラフ。 トナー濃度を長期間に渡って一定の値に維持し続けた場合における現像剤の交換タイミングの一例を示すグラフ。 本プリンタにおけるトナー濃度目標値の補正による現像剤の交換時期の引き延ばしを説明するためのグラフ。 トナー像のトナー付着量と、現像ポテンシャルと、トナー濃度との関係を示すグラフ。 制御部によって実施される目標値補正処理の処理フローを示すフローチャート。

以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態として、電子写真プロセスによって画像を形成するプリンタについて説明する。
図１は、実施形態に係るプリンタ１の全体構成を示す構成図である。プリンタ１は、制御部１００、スキャナー９０、作像部２、給紙部５０、定着装置４０、操作表示部６０、転写ユニット１５などを備えている。

制御部１００は、図２に示されるように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１、メインメモリー（ＭＥＭ−Ｐ）１０２、ノースブリッジ（ＮＢ）１０３、サウスブリッジ（ＳＢ）１０４などを有している。また、ＡＧＰ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｏｒｔ）バス１０５、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１０６、ローカルメモリー（ＭＥＭ−Ｃ）１０７なども有している。更には、ハードディスク１０８、ハードディスクドライブ１０９、ネットワークＩ／Ｆ１１０なども有している。

ＣＰＵ１０１は、メインメモリー１０２に記憶されたプログラムに従って、データを加工・演算したり、スキャナー９０、作像部２、給紙部５０、定着装置４０、転写ユニット１５などの動作を制御したりするものである。メインメモリー１０２は制御部１００の記憶領域であり、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２ｂを有している。

ＲＯＭ１０２ｂは、制御部１００の各機能を実現させるプログラムやデータの格納用メモリーである。ＲＯＭ１０２ｂに記憶されているプログラムについては、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

ＲＡＭ１０２ａは、プログラムやデータの展開、及びメモリー印刷時の描画用メモリーなどとして機能する。また、ノースブリッジ１０３は、ＣＰＵ１０１と、メインメモリー１０２、サウスブリッジ１０４、及びＡＧＰバス１０５とを接続するためのブリッジである。また、サウスブリッジ１０４は、ノースブリッジ１０３とＰＣＩデバイスや周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。また、ＡＧＰバス１０５は、グラフィック処理を高速化するためのグラフィックスアクセラレータカード用のバスインタフェースである。

ＡＳＩＣ１０６は、ＰＣＩターゲット、ＡＧＰマスタ、ＡＳＩＣ１０６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）、及びローカルメモリー１０７を制御するメモリーコントローラ、ハードウェアロジックなどによって画像データの回転などを行う。そして、複数のＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）から構成されている。このＡＳＩＣ１０６は、ＰＣＩバスを介してＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）のインターフェースに接続されている。また、ＰＣＩバスを介してＩＥＥＥ１３９４（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ １３９４）のインターフェースにも接続されている。

ローカルメモリー１０７は、コピー用画像バッファ及び符号バッファとして用いられるローカルメモリーである。また、ハードディスク１０８は、画像データの蓄積、印刷時に用いられるフォントデータの蓄積や、フォームの蓄積を行うためのストレージである。また、ハードディスクドライブ１０９は、ＣＰＵ１０１の制御にしたがってハードディスク１０８に対するデータの読み出し又は書き込みを制御するものである。また、ネットワークＩ／Ｆ１１０は、通信ネットワークを介して情報処理装置等の外部機器と情報を送受信するものである。

図１において、スキャナー９０は、図示しない原稿の画像を周知の技術によって光学的に読み取ることにより、画像情報を生成するものである。具体的には、原稿に光を当てて、その反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、又はＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）等の読取センサーで受光することによって画像情報を読み取る。なお、画像情報とは、用紙等の記録シートに形成する画像を表す情報であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を示す電気的な色分解画像信号を用いて示すものである。スキャナー９０は、コンタクトガラス９１、読取センサー９２等を有している。コンタクトガラス９１は、画像の読取対象となる原稿が載置されるものである。また、読取センサー９２は、コンタクトガラス９１上に載置されている原稿の画像の画像情報を読み取るものである。

作像部２は、画像読取手段たるスキャナー９０による原稿画像の読取で得られた画像情報や、ネットワークI／Ｆ１０２によって受信された画像情報に基づいて画像を作像するものである。Ｔ（透明），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）用の５つの画像形成ユニット３Ｔ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを有している。画像形成ユニット３Ｔ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、Ｔトナー，Ｙトナー，Ｍトナー，Ｃトナー，Ｋトナーを含有する現像剤を用いてトナー像を形成するものである。なお、以下、Ｙトナー、Ｍトナー、Ｃトナー、及びＫトナーを総称して有色トナーという。有色トナーは、顔料や染料等の色材を含有した帯電性をもった無数の樹脂粒子からなる粉体である。一方、Ｔトナーは、無色透明のトナーであり、記録シートに付着した有色のトナー像に付着するとそのトナー像の光沢性を向上させる。また、記録シートの無垢の表面に付着すると、シート表面の光沢性を向上させる。例えば、低分子量のポリエステル樹脂に二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）や二酸化チタン（ＴｉＯ２）を外添することによって製造されるものである。なお、Ｔトナーには、有色のトナー像の視認性を阻害しない程度の量であれば、色材を含有させてもよい。

５つの画像形成ユニット３Ｔ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、互いに使用するトナーの色が異なる点の他は同様の構成になっているので、以下、Ｙ用の画像形成ユニット３Ｙを例にして作像動作を説明する。なお、以下、５つの画像形成ユニット３Ｔ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋのうち、任意の１つについての説明を行う場合に、その１つを画像形成ユニット３という。

画像形成ユニット３Ｙは、トナー補給装置４Ｙ、ドラム状の感光体５Ｙ、帯電装置６Ｙ、光書込装置７Ｙ、現像装置８Ｙ、除電ランプ９Ｙ、クリーニング装置１０Ｙなどを有している。トナー補給装置４Ｙは、内部に収容している補給用のＹプレミックス剤を現像装置８Ｙに補給するものである。Ｙプレミックス剤は、Ｙトナーと磁性キャリアとを混合したものであり、磁性キャリアの濃度は予め所定値に調整されている。トナー補給装置４Ｙに収容されているＹプレミックス剤は、トナー補給装置４Ｙ内の図示しない搬送スクリューが回転駆動することによってスクリュー回転量に応じた量が現像装置８Ｙ内に補給される。現像装置８Ｙには、図示しない透磁率センサー等からなるトナー濃度センサーが搭載されており、現像装置８Ｙ内の現像剤のトナー濃度を検知して、その結果をトナー濃度信号として制御部１００に送る。制御部１００は、トナー濃度信号に基づいて現像装置８Ｙ内の現像剤のトナー濃度を把握し、その結果が目標濃度よりも低い場合に、両者の差分に応じた回転駆動量で搬送スクリューを回転させる。ことで、Ｙプレミックス剤を現像装置８Ｙ内に補給する。

図３は、Ｙ用の現像装置８Ｙを示す斜視図である。現像装置８Ｙのケーシングには、オーバーフロー管８Ｙａが設けられている。現像装置８Ｙ内の現像剤は現像によってトナーを消費するとそれに応じて体積を減少させる。現像装置８Ｙ内にＹトナーだけを補給する場合には、減少した分とほぼ同量のＹトナーが補給されることから、現像剤の体積は一定範囲内に維持される。しかし、本プリンタのように、現像装置８ＹにＹプレミックス剤を補給する構成では、消費した分のＹトナーに加えて、磁性キャリアも補給されることから、補給動作が行われると現像装置８Ｙ内の現像剤の体積が増加する。これによって現像剤の剤位が上昇すると、体積増加分の現像剤がオーバーフロー排出口のレベルに達して、排出口を通じてオーバーフロー管８Ｙａ内に進入する。そして、図中矢印で示されるように、オーバーフロー管８Ｙａ内から重力落下によって排出される。その後、図示しない回収装置内に落下して、図示しない回収ボトル内に搬送される。

本プリンタでは、磁性キャリアを含有するＹプレミックス剤を現像装置８Ｙに補給することで、現像装置８Ｙ内の磁性キャリアを少しずつ入れ替える。これにより、現像装置８Ｙ内の磁性キャリアの寿命到達による交換頻度を少なくして、メンテナンス性を向上させることができる。

図中反時計回り方向に回転駆動される感光体３Ｙは、帯電装置６Ｙによって表面が一様に帯電される。光書込装置７Ｙは、ＬＥＤアレイ等から構成され、制御部１００から送られてくるＹ用の画像情報に基づいて感光体５Ｙの表面を光走査する。一様帯電後の感光体５Ｙの表面における全域のうち、光走査によって光照射を受けた部分は、電位を大きく減衰させる。これにより、感光体５Ｙの表面にＹ用の静電潜像が形成される。この静電潜像は、Ｙトナーと磁性キャリアとを含有する現像剤を収容している現像装置８ＹによってＹトナーが選択的に付着せしめられることで現像される。これにより、感光体５Ｙの表面にはＹトナー像が形成される。このＹトナー像は、後述する中間転写ベルト１６の表面に一次転写される。

Ｙトナー像を中間転写ベルト１６に一次転写した後の感光体５Ｙ表面は、除電ランプ９Ｙによって除電された後、クリーニング装置１０Ｙによって転写残トナーがクリーニングされる。

給紙部５０は、給紙カセット５１、給紙ローラ５２、給紙路５３、レジストローラ対５４、及び複数の搬送ローラ対５５を有しており、給紙カセット５１内に収容されている記録シートＳを後述する二次転写ニップに向けて搬送するものである。給紙カセット５１内に収容されている記録シートＳは、給紙ローラ５２の回転駆動によって給紙路５３に送り出される。そして、給紙路５３内において、複数の搬送ローラ対による搬送ニップに順次挟み込まれながら給紙路５３の末端に向けて搬送される。そして、給紙路５３の末端付近に配設されたレジストローラ対５４のレジストニップに突き当たることで、スキューが補正される。その後、レジストローラ対５４が回転駆動することで、記録シートＳが中間転写ベルト１６と二次対向ローラ２４との当接による二次転写ニップに送り込まれる。

Ｙ用の画像形成ユニット３Ｙについて説明したが、Ｔ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の画像形成ユニット３Ｔ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋにおいても同様にして、感光体５Ｔ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面上にＴトナー像，Ｍトナー像，Ｃトナー像，Ｋトナー像が形成される。そして、中間転写ベルト１６の表面に一次転写される。

鉛直方向において、画像形成ユニット３Ｔ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、給紙部５０との間には、複数の張架ローラによって所定の姿勢に張架している無端状の中間転写ベルト１６を図中時計回り方向に無端移動させる転写ユニット１５が配設されている。中間転写ベルト１６のループ内側には、Ｔ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ローラ２３Ｔ，２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋが配設されており、Ｔ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体５Ｔ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋとの間に中間転写ベルト１６を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト１６のおもて面（ループ外面）と、感光体５Ｔ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋとが当接するＴ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。

中間転写ベルト１６のループ内側には、駆動ローラ１８、従動ローラ１９、二次転写ローラ２０、二次転写ニップ上流ローラ２１、二次転写ニップ下流ローラ２２なども配設されている。また、中間転写ベルト１６のループ外側には、二次転写ニップを形成している二次対向ローラ２４、ベルトクリーニング装置２５、中間転写ベルト１６にテンションを付与するテンションローラ２６などが配設されている。

駆動ローラ１８が図中時計回り方向に回転駆動するのに伴って、中間転写ベルト１６が図中反時計回り方向に無端移動する。Ｔ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ローラ２３Ｔ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれ図示しない転写電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｔ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップには一次転写電界が形成される。この一次転写電界やニップ圧の作用により、感光体５Ｔ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＴトナー像，Ｙトナー像，Ｍトナー像，Ｃトナー像，Ｋトナー像が、中間転写ベルト１６のおもて面に一次転写される。

中間転写ベルト１６は、無端移動に伴ってＴ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、そのおもて面にＴトナー像，Ｙトナー像，Ｍトナー像，Ｃトナー像，Ｋトナー像が重ね合わせて一次転写される。このようにして形成された重ね合わせトナー像は、中間転写ベルト１６の無端移動に伴って、中間転写ベルト１６のおもて面と二次対向ローラ２４との当接による二次転写ニップに進入する。二次対向ローラ２４との間に中間転写ベルト１６を挟み込んでいる二次転写ローラ２０には、図示しない転写電源によって二次転写バイアスが印加されている。これにより、二次転写ニップには二次転写電界が形成されている。

上述したレジストローラ対５４は、記録シートＳを二次転写ニップ内で中間転写ベルト１６上の重ね合わせトナー像に同期させるタイミングで送り出す。二次転写ニップに挟み込まれた記録シートＳには、二次転写電界やニップ圧の作用により、中間転写ベルト１６上の重ね合わせトナー像が二次転写される。これにより、記録シートＳの表面にフルカラートナー像が形成される。

二次転写ニップを通過した記録シートＳは、後述する定着装置４０に送られる。また、二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１６のおもて面は、Ｔ用の一次転写ニップに進入するのに先立って、ベルトクリーニング装置２５によって転写残トナーが除去される。

定着装置４０は、加熱ローラ４１、張架ローラ４２、無端状の定着ベルト４３、加圧ローラ４４などを有している。定着ベルト４３は、そのループ内側に配設された加熱ローラ４１及び張架ローラ４２によって張架された状態で、加熱ローラ４１の回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。加圧ローラ４４は、加熱ローラ４１との間に定着ベルトを挟み込んで定着ニップを形成している。定着装置４０に送り込まれた記録シートＳは、定着ニップに挟み込まれて、加熱ローラ４１によって定着ベルト４３を介して加熱される。この加熱やニップ圧の作用により、記録シートＳの表面にフルカラートナー像が定着せしめられる。

定着装置４０を通過した記録シートＳは、排紙ローラ５６を経由した後、機外に排出されてスタックトレイ５７上にスタックされる。

操作表示部６０は、パネル表示部６１及びキー操作部６２を有している。パネル表示部６１は画像表示装置を具備しており、各種の情報や画像を表示することができる。また、画面に対するタッチ操作によって操作者からの入力情報を受け付けることもできる。キー操作部６２は、テンキー、複写開始指示を受け付けるスタートキー等の複数のキーを具備している。操作表示部６０によって受け付けられた各種の入力情報は、制御部１００に送られる。

既に述べたように、図１において、トナー補給装置４Ｔ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、Ｔ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のプレミックス剤を現像装置８Ｔ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋに補給する。Ｔ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のプレミックス剤は、Ｔトナー，Ｙトナー，Ｍトナー，Ｃトナー，Ｋトナーと、磁性キャリアとを混合したものである。トナーに加えて、磁性キャリアも補給して、磁性キャリアの新旧入れ替わりを図ることから、現像装置８Ｔ，８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ内の磁性キャリアの交換サイクルを延ばして、メンテナンス性を向上させることができる。但し、磁性キャリアの劣化を完全に防げるほどにプレミックス剤のキャリア濃度を高くしていないので、交換サイクルは比較的長いものの、磁性キャリアの定期的な交換は必要である。

磁性キャリアの劣化としては、成分付着劣化や膜削れ劣化が知られている。次に示す表１は、劣化の種類と、キャリア特性の変化と、発生する不具合との関係を示すものである。

成分付着劣化は、トナー粉末に添加されている外添剤（Ｓｉ、Ｔｉ等）、ワックス、トナー粒子などが磁性キャリアのキャリア粒子表面に固着することで、磁性キャリアの帯電性能を阻害する現象である。磁性キャリアの成分付着劣化が進行すると、磁性キャリア粒子が良好に帯電しなくなることに加えて、トナー粒子を良好に帯電させることも困難になることから、トナー飛散を発生させたり、転写性を著しく悪化させたりする。

また、膜削れ劣化は、磁性キャリアのキャリア粒子の表面層が摩耗によって削られる現象である。キャリア粒子の膜削れ劣化が進行すると、キャリア粒子の電気抵抗が低下して、キャリア粒子を感光体表面に転移させるキャリア付着と呼ばれる現象を引き起こす。

次に、実施形態に係るプリンタ１の特徴的な構成について説明する。
図４は、本発明者らが行った実験によって求められた成分付着劣化（スペント）の進行度合いと、駆動数との関係を示すグラフである。図示のグラフを得た実験では、実施形態に係るプリンタとは異なり、現像装置にトナーだけを補給する方式のプリンタ試験機を用いている。駆動数は、現像装置の累積駆動量を反映するパラメーターであり、現像装置内で現像剤を担持して回転する現像スリーブの表面移動距離、現像装置の駆動時間、累積プリント枚数などを例示することができる。同図では、駆動数として、現像スリーブの表面移動距離を用いて成分付着劣化の進行度合いとの関係をグラフ化しているが、駆動時間などを用いても、同様の関係になる。

図示のように、成分付着劣化の進行度合いと駆動数とには正の相関が成立する。また、平均画像面積率と成分付着劣化の進行度合いとにも正の相関が成立し、平均画像面積率が高くなるほど、成分付着劣化が速く進行することがわかる。

このように、成分付着劣化の進行度合いは、変数たる平均画像面積率と、変数たる駆動数とに基づく多変数関数によって求められる。実施形態に係るプリンタのように、現像装置にプレミックス剤を補給する構成においても、成分付着劣化の進行度合いは平均画像面積率と駆動数とに基づく多変数関数によって正確に予測し得ることが本発明者らの実験によって判明した。そこで、実施形態に係るプリンタ１の制御部１００は、次の第１式により、成分付着劣化度を示す第１指標値を求める。
「第１指標値＝ｆ（平均画像面積率，駆動数）」
・・・第１式

次に、制御部１００は、第１式を用いて求めた第１指標値を、プレミックス剤の補給によるキャリア補給量に基づいて補正する。具体的には、多変数関数としての次の補正式によって、第１指標値を補正する。
「第１指標値＝ｆ（第１式の解，キャリア補給量」
・・・補正式

また、制御部１００は、補正アルゴリズムにおけるキャリア補給量を、多変数関数としての次の式に基づいて算出する。
「キャリア補給量＝ｆ（平均画像面積率，駆動数）」

この式において、変数としての平均画像面積率と、駆動数とを用いてキャリア補給量を求めているのは、次に説明する理由による。即ち、駆動数の値が大きくなるほど、より多くの画像を出力していることになるので、より多くのプレミックス剤を現像装置内に補給していることになる。更に、その駆動数において、平均画像面積率が高くなるほど、より多くのプレミックス剤を現像装置内に補給していることになる。そこで、平均画像面積率及び駆動数と、キャリア補給量との正の相関を示すアルゴリズムになるのである。なお、次の式によっても、キャリア補給量を求めることが可能であるので、先の式の代わりに、次の式を用いてもよい。
「キャリア補給量＝ｆ（平均画像面積率，出力画像の目標トナー付着量）」

図５は、本発明者らが行った実験によって求められた膜削れ劣化の進行度合いと、駆動数との関係を示すグラフである。この実験においても、実施形態に係るプリンタとは異なり、現像装置にトナーだけを補給する方式のプリンタ試験機を用いている。図示のように、膜削れ劣化の進行度合いと駆動数とにも正の相関が成立する。但し、成分付着劣化に比べて、膜削れ劣化はプレミックス剤の補給による磁性キャリアの入れ替わり量の変化に大きな影響を受ける。このため、成分付着劣化と同じアルゴリズムによって膜削れ劣化の進行度合いを正確に予測することができないことが、本発明者らの実験によって判明した。

そこで、実施形態に係るプリンタ１の制御部１００は、膜削れ劣化の進行度合いを示す第２指標値を、第１式とは別の第２式によって求めるようになっている。膜削れ劣化についても、キャリア補給量を考慮することが望ましい。つまり、膜削れ劣化の進行度合いを示す第２指標値についても、キャリア補給量を反映させてその数値を算出することが望ましい。平均画像面積率が高い場合には、低い場合に比べて、より多くの磁性キャリアを補給してキャリアの入れ替わりを促進していることから、膜削れの進行度合いの値を低くするのが理想である。そこで、制御部１００は、次のような第２式を用いて、膜削れ劣化度を示す第２指標値を算出する。
「第２指標値＝ｆ（キャリア補給量，駆動数）」
・・・第２式

なお、キャリア補給量については、次の式によって求める。
「キャリア補給量＝ｆ（画像面積率，駆動数）」

第２指標値は、膜削れ劣化の進行度合いを示すものであるが、上記第２式では、膜削れ劣化の進行度合いと良好に相関する平均滞在走行距離を第２指標値として求めている。平均滞在走行距離は、磁性キャリアの現像装置内における平均滞在時間を、その時間に相当する現像スリーブ走行距離に変換した値である。このような第２式を用いて第２指標値を算出することで、磁性キャリアの補給量を考慮した正確な値として、第２指標値を求めることができる。

制御部１００は、これまで説明した第１指標値や第２指標値を、駆動数としての現像スリーブの表面移動距離が１ｋｍに到達する毎に求める。

図６は、トナー飛散量とトナー濃度と第１指標値との関係を示すグラフである。図示のように、同じトナー濃度の条件下では、第１指標値が大きくなるほど（磁性キャリアの成分付着劣化が進行するほど）、トナー飛散量が多くなることがわかる。例えば、トナー濃度を図示のｘ１［ｗｔ％］にした場合、図示のように、第１指標値が大きな値であるとトナー飛散量が許容限界を超えるが、第１指標値が中程度の値や小さい値であればトナー飛散量は許容限界以内に留まる。また、同じトナー飛散量にするためには、第１指標値が大きくなるほど、トナー濃度を低い値に制御しなければならないこともわかる。

図７は、キャリア付着量とトナー濃度と第２指標値との関係を示すグラフである。図示のように、同じトナー濃度の条件下では、第２指標値が大きくなるほど（磁性キャリアの膜削れ劣化が進行するほど）、キャリア付着量が多くなることがわかる。例えば、トナー濃度を図示のｘ２［ｗｔ％］にした場合、図示のように、第２指標値が大きな値であるとキャリア付着量が許容限界を超えるが、第２指標値が中程度の値や小さい値であればキャリア付着量は許容限界以内に留まる。また、同じキャリア付着量にするためには、第２指標値が大きくなるほど、トナー濃度を高い値に制御しなければならないこともわかる。

図８は、トナー濃度を長期間に渡って一定の値に維持し続けた場合における現像剤の交換タイミングの一例を示すグラフである。トナー濃度を長期間に渡って一定の値に維持し続けた場合、やがて、そのトナー濃度の条件下でトナー飛散量又はキャリア付着量が許容量を超える。成分付着劣化が膜削れ劣化よりも先に進行している場合には、キャリア付着量よりも先にトナー飛散量が許容量を超える。また、膜削れ劣化が成分付着劣化よりも先に進行している場合には、トナー飛散量よりも先にキャリア付着量が許容量を超える。同図においては、成分付着劣化が膜削れ劣化よりも先に進行した例を示しており、累積プリント枚数がａ［枚］に達した時点で、トナー飛散量が許容量を超えている。このとき、キャリア付着量は許容量を大きくした回っており、トナー濃度をもっと低下させても、キャリア付着量を許容量以下に留めることが可能である。

成分付着劣化が膜削れ劣化よりも先に進行した例について説明したが、膜削れ劣化が成分付着劣化よりも先に進行した場合には、次のようになる。即ち、累積プリント枚数がある値に達した時点で、キャリア付着量が許容量を超える。このとき、トナー飛散量は許容量を大きくした回っており、トナー濃度をもっと増加させても、トナー飛散量を許容量以下に留め得る。

そこで、制御部１００は、成分付着劣化度たる第１指標値や、膜削れ劣化度たる第２指標値を求めたら、それらに基づいて、次のような処理を行うようになっている。即ち、制御部１００は、図６に示されるグラフと同様のグラフを第１アルゴリズムとして記憶している。また、図７に示されるグラフと同様のグラフを第２アルゴリズムとして記憶している。そして、第１アルゴリズムを用いて、先に求めておいた第１指標値の条件でトナー飛散量を許容限界ギリギリの値に留めるトナー濃度を上限値として特定する。また、第２アルゴリズムを用いて、先に求めておいた第２指標値の条件でキャリア付着量を許容限界ギリギリの値に留めるトナー濃度を下限値として特定する。そして、トナー濃度目標値を、上限値から下限値までの範囲におけるちょうど中間の値に補正する。例えば、上限値が９［ｗｔ％］であり、下限値が５［ｗｔ％］である場合には、トナー濃度目標値を７［ｗｔ％］に補正する。

なお、環境が高温高湿化するほど、トナー帯電量が少なくなることから、トナー飛散がより発生し易くなる。このため、トナー飛散量を許容限界ギリギリの値に留めるトナー濃度（＝上限値）は、環境の高温高湿化に伴って小さくなっていく。また、環境が高温高湿化するほど、キャリア粒子の電気抵抗が低下することから、キャリア付着が発生し易くなる。このため、キャリア付着量を許容限界ギリギリの値に留めるトナー濃度（＝下限値）は、環境の高温高湿化に伴って大きくなっていく。そこで、本プリンタにおいては、機内の温度や湿度を検知する環境センサーを設けている。また、上述した第１アルゴリズムや第２アルゴリズムとしてそれぞれ、各種の環境に対応する複数のものを制御部１００に記憶させている。そして、複数の第１アルゴリズムや第２アルゴリズムのうち、温湿度の検知結果に対応するものを選択して、上限値や下限値を求めさせるように、制御部１００を構成している。

このようにトナー濃度目標値を補正することで、図９に示されるように、トナー濃度をトナー飛散やキャリア付着を生じない値に変更して、現像剤の交換時期を適切に引き延ばして低コスト化を図ることができる。図９では、トナー濃度目標値をより小さな値に補正したことで、トナー飛散を引き起こしてしまう状態から、トナー飛散を引き起こさない状態に変化させた例を示している。これとは逆に、トナー濃度目標値をより大きな値に補正することで、キャリア付着を引き起こしてしまう状態から、キャリア付着を引き起こさない状態に変化させることもできる。なお、上限値と下限値との差が所定の閾値を下回った場合には、それ以上の交換時期の引き延ばしができないものとして、ユーザーに現像剤の交換を促すメッセージを表示する。

トナー濃度目標値を補正すると、出力画像のトナー付着量（画像濃度）を目標トナー付着量からずらしてしまうおそれがある。即ち、画像濃度を目標濃度から大きくずらしてしまうおそれがある。但し、出力画像のトナー付着量（画像濃度）は、トナー濃度の他に、現像ポテンシャルによっても左右される。具体的には、同じトナー濃度であれば、現像ポテンシャルが高くなるほど、トナー付着量が多くなる。このため、トナー濃度目標値を補正しても、その補正に応じて現像ポテンシャルを補正すれば、目標の画像濃度を維持することが可能である。

そこで、制御部１００は、現像バイアス、静電潜像のレーザー書込強度、感光体帯電電位など、現像ポテンシャルに影響を及ぼすパラメーターを補正する。具体的には、制御部１００は、図１０に示されるような、トナー像のトナー付着量と、現像ポテンシャルと、トナー濃度との関係を示すアルゴリズムを記憶している。そして、例えば、上限値及び下限値に基づいてトナー濃度目標値を７［ｗｔ％］に補正した場合には、前述のアルゴリズムに基づいて、７［ｗｔ％］のトナー濃度で目標のトナー付着量が得られる現像ポテンシャルを特定する。そして、その現像ポテンシャルが得られるように、現像バイアスなどのパラメーター（以下、ポテンシャルパラメーターという）を補正する。これにより、トナー濃度目標値の補正によって現像剤の交換時期を適切に延ばして低コスト化を図りつつ、長期間に渡って安定した画像濃度を実現することができる。

図１１は、制御部１００によって実施される目標値補正処理の処理フローを示すフローチャートである。制御部１００は、図示の処理フローをＴ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色毎に個別に実施する。処理フローを開始した制御部１００は、トナー濃度目標値やポテンシャルパラメーターを補正した時点からの駆動数（本例では現像スリーブの表面移動距離）について、１ｋｍに達するまで待機する（ステップ１：以下、ステップをＳと記す）。そして、１ｋｍに達すると（Ｓ１でＹ）、上述した第１指標値及び第２指標値を算出した後（Ｓ２）、環境センサーによる温湿度の検知結果を取得する（Ｓ３）。次いで、温湿度の検知結果に対応する第１アルゴリズムや第２アルゴリズムを選択した後（Ｓ４）、それらのアルゴリズム、第１指標値、第２指標値に基づいて、トナー濃度の上限値及び下限値を決定する（Ｓ５）。そして、現像剤について寿命に到達したか否かを判定するために、上下限の範囲について閾値を超えているか否かを判定する（Ｓ６）。閾値を超えている場合（Ｓ６でＹ）、即ち、上限値から下限値までの範囲が比較的大きい場合には、現像剤についてまだ寿命に到達していないとみなして、トナー濃度目標値やポテンシャルパラメーターを補正する。具体的には、上限値及び下限値に基づいてトナー濃度目標値を決定し、そのトナー濃度目標値と同じトナー濃度で目標トナー付着量が得られる現像ポテンシャルを特定する（Ｓ７）。その後、現像のトナー濃度目標値やポテンシャルパラメーターを決定した値に補正する（Ｓ８）。一方、上下限の範囲が閾値を超えていない場合には（Ｓ６でＮ）、現像剤の交換を促すメッセージを表示した後（Ｓ７）、エラー処理を実行する（Ｓ１０）。このエラー処理により、現像剤の交換が行われるまで、前述のメッセージを表示し続ける。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、潜像担持体（例えば感光体５）と、トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いて前記潜像担持体上の潜像を現像する現像手段（例えば現像装置８）と、現像手段内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段（例えばトナー濃度センサー）と、前記現像手段にトナーを補給する補給手段（例えばトナー補給装置４）と、前記トナー濃度検知手段による検知結果及び所定のトナー濃度目標値に基づいて前記補給手段の駆動を制御して現像手段内の現像剤のトナー濃度を一定に制御する制御手段（例えば制御部１００）とを備える画像形成装置において、少なくとも出力画像の平均画像面積率に基づいてトナー成分の付着によるキャリアの劣化度合いを把握した結果と、少なくとも出力画像の平均画像面積率に基づいてキャリアの膜削れによる劣化の進行度合いを把握した結果とに基づいて、前記トナー濃度目標値、及び前記トナー濃度とは別に出力画像のトナー付着量に影響を及ぼす作像条件を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。

かかる構成では、キャリアの成分付着劣化の進行に伴ってトナー飛散の発生が危惧される場合や、キャリアの膜削れ劣化の進行に伴ってキャリア付着の発生が危惧される場合に、トナー濃度目標値を次のように補正する。即ち、成分付着劣化度と膜削れ劣化度とのバランスに応じたトナー濃度として、トナー飛散及びキャリア付着の両方をそれぞれ許容範囲に留め得る値を求め、それと同じ値にトナー濃度目標値を補正する。この補正により、現像剤のトナー濃度を変化させると、それに伴う作像性能の変動によって画像濃度（画像のトナー付着量）を目標値からずらしてしまうおそれがある。そこで、トナー濃度目標値の補正量に応じて、例えば現像バイアスなど、トナー濃度とは出力画像のトナー付着量に影響を及ぼす作像条件を補正する。このような一連の補正を次のタイミングが到来するまで繰り返し行うことが可能である。即ち、トナー濃度目標値の補正によって現像剤のトナー濃度を増減してもなお、トナー飛散及びキャリア付着のうち、何れか一方を許容範囲に留めることができなくなるバランスで成分付着劣化と膜削れ劣化とが進行したタイミングである。これにより、キャリアの成分付着劣化と膜削れ劣化とのバランスに応じた適切なタイミングまで現像剤の交換時期を引き延ばして低コスト化を図ることができる。

［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、少なくとも、出力画像の平均画像面積率、及び前記現像手段の累積駆動量を把握した結果に基づいて、前記成分付着劣化度を把握し、この把握結果に基づいて前記トナー濃度の上限値を決定し、少なくとも前記平均画像面積率、及び前記累積駆動量を把握した結果に基づいて、前記膜削れ劣化度を決定し、前記トナー濃度目標値を前記上限値と前記下限値との間の値に補正し、且つ補正後の前記トナー濃度目標値に基づいて前記作像条件を補正するように前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、トナー濃度目標値を、成分付着劣化度に応じた上限値と、膜削れ劣化度に応じた下限値との間の値に補正することで、成分付着劣化に起因するトナー飛散や、膜削れ劣化に起因するキャリア付着をそれぞれ許容範囲内に留めることができる。更には、トナー濃度目標値の補正量に応じて作像条件を補正することで、トナー濃度目標値を補正することに起因する画像濃度の変動を回避することもできる。

［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ｂにおいて、前記作像条件として、現像ポテンシャルに影響を及ぼすパラメーターを補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、パラメーターの補正によって現像ポテンシャルを変化させることで、トナー濃度目標値の補正に起因する画像濃度の変動を回避することができる。

［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ｃにおいて、前記トナー濃度目標値と、出力画像について予め記憶している所定の目標トナー付着量とに基づいて前記パラメーターを補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、トナー濃度目標値を補正することに起因する出力画像のトナー付着量の変動分を相殺し得るパラメーター条件を、トナー濃度目標値や目標トナー付着量に基づいて精度良く決定することができる。

［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｂ〜Ｄの何れかにおいて、前記現像手段に補給するためのトナーを収容するトナー収容手段として、トナーにキャリアとを混合したプレミックス剤を収容するものを用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、トナー補給とともにキャリアを現像手段に補給することで、現像剤の寿命到達時期を送らせてメンテナンス性を高めることができる。

［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ｅにおいて、前記平均画像面積率及び前記累積駆動量に加えて、前記プレミックス剤の補給量にも基づいて、前記成分付着劣化度や前記膜削れ劣化度を把握するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、プレミックス剤を使用する構成において、キャリアの成分付着劣化度や膜削れ劣化度を正確に把握することができる。

［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｆにおいて、前記累積駆動量、又は出力画像について予め記憶している所定の目標トナー付着量と、前記平均画像面積率とに基づいて、前記補給量を算出するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、補給量を実際に測定することなく、算術的手法によって求めて低コスト化を図ることができる。

［態様Ｈ］
態様Ｈは、請求項Ｂ〜Ｇの何れかにおいて、前記成分付着劣化度と、現像剤のトナー濃度と、トナー飛散量との関係を示す第１アルゴリズムや、前記膜削れ劣化度と、現像剤のトナー濃度と、キャリア付着量との関係を示す第２アルゴリズムを記憶する記憶手段を設け、前記上限値を前記成分付着劣化度及び前記第１アルゴリズムに基づいて決定し、且つ前記下限値を前記膜削れ劣化度及び前記第２アルゴリズムに基づいて決定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、成分付着劣化度や第１アルゴリズムに基づいて、上限値として、トナー飛散を引き起こさないギリギリのトナー濃度を正確に求めることができる。また、膜削れ劣化度や第２アルゴリズムに基づいて、下限値として、キャリア付着を引き起こさないギリギリのトナー濃度を正確に求めることができる。

２：作像部
４：トナー補給装置（補給手段）
５：感光体（潜像担持体）
８：現像装置（現像手段）
１５：転写ユニット
４０：定着装置
５０：給紙部
６０：操作表示部
１００：制御部（制御手段）

特開２０１１−１７５１５４号公報

Claims (7)

1. 潜像担持体と、トナー及びキャリアを含有する現像剤を用いて前記潜像担持体上の潜像を現像する現像手段と、現像手段内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、前記現像手段にトナーを補給する補給手段と、前記トナー濃度検知手段による検知結果及び所定のトナー濃度目標値に基づいて前記補給手段の駆動を制御して現像手段内の現像剤のトナー濃度を一定に制御する制御手段とを備える画像形成装置において、
   少なくとも出力画像の平均画像面積率、及び前記現像手段の累積駆動量に基づいてトナー成分の付着によるキャリアの劣化度合いである成分付着劣化度を把握し、この把握結果に基づいて前記トナー濃度の上限値を決定し、少なくとも出力画像の平均画像面積率、及び前記累積駆動量に基づいてキャリアの膜削れによる劣化の進行度合いである膜削れ劣化度を把握し、前記トナー濃度目標値を前記上限値と下限値との間の値に補正し、且つ、補正後の前記トナー濃度目標値に基づいて前記トナー濃度とは別に出力画像のトナー付着量に影響を及ぼす作像条件を補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   前記作像条件として、現像ポテンシャルに影響を及ぼすパラメーターを補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２の画像形成装置において、
   前記トナー濃度目標値と、出力画像について予め記憶している所定の目標トナー付着量とに基づいて前記パラメーターを補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置において、
   前記現像手段に補給するためのトナーを収容するトナー収容手段として、トナーにキャリアとを混合したプレミックス剤を収容するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４の画像形成装置において、
   前記平均画像面積率及び前記累積駆動量に加えて、前記プレミックス剤の補給量にも基づいて、前記成分付着劣化度や前記膜削れ劣化度を把握するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５の画像形成装置において、
   前記累積駆動量、又は出力画像について予め記憶している所定の目標トナー付着量と、前記平均画像面積率とに基づいて、前記補給量を算出するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置において、
   前記成分付着劣化度と、現像剤のトナー濃度と、トナー飛散量との関係を示す第１アルゴリズムや、前記膜削れ劣化度と、現像剤のトナー濃度と、キャリア付着量との関係を示す第２アルゴリズムを記憶する記憶手段を設け、
   前記上限値を前記成分付着劣化度及び前記第１アルゴリズムに基づいて決定し、且つ前記下限値を前記膜削れ劣化度及び前記第２アルゴリズムに基づいて決定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。

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