(57)【要約】【課題】連続印字中における画像濃度の低下を防止可能な現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】制御部３９は、ジョブ間トナー濃度補正を行う場合には、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）を設定値Ｖ２に設定して第１パッチ画像を形成し、紙間トナー濃度補正を行う場合には、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）を設定値Ｖ２に補正バイアスΔＶを加えて設定して第２パッチ画像を形成し、画像濃度検知センサ４３による第１及び第２パッチ画像の画像濃度検知結果からＣＴＤを算出し、算出されたＣＴＤに基づいてトナー補給量を調整してトナー濃度補正を行う。【選択図】図９
2010256740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともキャリア及びトナーを含む現像剤が用いられ、
トナーを像担持体に供給するためのトナー担持体と、
該トナー担持体上に磁気ブラシを用いてトナー層を形成するトナー供給部材と、
前記トナー担持体及びトナー供給部材に直流バイアス及び交流バイアスを印加可能な電圧印加手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検知する画像濃度検知手段と、
前記画像濃度検知手段による前記像担持体上に形成された基準トナー像の画像濃度検知結果に基づいて前記現像剤中のトナー濃度補正を実行する制御手段と、を備えた現像装置において、
前記制御手段は、印字動作間で第１のトナー濃度補正を、連続印字中の所定印字間で第２のトナー濃度補正を実行可能であり、
前記第１のトナー濃度補正においては、所定の基準トナー像形成用直流バイアスを前記トナー供給部材に印加し、
前記第２のトナー濃度補正においては、前記連続印字中に所定積算印字時間に達する毎に、前記基準トナー像形成用直流バイアスに加えて所定の補正バイアスを前記トナー供給部材に印加して、前記基準トナー像を形成することを特徴としている。
【請求項２】
前記制御手段が、前記第２のトナー濃度補正を行う直前までの連続印字時間に基づいて前記補正バイアスを可変することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
環境条件を検知する環境条件検知手段が設けられ、前記制御手段が、前記環境条件検知手段の環境条件検知結果に基づいて前記補正バイアスを可変することを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
カラー画像形成用の前記基準トナー像形成用直流バイアスは、ブラック画像形成用の前記基準トナー像形成用直流バイアスの２倍以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記制御手段が、前記基準トナー像形成用直流電圧に応じて前記補正バイアスを可変することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段が設けられ、
前記制御手段が、前記トナー濃度検知手段のトナー濃度検知結果に基づいて第３のトナー濃度補正を実行可能であり、前記連続印字中において前記トナー濃度検知手段の前記トナー濃度検知結果と前記画像濃度検知手段の前記画像濃度検知結果とに基づいて少なくとも前記第２及び第３のトナー濃度補正のいずれかを実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の現像装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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搭載される現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、磁性キャリアとトナーとを有する二成分現像剤を使用し、現像ローラに帯電したトナーのみを保持させて像担持体上の静電潜像を現像する現像装置のトナー濃度制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置における乾式トナーを用いた現像方式としては、キャリアを用いない一成分現像方式と、磁性キャリアを用いて非磁性のトナーを帯電させる二成分現像剤を使用し、現像ローラ上に形成されたトナー及びキャリアから成る磁気ブラシにより像担持体（感光体）上の静電潜像を現像する二成分現像方式とが知られている。
【０００３】
一成分現像方式は、磁気ブラシによって像担持体上の静電潜像が乱されることがなく高画質化に適している反面、トナーをチャージローラで帯電させ、弾性規制ブレードで現像ローラ上の層厚を規制するため、トナーの添加剤がチャージローラに付着して帯電能力が低下し、トナーの帯電量を安定して維持することが困難であった。また、規制ブレードにトナーが付着し、層形成が不均一になって画像欠陥をきたすことがあった。
【０００４】
また、色重ねを行うカラー印刷の場合、カラートナーに透過性が要求されるため、非磁性トナーである必要がある。そこで、フルカラー画像形成装置においてはキャリアを用いてトナーを帯電及び搬送する二成分現像方式を採用する場合が多い。しかし、二成分現像方式は安定した帯電量を長期間維持できトナーの長寿命化に適している反面、前述した磁気ブラシによる影響のため画質の面で不利であった。
【０００５】
これらの問題を解決する手段の一つとして、磁気ローラ（トナー供給部材）を用いて現像剤を像担持体に対して非接触に設置した現像ローラ（トナー担持体）上に移行させる際に、磁気ローラ上に磁性キャリアを残したまま現像ローラ上に非磁性トナーのみを転移させてトナー薄層を形成し、交流電界によって像担持体上の静電潜像にトナーを付着させる現像方式が提案されている。
【０００６】
また、現像剤中のトナー濃度制御は、透磁率センサ等によって検知される現像剤中のトナー濃度に基づきトナー補給量を調整することによって行われる場合がある一方、パッチ画像（基準トナー像）を形成し、該パッチ画像の画像濃度検知結果に基づいてトナー補給量を調整することによっても行われる場合もある。しかし、連続印字中ではパッチ画像の画像濃度が経時的に低下するため、画像濃度の低下に応じてトナー補給量を増加すると、トナー補給量が過剰となり、カブリ等の画像不良が発生するおそれがある。
【０００７】
そこで、例えば、特許文献１には、現像剤中のトナーの濃度を検知するトナー濃度検知手段と、像担持体上に形成されたテストパターン（パッチ画像）の濃度を光学的に検知する画像濃度検知手段と、を備え、トナー濃度検知手段によって検知されたトナー濃度が予め設定されたトナー濃度の上限に達したとき、画像濃度検知手段の検知出力に基づくトナーの補給を停止することにより、感光体ドラムにおける帯電電位、露光、現像剤等の経時的な変化・変動によっても画像濃度の変化を防止する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２−５０１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１の方法では、パッチ画像のサイズに応じて、画像濃度検知結果に基づく制御からトナー濃度検知結果に基づく制御に切り換えてトナー濃度制御を行っており、連続印字中における経時的な基準トナー像の画像濃度低下を防止するための方法ではない。
【００１０】
ここで、連続印字中には現像ローラ表面に除々にトナーが付着して該ローラ表面に電荷が蓄積される傾向にある。現像ローラ表面に、連続印字中に飽和に達するまで経時的に徐々に電荷が蓄積されると、該ローラ表面の電位が上昇し、現像ローラと磁気ローラとの間の直流電位差（実効電位）が小さくなる。
【００１１】
これにより、上記した二成分現像方式においては、連続印字中に磁気ローラから現像ローラに供給されるトナー量が経時的に減少し、画像濃度が低下する場合がある。その結果、パッチ画像に供されるトナー量が低下し、パッチ画像の画像濃度検知結果に影響を及ぼし、さらにはトナー濃度補正に影響を及ぼす。
【００１２】
また、印字動作間と、連続印字中の所定の印字間と、でパッチ画像に基づいてトナー濃度補正を行う場合、上記の通り、連続印字中では経時的にパッチ画像の画像濃度が低下するため、印字動作間でのトナー濃度補正時と比較して、連続印字中のトナー濃度補正時ではパッチ画像の濃度が低下し、トナー濃度補正に誤差が生じることになる。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑み、連続印字中における画像濃度の低下を防止可能な現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、少なくともキャリア及びトナーを含む現像剤が用いられ、トナーを像担持体に供給するためのトナー担持体と、該トナー担持体上に磁気ブラシを用いてトナー層を形成するトナー供給部材と、前記トナー担持体及びトナー供給部材に直流バイアス及び交流バイアスを印加可能な電圧印加手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検知する画像濃度検知手段と、前記画像濃度検知手段による前記像担持体上に形成された基準トナー像の画像濃度検知結果に基づいて前記現像剤中のトナー濃度補正を実行する制御手段と、を備えた現像装置において、前記制御手段は、印字動作間で第１のトナー濃度補正を、連続印字中の所定印字間で第２のトナー濃度補正を実行可能であり、前記第１のトナー濃度補正においては、所定の基準トナー像形成用直流バイアスを前記トナー供給部材に印加し、前記第２のトナー濃度補正においては、前記連続印字中に所定積算印字時間に達する毎に、前記基準トナー像形成用直流バイアスに加えて所定の補正バイアスを前記トナー供給部材に印加して、前記基準トナー像を形成することを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記制御手段が、前記第２のトナー濃度補正を行う直前までの連続印字時間に基づいて前記補正バイアスを可変することを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の現像装置において、環境条件を検知する環境条件検知手段が設けられ、前記制御手段が、前記環境条件検知手段の環境条件検知結果に基づいて前記補正バイアスを可変することを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の現像装置において、カラー画像形成用の前記基準トナー像形成用直流バイアスは、ブラック画像形成用の前記基準トナー像形成用直流バイアスの２倍以上であることを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記制御手段が、前記基準トナー像形成用直流電圧に応じて前記補正バイアスを可変することを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段が設けられ、前記制御手段が、前記トナー濃度検知手段のトナー濃度検知結果に基づいて第３のトナー濃度補正を実行可能であり、前記連続印字中において前記トナー濃度検知手段の前記トナー濃度検知結果と前記画像濃度検知手段の前記画像濃度検知結果とに基づいて少なくとも前記第２及び第３のトナー濃度補正のいずれかを実行することを特徴としている。
【００２０】
また本発明は、上記構成の現像装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の第１の構成によれば、制御手段が、印字動作間での第１のトナー濃度補正においては、所定の基準トナー像形成用直流バイアスをトナー供給部材に印加し、連続印字中の所定印字間での第２のトナー濃度補正においては、所定積算印字時間に達する毎に基準トナー像形成用直流バイアスに加えて所定の補正バイアスをトナー供給部材に印加して、基準トナー像を形成することができる。
【００２２】
これにより、連続印字中においてトナー担持体及びトナー供給部材間の実効電位が経時的に低下しても、第２のトナー濃度補正時には上記実効電位の低下を防止して基準トナー像を形成することができる。従って、第２のトナー濃度補正時に、トナー担持体上に担持されるトナー量の低下を防止し、基準トナー像の画像濃度の低下を防止することができる。よって、第２のトナー濃度補正時の基準トナー像の画像濃度を第１のトナー濃度補正時に近づけ、第２のトナー濃度補正を適切に行うことができるため、連続印字中における画像濃度の低下を防止することができる。
【００２３】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の現像装置において、制御手段が、第２のトナー濃度補正を行う直前までの連続印字時間に基づいて補正バイアスを可変することにより、トナー担持体へのトナーの付着状態に応じて上記実効電位を調整できるため、より適切に基準トナー像の画像濃度の低下を防止することができる。
【００２４】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の現像装置において、環境条件を検知する環境条件検知手段を設け、制御手段が、環境条件検知手段の環境条件検知結果に基づいて補正バイアスを可変することにより、トナー担持体へのトナーの付着状態に応じて上記実効電位を調整できるため、より適切に基準トナー像の画像濃度の低下を防止することができる。
【００２５】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１〜第３のいずれかの構成の現像装置において、カラー画像形成用の基準トナー像形成用直流バイアスを、ブラック画像形成用の基準トナー像形成用直流バイアスの２倍以上とすることにより、トナーの特性等による基準トナー像の形成状態に応じて上記実効電位を調整できるため、より適切に基準トナー像の画像濃度の低下を防止することができる。
【００２６】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１〜第４のいずれかの構成の現像装置において、制御手段が、基準トナー像形成用直流電圧に応じて補正バイアスを可変することにより、トナー担持体に付着したトナーの及ぼす上記実効電位への影響に応じて上記実効電位を調整できるため、より適切に基準トナー像の画像濃度の低下を防止することができる。
【００２７】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１〜第５のいずれかの構成の現像装置において、現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を設け、制御手段が、トナー濃度検知手段のトナー濃度検知結果に基づいて第３のトナー濃度補正を実行可能であり、連続印字中においてトナー濃度検知手段のトナー濃度検知結果と画像濃度検知手段の画像濃度検知結果とに基づいて少なくとも第２及び第３のトナー濃度補正のいずれかを実行することにより、より詳細にトナー濃度補正を行うことができ、より適切に画像濃度の低下を防止することができる。
【００２８】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第１〜第６のいずれかの構成の現像装置を備えた画像形成装置とすることにより、連続印字中においても画像濃度の低下を防止した画像形成を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す概略断面図
【図２】本実施形態の現像装置の構成を示す側面断面図
【図３】現像ローラ及び磁気ローラに印加されるバイアス波形の一例を示す図
【図４】本実施形態の現像装置の制御経路を示すブロック図
【図５】Ｔ／Ｃ及びＣＴＤトナー濃度補正を行うタイミングを示した模式図
【図６】ブラック用現像装置におけるジョブ間トナー濃度補正時の第１パッチ画像に基づくＣＴＤと、補正バイアスを加えない紙間トナー濃度補正時の第２パッチ画像に基づくＣＴＤと、の一例を示す図
【図７】ブラック用現像装置における紙間トナー濃度補正時の第２パッチ画像のＴＤの一例を示す図
【図８】ブラック用現像装置におけるジョブ間トナー濃度補正時の第１パッチ画像に基づくＣＴＤと、補正バイアスを加えた紙間トナー濃度補正時の第２パッチ画像に基づくＣＴＤと、の一例を示す図
【図９】本実施形態の現像装置の第１制御例の制御手順を示すフローチャート
【図１０】ブラック用現像装置における低温低湿度環境下での紙間トナー濃度補正時の第２パッチ画像のＴＤの一例を示す図
【図１１】本実施形態の現像装置の第２制御例の制御手順を示すフローチャート
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラー画像形成装置について示している。カラー画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００３１】
この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転し、各画像形成部に隣接して移動する中間転写ベルト８上に順次転写された後、二次転写ローラ９において転写紙Ｐ上に一度に転写され、さらに、定着部７において転写紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００３２】
トナー像が転写される転写紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、二次転写ローラ９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのブレード状のベルトクリーナ１９が配置されている。
【００３３】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光ユニット４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。
【００３４】
ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット４によって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーがトナー補給装置５１（図２参照）によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００３５】
そして、中間転写ベルト８に所定の転写電圧で電界が付与された後、中間転写ローラ（一次転写ローラ）６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。
【００３６】
中間転写ベルト８は、上流側の搬送ローラ１０と、下流側の駆動ローラ１１とに掛け渡されており、駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、転写紙Ｐがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラ９へ搬送され、フルカラー画像が転写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは定着部７へと搬送される。
【００３７】
定着部７に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラ対１３により加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００３８】
一方、転写紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した転写紙Ｐは分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により転写紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００３９】
図２は、本実施形態の現像装置の構成を示す側面断面図である。なお、ここでは図１の画像形成部Ｐａに配置される現像装置３ａについて説明するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄに配置される現像装置３ｂ〜３ｄの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。
【００４０】
図２に示すように、現像装置３ａは、二成分現像剤（現像剤、以下、単に現像剤と呼ぶ）が収納される現像容器２０を備えており、現像容器２０は仕切壁２０ａによって第１及び第２攪拌室２０ｂ、２０ｃに区画され、第１及び第２攪拌室２０ｂ、２０ｃにはトナー補給装置５１から補給されるトナー（正帯電トナー）をキャリアと混合して撹拌し、帯電させるための第１攪拌スクリュー２１ａ及び第２攪拌スクリュー２１ｂが回転可能に配設されている。
【００４１】
そして、第１攪拌スクリュー２１ａ及び第２攪拌スクリュー２１ｂによって現像剤が攪拌されつつ軸方向に搬送され、仕切壁２０ａに形成された現像剤通過路（図示せず）を介して第１及び第２攪拌室２０ｂ、２０ｃ間を循環する。図示の例では、現像容器２０は左斜め上方に延在しており、現像容器２０内において第２攪拌スクリュー２１ｂの上方には磁気ローラ２２が配置され、磁気ローラ２２の左斜め上方には現像ローラ２３が対向配置されている。そして、現像ローラ２３は現像容器２０の開口側（図２の左側）において感光体ドラム１ａに対向しており、磁気ローラ２２及び現像ローラ２３は図中時計回りに回転する。
【００４２】
また、現像容器２０には、第１攪拌スクリュー２１ａと対面して現像剤中のトナー濃度を検知する透磁率センサ４１が配置されている。透磁率センサ４１は、現像剤中のキャリアに対するトナー比（トナー濃度、Ｔ／Ｃ）を検知して出力信号を後述する制御部３９（図４参照）に送信することにより、Ｔ／Ｃ（トナー濃度検知結果）を検知することができる。
【００４３】
磁気ローラ２２は、非磁性の回転スリーブ２２ａと、回転スリーブに内包される複数の磁極（ここでは５極）を有する固定マグネットローラ体２２ｂで構成されている。現像ローラ２３は、非磁性の現像スリーブから構成されており、磁気ローラ２２と現像ローラ２３とはその対面位置（対向位置）において所定のギャップをもって対向している。
【００４４】
また、現像容器２０には穂切りブレード２５が磁気ローラ２２の長手方向（図２の紙面表裏方向）に沿って取り付けられており、穂切りブレード２５は、磁気ローラ２２の回転方向（図中時計回り）において、現像ローラ２３と磁気ローラ２２との対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、穂切りブレード２５の先端部と磁気ローラ２２表面との間には僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。
【００４５】
現像ローラ２３には、直流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＡＣ）という）を印加する第１バイアス回路３０が接続されており、磁気ローラ２２には、直流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＡＣ）という）を印加する第２バイアス回路３１が接続されている。
【００４６】
また、第１バイアス回路３０及び第２バイアス回路３１には電圧可変装置３３が接続されており、制御部３９（図４参照）からの制御信号に基づいて現像ローラ２３に印加されるＶｓｌｖ（ＤＣ）、Ｖｓｌｖ（ＡＣ）及び磁気ローラ２２に印加されるＶｍａｇ（ＤＣ）、Ｖｍａｇ（ＡＣ）を可変できるようになっている。
【００４７】
前述のように、第１攪拌スクリュー２１ａ及び第２攪拌スクリュー２１ｂによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器２０内を循環してトナーを帯電させ、第２攪拌スクリュー２１ｂによって現像剤が磁気ローラ２２に搬送される。そして、磁気ローラ２２上に磁気ブラシ（図示せず）を形成する。
【００４８】
磁気ローラ２２上の磁気ブラシは穂切りブレード２５によって層厚規制された後、磁気ローラ２２と現像ローラ２３との対向部分に搬送され、磁気ローラ２２に印加されるＶｍａｇ（ＤＣ）と現像ローラ２３に印加されるＶｓｌｖ（ＤＣ）との電位差（実効電位）、及び固定マグネットローラ体２２ｂとの間の磁界によって現像ローラ２３上にトナー薄層を形成する。
【００４９】
現像ローラ２３上のトナー層厚は現像剤の抵抗や磁気ローラ２２と現像ローラ２３との回転速度差等によっても変化するが、磁気ローラ２２と現像ローラ２３との間（以下、ＭＳ間という）の実効電位（以下、ＭＳ間ＤＳという）によって制御することができる。ＭＳ間ＤＳを大きくすると現像ローラ２３上のトナー層は厚くなり、ＭＳ間ＤＳを小さくすると薄くなる。現像時におけるＭＳ間ＤＳの範囲は一般的に１００Ｖ〜３５０Ｖ程度が適切である。
【００５０】
図３は、現像ローラ２３及び磁気ローラ２２に印加されるバイアス波形の一例を示す図である。図３（ａ）に示すように、現像ローラ２３には、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）にピークツーピーク値がＶｐｐ１である矩形波のＶｓｌｖ（ＡＣ）を重畳した合成波形Ｖｓｌｖ（実線）が第１バイアス回路３０から印加される。また、磁気ローラ２２には、Ｖｍａｇ（ＤＣ）にピークツーピーク値がＶｐｐ２であり、且つＶｓｌｖ（ＡＣ）と位相の異なる矩形波のＶｍａｇ（ＡＣ）を重畳した合成波形Ｖｍａｇ（破線）が第２バイアス回路３１から印加される。
【００５１】
従って、ＭＳ間に印加される電圧は、図３（ｂ）に示すようなＶｐｐ（ｍａｘ）とＶｐｐ（ｍｉｎ）を有する合成波形Ｖｍａｇ−Ｖｓｌｖとなる。なお、Ｖｍａｇ（ＡＣ）はＶｓｌｖ（ＡＣ）よりもＤｕｔｙ比が大きくなるように設定される。実際には図３で示すような完全な矩形波ではなく、一部が歪んだ形状の交流電圧が印加される。
【００５２】
磁気ブラシによって現像ローラ２３上に形成されたトナー薄層は、現像ローラ２３の回転によって感光体ドラム１ａと現像ローラ２３との対向部分に搬送される。現像ローラ２３にはＶｓｌｖ（ＤＣ）及びＶｓｌｖ（ＡＣ）が印加されているため、感光体ドラム１ａとの間の電位差によってトナーが飛翔し、感光体ドラム１ａ上の静電潜像が現像される。
【００５３】
現像に用いられずに残ったトナーは、再度現像ローラ２３と磁気ローラ２２との対向部分に搬送され、磁気ローラ２２上の磁気ブラシによって回収される。そして、磁気ブラシは固定マグネットローラ体２２ｂの同極部分で磁気ローラ２２から引き剥がされた後、再び適正なトナー濃度で均一に帯電された二成分現像剤として磁気ローラ２２上に磁気ブラシを形成し、穂切りブレード２５へ搬送される。
【００５４】
また、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの回転方向において現像装置３ａ〜３ｄの下流側端部には、感光体ドラム１ａ〜１ｄと対向して画像濃度検知センサ（画像濃度検知手段）４３が配置されている（図２参照）。画像濃度検知センサ４３としては、一般にＬＥＤ等から成る発光素子と、フォトダイオード等から成る受光素子を備えた光学センサが用いられる。
【００５５】
感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー付着量を測定する際、発光素子から感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された各パッチ画像（基準トナー像）に対し測定光を照射すると、測定光はトナーによって反射される光、及びドラム表面によって反射される光として受光素子に入射する。なお、パッチ画像としては、一般的な略矩形状のパッチ画像を形成することができる。
【００５６】
トナーの付着量が多い場合には、ドラム表面からの反射光がトナーによって遮光されるので、受光素子の受光量が減少する。一方、トナーの付着量が少ない場合には、逆にドラム表面からの反射光が多くなる結果、受光素子の受光量が増大する。従って、受光した反射光量に基づく受光信号の出力値を制御部３９（図４参照）に送信することにより、各色のパッチ画像の画像濃度ＴＤ（画像濃度検知結果）を検知することができる。
【００５７】
また、画像濃度検知センサ４３は、画像形成装置１００において現像装置３ａ〜３ｄの外側に配置することもでき、例えば、感光体ドラム１ａ〜１ｄの回転方向に対し現像装置３ａ〜３ｄの上流側且つ転写ローラ６ａ〜６ｄの下流側に配置することもできる。
【００５８】
また、画像濃度検知センサ４３は、中間転写ベルト８に転写されたパッチ画像を検知することもでき、その他、画像形成装置１００が、感光体ドラム１ａ〜１ｄに形成されたパッチ画像を搬送ベルトにより搬送された転写紙Ｐに直接転写する直接転写方式の画像形成装置の場合、用紙Ｐ上に転写されたパッチ画像や、搬送ベルト上に転写されたパッチ画像を検知することもできる。
【００５９】
また、画像形成装置１００内には、図１に示すように、温湿度検知センサ４５が設けられている。温湿度検知センサ４５は、現像装置３ａ〜３ｄ周辺の環境温湿度（環境条件）を検知し、出力信号を制御部３９に送信することができる。なお、温湿度センサ４５は、現像装置３ａ〜３ｄの外表面や内側等に配置することもできる。
【００６０】
図４は、本実施形態の現像装置の制御経路を示すブロック図である。図１〜図３と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。現像装置３ａ〜３ｄは、第１攪拌スクリュー２１ａ、第２攪拌スクリュー２１ｂ、磁気ローラ２２、現像ローラ２３、第１バイアス回路３０、第２バイアス回路３１、電圧可変装置３３、透磁率センサ４１、画像濃度検知センサ４３、温湿度センサ４５等を含む構成である。
【００６１】
記憶部３７は、例えば読み書き自在のＲＡＭ（Random Access Memory）から成り、制御部３９により使用される現像剤の攪拌搬送に関する制御プログラムの他、後述するＴ／Ｃトナー濃度補正に用いられる、透磁率センサ４１のＴ／ＣとＶｃｏｎとを関連付けたＴ／Ｃトナー濃度補正用パラメータが記憶される。
【００６２】
その他、記憶部３７には、後述するＣＴＤトナー濃度補正に用いられる、画像濃度検知センサ４３の出力値とＴＤ、ＣＴＤ、及びＶｃｏｎとを関連付けたＣＴＤトナー濃度補正用パラメータが記憶される。また、記憶部３７には、後述する所定積算印字時間Ｔ１、連続印字時間ｔ１や、温湿度センサ４５の温湿度検知結果が所定の環境条件であるか否かを判断するための環境条件パラメータが記憶される。
【００６３】
また、記憶部３７には、ＣＴＤトナー濃度補正のうち、ジョブ間トナー濃度補正時に第１パッチ画像を形成するためのＶｓｌｖＰ（ＤＣ）の設定値Ｖ１、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）の設定値Ｖ２、紙間トナー濃度補正時に第２パッチ画像を形成するためにＶｍａｇＰ（ＤＣ）の設定値Ｖ２に加える第１補正バイアスΔＶ１、第２補正バイアスΔＶ２等の補正バイアスΔＶも記憶される。
【００６４】
制御部３９は、透磁率センサ４１からの出力信号を受信して記憶部３７に記憶されたＴ／Ｃトナー濃度補正用パラメータに基づきＴ／Ｃを算出し、Ｖｃｏｎを調整（Ｔ／Ｃトナー濃度補正、第３のトナー濃度補正）する機能を有している。
【００６５】
また、制御部３９は、操作パネル（不図示）のキー操作等によりキャリブレーションモードが設定されると、第１パッチ画像を形成し、画像濃度検知センサ４３からの出力信号を受信して記憶部３７に記憶されたＣＴＤトナー濃度補正用パラメータに基づきＴＤ及びＣＴＤを算出し、Ｖｃｏｎを調整（ジョブ間トナー濃度補正）する機能を有している。かかるキャリブレーションモードは、装置の電源ＯＮ時や、所定枚数の連続した画像形成処理（ジョブ）間に設定することができる。
【００６６】
また、制御部３９は、積算印字時間Ｔをカウントする機能、連続印字中に所定積算印字時間Ｔ１に達したか否かを判断する機能を有しており、上記キャリブレーションモード以外にも、連続印字中に積算印字時間Ｔが所定積算印字時間Ｔ１に達するごとに、第２パッチ画像を形成し、画像濃度検知センサ４３からの出力信号を受信し、記憶部３７に記憶されたＣＴＤトナー濃度補正用パラメータに基づいてＴＤ及びＣＴＤを算出し、Ｖｃｏｎを調整（紙間トナー濃度補正）する機能を有している。
【００６７】
また、制御部３９は、紙間トナー濃度補正時においてＶｍａｇＰ（ＤＣ）をＶ２からＶ２＋ΔＶ１若しくはＶ２＋ΔＶ２に可変して第２パッチ画像を形成する機能を有している
。なお、積算印字時間Ｔは、１又は複数のジョブが行われた場合に各用紙Ｐに対してなされた印字時間の合計を表し、紙間トナー濃度補正が行われると、リセットされる。
【００６８】
また、制御部３９は、紙間トナー濃度補正が行われる直前の連続印字時間ｔを計測する機能、連続印字時間ｔが所定連続時間ｔ１以上か否かを判断する機能、直前の連続印字時間ｔがｔ１以上のときＶｍａｇＰ（ＤＣ）をＶ１からＶ１＋ΔＶ２に設定する機能を有し
ている。なお、連続印字時間ｔは、一の連続印字（ジョブ）中に所定積算時間Ｔ１に達した場合、当該ジョブにおける印字開始時から紙間トナー濃度補正が行われる直前の印字が終了するまでの時間を表す。
【００６９】
また、制御部３９は、温湿度検知センサ４５の出力信号を受信して、温湿度検知結果が低温低湿度条件（例えば１０℃１５％ＲＨ以下）に相当するか否かを判断する機能、温湿度検知結果が低温低湿度条件に相当するとき、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）をＶ２からＶ２＋ΔＶ
２に設定する機能を有している。なお、記憶部３７及び制御部３９は、画像形成装置１００全体の制御部及び記憶部と兼用しても良いし、現像装置３ａ〜３ｄを制御するために独立して配置しても良い。
【００７０】
次に、透磁率センサ４１を用いたＴ／Ｃトナー濃度補正、及び画像濃度センサ４３を用いたＣＴＤトナー濃度補正について説明する。
【００７１】
上記の通り、制御部３９が透磁率センサ４１の出力信号から算出したＴ／Ｃに応じてトナー補給装置５１のトナー補給量を調整するためのコントロール電圧Ｖｃｏｎを可変することにより、トナー補給量を調整し、トナー補給装置からトナー補給口２０ｄを介して現像容器２０内にトナーが補給される。このように透磁率センサ４１に基づいて現像装置３ａ〜３ｄへのトナー補給量（すなわちＶｃｏｎ）を可変することにより、各色についてＴ／Ｃによるトナー濃度補正（Ｔ／Ｃトナー濃度補正、第３のトナー濃度補正）が行われる。
【００７２】
また、上記の通り、制御部３９が画像濃度検知センサ４３の出力信号から算出したＴＤ及びＣＴＤに応じてＶｃｏｎを可変することにより、トナー補給量を調整し、トナー補給装置からトナー補給口２０ｄを介して現像容器２０内にトナーが補給される。このように、画像濃度検知センサ４３に基づいて現像装置３ａ〜３ｄへのトナー補給量（すなわちＶｃｏｎ）を可変することにより、各色についてＣＴＤによるトナー濃度補正（ＣＴＤトナー濃度補正、第１及び第２のトナー濃度補正）が行われる。
【００７３】
図５は、Ｔ／Ｃ及びＣＴＤトナー濃度補正を行うタイミングを示した模式図である。なお、図５では、Ｔ／Ｃの目標値に対して上限側のみを示したが、下限側でも同様の補正が行われる。また、図５に示す目標値等の数値は一例であり、これら数値に特に限定されず、装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【００７４】
図５に示すように、透磁率センサ４１によって検知されたＴ／Ｃの目標値を４８２とする。また、Ｔ／Ｃの上限値を５０２とし、閾値を５２２とする。Ｔ／Ｃが上限値５０２を超えない範囲（Ｔ／Ｃ≦５０２）では、Ｔ／Ｃトナー濃度補正により、Ｔ／Ｃが目標値４８２になるようにＶｃｏｎを可変して調整する。
【００７５】
一方、Ｔ／Ｃが上限値５０２を越えた場合（５０２＜Ｔ／Ｃ）、Ｔ／Ｃが閾値５２２を超えない範囲（５０２＜Ｔ／Ｃ≦５２２）では、Ｔ／Ｃトナー濃度補正に加えてＣＴＤトナー濃度補正によりＶｃｏｎを可変して調整する。すなわち、透磁率センサ４１によるＴ／Ｃに基づいてＴ／Ｃが上限値よりも小さくなるようにＶｃｏｎを可変すると共に、画像濃度検知センサ４３によって算出されたＣＴＤに基づいてＣＴＤの上限値及び下限値に入るようにＶｃｏｎを補正する。ＣＴＤについては後述する。
【００７６】
その結果、Ｔ／Ｃが上限値５０２以下となれば、再びＴ／Ｃトナー濃度補正のみを行う。一方、Ｔ／Ｃが５２２を超えた場合（５２２＜Ｔ／Ｃ）には、ＣＴＤトナー濃度補正のみを行う。その結果、Ｔ／Ｃが５２２以下となれば上記のようにＴ／Ｃ及びＣＴＤトナー濃度補正を行い、さらにＴ／Ｃが５０２以下となれば上記のようにＴ／Ｃトナー濃度補正のみを行う。
【００７７】
なお、Ｔ／Ｃ及びＣＴＤトナー濃度補正においては、両トナー濃度補正を合わせてＶｃｏｎの１回の変動量は±５ビット以内とし、且つＣＴＤトナー濃度補正によるＶｃｏｎの１回の変動量は±６ビット以内となるように設定することができる。また、ここでは１６ビットがＴ／Ｃの１％の変動量に相当する。しかし、Ｖｃｏｎの変動量は、かかる値に特に限定されず、装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【００７８】
次に、画像濃度検知センサ４３を用いたＣＴＤトナー濃度補正の詳細について説明する。ジョブ間においては、ＶｓｌｖＰ（ＤＣ）及びＶｍａｇＰ（ＤＣ）の設定値をＶ１、Ｖ２として第１パッチ画像を形成し、上記したように、画像濃度検知センサ４３による第１パッチ画像の検知結果に基づきＴＤ及びＣＴＤを算出して、Ｖｃｏｎを調整する（ジョブ間トナー濃度補正、第１のトナー濃度補正）。
【００７９】
そして、本発明においては、連続印字において積算印字時間Ｔが所定積算印字時間Ｔ１に達するごとに、磁気ローラ２２にＶｍａｇＰ（ＤＣ）の設定値Ｖ２に加えて補正バイアスΔＶを印加して第２パッチ画像を形成し、紙間トナー濃度補正を行うことを特徴として
いる。
【００８０】
すなわち、一のジョブ中に積算印字時間Ｔが所定積算時間Ｔ１に達するごとに、ＶｓｌｖＰ（ＤＣ）の設定値をＶ１に維持したままＶｍａｇＰ（ＤＣ）の設定値をＶ２に補正バイアスΔＶを加えて第２パッチ画像を形成し、上記したように、画像濃度検知センサ４３
による第２パッチ画像の検知結果に基づきＴＤ及びＣＴＤを算出して、Ｖｃｏｎを調整する（紙間トナー濃度補正、第２のトナー濃度補正）。
【００８１】
図６は、ブラック用現像装置におけるジョブ間トナー濃度補正時の第１パッチ画像に基づくＣＴＤと、補正バイアスを加えない紙間トナー濃度補正時の第２パッチ画像に基づくＣＴＤと、の一例を示す図であり、図７は、ブラック用現像装置における紙間トナー濃度補正時の第２パッチ画像のＴＤの一例を示す図である。
【００８２】
図６において、横軸は、積算印字時間Ｔを表し、縦軸は、画像濃度検知センサ４３の検知結果から算出した第１及び第２パッチ画像のＣＴＤを示し、各時点のＣＴＤと共にその平均値を併せて示す。また、図７において、横軸は印字開始からの時間推移を印字枚数として表し、縦軸は、画像濃度検知センサ４３の検知結果から算出した第２パッチ画像のＴＤを示す。なお、図７においては、印字枚数約３０枚が概ね印字時間１分に該当し、印字枚数約１５０枚が印字時間概ね５分に該当する。
【００８３】
図６に示すように、連続印字前後に実行されたジョブ間トナー濃度補正時の第１パッチ画像のＣＴＤと比較して、紙間トナー濃度補正時の第２パッチ画像のＣＴＤは低下している。このため、第２パッチ画像のＣＴＤに基づいてＶｃｏｎの調整を行うと、トナー補給量が減少するため、現像ローラ２３上のトナー量が減少し、第２パッチ画像の画像濃度が低下する。
【００８４】
また、図７に示すように、連続印字において印字開始時から印字経過と共に現像ローラ２３上に例えば１０Ｖ〜２０Ｖの電荷が溜まり、これに応じて現像ローラ２３の表面層の電位が上昇するため、印字経過と共にＭＳ間ＤＳが低下する。これにより、ＭＳ間ＤＳの低下分だけ現像ローラ２３上に担持されるトナー量が減少するため、ＴＤの低下が生じる。これに応じてＣＴＤも低下する。
【００８５】
また、ＴＤの低下は、印字開始から約１分までに大きく減少し、その後、緩やかな減少を続け、約５分経過すると、ＴＤが略飽和に達する。すなわち、約５分後には、現像ローラ上に溜まった電荷量は所定電圧で略一定となることがわかる。ここでは、ＭＳ間ＤＣは、印字開始から約１分後に約１０Ｖ、約５分後に約２０Ｖ低下している。
【００８６】
一方、印字終了と共に一旦現像ローラ２３及び磁気ローラ２２に印加されるＶｓｌｖ、Ｖｍａｇが停止するため、現像ローラ２３上の電荷は放出される。このため、ジョブ間トナー濃度補正時においては、現像ローラ２３上に電荷が溜まっておらず、ＭＳ間ＤＳが低下しないため、第１パッチ画像のＴＤ及びＣＴＤは低下しない。
【００８７】
このように、連続印字においてＭＳ間ＤＳが低下した状態で形成された第２パッチ画像の検知結果に基づいてＴＤ及びＣＴＤを算出し、紙間トナー濃度補正を行っても、ブラック用現像装置３ｄへのトナー補給量を適切に調整することは困難である。なお、カラー用現像装置３ａ〜３ｃにおいても図６及び図７と同様の傾向が示される。
【００８８】
そこで、所定積算印字時間Ｔ１ごとに紙間トナー濃度補正を行い、このときＶｍａｇＰ（ＤＣ）の設定値Ｖ２に補正バイアスΔＶを加えて第２パッチ画像を形成することとした
。また、例えば、ＭＳ間ＤＳが連続印字の印字開始時（すなわちジョブ間トナー濃度補正時）のＭＳ間ＤＳに近づくように、ＭＳ間ＤＣの低下量に応じて補正バイアスΔＶを設定
することができる。
【００８９】
また、上記した図６の結果より、印字開始から約５分でＴＤの低下が略飽和に達することから、ＣＴＤの低下も略飽和に達する。従って、例えば所定積算印字時間Ｔ１を５分とし、５分ごとに紙間トナー濃度補正を行うことができる。
【００９０】
そして、ブラック用現像装置３ｄにおいて、設定値Ｖ２を例えば１２０Ｖとし、補正バイアスΔＶを第１補正バイアスΔＶ１（例えば２０Ｖ）として、ジョブ間トナー濃度補正
及び紙間トナー濃度補正を行うこととした。図８は、ブラック用現像装置におけるジョブ間トナー濃度補正時の第１パッチ画像に基づくＣＴＤと、補正バイアスを加えた紙間トナー濃度補正時の第２パッチ画像に基づくＣＴＤと、の一例を示す図である。
【００９１】
図８に示すように、紙間トナー濃度補正時にＶｍａｇＰ（ＤＣ）を１２０Ｖから１２０Ｖ＋２０Ｖ＝１４０Ｖとすることにより、紙間トナー補正時のＭＳ間ＤＳをジョブ間トナー補正時に近づけることができるため、第２パッチ画像のＣＴＤの低下を抑制し、第１パッチ画像のＣＴＤと略同じにすることができる。なお、カラー用現像装置３ａ〜３ｃにおいても図８と同様の結果を得ることができる。
【００９２】
次に本実施形態の現像装置の紙間トナー濃度補正の第１制御例について説明する。積算印字時間Ｔが所定積算印字時間Ｔ１に達するまでの間に、ジョブ間で現像ローラ２３及び磁気ローラ２２に印加するＶｓｌｖ及びＶｍａｇが停止すると、現像ローラ２３上の電荷は一旦消失する。そして、連続印字の開始と共に現像ローラ２３上に電荷が溜まっていく。
【００９３】
かかる観点を考慮すれば、上記した図７より、一のジョブにおいて所定積算時間Ｔ１に達して紙間トナー濃度補正を行うとき、かかる紙間トナー濃度補正を行う直前の連続印字時間、すなわち当該ジョブの印字開始から紙間トナー濃度補正を行う直前の印字が終了するまでの時間（直前の連続印字時間ｔ）が所定連続印字時間ｔ１（例えば１分）以上か否かによって補正バイアスΔＶを変えることもできる。
【００９４】
すなわち、連続印字時間ｔが１分以上の場合には、現像ローラ２３上に電荷が十分に溜まっていると考え、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）の設定値Ｖ２（例えば１２０Ｖ）に第１補正バイアスΔＶ１（２０Ｖ）を加えて、Ｖ２＋ΔＶ１を磁気ローラ２２に印加することとした。
一方、直前の連続印字時間ｔが１分未満の場合には、現像ローラ２３上に溜まった電荷が少ないと考え、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）の設定値Ｖ２に加える補正バイアスをΔＶ１よりも小
さい第２補正バイアスΔＶ２（例えば１０Ｖ）として、Ｖ２＋ΔＶ２を磁気ローラ２２に
印加することとした。
【００９５】
図９は、本制御例の制御手順を示すフローチャートである。なお、本フローチャートでは、ブラック用現像装置３ｄにおける紙間トナー濃度補正について説明する。先ず、積算印字時間Ｔの測定を開始し（ステップＳ１）、ＶｓｌｖＰ（ＤＣ）を設定値Ｖ１、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）を設定値Ｖ２（１２０Ｖ）に設定する（ステップＳ２）。次に、印字数量等が設定され、印字を開始すると（ステップＳ３）、積算印字時間Ｔが所定積算印字時間Ｔ１（ここでは５分）に達したか否かが判断される（ステップＳ４）。
【００９６】
積算印字時間Ｔが５分に達した場合には、直前の連続印字時間ｔが所定連続印字時間ｔ１（ここでは１分）以上か否かが判断される（ステップＳ５）。連続印字時間ｔが１分未満の場合には、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）を、設定値Ｖ２（１２０Ｖ）に第２補正バイアスΔＶ
２（１０Ｖ）を加えたＶ２＋ΔＶ２（１２０Ｖ＋１０Ｖ）に設定して第２パッチ画像を形
成し、紙間トナー濃度補正を行う（ステップＳ６）。
【００９７】
一方、連続印字時間ｔが１分以上の場合には、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）を、設定値Ｖ２（１２０Ｖ）に第１補正バイアスΔＶ１（２０Ｖ）を加えたＶ２＋ΔＶ１（１２０Ｖ＋２０Ｖ
）に設定して第２パッチ画像を形成し、紙間トナー濃度補正を行う（ステップＳ７）。なお、ステップＳ６、Ｓ７では、ＶｓｌｖＰ（ＤＣ）は設定値Ｖ１に維持されている。
【００９８】
そして、印字数量がステップＳ３の設定数量に到達して印字終了するか否かが判断され（ステップＳ８）、設定数量に到達していない場合は、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ７の操作を繰り返す。一方、ステップＳ８で設定数量に到達した場合には、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）を設定値Ｖ２に戻した後（ステップＳ９）、次の印字動作が開始されるまで待機する。また、ステップＳ４で積算印字時間Ｔが５分に達していない場合には、ステップＳ８に以降し、上記と同様の操作を行う。
【００９９】
本制御例により、補正バイアスΔＶを、紙間トナー濃度補正を行う直前の連続印字数量
ｔに基づいて可変することにより、現像ローラ２３へのトナーの付着状態に応じてＭＳ間ＤＳを調整できるため、より適切に第２パッチ画像の画像濃度の低下を防止することができる。
【０１００】
次に本実施形態の現像装置の紙間トナー濃度補正の第２制御例について説明する。図１０は、ブラック用現像装置における低温低湿度環境下（１０℃１５％ＲＨ）での紙間トナー濃度補正時の第２パッチ画像のＴＤの一例を示す図である。図１０では、前述の図７と同様に、印字枚数約１０枚が印字時間概ね１分に相当する。ブラック用現像装置３ｄにおいて現像ローラ２３表面へのトナーの付着し易さは、温度、湿度といった環境条件にもよっても影響され、特に１０℃１５％ＲＨ以下といった低温低湿度条件下では静電気が発生し易いため、現像ローラ２３表面にトナーが付着し易い。
【０１０１】
かかる場合には、図１０に示すように、印字開始直後から現像ローラ２３表面にトナーが付着し、現像ローラ２３表面の電荷が溜まってＭＳ間ＤＳが低下するため、ＴＤが低下すると共にそのバラツキが大きくなり、これに応じてＣＴＤも低下する。なお、カラー用現像装置３ａ〜３ｃにおいても図１０と同様の傾向を示す。
【０１０２】
そこで、温湿度センサ４５の温湿度検知結果が低温低湿度環境条件（ここでは１０℃１５％ＲＨ以下）に相当する場合には、紙間トナー濃度補正の直前の連続印字時間ｔによらず、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）を、設置値Ｖ２（１２０Ｖ）に第１補正バイアスΔＶ１（２０Ｖ
）を加えたＶ２＋ΔＶ１（１２０Ｖ＋２０Ｖ）とすることとした。
【０１０３】
これにより、環境条件に応じてＭＳ間ＤＣを調整し、より適切に画像濃度補正を行うことが可能となる。なお、温湿度センサ４５の温湿度検知結果が１０℃１５％ＲＨ超の場合には、上記第１制御例と同様にして、紙間トナー濃度補正の直前の連続印字時間ｔに基づいてＶｍａｇＰ（ＤＣ）の補正バイアスΔＶを第１補正バイアスΔＶ１若しくは第２補正
バイアスΔＶ２とすることとした。
【０１０４】
図１１は、本制御例の制御手順を示すフローチャートである。なお、本フローチャートでは、ブラック用現像装置３ｄにおける紙間トナー濃度補正について説明する。先ず、積算印字時間Ｔの測定を開始し（ステップＳ１）、ＶｓｌｖＰ（ＤＣ）の設定値をＶ１、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）の設定値をＶ２（１２０Ｖ）に設定する（ステップＳ２）。次に、印字数量等が設定され、印字を開始すると（ステップＳ３）、温湿度センサ４５による温湿度検知が行われ（ステップＳ４）、積算印字時間Ｔが所定積算印字時間Ｔ１（５分）に達したか否かが判断される（ステップＳ５）。
【０１０５】
積算印字時間Ｔが５分に達した場合には、温室度センサ４５の温湿度検知結果により環境条件が低温低湿度条件（１０℃１５％ＲＨ以下）であるか否かが判断される（ステップＳ６）。低温低湿度条件でない場合には、直前の連続印字時間ｔが所定連続印字時間ｔ１（１分）以上か否かが判断される（ステップＳ７）。連続印字時間ｔが１分未満の場合には、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）を、設定値Ｖ２（１２０Ｖ）に第２補正バイアスΔＶ２（１０Ｖ
）を加えたＶ２＋ΔＶ２（１２０Ｖ＋１０Ｖ）に設定して第２パッチ画像を形成し、紙間
トナー濃度補正を行う（ステップＳ８）。
【０１０６】
一方、連続印字時間ｔが１分以上の場合には、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）を、設定値Ｖ２（１２０Ｖ）に第１補正バイアスΔＶ１（２０Ｖ）を加えたＶ２＋ΔＶ１（１２０Ｖ＋２０Ｖ
）に設定して第２パッチ画像を形成し、紙間トナー濃度補正を行う（ステップＳ９）。また、ステップＳ６で低温低湿度条件の場合には、上記したステップＳ９に移行して設定値Ｖ２に補正バイアスをΔＶ１（２０Ｖ）を加えて紙間トナー濃度補正を行う。なお、ステ
ップＳ８、Ｓ９では、ＶｓｌｖＰ（ＤＣ）は設定値Ｖ１に維持されている。
【０１０７】
そして、印字数量がステップＳ３の設定数量に到達して印字終了するか否かが判断され（ステップＳ１０）、設定数量に到達していない場合は、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ９の操作を繰り返す。一方、ステップＳ１０で設定数量に到達した場合には、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）の設定値をＶ２に戻した後（ステップＳ１１）、次の印字動作が開始されるまで待機する。また、ステップＳ５で積算印字時間Ｔが５分に達していない場合には、ステップＳ１０に移行し、上記と同様の操作を行う。
【０１０８】
本制御例では、補正バイアスΔＶを、温湿度検知センサ４５の温湿度検知結果に基づい
て可変したため、現像ローラ２３へのトナーの付着状態に応じてＭＳ間ＤＣを調整でき、より適切に第２パッチ画像の画像濃度の低下を防止することができる。しかし、現像ローラ２３へのトナーの付着に影響を及ぼす環境条件を検知可能であれば、温湿度条件を適宜設定することができ、その他、温度センサや湿度センサにより温度及び湿度の検知結果を単独で用いることもできる。
【０１０９】
なお、本発明の紙間トナー濃度補正は、上記制御例に示したブラック用現像装置３ｄに特に限定されるものではなく、例えばその他、カラー用現像装置３ａ〜３ｃでも同様の補正を行うことができる。カラー用現像装置３ａ〜３ｃにおいては、例えば、ＶｍａｇＰ（ＤＣ）の設定値Ｖ２を２６０Ｖとし、補正バイアスΔＶ１を１０Ｖ、ΔＶ２を５Ｖとする
ことができる。
【０１１０】
カラー印字においては、第１及び第２パッチ画像形成時の現像ローラ２３及び磁気ローラ２２に印加するＶｓｌｖＰ（ＤＣ）及びＶｍａｇＰ（ＤＣ）をブラック印字の２倍以上とすることにより、カラートナーの透過性がパッチ画像の画像濃度検知結果に影響を及ぼすことを防止することができる。従って、第１及び第２パッチ画像の形成状態に応じてＭＳ間ＤＳを調整できるため、より適切に第２パッチ画像の画像濃度の低下を防止することができる。
【０１１１】
また、連続印字中における現像ローラ２３上に溜まった電荷がＭＳ間ＤＣに及ぼす影響は、現像ローラ２３上に形成されるトナー量（トナー層）が少ない程、すなわちＶｍａｇＰ（ＤＣ）が小さい程、相対的に大きくなる。従って、カラー印字においては、ブラック印字よりも現像ローラ２３上に溜まった電荷のＭＳ間ＤＣに及ぼす影響が小さくなり、第１及び第２補正バイアスΔＶ１、ΔＶ２はブラックの１／２程度とすることができる。
【０１１２】
このように、補正バイアスΔＶを、設定値Ｖ２に応じて可変することにより、現像ロー
ラ２３に付着したトナーのＭＳ間ＤＣに及ぼす影響に応じてＭＳ間ＤＣを調整できるため、より適切にパッチ画像の画像濃度の低下を防止することができる。しかし、設定値Ｖ２や補正バイアスΔＶ、第１補正バイアスΔＶ１、第２補正バイアスＶ２は上記に特に限定
されるものではなく、ＭＳ間ＤＣの低下や装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【０１１３】
また、ＣＴＤの上限値及び下限値は、例えばＶｍａｇＰ（ＤＣ）の設定値Ｖ２を１２０Ｖとしたブラック印字の場合には８５０及び７７５、設定値Ｖ２を２６０Ｖとしたカラー印字の場合には４７５及び４２５と設定することができる。しかし、ＣＴＤは、特に限定されるものではなく、トナーの補給状態や装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【０１１４】
また、本実施形態では、透磁率センサ４１で検知されたＴ／Ｃ及び画像濃度検知センサ４３で検知されたＣＴＤに基づいてＴ／Ｃ及びＣＴＤトナー濃度補正の少なくともいずれかを行うこととしたため、より詳細にトナー補給量を調整することができる。しかし、ＣＴＤトナー濃度補正のみを行うこともできる。
【０１１５】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態に示した所定積算印字時間Ｔ１、所定連続印字時間ｔ１、環境条件等は、特に限定されるものではなく、装置構成等に応じて適宜設定することができる。また、所定積算印字時間Ｔ１、連続印字時間ｔ１は、印字時間を表すことが可能であれば、印字枚数等によっても設定することができる。
【０１１６】
また、例えば、上記実施形態では帯電方向が正（プラス側）である正帯電トナーを用い、感光体表面の露光部にトナーを飛翔させる反転現像方式を例に挙げて説明したが、帯電方向が負（マイナス側）である負帯電トナーを用いる現像装置や、感光体表面の未露光部にトナーを飛翔させる正転現像方式の現像装置にも全く同様に適用可能である。
【０１１７】
また、本発明は図１に示したタンデム式のカラープリンタに限らず、デジタル或いはアナログ方式のモノクロ複写機、モノクロプリンタ及びロータリー現像式のカラープリンタ及びカラー複写機、ファクシミリ等、現像装置を備えた種々の画像形成装置に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、制御手段が、印字動作間での第１のトナー濃度補正においては、所定の基準トナー像形成用直流バイアスをトナー供給部材に印加し、連続印字中の所定印字間での第２のトナー濃度補正においては、所定積算印字時間に達する毎に基準トナー像形成用直流バイアスに加えて所定の補正バイアスをトナー供給部材に印加して、基準トナー像を形成するものである。
【０１１９】
これにより、連続印字中において第２のトナー濃度補正を適切に行って画像濃度の低下を防止することができるため、画像不良を防止することができる。また、制御手段が、第２のトナー濃度補正を行う直前までの連続印字時間に基づいて補正バイアスを可変することにより、より適切に基準トナー像の画像濃度の低下を防止して、画像不良を防止することができる。
【０１２０】
また、現像装置の環境条件を検知する環境条件検知手段を設け、制御手段が、環境条件検知手段の環境条件検知結果に基づいて補正バイアスを可変する、カラー画像形成用の基準トナー像形成用直流バイアスをブラック画像形成用の基準トナー像形成用直流バイアスの２倍以上とする、基準トナー像形成用直流電圧に応じて補正バイアスを可変することにより適切に基準トナー像の画像濃度の低下を防止して画像不良を防止することができる。
【０１２１】
また、現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を設け、制御手段が、連続印字中においてトナー濃度検知手段のトナー濃度検知結果と画像濃度検知手段の画像濃度検知結果とに基づいて少なくとも第２及び第３のトナー濃度補正のいずれかを実行することにより、より詳細にトナー濃度補正を行い、より適切に画像濃度の低下を防止して画像不良を防止することができる。また、上記現像装置を備えた画像形成装置とすることにより、連続印字中においても画像濃度の低下を防止した画像形成を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０１２２】
１ａ〜１ｄ        感光体ドラム（像担持体）
３ａ〜３ｄ        現像装置
２１ａ            第１攪拌スクリュー
２１ｂ            第２攪拌スクリュー
２２              磁気ローラ（トナー供給部材）
２３              現像ローラ（トナー担持体）
２５              穂切りブレード
３０              第１バイアス回路（電圧印加手段）
３１              第２バイアス回路（電圧印加手段）
３３              電圧可変装置
３７              記憶部（記憶手段）
３９              制御部（制御手段）
４１              透字率センサ（トナー濃度検知手段）
４３              画像濃度検知センサ（画像濃度検知手段）
４５              温湿度センサ（環境条件検知手段）
１００            画像形成装置
Ｐａ〜Ｐｄ        画像形成部
【図１】
2010256740.tif 000003
【図２】
2010256740.tif 000004
【図３】
2010256740.tif 000005
【図４】
2010256740.tif 000006
【図５】
2010256740.tif 000007
【図６】
2010256740.tif 000008
【図７】
2010256740.tif 000009
【図８】
2010256740.tif 000010
【図９】
2010256740.tif 000011
【図１０】
2010256740.tif 000012
【図１１】
2010256740.tif 000013