(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像保持体と、
前記像保持体表面を帯電させる帯電装置と、
帯電された前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される現像容器と、表面に現像剤を保持して前記像保持体表面に対向し、前記像保持体表面の潜像を可視像に現像する現像剤保持体とを有する現像装置と、
前記現像容器に補給される少なくともトナーが収容される現像剤収容容器と、
前記現像容器内のトナーの消費量に基づいて、前記現像剤収容容器から前記現像容器に現像剤を補給するよう制御する補給制御手段と、
前記現像剤収容容器から前記現像容器に補給された現像剤の補給量に基づいて、前記現像剤収容容器内の現像剤の残量を予測する残量予測手段と、
前記潜像形成装置で形成された潜像の潜像電位と前記現像剤保持体に印加される現像バイアス電位との間の第１の電位差、および、前記帯電装置による像保持体表面の帯電電位と前記現像バイアス電位との間の第２の電位差を制御する電位制御手段と、
前記電位制御手段で制御される前記第１の電位差の上限値および前記第２の電位差の上限値をそれぞれ設定する制御範囲設定手段であって、前記現像剤収容容器内の現像剤の残量が予め設定された残量基準値よりも少ないと予測された場合に、残量が多い場合の上限値に比べて、上限値を小さな値に設定する前記制御範囲設定手段と、
を備え、
前記電位制御手段が、前記上限値が小さな値に設定された場合に、小さくなったそれぞれの上限値以下の範囲で、前記上限値が小さな値に設定される前に設定されていた前記第１の電位差および前記第２の電位差よりも、それぞれを大きな値に制御可能である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤収容容器内の現像剤の残量が予め設定された残量基準値よりも少ないと予測された場合に、前記電位制御手段で制御される電位差の上限値を、残量が多い場合の上限値に比べて、段階的に小さな値に設定する前記制御範囲設定手段、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記残量基準値よりも前記現像剤の残量が少ない場合において、前記残量が、予め設定された１または複数の段階判別値になる度に、前記電位制御手段で制御される電位差の上限値を、直前の上限値に比べて小さい値に設定する前記制御範囲設定手段、
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナーの補給に関する情報および出力画像に関する情報に基づいて、前記現像剤の補給量を演算する補給量演算手段、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像保持体表面の可視像の濃度に基づいて、電位差を制御する前記電位制御手段、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
環境および経時劣化に基づいて、電位差を制御する前記電位制御手段、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーとキャリアを含む二成分現像剤を使用する画像形成装置において、像保持体表面の潜像を現像する際に、キャリアが像保持体表面に移動する現象、ＢＣＯ：ビーズ・キャリア・オーバーを防止する技術に関し、下記の特許文献１、２に記載の技術が知られている。
【０００３】
特許文献１としての特開２００１−２６５１０２号公報には、トナー濃度センサ（６０）により検知される現像装置（１４）のトナー濃度が、９％以上の場合は、現像バイアス電位と潜像電位との電位差である現像コントラスト電位を可変させることが可能な最大値を通常の範囲である３５０Ｖにし、トナー濃度が９％以下になると潜像電位のプレ調整を実行して現像コントラスト電位の可変最大値をトナー濃度の低下に応じて減少させ、トナー濃度が７％となってトナーカートリッジ（１９）が空であると判別されると現像コントラスト電位を３００Ｖに設定する技術が記載されている。すなわち、特許文献１記載の技術では、現像装置（１４）のトナー濃度が低下しはじめてから、現像コントラスト電位を低下させている。
【０００４】
特許文献２としての特開２００２−２３６３９９号公報には、トナーエンドセンサ（２５）により、現像装置（１４）にトナーを補給するトナー補給装置（２３）のトナーが許容限界に近づいたことが検知されると、現像バイアス電位、グリッド電圧の許容範囲の上限値を引き下げる技術が記載されている。すなわち、特許文献２記載の技術では、トナー補給装置（２３）のトナーの有無をトナーエンドセンサ（２５）で直接検知して、検知結果に基づいて、電位差の許容範囲の上限値を引き下げる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２６５１０２号公報（「００４０」〜「００５０」、図１、図９〜図１３）
【特許文献２】特開２００２−２３６３９９号公報（「００４５」〜「００４６」、図２〜図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、キャリアが像保持体に移動することを低減することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記技術的課題を解決するために、請求項１記載の発明の画像形成装置は、
像保持体と、
前記像保持体表面を帯電させる帯電装置と、
帯電された前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
トナーとキャリアとを含む現像剤が収容される現像容器と、表面に現像剤を保持して前記像保持体表面に対向し、前記像保持体表面の潜像を可視像に現像する現像剤保持体とを有する現像装置と、
前記現像容器に補給される少なくともトナーが収容される現像剤収容容器と、
前記現像容器内のトナーの消費量に基づいて、前記現像剤収容容器から前記現像容器に現像剤を補給するよう制御する補給制御手段と、
前記現像剤収容容器から前記現像容器に補給された現像剤の補給量に基づいて、前記現像剤収容容器内の現像剤の残量を予測する残量予測手段と、
前記潜像形成装置で形成された潜像の潜像電位と前記現像剤保持体に印加される現像バイアス電位との間の第１の電位差、および、前記帯電装置による像保持体表面の帯電電位と前記現像バイアス電位との間の第２の電位差を制御する電位制御手段と、
前記電位制御手段で制御される前記第１の電位差の上限値および前記第２の電位差の上限値をそれぞれ設定する制御範囲設定手段であって、前記現像剤収容容器内の現像剤の残量が予め設定された残量基準値よりも少ないと予測された場合に、残量が多い場合の上限値に比べて、上限値を小さな値に設定する前記制御範囲設定手段と、
を備え、
前記電位制御手段が、前記上限値が小さな値に設定された場合に、小さくなったそれぞれの上限値以下の範囲で、前記上限値が小さな値に設定される前に設定されていた前記第１の電位差および前記第２の電位差よりも、それぞれを大きな値に制御可能である
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記現像剤収容容器内の現像剤の残量が予め設定された残量基準値よりも少ないと予測された場合に、前記電位制御手段で制御される電位差の上限値を、残量が多い場合の上限値に比べて、段階的に小さな値に設定する前記制御範囲設定手段、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、
前記残量基準値よりも前記現像剤の残量が少ない場合において、前記残量が、予め設定された１または複数の段階判別値になる度に、前記電位制御手段で制御される電位差の上限値を、直前の上限値に比べて小さい値に設定する前記制御範囲設定手段、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
トナーの補給に関する情報および出力画像に関する情報に基づいて、前記現像剤の補給量を演算する補給量演算手段、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記像保持体表面の可視像の濃度に基づいて、電位差を制御する前記電位制御手段、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、
環境および経時劣化に基づいて、電位差を制御する前記電位制御手段、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、現像剤収容容器の残量に基づいて上限値を小さな値に設定しない構成に比べて、キャリアが像保持体に移動することを低減することができる。
請求項２に記載の発明によれば、上限値を段階的に小さな値に設定しない場合に比べて、電位差の制御範囲を広くすることができる。
請求項３に記載の発明によれば、１または複数の段階判別値を使用して、電位差の制御範囲を段階的に小さな値に設定することができる。
請求項４に記載の発明によれば、現像剤補給装置の駆動時間および形成された潜像に基づいて、現像剤収容容器の残量を予測することができる。
請求項５に記載の発明によれば、可視像の濃度に基づいて、電位差を制御することができる。
請求項６に記載の発明によれば、環境及び経時劣化に基づいて、電位差を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は実施例１の画像形成装置の斜視図である。
【図２】図２は実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
【図３】図３は図２のトナー像形成装置部分の要部拡大図である。
【図４】図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５は本発明の実施例１の画像形成装置の制御部分が備えている各機能を機能ブロック図で示した図である。
【図６】図６は実施例１の各部材に印加される電圧の説明図である。
【図７】図７は実施例１のトナー補給制御処理のフローチャートである。
【図８】図８は実施例１の現像コントラスト電位制御処理のフローチャートである。
【図９】図９は実施例１の上限値設定処理のフローチャートである。
【図１０】図１０は実施例１の一例のタイムチャートであり、図１０Ａは横軸に印刷枚数を取り縦軸に現像コントラスト電位を取ったグラフ、図１０Ｂは横軸に印刷枚数を取り縦軸に現像装置内のトナー濃度を取ったグラフ、図１０Ｃは横軸に印刷枚数を取り縦軸にトナーカートリッジの残量を取ったグラフである。
【図１１】図１１は実施例１の帯電電圧、現像電圧、画像部電位の説明図である。
【図１２】図１２は実施例２の画像形成装置の制御部分が備えている各機能を機能ブロック図で示した図であり、実施例１の図５に対応する図である。
【図１３】図１３は実施例２の上限値設定処理のフローチャートであり、実施例１の図９に対応する図である。
【図１４】図１４は実施例２の一例のタイムチャートであり、実施例１の図１０Ａに対応するグラフである。
【図１５】図１５は実施例３の画像形成装置の制御部分が備えている各機能を機能ブロック図で示した図であり、実施例１の図５に対応する図である。
【図１６】図１６は実施例３の上限値設定処理のフローチャートであり、実施例１の図９に対応する図である。
【図１７】図１７は実施例３の一例のタイムチャートであり、図１７Ａは実施例１の図１０Ａに対応するグラフ、図１７Ｂは横軸に印刷枚数を取り縦軸にクリーニング電位を取ったグラフである。
【図１８】図１８は実施例３の帯電電圧、現像電圧、画像部電位の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例である実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【実施例１】
【００１６】
図１は実施例１の画像形成装置の斜視図である。
図１において、実施例１の画像形成装置の一例としてのプリンタＵは、プリンタ本体Ｕ１の上面に第１の媒体排出部の一例としての第１排紙トレイＴＲｈ、いわゆるフェイスダウントレＴＲｈが設けられている。前記第１排出トレイＴＲｈの媒体排出方向先端側の上面前部には、利用者が入力操作する操作部ＵＩが設けられており、前記操作部ＵＩには表示部等が設けられている。プリンタＵの上部前面には、前開閉部の一例としてのフロントパネルＵａが配置されており、フロントパネルＵａ下端部が左右方向に延びる回転軸により、プリンタＵ本体に回転可能に支持されている。したがって、現像剤容器の一例としてのトナーカートリッジや、可視像形成ユニットの一例としてのプロセスユニット等を交換する場合、フロントパネルＵａを開けて交換できる。
【００１７】
図２は実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
図２において、プリンタＵには、画像情報送信装置の一例としてホストコンピュータＨＣが電気的に接続されており、ホストコンピュータＨＣから送信された画像情報や制御信号等の電気信号は、プリンタＵの制御部の一例としてのコントローラＣに入力される。前記コントローラＣは、入力される画像情報を一時的に記憶し、前記画像情報を予め設定された時期に潜像形成用の情報に変換して、潜像形成回路の一例としてのレーザ駆動回路ＤＬに出力する。
レーザ駆動回路ＤＬは、入力された情報に応じて駆動信号を潜像形成装置ＲＯＳに出力する。なお、前記操作部ＵＩ、レーザ駆動回路ＤＬと、後述の現像ロールＧａ、転写ロールＲｔに電圧を印加する電源回路Ｅ等の動作はコントローラＣにより制御される。
【００１８】
図３は図２のトナー像形成装置部分の要部拡大図である。
図２、図３において、前記潜像形成装置ＲＯＳの左方には、黒色のトナー像を形成する可視像形成装置の一例としてのトナー像形成装置Ｕ２が配置されている。潜像形成装置ＲＯＳから出射された潜像形成光の一例としてのレーザビームＬは、回転する感光体ＰＲに入射される。
図２、図３において、実施例１のトナー像形成装置Ｕ２は、回転軸ＰＲａを中心に矢印方向に回転する像保持体の一例としての感光体ＰＲと、帯電装置の一例としての帯電ロールＣＲと、現像装置Ｇと、像保持体用の清掃器の一例としての感光体クリーナＣＬとを有している。また、前記トナー像形成装置Ｕ２はユニット化されており、プロセスユニットとして画像形成装置本体Ｕ１に着脱可能に構成されている。前記プロセスユニットＵ２の着脱は、画像形成装置本体Ｕ１の前面に開閉可能に支持されたフロントカバーＵａを開放した状態で行われる。
【００１９】
図２、図３において、前記感光体ＰＲの表面は、帯電電圧が印加される帯電ロールＣＲにより帯電された後、潜像書込位置Ｑ１において潜像形成装置ＲＯＳのレーザビームＬにより露光走査されて静電潜像が形成される。前記静電潜像が形成された感光体ＰＲ表面は回転移動して現像領域Ｑ２、転写領域Ｑ３を順次通過する。
現像装置Ｇは、内部に現像剤の一例としてのトナーを収容する現像容器Ｖを有する。前記現像容器Ｖ内には、現像領域Ｑ２で感光体ＰＲと対向し且つ現像電圧が印加される現像剤保持体の一例としての現像ロールＧａが回転可能に支持されている。また、現像容器Ｖ内には、トナーを現像ロールＧａに撹拌しながら搬送するトナー撹拌部材Ｇｂ，Ｇｃが回転可能に支持されている。したがって、現像ロールＧａの回転に伴って表面に保持されたトナーが現像領域Ｑ２に搬送され、現像領域Ｑ２を通過する感光体ＰＲ上の静電潜像が可視像の一例としてのトナー像に現像される。
【００２０】
図３において、実施例１の現像容器Ｖには、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤が収容されており、現像容器Ｖには、トナー濃度検出部材の一例として、現像容器Ｖ内の現像剤のトナー濃度、すなわち、現像剤全体に対するトナーの割合を検出するトナー濃度センサＳＮ１が支持されている。
また、現像領域Ｑ２と転写領域Ｑ３との間には、画像濃度検知部材の一例としての画像濃度センサＳＮ２が感光体ＰＲに対向して配置されており、画像濃度センサＳＮ２は、感光体ＰＲ表面に形成されたトナー像の画像濃度を検出する。
【００２１】
前記現像容器Ｖの前端部には、プリンタＵに固定支持された現像剤補給装置の一例としてのカートリッジトナー補給装置ＴＨ１の補給路の一端が接続されている。前記カートリッジトナー補給装置ＴＨ１の補給路の他端は、現像剤収容容器の一例としてのトナーカートリッジＴＣの排出口ＴＣ３に接続されている。
図２において、トナーカートリッジ２は、内部にトナーを収容する容器本体の一例としてのカートリッジ本体ＴＣ１を有し、前記カートリッジ本体ＴＣ１内には容器内搬送部材の一例としてのトナー搬送部材ＴＣ２が回転可能に支持されている。したがって、現像装置Ｇでのトナーの消費に応じて、前記トナー搬送部材ＴＣ２が回転駆動してカートリッジ本体ＴＣ１内のトナーを、排出口ＴＣ３に搬送する。排出口ＴＣ３から排出されたトナーは、カートリッジトナー補給装置ＴＨ１の補給経路内の図示しない補給用搬送部材により現像装置Ｇの現像容器Ｖに搬送される。
【００２２】
前記トナーカートリッジＴＣは、プリンタＵに対して前後方向に挿抜することにより着脱可能に構成されている。前記トナーカートリッジＴＣの着脱は、画像形成装置本体Ｕ１の前面に開閉可能に支持されたフロントカバーＵａを開放した状態で行う。
前記感光体ＰＲ、帯電ロールＣＲ、静電潜像形成装置ＲＯＳ、現像装置Ｇ等により、感光体ＰＲ上にトナー像を形成するトナー像形成装置Ｕ２が構成されている。
【００２３】
図１、図２において、プリンタＵの下部には、媒体収容部の一例としての給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４が複数設けられている。複数の給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４は、前記転写領域Ｑ３に搬送するための媒体の一例として記録用シートＳを収容している。
図２において、プリンタＵの下部内部には、出入される給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４の左右両端部を移動可能に支持する容器案内部材の一例としてのレールＲＬ１，ＲＬ１が配置されている。したがって、左右一対のレールＲＬ１，ＲＬ１により各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４は前後方向に移動可能に支持されており、前記各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４はプリンタＵの前面から出入可能である。
【００２４】
図２において、前記各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４の給紙側の上部には、給紙装置Ｋが配置されている。前記給紙装置Ｋは、媒体取出部材の一例としてのピックアップロールＲｐと、媒体搬送部材の一例としてのフィードロールおよび媒体分離部材の一例としてのリタードロールからなる捌き部材の一例としてのさばきロールＲｓとを有する。
給紙装置ＫのピックアップロールＲｐにより取出された記録用のシートＳは、さばきロールＲｓにより１枚ずつ分離されて、本体搬送路ＳＨ１に給紙される。給紙されたシートＳは、本体搬送路ＳＨ１に配置された複数の搬送部材の一例としてのシート搬送ロールＲａにより搬送される。シート搬送ロールＲａにより搬送されたシートＳは、時期調整部材の一例としてのレジロールＲｒにより、感光体ＰＲ表面のトナー像が転写領域Ｑ３に移動する時期に合わせて、前記転写領域Ｑ３に搬送される。
【００２５】
また、プリンタＵの左側部には、手差し部の一例としての手差トレイＴＲ０が装着されている。前記手差トレイＴＲ０から給紙されたシートＳは、手差用の追加搬送路ＳＨ５から、手差搬送路ＳＨ２を通過して、前記本体搬送路ＳＨ１のシート搬送ロールＲａにより搬送され、レジロールＲｒにより前記転写領域Ｑ３に搬送される。
図２において、前記転写領域Ｑ３には転写電圧が印加される転写装置の一例としての転写ロールＲｔが配置されている。この転写ロールＲｔは転写領域Ｑ３において前記感光体ＰＲに予め設定された圧力で接触しており、転写領域Ｑ３を通過するシートＳに感光体ＰＲ上のトナー像を転写する。
【００２６】
図３において、感光体ＰＲ表面のトナー像が転写領域Ｑ３においてシートＳに転写された後、前記感光体ＰＲは、感光体クリーナＣＬの清掃部材の一例としてのクリーニングブレードＣＬ１により表面に付着した残留現像剤の一例としての残留トナーが除去、回収され、清掃される。クリーニングブレードＣＬ１で除去された残留トナーは、清掃容器の一例としてのクリーナ容器ＣＬ２に収容される。クリーナ容器ＣＬ２内の現像剤は、回収搬送部材の一例としての回収オーガＣＬ３で前方に搬送され、前端に設けられた回収路ＣＬ４を通じて、現像容器Ｖ内に戻され、再使用される。
感光体クリーナＣＬにより表面に付着した残留トナーが回収された感光体ＰＲは、前記帯電ロールＣＲにより再び帯電される。
【００２７】
前記転写領域Ｑ３において未定着のトナー像が転写されたシートＳは、トナー像が未定着の状態で定着装置Ｆの定着領域Ｑ４に搬送される。定着装置Ｆは、加熱定着部材の一例としての加熱ロールＦｈと、加圧定着部材の一例としての加圧ロールＦｐとを有し、加熱ロールＦｈと加圧ロールＦｐが接触する定着領域Ｑ４においてトナー像が加熱定着される。
前記トナー像形成装置Ｕ２と、転写ロールＲｔ、定着装置Ｆにより、シートＳに画像を記録する画像記録部材Ｕ２＋Ｒｔ＋Ｆが構成されている。
定着トナー像が形成されたシートＳは、媒体案内部材の一例としてのシートガイドに案内されて排出部材の一例としての排紙ロールＲ１に搬送される。シートＳは、前記排紙ロールＲ１により、媒体排出口の一例としてのシート排出口Ｈａから前記第１排紙トレイＴＲｈに排出される。
【００２８】
プリンタＵの内部の定着装置Ｆ上方には、前記シート排出口Ｈａに接続された本体側反転路ＳＨ３が設けられている。また、前記手差しトレイＴＲ０の上部には、追加装置である媒体反転装置の一例としてのシート反転装置Ｕ３が装着されている。前記シート反転装置Ｕ３の内部には、前記本体側反転路ＳＨ３に接続される追加反転路の一例としてのオプションシート反転路ＳＨ４が形成されている。したがって、両面印刷時には、前記定着領域Ｑ４でトナー像が定着されたシートＳは、前記本体シート反転路ＳＨ３、オプションシート反転路ＳＨ４を通過して、前記レジロールＲｒに搬送され、前記転写領域Ｑ３に再送される。
前記本体側反転路ＳＨ３、オプションシート反転路ＳＨ４により、反転路ＳＨ３＋ＳＨ４が構成されている。
【００２９】
また、前記シート反転装置Ｕ３には、シートＳの画像記録面が上面になる状態で排出される追加媒体排出部の一例としてのオプション排紙トレイＴＲｈ１、いわゆる、フェイスアップトレイＴＲｈ１が設けられている。前記オプション排紙トレイＴＲｈ１と前記本体側反転路ＳＨ３との間には、追加排出路の一例としてのオプションシート排出路ＳＨ６が設けられており、ユーザによりオプション排紙トレイＴＲｈ１に排出することが指定された場合、シートＳは、前記本体側反転路ＳＨ３から前記オプションシート排出路ＳＨ６を通過して、前記オプション排紙トレイＴＲｈ１に排出される。
【００３０】
（現像装置）
図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
図３、図４において、現像装置Ｇの現像容器Ｖは、現像容器本体１と、現像容器本体１の上端を覆う現像装置用蓋部材の一例としての現像容器カバー２とを有している。図４において、前記現像容器本体１の前端には前方に突出する前方突出部３が一体成形されている。図３において、前記現像容器カバー２の左端部には、前後方向に延びる層厚規制部材ＳＫが固定支持されている。層厚規制部材ＳＫの先端は、現像ロールＧａに対向して配置されており、現像ロールＧａに付着したトナー層の厚みを規制する。
【００３１】
図３において、現像容器本体１の内側には、前記現像ロールＧａを収容する現像剤保持体収容部の一例としての現像ロール室４と、前記現像ロール室４に隣接する第１撹拌室６と、前記第１撹拌室６に隣接する第２撹拌室７とを有している。
図４において、前記第１撹拌室６は、現像容器本体１側の第１主撹拌室６ａと、前方突出部３の左部３ａ側に形成された回収現像剤流入部の一例としての回収トナー補給室６ｂとを有する。また、前記第２撹拌室７は、現像容器本体１側の第２主撹拌室７ａと、前記前方突出部３の右部３ｂ側に形成された新規現像剤流入部の一例としてのカートリッジトナー補給室７ｂとを有する。
【００３２】
図４において、前記回収トナー補給室６ｂの上部の現像容器カバー２には、回収現像剤流入口の一例としての回収トナー補給口２ａが形成されており、感光体クリーナＣＬの回収路ＣＬ４が接続されている。カートリッジトナー補給室７ｂの上部の現像容器カバー２には、カートリッジトナー補給口２ｂが形成されている。前記カートリッジトナー補給口２ｂは、カートリッジトナー補給装置ＴＨ１に接続され、前記トナーカートリッジＴＣからのトナーが補給される。また、回収トナー補給口２ａは第１撹拌室６の下流端部に設けられ、カートリッジトナー補給口２ｂは、第２撹拌室７の上流端部に設けられているので、各補給口２ａ，２ｂから補給されたトナー、すなわち新しいトナーまたは回収トナーが、補給後すぐに現像ロールＧａに搬送され、現像で使用されないように構成されている。
【００３３】
前記第１撹拌室６と第２撹拌室７との間には、前記第１主撹拌室６ａおよび第２主撹拌室７ａの両端部以外の部分が仕切壁９によって仕切られている。即ち、前記第１主撹拌室６ａ及び第２主撹拌室７ａはその前後方向両端部の前側流入部Ｅ１及び後側流入部Ｅ２において互いに現像剤が流入可能に構成されている。
前記第１撹拌室６及び第２撹拌室７とによって、実施例１の循環撹拌室６＋７が構成されている。
【００３４】
図３、図４において、前記現像ロールＧａは、現像容器Ｖに固定支持された磁石ロール１１と、磁石ロール１１の外周に回転可能に支持された現像スリーブ１２を有する従来公知の現像ロールである。前記現像ロール室４や第１主撹拌室６ａのトナーは、前記磁石ロール１１の磁力によって現像ロールＧａの現像スリーブ１２表面上に吸着、保持される。また、前記現像スリーブ１２の前後両端部は現像ロール室４の前面壁と後面壁によって回転可能に支持されており、現像スリーブ１２の後端には現像剤保持体用の歯車の一例としてのギアＧ０が固定支持されている。したがって、ギアＧ０に駆動が伝達されて現像スリーブ１２が回転すると、現像スリーブ１２表面に保持された現像剤が現像領域Ｑ２に搬送される。
【００３５】
図３、図４において、前記第１撹拌室６及び第２撹拌室７にはトナーを撹拌しながら搬送する第１撹拌部材Ｇｂおよび第２撹拌部材Ｇｃが配置されている。図４において、前記第１撹拌部材Ｇｂは、前記現像ロールＧａの軸方向に伸びる第１回転軸２１と、前記回転軸２１の外周に支持された螺旋状の第１主搬送羽根２２および逆搬送羽根２３と、を有する。前記第１主搬送羽根２２は、トナーを後側から前側に搬送するために後側流入部Ｅ２から前側流入部Ｅ１にかけて設けられている。前記逆搬送羽根２３は、回収トナー補給口２ａに対応して設けられており、トナーを第１主搬送羽根２２とは逆向きの螺旋状に形成され、第１主搬送羽根２２の搬送方向とは逆方向にトナーを搬送することによって、トナーを第１撹拌室６から第２撹拌室７に流入させている。前記回転軸２１は前記前側接続部３の左部３ａの前面壁と前記現像容器本体１の後面壁によって回転自由に支持されており、回転軸２１の後端部には第１撹拌部材用の歯車の一例としてのギヤＧ１が固定支持されている。
【００３６】
図４において、前記第２撹拌部材Ｇｃは、第２回転軸２６と、前記第２回転軸２６の前端部に支持された螺旋状の補給用搬送羽根の一例としての多重撹拌搬送羽根２７と、多重撹拌搬送羽根２７の後方に支持された螺旋状の第２主搬送羽根２８と、第２回転軸２６の後端部に支持された螺旋状の逆搬送羽根２９とを有している。
前記多重撹拌搬送羽根２７は、トナーを前側から後側に搬送するために前記カートリッジトナー補給口２ｂから前側連通部Ｅ１にかけて設けられている。そして、多重撹拌搬送羽根２７は、第２主搬送羽根２８と同様の螺旋が二重に配置された構成を有している。したがって、多重撹拌搬送羽根２７によるトナーの搬送速度は、第２主搬送羽根２８による搬送速度よりも速くなっている。
【００３７】
前記第２主搬送羽根２８は、トナーを前側から後側に搬送するために前側流入部Ｅ１から後側流入部Ｅ２にかけて設けられている。撹拌搬送羽根２８の前端部分には、第２回転軸２６に固定支持され且つ軸方向に沿って延びる複数の平羽根３１が設けられている。また、前記第２主搬送羽根２８の後端部にも平羽根３１が設けられている。前記平羽根３１は、トナーに搬送力を付与せず、撹拌を行う。
前記逆搬送羽根２９は、後側流入部Ｅ２に対応して設けられており、トナーを第２主搬送羽根２８の搬送方向の逆方向に搬送することによって、トナーを第２撹拌室７から第１撹拌室６に流入させている。前記第２回転軸２６は前側接続部３の右部３ｂの前面壁と現像容器本体１の後面壁によって回転自由に支持され、後端部には第２撹拌部材用の歯車の一例としてのギアＧ２が固定支持されている。
【００３８】
図４において、前記現像スリーブ１２後端のギアＧ０は、第１回転軸２１のギアＧ１と噛合っており、ギアＧ１は前記第２回転軸２６のギアＧ２と噛合っている。前記ギアＧ０には、主駆動源の一例としてのメインモータの回転力が伝達されており、前記メインモータによってギアＧ０が回転すると、ギアＧ１はギアＧ０と逆方向に回転し、前記ギアＧ１とギアＧ２は互いに逆方向に回転する。即ち、前記ギアＧ１及びギアＧ２と一体に回転する第１撹拌部材Ｇｂ及び第２撹拌部材Ｇｃは互いに逆方向に回転する。したがって、前記第１撹拌部材Ｇｂ及び第２撹拌部材Ｇｃの回転によって、前記第１撹拌室６及び第２撹拌室７の中のトナーは互いに逆方向に搬送され循環している。
前記第１撹拌部材Ｇｂ及び第２撹拌部材Ｇｃによってトナー循環部材Ｇｂ＋Ｇｃが構成されている。
前記現像容器Ｖ、現像ロールＧａ、第１撹拌部材Ｇｂおよび第２撹拌部材Ｇｃ等によって現像装置Ｇが構成されている。
【００３９】
（実施例１の制御部の説明）
図５は本発明の実施例１の画像形成装置の制御部分が備えている各機能を機能ブロック図で示した図である。
図５において、実施例１の画像形成装置ＵのコントローラＣは、小型の情報処理装置、いわゆるマイクロコンピュータにより構成されており、外部との信号の入出力、および、入出力信号レベルの調節等を行うＩ／Ｏ、必要な処理を実行するためのプログラム、および、データ等が記憶されたＲＯＭ、必要なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭや、ＨＤＤ、前記ＲＯＭや、前記ＨＤＤに記憶されたプログラムに応じた処理を行うＣＰＵ、ならびにクロック発振器等を有しており、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
【００４０】
（コントローラＣに接続された信号入力要素）
前記コントローラＣには、操作部ＵＩ、トナー濃度センサＳＮ１、画像濃度センサＳＮ２、環境センサＳＮ３等の信号出力要素からの出力信号が入力されている。
前記操作部ＵＩは、プリンタＵの電源のオン、オフをする電源釦ＵＩ１、表示部ＵＩ２、方向入力釦の一例としての矢印キー等の各種の入力釦ＵＩ３等を有する。
トナー濃度センサＳＮ１は、現像容器Ｖ内のトナー濃度を検出する。
画像濃度センサＳＮ２は、感光体ＰＲ表面のトナー像の画像濃度を検出する。
環境センサＳＮ３は、プリンタＵ内の温度や湿度等の環境を検出する。
【００４１】
（コントローラＣに接続された被制御要素）
コントローラＣは、次の被制御要素ＤＬ，Ｄ１，Ｄ２，Ｅの制御信号を出力している。
ＤＬ：レーザ駆動回路
レーザ駆動回路ＤＬは、潜像形成装置ＲＯＳを制御して、感光体ＰＲ表面に潜像を形成する。
Ｄ１：メインモータ駆動回路
主駆動源駆動回路の一例としてのメインモータ駆動回路Ｄ１は、主駆動源の一例としてのメインモータＭ１を駆動することにより、感光体ＰＲ等を回転駆動する。
Ｄ２：補給制御回路
補給制御回路Ｄ２は、補給駆動源の一例としての補給モータＭ２を駆動することにより、カートリッジトナー補給装置ＴＨを作動させる。
【００４２】
Ｅ：電源回路
電源回路Ｅは、現像用電源回路Ｅａ、帯電用電源回路Ｅｂ、転写用電源回路Ｅｃ、定着用電源回路Ｅｄ等を有している。
Ｅａ：現像用電源回路
現像用電源回路Ｅａは、現像装置Ｇの現像ロールＧａに現像電圧を印加する。
Ｅｂ：帯電用電源回路
帯電用電源Ｅｂは、帯電ロールＣＲに感光体ＰＲ表面を帯電させるための帯電電圧を印加する。
Ｅｃ：転写用電源回路
転写用電源回路Ｅｃは、転写ロールＲｔに転写電圧を印加する。
Ｅｄ：定着用電源回路
定着用電源回路Ｅｄは、定着装置Ｆの加熱ロールＦｈにヒータ加熱用の電源を供給する。
【００４３】
（コントローラＣの機能）
前記コントローラＣは、前記信号出力要素からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。すなわち、コントローラＣは次の機能を有している。
Ｃ１：ジョブ制御手段
画像形成制御手段の一例としてのジョブ制御手段Ｃ１は、受信した画像の情報に応じて、前記帯電ロールＣＲ、転写ロールＲｔ、定着装置Ｆ等の動作を制御して画像形成動作の一例としてのジョブを実行する。
【００４４】
Ｃ２：メインモータ制御手段
主駆動源制御手段の一例としてのメインモータ制御手段Ｃ２は、メインモータ駆動回路Ｄ１を介して前記メインモータＭ１の駆動を制御して、現像装置Ｇ、定着装置Ｆの加熱ロールＦｈ、排出ロールＲｈ等の駆動を制御する。
Ｃ３：電源制御手段
電源制御手段Ｃ３は、現像電圧制御手段Ｃ３Ａと、帯電電圧制御手段Ｃ３Ｂと、転写電圧制御手段Ｃ３Ｃと、定着電源制御手段Ｃ３Ｄとを有し、電源回路Ｅの作動を制御して、各部材への電圧や電源供給を制御する。
【００４５】
図６は実施例１の各部材に印加される電圧の説明図である。
Ｃ３Ａ：現像電圧制御手段
現像電圧制御手段Ｃ３Ａは、現像用電源回路Ｅａを制御して現像器Ｇの現像ロールＧａへの現像電圧Ｖｂの印加を制御する。
Ｃ３Ｂ：帯電電圧制御手段
帯電電圧制御手段Ｃ３Ｂは、帯電用電源回路Ｅｂを制御して、帯電ロールＣＲへの帯電電圧ＶＨの印加を制御する。
Ｃ３Ｃ：転写電圧制御手段
転写電圧制御手段Ｃ３Ｃは、転写用電源回路Ｅｃを制御して、転写ロールＲｔに印加する転写電圧Ｖｔを制御する。
【００４６】
Ｃ３Ｄ：定着電源制御手段
定着電源制御手段Ｃ３Ｄは、定着用電源回路Ｅｄを制御して、定着装置Ｆのオン、オフを制御して、定着温度の制御を行う。
Ｃ４：潜像形成制御手段
潜像形成制御手段Ｃ４は、前記レーザ駆動回路ＤＬを介して潜像形成装置ＲＯＳを制御し、感光体ＰＲ表面に静電潜像を形成する。なお、実施例１の潜像形成制御手段Ｃ４は、潜像形成装置ＲＯＳの発光素子の一例としてのレーザーダイオードの出力を制御して、レーザビームＬの強度を制御する。したがって、レーザビームＬが照射された感光体ＰＲ表面の画像部電位ＶＬを制御する。
【００４７】
Ｃ５：補給量演算手段
補給量演算手段Ｃ５は、画素計数手段の一例としてのピクセルカウント手段Ｃ５Ａと、補給判別画素数の記憶手段の一例としての補給ピクセル値記憶手段Ｃ５Ｂと、トナー濃度検知手段Ｃ５Ｃと、目標濃度記憶手段Ｃ５Ｄと、補給時間算出手段Ｃ５Ｅとを有し、トナーカートリッジＴＣから現像装置Ｇに補給される現像剤の補給量、すなわち、現像容器Ｖにおけるトナーの消費量を演算、算出する。実施例1の補給量演算手段Ｃ５は、カートリッジトナー補給装置ＴＨの駆動時間や潜像形成装置ＲＯＳで形成された潜像に基づいて、補給量を演算する。
【００４８】
Ｃ５Ａ：ピクセルカウント手段
ピクセルカウント手段Ｃ５Ａは、潜像形成装置ＲＯＳで形成された潜像の画素数、すなわちピクセル値ｐ１を、累積ピクセル値ｐａに加算することで、累積の画素数を計数する。
Ｃ５Ｂ：補給ピクセル値記憶手段
補給ピクセル値記憶手段Ｃ５Ｂは、累積ピクセル値ｐａに基づいて、補給を実行するか否かを判別するための閾値である補給判別画素数の一例としての補給ピクセル値ｐｂを記憶する。前記補給ピクセル値ｐｂは、設計や仕様等に応じて任意の値に設定可能であるが、例えば、１００［画素］に設定することが可能である。
【００４９】
Ｃ５Ｃ：トナー濃度検知手段
トナー濃度検知手段Ｃ５Ｃは、トナー濃度センサＳＮ１の検知信号に基づいて、現像容器Ｖ内のトナー濃度Ｎ１を検知する。
Ｃ５Ｄ：目標濃度記憶手段
目標濃度記憶手段Ｃ５Ｄは、トナー濃度Ｎ１に基づいて、補給を実行するか否かを判別するための閾値である目標濃度Ｎａを記憶する。目標濃度Ｎａは、設計や仕様等に応じて任意の値に設定可能であるが、例えば、１０［％］に設定することが可能である。
【００５０】
Ｃ５Ｅ：補給時間算出手段
補給時間算出手段Ｃ５Ｅは、現像容器Ｖ内のトナーの消費量に基づいて、補給時間の一例としてのカートリッジトナー補給装置ＴＨの駆動時間ｔ３を算出する。実施例１の補給時間算出手段Ｃ５Ｅは、印刷される画像の画素数ｐａや、目標濃度Ｎａと検知されたトナー濃度Ｎ１との差に対応する補給量と、予め設定されたカートリッジトナー補給装置ＴＨの単位時間当たりの現像剤の補給量、いわゆる補給レートと、に基づいて、駆動時間ｔ３を算出する。
Ｃ６：補給制御手段
補給制御手段Ｃ６は、補給制御回路Ｄ２を介して、カートリッジトナー補給装置ＴＨの作動を制御し、トナーカートリッジＴＣから現像装置Ｇへの現像剤の補給を制御する。実施例１の補給制御手段Ｃ６は、補給時間演算手段Ｃ５で演算された駆動時間ｔ３に基づいて、カートリッジトナー補給装置ＴＨを駆動して、現像剤の補給を制御する。
【００５１】
Ｃ７：残量予測手段
残量予測手段Ｃ７は、累積補給時間計時手段Ｃ７Ａと、残量基準値記憶手段Ｃ７Ｂと、空判別手段Ｃ７Ｃとを有し、トナーカートリッジＴＣから現像容器Ｖに補給された現像剤の補給量に基づいて、トナーカートリッジＴＣ内の現像剤の残量を予測する。実施例１の残量予測手段Ｃ７は、カートリッジトナー補給装置ＴＨの駆動時間である駆動時間ｔ３に基づいて、トナーカートリッジＴＣの残量を予測する。したがって、実施例１では、トナーカートリッジＴＣの現像剤の有無を検知するための検知部材、センサは設けられていない。
Ｃ７Ａ：累積補給時間計時手段
累積補給時間計時手段Ｃ７Ａは、カートリッジトナー補給装置ＴＨが駆動した時間である駆動時間ｔ３の累積値である累積補給時間ｔａを計時する。
【００５２】
Ｃ７Ｂ：残量基準値記憶手段
残量基準値記憶手段Ｃ７Ｂは、空判別時間記憶手段Ｃ７Ｂ１と、補正値記憶手段Ｃ７Ｂ２とを有し、トナーカートリッジＴＣ内の現像剤の残量が空になったか否かを判別するための残量基準値を記憶する。
Ｃ７Ｂ１：空判別時間記憶手段
空判別時間記憶手段Ｃ７Ｂ１は、トナーカートリッジＴＣが空になったと判別するための空判別値の一例としての空判別時間ｔｂを記憶する。実施例１の空判別時間ｔｂは、実験や統計的な情報から、トナーカートリッジＴＣのトナーが空になると予測される累積補給時間ｔａの値が予め設定されている。
【００５３】
Ｃ７Ｂ２：補正値記憶手段
補正値記憶手段Ｃ７Ｂ２は、カートリッジトナー補給装置ＴＨの個体差やトナーカートリッジＴＣ内の現像剤の初期収容量等のばらつきに応じて発生する空判別時間ｔｂと実際の累積補正時間ｔａとのズレに応じたばらつき補正値ｔｃを記憶する。したがって、実施例１の残量基準値は、空判別時間ｔｂからばらつき補正値ｔｃを減算した値、すなわちｔｂ−ｔｃが設定されている。
Ｃ７Ｃ：空判別手段
空判別手段Ｃ７Ｃは、トナーカートリッジＴＣ内の現像剤の残量が残量基準値よりも少ないか否かを判別する。すなわち、累積補給時間ｔａが、残量基準値ｔｂ−ｔｃよりも小さいか否かを判別することで、トナーカートリッジＴＣ内の現像剤が空になったか否かを予測する。なお、トナーカートリッジＴＣ内の現像剤の残量［％］は、（１−ｔａ／ｔｂ）×１００を演算することで求められる。
【００５４】
Ｃ８：電位制御手段
電位制御手段Ｃ８は、調整時期判別手段Ｃ８Ａと、基準画像形成手段の一例としてのパッチ形成手段Ｃ８Ｂと、画像濃度検知手段Ｃ８Ｃと、第１の電位差制御手段の一例としての現像コントラスト電位制御手段Ｃ８Ｄと、第２の電位差制御手段の一例としてのクリーニング電位制御手段Ｃ８Ｅとを有する。そして、前記電位制御手段Ｃ８は、潜像形成装置ＲＯＳで形成された潜像の潜像電位である画像部電位ＶＬと現像ロールＧａに印加される現像バイアス電位である現像電圧Ｖｂとの間の第１の電位差である現像コントラスト電位Ｖ１、および、帯電ロールＣＲによる感光体ＰＲ表面の帯電電位である帯電電圧ＶＨと現像バイアス電位Ｖｂとの間の第２の電位差である背景電位：クリーニング電位Ｖ２、の少なくとも一方を制御する。なお、実施例１では、現像電圧Ｖｂおよび帯電電圧ＶＨを固定値とし、潜像形成装置ＲＯＳによる画像部電位ＶＬを制御することで、現像コントラスト電位Ｖ１のみを制御している。実施例１では、初期値として、帯電電圧ＶＨ＝−７００［Ｖ］、現像電圧Ｖｂ＝−５６０［Ｖ］、画像部電位ＶＬ＝−３００［Ｖ］に設定されている。したがって、現像コントラスト電位Ｖ１の初期値はＶ１＝２６０［Ｖ］であり、クリーニング電位Ｖ２の初期値はＶ２＝１４０［Ｖ］に設定されている。
【００５５】
Ｃ８Ａ：調整時期判別手段
調整時期判別手段Ｃ８Ａは、環境検知手段Ｃ８Ａ１と、経時劣化判別手段Ｃ８Ａ２と、を有し、電位を調整、制御する時期になったか否かを判別する。実施例１の調整時期判別手段Ｃ８Ａは、電源オン時や、温度、湿度等の環境の変化があった場合、予め設定された枚数の印刷が実行されて感光体ＰＲ表面の摩耗等の経時的な劣化があった場合に、電位を制御する時期になったと判別する。
Ｃ８Ａ１：環境検知手段
環境検知手段Ｃ８Ａ１は、環境センサＳＮ３の検知信号に基づいて環境を検知する。
Ｃ８Ａ２：経時劣化判別手段
経時劣化判別手段Ｃ８Ａ２は、経時的な劣化が発生する時期になったか否かを判別する。実施例１の経時劣化判別手段Ｃ８Ａ２は、画像形成動作時の印刷枚数の累積値が予め設定された枚数の整数倍になったか否かを判別することで、経時的な劣化が発生する時期になったか否かを判別する。
【００５６】
Ｃ８Ｂ：パッチ形成手段
パッチ形成手段Ｃ８Ｂは、感光体ＰＲ表面に予め設定された目標画像濃度の画像である基準画像、いわゆるトナーパッチを形成する。実施例１のパッチ形成手段Ｃ８Ｂは、調整時期判別手段Ｃ８Ａで電位を調整する時期になったと判別された場合に、トナーパッチを形成する。
Ｃ８Ｃ：画像濃度検知手段
画像濃度検知手段Ｃ８Ｃは、画像濃度センサＳＮ２の検知信号に基づいて、感光体ＰＲ表面の画像の濃度を検知する。実施例１の画像濃度検知手段Ｃ８Ｃは、形成されたトナーパッチの読み取り濃度を検知する。
【００５７】
Ｃ８Ｄ：現像コントラスト電位制御手段
現像コントラスト電位制御手段Ｃ８Ｄは、画像濃度検知手段Ｃ８Ｃで検知したトナーパッチの読み取り濃度と、目標画像濃度とに基づいて、現像コントラスト電位Ｖ１を制御する。実施例１の現像コントラスト電位制御手段Ｃ８Ｄは、読み取り濃度が目標画像濃度に対して濃度不足の場合には、潜像形成装置ＲＯＳのレーザビームＬの強度を高めて画像部電位ＶＬの絶対値を低下させて、現像コントラスト電位Ｖ１を大きくすると共に、濃度過多の場合には、潜像形成装置ＲＯＳのレーザビームＬの強度を弱めて画像部電位ＶＬの絶対値を上昇させて、現像コントラスト電位Ｖ１を小さくするように制御する。一例として、読み取り濃度と目標濃度との濃度差がある場合に、濃度差５％毎にレーザビームＬの強度を１段階変更し、ＶＬ＝１０［Ｖ］分変化させるといった制御を行うことが可能である。
Ｃ８Ｅ：クリーニング電位制御手段
クリーニング電位制御手段Ｃ８Ｅは、クリーニング電位Ｖ２を制御する。実施例１のクリーニング電位制御手段Ｃ８Ｅは、クリーニング電位Ｖ２を初期値に保持するように制御する。
【００５８】
Ｃ９：制御範囲設定手段
制御範囲設定手段Ｃ９は、上限値記憶手段Ｃ９Ａと、下限値記憶手段Ｃ９Ｂとを有し、前記各電位差Ｖ１，Ｖ２の制御が行われる範囲の上限値Ｖａを設定する。実施例１の制御範囲設定手段Ｃ９は、トナーカートリッジＴＣ内の現像剤の残量が残量基準値ｔｂ−ｔｃよりも少ないと予測された場合に、残量基準値ｔｂ−ｔｃが多い場合の上限値Ｖａ１に比べて、上限値Ｖａを小さな値Ｖａ２に設定する。実施例１では、トナーカートリッジＴＣが空になったと予測された場合に、現像コントラスト電位Ｖ１の上限値を小さな値に変更する。また、実施例１の制御範囲設定手段Ｃ９は、制御が行われる範囲の下限値Ｖａ３も設定している。
Ｃ９Ａ：上限値記憶手段
上限値記憶手段Ｃ９Ａは、画像部上限電位記憶手段Ｃ９Ａ１を有し、制御範囲設定手段Ｃ９で制御される電位差Ｖ１，Ｖ２の上限値を記憶する。
【００５９】
Ｃ９Ａ１：画像部上限電位記憶手段
画像部上限電位記憶手段Ｃ９Ａ１は、画像部上限電位の一例として、現像コントラスト電位Ｖ１の上限値Ｖａを記憶する。実施例１の画像部上限電位記憶手段Ｃ９Ａ１は、トナーカートリッジＴＣの残量がある場合に設定される上限値である通常上限値Ｖａ１と、トナーカートリッジＴＣが空と予測された場合に設定され且つ通常上限値Ｖａ１よりも絶対値が小さな上限値であるカートリッジ空用の上限値Ｖａ２と、を記憶する。実施例１では、各上限値Ｖａ１，Ｖａ２は、形成される画像部分にキャリアが付着して白抜けになる現象、いわゆる「像中ＢＣＯ」が発生する下限の現像コントラスト電位からマージンを取った電圧Ｖａ１，Ｖａ２に設定されている。実施例１では、前記各上限値Ｖａ１，Ｖａ２の一例として、Ｖａ１＝３５０［Ｖ］、Ｖａ２＝３００［Ｖ］が記憶されている。
【００６０】
Ｃ９Ｂ：下限値記憶手段
下限値記憶手段Ｃ９Ｂは、制御範囲設定手段Ｃ９で制御される電位差Ｖ１，Ｖ２の下限値を記憶する。実施例１の下限値記憶手段Ｃ９Ｂは、現像コントラスト電位Ｖ１の下限値Ｖａ３を記憶しており、実施例１では、前記下限値Ｖａ３の一例として、Ｖａ３＝２００［Ｖ］が記憶されている。
【００６１】
（実施例１の流れ図の説明）
次に、実施例１の画像形成装置Ｕの処理の流れを流れ図、いわゆるフローチャートを使用して説明する。
（トナー補給制御処理のフローチャートの説明）
図７は実施例１のトナー補給制御処理のフローチャートである。
図７のフローチャートの各ＳＴ：ステップの処理は、プリンタＵのコントローラＣのハードディスク等に記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理はプリンタＵの他の各種処理と並行して並列処理で実行される。
図７に示すフローチャートはプリンタＵの電源が投入された時に開始される。
【００６２】
図７のＳＴ１において、画像形成動作であるジョブが開始されたか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ２に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１を繰り返す。
ＳＴ２において、次の処理（１）、（２）を実行し、ＳＴ３に進む。
（１）印刷される画像のピクセル値ｐ１をカウントする。
（２）トナー濃度Ｎ１を測定する。
ＳＴ３において、トナー濃度Ｎ１と目標濃度Ｎａとの差であるΔトナー濃度に基づく補給時間ｔ１と、ピクセル値ｐ１に基づく補給時間ｔ２とを求める。そして、ＳＴ４に進む。
【００６３】
ＳＴ４において、カートリッジトナー補給装置ＴＨの駆動時間ｔ３＝ｔ１＋ｔ２を算出する。そして、ＳＴ５に進む。
ＳＴ５において、次の処理（１）、（２）を実行し、ＳＴ６に進む。
（１）駆動時間ｔ３だけカートリッジトナー補給装置ＴＨを駆動して、現像装置Ｇに現像剤を補給する。
（２）累積補給時間ｔａに、駆動時間ｔ３を加算する演算を行う。すなわち、ｔａ＝ｔａ＋ｔ３とする。
ＳＴ６において、ジョブが終了したか否かを判別する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ２に戻り、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１に戻る。
【００６４】
（現像コントラスト電位制御処理のフローチャートの説明）
図８は実施例１の現像コントラスト電位制御処理のフローチャートである。
図８のフローチャートの各ＳＴ：ステップの処理は、プリンタＵのコントローラＣのハードディスク等に記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理はプリンタＵの他の各種処理と並行して並列処理で実行される。
図８に示すフローチャートはプリンタＵの電源が投入された時に開始される。
【００６５】
図８のＳＴ１１において、現像コントラスト電位Ｖ１を調整する時期になったか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１２に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１１を繰り返す。
ＳＴ１２において、トナーパッチを作成し、画像濃度センサＳＮ２で読み取る。そして、ＳＴ１３に進む。
ＳＴ１３において、読み取り濃度と目標画像濃度との差に基づいて、現像コントラスト電位Ｖ１を設定する。そして、ＳＴ１４に進む。
ＳＴ１４において、現像コントラスト電位Ｖ１が上限値Ｖａ以上であるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１５に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１６に進む。
ＳＴ１５において、現像コントラスト電位Ｖ１を上限値Ｖａに設定し、ＳＴ１１に戻る。
ＳＴ１６において、現像コントラスト電位Ｖ１が下限値Ｖａ３未満であるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１７に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１１に戻る。
ＳＴ１７において、現像コントラスト電位Ｖ１を下限値Ｖａ３に設定し、ＳＴ１１に戻る。
【００６６】
（上限値設定処理のフローチャートの説明）
図９は実施例１の上限値設定処理のフローチャートである。
図９のフローチャートの各ＳＴ：ステップの処理は、プリンタＵのコントローラＣのハードディスク等に記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理はプリンタＵの他の各種処理と並行して並列処理で実行される。
図９に示すフローチャートはプリンタＵの電源が投入された時に開始される。
【００６７】
図９のＳＴ２１において、ジョブが開始されたか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ２２に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ２１を繰り返す。
ＳＴ２２において、累積補給時間ｔａが残量基準値以上であるか否か、すなわち、累積補給時間ｔａ≧空判別時間ｔｂ−ばらつき補正値ｔｃであるか否かを判別する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ２３に進み、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ２４に進む。
ＳＴ２３において、現像コントラスト電位Ｖ１の上限値Ｖａを通常上限値Ｖａ１に設定する。そして、ＳＴ２５に進む。
ＳＴ２４において、現像コントラスト電位Ｖ１の上限値Ｖａをカートリッジ空用の上限値Ｖａ２に設定する。そして、ＳＴ２５に進む。
ＳＴ２５において、ジョブが終了したか否かを判別する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ２２に戻り、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ２１に戻る。
【００６８】
（実施例１の作用）
図１０は実施例１の一例のタイムチャートであり、図１０Ａは横軸に印刷枚数を取り縦軸に現像コントラスト電位を取ったグラフ、図１０Ｂは横軸に印刷枚数を取り縦軸に現像装置内のトナー濃度を取ったグラフ、図１０Ｃは横軸に印刷枚数を取り縦軸にトナーカートリッジの残量を取ったグラフである。
図１１は実施例１の帯電電圧、現像電圧、画像部電位の説明図である。
前記構成を備えた実施例１のプリンタＵでは、図１０Ａ、図１１に示すように、画像部電位ＶＬと現像電圧Ｖｂとの電位差である現像コントラスト電位Ｖ１が、環境や経時変化に応じて調整されて画像形成が行われると共に、現像コントラスト電位Ｖ１が像中ＢＣＯが発生する電位Ｖｚに対してマージンを取って低い値の上限値Ｖａ１以下の範囲で制御される。図１０Ｂにおいて、このとき、現像容器Ｖ内のトナー濃度も目標濃度Ｎａ近傍に保持される。そして、図１０Ｃにおいて、画像形成に伴って、印刷枚数、すなわちＰＶ：プリントボリュームが増大し、トナーが消費されると、トナーカートリッジＴＣから補給されて、トナーカートリッジＴＣ内の現像剤が減少していく。
【００６９】
図１０Ａ、図１０Ｃにおいて、累積補給時間ｔａが残量基準値ｔｂ−ｔｃに到達し、トナーカートリッジＴＣが空になることが予測されると、現像コントラスト電位Ｖ１の上限値Ｖａが、通常上限値Ｖａ１からカートリッジ空用の上限値Ｖａ２に設定される。このとき、図１０Ｂに示すように、現像容器Ｖ内では、まだトナー濃度が低下し始める前であり、トナー濃度が十分な状態で、現像コントラスト電位Ｖ１の上限値Ｖａが下げられる。
そして、図１０Ａ、図１０Ｂにおいて、現像容器Ｖ内のトナー濃度が低下し始めると、形成されるトナーパッチの濃度が不足しやすくなり、トナーパッチの濃度に応じて制御される現像コントラスト電位Ｖ１が上昇する。また、トナー濃度が低下すると、現像ロールＧａ表面に保持される現像剤中のキャリアの濃度が上昇し、感光体ＰＲに付着しやすくなり、像中ＢＣＯが発生する電位Ｖｚが低下する。このとき、図１０Ａ、図１１に示すように、実施例１のプリンタＵでは、現像容器Ｖ内のトナー濃度が低下した状態における画像形成は、低い上限値Ｖａ２以下の範囲で行われ、像中ＢＣＯの発生が防止されている。そして、現像容器Ｖ内のトナー濃度が、予め設定された画像形成を禁止する濃度まで低下すると、画像形成動作を禁止して、利用者に対してトナーカートリッジＴＣを交換するように促す表示が、操作部ＵＩの表示部にされる。
【００７０】
特許文献１に記載されているような従来の技術では、現像容器Ｖ内のトナー濃度が低下したことを検知してから上限値を変更していたが、この制御の場合、トナー濃度の低下を検知した時点で、既に通常時よりもトナー濃度が低下した状態であるため、この状態から上限値を下げても像中ＢＣＯを完全に抑えることは困難である。特に、トナー濃度が低下した状態で、可変最大値：上限値をトナー濃度、すなわち、像中ＢＣＯ発生電位に応じて減少させると、トナー濃度の検知時期によっては像中ＢＣＯが発生してしまう恐れがある。
また、トナー濃度が低下した状態で、上限値を像中ＢＣＯ発生電位に応じて減少させると、トナーパッチを形成して調整した現像コントラスト電位が、上限値の低下に応じて低下してしまい、再びトナーパッチを形成して調整する必要が出てくる。したがって、上限値をトナー濃度に応じて減少させる従来の技術では、形成される画像の濃度や階調性に影響が発生し、頻繁にトナーパッチを形成して濃度の検知を行って調整をする必要があり、濃度検知を行って調整をする間に画像形成が実行されず、著しく生産性が低下する恐れがある。
【００７１】
仮に、上限値Ｖａを変更せず、トナー濃度が低下しても像中ＢＣＯが発生しない上限値Ｖａ２に最初から設定しておくことも考えられるが、この場合、トナー濃度が十分の状態で、像中ＢＣＯが発生しない電圧の範囲Ｖａ１−Ｖａ２が使用されないこととなり、電圧の範囲の有効活用ができない問題がある。
また、特許文献２記載の技術のように直接トナーカートリッジの空を検知する場合には、直接残量を検知するセンサが必要となり、コストが上昇する問題がある。また、直接残量を検知する構成では、残量の予測を行う必要が無く、空を検知すれば、トナー濃度が低下した状態で画像形成を継続せず、トナーカートリッジを交換すればよく、そもそも現像コントラスト電位の上限を制御する必要性が低い。
【００７２】
これらに対して、実施例１のプリンタＵでは、現像容器Ｖ内のトナー濃度が低下する前に、上限値Ｖａを像中ＢＣＯが発生しない上限値Ｖａ２に設定し、その後は上限値Ｖａ２以下の範囲で画像形成が実行される。したがって、トナー濃度の低下前に設定された上限値Ｖａ２に基づいて、トナー濃度が低下し始める前後に渡って現像コントラスト電位Ｖ１が調整されており、上限値Ｖａを像中ＢＣＯ発生電位Ｖｚに応じて変化させる場合に比べて、頻繁に調整をする必要が無くなっている。よって、像中ＢＣＯの発生が確実に防止されつつ、現像コントラスト電位Ｖ１の調整が頻繁に行われず、生産性の低下が抑制されている。
また、実施例１のプリンタＵでは、現像容器Ｖ内のトナー濃度が十分な状態では、上限値Ｖａが通常上限値Ｖａ１に設定されており、像中ＢＣＯの発生を確実に防止しつつ、現像コントラスト電位Ｖ１を制御可能な範囲が広くなっている。現像コントラスト電位を制御可能な範囲が広がると、自由度が増し、他の要因でコントスト電位を変更したい場合に、対応可能な領域が広がる。
さらに、実施例１では、トナーカートリッジＴＣの空を検知するセンサを設けておらず、このようなセンサを設ける場合に比べて、コストが低減されている。
【実施例２】
【００７３】
次に、本発明の実施例２の説明をするが、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例２は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
【００７４】
（実施例２の制御部の説明）
図１２は実施例２の画像形成装置の制御部分が備えている各機能を機能ブロック図で示した図であり、実施例１の図５に対応する図である。
図１２において、実施例２のコントローラＣでは、実施例１の上限値記憶手段Ｃ９Ａに替えて、上限値記憶手段Ｃ９Ａ′を有する以外は、同様である。
Ｃ９Ａ′：上限値記憶手段
上限値記憶手段Ｃ９Ａ′は、画像部上限電位記憶手段Ｃ９Ａ１′を有し、制御範囲設定手段Ｃ９で制御される電位差Ｖ１，Ｖ２の上限値を記憶する。
【００７５】
Ｃ９Ａ１′：画像部上限電位記憶手段
画像部上限電位記憶手段Ｃ９Ａ１′は、画像部上限電位の一例として、現像コントラスト電位Ｖ１の上限値Ｖａを記憶する。実施例２の画像部上限電位記憶手段Ｃ９Ａ１は、トナーカートリッジＴＣの残量がある場合に設定される上限値である通常上限値Ｖａ１と、トナーカートリッジＴＣが空と予測された場合に設定され且つ通常上限値Ｖａ１よりも絶対値が小さな上限値であるカートリッジ空用の第２上限値Ｖａ２′と、トナーカートリッジＴＣが空と予測された場合、すなわち累積補給時間ｔａが空判別時間ｔｂ以上になったと判別された場合に設定され且つカートリッジ空用の第２上限値Ｖａ２′よりも絶対値が小さな上限値であるカートリッジ空用の上限値Ｖａ２と、を記憶する。
【００７６】
（実施例２の流れ図の説明）
次に、実施例２のプリンタＵの処理の流れを流れ図、いわゆるフローチャートを使用して説明する。
（実施例２の上限値設定処理のフローチャートの説明）
図１３は実施例２の上限値設定処理のフローチャートであり、実施例１の図９に対応する図である。
図１３において、実施例２の上限値設定処理では、実施例１のＳＴ２２とＳＴ２４の間に、次の処理ＳＴ３１，ＳＴ３２が実行される。
図１３のＳＴ３１において、累積補給時間ｔａが、段階判別値の一例としての空判別時間ｔｂ以上であるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ２４に進み、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ３２に進む。
ＳＴ３２において、現像コントラスト電位Ｖ１の上限値Ｖａを、カートリッジ空用の第２上限値Ｖａ２′に設定する。そして、ＳＴ２５に進む。
【００７７】
（実施例２の作用）
図１４は実施例２の一例のタイムチャートであり、実施例１の図１０Ａに対応するグラフである。
前記構成を備えた実施例２のプリンタＵでは、図１４に示すように、トナーカートリッジＴＣの残量がばらついて、最も早い場合には空になると予測される、すなわち、ｔａ＝ｔｂ−ｔｃであると判別されると、ＳＴ３１、ＳＴ３２の処理がされて、カートリッジ空用の上限値Ｖａ２と通常上限値Ｖａ１の間の値であるカートリッジ空用の第２上限値Ｖａ２′に設定される。
そして、さらに補給が実行されて、トナーカートリッジＴＣの残量が空になっている可能性が最も高いと予測されると、すなわち、ｔａ＝ｔｂであると判別されると、ＳＴ３１、ＳＴ２４の処理がされて、カートリッジ空用の上限値Ｖａ２が設定される。
【００７８】
したがって、実施例２のプリンタＵでは、累積補給時間ｔａが残量基準値ｔｂ−ｔｃ以下になると、段階的に上限値Ｖａが引き下げられ、現像容器Ｖ内のトナー濃度が低下し始める頃にはカートリッジ空用の上限値Ｖａ２に設定される。よって、実施例２では、まだトナー濃度が十分である可能性が高く、カートリッジ空用の上限値Ｖａ２まで上限値Ｖａを引き下げなくても像中ＢＣＯの発生が発生する可能性が極めて低い状態では、第２上限値Ｖａ２′に設定され、実施例１の場合に比べて、現像コントラスト電位Ｖ１を制御する範囲が広くなっている。
【実施例３】
【００７９】
次に、本発明の実施例３の説明をするが、この実施例３の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例３は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
【００８０】
（実施例３の制御部の説明）
図１５は実施例３の画像形成装置の制御部分が備えている各機能を機能ブロック図で示した図であり、実施例１の図５に対応する図である。
図１５において、実施例３のコントローラＣでは、実施例１のクリーニング電位制御手段Ｃ８Ｅ、上限値記憶手段Ｃ９Ａ、下限値記憶手段Ｃ９Ｂに替えて、クリーニング電位制御手段Ｃ８Ｅ″、上限値記憶手段Ｃ９Ａ″、下限値記憶手段Ｃ９Ｂ″を有する以外は、同様である。
【００８１】
Ｃ８Ｅ″：クリーニング電位制御手段
実施例３のクリーニング電位制御手段Ｃ８Ｅ″は、画像濃度検知手段Ｃ８Ｃで検知したトナーパッチの読み取り濃度と、目標画像濃度とに基づいて、クリーニング電位Ｖ２を制御する。実施例３のクリーニング電位制御手段Ｃ８Ｅ″は、読み取り濃度が目標画像濃度に対して濃度不足の場合には、帯電電圧ＶＨの絶対値を低下させて、連動する画像部電位ＶＬを低下させる。すなわち、クリーニング電位Ｖ１を低下させ且つ現像コントラスト電位Ｖ１を大きくする。一方、濃度過多の場合には、帯電電圧ＶＨの絶対値を増大させて、連動する画像部電位ＶＬの絶対値を上昇させ、現像コントラスト電位Ｖ１を小さくし且つクリーニング電位Ｖ２を大きくするように制御する。一例として、読み取り濃度と目標濃度との濃度差がある場合に、濃度差５％毎にクリーニング電位Ｖ２を１０［Ｖ］分変化させるといった制御を行うことが可能である。
【００８２】
Ｃ９Ａ″：上限値記憶手段
上限値記憶手段Ｃ９Ａ″は、実施例１と同様の画像部上限電位記憶手段Ｃ９Ａ１と、背景上限電位記憶手段Ｃ９Ａ２とを有し、制御範囲設定手段Ｃ９で制御される電位差Ｖ１，Ｖ２の上限値を記憶する。
【００８３】
Ｃ９Ａ２：背景上限電位記憶手段
背景上限電位記憶手段Ｃ９Ａ２は、背景上限電位の一例として、クリーニング電位Ｖ２の上限値Ｖｃを記憶する。実施例３の背景上限電位記憶手段Ｃ９Ａ２は、トナーカートリッジＴＣの残量がある場合に設定される上限値である背景通常上限値Ｖｃ１と、トナーカートリッジＴＣが空と予測された場合に設定され且つ背景通常上限値Ｖｃ１よりも絶対値が小さな上限値であるカートリッジ空用の背景上限値Ｖｃ２と、を記憶する。実施例３では、各上限値Ｖｃ１，Ｖｃ２は、非画像部分、いわゆる背景部分にキャリアが付着して点状の画像欠陥が発生する現象、いわゆる「バックグラウンドＢＣＯ」が発生する下限のバックグラウンドＢＣＯ発生電位Ｖｚ′からマージンを取った電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２に設定されている。実施例１では、前記各上限値Ｖｃ１，Ｖｃ２の一例として、Ｖｃ１＝２５０［Ｖ］、Ｖｃ２＝２００［Ｖ］が記憶されている。
【００８４】
Ｃ９Ｂ″：下限値記憶手段
実施例３の下限値記憶手段Ｃ９Ｂ″は、制御範囲設定手段Ｃ９で制御される電位差Ｖ１，Ｖ２の下限値を記憶する。実施例３の下限値記憶手段Ｃ９Ｂ″は、現像コントラスト電位Ｖ１の下限値Ｖａ３と、クリーニング電位Ｖ２の下限値Ｖｃ３とを記憶しており、実施例３では、前記下限値Ｖａ３，Ｖｃ３の一例として、Ｖａ３＝２００［Ｖ］、Ｖｃ３＝１００［Ｖ］が記憶されている。
【００８５】
（実施例３の流れ図の説明）
次に、実施例３のプリンタＵの処理の流れを流れ図、いわゆるフローチャートを使用して説明する。
（実施例３の上限値設定処理のフローチャートの説明）
図１６は実施例３の上限値設定処理のフローチャートであり、実施例１の図９に対応する図である。
図１６において、実施例３の上限値設定処理では、実施例１のＳＴ２３とＳＴ２４に替えて、次の処理ＳＴ２３″，ＳＴ２４″が実行される。
【００８６】
図１６のＳＴ２３″において、次の処理（１）、（２）を実行し、ＳＴ２５に進む。
（１）現像コントラスト電位Ｖ１の上限値Ｖａを通常上限値Ｖａ１に設定する。
（２）クリーニング電位Ｖ２の上限値Ｖｃを背景通常上限値Ｖｃ１に設定する。
ＳＴ２４″において、次の処理（１）、（２）を実行し、ＳＴ２５に進む。
（１）現像コントラスト電位Ｖ１の上限値Ｖａを、カートリッジ空用の上限値Ｖａ２に設定する。
（２）クリーニング電位Ｖ２の上限値Ｖｃを、カートリッジ空用の背景上限値Ｖｃ２に設定する。
【００８７】
（実施例３の作用）
図１７は実施例３の一例のタイムチャートであり、図１７Ａは実施例１の図１０Ａに対応するグラフ、図１７Ｂは横軸に印刷枚数を取り縦軸にクリーニング電位を取ったグラフである。
図１８は実施例３の帯電電圧、現像電圧、画像部電位の説明図である。
前記構成を備えた実施例３のプリンタＵでは、図１７、図１８に示すように、トナーカートリッジＴＣの残量が十分な状態では、現像電圧Ｖｂが固定され、トナーパッチの読取り濃度に基づいて、現像コントラスト電位Ｖ１が通常上限値Ｖａ１以下且つクリーニング電位Ｖ２が背景通常上限値Ｖｃ１以下の範囲で、帯電電位ＶＨと画像部電位ＶＬと現像電圧Ｖｂが調整される。
【００８８】
そして、トナーカートリッジＴＣが空になると予測されると、現像コントラスト電位Ｖ１の上限値Ｖａがカートリッジ空用の上限値Ｖａ２に設定され、且つ、クリーニング電位Ｖ２の上限値Ｖｃがカートリッジ空用の背景上限値Ｖｃ２に設定される。したがって、実施例３のプリンタＵでは、現像容器Ｖ内のトナー濃度が低下する前に、上限値Ｖａ，Ｖｃを「像中ＢＣＯ」および「バックグラウンドＢＣＯ」が発生しない上限値Ｖａ２，Ｖｃ２に設定し、その後は上限値Ｖａ２，Ｖｃ２以下の範囲で画像形成が実行される。したがって、トナー濃度の低下前に設定された上限値Ｖａ２，Ｖｃ２に基づいて、トナー濃度が低下し始める前後に渡って現像コントラスト電位Ｖ１およびクリーニング電位Ｖ２が調整されている。よって、上限値Ｖａ，Ｖｃを像中ＢＣＯ発生電位ＶｚおよびバックグラウンドＢＣＯ発生電位Ｖｚ′に応じて変化させる場合に比べて、頻繁に調整をする必要が無くなっている。したがって、像中ＢＣＯおよびバックグラウンドＢＣＯの発生が確実に防止されつつ、現像コントラスト電位Ｖ１およびクリーニング電位Ｖ２の調整が頻繁に行われず、生産性の低下が抑制されている。
【００８９】
また、実施例３のプリンタＵでは、実施例１と同様に、現像容器Ｖ内のトナー濃度が十分な状態では、上限値Ｖａ，Ｖｃが、通常の上限値Ｖａ１，Ｖｃ１に設定されており、像中ＢＣＯおよびバックグラウンドＢＣＯの発生を確実に防止しつつ、現像コントラスト電位Ｖ１およびクリーニング電位Ｖ２を制御可能な範囲が広くなっている。
さらに、実施例３のプリンタＵでは、実施例１と同様に。トナーカートリッジＴＣの空を検知するセンサを設けておらず、このようなセンサを設ける場合に比べて、コストが低減されている。
【００９０】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ08）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、画像形成装置の一例としてプリンタＵを例示したが、これに限定されず、複写機、ＦＡＸ、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機等に適用可能である。また、単色現像の画像形成装置に限定されず、多色、いわゆるカラーの画像形成装置により構成することも可能である。
【００９１】
（Ｈ02）前記実施例において、実施例２の構成を実施例３に適用することも可能である。また、実施例２では、１つの段階判別値ｔｂを使用して、２段階で上限値を引き下げたが、２段階に限定されず、２つ以上の段階辺別値ｔｂを使用して３段階以上としたり、線形、非線形の関係で連続的に引き下げるように構成することも可能である。
（Ｈ03）前記実施例において、現像コントラスト電位Ｖ１のみまたは、現像コントラスト電位Ｖ１とクリーニング電位Ｖ２の両方を制御する構成を例示したが、画像形成装置の構成によりバックグラウンドＢＣＯの発生を特に抑えたい場合には、クリーニング電位Ｖ２のみを制御する構成とすることも可能である。
【００９２】
（Ｈ04）前記実施例において、現像コントラスト電位Ｖ１やクリーニング電位Ｖ２を制御する際に、現像電圧Ｖｂを固定して、帯電電圧ＶＨや潜像形成装置ＲＯＳの出力を可変として制御する構成を例示したが、この構成に限定されず、例えば、帯電電圧ＶＨおよび潜像形成装置ＲＯＳの出力の一方を固定して、現像電圧Ｖｂとを他方を可変として制御することも可能である。
（Ｈ05）前記実施例において、例示した具体的な数値等は、設計や仕様等に応じて、適宜変更可能である。
【００９３】
（Ｈ06）前記実施例において、補給制御は、実施例に例示した方法に限定されず、従来公知の任意の方法とすることが可能である。すなわち、ピクセル値のみで補給制御を実行したり、トナー濃度Ｎ１のみで補給制御をすることも可能である。
（Ｈ07）前記実施例において、トナーカートリッジＴＣが空になることの予測は、カートリッジトナー補給装置ＴＨの累積駆動時間ｔａに基づいて予測する構成を例示したが、この構成に限定されず、トナーカートリッジＴＣのトナーの消費量、補給量に連動するパラメータ、例えば、カートリッジトナー補給装置ＴＨの駆動回転数、駆動パルス幅等のトナーの補給に関する情報や、印刷枚数や感光体ＰＲの回転数、あるいは、トナーカートリッジＴＣが装着されてからの累積の画素数や潜像形成装置ＲＯＳのＬＥＤの発光時間、画像信号等の出力画像に関する情報、等の任意のパラメータを使用可能である。
【００９４】
（Ｈ08）前記実施例において、環境や経時劣化に基づいて、現像コントラスト電位Ｖ１等の制御を行ったが、この構成に限定されず、環境や経時劣化以外のパラメータを使用することも可能である。また、環境や経時劣化を使用しない制御とすることも可能である。
【符号の説明】
【００９５】
ＣＲ…帯電装置、
Ｇ…現像装置、
Ｇａ…現像剤保持体、
Ｃ５…補給量演算手段、
Ｃ６…補給制御手段、
Ｃ７…残量予測手段、
Ｃ８…電位制御手段、
Ｃ９…制御範囲設定手段、
ＰＲ…像保持体、
ＲＯＳ…潜像形成装置、
ｔａ…駆動時間、
ｔｂ−ｔｃ…残量基準値、
ＴＣ…現像剤収容容器、
Ｕ…画像形成装置、
Ｖ…現像容器、
ＶＬ…潜像電位、
Ｖｂ…現像バイアス電位、
Ｖ１…第１の電位差、
ＶＨ…帯電電位、
Ｖ２…第２の電位差、
Ｖａ，Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ２′，Ｖｃ，Ｖｃ１，Ｖｃ２…上限値。
【図１】
0005515477.tif 000002
【図２】
0005515477.tif 000003
【図３】
0005515477.tif 000004
【図４】
0005515477.tif 000005
【図５】
0005515477.tif 000006
【図６】
0005515477.tif 000007
【図７】
0005515477.tif 000008
【図８】
0005515477.tif 000009
【図９】
0005515477.tif 000010
【図１０】
0005515477.tif 000011
【図１１】
0005515477.tif 000012
【図１２】
0005515477.tif 000013
【図１３】
0005515477.tif 000014
【図１４】
0005515477.tif 000015
【図１５】
0005515477.tif 000016
【図１６】
0005515477.tif 000017
【図１７】
0005515477.tif 000018
【図１８】
0005515477.tif 000019