(57)【要約】【課題】画像形成条件の設定を行う直前に多量のトナーが現像器に補給された場合であっても、安定して画像形成条件を設定することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、トナーを収容しており感光ドラム４にトナー像を形成する現像器３を有し、感光ドラム４に形成されたトナー像を所定の記録材に転写することで該記録材に画像を形成するプリンタエンジン１００を備える。プリンタエンジン１００はプリンタ制御部１０９により制御される。現像器３は画像形成時にトナーカートリッジからトナーが補給される。プリンタ制御部１０９は、測定用画像を形成する直前の所定枚数のトナー補給量のいずれかが所定量を超えた場合、測定用画像の画像形成を行う前に現像器３を所定時間駆動する。【選択図】図３
2018036312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像器を有し、前記現像器内の前記現像剤を用いて記録材に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により前記記録材に形成された測定用画像を測定する測定手段と、
前記画像形成手段に前記測定用画像を形成させ、前記測定手段に前記測定用画像を測定させ、前記測定手段の測定結果に基づいて前記画像形成手段の画像形成条件を決定する決定手段と、
前記現像器へトナーを補給する補給手段と、を有し、
前記画像形成手段は、前記現像器内の現像剤を撹拌するために回転駆動されるスクリューと、前記スクリューを回転するモータと、前記モータを制御する制御手段とを有し、
前記画像形成手段が前記記録材に前記測定用画像を形成する場合、前記制御手段は前記スクリューの回転時間を、前記補給手段の補給量に基づいて制御することを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項２】
前記スクリューの回転時間は、前記画像形成手段が前記測定用画像を形成する前に前記モータが前記スクリューを回転させる時間であることを特徴とする、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記画像形成手段が前記記録材に前記測定用画像を形成する場合、前記スクリューの回転時間を、前記測定用画像を形成するよりも前に所定枚数の記録材に画像を形成している間に前記補給手段により前記現像器へ補給されたトナーの量に基づいて制御することを特徴とする、
請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、所定量を超える前記トナーが補給されてからの枚数に応じて、前記スクリューの回転時間を決定することを特徴とする、
請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、直近の前記所定量を超える前記トナーが補給されてからの枚数に応じて、前記スクリューの回転時間を決定することを特徴とする、
請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記トナーが前記現像器の内部を１周循環する時間に応じて前記スクリューの回転時間を決めることを特徴とする、
請求項１〜５のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記スクリューを、前記画像形成手段が画像を形成するときに駆動する速度と同じ速度で、前記測定用画像の画像形成を行う前に駆動することを特徴とする、
請求項１〜６のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記スクリューを、前記画像形成手段が画像を形成するときに駆動する速度よりも速い速度で、前記測定用画像の画像形成を行う前に駆動することを特徴とする、
請求項１〜６のいずれか１項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、現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置の画質安定化制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、階調パターン等の測定用画像を紙等の記録材上に形成し、これを光学センサ等の測定装置により測定する。画像形成装置は、測定用画像の測定結果に基づいて、出力画像の濃度や階調特性を調整するための画像形成条件をフィードバック制御する。例えば特許文献１には、記録材上に階調パターンを形成し、読取手段による階調パターンの読取結果に基づいて画像形成条件を調整する画像形成装置が開示される。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置では、非磁性のトナーと磁性のキャリアとを混合した現像剤を用いて現像を行う二成分現像方式が広く利用されている。この画像形成装置は、画像を形成することによって現像剤中のトナーが消費される。そして、現像器内の現像剤におけるトナーの割合（トナー濃度）が減少し過ぎると出力画像の濃度が低下してしまったり、キャリアが感光体に付着して画像不良を生じてしまう。そのために画像形成装置は、画像を形成することによって現像器内のトナー濃度が減少してくると、現像器へトナーを補給する補給装置を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２６４４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、測定用画像の画像形成を行う直前に現像器に多量のトナーが補給された場合、現像剤中のトナー濃度の均一性及びトナー帯電量の安定性が損なわれる。そのため、記録材に形成される測定用画像に濃度ムラが生じてしまうという問題があった。濃度ムラの生じた測定用画像の測定結果に基づいて画像形成条件を補正した場合、適切に画像形成条件を決定できず、出力画像の濃度が目標とする濃度に制御できない可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、画像形成条件を調整するための測定用画像を形成する直前に多量のトナーが現像器に補給された場合であっても、測定用画像に濃度ムラが生じることを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像器を有し、前記現像器内の前記現像剤を用いて記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により前記記録材に形成された測定用画像を測定する測定手段と、前記画像形成手段に前記測定用画像を形成させ、前記測定手段に前記測定用画像を測定させ、前記測定手段の測定結果に基づいて前記画像形成手段の画像形成条件を決定する決定手段と、前記現像器へトナーを補給する補給手段と、を有し、前記画像形成手段は、前記現像器内の現像剤を撹拌するために回転駆動されるスクリューと、前記スクリューを回転するモータと、前記モータを制御する制御手段とを有し、前記画像形成手段が前記記録材に前記測定用画像を形成する場合、前記制御手段は前記スクリューの回転時間を、前記補給手段の補給量に基づいて制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像形成条件を調整するための測定用画像を形成する直前に多量のトナーが現像器に補給された場合であっても、測定用画像に濃度ムラが生じることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の構成図。
【図２】リーダ画像処理部の説明図。
【図３】プリンタ制御部の説明図。
【図４】階調画像の処理説明図。
【図５】階調が再現される様子を説明する４限チャート図。
【図６】プリンタ部のキャリブレーション処理を表すフローチャート。
【図７】第１テスト画像の例示図。
【図８】記録材を載置した様子を表す図。
【図９】相対ドラム表面電位と画像濃度との関係を示す。
【図１０】コントラスト電位と画像形成装置内の水分量との関係を示す図。
【図１１】第２テスト画像の例示図。
【図１２】記録材を載置した様子を表す図。
【図１３】第２テスト画像の読取結果の説明図。
【図１４】現像器の説明図。
【図１５】トナーカートリッジの一部破断図。
【図１６】現像容器内の二成分現像剤の循環経路の説明図。
【図１７】一枚当たりのトナー補給量と画像濃度との関係を表す図。
【図１８】現像器の駆動時間を決定する処理を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態の画像形成装置の構成図である。画像形成装置は、リーダ部Ａ及びプリンタ部Ｂを備える。リーダ部Ａは、原稿画像を読み取る画像読取装置である。プリンタ部Ｂは、例えばリーダ部Ａが読み取った原稿画像に応じた画像を紙等の記録材６に形成する。
【００１２】
（リーダ部）
リーダ部Ａは、原稿１０１が載置される原稿台１０２、原稿台１０２上の原稿１０１に光を照射する光源１０３、光学系１０４、受光部１０５、及びリーダ画像処理部１０８を備える。原稿台１０２上には、つき当て部材１０７及び基準白色板１０６が配置される。つき当て部材１０７は、原稿１０１を正しい位置に載置するために用いられる。基準白色板１０６は、受光部１０５の白レベル決定及びシェーディング補正に用いられる。
【００１３】
光源１０３は、原稿台１０２に載置される原稿１０１を照射する。受光部１０５は、光源１０３から照射された光の原稿１０１による反射光を、光学系１０４を介して受光する。受光部１０５は、受光した反射光に基づいてレッド、グリーン、ブルーの各色を表す電気信号である色成分信号を生成し、リーダ画像処理部１０８に送信する。このような受光部１０５は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサにより構成される。例えば受光部１０５は、レッド、グリーン、ブルーの各色に対応して３列に配列されたＣＣＤラインセンサを備え、各ＣＣＤラインセンサで受光した反射光に基づいてレッド、グリーン、ブルーの色成分信号を生成する。光源１０３、光学系１０４、及び受光部１０５は一体に構成された読取ユニットであり、図中左右方向に移動可能である。受光部１０５のＣＣＤラインセンサは、ＣＣＤセンサが図１の奥行き方向にならぶ。そのために読取ユニットは、図１の奥行き方向を主走査方向の１ラインとし、移動することで原稿１０１の全体を１ラインずつ順次読み取って、ライン毎の色成分信号を生成する。
【００１４】
リーダ画像処理部１０８は、各色の色成分信号に対する画像処理を行い、原稿１０１の画像を表す画像データを生成する。リーダ画像処理部１０８は、生成した画像データをプリンタ部Ｂに送信する。図２は、リーダ画像処理部１０８の説明図である。
【００１５】
リーダ画像処理部１０８は、アナログ信号処理部２０１により受光部１０５から各色の色成分信号を取得する。アナログ信号処理部２０１は、取得した各色の色成分信号のゲイン調整、オフセット調整等のアナログ処理を行う。アナログ信号処理部２０１は、アナログ処理により生成したアナログの画像信号Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０を、Ａ（Analog）／Ｄ（Digital）コンバータ２０２に送信する。なお、符号の「Ｒ」はレッド、「Ｇ」はグリーン、「Ｂ」はブルーを表す。また、本実施形態では、画像信号は輝度を表す。Ａ／Ｄコンバータ２０２は、アナログ信号処理部２０１から取得したアナログの画像信号Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０を、例えば８ビットのデジタルの画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に変換する。Ａ／Ｄコンバータ２０２は、デジタル変換により生成した画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１をシェーディング補正部２０３に送信する。シェーディング補正部２０３は、Ａ／Ｄコンバータ２０２から取得した画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に対して、色毎に、基準白色板１０６の読取結果を用いた公知のシェーディング補正を行う。シェーディング補正部２０３は、シェーディング補正により画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２を生成する。
【００１６】
クロック発生部２１１は、クロック信号ＣＬＫを発生する。クロック信号ＣＬＫは、シェーディング補正部２０３の他に、後述のラインディレイ部２０４、及びライン遅延メモリ２０７に入力される。また、クロック信号ＣＬＫは、アドレスカウンタ２１２に入力される。アドレスカウンタ２１２は、クロック信号ＣＬＫをカウントし、１ラインの主走査方向のアドレス（主走査アドレス）を生成する。デコーダ２１３は、アドレスカウンタ２１２で生成された主走査アドレスをデコードし、シフトパルスやリセットパルス等のライン単位のＣＣＤ駆動信号、ＶＥ信号、及びライン同期信号ＨＳＹＮＣを生成する。ＶＥ信号は、受光部１０５から取得する色成分信号の１ライン分に相当する有効領域を表す。アドレスカウンタ２１２は、ライン同期信号ＨＳＹＮＣによりクリアされ、次のラインの主走査アドレスのカウントを開始する。
【００１７】
ラインディレイ部２０４は、ライン同期信号ＨＳＹＮＣが入力され、画像信号Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２に対して副走査方向の空間的ずれを補正して、画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３を生成する。受光部１０５が備える各色に対応するＣＣＤラインセンサは、副走査方向に所定の間隔で配置される。ラインディレイ部２０４は、この所定の間隔により生じる副走査方向の空間的ずれを補正する。具体的には、ラインディレイ部２０４は、画像信号Ｂ２を基準にして、画像信号Ｒ２、Ｇ２を副走査方向にライン遅延させる。
【００１８】
入力マスキング部２０５は、受光部１０５のＣＣＤセンサのレッド、グリーン、ブルーのフィルタの分光特性で決まる読取色空間を、ＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）等の標準色空間に変換する。これにより入力マスキング部２０５は、画像信号Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３から画像信号Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４を生成する。入力マスキング部２０５は、例えば以下のマトリックス演算により画像信号Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４を算出する。
【００１９】
Ｒ４ ＝ ａ１１＊Ｒ３ ＋ ａ１２＊Ｇ３ ＋ ａ１３＊Ｂ３
Ｇ４ ＝ ａ２１＊Ｒ３ ＋ ａ２２＊Ｇ３ ＋ ａ２３＊Ｂ３
Ｂ４ ＝ ａ３１＊Ｒ３ ＋ ａ３２＊Ｇ３ ＋ ａ３３＊Ｂ３
ａ１１〜ａ１３、ａ２１〜ａ２３、ａ３１〜ａ３３は定数
【００２０】
ＬＯＧ変換部２０６は、画像信号Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４が表す輝度を、画像形成時の濃度を表す画像信号Ｃ０、Ｍ０、Ｙ０に変換する光量／濃度変換部である。ＬＯＧ変換部２０６は、画像信号Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４を画像信号Ｃ０、Ｍ０、Ｙ０に変換するための色変換ルックアップテーブルを有しており、これにより変換を行う。色変換ルックアップテーブルは画像信号Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４（入力値）と画像信号Ｃ０、Ｍ０、Ｙ０（出力値）との対応関係を示した多次元テーブルである。なお、ＬＯＧ変換部２０６は色変換テーブルに基づいて画像信号を変換する構成に限定されず、例えば、数式に基づいて画像信号を変換する構成であってもよい。なお符号の「Ｃ」はシアン、「Ｍ」はマゼンタ、「Ｙ」はイエローを表す。
【００２１】
ライン遅延メモリ２０７は、画像信号Ｃ０、Ｍ０、Ｙ０を、不図示の黒文字判定部が画像信号Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４からＵＣＲ（Under Color Removal）、ＦＩＬＴＥＲ、ＳＥＮ等の判定信号を生成するまでのライン遅延分だけ、遅延させる。マスキング／ＵＣＲ部２０８は、ライン遅延メモリ２０７から遅延後の画像信号Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１を取得し、この三原色の画像信号Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１によりブラックの濃度を表す画像信号Ｋ２を抽出する。また、マスキング／ＵＣＲ部２０８は、プリンタ部Ｂで記録材６の色濁りを補正するための処理を行い、画像信号Ｙ２、Ｍ２、Ｃ２を生成する。マスキング／ＵＣＲ部２０８は、画像信号Ｙ２、Ｍ２、Ｃ２、Ｋ２を所定のビット幅（本実施形態では８ビット）で出力する。
【００２２】
γ補正部２０９は、プリンタ部Ｂから出力される画像の階調特性を理想的な階調特性に補正するために、後述のＬＵＴ（Look Up Table）を用いて、画像信号Ｙ２、Ｍ２、Ｃ２、Ｋ２を画像信号Ｙ３、Ｍ３、Ｃ３、Ｋ３に変換する。ＬＵＴは、画像信号を変換する変換条件に相当し、プリンタ部Ｂに設けられるプリンタ制御部１０９に格納される。ＬＵＴは色毎に設けられており、例えば、画像信号Ｙ２（８ビット）と画像信号Ｙ３（８ビット）との対応関係が規定された１次元テーブルである。ＬＵＴは前述の色変換ルックアップテーブルとは異なる。なお、ＬＵＴは１次元テーブルに基づいて画像信号を変換する構成に限定されず、例えば、数式に基づいて画像信号を変換する構成であってもよい。出力フィルタ２１０は、空間フィルタ処理により、画像信号Ｙ３、Ｍ３、Ｃ３、Ｋ３にエッジ強調又はスムージング処理を行う。これにより出力フィルタ２１０は、面順次の画像信号Ｙ４、Ｍ４、Ｃ４、Ｋ４を生成し、プリンタ部Ｂに画像データとして送信する。
【００２３】
以上のようなリーダ画像処理部１０８の処理は、リーダ部Ａの全体の処理を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）２１４により制御される。ＣＰＵ２１４は、ＲＯＭ（Random Access Memory）２１６から読み込んだコンピュータプログラムを、ＲＡＭ（Random Access Memory）２１５を作業領域に用いて実行することでリーダ部Ａの全体の処理を制御する。リーダ部Ａは、表示部２１８を有する操作部２１７が接続される。操作部２１７は、各種のキーボタン、表示部２１８を用いたタッチパネルを備えており、ユーザインタフェースとして機能する。ユーザは、操作部２１７を操作することで各種の指示を入力することができる。
【００２４】
（プリンタ部）
プリンタ部Ｂは、紙等の記録材６への画像形成のために、像担持体である感光ドラム４、帯電器８、現像器３、クリーナ９、転写ドラム５、定着ローラ対７ａ、７ｂ、レーザ光源１１０、ポリゴンミラー１、ミラー２、及びプリンタ制御部１０９を備える。感光ドラム４の周囲には、表面電位センサ１２及びフォトセンサ４０が設けられる。
【００２５】
感光ドラム４は、ドラム形状の感光体であり、画像形成の際に矢印Ａ方向に回転する。感光ドラム４は、帯電器８により表面が一様に帯電される。レーザ光源１１０は、プリンタ制御部１０９の制御により、感光ドラム４の回転方向に直交する方向（図１の奥行き方向）を主走査方向として、レーザ光で感光ドラム４の表面を走査する。プリンタ制御部１０９は、リーダ部Ａのリーダ画像処理部１０８から画像データを取得し、この画像データに基づいてレーザ光源１１０から出射されるレーザ光の明滅を制御する。なお、プリンタ制御部１０９は、パーソナルコンピュータ等の外部装置から画像データが転送された場合、画像データをＬＵＴに基づいて変換し、変換した画像データに基づいてレーザ光源１１０から出射されるレーザ光の明滅を制御する。レーザ光源１１０から出射されたレーザ光は、ポリゴンミラー１及びミラー２を介して一様に帯電された感光ドラム４上を走査する。これにより感光ドラム４の表面に、画像データに基づく静電潜像が形成される。
【００２６】
現像器３は、感光ドラム４に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。現像器３は、感光ドラム４の周囲に、感光ドラム４の回転方向の上流からブラックの現像器３Ｋ、イエローの現像器３Ｙ、シアンの現像器３Ｃ、マゼンタの現像器３Ｍの順に配置される。例えば、イエローのトナー像を形成する場合、イエローの現像器３Ｙは、感光ドラム４に形成されたイエローに対応する静電潜像が現像位置を通過するタイミングでイエローの現像剤を該静電潜像に付着させて現像する。他の色の現像器３Ｍ、３Ｃ、３Ｋも同様に現像を行う。現像器３の構成の詳細は後述する。
【００２７】
記録材６は、転写ドラム５に巻き付けられ、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナー像が順に重畳して転写される。転写ドラム５は、感光ドラム４との間に記録材６を挟んで回転することで、トナー像を感光ドラム４から記録材６へ転写させる。そのために転写ドラム５は、１枚の記録材６にフルカラーの画像を形成するために矢印Ｂ方向に４回転する。トナー像が転写された記録材６は、転写ドラム５から分離され、定着ローラ対７ａ、７ｂに搬送される。定着ローラ対７ａ、７ｂは、記録材６を挟みつつ搬送することで、記録材６にトナー像を定着させる。例えば定着ローラ対７ａ、７ｂは、記録材６を加熱及び加圧することで、トナー像を記録材６に熱圧着させる。定着ローラ対７ａ、７ｂは、トナー像が定着した記録材６を画像形成装置外へ排出する。なお、記録材６への転写後に感光ドラム４に残留するトナーは、クリーナ９により除去される。
【００２８】
表面電位センサ１２は、感光ドラム４の周囲で、レーザ光源１１０によりレーザ光が照射される位置と現像器３との間に設けられる。表面電位センサ１２は、感光ドラム４の表面の電位を検出する。フォトセンサ４０は、感光ドラム４の周囲で、現像器３と転写ドラム５との間に設けられる。フォトセンサ４０は、光源１０３及びフォトダイオード１１を有する。光源１０３は、主波長が約９６０［ｎｍ］の近赤外光を、トナー像が形成された感光ドラム４の表面に照射する。フォトダイオード１１は、光源１０３から照射された光の感光ドラム４の表面による反射光を受光する。これによりフォトセンサ４０は、感光ドラム４に形成された測定用のトナー像（以下、「測定用画像」という。）からの反射光量を測定することができる。
【００２９】
図３は、プリンタ制御部１０９の説明図である。プリンタ制御部１０９は、ＣＰＵ２８、ＲＯＭ３０、ＲＡＭ３２、テスト画像記憶部３１、濃度換算部４２、ＬＵＴを格納するメモリ２５、パルス幅変調部２６、ＬＤドライバ２７、及びパターンジェネレータ２９を備える。プリンタ制御部１０９は、リーダ部Ａ及びプリンタエンジン１００との間で通信可能である。プリンタエンジン１００は、感光ドラム４、帯電器８、フォトセンサ４０、現像器３、表面電位センサ１２、レーザ光源１１０、及び環境センサ３３を備える。環境センサ３３は、画像形成装置内部の温度や湿度等の環境情報を検出する。プリンタ制御部１０９は、このような構成のプリンタエンジン１００による画像形成動作を制御する。プリンタ制御部１０９のＣＰＵ２８は、ＲＯＭ３０から読み込んだコンピュータプログラムを、ＲＡＭ３２を作業領域に用いて実行することでプリンタ部Ａの全体の処理を制御する。例えばプリンタ制御部１０９のＣＰＵ２８は、帯電器８の帯電バイアス、現像器３の現像バイアスの制御を行う。なお、本実施形態の画像形成装置は、１分間にＡ４サイズで３０枚分の画像形成を行う。
【００３０】
（階調制御）
図４は、階調画像の処理説明図である。上記の通り、リーダ部Ａのリーダ画像処理部１０８は、受光部１０５から取得した色成分信号から面順次の画像信号（画像データ）を生成してプリンタ部Ｂに送信する。一方、プリンタ制御部１０９は、メモリ２５に格納されるＬＵＴに基づいて、パーソナルコンピュータやスキャナなどの外部装置から転送された画像データを画像信号Ｙ４、Ｍ４、Ｃ４、Ｋ４に変換する。
【００３１】
図５は、階調特性を補正するために画像信号が変換される様子を説明する４限チャート図である。第Ｉ象限は、原稿１０１に形成された画像の濃度を表す原稿濃度を濃度信号に変換する、リーダ部Ａの読取特性を表す。第ＩＩ象限は、濃度信号を、レーザ光源１１０から出力されるレーザ光の光量を表すレーザ出力信号に変換する、ＬＵＴの変換特性を表す。第ＩＩＩ象限は、レーザ出力信号を、記録材６に形成される画像の濃度を表す出力濃度に変換する、プリンタ部Ｂの記録特性を表す。第ＩＶ象限は、原稿１０１の画像濃度から記録材６に形成した画像の濃度までの関係を表す、画像形成装置全体の階調再現特性を表す。本実施形態では、画像信号が８ビットのデジタル信号で処理されるために、階調数は２５６階調となる。
【００３２】
本実施形態の画像形成装置は、第ＩＶ象限の階調特性をリニアにするために、第ＩＩＩ象限のプリンタ部Ｂの記録特性がリニアではない分を、第ＩＩ象限のＬＵＴの変換特性によって補正する。ＬＵＴは、後述する演算結果に基づいて生成される。ＬＵＴに基づいてＣＰＵ２８により濃度変換された画像信号は、パルス幅変調部２６に入力される。パルス幅変調部２６は、画像信号を、形成する画像のドット幅に対応したパルス信号に変換してレーザ光源１１０を駆動するＬＤドライバ２７に送信する。パルス幅変調部２６は、画像信号を例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に変換してＬＤドライバ２７に送信する。ＬＤドライバ２７は、パルス幅変調部２６から取得したパルス信号に基づいて、レーザ光源１１０の発光制御を行う。
【００３３】
本実施形態では、画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全色について、パルス幅変調処理による階調再現を行う。前述の通り、レーザ光源１１０から出射されるレーザ光は、感光ドラム４上に静電潜像を形成する。レーザ光源１１０がパルス信号に基づいて発光制御されるため、感光ドラム４には、ドット面積の変化に応じた所定の階調特性を有する静電潜像が形成される。この静電潜像が、現像、転写、定着の各工程を経て階調画像として再現される。
【００３４】
リーダ部Ａ及びプリンタ部Ｂによる画像再現特性の安定化に関する処理について説明する。図６は、リーダ部Ａを用いたプリンタ部Ｂのキャリブレーション処理を表すフローチャートである。
【００３５】
Ｓ５１の処理：リーダ部ＡのＣＰＵ２１４は、操作部２１７により自動階調補正の指示が入力されることで、プリンタ部Ｂのキャリブレーション処理を開始する。ＣＰＵ２１４は、まず、表示部２１８に第１テスト画像出力のスタートボタンを表示する。ユーザがこのスタートボタンを押下することで、ＣＰＵ２１４は、測定用画像である第１テスト画像の出力指示を取得する。ＣＰＵ２１４は、第１テスト画像の出力指示を取得すると、プリンタ部ＢのＣＰＵ２８に第１テスト画像の画像形成を指示する。ＣＰＵ２８は、画像形成指示に応じて第１テスト画像を記録材６に形成する。第１テスト画像の画像データは、パターンジェネレータ２９から発生される。このとき、ＣＰＵ２８は、第１テスト画像を形成するための記録材６の有無を判断する。ＣＰＵ２１４は、ＣＰＵ２８から記録材６が無いことが通知されると、表示部２１８に記録材６が無い旨を表す警告画像を表示する。第１テスト画像の形成時には、後述のコントラスト電位が、環境センサ３３が検出する環境情報に応じた値に設定される。
【００３６】
図７は、第１テスト画像の例示図である。第１テスト画像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の中間階調濃度による帯状パターン６１、及び最大濃度（例えば濃度信号値＝２５５）による各色のパッチパターン６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋを含む。パッチパターン６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋは、リーダ部Ａの受光部１０５が読み取る１ラインのサイズ内に形成される。ユーザは、帯状パターン６１を目視検査することで、スジ状の異常画像、濃度ムラ、色ムラの有無を確認することができる。スジ状の異常画像、濃度ムラ、色ムラが有る場合、ユーザは、再度、第１テスト画像の出力を指示する。スジ状の異常画像、濃度ムラ、色ムラが再度有る場合には画像形成装置の修理が必要となる。なお、リーダ部Ａが、帯状パターン６１を読み取って、主走査方向の濃度により以降の処理を行うか否かを判断してもよい。
【００３７】
Ｓ５２の処理：ユーザは、第１テスト画像が形成された記録材６をリーダ部Ａの原稿台１０２上に載置して、リーダ部Ａに第１テスト画像を読み取らせる。リーダ部ＡのＣＰＵ２１４は、原稿台１０２に記録材６が載置されると、表示部２１８に画像読取のスタートボタンを表示する。ユーザがこのスタートボタンを押下することで、ＣＰＵ２１４は、原稿台１０２に載置された記録材６から第１テスト画像を読み取るための処理を行う。
【００３８】
図８は、原稿台１０２上に第１テスト画像が形成された記録材６を載置した様子を表す図である。左上のくさび型のマークＴは原稿台１０２の原稿（記録材６）のつき当て用のマークである。記録材６は、帯状パターン６１をマークＴ側に、かつ、表裏を間違えないように載置される。表示部２１８は、図８に示すように記録材６を載置するようにメッセージを表示する。これにより、置き間違えによる制御エラーが防止される。リーダ部Ａは、第１テスト画像が形成された記録材６をマークＴ側から徐々に走査して読み取る。リーダ部Ａは、最初に濃度が変化する帯状パターン６１の角（濃度ギャップ点Ａ）の位置を基準にして、各パッチパターン６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋの位置を特定する。リーダ部Ａは、位置を特定した各パッチパターン６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋの画像濃度を読み取る。
【００３９】
具体的にはＣＰＵ２１４は、読取ユニットの動作を制御して第１テスト画像を読み取る。読取ユニットの受光部１０５は、第１テスト画像の色成分信号（読取信号値）をリーダ画像処理部１０８に送信する。リーダ画像処理部１０８は、受光部１０５から取得した色成分信号（読取信号値）を、以下の式に基づいて光学濃度を表す画像濃度に換算する。なお、読取信号値は、レッド（Ｒ）の読取信号値、グリーン（Ｇ）の読取信号値、及びブルー（Ｂ）の読取信号値を含む。
【００４０】
Ｍ ＝ −ｋｍ ＊ ｌｏｇ１０（Ｇ／２５５）
Ｃ ＝ −ｋｃ ＊ ｌｏｇ１０（Ｒ／２５５）
Ｙ ＝ −ｋｙ ＊ ｌｏｇ１０（Ｂ／２５５）
Ｋ ＝ −ｋｂｋ  ＊  ｌｏｇ１０（Ｇ／２５５）
ｋｍ、ｋｃ、ｋｙ、ｋｃｋは予め設定される補正係数である。
【００４１】
なお、リーダ画像処理部１０８は、以下の式を用いずに、所定の変換テーブルにより色成分信号を濃度信号Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋを変換してもよい。
【００４２】
Ｓ５３の処理：ＣＰＵ２１４は、リーダ画像処理部１０８により得られた濃度信号Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋ（図２の画像信号Ｍ４、Ｃ４、Ｙ４、Ｋ４）に基づいて、最大濃度Ｄｍａｘを補償するコントラスト電位を算出する。コントラスト電位は、現像バイアス電位と帯電器８により帯電された後に最大レベルのレーザ光で形成された静電潜像の表面電位との電位差である。図９は、相対ドラム表面電位とＳ５２の処理で得られる画像濃度との関係を示す。
【００４３】
コントラスト電位が電位Ａに設定された場合に得られる最大濃度Ｄｍａｘの濃度域では、相対ドラム表面電位に対して画像濃度が実線Ｌに示すようにリニアに変化することが多い。しかしながら、二成分現像剤を用いて現像を行う場合、現像器３内のトナー濃度が変動して低下することで、画像濃度が破線Ｎのように最大濃度Ｄｍａｘの濃度域で非線形に変化することがある。そのために最終的な最大濃度Ｄｍａｘの目標値を、「１．６」から「０．１」のマージンを見込んで「１．７」に設定する。そのためのコントラスト電位Ｂは、以下の式で算出される。
【００４４】
Ｂ＝（Ａ＋Ｋａ）×１．７／Ｄｍａｘ
Ｋａは補正形数であり、現像方式の種類に基づいて設定される。
【００４５】
電子写真方式の画像形成装置は、コントラスト電位を環境に応じた値に設定しなければ適切な画像濃度が得られない。そのために本実施形態では、環境センサ３３により検出される画像形成装置内の水分量に応じてコントラスト電位を補正する。図１０は、コントラスト電位と画像形成装置内の水分量との関係を示す。プリンタ部ＢのＣＰＵ２８は、この関係に基づいて、上記の式で算出したコントラスト電位を補正する。コントラスト電位を補正するための補正係数Ｖｃｏｎｔ．ｒａｔｅｌは、ＲＡＭ３２に保存される。補正係数Ｖｃｏｎｔ．ｒａｔｅｌは、以下の式で算出される。
Ｖｃｏｎｔ．ｒａｔｅｌ＝Ｂ／Ａ
【００４６】
画像形成装置は、環境センサ３３により３０分毎に環境（水分量）の推移を検出し、その結果に基づいて電位Ａを決定する度に、Ａ×Ｖｃｏｎｔ．ｒａｔｅｌを算出して、コントラスト電位を算出する。Ｓ５３の処理では、最大濃度Ｄｍａｘが最終的な目標値より「０．１」高くなるように、コントラスト電位が設定される。プリンタ部ＢのＣＰＵ２８は、このようなコントラスト電位が得られるように、グリッド電位（帯電器８により帯電された感光ドラム４の表面電位）及び現像バイアス電位を設定する。
【００４７】
Ｓ５４、Ｓ５５の処理：プリンタ部ＢのＣＰＵ２８は、算出したコントラスト電位が所定の制御範囲内にあるか否かを判断する。制御範囲から外れている場合（Ｓ５４：N）、ＣＰＵ２８は現像器３に異常が発生したと判断する。この場合、ＣＰＵ２８は、コントラスト電位を制御範囲の限界値に修正する。また、ＣＰＵ２８は、異常が発生したと判断した現像器３をサービスマンが確認できるように、エラーフラグをオンに設定する（Ｓ５５）。プリンタ部ＢのＣＰＵ２８は、Ｓ５５の処理で修正したコントラスト電位が得られるように、グリッド電位（帯電器８により帯電された感光ドラム４の表面電位）及び現像バイアス電位を再設定する。
【００４８】
Ｓ５６の処理：プリンタ部ＢのＣＰＵ２８は、コントラスト電位に基づいてプリンタ部Ｂを制御するとともに、測定用画像である第２テスト画像の画像形成を行う。図１１は、第２テスト画像の例示図である。第２テスト画像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色について、６４階調（１６列、４行）のパッチ画像を含む。パッチ画像の６４階調は、全２５６階調中の、低濃度の階調を重点的に含み、高濃度の階調ほど少なくなっている。このような６４階調のパッチ画像により、特にハイライト部における階調特性の調整が良好に行えるようになる。
【００４９】
パッチ画像７１は解像度が２００ｌｐｉ（lines/inch）であり、パッチ画像７２は解像度が４００ｌｐｉである。各パッチ画像７１、７２は、パルス幅変調部２６が処理対象の画像信号との比較に用いられる三角波の周期を複数用意することで形成される。なお、画像は解像度が２００ｌｐｉ、文字等の線画像は解像度が４００ｌｐｉで作成される。本実施形態では、２種類の解像度で同一の階調レベルのパッチ画像７１、７２を形成するが、解像度の違いで階調特性が大きく異なる場合には、解像度に応じて先の階調レベルを設定するのがより好ましい。第２テスト画像は、ＬＵＴを用いずに、パターンジェネレータ２９から発生される測定用画像データに基づいて形成される。
【００５０】
Ｓ５７の処理：ユーザは、第２テスト画像が形成された記録材６をリーダ部Ａの原稿台１０２上に載置して、リーダ部Ａに第２テスト画像を読み取らせる。リーダ部ＡのＣＰＵ２１４は、原稿台１０２に記録材６が載置されると、表示部２１８に画像読取のスタートボタンを表示する。ユーザがこのスタートボタンを押下することで、ＣＰＵ２１４は、原稿台１０２に載置された記録材６から第２テスト画像を読み取るための制御を行う。具体的にはＣＰＵ２１４は、読取ユニットの動作を制御して第２テスト画像を読み取る。読取ユニットの受光部１０５は、読み取った第２テスト画像の色成分信号をリーダ画像処理部１０８に送信する。リーダ画像処理部１０８は、受光部１０５から取得した色成分信号（ＲＧＢ信号値）を、Ｓ５２の処理と同様にして光学濃度を表す濃度信号に換算する。リーダ部Ａは、第２テスト画像の１階調のパッチ画像７３当たり１６ポイント読み取り、得られた信号を平均する。読み取るポイント数は、リーダ部Ａ及びプリント部Ｂの構成に応じて最適化される。
【００５１】
図１２は、第２テスト画像が形成された記録材６を載置した様子を表す図である。記録材６は、パッチ画像７１、７２のブラック（Ｂｋ）をつき当て用のマークＴ側にし、かつ、表裏を間違えないように載置される。リーダ部Ａは、第２テスト画像が形成された記録材６をマークＴ側から徐々に走査して読み取る。リーダ部Ａは、最初に濃度が変化するパッチ画像７１のブラック（Ｂｋ）の角（濃度ギャップ点Ａ）の位置を基準にして、各パッチ画像７１、７２の位置を特定する。リーダ部Ａは、位置を特定した各パッチ画像７１、７２の画像濃度を読み取る。
【００５２】
Ｓ５８の処理：ＣＰＵ２８は、ＬＵＴを、第２テスト画像の６４階調のパッチ画像の濃度レベル（濃度信号）を入力レベル（図５の濃度信号軸）に、レーザ光の露光量を出力レベル（図５のレーザ出力信号軸）に、座標を入れ換えることで作成する。濃度信号は、リーダ部Ａによる第２テスト画像の読取結果から取得される。レーザ光の露光量は、第２テスト画像の形成時に設定されるコントラスト電位に応じた光量である。ＣＰＵ２８は、パッチ画像に対応しない濃度レベルについては補間処理により値を算出する。
【００５３】
図１３は、第２テスト画像の読取結果の説明図である。図１３は、第２テスト画像のパッチ画像７１、７２毎に、１６ポイントの値が平均されたＲＧＢ信号値を変換して得られる濃度信号（出力濃度）を左縦軸とし、レーザ出力レベルを横軸にする。右縦軸は濃度レベルであり、紙のベース濃度、本実施形態では「０．０８」を０レベル、最大濃度Ｄｍａｘとして設定している「１．６０」を２５５レベルに正規化している。原稿台１０２上に汚れがあったり、第２テスト画像上に不良がある場合、読み取った結果がＣ点のように特異的に濃度が高かったり、Ｄ点のように低かったりする。そのために読み取った結果のデータ列の連続性が保存されるように、傾きにリミッターをかけ、補正を行う。ここでは具体的には傾きが３以上の時は、「３」に固定し、マイナス値の時は、その前のレベルと同じ濃度レベルにしている。
【００５４】
ＬＵＴは、前述の通り、図１３の濃度レベルを入力レベル（図５の濃度信号軸）に、レーザ出力レベルを出力レベル（図５のレーザ出力信号軸）に座標を入れ換えて作成される。パッチ画像７１、７２が対応しない濃度レベルについては、補間演算により値を求める。このときに、０レベルの入力レベルに対して、出力レベルは０レベルになるように、制限条件を設けている。
【００５５】
以上のように、リーダ部Ａを用いた処理により、画像形成条件であるコントラスト電位制御及びＬＵＴの作成処理が終了する。この処理では、入力した画像信号と最終的に記録材６に形成される画像の濃度とを対応付けるために、レーザ光の露光量を制御してコントラスト電位を所定の範囲内に設定する。そのために、非常に正確な制御となり、高い階調精度を持つ画像が得られる。
【００５６】
（現像器）
次に第１、第２テスト画像を形成する直前の現像器３の動作について説明する。図１４は、現像器３の説明図である。
【００５７】
現像器３は、現像容器３０３内に非磁性のトナーと磁性のキャリアとからなる二成分現像剤を収容しており、この二成分現像剤により現像を行う。本実施形態では、初期状態で二成分現像剤のトナー濃度が７ｗｔ％である。トナー濃度は、トナーの帯電量、キャリア粒径、画像形成装置の構成等に応じて適切に調整されるべきものであり、必ずしもこの数値とは限らない。現像器３は、感光ドラム４に対向する現像領域が開口する。現像器３の現像スリーブ３０１は、この開口部から一部露出するように配置される。現像スリーブ３０１は図中矢印方向に回転可能である。現像スリーブ３０１は、非磁性材料で構成されており、内部にマグネット３０２が固定されている。現像スリーブ３０１は、現像動作時に回転し、現像容器３０３内の二成分現像剤を層状に保持して現像領域に担持搬送する。現像領域に搬送された二成分現像剤は、感光ドラム４に供給されて、感光ドラム４表面に形成されている静電潜像を現像する。現像後に現像スリーブ３０１に残る二成分現像剤は、現像スリーブ３０１の回転により搬送され、現像容器３０３内の現像剤供給部３１２に回収される。
【００５８】
現像容器３０３は、隔壁により現像剤供給部３１２と現像剤撹拌部３１３との二室に分けられる。現像剤供給部３１２は、第１スクリュー３１４を備える。現像剤撹拌部３１３は、第２スクリュー３１５を備える。第１スクリュー３１４及び第２スクリュー３１５が回転駆動されることにより、二成分現像剤は現像容器３０３内を循環しつつ、混合及び撹拌される。本実施形態の現像器３の現像容器３０３における二成分現像剤の循環方向は、現像剤供給部３１２内で図１４の手前側から奥側に向かう方向、現像剤撹拌部３１３内で図１４の奥側から手前側に向かう方向である。現像容器３０３には、トナーカートリッジ３２０から補給口３２２を介してトナーが補給される。
【００５９】
図１５は、トナーカートリッジ３２０の一部破断図である。トナーカートリッジ３２０は、略円筒形で、画像形成装置の本体から脱着可能である。トナーカートリッジ３２０を画像形成装置の正面側から挿入し、把手３２１により右側に回転させることで、補給口３２２が開口する。トナーカートリッジ３２０を画像形成装置から離脱する際には、把手３２１を左側に回転させることで補給口３２２が閉じる。そのためにトナーカートリッジ３２０から粉体であるトナーが外部に漏れることはない。トナーカートリッジ３２０内には、内部のトナーを搬送するための撹拌部材３２４が設けられる。撹拌部材３２４は、樹脂フィルム等を螺旋状に形成し、剛体の軸で回転駆動するように構成されている。撹拌部材３２４が回転することで、トナーカートリッジ３２０内のトナーが現像容器３０３側に搬送され、補給を補助する。画像形成によって消費された分のトナーは、撹拌部材３２４の回転力と重力とによって、トナーカートリッジ３２０から補給口３２２を通過して現像容器３０３に補給される。現像器３は、補給口３２２の近傍に補給スクリュー３０８を備える。補給スクリュー３０８は、回転することで補給されたトナーを現像容器３０３内に供給する。
【００６０】
図１６は、現像容器３０３内の二成分現像剤の循環経路の説明図である。図１４、図１６に示すように、現像剤撹拌部３１３は水平方向に対して傾斜する。本実施形態の現像器３では、現像剤撹拌部３１３が水平方向に対して５度傾斜する。現像剤撹拌部３１３から現像剤供給部３１２へ現像剤を受け渡す第１連結部３１６において、現像剤撹拌部３１３の底面と現像剤供給部３１２の底面とが鉛直方向同位置である。現像剤供給部３１２から現像剤撹拌部３１３へ現像剤を受け渡す第２連結部３１７において、現像剤撹拌部３１３の底面が現像剤供給部３１２の底面よりも鉛直方向下方位置である。そのために、第１連結部３１６においては、滑らかな現像剤の受け渡しが可能である。第２連結部３１６においては、現像剤の落下動作により現像剤の受け渡しを行うので、滑らかな現像剤の受け渡しが可能である。
【００６１】
本実施形態の第１スクリュー３１４及び第２スクリュー３１５は、ともに軸径が６［ｍｍ］であり、直径が１６［ｍｍ］のスパイラル形状の搬送部材３１８が１５［ｍｍ］間隔で軸周面上に配設して構成される。それぞれ現像剤搬送方向の下流端部に返し部材が設けられる。返し部材は、現像剤搬送方向とは逆方向に現像剤を押し戻し、第１連結部３１６及び第２連結部３１７における現像剤の受け渡しを円滑にしている。第１スクリュー３１４及び第２スクリュー３１５は、モータ等の駆動源により回転駆動される。
【００６２】
本実施形態の現像器３は、トナーカートリッジ３２０からトナー補給部Ｔに補給されたトナーが、現像剤撹拌部３１３及び現像剤供給部３１２を通過して再びトナー補給部Ｔに戻るまでの時間が２０秒である。本実施形態の画像形成装置の一分間の出力枚数はＡ４サイズで３０枚であるために、Ａ４サイズで１０枚の画像形成を行う間に、トナー補給部Ｔに補給されたトナーは現像剤撹拌部３１３に到達する。
【００６３】
図１７は、画像形成時の１枚当たりのトナー補給量と画像濃度との関係を表す図である。画像濃度は、トナー補給部Ｔで所定量のトナーが補給された二成分現像剤が、現像容器３０３内を循環して、現像剤供給部３１２に到達した時点の画像濃度である。図１７において、横軸は画像信号であり、縦軸は画像濃度である。
【００６４】
図示するように、本実施形態の現像器３は、１枚の画像形成によりトナー補給量が所定量、本実施形態では０．３［ｇ］を超えると画像濃度が上昇する。これは、トナー補給量が多いために、現像剤撹拌部３１３における第２スクリュー３１５の撹拌能力では十分にトナーとキャリアとの摩擦帯電がなされていないことを表す。本実施形態の画像形成装置では、最大濃度の画像を形成するための感光ドラム４上における単位面積当たりのトナー量は、０．５５［ｍｇ／ｃｍ２］である。従って、０．３［ｇ］のトナー量は、Ａ４サイズの記録材の約８７％の面積に最大濃度の画像を形成した場合のトナー消費量に相当する。また、トナー補給量が０．３［ｇ］の場合であっても、トナー補給された二成分現像剤が現像剤供給部３１２に２回目に到達したときに画像濃度の上昇が発生しない。これは、現像容器３０３内を更に１周循環することで、第１スクリュー３１４及び第２スクリュー３１５による撹拌が進み、補給されたトナーとキャリアが十分に摩擦帯電されるためである。
【００６５】
図１８は、トナー補給量の履歴に応じて、テスト画像（測定用画像）の画像形成を開始する直前の現像器３の駆動時間を決定する処理を表すフローチャートである。第１スクリュー３１４及び第２スクリュー３１５は、駆動時間に応じた回転時間だけ回転駆動される。テスト画像の形成前に現像器３を所定時間駆動することで、現像容器３０３内で二成分現像剤が循環してトナーとキャリアとが摩擦帯電される。操作部２１７により自動階調補正用のモード設定指示が入力されることで、この処理は開始される。
【００６６】
プリンタ部ＢのＣＰＵ２８は、ＲＡＭ３２から直前の所定枚数、ここでは１０枚前までの画像形成時に現像器３に補給されたトナー補給量Ｔｎ（ｎは自然数であり現時点からの枚数を表す。ｎ＝１〜１０）を読み出す（Ｓ６１）。ＣＰＵ２８は、画像形成時に現像器３に補給されるトナー量を、その都度、トナー補給量としてＲＡＭ３２に格納する。ここで、トナー補給量Ｔ１は１枚前（直前の画像形成時）のトナー補給量を表し、トナー補給量Ｔ１０は１０枚前の画像形成時のトナー補給量を表す。ＣＰＵ２８は、トナー補給量Ｔｎのいずれかが所定量、例えば０．３［ｇ］を超えたか否かを判断する（Ｓ６２）。０．３［ｇ］を超えない場合（Ｓ６２：Y）、ＣＰＵ２８は、この処理を終了してテスト画像の画像形成を開始する。
【００６７】
０．３［ｇ］を超える場合（Ｓ６２：N）、ＣＰＵ２８は、直近の枚数ｎに応じてプレ駆動時間Ｔｐ（秒）を決定する（Ｓ６３）。ＣＰＵ２８は、例えば下記式に従ってプレ駆動時間Ｔｐを算出する。プレ駆動時間Ｔｐは、画像形成の開始前に現像器３を駆動する時間、つまり第１スクリュー３１４及び第２スクリュー３１５の回転時間である。現像器３は、駆動時に内部の現像剤を撹拌しながら搬送する。
Ｔｐ  =  （１０−ｎ）×２
【００６８】
ＣＰＵ２８は、現像器３を算出したプレ駆動時間Ｔｐだけ駆動した後に（Ｓ６４、Ｓ６５：Y）、この処理を終了してテスト画像の画像形成を開始する。なお、本実施形態におけるプレ駆動時の現像器３の駆動速度（第１スクリュー３１４及び第２スクリュー３１５の回転速度）は、画像形成時と同じ速度である。テスト画像の画像形成を行う前に、プレ駆動時間Ｔｐだけ現像器３を駆動することで、テスト画像の画像濃度の上昇の発生を防止することができる。
【００６９】
前述の通り、本実施形態の現像器３は、トナー補給部Ｔに補給されたトナーが現像剤撹拌部３１３及び現像剤供給部３１２を循環して再びトナー補給部Ｔに戻るまでの時間が２０秒である。また、画像形成装置の１分間の画像形成枚数は、Ａ４サイズで３０枚である。そのために、Ａ４サイズで１０枚の画像形成を行う間に、トナー補給部Ｔに補給されたトナーが現像器３の内部を１周循環して現像剤撹拌部３１３に達する。従って、ｎ枚前（所定枚数前）の画像形成時に補給されたトナーはプレ駆動時間Ｔｐ後に現像剤供給部３１２を通過して現像剤撹拌部３１３に達する。つまり、プレ駆動時間Ｔｐだけ現像器３を駆動することで、ｎ枚前の画像形成時に補給されたトナーがテスト画像の画像形成に使用されることは無い。そのため、ｎ枚前に０．３［ｇ］を上回るトナー補給を行っていても、プレ駆動時間Ｔｐだけ現像器３の駆動を行うことで、テスト画像の画像濃度の上昇を抑制でき、安定した画像形成条件、本実施形態ではＬＵＴを作成することができる。また、Ｓ６１で何枚前の画像形成時のトナー補給量Ｔｎを読み出すかは、現像剤が現像器３の内部を１周循環する時間に応じて決められる。
【００７０】
また、プレ駆動時間Ｔｐが、トナー補給量が０．３［ｇ］を超える時点から直近の枚数ｎを用いて算出されるために、プレ駆動時間Ｔｐを短くして、テスト画像の画像形成を開始するまでの時間を短縮することができる。
【００７１】
本実施形態の画像形成装置は１分間の画像形成による出力枚数がＡ４サイズで３０枚であるが、これに限定されるものでは無い。本実施形態に基づいて適宜プレ駆動時間を算出することで、画像形成装置の１分間の出力枚数が何枚であっても同様の効果を得ることが可能である。
【００７２】
プレ駆動時の現像器３の駆動速度は、画像形成時と同じ速度として説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、プレ駆動時の現像器３の駆動速度（第１スクリュー３１４及び第２スクリュー３１５の回転速度）を画像形成時よりも速くすることで、プレ駆動時間の短縮、即ち、テスト画像の画像形成を開始するまでの時間の短縮することができる。例えば、プレ駆動時の現像器３の駆動速度を画像形成時の速度の２倍にすると、プレ駆動時間を半分に短縮することができる。
【００７３】
以上のような本実施形態の画像形成装置は、階調補正制御を行う直前にトナーを多量に補給された場合であっても、階調パターンの濃度ムラが発生せず、安定した画像形成条件の補正を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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