(57)【要約】【課題】感光ドラムに形成した基準トナーパターンの反射光を検知し、その反射光に応じた出力値を用いてトナー濃度調整を行う濃度調整手段を備えた画像形成装置において、基準のトナーパターンの形成位置でのスリーブ固着を抑制してトナーの濃度制御に影響を及ぼさない画像形成装置を提供すること。【解決手段】基準トナーパターンの、その回転移動方向の長さ（副走査方向の長さ）が、現像スリーブ１４の周長をＬ、現像スリーブ１４の線速をｖｓ、感光ドラム２の線速をｖｐとした場合に、Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）より長い第１の基準トナーパターンを形成し、その第１の基準トナーパターンを用いてトナーの濃度制御に実行するように濃度調整手段を構成する。【選択図】図２
2011095651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な感光体の表面に、トナー濃度を検知させるための基準トナーパターン用の静電潜像を形成し、回転可能な現像剤担持体によって前記静電潜像を現像し、その現像された基準トナーパターンの反射光を検知し、その反射光に応じた出力値を用いてトナー濃度調整を行う濃度調整手段を備えた画像形成装置において、
前記濃度調整手段は、前記基準トナーパターンの、その回転移動方向の長さが、前記現像剤担持体の周長をＬ、前記現像剤担持体の線速をｖｓ、前記感光体の線速をｖｐとした場合に、Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）より長い第１の基準トナーパターンを形成可能に構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記濃度調整手段は、前記基準トナーパターンの、その回転移動方向の長さが、前記反射光を検知可能な必要最低限の長さの第２の基準トナーパターンをも形成可能に構成され、前記第１の基準トナーパターンと前記第２の基準トナーパターンとの何れかを適宜選択してトナー濃度調整を実行させ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】
前記濃度調整手段は、前記第２の基準トナーパターンを用いたトナー濃度調整を基本として、適宜、前記第１の基準トナーパターンを用いたトナー濃度調整を実行させる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】
前記濃度調整手段は、前記第１の基準トナーパターンの反射光の検知位置として、前記第１の基準トナーパターンの長さのうち、回転移動方向先端側を基準として前記Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）の長さを超えた位置であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記濃度調整手段は、前記第１の基準トナーパターンの反射光の検知位置として、前記第１の基準トナーパターンの長さのうち、回転移動方向先端側を基準として前記Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）の長さ内である第１の検知位置と、前記Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）の長さを超えた第２の検知位置とを備え、前記第１の検知位置における反射光に応じた出力値と前記第２の検知位置における反射光に応じた出力値との差分によって、前記第１の基準トナーパターンを用いたトナー濃度調整の実行間隔を可変させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記濃度調整手段は、前記第１の基準トナーパターンの反射光の検知位置として、前記第１の基準トナーパターンの長さのうち、回転移動方向先端側を基準として前記Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）の長さ内である第１の検知位置と、前記Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）の長さを超えた第２の検知位置とを備え、前記第１の検知位置における反射光に応じた出力値と前記第２の検知位置における反射光に応じた出力値との差分が閾値未満の場合、次回のトナー濃度調整は、前記第２の基準トナーパターンを用いることを特徴とする請求項２または３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、二成分現像剤を用いる電子写真方式の画像形成装置に関し、さらに詳しくは、トナーの濃度制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いる電子写真方式の画像形成装置は、現像器内に貯留されたトナーとキャリアとの比率が適正となるようにトナー濃度の調整を行うトナー濃度調整手段を備えている。
【０００３】
このトナー濃度調整手段は、回転可能な感光体の表面に、トナー濃度を検知させるための基準トナーパターン用の静電潜像を形成し、回転可能な現像剤担持体によって基準トナーパターン用の静電潜像を現像し、その現像された基準トナーパターンと感光体上のトナー非付着部との反射光を光反射型フォトセンサで検知し、基準トナーパターンにおける光反射型フォトセンサの出力値Ｖｓｐを、トナー非付着部における光反射型フォトセンサの出力値Ｖｓｇで除した（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）値が、予め設定された所定値を維持するように構成されている。
【０００４】
具体的には、基準トナーパターンのトナー付着量が少なくなるとＶｓｐ／Ｖｓｇが所定値より上昇し、現像器内の現像剤のトナー濃度が低いと判断されて、トナー補給装置から現像器へのトナー補給が実行される。その逆に、Ｖｓｐ／Ｖｓｇが所定値より低い場合には、現像器内の現像剤のトナー濃度が高いと判断されて、トナー補給装置から現像器へのトナー補給が実行されない。
【０００５】
ところで、画像形成装置の必要電力の大半は、トナー像をシート状の記録材に溶融定着する際に定着装置の熱源へ供給する電力であり、省エネルギー化を達成するためには、定着下限温度を下げる必要があり、その要望に応えるように、昨今、定着下限温度を下げたトナーが開発されてきている。例えば、定着下限温度が１５０〜１７０［℃］程度であったものが、定着下限温度を１５０［℃］以下で可能になってきている。 
【０００６】
しかしながら、そのトナーは、付着力が強い傾向があり、現像剤担持体としての現像スリーブに、しだいにこびりつき、正常な現像が行えずに画像品質を下げてしまう場合がある（以下、この、こびりつき現象をスリーブ固着と呼ぶ）。なお、このスリーブ固着は、従来のトナーにおいても発生していたが、定着下限温度を低くしたトナーは、付着力が強い傾向があることからスリーブ固着が発生しやすい。
【０００７】
このスリーブ固着は、同一の原稿を連続でプリントした場合に、感光体の非画像部に対応した位置に発生しやすい。これは、感光体の非画像部に対応した位置のトナーが、現像スリーブ自らが引き付ける電界によって、現像スリーブに押し付けられ、何度もキャリアによって摺擦されることで、最終的には融着まで進行すると考えられる。
【０００８】
このスリーブ固着を防止する技術として、従来、例えば、現像剤規制部材を接地し、現像スリーブとの間の電界を形成することによって、現像スリーブに弱く付着したトナーを、この電界によって現像剤規制部材に移行させることで、スリーブ固着を防いだものがある（例えば特許文献１参照）。
また、感光体と現像スリーブのギャップをある程度広く設定し、電界効果によってトナーが現像スリーブ表面に付着したり押し付けられたりすることを防止する（例えば特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１及び２に記載されたものは、従来のトナーに対するスリーブ固着を防止する技術として好適なものではあるものの、昨今の付着力の強いトナーは、スリーブ固着が生じる可能性がないとは言えない。
仮に、スリーブ固着が発生し、しかもその発生箇所が、上述した基準トナーパターンの形成位置の場合、以下の不具合が生じてしまう。
【００１０】
すなわち、基準のトナーパターンの形成位置でスリーブ固着が生じると、トナーパターンを作像する際、実際の電圧よりもトナーが固着した分、スリーブに固着したトナーが帯電し、実効的な現像電圧が高くなり、感光体上のトナーパターンの付着量が多くなるため、上述したＶｓｐ／Ｖｓｇが低くなってしまう。この状態になるとトナー補給量が必要量に対して少なくなる傾向になる。
【００１１】
スリーブ固着が進行すると、この傾向が顕著になり濃度調整に不具合が起こり、濃度が薄くなるなどの問題を引き起こす。また、このスリーブ固着によってトナー付着量が多くなる現象は、作像開始からスリーブ１回転分作像されるまでが顕著であり、画像の先端からスリーブ１周分が濃くなる現象が見られる。
このようにスリーブ固着が進行すると、トナーの濃度制御に影響を及ぼし、画像の濃度が薄くなるなど画像品質を劣化させてしまう。
【００１２】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、基準のトナーパターンの形成位置でのスリーブ固着を抑制してトナーの濃度制御に影響を及ぼさない画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明にかかる画像形成装置は、下記の技術的手段を講じた。
請求項１にかかる発明は、回転可能な感光体の表面に、トナー濃度を検知させるための基準トナーパターン用の静電潜像を形成し、回転可能な現像剤担持体によって前記静電潜像を現像し、その現像された基準トナーパターンの反射光を検知し、その反射光に応じた出力値を用いてトナー濃度調整を行う濃度調整手段を備えた画像形成装置において、前記濃度調整手段は、前記基準トナーパターンの、その回転移動方向の長さが、前記現像剤担持体の周長をＬ、前記現像剤担持体の線速をｖｓ、前記感光体の線速をｖｐとした場合に、Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）より長い第１の基準トナーパターンを形成可能に構成されている画像形成装置を特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１において、前記濃度調整手段は、前記基準トナーパターンの、その回転移動方向の長さが、前記反射光を検知可能な必要最低限の長さの第２の基準トナーパターンをも形成可能に構成され、前記第１の基準トナーパターンと前記第２の基準トナーパターンとの何れかを適宜選択してトナー濃度調整を実行させることを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項２において、前記濃度調整手段は、前記第２の基準トナーパターンを用いたトナー濃度調整を基本として、適宜、前記第１の基準トナーパターンを用いたトナー濃度調整を実行させることを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項１乃至３の何れか１項において、前記濃度調整手段は、前記第１の基準トナーパターンの反射光の検知位置として、前記第１の基準トナーパターンの長さのうち、回転移動方向先端側を基準として前記Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）の長さを超えた位置であることを特徴とする。
請求項５にかかる発明は、請求項１乃至３の何れか１項において、前記濃度調整手段は、前記第１の基準トナーパターンの反射光の検知位置として、前記第１の基準トナーパターンの長さのうち、回転移動方向先端側を基準として前記Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）の長さ内である第１の検知位置と、前記Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）の長さを超えた第２の検知位置とを備え、前記第１の検知位置における反射光に応じた出力値と前記第２の検知位置における反射光に応じた出力値との差分によって、前記第１の基準トナーパターンを用いたトナー濃度調整の実行間隔を可変させることを特徴とする。
請求項６にかかる発明は、請求項２または３において、前記濃度調整手段は、前記第１の基準トナーパターンの反射光の検知位置として、前記第１の基準トナーパターンの長さのうち、回転移動方向先端側を基準として前記Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）の長さ内である第１の検知位置と、前記Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）の長さを超えた第２の検知位置とを備え、前記第１の検知位置における反射光に応じた出力値と前記第２の検知位置における反射光に応じた出力値との差分が閾値未満の場合、次回のトナー濃度調整は、前記第２の基準トナーパターンを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、基準のトナーパターンの形成位置でのスリーブ固着を抑制してトナーの濃度制御に影響を及ぼさない画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態にかかる画像形成装置の概略を示した模式図である。
【図２】プロセスカートリッジの概略を示した模式図である。
【図３】感光ドラム上の基準トナーパターンのトナー濃度と、その基準トナーパターンにおける光反射型フォトセンサの出力値Ｖｓｐとの関係を示した線図である。
【図４】スリーブ固着の発生と図形との関係を示した模式図である。
【図５】通紙枚数とスリーブ濃度の関係を示した線図である。
【図６】第１の基準トナーパターンＡが形成された状態の感光ドラムの模式的な斜視図である。
【図７】第２の基準トナーパターンＢが形成された状態の感光ドラムの模式的な斜視図である。
【図８】第２の基準トナーパターンＢを用いた場合の光反射型センサの出力電圧の時間推移を示した線図である。
【図９】第１の基準トナーパターンＡを用いた場合の光反射型センサの出力電圧の時間推移を示した線図である。
【図１０】第１の基準トナーパターンＡを用いた場合の光反射型センサの出力電圧の差分ΔＶｓｐとスリーブ濃度との関係を示した線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を説明する。
本実施の形態にかかる画像形成装置は、外部から送信された画像情報を受信し、その画像情報に基づいて用紙に画像を形成するフルカラー出力対応のレーザープリンタを例示しており、先ず、この画像形成装置の概略を、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００１７】
本実施形態にかかる画像形成装置は、図１に示すように、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）用の４つのプロセスカートリッジ１を備えている。この４つのプロセスカートリッジ１は、使用するトナーの色が夫々違うが、それ以外は同じ構成になっている。Yトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ１を例にすると、図２に示すように、感光体ユニットと現像ユニットとを有している。これら感光体ユニットと現像ユニットは一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能となっている。
【００１８】
図２にプロセスカートリッジ１の断面概略図を示す。
感光体ユニットは、感光体としての感光ドラム２、感光ドラム２に付着した転写残トナー等を除去し回収するドラムクリーニング装置３、感光ドラム２の表面摩擦係数を所定の値にするための滑剤塗布ブラシ４および滑剤５（ステアリン酸亜鉛）、滑剤５を感光ドラム２上に均一に塗布するための滑剤塗布ブレード６、感光ドラム２を均一に帯電するための帯電ローラ７、赤外発光ＬＥＤ等の発光素子と受光素子とを備え、感光ドラム２上に現像された基準トナーパターンと感光ドラム２上のトナー非付着部との夫々の反射光を検知する光反射型フォトセンサ１０などを有している。なお、本発明の要部である、この光反射型フォトセンサ１０を備えたトナーの濃度調整手段の詳細は後述する。
【００１９】
帯電ローラ７は、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動する感光ドラム２の表面を、図示しない帯電バイアス印加手段からＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳した帯電バイアスを印加して一様に帯電させる。つづいて、画像信号に対応した露光ユニット１８（図１）から発せられるレーザ光によって露光走査されて静電潜像を形成する。
【００２０】
現像ユニットは、第１搬送スクリュー１１が配設された第１現像剤収容部８と、現像剤搬送スクリューとしての第２搬送スクリュー１２が配設された第２現像剤収容部９を有している。
【００２１】
第１搬送スクリュー１１は、図示しない駆動手段によって回転駆動され、第１現像剤収容部８内の、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を、図２において奥側から手前側に搬送され、第１現像剤収容部８と第２現像剤収容部９との間に立設された仕切り壁１３に設けられた図示しない連通口を経て、第２現像剤収容部９内に進入するようになっている。
【００２２】
第２現像剤収容部９内の第２搬送スクリュー１２は、図示しない駆動手段によって回転駆動されることで、二成分現像剤を図２において、手前側から奥側に搬送される。第２搬送スクリュー１２の上方には、現像剤担持体としての現像スリーブ１４が第２搬送スクリュー１２と平行な姿勢で配設されており、その現像スリーブ１４は、図中反時計回り方向に回転駆動されるようになっている。
【００２３】
この現像スリーブ１４は、二成分現像剤の搬送能力を高めるために、表面をサンドブラストで粗面化処理された非磁性材料（アルミ）で円筒軸状に形成され、図示しない駆動手段で、図２中、反時計回りに回転するようになっている。この現像スリーブ１４の内部には、周方向に交互に磁極１５を形成したマグネットローラ１６が内挿されており、第２搬送スクリュー１２によって搬送された二成分現像剤の一部が、このマグネットローラ１６の発する磁力によって、現像スリーブ１４表面に汲み上げられ、穂立ちするようになっている。
なお、この現像スリーブ１４は、二成分現像剤の搬送能力を高めるために、サンドブラストによる粗面のほかに、等間隔の細かい溝（軸方向の溝やアヤメ状、格子状など）を設けたものが挙げられる。
【００２４】
また、現像スリーブ１４の表面に汲み上げられて付着した二成分現像剤のうち、余分な二成分現像剤を掻き取り可能に、現像剤量規制部材としてのドクターブレード１７が現像スリーブ１４と所定の間隙を保持するように設けられている。このドクターブレード１７によって、現像剤の層厚が規制された後、感光ドラム２と対向する現像領域まで搬送され、図示しない現像バイアス印加手段から現像スリーブ１４に印加される現像バイアスによって、感光ドラム２上に形成された静電潜像にトナーを付着させ、トナー像に現像する。この現像によってトナーを消費した現像剤は、現像スリーブ１４の回転に伴って第２搬送スクリュー１２上に戻される。そして、図中奥端まで搬送されると、図示しない連通口を経て第１収容部内に戻る。
【００２５】
プロセスカートリッジ１の下方には、静電潜像書き込み手段としての露光ユニット１８が配設されている。この露光ユニット１８は、画像情報に基づいてレーザ光を各プロセスカートリッジ１の感光ドラム２表面に照射する。これによって、感光ドラム２上に静電潜像を形成する。なお、露光ユニット１８は、光源たるレーザーダイオードから発したレーザ光をモータによって回転駆動されるポリゴンミラーによって走査され、複数の光学レンズやミラーを介して感光ドラム２に照射するものである。かかる構成に代えて、ＬＥＤアレイによる露光ユニット１８を採用することもできる。
【００２６】
露光ユニット１８の下方には、第１給紙カセット１９、第２給紙カセット２０が配設されている。これら給紙カセット内には、それぞれ、シート状の記録材が収容されており、複数のローラ等で構成された給紙手段２１により、記録材が給紙路２２に排出されるようになっている。
【００２７】
給紙路２２には、レジストローラ対２３が配設されている。このレジストローラ対２３は、記録材を挟持して待機し、後述する中間転写ベルト２４上に形成されたトナー画像が二次転写ニップに到達するタイミングに合わせて駆動し、記録材を二次転写ニップに向けて送り出すようになっている。
【００２８】
各プロセスカートリッジ１の上方には、中間転写ベルト２４を備え、その中間転写ベルト２４を図中反時計回りに回動する転写ユニットが配設されている。この転写ユニットの上方には、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの各色のトナーを夫々収容する４つのトナーボトル２５が配設されている。トナーボトル２５に収容された各色のトナーは、各色のプロセスカートリッジ１の現像ユニットに適宜供給される。これらトナーボトル２５は、ボトル内のトナー残量がなくなったら交換できるように画像形成装置本体から着脱可能となっている。
【００２９】
上述した転写ユニットは、上述の中間転写ベルト２４の他、ベルトクリーニングユニット２６、各色の感光ドラム２の対向する位置に配設された一次転写ローラ２７、外部からの駆動を受け、中間転写ベルト２４を駆動せしめる駆動ローラ２８、駆動ローラ２８から所要の間隔をおいて設けられた従動ローラ２９等で構成されている。なお、駆動ローラ２８は、二次転写ローラ３０の対向ローラを兼ねている。
【００３０】
一次転写ローラ２７は、中間転写ベルト２４の下側のベルトを挟んで感光ドラム２に当接し、一次転写ニップを形成している。一次転写ローラ２７に感光ドラム２上に形成されたトナー画像のトナーとは逆極性の転写バイアスを印加することで、感光ドラム２上のトナー画像を中間転写ベルト２４上に転写する。各色の作像ユニットで形成された各色のトナー画像は、重畳するように中間転写ベルト２４上に順次一次転写され、中間転写ベルト２４上にカラートナー画像が形成される。
【００３１】
駆動ローラ２８である二次転写対向ローラとベルトを挟んで対向する位置に、二次転写ローラ３０が配設され、バネ荷重によって、駆動ローラ２８に所定の荷重で当接し、二次転写ニップが形成される。
中間転写ベルト２４上に形成されたカラートナー画像は、中間転写ベルト２４の回転駆動によって二次転写ニップに移動され、同時に、レジストローラ対２３からトナー画像の二次転写ニップ進入と同期して記録材が二次転写ニップに進入される。
【００３２】
カラートナー像は、二次転写ローラ３０と二次転写対向ローラとの間に形成される二次転写電界とニップ圧によって、記録材に二次転写される。二次転写の電界は、二次転写対向ローラにトナーと同極性の転写バイアスを印加し、二次転写ローラ３０を接地することで形成している。
【００３３】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト２４上には、記録材に転写されなかったトナーが僅かに残って付着している。これは、ベルトクリーニングユニット２６によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット２６は、クリーニングブレードを中間転写ベルト２４の表面に当接させており、これによって、ベルト上の転写残トナーを掻きとって除去する。
中間転写ベルト２４上から除去された転写残トナーは、廃トナーボトル３１に収容され、廃棄される。
【００３４】
二次転写ニップの上方には、定着ユニットが配設されている。この定着ユニットは、電磁誘導発熱層を内包する定着ローラ３２、定着ローラ３２と所定圧力で当接され、所定のニップ幅を形成する加圧ローラ３３、図示しない温度センサ等で構成されている。定着ローラ３２の図中左側に、定着ローラ３２内の電磁誘導発熱層を発熱させるための電磁誘導手段であるＩＨコイルユニット３４を有する。定着ローラ３２は、ＩＨコイルによる電磁誘導で加熱される。各ローラは図示しない駆動源によって加圧ローラ３３が時計方向に、定着ローラ３２は反時計方向に回転する。
【００３５】
二次転写ニップを通過した記録材は、中間転写ベルト２４から分離した後、定着ユニット内に送られる。そして、定着ユニットの定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ローラ３２によって加熱され、同時に定着ニップで加圧されてトナー画像が記録材上に定着せしめられる。
このようにして定着処理が施された記録材は、排紙ローラ対を経由して機外に排出され、画像形成装置本体の上面にスタックされる。
【００３６】
次に、本発明の要部である濃度調整手段を詳述する。
先ず、濃度調整手段の基本的な動作を説明すると、濃度調整手段は、プロセスカートリッジ１や露光ユニット１８等を用いて、感光ドラム２の表面に、トナー濃度を検知させるための基準トナーパターン用の静電潜像を形成し、現像スリーブ１４によって基準トナーパターン用の静電潜像を現像し、その現像された基準トナーパターンと感光ドラム２表面のトナー非付着部との反射光を光反射型フォトセンサ１０で検知し、基準トナーパターンにおける光反射型フォトセンサ１０の出力値Ｖｓｐを、トナー非付着部における光反射型フォトセンサ１０の出力値Ｖｓｇで除した（Ｖｓｐ／Ｖｓｇ）値を算出し、その算出した値と予め設定された所定値とを比較し、算出した値が予め設定された所定値に達するようにトナー補給制御がされるようになっている。
【００３７】
トナー補給制御は、基準トナーパターンのトナー付着量が少なくなると、Ｖｓｐ／Ｖｓｇが所定値より上昇して、現像ユニット中の二成分現像剤のトナー濃度が低いと判断して、現像ユニット中の第一現像剤収容部８（図１）の図中奥側に接続された図示しないトナー補給装置から、比較結果に応じたトナー補給を実行する。その逆に、Ｖｓｐ／Ｖｓｇが所定値より低い場合には、現像ユニット中の二成分現像剤のトナー濃度が高い、または適正と判断して、トナー補給装置から第一現像剤収容部８へのトナー補給を実行しないようになっている。つまり、基準トナーパターンにおける光反射型フォトセンサ１０の出力値Ｖｓｐとトナー濃度との関係として、制御上、図３のような関係であることを基に判断している。
この濃度調整手段によるトナー補給制御は、所定の画像形成枚数毎や、画像形成装置のメインスイッチオン時や作像動作終了時の空走中に、各プロセスカートリッジ１別に実施される。
【００３８】
このようにして濃度調整手段によるトナー濃度の調整が行われるが、スリーブ固着が基準トナーパターンの形成位置で発生している場合、現像スリーブに固着したトナーが帯電し、実効的な電圧が高くなり、感光ドラム２上の基準トナーパターン（静電潜像）への付着量が多くなるため、基準トナーパターンにおける光反射型フォトセンサ１０の出力値Ｖｓｐが低くなってしまう。したがって、現像ユニット中の二成分現像剤のトナー濃度は適正と誤判定されることにより、トナー補給が不足し、所望の画像を印刷する際、画像濃度が薄くなる問題が発生する。
【００３９】
このスリーブ固着は、非画像部や、副走査方向のトナー領域が少ない画像に発生しやすい。例えば、図４に示すように、主走査方向の幅を同じにし、感光ドラムの回転移動方向（副走査方向）の長さを異ならせた図形ａと図形ｂとを記載した原稿Ｐを用いて画像形成を数回行うと、現像スリーブ１４の、図形ｂに対応した位置にスリーブ固着が発生しやすい。
【００４０】
図５は、原稿Ｐの通紙枚数（画像形成枚数）と、現像スリーブ１４上の、図形ａ、ｂに対応した位置のトナー濃度（スリーブ濃度）との関係を示す。スリーブ濃度の測定は、反射濃度計（ＲＤ９１８：マクベス社製）で測定している。この図５から明らかなように、感光ドラムの回転移動方向（副走査方向）の長さが図形ａより短い図形ｂのほうが、スリーブ濃度が高く、現像スリーブにこびりつきやすく、スリーブ固着が発生しやすいことがわかる。その逆に、図形ａは、スリーブ濃度が低く（適正範囲）、スリーブ固着が発生しづらいことがわかる。
そこで本実施の形態にかかる濃度調整手段は、感光ドラム２の表面に形成させる基準トナーパターンの長さ等に着目している。
【００４１】
（実施の形態１）
実施の形態１にかかる濃度調整手段は、基準トナーパターンの、その回転移動方向（副走査方向）の長さが、現像スリーブ１４の周長をＬ、現像スリーブ１４の線速をｖｓ、感光ドラム２の線速をｖｐとした場合に、Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）より長い第１の基準トナーパターンＡ（図６）と、回転移動方向（副走査方向）の長さが、光反射型フォトセンサ１０による反射光が検知可能な必要最低限の長さの第２の基準トナーパターンＢ（図７）とを形成可能に構成され、さらに、第２の基準トナーパターンＢを用いたトナー濃度調整を基本として、適宜、第１の基準トナーパターンＡを用いたトナー濃度調整を実行させるようになっている。
【００４２】
具体例を挙げると、例えば、現像スリーブ１４の周長Ｌを６２．８ｍｍとし、線速比（Ｖｐ／Ｖｓ）を０．４２とした場合、第１の基準トナーパターンＡの回転移動方向（副走査方向）の長さは、Ｌ×（ｖｐ／ｖｓ）＝約２６ｍｍより長い長さ、例えば、６０ｍｍとする。このように、現像スリーブ１４の１回転に対応した感光体の回転移動距離を算出し、第１の基準トナーパターンＡの長さを、現像スリーブ１４の１回転以上の長さにする。一方、第２の基準トナーパターンＢの回転移動方向（副走査方向）の長さは、光反射型フォトセンサ１０による反射光が検知可能な必要最低限の長さとして２０ｍｍとしている。なお、第１の基準トナーパターンＡと第２の基準トナーパターンＢの双方の主走査方向の長さは、共に２０ｍｍとしている。
【００４３】
このように、実施の形態１によれば、現像スリーブ１４の１回転分以上のトナーが、第１の基準トナーパターンＡの現像に供して、現像スリーブ１４の全周に亘って定期的にトナーを引き剥がすように作用するから、本来のトナー濃度制御の他に、スリーブ固着を抑制して、トナーの濃度制御に影響を及ぼさない画像形成装置を提供できる
しかも、第２の基準トナーパターンＢを用いたトナー濃度調整を基本として、適宜、第１の基準トナーパターンＡを用いたトナー濃度調整を実行させるようにすることで、トナーを極力消費しないようにすることができる。
なお、実施の形態１では、省エネルギーの観点から第２の基準トナーパターンＢをも用いたものを例示したが、第１の基準トナーパターンＡのみ用いてトナー濃度調整を実行させるようにしても良い。
【００４４】
（実施の形態２）
実施の形態２にかかる濃度調整手段は、第１の基準トナーパターンの反射光の検知位置、すなわち、光反射型フォトセンサ１０の検知タイミングを最適化したものである。
【００４５】
先ず、第２の基準トナーパターンＢにおける光反射型フォトセンサ１０の出力電圧Ｖｓｐについて説明する。縦軸を出力電圧Ｖｓｐ、横軸を時間にとると、光反射型フォトセンサ１０のＬＥＤ−ＯＮからＯＦＦに至る線図は図８のようになる。仮にスリーブ固着が発生した場合は、実効的な電圧が高くなっている（固着したトナーの帯電がプラス）ので、破線で示したように出力電圧Ｖｓｐが低くなり、正常な濃度調整を妨げてしまう。なお、地肌部とは、第２の基準トナーパターンＢが形成されていない感光ドラム２表面部分である。
【００４６】
これに対し、第１の基準トナーパターンＡにおける光反射型フォトセンサ１０の出力電圧は、図９のようになる。すなわち、現像スリーブ１４の１回転分では、仮にスリーブ固着が発生（剥離可能な状態である）した場合、上述したように、出力電圧Ｖｓｐ（以降Ｖｓｐ１）が低下するが、現像スリーブ１４の１回転以降の出力電圧Ｖｓｐ（以降Ｖｓｐ２）は、現像スリーブ１４の全周に亘ってトナーを引き剥がされた後となるため、スリーブ固着の影響をうけない検知が可能である。
【００４７】
したがって、実施の形態２にかかる濃度調整手段は、第１の基準トナーパターンＡの反射光の検知位置として、第１の基準トナーパターンＡの長さのうち、回転移動方向先端側を基準としてＬ×（ｖｐ／ｖｓ）の長さを超えた位置としている。実施の形態１で例示した具体的な寸法を用いれば、回転移動方向先端側を基準として２６ｍｍ以上６０ｍｍ未満の位置を検知する（検知タイミングとする）。
【００４８】
なお、この実施の形態２も実施の形態１と同様に、第２の基準トナーパターンＢを用いたトナー濃度調整を基本として、適宜、第１の基準トナーパターンＡを用いたトナー濃度調整を実行させることが好ましい。
この実施の形態２によれば、スリーブ固着の影響をうけずに正常な濃度制御を行うことができる。
【００４９】
（実施の形態３）
実施の形態１において、第２の基準トナーパターンＢを用いたトナー濃度調整を基本として、適宜、第１の基準トナーパターンＡを用いたトナー濃度調整を実行させたが、実施の形態３にかかる濃度調整手段は、その第１の基準トナーパターンＡの作成間隔（濃度調整の実行間隔）を最適化したものである。
【００５０】
実施の形態２において説明した図９中の出力電圧Ｖｓｐ１とＶｓｐ２との差分ΔＶｓｐ（＝（Ｖｓｐ２）−（Ｖｓｐ１））を縦軸に、スリーブ濃度を横軸にすると、図１０のような線図になる。この関係により、スリーブ固着が予測できる。第１の基準トナーパターンＡを作成するごとに、ΔＶｓｐを算出し、その値を、表１示した、第１の基準トナーパターンＡの作成間隔条件のテーブルを参照し、第１の基準トナーパターンＡの作成間隔をその都度決定する。
【００５１】
【表１】
2011095651.tif 000003
【００５２】
ΔＶｓｐが高いほど、スリーブ固着が進行していると考えられ、第１の基準トナーパターンＡの作成間隔を短く、つまりスリーブ上のトナーを引き剥がす間隔を短くすることによってスリーブ固着の進行またはスリーブ固着を防ぐことが可能となる。
例えば、ΔＶｓｐが０．０３以上の場合、第１の基準トナーパターンＡの作成間隔を画像形成枚数２５枚目に行うようにし、ΔＶｓｐが０．０２以上０．０３未満の場合、第１の基準トナーパターンＡの作成間隔を画像形成枚数５０枚目に行うようにし、ΔＶｓｐが０．０２未満の場合、第１の基準トナーパターンＡの作成間隔を画像形成枚数１００枚目に行うようにする。このように、ΔＶｓｐによって第１の基準トナーパターンＡを用いたトナー濃度調整の実行間隔を可変させる。
【００５３】
一方、画像形成装置のメインスイッチオン時や作像動作終了時に実行されるトナー濃度調整は、第１の基準トナーパターンＡに固定、または、第２の基準トナーパターンＢに固定、または、前回のΔＶｓｐが０．０２未満の場合は第２の基準トナーパターンＢにし、前回のΔＶｓｐが０．０２以上の場合は第１の基準トナーパターンＡにするなど、特に限定されない。
【００５４】
また、画像形成間数毎に実行されるトナー濃度調整の、本来の実行間隔は同じで、第２の基準トナーパターンＢが用いられる。例えば、ΔＶｓｐが０．０２以上０．０３未満の場合、第１の基準トナーパターンＡの作成間隔を画像形成枚数５０枚目に行うが、その前に、本来の実行間隔に達した場合、トナー濃度調整が実行される場合があり、そのときは、第２の基準トナーパターンＢが用いられる。
この実施の形態３によれば、ΔＶｓｐの値に応じて第１の基準トナーパターンＡを作成する間隔を変化させることにより、スリーブ固着を効果的に抑制させることができる。
【００５５】
（実施の形態４）
実施の形態３は、ΔＶｓｐの値に応じて第１の基準トナーパターンＡを作成する間隔を変化させたものを例示したが、実施の形態４にかかる濃度調整手段は、ΔＶｓｐの値に応じて、次回のトナー濃度制御に用いられる基準トナーパターンを、第１の基準トナーパターンＡか第２の基準トナーパターンＢか何れかに選択決定するものである。
【００５６】
すなわち、ΔＶｓｐの値が０．０２未満（閾値未満）、つまりスリーブ固着が発生していない、または、スリーブ固着の発生初期の場合は、次回のトナー濃度調整は、第２の基準トナーパターンＢを用いる。ΔＶｓｐの値が０．０２以上は、次回のトナー濃度調整は、第１の基準トナーパターンＡを用いる。
この実施の形態４によれば、ΔＶｓｐの値に応じて、次回のトナー濃度制御に用いられる基準トナーパターンを、第１の基準トナーパターンＡか第２の基準トナーパターンＢか何れかに選択決定することで、スリーブ固着を抑制しつつ、トナー濃度調整におけるトナーの消費量を抑えることができる。
【００５７】
以上、本実施の形態にかかる画像形成装置を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１‥プロセスカートリッジ  ２‥感光ドラム  １０‥光反射型フォトセンサ  １４‥現像スリーブ  １８‥露光ユニット
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５９】
【特許文献１】特開２００２−３２３７９７号公報
【特許文献２】特開２００４−００４２０９号公報
【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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