(57)【要約】【課題】低印字率且つ低湿の条件下で画像形成が行われても、所望の画像濃度で画像を形成できる画像形成装置の提供。【解決手段】パッチ検ＡＴＲを行う際に（Ｓ１４のＹｅｓ）、制御部は目標ＴＤ比下限値を変更する。具体的には、温湿度センサにより検知された湿度とＮ枚目での移動平均画像比率とに基づいて、目標ＴＤ比の下限値を変更する（Ｓ１５）。制御部は、低印字率且つ低湿の場合に目標ＴＤ比下限値を上げる。制御部は、目標ＴＤ比の下限値の変更処理後に、パッチ検ＡＴＲを実行する（Ｓ１６）。このように、目標ＴＤ比の下限値を上げることによって、従来では反映されていなかったトナー劣化に伴い低下した分の画像濃度を保証する。このトナー劣化に伴い低下した分の画像濃度を保証した目標ＴＤ比下限値に従ってトナー補給制御を実行することで、現像剤の現像特性を向上することができ、もって画像濃度制御後の画像濃度の低下を抑制できるようになる。【選択図】図９
2019045658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアを含む現像剤を用いて静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
前記現像装置によって現像されたトナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体上のトナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、
前記現像装置内における現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
湿度を検知する湿度センサと、
前記現像装置に現像剤を補給する補給手段と、
前記トナー濃度検知手段により検知されるトナー濃度が目標値となるように、前記補給手段を制御して前記現像装置に現像剤を補給させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記像担持体上にトナー濃度制御用の基準トナー像を形成し、前記画像濃度検知手段により検知される前記基準トナー像の画像濃度に基づいて、前記トナー濃度の目標値を設定する設定制御を実行可能であり、
前記設定制御を実行する際の湿度と平均画像比率とに応じて前記目標値の下限値を設定する場合に、前記目標値が設定されて次の前記設定制御を実行するまでに前記トナー濃度検知手段により検知されるトナー濃度の下限値が、湿度が第一湿度で且つ平均画像比率が第一比率である場合に、湿度が前記第一湿度より高い第二湿度で且つ平均画像比率が前記第一比率より大きい第二比率である場合よりも高くなるように、前記目標値の下限値を設定する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
温度を検知する温度センサを備え、
前記制御手段は、前記温度センサにより検知された温度に応じて前記目標値の下限値を設定する、
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、前記現像装置の動作時間を計測し、前記動作時間に応じて前記目標値の下限値を設定する、
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４】
トナーとキャリアを含む現像剤を用いて静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
前記現像装置によって現像されたトナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体上のトナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、
前記現像装置内における現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
湿度を検知する湿度センサと、
前記現像装置に現像剤を補給する補給手段と、
前記トナー濃度検知手段により検知されるトナー濃度が目標値となるように、前記補給手段を制御して前記現像装置に現像剤を補給させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記像担持体上にトナー濃度制御用の基準トナー像を形成し、前記画像濃度検知手段により検知される前記基準トナー像の画像濃度に基づいて、前記トナー濃度の目標値を設定する設定制御を実行可能であり、
前記設定制御を実行する際の湿度と平均画像比率とに応じて前記目標値を設定する場合に、前記目標値が設定されて次の前記設定制御を実行するまでに前記トナー濃度検知手段により検知されるトナー濃度の平均値が、湿度が第一湿度で且つ平均画像比率が第一比率である場合に、湿度が前記第一湿度より高い第二湿度で且つ平均画像比率が前記第一比率より大きい第二比率である場合よりも高くなるように、前記目標値を設定する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
温度を検知する温度センサを備え、
前記制御手段は、前記温度センサにより検知された温度に応じて前記目標値を設定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記現像装置の動作時間を計測し、前記動作時間に応じて前記目標値を設定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像濃度検知手段は、前記像担持体上に照射した光の反射光を受光する光学センサである、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記トナー濃度検知手段は、インダクタンスセンサである、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項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、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非磁性トナーと磁性キャリアとを混合した二成分現像剤（以下、単に現像剤と記す）により、感光ドラム上に形成した静電潜像を現像して可視像化する二成分現像方式の画像形成装置が知られている。二成分現像方式の場合、現像剤のトナーは現像に供されることによって消費されるので、それに伴い現像器内の現像剤のトナー濃度（トナー及びキャリアの合計重量（Ｄ）に対するトナー重量（Ｔ）の割合：ＴＤ比とも呼ぶ）が低くなる。ただし、トナー濃度が低くなり過ぎた現像剤は、現像特性が低下し画像不良を生じさせやすい。そこで、現像剤のトナー濃度を調整して所望の画像濃度を得るために、補給剤（主にトナー）を随時に補給するトナー補給制御が行われている（特許文献１）。特許文献１に記載の装置では、現像剤濃度検知ＡＴＲ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｏｎｅｒ  Ｒｅｐｌｅｎｉｓｈｅｒ）及びビデオカウントＡＴＲ、さらにパッチ検ＡＴＲと呼ばれる方式を組み合わせたトナー補給制御が行われている。
【０００３】
現像剤濃度検知ＡＴＲは、トナー濃度センサにより現像器内の現像剤のトナー濃度を現像剤の反射光量もしくは現像剤の透磁率から検知し、このトナー濃度センサの検知結果に基づきトナーを補給する方式である。ビデオカウントＡＴＲは、ビデオカウンタからの画素毎のデジタル画像信号の出力レベルから必要なトナー量を演算してトナーを補給する方式である。パッチ検ＡＴＲは、感光ドラムや中間転写ベルトなどの像担持体上にトナー濃度制御用の画像パターン（パッチ画像と呼ぶ）を形成し、光学センサにより検知されたパッチ画像の画像濃度に基づきトナーを補給する方式である。
【０００４】
特許文献１に記載の装置の場合、所定のタイミングでパッチ検ＡＴＲが実行されて、形成されたパッチ画像の画像濃度に基づきトナー濃度の目標値（目標ＴＤ比と呼ぶ）が設定される。そして、現像剤濃度検知ＡＴＲ及びビデオカウントＡＴＲでは、設定された目標ＴＤ比に応じた量のトナーが補給される。
【０００５】
また、上記したトナー補給制御の他に、作像条件を変えて作像した各パッチ画像の画像濃度を光学センサにより検知し、それに基づいて所望の画像濃度に対応した作像条件を決める画像濃度制御を実行する装置が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０‐０３９６０８号公報
【特許文献２】特開２００５‐３４５９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、低印字率且つ低湿の条件下で連続画像形成が行われたような場合には、トナー帯電量に起因する静電的な要因とトナー劣化に起因する非静電的な要因とにより、現像剤の現像特性が低下してしまう。そうした場合、上述した特許文献１や特許文献２に記載された従来の制御を行ったとしても、比較的に高い画像濃度で画像を形成する際に十分な画像濃度が得られ難かった。そこで、例え低印字率且つ低湿の条件下で連続画像形成が行われたような場合であっても、所望の画像濃度を得ることができる画像形成装置が従来から望まれていたが、未だそのようなものは提案されていない。
【０００８】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、例え低印字率且つ低湿の条件下で画像形成が行われても、所望の画像濃度で画像を形成することができる画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る画像形成装置は、トナーとキャリアを含む現像剤を用いて静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、前記現像装置によって現像されたトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体上のトナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、前記現像装置内における現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、湿度を検知する湿度センサと、前記現像装置に現像剤を補給する補給手段と、前記トナー濃度検知手段により検知されるトナー濃度が目標値となるように、前記補給手段を制御して前記現像装置に現像剤を補給させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記像担持体上にトナー濃度制御用の基準トナー像を形成し、前記画像濃度検知手段により検知される前記基準トナー像の画像濃度に基づいて、前記トナー濃度の目標値を設定する設定制御を実行可能であり、前記設定制御を実行する際の湿度と平均画像比率とに応じて前記目標値の下限値を設定する場合に、前記目標値が設定されて次の前記設定制御を実行するまでに前記トナー濃度検知手段により検知されるトナー濃度の下限値が、湿度が第一湿度で且つ平均画像比率が第一比率である場合に、湿度が前記第一湿度より高い第二湿度で且つ平均画像比率が前記第一比率より大きい第二比率である場合よりも高くなるように、前記目標値の下限値を設定する、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、トナーとキャリアを含む現像剤を用いて静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、前記現像装置によって現像されたトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体上のトナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、前記現像装置内における現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、湿度を検知する湿度センサと、前記現像装置に現像剤を補給する補給手段と、前記トナー濃度検知手段により検知されるトナー濃度が目標値となるように、前記補給手段を制御して前記現像装置に現像剤を補給させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記像担持体上にトナー濃度制御用の基準トナー像を形成し、前記画像濃度検知手段により検知される前記基準トナー像の画像濃度に基づいて、前記トナー濃度の目標値を設定する設定制御を実行可能であり、前記設定制御を実行する際の湿度と平均画像比率とに応じて前記目標値を設定する場合に、前記目標値が設定されて次の前記設定制御を実行するまでに前記トナー濃度検知手段により検知されるトナー濃度の平均値が、湿度が第一湿度で且つ平均画像比率が第一比率である場合に、湿度が前記第一湿度より高い第二湿度で且つ平均画像比率が前記第一比率より大きい第二比率である場合よりも高くなるように、前記目標値を設定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、低湿である第一湿度で且つ低印字率である第一比率の条件下で画像形成が行われたとしても、第一湿度より高い第二湿度で且つ第一比率より大きい第二比率で画像形成が行われた場合と同様に、所望の画像濃度で画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の画像形成装置を示す概略図。
【図２】レーザ光強度と感光ドラム上の潜像電位の関係を示すグラフ。
【図３】現像装置を説明する模式図。
【図４】光学センサの検知特性を得る制御について説明する図。
【図５】光学センサの検知特性を得る制御の実行結果を示すグラフ。
【図６】光学センサの検知特性を説明する図。
【図７】パッチ検ＡＴＲを示すフローチャート。
【図８】パッチ画像を示す図。
【図９】第１実施形態の現像特性調整処理を示すフローチャート。
【図１０】移動平均画像比率及び湿度とＴＤ比下限値との関係を示すグラフ。
【図１１】２３℃５％の環境下でＢＥＴ比表面積変化率及びＴＤ比を変えて連続画像形成した場合における、レーザ光強度と画像濃度との関係を示すグラフ。
【図１２】２３℃５％の環境下でＴＤ比を変えて連続画像形成した場合における、ＢＥＴ比表面積変化率と濃度調整制御後のベタ画像濃度との関係を示すグラフ。
【図１３】第２実施形態の現像特性調整処理を示すフローチャート。
【図１４】移動平均画像比率及び湿度とパッチ検濃度補正値との関係を示すグラフ。
【図１５】２３℃５％の環境下で最初の３０００枚を画像比率１％、その後の２０００枚を画像比率５％の画像で連続画像形成した場合における出力枚数と、（ａ）画像比率、（ｂ）濃度調整制御後のベタ画像濃度、（ｃ）ＢＥＴ比表面積変化率との各関係を示す。
【図１６】図１５の場合における、ＢＥＴ比表面積変化率と濃度調整制御後のベタ画像濃度との関係を示すグラフ。
【図１７】２３℃５％の環境下でＢＥＴ比表面積変化率を変えて連続画像形成した場合における、レーザ光強度と画像濃度との関係を示すグラフ。
【図１８】図１６に、２３℃３０％の環境下で連続画像形成した場合における、ＢＥＴ比表面積変化率と濃度調整制御後のベタ画像濃度との関係を加えたグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
［画像形成装置］
図１は、本実施形態に係る画像形成装置としてのデジタル電子写真方式のプリンタ１を示す概略図である。このプリンタ１は、装置本体２の下部に、シートＰを収納するシート収納部としてのシートカセット３を備えている。また、シートカセット３の上部には、シートＰに対して画像を形成する画像形成ユニット５およびシート上に形成されたトナー像を定着させる定着装置６が設けられている。
【００１４】
シートカセット３に積載されたシートＰは、シート給送部を構成するピックアップローラ７によって給送され、その後、搬送ローラ９によってレジストレーションローラ１０に向かって搬送される。シートＰは、レジストレーションローラ１０によって斜行が補正されると共に、上記画像形成ユニット５における画像形成タイミングに合わせて二次転写ニップＴ２へと搬送される。二次転写ニップＴ２においてシートＰには、画像形成ユニット５によって形成されたトナー像が転写され、定着装置６に向けて搬送される。未定着トナー像が転写されたシートＰは、定着装置６にて加圧及び加熱され、トナー像がシートＰに定着される。そして、その後、シートＰは不図示の排出ローラによって排紙トレイ上に排出される。
【００１５】
上記の画像形成ユニット５は、矢印Ｘ方向に走行する無端状の中間転写ベルト１１と、この中間転写ベルト１１に沿って配設されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する４つの画像形成部ＩＰを備えて構成されている。なお、これら４つの画像形成部ＩＰは、現像に使用されるトナーの色が異なる以外は、実質的にその構造は同一であるため、図１においては、１つの画像形成部ＩＰのみを代表して模式的に示している。
【００１６】
上記中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２、テンションローラ１３、二次転写内ローラ１５の３つのローラによって張架されている。この中間転写ベルト１１上にて上記４つの画像形成部ＩＰによって形成された各色のトナー像が重畳され、フルカラートナー像が形成される。また、二次転写内ローラ１５と対向する位置には、二次転写外ローラ１６が中間転写ベルト１１を挟む態様で配設されており、これら二次転写ローラ対（１５、１６）及び中間転写ベルト１１により二次転写ニップＴ２が形成されている。そして、本実施形態の場合、中間転写ベルト１１上（像担持体上）に形成されたトナー像（パッチ画像を含む）の画像濃度を検知可能に、画像濃度検知手段としての光学センサ５２が配置されている。本実施形態の場合、光学センサ５２は中間転写ベルト１１上に光を照射し、その反射光を受光して反射光量を計測可能な反射型のフォトセンサである。
【００１７】
画像形成部ＩＰは、ドラム状の電子写真感光体である感光ドラム１７を備え、この感光ドラム１７の回りに帯電ローラ１９、露光装置２０、現像装置２１、一次転写ローラ２２、クリーニング装置２３等が配設されて構成されている。感光ドラム１７は、その中心に支軸（不図示）を有し、この支軸を中心として矢印Ｒ1方向に、不図示の駆動手段によって回転駆動されるようになっている。
【００１８】
帯電ローラ１９は、感光ドラム１７表面に接してこの表面を所定の極性、電位に一様均一に帯電する。即ち、帯電ローラ１９は感光ドラム１７の表面に所定の押圧力を持って圧接されており、感光ドラム１７の矢印Ｒ１方向の回転に伴って従動回転する。そして、帯電ローラ１９の芯金には、帯電バイアス電源（不図示）によってバイアス電圧が印加されており、これにより、感光ドラム１７表面を一様均一に接触帯電するようになっている。
【００１９】
本実施形態では、帯電ローラ１９の芯金に１．５ｋＶｐｐの直流電圧と交流電圧を重畳したバイアス電圧が印加されている。交流電圧を印加することで、感光ドラム１７上の電位を直流電圧の電圧と同じ値に収束させることができる。例えば、直流電圧が−７００Ｖのときの帯電後の感光ドラム１７の表面の電位は−７００Ｖである。
【００２０】
露光装置２０は、感光ドラム１７の回転方向において帯電ローラ１９の下流側に配設され、画像信号に応じたレ−ザ光を照射することによって感光ドラム１７上に静電潜像を形成する。露光装置２０のレーザ光の強度は０〜２５５の範囲で変更することができ、レーザ光強度が変更されることで、感光ドラム１７上に形成する静電潜像の電位（潜像電位）を変化し得る。ここで、本実施形態において、レーザ光強度Ｌを「０〜２５５」に変更したときの感光ドラム１７上の潜像電位をＶ（Ｌ）として、図２に示す。図２から理解できるように、レーザ光強度を上げるにつれ、潜像電位は絶対値で低下する。
【００２１】
現像装置２１は、露光装置２０の下流側に配設されており、非磁性トナー（本実施形態ではマイナス帯電のトナー）と磁性キャリアを用いた二成分現像剤を使用する二成分現像方式を用いている。そして、感光ドラム１７上に形成された静電潜像をトナーにより現像するようになっている。即ち、現像装置２１は、トナーおよびキャリアを含有した現像剤を用いて静電潜像をトナー像とする現像手段となっている。
【００２２】
一次転写ローラ２２は、現像装置２１の下流側にて、中間転写ベルト１１を挟んで感光ドラム１７に対向する態様で配設されており、両端部が不図示のスプリング等の押圧部材によって感光ドラム１７に向けて付勢されている。そして、上記一次転写ローラ２２、感光ドラム１７及び中間転写ベルト１１によって感光ドラム１７上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１１に転写する一次転写ニップＴ１が形成されている。本実施形態では、中間転写ベルト１１が現像装置２１によって現像されたトナー像を担持する像担持体に相当する。
【００２３】
クリーニング装置２３は、一次転写ローラ２２の下流側に配設されており、クリーニングブレードにより感光ドラム１７に残留したトナーを除去するように構成されている。なお、中間転写ベルト１１においても、中間転写ベルト１１上に残留したトナーをクリーニングブレードにより除去するクリーニング装置２５が、ベルト回転方向において、二次転写内ローラ１５の下流側に配設されている。
【００２４】
次に、現像装置２１（現像器）について図３を用いて説明する。図３に示すように、二成分現像方式の現像装置２１は、現像剤を収容する現像容器２６の内部が、垂直方向に延存する隔壁２７によって現像室２９と撹拌室３０とに区画されている。現像容器２６は、現像室２９において一部が開口して形成されており、この開口部には現像剤担持体として非磁性の現像スリーブ３１が配置されている。現像スリーブ３１は、上記開口部からその一部が露出して上記感光ドラム１７と対向している。また、現像スリーブ３１の内部には、磁界発生手段としてのマグネット３２が固定配設されている。マグネット３２はおおよそ３極以上の構成からなっており、本実施形態では、５極のマグネットが使用されている。
【００２５】
加えて、現像室２９及び撹拌室３０には、現像駆動モータ３７によって駆動される第１及び第２搬送スクリュー３３，３５がそれぞれ配置されている。隔壁２７には、手前側と奥側の端部において現像室２９と撹拌室３０とを連通させる現像剤通路が形成されており、第１及び第２搬送スクリュー３３，３５が回転することにより、現像容器内にて現像剤が循環搬送される。より具体的には、現像室２９内にて第１搬送スクリュー３３が回転することにより、現像スリーブ３１に対して現像剤が供給されると共に、現像によってトナーが消費されてトナー濃度が低下した現像剤が撹拌室３０へと搬送される。また、第２搬送スクリュー３５が回転することにより、トナーボトル３６より供給されたトナーと、既に現像装置内にある現像剤とが撹拌搬送され、現像剤のトナー濃度が均一化される。そして、トナー濃度が回復した現像剤が現像室２９に供給される。撹拌室３０には、現像装置内における現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段としてのインダクタンスセンサ５１が設けられている。さらに、撹拌室３０には、温度を検知する温度センサとしてまた湿度を検知する湿度センサとしての機能を併せ持つ温湿度センサ５５が設けられている。
【００２６】
なお、現像装置２１は、上記トナーボトル３６が取り付け可能に構成されており、補給モータ３９により下トナー搬送スクリュー４０が回転されることによって、補給口より現像装置２１の撹拌室３０にトナーが補給される。また、この時、上トナー搬送スクリュー４１も同時に回転し、上部にあるトナーが搬送される。本実施形態では、これらトナーボトル３６、下トナー搬送スクリュー４０、上トナー搬送スクリュー４１及びトナー搬送スクリュー４０、４１、補給モータ３９によって、現像装置２１に補給剤（主にトナー）を補給する補給手段６０が構成されている。なお、補給モータ３９の回転制御は、回転検知手段４２によってスクリュー１回転単位で検知可能であり、制御部４３によって所定回転回数分、補給モータ３９を駆動させる制御を実施している。
【００２７】
制御手段としての制御部４３はＣＰＵ４５（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）の他に、記憶手段としてＲＡＭ４６及びＲＯＭ４７を備えている。本実施形態において、制御部４３は複数のシートＰに連続して画像形成を行う連続画像形成ジョブ、後述する画像濃度制御やトナー補給制御などの各種制御を実行可能である。そして、制御部４３はインダクタンスセンサ５１の検知結果に従って、現像剤のトナー濃度（ＴＤ比）を検知可能である。また、制御部４３は光学センサ５２の検知結果に従って、中間転写ベルト上に形成されたパッチ画像等のトナー像の画像濃度を検知可能である。なお、制御部４３には上述した現像駆動モータ３７や補給モータ３９、所定の情報を表示可能な表示器４９（例えば液晶表示パネル）などが接続され、制御部４３はそれらを制御し得る。
【００２８】
現像装置２１の説明に戻り、現像装置２１内の第１搬送スクリュー３３で撹拌された二成分現像剤は、汲み上げのための搬送用磁極（汲み上げ極）Ｎ３の磁力で拘束され、現像スリーブ３１の回転により搬送される。現像剤は、ある一定以上の磁束密度を有する搬送用磁極（カット極）Ｓ２で十分に拘束され、磁気ブラシを形成しつつ現像スリーブ上に担持される。ついで、規制ブレード５０で磁気穂が穂切りされることにより現像剤の層厚が規制され、層厚が規制された現像剤は、搬送用磁極Ｎ１により担持されながら現像スリーブ３１の回転に伴い感光ドラム１７と対向した現像領域に搬送される。そして、現像領域にある現像極Ｓ１によって磁気穂を形成し、高圧電源（不図示）によって現像スリーブ３１に印加される現像バイアスにより感光ドラム１７上の静電像にトナーのみが転移し、感光ドラム１７表面に静電像に応じたトナー像が形成される。例えば、現像バイアスとしては−５５０Ｖの直流電圧に１．３（ＫＶｐｐ  １０ＫＨｚ）の交流電圧を重畳した重畳電圧が印加される。
【００２９】
［画像濃度制御］
本実施形態では従来と同様、露光装置２０のレーザ光強度を変え画像濃度の異なる複数のパッチ画像を作像し、中間転写ベルト１１に転写した各パッチ画像の画像濃度を光学センサ５２に検知させ、これに基づき作像条件を決める画像濃度制御を実行可能である。この画像濃度制御（Ｄｍａｘ制御とも呼ばれる）は、制御部４３により所定の枚数のシートＰに対して画像形成がされる毎（本実施形態においては５００枚毎）に実行される。この画像濃度制御について、図４乃至図６を用いて説明する。
【００３０】
中間転写ベルト１１には、同じ画像パターンで異なる画像濃度のパッチ画像が中間転写ベルト１１の移動方向に並べられるように形成される。ただし、移動方向の上流側から下流側に順に画像濃度が濃く（高く）なるように、また最後のパッチ画像は最大画像濃度（ベタ画像濃度とも呼ぶ）で形成される。図４に示すように、各パッチ画像は、４ライン分の直線状の画像を２ライン分の間隔を空けて移動方向に交差する方向に配置した４ライン２スペースの画像である。これらのパッチ画像が光学センサ５２により検知されることで、センサ検知値が得られる。図５に、レーザ光強度を変更して５個のパッチ画像を形成した場合における検知結果として、レーザ光強度とセンサ検知値との関係を示す。本実施形態において、センサ検知値は「０〜１０２３」の範囲で数値化され、画像濃度が濃いほどセンサ検知値は高くなる。そして、図５において丸で示した５つの得られたデータに従って、所望の画像濃度に対応した作像条件（レーザ光強度）が決められる。その際には、５つの得られたデータを例えば最小二乗法によって直線近似することで、所望の画像濃度になるレーザ光強度を決めることができる。
【００３１】
本実施形態では上述のようにパッチ画像としてベタ画像でなく４ライン２スペース画像を用いるが、４ライン２スペース画像を用いる理由は光学センサ５２の検知特性による。ここで、一般的な光学センサ５２の検知特性を図６に示す。図６では、シートＰに出力された同じトナー画像を中間転写ベルト上で光学センサ５２により検知した場合における、センサ検知値とシートＰ上の画像濃度との関係を示している。
【００３２】
図６から理解できるように、光学センサ５２の検知特性として、画像濃度（光学濃度（Ｏ．Ｄ．）である）が「１．０」程度まではセンサ検知値と相関が取れている一方で、画像濃度が「１．０」より高くなると、センサ検知値との相関が直線近似からずれる。従って、画像濃度が「１．０」より高いパッチ画像の画像濃度を検知しても、正しい画像濃度は検知され難い。これは、光学センサ５２は中間転写ベルト上のトナー像の反射光量を検知するが故に、画像濃度が濃すぎる場合には反射光量の差分が小さくなり、感度良く検知し難くなるためである。このように、光学センサ５２は画像濃度「１．０」程度までしか精度よく検知できない。しかしながら、画像形成装置としては最大画像濃度を「１．４」程度に設定したい。そこで、上述したようにベタ画像ではなく、ベタ画像から一部を間引いた４ライン２スペース画像を用いて、図５に示した検知結果を得るようにしている。この場合には、図５においてセンサ検知値が「８００」（詳しくは、光学センサ５２が精度よく検知できる画像濃度の上限値「１．０」に対応）であるレーザ光強度に設定すると、ベタ画像であれば最大画像濃度「１．４」を得る。
【００３３】
［トナー補給制御:ビデオカウントＡＴＲ、現像剤濃度検知ＡＴＲ］
次に、制御部４３により実行されるトナー補給制御について説明する。静電潜像の現像により現像装置２１内の現像剤のトナー濃度は低下する。そのため、トナーボトル３６からトナーを現像装置２１に補給するトナー補給制御が制御部４３によって実行される。このトナー補給制御の実行により、現像剤のトナー濃度が可及的に一定に制御され、又は画像濃度が可及的に一定に制御される。本実施形態では、２つの情報を基にしてトナー補給量が決定される。以下では、Ｎ枚目の画像形成時のトナー補給量を例にして説明する。
【００３４】
１つ目は、１回の現像により消費するトナー量を求めるビデオカウントＡＴＲである。ビデオカウントＡＴＲでは、Ｎ枚目の出力物の画像情報からビデオカウント値（Ｖｃ）を算出し、算出したビデオカウント値に係数（Ａ＿Ｖｃ）を乗算して、Ｎ枚目のビデオカウント補給量（Ｍ＿Ｖｃ（Ｎ））を下記の式１で算出する。なお、ビデオカウント値Ｖｃは、画像比率１００％のベタ画像（例えば、全面ベタ黒）が出力されたときの値を「１０２３」として、画像比率に応じて「０〜１０２３」の範囲で変化する。
【数１】
2019045658.tif 000003
【００３５】
２つ目は、現像時におけるトナー濃度の目標値との乖離量を求める現像剤濃度検知ＡＴＲである。現像剤濃度検知ＡＴＲでは、まず、Ｎ−１枚目におけるインダクタンスセンサ５１の検知結果により算出されたＴＤ比（ＴＤ＿Ｉｎｄｃ（Ｎ−１））と目標ＴＤ比（ＴＤ＿ｔａｒｇｅｔ）との差分値を求める。そして、式２に示すように、この差分値に係数（Ａ＿Ｉｎｄｃ）を乗算することにより、インダクタンス補給量（Ｍ＿Ｉｎｄｃ（Ｎ））を算出する。なお、係数（Ａ＿Ｖｃ）及び係数（Ａ＿Ｉｎｄｃ）はＲＯＭ４７に予め記憶され、目標ＴＤ比はＲＡＭ４６に記憶されている。
【数２】
2019045658.tif 000004
【００３６】
そして、Ｎ枚目におけるトナー補給量（Ｍ（Ｎ））は、上記ビデオカウント補給量（Ｍ＿Ｖｃ）及びインダクタンス補給量（Ｍ＿Ｉｎｄｃ（Ｎ））から下記の式３により算出される。
【数３】
2019045658.tif 000005
【００３７】
式３中の「Ｍ＿ｒｅｍａｉｎ（Ｎ−１）」は、Ｎ−１枚目の画像形成時の補給において補給を実施できずに残っている残補給量である。残補給量が発生する理由は、トナーの補給はスクリュー１回転単位で実施されるので、１回転分に満たない補給量を積算するためである。また、トナー補給量（Ｍ（Ｎ））がマイナス（Ｍ（Ｎ）＜０）の場合にはトナー補給量を「０」とする。つまり、トナーは補給されない。
【００３８】
トナー補給量（Ｍ（Ｎ））が求まると、制御部４３は、このトナー補給量（Ｍ（Ｎ））から補給モータ３９の回転回数（Ｂ）を算出する。下トナー搬送スクリュー４０が１回転して現像容器２６に補給されるトナー量（Ｔ）は予めＲＯＭ４７に記憶されているため、回転回数（Ｂ）は下記の式４にて算出される。
【数４】
2019045658.tif 000006
【００３９】
なお、本実施形態では、式４で求められる回転回数（Ｂ）の小数点以下は切り捨てる。また、補給モータ３９の回転速度の制約のために、回転回数は５回が最大値とされている。回転回数（Ｂ）が５回以上の場合の端数、及び、回転回数（Ｂ）の小数点以下に相当するトナー補給量は補給されないので、上記の残補給量（Ｍ＿ｒｅｍａｉｎ）は下記の式５で表すことができる。
【数５】
2019045658.tif 000007
【００４０】
そして、制御部４３は、Ｎ枚目の画像形成時に補給モータ３９を式４で算出した回転回数（Ｂ）で回転駆動させる。これにより、求めたトナー補給量分のトナーが補給される。
【００４１】
［パッチ検ＡＴＲ］
パッチ検ＡＴＲについて、図１及び図３を参照しながら図７及び図８を用いて説明する。本実施形態において、設定制御としてのパッチ検ＡＴＲは、上述のトナー補給制御（詳しくはビデオカウントＡＴＲ、現像剤濃度検知ＡＴＲ）と組み合わされ、上述した式２で用いる目標ＴＤ比（式２中のＴＤ＿ｔａｒｇｅｔ）を設定する制御である。
【００４２】
図７に示すように、制御部４３は、Ｎ枚目の画像形成終了後、Ｎ＋１枚目の画像形成の前にダウンタイムを設けてパッチ検ＡＴＲを開始する（Ｓ１）。パッチ検ＡＴＲが開始されると、制御部４３は中間転写ベルト１１上にて、図８に示すように、Ｎ枚目の画像とＮ＋１枚目の画像との間の画像間にパッチ画像Ｑを形成させる（Ｓ２）。なお、このパッチ画像Ｑは、現像装置２１の使用状態（耐久状態）に係わらず、初期状態から常に同じ潜像に基づき画像形成したトナー濃度制御用の基準トナー像である。
【００４３】
上記パッチ画像Ｑが形成されると、制御部４３は光学センサ５２によってパッチ画像Ｑの画像濃度（Ｓｉｇ＿ＤＥＮＳ）を検知する（Ｓ３）。パッチ画像Ｑの画像濃度は、パッチ画像Ｑが濃いほど数値が高くなる傾向をもっており、例えば「０〜１０２３」の範囲で数値化される。そして、制御部４３は、トナー画像の画像濃度を初期状態と同じ濃度とするのに必要とされるＴＤ比の変更幅（ΔＴＤ＿ｔａｒｇｅｔ）を、以下の式６を用いて算出する（Ｓ４）。
【数６】
2019045658.tif 000008
【００４４】
なお、上記式６において、「Ｓｉｇ＿ＤＥＮＳ（ＩＮＩＴ）」は、現像装置２１が初期状態のときにＲＡＭ４６に記憶されたパッチ画像Ｑの画像濃度である。「α」は、ＴＤ比が１％変化したときの画像濃度「Ｓｉｇ＿ＤＥＮＳ」の変化量である。本実施形態では、例えば「α＝５０、Ｓｉｇ＿ＤＥＮＳ（ＩＮＩＴ）＝４００」とした。この場合、画像濃度「Ｓｉｇ＿ＤＥＮＳ」が「３７５」であれば、ＴＤ比の変更幅（ΔＴＤ＿ｔａｒｇｅｔ）は「０．５」となり、初期状態と同じ画像濃度でパッチ画像Ｑを形成するためにはＴＤ比を０．５％上げる必要がある。
【００４５】
制御部４３は、ＴＤ比の変更幅（ΔＴＤ＿ｔａｒｇｅｔ）が算出されると、パッチ検ＡＴＲ後のＮ＋１枚目以降の目標ＴＤ比（ＴＤ＿ｔａｒｇｅｔ（Ｎ＋１））を以下の式７により算出する（Ｓ５）。
【数７】
2019045658.tif 000009
【００４６】
［目標ＴＤ比の上下限値］
上述のように、パッチ検ＡＴＲは、実際に形成したパッチ画像Ｑの画像濃度に基づいて目標ＴＤ比（ＴＤ＿ｔａｒｇｅｔ（Ｎ＋１））を変更し得る。しかし、目標ＴＤ比を上げすぎた場合には白地かぶりなどが、目標ＴＤ比を下げすぎた場合にはキャリア付着などが生じ得る。これを防ぐために、本実施形態では、目標ＴＤ比に上下限値が設定されている。一例として、上限値が１２％に、下限値が６％に設定される（式（８）及び式（９））。
【数８】
2019045658.tif 000010
【数９】
2019045658.tif 000011
【００４７】
ところで、上述したように、画像濃度制御では光学センサ５２による４ライン２スペース画像の画像濃度の検知結果に基づく近似に従って、所望の画像濃度になるレーザ光強度を決めている。本実施形態の場合、画像濃度「１．０」であるレーザ光強度に設定すると、ベタ画像であれば最大画像濃度「１．４」を得ることができる（図５参照）。ただし、そうするためには、画像濃度に関して４ライン２スペース画像とベタ画像の相関が初期状態から維持されている必要がある。つまりは、現像装置２１の使用状態（耐久状態）に係わらず、現像剤の現像特性が安定していなければならない。現像特性が低下すると、特に画像濃度が高い場合に、４ライン２スペース画像とベタ画像の相関が取れ難くなる。
【００４８】
現像剤の現像特性が低下する要因としては、トナー表面の外添剤がトナーから遊離あるいはトナーに埋め込まれ（トナー劣化）、トナーとキャリアの非静電的な付着力が増す、またトナー帯電量が大きくなりトナーとキャリアの静電的な付着力が増すからである。トナー帯電量は低湿環境で大きくなりやすく、トナー劣化は画像比率が低い画像を連続で出力することで進行しやすい。なお、本実施形態では、ＢＥＴ法によりトナーの比表面積を測定し、初期状態でのトナーの比表面積を「１」とした場合の変化率を「ＢＥＴ比表面積変化率」として数値化し、これをトナーの劣化状態を示す指標とした。従って、「ＢＥＴ比表面積変化率」が小さいほど、トナーの劣化が進んでいることを表す。
【００４９】
ここで、従来生じていた問題について説明する。図１５に、２３℃５％の環境下で最初の３０００枚を画像比率１％、その後の２０００枚を画像比率５％の画像で連続画像形成した場合における出力枚数と、画像比率、画像濃度制御後のベタ画像濃度、ＢＥＴ比表面積変化率との各関係を示す。これら図１５（ａ）乃至図１５（ｃ）から理解できるように、画像比率１％の画像を出力し続けると、ＢＥＴ比表面積変化率が徐々に低下する。つまり、トナーの劣化が進行する。そして、約２０００枚までは上述した画像濃度制御の実行後、ベタ画像濃度（最大画像濃度）が「１．４」で維持されている。しかし、約２０００枚を超えると、ベタ画像濃度が低下している。３０００枚を超えて画像比率５％の画像を出力すると、出力枚数が増えるにつれてＢＥＴ比表面積変化率が上昇し、上述した画像濃度制御後のベタ画像濃度が回復している。
【００５０】
図１６に、２３℃５％の環境下で最初の３０００枚を画像比率１％で、その後の２０００枚を画像比率５％の画像で連続画像形成した場合における、ＢＥＴ比表面積変化率と画像濃度制御後のベタ画像濃度の相関を示す。図１６から理解できるように、ＢＥＴ比表面積変化率が減少すると、急激に画像濃度制御後のベタ画像濃度が低下する。この原因を、図１７を用いて説明する。図１７は、ＢＥＴ比表面積変化率が０．８８（実線）と０．７０（点線）の場合に、それぞれレーザ光強度を変更してベタ画像濃度を出力した結果である。図１７に示すように、画像濃度「１．０」を超えた辺りから、レーザ光強度に対する画像濃度の変化に差異が生じている。ＢＥＴ比表面積変化率が「０．７０」の場合（点線）は、ＢＥＴ比表面積変化率が０．８８（実線）の場合に比較して、画像濃度が濃くなるにつれて変化量が大きく低下している。この場合、画像濃度制御での４ライン２スペース画像とベタ画像の相関がズレてしまうことから、レーザ光強度が同じであっても画像濃度制御後のベタ画像濃度は低下してしまう。本実施形態の場合、パッチ検ＡＴＲでは例えば画像濃度「０．６」程度のパッチ画像Ｑが形成される。それ故、図１７に示すように、ＢＥＴ比表面積変化率が０．８８と０．７０とで画像濃度「０．６」領域で変化がなければ、ＴＤ比は変更されない。つまり、従来の場合にはトナー劣化が進んでいても、それだけではトナーが補給されなかった。
【００５１】
上述したように、２３℃５％の環境下では、ＢＥＴ比表面積変化率が０．８８から０．７０に変化するにつれて濃度調整制御後の濃度が低下してしまったが、湿度が上がった場合について検証すべく、湿度を変えた場合の検証結果を図１８に示す。図１８には、２３℃３０％の環境下において最初の３０００枚を画像比率１％で、その後の２０００枚を画像比率５％の画像で連続画像形成した場合における、ＢＥＴ比表面積変化率と画像濃度制御後のベタ画像濃度の相関を示した。図１８から理解できるように、２３℃３０％の環境下では２３℃５％の環境下に比較して、ＢＥＴ比表面積変化率が０．７０まで変化しても、画像濃度制御後のベタ画像濃度が大きく低下しなかった。これは、湿度が上がることでトナー帯電量が低下したからである。
【００５２】
これらの検証結果より、低湿環境でＢＥＴ比表面積変化率が低下する状況では、トナーとキャリアの非静電的な付着力と静電的な付着力との増大により現像特性が低下する。それ故、上述した画像濃度制御における４ライン２スペース画像とベタ画像の相関がズレてしまい、画像濃度が低下する。つまり、トナーが劣化しやすい低印字率且つトナー帯電量が高くなりやすい低湿のときに光学センサ５２に検知された画像濃度を保証できない（特に高濃度の場合）。それ故、最大画像濃度で４ライン２スペース画像を形成しても画像濃度が保証されないので（薄い）、レーザ光強度を変えて画像濃度の異なる複数の４ライン２スペース画像を生成し画像濃度を調整する画像濃度制御を行っても、正しく画像濃度が出ない。この状況を改善するには、ＢＥＴ比表面積変化率の低下を抑えるとよい。そうするために、画像間でトナー像を現像することにより劣化したトナーを吐き出させる一方で新たにトナーを補給する、公知の「劣化トナー吐き出し制御」を用いることが考えられる。しかし、「劣化トナー吐き出し制御」では劣化したトナー以外のトナーも吐き出されてしまい、トナーに無駄が生じることから、採用するのが難しい。
【００５３】
本実施形態では現像剤の現像特性が低下し得る状況である場合、詳しくは低湿環境でＢＥＴ比表面積変化率が低下する状況である場合に、現像剤の現像特性を向上させるために、トナー補給を行って意図的にＴＤ比を上げることができるようにした。即ち、ＴＤ比を上げることに伴うトナー帯電量の低下によって、トナーとキャリアの静電的な付着力を補給前よりも下げることができる。こうすると、トナーとキャリアの非静電的な付着力が上がる場合つまりトナーが劣化した状態であっても、静電的な付着力と非静電的な付着力とによるトータルの付着力が大きくなるのを抑制できるので、もって現像剤の現像特性は低下し難くなる。そこで、本実施形態では上述した式９の目標ＴＤ比の下限値を上げることで、トナー劣化による画像濃度への影響を低減するようにしている。以下、説明する。
【００５４】
図９に、本実施形態の現像特性調整処理を示す。制御部４３は、Ｎ枚目の画像形成時にＮ枚目のビデオカウント値（Ｖｃ）を取得し、下記の式１０に従ってＮ枚目の画像比率を求める（Ｓ１１）。
【数１０】
2019045658.tif 000012
【００５５】
そして、制御部４３は、下記の式１１に従ってＮ枚目での移動平均画像比率を求める（Ｓ１２）。式１１中の「α」は移動平均の指数であり、本実施形態では「α＝５００」とした。移動平均画像比率を算出することで、上述したＢＥＴ比表面積変化率を把握し得る。
【数１１】
2019045658.tif 000013
【００５６】
続いて、制御部４３はパッチ検ＡＴＲカウントを「１」加算し（Ｓ１３）、パッチ検ＡＴＲカウントが「１００」であるか否かを判定する（Ｓ１４）。パッチ検ＡＴＲカウントが「１００」でない場合（Ｓ１４のＮｏ）、制御部４３は現像特性調整処理を終了する。他方、パッチ検ＡＴＲカウントが「１００」である場合（Ｓ１４のＹｅｓ）、制御部４３は目標ＴＤ比下限値を変更する処理を実行する。具体的には、温湿度センサ５５により検知された湿度と、上記Ｓ１２で求めたＮ枚目での移動平均画像比率とに基づいて、パッチ検ＡＴＲで用いる目標ＴＤ比の下限値（式９参照）を変更する（Ｓ１５）。この際には、図１０に示した関係に従って目標ＴＤ比下限値を求める。具体的には、図１０に示した関係を反映したテーブルや計算式などがＲＡＭ４６やＲＯＭ４７に予め記憶されており、制御部４３はそれらから目標ＴＤ比下限値を求め得る。図１０に示すように、本実施形態の場合、移動平均画像比率が１％以上３％未満である場合、移動平均画像比率が低くなるにつれて目標ＴＤ比下限値を上げる。また、移動平均画像比率が３％未満である場合に、湿度が低いほど目標ＴＤ比下限値を上げる。この目標ＴＤ比下限値は、次のパッチ検ＡＴＲを実行するまでのトナー濃度の下限値が、湿度が第一湿度で且つ移動平均画像比率が第一比率である場合に、第一湿度より高い第二湿度で且つ第一比率より大きい第二比率である場合よりも高くなるように設定される。
【００５７】
制御部４３は、目標ＴＤ比の下限値の変更処理後（Ｓ１５）、上述したパッチ検ＡＴＲ（図７参照）を実行する（Ｓ１６）。本実施形態では、パッチ検ＡＴＲカウントが「１００」である場合（Ｓ１４のＹｅｓ）、つまりは１００枚のシートＰに対して画像形成がされる毎にパッチ検ＡＴＲが実行される。その後、制御部４３は現像特性調整処理を終了する。なお、パッチ検ＡＴＲを実行した場合、制御部４３はパッチ検ＡＴＲカウントを「０」に設定する。
【００５８】
図１１に、２３℃５％の環境下でＢＥＴ比表面積変化率及びＴＤ比を変えて連続画像形成した場合における、レーザ光強度と画像濃度との関係を示す。図１１において、実線はＴＤ比９％でＢＥＴ比表面積変化率０．８８の場合、点線はＴＤ比９％でＢＥＴ比表面積変化率０．７０の場合、破線はＴＤ比１０．５％でＢＥＴ比表面積変化率０．７０の条件である。ＴＤ比が同じである場合（９％）に、ＥＴ比表面積変化率０．８８の場合（実線）とＢＥＴ比表面積変化率０．７０の場合と（点線）とを比較して理解できるように、ＢＥＴ比表面積変化率が小さい方が同じレーザ光強度であっても画像濃度が低くなっている。特に、比較的に大きいレーザ光強度を必要とする画像濃度が高い場合の濃度低下が著しい。従来では、これに起因して十分な画像濃度が得られ難かった。
【００５９】
これに対し、ＢＥＴ比表面積変化率が同じである場合（０．７０）に、ＴＤ比９％の場合（点線）とＴＤ比１０．５％の場合（破線）とを比較して理解できるように、ＴＤ比が大きい方が同じレーザ光強度であっても画像濃度が高くなっている。特に比較的に大きいレーザ光強度を必要とする比較的に画像濃度が高い場合の濃度上昇が大きくなっており、ＴＤ比１０．５％でＢＥＴ比表面積変化率０．７０の場合（破線）とＴＤ比９％でＢＥＴ比表面積変化率０．８８の場合（実線）とは近似する。このことから、ＢＥＴ比表面積変化率が低い場合つまりはトナー劣化状態である場合には、ＴＤ比を上げることで現像剤の現像特性を向上できることがわかる。
【００６０】
図１２に、２３℃５％の環境下でＴＤ比を変えて連続画像形成した場合における、ＢＥＴ比表面積変化率と濃度調整制御後のベタ画像濃度との関係を示す。この図１２から理解できるように、ＴＤ比を上げる（ここでは９％→１０．５％）ことで、ＢＥＴ比表面積変化率が低下しても画像濃度制御後のベタ画像濃度の低下を抑制することができる。そこで、本実施形態の現像特性調整処理では、温湿度センサ５５で検知した湿度と、上述した式１１で求めた移動平均画像比率とにより、目標ＴＤ比下限値を変更できるようにした。こうすることで、上記したように、トナー補給によりＴＤ比を上げる（ここでは９％→１０．５％）ことができ、もってＢＥＴ比表面積変化率が低下していたとしても、画像濃度制御後のベタ画像濃度の低下を抑制することができる。
【００６１】
以上のように、本実施形態では、温湿度センサ５５で検知した湿度と移動平均画像比率とに基づいて、目標ＴＤ比下限値（式９参照）を変更する。これにより、特には画像濃度制御後のベタ画像濃度の低下を抑制できる。即ち、トナーが劣化している場合には、上述したように、光学センサ５２により検知されるパッチ画像の画像濃度「Ｓｉｇ＿ＤＥＮＳ」が低下する。しかし、従来ではトナー劣化による濃度低下が反映されない。特に下限値近傍である場合、画像濃度に基づき求められる目標ＴＤ比に影響が及び、目標ＴＤ比が実際よりも小さくなり得る。それを基に決められたトナー補給量によってトナーが補給されたとしても、画像濃度は多少濃くなるが、所望の画像濃度に足らず濃度が薄い。そこで、本実施形態においては、移動平均画像比率が低い場合に目標ＴＤ比の下限値を上げることによって、従来では反映されていなかったトナー劣化に伴い低下した分の画像濃度を保証するようにしている。このように、トナー劣化に伴い低下した分の画像濃度を保証した目標ＴＤ比下限値に従ってトナー補給制御を実行することで、現像剤の現像特性を向上することができ、もって画像濃度制御後の画像濃度の低下を抑制できる（図１２参照）。言い換えれば、本実施形態では、画像濃度制御で濃度調整可能とするため、低印字率且つ低湿のときにＴＤ比を上げてトナー帯電量を低下させることを目的に、低印字率且つ低湿のときに目標ＴＤ比の下限値を上げる。これにより、従来では光学センサ５２に検知されたパッチ画像の画像濃度を保証できず（特に高濃度）、画像濃度制御により正しい画像濃度が得られなかった低印字率且つ低湿のときでも、本実施形態では画像濃度制御により正しい画像濃度が得られるようになる。
【００６２】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態ではパッチ検ＡＴＲの際に、光学センサ５２により検知された画像濃度を補正することで、トナー補給制御において補正しない場合に比較してトナーの補給量を増やし、もってＴＤ比が上がって現像剤の現像特性を向上できるようにした。図１３に、第２実施形態の現像特性調整処理を示す。なお、以下では、主に上述した第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と同様の構成については説明を簡略化又は省略した。
【００６３】
図１３に示すように、制御部４３はＮ枚目のビデオカウント値（Ｖｃ）に応じてＮ枚目の画像比率を求め（Ｓ１１）、Ｎ枚目の画像比率とＮ−１枚目の画像比率とに基づいてＮ枚目での移動平均画像比率を求める（Ｓ１２）。そして、パッチ検ＡＴＲカウントを「１」加算して（Ｓ１３）、Ｎ枚目の画像形成後にパッチ検ＡＴＲカウントが「１００」であれば（Ｓ１４のＹｅｓ）、パッチ検ＡＴＲを実行する（Ｓ１６）。ただし、本実施形態の場合、制御部４３はパッチ検ＡＴＲを実行する前にパッチ検濃度補正値（Ｓｉｇ＿ＤＥＮＳ＿ＡＤＪ）を求める処理を実行する（Ｓ２１）。この際には、温湿度センサ５５により検知された湿度と、上記Ｓ１２で求めたＮ枚目での移動平均画像比率とに基づいて、図１４に示した関係に従ってパッチ検濃度補正値を求める。具体的には、図１４に示した関係を反映したテーブルや計算式などがＲＡＭ４６やＲＯＭ４７に予め記憶されており、制御部４３はそれらからパッチ検濃度補正値を求め得る。図１４に示すように、本実施形態の場合、移動平均画像比率が１％以上２．５％未満である場合に、移動平均画像比率が低くなるにつれてパッチ検濃度補正値を上げる。また、移動平均画像比率が２．５％未満である場合に、湿度が低いほどパッチ検濃度補正値を上げる。
【００６４】
制御部４３は、上記のようにパッチ検濃度補正値を求めてから（Ｓ２１）、上述したパッチ検ＡＴＲ（図７参照）を実行する（Ｓ１６）。ただし、本実施形態ではパッチ検ＡＴＲの実行時、上記パッチ検濃度補正値（Ｓｉｇ＿ＤＥＮＳ＿ＡＤＪ）を用い、光学センサ５２によって検知されたパッチ画像Ｑの画像濃度（Ｓｉｇ＿ＤＥＮＳ）を補正し、ＴＤ比の変更幅（ΔＴＤ＿ｔａｒｇｅｔ）を算出する。即ち、本実施形態の場合、上記した式６でなく下記の式１２によってＴＤ比の変更幅（ΔＴＤ＿ｔａｒｇｅｔ）を算出する。
【数１２】
2019045658.tif 000014
【００６５】
本実施形態の場合、補正したパッチ画像Ｑの画像濃度に基づいて、パッチ検ＡＴＲ後のＮ＋１枚目以降の目標ＴＤ比（式７参照）が求められる。この目標ＴＤ比は、次のパッチ検ＡＴＲを実行するまでのトナー濃度の平均値が、湿度が第一湿度で且つ移動平均画像比率が第一比率である場合に、第一湿度より高い第二湿度で且つ第一比率より大きい第二比率である場合よりも高くなるように設定される。この目標ＴＤ比を達成すべく、現像剤濃度検知ＡＴＲが実行される。そして、現像剤濃度検知ＡＴＲにより求められたインダクタンス補給量と、ビデオカウントＡＴＲにより求められたビデオカウント補給量とにより算出されるトナー補給量（Ｍ（Ｎ）、式３参照）分のトナーが、トナー補給制御の実行により補給される。このようにして、第２実施形態では、トナー劣化に伴い低下した分の画像濃度を保証した目標ＴＤ比に従ってトナー補給制御を実行することで、画像濃度制御後の画像濃度の低下を抑制できる、という上述した第一実施形態と同様の効果が得られる。
【００６６】
＜他の実施形態＞
なお、上述した第１及び第２実施形態では、ＢＥＴ比表面積変化率を把握するためにＮ枚目での移動平均画像比率を用いたが、これに加えて温湿度センサ５５で検知された温度を用いることで、より精度良くＢＥＴ比表面積変化率を把握し得る。その理由は、温度が高くなると温度が低い場合に比較して、トナー表面に添加された外添剤がトナーから遊離あるいはトナーに埋め込まれやすくなる（つまりはトナー劣化が著しい）といった特性を、トナーの種類によっては有する場合があるからである。従って、外添剤が遊離あるいは埋め込まれやすい特性を有するトナーを用いる場合に、Ｎ枚目での移動平均画像比率と温湿度センサ５５で検知された温度を用いることは有効である。例えば第一温度より高い第二温度である場合、第一温度のときよりも目標ＴＤ比の下限値（あるいはパッチ検濃度補正値）を上げるようにしてよい。あるいは、第二温度である場合には、第一温度のときに移動平均画像比率と湿度とに応じて求められる目標ＴＤ比の下限値（あるいは目標ＴＤ比）を上げるように上乗せしてよい。
【００６７】
また、上述した第１及び第２実施形態では、トナー帯電量を把握するために温湿度センサ５５で検知された湿度を用いたが、これに加えて現像装置２１の動作時間を用いることで、より精度良くトナー帯電量を把握し得る。その理由は、現像装置２１の動作時間に比例して現像容器内でトナーとキャリアが撹拌されながら搬送される時間が長くなり、その場合にトナー帯電量が高くなる傾向があるからである。例えば第一動作時間よりも長い第二動作時間である場合、第一動作時間のときよりも目標ＴＤ比の下限値（あるいは目標ＴＤ比）を上げるようにしてよい。あるいは、第二動作時間である場合には、第一動作時間のときに移動平均画像比率と湿度とに応じて求められる目標ＴＤ比の下限値（あるいは目標ＴＤ比）を上げるように上乗せしてよい。
【符号の説明】
【００６８】
１１…像担持体（中間転写ベルト）、２１…現像装置、４３…制御手段（制御部）、５１…トナー濃度検知手段（インダクタンスセンサ）、５２…画像濃度検知手段（光学センサ）、５５…湿度センサ（温度センサ、温湿度センサ）、６０…補給手段
【図１】
2019045658.tif 000015
【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】
2019045658.tif 000023
【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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