(57)【要約】【課題】トナー濃度の検出結果の精度を向上させ、適切なトナーの補給や画像濃度を実現して形成される画像の画質を向上できる画像形成装置を提供する。【解決手段】電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置（１）において、トナー濃度センサ（１４０）と、現像槽内のトナー濃度を制御する制御部（１００）とを備え、トナー濃度センサ（１４０）は、ＩＣメモリ（１４４）を備え、現像剤未投入時の現像槽内の空状態を検出するとともに、現像剤が存在する現像槽内のトナー濃度を検出して、トナー濃度センサ（１４０）の検出結果を周波数として出力し、ＩＣメモリ（１４４）は、トナー濃度センサ（１４０）の検出結果を周波数出力値として記憶し、制御部（１００）は、現像剤未投入時の周波数出力値を用いて、トナー濃度基準値を登録するか否かを判断するための登録値異常範囲を可変させることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を形成する感光体にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置を備えて、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置において、
前記現像装置の現像槽内のトナー濃度を検出するために現像槽外壁に備え付けられた非接触型のトナー濃度検出手段と、
前記トナー濃度検出手段の検出結果に基づきトナー濃度基準値を設定して、前記現像槽内のトナー濃度を制御する制御手段と、
を備え、
前記トナー濃度検出手段は、
前記トナー濃度検出手段の検出結果を記憶する記憶手段を備え、
現像剤未投入時の現像槽内の空状態を検出するとともに、現像剤が存在する現像槽内のトナー濃度を検出して、前記トナー濃度検出手段の検出結果を周波数として出力し、
前記記憶手段は、
予め他の補正要素にそれぞれ対応して設定されたトナー濃度基準値を登録するか否かを判断する制御値の補正値を記憶するとともに、前記トナー濃度検出手段の検出結果を周波数出力値として記憶し、
前記制御手段は、
前記記憶手段に記憶した現像剤未投入時の周波数出力値を用いて、該トナー濃度基準値を登録するか否かを判断するための登録値異常範囲を可変させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記登録異常範囲を温度および湿度に応じて可変させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記登録異常範囲を印刷速度の異なる画像形成装置機種毎に可変させることを特徴とする請求項１または２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、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、高画質画像を簡易な操作でかつ短時間の間に形成でき、保守管理も容易であることから、たとえば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などとして広く普及している。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置は、たとえば、感光体と、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、転写装置と、定着装置と、を備えて構成されている。帯電装置は電圧の印加を受けて感光体表面を所定電位に帯電させる。露光装置は、帯電状態にある感光体表面に、画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成する。現像装置は、感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像に現像する。転写装置は感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する。定着装置はたとえばトナー像を記録媒体に定着させる。これによって、記録媒体上に画像が形成される。
【０００４】
ここで、現像手段には、感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像ローラと、その内部にトナーを含む２成分現像剤を貯留して現像ローラに２成分現像剤を供給する現像槽と、現像槽内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサとを含む現像装置が用いられる。
【０００５】
トナー濃度センサの検出結果に応じて現像槽内へのトナーの補給が制御される。
トナー濃度センサは通常その検出結果を電圧として出力する。トナー濃度が適正か否かを判断するに当たり、従来のトナー濃度センサとして用いられる差動トランス型トナー濃度センサは、固定値であるトナー濃度基準値登録時の異常範囲を用いている。
【０００６】
ここで、差動トランス型トナー濃度センサについて説明する。
従来の差動トランス型トナー濃度センサは、予め使用する現像槽に標準現像槽を投入し、既定の撹拌動作を実施した時のセンサ出力値が、例えば0〜3.3Vのセンター値である1.65Vになるようにコイルの粗調整を実施し、各センサでのバラツキが無くなる様にしている。
【０００７】
画像形成装置設置時や現像剤交換時に実施している現像剤濃度調整（自動デべ調整）は、標準現像剤を既定時間撹拌した時のトナー濃度センサ出力値をトナー濃度基準値として、画像形成装置本体に記憶（登録）する動作である。
【０００８】
この現像剤濃度調整実施時に、現像剤のトナー濃度が異常なアンダートナー状態の出力値や異常なオーバートナー状態の出力値になった場合は、トナー濃度基準値登録のエラーとしてトラブル検出する。オーバートナー状態やアンダートナー状態を判定する閾値（異常範囲）は、従来のセンサは、標準現像剤で粗調整を実施しているので所定の固定値を用いていた。
【０００９】
従来の差動トランス型トナー濃度センサは、製品ごとの出力値のバラつきが小さかったので、トナー濃度基準値登録時の異常範囲は所定の固定値で対応できるが、非接触型のトナー濃度センサは、製品ごとの出力値のバラつきが大きいため、画像品質を維持させるためには、標準現像剤基準値の登録時の閾値を製品ごとに可変させることが必要であった。
【００１０】
トナー濃度センサごとに対応した現像剤濃度調整に必要なデータを設定する手段としては、従来技術として、例えば、トナー濃度を透磁率の変化から検出するトナー濃度センサにおいて、トナー濃度センサがセンサ固有のデータを書き換え可能に格納する記憶手段を備えるものが提案されている（引用文献１を参照）。
【００１１】
このように構成することで、現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサに当該センサ固有の制御値等を書き込み可能に保持することにより、トナー濃度検出センサごとにセンサ固有の各種のデータに基づき現像剤濃度調整を行なって、画像品質を維持させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−２９３２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１にて提案されている従来技術では、トナー濃度センサごとにセンサ固有の情報に基づいて現像剤濃度調整を行なうことができるが、トナー濃度センサごとの出力値のバラつきが大きいことによる、標準現像剤基準値の対策について解決されていない。
【００１４】
本発明の目的は、トナー濃度の検出結果の精度を向上させ、適切なトナーの補給や画像濃度を実現して形成される画像の画質を向上させることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、静電潜像を形成する感光体にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置を備えて、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置において、前記現像装置の現像槽内のトナー濃度を検出するために現像槽外壁に備え付けられた非接触型のトナー濃度検出手段と、前記トナー濃度検出手段の検出結果に基づきトナー濃度基準値を設定して、前記現像槽内のトナー濃度を制御する制御手段と、を備え、前記トナー濃度検出手段の構成として、前記トナー濃度検出手段の検出結果を記憶する記憶手段（ＩＣメモリ）を備え、現像剤未投入時の現像槽内の空状態を検出するとともに、現像剤が存在する現像槽内のトナー濃度を検出して、前記トナー濃度検出手段の検出結果を周波数として出力し、前記記憶手段により、予め他の補正要素にそれぞれ対応して設定されたトナー濃度基準値を登録するか否かを判断する制御値の補正値を記憶するとともに、前記トナー濃度検出手段の検出結果を周波数出力値として記憶し、前記制御手段により、前記記憶手段に記憶した現像剤未投入時の周波数出力値を用いて、該トナー濃度基準値を登録するか否かを判断するための登録値異常範囲を可変させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の画像形成装置によれば、静電潜像を形成する感光体にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置を備えて、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置において、前記現像装置の現像槽内のトナー濃度を検出するために現像槽外壁に備え付けられた非接触型のトナー濃度検出手段と、前記トナー濃度検出手段の検出結果に基づきトナー濃度基準値を設定して、前記現像槽内のトナー濃度を制御する制御手段と、を備え、前記トナー濃度検出手段の構成として、前記トナー濃度検出手段の検出結果を記憶する記憶手段（ＩＣメモリ）を備え、現像剤未投入時の現像槽内の空状態を検出するとともに、現像剤が存在する現像槽内のトナー濃度を検出して、前記トナー濃度検出手段の検出結果を周波数として出力し、前記記憶手段により、予め他の補正要素にそれぞれ対応して設定されたトナー濃度基準値を登録するか否かを判断する制御値の補正値を記憶するとともに、前記トナー濃度検出手段の検出結果を周波数出力値として記憶し、前記制御手段により、前記記憶手段に記憶した現像剤未投入時の周波数出力値を用いて、該トナー濃度基準値を登録するか否かを判断するための登録値異常範囲を可変させることで、予め現像剤未投入時でのトナー濃度検出手段からの周波数出力値、すなわち気中周波数と呼ばれる値を記憶させて、センサの製品毎のバラつきを把握し、標準現像剤投入時、規定撹拌動作後のトナー濃度基準値登録時の異常範囲を精度よく設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】前記画像形成装置を構成する現像装置の構成を示す断面図である。
【図３】前記画像形成装置における自動現像剤濃度調整モードのフローチャートである。
【図４】前記画像形成装置における自動現像剤濃度調整モードのトナー濃度センサにより検出されたトナー濃度に対する周波数出力値の関係を示したグラフである。
【図５】前記画像形成装置における自動現像剤濃度調整モードのトナー濃度センサにより検出されたトナー濃度に対する周波数出力値の関係がトナー濃度センサの製品毎にバラつきがあることを示したグラフである。
【図６】第２実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図７】６、前記画像形成装置における自動現像剤濃度調整モードを示すフローチャートである。
【図８】前記画像形成装置における温度および湿度から与えられる環境エリア値に対する環境補正値を示すグラフである。
【図９】前記画像形成装置に用いられるトナー濃度センサからのトナー濃度に対する出力周波数値の温度および湿度の影響による変化を示すグラフである。
【図１０】第３実施形態に係る画像形成装置におけるトナー基準値登録の動作時のフローチャートである。
【図１１】前記画像形成装置に用いられるトナー濃度センサからのトナー濃度に対する出力周波数値の印刷速度の異なる機種毎の影響による変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。
図１は第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図、図２は前記画像形成装置を構成する現像装置の構成を示す断面図である。
【００１９】
第１実施形態に係る画像形成装置１は、図２に示すように、静電潜像を形成する感光体ドラム（感光体）２にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置５を備えて、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置において、現像装置５の現像槽内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ（トナー濃度検出手段）１４０を備えて、トナー濃度センサ１４０の検出結果に基づきトナー濃度基準値を設定して、品質の良好な画像を提供するものである。
【００２０】
画像形成装置１は、電気的構成として、図１に示すように、制御部（制御手段）１００と、記憶手段１１０と、操作表示部１２０と、各種画像形成機構１３０に加えて、特徴的なトナー濃度センサ１４０を備えて構成されている。
【００２１】
制御部１００は、記憶手段１１０に格納された所定のプログラムや、プログラムの実行によって記憶手段１１０に格納されたデータに基づいて、操作表示部１２０、各種画像形成機構１３０を制御する。加えて、トナー濃度センサ１４０によるトナー濃度の検出結果に基づき、自動現像剤濃度調整モードも制御する。
【００２２】
トナー濃度センサ１４０は、非接触型トナー濃度センサであって、トナー濃度を検出するトナー濃度検出部１４２と、トナー濃度検出部１４２の検出結果を記憶するＩＣメモリ（記憶手段）１４４を備えている。
【００２３】
トナー濃度検出部１４２は、現像剤未投入時の現像槽内の空状態を検出するとともに、現像剤が存在する現像槽内のトナー濃度を検出して、前記トナー濃度検出手段の検出結果を周波数として出力する。
【００２４】
ＩＣメモリ１４４は、予め他の補正要素にそれぞれ対応して設定されたトナー濃度基準値を登録するか否かを判断する制御値の補正値を記憶するとともに、前記トナー濃度検出手段の検出結果を周波数出力値として記憶する。
【００２５】
自動現像剤濃度調整モードにおける動作として、トナー濃度検出部１４２によって検出されたトナー濃度の基準値を、トナー濃度センサ１４０が独立して備えるＩＣメモリ１４４に登録する。登録に当たり適したデータであるか否かを判定し、適切であれば、ＩＣメモリ１４４に登録するに至るまでの制御が、制御部１００によって行われる。
【００２６】
さらに、制御部１００は、ＩＣメモリ１４４に記憶した現像剤未投入時の周波数出力値を用いて、トナー濃度基準値を登録するか否かを判断するための登録値異常範囲を可変させることを特徴とする。
【００２７】
（画像形成装置の全体構成）
まず、本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成について説明する。
本実施形態における画像形成装置１は、図２に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム２と、この感光体ドラム２の表面を帯電させる帯電装置である帯電器３と、感光体ドラム２の表面に静電潜像を形成する露光装置である露光ユニット（図示省略）と、感光体ドラム２の表面の静電潜像にトナーを含有した二成分の現像剤を供給してトナー像を形成する現像装置５と、この現像装置５に現像剤を補給する現像剤補給装置６と、を備えて、電子写真方式により現像剤を用いて画像を形成する装置であり、外部から出力される画像データに応じて記録媒体である所定のシート（記録用紙や記録媒体等）に画像を形成する。
【００２８】
現像装置５の底部には、非接触型トナー濃度センサ３０が備えられる。
【００２９】
感光体ドラム２は、円筒形に形成される。帯電器３は、感光体ドラム２の表面を所定の電位に均一に帯電させるよう機能する。この帯電器３としては、図２に示す接触ローラ型の他、接触ブラシ型、あるいは非接触チャージャー型等が適宜使用される。
【００３０】
図示されていない露光ユニットは、レーザ照射部、及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）が使用される。但し、レーザスキャニングユニット以外に、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）やＬＥＤ書込みヘッドを露光ユニットとすることも可能である。このような露光ユニットは、帯電された感光体ドラム２を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム２の表面に画像データに応じた静電潜像を形成するよう機能する。
【００３１】
現像装置５は、感光体ドラム２に形成された静電潜像を現像剤のトナーにより顕像化する（現像する）よう機能する。この現像装置５に隣接して、現像剤補給装置６が配設される。
現像剤補給装置６は、未使用の現像剤（粉体状の現像剤）を貯蔵して現像槽８よりも上方からトナーを補給するように構成される。この現像剤補給装置６は、現像槽８に現像剤移送機構７を介して現像剤を供給する。
【００３２】
上記のように感光体ドラム２上の静電潜像は、現像剤により顕像化されてトナー像となり、トナー像は、搬送されてきたシートに移動し、転写ローラ４によってシート上に転写される。そして、図示しないヒートローラと加圧ローラにより構成される定着ユニットによりシート上にトナー像が熱定着される。
【００３３】
そして、トナー像が定着されたシートは、図示しない搬送ローラにより搬送されて、排紙トレイ上に排出される。
【００３４】
（自動現像濃度調整モード）
次に、第１実施形態の画像形成装置１において、自動現像剤濃度調整モードが実行される工程をフローチャートに沿って説明する。
図３は第１実施形態の画像形成装置における自動現像剤濃度調整モードのフローチャートである。
【００３５】
画像形成装置１において、自動現像剤濃度調製モードが開始されると、図３に示すように、現像剤の撹拌動作が開始される（ステップＳ１０２）。そして、トナー濃度センサ１４０は、定義済み手順にてトナー濃度を検出し、その検出結果を周波数出力値として出力する（ステップＳ１０４）。
【００３６】
そして、現像槽内の撹拌スクリューが１回転したことが判断される（ステップＳ１０６）までの間、ステップＳ１０４からステップＳ１０６の処理が繰り返される。そして、トナー濃度センサ１４０により検出されたトナー濃度の値となる周波数平均値を算出する（ステップＳ１０８）。
【００３７】
そして、自動現像剤濃度調整における既定の撹拌時間が経過したことが判断される（ステップＳ１１０）まで、トナー濃度センサ１４０によるトナー濃度の値となる周波数測定（ステップＳ１０４）から、撹拌スクリュー１回転の間のトナー濃度の値となる周波数平均値の算出（ステップＳ１０８）が繰り返し行われる。
【００３８】
そして、既定の撹拌時間経過後、現像槽内のトナー撹拌動作を停止して（ステップＳ１１２）、予めトナー濃度センサ１４０により測定され、ＩＣメモリ１４４に記憶されている現像槽内にトナーが存在しない状態の気中周波数を読み出して（ステップＳ１１４）、現像槽内にトナーが存在するときの周波数平均値との差分値が計算される（ステップＳ１１６）。そして、差分値がアンダートナー閾値より小さいか否かが判断される（ステップＳ１１８）。
【００３９】
ステップＳ１１８において、差分値がアンダートナー閾値より小さいと判断された場合は、オーバートナー閾値より大きいか否かが判断される（ステップＳ１２０）。
【００４０】
ステップＳ１２０において、オーバートナー閾値より大きいと判断された場合は、周波数平均値をトナー濃度基準値として登録する（ステップＳ１２２）。
【００４１】
一方、ステップＳ１１８において、差分値がアンダートナー閾値より小さくないと判断された場合は、アンダートナートラブルとして処理され（ステップＳ１２４）、周波数平均値を濃度基準値として登録せずに、自動現像剤濃度調整モードを終了する。
【００４２】
また、ステップＳ１２０において、差分値がオーバートナー閾値より大きくないと判断された場合は、オーバートナートラブルとして処理され（ステップＳ１２６）、この場合も周波数平均値を濃度基準値として登録せずに、自動現像剤濃度調整モードを終了する。
【００４３】
ここで、トナー濃度センサ１４０により検出された周波数出力値とトナー濃度との関係をブラフに示す。
図４は第１実施形態の画像形成装置における自動現像剤濃度調整モードのトナー濃度センサにより検出されたトナー濃度に対する周波数出力値の関係を示したグラフである。
【００４４】
図４に示すように、グラフの縦軸に平均周波数出力値（ｋＨｚ）、横軸にトナー濃度（％）をとって、予め現像槽内へのトナー未投入時にトナー濃度センサ１４０により測定された周波数出力値を、気中周波数：ｆＢとして示す。
【００４５】
トナー濃度において、アンダートナー境界値Ｂ１、オーバートナー境界値Ｂ２としてトナー濃度の範囲が区分される。そして、トナー濃度がアンダートナー境界値Ｂ１より小さい領域がアンダートナー領域Ｒ１として、アンダートナー境界値Ｂ１とオーバートナー境界値Ｂ２との間でトナー濃度が適正な領域Ｒ２、オーバートナー境界値Ｂ２より大きい領域がオーバートナー領域Ｒ３である。
【００４６】
気中周波数とオーバートナー境界値Ｂ２との濃度での周波数出力値との差分であり、図４中、２点鎖線両矢印で示されているのが、オーバートナー閾値ＴＯである。
また、気中周波数とアンダートナー境界値Ｂ１の濃度での周波数出力値との差分であり、１点鎖線両矢印で示されているのが、アンダートナー閾値ＴＵである。
【００４７】
一方、例えば、トナー濃度がオーバートナー側で測定された時は、その周波数を気中周波数から引いた差分値ＤＯが、図４中、長破線両矢印で示される。
この差分値ＤＯが、図３におけるステップＳ１１８において、アンダートナー閾値ＴＵより小さい、すなわち長破線両矢印が１点鎖線両矢印より短いと判断されると、ステップＳ１２０に進む。
【００４８】
しかしながら、ステップＳ１２０において、オーバートナー閾値ＴＯより小さい、すなわち、長破線両矢印が、２点鎖線両矢印より短いと判断された場合は、周波数測定がオーバートナー条件下で行われていると判断され、ステップＳ１２６のオーバートナートラブルとして処理される。
【００４９】
この場合、該周波数出力値は、トナー濃度基準値としては不適切であり、ステップＳ１２２における周波数平均値は、トナー濃度基準値として登録されることなく、自動現像剤濃度調整モードがオーバートナートラブルとして終了する。
【００５０】
図５は第１実施形態の画像形成装置における自動現像剤濃度調整モードのトナー濃度センサにより検出されたトナー濃度に対する周波数出力値の関係がトナー濃度センサの製品毎にバラつきがあることを示したグラフである。
【００５１】
図５に示すように、四角でプロットされた標準品に対し、ひし形でプロットされた上限品から、三角でプロットされた下限品に至るまでの周波数出力値の幅がある。
この幅は、図５中、点線両矢印で示す幅を有しているが、トナー濃度の適正範囲Ｒ２に対応する、周波数範囲である実線両矢印の幅に比べて明らかに大きい。従って、トナー濃度センサの製品毎のバラつきを考慮した補正が必要になる。
【００５２】
以上のように構成したので、第１実施形態によれば、画像形成装置において、トナー濃度センサ１４０と、現像槽内のトナー濃度を制御する制御部１００と、を備え、トナー濃度センサ１４０の構成として、記憶手段であるＩＣメモリ１４４を備え、現像剤未投入時の現像槽内の空状態を検出するとともに、現像剤が存在する現像槽内のトナー濃度を検出して、トナー濃度センサ１４０の検出結果を周波数出力値として出力し、ＩＣメモリ１４４には、予め他の補正要素にそれぞれ対応して設定されたトナー濃度基準値を登録するか否かを判断する制御値の補正値を記憶するとともに、トナー濃度センサ１４０の検出結果を周波数出力値として記憶し、制御部１００により、ＩＣメモリ１４４に記憶した現像剤未投入時の周波数出力値を用いて、該トナー濃度基準値を登録するか否かを判断するための登録値異常範囲を可変させることで、センサの製品毎のバラつきを把握し、標準現像剤投入時、規定撹拌動作後のトナー濃度基準値登録時の異常範囲を精度よく設定することができる。
【００５３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面を参照して説明する。
なお、説明の便宜上、第１実施形態と同一の機能を有する構成には、同一の番号を付して説明を省略する。
【００５４】
図６は第２実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図、図７は前記画像形成装置における自動現像剤濃度調整モードを示すフローチャート、図８は前記画像形成装置における温度および湿度から与えられる環境エリア値に対する環境補正値を示すグラフ、図９は前記画像形成装置に用いられるトナー濃度センサからのトナー濃度に対する出力周波数値の温度および湿度の影響による変化を示すグラフである。
【００５５】
第２実施形態における画像形成装置は、自動現像濃度調整モードにおける登録異常範囲を、温度および湿度に応じて可変させることを特徴とするものである。
【００５６】
第２実施形態に係る画像形成装置２０１は、電気的構成として、図６に示すように、制御部１００と、記憶手段１１０と、操作表示部１２０と、各種画像形成機構１３０に加えて、特徴的なトナー濃度センサ１４０を備え、さらに、温湿度センサ２４０を備えて構成されている。
【００５７】
第２実施形態では、温湿度センサ２４０により検出された温度、湿度に基づき、自動現像濃度調整モード時の環境エリアを算出し、この環境エリアから環境補正値を求める。
【００５８】
（自動現像濃度調整モード）
次に、第２実施形態において、温度および湿度に応じて自動現像濃度調整モードが実行される工程について説明する。
【００５９】
第２実施形態では、図７に示すように、第１実施形態と共通するステップＳ１０２からＳ１２６に至るまでのステップは同じ付番である。ステップＳ１１４の前段階において、温湿度センサによって決定される環境エリアに基づく補正値を適用するステップＳ２０２を有することが、第１実施形態との相違点である。
【００６０】
絶縁体であるトナーを撹拌すると、トナー粒子同士が摩擦することによって帯電するが、低温かつ湿度が低いほど帯電し易く、逆に高温かつ湿度が高いほど帯電し難い。
温度や湿度の状態で帯電の度合いが変わるため、同じトナー濃度センサを用いていても、見かけのトナー濃度が変化し、変化に伴って周波数出力値が変化する。
【００６１】
そこで、前記ステップＳ２０２において、補正値をオーバートナー閾値ＴＯまたはアンダートナー閾値ＴＵ、に適用することで、トナー濃度の適正か否かの判断を精度よく行うことができる。
【００６２】
温度・湿度の帯域ごとに補正すべき数値を割り当てるためのパラメータが、第２実施形態で用いられる環境エリアと定義されたパラメータである。
【００６３】
第２実施形態では、表１に示すように、温度および湿度の帯域により、湿度を１０（％）毎に０（％）から１００（％）、温度を１０（℃）毎に０（℃）から４０（℃）として、実用的に１から８の数値が割り振られている。
【００６４】
【表１】
2019101247.tif 000003
【００６５】
一方、環境エリアに対応して、表２に示すように、環境エリアの閾値を１から８の数値を割り振り、それぞれの数値に対する補正値を−７，−４，−２，０，１，３，５，８としている。
【００６６】
【表２】
2019101247.tif 000004
【００６７】
図８は、さらに表２に基づき、環境エリアに対する閾値補正値をプロットしたブラフである。表２、図８のグラフに示すように、環境エリア値が４の場合は、閾値補正値は０であることがわかる。
【００６８】
環境エリア値が４である領域は、室温付近である２０から３０℃、極端な乾燥でも湿潤でもない湿度５０％付近が概ね中心となるよう割り振られている。環境エリア値４を中心に、環境エリア値８まで順次、閾値を正側、または環境エリア値１まで閾値を順次、負側に補正するものである。
【００６９】
図９は、環境エリア値１、４、および７の場合に、それぞれトナー濃度に対する出力周波数の関係がどのように変化するのかを示したグラフである。
【００７０】
図９に示すように、環境エリア値が４の場合四角でプロットされているが、図７のフローチャートにおけるステップＳ２０２で、閾値に対する補正値、すなわち０が適用されても、ステップＳ１１４でＩＣメモリ１４４から読み出される気中周波数出力値と、オーバートナー境界値Ｂ２における周波数との差、オーバートナー閾値ＴＯや、アンダートナー境界値Ｂ１における周波数との差であるアンダートナー閾値ＴＵには変化がない。
【００７１】
環境エリア値８に相当する三角でプロットされたラインは、周波数が小さくなる方にずれているため、記憶手段から読み出された気中周波数との差分が大きくなることになる。
【００７２】
例えば、オーバートナー閾値と差分の比較による判断の際に、トナー濃度が実際は大きすぎる領域でも差分値がオーバートナー閾値を上回り、トナー濃度適正と判断される可能性がある。逆にトナー濃度が適正であっても、アンダートナーと判断される可能性がある。そこで、ステップ２０２で閾値補正値を正側に補正することで、判定の誤りが回避できる。
【００７３】
同様に、環境エリア値１に相当するひし形でプロットされたラインは、周波数が大きくなる方にずれているため、トナー濃度適正であってもオーバートナーと判定される、または、アンダートナーであるのにトナー濃度適正と判断される可能性があるが、図７のフローチャートにおけるステップＳ２０２で、閾値補正値を負側に補正することで、判定の誤りを回避できる。
【００７４】
第２実施形態では、温湿度センサ２４０により現像装置周辺の温度と湿度を検出する。
温湿度センサ２４０は、制御部１００に電気的に接続され、その検出結果は制御部１００に入力される。そして、制御部１００において、現像装置周辺の温度、湿度に応じて環境エリア値が補正される。
【００７５】
温湿度センサ２４０としては、一般的なセンサを使用できる。例えば、ボタン型温湿度記録計（商品名：ハイグログロン、合資会社ＫＮラボラトリーズ製）を使用してもよい。
【００７６】
以上のように構成したので、第２実施形態によれば、画像形成装置２０１の構成に、温湿度センサ２４０を備えて、オーバートナー閾値及びアンダートナー閾値に前記環境補正値を加味してトラブル検知判定を行うことにより、自動現像剤濃度調整モードにおいて、環境差要因による周波数出力変化を考慮することで、トナー濃度の精度アップを図ることができる。
【００７７】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について図面を参照して説明する。
なお、説明の便宜上、第１実施形態と同一の機能を有する構成には、同一の番号を付して説明を省略する。
【００７８】
図１０は第３実施形態に係る画像形成装置におけるトナー基準値登録の動作時のフローチャート、図１１は前記画像形成装置に用いられるトナー濃度センサからのトナー濃度に対する出力周波数値の印刷速度の異なる機種毎の影響による変化を示すグラフである。
【００７９】
第３実施形態は、自動現像濃度調整モードにおける登録異常範囲を、印刷速度の異なる画像形成装置機種毎に可変させるように制御することを特徴とするものである。
【００８０】
（自動現像濃度調整モード）
以下に、第３実施形態において、印刷速度（プロセススピード）に応じて自動現像濃度調整モードが実行される工程について説明する。
【００８１】
第３実施形態では、図１０に示すように、第１の実施形態と共通するステップＳ１０２からＳ１２６に至るまでのステップは同じ付番である。ステップＳ１１４の前段階において、プロセススピードに基づく補正値を適用するステップＳ３０２を有することが、第１実施形態との相違点である。
【００８２】
画像形成装置におけるプロセススピードは、機種に依存する印刷のスピードである。
プロセススピードが速くなると、現像槽内でトナーを撹拌するスピードも速くなるため、トナー粒子同士の摩擦がより頻繁かつ激しく起こる様になる。その結果、トナー粒子はより帯電し易くなる。
【００８３】
このため気温、湿度の影響の場合と同様、同じトナー濃度であっても、出力周波数値が変化する。従って、プロセススピードの違いに対応してアンダートナー閾値ＴＵおよびオーバートナー閾値ＴＯを補正することで、判定の精度が向上する。
【００８４】
図１１は、画像形成装置毎のプロセススピードの違いから生じるトナー濃度に対する出力周波数値の違いを示すグラフである。
【００８５】
図１１に示すように、ひし形でプロットした標準的なプロセススピードの機種Ａ（１８０ｍｍ／ｓ）から、四角でプロットした機種Ｂ（２３０ｍｍ／ｓ）、三角でプロットした機種Ｃ（２６０ｍｍ／ｓ）へとプロセススピードが速くなるにしたがって、出力周波数が大きい方へとシフトしていくことを示している。
【００８６】
これによると、画像形成時において、トナー濃度が適正であってもオーバートナーと判定される、または、アンダートナーであるのにトナー濃度適正と判断される可能性があるが、図１１のフローチャートにおける、ステップＳ３０２で閾値補正値を負側に補正することで、判定の誤りを回避できる。
【００８７】
また、現像装置が、カラートナーの２成分現像剤を使用する場合、補正することで、その効果がより顕著に発揮される。これは、カラー画像を形成する場合、色の重ね合せおよび色相の関係から印刷速度を遅くする必要があり、トナー濃度の制御に対する正確性の要求が厳しいからである。
【００８８】
以上のように構成したので、第３実施形態によれば、画像形成装置の自動現像濃度調整モードにおける登録異常範囲を印刷速度の異なる画像形成装置機種毎に可変するように制御することで、例えば、オーバートナー閾値及びアンダートナー閾値を印刷速度が低速の画像形成装置に対してプロセススピード差分を加味した値でトラブル検知判定を行うように、印刷速度の異なる機種毎に周波数出力変化を考慮することで、トナー濃度の精度アップを図ることができる。
【００８９】
以上のように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９０】
１，２０１  画像形成装置
２  感光体ドラム（感光体）
５  現像装置
８  現像槽
１００  制御部（制御手段）
１４０  トナー濃度センサ（トナー濃度検出手段）
１４２  トナー濃度検出部
１４４  ＩＣメモリ（記憶手段）
２４０  温湿度センサ
【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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