(57)【要約】【課題】画像濃度を安定に保つことが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置（１００）のトナー補給量演算部（２１０）は、ピクセルカウンタ部（２００）が算出したトナー消費量と、画質調整部（１２０）によるトナーパッチの濃度と目標濃度との比較結果に応じたフィードバック量とからトナー補給量を算出する。その際、フィードバック量に対する重みづけを、トナーパッチの少ない簡易画質調整を通常画質調整よりも小さくする。【選択図】図１
2015004739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いて現像を行う現像手段と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、を有しトナー像を形成する画像形成手段と、
前記トナー像の濃度を検出する濃度検出手段と、
画質調整用の基準トナー像を前記画像形成手段に形成させ、前記濃度検出手段による当該基準トナー像の濃度の検出結果と予め設定された目標濃度とを比較して、画像形成時の各条件を設定する画質調整を行う画質調整部と、を備えた画像形成装置において、
前記現像手段でのトナー消費量を算出するトナー消費量算出部と、
前記トナー補給手段から前記現像手段へのトナー補給量を、前記トナー消費量算出部の算出結果と前記画質調整部の比較結果に応じたフィードバック量とに基づき算出する補給量演算部と、を備え、
前記画質調整部は、用いる基準トナー像の個数が異なる複数の前記画質調整のうちのいずれか１つを選択して実行し、
前記補給量演算部は、用いる基準トナー像の個数が少ない前記画質調整ほど、前記フィードバック量に対する重みづけを小さくして、前記トナー補給量を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画質調整部は、印字動作中に実行する第１画質調整と、印字動作中ではない場合に、前記第１画質調整で用いるよりも多くの個数の前記基準トナー像を用いて実行する第２画質調整と、のいずれか１つを選択して実行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】
前記補給量演算部は、前記第１画質調整での前記フィードバック量に対する重みづけを、前記第２画質調整での前記フィードバック量に対する重みづけの５０％にして、上記トナー補給量を算出す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】
前記補給量演算部は、前記フィードバック量を画質調整毎に算出し、算出されたフィードバック量を累積値として記憶するデータ格納手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記補給量演算部は、今回求めた前記フィードバック量に、前記データ格納手段に格納された前回までの前記フィードバック量の累積値を乗算した値に、前記トナー消費量を乗算して、前記トナー補給量を算出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】
トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いて現像を行う現像手段と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、を有しトナー像を形成する画像形成手段と、前記トナー像の濃度を検出する濃度検出手段と、を備えた画像形成装置での画質調整方法において、
画質調整用の基準トナー像を前記画像形成手段に形成させ、前記濃度検出手段による当該基準トナー像の濃度の検出結果と予め設定された目標濃度とを比較して、画像形成時の各条件を設定する画質調整を行う画質調整工程と、
前記現像部でのトナー消費量を算出するトナー消費量算出工程と、
前記トナー補給手段から前記現像手段へのトナー補給量を、前記トナー消費量算出工程での算出結果と前記画質調整工程での比較結果に応じたフィードバック量とに基づき算出する補給量演算工程と、を含み、
前記画質調整工程では、用いる基準トナー像の個数が異なる複数の前記画質調整のうちのいずれか１つを選択して実行し、
前記補給量演算工程では、用いる基準トナー像の個数が少ない前記画質調整ほど、前記フィードバック量に対する重みづけを小さくして、前記トナー補給量を算出することを特徴とする画質調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置、画質調整方法、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタおよびファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置が知られている。電子写真方式の画像形成装置は、像担持体（感光体）の表面に静電潜像を形成し、現像装置にて前記静電潜像に対してトナーを供給して前記静電潜像を現像し、現像によって形成されるトナー像を用紙等のシートに転写し定着させる。
【０００３】
近年、カラー化や高画質化に対応した画像形成装置では、トナーの帯電安定性に優れる二成分現像剤（以下では、単に「現像剤」と称すこともある）がよく使用されている。二成分現像剤はトナーとキャリアとからなり、これらを現像装置内で撹拌するとトナーとキャリアとが摩擦され、この摩擦によって適正に帯電したトナーが得られる。帯電したトナーは、二成分現像剤担持部材（現像ローラ）の表面に供給される。二成分現像剤担持部材に担持されたトナーは、静電的吸引力によって像担持体に形成されている静電潜像に移動する。これにより像担持体上にトナー像が形成される。
【０００４】
このような二成分現像剤を使用する画像形成装置では、画質（画像濃度）安定化のために現像装置へのトナー補給量を制御することが重要となる。そのため、画質調整（画像濃度調整、プロセスコントロール、もしくはプロコンとも称される）として、像担持体上あるいは中間転写体上にトナーパッチを形成して濃度を検出し、この検出結果を基に、現像装置へのトナー補給量を制御する技術がある。また、他の画質調整として、上記検出結果を基に、帯電バイアス、露光量、現像バイアス等の画像形成条件を変更する技術がある。
【０００５】
例えば、特許文献１には、基準画像の測定付着量値と目標付着量値との比較によってトナー補給の制御を行う画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、所定の通紙枚数もしくは所定の通紙時間間隔で、トナーの電界に対する移動量の割合を算出し、その結果から所定間隔内での基準画像濃度の補正量を設定すると共に、所定間隔内で基準画像濃度を補正量まで徐々に変更させていくように制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３９８６４号公報（２００８年２月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
画像形成装置において、印字動作（印字ジョブ）の実行中ではない場合にトナー一色につき複数個のトナーパッチを用いて実施する通常画質調整と、印字動作の実行中に一色につき１個のトナーパッチを用いて実施する簡易画質調整とでは精度が異なり、簡易画質調整が通常画質調整よりも劣っている。そのため、精度の劣る簡易画質調整の結果に基づき前記トナー補給量の制御を繰り返すと、画質が不安定になるという問題がある。他方、通常画質調整は精度は優れているが、印字動作を中断して実施するので効率が低下し、印字動作を中断させずに実施する簡易画質調整よりも生産性（印字効率）が悪化する。なお、特許文献１に開示された画像形成装置では、上記問題は解決できない。
【０００８】
そこで、本願発明は、上記課題に鑑みなされ、その目的は、画像濃度を安定に保つことが可能な画像形成装置および画質調整方法等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像形成装置は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いて現像を行う現像手段と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、を有しトナー像を形成する画像形成手段と、前記トナー像の濃度を検出する濃度検出手段と、画質調整用の基準トナー像を前記画像形成手段に形成させ、前記濃度検出手段による当該基準トナー像の濃度の検出結果と予め設定された目標濃度とを比較して、画像形成時の各条件を設定する画質調整を行う画質調整部と、を備えた画像形成装置において、前記現像手段でのトナー消費量を算出するトナー消費量算出部と、前記トナー補給手段から前記現像手段へのトナー補給量を、前記トナー消費量算出部の算出結果と前記画質調整部の比較結果に応じたフィードバック量とに基づき算出する補給量演算部と、を備え、前記画質調整部は、用いる基準トナー像の個数が異なる複数の前記画質調整のうちのいずれか１つを選択して実行し、前記補給量演算部は、用いる基準トナー像の個数が少ない前記画質調整ほど、前記フィードバック量に対する重みづけを小さくして、前記トナー補給量を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、用いる基準トナー像の個数が少ない画質調整ほどフィードバック量に対する重みづけを小さくして、トナー補給量を算出する。そのため、画像濃度を安定に保つことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の画像形成装置の機能的構成を示す機能ブロックである。
【図２】上記画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】上記画像形成装置が通常画質調整時に形成するトナーパッチの模式図である。
【図４】上記画像形成装置が簡易画質調整時に形成するトナーパッチの模式図である。
【図５】上記画像形成装置にて実行されるトナー補給量を算出するために用いるＦＢ率を算出するフローを示す図である。
【図６】本実施形態のプロコン結果に応じたＦＢ率を示す図である。
【図７】本実施形態のプロコン形態毎のＦＢ率補正係数を示すテーブルを示す図である。
【図８】本実施形態のプロコン結果に応じたＤＶＢ算出を説明する図である。
【図９】本実施形態のプロコン形態によるＦＢ率補正係数の区別が有る場合と無い場合の推移を示す図である。
【図１０】本実施形態のプロコン形態によるＦＢ率補正係数の区別が有る場合と無い場合のプロコン結果ＤＶＢの推移のグラフを示す図である。
【図１１】本実施例におけるＦＢ率補正係数の区別が有る場合と無い場合のぞれぞれのＦＢ率の推移のグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図面を参照して以下に説明する。
【００１３】
（画像形成装置の構成）
図２は、本実施形態の画像形成装置１００の概略構造の一例を示す縦断面図である。画像形成装置１００は、読み取られた原稿の画像データやネットワーク等を介して送信された画像データに基づいて用紙（シート、記録媒体、被転写材）に対して多色または単色の画像を形成する装置である。図示しないが、画像形成装置１００は、原稿画像を読み取る原稿読み取りユニット（スキャナー）を備えていてもよい。
【００１４】
画像形成装置１００は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の色成分毎の画像データが取り扱われ、黒画像、シアン画像、マゼンタ画像、黄画像が形成され、各々の色成分の画像を重畳することによってカラー画像が形成される。したがって、画像形成装置１００は、図２に示すように、各色成分の画像が形成されるように、感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）と、その周囲に、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、現像装置（現像手段）２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、一次転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、クリーナユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）とが、それぞれ４個ずつ設けられている。言い換えると、感光体ドラム３と帯電器５と現像装置２と一次転写ローラ６とクリーナユニット４とを１つずつ含む画像形成ステーション（画像形成手段）が４つ設けられる。これら４つの画像形成ステーションは、中間転写ベルト（中間転写体）７の移動方向（副走査方向）に一列に配列されている。なお、各画像形成ステーションには、それぞれ個々に識別情報が付されており、後述する制御部１１０は、各画像形成ステーションを個々に判別できる。
【００１５】
ここで、ａ〜ｄの符号は、ａが黒画像形成用の部材、ｂがシアン画像形成用の部材、ｃがマゼンタ画像形成用の部材、ｄがイエロー画像形成用の部材であることを示している。現像装置２の現像槽には、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤が格納されている。さらに、現像装置２の上部には、トナー補給装置（トナー補給手段）２２（２２ａ、２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）が備えられており、トナー移送機構１０２（１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ）を介して、現像装置２にトナーを補給するように構成されている。
【００１６】
また、画像形成装置１００には、露光ユニット（ＬＳＵ、レーザスキャニングユニット）１、中間転写ベルト７、二次転写ローラ１１、定着ユニット１２、用紙搬送路Ｓ、給紙トレイ１０、手差し給紙トレイ２０、および排紙トレイ１５等を備えている。
【００１７】
露光ユニット１が、帯電器５にて帯電された感光体ドラム３の表面を画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム３の表面に静電潜像が形成され、該静電潜像を現像装置２がトナーを供給することでトナー像とする。感光体ドラム３の表面に形成されたトナー像は、それぞれの一次転写ローラ６ａ〜６ｄを内側に内設するように巻回された中間転写ベルト７上に重畳して転写される。中間転写ベルト７は、駆動ローラ７１と従動ローラ７２とに支持され、図２では矢印Ｂの方向に回転する。
【００１８】
中間転写ベルト７の進行方向前方には、トナーパッチのトナー濃度を検出するための画像濃度センサ（濃度検知手段）１１９が備えられている。画像濃度センサ１１９については、後述する。中間転写ベルト７のさらに進行方向前方には、駆動ローラ７１と対向して二次転写ローラ１１が配設されており、駆動ローラ７１と二次転写ローラ１１とによって中間転写ベルト７上のトナー像は、給紙トレイ１０や手差し給紙トレイ２０から給紙された用紙に転写される。さらに、用紙の搬送方向前方には、加熱ローラ８１および加圧ローラ８２を有する定着ユニット１２が配設されており、定着ユニット１２を通過することで、トナー像は用紙上に定着され、その後、用紙は排紙トレイ１５に排出される。なお、用紙上に転写されずに中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程での混色を防止するために、クリーニングユニット９によって回収される。
【００１９】
（画像形成装置の機能的構成）
続いて、画像形成装置１００の機能的構成について、図１を用いて説明する。図１に示すように、画像形成装置１００は、制御部１１０に、画質調整部１２０、感光体ドラム３、露光ユニット１、現像装置２、トナー補給装置２２、ピクセルカウンタ部（トナー消費量算出部）２００、データ格納部（データ格納手段）２１０、トナー補給量演算部（補給量演算部）２２０、画像濃度センサ（濃度検出手段）１１９、環境検出部１７０が、バスを介して接続された構成である。前出された構成については説明を省く。
【００２０】
制御部１１０は、画像形成装置１００の各種動作及び制御を行う機能部である。データ格納部２１０に記憶されている各種プログラムを読み出し、実行することにより各処理を実現する。制御部１１０は、例えば演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成される。
【００２１】
画質調整部１２０は、画質調整（プロコン）の各種処理を実行するためのブロックである。所定のタイミング時に、画質調整部１２０による制御の下、トナーパッチ（画質調整用の基準画像）が形成され、画質調整部１２０は、画像濃度センサ１１９が検出したトナーパッチの濃度と、予め設定された目標濃度とを比較して画像形成時の各条件を設定する画質調整を実行する。この各条件とは、例えば、帯電電位、露光量、現像電位等である。画質調整には、用いるトナーパッチの個数が異なるものが複数あり、画質調整部１２０は、いずれか１つを選択して実行する。本実施形態では、トナー１色につき１個のトナーパッチを用いる簡易画質調整（簡易プロコン、第１画質調整）と、２個以上のトナーパッチを用いる通常画質調整（通常プロコン、第２画質調整）とのうち、画質調整部１２０がどちらかを選択し実行する。ここで、通常プロコンは、電源ＯＮ時や印字動作終了時等の印字動作中ではない場合に実施する。通常プロコンは２つ以上のトナーパッチを作成する方式であるため、印字動作中に実施するには、一旦印字動作を中断しなければならず、印字効率が低下する。そこで、印字動作中には、簡易プロコンを行う。簡易プロコンは印字動作中の紙間にトナーパッチを作成する方式であるため、印字動作を中断する必要がなく印字効率を低下させることなく実施できる。そこで、画質調整部１２０は、画質調整が必要になったと判断した際の画像形成装置１００の印字動作の状況に応じて、簡易プロコンか通常プロコンかを選択する。つまり、印字動作中であれば、簡易プロコンを選択し、印字動作中でなければ、通常プロコンを選択する。
【００２２】
ピクセルカウンタ部２００は、画像データのピクセル毎に階調値（濃度値）をカウントしたピクセルカウント数の累積値を基に、トナー消費量を算出するブロックである。累積されたピクセルカウント数に応じて現像装置２から感光体ドラム３上の静電潜像が現像され、トナーが消費されたと想定して、トナー消費量を算出する。なお、本実施形態では、ピクセルカウント数に基づきトナー消費量を算出するものとするが、これには限定されず、用紙１枚（あるいは、所定枚数）当たりのトナー消費量が分かる構成が設けられていればよく、例えば印字率を算出する構成が設けられていてもよい。また、例えば、ドットカウント数、現像装置２の使用期間、感光体ドラム３の走行距離、あるいは印字枚数等に基づいてトナー消費量を算出するようになっていてもよい。また、これらの組み合わせからトナー消費量を算出するようになっていてもよい。
【００２３】
データ格納部２１０は、画像形成装置１００各種データを記憶するブロックであり、画像形成装置１００を動作させる為の各種データやプログラム、画像形成装置１００の設定状態、画像データ等を記憶する。制御部１１０は、データ格納部２１０に記憶されている制御プログラムを読み出して実行することにより、制御処理を実行する。また、データ格納部２１０は、後述のΔＤＶＢに応じたフィードバック（ＦＢ）率のテーブル、プロコン形態毎の補正係数、比較対象である目標濃度、画質調整で設定された各条件等を記憶する。
【００２４】
トナー補給量演算部２２０は、トナー補給装置２２から現像装置２（の現像槽）へのトナー補給量を、ピクセルカウンタ部２００が算出したトナー消費量と画質調整部１２０の比較結果に応じたフィードバック（ＦＢ）率（フィードバック量）とに基づき算出するブロックである。トナー補給装置２２は、トナー補給量演算部２２０が算出した量のトナーを現像装置２に補給する。ここで、トナー補給量演算部２２０は、用いる基準トナー像の個数が少ない画質調整ほど、フィードバック率に対する重みづけを小さくして、トナー補給量を算出する。例えば、フィードバック率に対して、簡易画質調整の場合には５０％の補正係数を、通常画質調整の場合には１００％の補正係数を重みづけとして掛け合わせる。
【００２５】
画像濃度センサ１１９は、中間転写ベルト７もしくは感光体ドラム３に作成したトナー像の濃度を検出（測定）する機能部である。例えばトナー濃度センサである。画像濃度センサ１１９は、トナーパッチの画像濃度（トナー量）を検出する。
【００２６】
環境検出部１７０は、感光体ドラム３付近の環境を検知するブロックである。例えば、温度センサや湿度センサから成る。画像形成装置１００は、環境検出部１７０が検知した環境が所定条件（例えば、湿度が所定値）になった場合に、画質調整部１２０による画質調整が行われるようになっていてもよい。
【００２７】
また、画像形成装置１００は、印字枚数をカウントし、画質調整を実施する時期を印字枚数から決定するように構成されていてもよいし、感光体ドラム３の積算走行距離から画質調整を実施する時期を決定するよう構成されていてもよい。これらは例示である。
【００２８】
（トナー補給制御）
次に画像形成装置１００におけるトナー補給制御について説明する。前述した様に、現像装置２内に格納された現像剤へのトナー補給は、ピクセルカウンタ部２００がカウントする画像データに応じたピクセルカウント数に応じてトナー補給装置２２から行われ、現像装置２内の現像剤が一定のトナー濃度を保つよう制御される。ピクセルカウント数に応じたトナー補給とは、単位ピクセルあたりのトナー消費量と、トナー補給装置２２を動作した時の単位時間当たりのトナー補給量とから、単位ピクセルあたりのトナー補給時間を決めて実行される補給である。
【００２９】
しかしながら、ピクセルカウント数に応じたトナー補給を実行する場合、長期にわたり現像装置２内のトナー濃度を一定に保つことは困難である。それは、環境やトナー補給装置２２内のトナー残量等の影響により、トナー補給装置２２から現像装置２へのトナー補給量が変化するからである。さらに、トナー消費量も、環境や現像剤の使用時間等で変化する。現像装置２内の現像剤に対するトナー補給量とトナー消費量とのバランスが崩れると、現像剤中のトナー濃度が増減し、色目変化による画像劣化が生じる。そこで、本実施形態では、次に説明する画質調整の結果に応じてトナー補給を制御する。
【００３０】
（画質調整）
画像形成装置１００は常に安定した一定の画像濃度が出力されるように、予め決められた条件で通常画質調整（通常プロコン）あるいは簡易画質調整（簡易プロコン）を実行する。予め決められた条件とは、規定印字枚数到達や一定時間経過、環境変化などが挙げられる。
【００３１】
図３は、通常プロコン時の画像濃度検出用のトナーパッチ（基準トナー像）の模式図を示している。図４は、簡易プロコン時の画像濃度検出用のトナーパッチの模式図を示している。通常プロコンは、印字動作（印字ジョブ）中ではない場合に、用紙を搬送しない状態で行われる。一方、簡易プロコンは、用紙を搬送しない状態で実施する通常プロコンとは異なり、印字動作中に搬送中の用紙間でトナーパッチを形成し、その画像濃度を検出する。
【００３２】
いずれのプロコンにおいても、画質調整部１２０の制御の下、まず、感光体ドラム３上にトナーパッチを形成する。トナーパッチは、中間転写ベルト７上に転写された後、図２に示す中間転写ベルト７の周面に対向した位置に配設された画像濃度センサ１１９の位置まで移送される。画像濃度センサ１１９は、中間転写ベルト７に光を照射し、その反射光を電気信号に変換することで、トナーパッチの画像濃度（トナー量）を検出する。なお、画像濃度センサ１１９は、感光体ドラム３の周面に対向した位置に配設されても、同様にトナー量の検出が可能である。そして、画質調整部１２０は、検出されたトナーパッチの画像濃度とデータ格納部２１０に記憶されている目標値とを比較し、目標値と異なる場合には、画像作像のための各条件（現像電位、露光量、現像電位等）を変更し、画像濃度が目標値になるよう補正を行う。
【００３３】
本実施形態では、簡易プロコンと通常プロコンとのいずれかを実行し、トナー補給量演算部２２０は、実行したプロコンの結果に応じたＦＢ率（比較結果に応じたＦＢ率）を算出し、この算出したＦＢ率に、これまで累積されてきたＦＢ率の累積値であるＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率と、ピクセルカウンタ部２００が算出したトナー消費量とを乗算して、トナー補給装置２２から補給するトナー補給量を算出する。
【００３４】
ところで、簡易プロコンでは、図４に示すように、用紙間の限られたスペースの中にトナーパッチを形成しなければならない。よって、本実施形態では、トナー各色につき１個のトナーパッチを作成して、画質調整を実施する。そのため、通常プロコンよりも画質調整の精度が落ちる。そこで、本実施形態では、以下のようにＦＢ率の算出を行う。
【００３５】
（ＦＢ率の算出）
本実施形態における画像形成装置１００のトナー補給量算出ための処理の流れを図５のフローチャートに基づき説明する。
【００３６】
通常プロコンあるいは簡易プロコンを実行し、画質調整部１２０は、トナーパッチの画像濃度が目標値となるような現像バイアス（ＤＶＢ）を算出する（ステップ３０１、以下Ｓ３０１のように省略する）。
【００３７】
次に、トナー補給量演算部２２０は、Ｓ３０１で算出された、つまり今回のプロコン結果から得られたＤＶＢ（プロコン結果ＤＶＢ）とデータ格納部２１０で記録している理想ＤＶＢとの差分値（ΔＤＶＢ）を算出し、この算出したΔＤＶＢに応じたＦＢ率を求める（Ｓ３０２）。
【００３８】
ここで、ΔＤＶＢがマイナス（−）値になる場合、プロコン結果ＤＶＢが、予めデータ格納部２１０に記録されている理想ＤＶＢよりも低く算出された、言い換えれば、現像剤として理想とする現像性よりも高い状態になっている、ことを示している。よって、トナー補給制御としては、現像性を下げるためにフィードバック（ＦＢ）率を１００％未満の値とし、トナー補給量を抑制させる制御を行う。また、ΔＤＶＢがプラス（＋）値になる場合、プロコン結果ＤＶＢがデータ格納部２１０で記録している理想ＤＶＢよりも高く求められた、言い換えれば現像剤として理想とする現像性よりも低い状態になっていることを示している。よって、トナー補給制御としては、現像性を上げるためにＦＢ率を１００％を超過した値とし、トナー補給量を増加させる制御を行う。なお、本実施形態ではＦＢ率は、百分率で表しているが、これに限定されない。
【００３９】
ΔＤＶＢに応じたＦＢ率は、図６に示すようなテーブルを予めデータ格納部２１０に格納しておくことで求めることができる。図６に示すように、ΔＤＶＢの絶対値が大きい時、即ち、現像性を大きく変化させたい時ほど、ΔＤＶＢに応じたＦＢ率としては補正しない１００％を中心として中心から離れた値となっている。
【００４０】
次に、今回のプロコン形態に応じたＦＢ率（％）を、以下の式（１）から算出する（Ｓ３０３）。今回のプロコン形態とは、Ｓ３０１で実行した通常プロコンあるいは簡易プロコンのいずれかである。
（今回のプロコン形態に応じたＦＢ率）＝（（ΔＤＶＢに応じたＦＢ率）−１００）×（（プロコン形態毎のＦＢ率補正係数）÷１００）＋１００      ・・・（１）
式（１）におけるプロコン形態毎のＦＢ率補正係数（ＦＢ率に対する重みづけ）の例を図７に示す。図７の例では、係数は、通常プロコンでは１００％、簡易プロコンでは５０％となっている。
【００４１】
ここで、プロコン形態毎にＦＢ率補正係数を変更する理由について、図８を用いて説明する。通常プロコンは図３で示したようなトナーパッチを３段階の現像バイアスを用いて３種類作成しその時の画像濃度センサ１１９出力値より画像濃度を換算し、この３点による近似線を求め目標となる画像濃度（この例では１．４０）が得られる現像バイアス（この例では３５０Ｖ）を算出する。
【００４２】
算出された現像バイアス（３５０Ｖ）は印字ジョブ及び簡易プロコン時のパッチ作成現像バイアスとして使用し、近似線とともに記憶される。
【００４３】
その後、印字ジョブ中の、所定印字枚数到達時点または感光体ドラム走行距離到達時点、またはジョブ終了時に、図４に示したような簡易プロコンが実行される。簡易プロコンでは、１個のトナーパッチを画像濃度センサ１１９で読み取り画像濃度を求め、この点を通る通常プロコン時に記憶した近似線と同じ傾きの線を使用して目標値が得られる現像バイアス（この例では３１０Ｖ）を算出する。
【００４４】
この簡易プロコンから算出された現像バイアス結果は、簡易プロコンが印字ジョブ効率を低下させないで実施することを目的の一つとしているのでトナーパッチ作成タイミングが短く１個のトナーパッチしか作成していないので現在の現像性（直線の傾き＝γ）までは検証することができない、よって、通常プロコン実行時に３個のトナーパッチで求めた現像性（近似線の傾き＝γ）を実際には同等であるか判らないが、同等であることを前提にして求めている。
【００４５】
簡易プロコン実行時の実際の現像性（＝γ）が高いと想定した場合には、本来求められる現像バイアスは、本例で３３０Ｖになっており、低いと想定した場合は、本例で２７０Ｖになっていた。
【００４６】
以上の簡易プロコンによる現像バイアス結果は、簡易プロコン時の現像性（＝γ）が通常プロコン時に計算されたγ（近似線の傾き）と同等であると仮定した演算結果である。よって、通常プロコンによる現像バイアス結果に対して精度が劣ってしまう。そのため、プロコン形態毎にＦＢ率補正係数を変更する。本実施形態では、精度の高い通常プロコン時は１００％に、精度の劣る簡易プロコン時は５０％に設定している。これら数値は一例であり、限定されるものではない。また、ここでは百分率としているが限定されない。
【００４７】
図５に戻り、今後データ格納部２１０に記憶しておくＮｅｗ＿ＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率を算出する（Ｓ３０４）。Ｓ３０４では、以下の式（２）に示すように、これまでデータ格納部２１０で記憶しているＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率に、Ｓ３０３にて算出した今回のプロコン形態でのＦＢ率を掛けることで、Ｎｅｗ＿ＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率を算出する。
（Ｎｅｗ＿ＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率）＝（ＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率）×今回のプロコン形態でのＦＢ率／１００      ・・・（２）
そして、Ｓ３０４で今回の求めたＮｅｗ＿ＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率を、ＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率としてデータ格納部２１０に記憶する（Ｓ３０５）。ＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率は、画像形成装置１００の電源ＯＦＦ時にもデータ格納部２１０に保存される変数である。
【００４８】
そして、Ｓ３０５で記憶されたＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率に、ピクセルカウンタ部２００が算出した結果であるトナー消費量を乗算することで、トナー補給量を算出する（Ｓ３０６）。トナー補給装置２２は、Ｓ３０６にて算出された量のトナーを、現像装置２の現像槽に補給する。
【００４９】
ここで、Ｓ３０６のトナー補給量算出の処理は、１枚の用紙への印字毎（１枚毎）に行う。そして、次回のプロコンにてＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率が更新されるまで、それまでにデータ格納部２１０にて記憶しているＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率を用いて、１枚毎にトナー補給量を計算し、トナー補給する。なお、１枚ではなく所定の枚数毎に、トナー補給量を計算してトナー補給を行ってもよい。
【００５０】
以上のように、本実施形態では、用いるトナーパッチの個数が少ない画質調整ほどＦＢ率に対する重みづけを小さくして、トナー補給量を算出する。用いるトナーパッチの個数が少ないと、トナーパッチの形成、濃度検出、目標濃度との比較の時間を減らすことができるため、印字効率の低下を抑制できる。ここで、少ない個数は多い個数よりも画質調整の精度が劣ることになるが、上記のようにＦＢ率補正係数（ＦＢ率に対する重みづけ）を変更してトナー補給量を算出することで、少ない個数であっても、画質が安定化するようトナーを補給することができる。そのため、画像濃度を安定に保つことが可能となる。
【００５１】
（実施例）
図９〜１１にプロコン形態毎にＦＢ率補正係数を区別した場合の実施例〜実施例、および、区別しない場合の比較例〜比較例についての実験結果を示す。印字中の理想ＤＶＢは３５０Ｖとした。各プロコン時のΔＤＶＢに応じたＦＢ率は、上述の図６のテーブルによって求めた。プロコン形態毎にＦＢ率補正係数を区別しない比較例では、ΔＤＶＢに応じたＦＢ率をそのまま用いた。プロコン形態毎にＦＢ率補正係数を区別した実施例では、簡易プロコンでは５０％、通常プロコンでは１００％のＦＢ率補正係数を用いた。
【００５２】
図１０から、プロコン結果ＤＶＢの推移は、区別有りの実施例が、区別無しの比較例よりも毎回の変化率および振幅幅が小さく、理想ＤＶＢである３５０Ｖに収束しかけていることがわかる。また、図１１から、ＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率の推移も、プロコン結果ＤＶＢの推移と同様に、区別有りの実施例が、区別無しの比較例よりも毎回の変化率および振幅幅が小さく、ＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率が１０８％に収束しかけていることがわかる。このように、ＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率が一定値に収束することによって、現像装置２の現像槽内のトナー消費量と、トナー補給装置２２からの補給量が平衡状態になり、印字画像の色目変化を抑制することができる。
【００５３】
以上の実施例および比較例から、プロコン形態毎にＦＢ率補正係数を区別することによってＤＶＢの変化が小さくなっていることが分かる。すなわち、プロコン形態毎にＦＢ率補正係数を区別することで、印字画像の色目変化が抑えられ、効果が現れていると判断できる。
【００５４】
〔実施の形態２〕
実施の形態１では、画質調整部１２０は、トナー１色につき１個のトナーパッチを用いる簡易プロコンと、２個以上のトナーパッチを用いる通常プロコンとの２つから、選択を行った。本実施形態では、用いるトナーパッチの異なる３種類のプロコン（画質調整）から選択する。印字動作中は、上記３種類のうちトナーパッチが１番少ないプロコン、電源ＯＮ時には、上記３種類のうちトナーパッチが２番目に少ないプロコン、印字動作終了時には、上記３種類のうちトナーパッチが１番多いプロコンを選択する。
【００５５】
ここでは、印字動作中、電源ＯＮ時、印字動作終了時の３つの場合に分けて、異なる種類のプロコンを選択しているが、場合分けの条件、場合分けの数は、上記に限定されない。また、用いるトナーパッチの異なる４種類以上のプロコンから所定条件に従って選択するようになっていてもよい。なお、プロコンの選択肢の数が異なる以外の画像形成装置の構成および実行する処理は、実施の形態１と同様であるため、説明は省略する。
【００５６】
〔実施の形態３〕
実施の形態１では、トナー消費量は、ピクセルカウント数に基づき算出しているが、本実施形態では、ドットカウント数に基づき算出する。よって、本実施形態では、実施の形態１のピクセルカウンタ部の代わりに、ドットカウンタ部を設け、ドットカウント数に基づきトナー消費量を算出する。なお、ドットカウント数に基づきトナー消費量を算出する以外の画像形成装置の構成および実行する処理は、実施の形態１と同様であるため、説明は省略する。
【００５７】
〔実施の形態４〕
実施の形態１では、ΔＤＶＢに応じたＦＢ率は、ΔＤＶＢとＦＢ率を対応付けたテーブルを参照して求めているが、本実施形態では、データ格納部２１０に、ΔＤＶＢとＦＢ率との関係式を記憶させておき、この関係式から算出する。なお、ΔＤＶＢに応じたＦＢ率をΔＤＶＢとＦＢ率との関係式から算出する以外の画像形成装置の構成および実行する処理は、実施の形態１と同様であるため、説明は省略する。
【００５８】
〔実施の形態５〕
（ソフトウェアによる実現例）
上記した画像形成装置１００、特に制御部１１０、画質調整部１２０、ピクセルカウンタ部２００、およびトナー補給量演算部２２０は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００５９】
後者の場合、画像形成装置１００は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００６０】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る画像形成装置（１００）は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いて現像を行う現像手段（現像装置２）と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段（トナー補給装置２２）と、を有しトナー像を形成する画像形成手段（画像形成ステーション）と、前記トナー像の濃度を検出する濃度検出手段（画像濃度センサ１１９）と、画質調整用の基準トナー像を前記画像形成手段に形成させ、前記濃度検出手段による当該基準トナー像の濃度の検出結果と予め設定された目標濃度とを比較して、画像形成時の各条件を設定する画質調整を行う画質調整部（１２０）と、を備えた画像形成装置（１００）において、前記現像手段でのトナー消費量を算出するトナー消費量算出部（ピクセルカウンタ部２００）と、前記トナー補給手段から前記現像手段へのトナー補給量を、前記トナー消費量算出部の算出結果と前記画質調整部（１２０）の比較結果に応じたフィードバック量とに基づき算出する補給量演算部（トナー補給量演算部２２０）と、を備え、前記画質調整部（１２０）は、用いる基準トナー像の個数が異なる複数の前記画質調整のうちのいずれか１つを選択して実行し、前記補給量演算部は、用いる基準トナー像の個数が少ない前記画質調整ほど、前記フィードバック量に対する重みづけを小さくして、前記トナー補給量を算出する。
【００６１】
上記構成によると、用いる基準トナー像の個数が少ない画質調整ほどフィードバック量に対する重みづけを小さくして、トナー補給量を算出する。用いる基準トナー像の個数が少ないと、基準トナー像の形成、濃度検出、目標濃度との比較の時間を減らすことができるため、印字効率の低下を抑制できる。ここで、少ない個数は多い個数よりも画質調整の精度が劣ることになるが、上記のようにフィードバック量に対する重みづけを変更してトナー補給量を算出することで、少ない個数であっても、画質が安定化するようトナーを補給することができる。
【００６２】
よって、上記構成によると、画像濃度を安定に保つことが可能となる。なお、濃度検出手段は、像担持体（感光体ドラム３）上に形成された基準トナー像、あるいは中間転写体（中間転写ベルト７）上に転写された基準トナー像、のいずれの濃度を検出するようになっていてもよい。
【００６３】
本発明の態様２に係る画像形成装置（１００）では、前記画質調整部（１２０）は、印字動作中に実行する第１画質調整（簡易プロコン）と、印字動作中ではない場合に、前記第１画質調整で用いるよりも多くの個数の前記基準トナー像を用いて実行する第２画質調整（通常プロコン）と、のいずれか１つを選択して実行してもよい。
【００６４】
上記構成によると、印字動作中の第１画質調整は、印字動作中ではない場合の第２画質調整よりも、用いる基準トナー像の個数が少ない。少ない個数にすることによって、印字動作中の画質調整による印字効率の低下を抑制することができる。また、印字動作中ではない場合には用いるトナー像の個数を印字動作中よりも多くすることで、より精度のよい画質調整を行うことができる。
【００６５】
本発明の様態３に係る画像形成装置（１００）では、上記態様２に記載の画像形成装置（１００）において、前記補給量演算部は、前記第１画質調整での前記フィードバック量に対する重みづけを、前記第２画質調整での前記フィードバック量に対する重みづけの５０％として、上記トナー補給量を算出してもよい。
【００６６】
印字動作中に少ない基準トナー像を用いて画質調整する場合の重みづけは、印字動作ではない場合に印字動作中より多い基準トナー像を用いて画質調整する場合の重みづけの５０％とすることで、より適切に印字効率を下げずに画像濃度を安定に保つことができる。
【００６７】
本発明の様態４に係る画像形成装置（１００）では、上記態様１から３のいずれか１つの画像形成装置（１００）において、前記補給量演算部は、前記フィードバック量を画質調整毎に算出し、算出されたフィードバック量を累積値として記憶するデータ格納手段（データ格納部２１０）を備えてもよい。
【００６８】
上記構成によると、画質調整毎に算出されたフィードバック量を累積値として記憶することができる。記憶したフィードバック量の累積値（ＢａｃｋＵｐ＿ＦＢ率）が、一定値に収束することで、現像装置の現像槽内のトナー消費量とトナー補給装置からのトナー補給量とが平衡状態になったことがわかり、平衡状態になると、印字画像の色目変化を抑制することができる。
【００６９】
本発明の態様５に係る画像形成装置（１００）では、上記態様１から４のいずれか１つに記載の画像形成装置（１００）において、前記補給量演算部は、今回求めた前記フィードバック量に前記データ格納手段に格納された前回までの前記フィードバック量の累積値を乗算した値に、前記トナー消費量を乗算して、前記トナー補給量を算出してもよい。
【００７０】
上記構成により算出した量のトナーを補給することで、現像装置の現像槽内のトナー消費量とトナー補給装置からのトナー補給量とを平衡状態にすることができる。このように、消費と補給のバランスを取ってトナー補給を行え、印字画像の色目変化を抑制することができる。
【００７１】
本発明の態様６に係る画像形成装置（１００）では、上記態様１から５のいずれか１つの画像形成装置において、前記トナー消費量算出部は、画像データのピクセル毎に階調値（濃度値）をカウントしたピクセルカウント数の累積値を基に、前記トナー消費量を算出してもよい。このような構成であると、ピクセルカウント数を基に精度よくトナー消費量を算出することができる。また、前記トナー消費量算出部は、印字率、ドットカウント数、現像装置の使用期間、像担持体の走行距離、あるいは、印字枚数等に基づいて、トナー消費量を算出するようになっていてもよい。また、これらの組み合わせから算出するようになっていてもよい。
【００７２】
本発明の態様７に係る画質調整方法は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いて現像を行う現像手段と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、を有しトナー像を形成する画像形成手段と、前記トナー像の濃度を検出する濃度検出手段と、を備えた画像形成装置での画質調整方法において、画質調整用の基準トナー像を前記画像形成手段に形成させ、前記濃度検出手段による当該基準トナー像の濃度の検出結果と予め設定された目標濃度とを比較して、画像形成時の各条件を設定する画質調整を行う画質調整工程と、前記現像手段でのトナー消費量を算出するトナー消費量算出工程と、前記トナー補給手段から前記現像手段へのトナー補給量を、前記トナー消費量算出工程での算出結果と前記画質調整工程での比較結果に応じたフィードバック量とに基づき算出する補給量演算工程と、を含み、前記画質調整工程では、用いる基準トナー像の個数が異なる複数の前記画質調整のうちのいずれか１つを選択して実行し、前記補給量演算ステップでは、用いる基準トナー像の個数が少ない前記画質調整程、前記フィードバック量に対する重みづけを小さくして、前記トナー補給量を算出する。
【００７３】
上記方法によると、上記画像形成装置と同様の効果を奏し、画像濃度を安定に保つことが可能な画質調整を実行できる。
【００７４】
本発明の各態様に係る画像形成装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記画像形成装置が備える各部として動作させることにより上記画像形成装置をコンピュータにて実現させる画像形成装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【００７５】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、例えば複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真方式を用いる画像形成装置等に適用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１００    画像形成装置
２，２ａ〜２ｄ    現像装置（現像手段）
３，３ａ〜３ｄ    感光体ドラム
２２    トナー補給装置（トナー補給手段）
１１０    制御部
１２０    画質調整部
２００    ピクセルカウンタ部（トナー消費量算出部）
２１０    データ格納部（データ格納手段）
２２０    トナー補給量演算部（補給量演算部）
１７０    環境検出部
１１９    画像濃度センサ（濃度検出手段）
【図１】
2015004739.tif 000003
【図２】
2015004739.tif 000004
【図３】
2015004739.tif 000005
【図４】
2015004739.tif 000006
【図５】
2015004739.tif 000007
【図６】
2015004739.tif 000008
【図７】
2015004739.tif 000009
【図８】
2015004739.tif 000010
【図９】
2015004739.tif 000011
【図１０】
2015004739.tif 000012
【図１１】
2015004739.tif 000013