(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、
画像情報に基づいて該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
現像剤担持体の表面に担持された二成分現像剤を該現像剤担持体の回転により現像領域へ搬送し、現像領域にて二成分現像剤中のトナーを上記潜像担持体表面上の潜像に付着させて該潜像を現像する現像装置と、
上記現像装置内の二成分現像剤へのトナー補給を行うトナー補給手段と、
二成分現像剤中のトナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要な目標トナー補給量を算出し、算出した目標トナー補給量のトナーが補給されるように上記トナー補給手段を制御するトナー補給制御手段とを備えており、
上記現像装置により現像されることで上記潜像担持体上に形成されたトナー像を最終的に記録材上に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、
上記現像装置内の二成分現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
画像形成動作中の作像動作と並行して上記トナー補給手段によりトナー補給を行うときの当該トナー補給の前後における作像前後の二成分現像剤のトナー濃度を上記トナー濃度検知手段により検知して当該トナー補給前後における作像前後のトナー濃度差を算出するとともに、該トナー濃度検知手段による当該トナー補給前の作像前トナー濃度検知時から該トナー濃度検知手段による当該トナー補給後の作像後トナー濃度検知時までの間の画像形成動作における画像情報を取得し、作像動作終了後に該トナー濃度差と該画像情報とから次回以降の作像時の上記目標トナー補給量を補正する補正値を算出する補正値算出処理を行う補正値算出処理手段とを有し、
上記トナー補給制御手段は、上記補正値算出処理手段により算出した補正値により補正した目標トナー補給量のトナーが補給されるように上記トナー補給手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
複数のトナーパッチを上記潜像担持体上に形成し、該潜像担持体上の該複数のトナーパッチ又は該潜像担持体から被転写体上へ転写した後の該複数のトナーパッチのトナー付着量をトナー付着量検出手段により検出し、その検出結果に基づいて目標画像濃度を得るための画像濃度調整制御を実行する画像濃度調整制御手段を有し、
上記補正値算出処理手段は、上記画像濃度調整制御が実行された直後の画像形成動作中の作像動作と並行して上記補正値算出処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記補正値算出処理手段は、上記トナー補給手段によるトナー補給を開始してから予め決められた不安定補給時間を経過するまでの間に該トナー補給手段によるトナー補給が終了する場合には上記補正値算出処理を行わず、該不安定補給時間を経過した後に該トナー補給手段によるトナー補給が終了する場合に該補正値算出処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記補正値算出処理手段は、上記トナー補給手段による複数回のトナー補給の合計時間が予め決められた不安定補給時間未満であるときには上記補正値算出処理を行わず、該不安定補給時間以上であるときには該補正値算出処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記トナー補給手段を複数備えており、
上記トナー補給制御手段は、当該複数のトナー補給手段を個別に制御するものであり、
上記補正値算出処理手段は、当該複数のトナー補給手段について個別に上記補正値算出処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
上記補正値算出処理手段は、所定の期間をあけて上記補正値算出処理を繰り返し行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
上記所定の期間は、予め決められた固定期間、又は、使用環境若しくは累積トナー消費量に応じて決定される期間であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、潜像担持体上の潜像を二成分現像剤により現像することで得られるトナー像を最終的に記録材上に転移させて画像形成を行う画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現像装置（現像手段）内を現像剤循環搬送路に沿って循環搬送される二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）中のトナーが画像形成によって消費されると、その消費分のトナーをトナー補給手段により現像剤に補給する。このトナー補給の際に採用される従来のトナー補給制御方法としては、次のような方法が知られている。
例えば、現像装置内で現像剤を循環搬送する循環搬送経路上の所定箇所（トナー検知箇所）にトナー濃度検知手段を設け、このトナー濃度検知手段で検知したトナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要な目標トナー補給量を算出する。そして、算出した目標トナー補給量のトナーが補給されるように補給トナーを一括して又は一定間隔で断続的に現像剤に補給するという制御方法が知られている。以下、この制御方法をフィードバック補給制御（ＦＢ補給制御）という。また、潜像担持体上に露光装置（潜像形成手段）が潜像形成する際に用いる画素書込情報（画像情報）から、その潜像を現像することで消費すると予想されるトナー消費量（予測値）を求める。そして、算出した予測値から目標トナー補給量を算出し、その目標トナー補給量のトナーが補給されるように補給トナーを一括して又は一定間隔で断続的に現像剤に補給するという制御方法も知られている。以下、この制御方法をフィードフォワード補給制御（ＦＦ補給制御）という。また、ＦＦ補給制御にＦＢ補給制御を組み合わせた制御方法も提案されている。
【０００３】
一般に、トナー補給装置には個体差があり、単位補給動作当たりに補給されるトナー量（単位トナー補給量）が個々のトナー補給装置によって異なる。また、同じトナー補給装置であっても、これを搭載する画像形成装置が設置される場所の温度や湿度といった使用環境や、トナー補給装置内のトナー残量、トナー補給装置を駆動するためのギヤやモータの劣化といった要因によって、単位トナー補給量が異なる。そのため、仮に正確な目標トナー補給量が算出されていても、実際のトナー補給量が目標トナー補給量とはならず、補給誤差が発生する。
【０００４】
特許文献１には、このようなトナー補給装置の個体差によって生じる単位トナー補給量の誤差に起因した補給誤差を補正できる画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、まず、トナー補給動作を行うのに先立って、トナー濃度検知手段によってトナー補給前のトナー濃度を検知しておく。その後、そのトナー濃度検知手段の検知結果から目標トナー補給量を算出し、その目標トナー補給量のトナーを補給するトナー補給動作を実行する。そして、このトナー補給動作後に、トナー濃度検知手段によってトナー補給後のトナー濃度を検知する。このとき、補給前のトナー濃度検知手段の検知結果から算出した目標トナー補給量が正確であり、かつ、その目標トナー補給量のトナーが正確に補給されたならば、トナー補給後におけるトナー濃度は目標トナー濃度と一致するはずである。しかしながら、実際には、トナー補給装置の個体差による補給誤差のため、目標トナー補給量のトナーが正確に補給されないので、トナー補給後におけるトナー濃度は目標トナー濃度と一致しない。
【０００５】
上記特許文献１に開示された従来の画像形成装置では、トナー補給前後のトナー濃度差に、単位トナー濃度差当たりのトナー補給量を乗じて、今回のトナー補給による実際のトナー補給量（実補給量）を算出する。単位トナー濃度差当たりのトナー補給量は、予め高い精度で得ることができるものなので、ここで算出される実補給量は、高い精度で実際に補給されたトナー補給量と一致する。そして、今回のトナー補給時に算出した目標トナー補給量と当該実補給量との比率を補正係数（補正値）とし、以後のトナー補給時には、この補正係数を用いて目標トナー補給量を算出する。これにより、トナー補給装置の個体差による補給誤差が補正され、本来必要な量のトナーが適正に補給される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記特許文献１に記載された従来の画像形成装置では、補正係数を算出するためにトナー補給前のトナー濃度を検知してからトナー補給後のトナー濃度を検知するまでの期間、画像形成動作を実行することができない。なぜなら、この期間にトナーが消費されると、トナー補給前後のトナー濃度差から、当該トナー補給によって補給された実際のトナー補給量（実補給量）を算出できず、適正な補正係数を算出できないためである。そのため、上記特許文献１に記載された従来の画像形成装置では、補正係数を算出するために画像形成動作を実行しないでトナー補給動作のみを行う期間を設ける必要があり、画像形成動作の待機時間が増大するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、補給誤差を補正するための補正値を算出するにあたって画像形成動作の待機時間を増大させることのない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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、画像情報に基づいて該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、現像剤担持体の表面に担持された二成分現像剤を該現像剤担持体の回転により現像領域へ搬送し、現像領域にて二成分現像剤中のトナーを上記潜像担持体表面上の潜像に付着させて該潜像を現像する現像装置と、上記現像装置内の二成分現像剤へのトナー補給を行うトナー補給手段と、二成分現像剤中のトナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要な目標トナー補給量を算出し、算出した目標トナー補給量のトナーが補給されるように上記トナー補給手段を制御するトナー補給制御手段とを備えており、上記現像装置により現像されることで上記潜像担持体上に形成されたトナー像を最終的に記録材上に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、上記現像装置内の二成分現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、画像形成動作中の作像動作と並行して上記トナー補給手段によりトナー補給を行うときの当該トナー補給の前後における作像前後の二成分現像剤のトナー濃度を上記トナー濃度検知手段により検知して当該トナー補給前後における作像前後のトナー濃度差を算出するとともに、該トナー濃度検知手段による当該トナー補給前の作像前トナー濃度検知時から該トナー濃度検知手段による当該トナー補給後の作像後トナー濃度検知時までの間の画像形成動作における画像情報を取得し、作像動作終了後に該トナー濃度差と該画像情報とから次回以降の作像時の上記目標トナー補給量を補正する補正値を算出する補正値算出処理を行う補正値算出処理手段とを有し、上記トナー補給制御手段は、上記補正値算出処理手段により算出した補正値により補正した目標トナー補給量のトナーが補給されるように上記トナー補給手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、複数のトナーパッチを上記潜像担持体上に形成し、該潜像担持体上の該複数のトナーパッチ又は該潜像担持体から被転写体上へ転写した後の該複数のトナーパッチのトナー付着量をトナー付着量検出手段により検出し、その検出結果に基づいて目標画像濃度を得るための画像濃度調整制御を実行する画像濃度調整制御手段を有し、上記補正値算出処理手段は、上記画像濃度調整制御が実行された直後の画像形成動作中の作像動作と並行して上記補正値算出処理を実行することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記補正値算出処理手段は、上記トナー補給手段によるトナー補給を開始してから予め決められた不安定補給時間を経過するまでの間に該トナー補給手段によるトナー補給が終了する場合には上記補正値算出処理を行わず、該不安定補給時間を経過した後に該トナー補給手段によるトナー補給が終了する場合に該補正値算出処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記補正値算出処理手段は、上記トナー補給手段による複数回のトナー補給の合計時間が予め決められた不安定補給時間未満であるときには上記補正値算出処理を行わず、該不安定補給時間以上であるときには該補正値算出処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記トナー補給手段を複数備えており、上記トナー補給制御手段は、当該複数のトナー補給手段を個別に制御するものであり、上記補正値算出処理手段は、当該複数のトナー補給手段について個別に上記補正値算出処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、上記補正値算出処理手段は、所定の期間をあけて上記補正値算出処理を繰り返し行うことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記所定の期間は、予め決められた固定期間、又は、使用環境若しくは累積トナー消費量に応じて決定される期間であることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明においては、トナー補給前後のトナー濃度を検知して得られるトナー補給前後のトナー濃度差だけでなく、当該トナー補給前のトナー濃度検知時から当該トナー補給後のトナー濃度検知時までの期間の画像形成動作における画像情報を用いて、目標トナー補給量を補正するための補正値を算出する。この期間中に画像形成動作が行われてトナーが消費される場合、トナー補給前後のトナー濃度差から、当該期間中における実際のトナー補給量と当該期間中の画像形成動作によって実際に消費されたトナー消費量との差分値が高精度に算出できる。当該期間中の画像形成動作によるトナー消費量は、その画像形成動作の画像情報を用いて高い精度で把握することができる。よって、当該期間中に画像形成動作が行われてトナーが消費される場合でも、トナー補給前後のトナー濃度差と、当該期間中の画像形成動作の画像情報から得られる当該画像形成動作によるトナー消費量とから、当該期間中における実際のトナー補給量を高精度に算出できる。これにより、当該期間中のトナー補給時に用いた目標トナー補給量と当該期間中に実際に補給されたトナー量との誤差（すなわち補給誤差）を把握することができ、この補給誤差を小さくするための適正な補正値を算出することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上、本発明によれば、補正値算出のために用いる補給前後のトナー濃度を検知する間に画像形成動作を実行しても適正な補正値を算出できるので、補正値を算出するにあたって画像形成動作の待機時間を増大させることがないという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
【図２】同プリンタにおけるＹトナー像を生成するためのプロセスユニットの構成を示す概略図である。
【図３】同プロセスユニットにおける現像ユニット内を現像剤が循環する現像剤循環搬送路周辺の現像ユニット構成を示す説明図である。
【図４】実施形態におけるトナー補給制御を実行する制御系の一例を示すブロック図である。
【図５】同トナー補給制御の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施形態における目標トナー補給量の補正値を算出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実トナー補給量が実トナー消費量よりも多い場合における、作像動作開始から作像動作終了までの間における現像ユニット内のトナー量の増減の一例を示すグラフである。
【図８】実トナー補給量が実トナー消費量よりも少ない場合における、作像動作開始から作像動作終了までの間における現像ユニット内のトナー量の増減の一例を示すグラフである。
【図９】（ａ）は、補正値を算出するための専用の時間が必要であった従来装置において定期的に補正値算出を実施する場合の総作像時間を示す説明図である。（ｂ）は、実施形態において従来装置と同じ作像を行いながら同じ頻度で補正値算出を行う場合の総作像時間を示す説明図である。
【図１０】目標トナー補給量を補正値によって補正することによる効果を説明するための説明図である。
【図１１】変形例１における補正値算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】変形例３におけるトナー補給制御の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。
このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す。）用の４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。
【００１３】
図２は、Ｙトナー像を生成するためのプロセスユニット１Ｙの構成を示す概略図である。
このプロセスユニット１Ｙは、感光体ユニット２Ｙと現像ユニット７Ｙとを有している。感光体ユニット２Ｙ及び現像ユニット７Ｙは、プロセスユニット１Ｙとして一体的にプリンタ本体に対して着脱可能に構成されている。ただし、プリンタ本体から取り外した状態では、現像ユニット７Ｙを図示しない感光体ユニットに対して着脱することができる。
【００１４】
感光体ユニット２Ｙは、潜像担持体としてのドラム状の感光体３Ｙ、ドラムクリーニング装置４Ｙ、図示しない除電装置、帯電装置５Ｙなどを有している。
帯電手段である帯電装置５Ｙは、図示しない駆動手段によって図２中時計回り方向に回転駆動する感光体３Ｙの表面を帯電ローラ６Ｙにより一様帯電させる。具体的には、図２中反時計回りに回転駆動する帯電ローラ６Ｙに対して図示しない電源から帯電バイアスを印加し、その帯電ローラ６Ｙを感光体３Ｙに近接又は接触させることで、感光体３Ｙを一様帯電させる。なお、帯電ローラ６Ｙの代わりに、帯電ブラシ等の他の帯電部材を近接又は接触させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャのように、チャージャ方式によって感光体３Ｙを一様帯電させるものを用いてもよい。帯電装置５Ｙによって一様帯電した感光体３Ｙの表面は、後述する潜像形成手段としての光書込ユニット２０から発せられるレーザー光によって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。
【００１５】
図３は、現像ユニット内を現像剤が循環する現像剤循環搬送路周辺の現像ユニット構成を示す説明図である。
現像装置である現像ユニット７Ｙは、図２や図３に示すように、現像剤撹拌搬送路９Ｙ内に、現像剤搬送手段としての第１搬送スクリュー８Ｙが配設されている。また、現像剤供給搬送路１４Ｙ内には、現像剤搬送手段としての第２搬送スクリュー１１Ｙが配設されている。更に、現像ユニット７Ｙは、トナー濃度検知手段としての透磁率センサからなるトナー濃度センサ１０Ｙ、現像剤搬送手段としての第２搬送スクリュー１１Ｙ、現像剤担持体としての現像ロール１２Ｙ、現像剤規制部材としてのドクターブレード１３Ｙなども備えている。これら２つの搬送路内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとからなる二成分現像剤である図示しないＹ現像剤が収容されている。
【００１６】
第１搬送スクリュー８Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、現像剤撹拌搬送路９Ｙ内のＹ現像剤を図２中手前側（図３中矢印Ａの方向）へ搬送する。搬送途中のＹ現像剤は、第１搬送スクリュー８Ｙ上に固定されたトナー濃度センサ１０Ｙによって、現像剤撹拌搬送路９Ｙにおけるトナー補給口１７Ｙに対向する補給箇所（本実施形態では現像剤撹拌搬送路９Ｙの上流端付近）よりも現像剤循環方向下流側に位置する所定の検出箇所（本実施形態では現像剤撹拌搬送路９Ｙの下流端付近）を通過するＹ現像剤のトナー濃度が検知される。そして、第１搬送スクリュー８Ｙにより現像剤撹拌搬送路９Ｙの下流端まで搬送されたＹ現像剤は、端部連通口１８Ｙから現像剤供給搬送路１４Ｙの上流端に進入する。
【００１７】
現像剤供給搬送路１４Ｙ内の第２搬送スクリュー１１Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、Ｙ現像剤を図２中奥側（図３中矢印Ａの方向）へ搬送する。このようにしてＹ現像剤を搬送する第２搬送スクリュー１１Ｙの図２中上方には、現像ロール１２Ｙが第２搬送スクリュー１１Ｙと平行な姿勢で配設されている。この現像ロール１２Ｙは、図２中反時計回り方向に回転駆動する非磁性スリーブからなる現像剤担持体としての現像スリーブ１５Ｙ内に、固定配置されたマグネットローラ１６Ｙが内包された構成となっている。第２搬送スクリュー１１Ｙによって搬送されるＹ現像剤の一部は、マグネットローラ１６Ｙの発する磁力によって現像スリーブ１５Ｙの表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブ１５Ｙの表面と所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード１３Ｙによってその層厚が規制された後、感光体３Ｙと対向する現像領域まで搬送され、感光体３Ｙ上のＹ用の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体３Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像スリーブ１５Ｙの回転に伴って第２搬送スクリュー１１Ｙ上に戻される。そして、第２搬送スクリュー１１Ｙにより現像剤供給搬送路１４Ｙの下流端まで搬送されたＹ現像剤は、端部連通口１９Ｙを経て現像剤撹拌搬送路９Ｙの上流端に戻る。このようにして、Ｙ現像剤は現像ユニット内を循環搬送される。
【００１８】
感光体３Ｙ上に形成されたＹトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト４１に中間転写される。感光体ユニット２Ｙのドラムクリーニング装置４Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体３Ｙの表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体３Ｙの表面は、図示しない除電装置によって除電される。この除電により、感光体３Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色用のプロセスユニット１Ｃ，１Ｍ，１Ｋにおいても、同様にして感光体３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上にＣトナー像、Ｍトナー像、Ｋトナー像が形成されて、中間転写ベルト４１上に中間転写される。
【００１９】
プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの図１中下方には、光書込ユニット２０が配設されている。光書込ユニット２０は、画像情報に基づいて発したレーザー光Ｌを、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋに照射する。これにより、感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上には、それぞれＹ用、Ｃ用、Ｍ用、Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット２０は、光源から発したレーザー光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー２１によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋに照射するものである。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイを採用したものを用いてもよい。
【００２０】
光書込ユニット２０の下方には、第１給紙カセット３１、第２給紙カセット３２が鉛直方向に重なるように配設されている。これらの給紙カセット内には、それぞれ、記録材である記録紙Ｐが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Ｐには、第１給紙ローラ３１ａ及び第２給紙ローラ３２ａがそれぞれ当接している。第１給紙ローラ３１ａが図示しない駆動手段によって図１中反時計回りに回転駆動すると、第１給紙カセット３１内の一番上の記録紙Ｐが、カセットの図１中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路３３に向けて排出される。また、第２給紙ローラ３２ａが図示しない駆動手段によって図１中反時計回りに回転駆動すると、第２給紙カセット３２内の一番上の記録紙Ｐが給紙路３３に向けて排出される。給紙路３３内には、複数の搬送ローラ対３４が配設されており、給紙路３３に送り込まれた記録紙Ｐは、これら搬送ローラ対３４のローラ間に挟み込まれながら、給紙路３３内を図１中下側から上側に向けて搬送される。また、給紙路３３の末端には、レジストローラ対３５が配設されている。レジストローラ対３５は、搬送ローラ対３４から送られてくる記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
【００２１】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの図１中上方には、中間転写ベルト４１を張架しながら図１中反時計回りに無端移動させる転写ユニット４０が配設されている。転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１のほか、ベルトクリーニングユニット４２、第１ブラケット４３、第２ブラケット４４などを備えている。また、４つの１次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍ，４５Ｋ、２次転写バックアップローラ４６、駆動ローラ４７、補助ローラ４８、テンションローラ４９なども備えている。中間転写ベルト４１は、これらのローラに張架されながら、駆動ローラ４７の回転駆動によって図１中反時計回りに無端移動する。４つの１次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍ，４５Ｋは、このように無端移動する中間転写ベルト４１を感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４１の内周面にトナーとは逆極性（本実施形態ではプラス極性）の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト４１は、その無端移動に伴ってＹ用、Ｃ用、Ｍ用、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、その外周面に感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上の各色トナー像が重なり合うように１次転写される。これにより、中間転写ベルト４１上に４色重ね合わせトナー像（以下「４色トナー像」という。）が形成される。
【００２２】
２次転写バックアップローラ４６は、中間転写ベルト４１のループ外側に配設された２次転写ローラ５０との間に中間転写ベルト４１を挟み込んで２次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対３５は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを、中間転写ベルト４１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで、２次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト４１上の４色トナー像は、２次転写バイアスが印加される２次転写ローラ５０と２次転写バックアップローラ４６との間に形成される２次転写電界や、ニップ圧の影響により、２次転写ニップ内で記録紙Ｐに一括２次転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
【００２３】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト４１には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット４２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４２は、クリーニングブレード４２ａを中間転写ベルト４１のおもて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取って除去するものである。
【００２４】
なお、転写ユニット４０の第１ブラケット４３は、図示しないソレノイドの駆動のオンオフに伴って、補助ローラ４８の回転軸線を中心にして所定の回転角度で揺動するようになっている。本実施形態のプリンタは、モノクロ画像を形成する場合には、前述のソレノイドの駆動によって第１ブラケット４３を図中反時計回りに少しだけ回転させる。この回転により、補助ローラ４８の回転軸線を中心にしてＹ用、Ｃ用、Ｍ用の１次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍを図中反時計回りに公転させることで、中間転写ベルト４１をＹ用、Ｃ用、Ｍ用の感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍから離間させる。そして、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋのうち、Ｋ用のプロセスユニット１Ｋだけを駆動して、モノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像形成時にＹ用、Ｃ用、Ｍ用のプロセスユニットを無駄に駆動させることによるそれらプロセスユニットの消耗を回避することができる。
【００２５】
２次転写ニップの図中上方には、定着手段としての定着ユニット６０が配設されている。この定着ユニット６０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ６１と、定着ベルトユニット６２とを備えている。定着ベルトユニット６２は、定着ベルト６４、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ６３、テンションローラ６５、駆動ローラ６６、図示しない温度センサ等を有している。そして、無端状の定着ベルト６４を加熱ローラ６３、テンションローラ６５及び駆動ローラ６６によって張架しながら、図１中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト６４は加熱ローラ６３によって裏面側から加熱される。このようにして加熱される定着ベルト６４の加熱ローラ６３の掛け回し箇所には、図１中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ６１がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ６１と定着ベルト６４とが当接する定着ニップが形成されている。
【００２６】
定着ベルト６４のループ外側には、図示しない温度センサが定着ベルト６４のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト６４の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ６３に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ６１に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、定着ベルト６４の表面温度が約１４０℃に維持される。２次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、中間転写ベルト４１から分離した後、定着ユニット６０内に送られる。そして、定着ユニット６０内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、定着ベルト６４によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が記録紙Ｐに定着する。
【００２７】
このようにして定着処理が施された記録紙Ｐは、排紙ローラ対６７のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部６８が形成されており、排紙ローラ対６７によって機外に排出された記録紙Ｐは、このスタック部６８に順次スタックされる。
【００２８】
転写ユニット４０の上方には、Ｙトナー、Ｃトナー、Ｍトナー、Ｋトナーをそれぞれ収容する４つのトナー収容器であるトナーカートリッジ７２Ｙ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｋが配設されている。トナーカートリッジ７２Ｙ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｋ内の各色トナーは、トナー補給装置７０により、それぞれ、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの現像ユニット７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋに適宜供給される。トナーカートリッジ７２Ｙ，７２Ｃ，７２Ｍ，７２Ｋは、プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
【００２９】
以下、本発明の特徴部分であるトナー補給制御について説明する。
なお、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックごとに、互いに独立してトナー補給動作が実行できるように構成されているが、そのトナー補給動作はいずれも同様である。よって、以下の説明では、色分け符号Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの記載を省略して説明する。
【００３０】
図４は、本実施形態におけるトナー補給制御を実行する制御系の一例を示すブロック図である。
図４に示す制御系において、トナー補給制御手段としての制御装置１００には、現像ユニット７に取り付けられたトナー濃度センサ１０からトナー濃度情報が入力される。また、制御装置１００には、光書込ユニット２０から、潜像形成に用いる画像情報が入力される。本実施形態の制御装置１００は、トナー濃度情報を用いたＦＢ補給制御と画像情報を用いたＦＦ補給制御とを併用したトナー補給制御を実行する。具体的には、制御装置１００は、トナー濃度センサ１０からのトナー濃度情報と目標トナー濃度との差分値に基づいて、現在のトナー濃度を目標トナー濃度へ回復させるために必要なトナー補給量（ＦＢ補給量）を算出する。また、制御装置１００は、光書込ユニット２０からの画像情報に基づいて、その画像情報に基づく画像形成動作により消費されるトナー量を予測し、そのトナー消費によるトナー濃度低下を抑制するのに必要なトナー補給量（ＦＦ補給量）を算出する。そして、制御装置１００は、このようにして算出されるＦＢ補給量とＦＦ補給量とを加算し、その加算値を目標トナー補給量（以下「補正前目標トナー補給量」という。）として算出する。制御装置１００は、補正前目標トナー補給量を算出した後、記憶装置１０１内に保存されている補正値を用いて補正前目標トナー補給量を補正する。そして、これにより得られる補正後目標トナー補給量のトナーが現像ユニット７へ補給されるようにトナー補給装置７０を制御する。
【００３１】
図５は、本実施形態におけるトナー補給制御の流れを示すフローチャートである。
印刷ジョブが入力されると（Ｓ１）、まず、トナー濃度センサ１０によって現像ユニット７内の現像剤のトナー濃度（以下「作像前トナー濃度」という。）を検知し（Ｓ２）、その検知結果である作像前トナー濃度の値を記憶装置１０１に格納しておく。なお、本実施形態ではトナー濃度の単位をトナーとキャリアの質量比［ｗｔ％］で説明する。また、トナーの量は質量［ｇ］で表現し、トナーを補給する場合は正の値とし、トナーを消費する場合は負の値になるものとして説明する。
【００３２】
作像前トナー濃度が検知された後、印刷ジョブの内容に従った作像動作が開始され（Ｓ３）、制御装置１００は、今回の画像形成のための潜像を感光体３上に形成する際に光書込ユニット２０が用いる画像情報を取得する（Ｓ４）。取得した画像情報は、記憶装置１０１に格納される。ここでいう画像情報とは、具体的には、例えば、単位画像面積当たりの感光体３へのトナー付着量や、単位画像面積当たりの画像面積率（所定のトナー付着量を１としたときの単位画像面積に付着するトナー付着量の比率）といった形で与えられる。ここでいう単位画像面積は、例えば、出力画像が形成される紙１枚の面積としたり、紙１枚の面積をさらに分割した一領域の面積としたりするなど、任意に設定できる。また、例えば、規定時間内に出力される出力画像の面積を単位画像面積としてもよい。ただし、複数枚分の紙の面積を単位画像面積とするなど単位画像面積を大きく設定すると、画像情報を得られるタイミングが遅くなるため、ＦＦ補給制御の補給動作開始時期が遅れるおそれがある。そのため、単位画像面積はなるべく小さくとることが望ましい。
なお、画像情報は、その画像情報に対応する画像形成動作によって感光体上に付着するトナー付着量（現像ユニットが消費するトナー量）が特定できる情報であれば、どのような情報であってもよい。
【００３３】
次に、制御装置１００は、以前の画像形成動作時に後述する方法によって算出しておいた補正値を記憶装置１０１から読み出す（Ｓ５）。その後、制御装置１００は、上記Ｓ２でトナー濃度センサ１０が検知した作像前トナー濃度と上記Ｓ４で取得した画像情報とを用いて、トナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要なトナー補給量（補正前目標トナー補給量）を算出する。そして、上記Ｓ５で読み出した補正値を用いて、補正前目標トナー補給量を補正して、最終的な目標トナー補給量を算出する（Ｓ６）。本実施形態では、最終的な目標トナー補給量を、下記の式（１）より算出するが、補正前目標トナー補給量を補正値を用いてどのように補正するかは適宜決定される。
目標トナー補給量  ＝  補正前目標トナー補給量  ×  補正値  ・・・（１）
【００３４】
算出した最終的な目標トナー補給量は記憶装置１０１に記憶されるが、初回の画像形成動作時にはまだ補正値が算出されていないので、記憶装置１０１には予め補正値の初期値を記憶させておく。初回の画像形成動作時にはこの初期値を用いて最終的な目標トナー補給量を算出する。この初期値は任意の値で良いが、初期値が大きすぎたり小さすぎたりすると初回の画像形成動作時にトナー補給量が多くなりすぎたり、逆に少なくなりすぎる。よって、この初期値は、補正前目標トナー補給量がそのまま最終的な目標トナー補給量として算出される値に設定するのが望ましい。
【００３５】
最終的な目標トナー補給量の算出を終えたら、制御装置１００は、その目標トナー補給量のトナーが現像ユニット７に補給されるようにトナー補給装置７０のトナー補給動作を制御する（Ｓ７）。そして、次に形成すべき画像がある場合には（Ｓ８のＹｅｓ）、上記Ｓ４の処理に戻り、その画像情報を取得して再び目標トナー補給量を算出してトナー補給を行う（Ｓ４〜Ｓ７）。上記Ｓ４の処理に戻った場合、当該次の画像の画像情報については、記憶装置１０１内の画像情報に対して累積的に記憶する。また、当該次の画像の画像情報を用いて算出した最終的な目標トナー補給量は、記憶装置１０１に記憶されている目標トナー補給量に加算する。
【００３６】
次に形成すべき画像がなくなった場合（Ｓ８のＮｏ）、作像動作を終了する（Ｓ９）。そして、トナー濃度センサ１０によって現像ユニット７内の現像剤のトナー濃度（以下「作像後トナー濃度」という。）を検知し（Ｓ１０）、その検知結果である作像後トナー濃度の値を記憶装置１０１に格納する。その後、制御装置１００は、記憶装置１０１に記憶されている４つの記憶情報、具体的には、今回の作像中に画像形成された画像の全画像情報、今回の作像中におけるトナー補給動作に使用された最終的な目標トナー補給量、作像前トナー濃度及び作像後トナー濃度という４つの記憶情報を用いて、次回以降に用いる補正値の算出処理を実施する（Ｓ２０）。
【００３７】
次に、本実施形態における補正値算出処理について説明する。
図６は、本実施形態における目標トナー補給量の補正値を算出する処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態の補正値算出処理では、制御装置１００は、まず、記憶装置１０１に記憶されている４つの記憶情報、すなわち、直前の作像中に画像形成された画像の画像情報、直前の作像中に実施されたトナー補給動作に使用された最終的な目標トナー補給量、直前の作像開始前に検知した作像前トナー濃度、及び、直前の作像終了後に検知した作像後トナー濃度を取得する（Ｓ２１）。
【００３８】
直前の作像中の画像形成動作によって感光体上に付着したトナー付着量の総量は、直前の作像中に現像ユニット７が消費したトナー消費量と一致すると考えることができる。記憶装置１０１に記憶されている画像情報は、直前の作像中に画像形成された画像の全画像情報の累積値である。よって、この画像情報から、直前の作像中に消費されたトナー消費量を算出することができる。このとき、画像情報から算出されるトナー消費量は、直前の作像中に現像ユニット７が実際に消費した実トナー消費量と高い精度で一致する。したがって、本実施形態では、画像情報から算出されるトナー消費量を実トナー消費量として算出する（Ｓ２２）。
【００３９】
また、下記の式（２）より、記憶装置１０１に記憶されている作像前トナー濃度と作像後トナー濃度との差分値から、直前の作像前後（直前の作像中のトナー補給前後）のトナー濃度変化量を直接的に把握することができる。直前の作像前後におけるトナー濃度変化量［ｗｔ％］が把握できれば、下記の式（３）より、直前の作像前後における現像ユニット７内の実トナー量変化量［ｇ］を把握することができる。したがって、記憶装置１０１に記憶されている作像前トナー濃度と作像後トナー濃度との差分値から、直前の作像前後における実際のトナー量変化量（実トナー量変化量）を高い精度で算出できる。本実施形態では、作像前トナー濃度と作像後トナー濃度との差分値から算出されるトナー量変化量を、実トナー量変化量として算出する（Ｓ２３）。
トナー濃度変化量  ＝  作像後トナー濃度  −  作像前トナー濃度  ・・・（２）
実トナー量変化量  ＝  トナー濃度変化量  ×  ΔＴｎ  ・・・（３）
【００４０】
作像前トナー濃度と作像後トナー濃度との差分値から算出されるトナー量変化量を算出する際には、単位トナー濃度変化量［ｗｔ％］あたりのトナー量変化量（単位トナー量変化量）ΔＴｎ［ｇ／ｗｔ％］を予め実験などにより特定しておく必要がある。厳密にはトナー濃度によって単位トナー量変化量ΔＴｎが微妙に異なってくるので、単位トナー量変化量ΔＴｎはトナー濃度に応じて複数用意しておくことが望ましい。
【００４１】
図７及び図８は、作像動作開始から作像動作終了までの間における現像ユニット内のトナー量の増減の一例を示すグラフである。
仮に、直前の作像中において、実トナー補給量の変化が図７中符号ｂのグラフで示すようなものであり、実トナー消費量の変化が図７中符号ｃのグラフで示すようなものであった場合、直前の作像中における実トナー量変化量は図７中符号ａのグラフで示すものとなる。
一方、仮に、直前の作像中において、実トナー補給量の変化が図８中符号ｅのグラフで示すようなものであり、実トナー消費量の変化が図８中符号ｆのグラフで示すようなものであった場合、直前の作像中における実トナー量変化量は図７中符号ｄのグラフで示すものとなる。
【００４２】
実トナー量変化量は、直前の作像中に現像ユニット内における二成分現像剤中のトナーの実際の増減量を示すものである。すなわち、実トナー量変化量は、直前の作像中に実際に補給されたトナー補給量と、直前の作像中に実際に消費されたトナー消費量との合計値に相当し、下記の式（４）のように表すことができる。また、この式（４）を変形すると、下記の式（５）が得られる。
実トナー量変化量  ＝  実トナー補給量  ＋  実トナー消費量  ・・・（４）
実トナー補給量  ＝  実トナー量変化量  −  実トナー消費量  ・・・（５）
【００４３】
上述したように、実トナー消費量については上記Ｓ２２において直前の作像中における画像情報から算出され、実トナー量変化量については上記Ｓ２４において作像前後のトナー濃度から算出される。よって、本実施形態においては、画像形成動作（作像動作）と並行してトナー補給を行う場合でも、適正な実トナー補給量を算出することができる（Ｓ２４）。
【００４４】
一方、記憶装置１０１に記憶されている目標トナー補給量は、トナー補給装置７０がこの目標トナー補給量どおりのトナーを現像ユニット７に補給できる場合には、直前の作像中に現像ユニット７へ実際に補給されたトナー補給量と一致する。しかしながら、トナー補給装置７０には個体差があるので、トナー補給装置７０が常に目標トナー補給量どおりのトナーを現像ユニット７に補給できるとは限らず、補給誤差が生じる。そこで、記憶装置１０１に記憶されている目標トナー補給量を、直前の作像中に現像ユニット７へ補給されたと推定されるトナー補給量（以下「推定トナー補給量」という。）として決定する（Ｓ２５）。
【００４５】
その後、制御装置１００は、下記の式（６）より、実トナー補給量と推定トナー補給量との比を補給誤差比率として算出する（Ｓ２６）。実トナー補給量は、直前の作像中に実際に補給されたトナー補給量を表した値であり、推定トナー補給量は、トナー補給装置７０が適正に補給動作した場合の計算上のトナー補給量を示す値である。したがって、ここで算出される補給誤差比率は、トナー補給装置７０の個体差による補給誤差を示す値となる。
補給誤差比率  ＝  実トナー補給量  ／  推定トナー補給量  ・・・（６）
【００４６】
本実施形態において、制御装置１００は、上記式（６）により算出される補給誤差比率から、下記の式（７）により、補正値を算出する（Ｓ２７）。このようにして算出した補正値は、記憶装置１０１内に記憶されている補正値に上書きされ、上記式（１）で示したように次回以降の作像時の目標トナー補給量を算出する際に用いられる。補正値を算出した後、制御装置１００は、記憶装置内の４つの記憶情報をリセットする（Ｓ２８）。
補正値  ＝  １／補正誤差比率  ・・・（７）
【００４７】
本実施形態によれば、補正値を算出するための専用の時間（画像形成動作ができない時間）を設けずとも、画像形成動作と並行して補正値を算出することができる。よって、画像形成動作の待機時間を増大させることなく、補給誤差の補正を行うことができる。また、補正値を算出するための専用の時間が必要であった従来装置の場合には、図９（ａ）に示すように、作像（印刷ジョブ）と作像との合間に定期的に補正値を算出するための専用の時間を入れる必要があったのに対し、本実施形態の場合には、図９（ｂ）に示すように、作像の合間にそのような専用の時間を入れずに補正値を算出できる。その結果、従来装置と同じ作像を行いながら同じ頻度で補正値算出を行う場合、すべての作像に要する時間は、図９に示すように、最大でΔＴｉｍｅだけ短縮することができる。
【００４８】
図１０は、目標トナー補給量を補正値によって補正することによる効果を説明するための説明図である。
補正前目標トナー補給量が図１０中符号ｎで示すようなものであるとき、トナー補給装置７０の単位補給動作当たりのトナー補給量（単位トナー補給量）が基準値よりも大きい場合、補正前目標トナー補給量ｎのトナーを補給する補給動作を実行すると、その実トナー補給量は図１０中符号ｌで示すようなものとなる。一方、トナー補給装置７０の単位トナー補給量が基準値よりも小さい場合、補正前目標トナー補給量ｎのトナーを補給する補給動作を実行すると、その実トナー補給量は図１０中符号ｍで示すようなものとなる。ここで、前者の場合に算出される補給誤差比率をＬとし、後者の場合に算出される補給誤差比率をＭとする。
【００４９】
補給誤差比率Ｌは、実トナー補給量ｌ＞推定トナー補給量ｎであるから、上記式（６）より、１よりも大きい値をとる。この補給誤差比率Ｌは、実際のトナー補給装置７０の単位トナー補給量が基準値のＬ倍であることを示している。一方、このときの補正値は、上記式（７）に示したように、補給誤差比率Ｌの逆数となるので、補正値は１よりも小さい値をとる。そして、この補正値（１／Ｌ）を補正前目標トナー補給量ｎに乗じて目標トナー補給量を補正することにより、トナー補給装置７０の実際の単位トナー補給量と基準値との比率分だけ、実トナー補給量ｌを減じることができる。すなわち、補正値（１／Ｌ）による補正後の目標トナー補給量のトナーを補給する補給動作を実行することで、補給誤差比率Ｌを有するトナー補給装置７０の実トナー補給量を、補正前目標トナー補給量に一致させることができる。補正前目標トナー補給量は、トナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要なトナー補給量を示すものである。よって、補給誤差比率Ｌを有するトナー補給装置７０であっても、補正値（１／Ｌ）によって目標トナー補給量を補正することにより、トナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要な量のトナーを適正に補給することができる。
【００５０】
同様に、補給誤差比率Ｍの場合も、補正値（１／Ｍ）によって目標トナー補給量を補正することにより、トナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要な量のトナーを適正に補給することができる。
【００５１】
なお、実際には作像中のトナー消費量すなわち感光体３へのトナー付着量には、現像ユニット７及び感光体３の個体差や使用環境等に起因した比較的長期的な変動が存在する場合がある。このような長期的な変動が存在する場合、上記式（５）により算出される実トナー補給量には、この変動分の誤差が加わったものとなる。したがって、このようなトナー消費量の長期的な変動が存在する場合には、所定のタイミングで、画像濃度調整制御を実行し、感光体３へのトナー付着量を調整して当該長期的な変動を抑制するのが好ましい。画像濃度調整制御は、例えば、互いに異なる画像濃度となるように複数のトナーパッチを感光体３上に形成し、その複数のトナーパッチについて感光体上又は中間転写ベルト上にてトナー付着量をトナー付着量検出手段により検出する。そして、その検出結果に基づいて、目標画像濃度が得られるように、帯電装置５に印加する帯電バイアス、光書込ユニット２０から照射するレーザー光の強度、現像ユニット７の現像スリーブ１５に印加する現像バイアスなどを調整する。このとき、画像濃度調整制御を行った直後の作像と画像濃度調整制御を行ってからしばらく時間経過した後の作像とでは、画像濃度調整制御を行った直後の方が、トナー消費量の変動が小さい。そのため、上述した補正値の算出処理は、画像濃度調整制御を行った直後の作像で行うのが望ましい。
【００５２】
また、トナー濃度の違いによってトナー消費量が多少ばらつくが、このトナー消費量のばらつきによって発生する補給誤差は、上述したトナー補給装置７０の個体差による補給誤差に対してずっと小さい。したがって、上記式（６）より算出される補給誤差比率は、トナー補給装置７０の個体差による補給誤差であるとみなすことができる。よって、上記式（７）により算出される補正値を用いることで、トナー補給装置７０の個体差による補給誤差を十分に補正することができる。
【００５３】
直前の作像中にトナー補給が行われなかった場合、実トナー補給量と推定トナー補給量はいずれもゼロであり、補正値の算出処理は不要となる。そのため、補正値の算出処理は、作像中に少なくとも１回以上のトナー補給が行われた場合に実施し、作像中に１回もトナー補給が行われなかった場合には実施しないようにするとよい。
【００５４】
また、作像中の補給駆動時間が短時間である場合、同じトナー補給装置７０であっても、その時々の環境やトナー状態の影響を受けて、実際のトナー補給量のばらつきが大きくなることがある。そのため、予め実験などで単位補給動作当たりに補給されるトナー量（単位トナー補給量）が安定するまでの時間（不安定補給時間）を求めておき、補正値の算出処理はその不安定補給時間を超える補給動作が行われた場合に行うようにするのが望ましい。
【００５５】
また、本実施形態においては、各色の現像ユニット７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋごとにトナー補給装置７０Ｙ，７０Ｃ，７０Ｍ，７０Ｋが個別に設けられている。各トナー補給装置７０Ｙ，７０Ｃ，７０Ｍ，７０Ｋは、その個体差によって単位トナー補給量が互いに異なる。そのため、その個体差による単位トナー補給量の違いに起因した補給誤差を補正するための補正値は、個々のトナー補給装置ごとに個別に算出することが望ましい。
【００５６】
〔変形例１〕
次に、上記実施形態におけるトナー補給制御の一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
上記実施形態のトナー補給制御では、制御装置１００により、上記式（６）より補給誤差比率を算出し、その補給誤差比率の逆数を補正値として算出する。これに対し、本変形例１では、下記の表１に示す補正値算出用テーブルを利用して補正値を算出する。
【００５７】
【表１】
0005804356.tif 000002
【００５８】
図１１は、本変形例１における補正値算出処理の流れを示すフローチャートである。
本変形例１では、上記実施形態のＳ２１〜Ｓ２５と同様に実トナー補給量と推定トナー補給量を得たら（Ｓ３１〜Ｓ３５）、制御装置１００は、下記の式（８）より、実トナー補給量と推定トナー補給量との差を補給量誤差として算出する（Ｓ３６）。
補給量誤差  ＝  実トナー補給量  −  推定トナー補給量  ・・・（８）
【００５９】
このようにして、補給量誤差を算出したら、制御装置１００は、記憶装置１０１に予め記憶されている上記表１に示すような補正値算出用テーブルを参照し、算出した補給量誤差に対応する補正値修正パラメータを読み出す（Ｓ３７）。そして、制御装置１００は、下記の式（９）より、読み出した補正値修正パラメータを用いて補正値を算出する（Ｓ３８）。このようにして算出した補正値は、記憶装置１０１内に記憶されている補正値に上書きされる。補正値を算出した後は、上記実施形態と同様に、記憶装置内の４つの記憶情報をリセットする（Ｓ３９）。
補正値  ＝  修正前の補正値  ＋  補正値修正パラメータ  ・・・（９）
【００６０】
上記表１に示す補正値算出用テーブルに記述される各補正値修正パラメータは、予め補給量誤差ごとに値が決められている。例えば、補給量誤差が０である場合、現在の補正値によって適正なトナー補給が実現できるので、補正値を修正する必要が無い。したがって、この場合の補正値修正パラメータは０とすればよい。一方、補給量誤差が０よりも小さい場合、現在の補正値で目標トナー補給量を補正しても、実際に補給されるトナー補給量の方が少なくなっている。よって、この場合の補正値修正パラメータＰ２は正の値とする。逆に、補給量誤差が０よりも大きい場合、現在の補正値で目標トナー補給量を補正しても、実際に補給されるトナー補給量の方が多くなっている。よって、この場合の補正値修正パラメータＰ１は負の値とする。ただし、修正後の補正値が負の値となると、上記式（１）による補正後の目標トナー補給量が負の値となってしまうため、補正値≧０とする条件を入れるのがよい。
【００６１】
ここで、補正値修正パラメータＰ１，Ｐ２の絶対値はそのまま補正値修正の分解能となるため、その値を小さく設定するほどトナー補給量を精度良く補正することが可能となる。ただし、本変形例１では、補給量誤差の正負によって補正値を増減させるので、補正値修正パラメータＰ１，Ｐ２の絶対値が小さいと、補給量誤差が大きい場合にはその誤差が修正されるまでに時間がかかってしまう。したがって、本変形例１における補正値修正パラメータＰ１，Ｐ２の絶対値は、必要な分解能が得られる範囲内で、できるだけ大きい値に設定することが好ましい。
【００６２】
上記実施形態においては１回の補正値算出処理で適正な補正値を算出できるが、本変形例１においては、通常は複数回の補正値算出処理を経て適正な補正値が算出される。ただし、例えば現像ユニット７やトナー補給装置７０の故障などによってトナー消費量やトナー補給量が一時的に異常値を示すような場合、上記実施形態ではそのままでは異常な補正値を算出してしまい、不適切なトナー補給が実施される可能性がある。これに対し、本変形例１によれば、トナー消費量やトナー補給量が一時的に異常値を示すような場合でも、算出される補正値の変化が少なく、不適切なトナー補給が実施される可能性が少ない。
【００６３】
〔変形例２〕
次に、上記実施形態におけるトナー補給制御の他の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
本変形例２においても、上記変形例１と同様に補正値算出用テーブルを利用して補正値を算出するが、本変形例２では補給量誤差に対応する補正値修正パラメータの数が上記変形例１よりも多い。具体的には、上記変形例１では補正値修正パラメータの数が３つであったのに対し、本変形例２では、下記の表２に示すように、補正値修正パラメータの数が５つである。
【００６４】
【表２】
0005804356.tif 000003
【００６５】
本変形例２でも、上記式（８）より、実トナー補給量と推定トナー補給量との差を補給量誤差として算出し、その補給量誤差に対応する補正値修正パラメータを記憶装置１０１に予め記憶されている上記表２に示すような補正値算出用テーブルから読み出す。そして、制御装置１００は、上記式（９）より、読み出した補正値修正パラメータを用いて補正値を算出する。
【００６６】
補正量誤差が０よりも大きい場合の補正値修正パラメータＰ３，Ｐ４は、上記変形例１の場合と同様に、正の値に設定される。ただし、補正量誤差が比較的小さい場合に対応する補正値修正パラメータＰ４の絶対値は、補正量誤差が比較的大きい場合に対応する補正値修正パラメータＰ３の絶対値よりも小さい値となるように設定する。一方、補正量誤差が０よりも小さい場合の補正値修正パラメータＰ５，Ｐ６も、上記変形例１の場合と同様に、負の値に設定される。ただし、補正量誤差が比較的小さい場合に対応する補正値修正パラメータＰ５の絶対値は、補正量誤差が比較的大きい場合に対応する補正値修正パラメータＰ６の絶対値よりも小さい値となるように設定する。
【００６７】
上記変形例１で述べたように、補正値を算出する際に用いる補正値修正パラメータの絶対値が小さくほど、補正値修正の分解能が高まってトナー補給量の補正精度が高まる一方、補正量誤差が大きい場合の補正に要する時間が長くなる。逆に、補正値を算出する際に用いる補正値修正パラメータの絶対値が大きいほど、補正量誤差が大きい場合の補正に要する時間を短くできるが、補正値修正の分解能が低くなってトナー補給量の補正精度が低くなる。本変形例２のように、補正量誤差が比較的小さい場合に対応する補正値修正パラメータＰ４，Ｐ５の絶対値を、補正量誤差が比較的大きい場合に対応する補正値修正パラメータＰ３，Ｐ６の絶対値よりも小さい値となるように設定することで、補正量誤差が大きい場合の補正に要する時間を短くしつつ、補正量誤差が小さい場合には高い分解能でトナー補給量を補正できる。
【００６８】
なお、本変形例２では、補給量誤差に対応する補正値修正パラメータの数を５つとしたが、この数は任意に設定でき、補正量誤差の区分を更に多くして補正値修正パラメータの数を増やしてもよい。
【００６９】
〔変形例３〕
次に、上記実施形態におけるトナー補給制御の更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例３」という。）について説明する。
上記実施形態では、補正値の算出処理は、１回の作像中に行われるトナー補給動作の時間（補給駆動時間）が不安定補給時間を超える場合に行うようにするのが望ましいと説明したが、本変形例３では、１回の作像中に行われるトナー補給動作の補給駆動時間が不安定補給時間に満たない場合でも、複数回の作像時に行われるトナー補給動作の合計補給駆動時間が不安定補給時間を超える場合には補正値を算出する。なお、以下の説明では、補正値算出処理については、上記実施形態の補正値算出処理を採用する場合について説明するが、上記変形例１や上記変形例２で説明した補正値算出処理を採用してもよいし、その他の補正値算出処理を採用してもよい。
【００７０】
図１２は、本変形例３におけるトナー補給制御の流れを示すフローチャートである。
本変形例３では、印刷ジョブが入力されると（Ｓ１）、まず、前回の作像時に補正値を算出したか否かを判断する（Ｓ４１）。この判断において前回の作像時に補正値を算出したと判断された場合には（Ｓ４１のＹｅｓ）、記憶装置１０１内における補正値算出用の記憶情報は上記Ｓ２８でリセットされているので、作像前トナー濃度の検知を行った後（Ｓ２）、作像動作を開始する（Ｓ３）。一方、前回の作像時に補正値を算出していないと判断された場合には（Ｓ４１のＮｏ）、作像前トナー濃度の検知は行わずに、作像動作を開始する（Ｓ３）。本変形例３における作像中の動作は、上記実施形態の場合と同様である（Ｓ４〜Ｓ８）。
【００７１】
本変形例３では、作像動作を終了すると（Ｓ９）、今回の作像中に行われたトナー補給の補給駆動時間を算出する（Ｓ４２）。そして、算出した補給駆動時間を、記憶装置１０１内に記憶されている総補給駆動時間に加算する。その後、この総補給駆動時間が予め決定しておいた不安定補給時間を超えているか否かを判断する（Ｓ４３）。総補給駆動時間が不安定補給時間を超えている場合には（Ｓ４３のＹｅｓ）、上記実施形態と同様に、作像後トナー濃度を検知した後（Ｓ１０）、補正値算出処理を実行する（Ｓ２０）。この補正値算出処理は、図６に示した上記実施形態の補正値算出処理と同様であるが、上記Ｓ２８では、記憶装置１０１内の４つの記憶情報のほか、総補給駆動時間もリセットする。
【００７２】
一方、総補給駆動時間が不安定補給時間を超えていない場合（Ｓ４３のＮｏ）、補正値を算出することなく処理を終了する。このとき、今回の作像中に行われたトナー補給の補給駆動時間は記憶装置１０１の総補給駆動時間に加算されて残っている。次回作像時の補給駆動時間が不安定補給時間を超えていない場合でも、その補給駆動時間が総補給駆動時間に加算され、その総補給駆動時間が不安定補給時間を超えれば、そのときに補正値の算出処理が実行されることになる。
【００７３】
以上、本実施形態（上記変形例１〜３を含む。）に係るプリンタは、潜像担持体としての感光体３と、画像情報に基づいて感光体３上に潜像を形成する潜像形成手段としての光書込ユニット２０と、トナーとキャリアとを含んだ二成分現像剤を現像剤循環経路に沿って循環搬送するとともに、その現像剤循環経路の一部を担う現像剤供給搬送路中を搬送されている二成分現像剤を現像剤担持体としての現像ロール１２の表面に供給し、現像ロール１２の表面に担持された二成分現像剤を現像ロール１２の回転により現像領域へ搬送し、現像領域にて二成分現像剤中のトナーを感光体表面上の潜像に付着させて潜像を現像する現像装置としての現像ユニット７と、現像剤循環経路上における所定の補給箇所で現像ユニット７内の二成分現像剤へのトナー補給を行うトナー補給手段としてのトナー補給装置７０と、二成分現像剤中のトナー濃度を目標トナー濃度とするのに必要な目標トナー補給量を算出し、算出した目標トナー補給量のトナーが補給されるようにトナー補給装置７０を制御するトナー補給制御手段としての制御装置１００とを備えており、現像ユニット７により現像されることで感光体３上に形成されたトナー像を最終的に記録材上に転移させて画像形成を行う画像形成装置である。このプリンタは、更に、現像剤循環経路上における所定のトナー濃度検知箇所を通過する二成分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トナー濃度センサ１０を有している。制御装置１００は、画像形成動作と並行してトナー補給装置７０によりトナー補給を行うときの当該トナー補給の前後における二成分現像剤のトナー濃度である作像前トナー濃度及び作像後トナー濃度をトナー濃度センサ１０により検知して当該トナー補給前後のトナー濃度差（作像前トナー濃度−作像後トナー濃度）を算出するとともに、作像前トナー濃度の検知時から作像後トナー濃度の検知時までの間の画像形成動作における画像情報を取得し、作像前トナー濃度と作像後トナー濃度とのトナー濃度差と、取得した画像情報とから、上記目標トナー補給量を補正する補正値を算出する補正値算出処理を行う補正値算出処理手段として機能する。そして、制御装置１００は、算出した補正値により補正した目標トナー補給量のトナーが補給されるようにトナー補給装置７０を制御する。このような構成により、補正値を算出するための専用の時間（画像形成動作ができない時間）を設けずとも、画像形成動作と並行して補正値を算出することができる。よって、画像形成動作の待機時間を増大させることなく、補給誤差の補正を行うことができる。
また、本実施形態（上記変形例１〜３を含む。）においては、複数のトナーパッチを感光体３上に形成し、感光体３上の複数のトナーパッチ又は感光体３から被転写体である中間転写ベルト４１上へ転写した後の複数のトナーパッチのトナー付着量をトナー付着量検出手段により検出し、その検出結果に基づいて目標画像濃度を得るための画像濃度調整制御を実行する画像濃度調整制御手段を設け、この画像濃度調整制御が実行された直後の画像形成動作と並行して補正値算出処理を実行するのがよい。この場合、現像ユニット７及び感光体３の個体差や使用環境等に起因した比較的長期的なトナー付着量の変動が存在しても、適正な補正値を算出することができる。
また、上記実施形態で説明したように、トナー補給装置７０によるトナー補給を開始してから予め決められた不安定補給時間を経過するまでの間にトナー補給装置７０によるトナー補給が終了する場合には補正値算出処理を行わず、不安定補給時間を経過した後にトナー補給装置７０によるトナー補給が終了する場合に補正値算出処理を行うようにしてもよい。これにより、トナー補給量のばらつきが大きくなる不安定補給時間中の情報に基づいて不適正な補正値が算出される事態を回避することができる。
一方、上記変形例３のように、トナー補給装置７０による複数回のトナー補給の合計時間が予め決められた不安定補給時間未満であるときには補正値算出処理を行わず、不安定補給時間以上であるときには補正値算出処理を行うようにしてもよい。この場合、補給駆動時間が不安定補給時間未満となるような作像が繰り返されることによって、いつまでも新たな補正値が算出されないという事態を回避することができる。
また、本実施形態（上記変形例１〜３を含む。）においては、トナー補給装置７０を複数備えており、個々のトナー補給装置７０について個別にトナー補給制御を実施し、個々のトナー補給装置７０について個別に補正値算出処理を行う。これにより、同じプリンタに搭載された複数のトナー補給装置７０の個体差に基づく補給誤差を補正することができる。
本実施形態（上記変形例１〜３を含む。）において、所定の期間をあけて補正値算出処理を繰り返し行うので、最新の状況に応じた適切な補正値によってトナー補給誤差を補正することができる。この所定の期間は、予め決められた固定期間であってもよいし、使用環境や累積トナー消費量に応じて適宜決定される期間であってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
３  感光体
７  現像ユニット
１０  トナー濃度センサ
２０  光書込ユニット
４１  中間転写ベルト
７０  トナー補給装置
７２  トナーカートリッジ
１００  制御装置
１０１  記憶装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７５】
【特許文献１】特開２００７−３０４５２４号公報
【図１】
0005804356.tif 000004
【図２】
0005804356.tif 000005
【図３】
0005804356.tif 000006
【図４】
0005804356.tif 000007
【図５】
0005804356.tif 000008
【図６】
0005804356.tif 000009
【図７】
0005804356.tif 000010
【図８】
0005804356.tif 000011
【図９】
0005804356.tif 000012
【図１０】
0005804356.tif 000013
【図１１】
0005804356.tif 000014
【図１２】
0005804356.tif 000015