(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体、現像剤担持体の無端移動する表面に担持したトナー及びキャリアを含有する現像剤によって前記潜像担持体上の潜像を現像してトナー像を得る現像手段、並びに、前記潜像担持体上のトナー像を直接あるいは中間転写体を介して記録部材に転写する転写手段、を有する作像手段と、
前記現像手段内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
前記現像手段内の現像剤にトナーを補給して前記トナー濃度検知手段による検知結果を所定の濃度目標値に近づけるトナー補給手段と、
複数の記録部材に対して画像を連続して形成する連続画像形成動作中における定期的なタイミングで、前記作像手段によってテストトナー像を作像し、そのテストトナー像の単位面積あたりのトナー付着量を付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、前記濃度目標値を補正する濃度目標補正手段とを備える画像形成装置において、
ユーザーからの画像形成命令に基づく画像形成動作を行っていないときに、前記潜像担持体や前記現像剤担持体の周長よりも長い目標範囲決定用テストトナー像を前記作像手段によって作像し、その目標範囲決定用テストトナー像の潜像担持体周長方向における複数箇所のトナー付着量をそれぞれ前記付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、前記連続画像形成動作中に作像する前記テストトナー像のトナー付着量の下限値及びこれよりも大きい上限値を決定する範囲決定手段を設け、
前記付着量検知手段によって検知された前記テストトナー像のトナー付着量が、前記下限値から前記上限値に至るまでの目標範囲内に収まらない場合にのみ、前記濃度目標値を補正する処理を実施するように、前記濃度目標補正手段を構成した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、
前記目標範囲決定用テストトナー像を複数作像し、それら目標範囲決定用テストトナー像におけるトナー付着量をそれぞれ前記付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、前記下限値及び前記上限値を決定する処理を実施するように、前記範囲決定手段を構成した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、
工場出荷後のユーザーによる初回の画像形成命令に基づく画像形成動作を行うのに先立って、前記目標範囲決定用テストトナー像を作像して前記下限値及び前記上限値を決定する処理を実施するように、前記範囲決定手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、
前記作像手段に対してメンテナンスが行われたことに基づいて、前記目標範囲決定用テストトナー像を作像して前記下限値及び前記上限値を決定する処理を実施するように、前記範囲決定手段を構成した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、連続画像形成動作中における定期的なタイミングで形成したテストトナー像のトナー付着量に基づいて、現像剤中におけるトナーの濃度目標値を補正する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、感光体等の潜像担持体の表面に形成した潜像を、磁性キャリアとトナーとを含有する現像剤によって現像してトナー像を得るものが知られている。この種の画像形成装置では、複数枚の記録紙に対して画像を連続して形成する連続画像形成動作中に、画像濃度不足や画像濃度過多を引き起こし易くなる。具体的には、画像面積率の比較的低い画像を連続して出力すると、現像剤を長期に渡って撹拌するにもかかわらず、トナー消費に伴う現像剤へのトナー補給量が少量であることから、現像剤中のトナーの帯電量が過剰気味になる。すると、磁性キャリアの表面からトナー粒子が離脱し難くなることから、現像剤から潜像へのトナーの転移が良好に行われなくなって、画像濃度不足を引き起こしてしまう。また、画像面積率の比較的高い画像を連続して出力すると、現像剤に対して新たなトナーが短時間のうちに多量に補給されることから、現像剤中のトナーの帯電量が不足気味になる。すると、磁性キャリアの表面からトナー粒子が容易に離脱するようになることから、現像剤から潜像に多量のトナーが転移して画像濃度過多を引き起こしてしまう。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載の画像形成装置は、連続画像形成動作中に、定期的なタイミングで形成したテストトナー像のトナー付着量を検出し、その結果に基づいて、現像剤中のトナーの濃度目標値を補正するようになっている。具体的には、テストトナー像のトナー付着量が目標付着量よりも少ない場合には、現像剤中のトナーの濃度目標値をそれまでよりも高くする。これにより、現像剤のトナー濃度をより高くすることで、現像剤中のトナーの過剰帯電を軽減して画像濃度を上昇させる。一方、テストトナー像のトナー付着量が目標付着量よりも多い場合には、現像剤中のトナーの濃度目標値をそれまでよりも低くする。これにより、現像剤のトナー濃度をより低くすることで、現像剤中のトナーの帯電不良を軽減して画像濃度を低下させる。このようにして、連続画像形成動作中において、画像濃度の安定化を図っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、この画像形成装置においては、現像ギャップの周期変動に起因して、テストトナー像の現像濃度ムラを引き起こすことから、画像濃度を精度良く安定化させることが困難になるという問題があった。具体的には、この画像形成装置は、潜像担持体としてのドラム状の感光体と、現像剤担持体としての現像スリーブとを、所定の現像ギャップを介して対向させている。そして、現像スリーブの表面に担持している現像剤を、現像スリーブの回転によって現像ギャップ内に搬送して感光体の表面に接触させて、感光体の表面上の潜像を現像している。かかる構成においては、感光体と現像スリーブとがそれぞれ回転する過程において、感光体の偏心、現像スリーブの偏心、感光体や現像スリーブの真直度誤差などにより、現像ギャップが周期的に変動してテストトナー像の現像濃度ムラを引き起こす。このような現像ギャップの周期的な変動に起因して、テストトナー像が本来よりも高い濃度で現像された場合、テストトナー像のトナー付着量が本来よりも多くなる。すると、現像剤中のトナーの濃度目標値が適正値よりも低い値に補正されて、画像濃度不足が発生してしまう。また、テストトナー像が本来よりも低い濃度で現像された場合、テストトナー像のトナー付着量が本来よりも少なくなる。すると、現像剤中のトナーの濃度目標値が適正値よりも高い値に補正されて、画像濃度過多が発生してしまう。
【０００５】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、現像剤中のトナーの濃度目標値を従来よりも適切に補正す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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、少なくとも、無端移動する表面に潜像を担持する潜像担持体、現像剤担持体の無端移動する表面に担持したトナー及びキャリアを含有する現像剤によって前記潜像担持体上の潜像を現像してトナー像を得る現像手段、並びに、前記潜像担持体上のトナー像を直接あるいは中間転写体を介して記録部材に転写する転写手段、を有する作像手段と、前記現像手段内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
前記現像手段内の現像剤にトナーを補給して前記トナー濃度検知手段による検知結果を所定の濃度目標値に近づけるトナー補給手段と、複数の記録部材に対して画像を連続して形成する連続画像形成動作中における定期的なタイミングで、前記作像手段によってテストトナー像を作像し、そのテストトナー像の単位面積あたりのトナー付着量を付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、前記濃度目標値を補正する濃度目標補正手段とを備える画像形成装置において、ユーザーからの画像形成命令に基づく画像形成動作を行っていないときに、前記潜像担持体や前記現像剤担持体の周長よりも長い目標範囲決定用テストトナー像を前記作像手段によって作像し、その目標範囲決定用テストトナー像の潜像担持体周長方向における複数箇所のトナー付着量をそれぞれ前記付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、前記連続画像形成動作中に作像する前記テストトナー像のトナー付着量の下限値及びこれよりも大きい上限値を決定する範囲決定手段を設け、前記付着量検知手段によって検知された前記テストトナー像のトナー付着量が、前記下限値から前記上限値に至るまでの目標範囲内に収まらない場合にのみ、前記濃度目標値を補正する処理を実施するように、前記濃度目標補正手段を構成した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、前記目標範囲決定用テストトナー像を複数作像し、それら目標範囲決定用テストトナー像におけるトナー付着量をそれぞれ前記付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、前記下限値及び前記上限値を決定する処理を実施するように、前記範囲決定手段を構成した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、工場出荷後のユーザーによる初回の画像形成命令に基づく画像形成動作を行うのに先立って、前記目標範囲決定用テストトナー像を作像して前記下限値及び前記上限値を決定する処理を実施するように、前記範囲決定手段を構成した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乃至３の何れかの画像形成装置において、前記作像手段に対してメンテナンスが行われたことに基づいて、前記目標範囲決定用テストトナー像を作像して前記下限値及び前記上限値を決定する処理を実施するように、前記範囲決定手段を構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
これらの発明においては、現像ギャップの周期的な変動に起因して、テストトナー像のトナー付着量が周期的に変動する。このとき、現像剤中のトナーの過剰帯電や帯電不足が発生していなければ、その変動はある所定の範囲内に収まる。つまり、現像剤中のトナーの過剰帯電や帯電不足が発生していなければ、現像ギャップの周期的な変動に起因するテストトナー像のトナー付着量の周期的な変動は、所定範囲内に収まるのである。このことを利用して、本発明においては、テストトナー像のトナー付着量が所定の下限値から上限値に至るまでの目標範囲内に収まっている場合には、現像剤のトナーの濃度目標値を補正しないことで、現像ギャップの周期的な変動に起因してトナーの濃度目標値を不適切に補正してしまうことを回避する。一方、画像面積率の低い画像を出力し続けたり、画像面積率の高い画像を出力し続けたりしたことにより、現像剤中のトナーの過剰帯電や帯電不足が発生すると、テストトナー像のトナー付着量が目標範囲を逸脱して大きく変動するようになる。この場合には、トナー付着量を目標範囲に収めるように現像剤中のトナーの濃度目標値を補正することで、トナーの過剰帯電や帯電不足に起因する画像濃度の変動を抑える。以上のようにして、トナーの濃度目標値を従来よりも適切に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】参考形態に係る複写機を示す概略構成図。
【図２】同複写機のプリンタ部における内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図。
【図３】同プリンタ部におけるＹ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図４】同複写機における電気回路の一部を示すブロック図。
【図５】同複写機の転写ユニットを示す斜視図。
【図６】同転写ユニットの中間転写ベルトとその紙間対応領域Ａ２に形成された各色のテストトナー像とを示す平面模式図。
【図７】同中間転写ベルトと、その紙対応領域Ａ１の脇に形成された各色のテストトナー像とを示す平面模式図。
【図８】同中間転写ベルトと、その紙対応領域Ａ１に形成された実験Ｋ画像と、ベルトの紙間対応領域Ａ２に形成されたＫテストトナー像とを示す平面模式図。
【図９】実験１におけるＫトナー付着量の検知結果の経時変化を示すグラフ。
【図１０】実験２におけるＫトナー付着量の検知結果の経時変化を示すグラフ。
【図１１】ユーザーの画像形成命令に基づく連続画像形成動作中における連続プリント枚数と、プリント１０枚毎に形成されるテストトナー像のトナー付着量の検知結果との関係の一例を示すグラフ。
【図１２】複写機個体Ａを用いて実験１と同様の実験を行った場合におけるテストトナー像のトナー付着量の経時変化を示すグラフ。
【図１３】複写機個体Ｂを用いて実験１と同様の実験を行った場合におけるテストトナー像のトナー付着量の経時変化を示すグラフ。
【図１４】実験３におけるＫテストトナー像のＫトナー付着量の経時変化を示すグラフ。
【図１５】実験４におけるＫテストトナー像のＫトナー付着量の経時変化を示すグラフ。
【図１６】実験５におけるＫテストトナー像のＫトナー付着量の経時変化を示すグラフ。
【図１７】実験５におけるＫ現像剤のトナー濃度目標累積補正量の経時変化を示すグラフ。
【図１８】実験３におけるＫ現像剤のトナー濃度目標累積補正量の経時変化を示すグラフ。
【図１９】目標範囲を決定するために中間転写ベルト６１上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像ＭＴｙ，ＭＴｍ，ＭＴｃ，ＭＴｋを示す平面模式図。
【図２０】Ｋテストトナー像ＭＴｋのＫトナー付着量についてのサンプリングデータの一例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式によって画像を形成する複写機の実施形態について説明する前に、本発明を理解する上で参考になる参考形態に係る複写機について説明する。
まず、参考形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図１は、参考形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、プリンタ部１と、白紙供給装置２００と、原稿搬送読取ユニット１５０とを備えている。
【００１０】
原稿搬送読取ユニット１５０は、プリンタ部１の上に固定された原稿読取装置たるスキャナ１６０と、これに支持される原稿搬送装置たるＡＤＦ１７０とを有している。
【００１１】
白紙供給装置２００は、ペーパーバンク２０１内に多段に配設された２つの給紙カセット２０２，２０３、２組の分離ローラ対２０４，２０５、給紙路２０６、複数の搬送ローラ対２０７等を有している。２つの給紙カセット２０２，２０３は、それぞれ、記録体としての図示しない記録紙を複数枚重ねた紙束の状態で内部に収容している。そして、プリンタ部１からの制御信号に基づいて、送出ローラ２０２ａ，２０３ａを回転駆動させて、紙束における一番上の記録紙を給紙路２０６に向けて送り出す。送り出された記録紙は、分離ローラ対２０４，２０５によって１枚に分離されてから、給紙路２０６内に至る。そして、給紙路２０６内に設けられた複数の搬送ローラ対２０７の搬送ニップを経由して、プリンタ部１の第１受入分岐路３０に送られる。
【００１２】
プリンタ部１は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット２Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋを備えている。また、第１受入分岐路３０、受入搬送ローラ対３１、手差しトレイ３２、手差し分離ローラ対３３、第２受入分岐路３４、手差し搬送ローラ対３５、転写前搬送路３６、レジストローラ対３７、搬送ベルトユニット３９、定着ユニット４３、スイッチバック装置４６、排紙ローラ対４７、排紙トレイ４８、切換爪４９、光書込ユニット５０、転写ユニット６０等も備えている。なお、プロセスユニット２Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋは、潜像担持体たるドラム状の感光体３Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋを有している。
【００１３】
後述する２次転写ニップの直前で記録紙を搬送するための転写前搬送路３６は、紙搬送方向の上流側で第１受入分岐路３０と第２受入分岐路３４とに分岐している。白紙供給装置２００の給紙路２０６から送り出された記録紙は、第１受入分岐路３０に受け入れられた後、第１受入分岐路３０内に配設された受入搬送ローラ対３１の搬送ニップを経由して転写前搬送路３６に送られる。
【００１４】
プリンタ部１の筺体における側面には、手差しトレイ３２が筺体に対して開閉可能に配設されており、筺体に対して開いた状態でトレイ上面に紙束が手差しされる。手差しされた紙束における一番上の記録紙は、手差しトレイ３２の送出ローラ３２ａによって第２受入分岐路３４に向けて送り出される。そして、手差し分離ローラ対３３によって１枚に分離されてから第２受入分岐路３４に送られた後、第２受入分岐路３４内に配設された手差し搬送ローラ対３５の搬送ニップを経由して、転写前搬送路３６に送られる。
【００１５】
光書込ユニット５０は、図示しないレーザーダイオード、ポリゴンミラー、各種レンズなどを有しており、後述するスキャナ１６０によって読み取られた画像情報や、外部のパーソナルコンピュータから送られている画像情報に基づいて、レーザーダイオードを駆動する。そして、プロセスユニット２Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの感光体３Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋを光走査する。具体的には、プロセスユニット２Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの感光体３Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋは、図示しない駆動手段によってそれぞれ図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる。光書込ユニット５０は、駆動中の感光体３Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋに対して、レーザー光をそれぞれ回転軸線方向に偏向せしめながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、感光体３Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋには、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ画像情報に基づいた静電潜像が形成される。
【００１６】
図２は、プリンタ部１の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。各色のプロセスユニット２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ、潜像担持体たる感光体と、その周囲に配設される各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ部本体に対して着脱可能になっている。そして、互いに使用するトナーの色が異なる点の他が同様の構成になっている。Ｙ用のプロセスユニット２Ｙを例にすると、これは、感光体３Ｙの他、これの表面に形成された静電潜像をＹトナー像に現像するための現像手段たる現像装置４Ｙを有している。また、後述するＹ用の１次転写ニップを通過した後の感光体３Ｙ表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置１８Ｙなども有している。本複写機では、４つのプロセスユニット２Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋを、後述する中間転写ベルト６１に対してその無端移動方向に沿って並べたいわゆるタンデム型の構成になっている。
【００１７】
図３は、Ｙ用のプロセスユニット２Ｙを示す拡大構成図である。同図に示すように、プロセスユニット２Ｙは、感光体３Ｙの周りに、現像装置４Ｙ、ドラムクリーニング装置１８Ｙ、除電ランプ１７Ｙ、帯電ローラ１６Ｙ等を有している。
【００１８】
感光体３Ｙとしては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。
【００１９】
現像装置４Ｙは、図示しない磁性キャリアと非磁性のＹトナーとを含有する二成分現像剤（以下、単に現像剤という）を用いて潜像を現像するようになっている。そして、内部に収容している現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌部５Ｙと、感光体３Ｙ上の静電潜像を現像する現像部９Ｙとを有している。
【００２０】
攪拌部５Ｙは、現像部９Ｙよりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された第１搬送スクリュウ６Ｙ及び第２搬送スクリュウ７Ｙ、これらスクリュウの間に設けられた仕切り板、ケーシングの底面に設けられたトナー濃度センサ８Ｙなどを有している。
【００２１】
現像部９Ｙは、ケーシングの開口を通して感光体３Ｙに対向する現像ロール１０Ｙ、これに対して自らの先端を近接させるドクターブレード１３Ｙなどを備えている。そして、現像ロール１０Ｙは、非磁性材料からなる筒状の現像スリーブ１１Ｙと、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ１２Ｙとを有している。このマグネットローラ１２Ｙは、周方向に並ぶ複数の磁極を有している。これら磁極は、それぞれスリーブ上の現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部５Ｙから送られてくる現像剤を現像スリーブ１１Ｙ表面に引き寄せて担持させるとともに、磁力線に沿った磁気ブラシをスリーブ表面上に形成する。
【００２２】
磁気ブラシは、現像スリーブ１１Ｙの回転に伴ってドクターブレード１３Ｙとの対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体３Ｙに対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ１１Ｙに印加される現像バイアスと、感光体３Ｙの静電潜像との電位差によってＹトナーを静電潜像上に転移させて現像に寄与する。更に、現像スリーブ１１Ｙの回転に伴って再び現像部９Ｙ内に戻り、マグネットローラ１２Ｙの磁極間に形成される反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部５Ｙ内に戻される。攪拌部５Ｙ内には、トナー濃度センサ８Ｙによる検知結果に基づいて、現像剤に適量のトナーが補給される。
【００２３】
ドラムクリーニング装置１８Ｙとしては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード２０Ｙを感光体３Ｙに押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、本複写機では、外周面を感光体３Ｙに接触させるファーブラシ１９Ｙを、図中矢印方向に回転自在に有する方式のものを採用している。このファーブラシ１９Ｙは、図示しない固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って微粉末にしながら感光体３Ｙ表面に塗布する役割も兼ねている。
【００２４】
ファーブラシ１９Ｙに付着したトナーは、ファーブラシ１９Ｙに対してカウンター方向に接触して回転しながらバイアスが印加される電界ローラ２１Ｙに転位する。そして、スクレーパ２２Ｙによって電界ローラ２１Ｙから掻き取られた後、回収スクリュウ２３Ｙ上に落下する。
【００２５】
回収スクリュウ２３Ｙは、回収トナーをドラムクリーニング装置１８Ｙにおける図紙面と直交する方向の端部に向けて搬送して、外部のリサイクル搬送装置に受け渡す。図示しないリサイクル搬送装置は、受け渡されたトナーを現像装置４Ｙに送ってリサイクルする。
【００２６】
除電ランプ１７Ｙは、光照射によって感光体３Ｙを除電する。除電された感光体３Ｙの表面は、帯電ローラ１６Ｙによって一様に帯電せしめられた後、上述した光書込ユニットによる光走査が施される。なお、帯電ローラ１６Ｙは、図示しない電源から帯電バイアスの供給を受けながら回転駆動するものである。かかる帯電ローラ１６Ｙを用いる帯電方式に代えて、感光体３Ｙに対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ方式を採用してもよい。
【００２７】
先に示した図２において、４つのプロセスユニット２Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの感光体３Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの表面には、これまで説明してきたプロセスによってＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋトナー像が形成される。
【００２８】
４つのプロセスユニット２Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの下方には、転写手段たる転写ユニット６０が配設されている。この転写ユニット６０は、複数のローラによって張架している無端状の中間転写ベルトを、感光体３Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋに当接させながら、駆動ローラ６７の回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動させる。これにより、感光体３Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋと中間転写ベルト６１とが当接するＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。
【００２９】
Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ用の１次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された１次転写ローラ６２Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋによって中間転写ベルト６１を感光体３ＹＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋに向けて押圧している。これら１次転写ローラ６２Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋには、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ用の１次転写ニップには、感光体３Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６１に向けて静電移動させる１次転写電界が形成されている。
【００３０】
図中時計回り方向の無端移動に伴ってＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト６１のおもて面には、各１次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト６１のおもて面には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。
【００３１】
中間転写ベルト６１の図中下方には、２次転写ローラ７２が配設されており、これは中間転写ベルト６１における２次転写バックアップローラ６８に対する掛け回し箇所にベルトおもて面から当接して２次転写ニップを形成している。これにより、中間転写ベルト６１のおもて面と、２次転写ローラ７２とが当接する２次転写ニップが形成されている。
【００３２】
２次転写ローラ７２には図示しない電源によって２次転写バイアスが印加されている。一方、ベルトループ内の２次転写バックアップローラ６８は接地されている。これにより、２次転写ニップ内に２次転写電界が形成されている。
【００３３】
２次転写ニップの図中右側方には、レジストローラ対（図１の３７）が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録紙を中間転写ベルト６１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに送り出す。２次転写ニップ内では、中間転写ベルト６１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって記録紙に一括２次転写され、記録紙の白色と相まってフルカラー画像となる。
【００３４】
２次転写ニップを通過した中間転写ベルト６１のおもて面には、２次転写ニップで記録紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト６１に当接するベルトクリーニング装置７５によってクリーニングされる。
【００３５】
先に示した図１において、２次転写ニップを通過した記録紙は、中間転写ベルト６１から離間して、搬送ベルトユニット３９に受け渡される。この搬送ベルトユニット３９は、無端状の搬送ベルト４０を駆動ローラ４１と従動ローラ４２とによって張架しながら、駆動ローラ４１の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめる。そして、２次転写ニップから受け渡された記録紙をベルト上部張架面に保持しながら、ベルトの無端移動に伴って搬送して定着ユニット４３に受け渡す。
【００３６】
定着ユニット４３は、駆動ローラと、発熱源を内包する加熱ローラとによって張架した定着ベルトを駆動ローラの回転駆動に伴って図中時計回り方向に無端移動せしめている。そして、定着ベルトの下方に配設された加圧ローラ４５を定着ベルトの下部張架面に当接させて定着ニップを形成している。定着ユニット４３に受け入れられた記録紙は、この定着ニップ内で加圧されたり加熱されたりすることで、表面上のフルカラー画像が定着せしめられる。そして、定着ユニット４３内から切換爪４９に向けて送り出される。
【００３７】
切換爪４９は、図示しないソレノイドによって揺動するようになっており、その揺動に伴って、記録紙の搬送路を排紙路と反転路とで切り換える。切換爪４９によって排紙路が選択されていると、定着ユニット４３内から送り出された記録紙は、排紙路と排紙ローラ対４７とを経由した後、機外に排出されて排紙トレイ４８上にスタックされる。
【００３８】
定着ユニット４３や搬送ベルトユニット３９の下方には、スイッチバック装置４６が配設されている。切換爪４９によってスイッチバック路が選択されていると、定着ユニット４３内から送り出された記録紙は、反転路を経由して上下反転せしめられた後、スイッチバック装置４６に送られる。そして、再び２次転写転写ニップに進入して、もう片面にも画像の２次転写処理と定着処理とが施される。
【００３９】
かかる構成のプリンタ部１においては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、光書込ユニット５０、及び転写ユニット６０などの組み合わせが、作像手段として機能している。
【００４０】
プリンタ部１の上に固定されたスキャナ１６０は、図示しない原稿の画像を読み取るための読取手段として、固定読取部１６１と、移動読取部１６２とを有している。光源、反射ミラー、ＣＣＤ等の画像読取センサなどを有する固定読取部１６１は、原稿に接触するようにスキャナ１６０のケーシング上壁に固定された図示しない第１コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、ＡＤＦ１７０によって搬送される原稿が第１コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサで受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿を走査する。
【００４１】
一方、移動読取部１６２は、原稿に接触するようにスキャナ１６０のケーシング上壁に固定された図示しない第２コンタクトガラスの直下に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第２コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサで受光する。これにより、光学系を移動させながら、原稿を走査する。
【００４２】
本複写機は、スキャナ１６０によって読み取った原稿の画像情報に基づく画像をプリンタ部１によって記録紙に形成する複写機としての機能の他、プリンタやファクシミリとしての機能も備えている。具体的には、プリンタ部１は、図示しないＬＡＮ（Local Area Network）コネクタを備えており、これにＬＡＮケーブルが接続されることで、図示しないパーソナルコンピュータとの通信が可能になっている。そして、パーソナルコンピュータからＬＡＮケーブルとＬＡＮコネクタとを介して送られてくる画像情報に基づく画像を、プリンタ部１によって記録紙に形成することができる（プリンタ機能）。また、プリンタ部１は、図示しないモデムを備えており、これに電話回線が接続されることで、電話回線を介して送信した画像情報に基づく画像を、送り先のファクシミリに出力させることができる（ファクシミリ機能）。このとき、送信先に送信する画像の元となる画像情報については、情報取得手段としてのスキャナ１６０によって原稿を読み取ることで取得することが可能である。また、情報取得手段としてのＬＡＮコネクタによってパーソナルコンピュータから送られてくる画像情報を受信することによっても、送信する画像の元となる画像情報を取得することが可能である。
【００４３】
本複写機は、図示しないトナー補給装置を備えている。このトナー補給装置は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについてそれぞれ、トナー濃度センサ（例えば図３の８Ｙ）による検知結果に基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置に対してそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを個別に補給するものである。なお、以下、トナー濃度センサをＴセンサとも言う。
【００４４】
転写ユニット６０の図中右側方には、光学センサユニット１０１が配設されている。この光学センサユニット１０１は、中間転写ベルト６１の周方向における全領域のうち、駆動ローラ６７に対する掛け回し箇所に対して、所定の間隙を介して対向しているＹ付着量センサ、Ｍ付着量センサ、Ｃ付着量センサ、及びＫ付着量センサを具備している。これら付着量センサは、反射型光学センサからなり、中間転写ベルト６１の表面に形成された図示しないテスト用トナー像における単位面積あたりのトナー付着量を検知する。
【００４５】
図４は、本複写機における電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、演算手段たる制御部１００は、ＣＰＵ１００ａと、制御プログラムや各種データを記憶したＲＯＭ１００ｃと、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１００ｂとを有している。この制御部１００には、Ｉ／Ｏインターフェース１１４を介して各種の機器が接続されている。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用Ｔセンサ８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置内に収容されている現像剤のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー濃度を検知するものである。また、光書込制御回路２０５は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体に光書込を行う光書込ユニット５０の駆動を制御するものである。また、トナー補給回路は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置に対してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを補給するトナー補給装置の駆動を制御するものである。また、電源回路１４６は、各色現像ユニットの現像バイアス、各色の１次転写バイアス、２次転写バイアスなどを出力するものである。また、モータ駆動回路１１２は、各色のプロセスユニットをそれぞれ個別に駆動するための各色のプロセス駆動モータや、中間転写ベルト６１を駆動するためのベルト駆動モータなど、各種のモータの駆動を制御するものである。また、ユニット検知回路１１０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のプロセスユニットをそれぞれ個別に検知するものである。また、操作表示部は、複数のタッチキーやタッチパネルなどからなり、ユーザーのタッチ操作を受け付けて制御部１００に送ったり、制御部１００からの命令に基づいてタッチパネルに画像を表示したりするものである。また、光学センサユニット１０１は、図５に示すように、中間転写ベルトの表面に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像Ｔｙ，Ｔｍ，Ｔｃ，Ｔｋにおける単位面積あたりのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー付着量を検知するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ付着量センサ１０１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを具備するものである。
【００４６】
図６は、中間転写ベルト６１とその紙間対応領域Ａ２に形成された各色のテストトナー像とを示す平面模式図である。なお、中間転写ベルト６１は既に述べたように無端ベルト状の形状をしているが、同図においては、便宜上、中間転写ベルト６１を１本の細長い形状で示している。画像形成動作中において、中間転写ベルト６１の周方向における領域は、紙対応領域Ａ１と紙間対応領域Ａ２とに大別される。紙対応領域Ａ１は、上述した２次転写ニップにおいて、記録紙が密着せしめられる領域であり、記録紙に２次転写するためのトナー像を担持している。また、紙間対応領域Ａ２は、紙対応領域Ａ１と紙対応領域Ａ１との間に介在する領域であり、記録紙に２次転写するためのトナー像を担持していない。本複写機の制御部（１００）は、複数枚の記録紙に対して画像を連続して形成する連続画像形成動作中には、記録紙１０枚分の画像形成動作を行う毎に、紙間対応領域Ａ２に対してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像Ｔｙ，Ｔｍ，Ｔｃ，Ｔｋをベルト幅方向に並べて形成する。これらテストトナー像は、何れも、正方形のパッチ状の形状をしており、正方形内のトナー付着量が一様になる条件で作像されたものである。制御部（１００）は、連続画像形成動作中には、このようなＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像Ｔｙ，Ｔｍ，Ｔｃ，Ｔｋを形成する処理を、プリント１０枚毎に実施するのである。
【００４７】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像Ｔｙ，Ｔｍ，Ｔｃ，Ｔｋにおける単位面積あたりのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー付着量は、図５に示したように、光学センサユニット１０１のＹ付着量センサ，Ｍ付着量センサ，Ｃ付着量センサ，Ｋ付着量センサによって検知される。制御部（１００）は、各付着量センサによる検知結果に基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ現像剤のトナーの濃度目標値を補正する目標値補正処理を実施する。具体的には、本複写機においては、図４に示したＹ用Ｔセンサ８Ｙ、Ｍ用Ｔセンサ８Ｍ、Ｃ用Ｔセンサ８Ｃ、Ｋ用Ｔセンサ８Ｋとしてそれぞれ、透磁率センサからなるものを用いている。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ現像剤の透磁率は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー濃度に応じて変化する。Ｙ用Ｔセンサ８Ｙ、Ｍ用Ｔセンサ８Ｍ、Ｃ用Ｔセンサ８Ｃ、Ｋ用Ｔセンサ８Ｋは、現像剤中のトナー濃度が低くなるほど、出力電圧ＶＴ［Ｖ］を上昇させる。つまり、それらＴセンサの出力電圧ＶＴが大きくなるほど、現像剤中のトナー濃度について低いことを示している。トナー補給装置５１は、Ｙ用Ｔセンサ８Ｙ、Ｍ用Ｔセンサ８Ｍ、Ｃ用Ｔセンサ８Ｃ、Ｋ用Ｔセンサ８Ｋからの出力電圧ＶＴについてそれぞれ、出力目標値ＶＴｒｅｆ［Ｖ］を濃度目標値としてそれぞれ個別に記憶している。そして、例えばＹを例にすると、Ｙ用Ｔセンサ８Ｙからの出力電圧ＶＴとＹ用の出力目標値ＶＴｒｅｆとの比較に基づいて、現像剤のＹトナー濃度が目標よりも下回っていると判断した場合には、Ｙ用の現像装置内にＹトナーを補給してＹトナー濃度を回復させるトナー補給処理を、プリント１枚毎に実施する。これにより、現像剤のＹトナー濃度を一定範囲内に維持する。Ｍ，Ｃ，Ｋについても、Ｙと同様のトナー補給処理を実施する。
【００４８】
なお、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像Ｔｙ，Ｔｍ，Ｔｃ，Ｔｋを中間転写ベルト６１の紙間対応領域Ａ２に対してベルト幅方向に並べて形成する例について説明したが、次のように形成してもよい。即ち、図７に示すように、ベルト周方向においては紙対応領域Ａ１に属するものの、ベルト幅方向においては、紙対応領域Ａ１から外れる領域に対して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像Ｔｙ，Ｔｍ，Ｔｃ，Ｔｋをベルト移動方向に並べて形成してもよい。この場合、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像Ｔｙ，Ｔｍ，Ｔｃ，ＴｋのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー付着量を、１つの付着量センサによって検知することも可能である。
【００４９】
次に、本発明者が行った実験について説明する。
［実験１］
１１００枚の記録紙に対してそれぞれ所定の実験画像を連続して形成する連続プリントテストを実施した。実験画像としては、図８に示すようなＫトナーだけからなり且つ中間転写ベルト６１における紙対応領域Ａ１の全域に渡って延在する実験Ｋ画像Ｅｋを、Ｋ付着量センサ（１０１Ｋ）によって検知させ得る位置に形成した。また、通常の連続画像形成動作と同様に、１０枚プリント毎に、Ｋテストトナー像Ｔｋを中間転写ベルト６１における紙間対応領域に形成した。１１００枚の連続画像形成動作中においては、実験Ｋ画像ＥｋのＫトナー付着量や、Ｋテストトナー像ＴｋのＫトナー付着量を、Ｋ付着量センサ（１０１Ｋ）によって検知した。なお、実験Ｋ画像Ｅｋの幅Ｗ１（ベルト幅方向の寸法）については、連続画像形成動作中においてＫ用の現像装置内でＫトナーの過剰帯電や帯電不足を発生させない長さに設定した。具体的には、画像面積率の比較的低い画像を出力し続けたり、画像面積率の比較的高い画像を出力し続けたりすると、現像装置内においてトナーの過剰帯電や帯電不足を引き起こしてしまう。実験１においては、かかる過剰帯電や帯電不足を引き起こさない画像面積率になるように、実験Ｋ画像Ｅｋの幅Ｗ１を調整しているのである。よって、理論的には、１１００枚の連続画像形成動作中において、実験Ｋ画像のＫトナー付着量や、Ｋテストトナー像ＴｋのＫトナー付着量として、目標付着量と同等の値を安定して検知し続けるはずである。
【００５０】
図９は、実験１におけるＫトナー付着量の検知結果の経時変化を示すグラフである。なお、Ｋ付着量センサからの出力電圧は、ベルト表面上で反射した反射光についての受光素子による受光量に対応する値になる。同図においては、グラフの縦軸の項目として、Ｋ付着量センサからの出力電圧そのものではなく、出力電圧をＫトナー付着量に換算したトナー付着量を採用している。このグラフに示すように、本来であれば、実験Ｋ画像のＫトナー付着量の検知結果や、Ｋテストトナー像のＫトナー付着量の検知結果は、所定の目標付着量（図中点線で示す位置）の付近で安定するはずであるが、安定せずに大きく変動していることがわかる。これは、実験Ｋ画像やＫテストトナー像に画像濃度ムラが発生していることを示している。この画像濃度ムラは、図中の白丸や黒丸で示すように、感光体の１回転周期と同期する正弦波と、現像スリーブの１回転周期と同期する正弦波とを重畳した特性を有している。かかる特性を有する画像濃度ムラが発生するのは次に説明する理由からである。即ち、感光体や現像スリーブには、偏心や真円度誤差がどうしても発生してしまう。そして、それに起因して、現像ギャップが感光体の１回転周期や現像スリーブの１回転周期とそれぞれ同期して正弦波状に変動することで、それぞれの正弦波に対応する画像濃度ムラが現れるからである。
【００５１】
［実験２］
１１００枚の記録紙に対してそれぞれ所定の実験画像を連続して形成する連続プリントテストを実施した。実験画像としては、実験１と同じ実験Ｋ画像を形成した。実験１と異なる点は、１枚プリント毎に、中間転写ベルト６１の紙間対応領域Ａ２にＫテストトナー像Ｔｋを形成している点である。この実験２におけるＫトナー付着量の検知結果の経時変化を図１０に示す。図示のように、各紙間対応領域Ａ２にそれぞれ形成されるＫテストトナー像のＫトナー付着量は、大きく変動してしまう。そして、Ｋテストトナー像が形成されるタイミングによっては、図中の点Ｓ２で示すように、Ｋテストトナー像のＫトナー付着量が目標付着量を大きく上回ったり、点Ｓ４で示すように目標付着量を大きく下回ったりする。Ｋトナーの過剰帯電や帯電不足は発生しておらず、且つ、平均的なトナー付着量は図中点線で示される目標付着量の付近にあるので、本来であれば、現像剤のＫトナー濃度の目標値であるＫ用ＶＴｒｅｆは補正の必要がない。しかしながら、従来においては、例えば点Ｓ２で示されるＫトナー付着量を検知した場合には、Ｋ用ＶＴｒｅｆをより大きな値に補正して（濃度目標値を低下させて）、現像剤のＫトナー濃度を低下させていた。そして、これにより、Ｋトナーの過剰帯電を助長して画像濃度不足を引き起こしていた。また、例えば点Ｓ４で示されるＫトナー付着量を検知した場合には、Ｋ用ＶＴＲＥＦをより小さな値に補正して（濃度目標値を上昇させて）、現像剤のＫトナー濃度を増加させていた。そして、これにより、Ｋトナーの帯電不足を助長して画像濃度過多を引き起こしていた。
【００５２】
次に、本複写機の特徴的な構成について説明する。
図１１は、ユーザーの画像形成命令に基づく連続画像形成動作中における連続プリント枚数と、プリント１０枚毎に形成されるテストトナー像のトナー付着量の検知結果との関係の一例を示すグラフである。このグラフの基となった連続画像形成動作においては、画像面積率の比較的低い画像が出力され続けた。このため、トナーの濃度目標値を補正しないでいると、画像濃度が経時的に低下し続けていく。しかし、本複写機では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ、プリント１０枚毎に形成したテストトナー像のトナー付着量を検知した結果に基づいて、トナーの濃度目標値を補正することで、画像濃度の経時的な低下を抑えている。注目すべき点は、濃度目標値の補正のやり方である。本複写機においては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ、テストトナー像のトナーの付着量目標値Ｍａと、付着量下限値Ｍｂと、付着量上限値Ｍｃとを個別に設定している。付着量目標値Ｍａは、付着量下限値Ｍｂと付着量上限値Ｍｃとの概ね中心の値である。制御部（１００）は、テストトナー像のトナー付着量の検知結果が、付着量下限値Ｍｂから付着量上限値Ｍｃに至る目標範囲に収まっている場合には、トナーの濃度目標値であるＴセンサからの出力目標値ＶＴｒｅｆの補正を行わない。これに対し、テストトナー像のトナー付着量の検知結果が付着量下限値Ｍｂよりも少ない場合には、付着量目標値Ｍａと検知結果との差分に応じた値だけ、出力目標値ＶＴｒｅｆ［Ｖ］を低下させることで、同差分に応じた値だけ現像剤のトナー濃度を上昇させる。これにより、現像剤のトナーの過剰帯電を抑えることで、画像濃度を目標濃度の付近まで上昇させる。また、テストトナー像のトナー付着量の検知結果が付着量上限値Ｍｃよりも多い場合には、付着量目標値Ｍａと検知結果との差分に応じた値だけ、出力目標値ＶＴｒｅｆ［Ｖ］を上昇させることで、同差分に応じた値だけ現像剤のトナー濃度を低下させる。これにより、現像剤のトナーの帯電不良を抑えることで、画像濃度を目標濃度の付近まで低下させる。このような出力目標値ＶＴｒｅｆの補正を、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ個別に実施する。図示の例では、長期に渡る連続画像形成動作中に、テストトナー像のトナー付着量の検知結果が付着量下限値Ｍｂを下回った事例が４回発生している。そして、その４回だけ、出力目標値ＶＴｒｅｆがそれぞれ補正されている。
【００５３】
かかる構成においては、感光体や現像スリーブの偏心などによる現像ギャップの周期的な変動に起因して、テストトナー像のトナー付着量がある程度の範囲で周期的に変動しても、現像剤のトナーの過剰帯電や帯電不足が発生していなければ、その変動の範囲は、付着量下限値Ｍｂから付着量上限値Ｍｃに至るまでの目標範囲に収まる。この場合、制御部（１００）は、トナーの濃度目標値であるＶＴｒｅｆを補正しないことで、現像ギャップの周期的な変動に起因してＶＴｒｆｅを過剰に高く補正したり、過剰に低く補正したりすることを回避する。一方、連続画像形成動作中に画像面積率の低い画像を出力し続けたり、画像面積率の高い画像を出力し続けたりしたことにより、現像剤中のトナーの過剰帯電や帯電不足が発生すると、テストトナー像のトナー付着量が目標範囲を逸脱して大きく変動するようになる。この場合、制御部（１００）は、前述のようにして出力目標値ＶＴｒｅｆを補正することで、トナーの過剰帯電や帯電不足に起因する画像濃度の変動を抑える。以上のようにして、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ、出力目標値ＶＴｒｅｆを従来よりも適切に補正することができる。
【００５４】
現像剤中のトナーの過剰帯電や帯電不足が発生すると、テストトナー像のトナー付着量が目標範囲を逸脱して大きく変動するようになる。このようにトナー付着量が目標範囲を逸脱した場合には、トナー付着量を目標範囲に収めるように現像剤中のトナーの濃度目標値を補正することで、トナーの過剰帯電や帯電不足に起因する画像濃度の変動を抑える。以上のようにして、トナーの濃度目標値を従来よりも適切に補正することができる。
【００５５】
次に、実施形態に係る複写機について説明する。
図１２は、参考形態に係る複写機と同様の構成を有する複写機個体Ａを用いて実験１と同様の実験を行った場合におけるテストトナー像のトナー付着量の経時変化を示すグラフである。また、図１３は、複写機個体Ｂとは別の複写機個体Ｂを用いて実験１と同様の実験を行った場合におけるテストトナー像のトナー付着量の経時変化を示すグラフである。図１３に示されるトナー付着量の経時変化の変動幅（図中矢印参照）は、図１２に示されるトナー付着量の経時変化の変動幅よりも大きくなっている。これは、複写機個体Ｂにおける現像ギャップの周期変動量が、複写機個体Ａにおける現像ギャップの周期変動量よりも大きいからである。このように、画像形成装置においては、個体毎に現像ギャップの周期変動量が異なってくることから、現像ギャップの周期変動に起因するトナー付着量の変動幅が個体毎に異なってくる。にもかかわらず、付着量下限値Ｍｂや付着量上限値Ｍｃとして、全ての個体で共通のものを採用すると、個体によっては、付着量下限値Ｍｂから付着量上限値Ｍｃに至る目標範囲の適正範囲よりも大きくなったり、小さくなったりすることがある。
【００５６】
［実験３］
本発明者は、参考形態に係る複写機と同様の構成の試験機を用いて、トナー付着量の目標範囲を決定するための実験を行った。具体的には、先に図８に示した実験Ｋ画像と同じ幅Ｗ１であって、且つ中間転写ベルト（６１）の全周に渡って延在する実験画像を形成し、この実験画像のＫトナー付着量をＫ付着量センサ（１０１Ｋ）によって所定の時間間隔でサンプリングした。そして、サンプリングデータのうちの最小値を付着量下限値Ｍｂとして設定した。また、サンプリングデータのうちの最大値を付着量上限値Ｍｃとして設定した。
【００５７】
次に、本発明者は、その付着量下限値Ｍｂ及び付着量上限値Ｍｃの条件下において、所定の実験画像を複数の記録紙に連続して形成する連続画像形成動作試験を実施した。実験画像としては、Ｋトナーだけからなるものであって、図８に示した実験Ｋ画像Ｅｋよりも幅Ｗ１の小さなものを形成した。幅Ｗ１が図８のものよりも小さいことから、Ｋ用の現像装置内において、長期間に渡って消費されずに撹拌され続けるトナーの割合が実験１よりも多くなる。このため、連続画像形成動作中において、Ｋ用の現像装置内でＫトナーの過剰帯電が進行していく。
【００５８】
試験機の制御部（１００）に対しては、次のような制御を実施させた。即ち、１０枚プリント毎に、中間転写ベルト（６１）の紙間対応領域Ａ２にＫテストトナー像Ｔｋを形成し、これのＫトナー付着量をＫ付着量センサ（１０１Ｋ）によって検知する。そして、Ｋトナー付着量の検知結果が、付着量下限値Ｍｂから付着量上限値Ｍｃに至る目標範囲に収まっている場合には、Ｋ用の出力目標値ＶＴｒｅｆの補正を行わない。これに対し、Ｋトナー付着量の検知結果が付着量下限値Ｍｂよりも少ない場合には、付着量目標値Ｍａと検知結果との差分に応じた値だけ、出力目標値ＶＴｒｅｆ［Ｖ］を低下させる。また、Ｋトナー付着量の検知結果が付着量上限値Ｍｃよりも多い場合には、付着量目標値Ｍａと検知結果との差分に応じた値だけ、出力目標値ＶＴｒｅｆ［Ｖ］を上昇させる。
【００５９】
図１４は、この実験３におけるＫテストトナー像のＫトナー付着量の経時変化を示すグラフである。図示のように、Ｋトナー付着量が僅かに付着量下限値Ｍｂを下回ったり、僅かに付着量上限値Ｍｃを上回ったりするときがある。しかし、その都度、Ｋ用の出力目標値ＶＴｒｅｆが適切に補正されることで、Ｋトナー付着量が付着量下限値Ｍｂを大きく下回ったり、付着量上限値Ｍｃを大きく上回ったりすることなく、付着量下限値Ｍｂから付着量上限値Ｍｃに至る目標範囲やその近くに収まっている。
【００６０】
［実験４］
次に、本発明者は、付着量下限値Ｍｂを実験３のときよりも少し低い値に設定し、且つ、付着量上限値Ｍｃを実験３のときよりも少し高い値に設定した条件で、即ち、目標範囲を実験３よりも広くした条件で、実験３と同様にして連続画像形成動作を実施した。図１５は、実験４におけるＫテストトナー像のＫトナー付着量の経時変化を示すグラフである。図示のように、Ｋトナー付着量が主に付着量目標値Ｍａよりも低い値の領域で変動していることがわかる。このため、Ｋトナー付着量の平均値は、付着量目標値Ｍａを大きく下回ってしまった。この実験４により、テストトナー像のトナー付着量の目標範囲を適正範囲よりも広く設定すると、トナー付着量の平均値を付着量目標値Ｍａを大きく下回らせたり、この逆に大きく上回らせたりしてしまうことがわかった。
【００６１】
［実験５］
次に、本発明者は、付着量下限値Ｍｂを実験３のときよりも少し高い値に設定し、且つ、付着量上限値Ｍｃを実験３のときよりも少し低い値に設定した条件で、即ち、目標範囲を実験３よりも狭くした条件で、実験３と同様にして連続画像形成動作を実施した。図１６は、実験５におけるＫテストトナー像のＫトナー付着量の経時変化を示すグラフである。図示のように、Ｋトナー付着量が、付着量下限値Ｍｂから付着量上限値Ｍｃに至る目標範囲よりもかなり広い範囲で変動していることがわかる。
【００６２】
図１７は、実験５におけるＫ現像剤のトナー濃度目標累積補正量の経時変化を示すグラフである。実験５においては、画像面積率の比較的低い実験Ｋ画像を連続して出力していることから、トナーの過剰帯電が発生する傾向にある。そして、Ｋ用のＶＴｒｅｆを下げてＫ現像剤のトナー濃度を経時的に上昇させる傾向にある。しかし、図示のように、濃度目標累積補正量のグラフがときどき下降していることがわかる。これは、トナー濃度を上昇させ過ぎたことによってトナーの帯電不足がときどき発生していることを意味している。これに対し、実験３では、図１８に示すように、濃度目標累積補正量が下降することなく、緩やかに上昇し続けている。このことから、テストトナー像のトナー付着量の目標範囲を適正範囲よりも狭く設定すると、出力目標値ＶＴｒｅｆを下げ過ぎたり、上げすぎたりすることによる画像濃度のシュートを発生させてしまうことがわかった。
【００６３】
以上のことから、複写機の個体毎に、テストトナー像のトナー付着量の目標範囲として、その個体に見合った範囲を個別に設定しなければならないことがわかった。そこで、実施形態に係る複写機においては、次のような処理を実施するように、制御部（１００）を構成している。即ち、所定の目標範囲決定タイミングが到来すると、まず、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ、トナー付着量の目標範囲を決定するためのテストトナー像を作像する。図１９は、目標範囲を決定するために中間転写ベルト６１上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像ＭＴｙ，ＭＴｍ，ＭＴｃ，ＭＴｋを示す平面模式図である。図示のように、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像ＭＴｙ，ＭＴｍ，ＭＴｃ，ＭＴｋは、図示しないＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ付着量センサに検知されるように、ベルト幅方向に並べて形成される。何れも、ベルト周方向に延在する細長い形状のものである。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像ＭＴｙ，ＭＴｍ，ＭＴｃ，ＭＴｋの長さは、少なくとも、感光体周長や現像スリーブ周長よりも大きな値になっている。より詳しくは、少なくとも、感光体の偏心による最小径箇所と、現像スリーブの偏心による最小径箇所とが同期したタイミングで現像された像箇所、及び、感光体の偏心による最大径箇所と、現像スリーブの偏心による最大径箇所とが同期したタイミングで現像された像箇所、を含む長さに設定されている。かかる長さについては、感光体の周長、現像スリーブの周長、それらの線速、及びベルト線速に基づいて特定することが可能である。
【００６４】
このようなＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像ＭＴｙ，ＭＴｍ，ＭＴｃ，ＭＴｋを形成すると、それらのトナー付着量の検知結果をそれぞれ所定の周期でサンプリングしてＲＡＭ（１０１ｂ）に記憶していく。
【００６５】
図２０は、Ｋテストトナー像ＭＴｋのＫトナー付着量のサンプリングデータの一例を示すグラフである。図示のように、サンプリングデータには、感光体１回転周期や現像スリーブ１回転周期に対応する変動が発生している。制御部（１００）は、これらサンプリングデータのうち、最小値のものを特定して、付着量下限値Ｍｂをその最小値と同じ値に設定する。また、複数のサンプリングデータのうち、最大値のものを特定して、付着量上限値Ｍｃをその最大値と同じ値に設定する。このようにして、トナー付着量の目標範囲を決定する。
【００６６】
実施形態に係る複写機においては、このような範囲決定処理を実施する目標範囲決定タイミングとして、初期運転時及びメンテナンス実施時を採用している。初期運転時は、工場出荷後のユーザーによる初回の画像形成命令に基づく画像形成動作を行う前のタイミングである。このような初期運転時に範囲決定処理を実施することで、工場出荷後のユーザーのもとでの初めの連続画像形成動作から、適切な目標範囲の条件のもとで、出力目標値ＶＴｒｅｆを補正することができる。
【００６７】
また、メンテナンス実施時は、プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対してメンテナンスが行われた後、ユーザーによる初回の画像形成命令に基づく画像形成動作を行う前のタイミングである。制御部（１００）は、プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対してメンテナンスが行われたか否かについては、プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの着脱操作に基づいて判断する。具体的には、実施形態係る複写機は、先に図４に示したように、ユニット検知回路１１０を備えている。このユニット検知回路１１０は、プリンタ部１の筐体内にセットされた状態の各色のプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをそれぞれ個別に検知する検知センサを具備している。制御部（１００）は、ユニット検知回路１１０から検知信号が送られてこなくなった後、再び送られてくるようになったプロセスユニットについて、メンテナンスが行われたものと判断する。そして、そのように判断した場合には、その後、ユーザーによる初回の画像形成命令に基づく画像形成動作を行う前に、範囲決定処理を実施する。このようにして、メンテナンス実施時に範囲決定処理を実施することで、部品交換などによって現像ギャップの変動パターンが工場出荷時の初期状態から変化した場合に、その変化後の現像ギャップの変動パターンに合わせて、目標範囲を適切に設定することができる。
【００６８】
なお、メンテナンス実施時においては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色のうち、プロセスユニットのメンテナンスが行われた色についてだけ、範囲決定処理を実施する。これに対し、初期運転時には、４色すべてについて範囲決定処理を実施する。
【００６９】
これまで、中間転写ベルトに転写されたテストトナー像のトナー付着量を検知する例について説明したが、感光体上のテストトナー像のトナー付着量を検知するように、各色プロセスユニットにそれぞれ付着量センサを設けてもよい。
【００７０】
以上、参考形態に係る複写機においては、少なくとも、潜像を担持する潜像担持体たる感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、トナー及びキャリアを含有する現像剤によって感光体上の潜像を現像してトナー像を得る現像手段たる現像装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、感光体上のトナー像を中間転写体たる中間転写ベルト６１を介して記録部材たる記録紙に転写する転写手段としての転写ユニット６０とを有する作像手段を設けている。また、現像装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段たるＹ用Ｔセンサ８Ｙ，Ｍ用Ｔセンサ８Ｍ，Ｃ用Ｔセンサ８Ｃ，Ｋ用Ｔセンサ８Ｋ内の現像剤にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを補給してＴセンサ検知結果を所定の濃度目標値たるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のＶＴｒｅｆに近づけるトナー補給手段たるトナー補給装置５１を設けている。また、複数の記録紙に対して画像を連続して形成する連続画像形成動作中における定期的なタイミング（１０枚プリント毎）で、作像手段によってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像Ｔｙ，Ｔｍ，Ｔｃ，Ｔｋを作像し、それぞれにおける単位面積あたりのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー付着量を付着量検知手段たるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ付着量センサ１０１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって検知した結果に基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のＶＴｒｅｆを補正する濃度目標補正手段として機能するように、制御部１００を構成している。そして、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ付着量センサ１０１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって検知されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー付着量が、所定の付着量下限値Ｍｂから付着量下限値Ｍｂよりも大きい所定の付着量上限値Ｍｃに至るまでの目標範囲内に収まらない場合にのみ、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のＶＴｒｅｆを補正する処理を実施するように、制御部１００を構成している。かかる構成においては、既に説明したように、従来よりも適切にＶＴｒｅｆを補正することができる。
【００７１】
また、実施形態に係る複写機においては、ユーザーからの画像形成命令に基づく画像形成動作を行っていないときに、作像手段により、トナー付着量の目標範囲を決定するためのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像ＭＴｙ，ＭＴｍ，ＭＴｃ，ＭＴｋを作像し、それぞれにおけるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー付着量をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ付着量センサ１０１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって検知した結果に基づいて、付着量下限値Ｍｂ及び付着量上限値Ｍｃを決定する範囲決定手段として機能するように、制御部１００を構成している。かかる構成では、複写機の個々の個体についてそれぞれ、トナー付着量の目標範囲をその個体の現像ギャップ変動パターンに見合った適切な範囲に設定することができる。
【００７２】
また、実施形態に係る複写機においては、潜像担持体たる感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとして、無端移動する表面に潜像を担持するものを用いている。また、現像手段として、現像剤担持体たる現像スリーブ１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの無端移動する表面に担持した現像剤によって感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上の潜像を現像する現像装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを用いている。また、トナー付着量の目標範囲を決定するためのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋテストトナー像Ｔｙ，Ｔｍ，Ｔｃ，Ｔｋとしてそれぞれ、感光体や現像スリーブの周長よりも長いものを作像し、それぞれの感光体周長方向における複数箇所におけるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー付着量をそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ付着量センサ１０１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって検知した結果に基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の付着量下限値Ｍｂ及び付着量上限値Ｍｃをそれぞれ決定する処理を実施するように、制御部１００を構成している。かかる構成においては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ、現像ギャップの周期的な変動に起因するトナー付着量の周期的な変動を検出して、付着量下限値Ｍｂ及び付着量上限値Ｍｃをそれぞれ適切な値に決定することができる。
【００７３】
なお、範囲決定処理において、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ、細長いテストトナー像を１つずつ形成する代わりに、短いテストトナー像を複数形成して、それぞれにおけるトナー付着量を検知した結果に基づいて、付着量下限値Ｍｂ及び付着量上限値Ｍｃを決定してもよい。
【００７４】
また、実施形態に係る複写機においては、工場出荷後のユーザーによる初回の画像形成命令に基づく画像形成動作を行うのに先立って、範囲決定処理を実施するように、制御部１００を構成している。かかる構成においては、工場出荷後のユーザーのもとでの初めの連続画像形成動作から、適切な目標範囲の条件のもとで、出力目標値ＶＴｒｅｆを補正することができる。
【００７５】
また、実施形態に係る複写機においては、作像手段の一部であるプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対してメンテナンスが行われたことに基づいて、目標決定処理を実施するように、制御部１００を構成している。かかる構成では、部品交換などによって現像ギャップの変動パターンが工場出荷時の初期状態から変化した場合に、その変化後の現像ギャップの変動パターンに合わせて、目標範囲を適切に設定することができる。
【符号の説明】
【００７６】
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：プロセスユニット（作像手段の一部）
３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
４Ｙ：現像装置（現像手段）
８Ｙ：トナー濃度センサ（トナー濃度検知手段）
１１Ｙ：現像スリーブ（現像剤担持体）
５１：トナー補給装置（トナー補給手段）
６０：転写ユニット（転写手段）
６１：中間転写ベルト（中間転写体）
１００：制御部（濃度目標補正手段、範囲決定手段）
１０１：光学センサユニット
１０１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：付着量センサ（付着量検知手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】特開２００８−１５２６０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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【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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【図１９】
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【図２０】
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