(57)【要約】【課題】現像バイアスの電圧調整に不具合が生じた場合でも画像品質を落としたり、画像形成不能の状態を招くことなく正常に画像形成ができるようにする。【解決手段】トナー濃度調整動作が開始されると（１０１）、帯電バイアス及び露光量一定状態、現像バイアスを可変状態としてトナー画像を形成し（１０２）、トナー画像をセンサで読み取る（１０３）。読み取ったセンサの出力電圧から目標電圧に対する現像バイアスを計算し（１０４）、現像バイアスの下限値と比較する（１０５）。この比較で下限値以上であれば、正常範囲と見なして目標電圧に対応するトナー付着量によりトナー消費予測を行い（１０６）、目標電圧に対する現像バイアスによってトナー画像を形成する（１０７）。一方、下限値以上でなければ、言い換えれば下限値未満であれば、正常範囲から外れているので、最大のトナー付着量によりトナー消費予測を行い（１０８）、前回、トナー濃度調整動作が成功したときの現像バイアスによりトナー画像を形成する（１０９）。【選択図】図６
2008233409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを保持するトナーカートリッジと、
トナー像に対応した静電潜像がそれぞれ形成される像担持体と、
前記像担持体上に形成される潜像に対してトナー現像して可視化するトナー現像手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像のトナー濃度を検知する検知手段と、
前記検知手段からの検知出力に基づいて前記潜像に対するトナー付着量を現像バイアスにより制御する制御手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御手段は、前記検知手段の検知出力に基づいた制御が不全であり、トナーの消費量が正常範囲から外れているときには、トナーの消費量又は回収量を正常範囲から外れる方向に予測して前記制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記像担持体が単数であって、前記検知手段は前記像担持体上の単色のトナー像のトナー濃度を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記像担持体が複数設けられ、前記検知手段は前記像担持体から転写された中間転写媒体上の複数色のトナー像の濃度を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から多く消費している方に外れていると判断した場合、トナー消費量の予測を多くして前記制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から少なく消費している方に外れていると判断した場合、トナー消費量の予測を少なくして前記制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から多く消費している方に外れている判断した場合、正常範囲との差を考慮してトナー消費量の予測を多くして前記制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項７
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から少なく消費している方に外れている判断した場合、正常範囲との差を考慮してトナー消費量の予測を少なくして前記制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から多く消費している方に外れていると判断した場合、トナーカートリッジ内のトナー回収量と画像形成装置全体の廃トナー回収量を多く予測して前記制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から少なく消費している方に外れていると判断した場合、トナーカートリッジ内のトナー回収量と画像形成装置全体の廃トナー回収量を少なく予測して前記制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から多く消費している方に外れていると判断した場合、正常範囲との差を考慮してトナーカートリッジ内のトナー回収量と画像形成装置全体の廃トナー回収量を多く予測して前記制御を実行することを特徴とする画像形成装置
【請求項１１】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から少なく消費している方に外れていると判断した場合、正常範囲との差を考慮してトナーカートリッジ内のトナー回収量と画像形成装置全体の廃トナー回収量を少なく予測して前記制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
トナーを保持するトナーカートリッジと、
トナー像に対応した静電潜像がそれぞれ形成される像担持体と、
前記像担持体上に形成される潜像に対してトナー現像して可視化するトナー現像手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像のトナー濃度を検知する検知手段と、
を備え、  前記検知手段からの検知出力に基づいて前記潜像に対するトナー付着量を現像バイアスにより制御する画像形成制御方法において、
前記検知手段の検知出力に基づいた制御が不全であり、トナーの消費量が正常範囲から外れているときには、トナーの消費量又は回収量を正常範囲から外れる方向に予測して前記制御を実行することを特徴とする画像形成プロセスの制御方法。
【請求項１３】
トナーを保持するトナーカートリッジと、
トナー像に対応した静電潜像がそれぞれ形成される像担持体と、
前記像担持体上に形成される潜像に対してトナー現像して可視化するトナー現像手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像のトナー濃度を検知する検知手段と、
前記検知手段からの検知出力に基づいて前記潜像に対するトナー付着量を現像バイアスにより制御する画像形成装置に搭載されたコンピュータによって実行されるコンピュータプログラムにおいて、
前記検知手段の検知出力に基づいた制御が不全であり、トナーの消費量が正常範囲から外れているときには、トナーの消費量又は回収量を正常範囲から外れる方向に予測して前記制御を実行する手順を備えていることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１４】
請求項１３記載のコンピュータプログラムがコンピュータによって読み取られ、実行可能に記憶されていることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー濃度検知センサを用いてトナー濃度検知を行う画像形成装置、画像形成装置の画像形成プロセスを制御する制御方法、前記制御をコンピュータによって実行するコンピュータプログラム、及びこのコンピュータプログラムをコンピュータによって読み取り可能に記憶した記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、例えば特許文献１又は２記載の発明が公知である。このうち特許文献１記載の発明は、カートリッジからトナーが供給される現像ユニットの底部に設けたトナー濃度センサによるトナーエンドの誤検知を回避し、トナーエンドの検知を適正に行うことを目的としたもので、現像ユニットへのトナーの累積補給時間（トナー使用量に対応）が所定値に達したときからトナー濃度センサによるトナー切れの検知を開始させ、前記所定値をトナーボトル（カートリッジ）２を使用開始からトナー切れを起こさない間として見積もり得る最短の累積補給時間に設定して累積補給時間をボトルに一体に設けた不揮発性メモリに保存し、画像形成の度に、装着ボトルの不揮発性メモリに保存された補給時間に累算し、再び記憶させ、ボトル毎にデータを管理し、トナー切れの検知開始時期を適正に判定できるようにしている。
【０００３】
また、特許文献２に記載の発明は、特別なセンサ等を用いずに、実際にトナー補給動作を行った時間をトナー保持容器からのトナー消費量として使用し、実際のトナー消費量との誤差を少なくすることを目的とし、トナーボトルにトナーボトルのトナー充填量の情報を記憶する不揮発性メモリを搭載し、メモリをトナーボトルの上面に露出するように設け、トナーボトル固定部材に設けた接触端子で画像形成装置本体側の制御ユニットと接続し、前記充填量とトナー補給用の粉体ポンプの補給能力（例えば０．５ｇ／秒）、及び補給積算時間からトナーボトル内のトナー残量を計算して実際のトナー消費量との誤差を少なくするようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２５８５９６号公報
【特許文献２】特開２００２−３４１６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１記載の発明では、トナー濃度センサによってトナー切れのときを予測しており、引用文献２記載の発明では、トナー濃度センサを使用しないでトナー切れを予測するようにしている。後者のようにトナーカートリッジにトナーの残量検知センサが設置されていない画像形成装置においては、トナーカートリッジ内のトナー残量は使用量を予測してトナーのニアエンド、エンド検知を実施している。しかし、使用量の予測は想定したトナー消費状態であることが前提であり、感光体が帯電不良になった場合、想定より多くトナーを消費する状態になり、トナーエンドを表示する前にトナーが不足する場合があり、トナーが不足すると画像欠損が発生することになる。また、感光体への露光不良が発生した場合、想定より少なくトナーを消費する状態になり、トナーが残っているにもかかわらず使用できない状態になってしまう。
【０００５】
いずれにしても現像装置の電圧調整（バイアス電圧）に不具合が生じ、電圧調整を実施した過程で得られるトナーの付着量特性より想定しているトナー付着量よりも多く消費される状態になった場合、あるいは少なく消費される状態になった場合に画像品質の劣化を招くことになる。
【０００６】
そこで、本発明が解決すべき課題は、現像バイアスの電圧調整に不具合が生じた場合でも画像品質の低下や、画像形成不能の状態を招くことなく正常に画像形成ができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため第１の手段は、トナーを保持するトナーカートリッジと、トナー像に対応した静電潜像がそれぞれ形成される像担持体と、前記像担持体上に形成される潜像に対してトナー現像して可視化するトナー現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像のトナー濃度を検知する検知手段と、前記検知手段からの検知出力に基づいて前記潜像に対するトナー付着量を現像バイアスにより制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、前記制御手段は、前記検知手段の検知出力に基づいた制御が不全であり、トナーの消費量が正常範囲から外れているときには、トナーの消費量又は回収量を正常範囲から外れる方向に予測して前記制御を実行することを特徴とする。
【０００８】
第２の手段は、第１の手段において、前記像担持体が単数であって、前記検知手段は前記像担持体上の単色のトナー像のトナー濃度を検知することを特徴とする。
【０００９】
第３の手段は、第１の手段において、前記像担持体が複数設けられ、前記検知手段は前記像担持体から転写された中間転写媒体上の複数色のトナー像の濃度を検知することを特徴とする。
【００１０】
第４の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から多く消費している方に外れていると判断した場合、トナー消費量の予測を多くして前記制御を実行することを特徴とする。
【００１１】
第５の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から少なく消費している方に外れていると判断した場合、トナー消費量の予測を少なくして前記制御を実行することを特徴とする。
【００１２】
第６の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から多く消費している方に外れている判断した場合、正常範囲との差を考慮してトナー消費量の予測を多くして前記制御を実行することを特徴とする。
【００１３】
第７の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から少なく消費している方に外れている判断した場合、正常範囲との差を考慮してトナー消費量の予測を少なくして前記制御を実行することを特徴とする。
【００１４】
第８の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から多く消費している方に外れていると判断した場合、トナーカートリッジ内のトナー回収量と画像形成装置全体の廃トナー回収量を多く予測して前記制御を実行することを特徴とする。
【００１５】
第９の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から少なく消費している方に外れていると判断した場合、トナーカートリッジ内のトナー回収量と画像形成装置全体の廃トナー回収量を少なく予測して前記制御を実行することを特徴とする。
【００１６】
第１０の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から多く消費している方に外れていると判断した場合、正常範囲との差を考慮してトナーカートリッジ内のトナー回収量と画像形成装置全体の廃トナー回収量を多く予測して前記制御を実行することを特徴とする。
【００１７】
第１１の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記制御手段は、トナー消費が前記正常範囲から少なく消費している方に外れていると判断した場合、正常範囲との差を考慮してトナーカートリッジ内のトナー回収量と画像形成装置全体の廃トナー回収量を少なく予測して前記制御を実行することを特徴とする。
【００１８】
第１２の手段は、トナーを保持するトナーカートリッジと、トナー像に対応した静電潜像がそれぞれ形成される像担持体と、前記像担持体上に形成される潜像に対してトナー現像して可視化するトナー現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像のトナー濃度を検知する検知手段と、を備え、前記検知手段からの検知出力に基づいて前記潜像に対するトナー付着量を現像バイアスにより制御する画像形成プロセスの制御方法において、前記検知手段の検知出力に基づいた制御が不全であり、トナーの消費量が正常範囲から外れているときには、トナーの消費量又は回収量を正常範囲から外れる方向に予測して前記制御を実行することを特徴とする。
【００１９】
第１３の手段は、トナーを保持するトナーカートリッジと、トナー像に対応した静電潜像がそれぞれ形成される像担持体と、前記像担持体上に形成される潜像に対してトナー現像して可視化するトナー現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像のトナー濃度を検知する検知手段と、前記検知手段からの検知出力に基づいて前記潜像に対するトナー付着量を現像バイアスにより制御する画像形成装置に搭載されたコンピュータによって実行されるコンピュータプログラムにおいて、前記検知手段の検知出力に基づいた制御が不全であり、トナーの消費量が正常範囲から外れているときには、トナーの消費量又は回収量を正常範囲から外れる方向に予測して前記制御を実行する手順を備えていることを特徴とする。
【００２０】
第１４の手段は、第１３の手段に係るコンピュータプログラムがコンピュータによって読み取られ、実行可能に記憶された記憶媒体を特徴とする。
【００２１】
なお、後述の実施形態では、像担持体は感光体１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄに、検知手段はセンサ４に、制御手段はＣＰＵ６を含む制御部１８に、中間転写媒体は中間転写ベルト２に、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、現像バイアスの電圧調整に不具合が生じた場合でも画像品質の低下や、画像形成不能の状態を招くことなく正常に画像形成を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００２４】
図１は本発明に係る画像形成装置の要部の構成を示す図である。同図において、画像形成装置は４つの感光体１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄと、感光体１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄに接触する中間転写ベルト２と、各色の感光体にＬＤ光を当てるＬＤ装置３−ａ，３−ｂ，３−ｃ，３−ｄと、中間転写ベルト２上のトナー像の濃度を読み取るセンサ４とを備えている。また、トナーカードリッジ及びトナー現像手段は図示していないが、感光体１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄの外周部に隣接してトナー現像器が配置され、トナー現像器のトナータンクに接続される状態でトナーカートリッジが設置されている。
【００２５】
４つの感光体１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ４色の画像形成に使用されるもので、ドラム状に形成されている。中間転写ベルト２は各感光体１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄと接触し、中間転写ベルト２を挟んで反対側に設けられている１次転写ローラによって各感光体１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄ上に形成された各色毎のトナー像が中間転写ベルト２上に転写される。中間転写ベルト２は駆動ローラ２−ａ、バックアップローラ２−ｂ、及びテンションローラ２−ｃ間に張設され、転写バックアップローラとしても機能する駆動ローラ２−ａと対向する位置に２次転写ローラ５が配置されている。給紙トレイから給紙される用紙Ｐは搬送ローラを経て、前記駆動ローラ２−ａと２次転写ローラ５のニップに導かれ、前記中間転写ベルト２上に転写された４色の画像が一度に前記ニップにおいて用紙Ｐ上に転写される。用紙Ｐ上に転写された画像は、下流側の定着装置で定着され、排紙される。
【００２６】
図２は本実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。図２において、画像形成装置は、ＣＰＵ６、ＲＯＭ８，ＥＥＰＲＯＭ９、ＲＡＭ１０、画像メモリ１１、Ｉ／Ｏ１２、外部Ｉ／Ｆ１３を備えている。また、ＣＰＵ６には操作パネル７が接続されている。
【００２７】
ＣＰＵ６はプログラム命令を解釈して実行し、本画像形成装置の全体及び各部を制御する。操作パネル７は画像形成装置を利用するユーザが画像形成装置の状態把握や、画像形成装置の動作を変更するために使用される。ＲＯＭ８はＣＰＵ６で実行するプログラムを格納した読み出し専用の半導体メモリ、ＥＥＰＲＯＭ９は電気的に消去（書き換え）できるＲＯＭであり、電源が切られてもデータが保持される。ＲＡＭ１０は任意のアドレスを指定して読み書きすることが可能な半導体メモリ、画像メモリ１１は画像形成装置が印刷するデータを格納するメモリである。Ｉ／Ｏ１２はセンサやモータやクラッチなどの電装品の入出力を制御し、Ｉ／Ｆ１３は画像形成装置と画像形成装置に印刷要求を行う端末とのインターフェースである。
【００２８】
図３は本実施形態に係る画像形成装置の各部構成を示すブロック図である。本画像形成装置は、コンピュータインターフェース部１４、プロッタ部１５、画像メモリ部１６、操作部１７、制御部１８、プリントジョブ管理部１９、トナー濃度検知部２０、プロセスコントール（プロコン）部２１、及び記憶部２２から基本的に構成されている。
【００２９】
コンピュータインターフェース部１４は画像形成装置に印刷要求を行う端末と通信を行う機能と有し、プロッタ部１５は画像メモリ部１６に格納されている画像から電子写真方式によりトナー画像を作成し、用紙に転写し機外に排出する機能を有する。画像メモリ部１６は画像形成装置に印刷要求を行う端末から送信された画像データを格納し、操作部１７は画像形成装置の状態を表示、画像形成装置への入力を受け付ける。操作パネル７はこの操作部２７のユーザインターフェースである。プリントジョブ管理部１９は画像形成装置に要求された印刷ジョブについて、印刷を行う順番を管理する。トナー濃度検知部２０は中間転写ベルト上のトナー濃度検知を行い、プロコン部２１は現像バイアスによりトナー濃度の調整を行う。記憶部２２はトナー消費量、トナー回収量（カートリッジ内と画像形成装置全体）、トナーエンド量、廃トナーエンド量（カートリッジ内と画像形成装置全体）を記憶する。これらの各部は制御部１８に接続され、制御部１８は上記ブロックの一連の動作を制御する。なお、前記ＣＰＵ６を含む図２に示したシステムは制御部１８内に設けられている。
【００３０】
図４はセンサ４の内部構成を示す図である。このセンサ４は所謂トナーマーク（濃度）センサであり、ＬＥＤ発光部４ａ、正反射光受光部４ｂから構成され、ＬＥＤ発光部４ａから発光された光は中間転写ベルト２に当たりその反射光を正反射光受光部４ｂで検知して電圧に変換する。なお、符号４ｃは拡散反射光受光部であり、センサとしては正反射後受光４ａの他にこの拡散反射光受光部４ｂが設けられているが、本実施形態では直接関係しないので、説明は省略する。
【００３１】
画像形成装置はプロッタ部１５においてトナー画像を形成し用紙に転写するが、用紙に転写するトナー濃度は、部品の劣化や環境（温度・湿度）変化により、ばらつきが発生する。そのため、トナー画像作成回数や環境変化のタイミングにおいて、プロコン部２１において、トナー濃度の調整動作を実施する。トナー濃度の調整動作の一例としては、感光体１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄへの帯電バイアスは一定にしておき、ＬＤ装置３−ａ，３−ｂ，３−ｃ，３−ｄから露光を行い、そのとき、感光体１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄに隣接して設置しているトナーカードリッジの現像バイアスを可変にしてトナー画像を形成する。形成したトナー画像はセンサ４で読み取る。
【００３２】
図５に現像バイアスとセンサ４の出力電圧との関係を示す。センサ４の出力電圧値はトナーの濃度に変換することができ、電圧が小さいほどトナーが高濃度であることを表す。プロコン部２１でのトナー濃度調整動作は、図５のデータを取得し、このデータを参照して画像形成装置の目標トナー濃度（図５では目標電圧）になる現像バイアスを計算する。計算された現像バイアス値はプロッタ部１５において使用され、安定した濃度のトナー画像を作成することができる。
【００３３】
トナーカートリッジにトナーの残量検知センサが設置されていない画像形成装置においては、常に、前記目標トナー濃度によるトナー画像作成が行われていると仮定し、制御部１８においてトナーの消費量を予測して記憶部２２に記憶されているトナー消費量に前記トナー画像作成で消費したと予測される消費量を加算し、記憶部２２のトナーエンド量と比較する。この比較結果により、トナーエンド量を超えた場合はトナーエンドを操作部１７に表示する。
【００３４】
また、予測したトナー消費量からトナーカートリッジ内の廃トナーボックスと画像形成装置全体の廃トナーボックスへの回収量を予測して、それぞれ、記憶部２２のトナー回収量に加算し、記憶部２２の廃トナーエンド量と比較を行い、廃トナーエンド量を超えた場合は廃トナーエンドを操作部１７に表示する。
【００３５】
以下、トナー濃度調整動作の各実施例について説明する。
【実施例１】
【００３６】
実施例１は、プロコン部２１のトナー濃度調整動作において図５のデータ取得を行い、目標の特性である（１）の特性よりも低い特性（３）のデータを取得した場合の例である。この場合には、現像バイアスを前回のトナー濃度調整動作成功時のバイアスに設定して、トナー消費量計算には最大値（図５のセンサ電圧が０Ｖになるトナー濃度）を使用する。
【００３７】
図６は実施例１における動作手順を示すフローチャートである。同図において、トナー濃度調整動作が開始されると（ステップ１０１）、帯電バイアス及び露光量一定状態、現像バイアスを可変状態としてトナー画像を形成し（ステップ１０２）、トナー画像をセンサ４で読み取る（ステップ１０３）。読み取ったセンサ４の出力電圧から目標電圧に対する現像バイアスを計算し（ステップ１０４）、現像バイアスの下限値と比較する（ステップ１０５）。
【００３８】
この比較で下限値以上であれば、正常範囲と見なして目標電圧に対応するトナー付着量によりトナー消費予測を行い（ステップ１０６）、目標電圧に対する現像バイアスによってトナー画像を形成する（ステップ１０７）。一方、下限値以上でなければ、言い換えれば下限値未満であれば、正常範囲から外れているので、最大のトナー付着量によりトナー消費予測を行い（ステップ１０８）、前回、トナー濃度調整動作が成功したときの現像バイアスによりトナー画像を形成する（ステップ１０９）。
【００３９】
このように本実施例によれば、現像装置の電圧調整により、想定したトナー消費状態より多く消費することを検知した場合（ステップ１０５−ＮＯ）、トナー消費量を想定より一定量加算して予測する（ステップ１０８）ので、トナーエンド前の画像欠損を防ぐことができる。
【実施例２】
【００４０】
実施例２は、プロコン部２１のトナー濃度調整動作において図５のデータ取得を行い、目標の特性である（１）の特性よりも高い特性（２）のデータを取得した場合の例である。この場合には、現像バイアスを前回のトナー濃度調整動作成功時のバイアスに設定して、トナー消費量計算は最小値（取得したデータの中で最小値のセンサ電圧に対応するトナー濃度）を使用する。
【００４１】
図７は実施例２における動作手順を示すフローチャートである。同図において、ステップ１０１からステップ１０４まで実施例１と同様に処理し、ステップ１０５ａで現像バイアスの上限値と比較する。
【００４２】
この比較で上限値以下であれば、正常範囲と見なして目標電圧に対応するトナー付着量によりトナー消費予測を行い（ステップ１０６）、目標電圧に対する現像バイアスによってトナー画像を形成する（ステップ１０７）。一方、上限値以下でなければ、言い換えれば上限値より高ければ、正常範囲から外れているので、最小のトナー付着量によりトナー消費予測を行い（ステップ１０８ａ）、前回、トナー濃度調整動作が成功したときの現像バイアスによりトナー画像を形成する（ステップ１０９ａ）。
【００４３】
このように本実施例によれば、現像装置の電圧調整により、想定したトナー消費状態より少なく消費することを検知した場合（ステップ１０５ａ−ＮＯ）、トナー消費量を想定より一定量減算して予測する（ステップ１０８ａ）ので、トナーが多く余った状態でのトナーエンドを防ぐことができる。
【実施例３】
【００４４】
実施例３は、プロコン部２１のトナー濃度調整動作において図５のデータ取得を行い、目標の特性である（１）の特性よりも低い特性（３）のデータを取得した場合の例である。この場合には、現像バイアスを下限値にして、トナー消費量計算には現像バイアス下限値に対応するトナー消費量を使用する。
【００４５】
図８は実施例３における動作手順を示すフローチャートである。同図において、ステップ１０１からステップ１０５まで実施例１と同様に処理する。ステップ１０５の下限値との比較で、下限値以上であれば、正常範囲と見なして目標電圧に対応するトナー付着量によりトナー消費予測を行い（ステップ１０６）、目標電圧に対する現像バイアスによってトナー画像を形成する（ステップ１０７）。一方、下限値未満であれば、正常範囲から外れているので、現像バイアス下限値のときのトナー付着量によりトナー消費予測を行い（ステップ１０８ｂ）、現像バイアスを下限値にしてトナー画像を形成する（ステップ１０９ｂ）。
【００４６】
このように本実施例によれば、現像装置の電圧調整により、想定したトナー消費状態より多く消費することを検知した場合（ステップ１０５−ＮＯ）、電圧調整を実施した過程で得られるトナーの付着量特性を考慮してトナー消費量を予測する（ステップ１０８ｂ）ので、トナーエンドの精度を向上させることができる。
【実施例４】
【００４７】
実施例４は、プロコン部２１のトナー濃度調整動作において図５のデータ取得を行い、目標の特性である（１）の特性よりも高い特性（２）のデータを取得した場合は現像バイアスを上限値にして、トナー消費量計算には現像バイアス上限値に対応するトナー消費量を使用する。
【００４８】
図９は実施例４における動作手順を示すフローチャートである。同図において、ステップ１０１からステップ１０４まで実施例１と同様に処理し、ステップ１０５ａで現像バイアスの上限値と比較する。
【００４９】
この比較で上限値以下であれば、正常範囲と見なして目標電圧に対応するトナー付着量によりトナー消費予測を行い（ステップ１０６）、目標電圧に対する現像バイアスによってトナー画像を形成する（ステップ１０７）。一方、上限値より高ければ、正常範囲から外れているので、現像バイアス上限値のときのトナー付着量によりトナー消費予測を行い（ステップ１０８ｃ）、現像バイアスを上限値にしてトナー画像を形成する（ステップ１０９ｃ）。
【００５０】
このように本実施例によれば、現像装置の電圧調整により、想定したトナー消費状態より少なく消費することを検知した場合（ステップ１０５ａ−ＮＯ）、電圧調整を実施した過程で得られるトナーの付着量特性を考慮してトナー消費量を予測する（ステップ１０８ｃ）ので、トナーエンドの精度を向上させることができる。
【実施例５】
【００５１】
実施例５は、プロコン部２１のトナー濃度調整動作において図５のデータ取得を行い、目標の特性である（１）の特性よりも低い特性（３）のデータを取得した場合は現像バイアスを前回のトナー濃度調整動作成功時のバイアスに設定して、廃トナー回収量計算には最大値（図５のセンサ電圧が０Ｖになるトナー濃度）を使用する。
【００５２】
図１０は実施例５における動作手順を示すフローチャートである。同図において、ステップ１０１からステップ１０５まで実施例１と同様に処理する。ステップ１０５の下限値との比較で、下限値以上であれば、正常範囲と見なして目標電圧に対応するトナー付着量によりトナー消費予測を行い（ステップ１０６）、目標電圧に対する現像バイアスによってトナー画像を形成する（ステップ１０７）。一方、下限値未満であれば、正常範囲から外れているので、最大のトナー付着量によりトナー回収量予測を行い（ステップ１０８ｄ）、前回、トナー濃度調整動作が成功したときの現像バイアスによりトナー画像を形成する（ステップ１０９ｄ）。
【００５３】
このように本実施例によれば、現像装置の電圧調整により、想定したトナー消費状態より多く消費することを検知した場合（ステップ１０５−ＮＯ）、トナーカートリッジ内のトナーボックスと画像形成装置全体のトナーボックスのトナー回収量を想定より一定量加算して予測する（ステップ１０８ｄ）ので、廃トナーボックスがエンドを検知する前に廃トナーが収容容量を超えてあふれ出し、本体が故障するのを防ぐことができる。
【実施例６】
【００５４】
実施例６は、プロコン部２１のトナー濃度調整動作において図５のデータ取得を行い、目標の特性である（１）の特性よりも高い特性（２）のデータを取得した場合は現像バイアスを前回のトナー濃度調整動作成功時のバイアスに設定して、トナー回収量計算は最小値（取得したデータの中で最小値のセンサ電圧に対応するトナー濃度）を使用する。
【００５５】
図１１は実施例６における動作手順を示すフローチャートである。同図において、ステップ１０１からステップ１０４まで実施例１と同様に処理し、ステップ１０５ａで現像バイアスの上限値と比較する。
【００５６】
この比較で上限値以下であれば、正常範囲と見なして目標電圧に対応するトナー付着量によりトナー消費予測を行い（ステップ１０６）、目標電圧に対する現像バイアスによってトナー画像を形成する（ステップ１０７）。一方、上限値より高ければ、正常範囲から外れているので、最小のトナー付着量によりトナー回収量予測を行い（ステップ１０８ｅ）、前回、トナー濃度調整動作が成功したときの現像バイアスによりトナー画像を形成する（ステップ１０９ｅ）。
【００５７】
このように本実施例によれば、現像装置の電圧調整により、想定したトナー消費状態より少なく消費することを検知した場合（ステップ１０５ａ−ＮＯ）、トナーカートリッジ内のトナーボックスと画像形成装置全体のトナーボックスのトナー回収量を想定より一定量減算して予測する（ステップ１０８ｄ）ので、廃トナー収容可能状態にもかかわらず、エンドを検知し画像形成装置が使用できなることを防ぐことができる。
【実施例７】
【００５８】
実施例７は、プロコン部２１のトナー濃度調整動作において図５のデータ取得を行い、目標の特性である（１）の特性よりも低い特性（３）のデータを取得した場合は現像バイアスを下限値にして、トナー回収量計算には現像バイアス下限値に対応するトナー消費量により実施する。
【００５９】
図１２は実施例７における動作手順を示すフローチャートである。同図において、ステップ１０１からステップ１０５まで実施例１と同様に処理する。ステップ１０５の下限値との比較で、下限値以上であれば、正常範囲と見なして目標電圧に対応するトナー付着量によりトナー消費予測を行い（ステップ１０６）、目標電圧に対する現像バイアスによってトナー画像を形成する（ステップ１０７）。一方、下限値未満であれば、正常範囲から外れているので、現像バイアス下限値のときのトナー付着量によりトナー回収量予測を行い（ステップ１０８ｆ）、現像バイアスを下限値にしてトナー画像を形成する（ステップ１０９ｆ）。
【００６０】
このように本実施例によれば、現像装置の電圧調整により、想定したトナー消費状態より多く消費することを検知した場合（ステップ１０５−ＮＯ）、電圧調整を実施した過程で得られるトナーの付着量特性を考慮してトナー回収量を予測する（ステップ１０８ｆ）ので、廃トナーボックスのエンド検知の精度を向上させることができる。
【実施例８】
【００６１】
実施例８は、プロコン部２１のトナー濃度調整動作において図５のデータ取得を行い、目標の特性である（１）の特性よりも高い特性（２）のデータを取得した場合は現像バイアスを上限値にして、トナー回収量計算には現像バイアス上限値に対応するトナー消費量により実施する。
【００６２】
図１３は実施例８における動作手順を示すフローチャートである。同図において、ステップ１０１からステップ１０４まで実施例１と同様に処理し、ステップ１０５ａで現像バイアスの上限値と比較する。
【００６３】
この比較で上限値以下であれば、正常範囲と見なして目標電圧に対応するトナー付着量によりトナー消費予測を行い（ステップ１０６）、目標電圧に対する現像バイアスによってトナー画像を形成する（ステップ１０７）。一方、上限値より高ければ、正常範囲から外れているので、現像バイアス上限値のときのトナー付着量によりトナー回収量予測を行い（ステップ１０８ｇ）、現像バイアスを上限値にしてトナー画像を形成する（ステップ１０９ｇ）。
【００６４】
このように本実施例によれば、現像装置の電圧調整により、想定したトナー消費状態より少なく消費することを検知した場合（ステップ１０５ａ−ＮＯ）、電圧調整を実施した過程で得られるトナーの付着量特性を考慮してトナー回収量を予測する（ステップ１０８ｇ）ので、廃トナーボックスのエンド検知の精度を向上させることができる。
【００６５】
なお、前述の各実施例では、４つの感光体１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄを備えた多色の画像形成装置を例示しているが、４つの感光体１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄを使用して１色の画像を形成する場合、あるいは１つの感光体を使用し、感光体表面に形成したトナー像のトナー濃度を検出する場合にも適用できる。なお、トナー像は所謂トナー濃度検知パターンであって、色毎に設けられる。従って、前記制御は各色毎に行われることになる。
【００６６】
さらに、前記各実施例における処理の手順はプログラム化され、コンピュータによって実行される。また、コンピュータプログラムはＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード、あるいはネットワークを介して配布され、制御部１８の例えばＨＤＤにインストールされ、使用される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の要部の構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置の各部構成を示すブロック図である。
【図４】センサの内部構成を示す図である。
【図５】現像バイアスとセンサの出力電圧との関係を示す。
【図６】実施例１における動作手順を示すフローチャートである。
【図７】実施例２における動作手順を示すフローチャートである。
【図８】実施例３における動作手順を示すフローチャートである。
【図９】実施例４における動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施例５における動作手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施例６における動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施例７における動作手順を示すフローチャートである。
【図１３】実施例８における動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄ  感光体
２  中間転写ベルト
４  センサ
５  ２次転写ローラ
６  ＣＰＵ
７  操作パネル
１４  コンピュータインターフェース部
１５  プロッタ部
１６  画像メモリ部
１７  操作部
１８  制御部
１９  プリントジョブ管理部
２０  トナー濃度検知部
２１  プロコン部
２２  記憶部
【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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