(57)【要約】【課題】感光ドラムの表層膜厚が変化した場合においても、トナー濃度を大幅に低下させることがなく、常に安定した画像を形成する。【解決手段】感光ドラム１上にトナー補給用のパッチ画像を形成し、その濃度に基づいて現像器にトナーを補給する。このパッチ画像は、露光無しの安定した電位でパッチ潜像を形成し、これを現像することによって得られる。感光ドラム１の光感度特性の変化による、感光ドラム１上の露光時の電位のバラツキをなくすことができるので、感光ドラム１の表層膜厚が変化した場合でも、トナー濃度を大幅に低下させることがない。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーとキャリヤとを有する二成分現像剤によって現像する現像手段と、前記像担持体に流れ込む電流量を検知する電流検知手段と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、前記像担持体表面に画像濃度検出用のトナーパッチ画像を形成し前記トナーパッチ画像の濃度と所定のトナーパッチ濃度目標値との比較結果に基づいて、前記トナー補給手段によって前記現像手段に補給されるトナー量を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記電流検知手段により検知された前記像担持体に流れる電流量の検知結果に応じて、前記トナーパッチ画像を形成する際のトナーパッチコントラスト電位とトナーパッチ濃度目標値とのうちの少なくとも一方を補正する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
補正後の前記トナーパッチコントラスト電位又は前記トナーパッチ濃度目標値に関して、前記トナーパッチコントラスト電位については補正前の前記トナーパッチコントラスト電位より小さくなるように、また前記トナーパッチ濃度目標値については補正前の前記トナーパッチ濃度目標値より大きくなるように、前記トナーパッチコントラスト電位と前記トナーパッチ濃度目標値とのうちの少なくとも一方を補正する、
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】
前記電流検知手段により検知された電流量の検知結果が、定められた閾値を上回ったときに、前記トナーパッチコントラスト電位と前記トナーパッチ濃度目標値とのうちの少なくとも一方を補正する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電流検知手段により検知された電流量の検知結果が、少なくとも２回以上連続して定められた閾値を上回ったときに、前記トナーパッチコントラスト電位と前記トナーパッチ濃度目標値とのうちの少なくとも一方を補正する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電流検知手段により検知された電流量の過去最新の複数回による検知結果の平均値が、定められた閾値を上回ったときに、前記トナーパッチコントラスト電位と前記トナーパッチ濃度目標値とのうちの少なくとも一方を補正する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記定められた閾値を、１つ又は複数有する、
ことを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記定められた閾値が、前記像担持体の初期状態における電流検知結果に基づいて算出される、
ことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体に流れる電流量と前記像担持体の表層膜厚との関係を示すテーブルを有し、
前記テーブルから、初期状態における前記像担持体の初期表層膜厚を導出し、前記初期表層膜厚から所定の膜厚変位量毎の表層膜厚における電流量を導出し、前記電流値を閾値とする、
ことを特徴とする請求項３ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記電流検知の動作は、前記画像形成装置の電源投入後における立ち上げ動作中、又は立ち上げ動作開始前、又は立ち上げ動作終了後に行う、
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記トナーパッチ画像は、前記像担持体の帯電電位と現像電位との電位差からなるトナーパッチコントラスト電位によって形成される、
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像手段の現像剤担持体に印加される現像バイアスは、通常画像形成時における第１の現像電界と、前記トナーパッチ画像形成時における第２の現像電界とを有し、
前記現像手段における現像剤濃度の変動量に対する画像濃度の変動量は、前記第１の現像電界における画像形成時よりも、前記第２の現像電界における画像形成時の方が大きい、
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第１の現像電界は、交番電界を形成する期間と、交番電界の形成を停止する期間とを交互に有する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第２の現像電界は、交番電界を形成する期間のみ備える電界であること、
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ，複写機，ファクシミリ等の、電子写真方式，静電記録方式等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置では、一般に、帯電・露光・現像・転写・定着・クリーニングの各画像形成プロセスによって画像形成を行う。すなわち感光体表面を均一に帯電した後、画像情報に応じた露光を行って静電潜像を形成する。この静電潜像をトナーによってトナー像として現像し、このトナー像を感光体上から紙等の記録材上に転写する。トナー像転写後の感光体は、表面に残った転写残トナーが除去されてクリーニングされる。一方、トナー像転写後の記録材は加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。これによって画像形成が終了する。
【０００３】
上述の画像形成装置に用いられる現像剤として、近年のフルカラー画像形成装置の高画質化，高速化に伴い、非磁性トナーと磁性キャリヤとを混合した二成分現像剤が広く用いられている。この二成分現像剤は、フルカラー画像形成装置の高画質化、高速化を達成することができる一方、トナーの消費によって現像装置内のトナーとキャリヤの混合比（トナー濃度）が変化するため、このトナー濃度を常に適正に保つことが難しい。トナー濃度が不適正な場合、濃度変動，ガサツキ，地かぶり、キャリヤ付着，トナー飛散など様々な画像不良が発生してしまう。このため、高画質、高安定化画像を形成する上で、トナー濃度を的確に検知し、供給トナー量を適正に制御することが大変重要となる。
【０００４】
そこで、トナー濃度を検知する手段として、二成分現像剤自体の物理的特性の変化、例えば、現像剤の反射濃度の変化や、透磁率の変化を直接、濃度センサで検知し、その検知結果に基づいて供給トナー量を制御する方法がある。
【０００５】
しかし、この方法では、温度や湿度などの環境変動や経時劣化によってトナー帯電量が変動した場合、正確に制御できないという問題点がある。つまり、たとえトナー濃度が適正であっても、環境変動やキャリヤの劣化によってトナー帯電量が変動した場合には、トナーとキャリヤとの結合力が変動して感光体上へのトナー移動量が変動するため、安定した画像濃度を保つことが非常に困難である。
【０００６】
そこで、感光体上に形成した基準潜像を現像することによって基準画像（パッチ画像）を形成し、このパッチ画像の反射濃度を光センサにより検知し、現像剤のトナー濃度を検知して、その検知結果を基に供給トナー量を制御する方法がある。
【０００７】
このようなトナーパッチ検知方式においては、検知の対象があくまでも感光体上に形成されたトナー付着量であるから、正確に言えば現像剤のトナー濃度を直接一定に制御しているわけではない。このため、温度や湿度などの環境変動や経時劣化によってトナー帯電量が変動した場合においても、常に画像形成における適正なトナー濃度を保つことができる。
【０００８】
一方、近年、一般的に用いられている感光体として、幾層もの有機感光層から形成された、有機感光ドラムがある。これは、他の感光ドラムと比較して、環境面，コスト面等で有利であり、多くの電子写真方式の画像形成装置がこの有機感光ドラムを採用している。
【０００９】
有機感光ドラムについての一例を、図１４を用いて説明すると、接地されたアルミニウムなどの導電材製ドラム基体１ａの外周面に、通常の有機光導電体層（ＯＰＣ）からなる感光体層１ｂを形成塗布し、その上に耐摩耗性に優れた保護層（ＯＣＬ）１ｃを塗布形成したものである。
【００１０】
一般に有機感光ドラムは、クリーニングブレードにより表面が積極的に研磨され、表面をリフレッシュすることによって良好な画像を維持している。その結果、感光層１ｂの膜厚は画像形成に伴い減少する。
【００１１】
しかし、このように感光層が削れ、膜厚が減少すると、感光ドラム１の静電容量が大きくなり、この結果、感光ドラム１上における画像濃度が濃くなってしまう。
【００１２】
そこでトナーパッチ検知方式を採用している場合においては、パッチ画像の濃度を一定に保っているために、感光層膜厚の削れに伴い、トナー濃度が低下していってしまう。この結果、高濃度領域における画像濃度の低下，ガサツキ，キャリヤ付着など様々な画像不良が発生してしまった。
【００１３】
そこで、例えば特許文献１においては、感光体の使用状況等によって感光体の膜厚の変化量を予測し、その予測結果に応じてパッチ画像を現像する際のコントラストの補正を行っている。
【００１４】
【特許文献１】
特開平１０−２３２５２３号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の膜厚の変化量を予想する方法においては、膜厚の変化量を正確に把握できるわけではないために、補正の精度が低く、適正なトナー濃度を保つことは困難であるという問題があった。
【００１６】
そこで、本発明は、像担持体の表層膜厚が変化した場合においても、トナー濃度を大幅に低下させることがなく、常に安定した画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、像担持体と、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーとキャリヤとを有する二成分現像剤によって現像する現像手段と、前記像担持体に流れ込む電流量を検知する電流検知手段と、前記現像手段にトナーを補給するトナー補給手段と、前記像担持体表面に画像濃度検出用のトナーパッチ画像を形成し前記トナーパッチ画像の濃度と所定のトナーパッチ濃度目標値との比較結果に基づいて、前記トナー補給手段によって前記現像手段に補給されるトナー量を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、前記電流検知手段により検知された前記像担持体に流れる電流量の検知結果に応じて、前記トナーパッチ画像を形成する際のトナーパッチコントラスト電位とトナーパッチ濃度目標値とのうちの少なくとも一方を補正する、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、補正後の前記トナーパッチコントラスト電位又は前記トナーパッチ濃度目標値に関して、前記トナーパッチコントラスト電位については補正前の前記トナーパッチコントラスト電位より小さくなるように、また前記トナーパッチ濃度目標値については、補正前の前記トナーパッチ濃度目標値より大きくなるように、前記トナーパッチコントラスト電位と前記トナーパッチ濃度目標値とのうちの少なくとも一方を補正する、ことを特徴とする。
【００１９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記電流検知手段により検知された電流量の検知結果が、定められた閾値を上回ったときに、前記トナーパッチコントラスト電位と前記トナーパッチ濃度目標値とのうちの少なくとも一方を補正する、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記電流検知手段により検知された電流量の検知結果が、少なくとも２回以上連続して定められた閾値を上回ったときに、前記トナーパッチコントラスト電位と前記トナーパッチ濃度目標値とのうちの少なくとも一方を補正する、ことを特徴とする。
【００２１】
請求項５に係る発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記電流検知手段により検知された電流量の過去最新の複数回による検知結果の平均値が、定められた閾値を上回ったときに、前記トナーパッチコントラスト電位と前記トナーパッチ濃度目標値とのうちの少なくとも一方を補正する、ことを特徴とする。
【００２２】
請求項６に係る発明は、請求項３ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記定められた閾値を、１つ又は複数有する、ことを特徴とする。
【００２３】
請求項７に係る発明は、請求項３ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記定められた閾値が、前記像担持体の初期状態における電流検知結果に基づいて算出される、ことを特徴とする。
【００２４】
請求項８に係る発明は、請求項３ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記像担持体に流れる電流量と前記像担持体の表層膜厚との関係を示すテーブルを有し、前記テーブルから、初期状態における前記像担持体の初期表層膜厚を導出し、前記初期表層膜厚から所定の膜厚変位量毎の表層膜厚における電流量を導出し、前記電流値を閾値とする、ことを特徴とする。
【００２５】
請求項９に係る発明は、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記電流検知の動作は、前記画像形成装置の電源投入後における立ち上げ動作中、又は立ち上げ動作開始前、又は立ち上げ動作終了後に行うこと、を特徴とする。
【００２６】
請求項１０に係る発明は、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記トナーパッチ画像は、前記像担持体の帯電電位と現像電位との電位差からなるトナーパッチコントラスト電位によって形成される、ことを特徴とする。
【００２７】
請求項１１に係る発明は、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像手段の現像剤担持体に印加される現像バイアスは、通常画像形成時における第１の現像電界と、前記トナーパッチ画像形成時における第２の現像電界とを有し、前記現像手段における現像剤濃度の変動量に対する画像濃度の変動量は、前記第１の現像電界における画像形成時よりも、前記第２の現像電界における画像形成時の方が大きい、ことを特徴とする。
【００２８】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の画像形成装置において、前記第１の現像電界は、交番電界を形成する期間と、交番電界の形成を停止する期間とを交互に有する、ことを特徴とする。
【００２９】
請求項１３に係る発明は、請求項１１又は１２に記載の画像形成装置において、前記第２の現像電界は、交番電界を形成する期間のみ備える電界であること、ことを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において、同一の符号を付したものは、同様の構成又は作用を有するものであり、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。
【００３１】
＜実施の形態１＞
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例として、実施の形態１に係る画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式の４色フルカラーのプリンタであり、同図はその概略構成を模式的に示す図である。
【００３２】
同図を参照して、プリンタ（以下「画像形成装置」という。）の構成を説明する。
【００３３】
同図に示すプリンタ（以下「画像形成装置」という。）は、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１を備えている。感光ドラム１は、矢印Ｒ１方向に回転自在に支持されている。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って上流側からほぼ順に、一次帯電器（帯電手段）２と、露光装置（露光手段）３と、現像装置（現像手段）４と、中間転写ベルト５とクリーニング装置（クリーニング手段）６とが配設されている。また、中間転写ベルト５の下方には、転写搬送ベルト７が配設されて、記録材Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）に沿って転写搬送ベルト７の下流側には、定着装置（定着手段）８が配設されている。
【００３４】
本実施の形態では、上述の感光ドラム１として、直径が６０ｍｍのものを用いている。感光ドラム１は、図２に示すように、接地されたアルミニウムなどの導電材製ドラム基体１ａの外周面に、通常の有機光導電体層（ＯＰＣ）からなる感光体層１ｂを形成塗布し、その上に耐摩耗性に優れた保護層（ＯＣＬ）１ｃを塗布形成したものである。このうち感光体層１ｂは、下引き層（ＣＰＬ）１ｂ１、注入阻止層（ＵＣＬ）１ｂ２、電荷発生層（ＣＧＬ）１ｂ３、電荷輸送層（ＣＴＬ）１ｂ４の４層によって構成されている。感光層１ｂは、通常は絶縁体であり、特定の波長の光を照射することにより、導電体となるという特徴を有している。これは、光照射により電荷発生層１ｂ内に正孔（電子対）が生成し、それらが電荷の流れの担い手となるからである。電荷発生層１ｂは厚さ０．２μｍのフタロシニアン化合物で、電荷輸送層１ｃは厚さ２５μｍ程度のヒドラゾン化合物を分散させたポリカーボネートで構成されている。感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって所定プロセススピード（周速度）で矢印Ｒ１方向に回転駆動される。
【００３５】
本実施の形態では、一次帯電器２として、スコロトロンタイプのコロナ放電器を使用している。このコロナ放電器は、放電ワイヤ２ａを、感光ドラム１側が開口した金属製のシールド２ｂで覆って形成されている。
【００３６】
本実施の形態では、露光装置４としては、画像情報に応じてレーザ光をＯＮ／ＯＦＦするレーザスキャナが使用されている。露光装置３から発生されたレーザ光は、反射ミラーを介して、帯電後の感光ドラム１表面に照射される。これにより、レーザ光照射部分の電荷が除去されて静電潜像が形成されるようになっている。
【００３７】
本実施の形態では、現像装置４は、回転現像方式を採用している。軸４ａを中心にモータ（不図示）によって矢印Ｒ４方向に回転駆動される回転体４Ａと、これに搭載された４個の現像器、すなわちブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを有している。感光ドラム１上にブラックの現像剤像（トナー像）を形成するときは、感光ドラム１と近接する現像位置Ｄでブラック用の現像器４Ｋにより現像を行うようになっている。同様にイエローのトナー像を形成するときは、回転体４Ａを９０°回転させて、現像位置Ｄにイエロー用現像器４Ｙを配置させ、現像を行う。マゼンタ，シアンのトナー像の形成も同様にして行うようになっている。なお、以下の説明において、特に色を区別する必要がないときは、単に、現像器という。
【００３８】
上述の中間転写ベルト５は、駆動ローラ１０、一次転写ローラ（一次転写帯電器）１１、従動ローラ１２、二次転写対向ローラ１３に掛け渡されており、駆動ローラ１０の回転に伴って矢印Ｒ５方向に回転する。中間転写ベルト５にはベルトクリーナ１４が当接されている。また、上述の転写搬送ベルト７は、駆動ローラ１５、二次転写ローラ１６、従動ローラ１７に掛け渡されており、駆動ローラ１５の回転に伴って矢印Ｒ７方向に回転する。上述の転写ローラ８は、ヒータ（不図示）を内蔵した定着ローラ１８と、下方からこれに当接された加圧ローラ２０とを有している。
【００３９】
上述構成の画像形成装置の動作を説明する。
【００４０】
図１において、一次帯電器２によって帯電された感光ドラム１表面を、露光装置３によって露光することで感光ドラム１上に静電潜像を形成する。この静電潜像に所望の色の現像剤（トナー）を収容する現像器によってトナーを付着させて、感光ドラム１上にトナー像を形成する。このトナー像は、一次転写ローラ１１に、一次転写バイアス印加電源１１ａから一次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト５上に転写する。
【００４１】
４色フルカラーの画像形成を行う場合、まず、ブラック用の現像器４Ｋにより、感光ドラム１上にブラックのトナー像を形成し、中間転写ベルト５上にブラックのトナー像を一次転写する。一次転写後に感光ドラム１表面に残ったトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置６によって除去される。次に、回転体４Ａを９０°回転させて、イエローの現像器４Ｙを現像位置Ｄに配置し、感光ドラム１上にイエローのトナー像を形成し、中間転写ベルト５上のブラックのトナー像上にイエローのトナー像を一次転写して重ね合わせる。
【００４２】
この動作をマゼンタ用の現像器４Ｍ、シアン用の現像器４Ｃにおいても順次行い、中間転写ベルト５上で４色のトナー像を重ね合わせる。その後、二次転写ローラ１６に二次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト５上の４色のトナー像を、転写搬送ベルト７上に担持されている記録材Ｐ上に一括で二次転写する。
【００４３】
トナー像が転写された記録材Ｐは、転写搬送ベルト７から剥離され、定着装置８の定着ローラ１８及び加圧ローラ２０によって、加熱・加圧され、表面にトナー像が定着される。これにより、４色フルカラー画像が形成される。二次転写後に、中間転写ベルト５上に残ったトナー（転写残トナー）は、ベルトクリーナ１４によって除去される。
【００４４】
なお、単色の画像形成を行う場合は、感光ドラム１上に形成された静電潜像を、所望の色のトナーを収容する現像器によって現像する。このトナー像は、中間転写ベルト５上に一次転写された後、すぐに記録材Ｐ上に二次転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、転写搬送ベルト７から剥離されて、定着装置８によって加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。
【００４５】
本実施の形態においては、感光ドラム１の回転方向に沿っての現像位置Ｄの下流側で、かつ一次転写ローラ１１に上流側に画像濃度検知センサ２１が、感光ドラム１表面に対向するように配置されている。
【００４６】
次に、図３を参照して、図１で回転体４Ａに搭載されている各色毎の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋについて説明する。現像器の現像容器２２には、非磁性トナーと磁性キャリヤを含む二成分現像剤が収容されており、初期状態の現像剤中のトナー濃度は重量比で８％程度である。この値はトナーの帯電量、キャリヤ粒径、画像形成装置の構成などで適正に調整されるべきものであって、必ずしもこの数値に従わなければいけないものではない。
【００４７】
現像によって消費された現像剤中のトナーは、回転体４Ａの各現像器の近辺に着脱自在に設置されたトナー容器２３から補給される。
【００４８】
現像器は、現像位置Ｄに移動したとき、感光ドラム１に対向した現像領域が開口しており、この開口部に一部露出するようにして現像スリーブ２４が回転可能に配置されている。
【００４９】
現像スリーブ２４の内部には、磁界発生手段である固定のマグネット２５が内包されている。現像スリーブ２４は、非磁性材料で構成され、現像動作時には図３に示す矢印Ｒ２４方向、つまり現像領域において重力方向上から下に移動する方向に回転し、現像器を構成する現像容器２２内の二成分現像剤を層状に保持して現像領域に担持搬送し、感光ドラム１と対向する現像位置Ｄに現像剤を供給して、感光ドラム１に形成されている静電潜像を現像する。
【００５０】
現像領域に搬送される現像剤量を適当な量に調整するため、現像スリーブ２４の回転方向に沿っての現像領域の上流側において、現像スリーブ２４に対向するように規制ブレード（現像剤規制部材）２６が配設されている。この規制ブレード２６によって、現像スリーブ２４上の現像剤の層厚が規制される。
【００５１】
静電潜像を現像した後の現像剤は、現像スリーブ２４の回転に従って搬送され、現像容器２２内に回収される。また、現像容器２２には、現像剤攪拌・搬送手段としての第１循環スクリュー２７ａ（現像スリーブ２４に近い側）、第２循環スクリュー２７ｂ（現像スリーブ２４から遠い側）が配設されている。現像容器２２内の現像剤は、これにより、循環し、また混合攪拌される。現像剤循環の方向は、本実施の形態では第１循環スクリュー２７ａ側で図３の裏面側から表面側に向かう方向であり、第２循環スクリュー２７ｂ側では逆に表面側から裏面側に向かう方向となっている。
【００５２】
上述の成分現像剤は、画像形成枚数（コピー枚数）が増加するのに伴って、現像剤中のトナーが消費される。消費された分のトナーは、トナー容器２３に設けられた現像剤補給口２３ａから補給搬送路２８を通って、現像容器２２に設けられた現像剤補給口２２ａから現像容器２２内に補給される。補給されたトナーは、現像容器２２の第２循環スクリュー２７ｂの現像剤搬送方向上流に補給される。そして、このトナーは、現像容器２２内に既にある現像剤と、第１循環スクリュー２７ａによって搬送されてくる現像後の現像剤と混合攪拌される。こうして現像剤は、よく攪拌された状態で、第１循環スクリュー２７ａに引き渡され、再度、現像スリーブ２４へと供給される。補給搬送路２８には、補給スクリュー（トナー補給手段）３０が設けられている。補給スクリュー３０は、その回転時間がＣＰＵ２９によって制御され、これにより、現像器に補給するトナー量が調整されるようになっている。
【００５３】
本実施の形態においては、画像形成装置は、画像形成装置本体（以下単に「装置本体」という。）に感光ドラム１の膜厚を検出するための、膜厚検出手段としての膜厚検出回路（電流検知手段：不図示）が配設されている。この膜厚検出回路は、感光ドラム１を帯電した状態からその電荷を除去したとき（あるいは逆に、電荷を除去した状態から帯電したとき）に、感光ドラム１を流れる電流から感光ドラム１の膜厚を検出する方式（電流検知方式）になっている。
【００５４】
この電流検知方式に関しては、例えば、特願平０４−０５６９１４号公報に詳しく述べられている。簡単に原理を説明すると、感光体の表面電位を０→Ｖｄ（Ｖ）に上昇させるとき、あるいはＶｄ→０（Ｖ）に下降させるときに、感光体に流れるＤＣ電流ＩＤＣは、感光体の膜厚をｄ、比誘電率をε、真空中の誘電率をε０、一次帯電ローラの有効帯電幅をＬ、プロセススピードをｖｐとすると、以下の関係式（１）で表される。
【００５５】
ＡＢＳ（ＩＤＣ）＝ε・ε０・Ｌ・ｖｐ・Ｖｄ／ｄ……（１）
ここで、ε、ε０、Ｌ、ｖｐ、Ｖｄは定数とみなすことができるので、ＤＣ電流ＩＤＣは、感光体の膜厚ｄに反比例することがわかる。したがって、ＤＣ電流ＩＤＣを測定することにより感光体の膜厚を検知することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態における膜厚検出手段は、まず、画像形成装置の電源オン時に、感光ドラム１を回転させながら、ある一定期間（本実施の形態では感光ドラム１の１周期間）だけ帯電バイアスを印加する。そして、その間にＤＣ電流ＩＤＣを１０回検知し、それらの平均値ＩＤＣａｖｅを最終的な電流検知結果としている。これを以下、「膜厚検出シーケンス」と呼ぶ）。また、図４は、本実施の形態における、感光ドラム１の膜厚（ドラム表層膜厚）と、検知電流量（ＤＣ電流量）との関係を示している。本実施の形態では、画像形成装置は、図４から作成された、電流量−表層膜厚テーブルをバックアップメモリに持っている。
【００５７】
次に、本実施の形態におけるトナーパッチ検知方式について説明する。
【００５８】
まず、画像形成装置の初期設置時に、バックアップメモリに記憶され、予め決められた環境テーブル（温度，湿度情報に応じたプロセス条件（露光強度や現像バイアスや転写バイアスなどのプロセス条件の設定値が予め記憶されたもの）によって、帯電された感光ドラム１上にレーザ露光を行うことにより、パッチ潜像を形成し、このパッチ潜像を現像してパッチ画像を形成する。これをデジタルパッチ画像方式と呼ぶ。また、感光ドラム１に対しレーザ露光を行わずに、現像バイアスと感光ドラム電位（一次帯電器２により帯電されたが、露光装置３による露光が行われていない領域の電位）との間の電位差により、パッチ潜像のコントラスト電位を形成し、これを現像してパッチ画像を形成してもよい。これをアナログパッチ画像方式と呼ぶ。トナー補給量を制御する場合、上述したように、画像形成装置の初期設置時のパッチ画像の濃度を、画像濃度検知センサ２１で検知して、その検知出力値をパッチ目標信号値としてＣＰＵ（制御手段：不図示）に取り込む。その取り込んだパッチ目標信号値と、その後に行われる濃度制御時において検知されたトナー補給用のパッチ画像の濃度、すなわちセンサ出力値とが同じとなるように、トナー容器２３から現像器の現像容器２２に補給するトナーの量を制御する。
【００５９】
なお、本実施の形態では、デジタル露光によって形成された潜像をデジタル潜像、またこのデジタル潜像を現像した画像をデジタル画像と呼ぶ。そして、これらと区別するため、上述の露光を行わずにパッチ画像を形成する場合、この潜像をアナログ潜像、これを現像した画像をアナログ画像と呼ぶことにする。以下、必要に応じ、これらの呼称を用いる。
【００６０】
しかし、上述のデジタルパッチ画像方式を採用した場合、感光ドラム１の使用による劣化、環境による変動等により、感光ドラム１の特性、特に光感度特性が初期設置時と変化することがある。このため露光装置３のレーザ出力で感光ドラム１を露光して得られた電位と、本来得られるべき初期設置時の電位との間に差が生じ、感光ドラム１上に形成される画像濃度がこの電位差により所望の値から外れてしまう。この誤差を含んだ画像濃度値によってトナー補給制御を行うと、現像器内のトナー濃度が所望の範囲外となってしまい、画像濃度変動、トナーかぶりなどが発生して画像不良となる可能性があった。
【００６１】
特に低コスト化や小型化に伴い、高機能・高額部品である感光体電位測定センサを取り除いた状態で、トナー補給用のパッチ画像に基づいてトナー補給量を制御するため、現像器内における現像剤の濃度のバラツキが大きくなり、現像剤にかかる負荷が増し、かぶり等の異常画像の増加や、現像剤の寿命低下といった弊害が発生するおそれがある。
【００６２】
そこで、本実施の形態では、感光ドラム１の光感度特性の変化による、感光ドラム１上におけるレーザ照射部の電位のバラツキをなくすために、レーザ露光無しでトナー補給用のパッチ潜像を安定した電位で形成し、これを現像してパッチ画像を形成するアナログパッチ形成方法を採用している。
【００６３】
次に、本実施の形態における現像バイアスについて説明する。図１の画像形成装置は、図３に示すように、制御手段としてのＣＰＵ２９に接続された現像バイアス用の高圧電源として２つの高圧電源（現像バイアス印加電源）２９ａ，２９ｂを有している。各現像器毎に、高圧電源２９ａは現像バイアスＡを、また高圧電源２９ｂは現像バイアスＢを印加できるようになっていて、これらが選択的に切り換えられる。
【００６４】
図５に、画像形成中の現像バイアスの切換えタイミングチャートを示す。同図中の「潜像」は潜像を形成している期間、「現像」は現像スリーブ２４が回転している期間を示す。また、「現像バイアスＡ，Ｂ」は現像バイアスＡ，Ｂがそれぞれ現像スリーブ２４に印加されている期間を示す。
【００６５】
図６（ａ），（ｂ）に、現像スリーブ２４に印加する交番電圧である現像バイアスＡ，Ｂの時間波形（横軸は時間、縦軸は現像スリーブ２４に印加する電圧）を示す。
【００６６】
図７（ａ），（ｂ）に、現像バイアスＡ，Ｂの現像特性を示す（横軸は、現像コントラスト電位（絶対値）、縦軸はセンサにより検知されたパッチ画像濃度）。
【００６７】
図８に、複数の記録材Ｐに連続して画像を形成する場合の、感光ドラム１上の画像域Ｃ，Ｄ、非画像域Ｅを示す。なお、同図中の矢印は感光ドラム１表面の移動方向を表している。
【００６８】
連続画像形成中の動作の一部分を、図８を参照して説明すると、感光ドラム１上の画像域Ｃに形成すべき通常の画像の静電潜像がデジタル潜像で形成され、そのデジタル潜像が現像器と対向した現像位置に達したとき、現像器の現像スリーブ２４に高圧電源から図６（ａ）に示す現像バイアスＡが印加されて、潜像が現像される。そして、次の通常画像の静電潜像を形成するまでの間に感光ドラム１上に非画像域Ｅがあり、その非画像域Ｅを利用してこれにトナー補給用のパッチ画像を形成し、トナー補給制御を行う。
【００６９】
その非画像域Ｅにおいて、感光ドラム１に対しレーザ露光を行わずに、Ｖｄ（暗部電位）のみの帯電を行って、現像バイアス電位Ｖｄｃ１との間の電位差のアナログ潜像を形成し、そのパッチ潜像が現像位置に達したとき、現像バイアスを図６（ａ）のＡから図６（ｂ）のＢへと切り換える。潜像は、切り換えられた現像バイアスＢにより現像されて、アナログパッチ画像を形成する。そしてつぎの画像域Ｄが現像位置に達したときに、現像バイアスを再びＢからＡに切り換えて、画像域Ｄ上に出力画像の潜像を現像する。
【００７０】
図６（ａ）の現像バイアスＡは、矩形波の所定数のパルス部（交流電圧と直流電圧とを重畳した電圧を現像スリーブ２４に印加することにより交番電界が形成される交番部）と、ブランク部（直流電圧のみを現像スリーブに印加することにより一定電界が形成される休止部）と、を交互に有する波形を持つバイアス（ブランクパルスバイアス）である。このような現像バイアスＡを用いると、図７（ａ）に示すように、現像器内のトナー濃度が変動しても感光ドラム上に形成される画像（トナー像）濃度には反映されにくく（図中、理想的な実線に対し、現像器内のトナー濃度を変動させたときの画像濃度を点線で示す。）、画像濃度を安定化させることができる現像特性を持っている。またブランクパルスバイアスは、ハイライト部の高画質現像に優れ、地かぶりが発生しにくく、さらに長期使用においてもトナー粒度分布が安定するという特性がある。一方、この現像バイアスＡは、トナー濃度変動が、形成されるトナー画像濃度に反映されにくいという特性上、この現像バイアスにおいてトナー画像濃度変動から現像剤濃度を制御すると現像剤にかかる負荷が大きくなる傾向があり、現像剤の劣化を早めてしまうという特性がある。
【００７１】
一方、図６（ｂ）の現像バイアスＢは、矩形波パルスバイアスであり、交流電圧と直流電圧とを重畳した電圧を現像スリーブ２４に印加することにより交番電界が形成される交番部を繰り返し有する。このような現像バイアスＢを用いると、図７（ｂ）に示すように、現像器内のトナー濃度に対して、形成（現像）される画像（トナー像）の濃度が忠実に反映、再現される現像特性を持ち（図中、理想的な実線に対し、現像器内のトナー濃度を変動させたときの画像濃度を点線で示す。）、現像剤濃度の変動量が画像濃度の変動量に敏感に反映するものである。この現像バイアスＢは、トナー濃度変動に対して形成されるトナー画像濃度が敏感に変動するため、現像剤濃度を制御する場合に適していて、現像剤にかかる負荷が小さくなる傾向があり、現像剤の劣化を抑制することができるという特性がある。さらに、トナー濃度変動に対して、形成されるトナー画像濃度が敏感に変動するため、膜厚変動によるトナー濃度変動が、緩和される。
【００７２】
このように、連続コピーシーケンス中の非画像域Ｅでのトナー補給制御用のパッチ潜像の現像に用いる現像バイアスを、現像剤濃度の変動量に対しトナー像濃度の変動量が追随せずにトナー像の濃度を安定させる現像バイアスＡから現像剤濃度の変動量を敏感に画像濃度の変動量に反映させる現像バイアスＢに切り換える。
【００７３】
さらに、トナー補給用のパッチ画像を、画像域にデジタル画像で形成する出力画像から切り換えてアナログ画像で形成するようにしたことにより、非画像域においてパッチ画像を良好に形成することができるので、センサによる検知出力値の信頼性を高めることができ、このため現像剤の負荷も軽減することができ、また画像域での出力画像の濃度を安定化できる。
【００７４】
次に、本実施の形態で使用される二成分現像剤について説明する。二成分現像剤は、トナーとキャリヤとを主成分として構成されている。
【００７５】
トナーは、結着樹脂、着色剤、そして必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。トナーは、重合法により製造した負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は５μｍ以上８μｍ以下が好ましい。本実施の形態では７．２μｍであった。
【００７６】
キャリヤは、例えば、表面酸化あるいは未酸化の鉄，ニッケル，コバルト，マンガン，クロム，希土類等の金属、及びそれらの合金、又は酸化物フェライトなどが好適に使用可能である。これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。そして、キャリヤは、重量平均粒径が２０〜５０μｍ、好ましくは３０〜４０μｍであり、抵抗率が１０７Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０８Ω・ｃｍ以上である。本実施の形態では１０８Ω・ｃｍのものを用いた。本実施の形態では、低比重磁性キャリヤとして、フェノール系のバインダー樹脂に磁性金属酸化物及び非磁性金属酸化物と所定の比で混合し、重合法により製造した樹脂磁性キャリヤを使用した。体積平均粒径は３５μｍ、真密度は３．６〜３．７ｇ／ｃｍ３、磁化量は５３Ａ・ｍ２／ｋｇである。
【００７７】
なお、本実施の形態にて用いられるトナーについて、体積平均粒径は以下に示す装置及び方法にて測定した。測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）、個数平均分布、体積平均分布を出力するためのインターフェース（日科機製）及びＣＸ−Ｉパーソナルコンピュータ（キヤノン製）を使用した。また、電界水溶液として、一級塩化ナトリウムを用いて調製した１％ＮａＣｌ水溶液を使用した。測定方法は以下に示す通りである。すなわち、上記の電界水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１ｍｌ加え、測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。試料を懸濁した電界水溶液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、上記のコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布を求める。こうして求めた体積平均分布より、体積平均粒径を得る。
【００７８】
また、本実施の形態にて用いられるキャリヤの抵抗率は、測定電極面積４ｃｍ２、電極間間隔０．４ｃｍのサンドイッチタイプのセルを用いて、片方の電極に１ｋｇの重量の加圧下で、両電極間の印加電圧Ｅ（Ｖ／ｃｍ）を印加し、このとき回路に流れた電流から、キャリヤの抵抗率を得る方法によって測定した。
【００７９】
さらに、キャリヤの磁化量（Ａ・ｍ２／ｋｇ）は、キャリヤの磁気特性を理研電子（株）製の振動磁場型磁気特性自動記録装置を用い、円筒状にパッキングしたキャリヤを７９．６ｋＡ／ｍ（１０００エルステッド（Ｏｅ））の外部磁場中において、キャリヤの磁化の強さを測定することにより求めた。なお、本画像形成装置に用いられている現像剤は５００００枚寿命である。
【００８０】
本実施の形態においては、検知された感光ドラム１の電流量に基づいて、アナログパッチコントラストの補正を行うこととした。以下に、図９を用いて、本実施の形態におけるパッチコントラストの補正についての説明する。なお、本実施の形態におけるトナーパッチコントラストの補正の際は、パッチ帯電電位は常に一定にし、パッチ現像電位のみを変化させている。また、以下に取り上げている一連の数値はあくまでも一例であり、これらの数値に限ったものではないことはいうまでもない。
【００８１】
本実施の形態におけるパッチコントラストの補正タイミングの決定方法を簡単に説明する。まずパッチコントラストの補正を行うときの膜厚値ＣＴ＿２〜  ＣＴ＿７を決定し、上述の電流量−表層膜厚テーブル（図４参照）から、それぞれの膜厚値を電流値に変換し、それらの電流値（感光ドラム電流値）ＩＤＣ＿２  〜ＩＤＣ＿７を補正タイミングの閾値としている。
【００８２】
まず、画像形成装置の初期設置時、又は感光ドラム交換時に、上記「膜厚検知シーケンス」を３回連続して行い、それぞれから得られた検知結果の３回の平均電流値ＩＤＣ＿１を感光ドラムの初期電流値とする。そして、得られたＩＤＣ＿１を、上記電流量−表層膜厚テーブルから表層膜厚値に変換し、初期表層膜厚のＣＴ＿１を得る。
【００８３】
次に、得られたＣＴ＿１からパッチコントラストの補正ポイントとなる膜厚値ＣＴ＿２，ＣＴ＿３，ＣＴ＿４，ＣＴ＿５，ＣＴ＿６，ＣＴ＿７を決定する。本実施の形態において膜厚値ＣＴ＿２〜  ＣＴ＿７  は、−３μｍ間隔となるように決定されている（例えば、ＣＴ＿１＝３０μｍの場合、ＣＴ＿２＝２７μｍ、ＣＴ＿３＝２４μｍＣＴ＿４＝２１μｍ、ＣＴ＿５＝１８μｍ、ＣＴ＿６＝１５μｍ、ＣＴ＿７＝１２μｍ）。
【００８４】
なお、本実施の形態においては、パッチコントラストの補正ポイントの数を上記のように６点としているが、この６点で、感光ドラム１の寿命範囲内におけるパッチコントラストの補正を十分満たすことができる。
【００８５】
そして、上記より算出されたＣＴ＿２  〜  ＣＴ＿７に相当する、電流値ＩＤＣ＿２  〜ＩＤＣ＿７を決定し、それぞれの電流値ＩＤＣ＿２  〜ＩＤＣ＿７をバックアップメモリに記憶する。ここで得られたＩＤＣ＿２  〜ＩＤＣ＿７が、パッチコントラストの補正を行う上の検知電流量の閾値となり、検知電流量がこの閾値を上回ったときにパッチコントラストの補正を行う。
【００８６】
そして画像形成装置の使用において、上記「膜厚検知シーケンス」における過去最新の３回の検知結果を記憶し、この３回の平均値ＩＤＣ＿Ａが、
ＩＤＣ＿Ａ≧ＩＤＣ＿２
となったとき、初期トナーパッチ現像電位Ｖｐｄｃ＿１を、所定の値（本実施の形態では−１０Ｖ）補正し、Ｖｐｄｃ＿２を得る。
【００８７】
次に、上記のようにトナーパッチコントラスト補正の完了後、さらなる画像形成装置の使用において、「膜厚検知シーケンス」における過去最新の３回の検知結果を記憶し、この３回の平均値ＩＤＣ＿Ｂが、
ＩＤＣ＿Ｂ≧ＩＤＣ＿３
となったとき、トナーパッチ現像電位Ｖｐｄｃ＿２を、所定の値（本実施の形態では−１０Ｖ）補正し、Ｖｐｄｃ＿３を得る。
【００８８】
同様に、初期設置時に決定したパッチコントラストの補正ポイントにおける、検知電流量の閾値ＩＤＣ＿４  〜ＩＤＣ＿７と、それぞれ過去最新の３回の検知結果における平均電流値ＩＤＣ＿Ｃ  〜ＩＤＣ＿Ｆが、
ＩＤＣ＿Ｃ≧ＩＤＣ＿４
ＩＤＣ＿Ｄ≧ＩＤＣ＿５
ＩＤＣ＿Ｅ≧ＩＤＣ＿６
ＩＤＣ＿Ｆ≧ＩＤＣ＿７
となったとき、トナーパッチ現像電位を、それぞれに関して補正し、Ｖｐｄｃ＿４〜Ｖｐｄｃ＿７を得る。
【００８９】
以上のように、検知された感光ドラム１の表層膜厚に応じて、パッチコントラストを補正する。
【００９０】
そこでまず、感光ドラム１の膜厚検知結果によるパッチコントラスト補正をせずに、本画像形成装置をブラック単色で通常使用した場合、を図１０に示す。同図に示すように、初期のトナー濃度が７％であったにもかかわらず、感光ドラム表層の削れとともにトナー濃度が低下していった。そして３００００枚画像形成後におけるトナー濃度は、４．５％になっていた。そしてこのようにトナー濃度が大幅に減少してしまったために、その後の画像形成においてガサツキ、キャリヤ付着、画像濃度低下など様々な画像不良が発生してしまった。
【００９１】
一方、図９に従って、パッチコントラストの補正を行った場合を図１１に示す。同図に示すように、初期のトナー濃度は７％であり、この濃度は、感光ドラム表層の削れが進行しても低下せず、３００００枚画像形成後におけるトナー濃度は、６．５％であった。
【００９２】
以上のように、本発明により、感光ドラム１の表層膜厚が変動した場合においても、正確に感光ドラム１の表層膜厚を検知し、その検知結果に基づいてパッチコントラストの補正を正確に行うことができるため、トナー濃度を大幅に変動させることがなく、常に安定した画像形成を行うことができる。
【００９３】
なお、本実施の形態においては、膜厚検知結果を基にアナログパッチコントラストを補正する際に、パッチ帯電電位は常に一定にし、パッチ現像電位のみを変化させているが、これに限るものではなく、パッチ現像電位を一定に保ち、パッチ帯電電位を変化させる、又はパッチ帯電電位とパッチ現像電位の双方を変化させるようにしてもよい。
【００９４】
なお、本実施の形態で用いた画像形成装置の構成等はこれらに限ったものではなく、本発明が様々な画像形成装置に適用可能であることは言うまでもない。
【００９５】
すなわち、像担持体である感光ドラムを複数個有し、それぞれに対してその色に対応した現像装置を１個ずつ設けたプロセスステーションに転写媒体を対向させて画像形成を行ういわゆるインライン方式の画像形成装置においても、本発明は適用することができる。また搬送ベルト等の記録材担持体に搬送される記録材に感光ドラムから直接トナー像が転写される転写方式の画像形成装置においても、本発明は適用できる。
【００９６】
＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２について説明する。なお、本実施の形態における画像形成プロセスとしては、前述した実施の形態１とほぼ同一であるため、重複する説明は適宜省略する。
【００９７】
実施の形態１においては、まずパッチコントラストの補正を行うときの膜厚値ＣＴ＿２〜  ＣＴ＿７を決定し、上記電流量−表層膜厚テーブルから、それぞれの膜厚値ＣＴ＿２〜  ＣＴ＿７を電流値ＩＤＣ＿２  〜ＩＤＣ＿７に変換し、その値を閾値としていた。
【００９８】
これに対して、本実施の形態２においては、実施の形態１における電流量−表層膜厚テーブルを持っておらず、初期設置時、又は感光ドラム１の交換時における検知電流値を基に、直接、パッチコントラストの補正を行うときの検知電流値の閾値ＩＤＣ＿ＩＩ〜ＩＤＣ＿ＶＩＩを決定する。図１２を参照して詳細を説明する。
【００９９】
実施の形態１と同様に、まず、画像形成装置の初期設置時、又は感光ドラム交換時に、上記「膜厚検知シーケンス」を３回連続して行い、それぞれから得られた検知結果の３回の平均値ＩＤＣ＿Ｉを感光ドラムの初期電流値とする。そして、そこから得られたＩＤＣ＿Ｉより、パッチコントラストの補正ポイントとなる電流値ＩＤＣ＿ＩＩ  〜ＩＤＣ＿ＶＩＩを直接決定する。本実施の形態において電流値ＩＤＣ＿ＩＩ  〜ＩＤＣ＿ＶＩＩは、＋３μＡ間隔となるように決定されている（例えば、ＩＤＣ＿Ｉ＝３５μＡの場合、ＩＤＣ＿ＩＩ＝３８μＡ、ＩＤＣ＿ＩＩＩ  ＝４１μＡ、ＩＤＣ＿ＩＶ＝４３μＡ、ＩＤＣ＿Ｖ＝４６μＡ、ＩＤＣ＿ＶＩ＝４９μＡ、ＩＤＣ＿ＶＩＩ＝５２μＡ）。
【０１００】
そして画像形成装置の使用において、上記「膜厚検知シーケンス」における過去最新の３回の検知結果を記憶し、この３回の平均値ＩＤＣ＿Ａが、
ＩＤＣ＿Ａ≧ＩＤＣ＿ＩＩ
となったとき、初期トナーパッチ現像電位Ｖｐｄｃ＿１を所定の値（本実施の形態では−１０Ｖ）補正し、Ｖｐｄｃ＿２を得る。
【０１０１】
次に、上記トナーパッチコントラストの補正の完了後、さらなる画像形成装置の使用において、「膜厚検知シーケンス」における過去最新の３回の検知結果を記憶し、この３回の平均電流値ＩＤＣ＿Ｂが、
ＩＤＣ＿Ｂ≧ＩＤＣ＿ＩＩＩ
となったとき、トナーパッチ現像電位Ｖｐｄｃ＿２を所定の値（本実施の形態では−１０Ｖ）補正し、Ｖｐｄｃ＿３を得る。
【０１０２】
同様に、初期設置時に決定したパッチコントラストの補正ポイントである、検知電流量の閾値ＩＤＣ＿ＩＶ  〜ＩＤＣ＿ＶＩＩと、それぞれ過去最新の３回の検知結果における平均電流値ＩＤＣ＿Ｃ  〜ＩＤＣ＿Ｆがそれぞれ、
ＩＤＣ＿Ｃ≧ＩＤＣ＿ＩＶ
ＩＤＣ＿Ｄ≧ＩＤＣ＿Ｖ
ＩＤＣ＿Ｅ≧ＩＤＣ＿ＶＩ
ＩＤＣ＿Ｆ≧ＩＤＣ＿ＶＩＩ
となったとき、トナーパッチ現像電位を、それぞれに関して補正し、Ｖｐｄｃ＿４からＶｐｄｃ＿７を得る。
【０１０３】
こののように、検知された感光ドラム１の表層膜厚に応じて、パッチコントラストを補正する。
【０１０４】
以上のように、本実施の形態においても、感光ドラムの表層膜厚が変動した場合において、正確に感光ドラム１の表層膜厚を検知し、その検知結果を基にパッチコントラストの補正を正確に行うことができるため、トナー濃度を大幅に変動させることがなく、常に安定した画像形成を行うことができる。
【０１０５】
＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３について説明する。なお、本実施の形態における画像形成プロセスとしては、前述した実施の形態１，２とほぼ同一であるため、重複する説明は省略する。
【０１０６】
実施の形態１、２においては、膜厚検知結果をもとに、アナログパッチコントラストを補正しているが、本実施の形態においては、膜厚検知結果をもとにトナーパッチ濃度の目標信号値を補正する。図１３を用いて詳細に述べる。
【０１０７】
実施の形態２と同様に、まず、画像形成装置の初期設置時、又は感光ドラム交換時に、上記「膜厚検知シーケンス」を３回連続して行い、それぞれより得られた検知結果の３回の平均値ＩＤＣ＿Ｉを感光ドラムの初期電流値とする。そして、得られたＩＤＣ＿Ｉからパッチコントラストの補正ポイントとなる電流値ＩＤＣ＿ＩＩ  〜ＩＤＣ＿ＶＩＩを決定する。本実施の形態において電流値ＩＤＣ＿ＩＩ  〜ＩＤＣ＿ＶＩＩは、＋３μＡ間隔となるように決定されている（例えば、ＩＤＣ＿Ｉ＝３５μＡの場合、ＩＤＣ＿ＩＩ＝３８μＡ、ＩＤＣ＿ＩＩＩ  ＝４１μＡ、ＩＤＣ＿ＩＶ＝４３μＡ、ＩＤＣ＿Ｖ＝４６μＡ、ＩＤＣ＿ＶＩ＝４９μＡ、ＩＤＣ＿ＶＩＩ＝５２μＡ）。
【０１０８】
そして画像形成装置の使用において、上記「膜厚検知シーケンス」における過去最新の３回の検知結果を記憶し、この３回の平均値ＩＤＣ＿Ａが、
ＩＤＣ＿Ａ≧ＩＤＣ＿ＩＩ
となったとき、初期パッチ目標信号値Ｓｉｇ＿ｔｒｇ＿Ｉを所定の値（本実施の形態では＋２５レベル）補正し、Ｓｉｇ＿ｔｒｇ＿ＩＩを得る。
【０１０９】
次に、上記のトナーパッチ目標信号値補正の完了後、さらなる画像形成装置の使用において、「膜厚検知シーケンス」における過去最新の３回の検知結果を記憶し、この３回の平均電流値ＩＤＣ＿Ｂが、
ＩＤＣ＿Ｂ≧ＩＤＣ＿ＩＩＩ
となったとき、Ｓｉｇ＿ｔｒｇ＿ＩＩを所定の値（本実施の形態では＋２５レベル）補正し、Ｓｉｇ＿ｔｒｇ＿ＩＩＩ  を得る。
【０１１０】
同様に、初期設置時に決定したパッチコントラストの補正ポイントにおける、検知電流量の閾値ＩＤＣ＿ＩＶ  〜ＩＤＣ＿ＶＩＩと、それぞれ過去最新の３回の検知結果における平均電流値ＩＤＣ＿Ｃ  〜ＩＤＣ＿Ｆがそれぞれ、
ＩＤＣ＿Ｃ≧ＩＤＣ＿ＩＶ
ＩＤＣ＿Ｄ≧ＩＤＣ＿Ｖ
ＩＤＣ＿Ｅ≧ＩＤＣ＿ＶＩ
ＩＤＣ＿Ｆ≧ＩＤＣ＿ＶＩＩ
となったとき、トナーパッチ目標信号値を、それぞれに関して補正し、Ｓｉｇ＿ｔｒｇ＿ＩＶからＳｉｇ＿ｔｒｇ＿ＶＩＩを得る。
【０１１１】
このように、検知された感光ドラム１の表層膜厚に応じて、トナーパッチ濃度の目標信号値を補正する。
【０１１２】
以上のように、本実施の形態により、感光ドラム１の表層膜厚が変動した場合においても、正確に感光ドラム１の表層膜厚を検知し、その検知結果を基にパッチコントラストの補正を正確に行うことができるため、トナー濃度を大幅に変動させることがなく、常に安定した画像形成を行うことができる。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、電流検知手段によって検知された、像担持体に流れる電流量の結果に基づいて、トナーパッチ画像を形成する際のトナーパッチコントラスト電位とトナーパッチ濃度目標値とのうちの少なくとも一方を補正することにより、像担持体の表層膜厚が変化した場合においても、トナー濃度を大幅に低下させることがなく、常に安定した画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】感光ドラムの層構成を模式的に示す縦断面図である。
【図３】現像器の構成を示す縦断面図である。
【図４】検知電流量（ＤＣ電流値）とドラム表層膜厚との関係を示す図である。
【図５】現像バイアスの切り換えタイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】（ａ），（ｂ）はそれぞれ現像バイアスＡ，Ｂの時間波形を示す図である。
【図７】（ａ），（ｂ）はそれぞれ現像バイアスＡ，Ｂによる現像特性を示す図である。
【図８】画像形成時の、感光ドラム表面の画像域、非画像域を示す図である。
【図９】実施の形態１における現像電圧の補正フローを示す図である。
【図１０】実施の形態１に係るパッチ現像電圧の補正を行わなかったときのトナー濃度推移と表層膜厚変動推移との関係を示す図である。
【図１１】実施の形態１に係るパッチ現像電圧の補正を行ったときのトナー濃度推移と表層膜厚変動推移との関係を示す図である。
【図１２】実施の形態２における現像電圧の補正フローを示す図である。
【図１３】実施の形態３における現像電圧の補正フローを示す図である。
【図１４】感光ドラムの層構成の一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１          像担持体（感光ドラム）
２          帯電手段（一次帯電器）
３          潜像形成手段（露光装置）
４          現像手段（現像装置）
２９        制御手段（ＣＰＵ）
３０        トナー補給手段（補給スクリュー）
Ａ          現像バイアス（第１の現像電界を形成するバイアス）
Ｂ          現像バイアス（第２の現像電界を形成するバイアス）
【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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