(57)【要約】【課題】  パッチ検出力が所定の下限値以下となったことによってトナー残量判定モードに移行した場合、「トナー有り」を判定するまでに時間がかかってしまうなどの課題があった。【解決手段】  パッチ検出力が所定の下限値以下となったことによってトナー残量判定モードに移行した場合、トナー補給動作を行い、このトナー補給動作後のパッチ検出力が、所定の下限値を超えたか否かに関わらず、モード移行時のパッチ検出力よりも上昇していればモードを終了し、画像形成開始可能な状態とする。【選択図】  図４
2005122118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを有する現像剤を用い、像担持体上の潜像を現像する現像手段と、
検知用トナー像の濃度を検知する検知手段と、
該検知手段の検知結果に基づいて、前記現像手段へのトナー補給動作を制御する制御手段と、を有する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結果が所定値以下となった場合に、トナー残量判定モードを実行するものであり、
該トナー残量判定モードは、
トナー補給動作を行う工程と、
前記検知手段による検知用トナー像の濃度を検知する工程と、
該検知する工程で得られた第１検知結果と、前記トナー残量判定モードに移行した際の最初の前記トナー補給動作を行う工程よりも前に前記検知手段により検知された第２検知結果と、を比較する工程と、
を有し、画像形成動作を中断しつつ、これらの工程を複数回実行可能なモードであり、
前記制御手段は、前記比較する工程での比較結果に応じて、前記トナー残量判定モードを続行するか否かを決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記比較する工程において、前記第１検知結果が、前記第２検知結果よりも所定量以上大きくなった時、前記トナー残量判定モードを終了するよう決定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】
前記制御手段は、前記比較する工程において、前記第１検知結果が、前記第２検知結果に所定量を加えた値未満の時、前記トナー残量判定モードを続行するよう決定し、
前記判定する工程が所定回数に達した際においても、前記第１検知結果が、前記第２検知結果に所定量を加えた値未満の時、トナー無と判断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２検知結果は、前記トナー残量判定モードに移行する前に前記検知手段により検知された値であ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５】
前記第２検知結果は、前記トナー残量判定モードに移行後に前記検知手段により検知された値であ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６】
温湿度を検知する温湿度検知手段を有し、
前記制御手段は、前記所定量の値を、前記温湿度検知手段の検知結果に応じて変化させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像手段の使用履歴を検知する使用履歴検知手段を有し、
前記制御手段は、前記所定量の値を、前記使用履歴検知手段の検知結果に応じて変化させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電記録方式や電子写真方式を利用した複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式の画像形成装置、その中でも特に有彩色の画像形成を行う画像形成装置において、非磁性トナーと磁性キャリアを混合して現像剤として使用する二成分現像方式が広く利用されている。二成分現像方式は現在提案されている他の現像方式に比較して、画質の安定性、装置の耐久性などの長所を備えている一方、画像形成に伴い、トナーのみが消費されていくため、それに応じてトナーを適宜補給し、トナー濃度（現像剤全体の重量に対するトナーの重量比）を適切な範囲内に制御する必要がある。トナー濃度を適正な範囲内に制御することは画像品質を安定化させる上で極めて重要な要素になっており、従来より様々な方式が提案され実用化されている。
【０００３】
例えば、光検知方式、インダクタンス検知方式、パッチ検知方式、ビデオカウント方式などが従来より提案され、また実施されている。
【０００４】
その中でもパッチ検知方式は感光体上に形成した基準トナー像（以下、パッチ画像と記述）の濃度を、その表面に対向した位置に設けた光源及びその反射光を受けるセンサーにより読みとり、その出力値に基づいてトナー補給を行うことでトナー濃度制御を行う方式であり、各現像装置毎にセンサーを設ける必要がなく、コスト的に有利であるという点から広く用いられている。
【０００５】
ところで、長期に渡って画像形成装置を使用し続けていくと、補給トナーを貯蔵してあるトナー貯蔵部のトナーが無くなるため、このトナー貯蔵部に残存するトナーの有無を判定し、ユーザーに対して新たなトナーの補給を促す必要がある。このトナー残量検知手段としては、ピエゾ方式、アンテナ方式、光検知方式などが従来より提案され、また実施されている。その他の方式として、上記のパッチ検知方式を用いてトナー有無検知を行う方式がある。例えば、パッチ画像の検知出力が所定値以下であった場合、もしくは強制トナー補給動作を行った後でパッチ画像濃度を検知し、その検知出力が前記所定値まで復帰しなかった場合にトナー無しと判断する方式である（例えば、特許文献１）。この方式はトナー有無検知とトナー濃度制御の両方を一つのセンサーで行うことができるため、トナー有無検知のための専用のセンサーを設ける必要がなく、コスト的に非常に優れた方式である。
【特許文献１】特開平５−６６６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらこの方式は、あくまでもパッチ画像濃度の検知出力が固定値である所定値よりも高いか、もしくは低いかを見ているだけなので、これでは本当にトナーが無いのか、それともトナー濃度以外の要因でパッチ画像濃度が低くなっているのかを判断するのが困難である。この問題を解決するためには、通常動作中におけるパッチ画像濃度の検知出力によってトナー有無を判断するのではなく、強制トナー補給を行い、この強制トナー補給後の検知出力が所定のしきい値を上回るかどうかによってトナー有無を判断する方法を用いると良い。なぜなら、トナー貯蔵部にトナーが残存していれば強制トナー補給によりパッチ画像濃度は確実に上昇するため、そのときの現像剤の状態に依らず、トナーの有無を正確に判断することができるからである。
【０００７】
しかし、トナー有無を判断するための上記のしきい値を固定値にしておくと、以下のような不具合が生じてしまっていた。例えば、通常のトナー補給制御におけるパッチ検知の基準信号値は、その時々の状況に応じて補正を行うことがあるため、上記のしきい値が固定値だと、トナー有無検知動作を行う時点でのパッチ画像の濃度信号が上記の補正の状況によって変動するため、それによってしきい値との差分がその大きくなり過ぎたり、逆に小さくなり過ぎたりして、正しいトナー有無検知ができない恐れがあった。
【０００８】
また、画像形成装置が置かれている環境が変化すると、現像剤のγ特性が変動するため、トナー濃度に対するパッチ画像濃度信号の感度が変化する。更には、現像剤の積算使用時間によっても現像剤のγ特性が変動するため、この場合もトナー濃度に対するパッチ画像濃度信号の感度が変化する。このようにトナー濃度に対するパッチ画像濃度信号の感度が変化した場合、同じトナー濃度変化に対してパッチ画像濃度信号の変化量が変わるため、この場合も上記のしきい値が固定値だと、正しいトナー有無検知ができない恐れがあった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、検知用トナー像の検知によって、残存するトナーの有無を判断する画像形成装置において、トナー有無判定を正確に行い、信頼性の高い画像形成装置を実現し提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的は、以下に述べるような、本発明による画像形成装置によって達成される。
【００１１】
トナーとキャリアとを有する現像剤を用い、像担持体上の潜像を現像する現像手段と、
検知用トナー像の濃度を検知する検知手段と、
該検知手段の検知結果に基づいて、前記現像手段へのトナー補給動作を制御する制御手段と、を有する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結果が所定値以下となった場合に、トナー残量判定モードを実行するものであり、
該トナー残量判定モードは、
トナー補給動作を行う工程と、
前記検知手段による検知用トナー像の濃度を検知する工程と、
該検知する工程で得られた第１検知結果と、前記トナー残量判定モードに移行した際の最初の前記トナー補給動作を行う工程よりも前に前記検知手段により検知された第２検知結果と、を比較する工程と、
を有し、画像形成動作を中断しつつ、これらの工程を複数回実行可能なモードであり、
前記制御手段は、前記比較する工程での比較結果に応じて、前記トナー残量判定モードを続行するか否かを決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、残存トナーの有無判定を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を用いながら、本発明に係る実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
まず、本実施例の画像形成装置について説明する。本実施例の画像形成装置は図１に示すように、回転現像方式としている。回転体１８はブラック用現像装置１Ｋ、イエロー用現像装置１Ｙ，マゼンタ用現像装置１Ｍ，シアン用現像装置１Ｃを有し、回転体１８は図示しないモータにより自在に回転可能である。感光ドラム２８上にブラックのトナー像を形成する時は、感光ドラム２８と対向する現像位置でブラック用現像装置１Ｋにより現像を行い、同様にイエローのトナー像を形成する時は、回転体１８を９０°回転して、現像位置にイエロー用現像装置１Ｙを配置させ、現像を行う。マゼンタ、シアンのトナー像形成も同様にして行う。
【００１５】
次に、フルカラー画像形成モード時の装置全体の動作について説明する。但し、以下における現像装置１とはブラック用現像装置１Ｋ、イエロー用現像１Ｙ，マゼンタ用現像装置１Ｍおよびシアン用現像装置１Ｃの総称である。図１において、一次帯電器２１によって帯電された感光ドラム２８表面をレーザーなどの露光装置２２によって露光することで感光ドラム２８上に静電潜像を形成し、この静電潜像を所望のトナーを収容する現像装置１によって、感光ドラム２８上にトナー像を形成し、このトナー像は第一転写帯電器２３ａによる第一転写バイアスによって、中間転写体２４上に転写される。フルカラーの画像形成を行う場合、まず、ブラック用現像装置１Ｋにより感光ドラム２８上にブラックのトナー像を形成し、中間転写体２４上にブラックのトナー像を一次転写する。次に、回転体１８を９０°を回転させて、イエロー現像器１Ｙを現像位置に配置し、感光ドラム２８上にイエローのトナー像を形成し、先程の中間転写体２４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、重ね合わせる。この動作をマゼンタ用現像装置１Ｍ，シアン用現像装置１Ｃにおいても順次行い、中間転写体２４上に所望のフルカラー画像を形成する。その後、第二転写帯電器２３ｂによる第二転写バイアスによって、中間転写体２４上のフルカラー画像を一括して転写紙搬送ベルト２５上の記録紙上に二次転写し、記録紙２７は転写紙搬送ベルト２５から剥離され、定着装置２６によって加圧／加熱され、永久画像を得る。また、一次転写後に感光ドラム２８上に残った残トナーは第一クリーナー２９ａにより除去され、さらに、二次転写後に中間転写体２４上に残った残トナーは第二クリーナー２９ｂにより除去され、次の画像形成に備える。
【００１６】
次に現像装置１の詳細な構成について、図２に従って説明する。
【００１７】
現像装置１には、非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤が収容されており、初期状態における現像剤濃度（現像剤全体の重量に対するトナーの重量比）は７％に調整されている。この値はトナーの帯電量、キャリア粒径、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ならないものではない。
【００１８】
現像装置１は感光ドラム２８に対向して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３が回転可能に配置されている。磁界発生手段である固定のマグネット４を内包する現像スリーブ３は非磁性材料で構成され、現像動作時には図１の矢印方向に回転し、現像容器２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２８と対向する現像領域に供給して、感光ドラム２８に形成されている静電潜像を現像する。静電潜像を現像した後の現像剤は、現像スリーブ３の回転にしたがって搬送され、現像容器２内に回収される。また現像容器２内には第１攪拌スクリュー２ａ（現像スリーブ３に近い側）、及び第２攪拌スクリュー２ｂ（現像スリーブ３から遠い側）が具備され、これらにより現像剤は現像容器２内を循環し、またトナー貯蔵部であるトナーカートリッジ５から供給されるトナーと混合攪拌される。トナーカートリッジ５はブラック、イエロー、マゼンタ、シアン用全てが略円筒形であり、回転体１８および現像装置１と容易に脱着可能である。
【００１９】
トナーカートリッジ５に収容されているトナーは、排出口６を通過して、現像容器２に配設されたトナー供給部９へと搬送され、トナー供給部材であるトナー供給スクリュー８の回転に従い現像容器２内に補給される。現像容器内へのトナーの補給量はこのトナー供給スクリュー８の回転時間によっておおよそ定められるが、この回転時間を制御するためのトナー供給制御手段５０について、以下で具体的に説明する。
【００２０】
画像形成動作が繰り返されると現像容器内のトナーが消費され現像剤のトナー濃度が低下するため、適宜トナーを補給することでトナー濃度を所望の範囲内に制御する必要がある。本発明では、感光ドラム上に基準トナー像を形成した後、この基準トナー像の濃度信号を濃度検知センサーで検知し、この濃度信号と予め記憶された初期基準信号とを比較し、その比較結果に基づいてトナー供給部の駆動時間を制御するトナー供給制御手段を用いている。
【００２１】
パッチ検知が実行されると、感光ドラム上に一定面積を有する基準トナー像の静電潜像を形成し、これを所定の現像コントラスト電圧によって現像した後、この基準トナー像の濃度信号を感光ドラムに対向した光学式センサー９０で検知する。この濃度信号Ｖｓｉｇと予めメモリに記録されている初期基準信号Ｖｒｅｆと比較し、Ｖｓｉｇ−Ｖｒｅｆ＜０の場合はパッチ画像の濃度が低い、すなわち現像剤濃度が低いと判断され、ＶｒｅｆとＶｓｉｇの差分から必要なトナー補給量とそれに対応するトナー供給スクリューの回転時間が決定する。逆にＶｓｉｇ−Ｖｒｅｆ≧０の場合はパッチ画像の濃度が高い、すなわち現像剤濃度が高いと判断され、トナー供給スクリューは停止したままとなる。
【００２２】
なお、本実施例では基準トナー像の濃度信号を感光ドラム上で検知する構成をとっているが、感光ドラム上に形成した基準トナー像を中間転写体２４上に転写し、転写後の濃度信号を中間転写体２４近傍に配置した光学式センサーで検知する構成を取ることも可能である。
【００２３】
次に本実施例におけるトナー有無検知について説明する。本実施例ではトナーカートリッジ５、もしくはトナー供給部９などにトナー有無を検知するセンサー類を設けずに、上記のパッチ検知に用いるセンサーを利用してトナー有無検知も行っている。これにより、トナー有無検知用のセンサー分のコストを削減することが可能となる。
【００２４】
通常動作中に実行されるパッチ検知モードにおいて検出された濃度信号Ｖｓｉｇと、予め定められた濃度信号下限値Ｖｌｉｍｉｔ（Ｖｓｉｇ＞Ｖｌｉｍｉｔ）を比較し、その下限値を上回っているかどうかを判定する。下限値を上回っていた場合はトナーカートリッジ内にはまだ十分トナーが残っていると判断し、上記したようにＶｓｉｇ−Ｖｒｅｆを算出し、トナー供給スクリューの回転時間が決定される。
【００２５】
また、下限値Ｖｌｉｍｉｔ以下だった場合はトナーカートリッジ内のトナー残量が少なくなってきていると判断されるが、通常のパッチ検知におけるパッチ濃度はトナー濃度以外の要因、例えばトリボの変動、感光ドラムの電位変動等によっても変化する可能性があるため、このパッチ濃度のみでトナー有無を判断するのは危険がある。
【００２６】
そのため、本実施例では通常動作中におけるパッチ検知においてパッチ濃度信号が下限値Ｖｌｉｍｉｔ以下であることを検知したら、通常作像動作を一時中断し、トナー有無を判断するための特殊モード（トナー有無検知モード）に移行し、このトナー有無検知モードにおいてトナーカートリッジ内のトナー有無を判断するようにしている。この制御のフローを図３に示す。
【００２７】
以下でトナー有無検知モードについて、図４を用いて具体的に説明する。
【００２８】
トナー有無検知モードがスタートすると、まず、不図示の不揮発性メモリーに格納されているトナー有無検知モードの直前の通常動作におけるパッチ濃度信号Ｖｌａｓｔを読み込み、下式（１）に示すように、この値よりも所定量上回るようにトナー有無を判断するためのしきい値Ｖｔｒｇｔを決定する。式（１）では、センサーの駆動電圧３．３Ｖを１０ｂｉｔ変換したときのレベルで表記してある。
Ｖｔｒｇｔ＝Ｖｌａｓｔ＋３４・・・（１）
【００２９】
次にトナー有無を判定する現像装置を現像位置へと移動し、トナー供給スクリューを３秒間回転することでトナーの強制補給を行いつつ、同時に感光ドラム上にパッチ画像を形成し、その濃度信号Ｖｓｉｇを光学式センサーで検出する。このとき、Ｖｓｉｇ≧Ｖｔｒｇｔとなればトナーカートリッジ内にトナーが有ると判断し、その時点でトナー有無検知モードを終了して通常動作に戻る。これに対してＶｓｉｇ＜Ｖｔｒｇｔであれば、再度トナー供給スクリューを４秒間回転してトナー補給を行い、同時にパッチ画像を形成し、濃度信号を検知するという動作をＶｓｉｇ≧Ｖｔｒｇｔになるまで繰り返す。但し、この動作を１２回繰り返してもＶｓｉｇ＜Ｖｔｒｇｔのままであれば、トナーカートリッジ内にはトナーが無いと判断し、本体操作部に「トナー無し」等のメッセージを表示する。
【００３０】
ここで、トナー有無を判断するためのしきい値Ｖｔｒｇｔをトナー有無検知モードの直前の通常動作におけるパッチ濃度信号Ｖｌａｓｔを元に決定する理由について詳細に説明する。
【００３１】
本実施例のようにパッチ濃度信号の検出値に基づいてトナー補給量を制御する画像形成装置の場合、あくまでも現像工程、もしくは現像と転写両方の工程を経て形成されたパッチの濃度を検知して制御を行うため、現像剤の特性変化により現像装置内のトナー濃度が大きく変化してしまう場合がある。例えば、現像剤の帯電量が増加すると、それに伴いパッチ画像濃度が低くなるため、実際はトナー濃度が低くなくてもトナー補給量を増加させてしまい、その結果、現像装置内のトナー濃度が過度に上昇してしまうことがある。この問題点を解決する手段として、現像装置内のトナー濃度を直接検知するセンサー（光学式センサー、インダクタンス検知センサー、等）を本体内に設け、このセンサーをトナー濃度のリミッタとして使用し、トナー濃度が適正範囲を超えたらパッチ検知の基準信号Ｖｒｅｆを補正する手段が考えられる。このようなパッチ検知の基準信号Ｖｒｅｆの補正を行うと、図５に示すようにパッチの濃度信号Ｖｓｉｇはこの基準値に収束するようになり、トナー濃度の過度の上昇を抑制することができる。
【００３２】
しかしながら、このようなパッチ検知の基準信号Ｖｒｅｆの補正を行ったときに、トナー有無検知におけるしきい値Ｖｔｒｇｔを固定値のまま変化させないと、Ｖｒｅｆの補正をしている時としていない時でＶｓｉｇとＶｔｒｇｔとの差分が異なり、トナー有無検知を正確に行えない恐れがある。図５に示した例だと、Ｖｒｅｆの補正を行っているときはＶｓｉｇとＶｔｒｇｔとの乖離が大きくなり、トナー有無検知モードにおける強制トナー補給動作を所定の１２回繰り返してもＶｓｉｇ≧Ｖｔｒｇｔとならず、実際にはトナーが有るのにトナー無しと誤判定してしまう危険性がある。
【００３３】
そこで、トナー有無検知モードの直前の通常画像動作におけるパッチ濃度信号Ｖｌａｓｔを基準とし、これよりも所定量上回った値をトナー有無検知のしきい値Ｖｔｒｇｔとして決定するようにすると、図６に示すように、ＶｓｉｇとＶｔｒｇｔとの差分が適正に保たれ、Ｖｒｅｆの補正状況に依らず、正確なトナー有無検知ができるようになる。ここで、トナー有無検知モードの直前の通常画像動作におけるパッチ濃度信号とは、例えば、図３のフォローチャートにおいて、「Ｖｓｉｇ≧Ｖｌｉｍｉｔ？」を判断した時のＶｓｉｇの値を用いれば良い。
【００３４】
なお、本実施例ではＶｔｒｇｔを算出するときの係数を式（１）のように、またトナー有無検知モードにおける強制トナー補給時間、及びその繰り返し回数を上記のように設定しているが、これらの数値は画像形成装置の構成や、使用される現像剤等によって適宜最適な値が設定される。
【００３５】
以上記述したように、パッチ検知方式によりトナー貯蔵部のトナー有無を判定する画像形成装置において、本実施例のような制御を行うことで、パッチ検知の基準信号の補正を行った場合でも正確なトナー有無検知が可能となり、長期の使用期間に渡り信頼性の高い画像形成装置を提供することができた。
【実施例２】
【００３６】
本実施例では、トナー有無を判断するパッチ画像濃度信号のしきい値を、トナー有無検知モードにおいて形成された最初のパッチ画像の濃度信号に基づいて決定することを特徴としている。
【００３７】
トナー無しが表示された後、トナーカートリッジを新品に交換し、再度トナー有無検知を起動してトナー無し表示を解除する際に、トナー無しが表示されてから再度トナー有無検知モードを起動するまでの間に長期間放置されると、その間に現像剤のトリボ等が変動し、トナー有無検知モードの最初のパッチ画像濃度が、トナー有無検知モードの直前の通常動作におけるパッチ画像濃度に比べて大きく変動するため、実施例１のように、トナー有無検知モードの直前の通常動作におけるパッチ画像濃度信号に基づいてしきい値を決定するようにすると、正確にトナー有無を検知できない場合があった。
【００３８】
そこで、本実施例においては、図９のように、トナー有無検知モードに移行した際、最初のトナー補給動作が行われる前に、再度、パッチ濃度の検出を行い、この検出値をＶ  ｌａｓｔとして用いる。本実施例のような制御を用いることにより、よりトナー補給動作直前の状態が認識可能となり、現像剤の放置状態に依らず、より正確なトナー有無検知が可能となった。
【実施例３】
【００３９】
本実施例では、画像形成装置本体内の温湿度を検知するための環境検知センサー（温湿度検知手段７０）を設け、その結果から求められる絶対水分量に基づいて、トナー有無検知モードにおけるしきい値を決定することを特徴としている。
【００４０】
環境が変化し、空気中に含まれる絶対水分量が変化すると、現像剤のγ特性が変化するため、それに伴ってトナー濃度に対するパッチ濃度信号の変化量、すなわちトナー濃度感度が変動する。一般的に絶対水分量が高いほどγ特性が立ち気味になり、図７に示すようにトナー濃度感度が大きくなる傾向がある。
【００４１】
すると、トナー有無検知モードにおいて、所定量のトナーを現像装置内に補給したとしても、画像形成装置本体が設置された環境によってパッチ濃度信号の変化量が異なることになる。例えば低湿環境においてはトナー濃度感度が低くなるために、高湿環境に比べて所定量のトナー量を補給したときのパッチ濃度信号の変化量が小さくなるため、この時トナー有無を判定するためのしきい値を固定値にしておくと、このしきい値を超えるためには高湿環境に比べより多くのトナーを補給しなくてはならなくなり、トナー有無の誤判定やトナー濃度の過剰な上昇が生じてしまう恐れがあった。
【００４２】
そこで、本実施例では検知した絶対水分量によって変動するトナー濃度感度に応じて、トナー有無検知モードにおけるしきい値を適宜変化させることでこの問題点に対応している。その具体的な制御方法を以下で説明する。
【００４３】
本実施例でも実施例１と同様にトナー有無検知モードの直前の通常動作におけるパッチ画像濃度信号Ｖｌａｓｔからしきい値Ｖｔｒｇｔを決定するが、このＶｔｒｇｔを決定するための式を次のように定義する。
Ｖｔｒｇｔ＝Ｖｌａｓｔ＋Ａ・・・（２）
【００４４】
式（２）における係数Ａは変数であり、この係数Ａは絶対水分量に応じて適当な値が選択される。絶対水分量と係数Ａとの関係を表１に示す。
【００４５】
【表１】
2005122118.tif 000003
【００４６】
このように式（２）を用いてＶｔｒｇｔを決定すると、低湿環境ではより少ないパッチ濃度信号の変化量でトナー有無を判断できるようになり、現像剤のトナー濃度感度に合わせた正確なトナー有無検知ができるようになる。これは高湿環境においても同様である。
【００４７】
なお、係数Ａの値は表１の値に限定されるものではなく、画像形成装置の構成や、使用される現像剤等によって適宜最適な値が設定される。
【００４８】
以上説明したように、絶対水分量によって変化する現像剤のトナー濃度感度に応じてトナー有無検知モードにおけるしきい値を適切に選択することで、画像形成装置が設置されている環境に依らず、常に正確で安定したトナー有無検知を実現することができる。
【実施例４】
【００４９】
本実施例では、現像装置内に収容された前記二成分現像剤の使用時間を計測するための計測手段（現像器使用履歴検知手段６０）と、この使用時間の積算値を格納するための不揮発性メモリーを設け、このメモリーに格納された現像剤の積算使用時間に基づいて、トナー有無検知モードにおけるしきい値を決定することを特徴としている。
【００５０】
現像剤の積算使用時間が増えると現像剤が劣化し、現像剤のγ特性が変化するため、それに伴ってトナー濃度に対するパッチ濃度信号の変化量、すなわちトナー濃度感度が変化する。一般的に使用時間が長くなるほどγ特性が立ち気味になり、図８に示すようにトナー濃度感度が大きくなる傾向がある。
【００５１】
すると、トナー有無検知モードにおいて、所定量のトナーを現像装置内に補給したとしても、現像剤の使用時間によってパッチ濃度信号の変化量が異なることになる。例えば積算使用時間が長く、かなり劣化が進んだ現像剤においてはトナー濃度感度が高くなるために、初期の現像剤に比べて所定量のトナー量を補給したときのパッチ濃度信号の変化量が大きくなるため、この時トナー有無を判定するためのしきい値を固定値にしておくと、僅かなトナー濃度の変化ですぐにトナー有りと判断してしまうため、トナー有無の誤判定が生じやすくなる恐れがあった。
【００５２】
そこで、本実施例では現像剤の積算使用時間によって変動するトナー濃度感度に応じて、トナー有無検知モードにおけるしきい値を適宜変化させることでこの問題点に対応している。その具体的な制御方法を以下で説明する。
【００５３】
本実施例でも実施例１と同様にトナー有無検知モードの直前の通常動作におけるパッチ画像濃度信号Ｖｌａｓｔからしきい値Ｖｔｒｇｔを決定するが、このＶｔｒｇｔを決定するための式を次のように定義する。
Ｖｔｒｇｔ＝Ｖｌａｓｔ＋Ｂ・・・（３）
【００５４】
式（３）における係数Ｂは変数であり、この係数Ｂは現像剤の積算使用時間に応じて適当な値が選択される。現像剤の使用時間の計測は、本実施例では通紙枚数をカウントすることによって行っている。その他、現像剤の使用時間を計測する方法としては、現像スリーブの回転時間や攪拌スクリューの回転時間をカウントする方法などがあり、それぞれ適当な方法が選択される。積算通紙枚数と係数Ｂとの関係を表２に示す。
【００５５】
【表２】
2005122118.tif 000004
【００５６】
このように式（３）を用いてＶｔｒｇｔを決定すると、現像剤の劣化状況に合わせた正確なトナー有無検知ができるようになる。
【００５７】
なお、係数Ｂの値は表２の値に限定されるものではなく、画像形成装置の構成や、使用される現像剤等によって適宜最適な値が設定される。
【００５８】
以上説明したように、現像剤の積算使用時間によって変化する現像剤のトナー濃度感度に応じてトナー有無検知モードにおけるしきい値を適切に選択することで、現像剤の劣化状況に依らず、常に正確で安定したトナー有無検知を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例１〜４に係る画像形成装置を説明する図。
【図２】本発明の実施例１〜４に係る現像装置を説明する図。
【図３】本発明の実施例１〜４に係るトナー補給制御のフローを説明する図。
【図４】本発明の実施例１に係るトナー有無検知モードのフローを説明する図。
【図５】Ｖｔｒｇｔが固定値の場合のＶｓｉｇとの関係を説明する図。
【図６】Ｖｔｒｇｔが変数値の場合のＶｓｉｇとの関係を説明する図。
【図７】絶対水分量と現像剤のトナー濃度感度との関係を説明する図。
【図８】現像剤の積算使用時間と対応した、積算通紙枚数と現像剤のトナー濃度感度との関係を説明する図。
【図９】実施例２に係るトナー有無検知モードのフローを説明する図。
【符号の説明】
【００６０】
１  現像装置
１８  回転体
２１  一次帯電器
２２  露光装置
２４  中間転写体
３  現像スリーブ
５  トナーカートリッジ
９０  光学式センサー
【図１】
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【図２】
2005122118.tif 000006
【図３】
2005122118.tif 000007
【図４】
2005122118.tif 000008
【図５】
2005122118.tif 000009
【図６】
2005122118.tif 000010
【図７】
2005122118.tif 000011
【図８】
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【図９】
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