(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）像担持体と、
（ｂ）該像担持体上に静電潜像を作成する露光手段と、
（ｃ）前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、
（ｄ）画像形成条件を制御する画像制御部と、
（ｅ）現像剤濃度を検出する濃度センサとを有し、
（ｆ）濃度補正時に、現像剤濃度が適正であるか否かを判断するための第１のパターンを形成して濃度を検出し、
（ｇ）検出した濃度が閾値より大きい値であれば、現像剤廃棄のための第２のパターンを形成して現像剤を廃棄し、濃度補正用の第３のパターンを形成し、該第３のパターンを使用して濃度補正を行い、
（ｈ）検出した濃度が閾値以下であれば、第２のパターンを形成することなく、第１のパターンを使用して濃度補正を行う画像形成装置であって、
（ｉ）前記第１のパターン、第２のパターン及び第３のパターンは同じパターンであって、１００〜１０〔％〕の濃度の階調パターンであり、その幅が有効画像幅と同じであり、そのうちの５０〔％〕以上の濃度のパターンの長さが前記現像手段の現像ローラ又はトナー供給ローラのうちの長い方の外周長以上であるように形成され、
（ｊ）１度の濃度補正時において再検出を含む濃度検出の回数が３回以上である場合、検出した濃度と閾値とを比較することなく、濃度補正を行い、印刷を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体から中間転写体に転写された第１のパターンの濃度を検出する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１のパターンのうちの５０〔％〕の濃度のパターンの濃度を検出して閾値と比較する請求項１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、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置においては、濃度補正を行った後に、印刷動作を行うようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−３４１１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の画像形成装置においては、放置等によるトナーの変質に伴う濃度異常がある場合、異常な濃度に基づいて濃度補正を行うこととなり、印刷したときの画像品質が低下してしまう。
【０００４】
本発明は、前記従来の画像形成装置の問題点を解決して、濃度検出用パターンの濃度が閾（しきい）値を超えている場合、現像剤廃棄用パターンを形成して変質した現像剤を廃棄した後に再度濃度検出用パターンを形成して濃度補正を行うようにして、現像剤の変質に伴う濃度異常がある場合でも、濃度補正を適切に行うことができ、適正な濃度、色味等を再現する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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのために、本発明の画像形成装置においては、像担持体と、該像担持体上に静電潜像を作成する露光手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、画像形成条件を制御する画像制御部と、現像剤濃度を検出する濃度センサとを有し、濃度補正時に、現像剤濃度が適正であるか否かを判断するための第１のパターンを形成して濃度を検出し、検出した濃度が閾値より大きい値であれば、現像剤廃棄のための第２のパターンを形成して現像剤を廃棄し、濃度補正用の第３のパターンを形成し、該第３のパターンを使用して濃度補正を行い、検出した濃度が閾値以下であれば、第２のパターンを形成することなく、第１のパターンを使用して濃度補正を行う画像形成装置であって、前記第１のパターン、第２のパターン及び第３のパターンは同じパターンであって、１００〜１０〔％〕の濃度の階調パターンであり、その幅が有効画像幅と同じであり、そのうちの５０〔％〕以上の濃度のパターンの長さが前記現像手段の現像ローラ又はトナー供給ローラのうちの長い方の外周長以上であるように形成され、１度の濃度補正時において再検出を含む濃度検出の回数が３回以上である場合、検出した濃度と閾値とを比較することなく、濃度補正を行い、印刷を実行する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、画像形成装置は、濃度検出用パターンの濃度が閾値を超えている場合、現像剤廃棄用パターンを形成して変質した現像剤を廃棄した後に再度濃度検出用パターンを形成して濃度補正を行うようになっている。これにより、現像剤の変質に伴う濃度異常がある場合でも、濃度補正を適切に行うことができ、適正な濃度、色味等を再現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００８】
図１は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの断面図、図２は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の概略図である。
【０００９】
図において、１は本実施の形態における画像形成装置であり、例えば、プリンタ、ファクシミリ機、複写機、各種の機能を併せ持つ複合機等であるが、いかなる種類のものであってもよい。ここでは、前記画像形成装置１が、電子写真方式によって画像を形成する電子写真式プリンタであるものとして説明する。なお、前記画像形成装置１は、カラー画像を形成する装置であってもよいが、モノクロ画像を形成する装置であるものとする。
【００１０】
この場合、前記画像形成装置１の内部には、媒体としての記録媒体Ｐを収容するトレイ４１、画像形成ユニット１０及び定着器４５が配設されている。なお、図２において、４２は前記トレイ４１から記録媒体Ｐをピックアップするホッピングローラであり、４３は前記記録媒体Ｐを斜行させずに搬送するためのレジストローラ対であり、４４は前記記録媒体Ｐを搬送するためのレジストローラ対である。
【００１１】
そして、トレイ４１内に積層されてセットされた記録媒体Ｐは、ホッピングローラ４２によって１枚ずつ分離された状態で給紙され、レジストローラ対４３及び４４に送り込まれる。続いて、記録媒体Ｐは、レジストローラ対４３及び４４によって所定のタイミングで送り出され、画像形成ユニット１０により形成されたトナー像が転写される。そして、記録媒体Ｐが定着器４５に送り込まれると、該定着器４５によって定着プロセスが行われ、トナー像が記録媒体Ｐ上に定着される。続いて、トナー像が定着された記録媒体Ｐは、画像形成装置１の外部に排出される。
【００１２】
ここで、前記画像形成ユニット１０は、図１に示されるような構成を有する。図１において、１１は、所定の回転速度で回転可能であり、表面に電荷を蓄えること、及び、表面の電荷を除去することができる像担持体としての感光体ドラムである。該感光体ドラム１１の表面には、所定の電圧を印加する帯電部材としての帯電ローラ１２が一定の圧力で接触し、感光体ドラム１１と同方向に回転可能となっている。
【００１３】
また、前記感光体ドラム１１の上方には、感光体ドラム１１の表面に静電潜像を形成するための露光手段としての光源１３が配設されている。そして、現像剤としてのトナー１７が収納された現像剤収納容器としてのトナーカートリッジ２１は、画像形成ユニット１０の上部に配設されている。前記トナーカートリッジ２１の内部から供給されたトナー１７は、撹拌（かくはん）部材１９によって撹拌され、現像剤搬送部材としてのトナー搬送部材１８により、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１５に供給される。
【００１４】
そして、現像剤担持体としての現像ローラ１４には、トナー供給ローラ１５が一定の圧力で接触する。また、前記トナー供給ローラ１５によって現像ローラ１４に供給されたトナー１７を一定の厚さに規制する現像ブレード１６が配設されている。前記現像ローラ１４は、感光体ドラム１１に一定の圧力で接触し、光源１３によって感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を、トナー１７で現像する。
【００１５】
また、前記感光体ドラム１１の下方には、転写部材としての転写ローラ２０が配設される。該転写ローラ２０は、図示されない電源から電圧が印加され、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に転写する。
【００１６】
図において、４０は、濃度センサであり、前記感光体ドラム１１上に形成された濃度検出用パターンとしてのパッチパターンの濃度を測定し、現像バイアスの制御テーブルを変更するために使用される。
【００１７】
次に、前記画像形成装置１の制御装置について説明する。
【００１８】
図３は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の制御ブロック図である。
【００１９】
図に示されるように、画像形成装置１の制御装置は画像形成条件を制御する画像制御部５０を有する。該画像制御部５０は、入力部からのデータに基づいて演算を行う演算部５８、演算結果によって出力部を制御するためのＣＨ電圧制御部５１、現像電圧制御部５２、濃度パターン作成部５３、画像形成制御部５４、駆動モータ制御部５５、転写電圧制御部５６及び定着温度制御部５７を備える。
【００２０】
また、前記入力部として、画像形成装置１の状態を表示し、操作者の指示を反映させるための操作部３５、画像形成装置の動作状態を監視するためのトナーＥｍｐｔｙセンサ３３、温湿度センサ３２、用紙位置検出センサ３４、及び、トナー濃度を検知し、パッチパターンの濃度を測定する濃度センサ４０が、演算部５８に接続される。
【００２１】
そして、該演算部５８は、前記入力部からのデータ、及び、記憶部６０に記憶されている各種テーブルを参照して演算を行い、ＣＨ電圧制御部５１、現像電圧制御部５２、濃度パターン作成部５３、画像形成制御部５４、駆動モータ制御部５５、転写電圧制御部５６及び定着温度制御部５７を制御する。
【００２２】
前記記憶部６０は、所定の濃度にするためにはバイアスをどれだけ動かせばよいかを実験によって求めたバイアス補正テーブル６１、所定の電圧を印加したときの濃度を求める基準濃度テーブル６２、前記濃度センサ４０の値がいくつだと汚れとするかを判定するための汚れ判定閾値テーブル６３、並びに、環境によって電圧を補正するための現像電圧環境テーブル６４及びＣＨ電圧環境テーブル６５を備える。
【００２３】
また、前記帯電ローラ１２、現像ローラ１４、光源１３、駆動モータ３１、転写ローラ２０及び定着器４５は、出力部として、画像制御部５０によって制御される。
【００２４】
次に、前記構成の画像形成装置１の動作について説明する。
【００２５】
まず、帯電ローラ１２によって帯電された感光体ドラム１１上に光源１３から光が照射され、感光体ドラム１１上に静電潜像が形成される。感光体ドラム１１上に形成された静電潜像は、現像ローラ１４によって顕像化、すなわち、現像され、これにより形成されたトナー像が記録媒体Ｐに転写される。なお、トナー像の転写後、感光体ドラム１１上に残ったトナー１７は、クリーニングブレード２２によって掻（か）き取られる。
【００２６】
本実施の形態における画像形成装置１においては、一成分現像方式による現像が行われ、そのため、一成分現像剤として前記トナー１７が使用される。また、前記トナーカートリッジ２１の下部には、開閉自在の開口部が形成され、該開口部を開放すると、トナーカートリッジ２１内のトナー１７が開口部を介して所定の量だけ落下し、現像手段としての現像装置内に供給される。該現像装置内において、トナー１７は、撹拌部材１９が回転させられるのに伴って撹拌され、トナー供給ローラ１５に供給される。
【００２７】
該トナー供給ロ−ラ１５は、現像ローラ１４と逆方向に各周速度に一定の差を形成しながら互いに摺（しゅう）動して回転させられ、トナー供給ローラ１５と現像ローラ１４との各電位差に基づいてトナー１７を現像ローラ１４に供給するとともに、該現像ローラ１４の外周面の余分なトナー１７を掻き取ることができる。なお、前記トナー供給ローラ１５は、シリコーンゴム等の発泡体としての発泡弾性体によって形成され、表面に凹部から成る複数の図示されないセルが形成される。
【００２８】
そして、前記現像ローラ１４上のトナー１７は、現像ローラ１４の回転に伴って現像ブレード１６まで搬送され、該現像ブレード１６によってトナー層の厚さが規定された後、感光体ドラム１１と対向する現像領域に搬送される。該現像領域においては、感光体ドラム１１上の静電潜像によって、トナー１７が静電気力で引き付けられて感光体ドラム１１に移動させられる。これにより、該感光体ドラム１１上にトナー像が形成される。
【００２９】
続いて、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、転写ローラ２０と対向する転写部において、記録媒体Ｐに転写される。その後、該記録媒体Ｐが定着器４５に搬送されると、該定着器４５によって記録媒体Ｐ上のトナー像が定着される。
【００３０】
そして、該トナー像の転写後、感光体ドラム１１上に残ったトナー１７は、クリーニングブレード２２によって掻き取られると、次の画像形成が開始される。
【００３１】
次に、濃度補正の動作について説明する。
【００３２】
図４は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の動作を示すフローチャート、図５は本発明の第１の実施の形態における第２パッチパターンの展開図、図６は本発明の第１の実施の形態における第１パッチパターンの展開図である。
【００３３】
なお、画像形成装置１が自動的に濃度補正の動作を実施するタイミングは、以下の（１）〜（３）である。
（１）画像形成装置１の電源が投入されたとき（Ｐｏｗｅｒ  ＯＮ時）
（２）画像形成ユニット１０（ＩＤ：Ｉｍａｇｅ  Ｄｒｕｍ）が新品に交換されたとき
（３）画像形成ユニット１０の印字枚数が前回の濃度補正の動作を実施してから、Ａ４サイズに換算して、５００枚を超えたとき
まず、画像形成装置１の電源が投入されると、図示されない電圧供給部から電圧が印加される帯電ローラ１２によって感光体ドラム１１が帯電させられる。この場合、図６に示されるような第１又は第３のパターンとしての第１パッチパターンのパッチパターンＶ１〜Ｖ５に応じて光源１３から露光される感光体ドラム１１の表面の面積（露光面積）を変化させ、感光体ドラム１１上にパッチパターンＶ１〜Ｖ５に対応する静電潜像を形成する。
【００３４】
なお、帯電電位には、電位環境補正データテーブルによって自動的に決定される電位を使用する。感光体ドラム１１の感光体は、温度により帯電能が変化する、すなわち、同じ電圧を印加しても温度によって帯電する電位に差が生じる。前記電位環境補正データテーブルは、環境に応じて感光体ドラム１１の感光体に印加する電圧を変化させるためのテーブルである。例えば、帯電能が低い低温環境下においては印加電圧を１０１０〔Ｖ〕とし、帯電能が高い高温環境下においては印加電圧を９８０〔Ｖ〕とする。このように印加電圧を変化させて、感光体ドラム１１上の電位が常に同じになるようにする。
【００３５】
また、現像バイアスについても、現像ローラ１４の抵抗値の変化、トナー１７の帯電特性の変化等の影響による変化があるので、同様に、環境に応じて現像バイアスを変化させる。例えば、湿度が高いとトナー１７が吸湿して抵抗値が下がるので、トナー１７の帯電特性が変化する。そのため、前記電位環境補正データテーブルは、感光体ドラム１１の帯電電位及び現像バイアスがあらかじめ求めた各環境下における最適値となるように補正するためのテーブルであることが望ましい。
【００３６】
そして、光源１３は、前述のように、露光面積を変化させることにより、パッチパターンＶ１〜Ｖ５を作成する。
【００３７】
なお、パッチパターンＶ１〜Ｖ５は、パッチパターンＶ５が１００〔％〕の濃度に、パッチパターンＶ４は７０〔％〕の濃度に、パッチパターンＶ３は５０〔％〕の濃度に、パッチパターンＶ２は３０〔％〕の濃度に、パッチパターンＶ１は１０〔％〕の濃度になるように変更される。例えば、１００〔％〕の濃度のパッチパターンＶ５の場合、光源１３はすべてＯＮにし、５０〔％〕の濃度のパッチパターンＶ３の場合、ＯＮ／ＯＦＦが交互に繰り返されるように光源１３のＯＮ／ＯＦＦを変更することによって、パッチパターンＶ１〜Ｖ５を変更する。なお、前記光源１３の露光量は、環境等に左右されず、一定の値である。
【００３８】
ここで、第１パッチパターンを数種類、すなわち、パッチパターンＶ１〜Ｖ５に分けたのは、階調性を制御するためであり、パッチパターンＶ１及びＶ５の濃度を測定し、階調性に問題があれば、現像バイアス及び光源１３の露光量を変更して調整する。
【００３９】
なお、自動濃度補正に使用するのはパッチパターンＶ３だけである。これは、汚れを判定する場合、中間調の印刷を行ったほうが判定しやすいからである。
【００４０】
すなわち、汚れとは、現像ローラ１４上におけるトナー１７の層の一部が異常に厚くなり、正常な部分より感光体ドラム１１に多くのトナー１７が付着して濃度差が発生する現象である。そのため、汚れが発生している状況で高Ｄｕｔｙの印刷、すなわち、高濃度の印刷を行うと、現像ローラ１４上における大半のトナー１７が感光体ドラム１１上に移動してしまう。
【００４１】
例えば、現像ローラ１４上における正常な部分のトナー１７の付着量が０．４５〔ｇ／ｃｍ2 〕であり、汚れ部分のトナー１７の付着量が０．６５〔ｇ／ｃｍ2 〕であるとすると、高濃度の印刷の場合、感光体ドラム１１上に、正常な部分から０．４０〔ｇ／ｃｍ2 〕のトナー１７が移動し、汚れ部分から０．６０〔ｇ／ｃｍ2 〕のトナー１７が移動するのに対し、中間調の印刷の場合、感光体ドラム１１上に、正常な部分から０．０５〔ｇ／ｃｍ2 〕のトナー１７が移動し、汚れ部分から０．２５〔ｇ／ｃｍ2 〕のトナー１７が移動する。感光体ドラム１１上でのトナー１７の付着量の差は、高濃度の印刷の場合でも中間調の印刷の場合でも同じであるが、記録媒体Ｐ上の濃度を比較すると、高濃度の印刷の場合、正常な部分では１．２であり、汚れ部分では１．４であるのに対し、中間調の印刷の場合、正常な部分では０．１であり、汚れ部分では０．６である。
【００４２】
このように、記録媒体Ｐ上の濃度を観ると、高濃度の印刷の場合には正常な部分と汚れ部分との差が小さくなるのに対し、中間調の印刷の場合には正常な部分と汚れ部分との差が大きくなる。したがって、中間調の印刷を行ったほうが汚れを判定しやすくなる。
【００４３】
次に、感光体ドラム１１の静電潜像を現像する。このとき、図示されない電圧供給部が現像ローラ１４に印加する現像バイアス及びトナー供給ロ−ラ１５に印加するスポンジバイアスの値は、画像形成装置１の電源投入時の環境によって自動的に決定された値を使用する。
【００４４】
環境が変化すると、トナー１７の帯電特性の変化、現像ローラ１４と感光体ドラム１１との間のニップ（Ｎｉｐ）圧の変化等の要因によって、トナー１７の帯電しやすさが変化する。例えば、湿度が高いと、トナー１７は吸湿して抵抗値が低下し、帯電しにくくなる。また、温度及び湿度の変化による現像ローラ１４及び感光体ドラム１１の収縮によって、ニップ圧が変化する。そのため、高温多湿の環境下では濃度が高くなりやすく、低温乾燥の環境下ではトナー１７の電位が高く、汚れが発生しやすい、等の傾向がある。
【００４５】
そこで、各環境下における現像バイアス及びスポンジバイアスの最適値を実験によってあらかじめ求めて、補正テーブルを作成しておく。そして、温湿度センサ３２によって環境値を測定し、測定値に基づき前記補正テーブルにより現像バイアス及びスポンジバイアスを決定する。
【００４６】
以上のような動作によって、図６に示されるような第１パッチパターンが感光体ドラム１１上に形成される。
【００４７】
そして、濃度センサ４０は、現像されたパッチパターン、すなわち、第１パッチパターンの濃度を測定する。続いて、画像形成装置１は、濃度の測定が何回目かをチェックし、濃度測定回数が３回以上であるか否かを判断する。そして、３回以上である場合、画像形成装置１は、濃度を基準濃度と比較する。
【００４８】
また、濃度測定回数が３回以上でない、すなわち、２回以下である場合、第１パッチパターンのパッチパターンＶ３の濃度を閾値と比較し、該閾値以下であるか否かを判断する。
【００４９】
そして、パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下でない、すなわち、閾値を超えている場合、画像形成装置１は、第２のパターンとしての第２パッチパターンを作成してトナー１７を廃棄した後、再度濃度を測定する。例えば、本実施の形態においては、１００〔％〕濃度のパターンでトナー１７を廃棄するようになっている。ただし、本実施の形態に限らず、第２パッチパターンの濃度は６０〜１００〔％〕であればよい。これは、第２パッチパターンの濃度が６０〔％〕より低くなると、トナー１７の廃棄の効率が低下するからである。
【００５０】
前記第２パッチパターンは、図５に示されるように、幅が現像有効幅、すなわち、有効画像幅と同じであり、長手方向の寸法が現像ローラ１４及びトナー供給ローラ１５のうちの大きい方の外周長以上であるように形成される。
【００５１】
また、パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下の場合、画像形成装置１は、濃度を基準濃度と比較する。この場合、パッチパターンＶ３の濃度とあらかじめ収納されている基準濃度テーブル６２との比較を行う。
【００５２】
例えば、現像バイアスの値を変化させたときに感光体ドラム１１上のトナー１７の濃度がどのように変化するかを把握するために、そのときの濃度の値を濃度センサ４０によってあらかじめ測定して、基準濃度テーブル６２を作成する。また、汚れが発生したときの濃度も濃度センサ４０によって測定し、濃度差がどのくらいのときにどのくらいの汚れが発生したかを、濃度差を測定することにより、あらかじめ把握しておく。そして、前記基準濃度テーブル６２における各測定値に汚れが発生したときの濃度差をプラスすることによって、各現像バイアスの基準濃度と閾値とを求め、テーブルとする。
【００５３】
ここで、パッチパターンＶ３の濃度が基準濃度より高い場合、画像形成装置１は、あらかじめ記憶された値と比較してバイアス値を決定する。すなわち、バイアス補正テーブル６１を参照して適切な現像バイアス値を選定する。そして、現像バイアスを下げた後、印刷を実行する。
【００５４】
また、パッチパターンＶ３の濃度が基準濃度より低い場合、画像形成装置１は、あらかじめ記憶された値と比較してバイアス値を決定する。すなわち、バイアス補正テーブル６１を参照して適切な現像バイアス値を選定する。そして、現像バイアスを上げた後、印刷を実行する。
【００５５】
例えば、パッチパターンＶ３の濃度が基準濃度より低い場合、現像バイアスを上下させることによって濃度制御が可能なので、あらかじめ定められた濃度となるように、現像バイアスを上下させる。そのため、現像バイアスの上下によって濃度がどれだけ変化するかをあらかじめ測定し、バイアス補正テーブル６１を作成しておく。
【００５６】
なお、ここでは、濃度補正回数を少なくするためにバイアス補正テーブル６１を採用したが、基準濃度になるまで測定とバイアス調整とを繰り返して行い、同じ濃度になった時点でバイアス値を決定してもよい。
【００５７】
さらに、パッチパターンＶ３の濃度が基準濃度と同じ場合、画像形成装置１は、電源投入前の現像バイアス値を採用し、印刷を実行する。
【００５８】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  電源が投入される。
ステップＳ２  帯電ローラ１２に電圧（ＣＨ電圧）が印加される。
ステップＳ３  露光面積を変化させて、パッチパターンＶ１〜Ｖ５の静電潜像を形成する。
ステップＳ４  静電潜像を現像する。
ステップＳ５  現像された第１パッチパターンの濃度を濃度センサ４０によって測定する。
ステップＳ６  濃度測定回数が３回以上であるか否かを判断する。濃度測定回数が３回以上である場合はステップＳ９に進み、濃度測定回数が２回以下の場合はステップＳ７に進む。
ステップＳ７  パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下であるか否かを判断する。パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下である場合はステップＳ９に進み、パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下でない場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ８  第２パッチパターンを作成する。
ステップＳ９  濃度を基準濃度と比較する。濃度が基準濃度より低い場合はステップＳ１０に進み、濃度が基準濃度より高い場合はステップＳ１２に進み、濃度が基準濃度と等しい場合はステップＳ１４に進む。
ステップＳ１０  あらかじめ記憶された値と比較してバイアス値を決定する。
ステップＳ１１  現像バイアスを上げる。
ステップＳ１２  あらかじめ記憶された値と比較してバイアス値を決定する。
ステップＳ１３  現像バイアスを下げる。
ステップＳ１４  電源投入前の現像バイアス値を採用する。
ステップＳ１５  印刷を実行し、処理を終了する。
【００５９】
次に、パッチパターンＶ３の濃度と比較する閾値について説明する。
【００６０】
図７は本発明の第１の実施の形態におけるブラックの濃度と濃度センサの出力との関係を示す図、図８は本発明の第１の実施の形態におけるパッチパターンＶ１〜Ｖ５と濃度センサの出力との関係を示す図である。なお、図７において、横軸に濃度を、縦軸に濃度センサ４０の出力を採ってあり、図８において、横軸にパッチパターンを、縦軸に濃度センサ４０の出力を採ってある。
【００６１】
図７に示されるように、ブラックの濃度と濃度センサ４０の出力とは比例の関係にある。また、図８において、Ｅは濃度センサ４０の出力であり、基準Ｂと比較して値は大きく、閾値δ〔Ｖ〕はパッチパターンＶ３における濃度センサの出力差を規定したものであり、この差が０．２〔Ｖ〕以上であれば汚れ発生と判定し、第２パッチパターンを作成する。
【００６２】
次に、濃度測定回数が３回以上、換言すれば、トナー１７の廃棄が２回以上である場合に濃度補正を行う理由について説明する。
【００６３】
濃度測定回数が３回以上ということは、汚れが改善しないということであるので、そのまま自動濃度補正を行うと現像バイアスの値が低くなり、汚れが発生している場合には、汚れ以外の部分の濃度が低くなり、カラー印刷を行うと色味がおかしくなる。そのため、現像バイアスの値を変更しないほうがよいと考えられるが、自動濃度補正を行うことによって、画像トラブルが発生していることを操作者に報知することができるので、自動濃度補正を行う構成とした。
【００６４】
また、高濃度になりやすい環境下、高濃度になりやすい現像装置等のばらつきを考慮すると、自動濃度補正を行うほうが実際の使用上においては有効であろうと考えたことも理由の一つである。
【００６５】
このように、本実施の形態においては、濃度センサ４０が検出した濃度検出用パターンとしてのパッチパターンＶ３の濃度が閾値を超えている場合、トナー１７が劣化して汚れていると判断し、現像剤廃棄用パターンとしての第２パッチパターンを形成することによって劣化したトナー１７を廃棄する。そして、劣化して汚れた該トナー１７を廃棄した後に、再度、パッチパターンＶ３を形成し、該パッチパターンＶ３の濃度に基づいて自動的に濃度補正を行うので、濃度補正の精度を向上させることができ、濃度不良の発生を防止することができる。
【００６６】
ここで、前記第２パッチパターンの長さを決定する方法について説明する。
【００６７】
図９は本発明の第１の実施の形態における第２パッチパターンの長さを決定する方法を説明するために使用する画像形成装置の要部側面図である。
【００６８】
廃棄する必要があるトナー１７は、図においてＡで示される範囲における現像ローラ１４上の帯電したトナー１７、及び、図においてＢで示される範囲におけるトナー供給ローラ１５上の汚染されたトナー１７である。したがって、Ａ又はＢのうちのより大きい方の範囲に合わせて、現像剤廃棄用パターンとしての第２パッチパターンの長さを決定する必要がある。そのためには、Ａ及びＢで示される範囲が感光体ドラム１１上では、それぞれ、どれだけの長さとなるかを求める必要がある。
【００６９】
まず、現像ローラ１４、トナー供給ローラ１５及び感光体ドラム１１のそれぞれの周速度を求める。なお、周速度は、半径×２×３．１４１６×回転数によって求めることができる。
【００７０】
そして、周速度が求められると、Ａ及びＢで示される範囲を現像ローラ１４及びトナー供給ローラ１５の周速度で除算し、対応する時間を求める。次に、求められた時間に感光体ドラム１１の周速度を乗算すると、感光体ドラム１１上におけるＡ及びＢで示される範囲の長さが求められる。そして、長い方の範囲の長さが、トナー１７を廃棄するのに必要な長さ、すなわち、第２パッチパターンの長さとなる。
【００７１】
これを例に沿って説明する。ここで、
感光体ドラム１１は、外径：３０〔ｍｍ〕、回転数：１６３７〔ｒｐｓ〕、
現像ローラ１４は、外径：１６〔ｍｍ〕、回転数：３８８８〔ｒｐｓ〕、
トナー供給ローラ１５は、外径：１５．５〔ｍｍ〕、回転数：２６４４〔ｒｐｓ〕であるものとする。
【００７２】
すると、周速度は、
感光体ドラム１１：３０×３．１４１６×１６３７＝１５４．２８〔ｍｍ／ｓ〕、
現像ローラ１４：１６×３．１４１６×３８８８＝１９５．４３〔ｍｍ／ｓ〕、
トナー供給ローラ１５：１５．５×３．１４１６×２６４４＝１２８．７４〔ｍｍ／ｓ〕となる。
【００７３】
したがって、Ａ及びＢで示される範囲の現像ローラ１４及びトナー供給ローラ１５上での長さは、
Ａ：４４．６８〔ｍｍ〕
Ｂ：４８〔ｍｍ〕となる。
【００７４】
そして、Ａ及びＢで示される範囲の長さを時間に換算すると、
Ａ：０．２２８６〔ｓｅｃ〕
Ｂ：０．３７２８〔ｓｅｃ〕となる。
【００７５】
したがって、Ａ及びＢで示される範囲の感光体ドラム１１上での長さは、
Ａ：３５．２６〔ｍｍ〕
Ｂ：５７．５〔ｍｍ〕となる。
【００７６】
これにより、第２パッチパターンの長さは、５７．５〔ｍｍ〕以上であればよいことが分かる。
【００７７】
なお、トナー１７の汚れは、現像ローラ１４上のトナー１７の電位及び付着量が上昇し、現像ブレード１６での層規制をすることがができなくなったときに発生し、部分的に濃い画像となって現れる。
【００７８】
次に、どのような場合に現像ローラ１４上のトナー１７の電位及び付着量が上昇するかを説明する。
【００７９】
図１０は本発明の第１の実施の形態における一週間放置後と印字後との現像装置のトナーの電位及び付着量を比較した結果を示す図、図１１は本発明の第１の実施の形態における印字枚数とトナー電位との関係を示す図である。なお、図１１において、横軸に印字枚数を、縦軸にトナー電位を採ってある。
【００８０】
まず、現像装置を長時間放置した場合、現像ローラ１４上のトナー１７の電位及び付着量が上昇する。
【００８１】
これは、長時間の放置によってトナー供給ローラ１５からオリゴマーが染み出してトナー１７に付着するためである。そして、オリゴマーの付着したトナー１７は通常の該トナー１７より帯電しやすくなるので、その電位及び付着量が上昇する。
【００８２】
なお、前記オリゴマーについて説明する。トナー供給ローラ１５の表面に配設されているシリコーンには、モノマーであるシラン類と、ポリマーであるオイル、ゴム及びレジンとがあるが、この他にシロキサン単位（Ｓｉ−０）が２〜１０程度連なる中位の分子量を有するものがあり、これをシリコーンオリゴマーという。
【００８３】
図１０は、一週間放置した現像装置における現像ローラ１４上のトナー１７の電位及び付着量と、印字後の現像装置における現像ローラ１４上のトナー１７の電位及び付着量とを比較した結果を示している。図から分かるように、一週間放置した現像装置におけるトナー１７の電位及び付着量がそれぞれ−９０〔Ｖ〕及び０．６〔ｇ／ｃｍ2 〕であるのに対し、印字後の現像装置におけるトナー１７の電位及び付着量は、それぞれ−６０〔Ｖ〕及び０．４〔ｇ／ｃｍ2 〕であり、明らかに低下している。
【００８４】
このように、現像ローラ１４上のトナー１７の電位及び付着量の上昇は、トナー供給ローラ１５に付着したオリゴマーに起因するので、該オリゴマーに汚染されたトナー１７を廃棄すれば、該トナー１７の電位及び付着量が低下し、トナー１７の汚れは解消される。
【００８５】
次に、現像装置内のトナー１７の残量が少ない状況において、低Ｄｕｔｙの印字を行った場合にも、現像ローラ１４上のトナー１７の電位及び付着量が上昇する。
【００８６】
これは、現像装置内のトナー１７が少なく、かつ、該トナー１７が消費されない状況であり、同じトナー１７が現像ローラ１４と現像ブレード１６との間で何度も帯電させられるのでトナー１７の電位が上昇するからである。
【００８７】
図１１に示されるように、初期は−８０〔Ｖ〕であったトナー電位が、低Ｄｕｔｙ印字を３５００枚連続した後に、−１００〔Ｖ〕まで上昇することが分かる。特に、低Ｄｕｔｙ印字を連続して進めていくと、トナー供給ローラ１５の外径は小さくなり、現像ローラ１４からトナー１７を剥（は）ぎ取る能力が弱くなるので、より顕著になる。
【００８８】
そこで、高濃度の印字を行うと、現像ロ−ラ１４上の高電位のトナー１７が感光体ドラム１１上に移動して新たなトナー１７と入れ替わるので、現像ローラ１４上のトナー電位は低くなり、トナー１７の汚れは解消される。
【００８９】
このように、該トナー１７の汚れが発生したときに、トナー１７の廃棄を行うと画像が改善される。
【００９０】
ここでは、説明の都合上、画像形成装置１が単色プリンタである場合について説明したが、画像形成装置１がフルカラープリンタである場合にも適用することができる。
【００９１】
このように、本実施の形態においては、濃度センサ４０が検出したパッチパターンＶ３の濃度が閾値を超えている場合、トナー１７が劣化して汚れていると判断し、第２パッチパターンを形成することによって劣化したトナー１７、すなわち、オリゴマーに汚染されたトナー１７や現像ロ−ラ１４上の高電位のトナー１７を廃棄するようになっている。そのため、再度形成されたパッチパターンＶ３の濃度は正常値となり、これに基づいて濃度補正を行うことによって、濃度異常を防止することができる。
【００９２】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００９３】
図１２は本発明の第２の実施の形態における画像形成装置の概略図である。
【００９４】
図に示されるように、本実施の形態における画像形成装置１は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナー１７によってトナー像を形成する４つの画像形成ユニット１０が、記録媒体Ｐの搬送方向に並べられている、すなわち、タンデムに配置されているので、カラー印刷を行うことが可能である。
【００９５】
そして、感光体ドラム１１の下方向には、中間転写体としての転写ベルト４６及び転写ローラ２０が配設され、前記転写ベルト４６及び転写ローラ２０には図示されない電源から電圧が印加され、記録媒体Ｐ上にトナー像を転写する。
【００９６】
また、給紙不良等によって記録媒体Ｐが供給されず、転写べルト４６上にトナー１７が付着した場合には、転写べルトクリーニング装置４７によりトナー１７を除去する。除去された該トナー１７は、トナー回収容器４８に回収される。
【００９７】
なお、４９ａは前記転写ベルト４６の駆動を安定化させるためのアイドルローラであり、４９ｂは前記転写ベルト１１を駆動するドライブローラである。
【００９８】
次に、本実施の形態における画像形成装置１の動作について説明する。まず、濃度補正の動作について説明する。
【００９９】
図１３は本発明の第２の実施の形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【０１００】
まず、画像形成装置１の電源が投入されると、図示されない電圧供給部から電圧が印加される帯電ローラ１２によって感光体ドラム１１が帯電させられる。また、前記帯電電位には、電位環境補正データテーブルによって自動的に決定される電位を使用する。
【０１０１】
そして、光源１３は、パッチパターンＶ１〜Ｖ５において露光面積を変化させる。
【０１０２】
なお、パッチパターンＶ１〜Ｖ５は、パッチパターンＶ５が１００〔％〕の濃度に、パッチパターンＶ４は７０〔％〕の濃度に、パッチパターンＶ３は５０〔％〕の濃度に、パッチパターンＶ２は３０〔％〕の濃度に、パッチパターンＶ１は１０〔％〕の濃度になるように変更される。例えば、１００〔％〕の濃度のパッチパターンＶ５の場合、光源１３はすべてＯＮにし、５０〔％〕の濃度のパッチパターンＶ３の場合、ＯＮ／ＯＦＦが交互に繰り返されるように光源１３のＯＮ／ＯＦＦを変更することによって、パッチパターンＶ１〜Ｖ５を変更する。なお、光源１３の露光量は、画像形成装置１の電源投入時の環境によって自動的に決定される。
【０１０３】
次に、感光体ドラム１１の静電潜像を現像する。このとき、現像ローラ１４に印加する現像バイアス及びトナー供給ロ−ラ１５に印加するスポンジバイアスの値は、画像形成装置１の電源投入時の環境によって自動的に決定された値を使用する。
【０１０４】
以上のような動作によって、図６に示されるような第１パッチパターンが感光体ドラム１１上に形成される。
【０１０５】
続いて、画像形成装置１は、第１パッチパターンを転写べルト４６に転写する。そして、濃度センサ４０は、転写されたパッチパターン、すなわち、転写べルト４６上の第１パッチパターンの濃度を測定する。続いて、画像形成装置１は、濃度の測定が何回目かをチェックし、濃度測定回数が３回以上であるか否かを判断する。そして、３回以上である場合、画像形成装置１は、濃度を基準濃度と比較する。
【０１０６】
また、濃度測定回数が３回以上でない、すなわち、２回以下である場合、第１パッチパターンのパッチパターンＶ３の濃度を閾値と比較し、該閾値以下であるか否かを判断する。
【０１０７】
そして、パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下でない、すなわち、閾値を超えている場合、画像形成装置１は、第２パッチパターンを作成し、再度濃度を測定する。前記第２パッチパターンは、図５に示されるように、幅が現像有効幅、すなわち、有効画像幅と同じであり、長手方向の寸法が現像ローラ１４及びトナー供給ローラ１５のうちの大きい方の外周長以上であるように形成される。
【０１０８】
また、パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下の場合、画像形成装置１は、濃度を基準濃度と比較する。この場合、パッチパターンＶ３の濃度とあらかじめ収納されている基準濃度テーブル６２との比較を行う。そして、パッチパターンＶ３の濃度が基準濃度より高い場合、画像形成装置１は、あらかじめ記憶された値と比較してバイアス値を決定する。すなわち、バイアス補正テーブル６１を参照して適切な現像バイアス値を選定する。そして、現像バイアスを下げた後、印刷を実行する。
【０１０９】
また、パッチパターンＶ３の濃度が基準濃度より低い場合、画像形成装置１は、あらかじめ記憶された値と比較してバイアス値を決定する。すなわち、バイアス補正テーブル６１を参照して適切な現像バイアス値を選定する。そして、現像バイアスを上げた後、印刷を実行する。
【０１１０】
さらに、パッチパターンＶ３の濃度が基準濃度と同じ場合、画像形成装置１は、電源投入前の現像バイアス値を採用し、印刷を実行する。
【０１１１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２１  電源が投入される。
ステップＳ２２  帯電ローラ１２に電圧（ＣＨ電圧）が印加される。
ステップＳ２３  露光面積を変化させて、パッチパターンＶ１〜Ｖ５の静電潜像を形成する。
ステップＳ２４  静電潜像を現像する。
ステップＳ２５  第１パッチパターンを転写ベルト４６に転写する。
ステップＳ２６  転写された第１パッチパターンの濃度を濃度センサ４０によって測定する。
ステップＳ２７  濃度測定回数が３回以上であるか否かを判断する。濃度測定回数が３回以上である場合はステップＳ３０に進み、濃度測定回数が２回以下の場合はステップＳ２８に進む。
ステップＳ２８  パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下であるか否かを判断する。パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下である場合はステップＳ３０に進み、パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下でない場合はステップＳ２９に進む。
ステップＳ２９  第２パッチパターンを作成する。
ステップＳ３０  濃度を基準濃度と比較する。濃度が基準濃度より低い場合はステップＳ３１に進み、濃度が基準濃度より高い場合はステップＳ３３に進み、濃度が基準濃度と等しい場合はステップＳ３５に進む。
ステップＳ３１  あらかじめ記憶された値と比較してバイアス値を決定する。
ステップＳ３２  現像バイアスを上げる。
ステップＳ３３  あらかじめ記憶された値と比較してバイアス値を決定する。
ステップＳ３４  現像バイアスを下げる。
ステップＳ３５  電源投入前の現像バイアス値を採用する。
ステップＳ３６  印刷を実行し、処理を終了する。
【０１１２】
次に、パッチパターンＶ３の濃度と比較する閾値について説明する。
【０１１３】
図１４は本発明の第２の実施の形態におけるイエロー、マゼンタ及びシアンの場合の濃度と濃度センサの出力との関係を示す図、図１５は本発明の第２の実施の形態におけるイエロー、マゼンタ及びシアンの場合のパッチパターンと濃度センサの出力との関係を示す図、図１６は本発明の第２の実施の形態におけるブラックの場合の濃度と濃度センサの出力との関係を示す図、図１７は本発明の第２の実施の形態におけるブラックの場合のパッチパターンと濃度センサの出力との関係を示す図、図１８は本発明の第２の実施の形態における転写ベルトと濃度センサとの位置関係を説明する図である。なお、図１４において、横軸に濃度を、縦軸に濃度センサ４０の出力を採ってあり、図１５において、横軸にパッチパターンを、縦軸に濃度センサ４０の出力を採ってあり、図１６において、横軸に濃度を、縦軸に濃度センサ４０の出力を採ってあり、図１７において、横軸にパッチパターンを、縦軸に濃度センサ４０の出力を採ってある。
【０１１４】
図１４に示されるように、イエロー、マゼンタ及びシアンの濃度と濃度センサ４０の出力とは比例の関係にある。なお、ブラックの濃度と濃度センサ４０の出力との関係は、図１６に示されるように、反比例の関係にある。
【０１１５】
また、図１５において、Ｆは濃度センサ４０の出力であり、基準Ｄと比較して値は大きく、閾値δ〔Ｖ〕ＹＭＣはパッチパターンＶ３における濃度センサの出力差を規定したものであり、この差が３０〔Ｖ〕以上であれば汚れ発生と判定し、第２パッチパターンを作成する。
【０１１６】
ところで、図１４及び１５を図１６及び１７と比較すると、濃度と濃度センサ４０の出力との関係、及び、パッチパターンと濃度センサ４０の出力との関係が、イエロー、マゼンタ及びシアンの場合とブラックの場合とでは逆になっていることが分かる。これは、転写ベルト４６に転写されたトナー１７の濃度を濃度センサ４０によって測定したためである。転写ベルト４６は、一般に、カーボンによって導電性を調整するので、その色が黒色となっている。そのため、ブラックは転写ベルト４６上で乱反射することがないので、イエロー、マゼンタ及びシアンの場合とは、図１８に示されるように、受光素子の位置が変更されている。
【０１１７】
図１８において、４０ａは濃度センサ４０の発光素子、４０ｂは濃度センサ４０のブラック用受光素子、４０ｃは濃度センサ４０のイエロー、マゼンタ及びシアン用、すなわち、ＹＭＣ用受光素子である。
【０１１８】
なお、ブラック用受光素子４０ｂの位置とＹＭＣ用受光素子４０ｃの位置とを入れ替えても、濃度と濃度センサ４０の出力との関係、及び、パッチパターンと濃度センサ４０の出力との関係がブラックの場合とイエロー、マゼンタ及びシアンの場合とで入れ替わることはない。
【０１１９】
濃度と濃度センサ４０の出力との関係、及び、パッチパターンと濃度センサ４０の出力との関係がブラックの場合とイエロー、マゼンタ及びシアンの場合とで逆になるのは、ＹＭＣ用受光素子４０ｃが乱反射光を拾うのに対して、ブラック用受光素子４０ｂが反射光を拾うからである。そのため、ブラックの場合、濃度が高くなるとブラック用受光素子４０ｂが検出する光が少なくなり、濃度が低くなるとブラック用受光素子４０ｂが検出する光が多くなる。一方、イエロー、マゼンタ及びシアンの場合、濃度が高くなるとＹＭＣ用受光素子４０ｃが検出する光が多くなり、濃度が低くなるとＹＭＣ用受光素子４０ｃが検出する光が少なくなる。
【０１２０】
なお、前記第１の実施の形態で説明した図７及び８に示されるように、感光体ドラム１１上のトナー１７の濃度を測定する場合には、濃度センサ４０の出力の傾向は、イエロー、マゼンタ及びシアンの場合とブラックの場合とで同じとなる。これは、感光体ドラム１１の色が緑色であるので、ブラック用受光素子４０ｂ及びＹＭＣ用受光素子４０ｃともに、乱反射光を拾うことができるからである。
【０１２１】
このように、本実施の形態においては、転写ベルト４６上に転写されたパッチパターンＶ３の濃度を測定するようになっている。そのため、画像形成装置１がタンデム方式のプリンタであっても、濃度センサ４０を１個とすることができる。したがって、濃度センサ４０の感度のばらつきを考慮する必要がなく、精度の高い濃度補正を行うことができる。
【０１２２】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、前記第１及び第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【０１２３】
図１９は本発明の第３の実施の形態における画像形成装置の動作を示すフローチャート、図２０は本発明の第３の実施の形態におけるパッチパターンの展開図である。
【０１２４】
本実施の形態においては、画像形成装置１の構成については、前記第２の実施の形態と同様であるので、説明を省略し、濃度補正の動作について説明する。
【０１２５】
まず、画像形成装置１の電源が投入されると、図示されない電圧供給部から電圧が印加される帯電ローラ１２によって感光体ドラム１１が帯電させられる。この場合、図２０に示されるような第１、第２、又は第３パッチパターンとして帯電電位を印加する。なお、前記帯電電位には、電位環境補正データテーブルによって自動的に決定される電位を使用する。
【０１２６】
そして、光源１３は、露光面積を変化させることによりパッチパターンＶ１〜Ｖ５を作成する。
【０１２７】
なお、パッチパターンＶ１〜Ｖ５は、パッチパターンＶ５が１００〔％〕の濃度に、パッチパターンＶ４は７０〔％〕の濃度に、パッチパターンＶ３は５０〔％〕の濃度に、パッチパターンＶ２は３０〔％〕の濃度に、パッチパターンＶ１は１０〔％〕の濃度になるように変更される。例えば、１００〔％〕の濃度のパッチパターンＶ５の場合、光源１３はすべてＯＮにし、５０〔％〕の濃度のパッチパターンＶ３の場合、ＯＮ／ＯＦＦが交互に繰り返されるように光源１３のＯＮ／ＯＦＦを変更することによって、パッチパターンＶ１〜Ｖ５を変更する。なお、光源１３の露光量は、画像形成装置１の電源投入時の環境によって自動的に決定される。
【０１２８】
次に、感光体ドラム１１の静電潜像を現像する。このとき、現像ローラ１４に印加する現像バイアス及びトナー供給ロ−ラ１５に印加するスポンジバイアスの値は、画像形成装置１の電源投入時の環境によって自動的に決定された値を使用する。
【０１２９】
以上のような動作によって、図２０に示されるようなパッチパターンが感光体ドラム１１上に形成される。本実施の形態において、パッチパターンは、幅が現像有効幅、すなわち、有効画像幅と同じであり、長手方向の寸法が現像ローラ１４及びトナー供給ローラ１５のうちの大きい方の外周長以上であるように形成される。
【０１３０】
なお、現像剤廃棄用パターンとしてのパッチパターンの長さは、前記第１の実施の形態で説明した第２パッチパターンの長さを決定する方法と同様の方法で決定される。
【０１３１】
この場合、パッチパターンの長さとしては、図２０に示されるように、感光体ドラム１１の進行方向前端からパッチパターンＶ３とパッチパターンＶ２との境界までの寸法、すなわち、パッチパターンＶ５の前端からパッチパターンＶ３の後端までの寸法を採用する。これにより、パッチパターンにおける濃度が５０〔％〕以上の部分を現像剤廃棄用パターンとして使用することができる。
【０１３２】
濃度が５０〔％〕以上で、幅が有効画像幅と同じであり、長さが前記第１の実施の形態で説明した方法で決定された値である範囲を現像剤廃棄用パターンとして使用することによって、十分な量のトナー１７を廃棄することができる。
【０１３３】
そして、濃度センサ４０は、現像されたパッチパターンの濃度を測定する。続いて、画像形成装置１は、濃度の測定が何回目かをチェックし、濃度測定回数が３回以上であるか否かを判断する。そして、３回以上である場合、画像形成装置１は、濃度を基準濃度と比較する。
【０１３４】
また、濃度測定回数が３回以上でない、すなわち、２回以下である場合、パッチパターンのパッチパターンＶ３の濃度を閾値と比較し、該閾値以下であるか否かを判断する。
【０１３５】
そして、パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下でない、すなわち、閾値を超えている場合、画像形成装置１は、再度濃度を測定する。
【０１３６】
また、パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下の場合、画像形成装置１は、濃度を基準濃度と比較する。この場合、パッチパターンＶ３の濃度とあらかじめ収納されている基準濃度テーブル６２との比較を行う。そして、パッチパターンＶ３の濃度が基準濃度より高い場合、画像形成装置１は、あらかじめ記憶された値と比較してバイアス値を決定する。すなわち、バイアス補正テーブル６１を参照して適切な現像バイアス値を選定する。そして、現像バイアスを下げた後、印刷を実行する。
【０１３７】
また、パッチパターンＶ３の濃度が基準濃度より低い場合、画像形成装置１は、あらかじめ記憶された値と比較してバイアス値を決定する。すなわち、バイアス補正テーブル６１を参照して適切な現像バイアス値を選定する。そして、現像バイアスを上げた後、印刷を実行する。
【０１３８】
さらに、パッチパターンＶ３の濃度が基準濃度と同じ場合、画像形成装置１は、電源投入前の現像バイアス値を採用し、印刷を実行する。
【０１３９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ４１  電源が投入される。
ステップＳ４２  帯電ローラ１２に電圧（ＣＨ電圧）が印加される。
ステップＳ４３  露光面積を変化させて、パッチパターンＶ１〜Ｖ５の静電潜像を形成する。
ステップＳ４４  静電潜像を現像する。
ステップＳ４５  現像されたパッチパターンの濃度を濃度センサ４０によって測定する。
ステップＳ４６  濃度測定回数が３回以上であるか否かを判断する。濃度測定回数が３回以上である場合はステップＳ４８に進み、濃度測定回数が２回以下の場合はステップＳ４７に進む。
ステップＳ４７  パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下であるか否かを判断する。パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下である場合はステップＳ４８に進み、パッチパターンＶ３の濃度が閾値以下でない場合はステップＳ４２に戻る。
ステップＳ４８  濃度を基準濃度と比較する。濃度が基準濃度より低い場合はステップＳ４９に進み、濃度が基準濃度より高い場合はステップＳ５１に進み、濃度が基準濃度と等しい場合はステップＳ５３に進む。
ステップＳ４９  あらかじめ記憶された値と比較してバイアス値を決定する。
ステップＳ５０  現像バイアスを上げる。
ステップＳ５１  あらかじめ記憶された値と比較してバイアス値を決定する。
ステップＳ５２  現像バイアスを下げる。
ステップＳ５３  電源投入前の現像バイアス値を採用する。
ステップＳ５４  印刷を実行し、処理を終了する。
【０１４０】
このように、本実施の形態においては、パッチパターンの幅を有効現像幅とするので、パッチパターンを作成することによって多量のトナー１７を消費して、劣化した該トナー１７を廃棄することができる。すなわち、トナー廃棄のための第２のパターンとして、第１のパターンと同じパッチパターンを作成するようになっている。そのため、第２パッチパターンの作成が不要になり、印刷開始までの時間を短縮することができる。
【０１４１】
なお、前記第１〜第３の実施の形態においては、一成分現像方式の現像装置について説明したが、トナー及びキャリアを使用する二成分現像方式の現像装置についても適用することができる。
【０１４２】
また、前記第１〜第３の実施の形態においては、プリンタに適用した場合について説明したが、ファクシミリ機、コピー機及びそれらを複合的に有する装置の現像装置等についても適用することができる。
【０１４３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の制御ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態における第２パッチパターンの展開図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における第１パッチパターンの展開図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるブラックの濃度と濃度センサの出力との関係を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるパッチパターンＶ１〜Ｖ５と濃度センサの出力との関係を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における第２パッチパターンの長さを決定する方法を説明するために使用する画像形成装置の要部側面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における一週間放置後と印字後との現像装置のトナーの電位及び付着量を比較した結果を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における印字枚数とトナー電位との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における画像形成装置の概略図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施の形態におけるイエロー、マゼンタ及びシアンの場合の濃度と濃度センサの出力との関係を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態におけるイエロー、マゼンタ及びシアンの場合のパッチパターンと濃度センサの出力との関係を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態におけるブラックの場合の濃度と濃度センサの出力との関係を示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態におけるブラックの場合のパッチパターンと濃度センサの出力との関係を示す図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態における転写ベルトと濃度センサとの位置関係を説明する図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第３の実施の形態におけるパッチパターンの展開図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１    画像形成装置
１１    感光体ドラム
１３    光源
１７    トナー
４０    濃度センサ
４６    転写ベルト
５０    画像制御部
【図１】
0004441554.tif 000002
【図２】
0004441554.tif 000003
【図３】
0004441554.tif 000004
【図４】
0004441554.tif 000005
【図５】
0004441554.tif 000006
【図６】
0004441554.tif 000007
【図７】
0004441554.tif 000008
【図８】
0004441554.tif 000009
【図９】
0004441554.tif 000010
【図１０】
0004441554.tif 000011
【図１１】
0004441554.tif 000012
【図１２】
0004441554.tif 000013
【図１３】
0004441554.tif 000014
【図１４】
0004441554.tif 000015
【図１５】
0004441554.tif 000016
【図１６】
0004441554.tif 000017
【図１７】
0004441554.tif 000018
【図１８】
0004441554.tif 000019
【図１９】
0004441554.tif 000020
【図２０】
0004441554.tif 000021