JP2019012234A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】トナーを強制的に消費させるトナー吐き出し動作で、トナーの消費量を安定させることができる構成を提供する。【解決手段】画像形成エンジン部110は、最大濃度調整時に、分光センサで検知された画像の濃度情報に基づいて画像形成時の現像コントラストを設定する。また、トナー載り量制御時に、トナー載り量検知センサ55の検知結果に基づいて現像コントラストを設定する。トナー吐き出し動作は、吐き出し用のトナー画像を感光ドラム1に形成することで、現像装置4のトナーを強制的に消費させる。トナー吐き出し動作の実行時には、トナー載り量制御で設定された現像コントラストにより吐き出し用のトナー画像を形成する。【選択図】図9
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置に関する。
画像形成装置は、現像装置により感光ドラムに形成された静電潜像をトナーにより現像することでトナー画像を形成する。ここで、トナー消費量が少ない低画像比率の画像を多く形成すると、現像装置内のトナーが消費されにくいため、トナーが劣化して画質が低下する。
このため、トナー消費量が少ない場合には、感光ドラム上に制御用のトナー画像を形成することで、現像装置内のトナーを強制的に消費させる制御を行うことが提案されている(特許文献1、2)。
ここで、画像形成を繰り返し行うと、形成される画像の濃度が所望の濃度からずれてしまう場合がある。このため、例えば、画像形成ジョブが実行される前などのタイミングで記録材に画像を形成し、その画像の濃度を検知することで画像の濃度を調整する制御を行っていた。そして、トナーを強制的に消費させる制御を行う場合にも、このときに設定された画像形成条件を用いてこの制御を行っていた。例えば、所定の濃度となるような画像形成条件で感光ドラム上に制御用のトナー画像を形成することで、現像装置内のトナーを強制的に消費させていた。
しかしながら、画像の濃度が所定の濃度で一定であっても、その画像のトナー載り量(単位面積当たりのトナーの重量)が一定とならない場合がある。例えば、使用するトナーの個体のばらつきや、トナーの製造からの経過時間によって、トナー画像のトナー載り量に対する反射濃度が変化する場合がある。この場合、制御用のトナー画像の濃度が所定の濃度となる制御を行っても、形成されるトナー画像のトナー載り量が所望の載り量とならない可能性がある。
したがって、トナーを強制的に消費させる制御を、画像の濃度を調整する制御で設定された画像形成条件で実行した場合、トナー載り量が所望の載り量にならずに、その制御で消費されるトナーの量が所望の量とならない可能性がある。具体的には、この制御で消費されるトナーの量が少ない場合にはトナー劣化を十分に防ぐことができず、逆に、消費されるトナー量が多い場合には、過度に現像装置内のトナーが消費されることになる。
本発明は、トナーを強制的に消費させる制御で、トナーの消費量を安定させることができる構成を提供することを目的とする。
本発明は、感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記感光体の表面を露光して、前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、現像バイアスが印加され、前記現像バイアスと前記静電潜像の画像部の電位との電位差である現像コントラストを形成することで、前記感光体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、を有する画像形成部と、前記画像形成部により記録材に形成されたトナー画像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記画像形成部により形成された制御用の第1トナー画像のトナー載り量を検知する載り量検知手段と、前記濃度検知手段により検知された画像の濃度情報に基づいて画像形成時の前記現像コントラストを設定する第1モードと、前記載り量検知手段の検知結果に基づいて前記現像コントラストを設定する第2モードと、制御用の第2トナー画像を前記感光体に形成することで、前記現像手段のトナーを強制的に消費させる強制消費モードとを実行可能で、前記強制消費モードの実行時には、前記第2モードで設定された前記現像コントラストにより前記第2トナー画像を形成するように前記画像形成部を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置にある。
また、本発明は、像担持体と、前記像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、を有する画像形成部と、前記画像形成部により形成された制御用の第1トナー画像のトナー載り量を検知する載り量検知手段と、制御用の第2トナー画像を前記像担持体に形成することで、前記現像手段のトナーを強制的に消費させる強制消費モードを実行可能で、前記強制消費モードの実行時には、前記強制消費モードの実行前において記録材に画像を形成する画像形成時に設定された画像形成条件に拘らず、前記載り量検知手段の検知結果に基づいて設定された画像形成条件で前記第2トナー画像を形成するように前記画像形成部を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置にある。
本発明によれば、トナーを強制的に消費させる制御で、トナーの消費量を安定させることができる。
<第1の実施形態>
第1の実施形態について、図1ないし14を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
第1の実施形態について、図1ないし14を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
[画像形成装置]
図1に示すように、画像形成装置100は、画像形成装置本体(装置本体)に接続された原稿読取装置あるいは装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像情報に従って画像を形成する。画像形成装置100が形成するトナー画像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の4色フルカラー画像である。フルカラー画像を、電子写真方式を利用して記録材に形成する。記録材として、記録用紙、プラスチックシート、布等が挙げられる。
図1に示すように、画像形成装置100は、画像形成装置本体(装置本体)に接続された原稿読取装置あるいは装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像情報に従って画像を形成する。画像形成装置100が形成するトナー画像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の4色フルカラー画像である。フルカラー画像を、電子写真方式を利用して記録材に形成する。記録材として、記録用紙、プラスチックシート、布等が挙げられる。
画像形成装置100は、複数(本実施形態では4つ)の画像形成部PY、PM、PC、PBkを中間転写ベルト51に沿って並べて配置した、タンデム式の画像形成装置である。画像形成部PY、PM、PC、PBkは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像を形成する。
中間転写部5は、中間転写ベルト51を有する。中間転写ベルト51は、複数のローラに掛け回され、図1の矢印方向に回転(周回移動)し、各画像形成部PY、PM、PC、PBkを通過する。この間、各画像形成部PY、PM、PC、PBkにて形成された各色のトナー画像は、中間転写ベルト51上に重ねられる。中間転写ベルト51上で重ね合わされた多重トナー画像は、記録材に転写される。これにより記録画像が得られる。
次に、各画像形成部PY、PM、PC、PBkについて説明する。なお、各画像形成部の構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一である。このため、以下の説明では、代表して画像形成部PYについて説明する。
画像形成部PYは、像担持体としてのドラム状の感光体、即ち、感光ドラム1を有する。感光ドラム1の外周には、帯電手段としての帯電器2、露光手段としての露光装置3、現像手段としての現像装置4、一次転写ローラ52、クリーニング部7、除電部8が設けられている。
帯電器2は、例えば、コロナ帯電器や接触式の帯電ローラであり、本実施形態ではコロナ帯電器としている。露光装置3は、レーザスキャナである。現像装置4は、現像剤が収容される現像容器42と、現像容器42内の現像剤を担持して回転する現像剤担持体としての現像スリーブ41とを有する。
本実施形態では、現像剤として、非磁性のトナーと磁性を有するキャリアとを含む2成分現像剤を用いている。トナーは、例えば、ポリエステル、スチレンアクリル等の樹脂に着色料、ワックス成分などを内包し、粉砕あるいは重合によって粉体としたものに、酸化チタン、シリカ等の微粉末を表面に添加したものである。キャリアは、例えば、フェライト粒子や磁性粉を混錬した樹脂粒子からなるコアの表層に樹脂コートを施したものである。
また、中間転写ベルト51を介して各色の感光ドラム1に対向する位置には、一次転写部材としての一次転写ローラ52が配置される。中間転写ベルト51が掛け回されたローラのうちの一つである二次転写対向ローラ53aと中間転写ベルト51を介して対向する位置に、転写手段としての二次転写ローラ53bが設けられている。
画像形成時には、まず、帯電器2によって、回転する感光ドラム1の表面を一様に帯電させる。これにより、感光ドラム1の表面電位が帯電電位Vdとなる。次いで、帯電した感光ドラム1の表面を、露光装置3により画像情報信号に応じて走査露光する。これにより、感光ドラム1上(像担持体上)に静電潜像が形成される。本実施形態では、帯電器2及び露光装置3により、静電潜像形成手段としての静電潜像形成部3aを構成している。
感光ドラム1に形成された静電潜像は、現像装置4を用いて現像剤中のトナーによりトナー画像として現像される。具体的には、現像スリーブ41に現像バイアス電源44(図9参照)から現像バイアスが印加される。そして、現像バイアス(Vdc)と静電潜像の画像部の電位(露光電位Vl)との電位差である現像コントラスト(Vcont)を形成することで、静電潜像がトナーにより現像される。本実施形態の現像バイアスは、直流成分(DC成分)に交流成分(AC成分)が重畳された電圧であり、現像コントラスト(Vcont)は、直流成分(Vdc)と画像部の電位(Vl)との電位差となる。
画像形成により現像装置4の現像容器42内のトナーが消費されると、消費されたトナー量に応じて、イエローのトナーが収容されたトナー補給部30Yから補給剤が現像容器42へ供給される。マゼンタ、シアン、ブラックの現像装置の現像容器42には、それぞれマゼンタ、シアン、ブラックのトナーが収容されたトナー補給部30M、30C、30Bkから補給剤が供給される。
感光ドラム1上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト51と感光ドラム1とが当接する一次転写部N1(一次転写ニップ部)において、中間転写ベルト51上に転写(一次転写)される。一次転写は、一次転写ローラ52に印加される一次転写バイアスの作用によって行われる。
4色フルカラー画像の形成時には、中間転写ベルト51の回転方向最上流の画像形成部PYから順に、各色の感光ドラム1から中間転写ベルト51上にトナー画像が重なるように一次転写される。これにより、中間転写ベルト51上に4色のトナー画像が重ね合わされた多重トナー画像が形成される。
一方、記録材は、記録材収容部としてのカセット9に収容されている。記録材は、カセット9の搬送方向下流側に配設されるピックアップローラ、搬送ローラ及びレジストレーションローラ等の記録材搬送部材によって搬送される。その後、記録材は中間転写ベルト51と二次転写ローラ53bとが当接する二次転写部N2(二次転写ニップ部)に搬送される。
前述の中間転写ベルト51上の多重トナー画像は、記録材の搬送と同期がとられて二次転写部N2に搬送される。中間転写ベルト51上の多重トナー画像は、二次転写部N2において、二次転写ローラ53bに印加される二次転写バイアスの作用により、記録材に転写される。
その後、中間転写ベルト51から分離された記録材は、定着手段としての定着装置6へと搬送される。記録材上に転写されたトナー画像は、定着装置6によって加熱、加圧される。これにより、トナー画像は溶融混合されると共に、記録材上に定着する。その後、記録材は、機外へ排出され、排出トレイ10に積載される。
一次転写工程後に感光ドラム1上に残留したトナー等の付着物は、クリーニング部7によって回収される。また、感光ドラム1に残留した静電潜像は、除電部8によって消去される。これにより、感光ドラム1は、次の画像形成工程に備えることとなる。また、二次転写工程後に中間転写ベルト51上に残留したトナー等の付着物は、ベルトクリーナ54によって除去される。
なお、画像形成装置として、例えばブラック単色の画像など、所望の単色または4色のうちいくつかの色用の画像形成部を用いて、単色またはマルチカラーの画像を形成することも可能である。
ここで、画像形成が繰り返し行われると、形成される画像の濃度が所望の濃度からずれてしまう場合がある。本実施形態では、これを補正するために、画像形成ジョブが実行される前のタイミングで、PASCAL制御と呼ばれる濃度補正制御を行うようにしている。この制御は、複数のパッチ画像を記録材上に形成し、この濃度を読み込むことで最大画像濃度及び階調濃度を補正するものである。
なお、画像形成ジョブとは、記録材に画像形成するプリント信号に基づいて、画像形成開始してから画像形成動作が完了するまでの期間である。具体的には、プリント信号を受けた(画像形成ジョブの入力)後の前回転時から、後回転までのことを指し、画像形成期間、紙間(非画像形成時)を含む期間である。
また、前回転とは、画像形成前の準備動作として、感光ドラム及び中間転写ベルトの回転を開始し、各種電圧の順次立ち上げや、各種電圧の調整などを行う期間である。後回転とは、画像形成後の動作として、感光ドラム及び中間転写ベルトの回転を継続しつつ各種電圧を順次立ち下げ、最終的に感光ドラム及び中間転写ベルトの回転を停止する期間である。紙間とは、二次転写部N2を連続して通過する記録材と記録材との間に対応する期間である。したがって、感光ドラム上で紙間に対応する期間は、記録材1枚に形成されるトナー画像と次の記録材1枚に形成されるトナー画像との間(画像間)の期間である。以下、画像制御における最大濃度調整と階調制御について説明する。
[通常画像形成時における最大画像濃度のVcont設定]
まず、後述する吐き出し動作時以外の画像形成時である通常画像形成時の最大画像濃度制御(Dmax制御)について説明する。なお、通常画像形成とは、原稿読取装置やホスト機器などから送られた画像情報に基づいて、上述の画像形成ジョブを開始して、記録材にトナー画像を形成する動作である。したがって、通常画像形成は、後述する制御用のトナー画像を形成する動作とは異なる。
まず、後述する吐き出し動作時以外の画像形成時である通常画像形成時の最大画像濃度制御(Dmax制御)について説明する。なお、通常画像形成とは、原稿読取装置やホスト機器などから送られた画像情報に基づいて、上述の画像形成ジョブを開始して、記録材にトナー画像を形成する動作である。したがって、通常画像形成は、後述する制御用のトナー画像を形成する動作とは異なる。
図2に示すように、画像形成装置100は、制御手段としての制御部120を有する。制御部120は、プリンタ制御部109と画像形成エンジン部110とを有し、画像形成装置100が備える操作パネル180や画像形成装置に接続されるホストコンピュータから指令を受けて、各種制御を実行する。
第1モードとしての最大濃度調整は、濃度検知手段としての分光センサ500により検知された画像の濃度情報に基づいて画像形成時の現像コントラストを設定する制御である。このような最大濃度調整は、プリンタ制御CPU313によって、後述する電位制御で決定した帯電電位Vd、現像電位Vdcを用いて行なわれる。なお、生産性を重視するプリンタなどでは、下記の処理を省略し電位制御のみで最大濃度を調整する制御も提案されている。しかし、現像容器42内のトナー帯電量(単位重量あたりの電荷量)も、環境やトナーの耐久性によって変化してしまう。このため、電位制御のみで最大濃度を合わせることは難しい。
そこで、本実施形態では、レーザパワー(LPW)を数段階変更したトナー画像(パッチ画像、制御用のトナー画像)を記録材上に出力する。そして、記録材上に形成されたパッチ画像の濃度を分光センサ500により検知する。分光センサ500は、図1に示すように、定着手段としての定着装置6の記録材搬送方向下流に配置され、定着装置6により記録材に定着されたトナー画像の濃度を検知する。このように分光センサ500でパッチ画像の濃度を検知して、通常画像形成に用いるLPWを決定するようにしている。
図3は、通常画像形成における最大濃度調整及び階調制御のフローチャートである。図3に示すように、操作パネル180から「自動階調補正」あるい「自動多次色補正」の指令を受けた場合、通常画像形成を行う(S1)前に、最大濃度制御及び階調制御を行うこととなる。そして、プリンタ制御CPU313が最大濃度制御を行うと判断した場合(S2)、次の手順で最大濃度調整を行う。
まず、画像形成エンジン部110内のエンジン制御CPU111は、画像形成装置100内部に配設される環境センサ501の検出値を基に絶対水分量を算出する。環境センサ501は、画像形成装置の装置本体内の温度及び湿度を検知する。そして、エンジン制御CPU111が検知した温度及び湿度から絶対水分量を算出する。次に、エンジン制御CPU111は、算出した絶対水分量を基に、現在適切な潜像コントラストである帯電電位Vdと露光電位Vlとのコントラスト電位を算出する。
そして、感光ドラム1がこのコントラスト電位になるように電位制御を行う。エンジン制御CPU111は、電位センサ502で感光ドラム1の表面の電位を検出し、上述のコントラスト電位になるようVdとVlの条件を決定する。そして、所定のかぶり取り電位であるVbackを確保し、現像電位Vdcを決定する(S3)。このように、電位制御では、帯電電位Vdと現像電位Vdcの作像条件を確定する。
電位制御での露光条件決定結果は、後述するDmax制御で使用する露光中心条件に反映される。なお、上述の各値の関係は、
Vd−Vdc=Vback(かぶり取り電位)
Vdc−Vl=Vcont(現像コントラスト)
Vd−Vl=潜像コントラスト
である。
Vd−Vdc=Vback(かぶり取り電位)
Vdc−Vl=Vcont(現像コントラスト)
Vd−Vl=潜像コントラスト
である。
図4は、パッチ画像の各色のパターンとLPW設定値との関係を示している。即ち、露光量(LPW)を変更した場合の各パターンとLPW設定値の関係を対応させて示したものである。具体的には、図4の上側の図は、最大濃度調整用のパッチ画像を記録材上にレイアウトした図であり、下側の図は、そのときのLPW設定値と光量の関係を表したものである。
図4において、プリンタ制御CPU313は、上述の電位制御で決定した帯電電位Vd、現像電位Vdcを用いてトナーの最大濃度の調整を行う。このため、図4の上側の図に示すような1色あたり5つ、各色(上から順にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の一連のパッチ画像400を形成する(S4)。なお、各色のパッチ画像は、複数であればよく、必ずしも5つに限るものではない。
各色の5つのパッチ画像の画像形成条件は、それぞれLPWが異なる。図4の下側に示すように、左端からLPW1、LPW2、電位制御に用いた基準LPW3、LPW4、LPW5である。LPW1よりもLPW5の方が露光電位Vlが低く、濃度が高くなる。そして、最大濃度調整のパッチ画像を分光センサ500で検出して、分光反射率から演算によって濃度に変換する(S5)。
図5は、最大濃度調整時のLPWと濃度との関係を示す図である。プリンタ制御CPU313は、図5に示す所望の最大濃度になるLPWを、LPW値の5レベルから線形補完によって算出して決定する(S6)。そして、通常画像形成時のLPWとして記憶する。
以上が最大濃度調整であり、プリンタ制御CPU313は、画像形成エンジン部110内のエンジン制御CPU111に対し、上記で決定された画像形成条件で画像形成を行うように指示を送る。画像形成条件は、決定した帯電電位Vdになる帯電バイアス、現像電位Vdc、規定濃度になる露光電位Vl、電位潜像となるLPWなどである。
また、画像形成動作が繰り返された時に発生する最大濃度のズレを補正するために、次のような制御を行うようにしている。まず、上述の最大濃度調整時に決定したVcontで形成されたパッチ画像のトナー載り量を、後述する載り量検知手段としてのトナー載り量検知センサ55によって検知し、その検知値をRAM112に記憶しておく。次いで、所定のタイミングで、Vcontを数段階に変更した複数のパッチ画像を形成して、トナー載り量検知センサ55によってそれぞれのトナー載り量を検知する。そして、トナー載り量検知センサ55による検知値が、RAM112に記憶していた値と同等となるように、画像形成条件を変更する。
次に、階調制御について説明する。階調制御は、トナーの最大濃度条件である帯電電位Vdと現像電位Vdcならびに露光条件(LPW)を決定した後、これらの画像形成条件を用いて濃度補正テーブルを作成する制御である。
階調制御が開始すると(S7)、プリンタ制御CPU313は、プログラムROM304内の画像情報生成部305に対し、22階調の単色のトナーパッチの画像情報を作成させる。画像情報は、RIP部314や色処理部315、階調補正部316をバイパスし、疑似中間調処理部317に至る。そして、疑似中間調処理部317において、点の大きさ濃淡を表現する組織的ディザ法や、面積率で濃淡を表現する誤差拡散手法を用いた擬似中間調処理を施す。擬似中間調処理を施された22階調画像のパターンは、画像形成エンジン部110に出力される(S8)。プリンタ制御CPU313は、画像形成エンジン部110に対し、分光センサ500による濃度検出指令を出す。
画像形成エンジン部110は、この濃度検出指令を基に、22階調画像(パッチ画像)を記録材上に形成し、分光センサ500によりパッチ画像の濃度を検知する。そして、分光センサ500の検知結果から濃度を算出していく(S9)。
プリンタ制御CPU313は、階調補正テーブル生成部307に対し、ハーフトーニング処理前の入力画像データ信号値と、分光センサ500で検知算出されたパッチ画像の濃度とを比較する。そして、出力画像が規定階調になるように、濃度補正テーブル(以下γLUT)を作成する(S10)。
図6は、濃度補正テーブルの一例を示す図である。図6では、出力画像(γLUToff)が規定階調になるように作成された濃度補正テーブル(γLUT)を示す。通常、画像形成時はγLUTの作成をハーフトーニング処理前に開始し、画像データを変更しながら画像形成を行っていく。
なお、本実施形態では、規定階調として累積色差リニア階調を採用しているが、これに限るものではない。このため、例えば、入力信号値に対し「明度リニア」や「濃度リニア」、印刷の階調特性に近づけた「ドットゲイン階調特性」などを採用してもよい。
プリンタ制御CPU313は、γLUT作成後に、通常画像形成時にこのγLUTを使用するため、階調補正部316に作成されたγLUTを登録し、通常画像形成(S11、S12)に備える。
[トナー吐き出し動作]
次に、強制消費モードとしてのトナー吐き出し動作(吐き出しモード)について説明する。前述したように、特に低画像比率の画像が連続で画像形成されると、現像容器42内のトナーが殆ど消費されずに、トナーが現像容器42内に留まり続ける。このため、トナーに流動性や帯電性を付与するためにトナーに付着している外添剤がトナーから剥がれたり、外添剤がトナーに埋め込まれたりしてしまう場合がある。その結果、現像性の低下や転写効率の変化が発生してしまい、画像品質の低下が懸念される。
次に、強制消費モードとしてのトナー吐き出し動作(吐き出しモード)について説明する。前述したように、特に低画像比率の画像が連続で画像形成されると、現像容器42内のトナーが殆ど消費されずに、トナーが現像容器42内に留まり続ける。このため、トナーに流動性や帯電性を付与するためにトナーに付着している外添剤がトナーから剥がれたり、外添剤がトナーに埋め込まれたりしてしまう場合がある。その結果、現像性の低下や転写効率の変化が発生してしまい、画像品質の低下が懸念される。
そこで、本実施形態では、現像スリーブ41の回転時間やビデオカウント値などを参照し、トナー消費量を算出する。なお、ビデオカウント値は、入力された画像データの1画素毎のレベル(例えば、0〜255レベル)を画像1面分積算した値である。そして、トナー消費量がある所定値を超えた場合、記録材に画像形成されないトナーを現像装置4から強制的に消費させるとともに、トナー補給部30Yなどから各色の現像装置4へのトナー補給を行う。即ち、現像容器42内のトナーを強制的に入れ替えるトナー吐き出し動作を実行可能である。
具体的には、画像形成エンジン部110は、吐き出し用のトナー画像(制御用の第2トナー画像)を感光ドラム1に形成することで、現像装置4のトナーを強制的に消費させるトナー吐き出し動作(強制消費モード)を実行可能である。これにより、現像容器42内のトナーを新しい状態に保つことができ、画像品質の低下を抑制する。
しかしながら、様々な要因により、トナー吐き出し動作が十分機能しない虞がある。例えば、トナー濃度が変動した時に、通常画像形成時と同様の画像形成条件でトナー吐き出し動作を行うと、吐き出すべきトナーの量に過不足が生じる虞がる。図7は、画像形成枚数によって、トナー濃度及び消費量の目標値(ターゲット)と実際の値が乖離する様子を示す図である。図7では、ターゲット濃度と、ターゲット消費量とを例示している。
トナー吐き出し動作において吐き出すべきトナーの量に過不足が生じる原因としては、次のようなことが挙げられる。例えば、画像形成枚数が多くなると、現像効率の変化や転写効率の変化、感光ドラムの電位の変化などが生じる。これらの事情が要因となって、現像容器42内のトナーの濃度が変動することがある。また、トナー製造日によって、所定濃度を出すためのトナー載り量が変化することが挙げられる。また、ユーザが出力物に求める条件の多様化で所定の濃度がユーザ毎に変わってしまうことが挙げられる。
また、次のような課題もある。図8は、トナー載り量と画像濃度の関係を示す図である。図8に示すように、トナー載り量と画像濃度の関係において、画像濃度が高い領域ではトナー載り量を増やしても画像濃度が変化しにくくなる傾向にある。よって、濃度変動や色味変動が許容範囲であっても、画像濃度が高い領域では、トナー吐き出し動作によるトナー入れ替えが不十分になる虞がある。
画像品質を保つためには、所定のトナー載り量でトナー吐き出し動作を行い、現像容器42内のトナーを所定量だけ入れ替えることが要求される。即ち、所定量のトナーを吐出し、外添剤の剥がれや埋め込みの無いトナーを補給すれば、画像品質の低下を防止しつつ、無駄なトナー消費を抑えることができる。
なお、トナー吐き出し動作は、通常の画像形成条件で出すことができる最大濃度の画像形成条件で行うことが好適である。これは、最大濃度で吐き出し用のトナー画像を形成することで、短い時間で多くのトナーを吐き出すことができ、ダウンタイムを極力減らすことができるためである。しかしながら、通常の画像形成条件で出力可能な最大濃度をユーザの要求に応じて変化させた場合などには、トナー吐き出し動作で最大濃度のトナー画像を形成しても、所定のトナー量を入れ替えることができなくなる虞がある。
そこで、本実施形態においては、通常画像形成時と、トナー吐き出し動作時との各々において、感光ドラムの画像部の電位Vlと現像電位Vdcの差分(Vcont)が別々に設定可能になっている。即ち、所定のトナー量を入れ替えるための、後述するトナー載り量制御(第2モード)で決定されたVcontを、トナー吐き出し動作の実行前に設定する。そして、トナー吐き出し動作の実行時には、トナー載り量制御で設定されたVcontにより吐き出し用のトナー画像を感光ドラム1に形成する。この構成により、最大画像濃度を調整しながら、トナー吐き出し量の変動を抑制することができる。
具体的には、本実施形態では、中間転写ベルト51上に形成された階調パッチ(制御用の第1トナー画像)のトナー載り量を検知するため、載り量検知手段としてのトナー載り量検知センサ55が設けられている。トナー載り量検知センサ55の位置は、図1に示すように、中間転写ベルト51が掛け回されたローラのうち一つに対向する位置で、且つ、画像形成部PBkの中間転写ベルト51の回転方向下流側とした。画像形成エンジン部110は、トナー載り量検知センサ55の検知結果により、トナー載り量が所定となる条件を決定する。
[吐き出しVcont設定]
次に、吐き出し動作時のVcontの設定方法、即ち、第2モードとしてのトナー載り量制御について説明する。図9は、本実施形態のトナー吐き出し動作制御に係る制御ブロック図である。画像形成装置100は、帯電器2に帯電バイアスを印加する帯電バイアス電源21と、現像スリーブ41に現像バイアスを印加する現像バイアス電源44を有する。
次に、吐き出し動作時のVcontの設定方法、即ち、第2モードとしてのトナー載り量制御について説明する。図9は、本実施形態のトナー吐き出し動作制御に係る制御ブロック図である。画像形成装置100は、帯電器2に帯電バイアスを印加する帯電バイアス電源21と、現像スリーブ41に現像バイアスを印加する現像バイアス電源44を有する。
また、画像形成装置100は、画像形成部PY、PM、PC、PBkの動作を統括的に制御する画像形成エンジン部110を有する。画像形成エンジン部110は、エンジン制御CPU111と、RAM112と、ROM113とを有する。本実施形態では、この画像形成エンジン部110は、トナー吐き出しVcontを制御する機能も有する。
更に、画像形成装置100は、トナー補給部30Y(30M、30C、30Bk)、画像形成エンジン部110、プリンタ制御部109、リーダ画像処理部108等を有する。トナー補給部30Yは、モータ31を有する。プリンタ制御部109は、パターンジェネレータ、パルス幅変調回路を有する。リーダ画像処理部108は、画像比率を検知するビデオカウンタ220(画像比率検知部)及びγ補正回路209を有する。
画像形成エンジン部110は、RAM112に格納されているターゲット載り量となるトナー載り量信号値となるように、エンジン制御CPU111によって露光装置3からのレーザパワー(LPW)を制御し、トナー吐き出しVcontを制御する。また、ターゲット載り量とは異なり、記録材上の最大濃度を最適化するために、ターゲット濃度もRAM112に格納されている。エンジン制御CPU111は、画像濃度が所定となるように分光センサ500による濃度検知結果により、露光装置3からのレーザパワー(露光強度)を制御することでVcontを制御する。即ち、エンジン制御CPU111は、露光装置3のレーザパワーを変更することで、現像コントラスト(Vcont)を変更する。
画像形成エンジン部110は、特に、リーダ画像処理部108のビデオカウンタ220からの信号に基づいて画像比率を求め、閾値の差分の積算値を格納する。本実施形態において画像比率は、ビデオカウンタ220からの信号値であるビデオカウント値を用いた。画像比率の算出方法の一例としては、A4ベタ画像(画像比率100%の画像)で消費するビデオカウント値を500としている。閾値に関しては、本実施形態のおいては各色共通でベタ画像の3%「15(500×3%)」としている。そして、ビデオカウント値が15以下である場合(即ち、低画像比率の画像である場合)に、閾値である「15」と画像形成中のビデオカウント値の差分を積算している。そして、A4ベタ画像の相当であるビデオカウント値の500(所定値)を、差分の積算値(トナー消費量)が超えた場合(所定の条件を満たした場合)に、ダウンタイムを設けてトナー吐き出し動作に移行する。
ここでは、1枚の画像形成毎に差分を積算し、所定枚数経過後に差分の積算値が所定値を超えた場合にトナー吐き出し動作に移行する。但し、トナー吐き出し動作への移行タイミングは、前回転や、紙間など画像形成が行われていない時に現像スリーブ41が回転している場合、現像スリーブ41の回転時間基準など様々な基準で決めても良い。
図10は、本実施形態の階調パッチ(制御用の第1トナー画像)の一例を示す図である。トナー吐き出し動作に移行すると、まず、トナー載り量制御を実行する。トナー載り量制御では、図10に示すように、通常の画像形成条件のレーザパワー(0%の画像)を中心に、数段階レーザパワーを変更させた(ここでは10%刻みの3段階)階調パッチを形成する。階調パッチは、中間転写ベルト51上に形成され、この階調パッチのトナー載り量をトナー載り量検知センサ55で検知する。
トナー載り量検知センサ55は、発光部と受光部とを備え、発光部により中間転写ベルト51上に向けて光を照射し、受光部により乱反射光(S波)を受光する。そして、受光部により受光した光に基づく信号を出力する。エンジン制御CPU111は、この信号に基づいて階調パッチのトナー載り量を算出する。なお、受光部により受光する光は、正反射光(P波)でも良いが、乱反射光の方がトナー載り量に対して信号がほぼ単調増加する傾向にあるため好ましい。
トナー載り量検知センサ55によりトナー載り量を検知すると、エンジン制御CPU111は、目標のトナー載り量となるトナー載り量検知センサ55の検知値に対応したレーザパワーを算出する。図11は、本実施形態のトナー量とトナー載り量検知センサ55の検知結果(検知出力)との関係を示す図である。
図11に示すように、本実施形態ではトナー載り量の狙い値(目標値)を0.6mg/cm2とする。そして、この狙い値に対応するトナー載り量の出力値が60mVとなるレーザパワーを、トナー吐き出しVcontとして設定する。ここで、トナー吐き出しVcontを決定するフローに於いて、同時に濃度調整用の狙い値になるようにVcontを設定しても良い。
本実施形態では、上述のように、トナー載り量制御で、トナー載り量検知センサ55の検知結果に基づいて現像コントラスト(Vcont、本実施形態ではレーザパワー)を設定する。そして、画像形成エンジン部110は、トナー吐き出し動作の実行時には、トナー載り量制御で設定された現像コントラストにより、吐き出し用のトナー画像を感光ドラム1に形成するように画像形成部PY、PM、PC、PBkを制御する。
即ち、本実施形態では、上述のトナー載り量制御を実行し、トナー吐き出し動作をこの制御で設定した画像形成条件で行い、所定のトナー量を吐き出し、その分の補給動作を行うことで、現像装置4内のトナーの入れ替えを行う。トナー吐き出し動作実行後は、閾値とビデオカウント値の差分の積算をリセットし、通常画像形成へ戻る。
次に、本実施形態のトナーの吐き出し動作実行時について、図12のタイミングチャートを用いて説明する。図12に示すように、通常画像形成中にトナー吐き出し動作が実行される所定の条件を満たすと、画像形成エンジン部110は、まず、画像形成を中断する。次いで、画像形成エンジン部110は、レーザパワーを変更した階調パッチを作成し、トナー載り量検知センサ55により階調パッチのトナー載り量を検知する。そして、所定のトナー吐き出し量となるレーザパワーを決定する。画像形成エンジン部110は、決定したレーザパワーを用いてトナー吐き出し動作を実行する。即ち、画像形成エンジン部110は、所定の条件を満たした場合にトナー載り量制御を実行してからトナー吐き出し制御を実行する。その後、通常画像形成へ戻る。
このような本実施形態のトナー吐き出し動作の流れについて、図13を用いて説明する。まず、制御部120(図2)は、画像形成装置の電源が入り、画像形成ジョブが入力されたら(S21)、画像形成動作を開始する(S22)。そして、制御部120は、画像形成動作時に、画像比率を確認し(S23)、閾値(例えば15)と画像比率の差分を積算する(S24)。そして、積算値が所定値(例えば500)を超えたか否か、即ち、トナー吐き出し動作を行うか否かを判断する(S25)。
積算値が所定値を超えない場合は、トナー吐き出し動作には移行せず、画像形成ジョブが終了か否かを判断する(S31)。ここで、画像形成ジョブが続いている場合には、再び画像比率を確認し、閾値との差分を積算していく(S23、S24)。画像形成ジョブが終了の場合は画像形成動作を終了する。
一方、S25で、積算値が所定値を超えた場合は、トナー吐き出し動作へ移行する。即ち、連続画像形成中に所定の条件を満たした場合に、画像形成動作を中断してトナー載り量制御及びトナー吐き出し動作を実行する。まず、トナー吐き出し制御を実行する前に、トナー載り量制御を実行する。具体的には、トナー載り量を数段階変化させるために、露光装置3からのレーザパワー(LPW:露光強度)を段階的に変化させる。そして、段階的に変化させた静電潜像を感光ドラム1上で現像し、階調パッチのパターンを感光ドラム1上に形成する(S26)。次に、感光ドラム1から中間転写ベルト51へ階調パッチを転写させ、中間転写ベルト51に転写された階調パッチのパターンを、トナー載り量検知センサ55で読み取る(S27)。
エンジン制御CPU111は、トナー載り量検知センサ55の検知結果から所定のトナー載り量となる信号値が検知されたレーザパワー(Vcont)を決定する(S28)。そして、そのレーザパワーを使ってトナー吐き出し動作を実行する(S29)。トナー吐き出し動作実行後は、閾値と画像比率の差分の積算値をリセットする(S30)。この後、前述のように、画像形成ジョブが終了か否かを判断する(S31)。
このように本実施形態においては、トナー吐き出し動作に移行した後、ダウンタイムを設けて、トナー載り量制御を実行すべく、中間転写ベルト51上に階調パッチを形成する。そして、トナー載り量検知センサ55によるトナー載り量の検知結果からトナー吐き出しVcontを決定する。そして、トナー吐き出し動作を実行する。この構成によって、画像品質の低下が発生せず、且つ無駄にトナーを消費させない画像形成装置を提供することができる。
なお、本実施形態においては、トナー吐き出し動作に移行した際に、トナー載り量制御を実行しているが、これに限るものではない。例えば、連続する2回のトナー載り量制御の検知結果が、ほぼ同等の場合は、その次のトナー吐き出し動作に移行した際のトナー載り量制御を省略してもよい。また、トナー載り量制御を毎回行わなくても良いと判断した場合は、そのように設定できるようにしてもよい。これにより、ダウンタイムを減らすことができる。
以上のように、本実施形態では、トナー吐き出し動作の実行の際に、トナー載り量制御を実行することで、トナー吐き出し量を最適化している。即ち、トナー吐き出し動作の実行前において記録材に画像を形成する画像形成時(通常画像形成時)に設定された画像形成条件に拘らず、トナー載り量検知センサ55の検知結果に基づいて設定された画像形成条件で吐き出し用のトナー画像を形成している。これにより、トナーを強制的に消費させる制御、即ち、トナー吐き出し動作で、トナーの消費量(吐き出し量)を安定させることができる。この結果、所望の量のトナー入れ替えが可能となり、画像品質の低下を抑制及び無駄なトナー消費を抑制することができる。
即ち、従来は、画像形成前の濃度調整で決められたVcontや各種制御結果から算出されたトナー吐き出し動作直前で使用されていたVcontでトナー吐き出し動作を行っていた。言い換えれば、従来の構成では、通常画像形成時のVcontと、吐き出し動作時のVcontが共通であった。この場合、その時の濃度変動によるトナー消費量の乖離や、ユーザ毎に要望された濃度で画像形成を行ったことによるトナー消費量の乖離など、所定の状況でトナー吐き出し動作が行われない可能性があった。
これに対して本実施形態の場合、トナー吐き出し動作の実行の際に、トナー載り量制御を実行することで、トナー吐き出し量を最適化している。このため、このような課題を解消することができる。なお、本実施形態におけるトナー載り量制御と最大濃度調整の結果を組み合わせて、トナー載り量と画像濃度の相関関係をとり、トナー載り量制御と同時に最大濃度調整を行うことも可能である。
次に、トナーの吐き出し量と画像品質ランクの関係について、図14を用いて説明する。図14では、トナー吐き出し動作によるトナー吐き出し量を変化させた時、ベタ白画像(画像比率0%の画像)を連続50000枚形成した後の画像品質ランクを示す。
トナー吐き出し動作条件は上述と同じ条件で行った。また、図14では、画像形成前である初期状態での画像品質ランクを10とし、各々の条件での画像形成後の画像品質ランクを示している。ランクの数字が高いほど、品質も高い。発明者らの検討の結果、ランクが8以上ではユーザの指摘が殆どない品質であることが確認できている。
図14に示すように、トナー吐き出し量がトナー吐き出し動作時の狙い値(0.6mg/cm2)の時は、ほぼユーザの指摘がない程度の高品質であった。しかしながら、吐き出し量が狙い値より少ない場合や、トナー吐き出し動作がない場合、ユーザの指摘を受ける可能性がある程度まで画像品質が低下した。
一方、吐き出し量が狙い値より多い場合は、ほぼ初期と同じ品質であった。ユーザによって求める品質が変化するが、殆どのユーザにおいては狙い値より多くトナーを吐き出すと、ややトナーの消費の無駄が発生する可能性が高い。
ここで、画像品質の低下を抑えつつ、トナーの消費を無駄に行わない設定とするため、トナー吐き出し量の狙い値を、本実施形態のように0.6[mg/cm2]とすることが好適であることが分かった。
<第2実施形態>
第2実施形態について、図15ないし図17を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、トナー吐き出しVcontを決定するため、画像形成動作を中断して、複数の階調パッチを形成するモードを実行していた。これに対して本実施形態においては、トナー吐き出しVcontを決定するための階調パッチを、画像形成動作中の連続する画像間(紙間に対応する領域)に形成する。これにより、画像形成動作を中断することなく、トナー吐き出しVcontを調整可能な構成となっている。その他の構成及び作用は、第1の実施形態と同様である。したがって、以下、第1の実施形態の構成と同一又はそれに相当する機能を有する構成については、同一の符号を付して詳しい説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第2実施形態について、図15ないし図17を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、トナー吐き出しVcontを決定するため、画像形成動作を中断して、複数の階調パッチを形成するモードを実行していた。これに対して本実施形態においては、トナー吐き出しVcontを決定するための階調パッチを、画像形成動作中の連続する画像間(紙間に対応する領域)に形成する。これにより、画像形成動作を中断することなく、トナー吐き出しVcontを調整可能な構成となっている。その他の構成及び作用は、第1の実施形態と同様である。したがって、以下、第1の実施形態の構成と同一又はそれに相当する機能を有する構成については、同一の符号を付して詳しい説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図15は、本実施形態のトナー吐き出し動作制御に係る制御ブロック図である。本実施形態の画像形成装置100Aは、第1実施形態と異なり、トナー載り量検知センサ55を感光ドラム1の表面に対向して配置している。そして、トナー載り量検知センサ55により、感光ドラム1上に形成されたトナー画像のトナー載り量を検知可能としている。
また、本実施形態の場合、第2モードとしてのトナー載り量制御を次のように実行する。まず、画像形成エンジン部110は、連続画像形成中に所定の条件を満たした場合、即ち、閾値とビデオカウント値の差分の積算値が所定値を超えた場合、画像形成動作を継続する。そして、記録材1枚に形成されるトナー画像と次の記録材1枚に形成されるトナー画像との間の期間(画像間)に、図10に示したような階調パッチを形成することで、トナー載り量制御を実行する。トナー載り量制御の実行後、画像形成動作を中断して、強制消費モードとしてのトナー吐き出し動作を実行する。
次に、本実施形態のトナー吐き出し動作実行時について、図16のタイミングチャートを用いて説明する。図16に示すように、本実施形態においては、通常画像形成中において、画像形成エンジン部110は、画像間でレーザパワーを変更した階調パッチを数種類作成し、トナー載り量検知センサ55によりこの階調パッチのトナー載り量を検知する。
この動作は数回継続して行われる。所定回数、階調パッチを形成し、それぞれトナー載り量検知センサ55により検知したら、画像形成エンジン部110は、所定のトナー吐き出し量となるレーザパワーを決定する。その後、画像形成を中断して、トナー吐き出し動作を実行し、通常画像形成へ戻る。
このような本実施形態のトナー吐き出し動作の流れについて、図17を用いて説明する。なお、S41〜S45は、それぞれ図13のS21〜25と同じである。
S45で、積算値が所定値を超えた場合、即ち、トナー吐き出し動作を行うと判断した場合には、トナー載り量制御を実行する。このとき、本実施形態では、画像形成を継続しつつ、トナー載り量制御を行う。まず、トナー載り量を数段階変化させるために、露光装置3からのレーザパワー(LPW)を段階的に変化させる。そして、段階的に変化させた静電潜像を感光ドラム1上の画像間で現像し、階調パッチのパターンを感光ドラム1上の画像間に形成する(S46)。そして、感光ドラム1上の階調パッチをトナー載り量検知センサ55で読み取る(S47)。
エンジン制御CPU111は、トナー載り量検知センサ55の検知結果から所定のトナー載り量となる信号値が検知されたレーザパワー(Vcont)を決定する(S48)。レーザパワーが決定されたら、画像形成動作を中断して、そのレーザパワーを使ってトナー吐き出し動作を実行する(S49)。トナー吐き出し動作実行後は、閾値と画像比率の差分の積算値をリセットする(S50)。この後、画像形成ジョブが終了か否かを判断する(S51)。
ここで、積算値が所定値を超えてから、即ち、トナー吐き出し動作を実行するための所定の条件を満たしてから、直ちに吐き出し動作をせずに画像形成を継続しても問題ないことを説明する。
本実施形態でも第1実施形態と同様に、トナー載り量制御では、図10に示した7段階に変化させた階調パッチを形成する。このため、7段階の階調パッチを各画像間に形成した場合、所定の条件を満たしてから、最大、7個の画像形成を行った後にトナー吐き出し動作を実行することになる。このとき、7個の画像形成を行った後にトナー吐き出し動作を実行しても、画像品質は殆ど低下しないことは発明者らの検討で明らかとなっている。
なお、所定の条件を満たした後、直ちにトナー吐き出し動作を実行するために、次のようにしても良い。まず、所定の条件を満たしていない通常画像形成時の画像間で、常に、或いは、所定の間隔で、トナー吐き出しVcont決定用の階調パターンを形成し、トナー吐き出しVcontを記憶しておく。即ち、トナー載り量制御を通常画像形成と平行して行う。そして、閾値と画像比率の差分がある所定値を超えた時、即ち、所定の条件を満たした時、すぐに画像形成を中断して、トナー吐き出し動作を実行する。
このように本実施形態では、画像形成を継続しつつ、感光ドラム1上の画像間で形成された階調パッチをトナー載り量検知センサ55で読み込み、数枚画像形成を行った後にトナー吐き出し動作を行う。これにより、画像形成動作を中断せずにトナー載り量制御を行えるため、極力ダウンタイムを削減しつつ、所望の量のトナー入れ替えが可能となり、画像品質の低下を抑制及び無駄なトナー消費を抑制することができる。
また、トナー載り量検知センサ55による階調パッチの検知を感光ドラム1上で行うため、転写効率が変動した時のトナー載り量変化の影響を受けない状況で、トナー吐き出し量を決定することができる。即ち、第1の実施形態のように、階調パッチを中間転写ベルト上に転写させてから検知した場合、トナー載り量が転写効率の変動の影響を受けてしまう。これに対して、階調パッチを感光ドラム1上で検知すれば、このような影響をなくすことができ、トナー吐き出し量の決定をより正確に行え、高精度に所定のトナー量の入れ替えを行うことができる。
<他の実施形態>
上述の各実施形態では、現像コントラストの変更を露光装置3のレーザパワーを変更することで行った。但し、現像コントラストの変更は、現像バイアスや帯電バイアスなど、他の画像形成条件を変更することにより行っても良い。例えば、レーザパワーは一定で現像バイアスを変更したり、レーザパワーと現像バイアスの両方を変更したりしても良い。更には、レーザパワー、現像バイアス、帯電バイアスの3つの条件のうち、1つないし3つの条件を変更することで現像コントラストを変更するようにしても良い。
上述の各実施形態では、現像コントラストの変更を露光装置3のレーザパワーを変更することで行った。但し、現像コントラストの変更は、現像バイアスや帯電バイアスなど、他の画像形成条件を変更することにより行っても良い。例えば、レーザパワーは一定で現像バイアスを変更したり、レーザパワーと現像バイアスの両方を変更したりしても良い。更には、レーザパワー、現像バイアス、帯電バイアスの3つの条件のうち、1つないし3つの条件を変更することで現像コントラストを変更するようにしても良い。
上述の各実施形態の構成や制御は、それぞれ適宜入れ替えたり、組み合わせたりして実行可能である。例えば、第1の実施形態の制御において、トナー載り量検知センサ55を感光ドラム1の表面に対向して配置し、感光ドラム1上に形成された階調パッチを検知するようにしても良い。また、第2の実施形態の制御において、トナー載り量検知センサ55を中間転写ベルト51の表面に対向して配置し、中間転写ベルト51上に形成された階調パッチを検知するようにしても良い。
また、上述の各実施形態の画像形成装置で用いた感光ドラムの材質、現像剤および画像形成装置の構成等はこれらに限るものではなく、本発明は、様々な現像剤および画像形成装置に適用可能である。具体的にはトナーの色や色数、各色のトナー現像を行う順序、レーザパワーの変更数、トナー吐き出し動作への移行となるパラメータや画像比率の閾値、トナー吐き出し量、Vcont変更手段などは本実施形態の構成に限定されるものではない。
1・・・感光ドラム(感光体、像担持体)/2・・・帯電器(帯電手段)/3・・・露光装置(露光手段)/3a・・・静電潜像形成部(静電潜像形成手段)/4・・・現像装置(現像手段)/6・・・定着装置(定着手段)/53b・・・二次転写ローラ(転写手段)/55・・・トナー載り量検知センサ(載り量検知手段)/120・・・制御部(制御手段)/500・・・分光センサ(濃度検知手段)/PY、PM、PC、PBk・・・画像形成部
Claims (8)
- 感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記感光体の表面を露光して、前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、現像バイアスが印加され、前記現像バイアスと前記静電潜像の画像部の電位との電位差である現像コントラストを形成することで、前記感光体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、を有する画像形成部と、
前記画像形成部により記録材に形成されたトナー画像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記画像形成部により形成された制御用の第1トナー画像のトナー載り量を検知する載り量検知手段と、
前記濃度検知手段により検知された画像の濃度情報に基づいて画像形成時の前記現像コントラストを設定する第1モードと、前記載り量検知手段の検知結果に基づいて前記現像コントラストを設定する第2モードと、制御用の第2トナー画像を前記感光体に形成することで、前記現像手段のトナーを強制的に消費させる強制消費モードとを実行可能で、前記強制消費モードの実行時には、前記第2モードで設定された前記現像コントラストにより前記第2トナー画像を形成するように前記画像形成部を制御する制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、所定の条件を満たした場合に前記第2モードを実行してから前記強制消費モードを実行する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、連続画像形成中に前記所定の条件を満たした場合に、画像形成動作を中断して前記第2モード及び前記強制消費モードを実行する、
ことを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、連続画像形成中に前記所定の条件を満たした場合に、画像形成動作を継続して、記録材1枚に形成されるトナー画像と次の記録材1枚に形成されるトナー画像との間の期間に前記第1トナー画像を形成することで前記第2モードを実行し、前記第2モードの実行後、前記強制消費モードを実行する、
ことを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、記録材1枚に形成されるトナー画像と次の記録材1枚に形成されるトナー画像との間の期間に前記第1トナー画像を形成することで前記第2モードを実行する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記露光手段の露光強度を変更することで、前記現像コントラストを変更する、
ことを特徴とする、請求項1ないし5のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成部により形成されたトナー画像を記録材に転写する転写手段と、
前記転写手段により記録材に転写されたトナー画像を記録材に定着させる定着手段と、を備え、
前記濃度検知手段は、前記定着手段により記録材に定着されたトナー画像の濃度を検知する、
ことを特徴とする、請求項1ないし6のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 像担持体と、前記像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、を有する画像形成部と、
前記画像形成部により形成された制御用の第1トナー画像のトナー載り量を検知する載り量検知手段と、
制御用の第2トナー画像を前記像担持体に形成することで、前記現像手段のトナーを強制的に消費させる強制消費モードを実行可能で、前記強制消費モードの実行時には、前記強制消費モードの実行前において記録材に画像を形成する画像形成時に設定された画像形成条件に拘らず、前記載り量検知手段の検知結果に基づいて設定された画像形成条件で前記第2トナー画像を形成するように前記画像形成部を制御する制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
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