JP2003215904A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】現像剤担持体の２種類の線速度毎に画質の優れ
た最適画像を提供しつつ、線速度の切換時のトナー補給
によるタイムロスを極力削除することができるプリンタ
を提供する。 【解決手段】２成分現像方式を採用するプリンタにおい
て、トナー濃度センサからの電圧値によりトナー補給の
有無を判断する閾値電圧を、現像剤担持体の線速度毎に
それぞれ設定する。現像剤担持体の基準線速度による駆
動時にトナー濃度センサからの出力電圧値に対する閾値
電圧をベースとし、現像剤担持体の変更線速度による駆
動時にトナー濃度センサからの出力電圧値に対する閾値
電圧を、基準線速度から変更線速度への線速度変更直後
のトナー無補給時間に検出されるトナー濃度センサから
の出力電圧値によりその都度決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用した複写機・光プリンター・ＦＡＸ等の電子写真画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、現像剤担持体の線速度が複数
種類に切り換えられるようにした２成分現像方式を採用
する画像形成装置が知られている。

【０００３】このような画像形成装置としては、例えば
特開平７−２３０２１１号公報に開示されるように、複
数の解像度ごとに異なるプロセス速度（現像剤担持体お
よび感光体の線速度）を有し、そのプロセス速度の切り
換えに応じてトナーの補給速度を異ならせ、プロセス速
度が遅い場合には、プロセス速度が速い場合よりもトナ
ー濃度を低くすることで、各々のプロセス速度での最適
なトナー濃度が得られるようにして、各々の画像品質を
安定させるようにすることが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の画像
形成装置には、トナー濃度を検出してこれに相当する電
圧値を出力するトナー濃度検出手段が設けられており、
このトナー濃度検出手段から出力された電圧値によりト
ナー補給の有無が判断されるようになっている。その場
合、トナー補給の有無を判断する閾値電圧を一定に保つ
ことで、画像濃度とカブリなどの画質を両立させる必要
があるが、現像剤担持体の複数種類の線速度毎で同一の
トナー濃度を得るためにはその線速度毎に異なる閾値電
圧を設定する必要があり、更に、使用環境やトナー消費
速度、現像剤ライフによっても閾値電圧が異なることに
なる。このため、現像剤担持体の線速度の切り換え直後
には、トナー濃度が過剰、もしくは不足する場合が発生
し、カブリや画像濃度不足といった画質の問題が発生
し、現像剤担持体の複数種類の線速度毎において画像濃
度とカブリなどの画質を両立させることが非常に困難と
なる。

【０００５】しかも、現像剤担持体の線速度によってト
ナー濃度が異なれば、線速度の切換時にトナー補給によ
るタイムロスも発生する。

【０００６】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、現像剤担持体の複数
種類の線速度毎に画質の優れた最適画像を提供しつつ、
線速度の切り換え時のトナー補給によるタイムロスを極
力削除することができる画像形成装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、現像剤担持体の線速度が複数種類に切
り換えられるようにした画像形成装置を前提とし、トナ
ー濃度を検出してこれに相当する電圧値を出力するトナ
ー濃度検出手段を備え、このトナー濃度検出手段から出
力された電圧値によりトナー補給の有無を判断させるよ
うにし、そのトナー補給の有無を判断する閾値電圧を、
現像剤担持体の複数種類の線速度毎にそれぞれ設定して
いる。そして、上記現像剤担持体の複数種類の線速度の
うちの１つの現像剤担持体の線速度を基準線速度に、残
る他の現像剤担持体の線速度を変更線速度にそれぞれ設
定したとき、上記基準線速度による現像剤担持体の駆動
時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対
する閾値電圧をベースとし、上記変更線速度による現像
剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力さ
れた電圧値に対する閾値電圧を、基準線速度から変更線
速度への線速度変更後に検出されるトナー濃度検出手段
からの出力電圧値により決定している。

【０００８】この特定事項により、基準線速度をベース
に、それ以外の変更線速度での閾値電圧を、変更線速度
への変更時に決定することにより、線速度が変わっても
同一のトナー濃度が保たれることになる。

【０００９】これにより、線速度の変更によるトナー濃
度の変化を抑制し、画像濃度や力ブリを各線速度で満足
することが可能となり、かつ線速度切り換え時のトナー
補給によるタイムロスを削減することが可能となる。

【００１０】特に、トナー無補給時間を特定するものと
して、以下の構成が掲げられる。

【００１１】つまり、変更線速度による現像剤担持体の
駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値
に対する閾値電圧を、変更線速度への線速度変更直後か
らトナーの補給を禁止するトナー無補給時間が終了する
までの間に検出されるトナー濃度検出手段からの出力電
圧値により決定している。

【００１２】これにより、トナー消費も補給もない定常
状態で閾値電圧決定が決定されることになり、線速度の
変更によるトナー濃度の変化が円滑に抑制されて、画像
濃度や力ブリを各線速度毎で効果的に満足することが可
能となる上、線速度切り換え時のトナー補給によるタイ
ムロスを効果的に削減することが可能となる。

【００１３】更に、トナー無補給時間を、基準線速度か
ら変更された変更線速度による現像剤担持体の駆動開始
から感光体潜像上への現像剤による現像開始までの時間
としている。

【００１４】この特定事項により、画像形成動作が開始
され感光体潜像上への現像剤による現像が開始されれ
ば、トナーは消費され、これに伴う補給も必要になるこ
とから、変更線速度による現像剤担持体の駆動時にトナ
ー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する閾値
電圧を決定するためには、トナー補給がなく、かつトナ
ーが安定した状態であることが必要となる。

【００１５】よって、感光体潜像上への現像剤による現
像開始までの時間を利用することで、トナーの消費も補
給もない定常状態にあるときに変更線速度での閾値電圧
を決定することが可能となり、さらに遅延をもたらすこ
となく画像形成動作を行うことが可能となる。

【００１６】特に、変更線速度での閾値電圧の決定をよ
り具体的に示すものとして、以下の構成が掲げられる。

【００１７】つまり、変更線速度による現像剤担持体の
駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値
に対する閾値電圧を、トナー無補給時間に検出されるト
ナー濃度に相当するトナー濃度検出手段からの出力電圧
の平均値により決定するようにしている。

【００１８】この特定事項により、定常状態に入っても
トナー濃度検出手段からの出力（電圧値）は常に変動し
ているが故に、いくつかのトナー濃度検出手段からのい
くつかの出力電圧を平均化することで、ある１ポイント
の出力電圧にて閾値電圧を決定していたもののように、
狙いとするトナー濃度からずれてしまうことがなく、狙
いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことが可
能となる。

【００１９】そして、トナー濃度検出手段からの出力電
圧の平均値として、変更線速度による現像剤担持体の駆
動開始直後から一定時間経過後に検出された出力電圧の
平均値を適用するようにしている場合には、静止してい
たトナーの状態が影響して駆動開始直後のトナー濃度検
出手段からの出力電圧がその後の定常状態と異なってい
るため、駆動直後のある一定時間の間のトナー濃度検出
手段からの出力電圧（出力情報）を削除し、駆動直後か
ら一定時間経過後の出力電圧を平均化して閾値電圧を求
めることにより、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度
制御を行うことが可能となる。

【００２０】特に、基準線速度および変更線速度での閾
値電圧の特性を具体的に示すものとして、以下の構成が
掲げられる。

【００２１】つまり、基準線速度および変更線速度のう
ちの遅い方の線速度による現像剤担持体の駆動時にトナ
ー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する閾値
電圧を、速い方の線速度による現像剤担持体の駆動時に
トナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する
閾値電圧よりも高く設定している。

【００２２】この特定事項により、現像剤担持体の線速
度に対するトナー濃度検出手段からの出力電圧は使用環
境やトナー消費速度、現像剤ライフによっても異なる
が、基準線速度および変更線速度での閾値電圧の関係は
崩れない。よって、変更線速度での閾値電圧を決定する
際に、何らかのエラーで上記閾値電圧の関係を覆す検出
結果となっても、上記閾値電圧の関係を歯止めとして変
更線速度での閾値電圧を決定することにより、狙いとす
るトナー濃度でのトナー濃度制御を安定して行うことが
可能となる。

【００２３】特に、基準線速度での閾値電圧の決定を具
体的に示すものとして、以下の構成が掲げられる。

【００２４】つまり、ベースとなる閾値電圧（基準線速
度での閾値電圧）を、未使用現像剤設置時に基準線速度
による現像剤担持体の所定時間駆動後にトナー濃度検出
手段によって出力された電圧値により決定するようにし
ている。

【００２５】この特定事項により、基準以外の変更線速
度での閾値電圧を決定する基となる基準線速度での閾値
電圧を現像剤使用開始時に決定することによって、全て
の線速度で狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を
行うことが可能となる。

【００２６】特に、基準線速度および変更線速度の特性
を具体的に示すものとして、以下の構成が掲げられる。

【００２７】つまり、基準線速度および変更線速度のう
ち基準線速度を最も速くしている。

【００２８】この特定事項により、使用環境やトナー消
費速度、現像剤ライフによっても異なる現像剤のトナー
濃度検出手段によって出力された電圧値に対して閾値電
圧を決定する上で、駆動後最も速く定常状態にすること
が可能となり、その定常状態でも変動が小さいために狙
いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことが可
能となる。

【００２９】そして、現像剤担持体を、電源投入やパワ
ーシャットオフ復帰などの非画像形成動作時に基準線速
度により駆動させるようにしている場合には、放置によ
る現像剤状態変化が大きい電源投入やパワーシャットオ
フ復帰時などに、現像剤が最も速くかつ安定しやすいば
かりでなく使用頻度も高いと考えられる基準線速度での
現像剤担持体の駆動によって、狙いとするトナー濃度で
のトナー濃度制御を行うことが可能となる。

【００３０】特に、トナー無補給時間の設定を具体的に
示すものとして、以下の構成が掲げられる。

【００３１】つまり、非画像形成時からの現像剤担持体
の駆動開始直後に、トナー濃度検出手段によって出力さ
れた電圧値、およびこれに対する閾値電圧の関係によら
ず、トナー補給を禁止するトナー無補給時間を設けてい
る。

【００３２】この特定事項により、駆動直後からトナー
濃度検出手段によって出力された電圧値が定常状態にな
るまでの一定期間の間、トナー濃度検出手段からの出力
電圧（出力電圧値）を無視、つまりトナー濃度検出手段
からの出力電圧に依らずトナー無補給時間を設けてい
る。そのため、静止していた現像剤の状態が影響するた
めに駆動開始直後のトナー濃度検出手段によって出力さ
れた電圧値がその後の定常状態と異なっていても、トナ
ー補給が禁止され、駆動直後のトナー濃度検出手段から
の出力電圧（出力電圧値）に基づくトナー補給によって
狙いとするトナー濃度よりも高くなることがなく、狙い
とするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことが可能
となる。

【００３３】そして、トナー無補給時間を、前回駆動時
にトナー濃度検出手段によって最終的に出力された電圧
値が閾値電圧以下であるときに、非画像形成期間の全て
に亘って設定し、トナー補給を禁止して画像形成待機状
態とする場合には、前回駆動最終現像時濃度が所定濃度
以上であれば、次回駆動時のトナー補給は必要ない。よ
って、トナー濃度検出手段からの出力電圧に依らずトナ
ー無補給で画像形成待機状態にすることで、起動時の不
安定なトナー濃度検出手段からの出力電圧による狙いと
するトナー濃度からの乖離を抑制することが可能とな
る。

【００３４】特に、現像剤担持体のＪＡＭ状態からの復
帰する際の駆動を特定するものとして、以下の構成が掲
げられる。

【００３５】つまり、現像剤担持体を、ＪＡＭ状態から
の復帰時に、ＪＡＭ直前の線速度により駆動させるよう
にしている。

【００３６】この特定事項により、ＪＡＭ前の線速度で
所定のトナー濃度制御を行っており、かつＪＡＭ復帰後
もその線速度で現像剤担持体が駆動するため、ＪＡＭ前
後でのトナー濃度変化を抑制することが可能となる。

【００３７】特に、現像剤担持体の線速度の切り換え条
件を示すものとして、以下の構成が掲げられる。

【００３８】つまり、複数種類の線速度に切り換えられ
る感光体を備え、感光体の線速度の増減に伴い現像剤担
持体の線速度を増減させるように切り換える。

【００３９】この特定事項により、例えば現像剤坦持体
の線速度を固定した状態で感光体の線速度が大きくなっ
た場合、感光体への現像剤の現像量が低下することにな
るが、感光体単位面積あたりの現像剤の供給量を一定に
保つために現像剤坦持体の線速度を大きくすることによ
って、常に最適な画像濃度を得ることが可能となる。

【００４０】そして、基準線速度による現像剤担持体駆
動時の単位時間当たりの最大トナー補給量を基準とし、
感光体線速度やそれに伴う画像形成速度の増減に伴って
変更線速度による現像剤担持体駆動時の単位時間当たり
の最大トナー補給量を増減させるようにしている場合に
は、例えば現像剤坦持体の線速度が小さくなると、これ
よりも速い線速度と同じトナー補給速度であれば、撹拌
性能に対して過補給となりカブリが悪化することになる
が、現像剤坦持体の線速度に準じたトナー補給速度にす
ることによって、カブリを抑制することが可能となる。

【００４１】更に、変更線速度による現像剤坦持体駆動
時の単位時間当たりの最大トナー補給量を、感光体の線
速度の増減比率に従って、トナーを補給するトナー補給
部材の補給速度を増減させることによって決定するよう
にしている場合には、例えば現像剤坦持体の線速度が小
さくなると、これよりも速い線速度と同じトナー補給速
度であれば、撹拌性能に対して過補給となりカブリが悪
化することになるが、現像剤担持体の線速度に準じたト
ナー補給速度にすることによって、カブリを抑制するこ
とが可能となる。

【００４２】特に、基準線速度および変更線速度での閾
値電圧を上回る一定電圧の特性を示すものとして、以下
の構成が掲げられる。

【００４３】つまり、トナー濃度検出手段によって出力
された電圧値が閾値電圧を一定電圧上回ったときにトナ
ーが終了であるとみなす場合、基準線速度および変更線
速度のうちの遅い方の線速度による現像剤担持体の駆動
時に閾値電圧を上回る一定電圧を、速い方の線速度によ
る現像剤担持体の駆動時に閾値電圧を上回る一定電圧よ
りも低く設定している。

【００４４】この特定事項により、現像剤担持体の個々
の線速度におけるトナー濃度に対するトナー濃度検出手
段からの出力電圧は使用環境やトナー消費速度、現像剤
ライフによっても異なるが、トナー濃度に対するトナー
濃度検出手段からの出力電圧の上下関係は崩れない。よ
って、現像剤担持体の各々の線速度におけるトナーの終
了時でのトナー濃度が概ね等しくなることによって、ト
ナーの終了時に過剰にトナーが残ったり、逆に画像濃度
が著しく低下したりすることを抑制することが可能とな
る。

【００４５】これに対し、トナー濃度検出手段によって
出力された電圧値が閾値電圧を一定電圧上回ったときに
トナーが終了間近であるとみなす場合、基準線速度およ
び変更線速度のうちの遅い方の線速度による現像剤担持
体の駆動時に閾値電圧を上回る一定電圧を、速い方の線
速度による現像剤担持体の駆動時に閾値電圧を上回る一
定電圧よりも低く設定していれば、現像剤担持体の個々
の線速度におけるトナー濃度に対するトナー濃度検出手
段からの出力電圧は使用環境やトナー消費速度、現像剤
ライフによっても異なるものの、トナー濃度に対するト
ナー濃度検出手段からの出力電圧の上下関係は崩れな
い。よって、現像剤担持体の各々の線速度における現像
剤の終了間近時でのトナー濃度が概ね等しくなることに
よって、現像剤担持体の個々の線速度にてトナーの終了
までの画像形成枚数を概ね等しくすることが可能とな
る。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００４７】＜第１の実施の形態＞図１は、本発明の第
１の実施形態に係わる画像形成装置としてのプリンタの
画像形成部分の概略構成図を示している。

【００４８】このプリンタは、外部から伝達された画像
データに応じて、所定の記録用紙に対して画像を形成す
るものである。そして、図１に示すように、プリンタの
画像形成部分には、感光体としての感光体ドラム１１が
所定方向（図中矢印方向）に線自在に支持されている。
この感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を
帯電する帯電器１２と、感光体ドラム１１の外周面を光
像で露光して静電潜像を形成する露光装置１３と、感光
体ドラム１１の外周面上に形成された静電潜像を現像剤
により可視像に現像する現像装置１４と、感光体ドラム
の外周面上に現像された可視像を記録用紙Ｐに転写する
転写装置１５と、感光体ドラム１１の外周面上に残留す
る不要な廃現像剤を除去するクリーニング装置１６とが
感光体ドラム１１の線方向に沿って順次設けられてい
る。

【００４９】感光体ドラム１１の表面は、帯電器１２
（例えばコロナチャージャや接触ローラ帯電器など）に
よって所定の帯電量に均一に帯電され、露光装置１３で
所定の静電潜像ポテンシャルを形成することによって静
電潜像を担持するようになされている。感光体ドラム１
１は、図示しないが、金属または樹脂製の導電性基体
と、その表面に形成される下引き層と、その上に形成さ
れる感光層とを含んで構成されている。この感光層は、
下引き層上に形成される比較的薄いキャリア発生層（Ｃ
ＧＬ）と、最外層に形成されるポリカーボネイトなどを
主成分とする比較的薄いキャリア移動層（ＣＴＬ）とで
構成されている。この場合、露光装置１３による露光に
よってキャリア発生層でキャリアが発生すると、このキ
ャリアによって、感光体ドラム１１に帯電している電荷
が相殺されて、上述した所定の静電潜像ポテンシャルが
形成されることになる。

【００５０】図２に示すように、現像装置１４は、トナ
ーとキャリアとからなる２成分現像剤を収容する収容容
器１４ａと、トナーホッパ１４ｂとを備えている。上記
収容容器１４ａには、現像剤を撹拌する現像剤撹拌パド
ル１４ｃと、現像剤を感光体ドラム１１の外周面に搬送
する現像剤担持体１４ｄとがそれぞれ線自在に設けられ
ている。また、トナーホッパ１４ｂには、トナーホッパ
１４ｂ内のトナーを収容容器１４ａに供給する第１およ
び第２供給部材１４ｆ，１４ｇが設けられている。そし
て、トナーホッパ１４ｂ内では、第１供給部材４１ｆに
よりトナーホッパ１４ｂ内のトナーを第２供給部材１４
ｇに受け渡し、この第２供給部材１４ｇに受け渡された
トナーを収容容器１４ａ内に補給するようになされてい
る。この場合、第１および第２供給部材１４ｆ、１４ｇ
は、図示しないトナー補給部材により駆動するようにな
っている。

【００５１】更に、現像剤担持体１４ｄの近傍（下方）
には、現像剤中のトナーの濃度を検出するトナー濃度セ
ンサ１４ｅが設けられている。トナー濃度センサ１４ｅ
は、２４Ｖの電源供給を受けてトナー濃度を検知し、０
〜５Ｖの出力を行う。具体的には、トナー濃度センサ１
４ｅにより検出されたトナー濃度が所定のトナー濃度よ
りも低い場合、つまり閾値電圧よりも高い出力を示した
場合には、トナーホッパ１４ｂから収容容器１４ａへト
ナーが補給され、現像剤撹拌パドル１４ｃにより撹拌さ
れて、現像剤担持体１４ｄによって常時一定のトナー濃
度を確保した現像剤が感光体ドラム１１に搬送されて現
像に供される。

【００５２】上記感光体ドラム１１の線によりその外周
面上に担持された静電潜像は、現像装置１４の現像剤担
持体１４ｄと接触する現像領域において、所定方向（図
１および図２に示す矢印方向）に線する現像剤担持体１
４ｄと圧接する。この現像剤担持体１４ｄの線は、所定
方向に限定されるものではない。そして、現像剤担持体
１４ｄの外周面上に担持された現像剤は、感光体ドラム
１１の静電潜像に従って移動して付着し、これによっ
て、感光体ドラム１１上の静電潜像が顕像化されて、可
視像として現像されることになる。この場合、現像剤担
持体１４ｄには、図示しない電源から所定のバイアス電
圧が印加されている。

【００５３】図１に示すように、転写装置１５には、感
光体ドラム１１の外周面上に付着した現像剤像（可視
像）が感光体ドラム１１の線に伴って搬送されるととも
に、図示しない搬送経路を介して記録用紙Ｐが搬送され
ており、この記録用紙Ｐが感光体ドラムの外周面上に可
視像と同期して接触するようになされている。この転写
領域では、感光体ドラム１１に対し転写装置１５（例え
ば高圧電源を備えたチャージャ型や接触ローラ型などの
転写装置）によって現像剤を転写する側の極性の電圧が
印加されるようになされている。これによって、現像剤
が記録用紙Ｐに移動し、現像像が転写される。

【００５４】また、上記転写装置１５よりも感光体ドラ
ム１１の線方向下流側には、感光体ドラム１１上におい
て現像像が転写された記録用紙Ｐを感光体ドラム１１か
ら分離する剥離手段１７が設けられている。そして、上
記転写装置１５よりも記録用紙Ｐの搬送経路下流側に
は、定着装置２０が設けられている。この定着装置２０
は、一対の定着ローラ２１，２１を備え、剥離手段１７
によって分離された記録用紙Ｐを定着ローラ２１，２１
のニップ間に通過させ、これによって、記録用紙Ｐ上に
転写された現像像を定着させるようにしている。この現
像像が定着された記録用紙Ｐはプリンタ外へと排紙され
る。また、転写後に感光体ドラム１１上に残留している
廃現像剤は、ブレードなどを備えたクリーニング装置１
６によって感光体ドラム１１上から清掃される。

【００５５】そして、感光体ドラム１１は、図示しない
駆動装置の切換によって、その線速度が１２２ｍｍ／ｓ
と６１ｍｍ／ｓとに切り換えられるようになされてお
り、それぞれの線速度に応じて６００ｄｐｉと１２００
ｄｐｉとの解像度に切り換えられるようにしている。ま
た、現像装置１４の現像剤担持体１４ｄは、図示しない
駆動装置の切換によって、その線速度が３６６ｍｍ／ｓ
と１８３ｍｍ／ｓとに切り換えられるようになされてお
り、感光体ドラム１１の線速度が切り換えられても、感
光体ドラム１１と現像剤担持体１４ｄとの周速比は一定
に保たれるようにしている。

【００５６】更に、２種類の線速度に対する感光体ドラ
ム１１の応答性や現像性などを考慮し、図３に示すよう
に、各々の線速度での諸設定値を設定している。

【００５７】そして、上述の如く、トナー濃度センサ１
４ｅは２４Ｖの電源供給を受けて０〜５Ｖの出力を行う
が、まず、トナー濃度が７．５％に調整された未使用現
像剤をトナーホッパ１４ｂから収容容器１４ａに供給
し、図４に示すように、現像剤担持体１４ｄを基準とな
る線速度Ｓ（以下、基準線速度と称する）＝３６６ｍｍ
／ｓにて３分間撹拌し、最終１８秒のトナーセンサー出
力値のサンプリングで閾値電圧Ｖを２．０９Ｖに決定し
た。この場合、１０ｍｓ毎に５４回連続してサンプリン
グを行って閾値電圧を決定する。

【００５８】その後の線速度Ｓでの現像剤担持体１４ｄ
の駆動において、６０ｍｓ毎にトナー濃度センサ１４ｅ
からの出力電圧を検知し、閾値電圧Ｖよりも高い場合
に、次の６００ｍｓは、図示しないトナー捕給駆動部材
により駆動される第１および第２供給部材１４ｆ，１４
ｇによって、トナーホッパ１４ｂ内のトナーが収容容器
１４ａへ補給され、現像剤撹伴バドル１４ｃにより撹拌
されて現像剤担持体１４ｄにより、常時一定のトナー濃
度が確保された現像剤が感光体ドラム１１へ搬送され現
像される。図５には、現像剤担持体１４ｄの駆動とトナ
ー濃度センサ１４ｅからの出力電圧によるトナー補給部
材の制御概略を示している。この場合、１０ｍｓ毎に５
４回連続してサンプリングを行った平均値と閾値電圧と
を比較している。

【００５９】以上の条件下において、基準線速度以外の
線速度Ｓ´（以下、変更線速度と称する）＝１８３ｍｍ
／ｓにて現像剤担持体１４ｄを駆動して現像する場合も
含めて、トナー濃度とトナー濃度センサ１４ｅからの出
力電圧との関係を調べた結果、図６に示すような関係と
なった。

【００６０】これによると、同一トナー濃度を得るため
のトナー補給を行うか否かの闘値電圧は現像剤担持体１
４ｄの線速度によって異なり、基準線速度Ｓよりも遅い
変更線速度Ｓ´（＝１８３ｍｍ／ｓ）での閾値電圧Ｖ´
は、基準線速度Ｓ（＝３６６ｍｍ／ｓ）よりも大きくす
ることで、現像剤担持体１４ｄの線速度を変更しても、
同一トナー濃度を確保することができることが判明し
た。更に、画像形成による画像濃度とカブリを各々の現
像剤坦持体１４ｄの線速度についてトナー濃度を変化さ
せて確認した結果を図７および図８に示す。

【００６１】図７および図８において、必要な最低画像
濃度は１．３０以上、カブリは１．０以下であり、これ
を基準に所定のトナー濃度を導くと、画像濃度よりトナ
ー濃度の下限値が定まり、カブリよりトナー濃度の上限
値が定まる。これにより、図７に示すように、現像剤担
持体１４ｄの線速度Ｓ（＝３６６ｍｍ／ｓ）でのトナー
濃度は、７〜９％に、図８に示すように、現像剤担持体
１４ｄの線速度Ｓ´（＝１８３ｍｍ／ｓ）でのトナー濃
度は、６〜８％にそれぞれ規定される。よって、両方の
解像度画質を満足するトナー濃度は７．５±０．５％で
あり、この範囲内の各々の閾値電圧は、各々の現像剤坦
持体１４ｄの線速度におけるトナー濃度とトナー濃度セ
ンサからの出力電圧の関係を示す図６の近似式より、現
像剤担持体１４ｄが基準線速度Ｓ（＝３６６ｍｍ／ｓ）
である場合には１．９０〜２．２９Ｖとすることがで
き、現像剤担持体１４ｄが変更線速度Ｓ（＝１８３ｍｍ
／ｓ）である場合には２．１５〜２．４０Ｖとすること
ができる。そして、トナー濃度中心を値を代表して閾値
電圧を決定すると、現像剤担持体１４ｄが基準線速度Ｓ
（＝３６６ｍｍ／ｓ）である場合の閾値電圧Ｖが２．０
９Ｖに、現像剤担持体１４ｄが変更線速度Ｓ（＝１８３
ｍｍ／ｓ）である場合の閾値電圧Ｖ´が２．２７Ｖにな
り、これによって、基準線速度Ｓと変更線速度Ｓ´の双
方で画質を満足し、かつ線速度切換時のトナー補給によ
るタイムロスを削減する設定を行えることになる。

【００６２】その場合、高温高湿および低温低湿の使用
環境下において、上述と同様の確認を行った結果、図９
に示すように、異なる環境下ではそれぞれの現像剤担持
体１４ｄの線速度に伴うトナー濃度センサ１４ｅやその
差異が異なり、上述の閾値電圧では同一のトナー濃度を
得ることが困難となる上、現像剤寿命や画像形成率など
によってもこれらの関係が異なって上述の閾値電圧を固
定する制御方法では不十分となる。

【００６３】そのため、現像剤担持体１４ｄの基準線速
度Ｓ（＝３６６ｍｍ／ｓ）でのトナー濃度は、上述の未
使用現像剤を基準線速度Ｓにより３分間撹拌して得られ
た閾値電圧Ｖで制御しており、常にほぼ一定のトナー濃
度を保っていることから、使用環境やその他の諸条件が
異なっても、現像剤担持体１４ｄの全ての線速度Ｓ，Ｓ
´にて同一のトナー濃度制御を行う上で、図１０に示す
ように、基準線速度Ｓから変更線速度Ｓ´への切換時に
おいて、その変更線速度Ｓ´による現像剤担持体１４ｄ
の駆動開始時点Ａから感光体ドラム１１への現像開始時
点Ｂまでの時間をトナー無補給時間Ｘとし、現像剤担持
体１４ｄの駆動開始時点Ａから６００ｍｓを除く時間Ｔ
の間でのトナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧の平均
値を、現像剤担持体１４ｄの変更線速度での駆動時の閾
値電圧Ｖ´とすることで、現像剤担持体１４ｄを変更線
速度Ｓ´に変更しても同一トナー濃度が確保されること
になる。

【００６４】したがって、本実施形態では、基準線速度
Ｓをベースに、それ以外の変更線速度Ｓ´での閾値電圧
Ｖ´を、変更線速度Ｓ´への変更時にその都度毎回決定
することにより、線速度が変わっても同一のトナー濃度
が保たれることになる。また、閾値電圧決定のためには
トナー消費も補給もない定常状態であることが大前提で
あるため、変更線速度Ｓ´による現像剤担持体１４ｄの
駆動直後にトナー無補給時間を設け、そのトナー無補給
時間の間にトナー濃度センサ１４ｅによって出力された
電圧値に対する閾値電圧Ｖ´を決定している。これによ
り、基準線速度Ｓから変更線速度Ｓ´への変更によるト
ナー濃度の変化を抑制し、画像濃度や力ブリを各線速度
毎で満足することができ、かつ線速度切り換え時のトナ
ー補給によるタイムロスを削減することができる。

【００６５】また、トナー無補給時間を、基準線速度Ｓ
から変更された変更線速度Ｓ´による現像剤担持体１４
ｄの駆動開始から感光体ドラム１１の潜像上への現像剤
による現像開始までの時間としているので、画像形成動
作が開始され感光体ドラム１１の潜像上への現像剤によ
る現像が開始されれば、現像剤は消費され、これに伴う
トナー補給も必要になることから、変更線速度Ｓ´によ
る現像剤担持体１４ｄの駆動時にトナー濃度センサ１４
ｅによって出力された電圧値に対する閾値電圧Ｖ´を決
定するためには、トナーの補給がなく、かつトナーが安
定した状態であることが必要となる。よって、感光体ド
ラム１１の潜像上への現像剤による現像開始までの時間
を利用することで、トナーの消費も補給もない定常状態
にあるときに変更線速度Ｓ´での閾値電圧Ｖ´を決定す
ることができ、さらに遅延をもたらすことなく画像形成
動作を行うことができる。

【００６６】そして、変更線速度Ｓ´による現像剤担持
体１４ｄの駆動時にトナー濃度センサ１４ｅによって出
力された電圧値に対する閾値電圧Ｖ´が、現像剤担持体
１４ｄの駆動開始から６００ｍｓを除く間のトナー濃度
センサ１４ｅからの出力電圧の平均値により決定される
ようにしているので、度での駆動時の閾値電圧Ｖ´とす
ることで、現像剤担持体１４ｄを変更線速度Ｓ´に変更
しても同一トナー濃度が確保され、狙いとするトナー濃
度でのトナー制御を行うことができる。

【００６７】また、基準線速度Ｓおよび変更線速度Ｓ´
のうちの遅い方の変更線速度Ｓ´による現像剤担持体１
４ｄの駆動時にトナー濃度センサ１４ｅによって出力さ
れた電圧値に対する閾値電圧Ｖ´を、速い方の基準線速
度Ｓによる現像剤担持体１４ｄの駆動時にトナー濃度セ
ンサ１４ｅによって出力された電圧値に対する閾値電圧
Ｖよりも高く設定しているので、現像剤担持体１４ｄの
線速度に対するトナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧
は使用環境やトナー消費速度、現像剤ライフによっても
異なるが、基準線速度Ｓおよび変更線速度Ｓ´での閾値
電圧Ｖ，Ｖ´の関係（Ｖ＜Ｖ´）は崩れない。よって、
変更線速度Ｓ´での閾値電圧Ｖ´を決定する際に、何ら
かのエラーで上記閾値電圧Ｖ，Ｖ´の関係（Ｖ＜Ｖ´）
を覆す検出結果となっても、上記閾値電圧Ｖ，Ｖ´の関
係（Ｖ＜Ｖ´）を歯止めとして変更線速度Ｓ´での閾値
電圧Ｖ´を決定することにより、狙いとするトナー濃度
でのトナー濃度制御を安定して行うことができる。

【００６８】そして、ベースとなる基準線速度Ｓでの閾
値電圧Ｖを、未使用現像剤を基準線速度Ｓによる現像剤
担持体１４ｄの３分間駆動した後にトナー濃度センサ１
４ｅによって出力された電圧値により決定しているの
で、変更線速度Ｓ´での閾値電圧Ｖ´を決定する基とな
る基準線速度Ｓでの閾値電圧Ｖを現像剤使用開始時に決
定することによって、全ての線速度Ｓ，Ｓ´で狙いとす
るトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことができる。

【００６９】更に、２種類の線速度（１２２ｍｍ／ｓ、
６１ｍｍ／ｓ）に切り換えられる感光体ドラム１１の線
速度の増減に伴い現像剤担持体１４ｄの線速度を増減さ
せるように基準線速度Ｓと変更線速度Ｓ´とに切り換え
るので、例えば現像剤坦持体１４ｄの線速度を固定した
状態で感光体ドラム１１の線速度が大きくなった場合、
感光体ドラム１１への現像剤の現像量が低下することに
なるが、感光体ドラム１１の単位面積あたりの現像剤の
供給量を一定に保つために現像剤坦持体１４ｄの線速度
を大きくすることによって、常に最適な画像濃度を得る
ことができる。

【００７０】＜第２の実施の形態＞次に、本発明の第２
の実施形態を図１１および図１２に基づいて説明する。

【００７１】この実施形態では、現像剤担持体の線速度
の増減に対する第１および第２供給部材の駆動の増減に
ついて説明する。

【００７２】すなわち、本実施形態では、前提として、
一般に用いられる最大画像形成率は３５％とされている
ため、単位時間当たりのトナー補給量を、この画像形成
率でのトナー消費量に追従させることが必要となる。

【００７３】まず、現像剤担持体１４ｄの基準線速度Ｓ
（＝３６６ｍｍ／ｓ）でのトナー補給量は、感光体ドラ
ム１１が線速度１２２ｍｍ／ｓにて２７ＣＰＭの画像形
成速度を有するため、１分間当たりのトナー補給量は約
４．０ｇ必要となる。そこで、トナー補給部材を駆動１
００％の使用状態で、トナーホッパ１４ｂ内の第１およ
び第２供給部材１４ｆ，１４ｇを調整し、収容容器１４
ａへのトナーの補給量を４．１ｇ／ｍｉｎに設定した。

【００７４】このトナー補給制御において、現像剤担持
体１４ｄを変更線速度Ｓ´（＝１８３ｍｍ／ｓ）で駆動
させ、感光体ドラム１１を線速度６１ｍｍ／ｓで駆動さ
せ、１３．５ＣＰＭの画像形成速度にて３５％の画像形
成率で連続１００枚の画像形成を行った結果、カブリが
徐々に悪化することが判明した。

【００７５】これは、収容容器１４ａ内へのトナー補給
速度に対して現像撹拌による混合速度が低い（遅い）た
めと推察し、図１１および図１２に示すように、トナー
補給が必要な場合でも、トナー補給部材を駆動５０％の
使用状態に制御したところ、現像剤担持体１４ｄを変更
線速度Ｓ´（＝１８３ｍｍ／ｓ）で駆動させ、感光体ド
ラム１１を線速度６１ｍｍ／ｓで駆動させ、１３．５Ｃ
ＰＭの画像形成速度にて３５％の画像形成率で連続１０
０枚の画像形成を行っても、カブリの悪化が認められな
い結果を得た。

【００７６】したがって、本実施形態では、基準線速度
Ｓによる現像剤担持体１４ｄ駆動時の単位時間当たりの
最大トナー補給量を基準とし、感光体ドラム１１の線速
度やそれに伴う画像形成速度の増減に伴って変更線速度
Ｓ´による現像剤坦持体１４ｄ駆動時の単位時間当たり
の最大トナー補給量を、感光体ドラム１１の線速度の増
減比率（５０％）に従って、トナーを補給するトナー補
給部材の補給速度を増減させることによって決定してい
るので、例えば現像剤坦持体１４ｄの線速度が小さくな
ると、これよりも速い線速度と同じトナー補給速度であ
れば、説明したように、撹拌性能に対して過補給となり
カブリが悪化することになるが、現像剤担持体１４ｄの
線速度に準じたトナー補給速度にすることによって、カ
ブリを抑制することができる。

【００７７】＜第３の実施の形態＞次に、本発明の第３
の実施形態について説明する。

【００７８】この実施形態では、電源投入時および電源
再投入時、並びにＪＡＭ解除後における現像剤担持体の
線速度の設定について説明する。

【００７９】すなわち、本実施形態では、電源投入やパ
ワーシャットオフ復帰時の現像剤担持体１４ｄを変更線
速度Ｓ´（＝１８３ｍｍ／ｓ）で駆動させたところ、直
後の画像形成似てカブリが発生した。そこで、電源投入
やパワーシャットオフ復帰時の現像剤担持体１４ｄを基
準線速度Ｓ（＝３６６ｍｍ／ｓ）で駆動させ画像形成待
機状態にしたところ、現像剤中のトナー帯電が飽和域に
達し、その後の画像形成でのカブリが解消され、良好な
画質が得られることが判明した。

【００８０】また、画像形成中のＪＡＭ解除後の動作に
おいて、画像形成中と同じ感光体ドラム１１の線速度、
および現像剤担持体１４ｄの線速度で画像形成待機状態
にすると、ＪＡＭ前後での画質変化が少ない結果が得ら
れた。

【００８１】そして、電源投入やパワーシャットオフ復
帰時における現像剤担持体１４ｄの駆動開始直後では、
トナー濃度が所定の値であっても、トナー濃度センサ１
４ｅからの出力電圧が高くなり、トナー補給動作によっ
てトナー濃度上昇によるカブリが発生したため、トナー
濃度センサ１４ｅからの出力電圧に依らず、８秒間のト
ナー補給禁止時間を設けたところ、トナー過補給による
カブリを抑制できることが判明した。

【００８２】更に、電源投入やパワーシャットオフ復帰
時の現像剤担持体１４ｄの駆動開始直後において、その
前段階の駆動停止直前のトナー濃度センサ１４ｅからの
最終出力電圧が閾値電圧以下であるとき、つまりトナー
濃度が所定の値以上であるときに、この状態を記憶して
おき、電源投入やパワーシャットオフ復帰時の感光体ド
ラム１１および現像剤担持体１４ｄの駆動開始直後から
トナー補給を一切禁止して画像形成待機状態にしたとこ
ろ、その後の画像形成ではカブリのない良好な画像を得
ることができることが判明した。

【００８３】したがって、本実施形態では、現像剤担持
体１４ｄを、電源投入やパワーシャットオフ復帰などの
非画像形成動作時に基準線速度Ｓにより駆動させるよう
にしているので、放置による現像剤状態変化が大きい電
源投入やパワーシャットオフ復帰時などに、現像剤が最
も速くかつ安定しやすいばかりでなく使用頻度も高いと
考えられる基準線速度Ｓでの現像剤担持体１４ｄの駆動
によって、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を
行うことができる。

【００８４】また、非画像形成時からの現像剤担持体１
４ｄの駆動開始直後に、トナー濃度センサ１４ｅによっ
て出力された電圧値、およびこれに対する閾値電圧の関
係に依らず、トナー補給を禁止するトナー無補給時間が
８秒間設けられているので、静止していた現像剤の状態
が影響するために駆動開始直後のトナー濃度センサ１４
ｅによって出力された電圧値がその後の定常状態と異な
っていても、トナー補給が禁止され、駆動直後のトナー
濃度センサ１４ｅからの出力電圧（出力電圧値）に基づ
くトナー補給によって狙いとするトナー濃度よりも高く
なることがなく、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度
制御を行うことができる。

【００８５】そして、前回駆動時にトナー濃度センサ１
４ｅによって最終的に出力された電圧値が閾値電圧以下
であるときに、トナー無補給時間を非画像形成期間の全
てに亘って設定し、トナー補給を禁止して画像形成待機
状態とするので、前回駆動最終現像時濃度が所定濃度以
上であれば、次回駆動時のトナー補給は必要ない。よっ
て、トナー濃度検出手段からの出力電圧に依らずトナー
無補給で画像形成待機状態にすることで、起動時の不安
定なトナー濃度検出手段からの出力電圧による狙いとす
るトナー濃度からの乖離を抑制することができる。

【００８６】更に、用紙搬送中において紙折れなどによ
り発生したＪＡＭ状態からの復帰時にＪＡＭ直前の線速
度により現像剤担持体１４ｄを駆動させるので、ＪＡＭ
前の線速度で所定のトナー濃度制御を行っており、かつ
ＪＡＭ復帰後もその線速度で現像剤担持体１４ｄが駆動
するため、ＪＡＭ前後でのトナー濃度変化を抑制するこ
とができる。

【００８７】＜第４の実施の形態＞次に、本発明の第４
の実施形態について説明する。

【００８８】この実施形態では、トナーが無くなったこ
とを検知したときの閾値電圧の設定について説明する。

【００８９】すなわち、本実施形態では、トナーホッパ
１４ｂ内のトナーが無くなったとき（トナーの終了間近
時および終了時）にそれを検知する必要があるため、現
像剤担持体１４ｄの基準線速度Ｓでの閾値電圧Ｖが２．
０９Ｖであることから、トナーホッパ１４ｂ内のトナー
が終了間近となったときの閾値電圧を＋０．１Ｖ上乗せ
した２．１９Ｖに、トナーホッパ１４ｂ内のトナーが終
了したときの閾値電圧を＋０．３Ｖ上乗せした２．３９
Ｖにそれぞれ設定している。

【００９０】そして、図６に示すトナー濃度に対するト
ナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧の傾向性から、現
像剤担持体１４ｄの基準線速度Ｓでの駆動時のトナー濃
度の低下は、トナーの終了間近および終了をそれぞれ
０．２６％、０．７７％となることから、現像剤担持体
１４ｄの変更線速度Ｓ´での駆動時のトナー濃度の低下
でのトナーの終了間近時および終了時の閾値電圧からの
上昇をそれぞれ０．０６％、０．１９％としたところ、
現像剤担持体１４ｄをどちらの線速度で駆動させたとき
でも、トナーの終了間近および終了をそれぞれ検出で
き、かつトナーの終了間近から終了までの画像形成可能
枚数をほぼ等しくすることができることになった。

【００９１】したがって、本実施形態では、現像剤担持
体１４ｄの個々の線速度Ｓ，Ｓ´におけるトナー濃度に
対するトナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧は使用環
境やトナー消費速度、現像剤ライフによっても異なる
が、トナー濃度に対するトナー濃度センサ１４ｅからの
出力電圧の上下関係は崩れない。よって、現像剤担持体
１４ｄの各々の線速度におけるトナーの終了時でのトナ
ー濃度が概ね等しくなることによって、トナーの終了時
に過剰にトナーが残ったり、逆に画像濃度が著しく低下
したりすることを抑制することができる。

【００９２】また、現像剤担持体１４ｄの各々の線速度
Ｓ，Ｓ´におけるトナーの終了間近時でのトナー濃度が
概ね等しくなることによって、現像剤担持体１４ｄの個
々の線速度Ｓ，Ｓ´にてトナーの終了までの画像形成枚
数を概ね等しくすることができる。

【００９３】

【発明の効果】以上のように、本発明では、現像剤担持
体の基準線速度をベースに、それ以外の変更線速度での
閾値電圧を、変更線速度への変更後に決定することで、
線速度の変更によるトナー濃度の変化を抑制し、画像濃
度や力ブリを各線速度毎で満足させることができる上、
線速度切り換え時のトナー補給によるタイムロスを削減
することができる。

【００９４】また、変更線速度での閾値電圧を、変更線
速度への線速度変更直後からトナー無補給時間が終了す
るまでの間に決定することで、定常状態で閾値電圧決定
を円滑に決定し、画像濃度や力ブリを各線速度毎で効果
的に満足させることができ、線速度切り換え時のトナー
補給によるタイムロスも効果的に削減させることができ
る。

【００９５】更に、トナー無補給時間を、基準線速度か
ら変更された変更線速度による現像剤担持体の駆動開始
から感光体潜像上への現像剤による現像開始までの時間
とすることで、感光体潜像上への現像剤による現像開始
までの時間を利用して、トナーの消費も補給もない定常
状態にあるときに変更線速度での閾値電圧を決定するこ
とができ、さらに遅延をもたらすことなく画像形成動作
を行うことができる。

【００９６】そして、変更線速度による現像剤担持体の
駆動時にトナー濃度検出手段からの出力電圧値に対する
閾値電圧を、トナー無補給時間のトナー濃度に相当する
トナー濃度検出手段からの出力電圧の平均値により決定
することで、狙いとするトナー濃度からずれることな
く、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うこ
とができる。

【００９７】また、トナー濃度検出手段からの出力電圧
の平均値として、変更線速度による現像剤担持体の駆動
開始直後から一定時間経過後に検出された出力電圧の平
均値を適用することで、狙いとするトナー濃度でのトナ
ー濃度制御を行うことができる。

【００９８】そして、遅い方の線速度での現像剤担持体
の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧
値に対する閾値電圧を、速い方の線速度での現像剤担持
体の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電
圧値に対する閾値電圧よりも高く設定することで、変更
線速度での閾値電圧を決定する際に、閾値電圧の関係を
歯止めとして変更線速度での閾値電圧を決定でき、狙い
とするトナー濃度でのトナー濃度制御を安定して行うこ
とができる。

【００９９】また、基準以外の変更線速度での閾値電圧
を決定する基となる基準線速度での閾値電圧を現像剤使
用開始時に決定することで、全ての線速度で狙いとする
トナー濃度でのトナー濃度制御を行うことができる。

【０１００】そして、基準線速度を最も速くすること
で、現像剤担持体の駆動後に最も速く現像剤を定常状態
にすることができ、その定常状態でも変動が小さいため
に狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うこと
ができる。

【０１０１】また、電源投入やパワーシャットオフ復帰
などの非画像形成動作時に、現像剤が最も速くかつ安定
しやすいばかりでなく使用頻度も高い基準線速度による
現像剤担持体の駆動を行うことで、狙いとするトナー濃
度でのトナー濃度制御を行うことができる。

【０１０２】そして、非画像形成時からの現像剤担持体
の駆動開始直後からトナー濃度検出手段によって出力さ
れた電圧値が定常状態になるまでの一定期間の間、トナ
ー濃度検出手段からの出力電圧に依らずトナー無補給時
間を設けることで、定常状態と異なる電圧値によるトナ
ー補給を禁止し、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度
制御を行うことができる。

【０１０３】また、前回駆動時にトナー濃度検出手段か
らの最終電圧値が閾値電圧以下であるときに、非画像形
成期間の全てに亘ってトナー無補給時間を設定し、トナ
ー補給を禁止して画像形成待機状態とすることで、起動
時の不安定なトナー濃度検出手段からの出力電圧による
狙いとするトナー濃度からの乖離を抑制することができ
る。

【０１０４】そして、ＪＡＭ状態からの復帰時に、ＪＡ
Ｍ直前の線速度により現像剤担持体を駆動させること
で、ＪＡＭ前後でのトナー濃度変化を抑制することがで
きる。

【０１０５】また、感光体の線速度の増減に伴い現像剤
担持体の線速度を増減させるように切り換えることで、
常に最適な画像濃度を得ることができる。

【０１０６】そして、基準線速度による現像剤担持体駆
動時の単位時間当たりの最大トナー補給量を基準とし、
感光体線速度やそれに伴う画像形成速度の増減に伴って
変更線速度による現像剤担持体駆動時の単位時間当たり
の最大トナー補給量を増減させることで、現像剤坦持体
の線速度に準じたトナー補給速度にして、カブリを抑制
することができる。

【０１０７】また、変更線速度による現像剤坦持体駆動
時の単位時間当たりの最大トナー補給量を、感光体の線
速度の増減比率に従ってトナー補給部材の補給速度を増
減させて決定することで、現像剤担持体の線速度に準じ
たトナー補給速度にして、カブリを抑制することができ
る。

【０１０８】更に、トナー濃度検出手段からの出力電圧
値が閾値電圧を一定電圧上回ったときにトナー終了とみ
なし、遅い方の線速度による現像剤担持体の駆動時にト
ナー濃度検出手段からの閾値電圧を上回る一定電圧を、
速い方の線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃
度検出手段からの閾値電圧を上回る一定電圧よりも低く
設定することで、現像剤担持体の各々の線速度における
トナーの終了時でのトナー濃度を概ね等しくして、トナ
ーの終了時に過剰にトナーが残ったり、逆に画像濃度が
著しく低下したりすることを抑制することができる。

【０１０９】これに対し、トナー濃度検出手段によって
出力された電圧値が閾値電圧を一定電圧上回ったときに
トナー終了間近とみなし、遅い方の線速度による現像剤
担持体の駆動時にトナー濃度検出手段からの閾値電圧を
上回る一定電圧を、速い方の線速度による現像剤担持体
の駆動時にトナー濃度検出手段からの閾値電圧を上回る
一定電圧よりも低く設定することで、現像剤担持体の各
々の線速度における現像剤の終了間近時でのトナー濃度
を概ね等しくして、現像剤担持体の個々の線速度にてト
ナーの終了までの画像形成枚数を概ね等しくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係わるプリンタの画
像形成部分を正面側から見た概略構成図である。

【図２】同じく現像装置の概略構成図である。

【図３】同じく現像剤担持体の２種類の線速度での諸設
定値を示す説明図である。

【図４】同現像剤担持体の基準線速度における閾値電圧
の決定条件を示す説明図である。

【図５】同じくトナー補給の判定と制御条件を示す説明
図である。

【図６】同じくトナー濃度に対するトナー濃度センサか
らの出力電圧の特性を示す特性図である。

【図７】同現像剤担持体の線速度が３６６ｍｍ／ｓであ
るときのトナー濃度に対する画像濃度およびカブリの特
性を示す特性図である。

【図８】同現像剤担持体の線速度が１８３ｍｍ／ｓであ
るときのトナー濃度に対する画像濃度およびカブリの特
性を示す特性図である。

【図９】同じく使用環境下におけるトナー濃度センサか
らの出力電圧の変化を示す説明図である。

【図１０】同じく現像剤担持体の線速度変化による制御
の概略を示すタイムチャート図である。

【図１１】本発明の第２の実施形態に係わるプリンタの
現像剤担持体の線速度が３６６ｍｍ／ｓであるときのト
ナー補給部材の制御の概略を示すタイムチャート図であ
る。

【図１２】同現像剤担持体の線速度が１８３ｍｍ／ｓで
あるときのトナー補給部材の制御の概略を示すタイムチ
ャート図である。

【符号の説明】

１ プリンタ（画像形成装置） １１ 感光体ドラム（感光体） １４ｄ 現像剤担持体 １４ｅ トナー濃度センサ（トナー濃度検出手
段） Ｓ 基準線速度 Ｓ´ 変更線速度 Ｖ 基準線速度での閾値電圧 Ｖ´ 変更線速度での閾値電圧 Ｘ トナー無補給時間

フロントページの続き (72)発明者 長谷川 充宏 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 川端 格 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 吉岡 徹 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 北村 圭三 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 DA16 DA17 DD07 DE07 DE09 ED08 ED10 EE03 EE06 EF07 2H077 AA15 AB03 AB14 AD02 AD06 DA01 DA10 DA24 DA42 DA47 DA82 DB02 EA01

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤担持体の線速度が複数種類に切り
   換えられるようにした画像形成装置において、 トナー濃度を検出してこれに相当する電圧値を出力する
   トナー濃度検出手段を備え、このトナー濃度検出手段か
   ら出力された電圧値によりトナー補給の有無が判断され
   るようになっており、 そのトナー補給の有無を判断する閾値電圧は、現像剤担
   持体の複数種類の線速度毎にそれぞれ設定されていて、 上記現像剤担持体の複数種類の線速度のうちの１つの現
   像剤担持体の線速度を基準線速度に、残る他の現像剤担
   持体の線速度を変更線速度にそれぞれ設定したとき、上
   記基準線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度
   検出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧を
   ベースとし、上記変更線速度による現像剤担持体の駆動
   時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対
   する閾値電圧は、基準線速度から変更線速度への線速度
   変更後に検出されるトナー濃度検出手段からの出力電圧
   値により決定されることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 上記請求項ｌ記載の画像形成装置におい
   て、 変更線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検
   出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧は、
   変更線速度への線速度変更直後からトナーの補給を禁止
   するトナー無補給時間が終了するまでの間に検出される
   トナー濃度検出手段からの出力電圧値により決定される
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 上記請求項２記載の画像形成装置におい
   て、 トナー無補給時間は、基準線速度から変更された変更線
   速度による現像剤担持体の駆動開始から感光体潜像上へ
   の現像剤による現像開始までの時間であることを特徴と
   する画像形成装置。
4. 【請求項４】 上記請求項２に記載の画像形成装置にお
   いて、 変更線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検
   出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧は、
   トナー無補給時間に検出されるトナー濃度に相当するト
   ナー濃度検出手段からの出力電圧の平均値により決定さ
   れるようになっていることを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 上記請求項４に記載の画像形成装置にお
   いて、 トナー濃度検出手段からの出力電圧の平均値としては、
   変更線速度による現像剤担持体の駆動開始直後から一定
   時間経過後に検出された出力電圧の平均値が適用される
   ようになっていることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 上記請求項２に記載の画像形成装置にお
   いて、 基準線速度および変更線速度のうちの遅い方の線速度に
   よる現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段によっ
   て出力された電圧値に対する閾値電圧は、速い方の線速
   度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段に
   よって出力された電圧値に対する閾値電圧よりも高く設
   定されていることを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 上記請求項２に記載の画像形成装置にお
   いて、 ベースとなる閾値電圧は、未使用現像剤設置時に基準線
   速度による現像剤担持体の所定時間駆動後にトナー濃度
   検出手段によって出力された電圧値により決定されるよ
   うになっていることを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 上記請求項２に記載の画像形成装置にお
   いて、 基準線速度および変更線速度のうち基準線速度が最も速
   いことを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 上記請求項２または請求項８に記載の画
   像形成装置において、 現像剤担持体は、電源投入やパワーシャットオフ復帰な
   どの非画像形成動作時に基準線速度により駆動するよう
   になっていることを特徴とする画像形成装置。
10. 【請求項１０】 上記請求項９に記載の画像形成装置に
    おいて、 非画像形成時からの現像剤担持体の駆動開始直後には、
    トナー濃度検出手段によって出力された電圧値、および
    これに対する閾値電圧の関係によらず、トナーの補給を
    禁止するトナー無補給時間が設けられていることを特徴
    とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】 上記請求項１０に記載の画像形成装置
    において、 トナー無補給時間は、前回駆動時にトナー濃度検出手段
    によって最終的に出力された電圧値が閾値電圧以下であ
    るときに、非画像形成期間の全てに亘って設定され、ト
    ナーの補給を禁止して画像形成待機状態となることを特
    徴とする画像形成装置。
12. 【請求項１２】 上記請求項２に記載の画像形成装置に
    おいて、 現像剤担持体は、ＪＡＭ状態からの復帰時に、ＪＡＭ直
    前の線速度により駆動するようになっていることを特徴
    とする画像形成装置。
13. 【請求項１３】 上記請求項２に記載の画像形成装置に
    おいて、 複数種類の線速度に切り換えられる感光体を備え、 感光体の線速度の増減に伴い現像剤担持体の線速度が増
    減するように切り換えられることを特徴とする画像形成
    装置。
14. 【請求項１４】 上記請求項１３に記載の画像形成装置
    において、 基準線速度による現像剤担持体駆動時の単位時間当たり
    の最大トナー補給量を基準とし、感光体線速度やそれに
    伴う画像形成速度の増減に伴って変更線速度による現像
    剤担持体駆動時の単位時間当たりの最大トナー捕給量が
    増減されるようになっていることを特徴とする画像形成
    装置。
15. 【請求項１５】 上記請求項１４に記載の画像形成装置
    において、 変更線速度による現像剤坦持体駆動時の単位時間当たり
    の最大トナー補給量は、感光体の線速度の増減比率に従
    って、トナーを補給するトナー補給部材の補給速度を増
    減させることによって決定されるようになっていること
    を特徴とする画像形成装置。
16. 【請求項１６】 上記請求項２に記載の画像形成装置に
    おいて、 トナー濃度検出手段によって出力された電圧値が閾値電
    圧を一定電圧上回ったときにトナーが終了であるとみな
    され、 基準線速度および変更線速度のうちの遅い方の線速度に
    よる現像剤担持体の駆動時に閾値電圧を上回る一定電圧
    は、速い方の線速度による現像剤担持体の駆動時に閾値
    電圧を上回る一定電圧よりも低く設定されていることを
    特徴とする画像形成装置。
17. 【請求項１７】 上記請求項２に記載の画像形成装置に
    おいて、 トナー濃度検出手段によって出力された電圧値が閾値電
    圧を一定電圧上回ったときにトナーが終了間近であると
    みなされ、 基準線速度および変更線速度のうちの遅い方の線速度に
    よる現像剤担持体の駆動時に閾値電圧を上回る一定電圧
    は、速い方の線速度による現像剤担持体の駆動時に閾値
    電圧を上回る一定電圧よりも低く設定されていることを
    特徴とする画像形成装置。