JP2010072398A - 画像形成装置及びトナー補給制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】二成分現像剤に含まれるキャリアに依存する現像剤保持体の抵抗値の相違から生じる基準像の濃度の違いを相殺して、トナーコンディションを安定させる。
【解決手段】所定のバイアスを現像ロール１４０に印加し、このときに現像ロール１４０に流れる電流を検知することで、現像剤の磁気ブラシ抵抗を算出する。次に、磁気ブラシ抵抗と交流バイアス振幅Ｖｐｐの関係を示すマップから決定されたＶｐｐに基づいて、基準となるパッチを作成し、パッチの濃度を検知することでトナーの補給量を決定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置及びトナー補給制御プログラムに関するものである。

従来、電子写真方式を適用した複写機やプリンタ等の画像形成装置において、磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤が用いられている。

この二成分現像剤を用いた画像形成装置においては、トナー消費量の著しい変動、未露光部が黒化する所謂かぶりや機内汚れ、ＢＣＯ（Bead Carry Over；キャリアの一部が静電吸引力によって像保持体表面に転移してしまう現象）や白抜け等の発生を防止するために、現像剤中のトナー重量比であるトナー濃度（toner concentration、以下、「ＴＣ」という）を安定させるようにしている。

例えば、各現像器に設置されたセンサによって、現像剤の透磁率を検知しＴＣを制御する方法がある。一方、各現像剤にセンサを設置しない場合には、各色の基準となるパッチ（基準像）を形成し、このパッチの濃度を検出することにより、ＴＣを制御する方法が一般化している。

トナー濃度調整時において、現像スリーブ（外層）に印加する交流バイアスの振幅を、印刷画像濃度調整時と異ならせて基準トナー像（基準像）を形成し、濃度検知して現像装置へのトナー補給が行われる技術として特許文献１がある。

また、基準トナー像を作成、検知して、この結果からトナー濃度制御するとともに画像形成条件を段階的に設定変更する技術として特許文献２がある。
特開平７−０５６４２４号公報 特開平８−１２３１１０号公報

本発明は二成分現像剤に含まれるキャリアに依存する現像剤保持体の抵抗値の相違から生じる基準像の濃度の違いを相殺して、トナーコンディションを安定させることができる画像形成装置及びトナー補給制御プログラムを得ることが目的である。

請求項１に記載の発明は、トナーとキャリアを備えた二成分現像剤を収容する現像部、及び交流バイアスを印加された現像剤保持体を備え、前記現像剤保持体を介してトナーを静電潜像が形成された像保持体へ供給して当該静電潜像を現像するための現像ユニットと、少なくとも現像ユニットの装着時に、前記二成分現像剤に含まれるキャリアに依存する現像剤保持体の抵抗値に基づいて、前記基準像を生成するときの前記交流バイアスの振幅を決定する振幅決定手段と、予め設定された時期に、前記振幅決定手段で決定された交流バイアスの振幅の下で基準像を生成する基準像生成手段と、前記基準像生成手段により生成された基準像の濃度を検出する濃度検出手段と、前記濃度検出手段で検出した基準像の濃度に基づき、前記トナーの補給動作を制御して前記トナーの電荷量を含むトナーコンディションを所定の範囲内に維持する補給動作制御手段と、を有している。

請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記キャリアに依存する現像剤保持体の抵抗値により決定された交流バイアスの振幅が調整可能な許容範囲を逸脱している場合に、前記基準像の像密度を変更する像密度変更手段をさらに有している。

請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２記載の発明において、前記現像剤保持体に流れる電流を検知することによって前記キャリアに依存する現像剤保持体の抵抗値を取得する。

請求項４に記載の発明は、前記請求項１〜請求項３記載の発明において、前記振幅決定手段は、複数の現像ユニットが交流バイアスを印加する交流電源を共用する場合に、各現像ユニットの振幅を仮値として算出し、各仮値に基づいて複数の現像ユニットに印加する交流バイアスの振幅を決定する。

請求項５に記載の発明は、前記請求項４記載の発明において、前記像密度変更手段は、前記現像ユニット毎に、前記仮値と前記決定された振幅との差分に応じて基準像の像密度を変更する。

請求項６に記載の発明は、前記請求項３に記載の発明において、前記キャリアに依存する現像剤保持体の抵抗値データが、前記現像ユニットに取り付けられた記憶媒体に記憶されている。

請求項７に記載の発明は、コンピュータを、請求項１〜請求項６のいずれか１項記載のトナーコンディション制御として機能させるためのトナー補給制御プログラムである。

請求項１記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、二成分現像剤に含まれるキャリアに依存する現像剤保持体の抵抗値の相違から生じる基準像の濃度の違いを相殺して、トナーコンディションを安定させることができる。

請求項２記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、交流バイアスの振幅を調整可能範囲に維持することができる。

請求項３に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、例えば透磁率センサ等新たな部品が不要である。

請求項４に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、交流電源が共用されていても対応可能である。

請求項５に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、交流電源が共用されていても各現像ユニットにおける適正交流バイアスの振幅を設定することができる。

請求項６に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、その都度キャリアに依存する現像剤保持体の抵抗値を取得する手段が不要である。

請求項７に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、二成分現像剤に含まれるキャリアに依存する現像剤保持体の抵抗値の相違から生じる基準像の濃度の違いを相殺して、トナーコンディションを安定させることができる。

図１は、本実施の形態に係る画像形成処理装置１０の概略構成図である。

本実施形態に係る画像形成装置１０は、いわゆるタンデム方式であり、４つの感光体ドラム（像保持体）１２ａ〜１２ｄの周囲に、その回転方向に沿って順次、帯電装置１４ａ〜１４ｄ、光走査装置１６ａ〜１６ｄ、現像ロール１４０ａ〜１４０ｄと現像器４０ａ〜４０ｄとからなる現像ユニット１５２ａ〜１５２ｄ、１次転写ロール１８ａ〜１８ｄ、感光体ドラムクリーニング装置２０ａ〜２０ｄが配置されている。なお、転写後の感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの表面に残留している残留電位を除去するために除電器を備えていてもよい。以下、感光体ドラム１２ａ〜１２ｄ、帯電装置１４ａ〜１４ｄ、光走査装置１６ａ〜１６ｄ、現像ロール１４０ａ〜１４０ｄ、現像器４０ａ〜４０ｄ、現像ユニット１５２ａ〜１５２ｄのそれぞれを総称する場合には、「感光体ドラム１２」、「帯電装置１４」、「光走査装置１６」、「現像ロール１４０」、「現像器４０」、「現像ユニット１５２」という。

また、中間転写ベルト２２が、テンションロール２４ａ〜２４ｄ、ドライブロール２６およびバックアップロール２８に張架されている。これらのテンションロール２４ａ〜２４ｄ、ドライブロール２６およびバックアップロール２８により、中間転写ベルト２２は、各感光体ドラム１２ａ〜１２ｄの表面に接触しながら各感光体ドラム１２ａ〜１２ｄと１次転写ロール１８ａ〜１８ｄとの間を矢印Ａの方向に移動することができる。感光体ドラム１２ａ〜１２ｄと１次転写ロール１８ａ〜１８ｄとの接触部には１次転写電圧が印加される。

また、中間転写ベルト２２および２次転写ベルト３０を介してバックアップロール２８と２次転写ロール３２が対向配置されている。用紙３４が中間転写ベルト２２の表面に接触しながら中間転写ベルト２２と２次転写ロール３２との間を矢印Ｂの方向に移動し、その後、定着部３６を通過する。２次転写ロール３２とバックアップロール２８との接触部には２次転写電圧が印加される。更に、転写後の中間転写ベルト２２と接触するように、中間転写ベルトクリーニング装置３８ａ及び３８ｂが配置されている。

この構成の画像形成装置１０では、感光体ドラム１２ａが矢印Ｃの方向に回転するとともに、その表面が帯電装置１４ａによって一様に帯電された後、レーザー光等の光走査装置１６ａにより第１色目の静電潜像が形成される。形成された静電潜像はその色に対応するトナーを収容した現像器４０ａにより、トナーで現像（顕像化）されてトナー像が形成される。なお、現像器４０ａ〜４０ｄには、各色の静電潜像に対応するトナー（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）がそれぞれ収容されている。

感光体ドラム１２ａ上に形成されたトナー像は、１次転写部を通過する際に、１次転写ロール１８ａによって中間転写ベルト２２上に静電的に転写（１次転写）される。以降、第１色目のトナー像を保持した中間転写ベルト２２上に、１次転写ロール１８ｂ〜１８ｄによって、第２色目、第３色目、第４色目のトナー像が順次重ね合わせられるよう１次転写され、最終的にフルカラーの多重トナー像が得られる。

中間転写ベルト２２上に形成された多重トナー像は、２次転写部を通過する際に、用紙３４に静電的に一括転写される。トナー像が転写された用紙３４は、定着部３６に搬送され、加熱および／または加圧により定着処理された後、機外に排出される。

１次転写後の感光体ドラム１２ａ〜１２ｄは、感光体ドラムクリーニング装置２０ａ〜２０ｄにより残留トナーが除去される。一方、２次転写後の中間転写ベルト２２は、中間転写ベルトクリーニング装置３８ａ及び３８ｂにより残留トナーが除去され、次の画像形成プロセスに備える。

図２に示される如く、画像形成装置１０は、画像形成制御コントローラ１００によって制御されるようになっている。

画像形成制御コントローラ１００は、全ての処理を総括管理し、かつ制御するメインコントローラ１０２を備えている。

メインコントローラ１０２は、ＣＰＵ１０４、ＲＡＭ１０６、ＲＯＭ１０８、Ｉ／Ｏ（入出力部）１１０、及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス１１２を有している。

ＣＰＵ１０４は、ＲＯＭ１０８に格納されたＴＣ（トナーコンディション）の制御を行うための各種プログラムを読み出して、後述する処理の実行を行う。尚、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の搬送可能な記憶媒体に格納して提供することも可能である。

Ｉ／Ｏ１１０には、画像形成制御部１１４が接続されている。画像形成制御部１１４には、図示しない搬送制御部、露光制御部、現像制御部、転写制御部、定着制御部が含まれている。これらの各制御部の制御により、前記帯電装置１４へ所定の電圧を印加することで感光体ドラム１２の表面を一様に帯電し、光走査装置１６からの光ビームによって静電潜像を形成し、現像ユニット１５２においてトナーを含む現像剤を供給して現像し、画像を用紙３４へ転写して、画像が転写された用紙３４は排出口までの搬送中に定着部３６において定着処理されることとなる。

前記Ｉ／Ｏ１１０には、ＧＵＩ（グラフィック・ユーザー・インターフェイス）１１８が接続されている。ＧＵＩ１１８は、ユーザーからの入力指示を受け付け、かつユーザーへ画像形成処理に関する情報を報知する役目を有している。

ところで、本実施の形態では、上記画像形成装置１０において、画像形成処理の状態、例えば高濃度画像、低濃度画像のバランスの偏り等に起因してＴＣが劣悪（機内汚れやキャリア飛散等）になる場合がある。そこで、所定の枚数毎に基準像（以下、「パッチ」という）を生成するようにしている。前記パッチは、図１に示す中間転写ベルト２２に形成され、濃度センサ１２６によって検出されるようになっている。この検出値に基づいてトナー補給量を制御することで、前記ＴＣの安定化を図っている。すなわち、パッチの濃度はＴＣの安定化には重要な要素となっている。

図３には、上記で説明した画像形成制御コントローラ１００におけるトナー補給量の制御を実行するための機能ブロック図が示されている。なお、この機能ブロック図は、画像形成制御コントローラ１００のハード構成を限定するものではなく、あくまでも、機能別に分類したものである。

画像形成制御部１１４は、前記所定の枚数を表すＰＶ（プリントボリューム）をカウントするＰＶカウンタ１２０、現像ロール制御部１２２、パッチ生成部１２４、濃度センサ１２６、トナー補給制御部１２８を備えている。なお、画像形成制御部１１４に含まれているものとして、上記のＰＶカウンタ１２０、現像ロール制御部１２２、パッチ生成部１２４、濃度センサ１２６、トナー補給制御部１２８は一例にすぎず、先述したように搬送制御部、露光制御部、現像制御部、転写制御部、定着制御部等も含まれる。

ＰＶカウンタ１２０は、プリント枚数をカウントする。ＰＶカウンタ１２０は、パッチ形成時期判定部１３０と接続されている。ＰＶカウンタ１２０は、プリント枚数のカウント情報をパッチ形成時期判定部１３０へ出力する。

パッチ形成時期判定部１３０は、カウント情報に基づいて、パッチ形成時期であるか否かを判定する。具体的には、カウント情報から所定の用紙サイズで所定のプリント枚数（例えば、Ａ４用紙、１００００枚印刷）を検知すると、パッチ形成時期であると判定する。パッチ形成時期判定部１３０は、現像ロール制御部１２２と接続されている。パッチ形成時期判定部１３０は、判定時期であることを現像ロール制御部１２２へ出力する。

現像ロール制御部１２２は、パッチ生成部１２４、と接続されている。現像ロール制御部１２２は、パッチ形成時期判定部１３０からの入力に基づき、パッチ生成部１２４へパッチ生成命令信号を出力する。

パッチ生成部１２４は、パッチ生成命令信号に基づいて、基準となるパッチを生成する。図示しない露光制御部や現像制御部等を制御することにより、予め設定された設定値に基づいてパッチが生成される。

パッチは、例えば中間転写ベルト２２に、予め設定された像密度Ｃｉｎ（input Coverage）に基づいて、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の現像剤毎に生成される。各パッチが生成されると、濃度センサ１２６がＲＡＤＣ（Ratio Auto Density Control）をそれぞれ検出する。なお、ＲＡＤＣは中間転写ベルト２２のベース面の濃度とパッチ濃度との比を表す。

濃度センサ１２６は、濃度センサ検出値取込部１３２と接続されている。濃度センサ１２６は、検出した各ＲＡＤＣを濃度センサ検出値取込部１３２へ出力する。濃度センサ検出値取込部１３２は、トナー補給量設定部１３４と接続されている。濃度センサ検出値取込部１３２は、取り込んだ各ＲＡＤＣをトナー補給量設定部１３４へ出力する。

トナー補給量設定部１３４には、ＲＡＤＣ−補給量マップメモリ１３６が接続されている。図４には、ＲＡＤＣとトナー補給量との関係を示すＲＡＤＣ−補給量マップが示されており、ここではパッチ濃度が濃いときにＲＡＤＣが低くなり、パッチ濃度が薄いときにＲＡＤＣが高くなる正反射型の濃度センサ１２６を用いた場合を示している。具体的には、ＲＡＤＣが高いほどトナー補給量は多くなるように設定されており、ＲＡＤＣが低いほどトナー補給量は少なくなるように設定されている。なお、本実施の形態ではトナーを補給することでＲＡＤＣを調整しているが、これに限らず、撹拌動作やトナー排出を併用してもよい。

トナー補給量設定部１３４は、ＲＡＤＣ−補給量マップに基づいて、トナー補給量を設定する。トナー補給量設定部１３４は、トナー補給量送出部１３８と接続されている。トナー補給量設定部１３４は、設定したトナー補給量をトナー補給量送出部１３８へ出力する。

トナー補給量送出部１３８は、トナー補給制御部１２８と接続されている。トナー補給量送出部１３８は、トナー補給制御部１２８へトナー補給量を出力する。これにより、トナー補給が実行される。

ところで、現像ユニット１５２に取り付けられる現像ロール１４０と感光体ドラム１２とを通過する閉回路（等価回路）（図５参照）では、適用される現像剤の物性を含めて磁気ブラシ抵抗（キャリアに依存する現像剤保持体の抵抗値）が異なる場合がある。なお、磁気ブラシ抵抗とは、トナーとキャリアを含む二成分現像剤を担持する現像ロール１４０と感光体ドラム１２とを含む閉回路の抵抗をいう。（図５（Ａ）参照）。この磁気ブラシ抵抗が変化するとＴＣも変動することとなる。

例えば、図６には、ＴＣとＲＡＤＣとの関係が示されている。ＲＡＤＣを目標値になるようにトナー供給量を調整する場合において、磁気ブラシ抵抗が低抵抗である現像剤のときには、ＴＣは図６（Ａ）に示す状態となる。一方、磁気ブラシ抵抗が高抵抗である現像剤のときには、ＴＣは図６（Ｂ）に示す状態となる。

通常、ＲＡＤＣに基づくトナー補給量は磁気ブラシ抵抗が設計値であることを前提として決められているため、図６に示すように磁気ブラシ抵抗が変化するとＴＣがばらつくこととなる。その結果、ＴＣが図６（Ｃ）に示す状態であると、ＢＣＯや白抜け等が生じる原因となり、ＴＣが図６（Ｅ）に示す状態であると、かぶりが発生する原因となる。

そこで、本実施の形態では磁気ブラシ抵抗の差によるＴＣのばらつきを相殺するために（図６（Ｄ）参照）、現像ロール１４０に印加するバイアス電圧の交流成分のピーク間電圧Ｖｐｐ（ピークトゥピーク）を変更するようにしている。

すなわち、図７に示される如く、磁気ブラシ抵抗の高低によってＶｐｐに基づくＲＡＤＣの検出値が異なっている。従って、現像剤の磁気ブラシ抵抗が分かれば、現像ロール１４０に印加する交流バイアスのＶｐｐを調整することで磁気ブラシ抵抗に依存しないパッチが生成される。なお、図７（Ａ）はＣｉｎ１００％、図７（Ｂ）はＣｉｎ５０％、図７（Ｃ）はＣｉｎ３０％を示しており、何れであっても同様の特性を表している。

図３に示される如く、画像形成制御部１１４の現像ロール制御部１２２は、前記パッチ形成時期判定部１３０からの入力に基づいて各現像ロール１４０を制御する。現像ロール制御部１２２は、予め設定されている所定のバイアスを各現像ロール１４０へ印加する。これにより、各現像ロール１４０に流れる電流を検出する。

現像ロール制御部１２２は、磁気ブラシ抵抗情報取得部１４２と接続されている。現像ロール制御部１２２は、検出した各現像ロール１４０の電流値を磁気ブラシ抵抗情報取得部１４２へ出力する。

磁気ブラシ抵抗情報取得部１４２は、磁気ブラシ抵抗演算部１４４と接続されている。磁気ブラシ抵抗情報取得部１４２は、磁気ブラシ抵抗演算部１４４へ取得した各現像ロール１４０の電流値を出力する。

磁気ブラシ抵抗演算部１４４は、取得した各現像ロール１４０の電流値と予め設定されている電圧とに基づいて、各現像剤の磁気ブラシ抵抗を演算する。磁気ブラシ抵抗演算部１４４は、パッチ生成時Ｖｐｐ設定部１４６と接続されている。磁気ブラシ抵抗演算部１４４は、演算した各現像剤の抵抗値をパッチ生成時Ｖｐｐ設定部１４６へ出力する。

また、パッチ生成時Ｖｐｐ設定部１４６は、抵抗値−Ｖｐｐマップメモリ１４８と接続されている。パッチ生成時Ｖｐｐ設定部１４６は、抵抗値−Ｖｐｐマップに基づき、現像ユニット１５２毎にパッチ生成時のＶｐｐを決定する。磁気ブラシ抵抗が大の場合にはＶｐｐも大に決定され、磁気ブラシ抵抗が小の場合にはＶｐｐも小に決定される。

図３に示される如く、パッチ生成時Ｖｐｐ設定部１４６は、Ｖｐｐデータ送出／パッチ生成指示部１５０と接続されている。パッチ生成時Ｖｐｐ設定部１４６は、セットした各現像ロール１４０のＶｐｐを、Ｖｐｐデータ送出／パッチ生成指示部１５０へ出力する。

Ｖｐｐデータ送出／パッチ生成指示部１５０は、パッチ生成部１２４と接続されている。Ｖｐｐデータ送出／パッチ生成指示部１５０は、入力に基づきパッチ生成部１２４へ各データとパッチ生成指示を出力する。これにより、パッチ生成部１２４で生成されたパッチを検知した濃度に基づいてトナー補給量が決定される。

以下に本実施の形態の作用を図８のフローチャートに従い説明する。

図８には、ＴＣ制御ルーチンを示すフローチャートである。

ステップ２００では、ＴＣ制御時期であるか否かが判断される。ステップ２００で否定判定されるとこのルーチンは終了する。一方、ステップ２００で肯定判定されると、ステップ２０２へ移行して、磁気ブラシ抵抗に依存しないＶｐｐを読み出しステップ２０４へ移行する。

前記磁気ブラシ抵抗に依存しないＶｐｐは図９に示されるように、現像ユニット１５２が交換されるときに実行されるＶｐｐ設定処理によって設定される。

図９は、Ｖｐｐ設定処理制御ルーチンを示しており、図５に示されるような現像ロール１４０と感光体ドラム１２とを含む閉回路を用いている。

ステップ２１９では、現像ユニット１５２が交換されたか否かが判断され、否定判定された場合は、このルーチンは終了する（図８のステップ２０４へ移行）。一方、ステップ２１９で肯定判定されると、ステップ２２０へ移行して、前記閉回路に所定の電圧を印加する（閉回路内のＡＣバイアス電源１５８）。

次のステップ２２２では、閉回路内の電流計１５８で電流値を計測し、ステップ２２４へ移行する。

ステップ２２４では、計測した電流値に基づいて磁気ブラシ抵抗を演算し、ステップ２２６へ移行する。

ステップ２２６では、図３の抵抗値−Ｖｐｐマップメモリ１４８に記憶された抵抗値−Ｖｐｐマップに基づいて前記演算された磁気ブラシ抵抗からＶｐｐを設定し、このルーチンは終了する（図８のステップ２０４へ移行）。

ステップ２０４では、基準となるパッチが生成される。このとき、前記ステップ２０２（又は前記ステップ２２６）で決定されたＶｐｐに基づいて、現像剤毎にパッチが生成されることとなる（例えば、像密度Ｃｉｎ５０％）。

次のステップ２０６では、濃度センサ１２６により前記ステップ２０４で生成された各パッチのＲＡＤＣが読み取られ、ステップ２０８へ移行する。

ステップ２０８では、トナー補給量が決定される。このとき、予め設定されているＲＡＤＣとトナー補給量との関係を示すマップ（図４参照）からトナーの補給量が決定される。

次のステップ２１０では、前記ステップ２０８で決定されたトナー補給量に基づきトナー補給処理がなされる。これにより、ＴＣ制御が実行されこのルーチンは終了する。

なお、本実施の形態では、現像ロール１４０に印加するバイアス電圧のＶｐｐについて設定可能範囲を設けなかったが、画像形成装置１０によってはＶｐｐの設定範囲が定まっているものがある。かかる場合に、予めセットされている像密度Ｃｉｎと磁気ブラシ抵抗とに基づいて出されたＶｐｐが上記設定可能範囲に含まれなかったとき、パッチの像密度Ｃｉｎを変更することでＶｐｐを設定可能範囲に含まれるようにする。

例えば、図１０に示される如く、Ｖｐｐの設定可能範囲が１４００ｖ〜２２００ｖの場合で、Ｃｉｎ５０％、かつＹ色の現像剤の磁気ブラシ抵抗がＹ＝「７．５乗（７．５×１０^５）」を検出したとき、抵抗値−ＶｐｐマップによるとＶｐｐは１．０ｋｖとなる（図１０（Ａ）参照）。このとき、Ｖｐｐは設定可能範囲に含まれないため、像密度をＣｉｎ３０％へ変更する。この結果、Ｙ色の磁気ブラシ抵抗はＹ＝７．５乗なので、Ｖｐｐは１．４ｋｖとなり（図１０（Ａ’）参照）、Ｖｐｐは設定可能範囲に含まれることとなる。

また、本実施の形態では、各現像ユニット１５２が独立にＡＣバイアス電源１５４を有することを前提としたが、複数の現像ユニット１５２に対してＡＣバイアス電源１５４を共用するようにしてもよい。この場合、算出された各現像ロール１４０のＶｐｐ（Ｖｐｐ_Ｙ、Ｖｐｐ_Ｍ、Ｖｐｐ_Ｃ）の平均値（（Ｖｐｐ_Ｙ＋Ｖｐｐ_Ｍ＋Ｖｐｐ_Ｃ）／３）をパッチ生成時のＶｐｐ_Ａと設定すればよい。

さらに、平均値を得た上で、各現像ユニット１５２のＶｐｐ（Ｖｐｐ_Ｙ、Ｖｐｐ_Ｍ、Ｖｐｐ_Ｃ）とＶｐｐ_Ａとの差分を算出し、この差分に応じてパッチの像密度（Ｃｉｎ）を変更すれば各現像ユニット１５２に対応した最適なＶｐｐに、より近づけることができる。

具体的には、予めパッチの像密度がＣｉｎ５０％にセットされ、かつ各現像ユニット１５２のＡＣバイアス電源１５４がＹＭＣで共用の場合において、Ｙの現像剤の磁気ブラシ抵抗がＹ＝７．５乗を検出したとき、抵抗値−ＶｐｐマップによるとＶｐｐは１．０ｋｖとなる。また、Ｍの現像剤の磁気ブラシ抵抗がＭ＝「８．５乗」を検出したときのＶｐｐは１．４ｋｖとなる。さらに、Ｃの現像剤の磁気ブラシ抵抗がＣ＝「９．８乗」を検出したときのＶｐｐは１．８ｋｖとなる。この上で、パッチ生成時Ｖｐｐ設定部１４６は、平均をとってＶｐｐ_Ａ＝１．４ｋｖをセットする。

このとき、Ｍは算出したＶｐｐ（１．４ｋｖ）とＶｐｐ_Ａとに差がないので像密度Ｃｉｎ＝５０％のままセットされる。一方、Ｙは算出したＶｐｐ（１．０ｋｖ）に対してＶｐｐ_Ａ＝１．４ｋｖなので、像密度をＣｉｎ５０％からＣｉｎ３０％へ変更する。また、Ｃは算出したＶｐｐ（１．８ｋｖ）に対してＶｐｐ_Ａ＝１．４ｋｖなので、像密度をＣｉｎ５０％からＣｉｎ１００％へ変更する。

また、算出された各現像ロール１４０のＶｐｐ（Ｖｐｐ_Ｙ、Ｖｐｐ_Ｍ、Ｖｐｐ_Ｃ）の平均値Ｖｐｐ_Ａをパッチ生成時の設定値とする、或いはその平均値Ｖｐｐ_ＡをＣｉｎに基づいて変更した最適値をパッチ生成時の設定値としたが、各現像ユニットでのパッチ生成時期をずらして、それぞれの最適なＶｐｐ（Ｃｉｎ一定）に設定するようにしてもよい。

さらに、本実施の形態では、出荷後を前提として現像ユニット１５２の交換の際に現像剤の磁気ブラシ抵抗を演算するようにしたが、出荷前に磁気ブラシ抵抗を演算し、例えばＲＦＩＤ（無線タグ等）を現像ユニット１５２に貼り付けその演算結果を記憶させ、読み出して適用するようにしてもよい。出荷前に磁気ブラシ抵抗を演算する場合、図５に示した感光体ドラム１２は、アルミ製等の導電性金属管であってもよい。

さらに、所定のタイミングで磁気ブラシ抵抗を演算しなくても、演算した値を格納しておくようにしてもよい。例えば、前記現像ユニット１５２に取り付けられたメモリ等でもよいし、画像形成装置１０に設けられたメモリ等でもよい。

また、本実施の形態ではパッチ生成時のＶｐｐを設定する場合、出荷当初のＶｐｐの値を基準として設定してもよいし（デフォルトＶｐｐ基準）、更新されたＶｐｐを基準として設定しても良い（更新Ｖｐｐ基準）。

本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の制御系のハード構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係る画像形成装置のＴＣ制御を実行するための機能ブロック図である。 本実施の形態に係る画像形成装置のＲＡＤＣとトナー補給量との関係を示すＲＡＤＣ−補給量マップである。 本実施の形態に係る画像形成装置の磁気ブラシ抵抗を示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置のＴＣとＲＡＤＣとの関係を示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置のＣｉｎ毎のＶｐｐとＲＡＤＣとの関係を示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置のＴＣ制御ルーチンを示すフローチャートである。 本実施の形態に係る画像形成装置のＶｐｐ設定処理制御ルーチンを示すフローチャートである。 本実施の形態に係る画像形成装置の抵抗値−Ｖｐｐマップである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ａ〜１２ｄ 感光体ドラム（像保持体）
１４ａ〜１４ｄ 帯電装置
１６ａ〜１６ｄ 光走査装置
１８ａ〜１８ｄ １次転写ロール
２０ａ〜２０ｄ 感光体ドラムクリーニング装置
２２ 中間転写ベルト
２４ａ〜２４ｄ テンションロール
２６ ドライブロール
２８ バックアップロール
３０ ２次転写ベルト
３２ ２次転写ロール
３４ 用紙
３６ 定着部
３８ａ、３８ｂ 中間転写ベルトクリーニング装置
４０ａ〜４０ｄ 現像器
１００ 画像形成制御コントローラ
１０２ メインコントローラ
１０４ ＣＰＵ
１０６ ＲＡＭ
１０８ ＲＯＭ
１１０ Ｉ／Ｏ
１１２ バス
１１４ 画像形成制御部
１１８ ＧＵＩ
１２０ ＰＶカウンタ
１２２ 現像ロール制御部
１２４ パッチ生成部（基準像生成手段）
１２６ 濃度センサ（濃度検出手段）
１２８ トナー補給制御部
１３０ パッチ形成時期判定部
１３２ 濃度センサ検出値取込部（補給動作制御手段）
１３４ トナー補給量設定部（補給動作制御手段）
１３６ ＲＡＤＣ−補給量マップメモリ（補給動作制御手段）
１３８ トナー補給量送出部（補給動作制御手段）
１４０ 現像ロール（現像ユニット）
１４０ａ〜１４０ｄ 現像ロール（現像ユニット）
１４２ 磁気ブラシ抵抗情報取得部
１４４ 磁気ブラシ抵抗演算部
１４６ パッチ生成時Ｖｐｐ設定部（振幅決定手段）
１４８ 抵抗値−Ｖｐｐマップメモリ
１５０ Ｖｐｐデータ送出／パッチ生成指示部
１５２ 現像ユニット（現像ユニット）
１５２ａ〜１５２ｄ 現像ユニット（現像ユニット）
１５４ ＡＣバイアス電源
１５８ 電流計

Claims (7)

1. トナーとキャリアを備えた二成分現像剤を収容する現像部、及び交流バイアスを印加された現像剤保持体を備え、前記現像剤保持体を介してトナーを静電潜像が形成された像保持体へ供給して当該静電潜像を現像するための現像ユニットと、
   少なくとも現像ユニットの装着時に、前記二成分現像剤に含まれるキャリアに依存する現像剤保持体の抵抗値に基づいて、前記基準像を生成するときの前記交流バイアスの振幅を決定する振幅決定手段と、
   予め設定された時期に、前記振幅決定手段で決定された交流バイアスの振幅の下で基準像を生成する基準像生成手段と、
   前記基準像生成手段により生成された基準像の濃度を検出する濃度検出手段と、
   前記濃度検出手段で検出した基準像の濃度に基づき、前記トナーの補給動作を制御して前記トナーの電荷量を含むトナー濃度を所定の範囲内に維持する補給動作制御手段と、
   を有する画像形成装置。
2. 前記キャリアに依存する現像剤保持体の抵抗値により決定された交流バイアスの振幅が調整可能な許容範囲を逸脱している場合に、前記基準像の像密度を変更する像密度変更手段をさらに有する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記現像剤保持体に流れる電流を検知することによって前記キャリアに依存する現像剤保持体の抵抗値を取得する請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記振幅決定手段は、複数の現像ユニットが交流バイアスを印加する交流電源を共用する場合に、各現像ユニットの振幅を仮値として算出し、各仮値に基づいて複数の現像ユニットに印加する交流バイアスの振幅を決定する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の画像形成装置。
5. 前記像密度変更手段は、前記現像ユニット毎に、前記仮値と前記決定された振幅との差分に応じて基準像の像密度を変更する請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記キャリアに依存する現像剤保持体の抵抗値データが、前記現像ユニットに取り付けられた記憶媒体に記憶されている請求項１〜請求項５の何れか１項記載の画像形成装置。
7. コンピュータを、請求項１〜請求項６のいずれか１項記載のトナー濃度制御として機能させるためのトナー補給制御プログラム。

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