JP2011232421A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明によれば、電源ＯＮしてからの使い方によらず、搬送速度切替え時における画像濃度の変動を抑制することができるとともに、ユーザビリティがよく、現像剤の劣化を抑制できる。
【解決手段】本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、トナー及びキャリアからなる現像剤を収納する現像容器と、前記現像容器内の現像剤を搬送する搬送部材と、前記搬送部材の搬送速度の速度切替え制御を行う駆動制御部と、前記現像容器内の現像剤の透磁率を利用しトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、前記トナー濃度検出手段へ制御電圧を入力し、前記トナー濃度検出手段から出力される出力電圧を受信するトナー濃度制御部と、を有する画像形成装置において、前記駆動制御部により前記搬送部材の搬送速度の速度切替えを行う際に、速度切替え後の搬送速度における出力電圧が、速度切替え前の搬送速度において最後に受信した出力電圧になるように、速度切替え後の搬送速度における制御電圧を調整することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式を用いたコピー、ファックス、プリンターなどの画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置に用いられる現像装置として、トナーとキャリアにて構成されている２成分現像剤を用いたものがある。２成分現像剤のトナー濃度（トナーとキャリアの比率）を適切な範囲に維持することで、鮮明な画像が安定して得られる。トナー濃度が適切な範囲から外れると、白地部へのかぶりやキャリア付着、トナー飛散、濃度薄などの不具合が生じる。そこで、トナー濃度検出手段により、搬送部材により攪拌・搬送される現像剤のトナー濃度を検出し、現像剤の補給、交換のタイミングを調整してトナー濃度を制御している。

また、従来の画像形成装置として、高画質化と様々なメディアへの画像形成するために画像形成速度の異なる複数の画像形成モードを備えている。これら複数の画像形成モードは、感光体ドラムの回転数およびプロセス速度を変更し、画像形成速度を変えている。また、現像装置内に設けられた搬送部材の搬送速度も変更している。搬送速度に応じて検知される現像剤のかさ密度等が異なるため、トナー濃度検出手段のトナー濃度検出結果は変わってくる。

そこで、特許文献１では、新しい現像剤に交換したときに、搬送速度毎のトナー濃度を検出し、検出値を基準トナー濃度に設定して、現像剤のトナー濃度を制御している。また、特許文献２では、画像形成装置の電源ＯＮした際のウォームアップ時に、搬送速度毎のトナー濃度を検出し、検出値を基準トナー濃度に設定して、現像剤のトナー濃度を制御している。

特開２００６−２６８０３４号公報 特開２００３−２８０３５５号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、現像剤を交換した初期には精度良くトナー濃度検出できる。しかし、繰り返し画像形成を行った耐久後に搬送速度を切替えた際に、初期に設定した基準トナー濃度を用いているため、適切なトナー濃度制御が行えない。このため、耐久後に搬送速度を切替えた際に、出力される画像の画像濃度が変動してしまう。すなわち、初期と耐久後では、現像剤の流動性やかさ密度、帯電量などの状態が異なり、同じトナー濃度の現像剤であっても透磁率が変化している。このため、トナー濃度検出手段のトナー濃度検出結果が変わってくるので、基準トナー濃度を変える必要がある。

ユーザーが目にする品質は、画像濃度である。そのため、搬送速度が切り替わった時に画像濃度が変化する事は避けなければならない。画像濃度はトナー濃度と大きく関係するため、画像濃度を安定させるには、トナー濃度を安定させる事が必要である。

特許文献２の技術では、初期から耐久後まで電源がＯＮ状態であることは少ないため、途中で電源ＯＮした際に、現像剤の耐久に合わせて新たに基準トナー濃度が設定される。このため、特許文献２では、特許文献１と比較すれば画像濃度の変動は軽減される。

しかし、電源ＯＮしてからの使われ方によっては、出力される画像の画像濃度が変動してしまう。例えば、朝に電源をＯＮしてから、電源をＯＦＦすることなく繰り返し画像形成を行った後、搬送速度を切替えた場合である。繰り返し画像形成を行った現像剤は、摩擦帯電が繰り返し行われた状態であり、摩擦帯電がしばらく行われていない朝の状態と現像剤の帯電量、流動性や、かさ密度が異なってくるためである。

さらに、電源ＯＮの度に搬送速度毎の調整を行うと、電源ＯＮから１枚目をプリントするまでの時間（＝ファーストプリントタイム）が長くなり、ユーザビリティが低下してしまう。また、電源ＯＮの度に、搬送速度を変更してトナー濃度検出を行うため、現像剤の空回転時間が増加し、現像剤の劣化が促進されてしまう。特許文献１においても初期設定時の空回転時間が長いため、現像剤の劣化が促進されてしまう。

そこで本発明は、電源ＯＮしてからの使い方によらず、搬送速度切替え時における画像濃度の変動を抑制することができるとともに、ユーザビリティがよく、現像剤の劣化を抑制できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、トナー及びキャリアからなる現像剤を収納する現像容器と、前記現像容器内の現像剤を搬送する搬送部材と、前記搬送部材の搬送速度の速度切替え制御を行う駆動制御部と、前記現像容器内の現像剤の透磁率を利用しトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、前記トナー濃度検出手段へ制御電圧を入力し、前記トナー濃度検出手段から出力される出力電圧を受信するトナー濃度制御部と、を有する画像形成装置において、前記駆動制御部により前記搬送部材の搬送速度の速度切替えを行う際に、速度切替え後の搬送速度における前記出力電圧が、速度切替え前の搬送速度において最後に受信した出力電圧になるように、速度切替え後の搬送速度における前記制御電圧を調整することを特徴とする。

本発明によれば、速度切替えの際に速度切替え前の搬送速度において最後に受信した出力電圧になるように、速度切替え後の搬送速度における制御電圧を調整する。これにより、電源ＯＮしてからの使い方によらず、搬送速度切替え時における画像濃度の変動を抑制することができるとともに、ユーザビリティがよく、現像剤の劣化を抑制できる。

第一実施形態に係る現像装置の断面概略図である。 第一実施形態に係る現像装置とトナー濃度検出手段の動作を制御する制御部のブロック図である。 第一実施形態に係る制御フローチャートである。 第一実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 第三実施形態に係る制御フローチャートである。

[第一実施形態]
本発明に係る画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。図４は本実施形態に係る電子写真画像形成装置の構成図である。図４に示すように、画像形成装置は、感光体ドラム（像担持体）３を回転自在に設け、感光体ドラム３を一次帯電器４で一様に帯電する。帯電した一次帯電器４は、レーザのような発光素子５によって情報信号を露光され、静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置３２で現像剤により現像されてトナー像として可視像化される。トナー像は、転写帯電器６によりシート７に転写され、定着装置８にて定着される。転写後に感光体ドラム３上に残った転写残トナーはクリーニング装置９により除去される。

図１は現像装置の構成図である。図１に示すように、現像装置３２は、隔壁４４によって現像剤流路である現像室Ｒ１と攪拌室Ｒ２に区画された現像容器３１を備えている。現像容器３１は、トナー及びキャリアからなる現像剤を収納する。現像室Ｒ１と攪拌室Ｒ２にはそれぞれ攪拌搬送スクリュー（搬送部材）３６、３７が回転可能に設けられている。現像室Ｒ１内のスクリュー３６の現像剤搬送方向と、攪拌室Ｒ２内のスクリュー３７の現像剤搬送方向は、逆方向となっている。隔壁４４には図中手前側と奥側に開口が設けられている。この２つの開口で現像室Ｒ１と攪拌室Ｒ２との間で現像剤３５の受け渡しが行われる。現像室Ｒ１の開口部３０には、矢印方向に周速度Ｖｂで回転する現像スリーブ（現像剤担持体）３８が設けられている。現像スリーブ３８は、矢印方向に周速度Ｖａで回転する感光体ドラム３と微小間隔をおいて対向配置されている。現像スリーブ３８の内部には磁石２９が固定配置されている。現像スリーブ３８は、現像容器３１の開口部上端に設けられた層厚規制ブレード４１にて現像剤３５が適正な層厚に規制された後、現像剤３５を現像領域に担持搬送する。現像スリーブ３８に担持された現像剤の磁気ブラシは現像領域で感光体ドラム３に接触し、静電潜像はこの現像領域で現像される。

トナー濃度検知センサ（トナー濃度検出手段）４３は、検知面（検知表面）４３ａ上の一定体積の現像剤３５の透磁率をインダクタンスを利用して検知して、トナー濃度（Ｔ／Ｃ比；トナーとキャリアの比率）を検出する。トナー濃度検出手段４３は、攪拌室Ｒ２の側面でかつスクリュー３７に近接した場所に配置されているが、これに限らない。例えば、検知面４３ａにトナー濃度検知が可能な程度の厚さの現像剤が存在し、かつスクリュー回転時に現像剤が流動する場所であればよい。

（現像装置３２とトナー濃度検知センサ４３の制御）
図２は現像装置３２とトナー濃度検知センサ４３の動作を制御する制御部のブロック図である。図２に示す総合制御部１０５、トナー濃度制御部１００、駆動制御部１１１は、ＣＰＵとメモリから構成される。トナー濃度制御部１００は、トナー濃度検知センサ４３へ制御電圧Ｖｃを入力し、トナー濃度検知センサ４３で検出した透磁率を出力電圧Ｖｏとして受信する。トナー濃度制御部１００で受信された出力電圧Ｖｏは、総合制御部１０５へ送られる。総合制御部１０５は、画像形成モードに合わせて駆動手段１１０を制御し、駆動手段１１０は現像装置３２を駆動する。画像形成モードとして、Ｓ１速のほかにＳ１速より遅いＳ２速、Ｓ２速よりも更に遅いＳ３速の３つのモードを有している。スクリュー３７の複数の搬送速度は、Ｓ１速で４５０ｒｐｍ、Ｓ２速で３００ｒｐｍ、Ｓ３速で１５０ｒｐｍとなっている。画像形成モードは、要求する画質、転写材の種類に応じて変更できる。これにより、総合制御部１０５は、スクリュー３６、３７の搬送速度の速度切替え制御を行っている。総合制御部１０５は、搬送速度に応じて、制御電圧Ｖｃの設定値を調整している。また、総合制御部１０５は、受信した出力電圧Ｖｏに基づいて、トナーの補給、停止を制御し、現像容器内のトナー濃度の制御を行う。

トナー濃度検知センサ４３は、トナー濃度が分かっている現像剤を用いて、制御電圧Ｖｃの初期調整（イニシャライズ）を行う。トナー濃度検知センサ４３は、検出範囲が０〜５．０Ｖのものを使用しており、初期調整（イニシャライズ）時に、制御電圧ＶｃをＶｃ１、Ｖｃ２・・・と多段階に変化させて出力電圧Ｖｏが２．５Ｖになるような制御電圧Ｖｃを決定している。なお、トナー濃度検知センサ４３の感度特性は、検出範囲を０〜５．０Ｖにおいて、ほぼ線形性となる特性がある。そこで、制御電圧ＶｃをＶｃ１、Ｖｃ２・・・と変化させた時の出力電圧Ｖｏ１、Ｖｏ２・・・を線形補間することによって、出力電圧Ｖｏが２．５Ｖになる制御電圧Ｖｃを決定している。

初期調整（イニシャライズ）は、画像形成速度が最も速い画像形成モード（以下、Ｓ１速と記載する）にて行う。Ｓ１速は、最も速いため、使用頻度が高い画像形成モードである。また、Ｓ１速は最も速い搬送速度であるため、初期設定にかかる時間も短くできる。

トナー濃度検知センサ４３で検知される現像剤は、スクリュー３７によって攪拌されている。スクリュー３７の搬送速度に応じて現像剤のかさ密度等が変化するため、トナー濃度検知センサ４３の出力電圧Ｖｏが変化する。そこで、搬送速度毎に制御電圧Ｖｃが最適になるよう調整する。

図３は本実施形態に係る制御フローチャートである。図３に示すように、画像形成のジョブが入ってくると（スタート：Ｓ５００）、総合制御部１０５が入力されたジョブが前回のジョブに対して画像形成モードが異なり、搬送速度の速度切替えが行われるか否かを判断する（Ｓ５０１）。速度切替えとは、Ｓ１速からＳ２、Ｓ１速からＳ３速、Ｓ２速からＳ３速、Ｓ３速からＳ２速への速度変更をいう。なお、Ｓ１速へ戻る速度変更も速度切替えとみなして、本実施形態の制御をしてもよい。しかし、Ｓ１速が使用頻度の高いモードであり、Ｓ２速、Ｓ３速は、使用頻度が高くないため、現像剤劣化に起因するトナー濃度検出の誤検知が発生するケースが少ない。このため、本実施形態では、かかる速度変更については本実施形態の制御は行わない。

Ｓ５０１において速度切替え有りと判断されたら、速度切替え制御を開始する（Ｓ５０２）。まず、トナー濃度制御部１００がメモリに記録されている速度切替え直前（最新）のＳ１速の出力電圧Ｉｎｄ＿ｌａｓｔ（速度切替え前の搬送速度において最後に記録した出力電圧）を読み出す（Ｓ５０３）。そして、速度切替え後の出力電圧Ｖｏ＿Ｓ２が、読み出した出力電圧Ｉｎｄ＿ｌａｓｔになるように、速度切替え後の制御電圧Ｖｃ＿Ｓ２をＶｃ＿Ｓ２＿１、Ｖｃ＿Ｓ２＿２と多段階に変化させてＶｃ＿Ｓ２を決定する（Ｓ５０４）。

この際、制御電圧Ｖｃ＿Ｓ２を３点以上のふりながら調整することもできるが、制御電圧Ｖｃ＿Ｓ２の変更や読み取りに時間がかかる。そのため、２点から制御電圧Ｖｃ＿Ｓ２を決定している。測定ポイント２点で精度よく制御電圧を決定するために、トナー濃度検知センサ４３の耐久枚数に応じた感度特性を把握してメモリ内にデータベースとして格納している。本実施形態のトナー濃度検知センサ４３の感度特性は線形である。そこで、Ｓ２速へ切り替わった時の制御電圧Ｖｃ＿Ｓ２をＶｃ＿Ｓ２＿１、Ｖｃ＿Ｓ２＿２と変化させた際の出力電圧Ｖｏ＿Ｓ２＿１、Ｖｏ＿Ｓ２＿２を検出する。感度特性が線形であるので制御電圧と出力電圧の関係を線形補間から求め、目標とする出力電圧Ｉｎｄ＿ｌａｓｔとなるＳ２速の制御電圧を算出している。以下、Ｓ５０４の動作内容を簡易イニシャライズという。

決定したＶｃ＿Ｓ２を用いて、トナー濃度検知センサ４３によりトナー濃度を検知し（Ｓ５０５）、検知したトナー濃度に基づいてトナー補給やその他の制御に反映させジョブを終了する（Ｓ５０６）。

このような制御フローにより、画像形成モードが切り替わった際に、切替前後において出力される画像の画像濃度の変動を抑制できる。すなわち、駆動制御部１１１によりスクリュー３７の搬送速度の速度切替えを行う際に、速度切替え後の出力電圧Ｖｏが、速度切替え前に最後に受信した出力電圧Ｉｎｄ＿ｌａｓｔになるように、速度切替え後の制御電圧Ｖｃを調整している。このため、速度切替えがあっても、速度切替え直前のトナー濃度検知と同じ精度で、トナー濃度を検知することができる。これにより、速度切替え前の画像濃度と速度切替え後の画像濃度の変動分を少なくする事ができる。

Ｓ２速からＳ３速への切り替えは、切替え前のＳ２速の直前（ｌａｓｔ）値を目指して調整する。同様に、Ｓ３速からＳ２速への切り替えは、切替え前のＳ３速の直前（ｌａｓｔ）値を目指して調整する。これにより、速度切替え前の画像濃度と速度切替え後の画像濃度の変動分を少なくする事ができる。

また、上述の制御電圧の調整は、画像形成動作中（搬送速度を切替えた後のシートの搬送開始から画像形成される前まで）に行う事ができるため、ダウンタイムは生じない。

なお、同じＳ１速のモードで長期間使用した場合には、現像剤の流動性やかさ密度、帯電量などの状態が異なり、同じトナー濃度の現像剤であっても透磁率が変化している。このため、トナー濃度検出手段のトナー濃度検出結果が変わってくる。そこで、Ｓ１速ではパッチ検を行い、出力画像の画像濃度が適切な濃度になるように、目標とする出力電圧Ｖｏを調整している。すなわち、画像濃度が薄くってきた場合には、現像剤の耐久によりトナー濃度検知センサ４３が正確にトナー濃度を検知できなくなっているため、トナー濃度検知センサ４３の検知誤差を考慮して、適切な画像濃度となるように、目標とする出力電圧Ｖｏを調整する。

パッチ検は、画像形成手段（感光体ドラム３、一次帯電器４、発光素子５、転写帯電器６、現像装置３２）を用いてシート７に形成したパッチ画像を、濃度検知手段（センサ）１０により濃度検知して行う。

なお、Ｓ１速は最も使用されるモードであるため、狙いどおりのトナー濃度で動作制御されている。Ｓ１速では、より的確にトナー濃度を制御し、画像上の不具合なく、かつ画像濃度が安定になるようにしている。具体的には、上述のごとく、所定タイミングで現像したトナー量を検出し、検出結果に応じて、トナー濃度の調整や、現像するために必要な電位設定値を変更するなどの手段を用いて画像濃度を安定にしている。また、画像形成の使用状況に応じて、現像剤の帯電量や流動性が異なってくるため、使用状況別の現像剤の特性をデータベースとして把握し、トナー濃度制御を行っている。すなわち、Ｓ１速はこのような制御を用いて、常に安定濃度で画像を形成した状態である。かつ、トナー濃度に関しても装置状況に適した状態に保たれている。

Ｓ２速、Ｓ３速のモードは同じモードで長期間使用することを想定していないため、同じモードで連続使用しても現像剤の劣化が生じず、誤検知は発生しない。このため、Ｓ２速、Ｓ３速のモードではパッチ検は行っていない。

このように、現像剤の耐久を考慮したパッチ検を行うことで、どのような耐久状況においても、トナー補給を適切に行うことができ、出力画像の画像濃度を適切な範囲とすることができる。これにより、白地部へのかぶりやキャリア付着、トナー飛散、濃度薄などの不具合を抑制して、鮮明な画像が安定して得ることができる。

（比較実験）
ウォームアップ時に、搬送速度毎のトナー濃度を検出し、検出値を基準トナー濃度に設定する従来例と、本実施形態との比較実験を行った。従来例と本実施形態の画像形成装置を用いて、同一環境下で、Ｓ１速にて１９００枚の画像を出力後にＳ２速にて１００枚出力するという画像形成を繰り返し行った。形成する画像は濃度変動や白地部のかぶりなどの不具合が確認できる画像とした。出力した画像を１００枚毎に、不具合が発生しているか否かを確認していった。同時に、トナー濃度検知センサの値と実際のトナー濃度を確認し、トナー濃度の誤検知量も確認した。トナー濃度の誤検知量とは、実際のトナー濃度に対する実際のトナー濃度とトナー濃度検知センサの値との差の割合とする。

従来例では、２００００枚過ぎからＳ１速からＳ２速に切り替え前後の画像において、トナー濃度の誤検知量が３．０％を超えてしまった。そのため、白地部へのかぶりが発生してしまった。また画像上の反射濃度も０．３変動し、濃度変動が悪化した。さらに画像を出力し続けると、２３０００枚でトナー濃度の誤検知量が４．０％を超え、トナー飛散が発生してしまった。本実施形態では、５２０００枚過ぎまで、トナー飛散は発生せず、白地部のかぶりや濃度変動が０．３を超えることはなかった。またトナー濃度の誤検知量も０．８％以内であった。

[第二実施形態]
本発明に係る画像形成装置の第二実施形態について説明する。本実施形態の画像形成装置は、上記第一実施形態の簡易イニシャライズ（Ｓ５０４）を更に簡略化したものである。本実施形態では、メモリに各搬送速度における画像形成装置の耐久状況に応じた感度特性（制御電圧Ｖｃと出力電圧Ｖｏとの関係）をデータベースとして格納している。

本実施形態の簡易イニシャライズでは、あるＶｃ＿Ｓ２にて出力電圧Ｖｏ＿Ｓ２を読み込み、データベースを参照して、この１点の測定ポイント（１つの制御電圧）からＳ１速の出力電圧Ｉｎｄ＿ｌａｓｔにあるＶｃ＿Ｓ２を設定する。

調整の際のＶｃ＿Ｓ２は、Ｖｃ＿Ｓ１から所定量変更させた値を用いてもよいし、データベースから仮決定してもよい。参照するデータベースは、それまでの画像形成枚数や補給したトナー量などを積算してあり、データベースの参照精度を高めている。

第一実施形態の簡易イニシャライズでは制御電圧２点からＶｃ＿Ｓ２を決定していた。これに対し、本実施形態の簡易イニシャライズでは、上述のごとくデータベースを用いることにより制御電圧１点のみからＶｃ＿Ｓ２を決定できる。このため、簡易イニシャライズ時間を半分に短縮できる。また、制御電圧Ｖｃ＿Ｓ２の設定から出力電圧Ｖｏ＿Ｓ２の読み取りまでの時間を短くし、ＣＰＵやメモリに対する負荷を減らすことができる。ＣＰＵの負荷が少ないため、トナー濃度検知センサ４３を用いる他の制御等の他の動作を平行して進めることができるようになる。

（比較実験）
上記第一実施形態と同様に、ウォームアップ時に、搬送速度毎のトナー濃度を検出し、検出値を基準トナー濃度に設定する従来例と、本実施形態との比較実験を行った。

従来例では、２００００枚から現像剤の劣化が原因と思われる白地部へのかぶりと、トナー飛散が発生してしまった。それに対して、本実施形態では、５４０００枚過ぎても白地部のかぶりやトナー飛散は発生しなかった。

以上より、本実施形態においても、上記第一実施形態と同様に、画像形成モードが切り替わった際に、切替前後において出力される画像の画像濃度の変動を抑制できる。また、トナー補給を適切に行うことができ、出力画像の画像濃度を適切な範囲とすることができる。これにより、白地部へのかぶりやキャリア付着、トナー飛散、濃度薄などの不具合を抑制して、鮮明な画像が安定して得ることができる。また、上述の制御電圧の調整は、搬送速度を切替えた後のシートの搬送開始から画像形成される前までに行う事ができるため、ダウンタイムは生じない。

[第三実施形態]
本発明に係る画像形成装置の第三実施形態について、図を用いて説明する。図５は本実施形態に係る制御フローチャートである。図５に示すように、本実施形態の画像形成装置は、上記第一実施形態の制御フローのＳ５００とＳ５０１との間に、長期間放置した場合の制御（Ｓ６０１、Ｓ６０２）を設けたものである。長期放置とは、現像剤の帯電量が変化するような時間（例えば１昼夜以上）使われずに放置された場合などをいう。総合制御部１０５は、画像形成装置の動作していない時間を検出する時間検出部として機能する。

画像形成のジョブが入ってくると（スタート：Ｓ５００）、総合制御部１０５に記録された時間により長期放置されたか否かを判断する（Ｓ６０１）。本実施形態では、１０時間以上使用されていない状態を長期放置とする。

Ｓ６０１で長期放置がされていないと判断された場合には、準備動作を行わず、Ｓ５０５のフローを行う。Ｓ６０１で長期放置がされたと判断された場合（長期放置後の１回目にＳ２速など速度切替えのジョブが入った場合）には、準備回転動作中に、長期放置前の搬送速度（Ｓ１速）、長期放置前の制御電圧Ｖｃで、出力電圧Ｖｏを検出する。この出力電圧Ｖｏを出力電圧Ｉｎｄ＿ｌａｓｔとして記録する（Ｓ６０２）。そして、Ｓ５０１のフローを行う。

なお、このように準備回転動作中にトナー濃度検出を行う制御に変えて、データベースを用いて出力電圧Ｉｎｄ＿ｌａｓｔを決定してもよい。このデータベースは、放置時間とトナー濃度検知センサ４３の特性のデータを格納したものである。この場合、Ｓ６０１にて放置時間を読み出し、データベースを参照し、放置後の出力電圧Ｉｎｄ＿ｌａｓｔを決定する（Ｓ６０２）。

上述のごとく、長期放置の場合は、上述のように、長期放置前と長期放置後でトナー濃度検知センサ４３の出力電圧Ｖｏが異なるため、長期放置時間に応じて、出力電圧の補正を行う。これにより、長期放置によりトナー濃度検知センサ４３の出力電圧Ｖｏがずれてもトナー濃度を適切な範囲とすることができる。

すなわち、頻繁に使用されている時の現像剤の状態と、土日など休暇後の朝一など使用されない時間が長かった直後の場合では、トナー濃度検知センサ４３の出力電圧Ｖｏが変わる。長期使用されていない後（長期放置後）の１回目の出力電圧Ｖｏは放置前と値がずれている可能性がある。そして、直前の出力電圧Ｉｎｄ＿ｌａｓｔとして長期放置前の出力電圧を参照してしまうと、長期放置による現像剤の耐久状況を考慮する事が出来ず、正確にトナー濃度を検知できなくなっている。そこで、本実施形態では、長期放置による現像剤の耐久状況に起因するトナー濃度検知センサ４３の検知誤差を考慮して、適切な画像濃度となるように、目標とする出力電圧Ｖｏを調整する。特に、長期放置直後に速度切替えが行われた際に、検知誤差が発生する。本実施形態では、このような検知誤差を考慮することで、トナー濃度を適切な範囲とすることができる。

（比較実験）
上記第一実施形態と同様に、上記第一実施形態と本実施形態の比較実験を行った。上記第一実施形態では５２０００枚過ぎまで、不具合画像の発生なく画像形成できた。しかし、４６０００枚を過ぎたあたりから、１０時間以上放置した後の濃度変動や白地部のかぶりが若干、悪化していた。そして、５４０００枚過ぎから、１０時間以上放置された直後にＳ２速への切り替え画像を出力すると、濃度変動と白地部へのかぶりが更に悪化した。それに対して、本実施形態では、７４０００枚過ぎるまで長期放置や速度切り替え時も含め、濃度変動や白地部へのかぶりは発生しなかった。

なお、本実施形態の長期間放置した場合の制御は、上記第二実施形態にも適用できる。本実施形態によれば、上記第一、第二実施形態の効果を得ることができるとともに、長期放置直後においても、切替前後において出力される画像の画像濃度の変動を抑制できる。また、白地部へのかぶりやキャリア付着、トナー飛散、濃度薄などの不具合を抑制して、鮮明な画像が安定して得ることができる。

Ｒ１ …現像室
Ｒ２ …攪拌室
Ｖｃ …制御電圧
Ｖｏ …出力電圧
３ …感光体ドラム
４ …一次帯電器
５ …発光素子
６ …転写帯電器
７ …シート
８ …定着装置
９ …クリーニング装置
２９ …磁石
３０ …開口部
３１ …現像容器
３２ …現像装置
３５ …現像剤
３６、３７ …スクリュー（搬送部材）
３８ …現像スリーブ
４１ …層厚規制ブレード
４３ …トナー濃度検知センサ（トナー濃度検出手段）
４３ａ …検知面
４４ …隔壁
１００ …トナー濃度制御部
１０５ …総合制御部
１１０ …駆動手段
１１１ …駆動制御部

Claims (5)

1. トナー及びキャリアからなる現像剤を収納する現像容器と、
   前記現像容器内の現像剤を搬送する搬送部材と、
   前記搬送部材の搬送速度の速度切替え制御を行う駆動制御部と、
   前記現像容器内の現像剤の透磁率を利用しトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、
   前記トナー濃度検出手段へ制御電圧を入力し、前記トナー濃度検出手段から出力される出力電圧を受信するトナー濃度制御部と、を有する画像形成装置において、
   前記駆動制御部により前記搬送部材の搬送速度の速度切替えを行う際に、速度切替え後の搬送速度における前記出力電圧が、速度切替え前の搬送速度において最後に受信した出力電圧になるように、速度切替え後の搬送速度における前記制御電圧を調整することを特徴とする画像形成装置。
   
2. 前記速度切替えを行う際の前記制御電圧の調整は、画像形成動作中に行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
   
3. 前記搬送部材の複数の搬送速度のうち使用頻度が高い搬送速度の際に、パッチ検を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
   
4. 前記トナー濃度制御部は、各搬送速度における現像剤の耐久状況に応じた前記制御電圧と前記出力電圧との関係をデータベースとして格納しており、
   前記速度切替えを行う際の前記制御電圧の調整は、前記データベースを用いて、速度切替え後の搬送速度における１つの制御電圧に対する出力電圧から、速度切替え後の搬送速度における制御電圧を決定することで行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   
5. トナー及びキャリアからなる現像剤を収納する現像容器と、
   前記現像容器内の現像剤を搬送する搬送部材と、
   前記搬送部材の搬送速度の速度切替え制御を行う駆動制御部と、
   前記現像容器内の現像剤の透磁率を利用しトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段と、
   前記トナー濃度検出手段へ制御電圧を入力し、前記トナー濃度検出手段から出力される出力電圧を受信するトナー濃度制御部と、を有する画像形成装置において、
   画像形成装置の動作していない時間を検出する時間検出部を有し、
   前記時間検出部が検出した時間が所定の時間より長い場合に、前記所定の時間後の搬送速度における前記出力電圧が、前記所定の時間前の搬送速度において最後に受信した出力電圧になるように、前記所定の時間後の搬送速度における前記制御電圧を調整することを特徴とする画像形成装置。

Images