JP2016004056A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】交換されたトナー収容容器内のトナーの製造時期が古い場合であっても、補給かぶりによる画質低下の発生を効果的に抑制可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体と、帯電装置と、現像装置と、帯電バイアス印加装置と、現像バイアス印加装置と、トナー収容容器と、制御部と、を備える。制御部は、交換後のトナー収容容器内に充填されたトナーの製造日である第１の製造日が、交換前のトナー収容容器内に充填されたトナーの製造日である第２の製造日よりも前である場合、トナー収容容器の交換直後における現像バイアスの交流電圧のＤｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、及び、像担持体と現像剤担持体の電位差ΔＶの少なくとも一つを、基準値から基準値に比べて現像剤担持体から像担持体へトナーが移動し難い所定値に補正し、所定期間内に所定値から段階的に基準値まで復帰させる。【選択図】図７

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いた複写機、プリンター等の画像形成装置に関し、特に現像装置へのトナー補給を行う着脱可能なトナー収容容器を備えた画像形成装置に関するものである。

コピー機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像装置内のトナーによって可視化し、そのトナー像を直接、或いは中間転写体を介して記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。現像剤は、トナー及びキャリアから成る二成分現像剤と、磁性を帯びたトナー成分のみから成る一成分現像剤（以下、単にトナーともいう）とに大別される。

また、現像装置の小型化を図るために、トナーコンテナやトナーカートリッジ等の交換可能なトナー収容容器を用いて、現像装置内のトナー残量に応じて現像装置の外部からトナーを供給する方式が提案されている。例えば、磁性一成分現像方式の現像装置には、トナーの量を検知するトナー残量センサーが取り付けられている。

図１２は、磁性一成分現像方式の現像装置が搭載された従来の画像形成装置におけるトナー補給手順、及びトナーコンテナの交換手順を示すフローチャートである。図１２に示すように、トナー残量センサーの出力値が第１の閾値Ｌ１を下回った場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、トナーコンテナからトナーが補給される（ステップＳ３）。トナーコンテナ内のトナーがなくなれば、補給は行われないので、センサー出力値は低下していく。

センサーの出力値が第１の閾値Ｌ１よりも低い第２の閾値Ｌ２を、一定時間ｔ１の間継続して下回った場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、制御部は、トナーコンテナ内のトナーがほぼ空であると判断して、トナーが少なくなった旨の表示（Low表示）を行う（ステップＳ８）。この時点では、現像装置内のトナー量は通常より少なくなっている。その後、センサー出力が第２の閾値Ｌ２よりも低い状態で一定の印字率Ｍ分だけ累積して出力したところで、トナーコンテナの交換を促す表示（Replace表示）を行うとともに、印字動作を停止する（ステップＳ１１）。

この後、新品のトナーコンテナに交換すると、図１３に示すように、トナー補給が開始され、現像装置内のトナー量が一定以上増えた（第３の閾値Ｌ３を越えた）ところで（ステップＳ４でＹＥＳ）Replace表示が消え、印字動作が許容された状態となる。しかし、このとき交換されたトナーコンテナ内のトナーの製造日が古い場合、補給かぶりが発生するという問題点があった。

そこで、特許文献１では、製造年月日が古いトナーを使用する場合、現像装置を立ち上げる際の現像剤の攪拌時間を長くすることで、かぶりトナーや飛散トナーに起因する画像品質の低下やトナー汚染を抑制する方法が提案されている。また、特許文献２では、製造年月日が古いトナーを使用する場合、現像バイアスの交流成分のピークツーピーク値を低くすることが提案されている。

特開２００９−１１６２４８号公報 特開２００９−２６５２２０号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、補給かぶりを十分に抑制する効果は得られなかった。この理由は、製造日から長時間経過した補給トナーの帯電量が単に低くなって帯電不足を起こしているのではなく、既に現像装置内に存在しているトナーと補給されたトナーとの摩擦帯電によって、新たに補給されたトナーの一部が帯電異常を起こしているためである。

一成分現像方式の場合、現像装置内のトナーは、規制ブレードを通過する際に現像スリーブとの摩擦によって例えばプラス側に帯電する。ここで、現像装置内に存在するトナーは、使用を続けると、徐々に外添剤の脱離や埋没が進行し、トナーのコア（母粒子）表面が露出されて帯電され易い状態になっていく。一方、トナーコンテナ内のトナーは、ワックスの染み出しや水分の吸収等の原因により、製造日から時間とともに帯電され難い状態になっていく。

このように摩擦帯電特性が異なるトナーを混合攪拌すると、両者同士の摩擦帯電によって、トナーコンテナから新たに補給されたトナーの一部がマイナス側に帯電（逆帯電）されてしまう。この逆帯電現象は、規制ブレードを通過することにより緩和されるものの、マイナスのままのトナー、或いはプラスになっても帯電量の低い状態のトナーが現像装置内に多数存在していると考えられる。即ち、現像装置内の帯電され易いトナーにトナーコンテナ内の帯電され難いトナーが短期間で多量に補給されると、これら新旧トナー間で摩擦帯電が起こり、逆極性もしくは、帯電量の低いトナーが多く発生し、補給かぶりが発生してしまう。

このような状態では、特許文献１に提案されているように、現像剤の攪拌時間（エージング時間）を多少増やしても、トナー同士の摩擦帯電による帯電異常を完全に解消することはできず、効果が得られるには、数十分レベルの長いエージング時間を要する結果となっていた。

また、上記と同様の理由により、特許文献２のように製造年月日が古いトナーほど現像バイアスの交流成分のピークツーピーク値を低くしても、補給かぶりを十分に抑制する効果は得られなかった。これは、補給かぶりの発生が、現在使用しているトナーの製造日のみに影響されているのではなく、現在使用しているトナーの製造日と交換されたトナーコンテナ内のトナーの製造日との差が影響しているためである。

なお、ここでは一成分現像方式において、交換されたトナーコンテナ内のトナーの製造時期が古い場合の補給かぶりの発生について説明したが、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像方式においても、補給されるトナーの製造時期が古い場合はトナーの帯電特性が若干低下するため、一成分現像方式と同様の問題点が存在していた。

本発明は、上記問題点に鑑み、交換されたトナー収容容器内のトナーの製造時期が古い場合であっても、補給かぶりによる画質低下の発生を効果的に抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、像担持体と、帯電装置と、現像装置と、帯電バイアス印加装置と、現像バイアス印加装置と、トナー収容容器と、制御部と、を備えた画像形成装置である。像担持体は、静電潜像が形成される。帯電装置は、像担持体表面を帯電させる。現像装置は、像担持体に対向配置される現像剤担持体を有し、像担持体上に形成された静電潜像をトナー像に現像する。トナー収容容器は、画像形成装置本体に対し着脱可能であり、現像装置に補給するための未使用トナーが収容される。帯電バイアス印加装置は、帯電装置に帯電バイアスを印加する。現像バイアス印加装置は、現像剤担持体に交流電圧を含む現像バイアスを印加する。制御部は、トナー収容容器から現像装置へのトナー補給、帯電装置への帯電バイアスの印加、及び現像剤担持体への現像バイアスの印加を制御する。制御部は、交換後のトナー収容容器内に充填されたトナーの製造日である第１の製造日が、交換前のトナー収容容器内に充填されたトナーの製造日である第２の製造日よりも前である場合、トナー収容容器の交換直後における現像バイアスの交流電圧のＤｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、及び、像担持体と現像剤担持体の電位差ΔＶの少なくとも一つを、基準値から基準値に比べて現像剤担持体から像担持体へトナーが移動し難い所定値に補正し、所定期間内に所定値から段階的に基準値まで復帰させる。

本発明の第１の構成によれば、交換後のトナー収容容器内のトナーの製造日である第１の製造日が、交換前のトナー収容容器内のトナーの製造日である第２の製造日よりも前である場合、トナー収容容器の交換直後における現像バイアスの交流電圧のＤｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、及び、像担持体と現像剤担持体の電位差ΔＶの少なくとも一つを、基準値から現像剤担持体から像担持体へトナーが移動し難い所定値に補正する。従って、製造日からあまり時間の経過していない帯電性の良好なトナーに製造日が古く帯電性の低いトナーを補給する場合は、トナー収容容器の交換直後における画像形成条件が現像剤担持体から像担持体へトナーが移動し難い方向に補正されるため、トナーの帯電不良による補給かぶりやトナー飛散の発生を効果的に抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成を示す概略断面図 本実施形態の画像形成装置１００における感光体ドラム１、現像装置４、トナーコンテナ５、及びクリーニング装置７の構成を示す概略図 トナー残量センサー２９の出力波形を示すグラフ トナー残量センサー２９の出力値と現像装置４内のトナー残量との関係を示すグラフ 本実施形態の画像形成装置１００の制御経路を説明するためのブロック図 本実施形態の画像形成装置１００におけるトナー補給手順、及びトナーコンテナ５の交換手順を示すフローチャート 本実施形態の画像形成装置１００のトナーコンテナ５の交換後における画像形成条件の設定手順を示すフローチャート トナーコンテナ５の交換直後からの累積印字枚数と現像バイアスのＤｕｔｙ比の補正量との関係を、第１の製造日と第２の製造日との日数差毎に示したグラフ トナーコンテナ５の交換直後からの累積印字枚数と現像バイアスのＶｐｐの補正量との関係を、第１の製造日と第２の製造日との日数差毎に示したグラフ トナーコンテナ５の交換直後からの累積印字枚数と現像バイアスの周波数の補正量との関係を、第１の製造日と第２の製造日との日数差毎に示したグラフ トナーコンテナ５の交換直後からの累積印字枚数と、感光体ドラム１の表面電位Ｖｏと現像バイアスの直流成分（Ｖｄｃ）との電位差ΔＶの補正量との関係を、第１の製造日と第２の製造日との日数差毎に示したグラフ 従来の画像形成装置におけるトナー補給手順、及びトナーコンテナの交換手順を示すフローチャート 従来の画像形成装置におけるトナーコンテナの交換からの復帰手順を示すフローチャート

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の概略断面図である。画像形成装置（例えばモノクロプリンター）１００では、プリント動作を行う場合、画像形成装置１００本体内の画像形成部Ｐにおいて、不図示のパーソナルコンピューター（ＰＣ）から送信された原稿画像データに基づく静電潜像が形成され、現像装置４により静電潜像の電位が低減された箇所にトナーが付着されてトナー像が形成される。そして、このような画像形成装置１００では、感光体ドラム（像担持体）１を図１において時計回り方向に回転させながら、感光体ドラム１に対する画像形成プロセスが実行される。

画像形成部Ｐには、感光体ドラム１の回転方向（時計回り方向）に沿って、帯電装置２、露光ユニット３、現像装置４、転写ローラー６、クリーニング装置７、及び除電装置（図示せず）が配設されている。感光体ドラム１は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電装置２により、表面を帯電させるようになっている。そして、後述する露光ユニット３からのレーザービームを受けた表面に、帯電電荷を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定するものではないが、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）や、帯電時のオゾンの発生が少なく高解像度の画像が得られる有機感光層（ＯＰＣ）等が好ましい。

帯電装置２は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電させるものである。例えば帯電装置２として、細いワイヤー等を電極として高電圧を印加することにより放電するコロナ放電装置が用いられる。なお、コロナ放電装置に代えて、帯電ローラーに代表される帯電部材を感光体表面に接触させた状態で帯電部材に電圧を印加する接触式の帯電装置を用いても良い。露光ユニット３は、画像データに基づいて光ビーム（例えばレーザービーム）を感光体ドラム１に照射し、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。

現像装置４は、感光体ドラム１に対向配置される現像ローラー４ａ（現像剤担持体）を有し、現像ローラー４ａを用いて感光体ドラム１上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成させるものである。なお、本実施形態の現像装置４は、トナー成分のみから成る磁性一成分現像剤を用いる一成分現像方式である。この現像装置４へのトナー（一成分現像剤）の供給はトナーコンテナ（トナー収容容器）５から行われる。転写ローラー６は、用紙搬送路１１を搬送されてくる用紙（記録媒体）上に、感光体ドラム１表面に形成されたトナー像を乱さずに転写する。クリーニング装置７は、感光体ドラム１の長手方向（図１の紙面と垂直な方向）に線接触するクリーニングローラー１６やクリーニングブレード１７（図２参照）を備えており、トナー像が用紙に転写された後に、感光体ドラム１表面の残留トナーを除去する。

そして、予め入力された画像データに基づいて露光ユニット３が感光体ドラム１上にレーザービーム（光線）を発することで、その画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム１表面に形成する。その後、現像装置４が静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。

上記のようにトナー像が形成された画像形成部Ｐに向けて、用紙収容部１０から用紙が用紙搬送路１１及びレジストローラー対１３を経由して所定のタイミングで搬送され、画像形成部Ｐにおいて転写ローラー６により感光体ドラム１表面のトナー像が用紙上に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム１から分離され、定着部８に搬送されて加熱及び加圧されることで用紙にトナー像が定着される。定着部８を通過した用紙は、排出ローラー対１４を通過して用紙排出部１５に排出される。

図２は、本実施形態の画像形成装置１００における感光体ドラム１、現像装置４、トナーコンテナ５、及びクリーニング装置７の構成を示す概略図である。クリーニング装置７は、クリーニングローラー１６、クリーニングブレード１７を有している。クリーニングローラー１６は感光体ドラム１に所定の圧力で圧接されており、図示しない駆動手段により感光体ドラム１との当接面において感光体ドラム１と同一方向に回転駆動される。

感光体ドラム１表面の、クリーニングローラー１６との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード１７が感光体ドラム１に当接した状態で固定されている。クリーニングブレード１７の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム１への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム１の仕様に応じて適宜設定される。クリーニング装置７により感光体ドラム１上から回収された廃トナーは回収容器（図示せず）に貯留される。

トナーコンテナ５の側面には、ＩＣチップ（ＩＣタグ）２７が装着されている。画像形成装置１００側にはＩＣチップ２７に対し情報の読み取り及び書き込みを行うリーダー／ライターモジュール３０が設けられており、本発明においては、リーダー／ライターモジュール３０によりＩＣチップ２７に記憶された各種情報の読み取りや書き換えを行う無線自動識別（Radio Frequency Identification、以下ＲＦＩＤという）を、トナーコンテナ５内のトナーの製造日やトナー残量等の個体識別情報の判別に利用している。なお、使用済みのトナーコンテナ５に新たなトナーを再充填して使用する場合は、再充填されたトナーの製造日がＩＣチップ２７に上書きされる。

また、通常はトナーが製造されてから短期間でトナーコンテナ５に充填されるため、トナーの製造日情報に代えて、トナーコンテナ５へのトナーの充填日情報をＩＣチップ２７に記憶させておいても良い。従って、以下の説明における「トナーの製造日」は、トナーの製造日とトナーの充填日の両方の場合を含むものとする。

現像装置４内にはトナー残量センサー２９が配置されている。トナー残量センサー２９としては、現像装置４内におけるトナー（磁性一成分現像剤）の透磁率を検出する透磁率センサーが用いられる。本実施形態においては、トナー残量センサー２９によりトナーの透磁率を検出し、その検出結果に相当する電圧値を後述する制御部９０（図５参照）に出力するよう構成されており、制御部９０によってトナー残量センサー２９の出力値からトナー残量が決定されるようになっている。

図３は、トナー残量センサー２９の出力波形を示すグラフである。図３に示すように、センサー出力値はトナー残量に応じて変化し、磁性を帯びたトナー残量が多いほど出力値が高くなり、トナー残量が少ないほど出力値が低くなる。制御部９０は、決定されたトナー残量に応じてトナー供給モーター３３（図５参照）に制御信号を送信し、トナーコンテナ５のトナー供給ローラー５ａを所定時間駆動させて現像装置４内に所定量のトナーを供給する。これにより、センサー出力値は１．２を中央値として０．１の範囲で推移する。なお、センサー出力値は１秒間の平均値を指す。

図４は、トナー残量センサー２９の出力値と現像装置４内のトナー量との関係を示すグラフである。図４に示すように、センサー出力値が第１の閾値Ｌ１（図４の破線）である１．１Ｖを下回った場合、トナーコンテナ５からトナーが補給される。このとき、現像装置４内のトナー量（図４の太線）は約１８０ｇで推移している。そして、トナーコンテナ５内のトナーが無くなれば補給は行われないので、センサー出力値は低下し、現像装置４内のトナー量も徐々に低下していく。センサー出力値が第２の閾値Ｌ２（図４の点線）である０．９Ｖまで低下したとき、現像装置４内のトナー量は約１６０ｇまで減少する。

センサー出力値が第２の閾値Ｌ２を連続して一定時間下回った場合（Low表示時）や、さらには、センサー出力値が第２の閾値Ｌ２よりも低い状態で一定の印字率分だけ出力した後（Replace表示時）にトナーコンテナ５が交換される。新品のトナーコンテナ５に交換後はトナー補給が再開され、現像装置４内のトナー量が第３の閾値Ｌ３（図４の一点鎖線）である１．０Ｖを越えたところでReplace表示が消え、印字可能状態となる。これにより、現像装置４内のトナー量は約１７０ｇまで回復する。

なお、トナー残量センサー２９としては、上記の透磁率センサーの他、検知面に圧力が加わったことを電気信号として取り出す圧電センサーや、トナーの圧力によって回動する検知フィラーと、検知フィラーの回動によって光路が開放または遮断されることを検知する検知センサー（フォトインタラプター）とを有する光学式センサー等を用いることもできる。

図５は、本実施形態の画像形成装置１００の制御経路を説明するためのブロック図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここではトナーコンテナ５内のトナーの残量検知、及びトナーコンテナ５の交換時期の通知制御に必要となる部分を重点的に説明する。また、既に説明した部分については説明を省略あるいは簡略化する。

制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（CentralProcessing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き自在の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部５０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ９５を少なくとも備えている。

ＲＯＭ３２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御に必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ＲＯＭ９２には、トナーコンテナ５の状態別に複数のメッセージを格納するメッセージ格納テーブルが備えられている。

メッセージ格納テーブルには装置の状態に応じた種々の文字メッセージがデータ化されて格納されている。ここでは、ユーザーによる交換作業を促すメッセージデータが格納されている。ＣＰＵ９１は、トナー残量センサー２９、リーダー／ライターモジュール３０からの検知信号に基づいてメッセージデータを選択し、操作部５０内の液晶表示部５１に表示する。

例えば、トナー残量センサー２９の出力値が第２の閾値Ｌ２（図４参照）以下となった場合は、トナーコンテナ５内のトナーは残り少なくなったものの、しばらくは画像形成が可能である。そこで、「トナーが残り少なくなりました。トナーコンテナの交換をお勧めします。」というメッセージ（Low表示）が選択される。

また、トナー残量センサー２９の出力値が所定時間連続して第２の閾値Ｌ２以下となった場合や、センサー出力値が第２の閾値Ｌ２よりも低い状態で一定の印字率分だけ出力した場合は、トナーコンテナ５内のトナーが空になった状態であると判断される。そこで、トナーコンテナ５の交換を要求する「トナーが無くなりました。トナーコンテナを交換してください。」というメッセージ（Replace表示）が選択される。

また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９５を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号が、Ｉ／Ｆ９５を通じてＣＰＵ９１に送信される。例えば、トナー残量センサー２９、及びリーダー／ライターモジュール３０からの検知信号は、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）９５を介して制御部９０内のＣＰＵ９１に送信される。

操作部５０には、液晶表示部５１、各種の状態を示すＬＥＤ５２が設けられており、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置１００の印字条件等の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。

その他、操作部５０には、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。

リーダー／ライターモジュール３０は、トナーコンテナ５が画像形成装置１００内に収容された状態（図２の状態）でトナーコンテナ５のＩＣチップ２７と対峙するようになっている。ＩＣチップ２７のメモリにデータを書き込む場合には、リーダー／ライターモジュール３０は書き込み命令およびデータを含んだ電磁波を発生させ、ＩＣチップ２７はこの電磁波を受信して起動され、書き込み命令に従ってメモリへのデータの書き込みが行われる。また、ＩＣチップ２７のメモリからデータを読み出す場合には、リーダー／ライターモジュール３０は読み出し命令を含んだ電磁波を発生させ、ＩＣチップ２７はこの電磁波を受信して起動され、読み出し命令に従ってメモリに記憶されたデータをリーダー／ライターモジュール３０に送信する。

バイアス制御回路４０は、帯電バイアス電源４１、現像バイアス電源４３と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものである。帯電バイアス電源４１は、バイアス制御回路４１からの制御信号によって帯電装置２に所定の帯電バイアスを印加する。また、現像バイアス電源４３は、バイアス制御回路４１からの制御信号によって直流成分（Ｖｄｃ）に交流成分（Ｖａｃ）が重畳された現像バイアスを現像装置４内の現像ローラー４ａに印加する。

ところで、図１２及び図１３に示したような従来のトナー補給手順、及びトナーコンテナ５の交換手順を実行すると、トナーコンテナ５が交換されるのは、トナー残量センサー２９の出力値が第２の閾値Ｌ２を連続して一定時間下回った場合や（Low表示時）、或いは、出力値が第２の閾値Ｌ２よりも低い状態で累積印字率がＭ％以上となった場合（Replace表示時）であるので、新品のトナーコンテナ５に交換後は、センサー出力値が第３の閾値Ｌ３を越えるまで、一度に多量のトナー補給が行われる。また、その後に印字を再開すると、センサー出力値が第１の閾値Ｌ１よりも高いところで推移するようになるまで、比較的短時間でトナーが補給される。

例えば、図４に示すように、第１の閾値Ｌ１を１．１Ｖ、第２の閾値Ｌ２を０．９Ｖ、第３の閾値Ｌ３を１．０Ｖとし、Low表示の判断時間ｔ１＝３０秒、Replace表示解除の判断時間ｔ２＝１２０秒とするとき、現像装置４内のトナー量、トナーコンテナ５の交換時からのトナー増量分、トナー補給量は一例として表１のようになる。表１において、トナー補給量に比べてトナー増量分が少ないのは、補給されたトナーの一部が印字によって消費されていくためである。

表１から明らかなように、従来のトナー補給手順では、トナーコンテナ５の交換後わずか５００枚印字を行う間に６２ｇものトナーが補給されることがわかる。そのため、製造日から長時間経過しているトナーが充填されたトナーコンテナ５に交換された場合、現像装置４内に残存している帯電され易いトナーに、トナーコンテナ５内の帯電され難いトナーが短期間で多量に補給されてしまい、逆極性、若しくは帯電の低いトナーが多く発生し、補給かぶりが発生してしまう。

そこで、本実施形態の画像形成装置１００では、交換後のトナーコンテナ５内のトナーの製造日（以下、第１の製造日という）と、画像形成装置１００に装着されていた交換前のトナーコンテナ５内のトナーの製造日（以下、第２の製造日という）との日数差に応じて、現像バイアスの交流電圧（Ｖａｃ）のＤｕｔｙ比、ピークツーピーク値（Ｖｐｐ）、周波数、及び、感光体ドラム１の表面電位Ｖｏと現像バイアスの直流成分（Ｖｄｃ）との電位差ΔＶの少なくとも一つを変更する。

具体的には、第１の製造日が第２の製造日よりも前である場合は、第１の製造日と第２の製造日の日数差が大きいほど、現像バイアスの交流電圧（Ｖａｃ）のＤｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、及び、電位差ΔＶの少なくとも一つを補給かぶりの発生し難い条件に補正する。そして、第１の製造日と第２の製造日の日数差が小さくなるにつれて、コンテナ交換後のＤｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、及び、電位差ΔＶの補正量を小さくする。

一方、第１の製造日が第２の製造日よりも後である場合は、コンテナ交換後のＤｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、及び、電位差ΔＶを変更しない。これは、第１の製造日が第２の製造日よりも後であって、第１の製造日と第２の製造日の日数差が大きい場合は、交換前のトナーコンテナ５内のトナーの帯電性が低いため、交換前のトナーコンテナ５内のトナーとの摩擦帯電によって交換後のトナーコンテナ５から補給されたトナーがマイナス側に帯電（逆帯電）され難く、補給かぶりが発生し難いためである。

図６は、本実施形態の画像形成装置１００におけるトナー補給手順、及びトナーコンテナ５の交換手順を示すフローチャートであり、図７は、トナーコンテナ５の交換後における画像形成条件の設定手順を示すフローチャートである。図１〜図５を参照しながら、図６、図７のステップに従いトナーコンテナ５の交換手順、及びトナーコンテナ５の交換後における画像形成条件の設定手順について説明する。

ユーザーにより印字が開始されると、印字中にトナー残量センサー２９の出力値が第１の閾値Ｌ１よりも小さくなったか否かが判断される（ステップＳ１）。トナー残量センサー２９の出力値がＬ１以上である場合（ステップＳ１でＮＯ）は、現像装置４内に十分なトナーが存在しているため、トナー補給は行わずに（ステップＳ２）印字を継続して行う。一方、出力値がＬ１よりも小さくなった場合（ステップＳ１でＹＥＳ）は、トナー残量センサー２９の検知結果に基づいてトナーコンテナ５から適量のトナーを補給するトナー間欠補給を開始する（ステップＳ３）。

次に、トナー残量センサー２９の出力値が第２の閾値Ｌ２よりも小さくなったか否かが判断される（ステップＳ４）。出力値がＬ２以上である場合（ステップＳ４でＮＯ）はステップＳ１に戻り、出力値がＬ１以上に回復している場合はトナー間欠補給を停止する（ステップＳ２）。一方、出力値がＬ２よりも小さくなった場合（ステップＳ４でＹＥＳ）は、出力値がＬ２を下回った時点からの経過時間をカウントする（ステップＳ５）。そして、経過時間がｔ１以上であるか否かが判断される（ステップＳ６）。

経過時間がｔ１を超えない場合（ステップＳ６でＮＯ）は、再びステップＳ４に戻り、出力値がＬ２よりも小さいか否かを判断する。そして、トナー補給によって出力値がＬ２以上となった場合は経過時間のカウントをリセットし（ステップＳ７）、ステップＳ１に戻る。

経過時間がｔ１以上である場合（ステップＳ６でＹＥＳ）は、トナーコンテナ５から現像装置４へのトナー補給が行われていないため、制御部９０はトナーコンテナ５内の補給トナーが残り少なくなった状態であると判断し、液晶表示部５１にLow表示を行う。また、リーダー／ライターモジュール３０を用いてトナーコンテナ５に装着されているＩＣチップ２７へLow情報を書き込む（ステップＳ８）。なお、この状態ではトナーコンテナ５内、現像装置４内にトナーが残存しているため、継続して印字可能である。

そして、Low表示を行ってからの累積印字率を算出し（ステップＳ９）、累積印字率が所定の印字率Ｍ以上となったか否かが判断される（ステップＳ１０）。なお、累積印字率がＭ以上となるまでは（ステップＳ１０でＮＯ）、ステップＳ１に戻ってトナー残量センサー２９の出力値がＬ１以上に回復するかを継続して検知する。

そして、累積印字率がＭ以上となるまでに出力値がＬ１に回復した場合は（ステップＳ１でＮＯ）、トナー間欠補給を停止するとともに、時間カウント、印字率算出をリセットする。また、出力値がＬ２を下回ったことがトナー残量センサー２９の誤検知であると判断してＩＣチップ２７内のLow情報、液晶表示部５１のLow表示を消去する（ステップＳ２）。また、トナー間欠補給によってトナー残量センサー２９の出力値がＬ２以上に回復した場合は（ステップＳ４でＮＯ）、経過時間のカウントをリセットする。また、出力値がＬ２を下回ったことがトナー残量センサー２９の誤検知であると判断してＩＣチップ２７内のLow情報、液晶表示部５１のLow表示を消去する（ステップＳ７）。

累積印字率がＭ以上となった場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）は、制御部９０はトナーコンテナ５内の補給トナーが空になり、現像装置４内のトナーも消費された状態であると判断し、液晶表示部５１にReplace表示を行うとともに、印字動作を停止する（ステップＳ１１）。また、リーダー／ライターモジュール３０を用いてトナーコンテナ５に装着されているＩＣチップ２７のLow情報をEmpty情報に書き換える（ステップＳ１２）。さらに、リーダー／ライターモジュール３０を用いてＩＣチップ２７に記録されているトナーコンテナ５内の個体識別情報からトナーの製造日情報（第２の製造日）を読み出し、ＲＡＭ９３に記憶する（ステップＳ１３）。

図７に示すように、Replace表示が出ている画像形成装置１００の電源がオンされると（ステップＳ１）、トナーコンテナ５が交換されたか否かが判断される（ステップＳ２）。トナーコンテナ５が交換された場合は（ステップＳ２でＹＥＳ）、リーダー／ライターモジュール３０を用いてトナーコンテナ５に装着されたＩＣチップ２７の個体識別情報を読み出す（ステップＳ３）。

そして、ＩＣチップ２７から読み出された個体識別情報に「Low情報」または「Empty情報」が含まれているか否かが判断される（ステップＳ４）。「Low情報」及び「Empty情報」のいずれも含まれていない場合（ステップＳ４でＮＯ）は、トナーコンテナ５に十分な量のトナーが収容されているため、Replace表示を解除して印字可能な状態とする（ステップＳ５）。

次に、ＩＣチップ２７から読み出されたトナーコンテナ５内のトナーの製造日情報（第１の製造日）と、ＲＡＭ９３に記憶された交換前のトナーコンテナ５内のトナーの製造日情報（第２の製造日）に基づいて、トナーコンテナ５の交換直後から所定期間内の現像バイアスの交流電圧（Ｖａｃ）のＤｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、及び、感光体ドラム１の表面電位Ｖｏと現像バイアスのＶｄｃとの電位差ΔＶの少なくとも一つを変更する（ステップＳ６）。

一方、トナーコンテナ５が交換されていない場合（ステップＳ２でＮＯ）や、ＩＣチップ２７の個体識別情報に「Low情報」または「Empty情報」のいずれかが含まれている場合（ステップＳ４でＮＯ）は、トナーコンテナ５の交換を促すReplace表示を液晶表示部５１に継続して表示するとともに印字動作の停止を継続する（ステップＳ７）。

次に、図７のステップＳ６において現像バイアスの交流電圧（Ｖａｃ）のＤｕｔｙ比、ピークツーピーク値Ｖｐｐ、周波数、及び、感光体ドラム１の表面電位Ｖｏと現像バイアスの直流成分（Ｖｄｃ）との電位差ΔＶを変更する具体的な方法について説明する。例えば、コンテナ交換前のＤｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数ｆ、電位差ΔＶの値を基準値とし、交換直後のＤｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数ｆ、電位差ΔＶをそれぞれ所定値に補正する。そして、累積印字枚数の増加と共にＤｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、電位差ΔＶを基準値まで徐々に戻していく。このときのＤｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、電位差ΔＶの補正量（基準値との差）を、第１の製造日と第２の製造日との日数差に応じて変化させる。ここで（日数差）＝（第１の製造日）−（第２の製造日）であり、日数差がマイナスの場合は第１の製造日が第２の製造日よりも前である場合（交換後のトナーコンテナ５内のトナーの方が交換前のトナーコンテナ５内のトナーよりも古い場合）を示している。

図８は、トナーコンテナ５の交換直後からの累積印字枚数と現像バイアスのＤｕｔｙ比の補正量との関係を、第１の製造日と第２の製造日との日数差毎に示したグラフである。図８においては、トナーコンテナ５の交換直後におけるＤｕｔｙ比を基準値（６０％）よりも大きくしておき、累積印字枚数に応じてＤｕｔｙ比を基準値まで復帰させている。そして、トナーコンテナ５の交換直後におけるＤｕｔｙ比の補正量（初期補正量）を第１の製造日と第２の製造日との日数差に応じて変化させている。

例えば、第１の製造日と第２の製造日との日数差が−７３０日以下である場合（図８の実線で表示）は、Ｄｕｔｙ比の初期補正量を１０％とし、トナーコンテナ５の交換直後におけるＤｕｔｙ比を７０％とする。そして、交換直後の７０％から交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり２％の割合で減少させていく。即ち１０００枚目では６８％、２０００枚目で６６％、３０００枚目で６４％、４０００枚目で６２％、５０００枚目で６０％であり、その後、次のコンテナ交換まで６０％を維持する。

同様に、第１の製造日と第２の製造日との日数差が−７３０日〜−３６０日である場合（図８の二点鎖線で表示）は、Ｄｕｔｙ比の初期補正量を８％とし、トナーコンテナ５の交換直後におけるＤｕｔｙ比を６８％とする。そして、交換直後の６８％から交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり１．６％の割合で減少させていく。即ち１０００枚目では６６．４％、２０００枚目で６４．８％、３０００枚目で６３．２％、４０００枚目で６１．６％、５０００枚目で６０％であり、その後、次のコンテナ交換まで６０％を維持する。

第１の製造日と第２の製造日との日数差が−３６０日〜−１８０日である場合（図８の一点鎖線で表示）は、Ｄｕｔｙ比の初期補正量を６％とし、トナーコンテナ５の交換直後におけるＤｕｔｙ比を６６％とする。そして、交換直後の６６％から交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり１．２％の割合で減少させていく。即ち１０００枚目では６４．８％、２０００枚目で６３．６％、３０００枚目で６２．４％、４０００枚目で６１．２％、５０００枚目で６０％であり、その後、次のコンテナ交換まで６０％を維持する。

第１の製造日と第２の製造日との日数差が−１８０日〜−６０日である場合（図８の破線で表示）は、Ｄｕｔｙ比の初期補正量を４％とし、トナーコンテナ５の交換直後におけるＤｕｔｙ比を６４％とする。そして、交換直後の６４％から交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり０．８％の割合で減少させていく。即ち１０００枚目では６３．２％、２０００枚目で６２．４％、３０００枚目で６１．６％、４０００枚目で６０．８％、５０００枚目で６０％であり、その後、次のコンテナ交換まで６０％を維持する。

第１の製造日と第２の製造日との日数差が−６０日〜６０日である場合（図８の点線で表示）は、Ｄｕｔｙ比の初期補正量を２％とし、トナーコンテナ５の交換直後におけるＤｕｔｙ比を６２％とする。そして、交換直後の６４％から交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり０．４％の割合で減少させていく。即ち１０００枚目では６１．６％、２０００枚目で６１．２％、３０００枚目で６０．８％、４０００枚目で６０．４％、５０００枚目で６０％であり、その後、次のコンテナ交換まで６０％を維持する。なお、第１の製造日と第２の製造日との日数差が６０日以上である場合はＤｕｔｙ比の補正を行わない。

図９は、トナーコンテナ５の交換直後からの累積印字枚数と現像バイアスのＶｐｐの補正量との関係を、第１の製造日と第２の製造日との日数差毎に示したグラフである。図９においては、トナーコンテナ５の交換直後におけるＶｐｐを基準値（１３００Ｖ）よりも低下させておき、累積印字枚数に応じてＶｐｐを基準値まで復帰させている。そして、トナーコンテナ５の交換直後におけるＶｐｐの補正量（初期補正量）を第１の製造日と第２の製造日との日数差に応じて変化させている。

例えば、第１の製造日と第２の製造日との日数差が−７３０日以下である場合（図９の実線で表示）は、Ｖｐｐの初期補正量を−２００Ｖとし、トナーコンテナ５の交換直後におけるＶｐｐを１１００Ｖとする。そして、交換直後の１１００Ｖから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり４０Ｖの割合で増加させていく。即ち１０００枚目では１１４０Ｖ、２０００枚目で１１８０Ｖ、３０００枚目で１２２０Ｖ、４０００枚目で１２６０Ｖ、５０００枚目で１３００Ｖであり、その後、次のコンテナ交換まで１３００Ｖを維持する。

同様に、第１の製造日と第２の製造日との日数差が−７３０日〜−３６０日である場合（図９の二点鎖線で表示）は、Ｖｐｐの初期補正量を−１６０Ｖとし、トナーコンテナ５の交換直後におけるＶｐｐを１１４０Ｖとする。そして、交換直後の１１４０Ｖから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり３２Ｖの割合で増加させていく。即ち１０００枚目では１１７２Ｖ、２０００枚目で１２０４Ｖ、３０００枚目で１２３６Ｖ、４０００枚目で１２６８Ｖ、５０００枚目で１３００Ｖであり、その後、次のコンテナ交換まで１３００Ｖを維持する。

第１の製造日と第２の製造日との日数差が−３６０日〜−１８０日である場合（図９の一点鎖線で表示）は、Ｖｐｐの初期補正量を−１２０Ｖとし、トナーコンテナ５の交換直後におけるＶｐｐを１１８０Ｖとする。そして、交換直後の１１８０Ｖから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり２４Ｖの割合で増加させていく。即ち１０００枚目では１２０４Ｖ、２０００枚目で１２２８Ｖ、３０００枚目で１２５２Ｖ、４０００枚目で１２７６Ｖ、５０００枚目で１３００Ｖであり、その後、次のコンテナ交換まで１３００Ｖを維持する。

第１の製造日と第２の製造日との日数差が−１８０日〜−６０日である場合（図９の破線で表示）は、Ｖｐｐの初期補正量を−８０Ｖとし、トナーコンテナ５の交換直後におけるＶｐｐを１２２０Ｖとする。そして、交換直後の１２２０Ｖから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり１６Ｖの割合で増加させていく。即ち１０００枚目では１２３６Ｖ、２０００枚目で１２５２Ｖ、３０００枚目で１２６８Ｖ、４０００枚目で１２８４Ｖ、５０００枚目で１３００Ｖであり、その後、次のコンテナ交換まで１３００Ｖを維持する。

第１の製造日と第２の製造日との日数差が−６０日〜６０日である場合（図９の点線で表示）は、Ｖｐｐの初期補正量を−４０Ｖとし、トナーコンテナ５の交換直後におけるＤｕｔｙ比を１２６０Ｖとする。そして、交換直後の１２６０Ｖから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり８Ｖの割合で増加させていく。即ち１０００枚目では１２６８Ｖ、２０００枚目で１２７６Ｖ、３０００枚目で１２８４Ｖ、４０００枚目で１２９２Ｖ、５０００枚目で１３００Ｖであり、その後、次のコンテナ交換まで１３００Ｖを維持する。なお、第１の製造日と第２の製造日との日数差が６０日以上である場合はＶｐｐの補正を行わない。

図１０は、トナーコンテナ５の交換直後からの累積印字枚数と現像バイアスの周波数の補正量との関係を、第１の製造日と第２の製造日との日数差毎に示したグラフである。図１０においては、トナーコンテナ５の交換直後における周波数を基準値（３．１ｋＨｚ）よりも大きくしておき、累積印字枚数に応じて周波数を基準値まで復帰させている。そして、トナーコンテナ５の交換直後における周波数の補正量（初期補正量）を第１の製造日と第２の製造日との日数差に応じて変化させている。

例えば、第１の製造日と第２の製造日との日数差が−７３０日以下である場合（図１０の実線で表示）は、周波数の初期補正量を０．５ｋＨｚとし、トナーコンテナ５の交換直後における周波数を２．６ｋＨｚとする。そして、交換直後の２．６ｋＨｚから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり０．１ｋＨｚの割合で増加させていく。即ち１０００枚目では２．７ｋＨｚ、２０００枚目で２．８ｋＨｚ、３０００枚目で２．９ｋＨｚ、４０００枚目で３．０ｋＨｚ、５０００枚目で３．１ｋＨｚであり、その後、次のコンテナ交換まで３．１ｋＨｚを維持する。

同様に、第１の製造日と第２の製造日との日数差が−７３０日〜−３６０日である場合（図１０の二点鎖線で表示）は、周波数の初期補正量を０．４ｋＨｚとし、トナーコンテナ５の交換直後における周波数を２．７ｋＨｚとする。そして、交換直後の２．７ｋＨｚから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり０．０８ｋＨｚの割合で増加させていく。即ち１０００枚目では２．７８ｋＨｚ、２０００枚目で２．８６ｋＨｚ、３０００枚目で２．９４ｋＨｚ、４０００枚目で３．０２ｋＨｚ、５０００枚目３．１ｋＨｚであり、その後、次のコンテナ交換まで３．１ｋＨｚを維持する。

第１の製造日と第２の製造日との日数差が−３６０日〜−１８０日である場合（図１０の一点鎖線で表示）は、周波数の初期補正量を０．３ｋＨｚとし、トナーコンテナ５の交換直後における周波数を２．８ｋＨｚとする。そして、交換直後の２．８ｋＨｚから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり０．０６ｋＨｚの割合で増加させていく。即ち１０００枚目では２．８６ｋＨｚ、２０００枚目で２．９２ｋＨｚ、３０００枚目で２．９８ｋＨｚ、４０００枚目で３．０４ｋＨｚ、５０００枚目で３．１ｋＨｚであり、その後、次のコンテナ交換まで３．１ｋＨｚを維持する。

第１の製造日と第２の製造日との日数差が−１８０日〜−６０日である場合（図１０の破線で表示）は、周波数の初期補正量を０．２ｋＨｚとし、トナーコンテナ５の交換直後における周波数を２．９ｋＨｚとする。そして、交換直後の２．９ｋＨｚから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり０．０４ｋＨｚの割合で増加させていく。即ち１０００枚目では２．９４ｋＨｚ、２０００枚目で２．９８ｋＨＺ、３０００枚目で３．０２ｋＨｚ、４０００枚目で３．０６ｋＨｚ、５０００枚目で３．１ｋＨｚであり、その後、次のコンテナ交換まで３．１ｋＨｚを維持する。

第１の製造日と第２の製造日との日数差が−６０日〜６０日である場合（図１０の点線で表示）は、周波数の初期補正量を０．１ｋＨｚとし、トナーコンテナ５の交換直後における周波数を３．０ｋＨｚとする。そして、交換直後の３．０ｋＨｚから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり０．０２ｋＨｚの割合で減少させていく。即ち１０００枚目では３．０２ｋＨｚ、２０００枚目で３．０４ｋＨｚ、３０００枚目で３．０６ｋＨｚ、４０００枚目で３．０８ｋＨｚ、５０００枚目３．１ｋＨｚであり、その後、次のコンテナ交換まで３．１ｋＨｚを維持する。なお、第１の製造日と第２の製造日との日数差が６０日以上である場合は周波数の補正を行わない。

図１１は、トナーコンテナ５の交換直後からの累積印字枚数と、感光体ドラム１の表面電位Ｖｏと現像バイアスの直流成分（Ｖｄｃ）との電位差ΔＶの補正量との関係を、第１の製造日と第２の製造日との日数差毎に示したグラフである。図１１においては、トナーコンテナ５の交換直後におけるΔＶを基準値（１１０Ｖ）よりも低下させておき、累積印字枚数に応じてΔＶを基準値まで復帰させている。そして、トナーコンテナ５の交換直後におけるΔＶの補正量（初期補正量）を第１の製造日と第２の製造日との日数差に応じて変化させている。ΔＶの補正は、帯電バイアス電源４１から帯電装置２に印加される帯電バイアスの補正により行っても良いし、現像バイアス電源４３から現像ローラー４ａに印加される現像バイアスの直流成分の補正により行っても良い。或いは、ΔＶの補正を現像バイアスの直流成分と帯電バイアスの両方の補正により行っても良い。

例えば、第１の製造日と第２の製造日との日数差が−７３０日以下である場合（図１１の実線で表示）は、ΔＶの初期補正量を−２５Ｖとし、トナーコンテナ５の交換直後におけるΔＶを８５Ｖとする。そして、交換直後の８５Ｖから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり５Ｖの割合で増加させていく。即ち１０００枚目では９０Ｖ、２０００枚目で９５Ｖ、３０００枚目で１００Ｖ、４０００枚目で１０５Ｖ、５０００枚目で１１０Ｖであり、その後、次のコンテナ交換まで１１０Ｖを維持する。

同様に、第１の製造日と第２の製造日との日数差が−７３０日〜−３６０日である場合（図１１の二点鎖線で表示）は、ΔＶの初期補正量を−２０Ｖとし、トナーコンテナ５の交換直後におけるΔＶを９０Ｖとする。そして、交換直後の９０Ｖから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり４Ｖの割合で増加させていく。即ち１０００枚目では９４Ｖ、２０００枚目で９８Ｖ、３０００枚目で１０２Ｖ、４０００枚目で１０６Ｖ、５０００枚目で１１０Ｖであり、その後、次のコンテナ交換まで１１０Ｖを維持する。

第１の製造日と第２の製造日との日数差が−３６０日〜−１８０日である場合（図１１の一点鎖線で表示）は、ΔＶの初期補正量を−１５Ｖとし、トナーコンテナ５の交換直後におけるΔＶを９５Ｖとする。そして、交換直後の９５Ｖから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり３Ｖの割合で増加させていく。即ち１０００枚目では９８Ｖ、２０００枚目で１０１Ｖ、３０００枚目で１０４Ｖ、４０００枚目で１０７Ｖ、５０００枚目で１１０Ｖであり、その後、次のコンテナ交換まで１１０Ｖを維持する。

第１の製造日と第２の製造日との日数差が−１８０日〜−６０日である場合（図１１の破線で表示）は、ΔＶの初期補正量を−１０Ｖとし、トナーコンテナ５の交換直後におけるΔＶを１００Ｖとする。そして、交換直後の１００Ｖから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり２Ｖの割合で増加させていく。即ち１０００枚目では１０２Ｖ、２０００枚目で１０４Ｖ、３０００枚目で１０６Ｖ、４０００枚目で１０８Ｖ、５０００枚目で１１０Ｖであり、その後、次のコンテナ交換まで１１０Ｖを維持する。

第１の製造日と第２の製造日との日数差が−６０日〜６０日である場合（図１１の点線で表示）は、ΔＶの初期補正量を−５Ｖとし、トナーコンテナ５の交換直後におけるΔＶを１０５Ｖとする。そして、交換直後の１０５Ｖから交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり１Ｖの割合で増加させていく。即ち１０００枚目では１０６Ｖ、２０００枚目で１０７Ｖ、３０００枚目で１０８Ｖ、４０００枚目で１０９Ｖ、５０００枚目で１１００Ｖであり、その後、次のコンテナ交換まで１１０Ｖを維持する。なお、第１の製造日と第２の製造日との日数差が６０日以上である場合はΔＶの補正を行わない。

上記の制御を行うことにより、第１の製造日と第２の製造日との日数差がマイナス側に大きいほど、即ち、交換後のトナーコンテナ５内のトナーが交換前のトナーコンテナ５内のトナーに比べて古いほど、Ｄｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、または電位差ΔＶの初期補正量を大きくして補給かぶりの発生を抑制することができる。

これにより、製造日からあまり時間の経過していない帯電性の良好なトナーに製造日が古く帯電性の低いトナーを補給する場合は、補給直後の現像バイアスのＤｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、または電位差ΔＶが補給かぶりの発生し難い設定となり、その後、累積印字枚数に応じて基準量まで戻されるため、トナーの帯電不良による補給かぶりやトナー飛散の発生を効果的に抑制することができる。

さらに、図８〜図１１では、第１製造日と第２製造日との日数差からＤｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、ΔＶの初期補正値を決定したが、これにトナーコンテナ５の交換日のパラメーターを加味して初期補正値を補正してもよい。図８〜図１１に示した、Ｄｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、ΔＶの初期補正値をＡ、補正後の新たな初期補正値をＢとしたときに、Ｂ＝ＡＫの関係が成り立つように係数Ｋを設定する。係数Ｋの一例を表２に示す。

例えば、図８に示したグラフで、第１の製造日と第２の製造日との日数差が−７３０日以下である場合（図８の実線で表示）は、Ｄｕｔｙ比の初期補正量を１０％とし、トナーコンテナ５の交換直後におけるＤｕｔｙ比を７０％としたが、トナーコンテナ５の交換日と第２製造日との日数差が１００日である場合は初期補正量を１０％×０．８＝８％とし、トナーコンテナ５の交換直後におけるＤｕｔｙ比を６８％とする。

そして、交換直後の６８％から交換後５０００枚目にかけて１０００枚当たり１．６％の割合で減少させていく。即ち１０００枚目では６６．４％、２０００枚目で６４．８％、３０００枚目で６３．２％、４０００枚目で６１．６％、５０００枚目で６０％であり、その後、次のコンテナ交換まで６０％を維持する。

図９〜図１１に示したグラフにおいても、上記と全く同様にトナーコンテナ５の交換日と第２製造日との日数差に応じてＶｐｐ、周波数、ΔＶの初期補正値を補正する。

交換前のトナーコンテナ５内のトナーの製造日（第２の製造日）が古くなると、トナーコンテナ５内のトナーの帯電性が低下する。そのため、トナーコンテナ５の交換後に帯電性の低いトナーが補給されても補給かぶりへの影響は小さくなる。そこで、交換前のトナーコンテナ５内のトナーが古いほど、Ｄｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、ΔＶの初期補正値を小さくすることで、初期補正値をトナーコンテナ５の交換日と第２製造日との日数差に応じた最適値とすることができる。

なお、表２ではトナーコンテナ５の交換日と第２製造日との日数差に基づいて係数Ｋを設定したが、トナーコンテナ５の交換日と第１製造日との日数差に基づいて係数Ｋを設定してもよい。この場合も、表２と同様に、トナーコンテナ５の交換日と第１製造日との日数差が大きくなるほど係数Ｋを小さくすれば良い。

また、図７の制御では、ＩＣチップ２７内の個体識別情報を読み出すことによりトナーコンテナ５内のトナーの有無を検知しているが、図１３に示した従来の制御を用いて、トナー残量センサー２９の出力値と第３の閾値Ｌ３との比較でトナーコンテナ５内のトナーの有無を検知してもよい。具体的には、トナーコンテナ５からのトナー補給開始から所定時間ｔ２以内にトナー残量センサー２９の出力値がＬ３を超えない場合はトナーコンテナ５が空であると判断し、再度Replace表示を行いトナーコンテナ５の再交換を促す。

また、トナーコンテナ５の交換直後に、現像装置４内の攪拌搬送部材を一定時間駆動させるエージング動作を実行し、現像装置４内のトナー量を安定させてから印字動作を可能としてもよい。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、現像装置４内のトナー残量センサー２９により検知される現像装置４内のトナー残量レベルに基づいてトナーコンテナ５内に新たなトナーが残っているか否かを判断しているが、例えばトナーコンテナ５内のトナー残量を直接検知する構成としても良い。その場合、トナーコンテナ５から現像装置４へのトナー補給量（トナー供給モーター３３の積算回転数）に基づいてトナーコンテナ５内に新たなトナーが残っているか否かを判断することもできる。

また、本発明は磁性一成分現像剤を用いる現像装置４に限らず、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像方式の現像装置を備えた画像形成装置にも適用可能である。二成分現像方式の現像装置では、トナー残量センサーとして透磁率センサーを用いた場合、現像装置内のトナー量が少なくなるほど磁性キャリアの割合が増えるためセンサー出力値は大きくなる。そのため、センサー出力値と第１の閾値Ｌ１〜第３の閾値Ｌ３との関係は、上記実施形態の磁性一成分現像方式と逆になる。

また、本発明は図１に示したようなモノクロプリンターに限られるものではなく、タンデム式またはロータリー方式のカラー複写機及びプリンター、モノクロ複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の、着脱可能なトナー収容容器を有する種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。

本発明は、現像装置へのトナー補給を行う着脱可能なトナー収容容器を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、交換されたトナー収容容器内のトナーの製造時期が古い場合であっても、補給かぶりによる画質低下の発生を効果的に抑制可能な画像形成装置を提供することができる。

１ 感光体ドラム（像担持体）
２ 帯電装置
４ 現像装置
４ａ 現像ローラー（現像剤担持体）
５ トナーコンテナ（トナー収容容器）
７ クリーニング装置
２７ ＩＣチップ（記憶部）
２９ トナー残量センサー
３０ リーダー／ライターモジュール
３３ トナー供給モーター
４０ バイアス制御回路
４１ 帯電バイアス電源（帯電バイアス印加装置）
４３ 現像バイアス電源（現像バイアス印加装置）
９０ 制御部
１００ 画像形成装置
Ｐ 画像形成部

Claims (8)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、
   該像担持体表面を帯電させる帯電装置と、
   前記像担持体に対向配置される現像剤担持体を有し、前記像担持体上に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
   該現像装置に補給するための未使用トナーが収容される着脱可能なトナー収容容器と、
   前記帯電装置に帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加装置と、
   前記現像剤担持体に交流電圧を含む現像バイアスを印加する現像バイアス印加装置と、
   該トナー収容容器から前記現像装置へのトナー補給、前記帯電装置への帯電バイアスの印加、及び前記現像剤担持体への現像バイアスの印加を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、交換後の前記トナー収容容器内に充填されたトナーの製造日である第１の製造日が、交換前の前記トナー収容容器内に充填されたトナーの製造日である第２の製造日よりも前である場合、前記トナー収容容器の交換直後における現像バイアスの交流電圧のＤｕｔｙ比、Ｖｐｐ、周波数、及び、前記像担持体と前記現像剤担持体の電位差ΔＶの少なくとも一つを、基準値から前記基準値に比べて前記現像剤担持体から前記像担持体へトナーが移動し難い所定値に補正し、所定期間内に前記所定値から段階的に前記基準値まで復帰させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記第１の製造日と前記第２の製造日との日数差が大きいほど、前記基準値から前記所定値への補正量を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記第１の製造日と前記第２の製造日との日数差に関係なく、一定期間で前記所定値から前記基準値まで復帰させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記第２の製造日から前記トナー収容容器の交換日までの経過日数、若しくは前記第１の製造日から前記トナー収容容器の交換日までの経過日数に応じて前記基準値から前記所定値への補正量を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記第２の製造日から前記トナー収容容器の交換日までの経過日数、若しくは前記第１の製造日から前記トナー収容容器の交換日までの経過日数が大きいほど前記基準値から前記所定値への補正量を小さくすることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記トナー収容容器に搭載される不揮発性の記憶部に対し情報の読み出し及び書き込みを行うリーダー／ライターモジュールが設けられており、前記制御部は、前記リーダー／ライターモジュールにより読み出された前記記憶手段内の製造日情報に基づいて前記第１の製造日と前記第２の製造日との日数差を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記現像装置内のトナー残量を検知するトナー残量センサーが設けられており、前記制御部は、前記トナー残量センサーの検知結果に基づいて前記トナー収容容器内のトナー残量を推定することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記現像装置は、磁性トナーのみから成る一成分現像剤を用いて静電潜像をトナー像に現像する一成分現像方式であり、前記トナー残量センサーは、トナー残量が多いほど出力値が高くなる透磁率センサーであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

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