JP2020144335A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度の画像濃度で画像をシートに形成できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、画像形成部と、制御部２０と、記憶部８０とを備える。記憶部８０は、過去の印刷ジョブによって指定された過去の画像の印字率を記憶する。制御部２０は、判定部２０ｅと、第１算出部２０ｂとを含む。判定部２０ｅは、新たな印刷ジョブを受け付けたときに、新たな印刷ジョブによって指定された新たな画像の印字率と、記憶部８０に記憶された過去の画像の印字率とを比較して、慣らし運転を実行するか否かを判定する。第１算出部２０ｂは、新たな画像の印字率に基づいて、現像部から感光体ドラムに供給するトナーの量を算出する。慣らし運転は、シートに新たな画像を形成する前に、第１算出部２０ｂで算出された量のトナーを現像部から感光体ドラムに供給することである。【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１に記載された画像形成装置は、現像部と、制御部と、帯電量検知手段とを有する。現像部は、感光体ドラム上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。帯電量検知手段は、トナーの帯電量を検知する。制御部は、帯電量検知手段の検知結果に基づいて、劣化したトナーを現像部から強制排出する。

特開２００６−２４３１１４号公報

一般的に、トナーの帯電量は、トナーが現像部内を通過する状態に影響を受ける。少量のトナーが現像部内を通過するときには、トナーの帯電量が高い。一方、多量のトナーが現像部内を通過するときには、トナーの帯電量が低い。

しかし、特許文献１に記載された画像形成装置では、トナーの帯電量が高くならない劣化したトナーを現像部内から強制排出するが、シートに画像を形成するときのトナーの帯電量と、帯電量検知手段で直前に検知されたトナーの帯電量とが異なることがあった。よって、特許文献１に記載された画像形成装置では、高精度の画像濃度で画像をシートに形成できなかった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、高精度の画像濃度で画像をシートに形成できる画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の一局面によれば、画像形成装置は、画像形成部と、制御部と、記憶部とを備える。前記画像形成部は、シートに画像を形成する。前記制御部は、前記画像形成部を制御する。前記画像形成部は、感光体ドラムと、現像部とを含む。前記感光体ドラムには、前記画像に対応する静電潜像が形成される。前記現像部は、トナーによって前記静電潜像を現像する。前記記憶部は、過去の印刷ジョブによって指定された過去の画像の印字率を記憶する。前記制御部は、判定部と、第１算出部とを含む。前記判定部は、新たな印刷ジョブを受け付けたときに、前記新たな印刷ジョブによって指定された新たな画像の印字率と、前記記憶部に記憶された前記過去の画像の印字率とを比較して、慣らし運転を実行するか否かを判定する。前記第１算出部は、前記新たな画像の印字率に基づいて、前記現像部から前記感光体ドラムに供給するトナーの量を算出する。前記慣らし運転は、シートに前記新たな画像を形成する前に、前記第１算出部で算出された前記量の前記トナーを前記現像部から前記感光体ドラムに供給することである。

本発明の画像形成装置によれば、高精度の画像濃度で画像をシートに形成できる。

本発明の実施形態１に係る画像形成装置の構成を示す図である。 実施形態１に係る画像形成部の構成の一例を示す断面図である。 実施形態１に係る静電潜像が形成された感光体ドラムの構成の一例を示す平面図である。 実施形態１に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 実施形態１に係る制御部の処理の一例を示すフローチャートである。

［実施形態１］
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。実施形態において、Ｘ軸及びＹ軸は水平方向に沿っており、Ｚ軸は鉛直方向に沿っており、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は互いに直交する。

まず、図１を参照して、実施形態１に係る画像形成装置１００の構成について説明する。図１は、画像形成装置１００の構成を示す図である。画像形成装置１００は、例えば、カラー複合機である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、画像形成ユニット１０、給送部３０、搬送部４０、定着部５０、排出部６０、制御部２０、記憶部８０、操作部１２０、原稿給送部９０、スキャナー部９１及び濃度センサー１０４を備える。

原稿給送部９０は、原稿載置部９０ａを備える。原稿給送部９０は、原稿載置部９０ａにセットされた原稿Ｇをスキャナー部９１の読み取り位置に搬送する。

スキャナー部９１は、露光ランプにより原稿Ｇを照射し、反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）で受光することにより、原稿Ｇから画像を読み取って、画像を示す画像データを生成する。画像データは、例えば、複数の階調値をそれぞれ示す複数の画素データを含む。そして、スキャナー部９１は、画像データを制御部２０に出力する。

給送部３０は、シートＰを搬送部４０へ供給する。搬送部４０は、シートＰを画像形成ユニット１０、及び定着部５０を経由して排出部６０まで搬送する。シートＰは、例えば、普通紙、コピー紙、再生紙、薄紙、厚紙、光沢紙、又はＯＨＰ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）である。

画像形成ユニット１０は、画像データに基づいてシートＰに画像を形成する。定着部５０は、シートＰを加熱、及び加圧し、シートＰに転写されたトナー像をシートＰに定着する。排出部６０は、シートＰを画像形成装置１００の外部へ排出する。

制御部２０は、画像形成ユニット１０、給送部３０、搬送部４０、定着部５０、排出部６０、原稿給送部９０、スキャナー部９１及び濃度センサー１０４を制御する。具体的には、制御部２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを含む。

記憶部８０は、記憶装置を含み、コンピュータープログラムを記憶する。具体的には、記憶部８０は、半導体メモリーのような主記憶装置、並びに、半導体メモリー及び／又はハードディスクドライブのような補助記憶装置を含む。

操作部１２０は、表示部と操作キー部とを備える。表示部は、例えば、液晶ディスプレーである。表示部は、画像情報を表示する。また、表示部は、入力用のタッチパネルとしても機能する。

次に、画像形成ユニット１０の構成について説明する。画像形成ユニット１０は、複数の画像形成部１１、露光部１３、及び転写部１２を備える。すなわち、画像形成部１１は、複数である。

複数の画像形成部１１には、それぞれ、互いに異なる複数色のトナーが供給される。トナーは多数のトナー粒子を含む。複数の画像形成部１１の各々は感光体ドラム１０１を含む。例えば、複数の画像形成部１１は、シアン色のトナーが供給される画像形成部１１ｃ、マゼンタ色のトナーが供給される画像形成部１１ｍ、イエロー色のトナーが供給される画像形成部１１ｙ、及び、ブラック色のトナーが供給される画像形成部１１ｋを含む。画像形成部１１ｃ、画像形成部１１ｍ、画像形成部１１ｙ及び画像形成部１１ｋの構成は、互いに略同一である。

露光部１３は、複数の感光体ドラム１０１の各々にレーザー光を照射する。その結果、複数の感光体ドラム１０１の各々に静電潜像が形成される。そして、複数の画像形成部１１は、それぞれ、複数の静電潜像を現像する。複数の静電潜像は、それぞれ、互いに異なる複数色のトナーによって現像される。その結果、複数の感光体ドラム１０１に、それぞれ、互いに異なる複数色のトナー像が形成される。

転写部１２は、中間転写ベルト１２ａと駆動ローラー１２ｂと従動ローラー１２ｃとを備える。中間転写ベルト１２ａは、駆動ローラー１２ｂ、及び従動ローラー１２ｃに張架される。中間転写ベルト１２ａは、駆動ローラー１２ｂによって回転方向ＲＡに回転駆動される。複数の画像形成部１１が、中間転写ベルト１２ａ上に、互いに異なる複数色のトナー像を転写する。複数色のトナー像が中間転写ベルト１２ａ上で重畳されることで、中間転写ベルト１２ａ上にトナー像（具体的にはカラー画像）が形成される。転写部１２は、中間転写ベルト１２ａ上に形成されたトナー像をシートＰ上に転写する。

濃度センサー１０４は、複数の感光体ドラム１０１よりも下流側に配置される。濃度センサー１０４は、中間転写ベルト１２ａ上に形成されたトナー像の濃度を検知する。トナー像は、例えば、トナーの帯電量のキャリブレーション時にトナーの帯電量を算出するためのパッチ画像である。そして、トナー像の濃度は、単位面積当たりのトナー像を形成するトナーの質量を示す。よって、トナー像の濃度は、トナー像の厚みに基づいて算出される。実施形態１では、濃度センサー１０４は、トナー像の厚みＨＴを検知する。詳細には、濃度センサー１０４は、トナー像との間の距離ＬＴを測定して、トナー像の厚みＨＴを検知する。更に詳細には、濃度センサー１０４は、下記式（１）を用いてトナー像の厚みＨＴを検知する。
（厚みＨＴ）＝（基準距離ＬＴＡ）−（距離ＬＴ） （１）
なお、基準距離ＬＴＡは、濃度センサー１０４と中間転写ベルト１２ａの表面との間の距離を示す。

濃度センサー１０４は、例えば、レーザー変位センサーである。レーザー変位センサーは、半導体レーザーとリニアイメージセンサー（Ｌｉｎｅａｒ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）とを備え、三角測距を用いて距離ＬＴを測定する。そして、濃度センサー１０４は、トナー像の濃度を示す検知信号ＳＧ１を制御部２０に出力する。

次に、図２を参照して、実施形態１に係る画像形成部１１の構成について説明する。図２は、画像形成部１１の構成の一例を示す断面図である。

図２に示すように、画像形成部１１は、感光体ドラム１０１に加えて、現像部１１０、帯電部１０２、クリーニング部１０３、及びトナーコンテナ１１６を更に備える。感光体ドラム１０１は、略円柱形状又は略円筒形状を有する。感光体ドラム１０１は、感光体ドラム１０１の回転軸線ＡＸを中心として回転方向ＲＢに回転する。感光体ドラム１０１は、例えばアモルファスシリコン（α−Ｓｉ）感光体ドラム又は有機感光体（ＯＰＣ：Ｏｒｇａｎｉｃ ＰｈｏｔｏＣｏｎｄｕｃｔｏｒ）ドラムである。

帯電部１０２は、感光体ドラム１０１の表面の全面を所定電位に帯電させる。帯電部１０２は、例えば、帯電ローラーを含む。そして、図１に示すように、露光部１３は、感光体ドラム１０１の表面の所定領域を露光する。その結果、感光体ドラム１０１の表面の所定領域に静電潜像が形成される。

更に、現像部１１０は、複数のトナー粒子によって感光体ドラム１０１の表面の所定領域に形成された静電潜像を現像して、感光体ドラム１０１の表面の所定領域にトナー像を形成する。複数のトナー粒子は２成分現像剤に含まれている。

具体的には、２成分現像剤は、複数のトナー粒子（具体的には多数のトナー粒子）に加えて、複数のキャリア粒子（具体的には多数のキャリア粒子）を含む。複数のトナー粒子は粉体であり、複数のキャリア粒子は粉体である。トナー粒子は、例えば正帯電性トナー粒子である。正帯電性トナー粒子は、キャリア粒子との摩擦により正に帯電する。

トナー粒子の粒径は、例えば、体積基準のメディアン径（Ｄ５０）で５．０μｍ以上８．０μｍ以下であり、好ましくは５．２μｍ以上６．７μｍ以下である。

キャリア粒子は、磁性を有する。キャリア粒子は、例えば、樹脂被覆型のキャリア粒子である。樹脂被覆型のキャリア粒子のコア粒子は、例えば、フェライト又はマグネタイトである。キャリア粒子の粒径は、例えば、体積平均粒径で２０μｍ以上１００μｍ以下であり、好ましくは２５μｍ以上８０μｍ以下である。

ここで、現像ローラー１１２と感光体ドラム１０１との間には、現像ニップ部が形成されている。そして、現像ローラー１１２に現像バイアスが印加されると、現像ニップ部に電界が形成される。従って、電界の作用によって、トナー粒子が現像部１１０から感光体ドラム１０１に移動する。その結果、トナー粒子によって静電潜像が顕像化されてトナー像が形成される。トナー像は、図１に示す中間転写ベルト１２ａに転写される。

現像部１１０は、現像ハウジング１１１と、現像ローラー１１２と、第１スクリューフィーダー１１３と、第２スクリューフィーダー１１４と、規制ブレード１１５とを備える。

現像ローラー１１２は、略円柱形状又は略円筒形状を有する。そして、現像ローラー１１２は、感光体ドラム１０１に対向して配置される。現像ローラー１１２は、スリーブ１１２Ｓと磁石１１２Ｍとを備える。磁石１１２Ｍは、スリーブ１１２Ｓの内部に配置されている。磁石１１２Ｍは、Ｓ１極、Ｎ１極、Ｓ２極、Ｎ２極及びＳ３極を備える。Ｎ１極は主極とし機能し、Ｓ１極及びＮ２極は搬送極として機能し、Ｓ２極は剥離極として機能する。また、Ｓ３極は、汲上極及び規制極として機能する。

スリーブ１１２Ｓは、非磁性の筒体（例えば、アルミニウムパイプ）である。スリーブ１１２Ｓは、例えばモーターによって駆動されて、磁石１１２Ｍの周りを回転方向ＲＣに回転する。

従って、スリーブ１１２Ｓは回転方向ＲＣに回転しながら、キャリア粒子を磁石１１２Ｍの磁力により引き付ける。その結果、キャリア粒子による磁気ブラシが現像ローラー１１２の表面に形成される。具体的には、複数の磁気ブラシが現像ローラー１１２の表面に形成される。複数の磁気ブラシの各々は複数のキャリア粒子からなる。つまり、複数の磁気ブラシの各々は、現像ローラー１１２の表面に穂立ちしたキャリア粒子クラスターである。トナー粒子はキャリア粒子の表面に担持される。すなわち、トナー粒子は磁気ブラシに担持された状態で現像ローラー１１２の表面に担持される。

規制ブレード１１５は、現像ローラー１１２に対して所定間隔をおいて配置される。規制ブレード１１５は、現像ローラー１１２の表面に形成された磁気ブラシの長さを規制する。

現像ハウジング１１１は、２成分現像剤を収容する搬送部を含む。例えば、搬送部は、第１搬送部１３１と第２搬送部１３２とを有する。第１搬送部１３１では、２成分現像剤が現像ローラー１１２の軸方向の一端側から他端側に向かう第１搬送方向に搬送される。第２搬送部１３２は、現像ローラー１１２の軸方向の両端部において第１搬送部１３１と連通する。第２搬送部１３２では、第１搬送方向とは逆の第２搬送方向に２成分現像剤が搬送される。

具体的には、第２搬送部１３２は第２スクリューフィーダー１１４を含む。第２スクリューフィーダー１１４は、回転方向ＲＥに回転され、２成分現像剤を第２搬送方向に搬送する。第１搬送部１３１は第１スクリューフィーダー１１３を含む。第１スクリューフィーダー１１３は、回転方向ＲＤに回転され、２成分現像剤を第１搬送方向に搬送する。第１スクリューフィーダー１１３は、２成分現像剤を第１搬送方向に搬送しながら、現像ローラー１１２に２成分現像剤を供給する。

２成分現像剤に含まれるトナー粒子は、例えば、第１搬送方向及び第２搬送方向に循環搬送される間に、２成分現像剤に含まれるキャリア粒子との間で摩擦帯電する。

トナーコンテナ１１６は、補給用のトナー粒子を収容している収容部Ｒ１を有する。補給用のトナー粒子は、トナーコンテナ１１６の収容部Ｒ１から現像部１１０の第２搬送部１３２へ補給される。トナーコンテナ１１６は、補給量調整部材１１６ａを備える。補給量調整部材１１６ａは、トナーの補給量を調整する。トナーの補給量は、トナーコンテナ１１６から第２搬送部１３２へ補給されるトナーの量である。補給量調整部材１１６ａは、例えば、制御部２０により回転動作を制御されるスクリューシャフトから構成される。

画像形成部１１は、駆動部２３、電圧印加部２１及び電流検知部２２を更に備える。

駆動部２３は、感光体ドラム１０１、現像ローラー１１２、第１スクリューフィーダー１１３、第２スクリューフィーダー１１４及び補給量調整部材１１６ａを回転駆動させる。駆動部２３は、例えば、モーターとギア機構とを有する。

電圧印加部２１は、現像バイアスを現像ローラー１１２に印加する。現像バイアスとは、直流電圧に交流電圧が重畳されている電圧のことである。交流電圧は、例えばデューティー比が５０％となる矩形波である。具体的には、電圧印加部２１は、直流電源と交流電源とを有する。その結果、現像ローラー１１２の表面の現像バイアス電位は、電位Ｖｄｃである。

帯電部１０２は、感光体ドラム１０１の表面を所定電位Ｖ０（Ｖ）に帯電させる。電位ＶＬと電位Ｖｄｃとの電位差が、帯電したトナー粒子を現像ローラー１１２から静電潜像に移動させる電位差となる。具体的には、現像ローラー１１２に担持されたトナー粒子は、電気的に引き付けられて、感光体ドラム１０１の静電潜像に向かって飛翔する。その結果、感光体ドラム１０１の静電潜像にトナー像が形成される。

電流検知部２２は、感光体ドラム１０１と現像ローラー１１２との間に流れる電流の電流値を検知する。そして、電流検知部２２は、感光体ドラム１０１と現像ローラー１１２との間に流れる電流の電流値を示す検知信号ＳＧ２を制御部２０に出力する。

次に、図３を参照して、静電潜像ＧＡが形成された感光体ドラム１０１の構成について説明する。図３は、静電潜像ＧＡが形成された感光体ドラム１０１の構成の一例を示す平面図である。図４では、感光体ドラム１０１を、感光体ドラム１０１の回転軸線ＡＸに直交する方向から見ている。以下、感光体ドラム１０１を、回転軸線ＡＸに直交する方向から見ることを「平面視」と記載する場合がある。

図３に示すように、感光体ドラム１０１の表面の軸方向の長さは、第１長さＬＡである。

感光体ドラム１０１の表面は、第１領域ＥＡと複数の第２領域ＥＢとを有する。複数の第２領域ＥＢは、第２領域ＥＢＡと、第２領域ＥＢＢとを有する。

第２領域ＥＢＡは、感光体ドラム１０１の周方向において第１領域ＥＡよりも感光体ドラム１０１の回転方向ＲＢの上流に位置する。また、第２領域ＥＢＢは、感光体ドラム１０１の周方向において第１領域ＥＡよりも感光体ドラム１０１の回転方向ＲＢの下流に位置する。

第１領域ＥＡは、静電潜像ＧＡと、部分白紙部ＥＡＡと、部分白紙部ＥＡＢとを有する。静電潜像ＧＡは、感光体ドラム１０１の軸方向において第２長さＬＢを有する。静電潜像ＧＡは、感光体ドラム１０１の周方向において第３長さＬＣを有する。

静電潜像ＧＡは、第１領域ＥＡ内の所定領域に形成されている。図１に示す露光部１３は、例えば、光源、ポリゴンミラー、反射ミラー及び偏向ミラーを有する。詳細には、帯電部１０２によって所定電位Ｖ０（Ｖ）に帯電された後、露光部１３によって所定強度又は所定光量を有するレーザー光が所定領域に照射されると、感光体ドラム１０１の表面に静電潜像ＧＡが形成され、静電潜像ＧＡの電位が電位Ｖ０から電位ＶＬ（Ｖ）に変化する。

図４を参照して、実施形態１に係る画像形成装置１００の構成について説明する。図４は、画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。図４に示すように、制御部２０は、取得部２０ａ、第１算出部２０ｂ、トナー制御部２０ｃ、駆動制御部２０ｄ及び判定部２０ｅを含む。そして、制御部２０のプロセッサーは、記憶部８０の記憶装置に記憶されたコンピュータープログラムを実行することによって、取得部２０ａ、第１算出部２０ｂ、トナー制御部２０ｃ、駆動制御部２０ｄ及び判定部２０ｅとして機能する。

取得部２０ａは、画像データを取得する。例えば、取得部２０ａは、新たな印刷ジョブを操作部１２０から受け付けたときに、画像データをスキャナー部９１から受信する。印刷ジョブは、画像をシートＰに形成する指示を示す。なお、取得部２０ａは、画像データを外部装置から受信してもよい。

第１算出部２０ｂは、画像の印字率に基づいて、現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給するトナーの量を算出する。詳細には、第１算出部２０ｂは、画像データに基づいて、画像の印字率を算出し、トナーの量を算出する。従って、画像の印字率を精度よく算出できる。その結果、トナーの量を精度よく算出できる。

また、画像データが、複数色の画像が重畳されたカラー画像を示す情報を含む場合には、第１算出部２０ｂは、シアン色のトナーの量ＣＳｃ、マゼンタ色のトナーの量ＣＳｍ、イエロー色のトナーの量ＣＳｙ、及びブラック色のトナーの量ＣＳｋを算出する。

詳細には、第１算出部２０ｂは、画像データに含まれる複数の画素データ毎に、ＣＭＹＫ値を算出する。第１算出部２０ｂは、全画素データにおける複数の色毎に階調値の合計を算出する。具体的には、全画素データにおけるシアン色の階調値の合計値ＳＭｃを算出する。全画素におけるマゼンタ色の階調値の合計値ＳＭｍを算出する。全画素におけるイエロー色の階調値の合計値ＳＭｙを算出する。全画素におけるブラック色の階調値の合計値ＳＭｋを算出する。

そして、第１算出部２０ｂは、合計値ＳＭｃとシアン色のトナーの量ＣＳｃとの関係を示すテーブル又は式に基づいて、合計値ＳＭｃからシアン色のトナーの量ＣＳｃを算出する。同様に、第１算出部２０ｂは、合計値ＳＭｍからマゼンタ色のトナーの量ＣＳｍを算出し、合計値ＳＭｙからイエロー色のトナーの量ＣＳｙを算出し、合計値ＳＭｋからブラック色のトナーの量ＣＳｋを算出する。

トナー制御部２０ｃは、シートＰに画像を形成するときに、第１算出部２０ｂで算出された量のトナーを現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給するように画像形成部１１を制御する。詳細には、トナー制御部２０ｃは、シートＰに画像を形成するときに、シートＰを搬送しつつ、画像に対応する静電潜像を感光体ドラム１０１に形成する。

具体的には、トナー制御部２０ｃは、シアン色の画像に対応する静電潜像を、画像形成部１１ｃの感光体ドラム１０１に形成する。その結果、量ＣＳｃのシアン色のトナーが現像部１１０内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給される。トナー制御部２０ｃは、マゼンタ色の画像に対応する静電潜像を、画像形成部１１ｍの感光体ドラム１０１に形成する。その結果、量ＣＳｍのマゼンタ色のトナーが現像部１１０内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給される。トナー制御部２０ｃは、イエロー色の画像に対応する静電潜像を、画像形成部１１ｙの感光体ドラム１０１に形成する。その結果、量ＣＳｙのイエロー色のトナーが現像部１１０内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給される。トナー制御部２０ｃは、ブラック色の画像に対応する静電潜像を、画像形成部１１ｋの感光体ドラム１０１に形成する。その結果、量ＣＳｋのブラック色のトナーが現像部１１０内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給される。

記憶部８０は、過去の画像の印字率を記憶する。第１算出部２０ｂは、画像データに基づいて、シートＰに画像を形成したときには、過去の画像の印字率として、画像の印字率を日時とともに記憶部８０に記憶させる。

判定部２０ｅは、新たな印刷ジョブを受け付けたときに、新たな印刷ジョブによって指定された新たな画像の印字率と、記憶部８０に記憶された過去の画像の印字率とを比較して、慣らし運転を実行するか否かを判定する。慣らし運転は、シートＰに新たな画像を形成する前に、第１算出部２０ｂで算出された量のトナーを現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給することである。すなわち、慣らし運転とは、シートＰを搬送せず、シートＰに画像を形成するときのトナーの状態と、シートＰに画像を形成する前のトナーの状態とを等しくする慣らし運転（エージング）のことである。また、過去の画像の印字率は、新たな印刷ジョブに基づいてシートＰに画像を形成する直近に、シートＰに形成された画像の印字率であることが好ましい。

従って、実施形態１によれば、新たな画像の印字率と過去の画像の印字率との差が小さいときには、シートＰに画像を形成するときのトナーが現像部１１０内を通過する状態と、シートＰに画像を形成する直近のトナーが現像部１１０内を通過する状態とが等しいので、慣らし運転を実行せず、画像をシートＰに形成する。一方、新たな画像の印字率と過去の画像の印字率との差が大きいときには、慣らし運転を実行する。その結果、シートＰに画像を形成するときのトナーが現像部１１０内を通過する状態と、シートＰに画像を形成する直近のトナーが現像部１１０内を通過する状態とが異なっていたが、慣らし運転によって等しくなる。よって、シートＰに画像を形成するときのトナーの帯電量と、シートＰに画像を形成する前のトナーの帯電量とが等しくなる。従って、高精度の画像濃度で画像をシートＰに形成できる。

トナー制御部２０ｃは、判定部２０ｅの判定結果に基づいて、シートＰに画像を形成する前の慣らし運転として、第１算出部２０ｂで算出された量のトナーを現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給するように画像形成部１１を制御する。

詳細には、トナー制御部２０ｃは、新たな画像の印字率と過去の画像の印字率との差が閾値以上であるときには、慣らし運転を実行する。具体的には、新たなシアン色の画像の印字率と過去のシアン色の画像の印字率との差が閾値以上であるときには、画像形成部１１ｃの慣らし運転を実行する。新たなマゼンタ色の画像の印字率と過去のマゼンタ色の画像の印字率との差が閾値以上であるときには、画像形成部１１ｍの慣らし運転を実行する。新たなイエロー色の画像の印字率と過去のイエロー色の画像の印字率との差が閾値以上であるときには、画像形成部１１ｙの慣らし運転を実行する。新たなブラック色の画像の印字率と過去のブラック色の画像の印字率との差が閾値以上であるときには、画像形成部１１ｋの慣らし運転を実行する。

具体的には、トナー制御部２０ｃは、第１算出部２０ｂで算出されたトナーの量に対応する大きさを有する静電潜像を感光体ドラム１０１に形成して、第１算出部２０ｂで算出された量のトナーを現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給する。従って、実施形態１によれば、静電潜像の大きさを調整して、第１算出部２０ｂで算出されたトナーの量を容易に供給できる。

詳細には、トナー制御部２０ｃは、感光体ドラム１０１の軸方向において第２長さＬＢを有する静電潜像を感光体ドラム１０１に形成して、第１算出部２０ｂで算出された量のトナーを現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給する。第２長さＢは、第１算出部２０ｂで算出されたトナーの量に対応する。

また、トナー制御部２０ｃは、感光体ドラム１０１の周方向において第３長さＣを有する静電潜像を感光体ドラム１０１に形成して、第１算出部２０ｂで算出された量のトナーを現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給することを、実行時間実行する。第３長さＬＣは、第１算出部２０ｂで算出された量のトナーを供給する実行時間に対応する。

判定部２０ｅは、新たな画像の印字率と、過去の画像の印字率との差に基づいて、慣らし運転を実行する実行時間を決定する。具体的には、差が大きければ大きいほど、実行時間を長くする。一方、差が小さければ小さいほど、実行時間を短くする。従って、実施形態１によれば、差に基づいて、実行時間を決定するため、無駄な時間、慣らし運転を実行することを防止できる。

具体的には、トナー制御部２０ｃは、第１算出部２０ｂで算出されたシアン色のトナーの量ＣＳｃに対応する大きさを有する静電潜像を、画像形成部１１ｃの感光体ドラム１０１に形成する。その結果、量ＣＳｃのシアン色のトナーが現像部１１０内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給されることを、実行時間実行する。トナー制御部２０ｃは、第１算出部２０ｂで算出されたマゼンタ色のトナーの量ＣＳｍに対応する大きさを有する静電潜像を、画像形成部１１ｍの感光体ドラム１０１に形成する。その結果、量ＣＳｍのマゼンタ色のトナーが現像部１１０内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給されることを、実行時間実行する。トナー制御部２０ｃは、第１算出部２０ｂで算出されたマゼンタ色のトナーの量ＣＳｍに対応する大きさを有する静電潜像を、画像形成部１１ｙの感光体ドラム１０１に形成する。その結果、量ＣＳｙのイエロー色のトナーが現像部１１０内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給されることを、実行時間実行する。トナー制御部２０ｃは、第１算出部２０ｂで算出されたマゼンタ色のトナーの量ＣＳｍに対応する大きさを有する静電潜像を、画像形成部１１ｋの感光体ドラム１０１に形成する。その結果、量ＣＳｋのブラック色のトナーが現像部１１０内を摩擦帯電しながら通過した後、現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給されることを、実行時間実行する。

従って、実施形態１によれば、複数色のトナーの量ＣＳｃ、ＣＳｍ、ＣＳｙ、ＣＳｋを算出するため、高精度の画像濃度でカラー画像をシートＰに形成できる。

駆動制御部２０ｄは、駆動部２３を制御して、感光体ドラム１０１、現像ローラー１１２、第１スクリューフィーダー１１３、第２スクリューフィーダー１１４及び補給量調整部材１１６ａを回転駆動させる。例えば、駆動制御部２０ｄは、第１算出部２０ｂで算出された量のトナーを現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給したときに、第１算出部２０ｂで算出された量のトナーをトナーコンテナ１１６から現像部１１０に補給する。

次に、図５を参照して、実施形態１に係る制御部２０の処理の一例について説明する。図５は、制御部２０の処理の一例を示すフローチャートである。実施形態１に係る制御部２０の処理は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０９を含む。

まず、ステップＳ１０１において、取得部２０ａは、新たな印刷ジョブを受け付けたときに、画像データを取得する。そして、処理はステップＳ１０２に進む。

次に、ステップＳ１０２において、第１算出部２０ｂは、新たな画像の印字率に基づいて、現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給するトナーの量を算出する。そして、処理はステップＳ１０３に進む。

次に、ステップＳ１０３において、第１算出部２０ｂは、新たな画像の印字率を記憶部８０に記憶させる。そして、処理はステップＳ１０４に進む。

次に、ステップＳ１０４において、判定部２０ｅは、新たな画像の印字率と、過去の画像の印字率との差が閾値以上であるか否かを判定する。差が閾値未満であるとトナー制御部２０ｃが判定した場合（ステップＳ１０４でＮＯ）には、処理がステップＳ１０７に進む。一方、差が閾値以上であるとトナー制御部２０ｃが判定した場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）には、処理がステップＳ１０５に進む。

次に、ステップＳ１０５において、トナー制御部２０ｃは、第１算出部２０ｂで算出されたトナーの量に対応する大きさを有する静電潜像ＧＡを形成するように、露光部１３を制御する。そして、処理はステップＳ１０６に進む。

次に、ステップＳ１０６において、トナー制御部２０ｃは、第１算出部２０ｂで算出された量のトナーを現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給するように、画像形成部１１を制御して、トナー像を形成する。そして、処理はステップＳ１０７に進む。

次に、ステップＳ１０７において、トナー制御部２０ｃは、画像に対応する静電潜像ＧＡを形成するように、露光部１３を制御する。そして、処理はステップＳ１０８に進む。

次に、ステップＳ１０８において、トナー制御部２０ｃは、第１算出部２０ｂで算出された量のトナーを現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給するように、画像形成部１１を制御して、トナー像を形成する。そして、処理はステップＳ１０９に進む。

次に、ステップＳ１０９において、制御部２０は、画像形成ユニット１０を制御して、シートＰに画像を形成して、処理が終了する。

［実施形態２］
次に、図１〜図４を参照して、実施形態２に係る画像形成装置１００について説明する。実施形態２では、新たな画像の印字率の平均値と、過去の画像の印字率の平均値とを比較する点で実施形態１と相違する。

取得部２０ａは、複数枚のシート毎に形成される画像を示す複数の画像データを取得する。例えば、取得部２０ａは、複数の画像データをスキャナー部９１から受信する。

判定部２０ｅは、新たな画像の印字率の平均値と、記憶部８０に記憶された過去の画像の印字率の平均値とを比較して、慣らし運転を実行するか否かを判定する。具体的には、新たな画像の印字率の平均値と過去の画像の印字率の平均値との差が閾値未満であるときには、画像をシートＰに形成する。一方、新たな画像の印字率の平均値と過去の画像の印字率の平均値との差が閾値以上であるときには、慣らし運転を実行する。また、過去の画像の印字率の平均値は、直近から、直近から過去の所定枚数までのシートにそれぞれ形成された複数の画像の印字率に基づいて算出された画像の印字率の平均値であることが好ましい。所定枚数は、３０枚であることが好ましい。

従って、実施形態２によれば、特異的な画像の印字率に基づいて、慣らし運転を実行することを防止できる。

［実施形態３］
次に、図４を参照して、実施形態３に係る画像形成装置１００について説明する。実施形態３では、トナーの帯電量を算出する点で実施形態１と相違する。

図４に示すように、制御部２０は、第２算出部２０ｆを更に含む。

第２算出部２０ｆは、トナー制御部２０ｃが慣らし運転を実行した後、シートＰに画像を形成する前に、トナーの帯電量を算出する。具体的には、第２算出部２０ｆは、慣らし運転を実行した後、シートＰに画像を形成する前に、感光体ドラム１０１にパッチ画像を形成する。そして、第２算出部２０ｆは、感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１２ａに転写されたパッチ画像の濃度を示す検知信号ＳＧ１と、感光体ドラム１０１と現像ローラー１１２との間に流れる電流の電流値を示す検知信号ＳＧ２とに基づいて、トナーの帯電量を算出する。

従って、実施形態３によれば、シートＰに画像を形成するときのトナーの帯電量と、シートＰに画像を形成する直近のトナーの帯電量とが等しくできる。その結果、等しいトナーの帯電量を用いて、より高精度の画像濃度で画像をシートＰに形成できる。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（１）図１〜図５を参照して説明したように、本実施形態では、画像形成装置１００がカラー複合機であるが、本発明はこれに限定されない。画像形成装置がシートＰにトナー像を形成すればよい。画像形成装置が、例えば、カラープリンターでもよい。また、画像形成装置が、例えば、モノクロ複写機でもよい。

（２）本実施形態では、トナー制御部２０ｃは、第１算出部２０ｂで算出されたトナーの量に対応する大きさを有する静電潜像を感光体ドラム１０１に形成して、第１算出部２０ｂで算出された量のトナーを現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給したが、本発明はこれに限定されない。トナー制御部２０ｃは、第１算出部２０ｂで算出されたトナーの量に対応する電位ＶＬを有する静電潜像を感光体ドラム１０１に形成して、第１算出部２０ｂで算出された量のトナーを現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給してもよい。詳細には、トナー制御部２０ｃは、露光部１３から出射されるレーザー光の所定強度又は所定光量を制御する。

本発明は、画像形成装置に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

１０ 画像形成部
２０ 制御部
２０ｂ 第１算出部
２０ｃ トナー制御部
２０ｅ 判定部
８０ 記憶部
１００ 画像形成装置
１０１ 感光体ドラム
１１０ 現像部

Claims (9)

1. シートに画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部を制御する制御部と、
   記憶部と
   を備え、
   前記画像形成部は、
   前記画像に対応する静電潜像が形成される感光体ドラムと、
   トナーによって前記静電潜像を現像する現像部と
   を含み、
   前記記憶部は、過去の印刷ジョブによって指定された過去の画像の印字率を記憶し、
   前記制御部は、
   新たな印刷ジョブを受け付けたときに、前記新たな印刷ジョブによって指定された新たな画像の印字率と、前記記憶部に記憶された前記過去の画像の印字率とを比較して、慣らし運転を実行するか否かを判定する判定部と、
   前記新たな画像の印字率に基づいて、前記現像部から前記感光体ドラムに供給するトナーの量を算出する第１算出部と
   を含み、
   前記慣らし運転は、前記シートに前記新たな画像を形成する前に、前記第１算出部で算出された前記量の前記トナーを前記現像部から前記感光体ドラムに供給することである、画像形成装置。
2. 前記判定部は、前記新たな画像の印字率と、前記過去の画像の印字率との差に基づいて、前記慣らし運転を実行する実行時間を決定する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記過去の画像の印字率は、前記新たな印刷ジョブに基づいて前記シートに前記画像を形成する直近に、前記シートに形成された画像の印字率を含む、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、画像データを取得する取得部を更に備え、
   前記第１算出部は、前記画像データに基づいて、前記画像の印字率を算出する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記取得部は、複数枚のシート毎に形成される画像を示す複数の前記画像データを取得し、
   前記第１算出部は、前記複数の画像データに基づいて、前記画像の印字率の平均値を算出して、
   前記判定部は、前記新たな画像の印字率の平均値と、前記記憶部に記憶された前記過去の画像の印字率の平均値とを比較する、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成部は複数であり、
   前記複数の画像形成部は、それぞれ、複数の前記静電潜像を現像し、
   前記複数の静電潜像は、それぞれ、互いに異なる複数色のトナーによって現像され、
   前記画像データは、前記複数色の画像が重畳されたカラー画像を示す情報を含み、
   前記第１算出部は、前記複数色の画像毎の印字率に基づいて、前記複数色のトナーの各々の量を算出する、請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記現像部は、前記トナー及びキャリアを収容する搬送部を含み、
   前記トナーは、前記搬送部内を移動する間に、前記キャリアとの間で摩擦帯電する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記慣らし運転を実行した後、前記シートに前記画像を形成する前に、前記トナーの帯電量を算出する第２算出部を更に含む、請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第１算出部で算出された前記トナーの量に対応する大きさを有する前記静電潜像を前記感光体ドラムに形成して、
   前記制御部は、前記量の前記トナーを前記現像部から前記感光体ドラムに供給するように前記画像形成部を制御するトナー制御部を更に含む、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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