JP2020144336A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートに形成する画像の濃度変化を抑制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、現像部１１０と、記憶部２１と、第１算出部２０１と、比較部２０２と、実行部２０３とを備える。現像部１１０は、トナーを収容し、トナーによって静電潜像を現像する。記憶部２１は、印字率を記憶する。第１算出部２０１は、第１印字率と第２印字率とを算出する。比較部２０２は、第１印字率と第２印字率とを比較する。実行部２０３は、比較部２０２の比較結果に基づいて、慣らし運転を実行する。第１印字率は、第２印字率よりも過去に記憶部２１に記憶された１以上の印字率を含む。第２印字率は、所定数のシートにそれぞれ形成された直近の所定数の画像の印字率を含む。慣らし運転は、現像部１１０内のトナーの帯電量が第１印字率の画像をシートＰに形成するときのトナーの帯電量になるように現像部１１０を駆動することを示す。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１に記載の画像形成装置は、像担持体と、現像装置と、トナー補給装置と、帯電量検知手段とを有する。現像装置は、像担持体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。トナー補給装置は、現像装置からトナーを強制排出させる強制排出手段を有する。トナー補給装置は、強制排出手段が排出した分のトナーを補給する。帯電量検知手段は、トナーの帯電量を検知する。強制排出手段は、帯電量検知手段の検知結果に基づいて、現像装置からトナーを強制排出する。

特許文献１に示す画像形成装置は、現像装置からトナーを強制排出することで、トナーの帯電量を調整し、画像の濃度を調整できる。この結果、画像の濃度を適正な濃度に調整し、品質の良い画像を形成できる。

特開２００６−２４３１１４号公報

しかしながら、トナーの帯電量を調整しても、現像部のトナーの帯電量が安定するまで画像の濃度が変化する。特に、現像部のトナーの帯電量がシートに形成する画像の印字率に適合していない場合、トナーの帯電量が安定するまでは、シートに形成する画像の濃度も安定しない可能性がある。したがって、濃度変化の少ない画像を得ることが困難であった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、シートに形成する画像の濃度変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。

本発明に係るシートに画像を形成する画像形成装置は、現像部と、記憶部と、第１算出部と、比較部と、実行部とを備える。前記現像部は、トナーを収容し、トナーによって静電潜像を現像する。前記記憶部は、過去に複数のシートにそれぞれ形成された複数の画像の各々の印字率を記憶する。前記第１算出部は、第１印字率と第２印字率とを算出する。前記比較部は、前記第１印字率と前記第２印字率とを比較する。前記実行部は、前記比較部の比較結果に基づいて、慣らし運転を実行する。前記第１印字率は、前記記憶部に記憶された複数の前記印字率のうち、前記第２印字率よりも過去に前記記憶部に記憶された１以上の前記印字率を含む。前記第２印字率は、前記記憶部に記憶された複数の前記印字率のうち、前記所定数のシートにそれぞれ形成された直近の前記所定数の画像の印字率を含む。前記慣らし運転は、前記現像部内のトナーの帯電量が前記第１印字率の画像をシートに形成するときのトナーの帯電量になるように前記現像部を駆動することを示す。

本発明の画像形成装置によれば、シートに形成する画像の濃度変化を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 本実施形態に係る画像形成部と転写部との構成の一例を示す断面図である。 本実施形態における現像部と補給部とを示す図である。 本実施形態における画像形成装置の制御部を示す図である。 本実施形態における制御部が実行する処理のフローチャートを示す図である。 本実施形態における制御部が実行する処理のフローチャートの続きを示す図である。 本実施形態における慣らし運転処理のフローチャートを示す図である。

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、同一また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、本実施形態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及び記憶部２１を備える。

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。画像形成ユニット１０は、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に形成された画像をシート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。

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。

複数の画像形成部１１には、それぞれ、互いに異なる色の複数のトナーが補給される。トナーは多数のトナーを含む。複数の画像形成部１１の各々は感光体ドラム１０１を含む。

感光体ドラム１０１には、トナー像が形成される。

露光部１３は、感光体ドラム１０１の表面を露光する。具体的には、露光部１３は、画像データに基づいて、複数の感光体ドラム１０１の各々に光を照射する。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。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。

そして、複数の画像形成部１１の各々は、感光体ドラム１０１に形成された静電潜像を現像して、感光体ドラム１０１にトナー像を形成する。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、トナー像をシートＰ上に転写する。その結果、シートＰに画像が形成される。

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のような画像形成装置１００の各要素を制御する。制御部２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）のようなプロセッサー、及び記憶装置を含む。

記憶部２１は、記憶装置を含み、データ及び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２１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／また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。記憶部２１は、リムーバルメディアを含んでもよい。データは、過去に複数のシートＰにそれぞれ形成された複数の画像の各々の印字率を含む。印字率は、シートＰに形成される画像の積算面積の、シートＰの面積に対する比率を示す。

次に、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る画像形成部１１と転写部１２との構成について説明する。図２は、画像形成部１１と転写部１２との構成の一例を示す断面図である。

転写部１２は、中間転写ベルト１２１、駆動ローラー１２２、従動ローラー１２３、ベルトクリーニング部１２４、及び２次転写ローラー１２５を有する。

中間転写ベルト１２１は、感光体ドラム１０１からトナー像が転写される。具体的には、中間転写ベルト１２１の所定領域には、感光体ドラム１０１からトナー像が転写される。中間転写ベルト１２１は、無端ベルトである。

中間転写ベルト１２１は、駆動ローラー１２２と従動ローラー１２３とに架け渡される。駆動ローラー１２２は、中間転写ベルト１２１を回転させる。従動ローラー１２３は、中間転写ベルト１２１の回転に伴って回転する。ベルトクリーニング部１２４は、中間転写ベルト１２１の表面に残留しているトナーを除去する。

２次転写ローラー１２５は、中間転写ベルト１２１に形成されたトナー像をシートＰに転写する。２次転写ローラー１２５は、駆動ローラー１２２に押圧され、２次転写ローラー１２５と駆動ローラー１２２との間にニップ部が形成される。２次転写ローラー１２５は、シートＰがニップ部を通過する際に、中間転写ベルト１２１の所定領域に形成されたトナー像をシートＰに転写する。その結果、シートＰに画像が形成される。

引き続き、図１及び図２を参照して複数の画像形成部１１について詳しく説明する。

複数の画像形成部１１は、シアン色のトナーが補給される画像形成部１１ｃ、マゼンタ色のトナーが補給される画像形成部１１ｍ、イエロー色のトナーが補給される画像形成部１１ｙ、及び、ブラック色のトナーが補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。したがって、画像形成部１１ｃを例に説明する。

画像形成部１１は、感光体ドラム１０１に加えて、クリーニング部１０３と、現像部１１０、帯電部１０２、１次転写ローラー１０５、及び濃度検知部１０４とを更に備える。

感光体ドラム１０１は、略円柱形状また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の回転軸を中心として回転方向ＲＢに回転する。回転方向ＲＢは、回転方向ＲＡと逆方向に回転する。回転方向ＲＡは、例えば、時計周りである。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１０１または有機感光体（ＯＰＣ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ドラムである。

クリーニング部１０３は、感光体ドラム１０１の表面に付着しているトナーを除去する。クリーニング部１０３は、クリーニングブレードを含む。

クリーニングブレードは、感光体ドラム１０１の表面と摺接する。感光体ドラム１０１の表面とクリーニングブレードの先端とが摺接することで、感光体ドラム１０１の表面に残留するトナーが除去される。

現像部１１０は、トナーを収容し、トナーによって静電潜像を現像する。具体的には、現像部１１０は、回転する感光体ドラム１０１に形成された静電潜像をトナーによって現像し、感光体ドラム１０１にトナー像を形成する。つまり、現像部１１０は、トナーによってトナー像を感光体ドラム１０１に形成する。

現像部１１０は、現像ローラー１１２を備える。現像ローラー１１２は、トナーを担持する。

帯電部１０２は、感光体ドラム１０１の表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。帯電部１０２が感光体ドラム１０１の表面を所定電位に帯電させた後、露光部１３が感光体ドラム１０１の所定領域に露光することで、感光体ドラム１０１の所定領域に静電潜像が形成される。

１次転写ローラー１０５は、感光体ドラム１０１に形成されたトナー像を中間転写ベルト１２１に転写する。例えば、１次転写ローラー１０５は、感光体ドラム１０１からシアン色、マゼンタ色、イエロー色、及び黒色のトナー像を順番に中間転写ベルト１２１の所定領域に転写する。この結果、シアン色のトナー像と、マゼンタ色のトナー像と、イエロー色のトナー像と、黒色のトナー像が中間転写ベルト１２１の所定領域で重畳できる。

濃度検知部１０４は、中間転写ベルト１２１に転写されたトナー像の濃度を検知する。例えば、濃度検知部１０４は、中間転写ベルト１２１の所定領域に転写されたトナー像の濃度を検知する。

本実施形態では、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。トナー像の濃度は、例えば、トナー像の厚みに基づいて算出される。よって、濃度検知部１０４は、所定面積のトナー像の厚みＨＴを検知する。詳細には、濃度検知部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、濃度検知部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、濃度検知部１０４と中間転写ベルト１２１の表面との間の距離を示す。

濃度検知部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、濃度検知部１０４は、トナー像の濃度を示す検知信号を制御部２０に出力する。

次に図３を参照して、画像形成装置１００について詳しく説明する。図３は、現像部１１０と補給部１４０とを示す図である。画像形成装置１００は、補給部１４０を更に備える。

補給部１４０は、現像部１１０にトナーを補給する。補給部１４０は、現像部１１０に連結される。補給部１４０は、トナーコンテナ１４１と、補給口１４２と、開閉部材１４３と、補給路１４４とを有する。

トナーコンテナ１４１は、トナーを収容する。補給口１４２は、トナーコンテナ１４１内に配置される。補給路１４４は、トナーを現像部１１０に案内する。

開閉部材１４３は、制御部２０の指示にしたがって、補給口１４２を開閉する。開閉部材１４３が補給口１４２を開放する場合、トナーが現像部１１０に補給される。開閉部材１４３が補給口１４２を閉塞する場合、トナーは現像部１１０に補給されない。補給部１４０から現像部１１０に補給されるトナーの量は、現像部１１０が感光体ドラム１０１に供給したトナーの量に応じた量である。

画像形成装置１００の現像部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、吸引ファン（不図示）とを備える。

現像ハウジング１１１は、２成分現像剤を収容する。現像ハウジング１１１は、第１搬送部１３１と第２搬送部１３２とを含む。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成分現像剤は、複数のトナー（具体的には多数のトナー）と、複数のキャリア（具体的には多数のキャリア）を含む。複数のトナーは粉体であり、複数のキャリアは粉体である。トナーは、例えば正帯電性トナーである。正帯電性トナーは、キャリアとの摩擦により正に帯電する。キャリアは、磁性を有する。キャリアは、例えば、樹脂被覆型のキャリアである。樹脂被覆型のキャリアのコアは、例えば、フェライトまたはマグネタイトである。

現像ローラー１１２は、トナーを担持する。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。

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。

磁石１１２Ｍは、スリーブ１１２Ｓの内部に配置されている。磁石１１２Ｍは、キャリアを磁石１１２Ｍの磁力により引き付ける。その結果、キャリアによる磁気ブラシがスリーブ１１２Ｓの表面に形成される。トナーはキャリアの表面に担持される。すなわち、トナー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。

吸引ファンは、感光体ドラム１０１と現像ローラー１１２との間で浮遊するトナーを吸引する。

次に図３と図４とを参照して、画像形成装置１００について更に詳しく説明する。図４は、画像形成装置１００の制御部２０を示す図である。図４に示すように画像形成装置１００は、電圧印加部２３と、及び電流検知部７０とを更に備える。

電圧印加部２３は、現像ローラー１１２に現像バイアス（所定の電圧）を印加する。現像ローラー１１２に現像バイアスを印加することで電圧印加部２３は、感光体ドラム１０１と現像ローラー１１２との間に電位差を付与する。

現像ローラー１１２に現像バイアスが印加されて、感光体ドラム１０１と現像ローラー１１２との間が所定の電位差になると、現像ローラー１１２に担持されたトナーが、電気的に引き付けられる。そして、トナーが現像ローラー１１２から感光体ドラム１０１の静電潜像に向かって飛翔し、現像ローラー１１２から感光体ドラム１０１に向けてトナーが移動する。この結果、感光体ドラム１０１の表面にトナー像が形成される。

電流検知部７０は、感光体ドラム１０１と現像部１１０との間に流れる電流を検知する。具体的には、現像ローラー１１２から感光体ドラム１０１に向けてトナーが移動する際に感光体ドラム１０１と現像部１１０との間に流れる電流を電流検知部７０は、検知する。

引き続き、図４を参照して、制御部２０の構成について、詳しく説明する。制御部２０は、第１算出部２０１と、比較部２０２と、実行部２０３と、決定部２０４とを更に備える。制御部２０は、記憶部２１の記憶装置が記憶しているコンピュータープログラムを実行して、第１算出部２０１、比較部２０２、実行部２０３及び決定部２０４として機能する。

第１算出部２０１は、第１印字率と第２印字率とを算出する。第１印字率は、記憶部２１に記憶された複数の印字率のうち、第２印字率よりも過去に記憶部２１に記憶された１以上の印字率を含む。第１印字率は、例えば、記憶部２１に記憶された印字率のうち、頻繁にシートＰに形成される印字率の画像の印字率である。また、第１印字率は、例えば、記憶部２１に記憶された複数の印字率のうち、第２印字率よりも過去に記憶部２１に記憶された１以上の印字率の平均値であってもよい。

第２印字率は、記憶部２１に記憶された複数の印字率のうち、所定数のシートにそれぞれ形成された直近の所定数の画像の印字率を含む。第２印字率は、例えば、画像形成装置１００がシートＰに形成した画像の印字率のうちの直近の１枚のシートＰに形成された画像の印字率であってもよい。また、第２印字率は、例えば、記憶部２１に記憶された印字率のうち直近３０枚のシートＰに形成された３０個の画像の印字率の平均値であってもよい。直近の印字率は、現時刻より前にシートＰに形成された画像の印字率を含む。例えば、直近の印字率は、１つ前のジョブでシートＰに形成された画像の印字率を含む。また、第２印字率は、例えば、記憶部２１に記憶された複数の印字率のうち、所定数のシートにそれぞれ形成された直近の所定数の画像の印字率の平均値であってもよい。

比較部２０２は、第１印字率と第２印字率とを比較する。比較部２０２は、比較結果を示す信号を制御部２０に送信する。

例えば、第１印字率と第２印字率とを比較して、第２印字率が第１印字率より大きいと比較部２０２が判定する場合、比較部２０２は第２印字率が第１印字率より大きいことを示す信号を制御部２０に送信する。第１印字率と第２印字率とを比較して、第２印字率が第１印字率より大きくないと比較部２０２が判定する場合、比較部２０２は第２印字率が第１印字率より大きくないことを示す信号を制御部２０に送信する。

また、第１印字率と第２印字率とを比較して、第２印字率が第１印字率より小さいと比較部２０２が判定する場合、比較部２０２は第２印字率が第１印字率より小さいことを示す信号を制御部２０に送信する。第１印字率と第２印字率とを比較して、第２印字率が第１印字率より小さくないと比較部２０２が判定する場合、比較部２０２は第２印字率が第１印字率より小さくないことを示す信号を制御部２０に送信する。

また、第１印字率と第２印字率とを比較して、第２印字率が第１印字率より大きくないと比較部２０２が判定し、第２印字率が第１印字率より小さくないと比較部２０２が判定する場合、比較部２０２は第２印字率と第１印字率とが一致することを示す信号を制御部２０に送信する。

実行部２０３は、比較部２０２の比較結果に基づいて、慣らし運転を実行する。慣らし運転は、現像部１１０内のトナーの帯電量が第１印字率の画像をシートＰに形成するときのトナーの帯電量になるように現像部１１０を駆動することを示す。実行部２０３は、使用頻度の高い第１印字率の画像を形成するときのトナーの帯電量になるように慣らし運転を行う。したがって、現像部１１０内のトナーの帯電量を第１印字率の画像を形成するときのトナーの帯電量で安定させることができるため、シートＰに形成する第１印字率の画像の濃度変化を抑制できる。この結果、慣らし運転の後には、均一の濃度の画像をシートＰに形成できる。

例えば、現像部１１０内のトナーの帯電量が第２印字率の画像をシートＰに形成するときのトナーの帯電量となっているときに、第１印字率の画像を複数枚のシートＰに形成する場合、シートＰに形成される画像の濃度は画像毎に変化する。具体的には、現像部１１０内のトナーの帯電量が第１印字率の画像をシートＰに形成するときのトナーの帯電量で安定するまで、シートＰに形成される画像の濃度は変化する。したがって、均一の濃度の画像がシートＰに形成されない。

一方、慣らし運転を実行することで、現像部１１０内のトナーの帯電量が第１印字率の画像をシートＰに形成するときのトナーの帯電量となる。そして、慣らし運転の後に第１印字率の画像を複数のシートＰにそれぞれ形成する場合に、シートＰに形成される画像の濃度変化が抑制され、均一の濃度の画像をシートＰに形成できる。

なお、慣らし運転を実行する場合、実行部２０３は、現像部１１０内のトナーの帯電量が第１印字率の画像をシートＰに形成するときのトナーの帯電量になるように第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とを駆動して慣らし運転を実行する。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とが回転することで、トナーとキャリアとが摩擦される。そして、現像部１１０内のトナーの帯電量が第１印字率の画像をシートＰに形成するときのトナーの帯電量になる。

また、第１印字率の画像をシートＰに形成するときのトナーの帯電量は、予め記憶部２１に記憶された対応表から選択される。対応表は、複数の値を含む。帯電量は、対応表に含まれる複数の値のうちの１つの値を示すものであってもよい。また、帯電量は、対応表に含まれる複数の値のうちの所定値から所定値までを示すものであってもよい。

また、本実施形態の実行部２０３は、現像部１１０がシートＰに画像を形成したあとに、比較部２０２の比較結果に基づいて、慣らし運転を実行する。したがって、画像形成部１１がシートＰに画像を形成したあとに慣らし運転を実行できる。つまり、第１印字率と異なる印字率の画像をシートＰに形成しても、現像部１１０内のトナーの帯電量を使用頻度の高い第１印字率の画像を形成するときのトナーの帯電量に予め変更できる。この結果、慣らし運転の後に第１印字率の画像をシートＰに形成する場合に、シートＰに形成される第１印字率の画像の濃度変化が抑制され、均一の濃度の画像をシートＰに形成できる。

また、本実施形態の実行部２０３は、所定の時刻になったときに、慣らし運転を実行する。時間経過とともに、トナーは放電し、トナーの帯電量は下がる。したがって、所定の時刻になったときに慣らし運転を実行できる。つまり、時間経過でトナーの帯電量が下がっても、現像部１１０内のトナーの帯電量を使用頻度の高い第１印字率の画像を形成するときのトナーの帯電量に変更できる。この結果、慣らし運転の後に第１印字率の画像をシートＰに形成する場合に、シートＰに形成される第１印字率の画像の濃度変化が抑制され、均一の濃度の画像をシートＰに形成できる。

例えば、実行部２０３は、午前８時３０分になったときに、慣らし運転を実行する。午前９時から画像形成装置１００が使用される場合、午前９時よりも前に慣らし運転を実行することで、ユーザーが画像形成装置１００を使用する前に慣らし運転を実行できる。したがって、濃度変更を抑制した状態でシートＰに画像を形成できる。

また、本実施形態の制御部２０は、現像部１１０がシートＰに画像を形成してから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過する場合、制御部２０は、現像部１１０を第２電力状態から第１電力状態にする。所定時間が経過しない場合、制御部２０は、現像部１１０を第２電力状態から第１電力状態にしない。第１電力状態は、第２電力状態よりも電力の消費が少ない状態を示す。第１電力状態は、待機状態ともよばれる。第１電力状態では、現像部１１０に電力が供給されていない。第２電力状態は、第１電力状態よりも電力の消費が多い状態を示す。第２電力状態は、通常状態とも呼ばれる。また、第１電力状態の画像形成装置１００がユーザーからの指示を受け付けた場合、制御部２０は、電源（図示せず）が現像部１１０に電力を供給するように、電源を制御する。この結果、第１電力状態の現像部１１０が第１電力状態から第２電力状態に復帰する。

また、本実施形態の実行部２０３は、現像部１１０が第１電力状態から第２電力状態に復帰したときに、慣らし運転を実行する。第１電力状態の期間が長くなるほど、トナーは放電し、トナーの帯電量は下がる。したがって、画像形成装置１００が第１電力状態から第２電力状態に復帰したときに慣らし運転を実行する。つまり、第１電力状態の期間が長くなってトナーの帯電量が下がっても、現像部１１０内のトナーの帯電量を使用頻度の高い第１印字率の画像を形成するときのトナーの帯電量に変更できる。この結果、慣らし運転の後に第１印字率の画像をシートＰに形成する場合に、シートＰに形成される第１印字率の画像の濃度変化が抑制され、均一の濃度の画像をシートＰに形成できる。

また、本実施形態の実行部２０３は、第２印字率が第１印字率より大きい場合、慣らし運転を実行する。したがって、現像部１１０内のトナーの帯電量が第２印字率の画像を形成するときのトナーの帯電量になっている状態であっても、第１印字率の画像を形成するときのトナーの帯電量に変更できる。この結果、慣らし運転の後に第１印字率の画像をシートＰに形成する場合に、シートＰに形成される第１印字率の画像の濃度変化が抑制され、均一の濃度の画像をシートＰに形成できる。

また、実行部２０３は、第２印字率が第１印字率より大きい場合、補給部１４０が現像部１１０にトナーを補給しないように補給部１４０を制御し、現像部１１０がトナーを排出しないように現像部１１０を制御し、慣らし運転を実行する。現像部１１０内のトナーの量が変更されない状態でトナーの帯電量を変更できる。この結果、第１印字率の画像を形成するときのトナーの帯電量に容易に変更できる。

シートＰに形成する画像の印字率が高くなるほど、現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給するトナーの量が多くなる。そして、現像部１１０が感光体ドラム１０１に供給したトナーの量に対応するトナーの量が補給部１４０から現像部１１０に補給される。更に、画像を形成するシートＰの枚数が複数である場合、感光体ドラム１０１へのトナーの供給と現像部１１０へのトナーの補給とが短い時間で繰り返される。したがって、画像を形成するのに適したトナーの帯電量になる前に、トナーが感光体ドラム１０１に供給される。この結果、現像部１１０内のトナーの帯電量は小さくなる。

第２印字率が第１印字率よりも大きい場合、実行部２０３は、補給部１４０が現像部１１０にトナーを補給しないように補給部１４０を制御する。また、実行部２０３は、現像部１１０がトナーを排出しないように現像部１１０を制御する。したがって、現像部１１０内のトナーの量が変更されない状態で現像部１１０内のトナーの帯電量を容易に変更できる。この結果、第１印字率の画像を形成するときのトナーの帯電量に容易に変更できる。

決定部２０４は、第１印字率と第２印字率との差に基づいて、慣らし運転を実行する時間を決定する。第１印字率と第２印字率との差によって、慣らし運転の時間を決定できる。第１印字率のトナーの帯電量となるまでの時間を確保できる。

第１印字率と第２印字率との差が大きいほど、慣らし運転の時間は長くなる。一方、第１印字率と第２印字率との差が小さいほど、慣らし運転の時間は短くなる。したがって、決定部２０４は、適正な慣らし運転の時間を決定できる。

引き続き、図４を参照して、制御部２０の構成について、詳しく説明する。制御部２０は、第２算出部２０５と、調整部２０６とを更に備える。制御部２０は、記憶部２１の記憶装置が記憶しているコンピュータープログラムを実行して、第２算出部２０５、及び調整部２０６として機能する。

また、第２算出部２０５は、濃度検知部１０４が検知した中間転写ベルト１２１に転写されたトナー像の濃度と電流検知部７０が検知した電流とに基づいて、トナーの帯電量を算出する。

例えば、帯電量を算出する場合、第２算出部２０５は、感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１２１に転写されたトナー像の濃度を示す検知信号を、濃度検知部１０４から受信する。そして、第２算出部２０５は、検知信号によって示されるトナー像の濃度に基づいて、トナー像を形成しているトナーの量Ｍを算出する。トナーの量Ｍは、トナー像を形成しているトナーの質量を示す。

更に第２算出部２０５は、電流の電流値を示す検知信号を、電流検知部７０から受信する。そして、制御部２０は、検知信号によって示される電流の電流値に基づいて、トナー像を形成しているトナーの電荷量Ｑを算出する。

更に、第２算出部２０５は、トナーの量Ｍとトナーの電荷量Ｑとに基づいて、トナーの帯電量ＱＰＭを算出する。具体的には、トナーの帯電量ＱＰＭは、ＱＰＭ＝Ｑ／Ｍ、によって表される。よって、トナーの帯電量ＱＰＭは、単位質量当たりのトナーの電荷量を示す。

調整部２０６は、帯電量に基づいて、シートＰに画像を形成するときの条件を調整する。検知したトナー像の濃度と電流検知部７０が検知した電流とから帯電量を算出できる。そして、算出した帯電量からシートＰに画像を形成するときの条件を設定できる。この結果、品質の高い画像をシートＰに形成できる。

また、本実施形態の調整部２０６は、帯電量ＱＰＭに基づいて、現像部１１０から感光体ドラム１０１に供給されるトナーの量と、現像部１１０の現像ローラー１１２の回転速度と、現像ローラー１１２に印加する現像バイアスと、感光体ドラム１０１の表面電位と、現像部１１０において飛散したトナーを吸引する吸引ファンの出力とのうちの少なくとも１つを調整する。

したがって、トナーの帯電量ＱＰＭの変化からシートＰに画像を形成するときの条件を調整できる。この結果、画像濃度の低下、かぶりの発生、トナー飛散の増加を抑制し、適切な条件でシートＰに画像を形成できる。

例えば、調整部２０６は、トナーの帯電量ＱＰＭに基づいて、帯電部１０２が感光体ドラム１０１の表面を所定電位に帯電させる際の電位を調整する。この結果、画像濃度の低下を抑制できる。例えば、調整部２０６は、トナーの帯電量ＱＰＭに基づいて、電圧印加部２３が現像ローラー１１２に現像バイアスを印加する際の現像バイアスを調整する。この結果、画像濃度の低下とかぶりの悪化を抑制できる。例えば、調整部２０６は、トナーの帯電量ＱＰＭに基づいて、現像ローラー１１２の回転速度を調整する。この結果、画像濃度の低下を抑制しつつ、かぶりの悪化を抑制できる。

次に、図４〜図６を参照して、制御部２０が実行する処理を説明する。図５は、制御部２０が実行する処理のフローチャートを示す図である。図６は、図５に示す制御部２０が実行する処理のフローチャートの続きを示す図である。図５と図６とに示す制御部２０が実行する処理は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１１６を含む。

ステップＳ１０１において、制御部２０は、所定時刻になったか否かを判定する。所定時刻になっていない場合（ステップＳ１０１において、Ｎｏ）、処理はステップＳ１０１を繰り返す。所定時刻になった場合（ステップＳ１０１において、Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０１でＹｅｓの場合、ステップＳ１０２において、実行部２０３は、慣らし運転処理を実行する。慣らし運転処理については、図７を参照して後述する。処理はステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３において、制御部２０は、画像形成部１１がシートＰに画像を形成するように画像形成部１１を制御する。処理はステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４において、制御部２０は、画像形成部１１が複数のシートＰにそれぞれ形成された複数の画像の各々の印字率を記憶部２１が記憶するように、記憶部２１を制御する。処理はステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５において、実行部２０３は、慣らし運転処理を実行する。処理はステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６において、制御部２０は、露光部１３が感光体ドラム１０１に静電潜像を形成するように露光部１３を制御する。処理は、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７において、制御部２０は、現像部１１０が感光体ドラム１０１に形成された静電潜像をトナーによって現像し、感光体ドラム１０１にトナー像を形成するように、現像部１１０を制御する。処理は、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８において、制御部２０は、中間転写ベルト１２１が感光体ドラム１０１のトナー像を転写するように、中間転写ベルト１２１を制御する。処理はステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９において、第２算出部２０５は、濃度検知部１０４から中間転写ベルト１２１に転写されたトナー像の濃度を取得する。処理はステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０において、第２算出部２０５は、電流検知部７０から感光体ドラム１０１と現像部１１０との間に流れる電流の電流値を取得する。処理はステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１において、第２算出部２０５は、濃度検知部１０４が検知した中間転写ベルト１２１に転写されたトナー像の濃度と電流検知部７０が検知した電流とに基づいて、トナーの帯電量を算出する。処理は、ステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１１２において、調整部２０６は、帯電量に基づいて、シートＰに画像を形成するときの条件を調整する。処理は、ステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３において、制御部２０は、現像部１１０がシートＰに画像を形成してから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過しない場合（ステップＳ１１３において、Ｎｏ）、処理はステップＳ１１３を繰り返す。所定時間が経過する場合（ステップＳ１１３において、Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１３でＹｅｓの場合、ステップＳ１１４において、制御部２０は現像部１１０を第２電力状態から第１電力状態に変更する。処理はステップＳ１１５に進む。

ステップＳ１１５において、制御部２０は、現像部１１０が第１電力状態から第２電力状態にから復帰したか否かを判定する。現像部１１０が第１電力状態から第２電力状態に復帰しない場合（ステップＳ１１５において、Ｎｏ）処理はステップＳ１１５を繰り返す。現像部１１０が第１電力状態から第２電力状態に復帰した場合（ステップＳ１１５において、Ｙｅｓ）処理はステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１１５でＹｅｓの場合、ステップＳ１１６において、実行部２０３は慣らし運転処理を実行する。処理は終了する。

次に、図７を参照して、慣らし運転処理を説明する。図７は、慣らし運転処理のフローチャートを示す図である。制御部２０は、図５に示すステップＳ１０２の慣らし運転処理として、図７に示すステップＳ２０１〜ステップＳ２１０を実行する。なお、制御部２０は、図５に示すステップＳ１０５と図６に示すステップＳ１１６とでも図７に示すステップＳ２０１〜ステップＳ２１０を実行する。

ステップＳ２０１において、第１算出部２０１は、第１印字率と第２印字率とを算出する。処理は、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２において、比較部２０２は、第１印字率と第２印字率とを比較する。処理は、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３において、比較部２０２は、第２印字率が第１印字率より大きいか否かを判定する。第１印字率と第２印字率とを比較して第２印字率が第１印字率より大きくないと比較部２０２が判定する場合（ステップＳ２０３において、Ｎｏ）、処理はステップＳ２０８に進む。第１印字率と第２印字率とを比較して第２印字率が第１印字率より大きいと比較部２０２が判定する場合（ステップＳ２０３において、Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０３でＹｅｓの場合、ステップＳ２０４において、決定部２０４は、第２印字率と第１印字率との差に基づいて、慣らし運転する時間を決定する。処理は、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５において、実行部２０３は、補給部１４０が現像部１１０にトナーを補給しないように、補給部１４０を制御する。処理は、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６において、実行部２０３は、現像部１１０が感光体ドラム１０１にトナーを供給しないように、現像部１１０を制御する。処理はステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７において、実行部２０３は、第１印字率の画像をシートＰに形成するときのトナーの帯電量になるように、現像部１１０を駆動する。処理は戻る。

ステップＳ２０３でＮｏの場合、ステップＳ２０８において、比較部２０２は、第２印字率が第１印字率より小さいか否かを判定する。第１印字率と第２印字率とを比較して第２印字率が第１印字率より小さくない場合（ステップＳ２０８において、Ｎｏ）、処理は戻る。つまり、第２印字率が第１印字率より小さくないと比較部２０２が判定する場合、第２印字率と第１印字率とが同じ値を示す。したがって、実行部２０３は、慣らし運転を実行しない。第１印字率と第２印字率とを比較して第２印字率が第１印字率より小さいと比較部２０２が判定する場合（ステップＳ２０８において、Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０９において、決定部２０４は、第２印字率と第１印字率との差に基づいて、慣らし運転する時間を決定する。処理は、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０において、実行部２０３は、第１印字率の画像をシートＰに形成するときのトナーの帯電量になるように、現像部１１０を駆動する。処理は戻る。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明した。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、上記の各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。また、上記の実施形態で示す各構成要素の速度、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、本発明の構成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。

本発明は、画像形成装置の分野に利用可能である。

１１ 画像形成部
２０ 制御部
７０ 電流検知部
１００ 画像形成装置
１０１ 感光体ドラム
１０４ 濃度検知部
１１０ 現像部
１２１ 中間転写ベルト
１４０ 補給部
２０１ 第１算出部
２０２ 比較部
２０３ 実行部
２０４ 決定部
２０５ 第２算出部
２０６ 調整部
Ｐ シート

Claims (9)

1. シートに画像を形成する画像形成装置であって、
   トナーを収容し、トナーによって静電潜像を現像する現像部と、
   過去に複数のシートにそれぞれ形成された複数の画像の各々の印字率を記憶する記憶部と、
   第１印字率と第２印字率とを算出する第１算出部と、
   前記第１印字率と前記第２印字率とを比較する比較部と、
   前記比較部の比較結果に基づいて、慣らし運転を実行する実行部と
   を備え、
   前記第１印字率は、前記記憶部に記憶された複数の前記印字率のうち、前記第２印字率よりも過去に前記記憶部に記憶された１以上の前記印字率を含み、
   前記第２印字率は、前記記憶部に記憶された複数の前記印字率のうち、所定数のシートにそれぞれ形成された直近の前記所定数の画像の印字率を含み、
   前記慣らし運転は、前記現像部内のトナーの帯電量が前記第１印字率の画像をシートに形成するときのトナーの帯電量になるように前記現像部を駆動することを示す、画像形成装置。
2. 前記第１印字率は、前記記憶部に記憶された複数の前記印字率のうち、前記第２印字率よりも過去に前記記憶部に記憶された１以上の前記印字率の平均値を含み、
   前記第２印字率は、前記記憶部に記憶された複数の前記印字率のうち、前記所定数のシートにそれぞれ形成された直近の前記所定数の画像の印字率の平均値を含み、
   前記現像部がシートに画像を形成したあとに、前記実行部は前記慣らし運転を実行する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記実行部は、所定の時刻に、前記慣らし運転を実行する、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記実行部は、前記現像部が第１電力状態から第２電力状態に復帰したときに、前記慣らし運転を実行し、
   前記第１電力状態は、前記第２電力状態よりも電力の消費が少ない状態を示す、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. 前記第２印字率が前記第１印字率より大きいことを前記比較結果が示す場合、前記実行部は、前記慣らし運転を実行する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記現像部にトナーを補給する補給部を更に備え、
   前記第２印字率が前記第１印字率より大きいことを前記比較結果が示す場合、前記実行部は、前記補給部が前記現像部に前記トナーを補給しないように前記補給部を制御し、前記現像部が前記トナーを排出しないように前記現像部を制御し、前記慣らし運転を実行する、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記第１印字率と前記第２印字率との差に基づいて、前記慣らし運転を実行する時間を決定する決定部を更に備える、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. 前記現像部から供給される前記トナーを用いて、トナー像が形成される感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムから前記トナー像が転写される中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトに転写された前記トナー像の濃度を検知する濃度検知部と、
   前記感光体ドラムと前記現像部との間に流れる電流を検知する電流検知部と、
   前記濃度検知部が検知した前記トナー像の濃度と前記電流検知部が検知した電流とに基づいて、前記トナーの帯電量を算出する第２算出部と、
   前記帯電量に基づいて、シートに画像を形成するときの条件を調整する調整部とを更に備える、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記調整部は、前記帯電量に基づいて、前記現像部から前記感光体ドラムに供給される前記トナーの量と、前記現像部の現像ローラーの回転速度と、前記現像ローラーに印加する現像バイアスと、前記感光体ドラムの表面電位と、吸引ファンの出力とのうちの少なくとも１つを調整する、請求項８に記載の画像形成装置。

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