JP2021018384A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーの帯電量を精度よく算出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、像担持体１０１と、帯電部１０２と、露光部１３と、現像部１１０と、電圧印加部２１と、電流検知部２２と、濃度検知部１０４と、光量調整部２０ａと、制御部２０ｄとを備える。制御部２０ｄは、現像部１１０が第１トナー像を形成するように制御する。濃度検知部１０４は、第１トナー像の濃度を示す第１濃度を検知する。光量調整部２０ａは、第１濃度に基づいて露光部１３が照射する光の光量を決定する。制御部２０ｄは、決定した光量に基づいて、現像部１１０が像担持体１０１に第２トナー像を形成するように制御する。電流検知部２２は、検知電流値Ｑを検知する。濃度検知部１０４は、第２トナー像の濃度を示す第２濃度を検知する。制御部２０ｄは、第２濃度と検知電流値Ｑとに基づいて、第２トナー像に含まれるトナーの帯電量ＱＰＭを算出する。【選択図】図２

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、複数のパッチ画像間の電流の差分と、複数のパッチ画像間のトナーの付着量の差分とに基づいて、トナーの帯電量を算出している。特許文献１に記載の画像形成装置は、パッチ画像に照射した光の反射光を受光センサーで検出することよって、トナーの付着量を検出している。特許文献１に記載の画像形成装置は、算出されたトナーの帯電量に基づいて、現像部および転写部の動作条件を変更している。

特許第５１５７６９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、パッチが画像に照射する光の光量が調整されていないと、検出されるトナーの付着量に誤差が生じる可能性がある。その結果、トナーの帯電量を精度よく算出できない可能性がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的はトナーの帯電量を精度よく算出できる画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、帯電部と、露光部と、現像部と、電圧印加部と、電流検知部と、濃度検知部と、光量調整部と、制御部とを備える。前記帯電部は、前記像担持体を所定電位に帯電させる。前記露光部は、前記像担持体に所定の光量の光を照射して静電潜像を形成する。前記現像部は、前記静電潜像をトナーによって現像して、前記像担持体にトナー像を形成する。前記電圧印加部は、前記現像部に現像バイアス電圧を印加する。前記電流検知部は、検知電流値を検知する。前記検知電流値は、前記像担持体と前記現像部との間に流れる電流の電流値を示す。前記濃度検知部は、前記トナー像の濃度を検知する。前記光量調整部は、前記露光部が照射する光の光量を調整する。前記制御部は、前記現像部が前記像担持体に第１トナー像を形成するように制御する。前記第１トナー像は、第１パターンを示す。前記濃度検知部は、第１濃度を検知する。前記第１濃度は、前記第１トナー像の濃度を示す。前記光量調整部は、前記第１濃度に基づいて前記露光部が照射する光の光量を決定する。前記制御部は、前記決定した光量に基づいて、前記現像部が前記像担持体に第２トナー像を形成するように制御する。前記第２トナー像は、第２パターンを示す。前記電流検知部は、前記検知電流値を検知する。前記濃度検知部は、第２濃度を検知する。前記第２濃度は、前記第２トナー像の濃度を示す。前記制御部は、前記第２濃度と前記検知電流値とに基づいて、前記第２トナー像に含まれるトナーの帯電量を算出する。

本発明に係る画像形成装置によれば、トナーの帯電量を精度よく算出できる。

画像形成装置の構成を示す図である。 画像形成部の構成の一例を示す断面図である。 画像形成部の現像動作を示す図である。 感光体ドラムの構成の一例を示す平面図である。 感光体ドラムの電位および現像ローラーの電位を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、中間転写ベルトに形成されたトナー像を示す模式図である。（ｃ）は、センサーの検出値と、トナー載り量との関係を示すグラフである。 画像形成装置の処理の一例を示すフローチャートである。 画像形成装置の構成を示す図である。

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軸および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、およびＺ軸は互いに直交する。

［実施形態１］
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、装置制御部２０、および濃度センサー１０４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、および定着部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、および加圧し、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。装置制御部２０は、画像形成ユニット１０、給送部３０、搬送部４０、定着部５０、および排出部６０を制御する。

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、および転写部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、および、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および画像形成部１１ｋの構成は、互いに略同一である。なお、感光体ドラム１０１は、「像担持体」の一例である。

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の各々に所定の光量の光を照射する。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。本明細書において、露光部１３が照射する光の光量を「露光量」と記載する場合がある。

転写部１２は、中間転写ベルト１２ａと駆動ローラー１２ｂとを備える。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。中間転写ベルト１２ａには、感光体ドラム１０１に形成されたトナー像が転写される。詳しくは、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。その結果、シートＰに画像が形成される。なお、中間転写ベルト１２ａは、「転写ベルト」の一例である。

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出する。詳しくは、濃度センサー１０４は、トナー像に光を照射し、トナー像から反射した反射光の強度に基づいて、トナー像の濃度を検出する。濃度センサー１０４は、例えば、反射型の光学センサーである。なお、濃度センサー１０４は、「濃度検知部」の一例に相当する。

次に、図１および図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、およびクリーニング部１０３をさらに備える。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）感光体ドラムまたは有機感光体（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および図２に示すように、露光部１３は、画像データに基づいて感光体ドラム１０１の表面を露光する。その結果、感光体ドラム１０１の表面に静電潜像が形成される。さらに、現像部１１０は、トナーによって感光体ドラム１０１の表面に形成された静電潜像を現像して、感光体ドラム１０１の表面にトナー像を形成する。

さらに、クリーニング部１０３は、感光体ドラム１０１の表面をクリーニングする。具体的には、クリーニング部１０３は、クリーニングブレード１０３ａを含む。クリーニングブレード１０３ａ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１０３ａ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。

次に、図２および図３を参照して、現像部１１０について説明する。図３は、画像形成部１１の現像動作を示す図である。なお、図３では、トナー粒子ＴＮを黒色の点で示し、キャリア粒子ＣＡを白色の円で示す。

図３に示すように、現像部１１０は、感光体ドラム１０１に形成された静電潜像ＧＡを複数のトナー粒子ＴＮによって現像して、感光体ドラム１０１にトナー像ＴＩを形成する。複数のトナー粒子ＴＮは２成分現像剤に含まれている。２成分現像剤は現像部１１０に収容される。

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

トナー粒子ＴＮ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ＣＡは、磁性を有する。キャリア粒子ＣＡ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、フェライトまたはマグネタイトである。キャリア粒子ＣＡ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ＮＰが形成されている。そして、現像ローラー１１２に現像バイアス電圧が印加されると、現像ニップ部ＮＰに電界が形成される。したがって、電界の作用によって、トナー粒子ＴＮが磁気ブラシＢＲから脱離して、感光体ドラム１０１に移動する。その結果、トナー粒子ＴＮによって静電潜像ＧＡが顕像化されてトナー像ＴＩが形成される。トナー像ＴＩは、図１に示す中間転写ベルト１２ａに転写される。

図２に示すように、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、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極およびＳ３極を備える。Ｎ１極は主極とし機能し、Ｓ１極および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、汲上極および規制極として機能する。一例として、Ｓ１極、Ｎ１極、Ｓ２極、Ｎ２極およびＳ３極の磁束密度は、５４ｍＴ、９６ｍＴ、３５ｍＴ、４４ｍＴおよび４５ｍＴである。

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。

したがって、図３に示すように、スリーブ１１２Ｓは回転方向ＲＣに回転しながら、キャリア粒子ＣＡ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ＣＡによる磁気ブラシＢＲ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ＢＲ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ＢＲの各々は複数のキャリア粒子ＣＡからなる。つまり、複数の磁気ブラシＢＲ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ＴＮはキャリア粒子ＣＡの表面に担持される。すなわち、トナー粒子ＴＮは磁気ブラシＢＲ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。

図２に示すように、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ＢＲ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。また、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、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に連通される。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成分現像剤に含まれるトナー粒子ＴＮは、第１搬送方向および第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ＣＡとの間で摩擦帯電する。

引き続き、図２を参照して、画像形成装置１００の詳細を説明する。図２に示すように、画像形成装置１００は、電圧印加部２１、駆動部２３、および操作表示部７０をさらに備える。

図２に示すように、電圧印加部２１は、現像バイアス電圧を現像ローラー１１２に印加する。現像バイアス電圧とは、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。

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および第２スクリューフィーダー１１４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。

操作表示部７０は、タッチパネルを備える。タッチパネルは、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）のようなディスプレーを備え、種々の画像を表示する。また、タッチパネルは、タッチセンサーをさらに備え、ユーザーの接触操作を検知する。

次に、図４を参照して、感光体ドラム１０１の構成について説明する。図４は、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４に示すように、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１領域ＥＡは、トナー像が最終的にシートＰに転写される領域を示す。複数の第２領域ＥＢの各々は、最終的にトナー像がシートＰに転写されない領域を示す。つまり、複数の第２領域ＥＢの各々は白紙部を示す。

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。

図２に示す帯電部１０２は、感光体ドラム１０１の表面を所定電位に帯電させる。したがって、感光体ドラム１０１の第１領域ＥＡと複数の第２領域ＥＢとは所定電位に帯電している。

そして、図１に示す露光部１３は、感光体ドラム１０１の表面を露光する。露光部１３は、第１領域ＥＡにレーザー光を照射して、第１領域ＥＡを露光し、第１領域ＥＡに静電潜像ＧＡを形成する。露光部１３は、例えば、光源、ポリゴンミラー、反射ミラーおよび偏向ミラーを有する。

次に、図５を参照して、感光体ドラム１０１の電位および現像ローラー１１２の電位について説明する。図５は、感光体ドラム１０１の電位および現像ローラー１１２の電位を示す図である。図５において、縦軸は感光体ドラム１０１の周面の電位を示し、横軸は感光体ドラム１０１の周面の周方向位置を示す。

図５に示すように、感光体ドラム１０１の第１領域ＥＡおよび複数の第２領域ＥＢは、帯電部１０２によって、所定電位Ｖ０（Ｖ）に帯電される。所定電位Ｖ０（Ｖ）に帯電された後、露光部１３によってレーザー光が第１領域ＥＡの所定領域に照射されると、感光体ドラム１０１の第１領域ＥＡ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。

一方、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。電位ＶＬと電位Ｖｄｃとの電位差が、帯電したトナー粒子ＴＮを現像ローラー１１２から静電潜像ＧＡ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ＴＮは、電気的に引き付けられて、感光体ドラム１０１の静電潜像ＧＡ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ＧＡにトナー像ＴＩが形成される。

引き続き、図２を参照して、画像形成装置１００の詳細を説明する。図２に示すように、画像形成装置１００は、電流検知部２２、および記憶部８０をさらに備える。

電流検知部２２は、検知電流値Ｑを検知する。検知電流値Ｑ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。そして、電流検知部２２は、検知電流値Ｑを示す信号ＳＧ２を装置制御部２０に出力する。

図２に示すように、記憶部８０は、記憶装置を含み、基準値ＲＶおよ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、半導体メモリーおよび／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。基準値ＲＶは、トナー像の濃度の基準値である。

図２に示すように、装置制御部２０は、バイアス制御部２０ｂ、駆動制御部２０ｃおよび制御部２０ｄを含む。具体的には、装置制御部２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを含む。そして、装置制御部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、光量調整部２０ａ、バイアス制御部２０ｂ、駆動制御部２０ｃおよび制御部２０ｄとして機能する。

光量調整部２０ａは、露光部１３が照射する光の光量（露光量）を調整する。詳しくは、光量調整部２０ａは、露光部１３が感光体ドラム１０１に照射する光の光量を調整する。

バイアス制御部２０ｂは、電圧印加部２１を制御して、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。具体的には、バイアス制御部２０ｂは、電圧印加部２１が現像バイアス電圧を現像ローラー１１２に印加するように、電圧印加部２１を制御する。

駆動制御部２０ｃ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および第２スクリューフィーダー１１４を回転駆動させる。例えば、駆動制御部２０ｃは、感光体ドラム１０１が所定線速で回転するように駆動部２３を制御する。線速は、感光体ドラム１０１の周面の接線方向の速度を示す。

制御部２０ｄは、トナーの帯電量ＱＰＭを算出する。トナーの帯電量ＱＰＭの算出方法については、図７を参照して後述する。

図６（ａ）〜図６（ｃ）を参照して、センサーの検出値と、トナー載り量との関係について説明する。図６（ａ）および図６（ｂ）は、中間転写ベルト１２ａに形成されたトナー像ＴＩを示す模式図である。図６（ｃ）は、センサーの検出値と、トナー載り量との関係を示すグラフである。

図６（ａ）および図６（ｂ）において、説明の便宜上、中間転写ベルト１２ａに目盛りを付している。図６（ａ）および図６（ｂ）では、図１と上下方向が逆にしている。

図６（ｃ）において、横軸は、濃度センサー１０４の検出値を示す。図６（ｃ）において、縦軸は、トナー載り量を示す。トナー載り量の単位は、ｍｇ／ｃｍ²である。図６（ｃ）において、丸印は、露光量の設定が低い場合のトナー載り量の結果を示す。図６（ｃ）において、三角印は、露光量の設定が高い場合のトナー載り量の結果を示す。図６（ｃ）において、破線は、露光量の設定が低い場合のトナー載り量のデータを結ぶ線である。図６（ｃ）において、一点鎖線は、露光量の設定が高い場合のトナー載り量のデータを結ぶ線である。

図６（ａ）および図６（ｂ）を参照して、センサーの検出値と、トナー載り量との関係について説明する。

図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、中間転写ベルト１２ａにはトナー像ＴＩが形成されている。図６（ａ）に示すトナー像ＴＩの高さ（Ｚ軸方向に沿った長さ）は、図６（ｂ）に示すトナー像ＴＩの高さの２倍である。また、図６（ｂ）に示すトナー像ＴＩの長さ（Ｙ軸方向に沿った長さ）は、図６（ａ）に示すトナー像ＴＩの長さの２倍である。図６（ａ）に示すトナー像ＴＩの幅（Ｘ軸方向に沿った長さ）と、図６（ｂ）に示すトナー像ＴＩの幅とは同じである。したがって、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すトナー像ＴＩのトナー載り量は同じである。

一般的に反射型の光学センサーは、高さ方向へのトナー付着量の変化を検出することが難しい。したがって、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、トナー載り量が同じであっても、高さ方向に高い図６（ａ）に示すトナー像ＴＩの方が、高さ方向に低い図６（ｂ）に示すトナー像ＴＩのよりも、センサー検出値が低くなる可能性がある。一般的に反射型の光学センサーは、高さ方向の検知感度が低いためである。

図６（ｃ）に示すように、同じトナー載り量で、露光量の設定が低い場合と、露光量の設定が高い場合とを比較した場合、露光量の設定が低い場合の方が、露光量の設定が高い場合よりもセンサー検出値が低くなる。例えば、トナー載り量が０．２５の場合、露光量の設定が低い場合のセンサー検出値は、約４９５であり、露光量の設定が高い場合のセンサー検出値は、約５２５である。

図６（ａ）〜図６（ｃ）を参照して説明したように、トナー像ＴＩの高さが高くなるとセンサー検出値の感度が悪くなる可能性がある。したがって、トナー像ＴＩの高さをセンサーが精度よく検知する範囲に調整することが好ましい。したがって、露光部１３が静電潜像を形成する際の、露光量を適切に調整することが好ましい。

図１、図２および図７を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の処理の一例について説明する。図７は、画像形成装置１００の処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１０２：制御部２０ｄは、現像部１１０が感光体ドラム１０１に第１トナー像を形成するように制御する。第１トナー像は、第１パターンを示す。第１パターンは、測定用のパターンである。例えば、制御部２０ｄは、露光部１３が照射する光の光量を変動させて、光量が異なる複数の第１トナー像を形成するように制御する。処理は、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０４：濃度センサー１０４が、第１濃度を検知する。第１濃度は、第１トナー像の濃度を示す。処理は、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６：制御部２０ｄは、第１濃度に基づいて露光量を決定する。例えば、光量調整部２０ａは、第１濃度が、基準値ＲＶとなる光量を露光量に決定する。処理は、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８：制御部２０ｄは、決定した光量に基づいて、現像部１１０が感光体ドラム１０１に第２トナー像を形成するように制御する。第２トナー像は、第２パターンを示す。第２パターンは、測定用のパターンである。処理は、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０：電流検知部２２は、検知電流値Ｑを検知する。処理は、ステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１１２：濃度センサー１０４が、第２濃度を検知する。第２濃度は、第２トナー像の濃度を示す。処理は、ステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１４：制御部２０ｄは、トナー付着量Ｍを算出する。詳しくは、第２濃度に基づいてトナー付着量Ｍを算出する。処理は、ステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１１６：制御部２０ｄは、トナーの帯電量ＱＰＭを算出する。詳しくは、制御部２０ｄは、Ｑ／Ｍを算出することによって、トナーの帯電量ＱＰＭを算出する。検知電流値Ｑは、ステップＳ１１２において検知された検知電流値Ｑである。トナー付着量Ｍは、ステップＳ１１４において算出されたトナー付着量である。処理は、ステップＳ１１８に進む。

ステップＳ１１８：制御部２０ｄは、トナーの帯電量ＱＰＭ（Ｑ／Ｍ）に基づいて、プロセス設定条件を変更する。例えば、制御部２０ｄは、トナーの帯電量ＱＰＭに基づいて、現像バイアス電圧を変更する。処理は、終了する。

以上、図１〜図７を参照して説明したように、制御部２０ｄは、現像部１１０が感光体ドラム１０１（像担持体）に第１トナー像を形成するように制御する。第１トナー像は、第１パターンを示す。濃度センサー１０４（濃度検知部）は、第１濃度を検知する。第１濃度は、第１トナー像の濃度を示す。光量調整部２０ａは、第１濃度に基づいて露光部１３が照射する光の光量を決定する。制御部２０ｄは、決定した光量に基づいて、現像部１１０が感光体ドラム１０１（像担持体）に第２トナー像を形成するように制御する。第２トナー像は、第２パターンを示す。電流検知部２２は、検知電流値Ｑを検知する。濃度センサー１０４（濃度検知部）は、第２濃度を検知する。第２濃度は、第２トナー像の濃度を示す。制御部２０ｄは、第２濃度と検知電流値Ｑとに基づいて、第２トナー像に含まれるトナーの帯電量ＱＰＭを算出する。したがって、光量調整部２０ａによって調整された露光量に基づいて、第２トナー像を形成することができる。その結果、第２濃度を精度良く検知することができる。このため、第２トナー像に含まれるトナーの帯電量ＱＰＭを精度良く算出することができる。したがって、画像形成装置１００のプロセス設定条件を精度よく変更することができる。

また、光量調整部２０ａは、第１濃度が基準値ＲＶとなる光量を露光部１３が照射する光の光量に決定する。したがって、露光量を適切に調整することができる。その結果、第２濃度を精度良く検知することができる。このため、第２トナー像に含まれるトナーの帯電量ＱＰＭを精度良く算出することができる。したがって、画像形成装置１００のプロセス設定条件を精度よく変更することができる。

また、制御部２０ｄは、トナーの帯電量ＱＰＭに基づいて、現像バイアス電圧を変更する。したがって、精度よく算出したトナーの帯電量ＱＰＭによってトナーの現像を行うことができる。

以上、図面（図１〜図７）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。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材質や形状、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。

図１〜図７を参照して説明した画像形成装置１００では、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出していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、濃度センサー１０４は、感光体ドラム１０１上に形成されたトナー像の濃度を検出してもよい。図８は、画像形成装置１００の構成を示す図である。図８に示すように、複数の感光体ドラム１０１の各々に、濃度センサー１０４が設けられてもよい。複数の濃度センサー１０４の各々は、対応する感光体ドラム１０１上に形成されたトナー像の濃度を検出する。

１２ａ 中間転写ベルト（転写ベルト）
１３ 露光部
２０ａ 光量調整部
２０ｄ 制御部
２１ 電圧印加部
２２ 電流検知部
８０ 記憶部
１００ 画像形成装置
１０１ 感光体ドラム（像担持体）
１０２ 帯電部
１０４ 濃度センサー（濃度検知部）
１１０ 現像部
ＧＡ 静電潜像
Ｑ 検知電流値
ＱＰＭ トナーの帯電量
ＲＶ 基準値

Claims (4)

1. 像担持体と、
   前記像担持体を所定電位に帯電させる帯電部と、
   前記像担持体に所定の光量の光を照射して静電潜像を形成する露光部と、
   前記静電潜像をトナーによって現像して、前記像担持体にトナー像を形成する現像部と、
   前記現像部に現像バイアス電圧を印加する電圧印加部と、
   前記像担持体と前記現像部との間に流れる電流の電流値を示す検知電流値を検知する電流検知部と、
   前記トナー像の濃度を検知する濃度検知部と、
   前記露光部が照射する光の光量を調整する光量調整部と、
   制御部と
   を備え、
   前記制御部は、前記現像部が前記像担持体に第１パターンを示す第１トナー像を形成するように制御し、
   前記濃度検知部は、前記第１トナー像の濃度を示す第１濃度を検知し、
   前記光量調整部は、前記第１濃度に基づいて前記露光部が照射する光の光量を決定し、
   前記制御部は、前記決定した光量に基づいて、前記現像部が前記像担持体に第２パターンを示す第２トナー像を形成するように制御し、
   前記電流検知部は、前記検知電流値を検知し、
   前記濃度検知部は、前記第２トナー像の濃度を示す第２濃度を検知し、
   前記制御部は、前記第２濃度と前記検知電流値とに基づいて、前記第２トナー像に含まれるトナーの帯電量を算出する、画像形成装置。
2. 前記像担持体に形成された前記トナー像が転写される転写ベルトをさらに備え、
   前記濃度検知部は、前記転写ベルトに形成されたトナー像の濃度を検知する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１濃度の基準値を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記制御部は、前記露光部が照射する光の光量を変動させて、前記光量が異なる複数の前記第１トナー像を形成するように制御し、
   前記光量調整部は、前記第１濃度が、前記基準値となる光量を前記露光部が照射する光の光量に決定する、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記トナーの帯電量に基づいて、前記現像バイアス電圧を変更する、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。

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