JP4100918B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機・光プリンター・ＦＡＸ等の電子写真画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、現像剤担持体の線速度を異なる複数の線速度に切り換えられるようにした２成分現像方式を採用する画像形成装置が知られている。
【０００３】
このような画像形成装置としては、例えば特開平７−２３０２１１号公報に開示されるように、複数の解像度ごとに異なるプロセス速度（現像剤担持体および感光体の線速度）を有し、そのプロセス速度の切り換えに応じてトナーの補給速度を異ならせ、プロセス速度が遅い場合には、プロセス速度が速い場合よりもトナー濃度を低くすることで、各々のプロセス速度での最適なトナー濃度が得られるようにして、各々の画像品質を安定させるようにすることが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の画像形成装置には、トナー濃度を検出してこれに相当する電圧値を出力するトナー濃度検出手段が設けられており、このトナー濃度検出手段から出力された電圧値によりトナー補給の有無が判断されるようになっている。その場合、トナー補給の有無を判断する閾値電圧を一定に保つことで、画像濃度とカブリなどの画質を両立させる必要があるが、現像剤担持体の複数の線速度毎で同一のトナー濃度を得るためにはその線速度毎に異なる閾値電圧を設定する必要があり、更に、使用環境やトナー消費速度、現像剤ライフによっても閾値電圧が異なることになる。このため、現像剤担持体の線速度の切り換え直後には、トナー濃度が過剰、もしくは不足する場合が発生し、カブリや画像濃度不足といった画質の問題が発生し、現像剤担持体の複数の線速度毎において画像濃度とカブリなどの画質を両立させることが非常に困難となる。
【０００５】
しかも、現像剤担持体の線速度によってトナー濃度が異なれば、線速度の切換時にトナー補給によるタイムロスも発生する。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、現像剤担持体の複数の線速度毎に画質の優れた最適画像を提供しつつ、線速度の切り換え時のトナー補給によるタイムロスを極力削除することができる画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、現像剤担持体の線速度を異なる複数の線速度に切り換えられるようにした画像形成装置を前提とし、トナー濃度を検出してこれに相当する電圧値を出力するトナー濃度検出手段を備え、このトナー濃度検出手段から出力された電圧値によりトナー補給の有無を判断させるようにし、そのトナー補給の有無を判断する閾値電圧を、現像剤担持体の複数の線速度毎にそれぞれ設定している。そして、上記現像剤担持体の複数の線速度のうちの１つの現像剤担持体の線速度を基準線速度に、残る他の現像剤担持体の線速度を変更線速度にそれぞれ設定したとき、上記基準線速度で設定された閾値電圧にてトナー濃度を制御し、該トナー濃度をほぼ一定に保った状態で上記基準線速度から上記変更線速度に切り換え、上記変更線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧を、基準線速度から変更線速度への線速度変更後であって、変更線速度への線速度変更直後からトナーの補給を禁止するトナー無補給時間が終了するまでの間に検出されるトナー濃度検出手段からの出力電圧値により決定し、トナー無補給時間を、基準線速度から変更された変更線速度による現像剤担持体の駆動開始から感光体潜像上への現像剤による現像開始までの時間とし、基準線速度および変更線速度のうち基準線速度を最も速くしている。
【０００８】
この特定事項により、基準線速度で設定された閾値電圧にてトナー濃度を制御し、該トナー濃度をほぼ一定に保った状態で基準線速度から変更線速度に切り換え、それ以外の変更線速度での閾値電圧を、変更線速度への変更時に決定することにより、線速度が変わっても同一のトナー濃度が保たれることになる。
【０００９】
これにより、線速度の変更によるトナー濃度の変化を抑制し、画像濃度や力ブリを各線速度で満足することが可能となり、かつ線速度切り換え時のトナー補給によるタイムロスを削減することが可能となる。
【００１１】
更に、変更線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧を、変更線速度への線速度変更直後からトナーの補給を禁止するトナー無補給時間が終了するまでの間に検出されるトナー濃度検出手段からの出力電圧値により決定しているので、トナー消費も補給もない定常状態で閾値電圧が決定されることになり、線速度の変更によるトナー濃度の変化が円滑に抑制されて、画像濃度や力ブリを各線速度毎で効果的に満足することが可能となる上、線速度切り換え時のトナー補給によるタイムロスを効果的に削減することが可能となる。
【００１３】
更に、画像形成動作が開始され感光体潜像上への現像剤による現像が開始されれば、トナーは消費され、これに伴う補給も必要になることから、変更線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧を決定するためには、トナー補給がなく、かつトナーが安定した状態であることが必要となるところ、トナー無補給時間を、基準線速度から変更された変更線速度による現像剤担持体の駆動開始から感光体潜像上への現像剤による現像開始までの時間としているので、感光体潜像上への現像剤による現像開始までの時間を利用することで、トナーの消費も補給もない定常状態にあるときに変更線速度での閾値電圧を決定することが可能となり、さらに遅延をもたらすことなく画像形成動作を行うことが可能となる。
【００１４】
更に、基準線速度および変更線速度のうち基準線速度を最も速くしているので、使用環境やトナー消費速度、現像剤ライフによっても異なる現像剤のトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対して閾値電圧を決定する上で、駆動後最も速く定常状態にすることが可能となり、その定常状態でも変動が小さいために狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことが可能となる。
【００１６】
特に、変更線速度での閾値電圧の決定をより具体的に示すものとして、以下の構成が掲げられる。
【００１７】
つまり、変更線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧を、トナー無補給時間に検出されるトナー濃度に相当するトナー濃度検出手段からの出力電圧の平均値により決定するようにしている。
【００１８】
この特定事項により、定常状態に入ってもトナー濃度検出手段からの出力（電圧値）は常に変動しているが故に、いくつかのトナー濃度検出手段からのいくつかの出力電圧を平均化することで、ある１ポイントの出力電圧にて閾値電圧を決定していたもののように、狙いとするトナー濃度からずれてしまうことがなく、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことが可能となる。
【００１９】
そして、トナー濃度検出手段からの出力電圧の平均値として、変更線速度による現像剤担持体の駆動開始直後から一定時間経過後に検出された出力電圧の平均値を適用するようにしている場合には、静止していたトナーの状態が影響して駆動開始直後のトナー濃度検出手段からの出力電圧がその後の定常状態と異なっているため、駆動直後のある一定時間の間のトナー濃度検出手段からの出力電圧（出力情報）を削除し、駆動直後から一定時間経過後の出力電圧を平均化して閾値電圧を求めることにより、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことが可能となる。
【００２０】
特に、基準線速度および変更線速度での閾値電圧の特性を具体的に示すものとして、以下の構成が掲げられる。
【００２１】
つまり、基準線速度および変更線速度のうちの遅い方の線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧を、速い方の線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧よりも高く設定している。
【００２２】
この特定事項により、現像剤担持体の線速度に対するトナー濃度検出手段からの出力電圧は使用環境やトナー消費速度、現像剤ライフによっても異なるが、基準線速度および変更線速度での閾値電圧の関係は崩れない。よって、変更線速度での閾値電圧を決定する際に、何らかのエラーで上記閾値電圧の関係を覆す検出結果となっても、上記閾値電圧の関係を歯止めとして変更線速度での閾値電圧を決定することにより、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を安定して行うことが可能となる。
【００２３】
特に、基準線速度での閾値電圧の決定を具体的に示すものとして、以下の構成が掲げられる。
【００２４】
つまり、基準線速度での閾値電圧を、未使用現像剤設置時に基準線速度による現像剤担持体の所定時間駆動後にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値により決定するようにしている。
【００２５】
この特定事項により、基準以外の変更線速度での閾値電圧を決定する基となる基準線速度での閾値電圧を現像剤使用開始時に決定することによって、全ての線速度で狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことが可能となる。
【００２６】
特に、基準線速度および変更線速度の特性を具体的に示すものとして、以下の構成が掲げられる。
【００２９】
そして、現像剤担持体を、電源投入やパワーシャットオフ復帰などの非画像形成動作時に基準線速度により駆動させるようにしている場合には、放置による現像剤状態変化が大きい電源投入やパワーシャットオフ復帰時などに、現像剤が最も速くかつ安定しやすいばかりでなく使用頻度も高いと考えられる基準線速度での現像剤担持体の駆動によって、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことが可能となる。
【００３０】
特に、トナー無補給時間の設定を具体的に示すものとして、以下の構成が掲げられる。
【００３１】
つまり、非画像形成時からの現像剤担持体の駆動開始直後に、トナー濃度検出手段によって出力された電圧値、およびこれに対する閾値電圧の関係によらず、トナー補給を禁止するトナー無補給時間を設けている。
【００３２】
この特定事項により、駆動直後からトナー濃度検出手段によって出力された電圧値が定常状態になるまでの一定期間の間、トナー濃度検出手段からの出力電圧（出力電圧値）を無視、つまりトナー濃度検出手段からの出力電圧に依らずトナー無補給時間を設けている。そのため、静止していた現像剤の状態が影響するために駆動開始直後のトナー濃度検出手段によって出力された電圧値がその後の定常状態と異なっていても、トナー補給が禁止され、駆動直後のトナー濃度検出手段からの出力電圧（出力電圧値）に基づくトナー補給によって狙いとするトナー濃度よりも高くなることがなく、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことが可能となる。
【００３３】
そして、トナー無補給時間を、前回駆動時にトナー濃度検出手段によって最終的に出力された電圧値が閾値電圧以下であるときに、非画像形成期間の全てに亘って設定し、トナー補給を禁止して画像形成待機状態とする場合には、前回駆動最終現像時濃度が所定濃度以上であれば、次回駆動時のトナー補給は必要ない。よって、トナー濃度検出手段からの出力電圧に依らずトナー無補給で画像形成待機状態にすることで、起動時の不安定なトナー濃度検出手段からの出力電圧による狙いとするトナー濃度からの乖離を抑制することが可能となる。
【００３４】
特に、現像剤担持体のＪＡＭ状態からの復帰する際の駆動を特定するものとして、以下の構成が掲げられる。
【００３５】
つまり、現像剤担持体を、ＪＡＭ状態からの復帰時に、ＪＡＭ直前の線速度により駆動させるようにしている。
【００３６】
この特定事項により、ＪＡＭ前の線速度で所定のトナー濃度制御を行っており、かつＪＡＭ復帰後もその線速度で現像剤担持体が駆動するため、ＪＡＭ前後でのトナー濃度変化を抑制することが可能となる。
【００３７】
特に、現像剤担持体の線速度の切り換え条件を示すものとして、以下の構成が掲げられる。
【００３８】
つまり、異なる複数の線速度に切り換えられる感光体を備え、感光体の線速度の増減に伴い現像剤担持体の線速度を増減させるように切り換える。
【００３９】
この特定事項により、例えば現像剤坦持体の線速度を固定した状態で感光体の線速度が大きくなった場合、感光体への現像剤の現像量が低下することになるが、感光体単位面積あたりの現像剤の供給量を一定に保つために現像剤坦持体の線速度を大きくすることによって、常に最適な画像濃度を得ることが可能となる。
【００４０】
そして、基準線速度による現像剤担持体駆動時の単位時間当たりの最大トナー補給量を基準とし、感光体線速度やそれに伴う画像形成速度の増減に伴って変更線速度による現像剤担持体駆動時の単位時間当たりの最大トナー補給量を増減させるようにしている場合には、例えば現像剤坦持体の線速度が小さくなると、これよりも速い線速度と同じトナー補給速度であれば、撹拌性能に対して過補給となりカブリが悪化することになるが、現像剤坦持体の線速度に準じたトナー補給速度にすることによって、カブリを抑制することが可能となる。
【００４１】
更に、変更線速度による現像剤坦持体駆動時の単位時間当たりの最大トナー補給量を、感光体の線速度の増減比率に従って、トナーを補給するトナー補給部材の補給速度を増減させることによって決定するようにしている場合には、例えば現像剤坦持体の線速度が小さくなると、これよりも速い線速度と同じトナー補給速度であれば、撹拌性能に対して過補給となりカブリが悪化することになるが、現像剤担持体の線速度に準じたトナー補給速度にすることによって、カブリを抑制することが可能となる。
【００４２】
特に、基準線速度および変更線速度での閾値電圧を上回る一定電圧の特性を示すものとして、以下の構成が掲げられる。
【００４３】
つまり、トナー濃度検出手段によって出力された電圧値が閾値電圧を一定電圧上回ったときにトナーが終了であるとみなす場合、基準線速度および変更線速度のうちの遅い方の線速度による現像剤担持体の駆動時に閾値電圧を上回る一定電圧を、速い方の線速度による現像剤担持体の駆動時に閾値電圧を上回る一定電圧よりも低く設定している。
【００４４】
この特定事項により、現像剤担持体の個々の線速度におけるトナー濃度に対するトナー濃度検出手段からの出力電圧は使用環境やトナー消費速度、現像剤ライフによっても異なるが、トナー濃度に対するトナー濃度検出手段からの出力電圧の上下関係は崩れない。よって、現像剤担持体の各々の線速度におけるトナーの終了時でのトナー濃度が概ね等しくなることによって、トナーの終了時に過剰にトナーが残ったり、逆に画像濃度が著しく低下したりすることを抑制することが可能となる。
【００４５】
これに対し、トナー濃度検出手段によって出力された電圧値が閾値電圧を一定電圧上回ったときにトナーが終了間近であるとみなす場合、基準線速度および変更線速度のうちの遅い方の線速度による現像剤担持体の駆動時に閾値電圧を上回る一定電圧を、速い方の線速度による現像剤担持体の駆動時に閾値電圧を上回る一定電圧よりも低く設定していれば、現像剤担持体の個々の線速度におけるトナー濃度に対するトナー濃度検出手段からの出力電圧は使用環境やトナー消費速度、現像剤ライフによっても異なるものの、トナー濃度に対するトナー濃度検出手段からの出力電圧の上下関係は崩れない。よって、現像剤担持体の各々の線速度における現像剤の終了間近時でのトナー濃度が概ね等しくなることによって、現像剤担持体の個々の線速度にてトナーの終了までの画像形成枚数を概ね等しくすることが可能となる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４７】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる画像形成装置としてのプリンタの画像形成部分の概略構成図を示している。
【００４８】
このプリンタは、外部から伝達された画像データに応じて、所定の記録用紙に対して画像を形成するものである。そして、図１に示すように、プリンタの画像形成部分には、感光体としての感光体ドラム１１が所定方向（図中矢印方向）に線自在に支持されている。この感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２と、感光体ドラム１１の外周面を光像で露光して静電潜像を形成する露光装置１３と、感光体ドラム１１の外周面上に形成された静電潜像を現像剤により可視像に現像する現像装置１４と、感光体ドラムの外周面上に現像された可視像を記録用紙Ｐに転写する転写装置１５と、感光体ドラム１１の外周面上に残留する不要な廃現像剤を除去するクリーニング装置１６とが感光体ドラム１１の線方向に沿って順次設けられている。
【００４９】
感光体ドラム１１の表面は、帯電器１２（例えばコロナチャージャや接触ローラ帯電器など）によって所定の帯電量に均一に帯電され、露光装置１３で所定の静電潜像ポテンシャルを形成することによって静電潜像を担持するようになされている。感光体ドラム１１は、図示しないが、金属または樹脂製の導電性基体と、その表面に形成される下引き層と、その上に形成される感光層とを含んで構成されている。この感光層は、下引き層上に形成される比較的薄いキャリア発生層（ＣＧＬ）と、最外層に形成されるポリカーボネイトなどを主成分とする比較的薄いキャリア移動層（ＣＴＬ）とで構成されている。この場合、露光装置１３による露光によってキャリア発生層でキャリアが発生すると、このキャリアによって、感光体ドラム１１に帯電している電荷が相殺されて、上述した所定の静電潜像ポテンシャルが形成されることになる。
【００５０】
図２に示すように、現像装置１４は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を収容する収容容器１４ａと、トナーホッパ１４ｂとを備えている。上記収容容器１４ａには、現像剤を撹拌する現像剤撹拌パドル１４ｃと、現像剤を感光体ドラム１１の外周面に搬送する現像剤担持体１４ｄとがそれぞれ線自在に設けられている。また、トナーホッパ１４ｂには、トナーホッパ１４ｂ内のトナーを収容容器１４ａに供給する第１および第２供給部材１４ｆ，１４ｇが設けられている。そして、トナーホッパ１４ｂ内では、第１供給部材４１ｆによりトナーホッパ１４ｂ内のトナーを第２供給部材１４ｇに受け渡し、この第２供給部材１４ｇに受け渡されたトナーを収容容器１４ａ内に補給するようになされている。この場合、第１および第２供給部材１４ｆ、１４ｇは、図示しないトナー補給部材により駆動するようになっている。
【００５１】
更に、現像剤担持体１４ｄの近傍（下方）には、現像剤中のトナーの濃度を検出するトナー濃度センサ１４ｅが設けられている。トナー濃度センサ１４ｅは、２４Ｖの電源供給を受けてトナー濃度を検知し、０〜５Ｖの出力を行う。具体的には、トナー濃度センサ１４ｅにより検出されたトナー濃度が所定のトナー濃度よりも低い場合、つまり閾値電圧よりも高い出力を示した場合には、トナーホッパ１４ｂから収容容器１４ａへトナーが補給され、現像剤撹拌パドル１４ｃにより撹拌されて、現像剤担持体１４ｄによって常時一定のトナー濃度を確保した現像剤が感光体ドラム１１に搬送されて現像に供される。
【００５２】
上記感光体ドラム１１の線によりその外周面上に担持された静電潜像は、現像装置１４の現像剤担持体１４ｄと接触する現像領域において、所定方向（図１および図２に示す矢印方向）に線する現像剤担持体１４ｄと圧接する。この現像剤担持体１４ｄの線は、所定方向に限定されるものではない。そして、現像剤担持体１４ｄの外周面上に担持された現像剤は、感光体ドラム１１の静電潜像に従って移動して付着し、これによって、感光体ドラム１１上の静電潜像が顕像化されて、可視像として現像されることになる。この場合、現像剤担持体１４ｄには、図示しない電源から所定のバイアス電圧が印加されている。
【００５３】
図１に示すように、転写装置１５には、感光体ドラム１１の外周面上に付着した現像剤像（可視像）が感光体ドラム１１の線に伴って搬送されるとともに、図示しない搬送経路を介して記録用紙Ｐが搬送されており、この記録用紙Ｐが感光体ドラムの外周面上に可視像と同期して接触するようになされている。この転写領域では、感光体ドラム１１に対し転写装置１５（例えば高圧電源を備えたチャージャ型や接触ローラ型などの転写装置）によって現像剤を転写する側の極性の電圧が印加されるようになされている。これによって、現像剤が記録用紙Ｐに移動し、現像像が転写される。
【００５４】
また、上記転写装置１５よりも感光体ドラム１１の線方向下流側には、感光体ドラム１１上において現像像が転写された記録用紙Ｐを感光体ドラム１１から分離する剥離手段１７が設けられている。そして、上記転写装置１５よりも記録用紙Ｐの搬送経路下流側には、定着装置２０が設けられている。この定着装置２０は、一対の定着ローラ２１，２１を備え、剥離手段１７によって分離された記録用紙Ｐを定着ローラ２１，２１のニップ間に通過させ、これによって、記録用紙Ｐ上に転写された現像像を定着させるようにしている。この現像像が定着された記録用紙Ｐはプリンタ外へと排紙される。また、転写後に感光体ドラム１１上に残留している廃現像剤は、ブレードなどを備えたクリーニング装置１６によって感光体ドラム１１上から清掃される。
【００５５】
そして、感光体ドラム１１は、図示しない駆動装置の切換によって、その線速度が１２２ｍｍ／ｓと６１ｍｍ／ｓとに切り換えられるようになされており、それぞれの線速度に応じて６００ｄｐｉと１２００ｄｐｉとの解像度に切り換えられるようにしている。また、現像装置１４の現像剤担持体１４ｄは、図示しない駆動装置の切換によって、その線速度が３６６ｍｍ／ｓと１８３ｍｍ／ｓとに切り換えられるようになされており、感光体ドラム１１の線速度が切り換えられても、感光体ドラム１１と現像剤担持体１４ｄとの周速比は一定に保たれるようにしている。
【００５６】
更に、異なる２つの線速度に対する感光体ドラム１１の応答性や現像性などを考慮し、図３に示すように、各々の線速度での諸設定値を設定している。
【００５７】
そして、上述の如く、トナー濃度センサ１４ｅは２４Ｖの電源供給を受けて０〜５Ｖの出力を行うが、まず、トナー濃度が７．５％に調整された未使用現像剤をトナーホッパ１４ｂから収容容器１４ａに供給し、図４に示すように、現像剤担持体１４ｄを基準となる線速度Ｓ（以下、基準線速度と称する）＝３６６ｍｍ／ｓにて３分間撹拌し、最終１８秒のトナーセンサー出力値のサンプリングで閾値電圧Ｖを２．０９Ｖに決定した。この場合、１０ｍｓ毎に５４回連続してサンプリングを行って閾値電圧を決定する。
【００５８】
その後の線速度Ｓでの現像剤担持体１４ｄの駆動において、６０ｍｓ毎にトナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧を検知し、閾値電圧Ｖよりも高い場合に、次の６００ｍｓは、図示しないトナー捕給駆動部材により駆動される第１および第２供給部材１４ｆ，１４ｇによって、トナーホッパ１４ｂ内のトナーが収容容器１４ａへ補給され、現像剤撹伴バドル１４ｃにより撹拌されて現像剤担持体１４ｄにより、常時一定のトナー濃度が確保された現像剤が感光体ドラム１１へ搬送され現像される。図５には、現像剤担持体１４ｄの駆動とトナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧によるトナー補給部材の制御概略を示している。この場合、１０ｍｓ毎に５４回連続してサンプリングを行った平均値と閾値電圧とを比較している。
【００５９】
以上の条件下において、基準線速度以外の線速度Ｓ´（以下、変更線速度と称する）＝１８３ｍｍ／ｓにて現像剤担持体１４ｄを駆動して現像する場合も含めて、トナー濃度とトナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧との関係を調べた結果、図６に示すような関係となった。
【００６０】
これによると、同一トナー濃度を得るためのトナー補給を行うか否かの闘値電圧は現像剤担持体１４ｄの線速度によって異なり、基準線速度Ｓよりも遅い変更線速度Ｓ´（＝１８３ｍｍ／ｓ）での閾値電圧Ｖ´は、基準線速度Ｓ（＝３６６ｍｍ／ｓ）よりも大きくすることで、現像剤担持体１４ｄの線速度を変更しても、同一トナー濃度を確保することができることが判明した。更に、画像形成による画像濃度とカブリを各々の現像剤坦持体１４ｄの線速度についてトナー濃度を変化させて確認した結果を図７および図８に示す。
【００６１】
図７および図８において、必要な最低画像濃度は１．３０以上、カブリは１．０以下であり、これを基準に所定のトナー濃度を導くと、画像濃度よりトナー濃度の下限値が定まり、カブリよりトナー濃度の上限値が定まる。これにより、図７に示すように、現像剤担持体１４ｄの線速度Ｓ（＝３６６ｍｍ／ｓ）でのトナー濃度は、７〜９％に、図８に示すように、現像剤担持体１４ｄの線速度Ｓ´（＝１８３ｍｍ／ｓ）でのトナー濃度は、６〜８％にそれぞれ規定される。よって、両方の解像度画質を満足するトナー濃度は７．５±０．５％であり、この範囲内の各々の閾値電圧は、各々の現像剤坦持体１４ｄの線速度におけるトナー濃度とトナー濃度センサからの出力電圧の関係を示す図６の近似式より、現像剤担持体１４ｄが基準線速度Ｓ（＝３６６ｍｍ／ｓ）である場合には１．９０〜２．２９Ｖとすることができ、現像剤担持体１４ｄが変更線速度Ｓ（＝１８３ｍｍ／ｓ）である場合には２．１５〜２．４０Ｖとすることができる。そして、トナー濃度中心を値を代表して閾値電圧を決定すると、現像剤担持体１４ｄが基準線速度Ｓ（＝３６６ｍｍ／ｓ）である場合の閾値電圧Ｖが２．０９Ｖに、現像剤担持体１４ｄが変更線速度Ｓ（＝１８３ｍｍ／ｓ）である場合の閾値電圧Ｖ´が２．２７Ｖになり、これによって、基準線速度Ｓと変更線速度Ｓ´の双方で画質を満足し、かつ線速度切換時のトナー補給によるタイムロスを削減する設定を行えることになる。
【００６２】
その場合、高温高湿および低温低湿の使用環境下において、上述と同様の確認を行った結果、図９に示すように、異なる環境下ではそれぞれの現像剤担持体１４ｄの線速度に伴うトナー濃度センサ１４ｅやその差異が異なり、上述の閾値電圧では同一のトナー濃度を得ることが困難となる上、現像剤寿命や画像形成率などによってもこれらの関係が異なって上述の閾値電圧を固定する制御方法では不十分となる。
【００６３】
そのため、現像剤担持体１４ｄの基準線速度Ｓ（＝３６６ｍｍ／ｓ）でのトナー濃度は、上述の未使用現像剤を基準線速度Ｓにより３分間撹拌して得られた閾値電圧Ｖで制御しており、常にほぼ一定のトナー濃度を保っていることから、使用環境やその他の諸条件が異なっても、現像剤担持体１４ｄの全ての線速度Ｓ，Ｓ´にて同一のトナー濃度制御を行う上で、図１０に示すように、基準線速度Ｓから変更線速度Ｓ´への切換時において、その変更線速度Ｓ´による現像剤担持体１４ｄの駆動開始時点Ａから感光体ドラム１１への現像開始時点Ｂまでの時間をトナー無補給時間Ｘとし、現像剤担持体１４ｄの駆動開始時点Ａから６００ｍｓを除く時間Ｔの間でのトナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧の平均値を、現像剤担持体１４ｄの変更線速度での駆動時の閾値電圧Ｖ´とすることで、現像剤担持体１４ｄを変更線速度Ｓ´に変更しても同一トナー濃度が確保されることになる。
【００６４】
したがって、本実施形態では、基準線速度Ｓで設定された閾値電圧にてトナー濃度を制御し、該トナー濃度をほぼ一定に保った状態で基準線速度Ｓから変更線速度Ｓ´に切り換え、それ以外の変更線速度Ｓ´での閾値電圧Ｖ´を、変更線速度Ｓ´への変更時にその都度毎回決定することにより、線速度が変わっても同一のトナー濃度が保たれることになる。また、閾値電圧決定のためにはトナー消費も補給もない定常状態であることが大前提であるため、変更線速度Ｓ´による現像剤担持体１４ｄの駆動直後にトナー無補給時間を設け、そのトナー無補給時間の間にトナー濃度センサ１４ｅによって出力された電圧値に対する閾値電圧Ｖ´を決定している。これにより、基準線速度Ｓから変更線速度Ｓ´への変更によるトナー濃度の変化を抑制し、画像濃度や力ブリを各線速度毎で満足することができ、かつ線速度切り換え時のトナー補給によるタイムロスを削減することができる。
【００６５】
また、トナー無補給時間を、基準線速度Ｓから変更された変更線速度Ｓ´による現像剤担持体１４ｄの駆動開始から感光体ドラム１１の潜像上への現像剤による現像開始までの時間としているので、画像形成動作が開始され感光体ドラム１１の潜像上への現像剤による現像が開始されれば、現像剤は消費され、これに伴うトナー補給も必要になることから、変更線速度Ｓ´による現像剤担持体１４ｄの駆動時にトナー濃度センサ１４ｅによって出力された電圧値に対する閾値電圧Ｖ´を決定するためには、トナーの補給がなく、かつトナーが安定した状態であることが必要となる。よって、感光体ドラム１１の潜像上への現像剤による現像開始までの時間を利用することで、トナーの消費も補給もない定常状態にあるときに変更線速度Ｓ´での閾値電圧Ｖ´を決定することができ、さらに遅延をもたらすことなく画像形成動作を行うことができる。
【００６６】
そして、変更線速度Ｓ´による現像剤担持体１４ｄの駆動時にトナー濃度センサ１４ｅによって出力された電圧値に対する閾値電圧Ｖ´が、現像剤担持体１４ｄの駆動開始から６００ｍｓを除く間のトナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧の平均値により決定されるようにしているので、度での駆動時の閾値電圧Ｖ´とすることで、現像剤担持体１４ｄを変更線速度Ｓ´に変更しても同一トナー濃度が確保され、狙いとするトナー濃度でのトナー制御を行うことができる。
【００６７】
また、基準線速度Ｓおよび変更線速度Ｓ´のうちの遅い方の変更線速度Ｓ´による現像剤担持体１４ｄの駆動時にトナー濃度センサ１４ｅによって出力された電圧値に対する閾値電圧Ｖ´を、速い方の基準線速度Ｓによる現像剤担持体１４ｄの駆動時にトナー濃度センサ１４ｅによって出力された電圧値に対する閾値電圧Ｖよりも高く設定しているので、現像剤担持体１４ｄの線速度に対するトナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧は使用環境やトナー消費速度、現像剤ライフによっても異なるが、基準線速度Ｓおよび変更線速度Ｓ´での閾値電圧Ｖ，Ｖ´の関係（Ｖ＜Ｖ´）は崩れない。よって、変更線速度Ｓ´での閾値電圧Ｖ´を決定する際に、何らかのエラーで上記閾値電圧Ｖ，Ｖ´の関係（Ｖ＜Ｖ´）を覆す検出結果となっても、上記閾値電圧Ｖ，Ｖ´の関係（Ｖ＜Ｖ´）を歯止めとして変更線速度Ｓ´での閾値電圧Ｖ´を決定することにより、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を安定して行うことができる。
【００６８】
そして、基準線速度Ｓでの閾値電圧Ｖを、未使用現像剤を基準線速度Ｓによる現像剤担持体１４ｄの３分間駆動した後にトナー濃度センサ１４ｅによって出力された電圧値により決定しているので、変更線速度Ｓ´での閾値電圧Ｖ´を決定する基となる基準線速度Ｓでの閾値電圧Ｖを現像剤使用開始時に決定することによって、全ての線速度Ｓ，Ｓ´で狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことができる。
【００６９】
更に、異なる２つの線速度（１２２ｍｍ／ｓ、６１ｍｍ／ｓ）に切り換えられる感光体ドラム１１の線速度の増減に伴い現像剤担持体１４ｄの線速度を増減させるように基準線速度Ｓと変更線速度Ｓ´とに切り換えるので、例えば現像剤坦持体１４ｄの線速度を固定した状態で感光体ドラム１１の線速度が大きくなった場合、感光体ドラム１１への現像剤の現像量が低下することになるが、感光体ドラム１１の単位面積あたりの現像剤の供給量を一定に保つために現像剤坦持体１４ｄの線速度を大きくすることによって、常に最適な画像濃度を得ることができる。
【００７０】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を図１１および図１２に基づいて説明する。
【００７１】
この実施形態では、現像剤担持体の線速度の増減に対する第１および第２供給部材の駆動の増減について説明する。
【００７２】
すなわち、本実施形態では、前提として、一般に用いられる最大画像形成率は３５％とされているため、単位時間当たりのトナー補給量を、この画像形成率でのトナー消費量に追従させることが必要となる。
【００７３】
まず、現像剤担持体１４ｄの基準線速度Ｓ（＝３６６ｍｍ／ｓ）でのトナー補給量は、感光体ドラム１１が線速度１２２ｍｍ／ｓにて２７ＣＰＭの画像形成速度を有するため、１分間当たりのトナー補給量は約４．０ｇ必要となる。そこで、トナー補給部材を駆動１００％の使用状態で、トナーホッパ１４ｂ内の第１および第２供給部材１４ｆ，１４ｇを調整し、収容容器１４ａへのトナーの補給量を４．１ｇ／ｍｉｎに設定した。
【００７４】
このトナー補給制御において、現像剤担持体１４ｄを変更線速度Ｓ´（＝１８３ｍｍ／ｓ）で駆動させ、感光体ドラム１１を線速度６１ｍｍ／ｓで駆動させ、１３．５ＣＰＭの画像形成速度にて３５％の画像形成率で連続１００枚の画像形成を行った結果、カブリが徐々に悪化することが判明した。
【００７５】
これは、収容容器１４ａ内へのトナー補給速度に対して現像撹拌による混合速度が低い（遅い）ためと推察し、図１１および図１２に示すように、トナー補給が必要な場合でも、トナー補給部材を駆動５０％の使用状態に制御したところ、現像剤担持体１４ｄを変更線速度Ｓ´（＝１８３ｍｍ／ｓ）で駆動させ、感光体ドラム１１を線速度６１ｍｍ／ｓで駆動させ、１３．５ＣＰＭの画像形成速度にて３５％の画像形成率で連続１００枚の画像形成を行っても、カブリの悪化が認められない結果を得た。
【００７６】
したがって、本実施形態では、基準線速度Ｓによる現像剤担持体１４ｄ駆動時の単位時間当たりの最大トナー補給量を基準とし、感光体ドラム１１の線速度やそれに伴う画像形成速度の増減に伴って変更線速度Ｓ´による現像剤坦持体１４ｄ駆動時の単位時間当たりの最大トナー補給量を、感光体ドラム１１の線速度の増減比率（５０％）に従って、トナーを補給するトナー補給部材の補給速度を増減させることによって決定しているので、例えば現像剤坦持体１４ｄの線速度が小さくなると、これよりも速い線速度と同じトナー補給速度であれば、説明したように、撹拌性能に対して過補給となりカブリが悪化することになるが、現像剤担持体１４ｄの線速度に準じたトナー補給速度にすることによって、カブリを抑制することができる。
【００７７】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００７８】
この実施形態では、電源投入時および電源再投入時、並びにＪＡＭ解除後における現像剤担持体の線速度の設定について説明する。
【００７９】
すなわち、本実施形態では、電源投入やパワーシャットオフ復帰時の現像剤担持体１４ｄを変更線速度Ｓ´（＝１８３ｍｍ／ｓ）で駆動させたところ、直後の画像形成似てカブリが発生した。そこで、電源投入やパワーシャットオフ復帰時の現像剤担持体１４ｄを基準線速度Ｓ（＝３６６ｍｍ／ｓ）で駆動させ画像形成待機状態にしたところ、現像剤中のトナー帯電が飽和域に達し、その後の画像形成でのカブリが解消され、良好な画質が得られることが判明した。
【００８０】
また、画像形成中のＪＡＭ解除後の動作において、画像形成中と同じ感光体ドラム１１の線速度、および現像剤担持体１４ｄの線速度で画像形成待機状態にすると、ＪＡＭ前後での画質変化が少ない結果が得られた。
【００８１】
そして、電源投入やパワーシャットオフ復帰時における現像剤担持体１４ｄの駆動開始直後では、トナー濃度が所定の値であっても、トナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧が高くなり、トナー補給動作によってトナー濃度上昇によるカブリが発生したため、トナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧に依らず、８秒間のトナー補給禁止時間を設けたところ、トナー過補給によるカブリを抑制できることが判明した。
【００８２】
更に、電源投入やパワーシャットオフ復帰時の現像剤担持体１４ｄの駆動開始直後において、その前段階の駆動停止直前のトナー濃度センサ１４ｅからの最終出力電圧が閾値電圧以下であるとき、つまりトナー濃度が所定の値以上であるときに、この状態を記憶しておき、電源投入やパワーシャットオフ復帰時の感光体ドラム１１および現像剤担持体１４ｄの駆動開始直後からトナー補給を一切禁止して画像形成待機状態にしたところ、その後の画像形成ではカブリのない良好な画像を得ることができることが判明した。
【００８３】
したがって、本実施形態では、現像剤担持体１４ｄを、電源投入やパワーシャットオフ復帰などの非画像形成動作時に基準線速度Ｓにより駆動させるようにしているので、放置による現像剤状態変化が大きい電源投入やパワーシャットオフ復帰時などに、現像剤が最も速くかつ安定しやすいばかりでなく使用頻度も高いと考えられる基準線速度Ｓでの現像剤担持体１４ｄの駆動によって、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことができる。
【００８４】
また、非画像形成時からの現像剤担持体１４ｄの駆動開始直後に、トナー濃度センサ１４ｅによって出力された電圧値、およびこれに対する閾値電圧の関係に依らず、トナー補給を禁止するトナー無補給時間が８秒間設けられているので、静止していた現像剤の状態が影響するために駆動開始直後のトナー濃度センサ１４ｅによって出力された電圧値がその後の定常状態と異なっていても、トナー補給が禁止され、駆動直後のトナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧（出力電圧値）に基づくトナー補給によって狙いとするトナー濃度よりも高くなることがなく、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことができる。
【００８５】
そして、前回駆動時にトナー濃度センサ１４ｅによって最終的に出力された電圧値が閾値電圧以下であるときに、トナー無補給時間を非画像形成期間の全てに亘って設定し、トナー補給を禁止して画像形成待機状態とするので、前回駆動最終現像時濃度が所定濃度以上であれば、次回駆動時のトナー補給は必要ない。よって、トナー濃度検出手段からの出力電圧に依らずトナー無補給で画像形成待機状態にすることで、起動時の不安定なトナー濃度検出手段からの出力電圧による狙いとするトナー濃度からの乖離を抑制することができる。
【００８６】
更に、用紙搬送中において紙折れなどにより発生したＪＡＭ状態からの復帰時にＪＡＭ直前の線速度により現像剤担持体１４ｄを駆動させるので、ＪＡＭ前の線速度で所定のトナー濃度制御を行っており、かつＪＡＭ復帰後もその線速度で現像剤担持体１４ｄが駆動するため、ＪＡＭ前後でのトナー濃度変化を抑制することができる。
【００８７】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００８８】
この実施形態では、トナーが無くなったことを検知したときの閾値電圧の設定について説明する。
【００８９】
すなわち、本実施形態では、トナーホッパ１４ｂ内のトナーが無くなったとき（トナーの終了間近時および終了時）にそれを検知する必要があるため、現像剤担持体１４ｄの基準線速度Ｓでの閾値電圧Ｖが２．０９Ｖであることから、トナーホッパ１４ｂ内のトナーが終了間近となったときの閾値電圧を＋０．１Ｖ上乗せした２．１９Ｖに、トナーホッパ１４ｂ内のトナーが終了したときの閾値電圧を＋０．３Ｖ上乗せした２．３９Ｖにそれぞれ設定している。
【００９０】
そして、図６に示すトナー濃度に対するトナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧の傾向性から、現像剤担持体１４ｄの基準線速度Ｓでの駆動時のトナー濃度の低下は、トナーの終了間近および終了をそれぞれ０．２６％、０．７７％となることから、現像剤担持体１４ｄの変更線速度Ｓ´での駆動時のトナー濃度の低下でのトナーの終了間近時および終了時の閾値電圧からの上昇をそれぞれ０．０６％、０．１９％としたところ、現像剤担持体１４ｄをどちらの線速度で駆動させたときでも、トナーの終了間近および終了をそれぞれ検出でき、かつトナーの終了間近から終了までの画像形成可能枚数をほぼ等しくすることができることになった。
【００９１】
したがって、本実施形態では、現像剤担持体１４ｄの個々の線速度Ｓ，Ｓ´におけるトナー濃度に対するトナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧は使用環境やトナー消費速度、現像剤ライフによっても異なるが、トナー濃度に対するトナー濃度センサ１４ｅからの出力電圧の上下関係は崩れない。よって、現像剤担持体１４ｄの各々の線速度におけるトナーの終了時でのトナー濃度が概ね等しくなることによって、トナーの終了時に過剰にトナーが残ったり、逆に画像濃度が著しく低下したりすることを抑制することができる。
【００９２】
また、現像剤担持体１４ｄの各々の線速度Ｓ，Ｓ´におけるトナーの終了間近時でのトナー濃度が概ね等しくなることによって、現像剤担持体１４ｄの個々の線速度Ｓ，Ｓ´にてトナーの終了までの画像形成枚数を概ね等しくすることができる。
【００９３】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、現像剤担持体の基準線速度で設定された閾値電圧にてトナー濃度を制御し、該トナー濃度をほぼ一定に保った状態で基準線速度から変更線速度に切り換え、それ以外の変更線速度での閾値電圧を、変更線速度への変更後に決定することで、線速度の変更によるトナー濃度の変化を抑制し、画像濃度や力ブリを各線速度毎で満足させることができる上、線速度切り換え時のトナー補給によるタイムロスを削減することができる。
【００９４】
また、変更線速度での閾値電圧を、変更線速度への線速度変更直後からトナー無補給時間が終了するまでの間に決定することで、定常状態で閾値電圧決定を円滑に決定し、画像濃度や力ブリを各線速度毎で効果的に満足させることができ、線速度切り換え時のトナー補給によるタイムロスも効果的に削減させることができる。
【００９５】
更に、トナー無補給時間を、基準線速度から変更された変更線速度による現像剤担持体の駆動開始から感光体潜像上への現像剤による現像開始までの時間とすることで、感光体潜像上への現像剤による現像開始までの時間を利用して、トナーの消費も補給もない定常状態にあるときに変更線速度での閾値電圧を決定することができ、さらに遅延をもたらすことなく画像形成動作を行うことができる。
更に、基準線速度を最も速くすることで、現像剤担持体の駆動後に最も速く現像剤を定常状態にすることができ、その定常状態でも変動が小さいために狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことができる。
【００９６】
そして、変更線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段からの出力電圧値に対する閾値電圧を、トナー無補給時間のトナー濃度に相当するトナー濃度検出手段からの出力電圧の平均値により決定することで、狙いとするトナー濃度からずれることなく、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことができる。
【００９７】
また、トナー濃度検出手段からの出力電圧の平均値として、変更線速度による現像剤担持体の駆動開始直後から一定時間経過後に検出された出力電圧の平均値を適用することで、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことができる。
【００９８】
そして、遅い方の線速度での現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧を、速い方の線速度での現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧よりも高く設定することで、変更線速度での閾値電圧を決定する際に、閾値電圧の関係を歯止めとして変更線速度での閾値電圧を決定でき、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を安定して行うことができる。
【００９９】
また、基準以外の変更線速度での閾値電圧を決定する基となる基準線速度での閾値電圧を現像剤使用開始時に決定することで、全ての線速度で狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことができる。
【０１０１】
また、電源投入やパワーシャットオフ復帰などの非画像形成動作時に、現像剤が最も速くかつ安定しやすいばかりでなく使用頻度も高い基準線速度による現像剤担持体の駆動を行うことで、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことができる。
【０１０２】
そして、非画像形成時からの現像剤担持体の駆動開始直後からトナー濃度検出手段によって出力された電圧値が定常状態になるまでの一定期間の間、トナー濃度検出手段からの出力電圧に依らずトナー無補給時間を設けることで、定常状態と異なる電圧値によるトナー補給を禁止し、狙いとするトナー濃度でのトナー濃度制御を行うことができる。
【０１０３】
また、前回駆動時にトナー濃度検出手段からの最終電圧値が閾値電圧以下であるときに、非画像形成期間の全てに亘ってトナー無補給時間を設定し、トナー補給を禁止して画像形成待機状態とすることで、起動時の不安定なトナー濃度検出手段からの出力電圧による狙いとするトナー濃度からの乖離を抑制することができる。
【０１０４】
そして、ＪＡＭ状態からの復帰時に、ＪＡＭ直前の線速度により現像剤担持体を駆動させることで、ＪＡＭ前後でのトナー濃度変化を抑制することができる。
【０１０５】
また、感光体の線速度の増減に伴い現像剤担持体の線速度を増減させるように切り換えることで、常に最適な画像濃度を得ることができる。
【０１０６】
そして、基準線速度による現像剤担持体駆動時の単位時間当たりの最大トナー補給量を基準とし、感光体線速度やそれに伴う画像形成速度の増減に伴って変更線速度による現像剤担持体駆動時の単位時間当たりの最大トナー補給量を増減させることで、現像剤坦持体の線速度に準じたトナー補給速度にして、カブリを抑制することができる。
【０１０７】
また、変更線速度による現像剤坦持体駆動時の単位時間当たりの最大トナー補給量を、感光体の線速度の増減比率に従ってトナー補給部材の補給速度を増減させて決定することで、現像剤担持体の線速度に準じたトナー補給速度にして、カブリを抑制することができる。
【０１０８】
更に、トナー濃度検出手段からの出力電圧値が閾値電圧を一定電圧上回ったときにトナー終了とみなし、遅い方の線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段からの閾値電圧を上回る一定電圧を、速い方の線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段からの閾値電圧を上回る一定電圧よりも低く設定することで、現像剤担持体の各々の線速度におけるトナーの終了時でのトナー濃度を概ね等しくして、トナーの終了時に過剰にトナーが残ったり、逆に画像濃度が著しく低下したりすることを抑制することができる。
【０１０９】
これに対し、トナー濃度検出手段によって出力された電圧値が閾値電圧を一定電圧上回ったときにトナー終了間近とみなし、遅い方の線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段からの閾値電圧を上回る一定電圧を、速い方の線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段からの閾値電圧を上回る一定電圧よりも低く設定することで、現像剤担持体の各々の線速度における現像剤の終了間近時でのトナー濃度を概ね等しくして、現像剤担持体の個々の線速度にてトナーの終了までの画像形成枚数を概ね等しくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わるプリンタの画像形成部分を正面側から見た概略構成図である。
【図２】同じく現像装置の概略構成図である。
【図３】同じく現像剤担持体の２種類の線速度での諸設定値を示す説明図である。
【図４】同現像剤担持体の基準線速度における閾値電圧の決定条件を示す説明図である。
【図５】同じくトナー補給の判定と制御条件を示す説明図である。
【図６】同じくトナー濃度に対するトナー濃度センサからの出力電圧の特性を示す特性図である。
【図７】同現像剤担持体の線速度が３６６ｍｍ／ｓであるときのトナー濃度に対する画像濃度およびカブリの特性を示す特性図である。
【図８】同現像剤担持体の線速度が１８３ｍｍ／ｓであるときのトナー濃度に対する画像濃度およびカブリの特性を示す特性図である。
【図９】同じく使用環境下におけるトナー濃度センサからの出力電圧の変化を示す説明図である。
【図１０】同じく現像剤担持体の線速度変化による制御の概略を示すタイムチャート図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係わるプリンタの現像剤担持体の線速度が３６６ｍｍ／ｓであるときのトナー補給部材の制御の概略を示すタイムチャート図である。
【図１２】同現像剤担持体の線速度が１８３ｍｍ／ｓであるときのトナー補給部材の制御の概略を示すタイムチャート図である。
【符号の説明】
１ プリンタ（画像形成装置）
１１ 感光体ドラム（感光体）
１４ｄ 現像剤担持体
１４ｅ トナー濃度センサ（トナー濃度検出手段）
Ｓ 基準線速度
Ｓ´ 変更線速度
Ｖ 基準線速度での閾値電圧
Ｖ´ 変更線速度での閾値電圧
Ｘ トナー無補給時間

Claims (14)

1. 現像剤担持体の線速度を異なる複数の線速度に切り換えられるようにした画像形成装置において、
   トナー濃度を検出してこれに相当する電圧値を出力するトナー濃度検出手段を備え、このトナー濃度検出手段から出力された電圧値によりトナー補給の有無が判断されるようになっており、
   そのトナー補給の有無を判断する閾値電圧は、現像剤担持体の複数の線速度毎にそれぞれ設定されていて、
   上記現像剤担持体の複数の線速度のうちの１つの現像剤担持体の線速度を基準線速度に、残る他の現像剤担持体の線速度を変更線速度にそれぞれ設定したとき、
   上記基準線速度で設定された閾値電圧にてトナー濃度を制御し、該トナー濃度をほぼ一定に保った状態で上記基準線速度から上記変更線速度に切り換え、
   上記変更線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧は、基準線速度から変更線速度への線速度変更後であって、変更線速度への線速度変更直後からトナーの補給を禁止するトナー無補給時間が終了するまでの間に検出されるトナー濃度検出手段からの出力電圧値により決定され、
   トナー無補給時間は、基準線速度から変更された変更線速度による現像剤担持体の駆動開始から感光体潜像上への現像剤による現像開始までの時間であり、
   基準線速度および変更線速度のうち基準線速度が最も速いことを特徴とする画像形成装置。
2. 上記請求項１に記載の画像形成装置において、
   変更線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧は、トナー無補給時間に検出されるトナー濃度に相当するトナー濃度検出手段からの出力電圧の平均値により決定されるようになっていることを特徴とする画像形成装置。
3. 上記請求項２に記載の画像形成装置において、
   トナー濃度検出手段からの出力電圧の平均値としては、変更線速度による現像剤担持体の駆動開始直後から一定時間経過後に検出された出力電圧の平均値が適用されるようになっていることを特徴とする画像形成装置。
4. 上記請求項１に記載の画像形成装置において、
   基準線速度および変更線速度のうちの遅い方の線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧は、速い方の線速度による現像剤担持体の駆動時にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値に対する閾値電圧よりも高く設定されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 上記請求項１に記載の画像形成装置において、
   基準線速度での閾値電圧は、未使用現像剤設置時に基準線速度による現像剤担持体の所定時間駆動後にトナー濃度検出手段によって出力された電圧値により決定されるようになっていることを特徴とする画像形成装置。
6. 上記請求項１に記載の画像形成装置において、
   現像剤担持体は、電源投入やパワーシャットオフ復帰などの非画像形成動作時に基準線速度により駆動するようになっていることを特徴とする画像形成装置。
7. 上記請求項６に記載の画像形成装置において、
   非画像形成時からの現像剤担持体の駆動開始直後には、トナー濃度検出手段によって出力された電圧値、およびこれに対する閾値電圧の関係によらず、トナーの補給を禁止するトナー無補給時間が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
8. 上記請求項７に記載の画像形成装置において、
   トナー無補給時間は、前回駆動時にトナー濃度検出手段によって最終的に出力された電圧値が閾値電圧以下であるときに、非画像形成期間の全てに亘って設定され、トナーの補給を禁止して画像形成待機状態となることを特徴とする画像形成装置。
9. 上記請求項１に記載の画像形成装置において、
   現像剤担持体は、ＪＡＭ状態からの復帰時に、ＪＡＭ直前の線速度により駆動するようになっていることを特徴とする画像形成装置。
10. 上記請求項１に記載の画像形成装置において、
    異なる複数の線速度に切り換えられる感光体を備え、
    感光体の線速度の増減に伴い現像剤担持体の線速度が増減するように切り換えられることを特徴とする画像形成装置。
11. 上記請求項１０に記載の画像形成装置において、
    基準線速度による現像剤担持体駆動時の単位時間当たりの最大トナー補給量を基準とし、感光体線速度やそれに伴う画像形成速度の増減に伴って変更線速度による現像剤担持体駆動時の単位時間当たりの最大トナー捕給量が増減されるようになっていることを特徴とする画像形成装置。
12. 上記請求項１１に記載の画像形成装置において、
    変更線速度による現像剤坦持体駆動時の単位時間当たりの最大トナー補給量は、感光体の線速度の増減比率に従って、トナーを補給するトナー補給部材の補給速度を増減させることによって決定されるようになっていることを特徴とする画像形成装置。
13. 上記請求項１に記載の画像形成装置において、
    トナー濃度検出手段によって出力された電圧値が閾値電圧を一定電圧上回ったときにトナーが終了であるとみなされ、
    基準線速度および変更線速度のうちの遅い方の線速度による現像剤担持体の駆動時に閾値電圧を上回る一定電圧は、速い方の線速度による現像剤担持体の駆動時に閾値電圧を上回る一定電圧よりも低く設定されていることを特徴とする画像形成装置。
14. 上記請求項１に記載の画像形成装置において、
    トナー濃度検出手段によって出力された電圧値が閾値電圧を一定電圧上回ったときにトナーが終了間近であるとみなされ、
    基準線速度および変更線速度のうちの遅い方の線速度による現像剤担持体の駆動時に閾値電圧を上回る一定電圧は、速い方の線速度による現像剤担持体の駆動時に閾値電圧を上回る一定電圧よりも低く設定されていることを特徴とする画像形成装置。

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