JP5397312B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体上の潜像を現像することにより得たトナー像を用紙に転写する電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

電子写真装置、或いは静電記録装置等の画像形成装置は、像担持体表面に静電潜像を直接形成し、この静電潜像をトナー像として現像し、この現像されたトナー像を中間転写体に中間転写した後に紙等の転写材に転写させ、更にこの転写材を加熱・加圧して当該トナー像を転写材表面に定着させる等して画像形成を行う。

上記画像形成装置は、一定品質の画像を形成する為、トナー濃度を略一定に保つようトナー濃度制御を行う。

トナー濃度は、トナーと磁性体粒のキャリアとを含む現像剤の透磁率（トナー濃度）に基づいて測定される。このキャリアは、トナーを吸着した状態で磁力に引かれて移動して、上記像担持体表面に直接形成された静電潜像にトナーを付着させる。従って、特定の条件（一定の温度・湿度や現像剤の流速等の運動状態等）のもとでキャリア濃度に対応する透磁率の増減を測定することによってトナー濃度の増減が測定可能となる。

また上記画像形成装置は、トナー像が付着した転写材に対する加熱・加圧時間を調整することによって画像の定着性・光沢性の調整を行う。このような加熱・加圧時間は転写材の搬送速度を増減させることによって調整される。この転写材の搬送速度は画像形成に係る処理速度を表すものであり、以下、プロセス速度という。

この場合、転写材の搬送駆動は、現像剤を均質に保つよう撹拌するための撹拌スクリュー等の回転駆動と互いに連動している。このためプロセス速度が変更されると、現像剤の撹拌スクリュー等の回転速度も変更され、更には撹拌スクリューで撹拌される現像剤の流速等の運動状態が変化する。

トナー濃度を表す現像剤の透磁率は、現像剤の流速等の運動状態や温度・湿度等の環境の変化に応じて異なった値をとる。このため、プロセス速度が変更されると現像剤を撹拌する撹拌スクリューの回転速度が変化して現像剤の運動状態が変化し、同一トナー濃度の現像剤であっても検出される透磁率は異なったものとなる。

また、長時間撹拌動作が行われずにいると、トナーの帯電量が低下し、測定する透磁率の変動や画像濃度に影響を及ぼすことが知られている。そのため長時間放置後には現像剤の帯電量を回復させた後、トナー濃度制御を行うことが必要になる。

すなわちプロセス速度や長時間の現像剤撹拌停止などで検出される透磁率にバラツキが生じて、画像品質の劣化の原因になる。

特許文献１では、トナー濃度センサの制御電圧に環境条件による補正値を加え、複数のプロセス速度ごとにトナー濃度センサの出力値を検出し、基準のプロセス速度に対する差分値を算出し、この差分値に基づいてさらに補正値を算出しトナー濃度検出精度向上の工夫がされている。

特許文献２では、画像出力日時を記録するメモリを備え、前回の出力日時からの経過時間が所定の時間に達したときに、現像剤担持体を所定時間だけ空回転させて、摩擦帯電によりトナーの帯電量を所定以上に保つ工夫がされている。

特開２００８−２１６８１６号公報 特開平１１−１７４８４４号公報

特許文献１では、長時間放置後での現像剤の帯電量が低下した状態で各プロセス速度に応じたトナー濃度センサ（透磁率センサ）の補正制御を実施すると、画像形成動作が進むに従い、現像剤の帯電量が回復し、トナー濃度または画像濃度にズレが生じる問題を残している。

特許文献２では、現像剤の劣化状態や各プロセス速度に応じて現像装置内の現像剤の帯電量を計測することなく、現像装置を使用しない一律の経過時間に従って、現像剤担持体を決められた時間だけ空回転させるために、現像剤の無用な劣化を招く恐れを残している。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、複数のプロセス速度を備えた画像形成装置において、同一の現像剤にも係わらず、プロセス速度ごとにトナー濃度センサ（透磁率）の出力値が異なるために、その値を補正する補正制御を長期間（たとえば朝一）の放置後の電源投入時の定着部のウォームアップ中に実行することで、プリントの生産性を損なうことなく、現像剤の劣化防止と均一なトナー濃度および安定した画像濃度を得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前述の目的は、下記に記載する発明により達成される。

１．現像剤を用いて潜像を可視像化する現像処理を行う現像手段と、
前記現像剤を撹拌しながら前記現像手段に現像剤を供給する撹拌手段と、
前記撹拌手段により撹拌される現像剤の透磁率を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された現像剤の透磁率に基づいて前記撹拌手段にトナーを補給して、現像剤のトナー濃度を調整するトナー補給手段と、
画像形成速度の設定に応じて前記現像手段の現像処理速度及び前記撹拌手段の撹拌速度を変更する速度制御手段と、
複数の異なる画像形成速度に応じた撹拌速度で前記撹拌手段により現像剤を撹拌させ、各撹拌速度において前記検出手段により検出される検出レベルが同一の現像剤に対しては同一レベルになるように前記検出手段に印加する補正用電圧を補正するセンサ補正制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記センサ補正制御手段は、画像形成装置における電源がＯＮされた際に、前回の電源ＯＦＦ時から今回の電源ＯＮ時に至る経過時間を算出し、算出した経過時間が所定時間より長い場合に、今回の電源ＯＮ後の所定期間に、基準とする撹拌速度で前記撹拌手段により現像剤を撹拌させ、単位時間当たりの前記検出手段の透磁率の変動量が第１の所定閾値より小さくなるまで前記撹拌手段を制御した後、前記速度制御手段により変更された前記撹拌速度に応じた前記補正用電圧を取得する補正制御することを特徴とする画像形成装置。

２．像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写し、転写されたトナー像を加熱および加圧する定着部を備え、
前記所定期間は、前記定着部のウォームアップ中であることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。

３．像担持体または記録媒体にパッチ画像を形成するパッチ画像形成手段と、前記パッチ画像形成手段により形成したパッチ画像のパッチ画像濃度を検出する濃度検出手段と、前記濃度検出手段により検出したパッチ画像濃度を基に画像濃度を補正する画像濃度補正手段を備え、
前記所定期間は、前記画像濃度補正手段が濃度補正を実施する前の期間であることを特徴とする前記１または２に記載の画像形成装置。

４．前記センサ補正制御手段は、基準とする撹拌速度で前記撹拌手段により現像剤を撹拌させ、前記検出手段の透磁率が第２の所定閾値になるまで、前記現像手段および前記トナー補給手段を制御することを特徴とする前記１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。

本発明は、複数のプロセス速度を備えた画像形成装置において、同一の現像剤にも係わらず、プロセス速度ごとにトナー濃度センサ（透磁率）の出力値が異なるために、その値を補正する補正制御を長期間（たとえば朝一）の放置後の電源投入時の定着部のウォームアップ中に実行することで、プリントの生産性を損なうことなく、現像剤の劣化防止と均一なトナー濃度および安定した画像濃度を得ることが可能となる。

画像形成装置１００の内部構成を示すブロック図である。 プロセス速度ごとの透磁率センサの補正値と出力値の一例である。 長時間放置を判定するフローチャートである。 画像形成装置の電源投入から画像形成にいたる間の流れを表した図である。 透磁率センサのセンサ補正値の検出するフローチャート１である。 プロセス速度と透磁率センサのセンサ補正値のグラフである。 透磁率センサのセンサ補正値の検出するフローチャート２である。 現像剤撹拌時間と透磁率センサの出力電圧のグラフである。 透磁率センサのセンサ補正値の検出するフローチャート３である。

以下、図面を参照して本発明の実施するための形態を詳細に説明する。

まず、画像形成装置１００の構成を説明する。図１は、画像形成装置１００の内部構成を示すブロック図である。

なお、本実施の形態において、後述する現像剤撹拌部４ｂは、本発明の請求項で記載した現像剤を撹拌しながら現像手段に現像剤を供給する撹拌手段が有する機能を実現し、制御装置２４は、画像形成速度の設定に応じて現像手段の現像処理速度及び前記撹拌手段の撹拌速度を変更する速度制御手段と、検出手段の検出レベルを補正する補正用電圧を検出手段に印加するセンサ補正制御手段と、画像濃度を一定に保つ画像濃度補正手段とが各々有する機能を実現し、透磁率センサ４ｃは撹拌手段により撹拌される現像剤の透磁率を検出する検出手段が有する機能を実現し、トナー補給部２８は、現像装置内の現像剤の透磁率を一定に保つためのトナー補給手段が有する機能を実現する。

更に本発明の請求項で記載した検出手段の検出レベルを補正する補正用電圧は例えば後述するセンサ補正値Ｖｃに対応し、撹拌速度は例えば現像剤撹拌部４ｂが有する撹拌スクリューの回転速度、更にはプロセス速度に対応する。

図１に示すように、画像形成装置１００は、感光体１、帯電部２、露光部３、現像装置４、中間転写体５、転写ローラ６、分離部７、クリーニング部８、レジストローラ９、１０、ガイド板１１、１２、定着部１３、電源２１、２２、２３、制御装置２４、入力・表示装置２５、駆動部２６、画像濃度センサ２７およびトナー補給部２８等を備える。

また制御装置２４に内設するメモリ２４ａは、制御装置２４が実行する制御プログラムを記憶したＲＯＭと、プログラムの実行中に各種データを一時的に記憶するためのワークメモリと各種設定情報を格納する不揮発メモリ等の機能を備えている。

像担持体である感光体１は、その表面が、電源２３によりバイアス電圧が印加された帯電部２の放電により帯電される。この帯電後の感光体１の表面には、入力・表示装置２５の図示しないスキャナ等を介して読み取られた画像データに応じて露光部３から出力されたレーザビームにより静電潜像が形成される。感光体１は、駆動部２６によって回転駆動されるが、この回転中に上記露光部３により形成された静電潜像が現像手段である現像装置４を通過すると、電源２２により現像装置４内で帯電されたトナーが上記静電潜像に付着し、感光体１の表面上に可視像化されたトナー像が形成される。このトナー像は感光体１と圧着する中間転写体５の表面上に中間転写される。

この際、感光体１の表面電位が小さ過ぎると、画像部以外にもトナーが付着するカブリと呼ばれる現象が発生し、感光体の表面電位が大き過ぎると、現像剤中のキャリアが感光体に付着する現象や、エッジ効果の増大などの現象が発生してしまう。

そのため、感光体１の表面電位を精度よく制御することは非常に重要で、その実現手段として電位計で測定して制御する方法などが知られているが、電位計は高コストである。電位計を使用しない場合、環境／耐久などの実験結果から表面電位を予測して制御するが、この方法では制御バラツキが大きく、バラツキによってカブリ／キャリア付着・エッジ効果の性能を満足できなくなる恐れがある。

そこで、現像部において印加している交流電圧のＤｕｔｙ比の高電位側を小さく（３０％程度）することで、キャリア付着・エッジ効果が抑制できることが知られている。このようにして、感光体１の表面電位と感光体１上へのトナー付着量／画質性能を制御している。

一方、記録媒体である転写材Ｐは、図示しない給紙トレイから１枚ずつレジストローラ９、１０に搬送され、次いでレジストローラ９、１０により中間転写体５表面のトナー像と画像位置が一致するタイミングで中間転写体５と転写ローラ６との間に形成されるニップ箇所Ａに送出される。転写ローラ６は、転写材Ｐを中間転写体５へ押圧し、電源２１により印加されるトナーと逆極性のバイアス電圧による静電気力の作用によって中間転写体５表面上のトナー像を転写材Ｐ側へ転写する。トナー像を担持した転写材Ｐは、除電針を有する分離部７により除電されて中間転写体５から分離された後、ガイド板１２に案内されて、転写材Ｐを加熱する加熱ローラ１４と加圧する加圧ローラ１５を有する定着部１３へ搬入される。定着部１３によりトナー像が定着された転写材Ｐは、図示しない排紙トレイに排出される。転写材Ｐがニップ箇所Ａを通過した後、中間転写体５の表面に付着している残留トナーはクリーニング部８により除去される。

また、中間転写体５に対向して濃度検出手段として機能する画像濃度センサ２７が設けられている。メモリ２４ａに予め記憶された標準画像データに基づいて露光部３を発光させ露光を行い、現像して感光体１上にパッチ画像を形成するパッチ画像形成手段を備え、感光体１上のパッチ画像を中間転写体５に転写して中間転写体上のパッチ画像濃度を画像濃度センサ２７が検出する。この検出値に基づいて、画像濃度を一定に保つためのトナー補給部２８の補給制御、現像ローラ４ａの速度制御、現像バイアス制御等を行う画像濃度補正手段は、制御装置２４が実現する。

濃度検出手段は中間転写体に対向して設けることに限らず、感光体１に対向して設けることでも転写材Ｐに対向して設けることでも良い。

現像装置４は、現像ローラ４ａ、現像剤撹拌部４ｂ、透磁率センサ４ｃ等を備えて構成され、トナーと磁性体粒によって成るキャリアとを一定の混合比で混ぜ合わせた二成分現像剤を格納する。この現像剤が帯電した現像ローラ４ａを介して感光体１の静電潜像に付着する。

現像剤撹拌部４ｂは、現像剤を撹拌するための図示しないスクリューを備え、スクリューが駆動部２６により駆動されて現像剤が撹拌される。これにより現像剤は常に均質に保たれる。

透磁率センサ４ｃは、現像剤撹拌部４ｂの近傍に設置され、現像剤撹拌部４ｂにより撹拌された現像剤の透磁率を検出する。この透磁率は現像剤のトナー濃度Ｔｃを測定する際の基準となるものである。しかし、透磁率センサ４ｃは、同一トナー濃度の現像剤に対して透磁率を検出しても、各撹拌速度（現像剤撹拌部４ｂのスクリューの回転速度）の違いにより異なった値を検出する。

透磁率センサ４ｃは、デフォルト設定のプロセス速度（後に説明する略３００ｍｍ／ｓ）のもとで好適なトナー濃度Ｔｃ（略７．９％）を有する現像剤の透磁率を検出した場合には略２．５Ｖ（Ｖｏｌｔ）の電圧値の信号を出力するものとする（以下、透磁率センサ４ｃの出力信号の電圧値をセンサ出力値ＶＬという）。なおセンサ出力値ＶＬは略２．５Ｖに限らず他の値であっても良く、設定は自由である。

また透磁率センサ４ｃは、制御装置２４から入力されるセンサ制御信号の電圧値（以下、センサ補正値Ｖｃという）に応じて上記センサ出力値ＶＬを増減する。

なお、透磁率センサ４ｃは、現像装置４内に配設されるものとしたが、これに限らず、現像装置４とは別体にして設けるようにしても良い。

制御装置２４は、電源が投入されるとメモリ２４ａに格納された制御プログラムに基づいて画像形成に係る各種処理（以下、画像形成処理という）を行う。また制御装置２４は、転写材への転写枚数（印刷枚数とも言う）をカウントするカウンタ機能を具備する。

制御装置２４は、電源投入直後や所定印刷枚数毎に行うウォームアップ時および現像剤投入時等に、透磁率センサ４ｃに対するセンサ補正処理を行う（このセンサ補正処理については後に詳述する）。この透磁率センサ４ｃに対するセンサ補正処理の後、制御装置２４は、透磁率センサ４ｃによる検出結果（すなわちセンサ出力値ＶＬ）に基づいて現像装置４のトナー濃度を一定に維持するためのトナー濃度調整処理を行う。

このプロセス速度とは転写材への印刷速度等の画像形成に係る処理速度であり、本実施の形態では具体的に転写材Ｐの搬送速度として説明する。画像形成装置１００は、種々のプロセス速度（本実施の形態においてはデフォルト設定のプロセス速度を略３００ｍｍ／ｓとする）で画像形成が可能となっている。例えば、デフォルト設定の略３００ｍｍ／ｓの他に、略１５０ｍｍ／ｓや１００ｍｍ／ｓ等の種々のプロセス速度が実現可能である。このプロセス速度の違いによって定着性や光沢性が異なる。

制御装置２４は、プロセス速度を指定する指示が入力されると、当該指定されたプロセス速度を実現するよう駆動部２６を制御し、駆動部２６はこの制御装置２４よる制御に基づいて感光体１や現像装置４（上記現像剤撹拌部４ｂのスクリュー等）を駆動する。この場合、感光体１及び現像装置４（スクリュー等）の駆動は互いに連動して行われるものとする。すなわち、プロセス速度が変更され感光体１の回転速度が変更されると、変更に応じて現像装置４の駆動（スクリューの回転速度等）も変更される。

入力・表示装置２５は、画像形成処理の実行の指示をしたり、画像形成処理におけるプロセス速度を指示する（或いは他の表現を用いれば、光沢等の仕上がり状態を指示する）ための各種ボタン、画像データを取り込むためのスキャナおよびタッチパネル式表示装置等を備える（何れも不図示）。駆動部２６は、制御装置２４による制御に基づいて感光体１や現像装置４を駆動する。

トナー補給部２８は、制御装置２４による制御に基づいて、現像装置４のトナー濃度を一定に維持するため、トナーを現像装置４に必要なだけ補給するトナー補給処理を行う。

次に、透磁率センサ４ｃに対するセンサ補正処理について詳細に説明する。ここで、現像装置４の現像剤は好適なトナー濃度Ｔｃ（すなわち略７．９％）を有しているものとする。

制御装置２４は、まず最も遅いプロセス速度（本実施の形態では略１００ｍｍ／ｓ）で透磁率センサ４ｃに対するセンサ補正値Ｖｃを測定する。例えば図２に示すように、プロセス速度が１００ｍｍ／ｓではセンサ補正値Ｖｃは略６．５９Ｖであり、透磁率センサ４ｃはこのセンサ補正値Ｖｃに応じて略２．５１Ｖのセンサ出力値ＶＬを出力する。

制御装置２４は、上記処理によって得られた最も遅いプロセス速度１００ｍｍ／ｓでのセンサ補正値Ｖｃ（略６．５９Ｖ）をメモリ２４ａに記憶する。

次に制御装置２４は、次に速いプロセス速度（本実施の形態では略１５０ｍｍ／ｓ）で透磁率センサ４ｃに対するセンサ補正値Ｖｃを測定する。例えば図２に示すように、プロセス速度が１５０ｍｍ／ｓではセンサ補正値Ｖｃは略６．７１Ｖであり、透磁率センサ４ｃはこのセンサ補正値Ｖｃに応じて略２．５２Ｖのセンサ出力値ＶＬを出力する。

制御装置２４は、上記処理によって得られたプロセス速度１５０ｍｍ／ｓでのセンサ補正値Ｖｃ（略６．７１Ｖ）をメモリ２４ａに記憶する。

さらに制御装置２４は、最も速いプロセス速度（本実施の形態では略３００ｍｍ／ｓ）で透磁率センサ４ｃに対するセンサ補正値Ｖｃを測定する。例えば図２に示すように、プロセス速度が３００ｍｍ／ｓではセンサ補正値Ｖｃは略７．０２Ｖであり、透磁率センサ４ｃはこのセンサ補正値Ｖｃに応じて略２．５２Ｖのセンサ出力値ＶＬを出力する。

制御装置２４は、上記処理によって得られた最も速いプロセス速度３００ｍｍ／ｓでのセンサ補正値Ｖｃ（略７．０２Ｖ）をメモリ２４ａに記憶する。

このように各プロセス速度に応じてセンサ出力値ＶＬが同一レベルになるセンサ補正値Ｖｃを取得して、メモリ２４ａに記憶するセンサ補正制御手段は、制御装置２４が実現する。
（第１の実施の形態）
ここからは、本発明の複数のプロセス速度を有する画像形成装置が長時間にわたり通電せずに放置した状態、すなわち朝一と称されるような状態での、電源投入時のウォームアップ動作の流れおよび所定印刷枚数毎に行う画質の安定を図るための流れを説明する。

図３は、前回の電源ＯＦＦ時から今回の電源ＯＮ時に至るまでの時間を判定するフローチャートを表す。

制御装置２４は日時をカウントするタイマー機能を有し、ステップ１００にて、制御装置２４のメモリ２４ａから前回の電源ＯＦＦをした日時を読み出す。

ステップ１１０にて、今回の電源ＯＮした日時から前回の電源ＯＦＦした日時を減じて、経過時間が１時間より長いかを判定し、長い場合（ＹＥＳ）はステップ１２０で長時間の放置としてメモリ２４ａに記録する。

判定結果が長くない場合（ＮＯ）は、ステップ１３０にて短時間の放置としてメモリ２４ａに記録される。

判定時間は１時間として説明をしたが、この判定時間は入力・表示装置２５から変更することが可能であり、変更後のデータはメモリ２４ａに保存され、次回の電源ＯＮ時の判定に使用される。

なお、この時間経過判定は、図４で説明を行う制御装置２４のシステムブート後に行われる。

図４は、長時間の放置と判断された場合のウォームアップ動作の流れを表す。

画像形成装置１００に電源ＯＮ後は、電源基盤（不図示）への通電、制御装置２４のシステムブートなどの初期動作ＩＮＩが行われる。

初期動作ＩＮＩの終了後から定着部１３の加熱ローラ１４に内設した定着ランプ（不図示）が点灯し、定着ウォームアップ（図４のＷＴ）が開始され、加熱ローラが所定温度以上に達するか、もしくは所定期間の経過後にウォームアップを終了し、プリント可能な状態となる。ＷＴで表した期間がウォームアップ中を指し、従来１および従来２で示すように画像安定化のための補正動作が入ることが一般的である。

図４の従来１では、初期動作ＩＮＩの終了後に画像濃度を合わせるため、中間転写体にパッチ画像を作り、画像濃度センサ２７で読み込んだ情報を基に、トナー補給部２８の補給制御、現像ローラ４ａの速度制御、現像バイアス制御等を行う。

しかし、長時間にわたり現像装置４の現像剤撹拌部４ｂが駆動せずに放置されていることで、キャリアとの摩擦帯電により帯電していたトナーの帯電量が低下する。帯電量が低下している状態で画像濃度を合わせるため、その後プリントを行っていくにつれて現像剤が撹拌され帯電量が回復していくことで画像濃度の変動が発生する。

図４の従来２では、初期動作ＩＮＩの終了後に感光体１の露光感度や表面電位の回復のための感光体１の回転、および現像剤の性能安定化のための現像装置４の回転を、予備回転制御として一定時間の空回しを行う。この動作で現像剤の帯電量はある程度回復するが、現像装置４の現像剤撹拌部４ｂの空回しをするだけで現像剤の監視をしていないという点では無駄な動作が行われており、現像剤の耐久性が悪化する。

そこで本発明では、予備回転制御の代わりに、透磁率センサのセンサ補正制御を定着部１３のウォームアップ中に行い、従来１では余っていた定着部１３のウォームアップの時間を有効に活用し、また従来２では予備回転制御で現像剤撹拌部４ｂの空回転を行っていた時間をセンサ補正制御に置き換え、トナー濃度が確実になった後に画像濃度補正を行うことで、ウォームアップ時間は延ばさずに、安定した画像のプリント得ることが可能となる。

同一のトナー濃度の現像剤において、プロセス速度ごとに透磁率センサのセンサ出力値ＶＬが異なるために、出力値が同一になるように透磁率センサに印加するセンサ補正値Ｖｃを補正するセンサ補正制御のフローチャートは図５に示す。

制御装置２４は、ステップ２００にて、現像剤の運動状態の安定のため、現像装置４の現像剤撹拌部４ｂを駆動し、予備攪拌動作を３０秒間行う。この時間に帯電部２、感光体１、現像装置４を画像形成動作と同様の動作を行う。

次にステップ２１０にて、プロセス速度ごとのセンサ補正値Ｖｃを取得し、メモリ２４ａに記憶する。

また、プロセス速度が３種類以上ある画像形成装置の場合、２種類のプロセス速度でのセンサ補正値Ｖｃを取得し、プロセス速度とセンサ補正値Ｖｃとの相関式が１次式（線形）であるとして、相関を表す１次式を算出してメモリ２４ａに記憶する。

すなわち、残りのプロセス速度のセンサ補正値Ｖｃは相関を表す１次式から以下に述べる演算処理で算出することも可能である。

図６はプロセス速度とセンサ補正値Ｖｃとの関係を表すグラフである。

基準となるプロセス速度Ｐ１（例えば３００ｍｍ／ｓｅｃ）で、透磁率センサ４ｃのセンサ出力値ＶＬが２．５Ｖとなるようにセンサ補正値Ｖｃ１を取得し、その時のセンサ補正値Ｖｃ１をメモリ２４ａに記録する。

次に異なるプロセス速度Ｐ２で、透磁率センサ４ｃのセンサ出力値ＶＬが２．５Ｖとなるようにセンサ補正値Ｖｃ２を取得し、その時のセンサ補正値Ｖｃ２をメモリ２４ａに記録する。

プロセス速度Ｐ２は基準となるプロセス速度より速くても遅くてもどちらでも良い。

プロセス速度ＰＸでのセンサ補正値ＶｃＸは以下の計算式で得ることができる。

ＶｃＸ＝（Ｖｃ１−Ｖｃ２）／（Ｐ１−Ｐ２）×ＰＸ
これにより、センサ補正制御手段の処理時間の短縮を図ることができ、プリント生産性と現像剤の劣化防止がさらに向上させることが可能となる。

また、転写材への画像形成が進むにつれて現像剤は少しずつ劣化が進むために、転写材の枚数をカウントして、所定の枚数ごとに透磁率センサのセンサ補正制御が必要になる。

従来１および従来２では、メモリ２４ａに格納されている枚数カウントにその後の枚数を累積するためにセンサ補正制御が必要となるタイミングがカウント枚数にすべて依存する。画像形成された転写材の枚数をカウントするカウント手段は制御装置２４が実現する。

しかし、本発明では、電源ＯＮ時にセンサ補正制御を行っているために、センサ補正制御を行ったことで枚数カウントはリセットされ、次回のセンサ補正制御を行うまでの間隔が延びることでプリントの生産性が向上する。

このように定着ウォームアップ中に透磁率センサ４ｃのセンサ補正制御を実施することで、トナー帯電量の回復を行い、現像剤の耐久性とプリントの生産性を向上して、安定した画像濃度の画像形成を得ることができる。
（第２の実施の形態）
長時間放置後の電源ＯＮ時の定着部１３のウォームアップ中に透磁率センサ４ｃのセンサ補正制御を実施する流れは第１の実施の形態と共通であり、説明を省略する。

第２の実施の形態では、センサ補正制御に発明が施されており、その説明を行う。

同一のトナー濃度の現像剤において、プロセス速度ごとに透磁率センサ４ｃのセンサ出力値ＶＬが異なるために行うセンサ補正制御をトナー帯電量が十分に安定した状態で行い、画質の更なる安定向上についての説明を行う。

図７は、トナー帯電量が安定した状態での透磁率センサのセンサ補正値を検出するフローチャート２である。

制御装置２４は、ステップ３００にて、現像装置４の現像剤撹拌部４ｂを駆動し、現像剤が撹拌され、トナーの帯電量を回復させながら、透磁率センサのセンサ出力値ＶＬを測定する。トナーの帯電量が増加するに従い、センサ出力値ＶＬは低下するが、徐々に飽和し始める。

ステップ３１０にて、単位時間当たりのセンサ出力値ＶＬの変動量が、あらかじめ実験で得られ、制御装置２４のメモリ２４ａに格納されている第１の所定閾値に達するまでステップ３００を継続する。

図８は、現像剤の撹拌開始をしてからのセンサ出力値ＶＬの変化を表したグラフである。センサ出力値ＶＬは現像剤の運動状態によって変化するため、攪拌スクリューの位相に応じた波形をとる。例えば、所定間隔（波形３つ分など）のセンサ出力値ＶＬの最大値と最小値の差（Ｈ１−Ｌ１）を第１の所定の閾値とする。もしくは、所定間隔（波形３つ分など）のセンサ出力値ＶＬの最大値（Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４）での一次近似計算の傾きを第１の所定の閾値とすることでも良い。

図７へ戻って、ステップ３１０でセンサ出力値ＶＬが安定したと判定された場合（ＹＥＳ）、ステップ３２０へ進む。

ステップ３２０にて、プロセス速度ごとのセンサ補正値Ｖｃを取得し、メモリ２４ａに記憶する。これは第１の実施の形態で説明した図５のステップ２１０と同様である。

これにより、トナー帯電量が十分に安定した状態でセンサ補正制御を行うことで、更なる画質の安定の向上を図ることができる。
（第３の実施の形態）
長時間放置後の電源ＯＮ時の定着部１３のウォームアップ中に透磁率センサのセンサ補正制御を実施する流れは第１の実施の形態と共通であり、説明を省略する。

第３の実施の形態では、センサ補正制御に更なる発明が施されており、その説明を行う。

図９は透磁率センサのセンサ補正値の検出フローチャート３である。

好適なトナー濃度Ｔｃ（すなわち略７．９％）が現像装置４に格納された状態で、透磁率センサのセンサ出力値ＶＬが２．５Ｖとなるための透磁率センサへの基準となるセンサ補正値Ｖｃを実験にて得て、そのセンサ補正値Ｖｃがメモリ２４ａに保存してある。

また、第２の所定閾値として透磁率センサのセンサ出力値ＶＬの許容範囲の値±０．０３Ｖがメモリ２４ａに保存してある。この許容範囲の値は入力・表示装置２５から変更することができる。

ステップ４００にて、現像剤の運動状態の安定のため、現像装置４の現像剤撹拌部４ｂを駆動し、予備攪拌動作を３０秒間行う。この時間に帯電部２、感光体１、現像装置４を画像形成動作と同様の動作を行う。これは図５のステップ２００と同様である。

ステップ４１０にて、透磁率センサへの基準となるセンサ補正値Ｖｃを印加して、センサ出力値ＶＬを検出する。センサ出力値ＶＬが２．５Ｖ±０．０３Ｖかの判定を行う。

ＮＯの場合、ステップ４２０にて、トナー補給部２８を制御し、トナーを補給するか、もしくは画像形成制御を行い中間転写体５にトナー像を形成し、クリーニング部８にてトナーを回収し、現像装置内のトナーを消費して、センサ出力値ＶＬが２．５Ｖ±０．０３Ｖに収まるまで実行する。

ステップ４１０がＹＥＳの場合、ステップ４３０にて、プロセス速度ごとのセンサ補正値Ｖｃを取得し、メモリ２４ａに記憶する。これは第１の実施の形態で説明したステップ２１０と同様である。すべてのプロセス速度でセンサ補正値を取得することでも、二つのプロセス速度でのセンサ補正値を取得し、残りのプロセス速度のセンサ補正値は演算にて取得することでも良い。

これにより、トナー濃度が一定の状態でセンサ補正制御を行うことが可能となり、更なる画質の安定の向上を図ることができる。

また、第２の実施の形態と第３の実施の形態を組み合わせたセンサ補正制御も可能である。すなわち、ステップ４００の代わりに、図７で示したステップ３００およびステップ３１０を実行することで、外的環境の影響や現像剤の劣化が見込まれた場合においても、トナーの帯電量を一定化して、その上で好適なトナー濃度Ｔｃを得ることで、プロセス速度ごとの透磁率センサのセンサ補正制御を確実に行うことができる。

このように、複数のプロセス速度を備えた画像形成装置において、同一の現像剤にも係わらず、プロセス速度ごとにトナー濃度センサ（透磁率）の出力値が異なるために、その値を補正する補正制御を長期間（たとえば朝一）の放置後の電源投入時の定着部のウォームアップ中に実行することで、プリントの生産性を損なうことなく、現像剤の劣化防止と均一なトナー濃度を得ることが可能となる。

１ 感光体
２ 帯電部
３ 露光部
４ 現像装置
４ａ 現像ローラ
４ｂ 現像剤撹拌部
４ｃ 透磁率センサ
５ 中間転写体
６ 転写ローラ
７ 分離部
８ クリーニング部
９、１０ レジストローラ
１１、１２ ガイド板
１３ 定着部
１４ 加熱ローラ
１５ 加圧ローラ
２１、２２、２３ 電源
２４ 制御装置
２４ａ メモリ
２５ 入力・表示装置
２６ 駆動部
２７ 画像濃度センサ
２８ トナー補給部
Ｐ 転写材
Ｔｃ トナー濃度
ＶＬ センサ出力値
Ｖｃ センサ補正値

Claims (4)

1. 現像剤を用いて潜像を可視像化する現像処理を行う現像手段と、
   前記現像剤を撹拌しながら前記現像手段に現像剤を供給する撹拌手段と、
   前記撹拌手段により撹拌される現像剤の透磁率を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された現像剤の透磁率に基づいて前記撹拌手段にトナーを補給して、現像剤のトナー濃度を調整するトナー補給手段と、
   画像形成速度の設定に応じて前記現像手段の現像処理速度及び前記撹拌手段の撹拌速度を変更する速度制御手段と、
   複数の異なる画像形成速度に応じた撹拌速度で前記撹拌手段により現像剤を撹拌させ、各撹拌速度において前記検出手段により検出される検出レベルが同一の現像剤に対しては同一レベルになるように前記検出手段に印加する補正用電圧を補正するセンサ補正制御手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記センサ補正制御手段は、画像形成装置における電源がＯＮされた際に、前回の電源ＯＦＦ時から今回の電源ＯＮ時に至る経過時間を算出し、算出した経過時間が所定時間より長い場合に、今回の電源ＯＮ後の所定期間に、基準とする撹拌速度で前記撹拌手段により現像剤を撹拌させ、単位時間当たりの前記検出手段の透磁率の変動量が第１の所定閾値より小さくなるまで前記撹拌手段を制御した後、前記速度制御手段により変更された前記撹拌速度に応じた前記補正用電圧を取得する補正制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写し、転写されたトナー像を加熱および加圧する定着部を備え、
   前記所定期間は、前記定着部のウォームアップ中であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 像担持体または記録媒体にパッチ画像を形成するパッチ画像形成手段と、前記パッチ画像形成手段により形成したパッチ画像のパッチ画像濃度を検出する濃度検出手段と、前記濃度検出手段により検出したパッチ画像濃度を基に画像濃度を補正する画像濃度補正手段を備え、
   前記所定期間は、前記画像濃度補正手段が濃度補正を実施する前の期間であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記センサ補正制御手段は、基準とする撹拌速度で前記撹拌手段により現像剤を撹拌させ、前記検出手段の透磁率が第２の所定閾値になるまで、前記現像手段および前記トナー補給手段を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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