JP7234683B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。

特許文献１に記載の画像形成装置は、現像電源と、フォトセンサーとを備える。現像電源は、現像ローラーに現像バイアスを印加する。現像電源は、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像してトナー像を形成するときに現像電流を検知する。フォトセンサーは、感光体ドラムに形成されたトナー像のトナー付着量を検知する。

特許文献１に記載の画像形成装置では、現像電源で検知された現像電流の電流値は、現像ローラーから感光体ドラムに移動したトナーの電荷量を示す。トナーの電荷量とトナーの付着量とからトナーの帯電量が算出される。

特開２００５－１８９７９０号公報

特許文献１に記載の画像形成装置では、トナーの電荷量を検知できる。しかし、濃度の高いトナー像を形成する場合、現像電流が過大になって規定の電流レンジを超える可能性がある。したがって、現像電流を規定の電流レンジ内で適切に検知できない可能性がある。一方、画像形成装置では、濃度の高いトナー像を利用する処理が必要になることもある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、濃度の高いトナー像を利用する処理を実行しつつ、規定の電流レンジ内で適切に電流を検知できる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係る画像形成装置は、感光体ドラムと、露光部と、現像部と、検知部と、制御部とを備える。前記露光部は、感光体ドラムに光を照射して、前記感光体ドラムの周方向に並ぶ第１静電潜像と第２静電潜像とを形成する。前記現像部は、トナーによって前記第１静電潜像及び前記第２静電潜像を現像して、前記第静電潜像に基づく第１トナー像と前記第２静電潜像に基づく第２トナー像とを前記感光体ドラムに形成する。前記検知部は、前記第１静電潜像が現像される時に、前記感光体ドラムと前記現像部との間に流れる前記電流を検知する。前記制御部は、前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とを前記感光体ドラムに形成するように前記露光部を制御する。前記第１トナー像の濃度は、前記第２トナー像の濃度よりも低い。

本発明の一局面に係る画像形成方法は、静電潜像を形成するステップと、トナー像を形成するステップと、検知信号を出力するステップと、制御するステップとを備える。前記静電潜像を形成するステップは、感光体ドラムに光を照射して、前記感光体ドラムの周方向に並ぶ第１静電潜像と第２静電潜像とを形成する。前記トナー像を形成するステップは、トナーによって前記第１静電潜像及び前記第２静電潜像を現像して、前記第静電潜像に基づく第１トナー像と前記第２静電潜像に基づく第２トナー像とを前記感光体ドラムに形成する。前記検知信号ＳＧを出力するステップは、前記第１静電潜像が現像される時に、前記感光体ドラムと現像部との間に流れる前記電流を検知して前記電流の電流値を示す検知信号ＳＧを出力する。前記制御するステップは、前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とを前記感光体ドラムに形成するように前記露光部を制御する。前記第１トナー像の濃度は、前記第２トナー像の濃度よりも低い。

本発明によれば濃度の高いトナー像を利用する処理を実行しつつ、規定の電流レンジ内で適切に電流を検知できる。

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。 本発明の実施形態に係る露光部の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成部の構成の一例を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態に係る感光体ドラムに形成された静電潜像を示す図である。（ｂ）は、本発明の実施形態に係る感光体ドラムに形成されたトナー像を示す図である。 本発明の実施形態の第１トナー像を形成するときの検知部の検知結果と第２トナー像を形成するときの検知部の検知結果とを示すグラフである。 本実施形態の制御部が実行する処理のフローチャートである。

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供給される。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。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、感光体ドラム１０１に光を照射して、感光体ドラム１０１の表面に静電潜像を形成する。露光部１３については、図２を参照して後述する。

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、中間転写ベルト１２ａと駆動ローラー１２ｂと濃度検知部１０４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。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。

濃度検知部１０４は、中間転写ベルト１２ａ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を測定して、トナー像の厚みを検知する。

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出力する。検知信号は、例えば、電圧信号である。

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。

次に、図１及び図２を参照して、露光部１３の構成について詳細に説明する。図２は、露光部１３の構成を示す図である。図２では、理解を容易にするために、感光体ドラム１０１を図示している。

図２に示すように、露光部１３は、光源１５１と、コリメーターレンズ１５２と、ポリゴンミラー１５３と、光学系１５４とを備える。

光源１５１は、制御部２０から送信されたＯＮ／ＯＦＦ信号に応じてレーザー光を出射する。光源１５１から出射されたレーザー光は、コリメーターレンズ１５２を介してポリゴンミラー１５３へ導かれる。ポリゴンミラー１５３は、複数のミラー面を有し、回転する。ポリゴンミラー１５３は、回転することによって、コリメーターレンズ１５２から導かれたレーザー光の反射角度を変更する。ポリゴンミラー１５３によって反射されたレーザー光は、ｆθレンズなどの光学系１５４を介して感光体ドラム１０１に照射される。これにより、主走査方向Ｘ１に静電潜像が感光体ドラム１０１上に形成される。

更に、露光部１３は、感光体ドラム１０１の回転に応じて、主走査方向Ｘ１へのレーザー光の照射動作を繰り返す。したがって、副走査方向Ｙ１に静電潜像が感光体ドラム１０１上に形成される。この結果、主走査方向Ｘ１と副走査方向Ｙ１とに静電潜像が感光体ドラム１０１上に形成される。

次に、図３を参照して、本実施形態に係る画像形成部１１の構成について説明する。図３は、画像形成部１１の構成の一例を示す断面図である。

図３に示すように、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、及び帯電部１０２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１０１または有機感光体（ＯＰＣ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）ドラムである。

感光体ドラム１０１は、所定の回転速度で回転する。感光体ドラム１０１の回転速度は、制御部２０によって制御される。

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。

現像部１１０は、トナーによって静電潜像を現像して、静電潜像に基づくトナー像を感光体ドラム１０１に形成する。

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、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、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。現像ローラー１１２は、所定の速度で回転する。現像ローラー１１２の回転速度は、制御部２０によって制御される。

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。

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。

また、クリーニング部１０３は、感光体ドラム１０１の表面を研磨する。具体的には、クリーニング部１０３のクリーニングブレード１０３ａは、感光体ドラム１０１の表面に形成された予め定められた形状のトナー像を感光体ドラム１０１の表面に押し付け、トナー像を構成するトナーを移動させる。この結果、感光体ドラム１０１の表面を研磨できる。

引き続き図３を参照して、画像形成装置１００の詳細を説明する。図３に示すように画像形成装置１００は、電圧印加部２３と、及び検知部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。

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検知部７０は、検知する。

次に、図２～図４を参照して、静電潜像とトナー像とについて詳しく説明する。

図４（ａ）は、感光体ドラム１０１に形成された静電潜像Ｅを示す図である。静電潜像Ｅは、幅ＷＡ、及び長さＬＡを有する。幅ＷＡは、感光体ドラム１０１の軸方向の長さを示し、長さＬＡは、感光体ドラム１０１の周方向の長さを示す。長さＬＡは、長さＬＡ１と長さＬＡ２とを含む。

静電潜像Ｅは、第１静電潜像Ｅ１と第２静電潜像Ｅ２とを含む。第１静電潜像Ｅ１は、幅ＷＡ及び長さＬＡ１を有する。第２静電潜像Ｅ２は、幅ＷＡ及び長さＬＡ２を有する。長さＬＡ１は、長さＬ２よりも短い。

図４（ｂ）は、感光体ドラム１０１に形成されたトナー像Ｇ示す図である。トナー像Ｇは、幅ＷＢ、及び長さＬＢを有する。幅ＷＢは感光体ドラム１０１の軸方向の長さを示し、長さＬＢは感光体ドラム１０１の周方向の長さを示す。幅ＷＢは幅ＷＡと等しく、長さＬＢは長さＬＡと等しい。トナー像Ｇの形状と静電潜像Ｅの形状とは等しい。トナー像Ｇは、矩形状のソリッド画像である。

トナー像Ｇは、第１トナー像Ｇ１と第２トナー像Ｇ２とを含む。第１トナー像Ｇ１は、幅ＷＡ及び長さＬＡ１を有する。第２トナー像Ｇ２は、幅ＷＡ及び長さＬＡ２を有する。長さＬＡ１は、長さＬ２よりも短い。長さＬＡ１は長さＬＢ１と等しく、長さＬＡ２は長さＬＢ２と等しい。

第１トナー像Ｇ１と第２トナー像Ｇ２とは、現像部１１０によって感光体ドラム１０１の周方向に並ぶように形成される。また、第１トナー像Ｇ１の面積は第２トナー像Ｇ２の面積よりも小さい。また、第１トナー像Ｇ１の濃度と第２トナー像Ｇ２の濃度とは、異なる。

第１トナー像Ｇ１と第２トナー像Ｇ２とを感光体ドラム１０１に形成する場合、制御部２０は、露光部１３が感光体ドラム１０１に光を照射して、感光体ドラム１０１の周方向に並ぶ第１静電潜像Ｅ１と第２静電潜像Ｅ２とを形成するように、露光部１３を制御する。そして、制御部２０は、現像部１１０がトナーによって第１静電潜像Ｅ１及び第２静電潜像Ｅ２を現像して、第１静電潜像Ｅ１に基づく第１トナー像Ｇ１と第２静電潜像Ｅ２に基づく第２トナー像Ｇ２とを感光体ドラム１０１に形成するように、現像部１１０を制御する。また、第１トナー像Ｇ１の濃度は、第２トナー像Ｇ２の濃度より低い。

更に、検知部７０は、第１静電潜像Ｅ１が現像される時に、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。したがって、第１トナー像Ｇ１を形成するときに流れる電流は第２トナー像Ｇ２を形成するときに流れる電流よりも小さい。つまり、濃度の小さい第１トナー像Ｇ１に流れる電流を検知することで電流が規定の検知レンジを超えることを抑制できる。この結果、濃度の高いトナー像を利用する処理を実行しつつ、規定の電流レンジ内で適切に電流を検知できる。

例えば、図４（ｂ）に示す第１トナー像Ｇ１は、第２トナー像Ｇ２よりも濃度が小さい。つまり、第１トナー像Ｇ１を形成する場合、第２トナー像Ｇ２より少量のトナーを使用する。したがって、現像ローラー１１２から感光体ドラム１０１に移動するトナーの単位時間当たりのトナーの移動量は少ない。つまり、現像部１１０から感光体ドラム１０１に流れる電流の電流値は小さい。この結果、第１トナー像Ｇ１の電流を検知することで規定の検知レンジ内で適切に電流を検知できる。

また、図４（ｂ）に示す第２トナー像Ｇ２は多量のトナーを使用するソリッド画像である。図４（ｂ）に示すように、濃度の薄い第１トナー像Ｇ１と濃度の濃い第２トナー像Ｇ２とを感光体ドラム１０１に形成するため、濃度の高いトナー像を利用する処理を実行しつつ、規定の電流レンジ内で適切に電流を検知できる。

また、本実施形態の制御部２０は、第１静電潜像Ｅ１を感光体ドラム１０１に形成するときの光の光量または光の強度が、第２静電潜像Ｅ２を感光体ドラム１０１に形成するときの光の光量または光の強度よりも弱くなるように、露光部１３を制御する。

したがって、現像部１１０が第１静電潜像Ｅ１を現像する際に、第１静電潜像Ｅ１の光の光量または光の強度に応じた量のトナーが第１静電潜像Ｅ１に移動する。また、現像部１１０が第２静電潜像Ｅ２を現像する際に、第２静電潜像Ｅ２の光の光量または光の強度に応じた量のトナーが第２静電潜像Ｅ２に移動する。この結果、第２トナー像Ｇ２の濃度よりも低い濃度の第１トナー像Ｇ１を容易に形成できる。

例えば、第１静電潜像Ｅ１を感光体ドラム１０１に形成する場合、制御部２０は、光の照射時間が第２静電潜像Ｅ２を形成するときの光の照射時間よりも短い時間にする。したがって、第１静電潜像Ｅ１に移動するトナーの量が第２静電潜像Ｅ２に移動するトナーの量よりも少なくなる。この結果、第２トナー像Ｇ２の濃度よりも低い濃度の第１トナー像Ｇ１が形成できる。

また、本実施形態の第１静電潜像Ｅ１と第２静電潜像Ｅ２とは、リフレッシュ処理を実行するときに形成される。リフレッシュ処理は、感光体ドラム１０１の表面を研磨する処理である。

リフレッシュ処理を実行するときに、制御部２０は、露光部１３が第１静電潜像Ｅ１と第２静電潜像Ｅ２とを感光体ドラム１０１に形成するように、露光部１３を制御する。したがって、リフレッシュ処理で消費するトナーを使用して電流の検知が可能となる。この結果、電流の検知のためだけにトナーを消費する場合と比較して、トナーの消費を抑制できる。

また、本実施形態の制御部２０は、露光部１３が第１静電潜像Ｅ１と第２静電潜像Ｅ２とが接触するように感光体ドラム１０１に第１静電潜像Ｅ１と第２静電潜像Ｅ２とを形成する。第１静電潜像Ｅ１と第２静電潜像Ｅ２とを現像部１１０が現像することで、第１トナー像Ｇ１と第２トナー像Ｇ２とが接触するように、感光体ドラム１０１に形成される。したがって、第１トナー像Ｇ１のトナーと第２トナー像Ｇ２のトナーとを使用して、感光体ドラム１０１の表面を研磨できる。この結果、効果的にトナーを使用することができる。

次に、図２～図５を参照して、リフレッシュ処理時の検知部７０の処理ついて詳しく説明する。

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して、検知部７０が検知した電流の電流値を示す検知信号ＳＧを出力する。具体的には、検知部７０は、第１静電潜像Ｅ１が現像される時の電流の電流値を示す検知信号ＳＧを出力する。制御部２０には、検知信号ＳＧが入力される。したがって、検知部７０は、規定の検知レンジ内の電流値を示す検知信号ＳＧを出力できる。この結果、制御部２０によって検知信号ＳＧの入力レンジが一定の範囲に制限される場合に、検知信号ＳＧのレベルが入力レンジを超えることを抑制できる。

なお、本実施形態では、制御部２０の入力レンジが一定の範囲に制限される。例えば、制御部２０の入力レンジを超える検知信号ＳＧを制御部２０に入力しても、制御部２０は感光体ドラム１０１と現像部１１０との間を流れる電流の適正な電流値を取得できない。適正な電流値を取得するためには、制御部２０の入力レンジを超えないレベルの検知信号ＳＧを検知部７０から出力する必要がある。したがって、制御部２０の入力レンジに合わせて、検知部７０の検知レンジを規定している。

図５は、第１トナー像Ｇ１を形成するときの検知部７０の検知結果と第２トナー像Ｇ２を形成するときの検知部７０の検知結果とを示すグラフである。図５では、検知部７０が出力した検知信号ＳＧは、電圧で表される。図５では、検知部７０の検知結果は、折れ線Ｃによって表される。折れ線Ｃは、実線部分と破線部分とを含む。折れ線Ｃの実線部分は、制御部２０の入力レンジに含まれる。折れ線Ｃの破線部分は、制御部２０の入力レンジに含まれない。

図５において、横軸は時間（Ｔ）を示し、縦軸は検知部７０から出力された電圧値（Ｖ）を示す。

横軸には、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２と時刻Ｔ３とが表される。時刻Ｔ１は、第１トナー像Ｇ１の形成を現像部１１０が開始した時刻を示す。時刻Ｔ２は、現像部１１０が第１トナー像Ｇ１の形成を終了した時刻を示す。また、時刻Ｔ２は、第２トナー像Ｇ２の形成を現像部１１０が開始した時刻を示す。時刻Ｔ３は、検知部７０の検知結果が制御部２０の入力レンジを超えたときの時刻を示す。

縦軸には、電圧値Ｖａと電圧値Ｖｂと電圧値Ｖｃと電圧値Ｖｄとが表される。電圧値Ｖａは、制御部２０の入力レンジにおいて最小の値を示す電圧値である。電圧値Ｖｂは、制御部２０の入力レンジにおいて最大の値を示す電圧値である。電圧値Ｖｃは、静電潜像Ｅが形成されていない部分の電圧値を示す。電圧値Ｖｄは、第１トナー像Ｇ１を形成している際に検知した電圧値を示す。

また、本実施形態の検知部７０は、感光体ドラム１０１と現像部１１０との間に流れる電流の電流値が小さくなればなるほど、大きな電圧値を示す検知信号を出力する。一方、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の電流値が大きくなればなるほど、小さな電圧値を示す検知信号を出力する。

例えば、図５に示すように、検知部７０は、時刻Ｔ１までの期間に電圧値Ｖｃを出力している。時刻Ｔ１までの期間では、感光体ドラム１０１において静電潜像Ｅが形成されない部分と現像ローラー１１２とが対向する。静電潜像Ｅが形成されない部分には、現像ローラー１１２からトナーが移動しない。したがって、時刻Ｔ１までの期間で検知部７０が検知する電流値は小さくなり、検知部７０は大きい電圧値を出力する。

また、検知部７０は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間に電圧値Ｖｄを出力している。時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間では、感光体ドラム１０１のうちの第１静電潜像Ｅ１が形成された部分と現像ローラー１１２とが対向する。第１静電潜像Ｅ１には、現像ローラー１１２からトナーが移動する。したがって、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間で検知部７０が検知する電流値は大きくなり、検知部７０は小さい電圧値を出力する。

また、検知部７０は、時刻Ｔ３以降の期間に電圧値Ｖａを出力している。時刻Ｔ３以降の期間では、感光体ドラム１０１のうちの第２静電潜像Ｅ２が形成された部分と現像ローラー１１２とが対向する。第２静電潜像Ｅ２には、現像ローラー１１２からトナーが移動する。したがって、時刻Ｔ３以降の期間で検知部７０が検知する電流値は大きくなり、検知部７０は小さい電圧値を出力する。また、時刻Ｔ３以降の期間は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間で検知した電流値よりも大きい電流値が検知される。したがって、時刻Ｔ３で出力された電圧値は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２で出力された電圧値Ｖｃよりも小さい電圧値Ｖａが出力される。また、検知部７０は電圧値Ｖａを連続して出力している。したがって、時刻Ｔ３以降の検知部７０の検知結果は、制御部２０の入力レンジを超える。

図５に示すように、第１トナー像Ｇ１と第２トナー像Ｇ２とを形成することで、第１トナー像Ｇ１を形成するときの電流の電圧値を示す検知信号ＳＧを制御部２０に入力できる。また、第２トナー像Ｇ２を利用してリフレッシュ処理を実行できる。したがって、検知信号ＳＧのレベルが制御部２０の入力レンジを超えることを抑制でき、リフレッシュ処理のようなトナーを多く消費する処理も同時に実行できる。

また、本実施形態の制御部２０は、第１静電潜像Ｅ１が現像される時の検知部７０の検知結果に基づいて、シートＰに画像を形成するときの条件を設定する。この結果、第１静電潜像Ｅ１が現像される時の検知結果に基づいて、画像形成装置１００がシートＰに画像を形成するときの条件を設定できる。

検知部７０の検知結果からトナーの帯電量を推定できる。したがって、推定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、適切な条件でシートＰに画像を形成できる。例えば、検知部７０の検出した電流が大きい場合、トナーの帯電量も大きいと推定できる。また、検知部７０が検出した電流が小さい場合、トナーの帯電量も小さいと推定できる。つまり、検知部７０が検出した電流の電流値からシートＰに画像を形成するときの条件を設定できる。

また、本実施形態の制御部２０は、第１静電潜像Ｅ１が現像される時の検知部７０の検知結果に基づいて、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、検知部７０の検知結果の変化からシートＰに画像を形成するときの条件を設定できる。この結果、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、制御部２０は、第１静電潜像Ｅ１が現像される時の検知部７０の検知結果に基づいて、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、制御部２０は、第１静電潜像Ｅ１が現像される時の検知部７０の検知結果に基づいて、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、制御部２０は、第１静電潜像Ｅ１が現像される時の検知部７０の検知結果に基づいて、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。

また、制御部２０は、第１トナー像Ｇ１のトナーの量と、検知信号ＳＧとに基づいて、トナーの帯電量ＱＰＭを算出してもよい。具体的には、制御部２０は、記憶部２１から第１トナー像Ｇ１のトナーの量Ｍを取得する。更に、制御部２０は、検知信号ＳＧを、検知部７０から受信する。そして、制御部２０は、受信した検知信号ＳＧに基づいて、第１トナー像Ｇ１を形成しているトナーの電荷量Ｑを算出する。

更に、制御部２０は、第１トナー像Ｇ１のトナーの量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。したがって、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。

制御部２０は、トナーの帯電量ＱＰＭに基づいて、シートＰに画像を形成するときの条件を設定する。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設定できる。この結果、適切な条件でシートＰに画像を形成できる。

また、制御部２０は、トナーの帯電量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つを調整してもよい。

次に、図６を参照して、本実施形態の制御部２０が実行する処理を詳細に説明する。図６は、本実施形態の制御部２０が実行する処理のフローチャートである。制御部２０が実行する処理は、ステップＳ２０１～ステップＳ２１３を含む。

ステップＳ２０１において、制御部２０はリフレッシュ処理を実行するか否かを判定する。リフレッシュ処理を実行しない場合（ステップＳ２０１において、Ｎｏ）、処理はステップＳ２１０に進む。リフレッシュ処理を実行する場合（ステップＳ２０１において、Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０１でＹｅｓの場合、ステップＳ２０２において、制御部２０は、露光部１３が感光体ドラム１０１に第１静電潜像Ｅ１を形成するように、露光部１３を制御する。処理は、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３において、制御部２０は、露光部１３が感光体ドラム１０１に第２静電潜像Ｅ２を形成するように、露光部１３を制御する。処理は、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４において、制御部２０は、現像部１１０が感光体ドラム１０１にトナーを供給するように、現像部１１０を制御する。処理は、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５において、制御部２０は、現像部１１０が、トナーによって第１静電潜像Ｅ１を現像して、第１静電潜像Ｅ１に基づく第１トナー像Ｇ１を感光体ドラム１０１に形成するように、現像部１１０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、制御部２０は、現像部１１０が、トナーによって第２静電潜像Ｅ２を現像して、第２静電潜像Ｅ２に基づく第２トナー像Ｇ２を感光体ドラム１０１に形成するように、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、制御部２０は、検知部７０の検知信号ＳＧを受信する。受信した検知信号ＳＧは、制御部２０に入力される。処理は、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８において、制御部２０は、検知部７０の検知信号ＳＧに基づいて、シートＰに画像を形成するときの条件を設定する。例えば、制御部２０は、検知部７０の検知信号ＳＧ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の表面電位とのうちの少なくとも１つを調整する。処理はステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０９において、制御部２０は、クリーニング部１０３が感光体ドラム１０１の表面を研磨するように、クリーニング部１０３を制御する。処理は、終了する。

ステップＳ２０１でＮｏの場合、ステップＳ２１０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Ｅを形成するように、露光部１３を制御する。処理は、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２１１において、制御部２０は、現像部１１０が感光体ドラム１０１にトナーを供給するように、現像部１１０を制御する。処理は、ステップＳ２１２に進む。

ステップＳ２１２において、制御部２０は、現像部１１０が、トナーによって静電潜像Ｅを現像して、静電潜像Ｅに基づくトナー像Ｇを感光体ドラム１０１に形成するように、現像部１１０を制御する。処理は、ステップＳ２１３に進む。

ステップＳ２１３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、終了する。

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、画像形成装置及び画像形成方法の分野に利用可能である。

１３ 露光部
２０ 制御部
７０ 検知部
１００ 画像形成装置
１０１ 感光体ドラム
１１０ 現像部
Ｅ 静電潜像
Ｅ１ 第１静電潜像
Ｅ２ 第２静電潜像
Ｇ トナー像
Ｇ１ 第１トナー像
Ｇ２ 第２トナー像
Ｐ シート
ＳＧ 検知信号

Claims (8)

1. 感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムに光を照射して、前記感光体ドラムの周方向に並ぶ第１静電潜像と第２静電潜像とを形成する露光部と、
   トナーによって前記第１静電潜像及び前記第２静電潜像を現像して、前記第１静電潜像に基づく第１トナー像と前記第２静電潜像に基づく第２トナー像とを前記感光体ドラムに形成する現像部と、
   前記第１静電潜像が現像される時に、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検知部と、
   前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とを前記感光体ドラムに形成するように前記露光部を制御する制御部と
   を備え、
   前記第１トナー像の濃度は、前記第２トナー像の濃度よりも低く、
   前記感光体ドラムの表面を研磨するリフレッシュ処理を実行するときに、前記制御部は、前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とを前記感光体ドラムに形成するように、前記露光部を制御し、
   前記制御部は、前記第２静電潜像が現像される時に、前記感光体ドラムと前記現像部との間に流れる電流に基づかず、前記第１静電潜像が現像される時の前記検知部の検知結果に基づいて、シートに画像を形成するときの条件を設定する、画像形成装置。
2. 前記露光部は、前記第１静電潜像の周方向の長さが、前記第２静電潜像の周方向の長さよりも短くなるように、前記感光体ドラムに前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とを形成する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムに光を照射して、前記感光体ドラムの周方向に並ぶ第１静電潜像と第２静電潜像とを形成する露光部と、
   トナーによって前記第１静電潜像及び前記第２静電潜像を現像して、前記第１静電潜像に基づく第１トナー像と前記第２静電潜像に基づく第２トナー像とを前記感光体ドラムに形成する現像部と、
   前記第１静電潜像が現像される時に、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検知部と、
   前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とを前記感光体ドラムに形成するように前記露光部を制御する制御部と
   を備え、
   前記第１トナー像の濃度は、前記第２トナー像の濃度よりも低く、
   前記感光体ドラムの表面を研磨するリフレッシュ処理を実行するときに、前記制御部は、前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とを前記感光体ドラムに形成するように、前記露光部を制御し、
   前記露光部は、前記第１静電潜像の周方向の長さが、前記第２静電潜像の周方向の長さよりも短くなるように、前記感光体ドラムに前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とを形成し、
   前記制御部は、前記第１静電潜像が現像される時の前記検知部の検知結果に基づいて、シートに画像を形成するときの条件を設定する、画像形成装置。
4. 前記露光部は、前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とが接触するように、前記感光体ドラムに前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とを形成する、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. 前記第１静電潜像を前記感光体ドラムに形成するときの光の光量または光の強度が、前記第２静電潜像を前記感光体ドラムに形成するときの光の光量または光の強度よりも弱くなるように、前記制御部は、前記露光部を制御する、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. 前記制御部は、前記第１静電潜像が現像される時の前記検知部の検知結果に基づいて、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、前記現像部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、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 感光体ドラムに光を照射して、前記感光体ドラムの周方向に並ぶ第１静電潜像と第２静電潜像とを露光部が形成する露光ステップと、
   トナーによって前記第１静電潜像及び前記第２静電潜像を現像して、前記第１静電潜像に基づく第１トナー像と前記第２静電潜像に基づく第２トナー像とを前記感光体ドラムに現像部が形成する現像ステップと、
   前記第１静電潜像が現像される時に、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して前記電流の電流値を示す検知信号を検知部が出力する出力ステップと、
   前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とを前記感光体ドラムに形成するように露光部を制御する制御ステップと
   を包含し、
   前記第１トナー像の濃度は、前記第２トナー像の濃度よりも低く、
   前記感光体ドラムの表面を研磨するリフレッシュ処理を実行するときに、前記制御ステップにおいて、前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とを前記感光体ドラムに形成するように、前記露光部を制御し、
   前記現像ステップにおいて、前記第２静電潜像が現像される時に、前記感光体ドラムと前記現像部との間に流れる電流に基づかず、前記第１静電潜像が現像される時の前記検知部の検知結果に基づいて、シートに画像を形成するときの条件を設定する、画像形成方法。
8. 感光体ドラムに光を照射して、前記感光体ドラムの周方向に並ぶ第１静電潜像と第２静電潜像とを露光部が形成する露光ステップと、
   トナーによって前記第１静電潜像及び前記第２静電潜像を現像して、前記第１静電潜像に基づく第１トナー像と前記第２静電潜像に基づく第２トナー像とを前記感光体ドラムに現像部が形成する現像ステップと、
   前記第１静電潜像が現像される時に、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して前記電流の電流値を示す検知信号を検知部が出力する出力ステップと、
   前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とを前記感光体ドラムに形成するように露光部を制御する制御ステップと
   を包含し、
   前記第１トナー像の濃度は、前記第２トナー像の濃度よりも低く、
   前記感光体ドラムの表面を研磨するリフレッシュ処理を実行するときに、前記制御ステップにおいて、前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とを前記感光体ドラムに形成するように、前記露光部を制御し、
   前記露光ステップにおいて、前記第１静電潜像の周方向の長さが、前記第２静電潜像の周方向の長さよりも短くなるように、前記感光体ドラムに前記第１静電潜像と前記第２静電潜像とを前記露光部が形成し、
   前記現像ステップにおいて、前記第１静電潜像が現像される時の前記検知部の検知結果に基づいて、シートに画像を形成するときの条件を設定する、画像形成方法。

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