(57)【要約】【課題】像保持体と現像器との間の圧力を画像の濃度の不具合が生じ難い圧力にする。【解決手段】設定部９２は、第１モードが選択されている場合には、像保持体と現像器との間のニップ圧を、第１圧力および第２圧力にそれぞれ設定し、第２モードが選択されている場合には、ニップ圧を第３圧力に設定する。取得部９３は、第１モードが選択されている場合において、設定部９２が、ニップ圧を第１圧力に設定したときと、第２圧力に設定したときに、それぞれ現像された各像の濃度を取得する。調整部９５は、取得部９３が取得した各濃度の差の、第１圧力と第２圧力との差に対する比が決められた範囲内に入るまでは、第１圧力または第２圧力の少なくとも一方を変化させて設定部９２にそれぞれ設定させ、この比が決められた範囲内に入った後は、第１圧力または第２圧力に応じた第３圧力を決め、ニップ圧を設定部９２によってこの第３圧力に設定させる。【選択図】図３
2014038206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１モードにおいて、像を保持する像保持体と、当該像保持体に現像剤を供給して前記像を現像する現像器との間の圧力を、第１圧力および当該第１圧力と異なる第２圧力に順次設定し、前記第１モードと異なる第２モードにおいて、前記圧力を第３圧力に設定する設定手段と、
第１モードにおいて、前記設定手段が、前記圧力を第１圧力に設定したときと、前記第２圧力に設定したときに、それぞれ現像された各像の濃度を取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した各濃度の差の、前記第１圧力と前記第２圧力との差に対する比が決められた範囲内に入るまでは、前記第１圧力または前記第２圧力の少なくとも一方を変化させて前記設定手段にそれぞれ設定させ、前記比が前記範囲内に入った後に前記第２モードに移行すると、前記第１圧力または前記第２圧力に応じた前記第３圧力を決め、前記圧力を前記設定手段によって当該第３圧力に設定させる調整手段と
を具備することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
外部環境に関する物理量を検出する検出手段を具備し、
前記設定手段は、前記調整手段により変化させられる前の前記圧力を、前記検出手段により検出された前記物理量に応じた前記第１圧力または前記第２圧力に設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記現像器が供給する現像剤の組成を検出する検出手段を具備し、
前記設定手段は、前記調整手段により変化させられる前の前記圧力を、前記検出手段により検出された前記組成に応じた前記第１圧力または前記第２圧力に設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記像の階調ごとの面積を検出する検出手段を具備し、
前記設定手段は、前記調整手段により変化させられる前の前記圧力を、前記検出手段により検出された前記面積に応じた前記第１圧力または前記第２圧力に設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
前記像保持体は回転する部材であり、
前記取得手段は、前記像保持体の回転の位相が決められた位相になるときに、前記各像の濃度をそれぞれ取得する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記現像器は、表面に前記現像剤を保持し、回転して当該現像剤を前記像保持体に供給する回転部材を有し、
前記取得手段は、前記回転部材の回転の位相が決められた位相になるときに、前記各像の濃度をそれぞれ取得する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の制御装置と、
像を保持する像保持体と、
前記像保持体の表面に潜像を形成する形成手段と、
前記形成手段により潜像を形成された前記像保持体に対して現像剤を供給し、前記潜像を現像する現像器と、
前記現像器により現像されてなる像の濃度を計測して前記制御装置に取得させる計測手段と、
前記像保持体と前記現像器との間の圧力が、前記制御装置の設定手段により設定された圧力になるように、当該現像器、当該像保持体または前記現像剤に関する部材を駆動させる駆動手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、像担持体に形成される静電潜像を、二成分現像剤を用いて現像する現像装置であって、予め定める第１の軸線まわりに回転可能に設けられ、二成分現像剤を担持して像担持体に搬送する現像スリーブと、現像スリーブ内に設けられ、磁気を発生するマグネットローラとを備える現像剤担持体と、現像スリーブに対向して設けられ、現像スリーブに担持される二成分現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記層厚規制部材よりも前記現像スリーブの回転方向上流側であって、現像スリーブに対向して変位可能に設けられ、磁気を発生する磁気発生部材と、前記磁気発生部材の前記現像スリーブに対する変位量を制御する制御手段とを備えることを特徴とする現像装置が記載されている。
特許文献２には、像担持体と、該像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体の表面に当接して配置され、前記静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像剤担持体と、該現像剤担持体に前記像担持体へ向けて第１の押圧力を付与する付与手段と、前記像担持体及び前記現像剤担持体を回転駆動する回転駆動部とを有する画像形成装置であって、前記像担持体の回転量を計測する計測部と、計測された前記回転量が所定の回転量に達すると、前記露光手段による露光動作及び前記現像剤担持体による現像動作を停止させる制御部と、前記付与手段により前記現像剤担持体に付与される押圧力を、前記第１の押圧力よりも大きい第２の押圧力に切り替える切替部と、を備え、前記回転駆動部は、更に所定の回転時間、前記像担持体及び前記現像剤担持体を回転駆動することを特徴とする画像形成装置が記載されている。
特許文献３には、表面に像が形成されてその像を保持する像保持体と、前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成部と、現像剤を内部に収容した、該現像剤で前記潜像を現像する現像器と、前記潜像が現像されてなる現像像の濃度を検出する像濃度検出部と、前記現像器と前記像保持体との距離を、前記像濃度検出部により検出された濃度が高いほど広く調整する距離調整機構とを備えたことを特徴とする画像形成装置が記載されている。
特許文献４には、表面に像が形成されてその像を保持する像保持体と、前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成部と、現像剤を内部に収容した、該現像剤を、前記像保持体の表面に近接あるいは接触する現像位置を経由させて搬送することで前記潜像を現像する現像器と、前記潜像が現像されてなる現像像の濃度を検出する像濃度検出部と、前記現像器が前記潜像の現像のために搬送する現像剤の量を、前記像濃度検出部により検出された濃度が高いほど少量に調整する搬送量調整機構とを備えたことを特徴とする画像形成装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２３３８９２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７１３７６号公報
【特許文献３】特開２０１０−２３０７８９号公報
【特許文献４】特開２０１０−２３０７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、像保持体と現像器との間の圧力を画像の濃度の不具合が生じ難い圧力にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る制御装置は、第１モードにおいて、像を保持する像保持体と、当該像保持体に現像剤を供給して前記像を現像する現像器との間の圧力を、第１圧力および当該第１圧力と異なる第２圧力に順次設定し、前記第１モードと異なる第２モードにおいて、前記圧力を第３圧力に設定する設定手段と、第１モードにおいて、前記設定手段が、前記圧力を第１圧力に設定したときと、前記第２圧力に設定したときに、それぞれ現像された各像の濃度を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した各濃度の差の、前記第１圧力と前記第２圧力との差に対する比が決められた範囲内に入るまでは、前記第１圧力または前記第２圧力の少なくとも一方を変化させて前記設定手段にそれぞれ設定させ、前記比が前記範囲内に入った後に前記第２モードに移行すると、前記第１圧力または前記第２圧力に応じた前記第３圧力を決め、前記圧力を前記設定手段によって当該第３圧力に設定させる調整手段とを具備することを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る制御装置は、請求項１に記載の態様において、外部環境に関する物理量を検出する検出手段を具備し、前記設定手段は、前記調整手段により変化させられる前の前記圧力を、前記検出手段により検出された前記物理量に応じた前記第１圧力または前記第２圧力に設定することを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る制御装置は、請求項１に記載の態様において、前記現像器が供給する現像剤の組成を検出する検出手段を具備し、前記設定手段は、前記調整手段により変化させられる前の前記圧力を、前記検出手段により検出された前記組成に応じた前記第１圧力または前記第２圧力に設定することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る制御装置は、請求項１に記載の態様において、前記像の階調ごとの面積を検出する検出手段を具備し、前記設定手段は、前記調整手段により変化させられる前の前記圧力を、前記検出手段により検出された前記面積に応じた前記第１圧力または前記第２圧力に設定することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５に係る制御装置は、請求項１から４のいずれか１項に記載の態様において、前記像保持体は回転する部材であり、前記取得手段は、前記像保持体の回転の位相が決められた位相になるときに、前記各像の濃度をそれぞれ取得することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項６に係る制御装置は、請求項１から４のいずれか１項に記載の態様において、前記現像器は、表面に前記現像剤を保持し、回転して当該現像剤を前記像保持体に供給する回転部材を有し、前記取得手段は、前記回転部材の回転の位相が決められた位相になるときに、前記各像の濃度をそれぞれ取得することを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項７に係る画像形成装置は、上述のいずれかの制御装置と、像を保持する像保持体と、前記像保持体の表面に潜像を形成する形成手段と、前記形成手段により潜像を形成された前記像保持体に対して現像剤を供給し、前記潜像を現像する現像器と、前記現像器により現像されてなる像の濃度を計測して前記制御装置に取得させる計測手段と、前記像保持体と前記現像器との間の圧力が、前記制御装置の設定手段により設定された圧力になるように、当該現像器、当該像保持体または前記現像剤に関する部材を駆動させる駆動手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１，７に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、像保持体と現像器との間の圧力を画像の濃度の不具合が生じ難い圧力にすることができる。
請求項２に係る発明によれば、各濃度の差の、第１圧力と第２圧力との差に対する比が決められた範囲内に入るまでの時間を、外部環境に関する物理量に基づいて短縮することができる。
請求項３に係る発明によれば、各濃度の差の、第１圧力と第２圧力との差に対する比が決められた範囲内に入るまでの時間を、現像剤の組成に基づいて短縮することができる。
請求項４に係る発明によれば、各濃度の差の、第１圧力と第２圧力との差に対する比が決められた範囲内に入るまでの時間を、像の階調ごとの面積に基づいて短縮することができる。
請求項５，６に係る発明によれば、位相の違いによる像の濃度のずれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】現像部の構成を示す図である。
【図３】制御部の機能的構成を示す図である。
【図４】ニップ圧と濃度との関係を示す図である。
【図５】各領域の評価を示す図である。
【図６】曲線に接する接線の傾きを示す図である。
【図７】関数ｆ（ｐ）の導関数ｆ´（ｐ）を示す図である。
【図８】制御部のモード選択に係る動作の流れを示すフロー図である。
【図９】制御部のニップ圧の設定に係る動作の流れを示すフロー図である。
【図１０】現像スリーブ上に保持される現像剤の厚みを調整する駆動部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．実施形態
１−１．全体構成
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。図１に示す画像形成装置１は、容器１１と、供給部１２と、現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、転写部１４と、加熱部１５と、搬送部１６と、制御部１９とを備えている。なお、符号のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応した構成であることを意味している。現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのそれぞれは、用いるトナーが異なるのみであって、その構成に大きな差異はない。以下、現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのそれぞれを特に区別する必要がない場合には、トナーの色を示す符号末尾のアルファベットを省略して「現像部１３」とする。
【００１５】
制御部１９は、画像形成装置１の各部の動作を制御する手段である。制御部１９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算処理装置や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク、フラッシュメモリなどの記憶装置を備え、これら記憶装置に記憶されたプログラムを実行することによって本発明に係る圧力の調整を実現する。なお、記憶装置は、いわゆるリムーバブルディスク、すなわち着脱可能な記録媒体を含んでもよい。
【００１６】
容器１１は、予め定められたサイズにカットされた、媒体としての用紙Ｐを収容する。なお、媒体は用紙に限らず、例えば樹脂製のシートなどであってもよい。要するに、媒体は、表面に画像を記録し得るものであればよい。
供給部１２は、複数の搬送ロールを有し、これら搬送ロールによって容器１１から用紙Ｐを取り出して搬送部１６へ供給する。搬送部１６は、供給部１２によって供給された用紙Ｐを転写部１４へ搬送するとともに、転写部１４および加熱部１５を経た用紙Ｐを画像形成装置１の外部に搬送する。
【００１７】
図２は、現像部１３の構成を示す図である。各現像部１３は、感光体ドラム３１と、帯電器３２と、露光装置３３と、現像器３４と、一次転写ロール３５と、ドラムクリーナ３６と、計測部３７と、駆動部３８とを備えている。感光体ドラム３１は電荷発生層や電荷輸送層を有する像保持体であり、図示しない回転駆動部により図中の矢印Ｄ１３の方向に回転させられる。帯電器３２は感光体ドラム３１の表面を帯電させる。露光装置３３はレーザ発光源やポリゴンミラーなど（いずれも図示せず）を備え、制御部１９によって制御され、画像を示す画像データに応じたレーザ光を、帯電器３２により帯電させられた後の感光体ドラム３１の表面に向けて照射する。これにより、各感光体ドラム３１の表面には潜像が保持される。すなわち、この感光体ドラム３１は、像を保持する像保持体の一例である。また、露光装置３３は、像保持体の表面に潜像を形成する形成手段の一例である。
【００１８】
なお、上記の画像データは、図示しない通信部を介して制御部１９が外部装置から取得したものであってもよい。外部装置とは、例えば画像データを記憶した記憶装置や、原稿から画像を読み取ってその画像を示す画像データを生成する読取装置などである。
【００１９】
現像器３４はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれかの色のトナーと、フェライト粉などの磁性キャリアを含む二成分現像剤（以下、現像剤という）を収容する。現像器３４は、現像剤を収容した容器に設けられ、この現像剤を撹拌する撹拌装置と、撹拌された現像剤を引き付ける磁性体を含む棒状部材と、この棒状部材の周囲に配置されて棒状部材を中心に回転する円筒形状の部材（回転部材）であって、表面に引き付けた現像剤によって磁気ブラシを形成させる現像スリーブとを有する。
【００２０】
現像器３４の現像スリーブ上に形成された磁気ブラシの穂先が感光体ドラム３１の表面に接触することで、トナーは感光体ドラム３１の表面で露光装置３３により露光された部分、すなわち静電潜像の画線部に付着し、感光体ドラム３１に現像像が形成（現像）される。つまり、現像器３４は、形成手段により潜像を形成された像保持体に対して現像剤を供給し、その潜像を現像する現像器の一例である。
【００２１】
一次転写ロール３５は転写部１４の中間転写ベルト４１が感光体ドラム３１と対向する位置において予め定めた電位差を生じさせ、この電位差によって中間転写ベルト４１に画像を転写する。ドラムクリーナ３６は、画像の転写後に感光体ドラム３１の表面に残留している未転写のトナーを取り除き、感光体ドラム３１の表面を除電する。即ち、ドラムクリーナ３６は、次の画像形成に備えて、感光体ドラム３１から不要なトナーや電荷を除去するものである。
【００２２】
計測部３７は、感光体ドラム３１の表面のうち、現像器３４によって潜像を現像された部分に対向して設けられ、この部分における現像像の濃度を計測する。そして、制御部１９は、計測部３７によって計測された現像像の濃度を取得する。ここで、現像像の濃度とは、テスト用の現像像を保持する感光体ドラム３１の表面において単位面積あたりに付着する現像剤の重量で表される値であり、その単位は、例えばｇ／ｍ2などである。
【００２３】
駆動部３８は、現像器３４の感光体ドラム３１に対する位置を動かすことで、感光体ドラム３１と現像器３４との間の圧力（以下、ニップ圧という）を調整する。図２に示すように、感光体ドラム３１の回転中心である軸Ｏ３１と、現像器３４の現像スリーブの回転中心である軸Ｏ３４とを結ぶ線に沿って、駆動部３８は、現像器３４を移動させる。例えば、駆動部３８はバネやゴムなどの弾性体を有し、現像器３４を感光体ドラム３１に近づける場合、この弾性体によって図２に示す矢印Ｄ３８方向に現像器３４を押して移動させる。これにより、ニップ圧は上昇する。また、駆動部３８は、現像器３４を感光体ドラム３１に遠ざける場合、図２に示す矢印Ｄ３８方向の反対方向に現像器３４を引いて移動させる。これにより、ニップ圧は下降する。
【００２４】
図１に示す転写部１４は、中間転写ベルト４１と、二次転写ロール４２と、ベルト搬送ロール４３と、バックアップロール４４と、ベルトクリーナ４９とを備えており、現像部１３によって形成された画像を、ユーザの操作に応じて決められた紙種の用紙Ｐに転写する。中間転写ベルト４１は無端のベルト部材であり、ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４はこの中間転写ベルト４１を架け渡す。ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４の少なくとも１つには回転駆動部（図示せず）が備えられており、中間転写ベルト４１を図中の矢印Ｄ１４方向に移動させる。
【００２５】
なお、回転駆動部を有さないベルト搬送ロール４３またはバックアップロール４４は、中間転写ベルト４１の移動に伴って回転する。中間転写ベルト４１が図中の矢印Ｄ１４方向に移動して回転することにより、中間転写ベルト４１上の画像は、二次転写ロール４２とバックアップロール４４とに挟まれる領域に移動させられる。
【００２６】
二次転写ロール４２は、中間転写ベルト４１との電位差によって、中間転写ベルト４１上の画像を搬送部１６から搬送されてきた用紙Ｐに転写させる。ベルトクリーナ４９は、中間転写ベルト４１の表面に残留している未転写のトナーを取り除く。そして、転写部１４または搬送部１６は、画像が転写された用紙Ｐを加熱部１５へと搬送する。
【００２７】
加熱部１５は、例えば磁界を発生させる磁界発生回路と、発生した磁界が作用して生じる電磁案内によって発熱する加熱ベルトと、加熱ベルトとの間で用紙Ｐを挟んで搬送する加圧ロールとを有する。加熱部１５は、用紙Ｐを加熱して用紙Ｐに転写された画像を定着させる。加熱部１５を経て画像が定着された用紙Ｐは、搬送部１６によって画像形成装置１の外部に搬送される。
【００２８】
１−２．制御部の機能的構成
図３は、制御部１９の機能的構成を示す図である。制御部１９は、上述したプログラムを実行することにより、選択部９１、設定部９２、取得部９３、算出部９４、および調整部９５として機能する。選択部９１は、画像形成装置１の処理の状態を示す第１モードおよび第２モードのいずれかを選択し、選択したモードをＲＡＭや記憶部に記憶する。第１モードは、パラメータを得るためのテストを行うモードである。第２モードは、テストの結果、得られたパラメータを用いて実際の画像形成を行うモードである。
【００２９】
設定部９２は、選択部９１によって選択されたモードに応じてニップ圧を設定する。設定部９２は、選択部９１によって第１モードが選択されている場合には、ニップ圧を第１圧力およびこの第１圧力と異なる第２圧力にそれぞれ順次設定する。この場合、設定部９２は、ニップ圧を、第１圧力に設定した後に第２圧力に設定してもよいし、逆の順番でそれぞれ設定してもよい。そして、設定部９２は、選択部９１によって第２モードが選択されている場合には、ニップ圧を第３圧力に設定する。この第３圧力とは、実際の画像形成に用いるための圧力であり、後述する条件を満たしたときの第１圧力または第２圧力に応じて決定される。
【００３０】
取得部９３は、選択部９１によって第１モードが選択されている場合において、設定部９２が、ニップ圧を第１圧力に設定したときと、第２圧力に設定したときに、それぞれ現像された各像の濃度を取得する。
【００３１】
設定部９２が、ニップ圧を第１圧力に設定すると、その設定は現像部１３の駆動部３８に伝えられる。駆動部３８は、伝えられた設定に沿って現像器３４を駆動させ、現像器３４と感光体ドラム３１との間のニップ圧が第１圧力になるように現像器３４の位置を決定する。これによりニップ圧は伝えられた設定によって示される第１圧力になる。ニップ圧が第１圧力になった状態で、感光体ドラム３１の表面に現像像が保持されると、計測部３７は、この現像像の濃度を計測し、その値を制御部１９、すなわち、取得部９３に取得させる。そして、ニップ圧が第１圧力のときに感光体ドラム３１によって保持される現像像の濃度を取得部９３が取得すると、設定部９２は、ニップ圧を第１圧力と異なる第２圧力に設定し、駆動部３８は、これに応じて現像器３４を駆動させるため、ニップ圧は第２圧力になる。計測部３７は、ニップ圧が第２圧力になった状態で現像像の濃度を計測し、取得部９３は、この濃度を取得する。
【００３２】
ここでニップ圧と濃度との関係について説明する。図４は、ニップ圧と濃度との関係を示す図である。図４に示すグラフは横軸にニップ圧を、縦軸に感光体ドラム３１が保持する現像像の濃度を、それぞれ示している。ニップ圧に対する濃度は、例えば上に凸の曲線を描く単調増加関数などで表される。すなわち、ニップ圧に対する濃度は、ニップ圧が低い領域では低く、ニップ圧が高くなるに連れて高くなり、ニップ圧が或る点を超えた後は、ほぼ一定の値となる。また、ニップ圧に対する濃度の曲線に接する接線の傾きは、ニップ圧が高くなるに連れて小さくなり、ニップ圧が或る点を超えた後は閾値未満となる。
【００３３】
画像形成装置１の評価を「ばらつき」および「摩耗」が発生する可能性で評価すると、ニップ圧の強さは、例えば４つの領域に区分される。これらの領域を図４に示すように、ニップ圧の弱いものから順に領域Ａ、領域Ｄ、領域Ｃ、領域Ｄとする。
【００３４】
ここで、「ばらつき」とは、現像剤が少ないために生じる現像像の濃度の変動を意味する。ばらつきが生じると、現像像に空白やムラなどが生じる。また、「摩耗」とは、現像剤が多いために生じる像保持体の表面の摩耗を意味する。像保持体の表面が磨耗すると、現像像の品質を低下させることとなる。なお、現像剤が多いと現像剤が詰まることがあるが、現像剤が詰まること自体によっても、現像像に筋状の欠陥が生じることがある。
【００３５】
図５は、各領域の評価を示す図である。領域Ａでは、ニップ圧が弱すぎるため画像のばらつきが発生し易い（×）。一方、領域Ａでは、ニップ圧が弱いため、像保持体への負荷が少なく、その表面の摩耗は少ない（○）。
【００３６】
領域Ｂでは、領域Ａよりもニップ圧が強いが比較的ニップ圧が弱いため、領域Ａほどではないものの、画像のばらつきは生じる（△）。一方、領域Ｂにおいてニップ圧は、領域Ａよりも強いものの、感光体ドラム３１の表面を傷つけるほど強くはないので、摩耗は少ない（○）。
領域Ｃでは、領域Ｂよりもニップ圧が強い。そのため、領域Ｃでは、領域Ｂよりも現像剤が感光体ドラム３１に保持されやすく、画像のばらつきは少ない（○）。そして、領域Ｃにおいてニップ圧は、領域Ｂよりも強いものの、感光体ドラム３１の表面を傷つけるほど強くはないので、摩耗も少ない（○）。
【００３７】
領域Ｄは、領域Ｃよりもさらにニップ圧が強い。ニップ圧が高いほど、画像のばらつきは少なくなるが、現像器３４が感光体ドラム３１を強く押すことになるので、感光体ドラム３１の表面を傷つける可能性が高まる。つまり、領域Ｄでは、摩耗が増える（×）。
したがって画像形成装置１は、画像のばらつきも摩耗も少ない領域Ｃに属するニップ圧を求め、このニップ圧を用いて画像を形成することが望ましい。
【００３８】
ここで領域Ｃは、その領域Ｃにニップ圧があるときの濃度の値や、その微分値によって特定されない場合がある。例えば、図４に示す領域Ｃにおいて、濃度の値はほぼ一定の値となっており、領域Ｄにおける濃度の値と区別がつかない。また、領域Ｃにおいて濃度の値がほぼ一定の値なため、どの点における接線の傾きも０に近い値となり、領域Ｄにおける接線の傾きと区別がつかない。
【００３９】
一方、領域Ｃは、ニップ圧に対する濃度の変化の曲線全体によって求められる。具体的に領域Ｃは、図４に示す基準点によって求められる。ここでいう基準点とは、上記の曲線の基準となる点であり、この曲線において接線の傾きが決められた値となる点である。制御部１９は、ニップ圧に対する濃度の変化の曲線全体から基準点を特定し、基準点におけるニップ圧に基づいて上述した第３圧力を決定する。
【００４０】
ところで、接線の傾きが決められた値に完全に一致するときのニップ圧を求めることは困難な場合がある。したがって、制御部１９は、接線の傾きが或る決められた範囲に入ることを条件とし、この条件を満たしたときの第１圧力または第２圧力に応じた圧力（例えば、第１圧力や第２圧力そのもの、または、それらの中点などに相当する圧力）を基準点における圧力と見なして、上記の第３圧力を決定する。
【００４１】
図３に示す算出部９４は、取得部９３が取得した各濃度の差の、第１圧力と第２圧力との差に対する比を算出する。また、図６は、曲線に接する接線の傾きを示す図である。図６に示すように、現像像の濃度Ｃは、ニップ圧ｐを独立変数とする関数ｆ（ｐ）によって決まるとする。
【００４２】
取得部９３は、選択部９１によって第１モードが選択されている場合において、設定部９２が、ニップ圧を第１圧力に設定したときと、第２圧力に設定したときに、それぞれ現像された各像の濃度を取得する。算出部９４は、取得部９３が取得した２つの濃度の差を求め、この濃度差の、第１圧力と第２圧力との差に対する比を算出する。
【００４３】
例えば、取得部９３がニップ圧を第１圧力ｐ１にしたときの濃度Ｃ１を取得すると、設定部９２は、ニップ圧を、第１圧力ｐ１にΔｐを加算した第２圧力ｐ２＝（ｐ１＋Δｐ）に設定する。そして、取得部９３は、このときの濃度Ｃ２＝（Ｃ１＋ΔＣ）を取得する。算出部９４は、これら２つの濃度Ｃ１，Ｃ２の差ΔＣを求め、上述した比（ΔＣ／Δｐ）を算出する。
【００４４】
ここで、Δｐが比較的小さい値であれば、この比は、関数ｆ（ｐ）で示される曲線に、ニップ圧ｐが第１圧力または第２圧力の点で接する接線の傾きにほぼ等しい。したがって、例えば第１圧力における関数ｆ（ｐ）上の点（第１点）と、第２圧力における関数ｆ（ｐ）上の点（第２点）とが特定された場合、この第１点と第２点との組αに対応する直線αは、この第１点および第２点を通る直線として求められ、その傾きは、関数ｆ（ｐ）の第１点または第２点における接線の傾きと見なされる。組αと異なる組β、γについても、それぞれ対応する直線β、γが求められ、それらの傾きが、それぞれの組の第１点または第２点における接線の傾きと見なされる。
【００４５】
図７は、関数ｆ（ｐ）の導関数ｆ´（ｐ）を示す図である。導関数ｆ´（ｐ）の縦軸は、横軸に取ったニップ圧ｐに対して決まる比（ΔＣ／Δｐ）を表す。この比が或る決められた範囲に入るときのニップ圧は、基準点におけるニップ圧と見なされる。
【００４６】
図３に示す調整部９５は、算出部９４によって算出された比が決められた範囲内に入るまでは、第１圧力または第２圧力の少なくとも一方を変化させて設定部９２にそれぞれ設定させる。例えば、調整部９５は、算出部９４によって算出された比が決められた範囲内に入らなかった場合、そのときの第２圧力を新たな第１圧力として設定し、この新たな第１圧力に決められた圧力差Δｐを加算して得られた圧力を新たな第２圧力として設定する。そして、上述した比が上記の範囲内に入るまで、第１圧力および第２圧力の変更が繰り返される。
【００４７】
そして、算出部９４によって算出された比が上記の範囲内に入ったら、調整部９５は、選択部９１に第２モードを選択させるとともに、第１圧力または第２圧力に応じた第３圧力を決めて、設定部９２によってニップ圧をこの第３圧力に設定させる。例えば、算出部９４によって算出された比が上記の範囲内に入ったとき、第１圧力は、基準点におけるニップ圧と見なしてよい。そして、基準点におけるニップ圧（第１圧力）に対して決められた値を加算したり乗算したりすることで、図４に示した領域Ｃの上限や下限が決まることが予め分かっている。したがって、調整部９５は、例えば、算出部９４によって算出された比が上記の範囲内に入ったときの第１圧力に決められた値を加算して、領域Ｃに含まれる可能性の高い第３圧力を決定する。
【００４８】
１−３．制御部の動作
図８は、制御部１９のモードの選択に係る動作の流れを示すフロー図である。また、図９は、制御部１９のニップ圧の設定に係る動作の流れを示すフロー図である。制御部１９は、予め決められた事象が検出されたか否かを判断する（ステップＳ１０１）。事象とは、第１モードを選択するきっかけとなるものであり、ここではユーザの操作によって電源が投入されたことを示す。この場合、図示しない操作部がユーザによる電源投入の操作を受け付けて、これに応じた信号を制御部１９に伝えることで、制御部１９は、電源投入が検出されたと判断する。なお、この事象は、例えば、画像形成装置１の筐体内部の温度が閾値を超えて変化したことや、現像剤の組成が変化したことなどであってもよい。この場合、これらの変化を検出した検出器が制御部１９にその旨を伝えるように構成されていればよい。
【００４９】
上記の事象が検出されたと判断した場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、制御部１９は、第１モードを選択して（ステップＳ１０２）、ステップＳ１０１の判断を繰り返す。一方、上記の事象が検出されなかったと判断した場合（ステップＳ１０１；ＮＯ）、制御部１９は、第２モードを選択して（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０１の判断を繰り返す。
【００５０】
ニップ圧の設定に係る動作は、上述したモードの選択に係る動作と並行して行われる。制御部１９は、現在、選択されているモードが第１モードか否かを判断する（ステップＳ２０１）。現在、選択されているモードが第１モードであると判断した場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、制御部１９は、ニップ圧を第１圧力に設定し（ステップＳ２０２）、現像器３４によって感光体ドラム３１に現像剤を供給させて、潜像を現像させ感光体ドラム３１の表面に現像像を保持させる。そして、制御部１９は、現像部１３の計測部３７によって計測された現像像の濃度を取得する（ステップＳ２０３）。ニップ圧が第１圧力に設定されているときの現像像の濃度を取得すると、制御部１９は、ニップ圧を第１圧力とは異なる第２圧力に設定する（ステップＳ２０４）。そして、制御部１９は、計測部３７によって計測された現像像の濃度を取得する（ステップＳ２０５）。
【００５１】
ニップ圧が第１圧力に設定されているときと、第２圧力に設定されているときに、それぞれ計測された現像像の濃度を取得すると、制御部１９は、これらの濃度差を求め、この濃度差の圧力差に対する比を算出する（ステップＳ２０６）。そして、制御部１９は、算出された比が決められた範囲内に入っているか否かを判定する（ステップＳ２０７）。算出された比が決められた範囲内に入っていないと判定した場合（ステップＳ２０７；ＮＯ）、制御部１９は、第１圧力または第２圧力の少なくとも一方を変更し（ステップＳ２０８）、処理をステップＳ２０１に戻す。一方、算出された比が決められた範囲内に入っていると判定した場合（ステップＳ２０７；ＹＥＳ）、制御部１９は、第２モードを選択して（ステップＳ２０９）、処理をステップＳ２０１に戻す。
【００５２】
ステップＳ２０１の処理において、現在、選択されているモードが第１モードでないと判断した場合（ステップＳ２０１；ＮＯ）、すなわち、現在のモードが第２モードであると判断した場合、制御部１９は、現在設定されている第１圧力または第２圧力に基づいて第３圧力を決定し、ニップ圧をこの第３圧力に設定する（ステップＳ２１０）。具体的に、制御部１９は、現在設定されている第１圧力に決められた数値を加算して第３圧力を決定し、ニップ圧をこの第３圧力に設定する。
【００５３】
以上、説明したとおり、画像形成装置１の制御部１９は、電源が投入されると、まずテストを行うモードである第１モードを選択し、画像形成の際に用いるニップ圧を特定するためのテストを実行する。このテストにおいて、制御部１９は、ニップ圧を独立変数とする現像像の濃度関数における基準点の位置を求め、求めたこの基準点の位置から、画像形成に用いるニップ圧（第３圧力）を決定する。
【００５４】
図６に示した濃度関数ｆ（ｐ）は、画像形成装置１の各構成の経年劣化や温度、湿度などの外部環境など、諸条件によって変動するため、良好なニップ圧の範囲を示す領域Ｃはこれら諸条件に応じて変動する。しかし、例えば、領域Ｃは基準点に対して決まった位置に顕れることが分かっているため、基準点を求めることによって領域Ｃが推量される。したがって、推量される領域Ｃのうち、例えば、中央の点を画像形成に用いるニップ圧として設定することにより、画像形成装置１によって実行される画像形成は、上述したいずれの評価項目においても定められた値以上の評価を得る。
【００５５】
２．変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
２−１．変形例１
上述した実施形態において、駆動部３８は、現像器３４の感光体ドラム３１に対する位置を動かすことで、ニップ圧を調整していたが、感光体ドラム３１の現像器３４に対する位置を動かすことでニップ圧を調整してもよいし、感光体ドラム３１および現像器３４の両方の位置を動かすことでニップ圧を調整してもよい。
【００５６】
また、駆動部３８は、現像器３４によって供給される現像剤に関する部材を動かすことでニップ圧を調整してもよい。図１０は、現像器３４の現像スリーブ上に保持される現像剤の厚みを調整する駆動部を示す図である。この変形例において、現像器３４は、現像スリーブ３４１と、攪拌機３４３と、ブレード３４５とを備える。２つの攪拌機３４３は、図１０において図示しない現像器３４の筐体内部に滞留させられている現像剤を撹拌し、現像スリーブ３４１の表面に現像剤を導く。導かれた現像剤は、現像スリーブ３４１の表面に磁気ブラシを形成する。
【００５７】
現像スリーブ３４１は、図１０に示す矢印Ｄ３４１方向に回転する。ブレード３４５は、現像スリーブ３４１の表面に沿って、この表面から距離ｔを離して配置されている。そのため、現像スリーブ３４１の回転によって磁気ブラシはブレード３４５に当たる。そして、ブレード３４５は、現像スリーブ３４１の表面に形成された磁気ブラシを距離ｔに応じた高さで削りとる。したがって、ブレード３４５を経た後の現像スリーブ３４１の表面には、距離ｔに応じた高さ（厚み）の磁気ブラシの膜３４２が形成される。この膜３４２の厚みが厚くなるほど、ニップ圧ｐは高くなり、薄くなるほどニップ圧ｐは低くなる。
【００５８】
この変形例における駆動部３８ａは、図１０に示す矢印Ｄ３８ａ方向またはその反対方向に沿ってブレード３４５の位置を動かして磁気ブラシの膜３４２の厚みを変化させる。すなわち、駆動部３８ａは、現像スリーブ３４１の表面からブレード３４５までの距離ｔを変化させることにより、ニップ圧ｐを調整する。このように、画像形成装置１における駆動部は、現像器３４によって供給される現像剤に関する部材を動かして、ニップ圧を調整してもよい。要するに、この駆動部は、感光体ドラム３１（像保持体）と現像器３４との間の圧力（ニップ圧）が、設定部９２により設定された圧力になるように、現像器３４、感光体ドラム３１または現像剤に関する部材を駆動させる駆動手段であればよい。
【００５９】
２−２．変形例２
上述した実施形態において、選択部９１は、選択したモードをＲＡＭや記憶部に記憶していたが、制御部１９が、選択したモードに応じた処理を実行すれば、選択したモードは記憶部などに記憶されなくてもよい。要するに、選択部９１は、第１モードと第２モードのいずれかを選択すればよい。
【００６０】
２−３．変形例３
上述した実施形態において、第１モードが選択されていると判断した後、初めに制御部１９がニップ圧に設定する第１圧力および第２圧力、すなわちこれらの初期値について触れなかったが、第１圧力および第２圧力の初期値は、外部環境に応じて決められてもよい。例えば、画像形成装置１は、画像形成装置１の筐体内部の温度を検出する検出手段を有しており、この検出手段によって検出された温度に応じて、上述した初期値を設定してもよい。この場合、制御部１９が有する記憶部などにおいて、検出される温度に対応付けた初期値が記憶されていればよい。また、検出される外部環境に関する物理量は温度に限られず、例えば、湿度や光量、気圧、磁束密度などであってもよい。要するに、制御部１９は、算出された比が決められた範囲内に入ったか否かに応じて変化させられる前の、初期値としてのニップ圧を、検出された物理量に応じた第１圧力または第２圧力に設定すればよい。
【００６１】
２−４．変形例４
また、第１圧力および第２圧力の初期値は、現像剤の組成に応じて決められてもよい。例えば、画像形成装置１は、現像器３４が現像する現像剤の組成を検出する検出手段を有しており、この検出手段によって検出された組成に応じて上述した初期値を設定してもよい。この場合、制御部１９が有する記憶部などにおいて、検出される組成に対応付けた初期値が記憶されていればよい。
【００６２】
２−５．変形例５
また、第１圧力および第２圧力の初期値は、現像像の階調ごとの面積に応じて決められてもよい。例えば、画像形成装置１は、現像器３４によって現像されて得られた現像像の階調ごとの面積を検出する検出手段を有しており、この検出手段によって検出された面積に応じて上述した初期値を設定してもよい。なお、上記の面積は、感光体ドラム３１の表面に保持される現像像から検出されてもよいが、制御部１９が現像像の形成に用いた画像データから検出されてもよい。この場合、制御部１９が有する記憶部などにおいて、検出される面積に対応付けた初期値が記憶されていればよい。
【００６３】
２−６．変形例６
上述した実施形態において、取得部９３が各像の濃度を取得するときの感光体ドラム３１の位置や、現像器３４の位置について触れなかったが、取得部９３は、感光体ドラム３１の回転の位相、または現像器３４に備えられた現像スリーブの回転の位相が決められた位相になるときに、上述した各像の濃度をそれぞれ取得してもよい。
【００６４】
感光体ドラム３１や現像器３４に備えられた現像スリーブの周面が凹凸を有している場合があり、これらの回転の位相が違うことによって、現像像の濃度に影響が生じることが考えられる。ニップ圧が第１圧力と、この第１圧力と異なる第２圧力とにそれぞれ設定される場合、これら各設定の下で現像される現像像の濃度を、感光体ドラム３１の回転の位相、または現像器３４に備えられた現像スリーブの回転の位相が決められた位相になるときにそれぞれ取得すれば、回転の位相が違うことによって生じる影響は抑制される。
【００６５】
２−７．変形例７
上述した実施形態において、調整部９５は、算出部９４によって算出された比が決められた範囲内に入らなかった場合、そのときの第２圧力を新たな第１圧力として設定し、この新たな第１圧力に決められた圧力差Δｐを加算して得られた圧力を新たな第２圧力として設定していたが、古い組から新しい組を決めるのはこの限りではない。例えば、或る組で求められた比が上記の範囲から遠いほど、古い第１圧力から離れるように新たな第１圧力を決めてもよい。具体的には、いわゆるニュートン・ラプソン法のように、或る組で求められた接線の傾きを利用して、新たな組を決めてもよい。
【００６６】
また、取得部９３がニップ圧を第１圧力ｐ１にしたときの濃度Ｃ１を取得すると、設定部９２は、ニップ圧を、第１圧力ｐ１に決められた一定の値であるΔｐを加算した第２圧力ｐ２＝（ｐ１＋Δｐ）に設定していたが、Δｐは変動する値であってもよい。例えば、前の組で算出された比に応じてΔｐが決定されてもよい。
【００６７】
２−８．変形例８
画像形成装置１の制御部１９によって実行される各プログラムは、磁気テープや磁気ディスクなどの磁気記録媒体、光ディスクなどの光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリなどの、コンピュータ装置が読み取り可能な記録媒体に記憶された状態で提供し得る。また、このプログラムを、インターネットなどの通信回線を経由してダウンロードさせることも可能である。なお、上記の制御部１９によって例示した制御手段としてはＣＰＵ以外にも種々の装置が適用される場合があり、例えば、専用のプロセッサなどが用いられる。
【符号の説明】
【００６８】
１…画像形成装置、１１…容器、１２…供給部、１３…現像部、１４…転写部、１５…加熱部、１６…搬送部、１９…制御部、３１…感光体ドラム、３２…帯電器、３３…露光装置、３４…現像器、３５…一次転写ロール、３６…ドラムクリーナ、３７…計測部、３８…駆動部、４１…中間転写ベルト、４２…二次転写ロール、４３…ベルト搬送ロール、４４…バックアップロール、４９…ベルトクリーナ、９１…選択部、９２…設定部、９３…取得部、９４…算出部、９５…調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2014038206.tif 000010
【図９】
2014038206.tif 000011
【図１０】
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