(57)【要約】【課題】弱帯電トナーに起因した画像不良の発生を抑制することが可能な現像装置、画像形成装置およびトナー補給量変更方法を提供する。【解決手段】現像装置は、現像剤を収容する現像剤筐体と、現像剤筐体内のトナー濃度を検出し、検出したトナー濃度に対応する出力値を出力するトナー濃度検出部と、トナー濃度検出部により出力された出力値に応じて、現像剤筐体内にトナーを補給するトナー補給部と、トナー濃度検出部により出力された出力値の変化に基づいて、トナー濃度検出部により出力された出力値に対する、トナー補給部によるトナーの補給量を変更する制御部と、を備える。【選択図】図２
2018040837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像剤筐体と、
前記現像剤筐体内のトナー濃度を検出し、検出したトナー濃度に対応する出力値を出力するトナー濃度検出部と、
前記トナー濃度検出部により出力された出力値に応じて、前記現像剤筐体内にトナーを補給するトナー補給部と、
前記トナー濃度検出部により出力された出力値の変化に基づいて、前記トナー濃度検出部により出力された出力値に対する、前記トナー補給部による前記トナーの補給量を変更する制御部と、
を備える現像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記トナー濃度検出部により出力された出力値が第１閾値未満である状態が所定時間続いた場合、前記トナー濃度検出部により出力された出力値に対する、前記トナー補給部による前記トナーの補給量を小さくするように変更する、
請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記トナー濃度検出部により出力された出力値が第１閾値以上である状態が所定時間続いた場合、前記トナー濃度検出部により出力された出力値に対する、前記トナー補給部による前記トナーの補給量を大きくするように変更する、
請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記トナー濃度検出部により出力された出力値が、前記第１閾値以上の値である第２閾値以上である場合、前記トナー濃度検出部により出力された出力値に対する、前記トナー補給部による前記トナーの補給量を変更する、
請求項２または請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記トナー濃度検出部により出力された出力値に対する、前記トナー補給部による前記トナーの補給量が変更されるタイミングは、前記所定時間の経過した後、最初に前記トナー補給部による前記トナーの補給が行われる前のタイミングである、
請求項２〜４の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記トナー濃度検出部は、前記現像剤筐体内における前記現像剤の透磁率を検出することにより前記トナー濃度を検出する、
請求項１〜５の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
現像剤を収容する現像剤筐体と、
前記現像剤筐体内のトナー濃度を検出し、検出したトナー濃度に対応する出力値を出力するトナー濃度検出部と、
前記トナー濃度検出部により出力された出力値に応じて、前記現像剤筐体内にトナーを補給するトナー補給部と、
前記トナー濃度検出部により出力された出力値の変化に基づいて、前記トナー濃度検出部により出力された出力値に対する、前記トナー補給部による前記トナーの補給量を変更する制御部と、
を備える画像形成装置。
【請求項８】
現像剤を収容する現像剤筐体と、前記現像剤筐体内のトナー濃度を検出し、検出したトナー濃度に対応する出力値を出力するトナー濃度検出部と、前記トナー濃度検出部により出力された出力値に応じて、前記現像剤筐体内にトナーを補給するトナー補給部と、を備える現像装置のトナー補給量変更方法であって、
前記トナー濃度検出部により出力された出力値の変化に基づいて、前記トナー濃度検出部により出力された出力値に対する、前記トナー補給部による前記トナーの補給量を変更するトナー補給量変更方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、画像形成装置およびトナー補給量変更方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体ドラム（像担持体）に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体ドラムへ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接または間接的に用紙に転写させた後、定着ニップで加熱、加圧して定着させることにより用紙にトナー像を形成する。
【０００３】
現像装置内のトナーは、摩擦帯電することでキャリアーに付着して現像スリーブにより感光体ドラムに供給される。しかし、トナーは劣化すると帯電量が弱くなるので、キャリアーへの静電的付着力が弱くなる。現像装置内において、帯電量が弱くなった弱帯電トナーの割合が増えた状態で、帯電しやすい新しいトナーが現像装置内に補給されると、新しいトナーからキャリアーに付着していくため、弱帯電トナーがキャリアーからさらに付着しにくくなり、ひいてはトナーこぼれやカブリ等の画像不良の原因となってしまう。
【０００４】
トナーが劣化しやすくなる例としては、低カバレッジの画像が連続で形成される場合が挙げられる。これは、現像装置内で消費されるトナーが少なくなり、当該トナーが現像装置内に滞留する時間が長くなることに起因する。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載の技術では、所定の第１期間における画像のカバレッジと、第２期間における画像のカバレッジとに基づいて、画像不良が発生しないような目標トナー濃度を設定し、設定された目標トナー濃度に応じてトナー補給を実施することにより、上記のような画像不良が発生することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１８０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、トナーは、現像装置内において機械的ストレスを受けることによっても劣化する場合がある。機械的ストレスの原因となるのは、例えば、現像スリーブと規制部材との間の間隔、現像スリーブの表面粗さや現像スリーブと感光体ドラムと間の間隔の機械毎の差異である。
【０００８】
特許文献１に記載の技術では、現像剤が機械的なストレスを受けることに起因して弱帯電トナーが発生する場合に対応していないため、弱帯電トナーに起因した画像不良の発生を抑制する構成として一定の限界があった。
【０００９】
本発明の目的は、弱帯電トナーに起因した画像不良の発生を抑制することが可能な現像装置、画像形成装置およびトナー補給量変更方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る現像装置は、
現像剤を収容する現像剤筐体と、
前記現像剤筐体内のトナー濃度を検出し、検出したトナー濃度に対応する出力値を出力するトナー濃度検出部と、
前記トナー濃度検出部により出力された出力値に応じて、前記現像剤筐体内にトナーを補給するトナー補給部と、
前記トナー濃度検出部により出力された出力値の変化に基づいて、前記トナー濃度検出部により出力された出力値に対する、前記トナー補給部による前記トナーの補給量を変更する制御部と、
を備える。
【００１１】
本発明に係る画像形成装置は、
現像剤を収容する現像剤筐体と、
前記現像剤筐体内のトナー濃度を検出し、検出したトナー濃度に対応する出力値を出力するトナー濃度検出部と、
前記トナー濃度検出部により出力された出力値に応じて、前記現像剤筐体内にトナーを補給するトナー補給部と、
前記トナー濃度検出部により出力された出力値の変化に基づいて、前記トナー濃度検出部により出力された出力値に対する、前記トナー補給部による前記トナーの補給量を変更する制御部と、
を備える。
【００１２】
本発明に係るトナー補給量変更方法は、
現像剤を収容する現像剤筐体と、前記現像剤筐体内のトナー濃度を検出し、検出したトナー濃度に対応する出力値を出力するトナー濃度検出部と、前記トナー濃度検出部により出力された出力値に応じて、前記現像剤筐体内にトナーを補給するトナー補給部と、を備える現像装置のトナー補給量変更方法であって、
前記トナー濃度検出部により出力された出力値の変化に基づいて、前記トナー濃度検出部により出力された出力値に対する、前記トナー補給部による前記トナーの補給量を変更する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、弱帯電トナーに起因した画像不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
【図３Ａ】トナー濃度とトナー濃度検出部の出力との関係を示す図である。
【図３Ｂ】カバレッジとトナー濃度検出部の出力との関係を示す図である。
【図４】トナー濃度検出部の出力とトナー補給量との関係を示す図である。
【図５】現像スリーブと規制部材との対向部分の拡大図である。
【図６】現像スリーブと規制部材との対向部分の拡大図である。
【図７】現像スリーブと感光体ドラムとの対向部分の拡大図である。
【図８】画像形成装置のトナー補給量変更制御の動作例の一例を示すフローチャートである。
【図９】トナー補給量変更制御におけるタイムチャートである。
【図１０】比較例に係るトナー補給量変更制御におけるタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。
【００１６】
図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに二次転写することにより、画像を形成する。
【００１７】
また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【００１８】
画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部１００を備える。
【００１９】
制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。
【００２０】
制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データ（入力画像データ）を受信し、この画像データに基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００２１】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。
【００２２】
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。
【００２３】
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿またはコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２４】
操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１および操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況、画像形成装置１の内部の情報等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。
【００２５】
画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２６】
画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。
【００２７】
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、またはＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。
【００２８】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、およびドラムクリーニング装置４１５等を備える。
【００２９】
感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。
【００３０】
帯電装置４１４は、コロナ放電を発生させることにより、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。
【００３１】
露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。
【００３２】
現像装置４１２は、二成分逆転方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。現像装置４１２は、現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム４１３に供給することによって感光体ドラム４１３の表面にトナー像を形成する。
【００３３】
現像装置４１２には、現像スリーブ４１２Ａおよび規制部材４１２Ｂが設けられている。現像スリーブ４１２Ａは、回転しながら現像剤を担持し、現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム４１３に供給する。規制部材４１２Ｂは、現像スリーブ４１２Ａが担持した現像剤の量を規制するブレードである。
【００３４】
また、現像装置４１２には、トナー濃度検出部４１２Ｄとトナー補給部４１２Ｅが設けられている。
【００３５】
トナー濃度検出部４１２Ｄは、現像剤筐体４１２Ｃ内における現像剤の透磁率を検出することによりトナーの濃度を検出する。トナー補給部４１２Ｅは、制御部１００の制御を受け、トナー濃度検出部４１２Ｄにより検出された検出結果に応じて現像剤筐体４１２Ｃ内にトナーを補給するように制御される。
【００３６】
ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。
【００３７】
中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４およびベルトクリーニング装置４２６等を備える。
【００３８】
中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト４２１はＡ方向に一定速度で走行する。中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、制御部１００からの制御信号によって回転駆動される。
【００３９】
一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。
【００４０】
二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。
【００４１】
ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。
【００４２】
一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側、つまり、一次転写ローラー４２２と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。
【００４３】
その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、バックアップローラー４２３Ｂに二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの表面側、つまり、中間転写ベルト４２１と当接する側にトナーと同極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。
【００４４】
定着部６０は、用紙Ｓの定着面であるトナー像が形成されている面側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面である定着面の反対の面側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。
【００４５】
定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。
【００４６】
上側定着部６０Ａは、定着面側部材である無端状の定着ベルト６１、加熱ローラー６２および定着ローラー６３を有する。定着ベルト６１は、加熱ローラー６２と定着ローラー６３とによって張架されている。
【００４７】
下側定着部６０Ｂは、裏面側支持部材である加圧ローラー６４を有する。加圧ローラー６４は、定着ベルト６１との間で用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップを形成している。
【００４８】
用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、および搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。
【００４９】
搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対等を有する。給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。
【００５０】
ところで、現像剤筐体４１２Ｃ内の現像剤はキャリアーとトナーの混合物である。トナー濃度検出部４１２Ｄは、現像剤における磁性体であるキャリアーの透磁率の変動を検出することによりトナーの濃度を検出する。具体的には、トナー濃度検出部４１２Ｄにより出力される、トナーの濃度に対応する出力値（以下、「出力Ｖｏｕｔ」）は、キャリアーの割合が増えると高くなる。
【００５１】
つまり、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔは、トナー濃度が低くなるにつれ高い値となる。そのため、制御部１００は、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが大きくなるほど（トナー濃度が低くなるほど）、トナーの補給量が多くなるようにトナー補給部４１２Ｅを制御する。
【００５２】
また、透磁率が変化する理由として、現像剤筐体４１２Ｃ内の現像剤における嵩の変動が挙げられる。具体的には、劣化したトナー、つまり、帯電量の弱い弱帯電トナーが少ないとき、トナーとその近傍にあるトナーとの反発力が強いため、現像剤の嵩が高くなり透磁率が低くなる。また、弱帯電トナーが多いとき、トナーとその近傍にあるトナーとの反発力が弱いため、現像剤の嵩が低くなり透磁率が高くなる。
【００５３】
図３Ａは、トナー濃度とトナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔとの関係を示す図である。図３Ａにおける破線Ｌ１は、弱帯電トナーが少ないときの出力Ｖｏｕｔを示し、実線Ｌ２は、弱帯電トナーが多いときの出力Ｖｏｕｔを示している。
【００５４】
弱帯電トナーが少ないときと、弱帯電トナーが多いときとで、透磁率に差が生じることから、トナー濃度に対するトナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔを比較すると、図３Ａに示すように、破線Ｌ１と実線Ｌ２とで同じ出力Ｖｏｕｔでトナー濃度に差が生じることが確認できる。
【００５５】
具体的には、出力Ｖｏｕｔが２．２Ｖのとき、弱帯電トナーが少ない場合、トナー濃度が３．５％となり（破線Ｌ１参照）、弱帯電トナーが多い場合、トナー濃度が４．３％となる（実線Ｌ２参照）。また、出力Ｖｏｕｔが２．５Ｖのとき、弱帯電トナーが少ない場合、トナー濃度が３．４％となり（破線Ｌ１参照）、弱帯電トナーが多い場合、トナー濃度が４．０％となる（実線Ｌ２参照）。
【００５６】
このように現像剤筐体４１２Ｃ内の弱帯電トナーが多くなると、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔの変化に対するトナー濃度の変化量が大きくなる。つまり、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔの変動を検出することで、現像剤筐体４１２Ｃ内の弱帯電トナーの割合を検出することが可能である。
【００５７】
また、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔは、画像形成される画像のカバレッジによって決定されることが確認されている。図３Ｂは、カバレッジとトナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔとの関係を示す図である。
【００５８】
図３Ｂに示すように、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔは、画像形成される画像のカバレッジが大きくなるにつれ大きくなる。これは、トナーの消費量が増える、つまり、画像のカバレッジが大きくなるほど、トナーの補給量が増えるためである。図３Ｂの例では、画像のカバレッジが２％のとき、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが２．２Ｖであり、画像のカバレッジが１０％のとき、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが２．５Ｖである。
【００５９】
このため、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔは、劣化した現像剤の量に関わらず画像のカバレッジによって、その値が決まってくると考えられる。
【００６０】
ところで、弱帯電トナーは、新たに補給されるトナーよりも、キャリアーへの静電付着力が弱い。そのため、新しいトナーが多くなるほど、弱帯電トナーは、キャリアーとの摩擦帯電しにくくなり、余計にキャリアーに付着しにくくなり、ひいては弱帯電トナーに起因したトナーこぼれやカブリ等の画像不良の発生の原因となる。
【００６１】
また、弱帯電トナーが多いと、同じ出力Ｖｏｕｔであるにも関わらず、弱帯電トナーが少ない場合よりもトナー濃度が高くなる。そのため、弱帯電トナーが多い場合、新しいトナーの補給量を減らして、弱帯電トナーをキャリアーと摩擦帯電させてキャリアーに付着させることにより、現像剤筐体４１２Ｃ内における弱帯電トナーの割合を小さくすることが望ましい。
【００６２】
そこで、本実施の形態では、画像形成処理する画像のカバレッジが変わる際におけるトナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔの変化を検出することにより、トナーの補給量を変更する制御を行う。トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔの変化により弱帯電トナーの割合を検出できるので、弱帯電トナーが多い場合に、トナーの補給量を小さくする制御が可能となる。以下、トナー補給量変更制御について述べる。
【００６３】
本実施の形態におけるトナーの補給量は、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔに応じて、算出式が異なっている。
【００６４】
トナーの補給量は、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが２．２Ｖ未満の場合、以下の式（１）により決定される。
トナー補給量（ｍｇ／ｓｅｃ）＝０・・・（１）
【００６５】
トナーの補給量は、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが２．２Ｖ以上２．５Ｖ未満の場合、以下の式（２）により決定される。
トナー補給量（ｍｇ／ｓｅｃ）＝３００×（Ｖｏｕｔ−２．２）・・・（２）
【００６６】
トナー補給量は、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが２．５Ｖ以上の場合、以下の式（３）により決定される。
トナー補給量（ｍｇ／ｓｅｃ）＝３００×（Ｖｏｕｔ−２．５）×α／１００＋９０・・・（３）
【００６７】
αは、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔに応じてトナーの補給量を増減させるための変動値である。変動値αは、例えば５０％〜１００％の範囲内で変動し、初期状態では１００％に設定される。
【００６８】
本実施の形態では、上記式（１）〜（３）に基づいて算出された、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔに対するトナー補給量をトナー補給テーブルとして、例えば記憶部７２に記憶されている。
【００６９】
制御部１００は、上記式（１）〜（３）のうち、式（３）における変動値αを変動させることにより、トナーの補給量を変更する。これにより、図４に示すように、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが２．５Ｖ以上、つまり、画像のカバレッジが１０％以上の場合におけるトナーの補給量が変更される。２．５Ｖは、本発明の「第２閾値」に対応する。図４では、変動値αが１００％、８０％、５０％の値のときを例示している。
【００７０】
変動値αは、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが、例えば２．４Ｖ未満であるときであって、画像形成処理が所定時間（例えば３００ｓｅｃ）連続で行われたとき、例えば１０％減算される。つまり、制御部１００は、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ未満である状態が所定時間続いた場合、トナー補給テーブルにおけるトナー補給量を小さくするように変更する。２．４Ｖは、本発明の「第１閾値」に対応する。
【００７１】
出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ未満だと、画像のカバレッジが比較的小さく、トナーの消費量が少なくなるので、出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ未満の状態がある程度続くと、現像剤筐体４１２Ｃ内に滞留するトナーが増え、ひいては弱帯電トナーが増えることが想定される。また、弱帯電トナーが多くなると、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔに対するトナー濃度の変化量が大きい。そのため、例えば、出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ未満のカバレッジの画像から出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上のカバレッジの画像に画像形成する際、出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上の値になるまでの時間が、弱帯電トナーが少ない場合よりもかかってしまい、カバレッジに応じた出力Ｖｏｕｔになるのが遅れて正確なトナー補給制御にならなくなる。
【００７２】
本実施の形態では、出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ未満である状態が所定時間続いた場合、現像剤筐体４１２Ｃ内に弱帯電トナーの割合が多くなっていると容易に判定することができる。そして、トナー補給量を小さくして、新たなトナーの割合を減らすことにより、弱帯電トナーをキャリアーに付着させやすくすることができるとともに、カバレッジに応じた出力Ｖｏｕｔに迅速に変更させることができる。
【００７３】
変動値αは、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが、２．４Ｖ以上のときであって、画像形成処理が連続で所定時間行われたとき、１０％加算される。つまり、制御部１００は、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上である状態が所定時間続いた場合、トナー補給テーブルにおけるトナー補給量を大きくするように変更する。
【００７４】
出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上だと、画像のカバレッジが比較的大きく、トナーの消費量が増えるので、出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上の状態がある程度続くと、現像剤筐体４１２Ｃ内に滞留するトナーが減り、ひいては弱帯電トナーが少なくなることが想定される。
【００７５】
本実施の形態では、出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上である状態が所定時間続いた場合、現像剤筐体４１２Ｃ内に弱帯電トナーの割合が少ないと容易に判定することができる。そして、トナー補給量を大きくすることで、現像剤筐体４１２Ｃ内のトナー濃度を適切な濃度に維持することができる。
【００７６】
また、弱帯電トナーが少ないと、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔに対するトナー濃度の変化量が小さいので、例えば、出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上のカバレッジの画像から出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ未満のカバレッジの画像に画像形成する際、出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ未満の値になるまでの時間が、弱帯電トナーが多い場合よりも早くなる。そのため、カバレッジに応じた出力Ｖｏｕｔに迅速に変更させることができる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、変動値αを、下限を５０％、上限を１００％に定めているが、その他の値に定めても良い。また、変動値αは、下限に達した場合、それ以上の減算は行われず、また、上限に達した場合、それ以上の加算は行われない。
【００７８】
また、トナー補給テーブルにおけるトナー補給量が変更されるタイミングは、所定時間が経過した後、最初にトナー補給部４１２Ｅによるトナーの補給が行われるタイミングである。これにより、制御部１００によるトナー補給変更制御が迅速に行われる。
【００７９】
弱帯電トナーが多くなる例としては、例えば、低カバレッジの画像が連続で形成される場合が考えられる。これは、低カバレッジの画像が連続で形成されると、現像装置４１２において消費されるトナーが少なくなり、当該トナーが現像装置４１２内に滞留する時間が長くなって劣化するためである。この場合、例えば画像のカバレッジに応じてトナーの補給量を変更することにより、現像装置４１２内の弱帯電トナーの量を少なくするように制御することが考えられる。
【００８０】
しかしながら、トナーは、現像剤筐体４１２Ｃ内において機械的ストレスを受けることによっても劣化する場合がある。機械的ストレスの原因となるのは、例えば、現像スリーブ４１２Ａと規制部材４１２Ｂとの間の第１間隔Ｄｂ、現像スリーブ４１２Ａの表面粗さ、現像スリーブ４１２Ａと感光体ドラム４１３との間の第２間隔Ｄｓ等が挙げられる。
【００８１】
まず、現像スリーブ４１２Ａと規制部材４１２Ｂとの間を通過する現像剤の量によってトナーが機械的ストレスを受ける場合について説明する。図５Ａは、第１間隔Ｄｂが広い場合の現像スリーブ４１２Ａと規制部材４１２Ｂとの対向部分の拡大図である。図５Ｂは、第１間隔Ｄｂが狭い場合の現像スリーブ４１２Ａと規制部材４１２Ｂとの対向部分の拡大図である。
【００８２】
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、現像スリーブ４１２Ａと規制部材４１２Ｂの間を通過可能な現像剤の量は、第１間隔Ｄｂの広さに応じて決定される（矢印Ｇ１参照）。
【００８３】
しかし、規制部材４１２Ｂにより、現像スリーブ４１２Ａと規制部材４１２Ｂとの間を通過できなかった現像剤は、規制部材４１２Ｂに衝突する。現像剤は、規制部材４１２Ｂに衝突した後、そのまま現像剤筐体４１２Ｃ内に落下するものもあるが、磁力により再度現像スリーブ４１２Ａに吸着する方向に移動するものもある。
【００８４】
そのため、現像剤は、矢印Ｇ２のように規制部材４１２Ｂの近傍でループ状に移動しながら滞留する場合が発生して、機械的ストレスを受け続けて劣化する。このように規制部材４１２Ｂの近傍で滞留した現像剤の量が多くなると、劣化した現像剤、つまり、弱帯電トナーの量が増加する。劣化した現像剤の量は、第１間隔Ｄｂの広さに応じて変動する。
【００８５】
例えば、図５Ａに示すように、第１間隔Ｄｂが比較的広いと、現像スリーブ４１２Ａと規制部材４１２Ｂとの間を通過する現像剤の量が多くなり（矢印Ｇ１参照）、規制部材４１２Ｂの近傍で滞留する現像剤の量が少なくなる（矢印Ｇ２参照）。そのため、第１間隔Ｄｂが比較的広い場合、現像剤筐体４１２Ｃ内で弱帯電トナーの量が少なくなる。
【００８６】
それに対し、図５Ｂに示すように、第１間隔Ｄｂが比較的狭いと、現像スリーブ４１２Ａと規制部材４１２Ｂとの間を通過する現像剤の量が少なくなり（矢印Ｇ１参照）、規制部材４１２Ｂの近傍で滞留する現像剤の量が少なくなる（矢印Ｇ２参照）。そのため、現像剤筐体４１２Ｃ内で弱帯電トナーの量が多くなる。
【００８７】
次に、現像スリーブ４１２Ａの表面粗さによってトナーが機械的ストレスを受ける場合について説明する。図６Ａは、現像スリーブ４１２Ａの表面粗さが大きい場合の現像スリーブ４１２Ａと規制部材４１２Ｂとの対向部分の拡大図である。図６Ｂは、現像スリーブ４１２Ａの表面粗さが小さい場合の現像スリーブ４１２Ａと規制部材４１２Ｂとの対向部分の拡大図である。
【００８８】
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、現像スリーブ４１２Ａの表面粗さによって現像スリーブ４１２Ａに担持される現像剤の量が決定される（矢印Ｇ３参照）。例えば、図６Ａに示すように、現像スリーブ４１２Ａの表面粗さが大きい場合、現像スリーブ４１２Ａ上に現像剤が保持されやすくなるので、当該現像剤は、規制部材４１２Ｂにより現像スリーブ４１２Ａから掻き落とされることなく、所望の量の現像剤が現像スリーブ４１２Ａと規制部材４１２Ｂとの間を通過する（矢印Ｇ３参照）。
【００８９】
それに対し、図６Ｂに示すように、現像スリーブ４１２Ａの表面粗さが小さい場合、現像スリーブ４１２Ａ上に現像剤が保持されにくくなるので、当該現像剤は、規制部材４１２Ｂから掻き落とされやすく、現像スリーブ４１２Ａと規制部材４１２Ｂとの間を通過する現像剤の量も少なくなる（矢印Ｇ３参照）。このため、現像剤が規制部材４１２Ｂにより掻き落とされることで、当該現像剤に付着したトナーが規制部材４１２Ｂ付近で機械的ストレスを受けて劣化しやすくなる。つまり、現像スリーブ４１２Ａの表面粗さが小さいほど現像剤筐体４１２Ｃ内で弱帯電トナーの量が多くなる。
【００９０】
最後に、現像スリーブ４１２Ａと感光体ドラム４１３との間を通過する現像剤の量によってトナーが機械的ストレスを受ける場合について説明する。図７Ａは、第２間隔Ｄｓが広い場合の現像スリーブ４１２Ａと感光体ドラム４１３との対向部分の拡大図である。図７Ｂは、第２間隔Ｄｓが狭い場合の現像スリーブ４１２Ａと感光体ドラム４１３との対向部分の拡大図である。
【００９１】
図７Ａおよび図７Ｂに示すように、現像スリーブ４１２Ａと感光体ドラム４１３との間を通過可能な現像剤の量は、第２間隔Ｄｓの広さに応じて決定される（矢印Ｇ４参照）。
【００９２】
しかし、感光体ドラム４１３に接触しつつ、感光体ドラム４１３に供給されなかった現像剤は、そのまま現像剤筐体４１２Ｃ内に落下する。つまり、感光体ドラム４１３に接触することにより、現像剤が機械的ストレスを受けて当該現像剤に付着したトナーが劣化する。劣化した現像剤の量は、第２間隔Ｄｓの広さに応じて変動する。
【００９３】
例えば、図７Ａに示すように、第２間隔Ｄｓが比較的広い場合、感光体ドラム４１３に供給されない現像剤が、感光体ドラム４１３に接触しにくいため、当該現像剤は機械的ストレスを受けにくい。
【００９４】
それに対し、図７Ｂに示すように、第２間隔Ｄｓが比較的狭い場合、感光体ドラム４１３に供給されない現像剤が、感光体ドラム４１３に接触し、機械的ストレスを受ける。その結果、当該現像剤に付着したトナーが劣化する。
【００９５】
このように現像剤筐体４１２Ｃ内での機械的ストレスに起因して弱帯電トナーが増える場合があるため、画像のカバレッジでトナーの補給量を変更するのみだと、弱帯電トナーに起因した画像不良を抑制することに一定の限界がある。
【００９６】
それに対し、本実施の形態では、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔの変動に基づいてトナーの補給量を変更する。これにより、現像剤筐体４１２Ｃ内における弱帯電トナーの量に応じたトナー補給を行うことが可能となるので、機械的ストレスにより弱帯電トナーが増えた場合においても、当該弱帯電トナーに起因した画像不良を抑制することができる。
【００９７】
次に、本実施の形態に係る現像装置４１２を備えた画像形成装置１のトナー補給量変更制御の動作例について説明する。図８は、画像形成装置１のトナー補給量変更制御の動作例の一例を示すフローチャートである。図８における処理は、制御部１００が任意のカバレッジの画像における印刷ジョブの実行指示を受け付けたときに実行される。
【００９８】
図８に示すように、制御部１００は、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上であるか否かについて判定する（ステップＳ１０１）。判定の結果、出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ未満である場合（ステップＳ１０１、ＮＯ）、処理はステップＳ１０３に遷移する。
【００９９】
一方、出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上である場合（ステップＳ１０１、ＹＥＳ）、制御部１００は、出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上であることを示すフラグをＯＮにする（ステップＳ１０２）。なお、フラグは、印刷ジョブの開始時は、ＯＦＦに設定されている。
【０１００】
次に、制御部１００は、フラグＯＮ又はフラグＯＦＦの状態で３００ｓｅｃ経過したか否かについて判定する（ステップＳ１０３）。判定の結果、フラグＯＮ又はフラグＯＦＦの状態で３００ｓｅｃ経過していない場合（ステップＳ１０３、ＮＯ）、処理はステップＳ１０７に遷移する。
【０１０１】
一方、フラグＯＮ又はフラグＯＦＦの状態で３００ｓｅｃ経過した場合（ステップＳ１０３、ＹＥＳ）、制御部１００は、フラグがＯＮであるか否かについて判定する（ステップＳ１０４）。判定の結果、フラグがＯＮである場合（ステップＳ１０４、ＹＥＳ）、制御部１００は、変動値αを１０％増やす（ステップＳ１０５）。なお、変動値αが上限値（１００％）である場合、ステップＳ１０５において変動値αは変動しない。
【０１０２】
一方、フラグがＯＦＦである場合（ステップＳ１０４、ＮＯ）、制御部１００は、変動値αを１０％減らす（ステップＳ１０６）。なお、変動値αが下限値（５０％）である場合、ステップＳ１０６において変動値αは変動しない。
【０１０３】
次に、制御部１００は、印刷ジョブが終了したか否かについて判定する（ステップＳ１０７）。判定の結果、印刷ジョブが終了していない場合（ステップＳ１０７、ＮＯ）、処理はステップＳ１０３に戻る。一方、印刷ジョブが終了した場合（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）、制御部１００はフラグをＯＦＦにして（ステップＳ１０８）、本制御は終了する。
【０１０４】
以上のように構成された本実施の形態によれば、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔの変動に基づいてトナーの補給量を変更するので、現像剤筐体４１２Ｃ内における弱帯電トナーの量に応じたトナー補給を行うことができる。そのため、機械的ストレスにより弱帯電トナーが増えた場合においても、当該弱帯電トナーに起因した画像不良を抑制することができる。
【０１０５】
また、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ未満である状態が所定時間続いた場合、現像剤筐体４１２Ｃ内に弱帯電トナーの割合が多くなっていると容易に判定することができる。そして、トナー補給量を小さくして、新たなトナーの割合を減らすことにより、弱帯電トナーをキャリアーに付着させやすくすることができるとともに、カバレッジに応じた出力Ｖｏｕｔに迅速に変更させることができる。
【０１０６】
また、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上である状態が所定時間続いた場合、現像剤筐体４１２Ｃ内に弱帯電トナーの割合が少ないと容易に判定することができる。そして、トナー補給量を大きくすることで、現像剤筐体４１２Ｃ内のトナー濃度を適切な濃度に維持することができる。
【０１０７】
また、弱帯電トナーが少ないと、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔに対するトナー濃度の変化量が小さいので、例えば、出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上のカバレッジの画像から出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ未満のカバレッジの画像に画像形成する際、出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ未満の値になるまでの時間が、弱帯電トナーが多い場合よりも早くなる。そのため、カバレッジに応じた出力Ｖｏｕｔに迅速に変更させることができる。
【０１０８】
また、トナー補給テーブルにおけるトナー補給量が変更されるタイミングが、所定時間が経過した後、最初にトナー補給部４１２Ｅによるトナーの補給が行われるタイミングであるので、制御部１００によるトナー補給量変更制御を迅速に行うことができる。
【０１０９】
また、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが２．５Ｖ以上である場合、トナーの補給量が変更されるので、トナーの消費量が比較的多くなるカバレッジが１０％を超える場合にのみトナーの補給量が変更される。そのため、弱帯電トナーが多い場合において、トナーの補給量を減らすことにより、トナーの補給量が過剰になることを抑制することができる。
【０１１０】
次に、本実施の形態に係るトナー補給変更制御の評価実験について説明する。図９は、トナー補給制御におけるタイムチャートである。図９において、一番上の図が画像のカバレッジのタイムチャートである。図９において、真ん中の図がトナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔのタイムチャートである。図９において、一番下の図が変動値αのタイムチャートである。
【０１１１】
また、図９における実線Ｘ１，Ｘ２は、弱帯電トナーが少ない方の現像装置４１２におけるトナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔ又は変動値αの推移である。また、図９における破線Ｙ１，Ｙ２は、弱帯電トナーが多い方の現像装置４１２におけるトナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔ又は変動値αの推移である。
【０１１２】
具体的に、弱帯電トナーが少ない方の現像装置４１２は、第１間隔Ｄｂが０．３５ｍｍ、現像スリーブ４１２Ａの表面粗さが２５μｍ、第２間隔Ｄｓが０．４５ｍｍとなっている。弱帯電トナーが多い方の現像装置４１２は、第１間隔Ｄｂが０．３０ｍｍ、現像スリーブ４１２Ａの表面粗さが１５μｍ、第２間隔Ｄｓが０．４０ｍｍとなっている。なお、現像装置４１２の仕様範囲は、第１間隔Ｄｂが０．３０〜０．４０ｍｍ、現像スリーブ４１２Ａの表面粗さが１５〜３５μｍ、第２間隔Ｄｓが０．４０〜０．５０ｍｍとなっている。
【０１１３】
また、印刷条件は、Ａ４サイズの用紙Ｓを、カバレッジが５％の画像を５０００枚、カバレッジが７％の画像を７５０枚、カバレッジが１％の画像を２００枚、カバレッジが２５％の画像を２０００枚の順に画像形成処理を行う条件とした。環境条件は、高温高湿（３０℃、８０％）の条件とした。現像剤の耐久条件は、交換寿命に対して８０％の条件とした。
【０１１４】
図９に示すように、カバレッジが５％の画像を５０００枚、画像形成処理し終えた後、カバレッジが７％の画像を画像形成処理し始める（時刻ｔ１）。このとき、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ未満であり、かつ、３００ｓｅｃ以上経過しているため、変動値αは初期状態の１００％から５０％に下がっている。なお、３００ｓｅｃは、例えば約６００枚分の画像形成処理が行われる時間である。また、トナー補給部４１２Ｅにおけるトナーの補給は適宜なされている。
【０１１５】
画像のカバレッジが７％に上がると、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔは、２．４Ｖ以上に上昇する。ここで、弱帯電トナーが少ない方の現像装置４１２では、トナー濃度が低く、出力Ｖｏｕｔに対するトナー濃度の変化量が小さいので（図３Ａ参照）、比較的早いタイミングで画像のカバレッジ７％に応じた出力Ｖｏｕｔの値に達する（時刻ｔ２）。
【０１１６】
それに対し、弱帯電トナーが多い方の現像装置４１２では、トナー濃度が高く、出力Ｖｏｕｔに対するトナー濃度の変化量が大きいので（図３Ａ参照）、比較的遅いタイミングで画像のカバレッジ７％に応じた出力Ｖｏｕｔの値に達する（時刻ｔ３）。
【０１１７】
画像のカバレッジ７％の画像形成処理が終わるとき（時刻ｔ５）よりも前のタイミングである時刻ｔ４のとき、時刻ｔ２から３００ｓｅｃ経過したため、変動値αの値が、５０％に１０％加算した６０％に変更される（実線Ｘ２参照）。
【０１１８】
時刻ｔ５以降、画像のカバレッジが１％となり、出力Ｖｏｕｔの値が２．４Ｖより小さい値となるため、弱帯電トナーが少ない方の現像装置４１２および弱帯電トナーが多い方の現像装置４１２における各出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖよりも小さい値になる（実線Ｘ１および破線Ｙ１参照）。
【０１１９】
具体的に、弱帯電トナーが少ない方の現像装置４１２において、時刻ｔ６で出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以下となる（実線Ｘ１参照）。時刻ｔ２から時刻ｔ６までは３３０ｓｅｃであるが、すでに時刻ｔ５の時点で変動値αが変更されてからは３０ｓｅｃしか経過していないため、時刻ｔ６の時点では変動値αの変更はなされない（実線Ｘ２参照）。
【０１２０】
それに対し、弱帯電トナーが多い方の現像装置４１２において、時刻ｔ７で出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以下となる（破線Ｙ１参照）。弱帯電トナーが多い方の現像装置４１２においては、時刻ｔ３から出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上となっているが、時刻ｔ３から時刻ｔ７までは２６０ｓｅｃであるため、変動値αは変更されない（破線Ｙ２参照）。
【０１２１】
画像のカバレッジが１％の画像形成処理が終了後（時刻ｔ８）、出力Ｖｏｕｔの値が２．４Ｖより大きい値となるため、弱帯電トナーが少ない方の現像装置４１２および弱帯電トナーが多い方の現像装置４１２における各出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖよりも大きい値になる（実線Ｘ１および破線Ｙ１参照）。
【０１２２】
具体的に、弱帯電トナーが少ない方の現像装置４１２において、時刻ｔ９で出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上となる（実線Ｘ１参照）。弱帯電トナーが少ない方の現像装置４１２における出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以下となった時刻ｔ６から時刻ｔ９までは、１００ｓｅｃであるので、変動値αは変更されない（実線Ｘ２参照）。
【０１２３】
弱帯電トナーが多い方の現像装置４１２において、時刻ｔ９よりも早いタイミングで出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以上となる（破線Ｙ１参照）。弱帯電トナーが多い方の現像装置４１２における出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以下となっている期間は、明らかに弱帯電トナーが少ない方の現像装置４１２における出力Ｖｏｕｔが２．４Ｖ以下となっている期間（時刻ｔ６から時刻ｔ９）よりも短いため、変動値αは変更されない（破線Ｙ２参照）。
【０１２４】
そして、カバレッジ２５％の画像が形成された用紙Ｓには、トナーこぼれやカブリが発生しているものは検出されなかった。つまり、本実施の形態におけるトナー補給量変更制御の有効性が確認された。
【０１２５】
次に、比較例について確認する。比較例では、実施例と同様の条件において、トナー濃度検出部４１２Ｄの出力Ｖｏｕｔを用いずに、画像のカバレッジのみで変動値αを変更する。
【０１２６】
具体的には、変動値αは、画像のカバレッジが６％未満であるときであって、画像形成処理が連続で所定時間（例えば３００ｓｅｃ）行われたとき、例えば１０％減算される。変動値αは、画像のカバレッジが６％以上のときであって、画像形成処理が連続で所定時間行われたとき、１０％加算される。
【０１２７】
図１０は、比較例におけるトナー補給制御におけるタイムチャートである。図１０において、上の図が画像のカバレッジのタイムチャートである。図１０において、下の図が変動値αのタイムチャートである。
【０１２８】
また、図１０における実線Ｘ３は、弱帯電トナーが少ない方の現像装置４１２における変動値αの推移である。また、図１０における破線Ｙ３は、弱帯電トナーが多い方の現像装置４１２における変動値αの推移である。
【０１２９】
図１０に示すように、画像のカバレッジが５％の画像形成が終了した後、画像のカバレッジが７％の画像形成が開始されて（時刻ｔ１１）、３００ｓｅｃが経過すると（時刻ｔ１２）、変動値αが、双方の現像装置４１２における変動値αが５０％から６０％に変更される（時刻ｔ１２）。その後、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４の期間において、画像のカバレッジが１パーセントに変更されるが、当該機関は１００ｓｅｃであるため、変動値αは変更されない（実線Ｘ３および破線Ｙ３参照）。
【０１３０】
時刻ｔ１４以降、画像のカバレッジが２５パーセントに変更されて、カバレッジが２５パーセントの画像が形成された用紙Ｓを確認すると、弱帯電トナーが少ない方の現像装置４１２には、画像不良が発生しているものが検出されなかったが、弱帯電トナーが多い方の現像装置４１２には、画像不良が発生しているものが全体の５％であった。この結果から、本実施の形態におけるトナー補給量変更制御が有効であることが確認できる。
【０１３１】
なお、上記実施の形態では、第１閾値として２．４Ｖを例示したが、本発明はこれに限定されず、画像形成処理される画像のカバレッジが比較的小さい場合における出力Ｖｏｕｔに対応する値を任意に設定することができる。
【０１３２】
また、上記実施の形態では、第２閾値として２．５Ｖを例示したが、本発明はこれに限定されず、画像形成処理される画像のカバレッジが比較的多い場合における出力Ｖｏｕｔに対応する値を任意に設定することができる。
【０１３３】
また、上記実施の形態では、第２閾値（２．５Ｖ）が第１閾値（２．４Ｖ）よりも大きい場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、第２閾値と第１閾値とが等しくても良い。
【０１３４】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【０１３５】
本発明は、画像形成装置を含む複数のユニットで構成される画像形成システムに適用できる。複数のユニットには、例えば後処理装置、ネットワーク接続された制御装置等の外部装置が含まれる。
【符号の説明】
【０１３６】
１  画像形成装置
１００  制御部
４１２  現像装置
４１２Ｃ  現像剤筐体
４１２Ｄ  トナー濃度検出部
４１２Ｅ  トナー補給部
【図１】
2018040837.tif 000003
【図２】
2018040837.tif 000004
【図３Ａ】
2018040837.tif 000005
【図３Ｂ】
2018040837.tif 000006
【図４】
2018040837.tif 000007
【図５】
2018040837.tif 000008
【図６】
2018040837.tif 000009
【図７】
2018040837.tif 000010
【図８】
2018040837.tif 000011
【図９】
2018040837.tif 000012
【図１０】
2018040837.tif 000013