(57)【要約】【課題】操作者の負担とコストを低減することが可能な、トナーの帯電量を測定する技術及びトナーの帯電量を制御する技術を提供すること。【解決手段】画像形成装置は、トナー像が形成された像担持体と転写手段との間に流れる電流又は電圧を測定し、測定された電流又は電圧の値に基づいてトナーの帯電量を判定する判定手段を有する。また、画像形成装置は、トナー像が形成された像担持体と転写手段との間に流れる電流又は電圧を測定し、測定された電流又は電圧の値に基づいてトナーの帯電量を制御する制御手段を有する。【選択図】図１
2018013717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、
トナー像が形成された前記像担持体と前記転写手段との間の電流又は電圧の値に基づいて前記トナー像を形成するトナーの帯電量を判定する判定手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、
トナー像が形成された前記像担持体と前記転写手段との間の電流又は電圧の値に基づいて前記トナー像を形成するトナーの帯電量を制御する制御手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体にトナー像を形成する現像手段を更に有し、
前記制御手段は、前記トナー像を形成するトナーの帯電量が不足している場合に、該帯電量が増すように前記現像手段によるトナーの撹拌駆動を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナー像を形成するトナーの帯電量を判定する判定手段を更に有し、
前記制御手段は、前記判定手段により前記トナー像を形成するトナーの帯電量が不足していると判定される場合に、該帯電量が増すように前記現像手段によるトナーの撹拌駆動を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記像担持体と前記転写手段との間を所定のトナー像が通過している期間における第１の電流又は電圧の値と、前記像担持体と前記転写手段との間を前記所定のトナー像が通過していない期間における第２の電流又は電圧の値との差分に基づき前記トナー像を形成するトナーの帯電量を判定することを特徴とする請求項１または４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前記差分が閾値以下の場合に、前記トナー像を形成するトナーの帯電量が不足していると判定することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体にトナー像を形成する現像手段と、
前記判定手段により、前記トナー像を形成するトナーの帯電量が不足していると判定される場合に、該帯電量が増すように前記現像手段よるトナーの撹拌駆動を行う制御手段と、を更に有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体を帯電させる帯電手段を更に有し、
前記制御手段は、前記トナー像を形成するトナーの帯電量が不足している場合に、前記像担持体に付着するトナーの量が増すように前記帯電手段を制御することを特徴とする請求項２または７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段を更に有し、
前記制御手段は、前記トナー像を形成するトナーの帯電量が不足している場合に、前記像担持体に付着するトナーの量が増すように前記露光手段を制御することを特徴とする請求項２または７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成装置が設置されている環境の温度又は湿度を計測する計測手段をさらに有し、
前記判定手段は、前記計測手段により計測された温度又は湿度がトナーの帯電量が不足しがちな所定の値の場合、前記トナー像を形成するトナーの帯電量を判定することを特徴とする請求項１または４に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像形成装置の使用状況を計測する計測手段をさらに有し、
前記判定手段は、前記計測手段により計測された使用状況がトナーの帯電量が不足しがちな所定の値の場合、前記トナー像を形成するトナーの帯電量を判定することを特徴とする請求項１または４に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置の前記トナー像を形成するトナーの帯電量の判定方法であって、
トナー像が形成された前記像担持体と前記転写手段との間の電流又は電圧の値に基づいて前記トナー像を形成するトナーの帯電量を判定することを特徴とする判定方法。
【請求項１３】
トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置の前記トナー像を形成するトナーの帯電量の制御方法であって、
トナー像が形成された前記像担持体と前記転写手段との間の電流又は電圧の値に基づいて前記トナー像を形成するトナーの帯電量を制御することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被転写体にトナー像を形成する画像形成装置、トナーの帯電量の判定方法及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを用いる画像形成装置では、適切な帯電量となるようにトナーを帯電させることで所望の濃度のトナー画像が形成される。したがって、適切な画像濃度を得るには、トナーの帯電量を正確に測定することが必要となる。特許文献１によれば、転写バイアスの異なる複数のパッチ画像からなるテストパターンをシートに形成し、これをイメージリーダで読み取ることで、トナーの摩擦帯電量（トリボ）を検出する発明が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１０２８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来技術では、テストパターンを読み取るためのイメージリーダが必要になってしまう。さらに、画像形成装置が出力したシートをイメージリーダにセットして読み取らせなければならず操作者の負担が大きい。また、テストパターンのためにシートが消費されてしまう。そこで、本発明は、操作者の負担とコストを低減することが可能な、トナーの帯電量を判定する技術およびトナーの帯電量を適切に制御する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、たとえば、
トナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、
トナー像が形成された前記像担持体と前記転写手段との間の電流又は電圧の値に基づいて前記トナー像を形成するトナーの帯電量を判定する判定手段と
を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【０００６】
また本発明は、たとえば、
トナー像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、
トナー像が形成された前記像担持体と前記転写手段との間の電流又は電圧の値に基づいて前記トナー像を形成するトナーの帯電量を制御する制御手段と
を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、操作者の負担とコストを低減することが可能な、トナーの帯電量を判定する技術およびトナーの帯電量を適切に制御する技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像形成装置を示す概略断面図である。
【図２】制御システムの構成と転写時の流れ込み電流を説明する図である。
【図３】トナー帯電量の回復処理を示すフローチャートである。
【図４】トナー帯電量の測定処理を示すフローチャートである。
【図５】準備動作に関する各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】ＣＰＵの機能を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成を示す概略断面図である。画像形成装置１は、シート給送部１０、画像形成部２０、定着部３０およびシート排出部４０を有している。
【００１０】
シート給送部１０では、ピックアップローラ１２が回転することで、給送カセット１１に収納された被転写体であるシートＰをピックアップして分離ローラ対１３へ給送する。分離ローラ対１３は一緒に連れ出された複数のシートＰのうち最も上に位置するシートＰを他のシートＰから分離して給送ローラ対１５に渡す。分離ローラ対１３はたとえばリタードローラなどである。給送ローラ対１５は、回転を停止しているレジストローラ対１６のニップにシートＰを当てることで、シートＰの斜行を補正する。レジストローラ対１６は、画像形成のタイミングと同期して回転を開始し、シートＰを画像形成部２０に搬送する。
【００１１】
画像形成部２０では、帯電ローラ２２が感光ドラム２１の表面を均一に帯電させる。レーザユニット２３は画像情報に対応したレーザ光を用いて感光ドラム２１を露光し、静電潜像を形成する。レーザユニット２３は露光装置や走査光学装置、レーザースキャナと呼ばれることもある。感光ドラム２１の表面のうちレーザ光が照射された部分は、帯電ローラ２２によって帯電されていた電荷が除去され、画像情報に対応した静電潜像が形成される。現像ローラ２４はトナーを付着させて静電潜像を現像し、トナー像を形成する。トナーは現像剤と呼ばれることもあり、一成分型現像剤と二成分型現像剤とが存在する。いずれにしても現像ローラ２４が回転することで、トナースクリューなども回転する。このようなトナーの撹拌駆動により、トナーが摩擦され電荷を帯びる。これは摩擦帯電と呼ばれる。トナーの帯電量（トリボ）が適正に維持されることで、トナー画像の濃度も均一に維持される。このトナー画像は、感光ドラム２１の回転によって転写ニップ部Ｎ１に搬送される。トナー画像が転写ニップ部Ｎ１に到達するタイミングとシートＰが転写ニップ部Ｎ１に到達するタイミングとが一致するように、レジストローラ対１６がシートＰを搬送する。転写ニップ部Ｎ１において転写ローラ２５は感光ドラム２１と協働してシートＰを挟持しながら搬送することで、感光ドラム２１に形成されたトナー画像がシートＰに転写される。除電針２６は除電バイアスを印加され、トナー画像を転写されたシートＰを感光ドラム２１から分離する。ドラムクリーナ２７は、感光ドラム２１の表面に残存したトナーを清掃する。なお、ドラムクリーナ２７と帯電ローラ２２との間には前露光器が配置されていてもよい。前露光器は光を照射（前露光）して感光ドラム２１に残存している電荷を除去する。
【００１２】
定着部３０はトナー画像を転写されたシートＰに対して熱と圧力を加え、トナー画像をシートＰに定着させる。定着部３０は定着ローラ３１と加圧ローラ３２を有している。定着ローラ３１はアルミローラ等で構成されている。定着ローラ３１の内部には定着ローラ３１の温度が所定の定着温度になるよう定着ローラ３１を加熱する加熱装置が設けられている。加圧ローラ３２は定着ローラ３１に接触して所定の圧力で定着ローラ３１を加圧する。加圧ローラ３２と定着ローラ３１とは定着ニップ部Ｎ２を形成している。トナー画像が定着されたシートＰはシート排出部４０へ搬送される。なお、定着部３０は、定着ローラ３１で加熱する加熱ローラ方式の代わりに、セラミックヒータ等の熱源を端部レスフィルムを介して加圧ローラ３２が加圧することで定着ニップ部Ｎ２を形成し、ニップ部Ｎ２にてシートを挟持搬送しながら加熱加圧するオンデマンド定着方式を用いても良い。
【００１３】
シート排出部４０では、排出ローラ対４１がシートＰを排出トレイ４２へ排出する。
【００１４】
＜制御システム＞
図２は画像形成部２０の制御システムの構成と転写ローラ２５から感光ドラム２１に向かって流れる流れ込み電流ｉを説明するための図である。ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０１を内蔵している。ＲＯＭ１０２は、画像形成を行うための各種プログラムやデータが書き込まれた読み取り専用の記憶素子である。ＲＡＭ１０１は、書き込み、消去が可能な記憶素子である。ＲＡＭ１０１には、ＲＯＭ１０２から読み出したプログラムがロードされる。ＲＡＭ１０１はシート処理の過程で発生する処理データや演算結果をＣＰＵ１００により書き込まれたり、これらを消去されたりする。ＣＰＵ１００は外部ＰＣ（パーソナルコンピュータ）やイメージリーダなどから入力された画像情報を、ビデオＩＦ１１０を介して取得し、レーザ光の照射情報に変換する。ＣＰＵ１００は帯電制御部１０６を介して帯電ローラ２２を駆動し、感光ドラム２１の表面を均一に帯電する。ＣＰＵ１００は照射情報に従って露光制御部１０３を介してレーザユニット２３を駆動し、レーザ光を感光ドラム２１に照射する。これにより入力された画像情報に対応した静電潜像を形成する。ＣＰＵ１００は、現像制御部１０５を介して現像ローラ２４を駆動することで潜像にトナーを付着させて、トナー画像を形成する。現像器は、現像ローラ２４とトナー容器２８を備えている。トナー容器２８にはトナー２９が収容されている。ＣＰＵ１００はトナー画像が転写ニップ部Ｎ１に到達するタイミングとシートＰが転写ニップ部Ｎ１に到達するタイミングが一致するよう、搬送制御部１０４を介して各種搬送ローラを駆動する。ＣＰＵ１００は搬送制御部１０４を介してメインモータＭを駆動し、メインモータＭが発生した駆動力を感光ドラム２１などに伝達する。なお、ピックアップローラ１２やレジストローラ対１６にはクラッチを介してメインモータＭからの駆動力が伝達される。
【００１５】
ＣＰＵ１００は、転写制御部１０７を介して転写ローラ２５に転写バイアスを印加することで、転写ローラ２５にプラスの電荷を帯びさせる。感光ドラム２１上のトナー画像はマイナスの電荷を帯びている。そのため、転写ローラ２５から感光ドラム２１に向けて流れ込み電流ｉが発生する。流れ込み電流ｉが多いほど電流検知部１０８で検出される電流量が多くなる。電流検知部１０８は、抵抗を用いて流れ込み電流ｉを電圧値に変換し、ＣＰＵ１００のＡ／Ｄポートに出力する。なお、電流検知部１０８がアナログデジタル変換器を有していてもよい。ＣＰＵ１００は除電制御部１０９を介して除電針２６に除電バイアスを印加する。環境センサ１１１は、画像形成装置１が設置されている環境を示す環境パラメータ（例：温度や湿度）を検知する。
【００１６】
＜帯電量の回復処理＞
トナーの帯電量（トリボ）が適切量と比較して不足すると、静電潜像に対するトナーの付着量が適切量よりも減少し、トナー画像の濃度が薄くなる。また、トナー画像の濃度が不均一となり、濃度のムラが発生することもある。したがって、トナーの帯電量を適切に回復し、維持することが求められる。
【００１７】
図３はトナーの帯電量の回復処理を示すフローチャートである。画像形成装置１に電源が投入されたり、画像形成装置１が節電状態から通常状態（画像形成を実行可能な状態）に復帰したりすると、ＣＰＵ１００は画像形成のための準備動作を実行する。トナーの帯電量の回復処理は準備動作の一部として実行される。
【００１８】
Ｓ１０１でＣＰＵ１００は環境センサ１１１を用いて環境パラメータを取得する。Ｓ１０２でＣＰＵ１００は環境パラメータに基づき、画像形成装置１の設置環境がトナー帯電量の不足しがちな環境かどうかを判定する。トナー帯電量が不足しがちな環境とは、たとえば、低温かつ低湿度の環境などである。設置環境がトナー帯電量の不足しがちな環境でなければ、ＣＰＵ１００は本フローチャートにかかる回復処理を終了する。つまり、ＣＰＵ１００は通常の準備動作を実行する。一方で、設置環境がトナー帯電量の不足しがちな環境であれば、ＣＰＵ１００はＳ１０３に進む。Ｓ１０３でＣＰＵ１００は現像器内のトナーの帯電量に相関するパラメータ（例：流れ込み電流ｉやその統計値）を測定する。たとえば、ＣＰＵ１００は、電流検知部１０８を用いて流れ込み電流ｉを検知させる。Ｓ１０４でＣＰＵ１００は、トナーの帯電量に相関するパラメータに基づき帯電量が不足しているかどうかを判定する。たとえば、ＣＰＵ１００は、流れ込み電流ｉの最大値ｉｍａｘと流れ込み電流ｉの平均値ｉａｖｅとの差分Δを算出する。ＣＰＵ１００は、差分Δが閾値以上（閾値超えであってもよい。）であれば、帯電量は不足していないと判定し、Ｓ１０５をスキップする。一方で、ＣＰＵ１００は、差分Δが閾値未満（閾値以下であってもよい。）であれば、帯電量が不足していると判定し、Ｓ１０５に進む。閾値は、たとえば、９０マイクロアンペアである。Ｓ１０５でＣＰＵ１００はトナー帯電量の回復処理を実行する。たとえば、ＣＰＵ１００は、現像ローラ２４を所定時間（例：９秒）にわたり回転させることでトナーを摩擦帯電させ、トナー帯電量を回復させる。なお、ＣＰＵ１００はＳ１０５の次に、Ｓ１０３に戻ってもよい。これにより、トナー帯電量が十分に回復するまで、繰り返し回復処理が実行されるようになる。
【００１９】
ここでは回復処理を実行するためのトリガーとして設置環境に着目しているが、画像形成が実行されなかった期間の長さがトリガーとして採用されてもよい。トナーは摩擦によって帯電する。画像形成が実行されなかった期間が長くなればなるほど、トナーの帯電量は自然に減少してしまう。したがって、ＣＰＵ１００は、画像形成装置１の停止を指示された時刻から画像形成装置１が再起動された時刻までの時間（停止期間）を計測し、停止期間が閾値以上かどうかを判定してもよい。たとえば、ＣＰＵ１００は停止期間が閾値以上であれば帯電量が不足しがちな状況であると判定し、停止期間が閾値未満であれば帯電量が不足しがちな状況ではないと判定する。
【００２０】
ここでは現像ローラ２４を回転させることで、トナーを摩擦して帯電量を増している。しかし、帯電量が増加する手法であれば他の手法が採用されてもよい。
【００２１】
＜帯電量に相関するパラメータの測定処理＞
図４は帯電量に相関するパラメータの測定処理を示すフローチャートである。Ｓ２０１でＣＰＵ１００は搬送制御部１０４を介してメインモータＭの駆動を開始する。Ｓ２０２でＣＰＵ１００はメインモータＭが安定しているかどうかを判定する。たとえば、搬送制御部１０４を介してメインモータＭの回転速度を取得し、回転速度が目標速度に維持されている場合に、メインモータＭが安定していると判定する。メインモータＭが安定すると、ＣＰＵ１００はＳ２０３に進む。なお、ＣＰＵ１００はメインモータＭが安定するとタイマーをスタートさせてもよい。これは、メインモータＭが安定したときからの経過時間を計測するためである。Ｓ２０３でＣＰＵ１００は帯電制御部１０６を介して帯電ローラ２２に帯電バイアスを印加し、感光ドラム２１の表面を帯電させる。Ｓ２０４でＣＰＵ１００はメインモータＭの回転が安定してから一定時間（例：１５０ミリ秒）が経過すると、露光制御部１０３を介してレーザユニット２３を制御してレーザ光を射出し、帯電量に相関するパラメータを測定するための所定のトナー画像を形成する。たとえば、副走査方向（感光ドラム２１の回転方向）において２ｍｍ幅の黒帯が形成されるようにレーザ光が射出される。これにより、２ｍｍ幅の黒帯に相当する静電潜像が形成される。なお、副走査方向と直交する主走査方向における黒帯の長さは、画像形成部２０で実現可能な最長の長さに設定されてもよい。現像ローラ２４はこの静電潜像にトナーを付着させて、２ｍｍ幅の黒帯（トナー画像）を形成する。Ｓ２０５でＣＰＵ１００は、メインモータＭの回転が安定してから一定時間（例：２２０ミリ秒）が経過すると、転写制御部１０７を制御して転写ローラ２５に転写バイアスを印加する。Ｓ２０６でＣＰＵ１００は、電流検知部１０８を用いて一定時間（例：４０ミリ秒）にわたり電流ｉを測定し、測定された電流ｉの統計値である平均値を取得する。これにより、感光ドラム２１の表面のうちトナー画像が形成されていない区間が転写ローラ２５と接触している期間において、電流ｉが測定され、平均値が求められる。Ｓ２０７でＣＰＵ１００は、電流検知部１０８を用いて一定時間（例：５０ミリ秒）にわたり電流ｉを測定し、測定された電流ｉの統計値である最大値を取得する。これにより、感光ドラム２１の表面のうちトナー画像が形成されている区間が転写ローラ２５と接触している期間において、電流ｉが測定され、最大値が求められる。なお、電流検知部１０８の代わりに感光ドラム２１と転写ローラ２５との間の電位差（電圧）を検知する電圧検知部を設け、測定された電位差の統計値を帯電量に相関するパラメータとして取得するようにしても良い。
【００２２】
＜タイミングチャート＞
図５（Ａ）は電流測定を含まない準備動作における各部の状態を示すタイミングチャートである。時刻ｔ０においてメインモータＭの回転速度が目標回転速度に到達すると、ＣＰＵ１００は帯電バイアスと除電バイアスの印加を開始する。時刻ｔ０から所定時間（例：２２０ミリ秒）が経過した時刻ｔ５において、ＣＰＵ１００は転写バイアスの印加を開始する。時刻ｔ１０でＣＰＵ１００は転写バイアスの印加を停止する。なお、転写バイアスが印加される時間である、時刻ｔ５から時刻ｔ１０までの時間は、感光ドラム２１が少なくとも一周以上する時間（例：３１０ミリ秒）である。また、この例では時刻ｔ０から時刻ｔ１０までの期間は準備動作期間（例：５３０ミリ秒）とよばれてもよい。なお、時刻ｔ５以降で、感光ドラム２１の表面のうち帯電ローラ２２により帯電した部分が転写ニップ部Ｎ１に到着する。つまり、帯電ローラ２２により帯電した部分が転写ニップ部Ｎ１に到着する前に転写バイアスの印加が開始される。帯電量が不足しがちな環境でないケースや、帯電量が不足していないケースでは、図５（Ａ）に示したフローにしたがって準備動作が実行される。
【００２３】
図５（Ｂ）は電流測定を含む準備動作における各部の状態を示すタイミングチャートである。このフローは、帯電量が不足しがちな環境であるケースや、帯電量が不足しているケースにおいて実行される。図５（Ｂ）において図５（Ａ）と共通する部分の説明は省略される。時刻ｔ１でメインモータＭが安定し、帯電バイアスの印加が開始されると、時刻ｔ１においてＣＰＵ１００は黒帯のようなトナー画像を形成するためにレーザユニット２３にレーザ光の出力を実行させる。時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間はたとえば１５０ミリ秒であり、感光ドラム２１の表面のうち帯電ローラ２２により帯電した部分がレーザ光の照射位置に十分に到達可能な時間に設定されている。レーザ光が感光ドラム２１の表面のうち帯電ローラ２２により帯電した部分を露光することで、上述した黒帯に相当する静電潜像が形成される。ＣＰＵ１００は時刻ｔ５に転写バイアスの印加を開始するとともに、転写ローラ２５から感光ドラム２１に向かって流れる電流ｉの測定を開始する。電流ｉの測定は時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間（例：４０ミリ秒）において実行される。この期間では感光ドラム２１の表面のうちトナー画像が形成されていない部分が転写ニップ部Ｎ１を通過する。これにより複数の電流ｉの平均値が求められる。平均値を求めた期間の直後の期間（時刻ｔ６から時刻ｔ７までの期間（例：５０ミリ秒））においてＣＰＵ１００は、電流検知部１０８により測定された複数の電流ｉのうちでの最大値を求める。この期間では感光ドラム２１の表面のうちトナー画像が形成されている部分が転写ニップ部Ｎ１を通過する。図５（Ｂ）が示すように、感光ドラム２１の表面のうちトナー画像が形成されている部分が転写ニップ部Ｎ１を通過する瞬間に電流ｉが最大となる。トナー画像が形成されている部分はレーザ光によって除電されてトナーが付着している。よって、この部分の電位と転写ローラ２５の電位との間の電位差が相対的に大きくなり、電流ｉも相対的に多くなる。なお、トナーの帯電量が減少し、トナーの付着量も減少すると、電流ｉは相対的に少なくなる、したがって、少なくとも電流ｉの最大値に着目すればトナーの帯電量を推定もしくは判定することが可能となる。回復処理を実行するかどうかを判定するためには、トナーの帯電量が多いか少ないかを判別できれば十分であるため、電流ｉをトナーの帯電量に変換する必要はない。ただし、電流ｉをトナーの帯電量に変換する変換式などを使用してＣＰＵ１００が帯電量を算出してもよい。この変換式は、画像形成装置１を工場から出荷する際にＲＯＭ１０２に書き込まれているものとする。
【００２４】
上述の実施例では電流ｉの平均値が使用されているが、これは必須ではなく、これは定数であってもよい（極端な例では定数が０であってもよい）。感光ドラム２１の耐久に応じて電流ｉが変化すると、それに応じて最大値が変化してしまう。したがって、電流ｉの平均値を用いることで、感光ドラム２１の耐久度合に応じて最大値が補正される。よって、より正確にトナーの帯電量を判定することが可能となる。
【００２５】
図５（Ａ）の準備動作期間と図５（Ｂ）の準備動作期間は同じ長さである。したがって、トナーの帯電量を判定したとしても、操作者を待たせることがない。
【００２６】
＜まとめ＞
図６はＣＰＵ１００が制御プログラムを実行することで実現する様々な機能を示している。これらの機能のうち一部またはすべてがＡＳＩＣ（特定用途集積回路）やＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）などのハードウエアによって実現されてもよい。
【００２７】
感光ドラム２１は像担持体（感光体）の一例である。帯電ローラ２２は感光ドラム２１を帯電させる帯電手段の一例である。レーザユニット２３は感光ドラム２１を露光して静電潜像を形成する露光手段の一例である。現像ローラ２４はトナーを用いて静電潜像を現像し、トナー画像を形成する現像手段の一例である。転写ローラ２５はトナー画像をシートＰに転写する転写手段の一例である。ＣＰＵ１００はレーザユニット２３と現像ローラ２４などを制御し、感光ドラム２１にトナー画像を形成させる制御手段の一例である。電流検知部１０８は感光ドラム２１と転写ローラ２５との間に流れる電流ｉを測定する測定手段の一例である。ＣＰＵ１００（帯電量判定部５０）は電流検知部１０８により測定された電流の量に応じてトナーの帯電量を判定する判定手段の一例である。このように、本実施例によれば、トナーの帯電量を測定するための高価なインダクタセンサなどをトナー容器２８に設けることなく、トナーの帯電量を判定することが可能となる。また、シートＰにトナーの帯電量を測定するためのテストパターンを形成し、それをイメージリーダに読み取らせるといった面倒な作業も不要となる。もちろん、テストパターンが形成されるシートＰも不要となる。よって、本実施例によれば、操作者の負担とコストが低減される。
【００２８】
ＣＰＵ１００（黒帯形成部５４）は、感光ドラム２１の表面に所定のトナー画像（例：黒帯）が形成されるように帯電ローラ２２、レーザユニット２３、現像ローラ２４などを制御してもよい。所定のトナー画像はトナーの帯電量を判定するための判定用画像である。また、ＣＰＵ１００（電流計測制御部５５）は、図５（Ｂ）に示したようなタイミングにしたがって電流ｉを検知するよう電流検知部１０８を制御してもよい。
【００２９】
ＣＰＵ１００は、感光ドラム２１と転写ローラ２５との間を所定のトナー画像が通過している期間における電流の統計値を取得する統計処理部５１（最大部５２）を有していてもよい。感光ドラム２１と転写ローラ２５との間を所定のトナー画像が通過している期間における電流の統計値は、たとえば、最大値である。図５（Ｂ）を用いて説明したように、トナー画像が転写ニップ部Ｎ１を通過する際に電流ｉが最大となる。また、電流ｉの最大値はトナーの付着量に応じて変化する。つまり、電流ｉの最大値はトナーの帯電量に相関している。したがって、電流ｉの最大値を求めることでトナーの帯電量が判明する。
【００３０】
ＣＰＵ１００は、感光ドラム２１と転写ローラ２５との間を所定のトナー画像が通過していない期間における電流の統計値を取得する統計処理部５１（平均部５３）を有していてもよい。たとえば、感光ドラム２１と転写ローラ２５との間を所定のトナー画像が通過していない期間における電流の統計値は平均値である。流れ込み電流ｉの平均値は感光ドラム２１の耐久状態に応じてトナー帯電量を補正するのに役立つ。
【００３１】
Ｓ１０４に関して説明したように、ＣＰＵ１００（帯電量判定部５０）は、最大値と平均値との差分が閾値以上かどうかに基づき、トナーの帯電量がトナー画像を形成する上で十分な帯電量かどうかを判定してもよい。とりわけ、電流ｉの最大値はトナーの帯電量に相関しているため、精度よく、トナーの帯電量がトナー画像を形成する上で十分な帯電量かどうかを判定することが可能となる。また、最大値を平均値で補正することで、感光ドラム２１の耐久度合が最大値の測定結果に及ぼす影響を低減することが可能となる。
【００３２】
Ｓ１０５に関して説明したように、ＣＰＵ１００（回復制御部５８）は、トナーの帯電量が十分な帯電量でなければ、トナーの帯電量が増すように現像ローラ２４を制御する。これにより、シートＰに形成されるトナー画像の濃度が理想的な濃度に近づくようになろう。なお、ＣＰＵ１００は、トナーの帯電量が十分な帯電量でなければ、静電潜像に付着するトナーの量が増すように帯電ローラ２２を制御してもよい。あるいは、ＣＰＵ１００は、トナーの帯電量が十分な帯電量でなければ、静電潜像に付着するトナーの量が増すようにレーザユニット２３を制御してもよい。このような制御は、とりわけ、トナーの帯電量が回復しにくいほどトナーが劣化しているケースで有効であろう。
【００３３】
上述した実施例では、環境センサ１１１は、画像形成装置１が設置されている環境を計測する計測手段として機能している。ＣＰＵ１００（環境判定部５６）は、環境センサ１１１により計測された環境がトナーの帯電量が不足しがちな環境（例：低温度かつ低湿度の環境）かどうかを判定する。トナーの帯電量が不足しがちな環境であれば、ＣＰＵ１００（黒帯形成部５４、電流計測制御部５５）は、トナーの帯電量を測定するための所定のトナー画像を感光ドラム２１に形成し、電流検知部１０８に電流を測定させてもよい。なお、環境センサ１１１により計測された環境がトナーの帯電量が不足しがちな環境でなければ、トナーの帯電量の測定はスキップされてもよい。
【００３４】
上述したようにＣＰＵ１００（使用状況計測部５７）は画像形成装置１の使用状況（画像形成装置１が停止したていた時間）を計測する計測手段として機能してもよい。ＣＰＵ１００はＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）やＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などの記憶装置やＲＯＭ１０２などに画像形成装置１の停止を指示された時刻のデータを記憶させてから、画像形成装置１の電源をオフに切り替える。時刻データはＣＰＵ１００にＲＴＣ（リアルタイムクロック）から取得されてもよい。ＣＰＵ１００は再起動すると、ＲＴＣから再び時刻データを取得するとともに、記憶装置から時刻データを読み出し、画像形成装置１が停止していた期間を計測してもよい。ＣＰＵ１００は、計測手段により計測された使用状況がトナーの帯電量が不足しがちな使用状況であれば、トナーの帯電量を測定するための所定のトナー画像を感光ドラム２１に形成し、電流検知部１０８に電流を測定させる。たとえば、停止期間が閾値以上であればトナーの帯電量が測定され、停止期間が閾値以上でなければトナーの帯電量の測定がスキップされてもよい。
【００３５】
帯電ローラ２２や転写ローラ２５はローラであるものとして説明したが、ブレードなど、他の形状のものが採用されてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１…画像形成装置、２１…感光ドラム、２２…帯電ローラ、２３…レーザユニット、２４…現像ローラ、２５…転写ローラ、１００…ＣＰＵ、１０８…電流検知部、１１１…環境センサ
【図１】
2018013717.tif 000003
【図２】
2018013717.tif 000004
【図３】
2018013717.tif 000005
【図４】
2018013717.tif 000006
【図５】
2018013717.tif 000007
【図６】
2018013717.tif 000008