(57)【要約】【課題】現像剤の帯電量を調整する処理による、帯電量の調整効果を前もって把握して、帯電量の調整のための処理を行う。【解決手段】画像形成装置１００は、現像剤を収容し、その現像剤を用いて潜像を現像する現像部を有する画像形成部２を備える。第１形成制御手段１１は、予め決められた第１パッチを、画像形成部２に形成させる。第１測定手段１２は、第１パッチの濃度を測定する。第１帯電量変動手段１３は、第１パッチが形成された後、現像部に収容されている現像剤の帯電量を変動させる処理（現像部の空回転等）を実行する。第２形成制御手段１４は、この処理が実行された後、予め決められた第２パッチを、画像形成部２に形成させる。第２測定手段１５は、第２パッチの濃度を測定する。第２帯電量変動手段１７は、第１パッチの濃度と第２パッチの濃度とに基づき算出された帯電量の変動の大きさの指標値に基づいて、再び帯電量変動処理を実行する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成する画像形成手段であって、トナーを含む現像剤を収容し、前記現像剤を用いて潜像を現像する現像手段を含む画像形成手段と、
予め決められた第１画像を、前記画像形成手段に形成させる第１形成制御手段と、
前記第１画像の濃度を測定する第１測定手段と、
前記第１画像が形成された後、前記現像手段に収容されている現像剤の帯電量を変動させる処理である帯電量変動処理を実行する第１帯電量変動手段と、
前記帯電量変動処理が実行された後、予め決められた第２画像を、前記画像形成手段に形成させる第２形成制御手段と、
前記第２画像の濃度を測定する第２測定手段と、
前記第２測定手段により前記第２画像の濃度が測定された後、再び前記帯電量変動処理を実行する第２帯電量変動手段であって、前記第１画像の濃度と前記第２画像の濃度とに基づいて、前記帯電量変動処理の程度を変更する第２帯電量変動手段と
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記第１画像の濃度と前記第２画像の濃度とに基づいて、前記第１帯電量変動手段が実行した前記帯電量変動処理に起因する前記帯電量の変動の大きさの指標値を算出する算出手段を備え、
前記第２帯電量変動手段は、
前記指標値に基づいて、前記帯電量変動処理を再び実行する
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３】
前記帯電量変動処理は、前記現像手段に収容されている現像剤を攪拌する処理を含む
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１帯電量変動手段は、予め定められた時間だけ前記現像手段に収容されている現像剤を攪拌する処理を実行し、
前記第２帯電量変動手段は、前記現像手段に収容されている現像剤を更に攪拌する処理を実行する手段であって、当該処理の実行時間を、前記第１画像の濃度と前記第２画像の濃度とに基づいて変更する
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】
前記攪拌する処理の実行中に、前記第１画像の濃度と前記第２画像の濃度とに応じた間隔で、前記画像形成手段が形成する画像の濃度を制御する処理である濃度制御処理を実行する濃度制御処理手段を備え、
前記画像形成手段は、
前記間隔で前記濃度制御処理が実行される期間に、画像データに応じた画像を形成する
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電量変動処理は、前記現像手段に収容されているトナーを排出する処理を含む
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
画像を形成する画像形成手段であって、トナーを含む現像剤を収容し、前記現像剤を用いて潜像を現像する現像手段を含む画像形成手段に、予め決められた第１画像を形成させる第１形成制御手段と、
前記第１画像の濃度を測定する第１測定手段と、
前記第１画像が形成された後、前記現像手段に収容されている現像剤の帯電量を変動させる処理である帯電量変動処理を実行する第１帯電量変動手段と、
前記帯電量変動処理が実行された後、予め決められた第２画像を、前記画像形成手段に形成させる第２形成制御手段と、
前記第２画像の濃度を測定する第２測定手段と、
前記第２測定手段により前記第２画像の濃度が測定された後、再び前記帯電量変動処理を実行する第２帯電量変動手段であって、前記第１画像の濃度と前記第２画像の濃度とに基づいて、前記帯電量変動処理の程度を変更する第２帯電量変動手段と
を備える制御装置。
【請求項８】
画像を形成する画像形成手段であって、トナーを含む現像剤を収容し、前記現像剤を用いて潜像を現像する現像手段を含む画像形成手段を備える画像形成装置のコンピュータを、
予め決められた第１画像を、前記画像形成手段に形成させる第１形成制御手段と、
前記第１画像の濃度を測定する第１測定手段と、
前記第１画像が形成された後、前記現像手段に収容されている現像剤の帯電量を変動させる処理である帯電量変動処理を実行する第１帯電量変動手段と、
前記帯電量変動処理が実行された後、予め決められた第２画像を、前記画像形成手段に形成させる第２形成制御手段と、
前記第２画像の濃度を測定する第２測定手段と、
前記第２測定手段により前記第２画像の濃度が測定された後、再び前記帯電量変動処理を実行する第２帯電量変動手段であって、前記第１画像の濃度と前記第２画像の濃度とに基づいて、前記帯電量変動処理の程度を変更する第２帯電量変動手段
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、制御装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、現像装置に収容されている現像剤を攪拌することにより、当該現像剤に含まれるトナーに電荷を付加する。この現像剤に含まれるトナーの帯電の状態を原因として、画像の濃度が変化してしまうことがある。このような濃度の変化を補正する技術として、特許文献１には、現像剤の製造日から充填される時点までの放置時間が所定範囲外の場合に、その放置時間に基づいて、画像濃度を補正することが記載されている。特許文献２には、トナーパターンをセンサにより読み取って、読み取った濃度に応じて、複写機の運転開始時に、トナーの帯電量を上昇させるためアジテータを空回転させるかどうかを判断することが記載されている。特許文献３には、像担持体に対する現像特性に関する状態量を算出し、その状態量が所望の状態となるように、現像剤の撹拌、トナー補給、トナー消費の少なくとも１つの処理を実行することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２５１３８４号公報
【特許文献２】特開２００７−４１３１６号公報
【特許文献３】特開２００４−１１８２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画像形成装置の現像手段に収容されている現像剤の帯電量を調整するための処理を行う場合に、その処理による帯電量の調整効果を前もって把握することで、帯電量の調整を的確に行いやすくなる。
本発明の目的は、現像剤の帯電量を調整する処理による、帯電量の調整効果を前もって把握して、帯電量の調整のための処理を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、画像を形成する画像形成手段であって、トナーを含む現像剤を収容し、前記現像剤を用いて潜像を現像する現像手段を含む画像形成手段と、予め決められた第１画像を、前記画像形成手段に形成させる第１形成制御手段と、前記第１画像の濃度を測定する第１測定手段と、前記第１画像が形成された後、前記現像手段に収容されている現像剤の帯電量を変動させる処理である帯電量変動処理を実行する第１帯電量変動手段と、前記帯電量変動処理が実行された後、予め決められた第２画像を、前記画像形成手段に形成させる第２形成制御手段と、前記第２画像の濃度を測定する第２測定手段と、前記第２測定手段により前記第２画像の濃度が測定された後、再び前記帯電量変動処理を実行する第２帯電量変動手段であって、前記第１画像の濃度と前記第２画像の濃度とに基づいて、前記帯電量変動処理の程度を変更する第２帯電量変動手段とを備える。
【０００６】
本発明の請求項２に係る画像形成装置は、請求項１に係る構成において、前記第１画像の濃度と前記第２画像の濃度とに基づいて、前記第１帯電量変動手段が実行した前記帯電量変動処理に起因する前記帯電量の変動の大きさの指標値を算出する算出手段を備え、前記第２帯電量変動手段は、前記指標値に基づいて、前記帯電量変動処理を再び実行することを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る画像形成装置は、請求項１又は請求項２に係る構成において、前記帯電量変動処理は、前記現像手段に収容されている現像剤を攪拌する処理を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項３に係る構成において、前記第１帯電量変動手段は、予め定められた時間だけ前記現像手段に収容されている現像剤を攪拌する処理を実行し、前記第２帯電量変動手段は、前記現像手段に収容されている現像剤を更に攪拌する処理を実行する手段であって、当該処理の実行時間を、前記第１画像の濃度と前記第２画像の濃度とに基づいて変更することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５に係る画像形成装置は、請求項３又は請求項４に係る構成において、前記攪拌する処理の実行中に、前記第１画像の濃度と前記第２画像の濃度とに応じた間隔前記攪拌する処理の実行中に、前記第１画像の濃度と前記第２画像の濃度とに応じた間隔で、前記画像形成手段が形成する画像の濃度を制御する処理である濃度制御処理を実行する濃度制御処理手段を備え、前記画像形成手段は、前記間隔で前記濃度制御処理が実行される期間に、画像データに応じた画像を形成することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項６に係る画像形成装置は、請求項１から請求項５のいずれか１項に係る構成において、前記帯電量変動処理は、前記現像手段に収容されているトナーを排出する処理を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項７に係る制御装置は、画像を形成する画像形成手段であって、トナーを含む現像剤を収容し、前記現像剤を用いて潜像を現像する現像手段を含む画像形成手段に、予め決められた第１画像を形成させる第１形成制御手段と、前記第１画像の濃度を測定する第１測定手段と、前記第１画像が形成された後、前記現像手段に収容されている現像剤の帯電量を変動させる処理である帯電量変動処理を実行する第１帯電量変動手段と、前記帯電量変動処理が実行された後、予め決められた第２画像を、前記画像形成手段に形成させる第２形成制御手段と、前記第２画像の濃度を測定する第２測定手段と、前記第２測定手段により前記第２画像の濃度が測定された後、再び前記帯電量変動処理を実行する第２帯電量変動手段であって、前記第１画像の濃度と前記第２画像の濃度とに基づいて、前記帯電量変動処理の程度を変更する第２帯電量変動手段とを備える。
【００１２】
本発明の請求項８に係るプログラムは、画像を形成する画像形成手段であって、トナーを含む現像剤を収容し、前記現像剤を用いて潜像を現像する現像手段を含む画像形成手段を備える画像形成装置のコンピュータを、予め決められた第１画像を、前記画像形成手段に形成させる第１形成制御手段と、前記第１画像の濃度を測定する第１測定手段と、前記第１画像が形成された後、前記現像手段に収容されている現像剤の帯電量を変動させる処理である帯電量変動処理を実行する第１帯電量変動手段と、前記帯電量変動処理が実行された後、予め決められた第２画像を、前記画像形成手段に形成させる第２形成制御手段と、前記第２画像の濃度を測定する第２測定手段と、前記第２測定手段により前記第２画像の濃度が測定された後、再び前記帯電量変動処理を実行する第２帯電量変動手段であって、前記第１画像の濃度と前記第２画像の濃度とに基づいて、前記帯電量変動処理の程度を変更する第２帯電量変動手段として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１，７，８に係る発明によれば、現像剤の帯電量を調整する処理による、帯電量の調整効果を前もって把握して、帯電量の調整のための処理を行うことができる。
請求項２に係る発明によれば、帯電量を変動させる処理に起因する帯電量の変動の大きさに基づいて、現像剤の帯電量を調整することができる。
請求項３，４に係る発明によれば、現像剤の帯電量を調整するためのトナーの消費を抑えることができる。
請求項５に係る発明によれば、現像剤の帯電量の調整中においても、その帯電量の変動に起因する濃度の変化を抑えつつ、画像を形成することができる。
請求項６に係る発明によれば、現像手段に収容されている現像剤の攪拌により当該現像剤の帯電量を調整する場合に比べて、その調整に要する時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係る画像形成部の構成を示す図。
【図３】同実施形態に係る現像部、及びその周辺の装置を拡大して示す図。
【図４】同実施形態に係る画像形成装置の放置時間と、現像剤の帯電量の関係の一例を示すグラフ。
【図５】同実施形態に係る画像形成装置の放置後におけるプリント枚数と、画像の濃度又は現像剤の帯電量との関係の一例を示すグラフ。
【図６】同実施形態に係る制御部の機能構成を示すブロック図。
【図７】同実施形態に係る画像形成装置で実行される動作例１に係る処理を示すフローチャート。
【図８】同実施形態の動作例１に係る空回転時間と、パッチの濃度の測定値との関係の一例を示すグラフ。
【図９】同実施形態に係る画像形成装置で実行される動作例２に係る処理を示すフローチャート。
【図１０】同実施形態の動作例２に係る画像形成処理におけるプリント枚数と、現像剤の帯電量（破線）、濃度制御処理を実行しない場合の画像の濃度（一点鎖線）、濃度制御処理を実行した場合の画像の濃度（実線）との関係を示すグラフ。
【図１１】同実施形態に係る画像形成装置で実行される動作例３に係る処理を示すフローチャート。
【図１２】同実施形態の動作例３に係るトナーの排出量と、排出後における現像剤の帯電量との関係の一例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、制御部１と、画像形成部２と、操作部３と、通信部４と、記憶部５とを備える。
制御部１は、画像形成装置１００の各部を制御する。制御部１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）含むプロセッサを有する。ＣＰＵは、ＲＯＭ又は記憶部５に記憶されたプログラムを実行する。制御部１は、本発明の「制御装置」の一例である。画像形成部２は、トナーを含む現像剤を用いて、媒体に画像を形成する。媒体は、例えば用紙であるが、樹脂シート又はその他の素材のシートであってもよい。画像形成部２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いて、電子写真プロセスにより画像を形成する。画像形成部２は、本発明の「画像形成手段」の一例である。
【００１６】
操作部３は、ユーザの操作を受け付ける。操作部３は、例えばボタン等の操作手段を有する。通信部４は、図示せぬ外部装置と通信する。通信部４は、例えば外部装置から、画像データに応じた画像を形成する処理である画像形成処理の実行の要求を受け付ける。通信部４は、例えばモデムを有する。記憶部５は、データを記憶する。記憶部５は、例えば、制御部１が実行するプログラム、及び画像を形成するための画像データを記憶する。記憶部５は、例えばハードディスク装置を有する。
【００１７】
図２は、画像形成部２の構成を示す図である。画像形成部２の要素のうち、符号の末尾に付されたアルファベットは、当該符号が付された要素が取り扱うトナーの色を示している。符号の末尾のアルファベットのみが異なる要素同士は、取り扱うトナーの色は異なるが、構成は同一である。以下の説明において、これらの要素について特に区別する必要がない場合には、符号の末尾のアルファベットを省いて説明する。
【００１８】
感光体ドラム２１は、表面に形成された潜像（静電潜像）を保持する像保持体である。感光体ドラム２１は、表面に光導電膜を積層した円筒状の部材である。感光体ドラム２１は、中間転写ベルト２６と接触し、中間転写ベルト２６の移動に伴って、円筒の中心を軸として図中の矢印Ａの方向に回転する。
【００１９】
帯電部２２は、感光体ドラム２１の光導電膜を決められた電位に帯電させる。帯電部２２は、例えば、スコロトロン帯電器である。露光部２３は、帯電部２２により帯電させられた感光体ドラム２１の表面を露光して、露光光に応じた潜像（静電潜像）を形成する。露光部２３は、制御部１から供給された画像データに基づいて当該露光を行う。現像部２４は、現像剤を収容し、その現像剤を用いて、感光体ドラム２１に形成された潜像を現像する。現像剤は、例えば、外添剤を付与されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれか一の色のトナーと、フェライト粉等のキャリアとを含む二成分現像剤である。現像部２４は、本発明の「現像手段」の一例である。
【００２０】
中間転写ベルト２６は、無端のベルト状の部材である。中間転写ベルト２６は、回転ロール２７、一次転写ロール２８、及びバックアップロール２９と接触しながら、図中の矢印Ｂの方向に回転する。回転ロール２７は、中間転写ベルト２６の移動を支持する円筒状の部材であり、円筒の中心を軸として回転する。一次転写ロール２８は、中間転写ベルト２６を挟んで感光体ドラム２１と対向する円筒状の部材である。一次転写ロール２８は、転写バイアスが印加された状態のときに、感光体ドラム２１との間に転写電界を形成し、感光体ドラム２１上に保持された画像（現像像）を、中間転写ベルト２６に転写する。二次転写ロール３０は、中間転写ベルト２６を挟んでバックアップロール２９と対向する円筒状の部材である。二次転写ロール３０は、転写バイアスが印加された状態のときに、バックアップロール２９との間に転写電界を形成し、中間転写ベルト２６上に転写された画像像を媒体に転写する。画像形成装置１００内を搬送される媒体は、二点鎖線の矢印Ｃ方向に搬送され、この媒体に画像が形成される。
【００２１】
濃度センサ２５は、画像の濃度を測定するためのセンサである。濃度センサ２５は、中間転写ベルト２６に面するように、配置されている。濃度センサ２５は、例えば、反射型のセンサである。即ち、濃度センサ２５は、中間転写ベルト２６の表面に形成された画像に光を照射し、その光の反射率を示す信号を、制御部１に出力する。制御部１は、濃度センサ２５からの信号に基づいて、画像の濃度を測定する。ここにおいて、「濃度」は、光学濃度である。当該濃度は、濃度センサ２５が照射した光量に対する、濃度センサ２５が受光する反射光の光量の割合によって特定される。
【００２２】
搬送ロール３１は、図示せぬ駆動部（例えばモータ）により駆動させられ、図２に示す破線の矢印Ｃ方向に記録用紙を搬送する円筒状の部材である。定着部３２は、定着ロールと加圧ロールとを有する。定着部３２は、画像が転写された媒体に対し、定着ロールと加圧ロールとにより挟まれたニップ領域において熱と圧力とを加える定着処理を施し、画像を媒体に定着させる。
【００２３】
図３は、現像部２４、及びその周辺の装置を拡大して示す図である。現像部２４は、ケース２４１内に、現像ロール２４２と、供給ロール２４３と、攪拌部材２４４と有する。
現像ロール２４２は、円筒状の部材であり、ケース２４１の感光体ドラム２１側の開口部に設けられる。現像ロール２４２は、その内部に固定的に配置されるマグネットロール２４２１と、マグネットロール２４２１の外周に回転可能なように設けられる現像スリーブ２４２２とを含む。マグネットロール２４２１は、図示せぬ電源から現像バイアスが印加され、現像ロール２４２の周面に現像剤を保持させるための磁界を発生させる。現像スリーブ２４２２は、非磁性のスリーブであり、図中の矢印Ｄ方向に回転させられる。現像スリーブ２４２２は、その回転時に、マグネットロール２４２１の磁気吸着力により現像剤を保持する。
【００２４】
供給ロール２４３は、円筒状の部材であり、ケース２４１内において現像ロール２４２よりも奥側に設けられる。供給ロール２４３は、ケース２４１内の現像剤を攪拌しつつ、現像ロール２４２の表面に現像剤を供給する。攪拌部材２４４は、螺旋状の回転体であり、供給ロール２４３よりもさらに奥側に設けられる。攪拌部材２４４は、ケース２４１内の現像剤の攪拌、及び搬送を行う。
【００２５】
以上の構成の画像形成装置１００では、画像形成処理が実行されない状態が長期間継続した結果（つまり、放置された結果）、現像部２４に収容されている現像剤の帯電量が低下することがある。以下の説明において、単に「現像剤の帯電量」という場合は、現像部２４に収容されている現像剤の帯電量のことを意味する。現像剤の帯電量は、本実施形態では、現像剤（又はトナー）の単位重量当たりの電荷量で表され、その単位を［μＣ／ｇ］とする。
【００２６】
図４は、画像形成装置１００の放置時間と、現像剤の帯電量との関係の一例を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は放置時間［ｈ］（hour）を表し、縦軸は現像剤の帯電量［μＣ／ｇ］を表す。放置時間は、例えば、画像形成処理が実行されず、現像部２４に収容されている現像剤が攪拌されない状態が継続した時間の長さを示す。
図４のグラフに示すように、放置時間の経過とともに現像剤の帯電量は漸次低下し、その後、概ね一定となる。このグラフでは、放置時間がおよそ５時間以内の期間において、現像剤の帯電量が概ね線形的に減少している。現像剤の帯電量の低下の原因の一つとして、トナーの吸湿がある。
【００２７】
図５は、画像形成装置１００の放置後におけるプリント枚数と、画像の濃度又は現像剤の帯電量との関係の一例を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸はプリント枚数［ｐｖ］（print volume）を表し、縦軸は画像の濃度（実線のグラフに対応。）、又は現像剤の帯電量［μＣ／ｇ］（破線のグラフに対応。）を表す。ここにおいて、「画像の濃度」は、或る一定の濃度を指定して画像を形成した場合の、濃度の変動の様子を示す。
図５のグラフでは、画像形成装置１００の使用開始時点の現像剤の帯電量がおよそ４０μＣ／ｇで、画像の濃度がおよそ１．４である。その後、プリント枚数が増加するにつれて、現像剤の帯電量が漸次増加し、画像の濃度は漸次低下する。現像剤の帯電量の漸次増加、及び画像の濃度の漸次低下は、概ね線形的な変化を示す。現像剤の帯電量の漸次増加は、供給ロール２４３、及び攪拌部材２４４が回転させられて現像剤が攪拌されたことに起因する。現像剤の帯電量が漸次増加する期間に形成される画像は、仮に画像の濃度の補正等が行われない場合、意図した濃度よりも高い濃度になってしまい（つまり、色味が変わってしまい）、且つページ間の濃度にばらつきが生じる。例えば、写真等の高画質の画像を形成する場合に、このような事象が発生することは望ましくない。
なお、図５のグラフでは、プリント枚数がおよそ２０ｐｖから２５ｐｖに達すると、以降、現像剤の帯電量、及び画像の濃度は概ね一定となる。
【００２８】
以上のような、画像形成装置１００の放置に起因する画像の濃度の変動を抑制するべく、画像形成装置１００は以下で説明する機能を実現する。
図６は、制御部１の機能構成を示すブロック図である。制御部１は、第１形成制御手段１１と、第１測定手段１２と、第１帯電量変動手段１３と、第２形成制御手段１４と、第２測定手段１５と、算出手段１６と、第２帯電量変動手段１７と、濃度制御処理手段１８とを有する。
【００２９】
第１形成制御手段１１は、第１パッチを、画像形成部２に形成させる。第１パッチは、予め決められた画像である。第１パッチは、ここでは、単一の濃度を有する画像である。また、第１パッチは、例えば、矩形、正方形又はその他の形状の画像である。第１パッチは、本発明の「第１画像」の一例である。第１パッチは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色について形成される。
【００３０】
第１測定手段１２は、第１パッチの濃度を測定する。第１測定手段１２は、濃度センサ２５を用いて、中間転写ベルト２６に形成された第１パッチの濃度を測定する。
【００３１】
第１帯電量変動手段１３は、第１パッチが形成された後、現像部２４に収容されている現像剤の帯電量を変動させる処理である「帯電量変動処理」を実行する。帯電量変動処理は、例えば、現像部２４に収容されている現像剤の攪拌、現像部２４に収容されているトナーの排出、及び現像部２４に収容されているトナーの排出と現像部２４へのトナーの補給との両方（つまり、トナーの入れ替え）のいずれかである。また、現像剤の攪拌は、現像部２４から潜像へのトナーの供給を目的とせずに行われる場合（つまり、空回転の場合）と、画像形成処理を実行するために現像部２４から潜像にトナーを供給する目的で行われる場合とがある。空回転は、例えば、現像ロール２４２を回転させずに、供給ロール２４３、及び攪拌部材２４４を回転させることにより実現される。帯電量変動処理の内容は、予め決められている。
【００３２】
第２形成制御手段１４は、帯電量変動処理が実行された後、第２パッチを、画像形成部２に形成させる。第２パッチは、予め決められた画像で、ここでは第１パッチと同じ画像であるものとする。第２パッチは、本発明の「第２画像」の一例である。第２パッチも、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色について形成される。
【００３３】
第２測定手段１５は、第２パッチの濃度を測定する。第２測定手段１５は、濃度センサ２５を用いて、中間転写ベルト２６に形成された第２パッチの濃度を測定する。
【００３４】
算出手段１６は、測定された第１パッチの濃度と第２パッチの濃度とに基づいて、帯電量変動処理に起因する帯電量の変動の大きさの指標値を算出する。この指標値は、帯電量の変動の大きさそのものを示す値でなくてよく、帯電量の変動の大きさを間接的に特定する値でよい。
【００３５】
第２帯電量変動手段１７は、第２測定手段１５により第２パッチの濃度が測定された後、再び帯電量変動処理を実行する手段である。第２帯電量変動手段１７は、第１パッチの濃度と第２パッチの濃度とに基づいて、帯電量変動処理の程度を変更する。帯電量変動処理の程度に応じて、現像剤の帯電量の変動量は変化する。第２帯電量変動手段１７は、ここでは、算出手段１６により算出された指標値に基づいて、帯電量変動処理を実行する。
【００３６】
濃度制御処理手段１８は、画像形成部２が形成する画像の濃度を制御する処理である「濃度制御処理」を実行する機能を有する。濃度制御処理は、予め決められた濃度の濃度制御用画像を形成し、濃度センサ２５を用いて測定された濃度制御用画像の濃度と、決められた目標濃度との差が小さくなるように、画像形成部２が従う画像形成条件を制御する処理である。この画像形成条件は、例えば、露光部２３の露光光の光量（露光量）、帯電部２２が感光体ドラム２１を帯電させるときの帯電電位、現像部２４の現像バイアス、一次転写ロール２８の転写電位、及び現像部２４に供給するトナーの補給量のうちの一つ以上を含む。
【００３７】
次に、本実施形態の動作を説明する。本実施形態の動作として、以下の動作例１、動作例２、及び動作例３を説明する。
＜動作例１＞
図７は、画像形成装置１００で実行される動作例１に係る処理を示すフローチャートである。図７の処理は、例えば、画像形成装置１００の電源投入時、又は通信部４を介してユーザから画像形成処理の実行の要求が受け付けられたとき等に、ユーザが要求する画像形成処理を開始する前の予め決められたタイミングに実行される。
まず、第１形成制御手段１１は、画像形成装置１００の放置時間を確認する（ステップＳ１）。放置時間は、例えば、前回の画像形成処理が実行されてからの経過時間である。次に、第１形成制御手段１１は、放置時間が閾値以上かどうかを判定する（ステップＳ２）。この閾値は、予め決められた時間である。この閾値は、例えば、図４、及び図５のグラフで示されるような特性も考慮して、許容し難い濃度の変動が発生し得る放置時間よりも短い時間に決められるとよい。
ステップＳ２で「ＮＯ」と判定された場合には、画像形成装置１００は、図７の処理を終了させる。画像形成装置１００の放置に起因する現像剤の帯電量の変動が小さく、それに伴う濃度の変動も問題となりにくいからである。
【００３８】
ステップＳ２で「ＹＥＳ」と判定した場合、第１形成制御手段１１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの第１パッチを、画像形成部２に形成させる（ステップＳ３）。次に、第１測定手段１２は、濃度センサ２５を用いて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの第１パッチの濃度を測定する（ステップＳ４）。次に、第１帯電量変動手段１３は、現像部２４を空回転させる（ステップＳ５）。この現像部２４の空回転は、帯電量変動処理の一例である。
【００３９】
図８は、空回転時間と、パッチ（第１パッチ又は第２パッチ）の濃度の測定値との関係の一例を示すグラフである。空回転時間は、現像部２４の空回転が行われた時間の長さを示す。ここでは、第１パッチの濃度は、空回転時間が０秒のタイミングで測定されたものとする。また、この第１パッチの濃度の測定値が「２５０」であるものとする。
【００４０】
帯電量変動処理が完了すると、第２形成制御手段１４は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの第２パッチを、画像形成部２に形成させる（ステップＳ６）。第２測定手段１５は、濃度センサ２５を用いて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの第２パッチの濃度を測定する（ステップＳ７）。ここでは、帯電量変動処理として空回転が４２秒間行われ、第２パッチが形成されたとする。つまり、第２パッチの濃度は、空回転時間が４２秒のタイミングで測定されたものである。また、ここでは、第２パッチの濃度の測定値が「３２０」であるものとする。
【００４１】
次に、算出手段１６は、単位時間当たりの帯電量の変動の大きさの指標値を算出する（ステップＳ８）。算出手段１６は、ここでは、指標値ΔＤとして、第２パッチの濃度の測定値から第１パッチの濃度の測定値を減じ、その値を空回転時間で除した値を算出する。指標値ΔＤ＝（３２０−２５０）／４２≒１．６７の関係を満たす。この指標値ΔＤは、図８のグラフにおける、空回転時間が０秒から４２秒までの期間のグラフの傾きに相当する。この指標値が大きいほど、単位時間当たりの現像剤の帯電量の変動が大きく、この指標値が小さいほど、その変動が小さいことを意味する。
【００４２】
次に、第２帯電量変動手段１７は、算出手段１６により算出された指標値に基づいて、空回転時間を決定する（ステップＳ９）。ここで求められる空回転時間は、現像剤の帯電量を目標値にするために、ステップＳ５の帯電量変動処理における空回転に加えて更に必要な空回転の時間の長さである。ここでは、目標値は、測定値「５００」である。現像部２４の空回転により現像剤の帯電量が線形増加するとみなせば、ステップＳ８で算出した指標値から、必要な空回転時間は一意に決まる。図８に示すように、第２帯電量変動手段１７は、指標値ΔＤに基づいて、合計の空回転時間が１５０秒になればよいこと、換言すると、残り１０８秒の空回転を実行すればよいことを決定する。前述したように指標値ΔＤは、第１パッチと第２パッチの濃度の測定値の差に応じて変化する。よって、第１パッチと第２パッチの濃度の測定値の差に応じて、ステップＳ９で決定される空回転時間は変化する。
【００４３】
次に、第２帯電量変動手段１７は、ステップＳ９で決定した空回転時間に基づいて、現像部２４を空回転させる（ステップＳ１０）。この空回転により、現像剤の帯電量は、第１パッチ又は第２パッチを形成した場合の濃度の測定値が目標濃度に一致又は近似する帯電量となり、画像形成装置１００が放置されたことに起因する濃度変動の影響が抑制される。この処理の後、画像形成装置１００は、画像形成処理を実行する。
【００４４】
以上説明したように、画像形成装置１００の設置環境又はその他の要因の影響によって、画像形成装置１００の放置に起因する現像剤の帯電量の変動が異なる可能性がある。これに対し、画像形成装置１００は、最初に実行した帯電量変動処理に基づいて帯電量の調整効果を前もって把握してから、更に必要な帯電量変動処理を実行する。よって、画像形成装置１００によれば、現像剤の帯電量の調整を的確に行い得る。
【００４５】
＜動作例２＞
上述した動作例１では、現像剤の帯電量を調整するための空回転の実行中は、画像形成装置１００は、画像形成処理を実行しない。これに対し、＜動作例２＞では、画像形成装置１００は、現像剤の帯電量の調整中に、画像形成処理を実行する。画像形成処理の実行中は、供給ロール２４３、及び攪拌部材２４４が回転するので、この回転によって、現像剤の帯電量が漸次増加する。即ち、この動作例２でも、現像剤の攪拌が、帯電量変動処理に相当する。ただし、画像形成処理のために供給ロール２４３、及び攪拌部材２４４を回転させる処理が、現像剤の帯電量を調整する処理も兼ねる点で、上述した動作例１と異なる。
【００４６】
図９は、画像形成装置１００で実行される動作例２に係る処理を示すフローチャートである。ステップＳ１からステップＳ８の処理は、上述した動作例１と同じでよいので、以下では説明を省略する。
ステップＳ１からＳ８の処理が実行されると、第２帯電量変動手段１７は、算出手段１６により算出された指標値に基づいて、現像剤の攪拌時間を決定する（ステップＳ９１）。この攪拌時間は、現像剤の帯電量を目標値にするために必要な攪拌時間を示す。ステップＳ９１の現像剤の攪拌時間の決定は、上述した動作例１の空回転時間の決定と同じ方法で行われてよい。
【００４７】
次に、第２帯電量変動手段１７は、現像剤の攪拌中における、濃度制御処理の実行間隔を決定する（ステップＳ９２）。第２帯電量変動手段１７は、ここでは、プリント枚数に対する濃度制御処理を実行する間隔を決定する。１ページの画像を形成した場合の供給ロール２４３、及び攪拌部材２４４の回転時間は概ね決まっている。よって、１ページの画像を形成した場合の現像剤の帯電量の増加量も、ステップＳ８で算出された指標値に基づいて把握し得る。これらを踏まえ、第２帯電量変動手段１７は、画像を形成した場合の濃度が、目標濃度を基準とした決められた範囲内（例えば、濃度の変動が「０．１」に収まる範囲内）に含まれるように、濃度制御処理の実行間隔を決定する。第２帯電量変動手段１７は、例えば、目標濃度を１．６とした場合、現像剤の帯電量の増加によってその画像の濃度が低下した場合でも、１．５を下回る前に濃度制御処理が実行されるように、その実行間隔が決定される。
【００４８】
そして、画像形成装置１００は画像形成処理を実行する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１では、第２帯電量変動手段１７は、画像形成処理のために、供給ロール２４３、及び攪拌部材２４４を回転させる。この回転により、現像剤が攪拌される。次に、第２帯電量変動手段１７は、濃度制御処理を実行するかどうかを判断する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２で未だ濃度制御処理を実行すべきタイミングでないと判断した場合（ステップＳ１０２；ＮＯ）、濃度制御処理は実行されない。次に、第２帯電量変動手段１７は、現像剤の攪拌時間が経過したかどうかを判定する（ステップＳ１０３）。未だ現像剤の攪拌時間が経過していないと判断した場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、ステップＳ１０１の処理に戻る。そして、画像形成処理が引き続き実行される。
【００４９】
一方、ステップＳ１０２で濃度制御処理を実行すべきタイミングと判断した場合（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、第２帯電量変動手段１７は、濃度制御処理手段１８に濃度制御処理を実行させる（ステップＳ１０４）。
【００５０】
図１０は、画像形成処理におけるプリント枚数と、濃度制御処理を実行しない場合の画像の濃度（一点鎖線）、濃度制御処理を実行した場合の画像の濃度（実線）との関係を示すグラフである。破線のグラフは、現像剤の帯電量の変動を示し、図５と同じグラフである。
図１０の一点鎖線で示すグラフのように、仮に濃度制御処理が行われなかった場合、同じ濃度の画像を形成し続けると、その濃度は漸次低下していく。これにより、画像の濃度は、時間の経過とともに、目標濃度１．６に対して低下していく。
【００５１】
一方、濃度制御処理が実行された場合、画像の濃度は目標濃度を基準とした或る範囲内に収まる。図１０の実線のグラフでは、プリント枚数５ｐｖおきに、濃度制御処理が実行されている。これにより、目標濃度１．６から時間の経過とともに画像の濃度が低下したとしても、１．５を下回る前に濃度制御処理が実行されるので、画像の濃度の低下が抑制される。
なお、攪拌時間が経過すると、第２帯電量変動手段１７は、ステップＳ９２で決定した間隔での濃度制御処理の実行を終了する。
【００５２】
以上説明した動作例２によれば、現像剤の帯電量の調整中においても、その帯電量の変動に起因する濃度の変化を抑えつつ、画像形成処理が実行される。
【００５３】
＜動作例３＞
動作例３は、動作例１の帯電量変動処理を、現像部２４の空回転から、現像部２４のトナーの排出、又は入れ替えに置き換えた構成に等しい。即ち、この動作例３では、現像部２４のトナーの排出、又は入れ替えが、帯電量変動処理に相当する。即ち、帯電量変動処理の程度は、トナーの排出、又は入れ替えの量によって変更される。
【００５４】
図１１は、画像形成装置１００で実行される動作例３に係る処理を示すフローチャートである。この動作例３では、ステップＳ５の現像部２４の空回転に代えて、現像部２４のトナーの排出、又は入れ替えが行われる（ステップＳ５１）。トナーの排出、又は入れ替えの量は、予め決められてよい。また、ステップＳ８の指標値の算出に代えて、算出手段１６は、トナーの排出、又は入れ替えの量に対するパッチの濃度の変化の大きさを示す指標値を算出する（ステップＳ８１）。この指標値は、トナーの排出、又は入れ替えの量に対する帯電量の変動の大きさの指標値である。算出手段１６は、例えば、第２パッチの濃度の測定値から第１パッチの濃度の測定値を減じ、その値をトナーの排出、又は入れ替えの量で除した値を、指標値として算出する。この指標値が大きいほど、或るトナーの排出、又は入れ替えの量に対する現像剤の帯電量の変動が大きく、この指標値が小さいほど、その変動が小さいことを意味する。そして、第２帯電量変動手段１７は、この指標値に基づいて、現像部２４のトナーの排出量を決定する（ステップＳ９３）。
【００５５】
図１２は、トナーの排出量と、トナーの排出後における現像剤の帯電量との関係の一例を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は、トナーを排出するために形成される画像であるトナーバンドの長さ［ｍｍ］を示す。トナーバンドの長さは、感光体ドラム２１の回転方向における長さ（換言すると、中間転写ベルト２６の移動方向における長さ）である。
トナーバンドが長いほど、トナーの排出量は多くなる。よって、図１２に示すように、トナーバンドが長いほど、トナーの排出後における現像剤の帯電量は高くなる。第２パッチの濃度の測定値「５００」を目標値とした場合、第２帯電量変動手段１７は、４００ｍｍのトナーバンドを形成する旨を決定する。そして、第２帯電量変動手段１７は、ステップＳ９３で決定したトナーの排出量に基づいて、トナーの排出、又は入れ替えを行う（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５でトナーの排出が行われる場合は、トナーバンドが形成されるが、現像部２４へのトナーの補給は行われない。ステップＳ１０５でトナーの入れ替えが行われる場合は、トナーバンドが形成されるとともに、トナーの補給が行われる。
以上説明した動作例３によれば、現像部２４に収容する現像剤の攪拌によりその現像剤の帯電量を調整する場合に比べて、その調整に要する時間が短くなる。
【００５６】
［変形例］
本発明は、上述した実施形態と異なる形態で実施してもよい。また、以下に示す変形例は、各々を組み合わせてもよい。
上述した実施形態では、中間転写ベルト２６に面するように濃度センサ２５が配置され、この濃度センサ２５を用いて中間転写ベルト２６上に形成された画像の濃度が測定されていた。これに代えて、濃度センサ２５は、感光体ドラム２１に面するように配置され、感光体ドラム２１上に形成された画像を測定してもよい。即ち、濃度センサ２５が配置される具体的な位置は、特に問わない。
【００５７】
上述した実施形態で説明した画像形成装置１００の構成、又は動作の一部を省略してもよい。例えば、制御部１の機能から、算出手段１６が省かれてもよい。この場合、記憶部５は、例えば、第１パッチの濃度と第２パッチの濃度とに対応付けて、帯電量変動処理の内容を記録したテーブルを記憶する。第２帯電量変動手段１７は、測定された第１パッチの濃度と第２パッチの濃度とに応じた帯電量変動処理を、このテーブルに基づいて決定して、その決定した帯電量変動処理を実行する。現像剤の攪拌による帯電量の変動量が既知であれば、上述した実施形態のように指標値が算出されなくとも、帯電量変動処理の実行が可能である。
【００５８】
画像形成装置１００のハードウェア構成や機能構成は、上述した実施形態で説明した構成に限られない。
【００５９】
上述した実施形態の制御部１が実現する各機能は、１又は複数のハードウェア回路により実現されてもよいし、１又は複数のプログラムを演算装置が実行することにより実現されてよいし、これらの組み合わせにより実現されてもよい。また、制御部１の機能がプログラムを用いて実現される場合、このプログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスク（ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＦＤ（Flexible Disk））等）、光記録媒体（光ディスク等）、光磁気記録媒体、半導体メモリ等のコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶した状態で提供されてもよいし、ネットワークを介して配信されてもよい。また、本発明は、コンピュータが行う画像形成装置の制御方法として把握し得る。
【符号の説明】
【００６０】
１…制御部、１１…第１形成制御手段、１２…第１測定手段、１３…第１帯電量変動手段、１４…第２形成制御手段、１５…第２測定手段、１６…算出手段、１７…第２帯電量変動手段、１８…濃度制御処理手段、２…画像形成部、３…操作部、４…通信部、５…記憶部、２１…感光体ドラム、２２…帯電部、２３…露光部、２４…現像部、２５…濃度センサ、２６…中間転写ベルト、２７…回転ロール、２８…一次転写ロール、２９…バックアップロール、３０…二次転写ロール、３１…搬送ロール、３２…定着部、１００…画像形成装置、２４１…ケース、２４２…現像ロール、２４３…供給ロール、２４４…攪拌部材、２４２１…マグネットロール、２４２２…現像スリーブ。
【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】
2018072549.tif 000010
【図９】
2018072549.tif 000011
【図１０】
2018072549.tif 000012
【図１１】
2018072549.tif 000013
【図１２】
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