(57)【要約】【課題】画質の低下を防止することができる現像装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置４１２は、感光体に形成される静電潜像を現像剤で現像して画像を形成する。現像装置４１２は、現像剤を収容する現像容器８１と、感光体に対向し、且つ現像容器８１に隣接して配置され、現像容器８１に収容されている現像剤を感光体に搬送する現像ローラー８４と、現像容器８１に設けられ、現像剤の一部を排出する現像剤排出部９３と、を含む。現像剤に含まれるトナーの帯電量に基づき、現像剤排出部９３により排出される現像剤の排出量は制御される。現像剤に含まれるトナーの帯電量は、現像剤に含まれるトナーの総電荷量と、トナー付着量と、に基づき求められる。【選択図】図４
2019082537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成される静電潜像を現像剤で現像して画像を形成する現像装置であって、
前記現像剤を収容する現像容器と、
前記像担持体に対向し、且つ前記現像容器に隣接して配置され、前記現像容器に収容されている前記現像剤を前記像担持体に搬送する現像ローラーと、
前記現像容器に設けられ、前記現像剤の一部を排出する現像剤排出部と、
を備え、
前記現像剤に含まれるトナーの帯電量に基づき、前記現像剤排出部により排出される前記現像剤の排出量が制御される、
現像装置。
【請求項２】
前記像担持体と前記現像ローラーとの間を流れる現像電流を検知する現像電流検知部、
をさらに備え、
前記現像電流に応じて、前記現像剤に含まれるトナーの総電荷量が求められる、
請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記像担持体から転写ベルトに転写される前記現像剤に含まれるトナーの表面電位を検知する表面電位検知部、
をさらに備え、
前記表面電位に基づき、前記現像剤に含まれるトナーの総電荷量が求められる、
請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記像担持体から転写ベルトに転写されて付着する前記現像剤に含まれるトナーのトナー濃度を検知する濃度検知部、
をさらに備え、
前記現像剤に含まれるトナーの総電荷量と、前記濃度検知部により検知されるトナー濃度に対応するトナーのトナー付着量と、に基づき、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量が求められる、
請求項２又は３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤に含まれるトナーの帯電量の変動傾向に応じて、前記現像剤の排出量が制御される、
請求項１〜４の何れか一項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像容器に収容される前記現像剤に含まれるトナーの帯電量の低下に応じて前記現像剤の排出量を減らす経路が前記現像容器に構成されている場合、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量が低下するにつれ、前記現像剤の排出量が増加させられる、
請求項１〜５の何れか一項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記現像容器に収容される前記現像剤に含まれるトナーの帯電量の低下に応じて前記現像剤の排出量を増やす経路が前記現像容器に構成されている場合、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量が低下するにつれ、前記現像剤の排出量が減少させられる、
請求項１〜５の何れか一項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記現像容器に収容される前記現像剤に含まれるトナーの帯電量の上昇に応じて前記現像剤の排出量を減らす経路が前記現像容器に構成されている場合、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量が上昇するにつれ、前記現像剤の排出量が増加させられる、
請求項１〜５の何れか一項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記現像容器に収容される前記現像剤に含まれるトナーの帯電量の上昇に応じて前記現像剤の排出量を増やす経路が前記現像容器に構成されている場合、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量が上昇するにつれ、前記現像剤の排出量が減少させられる、
請求項１〜５の何れか一項に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記現像剤に含まれるトナーの帯電量の回復状態又は安定状態に近づくにつれ、前記現像剤の排出量が減少させられる、
請求項６又は８に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記現像剤に含まれるトナーの帯電量の回復状態又は安定状態に近づくにつれ、前記現像剤の排出量が増加させられる、
請求項７又は９に記載の現像装置。
【請求項１２】
前記現像ローラーにより前記現像剤を前記像担持体に搬送する動作を停止してから一定時間を経過した場合、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量が求められる、
請求項１〜１１の何れか一項に記載の現像装置。
【請求項１３】
周囲環境が予め設定された条件を満たした場合、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量が求められる、
請求項１〜１２の何れか一項に記載の現像装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか一項に記載の現像装置、
を備える、
画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の画像形成装置が普及している。電子写真方式の画像形成装置には現像装置が設けられている。現像装置は、感光体に現像剤を供給することで感光体に形成されている静電潜像を可視化してトナー像を形成する。トナー像が直接又は間接的に用紙に転写されてから加熱及び加圧されることにより用紙に画像が形成される。感光体にトナー像を形成する現像方式には、一成分現像方式と二成分現像方式とがある。一成分現像方式は、現像剤の主成分としてトナーのみを用いる。二成分現像方式は、現像剤の主成分としてトナーとキャリアとを用いる。二成分現像方式の現像装置には、トリクル現像方式が採用されているものがある。トリクル現像方式は、トナーと共に新しいキャリアも補給して帯電特性を常に良好に保つ方式である。よって、長期にわたり現像が繰り返されると、キャリア表面の樹脂コート層が現像剤中で摩耗剥離し、又はキャリア表面にトナー構成成分が付着凝縮し、キャリアの帯電能力が低下しても、トリクル現像方式により、画像形成で消費されるトナーが供給されると共に、現像装置の現像容器内のキャリアが少量ずつ入れ替えられ、帯電量は安定化する。
【０００３】
このようなトリクル現像方式の現像装置として、キャリアを感光体に排出する際、排出するキャリア量を検出し、補給する現像剤量の予測値と、排出するキャリア量とに基づき、排出するキャリア量を変更するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、現像剤の劣化度に対応した指標に応じて、現像剤の排出量を増減させるものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、トリクル現像方式として余剰な現像剤を溢出させて排出するものも提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２６６５８号公報
【特許文献２】特開２００６−２２０９８８号公報
【特許文献３】特開２００７−１５６３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載のような従来技術は、排出するキャリア量を制御する結果、帯電量が変更されるものである。特許文献２に記載のような従来技術は、現像剤の劣化度に対応した指標として、現像剤の嵩密度の変化に大きく相関のある指標が用いられている。特許文献３に記載のような従来技術は、現像剤を不連続に排出するものであるため、現像装置内の現像剤の劣化進行度合いが不安定である。よって、特許文献１〜３に記載のような従来技術は、現像剤に含まれるトナーの帯電量の状態によっては、現像剤量が一定とはならないため、画質の低下を防止することができない恐れがある。
【０００６】
本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、画質の低下を防止することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１の側面である現像装置は、像担持体に形成される静電潜像を現像剤で現像して画像を形成する現像装置であって、前記現像剤を収容する現像容器と、前記像担持体に対向し、且つ前記現像容器に隣接して配置され、前記現像容器に収容されている前記現像剤を前記像担持体に搬送する現像ローラーと、前記現像容器に設けられ、前記現像剤の一部を排出する現像剤排出部と、を備え、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量に基づき、前記現像剤排出部により排出される前記現像剤の排出量が制御される。
【０００８】
また、前記像担持体と前記現像ローラーとの間を流れる現像電流を検知する現像電流検知部、をさらに備え、前記現像電流に応じて、前記現像剤に含まれるトナーの総電荷量が求められる、ことが好ましい。
【０００９】
また、前記像担持体から転写ベルトに転写される前記現像剤に含まれるトナーの表面電位を検知する表面電位検知部、をさらに備え、前記表面電位に基づき、前記現像剤に含まれるトナーの総電荷量が求められる、ことが好ましい。
【００１０】
また、前記像担持体から転写ベルトに転写されて付着する前記現像剤に含まれるトナーのトナー濃度を検知する濃度検知部、をさらに備え、前記現像剤に含まれるトナーの総電荷量と、前記濃度検知部により検知されるトナー濃度に対応するトナーのトナー付着量と、に基づき、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量が求められる、ことが好ましい。
【００１１】
また、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量の変動傾向に応じて、前記現像剤の排出量が制御される、ことが好ましい。
【００１２】
また、前記現像容器に収容される前記現像剤に含まれるトナーの帯電量の低下に応じて前記現像剤の排出量を減らす経路が前記現像容器に構成されている場合、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量が低下するにつれ、前記現像剤の排出量が増加させられる、ことが好ましい。
【００１３】
また、前記現像容器に収容される前記現像剤に含まれるトナーの帯電量の低下に応じて前記現像剤の排出量を増やす経路が前記現像容器に構成されている場合、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量が低下するにつれ、前記現像剤の排出量が減少させられる、ことが好ましい。
【００１４】
また、前記現像容器に収容される前記現像剤に含まれるトナーの帯電量の上昇に応じて前記現像剤の排出量を減らす経路が前記現像容器に構成されている場合、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量が上昇するにつれ、前記現像剤の排出量が増加させられる、ことが好ましい。
【００１５】
また、前記現像容器に収容される前記現像剤に含まれるトナーの帯電量の上昇に応じて前記現像剤の排出量を増やす経路が前記現像容器に構成されている場合、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量が上昇するにつれ、前記現像剤の排出量が減少させられる、ことが好ましい。
【００１６】
また、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量の回復状態又は安定状態に近づくにつれ、前記現像剤の排出量が減少させられる、ことが好ましい。
【００１７】
また、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量の回復状態又は安定状態に近づくにつれ、前記現像剤の排出量が増加させられる、ことが好ましい。
【００１８】
また、前記現像ローラーにより前記現像剤を前記像担持体に搬送する動作を停止してから一定時間を経過した場合、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量が求められる、ことが好ましい。
【００１９】
また、周囲環境が予め設定された条件を満たした場合、前記現像剤に含まれるトナーの帯電量が求められる、ことが好ましい。
【００２０】
本開示の第２の側面である画像形成装置は、上記に記載の現像装置、を備える、画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本開示の第１の側面及び第２の側面によれば、画質の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本開示の実施形態１に係る画像形成装置１の全体構成例を示す図である。
【図２】本開示の実施形態１に係る現像装置４１２の構成例を示す図である。
【図３】本開示の実施形態１に係る現像装置４１２の内部構成例を示す斜視図である。
【図４】本開示の実施形態１に係る現像装置４１２の内部構成例を示す上面図である。
【図５】本開示の実施形態１に係る現像装置４１２の周辺及び制御機能の一例を示す図である。
【図６】本開示の実施形態１に係る帯電量検知処理例を説明するフローチャートである。
【図７】本開示の実施形態１に係る現像剤Ｄの排出量制御例を説明するフローチャートである。
【図８】本開示の実施形態１に係るマニュアル制御による現像剤Ｄの排出量制御例を説明するフローチャートである。
【図９】本開示の実施形態１に係るスクリュー搬送力バランス型の排出機構による現像剤Ｄの排出量制御例を示す図である。
【図１０】本開示の実施形態２に係るオーバーフロー型の排出機構の一例を示す図である。
【図１１】本開示の実施形態２に係るオーバーフロー型の排出機構による現像剤Ｄの排出量制御例を示す図である。
【図１２】本開示の実施形態３に係る現像装置４１２の周辺及び制御機能の一例を示す図である。
【図１３】本開示の実施形態３に係る帯電量検知処理例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本開示の実施形態を説明するが、本開示は以下の実施形態に限られるものではない。
【００２４】
実施形態１．
図１は、本開示の実施形態１に係る画像形成装置１の全体構成例を示す図である。図２は、本開示の実施形態１に係る現像装置４１２の構成例を示す図である。図３は、本開示の実施形態１に係る現像装置４１２の内部構成例を示す斜視図である。図４は、本開示の実施形態１に係る現像装置４１２の内部構成例を示す上面図である。図５は、本開示の実施形態１に係る現像装置４１２の周辺及び制御機能の一例を示す図である。画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用する中間転写方式によりカラー画像を用紙に形成する。画像形成装置１は、感光体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部４２の中間転写ベルト４２１に一次転写する。中間転写ベルト４２１に一次転写された各色トナー像は、４色重ね合わされてから用紙に二次転写され、用紙に画像が形成される。画像形成装置１は、タンデム方式が採用されている。タンデム方式は、上記で説明したＹＭＣＫの４色に対応する感光体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方式である。
【００２５】
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、及び制御部９０を備える。制御部９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び記憶部１１０等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭから処理内容に応じてプログラムを読み出してＲＡＭ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の動作を制御する。記憶部１１０は、例えばフラッシュメモリ等のような不揮発性の半導体メモリ又はハードディスクドライブで実現され、各種データが格納されている。記憶部１１０に格納されている各種データは、ＣＰＵが画像形成装置１の動作を制御するときに参照される。
【００２６】
画像読取部１０は、自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２等を備える。自動原稿給紙装置１１は、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）と称されている。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送し、原稿画像走査装置１２に送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像を連続して読み取ることができる。なお、自動原稿給紙装置１１は、多数枚の原稿の画像を連続して読み取るとき、用紙反転機構により、それぞれの原稿の両面を読み取ることができる。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又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する。原稿画像走査装置１２は、光学的な走査による原稿からの反射光をＣＣＤセンサーの受光面上に結像させることにより、原稿に形成されている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き、原稿画像の入力画像データを生成する。入力画像データは、画像処理部３０に供給され、画像処理部３０が予め設定された画像処理を実行する。
【００２７】
画像処理部３０は、初期設定又はユーザー設定等で設定される各種プロファイルに応じたデジタル画像処理を入力画像データに行う回路を備える。画像処理部３０は、例えば、階調補正、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理及び圧縮処理等を入力画像データに行う。このような各種デジタル画像処理が行われた入力画像データに基づき、画像形成部４０は各種処理を行う。画像形成部４０は、入力画像データに基づき、Ｙ成分，Ｍ成分，Ｃ成分，及びＫ成分の各有色トナーによる画像を形成する。画像形成部４０は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。帯電高圧電源部１２１により帯電装置４１４は帯電され、コロナ放電を発生させる。帯電装置４１４のコロナ放電により、感光体４１３を帯電させる。露光装置４１１が各色成分の画像に対応するレーザー光を感光体４１３に照射することにより、各色成分の静電潜像が形成される。現像装置４１２が感光体４１３の表面に各色成分のトナーＤ＿ｔを付着させることにより、静電潜像は可視化されてトナー画像が形成される。ドラムクリーニング装置４１５は、一次転写後の感光体４１３の表面に残存するトナーＤ＿ｔを除去する。なお、感光体４１３は、例えば、有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層がドラム形状の金属基体の外周面に形成されている有機感光体よりなり、搬送される用紙の幅方向に伸びる状態で設けられている。感光層を構成する樹脂としては、例えばポリカーボネイト等を例示することができる。図１等に示す実施形態においては、感光体４１３は、ドラム形状である一例について説明したがこれに限らず、感光体４１３はベルト形状であってもよい。つまり、感光体４１３は、露光装置４１１から照射されるレーザー光により静電潜像が形成される像担持体として機能するものであればよい。
【００２８】
中間転写部４２は、中間転写ベルト４２１、支持ローラー４２２、一次転写ローラー４２３、バックアップローラー４２４、及び二次転写ローラー４２５を備える。中間転写ベルト４２１を介して感光体４１３と一次転写ローラー４２３とが圧接して形成される一次転写ニップは、感光体４１３から中間転写ベルト４２１にトナー画像を一次転写する。具体的には、一次転写ローラー４２３は、中間転写ベルト４２１を裏面から感光体４１３に向けて付勢すると共に、転写高圧電源部１２３により予め設定された定電圧が印加される。中間転写ベルト４２１を介してバックアップローラー４２４と二次転写ローラー４２５とが圧接して形成される二次転写ニップは、中間転写ベルト４２１から用紙にトナー画像を二次転写する。定着部６０は、用紙に転写されたトナー画像を加熱及び加圧することにより、用紙に画像を形成する。用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。なお、中間転写ベルト４２１は、転写ベルトとして機能する構成であればよい。
【００２９】
現像装置４１２は、現像装置本体８０、現像剤供給部９２、及び現像剤排出部９３等を備える。現像剤供給部９２は、現像装置本体８０の現像剤供給経路の軸方向端部のうち、現像剤搬送方向最上流位置に設けられ、現像剤供給口９２＿ｉｎを有し、トナーＤ＿ｔとキャリアＤ＿ｃとを含む二成分の現像剤Ｄを現像剤供給口９２＿ｉｎから現像装置本体８０に供給する。現像装置本体８０は、現像容器８１、攪拌スクリュー８２、供給スクリュー８３、現像ローラー８４、及び規制部材８５等を備える。現像容器８１は、現像剤供給部９２から供給される現像剤Ｄを収容する。現像容器８１内は、隔壁８８により、攪拌経路８１１と供給経路８１２とに区画される。攪拌経路８１１及び供給経路８１２は、現像ローラー８４の軸方向に平行に延在する。攪拌経路８１１及び供給経路８１２は、現像剤Ｄが循環搬送されるように、現像ローラー８４の軸方向両端部で連通する。すなわち、攪拌経路８１１における現像剤Ｄの搬送方向と、供給経路８１２における現像剤Ｄの搬送方向とは逆になる。なお、現像剤供給部９２から供給されることに伴い余剰となった現像剤Ｄは、現像剤排出部９３から不図示の現像剤回収流路に排出される。現像剤排出部９３は、現像装置本体８０の現像剤供給経路の軸方向端部のうち、現像剤搬送方向最下流位置に設けられ、現像剤排出口９３＿ｏｕｔを有する。よって、現像剤Ｄの一部は、現像剤排出口９３＿ｏｕｔを介して排出される。
【００３０】
攪拌経路８１１は、現像ローラー８４の軸方向に沿って攪拌スクリュー８２が配置される。攪拌スクリュー８２は、不図示の駆動モーターに接続された軸心８２１のほぼ全長にわたって一定のピッチで螺旋状に羽根８２２が形成された構成を有する。攪拌スクリュー８２は、現像剤Ｄを攪拌する。具体的には、攪拌スクリュー８２が回転することにより、現像剤Ｄが攪拌されつつ一方向に搬送される。供給経路８１２は、現像ローラー８４の軸方向に沿って供給スクリュー８３が配置される。供給スクリュー８３は、攪拌スクリュー８２と同様の構成を有する。すなわち、供給スクリュー８３は、不図示の駆動モーターに接続された軸心８３１のほぼ全長にわたって一定のピッチで螺旋状に羽根８３２が形成された構成を有する。供給スクリュー８３は、現像ローラー８４と攪拌スクリュー８２との間に設けられ、攪拌スクリュー８２により攪拌される現像剤Ｄを現像ローラー８４に供給する。具体的には、供給スクリュー８３が回転することにより、トナーＤ＿ｔとキャリアＤ＿ｃとが攪拌されつつ一方向に搬送される。なお、供給スクリュー８３の現像剤搬送方向下流側の端部と、現像剤排出部９３との間には、逆巻きスクリュー９４が設けられている。逆巻きスクリュー９４は、攪拌スクリュー８２及び供給スクリュー８３とは逆巻きの羽根９４２が複数構成され、供給スクリュー８３と同じ軸心８３１であって、供給スクリュー８３と共に回転する。よって、攪拌スクリュー８２及び供給スクリュー８３の方が、逆巻きスクリュー９４に比べ、現像剤Ｄの搬送距離が長いため、攪拌スクリュー８２及び供給スクリュー８３の回転数が現像剤Ｄの搬送力に影響を受ける。したがって、攪拌スクリュー８２及び供給スクリュー８３の回転数を多くすると、現像剤Ｄは、逆巻きスクリュー９４を乗り越えやすくなり、現像剤Ｄの排出量は増加する。一方、攪拌スクリュー８２及び供給スクリュー８３の回転数を少なくすると、現像剤Ｄは、逆巻きスクリュー９４で押し返されやすくなり、現像剤Ｄの排出量は減少する。つまり、現像装置４１２には、スクリュー搬送力バランス型の排出機構が構成されている。
【００３１】
攪拌経路８１１及び供給経路８１２において現像剤Ｄが搬送される際、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔとキャリアＤ＿ｃとが摩擦接触し、互いに逆の極性に帯電する。ここでは、キャリアＤ＿ｃは正極性に帯電され、トナーＤ＿ｔは負極性に帯電されると想定する。正極性に帯電したキャリアＤ＿ｃの周囲に、負極性に帯電したトナーＤ＿ｔが、主として両者の電気的な吸引力により付着する。現像剤Ｄは、供給経路８１２に沿って搬送される過程で、現像ローラー８４に供給される。現像ローラー８４は、感光体４１３に対向し、且つ現像容器８１に隣接して配置され、現像容器８１に収容されている現像剤Ｄを感光体４１３に搬送する。つまり、現像ローラー８４は、静電潜像が形成された感光体４１３に現像剤Ｄを供給する。現像ローラー８４の上方には、現像ローラー８４から一定の距離だけ離間した状態で、規制部材８５が対向して配置されている。規制部材８５は、現像ローラー８４と平行に延在し、例えばステンレス鋼材等の磁性体で形成された板状の部材である。現像ローラー８４は、マグネットローラー８４１と、現像スリーブ８４２とを備える。マグネットローラー８４１は、固定された磁界を発生する。現像スリーブ８４２は、回転可能であって、現像バイアス電源部１２２から交流電圧に直流電圧を重畳した電圧が印加される。現像電流検知部１３１は、現像時における現像ローラー８４と感光体４１３との間を流れる現像電流を検知する。現像電流は、現像時、現像ローラー８４の表面から感光体４１３にトナーＤ＿ｔが移動する際に生じる。現像電流は、移動したトナーＤ＿ｔの単位時間当たりの総電荷量に比例する。よって、現像電流を検知することにより現像したトナーＤ＿ｔの総電荷量を検知することができる。
【００３２】
また、中間転写ベルト４２１上で回転方向において最も下流側の現像装置４１２よりさらに下流側には、濃度検知部１３２が設けられている。濃度検知部１３２は、反射型のフォトセンサーにより構成される。濃度検知部１３２は、中間転写ベルト４２１上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナーＤ＿ｔのパッチ画像の光学反射濃度を検知する。記憶部１１０に含まれる換算テーブル１１２は、光学反射濃度と、トナー付着量との対応関係を特定するデータを有する。よって、換算テーブル１１２を参照することにより、光学反射濃度からトナー付着量を求めることができる。したがって、濃度検知部１３２により求めたトナー付着量の値と、現像電流検知部１３１により検知した現像電流から求めたトナーＤ＿ｔの単位時間当たりの総電荷量との関係から、トナーＤ＿ｔの帯電量として、トナーＤ＿ｔの単位付着量当たりの帯電量を求めることができる。なお、制御テーブル１１１には、通常の画像形成モードにおける現像条件及び転写条件の出力値、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量を求めるモードにおける転写条件の出力値等が設定される。転写条件とは、通常の画像形成モードにおける転写高圧電源部１２３からの出力値であり、又は現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量を求めるモードにおける転写高圧電源部１２３からの出力値及び一次転写ローラー４２３の付勢力の設定である。また、図示は省略するが、制御部９０は、時刻及び経過時間を計測するタイマーの機能を有する。
【００３３】
図６は、本開示の実施形態１に係る帯電量検知処理例を説明するフローチャートである。ステップＳ１１において、画像形成装置１は、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量を求めるモードであるか否かを判定する。画像形成装置１は、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量を求めるモードであると判定する場合（ステップＳ１１；Ｙ）、ステップＳ１２の処理に移行する。画像形成装置１は、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量を求めるモードでないと判定する場合（ステップＳ１１；Ｎ）、処理を終了し、印刷用の画像データに基づきトナー画像を形成することができる状態に移行する。ステップＳ１２において、画像形成装置１は、パッチ画像の形成を開始する。ステップＳ１３において、画像形成装置１は、現像バイアス電源部１２２から現像ローラー８４に電圧を印加する。ステップＳ１４において、画像形成装置１は、感光体４１３と現像ローラー８４との間を流れる現像電流を現像電流検知部１３１により検知する。ステップＳ１５において、画像形成装置１は、現像電流に応じて、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの総電荷量を求める。ステップＳ１６において、画像形成装置１は、転写高圧電源部１２３の出力を大きくする。ステップＳ１７において、画像形成装置１は、パッチ画像を中間転写ベルト４２１に一次転写する。ステップＳ１８において、画像形成装置１は、下流側の一次転写があるか否かを判定する。画像形成装置１は、下流側の一次転写があると判定する場合（ステップＳ１８；Ｙ）、ステップＳ１９の処理に移行し、ステップＳ１９において、転写高圧電源部１２３の出力を小さくし、ステップＳ２０の処理に移行する。画像形成装置１は、下流側の一次転写がないと判定する場合（ステップＳ１８；Ｎ）、ステップＳ２０の処理に移行する。ステップＳ２０において、画像形成装置１は、パッチ画像のトナー濃度を濃度検知部１３２により検知する。ステップＳ２１において、画像形成装置１は、トナー濃度に対応するトナーＤ＿ｔのトナー付着量を求める。ステップＳ２２において、画像形成装置１は、トナーＤ＿ｔの総電荷量と、トナー付着量と、に基づき、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量としてトナーＤ＿ｔの単位付着量当たりの帯電量を求め、処理を終了する。
【００３４】
図７は、本開示の実施形態１に係る現像剤Ｄの排出量制御例を説明するフローチャートである。ステップＳ４１〜ステップＳ６５の処理は、プリント中に自動的に画像形成装置１が行うものである。ステップＳ４１において、制御部９０は、プリントジョブを開始させる。ステップＳ４２において、制御部９０は、現像ローラー８４により現像剤Ｄを感光体４１３に搬送する動作を停止してから一定時間が経過したか否かを判定する。制御部９０は、現像ローラー８４により現像剤Ｄを感光体４１３に搬送する動作を停止してから一定時間が経過したと判定する場合（ステップＳ４２；Ｙ）、ステップＳ４４の処理に移行し、ステップＳ４４において、帯電量検知処理を実行し、ステップＳ４５の処理に移行する。制御部９０は、現像ローラー８４により現像剤Ｄを感光体４１３に搬送する動作を停止してから一定時間が経過しないと判定する場合（ステップＳ４２；Ｎ）、ステップＳ４３の処理に移行し、ステップＳ４３において、周囲環境が予め設定された条件を満たしたか否かを判定する。制御部９０は、周囲環境が予め設定された条件を満たしたと判定する場合（ステップＳ４３；Ｙ）、ステップＳ４４の処理に移行し、ステップＳ４４において、帯電量検知処理を実行し、ステップＳ４５の処理に移行する。制御部９０は、周囲環境が予め設定された条件を満たしていないと判定する場合（ステップＳ４３；Ｎ）、ステップＳ６３の処理に移行する。ステップＳ６３において、制御部９０は、排出量制御フラグが０であるか否かを判定する。制御部９０は、排出量制御フラグが０であると判定する場合（ステップＳ６３；Ｙ）、ステップＳ５３の処理に移行する。制御部９０は、排出量制御フラグが０でないと判定する場合（ステップＳ６３；Ｎ）、ステップＳ６４の処理に移行する。ステップＳ６４において、制御部９０は、低下フラグが１であるか否かを判定する。制御部９０は、低下フラグが１であると判定する場合（ステップＳ６４；Ｙ）、ステップＳ４７の処理に移行する。制御部９０は、低下フラグが１でないと判定する場合（ステップＳ６４；Ｎ）、ステップＳ６５の処理に移行する。ステップＳ６５において、制御部９０は、上昇フラグが１であるか否かを判定する。制御部９０は、上昇フラグが１であると判定する場合（ステップＳ６５；Ｙ）、ステップＳ５７の処理に移行する。制御部９０は、上昇フラグが１でないと判定する場合（ステップＳ６５；Ｎ）、ステップＳ４２の処理に戻る。
【００３５】
ステップＳ４５において、制御部９０は、帯電量の変動傾向を判定する。制御部９０は、高温多湿又は長期放置等により、帯電量の変動傾向が低下傾向にある場合、ステップＳ４６の処理に移行し、ステップＳ４６〜ステップＳ５４の処理を実行する。ステップＳ４６〜ステップＳ５４の処理の目標は、帯電量が回復するまで現像剤Ｄの排出量制御を実施することにある。また、プリントジョブが終了した場合、排出量制御処理は終了するとは限らない。例えば、プリントジョブ終了時に帯電量が回復していなかったら、次のプリント開始時、帯電量の変動傾向が低下傾向にあると判定され、ステップＳ４７〜ステップＳ５４の処理が実行される。具体的には、ステップＳ４６において、制御部９０は、低下フラグを１に設定する。ステップＳ４７において、制御部９０は、帯電量検知処理を実行する。ステップＳ４８において、制御部９０は、現像剤Ｄの排出量を制御する。なお、現像剤Ｄの排出量の制御の詳細については、図９を用いて後述する。ステップＳ４９において、制御部９０は、帯電量が回復状態になるか否かを判定する。制御部９０は、帯電量が回復状態になると判定する場合（ステップＳ４９；Ｙ）、ステップＳ５１の処理に移行し、ステップＳ５１において、排出量制御フラグを０に設定し、ステップＳ５３の処理に移行する。制御部９０は、帯電量が回復状態にないと判定する場合（ステップＳ４９；Ｎ）、ステップＳ５０の処理に移行する。ステップＳ５０において、制御部９０は、排出量制御フラグを１に設定し、ステップＳ５２の処理に移行する。ステップＳ５２において、制御部９０は、印刷枚数が規定枚数に到達したか否かを判定する。制御部９０は、印刷枚数が規定枚数に到達したと判定する場合（ステップＳ５２；Ｙ）、ステップＳ４７の処理に戻る。制御部９０は、印刷枚数が規定枚数に到達しないと判定する場合（ステップＳ５２；Ｎ）、ステップＳ５３の処理に移行する。ステップＳ５３において、制御部９０は、プリントジョブが終了するか否かを判定する。制御部９０は、プリントジョブが終了すると判定する場合（ステップＳ５３；Ｙ）、ステップＳ４１〜ステップＳ６５の処理を終了し、次のプリントジョブの開始により再度ステップＳ４１から処理が開始される。制御部９０は、プリントジョブが終了しないと判定する場合（ステップＳ５３；Ｎ）、ステップＳ５４の処理に移行する。ステップＳ５４において、制御部９０は、低下フラグが１であるか否かを判定する。制御部９０は、低下フラグが１であると判定する場合（ステップＳ５４；Ｙ）、ステップＳ４９の処理に戻る。制御部９０は、低下フラグが１でないと判定する場合（ステップＳ５４；Ｎ）、ステップＳ５５の処理に移行する。ステップＳ５５において、制御部９０は、上昇フラグが１であるか否かを判定する。制御部９０は、上昇フラグが１であると判定する場合（ステップＳ５５；Ｙ）、ステップＳ５９の処理に移行する。制御部９０は、上昇フラグが１でないと判定する場合（ステップＳ５５；Ｎ）、ステップＳ４２の処理に戻る。
【００３６】
一方、制御部９０は、トナー濃度の低下又は低湿への環境変化等により、帯電量の変動傾向が上昇傾向にある場合、ステップＳ５６の処理に移行し、ステップＳ５６〜ステップＳ６２及びステップＳ５３〜ステップＳ５５の処理を実行する。ステップＳ５６〜ステップＳ６２及びステップＳ５３〜ステップＳ５５の処理の目標は、帯電量が安定するまで現像剤Ｄの排出量制御を実施することにある。また、プリントジョブが終了した場合、排出量制御処理は終了するとは限らない。例えば、プリントジョブ終了時に帯電量が安定していなかったら、次のプリント開始時、帯電量の変動傾向が上昇傾向にあると判定され、ステップＳ５７〜ステップＳ６２及びステップＳ５３〜ステップＳ５５の処理が実行される。具体的には、ステップＳ５６において、制御部９０は、上昇フラグを１に設定する。ステップＳ５７において、制御部９０は、帯電量検知処理を実行する。ステップＳ５８において、制御部９０は、現像剤Ｄの排出量を制御する。ステップＳ５９において、制御部９０は、帯電量が安定状態になるか否かを判定する。制御部９０は、帯電量が安定状態になると判定する場合（ステップＳ５９；Ｙ）、ステップＳ６１の処理に移行し、ステップＳ６１において、排出量制御フラグを０に設定し、ステップＳ５３の処理に移行する。制御部９０は、帯電量が安定状態にないと判定する場合（ステップＳ５９；Ｎ）、ステップＳ６０の処理に移行する。ステップＳ６０において、制御部９０は、排出量制御フラグを１に設定し、ステップＳ６２の処理に移行する。ステップＳ６２において、制御部９０は、印刷枚数が規定枚数に到達したか否かを判定する。制御部９０は、印刷枚数が規定枚数に到達したと判定する場合（ステップＳ６２；Ｙ）、ステップＳ５７の処理に戻る。制御部９０は、印刷枚数が規定枚数に到達しないと判定する場合（ステップＳ６２；Ｎ）、ステップＳ５３の処理に移行し、上記で説明したようにステップＳ５３の処理を実行する。なお、制御部９０は、帯電量の変動傾向がない場合、ステップＳ６３の処理に移行し、上記で説明したように、ステップＳ６３の処理を実行する。
【００３７】
図８は、本開示の実施形態１に係るマニュアル制御による現像剤Ｄの排出量制御例を説明するフローチャートである。ステップＳ７１及びステップＳ７２の処理は、画像形成装置１が画像形成していないときにオペレーターがマニュアルで排出量制御を行うものである。例えば、マニュアルモードに移行するボタンが操作された場合、ステップＳ７１及びステップＳ７２の処理が実行される。ステップＳ７１において、制御部９０は、帯電量検知処理を実行する。ステップＳ７２において、制御部９０は、現像剤Ｄの排出量を制御し、排出量制御処理を終了する。
【００３８】
以上の説明において、トリクル現像方式が採用されている現像装置４１２は、現像剤Ｄの帯電量が変化すると、嵩密度が変化する。よって、現像剤Ｄが排出過多又は排出不足となることにより現像剤Ｄの量が変化する。特に、高温高湿環境で画像形成装置１を放置した後、又は画像形成装置１を長期間放置した後、放置前と比べてトナーＤ＿ｔの帯電量は大幅に低下する。よって、放置前にバランスが取れていた現像剤Ｄの量は、特に、排出過多の場合においては大幅に低下するため、現像ローラー８４に供給できる現像剤Ｄの量は不足する。したがって、攪拌スクリュー８２及び供給スクリュー８３によるスクリュームラが発生する恐れがある。また、現像剤Ｄの量が変化すれば、現像装置４１２のトルクが変化し、又はトナー濃度の不安定化も引き起こす。現像剤Ｄの量が不安定であれば、画質は低下する。よって、トリクル現像方式が採用されている現像装置４１２は、現像剤Ｄの量を一定に保つ必要がある。
【００３９】
そこで、現像装置４１２は、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量に基づき、現像剤排出部９３により排出される現像剤Ｄの排出量が制御される。つまり、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量を検知することで、嵩密度を精度よく検知できるため、現像剤Ｄの排出量制御を正確に行うことができる。特に、画像形成装置１を放置後、トナーＤ＿ｔの帯電量が低下し、プリント開始前に、トナーＤ＿ｔの帯電量を検知して現像剤Ｄの排出量の制御にフィードバックを行えば、画像形成装置１の放置前における現像剤Ｄの嵩密度が大きく上昇していたとしても、プリント開始直後の現像剤Ｄの排出過多又は排出不足を防止することができる。よって、現像剤Ｄの変化による不具合を防止することができる。
【００４０】
換言すれば、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量に基づき、現像剤排出部９３により排出される現像剤Ｄの排出量が制御されることにより、嵩密度を精度よく検知できるため、現像剤Ｄの排出量制御を正確に行うことができることから、現像剤Ｄの量を一定に保つことができるため、画質の低下を防止することができる。
【００４１】
また、現像電流に応じて、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの総電荷量が求められる。現像電流は、移動したトナーＤ＿ｔの単位時間当たりの総電荷量に比例するため、現像電流からトナーＤ＿ｔの総電荷量を正確に求めることができる。
【００４２】
また、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの総電荷量と、濃度検知部１３２により検知されるトナー濃度に対応するトナーＤ＿ｔのトナー付着量と、に基づき、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量が求められる。中間転写ベルト４２１上に設けられた１つの濃度検知部１３２により複数の感光体４１３でのトナー画像の付着量を精度よく検知することができる。よって、複数の現像装置４１２に収容されているトナーＤ＿ｔの帯電量を精度よく検知することができる。
【００４３】
また、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量の変動傾向に応じて、現像剤Ｄの排出量が制御される。例えば、プリントが継続されたとき、規定枚数ごとにトナーＤ＿ｔの帯電量を検知して現像剤Ｄの排出量の制御にフィードバックすることで、トナーＤ＿ｔの帯電量が上昇して嵩密度が放置前の状態に戻っていたとしても、現像剤Ｄの適正な排出量に常に制御できる。放置によるトナーＤ＿ｔの帯電量が低下時以外でもこのような制御をすることにより、例えば、トナーＤ＿ｔの帯電量が上昇しやすい状態、具体的には、トナー濃度が低め、又は低温低湿の環境となっても現像剤Ｄの排出量を適正化することができるため、現像剤Ｄの量が安定する。このように、トナーＤ＿ｔの帯電量そのものに基づき現像剤Ｄの排出量が制御されるため、より高精度に現像剤Ｄの量が制御される。
【００４４】
また、現像ローラー８４により現像剤Ｄを感光体４１３に搬送する動作を停止してから一定時間を経過した場合、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量が求められる。一定時間の放置によりトナーＤ＿ｔの帯電量が大幅に変化したとしても、再プリント前にトナーＤ＿ｔの帯電量が求められるため、プリント開始の直近のトナーＤ＿ｔの帯電量に応じて現像剤Ｄの排出量が制御される。
【００４５】
また、周囲環境が予め設定された条件を満たした場合、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量が求められる。例えば、高温高湿又は低温低湿等のような環境の変化に応じて、再プリント前にトナーＤ＿ｔの帯電量が求められるため、環境の変化に対応しつつ、プリント開始の直近のトナーＤ＿ｔの帯電量に応じて現像剤Ｄの排出量が制御される。
【００４６】
図９は、本開示の実施形態１に係るスクリュー搬送力バランス型の排出機構による現像剤Ｄの排出量制御例を示す図である。
＜比較例１＞
原稿カバレッジ１０％且つＡ４換算２万プリントを実施した。その後、画像形成装置１を高温多湿な環境に放置し、１週間後に原稿カバレッジ１０％で再プリントを実施したところ、トナーＤ＿ｔの帯電量の低下が原因で現像剤Ｄの嵩密度が大きくなり、現像剤排出部９３から現像剤Ｄが過剰に排出され、１００プリント後には現像剤Ｄの不足による画像濃度ムラが発生した。つまり、現像容器８１に収容される現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量の低下に応じて現像剤Ｄの排出量を増やす経路が現像容器８１に構成されている。
＜改善例１＞
同様に放置し、１週間後に原稿カバレッジ１０％で再プリントを実施する際、再プリントする前に、トナーＤ＿ｔの帯電量は、放置前では４０μＣ／ｇであったのに対し、放置後では２５μＣ／ｇまで低下していることが判明した。そこで、図９に示すように、スクリュー回転数をセンター値より７．５％減少させることにより現像剤排出口９３＿ｏｕｔに向かう現像剤Ｄによる搬送力を低下させ、現像剤Ｄの過剰排出を防止した。５００プリント後であっても問題は生じていない。つまり、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量が低下するにつれ、現像剤Ｄの排出量を減少させることにより、帯電量低下による現像剤Ｄの排出量変化に対応することができる。
【００４７】
＜比較例２＞
原稿カバレッジ０．３％且つＡ４換算２万プリントを実施した。その後、画像形成装置１を放置し、１週間後に原稿カバレッジ１０％で再プリントを実施したところ、トナーＤ＿ｔの帯電量の低下が原因で現像剤Ｄの嵩密度が大きくなり、現像剤排出部９３から現像剤Ｄが過剰に排出され、５０プリント後には現像剤Ｄの不足による画像濃度ムラが発生した。つまり、現像容器８１に収容される現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量の低下に応じて現像剤Ｄの排出量を増やす経路が現像容器８１に構成されている。
＜改善例２＞
同様に放置し、１週間後に原稿カバレッジ１０％で再プリントを実施する際、再プリントする前に、トナーＤ＿ｔの帯電量は、放置前では４０μＣ／ｇであったのに対し、放置後では、２０μＣ／ｇまで低下していることが判明した。そこで、図９に示すように、スクリュー回転数をセンター値より１０％減少させることにより現像剤排出口９３＿ｏｕｔに向かう現像剤Ｄによる搬送力を低下させ、現像剤Ｄの過剰排出を防止した。５００プリント後であっても問題は生じていない。つまり、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量が低下するにつれ、現像剤Ｄの排出量を減少させることにより、帯電量低下による現像剤Ｄの排出量変化に対応することができる。さらに、前歴の現像剤Ｄの劣化状態に合わせた現像剤Ｄの排出量制御を精度よく実施することができる。
【００４８】
＜比較例３＞
上記改善例１及び改善例２において、さらにプリントを継続した。トナーＤ＿ｔの帯電量が次第に上がって回復してくることで、嵩密度が低下するため、現像剤Ｄの排出量が減少する。改善例１では３千プリント後に、改善例２では５千プリント後に、それぞれ現像剤Ｄの量が過剰になることでトルクアップが発生した。
＜改善例３＞
同様にプリントを継続しながら、規定枚数として１千プリントごとにトナーＤ＿ｔの帯電量を検知する。トナーＤ＿ｔの帯電量が上昇する場合、図９に示すように、スクリュー回転数を上げていき、現像剤排出口９３＿ｏｕｔに向かう現像剤Ｄのスクリュー回転数による搬送力を上げることで、現像剤Ｄの排出不足を防止した。改善例１では、規定枚数として６千プリントごとに、改善例２では、規定枚数として１万プリントごとに、それぞれトナーＤ＿ｔの帯電量は、放置前と同じ量まで回復した。以降、トナーＤ＿ｔの帯電量の検知を実施しなかったが、２万プリントを実施後であっても、画像濃度ムラは発生していない。つまり、現像容器８１に収容される現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量の上昇に応じて現像剤Ｄの排出量を増やす経路が現像容器８１に構成されている場合、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量が上昇するにつれ、現像剤Ｄの排出量を増加させることで、プリント中のトナーＤ＿ｔの帯電量回復によるトナーＤ＿ｔの帯電量上昇にも対応することができる。なお、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量が回復状態に近づくにつれ、現像剤Ｄの排出量を減少させることにより、時間が経過するにつれ、現像剤Ｄの排出量を滑らかに一定量に近づけることができる。
【００４９】
＜比較例４＞
高温多湿で原稿カバレッジ１０％且つＡ４換算１万プリントを実施した。その後、梅雨時の環境の中で空気調和機の制御をＯＮ状態にしたことを想定して、画像形成装置１を常温常湿に２時間放置した。その後、原稿カバレッジ１０％で再プリントを実施したところ、トナーＤ＿ｔの帯電量上昇が原因で現像剤Ｄの嵩密度が小さくなり、現像剤排出口９３＿ｏｕｔからの現像剤Ｄの排出量が低減し、３千プリント後に現像剤Ｄの量が過剰になることでトルクアップが発生した。
＜改善例４＞
常温常湿での再プリント時、トナーＤ＿ｔの帯電量を検知する。予め高温多湿でトナーＤ＿ｔの帯電量を検知したときの値が３０μＣ／ｇであるのに対し、常温常湿で除湿され、トナーＤ＿ｔの帯電量が３５μＣ／ｇに上昇した。図９に示すように、スクリュー回転数変更比率を−５％から−２．５％に変更した。プリントを継続しながら、規定枚数として１千プリントごとにトナーＤ＿ｔの帯電量を検知した。現像剤Ｄの除湿が進むにつれ、さらにトナーＤ＿ｔの帯電量が上昇していく状態であるのに対し、図９に示すように、スクリュー回転数を上げていき、現像剤排出口９３＿ｏｕｔに向かう現像剤Ｄのスクリュー回転数による搬送力を上げることで、現像剤Ｄの排出不足を防止した。１万プリント後にトナーＤ＿ｔの帯電量の上昇は収まって安定した。以降、トナーＤ＿ｔの帯電量の検知を実施しなかったが、２万プリントを実施後であっても、画像濃度ムラは発生していない。つまり、現像容器８１に収容される現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量の上昇に応じて現像剤Ｄの排出量を減らす経路が現像容器８１に構成されている場合、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量が上昇するにつれ、現像剤Ｄの排出量を増加させることで、環境変動等により起きる帯電量上昇にも対応することができる。なお、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量が安定状態に近づくにつれ、現像剤Ｄの排出量を減少させることにより、時間が経過するにつれ、現像剤Ｄの排出量を滑らかに一定量に近づけることができる。
【００５０】
実施形態２．
実施形態２において、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付記し、その説明については省略する。実施形態２は、実施形態１に係るマニュアル制御による現像剤Ｄの排出量を制御する処理については同様に実行されるので、その説明については省略する。実施形態２は、現像剤排出部１９３の構成が実施形態１における現像剤排出部９３と異なる。よって、実施形態２においては、主に現像剤排出部１９３の構成及び機能について具体的に説明する。図１０は、本開示の実施形態２に係るオーバーフロー型の排出機構の一例を示す図である。図１０に示すように、隔壁８８のうち、現像剤排出部１９３及び現像剤供給部９２に近い方の部位に設けられている連通部１９４に仕切り部材１９５が設けられている。仕切り部材１９５は、ソレノイド１９６により連通部１９４の開口幅を調整自在である。また、図１０に示すように、現像剤排出部１９３には現像剤排出口１９３＿ｏｕｔが設けられている。現像剤排出口１９３＿ｏｕｔは、現像容器８１の底面から一定の高さの位置に設けられ、現像容器８１に収容される現像剤Ｄの液面がその一定の高さを超えたときにあふれ出る現像剤Ｄを排出させる。例えば、仕切り部材１９５を狭めると現像剤Ｄが現像容器８１に滞留しやすくなって現像剤Ｄの液面が上がることにより現像剤Ｄの排出量は増加する。一方、仕切り部材１９５を広げると現像剤Ｄが現像容器８１に滞留しにくくなって現像剤Ｄの液面が下がることにより現像剤Ｄの排出量は減少する。また、トナーＤ＿ｔの帯電量が低下することにより現像剤Ｄの嵩密度が大きくなると、現像剤排出口１９３＿ｏｕｔから排出される現像剤Ｄの排出量は過小になる。一方、トナーＤ＿ｔの帯電量が増加することにより現像剤Ｄの嵩密度が小さくなると、現像剤排出口１９３＿ｏｕｔから排出される現像剤Ｄの排出量は過剰になる。よって、オーバーフロー型の排出機構は、スクリュー搬送力バランス型とは逆の構成となる。
【００５１】
図１１は、本開示の実施形態２に係るオーバーフロー型の排出機構による現像剤Ｄの排出量制御例を示す図である。仕切り部材１９５が連通部１９４を完全に塞ぐ状態を変更比率−１００％とし、最も開口幅を広げた状態を１００％として、その中間をセンター値０％となるように設定する。上記で説明した比較例１〜４につき、上記と同様の結果を得ることができる。つまり、現像容器８１に収容される現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量の低下に応じて現像剤Ｄの排出量を減らす経路が現像容器８１に構成されている場合、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量が低下するにつれ、現像剤Ｄの排出量を増加させる。よって、帯電量低下による現像剤Ｄの排出量変化に対応することができる。さらに、前歴の現像剤Ｄの劣化状態に合わせた現像剤Ｄの排出量制御を精度よく実施することができる。
【００５２】
また、現像容器８１に収容される現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量の上昇に応じて現像剤Ｄの排出量を増やす経路が現像容器８１に構成されている場合、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量が上昇するにつれ、現像剤Ｄの排出量を減少させる。よって、プリント中の帯電量回復による帯電量上昇にも対応することができる。なお、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量が回復状態に近づくにつれ、現像剤Ｄの排出量を増加させることにより、時間が経過するにつれ、現像剤Ｄの排出量を滑らかに一定量に近づけることができる。
【００５３】
また、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量の回復状態又は安定状態に近づくにつれ、現像剤Ｄの排出量を増加させる。よって、環境変動等により起きる帯電量上昇にも対応することができる。なお、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの帯電量が安定状態に近づくにつれ、現像剤Ｄの排出量を増加させることにより、時間が経過するにつれ、現像剤Ｄの排出量を滑らかに一定量に近づけることができる。
【００５４】
実施形態３．
実施形態３において、実施形態１，２と同一の構成については同一の符号を付記し、その説明については省略する。実施形態３は、実施形態１に係るマニュアル制御による現像剤Ｄの排出量を制御する処理については同様に実行されるので、その説明については省略する。実施形態３は、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの総電荷量を、感光体４１３の表面電位により求める点が、実施形態１，２と異なる。図１２は、本開示の実施形態３に係る現像装置４１２の周辺及び制御機能の一例を示す図である。感光体４１３上に、表面電位検知部１３３＿１及び表面電位検知部１３３＿２が設けられている。表面電位検知部１３３＿１及び表面電位検知部１３３＿２は、感光体４１３から中間転写ベルト４２１に転写される現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの表面電位を検知する。具体的には、表面電位検知部１３３＿１は、露光装置４１１によるレーザー光の照射位置と、現像ローラー８４との間に設けられ、感光体４１３上に作成されたパッチ画像の現像前の第１表面電位を検知する。表面電位検知部１３３＿２は、現像ローラー８４よりも感光体４１３の回転方向下流側に設けられ、感光体４１３上に作成されたパッチ画像の現像後の第２表面電位を検知する。つまり、現像の上流側と下流側との両方にトナーＤ＿ｔの表面電位を検知するセンサーを設ける。パッチ画像の現像前後の表面電位の電位差がトナー層電位であることからトナーＤ＿ｔの静電容量を元にトナーＤ＿ｔの総電荷量を求めることができる。
【００５５】
図１３は、本開示の実施形態３に係る帯電量検知処理例を説明するフローチャートである。なお、ステップＳ８１、ステップＳ８２、ステップＳ８６〜ステップＳ９２の処理は、ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１６〜ステップＳ２２の処理と同様であるため、その説明については省略する。ステップＳ８３において、画像形成装置１は、感光体４１３にパッチ画像が現像される前の感光体４１３の第１表面電位を検知する。ステップＳ８４において、画像形成装置１は、感光体４１３にパッチ画像が現像された後の感光体４１３の第２表面電位を検知する。ステップＳ８５において、画像形成装置１は、第１表面電位と第２表面電位とに基づき、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの総電荷量を求める。
【００５６】
以上の説明から、本実施形態によれば、表面電位に基づき、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの総電荷量を求める。よって、表面電位の検知によっても現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの総電荷量を求めることができるため、現像剤Ｄに含まれるトナーＤ＿ｔの総電荷量を求める構成を適宜状況に応じて実現することができる。
【００５７】
以上、本開示に係る現像装置４１２及び画像形成装置１を実施形態に基づいて説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００５８】
例えば、本実施形態においては、記憶部１１０が制御部９０の内部に構成される一例について説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、記憶部１１０は制御部９０の外部に構成されてもよい。また、本実施形態においては、トナーＤ＿ｔの補給と共にキャリアＤ＿ｃも補給し、余剰の現像剤Ｄを排出して、現像装置４１２内のキャリアＤ＿ｃを少しずつ入れ替えることによりトナーＤ＿ｔの帯電量を安定化させる一例について説明したが、特にこれに限定されるものではない。トリクル現像方式であればよいため、例えば、キャリアＤ＿ｃとトナーＤ＿ｔとを別々に補給してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１  画像形成装置、１０  画像読取部
１１  自動原稿給紙装置、１２  原稿画像走査装置、２０  操作表示部
３０  画像処理部、４０  画像形成部、４１１  露光装置、４１２  現像装置
４１３  感光体、４１４  帯電装置、４１５  ドラムクリーニング装置
４２  中間転写部、４２１  中間転写ベルト、
４２２  支持ローラー、４２３  一次転写ローラー、４２４  バックアップローラー
４２５  二次転写ローラー
５０  用紙搬送部、５１  給紙部、５２  排紙部
５３  搬送経路部、６０  定着部
８０  現像装置本体
８１  現像容器
８１１  攪拌経路
８１２  供給経路
８２  攪拌スクリュー、８２１  軸心、８２２  羽根
８３  供給スクリュー、８３１  軸心、８３２  羽根
８４  現像ローラー、８４１  マグネットローラー、８４２  現像スリーブ
８５  規制部材、８８  隔壁
９０  制御部
９２  現像剤供給部、９２＿ｉｎ  現像剤供給口
９３，１９３  現像剤排出部、９３＿ｏｕｔ，１９３＿ｏｕｔ  現像剤排出口
９４  逆巻きスクリュー、９４２  羽根
１９４  連通部、１９５  仕切り部材、１９６  ソレノイド
１１０  記憶部、１１１  制御テーブル、１１２  換算テーブル
１２１  帯電高圧電源部、１２２  現像バイアス電源部、１２３  転写高圧電源部
１３１  現像電流検知部、１３２  濃度検知部
１３３＿１，１３３＿２  表面電位検知部
Ｄ  現像剤、Ｄ＿ｔ  トナー、Ｄ＿ｃ  キャリア
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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