(57)【要約】【課題】現像装置から像担持体に移動したキャリアの量を高い精度で測定することが可能な画像形成装置を提供することにある。【解決手段】トナーとともに現像剤に含まれ、所定の波長の光が照射されたことにより発光する発光材料を有するキャリアと、前記現像剤を担持して前記現像剤に含まれる前記トナーを供給する現像ローラー６１を有し、前記トナーを用いて感光体ドラム３１の表面に担持されるトナー像を形成する現像装置３４と、感光体ドラム３１の表面に向けて前記所定の波長の光を照射する照射部３８と、照射部３８によって照射された感光体ドラム３１の表面からの光量を測定する受光センサー３９及び制御部５と、備える。【選択図】図５
2015219303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとともに現像剤に含まれ、所定の波長の光が照射されたことにより発光する発光材料を有するキャリアと、
前記現像剤を担持して前記現像剤に含まれる前記トナーを供給する現像剤担持体を有し、前記トナーを用いて像担持体の表面に担持されるトナー像を形成する現像部と、
前記像担持体の表面に向けて前記所定の波長の光を照射する照射部と、
前記照射部によって照射された前記像担持体の表面からの光量を測定する測定部と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体に現像バイアスを印加する電圧印加部と、
前記測定部によって測定された光量が増加することに応じて、前記電圧印加部が印加する前記現像バイアスの電圧値を低下させる電圧制御部と、
を更に備える請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体は、前記現像部によって形成される前記トナー像を担持して回転する感光体、又は転写された前記トナー像を担持して走行する無端環状の中間転写ベルトである請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤担持体は、前記現像剤を表面に担持して回転可能に支持されており、
前記現像部によって前記トナー像が形成される画像形成動作時に前記感光体の線速度と前記現像剤担持体の線速度とを予め定められた比率にする画像形成モード、又は非画像形成動作時に前記像担持体の表面に移動した前記キャリアの量を検査するために前記感光体の線速度と前記現像剤担持体の線速度とを等速にする検査モードとの何れかのモードを実行する速度制御部を更に備える請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成動作に伴い消費された前記トナーの消費量が予め定められた条件を満たしたことを判定する第１判定部を備え、
前記速度制御部は、前記画像形成モード中に、前記第１判定部によって前記条件を満たすと判定されたことに応じて、前記画像形成モードから前記検査モードに移行するものであり、
前記検査モードにおいて、前記現像剤担持体から前記感光体に前記キャリアが移動したことを検査するためのテストトナー像を前記現像部に形成させるテスト制御部を備え、
前記電圧制御部は、前記検査モード中に前記測定部によって測定された光量が増加することに応じて、前記電圧印加部が印加する前記現像バイアスの電圧値を低下させる請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
異なる色の前記トナー各々を含む前記現像剤を用いて前記トナー像を形成する複数の前記現像部と、
前記現像部各々から各色の前記トナーが供給されて、色の異なる前記トナー像各々が形成される複数の前記感光体と、
前記感光体各々に形成された各色の前記トナー像が転写される前記中間転写ベルトと、
前記検査モードにおいて、前記現像部によって前記感光体各々に検査用のテストトナー像を形成させるテスト制御部と、
を備え、
前記照射部は、前記中間転写ベルトの表面に向けて前記所定の波長の光を照射し、
前記測定部は、前記照射部によって照射された前記中間転写ベルトの表面からの光量を測定し、
前記速度制御部は、複数の前記感光体及び前記中間転写ベルトを制御して、前記検査モードにおいて、複数の前記テストトナー像各々を前記中間転写ベルトの異なる位置に転写させ、又は複数の前記テストトナー像を異なるタイミングで前記中間転写ベルトに転写させ、
前記電圧制御部は、異なる色の前記テストトナー像ごとに前記トナーを供給した前記現像剤担持体を判定して、前記測定部によって測定された前記テストトナー像ごとの光量が増加することに応じて、判定された前記現像剤担持体に印加される前記現像バイアスの電圧値を低下させる請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記測定部による測定結果が予め定められた第２閾値以上であることを判定する第２判定部と、
前記第２判定部による判定結果に基づいて所定のメッセージを報知する報知部と、を備える請求項１〜６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記キャリアは、磁性を有するキャリア本体の表面に前記発光材料が被膜されてなる請求項１〜７の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記発光材料は、前記所定の波長の光を受けて発光する蛍光材料或いは燐光材料である請求項１〜８の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーとキャリアを含む二成分現像剤を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンターなどの画像形成装置には、トナーを用いて現像を行う現像装置が備えられている。前記現像装置の一例としてトナー及びキャリアを用いる二成分現像法によって現像する現像装置が知られている。二成分現像法において、現像装置に収容された現像剤は撹拌されて、トナーが磨耗帯電される。帯電されたトナー及び磁性を有するキャリアは、現像剤担持体の表面に磁気的に汲み上げられる。現像剤担持体に印加された現像バイアスによって生じる電界により、汲み上げられたトナーのみが現像剤担持体から像担持体の静電潜像へ飛翔される。これによって、静電潜像がトナー像に現像される。
【０００３】
現像装置内のトナーは、トナー像の形成により消費されて減少する。しかし、消費量に相当するトナーがトナーコンテナから現像装置に補給されるため、現像装置内のトナーの量は一定に保たれる。一方、現像剤に含まれるキャリアは、現像剤担持体から現像装置に回収されて、再び撹拌されて現像に用いられる。
【０００４】
このような画像形成装置において、トナー像を形成する際に、トナーに加えてキャリアも感光体に移動するキャリア現像が生じる場合がある。キャリアはトナーよりも硬く、キャリアの径はトナーの径の数倍の大きさがある。感光体や中間転写ベルトの表面に移動したキャリアは、トナー像を転写するために感光体や転写ベルトがシートに密着することを妨げる。キャリアにより密着できない箇所は、白色点として画像に形成される問題が生じる。また、キャリアによって、感光体や転写ベルトが傷つけられる問題が生じる。
【０００５】
このような問題に対して従来技術は、現像剤担持体のトナーを保持するための主磁極と主磁極を挟み主磁極とは逆極性の二つの補助磁極との間隔を狭くすることによって、磁気ブラシが像担持体に接触する時間を短くし且つ磁力を強くする。このように、磁気ブラシの特性を変更することによって、キャリアが現像剤担持体から感光体に移動することを防止する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２３０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、現像装置内に滞留し続けるキャリアは、表面の樹脂コート層が剥がれたり、削れたトナーや添加剤などがキャリア表面に付着したりして劣化する。劣化したキャリアは、抵抗値、帯電性、及び磁化性などの特性値が低下する。現像装置に供給されるトナー量やトナー濃度によっては、帯電性が低下したキャリアが磁気ブラシから剥がれて感光体に移動する前記キャリア現像が生じる。従来の技術では、キャリアの抵抗値、帯電性、及び磁化性などの特性値が変化することによって生じるキャリア現像を抑制することが不十分である。キャリア劣化に起因するキャリア現像の問題を解消するために、像担持体に移動したキャリアの量を高い精度で測定する必要がある。
【０００８】
本発明の目的は、現像装置から像担持体に移動したキャリアの量を高い精度で測定することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、キャリア、現像部、照射部、及び測定部を備える。前記キャリアは、トナーとともに現像剤に含まれる。また、前記キャリアは、所定の波長の光が照射されたことにより発光する発光材料を有する。前記現像部は、前記現像剤を担持して前記現像剤に含まれる前記トナーを供給する現像剤担持体を有する。また前記現像部は、前記トナーを用いて像担持体の表面に担持されるトナー像を形成する。前記照射部は、前記像担持体の表面に向けて前記所定の波長の光を照射する。前記測定部は、前記照射部によって照射された前記像担持体の表面からの光量を測定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、現像装置から像担持体に移動したキャリアの量を高い精度で測定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、画像形成部の構成を示す図である。
【図３】図３は、キャリア量、受光量、及び現像バイアスとの関係を示すグラフである。
【図４】図４は、第１実施形態の制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、第１実施形態の制御部によって実行される第１キャリア現像対応処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第２実施形態の制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、第２実施形態の制御部によって実行される第２キャリア現像対応処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図９】図９は、第３実施形態の制御部によって実行される第３キャリア現像対応処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の第１実施形態乃至第３実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
【００１３】
[第１実施形態]
［画像形成装置１０の概略構成］
まず、本発明の実施形態の画像形成装置１０の概略構成について説明する。図１に示されるように、画像形成装置１０は、画像読取部１、ＡＤＦ（Automatic Document Feeder）２、画像形成部３、給紙部４、制御部５、及び操作表示部６などを備えている。操作表示部６は、制御部５からの制御指示に従って各種の情報を表示し、ユーザー操作に応じて制御部５に各種の情報を入力するタッチパネルなどである。なお、説明の便宜上、画像形成装置１０が使用可能に設置された状態の鉛直方向を上下方向７と定義し、操作表示部６が設けられている側を手前側（正面）として前後方向８を定義し、操作表示部６を正面として左右方向９を定義する。また、画像形成装置１０は、本発明の画像形成装置の一例に過ぎず、例えば、プリンター、ＦＡＸ装置、複写機などであってもよい。
【００１４】
画像読取部１は、用紙Ｐから画像データを取得する。画像読取部１は、原稿カバー２Ａ、コンタクトガラス１１、読取ユニット１２、ミラー１３、ミラー１４、光学レンズ１５、及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）１６などを備える。
【００１５】
ＡＤＦ２は、原稿カバー２Ａに設けられている。ＡＤＦ２は、原稿トレイ２１、給送機構２２、複数の搬送ローラー２３、原稿押さえ２４、及び排紙部２５などを備えた自動原稿送り装置である。
【００１６】
[画像形成部３]
画像形成部３は、画像読取部１で読み取られた画像データ、又は外部のパーソナルコンピューターなどの情報処理装置から入力された画像データに基づいて電子写真方式の画像形成処理（印刷処理）を実行する。画像形成部３は、感光体ドラム３１（本発明の像担持体の一例）、帯電装置３２、ＬＳＵ（Laser Scanner Unit）３３、現像装置３４（本発明の現像部の一例）、転写装置３５、クリーニングブレード３６、除電装置３７、照射部３８（本発明の照射部の一例）、受光センサー３９（本発明の測定部の一例）、及び定着装置４０などを備えている。
【００１７】
給紙部４は、画像形成部３において画像が形成される用紙Ｓを給送する。給紙部４は、不図示のカセット装着部に装着された不図示の給紙カセットに載置された複数の用紙Ｓを一枚ずつ画像形成部３に給送する。
【００１８】
図２に示されるように、感光体ドラム３１は、ドラム形状に形成された回転体であり、画像形成部３の内部のフレームなどに回転可能に支持されている。図示しないモーターなどの駆動源から駆動力が伝達されて、図２における時計回転方向（矢印３１Ａ）へ回転駆動される。感光体ドラム３１は、表面に単一の感光層が設けられた構造を有する。
【００１９】
感光体ドラム３１の外周面に沿うように、帯電装置３２、ＬＳＵ３３、現像装置３４、受光センサー３９、照射部３８、転写装置３５、クリーニングブレード３６、及び除電装置３７の順に配置されている。
【００２０】
帯電装置３２は、感光体ドラム３１の上方において、感光体ドラム３１の外周面に対向するように設けられている。帯電装置３２は、画像形成動作時に帯電圧印加部から印加される所定の直流電圧に応じて感光体ドラム３１の外周面の感光層を所定の極性の表面電位となるように一様に帯電させる。なお、帯電装置３２は、帯電ローラーによる接触式のものに限られず、非接触式のストロコロンなどでもよい。感光体ドラム３１の表面の感光層を静電気で帯電させるものであればどのようなタイプの帯電装置でも適用可能である。
【００２１】
ＬＳＵ３３は、帯電装置３２と現像装置３４との間から感光体ドラム３１へ向けてレーザービームを照射して、感光体ドラム３１の外周面を露光する。これにより、レーザービームに含まれる画像情報に応じた静電潜像が感光体ドラム３１の外周面に形成される。感光体ドラム３１の外周面にレーザービームが照射されると、その照射された露光部分の電位が放電し、その露光部分によって静電潜像が形成される。
【００２２】
現像装置３４は、帯電装置３２よりも感光体ドラム３１の回転方向の下流側に設けられている。現像装置３４は、トナーとキャリア（本発明のキャリアの一例）との二成分からなる現像剤を収容し、現像剤を用いて現像する装置である。現像装置３４は、表面電位よりも低い現像バイアス電圧が印加された現像ローラー６１を有している。図示しないトナーコンテナから現像装置３４に補給されたトナーは、現像ローラー６１に担持されて、感光体ドラム３１に供給される。現像装置３４によって感光体ドラム３１にトナーが供給されると、静電潜像とトナーとの電位差による静電気力によって静電潜像にトナーが付着する。現像装置３４からトナーが供給されることによって、感光体ドラム３１の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム３１は、形成されたトナー像を担持する。なお、現像装置３４の詳細については後述する。
【００２３】
転写装置３５は、現像装置３４よりも感光体ドラム３１の回転方向の下流側に設けられている。転写装置３５は、感光体ドラム３１の下方において、感光体ドラム３１の外周面に対向するように設けられている。転写装置３５は、感光体ドラム３１の外周面に接触して回転する転写ローラーを有している。感光体ドラム３１と前記転写ローラーとのニップ部に用紙Ｓが挟持された状態になると、感光体ドラム３１のトナーが用紙Ｓの表面に付着（転写）する。
【００２４】
図１に示されるように、定着装置４０は、転写装置３５よりも用紙Ｓの搬送方向９Ａの下流側に設けられている。定着装置４０は、用紙Ｓに転写されたトナーをその用紙Ｓに定着させるものであり、加熱ローラー４１と、この加熱ローラー４１に対向配置された加圧ローラー４２とを備えている。用紙Ｓに転写されたトナーは、定着装置４０を通過する際に加熱されて溶融して用紙Ｓに定着する。定着装置４０を通過した用紙Ｓは、排出トレイ４３へ排出される。
【００２５】
図２に示されるように、クリーニングブレード３６は、転写装置３５よりも感光体ドラム３１の回転方向の下流側に設けられている。クリーニングブレード３６は、用紙Ｓに転写されずに感光体ドラム３１の外周面上に残存したトナーを除去するものであり、シリコンゴムなどによって形成されている。クリーニングブレード３６が感光体ドラム３１の外周面上に接触した状態で感光体ドラム３１が回転されることで、残存するトナーがトナー受けに削り落とされる。
【００２６】
除電装置３７は、クリーニングブレード３６よりも感光体ドラム３１の回転方向の下流側に設けられている。除電装置３７は、感光体ドラム３１の感光層に残った電荷を除去するものである。除電装置３７は、感光体ドラム３１の外周面に均一の光を照射させて除電するもの、交流放電により除電するもの、或いは導電性の除電ブラシにより除電するものなどがある。
【００２７】
照射部３８は、感光体ドラム３１の回転方向における現像装置３４と転写装置３５との間に設けられている。照射部３８は、感光体ドラム３１の回転中心方向（前後方向８の方向）に沿って複数配置されている。照射部３８は、感光体ドラム３１における前記回転中心に対して約１５度の範囲にある表面を一度に照らす。感光体ドラム３１が回転されることによって、照射部３８は、感光体ドラム３１の表面の全ての領域を照射することが可能である。照射部３８は、感光体ドラム３１の表面に向けてピーク波長が３７５ｎｍの紫外線を照射する。なお、照射部３８が照射する所定の波長の光は、後述するキャリアを被膜する蛍光材料を励起させる波長の光で異なる波長の光でもよい。
【００２８】
受光センサー３９は、照射部３８と同様に、感光体ドラム３１の回転方向における現像装置３４と転写装置３５との間に設けられている。受光センサー３９は、照射部３８と同様に、感光体ドラム３１の回転中心方向（前後方向８の方向）に沿って複数配置されている。受光センサー３９は、照射部３８によって照射された感光体ドラム３１の前記回転中心に対して約１５度の範囲にある表面からの光量を測定する。感光体ドラム３１が回転されるため、照射部３８と受光センサー３９とによって、感光体ドラム３１の表面の全領域において受光量が測定される。受光センサー３９は、測定した受光量に基づく電気信号を制御部５に出力する。なお、受光センサー３９が受光量を測定する光の波長の帯域は、４２５ｎｍ〜５５０ｎｍである。この光の波長は、可視光線の紫色から緑色の帯域である。そのため、受光センサー３９は、照射部３８から照射されて感光体ドラム３１の表面で反射された前記所定の波長の光の光量を測定しない。
【００２９】
[キャリア]
キャリアは、コア材とコーティング樹脂とによって形成されている。コア材は、磁性を有するキャリアの本体となる粒子である。例えば、前記コア材は、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒ系フェライト粒子で、その体積平均平均粒子径は３５μｍである。前記コーティング樹脂は、前記コア材が表面に露出することを防止するものであり、鉛筆硬度の高い樹脂（約３Ｈ以上）になるものが選択される。仮に、前記コア材がキャリアの表面に露出するとキャリア抵抗が大きくなって、トナーを帯電させる能力が低下する。例えば、前記コーティング樹脂は、前記コア材が１００質量部であるのに対して、トルエンが１０質量部であり、メタクリレートが２質量部であり、及び蛍光材料が０．１質量部であるものを組み合わせたものである。なお、発光材料は、一例として、セントラルテクノ株式会社製の発光蛍光体（商品名：ルミシス）を用いる。前記発光蛍光体は、励起光のピーク波長が３７５ｎｍである。また、本実施形態で使用する前記発光蛍光体は、発光色が青色（波長が、４５０ｎｍ〜４９５ｎｍ）のものである。前記発光蛍光体を含むキャリアの前記コーティング樹脂は、ピーク波長が３７５ｎｍの紫外線が照射されると、光を吸収して、青色（４５０ｎｍ〜４９５ｎｍの可視光）の光を発光する。なお、この波長の光は、受光センサー３９が測定可能な帯域の波長である４２５ｎｍ〜５５０ｎｍに含まれる。
【００３０】
キャリアは、流動床法によって、前記コア材に前記組み合わせのコーティング樹脂を被覆する。まず、流動床法を実行する被覆装置に、前記コア材及び前記組み合わせのコーティング樹脂を投入する。次に、前記被覆装置によって、前記コア材に被覆用分散液が付着される。その後、被覆用分散液が付着された前記コア材は、２００度で３時間加熱処理される。このようにして、キャリアは、磁性を有するキャリア本体である前記コア材の表面に前記発光材料を含む前記コーティング樹脂が被膜される。なお、一例として、前記被覆装置は、フロイント産業株式会社製の装置（型式：ＳＰＩＲ−Ａ−ＦＬＯＷ「ＭＩＮＩ」）である。
【００３１】
［現像装置３４の構成］
現像装置３４について詳細に説明する。現像装置３４は、前後方向８に長い形状に形成されている。現像装置３４は、前後方向８に長い筐体６０を有している。筐体６０は、現像ローラー６１を支持するフレームの役割や、内部に現像剤を収容する容器の役割を担う。現像装置３４は、トナーの消費量に応じてトナーコンテナ（不図示）から、非磁性体のトナーが補給される。
【００３２】
現像装置３４の筐体６０の内部には、現像剤貯留部６３、スクリューフィーダー６４Ａ、スクリューフィーダー６４Ｂ、現像ローラー６１（本発明の現像剤担持体の一例）、及び磁気ローラー６２などが備えられている。また、現像装置３４は、バイアス電圧印加部４４（本発明の電圧印加部の一例）などを備える。現像剤貯留部６３は、筐体６０の底部分に形成されており、前記トナーコンテナから補給された非磁性体のトナー及び磁性体のキャリアを含む現像剤が貯留（収容）された容器である。現像剤担持体である磁気ローラー６２は、現像剤貯留部６３の上方に配置される。トナー担持体である現像ローラー６１は、磁気ローラー６２の斜め上方位置で磁気ローラー６２に対向配置される。現像剤規制ブレード６５は、磁気ローラー６２に対向して配置される。
【００３３】
現像剤貯留部６３は、現像装置３４の長手方向（前後方向８）に延びる２つの隣り合う現像剤貯留室６３Ａ，６３Ｂを含む。現像剤貯留室６３Ａ，６３Ｂは、筐体６０に一体に形成され前後方向８に延びる仕切り板によって互いに仕切られている。ただし、現像剤貯留室６３Ａ，６３Ｂは完全に仕切られているのではなく、前後方向８における両端部には前記仕切り板が設けられていない。具体的には、現像剤貯留室６３Ａ，６３Ｂ各々の前後方向８の両端部は連通路によって互いに連通されている。
【００３４】
各現像剤貯留室６３Ａ，６３Ｂには、軸回りに回転されることにより現像剤を撹拌及び搬送するスクリューフィーダー６４Ａ，６４Ｂが収容されている。スクリューフィーダー６４Ａ，６４Ｂには、軸周りに螺旋形状の羽が設けられている。スクリューフィーダー６４Ａ，６４Ｂ各々の回転方向は、互いに逆方向に設定されている。これにより現像剤は、現像剤貯留室６３Ａ及び現像剤貯留室６３Ｂ間を撹拌されつつ循環搬送される。この撹拌により、トナーとキャリアとが混合された現像剤のトナーが電荷を持つようになる。
【００３５】
磁気ローラー６２は、現像装置３４の長手方向（前後方向８）に沿って配設されている。磁気ローラー６２は、磁気ローラー６２の内部には、固定式の所謂磁石ロール（図示せず）が配置されている。磁石ロールは複数の磁極を有している。磁気ローラー６２は、磁力によって現像剤貯留部６３から現像剤をその磁気ローラー周面上に磁気的に汲み上げる。汲み上げられた現像剤は、磁気ローラー周面上に磁気的に現像剤層（磁気ブラシ層）として保持され、磁気ローラー６２の回転に伴って現像剤規制ブレード６５に向けて搬送される。
【００３６】
現像剤規制ブレード６５は、磁気ローラー６２の左右方向９の左側に配置されている。現像剤規制ブレード６５の位置は、磁気ブラシ層が形成された磁気ローラー６２の表面が回転されて現像ローラー６１に向かう回転方向の中間である。現像剤規制ブレード６５は、磁気ローラー６２の周面に磁気的に付着した現像剤層の層厚を規制する。現像剤規制ブレード６５は、磁気ローラー６２の前後方向８に沿って延びる磁性材料からなる板部材であり、筐体６０の適所に固定された所定の支持部材によって支持されている。また、現像剤規制ブレード６５は、磁気ローラー周面との間で所定の寸法の規制ギャップを形成する。前記規制ギャップにおいて、回転される磁気ローラー６２の周面上に形成された現像層は、均一な厚さに揃えられる。所定の層厚となった磁気ブラシ層は、磁気ローラー６２の回転によって現像ローラー６１に対向する位置に搬送される。
【００３７】
現像ローラー６１は、現像装置３４の長手方向（前後方向８）に沿って、且つ、磁気ローラー６２に対して平行に延びるように配設されている。現像ローラー６１は、非磁性材料によって円筒状に形成されており、筐体６０に回転可能に支持されている。現像ローラー６１の周面と磁気ローラー６２の周面との間には、所定の寸法の隙間４５Ａが形成されている。現像ローラー６１は、隙間４５Ａが形成された場所で、磁気ローラー６２の周面上に保持された現像剤層に接触した状態で回転する。また、バイアス電圧印加部４４は、直流電圧に交流電圧を重畳した前記現像バイアスを現像ローラー６１に印加する。なお、バイアス電圧印加部４４が印加する前記現像バイアスの電圧値は、制御部５によって調整される。
【００３８】
現像ローラー６１と磁気ローラー６２との間は、バイアス電圧印加部４４によって印加された前記現像バイアスによって、電位差が生じている。この電位差によって、磁気ブラシのトナーのみが、磁気ローラー６２から現像ローラー６１に移動される。現像ローラー６１は、その周面にトナー層を担持する。現像ローラー６１に移動されなかった磁気ブラシ層は、磁気ローラー６２の回転にともない、隙間４５Ａが形成された場所から離れる。磁気ブラシ層が現像剤貯留室６３Ｂの上方側の位置まで移動されると、逆極性の前記磁極によって、磁気ブラシ層は、磁気ローラー６２に担持されなくなり、現像剤貯留室６３Ｂに戻る。
【００３９】
現像ローラー６１は、筐体６０に形成された開口を通して感光体ドラム３１に臨むように配置され、現像ローラー６１の周面と感光体ドラム３１の周面との間にも所定の寸法の隙間４５Ｂが形成されている。現像ローラー６１が回転することによって、現像ローラー６１に担持されたトナー層は隙間４５Ｂに移動される。現像ローラー６１が印加された前記現像バイアスの電位と感光体ドラム３１の表面のＬＳＵ３３によって露光された露光部位の電位との電位差によって、現像ローラー６１に担持されたトナーが感光体ドラム３１に飛翔する。感光体ドラム３１が回転することによって、飛翔したトナーが感光体ドラム３１上の露光部位に付着して、静電潜像が現像されてトナー像が形成される。現像ローラー６１上に留まり、飛翔しなかったトナーは、隙間４５Ａの近傍に形成された磁気ブラシに拘束されて、の拘束力によって、現像ローラー６１の表面から引き剥がされ磁気ローラー６２の表面に回収される。
【００４０】
現像ローラー６１と磁気ローラー６２との隙間４５Ａ、及び現像ローラー６１と感光体ドラム３１との隙間４５Ｂは狭い。現像ローラー６１と磁気ローラー６２との隙間４５Ａでは、キャリアの密度が大きくなる。そのため、画像形成動作が繰り返されると、キャリア同士が直接接触して劣化が進行しやすい。劣化によりキャリアの磁化特性が小さくなりすぎると、キャリアが磁気ローラー６２上に保持され難くなる。保持されなくなったキャリアは、磁気ローラー６２から現像ローラー６１を経て感光体ドラム３１の表面に移動する。いわゆるキャリア現像が生じる。
【００４１】
[キャリア現像と現像バイアス]
次に、図３を参照しつつ、感光体ドラム３１に発生するキャリア現像と、これを防止する前記現像バイアスの電圧値との関係について説明する。図３（Ａ）は、キャリア現像により感光体ドラム３１に移動したキャリア量と受光センサー３９によって測定される受光量との関係を示す図である。図３（Ｂ）は、前記現像バイアスの電圧値と受光センサー３９によって測定される受光量との関係を示す図である。図３（Ｃ）は、受光センサー３９によって測定された受光量と前記現像バイアスの電圧値の変更値との関係を示す図である。
【００４２】
図３（Ａ）に示されるように、キャリア現像が発生すると感光体ドラム３１上のキャリア量が増える。キャリアは、発光部材が被膜されているため、照射部３８から前記所定の波長の光を吸収して発光する。受光センサー３９は、キャリアが発光した波長の光を受光した受光量を測定する。実線Ｌ１で示されるように、感光体ドラム３１全領域で発光するキャリア量（個数）と、受光センサー３９によって測定される受光量との間には、比例関係がある。例えば、感光体ドラム３１上のキャリア量が５０個の場合は５００ｍｍＬｘであり、感光体ドラム３１上のキャリア量が１００個の場合は１０００ｍｍＬｘである。そのため、制御部５は、受光センサー３９によって出力される受光量に基づく信号によって、感光体ドラム３１に移動したキャリアの量を高い精度で測定することができる。
【００４３】
図３（Ｂ）に示されるように、前記現像バイアスの電圧値を低下させると、感光体ドラム３１上のキャリア量が減少する。劣化により磁性特性が低下したキャリアは、磁気ローラー６２の磁力によって保持される力が弱くなる。劣化したキャリアは、現像ローラー６１が印加される前記現像バイアスの電圧値と磁気ローラー６２との電位差によって、現像ローラー６１に引き付けられる。劣化したトナーは、画像形成動作に伴い、現像ローラー６１から感光体ドラム３１に移動する。そのため、前記現像バイアスの電圧値が低下されて、現像ローラー６１の電圧値と磁気ローラー６２との電位差が小さくされると、劣化したキャリアは、現像ローラー６１に移動し難くなる。現像ローラー６１から感光体ドラム３１に移動キャリア量が減り、受光センサー３９によって測定される受光量が低下する。実線Ｌ２で示されるように、前記現像バイアスの電圧値と受光センサー３９の受光量との間には、比例関係がある。例えば、前記現像バイアスの電圧値が７５０Ｖの場合は受光センサー３９の受光量が５００ｍｍＬｘであり、前記現像バイアスの電圧値が１５００Ｖの場合は受光センサー３９の受光量が１０００ｍｍＬｘである。そのため、制御部５は、受光量が多い場合に、前記現像バイアスの電圧値を低下することによって、感光体ドラム３１に移動するキャリア量を減らして受光量を低下させることが可能である。
【００４４】
図３（Ｃ）の実線Ｌ３に示されるように、測定された受光量に応じて前記現像バイアスの電圧値を低下させることによって、制御部５は、感光体ドラム３１上のキャリア量を許容範囲内にすることができる。例えば、許容範囲のキャリア量による受光量の閾値を５００ｍｍＬｘとする。受光センサー３９によって測定された受光量が７５０ｍｍＬｘである場合、制御部５は、前記現像バイアスの電圧値を現状値から２５０Ｖに低下することによって、感光体ドラム３１上のキャリア量を許容範囲内にすることができる。なお、図３（Ｃ）の実線Ｌ３は、測定によりあらかじめ定められる。
【００４５】
［制御部５の構成］
制御部５は、画像形成装置１０を統括制御するものである。図１に示されるように、制御部５は、ＣＰＵ５Ａ、ＲＯＭ５Ｂ、ＲＡＭ５Ｃ、及びＥＥＰＲＯＭ５Ｄなどを主な構成要素とするマイクロコンピュータとして構成されている。なお、制御部５は、集積回路（ＡＳＩＣ、ＤＳＰ）などの電子回路で構成されたものであってもよい。
【００４６】
制御部５は、画像形成装置１０の内部において、画像読取部１、ＡＤＦ２、画像形成部３、給紙部４、及び操作表示部６などに接続されており、これらの構成要素を制御する。また、制御部５は、画像形成部３を構成する各要素、具体的には、帯電装置３２、ＬＳＵ３３、現像装置３４、転写装置３５、除電装置３７、加熱ローラー４１、及び加圧ローラー４２などに接続されている。ＲＯＭ５Ｂには、画像形成処理を実行するためのプログラムが記憶されている。ＣＰＵ５Ａは、ＲＯＭ５Ｂ内の制御プログラムを実行することによって、制御部５に接続された各要素を制御して、用紙Ｓに画像を印刷する。
【００４７】
本実施形態では、制御部５のＲＯＭ５Ｂに、後述する第１キャリア現像対応処理を実行するためのプログラムなどが記憶されている。ＣＰＵ５Ａは、このプログラムを実行することにより、前記第１キャリア現像対応処理を実行する。また、図４に示されるように、ＣＰＵ５Ａが前記プログラムを実行することにより、前記第１キャリア現像対応処理において、制御部５は、照射制御部５１、光量測定部５２、光量判定部５３（本発明の第２判定部の一例）、交換報知部５４、及び電圧制御部５５（本発明の電圧制御部の一例）として機能する。なお、光量測定部５２及び受光センサー３９が、本発明の測定部の一例に相当する。交換報知部５４及び操作表示部６が、本発明の報知部の一例に相当する。
【００４８】
また、ＲＯＭ５Ｂには、前記プログラムの他に、前記第１キャリア現像対応処理に用いられる電圧値、計算式、及び閾値などが記憶されている。例えば、光量測定部５２が受光センサー３９から取得した受光量を示す電気信号から感光体ドラム３１上のキャリア量に換算するテーブルがＲＯＭ５Ｂに記憶されている。光量判定部５３が光量測定部５２によって測定された受光量を判定する閾値がＲＯＭ５Ｂに記憶されている。電圧制御部５５が、バイアス電圧印加部４４に現像ローラー６１を印加させる前記現像バイアスの電圧値を受光量に応じて変更する変更値を示す第１テーブルがＲＯＭ５Ｂに記憶されている。なお、ＥＥＰＲＯＭ５Ｄには、電圧制御部５５がバイアス電圧印加部４４に印加させている前記現像バイアスの電圧値が記憶されている。ＲＡＭ５Ｃには、前記第１キャリア現像対応処理で使用される一時的な情報が記憶される。
【００４９】
照射制御部５１は、照射部３８の点灯及び消灯を制御する。第１実施形態の照射制御部５１は、画像形成装置１０が画像を形成するときに、照射部３８を点灯させて、感光体ドラム３１の表面に向けて前記所定波長の光を照射させる。
【００５０】
光量測定部５２は、受光センサー３９から取得した電気信号の値から感光体ドラム３１の表面からの受光量を測定する。第１実施形態の光量測定部５２は、画像形成装置１０が画像を形成するときに、常に感光体ドラム３１の表面の受光量を測定する。
【００５１】
光量判定部５３は、光量測定部５２による測定結果が予め定められた閾値光量（本発明の第２閾値の一例）以上であることを判定する。前記光量閾値は、感光体ドラム３１上のキャリア量が許容限度を超えたことを示すものであり、キャリアを交換する基準を示す。第１実施形態の光量判定部５３は、画像形成装置１０が画像を形成するときに、常に測定結果が前記閾値光量以上であることを判定する。
【００５２】
交換報知部５４は、光量判定部５３による判定結果に基づいて操作表示部６にキャリアの交換を促すメッセージを表示させる。このメッセージに基づいてキャリアが交換されると、現像装置３４によってキャリア現像が生じなくなる。なお、交換報知部５４による報知は、音声、ビーブオンなどでもよい。
【００５３】
電圧制御部５５は、光量測定部５２によって測定された受光量が増加することに応じて、バイアス電圧印加部４４が現像ローラー６１を印加する前記現像バイアスの電圧値を低下させる。電圧制御部５５は、光量測定部５２から取得した受光量と前記第１テーブルに基づいて、現像ローラー６１を印加させる前記現像バイアスの電圧値を変更する。電圧制御部５５は、変更された前記現像バイアスの電圧値でバイアス電圧印加部４４に現像ローラー６１を印加させる。これによって、制御部５は、キャリア現像を許容限度内に維持することができる。
【００５４】
［第１キャリア現像対応処理］
以下、図５を参照して、制御部５によって実行される前記第１キャリア現像対応処理の手順を説明する。図５のフローチャートにおいてステップＳ１、Ｓ２、・・・は処理手順（ステップ）番号を表している。ここに、前記第１キャリア現像対応処理を実行するときの制御部５が本発明に係る測定部、電圧制御部、第２判定部、及び報知部に相当する。
【００５５】
（ステップＳ１）
ステップＳ１において、制御部５は、画像形成装置１０の画像形成指示が入力されたか否かを判定する。具体的には、ユーザーから新たな画像形成の指示を受けた場合や、他の情報処理装置から画像形成の指示を受けた場合などである。制御部５は、画像形成指示が入力されるまで待つ（Ｓ１のＮＯ側）。制御部５は、画像形成指示が入力されると、処理をステップＳ２に移行する（Ｓ１のＹＥＳ側）。
【００５６】
（ステップＳ２〜Ｓ４）
ステップＳ２において、制御部５は、画像形成装置１０に画像形成処理を実行させて、用紙Ｓに画像を形成させる。ステップＳ３において、制御部５は、照射部３８に、感光体ドラム３１の表面に向けてピーク波長が３７５ｎｍの紫外線を照射させる。ステップＳ４において、制御部５は、受光センサー３９から照射部３８によって照射された感光体ドラム３１の表面からの受光量を示す信号を取得する。制御部５は、取得された受光量によって、キャリア現像により感光体ドラム３１上に移動したキャリア量を測定する。
【００５７】
（ステップＳ５）
ステップＳ５において、制御部５は、測定された受光量が予め定められた第１閾値以上であるか否かを判定する。例えば、図３（Ａ）の実線Ｌ１に示される場合に、制御部５は、前記第１閾値を５００ｍｍＬｘとして、受光量が５００ｍｍＬｘ以上か否かを判定する。制御部５は、前記第１閾値未満と判定すると、処理をステップＳ９に移行する（Ｓ５のＮＯ側）。この場合、制御部５は、受光量が５００ｍｍＬｘ未満であるため、キャリア現像の影響が許容範囲内であると判定する。一方、制御部５は、前記第１閾値以上と判定すると、処理をステップＳ６に移行する（Ｓ５のＹＥＳ側）。この場合、制御部５は、受光量が５００ｍｍＬｘ以上であるため、キャリア現像の影響が許容範囲外であると判定する。
【００５８】
（ステップＳ６）
ステップＳ６において、制御部５は、測定された受光量が予め定められた第２閾値以上であるか否かを判定する。例えば、図３（Ａ）の実線Ｌ１に示される場合に、制御部５は、前記第２閾値を１０００ｍｍＬｘとして、受光量が１０００ｍｍＬｘ以上か否かを判定する。制御部５は、前記第２閾値以上と判定すると、処理をステップＳ８に移行する（Ｓ６のＮＯ側）。この場合、制御部５は、受光量が１０００ｍｍＬｘ以上であるため、前記現像バイアスの電圧値を変更してもキャリア現像の影響を許容範囲内に抑制することができないと判定する。一方、制御部５は、前記第２閾値未満と判定すると、処理をステップＳ７に移行する（Ｓ６のＹＥＳ側）。この場合、制御部５は、受光量が１０００ｍｍＬｘ未満であるため、前記現像バイアスの電圧値を変更することによって、キャリア現像の影響を許容範囲内に抑制可能であると判定する。ステップＳ６を実行するときの制御部５は、本発明の第２判定部の一例である。
【００５９】
（ステップＳ７）
ステップＳ７において、制御部５は、測定された受光量と前記第１テーブルの変更値に基づいて、前記現像バイアスの電圧値を変更する。この場合、制御部５は、ステップＳ３において測定された受光量が増加することに応じて、バイアス電圧印加部４４が印加する前記現像バイアスの電圧値を低下させる。例えば、図３（Ｃ）の実線Ｌ３に示されるように、受光量が６２５ｍｍＬｘであれば、前記現像バイアスの電圧値を現在使用している電圧値から１２５Ｖ低下させる。制御部５は、前記現像バイアスの電圧値を低下させることによって、キャリア現像の影響を許容範囲内に抑制する。ステップＳ７を実行するときの制御部５は、本発明の電圧制御部の一例である。
【００６０】
（ステップＳ８）
ステップＳ６において受光量が前記第２閾値以上と判定されると（Ｓ６のＮＯ側）、ステップＳ８において、制御部５は、判定結果に基づいて現像剤を交換するための交換メッセージを操作表示部６に表示させる。この場合、制御部５は、前記現像バイアスの電圧値を変更してもキャリア現像を許容範囲内に抑制することが不可能であると判定して、前記交換メッセージによってユーザーにキャリアの交換を促す。ステップＳ８を実行するときの制御部５及び操作表示部６は、本発明の報知部の一例である。
【００６１】
（ステップＳ９）
ステップＳ５において受光量が前記第１閾値未満と判定され（Ｓ５のＮＯ側）、ステップＳ７が実行され、又はステップＳ８が実行されると、ステップＳ９において、制御部５は、画像形成処理が終了したか否かを判定する。画像形成処理が終了していないと判定されると、制御部５は処理をステップＳ２に移行する（Ｓ９のＮＯ側）。これにより、制御部５は、画像形成処理を実行する間、常にキャリア現像の有無を判定して、キャリア現像に対応した処理をする。一方、画像形成処理が終了したと判定されると、制御部５は処理を終了する（Ｓ９のＹＥＳ側）。
【００６２】
［第１実施形態の効果］
以上説明したように、本発明の画像形成装置１０によれば、現像装置３４から感光体ドラム３１に移動したキャリアの量を高い精度で測定することができる。また、本発明の画像形成装置１０は、感光体ドラム３１に移動したキャリアの量を許容範囲内に抑制することができる。さらに、本発明の画像形成装置１０は、感光体ドラム３１に移動したキャリアの量を許容範囲内に抑制することができない場合には、キャリアの交換を促すことができる。
【００６３】
[第２実施形態]
前述した第１実施形態の説明では、画像形成動作時に現像装置３４から感光体ドラム３１に移動したキャリアの量を高い精度で測定して、キャリア現像に対応する処理を実行する場合について説明したが、本発明はこれに限るものではない。第２実施形態では、制御部５に、キャリア現像が発生しやすいテストモードを実行する場合について説明する。ここで、前述した第１実施形態と異なるところは、制御部５によって実行される処理が前記第１キャリア現像対応処理の代わりに、第２キャリア現像対応処理が実行されることである。その他、前述した第１実施形態の構成などは、共通するため、ここでは、異なる部分だけ説明して、共通する部分の説明は省略する。
【００６４】
［制御部５の構成］
本実施形態では、制御部５のＲＯＭ５Ｂに、後述する第２キャリア現像対応処理を実行するためのプログラムなどが記憶されている。ＣＰＵ５Ａは、このプログラムを実行することにより、前記第２キャリア現像対応処理を実行する。また、図６に示されるように、ＣＰＵ５Ａが前記プログラムを実行することにより、前記第２キャリア現像対応処理において、制御部５は、照射制御部５１、光量測定部５２、光量判定部５３、交換報知部５４、電圧制御部５５、消費量算出部５６、消費量判定部５７（本発明の第１判定部の一例である）、速度制御部５８（本発明の速度制御部の一例である）、及びテスト現像制御部５９（本発明のテスト制御部の一例である）として機能する。
【００６５】
照射制御部５１、光量測定部５２、及び光量判定部５３、交換報知部５４、及び電圧制御部５５は、前述した第１実施形態と異なり、検査モードに移行した場合に前述した各処理を実行する。
【００６６】
消費量算出部５６は、画像形成動作に伴い消費されたトナーの量を算出する。例えば、消費量算出部５６は、ＬＳＵ３３の露光処理に基づいて、トナーの消費量を算出する。また、消費量算出部５６は、トナーコンテナが交換された回数、画像が形成された用紙Ｓの枚数などから累積的に消費されたトナー消費量を算出する。また、消費量算出部５６は、現像装置３４が備えるトナー濃度センサーの出力値からトナー消費量を算出してもよい。ここで算出されるトナー消費量は、前記第２キャリア現像対応処理を実行するきっかけとして用いられるものであり、大よそのトナー消費量が算出できるものであればよい。
【００６７】
消費量判定部５７は、消費量算出部５６によって算出されたトナーの消費量が予め定められた条件を満たしたことを判定する。前記条件は、トナー消費量に関する閾値消費量である。前記閾値消費量は、キャリア量を許容範囲内に抑制するため、前記現像バイアスの電圧値の調整が必要になる間隔に相当するものである。前記閾値消費量は、消費量算出部５６によって算出される値に応じて、ＬＳＵ３３の点灯時間、トナーコンテナの交換回数、画像が形成された用紙Ｓなどに関する基準値である。
【００６８】
速度制御部５８は、感光体ドラム３１の線速度と現像ローラー６１の線速度とを制御する。速度制御部５８が実行するモードは画像形成モードと前記検査モードとの何れかである。前記画像形成モードとは、現像装置３４によってトナー像が形成される画像形成動作時に感光体ドラム３１の線速度と現像ローラー６１の線速度とを予め定められた比率にするものである。通常の画像形成動作時には、現像ローラー６１の線速度の方が感光体ドラム３１の線速度よりも早い。これによって、感光体ドラム３１上に担持された静電潜像に満遍なくトナーが供給される。前記検査モードとは、非画像形成動作時に感光体ドラム３１の表面に移動したキャリアの量を検査するために感光体ドラム３１の線速度と現像ローラー６１の線速度とを等速にするものである。感光体ドラム３１の線速度と現像ローラー６１の線速度とが等速にされると、現像ローラー６１から感光体ドラム３１に移動したキャリアは、移動したキャリアが元々保持されていた現像ローラー６１の表面の以外の箇所とは密接しない。そのため、感光体ドラム３１に移動したキャリアは、現像ローラー６１に戻り難くなり、キャリア現像が発生しやすい。また、速度制御部５８は、前記画像形成モード中に、消費量判定部５７によって前記閾値消費用を満たすと判定されたことに応じて、前記画像形成モードから前記検査モードに移行する。このように、速度制御部５８は、前記現像バイアスの調整が必要な期間が経過するごとに、キャリア現像が生じやすい状況を作出する。
【００６９】
テスト現像制御部５９は、前記検査モードにおいて、ＬＳＵ３３及び現像装置３４を制御して、テストトナー像を現像装置３４に形成させる。前記テストトナー像は、現像ローラー６１から感光体ドラム３１にキャリアが移動したことを検査するためのものである。例えば、前記テストトナー像は、現像ローラー６１が回転する副走査方向に斜めになった白黒の縞模様である。現像ローラー６１に継続的な現像をさせることによって、キャリア現像を生じさせやすくする。また、この斜め白黒の縞模様のトナー像は、黒一色のトナー像よりもトナー消費量が少ない。
【００７０】
［第２キャリア現像対応処理］
以下、図７を参照して、制御部５によって実行される前記第２キャリア現像対応処理の手順を説明する。図７のフローチャートにおいてステップＳ２１、Ｓ２２、・・・は処理手順（ステップ）番号を表している。ここに、前記第２キャリア現像対応処理を実行するときの制御部５が本発明に係る測定部、電圧制御部、第２判定部、報知部、第１判定部、速度制御部、及びテスト制御部に相当する。
【００７１】
（ステップＳ２１）
ステップＳ２１において、制御部５は、画像形成装置１０の画像形成指示が入力されたか否かを判定する。制御部５は、画像形成指示が入力されるまで待つ（Ｓ２１のＮＯ側）。制御部５は、画像形成指示が入力されると処理をステップＳ２２に移行する（Ｓ２１のＹＥＳ側）。
【００７２】
（ステップＳ２２、Ｓ２３）
ステップＳ２２において、制御部５は、感光体ドラム３１の線速度と現像ローラー６１の線速度とを前記画像形成モードの線速度に設定する。ステップＳ２３において、制御部５は、画像形成装置１０に画像形成処理を実行させて、用紙Ｓに画像を形成させる。
【００７３】
（ステップＳ２４、Ｓ２５）
ステップＳ２４において、制御部５は、画像形成動作に伴い消費されたトナーの量を算出する。画像が形成された用紙Ｓの枚数とトナー消費量は、ほぼ比例関係にある。そのため、第２実施形態の制御部５は、消費されたトナー量の代わりに、画像が形成された用紙Ｓの枚数を測定する。ステップＳ２５において、制御部５は、トナーの消費量が前記閾値消費量を満たしたか否かを判定する。第２実施形態の制御部５は、トナー量が前記閾値消費量を満たしたか否かの代わりに、画像が形成された用紙Ｓの枚数が予め定められた閾値枚数を満たしたか否かを判定する。制御部５は、前記閾値枚数未満と判定すると、処理をステップ３３に移行する（Ｓ２５のＮＯ側）。この場合、制御部５は、印刷された用紙Ｓの枚数が前記閾値枚数未満であるため、キャリア現像の検査をする必要がないと判定する。一方、制御部５は、前記閾値枚数以上と判定した場合、処理をステップＳ２６に移行する（Ｓ２５のＹＥＳ側）。この場合、制御部５は、印刷された用紙Ｓの枚数が前記閾値枚数以上であるため、キャリア現像の検査をする必要があると判定する。ステップＳ２４，Ｓ２５を実行するときの制御部５は、本発明の第１判定部に相当する。
【００７４】
（ステップＳ２６〜Ｓ２９）
ステップＳ２６において、制御部５は、感光体ドラム３１の線速度と現像ローラー６１の線速度とを前記検査モードの線速度に設定する。この場合、制御部５は、に感光体ドラム３１の線速度と現像ローラー６１の線速度とを等速にする。ステップＳ２７において、制御部５は、ＬＳＵ３３及び現像装置３４を制御して、前記テストトナー像を感光体ドラム３１に形成させる。ステップＳ２８において、制御部５は、ステップＳ３と同様に、照射部３８に紫外線を照射させる。ステップＳ２９において、制御部５は、ステップＳ４と同様に、受光センサー３９から照射部３８によって照射された感光体ドラム３１の表面からの受光量を示す信号を取得する。なお、ステップＳ２２，Ｓ２６を実行するときの制御部５は、本発明の速度制御部に相当する。ステップＳ２７を実行するときの制御部５は、本発明のテスト制御部に相当する。
【００７５】
（ステップＳ３０〜３３）
ステップＳ３０〜ステップＳ３３において、制御部５は、ステップＳ５〜ステップＳ８と同様の処理を実行する。ステップＳ３０はステップＳ５に相当するものであり、制御部５は、測定された受光量が予め定められた第１閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ３１はステップＳ６に相当するものであり、制御部５は、測定された受光量が予め定められた第２閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ３２はステップＳ７に相当するものであり、制御部５は、ステップＳ２８において測定された受光量が増加することに応じて、バイアス電圧印加部４４が印加する前記現像バイアスの電圧値を低下させる。ステップＳ３３はステップＳ８に相当するものであり、制御部５は、判定結果に基づいて現像剤を交換するための交換メッセージを操作表示部６に表示させる。
【００７６】
（ステップＳ３４）
ステップＳ２５において前記閾値枚数未満と判定され（Ｓ２５のＮＯ側）、ステップＳ３０において受光量が前記第１閾値未満と判定され（Ｓ３０のＮＯ側）、ステップＳ３２が実行され、又はステップＳ３３が実行されると、ステップＳ３４において、制御部５は、ステップＳ９と同様に、画像形成処理が終了したか否かを判定する。画像形成処理が終了していないと判定されると、制御部５は処理をステップＳ２２に移行する（Ｓ３４のＮＯ側）。これにより、制御部５は、画像形成処理を継続して実行するか、又は前記検査モードから前記画像形成モードに移行して再び画像形成処理を実行する。このように、制御部５は、前記画像形成モード実行中に、キャリア現像を検査して前記現像バイアスの電圧値を調整することができる。一方、画像形成処理が終了したと判定されると、制御部５は処理を終了する（Ｓ３４のＹＥＳ側）。
【００７７】
［第２実施形態の効果］
以上説明したように、本発明の画像形成装置１０によれば、前記画像形成モードを実行している最中に条件を満たすと前記検査モードに移行して、キャリア現像の有無、前記現像バイアスの電圧値の調整を実行することができる。このように、画像形成装置１０は、キャリア現像が許容範囲を超える可能性がある期間が到来した場合に限って前記検査モードを実行するため、制御部５の処理負担を軽減することができる。
【００７８】
[第３実施形態]
前述した第１実施形態及び第２実施形態の説明では、現像装置３４から感光体ドラム３１に移動したキャリア量を高い精度で測定して、キャリア現像に対応する処理を実行する場合について説明したが、本発明はこれに限るものではない。第３実施形態では、中間転写ベルト７１（本発明の像担持体の一例）に移動したキャリア量を高い精度で測定して、キャリア現像に対応する処理について説明する。ここで、前述した第１実施形態及び第２実施形態と異なるところは、画像形成装置１０Ａは、４つの感光体ドラム３１各々を中心とした４つの画像形成ユニット３０、及び各画像形成ユニット３０によって形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト７１を備える。また、画像形成装置１０Ａは、各画像形成ユニット３０が照射部３８及び受光センサー３９を備える代わりに、中間転写ベルト７１が照射部３８及び受光センサー３９を備える。さらに、制御部５によって実行される処理は、前記第１キャリア現像対応処理及び前記第２キャリア現像対応処理の代わりに、第３キャリア現像対応処理が実行されることである。その他、前述した第１実施形態及び第２実施形態の構成などは、共通するため、ここでは、異なる部分だけ説明して、共通する部分の説明は省略する。
【００７９】
[画像形成装置１０Ａ]
図８に示されるように、画像形成装置１０Ａは、４つの画像形成ユニット３０、中間転写ベルト７１、照射部３８、及び受光センサー３９などを備える。
【００８０】
画像形成ユニット３０（３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋ）各々は、感光体ドラム３１、現像装置３４、及び一次転写装置３５Ｂなどを備える電子写真方式の画像形成ユニットである。画像形成ユニット３０は、中間転写ベルト７１の走行（回転）方向（水平方向）に沿って並設されており、所謂タンデム方式の画像形成ユニットを構成している。具体的に、画像形成ユニット３０ＣではＣ（シアン）、画像形成ユニット３０ＭではＭ（マゼンタ）、画像形成ユニット３０ＹではＹ（イエロー）、画像形成ユニット３０ＫではＫ（ブラック）に対応するトナー像が形成される。中間転写ベルト７１の走行（回転）方向（矢印９Ａ方向）の上流側から順に、シアン用の画像形成ユニット３０Ｃ、マゼンタ用の画像形成ユニット３０Ｍ、イエロー用の画像形成ユニット３０Ｙ、ブラック用の画像形成ユニット３０Ｋがその順番で一列に配置されている。画像形成ユニット３０各々に設けられた複数の現像装置３４各々は、異なる色の前記トナー各々を含む現像剤を用いて前記トナー像を形成する。画像形成ユニット３０各々に設けられた複数の感光体ドラム３１各々は、現像装置３４各々から各色のトナーが供給されて、色の異なるトナー像各々が形成される。
【００８１】
中間転写ベルト７１は、画像形成ユニット３０各々の感光体ドラム３１から一次転写（中間転写）される各色のトナー像を担持するとともに、シートＳに対する二次転写位置までトナー像を担持して走行する無端環状の中間転写部材である。中間転写ベルト７１は、走行されることにより外周面に各色のトナー像が位置を合わせて担持可能である。中間転写ベルト７１は、その表面が各感光体ドラム３１の表面に接しながら走行（回転）可能になる。そして、中間転写ベルト７１は、その表面が感光体ドラム３１と一次転写装置３５Ｂとの間を通過する際に、各感光体ドラム３１からトナー像が順に重ね合わせて転写される。ＬＳＵ３３は、入力される各色の画像データに基づいてレーザー光を画像形成ユニット３０各々の感光体ドラム３１に照射することにより感光体ドラム３１各々に静電潜像を形成する。
【００８２】
照射部３８は、中間転写ベルト７１の走行方向９Ｂに沿って設けられた全ての画像形成ユニット３０の下流側に設けられている。照射部３８は、中間転写ベルト７１の表面に向けて前記所定の波長である紫外線を照射する。また、受光センサー３９は、照射部３８と同様に、中間転写ベルト７１の走行方向９Ｂに沿って設けられた全ての画像形成ユニット３０の下流側に設けられている。受光センサー３９は、照射部３８によって照射された中間転写ベルト７１の表面からの受光量を測定する。
【００８３】
［制御部５の構成］
本実施形態では、制御部５のＲＯＭ５Ｂに、後述する第３キャリア現像対応処理を実行するためのプログラムなどが記憶されている。ＣＰＵ５Ａは、このプログラムを実行することにより、前記第３キャリア現像対応処理を実行する。また、前記第３キャリア現像対応処理において、制御部５は、照射制御部５１、光量測定部５２、光量判定部５３、交換報知部５４、電圧制御部５５、速度制御部５８、及びテスト現像制御部５９として機能する。
【００８４】
照射制御部５１及び光量測定部５２は、前述した第２実施形態と同様に、前記検査モードに移行した場合に前述した各処理を実行する。光量判定部５３、交換報知部５４、電圧制御部５５、速度制御部５８、及びテスト現像制御部５９は、前述した第２実施形態と異なり、画像形成ユニット３０各々に対して個別に処理を実行する。
【００８５】
テスト現像制御部５９は、前記検査モードにおいて、ＬＳＵ３３及び現像装置３４各々によって、感光体ドラム３１各々に前記テストトナー像を形成させる。
【００８６】
速度制御部５８は、中間転写ベルト７１の線速度、感光体ドラム３１の線速度、及び現像ローラー６１の線速度を制御する。速度制御部５８は、前記検査モードにおいて、複数の前記テストトナー像各々を中間転写ベルト７１の異なる位置に転写させ、又は複数の前記テストトナー像を異なるタイミングで中間転写ベルト７１に転写させる。この速度制御によって、画像形成ユニット３０各々に設けられた現像装置３４で生じたキャリア現像が個別に測定される。
【００８７】
電圧制御部５５は、異なる色の前記テストトナー像ごとに前記トナーを供給した現像ローラー６１を判定して、光量測定部５２によって測定された前記テストトナー像ごとの受光量が増加することに応じて、判定された現像ローラー６１に印加される前記現像バイアスの電圧値を低下させる。この電圧制御によって、画像形成ユニット３０各々に設けられた現像装置３４が有する現像ローラー６１の前記現像バイアスの電圧値が個別に調整される。
【００８８】
［第３キャリア現像対応処理］
以下、図９を参照して、制御部５によって実行される前記第３キャリア現像対応処理の手順を説明する。図９のフローチャートにおいてステップＳ４１、Ｓ４２、・・・は処理手順（ステップ）番号を表している。
【００８９】
（ステップＳ４１）
ステップＳ４１において、制御部５は、画像形成装置１０の現像バイアス調整指示が入力されたか否かを判定する。制御部５は、現像バイアス調整指示が入力されるまで待つ（Ｓ４１のＮＯ側）。制御部５は、現像バイアス調整指示が入力されると処理をステップＳ４２に移行する（Ｓ４１のＹＥＳ側）。
【００９０】
（ステップＳ４２、Ｓ４３）
ステップＳ４２において、制御部５は、感光体ドラム３１の線速度、現像ローラー６１の線速度、及び中間転写ベルト７１の線速度を前記検査モードの線速度に設定する。この場合、制御部５は、に感光体ドラム３１の線速度と現像ローラー６１の線速度とを等速にする。なお、制御部５は、中間転写ベルト７１の異なる位置に複数の前記テストトナー像各々を転写させる場合は、中間転写ベルト７１の線速度も対応する線速度にする。ステップＳ４３において、制御部５は、複数の画像形成ユニット３０の中から何れか１つの画像形成ユニット３０選択する。
【００９１】
（ステップＳ４４〜Ｓ４６）
ステップＳ４４において、制御部５は、ＬＳＵ３３及び選択された画像形成ユニット３０の現像装置３４を制御して、前記テストトナー像を感光体ドラム３１に形成させる。形成された前記テストトナー像は、感光体ドラム３１から中間転写ベルト７１に転写される。ステップＳ４５において、制御部５は、ステップＳ３，Ｓ２８と同様に、照射部３８に紫外線を照射させる。ステップＳ４６において、制御部５は、ステップＳ４，Ｓ２９と同様に、受光センサー３９から照射部３８によって照射された感光体ドラム３１の表面からの受光量を示す信号を取得する。制御部５は、前記テストトナー像を形成させた現像装置３４、感光体ドラム３１、及び中間転写ベルト７１の線速度などから受光センサー３９から取得した受光量が何れの現像装置３４から移動したキャリアに起因するものかを判定することが可能である。制御部５は、受光量に基づいて、判定された現像装置３４の前記現像バイアスの電圧値を調整する。
【００９２】
（ステップＳ４７〜Ｓ５０）
ステップＳ４７〜ステップＳ５０において、制御部５は、ステップＳ５〜ステップＳ８又はステップＳ３０〜ステップＳ３３と同様の処理を実行する。ステップＳ４７はステップＳ５，Ｓ３０に相当するものであり、制御部５は、測定された受光量が予め定められた第１閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ４８はステップＳ６，Ｓ３１に相当するものであり、制御部５は、測定された受光量が予め定められた第２閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ４９はステップＳ７，Ｓ３２に相当するものであり、制御部５は、ステップＳ４５において測定された受光量が増加することに応じて、バイアス電圧印加部４４が印加する前記現像バイアスの電圧値を低下させる。ステップＳ５０はステップＳ８，Ｓ３３に相当するものであり、制御部５は、判定結果に基づいて現像剤を交換するための交換メッセージを操作表示部６に表示させる。
【００９３】
（ステップＳ５１）
ステップＳ４７において受光量が前記第１閾値未満と判定され（Ｓ４７のＮＯ側）、ステップＳ４９が実行され、又はステップＳ５０が実行されると、ステップＳ５１において、制御部５は、全画像形成ユニット３０の現像ローラー６１の前記現像バイアスの電圧値の調整が終了したか否かを判定する。全画像形成ユニット３０でのバイアス調整が終了していないと判定されると、制御部５は処理をステップＳ４３に移行する（Ｓ５１のＮＯ側）。これにより、制御部５は、全画像形成ユニット３０の現像ローラー６１の前記現像バイアスの電圧値を調整することができる。一方、全画像形成ユニット３０でのバイアス調整が終了したと判定されると、制御部５は処理を終了する（Ｓ５１のＹＥＳ側）。
【００９４】
なお、前記第３キャリア現像対応処理では、一例として、複数の前記テストトナー像を異なるタイミングで前記中間転写ベルトに転写させる場合について説明したが、第３実施形態は、この方法に限らない。例えば、制御部５は、前記検査モードにおいて、同時に複数の前記テストトナー像を現像させる。制御部５は、中間転写ベルト７１の線速度を制御することによって、現像された複数の前記テストトナー像各々を中間転写ベルト７１の異なる位置に転写させる。制御部５は、中間転写ベルト７１の線速度及び転写タイミングに基づいて、受光センサー３９から取得した受光量を示す信号が何れの現像ローラー６１によってトナーが供給されたかを判定する。制御部５は、受光量に応じて判定された現像ローラー６１に印加させる前記現像バイアスの電圧値を低下させる。このように、制御部５は、同時に前記テストトナー像を現像して前記検査モードの処理時間を短縮することができる。
【００９５】
［第３実施形態の効果］
以上説明したように、本発明の画像形成装置１０によれば、複数の画像形成ユニット３０の現像ローラー６１の前記現像バイアスの電圧値を調整することが可能である。
【００９６】
［実施形態の変形例］
前述した第１実施形態乃至第３実施形態において、前記蛍光材料が前記コーティング樹脂に含有されて、前記コーティング樹脂とともに前記コア材の表面に被膜されたものについて説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、キャリアは、中心から前記コア材、前記蛍光材料、及び透明なコーティング樹脂の順に層状に形成されたものでもよい。また、キャリアは、中心から前記コア材、非透明なコーティング樹脂、及び前記蛍光材料の順に層状に形成されたものでもよい。
【００９７】
前記コア材は、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト粒子、Ｍｎ系フェライト粒子、及びＳｒ系フェライトなどでもよい。前記コア材の体積平均平均粒子径は３０〜１００μｍのものでもよい。また、前記コーティング樹脂は、ポリアミドイミド樹脂、メラミン樹脂の他、ＰＴＦＥ、ＰＦＡなどのフッ素樹脂やシリコン樹脂、アクリル樹脂、また、これらの樹脂を組み合わせたものでもよい。
【００９８】
発光材料は、紫外線以外の領域の所定の波長の光を受けて発光するものでもよい。また、発光する光の波長も青色以外でもよい。例えば、前記所定の波長の光を受けて緑色、赤色、黄色などに発光する前記蛍光材料でもよい。また、前記所定の波長の光に受けて発光する前記蛍光材料の代わりに、所定の波長の光に受けて発光する燐光材料でもよい。
【００９９】
前述した第１実施形態乃至第３実施形態において、報知部の一例として、キャリアの交換を促す交換報知部５４について説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、キャリア現像が急激に増加したことを報知してもよい。また、現像ローラー６１の前記現像バイアスの電圧値をユーザーが手動で設定する画像形成装置の場合、設定する前記現像バイアスの電圧値を報知してもよい。
【０１００】
前述した第１実施形態乃至第３実施形態において、現像装置３４が現像ローラー６１、及び磁気ローラー６２の二つのローラーを備えたものについて説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、現像装置３４が現像ローラー６１、現像ローラー６１のみを備え、磁気ローラー６２を備えないものでもよい。
【０１０１】
前述した第１実施形態乃至第３実施形態において、画像形成装置１０に照射部３８及び受光センサー３９を備え、交換しない場合について説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、照射部３８及び受光センサー３９が交換可能な１つの検査ユニットであり、画像形成装置１０には、前記検査ユニットが着脱可能な装着部が形成されたものでもよい。例えば、照射部３８及び受光センサー３９は、一例として、株式会社キーエンス製の蛍光体検出ＵＶセンサー（型式：ＣＺ−Ｈ５２）を備えたものである。前記検査ユニットは、前記蛍光体検出ＵＶセンサーを１つまたは複数を備える。画像形成装置１０を保守点検する場合に、前記検査ユニットが装着されて前記検査モードが実行されるものでもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
１０：画像形成装置
５：制御部
６：操作表示部
３０：画像形成ユニット
３１：感光体ドラム
３４：現像装置
３８：照射部
３９：受光センサー
４４：バイアス電圧印加部
５１：照射制御部
５２：光量測定部
５３：光量判定部
５４：交換報知部
５５：電圧制御部
５６：消費量算出部
５７：消費量判定部
５８：速度制御部
５９：テスト現像制御部
６１：現像ローラー
６２：磁気ローラー
７１：中間転写ベルト
【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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