(57)【要約】【課題】  初めて現像容器に現像剤を補給する際に飛散する現像剤を低減させることにより、現像剤による汚染を極力少なくし、画像不良を発生させる恐れを低減すること。【解決手段】  制御部４１は、初めて現像容器３７に現像剤を補給する際に、検出した現像剤の残量が所定値になるまでの間における現像スリーブ５ａに対する電圧の印加を停止する停止期間を設定する。バイアス電源６は、現像スリーブ５ａに対する電圧の印加を停止期間において停止する。【選択図】  図２
2015203832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器に収容されている前記現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像容器内に設けられ、所定距離を有して前記現像剤担持体に対向する現像剤検出センサと、を有する現像部と、
前記現像剤担持体に電圧を印加して前記現像剤検出センサが検知した値により前記現像容器内の現像剤量を検出する現像剤量検知部と、
を有する画像形成装置において、
前記現像剤量検知部は、
初めて前記現像容器に前記現像剤を補給する際は、所定タイミングまで前記現像剤担持体に対する電圧の印加を停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定タイミングは、前記現像剤量検知部が現像剤を検出可能な位置まで所定値の現像剤が補給されるまでの時間であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤量検知部は、
前記所定タイミングの経過後に検出した前記現像剤量の所定時間における変化量より、前記現像剤担持体に対する電圧の印加を停止する停止期間を設定することを特徴とする
請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤量検知部は、
第１の時間と第２の時間とにおいて前記現像剤量を各々検出すると共に、前記第１の時間から前記第２の時間までの前記所定時間における前記変化量より現像剤が前記所定値補給されるまでの予測時間を求め、前記第１の時間と前記第２の時間との間の期間における前記現像剤担持体に対する電圧の印加を停止させることを特徴とする
請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤量検知部は、
前記停止期間を経過した際に検出した前記現像剤量が前記所定値未満の場合には、新たな前記変化量より求めた前記予測時間まで、前記現像剤担持体に対する電圧の印加を停止する新たな前記停止期間を設定することを特徴とする
請求項３又は請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤量検知部は、
前記所定値と、検出した前記現像剤量との差分に応じた前記停止期間を設定することを特徴とする
請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤量検知部は、
前記差分が小さいほど短い前記停止期間を設定することを特徴とする
請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記差分と、前記差分が０になるまでの予測時間と、を対応付けたテーブルを記憶する記憶部を更に有し、
前記現像剤量検知部は、
前記テーブルを参照して、前記差分に対応付けられている前記予測時間を前記停止期間として設定することを特徴とする
請求項６又は請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像剤量検知部は、
前記停止期間を経過した際に検出した前記現像剤量が前記所定値未満の場合には、前記停止期間の経過後の前記差分に応じた新たな前記停止期間を設定することを特徴とする
請求項６から請求項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、現像剤量を検出する機能を有する、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ又はファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置には、現像容器及び現像スリーブを有する現像部が設けられている。現像部の現像スリーブは、現像容器に収容された現像剤を感光ドラムの外表面に形成された静電潜像に対して供給することにより、感光体ドラム上に現像剤像を形成（可視像化）する。
【０００３】
このような画像形成装置において、現像容器内に収容されている現像剤は、画像形成動作が行われる度に消費される。そのため、従来の画像形成装置には、現像容器内の現像剤の残量が所定量にまで減じたことを検出し、現像剤の補給の必要性を表示、又は連絡する機構が設けられている。
【０００４】
かかる状況において、特許文献１及び特許文献２は、バイアス電圧が印加される現像スリーブと、現像容器の内部に設けられ、所定距離を有して現像スリーブに対して平行に配置された棒状のアンテナ電極と、を有する画像形成装置を開示する。そして、特許文献１及び特許文献２は、現像スリーブとアンテナ電極との間の静電容量に応じてアンテナ電極に生じる誘導電圧を測定し、その測定値から現像容器内の現像剤の残量を検出することを開示する。
【０００５】
ここで、現像容器内の現像剤の残量に応じて、現像スリーブとアンテナ電極との間の静電容量に応じてアンテナ電極に生じる誘導電圧の大きさが変化する理由を以下に説明する。
【０００６】
アンテナ電極に誘導される電圧は、アンテナ電極と現像スリーブとによって形成されるコンデンサの静電容量の大きさによって変化する。即ち、コンデンサの静電容量が大きくなるほど誘導電圧は大きくなり、コンデンサの静電容量が小さくなるほど誘導電圧は小さくなる。
【０００７】
また、現像スリーブとアンテナ電極とによって形成されるコンデンサの静電容量の大きさは、現像スリーブとアンテナ電極との間の距離や、現像スリーブとアンテナ電極との間に存在する物質の誘電率等によって変化する。
【０００８】
現像スリーブとアンテナ電極との距離は、現像スリーブ及びアンテナ電極が現像容器に固定されているので変化しない。一方、現像スリーブとアンテナ電極との間の空間に存在する現像剤の量は、現像容器内の現像剤の残量に応じて変化する。このため、アンテナ電極に生じる誘導電圧は、現像スリーブとアンテナ電極との間の空間に存在する現像剤の量の変化に応じて変化する。
【０００９】
図１０は、現像容器内の現像剤残量に応じた現像剤の存在状況を示している。図１０（ａ）は、現像容器内に現像剤が補給された直後の現像剤の残量が１００％になった状態を示す。図１０（ｂ）は、現像容器内の現像剤の消費が進み、現像剤の残量が２０％になった状態を示す。図１０（ｃ）は、現像容器内の現像剤の消費が更に進み、現像剤の残量が１５％になった状態を示す。
【００１０】
図１０（ａ）に示すように、現像容器内の現像剤の残量が１００％の場合、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａとの間の空間は、全て現像剤で満たされている。そのため、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａとによって形成されたコンデンサの静電容量は、現像剤の比誘電率の大きさに対応した値になる。一方、現像容器３７内の現像剤の残量が０％の場合、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａとの間の空間は、全て空気で満たされている。そのため、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａとによって形成されたコンデンサの静電容量は、空気の比誘電率の大きさに対応した値となる。なお、空気の比誘電率は約１であり、現像剤の比誘電率は約３である。
【００１１】
図１０（ｂ）に示すように、現像容器３７内の現像剤の残量が２０％になった場合、アンテナ電極３３が現像剤の中から出てくるので、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａとの間の空間は、現像剤が存在する部分と空気が存在する部分とによって構成される。そのため、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａとによって形成されたコンデンサの静電容量は、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａとの間の空間の全てが現像剤で満たされていた場合よりも少し小さくなる。
【００１２】
図１０（ｃ）に示すように、現像容器３７内の現像剤の残量が１５％になった場合、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａとの間の空間の大部分は、空気で占められる。そのため、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａとによって形成されたコンデンサの静電容量は、アンテナ電極３３と現像スリーブ５ａとの間の空間の全てが現像剤で満たされていた場合よりも大幅に小さくなる。
【００１３】
図１１は、現像容器内の現像剤の残量の変化に応じて、アンテナ電極と現像スリーブとの間の空間の静電容量に応じてアンテナ電極に生じる誘導電圧の大きさが変化する様子を示したものである。アンテナ電極に生じる誘導電圧は、現像容器内の現像剤の残量が約２０％の場合を境に、現像容器内の現像剤の残量が少なくなるほど減少する。これより、現像容器内の現像剤の残量は、アンテナ電極に生じる誘導電圧の大きさを測定することにより知ることができる。
【００１４】
例えば、図１１の場合、誘導電圧が１．００Ｖのときの現像剤の残量は０％であり、誘導電圧が１．７５Ｖのときの現像剤の残量は２０％であり、誘導電圧が２．００Ｖのときの現像剤の残量は、２３〜１００％である。
【００１５】
ここで、画像形成装置では、現像部を初めて使用する場合において、現像スリーブに所定の大きさのバイアス電圧を印加し、印加したバイアス電圧によってアンテナ電極に誘導される誘導電圧を測定する。
【００１６】
図１２は、現像部を初めて使用する場合において、初期設置シーケンス開始からの現像容器内の現像剤の量が変化するのに応じて、アンテナ電極に生じる誘導電圧の大きさが時間により変化する様子を示したものである。ここで、初期設置シーケンスとは、新品状態の現像部を画像形成装置に設置する際に、初めて現像容器に現像剤を補給する処理を言う。
【００１７】
図１２に示すように、初期設置シーケンス開始の初期において、アンテナ電極に生じる誘導電圧は、アンテナ電極と現像スリーブとの間の空間に現像剤が搬送されるまでは略変化しない。初期設置モード開始の初期において、アンテナ電極に生じる誘導電圧は、アンテナ電極と現像スリーブとの間の空間に現像剤が搬送された後は、現像剤の量に応じて変化する。
【００１８】
従来の画像形成装置においては、初期設置シーケンス実行時には、現像容器内の現像剤の残量を正確に検知するため、アンテナ電極に生じる誘導電圧の検出値と、現像剤有り閾値と、の差電圧が０になるまで現像スリーブにバイアス電圧を印加している。ここで、現像剤有り閾値とは、現像容器３７内に蓄積される補給する必要のない現像剤の量である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００５−１２１７６１号公報
【特許文献２】特開２００２−１３２０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、従来の画像形成装置においては、初期設置シーケンス実行時に現像スリーブに対してバイアス電圧を印加することにより、現像スリーブからの現像剤の飛散が促進され、現像スリーブと感光体との間で行き来する現像剤を生じる。このような現像スリーブと感光体との間で行き来する現像剤の帯電量は少ないため、現像スリーブと感光体との間で現像剤が飛散するいわゆるＡＣ飛散を生じる。これにより、感光体上に飛散した現像剤が転写ローラを汚し、印字初期において印字対象物における裏面汚れを生じさせると共に、飛散した現像剤が転写ガイドを汚し、印字対象物の端部を汚す等の画像不良を発生させるという課題を有する。
【００２１】
本発明の目的は、初めて現像容器に現像剤を補給する際に飛散する現像剤を低減させることにより、現像剤による汚染を極力少なくすることができ、画像不良を発生させる恐れを低減することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器に収容されている前記現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像容器内に設けられ、所定距離を有して前記現像剤担持体に対向する現像剤検出センサと、を有する現像部と、前記現像剤担持体に電圧を印加して前記現像剤検出センサが検知した値により前記現像容器内の現像剤量を検出する現像剤量検知部と、を有する画像形成装置において、  前記現像剤量検知部は、初めて前記現像容器に前記現像剤を補給する際は、所定タイミングまで前記現像剤担持体に対する電圧の印加を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、初めて現像容器に現像剤を補給する際に飛散する現像剤を低減させることにより、現像剤による汚染を極力少なくすることができ、画像不良を発生させる恐れを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の一部の断面図
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の要部の断面図
【図３】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフロー図
【図４】本発明の第１実施形態における誘導電圧の検出値と、時間と、交流電圧の印加のタイミングと、の関係を示す図
【図５】本発明の第２実施形態２に係る画像形成装置の動作を示すフロー図
【図６】本発明の第２実施形態における誘導電圧の検出値と、時間と、交流電圧の印加のタイミングと、の関係を示す図
【図７】本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフロー図
【図８】本発明の第３実施形態における誘導電圧の検出値と、時間と、交流電圧の印加のタイミングと、の関係を示す図
【図９】本発明の第３実施形態におけるテーブルを示す図
【図１０】現像部の内部の現像剤の存在状態を示す図
【図１１】現像剤の残量に応じた誘導電圧値の変化を示す図
【図１２】初期設定時における現像剤の残量に応じた誘導電圧値の経時変化を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を適宜参照して、本発明の各実施形態に係る画像形成装置につき、詳細に説明する。
【００２６】
〔第１実施形態〕
本実施形態に係る画像形成装置は、図示していないが、スキャナ部と、画像形成部と、シートデッキと、を有する。スキャナ部は、原稿等から読み取った画像情報を電気信号に変換する。画像形成部は、スキャナ部からの画像情報に基づいて記録材に画像を形成して定着させる。シートデッキは、画像形成部に記録材を給送する。
【００２７】
ここで、画像形成装置は、スキャナ部の画像処理部の処理信号を画像形成部に入力すれば複写機として機能し、コンピュータ等の外部装置の出力信号を画像形成部に入力すればプリンタとして機能する。また、画像形成装置は、外部のファクシミリ装置からの信号を受信すると共に、スキャナ部の画像処理部の処理信号を外部のファクシミリ装置に送信することにより、ファクシミリ装置として機能する。
【００２８】
＜画像形成部の構成＞
本発明の第１実施形態における画像形成部５０の構成につき、図１を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００２９】
画像形成部５０は、感光ドラム１と、帯電ローラ２と、像露光部４と、現像部５と、転写ローラ７と、クリーナ１０と、を有している。
【００３０】
感光ドラム１は、表面に感光層を有した円筒状の像担持体であり、図１の矢印Ａ方向に回転する。感光ドラム１の外表面には、静電潜像が形成される。
【００３１】
帯電ローラ２は、感光ドラム１の周囲に設けられ、感光ドラム１の表面を一様に帯電させる。
【００３２】
像露光部４は、感光ドラム１の周囲に設けられ、一様に帯電した感光ドラム１の表面にスキャナ部からの画像情報に対応した露光を行う。
【００３３】
現像部５は、現像スリーブ５ａ及び現像容器３７を有している。現像部５は、感光ドラム１の周囲に設けられている。現像部５は、像露光部４によって感光ドラム１の外表面に形成された静電潜像に対して、現像容器３７に蓄積されて現像スリーブ５ａにより担持された現像剤を付与することにより、感光ドラム１の外表面に可視像を形成する。感光ドラム１の表面に形成される可視像は、感光ドラム１の表面に形成された静電潜像の電位のコントラストパターンに応じて現像剤が飛散することにより形成される。なお、現像部５の構成の詳細については後述する。
【００３４】
転写ローラ７は、感光ドラム１の周囲に設けられ、感光ドラム１の表面に現像剤像を形成する処理に同期して送られてくる記録材Ｐに、現像剤を転写するための転写部材である。
【００３５】
クリーナ１０は、感光ドラム１の周囲に設けられ、現像剤を転写後の感光ドラム１の表面に残った現像剤や記録材Ｐから転移した紙粉を除去するためのクリーニングブレード１０ａを備えている。
【００３６】
＜現像部の構成＞
本発明の第１実施形態における現像部５の構成につき、図２を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００３７】
現像部５は、現像スリーブ５ａと、バイアス電源６と、アンテナ電極３３と、現像剤ボトル３４と、現像剤規制部３５と、撹拌部３６ａと、撹拌部３６ｂと、現像容器３７と、誘導電流検出抵抗器４０と、制御部４１と、記憶部４２と、を有している。
【００３８】
現像スリーブ５ａは、現像剤を担持する現像剤担持体であり、現像容器３７に回転可能に取り付けられ、図２の矢印Ｃ方向に回転する。現像スリーブ５ａは、現像容器３７内の現像剤を担持し、担持した現像剤を感光ドラム１上に形成されている静電潜像に供給する。現像スリーブ５ａには、バイアス電源６よりバイアス電圧が印加される。バイアス電源６より印加されるバイアス電圧は、直流電圧に交流電圧を重畳したものである。かかるバイアス電圧の印加は、現像スリーブ５ａ上に担持（コート）された現像剤を感光ドラム１の表面の静電潜像に飛散させるために行う。
【００３９】
バイアス電源６は、初期設置シーケンス実行時及び現像部５の使用を開始した後において、現像容器３７内の現像剤の残量（現像剤量）を検出する際に、現像スリーブ５ａに所定のバイアス電圧を印加する。
【００４０】
アンテナ電極３３は、現像剤検出センサであり、現像容器３７内に設けられると共に、所定距離を有して現像スリーブ５ａに対向している。アンテナ電極３３は、例えば、現像スリーブ５ａの表面から５ｍｍ〜５０ｍｍ程度隔てた位置に配置されている。アンテナ電極３３は、細い棒状であり、長手方向が現像スリーブ５ａの長手方向に平行になるように配置されている。アンテナ電極３３は、誘導電流検出抵抗器４０を介して接地されている。アンテナ電極３３には、交流電圧を印加された現像スリーブ５ａが近くに存在しているので、現像スリーブ５ａによって生じる交流電界によって、静電誘導電流が流れて誘導電圧を生じる。
【００４１】
現像剤ボトル３４は、現像剤を収容しており、現像部５に設置された際に現像剤を現像容器３７に補給する。
【００４２】
現像剤規制部３５は、現像スリーブ５ａの回転方向Ｃに対してカウンター方向に当接しており、現像スリーブ５ａ上に均一な現像剤をコートする。現像剤規制部３５と現像スリーブ５ａとの間に挟持されて搬送される現像剤は、現像スリーブ５ａとの摩擦帯電によって一定の電荷を帯びる。
【００４３】
撹拌部３６ａは、現像剤ボトル３４から補給された現像剤を撹拌して、現像容器３７内の現像剤を現像スリーブ５ａの方向に搬送する。
【００４４】
撹拌部３６ｂは、撹拌部３６ａにより撹拌された現像剤を更に撹拌して、現像容器３７内の現像剤を現像スリーブ５ａの方向に搬送する。
【００４５】
現像容器３７は、現像部５の外枠を構成し、連続して多量の画像形成動作を可能とするために、現像剤ボトル３４から補給された現像剤を蓄えている。現像容器３７に蓄えられた現像剤は、画像形成動作が行われると消費される。現像容器３７には、現像剤が完全に無くなってしまう前に、現像剤ボトル３４から現像剤が補給される。
【００４６】
誘導電流検出抵抗器４０は、所定の電気抵抗値を有している。
【００４７】
現像剤量検知部としての制御部４１は、アンテナ電極３３に接続されている。制御部４１は、初期設置シーケンス実行時、及び現像部５の使用を開始した後に、現像スリーブ５ａとアンテナ電極３３との間の静電容量によって変化する誘導電圧を検出し、誘導電圧の検出値から現像容器内の現像剤の残量を検出する。制御部４１は、誘電電圧の検出値と現像剤有り閾値との比較結果に応じて、バイアス電源６のＯＮとＯＦＦとを切り替える。制御部４１は、初期設置シーケンス実行時において、誘導電圧の検出値が所定値である現像剤有り閾値以上になるまでの間、バイアス電源６をＯＦＦにする停止期間を設定する。
【００４８】
制御部４１は、現像容器３７内の現像剤の残量が現像剤有り閾値未満（所定値未満）になったことを検出した際に、次の現像剤の補給の必要性を表示、又は連絡させる。制御部４１は、現像剤の残量の検出の精度向上及び電気信号の取り扱いの利便性の向上のために、アンテナ電極３３に生じる誘導電圧としての交流電圧を、整流すると共に所定の時定数で平均化して直流電圧に変換している。ここで、アンテナ電極３３に流れる静電誘導電流の大きさは、誘導電流検出抵抗器４０の接地側ではない端部の交流電圧の振幅を測定することにより検出できる。なお、制御部４１におけるバイアス電源６のＯＮとＯＦＦとの切り替えを制御する具体的な方法については、後述する。
【００４９】
記憶部４２は、制御部４１で検出した現像剤の残量を記憶する。
【００５０】
なお、画像形成装置は、現像スリーブ５ａの代わりに、現像剤の残量を検出するための専用の部材を設けて、この専用の部材とアンテナ電極３３との間の静電容量の変化に基づいて、現像剤の残量を検出してもよい。
【００５１】
＜画像形成装置の動作＞
本発明の第１実施形態における画像形成装置の動作につき、図３を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００５２】
まず、画像形成装置では、初期設置シーケンス開始後、新品状態の現像部５の現像容器３７に現像剤を補給する（Ｓ３０１）。即ち、画像形成装置は、現像スリーブ５ａとアンテナ電極３３との間に現像剤が存在しない状態から、現像スリーブ５ａとアンテナ電極３３との間に現像剤が存在する状態にする動作を行う。
【００５３】
制御部４１は、現像容器３７内を現像剤で満たす動作を行う過程において、バイアス電圧の印加を制御する（Ｓ３０２）。具体的には、制御部４１は、誘導電圧の検出値が現像剤有り閾値に達するまで、バイアス電圧の印加を間欠的に停止させる停止期間を設定する。なお、バイアス電圧の印加を制御する際の具体的な動作については、後述する。
【００５４】
次に、制御部４１は、誘導電圧の検出値が現像剤有り閾値以上であるか判断する（Ｓ３０３）。
【００５５】
制御部４１は、誘導電圧の検出値が現像剤有り閾値未満の場合（Ｓ３０３：ＮＯ）、バイアス電圧の印加を制御する動作を継続する（Ｓ３０２）。
【００５６】
一方、制御部４１は、誘導電圧の検出値が現像剤有り閾値以上の場合（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、バイアス電圧の印加を停止させて（Ｓ３０４）、初期設置シーケンスを終了する。これにより、画像形成装置の現像容器３７内は、現像剤で満たされる。
【００５７】
＜バイアス電圧の印加の制御＞
本発明の第１実施形態におけるバイアス電圧の印加の制御につき、図４を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００５８】
本実施形態では、図４に示すように、制御部４１は、現像容器３７に対する現像剤の補給を開始してから、制御部４１における誘導電圧の検出値が現像剤有りを示す閾値に達するまで、バイアス電圧の印加を間欠的に停止させる。図４では、制御部４１はバイアス電圧の印加を停止させる期間を５秒に設定し、バイアス電圧のＯＮ／ＯＦＦを５秒間隔で繰り返している。
【００５９】
なお、図４において、現像剤有り閾値を１．５２Ｖ、現像剤の補給を開始してから現像容器３７が現像剤有り閾値まで現像剤により満たされるまでの時間を５５秒、バイアス電圧の停止期間を５秒にしているが、本発明の範囲をこれらに限定する趣旨ではない。
【００６０】
上記の本実施形態によれば、初期設置シーケンス実行時において、バイアス電圧の印加を停止する停止期間を間欠的に設定することにより、バイアス電圧の印加時間を減少させ、これによって初期設置シーケンス実行時に飛散する現像剤を低減させる。これにより、現像剤による汚染を極力少なくすることができ、画像不良を発生させる恐れを低減することができる。
【００６１】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の構成は図１及び図２と同一構成であるので、その説明を省略する。
【００６２】
＜画像形成装置の動作＞
本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の動作につき、図５参照しながら、以下詳細に説明する。
【００６３】
まず、画像形成装置に新品状態の現像部５を設置した後、新品状態の現像部５の現像容器３７に現像剤を補給する（Ｓ５０１）。この際、バイアス電源６は、現像スリーブ５ａに対するバイアス電圧の印加を停止している。
【００６４】
次に、バイアス電源６は、時間Ｔ１において、現像スリーブ５ａに対してバイアス電圧を印加する（Ｓ５０２）。
【００６５】
次に、制御部４１は、時間Ｔ１において現像スリーブ５ａに対してバイアス電圧を印加した際の誘導電圧を検出し、誘導電圧の検出値Ｒ１を記憶部４２に記録させる（Ｓ５０３）。
【００６６】
次に、制御部４１は、現像スリーブ５ａに対するパイアス電圧の印加を停止させる（Ｓ５０４）。
【００６７】
次に、バイアス電源６は、時間Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）において、現像スリーブ５ａに対してバイアス電圧を印加する（Ｓ５０５）。これにより、バイアス電源６は、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの所定時間において、時間Ｔ１と時間Ｔ２との間の期間における現像スリーブ５ａに対するバイアス電圧の印加を停止する。従って、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの所定時間における現像剤の飛散を抑制することができる。
【００６８】
次に、制御部４１は、時間Ｔ２において現像スリーブ５ａに対してバイアス電圧を印加した際の誘導電圧を検出し、誘導電圧の検出値Ｒ２を記憶部４２に記録させる（Ｓ５０６）。
【００６９】
次に、制御部４１は、誘導電圧の所定時間の変化量を算出する。具体的には、制御部４１は、時間Ｔ２の誘導電圧の検出値Ｒ２から時間Ｔ１の誘導電圧の検出値Ｒ１を減算した減算値（Ｒ２−Ｒ１）を求める。そして、制御部４１は、求めた減算値（Ｒ２−Ｒ１）を時間Ｔ１から時間Ｔ２までの時間（Ｔ２−Ｔ１）で除算することにより、傾きｋを算出する（ｋ＝（Ｒ２−Ｒ１）／（Ｔ２−Ｔ１））（Ｓ５０７）。傾きｋは、誘導電圧の所定時間の変化量を示す。
【００７０】
次に、制御部４１は、算出した傾きｋを用いて、誘導電圧の検出値が現像剤有り閾値に到達する予測時間Ｔｎを算出する（Ｓ５０８）。
【００７１】
次に、制御部４１は、算出した予測時間Ｔｎが０秒より大きく且つ６０秒以下であるか判断する（Ｓ５０９）。
【００７２】
制御部４１は、算出した予測時間Ｔｎが０秒より大きく且つ６０秒以下である場合（Ｓ５０９：ＹＥＳ）、現像スリーブ５ａに対するバイアス電圧の印加を予測時間Ｔｎまで停止する停止期間を設定する。これにより、バイアス電源６は、現像スリーブ５ａに印加するバイアス電圧を予測時間Ｔｎまで停止する（Ｓ５１０）。
【００７３】
次に、制御部４１は、予測時間Ｔｎになった際に、バイアス電源６から現像スリーブ５ａに対してバイアス電圧を印加させる（Ｓ５１１）。
【００７４】
次に、制御部４１は、予測時間Ｔｎの際の誘導電圧の検出値Ｒｎを記憶部４２に記憶させる（Ｓ５１２）。
【００７５】
次に、制御部４１は、検出値Ｒｎが現像剤有り閾値以上であるか判断する（Ｓ５１３）。
【００７６】
制御部４１は、検出値Ｒｎが現像剤有り閾値以上の場合（Ｓ５１３：ＹＥＳ）、バイアス電源６から現像スリーブ５ａに印加するバイアス電圧を停止させる（Ｓ５１４）。
【００７７】
次に、画像形成装置は、現像部５の駆動を停止させて（Ｓ５１５）、初期設置シーケンスを終了する。
【００７８】
一方、制御部４１は、検出値Ｒｎが現像剤有り閾値未満の場合（Ｓ５１３：ＮＯ）、予測時間Ｔｎの誘導電圧の検出値Ｒｎから、予測時間Ｔｎより所定時間前の時間Ｔｎ−１の誘導電圧の検出値Ｒｎ−１を減算した減算値（Ｒｎ−Ｒｎ−１）を求める。そして、制御部４１は、求めた減算値（Ｒｎ−Ｒｎ−１）を時間Ｔｎ−１から予測時間Ｔｎまでの時間（Ｔｎ−Ｔｎ−１）で除算することにより、傾きｋを算出する（ｋ＝（Ｒ４−Ｒ３）／（Ｔｎ−１−Ｔｎ））（Ｓ５１６）。
【００７９】
そして、制御部４１は、Ｓ５０８以後の動作を繰り返す。即ち、制御部４１は、予測時間Ｔｎにおける誘導電圧の検出値が、予め設定された現像剤有り閾値未満の場合、Ｓ５１６の動作を行う。そして、制御部４１は、Ｓ５１６の動作により求めた傾きｋを用いて、誘導電圧の検出値が現像剤有り閾値に到達するまでにかかる予測時間Ｔｎ＋１を再度算出し、再度算出した予測時間Ｔｎ＋１までバイアス電圧の印加を停止する動作を行う。これにより、初期設置シーケンス実行時における現像スリーブ５ａに対するバイアス電圧の印加を最小限にすることにより、初期設置シーケンス実行時における現像剤の飛散を最小限にすることができる。
【００８０】
また、制御部４１は、算出した予測時間Ｔｎが０秒であるか、又は算出した予測時間Ｔｎが６０秒より大きい場合（Ｓ５０９：ＮＯ）、初期設置シーケンスを開始してからＹ分（例えば６分）経過したか判断する（Ｓ５１７）。
【００８１】
制御部４１は、初期設置シーケンスを開始してからＹ分経過していない場合（Ｓ５１７：ＮＯ）、現像スリーブ５ａに対するパイアス電圧の印加を停止させる（Ｓ５１８）。
【００８２】
次に、制御部４１は、予測時間Ｔｎ経過時に、バイアス電源６から現像スリーブ５ａに対してバイアス電圧を印加させる（Ｓ５１９）。
【００８３】
次に、制御部４１は、予測時間Ｔｎの際の誘導電圧の検出値Ｒｎを記憶部４２に記録させ（Ｓ５２０）、Ｓ５１６以後の動作を繰り返す。
【００８４】
一方、制御部４１は、初期設置シーケンスを開始してからＹ分経過している場合（Ｓ５１７：ＹＥＳ）、現像部５に現像剤が無いと判断し、「トナーＥＮＤ」を通知し（Ｓ５２１）、初期設置シーケンスを終了する。
【００８５】
＜バイアス電圧の印加の制御＞
本発明の第２実施形態におけるバイアス電圧の印加の制御につき、図６を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００８６】
制御部４１は、初期設置シーケンス開始後、所定の時間Ｔ１（例えば、Ｔ１＝７秒）及び時間Ｔ２（例えば、Ｔ２＝１３秒）でバイアス電源６をＯＮにして、時間Ｔ１の誘導電圧の検出値Ｒ１及び時間Ｔ２の誘導電圧の検出値Ｒ２を検出する。
【００８７】
そして、制御部４１は、傾きｋ（＝（Ａ２−Ａ１）／（Ｔ２−Ｔ１））を求め、求めた傾きｋから、現像剤有り閾値（例えば、１．５２Ｖ）に到達する予測時間Ｔｎ（例えば、Ｔｎ＝Ｔ３＝５１秒）を算出する。そして、制御部４１は、初期設置シーケンス開始後からＴ３まで、バイアス電源６を停止させると共に現像剤の残量の検出処理を停止する。
【００８８】
制御部４１は、時間Ｔ３において、バイアス電源６をＯＮにすると共に現像剤の残量の検出を開始し、誘導電圧の検出値を記録する。
【００８９】
また、制御部４１は、誘導電圧の検出値と現像剤有り閾値とを比較し、誘導電圧の検出値が現像剤有り閾値まで到達していないため、更に時間Ｔ３及び時間Ｔ２における誘導電圧の検出値から傾きｋを算出する。そして、制御部４１は、算出した傾きｋより、誘導電圧の検出値が現像剤有り閾値まで到達する予測時間Ｔｎ（例えば、Ｔｎ＝Ｔ４＝５６秒）を得る。
【００９０】
制御部４１は、初期設置シーケンス開始後から時間Ｔ４までバイアス電源６を停止させると共に現像剤の残量の検出処理を停止した後、バイアス電源６をＯＮにすると共に現像剤の検出を開始し、誘導電圧を検出する。
【００９１】
そして、制御部４１は、検出した誘導電圧の検出値と、現像剤有り閾値とを比較し、誘導電圧の検出値が現像剤有り閾値を上回っているため、初期設置シーケンスを終了する。
【００９２】
なお、図６においては、現像剤有り閾値を１．５２Ｖ、現像剤有り閾値までに要する時間を５５秒、Ｔ１を７秒、Ｔ２を１３秒、Ｔ３を５１秒、及びＴ４を５６秒としているが、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００９３】
上記の本実施形態によれば、初期設置シーケンス実行時において、現像スリーブ５ａに対するバイアス電圧の印加を、現像剤の残量が現像剤有り閾値になる予測時間まで停止する停止期間を設定する。これにより、現像剤による汚染を極力少なくすることができ、画像不良を発生させる恐れを低減することができる。
【００９４】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の構成は図１及び図２と同一構成であるので、その説明を省略する。
【００９５】
＜画像形成装置の動作＞
本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の動作につき、図７を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００９６】
まず、初期設置シーケンス開始後、新品状態の現像部５の現像容器３７に現像剤を補給する（Ｓ７０１）。この際、バイアス電源６は、現像スリーブ５ａに対するバイアス電圧の印加を停止している。
【００９７】
次に、バイアス電源６は、時間Ｔ１において、現像スリーブ５ａに対してバイアス電圧を印加する（Ｓ７０２）。
【００９８】
次に、制御部４１は、時間Ｔ１において現像スリーブ５ａに対してバイアス電圧を印加した際の誘導電圧を検出し、誘導電圧の検出値Ｒ１１を記憶部４２に記録させる（Ｓ７０３）。
【００９９】
次に、制御部４１は、初期設置シーケンスを開始してからＹ分（例えば６分）経過したか判断する（Ｓ７０４）。
【０１００】
制御部４１は、初期設置シーケンスを開始してからＹ分経過していない場合（Ｓ７０４：ＮＯ）、検出した誘導電圧の検出値が、現像剤有り閾値以上であるか判断する（Ｓ７０５）。
【０１０１】
制御部４１は、誘導電圧の検出値が、現像剤有り閾値未満の場合（Ｓ７０５：ＮＯ）、誘導電圧の検出値と、現像剤有り閾値との差電圧（差分）Ｖｂを算出する（Ｓ７０６）。
【０１０２】
次に、制御部４１は、算出した差電圧Ｖｂに応じて、現像スリーブ５ａに対するバイアス電圧を停止する時間Ｚを設定する。
【０１０３】
例えば、制御部４１は、差電圧Ｖｂが０に近い場合はバイアス電源６をＯＦＦにする時間Ｚを短くし、差電圧Ｖｂが大きい場合にはバイアス電源６をＯＦＦにする時間Ｚを長くする。即ち、制御部４１は、差電圧Ｖｂが小さいほど短い時間Ｚを設定する。これにより、誘導電圧の検出値が現像有り閾値に近づくほど、バイアス電圧の印加を停止する期間を短くして細やかな制御を行うことにより、現像剤の残量を現像剤有り閾値により近づけることができる。
【０１０４】
制御部４１は、例えば差電圧Ｖｂとバイアス電源６を停止する時間Ｚとの関係を予め記憶したテーブルを参照して時間Ｚを求めてもよい。テーブルを用いて時間Ｚを求める場合には、時間Ｚを求める処理を、簡単にすることができると共に迅速に行うことができる。なお、テーブルを用いて時間Ｚを求める方法の詳細については後述する。
【０１０５】
制御部４１は、Ｚ時間の間においてバイアス電源６を停止して（Ｓ７０７）、その後バイアス電源６をＯＮにすると共に（Ｓ７０８）、誘導電圧を検出し、Ｓ７０３以後の動作を繰り返す。即ち、制御部４１は、停止期間であるＺ時間を経過した際に検出した誘導電圧の検出値が現像剤有り閾値未満の場合には、Ｚ時間経過後の差電圧Ｖｂに応じた新たな停止期間であるＺ時間を設定する。これらの動作は、誘導電圧の検出値が現像剤有り閾値以上になるまで続ける。これにより、初期設置シーケンス実行時における現像スリーブ５ａに対するバイアス電圧の印加を最小限にすることにより、初期設置シーケンス実行時における現像剤の飛散を最小限にすることができる。
【０１０６】
一方、制御部４１は、初期設置シーケンスを開始してからＹ分経過した場合（Ｓ７０４：ＹＥＳ）、現像部５内に現像剤が無いと判断し、「トナーＥＮＤ」を通知する（Ｓ７０９）。
【０１０７】
次に、制御部４１は、バイアス電源６を停止すると共に（Ｓ７１０）、現像部５の駆動を停止して（Ｓ７１１）、初期設置シーケンスを終了する。
【０１０８】
＜バイアス電圧の印加の制御＞
本発明の第３実施形態におけるバイアス電圧の印加の制御につき、図８及び図９を参照しながら、以下詳細に説明する。図９に示すテーブルにおいて、時間Ｚは、時間Ｚに対応付けられている差電圧Ｖｂが０になるまでの時間である。
【０１０９】
まず、制御部４１は、時間Ｔ１１（例えば、Ｔ１１＝７秒）において、誘導電圧の検出を行う。制御部４１は、誘導電圧の検出値と現像剤有り閾値（例えば、１．５２Ｖ）との差電圧Ｖｂを算出する。
【０１１０】
制御部４１は、記憶部４２に記録している図９のテーブルを参照して、算出した差電圧Ｖｂに対応付けられている時間Ｚとして３０秒を選択し、バイアス電源６を３０秒間停止する。
【０１１１】
また、制御部４１は、バイアス電源６を３０秒間停止した後にＯＮにし、時間Ｔ１２（例えば、Ｔ１２＝３７秒）において、誘導電圧の検出を行う。そして、制御部４１は、検出値と現像剤有り閾値との差電圧Ｖｂを再び算出する。
【０１１２】
制御部４１は、図９のテーブルを参照して、再び算出した差電圧Ｖｂに対応付けられている時間Ｚとして１５秒を選択し、バイアス電源６を１５秒間停止する。
【０１１３】
また、制御部４１は、バイアス電源６を１５秒間停止した後にＯＮにし、時間Ｔ１３（例えば、Ｔ１３＝５２秒）において、誘導電圧の検出を行う。そして、制御部４１は、検出値と現像剤有り閾値との差電圧Ｖｂを再び算出する。
【０１１４】
制御部４１は、図９のテーブルを参照して、再び算出した差電圧Ｖｂに対応付けられている時間Ｚとして０秒を選択し、バイアス電源６を停止すると共に現像剤の残量の検出処理を停止する。これにより、初期設置シーケンスを終了する。
【０１１５】
なお、図８において、現像剤有り閾値を１．５２Ｖ、差電圧Ｖｂから現像剤有り閾値に達するまでに要する時間を５５秒、Ｔ１１を７秒、Ｔ１２を３７秒及びＴ１３を５２秒とし、図９のテーブルを用いているが、本発明の範囲をこれらに限定する趣旨ではない。
【０１１６】
上記の本実施形態によれば、初期設置シーケンス実行時において、現像剤有り閾値と、現像剤の残量を示す誘導電圧の検出値と、の差電圧に応じた停止期間を設定する。これにより、現像剤による汚染を極力少なくすることができ、画像不良を発生させる恐れを低減することができる。
【０１１７】
なお、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明に係る定着部及び画像形成装置は、複写機、レーザービームプリンタ、又はファクシミリ等に用いられ、熱及び圧力により記録材にトナー像を定着させるのに好適である。
【符号の説明】
【０１１９】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
４  像露光部
５  現像部
５ａ  現像スリーブ
６  バイアス電源
７  転写ローラ
１０  クリーナ
１０ａ  クリーニングブレード
３３  アンテナ電極
３４  現像剤ボトル
３５  現像剤規制部
３６ａ  撹拌部
３６ｂ  撹拌部
３７  現像容器
４０  誘導電流検出抵抗器
４１  制御部
４２  記憶部
５０  画像形成部
ｋ  傾き
Ｐ  記録材
Ｒｎ  誘電電圧の検出値
Ｔｎ  予測時間
Ｖｂ  差電圧
Ｚ  時間
【図１】
2015203832.tif 000003
【図２】
2015203832.tif 000004
【図３】
2015203832.tif 000005
【図４】
2015203832.tif 000006
【図５】
2015203832.tif 000007
【図６】
2015203832.tif 000008
【図７】
2015203832.tif 000009
【図８】
2015203832.tif 000010
【図９】
2015203832.tif 000011
【図１０】
2015203832.tif 000012
【図１１】
2015203832.tif 000013
【図１２】
2015203832.tif 000014