(57)【要約】【課題】連続して同じ単色モードで出力した後に、他の単色モードで画像出力を行っても一時的な帯電量過多による転写不良やクリーニング不良などの異常画像の発生を抑えられる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１上を帯電するための帯電装置２、５と、像担持体１上を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段３、６と、像担持体１上の静電潜像を現像してトナー像とする現像装置４、７と、用紙を通過させ電界を掛けて像担持体１上のトナー像を用紙に転写する転写装置９によって画像を形成する画像形成装置において、ジョブ中の現像駆動時間を算出する現像駆動時間算出手段３７を備え従たる現像装置で単色モードを実行する場合には空転時間に応じて転写電界を制御する。【選択図】図２
2008096510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体を帯電するための帯電装置と、前記像担持体上を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を現像してトナー像とする２以上の方式の異なる現像装置と、用紙を通過させ電界をかけて前記像担持体上のトナー像を前記用紙に転写する転写装置と、を備えた画像形成装置において、ジョブ中の現像駆動時間を算出する現像駆動時間算出手段を備え、単色モードで画像を形成する際に、前記２以上の方式の異なる現像装置を駆動したうえで、画像形成に用いない現像装置については前記現像駆動時間算出手段により得られる空転時間に応じて転写電界を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ジョブ中の現像駆動時間と空転時間を累積する累積手段を備え、該累積手段に累積された現像駆動時間に対する空転時間の割合と累積現像駆動時間に応じて前記転写電界を制御す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】
累積された現像駆動時間に対する空転時間の割合が大きい場合に、或る一定の累積現像時間までは転写電界を大きく制御し、その一定の累積現像時間を超過した場合には、転写電界を小さく制御することを特徴とする請求項２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、電子写真方式の画像形成装置に係り、２つ以上の現像方式を用いて画像出力する際に、各現像方式において転写効率が良好となるように安定した画像濃度で画像形成を行うことができるプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式による画像形成方法には多くの方式が提案されている。
これらの画像形成方法に適用される現像方式としては、大別して乾式現像法と湿式現像法とがあり、乾式現像法においてはさらに磁性トナー又は非磁性トナーを単独で用いる１成分現像方式とトナーとキャリアからなる２成分現像方式とに分けられる。近年はこの１成分現像方式と２成分現像方式が主流である。
また、画像形成については、感光体上で形成した静電潜像を現像装置のトナーで顕像化して、トナー像を搬送されてくる用紙上に転写する。感光体上のトナーを用紙上へ転写する際、感光体上の全てのトナーを用紙上に転写させることは難しく、一部のトナーは用紙上に転写されずに感光体上に残留する。
【０００３】
一般に、用紙上に転写されたトナー重量と、転写前の感光体上におけるトナー重量との比率を、転写効率としている。この転写効率は主に転写部材の抵抗値のバラツキやトナーと感光体間の付着力と転写電界に依存しており、トナーと感光体間の付着力は、トナーの帯電量による静電的付着力とそれ以外のファンデルワールス力、液架橋力、分子間力等に起因した非静電的付着力に分類される。
特に、転写効率はトナーの帯電量による静電的付着力による影響が大きく、このトナー帯電量は画像形成装置の使用環境で経時変化してしまう。例えば、低温低湿環境や連続通紙で使用した場合、トナー帯電量は高くなるため、トナーと感光体間付着力が増し、転写効率が低下する。
【０００４】
また、或る一定の転写電界に対して適正となる転写効率には分布があり、高温高湿や１日の通紙枚数が少ない使用環境においてトナー帯電量が低くなり過ぎても、転写電界による静電気力でトナーを転写させることができなくなるため転写効率が低下してしまう。
さらに、現像方式が異なる複数の現像装置（例えば、２成分と１成分）を具備していた場合、現像方式が異なるため、使用される現像剤やトナー成分、トナー粒径、攪拌性能が異なり、それに応じてトナー帯電量も大きく違ってくる。
このように現像方式の異なる現像装置で一度に数種類のトナーを用紙に転写する場合、各トナーの帯電量が異なるため、転写効率にバラツキが発生してしまう。また、単色モード時に、使用しない現像装置の駆動を止める制御をしたり、別駆動としたりして、制御が複雑でコスト高となってしまう。
このように転写効率が低いほど感光体上に残留するトナーは多くなり、画像中抜けやクリーニング不良等の発生や画像濃度が出ない等の問題が発生する。さらに、転写効率が低いと感光体上にトナーが残留するため廃トナー量が増加し環境面でも良くない。
【０００５】
従来から、このような不都合を解消するために、転写効率を安定化するような対策を備える画像形成装置が種々提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
特許文献１及び２では、転写前にプレ転写チャージャ（ＰＴＣ）を設けており、転写前のトナー像の帯電量バラツキがあった場合、プレ転写チャージャによりトナー像の帯電量を均一にすることで転写効率が安定化する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２７４８９２号公報
【特許文献２】特許第３７１８０４５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術では、画像形成装置内にプレ転写チャージャ（ＰＴＣ）を設けた場合、装置の大型化、コストが高くなるという反面もある。そのため、新たな装置を設けることなく、転写効率を最適化するにはトナー帯電量に応じた転写電界を制御する必要がある。
例えば、２色画像形成装置のように現像方式が異なる２つの現像装置を具備している場合、現像方式に応じてトナー帯電量も大きく違ってくる。このように現像方式の異なる現像装置で一度に２種類のトナーを用紙（転写紙）に転写する場合、各トナーの帯電量が異なるため、複合したトナー像に応じた最適な転写電界で転写する必要がある。
【０００７】
また、単色モードのように２つある内の単一の現像装置で画像形成する場合においても、使用されるトナー帯電量に応じて転写電界を切り換える必要があるという問題もある。
さらに、異なる現像装置を同一駆動とすると、現像装置の空回転が発生し、トナー帯電量が上昇し、経時的には現像剤が劣化するためにトナー帯電量が減少するようになる。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、連続して同じ単色モードで出力した後に、他の単色モードで画像出力を行っても、一時的な帯電量過多による、転写不良やクリーニング不良などの異常画像の発生を抑えられ、良好な画像を保ち、新たな装置を取り付けて制御する必要もなく、コストの面でも有効である少なくとも２つの異なる現像方式を用いた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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、像担持体と、該像担持体を帯電するための帯電装置と、前記像担持体上を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を現像してトナー像とする２以上の方式の異なる現像装置と、用紙を通過させ電界をかけて前記像担持体上のトナー像を前記用紙に転写する転写装置と、を備えた画像形成装置において、ジョブ中の現像駆動時間を算出する現像駆動時間算出手段を備え、単色モードで画像を形成する際に、前記２以上の方式の異なる現像装置を駆動したうえで、画像形成に用いない現像装置については前記現像駆動時間算出手段により得られる空転時間に応じて転写電界を制御することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記ジョブ中の現像駆動時間と空転時間を累積する累積手段を備え、該累積手段に累積された現像駆動時間に対する空転時間の割合と累積現像駆動時間に応じて前記転写電界を制御する請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、累積された現像駆動時間に対する空転時間の割合が大きい場合に、或る一定の累積現像時間までは転写電界を大きく制御し、その一定の累積現像時間を超過した場合には、転写電界を小さく制御する請求項２記載の画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、少なくとも２つの異なる現像方式を用いた画像形成装置において、連続して同じ単色モードで出力した後に、他の単色モードで画像出力を行っても、一時的な帯電量過多による、転写不良やクリーニング不良などの異常画像の発生を抑えられ、良好な画像を保つことができる。また、新たな装置を取り付けて制御する必要もなく、コストの面でも優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の画像形成装置の実施形態を示す概略構成図である。この画像形成装置Ａは、反転現像により赤黒の２色デジタル画像を形成するように構成されている。
表面に静電潜像が形成されるドラム状の感光体１の周囲に、第１の現像に備え、感光体表面を一様に帯電する第１帯電装置２、原稿を露光し、感光体ドラム１上に第１のトナー現像のための静電潜像を形成する第１露光装置３、静電潜像を第１のトナーにより現像し、トナー像を形成する第１現像装置４、第１の現像と同様に第２のトナーによるトナー像を形成するための第２帯電装置５、第２露光装置６及び第２現像装置７を含んでいる。
【００１２】
画像形成装置Ａには、また、感光体ドラム１上に形成されたトナー像を転写するための用紙（記録紙）を供給する給紙部８、転写電圧印加装置１４によりバイアスを印加し、トナー電荷と逆帯電の電荷を与え、転写ベルトから感光体ドラム１へ転写電流を流すことで感光体ドラム１上のトナー像を用紙に転写する転写装置９、転写時に分離不良となった転写紙の感光体ドラム１への巻き込み防止のための分離爪１０ａ、トナー像転写後に感光体１ドラム上に残留するトナーを除去するクリーニング装置１１及び次の画像形成に備えて感光体ドラム表面の電荷を除去する除電装置である消去光源１２が順次配設されている。
分離爪１０ａは、図示してない本体ケーシングに支持された軸１０ｂに回転可能に取り付けられており、図示しない弾性体であるばねの弾性力によって感光体１の表面に所定の圧力で接している。
【００１３】
上記の構成を有する画像形成装置によって赤黒２色で画像形成を行う場合、感光体１上の表面が第１帯電装置２によって約−７００Ｖに一様に帯電され、第１露光装置３から出射される光の強弱により感光体１上の電荷が約−５０Ｖまで消去され、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。
感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、感光体ドラム１の回転によって第１現像装置４と対向する位置に移動する。第１現像ローラには、作像時に−５５０Ｖの直流バイアスが印加されており、周方向に感光体ドラム１と線速比約２．０で移動しながら黒現像剤による２成分マグブラシによる接触現像が行われる。
【００１４】
第１現像装置４による現像後、感光体ドラム１の回転により第２帯電装置５及び第２露光装置６と対向する位置に順次搬送されて、それぞれ感光体ドラム１の帯電に続いて原稿の静電潜像が形成された後、第２現像装置７との対向部へ移動する。第２現像装置内のトナーが第２現像ローラに印加される現像バイアス電圧によって飛翔し、感光体ドラム１表面に付着する。
この時、第２現像ローラに印加されるバイアスは直流バイアスであり、これにより第１の現像によるトナー像を乱さずに第２の現像を行うことができ、第１の現像及び第２の現像による赤トナー像が重ね合わされ、２色のトナー像が形成される。
【００１５】
そして、このように形成されたトナー像は、給紙トレイ１８からレジストローラ１３により所定のタイミングでガイド板を介して搬送されてきた用紙上に、感光体ドラム１上のトナー像が転写電圧印加装置１４の作用により転写される。この転写装置９には転写ベルト、この転写ベルト内側に駆動ローラ１７、従動ローラ１５、バイアスローラ１６が配設されている。
バイアスローラ１６は転写電圧印加装置１４と繋がり、感光体ドラム１側に流れる電流が一定になるように制御されている。トナー像を転写された用紙は、この用紙の自重により、感光体ドラム１の接線方向に分離される（分離されない場合は分離爪１０ａで分離される）。
その後、転写ベルトにより搬送されて図示しない定着部により定着され、２色画像が形成される。転写後の感光体ドラム１は、クリーニング装置１１によってその表面の残留トナーを除去され、除電装置１２によって残留電荷を消去されて、初期状態に戻る。
【００１６】
図１には、さらに、画像メモリ制御部２２、原稿を読み取る原稿読み取り部２３、第２現像バイアス印加装置２４、コントローラ２５、感光体ドラム１の第２現像装置７下流側に設けた基準トナー画像の電位を測定するための電位センサ２６（表面電位検出手段）と、そして、現像されたトナー量を測定するための光反射式センサ２７（トナー量検出手段）、これら２つの出力を測定するトナー帯電量測定回路２８が示されている。
図２は本発明による画像形成装置の現像方式を示す概略図である。図２において、画像形成装置内の第１現像装置４にはトナーとキャリアとを含む磁性２成分現像を用いており、第１現像ローラ４ａに直流バイアスを印加し、マグブラシによりトナーを感光体ドラム１と接触させ現像を行う磁気ブラシＤＣバイアス現像法を用いている。
詳しくは、現像モータ３６により現像ローラ４ａが回転し、現像剤が現像ローラ４ａ中の磁石４ｆによりドクタブレード４ｄの所まで搬送され、所定量に規制された後、感光体ドラム１との現像領域まで来る。この時に第１現像装置４中のトナーはキャリアと攪拌され、十分に帯電される。
そして、感光体ドラム１の静電潜像は、ドクタブレード４ｄで一様に規制された現像ローラ４ａ上の現像剤中のトナーが、図示しない現像バイアス印加装置から印加された約−５５０Ｖの現像バイアスにより静電吸着することで可視像化される。
【００１７】
また、トナー濃度センサ３０は、パドルホイール４ｂ下部に配設され、現像剤のトナー濃度を磁性体であるキャリアの単位領域、単位時間当たりの通過量を電圧値（Ｖｔ値）に変換して出力しており、このトナー濃度センサ３０の検知情報によりトナー補給部（トナー補給ローラ）４ｃから補給されるトナー量が制御されている。
補給されるトナーはトナー収容部４ｅからトナー補給ローラ４ｃを使って徐々に補給する。トナー濃度センサ３０により第１現像装置４内のトナー濃度は通常４．０（ｗｔ％）に制御されている。この現像方式の場合、トナー帯電量は一般的に−２０μＣ／ｇ〜−４０μＣ／ｇの範囲で使用される。
【００１８】
次に、第２現像装置７については、カラー顔料を用いた非磁性１成分現像剤が用いられ、図２に示すように感光体ドラム１と対向する位置に設けられた開口の部位に第２現像ローラ３３を有し、この第２現像ローラ３３は感光体ドラム１と同方向に回転するように支持されている。
感光体ドラム１と第２現像ローラ３３との間には、これらの表面を非接触の状態に保つために、スペーサコロ３５が配されている。また、感光体ドラム１と第２現像ローラ３３との対向部の上流側には、第２現像ローラ３３上のトナー層の層圧を均等に均すための薄層ブレード３４が現像ローラ３３の周面と所定の間隔を保って設けられている。
【００１９】
第２現像装置７内の第２現像ローラ３３の後方には、供給ローラ３２及びアジテータ３１が設けられおり、それぞれの矢印の方向に回転するように適宜な方法で支持されている。図示しないトナー補給部から補給されたトナーは、アジテータ３１により攪拌されながら搬送され、さらにトナー供給ローラ３２の回転によって現像ローラ３３側に供給される。
トナーがアジテータ３１により攪拌されるとともに、帯電されながらトナー供給ローラ３２側に移動し、トナー供給ローラ３２の表面に電気的に付着し、トナー供給ローラ３２の回転により第２現像ローラ３３側に搬送される。この時、第２現像ローラ３３上の電荷もトナー供給ローラ３２との摩擦帯電によって一定化される。
【００２０】
一方、トナー供給ローラ３２に付着したトナーは、第２現像ローラ３３とトナー供給ローラ３２との間で摺擦されて感光体ドラム１と同極性に帯電し、第２現像ローラ３３の周面に付着する。第２現像ローラ３３に付着したトナーは第２現像ローラ３３の回転に伴って搬送され、薄層ブレード３４が当接される位置を通過する時に一定の層厚に規制され、第２現像ローラ３３上にトナーの薄層が形成される。
このように形成されたトナー層は、第２現像ローラ３３の回転に伴って、静電潜像が形成された感光体ドラム１の表面と対向する現像領域に搬送される。現像領域に赤トナーの薄層が搬送され、静電潜像が形成されている感光体ドラム１の表面に接近すると、第２現像ローラ３３に約−６５０Ｖの直流バイアスを印加させ、感光体ドラム１の静電潜像部にトナーを飛翔させるジャンピング方式により現像を行っている。
また、ジャンピング方式のため、トナー帯電量が高いと第２現像ローラ３３から感光体ドラム１上へ飛翔しにくくなってしまうので、一般的にトナー帯電量は−５μＣ／ｇ〜−２０μＣ／ｇの範囲で使用される。
このように第２現像装置によって非接触現像方式で現像することで、これにより第１の現像によるトナー像を乱さずに第２の現像を行うことができ、第１の現像及び第２の現像によるトナー像が重ね合わされ、２色のトナー像が形成される。
【００２１】
図３は転写効率と転写電流値の関係をグラフで示す図である。上述したように、現像方式が異なる場合、使用されるトナー成分、トナー粒径、攪拌条件の違いやそれに伴いトナー帯電量が異なるため、図３に示すように、転写効率が高くなる転写電流値がそれぞれ異なる。
そのため、本画像形成装置では、上流側に位置する２成分磁気ブラシＤＣバイアス現像法を用いた第１現像装置４（図２）で行う黒単色モードと判断した場合、トナー帯電量が高いため、コントローラ２５（図１）からの信号により転写電圧印加装置１４を制御し、転写電流値を高くする（図３の電流値Ｂ）制御としている。
また、赤単色モードと判断した場合、非磁性１成分ジャンピング現像方式のため、帯電量が低く、コントローラ２５からの信号により転写電圧印加装置１４を制御し、転写電流値を低くする制御としている（図３の電流値Ａ）。
【００２２】
また、図２を参照して、第１現像装置４内の第１現像ローラ４ａと第２現像装置７内の第２現像ローラ３３とは同駆動のモータ３６で稼動させている。そのため、例えば、黒単色モードで出力動作を行った場合、プロセス動作は第１帯電装置２、第１露光装置３、第１現像装置４が稼動し、第１現像ローラ４ａにてトナー像が作像される。
この際に、第１現像ローラ４ａと同一駆動である第２現像ローラ３３は駆動し、空回転を行ってしまう。トナーが消費されずに第２現像ローラ３３の空回転動作が発生すると、第２現像装置７内のトナーが図２中のアジテータ３１やトナー供給ローラ３２で攪拌され、帯電量が増加する。
また、赤単色モードで出力を行う場合も同様に、第１現像ローラ４ａの空回転動作が発生するために、トナーとキャリアが攪拌され、帯電量が増加してしまう。この場合、帯電量の増加は一時的なもので、放置等により帯電量は通常値に戻る。
【００２３】
図４は空回転時間とトナー帯電量の関係をグラフで示す図である。現像剤や攪拌部材の構成により帯電量の増加傾向は異なるが、図４は本画像形成装置における空回転時間と帯電量の関係である。
このようにジョブ中の空回転により一時的に帯電量が増加した場合、図３の転写効率カーブが右側にシフトし、転写効率が変化してしまい、転写電界を大きくする必要がある。
さらに、長期間の使用においては、累積現像駆動時間に対する累積空回転時間の割合が大きくなってしまった場合、経時での空回転によるストレスにより、現像方式に拘わらずキャリアやトナー自体にトナー添加剤の埋没、フィルミング等が発生し、現像剤が劣化してしまう。現像剤が劣化してしまうと、トナー帯電量が低下し、転写効率が変化してしまう。
【００２４】
図５は累積駆動時間とトナー帯電量の関係をグラフで示す図である。図５によれば、累積空回転時間割合が大きく、或る一定の累積駆動時間Ｄ以上で、現像剤劣化により帯電量が低下していることを示している。
さらに、図１を参照して説明すれば、原稿を原稿読み取り部２３で読み込まれた画像信号は、画像メモリ制御部２２に蓄積される。この際、ユーザーが図示してない操作部画面上で設定したモードもしくは、黒単色、赤単色、赤黒２色モードであるかの判断を行う。
黒単色、赤単色モードの場合、駆動時間計算回路３７（図２参照）によって第１現像ローラ４ａと第２現像ローラ３３を駆動させているモータ３６のジョブ中の現像駆動時間を計算する。
【００２５】
長期間放置せずになるべく連続して出力され、次回の出力画像が今回駆動時間を計算した際のモードと異なる場合、コントローラ２５の信号から転写電圧印加装置１４よって図４から計算された空回転時間の帯電量に応じた転写電界で制御を行う。
具体的には、或るジョブ中の空回転により一時的に帯電量が高くなった場合に、図３の転写効率カーブが右側にシフトするため、転写電流値を高めに制御する。例えば、主たる黒単色モードで出力を行った直後に、従たる赤単色モードで出力する場合、コントローラ２５からの信号により図４から計算された空転時間の帯電量に値する転写電界で制御を行い、転写電流値Ａ（図３参照）より大きめにする。
【００２６】
図２を主として参照して、駆動時間計算回路３７にて第１現像ローラ４ａと第２現像ローラ３３を駆動させているモータ３６のジョブ中の現像駆動時間を計算する。黒単色、赤単色モードの場合、作像動作に使用されていない現像装置については、空回転時間としても計算される。
駆動時間計算回路３７に計算されたジョブ中の現像駆動時間及び空回転時間は駆動時間計算回路３７又はコントローラ２５において累積される。そして、累積された現像駆動時間に対する累積空回転時間の割合が大きい場合、累積現像駆動時間に応じて、コントローラ２５の信号から転写電圧印加装置１４より転写電界を制御させる。
【００２７】
具体的には、累積現像駆動時間とトナー帯電量の関係を示した図５において、累積現像駆動時間に対する累積空回転時間の占める割合が大きい場合、累積現像駆動時間が小さければ、現像剤劣化は発生しないため空回転の影響を受け帯電量は増加していく。逆に、累積現像駆動時間が大きければ、現像剤劣化が発生するため帯電量が低下する。
但し、累積空回転時間の占める割合が小さい場合、ほぼ帯電量が変わらず経時で安定した帯電量となる。このように、累積空回転時間の割合や累積駆動時間の大きさによって帯電量が変化するため、単色モードの出力を行う際にはこれに応じた転写電界で制御する。
これによれば、長期間に渡ってあらゆるモードで画像出力した場合、経時における現像剤状態に応じて転写効率が高まる制御を行うため、単色モードで出力する際に使用現像装置の帯電量変化による転写不良やクリーニング不良などの異常画像の発生を抑えられ、良好な画像を保つことができる。
【００２８】
累積空回転時間の割合が大きく、現像剤が劣化し始める累積駆動時間が或る一定の値（図５の時間Ｄ）までは、転写電流値を高めに制御し、一定の値（図５の時間Ｄ）を超過した場合は転写電流値を低めに制御を行う。
具体的には長期間に渡り装置を使用した場合、あらゆるモードで画像を出力する場合に、モード毎に駆動時間や空回転時間を駆動時間計算回路３７にて計算し、累積駆動時間、及びそれに対する累積空回転時間の割合を算出する。
例えば、第２現像ローラ３３の累積空回転時間の割合が大きく、かつ累積駆動時間が図５中の時間Ｄより小さい場合、第２現像装置７で作像するトナー像を転写する際に、図３のＡより大きい転写電流値とする。また、累積駆動時間が時間Ｄより大きい場合、図３のＡより小さい転写電流値とする。
これによれば、長期間に渡って同じ単色モードで出力したり、使用する単色モードに偏りがあった場合、使用されない現像装置中の現像剤状態に応じて転写効率が高まる制御を行うため、使用頻度の低い現像装置により単色モードで出力する際に、帯電量変化による転写不良やクリーニング不良などの異常画像の発生を抑えられ、良好な画像を保つことができる。
【００２９】
画像形成装置の他の実施の形態について、まず、出力画像の赤黒２色モード判定を行う。２色モードの場合、コピー動作に入る前に、図１の感光体ドラム１を回転させ、コントローラ２５から感光体ドラム１上に第１帯電装置２、第１露光装置３により基準潜像を作成する。この基準潜像を第１現像装置４にて現像し、基準黒トナー画像を作成する。
図１の感光体ドラム１の第２現像装置７下流側には基準トナー画像の電位を測定するための電位センサ（表面電位検出手段）２６と、そして、現像されたトナー量を測定するための光反射式センサ（トナー量検出手段）２７が設けられ、この２つの出力がトナー帯電量測定回路２８に送られ、感光体ドラム１上の基準黒トナー画像の帯電量を求める。
【００３０】
すなわち、この画像形成装置Ａは、像担持体である感光体ドラム１上を帯電するための第１帯電装置２と、感光体ドラム１上を露光して静電潜像を形成する第１潜像形成手段である第１露光装置３と、感光体ドラム１上の静電潜像を現像して第１のトナー像とする第１現像装置４と、さらに、第２のトナー像を形成するため、感光体ドラム１上を帯電するための第２帯電装置５と、感光体ドラム１上を露光して静電潜像を形成する第２潜像形成手段である第１露光装置６と、感光体ドラム１上の静電潜像を現像して第２のトナー像とする第２現像装置７と、これら２つの現像装置が各異なる現像方式であり、転写材を通過させ電界を掛けて感光体ドラム１上のトナー像を転写材に転写する転写装置９で２色画像を形成する。
【００３１】
この場合に、画像形成装置Ａは、２色画像形成装置の各現像装置４、７より下流に設けられた感光体ドラム１上のトナー量検出手段（光反射式センサ）２７と、感光体表面電位検出手段（電位センサ）２６を有し、基準画像を感光体ドラム１上に作成し、感光体ドラム１上のトナー量検出手段の検出値と感光体ドラム表面電位検出手段２６の検出値から、感光体ドラム１上トナーの帯電量を算出し、現像方式の異なる現像装置にて２色同時に画像出力を行う場合に、各現像方式で現像された基準トナー像の帯電量に応じて最適の転写電界を選択しかつ制御する。
【００３２】
一般的に、トナーの帯電量は、電荷量を単位質量で割った数値Ｑ／Ｍで表し、単位μＣ／ｇで示す。その後、同様に基準赤トナー画像の帯電量を求める。このようにして求められた黒、赤それぞれの基準トナー帯電量に応じて転写効率が大きくなるようにコントローラ２５からの信号により２色モード時の転写電流値の制御を行う。
この画像形成装置において、基準トナー画像の黒、赤帯電量の平均値に応じてコントローラ２５からの信号により２色モード時の転写電流値の制御を行う。例えば、各現像方式で測定された各トナー帯電量の転写効率カーブが図３中の実線と破線で示されている場合、転写効率が最大となる電流値はそれぞれＡ、Ｂである。
しかしながら、２色同時出力であるので、帯電量の平均値となる転写電流値Ｃで転写電界を制御する。このように制御することにより２色モード時に各現像方式で現像されたトナー像に対して、極力、転写効率が大きくなる転写電流値で制御できる。
【表１】
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【００３３】
表１は測定された帯電量をパラメータとする転写電流制御の一例を示している。さらに、この画像形成装置において、基準トナー画像の黒、赤帯電量を測定し、この測定された帯電量と転写電流値の制御は予め設定した転写電流制御テーブルにより行われる。
表１のテーブルは測定された黒帯電量と赤帯電量の関係から２色重ね合わせた際に転写効率が約８０％以上になる範囲での転写電流値としている。例えば、測定された基準黒トナー像の帯電量が３０＜Ｑ／Ｍ（−μＣ／ｇ）≦４０の範囲にあったとする。
次に測定された基準赤トナー像の帯電量が５＜Ｑ／Ｍ（−μＣ／ｇ）≦１０の範囲であった場合、２色モード時の転写電流値は４０＜Ｉ（−μＡ）≦４５の範囲で制御するように行う。このように制御することにより２色モード時に各現像方式で現像されたトナー像に対して、或る一定以上の転写効率となる転写電流値で制御できる。
このように、２つの異なる現像方式を用いた画像形成装置において、各現像装置で帯電量の異なるトナー像を同時に作像する場合、２色のトナー像に対して転写効率が最適となる転写電流値で制御できるため、いずれのトナー像においても転写不良等の画像濃度ムラを発生させることなく常に良好な画像濃度を保つことができる。
【００３４】
なお、本実施形態において説明した現像装置の現像方式はあくまでも一例であり、本発明の現像装置の現像方式は本実施形態に記載されている方式に限定されるものでない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の画像形成装置の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明による画像形成装置の現像方式を示す概略図である。
【図３】転写効率と転写電流値の関係をグラフで示す図である。
【図４】空回転時間とトナー帯電量の関係をグラフで示す図である。
【図５】累積駆動時間とトナー帯電量の関係をグラフで示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…像担持体（感光体ドラム）、２…第１帯電装置、３…第１潜像形成手段（第１露光装置）、４…第１現像装置、４ａ…第１現像ローラ、４ｂ…パドルホイール、４ｃ…トナー補給部（トナー補給ローラ）、４ｄ…ドクタブレード、４ｆ…磁石、５…第２帯電装置、６…第２潜像形成手段（第２露光装置）、７…第２現像装置、２５…コントローラ、２６…表面電位検出手段（電位センサ）、２７…トナー量検出手段（光反射式センサ）、２８…トナー帯電量測定回路、３０…トナー濃度センサ、３３…第２現像ローラ、３６…モータ、３７…現像駆動時間算出手段（駆動時間計算回路）
【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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