JP7625967B2 - 画像形成装置、画像形成条件調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置、及び当該画像形成装置で実行される画像形成条件調整方法に関する。

トナー及びキャリアを含む現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置では、現像ローラーに印可される現像バイアス電圧などの画像形成条件を調整する調整処理が実行されることがある。例えば、前記トナーの帯電量を取得して、取得された前記トナーの帯電量に基づいて前記調整処理の実行タイミングが到来したか否かを判定する画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。この画像形成装置では、測定用トナー像が形成されて、当該測定用トナー像の濃度の検出結果に基づいて、前記トナーの帯電量が取得される。

特開２０２０－３４７９９号公報

ところで、前記調整処理の実行タイミングが到来したか否かの判定を行うために前記測定用トナー像を形成する場合には、その分前記トナーを消費する。

本発明の目的は、トナーを消費することなく、画像形成条件を調整する調整処理の実行タイミングが到来したか否かを判定可能な画像形成装置、及び画像形成条件調整方法を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、像担持体と、現像部材と、検出処理部と、判定処理部とを備える。前記像担持体には、静電潜像が形成される。前記現像部材は、前記像担持体に対向して設けられ、トナー及びキャリアを含む現像剤を前記像担持体との対向領域に搬送する。前記検出処理部は、前記現像剤が存在する前記対向領域に前記トナーを前記現像部材側へ移動させる特定電界が形成される場合に流れる非現像電流を検出する。前記判定処理部は、前記検出処理部によって検出される前記非現像電流に基づいて、画像形成条件を調整する調整処理の実行タイミングが到来したか否かを判定する。

本発明の他の局面に係る画像形成条件調整方法は、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に対向して設けられ、トナー及びキャリアを含む現像剤を前記像担持体との対向領域に搬送する現像部材と、を備える画像形成装置で実行され、以下の検出ステップと、判定ステップとを含む。前記検出ステップでは、前記現像剤が存在する前記対向領域に前記トナーを前記現像部材側へ移動させる特定電界が形成される場合に流れる非現像電流が検出される。前記判定ステップでは、前記検出ステップによって検出される前記非現像電流に基づいて、画像形成条件を調整する調整処理の実行タイミングが到来したか否かが判定される。

本発明によれば、トナーを消費することなく、画像形成条件を調整する調整処理の実行タイミングが到来したか否かを判定することが可能である。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成ユニットの構成を示す断面図である。 図４は、図３におけるＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。 図５は、本発明の実施形態に係る画像形成装置で実行される画像形成条件調整処理の一例を示すフローチャートである。 図６は、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［画像形成装置１００の構成］
まず、図１及び図２を参照しつつ、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の構成について説明する。

なお、説明の便宜上、画像形成装置１００が使用可能な設置状態（図１に示される状態）で鉛直方向を上下方向Ｄ１と定義する。また、図１に示される画像形成装置１００の紙面左側の面を正面（前面）として前後方向Ｄ２を定義する。また、前記設置状態の画像形成装置１００の正面を基準として左右方向Ｄ３を定義する。

画像形成装置１００は、原稿の画像を読み取るスキャン機能、及び画像データに基づいて画像を形成するプリント機能とともに、ファクス機能、及びコピー機能などの複数の機能を有する複合機である。なお、本発明は、電子写真方式で画像を形成可能なプリンター、ファクス装置、及びコピー機などの画像形成装置に適用されてもよい。

図１及び図２に示されるように、画像形成装置１００は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）１、画像読取部２、画像形成部３、給紙部４、操作表示部５、記憶部６、及び制御部７を備える。

ＡＤＦ１は、前記スキャン機能による読取対象の原稿を搬送する。ＡＤＦ１は、原稿セット部、複数の搬送ローラー、原稿押さえ、及び排紙部を備える。

画像読取部２は、前記スキャン機能を実現する。画像読取部２は、原稿台、光源、複数のミラー、光学レンズ、及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）を備える。

画像形成部３は、前記プリント機能を実現する。具体的に、画像形成部３は、電子写真方式に従って、給紙部４から供給されるシートにカラー又はモノクロの画像を形成する。

給紙部４は、画像形成部３にシートを供給する。給紙部４は、給紙カセット、手差しトレイ、及び複数の搬送ローラーを備える。

操作表示部５は、画像形成装置１００のユーザーインターフェイスである。操作表示部５は、制御部７からの制御指示に応じて各種の情報を表示する液晶ディスプレーなどの表示部、及びユーザーの操作に応じて制御部７に各種の情報を入力する操作キー又はタッチパネルなどの操作部を有する。

記憶部６は、不揮発性の記憶装置である。例えば、記憶部６は、フラッシュメモリー及びＥＥＰＲＯＭ（登録商標）などの不揮発性メモリー、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又はＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置である。

制御部７は、画像形成装置１００を統括的に制御する。図２に示されるように、制御部７は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、及びＲＡＭ１３を備える。ＣＰＵ１１は、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１に各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め格納される不揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１が実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される揮発性又は不揮発性の記憶装置である。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に予め格納された各種の制御プログラムを実行することにより、画像形成装置１００を統括的に制御する。

なお、制御部７は、画像形成装置１００を統括的に制御するメイン制御部とは別に設けられた制御部であってもよい。また、制御部７は、集積回路（ＡＳＩＣ）などの電子回路で構成されたものであってもよい。

［画像形成部３の構成］
次に、図１～図３を参照しつつ、画像形成部３の構成について説明する。ここで、図３は画像形成ユニット２４の構成を示す断面図である。なお、図３では、帯電ローラー３２と第１電圧印可部３７との間の通電路、及び現像ローラー４４とグランドとの間の通電路が一点鎖線によって示されている。

図１に示されるように、画像形成部３は、複数の画像形成ユニット２１～２４、光走査装置２５、中間転写ベルト２６、二次転写ローラー２７、定着装置２８、及び排紙トレイ２９を備える。また、図２及び図３に示されるように、画像形成部３は、濃度センサー３０を備える。

画像形成ユニット２１は、Ｙ（イエロー）のトナー像を形成する。画像形成ユニット２２は、Ｃ（シアン）のトナー像を形成する。画像形成ユニット２３は、Ｍ（マゼンタ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット２４は、Ｋ（ブラック）のトナー像を形成する。図１に示されるように、画像形成ユニット２１～２４は、画像形成装置１００の前後方向Ｄ２に沿って、画像形成装置１００の前方側からイエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの順に併設される。

図３に示されるように、画像形成ユニット２４は、感光体ドラム３１、帯電ローラー３２、現像装置３３、一次転写ローラー３４、及びドラム清掃部３５を備える。また、画像形成ユニット２１～２３各々は、画像形成ユニット２４と同様の構成を備える。

感光体ドラム３１は、表面に静電潜像が形成される。例えば、感光体ドラム３１は、アモルファスシリコンによって形成された感光層３１Ａを有する。感光体ドラム３１は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて、図３に示される回転方向Ｄ４に回転する。これにより、感光体ドラム３１は、表面に形成される静電潜像を搬送する。感光体ドラム３１は、本発明の像担持体の一例である。なお、感光層３１Ａは、有機感光材料などの他の感光材料によって形成されてもよい。

帯電ローラー３２は、予め設定された帯電電圧の印可を受けて、感光体ドラム３１の表面を帯電させる。例えば、帯電ローラー３２は、感光体ドラム３１の表面を正極性に帯電させる。帯電ローラー３２によって帯電された感光体ドラム３１の表面には、光走査装置２５から射出される画像データに基づく光が照射される。これにより、感光体ドラム３１の表面に静電潜像が形成される。

現像装置３３は、トナー及びキャリアを含む現像剤を用いて、感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像を現像する。これにより、感光体ドラム３１の表面にトナー像が形成される。

一次転写ローラー３４は、現像装置３３によって感光体ドラム３１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２６に転写する。

ドラム清掃部３５は、一次転写ローラー３４によるトナー像転写後の感光体ドラム３１の表面に残存する前記トナーを除去する。

画像形成部３は、画像形成ユニット２１～２４各々に対応するトナーコンテナ３６（図１参照）を備える。また、画像形成部３は、画像形成ユニット２１～２４各々に対応する第１電圧印可部３７（図２及び図３参照）、第２電圧印可部３８（図２及び図３参照）、及び電流検出部３９（図２及び図３参照）を備える。

ここで、画像形成ユニット２４に対応するトナーコンテナ３６、第１電圧印可部３７、第２電圧印可部３８、及び電流検出部３９について説明する。なお、図２には、画像形成ユニット２４に対応する第１電圧印可部３７、第２電圧印可部３８、及び電流検出部３９が示されている。

トナーコンテナ３６は、Ｋ（ブラック）の前記トナーを収容する。トナーコンテナ３６は、現像装置３３にＫ（ブラック）の前記トナーを供給する。

第１電圧印可部３７は、帯電ローラー３２に前記帯電電圧を印可する電源である。具体的に、前記帯電電圧は、第１直流成分を含む電圧である。ここで、前記第１直流成分は、制御部７によって設定された電圧値の直流電圧である。例えば、前記第１直流成分は、正極性を有する直流電圧である。

第２電圧印可部３８は、現像装置３３の現像ローラー４４（図３参照）に予め定められた現像バイアス電圧を印可する。具体的に、前記現像バイアス電圧は、第２直流成分及び特定交流成分を含む電圧である。ここで、前記第２直流成分は、制御部７によって設定された電圧値の直流電圧である。例えば、前記第２直流成分は、正極性を有し、前記第１直流成分よりも電圧値が低い直流電圧である。また、前記特定交流成分は、矩形波であって、制御部７によって設定された振幅値、デューティー比、及び周波数を有する交流電圧である。

電流検出部３９は、現像装置３３の現像ローラー４４（図３参照）を経由して流れる電流を検出する。図３に示されるように、電流検出部３９は、現像ローラー４４から第２電圧印可部３８を経由してグランドへ至る通電路に設けられる。例えば、電流検出部３９は、抵抗器を含んでおり、当該抵抗器の両端に係る電圧を制御部７に出力する。

光走査装置２５は、画像形成ユニット２１～２４各々の感光体ドラム３１の表面へ向けて、画像データに基づく光を射出する。

中間転写ベルト２６は、画像形成ユニット２１～２４各々の感光体ドラム３１の表面に形成されたトナー像が転写される無端状のベルト部材である。中間転写ベルト２６は、駆動ローラー及び張架ローラーによって所定のテンションで張架される。中間転写ベルト２６は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて前記駆動ローラーが回転することで、図３に示される回転方向Ｄ５に回転する。

二次転写ローラー２７は、中間転写ベルト２６の表面に転写されたトナー像を給紙部４から供給されるシートに転写する。

定着装置２８は、二次転写ローラー２７によってシートに転写されたトナー像を当該シートに定着させる。

排紙トレイ２９には、定着装置２８によってトナー像が定着されたシートが排出される。

濃度センサー３０は、中間転写ベルト２６の外周面に転写されたトナー像の濃度を検出する。例えば、濃度センサー３０は、中間転写ベルト２６の外周面へ向けて光を射出する発光部と、前記発光部から射出されて中間転写ベルト２６の外周面で反射された光を受光する受光部とを備える反射型のフォトセンサーである。図３に示されるように、濃度センサー３０は、画像形成ユニット２４よりも中間転写ベルト２６の回転方向Ｄ５の下流側であって、二次転写ローラー２７よりも回転方向Ｄ５の上流側に配置される。

［現像装置３３の構成］
次に、図３及び図４を参照しつつ、画像形成ユニット２４の現像装置３３の構成について説明する。なお、画像形成ユニット２１～２３各々の現像装置３３も、以下に述べる現像装置３３と同様の構成を備える。

図３及び図４に示されるように、現像装置３３は、筐体４１、第１搬送部材４２、第２搬送部材４３、現像ローラー４４、規制部材４５、及びトナーセンサー４６を備える。

筐体４１は、図３に示されるように、第１搬送部材４２、第２搬送部材４３、現像ローラー４４、及び規制部材４５を収容する。また、筐体４１は、前記トナー及び前記キャリアを含む前記現像剤を収容する。具体的に、筐体４１は、底面５１及び底面５１に立設される側壁によって形成される内部空間において前記現像剤を収容する。筐体４１は、左右方向Ｄ３に長尺に形成される。現像装置３３は、筐体４１に収容される前記現像剤を用いて、感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像を現像する。

図３及び図４に示されるように、筐体４１は、前記現像剤が搬送される第１搬送路５２及び第２搬送路５３を有する。具体的に、筐体４１の底面５１には、左右方向Ｄ３に延在する隔壁５４（図４参照）が設けられている。筐体４１の底面５１、側壁、及び隔壁５４により、左右方向Ｄ３に延在する第１搬送路５２及び第２搬送路５３が形成される。

第１搬送部材４２は、筐体４１において回転可能に設けられる。図４に示されるように、第１搬送部材４２は、第１搬送路５２に設けられる。第１搬送部材４２は、第１搬送路５２に収容された前記現像剤を、図４に示される搬送方向Ｄ６に搬送する。また、第１搬送部材４２は、前記現像剤を撹拌して、前記トナー及び前記キャリアを摩擦帯電させる。例えば、前記トナーは、前記キャリアとの摩擦帯電により正極性に帯電する。例えば、第１搬送部材４２は、第１搬送路５２において左右方向Ｄ３に沿った回転軸を中心に回転可能に設けられたスクリュー状の部材である。第１搬送部材４２は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて回転する。なお、第１搬送部材４２は、スクリュー状の部材に限られず、前記現像剤を撹拌及び搬送可能な部材であればよい。

第２搬送部材４３は、筐体４１において回転可能に設けられる。図４に示されるように、第２搬送部材４３は、第２搬送路５３に設けられる。第２搬送部材４３は、第２搬送路５３に収容された前記現像剤を、図４に示される搬送方向Ｄ７に搬送する。また、第２搬送部材４３は、前記現像剤を撹拌して、前記トナー及び前記キャリアを摩擦帯電させる。例えば、第２搬送部材４３は、第２搬送路５３において左右方向Ｄ３に沿った回転軸を中心に回転可能に設けられたスクリュー状の部材である。第２搬送部材４３は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて回転する。なお、第２搬送部材４３は、スクリュー状の部材に限られず、前記現像剤を撹拌及び搬送可能な部材であればよい。

図４に示されるように、第１搬送路５２における搬送方向Ｄ６の下流側の端部には、第２搬送路５３へ通じる第１通路５５が設けられている。例えば、第１通路５５は、隔壁５４の右端部に形成される。また、図４に示されるように、第２搬送路５３における搬送方向Ｄ７の下流側の端部には、第１搬送路５２へ通じる第２通路５６が設けられている。例えば、第２通路５６は、隔壁５４の左端部に形成される。つまり、筐体４１の内部には、第１搬送路５２、第１通路５５、第２搬送路５３、及び第２通路５６により、前記現像剤が循環する循環搬送路が形成されている。

現像ローラー４４は、感光体ドラム３１に対向して設けられる。現像ローラー４４は、前記トナー及び前記キャリアを含む前記現像剤を感光体ドラム３１との対向領域Ｒ１（図３参照）に搬送する。現像ローラー４４には、前記現像バイアス電圧が印可される。現像ローラー４４は、本発明の現像部材の一例である。

図３に示されるように、現像ローラー４４は、第２搬送部材４３及び感光体ドラム３１に対向して設けられる。現像ローラー４４は、第２搬送路５３から前記現像剤を汲み上げる。現像ローラー４４によって汲み上げられた前記現像剤は、現像ローラー４４の内部に設けられた磁極の磁力により、現像ローラー４４の外周面において磁気ブラシを形成する。

現像ローラー４４は、筐体４１により回転可能に支持されており、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて、図３に示される回転方向Ｄ８に回転する。これにより、現像ローラー４４は、外周面に形成された前記磁気ブラシを対向領域Ｒ１（図３参照）に搬送する。

対向領域Ｒ１には、感光体ドラム３１の回転により、当該感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像が搬送される。ここで、感光体ドラム３１の表面に形成される静電潜像には、前記トナーによって可視化される可視化領域と、前記トナーによって可視化されない非可視化領域とが含まれる。前記可視化領域は、感光体ドラム３１の表面における帯電ローラー３２によって帯電された帯電領域のうち、光走査装置２５によって射出された光が照射された領域である。また、前記非可視化領域は、前記帯電領域のうち、光走査装置２５によって射出された光が照射されない領域である。

現像ローラー４４に前記現像バイアス電圧が印可されると、対向領域Ｒ１で対向する現像ローラー４４と前記可視化領域との間に、前記トナーを感光体ドラム３１側へ移動させる第１電界が形成される。また、現像ローラー４４に前記現像バイアス電圧が印可されると、対向領域Ｒ１で対向する現像ローラー４４と前記非可視化領域との間に、前記トナーを現像ローラー４４側へ移動させる第２電界が形成される。対向領域Ｒ１に搬送された前記磁気ブラシに含まれる前記トナーは、対向領域Ｒ１に形成される前記第１電界及び前記第２電界の作用により、感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像のうちの前記可視化領域に選択的に移動される。これにより、感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像が現像（可視化）される。

なお、前記可視化領域は、前記帯電領域のうち、光走査装置２５によって射出された光が照射されない領域であってもよい。この場合、前記非可視化領域は、前記帯電領域のうち、光走査装置２５によって射出された光が照射される領域であってもよいし、感光体ドラム３１の表面における帯電ローラー３２によって帯電されない領域であってもよい。前記可視化領域が前記帯電領域のうちの光走査装置２５の光が照射されない領域である場合、前記トナーは、前記帯電領域の帯電極性とは逆極性に帯電される。

規制部材４５は、現像ローラー４４の外周面に形成された前記磁気ブラシの層厚を規制する。図３に示されるように、規制部材４５は、第２搬送部材４３と現像ローラー４４との間の対向領域よりも回転方向Ｄ８の下流側であって、対向領域Ｒ１よりも回転方向Ｄ８の上流側に設けられる。規制部材４５は、現像ローラー４４の外周面との間に所定のギャップが形成されるように、現像ローラー４４の外周面に対向して設けられる。

第１搬送路５２の上側には、開口部５７が設けられている。図３に示されるように、開口部５７は、第１搬送路５２の上側において第１搬送路５２を覆う筐体４１の上面部に設けられる。開口部５７は、第１搬送路５２における搬送方向Ｄ６の上流側の端部と対向して設けられる。開口部５７は、トナーコンテナ３６から供給される前記トナーの第１搬送路５２への搬入に用いられる。具体的に、トナーコンテナ３６から供給される前記トナーは、開口部５７を経由して、第１搬送路５２の搬入位置Ｐ１（図４参照）に搬入される。搬入位置Ｐ１は、底面５１における開口部５７との対向位置である。

トナーセンサー４６は、第１搬送路５２における搬入位置Ｐ１よりも搬送方向Ｄ６の下流側の検出位置Ｐ２（図４参照）における前記トナーの量を検出する。例えば、トナーセンサー４６は、図３に示されるように、筐体４１の底面部に設けられる。例えば、トナーセンサー４６は、筐体４１内に収容されている前記現像剤の透磁率に応じた電気信号を出力するＬＣ発振回路を含む透磁率センサーである。トナーセンサー４６は、制御部７によるトナーコンテナ３６から現像装置３３への前記トナーの供給の制御に用いられる。

ところで、前記トナーの帯電量を取得して、取得された前記トナーの帯電量に基づいて、画像形成条件を調整する調整処理の実行タイミングが到来したか否かを判定する画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、測定用トナー像が形成されて、当該測定用トナー像の濃度の検出結果に基づいて、前記トナーの帯電量が取得される。

ここで、前記調整処理の実行タイミングが到来したか否かの判定を行うために前記測定用トナー像を形成する場合には、その分前記トナーを消費する。

これに対し、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００では、以下に説明するように、前記トナーを消費することなく、前記調整処理の実行タイミングが到来したか否かを判定することが可能である。

［制御部７の構成］
次に、図２を参照しつつ、制御部７の構成について説明する。

図２に示されるように、制御部７は、処理実行部６１、検出処理部６２、判定処理部６３、及び第１更新処理部６４を含む。

具体的に、制御部７のＲＯＭ１２には、ＣＰＵ１１を処理実行部６１、検出処理部６２、判定処理部６３、及び第１更新処理部６４として機能させるための画像形成条件調整プログラムが予め格納されている。そして、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納された前記画像形成条件調整プログラムを実行することにより、上述の各部として機能する。

なお、前記画像形成条件調整プログラムは、ＣＤ、ＤＶＤ、及びフラッシュメモリーなどのコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されており、前記記録媒体から読み取られて記憶部６などの記憶装置に格納されてもよい。また、処理実行部６１、検出処理部６２、判定処理部６３、及び第１更新処理部６４は、集積回路（ＡＳＩＣ）などの電子回路で構成されたものであってもよい。

なお、以下では、画像形成ユニット２１～２４のうち、画像形成ユニット２４に含まれる各部、及び画像形成ユニット２４に対応して設けられる各部を例に挙げて説明を行う。以下の説明は、画像形成ユニット２１～２３各々についても同様に当てはまる。

処理実行部６１は、画像形成条件を調整する前記調整処理を実行する。

例えば、前記調整処理は、予め定められた特定トナー像を形成し、当該特定トナー像の濃度に基づいて前記現像バイアス電圧を調整する現像バイアス調整処理を含む。

例えば、前記現像バイアス調整処理は、前記第２直流成分を調整する処理である。例えば、前記現像バイアス調整処理は、以下の手順で実行される。まず、画像形成ユニット２４が用いられて複数の前記特定トナー像が順次形成され、前記特定トナー像が形成されるごとに前記現像バイアス電圧に含まれる前記第２直流成分の電圧値が所定の変更量だけ増加又は減少される。換言すると、互いに異なる複数の前記第２直流成分の電圧値に対応する複数の前記特定トナー像が形成される。次に、濃度センサー３０が用いられて、中間転写ベルト２６の外周面に転写された前記特定トナー像各々の濃度が検出される。次に、複数の前記第２直流成分の電圧値と、当該電圧値各々に対応する前記特定トナー像の濃度の検出結果とに基づいて、前記第２直流成分の電圧値と前記特定トナー像の濃度との関係を示す関係式が算出される。次に、算出された前記関係式に基づいて、前記特定トナー像の濃度を予め定められた目標濃度とすることが可能な前記第２直流成分の電圧値が取得される。そして、取得された電圧値に基づいて前記第２直流成分が調整される。なお、前記現像バイアス調整処理は、前記特定交流成分を調整する処理であってもよい。また、前記現像バイアス調整処理は、前記第２直流成分及び前記特定交流成分の両方を調整する処理であってもよい。

なお、前記調整処理は、光走査装置２５から射出される光の光量を調整する光量調整処理を含んでいてもよい。また、前記調整処理は、前記帯電電圧を調整する帯電電圧調整処理を含んでいてもよい。また、前記調整処理は、一次転写ローラー３４に印可される一次転写電圧を調整する一次転写電圧調整処理を含んでいてもよい。また、前記調整処理は、二次転写ローラー２７に印可される二次転写電圧を調整する二次転写電圧調整処理を含んでいてもよい。また、前記調整処理は、前記現像バイアス調整処理、前記光量調整処理、前記帯電電圧調整処理、前記一次転写電圧調整処理、及び前記二次転写電圧調整処理のいずれか一つ又は複数を含んでいてもよい。

検出処理部６２は、前記現像剤が存在する対向領域Ｒ１に前記トナーを現像ローラー４４側へ移動させる前記第２電界（本発明の特定電界の一例）が形成される場合に流れる非現像電流を検出する。

前記非現像電流は、対向領域Ｒ１に形成される前記第２電界の作用により、対向領域Ｒ１に搬送された前記磁気ブラシに含まれる前記トナーが現像ローラー４４側へ移動することにより生じる電流であって、現像ローラー４４を経由して流れる電流である。

ここで、対向領域Ｒ１に搬送された前記磁気ブラシに含まれる前記トナーの帯電量が多いほど、当該トナーと前記キャリアとの間に働く静電気力が強くなり、当該トナーが前記キャリアを離れて移動しにくくなる。つまり、前記非現像電流が小さくなる。

一方、対向領域Ｒ１に搬送された前記磁気ブラシに含まれる前記トナーの帯電量が少ないほど、当該トナーと前記キャリアとの間に働く静電気力が弱くなり、当該トナーが前記キャリアを離れて移動しやすくなる。つまり、前記非現像電流が大きくなる。

このように、前記非現像電流は、対向領域Ｒ１に搬送された前記磁気ブラシに含まれる前記トナーの帯電量に応じて変化する。そのため、前記非現像電流を検出することで、前記トナーの帯電量を推測することが可能である。

ここで、画像形成装置１００では、感光体ドラム３１の感光層３１Ａがアモルファスシリコンにより形成されている。これにより、感光層３１Ａが有機感光材料で形成される構成と比較して、感光層３１Ａの電気抵抗を小さくすることが可能である。感光層３１Ａの電気抵抗が小さくなると、前記非現像電流が大きくなる。従って、前記非現像電流の検出誤差を小さくすることが可能である。

例えば、検出処理部６２は、連続して搬送されるシート各々に画像を形成する連続印刷処理が実行される場合に、感光体ドラム３１における、搬送順序が連続する二つのシートの間に対応する紙間領域と現像ローラー４４とが対向するごとに、前記非現像電流を検出する。これにより、前記連続印刷処理の実行中における前記トナーの帯電量の変化を監視することが可能である。

なお、検出処理部６２は、前記連続印刷処理の実行中における対向領域Ｒ１に前記第２電界が形成される任意のタイミングで、前記非現像電流を検出してもよい。例えば、検出処理部６２は、印刷対象の画像データに含まれる余白領域などの非印字領域に対応する前記非可視化領域と現像ローラー４４とが対向するタイミングで、前記非現像電流を検出してもよい。

また、検出処理部６２は、一枚のシートに画像を形成する非連続印刷処理の実行中における対向領域Ｒ１に前記第２電界が形成される任意のタイミングで、前記非現像電流を検出してもよい。

また、検出処理部６２は、画像形成装置１００の動作中における、前記現像剤が存在する対向領域Ｒ１に前記第２電界が形成される任意のタイミングで、前記非現像電流を検出してもよい。

判定処理部６３は、検出処理部６２によって検出される前記非現像電流に基づいて、画像形成条件を調整する前記調整処理の実行タイミングが到来したか否かを判定する。

具体的に、判定処理部６３は、検出処理部６２によって検出される前記非現像電流と予め設定された基準電流との差が予め定められた閾値を超える場合に、前記実行タイミングが到来したと判定する。換言すると、判定処理部６３は、検出処理部６２によって検出される前記非現像電流が前記基準電流と前記閾値との合計よりも大きい場合、又は当該非現像電流が前記基準電流から前記閾値を差し引いた残りよりも小さい場合に、前記実行タイミングが到来したと判定する。

前記閾値は、画像形成装置１００の製造時などに変更不能に定められた値であってもよいし、予め定められた設定操作に応じて任意に設定可能な値であってもよい。

処理実行部６１は、判定処理部６３によって前記実行タイミングが到来したと判定された場合に、前記調整処理を実行する。

第１更新処理部６４は、判定処理部６３によって前記実行タイミングが到来したと判定される場合に、当該判定に用いられた前記非現像電流に基づいて前記基準電流を更新する。

具体的に、第１更新処理部６４は、判定処理部６３による前記実行タイミングが到来した旨の判定に用いられた前記非現像電流を、新たな前記基準電流として設定する。これにより、前記調整処理の実行時からの前記トナーの帯電量の変化に基づいて、前記実行タイミングが到来したか否かを判定することが可能である。

なお、第１更新処理部６４は、判定処理部６３による前記実行タイミングが到来した旨の判定に用いられた前記非現像電流と前記現像バイアス調整処理の実行による前記トナーの帯電量の変化に応じた調整値との合計を、新たな前記基準電流として設定してもよい。これにより、前記調整処理が前記現像バイアス調整処理である場合に、当該処理の実行による前記トナーの帯電量の変化を前記基準電流に反映させることが可能である。従って、前記現像バイアス調整処理の実行による前記トナーの帯電量の変化を前記基準電流に反映させない構成と比較して、画質低下を生じさせることなく前記実行タイミングの到来を遅らせることが可能である。換言すると、画質低下を生じさせることなく前記現像バイアス調整処理の実行頻度を低くすることが可能である。

また、制御部７は、第１更新処理部６４を含んでいなくてもよい。この場合、前記基準電流は、画像形成装置１００の製造時などに変更不能に定められた値であってもよい。また、前記調整処理は、現像装置３３に収容されている前記トナーの帯電量を調整する帯電量調整処理を含んでいてもよい。つまり、本発明の画像形成条件には、画像形成に用いられる前記トナーの帯電量が含まれてもよい。なお、前記帯電量調整処理には、トナーコンテナ３６から現像装置３３へ前記トナーを供給するとともに現像ローラー４４から感光体ドラム３１へ前記トナーを移動させて、現像装置３３内の前記トナーを入れ替えるトナー置換処理、及び現像装置３３に前記現像剤を留めた状態で前記現像剤を撹拌する現像剤撹拌処理が含まれる。

また、判定処理部６３は、検出処理部６２によって検出される前記非現像電流の予め定められた単位時間における変化量が予め定められた許容値を超える場合に、前記実行タイミングが到来したと判定してもよい。

［画像形成条件調整処理］
以下、図５を参照しつつ、画像形成装置１００において制御部７により実行される画像形成条件調整処理の手順の一例とともに、本発明の画像形成条件調整方法について説明する。ここで、ステップＳ１１、Ｓ１２・・・は、制御部７により実行される処理手順（ステップ）の番号を表している。

なお、前記画像形成条件調整処理は、前記連続印刷処理が開始する場合に開始され、前記連続印刷処理が終了する場合に終了される。

＜ステップＳ１１＞
まず、ステップＳ１１において、制御部７は、前記非現像電流の検出タイミングが到来したか否かを判定する。

具体的に、制御部７は、前記連続印刷処理の実行中において、感光体ドラム３１における、搬送順序が連続する二つのシートの間に対応する前記紙間領域と現像ローラー４４とが対向する場合に、前記検出タイミングが到来したと判定する。

ここで、制御部７は、前記検出タイミングが到来したと判定すると（Ｓ１１のＹｅｓ側）、処理をステップＳ１２に移行させる。また、前記検出タイミングが到来していなければ（Ｓ１１のＮｏ側）、制御部７は、ステップＳ１１で前記検出タイミングの到来を待ち受ける。

＜ステップＳ１２＞
ステップＳ１２において、制御部７は、前記非現像電流を検出する。ここで、ステップＳ１２の処理は、本発明の検出ステップの一例であって、制御部７の検出処理部６２により実行される。

具体的に、制御部７は、電流検出部３９を用いて、前記非現像電流を検出する。

＜ステップＳ１３＞
ステップＳ１３において、制御部７は、前記実行タイミングが到来したか否かを判定する。ここで、ステップＳ１３の処理は、本発明の判定ステップの一例であって、制御部７の判定処理部６３により実行される。

具体的に、制御部７は、ステップＳ１２で検出された前記非現像電流と前記基準電流との差が前記閾値を超える場合に、前記実行タイミングが到来したと判定する。

ここで、制御部７は、前記実行タイミングが到来したと判定すると（Ｓ１３のＹｅｓ側）、処理をステップＳ１４に移行させる。また、前記実行タイミングが到来していなければ（Ｓ１３のＮｏ側）、制御部７は、処理をステップＳ１１に移行させる。

＜ステップＳ１４＞
ステップＳ１４において、制御部７は、前記調整処理を実行する。ここで、ステップＳ１４の処理は、制御部７の処理実行部６１により実行される。

具体的に、制御部７は、前記現像バイアス調整処理を実行する。

＜ステップＳ１５＞
ステップＳ１５において、制御部７は、前記基準電流を更新する。ここで、ステップＳ１５の処理は、制御部７の第１更新処理部６４により実行される。なお、ステップＳ１５の処理は、ステップＳ１４とともに実行されてもよいし、ステップＳ１４よりも先に実行されてもよい。

具体的に、制御部７は、直前のステップＳ１２で検出された前記非現像電流を、新たな前記基準電流として設定する。

このように、画像形成装置１００では、前記現像剤が存在する対向領域Ｒ１に前記トナーを現像ローラー４４側へ移動させる前記第２電界が形成される場合に流れる前記非現像電流が検出される。そして、検出された前記非現像電流に基づいて、前記実行タイミングが到来したか否かが判定される。これにより、前記トナーを消費することなく、前記実行タイミングが到来したか否かを判定することが可能である。

なお、検出処理部６２は、前記調整処理として実行される前記現像バイアス調整処理の終了時以後に前記非現像電流を検出してもよい。例えば、検出処理部６２は、前記現像バイアス調整処理の終了時、または当該終了時後に最初に実行される前記連続印刷処理又は前記非連続印刷処理の開始時に前記非現像電流を検出してもよい。

この場合、画像形成装置１００は、第１更新処理部６４に替えて、図６に示される第２更新処理部６５を備えていてもよい。

第２更新処理部６５は、検出処理部６２によって前記現像バイアス調整処理の終了時以後に検出される前記非現像電流に基づいて、前記基準電流を更新する。

これにより、前記調整値を用いて前記基準電流を更新する構成と同様に、画質低下を生じさせることなく前記現像バイアス調整処理の実行頻度を低くすることが可能である。

１ ＡＤＦ
２ 画像読取部
３ 画像形成部
４ 給紙部
５ 操作表示部
６ 記憶部
７ 制御部
２４ 画像形成ユニット
２５ 光走査装置
２６ 中間転写ベルト
２７ 二次転写ローラー
３０ 濃度センサー
３１ 感光体ドラム
３２ 帯電ローラー
３３ 現像装置
３４ 一次転写ローラー
３７ 第１電圧印可部
３８ 第２電圧印可部
３９ 電流検出部
４１ 筐体
４２ 第１搬送部材
４３ 第２搬送部材
４４ 現像ローラー
６１ 処理実行部
６２ 検出処理部
６３ 判定処理部
６４ 第１更新処理部
６５ 第２更新処理部
１００ 画像形成装置

Claims (7)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に対向して設けられ、トナー及びキャリアを含む現像剤を前記像担持体との対向領域に搬送する現像部材と、
   前記現像剤が存在する前記対向領域に前記トナーを前記現像部材側へ移動させる特定電界が形成される場合に流れる非現像電流を検出する検出処理部と、
   前記検出処理部によって検出される前記非現像電流に基づいて、画像形成条件を調整する調整処理の実行タイミングが到来したか否かを判定する判定処理部と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記判定処理部は、前記検出処理部によって検出される前記非現像電流と予め設定された基準電流との差が予め定められた閾値を超える場合に、前記実行タイミングが到来したと判定し、
   前記画像形成装置は、
   前記判定処理部によって前記実行タイミングが到来したと判定される場合に、当該判定に用いられた前記非現像電流に基づいて前記基準電流を更新する第１更新処理部を備え、
   前記調整処理は、予め定められた特定トナー像を形成し、当該特定トナー像の濃度に基づいて前記現像バイアス電圧を調整する現像バイアス調整処理を含み、
   前記第１更新処理部は、前記判定処理部による前記実行タイミングが到来した旨の判定に用いられた前記非現像電流と前記現像バイアス調整処理の実行による前記トナーの帯電量の変化に応じた調整値との合計を新たな前記基準電流として設定する、
   画像形成装置。
2. 静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に対向して設けられ、トナー及びキャリアを含む現像剤を前記像担持体との対向領域に搬送する現像部材と、
   前記現像剤が存在する前記対向領域に前記トナーを前記現像部材側へ移動させる特定電界が形成される場合に流れる非現像電流を検出する検出処理部と、
   前記検出処理部によって検出される前記非現像電流に基づいて、画像形成条件を調整する調整処理の実行タイミングが到来したか否かを判定する判定処理部と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記判定処理部は、前記検出処理部によって検出される前記非現像電流と予め設定された基準電流との差が予め定められた閾値を超える場合に、前記実行タイミングが到来したと判定し、
   前記調整処理は、予め定められた特定トナー像を形成し、当該特定トナー像の濃度に基づいて前記現像バイアス電圧を調整する現像バイアス調整処理を含み、
   前記検出処理部は、前記現像バイアス調整処理の終了時以後に前記非現像電流を検出し、
   前記画像形成装置は、
   前記検出処理部によって前記現像バイアス調整処理の終了時以後に検出される前記非現像電流に基づいて前記基準電流を更新する第２更新処理部を備える、
   画像形成装置。
3. 静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に対向して設けられ、トナー及びキャリアを含む現像剤を前記像担持体との対向領域に搬送する現像部材と、
   前記現像剤が存在する前記対向領域に前記トナーを前記現像部材側へ移動させる特定電界が形成される場合に流れる非現像電流を検出する検出処理部と、
   前記検出処理部によって検出される前記非現像電流に基づいて、画像形成条件を調整する調整処理の実行タイミングが到来したか否かを判定する判定処理部と、
   を備え、
   前記検出処理部は、連続して搬送されるシート各々に画像を形成する連続印刷処理が実行される場合に、前記像担持体における搬送順序が連続する二つの前記シートの間に対応する紙間領域と前記現像部材とが対向するごとに前記非現像電流を検出する、
   画像形成装置。
4. 前記像担持体は、アモルファスシリコンによって形成された感光層を有する、
   請求項１～３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に対向して設けられ、トナー及びキャリアを含む現像剤を前記像担持体との対向領域に搬送する現像部材と、を備える画像形成装置で実行される画像形成条件調整方法であって、
   前記現像剤が存在する前記対向領域に前記トナーを前記現像部材側へ移動させる特定電界が形成される場合に流れる非現像電流を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップによって検出される前記非現像電流に基づいて、画像形成条件を調整する調整処理の実行タイミングが到来したか否かを判定する判定ステップと、
   を含み、
   前記判定ステップでは、前記検出ステップによって検出される前記非現像電流と予め設定された基準電流との差が予め定められた閾値を超える場合に、前記実行タイミングが到来したと判定され、
   前記画像形成条件調整方法は、
   前記判定ステップによって前記実行タイミングが到来したと判定される場合に、当該判定に用いられた前記非現像電流に基づいて前記基準電流を更新する更新ステップを含み、
   前記調整処理は、予め定められた特定トナー像を形成し、当該特定トナー像の濃度に基づいて前記現像バイアス電圧を調整する現像バイアス調整処理を含み、
   前記更新ステップでは、前記判定ステップによる前記実行タイミングが到来した旨の判定に用いられた前記非現像電流と前記現像バイアス調整処理の実行による前記トナーの帯電量の変化に応じた調整値との合計が新たな前記基準電流として設定される画像形成条件調整方法。
6. 静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に対向して設けられ、トナー及びキャリアを含む現像剤を前記像担持体との対向領域に搬送する現像部材と、を備える画像形成装置で実行される画像形成条件調整方法であって、
   前記現像剤が存在する前記対向領域に前記トナーを前記現像部材側へ移動させる特定電界が形成される場合に流れる非現像電流を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップによって検出される前記非現像電流に基づいて、画像形成条件を調整する調整処理の実行タイミングが到来したか否かを判定する判定ステップと、
   を含み、
   前記判定ステップでは、前記検出ステップによって検出される前記非現像電流と予め設定された基準電流との差が予め定められた閾値を超える場合に、前記実行タイミングが到来したと判定され、
   前記調整処理は、予め定められた特定トナー像を形成し、当該特定トナー像の濃度に基づいて前記現像バイアス電圧を調整する現像バイアス調整処理を含み、
   前記検出ステップでは、前記現像バイアス調整処理の終了時以後に前記非現像電流が検出され、
   前記画像形成条件調整方法は、
   前記検出ステップによって前記現像バイアス調整処理の終了時以後に検出される前記非現像電流に基づいて前記基準電流を更新する更新ステップを含む、
   画像形成条件調整方法。
7. 静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に対向して設けられ、トナー及びキャリアを含む現像剤を前記像担持体との対向領域に搬送する現像部材と、を備える画像形成装置で実行される画像形成条件調整方法であって、
   前記現像剤が存在する前記対向領域に前記トナーを前記現像部材側へ移動させる特定電界が形成される場合に流れる非現像電流を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップによって検出される前記非現像電流に基づいて、画像形成条件を調整する調整処理の実行タイミングが到来したか否かを判定する判定ステップと、
   を含み、
   前記検出ステップでは、連続して搬送されるシート各々に画像を形成する連続印刷処理が実行される場合に、前記像担持体における搬送順序が連続する二つの前記シートの間に対応する紙間領域と前記現像部材とが対向するごとに前記非現像電流が検出される、
   画像形成条件調整方法。

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