画像形成装置、及び該装置の制御方法
【課題】 使い勝手を向上させることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 電子写真カラー複写機１００は、トナー及びキャリアを含む２成分の現像剤を用いてトナーパターン７０を含むトナー像を形成する現像装置１４ａ〜１４ｄと、中間転写ベルト３１上に形成されたトナーパターン７０のトナー濃度を検出するトナーパターン読み取りセンサ６０とを備える。電子写真カラー複写機１００は、中間転写ベルト３１上に形成されたトナーパターン７０のトナー濃度の検出結果に応じて、トナー帯電量を上昇させるための現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転を実行するか、又はその実行をスキップする。
【解決手段】 電子写真カラー複写機１００は、トナー及びキャリアを含む２成分の現像剤を用いてトナーパターン７０を含むトナー像を形成する現像装置１４ａ〜１４ｄと、中間転写ベルト３１上に形成されたトナーパターン７０のトナー濃度を検出するトナーパターン読み取りセンサ６０とを備える。電子写真カラー複写機１００は、中間転写ベルト３１上に形成されたトナーパターン７０のトナー濃度の検出結果に応じて、トナー帯電量を上昇させるための現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転を実行するか、又はその実行をスキップする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、及び該装置の制御方法に関し、特に、トナー及びキャリアから成る２成分の乾式現像剤を用いる現像ユニットを備える電子写真方式の画像形成装置、及び該装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、トナー及びキャリアから成る２成分の乾式現像剤を用いて像担持体上の静電潜像を現像することにより可視像（トナー像）を形成する現像器を備える。
【０００３】
現像器は、回転することにより現像器のアジテータに収納されている現像剤の各成分を混合攪拌して摩擦帯電させる。これにより、現像器は、現像に必要な帯電量を現像剤に付与している。現像剤の帯電量の値が所定の値で安定している場合には、現像時にトナーの像担持体上への付着量（トナー付着量）が所望の値から大きく変動することがないので、形成されたトナー像のトナーの濃度（以下、「画像濃度」という）が安定する。一方、現像剤の帯電量の値が所定の値で安定していない場合、トナー像の画像濃度が不安定になる。
【０００４】
このため、従来の画像形成装置は、所定の時間にわたって現像動作（運転）を休止していた場合には、運転休止中に低下した現像剤の帯電量の値を現像に必要な帯電量の値になるまで上昇させるべく、運転開始時に現像器のアジテータを所定の時間にわたって空回転させる。これにより、現像器の現像能力の変動を抑制してトナー像の画像濃度を安定化させることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平０４−２５５８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、現像剤の帯電量は、前回の運転時における現像器の回転時間、現像剤中のトナーの消費量、環境温度、環境湿度、トナーの交換頻度などの様々な影響を受けやすい。したがって、運転休止中に低下した現像剤の帯電量の値を現像に必要な帯電量の値になるまで確実に上昇させるためには、現像剤の帯電量を検出するのは困難であるため、運転開始時におけるアジテータを空回転させる時間を長時間に設定する必要がある。その結果、アジテータの空回転に必要な時間の分だけ長い待ち時間が発生して迅速に画像形成を行うことができず、画像形成装置の使い勝手が優れたものとはいえなかった。
【０００６】
また、乾式現像剤中のトナー及びキャリアを摩擦させるほど寿命がより低下するので、アジテータを空回転させる時間を少なくしてトナーの交換頻度を低下させることが求められている。
【０００７】
本発明の第１の目的は、使い勝手を向上させることができる画像形成装置、及び該装置の制御方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の第２の目的は、トナーの交換頻度を低下させることができる画像形成装置、及び該装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記第１及び第２の目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、トナー及びキャリアを含む少なくとも２成分の乾式現像剤を用いる現像ユニットを備える電子写真方式の画像形成装置において、前記現像ユニットに前記現像剤を用いてトナー像を形成させる現像動作を実行させる第１の制御手段と、前記現像ユニットを空回転させることにより前記現像ユニットが用いる前記現像剤のトナーの帯電量を制御する第２の制御手段と、前記形成されたトナー像の現像剤の濃度を検出するトナー濃度検出手段と、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度に応じて、前記第２の制御手段による前記現像ユニットの空回転を制御する第３の制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
上記第１及び第２の目的を達成するために、本発明の画像形成装置の制御方法は、トナー及びキャリアを含む少なくとも２成分の乾式現像剤を用いる現像ユニットを備える電子写真方式の画像形成装置の制御方法において、前記現像ユニットに前記現像剤を用いてトナー像を形成させる現像動作を実行させる第１の制御ステップと、前記現像ユニットを空回転させることにより前記現像ユニットが用いる前記現像剤のトナーの帯電量を制御する第２の制御ステップと、前記形成されたトナー像の現像剤の濃度を検出するトナー濃度検出ステップと、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度に応じて、前記第２の制御ステップにおける前記現像ユニットの空回転を制御する第３の制御ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、トナー像の現像剤の濃度を検出し、検出したトナー像の現像剤の濃度に応じて現像ユニットの空回転を制御するので、現像ユニットを空回転させる時間を低減させることができる。これにより、現像剤の帯電量を上昇させるために必要な待ち時間を短縮して画像形成装置の使い勝手を向上させることができる。また、乾式現像剤のトナー及びキャリアを長寿命化させて、トナーの交換頻度を低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す縦断面図である。
【００１４】
図１に示す電子写真カラー複写機１００は、原稿の画像を光学的に読み取って画像情報を電気的な画像信号として取得する画像読取部１Ｒと、画像読取部１Ｒから受信した画像情報に基づいて後述する中間転写体に画像を形成する画像出力部１Ｐとを備える電子写真方式の画像形成装置である。
【００１５】
図１において、画像出力部１Ｐは、画像形成部１０と、給紙ユニット２０と、中間転写ユニット３０と、定着ユニット４０と、クリーニングユニット５０と、後述する図２の制御ユニット８０とを備える。
【００１６】
以下、各ユニットについて詳細に説明する。
【００１７】
画像形成部１０は、インライン式に並設された例えば４つの同一構成の画像形成ステーション１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを備える。各画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄにおいては、第１の像担持体であるドラム状の電子写真感光体としての感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが回転自在にその中心で軸支されており、図１の矢印方向Ａに回転駆動される。
【００１８】
また、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対面してその回転方向に、一次帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、画像読取部１Ｒから画像情報が送信される光学系１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと、折り返しミラー１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄと、及び現像装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと、及びクリーニング装置１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとが配置されている。光学系１３ａ〜１３ｄは、感光ドラム１１ａ〜１１ｄを露光するための露光部として機能する。
【００１９】
現像装置１４ａ〜１４ｄは、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの現像剤を不図示のアジテータ（agitator）にそれぞれ収納している。現像剤は、対応する色のトナー及びキャリアを含む少なくとも２成分の乾式現像剤である。各アジテータは所定の方向に回転可能に構成されており、この回転によって、現像装置１４ａ〜１４ｄは、内部に収納されている現像剤の各成分を混合攪拌して摩擦帯電させて、現像に必要な帯電量を現像剤に付与している。これにより、画像濃度を安定化させることができる。また、アジテータの回転は、現像時に限られることはなく、現像時以外においても実行される。具体的には、現像装置１４ａ〜１４ｄは、前回の運転時におけるアジテータの回転時間、現像剤中のトナーの消費量、環境温度、環境湿度、トナーの交換頻度などの様々な影響を受けて低下したトナーの帯電量を上昇させるためにアジテータを空回転可能に構成されている。
【００２０】
一次帯電器１２ａ〜１２ｄは、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量となるように電荷を付与する。次いで、光学系１３ａ〜１３ｄは、画像読取部１Ｒからの画像信号に応じて変調した波長の、例えばレーザービームなどの光線によって、折り返しミラー１６ａ〜１６ｄを介して感光ドラム１１ａ〜１１ｄを露光する。これにより、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に静電潜像を形成する。
【００２１】
更に、現像装置１４ａ〜１４ｄによって上記静電潜像を顕像化（現像）する。顕像化された可視画像をベルト状の中間転写体である中間転写ベルト３１に一次転写領域Ｔｄ，Ｔｃ，Ｔｂ，Ｔａにおいて順次転写する。中間転写ベルト３１は、中間転写ユニット３０の構成要素の１つであり、第２の像担持体として機能する。なお、中間転写ユニット３０については、後で詳述する。
【００２２】
感光ドラム１１ａ〜１１ｄが回転して、一次転写領域Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄの下流では、クリーニング装置１５ａ〜１５ｄにより、中間転写ベルト３１に転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落として感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面の清掃を行う。
【００２３】
以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００２４】
給紙ユニット２０は、転写材Ｐを収納するためのカセット２１ａ，２１ｂ及び手差しトレイ２７（以下、「給紙段」という）と、３つの給紙段のそれぞれから転写材Ｐを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６と、ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６のいずれかにより送り出された転写材Ｐを搬送するための給紙ガイド２４及び給紙ローラ対２３と、各画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄの画像形成タイミングに合わせて転写材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出すためのレジストローラ２５ａ，２５ｂとを備える。
【００２５】
中間転写ユニット３０について詳細に説明する。
【００２６】
中間転写ベルト３１は、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する巻架ローラとしての駆動ローラ３２と、ばね（図示せず）の付勢によって中間転写ベルト３１に適度なテンションを与えるテンションローラとしての従動ローラ３３と、中間転写ベルト３１を挟んで二次転写領域Ｔｅに対向する対向ローラ３４とに巻架される。中間転写ベルト３１の材料としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）などが用いられる。駆動ローラ３２は、厚さが数ｍｍのゴム（ウレタンゴム又はクロロプレンゴム）が表面にコーティングされた金属ローラから成り、コーティングにより、中間転写ベルト３１とのスリップを防止している。駆動ローラ３２は、パルスモータ（不図示）によって図１の矢印Ｂ方向へ回転駆動される。従動ローラ３３は、中間転写ベルト３１の回動に従動する。
【００２７】
駆動ローラ３２と従動ローラ３３との間に一次転写平面Ａが形成される。一次転写平面Ａは、画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄに対面し、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄが一次転写平面Ａに対面するように構成されている。よって、一次転写平面Ａに一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄが位置することになる。また、一次転写平面Ａ上における画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄ下流の位置であって、駆動ローラ３２にて中間転写ベルト３１が折り返される前の位置には、後述する図３のトナーパターン読み取りセンサ６０が設けられている。
【００２８】
一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１を介して各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと対向する一次転写用帯電器３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが配置されている。一方、対向ローラ３４に中間転写ベルト３１を介して対向して配置された二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１とのニップによって二次転写領域Ｔｅを形成する。二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。
【００２９】
クリーニングユニット５０は、中間転写ベルト３１上の二次転写領域Ｔｅの下流に配置されている。クリーニングユニット５０は、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するためのクリーニングブレード５１と、廃トナーを収納する廃トナーボックス５２とを備え、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングする。
【００３０】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、定着ローラ４１ａに加圧される定着ローラ４１ｂと、定着ローラ対（定着ローラ４１ａ，４１ｂ）のニップ部へ転写材Ｐを導くためのガイド４３と、定着ユニットの熱を内部に閉じ込めるための定着断熱カバー４６，４７と、上記定着ローラ対から排出されてきた転写材Ｐをさらに複写機１００の外部へ導き出すための内排紙ローラ対４４及び外排紙ローラ対４５とを備える。なお、定着ローラ４１ｂにも熱源を備えてもよい。複写機１００の外部に導き出された転写材Ｐは、排紙トレイ４８上に積載される。
【００３１】
図２は、図１における制御ユニット８０の構成を概略的に示すブロック図である。
【００３２】
図２において、制御ユニット８０は、複写機１００全体を統括的に制御するＣＰＵ８１と、ＣＰＵ８１が複写機１００全体を制御するために使用するプログラムなどを格納するＲＯＭ８２と、ＣＰＵ８１のワークエリアとして機能するＲＡＭ８３と、これらを互いに接続する内部バス８４とを備える。ＣＰＵ８１は、上記各ユニット及び後述するトナーパターン読み取りセンサ６０に接続されている。ＲＯＭ８２に格納されているプログラムとしては、後述する図４及び図５に対応するフローチャートに対応するプログラムがある。また、ＲＡＭ８３には、図３で後述するトナーパターン７０のトナー濃度の基準値が予め格納されている。この基準値は、複写機１００に固有の特性が反映されるように予め実験等により決定されることが好ましい。
【００３３】
図３は、図１におけるトナーパターン読み取りセンサ６０の構成を詳細に示すブロック図である。
【００３４】
図３において、トナーパターン読み取りセンサ６０は、中間転写ベルト３１に向かって光を照射する発光素子（ＬＥＤ）６０ａと、受光した光を電気的な信号に変換するフォトダイオード及びトランジスタで構成されたフォトトランジスタ（ＰＴ）６０ｂとを備える。ＰＴ６０ｂは、受光回路（不図示）に接続されており、この受光回路もＣＰＵ８１に接続されており、ＰＴ６０ｂからの信号をＣＰＵ８１に入力する。
【００３５】
トナーパターン読み取りセンサ６０は、中間転写ベルト３１上に形成された所定のトナー像（以下、「トナーパターン」という）７０から受光した光の光量に基づいてトナーパターン７０のトナー濃度を検出する。なお、ＬＥＤ６０ａから照射された光の反射光に関して、パターン７０のからの反射光の光量は、中間転写ベルト３１からの反射光の光量よりも少ない。トナーパターン７０は、各現像装置１４ａ〜１４ｄが各感光ドラム１１ａ〜１１ｄを介して中間転写ベルト３１上に形成したものである。したがって、各現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータは、トナーパターン７０の形成中にもトナーの帯電量を上昇させるために回転を行っている。
【００３６】
次に、図１の複写機１００の動作について説明する。
【００３７】
ＣＰＵ８１により画像形成動作開始信号が発せられると、選択された用紙サイズなどに対応する給紙段、例えば上段の給紙段（カセット２１ａ）から給紙動作を開始する。
【００３８】
まず、ピックアップローラ２２ａにより、カセット２１ａから転写材Ｐが１枚ずつ送り出される。そして、給紙ローラ対２３によって転写材Ｐが給紙ガイド２４の搬送パスを案内されてレジストローラ２５ａ，２５ｂまで搬送される。その時、レジストローラ２５ａ，２５ｂは停止しており、転写材Ｐの先端はニップ部に突き当たる。その後のレジストローラ２５ａ，２５ｂの回転開始のタイミングは、レジストローラ２５ａ，２５ｂから搬送される転写材Ｐと、画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄにより中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー像とが二次転写領域Ｔｅにおいて一致するように設定されている。
【００３９】
一方、画像形成部１０では、ＣＰＵ８１により画像形成動作開始信号が発せられると、上述したプロセスにより中間転写ベルト３１の回転方向Ｂにおいて、一番上流にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー像が、高電圧が印加された一次転写用帯電器３５ｄによって一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１上に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写領域Ｔｃまで搬送される。そこでは、各画像形成ステーション１０ｄ〜１０ａ間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストレーション（画像位置）を合わせて、その次のトナー像が転写される。一次転写領域Ｔｂ，Ｔａについても同様の工程が繰り返され、結局、４色のトナー像が中間転写ベルト３１上に一次転写される。
【００４０】
その後、転写材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入して、中間転写ベルト３１に接触すると、転写材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に高電圧を印加する。これにより、上述したプロセスによって中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー像が転写材Ｐの表面に一括転写される。その後、転写材Ｐは、搬送ガイド４３によって、定着ローラ対のニップ部まで正確に案内される。そして、定着ローラ対の熱及びニップ部の圧力によってトナー像が転写材Ｐの表面に定着される。その後、内外排紙ローラ対４４，４５により搬送されて、排紙トレイ４８上に積載される。
【００４１】
次に、現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転の回数を制御するための空回転制御処理について説明する。この空回転制御処理では、トナーパターン読み取りセンサ６０によって検出されたトナーパターン７０のトナー濃度を利用する。
【００４２】
図４は、図１の複写機１００によって実行される第１の空回転制御処理のフローチャートである。
【００４３】
図４において、まず、複写機１００の電源が投入された後であって、プリント開始の指示を待機するためのプリントスタンバイ状態になる前に（ステップＳ１００）、各現像装置１４ａ〜１４ｄは、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄを介して中間転写ベルト３１上にトナーパターン７０を形成し（ステップＳ１０２）、トナーパターン読み取りセンサ６０がトナーパターン７０を読み取ることにより、即ちトナーパターン７０からの反射光の光量を検出することにより、トナーパターン７０のトナー濃度を検出する（ステップＳ１０３）。なお、ステップＳ１００の処理の実行開始からステップＳ１０２の処理の実行終了までの時間は例えば１０秒間である。
【００４４】
続くステップＳ１０４では、検出したトナーパターン７０のトナー濃度を、ＲＡＭ８３に格納されている基準値と比較し、該比較の結果、トナーパターン７０のトナー濃度が基準値未満であるか否かを判別する。トナーパターン７０のトナー濃度が基準値未満であるときは、トナーの帯電量を上昇させるために現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータを、例えば８０秒間空回転させ（ステップＳ１０５）、プリントスタンバイ状態に移行する（ステップＳ１０６）。なお、プリントスタンバイ状態に移行する前に、プリント開始が指示されている場合には、プリントスタンバイ状態に移行することなくプリントを開始する。その後、本処理を終了する。
【００４５】
一方、トナーパターン７０のトナー濃度が基準値以上であるときは、ステップＳ１０５で実行されるべき現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転をスキップするように制御される。
【００４６】
なお、トナーパターン７０のトナー濃度が基準値以上であるときは、ステップＳ１０５で実行されるべき現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転をスキップするように制御しているが、トナーパターン７０のトナー濃度が基準値未満であるときに現像ユニットを空回転させる時間より短い最小限の空回転時間で制御してもよい。このような制御を行うことで、短時間で現像剤の帯電量を所定値に維持でき、トナー濃度検知の基準値前後の誤差検知が生じても、確実に現像剤の帯電量の上昇及びその維持ができる。
【００４７】
図４の処理によれば、トナーパターン７０を読み取り（ステップＳ１０３）、トナーパターン７０のトナー濃度の検出結果に応じて、トナー帯電量を上昇させるための現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転を実行する（ステップＳ１０４でＹＥＳ，ステップＳ１０５）か、又はその実行をスキップする（ステップＳ１０４でＮＯ）ので、現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータを空回転させる時間を低減させることができる。これにより、迅速にプリントスタンバイ状態に移行して、現像剤の帯電量を上昇させるために必要な待ち時間を短縮して複写機１００の使い勝手を向上させることができる。また、乾式現像剤のトナー及びキャリアを長寿命化させて、トナーの交換頻度を低下させることができる。
【００４８】
また、現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転を実行する（ステップＳ１０５）のは、トナーパターン７０のトナー濃度が基準値未満であるとき、即ちトナーの帯電量が低下していると予測できたときであるので、従来の画像形成装置のように、運転休止が所定時間を経過したときのみに現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転を実行することに比べて、現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転による運転開始までの待ち時間が頻繁に発生するのを防止して、迅速にプリントスタンバイ状態に移行することができる。
【００４９】
なお、図４の処理において、現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータを空回転させる時間は、例えば８０秒間であるとしたが、トナーパターン７０の形成までに現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータを回転させる時間である１０秒間を差し引いて７０秒間としてもよい。
【００５０】
図５は、図１の複写機１００によって実行される第２の空回転制御処理のフローチャートである。
【００５１】
図５のステップＳ２００の処理、及びステップＳ２０２〜Ｓ２０６の処理は、図４のステップＳ１００の処理、及びステップＳ１０２〜Ｓ１０６の処理と同様であるので、以下、異なる点のみ説明する。
【００５２】
図５のステップＳ２０１では、複写機１００の内部に設けられたタイマを用いて、所定時間を計時する。この所定時間は、現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの回転が行われない時間、即ち運転休止時間であればいかなる時間であってもよいが、例えば、電源がオフになってからステップＳ２００で電源が投入（オン）になるまでの時間であってもよいし、省エネモードに移行してから省エネモードを解除するまでの時間であってもよい。このような所定時間は、ＲＡＭ８３に予め格納されている。
【００５３】
このような所定時間が経過したときは（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、図４のステップＳ１０２〜Ｓ１０６と同様の処理を行って（ステップＳ２０２〜Ｓ２０６）本処理を終了する。一方、所定時間が経過していないときは（ステップＳ２０１でＮＯ）、プリントスタンバイ状態に移行する。
【００５４】
図５の処理によれば、図４の処理と同等の効果を奏することができる。
【００５５】
また、図４の処理に比べて、トナーパターン７０を形成する頻度を低下させることができるので、現像剤の消費量を低減させることができる。
【００５６】
なお、上記実施の形態において、複写機１００は、図４の処理と図５の処理の双方を実行可能に構成されていてもよい。
【００５７】
また、上記実施の形態において、現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータを空回転させる時間は、８０秒間であるとしたが、予め実験等で決定されることが好ましい。例えば、トナーパターン７０のトナー濃度の値と、トナーの帯電量が基準値になるまでに必要なアジテータの空回転の時間又は回数との相関関係を調べて、その結果をテーブルとしてＲＡＭ８３に格納させることが好ましい。これにより、トナーパターン７０のトナー濃度の値の大きさに基づいて現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータを空回転させる時間又は回数を可変的に制御することができる。
【００５８】
また、上記実施の形態において、トナーを帯電させるためにアジテータを用いて現像剤を混合撹拌したが、アジテータに限られることはなく、現像剤を混合撹拌することができるものであればいかなるものであってもよい。
【００５９】
また、本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵなど）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００６０】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上記実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００６１】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。又は、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００６２】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００６３】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の実施の形態に係る画像形成装置は、現像剤に含まれるトナーを帯電させる画像形成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す縦断面図である。
【図２】図１における制御ユニットの構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】図１におけるトナーパターン読み取りセンサの構成を詳細に示すブロック図である。
【図４】図１の画像形成装置によって実行される第１の空回転制御処理のフローチャートである。
【図５】図１の画像形成装置によって実行される第２の空回転制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 画像形成部
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 画像形成ステーション
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 感光ドラム
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 現像装置
３１ 中間転写ベルト
６０ トナーパターン読み取りセンサ
７０ トナーパターン
８０ 制御ユニット
１００ 電子写真カラー複写機
１Ｒ 画像読取部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、及び該装置の制御方法に関し、特に、トナー及びキャリアから成る２成分の乾式現像剤を用いる現像ユニットを備える電子写真方式の画像形成装置、及び該装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、トナー及びキャリアから成る２成分の乾式現像剤を用いて像担持体上の静電潜像を現像することにより可視像（トナー像）を形成する現像器を備える。
【０００３】
現像器は、回転することにより現像器のアジテータに収納されている現像剤の各成分を混合攪拌して摩擦帯電させる。これにより、現像器は、現像に必要な帯電量を現像剤に付与している。現像剤の帯電量の値が所定の値で安定している場合には、現像時にトナーの像担持体上への付着量（トナー付着量）が所望の値から大きく変動することがないので、形成されたトナー像のトナーの濃度（以下、「画像濃度」という）が安定する。一方、現像剤の帯電量の値が所定の値で安定していない場合、トナー像の画像濃度が不安定になる。
【０００４】
このため、従来の画像形成装置は、所定の時間にわたって現像動作（運転）を休止していた場合には、運転休止中に低下した現像剤の帯電量の値を現像に必要な帯電量の値になるまで上昇させるべく、運転開始時に現像器のアジテータを所定の時間にわたって空回転させる。これにより、現像器の現像能力の変動を抑制してトナー像の画像濃度を安定化させることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平０４−２５５８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、現像剤の帯電量は、前回の運転時における現像器の回転時間、現像剤中のトナーの消費量、環境温度、環境湿度、トナーの交換頻度などの様々な影響を受けやすい。したがって、運転休止中に低下した現像剤の帯電量の値を現像に必要な帯電量の値になるまで確実に上昇させるためには、現像剤の帯電量を検出するのは困難であるため、運転開始時におけるアジテータを空回転させる時間を長時間に設定する必要がある。その結果、アジテータの空回転に必要な時間の分だけ長い待ち時間が発生して迅速に画像形成を行うことができず、画像形成装置の使い勝手が優れたものとはいえなかった。
【０００６】
また、乾式現像剤中のトナー及びキャリアを摩擦させるほど寿命がより低下するので、アジテータを空回転させる時間を少なくしてトナーの交換頻度を低下させることが求められている。
【０００７】
本発明の第１の目的は、使い勝手を向上させることができる画像形成装置、及び該装置の制御方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の第２の目的は、トナーの交換頻度を低下させることができる画像形成装置、及び該装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記第１及び第２の目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、トナー及びキャリアを含む少なくとも２成分の乾式現像剤を用いる現像ユニットを備える電子写真方式の画像形成装置において、前記現像ユニットに前記現像剤を用いてトナー像を形成させる現像動作を実行させる第１の制御手段と、前記現像ユニットを空回転させることにより前記現像ユニットが用いる前記現像剤のトナーの帯電量を制御する第２の制御手段と、前記形成されたトナー像の現像剤の濃度を検出するトナー濃度検出手段と、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度に応じて、前記第２の制御手段による前記現像ユニットの空回転を制御する第３の制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
上記第１及び第２の目的を達成するために、本発明の画像形成装置の制御方法は、トナー及びキャリアを含む少なくとも２成分の乾式現像剤を用いる現像ユニットを備える電子写真方式の画像形成装置の制御方法において、前記現像ユニットに前記現像剤を用いてトナー像を形成させる現像動作を実行させる第１の制御ステップと、前記現像ユニットを空回転させることにより前記現像ユニットが用いる前記現像剤のトナーの帯電量を制御する第２の制御ステップと、前記形成されたトナー像の現像剤の濃度を検出するトナー濃度検出ステップと、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度に応じて、前記第２の制御ステップにおける前記現像ユニットの空回転を制御する第３の制御ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、トナー像の現像剤の濃度を検出し、検出したトナー像の現像剤の濃度に応じて現像ユニットの空回転を制御するので、現像ユニットを空回転させる時間を低減させることができる。これにより、現像剤の帯電量を上昇させるために必要な待ち時間を短縮して画像形成装置の使い勝手を向上させることができる。また、乾式現像剤のトナー及びキャリアを長寿命化させて、トナーの交換頻度を低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す縦断面図である。
【００１４】
図１に示す電子写真カラー複写機１００は、原稿の画像を光学的に読み取って画像情報を電気的な画像信号として取得する画像読取部１Ｒと、画像読取部１Ｒから受信した画像情報に基づいて後述する中間転写体に画像を形成する画像出力部１Ｐとを備える電子写真方式の画像形成装置である。
【００１５】
図１において、画像出力部１Ｐは、画像形成部１０と、給紙ユニット２０と、中間転写ユニット３０と、定着ユニット４０と、クリーニングユニット５０と、後述する図２の制御ユニット８０とを備える。
【００１６】
以下、各ユニットについて詳細に説明する。
【００１７】
画像形成部１０は、インライン式に並設された例えば４つの同一構成の画像形成ステーション１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを備える。各画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄにおいては、第１の像担持体であるドラム状の電子写真感光体としての感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが回転自在にその中心で軸支されており、図１の矢印方向Ａに回転駆動される。
【００１８】
また、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対面してその回転方向に、一次帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと、画像読取部１Ｒから画像情報が送信される光学系１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと、折り返しミラー１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄと、及び現像装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと、及びクリーニング装置１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとが配置されている。光学系１３ａ〜１３ｄは、感光ドラム１１ａ〜１１ｄを露光するための露光部として機能する。
【００１９】
現像装置１４ａ〜１４ｄは、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの現像剤を不図示のアジテータ（agitator）にそれぞれ収納している。現像剤は、対応する色のトナー及びキャリアを含む少なくとも２成分の乾式現像剤である。各アジテータは所定の方向に回転可能に構成されており、この回転によって、現像装置１４ａ〜１４ｄは、内部に収納されている現像剤の各成分を混合攪拌して摩擦帯電させて、現像に必要な帯電量を現像剤に付与している。これにより、画像濃度を安定化させることができる。また、アジテータの回転は、現像時に限られることはなく、現像時以外においても実行される。具体的には、現像装置１４ａ〜１４ｄは、前回の運転時におけるアジテータの回転時間、現像剤中のトナーの消費量、環境温度、環境湿度、トナーの交換頻度などの様々な影響を受けて低下したトナーの帯電量を上昇させるためにアジテータを空回転可能に構成されている。
【００２０】
一次帯電器１２ａ〜１２ｄは、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量となるように電荷を付与する。次いで、光学系１３ａ〜１３ｄは、画像読取部１Ｒからの画像信号に応じて変調した波長の、例えばレーザービームなどの光線によって、折り返しミラー１６ａ〜１６ｄを介して感光ドラム１１ａ〜１１ｄを露光する。これにより、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に静電潜像を形成する。
【００２１】
更に、現像装置１４ａ〜１４ｄによって上記静電潜像を顕像化（現像）する。顕像化された可視画像をベルト状の中間転写体である中間転写ベルト３１に一次転写領域Ｔｄ，Ｔｃ，Ｔｂ，Ｔａにおいて順次転写する。中間転写ベルト３１は、中間転写ユニット３０の構成要素の１つであり、第２の像担持体として機能する。なお、中間転写ユニット３０については、後で詳述する。
【００２２】
感光ドラム１１ａ〜１１ｄが回転して、一次転写領域Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄの下流では、クリーニング装置１５ａ〜１５ｄにより、中間転写ベルト３１に転写されずに感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落として感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面の清掃を行う。
【００２３】
以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００２４】
給紙ユニット２０は、転写材Ｐを収納するためのカセット２１ａ，２１ｂ及び手差しトレイ２７（以下、「給紙段」という）と、３つの給紙段のそれぞれから転写材Ｐを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６と、ピックアップローラ２２ａ，２２ｂ，２６のいずれかにより送り出された転写材Ｐを搬送するための給紙ガイド２４及び給紙ローラ対２３と、各画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄの画像形成タイミングに合わせて転写材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出すためのレジストローラ２５ａ，２５ｂとを備える。
【００２５】
中間転写ユニット３０について詳細に説明する。
【００２６】
中間転写ベルト３１は、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する巻架ローラとしての駆動ローラ３２と、ばね（図示せず）の付勢によって中間転写ベルト３１に適度なテンションを与えるテンションローラとしての従動ローラ３３と、中間転写ベルト３１を挟んで二次転写領域Ｔｅに対向する対向ローラ３４とに巻架される。中間転写ベルト３１の材料としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）などが用いられる。駆動ローラ３２は、厚さが数ｍｍのゴム（ウレタンゴム又はクロロプレンゴム）が表面にコーティングされた金属ローラから成り、コーティングにより、中間転写ベルト３１とのスリップを防止している。駆動ローラ３２は、パルスモータ（不図示）によって図１の矢印Ｂ方向へ回転駆動される。従動ローラ３３は、中間転写ベルト３１の回動に従動する。
【００２７】
駆動ローラ３２と従動ローラ３３との間に一次転写平面Ａが形成される。一次転写平面Ａは、画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄに対面し、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄが一次転写平面Ａに対面するように構成されている。よって、一次転写平面Ａに一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄが位置することになる。また、一次転写平面Ａ上における画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄ下流の位置であって、駆動ローラ３２にて中間転写ベルト３１が折り返される前の位置には、後述する図３のトナーパターン読み取りセンサ６０が設けられている。
【００２８】
一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１を介して各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと対向する一次転写用帯電器３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが配置されている。一方、対向ローラ３４に中間転写ベルト３１を介して対向して配置された二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１とのニップによって二次転写領域Ｔｅを形成する。二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。
【００２９】
クリーニングユニット５０は、中間転写ベルト３１上の二次転写領域Ｔｅの下流に配置されている。クリーニングユニット５０は、中間転写ベルト３１上のトナーを除去するためのクリーニングブレード５１と、廃トナーを収納する廃トナーボックス５２とを備え、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングする。
【００３０】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、定着ローラ４１ａに加圧される定着ローラ４１ｂと、定着ローラ対（定着ローラ４１ａ，４１ｂ）のニップ部へ転写材Ｐを導くためのガイド４３と、定着ユニットの熱を内部に閉じ込めるための定着断熱カバー４６，４７と、上記定着ローラ対から排出されてきた転写材Ｐをさらに複写機１００の外部へ導き出すための内排紙ローラ対４４及び外排紙ローラ対４５とを備える。なお、定着ローラ４１ｂにも熱源を備えてもよい。複写機１００の外部に導き出された転写材Ｐは、排紙トレイ４８上に積載される。
【００３１】
図２は、図１における制御ユニット８０の構成を概略的に示すブロック図である。
【００３２】
図２において、制御ユニット８０は、複写機１００全体を統括的に制御するＣＰＵ８１と、ＣＰＵ８１が複写機１００全体を制御するために使用するプログラムなどを格納するＲＯＭ８２と、ＣＰＵ８１のワークエリアとして機能するＲＡＭ８３と、これらを互いに接続する内部バス８４とを備える。ＣＰＵ８１は、上記各ユニット及び後述するトナーパターン読み取りセンサ６０に接続されている。ＲＯＭ８２に格納されているプログラムとしては、後述する図４及び図５に対応するフローチャートに対応するプログラムがある。また、ＲＡＭ８３には、図３で後述するトナーパターン７０のトナー濃度の基準値が予め格納されている。この基準値は、複写機１００に固有の特性が反映されるように予め実験等により決定されることが好ましい。
【００３３】
図３は、図１におけるトナーパターン読み取りセンサ６０の構成を詳細に示すブロック図である。
【００３４】
図３において、トナーパターン読み取りセンサ６０は、中間転写ベルト３１に向かって光を照射する発光素子（ＬＥＤ）６０ａと、受光した光を電気的な信号に変換するフォトダイオード及びトランジスタで構成されたフォトトランジスタ（ＰＴ）６０ｂとを備える。ＰＴ６０ｂは、受光回路（不図示）に接続されており、この受光回路もＣＰＵ８１に接続されており、ＰＴ６０ｂからの信号をＣＰＵ８１に入力する。
【００３５】
トナーパターン読み取りセンサ６０は、中間転写ベルト３１上に形成された所定のトナー像（以下、「トナーパターン」という）７０から受光した光の光量に基づいてトナーパターン７０のトナー濃度を検出する。なお、ＬＥＤ６０ａから照射された光の反射光に関して、パターン７０のからの反射光の光量は、中間転写ベルト３１からの反射光の光量よりも少ない。トナーパターン７０は、各現像装置１４ａ〜１４ｄが各感光ドラム１１ａ〜１１ｄを介して中間転写ベルト３１上に形成したものである。したがって、各現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータは、トナーパターン７０の形成中にもトナーの帯電量を上昇させるために回転を行っている。
【００３６】
次に、図１の複写機１００の動作について説明する。
【００３７】
ＣＰＵ８１により画像形成動作開始信号が発せられると、選択された用紙サイズなどに対応する給紙段、例えば上段の給紙段（カセット２１ａ）から給紙動作を開始する。
【００３８】
まず、ピックアップローラ２２ａにより、カセット２１ａから転写材Ｐが１枚ずつ送り出される。そして、給紙ローラ対２３によって転写材Ｐが給紙ガイド２４の搬送パスを案内されてレジストローラ２５ａ，２５ｂまで搬送される。その時、レジストローラ２５ａ，２５ｂは停止しており、転写材Ｐの先端はニップ部に突き当たる。その後のレジストローラ２５ａ，２５ｂの回転開始のタイミングは、レジストローラ２５ａ，２５ｂから搬送される転写材Ｐと、画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄにより中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー像とが二次転写領域Ｔｅにおいて一致するように設定されている。
【００３９】
一方、画像形成部１０では、ＣＰＵ８１により画像形成動作開始信号が発せられると、上述したプロセスにより中間転写ベルト３１の回転方向Ｂにおいて、一番上流にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー像が、高電圧が印加された一次転写用帯電器３５ｄによって一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１上に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写領域Ｔｃまで搬送される。そこでは、各画像形成ステーション１０ｄ〜１０ａ間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストレーション（画像位置）を合わせて、その次のトナー像が転写される。一次転写領域Ｔｂ，Ｔａについても同様の工程が繰り返され、結局、４色のトナー像が中間転写ベルト３１上に一次転写される。
【００４０】
その後、転写材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入して、中間転写ベルト３１に接触すると、転写材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に高電圧を印加する。これにより、上述したプロセスによって中間転写ベルト３１上に形成された４色のトナー像が転写材Ｐの表面に一括転写される。その後、転写材Ｐは、搬送ガイド４３によって、定着ローラ対のニップ部まで正確に案内される。そして、定着ローラ対の熱及びニップ部の圧力によってトナー像が転写材Ｐの表面に定着される。その後、内外排紙ローラ対４４，４５により搬送されて、排紙トレイ４８上に積載される。
【００４１】
次に、現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転の回数を制御するための空回転制御処理について説明する。この空回転制御処理では、トナーパターン読み取りセンサ６０によって検出されたトナーパターン７０のトナー濃度を利用する。
【００４２】
図４は、図１の複写機１００によって実行される第１の空回転制御処理のフローチャートである。
【００４３】
図４において、まず、複写機１００の電源が投入された後であって、プリント開始の指示を待機するためのプリントスタンバイ状態になる前に（ステップＳ１００）、各現像装置１４ａ〜１４ｄは、各感光ドラム１１ａ〜１１ｄを介して中間転写ベルト３１上にトナーパターン７０を形成し（ステップＳ１０２）、トナーパターン読み取りセンサ６０がトナーパターン７０を読み取ることにより、即ちトナーパターン７０からの反射光の光量を検出することにより、トナーパターン７０のトナー濃度を検出する（ステップＳ１０３）。なお、ステップＳ１００の処理の実行開始からステップＳ１０２の処理の実行終了までの時間は例えば１０秒間である。
【００４４】
続くステップＳ１０４では、検出したトナーパターン７０のトナー濃度を、ＲＡＭ８３に格納されている基準値と比較し、該比較の結果、トナーパターン７０のトナー濃度が基準値未満であるか否かを判別する。トナーパターン７０のトナー濃度が基準値未満であるときは、トナーの帯電量を上昇させるために現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータを、例えば８０秒間空回転させ（ステップＳ１０５）、プリントスタンバイ状態に移行する（ステップＳ１０６）。なお、プリントスタンバイ状態に移行する前に、プリント開始が指示されている場合には、プリントスタンバイ状態に移行することなくプリントを開始する。その後、本処理を終了する。
【００４５】
一方、トナーパターン７０のトナー濃度が基準値以上であるときは、ステップＳ１０５で実行されるべき現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転をスキップするように制御される。
【００４６】
なお、トナーパターン７０のトナー濃度が基準値以上であるときは、ステップＳ１０５で実行されるべき現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転をスキップするように制御しているが、トナーパターン７０のトナー濃度が基準値未満であるときに現像ユニットを空回転させる時間より短い最小限の空回転時間で制御してもよい。このような制御を行うことで、短時間で現像剤の帯電量を所定値に維持でき、トナー濃度検知の基準値前後の誤差検知が生じても、確実に現像剤の帯電量の上昇及びその維持ができる。
【００４７】
図４の処理によれば、トナーパターン７０を読み取り（ステップＳ１０３）、トナーパターン７０のトナー濃度の検出結果に応じて、トナー帯電量を上昇させるための現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転を実行する（ステップＳ１０４でＹＥＳ，ステップＳ１０５）か、又はその実行をスキップする（ステップＳ１０４でＮＯ）ので、現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータを空回転させる時間を低減させることができる。これにより、迅速にプリントスタンバイ状態に移行して、現像剤の帯電量を上昇させるために必要な待ち時間を短縮して複写機１００の使い勝手を向上させることができる。また、乾式現像剤のトナー及びキャリアを長寿命化させて、トナーの交換頻度を低下させることができる。
【００４８】
また、現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転を実行する（ステップＳ１０５）のは、トナーパターン７０のトナー濃度が基準値未満であるとき、即ちトナーの帯電量が低下していると予測できたときであるので、従来の画像形成装置のように、運転休止が所定時間を経過したときのみに現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転を実行することに比べて、現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの空回転による運転開始までの待ち時間が頻繁に発生するのを防止して、迅速にプリントスタンバイ状態に移行することができる。
【００４９】
なお、図４の処理において、現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータを空回転させる時間は、例えば８０秒間であるとしたが、トナーパターン７０の形成までに現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータを回転させる時間である１０秒間を差し引いて７０秒間としてもよい。
【００５０】
図５は、図１の複写機１００によって実行される第２の空回転制御処理のフローチャートである。
【００５１】
図５のステップＳ２００の処理、及びステップＳ２０２〜Ｓ２０６の処理は、図４のステップＳ１００の処理、及びステップＳ１０２〜Ｓ１０６の処理と同様であるので、以下、異なる点のみ説明する。
【００５２】
図５のステップＳ２０１では、複写機１００の内部に設けられたタイマを用いて、所定時間を計時する。この所定時間は、現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータの回転が行われない時間、即ち運転休止時間であればいかなる時間であってもよいが、例えば、電源がオフになってからステップＳ２００で電源が投入（オン）になるまでの時間であってもよいし、省エネモードに移行してから省エネモードを解除するまでの時間であってもよい。このような所定時間は、ＲＡＭ８３に予め格納されている。
【００５３】
このような所定時間が経過したときは（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、図４のステップＳ１０２〜Ｓ１０６と同様の処理を行って（ステップＳ２０２〜Ｓ２０６）本処理を終了する。一方、所定時間が経過していないときは（ステップＳ２０１でＮＯ）、プリントスタンバイ状態に移行する。
【００５４】
図５の処理によれば、図４の処理と同等の効果を奏することができる。
【００５５】
また、図４の処理に比べて、トナーパターン７０を形成する頻度を低下させることができるので、現像剤の消費量を低減させることができる。
【００５６】
なお、上記実施の形態において、複写機１００は、図４の処理と図５の処理の双方を実行可能に構成されていてもよい。
【００５７】
また、上記実施の形態において、現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータを空回転させる時間は、８０秒間であるとしたが、予め実験等で決定されることが好ましい。例えば、トナーパターン７０のトナー濃度の値と、トナーの帯電量が基準値になるまでに必要なアジテータの空回転の時間又は回数との相関関係を調べて、その結果をテーブルとしてＲＡＭ８３に格納させることが好ましい。これにより、トナーパターン７０のトナー濃度の値の大きさに基づいて現像装置１４ａ〜１４ｄのアジテータを空回転させる時間又は回数を可変的に制御することができる。
【００５８】
また、上記実施の形態において、トナーを帯電させるためにアジテータを用いて現像剤を混合撹拌したが、アジテータに限られることはなく、現像剤を混合撹拌することができるものであればいかなるものであってもよい。
【００５９】
また、本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵなど）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００６０】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上記実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００６１】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。又は、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００６２】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００６３】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の実施の形態に係る画像形成装置は、現像剤に含まれるトナーを帯電させる画像形成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す縦断面図である。
【図２】図１における制御ユニットの構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】図１におけるトナーパターン読み取りセンサの構成を詳細に示すブロック図である。
【図４】図１の画像形成装置によって実行される第１の空回転制御処理のフローチャートである。
【図５】図１の画像形成装置によって実行される第２の空回転制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 画像形成部
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 画像形成ステーション
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 感光ドラム
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 現像装置
３１ 中間転写ベルト
６０ トナーパターン読み取りセンサ
７０ トナーパターン
８０ 制御ユニット
１００ 電子写真カラー複写機
１Ｒ 画像読取部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー及びキャリアを含む少なくとも２成分の乾式現像剤を用いる現像ユニットを備える電子写真方式の画像形成装置において、前記現像ユニットに前記現像剤を用いてトナー像を形成させる現像動作を実行させる第１の制御手段と、前記現像ユニットを空回転させることにより前記現像ユニットが用いる前記現像剤のトナーの帯電量を制御する第２の制御手段と、前記形成されたトナー像の現像剤の濃度を検出するトナー濃度検出手段と、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度に応じて、前記第２の制御手段による前記現像ユニットの空回転を制御する第３の制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第３の制御手段は、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度が所定値よりも低いときは、前記現像ユニットを空回転させる時間が長くなるように前記第２の制御手段を制御し、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度が所定値以上であるときは、前記現像ユニットを空回転させる時間が短くなるように前記第２の制御手段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】
前記第３の制御手段は、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度が所定値以上であるときは、前記現像ユニットの空回転の実行をスキップするように前記第２の制御手段を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナー及びキャリアを含む少なくとも２成分の乾式現像剤を用いる現像ユニットを備える電子写真方式の画像形成装置の制御方法において、前記現像ユニットに前記現像剤を用いてトナー像を形成させる現像動作を実行させる第１の制御ステップと、前記現像ユニットを空回転させることにより前記現像ユニットが用いる前記現像剤のトナーの帯電量を制御する第２の制御ステップと、前記形成されたトナー像の現像剤の濃度を検出するトナー濃度検出ステップと、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度に応じて、前記第２の制御ステップにおける前記現像ユニットの空回転を制御する第３の制御ステップとを有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項５】
前記第３の制御ステップは、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度が所定値よりも低いときは、前記現像ユニットを空回転させる時間が長くなるように前記第２の制御ステップの実行を制御し、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度が所定値以上であるときは、前記現像ユニットを空回転させる時間が短くなるように前記第２の制御ステップの実行を制御することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項６】
前記第３の制御ステップは、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度が所定値以上であるときは、前記現像ユニットの空回転の実行をスキップするように前記第２の制御ステップの実行を制御することを特徴とする請求項４又は５記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１】
トナー及びキャリアを含む少なくとも２成分の乾式現像剤を用いる現像ユニットを備える電子写真方式の画像形成装置において、前記現像ユニットに前記現像剤を用いてトナー像を形成させる現像動作を実行させる第１の制御手段と、前記現像ユニットを空回転させることにより前記現像ユニットが用いる前記現像剤のトナーの帯電量を制御する第２の制御手段と、前記形成されたトナー像の現像剤の濃度を検出するトナー濃度検出手段と、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度に応じて、前記第２の制御手段による前記現像ユニットの空回転を制御する第３の制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第３の制御手段は、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度が所定値よりも低いときは、前記現像ユニットを空回転させる時間が長くなるように前記第２の制御手段を制御し、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度が所定値以上であるときは、前記現像ユニットを空回転させる時間が短くなるように前記第２の制御手段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】
前記第３の制御手段は、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度が所定値以上であるときは、前記現像ユニットの空回転の実行をスキップするように前記第２の制御手段を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナー及びキャリアを含む少なくとも２成分の乾式現像剤を用いる現像ユニットを備える電子写真方式の画像形成装置の制御方法において、前記現像ユニットに前記現像剤を用いてトナー像を形成させる現像動作を実行させる第１の制御ステップと、前記現像ユニットを空回転させることにより前記現像ユニットが用いる前記現像剤のトナーの帯電量を制御する第２の制御ステップと、前記形成されたトナー像の現像剤の濃度を検出するトナー濃度検出ステップと、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度に応じて、前記第２の制御ステップにおける前記現像ユニットの空回転を制御する第３の制御ステップとを有することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項５】
前記第３の制御ステップは、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度が所定値よりも低いときは、前記現像ユニットを空回転させる時間が長くなるように前記第２の制御ステップの実行を制御し、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度が所定値以上であるときは、前記現像ユニットを空回転させる時間が短くなるように前記第２の制御ステップの実行を制御することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項６】
前記第３の制御ステップは、前記検出されたトナー像の現像剤の濃度が所定値以上であるときは、前記現像ユニットの空回転の実行をスキップするように前記第２の制御ステップの実行を制御することを特徴とする請求項４又は５記載の画像形成装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−４１３１６（Ｐ２００７−４１３１６Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２５８４５（Ｐ２００５−２２５８４５）
【出願日】平成１７年８月３日（２００５．８．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月３日（２００５．８．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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