JP6511877B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、潜像を保持する感光体と、感光体表面を帯電させる帯電手段と、感光体に潜像を書き込む潜像書込手段と、トナーによって感光体上の潜像を現像してトナー像を得る現像手段と、表面を無端移動させる表面無端移動体あるいは表面無端移動体の表面に保持される記録部材に感光体上のトナー像を転写する転写手段と、画像の地汚れを検知する地汚れ検知手段と、を備えた画像形成装置が開示されている。

特許文献２には、潜像を保持する感光体と、感光体上の潜像をトナーによって現像する現像手段と、感光体の表面に対するトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、現像手段から感光体へのトナー消費に応じて必要になる制御をトナー付着量検知手段による検知結果に基づいて実施する制御手段と、を備え、トナー付着量検知手段が、感光体の非画像部に対するトナー付着量である非画像部トナー付着量を検知する画像形成装置が開示されている。

特開２０１１−１８６０３８号公報 特開２００４−３４７９２９号公報

画像が形成されない部分にトナーが付着することで生じる画像の汚れ（かぶり）の有無を検知する従来の画像形成装置では、例えばカラー画像に対応した画像形成装置のように、１台の画像形成装置に、複数のトナー色に各々対応した画像を形成する複数の画像形成部が含まれる場合、単に記録媒体上のかぶりの有無を検知するだけでは、どの画像形成部でかぶりが発生しているかを特定することは困難である。

本発明は、複数のトナー色に各々対応した画像を形成する複数の画像形成部を有する画像形成装置において、かぶりが発生する画像形成部を特定することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置の発明は、感光体に形成された静電潜像を現像する現像剤保持体、及び前記現像剤保持体に現像剤を供給する現像剤供給部を有する現像部と、前記現像部によって前記感光体に現像された画像を、予め定めた速度で搬送される被転写体に転写する転写部と、を含む、前記被転写体の搬送方向に沿って配置された複数の画像形成手段と、前記複数の画像形成手段の各々で画像形成が実行されない期間に、前記感光体に前記静電潜像を形成することなく、前記複数の画像形成手段の各々に含まれる前記現像剤保持体の各々に現像剤を保持させると共に、前記複数の画像形成手段の各々によって前記被転写体に付着される現像剤が互いに重複しないように、前記複数の画像形成手段の各々に含まれる前記現像剤保持体の駆動時間を制御する制御手段と、前記複数の画像形成手段の各々によって前記被転写体に付着した現像剤を検出する検出手段と、前記制御手段によって前記現像剤保持体の駆動を開始してから、前記検出手段で前記被転写体に付着した現像剤を検出するまでの時間に基づいて、前記複数の画像形成手段の中から、前記被転写体に現像剤を付着させた画像形成手段を特定する特定手段と、を備える。

請求項２記載の発明は、前記制御手段は、前記現像剤保持体により前記感光体に現像剤を保持させる時間が、隣接する前記複数の画像形成手段の一方の画像形成手段による転写位置から他方の画像形成手段による転写位置まで前記被転写体に付着した現像剤が移動するのに要する時間未満となるように、前記複数の画像形成手段の各々に含まれる前記現像剤保持体の駆動時間を制御する。

請求項３記載の発明は、前記検出手段は、前記被転写体に付着した現像剤の量を検出し、前記特定手段は、前記検出手段で検出した現像剤の量に基づいて、前記複数の画像形成手段の各々に含まれる前記現像剤供給部から供給する供給現像剤量を特定し、前記制御手段は、前記特定手段によって特定した前記供給現像剤量が、対応する画像形成手段の前記現像剤供給部から供給されるように、前記複数の画像形成手段の各々に含まれる前記現像剤供給部を制御する。

請求項１、２の発明によれば、複数のトナー色に各々対応した画像を形成する複数の画像形成部から、かぶりが発生する画像形成部を特定することができる、という効果を奏する。

請求項３の発明によれば、画像形成手段で発生するかぶりによって消費されるトナーの量を考慮せずに現像剤供給部から現像剤を供給する場合と比較して、画像の濃度のばらつきを抑制することができる、という効果を奏する。

画像形成装置における主要構成部の一例を示す概略構成図である。 画像形成装置における電気系の要部構成の一例を示す図である。 かぶりが発生する画像形成部を特定するプログラムの流れの一例を示すフローチャートである。 トナー検出センサの出力とかぶり量との対応を示すグラフである。 かぶりが発生する画像形成部を特定するプログラムを実行した際の主要構成部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、作用、又は機能が同じ働きを担う構成要素及び処理には全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を適宜省略する場合がある。また、黄色をＹ、マゼンタ色をＭ、シアン色をＣ、黒色をＫで表すと共に、各部材を色毎に区別する必要がある場合には、符号の末尾に各色に対応する色符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を付して区別する。なお、各部材を色毎に区別せずに指し示す場合には、符号の末尾に付加される色符号を省略して表記する。

図１に、本実施形態に係る電子写真方式を用いた画像形成装置１０の要部構成を示す概略側面図を示す。画像形成装置１０には、図示しない通信回線を介して各種データを受信し、受信したデータに基づきカラー画像形成処理を行う画像形成機能が搭載されている。

画像形成装置１０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色毎に、それぞれ図中矢印Ａ６、Ａ８、Ａ１０、及びＡ１２の方向に回転する４つの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、及び１Ｋと、帯電バイアスを印加することにより感光体１の表面を帯電する帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、及び２Ｋを備える。なお、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、及び１Ｋには、それぞれ直径が同じとみなせる範囲の感光体が使用される。

また、画像形成装置１０は、帯電された感光体１表面を各色の画像情報に基づいて変調された光により露光し、感光体１上に静電潜像を形成するレーザ出力部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、及び３Ｋと、図示しない現像用電源によって印加される現像バイアスにより、帯電した各色の現像剤（トナー）を表面に保持し、それぞれ矢印Ａ７、Ａ９、Ａ１１、及びＡ１３の方向に回転することで、対応する色のトナーを感光体１に付着させ、感光体１上の静電潜像を各色トナーで現像して感光体１上にトナー像を形成する現像剤保持体である現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、及び３４Ｋを備える。なお、現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、及び３４Ｋには、それぞれ直径が同じとみなせる範囲の現像ロールが使用される。

また、画像形成装置１０は、対応する色のトナーを現像ロール３４の表面に付着して保持させる現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、及び４Ｋと、現像器４へ対応する色のトナーを供給するトナー供給部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、及び７Ｋと、を備える。

なお、現像ロール３４、現像器４、及びトナー供給部７を合わせて、現像部１６と称す場合がある。

また、画像形成装置１０は、それぞれ矢印Ａ２、Ａ３、Ａ４、及びＡ５の方向に回転することで、無端ベルトである中間転写ベルト６の搬送を補助すると共に、感光体１上の各色トナー像を中間転写ベルト６に転写する一次転写器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５Ｋを備える。更に、画像形成装置１０は、図示しない搬送モータに接続されると共に、架設された中間転写ベルト６を予め定めた搬送速度で搬送する搬送ロール１２Ａ、及び１２Ｂを備える。なお、中間転写ベルト６は矢印Ａ１の方向、すなわち搬送ロール１２Ａから１２Ｂへ向かう方向に搬送されると、搬送ロール１２Ｂで折り返され、今度は搬送ロール１２Ｂから搬送ロール１２Ａに向かう方向に搬送される。そして、再び搬送ロール１２Ａで折り返されることで、中間転写ベルト６の折り返し搬送が行われる。

また、画像形成装置１０は、中間転写ベルト６上のトナー像を、例えば搬送ロール１２Ａと、二次転写器１５と、により形成される隙間を通過する図示しない記録用紙に転写した後、中間転写ベルト６表面に残留するトナーをクリーニングするベルトクリーナー８を備える。

また、中間転写ベルト６の画像転写面と対向する位置には、トナー検出センサ１４が設置される。トナー検出センサ１４は、中間転写ベルト６上のトナーを検出し、検出したトナーの量を例えば電圧値等の物理量に変換して後述する制御部４０に出力する。なお、トナー検出センサ１４は、コストの観点からトナーの色を識別する機能を有していない。トナー検出センサ１４は、一次転写器５で転写された中間転写ベルト６上のトナーの量を検出するため、トナー像が中間転写ベルト６に転写されてから、更に中間転写ベルト６のトナー像が図示しない記録用紙に転写されるまでの中間転写ベルト６の搬送経路上に配置されることが好ましい。なお、トナー検出センサ１４には、光学式センサ、または磁気センサ等、公知の方式を用いたセンサが使用される。

このように、画像形成装置１０は、ＹＭＣＫの色毎に、中間転写ベルト６の搬送方向に沿って設置され、各色に対応した画像を中間転写ベルト６に形成する、感光体１、帯電器２、レーザ出力部３、一次転写器５、及び現像部１６を含んだ画像形成部９を備える。図１に示す例では、画像形成部９は、中間転写ベルト６の搬送方向上流側から下流側に向かって、画像形成部９Ｙ、画像形成部９Ｍ、画像形成部９Ｃ、及び画像形成部９Ｋの順に配置されているが、各色に対応した画像形成部９の配置順に制限はない。また、画像形成部９は、隣接する画像形成部９とのトナー像の転写位置の間隔（隣接転写距離）、すなわち隣接する画像形成部９に含まれる各々の感光体１が一次転写器５によって中間転写ベルト６に押し当てられる位置の間隔、が、予め定めた距離となるように配置される。以下では、一例として、隣接する各々の画像形成部の隣接転写距離はL_engに設定されているものとして説明する。

なお、ＹＭＣＫ色の各々に対応する感光体１は、図示しない共通の感光体駆動モータで回転駆動される。また、ＹＭＣ色の各々に対応する現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、及び３４Ｃは、図示しない共通の現像ロール駆動モータで回転駆動され、現像ロール３４Ｋは、現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、及び３４Ｃを駆動する共通の現像ロール駆動モータとは異なる現像ロール駆動モータで回転駆動させる。

また、ＹＭＣＫ色の各々に対応する帯電器２は、図示しない共通の帯電用電源に接続され、帯電バイアスが印加される。また、ＹＭＣ色の各々に対応する現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、及び３４Ｃは、図示しない共通の現像用電源に接続されて現像バイアスが印加され、現像ロール３４Ｋは、現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、及び３４Ｃに接続される共通の現像用電源とは異なる現像用電源に接続されて現像バイアスが印加される。

なお、感光体駆動モータ、及び帯電用電源を、ＹＭＣＫ色の各々に対応する画像形成部９で共通すると共に、現像ロール駆動モータ、及び現像用電源をＹＭＣ色の各々に対応する画像形成部９Ｙ、９Ｍ、及び９Ｃで共通にする理由は、部材点数を削減して画像形成装置１０全体のコストを低減するためである。

また、現像ロール駆動モータ、及び現像用電源を、ＹＭＣＫ色の各々に対応する画像形成部９で共通にせず、ＹＭＣ色用と、Ｋ色用と、に分離する理由は、白黒の画像を形成する際には、感光体１Ｋ上の潜像画像を現像すればよく、画像形成部９Ｙ、９Ｍ、及び９Ｃでは現像処理を行う必要がないためである。

更に、画像形成装置１０は、例えば画像形成部９及びトナー検出センサ１４、並びに、図示しない搬送モータ、感光体駆動モータ、現像ロール駆動モータ、帯電用電源、及び現像用電源等、画像形成装置１０に含まれる被制御部材を制御する制御部４０を備える。

次に、図１に例示した画像形成装置１０での画像形成動作について説明する。

まず、例えば図示しない通信回線を介して図示しないパーソナルコンピュータ等の端末装置から画像形成装置１０へ、画像形成対象の原画像情報が出力される。

画像形成装置１０に原画像情報が入力されると、画像形成装置１０は感光体１を駆動すると共に、帯電器２に帯電バイアスを印加し、感光体１の表面を負極に帯電する。

一方、原画像情報は、画像形成装置１０の制御部４０に入力される。制御部４０は、原画像情報をそれぞれＹＭＣＫ各色の画像データに分解した後、各色の画像データに基づいた変調信号を、対応する色のレーザ出力部３に出力する。変調信号を受け付けたレーザ出力部３は、入力された変調信号に従って変調したレーザ光線１１を出力する。

変調したレーザ光線１１は、感光体１の表面に照射される。感光体１表面は帯電器２により負極に帯電した状態にあるが、感光体１表面にレーザ光線１１が照射されると、レーザ光線１１が照射された部分の電荷が消滅して、感光体１上にはそれぞれ原画像情報に含まれるＹＭＣＫ各色の画像データに対応した静電潜像が形成される。

一方、現像ロール３４を回転駆動することで、現像器４内のトナーが現像ロール３４の表面に付着する。この際、現像ロール３４には負極の現像バイアスが印加されるため、現像ロール３４の表面には負極に帯電したトナーが付着する。

一方、現像ロール３４には負極の現像バイアスが印加され、現像器４から現像ロール３４の表面に付着するトナーは負極に帯電する。そして現像ロール３４が回転駆動を始める。

感光体１上に形成された静電潜像が現像ロール３４と対向する位置に搬送されると、現像ロール３４の表面に付着する負極に帯電したトナーが、感光体１上に形成された静電潜像に電気的に引き寄せられて静電潜像を現像し、感光体１に原画像情報の各色の画像データに対応したトナー像が形成される。

更に、図示しない搬送モータにより搬送ロール１２Ａ、及び１２Ｂが回転し、中間転写ベルト６が一次転写器５と感光体１とにより形成される隙間に搬送されることで、中間転写ベルト６が感光体１に押し当てられる。この際、一次転写器５により一次転写バイアスが印加され、感光体１に形成された各色の画像データのトナー像が、中間転写ベルト６に転写される。従って、各色のトナー像の中間転写ベルト６への転写開始位置を一致させるように転写タイミングを制御することで、各色のトナー像を重ね合わせ、原画像情報に対応したトナー像が中間転写ベルト６に転写される。

中間転写ベルト６に転写されたトナー像が、搬送ロール１２Ａと二次転写器１５とにより形成される隙間に搬送されると、中間転写ベルト６が別経路から当該隙間に搬送される図示しない記録用紙に押し当てられる。この際、二次転写器１５により二次転写バイアスが印加され、中間転写ベルト６に転写されたトナー像が図示しない記録用紙に転写される。

図示しない記録用紙へトナー像を転写した後の中間転写ベルト６の表面に付着する残留トナー等の付着物は、ベルトクリーナー８によって除去される。また、中間転写ベルト６へトナー像を転写した後の感光体１の表面に付着する残留トナー等の付着物は、図示しないクリーニング装置によって除去される。

以上により、原画像情報に対応した画像が図示しない記録用紙に形成されて、一連の画像形成動作が終了する。

こうした画像形成動作の実行に伴い、中間転写ベルト６に、原画像情報に対応したトナー像とは異なるトナーの汚れ、すなわち「かぶり」が発生する場合がある。かぶりが発生する原因には複数あるが、例えば帯電器２等の部材の経年劣化等により、感光体１の表面が予め定めた電位に帯電されず、感光体１上に形成された潜像画像以外の部分にトナーが付着して発生する場合等が考えられる。

従って、画像形成装置１０でかぶりが発生した場合、ユーザが指定した画像データに対応するトナー像の形成に用いられるトナーの量より、多くのトナーが消費される。

一方、画像の濃度のばらつきを抑制するためには、現像に用いられるトナーの濃度が目標とするトナー濃度に近づくように、現像器４に予め定めた量のトナーを収納することが好ましい。そのためには、画像形成によって消費したトナーの量に相当するトナーをトナー供給部７から現像器４に供給する必要がある。

トナー像は画像データに含まれる各画素の画素値に従って形成されるため、トナー像の形成に用いられるトナーの量は、画像データに含まれる各画素の画素値から算出される。しかし、かぶりによって消費されるトナーの量は、画像データから算出が困難である。従って、かぶりが発生する画像形成部９を特定し、特定した画像形成部９の現像器４に、トナー像の形成に用いられるトナーの量に加えて、更にかぶりで消費されるトナーの量に相当するトナーも供給すれば、現像器４に予め定めた量のトナーが収納されるようになる。

しかし、既に説明したように、コストの観点からトナー検出センサ１４はトナーの色を識別する機能を有していないため、トナー検出センサ１４でかぶりの発生を検出したとしても、どの画像形成部９でかぶりが発生しているかを特定することは困難である。

従って、以下では、複数の画像形成部９から、かぶりが発生する画像形成部９を特定する画像形成装置１０の処理について説明する。

本実施形態に係る画像形成装置１０の制御部４０は、図２に示すように、例えばコンピュータ４０によって実現される。コンピュータ４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４０３、不揮発性メモリ４０４、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）４０５がバス４０６を介して各々接続される。そして、Ｉ／Ｏ４０５には、画像形成部９、トナー検出センサ１４、通信インターフェース１７、搬送モータ１８、感光体駆動モータ２２、現像ロール駆動モータ２４、帯電用電源２６、及び現像用電源２８、が接続される。

ここで、搬送モータ１８は、搬送ロール１２Ａ及び１２を駆動して、中間転写ベルト６を搬送する駆動モータである。

感光体駆動モータ２２は、ＹＭＣＫ色の各々に対応する感光体１を駆動する駆動モータである。また、現像ロール駆動モータ２４は、現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、及び３４Ｃを共通に駆動する現像ロール駆動モータ２４ＹＭＣと、現像ロール３４Ｋを駆動する現像ロール駆動モータ２４Ｋと、を総称する駆動モータである。

帯電用電源２６は、ＹＭＣＫ色の各々に対応する帯電器２に帯電バイアスを印加する電源である。また、現像用電源２８は、現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、及び３４Ｃに現像バイアスを印加する現像用電源２８ＹＭＣと、現像ロール３４Ｋに現像バイアスを印加する現像用電源２８Ｋと、を総称する電源である。

通信インターフェース１７は、図示しない通信回線を介して、図示しない端末装置とデータを送受信するためのインターフェースである。

コンピュータ４０が実行するプログラムは、例えばＲＯＭ４０２に予め書き込まれており、ＣＰＵ４０１がＲＯＭ４０２からプログラムを読み込んで実行する。なお、ＣＰＵ４０１が実行するプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体により提供してもよく、また、通信インターフェース１７を経由して図示しない端末装置からダウンロードしてもよい。

図３は、コンピュータ４０のＣＰＵ４０１によって実行される、かぶりを生ずる画像形成部９を特定するプログラムの処理の流れを示すフローチャートである。なお、図３に示すプログラムは、例えば、画像形成装置１０の起動後に実行される初期化処理、またはユーザによって指示された画像（ユーザ画像）を形成してから次のユーザ画像を形成するまでの期間等、ユーザ画像の形成が行われていないタイミングで実行される。

まず、ステップＳ１０では、搬送モータ１８及び感光体駆動モータ２２を駆動して、中間転写ベルト６を予め定めた搬送速度S_bltで搬送すると共に、帯電用電源２６をオンにして、帯電バイアスを帯電用電源２６から感光体１に印加する。この際、レーザ出力部３からレーザ光線１１を出力しないようにする。なお、感光体１の回転速度も搬送速度S_bltとなる。

ステップＳ２０では、現像用電源２８ＹＭＣ、及び現像用電源２８Ｋをオンにして、現像用電源２８ＹＭＣから現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、及び３４Ｃに現像バイアスを印加すると共に、現像用電源２８Ｋから現像ロール３４Ｋに現像バイアスを印加する。これにより、現像ロール３４に保持されるトナーの帯電が行われる。

ステップＳ３０では、現像ロール駆動モータ２４ＹＭＣ、及び現像ロール駆動モータ２４Ｋをできるだけ同じタイミングで駆動して、感光体１に現像ロール３４に保持されるトナーを付着させる。

この場合、ステップＳ１０の処理でレーザ出力部３の出力を停止しているため、感光体１に潜像画像は形成されていない。従って、画像形成部９は何れのトナー像も含まない、いわゆる白紙の画像を形成することにため、画像形成部９でかぶりが発生していなければ、中間転写ベルト６にトナーは付着しない。逆に言えば、ステップＳ３０の処理によって、中間転写ベルト６にトナーが付着すれば、画像形成部９でかぶりが発生していることになる。

従って、各々の画像形成部９で発生するかぶりによって中間転写ベルト６に付着するトナーが、中間転写ベルト６上で画像形成部９毎に分離され、互いに重複して付着しないように、現像ロール駆動モータ２４ＹＭＣ、及び現像ロール駆動モータ２４Ｋの駆動時間を、L_eng/S_blt未満に制限する。

ここで、隣接転写距離L_engと、中間転写ベルト６の搬送速度S_bltと、から算出される時間L_eng/S_bltは、隣接する画像形成部９において、一方の画像形成部９の転写位置、すなわち感光体１と一次転写器５とによって形成される隙間、で中間転写ベルト６に転写されたトナーが、他方の画像形成部９の転写位置まで搬送されるのに要する時間を表す。なお、以降では「時間L_eng/S_blt」を「時間Ｔ_１」と表すことにする。従って、現像ロール駆動モータ２４ＹＭＣ、及び現像ロール駆動モータ２４Ｋの駆動時間をＴ_１未満に制限することで、各々の画像形成部９でのかぶりによって中間転写ベルト６に付着するトナーは、画像形成部９毎に分離されて中間転写ベルト６に付着することになる。

ステップＳ４０では、搬送される中間転写ベルト６に付着するトナーの量を、トナー検出センサ１４で検出する。

ここで、ステップＳ３０の処理で、現像ロール駆動モータ２４ＹＭＣ、及び現像ロール駆動モータ２４Ｋの駆動時間をＴ_１未満としたことから、トナー搬送経路長がより短い画像形成部９でのかぶりによって中間転写ベルト６に付着したトナーから順に、トナー検出位置へ搬送される。

具体的には、図１の例では、画像形成部９Ｋでのかぶりによって付着したトナー（かぶりトナーＫ）、画像形成部９Ｃでのかぶりによって付着したトナー（かぶりトナーＣ）、画像形成部９Ｍでのかぶりによって付着したトナー（かぶりトナーＭ）、及び画像形成部９Ｙでのかぶりによって付着したトナー（かぶりトナーＹ）の順に、トナー検出センサ１４によるトナー検出位置まで搬送される。

なお、トナー搬送経路長とは、現像ロール３４による感光体１へのトナー付着位置から、トナー検出センサ１４による中間転写ベルト６上のトナー検出位置まで、のトナーの搬送経路の長さをいう。

また、ステップＳ３０の処理で現像ロール駆動モータ２４Ｋを駆動し、現像ロール３４Ｋを回転させて感光体１Ｋにトナーを付着させてから、かぶりトナーＫがトナー検出センサ１４のトナー検出位置に搬送されるまでの時間をＴ_０とすれば、かぶりトナーＫがトナー検出センサ１４によって検出される時間Ｔ_Ｋは、Ｔ_０≦Ｔ_Ｋ＜（Ｔ_０＋Ｔ_１）の範囲となる。ここで、時間Ｔ_０は、画像形成部９Ｋにおけるトナー搬送経路長を、搬送速度S_bltで除した値である。

また、現像ロール駆動モータ２４ＹＭＣも、現像ロール駆動モータ２４Ｋとできるだけ同じタイミングで駆動されることから、かぶりトナーＣがトナー検出センサ１４によって検出される時間Ｔ_Ｃは（Ｔ_０＋Ｔ_１）≦Ｔ_Ｃ＜（Ｔ_０＋２Ｔ_１）、かぶりトナーＭがトナー検出センサ１４によって検出される時間Ｔ_Ｍは（Ｔ_０＋２Ｔ_１）≦Ｔ_Ｍ＜（Ｔ_０＋３Ｔ_１）、かぶりトナーＹがトナー検出センサ１４によって検出される時間Ｔ_Ｙは、（Ｔ_０＋３Ｔ_１）≦Ｔ_Ｙ＜（Ｔ_０＋４Ｔ_１）となる。

従って、現像ロール駆動モータ２４ＹＭＣ、及び現像ロール駆動モータ２４Ｋを駆動し始めたタイミングで、例えばＣＰＵ４０１に内蔵されるタイマを起動し、トナー検出センサ１４によって、Ｔ_０≦Ｔ＜（Ｔ_０＋Ｔ_１）の時間Ｔにトナーが検出された場合には、画像形成部９Ｋでかぶりが発生していると特定される。また、トナー検出センサ１４によって、（Ｔ_０＋Ｔ_１）≦Ｔ＜（Ｔ_０＋２Ｔ_１）の時間Ｔにトナーが検出された場合には、画像形成部９Ｃでかぶりが発生していると特定され、（Ｔ_０＋２Ｔ_１）≦Ｔ＜（Ｔ_０＋３Ｔ_１）の時間Ｔにトナーが検出された場合には、画像形成部９Ｍでかぶりが発生していると特定され、（Ｔ_０＋３Ｔ_１）≦Ｔ＜（Ｔ_０＋４Ｔ_１）の時間Ｔにトナーが検出された場合には、画像形成部９Ｙでかぶりが発生していると特定される。

この際、トナー検出センサ１４は、例えば検出したトナーの濃度等から推定される中間転写ベルト６に付着するトナーの量（かぶり量）に対応した出力値を出力する。

図４は、かぶり量に対するトナー検出センサ１４の出力の一例を示すグラフである。図４に示すように、トナー検出センサ１４は、検出したかぶり量が多くなるに従って、より小さな出力値を出力する。なお、トナー検出センサ１４が出力する出力値としては、例えば電圧値、電流値、または抵抗値等、どのような値でもよい。また、図４に示す例では、トナー検出センサ１４は、検出したかぶり量が多くなるに従って、より小さな出力値を出力するが、検出したかぶり量が多くなるに従って、より大きな出力値を出力するようなトナー検出センサ１４を使用してもよいことは言うまでもない。

ステップＳ５０では、ステップＳ４０の処理で取得した、画像形成部９の各々のかぶり量から、画像形成部９の各々の現像器４に供給するトナーの量を算出する。

この場合、例えば、不揮発性メモリ４０４の予め定めた領域に、かぶり量と、現像器４に供給するトナーの量と、を対応づけるトナー供給テーブルを予め記憶しておき、トナー供給テーブルを参照して、ステップＳ４０の処理で取得したかぶり量から現像器４に供給するトナーの量を算出すればよい。なお、トナー供給テーブルの代わりに、かぶり量から現像器４に供給するトナーの量を求める関数を不揮発性メモリ４０４に予め記憶しておき、当該関数を用いて現像器４に供給するトナーの量を算出するようにしてもよい。

ステップＳ６０では、ステップＳ５０の処理で算出したトナーの量が、画像形成部９の各々に含まれる現像器４に供給されるように、各画像形成部９のトナー供給部７を制御する。この際、かぶり量に対応するトナーの量に加えて、ユーザ画像に基づいて予め算出された、ユーザ画像に対応したトナー像の形成に用いられるトナーの量を現像器４に供給するように、トナー供給部７を制御してもよい。

図５は、図３に示した処理を実行した際のタイミングチャートの一例を示す。図５に示すタイミングチャートは、画像形成部９Ｋ、及び画像形成部９Ｍでかぶりが発生している場合の例を示し、タイミングチャートの横軸は時間を示す。

また、図５に示すタイミングチャートは、感光体駆動モータ２２のオンオフ状態を示す波形Ｄｒｖ１０、現像ロール駆動モータ２４ＹＭＣのオンオフ状態を示す波形Ｄｒｖ１、現像ロール駆動モータ２４Ｋのオンオフ状態を示す波形Ｄｒｖ２、帯電用電源２６のオンオフ状態を示す波形Ｖｃ、現像用電源２８ＹＭＣのオンオフ状態を示す波形Ｖｄｂ１、現像用電源２８Ｋのオンオフ状態を示す波形Ｖｄｂ２、レーザ出力部３Ｙのオンオフ状態を示す波形ＬＤ１、レーザ出力部３Ｍのオンオフ状態を示す波形ＬＤ２、レーザ出力部３Ｃのオンオフ状態を示す波形ＬＤ３、レーザ出力部３Ｋのオンオフ状態を示す波形ＬＤ４、及びトナー検出センサ１４の出力波形を含む。なお、“Ｈ”を示す線の位置に波形が重なっている状態がオン状態を示し、“Ｌ”を示す線の位置に波形が重なっている状態がオフ状態を示す。

ステップＳ１０の処理で、感光体駆動モータ２２及び帯電用電源２６がオフからオンになり、ステップＳ２０の処理で、現像用電源２８がオフからオンになる。また、ステップＳ３０の処理で、現像ロール駆動モータ２４が時間Ｔ_１未満の期間だけオンになる。

トナー検出センサ１４の出力は、検出したかぶり量が多くなるに従って、より小さな出力値を出力する。従って、図５に示すトナー検出センサ１４の出力からは、画像形成部９Ｋ、及び画像形成部９Ｍでかぶりが発生し、画像形成部９Ｃ、及び画像形成部９Ｙではかぶりが発生していないことがわかる。また、時間Ｔ_Ｍにおけるトナー検出センサ１４の出力の方が、時間Ｔ_Ｋにおけるトナー検出センサ１４の出力より小さいことから、画像形成部９ＭによるかぶりトナーＭの量の方が、画像形成部９ＫによるかぶりトナーＫの量より多いことがわかる。

このように本実施形態によれば、現像ロール３４で感光体１を現像する時間をＴ_１未満、すなわちL_eng/S_blt未満に制限することで、各々の画像形成部９でのかぶりによって中間転写ベルト６に付着するトナーが重複することなく、画像形成部９毎に分離された状態で中間転写ベルト６に付着する。従って、画像形成装置１０が複数のトナー色に各々対応した画像形成部９を備える場合であっても、１つのトナー検出センサ１４でかぶりが発生する画像形成部９が特定される。

更に、かぶり量に応じて出力が変化するトナー検出センサ１４を使用して、かぶりが発生する画像形成部９の現像器４に、かぶり量に対応した量のトナーが供給される。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記実施の形態では、図３に示す処理をソフトウエア構成によって実現した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば当該処理をハードウェア構成により実現する形態としてもよい。この場合、上記実施の形態に比較して、処理の高速化が期待される。

なお、本実施形態では一例として、隣接する各々の画像形成部９の隣接転写距離がL_engである例について説明したが、隣接する各々の画像形成部９の隣接転写距離にばらつきがあってもよい。

この場合、各々の画像形成部９の現像ロール３４で感光体１を現像する時間を、複数の隣接転写距離の中で最も短い隣接転写距離を中間転写ベルト６の搬送速度S_bltで除した時間未満とすれば、各々の画像形成部９でのかぶりによって中間転写ベルト６に付着するトナーが重複することなく、画像形成部９毎に分離された状態で中間転写ベルト６に付着する。従って、画像形成装置１０が複数のトナー色に各々対応した画像形成部９を備える場合であっても、１つのトナー検出センサ１４でかぶりが発生する画像形成部９が特定される。

１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）・・・感光体、２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）・・・帯電器、３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）・・・レーザ出力部、４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）・・・現像器、５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）・・・一次転写器、６・・・中間転写ベルト、７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）・・・トナー供給部、８・・・ベルトクリーナー、９（９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ）・・・画像形成部、１０・・・画像形成装置、１４・・・トナー検出センサ、１６（１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ）・・・現像部、１７・・・通信インターフェース、１８・・・搬送モータ、２２・・・感光体駆動モータ、２４（２４Ｋ、２４ＹＭＣ）・・・現像ロール駆動モータ、２６・・・帯電用電源、２８（２８Ｋ、２８ＹＭＣ）・・・現像用電源、３４（３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ）・・・現像ロール、４０・・・制御部（コンピュータ）、４０１・・・ＣＰＵ、４０２・・・ＲＯＭ、４０３・・・ＲＡＭ、４０４・・・不揮発性メモリ、４０５・・・Ｉ／Ｏ、４０６・・・バス

Claims (3)

1. 感光体に形成された静電潜像を現像する現像剤保持体、及び前記現像剤保持体に現像剤を供給する現像剤供給部を有する現像部と、前記現像部によって前記感光体に現像された画像を、予め定めた速度で搬送される被転写体に転写する転写部と、を含む、前記被転写体の搬送方向に沿って配置された複数の画像形成手段と、
   前記複数の画像形成手段の各々で画像形成が実行されない期間に、前記感光体に前記静電潜像を形成することなく、前記複数の画像形成手段の各々に含まれる前記現像剤保持体の各々に現像剤を保持させると共に、前記複数の画像形成手段の各々によって前記被転写体に付着される現像剤が互いに重複しないように、前記複数の画像形成手段の各々に含まれる前記現像剤保持体の駆動時間を制御する制御手段と、
   前記複数の画像形成手段の各々によって前記被転写体に付着した現像剤を検出する検出手段と、
   前記制御手段によって前記現像剤保持体の駆動を開始してから、前記検出手段で前記被転写体に付着した現像剤を検出するまでの時間に基づいて、前記複数の画像形成手段の中から、前記被転写体に現像剤を付着させた画像形成手段を特定する特定手段と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記現像剤保持体により前記感光体に現像剤を保持させる時間が、隣接する前記複数の画像形成手段の一方の画像形成手段による転写位置から他方の画像形成手段による転写位置まで前記被転写体に付着した現像剤が移動するのに要する時間未満となるように、前記複数の画像形成手段の各々に含まれる前記現像剤保持体の駆動時間を制御する
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記検出手段は、前記被転写体に付着した現像剤の量を検出し、
   前記特定手段は、前記検出手段で検出した現像剤の量に基づいて、前記複数の画像形成手段の各々に含まれる前記現像剤供給部から供給する供給現像剤量を特定し、
   前記制御手段は、前記特定手段によって特定した前記供給現像剤量が、対応する画像形成手段の前記現像剤供給部から供給されるように、前記複数の画像形成手段の各々に含まれる前記現像剤供給部を制御する
   請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。

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