JP7338253B2 - 現像装置、画像形成装置、現像装置を制御する方法、および現像装置を制御するプログラム - Google Patents

Description

本開示は、現像装置、画像形成装置、現像装置を制御する方法、および現像装置を制御するプログラムに関する。

従来、収容部において、現像剤としてトナーとキャリアとを収容させるとともに、該トナーとキャリアとを撹拌させることによりトナーを帯電させて、該トナーを感光体にトナー像として現像させる現像装置が提案されている。特許文献１には、トナー像を画像としてシートに転写させる際に、画像の濃度のムラの発生を低減させる現像装置が開示されている。特許文献１の現像装置は、収容部のトナー濃度を検出するトナー濃度センサーを備え、該センサーが検出するトナー濃度に基づいて現像剤の帯電量を推定し、該帯電量が所定範囲内に属するか否かを判断する。この現像装置は、現像剤の帯電量が所定範囲内に属さないと判断した場合には、現像剤の帯電量を低減させるように、トナー濃度を調整する。この現像装置は、トナー濃度を調整することにより、画像の濃度のムラの発生を低減させる。

特開２０１２－１２８２００号公報

しかしながら、特許文献１記載の現像装置では、トナー濃度センサーの検出結果のみに基づいて、現像剤の帯電量を低減していた。しかしながら、例えば、現像装置が、他の条件の影響を受ける場合があり、この場合には、適切に、現像剤の帯電量を低減することができないという問題があった。

本開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、現像剤の帯電量を適切に低減する技術を提供することである。

本開示のある局面に従うと、現像装置であって、帯電する現像剤を用いて、対象物に画像を現像する現像部と、画像のカバレッジを取得するカバレッジ取得部と、現像装置が設置されている場所の湿度パラメーターを取得する湿度パラメーター取得部と、カバレッジ取得部により取得されたカバレッジと、湿度パラメーター取得部により取得された湿度パラメーターとに基づいて、現像剤の帯電量を低減させる低減部とを備える、現像装置が提供される。

ある局面において、ジョブが入力される入力部をさらに備え、現像部は、パッチ画像と、ジョブにより指定された指定画像とを対象物に現像し、低減部は、現像部に、指定画像を現像させた後にパッチ画像を現像させることにより、現像剤の帯電量を低減させる。

ある局面において、ジョブが入力される入力部をさらに備え、現像部は、パッチ画像と、ジョブにより指定された指定画像とを対象物に現像可能であり、低減部は、現像部に、２つの指定画像の間にパッチ画像を現像させることにより、現像剤の帯電量を低減させる。

ある局面において、現像部が対象物に現像した画像が、記録媒体に形成され、低減部は、現像部が対象物に現像した画像が形成される記録媒体の数に、予め定められた基準値を乗算する乗算部と、現像部が対象物に現像した画像が形成される全ての記録媒体のカバレッジの合計値を算出する算出部と、パッチ画像を現像するための現像剤の量を、乗算部により乗算された乗算値と算出部により算出されたカバレッジの合計値との差分に基づいて、決定する決定部と、決定部により決定された現像剤の量で、パッチ画像を現像部に現像させる制御部とを含む。

ある局面において、低減部は、指定画像の濃度よりもパッチ画像の濃度の方が高くなる制御を実行することにより、現像部にパッチ画像を現像させる。

ある局面において、現像部は、現像ローラーを含み、低減部は、指定画像を現像する場合のバイアスよりも大きいバイアスを現像ローラーに印加させることにより、現像部にパッチ画像を現像させる。

ある局面において、低減部は、指定画像を現像する場合のバイアスの直流成分よりも大きい直流成分のバイアスを現像ローラーに印加させることにより、現像部にパッチ画像を現像させる。

ある局面において、低減部は、指定画像を現像する場合のバイアスの交流成分のピークピーク値よりも大きいピークピーク値のバイアスを現像ローラーに印加させることにより、現像部にパッチ画像を現像させる。

ある局面において、現像剤は、トナーとキャリアとを含み、トナーとキャリアとが撹拌されることにより、現像剤は帯電し、低減部は、トナーの重量を、トナーの重量とキャリアの重量との和で除算して得られるトナー濃度を増加させることにより、現像剤の帯電量を低減させる。

ある局面において、トナーとキャリアとを撹拌するとともに、トナーとキャリアとを収容する収容部と、収容部に収容されているトナーのトナー濃度が閾値未満になった場合に収容部にトナーを補給する補給部とを備え、低減部は、閾値を大きくすることにより、トナー濃度を上昇させる。

ある局面において、低減部は、カバレッジと、湿度パラメーターとに加えて、現像部の駆動速度に基づいて、現像剤の帯電量を低減させる。

ある局面において、低減部は、カバレッジと、湿度パラメーターとに加えて、現像部の駆動時間に基づいて、現像剤の帯電量を低減させる。

本開示の別の局面に従うと、前述の現像装置を備える画像形成装置が提供される。
本開示の別の局面に従うと、帯電する現像剤を用いて対象物に画像を現像する現像装置を制御する方法であって、画像のカバレッジを取得するステップと、現像装置が設置されている場所の湿度パラメーターを取得するステップと、カバレッジと、湿度パラメーターとに基づいて、現像剤の帯電量を低減させるステップとを備える、方法が提供される。

本開示の別の局面に従うと、帯電する現像剤を用いて対象物に画像を現像する現像装置を制御するプログラムであって、プログラムは、コンピューターに、画像のカバレッジを取得するステップと、現像装置が設置されている場所の湿度パラメーターを取得するステップと、カバレッジと、湿度パラメーターとに基づいて、現像剤の帯電量を低減させるステップとを実行させる、プログラムが提供される。

本開示によれば、現像剤の帯電量を適切に低減することができる。
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

画像形成装置の内部構成の一例を示す図である。 画像形成ユニットの内部構成の一例を示す図である。 画像形成装置のハードウェア構成例を示す図である。 湿度とカバレッジとの関係を示す図である。 画像形成装置の機能ブロック図の一例である。 制御部の機能ブロック図の一例である。 合計カバレッジと印刷枚数との関係を示す図である。 差分値と、パッチ画像を現像するためのトナー量との対応を示す図である。 重畳電圧の一例を示す図である。 重畳電圧の直流成分の一例を示す図である。 重畳電圧の交流成分の一例を示す図である。 指定画像とパッチ画像とを示す図である。 画像形成装置の処理のフローチャートを示す図である。 別の実施形態の指定画像とパッチ画像とを示す図である。

本発明に基づいた実施の形態における画像形成装置について、以下、図を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。また、各実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。

＜第１実施形態＞
［画像形成装置の構成例］
図１には、カラープリンターとしての画像形成装置１００が示されている。以下では、カラープリンターとしての画像形成装置１００について説明するが、画像形成装置１００は、カラープリンターに限定されない。たとえば、画像形成装置１００は、モノクロプリンター、複写機、ファクシミリや複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional Peripheral）であってもよい。また、本実施形態では、トナーを現像剤という場合もあり、トナーとキャリアとを現像剤（または二成分現像剤）という場合もある。また、記録媒体は、例えば、用紙、およびシート等を含む。また、記録媒体に画像を形成することを「印刷」という場合もある。

画像形成装置１００は、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、中間転写ベルト３６と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、ピックアップローラー４１と、タイミングローラー４２と、定着装置４３とを備える。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト３６に沿って順に並べられている。画像形成ユニット１Ｙは、イエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｍは、マゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｃは、シアン（Ｃ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｋは、ブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、感光体１０と、帯電部１１と、露光部１２と、現像部１３と、クリーニング装置１７と、を備える。感光体１０は、典型的には、トナー画像を担持する像担持体である。一例として、感光体１０には、その表面に感光層が形成された感光体ドラムが用いられる。感光体１０は、中間転写ベルト３６の駆動方向に対応する方向（図１の感光体１０内の矢印の方向）に回転する。

カラー印刷モードの場合、イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、シアン（Ｃ）のトナー像、およびブラック（ＢＫ）のトナー像が順に重ねられて中間転写ベルト３６に転写される。これにより、カラーのトナー像が中間転写ベルト３６上に形成される。一方、モノクロ印刷モードの場合、ブラック（ＢＫ）のトナー像が感光体１０（潜像担持体）から中間転写ベルト３６に転写される。

中間転写ベルト３６は、従動ローラー３８および駆動ローラー３９に張架されている。駆動ローラー３９は、たとえばモーター（図示しない）によって回転駆動される。中間転写ベルト３６および従動ローラー３８は、駆動ローラー３９に連動して回転する。これにより、中間転写ベルト３６上のトナー像が二次転写ローラー３３に搬送される。

カセット３７には、用紙Ｓが収容される。用紙Ｓは、カセット３７から１枚ずつピックアップローラー４１およびタイミングローラー４２によって搬送経路４０に沿って二次転写ローラー３３に送られる。二次転写ローラー３３は、トナー像と反対極性の転写電圧を搬送中の用紙Ｓに印加する。これにより、トナー像は、中間転写ベルト３６から二次転写ローラー３３に引き付けられ、用紙Ｓの適切な位置に転写される。

定着装置４３は、定着装置４３を通過する用紙Ｓを加圧および加熱する。これにより、用紙Ｓ上に形成されているトナー像が用紙Ｓに定着する。その後、用紙Ｓは、トレー４８に排紙される。

次に、トナー補給部２００について説明する。画像形成装置１００は、トナー補給部２００をさらに有する。トナー補給部２００は、現像部１３（図２参照）にトナーを補給するための装置である。トナー補給部２００は、鉛直方向において、中間転写ベルト３６およびトレー４８の間に設けられている。

トナー補給部２００は、各色の容器受け部２１（２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ）と、各色のトナーボトル３０（３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ）とを含む。

トナーボトル３０は、現像部１３に補給するためのトナーを収容している。トナーボトル３０Ｙ、トナーボトル３０Ｍ、トナーボトル３０Ｃおよびトナーボトル３０Ｋは、それぞれ、画像形成ユニット１Ｙ、画像形成ユニット１Ｍ、画像形成ユニット１Ｃおよび画像形成ユニット１Ｋの現像部１３に対応して設けられている。すなわち、トナーボトル３０Ｙ、トナーボトル３０Ｍ、トナーボトル３０Ｃおよびトナーボトル３０Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の色のトナーを収容している。

容器受け部２１は、画像形成装置１００に固定されている。トナーボトル３０は、容器受け部２１に対して着脱可能に設けられている。容器受け部２１は、トナーボトル３０を受け入れ可能に構成されている。容器受け部２１Ｙ、容器受け部２１Ｍ、容器受け部２１Ｃおよび容器受け部２１Ｋは、それぞれ、トナーボトル３０Ｙ、トナーボトル３０Ｍ、トナーボトル３０Ｃおよびトナーボトル３０Ｋに対応して設けられている。

画像形成装置１００の稼動時、容器受け部２１に装着されたトナーボトル３０から現像部１３にトナーが補給される。トナーボトル３０内のトナーが減少した場合には、ユーザーは、容器受け部２１からトナーボトル３０を取り外し、新たなトナーボトル３０を容器受け部２１に装着する。

また、画像形成装置１００は、湿度センサー７２を有する。湿度センサー７２は、画像形成装置１００が設置されている場所の湿度を検出する。本実施形態では、この湿度を、「相対湿度」とする。

［画像形成ユニットの内部構成］
図２を参照して、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの内部構造について説明する。図２は、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの内部構造の一例を示す図である。

図２に示されるように、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、ドラムユニット１５と、露光部１２と、現像部１３とを備える。

ドラムユニット１５は、感光体１０と、帯電部１１と、クリーニング装置１７と、支持体１９とを含む。

支持体１９は、感光体１０と、帯電部１１と、クリーニング装置１７とを支持することにより、これら各部材をユニット化する。

感光体１０は、アルミニウム等からなるドラム状（円筒状）の基体１０ａと、基体１０ａの外周面上に形成された感光層１０ｂとを含む。感光体１０の外周面上にトナー像が形成される。

帯電部１１は、感光体１０の周面を一様に負極性に帯電するローラーである。帯電部１１は、感光体１０の回転軸に沿った長尺状である。帯電部１１の回転軸は、感光体１０の回転軸に平行である。

帯電部１１は、金属（たとえば、ステンレス材）を用いた剛性を有する円柱状のシャフトと、シャフトの周面上に形成された導電性または半導電性の弾性材料からなる弾性層とを含む。

クリーニング装置１７は、感光体１０に圧接される。クリーニング装置１７は、トナー像の転写後に感光体１０の表面に残留するトナーを回収する。

露光部１２は、制御部６０からの制御信号に応じて感光体１０にレーザー光を照射し、入力された画像パターンに従って感光体１０の表面を露光する。これにより、露光された部分において感光層１０ｂの電荷発生層により電荷が発生し、露光された部分の表面電位（負極性）の絶対値は、露光されていない部分の表面電位（負極性）の絶対値よりも低くなる。このようにして、入力画像に応じた静電潜像が感光体１０上に形成される。

現像部１３は、本実施形態では、感光体１０の表面に形成された静電潜像をトナーによって（トナーを用いて）現像する。現像部１３は、現像槽１３ａと、一対の撹拌スクリュー１３ｂ，１３ｃと、トナー濃度センサー７３と、現像ローラー１３ｄとを備える。現像部１３が、静電潜像を現像することにより、現像部１３内のトナーは減少する。

現像槽１３ａは、非磁性のトナーと、フェライト粉，鉄粉等により形成されたキャリアとからなる二成分現像剤を収容する。現像槽１３ａは、感光体１０の軸方向に沿った２つの収容室１３ｅ，１３ｆを有する。２つの収容室１３ｅ，１３ｆは、両端部にて連通している。収容室１３ｅ，１３ｆには、撹拌スクリュー１３ｂ，１３ｃがそれぞれ配置される。撹拌スクリュー１３ｂ，１３ｃは、図２の紙面の奥方向に延伸する部材である。撹拌スクリュー１３ｂ，１３ｃを回転させることにより、収容室１３ｅ，１３ｆに収容された二成分現像剤は、収容室１３ｅと収容室１３ｆとの間を循環する過程で撹拌され、トナーとキャリアが混合されるとともに、摩擦帯電される。

本実施形態の二成分現像剤として使用されるトナーは負帯電特性を有し、キャリアは正帯電特性を有するように、トナーを構成する樹脂粒子、及びキャリアの表面をコートする樹脂の材質が選定される。そのため、撹拌により摩擦されることにより、トナーは負極性に、キャリアは正極性に帯電される。そして、負極性に帯電したトナーは、正極性に帯電したキャリアの周囲に付着する。

現像ローラー１３ｄは、例えばステンレス材を用いた非磁性の円筒状の部材である。現像ローラー１３ｄは、複数の磁極を有する磁石（図示せず）を内蔵し、感光体１０と僅かな間隔を保持して回転駆動される。

収容室１３ｅにおいて撹拌スクリュー１３ｂの軸方向に搬送される二成分現像剤、すなわちトナーが付着されたキャリアは、現像ローラー１３ｄに内蔵される磁石により現像ローラー１３ｄの周面に付着する。

回転する現像ローラー１３ｄは、周面に付着した二成分現像剤を感光体１０との対向位置（現像領域）に搬送する。

現像ローラー１３ｄには、電源部５０（図３参照）から供給される電圧が印加される。現像ローラー１３ｄには、直流電圧に交流電圧が重畳した電圧が印加される。本実施形態では、直流電圧は、－２００Ｖ～－９００Ｖとされ、交流電圧として、周波数が３～７ｋＨｚとされ、Ｖｐｐ（ピークｔｏピーク値）が１～３ｋｐｐの矩形波およびｓｉｎ波とされる。

感光体１０の回転により、静電潜像形成部分が現像ローラー１３ｄと対向する位置（現像領域）に到達すると、現像ローラー１３ｄの周面からトナー（負極性に帯電されている）がキャリアから離れて感光体１０に移行する。このとき、キャリアは、現像ローラー１３ｄに内蔵される磁石の磁力により現像ローラー１３ｄに吸引されており、感光体１０には移行しない。このようにして、トナーが現像ローラー１３ｄから感光体１０に転写され、静電潜像に応じたトナー像が感光体１０の表面に現像される。

また、現像部１３は、規制部材１３ｈを有する。規制部材１３ｈは、現像ローラー１３ｄに付着する二成分現像剤の量を調整する（規制する部材）である。現像部１３が、規制部材１３ｈを有することにより、現像ローラー１３ｄに付着する二成分現像剤の量を適正な量とすることができる。本実施形態では、現像槽１３ａの一部が、規制部材１３ｈとなっている。

トナー濃度センサー７３は、現像槽１３ａ内における二成分現像剤のトナー濃度を検出する。トナー濃度を「Ｔｃ」ともいう。トナー濃度センサー７３は、典型的には、透磁率センサーを含む。トナー濃度センサー７３は、現像部１３内のトナーが存在する処理の領域の透磁率を測定する。キャリアは主に鉄から構成されており、該透磁率が高い場合には、該キャリアが多いと想定されることから、Ｔｃが低いことになる。一方、該透磁率が低い場合には、該キャリアが少ないと想定されることから、Ｔｃが高いことになる。また、トナー濃度センサー７３は、透磁率センサーにより検出された透磁率をＴｃに変換する。変換の手法は、たとえば、予め定められた式を用いる手法としてもよい。また、変換の手法は、たとえば、予め定められたテーブルを用いる手法としてもよい。なお、透磁率からＴｃへの変換は、制御部６０が実行するようにしてもよい。

トナー濃度は、典型的には、トナーの重量を、トナーの重量とキャリアの重量との和で除算して得られる。つまり、トナー濃度は、（トナー重量）／（トナー重量＋キャリア重量）により得られる。現像槽１３ａ内におけるトナー濃度として、適正範囲が予め定められている。適正範囲は、下限値と上限値とを含む。

Ｔｃが適正範囲よりも低い状態で、画像形成装置１００が、印刷処理を実行すると、現像対象の画像のトナー量が少なくなり、適正濃度よりも、印刷される画像の濃度は低くなる。適正濃度とは、たとえば、管理者等により指定された（入力された）濃度である。

一方、Ｔｃが適正範囲よりも高い状態では、キャリアに対してトナーが十分撹拌されなくなる場合がある。この場合には、トナーに対する帯電量が減少してしまい、トナーが現像部１３から飛散する。トナーが現像部１３から飛散すると、トナーは、たとえば、画像形成装置１００内や、画像の背景部分（トナーが付加されるべきではない部分）に付加されてしまい、画像不良などの現象が生じる。したがって、Ｔｃは、適正範囲に属することが好ましい。

［画像形成装置のハードウェア構成］
図３を参照して、画像形成装置１００のハードウェア構成の一例について説明する。図３は、画像形成装置１００の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。

図３に示されるように、画像形成装置１００は、電源部５０と、ＣＰＵ５５(Central Processing Unit)と、センサー群７０と、ＲＯＭ１０２（Read Only Memory）と、ＲＡＭ１０３（Random Access Memory）と、操作パネル１０７と、ネットワークインターフェース８０とを含む。

電源部５０は、画像形成装置１００の各部（たとえば、図２の帯電部１１や現像部１３など）に電力を供給する。ＣＰＵ５５は、制御プログラムを実行する。ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ５５が実行する制御プログラム等を含むデータを不揮発的に格納する。ＲＡＭ１０３は、データを揮発的に格納する。

センサー群７０は、画像形成装置１００における各種の物理量を計測する複数のセンサーから構成される。センサー群７０には、湿度センサー７２と、図２に示したトナー濃度センサー７３とを含む。

操作パネル１０７は、ディスプレイとタッチパネルとで構成されている。ディスプレイおよびタッチパネルは互いに重ねられている。操作パネル１０７は、たとえば、ユーザーからの画像形成装置１００に対する命令（たとえば、印刷命令やスキャン命令など）を受け付ける。画像形成装置１００は、ユーザーからの命令をジョブとして受け付ける。

ネットワークインターフェース８０は、ネットワークと接続されている。画像形成装置１００は、ネットワークインターフェース８０を介して、外部装置と通信可能である。外部装置は、たとえば、スマートフォンなどの携帯通信端末、サーバーなどを含む。

画像形成装置１００における処理は、各ハードウェアおよびＣＰＵ５５により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、フラッシュメモリに予め記憶されている場合がある。また、ソフトウェアは、メモリカードその他の記憶媒体に格納されて、プログラムプロダクトとして流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラムプロダクトとして提供される場合もある。このようなソフトウェアは、ＩＣカードリーダライタその他の読取装置によりその記憶媒体から読み取られて、あるいは、通信ＩＦを介してダウンロードされた後、フラッシュメモリに一旦格納される。そのソフトウェアは、ＣＰＵ５５によってフラッシュメモリから読み出され、さらにフラッシュメモリに実行可能なプログラムの形式で格納される。ＣＰＵ５５は、そのプログラムを実行する。

同図に示される画像形成装置１００を構成する各構成要素は、一般的なものである。したがって、本発明の本質的な部分は、フラッシュメモリ、メモリカードその他の記憶媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるともいえる。なお、画像形成装置１００の各ハードウェアの動作は周知であるので、詳細な説明は繰り返さない。

なお、記録媒体としては、ＤＶＤ-ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＦＤ（Flexible Disk）、ハードディスクに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク（ＭＯ（Magnetic Optical Disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc））、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Electronically Programmable Read-Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリ等の固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。また、記録媒体は、当該プログラム等をコンピュータが読取可能な一時的でない媒体である。

ここでいうプログラムとは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。

また、現像装置１２０のハードウェア構成例については、図示しないが、例えば、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、撮像部１３等を含む。

［トナーとキャリアとの撹拌性能］
次に、トナーとキャリアとの撹拌性能を説明する。近年では、現像部１３の小型化が求められている。現像部１３が小型化されると、収容室１３ｅ，１３ｆ等の小型化も求められる。収容室１３ｅ，１３ｆ等が小型化されると、収容室１３ｅ，１３ｆでのトナーの動作量が小さくなり、結果として、トナーとキャリアとの撹拌性能が低下するという現象が生じる傾向にある。

この現象は、特に、トナーの帯電量が高くなったときに、顕著に生じる。トナーの帯電量が高くなると、該トナーとキャリアとが強く吸着し合う。そのため、後から補給されたトナー（帯電されていないトナー）は、キャリアと接触し難くなることから、結果として、該補給されたトナーを帯電させることが困難となり、撹拌性能が低下する。撹拌性能が低下すると、帯電量のムラにより、シートなどに形成される画像の濃度のムラなどが発生するという問題が生じる。

次に、本実施形態の湿度とカバレッジとを説明する。カバレッジとは、所定サイズ（例えば、Ａ４サイズ）の用紙１枚あたりのトナー使用量の累計である。例えば、Ａ４用紙全体を黒ベタで塗りつぶした場合、ブラックトナーのカバレッジは１００％となる。

図４は、本実施形態の湿度とカバレッジとの関係を示したものである。図４では、横軸がカバレッジを示し、縦軸が温度を示す。図４において、丸印が、画像ムラが全くない、または画像ムラが殆どないことを示す。また、図４において、三角印が、画像ムラが少しあることを示す。また、図４において、四角印が、画像ムラが多いことを示す。図４の曲線は、画像ムラが多いか否かの境界を示す。図４に示すように、カバレッジが低くかつ湿度が低い状態において、画像ムラが発生することが確認された。

カバレッジが低い場合には、現像部１３において、トナーの入れ替わりが少なくなる。したがって、同じトナーが何度もキャリアと攪拌され、かつ該トナーが規制部材１３ｈを通過することにより、トナーの帯電量が高くなる。

また、湿度が低い場合には、トナー表面の空気誘電率が低くなり、電荷の漏洩速度が遅くなる等の理由により、トナーの帯電量が高くなる。

このように、カバレッジが低くかつ湿度が低い状態において、画像ムラが発生する。そこで、本実施形態の現像装置は、カバレッジが低くかつ湿度が低いと判断された場合には、トナーの帯電量が高くなっていると推定する。したがって、本実施形態の現像装置は、カバレッジが低くかつ湿度が低いと判断された場合には、トナー（現像剤）の帯電量を低減させることにより、画像ムラが発生することを低減させる。

［現像装置］
図５は、画像形成装置１００および現像部１３等をブロック図で示した図である。図５に示すように、画像形成装置１００は、現像部１３を含む。また、現像部１３は、制御部６０と、現像部１３とを含む。制御部６０は、例えば、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭ等から構成される。現像装置１２０の制御部６０は、画像形成装置１００の制御部と兼用するようにしてもよい。また、現像装置１２０の制御部６０は、画像形成装置１００の制御部とは異なる構成としてもよい。

現像部１３は、制御部６０の制御により、パッチ画像と、指定画像とを感光体に現像することができる。「パッチ画像」は、現像剤の古いトナーを排出するために、または、画像安定化時の濃度調整用の濃度読み取りパターンとして使用するために、感光体１０（中間転写ベルト３６）に形成する画像であり、記録媒体への転写を行わない画像である。本実施形態では、パッチ画像は、主に、現像剤の古いトナーを排出するために用いられる画像である。

指定画像は、ユーザーにより画像形成装置１００に対して入力された命令に対応するジョブにより指定された画像である。この指定画像は、例えば、記録媒体に転写される画像（用紙に印刷される画像）である。

［現像装置の制御部］
図６は、制御部６０等の機能構成例を示す図である。図６の例では、制御部６０は、入力部６０２と、カバレッジ取得部６０４と、低減部６０８と、湿度取得部６０６と、湿度判断部６１０と、第２記憶部６１２等の機能を含む。

また、低減部６０８は、算出部６０８２と、乗算部６０８４と、第１記憶部６０８６と、決定部６０８８と、パッチ画像制御部６０９０と、印加部６０９２との機能を有する。

ユーザーが操作パネル１０７に対して命令を入力すると、該命令は、ジョブとして、入力部６０２に入力される。命令は、例えば、コピー命令、およびスキャン命令等を含む。また、ジョブは、コピー命令に対応するコピージョブ、およびスキャン命令に対応するスキャンジョブ等を含む。また、ジョブを示す情報を「ジョブ情報」ともいう。

入力部６０２にジョブ情報が入力されると、カバレッジ取得部６０４は、ジョブ情報に含まれるカバレッジ情報を取得する。カバレッジ情報は、カバレッジを示す情報である。本実施形態においては、カバレッジは、「現像部１３が感光体１０に対して現像するトナー画像が記録媒体（シートおよび用紙等）に転写（形成）された場合の画像のカバレッジ」をいう。カバレッジ取得部６０４が取得したカバレッジ情報は、低減部６０８のうちの算出部６０８２に入力される。

また、湿度取得部６０６は、湿度センサー７２から、現像装置１２０（画像形成装置１００）が設置されている場所の湿度を取得する。湿度を示す情報を「湿度情報」という。湿度取得部６０６は、湿度情報を湿度判断部６１０に送信する。湿度判断部６１０は、湿度情報により示される湿度が、第２基準値Ｂよりも高いか否かを判断する。第２基準値Ｂは、第２記憶部６１２に記憶されている。第２記憶部６１２は、例えば、ＲＯＭ１０２により構成される。

湿度判断部６１０は、湿度取得部６０６が取得した湿度が、第２基準値Ｂよりも低いか否かを判断する。湿度判断部６１０は、判断結果を、低減部６０８に送信する。判断結果が、「湿度取得部６０６が取得した湿度が、第２基準値Ｂ以上である」という結果である場合には、低減部６０８は、トナーの低電量を低減させる処理を実行しない。一方、判断結果が、「湿度取得部６０６が取得した湿度が、第２基準値Ｂ未満である」という結果である場合には、低減部６０８は、トナーの低電量を低減させる処理を実行する。

次に、低減部６０８の処理（トナーの低電量を低減させる処理）を説明する。ここでは、ユーザーによる命令が、「５０枚の用紙に指定画像を印刷する命令」である場合を説明する。算出部６０８２は、現像部１３が感光体１０に現像した画像が形成される用紙の数（ここでは、５０枚）でのカバレッジの合計値を算出する。本実施形態では、カバレッジ情報は、１以上の用紙（ここでは、５０枚の用紙）それぞれのカバレッジを含む。本実施形態のカバレッジ情報は、例えば、１枚目～５０枚目の要素それぞれのカバレッジを含む。カバレッジ情報は、例えば、５０枚の用紙のうち、１枚目の用紙に形成される画像のカバレッジは３％であり、２枚目の用紙に形成される画像のカバレッジは、４％であるといった情報を含む。算出部６０８２は、該１以上の用紙それぞれのカバレッジを加算することにより、カバレッジの合計値を算出する。

図７は、算出部６０８２が、算出するカバレッジの合計値を算出する場合のイメージを示す図である。図７の例では、横軸は、画像が形成される用紙の枚数（以下、「印刷枚数」という。）を示し、縦軸は、合計カバレッジを示す。

図７に示すように、印刷枚数が増加するにつれて、合計カバレッジも増加する。図７の例では、５０枚の用紙に形成される画像のカバレッジの合計値は、５０％であるとする。つまり、算出部６０８２は、算出結果として、５０％を算出する。算出部６０８２による算出結果（５０％）を決定部６０８８に出力する。

乗算部６０８４は、現像部１３が感光体１０に現像した画像が形成される用紙の数（ここでは、５０枚）に、予め定められた第１基準値Ａを乗算する。用紙の数は、１以上の整数である。また、第１基準値Ａは、１枚の用紙に対して形成される画像のカバレッジの基準値である。１枚の用紙に対して形成される画像のカバレッジが、第１基準値Ａ未満となると、現像部１３内のトナーがあまり消費されなくなってしまい、結果として、トナーが残存してしまう。トナーが残存すると、同じトナー（残存しているトナー）が何度もキャリアと攪拌されることにより、トナーの帯電量が高くなる。したがって、トナーの帯電量を低下させるという観点では、１枚の用紙に対して形成される画像のカバレッジは、第１基準値Ａ以上となることが好ましい。なお、第１基準値Ａは、本開示の「基準値」に対応する。

本実施形態では、第１基準値Ａは、３％であるとする。つまり、本実施形態では、乗算部６０８４は、５０枚×３％という演算を行うことにより、１５０％という乗算値を導出する。乗算部６０８４は、乗算値を決定部６０８８に出力する。

決定部６０８８は、乗算部６０８４により乗算された乗算値と、算出部６０８２により算出されたカバレッジの合計値との差分値に基づいて、パッチ画像を現像するためのトナーの量を決定する。典型的には、決定部６０８８は、乗算値から、カバレッジの合計値を差し引くことにより、差分値を算出する。また、該差分値が、０または負の値となったときには、適切にトナーが消費されるということであることから、現像装置１２０はパッチ画像を現像しない。また、該差分値が正の値となったときには、適切にトナーが消費されていないということであることから、現像装置１２０はパッチ画像を現像する。

決定部６０８８は、差分値と、パッチ画像を現像するためのトナー量とが対応づけられたテーブルを記憶する。図８は、このテーブルの一例である。このテーブルは、所定の記憶領域（例えば、ＲＯＭ１０２）に記憶されている。図８の例では、差分値Ａ１％に対して、パッチ画像を現像するためのトナー量としてＢ１が対応づけられている。また、差分値Ａ２％に対して、パッチ画像を現像するためのトナー量としてＢ２が対応づけられている。また、図８のテーブルは、差分値の値が大きくなるにつれて、パッチ画像を現像するためのトナー量も大きくなるように、規定されている。

決定部６０８８は、図８のテーブルを参照して、差分値に対応したトナー量を決定する。本実施形態では、乗算値は１５０％であり、カバレッジの合計値は５０％である。つまり、差分値は、１５０％－５０％＝１００％となる。つまり、本実施形態では、１００％のトナー量の消費が不足していることになる。

決定部６０８８は、該差分に基づいて、パッチ画像を現像するためのトナーの量を、該差分に基づいて決定する。本実施形態では、差分は１００％であることから、画像形成装置１００は、パッチ画像を現像するためのトナー量として、１枚のＡ４用紙のパッチ画像を現像する。これにより、本実施形態の画像形成装置１００は、１００％のトナー量の消費を解消できる。

決定部６０８８は、決定したトナー量（パッチ画像のトナー量）をパッチ画像制御部６０９０に送信する。パッチ画像制御部６０９０は、決定部６０８８により決定されたトナーの量で、パッチ画像を現像部１３に現像させる。典型的には、パッチ画像制御部６０９０は、露光部１２に、決定されたトナーの量でのパッチ画像の画像パターンに従って感光体１０の表面に露光させる。

また、決定部６０８８は、該決定部６０８８が算出した差分値が、正である場合には、該正である旨を示す正信号を印加部６０９２に送信する。この正信号は、画像形成装置１００が、パッチ画像を現像することを示す信号である。また、決定部６０８８は、該決定部６０８８が算出した差分値が、０または負である場合には、該信号を送信しない。以下では、指定画像のトナー画像を感光体１０に現像させるために、現像ローラー１３ｄに印加する電圧を、「通常電圧」という。

画像形成装置１００が、パッチ画像を現像する場合というのは、トナーの帯電量が高い場合である。帯電量が高いトナーは、帯電量が低いトナーと比較して、より強く、現像ローラー１３ｄに付着する。したがって、現像ローラー１３ｄに対して通常電圧を印加した場合には、帯電量が高いトナーは感光体１０に飛翔し難い。よって、本実施形態では、現像ローラー１３ｄに付着している高帯電のトナー（パッチ画像を現像するためのトナー）を、感光体１０に飛翔させるために、印加部６０９２は、通常電圧よりも高い電圧を現像ローラー１３ｄに対して印加する。

また、通常電圧よりも高い電圧を現像ローラー１３ｄに印加することは、「低減部６０８は、指定画像の濃度よりもパッチ画像の濃度の方が高くなる制御を実行することにより、現像部１３にパッチ画像を感光体１０に現像させるということ」である。

次に、印加部６０９２により印加される電圧を説明する。前述のように、印加部６０９２は、現像ローラー１３ｄに対して印加される電圧は、直流電圧と交流電圧とが重畳した重畳電圧である。

図９は、重畳電圧を示す図である。図９、および後述する図１０と図１１では、上方向であると電圧の値は大きくなる。図９（Ａ）は、感光体１０にパッチ画像を現像するために印加部６０９２が、現像ローラー１３ｄに印加する重畳電圧である。図９（Ｂ）は、感光体１０にパッチ画像を現像するために印加部６０９２が、現像ローラー１３ｄに印加する重畳電圧である。

図１０および図１１は、重畳電圧を形成する直流電圧と交流電圧とを示す図である。図１０は、電圧の直流成分を示す図である。図１０（Ａ）は、パッチ画像を現像するときの電圧の直流成分を示し、図１０（Ｂ）は、指定画像を形成するときの電圧の直流成分を示す。

図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）では、Ｖ１ａおよびＶ２ａは、帯電部１１により感光体１０が帯電されたときの該感光体１０の電圧を示す。図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）では、Ｖ１ｂおよびＶ２ｂは、印加部６０９２により現像ローラー１３ｄに対して印加される電圧の直流成分を示す。図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）では、Ｖ１ｃおよびＶ２ｃは、露光部１２により感光体１０が帯電されたときの該感光体１０の電圧を示す。図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）では、ΔＶ１は、Ｖ１ｂとＶ１ｃとの電位差を示し、ΔＶ２は、Ｖ２ｂとＶ２ｃとの電位差を示す。また、図１０のＶ１ａと、Ｖ２ａとに示すように、帯電部１１により感光体１０が帯電されたときの該感光体１０の電圧の値は、パッチ画像を現像する場合の方が、指定画像のトナー画像を現像する場合よりも高くなる。また、図１０のＶ１ｂと、Ｖ２ｂとに示すように、印加部６０９２により現像ローラー１３ｄに対して印加される電圧の直流成分は、パッチ画像を現像する場合の方が、指定画像のトナー画像を現像する場合よりも高くなる。また、図１０のＶ１ｃと、Ｖ２ｃとに示すように、露光部１２により感光体１０が帯電されたときの該感光体１０の電圧の値は、パッチ画像を現像する場合と指定画像を現像する場合とで同一となる。

図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示されるように、ΔＶ１は、ΔＶ２よりも大きい。このように、低減部６０８の制御の元、印加部６０９２は、パッチ画像を現像する場合の方が、指定画像を形成する場合よりも、電位差が大きくなる直流成分の電圧を現像ローラー１３ｄに印加する。該直流成分の電圧の印加により、現像部１３にパッチ画像を感光体１０に現像させる。換言すれば、印加部６０９２は、パッチ画像を現像する場合の方が、指定画像を形成する場合よりも、直流成分が大きい電圧を現像ローラー１３ｄに印加する。

図１１は、直流電圧を示す図である。図１１（Ａ）は、パッチ画像を現像するときの電圧の交流成分を示し、図１１（Ｂ）は、指定画像を形成するときの電圧の交流成分を示す。

図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）では、ΔＶｐｐ１は、パッチ画像を現像するときの電圧の交流成分のピークピーク値を示し、ΔＶｐｐ２は、指定画像を形成するときの電圧の交流成分のピークピーク値を示す。ピークピーク値は、「ピークｔｏピーク」とも呼ばれる。

図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示されるように、ΔＶｐｐ１はΔＶｐｐ２より大きい。このように、低減部６０８の制御の元、印加部６０９２は、パッチ画像を現像する場合の方が、指定画像を形成する場合よりも、電位差が大きくなるように、直流電圧を印加する。低減部６０８は、該交流成分の電圧の印加により、現像部１３にパッチ画像を感光体１０に現像させる。

次に、感光体１０にパッチ画像が形成される位置を説明する。図１２は、パッチ画像が形成される位置を説明するための図である。図１２では、指定画像のトナー画像４１０と、パッチ画像４２０とが感光体１０に現像されている例を示す。パッチ画像４２０は、感光体１０の回転方向に沿って（感光体の外周部分の長手方向に沿って）、予め定められた濃度、および予め定められた形状で現像される。

また、図１２の例においては、現像装置１２０が、複数の指定画像のトナー画像４１０を現像する場合において、該複数の指定画像の最後のトナー画像４１０を現像した後に、パッチ画像４２０を現像する。なお、複数の指定画像は、１つのジョブにおいて指定された複数の画像である。

また、制御部６０は、該パッチ画像４２０を中間転写ベルト３６に転写させるが、該パッチ画像４２０を用紙には転写させないように制御する。なお、変形例として、制御部６０は、該パッチ画像４２０を中間転写ベルト３６に転写させないようにしてもよい。例えば、感光体１０に現像されたパッチ画像４２０が、一次転写ローラー３１に到達するときに、制御部６０は、中間転写ベルト３６を感光体１０から離間させる制御を実行するようにしてもよい。

［現像装置の処理フロー］
次に、現像装置１２０の処理フローを説明する。図１３は、現像装置１２０の主な処理を示したフローチャートである。図１３は、例えば、入力部６０２にジョブ情報が入力されたときに実行される処理である。なお、図１３において破線で示すステップＳ１０およびステップＳ１２については後述する。

まず、ステップＳ２において、カバレッジ取得部６０４は、カバレッジ情報を取得する。次に、ステップＳ４において、湿度取得部６０６は、湿度を取得する。

次に、ステップＳ６において、湿度判断部６１０は、湿度と、第２基準値Ｂとを比較する。ステップＳ６において、湿度判断部６１０が、湿度は、第２基準値Ｂ以下であると判断した場合には（ステップＳ６でＮＯ）、図１３の処理は終了する。湿度判断部６１０が、湿度は、第２基準値Ｂよりも大きいと判断した場合には（ステップＳ６でＹＥＳ）、処理は、ステップＳ８に進む。

次に、ステップＳ８において、決定部６０８８は、合計カバレッジ（算出部６０８２により算出される値）と、印刷枚数×第１基準値Ａ（乗算部６０８４により算出される値）とを比較する。決定部６０８８は、合計カバレッジが、印刷枚数×第１基準値Ａよりも小さいと判断した場合には（ステップＳ８でＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４においては、低減部６０８は、パッチ画像４２０を感光体１０に現像することにより（画像形成装置１００が、パッチ画像を現像することにより）トナーの帯電量を低減させる。

［小括］
（１） 本実施形態では、図６等でも説明したように、現像部１３は、帯電するトナーを用いて、感光体１０に画像（トナー画像）を現像する。また、カバレッジ取得部６０４は、「現像部１３が感光体１０に対して現像するトナー画像が記録媒体（シートおよび用紙等）に転写（形成）された場合の画像のカバレッジ」を取得する。湿度取得部６０６は、現像装置１２０（画像形成装置１００）が設置されている場所の湿度を取得する。低減部６０８は、カバレッジ取得部により取得されたカバレッジと、湿度取得部６０６により取得された湿度とに基づいて、トナーの帯電量を低減させる。したがって、本実施形態の現像装置１２０は、湿度の影響およびカバレッジの影響を考慮して、トナーの帯電量を低減することができる。

（２） また、図１０で説明したように、現像部１３は、指定画像のトナー画像４１０を感光体１０に現像した後に、パッチ画像４２０を感光体１０に現像する。したがって、ユーザーの命令に基づくジョブにより指定された指定画像に影響が及ばないように、パッチ画像４２０を現像させることができる。

（３） また、低減部６０８のうちの乗算部６０８４は、現像部１３が感光体１０に現像した画像が形成される用紙の数（前述の例では、５０枚）に、第１基準値Ａ（本実施形態では、３％）を乗算する。前述の例では、乗算値は１５０％である。また、算出部６０８２は、現像部１３が感光体１０に現像した画像が形成される全ての用紙（５０枚の用紙）のカバレッジの合計値を算出する。前述の例では、合計値は５０％である。決定部６０８８は、パッチ画像を現像するためのトナーの量を、乗算部６０８４により乗算された乗算値（＝１５０％）と算出部６０８２により算出されたカバレッジの合計値（＝５０％）との差分（＝１００％）に基づいて、決定する。決定部６０８８は、差分と、パッチ画像を現像するためのトナーの量とを対応づけたテーブル（図８参照）に基づいて、パッチ画像を現像するためのトナーの量を決定する。パッチ画像制御部６０９０は、決定部６０８８により決定されたトナーの量で、パッチ画像を現像部１３に現像させる。したがって、現像装置１２０は、印刷される枚数が複数であったとしても、適切な量のパッチ画像を現像することができる。

（４） また、例えば、図１０および図１１で説明したように、低減部６０８は、指定画像のトナー画像４１０の濃度よりもパッチ画像４２０の濃度の方が高くなる制御を実行する。この制御により、低減部６０８は、現像部１３にパッチ画像を現像させる。したがって、現像装置１２０は、トナーの帯電量が高くなっており、該トナーが現像ローラー１３ｄから感光体１０に飛翔し難くなっていたとしても、該トナーを適切に、現像ローラー１３ｄから感光体１０に飛翔させるようにすることができる。

（５） また、図１０および図１１で説明したように、低減部６０８のうちの印加部６０９２は、指定画像を現像する場合のバイアスよりも大きいバイアスを現像ローラー１３ｄに、印加させることにより、現像部１３にパッチ画像を現像させる。したがって、現像装置１２０は、トナーの帯電量が高くなっており、該トナーが現像ローラー１３ｄから感光体１０に飛翔し難くなっていたとしても、該トナーを適切に、現像ローラー１３ｄから感光体１０に飛翔させるようにすることができる。

（６） また、現像ローラー１３ｄに印加される電圧を直流成分と交流成分とに分けた場合を説明する。図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示すように、指定画像を現像する場合のバイアスの直流成分（ΔＶ２）よりも大きい直流成分（ΔＶ１）のバイアスを現像ローラー１３ｄに印加させることにより、現像部１３にパッチ画像を現像させる。したがって、現像装置１２０は、トナーの帯電量が高くなっており、該トナーが現像ローラー１３ｄから感光体１０に飛翔し難くなっていたとしても、該トナーを適切に、現像ローラー１３ｄから感光体１０に飛翔させるようにすることができる。

（７） また、図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示すように、指定画像を現像する場合のバイアスの交流成分のピークピーク値（ΔＶｐｐ２）よりも大きいピークピーク値（ΔＶｐｐ１）のバイアスを現像ローラー１３ｄに印加させることにより、現像部１３にパッチ画像を現像させる。したがって、現像装置１２０は、トナーの帯電量が高くなっており、該トナーが現像ローラー１３ｄから感光体１０に飛翔し難くなっていたとしても、該トナーを適切に、現像ローラー１３ｄから感光体１０に飛翔させるようにすることができる。

［第２実施形態］
第１実施形態の現像装置１２０は、図１２でも説明したように、複数の指定画像のうちの最後の指定画像のトナー画像４１０を現像した後にパッチ画像４２０を現像するとして説明した。図１４は、第２実施形態のパッチ画像４２０を示す図である。図１４に示すように、現像装置１２０は、１の指定画像４１０Ａと、次の指定画像４１０Ｂとの間にパッチ画像４２０を現像させる。換言すると、現像装置１２０は、２つの指定画像４１０Ａ，４１０Ｂの間に、パッチ画像４２０を現像させる。

また、図１４に示すように、１の指定画像４１０Ａと、次の指定画像４１０Ｂとの間に現像された１のパッチ画像４２０では、消費すべきトナー量の全てを消費できない場合がある。この場合には、現像装置１２０は、該次の指定画像４１０Ｂと、さらに次の指定画像との間にパッチ画像を現像させるようにしてもよい。このような構成によれば、現像装置１２０は、１の指定画像４１０Ａと、次の指定画像４１０Ｂとの間に現像された１のパッチ画像４２０では、消費すべきトナー量の全てを消費できない場合であっても、消費すべきトナー量の全てを消費することができる。

現像装置１２０は、図１４に示したように、パッチ画像４２０を現像したとしても、ユーザーの命令に基づくジョブにより指定された指定画像に影響が及ばないように、パッチ画像４２０を現像させることができる。

［第３実施形態］
前述の実施形態では、低減部６０８は、トナーの帯電量を低減させる低減処理として、指定画像の濃度よりもパッチ画像の濃度の方が高くなる制御（以下、「第１制御」という。）を実行するとして説明した（図１０および図１１参照）
しかしながら、低減部６０８は、他の低減処理を実行するようにしてもよい。前述したように、トナー濃度には、適正範囲が規定されている。制御部６０は、トナー濃度が適正範囲に属さなくなると、制御部６０の制御の元、トナー補給部２００は、現像部１３にトナーを補給する。換言すると、トナー濃度が、適正範囲のうちの下限値未満となると、制御部６０の制御の元、トナー補給部２００は、現像部１３にトナーを補給する。

ここで、トナー補給部２００により補給されるトナーは、キャリアとの撹拌が行われていないトナーである。したがって、トナー補給部２００により補給されるトナーは、帯電されていないトナーである。トナー補給部２００が、帯電されていないトナーを現像部１３（現像槽１３ａ）に補給すると、現像槽１３ａ内のトナーの全体の帯電量を低下する現象が発生する。

そこで、本変形例では、この現象を鑑みて、低減部６０８は、下限値を大きくする制御（以下、「第２制御」という。）を実行する。下限値を大きくすると、現像部１３のトナー濃度が、該大きくなった下限値以上となるように、制御部６０は、トナー（キャリアとの撹拌前のトナー）を補給する。制御部６０は、この補給を行うことにより、現像槽１３ａ内のトナーの全体の帯電量を低下することができる。よって、結果として、適切に、トナーの帯電量を低減することができる。

図１３を用いて、本変形例の処理を説明する。図１３のステップＳ１４の括弧書きに示すように、低減部６０８は、適正範囲の下限値を大きくすることにより、トナーの帯電量を低減させる。

また、低減部６０８は、低減処理として、第１制御と第２制御との双方を実行するようにしてもよい。

［第４実施形態］
前述の実施形態では、低減部６０８が低減処理を実行する実行条件は、図１３等でも説明したように、「合計カバレッジが、印刷枚数×第１基準値Ａよりも低いという条件（以下、「第１条件」という。）」と、「湿度が、第２基準値Ｂよりも低いという条件（以下、「第２条件」という。）」として説明した。

第４実施形態では、この実行条件は他の条件を含むという実施形態を説明する。他の条件は、画像形成装置１００による単位時間当たりの印刷枚数が、第３基準値Ｃより大きいという条件（以下、「第３条件」という。）である。単位時間当たりとは、如何なる時間としてもよく、例えば、「１秒間」とする。

単位時間当たりの印刷枚数が基準値（第３基準値Ｃ）よりも多いと判断された場合には、単位時間当たりの印刷枚数が基準値（第３基準値Ｃ）以下であると判断された場合よりも、ある一定期間において、現像装置１２０が駆動している期間が長いということである。現像装置１２０が駆動している期間では、一対の撹拌スクリュー１３ｂ，１３ｃが駆動することから、トナーとキャリアとは撹拌され続けることになる。トナーとキャリアとが撹拌され続けると、トナーの帯電量が高くなる。つまり、単位時間当たりの印刷枚数が基準値（第３基準値Ｃ）よりも多いと判断された場合には、単位時間当たりの印刷枚数が基準値（第３基準値Ｃ）以下であると判断された場合よりも、トナーの帯電量が高くなる傾向にある。

そこで、画像形成装置１００による単位時間当たりの印刷枚数が、第３基準値Ｃより大きいと判断された場合には、低減部６０８は、低減処理を実行する。

本実施形態の現像装置１２０を、図６の破線で示す情報取得部６２０、および図１３の破線で示すステップＳ１０を用いて説明する。図１３のステップＳ８でＹＥＳと判断された後に、ステップＳ１０において、図６の破線で示す情報取得部６２０が、単位時間当たりの印刷枚数を取得する。ステップＳ１０において、情報取得部６２０は、単位時間当たりの印刷枚数を取得すると、該単位時間当たりの印刷枚数と、第３基準値Ｃとを比較する。情報取得部６２０が、単位時間当たりの印刷枚数は、第３基準値Ｃよりも大きいと判断した場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）、処理はステップＳ１４に進む。単位時間当たりの印刷枚数が、第３基準値Ｃよりも大きいと判断された場合というのは、トナーの帯電量が高くなる傾向にあることから、ステップＳ１４において、低減部６０８は、低減処理を実行する。

本実施形態では、実行条件は、第１条件および第２条件の他に、第３条件も含む。つまり、本実施形態の現像装置１２０は、合計カバレッジおよび湿度の他に、単位時間当たりの印刷枚数も考慮して、低減処理を実行する。したがって、本実施形態の現像装置１２０は、前述の実施形態と比較して、より精密に、低減処理を実行することができる。

なお、第４実施形態の変形例として、実行条件は、現像部１３の停止時間が第５基準値よりも短いという条件としてもよい。現像部１３の停止時間が第５基準値よりも短い場合というのは、一対の撹拌スクリュー１３ｂ，１３ｃによるトナーとキャリアとの撹拌停止時間が短いということである。換言すれば、現像部１３の停止時間が第５基準値よりも短い場合というのは、一対の撹拌スクリュー１３ｂ，１３ｃによるトナーとキャリアとの撹拌時間が長いということである。トナーとキャリアとの撹拌時間が長い場合には、トナーの帯電量が高くなる傾向にある。

第４実施形態の変形例では、ステップＳ１０の処理が、「情報取得部６２０は、現像部１３の停止時間が第５基準値よりも短いか否かを判断する処理」となる。

制御部６０が、第１条件および第２条件の双方を満たす場合（図１３において、ステップＳ６およびステップＳ８の双方でＹＥＳと判断された場合）、ステップＳ１０において、情報取得部６２０は、現像部１３の停止時間が第５基準値よりも短いか否かを判断する。情報取得部６２０が、現像部１３の停止時間が第５基準値よりも短いと判断した場合には（ステップＳ１０でＹＥＳ）、ステップＳ１４において、低減部６０８は、低減処理を実行する。一方、情報取得部６２０が、現像部１３の停止時間が第５基準値以上であると判断した場合（ステップＳ１０でＮＯ）、低減部６０８は、ステップＳ１４の処理を実行せずに、図１３の処理を終了する。

［第５実施形態］
第５実施形態では、低減部６０８により低減処理が実行される実行条件が、第４条件を含む。第４条件は、現像部（現像ローラー１３ｄ）の駆動速度が、第４基準値Ｄよりも大きいという条件である。

ある一定期間において、現像ローラー１３ｄの駆動速度（回転速度）が速いと、現像ローラー１３ｄに付着したトナーが規制部材１３ｈにより規制されて、現像槽１３ａに戻るトナーの量は多くなる。現像槽１３ａに戻るトナーの量が多くなると、該戻るトナーと、現像槽１３ａに元々存在していたキャリアとが撹拌されることになり、結果として、トナーの帯電量が高くなる傾向にある。なお、ユーザーにより、通常印刷が命令されたときには、現像ローラー１３ｄの駆動速度は通常速度となる。ユーザーにより、高速印刷が命令されたときには、現像ローラー１３ｄの駆動速度は通常速度よりも速い速度となる。また、通常の厚さの用紙に画像を形成する場合には、現像ローラー１３ｄの駆動速度は通常速度となる一方、通常よりも厚い用紙に画像を形成する場合には、現像ローラー１３ｄの駆動速度は遅い速度となる傾向にある。

そこで、画像形成装置１００による単位時間当たりの印刷枚数が、第３基準値Ｃより大きいと判断された場合には、低減部６０８は、低減処理を実行する。

本実施形態の現像装置１２０を、図６の破線で示す情報取得部６２０、および図１３の破線で示すステップＳ１２を用いて説明する。図１３のステップＳ８でＹＥＳと判断された後に、ステップＳ１２において、図６の破線で示す情報取得部６２０が、現像ローラー１３ｄの駆動速度を取得する。ステップＳ１２において、情報取得部６２０が、現像ローラー１３ｄの駆動速度を取得すると、現像ローラー１３ｄの駆動速度と、第４基準値Ｄとを比較する。情報取得部６２０が、現像ローラー１３ｄの駆動速度は、第４基準値Ｄよりも大きいと判断した場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、処理はステップＳ１４に進む。現像ローラー１３ｄの駆動速度が、第４基準値Ｄよりも大きいと判断された場合というのは、トナーの帯電量が高くなる傾向にあることから、ステップＳ１４において、低減部６０８は、低減処理を実行する。

本実施形態では、実行条件は、第１条件および第２条件の他に、第４条件も含む。つまり、本実施形態の現像装置１２０は、合計カバレッジおよび湿度の他に、現像ローラー１３ｄの速度（現像部１３の駆動速度）も考慮して、低減処理を実行する。したがって、本実施形態の現像装置１２０は、前述の実施形態と比較して、より精密に、低減処理を実行することができる。

なお、本実施形態では、現像装置１２０は、ステップＳ１０の処理とステップＳ１２の処理との双方を実行するようにしてもよく、現像装置１２０は、ステップＳ１０の処理を実行せずにステップＳ１２の処理を実行するようにしてもよい。

＜変形例＞
（１） 前述の実施形態では、湿度パラメーターとして、相対湿度を説明した。しかしながら、湿度パラメーターは、相対湿度ではなく、絶対湿度としてもよい。つまり、湿度センサー７２は、絶対湿度を検出する。また、湿度取得部６０６は、湿度パラメーターとして、絶対湿度を取得する。このように、湿度パラメーターは絶対湿度であるという構成を採用した現像装置１２０は、前述の実施形態と同様の効果を奏する。

（２） 前述の実施形態での画像形成装置１００においては、現像部１３により画像が形成される対象物は、「感光体１０」であるとして説明した。しかしながら、対象物は、他の物としてもよい。対象物は、例えば、用紙としてもよい。

（３） 前述の実施形態では、湿度判断部６１０が、湿度は第２基準値Ｂ未満と判断した場合には（ステップＳ６でＹＥＳと判断した場合には）、湿度と、第２基準値Ｂとの差分に関わらず、低減部６０８は、ステップＳ１４の処理を実行するとして説明した。しかしながら、湿度と、第２基準値Ｂとの差分に基づいて、決定部６０８８は、パッチ画像を現像するためのトナーの量を決定するようにしてもよい。例えば、「「湿度と、第２基準値Ｂとの差分値」および「乗算部６０８４により乗算された乗算値と、算出部６０８２により算出されたカバレッジの合計値との差分値」との組合せ」と、「パッチ画像を現像するためのトナー量」とが対応づけられた組合せテーブルが予め所定の記憶領域に記憶させるようにしてもよい。湿度判断部６１０は、湿度と、第２基準値Ｂとの差分値を算出する。決定部６０８８は、組合せテーブルを参照して、「「湿度と、第２基準値Ｂとの差分値」および「乗算部６０８４により乗算された乗算値と、算出部６０８２により算出されたカバレッジの合計値との差分値」との組合せ」に対応する「パッチ画像を現像するためのトナー量」を決定する。

本変形例の現像装置１２０は、「乗算部６０８４により乗算された乗算値と、算出部６０８２により算出されたカバレッジの合計値との差分値」のみならず、「湿度と、第２基準値Ｂとの差分値」にも基づいて、「パッチ画像を現像するためのトナー量」を決定する。したがって、「湿度と、第２基準値Ｂとの差分値」に基づかずに「パッチ画像を現像するためのトナー量」を決定する現像装置と比較して、より正確に「パッチ画像を現像するためのトナー量」を決定することができる。

また、前述の実施形態では、決定部６０８８は、乗算部６０８４により乗算された乗算値と、算出部６０８２により算出されたカバレッジの合計値との差分値に基づいて、パッチ画像を現像するためのトナーの量を決定する、として説明した。しかしながら、決定部６０８８は、該差分値に関わらず、予め定められたトナーの量を決定するようにしてもよい。このような構成の場合には、パッチ画像制御部６０９０は、カバレッジの合計値（合計カバレッジ）が、乗算値よりも小さいと判断された場合には、予め定められたトナーの量でパッチ画像を現像する。

（４） また、現像装置は、現像装置が設置されている湿度と、画像のカバレッジとに基づいて、現像剤の帯電量を低減させる構成であれば、如何なる構成としてもよい。例えば、現像装置は、現像装置が設置されている湿度と、画像のカバレッジとに基づいて、現像剤の帯電量を推定し、該推定された帯電量が基準値よりも高い場合には、低減部は、該推定された帯電量が該基準値よりも低くなるように、現像剤の帯電量を低減させるようにしてもよい。

（５） また、現像装置は、現像装置が設置されている湿度と、画像のカバレッジとに基づいて、現像剤の帯電量を推定する構成としてもよい。また、現像剤の帯電量について、適正範囲を予め定めるようにしてもよい。現像装置が、推定した現像剤の帯電量が、この適正範囲に属していないと判断した場合（例えば、適正範囲の上限値を超えていると判断した場合）には、現像装置が現像剤の帯電量を低減させるようにしてもよい。

また、今回開示された各実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、実施の形態および各変形例において説明された発明は、可能な限り、単独でも、組合わせても、実施することが意図される。

６０２ 入力部、６０４ カバレッジ取得部、６０６ 湿度取得部、６０８ 低減部、６１０ 湿度判断部、６１２ 第２記憶部、６２０ 情報取得部、６０８２ 算出部、６０８４ 乗算部、６０８６ 第１記憶部、６０８８ 決定部、６０９０ パッチ画像制御部、６０９２ 印加部。

Claims (12)

1. 現像装置であって、
   帯電する現像剤を用いて、対象物に画像を現像する現像部と、
   前記画像の用紙１枚当たりの前記現像剤の使用量に関する値であるカバレッジを取得するカバレッジ取得部と、
   前記現像装置が設置されている場所の湿度パラメーターを取得する湿度パラメーター取得部と、
   前記カバレッジ取得部により取得された前記カバレッジと、前記湿度パラメーター取得部により取得された前記湿度パラメーターとに基づいて、前記現像剤の帯電量を低減させる低減部と、
   ジョブが入力される入力部と、を備え、
   前記現像部は、パッチ画像と、前記ジョブにより指定された指定画像とを前記対象物に現像し、
   前記現像部が前記対象物に現像した画像が、記録媒体に形成され、
   前記低減部は、
   前記現像部が前記対象物に現像した画像が形成される前記記録媒体の数に、予め定められた基準値を乗算することにより第１値を算出する乗算部と、
   前記現像部が前記対象物に現像した画像が形成される全ての前記記録媒体の前記カバレッジの合計値を算出する算出部と、
   前記合計値が前記第１値よりも小さくかつ前記湿度パラメーターが第２値よりも小さい場合に、前記パッチ画像を現像するための前記現像剤の量を、前記合計値と前記第１値との差分に基づいて決定する決定部と、
   前記決定部により決定された前記現像剤の量で、前記パッチ画像を前記現像部に現像させる制御部とを含み、
   前記制御部は、前記現像部に、前記指定画像を現像させた後または２つの前記指定画像の間に前記パッチ画像を現像させることにより、前記現像剤の帯電量を低減させる、現像装置。
2. 前記低減部は、前記指定画像の濃度よりも前記パッチ画像の濃度の方が高くなる制御を実行することにより、前記現像部に前記パッチ画像を現像させる、請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像部は、現像ローラーを含み、
   前記低減部は、前記指定画像を現像する場合のバイアスよりも大きいバイアスを前記現像ローラーに印加させることにより、前記現像部に前記パッチ画像を現像させる、請求項２に記載の現像装置。
4. 前記低減部は、前記指定画像を現像する場合のバイアスの直流成分よりも大きい直流成分のバイアスを前記現像ローラーに印加させることにより、前記現像部に前記パッチ画像を現像させる、請求項３に記載の現像装置。
5. 前記低減部は、前記指定画像を現像する場合のバイアスの交流成分のピークピーク値よりも大きいピークピーク値のバイアスを前記現像ローラーに印加させることにより、前記現像部に前記パッチ画像を現像させる、請求項３または請求項４に記載の現像装置。
6. 前記現像剤は、
   トナーとキャリアとを含み、
   前記トナーと前記キャリアとが撹拌されることにより、前記現像剤は帯電し、
   前記低減部は、前記トナーの重量を、前記トナーの重量と前記キャリアの重量との和で除算して得られるトナー濃度を増加させることにより、前記現像剤の帯電量を低減させる、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記トナーと前記キャリアとを撹拌するとともに、前記トナーと前記キャリアとを収容する収容部と、
   前記収容部に収容されている前記トナーの前記トナー濃度が閾値未満になった場合に前記収容部に前記トナーを補給する補給部とを備え、
   前記低減部は、前記閾値を大きくすることにより、前記トナー濃度を上昇させる、請求項６に記載の現像装置。
8. 前記低減部は、前記カバレッジと、前記湿度パラメーターとに加えて、前記現像部の駆動速度に基づいて、前記現像剤の帯電量を低減させる、請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の現像装置。
9. 前記低減部は、前記カバレッジと、前記湿度パラメーターとに加えて、前記現像部の駆動時間に基づいて、前記現像剤の帯電量を低減させる、請求項１～請求項８のいずれか１項に記載の現像装置。
10. 請求項１～請求項９のいずれか１項に記載の現像装置を備える画像形成装置。
11. 帯電する現像剤を用いて対象物に画像を現像する現像装置を制御する方法であって、
    前記画像の用紙１枚当たりの前記現像剤の使用量に関する値であるカバレッジを取得するステップと、
    前記現像装置が設置されている場所の湿度パラメーターを取得するステップと、
    前記カバレッジと、前記湿度パラメーターとに基づいて、前記現像剤の帯電量を低減させるステップと、
    パッチ画像と、入力されたジョブにより指定された指定画像とを前記対象物に現像するステップと、
    前記対象物に現像した画像を、記録媒体に形成するステップとを備え、
    前記現像剤の帯電量を低減させるステップは、
    前記対象物に現像した画像が形成される前記記録媒体の数に、予め定められた基準値を乗算することにより第１値を算出するステップと、
    前記対象物に現像した画像が形成される全ての前記記録媒体の前記カバレッジの合計値を算出するステップと、
    前記合計値が前記第１値よりも小さくかつ前記湿度パラメーターが第２値よりも小さい場合に、前記パッチ画像を現像するための前記現像剤の量を、前記合計値と前記第１値との差分に基づいて決定するステップと、
    前記指定画像を現像させた後または２つの前記指定画像の間に前記パッチ画像を、決定された前記現像剤の量で現像させることにより、前記現像剤の帯電量を低減させるステップとを含む、現像装置を制御する方法。
12. 帯電する現像剤を用いて対象物に画像を現像する現像装置を制御するプログラムであって、
    前記プログラムは、コンピューターに、
    前記画像の用紙１枚当たりの前記現像剤の使用量に関する値であるカバレッジを取得するステップと、
    前記現像装置が設置されている場所の湿度パラメーターを取得するステップと、
    前記カバレッジと、前記湿度パラメーターとに基づいて、前記現像剤の帯電量を低減させるステップと、
    パッチ画像と、入力されたジョブにより指定された指定画像とを前記対象物に現像するステップと、
    前記対象物に現像した画像を、記録媒体に形成するステップとを実行させ、
    前記現像剤の帯電量を低減させるステップは、
    前記対象物に現像した画像が形成される前記記録媒体の数に、予め定められた基準値を乗算することにより第１値を算出するステップと、
    前記対象物に現像した画像が形成される全ての前記記録媒体の前記カバレッジの合計値を算出するステップと、
    前記合計値が前記第１値よりも小さくかつ前記湿度パラメーターが第２値よりも小さい場合に、前記パッチ画像を現像するための前記現像剤の量を、前記合計値と前記第１値との差分に基づいて決定するステップと、
    前記指定画像を現像させた後または２つの前記指定画像の間に前記パッチ画像を、決定された前記現像剤の量で現像させることにより、前記現像剤の帯電量を低減させるステップとを含む、現像装置を制御するプログラム。

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