JP2004170789A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】環境条件の変化、経年変化、ＥＰカートリッジの交換等があってもトナー供給ローラ、現像ローラ、帯電ローラ等の各バイアス電圧を適切なバイアス電圧に設定する。
【解決手段】非静電潜像形成時のトナー供給ローラ３または現像ローラ２への供給電流値、或いは全面静電潜像形成時の供給電流値、或いは全面静電潜像形成時の供給電流値と非静電潜像形成時の供給電流値の差に基づき、現像ローラ２近傍のトナー電位を推定し、推定したトナー電位に基づきトナー供給ローラ、現像ローラ、帯電ローラ等の各バイアス電圧を設定する。或いは非静電潜像形成時の前記供給電流値が予め決めた閾値以上となった場合にトナー供給ローラ、現像ローラ、帯電ローラ等の各ローラのバイアス電圧を補正する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー供給ローラ、現像ローラ、帯電ローラ等のバイアス電位を制御して画像を形成するプリンタ、ファクシミリ、電子写真装置、複写機等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３に示したように従来の画像形成装置は、ドラム表面に静電潜像が形成される感光ドラム１、現像剤であるトナー９を感光ドラム１に転移させる現像ローラ２、トナーカートリッジ１２から適宜供給されるトナー９を現像ローラ２に転移させるトナー供給ローラ３、感光ドラム１に転移されるトナー層の厚さを一定にするトナーブレード１０、感光ドラム１に静電潜像を形成させるＬＥＤヘッド２６、感光ドラム１の表面を所定の電位にするための帯電ローラ４、感光ドラム１に形成された静電潜像上に付着したトナーを印刷媒体１１に転写するための転写ローラ５、転写後に感光ドラム１の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニングローラ７から構成されていた。ここで、保守性を考慮して、現像ローラ２とトナー供給ローラ３とトナーブレード１０とトナーカートリッジ１２を一体として交換可能なようにＥＰカートリッジ１３として構成するのが一般的である。
【０００３】
そして、同図に示したように前記現像ローラ２、トナー供給ローラ３、帯電ローラ４にはそれぞれＶｇ、Ｖｓ、Ｖｅの負のバイアス電圧が印加され、転写ローラ５、クリーニングローラ７には正のバイアス電圧が印加されていた。なお、以降の説明では、現像ローラ２、トナー供給ローラ３、帯電ローラ４に印加されている負のバイアス電圧についての記載がほとんどであるので、これらの電圧を、便宜上、０電位を基準とした絶対値電圧にて説明することとする。例えば、「電位が高い」という場合は、より大きなマイナス電位となっていることをいう。
【０００４】
従来の画像形成装置では、トナーカートリッジ１２の温湿度等の環境条件によりトナーやトナー供給ローラ３、現像ローラ２などの帯電特性が変化し同じバイアス電圧であっても現像ローラ２近傍の単位面積あたりに付着するトナー量が大きく変化し、単位面積あたりのトナーの総電位量（以下、「トナー電位」という）が感光ドラム１の表面電位に対して適正な範囲を越える場合があった。
【０００５】
例えば、環境条件の変化によりトナーの帯電特性が上がった場合は現像ローラ２に付着するトナー量が多くなり現像ローラ２近傍のトナー電位が相対的に高くなり、印刷がなされない非静電潜像部分においてトナー電位が高いために感光ドラム１へトナーが付着し印刷よごれが発生する場合があった。逆に、環境条件の変化よりトナーの帯電特性が下がった場合は現像ローラ２に付着するトナー量が少なくなるため現像ローラ２近傍のトナー電位が相対的に低くなり、トナー濃度が低下し印刷かすれ等の問題が発生する場合があった。
【０００６】
そして、従来の画像形成装置では、以上のような環境条件の変化によるトナー電位の変動に対応するために、予め実験等により各環境条件に対する帯電ローラ４等の適切なバイアス電圧を求め、各環境条件毎にバイアス電圧を設定テーブルとして格納して置き、印刷の際に温度湿度センサ等により検出した環境条件に対応したバイアス電圧を設定テーブルから抽出し各バイアス電圧を設定していた。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−１３４４７７号公報
【特許文献２】
特開２００２−０６２６９４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像形成装置では、ＥＰカートリッジ１３内の適正な位置にセンサが配置されていない場合は環境条件の検出誤差として差異が発生するので適正なバイアス電圧に設定することができなくなり、また経年変化や交換するトナーカートリッジ１２毎に帯電特性が変わった場合でも同一の設定テーブルによりバイアス電圧を設定するので適正なバイアス電圧に設定できないという問題が発生していた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。すなわち、第１の発明の画像形成装置では、静電潜像が形成される感光体と、所定の電圧が印加され感光体上に形成された静電潜像に対応して現像剤を現像させる現像部材と、所定の電圧が印加され現像部材に現像剤を供給する現像剤供給部材と、現像剤供給部材に流れる電流値を測定する第１の電流測定部と、現像のタイミングにあわせて第１の電流測定部により測定された電流値に基づき、各部材の少なくとも１つの部材に印加する電圧を設定する電圧設定部とを設けた。
【００１０】
第２の発明の画像形成装置では、静電潜像が形成される感光体と、所定の電圧が印加され感光体上に形成された静電潜像に対応して現像剤を現像させる現像部材と、所定の電圧が印加され現像部材に現像剤を供給する現像剤供給部材と、現像部材に流れる電流値を測定する第２の電流測定部と、現像のタイミングにあわせて第２の電流測定部により測定された電流値に基づき、各部材の少なくとも１つの部材に印加する電圧を設定する電圧設定部とを設けた。
【００１１】
第３の発明の画像形成装置では、第１及び第２の発明の画像形成装置において、第１若しくは第２または両方の電流測定部により非静電潜像時または全面静電潜像時の電流を各々の現像のタイミングにあわせて測定し、測定した電流値に基づき、各部材の少なくとも１つの部材に印加する電圧を設定するようにした。
【００１２】
第４の発明の画像形成装置では、第１若しくは第２または両方の電流測定部により非静電潜像時と全面静電潜像時の各々の現像のタイミングにあわせて電流を測定し、測定した非静電潜像時と全面静電潜像時の電流値の差に基づき、各部材の少なくとも１つの部材に印加する電圧を設定するようにした。
【００１３】
第５の発明の画像形成装置では、第１若しくは第２または両方の電流測定部により非静電潜像時の電流を測定し、測定した電流値が予め設定した値以上のときは、帯電部材に印加する電圧の絶対値を予め決めた値分上げ、或いは現像剤供給部材若しくは現像部材または両方に印加する電圧の絶対値を予め決めた値分減少させるようにした。
【００１４】
第６の発明の画像形成装置では、請求項３ないし請求項５いずれかの画像形成装置において、所定の電圧が印加され、感光体上に現像された現像剤を印刷媒体に転写させる転写部材と、転写されずに感光体上に残された現像剤を清掃する清掃部材とを有し、全面静電潜像時の電流測定をしたときは、転写部材に印加する電圧を転写時の電圧と逆極性の電圧または０Ｖに設定するようにした。
【００１５】
第７の発明の画像形成装置では、請求項６の画像形成装置において、清掃部材は、感光体上の現像剤を清掃するかまたは清掃しないように選択可能な選択手段を有し、全面静電潜像時の電流測定をしたときは、清掃部材を清掃しないように選択するとともに、現像部材に印加する電圧を現像剤の現像時とは逆極性の電圧または０Ｖに設定するようにした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態例を、図面を用いて説明する。なお図面に共通する要素には同一の符号を付す。
【００１７】
《第１の実施形態例》
第１の実施形態例の画像形成装置は、トナー供給ローラへの電流（以下、「ＳＢ電流」という）によりトナー電位を推定し、推定したトナー電位に基づき帯電ローラのバイアス電圧、すなわち感光ドラムの表面電位を設定するものである。
【００１８】
（構成）
第１の実施形態例の画像形成装置の制御系の構成図を図１に示す。同図に示したように第１の実施形態例の画像形成装置２１は、上位装置２２からの印刷データを受信するインタフェイス部２３と、後述の電流測定部２８や図示しない媒体検出センサの出力結果に基づき印刷制御や媒体搬送用モータの駆動制御を行う制御部２４、制御部２４の制御のもとに図示しないモータを回転駆動して印刷媒体１１の搬送や各ローラや感光ドラム１を回転駆動させるモータ駆動回路２５、上位装置２２からの印刷データである画像・文字等を感光ドラム１に静電潜像させるＬＥＤヘッド２６、各部ローラのバイアス電圧を設定する電圧設定部２７、トナー供給ローラ３に流れる電流であるＳＢ電流を測定する電流測定部２８から構成され、同図のように接続されている。
【００１９】
また、第１の実施形態例の画像形成装置は図２に示したように、ドラム表面に静電潜像が形成される感光ドラム１、トナー９を感光ドラム１上に形成された静電潜像に対応させて転移させ現像を行う現像ローラ２、トナーカートリッジ１２から適宜供給されるトナー９を現像ローラ２に転移させるトナー供給ローラ３、現像ローラ２上に所定の厚さのトナー層を形成させるトナーブレード１０、感光ドラム１に静電潜像を形成させるＬＥＤヘッド２６、感光ドラム１の表面を所定の電位にするための帯電ローラ４、感光ドラム１に形成された静電潜像上に付着したトナーを印刷媒体１１に転写するための転写ローラ５、感光ドラム１の表面に残留した転写後のトナーを除去するためのクリーニングローラ７、トナー供給ローラ３への電流値を検知する電流測定部２８、帯電ローラ４のバイアス電源１５、現像ローラ２のバイアス電源１６、トナー供給ローラ３のバイアス電源１７、前記電流測定部２８の検出値に基づき各バイアス電圧を設定する電圧設定部２７から構成され、同図のように接続されている。
【００２０】
ここで、電流測定部２８のＳＢ電流測定方法としては、トナー供給ローラ３のバイアス電圧に影響を与えないようにトナー供給ローラバイアス電源１７の出力とトナー供給ローラ３間に比較的抵抗値の低い（通常１０ＫΩ程度の）抵抗Ｒ０を直列に接続し、図１１に示したように、その両端の電圧を高インピーダンスの差動増幅回路（Ｕ１：１００及び周辺抵抗Ｒ１〜Ｒ４）により差動増幅し、その出力を反転増幅回路（Ｕ２：１０１及び周辺抵抗Ｒ５〜Ｒ７）により反転増幅し、その出力電圧をＡ／Ｄコンバータ１０２によりデジタル信号変換し制御部２４に送出する方法を採用している。ここでＶｒｅｆ端子は２．５Ｖ程度の定電圧とするのがよい。勿論、差動増幅回路等の出力信号をアナログ信号のままとし、各バイアス電源の電圧を制御するアナログ回路の入力に接続するようにしてもよい。なお、図１１の電流検出回路では、例えば１μＡの電流が流れた場合は１０ＫΩの両端の電圧は１０ｍＶとなりこれを差動増幅器Ｕ１にて２倍とし反転増幅器Ｕ２にて１０倍するので２００ｍＶに電圧変換するような回路構成となっている。
【００２１】
再び図２の戻り、同図に示したように現像ローラ２、トナー供給ローラ３、帯電ローラ４にはそれぞれＶｇ、Ｖｓ、Ｖｅの負のバイアス電圧が印加され、転写ローラ５、クリーニングローラ７には正のバイアス電圧が印加されている。勿論、前記正負の極性を入れ替えた構成としてもよい。
【００２２】
（動作）
以上の構成により、第１の実施形態例の画像形成装置では以下のように印刷が行われる。すなわち、トナーカートリッジ１２より随時供給されるトナー９をトナー供給ローラ３により現像ローラ２に移送しトナーブレード１０によりトナー厚を一定にされながら現像ローラ２に転移する。そして、ＬＥＤヘッド２６により感光ドラム１上に静電潜像を生成し（通常は所望の画像、文字等の部分の電位を下げ）、静電潜像上にトナー９を付着させ、付着したトナー９を感光ドラム１と転写ローラ５間の印刷媒体１１に転写し、図示しない定着部にてトナーを定着することにより印刷が行われる。
【００２３】
次に、トナー９を順次転移させるために各ローラへ印加するバイアス電圧について図３を用いて説明する。まず、現像ローラ２の表面電位をバイアス電源１６によりＶｇとし、トナー９を現像ローラ２に付着させるためにトナー９をさらにバイアス電源１７によりＶｓ電圧を印加する。通常、現像ローラ２に付着するトナー９はトナーブレード１０によりほぼ一定の層厚にされるが、厚さのバラツキ等があるためトナー電位の分布は図中φのように平均値Ｖｔａｖｅを中心とした正規分布に近い分布となる。
【００２４】
印刷する画像・文字等がない場合はＬＥＤヘッド２６により感光ドラム１に静電潜像が生成されないので感光ドラム１の表面電位は図３のように一定のＶｄ電位となっている。そして、現像ローラ２からトナー９が感光ドラム１に付着しないように、感光ドラム１の表面電位Ｖｄはトナー電位Ｖｔ以上となるように設定される。ここで、感光ドラム１の表面電位Ｖｄは帯電ローラ４と感光ドラム１間の空隙等により電位差（放電開始電圧であり、空隙、形状により変化するが一般に５５０Ｖ程度）が発生しＶｄ＝帯電ローラバイアス電圧Ｖｅ−電位差Ｖαの関係があるので、この電位差を考慮して帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅ（＝Ｖｄ＋Ｖα）を設定する。
【００２５】
現像する画像・文字等がある場合はＬＥＤヘッド２６により感光ドラム１の電位Ｖｄを下げるように静電潜像が形成されるので、画像・文字等の部分についてはトナー電位Ｖｔの方が電位が高くなり、感光ドラム１にトナーが付着する。そして正電位にバイアスされた転写ローラ５によりトナー９が印刷媒体１１に転写され、図示しない定着部により定着される。そして、感光ドラム１に残ったトナーが正電位にバイアスされたクリーニングローラ７に転移され感光ドラム１のクリーニングが行なわれる。
【００２６】
以上のように印刷動作が行われる第１の実施形態例の画像装置において、印刷する画像・文字等がない非静電潜像形成のときに、現像ローラに層形成されるトナー量を変化させ、現像ローラ２近傍のトナーの電位とトナー供給ローラ３への供給電流であるＳＢ電流値を測定した結果を図４に示す。ここで、現像ローラ上のトナー量は、現像ローラ２のバイアス電圧Ｖｇ或いはトナー供給ローラ３のバイアス電圧Ｖｓを変えることにより変化させ、現像ローラ２近傍のトナーの電位は、例えばケルビン法（振動容量法）を用いた表面電位測定器にて測定した。
【００２７】
同図に示したようにＳＢ電流値とトナー電位との関係にはトナー電位が高いほどＳＢ電流が少なくなるという関係があることが分かる。これはトナー量が多くなるほどトナー電位Ｖｔは高くなるが、トナー電位増加の比率以上にトナー供給ローラ３と現像ローラ２間のトナー層が厚くなるために抵抗値が増加し流れる電流値が低下するためである。
【００２８】
第１の実施形態例の画像形成装置では、以上の関係から、非静電潜像形成の際のＳＢ電流値を用いて現像ローラ２近傍のトナー電位を推定し、以下のように感光ドラム１の表面電位Ｖｄを設定する。
【００２９】
すなわち、図４のように測定した結果よりＳＢ電流値Ｉｔとトナーの電位Ｖｔの関係を図中一点鎖線のように線形近似し、トナー電位Ｖｔ＝０のときのＳＢ電流値をＩｔａとし、例えばトナー電位−３００ＶのときのＳＢ電流値をＩｔｂとして求め、下式にてＳＢ電流値Ｉｔとトナーの電位Ｖｔの関係を近似する。すなわち、
【００３０】
Ｉｔ＝Ｉｔａ−Ｖｔ＊（Ｉｔａ−Ｉｔｂ）／３００ （１）
となり、
Ｖｔ＝３００＊（Ｉｔａ−Ｉｔ）／（Ｉｔａ−Ｉｔｂ） （２）
という関係式となるので、ＳＢ電流Ｉｔを測定することにより現像ローラ２近傍のトナー電位Ｖｔを推定することができる。
【００３１】
第１の実施形態例の画像形成装置では、印刷開始前等において、前記ＳＢ電流Ｉｔを測定し、測定したＳＢ電流値の平均値Ｉｔａｖｅを算出し、平均値Ｉｔａｖｅから予め求めた上記関係式（２）式に従いトナー電位の平均値Ｖｔａｖｅを算出する。
【００３２】
ここで、トナー電位の平均値Ｖｔａｖｅは近似直線のＩｔａ、Ｉｔｂ、及びＩｔｂに相当する電圧（本例では−３００Ｖ）を制御部２４のメモリに格納して置き、（２）式によりＩｔ＝平均値Ｉｔａｖｅとして演算することにより求める。或いは図５に示した例のように予めＳＢ電流と推定トナー電位の関係を制御部２４のメモリに変換テーブルとして格納しておき、前記ＳＢ電流値の平均値Ｉｔａｖｅに相当するトナー電位の平均値Ｖｔａｖｅを抽出してもよい。例えば、前記ＳＢ電流値の平均値Ｉｔａｖｅが２．５μＡであった場合は変換テーブルのＳＢ電流の２．５μＡに相当する−１６０Ｖを推定トナー電位とし、２．２５μＡであった場合は２．０μＡのときの−２００Ｖと前出２．５μＡ時の−１６０Ｖから線形補間を行い、−１８０Ｖとしてトナー電位の平均値Ｖｔａｖｅを推定する。或いは、演算に多少時間を要するがＳＢ電流値Ｉｔとトナーの電位Ｖｔ関係を複数の直線にて分割して近似し、近似した関係式よりトナー電位の平均値Ｖｔａｖｅを推定することもできる。
【００３３】
そして、以上のように求めた平均値Ｖｔａｖｅに、予め決めた現像ローラへのバイアス電圧Ｖｇ及び電圧Ｖａ（経験的に−３００Ｖ程度がよい）を加算した電位となるように感光ドラム１の表面電位Ｖｄを設定する。すなわち、感光ドラム１と帯電ローラ４間の電位差Ｖαを考慮し下式のように帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを設定する。ここで、Ｖαは、帯電ローラと感光体表面との間における放電開始電圧であり、約−５５０Ｖである。
【００３４】
Ｖｅ＝Ｖｄ＋Ｖα ， Ｖｄ＝Ｖｇ＋Ｖｔａｖｅ＋Ｖａ （３）
例えば、トナー電位が−１５０Ｖと推定された場合、現像バイアスＶｇを−３００Ｖとすると、感光ドラム１の表面電位Ｖｄは、Ｖｄ＝（−３００Ｖ）＋（−１５０Ｖ）＋（−３００Ｖ）として計算され、−７５０Ｖが設定すべき感光体の表面電位となり、帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅは、（−７５０Ｖ）＋（−５５０Ｖ）として計算され、−１３００Ｖを設定電圧とする。
【００３５】
以上のように、トナー供給ローラ３への供給電流であるＳＢ電流値Ｉｔからトナー電位を推定し、推定したトナー電位に基づき感光ドラム１の表面電位Ｖｄを設定するので、感光ドラム１の表面電位Ｖｄを下げ過ぎることによる非静電潜像形成部分での印刷汚れの発生もなく、かつ感光ドラム１の表面電位Ｖｄを上げ過ぎることにより印刷のかすれも発生しない適確な感光ドラム１の表面電位Ｖｄに設定することができる。
【００３６】
（第１の実施形態例の効果）
以上詳細に述べたように、第１の実施形態例の画像形成装置によれば、トナー供給ローラ３への供給電流であるＳＢ電流値により現像ローラ２上に層形成されたトナー電位を推定し、推定したトナー電位に基づき感光ドラム１の表面電位Ｖｄを設定する。従って、環境条件の変化、経年変化、或いはＥＰカートリッジ１３への交換による帯電特性の変化等により現像ローラ２上に層形成されるトナー量が変動してもその表面電位Ｖｄを確実に推定し、適確に感光ドラム１の表面電位Ｖｄを設定できるので、印刷しない非静電潜像の領域での汚れの発生を防止することができるとともに、トナー濃度の低下による印刷かすれも発生することがない。
【００３７】
《第２の実施形態例》
第１の実施形態例の画像形成装置では、非静電潜像形成の際にＳＢ電流値を測定し、測定したＳＢ電流値からトナー電位を推定し、帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを設定するものであったが、ＳＢ電流が微弱電流であるため電流測定部２８の測定誤差、例えば増幅器毎のオフセットの変動や温度ドリフト等による測定誤差が発生する場合があるため、高精度に帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを設定するときは、環境変化に強く誤差の少ない高価な素子を使用する必要があった。
【００３８】
第２の実施形態例の画像形成装置は、非静電潜像形成と、これとは逆に全面をすべてＬＥＤヘッド２６により露光（以下、「全面静電潜像形成」という）した場合の現像時のそれぞれのＳＢ電流を測定し、その差に基づきトナー電位を推定するので、以上のような高価な素子を使用する必要がなく、感光ドラム１の表面電位Ｖｄを精度良く適確に設定できるものである。
【００３９】
（構成）
ここで、第２の実施形態例の画像形成装置の構成は、第１の実施形態例の画像形成装置の構成と同様であるので簡略化のためにその説明を省略する。
【００４０】
（動作）
図６は第１の実施形態例において説明した図４のＳＢ電流値とトナー電位の関係の測定方法と同様にトナー量を変化させ、全面静電潜像形成した場合の現像タイミングでのＳＢ電流値と非面静電潜像形成した場合の現像タイミングでのＳＢ電流値を測定しその差分値（以下、「ＤＳＢ電流」という）を測定した結果である。通常、白紙印刷のときのように感光ドラム１にトナー９があまり転移せずトナー供給ローラ３と現像ローラ２間にトナーが多く存在する場合のＳＢ電流値に比べ、全面ベタ印刷の場合は現像ローラ２近傍のトナー９がほぼ全て感光ドラム１に転移しトナー供給ローラ３と現像ローラ２間のトナー９はほとんどなくなるためＳＢ電流は大きくなる。この両者のＳＢ電流値の差がＤＳＢ電流値である。
【００４１】
図６に示したようにＤＳＢ電流値とトナーの電位との関係にはトナー電位が高いほどＤＳＢ電流が大きくなるという関係がある。これは、非静電潜像形成でのＳＢ電流値はトナー量が増加しトナー電位が増加するほどＳＢ電流値は減少するが、その減少率より全面静電潜像形成のときのＳＢ電流値の増加率が大きいためである。すなわち、全面静電潜像形成のときはトナー量が増加すると、電荷されたトナー９がトナー供給ローラ３、現像ローラ２、感光ドラム１へと転移する量が大幅に増加するので、その結果としてＳＢ電流値が急激に増加するためである。
【００４２】
第２の実施形態例の画像形成装置では、以上の関係から、非静電潜像形成の際のＳＢ電流値と全面静電潜像形成の際のＳＢ電流値の差であるＤＳＢ電流を用いて現像ローラ２近傍のトナー電位を推定し、以下のように感光ドラム１の表面電位Ｖｄを設定する。
【００４３】
すなわち、図６のように測定した結果よりＤＳＢ電流値ＤＩｔとトナーの電位Ｖｔの関係を図中一点鎖線のように近似し、トナー電位Ｖｔ＝０のときのＤＳＢ電流値をＤＩｔａとし、例えばトナー電位２５０ＶでのＤＳＢ電流値をＤＩｔｂとして下式のようにＤＳＢ電流値ＤＩｔとトナーの電位Ｖｔの関係を近似する。すなわち、
【００４４】
ＤＩｔ＝Ｖｔ＊（ＤＩｔｂ−ＤＩｔａ）／２５０＋ＤＩｔａ （４）
となり、
Ｖｔ＝２５０＊（ＤＩｔ−ＤＩｔａ）／（ＤＩｔｂ−ＤＩｔａ） （５）
という関係式が求められるので、ＤＳＢ電流ＤＩｔを測定することにより現像ローラ上のトナー電位Ｖｔを推定することができる。
【００４５】
第２の実施形態例の画像形成装置では、印刷開始前等において、前記ＤＳＢ電流ＤＩｔを測定し、測定したＤＳＢ電流値から平均電流値ＤＩｔａｖｅを算出し、以上の予め求めた関係式（５）式に従いトナー電位の平均値をＶｔａｖｅ’として算出する。
【００４６】
ここで、トナー電位の平均値Ｖｔａｖｅ’は近似直線のＤＩｔａ、ＤＩｔｂ、及びＤＩｔｂに相当する電圧（本例では２５０Ｖ）を制御部２４のメモリに格納して置き、（５）式によりＤＩｔを前記平均電流値ＤＩｔａｖｅとして演算することにより算出する。或いは第１の実施形態例と同様に、図５のＳＢ電流の替わりに、予めＤＳＢ電流毎に推定トナー電位を制御部２４のメモリに格納しておき、平均電流値ＤＩｔａｖｅに相当するトナー電位の平均値Ｖｔａｖｅ’を抽出してもよい。或いは演算に多少時間を要するがＤＳＢ電流値ＤＩｔとトナーの電位Ｖｔ関係を複数の直線にて分割して近似し、近似した関係式よりトナー電位の平均値Ｖｔａｖｅ’を推定することもできる。
【００４７】
そして、以上のように求めた平均値Ｖｔａｖｅ’に、現像ローラへのバイアス電圧Ｖｇ及び予め決めた電圧Ｖａ（経験的に−３００Ｖ程度がよい）を加算した値を感光ドラム１の表面電位Ｖｄを設定する。すなわち、感光ドラム１と帯電ローラ４間の電位差Ｖα（放電開始電圧：−５５０Ｖ）を考慮し下式のように帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを設定する。
【００４８】
Ｖｅ＝Ｖｄ＋Ｖα ， Ｖｄ＝Ｖｇ＋Ｖｔａｖｅ’＋Ｖａ （６）
以上のように、ＤＳＢ電流値ＤＩｔによりトナー電位を推定し、推定したトナー電位に基づき感光ドラム１の表面電位Ｖｄを設定するので、感光ドラム１の表面電位Ｖｄを下げ過ぎることにより非静電潜像形成部分での印刷汚れの発生もなく、かつ感光ドラム１の表面電位Ｖｄを上げ過ぎることによる印刷のかすれも発生しない適確な感光ドラム１の表面電位Ｖｄに設定することができる。
【００４９】
なお、前記全面静電潜像形成時のＳＢ電流と非静電潜像形成のときのＳＢ電流値を測定する場合、時間とともに環境条件等が変化する場合があるので、ほぼ同時に行い、できるだけ印刷直前に行うのがよい。例えば、印刷開始直前の印刷媒体１１が存在しない時に、連続して全面静電潜像形成、非静電潜像形成を交互に行いそれぞれのＳＢ電流を測定するのがよい。
【００５０】
以上のように、非静電潜像形成と全面静電潜像形成時のＳＢ電流の差分値ＤＳＢ値によりトナー電位を推定するので電流測定部２８のオフセット誤差や温度ドリフト等の誤差が差分により打ち消され、精度よい推定ができる。また、第１の実施形態例の画像形成装置における図４のＳＢ電流値と比較すると第２の実施形態例の画像形成装置のＤＳＢ電流値は図６のように大きな値となっている。このことは、第１の実施形態例の画像形成装置のＳＢ電流値によるトナー電位の推定と比較して第２の実施形態例の画像形成装置のＤＳＢ電流値によるトナー電位の推定の方が誤差を少なくすることができるということを表している。
【００５１】
（第２の実施形態例の効果）
以上詳細に述べたように、第２の実施形態例の画像形成装置によれば、非静電潜像形成の際のＳＢ電流値と全面静電潜像形成の際のＳＢ電流の差であるＤＳＢ電流によりトナー電位を推定し、推定したトナー電位に基づき感光ドラム１の表面電位Ｖｄを設定するので、第１の実施形態例に画像装置の効果に加え、ＳＢ電流測定のための素子として高価な素子を使用することなく、高精度なトナー電位の推定が可能であり、さらに適確な感光ドラム１の表面電位Ｖｄに設定することができる。
【００５２】
《第３の実施形態例》
第３の実施形態例の画像形成装置は、一定量以上のＳＢ電流が流れたことを検出し、この検出結果に基づき帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅの補正を行うものである。
【００５３】
（構成）
ここで、第３の実施形態例の画像形成装置の構成は、第１の実施形態例の画像形成装置の構成と同様であるので簡略化のためにその説明を省略する。
【００５４】
（動作）
図７は帯電ローラ４のバイアス電圧ＶｅとＳＢ電流の関係をトナー電位をパラメータとして測定した図である。図より分かるように、帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを下げて行くと急激にＳＢ電流が増加するバイアス電圧Ｖｚ点がある。例えばトナー電位が高い場合ではＶｚｃ点以下に帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを下げるとＳＢ電流Ｉｔｚ以上のＳＢ電流が流れ始める。同様にトナー電位が中程度の場合はＶｚｂ点、トナー電位が低い場合はＶｚａ点以下に帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを下げるとＳＢ電流Ｉｔｚ以上のＳＢ電流が流れ始める。このときの白紙印刷部分の汚れを観察すると、前記ＳＢ電流Ｉｔｚ以上のＳＢ電流が流れ始めると汚れが発生している。
【００５５】
これは、第１の実施形態例の画像形成装置において図３を用いて説明したように、トナー電位Ｖｔが感光ドラム１の表面電位Ｖｄ以上となると感光ドラム１にトナーが付着し印刷媒体１１に転写し始めるので、トナー９が現像ローラ２へ転移し始めＳＢ電流が流れ始めるためである。これは、前記Ｖｚ点がトナー電位が低くなるにつれて小さくなっていることからも明らかである。
【００５６】
第３の実施形態例の画像形成装置は、前記特性を用い、ＳＢ電流値が一定以上の電流値Ｉｔｚ以上となった場合、帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを予め決めた電圧値分大きくなるように補正する。すなわち、補正前の帯電ローラ４の電圧をＶｅ’とすると
【００５７】
Ｖｅ＝Ｖｅ’＋Ｖａ （７）
により補正する。ここで、Ｖａは−３００Ｖ程度が適当である。 なお、上記のようにＳＢ電流値がＩｔｚ以上となったことを判定し補正する方法ではなく、随時測定したＳＢ電流値を帯電ローラ４のバイアス電源１５にネガティブフィードバックすることにより補正することも可能である。
【００５８】
（第３の実施形態例の効果）
以上詳細に述べたように、第３の実施形態例の画像形成装置では、ＳＢ電流を検出し、一定量以上のＳＢ電流が流れたときに帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを補正するので、印刷しない非静電潜像の領域での印刷汚れの発生を確実に防止することができる。
【００５９】
《第４の実施形態例》
第４の実施形態例の画像形成装置は、現像ローラ２への電流（以下、「ＤＢ電流」という）によりトナー電位を推定し、推定したトナー電位に基づき帯電ローラのバイアス電圧、すなわち感光ドラムの表面電位を設定するものである。
【００６０】
（構成）
第４の実施形態例の画像形成装置の制御系の構成は、第１の実施形態例の構成と同様であり、また第４の実施形態例の画像形成装置の構成としては、第１の実施形態例の画像形成装置の電流測定部２８の接続位置が相違するのみであるので以下簡略化のために相違する部分の構成の説明を主として行うこととする。
【００６１】
第１、第２、第３の実施形態例の画像形成装置ではトナー供給ローラ３へＳＢ電流値よりトナー電位を推定したが、第４の実施形態例の画像形成装置では現像ローラ２のトナーが感光ドラム１に転移する際に発生する現像ローラ２へのＤＢ電流値よりトナー電位を推定する。従って、電流測定部２８は、現像ローラ２をバイアスするバイアス電源１６と現像ローラ２間に接続される構成となっている。また、電流測定部２８のＤＢ電流測定回路は、検出される電流値が前出ＳＢ電流値やＤＳＢ電流値とほぼ同程度の電流値範囲であるので、図１１にて説明した回路例と同様の構成でよい。
【００６２】
（動作）
第４の実施形態例の画像形成装置の印刷動作は、第１の実施例の画像形成装置と同様であり、またこの時の各部の電位も第１の実施例の画像形成装置と同様に図３のようになるので簡略化のためにその詳細な説明は省略する。
【００６３】
通常、非静電潜像形成のときのように感光ドラム１にトナー９があまり転移せず現像ローラ２と感光ドラム１の間にトナーが多く存在する場合のＤＢ電流値に比べ、全面静電潜像形成の場合は現像ローラ２近傍のトナー９がほぼ全て感光ドラム１に転移しトナー供給ローラ３と現像ローラ２間のトナー９はほとんどなくなるためＤＢ電流は大きくなる。
【００６４】
図９は、前記全面静電潜像形成の時のＤＢ電流値とトナー電位の関係を測定した結果である。図９に示したように全面静電潜像形成の時のＤＢ電流値とトナーの電位との関係にはトナー電位が高いほどＤＢ電流が大きくなるという関係がある。これはトナー電位増加が高くなると感光ドラム１に転移するトナー量が増加し、ＤＢ電流が増加するためである。
【００６５】
第４の実施形態例の画像形成装置では、以上の関係から、全面静電潜像形成の際のＤＢ電流値を用いて現像ローラ２近傍のトナー電位を推定し、以下のように感光ドラム１の表面電位Ｖｄを設定する。
【００６６】
すなわち、図９のように測定した結果よりＤＢ電流値Ｉｄｔとトナーの電位Ｖｔの関係を図中一点鎖線のように近似し、トナー電位Ｖｔ＝０のときのＤＢ電流値をＩｄｔａとし、例えばトナー電位３００ＶでのＤＢ電流値をＩｄｔｂとして下式のようにＤＢ電流値Ｉｄｔとトナーの電位Ｖｔの関係を近似する。すなわち、
【００６７】
Ｉｄｔ＝Ｖｔ＊（Ｉｄｔｂ−Ｉｄｔａ）／３００＋Ｉｄｔａ （８）
となり、
Ｖｔ＝３００＊（Ｉｄｔ−Ｉｄｔａ）／（Ｉｄｔｂ−Ｉｄｔａ） （９）
という関係式が求められるので、ＤＢ電流Ｉｄｔを測定することにより現像ローラ上のトナー電位Ｖｔを推定することができる。
【００６８】
第４の実施形態例の画像形成装置では、印刷開始前等において、前記ＤＢ電流Ｉｄｔを測定し、測定したＤＢ電流値から平均電流値Ｉｄｔａｖｅを算出し、以上の予め求めた関係式（９）式に従いトナー電位の平均値をＶｔａｖｅとして算出する。
【００６９】
ここで、トナー電位の平均値Ｖｔａｖｅは近似直線のＩｄｔａ、Ｉｄｔｂ、及びＩｄｔｂに相当する電圧（本例では３００Ｖ）を制御部２４のメモリに格納して置き、（９）式によりＩｄｔを前記平均電流値Ｉｄｔａｖｅとして演算することにより算出する。或いは第１の実施形態例と同様に、図５のＳＢ電流の替わりに、予めＤＢ電流毎に推定トナー電位を制御部２４のメモリに格納しておき、平均電流値Ｉｄｔａｖｅに相当するトナー電位の平均値Ｖｔａｖｅを抽出してもよい。或いは演算に多少時間を要するがＤＢ電流値Ｉｄｔとトナーの電位Ｖｔ関係を複数の直線にて分割して近似し、近似した関係式よりトナー電位の平均値Ｖｔａｖｅを推定することもできる。
【００７０】
そして、以上のように求めた平均値Ｖｔａｖｅに、現像ローラへのバイアス電圧Ｖｇ及び予め決めた電圧Ｖａ（経験的に−３００Ｖ程度がよい）を加算した値を感光ドラム１の表面電位Ｖｄを設定する。すなわち、感光ドラム１と帯電ローラ４間の電位差Ｖα（放電開始電圧：−５５０Ｖ）を考慮し下式のように帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを設定する。
【００７１】
Ｖｅ＝Ｖｄ＋Ｖα ， Ｖｄ＝Ｖｇ＋Ｖｔａｖｅ＋Ｖａ （１０）
以上のように、ＤＢ電流値Ｉｄｔによりトナー電位を推定し、推定したトナー電位に基づき感光ドラム１の表面電位Ｖｄを設定するので、感光ドラム１の表面電位Ｖｄを下げ過ぎることにより白紙印刷部分での印刷汚れの発生もなく、かつ感光ドラム１の表面電位Ｖｄを上げ過ぎることによる印刷のかすれも発生しない適確な感光ドラム１の表面電位Ｖｄに設定することができる。
【００７２】
なお、前記全面静電潜像形成時のＤＢ電流を測定する場合、時間とともに環境条件等が変化する場合があるので、できるだけ印刷直前に行うのがよいのは他の実施形態例の画像形成装置と同様である。
【００７３】
また、以上のように全面静電潜像形成時のＤＢ電流よりトナー電位を推定するのではなく、第２の実施形態例の画像形成装置のように、非静電潜像形成の時のＤＢ電流値と全面静電潜像形成時のＤＢ電流値を測定し、その差をＤＤＢ電流として抽出することにより図６と同様のＤＤＢ電流とトナー電位の関係を求めて置き、現像等の際に測定したＤＤＢ電流値によりトナー電位を推定する方法を採れば、電流測定部２８のオフセット誤差や温度ドリフト等の誤差を差分により消去することができるので、精度よい推定ができる。
【００７４】
（第４の実施形態例の効果）
第４の実施形態例の画像形成装置によれば、現像ローラ２への供給電流であるＤＢ電流値により現像ローラ２上に層形成されたトナー電位を推定し、推定したトナー電位に基づき感光ドラム１の表面電位Ｖｄを設定する。従って、第１の実施形態例の画像形成装置と同様、環境条件の変化、経年変化、或いはＥＰカートリッジ１３への交換による帯電特性の変化等により現像ローラ上に層形成されるトナー量が変動してもその表面電位Ｖｄを確実に推定し、適確に感光ドラム１の表面電位Ｖｄを設定できるので、印刷しない非静電潜像の領域での汚れの発生を防止することができるとともに、トナー濃度の低下による印刷かすれも発生することがない。
【００７５】
《第５の実施形態例》
第５の実施形態例の画像形成装置は、第２、第４の実施形態例の画像形成装置において説明したＳＢ電流、ＤＢ電流の電流測定におけるベタ印刷の際に使用するトナーを回収できる手段を設けたものである。
【００７６】
（構成）
第５の実施形態例の画像形成装置の構成は、図８に示したように、クリーニングローラ７のバイアス電圧Ｖｃの制御を行えるようにした構成としている。すなわち、第５の実施形態例の画像形成装置の電圧設定部２７の出力は感光ドラム１のバイアス電源１５、現像ローラのバイアス電源１６、トナー供給ローラのバイアス電源１７のほかにクリーニングローラ７のバイアス電源１８に接続される構成となっている。他は、他の実施形態例の画像形成装置と同様である。
【００７７】
（動作）
以上の構成により第５の実施形態例の画像形成装置では、全面静電潜像形成してＳＢ電流やＤＢ電流を測定する際に使用する多量のトナーがクリーニングローラ７により蓄積されてしまわないように動作する。
【００７８】
すなわち、第５の実施形態例の画像形成装置では、図１０に示した制御部のタイムチャートのように、非静電潜像形成、全面静電潜像形成を行いその時のＳＢ電流やＤＢ電流を測定した後にトナー回収モードを設定し、以下のように各部のバイアス電圧を制御する。通常、感光ドラム１上の残留トナーを除去するためにクリーニングローラ７には正のバイアス電圧（図中「＋電位」）が印加されているが、トナー回収モードにおいてはクリーニングローラ７の表面電位をトナー電位以上の電位（図中「−電位」）になるようにバイアス電位を設定し、クリーニングローラ７にてトナーを回収しないようにし、感光ドラム１上に残留させたままとする（タイミングＴａ）。そして、全面静電潜像形成を行うためにＬＥＤヘッド２６を起動し（タイミングＴｂ）、全面静電潜像形成を行い、その時のＳＢ電流やＤＢ電流を測定し、電流測定を終了する（タイミングＴｃ）。
【００７９】
そして、感光ドラム１上に残留したトナーが現像ローラ２と感光ドラム１の接点であるａ点位置に再び来る前に、現像ローラ２のバイアス電圧を感光ドラム１上のトナー電位以下（図中「＋電位」、０Ｖとしてもよい）にし（タイミングＴｄ）、感光ドラム１上のトナーを現像ローラ２に転移させ、ＥＰカートリッジ１３側に回収する。そして、トナー回収モードを終了した後、再びクリーニングローラ８のバイアス電圧を正電圧に戻す（タイミングＴｅ）。
【００８０】
図１０では、ＳＢ電流やＤＢ電流の測定への影響を少なくするために電流測定終了（Ｔｃタイミング）からトナー回収モードへの切替えに若干の時間間隔Ｔ０と設定しているが、勿論、全面静電潜像形成時間が充分に取られ精度よく電流測定が行える場合は、切替え時間Ｔ０をなくしてもよい。
【００８１】
また、以上の動作において、クリーニングローラ７のバイアス電圧を「−電位」へ切替えるタイミング（図中Ｔａ）は、感光ドラム１上に転移するトナーがａ点からクリーニングローラ７まで到達するまでに時間を要するため、全面静電潜像形成の開始タイミングＴｂや電流測定終了タイミングＴｃとしてもよい。
【００８２】
また、同図最下段に示したように転写ローラ５のバイアス電圧は、上記電流測定、切替え時間間隔Ｔ０、トナー回収モードの間、図８中図示していない電圧制御手段によりバイアス電圧駆動をオフ、或いは転写トナー電位以上の電位になるようにすることにより、感光体上のトナーが転写ローラ５側に転移することを防止する。
【００８３】
（第５の実施形態例の効果）
第５の実施形態例の画像形成装置によれば、電流測定の際に使用するトナーを回収できるように各部バイアス電位を制御するので、他の実施形態例の画像形成装置の効果に加え、無駄にトナーを消費することを防止でき多大な経済的効果も得られる。
【００８４】
《その他の変形例》
以上述べた実施形態例の他、以下の変形例の実施形態としても本発明の同様の作用、効果が得られる。すなわち、
【００８５】
（１）第１、第２、第４の実施形態例の画像形成装置の説明では、トナー供給ローラ３への供給電流であるＳＢ電流値、ＤＳＢ電流値或いはＤＢ電流値により現像ローラ２近傍のトナー電位を推定し、推定したトナー電位に基づき帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを設定或いは補正する例を示したが、図３にて説明したように感光ドラム１へのトナー９の転移は、主として現像ローラ２或いはトナー供給ローラ３のバイアス電圧から決定されるトナー電位と感光ドラム１の表面電位Ｖｄ（すなわち帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅ）との相関関係により影響されるので、帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを固定とし、現像ローラ２或いはトナー供給ローラ３のバイアス電圧を補正するようにしてもよい。
【００８６】
すなわち、第１、第２、第４の実施形態例の画像形成装置においては、ＳＢ電流値、ＤＳＢ電流値或いはＤＢ電流値により現像ローラ２近傍のトナー電位を推定し、推定したトナー電位＋現像ローラのバイアス電圧が感光ドラムの表面電位に対し予め決めた電位より高い場合には、現像ローラ２或いはトナー供給ローラ３のバイアス電圧を一定量下げてトナー電位を下げ、逆に推定したトナー電位＋現像ローラのバイアス電圧が感光ドラム１の表面電位Ｖｄに対して予め決めた電位より低い場合には、現像ローラ２或いはトナー供給ローラ３のバイアス電圧を一定量上げトナー電位を上げるように補正するようにしてもよい。
【００８７】
現像ローラ２のバイアス電圧Ｖｇ＋トナー電位Ｖｔと帯電された感光体表面の電位Ｖｄとの差が−２００Ｖ〜−４５０Ｖの範囲で印刷時に汚れ或いはカブリが発生しないことが分かっている。これにより、感光体表面電位Ｖｄを−８００Ｖ、現像ローラ２のバイアス電圧Ｖｇを−３００Ｖとすると、トナー電位Ｖｔ＝Ｖｄ−Ｖｇ−（−２００Ｖ〜−４５０Ｖ）＝（−３００Ｖ〜−５０Ｖ）の範囲とすることで、印刷時に汚れ或いはカブリを防止することができることになる。
【００８８】
温度、湿度等の変化の影響によりトナーの帯電特性が変化することによって現像ローラ２上に層形成されたトナー電位が−５０Ｖ〜−３００Ｖの範囲外となった場合には良好な印刷を得ることができない。例えば、第４実施例の図９におけるＤＢ電流が２μＡ以下または９μＡ以上と測定された場合、トナー電位は−５０Ｖ〜−３００Ｖの範囲外と推定されるので、そのままでは良好な印刷を得ることはできない。そこで、ＤＢ電流が２μＡ以下の場合、トナー供給ローラ３のバイアス電圧Ｖｓを上げる。これにより、トナーの帯電及び供給が促進されて現像ローラ２上に層形成されるトナー電位を上げることができ−５０Ｖ〜−３００Ｖの範囲内に補正することができる。また、逆に９μＡ以上の場合は、トナー供給ローラ３のバイアス電圧Ｖｓを下げる。これによりトナーの帯電及び供給が抑制され現像ローラ２上に層形成されるトナー電位を下げることができ−５０Ｖ〜−３００Ｖの範囲内に補正することができる。これらは、画像形成装置の制御部内の記憶部に図１２のようなテーブルを格納して置き、測定されるＤＢ電流値に基づいてトナー供給ローラ３のバイアス電圧Ｖｓの設定を行うことができる。
【００８９】
同様に、第３の実施形態例の画像形成装置においては、予め決めた一定量以上のＳＢ電流が流れたときは、トナー電位が高すぎるので現像ローラ２或いはトナー供給ローラ３のバイアス電圧を一定量下げトナー電位を下げるように補正する。
【００９０】
また、上記変形例の補正において、現像ローラ２或いはトナー供給ローラ３のバイアス電圧を補正せず、現像ローラ２とトナー供給ローラ３のバイアス電圧を同時に一定量補正することも可能である。また、上記変形例の補正において、帯電ローラ４のバイアス電位Ｖｅを固定にした例を説明したが、現像ローラ２のバイアス電圧Ｖｇ、トナー供給ローラ３のバイアス電圧Ｖｔ、帯電ローラ４のバイアス電位Ｖｅを同時に一定量補正することも可能である。
【００９１】
（２）第１、第２及び第４の実施形態例の画像形成装置の説明では、トナー電位の平均値をＶｔａｖｅとして求め、Ｖｔａｖｅに基づき帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを設定したが、平均値ではなく最小値Ｖｔｍｉｎ或いは最大値Ｖｔｍａｘに基づいて設定することもできる。例えば、最小値Ｖｔｍｉｎに基づいて設定する場合には加算値Ｖａ１を６００Ｖ程度とし、
【００９２】
Ｖｅ＝Ｖｄｍｉｎ＋Ｖα，Ｖｄｍｉｎ＝Ｖｇ＋Ｖｔｍｉｎ＋Ｖａ１ （１１）
最大値Ｖｔｍａｘに基づいて設定する場合には、加算値Ｖａ１を１００Ｖ程度とし、
Ｖｅ＝Ｖｄｍａｘ＋Ｖα，Ｖｄｍａｘ＝Ｖｇ＋Ｖｔｍａｘ＋Ｖａ２ （１２）
として帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを設定する。 また、（１）の変形例と同様に、帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを設定するのではなく、現像ローラ２のバイアス電圧Ｖｇ、トナー供給ローラ３のバイアス電圧Ｖｓを予め決めた一定量補正するようにすることもできる。
【００９３】
（３）前記実施形態例の画像形成装置の説明では、印刷開始前に測定したＳＢ電流やＤＢ電流やＤＳＢ電流或いはＤＤＢ電流に基づき各バイアス電圧を補正する例を示したが、各印刷ページ毎に各バイアス電圧の設定或いは補正をしてもよいし、装置出荷前に行ってもよいし、ＥＰカートリッジ１３の交換後に行ってもよい。また、装置の電源オン時に行ったり、電源オンの間、予め設定された一定の時間置きに行ってもよいし、トナー交換後に行ってもよい。
【００９４】
（４）第１の実施形態例の画像形成装置の説明では、非静電潜像形成時のＳＢ電流値により現像ローラ２近傍のトナー電位を推定し、推定したトナー電位に基づき帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを設定或いは補正する例を示したが、第２の実施形態例の画像形成装置において説明した全面静電潜像形成時のＳＢ電流値にて現像ローラ２近傍のトナー電位を推定し、推定したトナー電位に基づき帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを設定或いは補正することもできる。
【００９５】
（５）第３の実施形態例の画像形成装置の説明では、ＳＢ電流Ｉｔを測定し一定量Ｉｔｚ以上の電流が流れたときに帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを補正する例を示したが、第４の実施形態例の画像形成装置におけるＤＢ電流Ｉｄｔを測定し一定量以上の電流が流れたときに帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを補正するようにしてもよい。
【００９６】
また、トナー電位Ｖｔ＋現像バイアスＶｇが感光ドラム１の表面電位Ｖｄ以上になることにより印刷汚れが発生し始める特性を有するので、非静電潜像形成の際に、逐次ＳＢ電流Ｉｔ或いはＤＢ電流Ｉｄｔを測定し、測定値からトナー電位Ｖｔを推定し、推定トナー電位Ｖｔが感光ドラム１の表面電位Ｖｄ以上となった場合に、帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅが低すぎると判定し、帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを一定量下げる補正も可能である。
【００９７】
また、（１）の変形例と同様に、帯電ローラ４のバイアス電圧Ｖｅを補正するのではなく、現像ローラ２のバイアス電圧Ｖｇ、トナー供給ローラ３のバイアス電圧Ｖｓを予め決めた一定量補正しトナー電位を下げるようにすることもできる。
【００９８】
（６）前記実施形態例の画像形成装置の説明では、ＳＢ電流或いはＤＢ電流に基づきトナー電位を推定する例をしめしたが、両方の電流測定が可能なように構成し、両方の電流を同時或いは交互に測定し、その測定値も基づいて現像ローラ２、トナー供給ローラ３或いは電圧帯電ローラ４のバイアスを制御することも可能である。
【００９９】
（７）前記実施形態例の画像形成装置の説明では、非静電潜像形成、全面静電潜像形成の際のＳＢ電流、ＤＢ電流に基づいて現像ローラ２、トナー供給ローラ３或いは電圧帯電ローラ４のバイアスを制御する例を説明したが、全くの白紙ではなく一定の印刷、或いは全面静電潜像形成でなく、一部分の印刷を行い、そのときのＳＢ電流、ＤＢ電流に基づいて前記各部の制御を行うようにしてもよい。
【０１００】
【発明の効果】
以上詳細に述べたように、本発明の画像形成装置によれば、現像タイミングでの現像剤供給部材或いは現像部材に流れる電流値に基づき現像される現像剤の電位を推定し、推定した現像剤の電位に基づいて感光体の表面電位を設定し、或いは現像部材、現像剤供給部材に印加する電圧を設定する。したがって、環境条件の変化、経年変化、或いはＥＰカートリッジなどの交換による現像剤の帯電特性等が変化しても、適確に感光体の表面電位を設定でき、或いは現像される現像剤の量を適確に設定できるので、非静電潜像の領域での汚れの発生を防止することができ、或いはトナー濃度の低下による印刷かすれも発生することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例の制御系の構成図である。
【図２】第１〜第３の実施形態例の画像形成装置の構成図である。
【図３】各部バイアス電圧とトナー電圧の関係図である。
【図４】第１の実施形態例の非静電潜像形成におけるトナー電位とＳＢ電流値の関係図である。
【図５】第１の実施形態例のＳＢ電流値とトナー電位変換テーブルである。
【図６】第２の実施形態例の全面静電潜像形成及び非静電潜像形成時のＤＳＢ電流値とトナー電位の関係図である。
【図７】第３の実施形態例の帯電ローラバイアス電圧とＳＢ電流値の関係図である。
【図８】第４、第５の実施形態例の画像形成装置の構成図である。
【図９】第４の実施形態例の全面静電潜像形成におけるトナー電位とＤＢ電流値の関係図である。
【図１０】第５の実施形態例の画像形成装置の制御部のタイムチャートである。
【図１１】実施形態例の電流検出部の構成例である。
【図１２】その他変形例のＤＢ電流測定値とトナー供給ローラの設定バイアス電圧テーブルである。
【図１３】従来の画像形成装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム
２ 現像ローラ
３ トナー供給ローラ
４ 帯電ローラ
５ 転写ローラ
７ クリーニングローラ
９ トナー
１３ ＥＰカートリッジ
１５、１６、１７、１８ バイアス電源
２４ 制御部
２７ 電圧設定部
２８ 電流測定部

Claims (7)

1. 静電潜像が形成される感光体と、
   所定の電圧が印加され前記感光体上に形成された静電潜像に対応して現像剤を現像させる現像部材と、
   所定の電圧が印加され前記現像部材に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
   前記現像剤供給部材に流れる電流値を測定する第１の電流測定部と、
   現像のタイミングにあわせて前記第１の電流測定部により測定された電流値に基づき、前記各部材の少なくとも１つの部材に印加する電圧を設定する電圧設定部とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 静電潜像が形成される感光体と、
   所定の電圧が印加され前記感光体上に形成された静電潜像に対応して現像剤を現像させる現像部材と、
   所定の電圧が印加され前記現像部材に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
   前記現像部材に流れる電流値を測定する第２の電流測定部と、
   現像のタイミングにあわせて前記第２の電流測定部により測定された電流値に基づき、前記各部材の少なくとも１つの部材に印加する電圧を設定する電圧設定部とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記第１若しくは第２または両方の電流測定部により非静電潜像時または全面静電潜像時の電流を各々の現像のタイミングにあわせて測定し、測定した電流値に基づき、前記各部材の少なくとも１つの部材に印加する電圧を設定することを特徴とする請求項１及び請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記第１若しくは第２または両方の電流測定部により非静電潜像時と全面静電潜像時の電流を各々の現像のタイミングにあわせて測定し、前記測定した非静電潜像時と全面静電潜像時の電流値の差に基づき、前記各部材の少なくとも１つの部材に印加する電圧を設定することを特徴とする請求項１及び請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記第１若しくは第２または両方の電流測定部により非静電潜像時の電流を測定し、測定した電流値が予め設定した値以上のときは、帯電部材に印加する電圧の絶対値を予め決めた値分上げ、或いは現像剤供給部材若しくは現像部材または両方に印加する電圧の絶対値を予め決めた値分減少させることを特徴とする請求項１及び請求項２記載の画像形成装置。
6. 所定の電圧が印加され、感光体上に現像された現像剤を印刷媒体に転写させる転写部材と、
   転写されずに感光体上に残された現像剤を清掃する清掃部材とを有し、
   前記全面静電潜像時の電流測定をしたときは、前記転写部材に印加する電圧を転写時の電圧と逆極性の電圧または０Ｖに設定することを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか記載の画像形成装置。
7. 前記清掃部材は、感光体上の現像剤を清掃するかまたは清掃しないように選択可能な選択手段を有し、
   前記全面静電潜像時の電流測定をしたときは、前記清掃部材を清掃しないように選択するとともに、前記現像部材に印加する電圧を現像剤の現像時とは逆極性の電圧または０Ｖに設定することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。

Images