JP2005265942A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザーの要求に対する現像パラメータの調整を、相関バランスを崩すことなく、容易に行う。また、処理速度の高速化に対応した最適現像パラメータを確立し、当該高速処理に起因する画像濃度の低下、細線の再現不良、カブリ等の画質の低下を確実に防止する。
【解決手段】画像形成装置を構成する感光体ドラムの周速、感光体ドラムと現像ロールとの距離、現像ロールに付着する単位面積当たりのトナー量に基づいて、現像バイアス電圧の交流成分のパラメータを特定する。周波数、ピークトウピーク、デューティーの現像パラメータを、要求される調整要素（画像種類、線幅、線濃度）に基づいて、現像パラメータの相関関係を崩すことなく、最適な値に容易に調整することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像データに基づいて光ビームを主走査しながら、像担持体を前記主走査と直交する副走査方向へ移動させることで、当該像担持体上に静電潜像を形成した後に、直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアス電圧の下で現像剤担持体からトナーを供給することで現像し、現像によって形成されたトナー像を記録媒体上に画像を転写して画像を形成する画像形成装置に関するものである。

従来、画像形成装置では、光源としてレーザーから発光する光ビームを画像データに基づいて照射し、これをポリゴンミラー等の走査手段で走査（主走査）し、ｆθレンズ等の光学系を介して、予め帯電露光された像担持体（感光体ドラム等）へ静電潜像を記録すると共に、現像器から現像ロール等の現像剤担持体を介して、前記感光ドラムへトナーを供給して顕像化する現像処理を実行した後、トナー像を所定の記録媒体（記録用紙）に転写することで画像を得るようになっている。

現像器の現像ロールは、トナーを搬送する表層面の内側に磁極が設けられている。磁極は、表層面よりも内側の同心円上に交互にかつ均等に配置されている。一方、トナー（現像剤）は、トナー粒子と、このトナー粒子を搬送するキャリアとで構成され、前記トナー像は、厳密にはトナー粒子を指す。すなわち、現像器内では、キャリアの周囲にトナー粒子が付着し、現像ロールに所定の現像バイアス電圧を印加することで、トナー粒子のみを感光体ドラムへ移行させるようになっている。

現像バイアス電圧は、一般に直流電圧と交流電圧とが重畳されて生成されており、交流電圧成分は、その周波数、振幅（ピークトウピーク（Peak to Peak）電圧）、デューティの現像パラメータによって定められている。

上記のような画像形成装置において、画像形成時のディフェクト、すなわち画像濃度の劣化、カブリ等を防止する手段としては、現像ロール（現像剤担持体）に印加する現像バイアス電圧の交流成分の周波数、振幅、デューティ（すなわち、現像パラメータ）を変化させることが一般的に知られている。

特に、感光体ドラムの線速度（周速）が速くなると、現像による画像濃度が低下し易く、上記現像パラメータを変更する技術を用いることで、画像濃度の劣化を防止することができる。

現像パラメータの変更技術としては、特許文献１において、複数の現像器を持つ画像形成装置において、各現像器毎に印加する現像バイアス電圧の交流成分のデューティ及びピークトウピークを変化させ、画像の乱れは混色を防止することが提案されている。

また、特許文献２には、二色多重現像方法として、現像バイアス電圧の交流成分の波形に関する技術が開示されている。すなわち、トナーを感光体ドラム（像担持体）へ供給する方向の電圧と、現像ロール（現像剤担持体）にトナーを引き寄せる電圧との間の電圧移行時間（インタバル）を制限し、カブリの防止、異なる種類（色、物性）のトナーの混入を防止することが提案されている。

また併せて、湿度に対応してデューティを変更させ、当該湿度変化による画像濃度の変化やカブリを防止する技術も開示されている。
特開平３−２０６４７３号公報 特開平８−２４８７３１号公報

しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２においては、現像パラメータを変更することが可能であるものの、その変更は、定常的な問題点（前述した画像の乱れや、濃度変化、カブリ等）の解決のために、メンテナンス時にサービスマン等が行うものであり、ユーザー側が意図的に行うようにはなっていない。例えば、画像の種類（写真、文字等）によって現像バイアスを変更したり、線幅を太くしたり細くする、或いは線の濃度を高めたり低くしたり、等のユーザーの要求に迅速に対応することができない。

すなわち、現像パラメータは、個々の調整が他の現像パラメータに影響を及ぼす相関関係があり、その相関バランスが崩れると、要求どおりの調整にならず、極めて煩雑な操作となる。

また、感光体ドラムの線速度が速くなる傾向にあり、特に４２０ｍ／ｍｓｅｃ以上の高速処理での現像パラメータの最適値は、確立されておらず、さらに調整は困難となっている。

本発明は上記事実を考慮し、ユーザーの要求に対する現像パラメータの調整を、相関バランスを崩すことなく、容易に行うことができる画像形成装置を得ることが目的である。

また、上記目的に加え、処理速度の高速化に対応した最適現像パラメータを確立し、当該高速処理に起因する画像濃度の低下、細線の再現不良、カブリ等の画質の低下を確実に防止することができる画像形成装置を得ることが目的である。

本発明は、画像データに基づいて光ビームを主走査しながら、像担持体を前記主走査と直交する副走査方向へ移動させることで、当該像担持体上に静電潜像を形成した後に、直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアス電圧の下で現像剤担持体からトナーを供給することで現像し、現像によって形成されたトナー像を記録媒体上に画像を転写して画像を形成する画像形成装置であって、前記像担持体の線速度、前記像担持体と現像剤担持体との距離、並びに現像剤の単位面積当たりの量に基づいて、前記現像時の現像バイアス電圧の交流成分の周波数、振幅、デューティを含む現像パラメータを、相関関係を持たせながら最適なデフォルト値に設定することを特徴としている。

本発明によれば、現像パラメータには、少なくとも現像時の現像バイアス電圧の交流成分の周波数、振幅、デューティがあり、像担持体の線速度、前記像担持体と現像剤担持体との距離、並びに現像剤の単位面積当たりの量に基づいて設定される。ところで、この現像パラメータには、相関関係があり、一方の現像パラメータを調整すると、他方の現像パラメータに影響を及ぼす。そこで、現像パラメータのデフォルト値を、全ての現像パラメ
ータの相関関係を保ちながら設定する。

これにより、デフォルト値に対して調整が必要な場合に、現像パラメータを個別に調整することによる煩雑さを解消することができ、例えば、メンテナンス時のサービスマンの調整に頼っていた現像パラメータの調整を、ユーザーでも行うことができる。

また、本発明において、前記現像パラメータのデフォルト値が、画像の種類、線幅の再現性、線の濃度の少なくとも何れか１つの要求に応じて、変更可能であることを特徴とする。

ユーザーによる調整が可能であるということは、ユーザーによる画像の種類、線幅の再現性、線の濃度等の要求に応じて、容易に現像パラメータの変更が可能となる。

さらに、本発明において、前記像担持体の線速度が４２０ｍｍ／ｓｅｃ以上、像担持体と現像剤担持体との距離が０．３８〜０．５ｍｍ、現像担持体上の現像剤の単位面積当たりの量が４００〜６００ｇ／ｍ²であり、前記線幅の再現性の要求があった場合に、前記現像バイアス電圧の交流成分の周波数を６．５ＫＨｚ、振幅（ピークトウピーク電圧）を８００Ｖ以上、デューティを６０％以下とすることを特徴とする。

特に、像担持体の線速度が４２０ｍｍ／ｓｅｃ以上の高速処理の場合、従来の現像パラメータの調整の許容幅が極端に狭まり、さらに、像担持体と現像剤担持体との距離が０．３８〜０．５ｍｍ、現像担持体上の現像剤の単位面積当たりの量が４００〜６００ｇ／ｍ²であることが、条件の場合、サービスマン等、熟練者の勘に頼る調整では、対応しきれない状況となる。このような高速処理においても、現像パラメータの相関関係を確立しておけば、それぞれの現像パラメータの調整が容易となる。

また、前記像担持体の線速度が４２０ｍｍ／ｓｅｃ以上、像担持体と現像剤担持体との距離が０．３８〜０．５ｍｍ、現像担持体上の現像剤の単位面積当たりの量が４００〜６００ｇ／ｍ²であり、前記線の濃度の要求があった場合に、前記現像バイアス電圧の交流成分の周波数を５．５〜６．５ＫＨｚ、振幅（ピークトウピーク電圧）を５００〜１３００Ｖ、デューティを６０％以上とすることを特徴とする。

上記のような条件（像担持体の線速度が４２０ｍｍ／ｓｅｃ以上、像担持体と現像剤担持体との距離が０．３８〜０．５ｍｍ、現像担持体上の現像剤の単位面積当たりの量が４００〜６００ｇ／ｍ²）の場合の具体的な数値としては、現像バイアス電圧の交流成分の周波数を５．５〜６．５ＫＨｚ、振幅（ピークトウピーク電圧）を５００〜１３００Ｖ、デューティを６０％以上となる。従来は、このような、各現像パラメータの最適値は定められていなかったため、調整が非常に煩雑であった。これに対して、本願発明では、例えば、実験的に最適値を定めておくことで、高速処理に対応した現像パラメータの調整が容易となる。

さらに、本発明において、複数の前記現像剤担持体を備え、各現像担持体から供給される現像剤の種類に応じて、前記現像パラメータのデフォルト値が定められることを特徴とする。

また、本発明において、前記像担持体及び現像剤担持体のそれぞれが円筒又は円柱形状であり、前記現像剤担持体には、表層面の内側の同心円上に均等かつ交互に磁極が配列されており、前記磁極の中で、前記像担持体に最も近接する磁極点が、前記現像剤担持体の回転中心と前記像担持体の回転中心とを結ぶ線よりも、現像剤担持体による現像剤供給方向上流側に０°〜５°の範囲でオフセットされていることを特徴とする。

さらに、前記現像剤が磁性キャリアとトナー粒子との二成分で構成され、前記磁性キャリアの体積固有抵抗値が１０¹³Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする。

以上説明した如く本発明では、ユーザーの要求に対する現像パラメータの調整を、相関バランスを崩すことなく、容易に行うことができるという優れた効果を有する。

また、上記効果に加え、処理速度の高速化に対応した最適現像パラメータを確立し、当該高速処理に起因する画像濃度の低下、細線の再現不良、カブリ等の画質の低下を確実に防止することができるという効果を有する。

図１には、本発明の光ビーム発光制御装置が適用された画像形成装置１０の走査光学系ユニット１２の概略構成が示されている。

走査光学系ユニット１２は、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）１４を備えており、同時期に複数本（本実施の形態では３２本）の光ビームを発光可能となっている。

面発光レーザー１４から照射される光ビームの光軸方向下流側には、集光レンズ１６が配設され、この集光レンズ１６を通過した光ビームは、走査光学系としてのポリゴンミラー１８へ入力するようになっている。ポリゴンミラー１８は、図示しないポリゴンモータの駆動力で高速に一定速度で図１の矢印Ａ方向へ回転するようになっている。

このため、ポリゴンミラー１８の複数の反射面（図１では、８面）１８Ａに順次入射し、その反射光は、露光面上の走査速度を補正するｆθレンズ２０や走査方向にレンズパワーを持つ面倒れ補正用のシリンドリカルレンズ２２等により構成された光学系を通過して、感光体ドラム２４上で走査されるようになっている。

感光体ドラム２４は、前記主走査と直交する方向へ回転（副走査）しており、この感光体ドラム２４を回転させながら、主走査を繰り返すことで、感光体ドラム２４上に所定領域の静電潜像を形成することができる。

図２には、前記感光体ドラム２４を中心とした画像形成ユニット２６の構成の一例が示されている。

図２に示されるように、画像形成ユニット２６は、中間転写体ベルト２８に接するように配設され、矢印Ｂ方向に所定速度（周速が４２０ｍｍ／ｓｅｃ以上）で回転する前記感光体ドラム２４を備えている。

感光体ドラム２４の周面には、感光体ドラム２４を帯電させるための帯電ローラ３０が配置されている。帯電ローラ３０は、感光体ドラム２４の回転に追従するように回転しながら、感光体ドラム２４の表面を所定の電位（本実施の形態では、約−６００Ｖ）に一様に帯電させる。

また、感光体ドラム２４の回転方向Ｂの帯電ローラ３０よりも下流側の周面には、感光体ドラム２４上に静電潜像を形成するための前記走査光学系ユニット１２が備えられている。走査光学系ユニット１２により光ビームが照射された領域の電位は上昇し（本実施の形態では、約−２５０Ｖ）、感光体ドラム２４上に静電潜像が形成される。

さらに、各感光体ドラム２４の回転方向Ｂの走査光学系ユニット１２よりも下流側の周囲には、感光体ドラム２４上に形成された静電潜像をトナーによって現像してトナー像を形成させる現像器３２が配設されている。なお、本実施の形態では、負極性であるトナー及び正極性であるキャリアの二成分を含む現像剤が適用されている。また、この二成分現像剤の磁性キャリアは、体積固有抵抗値が、１０¹³Ω・ｃｍ以上のものが適用されている。

現像器３２は、図２に示されるように、感光体ドラム２４に近接配置された現像ロール３４及びブレード３６を含んで構成され、現像ロール３４が前記感光ドラムに対峙している距離が０．３８〜０．５ｍｍに設定されている。

図３に示される如く、現像ロール３４は、トナーが付着する表層面を構成する円筒部材３４Ａの内側に、外周に凹凸が設けられた磁性ブロック３４Ｂが嵌め込まれている。この磁性ブロック３４Ｂは、前記円筒部材３４Ａの同心円とされ、その外周の複数の凸部は等間隔とされ、交互に異なる磁極が設定されている。

上記構成の現像ロール３４は、前述の如く、感光体２４と対峙されており、感光体２４の回転中心と、現像ロール３４の回転中心とを結ぶ線Ｌ１と、現像ロール３４の中心と前記感光体ドラム２４に最も近い磁極の凸部先端とを結ぶ線Ｌ２と、のなす角度が、現像ロール３４の現像剤（トナー）搬送方向に０°〜５°に設定されている。

現像ロール３４は、感光体ドラム２４の表面と同極性（本実施の形態では、負極性）に帯電され、現像器３２内に装填された正極性のキャリアによってトナーが周面に付着される。

また、現像ロール３４は、感光体ドラム２４の回転方向Ｆに追従する方向（図２の矢印Ｃの方向）に回転駆動され、現像ロール３４に余分に付着したトナーがブレード３６によって落とされて現像ロール３４に均一に付着される。これにより、この現像ロール３４へのトナーの単位面積当たりの付着量は、４００〜６００ｇ／ｍ²となっている。

現像ロール３４の図２の矢印Ｃ方向の回転により、現像ロール３４に付着されたトナーが感光体ドラム２４の表面に搬送され、感光体ドラム２４表面とトナーとが逆方向に移動される。これにより、トナーが感光体ドラム２４に擦りつけられ、感光体ドラム２４上に形成された静電潜像が現像される。

また、感光体ドラム２４における、現像器３２よりも下流側の周囲には、感光体ドラム２４上のトナー像を中間転写体ベルト２８に転写する転写ローラ３８が備えられている。転写ローラ３８は、図２の矢印Ｈ方向に回転して中間転写体ベルト２８を所定の速度で搬送して感光体ドラム２４に順次対向させる。また、転写ローラ３８は、正極性に帯電され、感光体ドラム２４上のトナーを中間転写体ベルト２８上に転写させる。

ここで、転写ローラ３８では、感光体ドラム２４上の全てのトナーを中間転写体ベルト２８に転写させることはできず、転写ローラ３８を通過した感光体ドラム２４上には、トナーがわずかに残留する（転写残トナー）。

そこで、感光体ドラム２４の周面の転写ローラ３８よりも下流側には、感光体ドラム２４上の転写残トナーを一時的に保持するクリーニングロール４０が配置されている。クリーニングロール４０は、表面に導電性のブラシ毛が植毛されており、当該ブラシ毛が感光体ドラム２４と接触するように配設されており、ブラシ毛が帯電されると共に、回転駆動されるようになっている。

上記構成の画像形成装置において、本実施の形態では、現像器３２の現像ロールに印加する現像バイアス電圧は、直流分と交流分とが重畳されて構成されており、交流分は、その周波数、ピークトウピーク（Peak to Peak）、デューティーによって特定することができる（以下、総称する場合現像パラメータという）。

また、この現像パラメータのデフォルト値を設定するにあたり、必要となる条件は、感光体ドラム２４の周速、感光体ドラム２４と現像ロール３４との距離、当該現像ロール３４にのる単位面積当たりのトナー量であり、再度列挙すると以下の条件となる（表１参照）。

上記条件の下で、現像パラメータのデフォルト値が設定され、このデフォルト値に基づいて、現像が実行される。

ところで、本実施の形態では、画像の状態（画像要素）により、前記現像パラメータを変更することができる。また、この変更は、メンテナンス時のサービスマン等による複雑な操作ではなく、ユーザーによる簡単な操作により可能となっている。

すなわち、現像パラメータは、個々の現像パラメータの調整により、他の現像パラメータに影響を及ぼす、相関関係を持っている。従って、例えば、現像バイアス電圧の交流成分の周波数を変更すると、変更後の周波数に最適なピークトウピーク（Peak to Peak）、デューティーが変化する。このため、従来は、サービスマン等の熟練者が調整を行っていたため、定常的な画質調整しかできなかった。

これに対して本実施の形態では、画像種類、線幅、線濃度に応じて、適宜調整を可能としている。図４には、現像パラメータ調整のための制御を機能的に示したブロック図が示されている。

画像形成装置には、ユーザーインターフィエス（ＵＩ）として現像パラメータ変更指示操作部５０が設けられており、ユーザーはこの現像パラメータ変更指示操作部５０を操作することで、現像パラメータの調整指示が可能となっている。

この現像パラメータ変更指示操作部５０は、指示内容解析／要求部５２に接続されている。指示内容解析／要求部５２では、指示内容を解析すると共に、必要な情報を入力するように現像パラメータ変更指示操作部５０へ指示を出す。現像パラメータ変更指示操作部５０には、表示パネルが設けられ、ユーザーはこの表示パネルに表示される指示に従い、必要な情報を入力する。

指示内容解析／要求部５２では、現像パラメータを調整するために必要な情報が揃った時点で、デフォルト指示か、或いは調整指示かを判別する。

調整指示信号は、調整要素判別部５４に送出され、対象とる調整要素を判別する。本実施の形態では、調整要素として３種類あり、その項目は画像種類、線幅、線濃度となっている。

調整要素判別部５４は、画像種類判別部５６、線幅判別部５８、線濃度判別部６０のそれぞれに接続され、判別結果に基づいて何れか（複数も可）を起動する。

画像種類判別部５６が起動されると、画像がイメージ（Ｉ）であるのかテキスト（Ｔ）であるか、或いはＩ／Ｔ混在であるかを判別し、判別結果を現像パラメータ演算部６２へ送出する。

また、線幅判別部５８が起動されると、線幅を太くするのか、細くするのかを判別し、判別結果を現像パラメータ演算部６２へ送出する。

さらに、線濃度判別部６０が起動されると、線を濃くするのか（濃度増）、薄くするのか（濃度減）を判別し、判別結果を現像パラメータ演算部６２へ送出する。

また、前記指示内容解析／要求部５２において、デフォルト値に戻す指示があった場合は、指示内容解析／要求部５２から現像パラメータ演算部６２へデフォルト指示信号を送出する。

現像パラメータ演算部６２には、条件データメモリ６４が接続されている。条件データメモリ６４には、前記表１に示した条件が予め記憶されており、現像パラメータ演算部６２では、この条件を読み出し、最適な現像パラメータを演算する。

表２は、現像パラメータ演算部６２における演算結果の一例であり、少なくとも３種類の調整要素毎にそれぞれ３種類のデータがあることで、段階的な調整が可能である。

但し、表１において、感光体ドラム２４の周速が４２０ｍ／ｓｅｃ、感光体ドラム２４と現像ロール３４との距離が０．３８〜０．５ｍｍ、現像ロール３４上の現像剤の単位面積当たりの量が４００〜６００ｇ／ｍ²である。

前記現像パラメータ演算部６２での演算結果は、各現像パラメータの調整部、すなわち、周波数変更部６６、ピークトウピーク変更部６８、デューティー変更部７０のそれぞれに送出される。周波数変更部６６、ピークトウピーク変更部６８、デューティー変更部７０は、現像バイアス電圧印加制御部７２に接続され、この現像バイアス電圧印加制御部７２では、前記周波数変更部６６、前記ピークトウピーク変更部６８、前記デューティー変更部７０からの指示に基づいて、現像バイアス電圧の交流成分の現像パラメータが変更される。

以下に本実施の形態の作用を説明する。

（画像形成プロセス）
まず、感光体ドラム２４は所定の回転速度で回転駆動される。

そして、感光体ドラム２４の表面は、帯電部の所定の帯電レベルの現像バイアス電圧を印加することによって、所定レベルに一様に帯電される。なお、現像バイアスは、直流電圧のみならず、交流成分を直流成分に重畳するように構成されている。

次に、一様な表面電位とされた各感光体ドラム２４の表面に、走査光学系ユニット１２の面発光レーザー１４（発光素子１４Ａ）によって光ビームが照射され、画像データに応じた静電潜像が形成される。

すなわち、発光素子１４Ａから照射された光ビームは、ポリゴンミラー１８によって偏向され、この走査光をｆθレンズ２０等を介して感光体ドラム２４で主走査される。感光体ドラム２４の光ビームによる露光部位の表面電位は所定レベルにまで除電される。

そして、各感光体ドラム２４の表面に形成された静電潜像は対応する現像器３２によって現像され、各感光体ドラム２４上の静電潜像は、トナー像として可視化される。

次に、各感光体ドラム２４上に形成された各色のトナー像は、転写ローラ３８によって、感光体ドラム２４と接触される中間転写ベルト２８を介して記録媒体に転写される。なお、記録媒体は加熱定着されることでトナーが定着し、画像形成プロセスが終了する。

上記画像形成処理において、現像器３２における現像バイアス電圧、特に交流成分の現像パラメータは、画質に多大な影響を及ぼし、細線の再現性を求めるには、最適な現像パラメータを設定する必要がある。

この場合、従来は、定常的な画質の乱れ（濃度変化に起因する細線の再現性、濃度むら、カブリ等）を現像パラメータを調整することで対応することはなされていたが、この調整変更は、メンテナンス時のサービスマン等による複雑な操作でしか行えず、ユーザーの要求に迅速に対応することはできなかった。特に、現像パラメータは、相関関係を持っているため、例えば、現像バイアス電圧の交流成分の周波数を変更すると、変更後の周波数に最適なピークトウピーク（Peak to Peak）、デューティーが変化する。

そこで、本実施の形態では、ユーザーの要求（画像種類、線幅、線濃度）に応じて、適宜調整を可能とした。

以下、図５のフローチャートに従い、現像バイアス調整制御ルーチンを説明する。

まず、ステップ１００では、現像パラメータ変更指示操作部５０から調整指示操作があったか否かが判断され、肯定判定されるとステップ１０２へ移行して指示内容の入力があったか否かが判断される。なお、ステップ１００で否定判定の場合は、このルーチンは終了する。

また、ステップ１０２で肯定判定されると、ステップ１０４へ移行して、指示内容解析部５２において指示内容の解析が実行される。この解析の結果、指示内容に追加要求がある場合には（ステップ１０６での肯定判定）、ステップ１０８へ移行して要求内容を表示し、ステップ１０２へ戻る。

また、ステップ１０６で否定判定、すなわち追加要求が不要、あるいは追加要求によって追加され再度の追加要求が不要と判断された場合には、ステップ１１０へ移行して指示内容の判別を行う。

ここでは、現像パラメータをデフォルト値に戻すか、何らかの調整要素で調整を行うかを区別する。ステップ１１０で何らかの調整要素で調整を行うと判断された場合には、ステップ１１２へ移行し、調整要素を判別し、ステップ１１４へ移行する。また、ステップ１１０でデフォルト値に戻すと判断された場合には、ステップ１１４へ移行する。なお、判別結果は、現像パラメータ演算部６２へ送出される。

ステップ１１４では、現像パラメータ演算部６２が条件データメモリ６４から条件データ（表１参照）を読み出し、次いで、ステップ１１６で現像パラメータの演算が実行される（表２参照）。

ステップ１１６での現像パラメータの演算が終了すると、ステップ１１８では、周波数変更部６６、前記ピークトウピーク変更部６８、前記デューティー変更部７０を制御して、各パラメータの調整指示を、現像バイアス電圧印加制御部７２を送出する。

以上説明したように、本実施の形態では、画像形成装置を構成する感光体ドラム２４の周速、感光体ドラム２４と現像ロール３４との距離、現像ロール３４に付着する単位面積当たりのトナー量、条件に基づいて、現像ロール３４へ移行する現像バイアス電圧の交流成分を特定する、周波数、ピークトウピーク、デューティーの現像パラメータを、要求される調整要素（画像種類、線幅、線濃度）に基づいて、現像パラメータの相関関係を崩すことなく、最適な値に容易に調整することができる。特に、高速処理（感光体ドラム２４の周速が４２０ｍｍ／ｓｅｃ以上）の場合の、確立されていなかった現像パラメータが設定可能であり（デフォルト値）、かつ調整要素に基づいて、簡単な操作で微調整が可能であるため、ユーザーの様々な要求に対して、画質の向上を図ることができる。

本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 感光体ドラムを中心とした画像形成ユニットの概略図である。 感光体ドラムと現像ロールの位置関係を示す拡大図である。 現像パラメータ設定のための制御機能ブロック図である。 現像パラメータ設定制御ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 走査光学系ユニット
１４ 面発光レーザー
１４Ａ 発光素子
１８ ポリゴンミラー
２４ 感光体ドラム（像担持体）
２６ 画像形成ユニット
２８ 中間転写体ベルト
３０ 帯電ローラ
３２ 現像器
３４ 現像ロール（現像担持体）
３４Ａ 円筒部材
３４Ｂ 磁性ブロック
３６ ブレード
３８ 転写ローラ
４０ クリーニングロール
５０ 現像パラメータ変更指示操作部
５２ 指示内容解析／要求部
５４ 調整要素判別部
５６ 画像種類判別部
５８ 線幅判別部
６０ 線濃度判別部
６２ 現像パラメータ演算部
６４ 条件データメモリ
６６ 周波数変更部
６８ ピークトウピーク変更部
７０ デューティー変更部
７２ 現像バイアス電圧印加制御部

Claims (7)

1. 画像データに基づいて光ビームを主走査しながら、像担持体を前記主走査と直交する副走査方向へ移動させることで、当該像担持体上に静電潜像を形成した後に、直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアス電圧の下で現像剤担持体からトナーを供給することで現像し、現像によって形成されたトナー像を記録媒体上に画像を転写して画像を形成する画像形成装置であって、
   前記像担持体の線速度、前記像担持体と現像剤担持体との距離、並びに現像剤の単位面積当たりの量に基づいて、前記現像時の現像バイアス電圧の交流成分の周波数、振幅、デューティを含む現像パラメータを、相関関係を持たせながら最適なデフォルト値に設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像パラメータのデフォルト値が、画像の種類、線幅の再現性、線の濃度の少なくとも何れか１つの要求に応じて、変更可能であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体の線速度が４２０ｍｍ／ｓｅｃ以上、像担持体と現像剤担持体との距離が０．３８〜０．５ｍｍ、現像担持体上の現像剤の単位面積当たりの量が４００〜６００ｇ／ｍ²であり、前記線幅の再現性の要求があった場合に、前記現像バイアス電圧の交流成分の周波数を６．５ＫＨｚ、振幅（ピークトウピーク電圧）を８００Ｖ以上、デューティを６０％以下とすることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体の線速度が４２０ｍｍ／ｓｅｃ以上、像担持体と現像剤担持体との距離が０．３８〜０．５ｍｍ、現像担持体上の現像剤の単位面積当たりの量が４００〜６００ｇ／ｍ²であり、前記線の濃度の要求があった場合に、前記現像バイアス電圧の交流成分の周波数を５．５〜６．５ＫＨｚ、振幅（ピークトウピーク電圧）を５００〜１３００Ｖ、デューティを６０％以上とすることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 複数の前記現像剤担持体を備え、各現像担持体から供給される現像剤の種類に応じて、前記現像パラメータのデフォルト値が定められることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体及び現像剤担持体のそれぞれが円筒又は円柱形状であり、前記現像剤担持体には、表層面の内側の同心円上に均等かつ交互に磁極が配列されており、前記磁極の中で、前記像担持体に最も近接する磁極点が、前記現像剤担持体の回転中心と前記像担持体の回転中心とを結ぶ線よりも、現像剤担持体による現像剤供給方向上流側に０°〜５°の範囲でオフセットされていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の画像形成装置。
7. 前記現像剤が磁性キャリアとトナー粒子との二成分で構成され、前記磁性キャリアの体積固有抵抗値が１０¹³Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の画像形成装置。

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