JP2006072072A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トナーの帯電量に対応して画像形成条件を設定する制御において、単一の条件設定を行った場合に生ずる問題を解決する。
【解決手段】 像形成体の表面電位とパッチ画像の濃度からトナー帯電量を求め、求めたトナー帯電量に応じて、現像バイアスの交流成分の実効電圧及び周波数を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの機能の２以上を合わせ持つ複合機等の画像形成装置に関し、特に、電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、一般に、感光体等の像形成体上に静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を記録紙等の記録材に転写し、転写されたトナー像を定着することにより、記録材上に画像を形成する。

また、カラー画像形成装置では、像形成体上に形成されたトナー像を中間転写体に転写し、中間転写体から記録材にトナー像を転写し、記録材に転写されたトナー像を定着することにより記録材上に画像を形成する画像形成プロセスが多く用いられている。

電子写真方式の画像形成プロセスでは、静電潜像を現像するトナーの帯電量により画質が左右されることから、トナーの帯電量を検出し、検出された帯電量の基づいて、画像形成条件を設定することが行われている。

たとえば、特許文献１では、像形成体上に形成されたトナー像を形成しているトナーの帯電量を求め、求められた帯電量に基づいて、像形成体の帯電電位と現像バイアスの直流成分との差、現像バイアスの交流成分のピーク電圧、現像バイアスの交流成分の周波数、現像バイアスの直流成分の値、像形成体の周速と現像剤担持体の周速との比又は転写電流の値を設定することが提案されている。
特開２００３−３４５０７５号公報

トナーの帯電量は、トナーの使用環境、すなわち、温度、湿度、現像剤の使用履歴等により変化し、帯電量の変化により濃度が変動したり、カブリが発生する等の現象が起こる。また、トナーリサイクルを行う画像形成プロセスでは、リサイクルトナーによるトナー帯電量の変化があるために、前記した濃度の変動やカブリを発生させる原因が更に複雑になる。特許文献１の方法により、これらの現象が防止される。

しかしながら、特許文献１のように、一つの画像形成条件の制御によりトナー帯電量の変化に対応した対策を採った場合に、補正が十分でなく、画質を低下等の問題が十分には解決されないことが判明した。

本発明はこのような問題を解決することを目的とする。

本発明の前記目的は、下記の発明のいずれかにより達成される。
（請求項１）
像形成体、
該像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成手段及び、
直流成分に交流成分が重畳された現像バイアスの元で、静電潜像を現像して前記像形成体上にトナー像を形成する現像手段を有する画像形成装置において、
前記像形成体の表面電位を検出する電位センサ、
前記像形成体上のトナー像の濃度を検出する第１濃度センサ、
前記電位センサが検出した電位及び前記第１濃度センサが検出した濃度に基づいて、トナー像を形成しているトナーの帯電量を算出する帯電量算出手段、
算出された帯電量に基づいて現像バイアスを設定する現像バイアス設定手段及び、
前記現像バイアス設定手段による現像バイアス設定に対応した画像形成条件の補正を行う補正手段を有し、
前記潜像形成手段により、前記像形成手段上にパッチ画像の静電潜像を形成し、
前記現像手段による現像で、前記パッチ画像を形成し、
前記パッチ画像の静電潜像の電位、前記パッチ画像の電位及び前記パッチ画像の濃度を前記電位センサ及び前記第１濃度センサにより検出し、
検出された電位及び濃度から前記帯電量算出手段により、トナー帯電量を算出し、
算出されたトナー帯電量から、前記現像バイアス設定手段により前記現像バイアスを設定し、
前記現像バイアス設定手段は、トナー帯電量対前記交流成分の実効電圧のテーブルから前記交流成分の前記実効電圧を設定するとともに、次の式に基づいて、前記交流成分の周波数ｆを設定することを特徴とする画像形成装置、
ｆ（ｋＨｚ）＝Ｖｒｍｓ×Ｋ
ただし、Ｖｒｍｓは前記交流成分の実効電圧、Ｋは９≦Ｋ≦１１で表される係数である。
（請求項２）
前記テーブルを記憶している記憶手段を有することを特徴とする画像形成装置。
（請求項３）
前記電位センサは、前記像形成体上のパッチ画像の静電潜像の電位を検出する第１電位センサ及び前記像形成体上に形成されたパッチ画像の電位を検出する第２電位センサを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
（請求項４）
前記電位センサは、前記像形成体上のパッチ画像の静電潜像の電位及び前記像形成体上のパッチ画像の電位を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
（請求項５）
前記像形成体上に形成されたパッチ画像の濃度を検出する第２濃度センサを有し、前記補正手段は、前記第２濃度センサが検出した濃度に基づいて、前記直流成分の値又は前記像形成体の周速と前記現像手段内の現像剤担持体の周速との比を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
（請求項６）
前記第１濃度センサと前記第２濃度センサとに１個の濃度センサが共通に使用されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

請求項１〜６のいずれかの発明により、カブリや画像エッジ部における濃度の不均一等の画質を低下させる現象が良好に防止され、高い画質の画像を長期間にわたって安定して形成することが可能になる。

＜画像形成装置＞
図面を用いて本発明の実施の形態に係る画像形成装置について説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

図１に示す画像形成装置は、モノクロ画像を形成する電子写真方式の画像形成装置である。但し、本発明は図１に示した構成に限定されるものではなく、カラー画像形成装置にも適用される。

像形成体としての感光体１は、フタロシアニン顔料をポリカーボネイトに分散した塗布組成物を金属製のドラム状の基板上に塗布して形成された負帯電性のＯＰＣ感光体からなり、電荷輸送層を含めた感光体層の膜厚３０μｍであって、前記基板が接地され、ドラム径φ８０ｍｍで矢示方向に２８０ｍｍ／ｓの周速（ｖｐ）で駆動回転される。像形成体としては、ａＳｉ感光体等周知の任意のものを用いることが可能であり、ドラム状又はベルト状のいずれでもよい。

２は回転する感光体１の周囲を所定の極性・電位に一様に帯電処理するスコロトロン帯電器からなる帯電手段であり、ワイヤ〜グリッド間距離７．５ｍｍ、グリッド〜感光体間距離１ｍｍ、ワイヤ〜バックプレート間距離１２ｍｍの帯電極構成で、グリッド印加電圧を−７３０Ｖとし、帯電電流値−８００μＡの放電電圧を放電ワイヤに印加し、感光体１を帯電電位Ｖｈ＝−７５０Ｖに帯電する。帯電手段としては、コロトロン帯電器、スコロトロン帯電器、ローラ帯電器等の周知の任意のものを用いることができる。

３はレーザ走査方式をとった露光手段で、波長７００ｎｍの半導体レーザ（ＬＤ）を用い、その出力パワーは３００μＷである。露光手段３はレーザビームを出射して感光体１の一様に帯電した表面を走査露光し、静電潜像を形成する。露光手段としては、レーザ露光手段の他に、ＬＥＤアレイ、ＬＤＣ、プラズマ等の周知の任意のものを用いることができる。露光手段３は画像データに従って、感光体１をドット露光する。

帯電手段２と露光手段３とは感光体１上に静電潜像を形成する潜像形成手段を構成する。

現像手段４は、内側に磁気ブラシ形成用の磁石が配置され、感光体１に対向して回転する円筒状の現像剤担持体４１により感光体１上の静電潜像を現像してトナー像を形成する。接触現像、反転現像、且つ、２成分現像により現像が行われる。現像剤担持体４１はマグネットロールの周囲にステンレス溶射表面加工を施したアルミ製のスリーブを被せた構成であり、現像剤担持体４１の外周の直径はφ４０ｍｍである。

現像剤担持体４１には、直流成分Ｖｄｃに交流成分Ｖａｃが重畳された現像バイアス電圧が印加される。現像手段４としては、２成分現像剤を用いるもの又は１成分現像剤を用いるもののいずれでもよく、反転現像又は正規現像のいずれでもよいが本実施の形態においては、２成分現像剤を用いて反転現像による現像が行われる。さらに接触現像又は非接触現像のいずれでもよいが、本実施の形態においては、接触現像による現像が行われる。

現像バイアスとしては、直流に交流を重畳した現像バイアスが用いられ、交流成分Ｖａｃの実効電圧Ｖｒｍｓ及び周波数ｆは後に説明するよう方法により制御される。直流成分Ｖｄｃとしては、−３５０Ｖ〜−６００Ｖの電圧が印加される。

非磁性トナーと磁性キャリアを含有する２成分現像剤のトナーとしては、体積平均粒径が３〜５．５μｍの重合トナーが好ましい。重合トナーを用いることにより、高解像力であり、濃度が安定しかぶりの発生が極めて少ない画像形成装置が可能となる。

トナーは球形の度合いを示す形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０、凹凸の度合いを示す形状係数ＳＦ−２が１００〜１２０の間にあることが好ましい。なお、形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２は下記の式で与えられる。

ＳＦ−１＝（Ｌｍａｘ²／Ａ）×（π／４）×１００
ＳＦ−２＝（Ｌａｒｏｕｎｄ²／Ａ）×（１／４π）×１００
Ｌｍａｘ；最大直径 Ｌａｒｏｕｎｄ；周長 Ａ；トナー投影面積
トナーは体積平均粒径が３μｍを下回ると、かぶりの発生やトナー飛散が起こりやすくなる。上限５．５μｍは本実施の形態が目標とする高画質を形成することを可能する粒径の上限である。

体積平均粒径は、体積基準の平均粒径であって、湿式分散機を備えた「コールターカウンターＴＡ−ＩＩ」又は「コールターマルチサイザー」（いずれもコールター社製）により測定した値である。

前記のような小粒径、且つ、球形化度の高いトナーには重合トナーを用いることが望ましい。

重合トナーは、トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味する。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。重合トナーでは、原料モノマー又はプレポリマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一なトナーが得られる。

具体的には懸濁重合法により作製されるものや、乳化液を加えた水系媒体の液中にて単量体を乳化重合して微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させ調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することをいう。

キャリアとしては、体積平均粒径が３０〜６５μｍで磁化量が２０〜７０ｅｍｕ／ｇの磁性粒子からなるフェライトコアのキャリアが好ましい。３０μｍよりも粒径の小さなキャリアではキャリア付着が生じやすくなる。また、６５μｍよりも粒径の大きなキャリアでは、均一な濃度の画像が形成されない場合が生じうる。

５はトナー像の転写性を高めるために照射する転写前露光光源で、光波長７００ｎｍのＬＥＤで、光出力１０ｌｕｘをもって照射する。

６はコロトロンからなる転写手段であり、ワイヤ〜感光体１間距離８ｍｍ、ワイヤ〜バックプレート間距離１２ｍｍの構成となっていて、転写電流（Ｉｔｒ）２００μＡの定電流制御によって感光体１上のトナー像の転写紙上への転写を行う。なお、転写手段６としては、ローラ転写手段等の任意の周知の転写手段を用いることができる。

７はコロトロンの分離極で、ワイヤ〜感光体１間距離８ｍｍ、ワイヤ〜バックプレート間距離１２ｍｍの構成となっていて、ＡＣ成分１００μＡ、ＤＣ成分−２００μＡの分離電流によって転写紙の感光体１からの分離を促す。

給紙部より給紙された記録材Ｐは、レジストローラ２１によって感光体１上に形成されたトナー像と同期して給紙がなされ、転写ニップ部において転写手段６によってトナー像の転写を受ける。転写ニップ部を通過した記録材Ｐは、感光体１の面から分離極７によって分離され、搬送ベルト２２によって定着装置２３へ搬送される。

定着装置２３は内部にヒータを配置した加熱ローラ２３ａと加圧ローラ２３ｂとより成り、トナー像を保持した記録材Ｐは加熱ローラ２３ａと加圧ローラ２３ｂとの間で加熱・加圧による定着処理され、トナー像が定着された記録材Ｐは排紙ローラ２４によって機外の排紙トレイ上に排出される。

一方、記録材Ｐへのトナー像の転写後の感光体１の表面はクリーニング装置８によりクリーニングされる。本実施例においてはクリーニング手段としてウレタンゴム製のブレードが用いられ、クリーニングブレードはカウンタタイプに感光体１周面に摺接して清掃を行っている。クリーニング装置８を通過して表面が清掃された感光体１の周面は、光波長７００ｎｍ、光出力１０ｌｕｘ光源を用いた帯電前露光（ＰＣＬ）手段９によって照射され、残留電位を低下して次の画像形成サイクルへと移行する。

クリーニング装置８によって回収されたトナーは搬送スクリュー等を用いてトナーを搬送するトナーリサイクル手段８１によって現像手段４に回収される。現像手段４への回収動作は感光体１の回転動作と同時に併行して行われる。
＜現像バイアス設定＞
本実施の形態においては、現像バイアス設定工程が実行される。該現像バイアス設定工程は、記録材に画像を形成する画像形成工程に先立つ前処理として、定期的に、又は画像形成装置の電源投入時に実行される。

現像バイアス設定工程においては、露光手段３を所定の画像データで駆動することにより、帯電、露光、現像によって感光体１上にパッチ画像と称される基準パターンのトナー像が形成される。

パッチ画像は、基準の画像データに基づいた露光及び現像により感光体上に形成されたトナー像であり、モザイク状又は縞状の印字率３０〜７０％の基準パターン又は濃度０．４〜０．９のベタ画像の中間調基準パターンからなり、図２に示すように、単一のパターン又は濃度の異なる複数のパターンからなる。

感光体１上の電位を測定する第１電位センサとしての電位センサＣＳ１、第２電位センサとしてのＣＳ２と、感光体１上のパッチ画像のトナー付着量の計測を行う第１濃度センサとしての濃度センサＴＳが設けられ、電位センサＣＳ１、ＣＳ２と濃度センサＴＳとを用いてトナー帯電量Ｑｔ（μＣ／ｇ）が算出される。

以下にトナー帯電量の算出について詳しく説明する。

本実施例では、感光体１に対向し、現像手段４を挟んで上流側と下流側に電位センサＣＳ１とＣＳ２とが設けられ、両者の間では感度調整が十分なされた状態に維持されている。また、現像手段４とクリーニング装置８との間には感光体１からの反射光を検出することにより、感光体１上に形成されたパッチ画像としてのトナー像の濃度を検出する濃度センサＴＳが設けられる。

電位センサＣＳ１はパッチ画像の静電潜像の電位を検出し、電位センサＣＳ２は前記静電潜像が現像されたトナー像、すなわち、パッチ画像の電位を検出する。

図３には濃度センサＴＳの出力（Ｖ）とトナー付着量との関係を示している。濃度センサＴＳの出力は画像濃度を表すので、図２において、出力とトナー付着量との関係を示すカーブが直線で示される領域においては、画像濃度とトナー付着量とが略比例関係に保たれている。

同一の画像濃度であっても、トナー付着量はトナー特性によって相違し、小粒径トナーを用いたときは大粒径トナーを用いたときに比較して小量のトナー付着量でも同じ画像濃度として検知されるので、本実施の形態では、使用する現像剤を用いて予めテストを行い、濃度センサＴＳによる出力とトナー付着量との関係を示すテーブルをメモリとして記憶させている。図２に示す関係のテーブルを参照することにより、濃度センサＴＳの出力からトナー付着量Ｍｔが求められる。

図４は電位センサＣＳ１、ＣＳ２によって検知されるパッチ画像の電位の状態を模式的に示した図である。帯電手段２によって感光体１の帯電電位Ｖｈに一様帯電された状態で露光手段３によってパッチ画像の露光が行われ、電位センサＣＳ１によってパッチ画像の静電潜像の電位Ｖａが検知される。続いて、パッチ画像の静電潜像を現像手段４で現像して感光体１上にパッチ画像が形成され、該パッチ画像の電位Ｖｂが電位センサＣＳ２によって検知される。電位Ｖｂと電位Ｖａの差（絶対値）はトナー像を形成しているトナーが有する電荷により形成された電位差である。なお、電位センサＣＳ２による電位の検知は電位センサＣＳ１による電位検知よりも遅れて検知されるので、感光体１の暗減衰によって生じる誤差を演算時に補正することが行われる。

次に、パッチ画像の濃度が濃度センサＴＳによって検知される。

電位センサＣＳ１、ＣＳ２により検知された電位Ｖａ、Ｖｂ及び濃度センサＴＳにより検知された濃度から得られたトナー付着量Ｍｔを用いて、次の式（１）により、トナー帯電量Ｑｔが求められる。
Ｑｔ＝│（Ｖｂ−Ｖａ）│／Ｍｔ （１）
本実施例では、トナー帯電量Ｑｔを算出するのに電位センサＣＳ１，ＣＳ２の２個の電位センサを用いているが、上流側にある電位センサＣＳ１のみを用いてトナー帯電量Ｑｔを求めることもできる。この場合にはクリーニング装置８のブレードの感光体１への圧接を解除し、電位センサＣＳ１によって現像前のパッチ画像の電位、すなわちパッチ画像の静電潜像の電位を測定したのち、感光体を１回転させることにより、現像処理後の電位、すなわち、パッチ画像の電位を電位センサＣＳ１で検知することにより、電位差│（Ｖｂ−Ｖａ）│を検知することが出来る。

算出されたトナー帯電量Ｑｔに対して、次に説明する方法で現像バイアスが設定される。

トナー帯電量Ｑｔに対する現像バイアスの実効電圧Ｖｒｍｓのテーブルが用意されており、前記に説明した方法で算出されたトナー帯電量に対応した交流成分Ｖａｃの実効電圧Ｖｒｍｓが選択される。該テーブルの例を表１に示す。

また、交流成分Ｖａｃの周波数ｆは次の式（２）により、選択された実効電圧Ｖｒｍｓに対応して決定される。

ｆ（ｋＨｚ）＝Ｖｒｍｓ×Ｋ （２）
但し、Ｋは９≦Ｋ≦１１を満たす係数である。係数Ｋは現像剤の使用履歴やトナーの特性に応じて決定され、実験によりあらかじめ求められる。

このようにして設定された実効電圧Ｖｒｍｓ及び周波数ｆを持った交流成分Ｖａｃを持った現像バイアスを設定した場合に、現像バイアスの変化により画像濃度が変化するので、このような濃度の変化分は、パッチ画像を用いた画像形成条件の制御である補正制御により補正される。

この補正制御は次のとおりである。

所定の基準画像データにより露光手段３を駆動して、基準パターンからなるパッチ画像の静電潜像を感光体１上に形成する。

形成した静電潜像を設定された実効電圧Ｖｒｍｓ及び周波数ｆの交流成分Ｖａｃと初期設定されている直流成分Ｖｄｃが重畳された現像バイアスが設定された現像手段４により現像して、パッチ画像を感光体１上に形成する。

形成したトナー像の濃度を第２濃度センサとしての濃度センサＴＳにより検知する。本実施の形態においては濃度センサＴＳが第１濃度センサ及び第２濃度センサとして共通に使用されるが、第１濃度センサと第２濃度センサとに別のものを用いることもできる。

検知されたパッチ画像の濃度に基づいて、現像バイアスの直流成分Ｖｄｃの値又は現像剤担持体４１の周速Ｖｓと感光体の周速Ｖｐとの比（Ｖｓ／Ｖｐ）を制御する。

このようなパッチ画像の濃度検知に基づいた画像形成条件の制御は、特開平７−２４４４１２号公報、特開平８−６９１３８号公報、特開平１０−９０９６０号公報等に記載された周知の方法に従って行うことができる。

記録材に画像を形成する画像形成工程は、前記に説明した現像バイアス設定工程により設定された交流成分Ｖａｃの実効電圧Ｖｒｍｓ、周波数ｆ及び補正制御により設定された現像バイアスの直流成分Ｖｄｃの値又は現像剤担持体４１の周速と感光体の周速との比の元で実行される。

図５は前記に説明した現像バイアス制御を行う制御系のブロック図である。

図５において、制御部ＣＲはＣＰＵからなり、濃度センサＴＳからトナー付着量を求め、電位センサＣＳ１、ＣＳ２及びトナー付着量からトナー帯電量を求める算出手段であり、また、トナー帯電量から現像バイアスの交流成分Ｖａｃの実効電圧Ｖｒｍｓ及び周波数ｆを設定する現像バイアス設定手段である。制御部ＣＲは、また、現像バイアスの交流成分Ｖａｃの制御に対応して画像形成条件を補正する補正手段でもある。

ＲＯＭは算出手段、現像バイアス設定手段及び補正手段としての制御部ＣＲが演算や制御を行うプログラムが格納されたメモリ、ＲＡＭは制御部ＣＲが前記の演算や制御を実行する為のワークメモリ、ＭＲは図２に示す濃度センサの出力対トナー付着量の関係を示すテーブル、表１に示すトナー帯電量対実効電圧Ｖｒｍｓの関係を示すテーブル等が格納されている記憶手段としての不揮発メモリである。

前記式（２）における係数Ｋのテーブルも不揮発メモリＭＲに記憶される。

制御部ＣＲは電位センサＣＳ１、ＣＳ２の出力及び濃度センサＴＳの出力を読み取り、不揮発メモリＭＲのテーブルを参照して、前記式（１）に基づいて、トナー帯電量Ｑｔを算出するとともに、算出したトナー帯電量Ｑｔを用い、不揮発メモリＲＭのテーブルを参照し、前記式（２）に基づいて、現像バイアスの交流成分Ｖａｃの実効電圧Ｖｒｍｓ及び周波数ｆを求め決定し、現像バイアスの交流成分Ｖａｃを出力する電源Ｅａｃを制御して、実効電圧Ｖｒｍｓ及び周波数ｆを設定する。

さらに、交流成分Ｖａｃの制御に対する前記補正制御において制御部ＣＲは、現像バイアスの直流成分Ｖｄｃを出力する電源Ｅｄｃを制御して、直流成分Ｖｄｃを設定するか又は現像剤担持体４１を回転駆動するモータＭＴを制御して、比Ｖｓ／Ｖｐを設定する。

（１）実施例
図１に示す画像形成装置を用い、カブリマージン（感光体１の帯電電位Ｖｈと現像バイアスの直流成分Ｖｄｃとの差）を２００Ｖとし、
現像バイアスの交流成分Ｖａｃの実効電圧Ｖｒｍｓを表１のテーブルに基づいて設定し、
現像バイアスの交流成分Ｖａｃの周波数ｆを、ｆ（ｋＨｚ）＝Ｖａｃ×１０を用いて設定してするとともに、感光体１上に基準パターンの静電潜像を形成し、現像によりトナー像を形成し、形成したトナー像の濃度を濃度センサＴＳで検知し、検知結果に基づいて、現像バイアスの直流成分Ｖｄｃの値を設定する補正制御を行った。

このような現像バイアス設定工程と補正制御からなる画質調整工程を１０００枚毎に実行して、１００００枚の画像形成を行った。
（２）比較例１
カブリマージン（感光体１の帯電電位Ｖｈと現像バイアスの直流成分Ｖｄｃとの差）を２００Ｖとし、
現像バイアスの交流成分Ｖａｃの実効電圧Ｖｒｍｓを表１のテーブルに基づいて設定し、
現像バイアスの交流成分Ｖａｃの周波数ｆを５０ｋＨｚに固定した画質調整工程を１０００枚毎に実行して、１００００枚の画像形成を実行した。
（３）比較例２
カブリマージン（感光体１の帯電電位Ｖｈと現像バイアスの直流成分Ｖｄｃとの差）を２００Ｖとし、
現像バイアスの交流成分Ｖａｃの実効電圧Ｖｒｍｓを表２のテーブルに基づいて設定しする。比較例２においては、交流成分Ｖａｃの変更に対応した画像形成条件の補正制御は行われない。

このような画質調整工程を１０００枚毎に実行して、１００００枚の画像形成を行った。

（４）比較例３
現像バイアスの交流成分Ｖａｃの実効電圧を一定値０．５５ｋＶに、周波数を５ｋＨｚの固定値に設定し、パッチ画像を用いた濃度制御のみを１０００枚毎に実行して１００００枚の画像形成を行った。

実施例及び比較例１〜３において形成した画像の画質評価結果を表３に示す。

表３において、エッジ部濃度の評価が○は、エッジ部が十分な濃度で良好に形成されていることを示し、△又は×は、エッジ部濃度が過多になって画質が低下した状態を示す。

表３から明らかな用に、本発明の実施例では、良好な画質が得られたが、比較例１〜３では、エッジ部濃度又はカブリの少なくともいずれかにおいて、欠陥が発生した。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。 パッチ画像を示す図である。 濃度センサの出力とトナー付着量との関係を示す図である。 感光体上の電位を示す図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の制御系のブロック図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 帯電手段
３ 露光手段
４ 現像装置
６ 転写極
４１ 現像剤担持体
ＣＳ１，ＣＳ２ 電位センサ
ＴＳ パッチ濃度センサ
ＣＰＵ 制御部

Claims (6)

1. 像形成体、
   該像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成手段及び、
   直流成分に交流成分が重畳された現像バイアスの元で、静電潜像を現像して前記像形成体上にトナー像を形成する現像手段を有する画像形成装置において、
   前記像形成体の表面電位を検出する電位センサ、
   前記像形成体上のトナー像の濃度を検出する第１濃度センサ、
   前記電位センサが検出した電位及び前記第１濃度センサが検出した濃度に基づいて、トナー像を形成しているトナーの帯電量を算出する帯電量算出手段、
   算出された帯電量に基づいて現像バイアスを設定する現像バイアス設定手段及び、
   前記現像バイアス設定手段による現像バイアス設定に対応した画像形成条件の補正を行う補正手段を有し、
   前記潜像形成手段により、前記像形成手段上にパッチ画像の静電潜像を形成し、
   前記現像手段による現像で、前記パッチ画像を形成し、
   前記パッチ画像の静電潜像の電位、前記パッチ画像の電位及び前記パッチ画像の濃度を前記電位センサ及び前記第１濃度センサにより検出し、
   検出された電位及び濃度から前記帯電量算出手段により、トナー帯電量を算出し、
   算出されたトナー帯電量から、前記現像バイアス設定手段により前記現像バイアスを設定し、
   前記現像バイアス設定手段は、トナー帯電量対前記交流成分の実効電圧のテーブルから前記交流成分の前記実効電圧を設定するとともに、次の式に基づいて、前記交流成分の周波数ｆを設定することを特徴とする画像形成装置、
   ｆ（ｋＨｚ）＝Ｖｒｍｓ×Ｋ
   ただし、Ｖｒｍｓは前記交流成分の実効電圧、Ｋは９≦Ｋ≦１１で表される係数である。
2. 前記テーブルを記憶している記憶手段を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記電位センサは、前記像形成体上のパッチ画像の静電潜像の電位を検出する第１電位センサ及び前記像形成体上に形成されたパッチ画像の電位を検出する第２電位センサを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記電位センサは、前記像形成体上のパッチ画像の静電潜像の電位及び前記像形成体上のパッチ画像の電位を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記像形成体上に形成されたパッチ画像の濃度を検出する第２濃度センサを有し、前記補正手段は、前記第２濃度センサが検出した濃度に基づいて、前記直流成分の値又は前記像形成体の周速と前記現像手段内の現像剤担持体の周速との比を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第１濃度センサと前記第２濃度センサとに１個の濃度センサが共通に使用されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

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