JP2006106244A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤の劣化により、現像バイアスが高くなれば中間転写体上に転写されたパッチ画像の濃度も高くなるという関係が維持されなくなった場合にも、最適な現像バイアス条件を設定できる制御手段を有する画像形成装置の提供にある。
【解決手段】感光体上に所定の静電潜像を形成し、前記静電潜像を反転現像して所定のトナー像を形成し、前記トナー像を中間転写体に転写し、画像濃度検知手段により前記トナー像の画像濃度が検知され、制御手段は、前記画像濃度が、目標範囲内か否かを判定し、目標範囲内よりも低い場合には、前記バイアスを所定値だけ高くするか、または、目標範囲内より高い場合には、前記バイアスを所定値だけ低くする調整工程を、前記画像濃度が目標範囲内となるまで複数回実行して、前記トナー像の画像濃度が目標範囲内となるように前記バイアスを変更する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、感光体上の潜像を現像することにより得たトナー像を、中間転写体に転写して、中間転写体上の該トナー像を用紙に転写する電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関わる。

電子写真技術による画像形成装置においては、経時変化、環境変化、使用状況により現像剤の特性が変化をして、感光体、もしくは中間転写体への付着量が変化する。

この変化を最小に押さえるために、調整用に一定の条件で形成した潜像を現像してトナー像を感光体上に作り、このトナー像の濃度が一定に維持されるように現像バイアスを制御する方法が、公知技術として知られている。（例えば、特許文献１参照）。

近年、広く一般に使用されているた電子写真技術によるカラー画像形成装置の色の再現性を安定に維持するためには、より適切な現像バイアス制御を行うことによって、現像剤の変化による前述したようなトナーの付着量の変化をより小さくする必要がある。

高速のカラー画像形成装置には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色毎に感光体と現像手段とを設け、現像により形成された各色の感光体上のトナー像を、逐次、中間転写体に転写（一次転写）することによって、各色のトナーから成る一つのカラー画像を形成した後に、このカラー画像を用紙に一括して転写（二次転写）する方式が、多く採用されている。

このようなカラー画像形成装置の画像再現の安定性を維持するために、現像装置内のトナー濃度を所定範囲内に入るように制御するトナー濃度制御を行うと共に、感光体や現像剤の劣化による現像特性の変化を補正するために、適宜な周期で、調整用のパッチ画像を中間転写体に形成して、このパッチ画像の濃度を検知して、パッチ画像の濃度が所定の濃度範囲に入るように現像バイアス電圧を変化させる制御が各色毎に行われている。
特開平８−２１１７２２号公報（第１−２頁）

しかしながら、上述の制御においては、パッチ画像の濃度を上げるために、現像バイアス電圧（絶対値）を高くする。しかしながら、経時変化、環境変化、使用状況等により現像剤の劣化が進行すると、現像バイアス電圧を高くすれば、トナーの中間転写体への付着量が増加するという関係が成立しない場合がある。また、単純に現像バイアス電圧を高くしたことにより、本来、現像時に感光体上に付着してはならない現像剤中のキャリアがトナーと共に感光体上に付着するという現象もしばしば発生する。

この付着したキャリアは、感光体上のトナー画像を中間転写体に転写する一次転写部において、中間転写体に転写されないだけでなく、周辺のトナーの転写を阻害する。この結果、中間転写体上に転写された画像は、白抜けと称される転写されるべきトナーが一部欠けた画像となることもある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その目的は、現像剤の劣化により、現像バイアスが高くなれば中間転写体上に転写されたパッチ画像の濃度も高くなるという関係が維持されなくなった場合にも、最適な現像バイアス条件を設定できる制御手段を有する画像形成装置の提供にある。

上記課題は、以下の項目を実現することにより達成される。
（請求項１）
静電潜像を形成する感光体と、
前記静電潜像を反転現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段にバイアスを印加するためのバイアス印加手段と、
前記感光体上の前記トナー像を中間転写体に転写する第１の転写手段と、
前記中間転写体上の前記トナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、
前記現像手段に印加するバイアスを制御する制御手段と、
前記中間転写体上の前記トナー像を用紙に転写する第２の転写手段と、
前記トナー像を担持した用紙に定着する定着手段とを
備える画像形成装置において、
通常の画像形成を行う通常モードと、前記バイアスを調整する調整モードとを設け、
前記調整モードにあっては、前記感光体上に所定の静電潜像を形成し、前記現像手段により前記所定の静電潜像を反転現像して所定のトナー像を形成し、前記第１の転写手段により前記感光体上の前記所定のトナー像を中間転写体に転写し、前記画像濃度検知手段により前記所定のトナー像の画像濃度が検知され、
前記制御手段は、前記画像濃度検知手段により検知された前記所定のトナー像の画像濃度が、目標範囲内か否かを判定し、目標範囲内よりも低い場合には、前記バイアスを所定値だけ高くするか、または、目標範囲内より高い場合には、前記バイアスを所定値だけ低くする調整工程を、前記画像濃度が目標範囲内となるまで複数回実行して、前記所定のトナー像の画像濃度が目標範囲内となるように前記バイアスを変更する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
（請求項２）
前記制御手段は、複数の前記調整工程において、第１回目の前記所定のトナー像の画像濃度の検出結果が目標範囲より低く、バイアスを増加して得た２回目の画像濃度に所定濃度以上の増加が見られなかった場合には、１回目の補正により設定されたバイアス値よりも更に低いバイアス値に変更して前記調整工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
（請求項３）
前記バイアス値の変更は、設定可能な最低のバイアス値への変更であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
（請求項４）
前記制御手段は、複数回の前記調整工程の実行により、順次バイアス値が増加され、設定可能な最大値に設定されても、検知されたトナー像の画像濃度が前記目標範囲内とならない場合は、再度、所定の回数の複数回の前記調整工程を実行して、検知されたトナー像の中で、前記目標範囲に最も近い画像濃度のトナー像を形成した時のバイアス値を前記バイアス印加手段に設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
（請求項５）
複数の現像手段を有し、前記制御手段は、前記複数の現像手段毎に前記調整工程を実行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１に記載の発明によれば、現像バイアスを調整する調整モードを実行することによって、現像バイアスを段階的に変化させて、中間転写体に転写されたパッチ画像の濃度を所定範囲の濃度値に入れる制御手段を有する画像形成装置が実現される。

請求項２に記載の発明によれば、現像バイアス電圧（絶対値）を高くしても、中間転写体に転写されたパッチの濃度が上がらない場合、現像バイアス電圧（絶対値）を下げて作成されたパッチの濃度を検知することによって、現像バイアス電圧（絶対値）を高くするとパッチの濃度が上がるという関係が維持されているか否かが判定されるので、関係が維持されている場合と、いない場合とで異なる制御を施すことが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、現像バイアス電圧（絶対値）を高くしても、中間転写体に転写されたパッチの濃度が上がらない場合、現像バイアス電圧（絶対値）を、現像バイアス印加手段に設定可能な最も低いレベルに下げて、調整工程を繰り返すことにより、その時点における、現像バイアス電圧（絶対値）変化とパッチの濃度変化との関係が把握され、得られた関係に対応した制御をすることができる。

請求項４に記載の発明によれば、現像バイアス電圧を印加するバイアス印加手段に設定可能な最大値を設定しても、所定の濃度のパッチ画像が得られない程度に現像剤が劣化した場合の最適現像バイアス電圧を決定することができる。

請求項５に記載の発明によれば、カラーの各色の現像剤の劣化に対応した現像バイアスを、各色毎に設定することにより、安定した色再現を維持できるカラー画像形成装置が実現される。

以下、本発明の実施の形態について、図を基に説明する。

図１は本発明による画像形成装置を説明するための概念図である。

画像形成装置ＧＳは、その上部に自動原稿送り装置ＡＤＦを備えている。

自動原稿送り装置ＡＤＦの原稿載置台１０１に載置された原稿Ｄは、一枚ずつに分離され原稿搬送路に送り出され、搬送ドラム１０２により搬送される。搬送されている原稿Ｄの原稿画像は原稿画像読み取り位置ＲＰにて原稿読み取り手段１により、読み取りがなされる。読み取りが終了した原稿Ｄは第１搬送ガイドＧ１、および原稿排出ローラ１０５により原稿排紙台１０７に排出される。

原稿Ｄの裏面の原稿画像も読み取る場合には、表面（第１面）の読み取りを終えた原稿Ｄを第１搬送ガイドＧ１により原稿反転ローラ１０６に導き、原稿Ｄの後端を挟持した状態から反転する前記原稿反転ローラ１０６によって、第１搬送ガイドＧ１、第２搬送ガイドＧ２を経由して、再度、原稿搬送路に送り出す。反転して送り出された原稿Ｄの裏面（第２面）は、表面（第１面）と同様に読み取りがなされた後、原稿排紙台１０７に排出される。

画像形成装置ＧＳは、原稿読取り手段１、画像書込み手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ、現像手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、転写手段４、定着手段５、反転排紙手段６、再給紙手段７、給紙手段８、制御手段Ｃ等から構成される。

原稿読取り手段１では、原稿画像は原稿読取り位置ＲＰにてランプＬにより照射され、その反射光は第１ミラーユニット１１、第２ミラーユニット１２、レンズ１３によって導かれ、撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。撮像素子ＣＣＤにより光電変換された画像信号は、画像読み取り制御部１４にてＡ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理がなされ、制御手段ＣのメモリＭに原稿画像データとしてストアされる。

メモリＭにストアされた原稿画像データには、ユーザの指定により、もしくは設定されている条件により適宜な画像処理がなされて、出力画像データが生成される。

画像書込み手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、レーザ光源、ポリゴンミラー、複数のレンズからなり、生成された前記出力画像データを基に、レーザビームにより、感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの表面への走査露光を行う。走査露光された感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋには潜像が形成される。

感光体３１Ｙの周辺には、帯電手段３２Ｙ、現像手段３Ｙ、第１転写ローラ３４Ｙ、クリーニング手段３５Ｙが配置されている。感光体３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの周辺についても同様である。これらの構成は、電子写真方式のカラー画像形成装置に採用されている公知の技術からなる。

現像手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ上の潜像を反転現像して、対応する各感光体上にトナー画像を形成する。感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ上に形成されたトナー画像は画像転写手段４の第１の転写手段である第１転写ローラ３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋにより、画像転写手段４のベルト状の中間転写体４１の所定位置に逐次転写される。

画像転写手段４の中間転写体４１上に転写された前記トナー画像は、給紙手段８から給紙され、給紙ローラ８１によって給紙のタイミングが取られて給送されてきた転写材である用紙Ｐに、画像転写手段４の第２の転写手段である第２転写ローラ４２によって転写される。

トナー画像の用紙Ｐへの転写を終えた中間転写体４１はクリーニング手段４３により、表面が清掃され、次の画像転写に供される。

一方、トナー画像を担持した用紙Ｐは、定着手段５に送られ、加圧加熱されることによって、トナー画像が用紙Ｐへ定着される。

定着手段５による定着処理を終えた用紙Ｐは排紙反転手段６により搬送され、排紙台６１に排紙される。用紙Ｐを表裏反転して排紙する場合には、排紙ガイド６２にて、一旦、用紙Ｐを下方に導き、排紙反転ローラ６３に用紙Ｐの後端を挟持させた後、これを逆転をさせ、排紙ガイド６２により排紙ローラ６４に導き排紙する。

なお、用紙Ｐの裏面にも画像形成を行う場合には、表面の画像定着を終えた用紙Ｐを排紙ガイド６２により下方にある再給紙手段７に搬送し、再給紙反転ローラ７１により後端を挟持させた後、逆送することによって用紙Ｐを反転させて、再給紙搬送路７２に送り出し、裏面への画像形成に供する。

図２は、画像形成装置の制御関係を示すブロック図である。

画像形成装置ＧＳにある制御手段Ｃは、ＣＰＵ、メモリＭ、Ｉ／Ｏポート、通信用インターフェイス、及び、各手段を駆動制御するための回路等を有するコンピュータシステムであり、制御手段Ｃによる制御は、メモリＭに格納されているプログラムが逐次実行されることによりなされる。また、自動原稿送り装置ＡＤＦも、規模は小さいが同様のコンピュータシステムを有し、上記の制御手段Ｃとは、シリアル通信手段により接続されている。その他の図示の各手段と制御手段Ｃとは、該手段に対応するＩ／Ｏポート、もしくは、回路にて接続されている。

なお、本図では、本発明の説明に直接関係しないブロックについては記載が省略されている。

以上は、通常の画像形成を行う通常モードにおける装置の動作を基にした説明であるが、以下、調整モードを基に、本発明の説明をする。

図３は、本発明の画像形成装置ＧＳにおける画像転写手段４、現像バイアス印加手段Ｂ、及びパッチ画像濃度検知手段Ｓの関係を模式的に示す図である。

なお、現像バイアスの制御は、各色毎に独立して行われるので、現像バイアス印加手段Ｂをはじめ、各色に対応するための各種手段は同じものが４つずつ備えられるが、制御の考え方は各色について同じであるので、以下の説明は一色（イエロー）を基にして行う。

現像バイアス印加手段Ｂは、現像手段にバイアスを印加するためのバイアス印加手段である高圧電源であり、予め設定可能な範囲内の電圧を現像手段３Ｙの現像スリーブ３７Ｙに印加する。また、パッチ画像濃度検知手段Ｓとは、調整モードにおいて、中間転写体４１上に形成された所定の画像（パッチ画像）の画像濃度を検知する画像濃度検知手段である。

濃度検知用パッチの画像は、中間転写体４１上に、例えば、長さ３０ｍｍ（送り方向）、幅１５ｍｍ（回転軸方向）のサイズで形成される。画像の形成は、通常の画像形成と同じく、感光体３１Ｙへの画像書込み手段２Ｙのレーザビームによる走査露光により潜像を形成して、形成された潜像を現像手段３Ｙにより現像してトナー像とした後に、画像転写手段４の第１転写ローラ３５Ｙによって中間転写体４１上に転写される。

第２転写ローラ４２は、図にて示されるように、調整モードでは、通常モードの点線位置から実線位置に移動するので、中間転写体４１上に転写されたパッチ画像は、そのままの形で、パッチ画像濃度検知手段Ｓの検知位置まで送られる。

図４は、現像バイアスと、パッチ画像濃度検知手段Ｓの検知出力電圧との関係を示す図である。

前記中間転写体４１上に転写されたパッチの画像は、パッチ画像濃度検知手段Ｓにより反射光量が検知されて、検知出力信号は、トナー像の画像濃度情報として制御手段Ｃに送られる。制御手段Ｃは、前記検知出力信号から得られた画像濃度が予め設定されている所定の範囲内に入っているか否かを判定して、判定結果が所定の範囲外である場合には（図中ｄ１、ｄ２）、パッチ画像濃度検知手段Ｓの検知出力が所定の範囲に入る方向に現像バイアス印加手段Ｂのバイアス値（印加電圧）を上げる、もしくは下げる（図中ｆ１、もしくはｆ２）。

次いで、変更されたバイアス値で、再びパッチ画像を形成して同様な制御を行い、パッチの画像濃度が所定の範囲に入ったと判断された時には、制御を終え、入らなかった場合には、更に同様の制御を実行する（図中ｄ３、ｆ３）。

なお、現像バイアス電圧は、図３中の現像バイアス印加手段Ｂのシンボルにより示されるように直流成分と、交流成分から成るものであるが、本発明においては、直流成分のみを制御している。また、バイアスの方向、即ち、基準とするグラウンドレベルに対してプラス側かマイナス側かは、使用する感光体の帯電極性により変わるので、バイアス電圧の高低という表現は全て絶対値の大小を意味している。

図５は、現像剤の特性変化を示す図である。

上述したパッチの画像濃度を検知して、現像バイアスを制御する方法は、画像濃度を示すパッチ画像濃度検知手段の出力電圧が、現像バイアスの電圧の変化に対して図中の曲線ａ、又はｂで示される曲線の実線の範囲で変化する場合に有効な方法である。即ち、制御手段Ｃは、バイアス値ｘ１の条件で作られたパッチ画像を検知したパッチ画像濃度検知手段の出力電圧が、目標とする濃度範囲に対応する出力電圧範囲よりも下にある場合、バイアス電圧を順次高くして、あるいは、目標とする濃度範囲に対応する電圧範囲よりも上にある場合、バイアス電圧を順次下げてパッチ画像を形成し、該パッチ画像を検知したパッチ画像濃度検知手段の出力電圧が目標とする電圧範囲に入った時に、そのバイアス値ｘ２あるいはｘ３を現像バイアス印加手段Ｂに設定することにより、パッチの画像濃度を目的の濃度範囲に収めることができる。

ところが、現像剤が図中の曲線ｃのように変化した場合、バイアス値ｘ１で目標濃度から下がったパッチ画像濃度を上げるためにバイアス値をｘ２に上げると、図で示すようにパッチ画像濃度は目的とする方向とは逆に下がってしまう。

また、バイアス値をｘ１からｘ２に上げても、パッチ画像濃度は目標濃度に入らないことから、更にバイアス値を上げる。ところが、バイアス値が上がっても、パッチ画像濃度は上がらないので、更にバイアスを上げることが繰り返される。さらにはキャリア発生付着が始まるバイアス値であるｘｃを超えると現像されたトナー像にはトナー以外にキャリアが付着する現象が現れ、中間転写体４１には白抜けが発生することになり、バイアス値を上げることによってパッチ画像濃度を上げるという制御が成り立たなくなる。

なお、曲線ａ、あるいはｂの点線で示される領域でパッチ画像を形成したときにも同様な現象が発生する。

また、図中の曲線ｄのように変化すると、パッチ画像濃度を上げるためにバイアス値を最も高い値まで上げられても、即ち、バイアス値をどの様な値に設定しても、パッチ画像濃度は目的とする濃度範囲以下のものしか得られない。

本発明による画像形成装置は、上述した曲線ｃ、ｄで示される様な現像剤の劣化による変化にも対応できる現像バイアス制御を行うものである。

図６（ａ）、及び（ｂ）は、本発明による調整モードにおける現像バイアス制御の流れを示すフローチャートである。なお、本フローチャートの説明では、パッチ画像濃度検知手段の出力電圧の高低を、パッチ画像濃度の高低に換えて説明をしている。

先ず、調整モードに入ると、バイアス設定カウンタＮに“１”が設定される（ステップＳ１）。

次いで、制御手段Ｃは、現像バイアス印加手段Ｂに直近の現像バイアス値Ｖ（Ｃ）を設定する（ステップＳ２）。この設定条件でパッチ画像を中間転写体４１上に形成して（ステップＳ３）、パッチ画像濃度検知手段Ｓにて前記パッチ画像の濃度Ｄ（Ｎ）を検知する（ステップＳ４）。

検知された濃度Ｄ（Ｎ）が、予め設定されている目標濃度範囲の上限値Ｄ（Ｈ）よりも高い場合には（ステップＳ５：Ｙ）、バイアス設定カウンタＮに１を加え（ステップＳ１０）、検知された前記濃度Ｄ（Ｎ）と目標濃度範囲の上限値Ｄ（Ｈ）とから、予め設定されているテーブル、もしくは式からバイアス変化量を決定して（ステップＳ１１）、新たなバイアス値をＶ（Ｎ）としてバイアス印加手段Ｂに設定する（ステップＳ１２）。設定が終わると、再びパッチ画像の形成を行う。

検知された濃度Ｄ（Ｎ）が、予め設定されている目標濃度範囲の上限値Ｄ（Ｈ）よりも低く（ステップＳ５：Ｎ）、下限値Ｄ（Ｌ）よりも高い場合には（ステップＳ６：Ｎ）、パッチ画像の濃度は目標範囲内に入っているので、当該の現像バイアス値Ｖ（Ｎ）を現像バイアス値として現像バイアス印加手段に残し、現像バイアス設定ルーチンから出る。

検知された濃度Ｄ（Ｎ）が、下限値Ｄ（Ｌ）よりも低い場合には（ステップＳ６：Ｙ）、もし、Ｄ（Ｎ）が１回目の画像形成によるパッチの濃度Ｄ（１）である場合には（ステップＳ７：Ｙ）、バイアス設定カウンタＮに１を加え（ステップＳ１０）、検知された前記濃度Ｄ（Ｎ）と目標濃度範囲の下限値Ｄ（Ｌ）とから、予め設定されているテーブル、もしくは式からバイアス変化量を決定して（ステップＳ１１）、新たなバイアス値をＶ（Ｎ）としてバイアス印加手段Ｂに設定する（ステップＳ１２）。設定が終わると、再びパッチ画の像形成を行う。

もし、Ｄ（Ｎ）が１回目のパッチ画像を検知して得られた濃度Ｄ（１）以外である場合、即ち２回目以降のパッチ画像を検知して得られた濃度である場合には（ステップＳ７：Ｎ）、現像バイアス設定値Ｖ（Ｎ）が現像バイアス印加手段Ｂに設定可能な最大値ＶＭＡＸに到達したか否かが判定される（ステップＳ８）。

もし到達していなければ（ステップＳ８：Ｎ）、現像バイアス値を上げることにより、パッチ画像の濃度が上がったか否かが判定される（ステップＳ９）。

もし、パッチ画像濃度が上がっていれば（ステップＳ９：Ｎ）バイアス設定カウンタＮに１を加え（ステップＳ１０）、検知された前記濃度Ｄ（Ｎ）と目標濃度範囲の上限値Ｄ（Ｈ）とから、予め設定されているテーブル、もしくは式からバイアス値を上げる、もしくは下げるバイアス変化量を決定して（ステップＳ１１）、新たなバイアス値をＶ（Ｎ）としてバイアス印加手段Ｂに設定する（ステップＳ１２）。設定が終わると、再びパッチ画の像形成を行う（ステップＳ３）。

もし、現像バイアスを上げたにもかかわらず、逆にパッチ濃度が下がったならば（ステップＳ９：Ｙ）、
バイアス印加手段Ｂを、設定可能な最も低いバイアス値ＶＭＩＮに設定したことを示す再設定フラグがセットされているか否かを判定する（ステップＳ１３）。

もし、再設定フラグがセットされていない場合には（ステップＳ１３：Ｎ）、バイアス設定カウンタＮに１を設定して（ステップＳ１４）、バイアス印加手段Ｂに設定できる最も低いバイアス値ＶＭＩＮを設定する（ステップＳ１５）。設定が終了したら再設定フラグをセットして（ステップＳ１６）、パッチ画像の形成（ステップＳ３）に戻る。

もし、再設定フラグがセットされていた場合には（ステップＳ１３：Ｙ）、既に、現像バイアス印加手段Ｂが設定可能な最も低いバイアス値に設定された後にＮ回のパッチ画像形成が行われて、バイアスを高くしても、パッチ画像濃度が目標パッチ画像濃度範囲の下限値Ｄ（Ｌ）以下であることから、それまでに検知された濃度Ｄ（１）からＤ（Ｎ）の中で、下限値Ｄ（Ｌ）に最も近い濃度Ｄ（Ｎ）を選択して、Ｄ（Ｎ）に対応する現像バイアス値Ｖ（Ｎ）を、現像バイアス値としてバイアス印加手段Ｂに設定する（ステップＳ１７）。現像バイアス値の設定を終えたら再設定フラグをリセットして（ステップＳ１８）、ルーチンから出る。

前述の現像バイアス設定値Ｖ（Ｎ）が現像バイアス印加手段Ｂに設定可能な最大値ＶＭＡＸに到達したか否かの判定（ステップＳ８）において、到達していた場合には（ステップＳ８：Ｙ）、図６（ｂ）にて示されるルーチンに入る。

先ず、バイアス設定カウンタＮに１が設定され（ステップＳ２１）、Ｖ（１）には、現像バイアス印加手段に設定可能な最も低いバイアス値ＶＭＩＮ、もしくは、予め、メモリＭに記憶させてあるバイアス値が設定される（ステップＳ２２）。その後、設定されたバイアス値でパッチ画像の形成がなされ（ステップＳ２３）、濃度検知がなされる（ステップＳ２４）。

バイアス設定カウンタＮが、予め設定された値ＮＮに到達していない場合には（ステップＳ２５：Ｎ）、バイアス設定カウンタＮに１を加え、ステップＳ１１と同じくバイアス変化量を決定して（ステップＳ２７）、その値をＶ（Ｎ）に設定する（ステップＳ２８）。

バイアス設定カウンタＮが、予め設定された値ＮＮに到達した場合には（ステップＳ２５：Ｙ）、それまでに検知したパッチの濃度Ｄ（１）〜Ｄ（ＮＮ）の中で、最も目標範囲の濃度に近い濃度Ｄ（Ｎ）を選択して、Ｄ（Ｎ）に対応する現像バイアス値を現像バイアス印加手段Ｂに設定して（ステップＳ２９）、現像バイアス設定ルーチンから出る。

予め述べたように、以上の現像バイアスの設定の説明は１色を基にして行ったが、本発明のカラー画像形成装置においては、同様の設定が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色について単独に行われる。

以上説明した図７のフローチャートの（ステップＳ９）では、現像バイアスを高くしたときに、パッチ画像の濃度が上がったか否かを判定しているが、このステップを現像バイアスを高くしたときに、パッチ画像の濃度が所定の濃度値（ＤＤ）以上の上昇があったか否かを判定するようにしてもよい。この場合の（ステップＳ９）の表現は、Ｖ（Ｎ）＞Ｖ（Ｎ−１）で、Ｄ（Ｎ）−Ｄ（Ｎ−１）＞ＤＤか？となる。

また、（ステップＳ１６）では、現像バイアスの設定値を、現像バイアス印加手段Ｂに設定可能な最も低い値（ＶＭＩＮ）に設定したが、Ｖ（１）にＶ（Ｎ）よりも予め設定してある所定量だけ低い値を設定しても良い。

以上説明したように、現像剤の多様な劣化に対応した現像バイアスの制御を行うことにより、中間転写体４１に形成されたパッチ画像の濃度を目標とする範囲に収めることができる。即ち、所定の画像に対する中間転写体４１へのトナー付着量を一定にすることができるので、安定したカラー画像形成が可能な画像形成装置が実現される。

画像形成装置の概念図である。 画像形成装置の制御関係を示すブロック図である。 画像転写手段、現像バイアス印加手段、及びトナー濃度検知手段の関係を模式的に示す図である。 現像バイアス電圧と、パッチ画像濃度検知手段の検知出力電圧との関係を示す図である。 現像剤の特性変化を示す図である。 現像バイアス制御の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 原稿読取り手段
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ 画像書込み手段
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 現像手段
４ 画像転写手段
５ 定着手段
６ 反転排紙手段
７ 再給紙手段
８ 給紙手段
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ 感光体
３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ 第１転写ローラ（第１の転写手段）
４１ 中間転写体
４２ 第２転写ローラ（第２の転写手段）
Ｂ 現像バイアス印加手段
Ｃ 制御手段
Ｓ パッチ画像濃度検知手段

Claims (5)

1. 静電潜像を形成する感光体と、
   前記静電潜像を反転現像してトナー像を形成する現像手段と、
   前記現像手段にバイアスを印加するためのバイアス印加手段と、
   前記感光体上の前記トナー像を中間転写体に転写する第１の転写手段と、
   前記中間転写体上の前記トナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、
   前記現像手段に印加するバイアスを制御する制御手段と、
   前記中間転写体上の前記トナー像を用紙に転写する第２の転写手段と、
   前記トナー像を担持した用紙に定着する定着手段とを
   備える画像形成装置において、
   通常の画像形成を行う通常モードと、前記バイアスを調整する調整モードとを設け、
   前記調整モードにあっては、前記感光体上に所定の静電潜像を形成し、前記現像手段により前記所定の静電潜像を反転現像して所定のトナー像を形成し、前記第１の転写手段により前記感光体上の前記所定のトナー像を中間転写体に転写し、前記画像濃度検知手段により前記所定のトナー像の画像濃度が検知され、
   前記制御手段は、前記画像濃度検知手段により検知された前記所定のトナー像の画像濃度が、目標範囲内か否かを判定し、目標範囲内よりも低い場合には、前記バイアスを所定値だけ高くするか、または、目標範囲内より高い場合には、前記バイアスを所定値だけ低くする調整工程を、前記画像濃度が目標範囲内となるまで複数回実行して、前記所定のトナー像の画像濃度が目標範囲内となるように前記バイアスを変更する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、複数の前記調整工程において、第１回目の前記所定のトナー像の画像濃度の検出結果が目標範囲より低く、バイアスを増加して得た２回目の画像濃度に所定濃度以上の増加が見られなかった場合には、１回目の補正により設定されたバイアス値よりも更に低いバイアス値に変更して前記調整工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記バイアス値の変更は、設定可能な最低のバイアス値への変更であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、複数回の前記調整工程の実行により、順次バイアス値が増加され、設定可能な最大値に設定されても、検知されたトナー像の画像濃度が前記目標範囲内とならない場合は、再度、所定の回数の複数回の前記調整工程を実行して、検知されたトナー像の中で、前記目標範囲に最も近い画像濃度のトナー像を形成した時のバイアス値を前記バイアス印加手段に設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 複数の現像手段を有し、前記制御手段は、前記複数の現像手段毎に前記調整工程を実行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。

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