JP2009210810A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で現像剤バンドの発生を抑制可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】帯電バイアス及び現像バイアスの印加時に像保持体表面に、濃度及び幅の少なくとも一方の異なる現像剤バンドが複数回形成されるように、画像形成手段を制御し、検出手段によって検出された、像保持体表面に形成された現像剤バンドの濃度及び幅の検出結果に基づいて、画像形成手段が画像を形成するときの画像形成条件を、現像剤バンドの濃度及び幅が減少する方向へ変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

感光体などの像保持体を帯電し静電潜像を作成し、トナーによって現像することによって像保持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を直接的、或いは一旦中間転写体を介在させて記録媒体上に転写及び定着する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置においては、画像形成処理開始時等に、濃度、階調性やカブリといった画質変動を改善すべく画像形成条件、特に帯電電位、現像電位を変化させる場合に、その変化・変更過程で感光体上に帯状のトナー像（トナーバンド）が発生することがある。また、トナーとキャリアを用いる二成分現像を用いて現像を行う画像形成装置の場合には、トナーバンドだけでなく、キャリアにトナーが混じった現像剤帯（キャリアバンド）が発生することがある。

これらの現像剤バンドは正規な画像とは異なる不具合画像であるため、さまざまな問題を引き起こす。例えばこれら現像剤バンドは、像保持体周りが汚れたり、転写器に転移し用紙が汚れたり、汚れた用紙を介して定着器が汚れるなど、画像形成装置内部や出力用紙が汚れる原因となる。また、現像器のトナーやキャリアを不要に消費してしまうといった問題もある。

トナーバンドは、像保持体の帯電電位と現像器の現像電位の電位差が一定範囲を超えることによって生じる。例えば、ある極性に帯電されたトナーは相対的に反対の極性を持った部分に転移し、電位差が大きければ多量のトナーが転移する。トナーの現像器から像保持体への転移はトナーとキャリアの付着力に比べ引き離す力が大きい場合に起こるため、像保持体の帯電電位と現像器の現像電位が等しい場合、もしくは帯電電位が現像電位より相対的にトナー極性側である場合には、現像器から像保持体に転移することは無く、また、トナーと逆極性側であっても電位の差が小さければトナーバンドは生じない。

一方、キャリアバンドは帯電電位と現像電位が等しい場合、もしくは帯電電位が現像電位より相対的にキャリア（反トナー）極性側である場合には、現像器から像保持体に転移することは無くキャリアバンドは生じない。トナーの転移と同様に、キャリアの現像器から像保持体への転移もキャリアと現像ロールとの付着力に比べ引き離す力が大きい場合に起こるため、キャリアと逆極性側であっても電位の差が小さければバンドは生じない。

しかし、先に述べたように画像形成処理の開始時等、帯電電位や現像電位を変化させたり変更したりする場合に、その変化・変更過程でトナーバンドやキャリアバンドが発生する場合がある。これは変化の過渡期において帯電電位、現像電位の差が一定範囲を短時間ではあるが超えるために起こる現象である。

図９は、像保持体上にトナーバンドまたはキャリアバンドが形成される様子を説明する説明図である。図９（Ａ）において、帯電電位Ｅは、現像電位Ｄよりも遅く立ち上がっている。その結果、現像電位Ｄが所定の電位に達しても、帯電電位Ｅが十分に立ち上がっていない領域においては、現像電位Ｄと帯電電位Ｅとの間に電位差Ｖ１が生じる。このとき、電位差Ｖ１が一定範囲を超える場合には、像保持体の表面にトナーバンドＴＢが形成される。

また、図９（Ｂ）において、帯電電位Ｅは、現像電位Ｄよりも早く立ち上がっている。その結果、帯電電位Ｅが所定の電位に達しても現像電位が十分に立ち上がっていない領域においては、帯電電位Ｅと現像電位Ｄとの間に電位差Ｖ２が生じる。このとき、電位差Ｖ２が一定範囲を超える場合には、像保持体の表面にキャリアバンドＣＢが形成される。

このような現象を防ぐ方法として、帯電電位の変化に合せて現像電位を変化させるよう電位を段階的に変化させ、時間あたりの変化量を少なくすることによって帯電電位、現像電位の差が一定範囲に抑えようとする技術や（例えば、特許文献１参照。）、像保持体の帯電後、現像前に像保持体の表面電位を計測する手段を設け、その電位と計測手段と現像位置の時間差から現像電位を変化させる技術（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。
特開平７−２５３６９３号公報 特開２００２−１０８１６３号公報

しかしながら、画像形成装置には個体差がある。例えば、帯電を行う帯電器と現像を行う現像器とは、画像形成装置の個体差によりそれぞれ位置（距離）が異なる。このような個体差により、例えば、像保持体が帯電を受けてから現像器位置に到達するまでの時間や表面電位を計測する計測手段から現像器位置に到達するまでの時間がばらついてしまう。また、帯電器に帯電電圧を印加する電源装置や現像器に現像電圧を印加する電源装置の個体差によって、電圧立ち上がり特性や変化特性にもバラツキが生じる。従って、上記従来の技術を適用しても、画像形成装置の個体差によりトナーバンドやキャリアバンド等の現像剤バンドが発生してしまう場合があった。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、簡易な構成で現像剤バンドの発生を抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、
＜１＞本発明の画像形成装置は、像保持体の表面を所定の帯電電位に帯電させる帯電手段、前記帯電手段に帯電バイアスを印加する帯電バイアス電源、前記像保持体表面を露光する露光手段、前記帯電手段により帯電された後に前記露光手段により露光されて前記像保持体表面に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像手段、前記現像手段に所定の現像電位となるように現像バイアスを印加する現像バイアス電源、及び該現像された画像を被転写体に転写する転写手段により構成された画像形成手段と、前記帯電バイアス及び前記現像バイアスの印加時に前記像保持体表面に、濃度及び幅の少なくとも一方の異なる前記現像剤バンドが複数回形成されるように、前記画像形成手段を制御する制御手段と、前記制御手段によって前記像保持体表面に形成された現像剤バンドの濃度及び幅を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記画像形成手段が画像を形成するときの画像形成条件を、前記現像剤バンドの濃度及び幅が減少する方向へ変更する変更手段と、を含んでいる。

＜２＞前記制御手段は、前記帯電バイアス及び前記現像バイアスが印加された時に、前記帯電バイアスの印加開始タイミング、前記現像バイアスの印加開始タイミング、前記帯電バイアスの印加開始タイミングと前記現像バイアスの印加開始タイミングとの相対的な時間差、前記帯電バイアスを段階的に変化させたときの各段階毎の帯電バイアス値、及び前記現像バイアスを段階的に変化させたときの各段階毎の現像バイアス値の少なくとも１つを制御することによって、前記像保持体表面に現像剤バンドが形成されるように前記画像形成手段を制御することを特徴とする上記＜１＞に記載の画像形成装置である。

＜３＞前記制御手段は、前記帯電バイアス及び前記現像バイアスの印加時に、前記帯電バイアスの印加開始タイミング、前記現像バイアスの印加開始タイミング、及び前記帯電バイアスの印加開始タイミングと前記現像バイアスの印加開始タイミングとの相対的な時間差を制御することによって、前記像保持体表面に現像剤バンドが形成されるように前記画像形成手段を制御することを特徴とする上記＜２＞に記載の画像形成装置である。

＜４＞前記変更手段により変更される画像形成条件は、前記帯電バイアスの印加開始タイミング、前記現像バイアスの印加開始タイミング、前記帯電バイアスの印加開始タイミングと前記現像バイアスの印加開始タイミングとの相対的な時間差、前記帯電バイアスを段階的に変化させたときの各段階毎の帯電バイアス値、及び前記現像バイアスを段階的に変化させたときの各段階毎の現像バイアス値の少なくとも１つである上記＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

＜５＞前記変更手段により変更される画像形成条件は、前記帯電バイアスの印加開始タイミング、前記現像バイアスの印加開始タイミング、及び前記帯電バイアスの印加開始タイミングと前記現像バイアスの印加開始タイミングとの相対的な時間差である上記＜４＞に記載の画像形成装置である。

＜６＞前記被転写体の転写面に対向する側の面に接触配置され、該被転写体に接触している領域における該被転写体の厚み方向に流れる電流の電流値または電圧の電圧値を測定する測定手段を備え、前記検出手段は、前記測定手段による測定結果に基づいて、前記現像剤バンドの濃度を検出することを特徴とする上記＜１＞〜＜５＞の何れか１つに記載の画像形成装置である。

＜７＞前記測定手段は、前記転写手段に一体的に設けられたことを特徴とする上記＜６＞に記載の画像形成装置である。
＜８＞前記検出手段は、前記測定手段によって測定された、前記現像剤バンドの転写される前の前記被転写体の厚み方向における電流値または電圧値が変化してから該前記現像剤バンドの転写される前の電流値または電圧値に戻るまでに要する時間に基づいて、前記現像剤バンドの幅を検出することを特徴とする上記＜６＞または＜７＞に記載の画像形成装置である。
＜９＞前記検出手段は、前記測定手段によって測定された、前記現像剤バンドの転写される前の前記被転写体の厚み方向における電流値または電圧値が変化してから前記現像剤バンドの転写される前の電流値または電圧値に戻ったときの、該変化前後の電流値または電圧値の差分に基づいて、前記現像剤バンドの濃度を検出することを特徴とする上記＜６＞〜＜８＞の何れか１つに記載の画像形成装置である。

＜１０＞前記被転写体は無端ベルト状であって、前記検出手段は、前記現像剤バンドの転写される前において前記被転写体が少なくとも１回転される間に前記測定手段によって測定された電流値または電圧値に基づいて算出した基準値を、前記現像剤バンドの転写される前の前記被転写体の厚み方向における電流値または電圧値とすることを特徴とする上記＜８＞または＜９＞に記載の画像形成装置である。
＜１１＞前記測定手段は、導電性を有することを特徴とする上記＜１＞〜＜１０＞の何れか１つに記載の画像形成装置である。
＜１２＞前記現像剤バンドは、トナーにより形成されたトナーバンド及びキャリアにトナーが混在したキャリアバンドの少なくとも一方である上記＜１＞〜＜１１＞のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

＜１３＞所定方向に移動される被転写体と、像保持体の表面を所定の帯電電位に帯電させる帯電手段、前記帯電手段に帯電バイアスを印加する帯電バイアス電源、前記像保持体表面を露光する露光手段、前記帯電手段により帯電された後に前記露光手段により露光されて前記像保持体表面に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像手段、前記現像手段に所定の現像電位となるように現像バイアスを印加する現像バイアス電源、及び該現像された画像を前記被転写体に転写する転写手段により構成され、前記被転写体の移動方向に沿って配列された複数の画像形成手段と、前記帯電バイアス及び前記現像バイアスが印加された時に、前記画像形成手段各々の設けられた前記像保持体各々の表面に、濃度及び幅の少なくとも一方の異なる現像剤バンドが複数回形成されるように前記画像形成手段各々を制御する制御手段と、前記制御手段によって前記像保持体表面各々に形成された現像剤バンドの濃度及び幅を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記画像形成手段の各々が画像を形成するときの画像形成条件を、前記現像剤バンドの濃度及び幅が減少する方向へ変更する変更手段と、を含む画像形成装置である。

＜１４＞前記被転写体の転写面に対向する側の面に接触配置され、該被転写体に接触している領域における該被転写体の厚み方向に流れる電流の電流値または電圧の電圧値を測定する測定手段を備え、前記検出手段は、前記測定手段による測定結果に基づいて、前記現像剤バンドの濃度を検出することを特徴とする上記＜１３＞に記載の画像形成装置である。
＜１５＞前記測定手段は、前記被転写体の移動方向の最下流側に配列された画像形成手段に設けられた前記転写手段に一体的に設けられたことを特徴とする上記＜１４＞に記載の画像形成装置である。
＜１６＞前記測定手段は、複数の前記画像形成手段の各々に設けられた前記転写手段の各々に一体的に設けられたことを特徴とする上記＜１４＞に記載の画像形成装置である。

請求項１に係る発明によれば、簡易な構成で現像剤バンドの発生が抑制される、という効果を奏する。

請求項２に係る発明によれば、現像剤バンドの発生が精度良く抑制される、という効果を奏する。

請求項３に係る発明によれば、簡易な構成で高率良く現像剤バンドの幅が減少する方向に調整される、という効果を奏する。

請求項４に係る発明によれば、簡易な構成で効率よく現像剤バンドの濃度が減少する方向に調整される、という効果を奏する。

請求項５に係る発明によれば、簡易な構成で効率よく現像剤バンドの発生が抑制される、という効果を奏する。

請求項６に係る発明によれば、簡易な構成で装置の小型化を達成しつつ、且つ現像剤バンドの発生が抑制される、という効果を奏する。

請求項７に係る発明によれば、さらなる装置の小型化及び簡易化が図れる、という効果を奏する。

請求項８に係る発明によれば、容易に現像剤バンドの幅が精度良く検出される、という効果を奏する。

請求項９に係る発明によれば、容易に現像剤バンドの濃度が精度良く検出される、という効果を奏する。

請求項１０に係る発明によれば、装置の小型化及び簡易化が図れる、という効果を奏する。

請求項１１に係る発明によれば、現像剤バンドの検出精度の向上が図れる、という効果を奏する。

請求項１２に係る発明によれば、高率良く現像剤バンド発生の抑制が図れる、という効果を奏する。

請求項１３に係る発明によれば、複数の像保持体を備えた構成の画像形成装置であっても、簡易な構成で現像剤バンドの発生が抑制される、という効果を奏する。

請求項１４に係る発明によれば、簡易な構成で装置の小型化を達成しつつ、且つ現像剤バンドの発生が抑制される、という効果を奏する。

請求項１５に係る発明によれば、複数の感光体各々に形成された現像剤バンドを１つの測定手段で測定することができ、必要な部材を最小限に抑えることができると共に、装置の小型化及び簡易化が図れる、という効果を奏する。

請求項１６に係る発明によれば、更に精度良く現像剤バンドが検出される、という効果を奏する。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像形成装置の構成＞
図１は、本発明が適用される電子写真方式を用いた画像形成装置の概略構成図である。

本構成図には、帯電器で感光体（像保持体）表面を帯電した後、レーザ光線の照射により静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像するゼログラフィエンジンをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色について備えたタンデム型のカラー電子写真方式の画像形成装置の概要が示されている。

図１に示すように、画像形成装置１１は、所定方向（図１中、矢印Ｘ方向）に回転駆動される無担ベルト状の中間転写体６０と、該中間転写体６０の回転方向に沿って配列された複数の画像形成部１２Ｙ、画像形成部１２Ｍ、画像形成部１２Ｃ、及び画像形成部１２Ｋと、画像形成装置１１に設けられた装置各部を制御する画像処理部１０と、測定部４０と、を含んで構成されている。

画像形成部１２Ｙは、図中矢印Ａの方向にて回転する感光体１Ｙと、この各感光体１Ｙの表面を帯電バイアスの印加により帯電する帯電器２Ｙと、帯電された感光体１Ｙ表面をＹ色（イエロー色）の画像情報に基づいて変調された露光光により露光し、感光体１Ｙ上に静電潜像を形成するＲＯＳ（レーザ出力部）３Ｙと、Ｙ色現像剤を担持する現像剤担持体である現像ロール３４Ｙと、現像ロール３４Ｙに現像バイアスを印加することにより各感光体上の静電潜像を各色現像剤で現像して感光体上にトナー像を形成する現像器４Ｙと、感光体１Ｙ上のＹ色トナー像を中間転写体６０に転写する一次転写ロール５Ｙと、を含んで構成されている。

同様に、画像形成部１２Ｍは、図中矢印Ａの方向にて回転する感光体１Ｍと、この各感光体１Ｍの表面を帯電バイアスの印加により帯電する帯電器２Ｍと、帯電された感光体１Ｍ表面をＭ色（マゼンタ色）の画像情報に基づいて変調された露光光により露光し、感光体１Ｍ上に静電潜像を形成するＲＯＳ（レーザ出力部）３Ｍと、Ｍ色現像剤を担持する現像剤担持体である現像ロール３４Ｍと、現像ロール３４Ｍに現像バイアスを印加することにより各感光体上の静電潜像を各色現像剤で現像して感光体１Ｍ上にトナー像を形成する現像器４Ｍと、感光体１Ｍ上のＭ色トナー像を中間転写体６０に転写する一次転写ロール５Ｍと、を含んで構成されている。

同様に、画像形成部１２Ｃは、図中矢印Ａの方向にて回転する感光体１Ｃと、この各感光体１Ｃの表面を帯電バイアスの印加により帯電する帯電器２Ｃと、帯電された感光体１Ｃ表面をＣ色（シアン色）の画像情報に基づいて変調された露光光により露光し、感光体１Ｃ上に静電潜像を形成するＲＯＳ（レーザ出力部）３Ｃと、Ｃ色現像剤を担持する現像剤担持体である現像ロール３４Ｃと、現像ロール３４Ｃに現像バイアスを印加することにより各感光体上の静電潜像を各色現像剤で現像して感光体１Ｃ上にトナー像を形成する現像器４Ｃと、感光体１Ｃ上のＣ色トナー像を中間転写体６０に転写する一次転写ロール５Ｃと、を含んで構成されている。

同様に、画像形成部１２Ｋは、図中矢印Ａの方向にて回転する感光体１Ｋと、この各感光体１Ｋの表面を帯電バイアスの印加により帯電する帯電器２Ｋと、帯電された感光体１Ｋ表面をＫ色（ブラック色）の画像情報に基づいて変調された露光光により露光し、感光体１Ｋ上に静電潜像を形成するＲＯＳ（レーザ出力部）３Ｋと、Ｋ色現像剤を担持する現像剤担持体である現像ロール３４Ｋと、現像ロール３４Ｋに現像バイアスを印加することにより各感光体上の静電潜像を各色現像剤で現像して感光体１Ｋ上にトナー像を形成する現像器４Ｋと、感光体１Ｋ上のＫ色トナー像を中間転写体６０に転写する一次転写ロール５Ｋと、を含んで構成されている。

また、画像形成装置１１は、中間転写体６０上のトナー像を用紙Ｐに転写する二次転写器７と、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する定着器９と、用紙Ｐを収納する用紙トレイＴと、各感光体の表面をクリーニングするクリーナ（図示せず）と、各感光体表面の残留電荷を除去する除電器（図示せず）と、中間転写体ベルト表面をクリーニングするベルトクリーナ８とから構成されている。

以下、上記ＹＭＣＫ各色毎に備えられた各構成要素を各色毎に区別しないで説明する場合は、符号末尾の添字ＹＭＣＫを省略して説明する。

ここで、本構成図に示されている画像形成装置１１における画像形成動作を簡単に説明する。外部からの信号によって画像形成装置１１の駆動が開始され、感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光体１Ｋの表面を帯電器２Ｙ、帯電器２Ｍ、帯電器２Ｃ、及び帯電器２Ｋに、対応して設けられた帯電バイアス電源６Ｙ、帯電バイアス電源６Ｍ、帯電バイアス電源６Ｃ、及び帯電バイアス電源６Ｋの各々から耐電バイアスを印加することで、これらの各色帯電器２を所定の帯電電位に帯電する。帯電器２Ｙ、帯電器２Ｍ、帯電器２Ｃ、及び帯電器２Ｋの各々によって該所定の帯電電位に帯電された感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光Ｋ体１Ｋの表面には、現像バイアスが印加される。詳細には、各感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光Ｋ体１Ｋの帯電された領域が、該感光体１によって各色の現像器４Ｙ、現像器４Ｍ、現像器４Ｃ、及び現像器４Ｋの各々の位置に到達した時点で各色の現像ロール３４Ｙ、現像ロール３４Ｍ、現像ロール３４Ｃ、及び現像ロール３４Ｋの各々に対応して設けられた現像バイアス電源３５Ｙ、現像バイアス電源３５Ｍ、現像バイアス電源３５Ｃ、及び現像バイアス電源３５Ｋの各々から所定の現像電位となるように現像バイアスが印加される。

一方、画像読取部（図示せず）で原稿から読み取られた原画像信号、或いは外部のコンピュータ（図示せず）などで作成された原画像信号は画像処理部（図示せず）に入力される。この入力画像信号は、各色の画像情報に分解された後、ＲＯＳ（レーザ出力部）３Ｙ、ＲＯＳ３Ｍ、ＲＯＳ３Ｃ、及びＲＯＳ３Ｋに入力され、レーザ光線Ｌが変調される。そして、この変調されたレーザ光線Ｌは、帯電器２Ｙ、帯電器２Ｍ、帯電器２Ｃ、及び帯電器２Ｋの各々により一様帯電された感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光体１Ｋの表面に照射される。これらの各感光体１表面にレーザ光線Ｌがラスタ照射されると、各感光体１上にはそれぞれ入力画像信号に対応した静電潜像が形成される。続いて、各色の現像器４Ｙ、現像器４Ｍ、現像器４Ｃ、及び現像器４Ｋにより各感光体１上の静電潜像がトナーにより現像され、各感光体１上にトナー像が形成される。各感光体１上に形成されたトナー像は、各々、一次転写ロール５Ｙ、一次転写ロール５Ｍ、一次転写ロール５Ｃ、及び一次転写ロール５Ｋにより中間転写体６０に順次転写される。この中間転写体６０へのトナー像の転写が終了した各感光体１は、図示を省略するクリーナにより表面に付着した残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、図示を省略する除電器により残留電荷が除去される。

次に、中間転写体６０上のトナー像は、二次転写器７により、用紙トレイＴから送られて来た用紙Ｐ上に転写された後、定着器９により用紙Ｐ上に定着される。これによって、所望の画像が用紙Ｐ上に形成される。用紙Ｐ上へのトナー像の転写が終了した中間転写体６０は、ベルトクリーナ８により表面に付着した残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、また帯電器２Ｙ、帯電器２Ｍ、帯電器２Ｃ、及び帯電器２Ｋへの帯電バイアス印加を停止し、各色の現像器４Ｙ、現像器４Ｍ、現像器４Ｃ、及び現像器４Ｋへの現像バイアス印加を停止し、さらに画像形成装置１１の駆動を停止することで、一回の画像形成動作が終了する。

ここで、一般的に、上述のような電子写真方式の画像形成装置１１においては、帯電器２Ｙ、帯電器２Ｍ、帯電器２Ｃ、及び帯電器２Ｋへ印加される帯電バイアスや、現像器４Ｙ、現像器４Ｍ、現像器４Ｃ、及び現像器４Ｋ各々の現像ロール３４Ｙ、現像ロール３４Ｍ、現像ロール３４Ｃ、及び現像ロール３４Ｋ各々へ印加される現像バイアスは、一定の関係を維持することが必要である。一定の関係とは、ＲＯＳ３による露光が行われない状態においては、トナーとキャリアとの双方が感光体１表面に飛翔しない程度に、感光体１の帯電電位と現像ロール３４の現像電位とが調整されている状態をいう。しかし、画像形成装置１１の個体差などが原因で、帯電電位の立ち上がり状態と現像電位の立ち上がり状態にずれが生じる等により上記関係が崩れることがあり、これにより帯電電位と現像電位との電位差が所定値を越えた場合には、感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光体１Ｋの表面にトナーバンドやキャリアバンド等の現像剤バンドが発生する（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）参照）場合がある。

そこで、本実施の形態の画像形成装置１１においては、このようなトナーバンドやキャリアバンドの発生を防止するために、各感光体１によって形成されたトナーバンドやキャリアバンドの濃度や幅を検出し、この検出結果に基づいて、画像形成条件の変更（例えば帯電バイアス印加開始タイミング、現像バイアス印加開始タイミング等の変更）を行っている。

図２には、画像形成装置１１における現像剤バンド発生防止制御の動作の流れを示す機能ブロック図を示した。

図２に示すように、各色画像形成部１２には、帯電器２、帯電器２に帯電バイアスを印加する帯電バイアス電源６、ＲＯＳ３、現像器４、現像器４に設けられた現像ロール３４に現像バイアスを印加する現像バイアス電源３５が設けられている。

これらの画像形成部１２は、画像処理部１０に信号授受可能に接続されており、画像処理部１０の後述する制御部１０Ａの制御によって、各感光体１（感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光体１Ｋ）の各々に現像剤バンドが形成され、形成された現像剤バンドが、各感光体１の各々の回転によって中間転写体６０上に順次転写される。

測定部４０は、本実施の形態では、感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光体１Ｋの内の、中間転写体６０の移動方向（図１中、矢印Ｘ方向）の最も下流側に設けられた感光体１Ｋに、中間転写体６０を介して対向するように接触配置された一次転写ロール５Ｋに一体的に設けられている。例えば、図３に示すように、測定部４０は、円柱状の一次転写ロール５Ｋ内の、長手方向一端側から他端側に渡って長く設けられている。この測定部４０は、画像処理部１０に信号授受可能に接続されており、中間転写体６０の厚み方向に流れる電流の電流値を測定して測定結果を画像処理部１０へ出力するように構成されている。

このため、各帯電器２、ＲＯＳ３、及び現像器４によって、各色の感光体１に現像剤バンドが形成されて、この現像剤バンドが中間転写体６０へ転写されると、転写された現像剤バンドによる電流値の変化は測定部４０によって検出されて、測定結果が画像処理部１０に出力される。

例えば、図３及び図４（Ａ）に示すように、感光体１Ｋ上に形成された現像剤バンド５０Ｋが、感光体１Ｋの回転によって中間転写体６０へ転写されることで、一次転写ロール５Ｋの接する領域における中間転写体６０の厚み方向に流れる電流の電流値は、該現像剤バンド５０Ｋが一次転写ロール５Ｋの設けられた領域を通過する前後と、通過しているときとは異なる値を示す。

このように、感光体１Ｋ上に形成された現像剤バンド５０Ｋの中間転写体６０への転写によって、該現像剤バンド５０Ｋが中間転写体６０に転写される前の電流値が変化し、更に転写終了することで転写開始前の電流値に戻る。このため、例えば、図４（Ｂ）に示すように、現像剤バンド５０Ｋの幅及び濃度を示す検出波形５２Ｋが測定結果として得られる。この測定結果としての検出波形は、画像処理部１０に出力される。

ここで、本実施の形態においては、測定部４０は、上述のように、複数の画像形成部１２Ｙ、画像形成部１２Ｍ、画像形成部１２Ｃ、画像形成部１２Ｋの内の、中間転写体６０の移動方向最下流側に設けられた画像形成部１２Ｃの一次転写ロール５Ｋに一体的に設けられている。このため、測定部４０の設けられた領域には、感光体１Ｋより該移動方向上流側に設けられている感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、及び感光体１Ｃ各々によって形成された各現像剤バンドが通過することとなる。このため、複数の一次転写ロール５の内の、中間転写体６０の移動方向最下流側の一次転写ロール５Ｙに測定部４０を一体的に設けることによって、感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光体１Ｋの全てに形成された現像剤バンドを示す検出波形が測定結果として得られ、画像処理部１０に出力される。

例えば、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、測定部４０では、中間転写体６０上に順次各色の感光体１に応じた現像剤バンド５０Ｙ、現像剤バンド５０Ｍ、現像剤バンド５０Ｃ、及び現像剤バンド５０Ｋの各々に対応する検出波形５２Ｙ、検出波形５２Ｍ、検出波形５２Ｃ、及び検出波形５２Ｋの各々が、現像剤バンドの測定結果として得られ、画像処理部１０に出力される。
なお、この場合には、中間転写体６０へ転写される現像剤バンド５０の位置が該中間転写体６０上で重ならないように、画像処理部１０の制御によって各画像形成部１２で形成される現像剤バンド５０の形成タイミングを調整すればよい。

なお、本実施の形態では、測定部４０は、複数の画像形成部１２Ｙ、画像形成部１２Ｍ、画像形成部１２Ｃ、画像形成部１２Ｋの内の、中間転写体６０の移動方向最下流側に設けられた画像形成部１２Ｃの一次転写ロール５Ｋに一体的に設けられている場合を説明するが、中間転写体６０上に形成された現像剤バンドを検知可能な位置に設けられれば良く、このような形態に限られない。
例えば、測定部４０は、複数の画像形成部１２Ｙ、画像形成部１２Ｍ、画像形成部１２Ｃ、画像形成部１２Ｋの内の、中間転写体６０の移動方向最下流側に設けられた画像形成部１２Ｃより、該移動方向下流側に設けた構成であってもよい。この場合には、測定部４０は、画像形成部１２Ｃの一次転写ロール５Ｋより中間転写体６０の移動方向下流側に、中間転写体６０の転写面に対向する側の面に接触するように設けた構成とすればよい。例えば、２次転写器７に一体的に設けられた構成であってもよい。

また、本実施の形態では、測定部４０は、複数の画像形成部１２Ｙ、画像形成部１２Ｍ、画像形成部１２Ｃ、画像形成部１２Ｋの内の、中間転写体６０の移動方向最下流側に設けられた画像形成部１２Ｃの一次転写ロール５Ｋにのみ一体的に設けられた構成である場合を説明するが、各画像形成部１２各々の一次転写ロール５（一次転写ロール５Ｙ、一次転写ロール５Ｍ、一次転写ロール５Ｃ、及び一次転写ロール５Ｋ）の各々に一体的に設けた構成であってもよい。

また、この測定部４０は、測定精度向上の観点から、導電性の部材で構成されていることが好ましく、上述のように一次転写ロール５と一体的に設けられている場合には、一次転写ロール５及び測定部４０の双方を導電性の部材で構成することが好ましい。導電性の部材としては、金属により構成されることが好ましい。
測定部４０を導電性の部材で構成することで、トナーバンドは、高抵抗体であるため、低抵抗環境に置かれた場合に最もその電流値または電圧値の変化率が大きくなり、高精度に測定結果が得られる。また、測定部４０を導電性の部材で構成することで、測定部４０を、抵抗率を調整されたゴムにより構成したに比べて抵抗ムラも少なく、高精度な測定結果が得られる。
なお、本実施の形態において「導電性」とは、体積抵抗率が１０^１０Ωｃｍ以下である事を示している。

画像処理部１０は、装置各部を制御し、ＣＰＵやＲＯＭ等から構成される制御部１０Ａ、測定部４０によって測定された測定結果に基づいて現像剤バンドの濃度及び幅を検出する検出部１０Ｂ、検出部１０Ｂによって検出された現像剤バンドの濃度及び幅が減少する方向へ画像形成条件を変更する変更部１０Ｃ、及び変更部１０Ｃによって変更された画像形成条件及び各種データ等を記憶するメモリ１０Ｄを備えている。測定部４０は、制御部１０Ａに信号授受可能に接続されている。また、検出部１０Ｂ、及び変更部１０Ｃは、制御部１０Ａに信号授受可能に接続されている。

検出部１０Ｂは、測定部４０によって測定された測定結果としての検出波形から、各感光体１に形成された現像剤バンド各々の濃度及び幅を検出する。測定結果として得られた検出波形は、上記説明したように、現像剤バンドの転写前の状態から、中間転写体６０の測定部４０の設けられた領域における厚み方向の電流値が変化し、現像剤バンドの設けられた領域が測定部４０の設けられている領域を通過するまで該変化した電流値が継続した後に、現像剤バンドの転写開始前の状態に戻ることで、検出される検出波形である。このため、中間転写体６０の移動方向Ｘにおける現像剤バンドの幅に応じた時間は、検出波形のパルス幅に基づいて求められる。そして、この現像剤バンドの濃度は、検出波形の電流値の変化する前を基準値として、この基準値と、変化後の電流値との差分に基づいて求められる。

変更部１０Ｃは、検出部１０Ｂによって検出された現像剤バンドの濃度及び幅が減少する方向へ画像形成条件を変更する（詳細は、後述）。
本実施の形態では、詳細は後述するが、制御部１０Ａの制御によって濃度及び幅の少なくとも一方の異なる現像剤バンドが複数回形成されるように、各画像形成部１２が制御される。このため、検出部１０Ｂには、各色の感光体１の各々によって形成された現像剤バンドについて、濃度及び幅の異なる複数種類の現像剤バンドの測定結果を示す検出波形が測定部４０から出力される。そして、この検出波形に基づいて、変更部１０Ｃによって現像剤バンドの濃度及び幅が減少する方向へ画像形成条件が変更される。

画像形成条件としては、各画像形成部１２における帯電バイアスの印加開始タイミング、現像バイアスの印加開始タイミング、帯電バイアスの印加開始タイミングと現像バイアスの印加開始タイミングとの相対的な時間差、帯電バイアスを段階的に変化させたときの段階毎の帯電バイアス値、及び現像バイアスを段階的に変化させたときの各段階毎の現像バイアス値の少なくとも１つを変更すればよい。本実施の形態では、画像形成条件としては、帯電バイアスの印加開始タイミングと現像バイアスの印加開始タイミングとの相対的な時間差のみを調整する場合を説明するが、その他の画像形成条件を調整してもよいし、これらを組み合わせて調整してもよい。

次に、トナーバンド発生防止制御処理について説明する。

制御部１０Ａでは、図６に示す処理ルーチンが実行される。なお、この図６に示す処理ルーチンは、予めメモリ１０ＤやＲＯＭ（図示省略）またはＲＡＭ（図示省略）に記憶するようにし、図示を省略する操作パネル等がユーザ等によって操作されることでトナーバンド発生防止制御指示を示す信号が制御部１０Ａに入力されたときに、メモリ１０ＤやＲＯＭまたはＲＡＭ等から読み出されることによって実行されるようにすればよい。

なお、図６に示すフローチャートでは、画像形成条件として、現像バイアスの印加タイミングを複数回切り替えることでトナーバンドを形成し、検出された複数種類のトナーバンドの濃度及び幅から、最もトナーバンドの濃度及び幅が最小となるように、画像形成条件を調整する場合を説明する。そして、図６に示すフローチャートでは、画像形成条件として、現像バイアス印加開始タイミングと帯電バイアス印加タイミングとのタイミング差と、現像バイアスと帯電バイアスとの電位差と、を調整する場合を説明する。

ステップ１００では、制御部１０Ａ内に予め設けられたカウンタｉの値を「０」にセットするとともに、カウンタｍの値を「０」にセットする。

次のステップ１０２では、メモリ１０Ｄから、各画像形成部１２の感光体１（感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光体１Ｋ）各々を示す情報に対応づけて記憶されているタイミング情報Ａ、及び電位差情報Ｂを読み取る。本実施の形態では、メモリ１０Ｄには、現像バイアスの印加開始タイミングと、帯電バイアスの印加開始タイミングとの差を示す値として、タイミング情報Ａが予め記憶されているとする。また、本実施の形態では、メモリ１０Ｄには、予め、現像バイアスと帯電バイアスとの電位差を示す電位差情報Ｂが予め記憶されているとする。

なお、本実施の形態では、タイミング情報Ａがプラスを示す情報（正）である場合には、バイアスの印加タイミングとしては、現像バイアスを印加した後に帯電バイアスを印加することを意味しているとする。そして、このタイミング情報Ａがマイナスを示す情報（負）である場合には、バイアスの印加タイミングとしては、帯電バイアスを印加した後に現像バイアスを印加することを意味しているとする。

次のステップ１０４では、初期駆動開始を示す初期駆動開始信号を、対応する各画像形成部１２各々へ出力する。この初期駆動とは、画像形成装置１１における画像形成処理の行われる前にＲＯＳ３による露光処理を行うことなくその他の各種装置のみを駆動させる処理を示している。
この初期駆動開始信号には、この初期駆動の開始を示す初期駆動開始情報と、上記ステップ１０２で読み取ったタイミング情報Ａと、電位差情報Ｂと、が含まれている。そして、各画像形成部１２の各々へ、上記ステップ１０２の処理により読み取った各画像形成部１２に設けられた感光体１を示す情報に対応するタイミング情報Ａ及び電位差情報Ｂを、対応する感光体１の各々へ出力する。

ステップ１０４の処理が実行されることによって、各画像形成部１２では、初期駆動開始信号を受け付ける。この初期駆動開始信号を受け付けた各画像形成部１２では、この初期駆動開始信号に含まれるタイミング情報Ａのタイミング差となるように、現像バイアスの印加開始タイミングと帯電バイアスの印加開始タイミングとを調整するとともに、電位差情報Ｂの電位差となるように、現像バイアスと帯電バイアスとの電位差を調整する。

具体的には、該タイミング情報Ａに応じたタイミング差で、帯電バイアス電源６及び現像バイアス電源３５の各々から帯電器２及び現像ロール３４の各々を介して、感光体１へ帯電バイアス及び現像バイアスが印加される。また、このとき、該電位差情報Ｂの電位差となるように、帯電バイアス電源６から帯電器２に印加される電圧の電圧値（または電流値）、及び現像バイアス電源３５から現像ロール３４に印加される電圧値（または電流値）が調整される。
これによって、各画像形成部１２の各感光体１によって、初期駆動開始信号に基づいた幅及び濃度のトナーバンドまたはキャリアバンドが形成される。

次のステップ１０６では、測定部４０から各感光体１によって形成された現像剤バンドの全てを示す検出波形（測定結果）が入力されるまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ１０８へ進む。
ステップ１０６の判断は、例えば、図５に示すように、各色の感光体１で形成された現像剤バンドとして、画像形成装置１１に設けられている感光体１の数と同数の現像剤バンドを示す検出波形（図５に示す例では、感光体１Ｙから転写された現像剤バンド５０Ｙの検出波形５２Ｙ、感光体１Ｍから転写された現像剤バンド５０Ｍの検出波形５２Ｍ、感光体１Ｃから転写された現像剤バンド５０Ｃの検出波形５２Ｃ、感光体１Ｋから転写された現像剤バンド５０Ｋの検出波形５２Ｋの４つ全ての検出波形）が入力されたときに、肯定判断すればよい。

なお、本実施の形態では、初期駆動時においては、各色画像形成部１２では、各画像形成部１２の各々から中間転写体６０へ転写される現像剤バンドが重ならず、且つ、中間転写体６０の回転方法の上流側から下流側へ向かって、画像形成部１２Ｙで形成された現像剤バンド５０Ｙ、画像形成部１２Ｍで形成された現像剤バンド５０Ｍ、画像形成部１２Ｃで形成された現像剤バンド５０Ｃ、及び画像形成部１２Ｋで形成された現像剤バンド５０Ｋが所定間隔毎に形成されるように、予め調整されているとする。この調整は、例えば、上記ステップ１０４の処理において、各画像形成部１２へ出力する初期駆動開始信号を、該所定間隔に応じたタイミングでずらして各画像形成部１２へ順次出力すればよい。

次のステップ１０８では、上記ステップ１０６で受け付けた、各感光体１に対応する現像剤バンド５０各々の検出波形に基づいて、各感光体１の各々に対応する現像剤バンドの幅及び濃度を取得し、次のステップ１００においてメモリ１０Ｄに記憶する。

ステップ１０８の処理は、詳細には、上記ステップ１０６で受け付けた各感光体１に対応する現像剤番Ｄの５０各々の検出波形を示す情報を検出部１０Ｂに出力し、検出部１０Ｂにおいて検出された各検出波形に対応する現像剤バンドの幅及び濃度を示す情報を読み取ることによって、現像剤バンドの幅及び濃度を取得する処理である。検出部１０Ｂでは、上記説明したように、測定部４０によって測定された測定結果としての検出波形から、各感光体１に形成された現像剤バンド５３各々の濃度及び幅を検出し、検出結果を制御部１０Ａへ出力する。これによって、各感光体１における現像剤バンド５３の各々の幅及び濃度が取得される。

次のステップ１１０では、各色の感光体１（感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光体１Ｋ）を示す情報各々に対応づけて、上記ステップ１０８で取得された対応する各感光体１に形成された現像剤バンドの幅及び濃度を示す情報をメモリ１０Ｄに記憶する。

次のステップ１１２では、カウンタ値ｉが予め定められた値である「Ｎ」と同一であるか否かを判別し、肯定されるとステップ１２２へ進み、否定されるとステップ１１４へ進む。このＮの値は、２以上の値であり、この値として大きい値が定められるほど、より複数種類の幅の異なる現像剤バンドが形成されて、幅及び濃度の異なる複数種類の現像剤バンドを示す情報が得られる。このため、後述するステップ１３０の処理において、現像剤バンドの濃度及び幅を効果的に減少させるための値（本実施の形態では、タイミング差情報）が算出される。

次のステップ１１４では、カウンタｉの値を「１」カウントアップする。次のステップ１１６では、タイミング情報Ａの値を、予め定めた所定値「ａ」加算した値に変更する。
そして、次のステップ１１８では、変更した後のタイミング情報Ａの値を、メモリ１０Ｄに記憶されている各画像形成部１２の感光体１（感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光体１Ｋ）各々を示す情報に対応づけて記憶した後に、上記ステップ１０２へ戻る。この所定値「ａ」は、現像バイアスと帯電バイアスとの印加タイミングを段階的に変更するための値であり、画像形成装置１１の種類や構成等によって予め適宜定めればよい。

上記ステップ１０２〜ステップ１１８の処理が繰り返されることによって、幅及び濃度の少なくとも一方の異なる現像剤バンド（Ａの値がプラスの値であれば、トナーバンド）が各画像形成部１２において形成される。そして、各画像形成部１２で形成されたトナーバンドは、中間転写体６０に順次転写され、測定部４０によって測定されると共に、測定結果に基づいて、各現像剤バンドの濃度及び幅が取得される。

次のステップ１２０では、タイミング情報Ａの値に、「Ａ−（ａ×Ｎ）」の値を導入する。ステップ１２０の処理によって、メモリ１０Ｄに記憶されている各画像形成部１２の感光体１（感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光体１Ｋ）各々を示す情報に対応づけられたタイミング情報Ａの値が、上記ステップ１０２〜ステップ１１８の処理が行われる前の値へ戻る。

次のステップ１２２では、カウンタ値ｍが予め定められた値である「Ｑ」と同一であるか否かを判別し、肯定されるとステップ１３０へ進み、否定されるとステップ１２４へ進む。このＱの値は、２以上の値であり、この値として大きい値が定められるほど、幅及び濃度の異なるより複数種類の現像剤バンドを示す情報が得られる。このため、後述するステップ１３０の処理において、現像剤バンドの濃度及び幅を効果的に減少させるための値（本実施の形態では、タイミング差情報）が算出される。

次のステップ１２４では、カウンタｍの値を「１」カウントアップする。次のステップ１２６では、上記ステップ１２０の処理により変更されたタイミング情報Ａの値から、予め定めた所定値「ａ」減算した値に変更する。そして、次のステップ１２８において、上記ステップ１２６で変更した後のタイミング情報Ａの値を、メモリ１０Ｄに記憶されている各画像形成部１２の感光体１（感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光体１Ｋ）各々を示す情報に対応づけて記憶した後に、上記ステップ１０４へ戻る。

上記ステップ１２２〜ステップ１２６の処理が繰り返されることによって、濃度及び幅の少なくとも一方の異なる現像剤バンド（Ａの値がマイナスの値であれば、キャリアバンド）が各画像形成部１２において形成され、中間転写体６０に順次転写され、測定部４０によって測定されると共に、測定結果に基づいて、各キャリアバンドの濃度及び幅が取得される。

次のステップ１３０では、上記ステップ１０２〜ステップ１２８の処理が実行されることによって、メモリ１０Ｄに記憶された濃度及び幅の少なくとも一方の異なる複数種類の現像剤バンドを、各色の感光体１（感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光体１Ｋ）を示す情報毎に読取り、感光体１毎に、形成される現像剤バンドの幅及び濃度が最小となる最適タイミング差情報Ｔｓを算出する。

そして、次のステップ１３２において、メモリ１０Ｄに、各画像形成部１２の感光体１（感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光体１Ｋ）各々を示す情報に対応づけて記憶されているタイミング情報Ａの各々を、上記ステップ１３９で算出した各感光体１毎の最適タイミング差情報Ｔｓに変更した後に、本ルーチンを終了する。

このバンド幅を最小にする最適タイミング差情報Ｔｓの算出は、例えば、図７に示すように、上記ステップ１０２〜ステップ１２８の処理において設定したタイミング差情報と、各タイミング差情報に対応する現像剤バンドの幅を示す情報と、の関係を示す一次関数式を、各感光体１（感光体１Ｙ、感光体１Ｍ、感光体１Ｃ、及び感光体１Ｋ）において形成された現像剤バンド毎に求める。

上記ステップ１０２〜ステップ１２８の処理によって、現像剤バンドとしては、トナーバンドとキャリアバンドの２種類の幅を示す情報が得られている。このため、トナーバンドにおける幅とタイミング差情報との関係を示す一次関数式ｆ１と、キャリアバンドにおける幅とタイミング差情報との関係を示す一次関数式ｆ２と、が得られ、これらの交点に対応するタイミング差情報を求める。

例えば、図７に示すように、１つの感光体１（例えば感光体１Ｋ）に形成される現像剤バンドにおける幅とタイミング差情報と関係は、トナーバンドにおける幅とタイミング差情報との関係を示す一次関数式ｆ１と、キャリアバンドにおける幅とタイミング差情報との関係を示す一次関数式ｆ２と、となり、これらの交点に対応する最適タイミング差情報Ｔｓが求められる。

同様に、上記ステップ１０２〜ステップ１２８の処理において設定したタイミング差情報と、各タイミング差情報に対応する現像剤バンドの濃度を示す情報と、の関係を示す一次関数式を求める。

上記ステップ１０２〜ステップ１２８の処理によって、現像剤バンドとしては、トナーバンドとキャリアバンドの２種類の幅を示す情報が得られていることから、トナーバンドにおける濃度とタイミング差情報との関係を示す一次関数式と、キャリアバンドにおける濃度とタイミング差情報との関係を示す一次関数式と、が得られる。例えば、図７に示すように、トナーバンドにおける濃度とタイミング差情報との関係を示す一次関数式ｆ３と、キャリアバンドにおける濃度とタイミング差情報との関係を示す一次関数式ｆ４と、が得られる。そして、これらの交点に対応する最適タイミング差情報Ｔｓを求める。

図７に示す例では、現像剤バンドの幅を最小とするための最適タイミング差情報Ｔｓと、現像剤バンドの濃度を最小とするための最適タイミング差情報Ｔｓと、が同じであるため、この最適タイミング差情報Ｔｓが、バンド発生を防止するに最適な現像バイアスと帯電バイアスとのタイミング差として求められる。

なお、この現像剤バンドの幅を最小とするための最適タイミング差情報Ｔｓと、現像剤バンドの濃度を最小とするための最適タイミング差情報Ｔｓと、が同じでは無い場合には、何れか一方の値を示す情報を最適なタイミング差情報として求めても良いし（この場合には、現像剤バンドの幅を最小するための最適タイミング差情報を最適なタイミング差情報として求めることが好ましい）、これらの平均値を最適なタイミング差情報として求めても良い。

これにより、トナーバンド及びキャリアバンドの双方のバンドの幅及び濃度が減少した値となるように、画像形成条件としての帯電バイアスの印加タイミングと現像バイアスの印加タイミングとの差を示すタイミング差情報が感光体１毎に定められる。

なお、本実施の形態においては、現像剤バンドの幅及び濃度を最小とするための最適タイミング差情報Ｔｓの導出には、上述のように一次関数式を用いたが、このような形態にかぎられない。例えば、タイミング差の異なる複数の現像剤バンドを作成しその中からＴｓを選択する方法や、予め検出された現像剤バンドの幅又は濃度の情報とＴｓの関係を求めておき、その結果としてのＴｓを用いて現像剤バンドを作成し基準値に対して合否を判定する等の方法を用いても良い。

また、本実施の形態においては、現像剤バンドの幅及び濃度を最小とするための最適タイミング差情報Ｔｓの導出には、上述のように一次関数式を用いたが、装置によっては、現像剤バンドの幅及び濃度各々とタイミング差情報との関係が一次関数によって表す事が出来ない場合がある。このような場合には、現像剤バンドの幅や濃度が最小となるようなタイミングが１点に限られない。このため、このような場合には、現像剤バンドの幅や濃度が最小となるようなタイミング差情報に対応する時間帯の中から、適宜、１点のタイミング差情報を選択すればよい。

上記ステップ１００〜ステップ１３２の処理が実行された後に、本実施の形態の画像形成装置１１では、画像形成処理が実行される。この画像形成処理時には、各画像形成部１２における帯電バイアスと現像バイアスとの印加タイミングの差は、上記ステップ１３２の処理によってメモリ１０Ｄに各感光体１を示す情報に対応づけて記憶されたタイミング差情報が用いられる。このため、現像剤バンドの幅及び濃度が最小となる。

なお、検出部１０Ｂでは、測定部４０によって測定された測定結果としての検出波形から、各感光体１に形成された現像剤バンド各々の濃度及び幅を検出しているが、上記説明したように、この現像剤バンドの濃度は、検出波形の電流値の変化する前を基準値として、この基準値と、変化後の電流値との差分に基づいて求めている。

そこで、この基準値としては、本実施の形態においては、上記ステップ１００〜ステップ１３２に示したトナーバンド発生防止制御処理の実行される前に、制御部１０Ａにおいて図８に示す処理が実行され、予め基準値が定められていることが好ましい。なお、図８に示す処理ルーチンでは、測定部４０は、複数の一次転写ロール５の内の一次転写ロール５Ｋに一体的に設けられている場合を説明する。

ステップ２００では、回転駆動開始信号を中間転写体６０を回転駆動させるための図示を省略する駆動部へ出力する。ステップ２００の処理によって、中間転写体６０の回転駆動が開始される。

次のステップ２０２では、一次転写ロール５Ｋが一回転するまで否定判断を繰り返し、肯定されるとステップ２０４へ進む。ステップ２０２の判断は、例えば、一次転写ロール５Ｋの回転軸方向端部に光学マーク（図示省略）を付与し、一次転写ロール５Ｋの外周面に対向する位置で且つこの光学マークを読取り可能な位置にセンサ（図示省略）を設けて、このセンサを制御部１０Ａに信号授受可能に接続し、このセンサからの信号入力が２回以上あった場合に、肯定判断すればよい。

次のステップ２０４では、中間転写体６０が一回転するまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ２０６へ進む。ステップ２０４の判断は、例えば、中間転写体６０の回転方向に交差する方向の端部の一カ所に光学マーク（図示省略）を付与し、中間転写体６０の外周面に対応する位置で且つこの光学マークを読取り可能な位置にセンサ（図示省略）を設けて、このセンサを制御部１０Ａに信号授受可能に接続し、このセンサからの信号入力が２回以上あった場合に、肯定判断すればよい。

次のステップ２０６では、上記ステップ２０２及びステップ２０４の処理が実行される間に測定部４０によって測定された検出波形をメモリ１０Ｄに記憶する。

次のステップ２０８では、上記ステップ２０６でメモリ１０Ｄに記憶した検出波形から、上記説明した「検出波形の電流値の変化する前」の電流値（または電圧値）である基準値を算出する。この基準値の算出は、該ステップ２０６でメモリ１０Ｄに記憶した検出波形によって示される電流値の平均値を求めても良いし、所定時間毎の電流値の標準偏差から求めてもよい。

次のステップ２１０では、上記ステップ２０８で導出した基準値を、検出部１０Ｂで用いる基準値として設定した後に、本ルーチンを終了する。

上記ステップ２００〜ステップ２１０の処理が実行されることで、より精度良く現像剤バンドの濃度及び幅が得られる。

なお、本実施の形態では、測定部４０では、電流値の変化を測定する場合を説明したが、電圧値の変化を測定する構成であってもよい。この場合には、画像処理部１０における各現像剤バンドの濃度及び幅を求める処理においても、電流値にかえて電圧値を用いればよい。

なお、本実施の形態では、幅及び濃度の少なくとも一方の異なる複数種類の現像剤バンドを形成するために、帯電バイアスの印加開始タイミングと現像バイアスの印加開始タイミングとの相対的な時間差を調整する場合を説明したが、その他の画像形成条件（各画像形成部１２における帯電バイアスの印加開始タイミング、現像バイアスの印加開始タイミング、帯電バイアスの印加開始タイミングと現像バイアスの印加開始タイミングとの相対的な時間差、帯電バイアスを段階的に変化させたときの段階毎の帯電バイアス値、及び現像バイアスを段階的に変化させたときの各段階毎の現像バイアス値）についても、選択的に変更することで複数種類の現像剤バンドを形成するようにしてもよい。

例えば、帯電バイアスや現像バイアスを変化させる場合には、上記トナーバンド発生防止制御処理において、上記ステップ１１６及びステップ１２６におけるタイミング情報Ａの変更処理に換えて、帯電バイアスまたは現像バイアスの少なくとも一方を段階的に変更するように、これらの帯電バイアス及び現像バイアスの一方を、予め定めた値毎に増加または減少させる処理を行うようにすればよい。そして、上記ステップ１３０における最適タイミング情報の導出に換えて、最適な帯電バイアス及び現像バイアスの値、及びこれらの差を導出する処理を行い、次のステップ１３２におけるタイミング情報Ａとして最適タイミング差情報Ｔｓを設定する処理に換えて、電位差情報Ｂとして導出した最適な帯電バイアス及び現像バイアスの値、及びこれらの差を設定する処理を行えばよい。そして、ステップ１０４に示す初期駆動開始信号出力処理では、各感光体１毎のタイミング情報Ａに換えて、最適値として各感光体１毎に設定した電位差情報Ｂ、帯電バイアス情報及び現像バイアス情報を各画像形成部１２へ出力すればよい。
これらの最適な帯電バイアス及び現像バイアスの値、及びこれらの差の導出は、上記と同様に、一次関数を用いる方法や、補正値を用いて補正する方法等を用いればよい。

なお、上記実施の形態では、いわゆるタンデム型カラー画像形成装置におけるバンド発生防止制御について説明したが、本発明は、タンデム型カラー画像形成装置に限定されず、白黒画像形成装置であってもよいし、４サイクル型カラー画像形成装置であってもよい。

また上記実施の形態では、画像形成装置で自動的にバンド発生防止制御を行う場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えば、画像形成装置の工場出荷前に手動で予めバンド発生時の濃度及び幅を検出しておき、該検出結果に基づいて現像バイアス印加開始タイミングや帯電バイアス印加開始タイミングなどの画像形成条件を調整しておいてもよい。これにより、画像形成装置固有の特性バラツキが原因のバンド発生が抑えられる。

本発明が適用される電子写真方式を用いた画像形成装置の概略構成図である。 図１に示す画像形成装置の構成を模式的に示した機能ブロック図である。 中間転写体、測定部、感光体、一次転写部の配置の一例を示す模式図である。 （Ａ）は、中間転写体上に転写された現像剤バンドの一例を示す模式図であり、（Ｂ）は、測定部によって測定された該現像剤バンドを示す検出波形である。 （Ａ）は、中間転写体上に転写された複数の現像剤バンドの一例を示す模式図であり、（Ｂ）は、測定部によって測定された該複数の現像剤バンドを示す検出波形である。 画像形成装置の制御部で実行される処理を示すフローチャートであり、バンド発生防止制御の動作の流れを示すフローチャートである。 トナーバンド及びキャリアバンドの双方を発生させた場合に、バンド濃度を最小にする最適タイミング情報の算出方法を説明する説明図である。 画像形成装置の制御部で実行される処理を示すフローチャートであり、基準値算出処理を示すフローチャートである。 （Ａ）（Ｂ）像保持体上にトナーバンドまたはキャリアバンドが形成される様子を説明する説明図である。

符号の説明

１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体
２、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋ 帯電器
４、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｋ 現像器
５、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 転写ロール
６、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ 帯電バイアス電源
１０ 画像処理部
１０Ａ 制御部
１０Ｂ 検出部
１０Ｃ 変更部
１０Ｄ メモリ
１１ 画像形成装置
１２、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋ 画像形成部
３４、３４Ｃ、３４Ｍ、３４Ｙ、３４Ｋ 現像ロール
３５、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋ 現像バイアス電源
４０ 測定部
６０ 中間転写体

Claims (16)

1. 像保持体と、像保持体の表面を所定の帯電電位に帯電させる帯電手段、前記帯電手段に帯電バイアスを印加する帯電バイアス電源、前記像保持体表面を露光する露光手段、前記帯電手段により帯電された後に前記露光手段により露光されて前記像保持体表面に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像手段、前記現像手段に所定の現像電位となるように現像バイアスを印加する現像バイアス電源、及び該現像された画像を被転写体に転写する転写手段により構成された画像形成手段と、
   前記帯電バイアス及び前記現像バイアスの印加時に前記像保持体の表面に、濃度及び幅の少なくとも一方の異なる前記現像剤バンドが複数回形成されるように、前記画像形成手段を制御する制御手段と、
   前記制御手段によって前記像保持体の表面に形成された現像剤バンドの濃度及び幅を検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて、前記画像形成手段が画像を形成するときの画像形成条件を、前記現像剤バンドの濃度及び幅が減少する方向へ変更する変更手段と、
   を含む画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記帯電バイアス及び前記現像バイアスが印加された時に、前記帯電バイアスの印加開始タイミング、前記現像バイアスの印加開始タイミング、前記帯電バイアスの印加開始タイミングと前記現像バイアスの印加開始タイミングとの相対的な時間差、前記帯電バイアスを段階的に変化させたときの各段階毎の帯電バイアス値、及び前記現像バイアスを段階的に変化させたときの各段階毎の現像バイアス値の少なくとも１つを制御することによって、前記像保持体表面に現像剤バンドが形成されるように前記画像形成手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記帯電バイアス及び前記現像バイアスの印加時に、前記帯電バイアスの印加開始タイミング、前記現像バイアスの印加開始タイミング、及び前記帯電バイアスの印加開始タイミングと前記現像バイアスの印加開始タイミングとの相対的な時間差を制御することによって、前記像保持体表面に現像剤バンドが形成されるように前記画像形成手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記変更手段により変更される画像形成条件は、前記帯電バイアスの印加開始タイミング、前記現像バイアスの印加開始タイミング、前記帯電バイアスの印加開始タイミングと前記現像バイアスの印加開始タイミングとの相対的な時間差、前記帯電バイアスを段階的に変化させたときの各段階毎の帯電バイアス値、及び前記現像バイアスを段階的に変化させたときの各段階毎の現像バイアス値の少なくとも１つである請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記変更手段により変更される画像形成条件は、前記帯電バイアスの印加開始タイミング、前記現像バイアスの印加開始タイミング、及び前記帯電バイアスの印加開始タイミングと前記現像バイアスの印加開始タイミングとの相対的な時間差である請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記被転写体の転写面に対向する側の面に接触配置され、該被転写体に接触している領域における該被転写体の厚み方向に流れる電流の電流値または電圧の電圧値を測定する測定手段を備え、
   前記検出手段は、前記測定手段による測定結果に基づいて、前記現像剤バンドの濃度を検出することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記測定手段は、前記転写手段に一体的に設けられたことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記検出手段は、前記測定手段によって測定された、前記現像剤バンドの転写される前の前記被転写体の厚み方向における電流値または電圧値が変化してから該前記現像剤バンドの転写される前の電流値または電圧値に戻るまでに要する時間に基づいて、前記現像剤バンドの幅を検出することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記検出手段は、前記測定手段によって測定された、前記現像剤バンドの転写される前の前記被転写体の厚み方向における電流値または電圧値が変化してから前記現像剤バンドの転写される前の電流値または電圧値に戻ったときの、該変化前後の電流値または電圧値の差分に基づいて、前記現像剤バンドの濃度を検出することを特徴とする請求項６〜請求項８の何れか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記被転写体は無端ベルト状であって、前記検出手段は、前記現像剤バンドの転写される前において前記被転写体が少なくとも１回転される間に前記測定手段によって測定された電流値または電圧値に基づいて算出した基準値を、前記現像剤バンドの転写される前の前記被転写体の厚み方向における電流値または電圧値とすることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記測定手段は、導電性を有することを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記現像剤バンドは、トナーにより形成されたトナーバンド及びキャリアにトナーが混在したキャリアバンドの少なくとも一方である請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 所定方向に移動される被転写体と、
    像保持体の表面を所定の帯電電位に帯電させる帯電手段、前記帯電手段に帯電バイアスを印加する帯電バイアス電源、前記像保持体表面を露光する露光手段、前記帯電手段により帯電された後に前記露光手段により露光されて前記像保持体表面に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像手段、前記現像手段に所定の現像電位となるように現像バイアスを印加する現像バイアス電源、及び該現像された画像を前記被転写体に転写する転写手段により構成され、前記被転写体の移動方向に沿って配列された複数の画像形成手段と、
    前記帯電バイアス及び前記現像バイアスが印加された時に、前記画像形成手段各々の設けられた前記像保持体各々の表面に、濃度及び幅の少なくとも一方の異なる現像剤バンドが複数回形成されるように前記画像形成手段各々を制御する制御手段と、
    前記制御手段によって前記像保持体表面各々に形成された現像剤バンドの濃度及び幅を検出する検出手段と、
    前記検出手段の検出結果に基づいて、前記画像形成手段の各々が画像を形成するときの画像形成条件を、前記現像剤バンドの濃度及び幅が減少する方向へ変更する変更手段と、
    を含む画像形成装置。
14. 前記被転写体の転写面に対向する側の面に接触配置され、該被転写体に接触している領域における該被転写体の厚み方向に流れる電流の電流値または電圧の電圧値を測定する測定手段を備え、
    前記検出手段は、前記測定手段による測定結果に基づいて、前記現像剤バンドの濃度を検出することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記測定手段は、前記被転写体の移動方向の最下流側に配列された画像形成手段に設けられた前記転写手段に一体的に設けられたことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記測定手段は、複数の前記画像形成手段の各々に設けられた前記転写手段の各々に一体的に設けられたことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。