JP2019105793A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ローラーから現像ローラーへのトナーの搬送に用いられる搬送バイアスを適切に調整する。【解決手段】画像形成装置１が、周回走行しながらトナー像を担持する被転写体と、露光装置によって形成される静電潜像および被転写体に転写されるトナー像を表面に担持する像担持体と、トナー層を表面に担持し、トナー層に含まれるトナーが像担持体に対して飛翔することで静電潜像をトナー像に現像する現像ローラー５３と、トナーを含む現像剤を担持し、現像剤に含まれるトナーを搬送バイアスによって現像ローラー５３に搬送することでトナー層を形成する磁気ローラー５２と、被転写体上のトナー像のトナー濃度を検出する濃度検出部１７と、トナー濃度に基づいて搬送バイアスを調整する制御部１６と、を備える。被転写体上に形成されるパッチトナー像の内部の濃度差に基づいて搬送バイアスが調整される。【選択図】図３

Description

本発明は、トナーを用いて像担持体上の静電潜像をトナー像に現像する画像形成装置に関する。

複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置においては、トナーを利用して媒体（用紙）に画像を形成するものがある。画像形成装置は、感光体ドラムと現像装置とを備える。画像形成装置は、感光体ドラムに形成された静電潜像を、現像装置から供給されたトナーによって現像して、感光体ドラムの表面にトナー画像を形成する。

現像方式として、タッチダウン現像方式が例示される。タッチダウン現像方式の現像装置は、磁気ローラー（マグローラー）と現像ローラー（スリーブローラー）とを備える。以上の現像装置では、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤が磁気ローラーに供給された後、磁気ローラーから現像ローラーにトナーが供給され、現像ローラー上のトナー層から感光体ドラムにトナーが飛翔することにより現像が行われる。

タッチダウン現像方式においては、現像ローラー上のトナー層の層高を適切に維持することが、画像濃度の安定化と画像品質の向上のために重要である。画像形成装置では、画像濃度を調整するためにキャリブレーションが実行される。キャリブレーションのパラメーターとして、磁気ローラーと現像ローラーとの間の電位差である搬送バイアスが例示される。搬送バイアスを適切に調整することにより、現像ローラー上に形成されるトナー層の層高（トナー層高）が維持される。トナー層高が充分でない場合には、現像バイアスが高く設定され、実効電位も大きくなる。結果として、画像形成において、ハーフ濃度が高くなって急峻な現像ガンマが引かれることにより、階調が潰れ画像品質が劣化する。

特許文献１のキャリブレーション技術においては、静電潜像担持体上にベタパターンとハーフトーンパターンとを含むトナー層高検知用パターンが顕在化され、濃度センサーによって検出されたトナー層高検知用パターンのトナー濃度に基づいて搬送バイアスが調整される。以上のトナー濃度は、現像ローラー上のトナー層高を反映するものである。

特開２００５−５５８４１号公報

特許文献１の技術では、印字率１０％〜４０％のハーフトーンパターンにおけるトナー濃度に基づいて搬送バイアスが調整されると好適であることが記載されている。しかしながら、トナー層高が不足していても、印字率１０％〜４０％のハーフトーンパターンであれば充分に描画が可能である場合がある。したがって、特許文献１の技術に基づいて搬送バイアスを調整しても、必ずしもトナー層高を適切に維持できない可能性がある。

以上の事情を考慮して、本発明は、磁気ローラーから現像ローラーへのトナーの搬送に用いられる搬送バイアスを適切に調整することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、周回走行しながらトナー像を担持する被転写体と、露光装置によって形成される静電潜像および被転写体に転写される前記トナー像を表面に担持する像担持体と、トナー層を表面に担持し、前記トナー層に含まれるトナーが前記像担持体に対して飛翔することで前記静電潜像を前記トナー像に現像する現像ローラーと、前記トナーを含む現像剤を担持し、前記現像剤に含まれる前記トナーを搬送バイアスによって前記現像ローラーに搬送することで前記トナー層を形成する磁気ローラーと、前記被転写体上の前記トナー像のトナー濃度を検出する濃度検出部と、前記搬送バイアスを調整する制御部と、を備える。前記被転写体上には、前記搬送バイアスの調整に用いられるパッチトナー像が形成される。前記パッチトナー像における前記被転写体の周回方向の上流側端部である第１領域のトナー濃度と、前記パッチトナー像の前記第１領域以外の領域である第２領域のトナー濃度との差分である濃度差に基づいて前記搬送バイアスが調整される。

好適には、前記制御部は、前記濃度差が閾値を上回る場合に、前記濃度差を低減させるように前記搬送バイアスを増大させる。

好適には、前記第１領域は前記パッチトナー像の前記上流側端部から１ｍｍ以内の範囲であり、前記第２領域は前記パッチトナー像の中心点を含む。

好適には、前記濃度検出部は、前記被転写体に対して測定光を照射し前記被転写体からの反射光を受光することにより前記トナー濃度を測定する。

本発明によれば、トナー搬送に用いられる搬送バイアスが、パッチトナー像内の濃度差（第１領域のトナー濃度と第２領域のトナー濃度との差）に基づいて適切に調整される。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態に係る現像装置の内部構造を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御装置等を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るトナー層高とパッチトナー濃度との関係を説明する図である。 本発明の実施形態に係るトナー層高とパッチトナー濃度との関係を説明する図である。 本発明の実施形態に係る搬送バイアスの調整を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る中間転写ベルト上に形成されたパッチトナー像を示す図である。

１．画像形成装置の全体構成
本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の全体的な構成について、図１を参照しながら説明する。画像形成装置１は、例えば、プリント機能、コピー機能、およびファックス機能等を複合的に備える複合機である。

以下、説明の便宜上、図１の紙面手前側を画像形成装置１の前側とする。また、以下の各図に示す「Ｌ」は左側を示し、「Ｒ」は右側を示し、「Ｕ」は上側を示し、「Ｄ」は下側を示す。

図１は、画像形成装置１の内部構造を模式的に示す断面図である。画像形成装置１は、略箱型形状の装置本体２を備える。装置本体２の下部には、普通紙等の用紙Ｓを収容する給紙カセット３が着脱可能に設けられ、装置本体２の上部には、排紙トレイ４が設けられる。なお、媒体の一例としての用紙Ｓは紙製に限定されず、樹脂製であってもよい。装置本体２の上部には、ユーザーに種々の情報を提示するディスプレイ５が設けられる。

画像形成装置１は、給紙カセット３内の用紙Ｓを搬送経路１０に供給する給紙部１１と、図１において反時計回りに周回走行しながらトナー像を担持する中間転写ベルト１２（被転写体）と、中間転写ベルト１２にトナー像を一次転写する画像形成部１３と、一次転写されたトナー像を用紙Ｓに二次転写する二次転写部１４と、二次転写されたトナー像を用紙Ｓに定着する定着装置１５と、各部を制御する制御装置１６（制御部）と、トナー像のトナー濃度を検出する光学センサー１７（濃度検出部）と、を装置本体２内に備える。

画像形成部１３は、４つのトナーコンテナ２０に収納される４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の現像剤を用いて画像形成を行うように構成されている。以上の現像剤は、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤である。画像形成部１３は、４つのドラムユニット２１と、各感光体ドラム２４の表面にレーザー光を照射する露光装置２２と、を含む。

４つのドラムユニット２１は、中間転写ベルト１２の下側に前後方向に並んで設けられる。各ドラムユニット２１は、回転可能に支持される像担持体としての感光体ドラム２４と、感光体ドラム２４の周囲に転写プロセス順に配置される帯電装置２５と、現像装置２６と、一次転写ローラー２７と、クリーニング装置２８と、を含む。

２．画像形成動作の概略
次いで、画像形成装置１の動作について説明する。画像形成装置１に電源が投入されると、制御装置１６は、各種パラメーターの初期化等を実行する。画像形成装置１は、ネットワーク等を介して接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、制御装置１６の制御の下、以下のように画像形成動作を実行する。

まず、露光装置２２が、帯電装置２５によって所定の電位に帯電された感光体ドラム２４の表面に、画像データに対応する露光（図１の破線矢印）を行うことにより、静電潜像が形成される。各現像装置２６は、対応するトナーコンテナ２０から供給されたトナーによって静電潜像をトナー像に現像する。中間転写ベルト１２は、一次転写バイアスが印加された各一次転写ローラー２７によって一次転写された各色のトナー像を順次に担持する。以上から理解されるように、感光体ドラム２４は、静電潜像およびトナー像を表面に担持する。

一方、給紙カセット３から供給された用紙Ｓは、搬送経路１０に沿って搬送され二次転写部１４を通過する。二次転写部１４は、印加された二次転写バイアスによってフルカラーのトナー像を用紙Ｓに転写する。定着装置１５は、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着処理後の用紙Ｓは排紙トレイ４に排出される。クリーニング装置２８は、転写後に、感光体ドラム２４の表面に残ったトナーを除去する。

３．現像装置
次いで、図２を参照して、現像装置２６について説明する。図２は現像装置２６の内部構造を示す断面図である。４つの現像装置２６は同様の構成を有するため、以下の説明では、１つの現像装置２６について例示する。

図２に示すように、現像装置２６は、トナーコンテナ２０から供給されるトナーとキャリアとを含む現像剤を収容する筐体３０と、筐体３０内で回転して筐体３０内の現像剤を撹拌する攪拌部材３１と、攪拌部材３１から感光体ドラム２４に向けて筐体３０内の現像剤を搬送し、現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム２４に付着させる現像器本体３２と、を備える。

筐体３０は、例えば、樹脂材料によって構成されている。筐体３０の上部右側面には開口部３０ａが形成される。筐体３０の内側下部には仕切壁３０ｂが形成される。筐体３０の左側にはトナーコンテナ２０から現像剤を供給するための補給口４４が形成される。

攪拌部材３１は、第１搬送路４０に沿って配置される第１攪拌部材５０と、第２搬送路４１に沿って配置される第２攪拌部材５１と、から構成される。第１攪拌部材５０および第２攪拌部材５１は、軸回りに回転可能（図２において反時計回り）であるように筐体３０に支持されている。

現像器本体３２は、第２攪拌部材５１の上方に対向して配置される磁気ローラー５２と、磁気ローラー５２の右斜め上方に対向して配置される現像ローラー５３と、を備える。

磁気ローラー５２は、筐体３０に回転不能に支持されるローラー軸部５２ａと、ローラー軸部５２ａに固定される扇形状断面の磁極部材５２ｂと、磁極部材５２ｂを覆うように設けられる回転スリーブ５２ｃと、を有する。

回転スリーブ５２ｃは、非磁性材料によって円筒状に形成される。回転スリーブ５２ｃは、駆動装置３３（図３）に駆動されて軸回りに回転可能（図２において反時計回り）であるように筐体３０に支持されている。磁気ローラー５２は、第１バイアス電源５４と電気的に接続されている（図３）。第１バイアス電源５４は、直流電圧Ｖ１および交流電圧を重畳した第１バイアスを磁気ローラー５２に印加する。

現像ローラー５３は、筐体３０に回転不能に支持される固定軸部５３ａと、磁気ローラー５２の磁極部材５２ｂに対向して設けられる現像磁極部材５３ｂと、現像磁極部材５３ｂを覆うように設けられる現像スリーブ５３ｃと、を有する。

現像磁極部材５３ｂは、磁極部材５２ｂの磁極に対し、異極性の磁石で形成される。現像スリーブ５３ｃは、非磁性材料によって円筒状に形成されている。現像スリーブ５３ｃは、現像磁極部材５３ｂとの間に隙間を有し、駆動装置３３に駆動されて軸回りに回転可能（図２において反時計回り）であるように固定軸部５３ａに支持されている。

現像ローラー５３は、磁気ローラー５２との間にギャップを有して配置される。現像ローラー５３は、筐体３０の開口部３０ａから露出し、感光体ドラム２４に対向して配置される。現像ローラー５３は、第２バイアス電源５５に電気的に接続されている（図３）。第２バイアス電源５５は、直流電圧Ｖ２および交流電圧を重畳した第２バイアスを現像ローラー５３に印加する。

筐体３０には、規制ブレード５６が、図２において右側に向けて下方に傾斜する姿勢で設けられている。規制ブレード５６は、対向部よりも磁気ローラー５２の回転方向上流側に配置されている。規制ブレード５６は、磁気ローラー５２の外周面との間にギャップを有して配置されている。

４．制御装置
次いで、図３を参照して、画像形成装置１が備える制御装置１６について説明する。図３は、制御装置１６とその関連要素を示すブロック図である。

図３に示すように、制御装置１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリー等の記憶装置で構成されたメモリー６１と、要素間の信号伝送に用いられるバス６２と、外部装置との接点となるインターフェース６３と、を含む。

ＣＰＵ６０は、制御プログラムおよび制御用データに基づいて演算処理を実行する。メモリー６１は、ＣＰＵ６０による演算処理（現像制御）に用いる制御プログラム、制御データ、および各バイアスの定格値等を記憶する。また、メモリー６１は、ＣＰＵ６０の演算結果等を一時的に記憶する。バス６２は、ＣＰＵ６０、メモリー６１およびインターフェース６３を接続している。インターフェース６３には、駆動装置３３、光学センサー１７、第１バイアス電源５４、および第２バイアス電源５５等が電気的に接続されている。

５．現像処理
次いで、画像形成装置１の現像処理について説明する。本実施形態においては、タッチダウン現像方式による現像処理が実行される。制御装置１６は、トナーコンテナ２０を制御して、補給口４４を介して筐体３０内に現像剤を供給する（補給する）。制御装置１６は、駆動装置３３を駆動して、第１攪拌部材５０、第２攪拌部材５１、磁気ローラー５２、および現像ローラー５３を回転させる。第１攪拌部材５０および第２攪拌部材５１によって現像剤が攪拌されることにより、トナーが所定のレベルに帯電されてキャリアに保持される。

制御装置１６は、第１バイアス電源５４を駆動して第１バイアスを磁気ローラー５２に印加し、第２バイアス電源５５を駆動して第２バイアスを現像ローラー５３に印加する。

磁気ローラー５２は、帯電した現像剤を組み上げて担持する。現像剤は、磁気ローラー５２上に磁気ブラシを形成する。規制ブレード５６は、磁気ブラシの層高を規制する。磁気ローラー５２は、磁気ブラシを現像ローラー５３との対向部に搬送する。

磁気ローラー５２が担持する現像剤に含まれるトナーは、磁気ローラー５２に印加された直流電圧Ｖ１と現像ローラー５３に印加された直流電圧Ｖ２との電位差｜Ｖ２−Ｖ１｜（搬送バイアスＶｄ）および磁界の作用によって、現像ローラー５３に移動する。すなわち、磁気ローラー５２に担持された現像剤に含まれるトナーは搬送バイアスによって現像ローラー５３に搬送される。これにより、現像ローラー５３の表面にトナー層が形成される。搬送バイアスが大きいほどトナー層の層高は高くなる。

現像ローラー５３は、トナー層を感光体ドラム２４との対向領域に搬送する。現像ローラー５３と感光体ドラム２４との間の電位差によって、現像ローラー５３のトナー層に含まれるトナーが感光体ドラム２４に対して飛翔する。これにより、感光体ドラム２４上の静電製造がトナー像に現像される。

現像ローラー５３は、現像されずに残ったトナーを再び対向部に搬送する。磁気ローラー５２上の磁気ブラシは、対向部に搬送されたトナーを回収する。磁気ブラシは、磁極部材５２ｂの同極部分において磁気ローラー５２から引き剥がされ、第２搬送路４１内に落下する。

６．トナー層高とパッチトナー濃度との関係
図４および図５を参照しながら、現像ローラー５３上のトナー層の層高とパッチトナー像のトナー濃度（パッチトナー濃度）の関係について説明する。図４および図５は、現像ローラー５３から感光体ドラム２４へトナー粒子Ｐが飛翔する様子を示す説明図である。

図面上側の現像ローラー５３からその下側にある感光体ドラム２４に向けてトナー粒子Ｐが飛翔する。図４および図５では、パッチトナー像を形成するための静電潜像が感光体ドラム２４上に形成されている。パッチトナー像は、現像ローラー５３のトナー層高の制御に用いられるトナー像であり、例えば、トナー像の搬送方向と平行な２辺を有する矩形状に形成される。なお、図中における感光体ドラム２４の高さは電位を示しており、凹んでいる部分（すなわち、電位が低い部分）に対して正帯電したトナー粒子Ｐが飛翔する。

本実施形態において、現像ローラー５３の周速は、感光体ドラム２４の周速よりも速くなるように（すなわち、増速して）設定される。例えば、相対値で、感光体ドラム２４の周速１．０に対し、現像ローラー５３の周速が１．６に設定されると好適である。以上のように設定されることで、より多くのトナー粒子Ｐが感光体ドラム２４の上を通過することとなる。結果として、感光体ドラム２４に供給されるトナーの量がより多くなる。

図４は現像ローラー５３上のトナー層高が充分なケースを示し、図５はトナー層高が不足しているケースを示す。トナー層高が充分であるケースにおいては、感光体ドラム２４上に存在する電位差を埋めるのに充分な量のトナーが現像ローラー５３から供給されるので、図４に示すように、像全体に亘りトナー濃度が均一なパッチトナー像が形成される。

対照的に、トナー層高が不足しているケースにおいては、パッチトナー像の前端部（搬送方向の下流側）には電位差を埋めるのに充分な量のトナー粒子Ｐが供給されない。そのため、図５に示すように、現像ローラー５３上のトナー層高が充分な場合と比較して、パッチトナー像の前端部のトナー濃度が薄くなる。パッチトナー像の中央部も前端部と同様である。他方、パッチトナー像の後端部（搬送方向の上流側）では、電界の回り込みによって、前端部よりも多くのトナー粒子Ｐが後端部に飛翔してくる。そのため、図５に示すように、パッチトナー像の後端部のトナー濃度は、前端部のトナー濃度よりも高くなり、トナー層高が充分であるケースのパッチトナー像のトナー濃度と同程度となる。以後、トナー濃度の高いパッチトナー像の後端部のことを「後端溜まり」と称する場合がある。後端溜まりは、パッチトナー像の後端辺から１ｍｍ以内の領域に形成されることが多い。

以上から理解されるように、現像ローラー５３上のトナー層高が不足している場合、パッチトナー像内にはトナー濃度の不均一が生じる。この逆を考えると、パッチトナー像内にトナー濃度の不均一が生じている場合（後端溜まりが生じている場合）、現像ローラー５３上のトナー層高が不足していると判定できる。

７．搬送バイアスの調整
上記した知見に基づいて、本実施形態の制御装置１６は、パッチトナー像内にトナー濃度の不均一が生じている場合に、搬送バイアスＶｄを調整して現像ローラー５３上のトナー層の層高を制御する。

以下、図６のフローチャートを参照しながら、本実施形態の搬送バイアスＶｄの調整について説明する。なお、以下の搬送バイアス調整プロセスは、任意のタイミングで実行され得る。例えば、画像形成装置１の電源投入時や、所定期間使用後、温度または湿度が所定値よりも大きく変動した時、ユーザーからの指示があった時等に、搬送バイアス調整プロセスが実行されると好適である。

搬送バイアス調整プロセスが開始すると、制御装置１６は、画像形成装置１の各部を制御して中間転写ベルト１２上にパッチトナー像ＰＴを形成させる（ステップＳ１００）。図７に、パッチトナー像ＰＴの一例を示す。本実施形態のパッチトナー像ＰＴは、中間転写ベルト１２の周回方向（トナー像の搬送方向）と平行である向かい合う２辺と、それら２辺にそれぞれ直交する２辺とに囲まれる矩形状の領域にトナーを付着させることにより形成される。

ステップＳ１００をより具体的に説明すると、制御装置１６の制御に基づいて、パッチトナー像ＰＴに対応する矩形状の静電潜像が感光体ドラム２４上に形成され、静電潜像が現像ローラー５３によって現像されてパッチトナー像ＰＴとなり、中間転写ベルト１２上に転写される。

ステップＳ１００の後、制御装置１６は、光学センサー１７を用いて、中間転写ベルト１２上に形成されたパッチトナー像ＰＴのトナー濃度を検出する（ステップＳ１０２）。光学センサー１７は、中間転写ベルト１２に対して測定光を照射し反射光を受光することにより輝度（単位：ｃｄ／ｍ^２）を測定し、輝度に対応する信号を制御装置１６に出力する反射型光学センサーである。制御装置１６は、トナー像からの反射光の輝度と、トナー像のない中間転写ベルトの表面からの反射光の輝度とを比較することにより、そのトナー像のトナー濃度を検出する。

ステップＳ１０２をより具体的に説明すると、制御装置１６は、光学センサー１７からの出力に基づいて、パッチトナー像ＰＴにおける中間転写ベルト１２の周回方向の上流側端部（後端部）から１ｍｍ以内の範囲にある第１領域Ｒ１のトナー濃度Ｄ１と、パッチトナー像ＰＴの中心点を含む第２領域Ｒ２のトナー濃度Ｄ２とを検出する。前述の通り、第１領域Ｒ１は後端溜まりが発生しやすい領域である。また、パッチトナー像ＰＴの中心点とは、例えば、パッチトナー像ＰＴの２本の対角線の交点である。

ステップＳ１０２の後、制御装置１６は、第１領域Ｒ１のトナー濃度Ｄ１と第２領域Ｒ２のトナー濃度Ｄ２との差分｜Ｄ１−Ｄ２｜である濃度差Ｃｄが、閾値Ｔｈを上回るか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

濃度差Ｃｄが閾値Ｔｈを上回る場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、すなわち、現像ローラー５３上のトナー層高が不足している場合、制御装置１６は、濃度差Ｃｄを低減させるように（すなわち、トナー層高を高めるように）搬送バイアスＶｄを増大させる（ステップＳ１０６）。なお、制御装置１６は、第１領域Ｒ１の輝度と第２領域Ｒ２の輝度との差分が１０ｃｄ／ｍ^２以内となるように搬送バイアスＶｄを増大させると好適である。

前述の通り、搬送バイアスＶｄは、磁気ローラー５２に印加される直流電圧Ｖ１と現像ローラー５３に印加される直流電圧Ｖ２との電位差である。したがって、制御装置１６は、直流電圧Ｖ１を変化させて搬送バイアスＶｄを増大させてもよいし、直流電圧Ｖ２を変化させて搬送バイアスＶｄを変化させてもよい。また、直流電圧Ｖ１，Ｖ２の双方を変化させて搬送バイアスＶｄを増大させてもよい。ステップＳ１０６の後、制御装置１６は、処理をステップＳ１００に戻して、以上のプロセスを繰り返す。

他方、濃度差Ｃｄが閾値Ｔｈ以下である場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、すなわち、現像ローラー５３上のトナー層高が充分である場合、制御装置１６は、画像形成装置１を印刷可能状態に遷移させ（ステップＳ１０８）、搬送バイアス調整プロセスを終了する。

８．本実施形態の効果
以上のように、本実施形態の構成によれば、磁気ローラー５２から現像ローラー５３へのトナー搬送に用いられる搬送バイアスＶｄが、パッチトナー像ＰＴ内の濃度差Ｃｄ（第１領域Ｒ１のトナー濃度Ｄ１と第２領域Ｒ２のトナー濃度Ｄ２との差）に基づいて適切に調整される。結果として、精度の高いキャリブレーションが実現され、安定した画像品質が維持される。

また、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２の濃度差Ｃｄが閾値Ｔｈを上回る場合に、濃度差Ｃｄを低減させるように搬送バイアスＶｄを増大させる構成によれば、現像ローラー５３上のトナー層がより適切な厚み（層高）に調整される。

また、第１領域Ｒ１がパッチトナー像ＰＴの上流側端部から１ｍｍ以内の範囲であり、第２領域Ｒ２がパッチトナー像ＰＴの中心点を含む構成によれば、後端溜まりが発生しやすい第１領域Ｒ１と後端溜まりが発生しにくい第２領域Ｒ２との濃度差Ｃｄに基づいて搬送バイアスが調整されるので、後端溜まりの発生がより効果的に抑制される。

また、光学センサー１７が、中間転写ベルト１２に対して測定光を照射し中間転写ベルト１２からの反射光を受光することによりトナー濃度を測定する構成によれば、精度良くトナー濃度を測定することが可能である。

９．変形例
以上の実施形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以上の実施の形態および以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。

以上の実施形態では、トナー濃度を検出する濃度検出部として反射型の光学センサー１７が用いられるが、トナー濃度を検出できる任意の部材が濃度検出部として採用可能である。なお、第１領域Ｒ１がパッチトナー像ＰＴの上流側端部から１ｍｍ以内の範囲である構成においては、濃度検出部（光学センサー１７）の解像度が１ｍｍ以下であると好適である。

以上の実施形態では、パッチトナー像ＰＴの後端部分である第１領域Ｒ１と、パッチトナー像ＰＴの中心点を含む第２領域Ｒ２とについてトナー濃度が検出される。第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２は以上の構成に限定されない。第１領域Ｒ１は、中間転写ベルト１２の周回方向の上流側端部の少なくとも一部を含めばよく、第２領域Ｒ２は、パッチトナー像ＰＴの第１領域Ｒ１以外の領域の少なくとも一部であればよい。

以上の実施形態では、ステップＳ１０４において、濃度差Ｃｄが閾値Ｔｈを上回る場合にステップＳ１０６が実行され、濃度差Ｃｄが閾値Ｔｈ以下である場合にステップＳ１０８が実行される。他の異なる実施形態では、濃度差Ｃｄが閾値Ｔｈ以上である場合にステップＳ１０６が実行され、濃度差Ｃｄが閾値Ｔｈ未満である場合にステップＳ１０８が実行される。すなわち、制御装置１６は、濃度差Ｃｄが閾値Ｔｈと等しい場合に、ステップＳ１０６に処理を進めるように設定されてもよいし、ステップＳ１０８に処理を進めるように設定されてもよい。

ステップＳ１０６の搬送バイアス調整において、ステップＳ１００〜ステップＳ１０６のループの実行回数が多いほど、搬送バイアスの増大量を多くしてもよい。この場合、より迅速にトナー層高を増大させることが可能である。また逆に、ステップＳ１００〜ステップＳ１０６のループの実行回数が多いほど、搬送バイアスの増大量を少なくしてもよい。この場合、より精密にトナー層高を増大させることが可能である。

なお、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置１における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。さらに、上記した本発明の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１ 画像形成装置
１２ 中間転写ベルト（被転写体）
１６ 制御装置（制御部）
１７ 光学センサー（濃度検出部）
２４ 感光体ドラム（像担持体）
５２ 磁気ローラー
５３ 現像ローラー

Claims (4)

1. 周回走行しながらトナー像を担持する被転写体と、
   露光装置によって形成される静電潜像および被転写体に転写される前記トナー像を表面に担持する像担持体と、
   トナー層を表面に担持し、前記トナー層に含まれるトナーが前記像担持体に対して飛翔することで前記静電潜像を前記トナー像に現像する現像ローラーと、
   前記トナーを含む現像剤を担持し、前記現像剤に含まれる前記トナーを搬送バイアスによって前記現像ローラーに搬送することで前記トナー層を形成する磁気ローラーと、
   前記被転写体上の前記トナー像のトナー濃度を検出する濃度検出部と、
   前記搬送バイアスを調整する制御部と、を備え、
   前記被転写体上に前記搬送バイアスの調整に用いられるパッチトナー像が形成され、前記パッチトナー像における前記被転写体の周回方向の上流側端部である第１領域のトナー濃度と、前記パッチトナー像の前記第１領域以外の領域である第２領域のトナー濃度との差分である濃度差に基づいて前記搬送バイアスが調整される、ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記濃度差が閾値を上回る場合に、前記濃度差を低減させるように前記搬送バイアスを増大させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１領域は前記パッチトナー像の前記上流側端部から１ｍｍ以内の範囲であり、前記第２領域は前記パッチトナー像の中心点を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記濃度検出部は、前記被転写体に対して測定光を照射し前記被転写体からの反射光を受光することにより前記トナー濃度を測定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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