JP2021148944A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用電力量を抑制しながら、高濃度出力時の画質不良を抑制する。【解決手段】その表面に色材とキャリアを含む粉体を保持して粉体保持体上に形成された静電潜像を粉体で現像する粉体供給ロールを備えた粉体供給手段と、粉体保持体と粉体供給ロールとの間に直流電圧を重畳した交流電圧からなる現像バイアス電圧を印加する現像バイアス印加手段と、粉体保持体と粉体供給ロールとの間に形成される領域における負荷容量を算出する算出手段と、装置本体内の温度及び湿度を検知する検知手段と、通常よりも画像濃度が高い高濃度出力のとき、算出手段により算出された負荷容量と検知手段により検知された温度及び湿度に基づいて、現像バイアス電圧の交流電圧を決定し、決定された交流電圧のピーク間電圧に応じて、交流電圧の周波数及びデューティ比を変更する制御手段と、を備えた。【選択図】図６

Description

本発明は、印刷装置に関する。

静電潜像が形成される静電潜像担持体に対して間隔をあけて配置され、その静電潜像担持体表面に対して非接触状態となるように現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、その静電潜像担持体と現像剤担持体との間に直流電圧を重畳した交流電圧からなる現像バイアス電圧を印加する現像バイアス用電源とを備えた現像装置において、現像バイアス電圧の交流成分の電流値を検出する電流検知手段と、その電流検知手段からの検知情報に基づいて現像条件を補正する現像制御手段とを具備する現像装置が知られている（特許文献１）。

感光体に帯電、露光、現像を繰り返して行うことにより画像を形成する画像形成装置において、感光体ドラム面と現像剤担持体間のギャップを検出する現像ギャップ検出手段と、この現像ギャップ検出手段により検出された信号をメモリに格納するデータ格納手段と、データ格納手段に基づいて画像形成条件を変化させることにより出力画像を制御する画像補正手段を備えた画像形成装置も知られている（特許文献２）。

特開平８−２８６４７５号公報 特開平５−３３３６８５号公報

本発明は、使用電力量を抑制しながら、高濃度出力時の画質不良を抑制することができる印刷装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の印刷装置は、
その表面に色材とキャリアを含む粉体を保持して粉体保持体上に形成された静電潜像を前記粉体で現像する粉体供給ロールを備えた粉体供給手段と、
前記粉体保持体と前記粉体供給ロールとの間に直流電圧を重畳した交流電圧からなる現像バイアス電圧を印加する現像バイアス印加手段と、
前記粉体保持体と前記粉体供給ロールとの間に形成される領域における負荷容量を算出する算出手段と、
装置本体内の温度及び湿度を検知する検知手段と、
通常よりも画像濃度が高い高濃度出力のとき、前記算出手段により算出された前記負荷容量と前記検知手段により検知された前記温度及び湿度に基づいて、前記現像バイアス電圧の前記交流電圧を決定し、決定された前記交流電圧のピーク間電圧に応じて、前記交流電圧の周波数及びデューティ比を変更する制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の印刷装置において、
前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記湿度が予め定められた閾値よりも低い場合、前記交流電圧の周波数を下げて前記交流電圧のピーク間電圧を大きくする、
ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２に記載の印刷装置において、
前記制御手段は、前記算出手段により算出された前記負荷容量が予め定められた閾値よりも大きい場合、前記交流電圧の周波数及びデューティ比を下げて前記交流電圧のピーク間電圧を大きくする、
ことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１に記載の印刷装置において、
前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記湿度が予め定められた閾値よりも高い場合、前記交流電圧のデューティ比を下げて前記交流電圧の周波数を上げる、
ことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４に記載の印刷装置において、
前記制御手段は、前記算出手段により算出された前記負荷容量が予め定められた閾値よりも大きい場合、前記交流電圧のデューティ比及び前記交流電圧のピーク間電圧を小さくして前記交流電圧の周波数を上げる、
ことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、使用電力量を抑制しながら、高濃度出力時の画質不良を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、使用電力量を抑制しながら、画像濃度を高くすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、負荷容量が大きい場合であっても、使用電力量を抑制しながら、画像濃度を高くすることができる。

請求項４に記載の発明によれば、カブリを抑制しながら、画像濃度を高くすることができる。

請求項５に記載の発明によれば、負荷容量が大きい場合であっても、カブリを抑制しながら、画像濃度を高くすることができる。

画像形成装置の全体構成の一例を示す断面模式図である。 画像形成装置における画像形成部の内部構成を示す断面模式図である。 画像形成部における感光体ユニット、現像装置、転写装置等から構成される作像部の機能を説明するための模式図である。 帯電ローラに印加する印加電圧と感光体ドラムの表面電位との関係を示す図である。 感光体ドラムにおける帯電電位および露光部電位と現像装置におけるＡＣ重畳バイアスを印加した現像電位との関係を説明するための図である。 高濃度出力モード時のＡＣ現像バイアスのパラメータ設定の流れを示すフローチャートである。 温湿度環境条件を示す図である。 ＡＣ重畳用パラメータの一例を示す図である。 実施例におけるＡＣ重畳用パラメータと画像結果を示す図である。 比較例におけるＡＣ重畳用パラメータと画像結果を示す図である。

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

（１）画像形成装置の全体構成及び動作
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面模式図、図２は画像形成装置１における画像形成部１０の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置１の全体構成及び動作を説明する。

（１．１）画像形成装置の全体構成
画像形成装置１は、画像形成部１０と、画像形成部１０の底部に装着された給紙装置２０と、操作表示部３０と、制御装置４０と、を備えて構成されている。
また、画像形成装置１は印刷装置の一例であり、他の装置で構成されていてもよい。例えば、各実施の形態における現像剤を塗装用粉体として利用することで、粉体塗装装置を印刷装置の一例として構成してもよい。

具体的には、各実施の形態における現像装置１４を静電粉体塗装法における粉体塗装ヘッド（粉体供給装置の一例）として利用し、この粉体塗装ヘッドに近接させて導電性のシート状媒体を搬送させる。粉体塗装ヘッドと導電性のシート状媒体との間にバイアス電圧を印可することで、帯電した塗装用粉体（例えば、熱硬化性トナー）がシート状媒体上に塗布される。その後、シート状媒体を加熱すれば、シート状媒体表面が塗装される。

画像形成部１０は、露光装置１２、感光体ユニット１３、粉体供給手段の一例としての現像装置１４、転写装置１５、定着装置１６を備えて構成され、画像情報を給紙装置２０から送り込まれた用紙Ｐ上にトナー像として形成する。

画像形成部１０の底部には、用紙トレイ２１、２２を有する給紙装置２０が設けられ、更に給紙装置２０の下方には、上下方向に多段（本実施形態においては２段）に配置され、用紙Ｐを収容する用紙トレイＴ１、Ｔ２からなるトレイモジュールＴＭが接続されて画像形成部１０に対する用紙供給を行う。
給紙装置２０は、種類（例えば、材質や厚さ、用紙サイズ、紙目）の異なる用紙を収容する複数のトレイを備えており、これら複数のトレイのいずれか一つから繰り出した用紙を画像形成部１０に対して供給するように構成されている。

操作表示部３０は、いわゆるユーザインタフェースに相当するもので、具体的には液晶表示パネル、各種操作ボタン、タッチパネル等を組み合わせて構成され各種の設定や指示の入力及び情報表示に用いられる。

制御装置４０は、画像形成装置１の動作を制御するコントローラ４１０と、コントローラ４１０により作動を制御される画像処理部４２０、電源装置４３０等を有する。電源装置４３０は、後述する帯電ロール３２、現像ロール（粉体供給ロール）４２、一次転写ロール５２、二次転写ロール５３等に電圧を印加する。
画像処理部４２０は、外部の情報送信装置（例えばパーソナルコンピュータ等）から入力された印刷情報を潜像形成用の画像情報に変換して予め設定されたタイミングで、駆動信号を露光装置１２に出力する。本実施形態の露光装置１２は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が線状に配置されたＬＥＤヘッドにより構成されている。

（１．２）画像形成部１０の構成及び動作
このような構成の画像形成装置１では、画像形成のタイミングに合わせて給紙装置２０又はトレイモジュールＴＭのうち、印刷ジョブで印刷の１枚毎に指定されたトレイから繰り出された用紙Ｐが画像形成部１０へ送り込まれる。

感光体ユニット１３は、給紙装置２０の上方（Ｚ方向）に、それぞれが並列して設けられ、駆動装置（不図示）によって回転駆動される感光体ドラム３１を備えている。感光体ドラム３１の回転方向にそって、帯電ロール３２、露光装置１２、現像装置１４、一次転写ロール５２、クリーニングブレード３４が配置されている。帯電ロール３２には、帯電ロール３２の表面をクリーニングするクリーニングロール３３が接触して配置されている。

現像装置１４は、内部に色材とキャリアを含む粉体の一例としての現像剤が収容される現像ハウジング４１を有する。現像ハウジング４１内には、感光体ドラム３１に対向して配置された駆動装置（不図示）によって回転駆動される現像ロール（粉体供給ロール）４２と、この現像ロール４２の背面側斜め下方には現像剤を現像ロール４２側へ撹拌搬送する一対のオーガ４４、４５が配設されている。現像ロール４２には、現像剤の層厚を規制する層規制部材４６が近接配置されている。
現像装置１４各々は、現像ハウジング４１に収容される現像剤を除いて略同様に構成され、それぞれが色材の一例であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナーでトナー像を形成する。

回転する感光体ドラム３１の表面は、帯電ロール３２により帯電され、露光装置１２から出射する潜像形成光により静電潜像が形成される。感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は現像ロール４２によりトナー像として現像される。

転写装置１５は、各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト５１、各感光体ユニット１３にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト５１に順次転写（一次転写）する一次転写ロール５２、中間転写ベルト５１上に重畳して転写された各色トナー像を用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ロール５３とから構成されている。

各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、コントローラ４１０により制御される電源装置４３０等から所定の転写電圧が印加された一次転写ロール５２により中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。

中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、中間転写ベルト５１の移動に伴って二次転写ロール５３が配置された領域（二次転写部ＴＲ）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部ＴＲに搬送されると、そのタイミングに合わせて給紙装置２０から用紙Ｐが二次転写部ＴＲに供給される。そして、二次転写ロール５３には、コントローラ４１０により制御される電源装置４３０等から所定の転写電圧が印加され、レジストロール対２４から送り出され、搬送ガイドにより案内された用紙Ｐに中間転写ベルト５１上の多重トナー像が一括転写される。

二次転写部ＴＲの上流側には、濃度センサＳＲが配置されている。濃度センサＳＲは、中間転写ベルト５１上に形成される画質調整用トナー像を読み取ってその濃度を検知している。コントローラ４１０は、得られた読み取り結果に基づいて、各色トナー像の濃度及び現像剤のトナー濃度調整を行っている。

感光体ドラム３１表面の残留トナーは、クリーニングブレード３４により除去され、廃トナー収容部（不図示）に回収される。感光体ドラム３１の表面は、帯電ロール３２により再帯電される。尚、クリーニングブレード３４で除去しきれず帯電ロール３２に付着した残留物は、帯電ロール３２に接触して回転するクリーニングロール３３表面に捕捉される。

定着装置１６は、加熱モジュール１６Ａと加圧モジュール１６Ｂを有し、加熱モジュール１６Ａと加圧モジュール１６Ｂの圧接領域によって定着ニップ部ＮＰ（定着領域）が形成される。二次転写部ＴＲにおいてトナー像が転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で搬送ガイド６５を経由して定着装置１６に搬送される。定着装置１６に搬送された用紙Ｐは、一対の加熱モジュール１６Ａと加圧モジュール１６Ｂにより、加熱と圧着の作用でトナー像が定着される。

定着トナー像が形成された用紙Ｐは、搬送ガイドによってガイドされ、排出ローラ対６９から画像形成装置１上面の排出トレイＴＲ１に排出される。

画像形成装置１には、発熱を伴う定着装置１６や電源装置４３等から直接輻射熱を受けない機内に、温湿度センサＳＴが備えられている。温湿度センサＳＴは、画像形成装置１の機内環境条件である温度及び湿度を検知し、コントローラ４１０は検知結果に基づいて、画像形成条件の設定及び変更を行う。

（２）作像部の機能構成・動作
（２．１）作像部の機能構成
図３は画像形成部１０における感光体ユニット１３、現像装置１４、転写装置１５等から構成される作像部の機能を説明するための模式図、図４は帯電ローラに印加する印加電圧と感光体ドラム３１の表面電位との関係を示す図、図５は感光体ドラム３１における帯電電位ＶＨおよび露光部電位ＶＬと現像装置１４におけるＡＣ重畳バイアスを印加した現像電位との関係を説明するための図である。

図３に示すように、作像部は感光体ドラム３１の周りに、帯電ロール３２と帯電ロール３２にはクリーニングロール３３が対向、接触して配置されている。帯電ロール３２の下流側には、露光装置１２の露光位置が設定され、その下流側には、現像ロール４２が対向して配置されている。現像ロール４２の下流側には、一次転写ロール５２が中間転写ベルト５１を挟んで接触配置され一次転写部を形成している。一次転写部の下流側で帯電ロール３２の上流側にはクリーニングブレード３４が弾力的に接触している。

コントローラ４１０は、プログラムを読み出して実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラムやプログラムを実行する際に使用するデータ等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）と、プログラムを実行する際に一時的に生成されるデータ等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを備えている。

コントローラ４１０には、使用者の操作を受け付ける操作表示部３０から、使用者から受け付けた設定指示データが入力される。さらに、コントローラ４１０には、感光体ドラム３１と現像ロール４２との間に形成される領域における負荷容量を算出する検知器４３４から負荷容量データが入力され、画像形成装置１がおかれた環境（温度及び湿度）を検知する温湿度センサＳＴから、環境検知データが入力される。

コントローラ４１０は、帯電ロール３２に直流帯電バイアスを供給する直流帯電電源４３１Ａ、帯電ロール３２に交流帯電バイアスを供給する交流帯電電源４３１Ｂ（不図示）、露光装置１２を駆動する露光駆動部（不図示）に、それぞれ制御信号を出力する。
また、コントローラ４１０は、現像装置１４に設けられた現像ロール４２に直流現像バイアスを供給する直流現像電源４３２Ａ、現像ロール４２に交流現像バイアスを供給する交流現像電源４３２Ｂに、それぞれ制御信号を出力する。さらに、コントローラ４１０は、一次転写ロール５２に一次転写バイアスを供給する一次転写電源４３３Ａ、二次転写ロール５３に二次転写バイアスを供給する二次転写電源４３３Ｂ（不図示）に、それぞれ制御信号を出力する。

（２．２）帯電電位制御
帯電ロール３２を用いた接触帯電方式においては、帯電ロール３２に帯電のための直流電圧Ｖｃと交流電圧Ｖｐｐとが重畳された帯電バイアスを印加している。直流電圧Ｖｃの印加だけでは、感光体ドラム３１上の抵抗の低いところにだけ電流が流れるため均一に帯電することができない。また、感光体ドラム３１表面が局所的に汚れると、その部分だけ帯電しなくなるという問題が生じる。そのため、直流電圧Ｖｃと交流電圧Ｖｐｐとが重畳された帯電バイアスを印加して、感光体ドラム３１表面を帯電させている。

また、図４に示すように、回転駆動される感光体ドラム３１に対して接触配置された帯電ロール３２に所定の直流電圧Ｖｃと交流電圧Ｖｐｐとが重畳された重畳電圧が印加されると、感光体ドラム３１の表面電位は、一定値以上の交流電圧Ｖｐｐを帯電ロール３２に印加しても、直流電圧Ｖｃの電圧（肩電圧）以上には上がらない。

実際には、画質的観点や環境変動に対応するため肩電圧をもとに最適な交流電流値に設定する。例えば、交流電流値は大きすぎると感光体ドラム３１が磨耗するという不具合が生じる。逆に小さすぎると、帯電の均一性が保てなくなり、画像形成したときに画像ムラができる。そのため、交流電流値を必要最低限の最適な値に設定している。
このようにして一様に帯電された感光体ドラム３１は、露光装置１２から出射する潜像形成光により静電潜像が形成され、現像ロール４２と対向した領域でトナー像が形成される。

（２．３）現像電位制御
直流現像電源４３２Ａは、ＤＣ成分を含むＤＣ現像バイアスＶｄｖ−ＤＣを現像ロール４２に供給する。これに対し、交流現像電源４３２Ｂは、ＡＣ成分を含むＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣを現像ロール４２に供給する。ここで、ＤＣ現像バイアスＶｄｖ−ＤＣは、現像ロール４２から感光体ドラム３１にトナーを移動させるためのものであり、ＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣは、トナーを振動させることで、ＤＣ現像バイアスＶｄｖ−ＤＣによる現像ロール４２から感光体ドラム３１へのトナーの移動を促進するためのものである。

ここで、帯電電位ＶＨは、帯電バイアスにおける直流電圧Ｖｃの大きさによって決まり、露光部電位ＶＬは、帯電バイアスと露光装置１２による露光エネルギーとによって決まる。
また、現像電位ＶＢは、ＤＣ現像バイアスＶｄｖ−ＤＣの大きさによって決まる。ＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣは、図５に示すように、現像バイアスの大きさであるピークトゥピーク電圧値（Ｖｐｐ）と、ピークトゥピーク電圧値（Ｖｐｐ）の周波数ｆ（周期Ｔ＝１／ｆ）と、ピークトゥピーク電圧値（Ｖｐｐ）のデューティ比Ｄｕｔｙ（％）のパラメータを選択することで、その現像作用を変化させることができる。

本実施形態においては、図５に示すように、帯電電位ＶＨおよび露光部電位ＶＬがともに負極性となっているが、露光部電位ＶＬの大きさは、絶対値で帯電電位ＶＨよりも小さい値となる（｜ＶＬ｜＜｜ＶＨ｜）。そして、現像電位ＶＢすなわちＤＣ現像バイアスＶｄｖ−ＤＣの値は、負極性であって、その絶対値が帯電電位ＶＨと露光部電位ＶＬとの間の大きさに設定される（｜ＶＬ｜＜｜ＶＢ｜＜｜ＶＨ｜）。
帯電電位ＶＨと露光部電位ＶＬと現像電位ＶＢとがこのような大小関係を有している場合、現像領域を通過する現像ロール４２上のトナー（負極性に帯電）は、感光体ドラム３１上で相対的に正電位となる露光部電位ＶＬ（画像部）に移動（飛翔：現像濃度となる）しやすくなる（Ｖｄｖ）一方、感光体ドラム３１上で相対的に負電位となる帯電電位ＶＨ（背景部）には移動（飛翔：カブリとなる）しにくくなる（Ｖｃ）。

（２．３）現像濃度制御
図６は高濃度出力モード時のＡＣ現像バイアスのパラメータ設定の流れを示すフローチャート、図７は温湿度環境条件を示す図、図８はＡＣ重畳用パラメータの一例を示す図である。
低温・低湿環境では、現像剤の帯電量が高く、通常環境や高温・高湿環境に比べて現像濃度が上がりにくく濃度ムラが発生しやすい。低画像密度の印刷が連続して実施された後も、現像剤の帯電量が上昇し、現像濃度が上がりにくく濃度ムラが発生しやすくなる。また、現像装置１４に個体差が有り、例えば感光体ドラム３１と現像ロール４２の間隙が広い（負荷容量が大きい）と、濃度ムラが発生しやすい。
このような現像濃度が上がりにくい条件で、通常よりも高濃度で高画像密度の印刷要求（高濃度出力モード）があった場合には、濃度ムラが発生して現像により得られるトナー像の画質が低下してしまう虞がある。

現像濃度が上がりにくい条件で、通常よりも高濃度で高画像密度の印刷要求（高濃度出力モード）があった場合には、ＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣのパラメータを選択して濃度ムラの発生を抑制することが行われる。
一方、電源装置４３０の消費電力は、ＤＣ現像バイアスＶｄｖ−ＤＣに比べて、ＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣが大きく、現像濃度を上げるために、例えばピークトゥピーク電圧値（Ｖｐｐ）を大きくした場合、電源装置４３０の使用電力量も増加する。

本実施形態に係る画像形成装置１においては、通常よりも画像濃度が高い高濃度出力のとき、検知器４３４により算出された負荷容量データと温湿度センサＳＴにより検知された温度及び湿度に基づいて、ＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣのピークトゥピーク電圧値（Ｖｐｐ）を決定し、決定されたピークトゥピーク電圧値（Ｖｐｐ）に応じて、ＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣの周波数ｆ及びデューティ比を変更する。

図６には高濃度出力モード時のＡＣ現像バイアスのパラメータ設定の流れを示している。
コントローラ４１０は、印刷ジョブを受け付けた場合、高濃度出力モードであるか否か判定する（Ｓ１０１）。印刷ジョブが高濃度出力モードである場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、温湿度環境条件が通常環境以外であるか判定する（Ｓ１０２）。

ここで、温湿度環境条件は、図７に示すように、温湿度センサＳＴにより検知された温度及び湿度によって、予め範囲が定められている。例えば、領域１、２、３は高温・高湿環境、領域４、５、６は通常環境、領域７、８、９は低温・低湿環境となっている。
例えば、温湿度が２０℃／５０％ＲＨであれば、通常環境であり、現像条件とは、濃度が出やすく、カブリ（背景部の地汚れ）も抑制されやすい条件である。一方、例えば、温湿度が１０℃／１５％ＲＨであれば、低温・低湿環境であり、現像条件としては、濃度が出にくい条件、温湿度が３０℃／８０％ＲＨであれば、高温・高湿環境であり、現像条件としては、濃度は出やすいが、カブリやすい条件である。

ステップ１０２における判定の結果、通常環境以外である場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、負荷容量の大きさが判定される（Ｓ１０３）。負荷容量は、感光体ドラム３１と現像ロール４２の間隙の大きさに依存する。感光体ドラム３１と現像ロール４２とは所定の間隙で対向しているが、現像装置１４の個体差で、間隙が必要以上に大きくなっている場合は、負荷容量が大きくなり、間隙が必要以上に狭まっている場合には、負荷容量が小さくなる。ステップ１０３においては、この負荷容量が２５０Ｃ（クーロン）以上の場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、ＡＣ重畳用パラメータの設定Ａを行う（Ｓ１０４）。

ここで、ＡＣ重畳用パラメータの設定Ａは、環境条件が低温・低湿環境（領域７、８、９）である場合、図８に模式的に示すように、通常画像モード（図８（ａ） 参照、Ｖｐｐ０、ｆ０）に比べて、ＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣのピークトゥピーク電圧値（Ｖｐｐ）を大きく（Ｖｐｐ１）し、ＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣの周波数を下げた（ｆ１）設定をする（図８（ｂ） 参照）。これにより、電源装置４３０の使用電力量を大きく増加させることなく、現像濃度を上げて、濃度ムラの発生を抑制することができる。

さらに、ＡＣ重畳用パラメータの設定Ａは、環境条件が高温・高湿環境（領域１、２、３）である場合、図８に模式的に示すように、通常画像モード（図８（ａ） 参照、Ｖｐｐ０、ｆ０）に比べて、ＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣのピークトゥピーク電圧値（Ｖｐｐ）を小さく（Ｖｐｐ２）し、ＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣの周波数を上げる（ｆ２）設定をする（図８（ｃ） 参照）。これにより、現像濃度は低下させず、カブリの発生を抑制することができる。

ステップ１０３において、この負荷容量が２５０Ｃ（クーロン）以下の場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、ＡＣ重畳用パラメータの設定Ｂを行う（Ｓ１０５）。
ここで、ＡＣ重畳用パラメータの設定Ｂは、環境条件が低温・低湿環境（領域７、８、９）である場合、図８に模式的に示すように、通常画像モード（図８（ａ） 参照、Ｖｐｐ０、ｆ０）に比べて、ＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣのピークトゥピーク電圧値（Ｖｐｐ）を大きく（Ｖｐｐ１）し、ＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣの周波数（ｆ１）を下げた設定をする（図８（ｂ） 参照）。さらに、デューティ比を通常画像モードに比べて大きくする。これにより、電源装置４３０の使用電力量を大きく増加させることなく、現像濃度をより上げやすくして、濃度ムラの発生を抑制することができる。

さらに、ＡＣ重畳用パラメータの設定Ｂは、環境条件が高温・高湿環境（領域１、２、３）である場合、図８に模式的に示すように、通常画像モード（図８（ａ） 参照、Ｖｐｐ０、ｆ０）に比べて、ＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣのピークトゥピーク電圧値（Ｖｐｐ）を小さく（Ｖｐｐ２）し、ＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣの周波数（ｆ２）を上げる設定をする（図８（ｃ） 参照）。さらに、デューティ比を通常画像モードに比べて大きくする。これにより、電源装置４３０の電力量を大きく増加させることなく、現像濃度は低下させず、カブリの発生を抑制することができる。

ステップ１０６でパラメータ設定が完了したと判定された場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、温湿度条件及び負荷容量に応じて設定されたＡＣ現像バイアスＶｄｖ−ＡＣで画像形成を行う（Ｓ１０７）。また、ステップ１０２において、温湿度条件が通常環境であった場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、ＡＣ重畳用パラメータは変更することなく画像形成を行う（Ｓ１０７）。

図９は実施例におけるＡＣ重畳用パラメータと画像結果を示す図であり、それぞれの温湿度条件及び負荷容量に対するＡＣ重畳用パラメータの設定と画像結果を示している。
図１０は比較例におけるＡＣ重畳用パラメータと画像結果を示す図であり、それぞれの温湿度条件及び負荷容量に対するＡＣ重畳用パラメータの設定と画像結果を示している。

「比較例」
図１０に示すように、温湿度条件が高温・高湿環境（領域１、２、３）、通常環境（領域４、５、６、７）、低温・低湿環境（領域８、９）において、それぞれ負荷容量が低い２００Ｃと負荷容量が高い２５０Ｃの条件で、画像結果としてカブリと濃度を評価した。
実験１〜６において、ＡＣ重畳用パラメータは、ピークトゥピーク電圧値Ｖｐｐ＝６００Ｖ、周波数ｆ＝１３ｋＨｚ、デューティ比Ｄｕｔｙ（％）＝６５と同一パラメータに固定した。

実験１、２（高温・高湿環境）においては、濃度は出た（Ｇ）が、カブリが発生（Ｙ）した。
実験３、４（通常環境）においては、カブリ、濃度ともに良好（Ｇ）であった。
実験５、６（低温・低湿環境）においては、カブリは良好（Ｇ）であったが、濃度が出にくい（Ｙ）結果となった。

「実施例」
図９に示すように、温湿度条件が高温・高湿環境（領域１、２、３）、通常環境（領域４、５、６）、低温・低湿環境（領域７、８、９）において、それぞれ負荷容量が低い２００Ｃと負荷容量が高い２５０Ｃの条件で、画像結果としてカブリと濃度を評価した。

実験１（高温・高湿環境（領域１、２、３）、負荷容量が低い２００Ｃ）においては、ＡＣ重畳用パラメータは、ピークトゥピーク電圧値Ｖｐｐ＝５００Ｖ、周波数ｆ＝１８ｋＨｚ、デューティ比Ｄｕｔｙ（％）＝７０に設定変更し、カブリ、濃度ともに良好（Ｇ）な結果を得た。
実験２（高温・高湿環境（領域１、２、３）、負荷容量が高い２５０Ｃ）においては、ＡＣ重畳用パラメータは、ピークトゥピーク電圧値Ｖｐｐ＝５００Ｖ、周波数ｆ＝１８ｋＨｚ、デューティ比Ｄｕｔｙ（％）＝６５に設定変更し、カブリ、濃度ともに良好（Ｇ）な結果を得た。

実験３（通常環境（領域４、５、６）、負荷容量が低い２００Ｃ）においては、ＡＣ重畳用パラメータは、ピークトゥピーク電圧値Ｖｐｐ＝６００Ｖ、周波数ｆ＝１３ｋＨｚ、デューティ比Ｄｕｔｙ（％）＝７０に設定変更し、カブリ、濃度ともに良好（Ｇ）な結果を得た。
実験４（通常環境（領域４、５、６）、負荷容量が高い２５０Ｃ）においては、ＡＣ重畳用パラメータは、ピークトゥピーク電圧値Ｖｐｐ＝６００Ｖ、周波数ｆ＝１３ｋＨｚ、デューティ比Ｄｕｔｙ（％）＝７０に設定変更し、カブリ、濃度ともに良好（Ｇ）な結果を得た。

実験５（低温・低湿環境（領域７、８、９）、負荷容量が低い２００Ｃ）においては、ＡＣ重畳用パラメータは、ピークトゥピーク電圧値Ｖｐｐ＝１０００Ｖ、周波数ｆ＝１１ｋＨｚ、デューティ比Ｄｕｔｙ（％）＝７０に設定変更し、カブリ、濃度ともに良好（Ｇ）な結果を得た。
実験６（低温・低湿環境（領域７、８、９）、負荷容量が高い２５０Ｃ）においては、ＡＣ重畳用パラメータは、ピークトゥピーク電圧値Ｖｐｐ＝１０００Ｖ、周波数ｆ＝１１ｋＨｚ、デューティ比Ｄｕｔｙ（％）＝６５に設定変更し、カブリ、濃度ともに良好（Ｇ）な結果を得た。

このように、低温・低湿環境においては、ＡＣ重畳用パラメータは、ピークトゥピーク電圧値Ｖｐｐを大きくし、周波数ｆを下げることで、電源装置４３０の電力量を大きく増加させることなく、現像濃度を上げて、濃度ムラの発生を抑制することができる。また、現像装置１４の個体差があり、負荷容量が大きい場合は、ＡＣ重畳用パラメータは、更にデューティ比Ｄｕｔｙ（％）を下げることで、電源装置４３０の電力量を大きく増加させることなく、現像濃度を上げて、濃度ムラの発生を抑制することができる。

高温・高湿環境においては、ＡＣ重畳用パラメータは、ピークトゥピーク電圧値Ｖｐｐを小さくし、周波数ｆを上げることで、現像濃度は低下させず、カブリの発生を抑制することができる。また、現像装置１４の個体差があり、負荷容量が大きい場合は、ＡＣ重畳用パラメータは、更にデューティ比Ｄｕｔｙ（％）を下げることで、現像濃度は低下させず、カブリの発生を抑制することができる。

以上、本発明に係る実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の変更を行うことが可能である。
本実施形態では画像形成装置１は、いわゆるタンデム型であったが、これに限られるものではない。また、現像装置を複数備えたカラー画像形成装置として説明したが、これに限られず、例えば、モノクロの画像形成装置であっても適用することができる。

また、トナーとキャリアを含む現像剤を収容した現像装置１４を備えた画像形成装置１のＡＣ重畳用パラメータの設定について説明したが、圧力室と、アクチュエータと、ノズルと、駆動信号出力部を有するインクジェットヘッド駆動装置におけるインクの吐出パルスのパラメータ設定に利用することができる。

１・・・画像形成装置
１０・・・画像形成部
１３・・・感光体ユニット
３１・・・感光体ドラム
１４・・・現像装置
４２・・・現像ロール
１５・・・転写装置
５１・・・中間転写ベルト
５２・・・一次転写ロール
５３・・・二次転写ロール
１６・・・定着装置
２０・・・給紙装置
３０・・・操作表示部
４０・・・制御装置
４１０・・・コントローラ
４２０・・・画像処理部
４３０・・・電源装置
ＳＲ・・・濃度センサ
ＳＴ・・・温湿度センサ

Claims (5)

1. その表面に色材とキャリアを含む粉体を保持して粉体保持体上に形成された静電潜像を前記粉体で現像する粉体供給ロールを備えた粉体供給手段と、
   前記粉体保持体と前記粉体供給ロールとの間に直流電圧を重畳した交流電圧からなる現像バイアス電圧を印加する現像バイアス印加手段と、
   前記粉体保持体と前記粉体供給ロールとの間に形成される領域における負荷容量を算出する算出手段と、
   装置本体内の温度及び湿度を検知する検知手段と、
   通常よりも画像濃度が高い高濃度出力のとき、前記算出手段により算出された前記負荷容量と前記検知手段により検知された前記温度及び湿度に基づいて、前記現像バイアス電圧の前記交流電圧を決定し、決定された前記交流電圧のピーク間電圧に応じて、前記交流電圧の周波数及びデューティ比を変更する制御手段と、を備えた、
   ことを特徴とする印刷装置。
2. 前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記湿度が予め定められた閾値よりも低い場合、前記交流電圧の周波数を下げて前記交流電圧のピーク間電圧を大きくする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記制御手段は、前記算出手段により算出された前記負荷容量が予め定められた閾値よりも大きい場合、前記交流電圧の周波数及びデューティ比を下げて前記交流電圧のピーク間電圧を大きくする、
   ことを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
4. 前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記湿度が予め定められた閾値よりも高い場合、前記交流電圧のデューティ比を下げて前記交流電圧の周波数を上げる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
5. 前記制御手段は、前記算出手段により算出された前記負荷容量が予め定められた閾値よりも大きい場合、前記交流電圧のデューティ比及び前記交流電圧のピーク間電圧を小さくして前記交流電圧の周波数を上げる、
   ことを特徴とする請求項４に記載の印刷装置。

Images