JP2024046314A - 画像形成装置、かぶりマージン決定方法およびかぶりマージン決定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 トナーの濃度を検出する性能を高めることなく、適切なかぶりマージンを決定する。【解決手段】 画像形成装置は、像担持体に形成されたかぶり像の濃度を検出する濃度検出部５３と、濃度検出部５３により検出される濃度に基づいて、トナー担持体に印加される現像バイアスと像担持体を帯電させる帯電器に印加される帯電バイアスとの差を示すかぶりマージンである仮のかぶりマージンを決定する仮決定部５７と、濃度検出部５３により検出される濃度がかぶりマージンの変化に対して変化する割合に基づいて、仮のかぶりマージンを補正する補正部５９と、を備える。【選択図】 図５

Description

この発明は、画像形成装置、かぶりマージン決定方法およびかぶりマージン決定プログラムに関し、特に、像担持体にトナー像を形成する画像形成装置、その画像形成装置で実行されるかぶりマージン決定方法およびかぶりマージン決定プログラムに関する。

ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）で代表される画像形成装置は、感光体ドラムと現像ローラーとを備える。現像ローラーは、トナーを含む現像剤を担持する。現像ローラーにより担持されたトナーが、感光体ドラムに形成された静電潜像に転写されることにより、感光体ドラムにトナー像が形成される。感光体ドラムにより担持されるトナー像が記録媒体等に転写された後、感光体ドラム上で転写されずに残った残留トナーがブレード材により、除去される。この際に、トナー粒子が潤滑剤として働き、ブレードのエッジと感光体ドラムとの間の摩擦力が低減される。

画像の背景に相当する部分は、本来記録媒体にトナーが転写されないようにするのが好ましい。一方で、ブレードのエッジと感光体ドラムの間の摩擦力が低減するために、感光体ドラムの画像の背景に相当する部分に所定量のトナーが感光体ドラムに担持されている必要がある。感光体ドラムの画像の背景に相当する部分に感光体ドラムにより担持されるトナーの量をかぶり量という。このかぶり量を多くするとトナーの消費量が増大する。逆に、かぶり量を少なくすると、感光体ドラムのクリーニング性能が低下する。

特許文献１によると、感光体上に形成した制御用トナー像の濃度を測定するための光学式センサーを用いて、感光体上のかぶりトナー濃度を測定する。かぶりトナー濃度が所定値を越える場合、転写バイアスを転写効率の低下が許容できる範囲で所定幅だけ上昇させる。これにより、かぶりトナーの転写効率を低下させて、画像の白地部にトナーが付着して目立つ地汚れを抑制している。

特開２００９－２７１２４０号公報

しかしながら、トナーをかぶり像として感光体の表面に供給すると、それだけトナーの消費量が多くなるので、摩擦を抑えつつ、できる限り少ないトナーの供給が望まれる。このように、感光体の表面に供給されるかぶりトナーは、微量にならざるを得ず、特許文献１に記載されたように、光学式センサーによって、感光体表面のかぶりトナーを検出することは、その感度上、難しい。

一方、かぶり量は、現像ローラーに印加される現像バイアスと、感光体ドラムを帯電させる帯電バイアスとの電圧差であるかぶりマージンにより影響を受けることが知られている。従来は、このかぶりマージンは予め実験により求めることにより定められていた。しかしながら、かぶりマージンの適切な値は画像形成装置の状態により変化するために、画像形成装置の状態の変化に伴って適切なかぶりマージンを決定するのが困難である。

この発明の目的の１つは、トナーの濃度を検出する性能を高めることなく、適切なかぶりマージンを決定することが可能な画像形成装置、かぶりマージン決定方法およびかぶりマージン決定プログラムを提供することである。

この発明のある局面によれば、画像形成装置は、像担持体に形成されたかぶり像の濃度を検出する濃度検出手段と、濃度検出手段により検出される濃度に基づいて、トナー担持体に印加される現像バイアスと像担持体を帯電させる帯電器に印加される帯電バイアスとの差を示すかぶりマージンである仮のかぶりマージンを決定する仮決定手段と、濃度検出手段により検出される濃度がかぶりマージンの変化に対して変化する割合に基づいて、仮のかぶりマージンを補正する補正手段と、を備える。

この発明の他の局面によれば、かぶりマージン決定方法は、像担持体に形成されたかぶり像の濃度を検出する濃度検出ステップと、濃度検出ステップにおいて検出される濃度に基づいて、トナー担持体に印加される現像バイアスと像担持体を帯電させる帯電器に印加される帯電バイアスとの差を示すかぶりマージンである仮のかぶりマージンを決定する仮決定ステップと、濃度検出ステップにおいて検出される濃度がかぶりマージンの変化に対して変化する割合に基づいて、仮のかぶりマージンを補正する補正ステップと、を画像形成装置に実行させる。

この発明のさらに他の局面によれば、かぶりマージン決定プログラムは、像担持体に形成されたかぶり像の濃度を検出する濃度検出ステップと、濃度検出ステップにおいて検出される濃度に基づいて、トナー担持体に印加される現像バイアスと像担持体を帯電させる帯電器に印加される帯電バイアスとの差を示すかぶりマージンである仮のかぶりマージンを決定する仮決定ステップと、濃度検出ステップにおいて検出される濃度がかぶりマージンの変化に対して変化する割合に基づいて、仮のかぶりマージンを補正する補正ステップと、をコンピューターに実行させる。

本発明の実施の形態の１つにおけるＭＦＰの内部構成を示す模式的断面図である。 現像ユニットの詳細を示す断面図である。 第１の実施の形態におけるＭＦＰのハードウェア構成の概要を示すブロック図である。 駆動制御部を説明するブロック図である。 本実施の形態におけるＭＦＰが備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。 対応データの一例を示す第１のグラフである。 劣化したトナーの帯電分布の一部を示す図である。 劣化していないトナーの帯電分布の一部を示す図である。 対応データの一例を示す第２のグラフである。 第１補正テーブルの一例を示す図である。 かぶりマージン設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１の変形例における本実施の形態におけるＭＦＰが備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるＭＦＰの内部構成を示す模式的断面図である。図１および後述する所定の図には、位置関係を明確にするために互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を示す矢印を付している。Ｘ方向およびＹ方向は水平面内で互いに直交し、Ｚ方向は鉛直方向に相当する。図１を参照して、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）１００は、画像形成装置の一例であり、原稿を読み取る原稿読取部１３０と、原稿を原稿読取部１３０に搬送する自動原稿搬送装置１２０と、画像データに基づいて用紙に画像を形成する画像形成部１４０と、画像形成部１４０に用紙を供給する給紙部１５０と、を含む。

原稿読取部１３０は、自動原稿搬送装置１２０により原稿ガラス１１上にセットされた原稿の画像を、その下方を移動するスライダー１２に取付けられた露光ランプ１３で露光する。原稿からの反射光は、ミラー１４と２枚の反射ミラー１５，１５Ａによりレンズ１６に導かれ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）センサー１８に結像する。

ＣＣＤセンサー１８に結像した反射光は、ＣＣＤセンサー１８内で電気信号としての画像データに変換される。画像データは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の印字用データに変換されて、画像形成部１４０に出力される。

画像形成部１４０は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックそれぞれに対応する、現像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ、およびトナーボトル４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋを有する。ここで、“Ｙ”、“Ｍ”、“Ｃ”および“Ｋ”は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックを表す。

現像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋおよびトナーボトル４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋは、取扱うトナーの色彩が異なるのみなので、ここでは、イエローの画像を形成するための現像ユニット２０Ｙおよびトナーボトル４１Ｙについて説明する。

トナーボトル４１Ｙは、イエローのトナーを収容する。現像剤は、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアとを含む。トナーボトル４１Ｙは、トナーボトルモーターを駆動源として回転し、トナーを外部に排出する。トナーボトル４１Ｙから排出されたトナーは、現像装置２４Ｙに供給される。トナーボトル４１Ｙは、現像装置２４Ｙに収容されたトナーの残量が予め定められた下限値以下になることに応じて現像装置２４Ｙに現像剤を供給する。

中間転写ベルト３０は、駆動ローラー３３と従動ローラー３４とにより弛まないように懸架されている。駆動ローラー３３が図１中で反時計回りに回転すると、中間転写ベルト３０が所定の速度で図中反時計回りに回転する。中間転写ベルト３０の回転に伴って、従動ローラー３４が、反時計回りに回転する。

現像ユニット２０Ｙは、現像剤を収容する。現像剤は、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアとを含む。現像ユニット２０Ｙは、トナーボトル４１Ｙからトナーが補給され、キャリアとトナーとを撹拌する。現像ユニット２０Ｙは、現像剤に含まれるトナーでトナー像を形成し、トナー像を中間転写ベルト３０に転写する。現像ユニット２０Ｙが、中間転写ベルト３０上にトナー像を転写するタイミングは、中間転写ベルト３０に付された基準マークを検出することにより、調整される。

ＭＦＰ１００は、フルカラーの画像を形成する場合、現像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのすべてを駆動させる。これにより、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト３０上に重畳される。ＭＦＰ１００は、モノクロの画像を形成する場合、現像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのいずれか１つを駆動する。また、現像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの２以上を組み合わせて画像を形成することもできる。

給紙カセット３５，３５Ａ，３５Ｂには、それぞれサイズの異なる用紙がセットされている。給紙カセット３５，３５Ａ，３５Ｂそれぞれに収容された用紙は、給紙カセット３５，３５Ａ，３５Ｂにそれぞれ取付けられている取出ローラー３６，３６Ａ，３６Ｂにより、搬送経路へ供給され、給紙ローラー３７によりタイミングローラー３１へ送られる。

タイミングローラー３１は、給紙ローラー３７により搬送される用紙を中間転写ベルト３０と転写部材である２次転写ローラー２６との間のニップ部に搬送する。２次転写ローラー２６は、ニップ部において電界を発生させる。このニップ部において電界力の作用により、タイミングローラー３１により搬送される用紙に、中間転写ベルト３０に形成されたトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は、定着ローラー３２に搬送され、定着ローラー３２により加熱および加圧される。これにより、トナーが溶かされて用紙に定着する。その後、用紙は排紙トレイ３９に排出される。中間転写ベルト３０の現像装置２４Ｙの上流に、ベルト清掃ブレード２９が設けられている。ベルト清掃ブレード２９は、中間転写ベルト３０上で用紙に転写されずに残ったトナーを除去する。

なお、ここでは、ＭＦＰ１００は、用紙に４色のトナーそれぞれを形成する現像装置２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋを備えたタンデム方式を採用する例について説明するが、１つの感光体ドラムで４色のトナーを順に用紙に転写する４サイクル方式を採用してもよい。

図２は、現像ユニットの詳細を示す断面図である。図２は、感光体ドラムの回転軸に垂直な面で現像ユニット２０Ｙを切断した断面図である。図２を参照して、現像ユニット２０Ｙは、現像装置２４Ｙ、感光体ドラム２３Ｙ、帯電ローラー２２Ｙ、露光ユニット２１Ｙ、１次転写ローラー２５Ｙ、ドラム清掃ブレード２７Ｙおよび検出センサー２９Ｙを含む。と、ドラム清掃ブレード２７Ｙと、検出センサー２９Ｙと、を示している。

感光体ドラム２３Ｙは、円筒形状の像担持体であり、アルミニウム等の導電性基体の外周に光導電層が形成される。感光体ドラム２３Ｙは、回転対称軸で回転可能にＭＦＰ１００の筐体に軸支されている。感光体ドラム２３Ｙの周辺に、帯電ローラー２２Ｙ、露光ユニット２１Ｙ、現像装置２４Ｙ、検出センサー２９Ｙ、１次転写ローラー２５Ｙ、ドラム清掃ブレード２７Ｙが、感光体ドラム２３Ｙの回転方向に沿って順に配置される。１次転写ローラー２５Ｙは、感光体ドラム２３Ｙの上方で中間転写ベルト３０を挟んで配置される。帯電ローラー２２Ｙは、像担持体である感光体ドラム２３Ｙの表面を一様に帯電する。ドラム清掃ブレード２７Ｙは、感光体ドラム２３Ｙ上の転写残トナーを除去する。

感光体ドラム２３Ｙは、帯電ローラー２２Ｙによって帯電された後、露光ユニット２１Ｙが発光するレーザー光が照射される。露光ユニット２１Ｙは、感光体ドラム２３Ｙの表面の画像対応部を露光する。感光体ドラム２３Ｙの露光された部分に静電潜像が形成される。

現像装置２４Ｙは、キャリアとトナーとからなる現像剤を使用して感光体ドラム２３Ｙにトナー像を形成する。現像装置２４Ｙは、ハウジング２００Ｙ、第１スクリュー２０１Ｙ、第２スクリュー２０３Ｙ、現像ローラー２２１Ｙ、規制ブレード２２３Ｙを備える。

ハウジング２００Ｙは、現像剤、第１スクリュー２０１Ｙ、第２スクリュー２０３Ｙ、現像ローラー２２１Ｙおよび規制ブレード２２３Ｙを収容する筐体である。ハウジング２００Ｙに、ハウジング２００Ｙ内の現像剤の量を検出するセンサーが取り付けられている。センサーが検出した現像剤の量が所定値よりも少ない場合には、トナーボトル４１Ｙからハウジング２００Ｙに現像剤が供給される。

ハウジング２００Ｙ内に、現像ローラー２２１Ｙ、第１スクリュー２０１Ｙおよび第２スクリュー２０３Ｙがそれぞれ並んで配置され、それらが回転可能にハウジング２００Ｙに軸支される。現像ローラー２２１Ｙ、第１スクリュー２０１Ｙおよび第２スクリュー２０３Ｙが延在する方向はＹ方向である。

ハウジング２００Ｙは、Ｙ方向に延在する容器であり、Ｙ方向に延在する隔壁２０５Ｙにより区切られた、第１循環槽Ｓｐ１および第２循環槽Ｓｐ２の２つの空間を有する。第１循環槽Ｓｐ１には第１スクリュー２０１Ｙが設けられ、第２循環槽Ｓｐ２には第２スクリュー２０３Ｙが設けられている。第１スクリュー２０１Ｙおよび第２スクリュー２０３Ｙそれぞれは、Ｙ方向に延在する円柱状の回転軸の外周面に螺旋状の羽が設けられた形状を成し、回転することにより現像剤を搬送する。第１循環槽Ｓｐ１および第２循環槽Ｓｐ２は、現像剤を収容する収容空間である。

隔壁２０５ＹのＹ方向の両端部に開口が設けられ、第１循環槽Ｓｐ１および第２循環槽Ｓｐ２が連結されている。第１スクリュー２０１Ｙが回転することにより第１循環槽Ｓｐ１内の現像剤がＹ方向正側に搬送され、隔壁２０５Ｙの端部まで搬送された現像剤が開口から第２循環槽Ｓｐ２に進入する。第２スクリュー２０３Ｙが回転することにより第２循環槽Ｓｐ２内の現像剤がＹ方向負側に搬送され、隔壁２０５Ｙの端部まで搬送された現像剤が開口から第１循環槽Ｓｐ１に進入する。このように、現像剤は、第１スクリュー２０１Ｙおよび第２スクリュー２０３Ｙによって第１循環槽Ｓｐ１および第２循環槽Ｓｐ２を循環する。

現像ローラー２２１Ｙは、第１循環槽Ｓｐ１内に、第１スクリュー２０１Ｙと対向して設けられる。さらに、現像ローラー２２１Ｙは、ハウジング２００Ｙから露出している。現像ローラー２２１Ｙのハウジング２００Ｙから露出した部分が感光体ドラム２３Ｙと対向する。具体的には、現像ローラー２２１Ｙは、感光体ドラム２３Ｙと僅かな間隔が保持されるように、現像ローラー２２１Ｙの回転軸がハウジング２００Ｙに回転可能に軸支される。現像剤は、磁性体のキャリアと非磁性体のトナーとを含む。現像ローラー２２１Ｙは、その内部に配置されたロール部２２５Ｙの磁力により磁性体のキャリアを非磁性体のトナーとともに吸着して、第１スクリュー２０１Ｙにより搬送されてきた現像剤を担持する。以下、現像ローラー２２１Ｙにより担持される現像剤の集合を現像ブラシという。

現像ローラー２２１Ｙの近傍には、規制ブレード２２３Ｙが配置されている。規制ブレード２２３Ｙは、その両端でハウジング２００Ｙにより支持されている。規制ブレード２２３Ｙの現像ローラー２２１Ｙに対向する端部は、現像ローラー２２１Ｙの表面の感光体ドラム２３Ｙに最も近くなる部分よりも周方向で上流に位置している。

このため、現像ローラー２２１Ｙにより担持される現像剤の量が規制ブレード２２３Ｙにより制限される。具体的には、現像ローラー２２１Ｙの回転に伴って、現像ローラー２２１Ｙにより担持される現像剤は、規制ブレード２２３Ｙに接触する現像剤が現像ローラー２２１Ｙにより担持されなくなる。規制ブレード２２３Ｙと現像ローラー２２１Ｙとの間の隙間を通過する現像剤が、現像ローラー２２１Ｙと感光体ドラム２３Ｙとの間の距離が最短になる現像領域に到達する。

現像ローラー２２１Ｙは、トナーを感光体ドラム２３Ｙに付与して静電潜像を現像する。具体的には、現像ローラー２２１Ｙには、現像バイアスが印加されている。これにより、現像ローラー２２１Ｙの周面の電位は、感光体ドラム２３Ｙの周面の静電潜像が形成された部分の電位（略０Ｖ）よりも低く、かつ、感光体ドラム２３Ｙの静電潜像が形成されていない部分の電位よりも高くなる。現像ローラー２２１Ｙが担持している現像剤の内のトナーは、負に帯電しているので、感光体ドラム２３Ｙの周面の静電潜像が形成された部分に付着する。これにより、感光体ドラム２３Ｙの周面の静電潜像が形成された部分に負に帯電したトナーによりトナー像が形成される。

検出センサー２９Ｙは、感光体ドラム２３Ｙ上に形成されたトナー像の濃度を検出する。具体的には、検出センサー２９Ｙは、反射型の光学式センサーであり、感光体ドラム２３Ｙの表面に向けて所定の波長の光を照射する。感光体ドラム２３Ｙの表面に向けて照射された光は、感光体ドラム２３Ｙの表面又は感光体ドラム２３Ｙの表面上に形成されたトナー像により乱反射する。検出センサー２９Ｙは、乱反射した光のうち、検出センサー２９Ｙの方向に反射した光を検知する。検出センサー２９Ｙは、検知した光の量を示す検出値を出力する。検出センサー２９Ｙが受光する光量は、感光体ドラム２３Ｙに形成されているトナー像の濃度により異なる。トナー像の濃度が高いほど光量が小さい。したがって、検出センサー２９Ｙの出力値から感光体ドラム２３Ｙにより担持されるトナー像の濃度が検出される。

感光体ドラム２３Ｙ上に形成されたトナー像は、像担持体である中間転写ベルト３０上に１次転写ローラー２５Ｙにより電界力の作用で転写される。感光体ドラム２３Ｙ上で転写されずに残ったトナーは、ドラム清掃ブレード２７Ｙにより感光体ドラム２３Ｙから除去される。トナーは、クリーニング成分および潤滑成分を含む。このため、感光体ドラム２３Ｙのトナーを担持する部分はドラム清掃ブレード２７Ｙにより除去されるトナーにより摩擦力が低減されつつクリーニングされる。

図３は、第１の実施の形態におけるＭＦＰのハードウェア構成の概要を示すブロック図である。図３を参照して、ＭＦＰ１００は、メイン回路１１０と、原稿を読み取るための原稿読取部１３０と、原稿を原稿読取部１３０に搬送するための自動原稿搬送装置１２０と、原稿読取部１３０が原稿を読み取って出力する画像データに基づいて用紙等に画像を形成するための画像形成部１４０と、画像形成部１４０に用紙を供給するための給紙部１５０と、ユーザーインターフェースとしての操作パネル１６０とを含む。

メイン回路１１０は、ＣＰＵ１１１と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１１２と、ＲＯＭ１１３と、ＲＡＭ１１４と、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１５と、ファクシミリ部１１６と、ＣＤ－ＲＯＭ１１８が装着される外部記憶装置１１７と、を含む。ＣＰＵ１１１は、自動原稿搬送装置１２０、原稿読取部１３０、画像形成部１４０、給紙部１５０および操作パネル１６０と接続され、ＭＦＰ１００の全体を制御する。

ＲＯＭ１１３は、ＣＰＵ１１１が実行するプログラム、またはそのプログラムを実行するために必要なデータを記憶する。ＲＡＭ１１４は、ＣＰＵ１１１がプログラムを実行する際の作業領域として用いられる。さらに、ＲＡＭ１１４は、原稿読取部１３０から連続的に送られてくる画像データを一時的に記憶する。

通信Ｉ／Ｆ部１１２は、ＭＦＰ１００をネットワークに接続するためのインターフェースである。ＣＰＵ１１１は、通信Ｉ／Ｆ部１１２を介して、ＰＣ２００との間で通信し、データを送受信する。また、通信Ｉ／Ｆ部１１２は、ネットワークを介してインターネット５に接続されたコンピューターと通信が可能である。

ファクシミリ部１１６は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）に接続され、ＰＳＴＮにファクシミリデータを送信する、またはＰＳＴＮからファクシミリデータを受信する。ファクシミリ部１１６は、受信したファクシミリデータを、ＨＤＤ１１５に記憶する、または画像形成部１４０に出力する。画像形成部１４０は、ファクシミリ部１１６により受信されたファクシミリデータを用紙にプリントする。また、ファクシミリ部１１６は、ＨＤＤ１１５に記憶されたデータをファクシミリデータに変換して、ＰＳＴＮに接続されたファクシミリ装置に送信する。

外部記憶装置１１７は、ＣＤ－ＲＯＭ１１８が装着される。ＣＰＵ１１１は、外部記憶装置１１７を介してＣＤ－ＲＯＭ１１８にアクセス可能である。ＣＰＵ１１１は、外部記憶装置１１７に装着されたＣＤ－ＲＯＭ１１８に記録されたプログラムをＲＡＭ１１４にロードして実行する。なお、ＣＰＵ１１１が実行するプログラムを記憶する媒体としては、ＣＤ－ＲＯＭ１１８に限られず、フレキシブルディスク、カセットテープ、光ディスク（ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）／ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）／ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ））、ＩＣカード、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）等の半導体メモリ等の媒体でもよい。

また、ＣＰＵ１１１が実行するプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ１１８に記録されたプログラムに限られず、ＨＤＤ１１５に記憶されたプログラムをＲＡＭ１１４にロードして実行するようにしてもよい。この場合、ネットワークに接続された他のコンピューターが、ＭＦＰ１００のＨＤＤ１１５に記憶されたプログラムを書き換える、または、新たなプログラムを追加して書き込むようにしてもよい。さらに、ＭＦＰ１００が、ネットワークに接続された他のコンピューターからプログラムをダウンロードして、そのプログラムをＨＤＤ１１５に記憶するようにしてもよい。ここでいうプログラムは、ＣＰＵ１１１が直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。

操作パネル１６０は、ＭＦＰ１００の上面に設けられ、表示部１６１と操作部１６３とを含む。表示部１６１は、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）または有機ＬＥ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイであり、ユーザーに対する指示メニューや取得した画像データに関する情報等を表示する。操作部１６３は、タッチパネル１６５と、ハードキー部１６７とを含む。タッチパネル１６５は、表示部１６１の上面または下面に表示部１６１に重畳して設けられる。ハードキー部１６７は、複数のハードキーを含む。ハードキーは、例えば接点スイッチである。タッチパネル１６５は、表示部１６１の表示面中でユーザーにより指示された位置を検出する。

画像形成部１４０は、現像バイアスおよび帯電バイアスを制御する駆動制御部１４１を含む。

図４は、駆動制御部を説明するブロック図である。図４を参照して、駆動制御部１４１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色の現像装置２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ毎に現像バイアスおよび帯電バイアスを制御する。ここでは、現像装置２４Ｙの現像バイアスおよび帯電バイアスの制御について説明する。駆動制御部１４１は、直流電源回路１４２に対して、直流の電圧を帯電バイアスとして、帯電ローラー２２Ｙに印加するように、制御する。また、駆動制御部１４１は、直流電源回路１４３に対して、直流の電圧を現像バイアスとして、現像ローラー２２１Ｙに対して印加するように、制御する。なお、駆動制御部１４１は、現像バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を、現像ローラー２２１Ｙに対して印加するように、制御する場合もある。この場合、駆動制御部１４１は、交流電源回路１４４に対して、直流電源回路１４３の出力と並行して、交流電圧を現像バイアスとして現像ローラー２２１Ｙに対して印加するように、制御する。

図５は、本実施の形態におけるＭＦＰが備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。図５に示す機能は、ＭＦＰ１００が備えるＣＰＵ１１１が、ＲＯＭ１１３、ＨＤＤ１１５またはＣＤ－ＲＯＭ１１８に記憶された画像形成プログラムを実行することにより、ＣＰＵ１１１に実現される機能である。

図５を参照して、ＣＰＵ１１１は、かぶり像形成部５１と、濃度検出部５３と、対応データ収集部５５と、仮決定部５７と、補正部５９と、を含む。

かぶり像形成部５１は、画像形成部１４０を制御して、感光体ドラム２３Ｙにかぶり像を形成させる。かぶり像形成部５１は、かぶりマージンに対応するかぶり像を感光体ドラム２３Ｙに形成させる。かぶりマージンは、帯電ローラー２２Ｙに印加される帯電バイアスと現像ローラー２２１Ｙに印加される現像バイアスとの電圧差であり、帯電バイアスから現像バイアスを減算した値である。現像バイアスが交流成分を含む場合は、帯電バイアスから現像バイアスの直流成分を減算した値である。かぶり像は、かぶりマージンで定まる現像バイアスを現像ローラー２２１Ｙに印加した状態かつかぶりマージンで定まる帯電バイアスを帯電ローラー２２Ｙに印加した状態で、画像形成部１４０を動作させる場合に、感光体ドラム２３Ｙに形成されるトナー像である。なお、かぶり像形成部５１がかぶり像を感光体ドラム２３Ｙに形成させる間は、感光体ドラム２３Ｙは、露光ユニット２１Ｙにより露光されない。

かぶり像形成部５１は、複数のかぶりマージンにそれぞれ対応する複数のかぶり像を感光体ドラム２３Ｙに形成させる。かぶり像形成部５１は、複数のかぶりマージンの値を、対応データ収集部５５および濃度検出部５３に出力する。本実施の形態においては、かぶりマージンを－５０Ｖ～１５０Ｖまでの間で１０Ｖ刻みに、合計２１のかぶりマージンの値それぞれに対応する２１のかぶり像を感光体ドラム２３Ｙに形成させる場合を例に説明する。

濃度検出部５３は、検出センサー２９Ｙを制御し、感光体ドラム２３Ｙに形成されたかぶり像で反射した光を検出する検出センサー２９Ｙの出力を取得する。検出センサー２９Ｙの出力から、かぶり像のトナーの濃度が算出される。検出センサー２９Ｙの出力値は、トナーの濃度が高いほど小さな値である。濃度検出部５３は、検出センサー２９Ｙの出力値を、対応データ収集部５５に出力する。

対応データ収集部５５は、かぶりマージンと検出センサー２９Ｙの出力値とを関連付けた対応データを生成する。対応データ収集部５５は、かぶり像形成部５１により感光体ドラム２３Ｙに形成されたかぶり像が、検出センサー２９Ｙがトナーを検出可能な検出範囲に到達したタイミングで検出センサー２９Ｙから入力される出力値と、そのかぶり像を形成するために用いたかぶりマージンの値とを関連付ける。かぶり像形成部５１が感光体ドラム２３Ｙに形成させるかぶり像の数と同じ数の対応データが生成される。本実施の形態においては、２１の対応データが生成される。

仮決定部５７は、複数の対応データに基づいて、仮のかぶりマージンを決定する。かぶりマージンが大きいほど、かぶり像の濃度が小さくなる。一方で、検出センサー２９Ｙの検出精度は限界がある。かぶり像の濃度が検出センサー２９Ｙの検出精度の範囲を超えて所定の値以下になると、検出センサー２９Ｙの出力値は、所定の範囲内の値となる。したがって、かぶり像の濃度が検出センサー２９Ｙの出力だけからかぶり像が形成されていないことを正確に判断することはできない。

図６は、対応データの一例を示す第１のグラフである。図６の横軸は、かぶりマージン（Ｖ）を示し、縦軸は、検出センサー２９Ｙの出力値を示す。曲線２０１は、かぶりマージンの変化に伴う検出センサー２９Ｙの出力値の推移を示す。検出センサー２９Ｙの出力値は、検出センサー２９Ｙの検出対象である感光体ドラム２３Ｙの表面に、遮蔽物（つまり、かぶりトナー）が無い場合の出力値との差を示している。

図６によると、かぶりマージンが小さい場合には、検出センサー２９Ｙの出力値は、小さく、かぶりマージンが増えるにつれて、検出センサー２９Ｙの出力値も増える。かぶりマージンが－５０Ｖから２０Ｖの間の不安定領域では、かぶりマージンが小さいほどかぶり像のトナーの量が多く、かぶりマージンが大きいかぶり像のトナーの量が少ない。かぶりマージンが２０Ｖ以上の安定領域では、検出センサー２９Ｙの出力値は、所定の範囲内となり、飽和している。

図５に戻って、仮決定部５７は、かぶりマージンの変化量に対する検出センサー２９Ｙの出力値の変化量の割合である変動率に基づいて、仮のかぶりマージンを決定する。

仮決定部５７は、対応データを用いて、かぶりマージンごとに変動率を算出する。ここで、かぶりマージンをＭ（ｉ）で示し、かぶりマージンＭ（ｉ）に対応する検出センサー２９Ｙの出力値をＶ（ｉ）で示す。ｉは、正の整数であり、かぶりマージンを特定する値である。ここでは、ｉ＝１のかぶりマージンは、―５０Ｖであり、ｉ＝２１のかぶりマージンは＋１５０Ｖである。かぶりマージンＭ（ｉ）よりも１０Ｖだけ大きいかぶりマージンがＭ（ｉ＋１）で示される。かぶりマージンＭ（ｉ）に対する検出センサー２９Ｙの出力値の増加率ΔＶ（ｉ）が、次式（１）を用いて算出される。ｉは、１より大きい整数である。また、増加率ΔＶ（ｊ）の変動を示す変動率δ（ｊ）が次式（２）を用いて算出される。ｊは２より大きい整数である。

増加率ΔＶ（ｉ）＝（Ｖ（ｉ）－Ｖ（ｉ－１））／（Ｍ（ｉ）－ＭＩ（ｉ－１））…（１）
変動率δ（ｊ）＝（ΔＶ（ｊ）－ΔＶ（ｊ―２））／（Ｍ（ｊ）－Ｍ（ｊ－２））…（２）
仮決定部５７は、変動率δ（ｊ）と変動率δ（ｊ―１）との差が所定のしきい値以下となる複数の変動率δ（ｊ）のうち変数ｊが最小のかぶりマージンＭ（Ｊ）を決定する。Ｊは、所定のしきい値以下の複数の変動率δ（ｊ）のうち最小の変動率δ（ｊ）のサフィックスである。仮決定部５７は、かぶりマージンＭ（Ｊ）を仮のかぶりマージンに設定する。仮決定部５７は、仮のかぶりマージンを補正部５９に出力する。

なお、仮決定部５７は、増加率ΔＶ（ｊ）と増加率ΔＶ（ｊ―１）とから変動率δ（ｊ）を算出してもよい。また、仮決定部５７は、増加率ΔＶ（ｊ）と増加率ΔＶ（ｊ－３）とか変動率δ（ｉ）を算出してもよい。また、仮決定部５７は、増加率ΔＶ（ｊ）と増加率ΔＶ（ｊ―２）との比から変動率δ（ｊ）を算出してもよい。また、仮決定部５７は、増加率ΔＶ（ｊ）と増加率ΔＶ（ｊ―１）との比から変動率δ（ｊ）を算出してもよい。

補正部５９は、仮決定部５７から入力される仮のかぶりマージンを補正する。補正部５９は、第１補正値決定部６１を含む。上述したように、仮のかぶりマージンは、検出センサー２９Ｙが検出できるかぶり像の濃度の最小値である。補正部５９は、仮のかぶりマージンを、検出センサー２９Ｙの検出精度を超える部分について、検出センサー２９Ｙが検出精度の範囲内で出力する出力値を用いて、補正する。

ここで、現像装置２４Ｙに収納される現像剤の劣化状態とかぶりマージンとの関係について説明する。現像装置２４Ｙに収納される現像剤は、トナーの劣化とともにトナーの帯電性能が低下する。このトナーの帯電性能の違いが、かぶりマージンに対するかぶり像の濃度が影響することが知られている。一般的に、劣化していないトナーと劣化したトナーとについて、トナーの帯電分布を比較すると、劣化していないトナーの分散が劣化していないトナーの分散よりも大きくなる。

図７は、劣化したトナーの帯電分布の一部を示す図である。図８は、劣化していないトナーの帯電分布の一部を示す図である。図７と図８それぞれにおいては、横軸にトナーの帯電量を示す。横軸の右側程、帯電量が小さい。縦軸にトナーの個数を示す。図７と図８とにおいて、トナーの帯電分布のうち低帯電側の部分が示される。また、同じハッチングが付された２つの部分の面積は同じである。現像装置２４Ｙに収納されるトナーが劣化している場合、帯電分布は標準偏差が大きく、現像装置２４Ｙに収納されるトナーが劣化していない場合、帯電分布は標準偏差が小さい。

また、図７および図８それぞれにおいて、トナーの帯電量それぞれに対して仮のかぶりマージンおよびかぶり量狙い値が示される。仮のかぶりマージンに対する帯電量は、かぶり像を形成しないトナーの帯電量を示す。トナーの帯電量が仮のかぶりマージンよりも大きいトナーについては、かぶり像を形成しない。トナーの帯電量が仮のかぶりマージンよりも小さいトナーについては、かぶり像を形成するものもあれば、かぶり像を形成しないものもある。

ここで、トナーの帯電分布が分かれば、トナーの帯電量が仮のかぶりマージンに対する帯電量よりも小さいトナーについて、かぶり像を形成しない帯電量を予想することができる。ここで、かぶり像を形成しないトナーの予測される帯電量に対応するかぶりマージン狙い値という。具体的には、帯電量が仮のかぶりマージンに対応する帯電量よりも小さいトナーの帯電量の変化に対するトナーの個数の変化の割合から、かぶりマージン狙い値となるトナーの帯電量を定めることができる。例えば、かぶりマージン狙い値に対する帯電量以下かつ仮のかぶりマージンに対する帯電量以上のトナーの数を、仮のかぶりマージンよりも小さい所定数のトナーの個数と同じ個数となるように、かぶりマージン狙い値に対する帯電量が定まる。図では、かぶりマージン狙い値に対する帯電量と仮のかぶりマージンに対する帯電量との差が、仮のかぶりマージンを補正する第１補正量に相当する第１補正量相当分として示される。所定数は、実験により定めることができる。

図７および図８を参照すると、図８に示される劣化していないトナーの帯電分布においては、図７に示される劣化したトナーの帯電分布に示すよりも、仮のかぶりマージンに対する帯電量より高いトナーの個数の変化が急峻である。このため、第１補正量相当分は、劣化していないトナーの方が劣化したトナーよりも小さい。

図９は、対応データの一例を示す第２のグラフである。図９の横軸は、かぶりマージン（Ｖ）を示し、縦軸は、検出センサー２９Ｙの出力値を示す。曲線２０１は、劣化していないトナーについてのかぶりマージンの変化に伴う検出センサー２９Ｙの出力値の推移を示す。曲線２０３は、劣化したトナーについてのかぶりマージンの変化に伴う検出センサー２９Ｙの出力値の推移を示す。

曲線２０１と曲線２０３とを比較して、不安定領域において、曲線２０１の傾きが曲線２０３の傾きよりも大きい。トナーの劣化による帯電分布の違いは、曲線２０１，２０３それぞれの不安定領域の傾きと相関があることが判っている。不安定領域の傾きが小さい曲線２０３が得られる場合、現像装置２４Ｙに収納されるトナーの帯電分布において標準偏差が大きく、不安定領域の傾きが大きい曲線２０１が得られる場合、現像装置２４Ｙに収納されるトナーの帯電分布において標準偏差が小さい。

図５に戻って、第１補正値決定部６１は、通常想定の分布を定義してそのかぶり現像特性でのかぶりマージン狙い値へのオフセットマージンを補正中心値として、かぶり現像特性の変化分をばらつきとして補正する。ここで、かぶり現像特性Ｓ（ｉ）は、次式（３）で算出される値である。
Ｓ（ｉ）＝（Ｖ（ｉ）－Ｖ（ｉ－３））／（Ｍ（ｉ）－ＭＩ（ｉ－３））…（３）
但し、ｉ＞３であり、ｉ＝Ｊである。

第１補正値決定部６１は、標準的なトナーの帯電分布に対して、仮のかぶりマージンをかぶりマージン狙い値に補正するための補正値を標準として予め定めておき、トナーの帯電分布のばらつきによるかぶりマージン分を標準の補正値にフィードバックした値を第１補正値に決定する。具体的には、第１補正値決定部６１は、かぶり現像特性と補正量との関係とを実験により求めた第１補正テーブルを予め記憶している。このテーブルを作成する実験において、かぶり像のトナー量は、実際に感光体ドラム２３Ｙに形成されたかぶり像のトナーを回収して計測される。

なお、第１補正値決定部６１は、かぶり現像特性が予め定められたしきい値以下となる場合は、第１補正値を予め定められた上限値に設定する。かぶり現像特性が所定の値以下になる場合はトナーの帯電分布が正規分布とならず、２以上の正規分布を含むことが予想される。この場合には、かぶり現像特性がトナーの帯電分布を示していないことになる。

図１０は、第１補正テーブルの一例を示す図である。図１０は、横軸は、かぶり現像特性を示し、縦軸は、第１補正値を示す。ここでは、テーブルの値をプロットした点を近似したグラフで示している。図１０を参照して、かぶり現像特性が「８」の場合のトナーの帯電分布を標準的なトナーの帯電分布としている。また、この場合における第１補正値が「３０Ｖ」であることが示される。また、かぶり現像特性が「５」のトナーの帯電分布に対して、第１補正値「６０Ｖ」が定められる。また、かぶり現像特性が「１１」のトナーの帯電分布に対して、第１補正値「２０Ｖ」が定められる。補正テーブルにおいて、第１補正値は、かぶり現像特性が小さいほど大きくなる関係となるように設定される。なお、ここではテーブルを用いて第１補正値を求める場合を例に説明するが、図１０に示したグラフを示すかぶり現像特性と第１補正値との関係を示す演算式を用いてもよい。

図１１は、かぶりマージン設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。かぶりマージン設定処理は、ＭＦＰ１００が備えるＣＰＵ１１１が、ＲＯＭ１１３、ＨＤＤ１１５またはＣＤ－ＲＯＭ１１８に記憶されたかぶりマージン設定プログラムを実行することにより、ＣＰＵ１１１により実行される処理である。

図１１を参照して、ＭＦＰ１００が備えるＣＰＵ１１１は、画像形成中か否かを判断する。画像形成中ならば待機状態となり（ステップＳ０１でＹＥＳ）、画像形成中でなければ（ステップＳ０１でＮＯ）、処理はステップＳ０２に進む。処理がステップＳ０２に進む場合、かぶりマージンを設定するモードに設定される。かぶりマージンを設定するモードにおいては、画像形成処理が禁止される。

ステップＳ０２においては、かぶりマージンが選択され、処理はステップＳ０３に進む。予め定められた複数のかぶりマージンのうちから処理対象となるかぶりマージンが選択される。ステップＳ０３においては、かぶり像が形成され、処理はステップＳ０４に進む。かぶりマージンにより定まる現像バイアスおよび帯電バイアスそれぞれの電圧が決定され、感光体ドラム２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋを露光することなく現像処理が実行される。これにより、感光体ドラム２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋそれぞれにかぶり像が形成される。

ステップＳ０４においては、かぶり像の濃度が検出され、処理はステップＳ０５に進む。検出センサー２９Ｙ，２９Ｍ，２９Ｃ，２９Ｋそれぞれの出力値が取得される。ステップＳ０５においては、対応データが生成され、処理はステップＳ０６に進む。ステップＳ０２で選択されたかぶりマージンと、ステップＳ０４において取得された検出センサー２９Ｙ，２９Ｍ，２９Ｃ，２９Ｋそれぞれの出力値とを含む対応データが生成され、ＨＤＤ１１５に格納される。現像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋごとに対応データが生成される。

ステップＳ０６においては、処理対象に選択されていないかぶりマージンが存在するか否かが判断される。未選択のかぶりマージンが存在するならば処理はステップＳ０２に戻るが、そうでなければ処理はステップＳ０７に進む。ステップＳ０２からステップＳ０６の処理が繰り返されることにより、予め準備された複数のかぶりマージンそれぞれに対応する対応データが生成される。

ステップＳ０７においては、仮のかぶりマージンが決定され、処理はステップＳ０８に進む。現像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋごとに仮のかぶりマージンが決定される。式（１）を用いて、複数のかぶりマージンそれぞれにおける増加率ΔＶ（ｉ）が決定され、式（２）を用いて、複数のかぶりマージンそれぞれにおける変動率δ（ｊ）が決定される。そして、変動率δ（ｊ）と変動率δ（ｊ―１）との差が所定のしきい値以下となる複数の変動率δ（ｊ）のうち変数ｊが最小のかぶりマージンＭ（Ｊ）が仮のかぶりマージンに決定される。Ｊは、所定のしきい値以下の複数の変動率δ（ｊ）のうち最小の変動率δ（ｊ）のサフィックスである。

ステップＳ０８においては、補正値が決定され、処理はステップＳ０９に進む。現像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋごとに補正値が決定される。現像装置２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋそれぞれに収納されるトナーの帯電分布に基づいて、仮のかぶりマージンの補正値が決定される。

ステップＳ０９においては、かぶりマージンが決定および設定され、処理はステップＳ１０に進む。現像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋごとにかぶりマージンが決定され、設定される。仮のかぶりマージンが、ステップＳ０８において決定された補正値により補正され、補正された仮のかぶりマージンがかぶりマージンに決定される。そして、決定されたかぶりマージンが設定される。

ステップＳ１０においては、かぶりマージンを設定するモードが解除され、処理は終了する。これにより、画像形成が可能な状態に設定される。

＜第１の変形例＞
図１２は、第１の変形例における本実施の形態におけるＭＦＰが備えるＣＰＵが有する機能の一例を示すブロック図である。図１２を参照して、図５に示した機能と異なる点は、膜厚検出部７１が追加された点、補正部５９が補正部５９Ａに変更された点である。その他の機能は図５に示した機能と同じなので、ここでは説明を繰り返さない。補正部５９Ａは、第１補正値決定部６１に加えて、第２補正値決定部６３および第３補正値決定部６５を含む。

膜厚検出部７１は、感光体ドラム２３Ｙの膜厚を検出し、検出された膜厚を第２補正値決定部６３に出力する。膜厚検出部７１は、感光体ドラム２３Ｙの膜厚は帯電ローラー２２Ｙに流れる帯電電流と相関がある。このため、膜厚検出部７１は、帯電ローラー２２Ｙに流れる帯電電流を検出することにより、帯電電流を感光体ドラム２３Ｙの膜厚に変換する。

第２補正値決定部６３は、感光体ドラム２３Ｙの膜厚に基づいて第２補正値を決定し、第２補正値で第１補正値を補正する。感光体ドラム２３Ｙの膜厚が変化すると膜厚抵抗が低下し、その結果、感光体ドラム２３Ｙと現像ローラー２２１Ｙとの間の現像ニップに発生する電界の強度が増加する。それによりかぶり現像特性が大きくなる方向に変化する。

第１補正値決定部６１が第１補正値を求める場合に用いたかぶり現像特性は、膜厚が最大の初期の状態における感光体ドラム２３Ｙの膜厚を前提としている。このため、感光体ドラム２３Ｙの膜厚が初期の状態から変化した場合は、かぶり現像特性を感光体ドラム２３Ｙの初期の膜厚に対応するかぶり現像特性に換算する必要がある。なお、帯電バイアスの電圧が同じでも感光体ドラム２３Ｙの膜厚によって現像ニップにおける実際の電界強度が変化することで検出センサー２９Ｙの出力値の収束は早まり、仮のマージンが小さな値になることが実験により確認されている。

第２補正値決定部６３は、感光体ドラム２３Ｙの膜厚と現像ニップにおける電界強度とは反比例の関係にあるため、帯電バイアスの電圧を膜厚変化の比で換算することにより、感光体ドラム２３Ｙの初期の膜厚でのかぶり現像特性を求める。具体的には、第２補正値決定部６３は、膜厚検出部７１から入力される感光体ドラム２３Ｙの膜厚と初期状態の膜厚との差よって定まる電界強度の増加分である第２補正値で第１補正値を補正する。第２補正値決定部６３は、感光体ドラム２３Ｙの膜厚の減少分と第２補正値との関係を定めた第２補正テーブルを予め準備している。第２補正値決定部６３は、膜厚検出部７１から入力される感光体ドラム２３Ｙの膜厚と感光体ドラム２３Ｙの初期状態における膜厚との差を求め、第２補正テーブルを参照して、第２補正値を決定する。第２補正値決定部６３は、感光体ドラム２３Ｙの膜厚に応じて第１補正値を第２補正値で補正するので、かぶりマージンを精度よく決定することができる。

第３補正値決定部６５は、感光体ドラム２３Ｙと現像ローラー２２１Ｙとの間の距離に基づいて、第１補正値を補正する。以下、感光体ドラム２３Ｙと現像ローラー２２１Ｙとの間の距離を現像ギャップという。感光体ドラム２３Ｙと現像ローラー２２１Ｙとの個体差により現像ギャップが異なる場合がある。現像ギャップのばらつきにより、現像ニップにおける電界強度がばらつき、その結果、かぶり現像特性に影響を与える。

＜同時交換の場合＞
まず、感光体ドラム２３Ｙと現像ローラー２２１Ｙとが同時に交換された場合を説明する。第１補正値決定部６１が第１補正値を求める場合に用いたかぶり現像特性は、標準の現像ギャップを前提としている。このため、第１補正値決定部６１により決定されるかぶり現像特性は、新品のトナーに対して予め定められた標準偏差の分布のトナーに対して検出されたことを前提にできる。

第３補正値決定部６５は、標準の現像ギャップでのかぶり現像特性を基準として、第１補正値決定部６１により決定される仮のかぶりマージンにおけるかぶり現像特性を、基準のかぶり現像特性と比較することで現像ギャップを算出する。具体的には、現像ギャップとかぶり現像特性は比例関係にあることが判っている。第３補正値決定部６５は、基準のかぶり現像特性に対する第１補正値決定部６１により決定される仮のかぶりマージンにおけるかぶり現像特性の比と、現像ギャップとを対応付けた現像ギャップテーブルを予め準備している。第３補正値決定部６５は、第１補正値決定部６１により決定される仮のかぶりマージンにおけるかぶり現像特性と基準となる現像ギャップにおけるかぶり現像特性との比を求め、現像ギャップテーブルを参照して、現像ギャップを決定する。

さらに、第３補正値決定部６５は、算出された現像ギャップと基準となる現像ギャップとの比と第３補正値との関係を定めた第３補正テーブルを予め準備している。第３補正値決定部６５は、算出された現像ギャップと基準となる現像ギャップとの比を求め、第３補正テーブルを参照して、第３補正値を決定する。第３補正値決定部６５は、第３補正値で第１補正値を補正する。第３補正値決定部６５は、現像ギャップに応じて第１補正値を第３補正値で補正するので、かぶりマージンを精度よく決定することができる。

＜感光体ドラムのみを交換の場合＞
次に、感光体ドラム２３Ｙが交換され、現像装置２４Ｙが交換されない場合を説明する。この場合、感光体ドラム２３Ｙを交換することによる現像ギャップの変動により電界強度が変動する。このため、第３補正値決定部６５は、感光体ドラム２３Ｙの交換換前後で、現像装置２４Ｙに収納されるトナーの帯電分布に変化がないことを前提に、第４補正値を決定する。

感光体ドラム２３Ｙを交換する前の最後に検出された仮のかぶりマージンに対するかぶり現像特性は、感光体ドラム２３Ｙの膜厚減少分の電界強度の変化を含んでいる。このため、第３補正値決定部６５は、感光体ドラム２３Ｙを交換する前の感光体ドラム２３Ｙの膜厚に基づいて、感光体ドラム２３Ｙを交換する前の最後に検出された仮のかぶりマージンに対するかぶり現像特性を、初期状態における感光体ドラム２３Ｙの膜厚でのかぶり現像特性に換算する。感光体ドラム２３Ｙを交換する前の最後に検出された仮のかぶりマージンに対するかぶり現像特性を換算したかぶり現像特性を交換前現像特性という。

第３補正値決定部６５は、感光体ドラム２３Ｙを交換した直後に第１補正値決定部６１により算出される仮のかぶりマージンに対するかぶり現像特性と、交換前現像特性との比に基づいて、現像ギャップを求める。

第３補正値決定部６５は、算出された現像ギャップと基準となる現像ギャップとの比を求め、第３補正テーブルを参照して、第４補正値を決定する。第３補正値決定部６５は、第４補正値で第１補正値を補正する。第３補正値決定部６５は、現像ギャップに応じて第１補正値を第４補正値で補正するので、かぶりマージンを精度よく決定することができる。

＜現像装置のみを交換の場合＞
次に、現像装置２４Ｙが交換され、感光体ドラム２３Ｙが交換されない場合を説明する。この場合、現像装置２４Ｙを交換することによる現像ギャップの変動により電界強度が変動する。現像装置２４Ｙの交換直後のかぶり現像特性は、感光体ドラム２３Ｙの膜厚の減耗による電界強度の変化の影響を受けている。このため、第３補正値決定部６５は、感光体ドラム２３Ｙを交換した後の感光体ドラム２３Ｙの膜厚に基づいて、仮のかぶりマージンに対するかぶり現像特性を、初期状態における感光体ドラム２３Ｙの膜厚でのかぶり現像特性に換算する。感光体ドラム２３Ｙを交換した後に検出された仮のかぶりマージンに対するかぶり現像特性を換算した現像特性を交換後現像特性という。

第３補正値決定部６５は、感光体ドラム２３Ｙを交換した直後に第１補正値決定部６１により算出される仮のかぶりマージンに対するかぶり現像特性と、交換後現像特性との比に基づいて、現像ギャップを求める。

第３補正値決定部６５は、算出された現像ギャップと基準となる現像ギャップとの比を求め、第３補正テーブルを参照して、第５補正値を決定する。第３補正値決定部６５は、第５補正値で第１補正値を補正する。第３補正値決定部６５は、現像ギャップに応じて第１補正値を第５補正値で補正するので、かぶりマージンを精度よく決定することができる。

＜第２の変形例＞
補正部５９は、第１補正値決定部６１に加えて、第２補正値決定部６３および第３補正値決定部６５を含む例を示したが、本発明はこれに限定されない。補正部５９は、第１補正値決定部６１のみを備え、第２補正値決定部６３および第３補正値決定部６５を備えなくてもよい。また、補正部５９は、第１補正値決定部６１および第２補正値決定部６３を備え、第３補正値決定部６５を備えなくてもよい。さらに、補正部５９は、第１補正値決定部６１および第３補正値決定部６５を備え、第２補正値決定部６３を備えなくてもよい。

また、機種に依存してかぶりマージンに影響を与える他の要因が存在する場合、または市場に流出した装置から収集されるデータから統計的にかぶりマージンを補正する必要が認められた要因が存在する場合は、それらの要因に基づいてかぶりマージンを補正してもよい。

以上説明したように、本実施の形態におけるＭＦＰ１００は、現像ローラー２２１Ｙに現像バイアスを印加した状態かつ感光体ドラム２３Ｙを帯電させる帯電ローラー２２Ｙに帯電バイアスを印加した状態で感光体ドラム２３Ｙ上に形成されたかぶり像の濃度を検出する検出センサー２９Ｙと、帯電バイアスと現像バイアスとの差分が異なる複数の状態それぞれで検出される濃度に基づいて、複数の差分のうちから１つを仮のかぶりマージンに決定し、仮のかぶりマージンの状態で検出される濃度と仮のかぶりマージンより小さいかぶりマージンの状態で検出される濃度とから定まる濃度の変化の割合を示す変動率δ（ｊ）に基づいて、仮のかぶりマージンを補正する。このため、検出センサー２９Ｙの性能を高めることなく、適切なかぶりマージンを決定することができる。

また、ＭＦＰ１００は、かぶり現像特性に基づいてトナーの帯電分布を予測し、予測されたトナーの帯電分布に基づいて仮のかぶりマージンを補正するための第１補正値を決定する。かぶり現像特性は、トナーの帯電分布の違いを示すので、トナーの帯電分布に応じた帯電バイアスと現像バイアスとが決定される。したがって、トナーの帯電分布に応じたかぶりマージンを設定することができる。

また、ＭＦＰ１００は、感光体ドラム２３Ｙの膜厚を検出する検出センサー２９Ｙにより検出された膜厚と第１補正値に対して定められた基準膜厚との差に基づいて第２補正値を決定し、第２補正値で第１補正値を補正する。このため、感光体ドラム２３Ｙの膜厚の変換に応じたかぶりマージンを設定することができる。

また、ＭＦＰ１００は、現像ローラー２２１Ｙと感光体ドラム２３Ｙとが交換される場合、交換後の状態で検出されるかぶり現像特性と、第１補正値に対して定められた基準となる現像ローラー２２１Ｙおよび感光体ドラム２３Ｙについて検出されるかぶり現像特性との比に基づいて第３補正値を決定し、第３補正値で第１補正値を補正する。このため、現像ローラー２２１Ｙと感光体ドラム２３Ｙとの個体差に応じたかぶりマージンを決定することができる。

また、ＭＦＰ１００は、感光体ドラム２３Ｙが交換される場合、交換前の状態で検出されるかぶり現像特性を第１補正値に対して定められた基準となる像担持体について検出されるかぶり現像特性で補正した後のかぶり現像特性と、交換後の状態で検出されるかぶり現像特性との比に基づいて第４補正値を決定し、第１補正値を第４補正値で補正する。このため、感光体ドラム２３Ｙの個体差に応じたかぶりマージンを決定することができる。

また、ＭＦＰ１００は、現像ローラー２２１Ｙが交換される場合、交換後の状態で検出されるかぶり現像特性を第１補正値に対して定められた基準となる像担持体について検出されるかぶり現像特性で補正した後のかぶり現像特性と、交換後の状態で検出されるかぶり現像特性との比に基づいて、第５補正値を決定し、第１補正値を第５補正値で補正する。このため、現像ローラー２２１Ｙの個体差に応じたかぶりマージンを決定することができる。

＜実施の形態の総括＞
（第１項） 像担持体に形成されたかぶり像の濃度を検出する濃度検出手段と、
前記濃度検出手段により検出される濃度に基づいて、トナー担持体に印加される現像バイアスと前記像担持体を帯電させる帯電器に印加される帯電バイアスとの差を示すかぶりマージンである仮のかぶりマージンを決定する仮決定手段と、
前記濃度検出手段により検出される濃度がかぶりマージンの変化に対して変化する割合に基づいて、前記仮のかぶりマージンを補正する補正手段と、を備えた画像形成装置。

この局面に従えば、濃度検出手段により検出された濃度に基づいて、仮のかぶりマージンが決定され、濃度検出手段により検出される濃度がかぶりマージンの変化に対して変化する割合に基づいて、仮のかぶりマージンが補正される。このため、トナーの濃度を検出する性能を高めることなく、適切なかぶりマージンを決定することが可能な画像形成装置を提供することができる。

（第２項） 補正手段は、前記濃度検出手段により検出される濃度がかぶりマージンの変化に対して変化する割合に基づいてトナーの帯電分布を予測し、予測されたトナーの帯電分布に基づいて設定候補値を補正するための第１補正値を決定する、第１項に記載の画像形成装置。

この局面に従えば、濃度変化の割合は、トナーの帯電分布の違いを示すので、トナーの帯電分布に応じた帯電バイアスと現像バイアスとが決定される。したがって、トナーの帯電分布に応じたかぶりマージンを設定することができる。

（第３項） 像担持体の膜厚を検出する検出手段を、さらに備え、補正手段は、検出された膜厚と第１補正値に対して定められた基準膜厚との差に基づいて第２補正値を決定し、第２補正値で第１補正値を補正する、第１項に記載の画像形成装置。

この局面に従えば、像担持体の膜厚の変換に応じたかぶりマージンを設定することができる。

（第４項） 補正手段は、トナー担持体と像担持体とが交換される場合、交換後の状態で検出される濃度の変化の割合と、第１補正値に対して定められた基準となるトナー担持体および像担持体について検出される濃度の変化の割合との比に基づいて第３補正値を決定し、第３補正値で第１補正値を補正する、第２項または第３項に記載の画像形成装置。

この局面に従えば、トナー担持体と像担持体との個体差に応じたかぶりマージンを決定することができる。

（第５項） 補正手段は、像担持体が交換される場合、交換前の状態で検出される濃度の変化の割合を第１補正値に対して定められた基準となる像担持体について検出される濃度の変化の割合で補正した後の割合と、交換後の状態で検出される濃度の変化の割合との比に基づいて第４補正値を決定し、第１補正値を第４補正値で補正する、第２項～第４項のいずれかに記載の画像形成装置。

この局面に従えば、像担持体の個体差に応じたかぶりマージンを決定することができる。

（第６項） 補正手段は、トナー担持体が交換される場合、交換後の状態で検出される濃度の変化の割合を第１補正値に対して定められた基準となる像担持体について検出される濃度の変化で補正した後の割合と、交換後の状態で検出される濃度の変化の割合との比に基づいて、第５補正値を決定し、第１補正値を第５補正値で補正する、第２項～第４項のいずれかに記載の画像形成装置。

この局面に従えば、トナー担持体の個体差に応じたかぶりマージンを決定することができる。

（第７項） 像担持体に形成されたかぶり像の濃度を検出する濃度検出ステップと、濃度検出ステップにおいて検出される濃度に基づいて、トナー担持体に印加される現像バイアスと前記像担持体を帯電させる帯電器に印加される帯電バイアスとの差を示すかぶりマージンである仮のかぶりマージンを決定する仮決定ステップと、濃度検出ステップにおいて検出される濃度がかぶりマージンの変化に対して変化する割合に基づいて、仮のかぶりマージンを補正する補正ステップと、を画像形成装置に実行させるかぶりマージン決定方法。

この局面に従えば、トナーの濃度を検出する精度を高めることなく、適切なかぶりマージンを決定することが可能なかぶりマージン決定方法を提供することができる。

（第８項） 像担持体に形成されたかぶり像の濃度を検出する濃度検出ステップと、濃度検出ステップにおいて検出される濃度に基づいて、トナー担持体に印加される現像バイアスと像担持体を帯電させる帯電器に印加される帯電バイアスとの差を示すかぶりマージンである仮のかぶりマージンを決定する仮決定ステップと、濃度検出ステップにおいて検出される濃度がかぶりマージンの変化に対して変化する割合に基づいて、仮のかぶりマージンを補正する補正ステップと、をコンピューターに実行させるかぶりマージン決定プログラム。

この局面に従えば、トナーの濃度を検出する精度を高めることなく、適切なかぶりマージンを決定することが可能なかぶりマージン決定プログラムを提供することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００ ＭＦＰ、１１１ ＣＰＵ、１１３ ＲＯＭ、１１４ ＲＡＭ、１１５ ＨＤＤ、１１６ ファクシミリ部、１１７ 外部記憶装置、１１８ ＣＤ－ＲＯＭ、１４０ 画像形成部、１４１ 駆動制御部、１４２ 直流電源回路、１４３ 直流電源回路、１４４ 交流電源回路、２２１Ｙ 現像ローラー、２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ 現像ユニット、２１Ｙ 露光ユニット、２２Ｙ 帯電ローラー、２３Ｙ 感光体ドラム、２４Ｙ 現像装置、２５Ｙ １次転写ローラー、２９Ｙ 検出センサー、４１Ｙ トナーボトル、５１ 像形成部、５３ 濃度検出部、５５ 対応データ収集部、５７ 仮決定部、５９ 補正部、５９Ａ 補正部、６１ 第１補正値決定部、６３ 第２補正値決定部、６５ 第３補正値決定部、７１ 膜厚検出部、Ｍ かぶりマージン、Ｓ 現像特性、Ｖ 増加率、ΔＶ 増加率、δ 変動率。

Claims (8)

1. 像担持体に形成されたかぶり像の濃度を検出する濃度検出手段と、
   前記濃度検出手段により検出される濃度に基づいて、トナー担持体に印加される現像バイアスと前記像担持体を帯電させる帯電器に印加される帯電バイアスとの差を示すかぶりマージンである仮のかぶりマージンを決定する仮決定手段と、
   前記濃度検出手段により検出される濃度がかぶりマージンの変化に対して変化する割合に基づいて、前記仮のかぶりマージンを補正する補正手段と、を備えた画像形成装置。
2. 前記補正手段は、前記濃度検出手段により検出される濃度がかぶりマージンの変化に対して変化する割合に基づいてトナーの帯電分布を予測し、予測された前記トナーの帯電分布に基づいて前記設定候補値を補正するための第１補正値を決定する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体の膜厚を検出する検出手段を、さらに備え、
   前記補正手段は、前記検出された膜厚と前記第１補正値に対して定められた基準膜厚との差に基づいて第２補正値を決定し、前記第２補正値で前記第１補正値を補正する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記補正手段は、前記トナー担持体と前記像担持体とが交換される場合、交換後の状態で検出される濃度の変化の割合と、前記第１補正値に対して定められた基準となるトナー担持体および像担持体について検出される濃度の変化の割合との比に基づいて第３補正値を決定し、前記第３補正値で前記第１補正値を補正する、請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記補正手段は、前記像担持体が交換される場合、交換前の状態で検出される濃度の変化の割合を前記第１補正値に対して定められた基準となる像担持体について検出される濃度の変化の割合で補正した後の割合と、交換後の状態で検出される濃度の変化の割合との比に基づいて第４補正値を決定し、前記第１補正値を前記第４補正値で補正する、請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記補正手段は、前記トナー担持体が交換される場合、交換後の状態で検出される濃度の変化の割合を前記第１補正値に対して定められた基準となる像担持体について検出される濃度の変化の割合で補正した後の割合と、交換後の状態で検出される濃度の変化の割合との比に基づいて、第５補正値を決定し、前記第１補正値を前記第５補正値で補正する、請求項２に記載の画像形成装置。
7. 像担持体に形成されたかぶり像の濃度を検出する濃度検出ステップと、
   前記濃度検出ステップにおいて検出される濃度に基づいて、トナー担持体に印加される現像バイアスと前記像担持体を帯電させる帯電器に印加される帯電バイアスとの差を示すかぶりマージンである仮のかぶりマージンを決定する仮決定ステップと、
   前記濃度検出ステップにおいて検出される濃度がかぶりマージンの変化に対して変化する割合に基づいて、前記仮のかぶりマージンを補正する補正ステップと、を画像形成装置に実行させるかぶりマージン決定方法。
8. 像担持体に形成されたかぶり像の濃度を検出する濃度検出ステップと、
   前記濃度検出ステップにおいて検出される濃度に基づいて、トナー担持体に印加される現像バイアスと前記像担持体を帯電させる帯電器に印加される帯電バイアスとの差を示すかぶりマージンである仮のかぶりマージンを決定する仮決定ステップと、
   前記濃度検出ステップにおいて検出される濃度がかぶりマージンの変化に対して変化する割合に基づいて、前記仮のかぶりマージンを補正する補正ステップと、をコンピューターに実行させるかぶりマージン決定プログラム。

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