JP4265810B2

JP4265810B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4265810B2
Application number: JP2007017526A
Authority: JP
Inventors: 敏治佐藤
Original assignee: 株式会社沖データ
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2027-01-29
Also published as: JP2008185676A; US7869726B2; US20080181652A1

Description

本発明は、電子写真方式のプリンタや複写機などの画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、感光ドラム上に形成された静電潜像に対して、現像部で、現像ローラによりトナーが供給されてトナー像になる。そのトナー像は、印刷用紙等の記録媒体上に転写される。その後、記録媒体が搬送されて定着部を通過することで、記録媒体上のトナー像が定着され、その定着された画像を有する記録媒体が画像形成装置の外に搬送される。

現像部に用いられる現像ローラは、導電性芯金の表面上に半導電性ウレタンゴム基材の弾性層を形成し、さらにその弾性層の表面を、処理溶液に浸漬又は処理溶液を塗布した後に加熱することで、トナーに対する摩擦帯電性能の向上、トナー供給ローラに対する摩擦係数の減少、及び、感光ドラムの汚染防止を目的とした表面層を形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３１３５５号公報

しかしながら、従来の画像形成装置では、副走査方向に延伸される罫線パターン部のように部分的に高印刷デューティ比となる画像パターンが連続印刷される場合、その高印刷デューティ比となる部分で現像ローラの表面層が摩耗し、表面層の機能が低下すると共に、現像ローラの中心軸から半径方向の寸法も減少して感光ドラムへの押し込み量が減少する。その結果、現像ローラの表面上で部分的に高印刷デューティ比となる画像パターンが連続印刷される箇所では、ベタ部分にカスレが生じたり、紙面にカブリが発生したりすることがあった。

本発明の画像形成装置は、上述した課題を解決するためになされたものであって、部分的に高印刷デューティ比となる画像パターンの連続印刷において、現像ローラの表面の摩耗を低減し、画像品位の低下を防止する画像形成装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、受信した印刷データに基づいて印刷処理を行う画像形成装置であって、静電潜像が形成される静電潜像担持体と、前記静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材に第１の電圧を印加する第１の電源と、前記現像剤担持体に第２の電圧を印加する第２の電源と、前記印刷データを主走査方向において複数の分割領域に分割する領域分割部と、前記分割領域のそれぞれに対する印刷ドット数をカウントするドットカウンタ部と、前記静電潜像担持体の回転回数をカウントするドラムカウンタ部と、前記印刷ドット数のカウント値と前記回転回数のカウント値に基づいて、前記分割領域のそれぞれに対する印刷デューティ比の値を計算する印刷デューティ比計算部と、前記印刷デューティ比の値と所定の印刷デューティ比の閾値とを記憶する保持部と、前記印刷デューティ比の値と前記印刷デューティ比の閾値とを比較する比較部と、前記印刷デューティ比の値が前記印刷デューティ比の閾値よりも大きい場合、前記第１の電圧と前記第２の電圧との電圧差が大きくなるように前記第１の電源及び前記第２の電源を制御する制御部とを備えることを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、受信した印刷データを複数の分割領域に分割し、その各分割領域内の印刷ドット数をカウントして各印刷デューティ比の値を計算する。そして、印刷デューティ比の値と所定の閾値とを比較し、印刷デューティ比の値が所定の閾値よりも大きい場合、現像剤担持体に印加する電圧と、現像剤供給部材に印加する電圧との間の電圧差が大きくなるように各電源を制御する。これにより、部分的に高印刷デューティ比の画像パターンが連続印刷される場合であっても、現像ローラの表面の摩耗を低減し、感光ドラムへの押し込み量の減少を防止することができる。これにより、ベタ部分のカスレや紙面へのカブリの発生を抑制することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第1の実施形態の現像装置を含む画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
図１では、画像形成装置の内部に少なくとも１つの現像装置が備えられている。現像装置は、その内部にトナーカートリッジ７から補給されたトナー（現像剤）８が収容され、感光ドラム１は、像担持体（静電潜像担持体、トナー像担持体）とも記載され、図示する矢印方向に回転可能なドラム形状であり、現像ローラ２及び帯電ローラ４とは軸同士は平行となるが外周表面同士は対向して接触するように配置され、外周面に感光体層を有している。その感光体層上には、後述するＬＥＤ（発光ダイオード）を用いるＬＥＤヘッド３０により、受信した印刷データに基づく画像が描画されて静電潜像が形成される。その静電潜像は、後述するトナー（現像剤）８で現像されてトナー像になる。

現像ローラ２は、現像剤担持体（トナー担持体）とも記載され、図示する矢印方向に回転可能なローラ形状であり、外周表面には後述するトナー層厚規制ブレード９によりトナーの薄層が形成されており、感光ドラム１とは軸同士は平行となるが外周表面同士は対向して接触するように配置され、感光ドラム１の外周表面上の静電潜像を外周表面上のトナーにより現像してトナー像にする。トナー供給ローラ３は、現像剤供給部材とも記載され、図示する矢印方向に回転可能なローラ形状であり、現像ローラ２とは軸同士は平行となるが外周表面同士は対向して接触するように配置され、現像ローラ２の外周表面にトナー８を供給してトナーの層を形成させる。帯電ローラ４は、図示する矢印方向に回転可能なローラ形状であり、感光ドラム１とは軸同士は平行となるが外周表面同士は対向して接触するように配置され、感光ドラム１の外周表面を帯電させる。

クリーニングブレード５は、板状で感光ドラム１の外周表面で軸方向に平行に長辺が接触しており、感光ドラム１の外周表面上のトナー像が記録媒体に転写された後に、感光ドラム１の外周表面上に残ったトナーを掻き落として回収する。スペース６は、クリーニングブレード５により掻き落とされたトナー８(廃トナー)を回収容器に搬送するための部材(スクリュー等)が収容される空間である。トナーカートリッジ７は、現像装置に供給する現像剤であるトナー８を格納する容器である。トナー８は、感光ドラム１の外周表面上に形成された静電潜像を現像してトナー像にする粉体の現像剤である。トナー層厚規制ブレード９は、現像ブレードとも記載され、現像ローラ２上に付着されるトナー８の量を規制して現像ローラ２上にトナー８の薄層を形成させる。転写ローラ２７は、図示する矢印方向に回転可能なローラ形状であり、感光ドラム１とは軸同士は平行となるが外周表面同士は対向して、記録媒体４４を間に挟み込むように配置され、感光ドラム１の外周表面上のトナー像を記録媒体４４に転写させるために転写電圧が印加される。

ＬＥＤヘッド３０は、配列された複数のＬＥＤを用いて、感光ドラム１の外周面の感光体層上に、受信した印刷データ（イメージデータ）に基づく画像を描画して静電潜像を形成する。定着器３２は、記録媒体上のトナー像を定着ローラを介して加熱するヒータ及びその定着温度を検出する温度センサ等を備え、記録媒体上のトナーを加熱して溶融させると共に加圧することで定着させる。記録媒体４４は、例えば、Ａ４規格サイズ等の所定寸法の用紙であり、この記録媒体４４の表面上に感光ドラム１上のトナー像が転写され、定着器３２で定着される。用紙搬送ローラ４５ａ、４５ｂ、４５ｃは、後述する用紙搬送モータ３４により駆動され、記録媒体４４を搬送する。矢印４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄは、記録媒体４４の搬送される方向を示すものである。

図２は、画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
図２において、インターフェイス(Ｉ／Ｆ)制御部１４は、図示されない上位装置から印刷データ及び制御コマンドを受信する。受信メモリ１５は、上位装置からインターフェイス制御部１４を介して入力された印刷データを一時的に記録する。画像データ編集メモリ１６は、その受信メモリ１５に記録された印刷データを受け取るともに、その印刷データを編集処理することによって形成された画像データ、すなわちイメージデータを記録する。操作部１７は、画像形成装置の状態を表示するためのＬＥＤ及び画像形成装置に操作者からの指示を与えるためのスイッチや表示部を備える。センサ群１８は、画像形成装置の動作状態を監視するための各種のセンサ、例えば、用紙位置検出センサ、温湿度センサ、濃度センサ等から構成される。制御部１９は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力電圧ポート、タイマ等によって構成され、上位装置からの印刷データ及び制御コマンドをインターフェイス(Ｉ／Ｆ)制御部１４を介して受信し、画像形成装置の全体のシーケンスを制御して印刷動作を実施する。

帯電ローラ用電源（第３の電源）２２は、制御部１９の指示によって変更可能な所定の電源電圧Ｖ４を帯電ローラ４に印加し、その電源電圧Ｖ４により、感光ドラム１の表面を帯電させる。現像ローラ用電源（第２の電源）２４は、制御部１９の指示によって変更可能な所定の電源電圧Ｖ１を現像ローラ２に印加し、その電源電圧Ｖ１により、現像ローラ２上に付着させたトナー８を感光ドラム１上の静電潜像に付着させる。トナー供給ローラ用電源（第１の電源）２５は、制御部１９の指示によって変更可能な所定の電源電圧Ｖ２をトナー供給ローラ３に印加し、その電源電圧Ｖ２により、トナー供給ローラ３上にトナー８を付着させ、現像ローラ２にトナー８を供給する。転写ローラ用電源２６は、感光ドラム１に形成されたトナー像を記録媒体４４に転写するために転写ローラ２７に所定の電源電圧を印加する。

ヒューズ用電源２８は、現像装置が未使用品か否かを判別する速断ヒューズ４３に電流を供給する。ヘッド駆動制御部２９は、画像データ編集メモリ１６に記録されたイメージデータをＬＥＤヘッド３０に送り、そのＬＥＤヘッド３０を駆動する。ＬＥＤヘッド３０は、画像の各ドットを印字できるようにＬＥＤ（発光ダイオード）が配列された光学ヘッドである。定着制御部３１は、定着器３２の温度センサ（不図示）からセンサ出力電圧を読み込み、そのセンサ出力電圧に基づいて定着器３２のヒータ（不図示）に電源電圧を供給し、定着器３２が一定の温度になるように制御を行う。定着器３２は、記録媒体上のトナー像を構成するトナーを溶融させるためのヒータ（不図示）、及び、温度を検出する温度センサ（不図示）等を備え、定着制御部３１の制御により、転写されたトナー像を記録媒体に定着させる。

搬送モータ制御部３３は、制御部１９の指示により所定のタイミングで用紙搬送モータ３４を制御することで、記録媒体４４を搬送したり停止させたりする。用紙搬送モータ３４は、所定のタイミングで記録媒体４４を搬送するモータである。駆動制御部３５は、後述する駆動モータ３６の駆動を制御する。駆動モータ３６は、感光ドラム１を回転させる動力を発生させる。図２に示した駆動モータ３６が駆動制御部３５に制御されて駆動されると、図１に示した感光ドラム１が矢印方向に回転させられると共に、帯電ローラ４、現像ローラ２、及び、供給ローラ３がそれぞれ矢印方向に回転させられる。

図３は、本実施形態の画像データ編集メモリ１６内の印刷媒体に印刷可能な画像データを主走査方向に分割した分割領域を示す図である。
図３では、画像データの領域を、主走査方向に例えば５ｍｍの幅でｎ（ｎ≧ １：整数）分割し、各々の分割された分割領域をｍ１、ｍ２、ｍ３、・・・、ｍｎとしている。このｎの値は、例えば、図３の主走査方向の距離（ｍｍ）を、幅の５ｍｍで除算することで得ることができる。

図２に示した制御部１９内のｍ１部ドットカウンタ部５０は、画像データ編集メモリ１６内の図３に示した分割領域ｍ１部から印刷に必要なドット数を計数する。同様にｍ２部ドットカウンタ部５１、・・・、ｍｎ部ドットカウンタ部５２も、画像データ編集メモリ１６内の図３に示したｍ２部、・・・、ｍｎ部から印刷に必要なドット数を計数する。ドラムカウンタ５３は、印字動作中に回転した感光ドラム１の回転回数を計数する。

ｍ１部印刷デューティ比計算部５４は、「ｍｎ部印刷デューティ比＝ｍｎ部ドットカウンタ値／ドラムカウンタ値」の式と、ｍ１部ドットカウンタ部５０の計数値と、ドラムカウンタ５３の計数値とから、図３に示した分割領域ｍ１部における印刷デューティ比の値を計算する。同様にｍ２部印刷デューティ比計算部５５、・・・、ｍｎ部印刷デューティ比計算部５６も、「ｍｎ部印刷デューティ比＝ｍｎ部ドットカウンタ値／ドラムカウンタ値」の式と、各計数値と、ドラムカウンタ５３の計数値とから、図３に示した各分割領域ｍ２部、・・・、ｍｎ部の印刷デューティ比の値を計算する。印刷デューティ比保持部５７は、ｍ１部印刷デューティ比計算部５４〜ｍｎ部印刷デューティ比計算部５６で計算された各印刷デューティ比に対する累積平均印刷デューティ比の値と、予め設定された所定の印刷デューティ比の閾値を保持する。

領域分割部６０は、図３に示したように、画像データ編集メモリ１６内の印刷媒体に印刷可能な画像データを、ｎ（ｎ≧ １：整数）分割して、主走査方向に分割領域ｍ１、ｍ２、ｍ３、・・・、ｍｎとする。印刷デューティ比比較部６１は、印刷デューティ比保持部５７に保持された、各累積平均印刷デューティ比の値と、所定の印刷デューティ比の閾値とを比較する。

次に、図１、図２に示した画像形成装置及び現像装置の概略動作を説明する。制御部１９は、Ｉ／Ｆ制御部１４から制御コマンドを受信し、画像データ編集メモリ１６から画像データを受信すると、画像形成装置全体のシーケンスを制御して印刷動作を行う。

まず、制御部１９は、制御コマンドと画像データを受信後、用紙搬送モータ制御部３３に記録媒体４４を搬送させる信号を出力する。用紙搬送モータ制御部３３は用紙搬送モータ３４に電圧を印加し、用紙搬送モータ３４は、用紙搬送ローラ４５ａ、４５ｂ、４５ｃを回転駆動させて画像形成に適した所定のタイミングで記録媒体４４を搬送する。用紙搬送ローラ４５ａによりロールアップされた記録媒体４４は、矢印４６ａの方向へ搬送され、用紙搬送ローラ４５ｂを通過し、現像装置の下側を矢印４６ｂの方向に搬送される。

一方、トナー像が記録媒体４４上に転写されるまでの現像装置側のプロセスとしては、制御部１９から駆動制御部３５に駆動信号が出力され、その駆動信号を受信した駆動制御部３５は、駆動モータ３６に電圧を印加する。これにより、駆動モータ３６が駆動され、感光ドラム１の回転が開始される。

回転された感光ドラム１の表面上では、接触する帯電ローラ４が連動して回転している。制御部１９からの指令を受信した帯電ローラ用電源２２が、帯電ローラヘ負の電源電圧Ｖ４を印加することで、感光ドラム１が帯電される。帯電された感光ドラム１の表面は、ヘッド駆動制御部２９により制御されたＬＥＤヘッド３０により画像データに従って露光され、それにより、感光ドラム１の表面に画像データの静電潜像が形成される。

その間に、トナーカートリッジ７からトナー８が供給ローラ３に供給され、供給ローラ３は、現像ローラ２の表面上にトナー８を供給する。その際に、現像ローラ２には、制御部１９から指示された電源電圧Ｖ１がバイアス電圧として現像ローラ用電源２４により印加され、供給ローラ３には、制御部１９から指示された電源電圧Ｖ２がバイアス電圧としてトナー供給ローラ用電源２５により印加されることで、静電力により現像ローラ２の表面上にトナー８が付着する。その現像ローラ２上のトナー８は、現像ローラ２の回転に従って現像ブレード９部を通過することで、トナー層の厚さが均等な薄層に形成される。

この現像ローラ２上の薄層のトナー８により、感光ドラム１の表面の画像データの静電潜像が現像されてトナー像になり、現像装置の下側の感光ドラム１と転写ローラ２７の圧接部で、感光ドラム１上のトナー像が、物理的な圧力と電気的な静電力とにより搬送される記録媒体４４上に転写される。

トナー像が転写された記録媒体４４は、定着制御部３１により制御された定着器３２を通過する際に加熱及び加圧される。これにより、トナー像が記録媒体４４に定着する。画像が定着した後の記録媒体４４は、矢印４６ｃの方向へ搬送され、搬送ローラ４５ｃにより、矢印４６ｄの画像形成装置の外方向へ搬送される。

以上が一般的な画像形成装置及び現像装置の概略動作であるが、ここで、従来の画像形成装置及び現像装置の動作時の問題について更に詳しく説明する。

一般的なトナー８の一例を挙げると、トナーカートリッジ７から供給されたばかりの新鮮なトナー８は、樹脂、カーボンブラック、軟化材の他に、そのトナー８の表面の近傍にシリカ、酸化チタン、研磨剤等が外添剤として配合されている。ベタ画像等の高印刷デューティ比の画像の印刷が連続する場合、そのベタ画像の静電潜像が形成される感光ドラム１の表面部分には、現像ローラ２から常に新鮮なトナー８が供給される。そして、ベタ画像の静電潜像に対応する現像ローラ２の表面部分にも、トナー供給ローラ３から常に新鮮なトナー８が供給される。これにより、ベタ画像の静電潜像に対応する現像ローラ２の表面部分は、新鮮なトナー８と擦り合わされる頻度が高くなり、研磨剤等からなる外添剤によって現像ローラ２の表面が削られ、徐々に摩耗していく。その結果、ベタ画像にカスレが生じたり、紙面にカブリが発生したりする。

高印刷デューティ比の画像の印刷が連続する場合の現像ローラの表面の摩耗を防止又は軽減するためには、高印刷デューティ比の画像データの印刷を判定して、何らかの防止策を実施しなければならない。一般に、高印刷デューティ比の画像データの印刷を判定する方法として、画像データ全体の印刷ドット数と感光ドラム1の回転回数から印刷デューティ比を計算し、この印刷デューティ比に基づいて判定する方法がある。しかしながら、上記の方法では、部分的に高印刷デューティ比となる画像データに対しては、印刷デューティ比が低く計算されてしまうため、適切な判定を行うことができない。以下に具体例を挙げて説明する。

図４は、部分的に高印刷シューティ比となる印字パターンの一例の画像を示した図である。
例えば、図４に示すような３ｍｍ幅１００％デューティ比の縦罫線形状（縦：副走査方向及び記録媒体の搬送方向に平行）の印字パターン（以下、罫線パターンと記載）で連続印刷を行う場合、その罫線パターン部分は、部分的に高印刷デューティ比となる画像パターンが連続している。

図４に図示したような副走査方向に高印刷デューティ比の罫線パターンを印刷する場合、主走査方向（横方向）には画像パターンが連続印刷されてはいないので、上記の方法では、画像データの印刷デューティが低く計算されてしまい、部分的に高印刷デューティ比である画像データの印刷を適切に判断することができない。そのため、現像ローラ２に摩耗が生じ、罫線パターンのベタ部分にカスレが生じたり、紙面にカブリが発生したりする。

上記の方法に対して、本実施形態の印刷デューティ比の値の計算方法では、まず、図３に示したように画像データを主走査方向に５ｍｍ幅に分割して分割領域を設け、各分割領域をそれぞれｍ１、ｍ２、…、ｍｎとする（ｎ≧ １：整数）とし、各分割領域に対してそれぞれ印刷デューティ比の値を計算する。画像データの分割領域ｍｎ部における印刷デューティ比の値は、ｍｎ部ドット計数値／ドラム計数値で求められる。なお、この印刷デューティ比の値を累積させて平均値を求めることで、分割領域ｍｎ部毎に、累積平均印刷デューティ比の値を得ることができる。

そのため、本実施形態の画像形成装置の制御部１９には、図２のブロック図に示したように、各分割領域ｍ１、ｍ２、・・・、ｍｎに対応させてドットカウンタ部５０、５１、・・・、５２が設けられ、各々のドットカウンタ部５０、５１、・・・、５２で計数されたドット計数値が各々の印刷デューティ比計算部５４、５５、・・・５６に送出される。一方、ドラムカウンタ５３により計数されたドラム計数値も、各印刷デューティ比計算部５４、５５、・・・、５６に送出される。

各印刷デューティ比計算部５４、５５、・・・、５６は、受信したドット計数値とドラム計数値より、各々の印刷デューティ比の値を計算する。各分割領域ｍ１、ｍ２、・・・、ｍｎ毎に計算された各印刷デューティ比の値は、印刷デューティ比保持部５７に送出される。印刷デューティ比保持部５７は、新たに各印刷デューティ比計算部５４、５５、・・・、５６から送られた各印刷デューティ比を、既に保持している各分割領域ｍ１、ｍ２、・・・、ｍｎに対応する各累積平均印刷デューティ比に加算して平均を取り、新たな累積平均印刷デューティ比を算出して保持する。

次に部分的に高印刷デューティ比の画像パターンの印刷を判定する方法について説明する。
図５は、各印刷デューティ比の値から高印刷デューティ比の画像パターンの印刷であることを判定する場合のフローチャートである。
ステップＳ１では、印刷データを受信する。
ステップＳ２では、前回印刷時までの各分割領域毎の各累積平均印刷デューティ比の値と予め設定された印刷デューティ比の閾値を印刷デューティ比保持部５７より呼び出す。
ステップＳ３では、ステップＳ２で呼び出した各分割領域毎の各累積平均印刷デューティ比の値が、予め設定された印刷デューティ比の閾値：Ｄ＝４０％より大きいかどうかを判断する。

全ての分割領域にて各累積平均印刷デューティ比の値ｄ１、ｄ２、・・・、ｄｎがＤより小さい場合（Ｓ３：Ｎｏ）には、ステップＳ５へ進む。１つの分割領域でも各累積平均印刷デューティ比の値ｄ１、ｄ２、・・・、ｄｎがＤより大きい場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）には、ステップＳ４へ進む。
ステップＳ４では、現像バイアス補正モードを実行し、ステップＳ５へ進む。
ステップＳ５では、印刷を実行する。
ステップＳ６では、印刷されたドット計数値及びドラム計数値より各印刷デューティ比の値を計算する。
ステップＳ７では、印刷された印刷デューティ比の値を加算した各累積平均印刷デューティ比の値を印刷デューティ比保持部５７にて保持する。
ステップＳ８では、印刷終了する。

図６は、本実施形態の印刷デューティ比の閾値：Ｄ＝４０％を設定するためのドラム計数値（装置寿命）に対する現像ローラの摩耗レベルを示す図である。
現像ローラ２の磨耗レベルは、レベル１０が最良好であり、以下レベルが下がるごとに磨耗量が大きい事を表す。図６は、印刷内容として図４に示す５ｍｍ幅の罫線パターンに対し、その印刷デューティを変えた画像データを用いて連続印刷し、現像ローラの摩耗レベルの評価を行い、ドラム計数に対する現像ローラ２の磨耗レベルをプロットしたものである。印刷デューティが４０％未満の場合には、現像ローラの摩耗レベルが現像装置の寿命（ドラム計数：２０Ｋ）を満足するまでレベル８以上である。しかし、印刷デューティが４０％の場合には、現像装置の寿命の半分程度（ドラム計数：１０Ｋ）の期間で現像ローラの摩耗レベルが１になっている。摩耗レベルが１だと、現像ローラの表面層が摩耗して表面層の機能が低下し、さらに感光ドラムへの押し込み量も減少するため、ベタ部分にカスレが生じたり、紙面にカブリが発生したりする。従って、各累積平均印刷デューティ比の値と比較される、予め設定された印刷デューティ比の閾値Ｄとしては、４０％が用いられる。

次に、図５のステップＳ４の現像バイアス補正モードについて説明する。上記したように現像ローラ用電源２４が出力する電源電圧をＶ１、トナー供給ローラ用電源２５が出力する電源電圧をＶ２とした場合、一般的には電源電圧Ｖ１、Ｖ２は同極性であり、さらに絶対値で｜Ｖ１｜≦｜Ｖ２｜の大小関係がある。

電源電圧Ｖ１、Ｖ２を上記の関係として、電源電圧｜Ｖ２｜−電源電圧｜Ｖ１｜＝差電圧｜Ｖ３｜とした場合、絶対値の差電圧｜Ｖ３｜の値と現像ローラ２上に付着するトナ一８の層厚７０には以下の（式１）正の相関関係がある。
現像ローラ上のトナー付着量ｈ（ｍｇ／ｃｍ^２）＝
Ａ（ｍｇ／ｃｍ^２・Ｖ）＊｜Ｖ３｜＋Ｂ（ｍｇ／ｃｍ^２）・・・（式１）
但し、Ａ、Ｂは動作環境である温度・湿度によって変動する定数である。

図７は、差電圧｜Ｖ３｜の電圧変化による現像ローラ２上のトナー８の付着量ｈの変動を概念的に示した図である。
図８は、本実施形態を含んで後述する各実施形態毎に、差電圧｜Ｖ３｜（Ｖ）の電圧変化による現像ローラ２上のトナー８の付着量ｈ（ｍｇ／ｃｍ^２）の変動を示した図である。

表１は、図８の各実施形態の現像バイアス補正モードを実施した時の各電源から出力される電源電圧の値と定数Ａ、Ｂの値を示す表である。

図９は、現像ローラ２のドラム計数値の変化による現像ローラ２の磨耗レベルの変動の一例を、本実施形態の現像バイアス補正モードが有る場合と無い場合で示した図である。図１０は、現像ローラ２で表面上のトナー層厚７０のトナー８０が感光ドラム１で現像に用いられた後に残った未現像のトナー８０が付着している表面状態を示す図である。

上記した（式１）及び図７に示されたように、差電圧｜Ｖ３｜の値を小さくすると現像ローラ２上のトナー層厚７０は減少し、差電圧｜Ｖ３｜の値を大きくすると現像ローラ２上のトナー層厚７０は増大する傾向がある。

図８及び表１に示したように、現像ローラ用電源２４の出力電圧｜Ｖ１｜を、補正前の｜−３００Ｖ｜から第1の実施形態の｜−２４０Ｖ｜へ減少させるように補正することにより、各電源電圧の差電圧｜Ｖ３｜は、補正前の１５０Ｖから第1の実施形態の２１０Ｖと大きくなる。その結果、現像ローラ２上のトナー８の付着量ｈを、図８に示したように、０．５５ｍｇ／ｃｍ^２から０．６７ｍｇ／ｃｍ^２へと増加させることができる。尚、本実施形態では、式１の定数Ａ＝０．００２０、式１の定数Ｂ＝０．２５０、温度２５±１℃、湿度５５±３％の場合とする。

図９の値を得るために実施した印刷は、図４に示した５ｍｍ幅で１００％デューティ比の罫線パターンを用いて連続印刷したものであり、図９の値は、その印刷時に評価を行った結果であり、ドラム計数値に対する現像ローラ２の磨耗レベルをプロットしたものである。

現像ローラ２磨耗レベルは、レベル１０が最良好であり以下レベルが下がるごとに磨耗量が大きいことを表している。
図９からは、現像バイアス補正モード有りの時は、現像バイアス補正モード無しの時に比べて、現像ローラ２の磨耗に対する寿命を約１．４倍に延ばす事が可能であることがわかる。

本実施形態の現像バイアス補正モードにより｜Ｖ３｜の値を大きくした場合には、図１０に示す現像ローラ２上のトナー層厚７０が、図７及び図８に示した付着量の増加により増大する。そのため、現像ローラ２の表面には、感光ドラム１上の静電潜像を現像した後に、現像で余った未現像トナー８０が付着したままの状態で付着する。

この未現像トナー８０は、現像ローラ２がトナー供給ローラ３からトナーの供給を受ける際に、新鮮なトナー８が現像ローラ２の表面を擦るのを防ぐ表面保護層としての役割を果たす。

このように、本実施形態の画像形成装置によれば、受信した印刷データを主走査方向に複数の分割領域に分割し、その各分割領域内の印刷ドット数を計数して各印刷デューティ比の値をしきい値と比較することで、印刷データ中の部分的に高印刷デューティ比となる画像パターンを検出し、現像バイアス補正モードを実施して、現像ローラ２上の未現像トナー８０の層厚を増やすことができる。従って、現像ローラの表面の摩耗を低減し、感光ドラムへの押し込み量の減少を防止することができる。これにより、ベタ部分のカスレや紙面へのカブリの発生を抑制することができる。

尚、本実施形態は、出力される電源電圧として負の電圧を印加する場合について説明したが、正の電圧を印加する場合でも同様に実施することができる。

（第２の実施形態）
上記した第１の実施形態では、現像バイアス補正モードにより現像ローラ用電源２４から現像ローラ２に印加される出力電圧｜Ｖ１｜を小さくし、現像ローラ用電源２４の出力電圧と供給ローラ用電源２５の出力電圧との差電圧｜Ｖ３｜の値を通常の印刷時より大きくする事で、現像ローラ２上のトナー層厚７０を増大させていたが、現像バイアス補正モードでは、動作環境の変化等により、濃度が薄くなる可能性があった。そこで、以下に説明する第２の実施形態では、供給バイアス補正モードにより供給ローラ用電源２５からトナー供給ローラ３に印加される出力電圧｜Ｖ２｜を大きくし、現像ローラ用電源２４の出力電圧と供給ローラ用電源２５の出力電圧との差電圧｜Ｖ３｜の値を通常の印刷時より大きくする事で、現像ローラ２上のトナー層厚７０を増大させる。

本実施形態の画像形成装置と現像装置の概略の構成及び動作は、第１の実施形態と同様であるので、以下の相違点を除いて説明を省略する。

第２の実施形態の各印刷デューティ比の値の計算方法も、第１の実施形態と同様に、画像データの領域を、主走査方向に例えば５ｍｍの幅でｎ（ｎ≧ １：整数）分割し、各々の分割された分割領域をｍ１、ｍ２、ｍ３、・・・、ｍｎとしている。このｎの値は、例えば、図３の主走査方向の距離（ｍｍ）を、幅の５ｍｍで除算することで得ることができる。そして、各印刷デューティ比の値は、各分割領域毎に算出する。

次に本実施形態の部分的に高印刷デューティ比の画像パターンの印刷を判定する方法について説明する。
図１１は、各印刷デューティ比の値から高印刷デューティ比の画像パターンの印刷であることを判定する場合のフローチャートである。
ステップＳ１では、印刷データを受信する。
ステップＳ２では、前回印刷時までの各分割領域毎の各累積平均印刷デューティ比の値と予め設定された印刷デューティ比の閾値を印刷デューティ比保持部５７より呼び出す。
ステップＳ３では、ステップＳ２で呼び出した各分割領域毎の各累積平均印刷デューティ比の値が、予め設定された印刷デューティ比の閾値：Ｄ＝４０％より大きいかどうかを判断する。

全ての分割領域にて各累積平均印刷デューティ比の値ｄ１、ｄ２、・・・、ｄｎがＤより小さい場合（Ｓ３：Ｎｏ）には、ステップＳ５へ進む。１つの分割領域でも各累積平均印刷デューティ比の値ｄ１、ｄ２、・・・、ｄｎがＤより大きい場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）には、ステップＳ４へ進む。
ステップＳ４では、供給バイアス補正モードを実行し、ステップＳ５へ進む。
ステップＳ５では、印刷を実行する。
ステップＳ６では、印刷されたドット計数値及びドラム計数値より各印刷デューティ比の値を計算する。
ステップＳ７では、印刷された印刷デューティ比の値を加算した各累積平均印刷デューティ比の値を印刷デューティ比保持部５７にて保持する。
ステップＳ８では、印刷終了する。

第１実施形態の（式１）に示したように、現像ローラ用電源２４の出力電圧と供給ローラ用電源２５の出力電圧との差電圧｜Ｖ３｜の値を小さくすると現像ローラ２上のトナー層厚７０は減少し、｜Ｖ３｜の値を大きくすると現像ローラ２上のトナー層厚７０は増大する。本実施形態の供給バイアス補正モードでは、供給ローラ用電源２５の出力電圧を増大させることで、現像ローラ２上のトナー層厚７０を増大させる。

表１には、本実施形態の供給バイアス補正モードの場合の、各電源から出力される電源電圧が示されている。本実施形態では、トナー供給ローラ用電源２５の出力電圧｜Ｖ２｜を、｜−４５０｜（Ｖ）から｜−５１０｜（Ｖ）へ補正することにより、現像ローラ用電源２４の出力電圧と供給ローラ用電源２５の出力電圧との差電圧｜Ｖ３｜は、補正前の１５０Ｖから２１０Ｖと大きくなっている。その結果、現像ローラ２上のトナー８の付着量ｈは、図８に示すように、０．５５ｍｇ／ｃｍ２から０．７５ｍｇ／ｃｍ２へと増加する。

図１２は、本実施形態のドラム計数値（装置寿命）に対する現像ローラの摩耗レベルを供給バイアス補正モードが有る場合と無い場合毎に示した図である。
図１２は、印刷内容として図４に示す５ｍｍ幅１００％デューティ比の罫線パターンを用いて連続印刷し、現像ローラの摩耗レベルの評価を行い、ドラム計数に対する現像ローラ２の磨耗レベルをプロットしたものである。現像ローラ２の磨耗レベルは、レベル１０が最良好であり、以下レベルが下がるごとに磨耗量が大きい事を表す。その結果、供給バイアス補正モード有りの時は、供給バイアス補正モード無しの時に比べて、現像ローラ２磨耗に対する寿命を約１．５倍延ばす事が可能となった。

図１２では、｜Ｖ３｜の値が２１０Ｖと同様であるのに、図９に示した第１の実施形態と比較して、現像ローラ２の磨耗寿命（ドラム計数値）が１０％程延びていることが分かる。これは、供給バイアスモードにより供給ローラ３に印加される電源電圧｜Ｖ２｜が６０Ｖ大きくなった為、現像装置内で摩擦帯電されるトナー８の電位が上がったためである。その結果、図８に示したように現像ローラ２上のトナー８の付着量も実施形態１に比べて増大し、未現像トナー８０の層厚も増加し、現像ローラ２の磨耗の寿命が延びたと考えられる。

このように、本実施形態の画像形成装置によれば、受信した印刷データを主走査方向に複数の分割領域に分割し、その各分割領域内の画像データの印刷ドット数を計数して各印刷デューティ比の値をしきい値と比較することで、印刷データ中の部分的に高印刷デューティ比となる画像パターンを検出し、供給バイアスモードを実施して、現像ローラ２上の未現像トナー８０の層厚を増やすことができる。従って、現像ローラの表面の摩耗を低減し、感光ドラムへの押し込み量の減少を防止することができる。これにより、ベタ部分のカスレや紙面へのカブリの発生を抑制することができる。

さらに、本実施形態では供給バイアス補正モードで電圧制御を実施することで、現像ローラ用電源２４の出力電圧｜Ｖ１｜は変化せず、トナー供給ローラ用電源２５の出力電圧｜Ｖ２｜を増加させることによって差電圧｜Ｖ３｜の値を大きくしている為、供給バイアス補正モードが無い時と比較して印字濃度を濃くすることができる。

尚、本実施形態でも、出力される電源電圧として負の電圧を印加する場合について説明したが、正の電圧を印加する場合でも同様に実施することができる。

（第３の実施形態）
上記した第１の実施形態では、現像バイアス補正モードにより現像ローラ用電源２４の出力電圧｜Ｖ１｜を小さくして差電圧｜Ｖ３｜の値を通常の印刷時より大きくすることで、現像ローラ２上のトナー層厚７０を増大させ、上記した第２実施形態では、供給バイアス補正モードによりトナー供給ローラ用電源２５の出力電圧｜Ｖ２｜を大きくして差電圧｜Ｖ３｜の値を通常の印刷時より大きくする事で、現像ローラ２上のトナー層厚７０を増大させていた。以下に説明する第３の実施形態では、第１の実施形態と第２の実施形態を組み合わせて、差電圧｜Ｖ３｜の値を第１の実施形態や第２の実施形態の印刷時より大きくするが、その場合、感光ドラム１の表面上の帯電量で吸着できるトナー８０の量よりも多くのトナー８０が現像ローラ２上へ過剰に付着して過剰トナー層７０になり、過剰なトナー８０により記録媒体４４が汚れる可能性がある。そこで、第３の実施形態では、差電圧｜Ｖ３｜の値を第１及び第２の実施形態よりも増大させると共に、帯電バイアスモードとして、帯電ローラ用電源２２の出力電圧Ｖ４と現像ローラ用電源２４の出力電圧Ｖ１との差電圧Ｖ５を大きくすることで、感光ドラム１の表面上の帯電量を増大させて、記録媒体４４が汚れないようにする。

第３の実施形態の各印刷デューティ比の値の計算方法も、第１の実施形態と同様に、画像データの領域を、主走査方向に例えば５ｍｍの幅でｎ（ｎ≧ １：整数）分割し、各々の分割された分割領域をｍ１、ｍ２、ｍ３、・・・、ｍｎとしている。このｎの値は、例えば、図３の主走査方向の距離（ｍｍ）を、幅の５ｍｍで除算することで得ることができる。そして、各印刷デューティ比の値は、各分割領域毎に算出する。

次に本実施形態の部分的に高印刷デューティ比の画像パターンの印刷を判定する方法について説明する。尚、本実施形態の帯電バイアス補正モードでは、帯電ローラ用電源２２の出力電圧Ｖ４と現像ローラ用電源２４の出力電圧Ｖ１の差電圧Ｖ５を大きくしている。

図１３は、各印刷デューティ比の値から高印刷デューティ比の画像パターンの印刷であることを判定する場合のフローチャートである。（一般的には電源電圧Ｖ１、Ｖ４は同極性であり、さらに絶対値で｜Ｖ１｜＜｜Ｖ４｜の大小関係がある。又、電源電圧Ｖ１、Ｖ４を上記の関係として、電源電圧｜Ｖ４｜−電源電圧｜Ｖ１｜＝差電圧｜Ｖ５｜である。）

ステップＳ１では、印刷データを受信する。
ステップＳ２では、前回印刷時までの各分割領域毎の各累積平均印刷デューティ比の値と予め設定された印刷デューティ比の閾値を印刷デューティ比保持部５７より呼び出す。
ステップＳ３では、ステップＳ２で呼び出した各分割領域毎の各累積平均印刷デューティ比の値が、予め設定された印刷デューティ比の閾値：Ｄ＝４０％より大きいかどうかを判断する。

全ての分割領域にて各累積平均印刷デューティ比の値ｄ１、ｄ２、・・・、ｄｎがＤより小さい場合（Ｓ３：Ｎｏ）には、ステップＳ６へ進む。
１つの分割領域でも各累積平均印刷デューティ比の値ｄ１、ｄ２、・・・、ｄｎがＤより大きい場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）には、ステップＳ４へ進む。
ステップＳ４では、現像バイアス補正モード、及び、供給バイアス補正モードを実行し、ステップＳ５へ進む。
ステップＳ５では、帯電バイアス補正モードを実行し、ステップＳ６へ進む。
ステップＳ６では、印刷を実行する。
ステップＳ７では、印刷されたドット計数値及びドラム計数値より各印刷デューティ比の値を計算する。
ステップＳ８では、印刷された印刷デューティ比の値を加算した各累積平均印刷デューティ比の値を印刷デューティ比保持部５７にて保持する。
ステップＳ９では、印刷終了する。

第１実施形態の（式１）に示したように、現像ローラ用電源２４の出力電圧と供給ローラ用電源２５の出力電圧との差電圧｜Ｖ３｜の値を小さくすると現像ローラ２上のトナー層厚７０は減少し、｜Ｖ３｜の値を大きくすると現像ローラ２上のトナー層厚７０は増大する。本実施形態では、まず、現像バイアス補正モードによって現像ローラ用電源２４の出力電圧を｜−３００｜（Ｖ）から｜−２４０｜（Ｖ）へ減少させるように補正すると共に、供給バイアス補正モードによって供給ローラ用電源２５の出力電圧を｜−４５０｜（Ｖ）から｜−５１０｜（Ｖ）へ増大させるように補正することで、現像ローラ２上のトナー層厚７０を増大させる。

表１には、本実施形態の現像バイアス補正モード、供給バイアス補正モード及び帯電バイアス補正モードによって、各電源から出力される電源電圧が示されている。本実施形態では、現像バイアス補正モードによって現像ローラ用電源２４の出力電圧｜Ｖ１｜を｜−３００｜（Ｖ）から｜−２４０｜（Ｖ）へ補正し、供給バイアス補正モードによってトナー供給ローラ用電源２５の出力電圧｜Ｖ２｜を、｜−４５０｜（Ｖ）から｜−５１０｜（Ｖ）へ補正することにより、現像ローラ用電源２４の出力電圧と供給ローラ用電源２５の出力電圧との差電圧｜Ｖ３｜は、補正前の１５０Ｖから２７０Ｖと大きくなっている。本実施形態では、第１の実施形態及び第２の実施形態の各バイアス補正モードを同時に行うことにより｜Ｖ３｜の値を２１０Ｖよりさらに大きい２７０Ｖとしている。

次に、帯電バイアス補正モードで帯電ローラ用電源２２の出力電圧｜Ｖ４｜を｜−１３５０Ｖ｜から｜−１４５０Ｖ｜へ増大させるように補正し、差電圧｜Ｖ５｜の値を増大させる。この本実施形態の帯電バイアスモードにて差電圧｜Ｖ５｜の値を大きくするのは、上記したように現像ローラ２上へ付着した過剰トナー層７０による汚れを防止するためである。その結果、現像ローラ２上のトナー２付着量ｈは、図８に示すように、０．５５ｍｇ／ｃｍ^２から１．０９ｍｇ／ｃｍ^２へと増加する。

図１４は、本実施形態のドラム計数値（装置寿命）に対する現像ローラの摩耗レベルを帯電バイアス補正モードが有る場合と無い場合毎に示した図である。
図１４では、印刷内容として図４に示す５ｍｍ幅１００％デューティ比の罫線パターンを用いて連続印刷し、現像ローラの摩耗レベルの評価を行い、ドラム計数に対する現像ローラ２の磨耗レベルをプロットしている。現像ローラ２の磨耗レベルは、レベル１０が最良好であり、以下レベルが下がるごとに磨耗量が大きい事を表す。その結果、帯電バイアス補正モード有りの時は、帯電バイアス補正モード無しの時に比べて、現像ローラ２磨耗に対する寿命を約１．９倍延ばす事が可能となった。

図１４では、図１２に示した第２の実施形態と比較して、現像ローラ２の磨耗寿命（ドラム計数値）が何の補正モードも無しの時から倍近く延びていることが分かる。これは、現像バイアス補正モード及び供給バイアス補正モードを同時に行うことにより、差電圧｜Ｖ３｜が｜−２１０Ｖ｜から｜−２７０Ｖ｜に大きくなり、現像装置内で摩擦帯電されるトナー８の電位が上がったためである。その結果、図８に示したように現像ローラ２上のトナー８の付着量も実施形態２に比べて増大し、未現像トナー８０の層厚も増加し、現像ローラ２の磨耗の寿命が延びたと考えられる。

このように、本実施形態の画像形成装置によれば、受信した印刷データを主走査方向に複数の分割領域に分割し、その各分割領域内の画像データの印刷ドット数を計数して各印刷デューティ比の値をしきい値と比較することで、印刷データ中の部分的に高印刷デューティ比となる画像パターンを検出し、現像バイアス補正モード及び供給バイアス補正モードを実施して、現像ローラ２上の未現像トナー８０の層厚を増やすことができる。従って、現像ローラの表面の摩耗を低減し、感光ドラムへの押し込み量の減少を防止することができる。これにより、ベタ部分のカスレや紙面へのカブリの発生を抑制することができる。

さらに、本実施形態では帯電バイアスモードで電圧制御を実施することで、未現像トナー８０の層厚が増加し、現像ローラ２の磨耗寿命を延ばせることだけでなく、過剰付着トナー７０による汚れを防止することができる。

（第４の実施形態）
上記した第１の実施形態、第２の実施形態、及び、第３の実施形態では、印刷終了後の印刷デューティ比保持部５７の値、すなわち、前回の印刷までの各累積平均印刷デューティ比の値により、各々の補正モードを実行するか否かを判定していた。しかし、前回の印刷までの各累積平均印刷デューティ比の値による判定方法だと、例えば、一度に大量のページからなる高印刷デューティ比の印刷ＪＯＢが受信されたとき、その印刷ＪＯＢの印刷動作中に、印刷デューティ比の閾値：Ｄ＝４０％を超えてしまうことがあっても適切に対応することができない。以下に示す第４の実施形態では、例えば、図２のブロック図で画像データ編集メモリ１６が受信した印刷ジョブを保持するに充分な容量を有し、印刷前に、前回の印刷までの各累積平均印刷デューティ比の値に対して、今後の印刷ＪＯＢが実施された場合の印刷デューティ比を累積加算及び平均化して、予めこれから実施する印刷ＪＯＢの印刷後の各累積平均印刷デューティ比の値を演算し、この演算した各累積平均印刷デューティ比に基づいて、上記した各バイアス補正モードを実施することができる場合について説明する。

本実施形態の画像形成装置と現像装置の概略の構成及び動作は、第３の実施形態と同様であるので、以下の相違点を除いて説明を省略する。又、各バイアス補正モードについても、第３の実施形態の現像バイアス補正モード、供給バイアス補正モード及び帯電バイアス補正モードを実施することする。

図１５は、各印刷デューティ比の値から高印刷デューティ比の画像パターンの印刷であることを判定する場合のフローチャートである。
ステップＳ１では、印刷データを受信する。
ステップＳ２では、受信データより印刷されるＪＯＢに対し、ＪＯＢ単位で各印刷デューティ比の値を算出する。
ステップＳ３では、前回印刷時までの各分割領域毎の各累積平均印刷デューティ比の値と予め設定された印刷デューティ比の閾値を印刷デューティ比保持部５７より呼び出し、ステップＳ２で算出したこれから印刷されるＪＯＢの印刷デューティ比の値を累積加算する。
ステップＳ４では、ステップＳ３で換算された各分割領域毎の各累積平均印刷デューティ比の値が、予め設定された印刷デューティ比の閾値：Ｄ＝４０％より大きいかどうかを判断する。

全ての分割領域にて各累積平均印刷デューティ比の値ｄ１、ｄ２、・・・、ｄｎがＤより小さい場合（Ｓ４：Ｎｏ）には、ステップＳ７へ進む。１つの分割領域でも各累積平均印刷デューティ比の値ｄ１、ｄ２、・・・、ｄｎがＤより大きい場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）には、ステップＳ５へ進む。
ステップＳ５では、現像バイアス補正モード、及び、供給バイアス補正モードを実行し、ステップＳ６へ進む。
ステップＳ６では、帯電バイアス補正モードを実行し、ステップＳ７へ進む。
ステップＳ７では、印刷を実行する。

ステップＳ８では、印刷されたドット計数値及びドラム計数値より各印刷デューティ比の値を計算する。
ステップＳ９では、印刷された各印刷デューティ比の値を加算した各累積平均印刷デューティ比の値を印刷デューティ比保持部５７にて保持する。
ステップＳ１０では、印刷終了する。

このように本実施形態の画像形成装置によれば、新たに受信されたＪＯＢのデータの印刷前に、ＪＯＢ単位で印刷デューティ比を算出し、その算出したＪＯＢの印刷デューティ比を印刷デューティ比保持部５７に保持された前回までの各累積平均印刷デューティ比に累積加算し、これから印刷するＪＯＢの印刷後の各累積平均印刷デューティ比を算出する。そして、算出した各累積平均印刷デューティ比が予め設定された印刷デューティ比の閾値（Ｄ）を超過した場合、各バイアス補正モードを実施するようになっている。そのため、ＪＯＢの大きさによらずに各バイアス補正モードを適切に実施させることができ、現像ローラ２の摩耗をより確実に低減させることができる。

上記した第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態、及び、第４の実施形態の画像形成装置は、プリンタに限らず、複合機（ＭＦＰ）や、ファクシミリ、複写装置等、任意の画像形成装置に適用可能である。

本発明の第１の実施形態の現像装置を含む画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。第１の実施形態の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。第１の実施形態の画像データ編集メモリ１６内の印刷媒体に印刷可能な画像データを主走査方向に分割した分割領域を示す図である。部分的に高印刷デューティ比となる印字パターンの一例の画像を示した図である。第１の実施形態の各印刷デューティ比の値から高印刷デューティ比の画像パターンの印刷であることを判定する場合のフローチャートである。第１の実施形態の印刷デューティ比の閾値：Ｄ＝４０％を設定するためのドラム計数値（装置寿命）に対する現像ローラの摩耗レベルを示す図である。第１の実施形態の差電圧｜Ｖ３｜の電圧変化による現像ローラ２上のトナー８の付着量ｈの変動を概念的に示した図である。各実施形態における差電圧｜Ｖ３｜（Ｖ）の電圧変化による現像ローラ２上のトナー８の付着量ｈ（ｍｇ／ｃｍ^２）の変動を示した図である。第１の実施形態の現像ローラ２のドラム計数値の変化による現像ローラ２の磨耗レベルの変動を示した図である。現像ローラ２で表面上のトナー層厚７０のトナー８０が感光ドラム１で現像に用いられた後に残った未現像のトナー８０が付着している表面状態を示す図である。第２の実施形態の各印刷デューティ比の値から高印刷デューティ比の画像パターンの印刷であることを判定する場合のフローチャートである。第２の実施形態のドラム計数値（装置寿命）に対する現像ローラの摩耗レベルの変動を示した図である。第３の実施形態の各印刷デューティ比の値から高印刷デューティ比の画像パターンの印刷であることを判定する場合のフローチャートである。第３の実施形態のドラム計数値（装置寿命）に対する現像ローラの摩耗レベルの変動を示した図である。第４の実施形態の各印刷デューティ比の値から高印刷デューティ比の画像パターンの印刷であることを判定する場合のフローチャートである。

符号の説明

１感光ドラム（像担持体、静電潜像担持体、トナー像担持体）、
２現像ローラ（現像剤担持体、トナー担持体）、
３トナー供給ローラ（現像剤供給部材）、
４帯電ローラ、
５クリーニングブレード、
６スペース、
７トナーカートリッジ、
８トナー（現像剤）、
９トナー層厚規制ブレード（現像ブレード）、
１４インターフェイス(Ｉ／Ｆ)制御部、
１５受信メモリ、
１６画像データ編集メモリ、
１７操作部、
１８センサ群、
１９制御部、
２２帯電ローラ用電源（第３の電源）、
２４現像ローラ用電源（第２の電源）、
２５トナー供給ローラ用電源（第１の電源）、
２６転写ローラ用電源、
２７転写ローラ、
２８ヒューズ用電源、
２９ヘッド駆動制御部、
３０ＬＥＤヘッド、
３１定着制御部、
３２定着器、
３３搬送モータ制御部、
３４用紙搬送モータ、
３５駆動制御部、
３６駆動モータ、
４４記録媒体、
４５ａ、４５ｂ、４５ｃ用紙搬送ローラ、
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ矢印、
５０ｍ１部ドットカウンタ部、
５１ｍ２部ドットカウンタ部、
５２ｍｎ部ドットカウンタ部、
５３ドラムカウンタ、
５４ｍ１部印刷デューティ比計算部、
５５ｍ２部印刷デューティ比計算部、
５６ｍｎ部印刷デューティ比計算部、
５７印刷デューティ比保持部、
６０領域分割部、
６１印刷デューティ比比較部。

Claims

受信した印刷データに基づいて印刷処理を行う画像形成装置であって、
静電潜像が形成される静電潜像担持体と、
前記静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、
前記現像剤供給部材に第１の電圧を印加する第１の電源と、
前記現像剤担持体に第２の電圧を印加する第２の電源と、
前記印刷データを、主走査方向において複数の分割領域に分割する領域分割部と、
前記分割領域のそれぞれに対する印刷ドット数をカウントするドットカウンタ部と、
前記静電潜像担持体の回転回数をカウントするドラムカウンタ部と、
前記印刷ドット数のカウント値と前記回転回数のカウント値に基づいて、前記分割領域のそれぞれに対する印刷デューティ比の値を計算する印刷デューティ比計算部と、
前記印刷デューティ比の値と所定の印刷デューティ比の閾値とを記憶する保持部と、
前記印刷デューティ比の値と前記印刷デューティ比の閾値とを比較する比較部と、
前記印刷デューティ比の値が前記印刷デューティ比の閾値よりも大きい場合、前記第１の電圧と前記第２の電圧との電圧差が大きくなるように前記第１の電源及び前記第２の電源を制御する制御部と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記制御部は、前記印刷デューティ比の値が前記印刷デューティ比の閾値よりも大きい場合、前記第２の電圧を下げるように前記第２の電源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。
前記制御部は、前記印刷デューティ比の値が前記印刷デューティ比の閾値よりも大きい場合、前記第１の電圧を上げるように前記第１の電源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。
前記静電潜像担持体を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に第３の電圧を印加する第３の電源と
を備え、
前記制御部は、前記第１の電圧と前記第２の電圧との電圧差が大きくなるように前記第１の電源及び前記第２の電源を制御する場合、前記第２の電圧と前記第３の電圧との電圧差も大きくなるように前記第２の電源及び前記第３の電源を制御すること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記印刷デューティ比計算部は、印刷処理後の印刷データに対して前記印刷デューティ比の値を計算し、
前記保持部は、印刷処理後の印刷データに対する前記印刷デューティ比の値の累積平均値を保持し、
前記比較部は、前記累積平均値と前記印刷デューティ比の閾値とを比較し、
前記制御部は、前記累積平均値が前記印刷デューティ比の閾値よりも大きい場合、前記第１の電圧と前記第２の電圧との電圧差が大きくなるように前記第１の電源及び前記第２の電源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。
前記印刷デューティ比計算部は、印刷処理前の印刷データに対して前記印刷デューティ比の値を計算し、
前記累積平均値は、印刷処理前の印刷データに対する前記印刷デューティ比を含むことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記静電潜像担持体を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に第３の電圧を印加する第３の電源と
を備え、
前記制御部は、前記第１の電圧と前記第２の電圧との電圧差が大きくなるように前記第１の電源及び前記第２の電源を制御する場合、前記第２の電圧と前記第３の電圧との電圧差も大きくなるように前記第２の電源及び前記第３の電源を制御すること
を特徴とする請求項５又は６の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記保持部は、前記分割領域のそれぞれについて、前記累積平均値と前記印刷デューティ比の閾値とを記憶し、
前記比較部は、前記分割領域のそれぞれについて、前記累積平均値と前記印刷デューティ比の閾値とを比較し、
前記制御部は、前記分割領域の少なくとも一つにおいて、前記累積平均値が前記印刷デューティ比の閾値よりも大きい場合、前記第１の電圧と前記第２の電圧との電圧差が大きくなるように前記第１の電源及び前記第２の電源を制御すること
を特徴とする請求項５から７までの何れか１項に記載の画像形成装置。
前記保持部は、前記分割領域のそれぞれについて、前記印刷デューティ比の値と前記印刷デューティ比の閾値とを記憶し、
前記比較部は、前記分割領域のそれぞれについて、前記印刷デューティ比の値と前記印刷デューティ比の閾値とを比較し、
前記制御部は、前記分割領域の少なくとも一つにおいて、前記印刷デューティ比の値が前記印刷デューティ比の閾値よりも大きい場合、前記第１の電圧と前記第２の電圧との電圧差が大きくなるように前記第１の電源及び前記第２の電源を制御すること
を特徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載の画像形成装置。
前記印刷デューティ比計算部は、前記ドットカウンタ部によりカウントされた前記分割領域のそれぞれに対する印刷ドット数を、前記ドラムカウンタ部によりカウントされた静電潜像担持体の回転回数で除することにより、前記分割領域のそれぞれに対する前記印刷デューティ比を計算すること
を特徴とする請求項１から９までの何れか１項に記載の画像形成装置。