(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に基づいて形成される静電潜像を保持する複数の静電潜像保持手段と、
当該複数の静電潜像保持手段に対応して設けられ、各静電潜像保持手段を帯電する複数の直流帯電手段と、
前記複数の静電潜像保持手段に対応して設けられ、各静電潜像保持手段の表面に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像する複数の現像手段と、
前記直流帯電手段または前記複数の現像手段に電圧を供給する電源回路の少なくとも一部を共通化した電源供給手段と、
前記各現像手段に具備され、前記現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検出手段と、
前記各静電潜像保持手段に残存する現像剤を清掃するクリーニング手段と、
前記各現像手段における必要な現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔ（なお、Ｖｃｎｔ＝Ｖｂ−Ｖｌ  但し、Ｖｂは現像バイアス電圧、Ｖｌは露光電位（露光時の静電潜像保持手段の電位）である）を算出する算出手段と、
該算出手段の算出結果に基づいて、現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔを最も必要としている現像手段以外のクリーニングフィールド電圧（前記クリーニング手段に印加されるクリーニングバイアスの直流成分）Ｖｃｆ（なお、Ｖｃｆ＝Ｖｈ−Ｖｂ  但し、Ｖｈは印加電圧Ｖｄｃと放電開始電圧Ｖαとの差分としての帯電電位、Ｖｂは現像バイアス電圧である）を、前記現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔを最も必要としている現像手段のクリーニングフィールド電圧Ｖｃｆより小さくなるように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の静電潜像保持手段に対応して設けられ、各静電潜像保持手段の表面に形成された静電潜像を現像する複数の現像手段における必要な現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔ（なお、Ｖｃｎｔ＝Ｖｂ−Ｖｌ  但し、Ｖｂは現像バイアス電圧、Ｖｌは露光電位である）を算出する算出過程と、
算出結果に基づいて、現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔを最も必要としている現像手段以外のクリーニングフィールド電圧Ｖｃｆ（なお、Ｖｃｆ＝Ｖｈ−Ｖｂ  但し、Ｖｈは印加電圧Ｖｄｃと放電開始電圧Ｖαとの差分としての帯電電位、Ｖｂは現像バイアス電圧である）を、前記現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔを最も必要としている現像手段のクリーニングフィールド電圧Ｖｃｆより小さくなるように制御する制御過程と、
を演算手段に実行させることを特徴とする電圧制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置および電圧制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式等を採用したカラープリンタや複合機等の画像形成装置としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（ＹＭＣＫ）等の各単色トナー像を形成する４つの画像形成ユニットを並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットで順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各単色トナー像を、中間転写ベルト上に一旦多重に転写し、この中間転写ベルトから印刷用紙等の記録媒体上に一括して転写し、記録媒体上にトナー像を定着することによって、カラー画像を形成するように構成されたものがある。
【０００３】
ところで、上記のように複数の画像形成ユニットを搭載する所謂タンデムエンジンでは、現像装置や帯電器に対して、それぞれバイアス電圧を供給する高圧電源を個別に用意する必要があった。
【０００４】
そのため、電源回路の大型化により装置全体の小型化を妨げたり、部品点数の増加等によりコストが嵩むという難点があった。
【０００５】
このような問題を解決すべく、画像形成装置における電源の共通化に関する技術が種々提案されている。
【０００６】
このような技術としては、例えば特開２００２−１６２８０１号公報が挙げられる。
【０００７】
この特開２００２−１６２８０１号公報には、複数の帯電手段または複数の現像手段に電圧を供給する電源回路を共通化することにより、電源回路の小型化や低コスト化を可能とした画像形成装置を提供することを課題として、複数の現像手段によって現像される画像の濃度に起因するパラメータを検知する検知手段と、その検知結果に基づいて画像形成条件を制御する制御手段とを設け、複数の現像手段または複数の帯電手段に電圧を供給する電源回路の少なくとも一部を共通とするように構成した画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１６２８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、感光体ドラム（静電潜像保持手段）の摩耗の抑制を図ることのできる画像形成装置および電圧制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、請求項１の発明に係る画像形成装置は、画像情報に基づいて形成される静電潜像を保持する複数の静電潜像保持手段と、当該複数の静電潜像保持手段に対応して設けられ、各静電潜像保持手段を帯電する複数の直流帯電手段と、前記複数の静電潜像保持手段に対応して設けられ、各静電潜像保持手段の表面に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像する複数の現像手段と、前記直流帯電手段または前記複数の現像手段に電圧を供給する電源回路の少なくとも一部を共通化した電源供給手段と、前記各現像手段に具備され、前記現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検出手段と、前記各静電潜像保持手段に残存する現像剤を清掃するクリーニング手段と、前記各現像手段における必要な現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔ（なお、Ｖｃｎｔ＝Ｖｂ−Ｖｌ  但し、Ｖｂは現像バイアス電圧、Ｖｌは露光電位（露光時の静電潜像保持手段の電位）である）を算出する算出手段と、該算出手段の算出結果に基づいて、現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔを最も必要としている現像手段以外のクリーニングフィールド電圧（前記クリーニング手段に印加されるクリーニングバイアスの直流成分）Ｖｃｆ（なお、Ｖｃｆ＝Ｖｈ−Ｖｂ  但し、Ｖｈは印加電圧Ｖｄｃと放電開始電圧Ｖαとの差分としての帯電電位、Ｖｂは現像バイアス電圧である）を、前記現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔを最も必要としている現像手段のクリーニングフィールド電圧Ｖｃｆより小さくなるように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明に係る電圧制御プログラムは、複数の静電潜像保持手段に対応して設けられ、各静電潜像保持手段の表面に形成された静電潜像を現像する複数の現像手段における必要な現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔ（なお、Ｖｃｎｔ＝Ｖｂ−Ｖｌ  但し、Ｖｂは現像バイアス電圧、Ｖｌは露光電位である）を算出する算出過程と、算出結果に基づいて、現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔを最も必要としている現像手段以外のクリーニングフィールド電圧Ｖｃｆ（なお、Ｖｃｆ＝Ｖｈ−Ｖｂ  但し、Ｖｈは印加電圧Ｖｄｃと放電開始電圧Ｖαとの差分としての帯電電位、Ｖｂは現像バイアス電圧である）を、前記現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔを最も必要としている現像手段のクリーニングフィールド電圧Ｖｃｆより小さくなるように制御する制御過程とを演算手段に実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば以下の効果を奏することができる。
【００１３】
すなわち、請求項１に記載の発明に係る画像形成装置によれば、Ｖｈ（印加電圧）の上昇による静電潜像保持手段の摩耗の抑制を図るという優れた効果を奏することができる。さらに、静電潜像保持手段のかぶりトナーが増えることにより、クリーニング手段を構成するクリーニングブレードの捲れや、静電潜像保持手段とクリーニングブレードとの摩擦によるクリーニングブレード自体の欠けや鳴きを抑制するという副次的効果が得られる。
【００１４】
請求項２に記載の発明に係る電圧制御プログラムによれば、画像形成装置において、Ｖｈ（印加電圧）の上昇による静電潜像保持手段の摩耗の抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１の構成を示す全体構成図である。
【図２】画像形成ユニットＵを示す構成図である。
【図３】実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図４】実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１の制御回路の構成例を示すブロック図である。
【図５】従来の電位設定方法を示すグラフである。
【図６】実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１における電位設定方法を示すグラフである。
【図７】実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１において電圧制御を実現可能な制御系の構成例を示す制御ブロック図である。
【図８】電圧制御処理の処理手順の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一例としての実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。
【００１７】
図１から図８を参照して、本発明についての実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１について説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１としてのタンデム型のフルカラープリンタを示す。
【００１９】
図１において、樹脂製の筐体等で構成されるプリンタ本体Ｍの内部には、大別して、フルカラーの画像形成を行う画像形成ユニットＵと、この画像形成ユニットＵの静電潜像保持手段としての４つの感光体ドラム１１、１２、１３、１４に画像露光を施す露光装置０３と、画像形成ユニットＵの各色の現像装置（現像手段の一例）４１、４２、４３、４４に対応する色のトナーを供給する４つのトナーカートリッジ０４Ｙ、０４Ｍ、０４Ｃ、０４Ｋと、画像形成ユニットＵに記録媒体としての印刷用紙Ｐを供給する給紙カセット０５と、画像形成ユニットＵからトナー像が転写された印刷用紙Ｐに対して、定着処理を施す定着装置０６と、この定着装置０６によって片面に画像が定着された印刷用紙Ｐを、表裏を反転した状態で、再度画像形成ユニットＵの転写部へと搬送する両面用搬送経路０７と、プリンタ本体Ｍの外部から所望の印刷用紙Ｐを給紙する手差し給紙手段０８と、プリンタの動作を制御するマイクロコンピュータ等で構成されるコントローラ（制御手段の一例）０９と、画像信号に対して画像処理を施す画像処理回路や高圧電源回路（共通化電源装置２００；電源供給手段の一例）等からなる電気回路１０とが設けられている。
【００２０】
なお、符号Ｔは画像が形成された印刷用紙Ｐを排出する排出トイレを示すものであり、この排出トイレＴは、プリンタ本体Ｍの上部に一体的に配置されている。
【００２１】
プリンタ本体Ｍの内部に配設される露光装置０３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動される４つの半導体レーザや、これら４つの半導体レーザから出射される４本のレーザ光を、偏向走査するためのｆ−θレンズやポリゴンミラーあるいは複数枚の反射ミラーなどから構成されている。
【００２２】
次に、図２を参照して、画像形成ユニットＵの構成について説明する。
【００２３】
画像形成ユニットＵは、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム１１、１２、１３、１４を有する画像形成ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４と、各感光体ドラム１１、１２、１３、１４に接触する一次帯電用の帯電器（接触型帯電器；直流帯電手段の一例）２１、２２、２３、２４と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１、３２、３３、３４を照射する露光装置０３（図１参照）と、感光体ドラム１１、１２、１３、１４上に形成された静電潜像を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーで現像する現像装置４１、４２、４３、４４と、４つの感光体ドラム１１、１２、１３、１４のうちの２つの感光体ドラム１１、１２に接触する第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）５１および他の２つの感光体ドラム１３、１４に接触する第２の一次中間転写ドラム（中間転写体）５２と、第１、第２の一次中間転写ドラム５１、５２に接触する二次中間転写ドラム（中間転写体）５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触する最終転写ロール（転写部材）６０とで構成されている。
【００２４】
感光体ドラム１１、１２、１３、１４は、共通の接平面１５０を有するように一定の間隔をおいて配置されている。
【００２５】
各色毎の画像情報に応じた信号は、電気回路１０（図１参照）に配設された画像処理回路によりラスタライジングされて露光装置０３に入力される。
【００２６】
この露光装置０３では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１、３２、３３、３４が変調され、対応する色の感光体ドラム１１、１２、１３、１４に照射される。
【００２７】
各現像装置４１、４２、４３、４４には、透磁率センサ等で構成されるトナー濃度センサＳ１〜Ｓ４（トナー濃度検出手段の一例）が設けられている。
【００２８】
また、各感光体ドラム１１、１２、１３、１４の近傍には、各感光体ドラム１１、１２、１３、１４の表面に残存する現像剤を清掃するクリーニング手段としてのクリーニングブレードＣ１〜Ｃ４が設けられている。
【００２９】
このクリーニングブレードＣ１〜Ｃ４は、クリーニングバイアスの印加により各感光体ドラム１１、１２、１３、１４の表面に残存するトナーを除去するものである。
【００３０】
また、図３に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１は、各現像装置４１、４２、４３、４４における必要な現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔ（なお、Ｖｃｎｔ＝Ｖｂ−Ｖｌ  但し、Ｖｂは現像バイアス電圧、Ｖｌは露光電位（露光時の各感光体ドラム１１、１２、１３、１４）である）を算出する現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔ算出部２０１（算出手段の一例）を備えている。
【００３１】
そして、前出の制御装置０９は、Ｖｃｎｔ算出部２０１の算出結果に基づいて、最も現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔを必要としている現像装置以外のクリーニングフィールド電圧（前記クリーニング手段Ｃ１〜Ｃ４に印加されるクリーニングバイアスの直流成分）Ｖｃｆ（なお、Ｖｃｆ＝Ｖｈ−Ｖｂ  但し、Ｖｈは印加電圧Ｖｄｃと放電開始電圧Ｖαとの差分としての帯電電位、Ｖｂは現像バイアス電圧である）を、前記最も現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔを必要としている現像装置のクリーニングフィールド電圧Ｖｃｆより小さくなるように制御する。なお、詳細な処理手順については後述する。
【００３２】
これにより、Ｖｈ（印加電圧）の上昇による感光体ドラム１１、１２、１３、１４の摩耗の抑制が図られる。
【００３３】
さらに、感光体ドラム１１、１２、１３、１４のかぶりトナーが増えることにより、クリーニング手段を構成するクリーニングブレードＣ１〜Ｃ４の捲れや、感光体ドラム１１、１２、１３、１４とクリーニングブレードＣ１〜Ｃ４との摩擦による鳴きを抑制するという副次的効果が得られる。
【００３４】
次に、図４のブロック図を参照して画像形成装置ＰＲ１の制御回路について簡単に説明する。
【００３５】
図４において、符号３００は光学濃度センサ１００の検知結果に基づいて現像バイアス電圧などの画像形成条件を制御するＣＰＵ等からなる制御回路、符号３０１は制御回路３００からの出力信号に基づいて、帯電器２１、２２、２３、２４への印加電圧Ｖｄｃと、現像装置４１、４２、４３、４４への現像バイアス電圧Ｖｂを直接制御する電圧制御回路、符号３０２は各帯電器２１、２２、２３、２４へ所定の電圧を印加する共通の電源回路としての帯電器用高圧電源（共通化電源装置）、符号３０３Ｙ、３０３Ｍ、３０３Ｃ、３０３Ｋは各現像装置４１、４２、４３、４４へ所定の現像バイアス電圧Ｖｂをそれぞれ個別に印加する現像装置用高圧電源、符号３０４は制御回路３００からの出力信号に基づいて、各現像装置４１、４２、４３、４４へのトナーカートリッジからのトナー供給を制御するトナー濃度制御回路をそれぞれ示している。
【００３６】
ここで、上述の各感光体ドラム１１、１２、１３、１４を用いて行われる電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスの概略について説明する。
【００３７】
まず、感光体ドラム１１、１２、１３、１４は、所定の回転速度で回転駆動される。
【００３８】
感光体ドラム１１、１２、１３、１４の表面は、図２に示すように、帯電器２１、２２、２３、２４に、例えば約−８４０ＶのＤＣ電圧（直流電圧）を印加することによって、例えば約−３００Ｖ程度に帯電される。
【００３９】
その後、感光体ドラム１１、１２、１３、１４の表面には、露光装置０３によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したレーザ光３１、３２、３３、３４が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。  感光体ドラム１１、１２、１３、１４は、露光装置０３で静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は−６０Ｖ以下程度にまで除電される。
【００４０】
また、感光体ドラム１１、１２、１３、１４の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置４１、４２、４３、４４によって現像され、感光体ドラム１１、１２、１３、１４上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。
【００４１】
なお、本実施の形態では、現像装置４１、４２、４３、４４として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を用いるものとする。
【００４２】
現像装置４１、４２、４３、４４には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。
【００４３】
これらの現像装置４１、４２、４３、４４には、図１に示すように、対応する色のトナーカートリッジ０４Ｙ、０４Ｍ、０４Ｃ、０４Ｋからトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー４０４で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。
【００４４】
現像ロール４０１の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（図示せず）が固定した状態で配置されている。
【００４５】
現像ロール４０１上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム１１、１２、１３、１４と接触している。
【００４６】
この現像ロール４０１に現像バイアス電圧Ｖｂを印加して、現像ロール４０１上のトナーを感光体ドラム１１、１２、１３、１４上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。
【００４７】
次に、各感光体ドラム１１、１２、１３、１４上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１および第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に二次転写される。
【００４８】
感光体ドラム１１、１２上に形成されたイエロー（Ｙ）およびマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光体ドラム１３、１４上に形成されたシアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。
【００４９】
従って、第１の一次中間転写ドラム５１上には、感光体ドラム１１または１２のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム１１および１２の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。
【００５０】
また、第２の一次中間転写ドラム５２上にも、感光体ドラム１３、１４から同様な単色像と二重色像が形成される。
【００５１】
第１および第２の一次中間転写ドラム５１、５２上に感光体ドラム１１、１２、１３、１４からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００Ｖ程度である。
【００５２】
この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度を考慮して最適値に設定されることになる。
【００５３】
第１、第２の一次中間転写ドラム５１、５２上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に３次転写される。
【００５４】
従って、二次中間転写ドラム５３上には、単色像からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【００５５】
この二次中間転写ドラム５３上へ第１および第２の一次中間転写ドラム５１、５２からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度である。
【００５６】
この表面電位は、感光体ドラム１１、１２、１３、１４から第１の一次中間転写ドラム５１および第２の一次中間転写ドラム５２へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度を考慮して最適値に設定されることになる。
【００５７】
また、転写に必要なのは、第１および第２の一次中間転写ドラム５１、５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差であるので、第１および第２の一次中間転写ドラム５１、５２の表面電位に応じた値に設定される。
【００５８】
次に、二次中間転写ドラム５３上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール６０によって、用紙搬送路を通る印刷用紙Ｐに３次転写される。
【００５９】
この印刷用紙Ｐは、紙送り工程を経て用紙搬送ロール９０を通過し、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。
【００６０】
この最終転写工程の後、印刷用紙Ｐ上に形成された最終的なトナー像は、定着器７０によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００６１】
次に、本発明の根幹に係る電圧制御の処理手順を説明する前に、比較対象としての従来技術（例えば、特開２００２−１６２８０１号公報に開示の技術）の問題点等について述べる。
【００６２】
特開２００２−１６２８０１号公報には、現像側もしくは帯電側のどちらかの高圧電源を共通化しコストの低廉化を図る技術が開示されている。
【００６３】
ここで、ＤＣ帯電（直流帯電）における所望のＶｈ（ｐ）＝｛Ｖｈ（ｙ）、Ｖｈ（ｍ）、Ｖｈ（ｃ）、Ｖｈ（ｋ）｝を得るのに必要な帯電器に印加すべき電圧Ｖｄｃは、放電開始電圧Ｖαを用いて、Ｖｈ＝Ｖｄｃ−Ｖα  ・・・（式１）と表わされる。
【００６４】
放電開始電圧Ｖαは、主に感光体膜厚（Ｔ）、環境（温度ｔ、湿度ｈ）、ＢＣＲ抵抗（帯電ロールの抵抗）（Ｒ）に依存して変化する関数であるので、予めそれぞれの寄与を測定しておくことで、印加電圧Ｖｄｃを調整して所望のＶｈを得ることができる（なお、詳細な手順については既知であるので説明は割愛する。）
【００６５】
ところで、特開２００２−１６２８０１号公報に開示の技術では、帯電側のＶｄｃ電源を共通にする旨が開示されているが、各エンジンにおいて放電開始電圧Ｖα（Ｔ、ｔ、ｈ、Ｒ）が動的に変化する範囲で使う場合には共通化し難いという不都合があった。
【００６６】
尤も、４本のドラムカートリッジをほぼ同時に交換し、小型のエンジンで、温度、湿度のエンジン間差が少ない場合には従来の技術でも対応し得る。
【００６７】
そこで、ここでは帯電側ではなく、現像側の高圧電源を共通化し、コストの低減を図る技術について述べる。
【００６８】
現像バイアス電圧Ｖｂ（ｐ）＝｛Ｖｂ（ｙ）、Ｖｂ（ｍ）、Ｖｂ（ｃ）、Ｖｂ（ｋ）｝のうち、ＹＭＣ側を共通電源とするということは、
【００６９】
Ｖｂ（ｙ）＝Ｖｂ（ｍ）＝Ｖｂ（ｃ）・・・（式２）
の関係が常に保たれるということである。
【００７０】
この場合であっても所望の濃度を出し、電界剥離現象（ＢＣＯ：ｂｅａｄ−ｃａｒｒｙ−ｏｕｔ）と呼ばれ、帯電したキャリアに静電気力が作用して、感光体表面上に転移する画像劣化現象）や、かぶり（本来印刷されてはならない印刷用紙の白地部にトナーが微量転写されてしまい、白地部が多少汚れて灰色に見える現象）といったデフェクトを回避するように制御することが求められる。
【００７１】
まず、濃度を出すには、現像のトナー濃度制御（ＴＣコントロール）において、なるべく狙いのトナー濃度（ここでは８％とする）になるように制御する必要がある。
【００７２】
これにはＡＴＣセンサ（トナー濃度センサ；トナー残量を含む２種類以上の装置状態を検出するための検出値を出力するセンサ）からの読み値をフィードバックしたり、印刷する増密度等から消費するトナー量を予測し、現像装置にトナーを送るディスペンスモータを適量回転させることで、ほぼ狙いの適切なトナー濃度が維持される（なお、詳細な手順については既知であるので説明は割愛する）。
【００７３】
通常の使用時であれば、トナー濃度の振れ幅は±１〜２％に収まる。
【００７４】
しかしながら、トナーカートリッジが空になる間際、即ち空検知時には、トナーを供給できないために、トナー濃度が下がってしまい５％程度に低下してしまうことがある。
【００７５】
トナー濃度が狙いより低い場合には、画像の濃度が出難くなるため、予測制御もしくは中間転写ベルト（ＩＢＴ）上にコントロールパッチを作成し、その濃度を測定し、電位設定条件に反映することで、狙いの濃度が維持される（なお、詳細な手順については既知であるので説明は割愛する）。
【００７６】
濃度を出すにはＶｈから露光装置０３で露光して得られた露光電位Ｖｌ（ｐ）＝｛Ｖｌ（ｙ）、Ｖｌ（ｍ）、Ｖｌ（ｃ）、Ｖｌ（ｋ）｝と、現像電圧（現像バイアス電圧）Ｖｂとの差である現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔ（ｐ）＝｛Ｖｃｎｔ（ｙ）、Ｖｃｎｔ（ｍ）、Ｖｃｎｔ（ｃ）、Ｖｃｎｔ（ｋ）｝を大きくすれば良く、濃度を抑えるにはこれを小さくすれば良い。
【００７７】
Ｖｃｎｔ＝Ｖｂ−Ｖｌ  ・・・（式３）
【００７８】
ここで、露光電位Ｖｌに関してはＤＣ帯電ではＶｈを高く取れないためと、Ｖｈの安定性がＡＣ帯電（交流帯電）に比べ不利になるため、なるべく低く設定することが多い。
【００７９】
即ち、ＰＩＤＣ（感光体の露光減衰曲線）上、感度がなくなるＲＰ（限界点）付近まで露光させ、露光電位Ｖｌ＝４０〜６０［Ｖ］とする。
【００８０】
このようにすることで、Ｖｈの多少バラツキが大きかったり、露光装置の軸方向の光量分布等のバラツキが大きくても、比較的安定した露光電位Ｖｌが得られる。
【００８１】
よって通常のトナー濃度のコントロール範囲であれば、現像バイアス電圧Ｖｂを固定したままで、露光電位Ｖｌだけを調整することで現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔを微調整して適切な濃度が得られる。
【００８２】
しかしながら、露光電位Ｖｌでの現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔは上記の理由から調整シロ（調整範囲）が少ないことが分かる。
【００８３】
この場合に、トナー空検知等でトナー濃度が大きく割り込んだ時には、露光電位Ｖｌは下限に張り付いているのにも関わらず、濃度が出なくなってしまうため、現像バイアス電圧Ｖｂを上げる必要が出てくる。
【００８４】
この場合に、現像側の高圧電源が各エンジン毎に独立の場合は、単純に各エンジンの現像バイアス電圧Ｖｂを上げれば良いが、現像側の高圧電源が共通化されている場合は、（式２）の関係が保たれるため、不必要なエンジンの現像バイアス電圧Ｖｂも上昇させなければならない。
【００８５】
例えば、Ｙ、Ｍ、Ｃの各エンジンで必要な現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔが、Ｖｃｎｔ（ｙ）＝３００［Ｖ］、Ｖｃｎｔ（ｍ）＝３５０［Ｖ］、Ｖｃｎｔ（ｃ）＝２８０［Ｖ］のケースを考える。
【００８６】
もし、現像高圧電源がそれぞれ独立可変の場合は、Ｖｌ＝４０Ｖとして、Ｖｂ（ｙ）＝３４０［Ｖ］、Ｖｂ（ｍ）＝３９０［Ｖ］、Ｖｂ（ｃ）＝３２０［Ｖ］とすれば（式３）の関係を満たす。
【００８７】
しかし、（式２）の関係がある高圧電源を使う場合には、最も現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔを必要とするＭエンジンに合わせて、Ｖｂ（ｙ）＝Ｖｂ（ｍ）＝Ｖｂ（ｃ）＝３９０［Ｖ］と設定しなければならない。
【００８８】
以上のような、従来の電位設定方法は、例えば、図５のように例示される。
【００８９】
一方、上述のような場合に、Ｍエンジンは最大露光を行い、露光電位Ｖｌ（ｍ）＝４０Ｖとし、他のＹ、Ｃエンジンは露光を絞り、Ｖｌ（ｙ）＝９０［Ｖ］、Ｖｌ（ｃ）＝１１０［Ｖ］としてそれぞれ（式３）式が満足される。
【００９０】
本発明者等の研究によれば、上記のように工夫して電圧制御を行うことで現像電圧を共通化した場合にも、濃度制御を維持することが可能であることが判明した。
【００９１】
さらに、帯電電位Ｖｈの設定についてであるが、これは単に帯電電位Ｖｈと現像バイアス電圧Ｖｂの差分であるクリーニングフィールドＶｃｆ（ｐ）＝｛Ｖｃｆ（ｙ）、Ｖｃｆ（ｍ）、Ｖｃｆ（ｃ）、Ｖｃｆ（ｋ）｝を９０〜１１０［Ｖ］程度に維持しされるように設定すればよいだけである。なお、下限はかぶりであり、上限はバックグラウンドＢＣＯ（電界剥離現象）である。
【００９２】
Ｖｃｆ＝Ｖｈ−Ｖｂ  ・・・（式４）
【００９３】
この例では、クリーニングフィールドＶｃｆ＝１００［Ｖ］とすると、現像電源が独立可変の場合には、Ｖｈ（ｙ）＝４４０［Ｖ］、Ｖｈ（ｍ）＝４９０［Ｖ］、Ｖｈ（ｃ）＝４２０［Ｖ］でよかったが、現像電源が共通の場合は、Ｖｈ（ｙ）＝Ｖｈ（ｍ）＝Ｖｈ（ｃ）＝４９０［Ｖ］の設定が必要となる。
【００９４】
なお、ＤＣ帯電（直流帯電）の場合は、帯電電位Ｖｈ設定が高い方が感光体ドラム１１、１２、１３、１４の摩耗レートを悪化させることが判っている。
【００９５】
本実施の形態の場合では、Ｍエンジンのトナー空検知の影響で電源を共通化しているＹ、Ｃエンジンの帯電電位Ｖｈも上昇してしまい感光体ドラム１１、１２、１３、１４の摩耗が促進されてしまうことが判る。
【００９６】
Ｙ、Ｍ、Ｃのドラムカートリッジが同時交換の場合はこれでも構わないが、同時交換でない場合は、他のエンジンの影響でドラムカートリッジが消耗されることになり、コストが嵩み、運用上も好ましくない。
【００９７】
そこで、本発明では、上述のような場合でもなるべく帯電電位Ｖｈを上げなくて済むような制御技術を提案するものである。
【００９８】
本発明では、現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔが必要なエンジンにつられて、現像バイアス電圧Ｖｂが上がってしまうエンジンに関し、クリーニングフィールドＶｃｆを小さめにとり、帯電電位Ｖｈ上昇を抑制する制御を行う。
【００９９】
クリーニングフィールドＶｃｆを下げることで、かぶりが悪化するものの、Ｖｃｎｔが必要なエンジンではトナー濃度が下がっていることが多く、そもそも、かぶり量が少ないため、トータルでのかぶり量は悪化し難い。
【０１００】
これにより、他エンジンへの影響が低減される。
【０１０１】
先ほどの例で引き続き説明すると、現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔ（ｙ）＝３００［Ｖ］、Ｖｃｎｔ（ｍ）＝３５０［Ｖ］、Ｖｃｎｔ（ｃ）＝２８０［Ｖ］が必要な場合に、Ｖｂ（ｙ）＝Ｖｂ（ｍ）＝Ｖｂ（ｃ）＝３９０［Ｖ］と設定せざるを得ない。
【０１０２】
この時、Ｖｌ（ｙ）＝９０［Ｖ］、Ｖｌ（ｍ）＝４０［Ｖ］、Ｖｌ（ｃ）＝１１０［Ｖ］と設定した。
【０１０３】
この場合に、従来の制御方法であれば、クリーニングフィールドＶｃｆ＝１００［Ｖ］を必要とするので、Ｖｈ（ｙ）＝Ｖｈ（ｍ）＝Ｖｈ（ｃ）＝４９０［Ｖ］と設定するところであるが、本発明では該当エンジン以外のエンジンのクリーニングフィールドＶｃｆを低めに設定する。
【０１０４】
即ち、Ｖｃｆ（ｙ）＝６０［Ｖ］、Ｖｃｆ（ｍ）＝１００［Ｖ］、Ｖｃｆ（ｃ）＝６０［Ｖ］とする。
【０１０５】
これにより、帯電電位Ｖｈはそれぞれ、Ｖｈ（ｙ）＝３９０＋６０＝４５０［Ｖ］、Ｖｈ（ｍ）＝３９０＋１００＝４９０［Ｖ］、Ｖｈ（ｃ）＝３９０＋６０＝４５０（Ｖ）となり、従来よりも４０［Ｖ］近くに低く設定される（図６参照）。
【０１０６】
現像電源が独立可変の場合には、Ｖｈ（ｙ）＝４４０［Ｖ］、Ｖｈ（ｃ）＝４２０［Ｖ］で済むはずであり、ここまでは下げられていないが、帯電電位Ｖｈの抑制効果は得られた。
【０１０７】
この場合は、クリーニングフィールドＶｃｆを下げているＹ、Ｃエンジンでは、かぶりが悪化傾向（Ｇ０〜１が、Ｇ１〜２）となるが、逆にトナー濃度が下がっているＭエンジンではかぶりが良化するため、トータルでのかぶりレベルはそれほど悪化しない。
【０１０８】
ここで、トナー濃度が下がっているＭエンジンのクリーニングフィールドＶｃｆを下げないのは、トナーの空検知時で、そもそもトナー濃度が下がっているため、トナーをなるべく消費したくないからである。
【０１０９】
一方、トナー濃度が下がっているＭエンジンのかぶりトナー量が少ないとクリーニングブレードＣ１〜Ｃ４へのダメージが大きく、条件によってはクリーニングブレードの欠けや鳴きといったトラブルになるが、上流のＹエンジンでかぶりが多ければ転写ベルト等のリトランスファーによりクリーニングブレードＣ１〜Ｃ４にトナーが供給されるなどのメリットもある。但し、Ｙエンジンのトナー濃度が低い場合には、この効果は現われない。
【０１１０】
図７には、上述のような電圧制御を実現可能な制御系の構成例（制御ブロック図）を示す。
【０１１１】
図７の構成例では、画像形成制御部５００と、画像形成部（ハードウェア）６００と、画像形成条件との関係を示している。
【０１１２】
この構成例では、画像形成制御部５００は、目標トナー濃度が８％になるように制御するトナー濃度制御部５０１と、画像の濃度が一定となるように制御する濃度制御部５０２と、クリーニングフィールドＶｃｆが一定となるように制御するＶｈ制御部５０３とから構成される。
【０１１３】
トナー濃度制御部５０１は、ＡＴＣセンサ（トナー濃度センサ）Ｓ１〜Ｓ４、トナー供給量を制御するためのディスペンスモータ６０１等と接続されている。
【０１１４】
濃度制御部５０２は、ＡＤＣセンサ（濃度センサ）６０２、光量を制御するための露光装置０３、現像バイアス電圧Ｖｂを制御するための現像高圧電源６０３等と接続されている。
【０１１５】
Ｖｈ制御部５０３は、温度や湿度等を検出する環境センサ６０４、トナーカートリッジに設けられるメモリ（ＣＲＵＭ）６０５、帯電電圧を制御するための停電高圧電源６０６等と接続されている。
【０１１６】
そして、画像形成条件７００としての各種情報（トナー濃度情報、濃度情報、現像バイアス設定情報、機内環境情報等）に基づいて、上述のような電圧制御が行われる。
【０１１７】
次に、図８に示すフローチャートを参照して、本実施の形態に係る画像形成装置ＰＲ１で実行される電圧制御処理の処理手順の例について説明する。
【０１１８】
この処理が開始されると、まずステップＳ１０でエンジンの判定（ＹＭＣＫの何れのエンジンであるかの判定）が行われ、Ｙ、Ｍ、Ｃの場合にはステップＳ１１に移行し、Ｋの場合にはステップＳ１２に移行する。
【０１１９】
ステップＳ１１では、ステップＳ１０で判定された以外の他のカラーエンジンのトナー濃度が低下しているか否かが判定され、「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ１６に移行して、高現像バイアス電圧時のクリーニングフィールドＶｃｆを算出（例えば、Ｖｃｆ＝５０〜７０［Ｖ］）してからステップＳ１３に移行する。
【０１２０】
一方、ステップＳ１１で「Ｎｏ」と判定された場合にはステップＳ１２に移行して、通常時のクリーニングフィールドＶｃｆを算出（例えば、Ｖｃｆ＝９０〜１１０［Ｖ］）してからステップＳ１３に移行する。
【０１２１】
なお、ステップＳ１１において、トナー濃度センサＳ１〜Ｓ４のトナー空検知と連動させて、「トナー交換時期」の警告が出ているか否かを判定条件とするようにしてもよい。
【０１２２】
ステップＳ１３では、ＶｈをＶｈ＝Ｖｂ＋Ｖｃｆより算出してステップＳ１４に移行する。
【０１２３】
ステップＳ１４では、印加電圧Ｖｄｃを算出するサブルーチンを実行する。具体的には、温度や湿度等の環境条件や、感光体ドラム１１、１２、１３、１４の膜厚条件等に基づいて適切な印加電圧Ｖｄｃを算出する。
【０１２４】
即ち、Ｖｄｃ＝Ｖｈ＋Ｖα（但し、放電開始電圧Ｖαは温度や湿度等の環境条件から予測計算する）に基づいて、印加電圧Ｖｄｃを算出するようにしてもよい。
【０１２５】
次いで、ステップＳ１５に移行して、ステップＳ１４の算出結果に基づいて現像高圧電源６０３（図７参照）を制御して処理を終了する。
【０１２６】
これにより、Ｖｈ（印加電圧）の上昇による感光体ドラム１１、１２、１３、１４の摩耗の抑制が図られる。
【０１２７】
さらに、感光体ドラム１１、１２、１３、１４のかぶりトナーが増えることにより、クリーニング手段を構成するクリーニングブレードＣ１〜Ｃ４の捲れや、感光体ドラム１１、１２、１３、１４とクリーニングブレードＣ１〜Ｃ４との摩擦による欠けや鳴きを抑制するという副次的効果が得られる。
【０１２８】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１２９】
また、プログラムを用いる場合には、ネットワークを介して提供し、或いはＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することが可能である。
【０１３０】
即ち、画像処理プログラムを含む所定のプログラムを記録媒体としてのハードディスク等の記憶装置に記録する場合に限らず、当該所定のプログラムを次のようにして提供することも可能である。
【０１３１】
例えば、所定のプログラムをＲＯＭに格納しておき、ＣＰＵが、この所定のプログラムをこのＲＯＭから主記憶装置へローディングして実行するようにしてもよい。
【０１３２】
また、上記所定のプログラムを、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ（光磁気ディスク）、フレキシブルディスク、などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布するようにしてもよい。
【０１３３】
さらには、画像形成装置等を通信回線（例えばインターネット）を介してサーバ装置あるいはホストコンピュータと接続するようにし、サーバ装置あるいはホストコンピュータから上記所定のプログラムをダウンロードした後、この所定のプログラムを実行するようにしてもよい。この場合、この所定のプログラムのダウンロード先としては、ＲＡＭ等のメモリやハードディスクなどの記憶装置（記録媒体）が挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明による画像形成装置および電圧制御プログラムは、フルカラープリンタや複合機等に適用することができる。
【符号の説明】
【０１３５】
ＰＲ１  画像形成装置
Ｍ  プリンタ本体
０３  露光装置
０４  トナーカートリッジ
０５  給紙カセット
０６  定着装置
０７  両面用搬送経路
０８  給紙手段
０９  制御装置
１０  電気回路
１１〜１４  感光体ドラム
２１〜２４  帯電器
３１  レーザ光
４１〜４４  現像装置
５１  一次中間転写ドラム
５２  一次中間転写ドラム
５３  二次中間転写ドラム
６０  最終転写ロール
７０  定着器
９０  用紙搬送ロール
１００  光学濃度センサ
１５０  接平面
２００  共通化電源装置
２０１  現像コントラストバイアス電圧Ｖｃｎｔ算出部
３００  制御回路
４０１  現像ロール
４０４  オーガー
５００  画像形成制御部
５０１  トナー濃度制御部
５０２  濃度制御部
５０３  制御部
６０１  ディスペンスモータ
６０３  現像高圧電源
６０４  環境センサ
６０６  停電高圧電源
７００  画像形成条件
Ｃ１〜Ｃ４  クリーニングブレード
Ｓ１〜Ｓ４  トナー濃度センサ
Ｐ  印刷用紙
Ｔ  排出トイレ
【図１】
0005413805.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005413805.tif 000007
【図７】
0005413805.tif 000008
【図８】
0005413805.tif 000009