(57)【要約】【課題】表面電位計を備えない簡易な構成で、適正なかぶりマージンを確保し、地かぶり及びキャリアー付着の発生を未然に防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、所定の帯電極電位に保持される電極を有し、放電により感光体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、帯電後の感光体に対して露光する露光装置と、所定の帯電極電位よりも制御用かぶりマージン分だけ小さい現像バイアス電位に保持される現像剤担持体を有し、露光後の感光体に対してトナーを付着させる現像装置と、像担持体上に形成された画像の画像濃度を検出する濃度検出部と、現在の制御用かぶりマージンから初期補正量だけ減算した検出用かぶりマージンに基づいて帯電極電位を設定した状態で像担持体上にトナーパターンを形成させ、このときのトナーパターンの画像濃度に基づいて、制御用かぶりマージンを補正する制御部と、を備える。【選択図】図６
2014240922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
所定の帯電極電位に保持される電極を有し、放電により前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、
前記帯電装置による帯電後の前記感光体に対して露光する露光装置と、
前記所定の帯電極電位よりも制御用かぶりマージン分だけ小さい現像バイアス電位に保持される現像剤担持体を有し、前記露光装置による露光後の前記感光体に対してトナーを付着させる現像装置と、
像担持体上に形成された画像の画像濃度を検出する濃度検出部と、
現在の制御用かぶりマージンから初期補正量だけ減算した検出用かぶりマージンに基づいて前記帯電極電位を設定した状態で前記像担持体上にトナーパターンを形成させ、前記濃度検出部によって検出される前記トナーパターンの画像濃度に基づいて、前記制御用かぶりマージンを補正する制御部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記濃度検出部によって検出される前記トナーパターンの画像濃度が、所定の範囲内であるか否かを判定し、
前記トナーパターンの画像濃度が前記所定の範囲の上限値よりも大きい場合は前記制御用かぶりマージンを現在の値よりも大きく設定し、
前記トナーパターンの画像濃度が前記所定の範囲の下限値よりも小さい場合は前記制御用かぶりマージンを現在の値よりも小さく設定し、
前記トナーパターンの画像濃度が前記所定の範囲内である場合は前記制御用かぶりマージンを現在の値のまま維持することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記トナーパターンの画像濃度が前記所定の範囲の上限値よりも大きい場合は、前記検出用かぶりマージンを段階的に大きく再設定して前記像担持体上にトナーパターンを形成させ、前記トナーパターンの画像濃度が前記所定の範囲内となった時点の前記検出用かぶりマージンに、前記初期補正量を加算した値を前記制御用かぶりマージンとして設定し、
前記トナーパターンの画像濃度が前記所定の範囲の下限値よりも小さい場合は、前記検出用かぶりマージンを段階的に小さく再設定して前記像担持体上にトナーパターンを形成させ、前記トナーパターンの画像濃度が前記所定の範囲内となった時点の前記検出用かぶりマージンに、前記初期補正量を加算した値を前記制御用かぶりマージンとして設定することを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記帯電装置は、前記電極を清掃するクリーニング部を有し、
前記クリーニング部は、前記検出用かぶりマージンを段階的に大きく又は小さく再設定しても、前記トナーパターンの画像濃度が前記所定の範囲内とならない場合に、前記電極を清掃することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成された画像のカバレッジ情報を監視するカバレッジ監視部を備え、
前記所定の範囲が、前記カバレッジ情報に基づいて設定されることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
当該画像形成装置内の温湿度を検出する温湿度検出部を備え、
前記所定の範囲が、前記温湿度検出部による検出結果に基づいて設定されることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像装置で用いられる現像剤の耐久情報を監視する現像剤監視部を備え、
前記所定の範囲が、前記現像剤の耐久情報に基づいて設定されることを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記トナーパターンは低濃度中間調のパッチ画像であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
電極を所定の帯電極電位に保持して、放電により感光体の表面を一様に帯電させ、帯電後の前記感光体に対して露光し、現像剤担持体を前記所定の帯電極電位よりも制御用かぶりマージン分だけ小さい現像バイアス電位に保持することにより露光後の前記感光体に対してトナーを付着させる画像形成方法であって、
現在の制御用かぶりマージンから初期補正量だけ減算した検出用かぶりマージンに基づいて前記帯電極電位を設定した状態で像担持体上にトナーパターンを形成する第１の工程と、
前記第１の工程で形成されたトナーパターンの画像濃度を検出する第２の工程と、
前記第２の工程で検出されたトナーパターンの画像濃度に基づいて、前記制御用かぶりマージンを補正する第３の工程と、を備えることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）においては、画像データに基づくレーザー光が、一様に帯電した感光体（例えば感光ドラム）に対して照射（露光）されることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光ドラムに現像装置からトナーが供給されることにより、静電潜像が可視化されてトナー像が形成される。このトナー像が、直接又は中間転写ベルトを介して間接的に用紙に転写された後、定着装置で加熱、加圧されることにより、用紙に画像が形成される。感光体において、露光が行われた部分が画像部となり、露光が行われていない部分が非画像部となる。
【０００３】
帯電工程では、感光体の表面にイオンや電子を与えて、感光体を目標とする電位に帯電させる。帯電方式としては、ワイヤーや鋸歯電極等の尖った電極の周囲に生じるコロナ放電を利用した方式が知られている。コロナ放電型の帯電装置には、放電電極と感光体との間にグリッド電極を有するスコロトロン帯電装置や、グリッド電極を持たないコロトロン帯電装置がある。
以下、感光体を帯電させるための電極の電位を「帯電極電位」と称する。例えば、スコロトロン帯電装置の場合はグリッド電極のグリッド電位Ｖｇが帯電極電位となり、コロトロン帯電装置の場合は放電電極の放電電位が帯電極電位となる。本明細書では、電位の絶対値の比較により電位の大小を表すこととする。
【０００４】
図１は、スコロトロン帯電装置８０の構成を示す図である。
図１に示すように、スコロトロン帯電装置８０は、ワイヤー等の放電電極８１と、放電電極８１と感光体８７との間に介在するグリッド電極８２とを有する。スコロトロン帯電装置８０では、グリッド電極８２に印加されるグリッド電圧、すなわちグリッド電位Ｖｇにより、放電電極８１から感光体８７に向かう帯電電流が制御される。これにより、感光体８７の表面電位を安定化することができる。
【０００５】
現像工程では、現像剤担持体（例えば現像ローラー）に現像バイアス電圧を印加することにより、感光体の画像部に帯電トナーを付着させ、トナー像を形成する。図２に示すように、現像剤担持体の電位Ｖｄ（現像バイアス電位Ｖｄ）は、露光後の感光体の表面電位Ｖｉ（画像部電位Ｖｉ）よりも電位差ΔＶｄだけ大きく設定される。感光体の画像部電位Ｖｉと現像バイアス電位Ｖｄの電位差ΔＶｄによって電界が生じ、この電界によって現像剤担持体上の帯電トナーが感光体表面に移動し、感光体の画像部に付着する。
【０００６】
帯電トナーは感光体と現像剤担持体との間の電界による静電力によって感光体の画像部に移動する。しかし、低帯電量のトナーはキャリアーとの電気的な付着力が弱く感光体の非画像部に付着してしまう場合がある(いわゆる「地かぶり」)。
そこで、低帯電量のトナーが非画像部に付着しない程度に、非画像部電位Ｖ０と現像バイアス電位Ｖｄとの電位差｜Ｖ０−Ｖｄ｜が設定される。この電位差｜Ｖ０−Ｖｄ｜は「かぶりマージン」と呼ばれる。
【０００７】
かぶりマージン｜Ｖ０−Ｖｄ｜が小さいと地かぶりが発生しやすくなる。逆に、かぶりマージン｜Ｖ０−Ｖｄ｜が大きいと地かぶりは発生しにくくなるが、トナーと逆極性に帯電したキャリアーが感光体に付着しやすくなるため、画質が低下してしまう。
そのため、良好な画質を実現するためには、地かぶりが発生せず、かつ、キャリアー付着が発生しない適正なかぶりマージンが確保される必要がある。つまり、帯電装置の帯電極電位（スコロトロン型帯電装置の場合はグリッド電位Ｖｇ）は、感光体の非画像部電位Ｖ０が適正なかぶりマージンを確保できる値となるように設定される。
【０００８】
すなわち、帯電装置の帯電極電位Ｖｇによってかぶりマージンが制御されることとなる。本明細書においては、帯電装置の帯電極電位Ｖｇと現像バイアス電位Ｖｄとの電位差｜Ｖｇ−Ｖｄ｜を「制御用かぶりマージンＶＭＣ」と称する。また、制御用かぶりマージンＶＭＣに対して、本質的なかぶりマージン｜Ｖ０−Ｖｄ｜を「かぶりマージンＶＭＲ」と称する。
【０００９】
ところで、感光体は経時的に劣化するため、制御用かぶりマージンＶＭＣが同じであっても、非画像部電位Ｖ０、すなわち本質的なかぶりマージンＶＭＲは経時的に低下してくる。そのため、従来の画像形成装置では、感光体の耐久情報（走行時間）に応じて制御用かぶりマージンＶＭＣを補正することにより、適正なかぶりマージンＶＭＲが確保されるようになっている。なお、制御用かぶりマージンＶＭＣの補正とは、帯電極電位Ｖｇを補正することに他ならない。
【００１０】
例えば、感光体の表面電位を測定するための表面電位計を備える画像形成装置の場合、表面電位計で測定された感光体の非画像部電位Ｖ０に基づいて制御用かぶりマージンＶＭＣが補正される（例えば特許文献１）。
一方で、表面電位計を備えていない画像形成装置の場合、感光体の耐久情報と設定すべき制御用かぶりマージンＶＭＣとが対応付けられた補正用テーブルが予め用意されており、この補正用テーブルを参照して制御用かぶりマージンＶＭＣが補正される。また、感光体等の像担持体上に基準画像となるトナーパターンを形成し、このトナーパターンの画像濃度に基づいて制御用かぶりマージンＶＭＣを設定するようにした画像形成装置も提案されている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１−２３１０６６号公報
【特許文献２】特開平１１−６５２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、補正用テーブルを参照して制御用かぶりマージンＶＭＣを設定する方法では、トナー、紙粉、放電生成物等によって帯電装置の電極（例えばグリッド電極）が想定していたよりも汚損された場合に、感光体の非画像部電位Ｖ０が目標とする電位とならず、適正なかぶりマージンＶＭＲを確保できなくなる（図３参照）。その結果、地かぶりやキャリアー付着などが生じて、画質が低下する虞がある。
【００１３】
また、特許文献２に記載の手法は、地かぶりによって基準画像の画像濃度が変化することを利用しており、地かぶりが生じる状態となった場合に事後的に対処するものであるため、地かぶりの発生を未然に防止することはできない。
また、オフィス分野の画像形成装置には、低価格化、小型化が要求されるため、装置コストの増大、装置の大型化を招くこととなる表面電位計を設置することは好ましくない。
【００１４】
本発明の目的は、表面電位計を備えない簡易な構成で、適正なかぶりマージンを確保し、地かぶり及びキャリアー付着の発生を未然に防止できる画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る画像形成装置は、感光体と、
所定の帯電極電位に保持される電極を有し、放電により前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、
前記帯電装置による帯電後の前記感光体に対して露光する露光装置と、
前記所定の帯電極電位よりも制御用かぶりマージン分だけ小さい現像バイアス電位に保持される現像剤担持体を有し、前記露光装置による露光後の前記感光体に対してトナーを付着させる現像装置と、
像担持体上に形成された画像の画像濃度を検出する濃度検出部と、
現在の制御用かぶりマージンから初期補正量だけ減算した検出用かぶりマージンに基づいて前記帯電極電位を設定した状態で前記像担持体上にトナーパターンを形成させ、前記濃度検出部によって検出される前記トナーパターンの画像濃度に基づいて、前記制御用かぶりマージンを補正する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る画像形成方法は、電極を所定の帯電極電位に保持して、放電により感光体の表面を一様に帯電させ、帯電後の前記感光体に対して露光し、現像剤担持体を前記所定の帯電極電位よりも制御用かぶりマージン分だけ小さい現像バイアス電位に保持することにより露光後の前記感光体に対してトナーを付着させる画像形成方法であって、
現在の制御用かぶりマージンから初期補正量だけ減算した検出用かぶりマージンに基づいて前記帯電極電位を設定した状態で像担持体上にトナーパターンを形成する第１の工程と、
前記第１の工程で形成されたトナーパターンの画像濃度を検出する第２の工程と、
前記第２の工程で検出されたトナーパターンの画像濃度に基づいて、前記制御用かぶりマージンを補正する第３の工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、強制的にかぶりが発生しやすい状態としてトナーパターンを形成し、このトナーパターンの画像濃度に基づいて、制御用かぶりマージン、すなわち電極の帯電極電位が補正される。したがって、電極の汚損を考慮した適正なかぶりマージンが確保されるので、地かぶり及びキャリアー付着の発生を未然に防止することができる。また、表面電位計が不要となるので、表面電位計を設置することに伴う装置コストの増大、装置の大型化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】スコロトロン帯電装置の構成を示す図である。
【図２】現像処理におけるぶりマージンを示す図である。
【図３】目標とするかぶりマージンと実際のかぶりマージンを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図５】実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
【図６】第１の実施の形態に係るかぶりマージン補正処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】制御用かぶりマージンの補正工程を模式的に示す図である。
【図８】制御用かぶりマージンの補正工程を模式的に示す図である。
【図９】第２の実施の形態に係るかぶりマージン補正処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態に係るかぶりマージン補正処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】実施例１の耐久試験結果を示す図である。
【図１２】実施例２の耐久試験結果を示す図である。
【図１３】実施例３の耐久試験結果を示す図である。
【図１４】実施例４の耐久試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図４は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。図５は、実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。
図４、５に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向（鉛直方向）に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させる縦型タンデム方式が採用されている。
すなわち、画像形成装置１は、感光ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。
【００２０】
図４、５に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、及び制御部１００を備える。
【００２１】
制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。
【００２２】
また、ＲＯＭ１０２には、感光ドラム４１３の耐久情報（ドラム走行時間）、画像形成した画像のカバレッジ情報、及び現像剤の耐久情報（現像剤走行時間）等が記憶される。感光ドラム４１３の耐久情報及び現像剤の耐久情報は、制御部１００が備えるタイマー（図示略）によって計時される。また、画像のカバレッジ情報は、例えば印刷ジョブに含まれる画像情報から取得される。
【００２３】
感光ドラム４１３の耐久情報は、例えば感光ドラム４１３の画像部電位Ｖｉを推定し、現像バイアス電位Ｖｄを設定する際に用いられる。
カバレッジ情報及び現像剤の耐久情報等は、例えば画像形成部４０における画像形成条件を設定する際に使用される。さらに本実施の形態では、カバレッジ情報又は現像剤の耐久情報は、後述するかぶりマージン補正処理においても使用される。すなわち、制御部１００が、画像形成される画像のカバレッジ情報を監視するカバレッジ監視部、現像装置で用いられる現像剤の耐久情報を監視する現像剤監視部として機能する。
【００２４】
また、制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピュータ）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙に画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００２５】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備える。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像（両面を含む）を連続して読み取ることが可能となる。
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２６】
操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。
【００２７】
画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う（画像濃度制御）。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２８】
画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１及び中間転写ユニット４２等を備える。画像形成部４０によって形成される画像の書込範囲は予め設定される。
【００２９】
画像形成ユニット４１は、Ｙ成分用、Ｍ成分用、Ｃ成分用、Ｋ成分用の４つの画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋで構成される。画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有するので、図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図４では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素についての符号は省略されている。
【００３０】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。
【００３１】
感光ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。
電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光を受けて一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネート樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。
【００３２】
帯電装置４１４は、コロナ放電発生器で構成される。ここでは、帯電装置４１４がスコロトロン帯電装置で構成されている場合について説明する。図１に示すように、帯電装置４１４は、ワイヤー又は鋸歯電極等からなる放電電極８１、放電電極８１と感光体ドラム４１３との間に介在するグリッド電極８２、グリッド電極８２を清掃する電極クリーニング部８３、ケーシング（シールド）８４、放電電圧印加部８５、及びグリッド電圧印加部８６等を備える。
【００３３】
放電電圧印加部８５により放電電極８１に所定の放電電圧が印加されることにより、放電電極８１の周囲にコロナ放電が生じる。また、グリッド電圧印加部８６によりグリッド電極８２にグリッド電圧が印加されることによって、放電電極８１から感光体に向かう帯電電流が制御される。これにより、感光ドラム４１３の表面電位は、非画像部電位Ｖ０となる。放電電圧印加部８５及びグリッド電圧印加部８６の動作は、制御部１００によって制御される。
【００３４】
電極クリーニング部８３は、例えば、グリッド電極８２に対して放電電極８１側から圧接され、グリッド電極８２の長手方向に往復移動することにより、グリッド電極８２上の付着物を掻き取るクリーニング部材（図示略）を有する。このクリーニング部材は、例えばフッ素繊維等の軟質の材料からなるブラシで構成される。電極クリーニング部８３の動作は、制御部１００によって制御される。
なお、電極クリーニング部８３は、放電電極８１を清掃するクリーニング部材を有していてもよい。
【００３５】
露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光ドラム４１３の電荷発生層で発生した正電荷が電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。これにより、感光ドラム４１３の露光された部分の表面電位は、画像部電位Ｖｉとなる。感光ドラム４１３の表面には、画像部電位Ｖｉと非画像部電位Ｖ０との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。
【００３６】
現像装置４１２は、各色成分の現像剤（例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤）を収容しており、感光ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。現像工程における現像剤担持体（例えば現像ローラー）の現像バイアス電位Ｖｄは、露光後の感光ドラム４１３の画像部電位Ｖｉよりも電位差ΔＶｄだけ高く設定される（図２参照）。画像部電位Ｖｉと現像バイアス電位Ｖｄの電位差ΔＶｄによって現像剤担持体上の帯電トナーが感光体ドラム４１３の表面に移動し、感光ドラム４１３の画像部に付着することにより、トナー像が形成される。
【００３７】
画像部電位Ｖｉは感光ドラム４１３の耐久に応じて変化するため、現像バイアス電位Ｖｄは、例えば表１に示すテーブルに従って画像部電位Ｖｉを推定した上で設定される。また、制御用かぶりマージンＶＭＣ（＝｜Ｖｇ−Ｖｄ｜）は一定に保持されるので、現像バイアス電位Ｖｄの変化に伴って、グリッド電位Ｖｇも変化することとなる。
例えば、ドラム走行時間が１００〜１５０時間で、所定の電位差ΔＶｄが６００Ｖである場合、画像部電位Ｖｉは５０Ｖと推定されるので、現像バイアス電位Ｖｄは６５０Ｖに設定される。このとき、制御用かぶりマージンＶＭＣを１００Ｖとすると、グリッド電位Ｖｇは７５０Ｖに設定される。
【００３８】
【表１】
2014240922.tif 000003
【００３９】
画像形成装置１においては、グリッド電極８２の汚損により非画像部電位Ｖ０が変動しても、適正なかぶりマージンＶＭＲが確保されるように、制御用かぶりマージンＶＭＣ、すなわちグリッド電位Ｖｇを制御する必要がある。しかし、画像形成装置１は、感光ドラム４１３の表面電位計を備えていないため、非画像部電位Ｖ０を正確に知得して、制御用かぶりマージンＶＭＣを設定することはできない。本実施の形態では、後述するかぶりマージン補正処理によって、制御用かぶりマージンＶＭＣが適切に補正される。
【００４０】
ドラムクリーニング装置４１５は、感光ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光ドラム４１３の表面に残留する転写残トナーを除去する。
【００４１】
中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。
【００４２】
中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
【００４３】
一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光ドラム４１３に圧接されることにより、感光ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。
【００４４】
二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ｂ（以下「バックアップローラー４２３Ｂ」と称する）に対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。
【００４５】
一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、トナーと逆極性の電圧（一次転写バイアス）を一次転写ローラー４２２に印加することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。
その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、トナーと逆極性の電圧（二次転写バイアス）を二次転写ローラー４２４に印加することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。
【００４６】
ベルトクリーニング部４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。
なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用してもよい。
【００４７】
定着部６０は、用紙の定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材６０Ａ、用紙の裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材６０Ｂ、及び加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材６０Ａに裏面側支持部材６０Ｂが圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。
【００４８】
定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材６０Ａ又は裏面側支持部材６０Ｂから用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されていてもよい。
【００４９】
用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、第１の搬送部５３、及び第２の搬送部５４等を備える。
給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１１〜５１３には、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。
【００５０】
第１の搬送部５３は、中間搬送ローラー部５３１、ループローラー部５３２、及びレジストローラー部５３３を含む複数の搬送ローラー部を備える。第１の搬送部５３は、給紙部５１、又は外部給紙装置（図示略）から給紙された用紙Ｓを画像形成部４０（二次転写部）に搬送する。
【００５１】
第２の搬送部５４は、複数の搬送ローラー部が配置されたスイッチバック経路５４１及び裏面用搬送路５４２を備える。第２の搬送部５４は、用紙Ｓをスイッチバック経路５４１に一旦搬送した後、スイッチバックさせて裏面用搬送路５４２に搬送することにより用紙Ｓを反転させ、第１の搬送部５３（ループローラー部５３２の上流）に供給する。
【００５２】
給紙部５１、又は外部給紙装置（図示略）から給紙された用紙Ｓは、第１の搬送部５３によって画像形成部４０に搬送される。そして、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓの一方の面（表面）に一括して二次転写され、定着部６０において定着処理が施される。画像が形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。
【００５３】
また、画像形成装置１においては、中間転写ベルト４２１上に形成されたトナーパターンの画像濃度を検出する濃度検出部４３が配置される。濃度検出部４３は、例えば一次転写ニップよりもベルト走行方向下流側で、二次転写ニップよりもベルト走行方向上流側の領域において、中間転写ベルト４２１の外周面に対向して配置される。
【００５４】
濃度検出部４３には、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などの発光素子と、フォトダイオード（ＰＤ：Photodiode）などの受光素子を備え、トナーパターンの反射強度を検出する反射型の光センサーを適用することができる。また、中間転写ベルト４２１が透光性の材料で構成されている場合には、濃度検出部４３として、発光素子と受光素子が中間転写ベルト４２１を挟んで対向配置される透過型の光センサーを適用することができる。一般に、トナーパターンの画像濃度を検出する光センサーは、ＩＤＣ（Image Density Control）センサーと呼ばれる。
【００５５】
また、感光ドラム４１３の近傍には、画像形成装置１内の温度、湿度（相対湿度）を検出する温湿度検出部４４（図５参照）が配置される。
【００５６】
濃度検出部４３の検出結果（トナーパターンの画像濃度）及び温湿度検出部４４の検出結果に基づいて、露光強度、グリッド電位、現像バイアス電位等の画像形成条件が制御される（画像濃度制御）。画像濃度制御の手法については、公知の技術を適用することができるので、ここでの説明は省略する。
【００５７】
図６は、第１の実施の形態に係るかぶりマージン補正処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、各色成分の帯電装置４１４Ｙ、４１４Ｍ、４１４Ｃ、４１４Ｋごとに行われる。
また、図７、図８に、制御用かぶりマージンの補正工程を模式的に示す。
【００５８】
図６に示すかぶりマージン補正処理は、例えば、制御用かぶりマージンＶＭＣの補正を行うタイミングとなったことに伴い、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。補正タイミングとしては、例えば所定枚数の印刷ごと（例えば１００００枚印刷ごと）などが考えられる。
なお、印刷ジョブの実行中に制御用かぶりマージンＶＭＣの補正を行うタイミングとなった場合、印刷ジョブは一旦中断され、かぶりマージン補正処理が実行される。
【００５９】
以下において、現像バイアス電圧Ｖｄは、予め用意されたテーブル（表１参照）より推定される画像部電位Ｖｉに基づいて設定されるものとする。また、制御用かぶりマージンＶＭＣは一定に保持され、初期値は１００Ｖであるものとする。また、現在の制御用かぶりマージン（元の制御用かぶりマージン）を「ＶＭＣ０」、制御用かぶりマージンＶＭＣ０に基づいてグリッド電位Ｖｇを設定したときのかぶりマージン（現在のかぶりマージン）を「ＶＭＲ０」とする。
【００６０】
ステップＳ１０１において、制御部１００は、現在の制御用かぶりマージンＶＭＣ０を取得する。グリッド電極８２等に汚損が生じていなければ、現在の制御用かぶりマージンＶＭＣ０により、適正なかぶりマージンＶＭＲが確保されるはずである。
しかし、グリッド電極８２等に汚損が生じていれば、現在の制御用かぶりマージンＶＭＣ０が一定であっても、現在のかぶりマージンＶＭＲ０が適正値よりも大きく又は小さくなる虞がある。つまり、現在の制御用かぶりマージンＶＭＣ０は、適正ではないことになる。ただし、適正なかぶりマージンＶＭＲが確保されていなくても、直ちに画像に地かぶりやキャリアー付着による劣化が生じるわけではない。
【００６１】
ステップＳ１０２において、制御部１００は、現在の制御用かぶりマージンＶＭＣ０から初期補正量αだけ減算した値（ＶＭＣ０−α）を、検出用かぶりマージンＶＭＤとして設定する（図７参照）。検出用かぶりマージンＶＭＤは、制御用かぶりマージンＶＭＣの適否を判定するために仮設定されるかぶりマージンである。初期補正量αとは、像担持体としての中間転写ベルト４２１上にトナーパターンを形成したときに、強制的に地かぶりを生じさせるための補正量であり、例えば現在の制御用かぶりマージンＶＭＣ０の１／２程度に設定される。現在の制御用かぶりマージンＶＭＣ０が１００Ｖの場合、初期補正量αは例えば５０Ｖに設定される。
【００６２】
ステップＳ１０３において、制御部１００は、現像バイアス電位Ｖｄよりも検出用かぶりマージンＶＭＤ分だけ大きい値（Ｖｄ＋ＶＭＤ）をグリッド電位Ｖｇとして設定する。初期の検出用かぶりマージンＶＭＤ（＝ＶＭＣ０−α）は現在の制御用かぶりマージンＶＭＣ０よりも小さいので、検出用かぶりマージンＶＭＤに基づいてグリッド電位Ｖｇが設定されると、制御用かぶりマージンＶＭＣ０に基づいてグリッド電位Ｖｇが設定された状態に比較して地かぶりが生じやすい状態となる。
【００６３】
ステップＳ１０４において、制御部１００は、中間転写ベルト４２１上にトナーパターンを形成させる。トナーパターンは、低濃度中間調（例えば画像濃度１０〜２０％）のパッチ画像であることが好ましい。これにより、地かぶりによる画像濃度の変化を的確に検出することができる。すなわち、トナーパターンの画像濃度（入力値）が低すぎると、濃度検出部４３の検出能を高くする必要があり、検出される画像濃度（出力値）が汚れやクリーニング不良等の影響を受けやすくなる。逆に、トナーパターンの画像濃度（入力値）が高すぎると、地かぶりによる画像濃度（出力値）の変化を検出しにくくなり、トナー消費量も増大する。
【００６４】
ステップＳ１０５において、制御部１００は、濃度検出部４３からの出力に基づいて、中間転写ベルト４２１上に形成されたトナーパターンの画像濃度ＤＴを検出する。ここでは、トナーパターンの画像濃度ＤＴを、トナーパターンからの反射強度で表すこととする。反射強度が低い程、画像濃度は低く、反射強度が高い程、画像濃度は高い。
元の状態に比較して地かぶりが生じやすい状態となっているので、トナーパターンの画像濃度ＤＴは本来の画像濃度よりも高くなる。本来の画像濃度とは、現在の制御用かぶりマージンＶＭＣに基づいてグリッド電位Ｖｇを設定してトナーパターンを形成したときの画像濃度である。
【００６５】
ステップＳ１０６において、制御部１００は、トナーパターンの画像濃度ＤＴと予め設定された画像濃度の適正範囲（ここでは０．１５〜０．２５）を比較する。画像濃度の適正範囲とは、適正なかぶりマージンＶＭＲが確保されているときの制御用かぶりマージンＶＭＣに基づいてグリッド電位Ｖｇが設定された状態で、トナーパターンを形成したときに得られる画像濃度の取り得る範囲である。つまり、現在の制御用かぶりマージンＶＭＣ０に基づいてグリッド電位Ｖｇを設定したときのかぶりマージンＶＭＲ０が適正値であれば、濃度検出部４３によって検出されるトナーパターンの画像濃度ＤＴは適正範囲内になる。逆に、画像濃度ＤＴが適正範囲外となった場合は、現在の制御用かぶりマージンＶＭＣでは適正なかぶりマージンＶＭＲが確保されていないことになる。
この画像濃度の適正範囲は、グリッド電極８２等に汚損が生じていない状態で予め実験的に求められ、例えば記憶部７２に格納される。画像濃度の適正範囲は、形成するトナーパターンの画像濃度（入力値）に応じて異なる範囲となることは言うまでもない。
【００６６】
ここで、画像濃度の適正範囲は、画像形成される画像のカバレッジ情報、画像形成装置１の使用環境（温湿度）、又は現像装置４１２で用いられる現像剤の耐久情報に応じて設定されるのが好ましい。これらの条件によって、画像濃度の適正範囲は変動するためである。これにより、適正なかぶりマージンＶＭＲが確保されているか否か、すなわち現在の制御用かぶりマージンＶＭＣが適正であるか否かを的確に判断することができる。
【００６７】
表２に、画像のカバレッジ情報（一定時間の平均カバレッジ）に対する画像濃度の適正範囲の一例を示す。低カバレッジの画像を連続して画像形成した場合、現像剤中のトナーが劣化して帯電量が下がるため、地かぶりが生じやすくなる。一方、高カバレッジ画像を連続して画像形成した場合、トナーの消費が多くなり、新しいトナーが大量に補充されて帯電量分布が不安定になる（部分的に帯電量が低くなる）ため、地かぶりが発生しやすくなる。したがって、表２に示すように、地かぶりが発生しやすい程、画像濃度の適正範囲は高めに設定されるのが好ましい。
【００６８】
【表２】
2014240922.tif 000004
【００６９】
表３に、画像形成装置１の使用環境（ＬＬ：低温低湿（１０℃，２０％ＲＨ）、ＮＮ：常温常湿（２０℃，５０％ＲＨ）、ＨＨ：高温高湿（３０℃，８０％ＲＨ））に対する画像濃度の適正範囲の一例を示す。ＬＬ環境におけるトナーの帯電量は、ＮＮ環境におけるトナー帯電量に比較して高くなるため、地かぶりが生じにくくなる。一方、ＨＨ環境におけるトナー帯電量は、ＮＮ環境におけるトナー帯電量に比較して低くなるため、地かぶりが生じやすくなる。したがって、地かぶりが発生しやすいＨＨ環境で画像形成する場合の画像濃度の適正範囲は、ＬＬ環境やＮＮ環境で画像形成する場合に比較して高めに設定されるのが好ましい。
【００７０】
【表３】
2014240922.tif 000005
【００７１】
表４に、現像剤の耐久情報（現像剤走行時間）に対する画像濃度の適正範囲の一例を示す。現像剤の耐久が進むと、現像剤中のキャリアーが劣化し、トナー帯電量が低下するため、地かぶりが生じやすくなる。したがって、表４に示すように、現像剤の耐久が進むにつれて、画像濃度の適正範囲は高めに設定されるのが好ましい。
【００７２】
【表４】
2014240922.tif 000006
【００７３】
ステップＳ１０６において、制御部１００が、画像濃度ＤＴは０．１５未満であると判定した場合、処理はステップＳ１０７に移行する。ステップＳ１０７において、制御部１００は、検出用かぶりマージンＶＭＤを所定電位（例えば１０Ｖ）だけ小さく再設定する。
画像濃度ＤＴが０．１５未満の場合、想定していたよりも地かぶりが少ないことになる。つまり、元の制御用かぶりマージンＶＭＣ０に基づいてグリッド電位Ｖｇが設定された場合、かぶりマージンＶＭＲ０が適正値よりも大きくなり、キャリアー付着が生じやすい状態となっていることになる。したがって、この場合は、かぶりマージンＶＭＲが小さくなるように、制御用かぶりマージンＶＭＣを元の値（ＶＭＣ０）よりも小さくする補正が行われる。具体的には、制御用かぶりマージンＶＭＣの補正量を決定するために、検出用かぶりマージンＶＭＤが段階的に小さく設定される。
【００７４】
ステップＳ１０８において、制御部１００は、再設定された検出用かぶりマージンＶＭＤが１０Ｖ以下であるか否かを判定する。検出用かぶりマージンＶＭＤが１０Ｖよりも大きい場合、ステップＳ１０３移行の処理が繰り返される。一方、検出用かぶりマージンＶＭＤが１０Ｖ以下である場合は、制御用かぶりマージンＶＭＣを補正しても、かぶりマージンＶＭＲが改善されないことになるので、補正不能と判断され、かぶりマージン補正処理は終了される。この場合、キャリアー付着が生じる可能性が高いので、ＳＣ表示を行い、帯電装置４１４のメンテナンスを促すのが好ましい。
【００７５】
なお、ステップＳ１０８では、検出用かぶりマージンＶＭＤの再設定回数が所定の回数に到達したか否かによって、ステップＳ１０３移行の処理を繰り返すか、かぶりマージン補正処理を終了するかを判定するようにしてもよい。
【００７６】
ステップＳ１０６において、制御部１００が、画像濃度ＤＴは０．２５よりも大きいと判定した場合、処理はステップＳ１１０に移行する。ステップＳ１１０において、制御部１００は、検出用かぶりマージンＶＭＤを所定電位（例えば１０Ｖ）だけ大きく再設定する。
画像濃度ＤＴが０．２５よりも大きい場合、想定していたよりも地かぶりが多いことになる。つまり、元の制御用かぶりマージンＶＭＣ０に基づいてグリッド電位Ｖｇが設定された場合、かぶりマージンＶＭＲ０が適正値よりも小さくなり、地かぶりが生じやすい状態となっていることになる。したがって、この場合は、かぶりマージンＶＭＲが大きくなるように、制御用かぶりマージンＶＭＣを元の値（ＶＭＣ０）よりも大きくする補正が行われる。具体的には、制御用かぶりマージンＶＭＣの補正量を決定するために、検出用かぶりマージンＶＭＤが段階的に大きく設定される。
【００７７】
ステップＳ１１１において、制御部１００は、再設定された検出用かぶりマージンＶＭＤが９０Ｖ以上であるか否かを判定する。検出用かぶりマージンＶＭＤが９０Ｖよりも小さい場合、ステップＳ１０３移行の処理が繰り返される。一方、検出用かぶりマージンＶＭＤが９０Ｖ以上である場合は、制御用かぶりマージンＶＭＣを補正しても、かぶりマージンＶＭＲが改善されないことになるので、補正不能と判断され、かぶりマージン補正処理は終了される。この場合、地かぶりが生じる可能性が高いので、ＳＣ表示を行い、帯電装置４１４のメンテナンスを促すのが好ましい。
【００７８】
なお、ステップＳ１１１では、検出用かぶりマージンＶＭＤの再設定回数が所定の回数に到達したか否かによって、ステップＳ１０３移行の処理を繰り返すか、かぶりマージン補正処理を終了するかを判定するようにしてもよい。
【００７９】
ステップＳ１０６において、制御部１００が、画像濃度ＤＴは０．１５以上０．２５以下であると判定した場合、処理はステップＳ１０９に移行する。ステップＳ１０９において、制御部１００は、制御用かぶりマージンＶＭＣとして、検出用かぶりマージンＶＭＤに初期補正量αを加算した値を設定する。
【００８０】
ステップＳ１０７やステップＳ１１０で検出用かぶりマージンＶＭＤの再設定が行われていない場合は、元の制御用かぶりマージンＶＭＣ０が維持される。元の制御用かぶりマージンＶＭＣ０に基づいてグリッド電位Ｖｇを設定することにより、適正なかぶりマージンＶＭＲが確保されるということである。
【００８１】
一方、ステップＳ１０７やステップＳ１１０で検出用かぶりマージンＶＭＤが再設定された場合は、元の制御用かぶりマージンＶＭＣ０よりも再設定時の補正量だけ大きい、又は小さい値が制御用かぶりマージンＶＭＣとして設定されることになる。
例えば、検出用かぶりマージンＶＭＤを１０Ｖ減算する処理（ステップＳ１０７）が２回行われた場合、検出用かぶりマージンＶＭＤは（ＶＭＣ０−α−２０［Ｖ］）となっているので、ステップＳ１０９において、制御用かぶりマージンＶＭＣは、（ＶＭＣ０−２０［Ｖ］）に設定されることになる。
【００８２】
また例えば、検出用かぶりマージンＶＭＤを１０Ｖ加算する処理（ステップＳ１１０）が１回行われた場合、検出用かぶりマージンＶＭＤは（ＶＭＣ０−α＋１０［Ｖ］）となっているので、ステップＳ１０９において、制御用かぶりマージンＶＭＣは（ＶＭＣ０＋１０［Ｖ］）に設定されることになる（図８参照）。なお、図８では、補正後の制御用かぶりマージンＶＭＣを「ＶＭＣ１」、補正後のかぶりマージンＶＭＲを「ＶＭＲ１」、補正後のグリッド電位Ｖｇを「Ｖｇ１」、補正後の非画像部電位Ｖ０を「Ｖ０１」として示している。
【００８３】
ステップＳ１０９において制御用かぶりマージンＶＭＣが設定されると、かぶりマージン補正処理は終了となる。これに伴い、中断されていた印刷ジョブが再開される。このとき、グリッド電位Ｖｇは、補正後の制御用かぶりマージンＶＭＣ１に基づいて設定される。
【００８４】
このように、第１の実施の形態に係る画像形成装置（１）は、感光体（感光ドラム４１３）と、所定の帯電極電位（グリッド電位Ｖｇ）に保持される電極（グリッド電極８２）を有し、放電により感光体（４１３）の表面を一様に帯電させる帯電装置（４１４）と、帯電装置（４１４）による帯電後の感光体（４１３）に対して露光する露光装置（４１１）と、帯電装置（４１４）の帯電極電位（Ｖｇ）よりも制御用かぶりマージン（ＶＭＣ）分だけ小さい現像バイアス電位（Ｖｄ）に保持される現像剤担持体を有し、露光装置（４１１）による露光後の感光体（４１３）に対してトナーを付着させる現像装置（４１２）と、像担持体（中間転写ベルト４２１）上に形成された画像の画像濃度（ＤＴ）を検出する濃度検出部（４３）と、現在の制御用かぶりマージン（ＶＭＣ０）から初期補正量（α）だけ減算した検出用かぶりマージン（ＶＭＤ）に基づいて帯電極電位（Ｖｇ）を設定した状態で像担持体（４２１）上にトナーパターンを形成させ、濃度検出部（４３）によって検出されるトナーパターンの画像濃度（ＤＴ）に基づいて、制御用かぶりマージン（ＶＭＣ）を補正する制御部（１００）と、を備える。
【００８５】
具体的には、制御部（１００）は、濃度検出部（４３）によって検出されるトナーパターンの画像濃度（ＤＴ）が、所定の範囲内（例えば０．１５〜０．２５）であるか否かを判定し、トナーパターンの画像濃度（ＤＴ）が所定の範囲の上限値よりも大きい場合は制御用かぶりマージン（ＶＭＣ）を現在の値（ＶＭＣ０）よりも大きく設定し、トナーパターンの画像濃度（ＤＴ）が所定の範囲の下限値よりも小さい場合は制御用かぶりマージン（ＶＭＣ）を現在の値（ＶＭＣ０）よりも小さく設定し、トナーパターンの画像濃度（ＤＴ）が所定の範囲内である場合は制御用かぶりマージン（ＶＭＣ）を現在の値（ＶＭＣ０）のまま維持する。
【００８６】
より具体的には、制御部（１００）は、トナーパターンの画像濃度（ＤＴ）が所定の範囲の上限値よりも大きい場合は、検出用かぶりマージン（ＶＭＤ）を段階的に大きく再設定して像担持体（４２１）上にトナーパターンを形成させ、トナーパターンの画像濃度（ＤＴ）が所定の範囲内となった時点の検出用かぶりマージン（ＶＭＤ）に、初期補正量（α）を加算した値（ＶＭＤ＋α）を制御用かぶりマージン（ＶＭＣ）として設定し、トナーパターンの画像濃度（ＤＴ）が所定の範囲の下限値よりも小さい場合は、検出用かぶりマージン（ＶＭＤ）を段階的に小さく再設定して像担持体（４２１）上にトナーパターンを形成させ、トナーパターンの画像濃度（ＤＴ）が所定の範囲内となった時点の検出用かぶりマージン（ＶＭＤ）に、初期補正量（α）を加算した値（ＶＭＤ＋α）を制御用かぶりマージン（ＶＭＣ）として設定する。
【００８７】
第１の実施の形態によれば、強制的にかぶりが発生しやすい状態としてトナーパターンを形成し、このトナーパターンの画像濃度ＤＴに基づいて制御用かぶりマージンＶＭＣが補正される。そして、補正された制御用かぶりマージンＶＭＣに基づいてグリッド電位Ｖｇが設定される。したがって、電極の汚損を考慮した適正なかぶりマージンＶＭＲが確保されるので、地かぶり及びキャリアー付着の発生を未然に防止することができる。また、表面電位計が不要となるので、表面電位計を設置することに伴う装置コストの増大、装置の大型化を回避することができる。
これに対して、特許文献２に開示されているように、元の制御用かぶりマージンＶＭＣ０に基づいて設定されたグリッド電位Ｖｇ０のままでトナーパターンを形成した場合、地かぶりは極めて生じにくいので、トナーパターンの画像濃度ＤＴは本来のトナーパターンの画像濃度とほとんど変わらない。つまり、かぶりマージンＶＭＲが適正範囲から外れかけていても、それを知得することはできない。
【００８８】
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態では、制御用かぶりマージンＶＭＣが補正不能であると判定された場合（ステップＳ１０８で“ＹＥＳ”、ステップＳ１１１で“ＹＥＳ”）、かぶりマージン補正処理が終了する。これに対して、第２の実施の形態では、グリッド電極８２の清掃を行った上で、改めて制御用かぶりマージンＶＭＣの補正を行う。
なお、第２の実施の形態と第１の実施の形態とは、かぶりマージン補正処理が異なるだけであり、画像形成装置１の構成は同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００８９】
図９、１０は、第２の実施の形態に係るかぶりマージン補正処理の一例を示すフローチャートである。このかぶりマージン補正処理において、清掃回数ＣＬの初期値は０回に設定されているものとする。
【００９０】
図９のステップＳ２０１〜Ｓ２０６は、第１の実施の形態（図６のステップＳ１０１〜Ｓ１０６）と同様である。図９のステップＳ２０６において、制御部１００が、画像濃度ＤＴは０．１５未満であると判定した場合、処理はステップＳ２０７に移行する。ステップＳ２０７において、制御部１００は、検出用かぶりマージンＶＭＤを所定電位（例えば１０Ｖ）だけ小さく再設定する。
【００９１】
ステップＳ２０８において、制御部１００は、再設定された検出用かぶりマージンＶＭＤが１０Ｖ以下であるか否かを判定する。検出用かぶりマージンＶＭＤが１０Ｖよりも大きい場合、ステップＳ２０３移行の処理が繰り返される。一方、検出用かぶりマージンＶＭＤが１０Ｖ以下である場合、処理は図１０のステップＳ２１２に移行する。つまり、グリッド電極８２等の汚損により、かぶりマージンＶＭＲが著しく大きくなっていることが想定されるので、グリッド電極８２の清掃を行う。
【００９２】
ステップＳ２０６において、制御部１００が、画像濃度ＤＴは０．２５より大きいと制御部１００が判定した場合、処理はステップＳ２１０に移行する。ステップＳ２１０において、制御部１００は、検出用かぶりマージンＶＭＤを所定電位（例えば１０Ｖ）だけ大きく再設定する。
【００９３】
ステップＳ２１１において、制御部１００は、再設定された検出用かぶりマージンＶＭＤが９０Ｖ以上であるか否かを判定する。検出用かぶりマージンＶＭＤが９０Ｖよりも小さい場合、ステップＳ２０３移行の処理が繰り返される。一方、検出用かぶりマージンＶＭＤが９０Ｖ以上である場合、処理は図８のステップＳ２１２に移行する。つまり、グリッド電極８２等の汚損により、かぶりマージンＶＭＲが著しく小さくなっていることが想定されるので、グリッド電極８２の清掃を行う。
【００９４】
ステップＳ２０６において、制御部１００が、画像濃度ＤＴは０．１５以上０．２５以下であると判定した場合、処理はステップＳ２０９に移行する。ステップＳ２０９において、制御部１００は、制御用かぶりマージンＶＭＣとして、検出用かぶりマージンＶＭＤに初期補正量αを加算した値を設定する。これにより、適正なかぶりマージンＶＭＲが確保される。
ステップＳ２０９において制御用かぶりマージンＶＭＣが設定されると、かぶりマージン補正処理は終了となる。これに伴い、中断されていた印刷ジョブが再開される。このとき、グリッド電位Ｖｇは、補正後の制御用かぶりマージンＶＭＣ１に基づいて設定される。また、清掃回数ＣＬはクリアされる（ＣＬ＝０）。
【００９５】
図１０のステップＳ２１２において、制御部１００は、清掃回数ＣＬ（初期値＝０）が所定回数Ｎ（例えばＮ＝５）よりも小さいか否かを判定する。清掃回数ＣＬが所定回数Ｎよりも小さい場合、処理はステップＳ２１３に移行する。
【００９６】
ステップＳ２１３において、制御部１００は、電極クリーニング部８３の動作を制御し、グリッド電極８２のクリーニング処理を実行させる。これにより、グリッド電極８２の付着物が掻き取られ、清掃される。したがって、元の制御用マージンＶＭＣに基づいてグリッド電位Ｖｇを設定したときの非画像部電位Ｖ０は適正値に近づく。
【００９７】
ステップＳ２１４において、制御部１００は、清掃回数ＣＬを１加算した後、ステップＳ２０２以降の処理を実行する。ステップＳ２０２以降の処理により、検出用かぶりマージンＶＭＤ（＝ＶＭＣ０−α）が改めて設定され、必要に応じて制御用かぶりマージンＶＭＣの補正が行われる。
【００９８】
ステップＳ２１２において清掃回数ＣＬが所定回数Ｎ以上であると制御部１００が判定した場合は、複数回のグリッド電極８２の清掃を行ってもかぶりマージンＶＭＲが改善されなかったことになるので、補正不能と判断され、かぶりマージン補正処理は終了される。
【００９９】
第２の実施の形態に係る画像形成装置１によれば、第１の実施の形態と同様に、電極の汚損を考慮した適正なかぶりマージンＶＭＲが確保されるので、地かぶり及びキャリアー付着の発生を未然に防止することができる。また、表面電位計が不要となるので、表面電位計を設置することに伴う装置コストの増大、装置の大型化を回避することができる。
【０１００】
さらに、第２の実施の形態に係る画像形成装置（１）においては、帯電装置（４１４）が電極（グリッド電極８２）を清掃するクリーニング部（８３）を有し、クリーニング部（８３）は、検出用かぶりマージン（ＶＭＤ）を段階的に大きく又は小さく再設定しても、トナーパターンの画像濃度（ＤＴ）が所定の範囲内とならない場合（図９のステップＳ２０８、Ｓ２１１で“ＹＥＳ”）に、電極（８２）を清掃する。
【０１０１】
これにより、かぶりマージン補正時にグリッド電極８２等の汚損が自動的に清掃されるので、制御用かぶりマージンＶＭＣが補正不能と判断されても、直ちにサービスマンを呼んでメンテナンスを行う必要がなくなる。したがって、画像形成装置１の生産性が格段に向上する。
【０１０２】
［実施例１］
実施例１では、ＮＮ環境（２０℃、５０％ＲＨ）にて、カバレッジ５％の画像を連続して画像形成する耐久試験を行った。
具体的には、実施例１−１では、耐久試験中に第１の実施の形態に係るかぶりマージン補正処理（図６参照）に従って制御用かぶりマージンＶＭＣの補正を行った。また、実施例１−２では、耐久試験中に第２の実施の形態に係るかぶりマージン補正処理（図９、１０参照）に従って制御用かぶりマージンＶＭＣの補正を行った。実施例１−１、１−２ともに、かぶりマージン補正処理は１００００枚印刷ごとに行い、画像濃度の適正範囲は０．１５〜０．２５とした。
そして、定期的に白地部の地かぶりをランク評価した。地かぶりランクは０〜６までの７段階で評価した。地かぶりランク３以下は、目視でも白地に地かぶりを確認できるレベルである。
【０１０３】
また、比較例１として、表５に示す制御用かぶりマージン補正テーブルに従って制御用かぶりマージンＶＭＣの補正を行い、実施例１と同様の耐久試験を行った。制御用かぶりマージンの初期値は１００Ｖとした。すなわち、比較例１では、ドラム走行時間が０〜１００時間の場合は制御用かぶりマージンＶＭＣを１００Ｖに設定し（グリッド電位Ｖｇは現像バイアス電位Ｖｄ＋１００［Ｖ］）、ドラム走行時間が１００〜１５０時間の場合は制御用かぶりマージンＶＭＣを１１０Ｖに設定し（グリッド電位Ｖｇは現像バイアス電位Ｖｄ＋１１０［Ｖ］）、ドラム走行時間が１５０時間超の場合は制御用かぶりマージンＶＭＣを１２０Ｖに設定した（グリッド電位Ｖｇは現像バイアス電位Ｖｄ＋１１０［Ｖ］）。
【０１０４】
【表５】
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【０１０５】
地かぶりランクの評価結果を図１１に示す。図１１に示すように、実施例１−１、１−２ともに、１０００ｋｐまで地かぶりは発生しなかった。かぶりマージン補正処理においてクリーニング部８３を稼動させた実施例１−２では、耐久試験の後半でも地かぶりランクの低下はほとんど認められなかった。
これに対して、比較例１では、プリント枚数が８００ｋｐを超えたあたりから白地部に視認できる程度の地かぶりが発生した。
【０１０６】
［実施例２］
実施例２では、ＮＮ環境（２０℃、５０％ＲＨ）にて、カバレッジ２０％の高カバレッジ画像を連続して画像形成する耐久試験を行った。制御用かぶりマージンＶＭＣの補正は、第１の実施の形態に係るかぶりマージン補正処理（図６参照）に従って行い、画像濃度の適正範囲は表２に従って０．２０〜０．３５に設定した。そして、定期的に白地部の地かぶりをランク評価した。
また、比較例２として、表５に示す制御用かぶりマージン補正テーブルに従って制御用かぶりマージンＶＭＣの補正を行い、実施例２と同様の耐久試験を行った。
【０１０７】
地かぶりランクの評価結果を図１２に示す。図１２に示すように、比較例２では、プリント枚数が３００ｋｐを超えたあたりから地かぶりが発生したのに対して、実施例２では、プリント枚数が３００ｋｐを超えても地かぶりは発生しなかった。
【０１０８】
［実施例３］
実施例３では、１００ｋｐごとに使用環境をＮＮ→ＬＬ→ＨＨ→ＮＮ→・・と定期的に変えて、カバレッジ５％の画像を連続して画像形成する耐久試験を行った。制御用かぶりマージンＶＭＣの補正は、第１の実施の形態に係るかぶりマージン補正処理（図６参照）に従って行い、画像濃度の適正範囲は表３に従って使用環境に応じて設定した。そして、定期的に白地部の地かぶりをランク評価した。
また、比較例３として、表５に示す制御用かぶりマージン補正テーブルに従って制御用かぶりマージンＶＭＣの補正を行い、実施例３と同様の耐久試験を行った。
【０１０９】
地かぶりランクの評価結果を図１３に示す。図１３に示すように、比較例３では、ＨＨ環境において地かぶりが発生したのに対して、実施例３では、いずれの使用環境でも地かぶりは発生しなかった。
【０１１０】
［実施例４］
実施例４では、実施例１と同様に、ＮＮ環境（２０℃、５０％ＲＨ）にて、カバレッジ５％の画像を連続して画像形成する耐久試験を行った。制御用かぶりマージンＶＭＣの補正は、第１の実施の形態に係るかぶりマージン補正処理（図６参照）に従って行い、画像濃度の適正範囲は表４に従って現像剤の走行時間に応じて設定した。そして、定期的に白地部の地かぶりをランク評価した。
【０１１１】
地かぶりランクの評価結果を図１４に示す。図１４には、比較のため、実施例１−１及び比較例１の結果も示している。図１４に示すように、実施例４では、実施例１−１と同様に地かぶりの発生はなく、特に耐久試験の後半では実施例１−１よりも良好な結果が得られた。
【０１１２】
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いて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、実施の形態では、帯電装置４１４がスコロトロン帯電装置で構成される場合について説明したが、本発明はコロトロン帯電装置などのコロナ放電型の帯電装置を備える画像形成装置に適用できる。コロトロン帯電装置の場合、放電電極の放電電位が帯電極電位となる。また、帯電ローラー、帯電ブラシ、又は帯電ブレード等を用いる近接放電型の帯電装置を備える画像形成装置に適用することもできる。
【０１１３】
また例えば、実施の形態では、像担持体として中間転写ベルト４２１上に形成したトナーパターンの画像濃度を濃度検出部４３で検出する場合について説明したが、感光ドラム４１３や用紙を像担持体として、これらに形成したトナーパターンの画像濃度を濃度検出部４３で検出するようにしてもよい。この場合、濃度検出部４３は、感光ドラム４１３又は用紙搬送路の近傍に配置される。
【０１１４】
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。
【符号の説明】
【０１１５】
１  画像形成装置
１０  画像読取部
２０  操作表示部
３０  画像処理部
４０  画像形成部
４３  濃度検出部
４４  温湿度検出部
５０  用紙搬送部
６０  定着部
８０  帯電装置
８１  放電電極
８２  グリッド電極
８３  電極クリーニング部
８５  放電電圧印加部
８６  グリッド電圧印加部
１００  制御部
４１１  露光装置
４１２  現像装置
４１３  感光ドラム（感光体）
４１４  帯電装置
４２１  中間転写ベルト（像担持体）
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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