(57)【要約】 【課題】  簡単な構成で、トナー濃度を精度よく検出し、かぶりの発生を防止することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】  画像形成装置１は、現像バイアス電源２６によって現像バイアスが印加される現像ローラ２２と、帯電手段１２によって帯電される電子写真感光体１１との間に流れるドラム電流をドラム電流検出端子１７で検出し、制御部５が、ドラム電流検出端子１７によって検出されるドラム電流に基づいて、現像バイアス電源２６の動作を制御して現像ローラ２２に印加する適正現像バイアス値Ｖｂｅを定める。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電された電子写真感光体を画像情報に応じた光で露光することによって電子写真感光体に形成される静電潜像を、現像ローラから供給される現像剤で現像して可視画像を形成する画像形成装置において、
電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、
現像ローラから電子写真感光体に流れる電流であるドラム電流を検出するドラム電流検出手段と、
現像ローラに現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段と、
ドラム電流検出手段によって検出されるドラム電流に基づいて、現像バイアス印加手段の動作を制御して現像ローラに印加する現像バイアス値を定める制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
ドラム電流検出手段によるドラム電流の検出が、
電子写真感光体の電位と現像バイアスとの電位差を変化させて行われることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
ドラム電流検出手段によるドラム電流の検出は、
帯電手段によって電子写真感光体が帯電された状態で、かつ画像情報に応じた光で露光されない状態で行われることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
制御手段は、
折れ線近似演算手段を備え、
現像バイアスとドラム電流とに基づいて折れ線近似演算手段によって演算して得られる折れ線の変曲点に従って現像ローラに印加する現像バイアス値を定めることを特徴とする請求項１〜３記載の画像形成装置。
【請求項５】
制御手段は、
平均化演算手段および／または回帰演算手段を備え、
ドラム電流検出手段が、同一の現像バイアス値において複数回検出した電流値を、平均化演算手段によって平均化もしくは回帰演算手段によって回帰近似してドラム電流の検出値とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
電子写真感光体の表面にパッチを形成するパッチ形成手段と、  
電子写真感光体の表面に形成されるパッチに光を照射し、パッチから反射される光の強度を検出する光学センサとをさらに含み、
制御手段は、
現像バイアス印加手段によって印加される現像バイアスと、印加される現像バイアスに対応してパッチ形成手段によって形成されるパッチの反射光強度とに基づいて、予め定める基準反射光強度に対応する現像バイアス値を定めることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【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に用いられる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式における画像形成は、一様に帯電された電子写真感光体を画像情報に応じた光で露光して静電潜像を形成し、形成された静電潜像に対して現像装置から現像剤であるトナーを供給して可視像（トナー画像）を形成し、該トナー画像を記録媒体であるたとえば記録紙に転写し、転写されたトナー画像を定着することによって行われる。
【０００３】
電子写真方式に用いられる現像剤には、２成分現像剤と１成分現像剤とがある。現像剤のうち、磁性粒子であるキャリアと、トナーとを含む２成分現像剤を用いる場合、キャリアとトナーとの組成比の変化に基づく磁性の変化、主として透磁率の変化を検出することによって、現像剤中のトナー濃度が測定されている。
【０００４】
２成分現像剤を用い、磁性に基づくトナー濃度センサを備える画像形成装置では、トナー濃度センサによって検出されるトナー濃度に応じて、現像装置に対するトナーの補給動作を行い、現像装置における現像剤のトナー濃度を所望の値に保つようにして、現像時における電子写真感光体への過剰なトナー供給、すなわちかぶりを防止している。
【０００５】
しかしながら、現像剤に含まれるトナーは、環境条件、特に湿度および温度によってその帯電能が変化するとともに、帯電量が多い場合にはかさ密度が減少し、帯電量が少ない場合にはかさ密度が増加するので、帯電量の影響を受ける現像剤の透磁率が、湿度および温度の影響によって変化する。
【０００６】
したがって、透磁率を検出してトナー濃度検出値とするトナー濃度センサは、日本のように高温多湿の夏と低温少湿の冬とを含む四季の変化が激しい環境下において、気候の影響を大きく受けるので、トナー濃度の検出精度が充分ではないという問題がある。
【０００７】
このような問題を解決する先行技術として、現像剤の抵抗値がトナーとキャリアとの組成比、すなわちトナー濃度に応じて変化することを利用し、現像装置の現像ローラ上に形成される現像剤の層厚を規制する穂切板とグランドとの間に抵抗を接続し、現像ローラに印加される現像バイアスによって、現像剤を介して穂切板に流れる電流を抵抗の電圧として検出し、トナー濃度を検出することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００８】
しかしながら、現像剤特に現像剤に含まれるトナーは電気抵抗値が高いので、現像剤を介して穂切板に流れる電流は極めて微小な電流値となり、抵抗で検出される電圧も極めて小さい。したがって、トナー濃度が変化したとしても、検出される電圧変化は極めて小さいので、トナー濃度検出値の精度に問題があり、また電圧変化を増幅器で増幅するにしてもノイズの影響が大きくなるのでやはり精度向上が困難という問題がある。
【０００９】
このような問題を解決する先行技術として、画像形成期間以外の任意の期間には、画像形成時に印加される現像バイアスよりも大きいバイアス電圧を現像ローラに印加することが提案されている（特許文献２参照）。特許文献２の技術によれば、大きいバイアス電圧が印加される画像形成期間以外の任意の期間では、現像剤を介して穂切板と抵抗とに流れる電流が、画像形成期間中の電流よりも大きくなるので、トナー濃度検出のための電流検出が容易になり検出精度を向上することができる。
【００１０】
しかしながら、特許文献２の技術には、画像形成期間以外の任意の期間と画像形成期間とで、現像ローラに印加する電圧の水準を変化させるために、高電圧発生部と低電圧発生部とを備えるとともに両電圧発生部を切換える切換部をも備えなければならないので、装置構成が複雑になるとともに、装置コストが上昇するという問題がある。
【００１１】
【特許文献１】開昭５８−１６９１６１号公報
【特許文献２】特開平４−２８２６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、簡単な構成で、トナー濃度を精度よく検出し、かぶりの発生を防止することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、帯電された電子写真感光体を画像情報に応じた光で露光することによって電子写真感光体に形成される静電潜像を、現像ローラから供給される現像剤で現像して可視画像を形成する画像形成装置において、
電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、
現像ローラから電子写真感光体に流れる電流であるドラム電流を検出するドラム電流検出手段と、
現像ローラに現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段と、
ドラム電流検出手段によって検出されるドラム電流に基づいて、現像バイアス印加手段の動作を制御して現像ローラに印加する現像バイアス値を定める制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
また本発明は、ドラム電流検出手段によるドラム電流の検出が、
電子写真感光体の電位と現像バイアスとの電位差を変化させて行われることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、ドラム電流検出手段によるドラム電流の検出は、
帯電手段によって電子写真感光体が帯電された状態で、かつ画像情報に応じた光で露光されない状態で行われることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、制御手段は、
折れ線近似演算手段を備え、
現像バイアスとドラム電流とに基づいて折れ線近似演算手段によって演算して得られる折れ線の変曲点に従って現像ローラに印加する現像バイアス値を定めることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、制御手段は、
平均化演算手段および／または回帰演算手段を備え、
ドラム電流検出手段が、同一の現像バイアス値において複数回検出した電流値を、平均化演算手段によって平均化もしくは回帰演算手段によって回帰近似してドラム電流の検出値とすることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、電子写真感光体の表面にパッチを形成するパッチ形成手段と、  
電子写真感光体の表面に形成されるパッチに光を照射し、パッチから反射される光の強度を検出する光学センサとをさらに含み、
制御手段は、
現像バイアス印加手段によって印加される現像バイアスと、印加される現像バイアスに対応してパッチ形成手段によって形成されるパッチの反射光強度とに基づいて、予め定める基準反射光強度に対応する現像バイアス値を定めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、現像ローラから電子写真感光体に流れる電流であるドラム電流を検出し、該ドラム電流に基づいて、制御手段が、現像バイアス印加手段の動作を制御して現像ローラに印加する現像バイアス値を定める。このような構成の画像形成装置においては、湿度／温度の影響を受けるトナー濃度センサの検出出力値の変動に関らず、トナー濃度に係るドラム電流に基づいて、現像ローラから電子写真感光体へ移行するトナー量を適正に制御し得る現像バイアス値を定めることができる。したがって、ドラム電流の検出と、該ドラム電流に従って現像バイアスを好適値に制御するという簡単な構成によってかぶりの発生を防止することができる。
【００２０】
また本発明によれば、ドラム電流検出手段によるドラム電流の検出が、電子写真感光体の電位と現像バイアスとの電位差を変化させることによって行われるので、簡便で、応答性に優れた現像バイアス値の設定が実現される。
【００２１】
また本発明によれば、ドラム電流検出手段によるドラム電流の検出は、帯電手段によって電子写真感光体が帯電された状態で、かつ未露光状態で行われるので、静電潜像による影響を排除することができる。
【００２２】
また本発明によれば、固定した閾値によることなく、現像バイアスとドラム電流とに基づいて折れ線近似演算手段によって演算して得られる折れ線の変曲点に従って現像ローラに印加する現像バイアス値を定めることができるので、現像ローラから電子写真感光体に対する注入電流およびトナーの帯電量変動の影響を排除することができる。
【００２３】
また本発明によれば、ドラム電流検出手段が、同一の現像バイアス値において複数回検出した電流値を、平均化演算手段によって平均化もしくは回帰演算手段によって回帰近似してドラム電流の検出値とするので、測定値に重畳されるノイズの影響を低減できる。
【００２４】
また本発明によれば、制御手段は、現像バイアス印加手段によって印加される現像バイアスと、印加される現像バイアスに対応してパッチ形成手段によって形成されるパッチの反射光強度との関係を求め、該関係に基づいて予め定める基準反射光強度に対応する現像バイアス値を定める、いわゆる高濃度補正を行うので、かぶりの防止に好適な現像バイアス値を定めるに際して過剰なトナーの消費を抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を簡略化して示す図である。画像形成装置１は、大略、画像形成部２と、現像装置３と、現像装置３に対してトナーを補給するトナー補給装置４と、制御手段である制御部５とを含む構成である。
【００２６】
画像形成部２は、電子写真感光体１１と、電子写真感光体１１を帯電させる帯電手段１２と、帯電された電子写真感光体１１を画像情報に応じた光で露光して静電潜像を形成する露光手段１３と、静電潜像が現像装置３から供給されるトナーで可視像化されたトナー画像を記録紙などに転写する転写手段と、転写後の電子写真感光体１１の表面をクリーニングするクリーニング手段とを含んで構成される。なお、図１では、記録紙、転写手段、クリーニング手段の図示を省略する。
【００２７】
電子写真感光体１１は、たとえば円筒状の導電性支持体の上に電荷発生層と電荷輸送層とが積層されて感光層の形成された物が用いられる。電子写真感光体１１は、芯体部１４が感光体接地回路１５によってグランドされ、感光体接地回路１５中に抵抗１６が設けられる。この抵抗１６を流れる電流をドラム電流検出手段であるドラム電流検出端子１７によって後述するドラム電流として検出し、制御部５へ入力する。
【００２８】
帯電手段１２としては、たとえば放電式の帯電器または接触式のローラ型帯電器を用いることができる。帯電手段１２は、電子写真感光体１１をほぼ一様な電位に帯電させる。露光手段１３は、たとえばレーザ光を出射する光源、出射される光を走査する光走査ユニットなどを備え、不図示の画像情報取込部から得られる画像情報に応じて電子写真感光体１１を露光して静電潜像を形成する。
【００２９】
また画像形成部２には、後述するパッチ形成手段によって電子写真感光体１１の表面に形成されるパッチに光を照射し、パッチから反射される光を検出する光学センサ１８が設けられ、光学センサ１８による検出出力は、制御部５へ入力される。
【００３０】
現像装置３は、内部空間に現像剤を収容する現像ハウジング２１と、現像ハウジング２１内で回転自在に支持される現像ローラ２２と、現像ローラ２２上に形成される現像剤の層厚を規制するドクターブレード２３と、現像ローラ２２と同じく現像ハウジング２１内で回転自在に支持される第１および第２撹拌ローラ２４，２５と、現像ローラ２２に現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段である現像バイアス電源２６と、現像ハウジング２１に装着されて現像ハウジング２１内に収容される現像剤のトナー濃度を測定するトナー濃度センサ２７とを含む。
【００３１】
現像ハウジング２１は、たとえば硬質樹脂などからなる容器状部材であり、電子写真感光体１１を臨んで配置される。現像ハウジング２１には、電子写真感光体１１を臨む位置に開口部２８が形成され、該開口部２８を介して、現像ローラ２２が電子写真感光体１１を臨んで回転自在に支持される。現像ローラ２２には、現像バイアス電源２６が電気的に接続され、現像バイアス電源２６によって現像バイアスが印加される。
【００３２】
現像ハウジング２１の開口部２８付近には、現像ハウジング２１の内壁から現像ローラ２２に向って突出するようにドクターブレード２３が装着される。ドクターブレード２３は、下流側の現像剤を所定の付着量に規制するために現像ハウジング２１に装着される側の反対側の端部である自由端と現像ローラ２２とが所定の空隙になるように配置されている。
【００３３】
第１および第２撹拌ローラ２４，２５は、現像ローラ２２よりも電子写真感光体１１から離隔した位置にこの順序で配置されて現像ハウジング２１に回転自在に支持される。第１および第２撹拌ローラ２４，２５は、回転することによって現像ハウジング２１内の現像剤を撹拌し、現像ローラ２２へと搬送する。
【００３４】
現像ハウジング２１の底部には、第１撹拌ローラ２４を臨んでトナー濃度センサ２７が設けられる。本実施形態のトナー濃度センサ２７は、現像剤のキャリアとトナーとの組成比に対応する透磁率を測定することによって、トナー濃度を検出する。トナー濃度センサ２７によるトナー濃度検出結果は、後述するトナー補給ローラ３３の駆動制御部に与えられる。また現像ハウジング２１の天板部には、第２撹拌ローラ２５を臨んでトナー補給口２９が形成される。
【００３５】
トナー補給装置４は、トナー補給容器３１と、トナー補給容器３１内に設けられる撹拌羽根３２と、トナー補給ローラ３３と、不図示のトナー補給ローラ３３の駆動制御部とを含む。このような構成のトナー補給装置４をトナーカートリッジと呼ぶことがある。
【００３６】
トナー補給容器３１は、たとえば硬質樹脂などからなる容器状部材であり、その内部空間に、現像装置３の現像剤に対して補給するトナーを収容する。トナー補給容器３１は、現像装置３の現像ハウジング２１に形成されるトナー補給口２９付近で現像ハウジング２１に連接されるように配置される。トナー補給容器３１の現像ハウジング２１に対する連接部分には、トナー補給口２９に連通する開口部３４が形成され、この開口部３４付近にトナー補給口２９を臨んでトナー補給ローラ３３が設けられる。
【００３７】
トナー補給ローラ３３は、トナー補給容器３１の内部に回転自在に設けられ、トナー濃度センサ２７による検出出力に応じて動作する駆動制御部によって回転動作を制御され、トナー補給容器３１内部のトナーを、トナー補給口２９を介して現像装置３へ補給する。
【００３８】
撹拌羽根３２は、棒状の心材に平板状の羽根部材が４枚固着されたトナー撹拌部材であり、心材部分がトナーカートリッジ３１に回転自在に装着される。撹拌羽根３２は、不図示の駆動手段によって回転駆動され、トナーを撹拌するとともにトナー補給ローラ３３へトナーを搬送する。
【００３９】
制御部５は、たとえば中央処理装置（ＣＰＵ）などを備える処理回路であり、記憶部であるメモリ４１が併設される。また制御部５は、演算手段４２としても動作する。本実施形態における制御部５の演算手段４２には、少なくとも折れ線近似演算手段、平均化演算手段、回帰演算手段が備えられる。折れ線近似演算手段、平均化演算手段および回帰演算手段は、それぞれ演算処理回路であり、その演算のアルゴリズムがプログラムソフトとして、たとえばメモリ４１に予めストアされる。
【００４０】
電子写真感光体１１は、帯電手段１２によって帯電されるので電位を有し、現像ローラ２２は現像バイアス電源２６によって現像バイアスが印加されるので電位を有する。現像ローラ２２の電位と電子写真感光体１１の電位との間に電位差が存在するとき、該電位差に応じて現像ローラ２２から電子写真感光体１１に電流が流れる。この電流をここではドラム電流と呼ぶ。ドラム電流は、電子写真感光体１１に接続される感光体接地回路１５へ流れ、さらに感光体接地回路１５に設けられる抵抗１６を流れてグランドされる。したがって、抵抗１６に流れる電流による電圧降下をドラム電流検出端子１７で検出することによってドラム電流を逆算し、得ることができる。
【００４１】
図２は、現像バイアスとドラム電流との関係を示す図である。図２は、本実施形態の画像形成装置１において、帯電手段１２によって電子写真感光体１１がほぼ一様な電位に帯電された状態で、かつ画像情報に応じた光で露光手段１３によって露光されない状態で、現像ローラ２２に印加する現像バイアス（Ｖｂで表すことがある）を変化、すなわち電子写真感光体１１の電位と現像バイアスとの電位差を変化させ、その現像バイアスの変化に伴うドラム電流（Ｉｓで表すことがある）の変化を検出した結果を示す。図２中、黒四角を結ぶライン４５がドラム電流の変化を示す。
【００４２】
現像ローラ２２に印加する現像バイアスの電位を低くすると、電子写真感光体１１の電位との電位差が小さくなるのでドラム電流がわずかに減少する。また現像ローラ２２には現像剤層が形成され、現像剤層中のトナーは電子写真感光体１１へ移行するけれども、トナーは電荷を有するので、トナーが現像ローラ２２から電子写真感光体１１へ移行するのに伴って電流が流れ、ドラム電流が大きくなる。したがって、現像バイアスを変化させ、現像バイアスの変化に伴うドラム電流の変化を検出することによって、現像ローラ２２から電子写真感光体１１へのトナーの移行状態を知ることができる。
【００４３】
また図２中に白丸を破線で結ぶライン４６は、白地かぶりの測定結果を示す。白地かぶりは、ドラム電流（Ｉｓ）を測定した各現像バイアス（Ｖｂ）を印加した状態で、現像ローラ２２から電子写真感光体１１に移行したトナーを記録紙上に転写し、トナー転写後の記録紙を分光式色差計（型式名：ＳＺ−９０，メーカ名：日本電色工業株式会社）にて測定したものである。白地かぶりは、測定結果を１〜５の水準で表し、数値が大きいほどかぶりの程度が悪いと評価する。
【００４４】
ドラム電流の変化と白地かぶりの変化とは、極めて高い整合性を有し、ドラム電流が急増する現象を示さない領域では白地かぶりも低く抑えられる。したがって、現像ローラ２２から電子写真感光体１１へのトナーの移行を、ドラム電流の増加として検出することができる。
【００４５】
本発明は、この知見に基づくものであり、ドラム電流が急増しない臨界の現像バイアス値を選定して現像ローラ２２に印加することによって、現像ローラ２２から電子写真感光体１１に対して、現像に必要な量のトナーを充分に移行させ、かつ不要に過剰のトナーを移行させることがなくなるので、画像濃度が高いにも関らず白地かぶりを生じることのない品質の良好な画像を形成することが可能になる。
【００４６】
図３は、好適な現像バイアス選定方法の概要を説明する図である。現像ローラ２２に印加される現像バイアス（Ｖｂ）と、印加された各現像バイアスのときにドラム電流検出端子１７で検出されるドラム電流（Ｉｓ）とは、それぞれ制御部５へ入力される。
【００４７】
制御部５は、演算手段４２として備わる折れ線近似演算処理回路によって、入力された現像バイアスとドラム電流とに基づいて折れ線近似を実行し、図３中にライン４７で示す折れ線を得るとともに、演算して得られる折れ線４７の変曲点４８に従って現像ローラ２２に印加する好適な現像バイアス値（Ｖｂｅ）を定める。さらに制御部５は、演算結果に従って動作指令を現像バイアス電源２６に対して出力し、現像ローラ２２に印加される現像バイアスが好適現像バイアス値（Ｖｂｅ）になるように動作制御する。
【００４８】
なお、図２および図３では、電子写真感光体の電位を一定とし、現像バイアスを変化させてドラム電流を測定しているので、横軸に現像バイアスをとって示すけれども、ドラム電流は、電子写真感光体の電位と現像バイアスとの電位差に従って流れるので、現像バイアスを一定にして、電子写真感光体の電位を変化させてもドラム電流の変化を検出することができる。すなわち、白地かぶりを防止することができる電位差を電子写真感光体の電位を操作することによって実現することも可能である。
【００４９】
また図３では、設定した１つの現像バイアス値に対して１つのドラム電流値が測定されているけれども、これに限定されることなく、以下のようにしてドラム電流値を求めてもよい。制御部５の演算手段４２には、平均化演算処理回路と回帰演算処理回路とが備わるので、設定した１つの現像バイアス値において、ドラム電流検出手段であるドラム電流検出端子１７が、複数回検出した電流値を、平均化演算処理回路によって平均化もしくは回帰演算処理回路によって回帰近似し、該演算処理結果を１つのドラム電流検出値としてもよい。このことによって、ドラム電流の測定値に重畳されるノイズの影響を低減し、検出精度を向上することができる。
【００５０】
図４は、高濃度補正方法の概要を説明する図である。白地かぶりを抑制するための現像バイアスの調整は、一般的に画像形成装置の稼動開始時、予め定める時間経過ごと、予め定める記録枚数ごと、また装置に湿度センサが備えられるような場合には湿度が大きく変化するごとに、実施される。
【００５１】
調整するべき現像バイアス値は、図３に示すような現像バイアスとドラム電流との関係を表す折れ線４７の変曲点４８から求められるけれども、環境条件であるたとえば温度／湿度の変化に伴って、折れ線４７が若干シフトするので、求めるべき変曲点４８も若干移動する。したがって、変曲点４８に対応する現像バイアス値Ｖｂｅを定めるためには、まず折れ線４７のシフト量を定める必要があり、この折れ線４７のシフト量を求める操作を、ここでは高濃度補正と呼ぶ。
【００５２】
前述のように現像バイアスの変化とドラム電流の変化との関係に良好な整合性をもって白地かぶりの評価が変化する。すなわち、現像バイアスの変化に対応して、現像ローラ２２から電子写真感光体１１に対するトナーの移行量が変化するので、逆に電子写真感光体１１に移行したトナー量と、該トナー量に対応する現像バイアスとの関係、ひいては折れ線４７のシフト量を求めることができる。
【００５３】
本実施形態の画像形成装置１では、電子写真感光体１１に移行したトナー量を光学センサ１８によって検出する。電子写真感光体１１のトナー移行部分に光学センサ１８によって光を照射するとともに、反射光の強度を検出する。トナーの移行量が多いほど、すなわち電子写真感光体１１のトナー移行部分の濃度が高いほど、反射光の強度が低下するので、光学センサ１８による検出値と現像バイアスとの関係から折れ線４７のシフト量を求めることができる。
【００５４】
光学センサ１８によって電子写真感光体１１上のトナー量を測定するに際し、電子写真感光体１１は元々下地の色が暗紫色などのように濃いので、トナー移行量の少ない場合、すなわち低濃度である場合、電子写真感光体１１の下地色の影響を受けて検出精度が低くなるので、トナー移行量が多い場合について測定し、折れ線４７のシフト量を求めることから、この操作を高濃度補正と呼ぶ。
【００５５】
以下図４を参照して高濃度補正を行う方法の１例について説明する。図４に例示する高濃度補正方法では、帯電手段１２のグリッド電圧を−６００Ｖに固定し、露光手段１３に備わる光源のレーザ出力を１００％に固定した状態で、現像ローラ２２に印加する現像バイアスを−２７５Ｖ、−３２５Ｖおよび−３７５Ｖの３段階に変化させて、電子写真感光体１１の表面上に３個のパッチ（トナーパッチとも呼ぶ）を形成する。ここでパッチとは、グリッド電圧およびレーザ出力が一定に保たれた条件下で、現像ローラ２２に前記３段階の各現像バイアスを印加することによって、現像ローラ２２から電子写真感光体１１にトナーが局所的に移行された領域を言う。したがって、電子写真感光体１１、帯電手段１２、露光手段１３、現像装置３は、パッチ形成手段を構成する。
【００５６】
形成された第１〜第３のパッチ５１，５２，５３の反射光強度を光学センサ１８によって測定し、図４（ｂ）に示すような現像ローラ２２に印加した現像バイアスと反射光強度との関係を求める。この関係は、制御部５によって求められる。また制御部５は、テストパッチの目標濃度として予め定められてメモリ４１にストアされている基準反射光強度Ｉｏを読出し、現像バイアスと反射光強度との関係から基準反射光強度Ｉｏに対応する基準現像バイアス値Ｖｂｏを求める。
【００５７】
基準反射光強度Ｉｏはトナー濃度をも表し、トナー濃度はドラム電流と整合するので、基準反射光強度Ｉｏと基準現像バイアス値Ｖｂｏとは、ドラム電流と現像バイアスとの関係と同様である。また、現像バイアスとドラム電流との関係を表す折れ線４７は、経験的にその傾向を変化することなくシフトするので、折れ線４７上にある特定の現像バイアス値とドラム電流値、すなわち基準反射光強度Ｉｏと基準現像バイアス値Ｖｂｏとを得ることによって、折れ線４７のシフト位置を求めることができる。この基準反射光強度Ｉｏに対応する基準現像バイアス値Ｖｂｏを求めることによって、高濃度補正が終了する。
【００５８】
次に、高濃度補正によって得られた基準現像バイアス値Ｖｂｏを中心値として、±５０Ｖ（Ｖｂｏ＋５０Ｖ〜Ｖｂｏ−５０Ｖ）の範囲で現像バイアスを変化させてドラム電流を検出し、制御部５は、検出されるドラム電流と現像バイアスとに基づいて折れ線近似演算処理して変曲点および変曲点に対応する適正現像バイアス値Ｖｂｅを求め、現像バイアス電源２６が該適正現像バイアス値Ｖｂｅになるように動作制御する。
【００５９】
なお、次回に高濃度補正を行う場合、今回求めた基準現像バイアス値Ｖｂｏを基準にして、Ｖｂｏ＋５０Ｖ、Ｖｂｏ、Ｖｂｏ−５０Ｖの３段階の現像バイアスで３個のパッチを形成し、新たな基準現像バイアス値を求める。
【００６０】
このような高濃度補正を行うことによって、現像バイアスを調整して適正現像バイアス値Ｖｂｅを求めるに際し、現像バイアスの変動範囲すなわち探索範囲を基準現像バイアス値Ｖｂｏ±５０Ｖの範囲に限定することができるので、調整所要時間を短縮することができ、またべた画像を形成して白地かぶりの測定評価を行うのに比べて、現像ローラ２２から電子写真感光体１１へ移行させるトナー量を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を簡略化して示す図である。
【図２】現像バイアスとドラム電流との関係を示す図である。
【図３】好適な現像バイアス選定方法の概要を説明する図である。
【図４】高濃度補正方法の概要を説明する図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  画像形成装置
２  画像形成部
３  現像装置
４  トナー補給装置
５  制御部
１１  電子写真感光体
１２  帯電手段
１３  露光手段
１６  抵抗
１７  ドラム電流検出端子
１８  光学センサ
２１  現像ハウジング
２２  現像ローラ
２６  現像バイアス電源
２７  トナー濃度センサ
４２  演算手段
【図１】
2006106057.tif 000003
【図２】
2006106057.tif 000004
【図３】
2006106057.tif 000005
【図４】
2006106057.tif 000006