(57)【要約】【課題】供給ローラ３４の磨耗によって引き起こされる、かすれ、残像等の印刷品質の劣化を抑制する。【解決手段】本発明の画像形成装置１０は、トナーを保持し、感光体ドラム３１に接触して所定の周速度で回転し、所定の駆動電圧が印加されることにより、感光体ドラム３１上にトナー像を形成する現像ローラ３３と、現像ローラ３３に接触して現像ローラ３３とは逆方向に所定の周速度で回転し、所定の駆動電圧が印加されることにより、現像ローラ３３にトナーを供給する供給ローラとを備えている。  転写ベルト１７上に濃度測定用の濃度パッチパターンＰＰを転写し、濃度センサ２５で複数個所の濃度を測定する。この測定結果に応じて、前記２種類の駆動電圧を調整してトナーの供給量を最適化するか、又は、この濃度の測定結果に応じて、前記２種類の周速度の比率を調整してトナーの供給量を最適化する。【選択図】図１
2011197132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する回転自在の像担持体と、
現像剤を供給する回転自在の現像剤供給部材と、供給された前記現像剤を担持する回転自在の現像剤担持体とを有し、所定の動作条件に従って動作し、担持された前記現像剤を前記像担持体に供給して現像剤像を形成する現像手段と、
前記現像剤像を転写部材に転写する転写手段と、
前記転写部材に転写された濃度測定用の前記現像剤像において、前記現像剤担持体が１周する間に形成された前記現像剤像の濃度と前記現像剤担持体が１周した以降の濃度を測定して濃度測定結果を出力する濃度検出手段と、
前記濃度測定結果に基づき、前記現像手段における前記動作条件を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記濃度検出手段は、
前記濃度測定用の前記現像剤像において、前記現像剤担持体が１周する間に形成された前記現像剤像の濃度である第１の濃度と、前記現像剤担持体が１周した直後後に形成された前記現像剤像の濃度である第２の濃度とを測定し、前記第１の濃度と前記第２の濃度の差分である第１の濃度差を算出して前記濃度測定結果として出力す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】
前記濃度検出制御手段は、
前記濃度測定用の前記現像剤像において、前記現像剤担持体が１周する間に形成された前記現像剤像の濃度である前記第１の濃度と、前記現像剤担持体の１周の長さと前記現像剤供給部材の１周の長さとを加えた距離以降に形成された前記現像剤像の濃度である第３の濃度とを測定し、前記第１の濃度と前記第３の濃度の差分である第２の濃度差を算出して前記濃度測定結果として出力す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４】
前記濃度検出手段は、
前記濃度測定用の前記現像剤像において、
前記現像剤担持体が１周する間に形成された前記現像剤像の濃度である第１の濃度と、
前記現像剤担持体が１周した直後後に形成された前記現像剤像の濃度である第２の濃度と、
前記現像剤担持体の１周の長さと前記現像剤供給部材の１周の長さとを加えた距離以降に形成された前記現像剤像の濃度である第３の濃度とを測定し、
前記第１の濃度と前記第２の濃度の差分である第１の濃度差を算出し、
前記第１の濃度と前記第３の濃度の差分である第２の濃度差を算出して前記濃度測定結果として出力す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５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置は、
複数の濃度の値と前記濃度の値に対応する前記動作条件を規定する設定値とを記憶した記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記濃度測定結果に基づき、前記設定値を選択することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記濃度測定結果に基づき前記設定値を選択することにより、
前記現像剤担持体に印加する駆動電圧と、
前記現像剤供給部材に印加する駆動電圧と、
を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置は、
前記現像剤供給部材の回転速度を制御する動力部を有し、
前記制御手段は、前記濃度測定結果に基づき前記設定値を選択することにより、
前記現像剤供給部材の前記回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体は、感光体ドラムであり、前記現像剤は、トナーであり、前記現像剤担持体は、現像ローラであり、前記現像剤供給部材は、供給ローラであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項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、電子写真方式のプリンタや複写機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置は、感光体ドラム、現像ローラ、現像ブレード、トナー供給ローラ、帯電ローラ等を備えており、トナーの供給ローラから現像ローラ上に供給されたトナーを、現像ブレードで均一な薄層に整えた後、現像ローラと感光体ドラムとが接触しながら回転することにより、トナーが現像ローラから感光体ドラムの静電潜像に付着してトナー像として可視化される。このトナー像がローラや転写ベルト等の転写部材によって印刷用紙等の転写材に転写され、定着部材によって熱定着される。
【０００３】
このような画像形成装置おいて、トナーの供給ローラは、現像ローラに対してカウンタ方向（即ち、現像ローラに対して逆方向）に回転しており印刷枚数が増えると磨耗してローラ径が小さくなり、トナー供給能力が減少していく。このことにより、かすれ、残像等の印字品質の劣化が引き起こされる。特に、これらの印刷不具合は現像ローラ１周後、あるいは、供給ローラ１周後に発生することが多い。これは印刷により使用された各ローラ上のトナーが十分補充されないため、現像ローラ上のトナーが供給不足になるからである。
【０００４】
このような課題を解決するための技術として、現像ローラ表面にウレタンゴム主体の層を形成することで、供給ローラの磨耗を抑制する技術が下記の特許文献１に紹介されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１に記載の技術を用いても、供給ローラは、現像ローラに接触してカウンタ方向に回転するように構成されているので、供給ローラの磨耗を避けることができない。更に、昨今、画像形成装置が長寿命化したことにより、印刷枚数が増加する傾向にあり、供給ローラの磨耗によって引き起こされる、かすれ、残像等の印刷品質の劣化を抑制することが課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像読取装置は、潜像を担持する回転自在の像担持体と、現像剤を供給する回転自在の現像剤供給部材と、供給された前記現像剤を担持する回転自在の現像剤担持体とを有し、所定の動作条件に従って動作し、担持された前記現像剤を前記像担持体に供給して現像剤像を形成する現像手段と、前記現像剤像を転写部材に転写する転写手段と、前記転写部材に転写された濃度測定用の前記現像剤像において、前記現像剤担持体が１周する間に形成された前記現像剤像の濃度と前記現像剤担持体が１周した以降の濃度を測定して濃度測定結果を出力する濃度検出手段と、前記濃度測定結果に基づき、前記現像手段における前記動作条件を制御する制御手段とを備えている。
【０００８】
前記制御手段は、前記濃度検出手段によって測定された測定結果に基づき、前記現像剤担持体に印加する電圧と、前記現像剤供給部材に印加する電圧とを制御するように構成されている。
【０００９】
本発明の他の画像形成装置は、前記現像剤供給部材の回転速度を制御する動力部を有し、前記制御手段は、記濃度検出手段によって測定された測定結果に基づき、前記現像剤供給部材の前記回転速度を制御するように構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像形成装置によれば、濃度測定用の現像剤像の複数個所の濃度を測定し、その濃度測定結果に基づき、現像手段に印加する駆動電圧を最適化することにより、現像剤の供給量を制御するように構成したので、供給ローラの摩耗等によって引き起こされる、かすれ、残像等の印刷品位の劣化を抑制することができる。
【００１１】
本発明の他の画像形成装置は、濃度測定用の現像剤像の複数個所の濃度を測定し、その濃度測定結果に基づき、現像剤担持体と現像剤供給部材との回転速度比（＝周速度比）を動的に変化させ最適化することにより、現像剤の供給量を制御するように構成したので、供給ローラの摩耗等によって引き起こされる、かすれ、残像等の印刷品位の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の実施例１における図２の画像形成装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図２は本発明の実施例１における画像形成装置の概略を示す構成図である。
【図３】図３は図２の画像形成ユニットの概略を示す構成図である。
【図４】図４は本発明の実施例１における転写ベルト上に形成された濃度パッチパターンを示す説明図である。
【図５】図５は本発明の実施例１におけるバイアス制御テーブルを示す図である。
【図６】図６は本発明の実施例１における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図７−１】図７−１は図４の濃度パッチパターンの形成動作を示す説明図である。
【図７−２】図７−２は図４の濃度パッチパターンの形成動作を示す説明図である。
【図８】図８は本発明の実施例２における図２の画像形成装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図９】図９は本発明の実施例２における供給ローラ周速比変更テーブルを示す図である。
【図１０】図１０は本発明の実施例２における画像形成装置の動作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】
【００１３】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１４】
（実施例１の画像形成装置の構成）
図２は、本発明の実施例１における画像形成装置の概略を示す構成図である。
【００１５】
画像形成装置１０は、例えば、カラープリンタであって、装置の下部には、転写材（例えば、用紙）Ｐを収納する給紙カセット１１を備えている。ホッピングローラ１２は、給紙カセット１１から用紙Ｐを、１枚ずつ繰出す機構である。繰り出された用紙Ｐは、用紙Ｐの斜行矯正機能を有するレジストローラ１３，１４，１５によって、複数の画像形成ユニット３０(＝３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ)まで搬送される。
【００１６】
複数の画像形成ユニット３０(＝３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ)は、用紙搬送方向の上流から、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼン夕（Ｍ）、シアン（Ｃ）の順に実装されて配置されている。画像形成ユニット３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃは、色の違いを除いては、同一の構成、機能を有しており、特に区別する必要がないときは、単に画像形成ユニット３０と表記する。次に述べる転写ローラ１６についても同様とする。
【００１７】
用紙Ｐは転写ベルト１７により搬送される。画像形成ユニット３０の下部には、複数の転写部材（例えば、転写ローラ）１６（＝１６Ｋ，１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ）が設けられており、画像形成ユニット３０で形成された現像画像を用紙Ｐに転写する機能を有している。転写ベルト１７は、搬送ローラ１８，１９によって駆動され、用紙Ｐを搬送するための装置である。この転写ベルト１７及び搬送ローラ１８，１９により転写部材が構成されている。用紙Ｐは、用紙カセット１１からホッピングローラ１２やレジストローラ１３，１４，１５により搬送され、転写ベルト１７上を通過し、ヒートローラ２０とバックアップローラ２１とで構成される定着装置２２において、現像剤（例えば、トナー）を定着させた後、排出ローラ２３，２４により画像形成装置１０から外部へ排出される。
【００１８】
転写ベルト１７の下部には、濃度検出手段（例えば、濃度センサ）２５と、シャッタ２６とが設けられており、濃度測定や自動濃度補正等に用いられる。自動濃度補正とは、転写ベルト１７上に転写された、濃度測定用の現像剤像（例えば、濃度パッチパターン）ＰＰのカラー濃度を濃度センサ２５によって測定し、この測定データに基づいて所定のトナー濃度になるように調整するプロセス制御をいう。
【００１９】
図３は、図２の画像形成ユニットの概略を示す構成図である。
画像形成ユニット３０は、静電潜像を担持する像担持体（例えば、感光体ドラム）３１と、感光体ドラム３１の表面を一様に帯電させるための帯電ローラ３２と、感光体ドラム３１の表面に潜像パターンを形成する発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という。）露光部３６と、感光体ドラム３１上に現像剤像（例えば、トナー像）を形成する現像手段とから構成されている。
【００２０】
前記現像手段は、現像剤担持体（例えば、現像ローラ）３３、現像剤供給部材（例えば、供給ローラ）３４、現像ローラ３３上のトナー量を規制する現像ブレード３５、及びトナーを蓄積してトナーを供給ローラ３４に補充する図示しないトナーカートリッジを有している。
【００２１】
感光体ドラム３１は、アルミなどの金属パイプと、その表面の光導電層と電荷輸送層とで形成されている。帯電ローラ３２は、金属シャフトと半導電性ゴム層によって構成され、感光体ドラム３１に接触するように配置されている。帯電ローラ３２には、帯電バイアス電源３８が接続され、電圧が制御されように構成されている。ＬＥＤ露光部３６は、図示しないＬＥＤ素子と、ＬＥＤ駆動素子と、レンズアレイとから構成されている。
【００２２】
現像ローラ３３は、潜像パターンをトナーにより現像するための装置であり、金属シャフトと半導電ウレタンゴム材等で構成されている。現像ローラ３３は、感光体ドラム３１と接触するように配置され、一定の回転速度（＝周速度）で回転する機能を有している。現像ローラ３３には、現像ローラバイアス電源３９が接続され、所定の駆動電圧である現像ローラバイアス電圧が印加されるように構成されている。
【００２３】
供給ローラ３４は、トナーを現像ローラ３３に供給するための装置であり、金属シャフトとシリコンゴム材等で構成されている。供給ローラ３４は、現像ローラ３３と接触するように配置されて現像ローラ３３の回転方向とは、カウンタ方向に所定の周速度で回転する機能を有している。供給ローラ３４には、供給ローラバイアス電源４０が接続され、所定の駆動電圧である供給ローラバイアス電圧が印加されるよう構成されている。
【００２４】
現像ブレード３５は、現像ローラ３３上のトナー層を規制するための装置であり、ステンレス等の板状部材であり、先端部が僅かに現像ローラ３３に当接するように配置されている。現像ブレード３５には、現像ブレード電源４０が接続され、所定の電圧が印加されるよう構成されている。
【００２５】
画像形成ユニット３０の下部には、転写ローラ１６が配置されている。この転写ローラ１６は、トナー像を用紙Ｐに転写するための装置であり、発泡性の弾性体からなり、感光体ドラム３１に接触する位置に配置されている。転写ローラ１６には、転写ローラバイアス電源４２が接続され、所定のバイアス電圧が印加されるように構成されている。クリーニング装置３７は、感光体ドラム３１上に残留したトナーを回収するための装置であり、ゴムブレードにより構成され、先端部が感光体ドラム３１に接するように配置されている。
【００２６】
図１は、本発明の実施例１における図２の画像形成装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【００２７】
プリンタ制御部５１は、図示しないプロセッサを有しており、画像形成装置１０全体を制御する。プリンタ制御部５１には、上位装置６０からの印刷データを受信するインタフェース部５２と、カラー濃度等を検出する濃度センサ２５と、検出した濃度値を記録するＲＡＭ（Random  Access  Memory）５３とが接続されている。更に、プリンタ制御部５１には、バイアス制御テーブル７０ａ，７０ｂが記録された記憶手段であるＲＯＭ(Read  Only  Memory)５４と、各種電源を制御する電源制御部５５と、ＬＥＤ露光部３６を制御する露光制御部５６と、モータドライバ５７とが接続されている。
【００２８】
モータドライバ５７は、メインモータ５８を駆動して感光体ドラム３１の回転を制御する。電源制御部５５は、プリンタ制御部５１の制御に基づいて、各バイアス電圧を設定及び変更する機能を有している。現像ローラ３３は、現像ローラバイアス電源３９に、供給ローラ３４は、供給ローラバイアス電源４０に、現像ブレード３５は、現像ブレードバイアス電源４１に、帯電ローラ３２は、帯電ローラバイアス電源３８に、転写ローラ１６は、転写ローラバイアス電源４２により、それぞれ所定のバイアス電圧が印加されるように構成されている。
【００２９】
図４は、本発明の実施例１における転写ベルト上に形成された濃度パッチパターンを示す説明図である。
【００３０】
供給ローラ３４の磨耗により、どの程度のかすれ、又は残像が発生しているか測定するための濃度パッチパターンＰＰが転写ベルト１７上に形成されている。濃度パッチパターンＰＰは、１００％べたパターンの帯（全面パターンの帯）で構成されている。１００％べたパターンにする理由は、次の（１）、（２）の通りである。
【００３１】
（１）  濃度差を見分ける場合、供給ローラ３４からのトナーの供給量と、現像ローラ３３において印刷の１周目で使用されたトナーの量との差により形成される濃度差段差を測定して、かすれ等の発生を見分ける。このため、１００％べたパターンでない中間調の帯にした場合は、濃度段差が測定できる程度に十分発生し難い状態となる。
【００３２】
（２）  中間調にしたときに、濃度差の相対値が変わらないとしても、濃度の絶対値が小さくなるため濃度センサ２５の読取誤差の影響が大きくなり、誤った濃度測定値となる確率が高くなる。
【００３３】
以上の理由により濃度パッチパターンＰＰは、１００％べたパターンが好ましいが、中間調のパターンであってもよい。
【００３４】
図４において、領域Ｋ１は、画像先頭から現像ローラ３３の回転の１周分に相当する長さＬ１を持った領域であって、ブラックのトナーによって１００％べたパターンで形成されている。領域Ｋ２は、供給ローラ３４の１周分に相当する長さを持った領域である。
【００３５】
供給ローラ３４から現像ローラ３３へのトナー供給能力が低下すると領域Ｋ２の先頭部にかすれ、残像が発生する。領域Ｋ３は、現像ローラ３３に１周分の長さＬ１と供給ローラ３４の１周分の長さＬ２を加えたＬ１＋Ｌ２より後ろの領域であり、供給ローラ３４のトナー供給能力及びトナー回収能力が低下すると領域Ｋ３の先頭部にかすれ、残像が発生する。
【００３６】
ここでトナー回収能力とは、現像ローラ３３上の未使用トナーを掻きと取る能力と、周囲のトナーを収集する能力のことである。供給ローラ３４は、通常、図示しないトナーカートリッジから供給されるトナーで満たされており、供給ローラ３４は、回転しながら周囲のトナーを収集するように構成されている。
【００３７】
供給ローラ３４は、磨耗して外径が小さくなると現像ローラ３３への圧力が弱くなり掻き取り能力が低下する。更に、外径が小さくなることにより、供給ローラ３４の表面積も小さくなることから、周囲のトナーを収集する能力も低下する。
【００３８】
本実施例１では、例えば、Ｌ１＝39.7mm、Ｌ２＝58.4mm、Ｌ３＝30mmであり、先頭部は各領域先端から1mmの部分のことをいう。
【００３９】
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１におけるＲＯＭ内のバイアス制御テーブルを示す図である。
【００４０】
図５（ａ）に示すバイアス制御テーブル７０ａは、第１の濃度である領域Ｋ１の先頭部の濃度と第２の濃度である領域Ｋ２の先頭部の濃度との濃度差である第１の濃度差Δ１と、現像ローラ３３及び供給ローラ３４のバイアス電圧の補正値の対応を予め設定したテーブルであり、ＲＯＭ５４に記憶されている。バイアス制御テーブル７０ａにおいて、制御レベル７１ａは、濃度差Δ１の濃度範囲ごとのレベルを示し、濃度差７２ａは、濃度差Δ１の濃度範囲を示し、バイアス補正値７３ａは、濃度差Δ１に応じて現像ローラ３３及び供給ローラ３４のバイアス電圧を補正すべき値を示している。
【００４１】
図５（ｂ）に示すバイアス制御テーブル７０ｂは、領域Ｋ１の先頭部の濃度と第３の濃度である領域Ｋ３の先頭部の濃度との濃度差である第２の濃度差Δ２と、現像ローラ３３及び供給ローラ３４のバイアス電圧の補正値の対応を予め設定したテーブルであり、ＲＯＭ５４に記憶されている。バイアス制御テーブル７０ｂにおいて、制御レベル７１ｂは、濃度差Δ２の濃度範囲ごとのレベルを示し、濃度差７２ｂは、濃度差Δ２の濃度範囲を示し、バイアス補正値７３ｂは、濃度差Δ２に応じて現像ローラ３３及び供給ローラ３４のバイアス電圧を補正すべき値を示している。
【００４２】
（実施例１の画像形成装置の動作）
以下に本発明の画像形成装置１０の動作を説明するが、本発明は本実施例１のパラメータ（電圧等）の値に何ら限定されるものではない。
【００４３】
図１及び図３において、帯電ローラ３２は、感光体ドラム３１の表面を一様に、例えば−５００Ｖに帯電する。プリンタ制御部５１により出力された画像データは、ＬＥＤ露光部３６に送られ、印刷パターンに応じた静電潜像を感光体ドラム３１上に形成する。そして、供給ローラ３４に、例えば、−３００Ｖが印加され、現像ローラ３３上にトナーを供給する。現像ローラ３３上のトナーは、現像ブレード３５との摩擦等により帯電し、薄層化される。
【００４４】
更に、現像ローラ３３に、例えば、−２００Ｖを印加することにより、トナーを感光体ドラム３１上の静電潜像に付着させる。その後、感光体ドラム３１上に現像されたトナーは、転写ローラ１６に電圧を印加することで、用紙Ｐ上に転写され、用紙Ｐ上のトナーが定着装置２２により定着される。転写後に感光体ドラム３１上に残留したトナーはクリーニング装置３７によりクリーニングされる。
【００４５】
図６は、本発明の実施例１における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【００４６】
図６において、現像ローラバイアス電圧及び供給ローラバイアス電圧の補正の処理が開始される。本処理の開始は、画像形成装置１０のオペレータの指示によって開始してもよいし、例えば、現像ローラ３３、又は供給ローラ３４の印刷動作時の延べ回転数をプリンタ制御部５１でカウントし、所定の回転数になったら開始するようにしてもよい。本処理は、プリンタ制御部５１の制御によって実行される。
【００４７】
ステップＳ１において、プリンタ制御部５１は、供給ローラ３４の磨耗により、どの程度のかすれ、又は残像が発生しているか測定するための濃度パッチパターンＰＰを転写ベルト１７上に作成する。
【００４８】
濃度パッチパターンＰＰが転写ベルト１７上に作成されると、ステップＳ２において、濃度検出手段は、シャッタ２６を開けて濃度センサ２５により領域Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の各先頭部の濃度を測定し、ＲＡＭ５３へ記録する。
【００４９】
ステップＳ３において、プリンタ制御部５１内の濃度検出手段は、測定された濃度に基づき、領域Ｋ１の先頭部の濃度と領域Ｋ２の先頭部の濃度との濃度差Δ１を計算する。ステップＳ４において、プリンタ制御部５１内の制御手段は、ＲＯＭ５４に記憶されたバイアス制御テーブル７０ａを参照して、濃度差Δ１から現像ローラバイアス電圧と供給ローラバイアス電圧との補正値７３ａを決定する。
【００５０】
バイアス変更テーブル７０ａは、濃度差Δ１が大きくなるにつれて、制御レベル７１ａのレベルが高くなり、これに応じて、現像ローラバイアス電圧と供給ローラバイアス電圧の差を大きくすることでトナー供給能力を高めるように、バイアス補正値７３ａが設定されている。逆に、濃度差Δ１が小さくなるにつれて、制御レベル７１ａのレベルが低くなり、これに応じて、現像ローラバイアス電圧と供給ローラバイアス電圧の差を小さくすることで、現像効率を抑えて現像ローラ３３の１周で使用されるトナー量を抑えるように、バイアス補正値７３ａが設定されている。
【００５１】
ステップＳ５において、プリンタ制御部５１内の濃度検出手段は、領域Ｋ１の先頭部と領域Ｋ３の先頭部の濃度差Δ２を計算する。ステップＳ６において、プリンタ制御部内の制御手段は、ＲＯＭ５４に記憶されたバイアス制御テーブル７１ｂを参照して、濃度差Δ２から現像ローラバイアス電圧と供給ローラバイアス電圧の補正値７３ｂを決定する。
【００５２】
バイアス変更テーブル７０ｂは、濃度差Δ２が大きくなるにつれて、制御レベル７１ｂのレベルが高くなり、これに応じて、現像ローラバイアス電圧と供給ローラバイアス電圧との差を大きくすることでトナー供給能力を高め、現像効率を上げて領域Ｋ３以降の濃度を向上させるように、バイアス補正値７３ｂが設定されている。
【００５３】
ステップＳ７において、前記ステップＳ４及びステップＳ６で求めた２つの補正値を加算し、最終的な補正バイアス電圧を決定する。
【００５４】
例えば、領域Ｋ１の先頭部の濃度が１．４０、領域Ｋ２の先頭部の濃度が１．３７、領域Ｋ３の先頭部の濃度が１．３２と測定された場合、濃度Δ１＝１．４０−１．３７＝０．０３、濃度Δ２＝１．４０−１．３２＝０．０８となる。濃度Δ１については、バイアス制御テーブル７０ａを参照して、制御レベル７１ａは、２となり、現像ローラバイアス電圧が補正値−５により、現像ローラバイアス電圧が−２００Ｖから−１９５Ｖに、供給ローラバイアス電圧が補正値１５により-３００Ｖが-３１５Ｖとなる。
【００５５】
濃度Δ２については、バイアス制御テーブル７０ｂを参照して、制御レベル７１ｂは６となり、現像ローラバイアス電圧が補正値１５により、現像ローラバイアス電圧が−１９５Ｖが−２１０に、供給ローラバイアス電圧が補正値４５により-３１５Ｖが-３６０Ｖとなる。
【００５６】
図７−１、及び図７−２は、図４の濃度パッチパターンの形成動作を示す説明図である。
【００５７】
転写ベルト１７上に形成された濃度パッチパターンＰＰの形成動作について図７−１及び図７−２とを用い、状態（ａ）〜（ｅ）に分けて、より詳細に説明する。
【００５８】
状態（ａ）：印刷が開始される前の状態（初期状態）
印刷開始の準備のため、現像ローラ３３及び供給ローラ３４を空回しする。その結果、現像ローラ３３及び供給ローラ３４上には、トナーが十分充填される（現像ローラ３３及び供給ローラ３４上の●印で示す部分）。
【００５９】
状態（ｂ）：印刷開始、領域Ｋ１の形成開始
印刷が開始され、現像ローラ３３上のトナーが消費される。図７−１の状態（ａ）のトナーの状態Ｓ１では、現像ローラ３３上のトナーが感光体ドラム３１に供給され（感光体ドラム３１上の●印で示す部分）、現像ローラ３３上のトナーは、消費され薄くなる（現像ローラ３３上の○印で示す部分）。感光体ドラム３１上に領域Ｋ１が形成され始める。
【００６０】
状態（ｃ）：領域Ｋ２の形成開始
図７−１の状態（ｃ）のトナーの状態Ｓ２では、現像ローラ３３上のトナーは、消費され薄くなる（現像ローラ３３上の○印で示す部分）と共に、消費されて薄くなった現像ローラ３３上の部分に供給ローラ３４からトナーが新たに供給され（現像ローラ３３上の△印で示す部分）、領域Ｋ２が形成され始める。
【００６１】
状態（ｄ）：領域Ｋ３の形成開始
図７−２の状態（ｄ）のトナーの状態Ｓ３では、供給ローラ３４が１周し終え、薄くなったトナーが供給ローラ３４から現像ローラ３３に供給され（現像ローラ３３及び供給ローラ３４上の○印で示す部分）、領域Ｋ３が形成され始める。
【００６２】
状態（ｅ）：領域Ｋ３の形成
現像ローラ３３及び供給ローラ３４共にトナーが薄くなった状態になり、転写ベルト１７上には、領域Ｋ１が、転写ベルト１７上と感光体ドラム３１上には、領域Ｋ２が形成され、感光体ドラム３１上には領域Ｋ２に続いて、領域Ｋ３が形成されつつある。
【００６３】
このように状態（ａ）〜（ｅ）を経て、領域Ｋ１，Ｋ２、Ｋ３が濃度パッチパターンＰＰとして転写ベルト１７上に形成される。
【００６４】
（実施例１の効果）
本実施例１の画像形成装置１０によれば、供給ローラ３４が磨耗し、トナー供給能力が低下したときにおいても、濃度パッチパターンＰＰを測定し、その測定された濃度に基づき、現像ローラバイアス電圧と供給ローラバイアス電圧とを動的に変更してトナー供給能力を最適化するので、かすれ、残像を抑えることができ、良好な印刷状態を長く保つことができる。このため、画像形成ユニット３０の長寿命化を実現することができる。
【実施例２】
【００６５】
（実施例２の構成）
図８は、本発明の実施例２における図２の画像形成装置の概略構成を示す機能ブロック図であり、実施例１を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００６６】
実施例２の構成は、実施例１の構成に対し、モータドライバ５７に対して、供給ローラ３４を個別に駆動させる動力部（例えば、サブモータ）５８Ａが追加されている点が異なる。その他の構成は、実施例１と同様である。
【００６７】
図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例２におけるＲＯＭ内の供給ローラ周速比変更テーブルを示す図である。
【００６８】
図９（ａ）に示す供給ローラ周速比変更テーブル８０ａは、領域Ｋ１の先頭部の濃度と領域Ｋ２の先頭部の濃度との濃度差Δ１と、現像ローラ３３に対する供給ローラ３４の周速比８３ａとの対応を予め設定したテーブルであり、ＲＯＭ５４に記憶されている。供給ローラ周速比変更テーブル８０ａにおいて、制御レベル８１ａは、濃度差Δ１の濃度範囲ごとのレベルを示し、濃度差８２ａは、濃度差Δ１の濃度範囲を示し、供給ローラ周速比８３ａは、濃度差Δ１に応じた現像ローラ３３に対する供給ローラ３４の周速比を示している。
【００６９】
図９（ｂ）に示す供給ローラ周速比変更テーブル８０ｂは、領域Ｋ１の先頭部の濃度と領域Ｋ３の先頭部の濃度との濃度差Δ２と、現像ローラ３３に対する供給ローラ３４の周速比８３ｂとの対応を予め設定したテーブルであり、ＲＯＭ５４に記憶されている。供給ローラ周速比変更テーブル８０ｂにおいて、制御レベル８１ｂは、濃度差Δ２の濃度範囲ごとのレベルを示し、濃度差８２ｂは、濃度差Δ２の濃度範囲を示し、供給ローラ周速比８３ｂは、濃度差Δ２に応じた現像ローラ３３に対する供給ローラ３４の周速比を示している。
【００７０】
（実施例２の動作）
図１０は、本発明の実施例２における画像形成装置の動作を示すフローチャートであり、実施例１を示す図６中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００７１】
図１０において、現像ローラ３３に対する供給ローラ３４の周速度比の決定処理が開始される。本処理の開始は、画像形成装置１０のオペレータの指示によって開始してもよいし、例えば、現像ローラ３３、又は供給ローラ３４の印刷動作時の延べ回転数をプリンタ制御部５１でカウントし、所定の回転数になったら開始するようにしてもよい。本処理は、プリンタ制御部５１の制御によって実行される。
【００７２】
実施例１と同様に、ステップＳ１の濃度パッチパターンＰＰの作成処理、ステップＳ２の領域Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の濃度測定処理、及びステップＳ３の濃度Δ１の計算処理が実行される。
【００７３】
ステップＳ１４において、プリンタ制御部５１内の制御手段は、ＲＯＭ５４に記憶してある供給ローラ周速比変更テーブル８０ａを参照して、濃度差Δ１から現像ローラ３３に対する供給ローラ３４の周速比８３ａを決定し、供給ローラ３４の回転速度を制御する。
【００７４】
供給ローラ周速比変更テーブル８０ａは、濃度差Δ１が大きくなるにつれて、制御レベル８１ａのレベルが高くなり、これに応じて、周速比８３ａを大きくすることでトナー供給能力を高めるように周速比８３ａが設定されている。ステップＳ５において、実施例１と同様に、領域Ｋ１の先頭部と領域Ｋ３の先頭部の濃度差Δ２を計算する。
【００７５】
ステップＳ１６において、プリンタ制御部５１内の制御手段は、ＲＯＭ５４に記憶してある供給ローラ周速比変更テーブル８０ｂを参照して、濃度差Δ２から現像ローラ３３に対する供給ローラ３４の周速比８３ｂを決定し、供給ローラ３４の回転速度を制御する。
【００７６】
現像ローラ３３に対して、供給ローラ３４の周速比を上げることでトナー供給能力を向上させることができる。その結果、かすれ、残像を抑制することができる。濃度差Δ２に対して濃度差Δ1の方が、周速比増加に対する効果が大きいため、供給ローラ周速比変更テーブル８０ａの供給ローラ周速比８３ａの方が、供給ローラ周速比変更テーブル８０ｂの供給ローラ周速比８３ｂよりも小さめの値に設定されている。得られた供給ローラ周速比８３ａ及び８３ｂに対して相加平均を計算し最終的な周速比を決定する。
【００７７】
例えば、領域Ｋ１の濃度が１．４０、領域Ｋ２の濃度が１．３７、領域Ｋ３の濃度が１．３２と測定された場合、濃度差Δ１＝１．４０−１．３７＝０．０３であり、供給ローラ周速比変更テーブル８０ａを参照することにより、制御レベル８１ａは２となり、収束比８３ａは、０．６９となる。濃度差Δ２＝１．４０−１．３２＝０．０８で、供給ローラ周速比変更テーブル８０ｂを参照することにより、制御レベル８１ａは６となり、収束比８３ｂは、０．８９となる。ここで、周速比８３ａ及び８３ｂの相加平均を取り最終的な周速比は、０．７９となる。
【００７８】
（実施例２の効果）
本発明の実施例２の画像形成装置１０によれば、現像ローラ３３に対する供給ローラ３４の周速比を増加させて、供給ローラ３４のトナー供給能力を向上させることにより、磨耗した供給ローラ３４においても、残像、かすれを抑制し良好な印刷品質を保つことができる。更に、周速比を増加させることは、トナー供給能力を向上させるだけではなく、現像ローラ３３のローラ上に留まっている未使用のトナーを掻き取る能力が向上する。このため、残像に対しても効果的であり、掻き取り不足で生じる現像ローラ３３上へのトナー付着量の一時的な増大による汚れ現象にも効果がある。
【００７９】
（変形例）
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｇ）のようなものがある。
【００８０】
（ａ）  実施例１、２では、画像形成装置１０としてプリンタを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ファクシミリ装置、複写機やＭＦＰ（MultiFunction  Printer/Product/Peripheral）等にも利用できる。
【００８１】
（ｂ）  実施例１におけるバイアス制御テーブル７０ａ，７０ｂ及び実施例２における供給ローラ周速比変更テーブル８０ａ，８０ｂは、ＲＯＭ５４に記憶することで説明したが、フラッシュメモリやハードディスク等の不揮発性メモリに記憶してもよい。
【００８２】
（ｃ）  実施例１における現像ローラバイアス電圧及び供給ローラバイアス電圧の補正処理と、実施例２における現像ローラ３３に対する供給ローラ３４の周速比の決定処理は、それぞれ単独で実施してもよいし、実施例１と実施例２とを一連の処理として実行するようにしてもよい。
【００８３】
（ｄ）  実施例１における現像ローラバイアス電圧及び供給ローラバイアス電圧の補正処理において、ステップＳ５とステップＳ７とで求めた２つの補正値を加算して最終的な補正バイアス電圧を決定することで説明したが、必ずしもこれに限定されない。例えば、実験等の結果により相加平均や加重平均を用いてもよい。
【００８４】
（ｅ）  実施例２における現像ローラ３３に対する供給ローラ３４の周速比の決定処理は、ステップＳ１４とステップＳ１６とで求めた２つの周速比の相加平均を計算し最終的な周速比を決定することで説明したが、必ずしもこれに限定されない。例えば、実験等の結果により加重平均を用いてもよい。
【００８５】
（ｆ）  転写材は、用紙Ｐで説明したが、用紙Ｐに限定されず、例えば、フィルム等の他の転写材であってもよい。
【００８６】
（ｇ）  実施例１、２では、感光体ドラム３１と現像ローラとは、接触して構成されていることで説明したが、接触させずに近接するように構成してもよい。  
【符号の説明】
【００８７】
１０                画像形成装置
１６                転写ローラ
１７                転写ベルト
２５                濃度センサ
３０                画像形成ユニット
３１                感光ドラム
３２                帯電ローラ
３３                現像ローラ
３４                供給ローラ
３５                現像ブレード
３９                現像ローラバイアス電源
４０                供給ローラバイアス電源
５１                プリンタ制御部
５３                ＲＡＭ
５４                ＲＯＭ
５８                メインモータ
５８Ａ              サブモータ
７０ａ、７０ｂ      バイアス制御テーブル
８０ａ、８０ｂ      供給ローラ周速比変更テーブル
ＰＰ                濃度パッチパターン
【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７−１】
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【図７−２】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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