(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、
自らの表面上のトナーによって前記潜像担持体上の潜像を現像するトナー担持体、及び前記トナー担持体の表面に当接して前記表面上のトナー層厚を規制する規制部材を具備する現像手段と、
前記規制部材に印加するための規制バイアスを出力する規制電源とを備える画像形成装置において、
前記規制バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧からなるものと、直流電圧だけからなるものとを切り替えて出力するように、前記規制電源を構成し、且つ、出力画像のドット出力率を算出する算出手段と、前記算出手段による算出結果が比較的高い値である場合に前記規制電源から重畳電圧からなる前記規制バイアスを出力させる一方で、前記算出手段による算出結果が比較的高い値でない場合に前記規制電源から直流電圧だけからなる前記規制バイアスを出力させる制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
累積運転時間又は前記累積運転時間に相関する所定のパラメータを積算する積算手段を設け、且つ、前記積算手段による積算結果が大きくなるにつれて、前記算出手段による算出結果について比較的高い値であるか否かを判定するための判定基準値をより小さい値に変更するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
重畳電圧からなる前記規制バイアスにおける直流電圧の絶対値を、直流電圧だけからなる前記規制バイアスにおける前記直流電圧の絶対値よりも小さくすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置であって、
前記トナー担持体に印加するための現像バイアスを出力する現像電源を備え、
且つ、重畳電圧からなる前記規制バイアスを前記規制電源から出力する場合に、直流電圧だけからなる前記規制バイアスを前記規制電源から出力する場合に比べて、前記現像バイアスの直流電圧の絶対値を小さくすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置であって、
前記トナー担持体に印加するための現像バイアスを出力する現像電源を備え、
前記重畳電圧のピークツウピーク電圧が前記現像バイアスの直流電圧と前記潜像の電位との電位差の１０倍以上であり、
且つ、前記規制部材が金属からなるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記トナー担持体にトナーを供給するトナー供給体と、前記トナー供給体に印加するための供給バイアスを出力する供給電源とを設け、
且つ、前記ドット出力率が高くなるほど、前記供給電源から出力される供給バイアスの直流電圧の絶対値を大きくするように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置において、
出力画像を表現する仮想頁を前記潜像担持体の表面移動方向と直交する方向に複数に区画し、それぞれの区画におけるドット出力率を算出し、算出結果のうち、最大のドット出力率に基づいて、前記規制電源から出力させる前記規制バイアスについて、直流電圧だけからなるものにするのか、あるいは重畳電圧からなるものにするのかを決定するように、前記算出手段及び前記制御手段の組み合わせを構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
前記規制バイアスとして重畳電圧からなるものを用いることを決定した場合には、複数の前記区画のうち、ドット出力率の最も高い最大出力区画について、前記潜像担持体の表面移動方向の頁下流端から頁上流端側に向けて出力ドット数を累計した場合に累計結果が前記最大出力区画における全出力画素数の所定比率になる第一位置にあるドットの現像を開始するタイミングに基づいて前記規制バイアスを直流電圧から重畳電圧に切り替えた後、頁上流端から頁下流端側に向けて出力ドット数を累計した場合に累計結果が前記最大出力区画における全出力ドット数の所定比率になる第二位置にあるドットの現像を開始するタイミング又は終了するタイミングに基づいて前記規制バイアスを重畳電圧から直流電圧に切り替えるように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置において、
出力画像を表現する仮想頁について、前記潜像担持体の表面移動方向にて画像部が存在する画像部あり区画と画像部が存在しない画像部なし区画とに分けして、個々の画像部あり区画のドット出力率を算出するように、前記算出手段を構成し、
個々の画像部あり区画のそれぞれを現像する際に、その画像部あり区画のドット出力が比較的高い値である場合には重畳電圧からなる前記規制バイアスを前記規制電源から出力させる一方で、比較的高い値でない場合には直流電圧だけからなる前記規制バイアスを前記規制電源から出力させるように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自らの表面上のトナーによって潜像担持体上の潜像を現像するトナー担持体と、これに当接してその表面上のトナー層厚を規制する規制部材と、これに対して規制バイアスを印加する手段とを有する画像形成装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、トナー担持体たる現像ローラに当接する規制部材たる規制ブレードに対し、直流電圧からなる規制バイアスを印加する。そして、テストトナー像のトナー付着量を検知した結果に基づいて規制バイアスの直流電圧の絶対値を変化させることで、現像装置内のトナー帯電量を安定化させる。これにより、長期間に渡って安定した画像濃度を得ることができるとされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者らは、かかる構成において、例えば数千枚などといった程度まで累積プリント枚数を増加させると、高画像面積率の画像における後端側の画像濃度を不足させてしまい易くなることを実験によって見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、潜像担持体と、自らの表面上のトナーによって前記潜像担持体上の潜像を現像するトナー担持体、及び前記トナー担持体の表面に当接して前記表面上のトナー層厚を規制する規制部材を具備する現像手段と、前記規制部材に印加するための規制バイアスを出力する規制電源とを備える画像形成装置において、前記規制バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧からなるものと、直流電圧だけからなるものとを切り替えて出力するように、前記規制電源を構成し、且つ、出力画像のドット出力率を算出する算出手段と、前記算出手段による算出結果が比較的高い値である場合に前記規制電源から重畳電圧からなる前記規制バイアスを出力させる一方で、前記算出手段による算出結果が比較的高い値でない場合に前記規制電源から直流電圧だけからなる前記規制バイアスを出力させる制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、高画像面積率の画像における後端側の画像濃度不足の発生を抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】参考形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタにおけるＫ用の作像ユニットを示す拡大構成図。
【図３】同プリンタのＫ用の作像ユニット内におけるバイアス印加態様を説明するための構成図。
【図４】実施例に係るプリンタの電気回路の一部を示すブロック図。
【図５】仮想頁の一例とドット出力率との関係を示す模式図。
【図６】第三テストプリントで出力されるベタ画像と、仮想頁とを説明するための模式図。
【図７】同ベタ画像の各区画とドット出力率［％］との関係を示すグラフ。
【図８】第四具体例に係るプリンタにおける重畳電圧からなる規制バイアスのピークツウピーク電位［Ｖ］とドット出力率と累積プリント枚数との関係を示すグラフ。
【図９】仮想頁の一例を示す模式図。
【図１０】第四テストプリントで出力されるベタ画像と、仮想頁とを説明するための模式図。
【図１１】仮想頁の一例と、第二詳細例に係るプリンタにおける仮想頁の区分けの一例とを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する前に、実施形態に係るプリンタを理解する上で参考になる参考形態に係るプリンタについて説明する。
図１は、参考形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を作像するための４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーはそれぞれ、平均粒径６．５［μｍ］のポリエステル系重合トナーである。このポリエステル系重合トナーは、次のようにして製造されたものである。即ち、まず、１００重量部のトナー母体粒子と、２重量部の疎水シリカであり且つオイル含有シリカである日本アエロジル社製ＲＹ５０シリカとを混合して混合物を得る。この混合物に対し、２０リットル容量のヘンシェルミキサーにて４０［ｍ／ｓ］の条件で五分間の混合処理を施した後、混合処理後の混合物を目開き７５［μｍ］の篩にかけて得たものである。
【０００９】
四つの作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのうち、Ｋトナー像を形成するための作像ユニット１Ｋを例にすると、これは図２に示されるように、潜像担持体であり且つ像担持体であるドラム状の感光体２Ｋを備えている。また、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置、帯電装置４Ｋ、現像装置５Ｋ等も備えている。画像形成ユニットたる作像ユニット１Ｋは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【００１０】
感光体２Ｋは、直径３０［ｍｍ］の有機感光体からなる。この感光体２Ｋは、１４０［ｍｍ／ｓ］のプロセス線速で図中時計回り方向に回転駆動する。
【００１１】
帯電装置４Ｋは、駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体２Ｋの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、レーザー光Ｌによって露光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、Ｋトナーを用いる現像装置５ＫによってＹトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト１６上に一次転写される。
【００１２】
ドラムクリーニング装置３Ｋは、一次転写工程を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色の作像ユニット（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ）においても、同様にして感光体（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ）上に（Ｙ，Ｍ，Ｃ）トナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。
【００１３】
現像装置５Ｋは、Ｋトナーを収容する縦長のホッパ部６Ｋと、現像部７Ｋとを有している。ホッパ部６Ｋ内には、駆動手段によって回転駆動されるアジテータ８Ｋ、これの鉛直方向下方で駆動手段によって回転駆動される撹拌パドル９Ｋ、これの鉛直方向で駆動手段によって回転駆動されるトナー供給ローラ１０Ｋなどが配設されている。ホッパ部６Ｋ内のＫトナーは、アジテータ８Ｋや撹拌パドル９Ｋの回転駆動によって撹拌されながら、自重によってトナー供給ローラ１０Ｋに向けて移動する。トナー供給ローラ１０Ｋは、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部６Ｋ内のＫトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。
【００１４】
現像装置５Ｋの現像部７Ｋ内には、感光体２Ｋやトナー供給ローラ１０Ｋに当接しながら回転する現像ローラ１１Ｋや、これの表面に先端を当接させる規制ブレード１２Ｋなどが配設されている。
【００１５】
現像ローラ１１Ｋは、回転軸部材と、これの周面に固定された厚さ４［ｍｍ］の導電性ウレタンゴム層（ゴム硬度５０°（ＪＩＳ−Ａ））とを有する直径１６［ｍｍ］のローラからなり、２００［ｍｍ／ｓ］の線速で回転駆動する。
【００１６】
トナー供給ローラ１０Ｋは、金属製の芯金と、これの表面に被覆された導電性発泡ウレタン（セル径１００〜５００μｍ）からなるローラ部とを有する直径１３［ｍｍ］のローラからなる。そして、ホッパ部６Ｋ内のＫトナーをローラ部で捕捉しながら２００［ｍｍ／ｓ］の線速で回転駆動しながら、その回転方向において４〜５［ｍｍ］の当接部を形成するように現像ローラ１１Ｋに当接している。
【００１７】
規制ブレード１２Ｋは、厚さ０．１［ｍｍ］の金属製プレートからなり、先端に１４［°］の角度の折り曲げ加工が施されている。
【００１８】
ホッパ部６Ｋ内のトナー供給ローラ１０Ｋに付着したＫトナーは、現像ローラ１１Ｋとトナー供給ローラ１０Ｋとの当接部で現像ローラ１１Ｋの表面に供給される。トナー担持体たる現像ローラ１１Ｋと、トナー供給体たるトナー供給ローラ１０Ｋとは、互いの当接部で互いの表面を逆方向に移動させるように回転駆動する。トナー供給ローラ１０Ｋは当接部で自らの表面を現像ローラ１１Ｋとは逆方向に移動させることで、現像ローラ１１Ｋ上のＫトナーを回収したり、現像ローラ１１Ｋに対して新たなＫトナーを供給したりする。
【００１９】
現像ローラ１１Ｋに供給されたＫトナーは、現像ローラ１１Ｋの回転に伴って現像ローラ１１Ｋと規制ブレード１２Ｋとの当接部を通過する際に、規制ブレード１２Ｋとの摺擦によって摩擦帯電が促されるとともに、ローラ表面上での層厚が均一に規制される。そして、層厚規制後のＫトナーは、現像ローラ１１Ｋと感光体２Ｋとの当接部である現像領域において、感光体２Ｋ表面のＫ用の静電潜像に付着する。この付着により、Ｋ用の静電潜像がＫトナー像に現像される。
【００２０】
現像領域を通過した後の現像ローラ１１Ｋの表面には、現像に寄与しなかったＫトナーが付着しているが、その付着量は均一ではなく、静電潜像に対応したムラがある。このような状態の現像ローラ１１Ｋの表面に対して、そのまま新たなＫトナーを供給すると、トナー付着量のムラを残したままになるので、現像濃度ムラを引き起こしてしまう。このため、現像領域を通過した後の現像ローラ１１Ｋの表面からＫトナーを回収した後に、新たなＫトナーを現像ローラ１１Ｋの表面に供給することが望ましい。そこで、参考形態に係るプリンタでは、既に述べたように、トナー供給ローラ１０Ｋの表面を現像ローラ１１Ｋとの当接部で現像ローラ１１Ｋとは逆方向に移動させる構成を採用している。かかる構成では、当接部の入口（現像ローラ１１Ｋ表面が当接部に進入する位置）の付近で、トナー供給ローラ１０Ｋによって現像ローラ１１Ｋの表面上からＫトナーを掻き取って回収する。その後、当接部の中央から出口付近にかけての領域で、トナー供給ローラ１０Ｋの表面上のＫトナーを現像ローラ１１Ｋの表面に供給することが可能になる。
【００２１】
図３は、Ｋ用の作像ユニット１Ｋ内におけるバイアス印加態様を説明するための構成図である。現像ローラ１１Ｋには、現像電源１５１Ｋから出力される現像バイアスが印加される。その現像バイアスは、Ｋトナーの帯電極性と同極性であり、且つその絶対値（本例では１５０Ｖ）が感光体２Ｋの地肌部電位の絶対値（本例では５５０Ｖ）と静電潜像電位の絶対値（本例では３０〜５０Ｖ）との間の値になっている。
【００２２】
トナー供給ローラ１０Ｋには、供給電源１５２Ｋから出力される供給バイアスが印加される。その供給バイアスは、Ｋトナーの帯電極性と同極性であり、且つその絶対値が現像バイアスの絶対値よりも大きな値（例えば３５０Ｖ）になっている。このため、現像ローラ１１Ｋとトナー供給ローラ１０Ｋとの当接部では、トナー供給ローラ１０Ｋ上のＫトナーに対して、トナー供給ローラ１０Ｋ側から現像ローラ１１Ｋ側に向かう静電気力が付与される。これにより、トナー供給ローラ１０Ｋ上のＫトナーが効率良く現像ローラ１０Ｋに転位する。
【００２３】
規制ブレード１２Ｋには、規制電源１５４Ｋから出力される規制バイアスが印加される。その規制バイアスは、Ｋトナーの帯電極性と同極性であり、且つその絶対値が現像バイアスの絶対値よりも大きな値（例えば３５０Ｖ）になっている。このため、規制ブレード１２Ｋと現像ローラ１１Ｋとの当接部に進入したＫトナーは、現像ローラ１１Ｋ表面に向けて押し付けられて摩擦帯電が助長される。
【００２４】
図２及び図３を用いてＫ用の作像ユニットについて説明したが、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃにおいても、同様のプロセスにより、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ表面にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。
【００２５】
図１において、作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの鉛直方向上方には、光書込ユニット７０が配設されている。潜像書込装置たる光書込ユニット７０は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光Ｌにより、作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおける感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを光走査する。一様帯電せしめられた感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面における全域のうち、レーザー光Ｌが照射された領域は、電位を減衰させて静電潜像を担持する。例えば一様帯電直後の地肌部の電位が−５５０［Ｖ］であるのに対し、静電潜像の電位は−３０〜−５０［Ｖ］まで減衰する。このようにして、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット７０は、光源から発したレーザー光（Ｌ）を、ポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって光書込を行うものを採用してもよい。
【００２６】
作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト１６を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写装置の一部である転写ユニット１５は、中間転写ベルト１６の他に、従動ローラ１７、駆動ローラ１８、４つの一次転写ローラ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋなどを有している。また、二次転写ローラ２０、ベルトクリーニング装置２１、クリーニングバックアップローラ２２なども有している。
【００２７】
従動ローラ１７、駆動ローラ１８、クリーニングバックアップローラ２２及び４つの一次転写ローラ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋは、中間転写ベルト１６のループ内側に配設されている。これらのうち、クリーニングバックアップローラ２２や、４つの一次転写ローラ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋは、中間転写ベルト１６の裏面に当接しているものの、その周面に対するベルトの巻き付き角度はごく僅かである。このため、実質的に中間転写ベルト１６を張架していない。これに対し、従動ローラ１７及び駆動ローラ１８は、それぞれ周面に中間転写ベルト１６を約１８０［°］の巻き付き角度で巻き付けながら、中間転写ベルト１６を張架している。即ち、従動ローラ１７及び駆動ローラ１８が、それぞれ中間転写ベルト１６を張架する張架ローラとして機能している。なお、駆動ローラ１８は、駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動されることで、中間転写ベルト１６を同方向に無端移動せしめる。
【００２８】
４つの一次転写ローラ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１６を感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。一次転写ローラ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋには、一次転写バイアス電源によってそれぞれ一次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの静電潜像と、一次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、一次転写ローラ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。
【００２９】
中間転写ベルト１６のベルト基体としては、ＴＰＥ（サーモプラスチックエラストマーアロイ）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＡ（ポリアミドアロイ）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の高分子材料を例示することが可能である。ベルト基体は、中間転写ベルト１６が単層構造である場合には、ベルトそのものである。また、多層構造の場合には、最も厚い層がベルト基体となる。
【００３０】
Ｙ用の作像ユニット１Ｙの感光体２Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴って上述のＹ用の一次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト１６上に一次転写される。このようにしてＹトナー像が一次転写せしめられた中間転写ベルト１６は、その無端移動に伴ってＭ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを通過する際に、感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１６上には４色トナー像が形成される。
【００３１】
駆動ローラ１８は、中間転写ベルト１６における周方向の全領域のうち、後述する二次転写ニップを形成する箇所を自らの周面に掛け回してベルト湾曲箇所を形成する転写裏打ちローラとして機能している。転写ユニット１５の二次転写ローラ２０は、駆動ローラ１８の曲率に沿って湾曲する前記ベルト湾曲箇所にベルトおもて面側から当接して二次転写ニップを形成している。かかる構成の二次転写ローラ２０、及び駆動ローラ１８のうち、何れか一方には、転写バイアス電源によって二次転写バイアスが印加される。また、他方は、アース接続されている。これにより、二次転写ローラ２０と駆動ローラ１８との間に、二次転写電界が形成される。
【００３２】
二次転写ローラ２０としては、金属製のローラ芯金上に、導電性且つ弾性を発揮する材料からなる導電弾性層を被覆したものを用いている。かかる導電弾性層の材料としては、イオン導電性材料（ウレタン＋カーボン分散、ＮＢＲ、ヒドリン）や電子導電性材料（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。
【００３３】
転写ユニット１５の鉛直方向下方には、記録部材たる記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している記録部材収容手段としての給紙カセット３０が、プリンタの筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット３０は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ３０ａを当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙Ｐを給紙路３１に向けて送り出す。
【００３４】
給紙路３１の末端付近には、レジストローラ対３２が配設されている。このレジストローラ対３２は、給紙カセット３０における紙排出側の端部の斜め上方に配設されている。給紙カセット３０内からカセット側方に向けてほぼ水平方向に排出された記録紙Ｐは、排出後直ちに約９０［°］の角度で大きく方向転換せしめられて、レジストローラ対３２のレジストニップに向けて送られる。レジストローラ対３２は、給紙カセット３０から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを上述の二次転写ニップ内で中間転写ベルト１６上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを二次転写ニップに向けて送り出す。
【００３５】
二次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト１６上の４色トナー像は、二次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙Ｐ上に一括二次転写され、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、二次転写ニップを通過すると、二次転写ローラ２０や中間転写ベルト１６から曲率分離する。そして、転写後搬送路３３を経由して、二次転写ニップの上方に配設された定着装置３４に送り込まれる。
【００３６】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１６には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト１６のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置２１によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト１６のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ２２は、ベルトクリーニング装置２１によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
【００３７】
定着装置３４は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３４ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３４ｂとによって定着ニップを形成している。定着装置３４内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ３４ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。
【００３８】
定着装置３４内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由した後、排紙路３６と反転前搬送路４１との分岐点にさしかかる。定着後搬送路３５の側方には、回動軸４２ａを中心にして回動駆動される切替爪４２が配設されており、その回動によって定着後搬送路３５の末端付近を閉鎖したり開放したりする。定着装置３４から記録紙Ｐが送り出されるタイミングでは、切替爪４２が図中実線で示す回動位置で停止して、定着後搬送路３５の末端付近を開放している。よって、記録紙Ｐが定着後搬送路３５から排紙路３６内に進入して、排紙ローラ対３７のローラ間に挟み込まれる。
【００３９】
テンキー等からなる操作部に対する入力操作や、パーソナルコンピュータ等から送られてくる制御信号などにより、片面プリントモードが設定されている場合には、排紙ローラ対３７に挟み込まれた記録紙Ｐがそのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー５０の上面であるスタック部にスタックされる。
【００４０】
一方、両面プリントモードに設定されている場合には、次のような動作が行われる。即ち、先端側を排紙ローラ対３７に挟み込まれながら排紙路３６内を搬送される記録紙Ｐの後端側が定着後搬送路３５を通り抜けると、切替爪４２が図中一点鎖線の位置まで回動して、定着後搬送路３５の末端付近が閉鎖される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対３７が逆回転を開始する。すると、記録紙Ｐは、今度は後端側を先頭に向けながら搬送されて、反転前搬送路４１内に進入する。
【００４１】
図１は、参考形態に係るプリンタを正面側から示している。図紙面に直交する方向の手前側がプリンタの前面であり、奥側が後面である。また、参考形態に係るプリンタの図中右側が右側面、左側が左側面である。プリンタの右端部は、回動軸４０ａを中心に回動することで筐体本体に対して開閉可能な反転ユニット４０になっている。排紙ローラ対３７が逆回転すると記録紙Ｐがこの反転ユニット４０の反転前搬送路４１内に進入して、鉛直方向上側から下側に向けて搬送される。そして、反転搬送ローラ対４３のローラ間を経由した後、半円状に湾曲している反転搬送路４４内に進入する。更に、その湾曲形状に沿って搬送されるのに伴って上下面が反転せしめられながら、鉛直方向上側から下側に向けての進行方向も反転して、鉛直方向下側から上側に向けて搬送される。その後、上述した給紙路３１内を経て、二次転写ニップに再進入する。そして、もう一方の面にもフルカラー画像が一括二次転写された後、転写後搬送路３３、定着装置３４、定着後搬送路３５、排紙路３６、排紙ローラ対３７を順次経由して、機外へと排出される。
【００４２】
反転ユニット４０は、外部カバー４５と揺動体４６とを有している。具体的には、反転ユニット４０の外部カバー４５は、プリンタ本体の筺体に設けられた回動軸４０ａを中心にして回動するように支持されている。この回動により、外部カバー４５は、その内部に保持している揺動体４６とともに筺体に対して開閉する。図中点線で示されるように、外部カバー４５がその内部の揺動体４６とともに開かれると、反転ユニット４０とプリンタ本体側との間に形成されていた給紙路３１、二次転写ニップ、転写後搬送路３３、定着ニップ、定着後搬送路３５、排紙路３６が縦に二分されて、外部に露出する。これにより、給紙路３１、二次転写ニップ、転写後搬送路３３、定着ニップ、定着後搬送路３５、排紙路３６内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
【００４３】
また、揺動体４６は、外部カバー４５が開かれた状態で、外部カバー４５に設けられた揺動軸を中心にして回動するように外部カバー４５に支持されている。この回動により、揺動体４６が外部カバー４５に対して開かれると、反転前搬送路４１や反転搬送路４４が縦に２分されて外部に露出する。これにより、反転前搬送路４１内や反転搬送路４４内のジャム紙を容易に取り除くことができる。
【００４４】
プリンタの筺体の上カバー５０は、図中矢印で示されるように、回動軸５１を中心にして回動自在に支持されており、図中反時計回り方向に回転することで、筺体に対して開いた状態になって、筺体の上部開口を外部に向けて大きく露出させる。これにより、光書込ユニット７１が露出する。
【００４５】
なお、参考形態に係るプリンタでは、転写ユニット１５の構成の簡素化や装置の小型化をできるだけ図るために、中間転写ベルト１６を２本の張架ローラ（１７、１８）だけで張架している。かかる構成では、何れか一方（１７、１８）を駆動ローラとして機能させることになるが、参考形態に係るプリンタでは、転写裏打ちローラとして機能する方の張架ローラを駆動ローラとして機能させている。これにより、転写裏打ちローラに多機能をもたせているが、転写裏打ちローラと駆動ローラとを別々にしてもよい。
【００４６】
以上の構成の参考形態に係るプリンタにおいては、累積プリント枚数がある程度まで増加すると、画像面積率の高い画像における後端側の画像濃度不足（以下、後端側カスレという）を引き起こし易くなるという不具合があった。そこで、本発明者らは、その不具合を引き起こす原因について鋭意研究を行ったところ、次のようなことを見出した。即ち、作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ内のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを消費し尽くした時点を寿命であるとみなして新たなものに交換する構成になっている。その寿命は、おおむね、一般的な画像面積率の画像を１５０００枚出力した時点である。
【００４７】
本発明者らは、参考形態に係るプリンタと同様のプリント試験機により、第一テストプリントを実施した。この第一テストプリントでは、短手方向を搬送方向に沿わせる横搬送でＡ３サイズ紙を搬送しながら、ドット出力率＝１００［％］のテストベタ画像（全ベタ）をそのＡ３サイズにプリントする動作を連続で実施した。電位条件については、現像バイアス＝−１５０［Ｖ］、感光体地肌部電位＝−５５０［Ｖ］、潜像電位＝−３０〜−５０［Ｖ］、供給バイアス＝−３５０又は−４００［Ｖ］、規制バイアス＝−３５０又は−４００［Ｖ］に設定した。供給バイアスや規制バイアスについては、累積プリント枚数が１〜５０００枚のときには−３５０［Ｖ］に設定し、５００１〜６０００枚のときには−４００［Ｖ］に設定した。
【００４８】
プリント１０００枚目毎に、テストベタ画像について後端側カスレの発生度合いを、後端側カスレなし（○）、後端側カスレあり（×）の二段階で主観評価した。同様のテストを、ドット出力率＝５０［％］のテストハーフトーン画像（全ハーフトーン）についても実施した。この結果を次の表１に示す。
【表１】
0006531976.tif 000002
【００４９】
表１に示されるように、全ベタ画像（１００％）の場合には、累積プリント枚数が４０００枚まで増加した時点で後端側カスレが発生し始めた。また、ハーフトーン画像（５０％）の場合には、累積プリント枚数が５０００枚まで増加した時点で後端側カスレが発生し始めた。
【００５０】
同様のテストプリントを繰り返しながら、プリンタ試験機から現像ローラなどを取り外して観察した結果、後端側カスレは次のようにして発生していることが解った。即ち、作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおいて、新品の状態からの累積プリント枚数が増加するにつれて、現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ内におけるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーの撹拌滞留時間が増加していく。そして、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーが徐々に劣化してその流動性を低下させていく。すると、現像ローラ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと規制ブレード１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋとの当接部よりも上流側であって当接部の近傍の領域（以下、「ブレード当接部入口近傍領域」という）において、トナー停滞が発生し始める。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーがブレード当接部に向けて移動し難くなって停滞気味になるのである。これにより、当接部を通過した後の現像ローラ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの表面上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーが付着し難くなる。そして、高画像面積率の画像をその先端側から後端側に向けて現像する際に、現像ローラ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー付着量を徐々に低下させていく。この結果、後端側の画像部でトナー不足による現像不良によって後端側カスレを引き起こしてしまうことが解った。
【００５１】
特に、参考形態に係るプリンタのように、良好なトナークリーニング性や帯電量安定性を得るためにオイル含有シリカを添加剤として含んだトナーを用い、且つ、現像装置内に多量のトナーを収容する構成では、画像の後端側カスレを引き起こし易い。これは、次に説明する理由による。即ち、累積プリント枚数の増加に伴って、規制ブレードとの摺擦部を何度も通過してオイル含有シリカのシリコーンオイルを離脱させてしまったトナー粒子の数が現像装置内で増加していく。これによってトナーの流動性がある程度まで低下すると、高画像面積率の画像をプリントする際に、画像の後端部の現像工程におけるトナー量が不足してしまうからである。
【００５２】
第一テストプリントにおいて、累積プリント枚数が４０００枚まで増加すると、全ベタ画像では後端側カスレが発生するのに対し、全ハーフトーン画像では後端側カスレが発生しないのは、次の理由による。即ち、ベタ画像の方が単位面積あたりのトナー消費量が多いことから、画像後端部で現像トナー量が不足し易くなるのである。
【００５３】
次に、実施形態に係るプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、実施形態に係るプリンタの構成は、参考形態と同様である。
本発明者らは、累積プリント枚数が４０００枚あたりまで増加した時点で、「ブレード当接部入口近傍領域」において発生し始めるトナー停滞現象を低減する方法について鋭意研究を行った。その結果、規制バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧からなるものを用いると、規制ブレード１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋを微振動させてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーのブレード当接部への流れを促進し得ることを見出した。
【００５４】
そこで、実施形態に係るプリンタにおいては、規制ブレード１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋに印加する規制バイアスとして、重畳電圧からなるものをＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の規制電源から出力させるようになっている。かかる構成では、累積プリント枚数の増加に伴って現像装置内のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーの流動性を低下させても、重畳電圧からなる規制バイアスの印加による規制ブレード１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの微振動により、次のような作用効果を奏する。即ち、微振動により、「ブレード当接部入口近傍領域」のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーのブレード当接部への流れを促進してトナー停滞を抑えることで、現像トナー量の不足を抑える。これにより、画像の後端側カスレの発生を抑えることができる。
【００５５】
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、実施例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
図４は、実施例に係るプリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。同図においては、メイン制御部１００に電気的に接続されている各種機器のうち、一部のものだけを示している。メイン制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、不揮発性メモリ等を具備しており、プリンタ全体の各種機器の駆動の制御や演算処理を司るものである。
【００５６】
実施例に係るプリンタにおいて、メイン制御部１００に対し、Ｉ／Ｏインターフェース１０１を介して電気的に接続されている機器としては、プリントサーバー回路１０４、画像データ処理部１０５、ＬＡＮ（Local Area Network）ポート１０２などが挙げられる。また、ＵＳＢポート１０３、書込制御部１０７、ユニット交換検知器１０９、光書込ユニット７０、各色の電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋなども、Ｉ／Ｏインターフェース１０１を介してメイン制御部１００に接続されている。
【００５７】
各色の電源制御部（１５３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、メイン制御部１００から送られてくる信号に基づいて、各色の各電源の出力を制御するものである。具体的には、現像電源（１５１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）からの現像バイアスの出力値を制御したり、供給電源（１５２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）からの供給バイアスの出力値を制御したり、規制電源（１５４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）からの規制バイアスの出力値を制御したりする。
【００５８】
ＬＡＮポート１０２は、外部のローカルエリアネットワークを介して、パーソナルコンピュータやスキャナとの通信を行って、出力すべき画像の画像データを取得することが可能である。また、ＵＳＢポート１０３は、ＵＳＢケーブルを介して外部のパーソナルコンピュータと通信を行って、出力すべき画像の画像データを取得することが可能である。
【００５９】
パーソナルコンピュータからローカルエリアネットワークを介してＬＡＮポート１０２に入力された画像データは、プリントサーバー回路１０４を介して画像データ処理部１０５に入力される。また、パーソナルコンピュータからＵＳＢポート１０３に入力されたカラー画像データは、そのまま画像データ処理部１０５に入力される。
【００６０】
画像データ処理部１０５は、受信したカラー画像データを、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の色分解画像データに分離した後、それらをＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４つの色分解画像データに変換する。そして、得られたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色分解画像データを、書込制御部１０７に送信する。書込制御部１０７は、画像データ処理部１０５から受信したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色分解画像データに基づいて、光書込ユニット７０の駆動を制御して感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをそれぞれ光走査させる。また、各ページで同期をとるためのページ同期信号を、メイン制御部１００や、各色の電源制御部（１５３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に送信する。メイン制御部１００は、そのページ同期信号に基づいて、給紙カセット３０やレジストローラ対３２からの記録紙Ｐの送り出しを制御する。また、各色の電源制御部（１５３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、そのページ同期信号に基づいて、各種のバイアスの出力値を制御する。
【００６１】
画像データ処理部１０５は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像についてそれぞれドット出力率を算出し、その結果をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋに送信する。電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのドット出力率と、光書込ユニット７０から送られてくる同期信号とに基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の各種バイアスの出力値を制御する。
【００６２】
ユニット交換検知器１０９は、作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに搭載されているＩＣタグと無線通信することで、作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＫのＩＤ番号を取得する。そして、作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのそれぞれについて、ＩＤ番号が変化したことに基づいて、交換がなされたことを検知することができる。交換を検知した場合には、その作像ユニットと同じ色に対応するユニット交換信号をメイン制御部１００に送信する。メイン制御部１００は、ユニット交換信号を受信すると、そのユニット交換信号に対応する色について、累積プリント枚数の積算値をゼロにリセットする。
【００６３】
また、メイン制御部１００は、中間転写ベルト１６の張架姿勢を変化させることで、中間転写ベルト１６を、三つの感光体２Ｙ，Ｃ，Ｍに対して接離させることが可能である。そして、受信した画像データがカラー画像データである場合には、中間転写ベルト１６を各色の感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに当接させた後に、カラープリント動作を開始させる。このとき、各色の作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのそれぞれを動作させる。一方、受信した画像データがモノクロ画像データである場合には、中間転写ベルト１６を三つの感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃから離間させた後に、モノクロプリント動作を開始させる。このとき、各色のうち、Ｋ用の作像ユニット１Ｋだけを動作させる。これにより、モノクロプリント時には、画像形成に不要な作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの動作を停止させて、現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ内のＹ，Ｍ，Ｃトナーの不要な劣化を回避している。
【００６４】
また、メイン制御部１００は、記録紙Ｐ１枚に対するプリントジョブを実施する毎に、モノクロプリントであればＫについてだけ、カラープリントであればＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のそれぞれについて、累積プリント枚数の積算値を１つカウントアップする。そして、その結果を、対応する電源制御部（１５３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に送信する。
【００６５】
先に示した表１から、規制バイアスとして直流電圧だけからなるものを用いてドット出力率が最大である全ベタ画像をプリントしても、３０００枚程度の累積プリント枚数であれば、画像の後端側カスレを発生させないことが解る。つまり、３０００枚程度の累積プリント枚数であれば、規制バイアスとして直流電圧だけからなるものを用いても、重畳電圧からなるものを用いても、画像の後端側カスレを発生させることがないのである。一方、本発明者らは実験により、規制バイアスとして重畳電圧からなるものを用いる場合には、その交流成分によって規制ブレード１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋを微振動させて、騒音を発生させることを見出した。よって、累積プリント枚数がある程度増加するまでの期間については、規制バイアスとして直流電圧からなるものを用いることが望ましい。
【００６６】
更に、その期間の終期については、出力する画像のドット出力率によって異ならせることが望ましい。例えば、表１の例では、累積プリント枚数が４０００枚に達した時点において、ドット出力率１００％の全ベタ画像では後端側カスレが発生するのに対し、ドット出力率５０％の全ハーフトーン画像では後端側カスレが発生しない。よって、全ベタ画像では終期を３９９９枚に設定することが望ましいのに対し、全ハーフトーン画像では終期をそれよりも遅らせることが望ましい。
【００６７】
そこで、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋは、画像データ処理部１０５から送られてくるドット出力率が所定の切替基準値と同等以下である場合と、そうでない場合とで、規制バイアスの種類を切り替えるようになっている。具体的には、ドット出力率が所定の切替基準値と同等以下である場合には、規制電源１５４Ｙ，１５４Ｍ，１５４Ｃ，１５４Ｋから直流電圧だけからなる規制バイアスを出力させる。これに対し、ドット出力率が切替基準値と同等以下でない場合には、規制電源１５４Ｙ，１５４Ｍ，１５４Ｃ，１５４Ｋから重畳電圧からなる規制バイアスを出力させる。
【００６８】
かかる構成では、ドット出力率が比較的低いことで後端側カスレを発生させる可能性の低い場合には、規制バイアスとして直流電圧だけからなるものを用いる。これにより、重畳電圧からなる規制バイアスを用いることに起因して規制ブレードの微振動による騒音を発生させる頻度を減らすことができる。
【００６９】
また、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋは、それぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの累積プリント枚数の増加に応じて前述の切替基準値を小さくしていく処理を実施する。具体的には、累積プリント枚数が１〜３０００枚の範囲内である場合には、切替基準値として１００［％］を用いる。また、累積プリント枚数が３００１〜４０００枚の範囲内である場合には、切替基準値として５０［％］を用いる。また、累積プリント枚数が４００１枚〜１００００枚の範囲内である場合には、切替基準値として４０［％］を用いる。また、累積プリント枚数が１０００１枚以上である場合には、切替基準値として３０［％］を用いる。
【００７０】
かかる構成では、累積プリント枚数とドット出力率との組み合わせに応じた適切なタイミングで、規制バイアスを重畳電圧だけからなるものから重畳電圧からなるものに切り替えることができる。
【００７１】
本発明者らは、上述したプリント試験機を、実施例に係るプリンタと同様の構成のものに改良した。そして、このプリント試験機を用いて、第二テストプリントを実施した。この第二テストプリントにおいても、短手方向を搬送方向に沿わせる横搬送でＡ３サイズ紙を搬送しながら、ドット出力率＝１００［％］のテストベタ画像（全ベタ）をそのＡ３サイズにプリントする動作を連続で実施した。電位条件については、現像バイアス＝−１５０［Ｖ］、感光体地肌部電位＝−５５０［Ｖ］、潜像電位＝−３０〜−５０［Ｖ］、供給バイアス＝−３５０［Ｖ］とした。また、規制バイアスについては、ドット出力率が切替基準値を下回っている場合には、−３５０［Ｖ］の直流電圧だけからなるものを用いる一方で、ドット出力率が切替基準値と同等以上である場合には、重畳電圧からなるものを用いるようにした。また、重畳電圧としては、−１５０［Ｖ］の直流電圧に、ピークツウピーク電位１０００［Ｖ］、周波数１［ｋＨｚ］の正弦波の交流電圧を重畳したものを採用した。また、連続プリント枚数については６０００枚とした。同様のテストを、ドット出力率５０％の全ハーフトーン画像についても実施した。この結果を次の表２に示す。
【００７２】
【表２】
0006531976.tif 000003
【００７３】
表２に示されるように、累積プリント枚数が３０００枚から１枚増えて３００１枚になると、ドット出力率の切替基準値が１００［％］から５０［％］に変更される。これにより、全ベタ画像を出力する場合には、そのドット出力率（＝１００％）が切替基準値（＝５０％）を超えることから、規制バイアスが直流電圧だけからなるものから、重畳電圧からなるものに変更される。これにより、直流電圧だけからなる規制バイアスの条件では全ベタ画像の後端側カスレが発生してしまう３００１枚という累積プリント枚数の条件でも、全ベタ画像の後端側カスレを有効に抑えることができている。一方、全ハーフトーン画像を出力する場合には、そのドット出力率（＝５０％）が切替基準値（＝５０％）と同等以下であることから、引き続き規制バイアスとして直流電圧だけからなるものが用いられる。これにより、全ハーフトーン画像の後端側カスレを発生させることなく、重畳電圧からなる規制バイアスを用いることによる騒音の発生を回避することができている。
【００７４】
累積プリント枚数が４００１枚まで増加すると、ドット出力率の切替基準値が５０［％］から４０［％］に変更される。これにより、全ハーフトーン画像を出力する場合であっても、そのドット出力率（＝５０％）が切替基準値（＝４０％）を超えることから、規制バイアスが直流電圧だけからなるものから、重畳電圧からなるものに変更される。これにより、直流電圧だけからなる規制バイアスの条件では全ハーフトーン画像の後端側カスレが発生してしまう４００１枚という累積プリント枚数の条件でも、全ハーフトーン画像の後端側カスレを有効に抑えることができている。
【００７５】
このように、第二テストプリントにより、実施例に係るプリンタにおける作用効果が立証された。
【００７６】
規制ブレード（１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対して直流電圧だけからなる規制バイスを印加する場合に、現像ローラ（１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）へのトナー供給不足を抑えつつ、トナーを良好に摩擦帯電させるためには、その直流電圧を次のようにする必要がある。即ち、その絶対値を現像バイアスの絶対値よりも大きくする必要がある。そこで、実施例に係るプリンタにおいては、直流電圧だけからなる規制バイアスの直流電圧として、その絶対値（３５０Ｖ）を現像バイアスの絶対値（１５０Ｖ）よりも大きくしたものを採用している。
【００７７】
一方、規制ブレード（１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対して振幅の比較的大きな交流電圧を印加すると、規制ブレード直流電圧の絶対値を現像バイアスの絶対値よりも大きくしなくても、ブレード微振動によってトナーを良好に摩擦帯電させることが可能になる。そこで、実施例に係るプリンタにおいては、重畳電圧からなる規制バイアスとして、直流電圧の絶対値（１５０Ｖ）を、直流電圧だけからなる規制バイアスの直流成分絶対値よりも小さくしたものを採用している。このようにすると、交流電圧として、その波形が正弦波であるものや、デューティが５０［％］の矩形波であるものなど、対称波であるものを用いる場合に、ブレード当接部での放電によるトナーの逆帯電の発生を抑えることができる。重畳電圧からなる規制バイアスの直流電圧の絶対値を比較的大きくすると、規制バイアスのピークツウピークにおける一方のピーク値と、現像バイアスとの電位差を放電開始電圧よりも大きくして、ブレード〜ローラ間の放電を発生させ易くなるからである。
【００７８】
また、規制ブレード（１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対して振幅の大きな交流電圧を印加すると、ブレード微振動によってブレード当接部へのトナーの流れを促進する。これにより、現像ローラ（１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上のトナー薄層の厚みを狙いよりも大きくして、画像濃度を過剰に高くしてしまうおそれがある。しかし、重畳電圧からなる規制バイアスにおける直流成分の絶対値を、直流電圧だけからなる規制バイアスの直流成分絶対値よりも小さくしてブレードからローラに向かう静電気力をより小さくすることで、トナー薄層の厚みの増加を抑えることが可能になる。これにより、画像濃度過多の発生を抑えることもできる。
【００７９】
規制ブレード（１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に重畳電圧を印加することで「ブレード当接部入口近傍領域」のトナーのブレード当接部への流れを促進する作用は、主に、ブレードの微振動と、トナーの振動によるものと思われる。そして、ブレードの微振動を効率良く正規せしめるほど、トナーの流れを効率良く促進することができる。実施例に係るプリンタのように、規制ブレード（１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）として、金属からなるものを用いると、非金属からなるものを用いる場合に比べて、薄い厚みで所望の強度を得て、より良好にブレードの微振動を正規せしめることが可能になる。これにより、トナーの流れをより効率良く促進することができる。金属としては、ステンレス、りん青銅、アルミニウムなどを例示することができる。
【００８０】
次に、実施例に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各具体例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各具体例に係るプリンタの構成は、実施例と同様である。
［第一具体例］
上述したように、規制ブレード（１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対して振幅の大きな交流電圧を印加すると、現像ローラ（１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上のトナー薄層の厚みを狙いよりも大きくして、画像濃度を過剰に高くしてしまうおそれがある。そこで、第一具体例に係るプリンタでは、重畳電圧からなる規制バイアスを用いる場合には、直流電圧だけからなる規制バイアスを用いる場合に比べて、現像バイアスの絶対値を小さくするように、電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋを構成している。かかる構成では、重畳電圧からなる規制バイアスを用いる場合に、現像バイアスの絶対値の低下によって現像ポテンシャルをより小さくすることで、画像濃度過多の発生を抑えることができる。なお、第一具体例では、重畳電圧からなる規制バイアスを用いる場合には、現像バイアスを−１００［Ｖ］にしている。
【００８１】
重畳電圧からなる規制バイアスによって得られる「ブレード当接部入口近傍領域」のトナーのブレード当接部への流れを促進する作用は、交流電圧のピークツウピーク電位が現像バイアスと感光体の潜像電位との電位差の１０倍未満になると、得られ難くなる。一方、第一具体例に係るプリンタでは、交流電圧としてピークツウピーク電位が１０００［Ｖ］であるものを採用している。また、現像バイアス＝−１００［Ｖ］、潜像電位＝−３０〜−５０［Ｖ］であるので、両者の電位差は７０〜５０［Ｖ］である。ピークツウピーク電位が前記電位差の１０倍以上になっているので、前述した作用を確実に得ることができる。
【００８２】
電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋは、出力画像のドット出力率が高くなるほど、供給バイアスの直流電圧の絶対値を大きくする制御を実施するように構成されている。かかる構成では、ドット出力率が高くなって画像の後端側カスレが生じ易くなるほど、供給バイアスの絶対値を大きくしてトナー供給ローラ（１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）から現像ローラ（１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）へのトナー供給量を増やす。これにより、現像トナー量不足の発生を抑えることによっても、画像の後端側カスレの発生を抑えることができる。
【００８３】
［第二具体例］
画像の後端側カスレは、画像の全域のうち、画像の感光体表面移動方向の下流側（後端側）で現像トナー量が不足することによって発生するものであり、その発生のし易さは画像領域全体のドット出力率よりも、次に説明する区画毎のドット出力率と良好に相関する。即ち、出力画像を表現する仮想頁を感光体の表面移動方向と直交する方向に複数に区画した区画毎のドット出力率である。例えば、それら複数の区画のうち、１つの区画にだけ、区画全域に渡るベタ画像が形成されるとする。この場合、仮想頁全体のドット出力率はそれほど大きな値にはならない。例えば、区画数が１０個であれば、仮想頁全体におけるドット出力率は１０［％］であり、これは比較的低い値である。ところが、ベタ画像が出力される一つの区画では、トナーが集中的に消費されることから、累積プリント枚数がある程度まで増加した条件においてベタ画像に後端側カスレが発生してしまう。ベタ画像が出力される一つの区画だけに着目すると、ドット出力率は１００［％］という最大の値になることから、後端側カスレの発生のし易さと良好に相関している。
【００８４】
そこで、第二具体例に係るプリンタにおいては、次のような処理を実施するように画像データ処理部１０５を構成している。即ち、各色についてそれぞれ、出力画像を表現する仮想頁を感光体（２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の表面移動方向と直交する方向に複数に区画してそれぞれの区画のドット出力率を算出し、それら区画の算出結果を電源制御部（１５３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に送信する処理である。また、次のような処理を実施するように、各色の電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋを構成している。即ち、画像データ処理部１０５から送られてきた複数の区画におけるそれぞれのドット出力率のうち、最大のドット出力率を特定する。そして、最大のドット出力率が切替基準値と同等以下である場合には直流電圧だけからなる規制バイアス、同等以下でない場合には重畳電圧からなる規制バイアスを、規制電源（１５４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）から出力させる処理である。
【００８５】
かかる構成では、複数の区画のうち、一部の区画だけに画像部が集中していて仮想頁全体のドット出力率が切替基準値を上回らない場合であっても、規制バイアスとして重畳電圧からなるものを適切に選択して画像の後端側カスレの発生を抑えることができる。
【００８６】
［第三具体例］
画像の後端側カスレの発生し易さは画像領域全体のドット出力率よりも、次に説明する区画毎のドット出力率と良好に相関する。即ち、出力画像を表現する仮想頁を感光体の表面移動方向に複数に区画した区画毎のドット出力率である。
【００８７】
第三具体例に係るプリンタにおいては、次のような処理を実施するように画像データ処理部１０５を構成している。即ち、各色についてそれぞれ、出力画像を表現する仮想頁を感光体（２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の表面移動方向に複数に区画してそれぞれの区画のドット出力率を算出し、それら区画の算出結果を電源制御部（１５３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に送信する処理である。
【００８８】
図５は、仮想頁の一例とドット出力率との関係を示す模式図である。同図における矢印Ａ方向は感光体の表面移動方向を示している。画像データ処理部１０５は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ次のようにしてドット出力率を算出する。即ち、まず、図中点線で示されるように、仮想頁を矢印Ａ方向（＝記録紙の紙面に沿いつつ紙搬送方向に延びる方向）に複数に区切って複数の区画を設定する。仮想頁は、画像の出力対象となる記録紙Ｐを機内での搬送姿勢と同じ姿勢にした場合の紙面と同じ姿勢の仮想領域である。例えば、縦搬送されるＡ４サイズ紙に画像を形成する場合、仮想頁は、長手方向を搬送方向に沿わせたＡ４サイズの紙面と同じ姿勢の仮想領域である。図示の例では、仮想頁を感光体の表面移動方向に沿って等間隔で１６個の区画に分割しているが、分割数は１６個に限られない。
【００８９】
画像データ処理部１０５は、仮想頁を複数に区画したら、それぞれの区画におけるドット出力率（区画内出力ドット総数／区画内全画素数）を算出する。そして、それら算出結果を電源制御部（１５３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に送信する。
【００９０】
各色の電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋは、画像データ処理部１０５から送られてきた複数の区画について、区画内のドット出力率が切替基準値と同等以下である場合には直流電圧だけからなる規制バイアスを用いることを決定する。これに対し、区画内のドット出力率が切替基準値と同等以下でない場合には重畳電圧からなる規制バイアスを用いることを決定する。そして、プリントジョブ中において、書込制御部１０７から送られてくるページ同期信号に基づいて、それぞれの区画の現像開始タイミングを算出する。現像開始タイミングは、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面移動方向における全域のうち、前述の区画に相当する領域の先端が現像ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋとの当接部に進入するタイミングである。電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋは、各区画についてそれぞれ、現像開始タイミングよりも所定時間だけ早いタイミングが到来した時点で、次のような処理を実施する。即ち、規制電源１５４Ｙ，１５４Ｍ，１５４Ｃ，１５４Ｋから出力させる規制バイアスを、その区画について予め決定しておいたものと同じものにする処理である。
【００９１】
かかる構成では、画像を現像する現像期間内で、必要な時期だけ規制バイアスとして重畳電圧からなるものを用いることで、規制ブレード１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの微振動による振動の発生を抑えることができる。
【００９２】
また、電源制御部（１５３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、重畳電圧からなる規制バイアスを規制電源（１５４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）から出力させるときには、現像電源（１５１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）から出力させる現像バイアスを次のように制御する。即ち、直流電圧だけからなる規制バイアスを出力させるときに比べて、現像バイアスの絶対値を小さくする。かかる構成では、規制バイアスとして重畳電圧からなるものを用いることによって「ブレード当接部入口近傍領域」のトナーのブレード当接部への流れを促進することに起因して画像濃度を過剰に高めてしまうことを抑えることができる。
【００９３】
本発明者らは、上述したプリント試験機を、第三具体例に係るプリンタと同様の構成に改良した。そして、そのプリント試験機を用いて、第三テストプリントを実施した。この第三テストプリントでは、図６に示されるベタ画像を連続プリントした。同図における矢印Ａ方向（＝感光体の表面移動方向）の上流側の位置になるほど面積が大きくなる三角形上のベタ画像であり、縦搬送されるＡ３サイズ紙に出力されるものである。同図における点線は上述した区画の境界を示している。仮想頁の先端、後端でそれぞれ１０ｍｍの余白をとり、その内側で区画を等間隔で分割している。区画の幅Ｗについては、現像ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの周長と同じ値にした。電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋには、それぞれの区画毎に規制バイアスや現像バイアスを切り替える制御を行わせるようにした。図示のようなベタ画像の連続プリント（６０００枚）を、後述する条件Ａ、条件Ｂ、条件Ｃでそれぞれ実施した。そして、出力されたベタ画像について、後端側カスレの発生度合いと地汚れの悪化度とを評価した。地汚れの悪化度については後述する。
【００９４】
条件Ａでは、ドット出力率に基づく規制バイアスの繰り替えを実施せず、ドット出力率にかかわらず、直流電圧だけからなる規制バイアスを規制電源（１５４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）から出力させ続けた。規制バイアスの直流電圧については、累積プリント枚数１枚目〜５０００枚目において−３５０［Ｖ］とし、５００１枚目からは−４００［Ｖ］とした。
【００９５】
条件Ｂでは、第二テストプリントと同様に頁全体におけるドット出力率と切替基準値との比較に基づいて、規制バイアスとして直流電圧だけからなるもの、重畳電圧からなるもの、の何れを用いるかを決定させるようにした。累積プリント枚数と切替基準値との関係については、表２に示される関係と同じにした。なお、重畳電圧からなる規制バイアスを出力するときには、第二テストプリントとは異なり、現像バイアスの絶対値を直流電圧の場合よりも小さくするようにした。その値については、所定のアルゴリズムに従って決定させるようにした。
【００９６】
条件Ｃでは、第三具体例に係るプリンタと同様に、各区画を現像する際に、規制バイアスとして、区画内のドット出力率と切替基準値との比較に基づいて予め決定しておいたものと同じものを規制電源から出力させるようにした。累積プリント枚数と切替基準値との関係については、表２に示される関係と同じにした。また、条件Ｂと同様に、重畳電圧からなる規制バイアスを出力するときには、現像バイアスの絶対値を直流電圧の場合よりも小さくするようにした。
【００９７】
図７は、第三テストプリントで出力されるベタ画像の各区画とドット出力率［％］との関係を示すグラフである。表２における累積プリント枚数と切替基準値との関係と、図７のグラフとから、条件Ｃでは、次のような規制バイアスの制御になることがわかる。即ち、１枚目から３０００枚目までは、全ての区画が直流電圧だけからなる規制バイアスを用いる条件で現像される。３００１枚目から４０００枚目までは、第１区画から第６区画までが直流電圧だけからなる規制バイアスを用いる条件で現像され、その他の区画が重畳電圧からなる規制バイアスを用いる条件で現像される。また、４００１枚目から６０００枚目までは、第１区画から第５区画までが直流電圧だけからなる規制バイアスを用いる条件で現像され、その他の区画が重畳電圧からなる規制バイアスを用いる条件で現像される。
【００９８】
第三テストプリントの結果を、次の表３に示す。
【表３】
0006531976.tif 000004
【００９９】
表３において、地汚れは、感光体の地肌部（非画像部）にトナーを付着させてしまう現象であり、地肌部電位と現像バイアスとの電位差である地肌ポテンシャルに応じて発生し易くなったり、発生し難くなったりする。また、地肌部電位が一定である場合には、地肌ポテンシャルは現像バイアスに応じて変化し、現像バイアスが小さくなるほど地肌ポテンシャルが大きくなる。よって、規制バイアスに応じて現像バイアスを変化させる条件Ｂや条件Ｃでは、重畳電圧からなる規制バイアスを出力するのに伴って現像バイアスの絶対値を小さくすると、地肌ポテンシャルがより大きくなる。正規に負（マイナス）に帯電したトナーであれば、地肌ポテンシャルが大きくなると、地汚れがより発生し難くなる。ところが、帯電能力が低いために正（プラス）に帯電したトナーが含まれる場合や、電気抵抗が低いトナーの場合には、その逆に、地肌ポテンシャルが大きくなると地汚れがより発生し易くなるものがある。例えば、電気抵抗が低いトナーの場合には、地肌部では現像領域で現像ローラからトナーに正電荷が注入され、トナーの極性が反転（正に帯電）するためである。テストプリントでは、そのような性質のあるトナーを用いていることから、重畳電圧からなる規制バイアスを出力するときには、直流電圧だけからなる規制バイアスを出力するときに比べて、地汚れが発生し易くなる。
【０１００】
表３における地汚れ悪化度は、条件Ａにおける地汚れの度合いを基準にして、条件Ｂ、条件Ｃにおける地汚れの度合いについて基準の何倍にあたるのかを示すものである。
【０１０１】
重畳電圧からなる規制バイアスを用いない条件Ａでは、累積プリント枚数が４０００枚を超えると、画像の後端側カスレが発生し始めてしまう。これに対し、ドット出力率と切替基準値との比較結果に応じて、規制バイアスを直流電圧だけからものと重畳電圧からなるものとで切り替える条件Ｂや条件Ｃでは、６０００枚のテストベタ画像を出力しても、画像の後端側カスレを発生させることがなかった。
【０１０２】
条件Ｂと条件Ｃとで地汚れ悪化度を比較すると、条件Ｃの方が地汚れの度合いを低くすることができている。これは次に説明する理由による。即ち、条件Ｂでは、重畳電圧からなる規制バイアスを出力する場合には、頁全体の非画像部に対してそれぞれ大きな地肌ポテンシャルを作用させることから、頁全体の非画像部で地汚れを発生させ易くする。これに対し、条件Ｃでは、複数の区画のうち、ドット出力率が比較的低くて非画像部の割合が高い区画を現像する際には、直流電圧だけからなる規制バイアスを用いることから、地汚れを発生し難い。ドット出力率が比較的高くて画像部の割合が高い区画を現像する際には、重畳バイアスからなる規制バイアスを用いることから地汚れを発生させ易くなるが、非画像部の割合が低いことから、頁全体としてみるとその地汚れは目立ち難い。この結果、条件Ｃの方が地汚れの度合いを低くすることができているのである。
【０１０３】
［第四具体例］
既に述べたように、累積プリント枚数が増加するにつれて、トナーの流動性が悪化して画像の後端側カスレが発生し易くなる。また、トナーの流動性の悪さが同じであれば、画像のドット出力率が高くなるにつれて、トナー消費量が増加して画像の後端側カスレが発生し易くなる。
【０１０４】
そこで、第四具体例に係るプリンタにおいては、累積プリント枚数が増加したり、ドット出力率が増加したりするにつれて、規制バイアスの交流成分のピークツウピーク電位を大きくする処理を実施するように、電源制御部（１５３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を構成している。かかる構成では、「ブレード当接部入口近傍領域」でトナーが停滞し易くなるにつれて、ピークツウピーク電位の増大によってより大きなブレード微振動を発生させることで、トナーのブレード当接部に向けての流れをより促進する。これにより、画像の後端側カスレの発生をより確実に抑えることができる。
【０１０５】
なお、ピークツウピーク電位を大きくするにつれて、ブレード当接部において放電によるトナーへの逆電荷の注入を引き起こし易くなり、これによって地汚れを発生させ易くなる。よって、累積プリント枚数やドット出力率が比較的低い場合には、ピークツウピーク電位を比較的小さな値に留めることが望ましい。
【０１０６】
図８は、第四具体例に係るプリンタにおける重畳電圧からなる規制バイアスのピークツウピーク電位［Ｖ］とドット出力率と累積プリント枚数との関係を示すグラフである。累積プリント枚数が３０００枚に達するまでは、例えドット出力率が１００［％］であっても、画像の後端側カスレは発生せず、直流電圧だけからなる規制バイアスが用いられることから、同図ではピークツウピーク電位が０［Ｖ］と示されている。累積プリント枚数が３００１枚以上になると、ドット出力率によっては重畳電圧からなる規制バイアスが用いられる。このとき、累積プリント枚数が３００１〜４０００枚の範囲であり、且つドット出力率が５０［％］が超える場合には、規制バイアスの交流成分としてピークツウピーク電位＝１．０［ｋＶ］のものが出力される。また、累積プリント枚数が４００１〜１００００枚であり、ドット出力率が４０［％］を超え且つ７５［％］以下である場合には、規制バイアスの交流成分としてピークツウピーク電位＝１．２５［ｋＶ］のものが出力される。また、累積プリント枚数が４００１〜１００００枚であり、且つドット出力率が７５［％］を超える場合には、規制バイアスの交流成分としてピークツウピーク電位＝１．５［ｋＶ］のものが出力される。また、累積プリント枚数が１０００１枚以上であり、ドット出力率が３０［％］を超え且つ５０［％］以下である場合にも、規制バイアスの交流成分としてピークツウピーク電位＝１．５［ｋＶ］のものが出力される。また、累積プリント枚数が１０００１枚以上であり、且つドット出力率が５０［％］を超える場合には、規制バイアスの交流成分としてピークツウピーク電位＝２．０［ｋＶ］のものが出力される。
【０１０７】
なお、交流成分の周波数については、ピークツウピーク電位にかかわらず１［ｋＨｚ］としているが、ピークツウピーク電位の増加に伴って周波数を高くしてもよい。また、第二具体例に係るプリンタや、第三具体例に係るプリンタのように、仮想頁における複数の区画毎に規制バイアスを切り替える構成において、第四具体例の構成を適用してもよい。
【０１０８】
［第一詳細例］
次に、第二具体例に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した第一詳細例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、第一詳細例に係るプリンタの構成は、第二具体例と同様である。
【０１０９】
図９は、仮想頁の一例を示す模式図である。同図における矢印Ａ方向は感光体の表面移動方向を示している。画像データ処理部１０５は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ次のようにしてドット出力率を算出する。即ち、まず、図中点線で示されるように、仮想頁を矢印Ａ方向と直交する方向（＝記録紙の紙面に沿いつつ紙搬送方向に直交する方向）に複数に区切って複数の区画を設定する。仮想頁は、画像の出力対象となる記録紙Ｐを機内での搬送姿勢と同じ姿勢にした場合の紙面と同じ姿勢の仮想領域である。例えば、縦搬送されるＡ４サイズ紙に画像を形成する場合、仮想頁は、長手方向を搬送方向に沿わせたＡ４サイズの紙面と同じ姿勢の仮想領域である。このような仮想頁を複数の区画に分けるのである。区画の幅については、次の理由によって４［ｍｍ］にすることが望ましい。即ち、幅４［ｍｍ］以下の縦帯ベタ画像を現像する際には、現像ローラ（１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）表面の縦帯ベタ画像を現像する領域（縦帯現像域）に対し、左右の領域のトナーが流れ込み易い。更に、現像後の縦帯現像域がトナー供給ローラ（１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に進入した際に、トナー供給ローラにおける左右の領域のトナーが縦帯現像域に補給され易い。これらの結果、幅４［ｍｍ］以下の縦帯ベタ画像では後端側カスレが発生し難い。また、区画の幅が４［ｍｍ］よりも大きいと、画像に縦帯ベタ部が含まれる場合に、縦帯ベタ部であるにもかかわらず、区画のドット出力率が比較的低く算出されるおそれがある。よって、区画の幅については４［ｍｍ］にすることが望ましい。
【０１１０】
画像データ処理部１０５は、仮想頁を複数に区画したら、それぞれの区画（△ｘ１，△ｘ２・・・△ｘｎ）におけるドット出力率（区画内出力ドット総数／区画内全画素数）を算出する。そして、それら算出結果（η１，η２・・・ηｎ）のうち、最大値を最大ドット出力率ηｍａｘと定義し、複数の区画のうち、最大ドット出力率ηｍａｘに対応する区画である「最大出力区画」について、次のような処理を行う。即ち、仮想頁における感光体表面移動方向（矢印Ａ方向）の下流端（頁先端）から上流端側に向けて出力ドット数を累計した場合に累計結果が出力ドット総数の１［％］になる第一位置ｙ１を特定し、前記下流端から第一位置ｙ１までの領域を第一領域△ｙ１とする。また、仮想頁における感光体表面移動方向の上流端（頁後端）から下流端に向けて出力ドット数を累計した場合に累計結果が出力ドット総数の１［％］になる第二位置ｙ２を特定し、前記上流端から第二位置ｙ２までの領域を第三領域△ｙ３とする。また、第一位置ｙ１と第二位置ｙ２との間の領域を第二領域△ｙ２とする。「最大出力区画」の全域のうち、第二領域ｙ２においてドット出力率が特に高くなるので、区画内の第二領域△ｙ２だけでドット出力率を再算出し（第二領域内出力ドット総数／第二領域内全画素数）、その結果を補正後最大ドット出力率ηｍａｘ’とする。「最大出力区画」であっても、感光体表面移動方向の一部の領域だけにベタ画像部が集中している場合には、最大ドット出力率ηｍａｘが比較的低い値になってしまうが、補正後最大ドット出力率ηｍａｘ’は比較的高い値になる。画像データ処理部１０５は、このような補正後最大ドット出力率ηｍａｘ’の算出を、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ個別に実施する。そして、求めた補正後最大ドット出力率ηｍａｘ’、第一位置ｙ１、及び第二位置ｙ２の情報を電源制御部（１５３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に送信する。
【０１１１】
電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋは、画像データ処理部１０５から送られてきた補正後最大ドット出力率ηｍａｘ’が切替基準値と同等以下である場合には、規制バイアスとして直流電圧だけからなるものを用いることを決定する。これに対し、切替基準値と同等以下でない場合には、規制バイアスとして重畳電圧からなるものを用いることを決定する。かかる構成では、次のような場合であっても、規制バイアスとして重畳電圧からなるものを適切に選択して画像の後端側カスレの発生を抑えることができる。即ち、「最大出力区画」内で感光体表面移動方向の一部の領域にベタ画像部が集中していて最大ドット出力率ηｍａｘが切替基準値を上回らない場合である。
【０１１２】
なお、補正後最大ドット出力率ηｍａｘ’について切替基準値以下であるか否かを判定することに加えて、第一位置ｙ１と第二位置ｙ２との距離について閾値以上であるか否かを判定して、重畳電圧にするのか直流電圧にするのかを決定するようにしてもよい。この場合、規制バイアスとして重畳電圧からなるものをより適切に選択して画像の後端側カスレの発生をより確実に抑えることができる。
【０１１３】
電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋは、プリントジョブ中において、書込制御部１０７から送られてくるページ同期信号に基づいて、第二領域現像開始タイミングや第二領域現像終了タイミングを算出する。第二領域現像開始タイミングは、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面移動方向における全域のうち、第二領域△ｙ２に相当する領域の先端が現像ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋとの当接部に進入するタイミングである。また、第二領域現像終了タイミングは、第二領域△ｙ２に相当する領域の後端が前記当接部から出るタイミングである。電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋは、重畳電圧からなる規制バイアスを用いることを決定した場合には、第二領域現像開始タイミングよりも所定時間だけ早いタイミングが到来した時点で、規制バイアスを直流電圧から重畳電圧に切り替える。その後、第二領域現像終了タイミングよりも所定時間だけ早いタイミングが到来した時点で、規制バイアスを重畳電圧から直流電圧に切り替える。
【０１１４】
かかる構成では、画像を現像する現像期間内で、必要な時期だけ規制バイアスとして重畳電圧からなるものを用いることで、規制ブレード１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋの微振動による騒音の発生をより抑えることができる。
【０１１５】
なお、第二領域現像終了タイミングを参照する代わりに、第二領域後端現像開始タイミングを参照するようにしてもよい。第二領域後端現像開始タイミングは、第二領域の後端が現像ローラ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋとの当接部に進入するタイミングである。また、第二領域現像開始タイミング、第二領域現像終了タイミング、第二領域後端現像開始タイミングで、規制バイアスの切り替えを行わせるようにしてもよい。
【０１１６】
［第二詳細例］
次に、第三具体例に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した第二詳細例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、第二詳細例に係るプリンタの構成は第三具体例に係るプリンタと同様である。
【０１１７】
上述した第三具体例に係るプリンタにおいて、画像部を現像している最中に規制バイアスを切り替えたとする。すると、現像ローラ（１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の回転ムラや、現像ローラへのトナー供給量のムラが発生して、ローラ軸線方向に延在するスジ状の画像濃度ムラを引き起こしてしまうおそれがある。
【０１１８】
そこで、第二詳細例に係るプリンタにおいては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ、仮想頁を感光体表面移動方向に等間隔に区画するのではなく、次のように区画するように、画像データ処理部１０５を構成している。即ち、図１１に示されるように、感光体表面移動方向（矢印Ａ方向）にて画像部が存在する画像部あり区画と画像部が存在しない画像部なし区画とに区分けする。より詳しくは、まず、仮想頁の第一画素ラインについてドット出力画素を含むものであるか否かを判定する。画素ラインは、主走査方向において頁全域に渡って並ぶ複数の画素からなる１画素分の幅の画素ラインである。第一画素ラインは、頁先端に存在する１番目の画素ラインである。画像データ処理部１０５は、この第一画素ラインについて、複数の画素のうち、ドット出力画素が一つでも存在する場合にはドット出力画素を含むものであると判定し、ドット出力画素が一つも存在しない場合にはドット出力画素を含まないものであると判定する。同様の判定を全ての画素ラインについてそれぞれ実施する。そして、感光体表面移動方向において、ドット出力画素を含まない画素ラインが連続している領域を画像部なし区画とする一方で、ドット出力画素を含む画素ラインが連続している領域を画像部あり区画とする。このようにして仮想頁を区画したら、次に、個々の画像部あり区画についてそれぞれドット出力率を算出したり、個々の画像部あり区画についてそれぞれ、頁先端からの区画先端位置及び区画後端位置を特定したりする。そして、電源制御部（１５３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対して、個々の画像部あり区画におけるドット出力率、区画先端位置及び区画後端位置の情報を送信する。
【０１１９】
電源制御部１５３Ｙ，１５３Ｍ，１５３Ｃ，１５３Ｋは、画像データ処理部１０５から送られてきた複数の画像部あり区画について、区画内のドット出力率が切替基準値と同等以下である場合には直流電圧だけからなる規制バイアスを用いることを決定する。これに対し、区画内のドット出力率が切替基準値と同等以下でない場合には重畳電圧からなる規制バイアスを用いることを決定する。そして、プリントジョブ中において、それぞれの画像部あり区画について、書込制御部１０７から送られてくるページ同期信号と、区画先端位置と、区画後端位置とに基づいて、現像開始タイミングや現像終了タイミングを把握する。その現像開始タイミングから所定時間だけ早いタイミングで規制バイアスを予め決定しておいたものと同じにし、現像終了タイミングから所定時間だけ早いタイミングで規制バイアスを直流電圧だけからなるものに切り替える。
【０１２０】
かかる構成では、画像部を現像している最中に規制バイアスを切り替えることがないので、規制バイアスの切り替えに起因するスジ状の画像濃度ムラの発生を回避することができる。
【０１２１】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、潜像担持体（例えば感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、自らの表面上のトナーによって前記潜像担持体上の潜像を現像するトナー担持体（例えば現像ローラ１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、及び前記トナー担持体の表面に当接して前記表面上のトナー層厚を規制する規制部材（例えば規制ブレード１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を具備する現像手段（例えば５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、前記規制部材に印加するための規制バイアスを出力する規制電源（例えば規制電源１５４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とを備える画像形成装置（例えばプリンタ）において、前記規制バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧からなるものを出力するように、前記規制電源を構成したことを特徴とするものである。
【０１２２】
かかる構成においては、規制部材に対して重畳電圧からなる規制バイアスを印加することで、規制部材を重畳電圧の交流成分によって微振動させる。この微振動により、トナー担持体と規制部材との当接部よりも上流側の当接部入口近傍領域で停滞しようとするトナーの当接部に向けての流れを促して、当接部に対してトナーを滞りなく供給する。これにより、当接部入口近傍領域におけるトナーの停滞によって、高画像面積率の画像の後端側を現像する際にトナー担持体に対するトナー供給量を不足させてしまうことに起因する後端側カスレの発生を抑えることができる。
【０１２３】
［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記規制バイアスとして、前記重畳電圧からなるものと、直流電圧だけからなるものとを切り替えて出力するように、前記規制電源を構成し、且つ、出力画像のドット出力率を算出する算出手段（例えば画像データ処理部１０５）と、前記算出手段による算出結果が比較的高い値である場合に前記規制電源から重畳電圧からなる前記規制バイアスを出力させる一方で、前記算出手段による算出結果が比較的高い値でない場合に前記規制電源から直流電圧だけからなる前記規制バイアスを出力させる制御手段（例えば電源制御部１５３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とを設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、不要なタイミングで重畳電圧からなる規制バイアスを規制部材に印加することによる騒音の発生を抑えることができる。
【０１２４】
［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ｂにおいて、累積運転時間又は前記累積運転時間に相関する所定のパラメータを積算する積算手段（例えばメイン制御部１００）を設け、且つ、前記積算手段による積算結果が大きくなるにつれて、前記算出手段による算出結果について比較的高い値であるか否かを判定するための判定基準値をより小さい値に変更するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、トナーの流動性の悪化度合いにかかわらず、後端側カスレを発生させる可能性の高い画像を現像するときだけ、重畳電圧からなる規制バイアスを用いて騒音の発生を抑えることができる。
【０１２５】
［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ｂ又はＣにおいて、重畳電圧からなる前記規制バイアスにおける直流電圧の絶対値を、直流電圧だけからなる前記規制バイアスにおける前記直流電圧の絶対値よりも小さくすることを特徴とするものである。かかる構成では、重畳電圧からなる規制バイアスを用いる際の画像濃度過多の発生を抑えることができる。
【０１２６】
［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｂ〜Ｄの何れかであって、前記トナー担持体に印加するための現像バイアスを出力する現像電源（例えば現像電源１５１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を備え、且つ、重畳電圧からなる前記規制バイアスを前記規制電源から出力する場合に、直流電圧だけからなる前記規制バイアスを前記規制電源から出力する場合に比べて、前記現像バイアスの直流電圧の絶対値を小さくすることを特徴とするものである。かかる構成においても、重畳電圧からなる規制バイアスを用いる際の画像濃度過多の発生を抑えることができる。
【０１２７】
［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ｂ〜Ｅの何れかであって、前記トナー担持体に印加するための現像バイアスを出力する現像電源を備え、前記重畳電圧のピークツウピーク電圧が前記現像バイアスの直流電圧と前記潜像の電位との電位差の１０倍以上であり、且つ、前記規制部材が金属からなるものであることを特徴とするものである。かかる構成では、重畳電圧からなる規制部材を用いることによる画像の後端側カスレの発生の抑制を確実なものにすることができる。更には、非金属からなる規制部材を用いる場合に比べて、規制部材の微振動によるトナーの流れの促進を確実なものにすることができる。
【０１２８】
［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｂ〜Ｆの何れかにおいて、前記トナー供給体に印加するための供給バイアスを出力する供給電源（例えば供給電源１５２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を設け、且つ、前記ドット出力率が高くなるほど、前記供給電源から出力される供給バイアスの直流電圧の絶対値を大きくするように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、供給バイアスの増加によってトナー供給体からトナー担持体へのトナー供給量を増加させることで、画像の後端側カスレの発生を抑えることができる。
【０１２９】
［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ｂ〜Ｇの何れかにおいて、出力画像を表現する仮想頁を前記潜像担持体の表面移動方向と直交する方向に複数に区画し、それぞれの区画におけるドット出力率を算出し、算出結果のうち、最大のドット出力率に基づいて、前記規制電源から出力させる前記規制バイアスについて、直流電圧だけからなるものにするのか、あるいは重畳電圧からなるものにするのかを決定するように、前記算出手段及び前記制御手段の組み合わせを構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、頁全体のドット出力率に基づいて規制バイアスの種類を決定する場合に比べて、画像の後端側カスレを発生させる可能性のある画像とそうでない画像との仕分けをより正確に行うことができる。
【０１３０】
［態様Ｉ］
態様Ｉは、態様Ｈにおいて、前記規制バイアスとして重畳電圧からなるものを用いることを決定した場合には、複数の前記区画のうち、ドット出力率の最も高い最大出力区画について、前記潜像担持体の表面移動方向の頁下流端から頁上流端側に向けて出力ドット数を累計した場合に累計結果が前記最大出力区画における全出力画素数の所定比率になる第一位置にあるドットの現像を開始するタイミングに基づいて前記規制バイアスを直流電圧から重畳電圧に切り替えた後、頁上流端から頁下流端側に向けて出力ドット数を累計した場合に累計結果が前記最大出力区画における全出力ドット数の所定比率になる第二位置にあるドットの現像を開始するタイミング又は終了するタイミングに基づいて前記規制バイアスを重畳電圧から直流電圧に切り替えるように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、不要なタイミングで重畳電圧からなる規制バイアスを規制部材に印加することによる騒音の発生を更に低減することができる。
【０１３１】
［態様Ｊ］
態様Ｊは、態様Ｂ〜Ｇの何れかにおいて、出力画像を表現する仮想頁について、前記潜像担持体の表面移動方向にて画像部が存在する画像部あり区画と画像部が存在しない画像部なし区画とに分けして、個々の画像部あり区画のドット出力率を算出するように、前記算出手段を構成し、個々の画像部あり区画のそれぞれを現像する際に、その画像部あり区画のドット出力が比較的高い値である場合には重畳電圧からなる前記規制バイアスを前記規制電源から出力させる一方で、比較的高い値でない場合には直流電圧だけからなる前記規制バイアスを前記規制電源から出力させるように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、不要なタイミングで重畳電圧からなる規制バイアスを規制部材に印加することによる騒音の発生を低減することができる。
【符号の説明】
【０１３２】
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
１１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：現像ローラ（トナー担持体）
１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：トナー供給ローラ（トナー供給体）
１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：規制ブレード（規制部材）
５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：現像装置（現像手段）
１５４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：規制電源
１５３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：電源制御部（制御手段）
１００：メイン制御部（積算手段）
１０５：画像データ処理部（算出手段）
１５１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：現像電源
１５２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：供給電源
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３３】
【特許文献１】特開２００１−２６５１１０号公報
【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】
0006531976.tif 000009
【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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