(57)【要約】      （修正有）【課題】たとえばＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色トナーを用いたカラー画像形成装置の感光体ドラム上において、画像を形成しない非画像部にトナーが転写されてカブリを生じることで、混色や色味の変動が生じるのを有効に防止する。【解決手段】複数の画像形成ステーションの１つに備わる像担持体である感光体ドラム上の「画像部」と「非画像部」において、非画像部に対して画像部とは異なる二種類以上の電位差を設定する。すなわち、非画像部にトナーが転写されてしまう通常の地カブリを排除するカブリ取り電位と、そのカブリ取り電位で生じるトナーの反転カブリを排除する反転カブリ取り電位である。たとえば、反転カブリが発生している白地ベタにあってＹ（イエロー）トナー像と重なり合う部分ではＶback（反転カブリ取り電圧）を下げて露光を弱める。【選択図】図５
2008191396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を帯電する帯電手段と、該帯電手段によって帯電された前記像担持体を露光することで画像部と非画像部とを形成する露光手段と、トナーを担持搬送する担持搬送体を所定電位にする事で前記画像部をトナーで現像する現像手段と、を各々が備える複数の画像形成ステーションと、
該複数の画像形成ステーションにより各々形成されたトナー像を、移動する転写媒体に順次転写する転写手段と、
を有する画像形成装置において、
前記複数の画像形成ステーションにおける、第１画像形成ステーションと、該第１画像形成ステーションよりも前記転写媒体の移動方向下流側に配置された第２画像形成ステーションにおいて、
前記第１画像形成ステーションによって形成され前記転写媒体に転写されたトナー像と重なる前記第２画像形成ステーションの像担持体における非画像部の電位は、前記転写媒体に転写されたトナー像と重ならない前記第２画像形成ステーションの像担持体における非画像部の電位に対し、前記所定電位との電位差が小さくなるように制御する制御手段、
を有する事を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１画像形成ステーションによって形成され前記転写媒体に転写されたトナー像と重ならない前記第２画像形成ステーションの像担持体における前記非画像部の電位は、前記帯電手段による帯電により設定され、
前記転写媒体に転写されたトナー像と重なる前記第２画像形成ステーションの像担持体における前記非画像部の電位は、前記帯電手段によって帯電された前記像担持体を、前記露光手段によって画像部形成時よりも弱い露光量で露光することで設定された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】
前記制御手段は、前記第２画像形成ステーションの像担持体における非画像部に付着するトナー量に関する情報に基づいて、前記第１画像形成ステーションによって形成され前記転写媒体に転写されたトナー像と重なる前記第２画像形成ステーションの像担持体における非画像部の電位を決定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像手段が、前記トナーとキャリアとを混合した二成分現像剤を用いることを特徴とする請求項１乃至３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、複写機、ファクシミリ装置、プリンタおよび複合機など電子写真方式や静電記録方式によって画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置に装備される現像装置では、非磁性トナーまたは磁性トナーを主成分とする一成分現像剤が使用されるか、あるいは非磁性トナーと磁性キャリアを主成分とする二成分現像剤が使用される。特に、電子写真方式でフルカラー画像やマルチカラー画像を形成するカラー画像形成装置においては、それに装備される殆どの現像装置が画像の色味などの観点から二成分現像剤を用いている。そうした現像装置は、感光体ドラムなど像担持体上の静電潜像をトナーを用いて顕像化してトナー像を形成し、そのトナー像を記録紙などのシート上に重ね合わせてカラー画像を形成し、あるいは中間転写体ベルトなどの中間転写体上に一旦トナー像を重ね合わせる。トナー像が形成されたシートは定着装置に送られ、ここで加熱および加圧して永久定着されてカラー画像を得る。
【０００３】
ところで、二成分現像剤を用いる現像装置の多くは、シート上に画像を形成する領域（以下、「画像部」という）に印加する電圧とは逆極性の電位差を、画像を形成する必要のない領域（以下、「非画像部」という）に設定するようにしている。そのような逆極性の電位差を非画像部に設定することで、その非画像部にトナーが不要に転写されて被ってしまういわゆる「カブリ」を防いでいる。すなわち、非画像部に「カブリ取り電位」を設定することで、現像装置内で極性の決まっているトナーの性質を利用して非画像部から遠ざけるようにする。しかし、それでもカブリ防止には万全ではなく、以下の問題が発生する。
【０００４】
トナーの挙動に不測の特異状況が発生すると、現像装置内でトナーの元からの極性が反転しまうことがある。たとえば、耐久性低下によって寿命に達したトナーの場合、キャリアの帯電能力が劣化すると攪拌してもトナーへの摩擦帯電が十分に行われなくなる。その結果、現像領域に運ばれた現像剤が通常とは逆の極性をもった帯電不良トナーを含んでしまうのである。そのようにして現像剤中に極性の反転したトナーが存在すると、カブリ取り電位を設定しても予期できない挙動をする。その不測な挙動とは、カブリ取り電位が逆効果となって非画像部に極性の反転したトナーを呼び込んでしまう「反転カブリ」の現象を引き起こすことである。反転カブリが発生すると、トナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するような場合は特に混色が生じて画質低下をまねく不具合がある。
【０００５】
たとえば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順にトナー像を形成するタンデム中間転写方式の画像形成装置の場合、Ｋ色トナーの現像装置で発生した反転カブリが原因の不具合が発生する。Ｋ色のトナー像がたとえば中間転写体（転写媒体）である中間転写体ベルト上に転写される場合を考えてみる。その際、Ｙ色トナー像の画像部とＫ色非画像部とが重なった部分のみに、Ｙ色トナー像上にＫ色の反転カブリトナーが転写されて混色を生じる。
【０００６】
それはつぎの理由によるものと考えられる。中間転写体ベルト上にトナー像を転写するとき、中間転写体ベルトが回動走行する方向にトナーが転写電界を発生し、それによって像担持体である感光体ドラム上のトナー像が転写される。トナー像の移動方向はトナーの極性と転写電界方向に依存する。反転カブリのトナーの極性は通常の極性とは逆になっているから、転写電界によって中間転写体ベルトから遠ざけられる方向に力を受ける。そのため、反転カブリが中間転写体ベルト上に転写されにくくなる。
【０００７】
ところが、Ｙ色トナー像の画像部とＫ色非画像部とが重なり合うと、Ｋ色非画像部上の反転カブリトナーと画像部上のＹ色トナー像とは極性が逆であるから、互いにクーロン力でＹ，Ｋ色トナーどうしが互いに引き付け合う。その引き付け力によって画像部のＹ色トナー像上にＫ色の反転カブリトナーが被って転写され、混色画像となって顕像化する。この顕像化現象はＹ色トナーに限らず、Ｍ色やＣ色のトナー像上にも発生する可能性がある。また、透明トナーなどをＹ色トナー像の画像部の位置よりも上流側に配置した場合も同様、透明トナー上にＫ色の反転カブリトナーが被って転写される公算が大きい。このような現象は、混色した場合に影響の大きいＹ色トナーや透明トナーについて特に顕著になりやすい。そうした不具合の解消に、非画像部にトナーが反転カブリして転写されないよう反転カブリ防止装置を特別に設けることで混色を防ぐ技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−２３０６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたカラー画像形成装置のように、反転カブリ防止装置を新規に設ければそれだけ装置本体が複雑化しかつ大型化し、部品コストが増大して不利である。
【００１０】
以上に鑑み、本発明の目的は、転写媒体上に既に転写されたトナー像に対して、反転カブリトナーが付着する事を有効に抑止することで混色や色味変動のない高画質画像が得られる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、像担持体を帯電する帯電手段と、該帯電手段によって帯電された前記像担持体を露光することで画像部と非画像部とを形成する露光手段と、トナーを担持搬送する担持搬送体を所定電位にする事で前記画像部をトナーで現像する現像手段と、を各々が備える複数の画像形成ステーションと、該複数の画像形成ステーションにより各々形成されたトナー像を、移動する転写媒体に順次転写する転写手段と、を有する画像形成装置において、前記複数の画像形成ステーションにおける、第１画像形成ステーションと、該第１画像形成ステーションよりも前記転写媒体の移動方向下流側に配置された第２画像形成ステーションにおいて、前記第１画像形成ステーションによって形成され前記転写媒体に転写されたトナー像と重なる前記第２画像形成ステーションの像担持体における非画像部の電位は、前記転写媒体に転写されたトナー像と重ならない前記第２画像形成ステーションの像担持体における非画像部の電位に対し、前記所定電位との電位差が小さくなるように制御する制御手段、を有する事を特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像形成装置によれば、反転カブリ防止装置を特別に設けずとも、転写媒体上に既に転写されたトナー像に対してカブリトナーが付着することが防止できるので、コスト的にも有利で、装置本体が大型化しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る画像形成装置の好適な実施形態について図を参照して詳細に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、たとえばＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）各色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するフルカラー画像形成装置を示し、各色に対応する４つの画像形成ステーションＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫを備えている。なお、各画像形成ステーションの構成は同一であるので符号「Ｐ」で代表させて説明し、以下現像装置１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋなどの機器も同じく符号「１」などで代表させる。
【００１５】
画像形成ステーションＰのそれぞれには、像担持体である直径４０〜１５０ｍｍのドラム形状の電子写真感光体である感光体ドラム１０が回転自在に設けられている。感光体ドラム１０の表面は一次帯電器２１によって帯電バイアス電圧を印加して一様に帯電され、レーザ光のような発光素子を備えた露光装置２２によって情報信号に応じて変調された光で露光して静電潜像を形成する。その感光体ドラム１０上に形成された静電潜像は、現像装置１によって後述の工程を経て現像剤像（トナー像）として可視像化される。
【００１６】
つぎに、感光体ドラム１０上の可視像化されたトナー像は、転写手段としての転写帯電器２３によって、転写紙の搬送部材（転写媒体）２４によって搬送されてきた転写紙などのシート２７に転写し、さらに定着装置２５によって定着して永久画像を得る。感光体ドラム１０上で転写されずに残った未転写の残トナーはクリーニング装置２６によって除去される。画像形成で消費されたトナーは、現像装置１の上部に設けられたトナー補給槽２０から補給される。
【００１７】
なお、図１は、ベルト状の搬送部材２４で搬送されてきたシート２７上に感光体ドラム１０上のトナー像を直接転写する構造が示されている。これについても、ベルト状の搬送部材２４を中間転写体としてこの表面に感光体ドラム１０上のトナー像を一旦転写した後（一次転写）、その転写されたトナー像をシート２７上に一括して再転写する方式（二次転写）も可能である。
【００１８】
ここで、本実施形態の要部である現像装置１について図２を参照して説明する。
【００１９】
二成分現像剤Ｔを収容する現像装置１の現像剤容器３４は、その現像剤容器３４の奥方と手前とで二成分現像剤Ｔが往復できるよう２室に仕切られている。その各室にそれぞれ攪拌部材であるスクリューＡ，Ｂが装備され、内部の二成分現像剤Ｔを攪拌して２室間を回転させながら搬送している。
【００２０】
また、現像装置１の上方には補給用の新しいトナーが収容された補給用トナー容器２０が取り付けられ、画像形成装置本体に備わる装置全体の制御を統括して行う制御手段（図示略）によって現像中に必要なトナー量を計測する。そうした制御によって必要な必要トナー量を補給用トナー容器２０から現像剤容器３４に適宜補給する。
【００２１】
スクリューＡ，Ｂによってトナー容器２０から補給されたトナーをも混合させながら、二成分現像剤Ｔを攪拌することでトリボを付与し、現像剤担持体である現像スリーブ３２にむけて二成分現像剤Ｔを搬送する。
【００２２】
かかる現像体担持体である現像スリーブ３２は、その内部に回転方向に沿って周方向にＮ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ２の磁極を有するローラ状マグネット３５を有している。スクリューＡ、Ｂによって搬送された二成分現像剤Ｔは、現像スリーブ３２内のマグネット３５のＮ３極によって現像スリーブ３２へ汲み上げられ、Ｓ２極とＮ１極によって現像主極であるＳ１極まで搬送される。
【００２３】
現像部ではバイアス印加手段３３によって、現像スリーブ３２と感光体ドラム１０との間に現像バイアス電圧として直流成分（ＤＣ）のバイアス電圧に交流成分（ＡＣ）を重畳したバイアス電圧を印加していることで現像を促進する。現像バイアスはＡＣを重畳しないＤＣバイアスを印加することもあるが、ＡＣ重畳にすることで二成分現像剤Ｔと現像スリーブ３２との付着力を緩和でき、容易に二成分現像剤Ｔを感光体ドラム１０へと移動することが可能となる。
【００２４】
現像剤容器３４には、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤Ｔが収容されており、その混合比は重量比でおよそ１：８程度である。この重量比はトナーの帯電量と、キャリア粒径と、画像形成装置本体の構成などに応じて適性に調整されるべきものであって、必ずしもこの数値に従わなければいけないものではない。
【００２５】
キャリアは磁性粒子が好ましい。磁性粒子は粒形が３０μｍ〜１００μｍ、好ましくは４０μｍ〜８０μｍで、電気的抵抗値が１０７Ωｃｍ以上、好ましくは１０８Ωｃｍ以上、さらに好ましくは１０9Ωｃｍ〜１０１４Ωｃｍとなるように、フェライト粒子（最大磁化６０ｅｍｕ／ｇ）に樹脂コーティングした樹脂キャリアが好ましく用いられる。
【００２６】
たとえば、樹脂コートされたフェライト粒子などの磁性粒子の抵抗値を測定する場合、測定電極面積４ｃｍ２、電極間間隔０．４ｃｍのサンドイッチタイプのセルを用い、片方の電極に１ｋｇ重量の加圧下で、両電極間の印加電圧Ｅ（Ｖ／ｃｍ）を印加して、回路に流れた電流から磁性粒子の抵抗を測定した値である。なお、トナーは平均粒径６μｍ〜９μｍが好ましく、本実施形態では７．５μｍのものを想定している。
【００２７】
その後、Ｎ２極とＮ３極との間の反発極で現像剤が剥ぎ取られ、再びスクリューＡ、Ｂで攪拌して汲み上げられる。この攪拌動作を繰り返すことによって磁性キャリア表面上にトナーや外添剤が付着し、トリボ付与能力を低下させていると考えられている。
【００２８】
新たに補給されたトナーが存在する現像剤容器内の現像剤中のトナーの帯電分布〔ホソカワミクロン（株）社のEspartアナライザを用いて測定〕は、図３中符号Ａで示す曲線のように、ある一定の分布を持って広がっている。Espartアナライザとは、電場と音響場を同時に形成させた検知部（測定部）に試料粒子を導入し、レーザドップラ法で粒子の移動速度を測定して、粒径と帯電量を測定する手法の装置である。測定部に入った試料粒子は音響場と電場の影響を受け、水平方向に偏倚しながら落下しこの水平方向の速度のビート周波数がカウントされ、そのカウント値はコンピュータに割り込みで入力される。リアルタイムでコンピュータ画面に粒子径分布あるいは単位粒径当たりの帯電量分布で示される。所定の個数分が測定されると画面は停止し、その後帯電量と粒子径の３次元分布や粒径別の帯電量分布，平均帯電量（クーロン／重量）など表示する。該装置の測定部に試料粒子としてトナーを導入することで、トナーの帯電量を測定し、トナーの帯電性能から粒径と帯電量の関係を評価する。
【００２９】
キャリアとトナーが混合されている状態、つまり二成分現像剤のトナーを上記Espartアナライザで測定する場合の一例として、測定対象となる現像剤を電磁石などに保持させ、適正なエアを吹きかける。それによってトナーのみを現像剤中から分離し、検知部（測定部）に試料粒子として導入する。その際、電磁石に対し現像剤中のキャリアが保持された状態であるため、キャリアを電磁石から分離させることなく、かつキャリアからトナーは分離させ得る様な適正なエア圧が必要である。補給トナーをEspartアナライザで測定する場合の一例としては、測定対象となるトナーを薬さじに所定個数（Espart測定個数、本実施形態の場合３０００個）以上のせ、適正なエアを吹きかけてトナーを検知部（測定部）に試料粒子として導入する。
【００３０】
図３中の曲線Ｃで示すように、未帯電のトナーは０近傍にピークをもって分布し、上記第２現像剤循環スクリューによる攪拌混合で図３中の曲線Ｂとほぼ同等な帯電分布を示すことが求められる。しかし、たとえば現像剤が疲弊してトナーに対する帯電能力が損なわれた場合には、補給された未帯電トナーは、図３中の曲線Ａのように、０近傍に帯電分布を残したものとなってしまう場合がある。また、曲線Ａから理解されるように、帯電極性が反転した状態のトナーも同時に存在している。
【００３１】
一方、図４は、像担持体である感光体ドラム２８において、その表面に画像が形成される領域つまり「画像部」の電位Vlと、そして画像が形成をされない領域つまり「非画像部」の電位Vdに対して、現像剤担持体に印加するバイアス電圧（Ｖ：ボルト）との関係を示す。現像剤担持体にはこのバイアスが印加される事で、所定電位Vdcとなり、現像動作が可能となる。本実施形態では、感光体ドラム２８上の露光部にネガ画像を形成すべくネガトナーを現像することにより、静電潜像をトナー像として顕像化する。したがって、図４では、感光体ドラム２８上の画像部と非画像部における各電位と、現像剤担持体に印加される現像バイアス電圧のＤＣ値の絶対値のそれぞれが模式的に表されている。
【００３２】
図３中の曲線Ｂのごとき帯電分布を有するトナーは一様にネガ極性を有している。そのため、非画像部では図４においてカブリ取り電位（Ｖback）を受けることで現像剤担持体である現像スリーブ３の方向へ感光体ドラム２８から引き離される力が働く。そのようにして非画像部にトナーが転写して付着してしまう後述の「地カブリ」を発生しづらくする。一方、画像部では現像コントラスト（Ｖcont）によって感光体ドラム２８に押し付けられる方向に力を受けるので現像動作が行われることになる。本実施形態の場合、たとえばＶback＝１５０Ｖ、Ｖcont＝２５０Ｖと設定している。
【００３３】
また、図３中の曲線Ａのごとき帯電分布を有するトナーの場合、トナーの極性が反転しているポジトナーも存在している。このトナーは、図４のカブリ取り電位によってネガトナーとは逆の方向に力を受ける。すなわち反転トナー（ポジトナー）は、カブリ取り電位によって感光体ドラムへ押し付けられる力が生じ、非画像部にトナーの付着が発生していわゆる「反転カブリ」現象が生じる。反転カブリが発生すると、トナー像の重ね合わせによってカラー画像を形成するような場合は特に、色どうしが混じり合って混色する。
【００３４】
図５（Ａ），（Ｂ）は、横軸にカブリ取り電位であるＶbackを、縦軸にＡ（転写前感光体ドラム上のカブリ量）とＢ（転写後シート上のカブリ量）をそれぞれ示す。図５（Ａ）に示すように、感光体ドラム２８上のカブリ量はＶbackの小さい領域では、低帯電トナーと感光体ドラム２８との付着力に起因する地カブリと、Ｖbackのカブリ取り電位が逆効果となって発生する反転カブリとが混在している。ある一定値を超えると反転カブリが顕著に出現してくる。一方、図５（Ｂ）の実線グラフに示すように、シート２７上では反転カブリトナーは転写されないため、Ｖbackを大きくしても反転カブリは顕在化しない。しかしながら、図５（Ｂ）の破線グラフに示すとおり、転写媒体移動方向上流側の画像形成ステーションにて形成されたトナー像上のカブリはカブリ取り電位のＶbackが大きくなるにつれて増えている。すなわち、それの意味するところは、ネガ性を持つトナー像（ネガ画像）とポジ性を持つ反転カブリとが静電的に吸着し、シート２７上に転写されるということである。
【００３５】
そうした現象はＹ色トナーに限らず、Ｍ色トナー像やＣ色トナー像上にも発生する可能性がある。また、透明トナーなどをＹ色現像部よりも上流に配置した場合も同じく、透明トナー上にＫ色反転カブリが転写されてしまう可能性が大きい。この現象は、混色した場合に影響の大きいＹ色トナーや透明トナーについて特に顕著である。加えて、反転カブリは上記発生原因の他にもトナーの抵抗が低かったり、現像中にトナーに対し電荷注入が発生して極性が反転してしまうような場合に、特に黒顔料としてカーボンを利用する際に顕著に発生する。
【００３６】
以上から、本実施形態では、従来のような反転カブリ防止部材を特別に設けることなく、反転カブリトナーが他のトナー像の上に吸着して転写される不具合を解消し、良好な画像形成を行うことが可能となるものである。すなわち、反転カブリ現象が生じる画像形成ステーション（の感光体ドラム２８）における非画像部と、それより上流側に配置され画像形成ステーション（の感光体ドラム２８）における画像部とが重なった部分のみ、カブリ取り電位（Ｖback）を小さくする。それにより、カブリ取り電位（Ｖback）が逆効果になって非画像部に反転カブリが生じるのを防ぎ、混色など諸問題を解決することができる。
【００３７】
上記効果を具体例で説明する。図６は、シート２７上にＹ（イエロー）色成分のトナーを用いて“Ａ”というアルファベット文字による画像を形成し、Ｋ（ブラック）色成分トナーを用いて”Ｂ“というアルファベット文字による画像を形成する例である。
【００３８】
いま、シート２７上のＸ−Ｘ’線上に位置する画像をＫ色トナーで現像する際、感光体ドラム電位を制御することでＹ色トナー上にＫ色トナーによる反転カブリが発生するのを防止する。図６の下部には、画像「ＡＢ」に関連づけて図４と同様な考えでもって感光体ドラム２８上の画像部と非画像部の電位、そして現像スリーブ３に印加される現像バイアス電圧のＤＣ値の絶対値を模式的に表している。Ｘ−Ｘ’線上でのＫトナー現像の形態を示しているため、Ｋ色トナーで現像すべき“Ｂ”の画像の露光電位はＶＬとなっている。
【００３９】
また、Ｙ色で既に顕像化されている“Ａ”画像の部分に対応する部分の非画像部の電位を、画像に対応しない部分の非画像部の電位よりも若干小さくしている。すなわち、“Ａ”画像に対応する部分のみ他の非画像部よりもＶｄｃに近づく方向に電位を変化させることでカブリ取り電位（Ｖback）を小さく設定している（以下、その設定部分を「画像部対応Ｖback」という）。そしてさらに、その画像部対応Ｖback以外の非画像部を「中心Ｖback」と呼ぶことにする。本実施形態では画像部対応Ｖback＝１３０Ｖ，中心Ｖback＝１５０Ｖとし、画像部対応のＶbackの方を、中心Ｖbackの値よりも２０Ｖ小さく設定した。
【００４０】
かかる画像上Ｖbackについて、図５（Ｂ）に示すように、反転カブリが発生する画像形成ステーションにおいて非画像部のシート２７上に転写されるカブリトナーはその画像形成ステーションよりも上流側に顕像化されたトナー像の有無に左右される。前述したように、トナー像がすでに転写媒体であるシート２７上に形成されて存在しているならば、そのトナー像のネガ性と反転カブリのポジ性との静電的吸着力によってトナー像上にカブリが顕在化する。そして、トナー像上カブリは中心ＶbackよりもＶbackを小さく設定してやると、カブリ量が小さくなることがわかる。これは、反転カブリが発生する画像形成ステーションにおいては、中心Ｖbackでのトナー像上カブリの反転カブリ依存性が強いためと考えられる。また、同じく図５（Ｂ）において、通常のシート上の白地ベタのカブリ（すなわち、トナー像が形成されていない部分でのカブリ）では、中心Ｖbackの方が画像部対応Ｖbackよりもカブリ量が少ないことがわかる。これは、反転カブリが逆極性のため転写されづらく、顕在化しにくいことが要因と考えられる。したがって、本実施形態で示すように、シート２７上にトナー像が無い白地ベタ部のＶbackは変更せず、トナー像のある部分のみＶbackを小さく設定することにより、白地ベタ部の地カブリとトナー像上のカブリの発生を同時に防止することが可能となる。
【００４１】
画像部対応Ｖbackの作成は、以下のようにして行なう。上流側の画像形成ステーションで形成され転写媒体に転写されたトナー像と重なる、下流側画像形成ステーションの像担持体の非画像部に対して、露光手段により微弱露光してドラム電位を若干下げてやることで作成する。画像部対応Ｖbackの作成時の露光手段の露光量は、画像形成時の露光量よりも少ない値であって、所望の電位が得られる露光量を適宜設定すれば良い。画像部対応Ｖbackはできるだけアナログな電位であることが好ましい。すなわち、画像部対応Ｖback部の感光ドラム電位は、平均電位と局所電位の差が小さい潜像形成が望ましい。画像Ｖback部に対応するドラム電位が局所的にＶｄｃを下回る部分が存在すると、その部分のみトナー像を現像してしまう懸念があるからである。理由は以下のとおりである。入力される画素の画像信号ごとにそのレベルに対応した幅（時間長）のレーザ駆動パルスを形成して出力する、いわゆるパルス幅変調回路（図示略）を採用している。通常の画像出力においては各画素ごとにその画素の濃度に対応した出力レベルを有する画素画像信号に変換され、パルス幅変調回路（不図示）に送られる。このパルス幅変調回路は入力される画素画像信号ごとに、そのレベルに対応した幅（時間長）のレーザ駆動パルスを形成して出力する。
【００４２】
すなわち、図７（ａ）〜（ｄ）において、図７（ａ）に示すように、高濃度の画素画像信号に対してはより幅の広い駆動パルスＷを、低濃度の画素画像信号に対してはより幅の狭い駆動パルスＳを、中濃度の画素画像信号に対しては中間の幅の駆動パルスＩをそれぞれ形成する。パルス幅変調回路から出力されたレーザ駆動パルスは半導体レーザに供給され、半導体レーザをそのパルス幅に対応する時間だけ発光させる。したがって、半導体レーザは高濃度画素に対してはより長い時間駆動され、低濃度画素に対してはより短い時間駆動されることになる。それ故、感光体ドラムは、高濃度画素に対しては主走査方向により長い範囲が露光され、低濃度画素に対しては主走査方向により短い範囲が露光される。つまり、画素の濃度に対応して静電潜像のドットサイズが異なる。したがって、当然のことながら、高濃度画素に対するトナー消費量は低濃度画素に対するそれよりも大である。なお、図７（ｄ）に低、中、高濃度画素の静電潜像をそれぞれ符号Ｌ、Ｍ、Ｈで示した。
【００４３】
一方、画像部対応Ｖbackを形成するにあたって、上記目的を達成するためには、パルス幅変調を異なったやり方で行う。すなわち、画像部対応Ｖbackの主走査部分は、連続して露光可能なようにパルス駆動させる。加えて、半導体レーザパワーを下げることで、画像部対応Ｖbackの平均電位が所望値になるように露光量を適正値に調整する。この駆動動作によって画像部対応Ｖbackの平均電位が所望値となるだけでなく、画像部対応Ｖbackの局所的な電位も平均電位とほぼ等しい値となる。したがって、画像部対応Ｖback部に対応するドラム電位が局所的にＶｄｃを下回り、その部分が現像されてしまう不具合を回避できる。
【００４４】
また、画像部対応Ｖback部に対応する感光体ドラム電位が、平均電位と局所電位の差が小さい潜像形成であれば、上記の手法に限らない。たとえば、６００ｄｐｉの装置であれば、６００ｄｐｉの孤立ドット形成によって、画像部対応Ｖback部の感光体ドラム電位を形成するなどの手法が考えられる。
【００４５】
以上のような構成により、本実施例における各電位の一例は、以下のようになる。すなわち、帯電器によって帯電されたドラム電位が−600V、微弱露光されたドラム電位が−580V、Vdc＝−450V、Vl＝−200Vとなる。
【００４６】
すなわち、本例では、上流側の画像形成ステーションで形成され転写媒体に転写されたトナー像と重ならない、下流側画像形成ステーションの像担持体の非画像部の電位は、帯電器によって帯電されることで、−600Vに設定される。また、上流側の画像形成ステーションで形成され転写媒体に転写されたトナー像と重なる、下流側画像形成ステーションの像担持体の非画像部の電位は、−600Vに帯電された像担持体表面を露光手段により弱露光することで、−580Vに設定される。
【００４７】
なお、本実施形態ではＹ色トナー像上に発生するＫ色トナー反転カブリの具体例とそれを防止する効果について説明したが、他の色についても同様な効果が得られる。また、本実施形態では二成分現像装置について説明されたが、他の現像方式であるたとえば非磁性の一成分現像、あるいは磁性の一成分現像などにおいても同様な作用および効果が得られる。
【００４８】
以上をまとめると、本実施形態のカラー画像形成装置によれば、反転カブリが発生した場合でもその反転カブリに起因するトナー像へのカブリを有効に防ぐことができるので、長期にわたって良好な画像形成を行うことができる。
【００４９】
（第２実施形態）
つぎに、本発明に係る第２実施形態について説明する。この場合、反転カブリの発生量に応じて適切な画像部対応Ｖbackを設定することで高画質画像を得ることを主眼とするものである。
【００５０】
既に述べられたように、反転カブリは耐久性低下によってキャリアの帯電能力が低下し、補給トナーに対して帯電不良となって発生するものであり、耐久性の低下が進行するに伴い反転カブリの発生量も増加傾向にあることが分かった。すなわち、キャリアの帯電能力に応じて反転カブリの発生が左右されるのである。
【００５１】
それを踏まえ、本実施形態では反転カブリの発生量を見極めることに努め、画像部対応Ｖbackの適正値を求めることで状況に応じた適正な画像部対応Ｖbackを設定する。
【００５２】
反面、反転カブリが発生していない状況下であるにもかかわらず、画像部対応Ｖbackを設定することは逆に地カブリを悪化させるので好ましいとはいえない。しかし、反転カブリが発生している状況下では、逆に画像上のカブリが著しく顕在化して結果的に品質を損なう懸念がある。
【００５３】
なお、反転カブリの発生量の見極めたうえでの画像部対応Ｖbackの設定については多様な手法が考えられる。たとえば、耐久積算枚数や積算トナー消費量に応じて反転カブリ量を予測し、その積算値に応じて画像部対応Ｖback値を設定したテーブルを参照する手法がある。あるいは、感光体ドラム上の転写後に濃度センサを設けて反転カブリ量を検出し、その検出に基づいて画像部対応Ｖback値にフィードバックさせる。また、予め画像上かぶりの顕在化しやすいチャートを内部に設定しておき、メンテナンス作業者などに該画像を適宜判断してもらい、適切な画像部対応Ｖback値を設定可能としておく手法も考えられる。さらには、画像の出力をユーザに開放し、適切な画像部対応Ｖback値を設定してもらう手法も考えられる。このように、非画像部に付着するトナー量（カブリ量）に関する情報に基づいて、画像部対応Ｖback値の設定が行なわれる。
【００５４】
以上から、この第２実施形態によれば、反転カブリの発生量に応じて適正な画像部対応Ｖbackを設定することにより、地カブリと反転カブリ双方の発生を最小限に抑え、良好な画質を維持することが可能となる。また、上記いずれの手法を採用した場合でも反転カブリの発生量を見極めて画像部対応Ｖbackの適正値を求めることで、良好な画像を安定して出力することが可能となる。
【００５５】
（第３実施形態）
つぎに、本発明に係る第３実施形態について説明する。この場合、画像部対応Ｖbackの適用範囲を、対応する画像部よりも広い範囲に設定することで、上記第２実施形態と同じく、より安定的に高画質画像を得ることを主眼にしている。
【００５６】
図８に示すように、本実施形態の画像部対応Ｖbackは第１実施形態の場合とは異なり、画像部に対し長手方向に広く設定している。また、図示省略した画像搬送方向に対しても、画像部対応Ｖbackの範囲を広げている。そうすることによって色ずれなどによってＹ色の画像部に対してＫ色の画像部との間に微小なずれを生じることがある。その場合でもＹ色の画像に対してＫ色の画像部のＶbackを広く設定しているので、Ｙ色画像上にカブリは生じない。また、本実施形態ではＫ色の画像部対応Ｖbackの範囲をＹ色画像部に対して０.５ｍｍだけ広く設定している。
【００５７】
以上から、第３実施形態によれば、画像部対応Ｖbackの適用範囲を広く設定することで、良好な画像を安定して出力することが可能となる。
【００５８】
本発明に係る数例の実施形態について説明されたが、本発明の主旨を逸脱しない範囲内でその他の実施形態、応用例、変形例およびそれらの組み合わせも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の要部を示す図。
【図２】第１実施形態の要部である現像装置を示す図。
【図３】理想帯電分布と帯電不良を含んだ帯電分布を模式的に示す性能曲線図。
【図４】現像電位と像担持体電位との関係を示す特性図。
【図５】同図（Ａ），（Ｂ）は第１実施形態のトナーの地カブリと反転カブリとの相関図。
【図６】第１実施形態において文字画像の具体例に対するトナーの地カブリと反転カブリの作用を示す図。
【図７】同図（ａ）〜（ｄ）は濃度が異なる画素画像信号に対する波形パルスを示すタイムチャート。
【図８】第３実施形態において文字画像の具体例に対するトナーの地カブリと反転カブリの作用を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
１                  現像装置
２                  現像容器
２Ａ                現像室
２Ｂ                攪拌室
２Ｃ                余剰現像剤回収室
２ａ                第１現像剤循環スクリュー
２ｂ                第２現像剤循環スクリュー
２ｃ                現像剤循環経路
３                  現像スリーブ
５，５Ａ        現像剤カートリッジ
６                  現像剤供給口
１６                補給現像剤収納室
２７                 シート（記録紙）
２８                感光体ドラム（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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