(57)【要約】【課題】複数の現像手段の現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段を、共通化でき、余分な電圧印加手段を設ける必要がなく、しかも、現像剤担持体への現像剤の供給量のバラツキを抑え、濃度を安定化させることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために現像剤を担持搬送する現像剤担持体１６と、現像剤担持体１６に担持された現像剤を規制する現像剤規制部材１７と、をそれぞれが備える複数の現像装置１３と；複数の現像剤規制部材１７に電圧を印加する共通の電圧印加手段２２と；を有し、複数の現像剤担持体１６に印加される電圧のそれぞれは、独立して変化可能であり、その少なくとも一つが変化させられるとき、電圧印加手段２２によって印加される電圧は変化させられることが可能である構成とする。【選択図】図１
2004184988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持された現像剤を規制する現像剤規制部材と、をそれぞれが備える複数の現像装置と、
前記複数の現像剤規制部材に電圧を印加する共通の電圧印加手段と、
を有し、
前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれは、独立して変化可能であり、その少なくとも一つが変化させられるとき、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は変化させられることが可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
少なくとも前記複数の現像装置の現像動作中に、前記複数の現像剤担持体のそれぞれに電圧が印加されるとともに、前記複数の現像剤規制部材に前記電圧印加手段によって前記電圧が印加されることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれに応じて決定されることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のうちの最大値及び／又は最小値に応じて決定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧の平均値に応じて決定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧と、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のうちの最大値及び／又は最小値と、の電位差が、所定範囲内となるように、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧が決定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧と、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれと、の電位差が、所定範囲内となるように、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧が決定されることを特徴とする１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧の仮定値が、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧の平均値に応じて決定され、前記仮定値と前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧との電位差のうち、最大の電位差が所定の範囲内にあるとき、前記仮定値が前記電圧印加手段によって印加される前記電圧として決定され、前記最大の電位差が前記所定範囲内にないとき、前記仮定値を変更することによって、前記最大の電位差が前記所定範囲内になるように、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧を決定することを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のうち、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧と、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧と、の電位差が最小となるような、電圧を求め、この求めた電圧と前記仮定値との電位差が所定範囲内にないとき、前記電位差が前記所定範囲内になるように、前記仮定値を変更することを特徴とする請求項８の画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成装置は、環境を検知する環境検知手段を有し、この検知結果に応じて前記所定の範囲を変更することを特徴とする請求項６〜９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧に応じて、前記複数の現像剤担持体に印加される電圧の範囲は、所定の範囲に制限されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧と、前記複数の現像剤担持体に印加される電圧と、の電位差は、それぞれ所定範囲内となるように、前記複数の現像剤担持体に印加される電圧が決定されることを特徴とする請求項１１の画像形成装置。
【請求項１３】
前記画像形成装置は、環境を検知する環境検知手段を有し、この検知結果に応じて前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は決定されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記複数の現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれは、前記複数の前記現像剤担持体のそれぞれを用いて形成された参照画像のそれぞれの濃度の検知結果に応じて変化可能であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は、前記参照画像のそれぞれの濃度の検知結果に応じて決定されることを特徴とする請求項１４の画像形成装置。
【請求項１６】
前記参照画像は、前記像担持体上、または前記像担持体から転写された被転写体上、に形成されることによって、その濃度が検知されることを特徴とする請求項１４又は１５の画像形成装置。
【請求項１７】
前記複数の現像剤担持体に印加され、変化可能な電圧は、それぞれＤＣ電圧であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記画像形成装置は、複数の像担持体を有し、この複数の像担持体のそれぞれは、前記複数の現像剤担持体のそれぞれによって、現像動作が行なわれることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記複数の現像装置のうちの一つは、前記像担持体とともに画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジに設けられることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために、現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持された現像剤を規制する現像剤規制部材と、をそれぞれが備える複数の現像装置と、
前記複数の現像剤規制部材に電圧を印加する共通の電圧印加手段と、
を有し、
前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれは、変化可能であり、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれに応じて決定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
少なくとも前記複数の現像装置の現像動作中に、前記複数の現像剤担持体のそれぞれに電圧が印加されるとともに、前記複数の現像剤規制部材に前記電圧印加手段によって前記電圧が印加されることを特徴とする請求項２０の画像形成装置。
【請求項２２】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のうちの最大値及び／又は最小値に応じて決定されることを特徴とする請求項２０又は２１の画像形成装置。
【請求項２３】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧の平均値に応じて決定されることを特徴とする請求項２０〜２２のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項２４】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧と、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のうちの最大値及び／又は最小値と、の電位差が、所定範囲内となるように、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧が決定されることを特徴とする請求項２０〜２３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項２５】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧と、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれと、の電位差が、所定範囲内となるように、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧が決定されることを特徴とする請求項２０〜２４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項２６】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧の仮定値が、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧の平均値に応じて決定され、前記仮定値と前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧との電位差のうち、最大の電位差が所定の範囲内にあるとき、前記仮定値が前記電圧印加手段によって印加される前記電圧として決定され、前記最大の電位差が前記所定範囲内にないとき、前記仮定値を変更することによって、前記最大の電位差が前記所定範囲内になるように、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧を決定することを特徴とする請求項２０〜２５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項２７】
前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のうち、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧と、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧と、の電位差が最小となるような、電圧を求め、この求めた電圧と前記仮定値との電位差が所定範囲内にないとき、前記電位差が前記所定範囲内になるように、前記仮定値を変更することを特徴とする請求項２６の画像形成装置。
【請求項２８】
前記画像形成装置は、環境を検知する環境検知手段を有し、この検知結果に応じて前記所定の範囲を変更することを特徴とする請求項２４〜２７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項２９】
前記画像形成装置は、環境を検知する環境検知手段を有し、この検知結果に応じて前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は決定されることを特徴とする請求項２０〜２８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項３０】
前記複数の現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれは、前記複数の前記現像剤担持体のそれぞれを用いて形成された参照画像のそれぞれの濃度の検知結果に応じて変化可能であることを特徴とする請求項２０〜２９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項３１】
前記参照画像は、前記像担持体上、または前記像担持体から転写された被転写体上、に形成されることによって、その濃度が検知されることを特徴とする請求項３０の画像形成装置。
【請求項３２】
前記複数の現像剤担持体に印加され、変化可能な電圧は、それぞれＤＣ電圧であることを特徴とする請求項２０〜３１のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項３３】
前記画像形成装置は、複数の像担持体を有し、この複数の像担持体のそれぞれは、前記複数の現像剤担持体のそれぞれによって、現像動作が行なわれることを特徴とする請求項２０〜３２のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項３４】
前記複数の現像装置のうちの一つは、前記像担持体とともに画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジに設けられることを特徴とする請求項２０〜３３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項３５】
像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために、現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持された現像剤を規制する現像剤規制部材と、をそれぞれが備える複数の現像装置と、
前記複数の現像剤規制部材に電圧を印加する共通の電圧印加手段と、
を有し、
前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれは、前記複数の前記現像剤担持体のそれぞれを用いて形成された参照画像のそれぞれの濃度の検知結果に応じて変化可能であり、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は、前記参照画像のそれぞれの濃度の検知結果に応じて決定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３６】
少なくとも前記複数の現像装置の現像動作中に、前記複数の現像剤担持体のそれぞれに電圧が印加されるとともに、前記複数の現像剤規制部材に前記電圧印加手段によって前記電圧が印加されることを特徴とする請求項３５の画像形成装置。
【請求項３７】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧と、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のうちの最大値及び／又は最小値と、の電位差が、所定範囲内となるように、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧が決定されることを特徴とする請求項３５又は３６の画像形成装置。
【請求項３８】
前記電圧印加手段によって印加される前記電圧と、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれと、の電位差が、所定範囲内となるように、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧が決定されることを特徴とする請求項３５〜３７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項３９】
前記画像形成装置は、環境を検知する環境検知手段を有し、この検知結果に応じて前記所定の範囲を変更することを特徴とする請求項３７又は３８の画像形成装置。
【請求項４０】
前記画像形成装置は、環境を検知する環境検知手段を有し、この検知結果に応じて前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は決定されることを特徴とする請求項３５〜３９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項４１】
前記参照画像は、前記像担持体上、または前記像担持体から転写された被転写体上、に形成されることによって、その濃度が検知されることを特徴とする請求項３５〜４０のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項４２】
前記複数の現像剤担持体に印加され、変化可能な電圧は、それぞれＤＣ電圧であることを特徴とする請求項３５〜４１のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項４３】
前記画像形成装置は、複数の像担持体を有し、この複数の像担持体のそれぞれは、前記複数の現像剤担持体のそれぞれによって、現像動作が行なわれることを特徴とする請求項３５〜４２のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項４４】
前記複数の現像装置のうちの一つは、前記像担持体とともに画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジに設けられることを特徴とする請求項３５〜４３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項４５】
像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために、現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持された現像剤を規制する現像剤規制部材と、をそれぞれが備える複数の現像装置と、
前記複数の現像剤規制部材に電圧を印加する共通の電圧印加手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４６】
前記画像形成装置は、前記複数の前記現像剤担持体のそれぞれに電圧を印加する複数の電圧印加手段を備え、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれは、独立して変化可能であることを特徴とする請求項４５の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いた複写機、レーザービームプリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置は、高速化、高機能化、カラー化が進められてきており、各種方式の画像形成装置が提案されている。又、高速化という観点からは、異なる色の画像を形成する複数の画像形成部（画像形成ユニット）を直列に配置し、これらを同時に駆動することによって画像形成を行うインライン方式の装置の研究、開発が進んでいる。このような装置は高速でカラー画像の形成が可能であることから、例えば高速印字の要望の高いビジネスユースなどにおいて極めて有用であると考えられる。
【０００３】
このインライン方式の画像形成装置には、被転写体として中間転写体上に一旦複数色の現像剤像（トナー像）を重ねあわせ１次転写し、これを一括して転写材、例えば、記録用紙、ＯＨＰシート、布などの上に２次転写して最終画像を形成する中間転写方式を用いるものがある。
【０００４】
図１３は、この種の画像形成装置の要部概略断面を示す。なお、この画像形成装置は、特に公知のものではない。画像形成装置２００は、複数の像形成手段として、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成するための第１〜第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋを有する。そして、各画像形成部が備える像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋに現像剤としてのトナーにより形成したトナー像を、各１次転写部Ｎ１において対応する１次転写手段２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂｋの作用によって中間転写体３１上に順次重ね合わせて１次転写し、その後、中間転写体３１上のトナー像を２次転写部Ｎ２において、２次転写手段３２の作用によって一括して転写材Ｓ上に転写する。この際、転写材Ｓは、表面側が中間転写体３１に、又裏面側が２次転写手段３２に接触するようにして、両者により挟持搬送される。
【０００５】
図１３の画像形成装置２００に即して、各画像形成部の動作を更に説明する。尚、各画像形成部の構成は、形成する画像の色が異なる他は実質的に同一構成とされるので、以下、特に区別を要しない場合は、各画像形成部に属する要素であることを示す添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは省略して総括的に説明する。
【０００６】
各画像形成部において、図示矢印方向に回転駆動される感光ドラム１０は、最初に、帯電手段としての帯電ローラ１１との接触部で表面が一様に帯電され、次いで、露光手段（図示せず）によって表面に画像信号に応じた静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像手段１３によってトナーが付着されて現像され、感光ドラム１０の表面に静電潜像に対応した可視画像が形成される。
【０００７】
帯電ローラ１１は、その電極を介して高圧電源（図示せず）により電圧が印加されることにより、感光ドラム１０の表面を一定の電位で一様に帯電させる。又、帯電ローラ１１は、感光ドラム１０の表面に所定の押圧力で圧接され、感光ドラム１０の回転に伴い従動回転しながら感光ドラム１０を帯電させる。
【０００８】
露光手段としての例えばレーザースキャナ（図示せず）は、画像信号源の画像信号により変調された光信号を供給し、一様に帯電された感光ドラム１０の表面に光信号Ｌを与え、画像信号に対応した静電潜像を形成する。
【０００９】
現像手段１３としては、従来、現像剤を感光体に搬送する現像剤担持体としての現像ローラ１６を感光ドラム１０に接触させて現像を行うもの（以下、これを「接触現像方式」という。）がある。斯かる現像方式においては、感光ドラム１０上に形成された静電潜像による明暗部電位と現像ローラ１６に印加されるバイアス電圧との関係に基づいて、所定量のトナーを、感光ドラム１０と現像ローラ１６との接触部（現像部）において感光ドラム１０上に形成された静電潜像側に移行付着させ、静電潜像に対応した可視画像を形成する。
【００１０】
斯かる現像手段（現像装置）１３は、感光ドラム１０に接触する接触現像ローラ１６、現像ローラ１６にトナーを供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１８、現像ローラ１６上に供給するトナーを規制する現像剤規制部材としての現像ブレード１７を現像容器（現像装置本体）２０内に有する。又、現像ブレード１７へ電圧を印加する規制部材電圧印加手段としての高圧電源（ブレードバイアス電源）２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂｋ、現像ローラ１６及びトナー供給ローラ１８へ電圧を印加する現像電圧印加手段としての高圧電源（現像バイアス電源）２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂｋが設けられている。
【００１１】
現像ローラ１６は、感光ドラム１０の表面に接触して感光ドラム１の回転に伴い回転するように構成され、現像容器２０から一部外部に露出するように配置されている。
【００１２】
現像ブレード１７は、現像ローラ１６に当接するよう構成され、この現像ブレード１７と現像ローラ１６との当接部の間にトナーを通過させて規制することにより、現像ローラ１６上にトナーの薄層を形成し、且つ、当接部での摩擦によりトナーに十分な摩擦帯電電荷（トリボ）を付与する。
【００１３】
又、トナー供給ローラ１８は、現像装置１３内において、現像ブレード１７よりも現像ローラ１６の回転方向上流側の位置で、現像ローラ１６に当接して設けられており、図中矢印方向（現像ローラ１６との接触部において現像ローラ１６の表面移動方向とは逆方向）に回転することで現像ローラ１６にトナーを供給する。
【００１４】
例えば、図１３に示すレーザービームプリンタにあっては、複数色のトナー像を形成するために直列に配置した各画像形成部が、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを有しているものである。即ち、回転駆動される像担持体としての感光ドラム１０、感光ドラム１０の表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電ローラ１１、静電潜像を現像剤としてのトナーによって現像して可視画像を形成する現像手段としての現像装置１３、感光ドラム１０をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニング装置１４を枠体によって一体的にカートリッジ化し、これを装置本体に対して着脱可能にした各色のプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋが、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋに配される。プロセスカートリッジは、この態様に限定されず、感光体を帯電させる帯電手段、感光体に現像剤を供給する現像手段、感光体をクリーニングするクリーニング手段のうち少なくとも１つと、感光体と、を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能としたものであればよい。斯かるプロセスカートリッジ方式によれば、例えば現像剤が無くなった際に操作者がプロセスカートリッジを交換することで、感光体など他の消耗品の交換をも行うことができ、飛躍的にメンテナンス性が向上する。
【００１５】
一方、電子写真方式の画像形成装置においては、装置が使用されている温度や湿度、又、感光体、現像剤の特性のばらつき、現像装置などの耐久状況により、画像濃度が大きく変動してしまう問題がある。特に、カラー画像形成装置は、色味も変わってしまうという不具合が発生する。
【００１６】
これら問題に鑑み、予め感光体、中間転写体、転写材上に濃度検出用パターン（参照用画像）を形成し、濃度検出センサ（画像濃度検出手段）７０を用いてその濃度を検出することで、帯電バイアス、現像バイアス、露光量といった画像形成プロセス条件を制御し、画像濃度を安定化すること（以下「濃度制御」という。）が一般的に行われている。
【００１７】
しかしながら、インライン方式では複数の現像装置が設けられているため、例えば図１３の画像形成装置のようにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の４つの現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋが設けられている場合、個々の色のバランスを調整するために、各現像ローラ１６へ現像バイアスを印加する４つの電圧印加手段である現像バイアス電源２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂｋが独立して必要である。
【００１８】
そして、各現像ローラ１６に対応して、現像ブレード１７へバイアスを印加する４つの電圧印加手段であるブレードバイアス電源２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂｋが必要になる。これは、現像ローラ１６上へのトナーのコート量を安定させるためには、現像ブレード１７と現像ローラ１６とにかかる電位差をある程度の範囲内に制御しなければならないからである。つまり、濃度制御中に、各々の現像ローラ１６へ印加するバイアスが変更されると同時に、現像ブレード１７のバイアスを各々連動させている。
【００１９】
このように、上記のインライン画像形成装置では、４つの現像装置１３を有する場合には、現像ブレード１７用のバイアス電源は４つ必要であった。
【００２０】
しかし、電源が多いと、電装基盤の大型化やコストが増大するなどの短所がある。
【００２１】
なお、複数の画像形成部をもたないが、現像ブレードにバイアス電圧を印加することは、例えば特許文献１で知られている。
【特許文献１】特開平６−２８９７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明の目的は、複数の現像剤規制部材に電圧を印加する共通の電圧印加手段を設ける画像形成装置を提供することである。
【００２３】
本発明の他の目的は、複数の現像装置のそれぞれにおいて、適正な現像を行なうことができる画像形成装置を提供することである。
【００２４】
本発明の他の目的は、複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれが、独立して変化可能である画像形成装置を提供することである。
【００２５】
本発明の他の目的は、現像剤担持体への現像剤の供給量のバラツキを抑え、濃度を安定化させることのできる画像形成装置を提供することである。
【００２６】
本発明の他の目的は、複数の現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段を共通化することができ、しかも、現像剤担持体への現像剤供給量が不足したり、現像剤規制部材に現像剤の固着が発生するの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。
【００２７】
本発明の更なる目的及び特徴とするところは、添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより一層明らかになるだろう。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持された現像剤を規制する現像剤規制部材と、をそれぞれが備える複数の現像装置と；前記複数の現像剤規制部材に電圧を印加する共通の電圧印加手段と；を有し、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれは、独立して変化可能であり、その少なくとも一つが変化させられるとき、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は変化させられることが可能であることを特徴とする画像形成装置である。
【００２９】
第２の本発明によると、像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために、現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持された現像剤を規制する現像剤規制部材と、をそれぞれが備える複数の現像装置と；前記複数の現像剤規制部材に電圧を印加する共通の電圧印加手段と；を有し、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれは、変化可能であり、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれに応じて決定されることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００３０】
第３の本発明によると、像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために、現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持された現像剤を規制する現像剤規制部材と、をそれぞれが備える複数の現像装置と；前記複数の現像剤規制部材に電圧を印加する共通の電圧印加手段と；を有し、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれは、前記複数の前記現像剤担持体のそれぞれを用いて形成された参照画像のそれぞれの濃度の検知結果に応じて変化可能であり、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は、前記参照画像のそれぞれの濃度の検知結果に応じて決定されることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００３１】
第４の本発明によると、像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために、現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持された現像剤を規制する現像剤規制部材と、をそれぞれが備える複数の現像装置と；前記複数の現像剤規制部材に電圧を印加する共通の電圧印加手段と；を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。本発明の一実施態様によると、前記画像形成装置は、前記複数の前記現像剤担持体のそれぞれに電圧を印加する複数の電圧印加手段を備え、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれは、独立して変化可能である。
【００３２】
上記各本発明の一実施態様によると、少なくとも前記複数の現像装置の現像動作中に、前記複数の現像剤担持体のそれぞれに電圧が印加されるとともに、前記複数の現像剤規制部材に前記電圧印加手段によって前記電圧が印加される。上記各本発明の他の実施態様によると、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれに応じて決定される。上記各本発明の他の実施態様によると、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のうちの最大値及び／又は最小値に応じて決定される。上記各本発明の一実施態様によると、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧の平均値に応じて決定される。
【００３３】
上記各本発明の一実施態様によると、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧と、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のうちの最大値及び／又は最小値と、の電位差が、所定範囲内となるように、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧が決定される。又、上記各本発明の他の実施態様によると、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧と、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれと、の電位差が、所定範囲内となるように、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧が決定される。更に、上記各本発明の他の実施態様によると、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧の仮定値が、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧の平均値に応じて決定され、前記仮定値と前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧との電位差のうち、最大の電位差が所定の範囲内にあるとき、前記仮定値が前記電圧印加手段によって印加される前記電圧として決定され、前記最大の電位差が前記所定範囲内にないとき、前記仮定値を変更することによって、前記最大の電位差が前記所定範囲内になるように、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧を決定する。一実施態様では、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧のうち、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧と、前記複数の前記現像剤担持体に印加される電圧と、の電位差が最小となるような、電圧を求め、この求めた電圧と前記仮定値との電位差が所定範囲内にないとき、前記電位差が前記所定範囲内になるように、前記仮定値を変更する。一実施態様によれば、前記画像形成装置は、環境を検知する環境検知手段を有し、この検知結果に応じて前記所定の範囲を変更する。
【００３４】
上記各本発明の一実施態様によると、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧に応じて、前記複数の現像剤担持体に印加される電圧の範囲は、所定の範囲に制限される。一実施態様では、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧と、前記複数の現像剤担持体に印加される電圧と、の電位差は、それぞれ所定範囲内となるように、前記複数の現像剤担持体に印加される電圧が決定される。
【００３５】
上記各本発明の一実施態様によると、前記画像形成装置は、環境を検知する環境検知手段を有し、この検知結果に応じて前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は決定される。上記各本発明の他の実施態様によると、前記複数の現像剤担持体に印加される電圧のそれぞれは、前記複数の前記現像剤担持体のそれぞれを用いて形成された参照画像のそれぞれの濃度の検知結果に応じて変化可能である。一実施態様では、前記電圧印加手段によって印加される前記電圧は、前記参照画像のそれぞれの濃度の検知結果に応じて決定される。上記各本発明の他の実施態様によると、前記参照画像は、前記像担持体上、または前記像担持体から転写された被転写体上、に形成される。上記各本発明の他の実施態様によると、前記複数の現像剤担持体に印加され、変化可能な電圧は、それぞれＤＣ電圧である。
【００３６】
本発明において、前記画像形成装置は、複数の像担持体を有し、この複数の像担持体のそれぞれは、前記複数の現像剤担持体のそれぞれによって、現像動作が行なわれるものであってよい。又、本発明において、前記複数の現像装置のうちの一つは、前記像担持体とともに画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジに設けられるものであってよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、複数の現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段を、共通化でき、余分な電圧印加手段を設ける必要がない。しかも、現像剤担持体への現像剤の供給量のバラツキを抑え、濃度を安定化させることができる。又、本発明によれば、複数の現像剤規制部材に電圧を印加する電圧印加手段を共通化することができ、しかも、現像剤担持体への現像剤供給量が不足したり、現像剤規制部材に現像剤の固着が発生するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００３９】
実施例１
本発明の画像形成装置の実施例は、接触現像方式を採用したインライン方式の画像形成装置にて具現化される。尚、本発明は、装置の形に限らず、本実施例の説明に裏付けられて、方法の形で実施することもできる。
【００４０】
［画像形成装置全体構成］
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置１００は、装置本体２と通信可能に接続された、例えばパーソナルコンピュータなどの外部ホスト機器からの画像情報信号に応じて、電子写真方式により、転写材、例えば記録用紙、ＯＨＰシート、布などに画像を形成し、出力することができる。
【００４１】
画像形成装置１００は、像形成手段として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成する第１〜第４の各画像形成部（画像形成ユニット）ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋを有する。４組の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋは、図中矢印Ａ方向に周回移動する被転写体としての中間転写体（中間転写ベルト）３１に沿って並列に配置される。つまり、図１中下から順に、縦一列に配置されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋに対応して中間転写ベルト３１にトナー像を転写することにより、フルカラー画像を形成し得る構成とされている。
【００４２】
図２は、画像形成部をより詳しく示す。尚、本実施例では、各色用の画像形成部は、形成する画像の色が異なる他は、実質的に同一の構成を有するので、以下、特に区別を要しない場合は、各色用の画像形成部に属する要素であることを示す添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを省略して総括的に説明する。
【００４３】
各画像形成部は、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）１０を備えている。感光ドラム１０の表面は、感光ドラム１０に従動して回転する帯電手段としての帯電ローラ１１によって一様に帯電される。次いで、露光手段としての露光装置１２が画像信号情報に応じて光信号Ｌにより走査露光することによって、感光ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像には、次いで現像手段としての現像装置１３によって現像剤としてのトナーが付着され、現像剤像（トナー像）として可視像化される。
【００４４】
例えば、フルカラー画像形成時には、各画像形成部において感光ドラム１０上に形成された各色のトナー像は、１次転写手段としての１次転写ローラ２６に所定の１次転写バイアスが印加されることで、それぞれの画像形成部において感光ドラム１０と１次転写ローラ２６とが対向する１次転写部Ｎ１において、順次中間転写ベルト３１上に多重転写される。こうして、中間転写ベルト３１上にフルカラー画像が形成される。
【００４５】
次いで、２次転写手段としての２次転写ローラ３２に所定の２次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト３１上のトナー像は、転写材Ｓへ２次転写される。転写材Ｓは、中間転写ベルト３１上への画像形成に同期して、転写材カセット４１、搬送手段としての転写材供給ローラ４２などを備える転写材供給部４０から、中間転写ベルト３１と２次転写ローラ３２とが対向する２次転写部Ｎ２に供給される。
【００４６】
その後、トナー像が転写された転写材Ｓは定着装置３０に搬送されて、転写材Ｓへの未定着画像の定着が行われる。そして、画像が定着された転写材Ｓは、排紙トレイ３５に搬出されて画像形成は終了する。
【００４７】
又、１次転写時に転写されずに感光ドラム１０上に残った１次転写残トナーは、クリーニング部材であるクリーニングブレード１４ａ、廃トナー容器１４ｂを有する像担持体クリーニング手段としてのクリーニング装置１４によって、廃トナー容器１４ｂに回収され、感光ドラム１０上はクリーニングされる。一方、２次転写時に転写されずに中間転写ベルト３１上に残った２次転写残トナーは、中間転写ベルト３１に対して離接可能に配設された、中間転写体クリーニング手段（図示せず）によって掻き取られ、中間転写ベルト３１上はクリーニングされる。
【００４８】
本実施例では、感光ドラム１０は直径３０ｍｍであり、周速度１００ｍｍ／ｓｅｃで図中矢印方向に回転駆動される。この感光ドラム１表面は帯電ローラ１１により一様に帯電される。
【００４９】
帯電ローラ１１には、高圧電源である帯電バイアス電源（図示せず）より−１１５０Ｖの直流電圧が印加され、感光ドラム１０の表面は、約−６００Ｖの暗部電位で一様に帯電される。本実施例では、帯電バイアスとして、直流バイアスを用いたが、帯電バイアスとして、直流成分に交流成分を重畳したバイアスを用いてもよい。
【００５０】
露光装置１２は、画像形成装置に入力された画像データに応じて、ＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザーにより感光ドラム１０の表面を走査露光し、感光ドラム１の表面に明部電位約−８０Ｖとなる静電潜像を形成する。
【００５１】
現像装置１３は、図１３に示して前述したものと概略同様の構成であり、接触現像方式により、感光ドラム１０上の静電潜像を、感光ドラム１０の帯電極性と同帯電極性（本実施例では負極性）のトナーを用いて反転現像する。
【００５２】
更に説明すると、現像装置１３は、図２に示すように、現像剤として１成分現像剤である負帯電性の非磁性トナー（１成分トナー）を収容した現像容器（現像装置本体）２０に、現像剤担持体としての現像ローラ１６、現像剤規制部材としての現像ブレード１７、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１８及び現像剤撹拌搬送手段としての攪拌羽根１９を備えて構成されている。
【００５３】
本実施例では、現像ローラ１６は、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属からなる芯金１６ａに、基層１６ｂ１とその上の表層１６ｂ２とからなる弾性層１６ｂを設けて構成されており、外径１６ｍｍである。この弾性層１６ｂの基層１６ｂ１は、シリコンなどのゴムからなり、表層１６ｂ２はエーテルウレタンやナイロンなどからなっている。勿論、これらに限定されるものではなく、基層１６ｂ１にスポンジなどの発泡体を用い、表層１６ｂ２にゴム弾性層を形成した構造も可能である。又、抵抗値はφ３０の金属円筒に対し、現像ローラ１６を総圧１ｋｇ加重し、５０Ｖ印加したときに、１ＭΩであった。又、本実施例では、現像ローラ１６は、周速度１６０ｍｍ／ｓｅｃで駆動手段（図示せず）により回転駆動される。
【００５４】
感光ドラム１０に形成された静電潜像は、現像時に、感光ドラム１０の表面に接触している現像ローラ１６に担持されたトナーによって、その接触部（現像部）において可視像化されトナー像とされる。この時、詳しくは後述するように、現像ローラ１６には、現像電圧印加手段としての高圧電源（現像バイアス電源）２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂｋから凡そ−２５０Ｖ〜−４００Ｖの負極性の直流電圧（現像バイアス電圧）が印加され、負極性に帯電したトナーが、現像ローラ１６から感光ドラム１上に形成された静電潜像に転移される。現像バイアス電圧として、直流成分に交流成分を重畳したバイアスを用いてもよい。各現像バイアス電源２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂｋは出力する直流電圧が変化可能となっている。
【００５５】
このように、インライン方式では、４つの現像装置１３が存在し、各色の濃度を調整するため、それぞれの現像装置１３に対して各々４つの電圧印加手段である現像バイアス電源２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂｋを配置している。
【００５６】
現像ローラ１６の上方において、現像ローラ１６に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材としての現像ブレード１７が現像容器２０に支持されている。現像ブレード１７は、その自由端側の先端近傍を現像ローラ１６の外周面に面接触状態で当接するように設けられている。
【００５７】
本実施例では、現像ブレード１７の当接方向は、当接部に対して先端側が現像ローラ１６の回転方向上流側に位置する、所謂、カウンタ方向である。又、本実施例では、現像ブレード１７は、バネ弾性を有する厚さ０．１ｍｍのリン青銅板を、現像ローラ１６の表面に対して所定の線圧で当接している。この現像ブレード１７により、現像ローラ１６に対する現像ブレード１７の圧接力を維持し、摩擦帯電させることで、負帯電性のトナー１０に対する帯電性を持たせる。
【００５８】
又、詳しくは後述するように、現像ブレード１７に、規制部材電圧印加手段としての高圧電源（ブレードバイアス電源）から約−６００Ｖの負極性の直流電圧（ブレードバイアス）を印加することで、トナーのコート量を安定化させている。このブレードバイアス電源２２は、１つの電源で、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋにおける現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋの現像ローラ１６に対して、共通して同一のバイアス電圧値を印加し、このバイアス電圧値は変化可能となっている。
【００５９】
尚、上述のように本実施例では現像バイアス、ブレードバイアスは負極性であるが、これら現像バイアス値、ブレードバイアス値の大小は、便宜上、その絶対値にて比較したものとして表す。例えば、現像バイアス値、ブレードバイアス値が大きいとは、絶対値として大きいことであり、本実施例では、マイナス極性側に大であることを示す。
【００６０】
トナー供給ローラ１８は、スポンジ構造や芯金上にレーヨン、ナイロンなどの繊維を植毛したファーブラシ構造とすることができる。但し、現像ローラ１６に対するトナーの供給及び現像に供されずに現像ローラ１６上に残ったトナーの剥ぎ取りの点から、本実施例では、芯金１８ａ上にウレタンフォーム１８ｂを設けた直径１６ｍｍの弾性ローラを用いた。
【００６１】
この弾性ローラからなるトナー供給ローラ１８は、現像ローラ１６に当接して、現像工程時においては、現像ローラ１６との当接部において現像ローラ１６と反対方向となるようにに周速度１００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。又、トナー供給ローラ１８の現像ローラ１６に対する侵入量は１．５ｍｍとした。
【００６２】
上述のように、感光ドラム１０の表面のトナー像は、１次転写電圧印加手段としての１次転写バイアス電源（図示せず）から１次転写バイアスが印加された転写ローラ２６により、中間転写ベルト３１に転写され、その後、２次転写電圧印加手段としての２次転写バイアス電源（図示せず）から２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ３２により、転写材Ｓに転写され、次いで定着される。
【００６３】
引き続き、次なる画像データが画像形成装置１００に入力された場合、感光ドラム１０、現像ローラ１６、トナー供給ローラ１８などの回転を停止させることなく、且つ、現像ローラ１６は同電位のまま、次なる画像形成動作を繰り返す。
【００６４】
本実施例においては、現像装置１３とともに、回転駆動される感光ドラム１０、感光ドラム１０の表面を一様に帯電させる帯電ローラ１１、及びクリーニング装置１４を枠体によって一体的にまとめてプロセスカートリッジ１を構成する。各色用のプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、画像形成装置本体２が備える装着手段５０を介して、画像形成装置本体２に対し着脱自在である。本実施例では、感光ドラム１０、帯電ローラ１１、クリーニングブレード１７を支持する廃トナー容器１４ｂと、現像ローラ１６、現像ブレード１７、トナー供給ローラ１８、撹拌羽根１９を支持する現像容器２０を一体的に接続することによってプロセスカートリッジ１を構成している。
【００６５】
但し、プロセスカートリッジ１の態様はこれに限定されるものではなく、例えば、現像装置１３のみを画像形成装置本体２に固定設置したタイプとすることもできる。つまり、プロセスカートリッジは、像担持体としての感光体と、感光体を帯電させる帯電手段、感光体に現像剤を供給する現像手段、感光体をクリーニングするクリーニング手段のうち少なくとも１つと、を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能にしたものであればよい。一方、現像装置１３のみを、画像形成装置本体２に対して着脱可能なカートリッジ（現像カートリッジ）とすることもできる。
【００６６】
本実施例では、プロセスカートリッジ１が画像形成装置本体２に装着された状態で、画像形成装置本体２に設けられた駆動手段（図示せず）とプロセスカートリッジ１側の駆動伝達手段が接続され、感光ドラム１０、現像装置１３、帯電ローラ１１などが駆動可能な状態となる。更に、帯電ローラ１１、現像ローラ１６、現像ブレード１７などに電圧を印加する電源は、画像形成装置本体２側に設けられ、プロセスカートリッジ１が画像形成装置本体２に装着された状態で、プロセスカートリッジ１側及び画像形成装置本体２側にそれぞれ設けられた接点を介して帯電ローラ１１、現像ローラ１６、現像ブレード１７などに電気的に接続される。
【００６７】
又、本実施例では、画像形成装置１００が備える電源（ブレードバイアス電源、現像バイアス電源、１次転写バイアス電源、２次転写バイアス電源、帯電バイアス電源）は、画像形成装置本体２が有する、装置動作を統括制御する制御手段としてのＣＰＵ６０（図３）によって制御される。
【００６８】
［画像濃度制御］
次に、本実施例における濃度制御について説明する。図３は、感光ドラム１０、現像装置１、１次転写ローラ２６、中間転写ベルト３１などを特に示す要部概略構成図であり、他の要素は省略してある。
【００６９】
本実施例の画像形成装置１００は、画像濃度検出手段として、光センサとされる濃度センサ７０を有する。濃度センサ７０は、図４に示すように発光部７１と受光部７２とを備えている。そして、所定のタイミングで各感光ドラム１０に形成され、中間転写体３１の表面上に転写された濃度制御用パッチ画像（参照用画像）Ｔに、発光部７１からスポット光を照射して、その反射光を受光部７２で受光する。そして、濃度センサ７０は、受光部７２で受光した光量によってその画像濃度を検知する。制御手段であるＣＰＵ６０は、濃度センサ７０の受光部７２から入力される受光光量情報に基づいて、即ち濃度センサ７０の検知結果に基づいて、現像装置１３に印加する現像バイアスなどの画像形成条件を変更して、画像濃度が適切になるように制御する。
【００７０】
図５は、濃度（反射濃度：以下同様。）と反射率との関係を示す。尚、図５において、反射率は中間転写ベルト３１上にトナーがない状態で受光部７２に入射された光量を基準（１００％）とした。又、反射率は中間転写ベルト３１上のトナー像を測定した結果で、濃度は同条件で転写材Ｓ上にトナー像を転写した時の、転写材Ｓ上での濃度である。
【００７１】
中間転写ベルト３１上のトナー載り量がゼロの時、即ち、トナーが無い時は、その反射率は１００％だが、トナー載り量が増すと、発光部７１から照射された光はトナーにより拡散されるため、受光部７２に入射される正反射光量が減少し、反射率は低下する。
【００７２】
反射率からトナー濃度に変換するには、実験的に求めた反射率−濃度変換テーブルを記憶手段、例えば、ＣＰＵ６０の記憶部に格納しておき、濃度を算出する際にこのテーブルを参照すれば良い。
【００７３】
次に、図６〜９をも参照して、本実施例の濃度制御方法ついて更に詳しく説明する。
【００７４】
先ず、本実例に従う濃度制御がＣＰＵ６０によって開始される。斯かる濃度制御は、非画像形成時の所定タイミング、例えば、所定のプリント枚数（画像形成する転写材Ｓの枚数）など所定間隔毎、複数の転写材Ｓに対する一連の画像形成時における転写材Ｓと転写材Ｓとの間（所謂、紙間）、画像形成後の準備動作時（所謂、後回転時）などをＣＰＵ６０が検知して実行させる。即ち、転写材Ｓに対応する又は接触する領域以外の非画像形成領域において、濃度検知を行なうための参照画像を形成し、その参照画像の濃度を検知する。
【００７５】
図６は、感光ドラム１０を周方向に展開した概略図で、Ｋ１〜Ｋ４はブラック用の現像装置１３Ｂｋの現像ローラ１６Ｂｋに印加する現像バイアスを、−２５０Ｖ、−３００Ｖ、−３５０Ｖ、−４００Ｖの４段階にそれぞれ設定して濃度を変えたトナー像である。
【００７６】
図７は、上記ブラックのトナー像Ｋ１〜Ｋ４の形成時の現像バイアスと、濃度センサ７０を用いて検知される反射率の関係を示した図である。例えば、濃度制御用パッチＴの濃度が１．４（目標濃度）となるように、通常の現像時の現像バイアスを決定することができる。各トナー像Ｋ１〜Ｋ４の形成時の現像バイアスと濃度との関係を線形補間し、又上述の反射率−濃度変換テーブルを利用することにより、濃度が１．４（反射率２２％）となる現像バイアスは−３２０Ｖであることが分かる。こうした方法により、濃度が１．４となる現像バイアスを求めることが可能であり、環境、耐久変動に依らず安定した濃度を確保することができる。同様にして、イエロー、マゼンタ、シアンについても、例えば、それぞれ狙いの濃度１．４になるように現像バイアスを決定することができる。即ち、複数の現像ローラ１６に印加される現像バイアス電圧のそれぞれは、所定濃度を得るために、独立して変化させることが可能である。
【００７７】
例えば、濃度１．４を必要とする場合、この現像バイアス値の調整範囲（参照画像を形成するための現像バイアス値の範囲）は、本実施例の構成では、−２５０Ｖ以上（凡そ−２５０〜−４００Ｖ）とするのが望ましい。つまり、本実施例の構成では、この範囲内で調整すれば、装置が使用されている温度や湿度、又、感光ドラム１０、現像剤の特性のばらつき、現像装置１３などの耐久状況のすべてを考慮しても、狙いの濃度１．４を達成することができる。尚、現像バイアスの調整範囲は、潜像の電位設定によるものであり、感光ドラムの暗電位やレーザー光量による明電位などの設定で、その都度変更されるものである。
【００７８】
［ブレードバイアス制御］
上述のように、現像動作時には、４色の現像装置１３において、各々現像ブレード１７と現像ローラ１６との両方にバイアスが印加される。
【００７９】
ここで、比較例について見てみると、図１４は、比較例の画像形成装置の一例における、感光ドラム１０、現像装置１３、１次転写手段２６、そして中間転写体３１を特に示し、他の要素は省略した要部構成図であり、フルカラープリント時の様子を示す。
【００８０】
図１４に示すように、各色の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋに対応して、４つの現像ブレード用の高圧電源（ブレードバイアス電源）２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂｋが設けられている。従って、各現像ローラ１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｂｋに印加するバイアスに連動して、各現像ブレード１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋに印加するバイアスを調整することができた。
【００８１】
より具体的には、一例として、各々の現像ローラ１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｂｋに印加する現像バイアスの値に更に−２５０Ｖを加算したバイアスを、各現像ブレード１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋに印加する。このようなバイアスを現像ブレード１７に印加することにより、負極性のトナーを現像ローラ１６側に向かわせ、現像ローラ１６上のトナーコート量を安定化させることができる。
【００８２】
これに対して、本実施例では、図３に示すように、複数の現像装置１３でブレードバイアス電源２２を共通化することで、電装基板の大型化、コストの増大を避け、装置の小型化、低コスト化を実現している。そのため、上記比較例のように、濃度制御用パッチＴの濃度検知により求められた各現像装置１３に対する現像バイアスに応じて、それぞれの現像ブレード１７に印加するブレードバイアスを調整することはできない。
【００８３】
そこで、本実施例では、以下の方法により、各色の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋの現像ブレード１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋに印加するブレードバイアスを決定する。
【００８４】
先ず、図８を参照して、現像ローラ１６上のトナーコート量の安定化条件について説明する。図８は、現像ローラ１６と現像ブレード１７の間の電位差と、現像ローラ１６上のトナーのコート量との関係を示す。
【００８５】
現像ローラ１６へ印加する現像バイアス値をＶｒ、現像ブレード１７へ印加するブレードバイアス値をＶｂとすると、図８のグラフより分かるように、現像ローラ１６と現像ブレード１７の間の電位差は、１５０Ｖ（トナーコート電位差閾値、即ち最小電位差）より大きいことが好ましい。つまり、下記式、
１５０Ｖ＜Ｖｒｍａｘ−Ｖｂ    ・・・（１）
を満たすことが好ましい。尚、式１中のＶｒｍａｘは、４色の中で一番大きい絶対値（一番マイナスよりの値）の現像バイアス電圧値である。以下、式１の条件を「トナーコート量安定化条件」という。
【００８６】
一方、現像ローラ１６と現像ブレード１７と間の電位差を強くし過ぎると、この電位差によりトナーが通電劣化し、トナーが現像ブレード１７に固着する虞がある。具体的には、本実施例の構成では、所定の環境において現像ローラ１６と現像ブレード１７の間の電位差が３５０Ｖ（トナー固着電位差閾値、即ち最大電位差）以上になると、トナー固着の虞がある。つまり、この条件を式で表すと、下記式、
Ｖｒｍｉｎ−Ｖｂ＜３５０Ｖ    ・・・（２）
となる。尚、式２中のＶｒｍｉｎは、４色の中で一番小さい絶対値（一番プラスよりの値）の現像バイアス電圧値である。以下、式２の条件を「トナー固着防止条件」という。
【００８７】
さて、本実施例では、現像ブレード１７用の高圧電源２２は１つしかない。そこで、本実施例では、４色すべてに対して、トナーコート量安定化条件（式１）とトナー固着防止条件（式２）を満たすブレードバイアスにするため、濃度制御用パッチＴの濃度検知により求められた各現像装置１３に対する現像バイアスの最大値、最小値を参照し、現像ブレード１７に印加するバイアスの範囲を制限することにより、釣り合いの取れたブレードバイアスになるように演算処理する。そして、その結果に基づいて４つの現像ブレード１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋへ同一のバイアスを印加する。
【００８８】
本実施例では、ＣＰＵ６０は、各現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋに関し、濃度制御用参照パッチＴの濃度検知を通して決定された各現像バイアスに基づいて各現像バイアス電源２３を制御し、所望の現像バイアスを選択、決定して現像時に各現像ローラ１６に印加する。又、本実施例では、現像ローラ１６と現像ブレード１７との間の電位差の閾値、即ち、トナーコート電位差閾値（１５０Ｖ）及びトナー固着電位差閾値（３５０Ｖ）を含む式１、２は予め設定され、記憶手段、例えばＣＰＵ６０の記憶部に記憶されている。これにより、ＣＰＵ６０は、決定した各現像バイアス値に基づいて、以下説明するようにブレードバイアスを算出し、その結果から所望のブレードバイアスを選択、決定して各ブレードバイアス電源２２を制御して、各現像ブレード１７にブレードバイアスを印加する。即ち、複数の現像ローラ１６に印加される電圧のそれぞれは、独立して変化可能であり、その少なくとも一つが変化させられるとき、ブレードバイアス電圧は変化させられることが可能である。
【００８９】
以下、具体例を通して更に説明する。
【００９０】
（具体例１）
図９は、本実施例に従う濃度制御手順を示すフローチャートである。このフローチャートに従って説明する。
【００９１】
先ず、４色の濃度制御用参照パッチＴの濃度検知による濃度制御手順により、４色の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋに対する現像バイアスが、それぞれブラック：−３２０Ｖ；シアン：−３１０Ｖ；マゼンタ：−３９０Ｖ；イエロー：−３００Ｖと決定されたとする（ステップ１）。
【００９２】
比較例では、上述のように、各色の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋに対する各ブレードバイアスは、上記各現像バイアス値に各々−２５０Ｖを加算したものとして印加する。
【００９３】
一方、本実施例によれば、先ず、各色の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋに対して決定された現像バイアス値から、最大値（Ｖｒｍａｘ）、最小値（Ｖｒｍｉｎ）を選出する（ステップ２）。
【００９４】
次いで、ブレードバイアスＶｂを仮算出する。つまり、本実施例では、先ず、４色の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋに対して決定された現像バイアス値の平均値を算出し、この平均値に、現像ローラ１６上のトナーコート量を十分とし得る値として−２５０Ｖを加算する。つまり、下記式、
Ｖｂ＝｛（−３２０Ｖ）＋（−３１０Ｖ）＋（−３９０Ｖ）＋（−３００Ｖ）｝÷４−２５０Ｖ＝−５８０Ｖ
の演算を行う（ステップ３）。
【００９５】
そして、ステップ３にて算出された仮のブレードバイアスＶｂと、ステップ２にて選出したＶｒｍｉｎ、Ｖｒｍａｘを用いて、次に、この仮のブレードバイアスＶｂが式（１）と式（２）を満たすか判断する。つまり、現像バイアスの絶対値が最も大きく（最もマイナスよりの値）決定された現像装置１３に対して、トナーコート量安定化条件（式１）を満たすか（ステップ４）、又現像バイアスの絶対値が最も小さく（最もプラスよりの値）決定された現像装置１３に対して、トナー固着防止条件（式２）を満たすか（ステップ６）を判断する。
【００９６】
本例では、両条件とも満たしているので、上記仮のブレードバイアス（−５８０Ｖ）をすべての現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋに印加するブレードバイアスとして決定する（ステップ８）。
【００９７】
本例における現像バイアス値及び決定されたブレードバイアス値と、比較例において同じ現像バイアス値から求められるブレードバイアス値を下記表１にまとめる。
【００９８】
【表１】
2004184988.tif 000003
【００９９】
（具体例２）
次に、ステップ１において決定された現像バイアスの絶対値が１色のみ小さく（最もプラスよりの値）なった場合を見てみる。本例においても、図９に従ってブレードバイアスを決定するが、この場合、トナー固着防止条件（式２）を優先して考慮する必要がある。
【０１００】
例えば、４色の現像ローラ１６へのバイアスが、ブラック：−３９０Ｖ；シアン：−４００Ｖ；マゼンタ：−４００Ｖ；イエロー：−２５０Ｖと決定されたとする（ステップ１）。
【０１０１】
比較例では、上述のように、４色の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋに対する各ブレードバイアスは、上記各現像バイアス値に各々−２５０Ｖを加算したものとして印加する。
【０１０２】
一方、本実施例によれば、上記具体例１と同様に、４色の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋに対して決定された現像バイアス値の平均値を算出し、現像ローラ１６上のトナーコート量を十分とし得る値として、この平均値に−２５０Ｖを加算して、仮のブレードバイアスＶｂを算出する。つまり、下記式、
Ｖｂ＝｛（−３９０Ｖ）＋（−４００Ｖ）＋（−４００Ｖ）＋（−２５０Ｖ）｝÷４−２５０Ｖ＝−６１０Ｖ
の演算を行う（ステップ３）。
【０１０３】
次に、具体例１と同様、この仮のブレードバイアスＶｂが式（１）と式（２）を満たすか判断する（ステップ４、ステップ５）。
【０１０４】
本例では、トナーコート量安定化条件（式１）は満足するが、トナー固着防止条件（式２）を満たさない。
【０１０５】
つまり、式（２）において、現像バイアスの絶対値が最も小さく決定されたイエローの現像装置１３Ｙに対する現像バイアスにおいて、
Ｖｒ−Ｖｂ＝−２５０−（−６１０Ｖ）＝３６０Ｖ＞３５０Ｖ
となり、式（２）を満たさない。
【０１０６】
この場合、図９のフローチャートに従い、仮のブレードバイアスに１０Ｖずつ加算して（ステップ７）、式（２）を満たすか否かの判断（ステップ６）を繰り返すことにより、式（２）を満たす最大のブレードバイアスとして、Ｖｂ＝−５９０Ｖを選択する（ステップ８）。つまり、イエローの現像装置１３Ｙに対して決定された現像バイアス（−２５０Ｖ）において、Ｖｂ＝−５９０Ｖであれば、次式のように、
Ｖｒ−Ｖｂ＝−２５０−（−５９０Ｖ）＝３４０Ｖ＜３５０Ｖ
式（２）を満たす。
【０１０７】
本例における現像バイアス値及び決定されたブレードバイアス値と、比較例において同じ現像バイアス値から求められるブレードバイアス値を下記表２にまとめる。
【０１０８】
【表２】
2004184988.tif 000004
【０１０９】
表２に示すようにすべての現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋの現像ブレードに印加するバイアスを決定することで、トナー固着しないバイアス差の範囲の中で、現像ローラ１６と現像ブレード１７に印加するバイアス差をできるだけ大きく確保することができる。例えば、シアン、マゼンタの現像装置１３Ｃ、１３Ｍにおける現像ローラ１６と現像ブレード１７の間のバイアス差は、式（１）から、
１５０Ｖ＜Ｖｒ−Ｖｂ＝−４００−（−５９０Ｖ）＝１９０Ｖ
を満たし、４０Ｖのラチチュードを確保した。このようにしてバイアス差を確保することにより、現像ローラ１６へのトナーのコート量をより安定させることができる。
【０１１０】
一方、ステップ１において決定された現像バイアスの絶対値が１色のみ大きく（最もマイナスよりの値）なった場合などに、仮のブレードバイアスＶｂが、この現像バイアスに対して式１を満たさない場合には（ステップ４）、仮のブレードバイアスに−１０Ｖずつ加算して（ステップ５）、式１を満たすか否かの判断（ステップ４）を繰り返す。これにより、式１を満たして、現像ローラ１６へのトナーのコート量を確保し得るブレードバイアスを選択することができる（ステップ８）。
【０１１１】
以上、本実施例によれば、現像ローラ１６へのトナーコート量安定化、現像ブレード１７へのトナー固着を考慮して現像ブレード１６に印加し得るブレードバイアスの範囲内で、４つの現像ブレードに最適なバイアスを計算して選ぶことにより、余分な高圧電源を設けずに、ブレードバイアス電源２２を１つに抑えつつ、トナーのコート量のバラツキを抑え、濃度を安定させることができる。
【０１１２】
尚、上記トナーコート量安定化条件、トナー固着防止条件のうちいずれかを特に優先させる場合などに、いずれかの条件を満たすか否かだけを判断することもできる。つまり、ＣＰＵ６０は、現像動作時に現像ローラ１６に印加されるバイアス値の内の最大値及び／又は最小値を参照し、各現像ブレードに共通して印加するバイアスの範囲を制限することができる。
【０１１３】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成、動作は実施例１のものと同じであるので、同一構成、作用を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１１４】
本実施例では、画像形成装置は更に環境検知手段を搭載しており、現像ブレード１７へのトナー固着が発生し易い高温環境において、ブレードバイアスの範囲をさらに制限する。この環境制御により、現像ブレード１７へのトナー固着を確実に防止することができる。
【０１１５】
更に説明すると、図１０において、環境検知手段としての環境センサ（温度湿度センサ）８０は、画像形成装置１００が設置された環境を検知する。ブレードバイアスによるトナー固着は、通電劣化とともに、温度が高いと発生し易い。
【０１１６】
そこで、環境センサ８０の温度情報を基に、実施例１におけるトナー固着防止条件（式（２））のトナー固着電位差閾値（３５０Ｖ）を変更する。
【０１１７】
より具体的には、温度が３０度以上では、現像ローラ１６の回りの温度が５３度を越え、トナー固着が発生し易くなった。そこで、現像ローラ１６と現像ブレード１７に印加するバイアスの差である、環境に応じたトナー固着電位差閾値（Ｖ環境）を３３０Ｖ以下にしたところ、固着が発生しなくなった。この条件を式で示すと、
Ｖｒ−Ｖｂ＜３３０Ｖ＝Ｖ環境（３０度以上）    ・・・（３）
となる。
【０１１８】
一方、温度が２３度以下では、現像ローラ１６の回りの温度が４５度以内に納まり、トナー固着が発生し難くなった。この時、現像ローラ１６と現像ブレード１７に印加するバイアス差（Ｖ環境）を４００Ｖ以下にしたところ、固着が発生しなくなった。この条件を式で示すと、
Ｖｒ−Ｖｂ＜４００Ｖ＝Ｖ環境（２３度以下）    ・・・（４）
尚、本実施例では、温度が２３〜３０度のときは、現像ローラ１６と現像ブレード１７に印加するバイアス差（Ｖ環境）を３６５Ｖとした。この条件を式で示すと、
Ｖｒ−Ｖｂ＜３６５Ｖ＝Ｖ環境（２３〜３０度）    ・・・（５）
となる。
【０１１９】
図１１は、本実施例の制御態様を示すフローチャート図である。同図中、ステップ３において、環境センサ８０が検知した環境温度情報に応じて、実施例１におけるトナー固着防止条件（式（２））のトナー固着電位差閾値（３５０Ｖ）に相当する、環境に応じたトナー固着電位差閾値Ｖ環境を選択して決定し、ステップ７においてこのＶ環境を用いて判断することを除いて、実施例１と同様である。
【０１２０】
本実施例では、ＣＰＵ６０は、記憶手段としてその記憶部に予め環境温度情報と関係付けられたトナー固着電位差閾値Ｖ環境を保持しており、環境センサ８０の検知結果に基づいて、このトナー固着電位差閾値Ｖ環境を切り替えて用いる。
【０１２１】
更に説明すれば、ステップ４にて仮算出されたブレードバイアスＶｂについて、現像バイアスの絶対値が最も大きく（最もマイナスよりの値）決定された現像装置１３に対してトナーコート量安定化条件（式１）を満たすか（ステップ５）、又、現像バイアスの絶対値が最も小さく（最もプラスよりの値）決定された現像装置１３に対してトナー固着防止条件（式３、４又は５）を満たすか（ステップ７）を判断する。このステップ７の判断において、ステップ３にて環境に応じて決定したトナー固着電位差閾値Ｖ環境を用いる。
【０１２２】
実施例１における具体例１と同様に、トナーコート量安定化条件、トナー固着防止条件の両条件とも満たす場合は、仮算出したブレードバイアスを全ての現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋに印加するブレードバイアスとして決定する（ステップ９）。
【０１２３】
又、実施例１における具体例２にて説明したように、例えば、ステップ１において決定された現像バイアス絶対値が１色のみ小さい（最もプラスよりの値）場合などであって、仮のブレードバイアスＶｂでは環境に応じたトナー固着電位差閾値Ｖ環境を用いたトナー固着防止条件を満たさない場合、ステップ８において仮のブレードバイアスＶｂに１０Ｖずつ加算して、ステップ７の判断を繰り返す。そして、トナー固着防止条件を満たすブレードバイアスを、全ての現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋに印加するブレードバイアスとして決定する（ステップ９）。
【０１２４】
一方、ステップ１において決定された現像バイアスの絶対値が１色のみ大きい（最もマイナスよりの値）場合などであって、仮のブレードバイアスＶｂではトナーコート量安定化条件を満たさない場合、ステップ６において仮のブレードバイアスＶｂに−１０Ｖずつ加算して、ステップ５の判断を繰り返す。そして、トナーコート量安定化条件を満たすブレードバイアスＶｂをもって、トナー固着防止条件をも満足すれば、このブレードバイアスを全ての現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋに印加するブレードバイアスとして決定する（ステップ９）。
【０１２５】
以上、本実施例の制御によれば、現像ローラ１６へのトナーコート量安定化、現像ブレードへのトナー固着を考慮して現像ブレード１６に印加し得るブレードバイアスの範囲内で、４つの現像ブレードに最適なバイアスを計算して選ぶことにより、余分な高圧電源を設けずに、ブレードバイアス電源２２を１つに抑えつつ、トナーのコート量のバラツキを抑え、濃度を安定させることができる。
【０１２６】
更に、本実施例では、環境センサ８０の温度情報によって、ブレードバイアスの範囲を制限、つまり、現像ブレードに印加するバイアスの範囲を絞る（或いは、許容される範囲で反対に広げる）ことができる。これにより、現像ローラ１６へのトナーのコート量をなるべく確保できるブレードバイアス範囲内で、且つ、確実に現像ブレードへのトナー固着を防止することができる。
【０１２７】
実施例３
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成、動作は実施例２のものと同じであるので、同一構成、作用を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１２８】
本実施例の画像形成装置は、実施例２と同様に、画像濃度検出手段としての光センサとされる濃度センサ７０と、環境検知手段としての環境センサ（温度湿度センサ）８０を搭載している（図１０）。但し、本実施例では、実施例２と異なる制御によって、現像バイアス及びブレードバイアスの範囲を最適化する。
【０１２９】
つまり、実施例２では、はじめに濃度制御用パッチＴの濃度検知による濃度制御手順により、４色の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋに対する現像バイアスを決定し、次に、決定された現像バイアスに基づいて、環境センサ８０を用いて検出した環境に応じて制限された範囲内でブレードバイアスを決定した。
【０１３０】
これに対して、本実施例では、はじめに環境センサ８０からの情報に応じてブレードバイアスを決定し、次に、環境に応じて、現像ブレード１７に対するトナーの固着条件を絶対値の下限（最もプラスよりの値）、現像ローラ１６に対するトナーコート量若しくは濃度の確保安定性を絶対値の上限（最もマイナスよりの値）として、現像バイアスの範囲を決める。そして、この現像バイアスの範囲に入るように、濃度センサ７０を用いた制御により現像バイアスを決定する。
【０１３１】
つまり、前述のように、環境に応じて許容される現像バイアスとブレードバイアスとの電位差は予め求められる。又、通常、濃度制御用パッチＴの濃度を画像濃度検出手段により検出して制御される現像バイアスの範囲も所定の範囲内にある。従って、先ず、環境に応じて予め設定されたブレードバイアスを選定し、次いで、現像バイアスとブレードバイアスとの電位差が環境に応じて許容し得る範囲となるように現像バイアスを選定することができる。
【０１３２】
斯かる制御により、画像濃度を安定させるとともに現像ブレード１７へのトナー固着を確実に防止することができる。以下、更に説明する。
【０１３３】
図１２は、本実施例の制御態様を示すフローチャート図である。先ず、ステップ１において、環境センサ８０は、画像形成装置１００が設置された環境温度を感知し、この環境センサ８０が検知した環境温度情報に応じて、各現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋの現像ブレード１７に共通して印加するブレードバイアスＶｂを決定する。
【０１３４】
ここで、前述のように、ブレードバイアスによるトナー固着は、通電劣化とともに、温度が高いと発生し易い。つまり、より高温条件下では、現像ブレード１７に印加するブレードバイアスＶｂの絶対値は低め（プラスよりの値。即ち、現像バイアスとの電位差が小さくなる方向。）の方が望ましい。一方、より低温下では、現像ブレード１７に印加するブレードバイアスＶｂの絶対値は少し高め（マイナスよりの値。即ち、現像バイアスとの電位差が大きくなる方向。）でも良い。
【０１３５】
そこで、一具体例として、本実施例では、環境センサ８０が検知した環境温度情報に応じて、ブレードバイアスＶｂを、
２３度以下        Ｖｂ＝−５７０Ｖ
２３〜３０度      Ｖｂ＝−５３５Ｖ
３０度以上        Ｖｂ＝−５００Ｖ
と設定した。本実施例では、ＣＰＵ６０は、記憶手段としてその記憶部に予め環境温度情報と関係付けられたブレードバイアスＶｂを保持しており、環境センサ８０の検知結果に基づいて、ブレードバイアスＶｂを切り替えて用いる。
【０１３６】
次いで、ステップ２において、各環境の現像バイアスの範囲を決定する。つまり、各環境の最小現像バイアスＶｋａｎ  ｍｉｎは、トナー固着防止条件を考慮して算出する。本実施例では、実施例２と同様に環境に応じたトナー固着電位差閾値Ｖ環境として、４００Ｖ（２３度以下）、３６５Ｖ（２３度〜３０度）及び３３０Ｖ（３０度以上）を用いた、上記式３（３０度以上について）、式４（２３度以下について）及び式５（２３〜３０度について）から、例えば、環境に応じてブレードバイアスを上述のように決定する場合、
２３度以下        Ｖｋａｎ  ｍｉｎ＝４００＋（−５７０）＝−１７０Ｖ
２３〜３０度      Ｖｋａｎ  ｍｉｎ＝３６５＋（−５３５）＝−１７０Ｖ
３０度以上        Ｖｋａｎ  ｍｉｎ＝３３０＋（−５００）＝−１７０Ｖ
となる。
【０１３７】
一方、各環境の最大現像バイアスＶｋａｎ  ｍａｘは、トナーコート量安定化条件を考慮すると、上述のようにブレードバイアスとの電位差を１５０Ｖ（トナーコート電位差閾値）を確保することが好ましく、例えば、環境に応じてブレードバイアスを上述のように決定する場合、
２３度以下        Ｖｋａｎ  ｍａｘ＝−５７０＋１５０＝−４２０Ｖ
２３〜３０度      Ｖｋａｎ  ｍａｘ＝−５３５＋１５０＝−３８５Ｖ
３０度以上        Ｖｋａｎ  ｍａｘ＝−５００＋１５０＝−３５０Ｖ
となる。
【０１３８】
こうして、環境に応じて、現像バイアスＶｒの範囲は、
２３度以下        −１７０Ｖ  ≦  Ｖｒ  ≦−４２０Ｖ
２３〜３０度      −１７０Ｖ  ≦  Ｖｒ  ≦−３８５Ｖ
３０度以上        −１７０Ｖ  ≦  Ｖｒ  ≦−３５０Ｖ
となる。
【０１３９】
但し、前述のように、狙いの濃度１．４を確保する必要があるときは、本実施例の構成では、現像バイアスの値は−２５０Ｖ以上とする。即ち、この場合、現像バイアスＶｒの範囲は、
２３度以下        −２５０Ｖ  ≦  Ｖｒ  ≦−４２０Ｖ
２３〜３０度      −２５０Ｖ  ≦  Ｖｒ  ≦−３８５Ｖ
３０度以上        −２５０Ｖ  ≦  Ｖｒ  ≦−３５０Ｖ
となる。
【０１４０】
次いで、ステップ３において、実施例１と同様に濃度センサ７０を使用して画像濃度検知を実行し、各現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋの現像ローラ１６へ印加する現像バイアスＶｒを仮決めする。
【０１４１】
その後、ステップ４及びステップ５にて、仮決めした現像バイアスＶｒが、Ｖｋａｎ  ｍｉｎ≦Ｖｒ≦Ｖｋａｎ  ｍａｘの範囲にあるか判定し、範囲を超える場合は、現像バイアスＶｒとして最大値（Ｖｋａｎ  ｍａｘ）を、範囲を下回る場合は最小値（Ｖｋａｎ  ｍｉｎ）を選ぶように制御する。
【０１４２】
つまり、ステップ４において、仮の現像バイアスＶｒが、ステップ２で環境に応じて算出した現像バイアスの範囲のうち、
Ｖｒ≦Ｖｋａｎ  ｍａｘ
を満たすか否かを判断する。
【０１４３】
ステップ４における判断で上記条件を満たすと判断した場合、次いで、ステップ５において、仮の現像バイアスＶｒがステップ２で環境に応じて算出した現像バイアスの範囲のうち、
Ｖｋａｎ  ｍｉｎ≦Ｖｒ
を満たすか否かを判断する。
【０１４４】
ステップ４及びステップ５において、上記各条件を満たすと判断した場合は、各現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋのそれぞれについて求めた仮の現像バイアスＶｒを現像ローラ１６に印加するものとして決定する。
【０１４５】
一方、ステップ４において上記条件を満たさないと判断された場合は、ステップ７において、条件を満たさない現像装置１３についての現像バイアスを、環境に応じた現像バイアスの最大値（Ｖｋａｎ  ｍａｘ）に決定する。又、ステップ５において上記条件を満たさないと判断された場合は、ステップ８において、条件を満たさない現像装置１３についての現像バイアスを、環境に応じた現像バイアスの最小値（Ｖｋａｎ  ｍｉｎ）に決定する。
【０１４６】
尚、現像バイアスとして、環境に応じた最大値（Ｖｋａｎ  ｍａｘ）或いは最小値（Ｖｋａｎ  ｍｉｎ）を選んだとしても、ベタ濃度に若干差が出るだけで、実用上の画像は、例えば当業者には周知のディザ等の画像処理でγ補正を行うので問題ない。
【０１４７】
以上の制御による結果を表３にまとめる。ここでは、ステップ３において、各色の現像装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋに対して、実施例１にて説明した具体例１と同様の現像バイアスが仮算出された場合の例を示す（ブラック：−３２０Ｖ；シアン：−３１０Ｖ；マゼンタ：−３９０Ｖ；イエロー：−３００Ｖ）。
【０１４８】
【表３】
2004184988.tif 000005
【０１４９】
表３に示すように、２３〜３０度、３０度以上の各環境下では、マゼンタ用の現像装置１３Ｍについて仮算出した現像バイアスＶｒ（−３９０Ｖ）が、環境に応じた現像バイアスの最大値（Ｖｋａｎ  ｍａｘ）を超えるため、現像バイアスＶｒを、それぞれの環境における最大値（Ｖｋａｎ  ｍａｘ）、即ち、−３８５Ｖ、−３５０Ｖに決定する。
【０１５０】
以上のように、環境センサ８０の温度情報によって、ブレードバイアスと現像バイアスを設定する。これにより、現像ローラ１６へのトナーのコート量をなるべく確保できるブレードバイアス範囲内で、且つ、確実に現像ブレードへのトナー固着を防止し、更にトナーコート量或いは画像濃度を確保することができる。
【０１５１】
尚、上記各実施例においては、画像形成装置は中間転写方式であるとして説明したが、当業者には周知のように、中間転写体の代わりに転写材担持体を有し、この転写材担持体上に担持して各画像形成部に搬送される転写材上に、各画像形成部から順次トナー像を重ねて転写した後、この転写材を転写材担持体から分離して未定着トナー像を定着し、例えばフルカラー画像を得る画像形成装置がある。本発明はこのような画像形成装置にも等しく適用可能である。
【０１５２】
又、濃度制御用パッチ（参照画像）は、中間転写体上にてその濃度を検知することに限定されるものではなく、感光体などの像担持体上にてその濃度を検知してもよい。このとき参照画像は、感光体の非画像形成領域（転写材と接触しない領域）に形成すればよい。
【０１５３】
現像バイアス、ブレードバイアス、又バイアス差若しくはこれらの範囲などに関して上述の各実施例にて言及した値は例示に過ぎず、本発明をこれに限定する意図はないことを理解されたい。
【０１５４】
又、像担持体としては、感光ドラム以外にも感光ベルトを用いることもでき、更には、感光体でなく誘電体も使用することができる。誘電体には、電荷を直接付与するイオンヘッドによって静電潜像を形成すればよい。
【０１５５】
更に、実施例１では、参照画像の濃度の検知結果に応じて現像バイアス電圧を決定し、決定された現像バイアス電圧に基づいてブレードバイアス電圧を決定しているが、その代わりに、参照画像の濃度の検知結果に応じて現像バイアス電圧を決定すると共に、参照画像の濃度の検知結果に応じて直接的にブレードバイアス電圧を決定するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。
【図２】図１の画像形成装置の画像形成部をより詳しく示す概略断面図である。
【図３】図１の画像形成装置における現像バイアス及びブレードバイアスの印加態様を説明するための要部概略構成図である。
【図４】濃度センサの一例の概略構成図である。
【図５】パッチ濃度と反射率の関係を説明するためのグラフ図である。
【図６】濃度制御用パッチが形成された様子を模式的に示す感光ドラムの展開図である。
【図７】現像ローラへに印加するバイアスの決定方法を説明するためのグラフ図である。
【図８】現像ローラ上のトナーコート量の安定化条件を説明するためのグラフ図である。
【図９】現像ブレードに印加するバイアスの決定手順の一実施例を示すフローチャート図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置の他の実施例における現像バイアス及びブレードバイアスの印加態様を説明するため要部概略構成図である。
【図１１】現像ブレードと現像ローラに印加するバイアス決定手順の他の実施例を示すフローチャート図である。
【図１２】現像ブレードと現像ローラに印加するバイアス決定手順の他の実施例を示すフローチャート図である。
【図１３】比較例としての画像形成装置の要部概略断面図である。
【図１４】図１３に示す比較例としての画像形成装置における現像バイアス及びブレードバイアスの印加態様を説明するための要部概略構成図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１                    プロセスカートリッジ
２                    画像形成装置本体
１０                  感光ドラム（像担持体）
１１                  帯電ローラ（帯電手段）
１２                  露光装置（露光手段）
１３                  現像装置（現像手段）
１６                  現像ローラ（現像剤担持体）
１７                  現像ブレード（現像剤規制部材）
１８                  トナー供給ローラ（現像剤供給部材）
２２                  ブレードバイアス電源（規制部材電圧印加手段）
２３                  現像バイアス電源（現像電圧印加手段）
２６                  １次転写ローラ（１次転写手段）
３６                  駆動ローラ
３７                  切り替えローラ
３１                  中間転写ベルト（中間転写体）
６０                  制御手段
７０                  濃度センサ（画像濃度検出手段）
７１                  発光部
７２                  受光部
８０                  環境センサ（環境検知手段）
【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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