(57)【要約】【課題】  像担持体上の地肌汚れを簡易かつ効率よく抑止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】  本発明の画像形成装置は、像担持体１上に付着するトナー量を検出する検出部１５を備える。そして、像担持体１上の表面電位をＶＯボルトとし、現像部４における現像電位をＶＢボルトとしたときに、  ｜ＶＢ−ＶＯ｜≦２００なる関係が成立した状態で、像担持体１上に付着するトナー量を検出部１５にて検出する。そして、検出部１５の検出結果に基いて、現像電位と像担持体１上の地肌電位との電位差の調整をおこなう。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像部と、
前記像担持体上に付着するトナーの量を検出する検出部とを備え、
前記像担持体上の表面電位をＶＯボルトとし、前記現像部における現像電位をＶＢボルトとしたときに、
｜ＶＢ−ＶＯ｜≦２００
なる関係が成立した状態で前記像担持体上に付着するトナーの量を前記検出部にて検出した検出結果に基いて、前記現像電位と前記像担持体上の地肌電位との電位差の調整をおこなうことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像部にトナーを供給するトナー供給部を備え、
前記検出部による検出は、前記トナー供給部から前記現像部にトナーが供給されるときにおこなう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】
前記現像部内に収納されたトナーの消費量が通常時のモードよりも少なくなるように制御する省資源モードを選択できるように形成され、
前記検出部による検出は、前記省資源モードから前記通常時のモードに移行するときにおこなうことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記検出部は、発光素子と受光素子とを有する光学センサであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体上に付着するトナーを回収する回収部材を備え、
前記検出部は、前記回収部材にて回収したトナーの量を検出するように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記回収部材は、前記像担持体に対して接離自在に形成されたことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体をクリーニングするクリーニングローラを有するクリーニング部を備え、
前記回収部材は、前記クリーニングローラであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体を帯電する帯電部を備え、
前記電位差の調整は、前記帯電部による前記像担持体上の帯電電位の調整であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記電位差の調整は、前記現像部による前記現像電位の調整であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記像担持体上に前記静電潜像を形成する潜像形成手段を備え、
前記電位差の調整は、前記潜像形成手段の調整であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、現像部におけるトナー消費量を通常時よりも抑えて画像形成をおこなう省資源モードを選択できる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤を用いる画像形成装置において、感光体ドラム上の地肌部（トナーの付着を予定していない非画像部である。）へのトナー付着を防止するための開発がおこなわれている。
【０００３】
このように感光体ドラム上の地肌部にトナーが付着する現象は、地肌汚れ（又はかぶり）と呼ばれ、以下のメカニズムにより発生するものである。
すなわち、現像部内に収納されたトナーは、現像部内でキャリアとともに撹拌されながら帯電する。このときのトナーの帯電量は一様とはならずに、正規分布のごとく山状の帯電量分布を形成する。このような帯電量分布を形成するトナーのほとんどが正常に帯電したトナー（以後、正常帯電トナーと呼ぶ。）である。しかし、帯電量分布を形成するトナーの中には、正常帯電トナーの極性とは異なる極性にて帯電するトナー（以後、逆帯電トナーと呼ぶ。）や、正常帯電トナーに比べて小さな帯電量にて帯電するトナー（以後、弱帯電トナーと呼ぶ。）が、僅かながら存在する。
【０００４】
そして、正常帯電トナーの場合、現像領域（感光体ドラムと現像部との対向領域である。）の地肌部において、地肌電位と現像電位（現像バイアス）との電位差によって、現像部の現像ローラに保持されたキャリア側に大きなクーロン力が作用して、地肌汚れが抑止される。
これに対して、逆帯電トナーの場合、地肌電位と現像電位との電位差によって、感光体ドラム側への逆方向のクーロン力が作用して、地肌汚れが発生する。
また、弱帯電トナーの場合、正常帯電トナーに比べて、キャリア側へ作用するクーロン力が小さいために、キャリアにスキャベンジ（捕集）されずに地肌汚れが発生しやすくなる。
【０００５】
このような地肌汚れを防止するために、特許文献１等では、その要因となる逆帯電トナー及び弱帯電トナーを積極的に捕集する技術が開示されている。
具体的には、現像部と転写部との間に、感光体ドラム上に付着するトナーと同極性のバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段と、感光体ドラム上のトナーと同極性の帯電を施す帯電器とを設ける。そして、感光体ドラム上のトナーのうち画像品質を乱す逆帯電トナーを、バイアス電圧印加手段で積極的に除去する。その結果、感光体ドラム上の正常帯電トナーの帯電量が高められる。
【０００６】
一方、近年において、地球環境保全に対する意識の高まりから、省資源モード（省エネモード）を備えた画像形成装置が多く開発されている（例えば、特許文献２参照。）。
ここで、省資源モードとは、通常時のモードに比べて、現像部におけるトナーの消費量が少なくなるように設定されたモードである。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−４２７７９号公報（第１−３頁、第２図）
【特許文献２】特開２０００−１７５０２９号公報（第２−３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の画像形成装置は、効率よく地肌汚れを抑止することが難しかった。
具体的には、上述の特許文献１等に関連する画像形成装置では、地肌汚れの要因となる逆帯電トナー及び弱帯電トナーを積極的に除去しているために、現像部内においてトナーを充分に帯電させなければ、多くのトナーが転写工程前に除去されてしまうことになる。そのために、現像部において充分な時間をかけてトナーを撹拌することが必要になり、画像出力に時間がかかる効率のよくない装置になる可能性があった。さらに、現像部においてトナーを撹拌している間に感光体ドラム表面に部分的劣化が生じるのを防ぐことを目的として、感光体ドラムを回転駆動させた場合、回転する感光体ドラム上に僅かながらトナーが付着して、その分トナー消費量が増加する不具合も懸念される。
【０００９】
また、上述の特許文献２等に関連する画像形成装置は、画像領域部分を所定の割合で間引くことでトナー消費量を低減する省資源モードを達成している。
しかし、このような場合には制御が複雑になるために、改善策として以下のような省資源モードが考えられる。
すなわち、省資源モードを、通常時のモード（以後、適宜に「画質優先モード」と呼ぶ。）に比べて、現像部におけるトナー濃度（２成分現像剤中のトナーの割合である。）や被転写材上の画像濃度に対する目標値が低くなるように設定する。詳しくは、省資源モード時には、画質優先モード時に比べて、トナー供給部から現像部へのトナー供給量（厳密には単位時間当たりのトナー供給量である。）が少なくなるように制御する。これにより、ユーザーが省資源モードを選択して画像形成をおこなった場合、画質優先モード時に比べて、現像部におけるトナーの消費量が少なくなって、簡単に省資源化が達成される。
【００１０】
しかし、トナー供給部から現像部へのトナー供給量を制御して省資源モードを達成する場合であっても、省資源モードから画像優先モードへのモードの切替時に、地肌汚れが発生することが考えられる。
すなわち、省資源モードから画像優先モードへのモードの切替時には、現像部内のトナー濃度が急激に増加してトナーの撹拌が不充分になるために、初期的に帯電量分布がブロード形状になって逆帯電トナー及び弱帯電トナーの割合が増加する。このために、モード切替時に、初期的に地肌汚れが発生することになる。
【００１１】
なお、地肌汚れの発生は、現像部におけるトナー消費量を加速させることになり、資源及びコストの浪費になる。さらに、感光体ドラム（像担持体）上で地肌汚れが発生すると、その地肌汚れがそのまま被転写材上に転写されて、被転写材上の地肌汚れとなってしまう。
【００１２】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、像担持体上の地肌汚れを簡易かつ効率よく抑止でき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】
【００１３】
この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像部と、前記像担持体上に付着するトナーの量を検出する検出部とを備え、前記像担持体上の表面電位をＶＯボルトとし、前記現像部における現像電位をＶＢボルトとしたときに、
｜ＶＢ−ＶＯ｜≦２００
なる関係が成立した状態で前記像担持体上に付着するトナーの量を前記検出部にて検出した検出結果に基いて、前記現像電位と前記像担持体上の地肌電位との電位差の調整をおこなうものである。
【００１４】
また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１記載の発明において、前記現像部にトナーを供給するトナー供給部を備え、前記検出部による検出は、前記トナー供給部から前記現像部にトナーが供給されるときにおこなうものである。
【００１５】
また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記現像部内に収納されたトナーの消費量が通常時のモードよりも少なくなるように制御する省資源モードを選択できるように形成され、前記検出部による検出は、前記省資源モードから前記通常時のモードに移行するときにおこなうものである。
【００１６】
また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記検出部を、発光素子と受光素子とを有する光学センサとしたものである。
【００１７】
また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記像担持体上に付着するトナーを回収する回収部材を備え、前記検出部は、前記回収部材にて回収したトナーの量を検出するように形成されたものである。
【００１８】
また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項５に記載の発明において、前記回収部材は、前記像担持体に対して接離自在に形成されたものである。
【００１９】
また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項５に記載の発明において、前記像担持体をクリーニングするクリーニングローラを有するクリーニング部を備え、前記回収部材を、前記クリーニングローラとしたものである。
【００２０】
また、請求項８記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記像担持体を帯電する帯電部を備え、前記電位差の調整を、前記帯電部による前記像担持体上の帯電電位の調整としたものである。
【００２１】
また、請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の発明において、前記電位差の調整を、前記現像部による前記現像電位の調整としたものである。
【００２２】
また、請求項１０記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項９のいずれかに記載の発明において、前記像担持体上に前記静電潜像を形成する潜像形成手段を備え、前記電位差の調整を、前記潜像形成手段の調整としたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、トナー供給部から現像部にトナーが供給されて地肌汚れが発生し易いときや、省資源モードから通常時モードに移行して地肌汚れが発生し易いときであっても、他の副作用を生じさせることなく、像担持体上の地肌汚れを簡易かつ効率よく抑止できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の実施の形態における画像形成装置の要部を示す構成図である。
【００２５】
図１において、１は像担持体としての感光体ドラム、２は感光体ドラム１の表面を帯電する帯電部、４は感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像する現像部、７は現像部４内のトナー濃度を検出するＴセンサ（磁気センサ）、９は感光体ドラム１上に形成される画像濃度パターンの画像濃度を検出するＰセンサ（光学センサ）、１０は被転写材を所定のタイミングで転写部１１に搬送するレジストローラ、１１は感光体ドラム１上に形成したトナー像を被転写材に転写する転写部、１２は感光体ドラム１表面の未転写トナーを回収するクリーニング部、１６は感光体ドラム１表面の電位を除電する除電部、１７は転写工程後の被転写材上のトナー像を定着する定着部、１８は現像部４内にトナーを供給するトナー供給部、１９は画像形成装置を制御する制御部、２１は感光体ドラム１上に露光光Ｌを照射する潜像形成手段としての光学部、２２は帯電部２に電圧を印加する帯電電源、２３は現像部４の現像ローラ５に電圧（現像電位）を印加する現像電源を示す。
【００２６】
ここで、現像部４は、現像ローラ５、撹拌ローラ６、Ｔセンサ７、ドクターブレード８等で構成される。そして、現像部４内には、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤が収納されている。
現像部４の現像ローラ５は、感光体ドラム１に近接するようにして配置されており、両者の対向部分に現像領域が形成される。現像ローラ５には、アルミニウム等の非磁性体を円筒状に形成してなる現像スリーブが、不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転するように設置されている。
現像ローラ５の現像スリーブ内には、現像スリーブ上に現像剤を穂立ちさせるように磁界を形成する磁石ローラ体が固設されている。
【００２７】
このように構成された現像部４において、撹拌ローラ６によって撹拌された現像剤が、現像ローラ５の位置に搬送される。このとき、現像剤を構成するキャリアは、磁石ローラ体から発せられる磁力線に沿うようにして現像スリーブ上にチェーン状に穂立ちする。ここで、このチェーン状に穂立ちするキャリアには、帯電したトナーが付着していて、現像ローラ５上に磁気ブラシが形成される。
【００２８】
現像ローラ５上に形成された磁気ブラシは、現像スリーブの回転移送にともなって、現像スリーブと同方向に移送される。そして、磁気ブラシは、ドクターブレード８の位置（現像領域の上流側である。）で、適当な現像剤の量に規制される。
その後、現像ローラ５上の磁気ブラシは、現像領域に達して、現像剤中のトナーが、感光体ドラム１上に形成された静電潜像に吸着してトナー像を形成する。
【００２９】
詳しくは、感光体ドラム１上の潜像電位（潜像が形成された領域のドラム１上の表面電位である。）と、現像電位（現像バイアス）とによる、電界が作用する領域においては、現像ローラ５上のトナーが感光体ドラム１側に移動する。そして、その領域にトナー像が形成される。
これに対して、感光体ドラム１上の地肌電位（潜像が形成されない領域のドラム１上の表面電位である。）と、現像電位とによる、電界が作用する領域においては、現像ローラ５上のトナーが感光体ドラム１側に移動せずに現像ローラ５上に留まる。これにより、その領域（地肌部）における地肌汚れが抑止される。
【００３０】
なお、現像ローラ５上の現像電位は、現像電源２３から印加される電圧により形成されるものである。そして、現像電源２３による現像電位は、制御部１９にて可変に制御される。
また、現像部４の底部には、Ｔセンサ７が設置されている。Ｔセンサ７は、現像剤の透磁率を検出するセンサであり、現像部４内の現像剤の透磁率変化によって現像剤のトナー濃度を検出する。このＴセンサ７の検出結果は、制御部１９に転送される。なお、Ｐセンサ９による画像濃度の検出結果も制御部１９に転送される。
【００３１】
そして、Ｔセンサ７とＰセンサ９との検出結果に基づいて、制御部１９によってトナー補給部１８が制御されて、現像部４に適宜トナーが補給される（矢印Ｔのトナー補給経路である。）。
ここで、トナー供給部１８から現像部４内に供給されるトナー供給量は、ユーザーが選択できるようになっている。すなわち、ユーザーは、省資源モードと画質優先モードとのうちいずれかを選択することができる。そして、省資源モードが選択された場合には、画質優先モードに比べて、トナー供給部１８からのトナー供給量が低く制御されて、その結果として現像部４におけるトナー消費量が節約される。これについては、後で詳しく説明する。
【００３２】
また、クリーニング部１２は、クリーニングローラ１３、ブレード１４、光学センサ（検出部）１５等で構成される。
ここで、クリーニングローラ１３は、感光体ドラム１表面に当接して、図１の時計方向に回転する。そして、感光体ドラム１上に付着した未転写トナーは、クリーニングローラ１３上に回収される。クリーニングローラ１３上に回収されたトナーは、光学センサ１５との対向位置を通過した後に、ブレード１４によってクリーニングローラ１３表面から掻き落とされる。
【００３３】
光学センサ１５は、クリーニングローラ１３上に付着する微少量のトナーを検出できるように構成されている。詳しくは、クリーニングローラ１３における反射濃度や表面形状の変化を光学的に検出することで、クリーニングローラ１３上のトナー量を検出する。
ここで、光学センサ１５は、発光素子と受光素子とを有する。発光素子から射出された光がクリーニングローラ１３表面で反射して、この反射光の光量を受光素子で検出して電圧に変換する。この受光素子の出力電圧は、クリーニングローラ１３表面のトナ−付着量によって変化する。すなわち、クリーニングローラ１３上のトナ−付着量が多い場合には、反射光の光量が減少して、受光素子の出力電圧が低下する。これに対して、クリーニングローラ１３上のトナ−付着量が少ない場合には、反射光の光量が増加して、受光素子の出力電圧が上昇する。
なお、光学センサ１５において、発光素子の発光波長や、発光素子と受光素子の設置位置（入反射角度）を、クリーニングローラ１５の材質やトナーの種類等によって最適化することで、クリーニングローラ１５上のトナーに対する検出精度を向上させることができる。
【００３４】
また、感光体ドラム１上の帯電電位（初期帯電電位）は、帯電電源２２から帯電部２に印加される電圧により形成されるものである。そして、帯電電源２２による帯電電位は、制御部１９にて可変に制御される。
【００３５】
また、感光体ドラム１上の露光電位（潜像電位）は、光学部２１での潜像形成方法によって形成されるものである。そして、潜像形成方法による露光電位は、制御部１９にて可変に制御される。具体的には、光学部２１の光源におけるレーザパワーやデューティが調整制御されたり、光学部２１の画像処理部におけるドット数等の画像データが調整制御されることになる。
【００３６】
次に、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、図１の反時計方向に回転する感光体ドラム１は、帯電部２との対向位置で、その表面が帯電される。
そして、帯電部２で帯電された感光体ドラム１表面は、さらに回転して、レーザ光等の露光光Ｌの照射位置に達する。そして、原稿等の画像情報に対応した露光光Ｌの照射によって、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。なお、原稿等の画像情報は、不図示の原稿読取部で光学的に読み取られたものである。
【００３７】
その後、潜像が形成された感光体ドラム１表面は、現像部４との対向位置（現像領域である。）に達する。そして、この現像部４で、上述のごとく、感光体ドラム１上の潜像が現像される。
その後、現像部４により現像された感光体ドラム１表面は、転写部１１との対向位置に達する。
【００３８】
一方、不図示の給紙部から搬送された被転写材は、搬送経路Ｐを経由して、レジストローラ１０の位置に達する。そして、レジストローラ１０により、感光体ドラム１表面のトナー像とタイミングを合わせて、被転写材が転写部１１に搬送される。そして、この位置で、感光体ドラム１上のトナー像が被転写材上に転写される。このとき、感光体ドラム１上には、被転写材に転写されない未転写のトナーが僅かながら残存する。
【００３９】
その後、転写部１１位置を通過した未転写トナーを有する感光体ドラム１表面は、クリーニング部１２との対向位置に達する。クリーニング部１２では、上述したように、感光体ドラム１に当接するクリーニングローラ１３によってドラム表面に付着する未転写トナーがクリーニング部１２内に回収される。
その後、クリーニング部１２を通過した感光体ドラム１表面は、除電部１６の位置に達する。そして、この位置で感光体ドラム１表面の表面電位は除電されて、一連の作像プロセスを終了する。
【００４０】
他方、トナー像が転写された後の被転写材は、搬送経路Ｐを経由して、定着部１７の位置に達する。そして、この位置で、転写工程後の被転写材上のトナー像が、定着される。
そして、定着工程後の被転写材は、図示せぬ排紙部を通過して、画像形成装置の外部に向けて排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００４１】
次に、上述の画像形成装置における、地肌汚れ検出と調整制御とに係わる動作について詳述する。
感光体ドラム１上の地肌汚れを検出する工程において、まず、感光体ドラム１上の表面電位ＶＯと現像ローラ５の現像電位ＶＢとが制御部１９により調整制御される。
【００４２】
詳しくは、現像電位ＶＢと表面電位ＶＯとの差分の絶対値が２００ボルト（Ｖ）以下となるように、すなわち、
｜ＶＢ−ＶＯ｜≦２００
なる関係が成立するように、帯電電源２２、現像電源２３、光学部２１のうち少なくとも１つが調整制御される。例えば、感光体ドラム１上の帯電電位が−１００Ｖとなるように帯電電源２２を制御し、露光光Ｌの照射をおこなわないように光学部２１を制御することで、感光体ドラム１上の表面電位ＶＯを−１００Ｖに設定する。さらに、現像電位ＶＢが−８０Ｖとなるように現像電源２３を制御する。
【００４３】
ここで、感光体ドラム１、帯電部２、現像部４、クリーニング部５は、それぞれ、上述のごとく駆動している。なお、感光体ドラム１上のトナーが転写部１１に付着しないように、転写部１１は図示せぬ接離機構によって感光体ドラムから退避する位置に移動する。
そして、上式の条件で、現像部４から感光体ドラム１上に付着したトナー（地肌汚れトナーである。）は、感光体ドラム１の回転により、転写部１１を通過してクリーニング部１２の位置に達する。
【００４４】
クリーニング部１２の位置に達した感光体ドラム１上の地肌汚れトナーは、クリーニングローラ１３によって捕集される。クリーニングローラ１３上に捕集されたトナーは、光学センサ１５によってそのトナー量が検出される。その後、この光学センサ１５の検出結果が制御部１９に送られて、その検出結果に基いて現像電位と感光体ドラム１上の地肌電位との電位差ΔＶが決定される。
さらに、制御部１９にて決定された電位差ΔＶを達成できるように、帯電電源２２、現像電源２３、光学部２１のうち少なくとも１つが調整制御される。その後、調整制御された条件で、上述の画像形成プロセスがおこなわれる。なお、調整制御された条件による画像形成プロセスは、次の地肌汚れ検出がおこなわれるまで継続されるものである。
【００４５】
ここで、制御部１９において、現像電位と地肌電位との電位差ΔＶは、図２に示すように制御される。すなわち、光学センサ１５により検出された地肌汚れトナー量が大きい場合には、電位差ΔＶの絶対値が大きくなるように制御する。これに対して、光学センサ１５により検出された地肌汚れトナー量が小さい場合には、電位差ΔＶの絶対値が小さくなるように制御する。
【００４６】
なお、具体的な電位差ΔＶの調整は、帯電電源２２、現像電源２３、光学部２１のうち１つの調整か、それらのうち複数を組み合わせての調整かになる。
例えば、帯電電源２２を調整する場合には、図３に示す制御テーブルに基いて、光学センサ１５により検出された地肌汚れトナー量に応じて帯電電位を制御する。同様に、光学部２１を調整する場合には、図４に示す制御テーブルに基いて、光学センサ１５により検出された地肌汚れトナー量に応じて光源のビームパワーを制御する。ここで、調整制御の方法としては、上述のように制御テーブルを用いずに、近似式を用いることもできる。
【００４７】
次に、上述の地肌汚れ検出をおこなうタイミングについて説明する。
地肌汚れの検出は、現像部４内に逆帯電トナー及び弱帯電トナーが比較的多く存在するときにおこなうことが好ましい。本実施の形態では、地肌汚れの検出を、トナー供給部１８から現像部４にトナーが供給されたときにおこなっている。具体的には、トナー供給直後から所定の時間内に光学センサ１５による地肌汚れ検出がおこなわれて、その検出結果に基いて電位差ΔＶの調整がされる。
【００４８】
ここで、地肌汚れ検出をトナー供給時時におこなうのは以下の理由による。
図５を参照して、トナーの帯電量分布の形状によって、逆帯電トナー（図中の帯電量Ｑ／ｄが０より大きくなるものである。）と、弱帯電トナー（図中の帯電量Ｑ／ｄが０より小さく０に近似するものである。）との、総量（図中の斜線部である。）が変動する。
具体的には、標準的形状である帯電量分布Ｒ１に比べて、シャープ形状である帯電量分布Ｒ２においては、逆帯電トナー及び弱帯電トナーの総量が少なくなって、地肌汚れが発生しにくくなる。これに対して、標準的形状である帯電量分布Ｒ１に比べて、ブロード形状である帯電量分布Ｒ３においては、逆帯電トナー及び弱帯電トナーの総量が多くなって、地肌汚れが発生し易くなる。
【００４９】
そして、現像部４内におけるトナーの帯電量分布において、分布形状の経時変化がある。すなわち、トナー供給直後には、トナー濃度が高くなってトナーの撹拌が不充分になるために、帯電量分布がブロード形状になる（図５の分布Ｒ３のような形状である。）。このようにトナー供給時には地肌汚れが比較的発生し易くなるために、そのときに地肌汚れを検出して電位差ΔＶの調整をすることで、効率よく地肌汚れの発生を抑止することができる。
【００５０】
なお、｜ＶＢ−ＶＯ｜≦２００なる条件は、現像部４内の逆帯電トナー及び弱帯電トナーを地肌汚れのサンプリングとして効率よく感光体ドラム１上に付着させるための好適な条件である。すなわち、本実施の形態によれば、必要最小限のトナー消費（逆帯電トナー及び弱帯電トナー消費である。）で、無駄なく地肌汚れの状態を把握して地肌汚れの抑止をすることができる。
【００５１】
一方、本実施の形態の画像形成装置は、画質優先モード（通常の画像形成時のモードである。）に比べて、現像部４内におけるトナー消費量が少なくなるように制御される、省資源モードが選択できるように形成されている。
具体的には、ユーザーは、不図示の操作部を操作して、画像優先モード、省資源モード、さらには復帰モード、の３つのモードのうちいずれかを選択できる。
【００５２】
ここで、省資源モードは、トナー供給部１８によるトナー供給量が低くなるように制御することでトナー消費量を低減している。省資源モードにおいては、トナー濃度及び画像濃度（ＩＤ）の目標値が低く設定されている。
また、復帰モードは、省資源モードにて動作する装置において、画質優先モードへのモードの切替がされたときのみ、ユーザーが選択可能なモードである。具体的に、復帰モードは、省資源モードから画質優先モードへの切替直後には画像濃度が安定しないために、その間の画像出力の可否をユーザーが選択できるように設定されている。
【００５３】
そして、本実施の形態の画像形成装置は、省資源モードから画像優先モードへの切替時（復帰モード時に相当する。）にも、上述の地肌汚れの検出をおこなう。具体的には、省資源モードから画像優先モードに移行するときに光学センサ１５による地肌汚れ検出がおこなわれて、その検出結果に基いて電位差ΔＶの調整がされる。
【００５４】
ここで、地肌汚れ検出を、省資源モードから画質優先モードへの切替時におこなうのは以下の理由による。
図６を参照して、画質優先モードＭ１と省資源モードＭ２との切替にともない、現像部４内のトナー濃度が変動する。ここで、モードの切替直後はトナー濃度が安定せずに、一定の時間が経過した後にトナー濃度は安定する。具体的には、図６の省資源モードＭ２の初期と、復帰モードＭ３時とにおいて、トナー濃度が不安定になる。
【００５５】
そして、このようにトナー濃度が不安定になるモード切替時のうち、省資源モードＭ２から画像優先モードＭ３へのモード切替時としての復帰モードＭ３時には、トナー濃度が急激に高くなってトナーの撹拌が不充分になるために、帯電量分布がブロード形状になる（図５の分布Ｒ３のような形状である。）。このように復帰モードＭ３時には地肌汚れが比較的発生し易くなるために、そのときに地肌汚れを検出して電位差ΔＶの調整をすることで、効率よく地肌汚れの発生を抑止することができる。
【００５６】
なお、図７を参照して、本実施の形態においては、省資源モードＭ２への切替初期（図中のＭ２ａ領域である。）と、復帰モードＭ３時とに、現像電位（現像バイアス）を時間とともに変化させるように制御している。これは、省資源モードＭ２中に形成される画像の画像濃度変動を少なくすることと、復帰モードＭ３中に形成される画像の画像濃度を画質優先モードＭ１で形成される画像のものに近似させることを目的としている。
【００５７】
一般的に、現像部４内のトナー濃度が減少すると、現像の飽和度が小さくなるとともに、トナー帯電量が増加して現像がされにくくなって、画像濃度が低減する。図７において、省資源モードＭ２のＭ２ａ領域における、モード切替直後はトナー帯電量に変化はないので現像電位を下げることで、そのときの画像濃度をＭ２ｂ領域における画像濃度に近似させている。そして、その後にトナー供給量の低下にともなう画像濃度への影響が徐々にあらわれるために、現像電位を漸増させることでそれを補完する。そして、Ｍ２ｂ領域においてはトナー帯電量が高い状態で安定するので、現像電位を一定に維持する。このようなメカニズムに基いて、復帰モードＭ３においても、現像電位を漸減させる制御がおこなわれる（Ｍ２ａ領域の制御とは逆の制御となる。）。
【００５８】
なお、本実施の形態において、画質優先モードの設定値は次のようになっている。
すなわち、現像電位は−６００Ｖ、トナー濃度は５％、帯電電位（初期帯電電位）は−７３０Ｖに設定されている。また、目標の画像濃度は、ベタ部にて１．４（マクベス社製「マクベス濃度計」による測定値である。）に設定されている。さらに、定着部１７における定着ローラの設定温度は１８０℃になっている。
【００５９】
次に、図８にて、本発明の効果を示す実施例について説明する。
図８に示す実施例１は、図１の画像形成装置において、帯電電源２２を制御して感光体ドラム１上の表面電位ＶＯを−１００Ｖに設定し、現像電源２３を制御して現像電位ＶＢが−８０Ｖとなるように設定している。また、制御部１９における電位差ΔＶの調整制御は、図２の制御テーブルに基いて、現像電源２３による現像電位の調整のみをおこなっている。
そして、トナー供給直後の出力画像（ビジネスグラフィック画像とする。）の１０枚について、それぞれ画像上の地肌汚れの評価をおこなう。図８に示す地肌汚れの評価結果は、５段階の限度見本との比較に基いたものであって、レベル５（図中の数字「５」である。）が最も地肌汚れが少なく、レベル数（図中の数字である。）が下がるにつれて地肌汚れが多くなっている。
【００６０】
一方、図８に示す比較例１は、実施例１でおこなう電位差ΔＶの調整制御をおこなわずに、トナー供給直後の出力画像１０枚について画像上の地肌汚れを評価したものである。
実施例１と比較例１とを比較することで、トナー供給時における電位差ΔＶの調整制御に対して、地肌汚れを軽減する効果が確認できる。
【００６１】
また、図８に示す実施例２は、実施例１と同様の制御条件にて、画質優先モードへのモード切替直後における出力画像の１０枚について、それぞれ画像上の地肌汚れの評価をおこなったものである。
一方、図８に示す比較例２は、実施例２でおこなう電位差ΔＶの調整制御をおこなわずに、モード切替直後の出力画像１０枚について画像上の地肌汚れを評価したものである。
実施例２と比較例２とを比較することで、モード切替時における電位差ΔＶの調整制御に対して、地肌汚れを軽減する効果が確認できる。
【００６２】
また、図８に示す実施例３は、実施例２の制御条件とは異なり、制御部１９における電位差ΔＶの調整制御を、図３の制御テーブルに基いた帯電電源２２の調整と、図４の制御テーブルに基いた光学部２３の調整をおこない、最終的に図２の制御テーブルに基いた現像電源２３の調整をおこなっている。そして、画質優先モードへのモード切替直後における出力画像の１０枚について、それぞれ画像上の地肌汚れの評価をおこなう。
【００６３】
一方、図９は、実施例２及び実施例３における出力画像１０枚の画像濃度を測定した結果である。
図９において、実線Ｓ２は実施例２における画像濃度の変化を示し、実線Ｓ３は実施例３における画像濃度の変化を示す。また、実線Ｋは、目標の画像濃度を示し、上述したように１．４に目標設定されている。
図８及び図９における実施例３と実施例２とを比較することで、電位差ΔＶの調整制御を帯電部２２、潜像形成手段２１、現像部２３でおこなうことに対して、画像濃度を安定化する効果と、地肌汚れを軽減する効果と、が確認できる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、感光体ドラム１上に付着するトナーを検出する検出部として、クリーニングローラ１３に対向する光学センサ１５を用いた。しかし、検出部の構成は、これに限定されることなく、種々の構成を適用することができる。
例えば、感光体ドラム１に対向する位置であって現像部４の下流位置に、感光体ドラム１表面に接離自在に移動する回収部材を設置する。そして、地肌汚れを検出するときに、回収部材を感光体ドラム１表面に接触させて地肌汚れトナーを捕集する。そして、捕集したトナーの量を、回収部材に対向する光学センサにて検出してもよい。
また、図１のＰセンサ９をそのまま地肌汚れを検出する検出部として用いることもできる。
【００６５】
また、本実施の形態では、本発明をデジタル式の画像形成装置に適用したが、本発明をアナログ式の画像形成装置に適用することもできる。
【００６６】
さらに、本発明が上記実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、実施の形態の中で示唆した以外にも、実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置の要部を示す構成図である。
【図２】現像電位と地肌電位との電位差についての制御を示すグラフである。
【図３】帯電電位についての制御テーブルを示すグラフである。
【図４】ビームパワーについての制御テーブルを示すグラフである。
【図５】帯電量分布の形状と逆帯電トナー及び弱帯電トナーの個数との関係を示すグラフである。
【図６】画質優先モードと省資源モードとの切替をおこなった場合の、トナー濃度の推移を示すグラフである。
【図７】画質優先モードと省資源モードとの切替をおこなうときの、現像電位の制御を示すグラフである。
【図８】実施例１〜３及び比較例１〜２の結果を示す一覧表である。
【図９】実施例２及び実施例３における、画像濃度の変動を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６８】
１  感光体ドラム（像担持体）、  ２  帯電部、
４  現像部、  ５  現像ローラ、  ６  撹拌ローラ、
７  Ｔセンサ、  ８  ドクターブレード、  ９  Ｐセンサ、
１０  レジストローラ、  １１  転写部、
１２  クリーニング部、  １３  クリーニングローラ（回収部材）、
１４  ブレード、  １５  光学センサ（検出部）、
１６  除電部、  １７  定着部、  １８  トナー供給部、
１９  制御部、  ２１  光学部、  ２２  帯電電源、  ２３  現像電源。
【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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