(57)【要約】【課題】ソフトウェア制御により感光体ドラムと現像ロールとの間の距離変動に起因する濃度変動を抑制する場合と比較して、制御部と現像バイアス印加装置との間の接続本数を減らす。【解決手段】濃度補正回路５０は、ＡＣ電圧生成装置４１から出力された現像バイアスのＡＣ成分信号を入力して、現像バイアス印加装置４０により印加される現像バイアスのＡＣ成分信号波形の変動から感光体ドラム１５２Ｋと現像ロール１５７Ｋとの間の距離変動を検出し、この距離変動に起因する濃度変動が補正されるように、現像バイアスのＤＣ電圧成分を変化させるようなＤＣ制御信号を生成する。濃度補正回路５０は、ハードウェア回路により構成され、ソフトウェアによる制御を介することなく、現像バイアス印加装置４０により印加される現像バイアスのＡＣ成分波形から、ＤＣ電圧生成装置４２により生成されるＤＣ電圧を制御するためのＤＣ制御信号を生成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤像を保持する像保持体と、
回転運動をすることにより前記像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送部と、
直流電圧成分と交流電圧成分からなり前記現像剤搬送部から前記像保持体へ現像剤を移動させるための電圧を、前記現像剤搬送部と前記像保持体との間に印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段により印加される電圧の交流成分波形の変動から前記像保持体と前記現像剤搬送部との間の距離変動を検出し、当該距離変動に起因する濃度変動が補正されるように前記直流電圧成分を変化させる制御信号を生成する濃度補正回路と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記電圧印加手段は、直流電圧成分の電圧を生成する直流電圧生成手段と、交流電圧成分の電圧を生成する交流電圧生成手段とを備え、
前記直流電圧生成手段は、前記濃度補正回路により生成された制御信号に基づいて生成する直流電圧を変化させる請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記濃度補正回路は、ハードウェア回路により構成され、ソフトウェアによる制御を介することなく、前記電圧印加手段により印加される電圧の交流成分波形から、前記直流電圧生成手段により生成される直流電圧を制御するための制御信号を生成する請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記濃度補正回路は、前記交流成分波形を整流する整流回路と、前記整流回路により整流された後の波形のレベル調整を行う調整回路と、前記調整回路によりレベル調整が行われた波形の信号成分を反転する反転回路とを備えている請求項１から３のいずれか１項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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、現像スリーブに印加される現像バイアス電圧のＡＣ成分をピークツーピーク検出回路により検出してＤＣ成分の電圧に変換することにより容量検出信号を生成し、ＣＰＵが容量検出信号に基づいて感光体ドラムと現像スリーブ間の容量を検出して、現像バイアスのＤＣ電圧およびＡＣ電圧を制御するようにした画像形成装置が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、磁気ロールの交流電流の大きさを測定し、測定した信号をローパスフィルタリングした後に適切に補正された増幅を行い、増幅後の信号を用いて、交流電流の変化量と一致するように磁気ロールの直流電源を調節するという制御を一印刷周期の間リアルタイムで実行するようにした装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３００９３２号公報
【特許文献２】特開２０１２−２５２３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トナー等の現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置では、現像ロールと感光体ドラムとの間に現像バイアスを印加して、トナー等の現像剤を現像ロールから感光体ドラムに移動させて、感光体ドラム上に形成された静電潜像の現像を行っている。
【０００６】
しかし、製造上のばらつきにより現像ロールや感光体ドラムは真円ではないため、現像ロールや感光体ドラムが回転することにより、現像ロールと感光体ドラム間のギャップがばらつき、現像ロール上で現像される像の濃度もばらついてしまう。
【０００７】
このような濃度変動を抑制するために、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）等のソフトウェア制御を用いた手段により、感光体ドラムと現像ロールとの間のギャップ変動を検出して、濃度変動が抑制されるような濃度補正を行うことが行われている。
【０００８】
しかし、このような方法では、制御部と現像バイアス印加装置との間の接続本数が多くなってしまう。
【０００９】
本発明の目的は、ソフトウェア制御により感光体ドラムと現像ロールとの間の距離変動に起因する濃度変動を抑制する場合と比較して、制御部と現像バイアス印加装置との間の接続本数を減らすことが可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［画像形成装置］
請求項１に係る本発明は、現像剤像を保持する像保持体と、
回転運動をすることにより前記像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送部と、
直流電圧成分と交流電圧成分からなり前記現像剤搬送部から前記像保持体へ現像剤を移動させるための電圧を、前記現像剤搬送部と前記像保持体との間に印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段により印加される電圧の交流成分波形の変動から前記像保持体と前記現像剤搬送部との間の距離変動を検出し、当該距離変動に起因する濃度変動が補正されるように前記直流電圧成分を変化させる制御信号を生成する濃度補正回路とを備えた画像形成装置である。
【００１１】
請求項２に係る本発明は、前記電圧印加手段が、直流電圧成分の電圧を生成する直流電圧生成手段と、交流電圧成分の電圧を生成する交流電圧生成手段とを備え、
前記直流電圧生成手段は、前記濃度補正回路により生成された制御信号に基づいて生成する直流電圧を変化させる請求項１記載の画像形成装置である。
【００１２】
請求項３に係る本発明は、前記濃度補正回路が、ハードウェア回路により構成され、ソフトウェアによる制御を介することなく、前記電圧印加手段により印加される電圧の交流成分波形から、前記直流電圧生成手段により生成される直流電圧を制御するための制御信号を生成する請求項２記載の画像形成装置である。
【００１３】
請求項４に係る本発明は、前記濃度補正回路が、前記交流成分波形を整流する整流回路と、前記整流回路により整流された後の波形のレベル調整を行う調整回路と、前記調整回路によりレベル調整が行われた波形の信号成分を反転する反転回路とを備えている請求項１から３のいずれか１項記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る本発明によれば、ソフトウェア制御により感光体ドラムと現像ロールとの間の距離変動に起因する濃度変動を抑制する場合と比較して、制御部と現像バイアス印加装置との間の接続本数を減らすことができる画像形成装置を提供することができる。
【００１５】
請求項２に係る本発明によれば、ソフトウェア制御により感光体ドラムと現像ロールとの間の距離変動に起因する濃度変動を抑制する場合と比較して、制御部と現像バイアス印加装置との間の接続本数を減らすことができる画像形成装置を提供することができる。
【００１６】
請求項３に係る本発明によれば、ソフトウェア制御による遅延を発生させることなく、感光体ドラムと現像ロールとの間の距離変動に起因する濃度変動を抑制する処理を実現することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００１７】
請求項４に係る本発明によれば、ソフトウェア制御により感光体ドラムと現像ロールとの間の距離変動に起因する濃度変動を抑制する場合と比較して、制御部と現像バイアス印加装置との間の接続本数を減らすことができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態の画像形成装置１０の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態の画像形成装置における感光体ドラム１５２Ｋと、現像ロール１５７Ｋとの関係を説明するための図である。
【図３】濃度補正回路５０の具体的な回路構成について説明するための図である。
【図４】図３の濃度補正回路５０における各回路を通過した後の信号波形を示す図である。
【図５】濃度補正回路５０は、現像バイアスのＡＣ成分の信号波形の振幅が大きい時には、ＤＣ制御信号の電圧値を小さくし、現像バイアスのＡＣ成分の信号波形の振幅が小さい時には、ＤＣ制御信号の電圧値を大きくする制御を行っている様子を説明するための図である。
【図６】濃度補正回路５０が、一定の電圧に対して現像バイアスのＡＣ成分の長周期変動を反転した反転信号を重畳してＤＣ制御信号として出力する様子を説明するための図である。
【図７】濃度補正をＭＣＵに行った場合の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施形態の画像形成装置１０の構成を示す図である。
【００２１】
図１に示すように、画像形成装置１０は、画像読取装置１２、画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、中間転写ベルト１６、用紙トレイ１７、用紙搬送路１８、定着器１９及び制御部２０を有する。この画像形成装置１０は、パーソナルコンピュータ（不図示）などから受信した画像データを印刷するプリンタ機能に加えて、画像読取装置１２を用いたフルカラー複写機としての機能、及び、ファクシミリとしての機能を兼ね備えた複合機であってもよい。
【００２２】
まず、画像形成装置１０の概略を説明すると、画像形成装置１０の上部には、画像読取装置１２及び制御部２０が配設され、画像データの入力手段として機能する。画像読取装置１２は、原稿に表示された画像を読み取って、制御部２０に対して出力する。制御部２０は、画像読取装置１２から入力された画像データ、又は、ＬＡＮなどのネットワーク回線を介してパーソナルコンピュータ（不図示）等から入力された画像データに対して、階調補正及び解像度補正などの画像処理を施し、画像形成ユニット１４に対して出力する。
【００２３】
画像読取装置１２の下方には、カラー画像を構成する色に対応して、４つの画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙが配設されている。本実施形態では、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応して４つの画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙが、中間転写ベルト１６に沿って一定の間隔を空けて水平に配列されている。中間転写ベルト１６は、中間転写体として図中矢印Ａの方向に回動し、これら４つの画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃは、制御部２０から入力された画像データに基づいて各色のトナー像を順次形成し、これら複数のトナー像が互いに重ね合わせられるタイミングで中間転写ベルト１６に転写（１次転写）する。なお、各画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙの色の順序は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に限定されるものではなく、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順序など、その順序は任意である。
【００２４】
用紙搬送路１８は、中間転写ベルト１６の下方に配設されている。用紙トレイ１７から供給された記録用紙３２は、この用紙搬送路１８上を搬送され、上記中間転写ベルト１６上に多重に転写された各色のトナー像が一括して転写（２次転写）され、転写されたトナー像が定着器１９によって定着され、矢印Ｂに沿って外部に排出される。
【００２５】
次に、画像形成装置１０の各構成についてより詳細に説明する。
【００２６】
制御部２０は、画像読取装置１２により読み取られた画像データに対して、シェーディング補正、原稿の位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理を施す。なお、画像読取装置１２により読み取られた原稿の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ビット）の３色の原稿反射率データであり、制御部２０による画像処理によって、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）（各８ｂｉｔ）の４色の原稿色材階調データに変換される。
【００２７】
画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ（像形成手段）は、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置され、形成する画像の色が異なる他は、ほぼ同様に構成されている。そこで、以下、画像形成ユニット１４Ｋについて説明する。なお、各画像形成ユニット１４の構成は、Ｋ、Ｃ、Ｍ又はＹを付すことにより区別する。
【００２８】
画像形成ユニット１４Ｋは、制御部２０から入力された画像データに応じてレーザ光を走査する光走査装置１４０Ｋと、この光走査装置１４０Ｋにより走査されたレーザ光により静電潜像が形成される像形成装置１５０Ｋとを有する。
【００２９】
光走査装置１４０Ｋは、レーザ光を黒色（Ｋ）の画像データに応じて変調して、このレーザ光を像形成装置１５０Ｋの感光体ドラム１５２Ｋ上に照射される。
【００３０】
像形成装置１５０Ｋは、矢印Ａの方向に沿って所定の回転速度で回転運動する感光体ドラム１５２Ｋと、この感光体ドラム１５２Ｋの表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電装置１５４Ｋと、感光体ドラム１５２Ｋ上に形成された静電潜像を現像する現像装置１５６Ｋと、クリーニング装置１５８Ｋとから構成されている。感光体ドラム１５２Ｋは、トナー像等の現像剤像を保持する円筒形状の像保持体であり、帯電装置１５４Ｋにより一様に帯電され、光走査装置１４０Ｋにより照射されたレーザ光により静電潜像が形成される。感光体ドラム１５２Ｋに形成された静電潜像は、現像装置１５６Ｋにより黒色（Ｋ）のトナー等の現像剤で現像され、中間転写ベルト１６に転写される。なお、トナー像（現像剤像）の転写工程の後に感光体ドラム１５２Ｋに付着している残留トナー及び紙粉等は、クリーニング装置１５８Ｋによって除去される。
【００３１】
他の画像形成ユニット１４Ｃ、１４Ｍ及び１４Ｙも、同様にしてそれぞれ感光体ドラム１５２Ｃ、１５２Ｍ、１５２Ｙおよび現像装置１５６Ｃ、１５６Ｍ、１５６Ｙを有しており、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナー像を形成し、形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１６に転写する。
【００３２】
中間転写ベルト１６は、ドライブロール１６４と、アイドルロール１６５、１６６、１６７と、バックアップロール１６８と、アイドルロール１６９との間に一定のテンションで掛け回されており、駆動モータ（不図示）によってドライブロール１６４が回転駆動されることにより、矢印Ａの方向に所定の速度で循環駆動される。この中間転写ベルト１６は、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等によって接続することにより無端ベルト状に形成されたものである。
【００３３】
また、中間転写ベルト１６には、各画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙに対向する位置にそれぞれ１次転写ロール１６２Ｋ、１６２Ｃ、１６２Ｍ、１６２Ｙが配設され、感光体ドラム１５２Ｋ、１５２Ｃ、１５２Ｍ、１５２Ｙ上に形成された各色のトナー像は、これらの１次転写ロール１６２により中間転写ベルト１６上に多重に転写される。なお、中間転写ベルト１６に付着した残留トナーは、２次転写位置の下流に設けられたベルト用クリーニング装置１８９のクリーニングブレード又はブラシにより除去される。
【００３４】
また、中間転写ベルト１６に近接して濃度センサ１７０が設けられている。この濃度センサ１７０は、中間転写ベルト１６上に転写されたトナー像を読み取るためのセンサである。
【００３５】
用紙搬送路１８には、用紙トレイ１７から記録用紙３２を取り出す給紙ロール１８１と、用紙搬送用の第１のロール対１８２、第２のロール対１８３及び第３のロール対１８４と、記録用紙３２を既定のタイミングで２次転写位置に搬送するレジストレーションロール１８５とが配設される。
【００３６】
また、用紙搬送路１８上の２次転写位置には、バックアップロール１６８に圧接する２次転写ロール１８６が配設されており、中間転写ベルト１６上に多重に転写された各色のトナー像は、この２次転写ロール１８６による圧接力及び静電気力で記録用紙３２上に２次転写される。各色のトナー像が転写された記録用紙３２は、搬送ベルト１８７、搬送ベルト１８８によって定着器１９へと搬送される。
【００３７】
定着器１９は、上記各色のトナー像が転写された記録用紙３２に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナーを記録用紙３２に溶融固着させる。
【００３８】
なお、現像装置１５６Ｋは、回転運動をすることにより感光体ドラム１５２Ｋに現像剤を搬送して、感光体ドラム１５２Ｋ上に現像剤像を形成する円筒形状の現像ロール（現像剤搬送部）１５７Ｋを有している。なお、他色の画像を形成する画像形成ユニット１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙにおいても、同様に現像装置１５６Ｃ、１５６Ｍ、１５６Ｙ内にそれぞれ現像ロールが備えられている。
【００３９】
次に、本実施形態の画像形成装置における感光体ドラム１５２Ｙと、現像ロール１５７Ｋとの関係について図２を参照して説明する。なお、図２では、黒色の画像を形成するための構成のみを用いて説明を行うが、他色のシアン、マゼンタ、イエローの画像を形成するための構成も同様な構成となっている。
【００４０】
図２を参照すると分かるように、感光体ドラム１５２Ｋと現像ロール１５７Ｋとは一定の間隙部（ギャップ）を挟んで対向して設けられている。そして、現像ロール１５７Ｋは、内部に設けられた磁石の磁力により現像剤を表面に保持し、回転運動を行って感光体ドラム１５２Ｋとの間に形成された間隙部に保持した現像剤を搬送することにより、感光体ドラム１５２Ｋの表面上に形成された静電潜像を可視現像化する。
【００４１】
そして、図２に示されるように、本実施形態の画像形成装置１０には、現像バイアス印加装置４０、濃度補正回路５０と、ＤＡ変換器６１とが設けられている。
【００４２】
この現像バイアス印加装置４０は、ＤＣ電圧成分（直流電圧成分）とＡＣ電圧成分（交流電圧成分）からなり現像ロール１５７Ｋから感光体ドラム１５２Ｋへ現像剤を移動させるための電圧（現像バイアス）を、現像ロール１５７Ｋと感光体ドラム１５２Ｋとの間に印加する電圧印加手段である。
【００４３】
そして、現像バイアス印加装置４０は、ＡＣ電圧生成装置４１と、ＤＣ電圧生成装置４２とから構成されている。
【００４４】
ＤＣ電圧生成装置４２は、ＤＣ成分の電圧を生成する直流電圧生成手段である、また、ＡＣ電圧生成装置４１は、ＡＣ成分の電圧を生成する交流電圧生成手段である。
【００４５】
そして、ＤＣ電圧生成装置４２により生成されたＤＣ成分の電圧に、ＡＣ電圧生成装置４１により生成されたＡＣ成分の電圧が重畳されて現像バイアスとして現像ロール１５７Ｋと感光体ドラム１５２Ｋ間に印加される。例えば、ＡＣ成分の電圧は、周波数が６ｋＨｚ、１ｋＶ（p-p）の信号であり、ＤＣ成分の電圧（ＤＣバイアス）は３００Ｖの電圧である。
【００４６】
ここで、ＤＣ電圧生成装置４１は外部からのＤＣ制御信号に基づいた電圧を発生させ、ＡＣ電圧生成装置４２は外部からのＡＣ制御信号に基づいた電圧を発生させるような構成となっている。なお、ＤＣ制御信号とＡＣ制御信号とはアナログの制御信号となっており、このＡＣ制御信号、ＤＣ制御信号に応じたＡＣ電圧、ＤＣ電圧がそれぞれ生成されるようになっている。
【００４７】
また、ＡＣ電圧生成装置４１からは、生成したＡＣ成分の電圧に比例したモニタ信号が、現像バイアスのＡＣ成分信号として外部に出力されている。
【００４８】
ここで、感光体ドラム１５２Ｋと現像ロール１５７Ｋとその間に挟まれた現像剤と空気は、金属材料に挟まれた高抵抗材料により構成されているため、コンデンサと同様に機能して静電容量を有する。
【００４９】
感光体ドラム１５２Ｋや現像ロール１５７Ｋ等が理想的な形状であれば、この静電容量は一定値となる。しかし、感光体ドラム１５２Ｋや現像ロール１５７Ｋの製造上のばらつき等により断面形状はかならずしも真円とはならないため、回転運動に伴って感光体ドラム１５２Ｋと現像ロール１５７Ｋとの間のギャップが変化して、感光体ドラム１５２Ｋと現像ロール１５７Ｋによるコンデンサの静電容量自体も変動する。そして、この静電容量が変化することにより現像ロール１５７Ｋに流れ込むＡＣ電圧成分の電流値も変動する。
【００５０】
つまり、現像バイアス印加装置４０のＡＣ電圧生成装置４１から出力される現像バイアスのＡＣ成分信号の変化を測定することにより、感光体ドラム１５２Ｋと現像ロール１５７Ｋ間のギャップがどのように変化しているのかを検出することが可能となる。
【００５１】
なお、現像バイアス印加装置４０の電源のＡＣ成分を直接測定するようにしても同様の情報を得ることが可能である。
【００５２】
そして、濃度補正回路５０は、ＡＣ電圧生成装置４１から出力された現像バイアスのＡＣ成分信号を入力することにより、現像バイアス印加装置４０により印加される現像バイアスのＡＣ成分信号波形の変動から感光体ドラム１５２Ｋと現像ロール１５７Ｋとの間の距離変動を検出し、この距離変動に起因する濃度変動が補正されるように、現像バイアスのＤＣ電圧成分を変化させるようなＤＣ制御信号を生成する。
【００５３】
そして、ＤＣ電圧生成装置４２は、濃度補正回路５０により生成されたＤＣ制御信号に基づいて生成するＤＣ電圧を変化させる。
【００５４】
なお、濃度補正回路５０は、ハードウェア回路により構成され、ソフトウェアによる制御を介することなく、現像バイアス印加装置４０により印加される現像バイアスのＡＣ成分波形から、ＤＣ電圧生成装置４２により生成されるＤＣ電圧を制御するためのＤＣ制御信号を生成する。
【００５５】
なお、制御部２０は、ソフトウェア制御により現像動作等を制御するＭＣＵ（Micro Controller Unit）２１を備えている。そして、このＭＣＵ２１は、ＡＣ電圧生成装置４１により発生するＡＣ成分の電圧を制御しており、ＭＣＵ２１から出力されたデジタル信号はＤＡ変換器６１によりアナログのＡＣ制御信号に変換されたＡＣ電圧生成装置４１に出力されることにより、ＡＣ電圧生成装置４１により生成されるＡＣ成分の電圧の電圧値が制御されている。
【００５６】
次に、図３を参照して濃度補正回路５０の具体的な回路構成について説明する。
【００５７】
図３に示されるように、濃度補正回路５０は、バッファ回路５１と、ＡＣ成分波形を整流する整流回路５２と、整流回路５２により整流された後の波形のレベル調整を行う差動増幅回路５３と、差動増幅回路５３によりレベル調整が行われた波形の信号成分を反転する反転増幅回路５４と、ＤＣ電圧調整回路５５とから構成されている。
【００５８】
また、この図３の濃度補正回路５０における各回路を通過した後の信号波形を図４に示す。
【００５９】
ＡＣ電圧生成装置４１から出力された現像バイアスのＡＣ成分の電流信号は、先ず抵抗Ｒ１に出力されることにより電圧波形に変換される。このようにして生成される電圧波形例を図４(Ａ)に示す。この図４(Ａ)に示した電圧波形例は、例えば１０Ｖ（p-p）の電圧波形となっている。
【００６０】
そして、この図４(Ａ)に示す電圧波形がバッファ回路５１を通過した後の波形を図４(Ｂ)に示す。バッファ回路５１は、ダイオードＤ１と演算増幅器ＯＰ１とから構成されており、このバッファ回路５１では、ダイオードＤ１によりマイナス電圧成分がカットされているのがわかる。
【００６１】
次に、図４(Ｂ)に示した信号波形が整流回路５２を通過した後の信号波形を図４(Ｃ)に示す。整流回路５２は、ダイオードＤ２、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ２から構成され、バッファ回路５１の出力波形を整流して出力している。
【００６２】
次に、図４(Ｃ)に示した信号波形が差動増幅回路５３を通過した後の信号波形を図４(Ｄ)に示す。差動増幅回路５３は、抵抗Ｒ３〜Ｒ８および演算増幅器ＯＰ２、ＯＰ３より構成されており、整流回路により整流された後の信号波形のレベル調整を行うゲイン調整回路として動作している。この差動増幅回路５３により整流回路５２の出力波形は、振幅とバイアスが変更されて出力される。
【００６３】
次に、図４(Ｄ)に示した信号波形が反転増幅回路５４を通過した後の信号波形を図４(Ｅ)に示す。反転増幅回路５４は、抵抗Ｒ９〜Ｒ１２および演算増幅器ＯＰ４により構成されており、差像増幅回路５３により振幅とバイアスが変更された後の信号波形の反転増幅を行って、振幅を反転する処理を行っている。
【００６４】
次に、図４(Ｅ)に示した信号波形がＤＣ電圧調整回路５５を通過した後の信号波形を図４(Ｆ)に示す。ＤＣ電圧調整回路は、抵抗Ｒ１３、Ｒ１４とダイオードＤ３とから構成されており、反転増幅回路５４からの信号波形をＲ１３、Ｒ１４の抵抗比で分圧することによりＤＣ制御電圧の信号レベルまで電圧を下げる処理を行っている。なお、ダイオードＤ３は、ＤＣ制御信号が過電圧とならないように上限値を制御するための過電圧防止用のダイオードである。
【００６５】
濃度補正回路５０は、図３に示したような回路構成となっていることにより、現像バイアスのＡＣ成分信号を入力して、現像バイアスのＤＣ制御の電圧値を制御するためのＤＣ制御信号を生成している。
【００６６】
つまり、図５に示すように、濃度補正回路５０は、現像バイアスのＡＣ成分の信号波形の振幅が大きい時には、ＤＣ制御信号の電圧値を小さくし、現像バイアスのＡＣ成分の信号波形の振幅が小さい時には、ＤＣ制御信号の電圧値を大きくすることにより、感光体ドラム１５２Ｋと現像ロール１５７Ｋ間の距離変動に起因する濃度変動が抑制されるような制御を行っている。
【００６７】
なお、濃度補正回路５０は、現像バイアスのＡＣ成分に変動が無い場合には、ＤＣ電圧生成装置４２が適正なＤＣ電圧を生成するような一定の電圧をＤＣ制御信号として出力する。そして、濃度補正回路５０は、現像バイアスのＡＣ成分に変動が有る場合には、図６に示すように、この一定の電圧に対して現像バイアスのＡＣ成分の長周期変動を反転した反転信号を重畳してＤＣ制御信号として出力する。なお、この現像バイアスのＡＣ成分の長周期変動は、現像ロール１５７Ｋの回転周期となっている。
【００６８】
上記で説明した本実施形態では、感光体ドラム１５２Ｋと現像ロール１５７間の距離変動に起因する濃度変動補正を濃度補正回路５０により実現している。これに対して、この濃度変動補正をＭＣＵにより実行した場合の構成例を図７に示す。
【００６９】
この図７では、濃度補正回路５０の替りに、ＡＤ変換器７０、ＤＡ変換器６２が設けられている。そして、制御部１２０におけるＭＣＵ１２１は、補正回路５０によって実行されていた濃度変動補正処理をソフトウェア制御により実行する。
【００７０】
具体的には、ＡＣ電圧生成装置４１からの現像バイアスのＡＣ成分信号はＡＤ変換器７０によりデジタル信号に変換されてＭＣＵ１２１に入力される。ＭＣＵ１２１は、このデジタル信号により現像バイアスのＡＣ成分の変動を検出して、この変動の反転信号をＤＡ変換器６２に出力する。ＤＡ変換器６２では、ＭＣＵ１２１からのデジタル信号をアナログ信号に変換することによりＤＣ制御信号を生成してＤＣ電圧生成装置４２に出力する。
【００７１】
このように濃度補正回路５０により実現していた処理をＭＣＵ１２１のソフトウェア制御により実現した場合、図２と図７を比較すると分かるように、制御部２０（１２０）と、現像バイアス印加装置４０との間の接続本数が増加していることが分かる。
【００７２】
図２では、制御部２０と現像バイアス印加装置４０との間の接続本数は１本ですんだのが、図７では、制御部１２０と現像バイアス印加装置４０との間の接続本数は３本必要になっているのが分かる。
【００７３】
また、一般的に、ハードウェア回路による制御では遅延が発生しないのに対して、ソフトウェア制御による処理では遅延が発生する。
【００７４】
そのため、図７では、濃度変動補正をＭＣＵ１２１によるソフトウェア制御で実現していることにより、図２で示したようなハードウェア回路により濃度変動補正と比較して、処理遅延が発生する可能性がある。
【符号の説明】
【００７５】
１０    画像形成装置
１２    画像読取装置
１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ    画像形成ユニット
１６    中間転写ベルト
１７    用紙トレイ
１８    用紙搬送路
１９    定着器
２０    制御部
２１    ＭＣＵ
３２    記録用紙
４０    現像バイアス印加装置
４１    ＡＣ電圧生成装置
４２    ＤＣ電圧生成装置
５０    濃度補正回路
５１    バッファ回路
５２    整流回路
５３    差動増幅回路
５４    反転増幅回路
５５    ＤＣ電圧調整回路
６１、６２    ＤＡ変換器
７０    ＡＤ変換器
１２０    制御部
１２１    ＭＣＵ
１４０Ｋ    光走査装置
１５０Ｋ    像形成装置
１５２Ｋ、１５２Ｃ、１５２Ｍ、１５２Ｙ    感光体ドラム
１５４Ｋ    帯電装置
１５６Ｋ、１５６Ｃ、１５６Ｍ、１５６Ｙ    現像装置
１５８Ｋ    クリーニング装置
１６２Ｋ、１６２Ｃ、１６２Ｍ、１６２Ｙ    １次転写ロール
１６４    ドライブロール
１６５、１６６、１６７    アイドルロール
１６８    バックアップロール
１６９    アイドルロール
１７０    濃度センサ
１８９    クリーニング装置
１６８    バックアップロール
１８１    給紙ロール
１８２、１８３、１８４    ロール対
１８５    レジストレーションロール
１８６    ２次転写ロール
１８７、１８８    搬送ベルト
【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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