(57)【要約】【課題】トナーの物性変化に応じて現像装置内の現像剤担持体に印加する現像バイアスを精度よく補正できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体と、現像装置と、高圧電源装置と、制御部と、を備える。像担持体は、静電潜像を担持する。現像装置は、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を担持する現像剤担持体を有する。高圧電源装置は、現像剤担持体に直流電圧及び交流電圧を重畳した現像バイアスを印加する。制御部は、現像制御部と、現像剤担持体と像担持体との間の静電容量を検出する負荷検出部と、静電容量の変化量を検出する変化量検出部と、静電容量の変化量が大きくなるにつれて現像バイアスを小さくし、変化量が小さくなるにつれて現像バイアスを大きくする電圧補正部と、を有する。電圧補正部は、トナーの電荷減衰レベルに応じて現像バイアスの補正量を変化させる。【選択図】図３
2017219666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持する像担持体と、
磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を担持する現像剤担持体を有し、前記像担持体に担持された静電潜像を現像する現像装置と、
前記現像剤担持体に直流電圧及び交流電圧を重畳した現像バイアスを印加する高圧電源装置と、
該高圧電源装置を用いて前記現像剤担持体に前記現像バイアスを印加することによって前記トナーを前記像担持体に供給して前記静電潜像を現像する現像制御部と、
前記現像剤担持体と前記像担持体との間の静電容量を検出する負荷検出部と、
該負荷検出部で検出された前記静電容量の変化量を検出する変化量検出部と、
該変化量検出部で検出された前記変化量が大きくなるにつれて前記現像バイアスを小さくし、前記変化量が小さくなるにつれて前記現像バイアスを大きくするように、前記現像バイアスを補正する補正処理を実行する電圧補正部と、
を有する制御部と、
を備え、
前記電圧補正部は、前記現像剤中に含まれるトナーの電荷減衰レベルに応じて前記補正処理における前記現像バイアスの補正量を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電圧補正部は、前記補正処理において前記現像バイアスの直流電圧を補正する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】
前記現像剤中のトナーの電荷減衰レベルを測定する電荷減衰レベル測定装置を備えた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】
前記現像剤担持体は前記現像剤中のトナーのみを担持し、
前記電荷減衰レベル測定装置は、表面にトナー薄層が形成された前記現像剤担持体の表面電位を検出する表面電位検出部であり、
前記電圧補正部は、前記表面電位検出部によって検出された前記表面電位を用いてトナーの電荷減衰定数を算出し、算出された前記電荷減衰定数に基づいて前記現像バイアスの補正量を変化させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像装置に供給するトナーを収容するトナー収容容器と、
前記トナー収容容器に搭載される不揮発性の記憶装置に記憶された情報の読み出しを行う読取モジュールと、が設けられており、
前記電圧補正部は、前記読取モジュールにより読み出された前記記憶装置内のトナーの電荷減衰定数に基づいて前記現像バイアスの補正量を変化させる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６】
前記電圧補正部は、前記電荷減衰定数が小さくなるほど前記現像バイアスの補正量を大きくすることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記変化量と、前記変化量に応じた前記現像バイアスと、を対応付けて記憶する変化量記憶部を更に備え、
前記変化量記憶部は、前記電荷減衰レベルと、前記電荷減衰レベルに応じた前記現像バイアスの補正値の増減量と、を対応付けて記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記高圧電源装置に関する温度を検出する温度検出部と、
前記高圧電源装置に関する湿度を検出する湿度検出部と、
前記温度検出部で検出された温度及び前記湿度検出部で検出された湿度に応じた前記現像剤の帯電特性に基づいて、前記現像制御部により出力される前記現像バイアスの初期値を設定する初期電圧設定部と、
を更に備え、
前記電圧補正部は、前記初期電圧設定部によって前記初期値が設定された後、前記補正処理を実行することを特徴とする請求項１乃至請求項７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】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置に搭載された現像装置内の現像剤担持体に印加される現像バイアスを補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、直流電圧及び交流電圧を重畳した現像バイアスを現像ローラー（現像剤担持体）に印加することによって、感光体ドラム（像担持体）と現像ローラーとの間に生じる電界の強度を一定に維持して潜像を現像し、画質の劣化を抑制する技術が知られている。この直流電圧及び交流電圧は、例えば現像剤の磁性の強度、感光体ドラム表面に形成される感光層の材料（例えば、アモルファスシリコン）等に応じて最適に定められている。
【０００３】
また、最適化した現像バイアスを印加しても、感光体ドラムと現像ローラーとの間の距離が現像ローラーの偏芯等の要因で変動した場合には、これに伴って、感光体ドラムと現像ローラーとの間に生じる電界の強度が変動する。その結果、感光体ドラムに供給される現像剤量に過不足が生じるおそれがあった。このため、例えば特許文献１には、感光体ドラムと現像ローラーとの間の距離を示すものとして、感光体ドラムと現像ローラーとの間の静電容量を検出し、検出した静電容量の大きさの絶対値に対応付けて、現像バイアスを試験運転等の実験値に基づいて予め定めた適正値に補正する技術が開示されている。
【０００４】
しかしながら、感光体ドラムと現像ローラーとの間の静電容量は、感光体ドラムと現像ローラーとの間の距離だけでなく、湿度や気圧等の環境条件によっても変動する。したがって、特許文献１に記載された技術のように、検出した静電容量に対応する適正値に現像バイアスを補正する場合には、その検出した静電容量に環境条件によって変動した静電容量が含まれているため、感光体ドラムと現像ローラーとの間の距離を誤って把握するおそれがあった。
【０００５】
そこで、特許文献２には、現像剤担持体と像担持体との間の静電容量Ｃ１を検出する負荷検出部と、負荷検出部で検出された静電容量Ｃ１の変化量を検出する変化量検出部と、静電容量Ｃ１の変化量が増大するほど現像バイアスを減少させ、静電容量Ｃ１の変化量が減少するほど現像バイアスを増加させるように補正する補正処理を実行する電圧補正部と、を備える画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１９７７８１号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５０３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、現像バイアスの適正値はトナーの物性（飛翔性）によって変化する。特許文献２の構成では、トナーの物性に応じて現像バイアスの補正値を最適化できないため、補正量に過不足が生じてしまい、画像に現像ローラーの回転周期で濃度ムラ（ピッチムラ）が発生するおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、トナーの物性変化に応じて現像装置内の現像剤担持体に印加する現像バイアスを精度よく補正できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、像担持体と、現像装置と、高圧電源装置と、制御部と、を備えた画像形成装置である。像担持体は、静電潜像を担持する。現像装置は、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を担持する現像剤担持体を有し、像担持体に担持された静電潜像を現像する。高圧電源装置は、現像剤担持体に直流電圧及び交流電圧を重畳した現像バイアスを印加する。制御部は、高圧電源装置を用いて現像剤担持体に現像バイアスを印加することによってトナーを像担持体に供給して静電潜像を現像する現像制御部と、現像剤担持体と像担持体との間の静電容量を検出する負荷検出部と、負荷検出部で検出された静電容量の変化量を検出する変化量検出部と、変化量検出部で検出された変化量が大きくなるにつれて現像バイアスを小さくし、変化量が小さくなるにつれて現像バイアスを大きくするように現像バイアスを補正する補正処理を実行する電圧補正部と、を有する。電圧補正部は、現像剤中に含まれるトナーの電荷減衰レベルに応じて補正処理における現像バイアスの補正量を変化させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の構成によれば、現像剤担持体と像担持体との間の静電容量の変化量に基づいて現像バイアスを補正する際の補正量を現像剤中のトナーの電荷減衰レベルに応じて増減する。これにより、トナーの物性（飛翔性）の違いに起因する現像電界の過不足を解消してより適切な現像バイアスを設定することができ、ピッチムラの発生を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成を概略的に示す断面図
【図２】本発明の画像形成装置１００に搭載される現像装置３の側面断面図
【図３】現像ローラー２０に印加する現像バイアスを制御する高圧電源装置５０の電気的構成の一例を示すブロック図
【図４】現像ローラー２０に印加する現像バイアスを制御する高圧電源装置５０の電気的構成の一例を示すブロック図
【図５】現像ローラー２０と感光体ドラム１との間の静電容量Ｃ１の変化と現像バイアスの直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）との関係を示すグラフであり、直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）が一定である従来の電流制御を示す図
【図６】現像ローラー２０と感光体ドラム１との間の静電容量Ｃ１の変化と現像バイアスの直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）との関係を示すグラフであり、静電容量Ｃ１の変化に応じて現像バイアスの直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）を変化させる電流制御を示す図
【図７】静電容量Ｃ１の変化に係わらず直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）が一定である従来の電流制御を行った場合の画像イメージを示す図
【図８】静電容量Ｃ１の変化に応じて直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）を補正する電流制御において、トナーの電荷減衰レベルが低く現像電界の補正が不足している場合の画像イメージを示す図
【図９】静電容量Ｃ１の変化に応じて直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）を補正する電流制御において、トナーの電荷減衰レベルが高く現像電界の補正が過剰となっている場合の画像イメージを示す図
【図１０】本発明の画像形成装置１００において実行される、現像バイアスを補正する補正処理の一例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成を示す断面図である。本実施形態では、画像形成装置１００は４連タンデム型のカラープリンターであり、画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが、図１では右側から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエローおよびブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの画像を順次形成する。
【００１３】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ〜１ｄがそれぞれ配設されており、さらに図１において時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。
【００１４】
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光ユニット５によって画像データに基づいて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄにはトナーコンテナ４ａ〜４ｄによりマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が所定量充填されており、現像装置３ａ〜３ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に現像剤中のトナーが供給され、静電的に付着する。これにより、露光ユニット５の露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００１５】
そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧を付与することにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等はクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。
【００１６】
トナー像が転写される用紙Ｐは、画像形成装置１００内の下部に配置された用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して用紙Ｐが所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送される。そして、ニップ部において用紙Ｐ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着部１３へと搬送される。
【００１７】
定着部１３に搬送された用紙Ｐは、定着ローラー対１３ａにより加熱および加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、そのまま（或いは分岐部１４によって反転搬送路１８に振り分けられ、両面に画像が形成された後）排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００１８】
図２は、画像形成装置１００に搭載される現像装置３の構成を示す側面断面図である。なお、以下の説明では、図１に示す感光体ドラム１ａに対応する現像装置３ａの構成及び動作について説明するが、現像装置３ｂ〜３ｄの構成及び動作については現像装置３ａと同様であるため説明を省略し、また各色の現像装置及び感光体ドラムを示すａ〜ｄの符号を省略する。
【００１９】
図２に示すように、現像装置３は、現像ローラー２０と、磁気ローラー２１と、規制ブレード２４と、攪拌部材４２、及び現像容器２２等により構成されている。
【００２０】
現像容器２２は、現像装置３の外郭を構成し、その下部で仕切り部２２ｂによって第１搬送室２２ｃと第２搬送室２２ｄに区画されている。第１搬送室２２ｃ及び第２搬送室２２ｄには、磁性キャリアとトナー（ここでは正帯電トナー）とを含む二成分現像剤が収容される。また、現像容器２２は、攪拌部材４２と磁気ローラー２１及び現像ローラー２０を回転可能に保持している。更に、現像容器２２には、現像ローラー２０を感光体ドラム１に向けて露出させる開口２２ａが形成されている。
【００２１】
現像ローラー２０は、感光体ドラム１に対向し、一定の間隔を設けて感光体ドラム１の右方に配設される。また、現像ローラー２０は、感光体ドラム１に接近した対向位置において、感光体ドラム１にトナーを供給する現像領域Ｄを形成している。磁気ローラー２１は、一定の間隔を設けて現像ローラー２０に対向し、現像ローラー２０の右斜め下方に配設される。また、磁気ローラー２１は、現像ローラー２０に接近した対向位置において、現像ローラー２０にトナーを供給する。攪拌部材４２は磁気ローラー２１の略下方に配設される。また、規制ブレード２４は磁気ローラー２１の左斜め下方にて現像容器２２に固定保持されている。
【００２２】
攪拌部材４２は、第１スパイラル４３と第２スパイラル４４の２本で構成される。第２スパイラル４４が磁気ローラー２１の下方で、第２搬送室２２ｄ内に設けられ、第１スパイラル４３が第２スパイラル４４の右方に隣接して、第１搬送室２２ｃ内に設けられる。
【００２３】
第１及び第２スパイラル４３、４４は現像剤を攪拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーはキャリアに保持される。また、第１搬送室２２ｃと第２搬送室２２ｄを仕切る仕切り部２２ｂの長手方向（図２の紙面と垂直な方向）の両端部分には、連通部（図略）が設けられており、第１スパイラル４３が回転すると、帯電した現像剤が仕切り部２２ｂに設けた一方の連通部から第２スパイラル４４に搬送され、現像剤が第１搬送室２２ｃ内と第２搬送室２２ｄ内とを循環する。そして、第２スパイラル４４から磁気ローラー２１に現像剤が供給される。
【００２４】
現像ローラー２０は、固定軸２０ａと、磁極部材２０ｂと、非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ２０ｃを備えている。
【００２５】
固定軸２０ａは現像容器２２に回転不能に支持される。この固定軸２０ａには、現像スリーブ２０ｃが回転自在に保持され、更に、磁石よりなる磁極部材２０ｂが磁気ローラー２１と対向する位置に現像スリーブ２０ｃと所定の間隔を設けて、接着等により固着される。現像スリーブ２０ｃは、図示しないモーターと歯車からなる駆動機構により、図２の矢印方向（時計回り方向）に回転する。また、現像スリーブ２０ｃには、第１直流電源４５ａと第１交流電源４５ｂから直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）に交流電圧Ｖｓｌ（ＡＣ）を重畳した現像バイアスが印加される。
【００２６】
磁気ローラー２１は、ローラー軸２１ａと磁極部材Ｍ及び非磁性材料からなる非磁性スリーブ２１ｂを備え、攪拌部材４２により供給された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーのみを現像ローラー２０に供給するものである。磁極部材Ｍは、断面扇形に形成された外周部の極性の異なる複数の磁石が交互に配設され、非磁性スリーブ２１ｂとの間に所定の間隔を設けてローラー軸２１ａに接着等により固着される。ローラー軸２１ａは、非磁性スリーブ２１ｂ内で現像容器２２に回転不能に支持される。非磁性スリーブ２１ｂは、図示しないモーターと歯車からなる駆動機構により、現像ローラー２０と同方向（図２の時計回り方向）に回転し、また第２直流電源４６ａと第２交流電源４６ｂから直流電圧Ｖｍｇ（ＤＣ）に交流電圧Ｖｍｇ（ＡＣ）を重畳した供給バイアスが印加される。非磁性スリーブ２１ｂ表面において、帯電した現像剤は磁極部材Ｍの磁力によって磁気ブラシを形成して担持され、磁気ブラシは規制ブレード２４によって所定の高さに調節される。
【００２７】
非磁性スリーブ２１ｂが回転すると、磁気ブラシは、磁極部材Ｍによって非磁性スリーブ２１ｂ表面に担持されて搬送される。現像バイアスが印加された現像ローラー２０に磁気ブラシが接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、非磁性スリーブ２１ｂに印加された供給バイアスに応じて現像ローラー２０に供給される。これにより、現像ローラー２０の外周面にトナー薄層が形成される。
【００２８】
トナー薄層が形成された現像スリーブ２０ｃが図２の時計回り方向に回転すると、現像領域Ｄにおいて、現像バイアスの直流電圧（Ｖｓｌ（ＤＣ））と感光体ドラム１の露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ２０ｃ表面に担持されたトナーが感光体ドラム１側に飛翔する。飛翔したトナーは矢印Ａ方向（反時計回り方向）に回転する感光体ドラム１上の露光部位に順次付着し、感光体ドラム１上の静電潜像が現像される。
【００２９】
図３は、現像ローラー２０に印加する現像バイアスを制御する高圧電源装置５０の電気的構成の一例を示すブロック図である。  図３に示すように、高圧電源装置５０は、第１直流電源４５ａ、第１交流電源４５ｂ、温度センサー（温度検出部）５１、湿度センサー（湿度検出部）５２、負荷検出部５３、表面電位検出部５５、及び制御部６０を備えている。
【００３０】
温度センサー５１は、高圧電源装置５０の制御に関する温度を検出する。温度センサー５１は、例えば、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄから予め定められた近距離内に設けられている。温度センサー５１は、高圧電源装置５０によって現像バイアスを出力する対象となる現像ローラー２０を備えた現像装置３付近の温度を検出し、検出した温度を示す検出信号を制御部６０に向けて出力する。
【００３１】
湿度センサー５２は、高圧電源装置５０の制御に関する湿度を検出する。湿度センサー５２は、例えば、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄから予め定められた近距離内に設けられている。湿度センサー５２は、高圧電源装置５０によって現像バイアスを出力する対象となる現像ローラー２０を備えた現像装置３付近の湿度を検出し、検出した湿度を示す検出信号を制御部６０に向けて出力する。
【００３２】
第１直流電源４５ａは、後述の現像制御部６２から出力された制御信号を入力して、例えば、商用電源等の外部電源（交流電源）から供給される交流電圧を図略のＡＣ／ＤＣコンバーターによって所定の電圧値の直流電圧に変換後、直流電圧を再び図略のＤＣ／ＡＣコンバーターによって交流電圧に変換し、その交流電圧を整流回路で整流して、制御信号により定められた電圧値の直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）を出力する。なお、第１直流電源４５ａが、後述の現像制御部６２から出力された制御信号により定められた電圧値の直流電圧を出力する方法は、これに限定されない。
【００３３】
第１交流電源４５ｂは、後述の現像制御部６２から出力された制御信号を受信して、例えば、商用電源等の外部電源（交流電源）から供給される交流電圧を図略のＡＣ／ＤＣコンバーターによって所定の電圧値の直流電圧に変換後、直流電圧を再び図略のＤＣ／ＡＣコンバーターによって、制御信号により定められたピークツーピーク電圧やデューティー比等の所定の設定値の交流電圧Ｖｓｌ（ＡＣ）に変換して出力し、当該交流電圧Ｖｓｌ（ＡＣ）と第１直流電源４５ａから出力された直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）とを重畳した電圧を現像バイアスとして現像ローラー２０に印加する。なお、第１交流電源４５ｂが、後述の現像制御部６２から出力された制御信号により定められたピークツーピーク電圧やデューティー比等の所定の設定値の交流電圧を出力する方法は、これに限定されない。
【００３４】
負荷検出部５３は、現像ローラー２０と感光体ドラム１との間の静電容量Ｃ１を検出し、検出された静電容量Ｃ１を示す検出信号を変化量検出部６３に向けて出力する。例えば、負荷検出部５３は、第１交流電源４５ｂから現像ローラー２０に印加される交流電圧Ｖｓｌ（ＡＣ）と、交流電圧Ｖｓｌ（ＡＣ）を印加したときに流れる電流値とを用いて、現像ローラー２０と感光体ドラム１との間の静電容量Ｃ１を算出する。例えば、負荷検出部５３は、静電容量が大きいほど交流電圧Ｖｓｌ（ＡＣ）の印加によって流れる交流電流の電流値が大きくなることに基づいて、交流電流の検出値から静電容量Ｃ１を算出する。なお、負荷検出部５３が現像ローラー２０と感光体ドラム１との間の静電容量Ｃ１を検出する方法は、これに限定されない。
【００３５】
表面電位検出部５５は、トナー薄層が形成された現像ローラー２０の表面電位Ｖを検出し、検出された表面電位Ｖを示す検出信号を変化量検出部６３に向けて出力する。
【００３６】
なお、図３における破線矩形部に示す、第１直流電源４５ａ、第１交流電源４５ｂ、負荷検出部５３は、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄのそれぞれに備えられており、全て同じ構成になっている。また、現像ローラー２０及び表面電位測定部５５は、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの現像装置３ａ〜３ｄのそれぞれに備えられており、全て同じ構成になっている。
【００３７】
制御部６０は、現像バイアスの制御に関連して、特に、初期電圧設定部６１、現像制御部６２、電圧補正部６４、変化量検出部６３及び変化量記憶部６５として機能する。
【００３８】
初期電圧設定部６１は、温度センサー５１で検出された温度及び湿度センサー５２で検出された湿度を用いて、当該温度及び湿度に応じた各色のトナーの帯電特性に基づいて、後述の現像制御部６２によって第１直流電源４５ａに出力させる直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）及び第１交流電源４５ｂに出力させる交流電圧Ｖｓｌ（ＡＣ）の初期値を設定する。
【００３９】
具体的には、温度及び湿度の組み合わせと当該組み合わせの温度及び湿度における各色のトナーの帯電特性とを対応付ける情報が、試験運転等の実験値に基づいて予め定められ、ＲＯＭ等に記憶されている。また、各色のトナーの帯電特性と、当該帯電特性を有する各色のトナーを各色の現像ローラー２０から感光体ドラム１に移動させるために必要な、現像ローラー２０に供給すべき直流電圧の電圧値、交流電圧のピークツーピーク電圧、及びデューティー比とを対応付ける情報が、試験運転等の実験値に基づいて予め定められ、ＲＯＭ等に記憶されている。
【００４０】
初期電圧設定部６１は、例えば、商用電源等の外部電源（交流電源）が投入されたときから所定のタイミングで、例えば、交流電源を投入してから温度センサー５１によって検出された温度が予め定められた温度以上変化する度に、又は、交流電源を投入してから湿度センサー５２によって検出された湿度が予め定められた湿度以上変化する度に、ＲＯＭ等に記憶されている温度及び湿度とトナーの帯電特性とを対応付ける情報を用いて、温度センサー５１で検出された温度及び湿度センサー５２で検出された湿度の組み合わせに対応する各色のトナーの帯電特性を取得する。
【００４１】
そして、初期電圧設定部６１は、ＲＯＭ等に記憶されているトナーの帯電特性と現像ローラー２０に供給すべき直流電圧、交流電圧とを対応付ける情報を用いて、例えば取得した各色のトナーの帯電特性に対応付けられた直流電圧の電圧値と、交流電圧のピークツーピーク電圧とデューティー比を取得し、取得した各値を現像バイアスの初期値として設定する。なお、交流電圧の設定項目は、上記のピークツーピーク電圧やデューティー比に限らず、振幅や、実効値、周波数等であってもよい。また、交流電圧の設定項目に設定される値を設定値とする。
【００４２】
現像制御部６２は、初期電圧設定部６１又は後述の電圧補正部６４によって設定された所定の電圧値の直流電圧を第１直流電源４５ａから現像ローラー２０に印加するとともに、初期電圧設定部６１又は後述の電圧補正部６４によって定められた所定の設定値の交流電圧を第１交流電源４５ｂから現像ローラー２０に印加する。これによって、現像制御部６２は、感光体ドラム１と現像ローラー２０との間に電位差を生じさせ、この電位差によってトナーを現像ローラー２０から感光体ドラム１に向けて供給して静電潜像をトナー像に現像する。
【００４３】
変化量検出部６３は、負荷検出部５３で検出された現像ローラー２０と感光体ドラム１との間の静電容量Ｃ１の変化量を検出する。例えば、変化量検出部６３は、初期電圧設定部６１によって設定された初期値の現像バイアスが現像ローラー２０に印加されたとき、負荷検出部５３で検出される感光体ドラム１と現像ローラー２０との間の静電容量を基準静電容量Ｃ０として、負荷検出部５３で検出された静電容量Ｃ１がその基準静電容量Ｃ０から変化した量を検出する。
【００４４】
また、変化量検出部６３は、表面電位検出部５５から出力された現像ローラー２０の表面電位Ｖを示す検出信号を受信し、検出信号に基づいてトナーの電荷減衰定数を算出する。電荷減衰定数は、トナーの電荷減衰速度を表しており、具体的には、例えば、以下のように測定することができる。
【００４５】
先ず、工場出荷前の画像形成装置１００を温度３２．５℃相対湿度８０％の環境下に設置した状態で、現像ローラー２０の外周面にトナー薄層を形成する。そして、表面電位検出部５５によりトナー薄層が形成された現像ローラー２０の表面電位を連続的に測定する。この測定結果に基づいて、下記の式（１）から、電荷減衰定数（電荷減衰速度）αを算出する。
Ｖ＝Ｖ0ｅｘｐ（−α√ｔ）・・・（１）
上記式（１）中、Ｖは、表面電位（Ｖ）を示し、Ｖ0は、初期表面電位（Ｖ）を示し、αは、電荷減衰定数（電荷減衰速度）を示し、ｔは、減衰時間（秒）を示す。
【００４６】
上記のようにして測定されたトナーコンテナ４ａ〜４ｄ内のトナーの電荷減衰定数αをＲＯＭ等に記憶させておき、現像バイアスの補正時にＲＯＭ等から読み出して使用する。しかし、この方法では画像形成装置１００に初回に搭載されたトナーコンテナ４ａ〜４ｄ内のトナーの電荷減衰定数αしか記憶することができず、トナーコンテナ４ａ〜４ｄが交換された場合は記憶された電荷減衰定数αを使用することができなくなる。そこで、トナーコンテナ４ａ〜４ｄの製造時に各トナーコンテナ４ａ〜４ｄ内に充填されるトナーの電荷減衰定数αを測定し、測定された電荷減衰定数αの情報を各トナーコンテナ４ａ〜４ｄに記憶させておき、トナーコンテナ４ａ〜４ｄの使用時に電荷減衰定数αの情報を読み出して使用することが考えられる。
【００４７】
図４は、現像ローラー２０に印加する現像バイアスを制御する高圧電源装置５０の電気的構成の他の例を示すブロック図である。図４に示すように、トナーコンテナ４ａ〜４ｄ毎に測定された電荷減衰定数αをトナーコンテナ４ａ〜４ｄのＩＣチップ５７に入力しておき、画像形成装置１００側のリーダー／ライターモジュール５８によりＩＣチップから読み出された電荷減衰定数αに基づいて現像バイアスを補正する。このようにすれば、トナーコンテナ４ａ〜４ｄが交換された場合でも適正な電荷減衰定数αを用いて現像バイアスを補正することができる。
【００４８】
トナーコンテナ４ａ〜４ｄ内に充填されるトナーの電荷減衰定数αは、静電気拡散率測定装置を用いて以下のように測定することができる。まず、測定セルとして、内径１０ｍｍ、深さ１ｍｍの凹部が形成された、金属製の測定セルを用いる。この測定セルにトナーを入れ、スライドガラスで上から押し込む。そして、押し込んだスライドガラスで、測定セルの表面を往復させることによって、測定セルからあふれたトナーをすり切る。このとき、凹部へのトナーの充填量が、０．０４ｇ以上０．０６ｇ以下となるように、スライドガラスでの押し込み具合を調整する。
【００４９】
次に、トナーが充填された測定セルを、温度３２．５℃相対湿度８０％の環境下で１２時間放置し、その後、接地した状態で、静電気拡散率測定装置内に置き、コロナ放電を行う。そして、コロナ放電終了後０．７秒経過した後から、トナーの表面電位を連続的に測定する。この測定結果に基づいて、上記式（１）から電荷減衰定数αを算出する。
【００５０】
電圧補正部６４は、変化量検出部６３によって検出された静電容量Ｃ１の変化量が増大するほど、その増大した変化量に応じて第１直流電源４５ａによって出力される直流電圧及び第１交流電源４５ｂによって出力される交流電圧のうち少なくとも一方を減少させることにより、現像バイアスを低下させる。また、電圧補正部６４は、変化量検出部６３によって検出された静電容量Ｃ１の変化量が減少するほど、その減少した変化量に応じて直流電圧及び交流電圧の少なくとも一方を増加させることにより、現像バイアスを上昇させる。これにより、電圧補正部６４は、静電容量Ｃ１の変化量に応じて直流電圧及び交流電圧の少なくとも一方を補正する補正処理を実行する。
【００５１】
図５及び図６は、現像ローラー２０と感光体ドラム１との間の静電容量Ｃ１の変化と現像バイアスの直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）との関係を示すグラフであり、それぞれ直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）が一定である場合、及び静電容量Ｃ１の変化に応じて現像バイアスの直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）を変化させた場合を示す。
【００５２】
図５に示すように、直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）が一定である場合、静電容量Ｃ１の変化量により現像ローラー２０と感光体ドラム１との間で現像電界が過剰になっている箇所（図５の破線の山部分）と現像電界が不足している箇所（図５の破線の谷部分）が現れる。その結果、図７に示すように、現像電界が過剰となっている箇所では画像濃度が高くなり（図７の領域Ｒ１）、現像電界が不足している箇所では画像濃度が低くなる（図７の領域Ｒ２）ため、画像に現像ローラー２０の回転周期で濃度ムラ（ピッチムラ）が発生する。
【００５３】
一方、図６に示すように、静電容量Ｃ１の変化量が減少する箇所で直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）を高くし、静電容量Ｃ１の変化量が増大する箇所で直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）を低くした場合は、現像電界の過不足が解消される。その結果、図７に示したようなピッチムラの発生が抑制される。
【００５４】
また、電圧補正部６４は、変化量検出部６３によって算出されたトナーの電荷減衰定数αに基づいて、上記補正処理における現像バイアスの補正量を変化させる。
【００５５】
図８は、トナーの電荷減衰レベルが低い場合に静電容量Ｃ１の変化に応じて直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）を補正したときの画像イメージを示す図である。トナーの電荷減衰レベルが低いときは、現像ローラー２０上のトナー帯電量が保持されるため、鏡像力が高くなり、トナー飛翔性は低くなる。そのため、静電容量Ｃ１の変化、即ち、現像ローラー２０と感光体ドラム１との間の距離変動に対して現像電界の補正が不足し、図８に示すようにピッチムラは改善されるものの完全には解消されない。そこで、電荷減衰定数αが低い場合は直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）の補正量を大きくする必要がある。
【００５６】
図９は、トナーの電荷減衰レベルが高い場合に静電容量Ｃ１の変化に応じて直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）を補正したときの画像イメージを示す図である。トナーの電荷減衰レベルが高いときは、現像ローラー２０上のトナー帯電量が保持されずに低下するため、鏡像力が小さくなり、トナー飛翔性は高くなる。そのため、静電容量Ｃ１の変化、即ち、現像ローラー２０と感光体ドラム１との間の距離変動に対して現像電界の補正が過剰となり、現像電界が過剰となっている箇所と不足している箇所の差を逆に広げてしまうこととなる。その結果、図９に示すように画像濃度の高い箇所（領域Ｒ１）と低い箇所（領域Ｒ２）とが逆転したピッチムラが発生する。そこで、電荷減衰定数αが高い場合は直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）の補正量を小さくする必要がある。
【００５７】
変化量記憶部６５は、例えば、ＲＯＭ等の記憶媒体によって構成されている。変化量記憶部６５には、試験運転等の実験値に基づいて、感光体ドラム１と現像ローラー２０との間の静電容量の変化量と、その変化量に応じた現像ローラー２０に印加する現像バイアス値と、が対応付けて記憶されている。
【００５８】
例えば、変化量記憶部６５には、静電容量が１０ｐＦ増加することに対応付けて、当該増加に伴って感光体ドラム１と現像ローラー２０との間の距離が狭くなったものとして、現像ローラー２０に印加する直流電圧を初期値から２０Ｖ減少させるという情報が記憶されている。また、これとは反対に、静電容量が１０ｐＦ減少することに対応付けて、当該減少に伴って感光体ドラム１と現像ローラー２０との間の距離が広くなったものとして、現像ローラー２０に印加する直流電圧を初期値から２０Ｖ増加させるという情報が記憶されている。
【００５９】
なお、変化量記憶部６５には、静電容量の変化量に対応付けて、直流電圧を増減させる情報に加えて、静電容量の変化量に対応付けて、交流電圧を増減させる情報が記憶されていてもよい。または、変化量記憶部６５には、静電容量の変化量に対応付けて直流電圧を増減させる情報は記憶されておらず、静電容量の変化量に対応付けて交流電圧を増減させる情報のみが記憶されていてもよい。
【００６０】
つまり、変化量記憶部６５には、感光体ドラム１と現像ローラー２０との間の静電容量の変化量と、その変化量に応じて現像ローラー２０に印加する現像バイアスに含まれる直流電圧及び交流電圧のうちの少なくとも一方を増減させる量と、が対応付けて記憶されている。電圧補正部６４は、上記補正処理において、変化量記憶部６５に記憶されている情報を用いて、直流電圧及び交流電圧のうちの少なくとも一方を補正する。
【００６１】
ここで、静電容量の変化量に応じて現像バイアスに含まれる交流電圧を補正した場合、現像ローラー２０と感光体ドラム１との間でリークが発生するおそれがある。また、補正による応答性も遅くなる。一方、直流電圧を補正した場合、現像ローラー２０と感光体ドラム１との間でリークが発生するおそれがなく、補正による応答性も速いため、直流電圧を補正することが好ましい。
【００６２】
また、変化量記憶部６５には、変化量検出部６３によって算出された、或いはリーダー／ライターモジュール５８によってトナーコンテナ４ａ〜４ｄのＩＣチップ５７から読み取られたトナーの電荷減衰定数αと、トナーの電荷減衰定数αに応じた現像バイアスの補正量の増減値と、が対応付けて記憶されている。
【００６３】
図１０は、現像バイアスを補正する補正処理の一例を示すフローチャートである。以下、必要に応じて図１〜図９を参照しながら、図１０を用いて現像バイアスを補正する補正処理について説明する。
【００６４】
初期電圧設定部６１は、例えば、画像形成装置１００の電源が投入されたとき、電源を投入してから温度センサー５１によって検出された温度が予め定められた温度以上変化したとき、又は、電源を投入してから湿度センサー５２によって検出された湿度が予め定められた湿度以上変化したとき等の所定のタイミングで、ＲＯＭ等に記憶されている情報を用いて、温度センサー５１で検出された温度及び湿度センサー５２で検出された湿度の組み合わせに対応する各色のトナーの帯電特性を取得する。次いで、取得した帯電特性の各色のトナーを現像ローラー２０から感光体ドラム１に移動させるために必要な、現像ローラー２０に供給すべき直流電圧の電圧値と交流電圧の各設定値とを対応付ける情報を取得する。そして、取得した直流電圧の電圧値と交流電圧の各設定値とを、現像バイアスを構成する直流電圧及び交流電圧の初期値として設定する（ステップＳ１）。
【００６５】
そして、外部コンピューター等から画像データとともに画像データを印字して出力する指示を示す制御信号が送信され、送信された制御信号が制御部６０に受信されることによって、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて画像形成動作が開始される。現像制御部６２は、ステップＳ１において設定された初期値の直流電圧及び交流電圧を重畳した現像バイアスを用いて現像ローラー２０への現像バイアスの印加を開始する（ステップＳ２）。
【００６６】
現像ローラー２０への現像バイアスの印加が開始されると、負荷検出部５３は、現像ローラー２０と感光体ドラム１との間の静電容量Ｃ１を検出し、検出した静電容量Ｃ１を示す検出信号を変化量検出部６３に向けて出力する（ステップＳ３）。変化量検出部６３は、ステップＳ１で定められた初期値の直流電圧及び交流電圧を重畳した現像バイアスが現像ローラー２０に印加されたときの、負荷検出部５３で検出された感光体ドラム１と現像ローラー２０との間の静電容量を基準静電容量Ｃ０として、その基準静電容量Ｃ０から、ステップＳ３で入力された検出信号が示す静電容量Ｃ１がどの程度変化したかを示す変化量を検出する（ステップＳ４）。
【００６７】
そして、電圧補正部６４は、ステップＳ４で検出された変化量に対応する直流電圧の補正値を変化量記憶部６５から取得する（ステップＳ５）。また、電圧補正部６４は、予め画像形成装置１００に記憶された、或いはトナーコンテナ４ａ〜４ｄのＩＣチップ５７から読み出されたトナーの電荷減衰定数αに基づいて、ステップＳ５で取得された補正値を増減する（ステップＳ６）。
【００６８】
そして、電圧補正部６４は、ステップＳ６で補正された補正値を用いて、直流電圧を補正する補正処理を行う（ステップＳ７）。現像制御部６２は、補正処理が行われた後の直流電圧の電圧値を示す制御信号をそれぞれ第１直流電源４５ａに向けて出力して、補正後の現像バイアスを現像ローラー２０に印加する。
【００６９】
図１０に戻り、ステップＳ７の実行後、ステップＳ２で現像バイアスの印加を開始することによって開始した現像が終了していない間（ステップＳ８でＮｏ）、現像制御部６２は、ステップＳ３に戻り、以下ステップＳ３〜Ｓ８の処理を繰り返す。そして、ステップＳ２で現像バイアスの印加を開始することによって開始した現像が終了した場合は（ステップＳ８でＹｅｓ）、これに合わせて、電圧補正部６４は現像バイアスを補正する補正処理を終了する。
【００７０】
上述した本実施形態の構成において、変化量検出部６３で検出された静電容量の変化量は、負荷検出部５３により検出された静電容量に含まれている当該変化の開始時点の環境条件によって変動する静電容量と、負荷検出部５３によって検出された静電容量に含まれている当該変化の終了時点の環境条件によって変動する静電容量と、が相殺されているので、現像ローラー２０と感光体ドラム１との間の距離の変化に起因して変動した静電容量の変化量を示している。
【００７１】
したがって、本実施形態の構成によれば、静電容量の変化量が増大するほど、その増大した変化量に応じた分だけ現像ローラー２０と感光体ドラム１の間隔が狭くなり、トナーを感光体ドラム１に供給しやすくなったものとして、現像バイアスを適切に減少することができる。反対に、静電容量の変化量が減少するほど、その減少した変化量に応じた分だけ、現像ローラー２０と感光体ドラム１の間隔が広くなり、トナーを感光体ドラム１に供給することが困難になったものとして、現像バイアスを適切に増大することができる。
【００７２】
このため、本実施形態の構成によれば、環境条件によって変動する静電容量を含んだ状態で、静電容量の大きさの絶対値に対応する適正値になるように現像バイアスを補正する従来の制御に比べて、現像ローラー２０と感光体ドラム１との間の距離の変化の影響を適切に反映して、現像バイアスをより適切に補正することができる。これによって、感光体ドラム１に適切な量のトナーを供給することができ、形成される画像の画質の劣化を抑制することができる。
【００７３】
また、本実施形態の構成によれば、変化量記憶部６５に記憶されている、静電容量の変化量とその変化量に応じて現像バイアスを増減させる量とを用いて、簡便に現像バイアスを補正することができる。
【００７４】
異なる帯電特性の現像剤に対して同じ電圧値の現像バイアスを印加した場合、各帯電特性に応じて現像剤の移動距離は異なってしまう。本実施形態の構成によれば、初期電圧設定部６１によって、温度センサー５１で検出された温度及び湿度センサー５２で検出された湿度に応じたトナーの帯電特性を加味してトナーを適切な距離だけ移動させることができる現像バイアスの初期値を設定することができる。そして、このように環境条件に応じて適切に初期値を設定した後に現像バイアスを補正する補正処理を行うことによって、より適切に現像バイアス値を補正することができる。
【００７５】
また、変化量検出部６３は、初期電圧設定部６１によって現像バイアスの初期値が設定されたとき、負荷検出部５３で検出された静電容量を基準静電容量Ｃ０として、負荷検出部５３で検出された静電容量Ｃ１がその基準静電容量Ｃ０から変化した量（Ｃ１−Ｃ０）を検出する。
【００７６】
このため、変化量検出部６３で検出された静電容量の変化量は、初期電圧設定部６１によって設定された初期値の現像バイアスが出力されたときと同じ環境下において変化したときの変化量を示しているといえる。したがって、この構成によれば、その静電容量の変化量を用いて、当該環境下において適切に現像バイアスを補正することができる。
【００７７】
また、本実施形態の構成によれば、初期電圧設定部６１は、商用電源等の交流電源が投入されたときに、現像バイアスの初期値を設定する。このため、現像バイアスを構成する直流電圧及び交流電圧を供給する電源の投入時に、つまり、電源が投入されることによって何らかの環境条件を検出する制御が可能になると考えられる時点で、適切に現像バイアスの初期値を設定することができる。
【００７８】
また、本実施形態の構成によれば、初期電圧設定部６１は、温度センサー５１によって検出された温度が予め定められた温度以上変化したときや、湿度センサー５２によって検出された湿度が予め定められた湿度以上変化したときに、現像バイアスの初期値を設定する。このため、高圧電源装置５０に関する温度が予め定められた温度以上変化することや、高圧電源装置５０に関する湿度が予め定められた湿度以上変化することによって、トナーの帯電特性が異なり、現像バイアスの初期値を変更する必要が生じるものと考えられるタイミングで、適切に現像バイアスの初期値を変更することができる。
【００７９】
また、本実施形態の構成によれば、静電容量の変化量に基づいて取得された現像バイアスの補正値をトナーコンテナ４ａ〜４ｄ内のトナーの電荷減衰レベルに応じて増減する。このため、トナーの物性（飛翔性）の違いに起因する現像電界の過不足を解消してより適切な現像バイアスを設定することができ、ピッチムラの発生を効果的に抑制することができる。
【００８０】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、初期電圧設定部６１は、現像制御部６２によって現像が開始される度に、その開始時点で現像バイアスの初期値を設定するように構成してもよい。
【００８１】
また、変化量記憶部６５を備えない構成にしてもよい。これに合わせて、電圧補正部６４は、変化量検出部６３で検出された変化量に、予め定めた定数を乗じて現像バイアスを線形的に増減させる等、変化量検出部６３で検出された変化量を、変化量検出部６３で検出される変化量と補正後の現像バイアスの相関を示す予め定められた関数に入力したときの出力値を用いて、現像バイアスを増減させる構成にしてもよい。または温度センサー５１と、湿度センサー５２と、初期電圧設定部６１と、を備えない構成とし、第１直流電源４５ａから出力させる直流電圧の電圧値の初期値及び第１交流電源４５ｂから出力させる交流電圧の各設定値の初期値が固定値であるように構成してもよい。
【００８２】
本発明は図２に示したような磁気ローラー２１と現像ローラー２０を備えた現像装置に限定されるものではなく、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いる種々の現像装置に適用可能である。例えば、磁気ローラー上に形成された磁気ブラシ中のトナーを感光体上の静電潜像に付着させる方式の現像装置にも全く同様に適用できる。
【００８３】
また、本発明は図１に示したタンデム式のカラープリンターに限らず、デジタル或いはアナログ方式のモノクロ複写機、モノクロプリンター、カラー複写機、ファクシミリ等、二成分現像方式を用いた種々の画像形成装置に適用可能である。以下、実施例により本発明の効果について更に具体的に説明する。
【実施例】
【００８４】
図２に示したような現像装置３において、現像剤中のトナーの電荷減衰レベル及び現像バイアスの直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）を変化させた場合のピッチムラの発生について調査した。なお、試験は感光体ドラム１ｄ及び現像装置３ｄを含むシアンの画像形成部において行った。
【００８５】
試験方法としては、図１に示したような試験機を用いて３２．５℃、８０％環境下で現像ローラー２０上にトナー薄層を形成し、表面電位検出部５５により検出された現像ローラー２０の表面電位に基づいて電荷減衰定数αを算出した。そして、現像バイアスの直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）の初期値を５０Ｖとし、変化量検出部６３で検出された静電容量の変化量に基づいて、図５に示したように現像バイアスの直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）を初期値から所定量補正した。さらに、直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）の補正量を、算出された電荷減衰定数αに基づいて増減したときの画像のピッチムラの発生を目視により観察した。結果を表１に示す。
【００８６】
【表１】
2017219666.tif 000003
【００８７】
表１から明らかなように、電荷減衰定数αが０．０３以下のときの直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）の補正量の増減値を＋５．００Ｖ、電荷減衰定数αが０．０３以上０．０５以下のとき直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）の補正量の増減値を＋３．００Ｖ、電荷減衰定数αが０．０５以上のときの直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）の補正量の増減値を＋２．００Ｖとした本発明１〜３の現像装置３では、ピッチムラが完全に解消された。
【００８８】
これに対し、電荷減衰定数αが０．０３以下のときの直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）の補正量の増減値を＋２．００Ｖ及び＋３．００Ｖとした比較例１、２、電荷減衰定数αが０．０３以上０．０５以下のときの直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）の補正量の増減値を＋２．００Ｖとした比較例３の現像装置３では、直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）の補正が不足しており、図７に示したようにピッチムラは改善されるものの完全には解消されなかった。
【００８９】
一方、電荷減衰定数αが０．０３以上０．０５以下のときの直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）の補正量の増減値を＋５．００Ｖとした比較例４、電荷減衰定数αが０．０５以上のときの直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）の補正量の増減値を＋３．００Ｖ及び＋５．００Ｖとした比較例５、６の現像装置３では、直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）の補正が過剰となっており、図８に示したように画像濃度の高い箇所と低い箇所とが逆転したピッチムラが発生した。
【００９０】
以上の結果より、トナーの電荷減衰レベルに応じて直流電圧Ｖｓｌ（ＤＣ）の補正量を変化させることにより、ピッチムラを効果的に解消できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に利用することができる。本発明の利用により、トナーの物性の変化に応じて現像剤担持体に印加する現像バイアスを精度よく補正できる現像装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１ａ〜１ｄ、１        感光体ドラム（像担持体）
３ａ〜３ｄ、３        現像装置
４ａ〜４ｄ            トナーコンテナ（トナー収容容器）
２０                  現像ローラー（現像剤担持体）
２１                  磁気ローラー
５０                  高圧電源装置
５１                  温度センサー（温度検出部）
５２                  湿度センサー（湿度検出部）
５３                  負荷検出部
５５                  表面電位検出部
５７                  ＩＣチップ（記憶装置）
５８                  リーダー／ライターモジュール（読取モジュール）
６０                  制御部
６１                  初期電圧設定部
６２                  現像制御部
６３                  変化量検出部
６４                  電圧補正部
６５                  変化量記憶部
１００                画像形成装置
【図１】
2017219666.tif 000004
【図２】
2017219666.tif 000005
【図３】
2017219666.tif 000006
【図４】
2017219666.tif 000007
【図５】
2017219666.tif 000008
【図６】
2017219666.tif 000009
【図７】
2017219666.tif 000010
【図８】
2017219666.tif 000011
【図９】
2017219666.tif 000012
【図１０】
2017219666.tif 000013