(57)【要約】【課題】  プロセスカートリッジの動作時間に伴い上昇をするトナー電荷に影響されること無く、印字画像の濃度を一定に保つ事ができ、またトナーと混ぜ合わされた外添剤が感光ドラムに付着してしまうことにより帯電ローラが汚れることを防止することができる。【解決手段】  現像手段に対して交流成分と直流成分を重畳した高圧を生成して印加する現像高圧出力手段と、プロセスカートリッジの累積動作時間の情報を格納する記憶手段と、を有し、プロセスカートリッジの累積動作時間の情報に基づいて、現像高圧出力の交流成分の電圧、周波数のＯＮデューティー、及び直流成分の電圧を変化させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の表面の帯電面を画像データに応じて露光を行うことで静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、その前記像担持体の表面の静電潜像を、トナーによりトナー画像として可視化をする現像処理を行う現像手段とを有し、前記像担持体と前記帯電手段と前記現像手段とを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に脱着自在とし、前記プロセスカートリッジの積算動作時間を記憶する記憶手段と、前記現像手段に対して交流成分と直流成分を重畳した高圧を一つのトランスから生成して印加する現像高圧出力手段と、現像高圧出力の交流成分及び直流成分の各設定を変化させる現像高圧設定変更手段とを有し、一成分現像方式による現像プロセスを行う画像形成装置において、前記現像高圧設定変更手段は、前記記憶手段の情報に基づいて現像高圧出力の交流成分及び直流成分の各設定を変化させ、前記現像高圧出力手段は、前記現像高圧設定変更手段の設定情報に基づいた現像高圧出力を現像手段に印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
プロセスカートリッジの積算動作時間に対して変化をさせる各現像高圧設定に関して、交流成分の電圧設定は積算動作時間に応じて徐々に低くして行くとともに、交流成分の周波数のＯＮ幅の設定は積算動作時間に応じて徐々に長くして行き、直流成分の電圧設定は積算動作時間に応じて徐々に高くして行くことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
プロセスカートリッジの積算動作時間の計測を行う動作時間計測手法に関して、当該プロセスカートリッジにおいて印字を行った際に、印字を行った用紙の枚数を累積カウントし、その合計枚数をもってプロセスカートリッジの積算動作時間とすることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
プロセスカートリッジの積算動作時間の計測を行う動作時間計測手法に関して、当該プロセスカートリッジにおいて印字を行った際に、プロセスカートリッジを駆動する駆動手段を動作させた時間を累積計測し、その合計時間をもってプロセスカートリッジの積算動作時間とすることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】
プロセスカートリッジの積算動作時間の計測を行う動作時間計測手法に関して、当該プロセスカートリッジにおいて印字を行った際に、印字をした画像を構成するデータ数を累積カウントし、その合計数をもってプロセスカートリッジの積算動作時間とすることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項６】
プロセスカートリッジの積算動作時間を記憶する記憶手段に関して、該記憶手段はプロセスカートリッジ上に搭載され、画像形成装置に装着されている際に随時記憶情報の更新を行う不揮発性のメモリであることを特徴とする請求項１乃至５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、複写機やプリンタ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関し、特にプロセスカートリッジの使用時間にともなう現像高圧出力の制御手法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４に従来の画像形成装置の一例を概略的に表す図を示す。同図において、画像形成装置３３は、電子写真プロセスを実現させるための像担持体である感光ドラム４０、感光ドラム表面を帯電せるための電荷を生成する高圧発生手段である帯電高圧回路４３、帯電高圧回路４３で生成した電荷を均一に感光ドラム４０に載せるための帯電手段である帯電ローラ４１、帯電した感光ドラム表面（帯電面）に画像データに応じてレーザ光を照射し静電潜像を形成するための静電潜像形成手段であるレーザ照射装置４６、感光ドラム４０に近接配置され感光ドラム上の静電潜像のトナーによる可視化をする現像処理を行う現像スリーブ３９、現像剤であるトナーの保持をしているトナー容器３８、トナーを現像スリーブ３９から感光ドラム４０へと移動させるための高圧発生手段である現像高圧回路３６を備えている。また、感光ドラム４０、帯電ローラ４１、現像スリーブ３９及びトナー容器３８を内蔵し、画像形成装置本体と脱着自在なプロセスカートリッジ４２を備えている。上記構成の画像形成装置３３において、帯電高圧出力により帯電ローラ４１を介して均一に帯電された感光ドラム上には、レーザ照射装置４６から照射されたレーザ光により静電潜像が形成される。感光ドラム上の静電潜像は、現像スリーブ３９に印加された現像高圧出力により現像をされることでトナー像となる。その後感光ドラム上のトナー像は転写装置４４によって記録媒体（用紙）Ｐに転写される。最後にトナー像を転写された用紙Ｐは加熱／加圧手段を含む定着手段４５に搬送され、そこでトナー像は用紙上に定着され画像形成装置３３の機外に排出される。
【０００３】
ここでプロセスカートリッジ内に充填されているトナーの帯びている電荷に注目をする。このトナー電荷は図７に示すようにプロセスカートリッジの動作時間にともないマイナス方向に上昇をしていくことが知られている。従って、現像高圧出力の交流成分や直流成分の電圧等の設定を調整することなく画像形成装置３３が印字動作を続けていくと、図８に示すように現像過程において現像高圧出力を印加した際に現像スリーブ３９から感光ドラム４０へと移動するトナーの量はトナー電荷の上昇にともない増えていく。よって、その結果として印字画像の濃度は印字を続けることで濃くなっていく。このような印字画像の経時的な濃度変化は画像の品質上は好ましいものではない。よってこのような現象を防止するために、従来例においては現像高圧出力の直流成分の電圧値をプロセスカートリッジ４２の動作時間にともない変更する手法が知られている。というのも印字画像の濃度はトナー電荷の大きさの他に感光ドラム上の静電潜像部の表面電位ＶＬと現像スリーブ３９の表面電位ＤｅｖＶｄｃとの差Ｖｃｎｔによっても決定される。具体的には、感光ドラム４０と現像スリーブ３９の電位差Ｖｃｎｔが小さいほど濃度は薄く、大きいほど濃度は濃くなる。従って、図９に示すようにプロセスカートリッジ４２の動作時間に応じて現像高圧出力の直流成分の電圧を上げていくことで、感光ドラム上の静電潜像部の表面電位と現像スリーブ３９の表面電位との差は小さくなる。そのため、トナー電荷の上昇により濃くなる印字画像の濃度上昇を打ち消す形となる。これにより印字画像の濃度をプロセスカートリッジ４２の動作時間によらず一定に保つことが出来る。
【０００４】
濃度変更を抑制するために、現像剤担持体に印加する電圧を制御する技術としては、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２０００−２５０２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したプロセスカートリッジ内に充填されているトナーは通常ある程度の粘度を持っている。従って、プロセスカートリッジ内での攪拌等によりトナーどうしがくっ付いてしまい、現像スリーブ上にトナーを一様に載せようとする際に偏りが出てしまうため、印字画像に対して濃度ムラが発生してしまうことが考えられる。また現像過程においてトナーを現像スリーブ３９から感光ドラム４０にトナーを移動させる際に、トナーどうしでくっ付いてしまうことで移動しづらくなる、トナーの粘度そのもので移動しづらくなるなど、現像過程が正常に行われないために印字画像の品質低下を起こしてしまうことが考えられる。そこで外添剤と呼ばれる流動性の高い添加剤をトナーと混ぜ合わせることにとよりトナーの粘度を下げ流動性を上げる対策を行っている。これにより現像スリーブ上に一様にトナーを載せる事が可能となる。また、トナーどうしがくっ付くことなく個々に離れているため正常な現像過程を行え、感光ドラム上の所望の場所に所望の量のトナーを移動させることができる。従って印字画像の品質を保つ事が出来るようになる。しかしながら、外添剤は通常トナーが感光ドラム４０に移動した後も現像スリーブ上に留まっているが、現像高圧出力がある一定の値（外添剤移動開始電圧）を超えると外添剤も感光ドラム４０に移動をし始める。よって図１０に示すようにプロセスカートリッジ４２の動作時間に応じて現像高圧出力の直流成分の電圧を上げていく制御を行う。これにより、交流成分の上限電圧が外添剤移動開始電圧を超え始めると、本来現像スリーブ３９に留まっている外添剤が感光ドラム４０へと移動をし始めるようになる。その結果として感光ドラム上に移動した外添剤は感光ドラム４０に隣接して設置されている帯電ローラ４１に付着してしまうようになる。そして帯電ローラ４１への外添剤の付着が進み、外添材が多量に付着してしまうと帯電過程に影響を与え、印字画像に対して画像品質の低下を招くことになってしまう。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、プロセスカートリッジ４２の動作時間に応じて、現像高圧出力の交流成分の電圧や周波数デューティー及び、直流成分の電圧を変化させるようにする。そうすることで、プロセスカートリッジ４２の動作時間に伴い上昇をするトナー電荷に影響されること無く、印字画像の濃度を一定に保つ事が出来る画像形成装置３３を提供することを目的とする。またトナーと混ぜ合わされた外添剤が感光ドラム４０に付着してしまうことにより帯電ローラ４１が汚れてしまうことを防止することが出来る画像形成装置３３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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の表面の帯電面を画像データに応じて露光を行うことで静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、その前記像担持体の表面の静電潜像を、トナーによりトナー画像として可視化をする現像処理を行う現像手段とを有し、前記像担持体と前記帯電手段と前記現像手段とを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に脱着自在とし、前記プロセスカートリッジの積算動作時間を記憶する記憶手段と、前記現像手段に対して交流成分と直流成分を重畳した高圧を一つのトランスから生成して印加する現像高圧出力手段と、現像高圧出力の交流成分及び直流成分の各設定を変化させる現像高圧設定変更手段とを有し、一成分現像方式による現像プロセスを行う画像形成装置において、前記現像高圧設定変更手段は、前記記憶手段の情報に基づいて現像高圧出力の交流成分及び直流成分の各設定を変化させ、前記現像高圧出力手段は、前記現像高圧設定変更手段の設定情報に基づいた現像高圧出力を現像手段に印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、プロセスカートリッジ４２の動作時間に伴いトナー電荷の上昇がみられるトナーを使用した画像形成装置において、プロセスカートリッジ４２の動作時間に応じて現像高圧出力の交流成分の電圧や周波数デューティー及び、直流成分の電圧を変化させるよう制御を行うようにしている。
【０００９】
このような制御を行うことにより、プロセスカートリッジ４２の動作時間に伴い変化をする印字画像の濃度を、変化することなく一定保つことが可能となる。またトナーに混ぜ合わされた外添剤が付着することで起こる帯電ローラ３９の汚れを防止する事が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施例１）
図４は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電子写真プロセスの一例を示す図であり、その構成は従来例と同様である。４０は感光ドラムであり帯電ローラ４１、現像スリーブ３９、転写ローラ４４が隣接して配置されている。感光ドラム４０はグランドに接地され、帯電ローラ４１、現像スリーブ３９、転写ローラ４４はそれぞれのバイアス印加をするための高圧電源に接続されている。３５はプロセスカートリッジの駆動を担うカートリッジモータであり、感光ドラム４０、帯電ローラ４１、現像スリーブ３９、等を駆動させる。３７は不揮発性のメモリでありプロセスカートリッジの情報を格納する。Ｐは記録媒体である印字用用紙である。
【００１１】
感光ドラム４０は帯電ローラ４１に印加されるバイアスにより表面が一様にマイナスに帯電される。感光ドラム表面はレーザスキャナ４６から照射されたレーザ光により画像データに応じて露光され、露光をされた部分が除電されることで静電潜像が形成される。感光ドラム表面の静電潜像は、現像スリーブ３９に印加されるバイアスにより感光ドラム４０上の露光部に移動をするトナーによって現像され、トナー画像として可視画像となる。感光ドラム表面のトナー画像は転写ローラ４４に印加されるプラスバイアスにより用紙Ｐに転写される。トナー画像が転写された用紙Ｐは定着器４５へと搬送され、熱及び圧力による定着処理を行った後に最終的な印字画像として画像形成装置３３の機外へと排出される。
【００１２】
この時の現像高圧出力回路の構成を図３に示す。現像高圧出力は交流成分と直流成分を重畳したバイアス４７であり、交流成分の電圧及び周波数、直流成分の電圧をそれぞれ可変することが可能である。交流成分の電圧可変を行っている信号はＰＷＭ信号であるＤｅｖＡＣＰＷＭ４８であり、交流成分の周波数可変を行っている信号はクロック信号であるＤｅｖＡＣＣＬＫ４９である。また直流成分の電圧可変を行っている信号はＰＷＭ信号であるＤｅｖＤＣＰＷＭ５０である。
【００１３】
コントローラ（ＣＰＵ）３２は印字開始時に現像高圧出力の各設定値を記憶手段３７から読み出した情報を基に設定する。そして制御信号であるＤｅｖＡＣＰＷＭ４８、ＤｅｖＡＣＣＬＫ４９及びＤｅｖＤＣＰＷＭ５０をその設定値で駆動することで所望の現像高圧値を出力する。この際、記憶手段３７に格納されている情報は用紙の累積印字枚数の情報である。
【００１４】
図１に画像形成装置本体の現像高圧出力制御、プロセスカートリッジの動作時間決定手法を表すフローチャートを示す。
【００１５】
画像形成装置３３の印字が開始されると、まずＣＰＵ３２は記憶手段３７に格納されている当該プロセスカートリッジ４２が行った印字の累積の印字枚数の読込みを行う（Ｓ１）。ここで、この累積の印字枚数をプロセスカートリッジ４２の累積動作時間と見なすことで制御を行うようにしている。次に読み込んだ累積印字枚数情報に従って、現像高圧出力の各制御信号ＤｅｖＡＣＰＷＭ４８、ＤｅｖＡＣＣＬＫ４９及びＤｅｖＤＣＰＷＭ５０の設定値を決定し設定をする（Ｓ２）。この時、現像高圧出力の直流電圧値を決めているＤｅｖＤＣＰＷＭ５０に関しては、累積動作時間に伴い電圧値を高くするよう制御するため、信号のＯＮデューティーを徐々に大きくしていくように設定を行う。一方、現像高圧出力の交流成分のクロック周波数を決めているＤｅｖＡＣＣＬＫ４９に関しては、累積動作時間に伴いクロックのＯＮデューティーを高くするよう制御するため、信号のＯＮデューティーを徐々に大きくしていくように設定を行う。また、交流成分の電圧を決めているＤｅｖＡＣＰＷＭ４８に関しては、累積動作時間に伴い電圧値を低くするよう制御するため、信号のＯＮデューティーを徐々に大きくするように設定を行う。そして上記Ｓ２において設定をした値で現像高圧出力の印加を行う（Ｓ３）。このようにプロセスカートリッジ４２の動作時間に伴い現像高圧出力を変化させる制御を行うようにしている。これによりトナー電荷がプロセスカートリッジ４２の動作時間に伴い上昇をする影響で印字画像の濃度が濃くなってしまう現象に対して、現像高圧出力の直流成分の電圧を上げていくことで対応することが出来る。実際の動きとしては、上述したように印字画像の濃度は、感光ドラム上の静電潜像部の表面電位ＶＬと現像スリーブ３９の表面電位ＤｅｖＶｄｃとの電位差Ｖｃｎｔで決まるため、現像高圧出力の直流成分の電圧を高くするように変化させる。こうすることで電位差Ｖｃｎｔは小さくなり印字画像濃度は薄くなる方向へと遷移するため、トナー電荷の上昇で印字画像の濃度が濃くなる現象を相殺している。また現像高圧出力の直流成分の電圧を上げていくことで起きてしまう現像として、現像スリーブ３９から感光ドラム４０へ外添剤が移動してしまうという現象がある。外添剤は通常現像スリーブ３９に留まってトナーの流動性を上げる作用をしているが、現像高圧出力が外添剤移動開始電圧に達すると外添剤の感光ドラム４０への移動が始まる。そしてその結果として帯電ローラ４１に外添剤が付着し帯電ローラ汚れが起きてしまう。この現象への対策として図２に示すように現像高圧出力の交流成分の周波数のＯＮデューティーを大きくし、且つ交流成分の電圧を低くしていくことで対応することが出来る。実際の動きとしては、まず現像高圧出力の直流成分の電圧を上げた際に交流成分の電圧が外添剤移動開始電圧に達しないように、周波数のＮＯデューティーを上げていき交流成分の電圧の上限値を下げている。また、帯電高圧出力の直流電圧に対する現像高圧出力の交流成分の電圧の下限値の関係によりカブリと呼ばれる画像不良が発生するため、帯電高圧出力の直流電圧と現像高圧出力の交流成分の電圧の下限値との関係を一定とする必要がある。よって次に現像高圧出力の交流成分の電圧を低くしていくことで帯電高圧出力の直流電圧と現像高圧出力の交流成分の電圧の下限値との関係を一定に保っている。
【００１６】
続けて、帯電、露光、現像、転写、定着といった各画像形成過程を順に行っていく（Ｓ４）。そして用紙一枚分の印字作業が終了したかどうかの判断を行い（Ｓ５）、一枚分の印字が終了をした時に印字枚数カウンタをカウントアップする（Ｓ６）。続けてこのＳ４、Ｓ５、Ｓ６の各ステップを印字を行うための画像データが無くなるまで続け（Ｓ７）、この繰り返しの間に一枚分の印字が終了するたびに枚数カウンタのカウントアップを行う。そして印字を行うための画像データが無くなったならば、枚数カウンタでカウントされた値を記憶手段３７に記憶されている累積印字枚数に加え、足し合わせた結果を新しい累積印字枚数として記憶手段３７に更新格納をする（Ｓ８）。
【００１７】
最後に現像高圧出力の印加を停止し（Ｓ９）、画像形成装置は印字動作を停止する。
【００１８】
以上のように本実施例においては、現像高圧出力の各設定をプロセスカートリッジ４２の動作時間に伴い変化させている。各設定はそれぞれ直流成分の電圧は高く、交流成分の電圧は低く、交流成分の周波数ＯＮデューティーは大きくなるように変化させている。また、動作時間を印字枚数の累積枚数としてカウントしている。これにより、カートリッジ動作時間に伴う印字画像の濃度変化に対応する事が出来、また、外添剤による帯電ローラの汚れも防止する事が出来る。
【００１９】
（実施例２）
図４は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電子写真プロセスの一例を示す図である。その構成としては従来例と同様であるが、その現像高圧の制御が従来例と異なり特徴的なところである。各構成要素は実施例１で説明したものと同様である。
【００２０】
感光ドラム４０は帯電ローラ４１に印加されるバイアスにより一様に帯電される。感光ドラム表面はレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム表面の静電潜像は、現像スリーブ３９に印加されるバイアスにより現像され、トナー画像として可視画像となる。トナー画像は転写ローラ４４に印加されるプラスバイアスにより用紙Ｐに転写される。用紙Ｐは定着器４５へと搬送され、熱及び圧力による定着処理を行った後に画像形成装置３３の機外へと排出される。
【００２１】
この時の現像高圧出力回路の構成を３図に示す。その各構成要素は実施例１で説明したものと同様である。
【００２２】
コントローラ（ＣＰＵ）３２は印字開始時に現像高圧出力の各設定値を記憶手段から読み出した情報を基に設定する。そして制御信号であるＤｅｖＡＣＰＷＭ４８、ＤｅｖＡＣＣＬＫ４９及びＤｅｖＤＣＰＷＭ５０をその設定値で駆動することで所望の現像高圧値を出力する。この際、記憶手段３７に格納されている情報はカートリッジモータ３５の累積カートリッジモータ動作時間の情報である。
【００２３】
図５に画像形成装置本体の現像高圧出力制御、プロセスカートリッジの動作時間決定手法を表すフローチャートを示す。
【００２４】
画像形成装置３３の印字が開始されると、まずＣＰＵ３２は記憶手段３７に格納されている当該プロセスカートリッジ４２の駆動を担うカートリッジモータの累積の駆動時間の読込みを行う（Ｓ１１）。ここで、この累積のカートリッジモータ駆動時間をプロセスカートリッジ４２の累積動作時間と見なすことで制御を行うようにしている。次に読み込んだ累積カートリッジモータ駆動時間情報に従って、現像高圧出力の各制御信号ＤｅｖＡＣＰＷＭ４８、ＤｅｖＡＣＣＬＫ４９及びＤｅｖＤＣＰＷＭ５０の設定値を決定し設定をする（Ｓ１２）。この時、現像高圧出力の直流電圧値を決めているＤｅｖＤＣＰＷＭ５０に関しては、累積動作時間に伴い電圧値を高くするよう制御するため、信号のＯＮデューティーを徐々に大きくしていくように設定を行う。一方、現像高圧出力の交流成分のクロック周波数を決めているＤｅｖＡＣＣＬＫ４９に関しては、累積動作時間に伴いクロックのＯＮデューティーを高くするよう制御するため、信号のＯＮデューティーを徐々に大きくしていくように設定を行う。また、交流成分の電圧を決めているＤｅｖＡＣＰＷＭ４８に関しては、累積動作時間に伴い電圧値を低くするよう制御するため、信号のＯＮデューティーを徐々に大きくするように設定を行う。そして上記Ｓ２において設定をした値で現像高圧出力の印加を行う（Ｓ１３）。このようにプロセスカートリッジ４２の動作時間に伴い現像高圧出力を変化させる制御を行うようにしている。これによりトナー電荷がプロセスカートリッジ４２の動作時間に伴い上昇をする影響で印字画像の濃度が濃くなってしまう現象に対して、現像高圧出力の直流成分の電圧を上げていくことで対応することが出来る。実際の動きとしては、上述したように印字画像の濃度は、感光ドラム上の静電潜像部の表面電位ＶＬと現像スリーブ３９の表面電位ＤｅｖＶｄｃとの電位差Ｖｃｎｔで決まるため、現像高圧出力の直流成分の電圧を高くするように変化させる。こうすることで電位差Ｖｃｎｔは小さくなり印字画像濃度は薄くなる方向へと遷移するため、トナー電荷の上昇で印字画像の濃度が濃くなる現象を相殺している。また現像高圧出力の直流成分の電圧を上げていくことで起きてしまう現像として、現像スリーブ３９から感光ドラム４０へ外添剤が移動してしまうという現象がある。外添剤は通常現像スリーブ３９に留まってトナーの流動性を上げる作用をしているが、現像高圧出力が外添剤移動開始電圧に達すると外添剤の感光ドラム４０への移動が始まる。そしてその結果として帯電ローラ４１に外添剤が付着し帯電ローラ汚れが起きてしまう。この現象への対策として図２に示すように現像高圧出力の交流成分の周波数のＯＮデューティーを大きくし、且つ交流成分の電圧を低くしていくことで対応することが出来る。実際の動きとしては、まず現像高圧出力の直流成分の電圧を上げた際に交流成分の電圧が外添剤移動開始電圧に達しないように、周波数のＮＯデューティーを上げていき交流成分の電圧の上限値を下げている。また、帯電高圧出力の直流電圧に対する現像高圧出力の交流成分の電圧の下限値の関係によりカブリと呼ばれる画像不良が発生するため、帯電高圧出力の直流電圧と現像高圧出力の交流成分の電圧の下限値との関係を一定とする必要がある。よって次に現像高圧出力の交流成分の電圧を低くしていくことで帯電高圧出力の直流電圧と現像高圧出力の交流成分の電圧の下限値との関係を一定に保っている。
【００２５】
次にプロセスカートリッジ４２の駆動を担う駆動手段であるカートリッジモータ３５の駆動を開始する（Ｓ１４）。このモータは感光ドラム４０、現像スリーブ３９、帯電ローラ４１の回転駆動、トナー容器内のトナーの攪拌等プロセスカートリッジ４２の全ての駆動を担っている。そしてプロセスカートリッジ４２の駆動に同期してカートリッジモータ３５の駆動時間の計測を開始する（Ｓ１５）。
【００２６】
続けて、帯電、露光、現像、転写、定着といった各画像形成過程を順に行っていく（Ｓ１６）。そして印字を行うための画像データが無くなるまで各画像形成過程を順に繰り返し（Ｓ１７）、印字を行うための画像データが無くなったならば、カートリッジモータ３５を停止させる（Ｓ１８）。この時カートリッジモータ３５の停止と同期してカートリッジモータ３５の駆動時間の計測を停止する（Ｓ１９）。そして計測したカートリッジモータ３５の駆動時間を記憶手段３７に記憶されている累積カートリッジモータ駆動時間に加え、足し合わせた結果を新しい累積印字枚数として記憶手段３７に更新格納をする（Ｓ２０）。
【００２７】
最後に現像高圧出力の印加を停止し（Ｓ２１）、画像形成装置３３は印字動作を停止する。
【００２８】
以上のように本実施例においては、現像高圧出力の各設定をプロセスカートリッジ４２の動作時間に伴い変化させている。各設定はそれぞれ直流成分の電圧は高く、交流成分の電圧は低く、交流成分の周波数ＯＮデューティーは大きくなるように変化させている。また、動作時間をカートリッジモータの累積駆動時間としてカウントしている。これにより、カートリッジ動作時間に伴う印字画像の濃度変化に対応する事が出来、また、外添剤による帯電ローラの汚れも防止する事が出来る。
【００２９】
（実施例３）
図４は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電子写真プロセスの一例を示す図である。その構成としては従来例と同様であるが、その現像高圧の制御が従来例と異なり特徴的なところである。各構成要素は実施例１で説明したものと同様である。
【００３０】
感光ドラム４０は帯電ローラ４１に印加されるバイアスにより一様に帯電される。感光ドラム表面はレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム表面の静電潜像は、現像スリーブ３９に印加されるバイアスにより現像され、トナー画像として可視画像となる。トナー画像は転写ローラ４４に印加されるプラスバイアスにより用紙Ｐに転写される。用紙Ｐは定着器４５へと搬送され、熱及び圧力による定着処理を行った後に画像形成装置３３の機外へと排出される。
【００３１】
この時の現像高圧出力回路の構成を３図に示す。その各構成要素は実施例１で説明したものと同様である。
【００３２】
コントローラ（ＣＰＵ）３２は印字開始時に現像高圧出力の各設定値を記憶手段から読み出した情報を基に設定する。そして制御信号であるＤｅｖＡＣＰＷＭ４８、ＤｅｖＡＣＣＬＫ４９及びＤｅｖＤＣＰＷＭ５０をその設定値で駆動することで所望の現像高圧値を出力する。この際、記憶手段３７に格納されている情報は画像データの累積画像データ数の情報である。
【００３３】
図６に画像形成装置本体の現像高圧出力制御、プロセスカートリッジの動作時間決定手法を表すフローチャートを示す。
【００３４】
画像形成装置３３の印字が開始されると、まずＣＰＵ３２は記憶手段３７に格納されている当該プロセスカートリッジ４２で印字を行った累積の画像データ数の読込みを行う（Ｓ３１）。ここで、この累積の画像データ数をプロセスカートリッジ４２の累積動作時間と見なすことで制御を行うようにしている。次に読み込んだ累積画像データ数情報に従って、現像高圧出力の各制御信号ＤｅｖＡＣＰＷＭ４８、ＤｅｖＡＣＣＬＫ４９及びＤｅｖＤＣＰＷＭ５０の設定値を決定し設定をする（Ｓ３２）。この時、現像高圧出力の直流電圧値を決めているＤｅｖＤＣＰＷＭ５０に関しては、累積動作時間に伴い電圧値を高くするよう制御するため、信号のＯＮデューティーを徐々に大きくしていくように設定を行う。一方、現像高圧出力の交流成分のクロック周波数を決めているＤｅｖＡＣＣＬＫ４９に関しては、累積動作時間に伴いクロックのＯＮデューティーを高くするよう制御するため、信号のＯＮデューティーを徐々に大きくしていくように設定を行う。また、交流成分の電圧を決めているＤｅｖＡＣＰＷＭ４８に関しては、累積動作時間に伴い電圧値を低くするよう制御するため、信号のＯＮデューティーを徐々に大きくするように設定を行う。そして上記Ｓ２において設定をした値で現像高圧出力の印加を行う（Ｓ３３）。このようにプロセスカートリッジ４２の動作時間に伴い現像高圧出力を変化させる制御を行うようにしている。これによりトナー電荷がプロセスカートリッジ４２の動作時間に伴い上昇をする影響で印字画像の濃度が濃くなってしまう現象に対して、現像高圧出力の直流成分の電圧を上げていくことで対応することが出来る。実際の動きとしては、上述したように印字画像の濃度は、感光ドラム上の静電潜像部の表面電位ＶＬと現像スリーブ３９の表面電位ＤｅｖＶｄｃとの電位差Ｖｃｎｔで決まるため、現像高圧出力の直流成分の電圧を高くするように変化させる。こうすることで電位差Ｖｃｎｔは小さくなり印字画像濃度は薄くなる方向へと遷移するため、トナー電荷の上昇で印字画像の濃度が濃くなる現象を相殺している。また現像高圧出力の直流成分の電圧を上げていくことで起きてしまう現像として、現像スリーブ３９から感光ドラム４０へ外添剤が移動してしまうという現象がある。外添剤は通常現像スリーブ３９に留まってトナーの流動性を上げる作用をしているが、現像高圧出力が外添剤移動開始電圧に達すると外添剤の感光ドラム４０への移動が始まる。そしてその結果として帯電ローラ４１に外添剤が付着し帯電ローラ汚れが起きてしまう。この現象への対策として図２に示すように現像高圧出力の交流成分の周波数のＯＮデューティーを大きくし、且つ交流成分の電圧を低くしていくことで対応することが出来る。実際の動きとしては、まず現像高圧出力の直流成分の電圧を上げた際に交流成分の電圧が外添剤移動開始電圧に達しないように、周波数のＮＯデューティーを上げていき交流成分の電圧の上限値を下げている。また、帯電高圧出力の直流電圧に対する現像高圧出力の交流成分の電圧の下限値の関係によりカブリと呼ばれる画像不良が発生するため、帯電高圧出力の直流電圧と現像高圧出力の交流成分の電圧の下限値との関係を一定とする必要がある。よって次に現像高圧出力の交流成分の電圧を低くしていくことで帯電高圧出力の直流電圧と現像高圧出力の交流成分の電圧の下限値との関係を一定に保っている。
【００３５】
次に画像形成を行う基となる画像データの読込みを開始する（Ｓ３４）。この画像データに基づいてレーザスキャナ４６がレーザを発光させ、感光ドラム上に静電潜像を形成する。そして読み込みを行っている画像データのデータ数のカウントを開始する（Ｓ３５）。
【００３６】
続けて、帯電、露光、現像、転写、定着といった各画像形成過程を順に行っていく（Ｓ３６）。そして印字を行うための画像データが無くなるまで各画像形成過程を順に繰り返し（Ｓ３７）、印字を行うための画像データが無くなったならば、画像データのデータ数のカウントを停止する（Ｓ３８）。そしてカウントした画像データ数を記憶手段３７に記憶されている累積画像データ数に加え、足し合わせた結果を新しい累積印字枚数として記憶手段３７に更新格納をする（Ｓ３９）。
【００３７】
最後に現像高圧出力の印加を停止し（Ｓ４０）、画像形成装置は印字動作を停止する。
【００３８】
以上のように本実施例においては、現像高圧出力の各設定をプロセスカートリッジ４２の動作時間に伴い変化させている。各設定はそれぞれ直流成分の電圧は高く、交流成分の電圧は低く、交流成分の周波数ＯＮデューティーは大きくなるように変化させている。また、動作時間を累積画像データ数としてカウントしている。これにより、カートリッジ動作時間に伴う印字画像の濃度変化に対応する事が出来、また、外添剤による帯電ローラの汚れも防止する事が出来る。
【００３９】
また、上記構成の画像形成装置において、プロセスカートリッジ４２の累積動作時間の格納をしている不揮発性の記憶手段３７をプロセスカートリッジ上に持たせても良い。プロセスカートリッジ４２に記憶手段３７を搭載する事で、プロセスカートリッジ個々の動作時間に対応した現像高圧出力の制御を行うことが出来る。従って、画像形成装置３３に装着されているプロセスカートリッジを途中で入替えた場合においても、そのときのプロセスカートリッジ４２の状態に応じた適切な現像高圧出力を設定することが出来、安定した画像品質の出力画像を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施例に係る現像高圧制御を示すフローチャート。
【図２】本発明に係る現像高圧出力の制御波形を示す図。
【図３】本発明の画像形成装置に係る現像高圧出力を生成する回路構成の一例を示す図。
【図４】本発明が具現化される、従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図。
【図５】本発明の第２の実施例に係る現像高圧制御を示すフローチャート。
【図６】本発明の第３の実施例に係る現像高圧制御を示すフローチャート。
【図７】トナー電荷のプロセスカートリッジ動作時間推移を示す図。
【図８】トナー電荷変化によるによるトナー移動量差を示す図。
【図９】従来の現像高圧出力の制御波形を示す図。
【図１０】外添剤の移動開始電圧の概略を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
３４  エンジンコントローラ
３６  現像回路
３７  不揮発性メモリ
３９  現像スリーブラム
４０  感光ドラム
４１  帯電ローラ
４２  プロセスカートリッジ
４４  転写ローラ
４５  熱定着装置
【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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