(57)【要約】【課題】磁性キャリアが、像担持体に微細な周上の連続傷をつけるのを抑制すると共に、像担持体の十分な削れ寿命を確保することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１の回転時間に対する帯電手段２の帯電時間の割合を可変とする。【選択図】図１
2009098463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を帯電する帯電手段、入力画像信号に応じて前記帯電手段で帯電された前記像担持体を露光し静電潜像を形成する露光手段、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤を使用して、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像とする現像手段、前記トナー像を転写材に転写する転写手段、を有する画像形成装置において、
前記像担持体の回転時間に対する前記帯電手段の帯電時間の割合を可変とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体の耐久状況に応じて、前記像担持体の回転時間に対する前記帯電手段の帯電時間の割合を可変とすることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体の耐久状況が進むにしたがい、前記像担持体の回転時間に対する前記帯電手段の帯電時間の割合を多くす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】
前記像担持体上に光を照射しその反射光量から前記像担持体の表面粗さを判断する像担持体反射光量検出手段を有し、前記像担持体反射光量検出手段により検出される前記像担持体の表面粗さに応じて、前記像担持体の回転時間に対する前記帯電手段の帯電時間の割合を可変とすることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体の表面粗さが大きくなるにしたがい、前記像担持体の回転時間に対する前記帯電手段の帯電時間の割合を多くすることを特徴とする請求項４の画像形成装置。
【請求項６】
特定のパターン画像を前記像担持体上に形成する手段と前記特定のパターン画像を検出する光学検知手段を有し、前記像担持体反射光量検出手段が前記特定のパターン画像の前記光学検知手段であることを特徴とする請求項４又は５の画像形成装置。
【請求項７】
前記転写手段が中間転写体を有し、前記像担持体上のトナー像は、前記中間転写体を介して前記転写材に転写され、
前記中間転写ベルトの耐久状況に応じて、前記像担持体の回転時間に対する前記帯電手段の帯電時間の割合を可変とすることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項８】
前記中間転写体の耐久状況が進むにしたがい、前記像担持体の回転時間に対する前記帯電手段の帯電時間の割合を多くすることを特徴とする請求項７の画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段を有し、前記クリーニング手段は、前記転写残トナーを保持するクリーニング補助手段を有しており、
前記クリーニング補助手段の耐久状況に応じて、前記像担持体の回転時間に対する前記帯電手段の帯電時間の割合を可変とすることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項１０】
前記クリーニング補助手段の耐久状況が進むにしたがい、前記像担持体の回転時間に対する前記帯電手段の帯電時間の割合を多くすることを特徴とする請求項９の画像形成装置。
【請求項１１】
前記転写手段は、中間転写体と、前記中間転写体上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段を有し、前記クリーニング手段は、前記中間転写体上の転写残トナーを保持するクリーニング補助手段を有しており、
前記中間転写体と前記クリーニング補助手段の耐久状況に応じて、前記像担持体の回転時間に対する前記帯電手段の帯電時間の割合を可変とすることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項１２】
前記中間転写体と前記クリーニング補助手段の耐久状況が進むにしたがい、その合計の耐久履歴に応じて、前記像担持体の回転時間に対する前記帯電手段の帯電時間の割合を多くすることを特徴とする請求項１１の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置に関し、例えば、電子写真複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来公知の、電子写真方式で単一の像担持体をもち中間転写体として中間転写ベルトを持つフルカラー画像形成装置の一例を図２１に示す。
【０００３】
本例にて、フルカラー画像形成装置は、矢印方向に回転する像担持体１としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラムを備えている。像担持体１の周りには、その回転方向に沿って、静電潜像形成手段を構成する一次帯電器（帯電手段）２と、レーザー露光装置（露光手段）３が配置される。更に、像担持体の周囲には、現像装置ユニット（現像手段）４、転写装置ユニット（転写手段）６、像担持体クリーニング装置（クリーニング手段）１０、及び前露光装置１１が配置されている。
【０００４】
帯電手段としての一次帯電器２は、本体制御装置１７に接続された一次帯電装置出力装置２４に接続され、制御可能に帯電バイアスが印加される。
【０００５】
現像装置ユニット４は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の４色の現像装置４０１、４０２、４０３、４０４で構成されている。現像ユニット４には、本体制御装置１７に接続された現像バイアス発生装置２０及びトナー補給装置２３が接続されており、制御可能に現像バイアスが印加され、また、必要に応じてトナー補給が行われる。
【０００６】
また、転写装置ユニット６は、中間転写体である中間転写ベルト６ａ、一次転写装置７、二次転写装置８、転写ベルトクリーニング装置９を備えている。転写装置ユニット６は、本体制御装置１７に接続された転写ユニット作動装置２５にて制御され、一次転写装置７及び二次転写装置８への転写バイアスが印加される。本実施例では、感光体、静電潜像形成手段、帯電手段、現像手段、転写装置ユニットは記録材に画像を形成する画像形成手段でもある。
【０００７】
また、記録材、即ち、転写材Ｓの搬送手段として、転写前レジガイド１２と転写前レジローラ１３と搬送ベルト１４が設けられている。また、搬送ベルト１４の下流側に、形成したトナー像を転写材Ｓに定着させるために定着装置１５が配置されている。
【０００８】
このような電子写真方式のカラー画像形成装置においては、現像剤として、磁性粒子である磁性キャリアと非磁性粒子であるトナーを用いる二成分現像剤を用いるのが一般的である。
【０００９】
図２２に、現像装置４０１〜４０４を備えた現像装置ユニット４の一例を示す。各現像装置４０１〜４０４は、同様の構成とされ、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を収納している。現像装置４０１について言えば、磁性キャリアには一般的に劣化を防ぐためフェライト等の比較的硬い磁性粒子が用いられ、マグネットローラの磁束のため理想的には現像装置４０１内に保持される。非磁性粒子であるトナーは、磁性キャリアとの摩擦帯電により帯電する。このとき磁性粒子である磁性キャリアと非磁性粒子であるトナーは互いに相反する極性の電荷を帯びる。また、例えば、現像装置４０１にて、現像スリーブ４０１１には、直流成分に交流成分が足し合わされたバイアス電位が印加される。このバイアス電位と像担持体１上の静電潜像における電位の状態から、非磁性粒子であるトナーは、現像スリーブ４０１１から像担持体１上に移動し、像担持体１上にトナー像が形成される。
【００１０】
このような二成分現像剤を用いた場合、画像形成中に現像装置４０１〜４０４から画像形成中に僅かではあるが磁性キャリアが像担持体１上に付着し、クリーニング装置内や中間転写ベルト上等に保持される。これにより、像担持体１と中間転写ベルト６ａの接触する部分や、像担持体クリーニング装置１０のブレード１０１部において加わる摩擦力によって、像担持体１に微細な周上の連続傷をつけることがある（マット化）。このような、像担持体１のマット化は、ハーフトーン画像等の画像ムラの原因となる。しかも、像担持体１上に特定パターン（パッチ画像）の画像を形成し、その特定パターン（パッチ画像）の画像の画像情報を光学検出手段５で検出し、画像形成条件を調整する画像形成装置の場合には、問題が発生する。つまり、像担持体１がマット化すると、像担持体１上の光の反射率が変化するために正確に画像形成条件が調整できなくなるという不具合がある。
【００１１】
このような像担持体１の耐久における変化に対応するために、像担持体１を帯電するために一次帯電装置２に加えるバイアス電位を像担持体１の状況に応じて切り替えることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
このような系では帯電装置２に加えるバイアス電位を可変にするため、装置が複雑になるばかりでなく像担持体１の帯電電位が変わるため画像形成条件を複数持つことが必要であり常に画像形成装置において最適の電位設定を維持できない。また、クリーニング装置のクリーニング性の観点でも像担持体１の帯電電位が変わることは不利である。
【００１３】
また、一次帯電装置２に加えるバイアス電位に直流成分に交流成分を加えたバイアス電位をもち、その交流成分のピーク電圧（Ｖｐｐ）を変えることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１４】
しかし、このような場合は、交流成分を一次帯電のバイアス電位に用いるため装置が複雑に成り、中間転写ベルト６ａやクリーニング装置１０など、像担持体１に接触する構成部材の寿命に悪影響を及ぼす。更には、直流成分のみを用いる像担持体１の帯電手段としては用いることはできない。
【特許文献１】特開２００６−２４３３５７号公報
【特許文献２】特開２００７−１４８１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このように、二成分現像剤を用いる画像形成装置においては、現像装置中の磁性粒子（磁性キャリア）が像担持体１上に付着し、クリーニング装置内や中間転写ベルト上等に保持される。
【００１６】
従って、磁性キャリアが、像担持体１と中間転写ベルト６ａの接触する部分や、像担持体クリーニング装置１０のブレード１０１部において加わる摩擦力によって像担持体１に微細な周上の連続傷をつける。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、磁性キャリアが、像担持体に微細な周上の連続傷をつけるのを抑制すると共に、像担持体の十分な削れ寿命を確保することのできる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】
【００１８】
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、本発明は、像担持体を帯電する帯電手段、入力画像信号に応じて前記帯電手段で帯電された前記像担持体を露光し静電潜像を形成する露光手段、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤を使用して、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像とする現像手段、前記トナー像を転写材に転写する転写手段、を有する画像形成装置において、
前記像担持体の回転時間に対する前記帯電手段の帯電時間の割合を可変とすることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、磁性キャリアが、像担持体に微細な周上の連続傷をつけるのを抑制すると共に、像担持体の十分な削れ寿命を確保することができる。
【００２０】
更に具体的には、二成分現像剤を用いる画像形成装置において、画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置のバイアス印加時間の割合を、像担持体の表面粗さや構成部材の耐久状況に応じて増やす。これによって、中間転写ベルトやクリーニング装置等に保持される二成分現像剤の磁性キャリアによって像担持体１に微細な周上の連続傷が発生すること（マット化）を抑制する。更には、二成分現像剤の磁性キャリアがクリーニング装置内や中間転写ベルト上等に保持される量が少ないとき像担持体の十分な削れ寿命を確保することができる。
【００２１】
更に説明すれば、画像形成中の像担持体の回転時間に対する一次帯電装置のバイアス印加時間の割合を、像担持体の表面粗さや構成部材の耐久状況に応じて増やす。これにより、像担持体の表面が帯電されることにより像担持体１表面の分子の結合力が弱まりクリーニング装置のクリーニングブレードで像担持体表面が削られる量が多くなる。
【００２２】
こうすることにより、単一の画像形成中に中間転写ベルトやクリーニング装置内に保持された磁性キャリアによって形成される像担持体に微細な周上の連続傷よりも多くの像担持体表面を削り取ることが可能となる。従って、像担持体上の微細な周上の連続傷（Ｒａ＝０．１μｍ・Ｒｚ＝０．８μｍ・ＳＮ＝２μｍ程度のスジ状の微小な連続傷）をつけること（マット化）を抑制することができる。二成分現像剤の磁性キャリアがクリーニング装置内や中間転写ベルト上等に保持される量が少ないとき、画像形成中の一次帯電装置のバイアス印加時間を必要最小限にする。そのため、像担持体の十分な削れ寿命を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。
【００２４】
実施例１
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例である電子写真方式の多色画像形成装置の概略構成を示す模式図である。図２１を参照して説明した従来の画像形成装置と同様の構成とされる。
【００２５】
本実施例にて、画像形成装置は、矢印方向に回転する像担持体１としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラムを備えている。像担持体１の周りには、その回転方向に沿って、静電潜像形成手段を構成する一次帯電器（帯電手段）２と、レーザー露光装置（露光手段）３が配置される。更に、像担持体の周囲には、現像装置ユニット（現像手段）４、転写装置ユニット（転写手段）６、像担持体クリーニング装置（クリーニング手段）１０、及び前露光装置１１が配置されている。
【００２６】
帯電手段としての一次帯電器２は、本体制御装置１７に接続された一次帯電装置出力装置２４に接続され、制御可能に帯電バイアスが印加される。
【００２７】
現像装置ユニット４は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の４色の現像装置４０１、４０２、４０３、４０４で構成されている。現像ユニット４には、本体制御装置１７に接続された現像バイアス発生装置２０及びトナー補給装置２３が接続されており、制御可能に現像バイアスが印加され、また、必要に応じてトナー補給が行われる。
【００２８】
また、転写装置ユニット６は、中間転写体である中間転写ベルト６ａ、一次転写装置７、二次転写装置８、転写ベルトクリーニング装置（クリーニング手段）９を備えている。転写装置ユニット６は、本体制御装置１７に接続された転写ユニット作動装置２５にて制御され、一次転写装置７及び二次転写装置８への転写バイアスが印加される。本実施例では、感光体、静電潜像形成手段、帯電手段、現像手段、転写装置ユニットは、記録材に画像を形成する画像形成手段でもある。
【００２９】
更に、像担持体１の周囲には、像担持体１上に形成された特定のパターン画像（テストパターン）としてのパッチ画像を検出するためのパターン検知手段（光学検出手段）であるパッチ画像読取りセンサ５（５Ｒ、５Ｆ）が配置されている。詳しくは後述する。
【００３０】
パッチ画像読取りセンサ５は、本体制御装置１７に接続された画像制御装置１８に接続されている。画像制御装置１８は、パッチ画像読取りセンサ５の検知結果に基いて画像形成条件を調整する。
【００３１】
また、記録材、即ち、転写材Ｓの搬送手段として、転写前レジガイド１２と転写前レジローラ１３と搬送ベルト１４が設けられている。また、搬送ベルト１４の下流側に、形成したトナー像を転写材Ｓに定着させるために定着装置１５が配置されている。
【００３２】
次に、本画像形成装置の画像形成について説明する。
【００３３】
本画像形成装置は、図２（ａ）のように操作部１９で選択することにより、フルカラー画像を転写材Ｓの上に形成するフルカラー画像形成モードと、モノクロ画像を転写材Ｓの上に形成するモノクロ（白黒）画像形成モードの二つの画像形成モードが選択可能である。
【００３４】
先ず始めに、フルカラー画像形成モードについて説明する。
【００３５】
図１にて、画像データ（画像情報）は、画像読取装置１６で画像読取装置１６内に３列に配置されたレッド、グリーン、ブルーのＣＣＤセンサ群（図示せず）により、レッド、グリーン、ブルーの色成分ごとに分割し電気的な信号に変換される。画像読取装置１６で得られた、画像データの電気的な信号は、本体制御装置１７と画像処理装置２１により画像処理が行われる。
【００３６】
更にその後、レッド、グリーン、ブルーの色成分で入力された入力画像信号は、画像処理装置２１により画像形成装置のフルカラー画像形成方法に基づいてイエロー、シアン、マゼンタの画像信号に変換される。更に、イエロー、シアン、マゼンタの画像信号からブラックの信号を抽出し、画像読取装置１６で得られた入力画像信号は、最終的にはイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像信号に変換される。
【００３７】
フルカラーの画像形成の場合、像担持体上１上での画像形成は、本実施例では、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順に別々に行われ、中間転写ベルト６ａ上で各色ごとに別々に形成され画像を重ね合わせることで形成される。
【００３８】
具体的には、イエローの場合、矢印方向に回転する感光ドラムである像担持体１は、一次帯電器２で一様に帯電される。その後、一様に帯電した像担持体１は、画像処理装置２１の信号を元にレーザー駆動回路２２により駆動される露光装置３により露光され、静電潜像が形成される。
【００３９】
その後、現像装置ユニット４が回転することで像担持体１の対向位置に移動配置されたイエローの現像装置４０１により、静電潜像はイエローのトナー像に現像される。このとき、トナーは現像装置４０１内で攪拌され電荷を持っており、現像装置４０１には、現像バイアス発生装置２０により、図３に示すように、直流成分に交流成分が足し合わされたバイアス電位が印加される。
【００４０】
イエローのトナー像は、像担持体１の回転により一次転写装置７に送られる。一次転写装置７において、トナーの電荷と極性が反対の電位が印加され、トナー像が中間転写ベルト６ａ上に転写される。このとき、転写ベルトクリーニング装置９は、中間転写ベルト６ａから離脱し、トナー像は転写ベルトクリ−ニング装置９によりクリーニングされない。
【００４１】
また、像担持体１上の中間転写ベルト６ａに転写されなかったトナーは、像担持体クリーニング装置１０によりクリーニングされる。その後、像担持体上１は、前露光装置１１により除電され、次の画像形成に用いられる。
【００４２】
イエローのトナー像が中間転写ベルト６ａ上に形成されたのち、画像形成装置はシアンのトナー像を中間転写ベルト６ａ上に形成する。具体的には、画像処理装置２１により生成されたシアンの画像信号に基づき像担持体１上に静電潜像が形成される。その後、現像装置ユニット４が回転することで像担持体１の対向位置に移動してきたシアンの現像装置４０２により、静電潜像はシアンのトナー像に現像される。シアンのトナー像は、像担持体１の回転により一次転写装置７に送られる。一次転写装置７において、トナーの電荷と極性が反対の電位が印加され、トナー像が中間転写ベルト６ａ上の以前イエローのトナー像が形成された位置に転写される。このとき、転写ベルトクリーニング装置９は、中間転写ベルト６ａから離脱し、トナー像は転写ベルトクリ−ニング装置によりクリーニングされない。
【００４３】
また、像担持体１上の中間転写ベルト６ａに転写されなかったトナーは、像担持体クリーニング装置１０によりクリーニングされる。その後、像担持体１は前露光装置１１により除電され、次の画像形成に用いられる。
【００４４】
同様に、中間転写ベルト６ａ上に、マゼンタとブラックのトナー像が形成され、フルカラーのトナー像が形成される。
【００４５】
転写材Ｓは、転写前レジガイド１２とレジローラ１３により、二次転写装置８に搬送される。ここで、中間転写体６上のフルカラーのトナー像と転写材Ｓは同期して移動しており、二次転写装置８には転写材Ｓ方向にトナーの極性と反対の電位が印加されることにより、フルカラートナー像は転写材Ｓに転写される。
【００４６】
この後、転写材Ｓに転写されずに残った中間転写ベルト６ａ上のトナーは、中間転写ベルト６ａに、転写材Ｓにフルカラートナー像を転写した後に当接した中間転写ベルトクリーニング装置９によりクリーニングされる。
【００４７】
また、転写材Ｓ上に形成されたフルカラートナー像は、定着装置１５により熱と圧力を加えることにより定着される。
【００４８】
次に、モノクロ画像形成モードについて説明する。
【００４９】
画像データは、画像読取装置１６で画像読取装置１６内に３列に配置されたレッド、グリーン、ブルーのＣＣＤセンサ郡（図示せず）により、レッド、グリーン、ブルーの色成分ごとに分割し電気的な信号に変換される。画像読取装置１６で得られた、画像データの電気的な信号は、本体制御装置１７と画像処理装置２１により画像処理が行われる。
【００５０】
更にその後、レッド、グリーン、ブルーの色成分で入力された入力画像信号は、画像処理装置２１により画像形成装置のモノクロ画像形成方法に基づいてモノクロの二値化された画像信号に変換される。
【００５１】
モノクロの画像形成の場合、像担持体１の対向位置にブラックの現像装置４０４が対向しブラック一色で画像形成が行われる。矢印方向に回転する感光ドラムの像担持体１は、一次帯電器２で一様に帯電される。
【００５２】
その後、一様に帯電した像担持体１は、画像処理装置２１の画像信号を元にレーザー駆動回路２２により駆動される露光装置３により露光され、静電潜像が形成される。その後、現像装置ユニット４が回転することで像担持体１の対向位置にあらわれたブラックの現像装置４０４により、静電潜像はブラックのトナー像に現像される。このときトナーは、現像装置４０４内で攪拌され電荷を持っており、現像装置４０４には、図３に示すように直流成分に交流成分が足し合わされたバイアス電位が印加される。
【００５３】
ブラックのトナー像は、像担持体１の回転により一次転写装置７に送られる。一次転写装置７において、トナーの電荷と極性が反対の電位が印加され、トナー像が中間転写ベルト６ａ上に転写される。
【００５４】
また、像担持体１上の中間転写ベルト６ａに転写されなかったトナーは、像担持体クリーニング装置１０によりクリーニングされる。そののち、像担持体１は前露光装置１１により除電され、次の画像形成に用いられる。
【００５５】
また転写材Ｓは、転写前レジガイド１２とレジローラ１３により、二次転写装置８に搬送される。ここで中間転写体６上のモノクロのトナー像と転写材Ｓは同期され、二次転写装置８により転写材Ｓ方向にトナーの極性と反対の電位が印加されることにより、モノクロトナー像は転写材Ｓに転写される。この後、転写材Ｓに転写されずに残った中間転写体６上のトナーは、転写材Ｓにモノクロトナー像を転写した後に、中間転写体６に当接した中間転写ベルトクリーニング装置９によりクリーニングされる。
【００５６】
また、転写材Ｓ上に形成されたモノクロトナー像は定着装置１５により熱と圧力を加えることにより定着される。
【００５７】
次に、トナー像形成時の像担持体１の表面電位と現像装置４０１〜４０４に印加されるバイアス電位の関係について説明する。
【００５８】
本実施例の画像形成装置は、公知のＩＡＥ（Ｉｍａｇｅ  Ａｒｅａ  ｅｘｐｏｓｕｒｅ  ）方式の露光方式と公知の反転現像方式を用いるものとする。
【００５９】
図４に示すように、像担持体１の表面電位は、一次帯電出力装置２４に接続された一次帯電装置２により電位ＶＤに一様に露光された後、露光装置３によりトナー像のトナーを載せる部分のみ露光される。このとき、露光された領域の電位はＶＬ電位まで落ちる。
【００６０】
このようにして作成された静電潜像をトナー像に現像するときに、トナー像を現像する色の現像装置４０１〜４０４には、図３のように、現像バイアス発生装置２０から直流成分に交流成分が足し合わされたバイアス電位が印加される。このとき、印加されるバイアス電位の直流成分をＶｄｃとして図４には表記してある。
【００６１】
公知のＩＡＥ（Ｉｍａｇｅ  Ａｒｅａ  ｅｘｐｏｓｕｒｅ）方式の露光方式と公知の反転現像方式を用いる場合、トナーの帯電電荷とドラム上の表面電位ＶＤ、ＶＬと、現像装置４０１〜４０４に印加するバイアス電位の直流成分Ｖｄｃとの関係が考慮される。この関係にて、像担持体１上の表面電位が現像装置４０１〜４０４に印加するバイアス電位の直流成分Ｖｄｃよりも低い像担持体１上の部分、即ち、図４にて、像担持体１上表面電位がＶＬの部分にトナーが付着しトナー像が形成される。
【００６２】
このとき、現像装置４０１〜４０４には、上述のように、図３に示す直流成分に交流成分が足し合わされたバイアス電位が印加される。このバイアス電位の直流成分Ｖｄｃと像担持体１上の表面電位ＶＬの差は、コントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と言いトナー像の濃度を決定する重要な電位である。
【００６３】
図５は、現像装置ユニット４の概略図である。
【００６４】
なお、本画像形成装置の現像装置４０１〜４０４は、現像するトナーの色が異なる点を除いて同様の構成とされる。従って、本画像形成装置の現像装置（４０１〜４０４）の説明として、現像装置４０１を用いて説明する。
【００６５】
現像装置４０１には、現像剤担持体としての現像スリーブ４０１１、マグネットローラ４０１２、規制部材４０１３、現像剤搬送スクリュー４０１４、４０１５、等が設けられている。現像スリーブ４０１１は、複数の磁極（Ｓ１、Ｎ１、Ｓ２、Ｎ２、Ｎ３）を備えたマグネットローラ４０１２を固定して内包し、像担持体１の周面との間に所定の現像間隔を保ち駆動回転される。
【００６６】
現像剤としては、磁性粒子（磁性キャリア）と非磁性粒子（非磁性トナー）を含む二成分現像剤が用いられる。磁性粒子としては、公知の高抵抗磁性キャリアとしてフェライトからなる直径４５μｍ程度の粒子を用いる。非磁性粒子としては公知の高抵抗非磁性トナーとしてそれぞれの着色材を含むポリマーの母材上に、シリカ等の帯電制御材を外添した８μｍ程度の粒子を用いる。
【００６７】
磁性粒子である磁性キャリアは、マグネットローラの磁束のため理想的には現像装置４０１内に保持される。非磁性粒子である非磁性トナーは、磁性粒子との摩擦帯電により帯電する。このとき磁性粒子と非磁性粒子は互いに相反する極性の電荷を帯びる。また現像スリーブ４０１１には、図３のように直流成分に交流成分が足し合わされたバイアス電位が印加される。このバイアス電位と像担持体１上の静電潜像における電位の状態から、非磁性粒子は、現像スリーブ４０１１から像担持体１上に移動し、像担持体１上にトナー像が形成される。
【００６８】
現像装置４０１〜４０４内の非磁性トナーと磁性キャリアの割合は、像担持体１の除去可能な位置に作られた特定のパターン画像（パッチ画像）の濃度を読取ることにより調整される。
【００６９】
このとき、パッチ画像の濃度を読取るための光学検知手段であるパッチ画像読取りセンサ５の画像濃度の検知方法について説明する。
【００７０】
図６は、一つの前記パッチ画像読取りセンサ５の一例の模式図である。像担持体１に対向してパッチ画像読取りセンサ５が配置されている。後述するように、この光学検知手段であるパッチ画像読取りセンサ５は、像担持体１上に光を照射しその反射光量から像担持体１の表面粗さを判断する像担持体反射光量検出手段としても機能する。
【００７１】
ＬＥＤ光源５０１から発生した光は、偏光版５０２で偏光され、像担持体１上に照射される。その後、像担持体１上でこの光は反射し、偏光版５０３を通り、光学センサＰ５０４と光学センサＳ５０５に到達する。このとき、光学センサＰ５０４は、像担持体１上で正反射をした反射光成分（反射光量）を、光学センサＳ５０５は、像担持体１上で乱反射した反射光成分（反射光量）を検知する。また、センサ５の像担持体１との対面には光学センサ等の汚れを防止するための防塵ガラス５０６が設けられている。
【００７２】
光学センサＰ５０４、光学センサＳ５０５は、それぞれ入射する光の強度が増加するに従い、０〜５Ｖの電位を出力する。パッチ画像読取りセンサ５は、先ず始めに、像担持体１上に画像がなく、ＬＥＤ光源５０１が発光していない状態で光学センサＰ５０４と光学センサＳ５０５の出力値を読取り記憶する。この値は、暗電流Ｉであり、光学センサＰ５０４の暗電流がＩP、光学センサＳ５０５の暗電流がＩSである。
【００７３】
次に、ＬＥＤ光源５０１を発光し、像担持体１上に画像が無い場合の、像担持体１上の光の反射量に起因する光学センサＰ５０４と光学センサＳ５０５の出力値を読取り記憶する。このときの値を光学センサＰ５０４についてＤP、光学センサＳ５０５についてＤSとする。像担持体１が比較的鏡面に近い表面性のときは、ＤP＝２．０Ｖ、ＤS＝１．５Ｖ程度となる。また像担持体１の表面粗さが粗くなり鏡面から離れると、このときの乱反射光成分が大きくなる。すなわちＤP＜２．０Ｖ、ＤS＞１．５Ｖとなる。
【００７４】
次に、ＬＥＤ光源５０１を発光したままで、パッチ画像を像担持体１上に作成し、パッチ画像上の光の反射量を読取る。このときの光学センサＰ５０４及び光学センサＳ５０５の出力値をそれぞれＧP、ＧSとする。以上のデータから、画像形成通知は、下記のＳｉｇＲをパッチ画像の出力値とする。
ＳｉｇＲ＝（ＧP−ＩP）×ｋ（ＧS−ＩS）／｛（ＤP−ＩP）×ｋ（ＤS−ＩS）｝
ここで、ｋは比例定数であり、ここでは０．５を用いる。
【００７５】
正常にパッチ画像読取りセンサ５が動作する場合の出力値は、暗電流ＩP、ＩSは０．２Ｖ程度である。また、像担持体１上の光の反射量に起因する光学センサＰ５０４と光学センサＳ５０５の出力値ＤP、ＤSは、像担持体１が比較的鏡面に近い表面性のときは、ＤP＝２．０Ｖ、ＤS＝１．５Ｖ程度である。更に、像担持体１上に作成したパッチ画像に起因する光学センサＰ５０４の出力値ＧP、光学センサＳ５０５の出力値ＧSは、パッチ画像が像担持体１上に形成されることで正反射成分が減少し、乱反射成分が増加する。そのため、それぞれＧP＝１．０Ｖ、ＧS＝３．２Ｖ程度となる。
【００７６】
また、本画像形成装置では中間調の再現においても、像担持体１の除去可能な位置に作られた特定の画像パターン（パッチ画像）の濃度を読取ることを用いる。
【００７７】
本画像形成装置は、中間調の再現手段を複数個もち、その選択は操作部１９から入力された情報に基づき行われる。操作部ではユーザーが読取原稿の種類や要求画質に応じて、操作部１９から、図２（ｂ）に示すように、文字／写真／地図モード、写真モード、文字モードと、上述したように図２（ａ）に示す画像形成モードと、を選択できるようになっている。
【００７８】
文字モードは、文字及び表中心の原稿を用いる場合のモードであり、写真モードは、写真等画像の原稿を用いるモードであり、文字／写真／地図モードは、同一原稿中に文字中心の領域及び写真等画像中心の領域が混在する場合に用いるモードである。
【００７９】
画像処理装置２１で行われる中間調再現等の画像処理は、ユーザーの選択した画像形成モードにより異なる。
【００８０】
具体的には、文字モードをユーザーが選択した場合には、文字中心の原稿のため中間調の表現手段として、図７（ａ）のような公知の誤差拡散法を用いる。誤差拡散法を用いる中間調の表現手段は、ランダムに集合させたドットにより中間調を再現するものである。この誤差拡散法による中間調の再現手段は、ランダムなパターンを用いて中間調を表現するため、規則正しい模様を重ね合わせたとき、画素が相互に干渉することによりできる周期的な縞状のパターン、モアレの発生が少ないという利点がある。しかし、テクスチャと呼ばれる「くもの巣」状のドットの集中物が目立つため、画像品質が悪いという欠点があった。
【００８１】
また、ユーザーが写真モードを選択した場合には、図７（ｂ）のようなＡＭスクリーン法による中間調再現手段が選択される。ＡＭスクリーン法は、規則的にドットを配列することにより二値化データで中間調を再現するもので、階調性が安定しテクスチャの発生もないため画像品位が良い。しかし、規則的にドットを配置するためにモアレが発生しやすいという欠点がある。
【００８２】
また、ユーザーが文字／写真／地図モードを選択した場合には、画像読取装置１６で得られた画像データをもとに、公知の像域分離法を用いて画像域が文字中心の領域及び写真等画像中心の領域に分離される。この分離された画像域ごとに、文字中心の領域の中間調再現手段には誤差拡散法、写真中心の領域にはＡＭスクリーン法が用いられる。
【００８３】
図８に、コントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係を示す。コントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係は、画像形成装置の特性上、図８の実線のようになることが知られている。このため、本画像形成装置は、画像読取装置２１で得られた画像データの画像濃度と転写材Ｓ上の画像濃度が一致するように、図９のような画像読取装置２１で得られた画像データの画像濃度と露光装置３の出力の関係として図８の関数と逆関数を用いる必要がある。以後、図８のような関数を濃度特性関数、図９のような関数を逆濃度特性関数と呼ぶ。
【００８４】
また、本画像形成装置は、使用時に使用環境の温度や湿度の変化や本画像形成装置内の昇温等により、図８のコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係のグラフは変化することが知られている。このため、常にその変化を知り前記の逆濃度特性関数を変更する必要がある。そのため、本発明の画像形成装置は、電源のＯＮ立ち上げ時に、図１０のように、一定のコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）で特定パターンであるパッチ画像Ｐ１、Ｐ２を各色毎に形成し、センサー５（５Ｒ、５Ｆ）で読取る。そして、先ず立ち上げ時の図９のコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係を把握する。次に、画像形成時は、図１０のように一定のコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）で特定パターンであるパッチ画像Ｐ１、Ｐ２を各色のトナー像形成時に、長手方向に２パターン、２箇所作成し、パッチ画像読取りセンサ５により濃度を読取る。そして、画像形成中のコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄを求め、電源ＯＮの立ち上げ時のコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄの関係との差分から、前記の逆濃度特性関数を変更する。
【００８５】
具体的例として図１１を参考に説明する。
【００８６】
初期状態において、パッチ画像を読取り算出したコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係と、そのときの逆濃度特性関数が図１１（ａ）の状態にあるとする。この場合において、画像形成時にパッチ画像の濃度を読取り算出したコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係が初期の状態と比較して図１１（ｂ）のようになり、画像濃度が出にくくなったとする。この場合において、画像読取装置２１で得られた画像濃度と露光装置３の露光量の関係を、初期の状態から、露光量を増加させるようにして前記の逆濃度特性関数を変更する。これにより、最終的な画像読取装置２１で得られた画像濃度と転写材Ｓ上の画像濃度の関係を一定に保つことができる。
【００８７】
また、画像形成中に、画像形成時にパッチ画像の濃度を読取り算出したコントラスト電位（Ｖｃｏｎｔ）と画像濃度Ｄとの関係が初期の状態と比較して、画像濃度が出やすくなったとする。この場合において、逆濃度特性関数を画像読取装置２１で得られた画像濃度と露光装置３の露光量の関係を、初期の状態から、露光量を減少させるように逆濃度特性関数を変更する。
【００８８】
モノクロ画像を形成するときの標準的な像担持体１の回転と一次帯電装置２等の動作の様子を図１２に示す。なお、図１２は、単一の転写材Ｓを用いたときの例である。
【００８９】
中間転写ベルト６ａを用いる画像形成装置において、像担持体１の回転時間は、中間転写ベルト６ａ上に転写された画像が転写材Ｓに転写されるまで必要となる。それに対して、帯電時間は、像担持体１の実際の画像領域に対応する部分を帯電すればよく、図１２のように像担持体１の回転時間に対して短くなる。このように、像担持体１の帯電時間を可能な限り短く設計することは、像担持体１の削れ寿命を延ばすためにも有効である。これは、次の理由による。
【００９０】
つまり、一般的に有機半導体で形成される像担持体１の表面の静電潜像を維持する層の分子間の結合が、帯電動作により部分的に破壊され、表面が削れ易い状態となる。このとき、クリーニング装置１０のクリーニングブレード１０１等により像担持体１の表面が擦られることにより、像担持体１の表面層の削れが促進されるためである。
【００９１】
一般的に、二成分現像剤を用いる画像形成装置において、現像装置４０１〜４０４から画像形成中に僅かではあるが磁性キャリアが像担持体１上に付着し、クリーニング装置内や中間転写ベルト上等に保持される。像担持体１上に磁性キャリアが付着する原理としては、次のように考えることができる。
【００９２】
つまり、像担持体１の表面が白地部の電位を帯びているときに、非磁性トナーと逆極性の磁性キャリアが像担持体１上に静電的な力で飛翔することによる。また、像担持体１がトナー像電位の時に像担持体１上に現像された非磁性トナーによる鏡映力で磁性キャリアが像担持体１上に飛翔したりすることによる。
【００９３】
また、このように像担持体１上に付着した磁性キャリアは、公知のポリイミド等でつくられた樹脂製の中間転写ベルト６ａの表面に埋め込まれるように保持される場合がある。このように中間転写体上に保持された磁性キャリアは、像担持体１と中間転写ベルト６ａの接触する部分や、像担持体クリーニング装置１０のブレード１０１部において摩擦力が加えられる。この摩擦力によって像担持体１に微細な周上の連続傷（Ｒａ＝０．１μｍ・Ｒｚ＝０．８μｍ・ＳＮ＝２μｍ程度のスジ状の微小な連続傷）をつけることがある（マット化）。
【００９４】
このような、像担持体１のマット化は、ハーフトーン画像等の画像ムラの原因となるばかりではない。像担持体１上に特定パターン（パッチ画像）の画像を形成し、その特定パターン（パッチ画像）の画像の画像情報を光学検出手段で検出し、画像形成条件を調整する画像形成装置の場合には、次のような不具合がある。即ち、像担持体１がマット化すると像担持体１上の光の反射率が変化するために正確に画像形成条件が調整できなくなる。
【００９５】
そこで、本実施例１の画像形成装置は、像担持体１の表面粗さとしてのマット化の兆候をパッチ画像読取りセンサ５の値から検知し、画像形成中における像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を変化させる。
【００９６】
すなわち、図１２のような一次帯電装置２の帯電時間制御では、像担持体１の削れ量が少ないために中間転写ベルト６ａやクリーニング装置１０に磁性キャリアが多量に保持された場合には次の問題が起こる。即ち、像担持体１に微細な周上の連続傷（Ｒａ＝０．１μｍ・Ｒｚ＝０．８μｍ・ＳＮ＝２μｍ程度のスジ状の微小な連続傷）を付けることがある。
【００９７】
像担持体１のマット化の兆候の判断は、パッチ画像読取りセンサ５で像担持体１上の光の反射量に起因する光学センサＰ５０４と光学センサＳ５０５の出力値を読取る時に行う。像担持体１の表面粗さが粗くなると、像担持体１上の光の反射において正反射した反射光成分が減少し、乱反射した反射光成分が増大する。つまり、光学検知手段であるパッチ画像読取りセンサ５は、像担持体１上に光を照射しその反射光量から像担持体１の表面粗さを判断する像担持体反射光量検出手段として機能する。
【００９８】
具体的には、光学センサＰ５０４の値は小さくなり、光学センサＳ５０５の値は大きくなる。通常、像担持体１の表面が鏡面に近いときは、ＤP＝２．０Ｖ、ＤS＝１．５Ｖ程度となる。また、像担持体１の表面粗さが粗くなり鏡面から離れると、このときの乱反射光成分が大きくなる。すなわち、ＤP＜２．０Ｖ、ＤS＞１．５Ｖとなる。
【００９９】
そこで、ＤP／ＤSの値を計算し、ＤP／ＤS＜２のときはマット化の兆候なし、２≦ＤP／ＤS≦４のときはマット化の兆候ややあり、ＤP／ＤS＜４の時はマット化の兆候ありと３段階に判断する。
【０１００】
なお、本画像形成装置において、このようなパッチ画像読取りセンサ５で像担持体１上の光の反射量に起因する光学センサＰ５０４と光学センサＳ５０５の出力値を読取る動作は、次のタイミングで行う。つまり、電源投入時と像担持体１に形成される単色画像が５００枚を経過した後の画像形成直後に行うものとする。
【０１０１】
本実施例１の画像形成装置では像担持体１の表面粗さに応じて、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を長くする。すなわち、パッチ画像読取りセンサ５で像担持体１上の光の反射量に起因する光学センサＰ５０４と光学センサＳ５０５の出力値ＤPとＤSから計算されるＤP／ＤSに応じて像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を長くする。
【０１０２】
ＤP／ＤS＜２のときの、モノクロの画像形成時の像担持体１の回転時間と、一次帯電装置２のバイアス印加時間の関係を図１２に示す。
【０１０３】
このとき、画像形成に必要な像担持体１の回転時間をｂ、一次帯電装置のバイアス印加時間をａとする。
【０１０４】
ＤP／ＤS＜２のとき像担持体１にマット化の兆候はない。そこで、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合は、必要最小限となる。すなわち、一次帯電装置２のバイアス印加時間は像担持体１上の画像形成領域のみを帯電するのに必要な時間とする。
【０１０５】
２≦ＤP／ＤS≦４の場合は、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合がＤP／ＤS＝４のときに、９０％になるように設定する。
【０１０６】
具体的には、図１３のように、２≦ＤP／ＤS≦４となるときにおける単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’は、
ａ’＝［ａ＋（ｂ−ａ）×｛（ＤP／ＤS）÷４｝］×０．９
で計算される。
【０１０７】
また、ＤP／ＤS＜４の場合は、単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’は、図１４のように像担持体１の回転時間の９０％となるように設定する。
【０１０８】
このとき、一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’は、
ａ’’＝０．９×ｂ
で計算される。
【０１０９】
また、連続して複数の転写材Ｓに画像形成を行う場合は、前述の単一の転写材Ｓについて行う制御を連続して行うものとする。
【０１１０】
次に、フルカラー画像形成の場合について説明する。
【０１１１】
フルカラー画像形成時のＤP／ＤS＜２のときにおける像担持体１の回転及び一次帯電装置２のバイアス印加等のシーケンスは、図１５のようになる。このとき、本実施例では、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順に中間転写ベルト６ａ上に単色画像を形成していく。
【０１１２】
図１５のように像担持体１の回転が始まり、イエローの単色画像が中間転写ベルト６ａに形成されその後、シアンの画像形成のために帯電装置２にバイアスが印加されるまでの像担持体１の回転時間をｂYとする。それに続いて、シアンの単色画像が像担持体１から中間転写ベルト６ａ上に転写されるまでの像担持体１の回転時間をｂCとする。そこから、マゼンタの単色画像が像担持体１から中間転写ベルト６ａ上に転写されるまでの像担持体１の回転時間をｂMとする。その後、ブラックの単色画像が像担持体１から中間転写ベルト６ａ上に転写される。そして、さらに中間転写ベルト６ａ上に重ねられたフルカラートナー像が二次転写装置８により転写材Ｓに転写され転写材Ｓ上のフルカラートナー像が定着装置１５により定着され、画像形成が完了するまでの像担持体１の回転時間をｂBkとする。
【０１１３】
ＤP／ＤS＜２のとき、像担持体１にはマット化の兆候がないため、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像を中間転写ベルト６ａ上に形成するための像担持体１の帯電時間をイエローａY、シアンａC、マゼンタａM、ブラックａBkとする。すると、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合は、必要最小限、すなわち一次帯電装置２のバイアス印加時間は像担持体１上の画像形成領域のみを帯電するのに必要な時間とする。
【０１１４】
２≦ＤP／ＤS≦４の場合は、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合がＤP／ＤS＝４のときに９０％になるように設定する。
【０１１５】
具体的には、図１６のように２≦ＤP／ＤS≦４の場合は、単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間、ａ’Y、ａ’C、ａ’M、ａ’Bkは、
ａ’K＝［ａK＋（ｂK−ａK）×｛（ＤP／ＤS）÷４｝］×０．９
Ｋ＝Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ
で計算される。
【０１１６】
また、ＤP／ＤS＜４の場合は、単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’は、図１４のように像担持体１の回転時間の９０％となるように設定する。
【０１１７】
このとき、一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’は、
ａ’’K＝０．９×ｂK
Ｋ＝Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ
で計算される。
【０１１８】
このように、画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を、像担持体１の表面粗さに応じて可変としている。すなわち、バイアス印加時間の割合を、パッチ画像読取りセンサ５で像担持体１上の光の反射量に起因する光学センサＰ５０４と光学センサＳ５０５の出力値ＤPとＤSから計算されるＤP／ＤSの値に応じて増やしている。これにより、像担持体１に微細な周上の連続傷（Ｒａ＝０．１μｍ・Ｒｚ＝０．８μｍ・ＳＮ＝２μｍ程度のスジ状の微小な連続傷）が発生すること（マット化）を抑制することができる。且つ、像担持体１にマット化の兆候がない場合に像担持体１の十分な削れ寿命を確保することができる。
【０１１９】
ここで、上記周上の連続傷は、中間転写ベルト６ａやクリーニング装置１０等に保持される二成分現像剤の磁性キャリアによって形成される。例えば、像担持体１と中間転写ベルト６ａの接触する部分や、像担持体クリーニング装置１０のブレード１０１部において加わる摩擦力によって形成される。
【０１２０】
具体的には、このように画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を、像担持体の表面粗さや構成部材の耐久状況に応じて増やす。これにより、像担持体１の表面が帯電されることにより像担持体１表面の分子の結合力が弱まり、クリーニング装置１０のクリーニングブレード１０１で像担持体１表面が削られる量が多くなる。こうすることにより、上記記載の微細な周上の連続傷の周囲の像担持体１表面を削り取ることが可能となる。これによって、像担持体１上の微細な周上の連続傷（Ｒａ＝０．１μｍ・Ｒｚ＝０．８μｍ・ＳＮ＝２μｍ程度のスジ状の微小な連続傷）をつけること（マット化）を抑制することができる。二成分現像剤の磁性キャリアがクリーニング装置内や中間転写ベルト上等に保持される量が少ないとき、画像形成中の一次帯電装置２のバイアス印加時間を必要最小限にするため、像担持体１の十分な削れ寿命を確保することができる。
【０１２１】
実施例２
本実施例２に係る画像形成装置は、実施例１とは、次の点において異なる。つまり、実施例１では、像担持体１の耐久状況に応じて画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアスの印加時間の割合を上げた。これに対して、本実施例では、中間転写ベルト６ａの耐久イメージ数に応じて画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアスの印加時間の割合を上げる点において異なり、その他の点においては同様である。従って、画像形成装置の構成や動作の詳細についての説明は省略する。
【０１２２】
図１８に、本発明の適応が可能な画像形成装置の一例として、本発明に係るフルカラー画像形成装置の一例を示す。
【０１２３】
本実施例２の画像形成装置には、中間転写ベルト寿命カウント装置２６が設置されており、中間転写ベルト６ａの耐久状況は、イメージ数でカウントする。これは、像担持体１から中間転写ベルト６ａに一次転写装置７により単一の画像が転写される度に、中間転写ベルトの耐久履歴を１イメージとカウントするものである。すなわち、モノクロの画像形成時には、一回の画像形成で中間転写ベルトの耐久履歴は、１イメージとなり、フルカラーの画像形成時には一回の画像形成で４イメージとなる。
【０１２４】
また、本実施例２では、中間転写ベルト６ａを交換した場合は、操作部１９からそのカウンターの値を０にすることで、正確に中間転写ベルト６ａの耐久イメージ数を管理する。
【０１２５】
本実施例２の画像形成装置では中間転写ベルト６ａの耐久履歴に応じて像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を初期の状態から長くする。
【０１２６】
中間転写ベルト６ａの耐久イメージ数が初期から２５０００イメージまでの、モノクロ画像形成時の像担持体１の回転時間と、一次帯電装置２のバイアス印加時間の関係を、図１２に示す。
【０１２７】
このとき、画像形成に必要な像担持体１の回転時間をｂ、一次帯電装置のバイアス印加時間をａとする。
【０１２８】
中間転写ベルト６ａの耐久イメージ数が初期から２５０００イメージまでは中間転写ベルト６ａが耐久初期であるために、磁性キャリアがあまり中間転写ベルト６ａに埋め込まれていない。そのため、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合は、必要最小限となり、すなわち一次帯電装置２のバイアス印加時間は像担持体１上の画像形成領域のみを帯電するのに必要な時間とする。
【０１２９】
それ以降の場合は中間転写ベルトの耐久イメージ数が５００００イメージになるときに、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合が９０％になるように設定する。
【０１３０】
具体的には、図１３のように、中間転写ベルトの耐久イメージ数Ｎが２５０００≦Ｎ≦５００００となす時における単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’は、
ａ’＝［ａ＋（ｂ−ａ）×（Ｎ／５００００）］×０．９
で計算される。
【０１３１】
また、中間転写ベルト６ａの耐久イメージ数が５００００イメージ以上の場合は、単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’は、図１４のように像担持体１の回転時間の９０％となるように設定する。
【０１３２】
このとき、一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’は、
ａ’’＝０．９×ｂ
で計算される。
【０１３３】
また、連続して複数の転写材Ｓに画像形成を行う場合は、前述の単一の転写材Ｓについて行う制御を連続して行うものとする。
【０１３４】
次に、フルカラー画像形成の場合について説明する。
【０１３５】
フルカラー画像形成時の中間転写ベルト６ａの耐久イメージ数が２５０００イメージ未満における像担持体１の回転及び一次帯電装置２のバイアス印加等のシーケンスは、図１５のようになる。このとき、本実施例では、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順に中間転写ベルト６ａ上に単色画像を形成していく。図１５のように、像担持体１の回転が始まり、イエローの単色画像が中間転写ベルト６ａに形成され、そののちシアンの画像形成のために帯電装置２にバイアスが印加されるまでの像担持体１の回転時間をｂYとする。それに続いてマシアンの単色画像が像担持体１から中間転写ベルト６ａ上に転写されるまでの像担持体１の回転時間をｂCとし、そこからマゼンタの単色画像が像担持体１から中間転写ベルト６ａ上に転写されるまでの像担持体１の回転時間をｂMとする。そののち、ブラックの単色画像が像担持体１から中間転写ベルト６ａ上に転写される。さらに中間転写ベルト６ａ上に重ねられたフルカラートナー像が二次転写装置８により転写材Ｓに転写される。さらに、転写材Ｓ上のフルカラートナー像が定着装置１５により定着され画像形成が完了される。ブラックの単色画像が像担持体１から中間転写ベルト６ａ上に転写されてから定着装置１５により定着され画像形成が完了するまでの像担持体１の回転時間をｂBkとする。
【０１３６】
このとき、中間転写ベルト６ａは、耐久イメージ数が初期のため磁性キャリアがあまり中間転写ベルト６ａに埋め込まれていない。このため、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像を中間転写ベルト６ａ上に形成するための像担持体１の帯電時間をイエローｂY、シアンｂC、マゼンタｂM、ブラックｂBkとする。こうすることで、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合は、必要最小限となる。すなわち、一次帯電装置２のバイアス印加時間は像担持体１上の画像形成領域のみを帯電するのに必要な時間とする。
【０１３７】
それ以降の場合は、中間転写ベルトの耐久イメージ数が５００００イメージになるときに、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合が９０％になるように設定する。
【０１３８】
具体的には、図１６のように、中間転写ベルトの耐久イメージ数Ｎが２５０００≦Ｎ≦５００００となす時における単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間、ａ’Y、ａ’C、ａ’M、ａ’Bkは、
ａ’K＝［ａK＋（ｂK−ａK）×｛（Ｎ／５００００）｝］×０．９
Ｋ＝Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ
で計算される。
【０１３９】
また、中間転写ベルト６ａの耐久イメージ数が５００００イメージ以上の場合は、単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’Y、ａ’’C、ａ’’M、ａ’’Bkは、図１７のように設定する。すなわち、像担持体１の回転時間の９０％となるように設定する。
【０１４０】
このとき、一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’は、
ａ’’K＝０．９×ｂK
Ｋ＝Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ
で計算される。
【０１４１】
このように画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を、中間転写ベルト６ａの耐久イメージ数に応じて増やす。これにより、中間転写ベルト６ａに保持された磁性キャリアによって像担持体１に微細な周上の連続傷（Ｒａ＝０．１μｍ・Ｒｚ＝０．８μｍ・ＳＮ＝２μｍ程度のスジ状の微小な連続傷）をつけること（マット化）を抑制することができる。且つ、磁性キャリアが像担持体１や中間転写ベルト６ａ上等に付着量が少ないとき像担持体１の十分な削れ寿命を確保することができる。
【０１４２】
具体的には、このように画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を、中間転写ベルト６ａの耐久イメージ数に応じて増やす。これにより像担持体１の表面が帯電されることにより像担持体１表面の分子の結合力が弱まりクリーニング装置１０のクリーニングブレード１０１で像担持体１表面が削られる量が多くなる。こうすることにより、単一の画像形成中に中間転写ベルト６ａに保持された磁性キャリアと、像担持体１と中間転写ベルト６ａの接触する部分に加わる摩擦力によって像担持体１に微細な周上の連続傷よりも多くの像担持体１表面を削り取ることが可能となる。そのため、中間転写ベルト６ａに保持された磁性キャリアによって像担持体１に微細な周上の連続傷（Ｒａ＝０．１μｍ・Ｒｚ＝０．８μｍ・ＳＮ＝２μｍ程度のスジ状の微小な連続傷）をつけること（マット化）を抑制することができる。また、中間転写ベルト６ａの耐久イメージ数が少なく磁性キャリアが像担持体１や中間転写ベルト６ａ上等に付着量が少ないときは、画像形成中の一次帯電装置２のバイアス印加時間を必要最小限にするため、十分な削れ寿命を確保することができる。
【０１４３】
実施例３
本実施例３に係る画像形成装置は、実施例２とは、次の点において異なる。つまり、実施例２では、中間転写ベルト６ａの耐久イメージ数に応じて画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアスの印加時間の割合を上げた。これに対して、本実施例では、クリーニング装置１０に用いられるファーブラシ等のクリーニング補助手段の耐久イメージ数に応じて画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアスの印加時間の割合を上げる点において異なる。その他の点においては同様である。従って、画像形成装置の構成や動作の詳細についての説明は省略する。
【０１４４】
本実施例３に係るクリーニング装置１０を、図１９に示す。クリーニング装置１０は、像担持体１上の転写残トナーを掻き取るためのクリーニングブレード１０１を備えており、また、そのクリーニングブレード１０１の働きを補助するクリーニング補助手段としてのファーブラシ１０２を備えている。
【０１４５】
ファーブラシ１０１は、通常アルミ合金又はステンレス等の芯金１０２１にレーヨンまたはナイロン等の合成繊維のブラシ１０２２を巻き付けたものが用いられる。本実施例２の画像形成装置においては、芯金１０２１にステンレスを、ブラシ１０２２にナイロンを用いる。
【０１４６】
クリーニングの補助部材としてのファーブラシ１０２は、転写残トナーが多量にクリーニング装置１０に送られたときは、その転写残トナーの一部をブラシ部１０２２で回収することによりクリーニングブレード１０１での転写残トナーの掻き取りを補助する。また逆に、転写残トナーがクリーニング装置１０に余り送られない場合は、ブラシ部に溜めた転写残トナーを像担持体１に再塗布することによりクリーニングブレード１０１に供給する。そして、クリーニングブレード１０１と像担持体１の摩擦力が転写残トナーの減少で高まるのを防ぐ働きをする。
【０１４７】
このような働きにおいて、転写残トナー中に微量に含まれる磁性キャリアはその他の非磁性トナーに比べて粒径が大きく密度も高いため、一度ファーブラシ１０２に回収されると像担持体１上に再塗布されずらく、ブラシ部に蓄積されやすい。このため、磁性キャリアがファーブラシ１０２に蓄積されると、ファーブラシ１０２と像担持体１のあいだの摩擦力やファーブラシによって再塗布されたファーブラシがクリーニングブレ−ド１０１のエッジ部に溜まる。これによって、クリーニングブレード１０１と像担持体１の摩擦力によって像担持体１に微細な周上の連続傷（Ｒａ＝０．１μｍ・Ｒｚ＝０．８μｍ・ＳＮ＝２μｍ程度のスジ状の微小な連続傷）を付けることがある（マット化）。
【０１４８】
このような、像担持体１のマット化は、ハーフトーン画像等の画像ムラの原因となる。更には、像担持体１上に特定パターン（パッチ画像）の画像を形成し、その特定パターン（パッチ画像）の画像の画像情報を光学検出手段で検出し、画像形成条件を調整する画像形成装置の場合に、以下のような不具合がある。即ち、像担持体１がマット化すると像担持体１上の光の反射率が変化するために正確に画像形成条件が調整できなくなるという不具合がある。
【０１４９】
そこで、本実施例３の画像形成装置は、以下のような構成としている。即ち、クリーニング装置１０内のファーブラシ１０２に保持される磁性キャリアの量に応じる形で、ファーブラシ１０２の耐久履歴に応じて画像形成中における像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を変化させる。
【０１５０】
すなわち、図１２のような一次帯電装置２の帯電時間制御では、像担持体１の削れ量が少ない。そのため、ファーブラシ１０２に磁性キャリアが多量に保持された場合に、像担持体１に微細な周上の連続傷（Ｒａ＝０．１μｍ・Ｒｚ＝０．８μｍ・ＳＮ＝２μｍ程度のスジ状の微小な連続傷）をつけることがある。
【０１５１】
本実施例３の画像形成装置においてファーブラシ１０２の耐久状況はイメージ数でカウントする。これは像担持体１から中間転転写ベルト６ａに一次転写装置７により単一の画像が転写されるたびにファーブラシ１０２の耐久履歴を１イメージとカウントするものである。すなわち、モノクロの画像形成時には一回の画像形成で中間転写ベルトの耐久履歴は１イメージとなり、フルカラーの画像形成時には一回の画像形成で４イメージとなる。
【０１５２】
また、本実施例３の画像形成装置は、ファーブラシ１０２及び像担持体１の耐久イメージ数を管理するカウンターを持っている。そして、ファーブラシ１０２を交換した場合は、操作部１９からそのカウンターの値を０にすることで、正確にファーブラシ１０２の耐久イメージ数を管理する。
【０１５３】
本実施例３の本画像形成装置でのファーブラシ１０２の耐久履歴に応じて像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を初期の状態から長くする。
【０１５４】
ファーブラシ６の耐久イメージ数が初期から２５０００イメージまでの、モノクロの画像形成時の像担持体１の回転時間と、一次帯電装置２のバイアス印加時間の関係を図１２に示す。
【０１５５】
このとき、画像形成に必要な像担持体１の回転時間をｂ、一次帯電装置のバイアス印加時間をａとする。
【０１５６】
ファーブラシ１０２の耐久イメージ数が初期から２５０００イメージまではファーブラシ１０２が耐久初期であるために、磁性キャリアがあまりファーブラシ１０２に保持されていない。そのため、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合は、必要最小限となり、すなわち一次帯電装置２のバイアス印加時間は像担持体１上の画像形成領域のみを帯電するのに必要な時間とする。
【０１５７】
それ以降の場合は、ファーブラシ１０２の耐久イメージ数が５００００イメージになるときに、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合が９０％になるように設定する。
【０１５８】
具体的には、図１３のように、ファーブラシ１０２の耐久イメージ数Ｎが２５０００≦Ｎ≦５００００となる時における単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’は、
ａ’＝［ａ＋（ｂ−ａ）×（Ｎ／５００００）］×０．９
で計算される。
【０１５９】
また、ファーブラシ１０２の耐久イメージ数が５００００イメージ以上の場合は、単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’は、図１４のように像担持体１の回転時間の９０％となるように設定する。
このとき、一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’は、
ａ’’＝０．９×ｂ
で計算される。
【０１６０】
また、連続して複数の転写材Ｓに画像形成を行う場合は、前述の単一の転写材Ｓについて行う制御を連続して行うものとする。
【０１６１】
次に、フルカラー画像形成の場合について説明する。
【０１６２】
フルカラー画像形成時のファーブラシ１０２の耐久イメージ数が２５０００イメージ未満における像担持体１の回転及び一次帯電装置２のバイアス印加等のシーケンスは図１５のようになる。このとき、本実施例では、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順に中間転写ベルト６ａ上に単色画像を形成していく。図１５のように、像担持体１の回転が始まり、イエローの単色画像が中間転写ベルト６ａに形成され、そののちシアンの画像形成のために帯電装置２にバイアスが印加されるまでの像担持体１の回転時間をｂYとする。それに続いて、シアンの単色画像が像担持体１から中間転写ベルト６ａ上に転写されるまでの像担持体１の回転時間をｂCとし、そこから、マゼンタの単色画像が像担持体１から中間転写ベルト６ａ上に転写されるまでの像担持体１の回転時間をｂMとする。そののち、ブラックの単色画像が像担持体１から中間転写ベルト６ａ上に転写される。さらに中間転写ベルト６ａ上に重ねられたフルカラートナー像が二次転写装置８により転写材Ｓに転写される。更に、転写材Ｓ上のフルカラートナー像が定着装置１５により定着され画像形成が完了する。このとき、ブラックの単色画像が像担持体１からフルカラー画像として中間転写ベルト６ａ上に形成されて定着装置１５により定着されるまでの像担持体１の回転時間をｂBkとする。このとき、中間転写ベルト６ａは、耐久イメージ数が初期のため磁性キャリアがあまり中間転写ベルト６ａに埋め込まれていない。従って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像を中間転写ベルト６ａ上に形成するための像担持体１の帯電時間をイエローａY、シアンａC、マゼンタａM、ブラックａBkとする。このとき、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合は、必要最小限となる。すなわち、一次帯電装置２のバイアス印加時間は像担持体１上の画像形成領域のみを帯電するのに必要な時間とする。
【０１６３】
それ以降の場合は、ファーブラシ１０２の耐久イメージ数が５００００イメージになるときに、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合が９０％になるように設定する。
【０１６４】
具体的には、図１６のように、ファーブラシ１０２の耐久イメージ数Ｎが２５０００≦Ｎ≦５００００となす時における単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間、ａ’Y、ａ’C、ａ’M、ａ’Bkは、
ａ’K＝［ａK＋（ｂK−ａK）×｛（Ｎ／５００００）｝］×０．９
Ｋ＝Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ
で計算される。
【０１６５】
また、ファーブラシ１０２の耐久イメージ数が５００００イメージ以上の場合は、単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’Y、ａ’’C、ａ’’M、ａ’’Bkは、図１７のように設定する。即ち、像担持体１の回転時間の９０％となるように設定する。
【０１６６】
このとき、一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’は、
ａ’’K＝０．９×ｂK
Ｋ＝Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ
で計算される。
【０１６７】
このように画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を、ファーブラシ１０２の耐久イメージ数に応じて増やす。これにより、ファーブラシ１０２に保持された磁性キャリアと、像担持体１とファーブラシ１０２の接触する部分に加わる摩擦力によって像担持体１に微細な周上の連続傷をつけること（マット化）を抑制することができる。また、ファーブラシ１０２から像担持体１に付着した磁性キャリアがクリーニングブレード１０１と像担持体１の間に保持されることによる摩擦力によって像担持体１に微細な周上の連続傷をつけること（マット化）を抑制することができる。且つ、磁性キャリアがファーブラシ１０２内に保持される量が少ないとき像担持体１の十分な削れ寿命を確保することができる。
【０１６８】
具体的には、このように画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を、ファーブラシ１０２の耐久イメージ数に応じて増やす。これにより像担持体１の表面が帯電されることにより像担持体１表面の分子の結合力が弱まりクリーニング装置１０のクリーニングブレード１０１で像担持体１表面が削られる量が多くなる。こうすることにより、単一の画像形成中にファーブラシ１０２に保持された磁性キャリアによって像担持体１に作られる微細な周上の連続傷よりも多くの像担持体１表面を削り取ることが可能となる。また、ファーブラシ１０２から像担持体１に付着した磁性キャリアがクリーニングブレード１０１と像担持体１の間に保持されることによって像担持体１に作られる微細な周上の連続傷よりも多くの像担持体１表面を削り取ることが可能となる。従って、像担持体１に微細な周上の連続傷（Ｒａ＝０．１μｍ・Ｒｚ＝０．８μｍ・ＳＮ＝２μｍ程度のスジ状の微小な連続傷）をつけること（マット化）を抑制することができる。またファーブラシ１０２の耐久イメージ数が少なく磁性キャリアがファーブラシ１０２内に保持される量が少ないときは、画像形成中の一次帯電装置２のバイアス印加時間を必要最小限にするため、十分な削れ寿命を確保することができる。
【０１６９】
実施例４
本実施例４に係る画像形成装置は、実施例２及び実施例３とは、次の点において異なる。つまり、実施例２では、中間転写ベルト６ａの耐久イメージ数に応じて画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアスの印加時間の割合を上げている。実施例３では、クリーニング装置１０に用いられるファーブラシ等の補助部材の耐久イメージ数に応じて画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアスの印加時間の割合を上げている。これに対して、本実施例では、中間転写ベルト６ａの耐久イメージ数と、クリーニング装置１０に用いられるファーブラシ等の補助部材の耐久イメージの合計に応じて上記割合を上げている点において異なる。その他の点においては、実施例２及び実施例３と同様である。従って、画像形成装置の構成や動作の詳細についての説明は省略する。
【０１７０】
実施例４の画像形成装置は、クリーニング装置１０内に実施例３と同様にクリーニングの補助部材としてファーブラシ１０２を持ち、転写装置には実施例１、２及び３と同様に中間転写ベルト６ａを持つ。
【０１７１】
実施例４の画像形成装置において、実施例２の画像形成装置と同様に中間転写ベルト６ａの耐久イメージ数をカウントする機構と、実施例３の画像形成装置と同様にファーブラシ１０２の耐久イメージ数をカウントする機構の両方を持つ。また、実施例４の画像形成装置は、これらの耐久イメージ数を合計する機構も持つ。
【０１７２】
本実施例４の画像形成装置において、中間転写ベルト６ａとファーブラシ１０２の耐久イメージ数の合計に応じて像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を初期の状態から長くする。
【０１７３】
中間転写ベルト６ａとファーブラシ１０２の耐久イメージ数の合計が初期から５００００イメージまでの、モノクロの画像形成時の像担持体１の回転時間と、一次帯電装置２のバイアス印加時間の関係を図１２に示す。
【０１７４】
このとき、画像形成に必要な像担持体１の回転時間をｂ、一次帯電装置のバイアス印加時間をａとする。
【０１７５】
中間転写ベルト６ａとファーブラシ１０２の耐久イメージ数の合計が初期から５００００イメージまでは中間転写ベルト６ａ及びファーブラシ１０２が耐久初期であるために、磁性キャリアがあまり中間転写ベルト６ａ及びファーブラシ１０２に保持されていない。そのため、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合は、必要最小限となる。すなわち一次帯電装置２のバイアス印加時間は像担持体１上の画像形成領域のみを帯電するのに必要な時間とする。
【０１７６】
それ以降の場合は、中間転写ベルト６ａとファーブラシ１０２の耐久イメージ数の合計が１０００００イメージになるときに、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合が９０％になるように設定する。
【０１７７】
具体的には、図１３のように、中間転写ベルト６ａとファーブラシ１０２の耐久イメージ数の合計Ｎが５００００≦Ｎ≦１０００００となる時における単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’は、
ａ’＝［ａ＋（ｂ−ａ）×（Ｎ／１０００００）］×０．９
で計算される。
【０１７８】
また、中間転写ベルト６ａとファーブラシ１０２の耐久イメージ数の合計が１０００００イメージ以上の場合は、単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’は、図１４のように設定する。即ち、像担持体１の回転時間の９０％となるように設定する。
【０１７９】
このとき、一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’は、
ａ’’＝０．９×ｂ
で計算される。
【０１８０】
また、連続して複数の転写材Ｓに画像形成を行う場合は、前述の単一の転写材Ｓについて行う制御を連続して行うものとする。
【０１８１】
次に、フルカラー画像形成の場合について説明する。フルカラー画像形成時のファーブラシ１０２の耐久イメージ数が２５０００イメージ未満における像担持体１の回転及び一次帯電装置２のバイアス印加等のシーケンスは、図１５のようになる。このとき、本実施例では、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順に中間転写ベルト６ａ上に単色画像を形成していく。図１５のように、像担持体１の回転が始まり、イエローの単色画像が中間転写ベルト６ａに形成され、そののちシアンの画像形成のために帯電装置２にバイアスが印加されるまでの像担持体１の回転時間をｂYとする。それに続いてシアンの単色画像が像担持体１から中間転写ベルト６ａ上に転写されるまでの像担持体１の回転時間をｂCとする。そこから、マゼンタの単色画像が像担持体１から中間転写ベルト６ａ上に転写されるまでの像担持体１の回転時間をｂMとする。そののち、ブラックの単色画像が像担持体１から中間転写ベルト６ａ上に転写される。さらに中間転写ベルト６ａ上に重ねられたフルカラートナー像が二次転写装置８により転写材Ｓに転写される。そして、転写材Ｓ上のフルカラートナー像が定着装置１５により定着され画像形成が完了する。ここで、ブラックの単色画像が像担持体１から中間転写ベルト６ａ上に転写されてから定着装置１５により定着され画像形成が完了するまでの像担持体１の回転時間をｂBkとする。このとき、中間転写ベルト６ａ及びファーブラシ１０２は、耐久イメージ数が初期のため磁性キャリアがあまり中間転写ベルト６ａに埋め込まれていない。従って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像を中間転写ベルト６ａ上に形成するための像担持体１の帯電時間をイエローｂY、シアンｂC、マゼンタｂM、ブラックｂBkとする。こうすると像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合は、必要最小限となる。すなわち、一次帯電装置２のバイアス印加時間は、像担持体１上の画像形成領域のみを帯電するのに必要な時間とする。
【０１８２】
それ以降の場合は中間転写ベルト６ａとファーブラシ１０２の耐久イメージ数の合計が１０００００イメージになるときに、像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合が９０％になるように設定する。
【０１８３】
具体的には、図１６のように、ａ’Y、ａ’C、ａ’M、ａ’Bkは、
ａ’K＝［ａK＋（ｂK−ａK）×｛（Ｎ／１０００００）｝］×０．９
Ｋ＝Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ
で計算される。ここで、ａ’Y、ａ’C、ａ’M、ａ’Bkは、中間転写ベルト６ａとファーブラシ１０２の耐久イメージ数の合計Ｎが５００００≦Ｎ≦１０００００となる時における単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間である。
【０１８４】
また、中間転写ベルト６ａとファーブラシ１０２の耐久イメージ数の合計が１０００００イメージ以上の場合は、単一の転写材Ｓに画像形成する場合の一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’Y、ａ’’C、ａ’’M、ａ’’Bkは、図１７のように設定する。即ち、像担持体１の回転時間の９０％となるように設定する。
【０１８５】
このとき、一次帯電装置２のバイアス印加時間ａ’’は、
ａ’’K＝０．９×ｂK
Ｋ＝Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋ
で計算される。
【０１８６】
このように画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を、中間転写ベルト６ａとファーブラシ１０２の耐久イメージ数の合計に応じて増やす。これにより、中間転写ベルト６ａやクリーニング装置１０等に保持される二成分現像剤の磁性キャリアにより、像担持体１に微細な周上の連続傷が発生すること（マット化）を抑制する。そして、像担持体１にマット化の兆候がない場合に像担持体１の十分な削れ寿命を確保することができる。
【０１８７】
具体的には、このように画像形成中の像担持体１の回転時間に対する一次帯電装置２のバイアス印加時間の割合を、中間転写ベルト６ａとファーブラシ１０２の耐久イメージ数の合計に応じて増やす。これにより像担持体１の表面が帯電されることにより像担持体１表面の分子の結合力が弱まりクリーニング装置１０のクリーニングブレード１０１で像担持体１表面が削られる量が多くなる。こうすることにより、単一の画像形成中に中間転写ベルト６ａやクリーニング装置１０内に保持された磁性キャリアによって像担持体１に形成される微細な周上の連続傷よりも多くの像担持体１表面を削り取ることが可能となる。そのため、像担持体１上の微細な周上の連続傷（Ｒａ＝０．１μｍ・Ｒｚ＝０．８μｍ・ＳＮ＝２μｍ程度のスジ状の微小な連続傷）をつけること（マット化）を抑制することができる。また、二成分現像剤の磁性キャリアがクリーニング装置内や中間転写ベルト上等に保持される量が少ないとき、画像形成中の一次帯電装置２のバイアス印加時間を必要最小限にするため、像担持体１の十分な削れ寿命を確保することができる。
【０１８８】
実施例５
上記各実施例の画像形成装置は、中間転写体、例えば中間転写ベルト６ａを使用した画像形成装置とされたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１８９】
つまり、本発明は、図２０に図示するように、像担持体１上に形成したトナー像を転写材搬送手段２７にて搬送する転写材Ｓに直接転写する方式の画像形成装置にても適用することができる。本実施例の画像形成装置は、像担持体１上に形成したトナー像を転写材搬送手段２７にて搬送する転写材Ｓに直接転写する構成以外は実施例１〜４と同様の構成である。従って、画像形成装置の構成や動作の詳細についての説明は省略する。
【０１９０】
本実施例にて、画像形成装置は、転写材Ｓをその上に載せ、搬送する転写材搬送手段として転写ベルト２７を備えている。転写ベルト２７は、転写材Ｓを担持して、転写装置７が配置された転写位置に搬送する。また、フルカラー画像形成の場合には、転写ベルト２７に担持された転写材Ｓは、複数回、本実施例では、４回転写位置へと搬送され、像担持体１上に形成された４色のトナー像が直接転写材Ｓ上にて重ね転写される。
【０１９１】
本実施例の画像形成装置においても、特に、上記実施例１、３に記載する本発明の原理を適用して、上記実施例と同様の作用効果を奏し得る。
【０１９２】
更に、本発明は、カラー画像形成装置に限定されるものではなく、モノカラー（白黒）画像形成装置にても、実施例１〜５に記載する本発明の原理を同様に適用して、上記実施例１〜５と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例（実施例１）を説明する概略構成図である。
【図２】画像形成装置における画像処理モードを説明するための図である。
【図３】現像装置に印加する電圧を説明するための図である。
【図４】反転現像方式及びＩＡＥを説明するための図である。
【図５】現像装置の一実施例を説明するための図である。
【図６】光学センサの一実施例を説明するための概略構成図である。
【図７】画像処理パターンを説明するための図であり、図７（ａ）は、誤差拡散法を示しており、図７（ｂ）は、ＡＭスクリーン法を示している。
【図８】コントラスト電位と画像濃度の関係を説明するためのグラフである。
【図９】ＬＵＴ関数を説明するための図である。
【図１０】像担持体上のトナー像とパッチ画像を説明するための図である。
【図１１】画像形成中の画像濃度補正方法を説明するための図である。
【図１２】実施例１〜４の画像形成時の帯電時間を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】実施例１〜４の画像形成時の帯電時間を説明するためのタイミングチャートである。
【図１４】実施例１〜４の画像形成時の帯電時間を説明するためのタイミングチャートであり、モノクロ画像形成時を示す。
【図１５】実施例１〜４の画像形成時の帯電時間を説明するためのタイミングチャートであり、カラー画像形成時を示す。
【図１６】実施例１〜４の画像形成時の帯電時間を説明するためのタイミングチャートであり、カラー画像形成時を示す。
【図１７】実施例１〜４の画像形成時の帯電時間を説明するためのタイミングチャートであり、カラー画像形成時を示す。
【図１８】本発明に係る画像形成装置の他の実施例（実施例２）を説明する概略構成図である。
【図１９】実施例３のクリーニング装置の概略構成図である。
【図２０】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を説明する概略構成図である。
【図２１】従来例の画像形成装置の概略構成図である。
【図２２】従来例の現像装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１９４】
１            像担持体
２            一次帯電装置
３            レーザー露光装置
４            現像装置ユニット
４０１        イエロー現像装置
４０２        シアン現像装置
４０３        マゼンタ現像装置
４０４        ブラック現像装置
５            パッチ画像読取りセンサ（光学検知手段、像担持体反射光量検出手段）
５Ｒ          奥側パッチ画像読取りセンサ
５Ｆ          手前側パッチ画像読取りセンサ
６            転写装置ユニット
６ａ          中間転写ベルト（中間転写体）
７            一次転写装置
８            二次転写装置
９            中間転写ベルトクリーニング装置（中間転写体クリーニング手段）
１０          像担持体クリーニング装置（像担持体クリーニング手段）
１０１        クリーニングブレード
１０２        クリーニングファーブラシ（クリーニング補助手段）
１０２１      クリーニングファーブラシの芯金部
１０２２      クリーニングファーブラシのブラシ部
１１          前露光装置
１５          定着装置
１６          画像読取装置
１７          本体制御装置
１８          画像制御装置
１９          操作部
２０          現像バイアス発生装置
２１          画像処理装置
２２          レーザー駆動回路
２３          トナー補給装置
２４          一次帯電装置出力装置
２５          転写ユニット作動装置
２６          中間転写ベルト寿命カウン装置
Ｓ            転写材（記録材）
Ｐ１          パッチ画像（ＡＭスクリーン法）
Ｐ２          パッチ画像（誤差拡散法）
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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