(57)【要約】  適切なタイミングで動作条件の調整を行うことで、安定した画質で画像を形成することのできる画像形成装置および画像形成方法を提供する。中間転写ベルトの回転量の積算値に対応するＶsyncカウント値が所定の閾値Ｖ1およびＶ2に達したときには、帯電電流Ｉwを１レベル増加させるとともに、現像バイアス調整動作を実行する（時刻ｔ4およびｔ5）ことで、画像濃度を安定化させる。また、現像器寿命が所定値（５０％）に達したとき（時刻ｔ6）には、その時点のＶsyncカウント値から予想される帯電電流Ｉwの変更時期が近ければその変更を前倒しして実行することで、時刻ｔ7に行うべき現像バイアス調整動作を省略することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持可能に構成された潜像担持体および前記潜像担持体を所定の表面電位に帯電させる帯電手段を備え、前記潜像担持体表面に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する像形成手段と、
前記像形成手段により形成されたパッチ画像としての前記トナー像の濃度検出結果に基づき前記像形成手段の動作条件を調整する調整動作を実行する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記帯電手段により帯電される前記潜像担持体の帯電特性の経時変化に関連するタイミング情報に基づいて、前記調整動作の実行タイミングを決定する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記タイミング情報が所定の閾値に達したときに前記調整動作を実行する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記潜像担持体の寿命に関する情報を前記タイミング情報とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記潜像担持体の稼動量の積算値を前記タイミング情報とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記帯電手段の寿命に関する情報を前記タイミング情報とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、装置各部の状況に応じ必要なタイミングで前記調整動作を実行するように構成され、しかも、前記タイミング情報に起因して実行される調整動作と、他のタイミングで実行される調整動作との間でその動作内容を異ならせる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記タイミング情報に起因して実行される前記調整動作では、他のタイミングで実行される調整動作よりもその動作内容が簡略化されている請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記帯電手段は前記潜像担持体表面に近接配置された放電電極を有し、
前記制御手段は、前記タイミング情報に基づいて前記放電電極に供給される電流量を調整することで前記潜像担持体の帯電特性を制御するとともに、該電流量を変更したときには前記調整動作を実行する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、装置各部の状況に応じ必要なタイミングで前記調整動作を実行するように構成され、しかも、
前記調整動作を実行する際には、前記タイミング情報に基づいて前記電流量を変更すべきか否かを判断し、その結果に基づき必要に応じ前記電流量を変更した上で該調整動作を実行する請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記帯電手段は、所定の帯電バイアスを与えられた電極部と、前記電極部の表面を覆うように設けられ前記電極部よりも比抵抗の大きな材料で形成された高抵抗層とを有し、前記高抵抗層を前記潜像担持体に当接させながら前記潜像担持体を帯電させるように構成されており、
前記制御手段は、前記タイミング情報に基づいて前記帯電バイアスを調整することで前記潜像担持体の帯電特性を制御するとともに、該帯電バイアスを変更したときには前記調整動作を実行する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記帯電バイアスが直流電圧である請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、装置各部の状況に応じ必要なタイミングで前記調整動作を実行するように構成され、しかも、
前記調整動作を実行する際には、前記タイミング情報に基づいて前記帯電バイアスを変更すべきか否かを判断し、その結果に基づき必要に応じ前記帯電バイアスを変更した上で該調整動作を実行する請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
静電潜像を担持可能に構成された潜像担持体および前記潜像担持体を所定の表面電位に帯電させる帯電手段を備え、前記潜像担持体表面に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、
前記帯電手段により帯電される前記潜像担持体の帯電特性の経時変化に関連するタイミング情報に基づいて決定されたタイミングで、パッチ画像としての前記トナー像を形成し、その濃度検出結果に基づき装置の動作条件を調整することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パッチ画像としてのトナー像を形成し、その濃度検出結果に基づき動作条件を調整する画像形成装置および画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真技術を応用した複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置では、装置の個体差、経時変化や、温湿度など装置の周囲環境の変化に起因してトナー像の画像濃度が異なることがある。そこで、従来より、画像濃度の安定化を図るための種々の技術が提案されている。このような技術としては、例えば像担持体上にテスト用の小画像（パッチ画像）を形成し、そのパッチ画像の濃度に基づいて、装置の動作条件を最適化する技術がある。このような技術においては、安定した画像品質を得るために、所定のタイミングで動作条件の最適化を行う。  例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、トナーの特性が経時的に変化することに起因する濃度変動を抑制するため、現像器内のトナーの状態を表すパラメータを記憶しておき、そのパラメータが所定の閾値に達する度ごとに動作条件の再調整を行っている。【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７７９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の装置において形成される画像の品質は、上記した現像器内のトナー特性以外にも、種々の原因で変動しうる。例えば、静電潜像を担持させるべく装置に設けられた潜像担持体や、その潜像担持体を所定の表面電位に帯電させるための帯電ユニット等の汚れや劣化に起因して、潜像担持体の帯電特性も経時的に変化する。このような特性の変化も画質の変動を引き起こす。上記した従来技術の装置はこのような変動に対応しておらず、さらなる画質向上を図るうえで改善の余地が残されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、適切なタイミングで動作条件の調整を行うことで、安定した画質で画像を形成することのできる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。【０００６】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、静電潜像を担持可能に構成された潜像担持体および潜像担持体を所定の表面電位に帯電させる帯電手段を備え、潜像担持体表面に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する像形成手段と、像形成手段により形成されたパッチ画像としてのトナー像の濃度検出結果に基づき像形成手段の動作条件を調整する調整動作を実行する制御手段とを備え、制御手段は、帯電手段により帯電される潜像担持体の帯電特性の経時変化に関連するタイミング情報に基づいて、調整動作の実行タイミングを決定することを特徴としている。【０００７】
また、この発明にかかる画像形成方法は、静電潜像を担持可能に構成された潜像担持体および潜像担持体を所定の表面電位に帯電させる帯電手段を備え、潜像担持体表面に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する画像形成装置における画像形成方法であって、上記目的を達成するため、帯電手段により帯電される潜像担持体の帯電特性の経時変化に関連するタイミング情報に基づいて決定されたタイミングで、パッチ画像としてのトナー像を形成し、その濃度検出結果に基づき装置の動作条件を調整することを特徴としている。【０００８】
本発明にいう「帯電特性」とは、ある動作条件で帯電手段を動作させ潜像担持体を帯電させた結果として潜像担持体がどのような帯電状態（帯電電位やその面内均一性など）となるかを表す指標であり、潜像担持体および帯電手段それぞれが本来的に有する性質のほか、これらが使用されることに伴って生じる汚れに起因する性能変化や、両者の組み合わせに起因して現れる潜像担持体の帯電状態の変化を含めた概念である。【０００９】
また、本発明にいう「タイミング情報」は、経時的に変化する帯電特性を直接的または間接的に表しうる任意のパラメータである。このようなパラメータとして、例えば潜像担持体または帯電手段の寿命に関する情報を用いることができる。より具体的には、潜像担持体または帯電手段の稼動量や稼働時間などをカウントしておき、その積算値をタイミング情報として用いることができる。また、装置の他の構成要素の稼動量などから帯電特性を推定できる場合には、その稼動量をタイミング情報とすることができる。【００１０】
動作条件の調整動作については、上記したタイミングのほか、装置各部の状況に応じて必要なタイミング、例えば、装置の電源が投入された直後や、スリープ状態から復帰した直後などに行うようにしてもよい。この場合において、タイミング情報に起因して実行される調整動作と、他のタイミングで実行される調整動作との間で、その動作内容を異ならせるようにしてもよい。というのは、電源投入直後やスリープ復帰時等においては装置やその周囲環境がどのような状態にあるか予測が困難であるのに対し、帯電特性の経時変化についてはある程度予測することが可能であるからである。【００１１】
また、帯電手段が潜像担持体表面に近接配置された放電電極を有する画像形成装置においては、タイミング情報に基づいて放電電極に供給される電流量を調整することで潜像担持体の帯電特性を制御するとともに、該電流量を変更したときには調整動作を実行するようにしてもよい。【００１２】
また、帯電手段が、所定の帯電バイアスを与えられた電極部と、電極部の表面を覆うように設けられた高抵抗層とを有し、高抵抗層を潜像担持体に当接させながら潜像担持体を帯電させるように構成されている画像形成装置においては、制御手段は、タイミング情報に基づいて前記帯電バイアスを調整することで潜像担持体の帯電特性を制御するとともに、該帯電バイアスを変更したときには調整動作を実行するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、帯電手段による潜像担持体の帯電特性の変化に対応して、適切なタイミングで装置の動作条件の調整が行われるので、安定した画質で画像を形成することができる。例えば、タイミング情報が予め設定された所定の閾値に達したときに、調整動作が行われるようにすることができる。【００１４】
また、タイミング情報に起因する調整動作と、他の要因による調整動作とで動作内容を異ならせた場合には、調整動作の内容をより適切なものとすることができる。例えば、タイミング情報に起因して実行される調整動作では、他のタイミングで実行される調整動作よりもその動作内容を簡略化することができる。このようにすることで、調整動作をより短時間で完了させたり、調整動作実行中のトナー消費量を抑制することができる。【００１５】
また、潜像担持体表面に近接配置された放電電極を有し、タイミング情報に基づいて放電電極に供給される電流量を調整する装置では、放電電極に供給される電流量が変化すると帯電特性が変化する。そこで、この電流量が変更された場合には装置の動作条件の調整が行われるようにすれば、電流量変更の前後における画像品質の変化を抑えることができる。【００１６】
また、このような構成によれば次のような効果も得ることができる。放電電極に電流を流して放電させることで潜像担持体を帯電させる装置においては、放電に起因するオゾンの発生量を低く抑えるため電流量をできるだけ小さくしたいという要望がある。しかしながら、電流量を小さくしすぎると、潜像担持体の劣化や帯電手段の汚れ等によって帯電特性が低下した際に潜像担持体の帯電不良を生じるおそれがある。この問題を解決するためには、当初電流量を低く抑えておき、帯電特性の経時変化に応じて例えば次第に電流を増加させることが望ましい。ただし、単に電流量を変更するだけでは、上記したように変更の前後で画像品質が変化してしまうおそれがある。そこで、電流量を変更したときには装置の動作条件を再調整するようにすれば、このような画像品質の変化を防止することができる。この構成によれば、過大な電流によるオゾンの発生を抑えながら、安定した画像品質の画像を得ることが可能となる。なお、放電電極に流れる電流量を増減した場合の帯電特性の変化はある程度予測可能であるから、電流量変更直後に行う調整動作は前記した簡略化されたものであってもよい。【００１７】
また、帯電手段を潜像担持体に当接させることによって潜像担持体を帯電させるように構成された装置では、潜像担持体の厚さの変化に起因して変化する帯電特性に対応させて帯電バイアスを変化させることにより、潜像担持体の帯電量を安定させて、画像品質の変化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】初期調整動作を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態の画像形成装置の帯電ユニットを示す図。
【図５】感光体の帯電特性を示す図。
【図６】第１実施形態の調整動作の実行タイミングを決める第１のフローチャート。
【図７】第１実施形態における調整動作の実行タイミングの第１の例を示す図。
【図８】現像バイアス調整動作を示すフローチャート。
【図９】第１実施形態の調整動作の実行タイミングを決める第２のフローチャート。
【図１０】第１実施形態における調整動作の実行タイミングの第２の例を示す図。
【図１１】第１実施形態における調整動作の実行タイミングの第３の例を示す図。
【図１２】第２実施形態の画像形成装置の帯電ユニットを示す図。
【図１３】第２実施形態における感光体の帯電特性を示す図。
【図１４】第２実施形態の調整動作の実行タイミングを決めるフローチャート。
【図１５】第２実施形態における調整動作の実行タイミングの第１の例を示す図。
【図１６】帯電バイアスの調整例を示す図。
【図１７】第２実施形態における調整動作の実行タイミングの第２の例を示す図。
【図１８】第２実施形態における調整動作の実行タイミングの第３の例を示す図。
【符号の説明】
【００１９】
１０  エンジンコントローラ（制御手段）
２２  感光体（潜像担持体）
２３  帯電ユニット（帯電手段）
２３ａ  帯電ワイヤ（放電電極）
７７  垂直同期センサ
２３０  帯電ユニット（帯電手段）
２３０ａ  表面層（高抵抗層）
２３０ｂ  金属ローラ（電極部）
ＥＧ  エンジン（像形成手段）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１はこの発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１０に設けられたＣＰＵ１０１がエンジン部ＥＧの各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、シートＳに画像信号に対応する画像を形成する。【００２１】
このエンジン部ＥＧでは、感光体２２が図１の矢印方向Ｄ1に回転自在に設けられている。また、この感光体２２の周りにその回転方向Ｄ1に沿って、帯電ユニット２３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部２５がそれぞれ配置されている。帯電ユニット２３は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体２２の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。クリーニング部２５は一次転写後に感光体２２の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体２２、帯電ユニット２３およびクリーニング部２５は一体的に感光体カートリッジ２を構成しており、この感光体カートリッジ２は一体として装置本体に対し着脱自在となっている。【００２２】
そして、この帯電ユニット２３によって帯電された感光体２２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームＬを感光体２２上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。【００２３】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。この実施形態では、現像ユニット４は、図１紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、シアン用の現像器４Ｃ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。この現像ユニット４は、エンジンコントローラ１０により制御されている。そして、このエンジンコントローラ１０からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが選択的に感光体２２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラ４４が感光体２２に対し対向配置され、その対向位置において現像ローラ４４から感光体２２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。【００２４】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1において、転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２〜７５に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｄ2に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。そして、感光体２２上に形成される各色のトナー像が中間転写ベルト７１上で重ね合わせられてカラー画像が形成される。カラー画像は、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシートＳ上に二次転写される。【００２５】
このとき、中間転写ベルト７１上の画像がシートＳ上の所定位置に正しく転写されるように、二次転写領域ＴＲ2にシートＳを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ2の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転駆動されることにより、シートＳが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。【００２６】
こうしてカラー画像が形成されたシートＳは定着ユニット９によりトナー像を定着され、排出前ローラ８２および排出ローラ８３を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部８９に搬送される。また、シートＳの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートＳの後端部が排出前ローラ８２後方の反転位置ＰＲまで搬送されてきた時点で排出ローラ８３の回転方向が反転され、これによりシートＳは反転搬送経路ＦＲに沿って矢印Ｄ3方向に搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートＳの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートＳの両面に画像が形成される。【００２７】
また、ローラ７５の近傍には、クリーナ７６、濃度センサ６０および垂直同期センサ７７が配置されている。これらのうち、クリーナ７６は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７５に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ７５側に移動した状態でクリーナ７６のブレードがローラ７５に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去する。垂直同期センサ７７は、中間転写ベルト７１の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト７１の回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Ｖsyncを得るためのセンサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色で形成されるトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Ｖsyncに基づいて制御される。この垂直同期信号Ｖsyncは、ＣＰＵ１０１により積算カウントされている。また、濃度センサ６０は例えば反射型フォトセンサからなり、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられて、必要に応じて、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるパッチ画像の画像濃度を測定する。【００２８】
また、この装置では、図２に示すように、メインコントローラ１１のＣＰＵ１１１により制御される表示部１２が設けられている。この表示部１２は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、ＣＰＵ１１１からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。【００２９】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリである。また、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。【００３０】
さらに、符号２００はトナー消費量を求めるためのトナーカウンタである。このトナーカウンタ２００は、画像形成動作の実行に伴って消費されるトナーの量を各トナー色毎に計算し記憶する。トナー消費量の計算方法は任意であり種々の公知技術を適用することができる。例えば、外部装置から入力された画像信号を解析して各トナー色ごとのトナードットの形成個数をカウントし、そのカウント値からトナー消費量を計算することができる。【００３１】
そして、ＣＰＵ１０１は、トナーカウンタ２００により求められた各色ごとのトナー消費量を各現像器４Ｙ等に貯留されたトナー量の初期値から減算することにより、現時点における現像器内のトナー残量を把握する。そして、必要に応じて、各色ごとのトナー残量やトナー切れの発生などをユーザに知らせるためのメッセージを表示部１２に表示させる。【００３２】
図３は初期調整動作を示すフローチャートである。上記のように構成された装置では、装置の電源が投入された直後や、スリープ状態から復帰した直後など、所定のタイミングで図３に示す初期調整動作が実行される。このような電源投入後に実行される調整動作については多くの公知技術があるので、ここでは動作の概要のみを簡単に説明する。【００３３】
まず、装置全体の初期化が行われる（ステップＳ１）。この初期化動作には、現像ユニット４を所定のホームポジションへ位置決めするための動作や、感光体２２および中間転写ベルト７１の表面クリーニング動作などが含まれる。次いで、各現像器に与える現像バイアスの調整（ステップＳ２）および露光ユニット６から出射される露光ビームＬのパワーの調整（ステップＳ３）が行われる。これにより、エンジン部ＥＧの動作条件が最適化される。さらに、階調調整処理が行われ、与えられた画像信号に対する階調補正特性の調整がなされる（ステップＳ４）。【００３４】
この実施形態では、電源投入直後などに上記した初期調整動作が行われるほか、必要に応じて適宜現像バイアスの調整が行われる。この調整動作の実行タイミングを決定するにあたっては、感光体２２の帯電量が経時的に変化することが考慮される。以下では、まず帯電量の経時変化について説明する。次いで、調整動作の内容およびその実行タイミングを決める２つの態様について順次説明する。【００３５】
図４は第１実施形態の画像形成装置の帯電ユニットを示す図である。感光体２２は円筒形状に形成され電気的に接地された金属製のローラ２２ａと、その表面に設けられた感光体層２２ｂとを有している。帯電ユニット２３は感光体層２２ｂを所定の電位に帯電させる。帯電ユニット２３は、感光体２２に近接配置された帯電ワイヤ２３ａと、それを取り囲むように設けられたシールド電極２３ｂと、電源２３ｃとを備えている。電源２３ｃから所定の電圧が帯電ワイヤ２３ａに印加されると、帯電ワイヤ２３ａと感光体層２２ｂとの間でコロナ放電が発生し、感光体層２２ｂが帯電される。このときに帯電ワイヤ２３ｂに流れる電流Ｉwの大きさは電源２３ｃにより制御されている。以下では、この電流Ｉwを「帯電電流」と称することとする。【００３６】
図５は感光体の帯電特性を示す図である。帯電電流の大きさ｜Ｉw｜を一定に保ったとしても、図５に示すように、感光体層２２ｂの劣化や帯電ワイヤ２３ａの汚れなどに起因して、感光体層２２ｂの帯電量は経時的に変化する。一般的には、感光体層２２ｂが磨耗することによって次第に薄くなり、また装置内に飛散したトナーが帯電ワイヤ２３ａに付着・堆積してゆくため、感光体層２２ｂの帯電量（単位面積あたりの電荷量や表面電位により表すことができる）は次第に低下する。したがって、感光体２２を一定の電位に帯電させるためには、感光体２２の劣化の度合いに応じて、また帯電ワイヤ２３ａの汚れの度合いに応じて帯電電流Ｉwを適宜調整する必要がある。また、帯電電流Ｉwを変更した場合には、感光体２２の帯電量が変化するため、装置の動作条件を再調整するのが好ましい。【００３７】
次に、現像バイアスの調整動作の実行タイミングについて説明する。上記したように、調整動作の実行タイミングは、帯電電流Ｉwの変更時期を考慮して定められるのが好ましい。ただし、帯電電流Ｉwの変化量が予めわかっていれば、その変更に伴う画像濃度の変化もある程度予測することが可能である。したがって、このような場合に行う調整動作においては、電源投入直後のように装置の動作条件を全て調整する必要は必ずしもない。この装置では、帯電電流Ｉwの変更により感光体２２の表面電位が変化することに鑑み、装置の動作条件のうち現像バイアスの再調整を行う。本明細書では、現像バイアス調整動作の実行タイミングを決める２つの態様について、以下説明する。【００３８】
（第１の態様）
図６は第１実施形態の調整動作の実行タイミングの決め方の第１の態様を示すフローチャートである。この態様では、垂直同期センサ７７から出力される垂直同期信号Ｖsyncのカウント値に基づいて帯電電流Ｉwを適宜変更設定するとともに、現像バイアスの再調整を行う。Ｖsyncカウント値は、直接的には中間転写ベルト７１の回転数を表す数値である。ただし、エンジン部ＥＧにおいて帯電ユニット２３、感光体２２および中間転写ベルト７１は互いに連動しているので、Ｖsyncカウント値は間接的には感光体２２の劣化や帯電ワイヤ２３ａの汚れの度合いを表す。つまり、Ｖsyncカウント値は、感光体２２または帯電ユニット２３の寿命を表す情報として用いられる。【００３９】
特に、この装置では、感光体２２、帯電ユニット２３が一体的に感光体カートリッジ２に取り付けられているので、新しい感光体カートリッジ２が装着されたときにＶsyncカウント値をいったんリセットしておけば、当該カートリッジ２に取り付けられた感光体２２および帯電ワイヤ２３ａの劣化の度合いをＶsyncカウント値から推定することができる。【００４０】
この態様では、次のようにして調整動作を行う。まず、Ｖsyncカウント値が予め定められた閾値に達するのを待つ（ステップＳ１０１）。そして、Ｖsyncカウント値が閾値に達すると、帯電電流Ｉwをその大きさ（絶対値）において１段階増加させ（ステップＳ１０２）、次いで現像バイアス調整動作を実行する（ステップＳ１０３）。これにより、帯電電流Ｉwの変更時期および調整動作の実行タイミングは、例えば図７に示すようになる。【００４１】
図７は第１実施形態における調整動作の実行タイミングの第１の例を示す図である。図７に示すように、画像形成動作を繰り返すと、時間の経過とともにＶsyncカウント値は次第に増加してゆく。そして、そのカウント値がＶ1に達する時刻ｔ1には、帯電電流Ｉwが初期値Ｉw0から１段階大きい値Ｉw1に変更される。同様に、Ｖsyncカウント値が閾値Ｖ2、Ｖ3に達した時刻ｔ2、ｔ3にも、帯電電流ＩwがそれぞれＩw2、Ｉw3に変更される。そして、これらの時刻ｔ1、ｔ2およびｔ3には、現像バイアスの調整動作が併せて実行される。【００４２】
図８は現像バイアス調整動作を示すフローチャートである。現像バイアス調整動作では、まずブラック（Ｋ）色パッチ処理（ステップＳ１１１〜Ｓ１１３）を実行する。すなわち、まずブラック色現像器４Ｋを感光体２２との対向位置に位置決めし、現像バイアスを多段階に変更設定しながら、各バイアス値で所定パターンのパッチ画像を形成する（ステップＳ１１１）。そして、こうして形成された各パッチ画像の画像濃度を濃度センサ６０により検出する（ステップＳ１１２）。その検出結果に基づき、画像濃度が所定の目標濃度となるように、現像バイアスの最適値を算出する（ステップＳ１１３）。【００４３】
次に、ブラック色について新たに求めた現像バイアスの最適値と、直前まで設定されていた設定値とを比較する（ステップＳ１１４）。ここで、両者の差分、つまり現像バイアス最適値の変化分が所定値、例えば２０Ｖを超えていたときには、画像濃度の変動が比較的大きいと推測されるので、他のトナー色についても同様に現像バイアスの調整を行う（ステップＳ１１５〜Ｓ１１７）。すなわち、ブラック色について行ったパッチ処理（ステップＳ１１１〜Ｓ１１３）と同様のパッチ処理を、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびイエロー（Ｙ）の各トナー色についても実行し、各色毎の現像バイアスの最適値を算出する。【００４４】
一方、現像バイアス最適値の変化分が所定値以内であったときには、画像濃度の変動は比較的小さいと推測されるので、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびイエロー（Ｙ）の各トナー色についてはパッチ処理を省略し、ブラック色における現像バイアスの変化分に相当するオフセット値を各トナー色の現像バイアス値に加算した値を新たな最適値とする（ステップＳ１１８）。【００４５】
このように、この実施形態では、Ｖsyncカウント値に応じて帯電電流Ｉwを変更するとともに、現像バイアスの再調整を行う。こうすることで、感光体２２の劣化や帯電ワイヤ２３ａの汚れに起因する感光体２２の帯電特性の変化に対応して、帯電電流Ｉwを適切に調整することができる。また、帯電特性の変化や帯電電流Ｉwの変化に起因する画像濃度の変動を抑えて、安定して画像を形成することができる。【００４６】
ところで、帯電特性の経時変化の傾向および程度はある程度予測可能である。また帯電電流変更に伴う画像濃度の変動の程度は、装置の他の動作条件が変わっていないのであまり大きなものではない。そこで、この場合の調整動作においては、電源投入時等よりもその動作内容を簡略化することが可能である。この実施形態では、現像バイアスの調整動作のみを行い露光パワーの調整および階調調整処理を省略することで、トナーの節約および処理時間の短縮を図っている。さらに、現像バイアス調整動作においても、必要な現像バイアスの変更量が小さいと推定される場合には各トナー色の現像バイアス値にそれぞれオフセット値を加算するに留めることで、各色毎のパッチ処理の一部を省略するようにしている。【００４７】
（第２の態様）
次に説明するバイアス調整動作の実行タイミングの決め方の第２の態様では、Ｖsyncカウント値が閾値を越えたときに調整動作を実行するほか、他の理由によっても、必要に応じて調整動作を実行する。例えば、感光体ユニット２および４つの現像器のうちいずれか１つが交換されたときには、装置の動作条件を再調整する必要がある。また、現像器内のトナーの使用状況によっても画像濃度が変動するので、その状況の変化に応じて適宜動作条件の調整が必要である。【００４８】
ここでは、いずれかのユニットが交換されたとき、現像器の寿命を表す情報が所定値に達したとき、および、Ｖsyncカウント値が所定の閾値に達したときに、調整動作が要求されるものとして説明を続ける。現像器の寿命を表す情報としては、例えば、トナーカウンタ２００のカウント値から算出される現像器内のトナーの使用量または残量、各現像器に設けられた現像ローラ４４の回転量の積算値など、およびそれらの適宜の組み合わせを用いることができる。【００４９】
図９は第１実施形態の調整動作の実行タイミングの決め方の第２の態様を示すフローチャートである。この態様では、調整動作が要求されるのを待って処理が開始される（ステップＳ２０１）。調整動作の要求があったとき、その要求がＶsyncカウントに起因するものであるか否かが判定される（ステップＳ２０２）。ここで、調整動作の要求がＶsyncカウントに起因するものである場合、つまりＶsyncカウント値が所定の閾値に達したことにより調整動作が要求された場合には、前記した第１の態様と同様に、帯電電流Ｉwを１レベル増加させ（ステップＳ２０３）、次いで現像バイアス調整動作を行う（ステップＳ２０４）。【００５０】
一方、調整動作の要求がＶsyncカウントに起因するものでない場合、例えば現像器の寿命を表す情報が所定値に達したことにより調整動作が要求された場合には、以下のステップＳ２０５ないしＳ２０９を実行する。まず、その時点で帯電電流の変更を行うか否かが判断される（ステップＳ２０５）。この判断は、その時点におけるＶsyncカウント値に基づいて、例えば次のようにして行われる。【００５１】
その時点におけるＶsyncカウント値が、帯電電流Ｉwの変更時期が近いことを示すものであるときには、帯電電流Ｉwの変更が必要であると判断される。Ｖsyncカウント値が、現時点では帯電電流の変更時期を示す閾値には達していないが、近いうちに達すると予想される場合には、帯電電流Ｉwの変更時期が近いということができる。例えば、その時点におけるＶsyncカウント値の閾値に対する比率が所定範囲（例えば８０％以上１００％未満）内であるとき、あるいはＶsyncカウント値と閾値との差が所定値（例えば１００カウント）以下であるときなどには、近い将来Ｖsyncカウント値が閾値に達すると予想される。このような場合には、Ｖsyncカウント値が閾値に達するのを待たず、この時点で帯電電流の変更を行う。【００５２】
これに対して、その時点におけるＶsyncカウント値から予想される帯電電流Ｉwの変更時期が遠くその時点で変更の必要がない場合には、帯電電流の変更を行わない。具体的には、帯電電流の変更を行うための上記条件をＶsyncカウント値が満たしていない場合には、帯電電流の変更を行わない。【００５３】
そして、帯電電流の変更が必要であれば帯電電流Ｉwを１レベル増加させ（ステップＳ２０６）、次いで、前記した初期調整動作と同様に、現像バイアスの調整（ステップＳ２０７）、露光パワーの調整（ステップＳ２０８）および階調調整処理（ステップＳ２０９）を順次実行する。この場合に現像バイアスのみならず他のパラメータについても調整を行うのは、ユニット交換など、帯電電流の変更以外の理由で生じる濃度変動については、その変動の傾向や程度を予測することが困難な場合があるからである。このように、Ｖsyncカウント起因でない調整動作では、画像品質に影響を及ぼす可能性のあるパラメータについては再調整を行って、動作条件を最適化するのが好ましい。こうして動作条件の調整が完了すると、ステップＳ２０１に戻り、次の調整動作が要求されるまで待つ。【００５４】
図１０は第１実施形態における調整動作の実行タイミングの第２の例を示す図である。ここでは、いずれかの現像器の寿命が５０％レベルに達したときに調整動作を行うように構成されているものとする。図１０に示すように、現像器が使用されるにつれて、その寿命は新品時の１００％から交換時期を示す０％まで次第に減少する。一方、Ｖsyncカウント値は使用とともに増加してゆく。そして、その値が閾値Ｖ1およびＶ2に達する時刻ｔ4およびｔ5には、それぞれ調整動作の実行が要求されることとなる。【００５５】
したがって、時刻ｔ4およびｔ5には、それぞれＶsyncカウントに起因する調整動作が実行される。そして、次に調整動作が要求されるのは、現像器寿命が５０％に達する時刻ｔ6である。この場合、Ｖsyncカウント起因でない調整動作であるので、その時点におけるＶsyncカウント値が次の閾値Ｖ3と比較される。その結果、Ｖsyncカウント値と閾値Ｖ3との差ΔＶが所定値以下であれば、本来時刻ｔ7で行うべき帯電電流Ｉwの変更が前倒しされてこの時点で実行され、その上で動作条件の調整が行われる。図１０において、時刻ｔ7にカッコが付されているのは、時刻ｔ7における調整動作が実行されないことを表している。このようにする理由は以下の通りである。【００５６】
現像器寿命に起因する調整動作と、Ｖsyncカウントに起因する調整動作とをそれぞれ独立に行った場合、次のような不都合を生じる。図１０に示すように、現像器寿命が５０％に達する時刻ｔ6と、Ｖsyncカウント値が閾値Ｖ3に達する時刻ｔ7との時間差があまりないときには、まず時刻ｔ6において調整動作が実行され、その後時刻ｔ7においても再び調整動作が実行されてしまうことになる。短時間のうちに何度も調整動作を行うことは、メリットがないばかりか、トナーの浪費や画像形成のスループット低下などの弊害を招くおそれがある。しかしながら、現像器寿命に起因する調整動作（時刻ｔ6）も、Ｖsyncカウントに起因する調整動作（時刻ｔ7）も省くことは好ましくない。【００５７】
ここで、上記したように、現像器寿命に起因する調整動作（時刻ｔ6）に際して、帯電電流の変更時期が近いかどうかを確認し、変更時期が近い場合には帯電電流Ｉwの変更を前倒しして実行することによって、２つの原因に起因する調整動作を共通化することが可能となる。すなわち、現像器寿命が５０％に達した時刻ｔ6において、帯電電流Ｉwの変更を前倒しして実行した上で調整動作を行うことによって、時刻ｔ7における調整動作は不要となる。こうすることによって、短時間のうちに何度も調整動作が実行されてしまうことがなくなる。なお、時刻ｔ6においてＶsyncカウント値から予想される帯電電流の変更時期までまだ間がある、つまりＶsyncカウント値と閾値Ｖ3との差が所定値を超えている場合には、この時点で帯電電流の変更を行うのは好ましくない。むやみに帯電電流を増加させると、帯電ワイヤの寿命を縮めたりオゾン発生量が増大するなどの問題があるからである。この場合には、時刻ｔ6において帯電電流の変更を行わずに調整動作を実行し、時刻ｔ7において帯電電流の変更を行って調整動作を実行するのが望ましい。【００５８】
図１１は第１実施形態における調整動作の実行タイミングの第３の例を示す図である。この図は、本発明の第２の態様（図９）において、現像器交換に起因して調整動作が要求された場合を示している。時刻ｔ8においてＶsyncカウント値が閾値Ｖ1に達して帯電電流Ｉwが変更された後、時刻ｔ9において４つの現像器のうち１つが交換されたものとする。この場合、現像器が交換されているので調整動作は必須である。ただし、この時点におけるＶsyncカウント値と閾値Ｖ2との差ΔＶ2は大きいので、この時点で帯電電流を変更する必要はない。したがって、この時刻ｔ9においては、帯電電流を変更することなく調整動作を行う。そして、Ｖsyncカウント値が閾値Ｖ2に達する時刻ｔ10には、帯電電流の変更と調整動作とを共に実行する。【００５９】
次いで、時刻ｔ11において別の現像器交換がなされたとする。ここで、Ｖsyncカウント値と次の閾値Ｖ3との差ΔＶ3が所定値以下であれば、Ｖsyncカウント値が閾値Ｖ3に達する時刻ｔ12に行うべき帯電電流の変更をこの時点で実行し、併せて調整動作を実行する。これにより、時刻ｔ12に行うべき調整動作を省略することが可能となる。また、現像器交換がなされたときおよび帯電電流が変更されたときには調整動作が実行されるので、画像品質の変動を抑えることができ、安定した画像形成を行うことができる。【００６０】
以上のように、この発明にかかる画像形成装置の第１実施形態では、中間転写ベルト７１の回転に同期して出力される垂直同期信号Ｖsyncのカウント値が感光体２２の劣化や帯電ユニット２３の汚れに起因する感光体２２の帯電特性の変化の程度を示していることを利用して、該カウント値が所定の閾値に達したときに装置の動作条件の調整が行われるようにしている。こうすることで、装置の動作条件が適切なタイミングで再調整されて、帯電特性の変化によらず画質の安定した画像を形成することができる。また、感光体２２の劣化や帯電ワイヤ２３ａの汚れ等に起因して、感光体２２の帯電量が経時的に現状することに鑑み、Ｖsyncカウント値の増加に伴って帯電電流Ｉwを段階的に増加させる。このとき感光体２２の帯電量も変化するので、調整動作を行って画像品質を安定させている。【００６１】
また、帯電電量を必要に応じて徐々に増やしてゆくので、当初から多くの帯電電流を流しておく必要がなくなり、その結果、この実施形態では、画質を良好に維持しつつ、放電によるオゾンの発生を最小限に抑えることが可能となる。【００６２】
また、Ｖsyncカウント値によるもの以外に、例えば、電源投入直後や、ユニット交換時などにも調整動作を実行してもよい。電源投入直後等にその時点における装置の状態を予測することは難しいが、感光体２２の帯電特性の経時変化の傾向についてはある程度予測が可能である。そこで、その予測に基づき、Ｖsyncカウントに起因する調整動作においては他の理由による調整動作よりもその処理内容を簡略化してもよい。こうすることにより、トナー消費量を抑え、処理時間の短縮を図ることができる。【００６３】
また、Ｖsyncカウント起因でない調整動作を行う際に、その時点におけるＶsyncカウント値から帯電電流の変更時期が近いと予想されるときは、その変更を前倒しして実行した上で調整動作を実行するようにすれば、無駄な調整動作を省くことが可能となる。【００６４】
以上説明したように、この実施形態では、感光体２２および帯電ユニット２３がそれぞれ本発明の「潜像担持体」および「帯電手段」として機能している。また、帯電ユニット２３に設けられた帯電ワイヤ２３ａが、本発明の「放電電極」に相当する。また、これらを備えるエンジン部ＥＧが本発明の「像形成手段」として機能している。また、エンジンコントローラ１０が本発明の「制御手段」として機能している。さらに、この実施形態においては、中間転写ベルト７１の回転数の積算値であるＶsyncカウント値が、本発明の「タイミング情報」に相当している。【００６５】
＜第２実施形態＞
次に、この発明にかかる画像形成装置の第２実施形態について説明する。上記した第１実施形態の画像形成装置と、以下に説明する第２実施形態の画像形成装置との最も大きな相違点は帯電ユニットの構成である。第１実施形態の装置では、図４に示すように、コロナ帯電器２３によって非接触にて感光体２２を所定の電位に帯電させていたのに対し、この第２実施形態では、図１２に示すように、接触帯電方式によって感光体２２を帯電させている。なお、装置のその他の部分の構成および基本的な動作は上記した第１実施形態と同一であるので、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。【００６６】
図１２は第２実施形態の画像形成装置の帯電ユニットを示す図である。第２実施形態における帯電ユニット２３０は、金属製のローラ２３０ｂおよびその表面を覆う表面層２３０ａからなる帯電ローラと、金属ローラ２３０ｂに所定の直流帯電バイアスＶａを印加する電源２３０ｃを備えている。帯電ローラは感光体２２の表面に当接されている。【００６７】
金属ローラ２３０ｂを覆う表面層２３０ａは、適度の弾性およびローラ２３０ｂよりも大きな比抵抗を有する材料にて形成される。このような材料としては、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどの弾性樹脂材料に、カーボンブラック粒子や金属酸化物粉末などの導電性付与剤を添加したものを用いることができる。また、表面層２３０ａの表面に、耐摩耗性や感光体に対する非汚染性を向上させるための表面処理層あるいはコーティング層をさらに設けるようにしてもよい。【００６８】
このように構成された帯電ユニット２３０では、ＣＰＵ１０１によって設定された所定の帯電バイアスＶａが電源２３０ｃから金属ローラ２３０ｂに与えられると、その電圧が表面層２３０ａを介して感光体２２に印加されることにより、感光体層２２ｂが所定の表面電位に帯電される。帯電バイアスＶａと感光体層２２ｂの帯電量との関係は、以下に説明するように、磨耗による感光体層２２ｂの厚さの変化に伴って変動する。【００６９】
図１３は第２実施形態における感光体の帯電特性を示す図である。この実施形態のように、直流帯電バイアスによる接触帯電方式の画像形成装置では、感光体層２２ｂが薄くなるにつれてその帯電量が大きくなることが観測されている。より詳しくは、感光体層２２ｂの磨耗が進みその膜厚が減少してくると、その膜厚の減少量（以下、これを「膜減り量」という）が大きくなるにつれて、同じ帯電バイアスを与えたときの感光体の帯電量は上昇する。感光体２２および帯電ローラの汚れやその特性劣化がなければ、図１３の破線に示すように、感光体層２２ｂの膜減り量が大きくなるにつれてその帯電量は増加してゆく。ただし、実際の装置では、感光体および帯電ローラの汚れや特性劣化があり、これらは帯電特性を低下させる方向に作用するため、図１３の実線に示すように、帯電量の増加は飽和する傾向を示す。【００７０】
このように、感光体層２２ｂの磨耗による膜厚変化に起因して感光体の帯電量が変化する。したがって、画像形成動作時における感光体の表面電位を一定に保つためには、感光体の膜厚の変化に応じて帯電バイアスＶａを変化させる必要がある。そこで、この実施形態では、感光体２２の回転数をカウントしておき、そのカウント値（以下、「ＯＰＣカウント値」という）の増大につれて帯電バイアスＶａの値を次第に低下させるように、帯電バイアスＶａの制御を行っている。【００７１】
すなわち、この実施形態では、感光体層２２ｂの膜減り量を間接的に示す指標としてＯＰＣカウント値を用いるとともに、感光体２２の帯電量を調整するために帯電バイアスＶａを変化させる。この点において、第２実施形態は、感光体および帯電ワイヤの汚れを示す指標としてＶsyncカウント値を用い、感光体２２の帯電量を調整するために帯電電流Ｉwを変化させる第１実施形態とは異なっているが、帯電量調整の具体的な態様については、基本的に第１実施形態と同じように考えることができる。つまり、第２実施形態における帯電量の調整は、第１実施形態におけるＶsyncカウント値をＯＰＣカウント値に、また制御対象としての帯電電流Ｉwを帯電バイアスＶａに置き換えることによって実現可能である。【００７２】
図１４は第２実施形態における調整動作の実行タイミングを決めるフローチャートである。この実施形態では、次のようにして調整動作を行う。まず、感光体２２の回転量を表すＯＰＣカウント値が予め定められた閾値に達するのを待つ（ステップＳ３０１）。ＯＰＣカウント値が閾値に達すると、帯電バイアスＶａをその大きさ（絶対値）において１段階低下させ（ステップＳ３０２）、次いで現像バイアス調整動作を実行する（ステップＳ３０３）。現像バイアス調整動作の内容は、第１実施形態における動作（図８）と同じであってよい。これにより、帯電バイアスＶａの変更時期および調整動作の実行タイミングは、例えば図１５に示すようになる。【００７３】
図１５は第２実施形態における調整動作の実行タイミングの第１の例を示す図である。図１５に示すように、画像形成動作を繰り返すと、時間の経過とともにＯＰＣカウント値は次第に増加してゆく。そして、そのカウント値がＣ1に達する時刻ｔ21には、帯電バイアスＶａが初期値Ｖa0から１段階小さい値Ｖa1に変更される。同様に、ＯＰＣカウント値が閾値Ｃ2、Ｃ3に達した時刻ｔ22、ｔ23にも、帯電バイアスがそれぞれＶa2、Ｖa3に変更される。そして、これらの時刻ｔ21、ｔ22およびｔ23には、現像バイアスの調整動作が併せて実行される。【００７４】
図１６は帯電バイアスの調整例を示す図である。この画像形成装置において、感光体２２の回転量と膜減り量との関係を調べたところ、図１６に示すように、ＯＰＣカウント値が４万増加する毎に感光体層２２ｂの厚さが約１μｍ減少することがわかった。また、感光体層２２ｂの厚さと帯電量との関係を調べたところ、感光体層２２ｂの膜厚が１μｍ減少したとき、帯電バイアスＶａを１０Ｖ低下させれば感光体２２の表面電位をほぼ一定に維持することができることがわかった。そこで、この実施形態では、ＯＰＣカウント値が４万増加する毎に、帯電バイアスＶａを１０Ｖずつ減らすようにした。図１６において、「バイアス調整値」とは、各時点における帯電バイアスＶａの初期値Ｖa0に対する変更量を示している。つまり、例えば図１５の時刻ｔ21、ｔ22における帯電バイアスの設定値Ｖa1、Ｖa2は、以下の式：
｜Ｖa1｜＝｜Ｖa0｜−１０  ［Ｖ］、
｜Ｖa2｜＝｜Ｖa0｜−２０  ［Ｖ］
により表される。【００７５】
この第２実施形態においても、上記した第１実施形態の場合と同様に、感光体ユニット２および４つの現像器の寿命やその交換の有無等によって調整動作の実行タイミングを適宜変更するようにしてもよい。ここでは、上記したＯＰＣカウント値によって決まるタイミングのほかに、現像器の寿命を表す情報が所定値に達したとき、またはいずれかのユニットが交換されたときに調整動作を実行する場合について考える。基本的な動作は、前述した第１実施形態の場合（図９）と同じである。ただし、Ｖsyncカウント値に代えてＯＰＣカウント値が、また制御対象として帯電電流Ｉwに代えて帯電バイアスＶａが用いられる。【００７６】
図１７は第２実施形態における調整動作の実行タイミングの第２の例を示す図である。ＯＰＣカウント値が所定の閾値に達したとき（時刻ｔ24、ｔ25）には、帯電バイアスＶａの変更および調整動作が実行される。一方、現像器寿命に起因する調整動作の実行タイミングが来たとき（時刻ｔ26）には、その時点におけるＯＰＣカウント値と次の閾値Ｃ3との差ΔＣが所定値以下であれば、調整動作とともに、時刻ｔ27に行うべき帯電バイアスＶａの変更をこの時点に前倒しして行い、時刻ｔ27における帯電バイアスの変更および調整動作を省略する。【００７７】
図１８は第２実施形態における調整動作の実行タイミングの第３の例を示す図である。時刻ｔ28においてＯＰＣカウント値が閾値Ｃ1に達して帯電バイアスＶａの設定値がＶa0からＶa1に変更された後、時刻ｔ29において４つの現像器のうち１つが交換されたとする。この場合、現像器が交換されているので調整動作は必須である。ただし、この時点におけるＯＰＣカウント値と閾値Ｃ2との差ΔＣ2が大きいので、この時点では帯電バイアスの変更は不要である。したがって、この時刻ｔ29においては、帯電バイアスの変更を伴わない調整動作を行う。そして、ＯＰＣカウント値が閾値Ｃ2に達する時刻ｔ30には、帯電バイアスの変更と調整動作とを共に実行する。【００７８】
次いで、時刻ｔ31において別の現像器交換がなされたとする。この時点のＯＰＣカウント値と次の閾値Ｃ3との差ΔＣ3が所定値以上であれば、時刻ｔ28の場合と同様に、帯電バイアスの変更を伴わない調整動作を行う。一方、差分ΔＣ3が所定値以下であれば、ＯＰＣカウント値が閾値Ｃ3に達するであろう時刻ｔ32に行うべき帯電バイアスの変更をこの時点で実行し、併せて調整動作を実行する。これにより、時刻ｔ32に行うべき調整動作を省略することが可能となる。また、現像器交換がなされたときおよび帯電バイアスが変更されたときには調整動作が実行されるので、画像品質の変動を抑えることができ、安定した画像形成を行うことができる。【００７９】
以上のように、この発明にかかる画像形成装置の第２実施形態は、接触帯電方式により感光体２２を所定の表面電位に帯電させる装置である。この装置では、感光体層２２ｂの膜厚減少に伴って帯電量が増加することに起因する感光体表面電位の変動を抑えるために、感光体回転量の増大に伴って帯電バイアスＶａを低下させるようにしている。そして、帯電バイアスＶａを変更したときには現像バイアスについても調整するようにしている。こうすることにより、この実施形態においても、感光体の膜厚変動によらず、第１実施形態の装置と同様に、画質の安定した画像を形成することができる。【００８０】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、感光体２２の帯電特性の変化を表す「タイミング情報」として、上記第１実施形態においては、感光体２２および帯電ワイヤの汚れや劣化の程度を間接的に表すＶsyncカウント値を、また第２実施形態では、感光体層２２ｂの膜減り量を間接的に表すＯＰＣカウント値を用いている。しかしながら、これらに限定されず、他の情報をタイミング情報としてもよい。例えば、第１実施形態においてＯＰＣカウント値をタイミング情報としてもよく、第２実施形態においてＶsyncカウント値をタイミング情報としてもよい。また、第１実施形態において、帯電ユニット２３の寿命に関する情報、例えば、帯電電流の積分値をタイミング情報としてもよい。【００８１】
また、上記した各実施形態では、１回の調整動作で全トナー色についての動作条件の調整を行うようにしているが、必要なトナー色についてのみ調整動作を行うようにしてもよい。すなわち、いずれかの現像器が交換された、または寿命情報が所定値に達したときに実行される調整動作においては、そのトナー色についてのみ調整動作を行うようにしてもよい。また、そのときに、他の現像器の使用状況を確認し、その状況に応じて、各トナー色ごとに調整動作を行うか否かを判定し、必要なトナー色のみ調整動作を実行するようにしてもよい。ただし、感光体２２の帯電特性の変化や帯電電流もしくは帯電バイアスの変更は全てのトナー色に対して影響を及ぼすため、これらに起因する調整動作は、全てのトナー色に対して実行されることが望ましい。【００８２】
また、上記した実施形態の現像バイアス調整動作（図８）では、ブラック色における現像バイアス最適値の変化分が所定値以内であるときには、他の色についてのパッチ処理を省略するようにしている。この場合において、他の色についてのパッチ処理を行うか否かを判断する「所定値」については、状況に応じ適宜変更するようにしてもよい。例えば、各現像器の使用状況のばらつきが小さいとき（例えば、いずれの現像器も比較的新しい場合など）には上記「所定値」を比較的小さな値とする一方、ばらつきが大きいとき（古い現像器と新しい現像器とが混在している場合など）には、各現像器の特性ばらつきが大きいと推測されることから、上記「所定値」を大きめにするのが好ましい。また、感光体ユニット２が古くなると帯電特性のばらつきが大きくなると考えられることから、Ｖsyncカウント値が大きくなるにつれて、上記「所定値」を大きくするようにしてもよい。【００８３】
また、上記各実施形態は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のトナーを用いて画像を形成する装置に本発明を適用したものであるが、トナー色の種類および数については上記に限定されるものでなく任意である。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
この発明は、上記実施形態のようなロータリー現像方式の画像形成装置や、各トナー色に対応した現像器がシート搬送方向に沿って一列に並ぶように配置された、いわゆるタンデム方式の画像形成装置など、潜像担持体の表面を帯電させて静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーにより顕像化する電子写真方式の画像形成装置全般に対して適用可能である。
【図１】
2006025361.tif 000002
【図２】
2006025361.tif 000003
【図３】
2006025361.tif 000004
【図４】
2006025361.tif 000005
【図５】
2006025361.tif 000006
【図６】
2006025361.tif 000007
【図７】
2006025361.tif 000008
【図８】
2006025361.tif 000009
【図９】
2006025361.tif 000010
【図１０】
2006025361.tif 000011
【図１１】
2006025361.tif 000012
【図１２】
2006025361.tif 000013
【図１３】
2006025361.tif 000014
【図１４】
2006025361.tif 000015
【図１５】
2006025361.tif 000016
【図１６】
2006025361.tif 000017
【図１７】
2006025361.tif 000018
【図１８】
2006025361.tif 000019
【国際調査報告】
2006025361.tif 000020
2006025361.tif 000021
2006025361.tif 000022
2006025361.tif 000023