JP2010139707A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーの劣化状態を精密に判定することで、出力画像の品質低下を防止可能な画像形成装置と画像形成方法の提供。
【解決手段】静電潜像が形成される像担持体と、像担持体に形成された静電潜像を顕像化する現像手段と、を有する画像形成装置において、
現像手段と像担持体との間を流れる現像電流を測定する現像電流検知手段と、顕像化されたトナー画像の光学濃度を測定する濃度センサと、現像電流検知手段の電流測定値と濃度センサの光学濃度測定値とに基づき、単位質量当たりの帯電量に対するトナー付着量の分布であるトナー帯電量分布を取得し、取得したトナー帯電量分布と所定のトナー帯電量分布とを比較し、比較結果に応じてトナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図２

Description

電子写真方式を用いた画像形成装置及び画像形成方法に関し、特にトナー帯電量分布を所定の分布に調整して良質な画像を維持する画像形成装置及び画像形成方法に関する。

例えば、複写機、プリンタなどの電子写真方式による画像形成装置において、
現像部内のトナーは経時等により劣化し、劣化するとフレッシュなトナーに比べてトナー帯電量が小さくなり、トナー帯電量が小さくなったときに地肌汚れ（トナー付着を予定していない非画像部にトナーが付着する現象）等の品質低下が発生することが知られている。

また、このような品質低下を抑制しようとした画像形成装置として、潜像を現像してトナー画像を作像するときに現像装置の現像バイアス印加手段から出力される電流を検知する電流検知手段と、像担持体上に形成されたトナー画像のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段とを備え、前記電流検知手段の検知結果と前記トナー付着量検知手段の検知結果とに基いて、トナー画像の全体の平均電荷量を演算し、該平均電荷量が一定になるようにトナー排出やトナー補給を行う画像形成装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。
特開２００５−１８９７９０号公報

このように、現像においてトナー画像の電荷状態（帯電状態）を詳しく知ることが必要となっているが、特許文献１に記された画像形成装置ではトナー画像全体の平均電荷量でしか判断していないので、良質な画像を出力可能な電荷（帯電）分布に対して、例えば電荷（帯電）分布のピークがずれていようが、形状がブロードであろうが、電荷の平均値が同一であれば同一平均値となってしまう。

このため、トナーの状態を精密に判定できず、トナーの劣化を起こしてしまったような場合は画像品質の低下を招いてしまうという問題点があった。

本願発明は上記問題点に鑑み、トナーの劣化状態を精密に判定することで、出力画像の品質低下を防止可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的は下記により達成される。

１．静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像を顕像化する現像手段と、を有する画像形成装置において、
前記現像手段は現像ローラに現像バイアス電圧を印加する現像バイアス電源を有し、
前記現像ローラと前記像担持体との間を流れる現像電流を測定する現像電流検知手段と、
顕像化されたトナー画像の光学濃度を測定する濃度センサと、
前記現像バイアス電圧を段階的に変化させ、各現像バイアス電圧印加時における前記現像電流と前記光学濃度を測定させ、各現像バイアス電圧印加時において測定した前記現像電流に基づき前記像担持体に担持されたトナーの単位面積当たりの各帯電量を取得し、各現像バイアス電圧印加時において測定した前記光学濃度に基づき前記像担持体に担持されたトナーの単位面積当たりの各付着量を取得し、
縦軸に、ｎ回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの単位面積当たりの付着量とｎ−１回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの単位面積当たりの付着量との差であるトナー付着量差を取り、
横軸に、ｎ回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの前記単位面積当たりの帯電量を前記単位面積当たりの付着量で除した単位質量当たりの帯電量と、ｎ−１回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの前記単位面積当たりの帯電量を前記単位面積当たりの付着量で除した単位質量当たりの帯電量と、の差であるトナー帯電量差を取った、トナー帯電量分布を取得し、
取得したトナー帯電量分布と所定のトナー帯電量分布とを比較し、比較結果に基づいてトナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。

２．前記トナー帯電量分布は、前記現像バイアス電圧を段階的に変化させて得た多数の前記トナー付着量差値と前記トナー帯電量差値とのプロット点をガウス分布に近似させた分布であることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。

３．前記制御手段は、プラストナー又はマイナストナーに応じ、
取得した前記トナー帯電量分布におけるピークの横軸方向の位置の絶対値に対応して、
前記現像バイアス電源の出力電圧の絶対値を、トナーをのせたい領域に対してトナーが跳びやすい値にする制御を行うことを特徴とする前記２に記載の画像形成装置。

４．前記制御手段は記録材に所定の面積のトナー画像を形成させ、該トナー画像が形成された記録材を装置外部に排出させるトナーの強制排出を行うことにより、前記補正制御を行うことを特徴とする前記２又は３に記載の画像形成装置。

５．前記制御手段は、前記補正制御の完了後に画像形成を開始又は再開可能とさせることを特徴とする前記１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。

６．複数の前記像担持体と、該像担持体に対応する複数の前記現像手段と、該現像手段により前記像担持体に担持されたトナー画像が転写される第２の像担持体と、を有し、
前記濃度センサは該第２の像担持体に担持されたトナー画像の光学濃度を測定することを特徴とする前記１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。

７．現像バイアス電圧を印加する現像バイアス電源により現像バイアス電圧を段階的に変化させ、各現像バイアス電圧印加時における現像手段と像担持体との間を流れる現像電流を測定し、各現像バイアス電圧印加時における顕像化されたトナー画像の光学濃度を測定する工程と、
各現像バイアス電圧印加時において測定した前記光学濃度に基づき前記像担持体に担持されたトナーの単位面積当たりの各付着量を取得し、各現像バイアス電圧印加時において測定した前記現像電流に基づき前記像担持体に担持されたトナーの単位面積当たりの各帯電量を取得する工程と、
縦軸に、ｎ回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの単位面積当たりの付着量とｎ−１回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの単位面積当たりの付着量との差であるトナー付着量差を取り、
横軸に、ｎ回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの前記単位面積当たりの帯電量を前記単位面積当たりの付着量で除した単位質量当たりの帯電量と、ｎ−１回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの前記単位面積当たりの帯電量を前記単位面積当たりの付着量で除した単位質量当たりの帯電量と、の差であるトナー帯電量差を取った、トナー帯電量分布を取得する工程と、
取得したトナー帯電量分布と所定のトナー帯電量分布とを比較し、比較結果に基づいてトナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う行程とを含むことを特徴とする画像形成方法。

前記１〜７項に記載の本願発明によれば、トナーの劣化状態を精密に判定可能とすることが可能となり、従って出力画像の品質低下を防止可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することができる。

最良の形態の説明を行う前に、文言の説明を行う。

（トナー画像の）光学濃度とは、トナー画像の光学的な濃度に関し、フォトセンサの投光部から射出された光が、トナー画像を透過或いはトナー画像により反射し、透過或いは反射した光の光量値を、トナー画像の濃度に変換したものを指す。

透過型のフォトセンサであれば透過光量が少ない方が（トナー画像の）濃度が高く測定され、反射型のフォトセンサであれば反射光量が少ない方が（トナー画像の）濃度が高く測定される。

本願発明の画像形成装置は、トナー画像の光学濃度を測定する濃度センサの測定値と、現像手段と像担持体との間に流れる現像電流を測定する現像電流検知手段の測定値と、に基づいてトナーの帯電量分布を取得し、取得したトナーの帯電量分布に応じて現像条件の調整或いは現像手段内部の劣化トナーを排出するものである。

本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

なお本願明細書においては、構成要素を総称する場合にはアルファベットの添え字を省略した参照符号（例えば露光部３）で示し、個別の構成要素を指す場合にはＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の添え字を付した参照符号（例えば露光部３Ｙ）で示す。

図１は画像形成装置の概念図である。

以下、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。画像形成装置１００は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、ベルト状の中間転写ベルト６と給紙装置２０及び定着装置３０等を有している。

画像形成装置１００の上部には、スキャナー１１０が設置されており、原稿台１１１上に載置された原稿はスキャナー１１０の原稿画像走査露光装置の光学系１１２により画像が走査露光され、ラインイメージセンサ１１３に読み込まれる。

ラインイメージセンサ１１３により光電変換された原稿画像のアナログ信号は、制御手段５０において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、原稿画像情報として露光部３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）に入力される。

画像形成手段１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）は、像担持体であるドラム状の感光体１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）と、その周囲に配置された、帯電極２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）、露光部３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）、現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）及びクリーニング部５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）を有する。

感光体１は、例えば有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層がドラム状の金属基体の外周面に形成されてなる有機感光体よりなり、感光層を構成する樹脂としては、例えばポリカーボネイト等を挙げることができる。

なお図１に示した実施形態においては、感光体１を用いた構成例について説明したがこれに限られず、ベルト状感光体を用いてもよい。

現像装置４は現像手段として機能し、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の異なる色の小粒径の現像剤を内包する。なお該現像剤は、小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤が好適に利用可能である。

２成分現像剤は、例えば、フェライトをコアとしてその周りに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリエステルを主材料として顔料あるいはカーボンブラック等の着色剤、荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとを混合したものである。

キャリアは、例えば粒径１０〜５０μｍ、飽和磁化１０〜８０ｅｍｕ／ｇのものが利用でき、トナーは粒径４〜１０μｍでその帯電特性は負帯電特性であり平均電荷量としては−２０〜−６０μＣ／ｇのものが利用できる。

２成分現像剤としてはこれらのキャリアとトナーとを、例えばトナー濃度４〜１０質量％になるよう混合したものを用いている。

ベルト状の中間転写ベルト６は、複数のローラにより回転可能に支持されており、中間転写ベルト６は例えば体積抵抗率１０６〜１０１２Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ０．０４〜０．１０ｍｍの半導電性ベルトである。

画像形成手段１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）で感光体１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）上に形成された各色のトナー画像は、一次転写ローラ７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）により中間転写ベルト６上に逐次転写（一次転写）され、合成されたカラー画像が形成される。

給紙装置２０の用紙収納部（トレイ）２１内に収容された用紙Ｓは、第１給紙部２２によりピックアップされ、給紙ローラ２３、２４、２５Ａ、２５Ｂにより搬送され、レジストローラ２６により整合された後、二次転写ローラ９に搬送される。そして、合成されたカラー画像が二次転写ローラ９により用紙Ｓ上に転写（二次転写）され、用紙にカラー画像が形成される。

カラー画像が転写された用紙Ｓは、定着装置３０において熱と圧力とが加えられることにより用紙Ｓ上のトナー画像が定着されて用紙Ｓ上に固定される。そして、定着済みの用紙は搬送ローラ３７に挟持されて搬送され、排紙搬送路に設けられた排紙ローラ２７により装置外部に排出され、排出された用紙は機外の排紙トレイ９０上に載置される。

二次転写ローラ９により用紙Ｓにカラー画像を転写した後、用紙Ｓを曲率分離した中間転写ベルト６は、クリーニング部６１により残留トナーが除去される。又、画像転写後の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは各色のクリーニング部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより残留トナーが除去される。

なお、用紙Ｓの両面にプリントする場合には、用紙Ｓの第１面に形成した画像を定着処理した後、用紙Ｓを分岐板２９により排紙搬送路から分岐させ、両面搬送路２８に導入して表裏反転してから再び搬送ローラ２５Ｂに搬送する。

同時に画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにより裏面用のトナー画像を形成し、搬送された用紙の第２面に裏面用のトナー画像を転写し、定着装置３０により加熱定着処理し、両面に画像が形成された用紙が排紙ローラ２７によって装置外部に排出される。

図２は画像形成手段とその周辺部分を示す概念図である。

画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋはそれぞれ同様の構成をなしており、以下、画像形成手段１０Ｋを代表として説明する。

感光体１Ｋの周囲には、帯電部２Ｋ、露光部３Ｋ、現像装置４Ｋと、中間転写ベルト６と、一次転写ローラ７Ｋとが配設されている。

帯電部２Ｋはスコロトロン帯電極で帯電ワイヤ２０と帯電グリッド２１を有し、帯電高圧電源Ｈ３が接続されており感光体１Ｋの表面を一様に帯電する。なお、実際の帯電高圧電源Ｈ３からの出力条件としては、例えば帯電ワイヤ２０には定電流として−４５０〜１１００μＡ、帯電グリッド２１には定電圧として−２５０Ｖ〜−１０００Ｖを印加している。

露光部３Ｋはスキャナー１１０により読み込まれた原稿画像を処理した前記原稿画像情報に応じて感光体１Ｋを露光し潜像を形成する。

現像装置４Ｋは現像ローラ４０Ｋと、現像ローラ４０Ｋに接続された現像バイアス電源Ｈ１とを有している。そして、現像ローラ４０Ｋは回転可能な現像スリーブと固定された磁界を発生するマグネットローラとを有しており、現像スリーブには、現像バイアス電源Ｈ１から交流電圧に直流電圧を重畳した電圧が印加される。

実際の動作条件の１例を挙げると、例えば、現像ローラ４０の回転速度は外周面の線速度が２００〜１０００ｍｍ／ｓｅｃで、現像バイアス電源Ｈ１からの現像ローラ４０に対する出力電圧（以下、単に現像バイアスともいう）はＡＣ電圧が０．５〜２．０ｋＶｐ−ｐ、周波数２〜７ｋＨｚでＤＣ電圧が−２００〜−７００Ｖである。

なお、各色の現像装置（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）はそれぞれ現像バイアス電源Ｈ１を有し、各現像バイアス電源Ｈ１はそれぞれ現像電流検知手段Ｈ１１を有している。

現像電流検知手段Ｈ１１は、現像時にトナーが現像ローラ４０Ｋの表面から感光体１Ｋへと移動する際に生じる、現像ローラ４０Ｋと感光体１Ｋとの間を流れる現像電流を測定する。

一次転写ローラ７Ｋは中間転写ベルト６を感光体１Ｋに向けて付勢し、感光体１Ｋに担持されたトナー画像を中間転写ベルト６に転写する。なお、一次転写ローラ７Ｋには転写高圧電源Ｈ２が接続されており、転写高圧電源Ｈ２により一次転写ローラ７Ｋに所定の定電圧、あるいは定電流が印加される。

濃度センサ１１はトナー画像の光学濃度を測定するセンサであり、例えば反射型のフォトセンサ部と、トナー画像から反射した光の光量値をトナー画像の濃度に変換する変換部とを有している。そして、トナー画像の光学濃度を測定して測定値を制御部５０に入力する。なお、トナー画像から反射した光の光量値をトナー画像の濃度に変換処理は制御手段で行うようにしても良い。

以下（トナー画像の）光学濃度を光学反射濃度と記す。

濃度センサ１１は中間転写ベルト６に対向して配置された各色の現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋのうち、中間転写ベルト６の回転方向において最も下流側の現像装置４Ｋよりも、更に下流側且つ転写ローラ９より上流に配置されている。

このような配置とすることにより、中間転写ベルト６上に形成したＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーの合成画像、例えばパッチ画像の光学反射濃度を検知可能としている。

なお、モノクロの画像形成装置の場合は中間転写ベルト６を有しないため、濃度センサ１１は感光体１に対向して（現像装置４の下流側且つ転写部の上流側）配置されている。

５０は制御部であり不図示のＣＰＵとメモリを有し、メモリに記憶してあるプログラムをＣＰＵが逐次読み出して、これを実行することにより後述する制御を行う。

メモリの一部である記憶部５０１は制御テーブル領域５０１Ａ、換算テーブル領域５０１Ｂが記憶されており、制御テーブル領域５０１Ａには、画像形成モードにおける現像条件、後述のパッチ形成モードにおける現像条件等が設定されている。

また、換算テーブル領域５０１Ｂには、光学反射濃度とトナー付着量との対応関係を記述したトナー付着量テーブル（不図示）等が記憶されている。

なお、画像形成モードとは例えばスキャナ１１０で読み込まれた画像情報等に基づきトナー画像を形成するモードで、パッチ形成モードとはトナー帯電量分布を取得するためのモードである。

５０２はタイマーであり、時刻及び経過時間を計測することができる。

制御部５０（ＣＰＵ）は、後で詳しく説明するように、現像電流検知手段Ｈ１１で測定した現像電流と濃度センサ１１で測定したパッチの光学反射濃度とからトナーの帯電量分布を取得し、次いで所定の帯電量分布と、取得した帯電量分布と、を比較することによりトナーの劣化状態を把握する。

また、以下に記すトナー帯電量分布の取得フロー及び、取得した帯電分布グラフに応じた制御方法の選択フローを実行するタイミングは、不図示のカウンタによりプリント枚数をカウントし、例えば５０００枚毎に実施する。より繊細な出力画像を得たい場合は１０００枚等、より高頻度で実施するようにしても良い。

また、画像形成装置１００の主電源がＯＦＦからＯＮに切り換えられた際に実施するようにしても良い。

以上、複数の像担持体（ドラム状感光体１）と、該像担持体に対応する複数の現像手段（現像装置４）と、該現像手段により像担持体に担持されたトナー画像が転写される第２の像担持体（中間転写ベルト６）と、を有するカラーの画像形成装置を例にとって説明したが、像担持体と現像手段とをそれぞれ１つ有するモノクロの画像形成装置に応用可能であることは言うまでもない。

以下に、現像電流検知手段Ｈ１１の電流測定値と濃度センサ１１の光学反射濃度測定値とに基づき後述するトナー帯電量分布を取得し、取得したトナー帯電量分布と所定のトナー帯電量分布とを比較し、比較結果に基づいてトナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御について説明する。

先ず、トナー帯電量分布の技術的意味について説明する。

現像処理に於いて例えばマイナストナーを例にとると、低（０Ｖに近い）現像バイアス電圧時には低帯電量トナーのみ現像ローラから感光体ドラムに飛翔し、高（マイナス側に高い）現像バイアス電圧時には低帯電量トナーから高帯電量トナーまで現像ローラから感光体ドラムに飛翔することを利用したものであり、
ｎ回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの単位面積当たりの付着量とｎ−１回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの単位面積当たりの付着量との差であるトナー付着量差を取ることにより、ｎ回目の現像バイアス電圧に対応するトナーのみの単位面積当たりの付着量を知ることができる。

また、ｎ回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの前記単位面積当たりの帯電量を前記単位面積当たりの付着量で除した単位質量当たりの帯電量と、ｎ−１回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの前記単位面積当たりの帯電量を前記単位面積当たりの付着量で除した単位質量当たりの帯電量と、の差であるトナー帯電量差を取ることにより、ｎ回目の現像バイアス電圧に対応するトナーのみの単位質量当たりの帯電量を知ることができる。

そしてトナー帯電量分布として縦軸に前記トナー付着量差を取り、横軸に前記トナー帯電量差を取ることにより、複数の現像バイアス電圧（下記現像バイアス電源Ｈ１の各出力電圧設定値）におけるトナー付着量差とトナー帯電量差、即ち、特定の帯電量を持ったトナーがどれくらいの量（付着量）だけドラム状感光体１に担持されているかを知ることが可能となる。

例えば低いトナー帯電量差を持つトナーが、高いトナー付着量差を示すような場合は、劣化したトナーが多くなっていることを知ることができる。そして、例えば劣化したトナーが多くなっているような場合はトナーの強制排出等の補正制御を行う。

図３は、トナー帯電量分布の取得方法を示すフロー図である。

図４は、帯電量分布グラフの説明図である。

表１は、図４に示す帯電量グラフを生成するための、制御手段内に生成する仮想的なデータ表である。

表１において、現像バイアス電圧Ｅは、現像バイアス電源Ｈ１の出力電圧設定値（例えば、・・・、−２００Ｖ、−３００Ｖ、−４００Ｖ、−５００Ｖ、−６００Ｖ、・・・）で、記憶部５０１の制御テーブル５０１Ａにパッチ形成モードにおける現像条件として格納されており、制御手段により順次読み出されて、現像バイアス電源Ｈ１に入力され、出力電圧値が当該電圧に設定される。

トナー付着量Ｍ／Ａは、上記各現像バイアス電圧Ｅ印加時において、用紙に担持された単位面積当たりのトナーの付着量である。

そしてトナー付着量Ｍ／Ａは、各現像バイアス電圧Ｅにおいて用紙に担持されたトナー画像を濃度センサ１１で検知し、検知値を光学反射濃度に変換し、得られた光学反射濃度値を記憶部５０１の換算テーブル領域５０１Ｂに格納された光学反射濃度とトナー付着量との対応関係を記述したトナー付着量テーブル（不図示）を参照して取得される。

例えば現像バイアス電圧−３００Ｖにおいてトナー付着量Ｍ／Ａは１．５ｇ／ｍ^２となる。

トナー帯電量（電荷量）Ｑは、上記各現像バイアス電圧Ｅ印加時において、用紙に担持されたトナーの単位面積当たりの帯電量（電荷量）である。

ここで、現像電流Ｉｇは、現像ローラ４０上に担持されたトナーが感光体１上に移動することによる電荷の移動により発生する。従って、電荷の量（帯電量）Ｑは現像電流Ｉｇに比例し、上記各現像バイアス電圧Ｅ印加時における現像電流検知手段Ｈ１１の検知値Ｉｇから知ることができる。

例えば現像バイアス電圧−３００Ｖにおいて現像電流ＩｇはＩｇ２ｍＡで、トナー帯電量Ｑは（ｋ×Ｉｇ２＝）−１８７（μＣ／ｍ^２）となる。

そして上述したように、特定のｎ回目の現像バイアス電圧に対応する、特定の帯電量のトナーの付着量のみを知るために、トナー付着量差（Ｍ／Ａ差：ΔＭ／Ａ）を求める。

トナー付着量差（ΔＭ／Ａ）は、ｎ回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの付着量とｎ−１回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの付着量との差である。

例えば現像バイアス電圧−３００Ｖにおいて〔Ｍ／Ａ_ｎ（１．５）−Ｍ／Ａ_ｎ−１（０．５）＝〕１．０ｇ／ｍ^２となる。

また上述したように、特定のｎ回目の現像バイアス電圧に対応する特定の帯電量のみを知るために、トナー帯電量差ΔＱを求める。

トナー帯電量差ΔＱは、ｎ回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの帯電量とｎ−１回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの帯電量との差である。例えば現像バイアス電圧−３００Ｖにおいてトナー帯電量差ΔＱは〔Ｑ_ｎ（−１８７）−Ｑ_ｎ−１（−１６７）＝〕−２０μＣ／ｍ^２となる。

そして、〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕は、トナー帯電量差ΔＱをトナー付着量差（ΔＭ／Ａ）で除したもので、単位質量当たりのトナー帯電量に相当する。例えば現像バイアス電圧−３００Ｖにおいて単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕は、〔−２０（μＣ／ｍ^２）／１．０（ｇ／ｍ^２）＝〕−２０（μＣ／ｇ）となる。

図４に示す帯電量分布グラフは、表１のＭ／Ａ差〔Δ（Ｍ／Ａ）〕を縦軸に、単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕を横軸にとったグラフである。

以下に、表１、図２、図３、図４を参照してトナーの帯電量分布を把握する方法について説明する。

１．パッチの形成 ステップＳ１１
１）制御テーブル領域５０１Ａからパッチ形成モードにおける現像条件（現像バイアス電圧Ｅ、例えば・・・、−２００Ｖ、−３００Ｖ、−４００Ｖ、−５００Ｖ、−６００Ｖ、・・・）と、第１番目の現像条件（例えば現像バイアス電圧−２００Ｖ）とを読み出す。

なお、第１番目の現像条件による後述の、帯電量分布グラフの生成及び生成した帯電量分布グラフによる制御方法の選択処理が完了後、現像条件を順次段階的に第２番目の現像条件（例えば現像バイアス電圧−３００Ｖ）、第３番目の現像条件（例えば現像バイアス電圧−４００Ｖ）、・・・、第ｎ番目の現像条件（例えば現像バイアス電圧−ｎＶ）というように読み出す。

２）現像条件等の設定
１）項で読み出した現像条件等（先ず第１番目の現像条件：現像バイアス電圧−２００Ｖ）を現像バイアス電源Ｈ１に送り、現像バイアス電源Ｈ１に当該条件の設定を行なわせる（当該条件に基づく電圧を出力させる）。

３）パッチの形成
露光部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにより感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの所定の位置に所定の大きさの潜像を形成させ、該潜像を現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにより、２）項で設定された異なる現像条件で順次現像させ、順次複数のパッチを形成する。

そして現像された各色のトナー画像を中間転写ベルト６に転写し、用紙に形成された所定の面積のトナー画像であるカラーパッチを形成させ、次ステップに進む。

２．現像電流の測定 ステップＳ１２
ステップＳ１１の３）項において、現像時に潜像を現像するための現像電流を現像電流検知手段Ｈ１１で測定させ、測定された現像電流値Ｉｇ（例えば現像電流値Ｉｇ１）を制御部５０に入力させ、次ステップに進む。

３．トナー付着量の取得 ステップＳ１３
ステップＳ１１の３）項において、形成されたカラーパッチの光学反射濃度を濃度センサ１１で測定し、測定された光学反射濃度値を制御部５０に入力させる。そして、換算テーブル領域５０１Ｂのトナー付着量テーブル（不図示）を参照して測定された光学反射濃度値に対応するトナー付着量Ｍ／Ａ（例えばトナー付着量０．５）を取得し、次ステップに進む。

４．トナー帯電量の算出 ステップＳ１４
ステップＳ１２で取得した現像電流Ｉｇ（例えばＩｇ１）からトナー帯電量Ｑ〔例えば、ｋ×Ｉｇ１＝−１６７〕を算出し、次ステップに進む。

５．帯電量分布グラフの生成 ステップＳ１５
図４の帯電量分布グラフは、制御手段内に生成された仮想的なデータ表（表１）に基づいて制御手段内に生成する仮想的なグラフであり、縦軸にＭ／Ａ差（ΔＭ／Ａ）を示し、横軸に単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕を示し、横軸は右側がマイナスのトナー帯電量、左側がプラスのトナー帯電量を示している。

そして、例えば単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕が−１５、−８５の時トナー付着量差ΔＭ／Ａが０．５となり、単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕が−２０、−８０の時トナー付着量差ΔＭ／Ａが１．０となり、単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕が−５０の時トナー付着量差ΔＭ／Ａが２．０となっていること、及びピークが１つで、そのピークトップが単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕−５０の位置となっていることを示している。

図５及び６は、生成した帯電量分布グラフに応じた制御方法の選択に関する説明図である。

図７及び８は、各種の帯電量分布の違いを説明する図である。

帯電量分布グラフに応じた制御方法の選択処理の説明の前に、図５、６及び図７、８を参照して基準となる帯電量分布（グラフ）と、基準帯電量分布と異なる帯電量分布（グラフ）との違いについて説明する。

図７において、図７（ａ）は基準となる帯電量分布グラフで、ピークの数は１つで、横軸の所定の位置｛例えば単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕：−５０｝にピークトップＰＴが位置し、ピーク値が縦軸の所定の高さ（例えばトナー付着量差ΔＭ／Ａ：２．０）を有し、ピークトップＰＴを中心に略左右対称な形状を有している。

図７（ｂ）はピークの数は１つで、基準となる帯電量分布（実線）に対してピークトップＰＴの横軸の位置｛例えば単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕：−５０｝は一致しているが、ピークトップＰＴの縦軸（トナー付着量差ΔＭ／Ａ）の高さが異なる分布（鎖線）の図である。

図７（ｃ）はピークの数は１つで、基準となる帯電量分布（実線）に対してピークトップＰＴの横軸の位置｛例えば単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕：−５０｝は一致しているが、先鋭状態が異なっている分布（鎖線）の図である。

図８において、図８（ａ）は基準となる帯電量分布グラフで、図８（ｂ）は基準となる帯電量分布（実線）に対してピークトップＰＴの横軸の位置｛単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕｝がプラス側又はマイナス側にずれている分布（鎖線）の図で、図８（ｃ）は基準となる帯電量分布（実線）に対してピークが複数有り、最大ピークトップＰＴｍが横軸｛単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕｝のマイナス側にずれている分布（一点鎖線）の図で、図８（ｄ）は基準となる帯電量分布（実線）に対してピークが複数有り、最大ピークトップＰＴｍが横軸｛単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕｝のプラス側にずれている分布（二点鎖線）の図である。

以下に図２及び５〜８を参照して、帯電量分布グラフに応じた制御方法の選択について説明する。

この制御方法は制御手段により行われるもので、
プラストナー又はマイナストナーに応じて、取得したトナー帯電量分布におけるピークの横軸方向の位置の絶対値に対応して、現像バイアス電源の出力電圧の絶対値を、トナーを載せたい領域に対してトナーが跳びやすい値にする制御であって、
生成した帯電量分布グラフに応じた制御方法の選択は、前述したトナー帯電量分布の取得フロー（ステップＳ１１〜１５）により生成された帯電量分布グラフに基づいて実行される。

なお、第１工程〜第ｎ工程との表現は、生成した帯電量分布グラフのパタンに応じて異なる制御を選択する条件を概念的に示したものであり、時間的な経過を示すものではない。

以下の説明において、トナーはマイナス側に帯電し、正常であれば図７（ａ）または図８（ａ）に示すような帯電分布を有しているものとして説明する。

１．準備工程（基準帯電量分布グラフの生成）
ステップＳ１５で説明した方法により、画像形成装置の出荷時等に基準となる帯電量分布グラフを生成し、記憶部５０１に基準帯電量分布グラフとして格納しておく。

２．第１工程（ピーク数の判断）
前述したステップＳ１１〜ステップＳ１５により生成した帯電量分布グラフについて、パタン認識手法等によりピークがいくつあるか判断する。

３．第２工程（ピークが１つの場合）
準備工程で格納された基準帯電量分布グラフを読み出し読み出した基準帯電量分布グラフと、第１工程でピークが１つと判断された帯電量分布グラフと、をパタン認識手法等により比較する。

そして、基準帯電量分布グラフのピークトップ位置｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕方向｝に対して当該帯電量分布グラフのピークトップ位置が一致しているか、マイナス側にずれているか、プラス側にずれているかを判断する。

４．第３工程（ピークトップが基準よりプラス側にずれている場合）
図８（ｂ）の二点鎖線のように（ピークが１つ且つ）ピークトップが基準分布よりプラス側｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕方向｝にずれていると判断した場合は、トナーが劣化していると判定する。この場合はベタ露光を行い、ピークトップがプラス側にずれていると判断した時の現像条件で現像を行い、所定枚数プリントを行ない当該用紙を排出することで劣化トナーを排出する。

これにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づけることができる。即ち、用紙に所定の面積のトナー画像を形成させ、該トナー画像が転写された用紙を装置外部に排出させることにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う。

５．第４工程（ピークトップが基準よりマイナス側にずれている場合）
図８（ｂ）の一点鎖線のように（ピークが１つ且つ）ピークトップが基準分布よりマイナス側｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕方向｝にずれていると判断した場合は、ピークトップがマイナス側にずれていると判断した時の現像条件で現像を行い、ピークトップが基準に近づくまでプリントを継続する。即ち、現像バイアス電源Ｈ１の出力電圧を変化させることにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う。

なお、現像バイアスを上げて基準分布に戻ればプリントを継続しても良い。

このような補正を行うことにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づけることができる。

６．第５工程（ピークトップが基準とずれていない場合）
（ピークが１つ且つ）ピークトップが基準分布とずれていない｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕と判断した場合は、更に先鋭状態をパタン認識手法等により比較し、基準分布に対してブロードとなっているかシャープになっているか判断する。

７．第６工程（分布の形状判断）
前述したステップＳ１１〜ステップＳ１５により生成した帯電量分布グラフについて、パタン認識手法等により、ピークトップの高さ（トナー付着量差ΔＭ／Ａ方向）が基準分布より高いか低いか、分布の形状が基準分布よりシャープかブロードかを判断する。

８．第７工程（ピークトップが基準より高い場合）
図７（ｂ）の一点鎖線のようにピークが１つで、基準（トナー付着量差ΔＭ／Ａ方向）とずれておらず且つピークトップが基準分布より高い（トナー付着量差ΔＭ／Ａ方向）と判断した場合、現像装置内部のトナー量が多いと判定し、トナーの補給量を少なくしてピークトップが基準に近づくまでプリントを継続する。

このような補正を行うことにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づけることができる。

９．第８工程（ピークトップが基準より低い場合）
図７（ｂ）の二点鎖線のようにピークが１つで基準｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕とずれておらず且つピークトップが基準分布より低い｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕と判断した場合、現像装置内部のトナー量が少ないと判断し、トナーの補給量を多くしてピークトップが基準に近づくまでプリントを継続する。

このような補正を行うことにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づけることができる。

１０．第９工程（ピークが基準よりブロードとなっている場合）
図７（ｃ）の二点鎖線のようにピークが１つで基準｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕とずれておらず且つピークが基準分布よりブロードとなっていると判断した場合は、トナーが劣化していると判定する。そして、ベタ露光を行ってピークがブロードとなっていると判断した時の現像条件で現像を行い、所定枚数プリントを行ない、当該用紙を排出することで劣化トナーを排出する。

これにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づけることができる。即ち、用紙に所定の面積のトナー画像を形成させ、該トナー画像が転写された用紙を装置外部に排出させることにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う。

なお、現像バイアスを上げて基準分布に戻ればプリントを継続しても良い。

１１．第１０工程（ピークが基準よりシャープになっている場合）
図７（ｂ）の一点鎖線のようにピークが１つで基準｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕とずれておらず且つピークが基準分布よりシャープになっていると判断した場合は、ピークがシャープになっていると判断した時の現像条件で現像を行い、ピークトップが基準に近づくまでプリントを継続する。即ち、現像バイアス電源Ｈ１の出力電圧を変化させることにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う。

なお、シャープになっている場合は大きな問題もないため、現像条件を変えずにプリントを継続しても良い。

このような補正を行うことにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づけることができる。

１２．第１１工程（ピークの位置判断）
第１工程でピークが２つ以上あると判断されると、準備工程で格納された基準帯電量分布グラフを読み出し、基準帯電量分布グラフとピークが２つ以上あると判断した帯電量分布グラフとをパタン認識手法等により比較し、基準帯電量分布グラフのピークトップに対して当該帯電量分布グラフの最大ピークトップがどこにあるか判断する。

１３．第１２工程（ピークトップがプラス側にずれている場合）
図８（ｄ）の２点鎖線で示すように複数のピークトップの内一番高さの高い最大ピークトップが基準分布よりプラス側｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕、或いは最大ピークトップを含む複数のピークトップが基準分布よりプラス側｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕にずれていると判断した場合は、トナーが劣化していると判定する。

そして、ベタ露光を行い、ピークトップがプラス側にずれていると判断した時の現像条件で現像を行い、所定枚数プリントを行ない当該用紙を排出することで劣化トナーを排出する。

これにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づけることができる。即ち、用紙に所定の面積のトナー画像を形成させ、該トナー画像が転写された用紙を装置外部に排出させることにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う。

１４．第１３工程（ピークトップがマイナス側にずれている場合）
最大ピークトップが基準分布よりマイナス側｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕、或いは最大ピークトップを含む複数のピークトップが基準分布よりマイナス側｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕にずれていると判断した場合は、最大ピークトップがマイナス側にずれていると判断した時の現像バイアスで現像を行い、ピークトップが基準に近づくまでプリントを継続する。

即ち、現像バイアス電源Ｈ１の出力電圧を変化させることにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う。なお、現像バイアスを上げプリントを継続しても良い。

このような補正を行うことにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づけることができる。

１５．第１４工程（ピークトップがプラスマイナス両側にずれている場合）
複数のピークトップの内、一方がプラス側｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕、他方がマイナス側｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕にずれていると判断した場合は、更にピークトップの高さ（トナー付着量差ΔＭ／Ａ方向）をパタン認識手法等により比較し、最大ピークトップがプラス側にずれていると判断した場合は、トナーが劣化していると判定する。

そして、ベタ露光を行い、最大ピークトップがプラス側｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕にずれていると判断した時の現像条件で現像を行い、ピークトップが基準に近づくまで所定枚数プリントを行ない当該用紙を排出することで劣化トナーを排出する。

これにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づけることができる。即ち、用紙に所定の面積のトナー画像を形成させ、該トナー画像が転写された用紙を装置外部に排出させることにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う。

また、最大ピークトップがマイナス側｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕にずれていると判断した場合は、最大ピークトップがマイナス側にずれていると判断した時の現像条件より現像バイアスを上げて現像を行い、ピークトップが基準に近づくまでプリントを継続する。

即ち、現像バイアス電源Ｈ１の出力電圧を変化させることにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う。このような補正を行うことにより、トナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づけることができる。

第１工程〜第１５工程において、基準となる帯電量分布と、ステップＳ１１〜ステップＳ１４により生成した帯電量分布とが異なっていると判断した場合、例えばトナーが劣化していると判定し劣化トナーを排出するような場合等は、異なっている間、例えば劣化トナーの排出中は画像形成の開始を禁止し、又は進行中の画像形成があれば中断させ、生成した帯電量分布を基準となる帯電量分布に近づける補正処理の完了後、例えば劣化トナーの排出完了後に、画像形成の開始又は再開を可能としている。

以上の説明において「ずれている場合」との表現は、ピークトップの高さ（縦軸：トナー付着量差ΔＭ／Ａ方向）については、例えば基準より低い方向に５０％、好ましくは３０％以上ずれている場合を指す。

又、ピークトップの位置｛横軸：単位質量当たりのトナー帯電量〔ΔＱ／Δ（Ｍ／Ａ）〕については、例えば基準よりプラス側に３０％、好ましくは２０％以上ずれている場合を指す。

又、先鋭状態については、例えば基準より半値幅が１５０％好ましくは１３０％を越える程ブロードになる状態を指す。

また、以上の説明において、モノクロの画像形成装置は、像担持体である感光体ドラム１と、現像手段である現像装置４とをそれぞれ１有しているため、濃度センサ１１は感光体ドラム１に対向して配設され（不図示）、感光体ドラム１に担持されたトナー画像の光学反射濃度を測定し、現像電流検知手段Ｈ１１は現像装置４の現像電流を測定する。

そして、測定した光学反射濃度と現像電流とに基づいて前述したようにトナー付着量Ｍ／Ａ及び、トナー帯電量Ｑを取得し、制御手段内に仮想的な帯電量分布グラフを生成する。

そして、生成したトナー帯電量分布と所定のトナー帯電量分布とを比較し、両者が異なっている場合はトナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う。

タンデム式画像形成装置のようなカラーの画像形成装置は、複数の像担持体（感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）と複数の現像手段｛現像装置（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）｝と、現像装置（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）により現像されたトナー画像を担持する第２の像担持体である中間転写ベルト６と、を有しているため、濃度センサ１１は中間転写ベルト６に担持されたトナー画像の光学濃度を測定し、複数の現像装置（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）の各現像電流検知手段Ｈ１１は各現像装置（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）の現像電流をそれぞれ測定する。

そして、測定した光学反射濃度と各現像電流とに基づいて、各現像装置（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）に対して前述したようにトナー付着量Ｍ／Ａ及び、単位面積当たりのトナー帯電量Ｑ／Ａを取得し、制御手段内に各現像装置（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）毎の仮想的な帯電量分布グラフを生成する。

そして、生成した各現像装置（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）毎のトナー帯電量分布と所定のトナー帯電量分布とを比較し、両者が異なっている場合は、各現像装置（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）毎にトナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う。

画像形成装置の概念図である。 画像形成手段とその周辺部分を示す概念図である。 トナー帯電量分布の取得方法を示すフロー図である。 帯電量分布グラフの説明図である。 生成した帯電量分布グラフに応じた制御方法の選択に関する説明図である。 生成した帯電量分布グラフに応じた制御方法の選択に関する説明図である。 各種の帯電量分布の違いを説明する図である。 各種の帯電量分布の違いを説明する図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１０ 画像形成手段
１ 感光体
２ 帯電極
４ 現像装置
６ 中間転写ベルト
７ 一次転写ローラ
９ 二次転写ローラ
１１ 濃度センサ
４０ 現像ローラ
５０ 制御部
５０１ 記憶部
Ｈ１ 現像バイアス電源
Ｈ１１ 現像電流検知手段
Ｓ 用紙

Claims (7)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に形成された静電潜像を顕像化する現像手段と、を有する画像形成装置において、
   前記現像手段は現像ローラに現像バイアス電圧を印加する現像バイアス電源を有し、
   前記現像ローラと前記像担持体との間を流れる現像電流を測定する現像電流検知手段と、
   顕像化されたトナー画像の光学濃度を測定する濃度センサと、
   前記現像バイアス電圧を段階的に変化させ、各現像バイアス電圧印加時における前記現像電流と前記光学濃度を測定させ、各現像バイアス電圧印加時において測定した前記現像電流に基づき前記像担持体に担持されたトナーの単位面積当たりの各帯電量を取得し、各現像バイアス電圧印加時において測定した前記光学濃度に基づき前記像担持体に担持されたトナーの単位面積当たりの各付着量を取得し、
   縦軸に、ｎ回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの単位面積当たりの付着量とｎ−１回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの単位面積当たりの付着量との差であるトナー付着量差を取り、
   横軸に、ｎ回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの前記単位面積当たりの帯電量を前記単位面積当たりの付着量で除した単位質量当たりの帯電量と、ｎ−１回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの前記単位面積当たりの帯電量を前記単位面積当たりの付着量で除した単位質量当たりの帯電量と、の差であるトナー帯電量差を取った、トナー帯電量分布を取得し、
   取得したトナー帯電量分布と所定のトナー帯電量分布とを比較し、比較結果に基づいてトナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー帯電量分布は、前記現像バイアス電圧を段階的に変化させて得た多数の前記トナー付着量差値と前記トナー帯電量差値とのプロット点をガウス分布に近似させた分布であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、プラストナー又はマイナストナーに応じ、
   取得した前記トナー帯電量分布におけるピークの横軸方向の位置の絶対値に対応して、
   前記現像バイアス電源の出力電圧の絶対値を、トナーをのせたい領域に対してトナーが跳びやすい値にする制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は記録材に所定の面積のトナー画像を形成させ、該トナー画像が形成された記録材を装置外部に排出させるトナーの強制排出を行うことにより、前記補正制御を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記補正制御の完了後に画像形成を開始又は再開可能とさせることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 複数の前記像担持体と、該像担持体に対応する複数の前記現像手段と、該現像手段により前記像担持体に担持されたトナー画像が転写される第２の像担持体と、を有し、
   前記濃度センサは該第２の像担持体に担持されたトナー画像の光学濃度を測定することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 現像バイアス電圧を印加する現像バイアス電源により現像バイアス電圧を段階的に変化させ、各現像バイアス電圧印加時における現像手段と像担持体との間を流れる現像電流を測定し、各現像バイアス電圧印加時における顕像化されたトナー画像の光学濃度を測定する工程と、
   各現像バイアス電圧印加時において測定した前記光学濃度に基づき前記像担持体に担持されたトナーの単位面積当たりの各付着量を取得し、各現像バイアス電圧印加時において測定した前記現像電流に基づき前記像担持体に担持されたトナーの単位面積当たりの各帯電量を取得する工程と、
   縦軸に、ｎ回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの単位面積当たりの付着量とｎ−１回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの単位面積当たりの付着量との差であるトナー付着量差を取り、
   横軸に、ｎ回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの前記単位面積当たりの帯電量を前記単位面積当たりの付着量で除した単位質量当たりの帯電量と、ｎ−１回目の現像バイアス電圧印加時において取得したトナーの前記単位面積当たりの帯電量を前記単位面積当たりの付着量で除した単位質量当たりの帯電量と、の差であるトナー帯電量差を取った、トナー帯電量分布を取得する工程と、
   取得したトナー帯電量分布と所定のトナー帯電量分布とを比較し、比較結果に基づいてトナー帯電量分布を所定のトナー帯電量分布に近づける補正制御を行う行程とを含むことを特徴とする画像形成方法。

Images