JP2023090198A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被転写部材の地汚れを検出し、改善する画像形成装置を提供すること。【解決手段】画像形成装置は、潜像を担持する像担持体と、像担持体上の潜像をトナー像に顕像化する現像装置と、トナー像を被転写部材に転写する転写装置（転写部３０）と、被転写部材（記録材Ｐ）の画像濃度および色を検知する検知装置（検知部６０）と、画像濃度および色について、予め設定した地汚れの許容レベルを保持するメモリと、を備え、地肌部を、常に画像データ上に色が存在せず、像担持体の帯電領域が現像され、被転写部材に転写された領域とし、地肌基準部を、像担持体と直接または間接的に接触していない被転写部材上の領域とすると、地肌部と地肌基準部との画像濃度および色の差が前記許容レベルを超えた場合に作像条件を変更する。【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置において、像担持体上の潜像を現像し、トナー像を記録材に転写し、定着することで画像を形成する。このとき、トナー同士の電荷授受などにより生じた逆帯電トナーは、潜像が担持された露光部ではなく、潜像が存在しない白部に現像され、「地汚れ」または「かぶり」と呼ばれる記録材上の白部の全面汚れとなる（以下「地汚れ」と称する）。これまで、地汚れの抑制に対しては、現像工程までの条件変更が考えられている。例えば、特許文献１では、像担持体表面の地汚れを監視し、地汚れが一定基準を超えた場合にトナー補給制御を変更することで地汚れを改善させている。
しかし、被転写部材としての記録材上の地汚れを検知しておらず、転写性の良い記録材では感光体上の地汚れも転写されることから、像担持体上の地汚れの基準内であっても、記録材上の地汚れが許容されないレベルになり得る、という問題があった。

本発明は、被転写部材の地汚れを検出し、改善する画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、
潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体上の潜像をトナー像に顕像化する現像装置と、
前記トナー像を被転写部材に転写する転写装置と、
前記被転写部材の画像濃度および色を検知する検知装置と、
前記画像濃度および色について、予め設定した地汚れの許容レベルを保持するメモリと、
を備え、
地肌部を、常に画像データ上に色が存在せず、前記像担持体の帯電領域が現像され、前記被転写部材に転写された領域とし、
地肌基準部を、前記像担持体と直接または間接的に接触していない前記被転写部材上の領域とすると、
前記地肌部と前記地肌基準部との前記画像濃度および色の差が前記許容レベルを超えた場合に作像条件を変更するものとする。

本発明によれば、被転写部材の地汚れを検出し、改善する画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成例の要部を説明する概略図である。 比較例の地汚れを検知する検知手段について説明する模式図であり、（Ａ）は低平滑紙、（Ｂ）は高平滑紙の場合の一例を示す。 比較例における、異なる種類の記録材の許容レベルの閾値の一例を説明するグラフである。 本実施形態の地汚れを検知する検知手段について説明する模式図であり、（Ａ）は低平滑紙、（Ｂ）は高平滑紙の場合の一例を示す。 本実施形態における、異なる種類の記録材の許容レベルの閾値の一例を説明するグラフである。 実施形態１の転写部と検知部とを説明する図である。 実施形態１の作像部を説明する図である。 地汚れを低減する制御を説明する表であり、（Ａ）は帯電電位を調整する場合を示し、（Ｂ）は潤滑剤塗布量を調整する場合を示す。 実施形態１において、像担持体の帯電電位を調整する一例を説明する図である。 実施形態１において、潤滑剤塗布量を調整する一例を説明する図ある。 実施形態２の転写部と検知部とを説明する図である。 実施形態２において、二次転写電流を調整する一例を説明する図である。 実施形態３において、記録材Ｃに印刷する場合の、記録材上の地肌部の地汚れレベルを説明する図である。 記録材Ｃに印刷する場合の、記録材上の画像内ベタ部の画像濃度および色の検知結果を説明する図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

まず、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成例について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成例の要部を説明する概略図であり、一例として、電子写真方式のレーザープリンタの構成例を示す。図１において、画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための四つのトナー像形成部（プロセスカートリッジ）６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを備える。

トナー像形成部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの図中下方には、中間転写体たる中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット１５が配設されている。
中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、四つの一次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、クリーニング装置１０などを備える。
中間転写ベルト８は、図中時計回りに無端移動せしめられる。
一次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、無端移動せしめられる中間転写ベルト８を、像担持体としての感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで、それぞれ一次転写ニップを形成している。一次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。一次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。

四つのトナー像形成部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹトナー、Ｍトナー、Ｃトナー、Ｋトナーが用いるが、それ以外は同じ構成になっているので、Ｙトナー像を生成するためのトナー像形成部６Ｙを例に説明する。トナー像形成部６Ｙはドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、不図示の除電装置、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙなどを備えている。
帯電装置４Ｙは、不図示の駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられる感光体１Ｙの表面を一様帯電する。一様帯電された感光体１Ｙの表面は、不図示の原稿読取装置若しくは外部パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などから送られた画像情報に基づき、潜像形成手段たる露光装置７Ｙからのレーザ光によって露光走査されてＹ用の静電潜像が形成される。

このＹ用の静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト８上に中間転写される。
ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。

他のトナー像形成部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにおいても同様にして感光体１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にＭトナー像、Ｃトナー像、Ｋトナー像が形成される。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上のＹトナー像、Ｍトナー像、Ｃトナー像、Ｋトナー像が重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に四色重ね合わせトナー像（以下、四色トナー像という）が形成される。

中間転写ユニット１５の二次転写バックアップローラ１２は、二次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで二次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された四色トナー像は、この二次転写ニップにて、互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と二次転写ローラ１９との間を搬送される記録材Ｐに転写される。二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、記録材Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これはクリーニング装置１０によってクリーニングされる。
二次転写ニップから送り出された記録材Ｐは、定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された四色トナー像が定着される。

図１において、最下流のトナー像形成部６Ｋと二次転写ニップ部との間には、中間転写ベルト８に対向して、トナー付着量検知センサ（例えば、反射型光学センサ）４０が配設されている。
トナー付着量検知センサ４０は、中間転写ベルト８に付着したトナーを検知する。
図１において、定着装置２０以降には、記録材Ｐに定着された画像に対向するように、画像濃度検知センサ（例えば、拡散反射型光学センサ）５０が配置されている。
画像濃度検知センサ５０は、記録材Ｐに定着された画像濃度（または、画像濃度および色）を検知する。

制御部７０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶手段等により構成される。制御部７０のＣＰＵは、例えば、ＲＯＭなどに記憶されている各種プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って、画像形成処理や地汚れを低減する処理などの各種処理を実行する。

また、画像形成装置１００は、不図示の記憶部と、操作表示部等を備える。記憶部は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や半導体の不揮発性メモリ等で構成されている。
記憶部には、制御部７０で実行されるシステムプログラムや処理プログラムを始めとする各種プログラム、これらのプログラムの実行に必要なデータが記憶されている。
操作表示部は、表示画面を備え、画面上に各種情報の表示を行う表示部、及びユーザによる各種指示の入力に使用される操作部を備えている。

図１では、記録材Ｐの供給と排出については省略しているが、記録材Ｐは、不図示の記録材収納部から二次転写ニップに供給される。また、定着装置２０によりトナー像が定着された記録材Ｐは、不図示の排出部から排出される。
また、以降の説明では、上述の四つのトナー像形成部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋおよびこれを構成する要素について、色を区別する必要がない場合には、符号にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付けないで、「トナー像形成部６」、「一次転写バイアスローラ９」などのように記載する。

次に、地汚れを検知する処理について、比較例を参照して説明する。
図２は、比較例の地汚れを検知する検知手段について説明する模式図である。
図３は、比較例における、異なる種類の記録材の許容レベルの閾値の一例を説明するグラフである。
図４は、本実施形態の地汚れを検知する検知手段について説明する模式図である。
図５は、本実施形態における、異なる種類の記録材の許容レベルの閾値の一例を説明するグラフである。
なお、図２、４において、（Ａ）は低平滑紙を、（Ｂ）は高平滑紙を記録材Ｐとして用いる場合の一例を示す。また、図２、４は、検知手段が検知する対象と、検知手段の配置を模式的に表したものである。

比較例の画像形成装置１００ｃは、トナー付着量検知センサ４０ｃによりトナー像転写前の感光体上の地汚れを監視している。図１の構成例において、トナー付着量検知センサ４０で中間転写体上の地汚れを監視する場合、感光体上の地汚れを監視する場合と同様となる。
この方式では感光体上の地汚れが同じであっても、用いる記録材Ｐによって転写性が異なることで、最終的に記録材に転写される記録材上の地汚れの画像濃度は異なることがわかっている。図３に示すように、転写率の低い表面が粗い紙（低平滑紙）と、転写率の高い表面が滑らかな紙（高平滑紙）とでは、地汚れとして許容される許容レベルが異なる。このため、比較例の感光体上の地汚れを監視する方式では、例えば、低平滑紙の地汚れの許容レベルとなった場合の感光体上の反射濃度を基準に閾値を設定した場合、高平滑紙では、許容されない画像濃度の地汚れが発生してしまう。

この課題に対し、本実施形態の画像形成装置１００は、画像濃度検知センサ５０を、感光体１のトナー像を記録材Ｐへ転写した後で検知できる位置に設け、直接記録材Ｐ上の地汚れを監視し、許容レベルを超えた場合に地汚れを低減する。これにより、記録材Ｐを変更した場合の地汚れ品質を安定させるものである。図５に示すように、記録材Ｐ毎に、地汚れ許容レベルを閾値として設定する。このようにすると、どの種類の記録材Ｐであっても記録材Ｐ毎の地汚れ許容レベルを超えたかで判断するため、常に地汚れの画像濃度を一定以下とすることができる。

記録材Ｐ上の地汚れの状態は、例えば印刷中ならば記録材Ｐの余白領域を検知することで把握できる。あるいは、記録材Ｐ変更時や特定のタイミングで地肌部の画像を出力し、その記録材Ｐの画像濃度を検知することで把握できる。
なお、記録材Ｐが白色紙であっても種類によって画像濃度に差があるため、あらかじめ、トナー像を転写していない記録材Ｐの画像濃度（「地肌基準部の画像濃度」とも称する）を記憶させておき、印刷画像の地肌部の画像濃度との差（ΔＩＤ）を用いて地汚れ状態を判断することが好ましい。これは、地汚れの画像濃度は小さい値のため、差にするほうが正確に地汚れ状態を判断しやすいからである。有色紙の場合も同様である。
印刷画像の地肌部の画像濃度と、地肌基準部の画像濃度との差（ΔＩＤ）は、例えば、０．０５以内が好ましい。差が０．０５を超えると画像上で地汚れが確認されやすくなる。

以下の説明では、被転写部材における、「地肌部」と「地肌基準部」とについて、以下のように区別して説明する。
「地肌部」は、常に画像データ上に色が存在せず、像担持体（感光体）の帯電領域が現像され、被転写部材に転写された領域とする。被転写部材において、トナー像が転写される画像転写領域に対して、地肌部は、トナー像が転写されない非画像転写領域ということもできる。
「地肌基準部」は、像担持体と直接または間接的に接触していない被転写部材の領域とする。地肌基準部は、像担持体が被転写部材に転写する領域の範囲外といえる。
ここで、被転写部材は、トナー像を転写する部材とし、例えば、記録材Ｐである。

画像濃度検知センサ５０としては、反射型光学センサに加えて、密着型イメージセンサー（ＣＩＳ）や、縮小光学系センサを用いることができる。これらは色の識別が可能なため、地汚れの多い色を判別して色ごとに制御を変更できる。また、これらはラインセンサとして使用することができる。地肌部画像濃度を検知する際には、余白部などから決まった位置を検知することができるが、ラインセンサを使用すれば、画像情報から地肌部を把握し、画像領域内でも地肌部画像濃度を測定することができる。

また、記録材Ｐが切り替わるときに、許容レベルを超える地汚れが発生する場合がある。例えば、低平滑紙で印刷中に地汚れが許容レベル付近の状態で、低平滑紙から高平滑紙に切り替えた場合である。この点については、画像形成装置１００は、記録材Ｐ毎に、地汚れ係数を保持しておき、記録材Ｐを切り替えた場合に地汚れの制御因子のパラメータを、保持させた係数を用いて変更することで、切り替え直後の地汚れも許容レベル以下とすることが可能である。
また、生産性が低下するが、記録材Ｐ切り替え時に、記録材Ｐ上の地汚れを監視しながら制御因子パラメータを変更する調整モードを実行することによる改善も有効である。

地汚れが許容レベルを超えた場合の低減方法としては、以下の方法が挙げられる。
１．現像器内のトナー入替
２．現像バイアスと感光体帯電電位の差である地肌ポテンシャル増
３．現像剤のトナー濃度下げ
４．感光体への潤滑剤塗布量減
５．帯電印加電圧Ｖｐｐ（Voltage peak to peak）減（帯電方式が交流の場合）
上記１、２、３は劣化トナーによる地汚れの改善方法、４、５は劣化潤滑剤による地汚れの改善方法である。

地汚れが許容レベルを超えると判断された場合、地汚れを改善する方向に作像条件を変更することになるが、本実施形態では、現像工程より後から記録材Ｐへの転写工程までの範囲の条件を変更する。
感光体上で画像データが存在する画像形成領域（露光部）の品質は、作像工程の上流である現像までの工程の寄与が高い。例えば、現像工程までに狙いの画像濃度を得るために必要な付着量のトナーが、感光体１に現像されていなければ、その後の工程条件で狙いの画像濃度に持っていくことは難しい。地汚れ改善としてトナー濃度を下げる場合に、他の条件を何も変更しないと画像形成領域の濃度が低下してしまう。これを補うために、例えば、現像バイアスなどを調整する必要がある。現像までの工程としては、大きな流れで帯電、露光、現像工程があり、これらに不随する工程も含まれる。

感光体上で画像データが存在しない非画像形成領域（白部）に存在するトナーは、記録材Ｐ上に転写された時点で印刷画像上の地汚れとして確定する。そこで、本発明に係る実施形態では、現像工程より後であっても記録材Ｐ上への転写工程までの範囲で条件を変更することにより、地汚れを改善させる。地汚れのように画像形成領域に比べて圧倒的に少量のトナー付着状態を変化させるには、画像形成領域への影響が小さい工程の条件変更でも可能となる。さらに、画像形成領域への影響が小さいことから、他の条件を調整して画像形成領域の品質を調整する必要がない。現像工程より後の範囲の工程としては、一次転写工程、二次転写工程があり、感光体クリーニング工程も現像より後の工程に含まれる。

現像工程より後の範囲での変更例として、転写電流の変更（上述した、５．帯電印加電圧Ｖｐｐ減）がある。転写電流は、感光体上のトナー像を中間転写体上に、あるいは、中間転写体上のトナー像を記録材上に移動させるための条件であり、これを低くするとトナーが転写しにくくなる。地汚れなどの少量のトナーで構成される場合は、画像部トナーの転写状態が変わらないような小さな変更で、地汚れ状態を変えられる。

別の変更例として、感光体への潤滑剤塗布量の変更（上述した、４．感光体への潤滑剤塗布量減）がある。潤滑剤は感光体上のトナー像転写後の残像トナーをクリーニングする際に、クリーニングブレードのめくれ防止という役割があり、感光体に塗布されている。しかし、クリーニング後も残る潤滑剤が、次の作像の帯電時に劣化して地汚れを悪化させる。地汚れの程度は潤滑剤の塗布量と関係がある。そこで、地汚れが許容できない状態が検知された場合に、潤滑剤塗布量を減らすことにより地汚れの悪化を抑制することができる。潤滑剤塗布量は、画像部のトナー像の形成状態を直接決める条件ではないため、画像部に影響しにくく変更条件として適している。

以下、本発明に係る実施形態の画像形成装置が地汚れを改善する処理について説明する。画像形成装置１００の基本的な構成例は図１と同様とするが、各実施形態では、次のような作像部、転写部または検知部を用いて説明する。

現像装置としての作像部は、潜像を担持する像担持体を有し、像担持体上の潜像をトナー像に顕像化する。作像部は、一例として、図１に示すトナー像形成部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋとするが、各実施形態では色を区別しないで説明する。
転写装置としての転写部は、トナー像を被転写部材に転写する。転写部は、一例として、図１に示す中間転写ユニット１５とするが、以下では、説明を容易にするため、中間転写ベルト８、二次転写バックアップローラ１２と、二次転写ローラ１９（またはこれと同様の機能を有する手段）とを示して説明する。また、転写部の各構成は、各実施形態において適宜変更されるものとする。

検知装置としての検知部は、被転写部材の地汚れを検知するセンサであり、例えば、図１に示す画像濃度検知センサ５０を用いるとよい。なお、検知部の配置位置は、図１の配置例に限定するものではなく、各実施形態において好ましい位置に配置できる。
検知部は、被転写部材の画像濃度および色を検知するものとする。

実施形態１．
実施形態１では、感光体への潤滑剤塗布量と、像担持体の帯電電位とを調整することで地汚れを改善する一態様を説明する。

交流帯電を用いている電子写真方式の画像形成装置において、像担持体への付着物抑制とトナークリーニング性確保のため、像担持体表面に潤滑剤を塗布している。しかしながら、帯電部での交流電界（帯電電位）の大きさにより、地汚れが変化することがわかった。更なる調査により、潤滑剤が交流電界により変質し、現像部でトナーが付着することで地汚れとなっている可能性が出てきた。

この原因による地汚れの抑制は帯電部の交流電界を小さくすること、および像担持体上の潤滑剤の塗布量を減らすことで可能である。
但し、帯電部の交流電界を小さくすると像担持体の帯電が不安定となり、画像上に白斑点状の異常画像が発生する。また、潤滑剤の塗布量についても、極度に少なくすると表面の摩擦係数増加によるクリーニングブレードのめくれが発生する。
このように、帯電部の交流電界を小さくすることと、潤滑剤塗布量を少なくすることとは、トレードオフがある。
そこで、本実施形態の画像形成装置は、潤滑剤塗布量と帯電部の交流電界とを、印刷中に適切な調整値にすることで、不具合のない範囲で地汚れの抑制を可能とする。

図６は、実施形態１の転写部と検知部とを説明する図である。
転写部３０は、中間転写ベルト８および二次転写バックアップローラ１２と、二次転写ローラ１９と同様の機能を有する手段として、二次転写部３１とを少なくとも有する。
二次転写部３１は、中間転写ベルト８のトナー像を転写する記録材Ｐを載せる面（以降、「搬送面」と称する）を有するとともに、記録材Ｐを搬送する搬送手段として機能する。
検知部６０は、定着装置２０の下流側に配置される。

転写部３０にて記録材Ｐに地汚れが転写されるが、転写部３０と記録材Ｐとを離して、トナー像を転写しないようにすることで、検知部６０は、記録材Ｐそのものの画像濃度および色（地肌基準部の濃度および色）を検出することができる。画像形成装置１００の制御部７０は、検出した記録材Ｐの地肌基準部の濃度および色の検知値を用いて、画像濃度および色の許容レベル（「地汚れの許容レベル」とも称する）を設定することができる。地汚れの許容レベルは、メモリに記録されているものとする。メモリは、制御部７０が参照可能であればよく、例えば、上述した記憶部の他、画像形成装置１００に着脱可能なメモリ、通信手段などを介して取得した情報をＲＡＭなどに一時的に記憶する場合であってもよい。
また、被転写部材としての記録材Ｐは、複数種類の記録材（一例として、低平滑紙、高平滑紙）とする。制御部７０は、記録材の種類毎に、地汚れの濃度および色の許容レベルと、地肌基準部の濃度および色の検知値とを記録するものとする。

また、本実施形態では、記録材Ｐに、連続紙ではない任意の大きさのものを用い、二つの記録材Ｐの間（紙間部）も検知できるように記録材Ｐの配置をレイアウトすることで、検知部６０は、二次転写部３１に記録材Ｐを載せる搬送面上の地汚れを検知し、記録材Ｐによらない地汚れの検出も可能にする。
このように、検知部６０が、被転写部材として、記録材Ｐを載せて搬送する搬送面の画像濃度および色を検知することができるように設けられることで、本実施形態の検知部６０は、画像濃度および色を検知する被転写部材として、記録材Ｐと二次転写部３１の搬送面とを対象とすることができる。これにより、各色の画像濃度差として検知可能な画像データと印刷物との差を検出することが容易になる。

このとき、搬送面における地肌部と地肌基準部とは、上述した通りであり、記録材Ｐと同様である。
搬送面の地肌基準部の濃度および色は、制御部７０が参照可能なメモリに保持されているものとする。

図７は、実施形態１の作像部を説明する図である。図７では、作像部８０に加え、中間転写ベルト８を示し、矢印は、中間転写ベルト８の搬送方向を示す。
作像部８０は、像担持体８１と、帯電部８２と、露光部８３と、現像部８４と、潤滑剤塗布部８５と、電位検出部８６とを有する。
帯電装置としての帯電部８２は、交流電界が印加され、像担持体８１を帯電させる。
露光部８３は、像担持体８１をレーザ光により露光して、静電潜像を形成する。
現像部８４は、帯電し、露光した像を現像する。現像部８４は、例えば、像担持体８１上の潜像を、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を担持した現像剤担持体で顕像化する。

塗布装置としての潤滑剤塗布部８５は、像担持体８１に潤滑剤を塗布する。作像部８０は、潤滑剤塗布部８５で、潤滑剤と像担持体８１との間にある塗布部材の回転数（モータトルク）を調整することで潤滑剤塗布量の調整が可能である。
測定装置としての電位検出部８６は、像担持体８１の表面電位を検出し、像担持体８１の帯電電位（以降適宜「像担持体帯電電位」とも称する）を測定する。

次に、図８を参照して地汚れを低減する制御について説明する。
図８は、地汚れを低減する制御を説明する表であり、（Ａ）は帯電電位を調整する場合を示し、（Ｂ）は潤滑剤塗布量を調整する場合を示す。
帯電電位の許容レベルと、潤滑剤塗布量の許容レベルとは、予め設定され、制御部７０が参照可能なメモリに記録されているものとする。

図８（Ａ）において、地汚れを改善させる作像条件は、帯電部８２に印加する帯電印加電圧（Ｖｐｐ）とし、帯電印加電圧（Ｖｐｐ）を下げて、像担持体８１の表面の帯電電位を下げることにより、潤滑剤の劣化を抑制する。また、画像形成装置は、帯電電位が許容範囲外のときは、地汚れが許容範囲内か否かを問わず、帯電電位を上げる制御を行う。
制御部７０は、地汚れの許容レベルと帯電電位の許容レベルとに基づいて、図８（Ａ）に示すように、帯電部８２を制御する。
帯電部８２に印加する帯電印加電圧（Ｖｐｐ）を調整し、像担持体８１の表面の帯電電位を許容範囲内とする。
帯電部８２は、例えば、２．０から３．０ｋＶの範囲の像担持体帯電電位を上げ下げする。

図８（Ｂ）において、地汚れを改善させる作像条件は、潤滑剤塗布量とし、潤滑剤塗布量を下げることにより、地汚れを引き起こす劣化潤滑剤の量を低減する。また、画像形成装置は、潤滑剤塗布量が許容範囲外のときは、地汚れが許容範囲内か否かを問わず、潤滑剤塗布量を上げる制御を行う。
制御部７０は、地汚れの許容レベルと潤滑剤塗布量の許容レベルとに基づいて、図８（Ｂ）に示すように、潤滑剤塗布部８５を制御する。
潤滑剤塗布部８５は、潤滑剤塗布量を調整し、潤滑剤塗布量を許容範囲内とする。
潤滑剤塗布部８５は、例えば、０．２０から０．４０ｍｇ／ｋｍの範囲のモータトルクを上げ下げすることにより、潤滑剤塗布量を調整する。モータトルクは、モータ走行距離に対しての潤滑剤消費量とする。

次に、上述の制御を行った場合の地汚れと、それぞれの制御のトレードオフとなる特性の推移について説明する。
図９は、実施形態１において、像担持体の帯電電位を調整する一例を説明する図である。
図１０は、実施形態１において、潤滑剤塗布量を調整する一例を説明する図ある。

図９に示す三つグラフは、印刷した記録材Ｐの枚数（横軸）に伴って推移する値として、上段に地汚れレベルを、中段に像担持体帯電電位を、下段に帯電印加電圧（Ｖｐｐ）［Ｖ］を示している。また、三つのグラフは、記録材Ｐの枚数Ｎ１１、Ｎ１２、Ｎ１３における値を破線でつないでいる。
地汚れレベルは、検知部６０が記録材Ｐの地肌部および地肌基準部の画像濃度および色を検知した検知値について、地肌部の検知値から地肌基準部の検知値を差し引いた値（地肌部－地肌基準部、以降適宜「ＩＤ」と称する）を示す。地汚れの許容レベルを、例えば、ＩＤで０．０１とする。
像担持体帯電電位の許容レベルを、例えば、－３０Ｖとする。
帯電印加電圧（Ｖｐｐ）は、帯電部８２が像担持体８１に印加する電圧［Ｖ］とする。

図９では、記録材Ｐの印刷枚数に基づく地汚れレベルと像担持体帯電電位の変化に応じて次のように帯電印加電圧（Ｖｐｐ）を調整する例を示す。
記録材Ｐの枚数Ｎ１１の印刷では、地汚れが許容レベル（ＩＤ：０．０１）を超えたので、Ｖｐｐを下げる。
枚数Ｎ１２の印刷では、像担持体帯電電位が許容レベル（狙い－３０Ｖ）より下がったので、Ｖｐｐを上げる。
枚数Ｎ１３の印刷では、地汚れが許容レベル（ＩＤ：０．０１）を超えたので、Ｖｐｐを下げる。

図９に示すように、像担持体帯電電位が許容レベルより下がると、帯電印加電圧を上げることになり、帯電印加電圧は、像担持体帯電電位（表面電位）の変化に基づいて、下限が設けられる。

図１０に示す三つグラフは、印刷した記録材Ｐの枚数（横軸）に伴って推移する値として、上段に地汚れレベルを、中段に像担持体駆動モータトルク［Ｎ・ｍ］を、下段に潤滑剤塗布ローラ回転数［ｒｐｍ］を示している。また、三つのグラフは、記録材Ｐの枚数Ｎ２１、Ｎ２２、Ｎ２３における値を破線でつないでいる。
地汚れレベルは、地肌部の検知値から地肌基準部の検知値を差し引いた値であり、図９と同様である。
像担持体駆動モータトルクは、像担持体８１へ潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部８５の駆動モータトルクの値とする。像担持体駆動モータトルクの許容レベルの下限を、例えば、０．３５Ｎ・ｍとする。
潤滑剤塗布ローラ回転数は、潤滑剤塗布部８５が像担持体８１に塗布するローラの回転数とする。
ここで、像担持体駆動モータトルクは、潤滑剤塗布部８５を駆動する駆動手段の負荷であり、潤滑剤塗布ローラ回転数を上げる／下げることにより、潤滑剤塗布量を増加／減少する。

図１０では、記録材Ｐの印刷枚数に基づく地汚れレベルと像担持体駆動モータトルクの変化に応じて次のように潤滑剤塗布ローラ回転数を調整する例を示す。
枚数Ｎ２１の印刷では、地汚れが許容レベル（ＩＤ：０．０１）を超えたので、潤滑剤塗布ローラ回転数を下げ、潤滑剤塗布量を減らす。
枚数Ｎ２２の印刷では、像担持体駆動モータトルクが許容レベルの下限（０．３５Ｎ・ｍ）より下がったので、潤滑剤塗布ローラ回転数を上げ、塗布量を増やす。
枚数Ｎ２３の印刷では、地汚れが許容レベル（ＩＤ：０．０１）を超えたので、潤滑剤塗布ローラ回転数を下げ、潤滑剤塗布量を減らす。

図１０に示すように、像担持体駆動モータトルクが許容レベルより下がると、潤滑剤塗布ローラ回転数を上げ、潤滑剤塗布量を増やすことになり、潤滑剤塗布量は、像担持体モータトルクの負荷に基づいて、下限が設けられる。

上述したように、本実施形態によれば、地汚れが許容レベルを超えた場合に、帯電電位または潤滑剤塗布量を調整することで、地汚れを安定化させることができる。
このようにすると、像担持体に塗布している潤滑剤が帯電部の交流電界により変質し、現像部で地汚れとなって画像に顕在化する場合であっても、潤滑剤の変質を抑えることにより、現像工程までの条件変更では抑制できない地汚れを改善することができる。

実施形態２．
本実施形態では、二次転写電流の変更により作像条件を変更する一態様を説明する。
図１１は、実施形態２の転写部と検知部とを説明する図である。
転写装置としての転写部９０は、中間転写ベルト８と、二次転写バックアップローラ１２と、二次転写ローラ１９と、二次転写第一電源９１と、二次転写第二電源９２とを少なくとも有する。
検知部としての画像濃度検知センサ５０は、図１に示すように定着装置２０の下流側に配置されているものとする。
作像部は、例えば、実施形態１の作像部８０を用いるとよい。

二次転写第一電源９１は、二次転写バックアップローラ１２へ電圧を印加し、二次転写電流を流す。
二次転写第二電源９２は、二次転写ローラ１９へ電圧を印加し、二次転写電流を流す。
二次転写バックアップローラ１２と二次転写ローラ１９とは、帯電され、二次転写電流が流れる二次転写帯電装置とする。なお、二次転写帯電装置は、二次転写バックアップローラ１２と二次転写ローラ１９とのいずれかであってもよい。
二次転写第一電源９１と二次転写第二電源９２とは、二次転写帯電装置に電圧を印加し、帯電させる二次転写電源装置とする。なお、二次転写電源装置は、二次転写第一電源９１と二次転写第二電源９２とのいずれかであってもよい。

制御部７０は、地汚れの許容レベルに基づいて、二次転写第一電源９１または二次転写第二電源９２が印加する電圧を制御し、二次転写バックアップローラ１２と二次転写ローラ１９とに流す二次転写電流の値を調整する。本実施形態では、制御部７０は、例えば、地汚れの許容レベルを予め設定して参照可能なメモリに保持する。制御部７０は、例えば、地汚れの許容レベルとして、基準値１を用いて制御する場合を説明する。また、記録材Ｐとして、記録材Ａ、記録材Ｂを用いる。

図１２は、実施形態２において、二次転写電流を調整する一例を説明する図である。図１２では、記録材Ａへの印刷５ページと、記録材Ａより表面平滑性の高い記録材Ｂへの印刷５ページを繰り返し印刷する場合の、記録材上の地肌部の地汚れレベルを、黒色の丸印で示す。記録材Ａまたは記録材Ｂの地汚れレベルは、実施形態１と同様に、地肌部の検知値から地肌基準部の検知値を差し引いた値とする。

基準値１は地汚れが許容できる上限に設定されている。
記録材Ａに印刷する画像では、地肌部の地汚れレベルは基準値１を下回っている。しかし、記録材Ｂに変更すると、地肌部の地汚れレベルが基準値１を超える。

そこで、制御部７０は、作像条件ａから作像条件ｂに変更する。ここでの作像条件ａから作像条件ｂへの変更は、例えば、二次転写電流を下げる変更とする。この変更が反映されると地肌部の地汚れレベルは基準値１を下回るようになる。そして、次に記録材ＡからＢに変更の際には、変更後の１ページ目から作像条件ｂにあらかじめ変更することにより、地汚れが許容範囲を超えない画像が得られる。

二次転写電流値の変更は、例えば、現在値から１０μＡ下げるとよい。なお、１０μＡ下げても地汚れレベルが基準値１を下回らない場合は、さらに二次転写電流値を１０μＡ下げ、基準値１を下回るまで繰り返すとよい。
また、二次転写電流の変更量は一定値ではなく、地汚れレベルの基準値１に対する超過量から設定することもできる。

制御部７０は、例えば、地汚れレベルに応じて、二次転写電流値を変更するため、二次転写第一電源９１および／または二次転写第二電源９２を制御する。制御部７０から制御に基づいて、二次転写第一電源９１は、二次転写バックアップローラ１２に流れる二次転写電流を調整し、二次転写第二電源９２は、二次転写ローラ１９に流れる二次転写電流を調整する。この制御では二次転写電流設定値が変更され、これに応じて出力が変更される。なお、二次転写電流は転写性の観点から許容範囲があり、その許容範囲内で変更される。

本実施形態によれば、地汚れが許容レベルを超えた場合に、二次転写電流値を調整することで、地汚れを安定化させることができる。

実施形態３．
本実施形態では、複数の基準値を用いて作像条件を変更する一態様を説明する。
本実施形態では、例えば、上記各実施形態の構成例を用いることができる。
制御部７０は、例えば、地汚れの許容レベルを予め複数設定して参照可能なメモリに保持する。制御部７０は、例えば、地汚れの許容レベルとして、基準値１、基準値２および基準値３の三種類を用いて制御する場合を説明する。
また、記録材Ｐの一例として、記録材Ｃを用い、記録材Ｃの地汚れレベルは、実施形態１と同様に、地肌部の検知値から地肌基準部の検知値を差し引いた値とする。

図１３は、実施形態３において、記録材Ｃに印刷する場合の、記録材上の地肌部の地汚れレベルを説明する図である。
基準値１は地汚れが許容できる上限に設定されている。基準値２は許容できない地汚れ量よりやや少ないところに設定し、地肌部の地汚れレベルがここを超えると、地汚れ余裕度が少なくなっていることを示す。基準値３は、ここを下回ると地汚れ余裕度が十分ある状態になっていることを示す。
作像条件ｃで印刷中に、印刷量が増加すると、地汚れが徐々に悪化し、画像の地肌部の地汚れレベルは徐々に上昇していき基準値２を超える。

制御部７０は、この状態が一定期間続くと、地汚れが許容できなくなる可能性があると判断し、作像条件をｄに変更するように制御する。作像条件ｃから作像条件ｄへの変更は、例えば、潤滑剤塗布量を減らす変更とする。変更後に地汚れが改善し、しばらくすると基準値３を下回る。制御部７０は、この状態が一定期間続くと、地汚れ余裕度が十分にあると判断し、変更前の作像条件ｃに戻すように制御する。なお、一定期間は、予め設定されメモリ等に保持されるとよい。
このようにして、印刷画像の地肌部の画像濃度を検知することにより、いつでも地汚れを許容できる画像が得られる。

潤滑剤塗布量の変更は、実施形態１と同様とし、モータトルクの上げ下げにより、潤滑剤塗布ローラ回転数を変更する。潤滑剤塗布ローラ回転数を増やせば塗布量が増え、逆に減らすと塗布量が減る。変更量はモータトルクが許容範囲内で自由に減らすことができるが、基準値2に対する超過量に応じて調整することが好ましい。
なお、図１４に示すように、潤滑剤塗布量を変更しても画像部の濃度が大きく変わることはない。図１４は、記録材Ｃに印刷する場合の、記録材上の画像内ベタ部の画像濃度および色の検知結果を説明する図である。

その他の実施形態．
上記各実施形態において、現像部８４で色の異なる複数のトナーを用いてトナー像を顕像化する場合に、検知部６０は、被転写部材の地肌基準部の色を分解し、作像する色ごとに被転写部材の画像濃度および色を検知することができるとよい。このとき、地汚れの許容レベルは、作像する色ごとに、制御部７０が参照可能なメモリに保持されているものとする。
このようにすると、作像色毎の地汚れを検出し、改善することができる。

また、上記各実施形態において、作像条件は、画像形成の処理を停止することなく変更可能とする。このようにすることで、画像形成装置１００を効率よく稼働させることができる。

なお、本発明は上記に示す実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲において、上記実施形態の各要素を、当業者であれば容易に考えうる内容に変更、追加、変換することが可能である。また、上記各実施形態は、適宜組み合わせることができる。

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ トナー像形成部（プロセスカートリッジ）
８ 中間転写ベルト
９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ 一次転写バイアスローラ
１０ クリーニング装置
１２ 二次転写バックアップローラ
１５ 中間転写ユニット
１９ 二次転写ローラ
３０、９０ 転写部
３１ 二次転写部
６０ 検知部
８０ 作像部
８１ 像担持体
８２ 帯電部
８３ 露光部
８４ 現像部
８５ 潤滑剤塗布部
８６ 電位検出部
９１ 二次転写第一電源
９２ 二次転写第二電源

特許４３４８９５１号公報

Claims (10)

1. 潜像を担持する像担持体と、
   前記像担持体上の潜像をトナー像に顕像化する現像装置と、
   前記トナー像を被転写部材に転写する転写装置と、
   前記被転写部材の画像濃度および色を検知する検知装置と、
   前記画像濃度および色について、予め設定した地汚れの許容レベルを保持するメモリと、
   を備え、
   地肌部を、常に画像データ上に色が存在せず、前記像担持体の帯電領域が現像され、前記被転写部材に転写された領域とし、
   地肌基準部を、前記像担持体と直接または間接的に接触していない前記被転写部材上の領域とすると、
   前記地肌部と前記地肌基準部との前記画像濃度および色の差が前記許容レベルを超えた場合に作像条件を変更する画像形成装置。
2. 前記被転写部材は、複数種類の記録材であり、
   前記メモリは、前記記録材の種類毎に、前記許容レベルと、前記地肌基準部の濃度および色とを、保持する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検知装置は、前記被転写部材として、前記記録材を載せて搬送する搬送面の画像濃度および色を検知することができるように設けられ、
   前記メモリは、前記搬送面の地肌基準部の濃度および色を保持する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像装置は、色の異なる複数のトナーを用いて前記トナー像を顕像化し、
   前記検知装置は、前記地肌基準部の色を分解し、作像する色ごとに前記被転写部材の画像濃度および色を検知し、
   前記メモリは、前記作像する色毎に、前記地汚れの許容レベルを保持する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体の表面を帯電させる帯電装置をさらに備え、
   変更する前記作像条件は、前記帯電装置が前記像担持体の表面に印加する帯電印加電圧とし、前記帯電印加電圧を下げる
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体の表面電位を測定する測定装置をさらに備え、
   前記帯電印加電圧は、前記表面電位の変化に基づいて、下限が設けられる
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体上に潤滑剤を塗布する塗布装置をさらに備え、
   変更する前記作像条件は、潤滑剤塗布量とし、前記潤滑剤塗布量を減らす
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記潤滑剤塗布量は、前記塗布装置を駆動する駆動手段の負荷に基づいて、下限が設けられる
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記転写装置は、二次転写電流が流れる二次転写帯電装置を有し、
   二次転写帯電装置に電圧を印加し、帯電させる二次転写電源装置をさらに備え、
   変更する前記作像条件は、前記二次転写電源装置が前記二次転写帯電装置に印加する電圧とし、前記電圧を下げる
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記作像条件は、画像形成の処理を停止することなく変更する
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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