JP2004117602A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写材の種類や画質モードの選択に依らず、画像スジの発生を定常的に抑制すると同時に、付加したドットトナー像による転写材の変色をも防止し、高品質な最終画像を安定に得られる画像形成装置を提供する。
【解決手段】所定の画像情報とは無関係なドットトナー像を形成し、１次転写ニップ部Ｂに定常的に介在させる。その際、プリントモードに応じて、ドットトナー像の配列パターンやドットサイズを変え、平均印字率を変更する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子写真方式にて像担持体上に形成したトナー画像を記録材に転写し、その後定着することによって記録材上に永久画像を得る、例えば複写機、プリンターなどとされる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フルカラー画像を出力可能なカラー画像形成装置としては、像担持体表面と中間転写体表面との当接部に形成された第１の転写部位において、中間転写体裏面に配置された第１の転写部材に第１の転写バイアスを印加することで像担持体表面のトナー像を中間転写体表面に一旦転写（以後「１次転写」と呼ぶ。）し、その後、中間転写体と第２の転写部材との間の当接部に形成された第２の転写部位に転写材を通過させ、第２の転写バイアスを印加することで中間転写体表面のトナー画像を転写材に再度転写（以後「２次転写」と呼ぶ。）させる構成のものが実用化されている。
【０００３】
図１に、上記構成のカラー画像形成装置の一例を示す。次に、図１を参照して、上記構成の画像形成装置の動作を説明する。
【０００４】
本例の画像形成装置では、帯電器２により一様帯電された矢印Ｒ１方向に回転する像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１上に露光装置３から反射ミラー４を介してレーザービームによる画像露光Ｌが与えられて、露光部位Ａにおいて目的のカラー画像に対応した静電潜像が形成される。
【０００５】
次いで、現像器５（イエロー現像器５Ｙ、マゼンタ現像器５Ｍ、シアン現像器５Ｃ、ブラック現像器５Ｂｋ）により現像されて感光ドラム１上にそれぞれイエロートナー画像、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、ブラックトナー画像が形成される。このイエロートナー画像、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、ブラックトナー画像は、１次転写部位である１次転写ローラ７と感光ドラム１間の１次転写ニップ部Ｂにおいて、中間転写ベルト６がＲ２方向に４周回転する間にその表面上に順次重畳して１次転写される。中間転写ベルト６上の重畳されたフルカラートナー画像は、２次転写部位である２次転写ローラ８と２次転写対向ローラ６ｂ間の２次転写ニップ部Ｃに給送される転写材Ｐに、目的のカラー画像に対応したフルカラートナー画像として一括して２次転写される。２次転写が終了した転写材Ｐは定着器１５に搬送された後に、加圧及び加熱され４色のトナーが溶融混色されて転写材Ｐに定着され、かくして転写材Ｐにフルカラーの最終画像が形成される。
【０００６】
中間転写ベルト６は、駆動ローラ６ａ、二次転写対向ローラ６ｂ、テンションローラ６ｃによって張架されており、駆動ローラ６ａの回転駆動によって矢印Ｒ２方向に回転する。駆動ローラ６ａは、芯金上にゴム材の表層が設けられている。また、中間転写ベルト６は、樹脂、或いはゴム製のシームレスベルトが用いられる。なお、このような画像形成装置において、レーザービームが走査される方向を主走査方向、感光ドラム１や中間転写ベルト６が回転するＲ１、Ｒ２の方向を副走査方向とそれぞれ呼ぶ。
【０００７】
次に、上記した１次及び２次転写工程について説明する。
【０００８】
感光ドラム１が例えば負極性のＯＰＣ感光体の場合、画像露光Ｌされた感光ドラム１上の露光部を現像器５（イエロー現像器５Ｙ、マゼンタ現像器５Ｍ、シアン現像器５Ｃ、ブラック現像器５Ｂｋ）で現像する際には負極性のトナーが用いられる。従って、１次転写ローラ７には転写高圧電源１２から正極性の転写バイアスが印加される。２次転写ローラ８による２次転写においては、背面に接地または適当なバイアスが印加された２次転写対向ローラ６ｂを対向電極とし、２次転写ローラ８に高圧電源１３から正極性バイアスを印加して、転写材Ｐの背面側から当接させる。
【０００９】
以上の行程が終了すると、中間転写ベルト６上の２次転写の残りのトナーは、中間転写ベルトクリーニング装置９で除去される。また、１次転写終了後の感光ドラム１上の残トナーはクリーナ１０により回収され、次のサイクルに備える。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の画像形成装置によって得られる最終画像の画質を更に向上させるべく、本発明者らがこの形式の画像形成装置に関し各種検討を重ねたところ、感光ドラム１表面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト６表面に１次転写するとき、感光ドラム１の急激な回転変動が発生することがあり、これに起因してレーザー露光Ｌに露光ムラが生じ、後続して感光ドラム１表面に形成されたトナー画像に画像スジが発生することが明らかとなった。
【００１１】
これは、感光ドラム１と中間転写ベルト６が形成する１次転写ニップ部Ｂ内にトナーが無い状態では、感光ドラム１上に現像されたトナー画像の先端部分が１次転写ニップ部に突入した場合に、中間転写ベルト６表面より感光ドラム１表面に作用する摩擦力が急激に減少するためである。
【００１２】
これに対し、ユーザーが得ようとする画像パターンのトナー画像以外に、イエロー色等のトナーによるドット型の微小なトナー像を感光ドラム１上に付加して形成することにより、感光ドラム１や中間転写ベルト６の回転変動を抑制し、各種の画像不良を防止できることが知られている。
【００１３】
例えば、特開平１１−５２７５８号公報に記載された画像形成装置においては、感光ドラム上に微小なドットトナー像を一様に分散して形成することで、中間転写ベルト上に１次転写されるトナー画像上に色ずれが発生することを防止している。
【００１４】
同様に、図１に示す構成の画像形成装置においても、このようなドットトナー像を形成し、１次転写ニップ部Ｂにおいて感光ドラム１と中間転写ベルト６の両表面を互いに滑りやすくし摩擦力を予め低減することで、上記回転変動に起因する露光ムラをなくし画像スジの発生を防止することができる。
【００１５】
しかしながら、コート紙、光沢紙、光沢フィルムといった種類の転写材上にプリントを行う際、上記ドットトナー像を付加して画像形成を行うと、付加したドットトナー像が転写材上で目立ち転写材が全体的に黄色味を帯びて見え、画像品質が低下するという問題が生じる。これは、上記転写材は表面平滑性が高く、２次転写性が良いため、中間転写ベルト６上に１次転写されて感光ドラム１と中間転写ベルト６の両表面を互いに滑りやすくし摩擦力を低減するイエローのドットトナー像が、転写材上において忠実に再現されてしまうためである。
【００１６】
また、各種の転写材上に通常時よりも定着性、光沢性、解像度等の良い高画質の最終画像を得るため、プリント速度を通常よりも低下させてプリントを行う際も、同様に、付加したドットトナー像が転写材上で目立ち転写材が全体的に黄色味を帯びて見え、画像品質が低下するという問題が生じる。これは、プリント速度が低下されることで、２次転写性が良化するのに加え、定着性も良化するため、転写材上に定着されたイエローのドットトナー像の表面光沢性が増して見えてしまうためである。
【００１７】
本発明は、上述した従来の欠点を除去すべく、なされたものであり、その目的とするところは、転写材の種類や画質モードの選択に依らず、画像スジの発生を定常的に抑制すると同時に、付加したドットトナー像による転写材の変色をも防止し、高品質な最終画像を安定に得られる画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
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、第１の像担持体と、前記第１の像担持体上に静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー画像として現像する現像装置と、前記第１の像担持体と１次転写位置で当接自在な第２の像担持体と、前記第１の像担持体と前記第２の像担持体を介して前記１次転写位置で当接自在であり電圧印加により前記第１の像担持体上のトナー画像を前記第２の像担持体上に転写する１次転写部材と、前記第２の像担持体と２次転写位置で当接自在であり電圧印加により前記第２の像担持体上に転写されたトナー画像を転写材に転写する２次転写部材と、前記第１の像担持体上に形成されるトナー画像に重ねた状態で当該像担持体上にドットトナー像を形成するドットトナー像形成手段と、を備えた画像形成装置において、
前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率が変更可能であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１９】
本発明の一実施態様によれば、前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率の変更が、ドットトナー像の配列パターンの変更により行われる。
【００２０】
本発明の他の実施態様によれば、前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率の変更が、ドットトナー像のドットサイズの変更により行われる。
【００２１】
本発明の他の実施態様によれば、前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率の変更が、プリントモードに応じて行われる。このとき、他の実施態様によれば、前記プリントモードが、転写材の種類に対応する。また、他の実施態様によれば、前記プリントモードにより、異なるプリント速度を有する。
【００２２】
本発明の他の実施態様によれば、前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率の変更が、環境検知手段により取得される環境情報に応じて行われる。
【００２３】
本発明の他の実施態様によれば、前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率の変更が、画像形成装置に関する耐久情報に応じて行われる。このとき、他の実施態様によれば、前記耐久情報が、前記現像装置の耐久情報であるか、前記耐久情報が、前記第１の像担持体の耐久情報であるか、又は、前記耐久情報が、前記第２の像担持体の耐久情報である。
【００２４】
本発明の他の実施態様によれば、前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率の変更が、画像パターンに応じて行われる。
【００２５】
本発明の他の実施態様によれば、前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率の変更が、ユーザー設定に応じて行われる。
【００２６】
本発明の他の実施態様によれば、前記ドットトナー像形成手段が形成するドットトナー像が、画像データに対応するトナー画像よりも、画像形成装置の副走査方向上流側の部分を起点として形成される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
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。
【００２８】
実施例１
本発明は、先に説明した図１に示す電子写真方式のレーザプリンタなどの画像形成装置に具現化し得る。従って、画像形成装置の全体構成についての説明は省略する。
【００２９】
ただ、本実施例では、図１に示す画像形成装置にて、プロセススピードは１１７ｍｍ／ｓｅｃ、解像度は６００ｄｐｉとされた。
【００３０】
なお、本実施例では、像担持体としての感光ドラム１は、アルミシリンダー上にポリカーボネイトで形成される通常の電子写真感光体層を設けた直径５０ｍｍのものである。中間転写ベルト６は、厚み７５μｍの単層シームレスの樹脂ベルトであり、カーボン分散により抵抗調整を行なったポリイミドで形成されている。体積抵抗率ρｖは、１００Ｖ印加時において１０^９Ωｃｍである。１次転写ローラ７は、導電性のウレタン発泡フォームにイオン導電剤を分子分散させたもので構成されており、直径８ｍｍのＳＵＳ芯金の上にフォーム層を肉厚４ｍｍで形成して、外径１６ｍｍとされている。抵抗値は、両端に４．９Ｎずつの荷重のもとで、接地された回転アルミシリンダーに対し５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で従動回転させ、その芯金に１００Ｖの電圧印加のもと測定された電流の関係から算出すると、５×１０^６の値となる。この１次転写ローラ７の自重は１６０ｇであり、両端５００ｇｆのバネにより中間転写ベルト６を介し感光ドラム１に当接され、１次転写ニップ部Ｂが形成されている。
【００３１】
上述のような感光ドラム１と中間転写ベルト６を用いる画像形成装置に対し、本発明者らは各種の実験を通して、当該画像形成装置により得られる画像の評価を行った。その結果、先にも説明したように、中間転写ベルト６の表面に１次転写されたトナー画像に画像スジが発生し、これが最終画像の画質を劣化させる原因となっていることが分かった。
【００３２】
＜画像スジの発生原因に関して＞
本発明者らが更に検討を進めたところ、上述した画像スジは以下の原因で発生することが明らかになった。
【００３３】
図２は、本実施例の画像形成装置における１次転写部近傍の拡大図である。プリント動作中、Ｒ１方向に回転駆動される感光ドラム１に対し、中間転写ベルト６はＲ２方向に感光ドラム１よりも約０．５％速い表面周速により回転駆動される。これは、特開平１１−２４９４５９号公報や特開平６−３１７９９２号公報等で開示されているように、感光ドラム１上のトナー画像を拭い取るようなせん断力を利用して転写を行うことにより、１次転写時の転写効率向上、及び、ラインや文字画像の「中抜け」を防止するためである。
【００３４】
このような状況下、１次転写ニップ部Ｂ内にトナーが無い状態では、感光ドラム１表面には中間転写ベルト６表面より接線方向（副走査方向）下流側への摩擦力Ｆが作用する。しかし、感光ドラム１上に現像されたトナー画像の先端部分が１次転写ニップ部Ｂに突入すると、この摩擦力Ｆは急激に減少する（Ｆ→Ｆ≒０）。これは、１次転写ニップ部Ｂ内へトナーが供給されることで、感光ドラム１表面と中間転写ベルト６表面が互いに滑りやすくなるためである。そのため、感光ドラム１には図３に示すような突発的な回転変動が生じ、感光ドラム１表面に対するレーザー露光Ｌに書き込みムラが生じる。これが、後続して感光ドラム１表面に形成されるトナー画像上で主走査方向の画像スジとなり、最終画像上にも現れる。
【００３５】
なお、斯かる画像スジは転写材上の最終画像においては、図４に示すように、画像パターン内に配されたトナー画像の副走査方向の先頭部を起点として、レーザー露光部Ａから１次転写部Ｂ間の距離、即ち、約５０ｍｍだけ副走査方向下流側に移動した位置のトナー画像上に現れる。特に、レーザーの露光ムラの影響を受け易いハーフトーントナー画像部が前記位置に存在した場合には顕著な画像スジとなって現れる。
【００３６】
以上のように、上記摩擦力Ｆには、ユーザーが得ようとする画像パターンに応じ断続的な時間変動が生じ、その結果、感光ドラム１の回転変動による画像スジが最終画像上に発生する。
【００３７】
＜ドットトナー像の付加に関して＞
上述より理解されるように、１次転写ニップ部Ｂにおける感光ドラム１と中間転写ベルト６との間の摩擦力Ｆを予め低減しておくことができれば、トナー画像の先端部分が１次転写ニップ部Ｂに突入した際にも感光ドラム１の回転変動を抑制することができ、画像品質を低下させるような画像スジが発生することを防止できるようになる。
【００３８】
本実施例の画像形成装置では、上述した認識に基づき、感光ドラム１上のトナー画像を中間転写ベルト６に転写する１次転写ニップ部Ｂに、そのトナー画像以外のトナーを予め介在させ、感光ドラム１の表面と中間転写ベルト６の表面を滑りやすくして摩擦力を低減し、画像スジの発生を抑えるように構成される。これは、ユーザーが最終画像として得ようとする画像パターン、即ち、画像処理ユニット（不図示）から出力される各色の画像データに、対応する画像パターンとは別の情報によるトナー像を加えて１次転写ニップ部Ｂに介在させることで実現される。
【００３９】
なお、上述の付加情報に基づく付加トナー像を１次転写ニップ部Ｂに存在させるとなると、その付加トナー像も最終的に転写材Ｐに転写されることになるので、最終画像が付加トナー像によって乱され、その画質が著しく劣化することになる。そこで、本実施例の画像形成装置では、後述するドットトナー像形成手段によって、感光ドラム１の表面に、ユーザーの目に視認が困難な、１画素（４２μｍ×４２μｍ）の程度のドットサイズの微小なドットトナー像を形成する。
【００４０】
このようなドットトナー像を感光ドラム１上に形成する際の平均印字率は、前述した１次転写ローラ７の感光ドラム１に対する当接力や、感光ドラム１と中間転写ベルト６の周速等により画像形成装置毎に適切な値が異なるが、本実施例の画像形成装置では、全黒画像を１００％、全白画像を０％としたときの画像データ上の平均印字率が０．０５〜１％程度となるようにする。
【００４１】
＜ドットトナー像付加の実施態様に関して＞
ところで、上述したドットトナー像は、各種の態様で感光ドラム１表面に形成し、これを中間転写ベルト６の表面に転写することができる。
【００４２】
本実施例の画像形成装置においては、１色目のトナー画像をイエロートナーで感光ドラム１上に形成するときに、そのトナー画像の画像情報とは無関係な前述のドットトナー像をイエロートナーで同時に感光ドラム１上に形成し、トナー画像とドットトナー像を共に、転写バイアスの印加された１次転写ローラ７の作用によって中間転写ベルト６の画像領域に１次転写する。
【００４３】
この場合、本実施例の画像形成装置における不図示の画像処理ユニットで処理された１色目の画像データに、不図示のドットトナー像形成ユニット（ドットトナー像形成手段）で生成されたドットトナー像用のデータを加え、これらを元に露光装置３より出射されるレーザービームによる画像露光Ｌのオン・オフ制御を行う。これによって感光ドラム１上には、１色目のトナー画像用の静電潜像とドットトナー像用の静電潜像が共に形成され、これらがイエロー現像器によって、イエロートナーによりトナー像として可視像化され、中間転写ベルト６上に１次転写される。
【００４４】
これにより、感光ドラム１上のイエロートナー画像を中間転写ベルト６上に１次転写するときには、１次転写ニップ部Ｂにドットトナー像が介在するため、イエロートナー画像における画像スジを防止することができる。加えて、２色目以降のトナー画像をマゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーで感光ドラム１上に形成し、中間転写ベルト６上に１次転写するときには、既に中間転写ベルト６上に保持されているイエロートナーによるドットトナー像が１次転写ニップ部Ｂに介在するため、各色トナー画像における画像スジの発生も阻止できる。
【００４５】
また、ユーザーが得ようとする画像情報とは別に付加された上記ドットトナー像も、最終的には転写材上に２次転写されることになるが、本実施例の画像形成装置においては、ドットトナー像がイエロートナーで形成されるため比較的目立ちにくく、最終画像の画質が不要に劣化することも阻止できる。
【００４６】
＜ドットトナー像が形成するパターンに関して＞
ところで、ユーザーが使用する種々の転写材や選択する画質モードに対して、高品質な最終画像を安定に得るため、本実施例の画像形成装置においては、前記ドットトナー像形成手段により形成されるドットトナー像を、プリントモードに応じて、例えば下記のような異なる配列パターンを形成する。
（１）普通紙モード：パターンＡ
（２）コート紙・光沢紙・光沢フィルムモード及び高画質モード：パターンＢ
【００４７】
本実施例の画像形成装置における普通紙モードは、ユーザーが普通紙に対し通常画質のプリントを行う際に使用するプリントモードである。
【００４８】
一方、コート紙・光沢紙・光沢フィルムモードは、ユーザーがコート紙や光沢紙、光沢フィルム等に対しプリントを行う際に使用するプリントモードである。これらの転写材は坪量が大きく（例えば１１０ｇ／ｍ^２以上）、良好な定着性を確保するために定着器１５により与える必要のある熱量も大きいため、通常の１／２の速度でプリント（画像形成）が行われる。
【００４９】
また、高画質モードは、ユーザーが各種の転写材に対し通常よりも定着性、光沢性、解像度等の良い高画質のプリントを行う際に使用するプリントモードで、やはり、通常の１／２の速度でプリント（画像形成）が行われる。
【００５０】
ここで、パターンＡにおけるドットトナー像の配列を図５に、パターンＢにおけるドットトナー像の配列を図６に示す。図中の１マスは１画素（４２μｍ×４２μｍ）を表し、図の黒で示される画素のデータをＦＦｈとすることで、当該位置に微小なドットトナー像が形成される。
【００５１】
パターンＡ、Ｂは、１画素程度のドットサイズのドットトナー像を、図示のように、主走査方向に対し斜め４５°の角度で均等に分散して配列し、感光ドラム１表面と中間転写ベルト６表面の摩擦力をあらゆる部分において一様に低減させる。いずれのパターンによるドットトナー像も、ユーザーが得ようとする画像パターンのトナー画像の全領域にオーバーラップして形成される。各パターン内におけるドットトナー像の画像データ上の平均印字率は、パターンＡで０．７８％、パターンＢで０．５０％である。
【００５２】
なお、あらゆる画像パターンに対して効果的に画像スジを抑制するため、感光ドラム１上に形成されるドットトナー像は、ユーザーが得ようとする画像パターンのトナー画像よりも、画像形成装置の副走査方向上流側の部分を起点とした上で、そのトナー画像上に重ねて形成される。
【００５３】
普通紙モードにおいては、パターンＡを使用して平均印字率０．７８％のドットトナー像を形成し、画像形成を行うことで、画像スジの発生を安定に抑制でき、付加したドットトナー像が転写材上で目立ち転写材が変色して見えることもない。各種配列パターンを使用して本発明者らが検討を行ったところ、このモードにおいては、表１に示すように、付加するドットトナー像の平均印字率が約０．７８％以上であれば、画像スジの発生が安定に抑制され、約１．０２％以下であれば、付加したドットトナー像が転写材上で目立ち転写材が変色して見えることはないことを見出した。
【００５４】
【表１】

【００５５】
一方、コート紙・光沢紙・光沢フィルムモードにおいて、パターンＡを使用してドットトナー像を形成し、画像形成を行うと、付加したドットトナー像が転写材上で目だってしまう。これは、コート紙、光沢紙、光沢フィルムといった転写材は表面平滑性が高く、２次転写性が良いため、中間転写ベルト上に１次転写されたドットトナー像が転写材上において忠実に再現されてしまうためである。
【００５６】
また、高画質モードにおいて、パターンＡを使用してドットトナー像を形成し、画像形成を行うと、同様に、付加したドットトナー像が転写材上で目立ってしまう。これは、プリント速度が低下されることで、２次転写性が良化するのに加え、定着性も良化するため、転写材上に定着されたイエローのドットトナー像の表面光沢性が増して見えてしまうためである。
【００５７】
このように、イエロートナーにより微小なドットトナー像を均等に分散して形成したとしても、そのドットトナー像の１個１個が転写材上において目立つために、転写材が全体的に変色して見えてしまうことになる。
【００５８】
そこで、本実施例の画像形成装置におけるコート紙・光沢紙・光沢フィルムモード、及び、高画質モードにおいては、パターンＢを使用して平均印字率０．５０％のドットトナー像を形成して、画像形成を行う。
【００５９】
このように、ドットトナー像の平均印字率を低く保ち、転写材上の単位面積当たりに付加されるドットトナー像数を減らすことで、ドットトナー像が転写材上で目立ち転写材が変色して見えることを効果的に防止できる。
【００６０】
各種配列パターンを使用して本発明者らが検討を行ったところ、これらのモードにおいては、付加するドットトナー像の平均印字率が約０．５０％以下であれば、付加したドットトナー像が転写材上で目立ち転写材が変色して見えることはないことを見出した。
【００６１】
なお、コート紙・光沢紙・光沢フィルムモード、及び、高画質モードにおいては、通常の１／２の速度で画像形成が行われるため、画像スジの発生レベルが通常の場合に比べ相対的に軽微になる。従って、パターンＢを使用して付加するドットトナー像の平均印字率を低く保っても、画像スジを安定に抑制できる。各種配列パターンを使用して本発明者らが検討を行ったところ、これらのモードにおいては、表２に示すように、付加するドットトナー像の平均印字率が約０．４１％以上であれば、画像スジの発生が安定に抑制されることを見出した。
【００６２】
【表２】

【００６３】
逆に、普通紙モードにおいてパターンＢを使用して平均印字率０．５０％のドットトナー像を形成して、画像形成を行った場合には、付加するドットトナー像の平均印字率が不十分なため、画像スジの発生を安定に抑制できない。
【００６４】
なお、本実施例の画像形成装置のコート紙・光沢紙・光沢フィルムモードは、通常の１／２の速度でプリント（画像形成）を行うモードだが、コート紙や光沢紙、光沢フィルム等といった転写材のうち、坪量が小さく（例えば１０５ｇ／ｍ^２以下）普通紙並みの良好な定着性を有するものに対しては、通常の速度によりプリントを行うことも可能である。ところがこの場合、付加するドットトナー像の平均印字率として、画像スジの発生を安定に抑制するために約０．７８％以上、転写材上の変色を防止するために約０．５０％以下の印字率が必要となり、良好なレベルで両者を両立できない（表３参照）。しかしながら、このような場合においても、表３に示すように、付加するドットトナー像の平均印字率を０．６２％程度とし、両者を軽微なレベル（△レベル）に保つことで、画像品質の極だった低下を防止できる。
【００６５】
【表３】

【００６６】
以上、本実施例で述べたように、所定の画像情報とは無関係なドットトナー像を形成し、１色目のトナーによるドットトナー像を１次転写ニップ部Ｂに定常的に介在させることにより、中間転写ベルト６の表面に１次転写されたトナー画像に上述の画像スジが発生することを安定に抑制できる。
【００６７】
その際、付加したドットトナー像も中間転写ベルト６におけるトナー画像の１次転写される画像領域に転写され、これが最終転写材上に転写されて定着されるが、プリントモードに応じて、ドットトナー像の配列パターンを変え、平均印字率を変更することで、転写材の種類や画質モードの選択に依らず、ドットトナー像が転写材上で目立ち転写材が変色して見えることも効果的に防止できる。
【００６８】
なお、本実施例で述べたドットトナー像の付加は、本実施例における画像形成装置のように、感光ドラム１に対し、中間転写ベルト６を速い表面周速により回転駆動している場合に特に有効である。
【００６９】
しかし、感光ドラム１に対し、中間転写ベルト６を等しい表面周速、或いは遅い表面周速により回転駆動する画像形成装置においても、同様に、ドットトナー像を付加し感光ドラム１と中間転写ベルト６の表面を互いに滑りやすくし摩擦力を低減することで、感光ドラム１や中間転写ベルト６の回転性を安定化し、画像スジ等の発生を抑制できると同時に、プリントモードに応じてその平均印字率を変更すれば、転写材の種類や画質モードの選択に依らず転写材が変色して見えることも防止できることは言うまでもない。
【００７０】
実施例２
本実施例は、先に説明した実施例１で述べたドットトナー像に関する他の例であり、画像形成装置の構成等は実施例１におけるものと同様である。
【００７１】
実施例１において説明したドットトナー像は、プリントモードに応じてその平均印字率が変更されるが、それは必ずしもドットトナー像の配列パターンの変更によって行われなくても良い。本実施例において特徴的なのは、画像スジを抑制するために画像データに付加されるドットトナー像の平均印字率が、ドットトナー像のドットサイズによって変更される点である。
【００７２】
本実施例の画像形成装置においては、ドットトナー像は、プリントモードに依らず、実施例１で述べたパターンＡの配列パターンを形成する。しかし、図５の黒で示される画素に与えられるデータは、例えば下記のように、プリントモードに応じて異なる値とされる。
（１）普通紙モード：ＦＦｈ
（２）コート紙・光沢紙・光沢フィルムモード及び高画質モード：Ａ４ｈ
【００７３】
このとき、コート紙・光沢紙・光沢フィルムモード、及び、高画質モードにおいて、レーザー露光ＬのＰＷＭ制御によるレーザー点灯時間の調整により、Ａ４ｈの画素データにより当該位置に形成されるドットトナー像は、普通紙モードにおいてＦＦｈのデータにより形成されるものに比べ、相対的にドットサイズの小さなものとなる。（レーザーの点灯は、画素データがＦＦｈの場合に常時点灯、それより小さな場合はデータ値に比例した短時間の点灯となる。）これは、ドットトナー像の画像データ上の平均印字率を、実施例１で述べた０．５０％程度に低下させることに相当する。
【００７４】
普通紙モードにおいては、実施例１と同様に、ドットトナー像の画素データをＦＦｈとして平均印字率０．７８％のドットトナー像を形成し、画像形成を行うことで、画像スジの発生を安定に抑制でき、付加したドットトナー像が転写材上で目立ち転写材が変色して見えることもない。各種画素データを使用して本発明者らが検討を行ったところ、このモードにおいては、付加するドットトナー像の平均印字率が約０．７８％であれば、実施例１と同様に、画像スジの発生が安定に抑制され、表４に示すように、付加したドットトナー像が転写材上で目立ち転写材が変色して見えることはないことを見出した。
【００７５】
【表４】

【００７６】
一方、コート紙・光沢紙・光沢フィルムモード、及び、高画質モードにおいては、ドットトナー像の画素データをＡ４ｈとしてドットサイズを小さくして平均印字率０．５０％のドットトナー像を形成し、画像形成を行うことで、画像スジの発生を安定に抑制できると共に、ドットトナー像が転写材上で目立ち転写材が変色して見えることを防止できる。各種画素データを使用して本発明者らが検討を行ったところ、これらのモードにおいても、実施例１と同様に、付加するドットトナー像の平均印字率が約０．４１％以上であれば、画像スジの発生が安定に抑制され、約０．５０％以下であれば、表５に示すように、付加したドットトナー像が転写材上で目立ち転写材が変色して見えることはないことを見出した。
【００７７】
【表５】

【００７８】
以上、本実施例で述べたように、プリントモードに応じて、ドットトナー像のドットサイズを変え、平均印字率を変更することによっても、転写材の種類や画質モードの選択に依らず、画像スジの発生を安定に抑制できると同時に、ドットトナー像が転写材上で目立ち転写材が変色して見えることも効果的に防止できる。
【００７９】
なお、本実施例のように、ドットトナー像の平均印字率をドットサイズにより変更する方式は、現像器５における現像特性が安定で、ドットトナー像の一個一個を形成するトナー量がドットサイズに応じて線形かつ安定に変化する場合において、特に有効である。また、本方式においては、ドットトナー像形成ユニットにより扱われるドットトナー像の配列パターンを１種類とできるため、ドットトナー像形成ユニットがドットトナー像用のデータを画像データに加える工程を、実施の形態１の方式に比べ、簡略化、高速化できる。
【００８０】
また、本実施例の画像形成装置においては、レーザーのＰＷＭ制御によりドットトナー像のドットサイズを変化させているが、レーザーの出力強度やスポットサイズの変調等によりドットサイズを変化させた場合にも、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００８１】
実施例３
本実施例は、先に説明した実施例１で述べたドットトナー像に関する他の例であり、画像形成装置の構成等は実施例１におけるものと同様である。
【００８２】
実施例１において説明したドットトナー像は、配列パターンによりその平均印字率が変更されるが、それは必ずしもプリントモードに応じて行われなくても良い。本実施例において特徴的なのは、画像スジを抑制するために画像データに付加されるドットトナー像の平均印字率が、画像形成装置の置かれた環境や画像形成装置の耐久状態に応じて変更される点である。以下に、実施例１で述べた画像形成装置の普通紙モードにおいて付加されるドットトナー像を例にとり説明を行う。
【００８３】
本実施例の画像形成装置においては、普通紙モードにおけるドットトナー像の配列パターンは、画像形成装置に備え付けの環境センサで取得された環境情報、或いは画像形成装置における現像器５Ｙ〜５Ｂｋの耐久情報を元に、実施例１で述べたパターンＡ（平均印字率０．７８％）、パターンＢ（平均印字率０．５０％）の何れかより選択されるものである。何れのパターンにおいても、図５及び図６の黒で示される画素のデータはＦＦｈとされる。
【００８４】
下記表６に、環境（温度・湿度）、現像器５Ｙ〜５Ｂｋの耐久状態（０％：初期〜１００％：Ａ４紙換算で通算２０ｋｐ．プリント後）に応じて、ドットトナー像の配列パターンを変更するために設けられたテーブルの一例を示す。
【００８５】
【表６】

【００８６】
表６のテーブルを見ると、環境が高温高湿側、また現像器５Ｙ〜５Ｂｋの耐久状態が進行するにつれ、平均印字率の低いパターンＢが指定される傾向があることが分かる。トナートリボが低下する高温高湿環境下や耐久状態が進行した現像器５Ｙ〜５Ｂｋにおいては、感光ドラム１や中間転写ベルト６上の現像カブリトナーの量が増し、１次転写ニップ部Ｂにおける感光ドラム１と中間転写ベルト６間の摩擦力が低減されるため、平均印字率の低いドットトナー像を使用しても画像スジの発生を安定に抑制できるからである。
【００８７】
このように、表６に示すテーブルは、環境や現像器５Ｙ〜５Ｂｋの耐久状態に応じて、画像スジの発生を安定に抑制するために最低限必要な平均印字率を有するドットトナー像を事前に予測して、作られるものである。
【００８８】
環境や現像器５Ｙ〜５Ｂｋの耐久状態に応じて、斯かるテーブルを参照して得られるパターンを使用してドットトナー像を形成することで、常時、必要最低限の平均印字率を有するドットトナー像を使用して画像形成が行え、画像スジの発生を安定に抑制できると同時に、ドットトナー像形成に要するトナー消費量も必要最低限に維持でき、ユーザーが現像器等を新品交換する頻度を低減できる。
【００８９】
なお、現像器５Ｙ〜５Ｂｋの耐久状態だけでなく、感光ドラム１や中間転写ベルト６の耐久状態による両者の表面特性（表面エネルギーや表面粗さ等）の変化によっても、１次転写ニップ部Ｂにおける感光ドラム１と中間転写ベルト６間の摩擦力が変化する場合がある。この場合にも、画像形成装置における現像器５Ｙ〜５Ｂｋ、感光ドラム１、中間転写ベルト６の耐久情報を元にドットトナー像の配列パターンを変更するためのテーブルを設け、それを参照して画像形成を行えば、同様の効果が達成できる。
【００９０】
以上、本実施例で述べたように、画像形成装置の置かれた環境や画像形成装置の耐久状態に応じて、ドットトナー像の平均印字率を変更することで、画像スジの発生を安定に抑制できると同時に、ドットトナー像形成に要するトナー消費量も必要最低限に維持でき、ユーザーが現像器等を新品交換する頻度を低減できる。
【００９１】
なお、ドットトナー像の配列パターンとその画素データで決まるドットトナー像の画像データ上の平均印字率が同じであっても、環境や耐久状態に応じた現像特性の変動により、ドットトナー像の１個１個を形成するトナー量が変化し、付加したドットトナー像の効果も変化する場合がある。しかしこの場合にも、環境や耐久状態に応じて、現像特性の変化を事前に予測して、常時、必要最低限の平均印字率を有するドットトナー像を使用するようドットトナー像の平均印字率を変更して画像形成を行うことで、画像スジの発生を安定に抑制できると同時に、ドットトナー像形成に要するトナー消費量も必要最低限に維持でき、ユーザーが現像器を新品交換する頻度を低減できる。
【００９２】
また、本実施例における環境情報は、画像形成装置に備え付けの環境センサにより取得されるものであったが、他の手段を使ってこれを取得してもよい。例えば、中間転写ベルト６、１次転写ローラ７、２次転写ローラ８等の電気抵抗が環境依存性を有する場合には、これらを検知する機構を設けることで、環境情報を取得できる。
【００９３】
一方、上記で述べた現像器５Ｙ〜５Ｂｋ、感光ドラム１、中間転写ベルト６等の耐久情報は、各部材や画像形成装置に備え付けのメモリに記憶される場合の他、画像形成装置を作動させるパソコン内のドライバーに記憶される場合等がある。
【００９４】
以上、本発明の実施例１〜３について説明した。
【００９５】
なお、上述の各実施例においてドットトナー像の平均印字率を変更するに当たり、画像スジの発生レベルが極軽微となる状況がある場合には、同状況下ではドットトナー像の平均印字率を０％に変更、即ち、ドットトナー像の付加を中止する設定とすることも可能である。
【００９６】
また、ユーザーが最終画像として得ようとする画像パターンによっては、転写材の種類、画質モードの選択、画像形成装置の置かれた環境、画像形成装置の耐久状態等に依らず、上述の画像スジの発生レベルが極軽微なレベルとなる場合がある。例えば、テキストデータが中心の画像パターン等においては、ドットトナー像を付加してプリントを行わなくても画像スジの発生は極軽微なレベルに留まり、画像品質の低下は少ない。このような場合には、ユーザーによる手動設定、或いは画像処理ユニット内での画像パターンの自動検出等により、付加するドットトナー像を平均印字率の低いものに変更、或いは、ドットトナー像の付加を中止する設定とすることも可能である。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、所定の画像情報とは無関係なドットトナー像を形成し、１次転写ニップ部Ｂに定常的に介在させることにより、中間転写ベルト６のような第２の像担持体の表面に１次転写されたトナー画像に画像スジが発生することを安定に抑制できる。
【００９８】
その際、付加したドットトナー像も第２の像担持体におけるトナー画像の１次転写される画像領域に転写され、これが最終転写材上に転写されて定着されるが、プリントモードに応じて、ドットトナー像の配列パターンやドットサイズを変え、平均印字率を変更することで、転写材の種類や画質モードの選択に依らず、ドットトナー像が転写材上で目立ち転写材が変色して見えることも効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具現化し得る画像形成装置の一実施例の概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置における１次転写部近傍の拡大図である。
【図３】感光ドラムの回転変動を示す図である。
【図４】画像形成装置から出力された転写材上の画像スジを示す図である。
【図５】ドットトナー像の配列パターンＡを示す図である。
【図６】ドットトナー像の配列パターンＢを示す図である。
【符号の説明】
１　　　　感光ドラム（像担持体、第１の像担持体）
２　　　　帯電ローラ
３、４　　露光装置
５　　　　現像装置
６　　　　中間転写ベルト（第２の像担持体）
７　　　　１次転写ローラ（第１の転写部材）
８　　　　２次転写ローラ（第２の転写部材）
９、１０　クリーニング装置
１２　　　１次転写高圧電源（電圧印加手段、第１の電圧印加手段）
１３　　　２次転写高圧電源（電圧印加手段、第２の電圧印加手段）
１５　　　定着器

Claims (14)

1. 第１の像担持体と、前記第１の像担持体上に静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー画像として現像する現像装置と、前記第１の像担持体と１次転写位置で当接自在な第２の像担持体と、前記第１の像担持体と前記第２の像担持体を介して前記１次転写位置で当接自在であり電圧印加により前記第１の像担持体上のトナー画像を前記第２の像担持体上に転写する１次転写部材と、前記第２の像担持体と２次転写位置で当接自在であり電圧印加により前記第２の像担持体上に転写されたトナー画像を転写材に転写する２次転写部材と、前記第１の像担持体上に形成されるトナー画像に重ねた状態で当該像担持体上にドットトナー像を形成するドットトナー像形成手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率が変更可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率の変更が、ドットトナー像の配列パターンの変更により行われることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率の変更が、ドットトナー像のドットサイズの変更により行われることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率の変更が、プリントモードに応じて行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
5. 前記プリントモードが、転写材の種類に対応することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記プリントモードにより、異なるプリント速度を有することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
7. 前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率の変更が、環境検知手段により取得される環境情報に応じて行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
8. 前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率の変更が、画像形成装置に関する耐久情報に応じて行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
9. 前記耐久情報が、前記現像装置の耐久情報であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記耐久情報が、前記第１の像担持体の耐久情報であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
11. 前記耐久情報が、前記第２の像担持体の耐久情報であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
12. 前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率の変更が、画像パターンに応じて行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
13. 前記ドットトナー像形成手段がドットトナー像を形成する際の平均印字率の変更が、ユーザー設定に応じて行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
14. 前記ドットトナー像形成手段が形成するドットトナー像が、画像データに対応するトナー画像よりも、画像形成装置の副走査方向上流側の部分を起点として形成されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかの項に記載の画像形成装置。

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