JP2005165217A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低印字比率の画像を連続して、または長期にわたって形成した後の、高印字比率画像で発生する転写抜けに対して安定した画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することである。
【解決手段】 複数のパッチを感光体上に画像形成し、複数のパッチ画像に対して転写電流を振って、転写されるトナーのり量を検知する手段をもち、この検知濃度に基いて現像器内から吐き出すトナー放出量を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式あるいは、静電記録方式を採用する複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置においては、主に接触帯電方式を用いた転写手段に対して、ATVC（Active Transfer Voltage Control）とよばれる、非作像時に転写部に電流を流し、このときの電流電圧値から最適な転写バイアスを設定する方法が提案されている。

以下に、多重転写方式を用いたカラー画像形成装置における、上記制御方法について、図１０を用いて説明する。

本図において、１ａ〜１ｄは感光ドラム、2ａ〜２ｄは1次帯電手段、３ａ〜３ｃは露光手段、４ａ〜４ｄは現像装置、５３a〜５３ｄは転写手段、６a〜６ｄはクリーナーである。1次帯電装置２により、感光ドラム１が一様に帯電された後、画像信号に応じた露光が露光手段３によってなされることにより、感光ドラム1上に静電潜像が形成される。その後、現像装置４によってトナー像が現像され、感光ドラム１上のトナー像は転写手段5によって記録材Pに転写される。感光ドラム1上に残った転写残トナーはクリーナー6によって回収される。このような画像形成手段たるプロセスユニットが、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応して４個設けられており、それぞれの感光ドラム上に形成された画像は、転写ベルト５１上で搬送される記録材Ｐに順次多重転写され、定着装置７によってトナー像が定着されることにより、フルカラー画像を得る。

本図において、転写手段５３a〜５３ｄは弾性ローラを用いた接触帯電方式であり、オゾンレス、低コストなどの利点から、電子写真画像形成装置に従来からよく用いられている。しかしながら、上記のような弾性ローラ（以下「転写ローラ」と呼ぶ）は、製造時の抵抗ばらつきを抑えることが難しいうえ、雰囲気環境の温湿度変化や耐久劣化などにより抵抗が変化してしまう。このため、転写高圧電源に定電流制御と定電圧制御の出来る制御手段およびこのときの電圧、電流を検知する手段をもち、画像形成の前回転時に転写バイアスを定電流制御を行い、このときの感光ドラム1の帯電電位と転写ローラ５の抵抗値に対する最適な転写電圧を検知し、画像を転写する際には先に求めた転写電圧で定電圧制御を行う。このような制御方法は、特許文献１や特許文献２等に示されている。

次に、現像手段4a〜4d内のトナートリボ（トナー単位質量あたりの帯電量）の制御について説明する。従来より、様々な構成が試みられてきているが、近年では、高耐久性、トナートリボの安定性の観点から、トナーとトナーに帯電付与を行うキャリアとを混合した２成分の現像剤を用いることが多い。そして、トナートリボを安定させるためには、このトナーとキャリアの混合比率を所定値に保つことが必要である。その方法として、現像器内の現像剤に光を照射し、その反射光量から制御を行ったり（光反射方式）、キャリアは一般的に磁性体で形成されているので、磁気量を測定して制御を行ったりしている（インダクタンス方式）。また、トナートリボを安定させるための別の方法として、ある決まった現像コントラスト（感光ドラムの露光時の電位Vlと現像DCバイアスVdcとの電位差｜Vｌ−Vdc｜（図１３））で、パッチ画像を形成し、この濃度を検知する手段、具体的には光を照射し、反射光量を検知することによって得られる。反射光量と濃度の関係は、図２に示す。センサーとして正反射/乱反射型センサー（スタンレー電気株式社製、型番KUA0029B）を採用し、正反射の反射光量を最大検知出力5.0Vに規格化したものを用いている。検知出力とトナー濃度との関係は予め複数の検出出力を測定し、複数の測定ポイントを線形補間したものを画像形成装置本体に記憶し、実際の濃度検知に用いている。この濃度が所定濃度より濃くなれば、トナーの補給を止めるか、あるいは補給量を減らす。また、この濃度が所定量より薄くなれば、トナー補給量を増やす。こうすることによって、トナートリボを安定させることができる。さらに、このトナー／キャリア比率を制御する手段とパッチ濃度を検知する手段とを組み合わせることよってより安定した画像を得ることができる。
特許2614317号公報 特許2704277号公報

さて、上記のような、転写バイアスの設定や現像剤のトリボ制御等を行った場合にも以下のような場合には転写不良がしばしば発生することが、本発明を導き出す過程で明らかになってきた。たとえば、1％以下の低印字比率の画像を連続して長時間画像形成を行うと、画像形成されるトナーは比較的小粒径のものが多く、大粒径のものは現像器内に滞留することがわかった。また、トナー消費量が小さいために、現像器内にはトナーが吐き出されることなく、常に古いトナーが循環される結果となるため、次第にトナーの流動性を維持するために、トナー表面に散在付着させている外添剤が、トナー樹脂内部に埋め込まれ、トナーが本来の流動性を維持できなくなるなどの問題も発生する。したがって、低印字比率の画像形成をたくさん行った後に、例えば30％以上の高印字比率の画像形成行うと、それまでに滞留していた、大粒径あるいは、２次、３次凝集トナーが一気に感光ドラムに画像形成される。さらにそれらのトナーの多くは、外添剤等が埋め込まれるなどして、劣化している場合が多い。このようなトナーによって形成された感光ドラム上の画像を転写すると、大粒径トナー、２次、３次凝集トナーによる転写不良が発生する。具体的には、これらのトナーが核となった転写白抜け画像が発生したり、劣化トナーの転写不良として、ボソ抜け、ハイライト部のガサ抜け等が発生する。これらは、転写不良であるために、転写電流を上げるとある程度改善されることも本発明を導く過程で明らかになってきた。しかしながら、転写電流を上げると以下のような問題が発生する。多重転写を行う画像形成装置においては、記録材に転写されたトナー像が、それ以降の作像ステーションの像担持体に戻ってしまう「再転写」と呼ばれる現象がしばしば発生する。この現象が発生すると、画像むらや濃度低下、そしてカラーバランスのずれ等が発生する。さらに、上記の画像形成装置の構成において、クリーナー６が設けられていない、いわゆるクリーナーレス現像同時クリーニングの系においては、上流側作像ステーションからのトナーが、下流の異なる色の作像ステーションの現像装置に回収されることとなり、トナーの混色という重大な問題を引き起こす。この現象は、転写バイアスが強すぎるときに、転写部位における異常放電によりトナーの極性が反転して発生するものと考えられている。しかしながら、上述のATVC制御では非画像部で転写電圧をモニタして設定するために、ドラム1の帯電電位と転写ローラ５の抵抗値に対する最適な転写電圧は設定出来ても、現像キャリアの環境や耐久によるトナーの状態の変動に厳密に対応できない。

具体的には、常温常室環境において現像キャリアが初期状態で、トナートリボが25μｃ/ｇで通紙トナー転写時の転写残濃度が最も小さくなる設定転写電圧の中で最も小さい転写電圧値が300V程度である場合、低印字画像形成等により、トナートリボが40μｃ/ｇ程度まで上昇すると、転写残濃度が最も小さくなる設定電圧の値は600Vとなるため、初期状態のトナートリボに合わせて最適転写電流を設定すると、耐久を進めた場合に転写バイアスが弱すぎるためにボソ抜けなどの画像不良が発生してしまう。同様に、低印字比率（ここでは1%）を5000枚通紙後（大粒径トナー、２次、３次凝集トナーの増加発生）のベタ黒の転写残濃度を最小にする必要転写電圧も大きくなることがわかる（図３）。これに対して、特開平5−100578号公報に記述されているように、転写効率を検知して、転写バイアスに帰還する方法が開示されているが、転写電流を上げるような制御を行うと、上述するように「再転写」現象が顕在化する。トナートリボの変動やトナーの粒径分布の変動、さらにはトナーの劣化状況は、印字画像やモードによって異なってくるために、予測することは困難である。これに加えて、雰囲気環境の温湿度変化がおきると、トナートリボの変動を予測制御することはさらに困難となる。

以上より、本発明の目的とするところは、低印字比率の画像を連続して、または長期にわたって形成した後の、高印字比率画像で発生する転写抜けに対して安定した画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することである。

（作用）
低印字比率画像形成を連続した場合や、長期にわたって行った場合の後の、高印字比率の画像で発生する転写抜け画像が発生するのを防止、あるいは発生した場合に対処することのできる画像形成装置を提供することができる。

上記課題は本発明に係る以下のような画像形成装置によって解決される。

バイアスを印加することによって像担持体表面を均一に帯電する帯電部材と該像担持体表面を露光し、該像担持体表面に静電潜像を形成する露光部材と、該像担持体上に形成された静電潜像にトナーを付着させることによって顕像化する現像部材と、該像担持体上に形成されたトナー像を、バイアスを印加することで被転写体に転写する転写部材を有する画像形成装置において、
該像担持体上に単位面積あたりのトナーのり量の等しい複数のパッチ画像を形成し、該複数のパッチ画像の、各々のパッチ画像に対して、異なった転写電荷を上記転写部材を介して供給することによって、該被転写材上に転写し、該被転写材上に転写された複数のパッチ画像の濃度を検知する濃度検知手段を有し、該複数のパッチ画像の検知濃度に基づいて、所定量のトナーを現像部材から放出するトナー放出手段を有することを特徴とすることによって上記目的は達成される。

バイアスを印加することによって像担持体表面を均一に帯電する帯電部材と該像担持体表面を露光し、該像担持体表面に静電潜像を形成する露光部材と、該像担持体上に形成された静電潜像にトナーを付着させることによって顕像化する現像部材と、記録材を担持搬送する記録材搬送部材と、該像担持体上に形成されたトナー像を、バイアスを印加することで記録材搬送部材上の記録材上に転写する転写部材を有する画像形成装置において、該像担持体上に単位面積あたりのトナーのり量の等しい複数のパッチ画像を形成し、該複数のパッチ画像の、各々のパッチ画像に対して、異なった転写電荷を上記転写部材を介して供給することによって、該記録材搬送部材上に転写し、該記録材搬送部材上に転写された複数のパッチ画像の濃度を検知する濃度検知手段を有し、該複数のパッチ画像の検知濃度に基づいて、所定量のトナーを現像部材から放出するトナー放出手段を有することを特徴とすることによって上記目的は達成される。

上記所定量の放出トナー量を、上記複数のパッチ画像の検知濃度に基づいて可変にすることを特徴とする上記目的は達成される。

上記所定量のトナーを放出するタイミングを、上記複数のパッチ画像の検知濃度に基づいて可変にすることを特徴とする上記目的は達成される。

被転写体とは、記録材であることを特徴とすることによって上記目的は達成される。

被転写体とは、中間転写体であることを特徴とすることによって上記目的は達成される。

被転写体とは、転写部材であることを特徴とするとこによって上記目的は達成される。

以上説明してきたように、低印字比率画像形成を連続した場合や、長期にわたって行った場合の後の、高印字比率の画像で発生する転写抜け画像が発生するのを防止、あるいは発生した場合に対処することのできる画像形成装置を提供することができる。

（実施例１）
図１に、本発明の実施例１に係る画像形成装置の像担持体近傍の概略を示す。

本画像形成装置は、図１に示すように、潜像担持体たる感光ドラムの周囲に、帯電手段、露光手段、現像装置、クリーナー等を有して構成される画像形成手段たるプロセスユニットが４個設けられ、各プロセスユニットにて形成された感光ドラム上の画像が、感光ドラムに隣接して移動通過する搬送手段上の紙等の記録材へ、順次多重転写され、フルカラー画像を形成される構成となっている。

以下、本実施例に係る画像形成装置についての詳細を説明する。

イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色の画像を形成する各プロセスユニットＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄには、それぞれ感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配置されており、各感光ドラムは矢印方向に回転自在となっている。さらに、各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲には、帯電手段２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、露光手段３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、そして、クリーナー６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが上記感光ドラムの回転方向に沿って順次配設されている。

以下、プロセスユニットについて詳細を図２をもちいて説明するが、４つのプロセスユニットは同一の構成となっている。ここでは、a,b,c,dの符号を省略して説明する。

この画像形成装置は、像担持体として、不図示の装置本体によって回動自在に支持された感光ドラム１を備えている。感光ドラム１は、アルミニウム等の導電性基体１１と、その外周に形成された光導電層１２を基本構成とする円筒状の電子写真感光体である。その中心には支軸１３を有し、この支軸１３を中心として矢印Ｒ１方向に、不図示の駆動手段によって回転駆動されるようになっている。

感光ドラム１の上方には、一次帯電装置としての帯電ローラ２が配置されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１表面に接してこの表面を所定の極性、電位に一様均一に帯電するものであり、全体としてローラ状に構成されている。帯電ローラ２は、中心に配置された導電性の芯金２１と、その外周に形成された低抵抗導電層２２と中抵抗導電層２３からなり、芯金２１の両端部が不図示の軸受部材によって回転自在に支持されるとともに、感光ドラム１に対して平行に配置されている。これら両端部の軸受部材は不図示の押圧手段によって感光ドラム１向けて付勢されており、これにより、帯電ローラ２は、感光ドラム１表面に所定の押圧力を持って圧接されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って矢印Ｒ２方向に従動回転する。帯電ローラ２は、電源２４によってバイアス電圧が印加され、これにより、感光ドラム１表面を一様均一に接触帯電するようになっている。

感光ドラム１の回転方向についての帯電ローラ２の下流側には、露光手段３が配設されている。露光手段３は、例えば画像情報に基づいてレーザー光をＯＦＦ／ＯＮしながら走査して感光ドラム１上を露光するもので、画像情報に応じた静電潜像を形成するものである。

露光手段３の下流側に配置された現像装置４は、二成分現像剤を収容した現像容器４１を有し、その容器４１の感光ドラム１に面した開口部内に現像スリーブ４２が回転自在に設置され、現像スリーブ４２内には現像スリーブ４２上に現像剤を担持させるマグネットローラ４３が、現像スリーブ４２の回転に対して非回転に固定配置されている。現像容器４１の現像スリーブ４２の下方位置には、現像スリーブ４２上に担持された現像剤を規制して薄層の現像剤層に形成する規制ブレード４４が設置されている。さらに現像容器４１内には、区画された現像室４５及び撹拌室４６が設けられ、その上方には補給用のトナーを収容した補給室４７が設けられている。薄層の現像剤層に形成された現像剤は、感光ドラム１と対向した現像領域へ搬送されると、マグネットローラ４３の現像領域に位置された現像主極の磁気力によって穂立ちし、現像剤の磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシで感光ドラム１の面上を擦ると共に、現像スリーブ４２に、電源４８によって現像バイアス電圧を印加することにより、磁気ブラシの穂を構成するキャリアに付着しているトナーが静電潜像の露光部に付着して現像し、感光ドラム１上にトナー像が形成される。

現像装置４の下流側の感光ドラム１の下方には、転写ローラ５３が配設されている。転写ローラ５３は、電源５４によってバイアス印加される芯金５３１と、その外周面に円筒状に形成された導電層５３２によって構成されている。転写ローラ５３は、両端部が不図示のスプリング等の押圧部材によって感光ドラム１に向けて付勢されており、これにより転写ローラ５３の導電層５３２は、所定の押圧力で感光ドラム１表面に圧接され、感光ドラム１と転写ローラ５３との間には転写ニップ部が形成される。転写ニップ部には、転写ベルト５１によって矢印Ｋ１方向に搬送された記録材Ｐが、感光ドラム１の回転と同期をとって供給される。記録材Ｐは、転写ニップ部Ｎにて挟持搬送されることになるが、この通過の際、記録材Ｐの裏面には、転写ベルト５１を介して電源５４によってトナーの極性と逆極性のバイアス電圧が印加され、これによって感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐ表面に転写される。

像転写後の感光ドラム１は、クリーナー６によって残留トナー等の付着物が除去される。クリーナー６は、クリーナーブレード６１および搬送スクリュー６２からなり、クリーナーブレード６２は、感光ドラム１に対して、所定の角度および圧力で不図示の加圧手段により当接されており、感光ドラム１表面に残留したトナー等を回収する。回収された残留トナー等は搬送スクリュー６２により搬送排出される。

以上のような画像形成装置において、図１に示す記録材供給手段たる給紙カセット８から供給された記録材Ｐは、ピックアップローラ８１を経て搬送ローラ８２に供給され、吸着手段５２によって転写ベルト５１上に静電吸着されて各プロセスユニット下部へ搬送される。感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成された各色のトナー像は、記録材Ｐと転写ベルト５１を挟んで対向する転写ローラ５３から転写バイアスを受けて、順次転写される。この転写工程が終了すると、上記記録材Ｐは分離帯電器５４によって転写ベルト５１から分離されて定着装置７へ搬送される。なお、転写ベルト５１上のトナー等は、転写ベルトクリーナー５５によって除去、回収される。

定着装置７は、回転自在に配設された定着ローラ７１と、定着ローラ７１に圧接しながら回転する加圧ローラ７２からなる。そして、定着ローラ７１の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ７３が配設されており、ヒータ７３へ供給される電圧等を制御することにより定着ローラ７１の表面の温度調節を行っている。この状態において、記録材が搬送されてくると、定着ローラ７１と加圧ローラ７２は一定速度で回転し、記録材Ｐが定着ローラ７１と加圧ローラ７２の間を通過する際に表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱されることにより記録材表面上の未定着トナー像は溶融して定着され、記録材Ｐ上にフルカラー画像が形成される。

なお、転写ベルト５１は、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＶＤＦのような誘電体樹脂によって構成される。本実施例では、体積抵抗率１０^１4Ω・ｃｍ（JIS-K6911法準拠プローブを使用、印加電圧１０００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃５０％ＲＨ）、厚みｔ＝８０μｍの、カーボンが分散されたＰＩ樹脂を採用したが、他の材料、体積抵抗率、および厚みのものでも構わない。

また、転写ローラ５３は、φ８ｍｍの芯金と、厚さ４ｍｍの導電性ウレタンスポンジ層からなり、抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で接地に対して該転写ローラ５３を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金に５００Ｖの電圧を印加して測定された電流の関係から求められ、その値は約１０6Ω（２３℃５０％ＲＨ）であった。

なお、本実施例における転写ローラ5３の構成は、芯金５３１がφ８ｍｍであり、この周りに導電層５３２が厚さ４ｍｍで形成されている。
さらに、転写ローラ５の導電層５３２は、その抵抗値が１０^５〜１０^１２Ω・cm程度で、単泡性あるいは連泡性のＮＢＲ、ＳＢＲ、ＢＲ等がのぞましい。本実施例では、ＥＰＤＭのスポンジで、導電材としてはカーボン、抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で接地に対して該転写ローラ５を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金５１に１ｋＶの電圧を印加して測定された電流の関係から求められ、その値は約１０^８Ωであった。

続いて、最適転写バイアスの設定方法について、詳細を説明する。

最適転写バイアスの設定方法について説明する。感光ドラム1a上に上記帯電露光現像の手順によって、所定の帯電バイアス、現像バイアスで、テストパターン画像（本実施例では25mm×25mmの正方形の画像を画像信号FFベタで画像形成した）を形成する。その画像を感光ドラム1aから転写材Pに転写ニップ（感光ドラム1aと転写ローラ53aとの間）部で転写する際に、転写電圧をかえて、そのときの転写電流と感光ドラム1a上に残存した転写残濃度との関係を図４に示した。転写残濃度の測定方法の詳細は後述する。この結果をもとに、転写残濃度が最小になる転写電圧の値でこの画像形成部の転写電圧を設定する。この設定で転写されたテストパターンと同期して、感光ドラム1b上にも同様のテストパターン画像を形成し、転写ローラ53bに転写電圧を印加して転写を行った。この際にも転写電圧をかえて、そのときの転写電流と感光ドラム1b上に残存した転写残濃度との関係を図５に示した。さらに、感光ドラム1b上にベタ白画像を形成した場合にも同様の実験を行い、その結果も図５に示した（ただし、このときの感光ドラム1b上に残存するトナーは再転写トナーと呼称され、その濃度は再転写濃度と呼ぶ）。さらに、感光ドラム1a上に画像形成を行わずに、感光ドラム1b上には、上記同様のテストパターンを形成し、転写電圧をかえて、転写電流と感光ドラム1b上に残存する転写残濃度を測定し、図５に併記した。図４、５より明らかなように、２次色ベタ（感光ドラム1aにも感光ドラム1bにもベタ黒画像を形成し重ね合わせる場合）の転写残と単色ベタの再転写残の濃度を最小にする設定が最適転写バイアスであり、本実施例でもこの設定値を採用した。

転写電圧と転写電流との関係と上記転写残および再転写の関係をみると、それぞれに大きな相関があることがわかる。転写電圧の高電圧側で、転写残および再転写濃度が増加する現象と転写電圧電流特性からみられる放電開始電圧とがほとんど一致することがわかる。

ここで、トナートリボ（単位質量あたりのトナーの帯電量）を変えて、上記同様の実験を行ってみた。すると、高トナートリボの場合には、転写残濃度下げるためにより大きな転写電圧を必要とするに対して、再転写濃度は、放電開始電圧に相関がある。しかしながら、放電開始電圧は前のステーションのトナートリボに依存しており、自分のステーションでの影響はない。以上のことから、転写残濃度を抑えるための転写設定に関しては、前のステーションのトナ−トリボと自分のステーションのトナートリボの影響があるが、再転写濃度を抑えるためには、自分のステーションのトナートリボには影響がまったくない（図１４）。

したがって、転写残濃度、再転写濃度を安定して抑えるためには、トナートリボを安定かさせる制御を必要とする。

トナートリボは、以下のような様々な条件で変動しうる。

（１）極端な画像Dutyでの連続画像形成
（２）急激な環境変動
（３）耐久
これらの変動に対応するために、本実施例では、以下のような制御を行った。本実施例では、使用者あるいはサービスマンが、ベタ黒の濃度薄、ベタ黒の転写ボソ、あるいはハーフトーンの転写のがさつき（転写ガサ）等を認識した場合に、以下のような操作を行なう仕組みになっている。

紙P上に問題となる単色の２個の同じテストパターン画像（本実施例では25mm×25mmのベタ黒パッチ）を形成し、それぞれに対して、異なった転写電圧を印加した。１つは、基本設定値ここでは10μA。そしてもう一つは基本設定値より大きい値20μA。そして、最終ステーション通過後に、このテストパターンの濃度を検出する手段60（センサーとして正反射/乱反射型センサー（スタンレー電気株式社製、型番KUA0029B）を採用し、正反射の反射光量を最大検知出力5.0Vに規格化したものを用いている（特性は図２参照））を用意し、濃度を検出する。その結果は以下の６つに分類される。ここで、基本設定値でのテストパターン濃度をA、基本設定値より大きい値でのテストパターン濃度をBとする。

（１）A≧BでAは適正濃度
（２）A≧BでAは適正濃度より濃い
（３）A≧BでAは適正濃度より薄い
（４）A＜BでBは適正濃度
（５）A＜BでBが適正濃度より濃い
（６）A＜BでBが適正濃度より薄い
ただし、濃度検知の誤差も加味して、｜A−B｜≦0.1（O.D.）は「＝」とした。

ここで本実施例では、上記結果に対して、この画像形成装置の状態をそれぞれ以下のように判断する。

（１）正常である。

（２）トナー状態に対する、転写設定は正常であるが、感光ドラム上のトナー濃度が高い。

（３）トナー状態に対する、転写設定は正常であるが、感光ドラム上のトナー濃度が低い。

（４）転写電圧をより必要とする状況、ドラム上のトナー濃度は適正。

（５）転写電圧をより必要とする状況、ドラム上のトナー濃度が高い。

（６）転写電圧をより必要とする状況、ドラム上のトナー濃度が低い。

したがって、この判断に対して以下の制御を選択する。

（１）そのまま、画像形成を行う。

（２）感光ドラム上のトナー濃度を下げる⇒現像コントラスト（｜Vｌ−Vdc｜）を小さくする。

（３）感光ドラム上のトナー濃度を上げる⇒現像コントラスト（｜Vｌ−Vdc｜）を大きくする。

（４）トナートリボを下げる、あるいは適正なトナー状態に戻す制御を行う。

（５）本来２次色の転写性を満足するように設定されているため単色で濃度が高いことによる転写電圧不足が発生するのは稀なケースであり、感光ドラム上のトナー濃度が異常に高い場合であると思われる⇒感光ドラム上のトナー濃度を下げる⇒現像コントラスト（｜Vｌ−Vdc｜）を小さくする。

（６）トナートリボを下げる、あるいは適正なトナー状態に戻す制御を行う。

（４）と（６）の場合の制御について説明する。

トナートリボを下げる制御であれば、トナーとキャリアの比率を制御することによって可能となる。本実施例では、現像器ユニット41内に、トナーとトナーに帯電付与する機構を有するキャリアとの比率Cが7％に制御されているが、（４）や（６）のような状態になった場合には、具体的に、B−Aが、
0.1＜B−A≦0.2⇒Cを8%
0.2＜B−A≦0.3⇒Cを9%
0.3＜B−A≦0.4⇒Cを10%
0.4＜B−A⇒Cを11%
⇒Cを11％にしても
A≧Bの状態にならない場合には、異常であると判断し、現像器交換や、現像剤交換の指示をプリンターの液晶操作部（不図示）に表示するようにした。

に制御するようにしている。しかしながら、この制御を行っても「転写ボソ」に関しては解決しない場合があった。これは、現像器内に確率的に存在する大粒径トナー（本実施例では、体積平均トナー粒径7μｍのトナーで画像形成を行なっているが、14μｍ以上の粒径のトナーをこう呼称することにする）が、感光ドラム上に現像され、転写残として残ってしまう減少があった。特に、この大粒径トナーは、画像Dutyの小さい画像を長時間にわたって、形成し続けると、現像器内から排出されずに、滞留する傾向にあり、高Duty画像形成時に一気に放出され、転写不良ととして顕在化させることがある。そこで、本実施例では、低Duty画像が連続して画像形成された場合には、上記テストパターン画像を形成し、（４）や（６）のような状態になた場合には、通常の画像形成を一時中断し、記録材（紙など）に転写しない領域にベタ画像を形成し、現像器内から大粒径トナーを吐き出させる制御を行った。ここでも、B−Aの値によって、ベタ画像を形成するトナー量を制御し、いたずらにトナーを消費することを防止している。
0.1＜B−A≦0.2⇒現像域全域×150mmベタ
0.2＜B−A≦0.3⇒現像域全域×300mmベタ
0.3＜B−A≦0.4⇒現像域全域×600mmベタ
0.4＜B−A⇒現像域全域×1200mmベタ（不充分な場合は30回行い、それもA≧Bに達成しない場合には、異常と判断する。）
したがって、このように、低Duty画像形成の場合にはその後にテストパターンを画像形成し、現像器内のトナー状況を把握しておくことにより、長期にわたって安定した画像を得ることができる。

上述の構成は、使用者が転写ボソ画像発生を確認した場合に、紙上にテストパターンを形成する方法であるが、紙上に転写せず、転写ベルト51上に直接画像形成してもよい。印字比率をモニタ（露光累積時間を記憶（ビデオカウント））しながら、所定のタイミングで転写ベルト51上に２つのテストパターンを形成し、上位同様の制御を自動で行うことにより、画像形成中断時間を短くすることができる。

１回に放出するトナー量を固定しておき（例：現像域全域×150mm）、この放出トナーシーケンスを挿入する間隔を
0.1＜B−A≦0.2⇒50枚毎にいれる徐々に復帰させる
0.2＜B−A≦0.3⇒20枚毎にいれる
0.3＜B−A≦0.4⇒5枚毎にいれる
0.4＜B−A⇒一端停止をしてA≧Bになるまで上記制御を繰り返す。

このようにすることによって、トナーをいたずらに消費し、ランニングコストを上げることを防止することができる。

さらに露光手段を使わないで、作像する方法も本実施例の中では行なっている。露光手段を使わない手段は、作像系のコントローラとの通信無しに制御できるため、非常に簡単にできる。具体的には、帯電部材2a〜2dの中で、トナー放出動作を行なうステーションの帯電部材に通常のVlと同じ電位の帯電を行う。例えば、本実施例では、Vdを50Vに制御し、現像Vdcを250Vに制御した。こうすることによって、露光手段を使わずにトナーの放出を可能にするという効果が生まれる。

また本実施例では、２水準の転写電圧で判断していたが、より精度を上げるために、パッチ画像の数を増やし、他段階に転写電圧をふってもよいことは自明である。

以上より、現像器内に滞留しているトナーにより発生する転写ボソを、テストパターンの濃度を検知することによって、現像剤の状況を間接的にモニタし、異常と判断した場合には、現像剤に滞留している大粒径トナーを放出することにより防止することができる。したがって、画像Dutyによらず安定した画像を長期わたって提供することができる。

（実施例２）
図７に、本発明の実施例２に係る画像形成装置の概略を示す。本発明の画像形成装置は、４つの感光ドラムを持ち、中間転写体を用いたフルカラー電子写真画像形成装置である。以下、本発明の画像形成装置について詳しく説明する。

本画像形成装置は、図７に示すように、潜像担持体たる感光ドラムの周囲に、帯電手段、露光手段、現像装置、クリーナー等を有して構成される画像形成手段たるプロセスユニットが４個設けられ、各プロセスユニットにて形成された感光ドラム上の画像は、感光ドラムに隣接して移動通過する中間転写体上に順次転写され、中間転写体上に転写された画像は、さらに第２の転写部において紙等の記録材へ転写される構成となっている。

以下、本実施例に係る画像形成装置についての詳細を説明する。

イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色の画像を形成する各プロセスユニットＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄには、それぞれ感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配置されており、各感光ドラムは矢印方向に回転自在となっている。さらに、各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲には、帯電手段２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、露光手段３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、そして、クリーナー６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが上記感光ドラムの回転方向に沿って順次配設されている。プロセスユニットの構成は、実施例１の構成に準ずるため、ここでの詳細な説明は省略する。

各感光ドラムの下方には、中間転写ユニット５が配設されている。中間転写ユニット５は、の中間転写ベルト５１及び転写ローラ５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ、および２次転写ローラ５６、５７、さらに中間転写ベルトクリーナー５５を有している。

以上のようなプリンタにおいて、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト５１を挟んで対向する転写ローラ５３から転写バイアスを受けて、順次中間転写ベルト５１上に転写され、ベルトの回転とともに２次転写部まで搬送される。一方、このときまでに、給紙カセット８から取り出された記録材Ｐは、ピックアップローラ８１を経て搬送ローラ８２に供給され、さらに同図左方に搬送され、２次転写部において、２次ローラ５６、５７に印加される二次転写バイアスによって上述のトナー像は記録材Ｐ上に転写される。なお、中間転写ベルト５１上の転写残トナー等は、転写ベルトクリーナー５５によって除去、回収される。

定着装置７は、回転自在に配設された定着ローラ７１と、定着ローラ７１に圧接しながら回転する加圧ローラ７２からなる。そして、定着ローラ７１の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ７３が配設されており、ヒータ７３への電圧等を制御することにより定着ローラ７１の表面の温度調節を行っている。この状態において、記録材が搬送されてくると、定着ローラ７１と加圧ローラ７２は一定速度で回転し、記録材Ｐが定着ローラ７１と加圧ローラ７２の間を通過する際に表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱されることにより記録材表面上の未定着トナー像は溶融して定着され、記録材Ｐ上にフルカラー画像が形成される。

なお、中間転写ベルト５１は、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＶＤＦのような誘電体樹脂によって構成される。本実施例では、体積抵抗率１０^８Ω・ｃｍ（JIS-K6911法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃５０％ＲＨ）、厚みｔ＝１００μｍのＰＴＦＥ樹脂を採用したが、他の材料、体積抵抗率、および厚みのものでも構わない。

また、転写ローラ５３は、φ８ｍｍの芯金と、厚さ４ｍｍの導電性ウレタンスポンジ層からなり、抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で接地に対して該転写ローラ５３を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金に５００Ｖの電圧を印加して測定された電流の関係から求められ、その値は約１０^５Ω（２３℃５０％ＲＨ）であった。

つづいて、感光ドラム１から中間転写ベルト５１への1次転写の転写バイアスを設定する方法について説明する。

本実施例においても、実施例1と同様に感光ドラム１a上に画像を形成し、これを中間転写ベルト５１に転写して、この中間転写ベルト５１上の画像が感光ドラム１ｂに再転写する時のＶ−Ｉ特性から転写電圧を設定する。ただし、本実施例では、転写ローラ５ｂに印加する電圧を他段階に振り、このときの電流値を検知して、再転写時のＶ−Ｉ特性を求め、その後、所定の再転写電流値となる転写電圧を算出することで、最適転写電圧を得る。

以下、これらの手順について、詳細を説明する（図９）。

１．感光体ドラム1ａ上に、画像パターンを形成する。ここでは、ドラムの回転方向とは直行する方向に対しては、画像形成可能な最大幅である２９０ｍｍ、ドラムの回転方向（通紙方向）の長さは１１０ｍｍの大きさで、ＦＦベタの画像を形成する。

２．所定の転写バイアスを転写ローラ５ａに印加し、転写ベルト５１上に上記画像を転写する。

３．中間転写ベルト５１の回転により、上記画像が感光ドラム１ｂと転写ローラ５３ｂのニップ部に達したら、転写ローラ５３ｂに対し、まずＶ１に定電圧制御しながら、転写ローラ１周分あたる５０．２ｍｍを転写し、この時の転写電流をモニタし、これらの平均値をＩ_１とする。続いて、転写電圧Ｖ_２（＞Ｖ_１）で同じく定電圧制御しながら、Ｉ_２を求める。これらから、図８のように、Ｖ_１Ｉ_１とＶ_２Ｉ_２からのＶ−Ｉの関係を得て、再転写電流値が所定の再転写電流Ｉｂとなる転写電圧Ｖｂを得る。

４．なお、中間転写ベルト５の表面に転写されたトナーは、中間転写転写ベルトクリーナー５５によって除去される。

以上、トナーの状態にかかわらず、最適な転写電流を設定することで、再転写を最小限に抑えることが出来る。しかしながら、第１の実施例と同様、様々な変動に対しては不十分である。

本実施例では、これらの変動に対応するために、以下のような制御を行った。中間転写ベルト51上に単色の２個の同じテストパターン画像を形成し、それぞれに対して、異なった転写電圧を印加した。１つは、基本設定値。そしてもう一つは基本設定値より大きい値。そして、最終ステーション通過後に、このテストパターンの濃度を検出する手段60（センサーとして正反射/乱反射型センサー（スタンレー電気株式社製、型番KUA0029B）を採用し、正反射の反射光量を最大検知出力5.0Vに規格化したものを用いている）を用意し、濃度を検出する。その結果は以下の６つに分類される。ここで、基本設定値でのテストパターン濃度をA、基本設定値より大きい値でのテストパターン濃度をBとする。

（７）A≧BでAは適正濃度
（８）A≧BでAは適正濃度より濃い
（９）A≧BでAは適正濃度より薄い
（１０）A＜BでBは適正濃度
（１１）A＜BでBが適正濃度より濃い
（１２）A＜BでBが適正濃度より薄い
ただし、濃度検知の誤差も加味して、｜A−B｜≦0.1（O.D.）は「＝」とした。

ここで本実施例では、上記結果に対して、この画像形成装置の状態をそれぞれ以下のように判断する。

（７）正常である。

（８）トナー状態に対する、転写設定は正常であるが、感光ドラム上のトナー濃度が高い。

（９）トナー状態に対する、転写設定は正常であるが、感光ドラム上のトナー濃度が低い。

（１０）転写電圧をより必要とする状況、ドラム上のトナー濃度は適正。

（１１）転写電圧をより必要とする状況、ドラム上のトナー濃度が高い。

（１２）転写電圧をより必要とする状況、ドラム上のトナー濃度が低い。

したがって、この判断に対して以下の制御を選択する。

（７）そのまま、画像形成を行う。

（８）感光ドラム上のトナー濃度を下げる⇒現像コントラスト（｜Vｌ−Vdc｜）を小さくする。

（９）感光ドラム上のトナー濃度を上げる⇒現像コントラスト（｜Vｌ−Vdc｜）を大きくする。

（１０）トナートリボを下げる、あるいは適正なトナー状態に戻す制御を行う。

（１１）本来２次色の転写性を満足するように設定されているため単色で濃度が高いことによる転写電圧不足が発生するのは稀なケースであり、感光ドラム上のトナー濃度が異常に高い場合であると思われる⇒感光ドラム上のトナー濃度を下げる⇒現像コントラスト（｜Vｌ−Vdc｜）を小さくする。

（１２）トナートリボを下げる、あるいは適正なトナー状態に戻す制御を行う。

（５）と（６）の場合の制御について説明する。

トナートリボを下げる制御であれば、トナーとキャリアの比率を制御することによって可能となる。本実施例では、現像器ユニット41内に、トナーとトナーに帯電付与する機構を有するキャリアとの比率Cが7％に制御されているが、（４）や（６）のような状態になった場合には、具体的に、B−Aが、
0.1＜B−A≦0.2⇒Cを8%
0.2＜B−A≦0.3⇒Cを9%
0.3＜B−A≦0.4⇒Cを10%
0.4＜B−A⇒Cを11%
に制御するようにしている。しかしながら、この制御を行っても「転写ボソ」に関しては解決しない場合があった。これは、現像器内に確率的に存在する大粒径トナーが、感光ドラム上に現像され、転写残として残ってしまう減少があった。特に、この大粒径トナーは、画像Dutyの小さい画像を長時間にわたって、形成し続けると、現像器内から排出されずに、滞留する傾向にあり、高Duty画像形成時に一気に放出され、転写不良ととして顕在化させることがある。そこで、本実施例では、低Duty画像が連続して画像形成された場合には、上記テストパターン画像を形成し、（４）や（６）のような状態になった場合には、通常の画像形成を一時中断し、記録材（紙など）に転写しない領域にベタ画像を形成し、現像器内から大粒径トナーを吐き出させる制御を行った。ここでも、B−Aの値によって、ベタ画像を形成するトナー量を制御し、いたずらにトナーを消費することを防止している。
0.1＜B−A≦0.2⇒現像域全域×150mmベタ
0.2＜B−A≦0.3⇒現像域全域×300mmベタ
0.3＜B−A≦0.4⇒現像域全域×600mmベタ
0.4＜B−A⇒現像域全域×1200mmベタ（不充分な場合は数回）
したがって、このように、低Duty画像形成の場合にはその後にテストパターンを画像形成し、現像器内のトナー状況を把握しておくことにより、長期にわたって安定した画像を得ることができる。

上述の構成は、使用者が転写ボソ画像発生を確認した場合に、中間転写ベルト56上にテストパターンを形成する方法であるが、印字比率をモニタ（露光累積時間を記憶（ビデオカウント））しながら、所定のタイミングで転写ベルト51上に２つのテストパターンを形成し、上位同様の制御を自動で行うことにより、画像形成中断時間を短くすることができる。

あるいは、第１実施例と同様に１回に放出するトナー量を固定しておき（本実施例：現像域全域×150mm）、この放出トナーシーケンスを挿入する間隔を
0.1＜B−A≦0.2⇒50枚毎にいれる徐々に復帰させる
0.2＜B−A≦0.3⇒20枚毎にいれる
0.3＜B−A≦0.4⇒5枚毎にいれる
0.4＜B−A⇒一端停止をしてA≧Bになるまで上記制御を繰り返す。

このようにすることによって、トナーをいたずらに消費し、ランニングコストを上げることを防止することができる。

以上より、現像器内に滞留しているトナーにより発生する転写ボソを、テストパターンの濃度を検知することによって、現像剤の状況を間接的にモニタし、異常と判断した場合には、現像剤に滞留している大粒径トナーを放出することにより防止することができる。したがって、画像Dutyによらず安定した画像を長期わたって提供することができる。
また、本実施例の中間転写ベルトを用いた構成は、高転写効率を安定的に得られることから、クリーナーレスのプロセスカートリッジに適用することも効果的である。

図１２にクリーナーレス、磁気ブラシ注入帯電方式を用いたプロセスカートリッジの構成を示す。上述実施例では、図１１に詳細が示されているような感光ドラムにクリーニングブレードが当接されている画像形成装置についてあるが、図１２において、１は感光ドラム、2は磁気ブラシ帯電装置、３は露光手段、４は現像装置、５は転写手段である。磁気ブラシ注入帯電装置２は、磁性体である注入剤を収容した容器２１を有し、その容器２１の感光ドラム１に面した開口部内に注入スリーブ２２が回転自在に設置され、注入スリーブ２２内には注入スリーブ２２上に注入剤を担持させるマグネットローラ２３が、注入スリーブ４２の回転に対して非回転に固定配置されている。注入容器２１の注入スリーブ２２の上方位置には、注入スリーブ２２上に担持された注入剤を規制して薄層の注入剤層に形成する規制ブレード２４が設置されている。薄層の注入剤層に形成された注入剤は、感光ドラム１と対向した注入帯電領域へ搬送されると、マグネットローラ２３の注入帯電領域に位置された注入主極の磁気力によって穂立ちし、注入剤の磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシで感光ドラム１の面上を擦ると共に、注入スリーブ２２に、電源２５によって注入帯電バイアス電圧を印加することにより、感光ドラム１が帯電される。感光ドラム１が一様に帯電された後、画像信号に応じた露光が露光手段３によってなされることにより、感光ドラム1上に静電潜像が形成される。その後、現像装置４によってトナー像が現像され、感光ドラム１上のトナー像は転写手段5によって中間転写ベルト５１に転写される。感光ドラム1上に残った転写残トナーは注入帯電装置２にいったん回収された後、現像装置４に回収される。

本実施例による制御は、転写残濃度、再転写濃度を最小限に抑えることが出来るため、クリーナーレスのプロセスカートリッジを用いても、混色の問題を最小限に抑えることが出来るため、非常に有効である。

（実施例３）
図９に、本発明の実施例３に係る画像形成装置の概略を示す。本発明の画像形成装置は、４つの現像装置、１つの感光ドラムを持ち、中間転写体を用いたフルカラー電子写真画像形成装置である。以下、本発明の画像形成装置について詳しく説明する。

本発明の画像形成装置は、図９に示すように、感光ドラム４の周辺には、前露光６と、コロナ１次帯電器８と、各色信号に応じてレーザー光を照射するレーザースキャナー１０、第１ミラー１２、第２ミラー１４、及び第１のスクリーンユニット１６によって構成される露光部１８、マゼンタ色、シアン色、イエロー色、黒色のトナーを収容した現像装置１９が配置されている。

上記トナーは、上記現像装置１９内の図示しない現像器にそれぞれ収納されており、該現像器は、現像シリンダーと非磁性体のブレードで構成されている。現像剤はトナーとキャリアで構成され、一定比率で混合される。トナーとキャリアは、摩擦帯電により、トナーはマイナスに、キャリアはプラスに帯電される。この現像剤は、固定マグネットの磁界により、シリンダー表面にブラシ状に穂立ちされ、かつブレードにより均一な現像剤層に形成されている。現像シリンダーには現像バイアスがＡＣバイアスに加え、マイナスのDCバイアスが同時に印加されているため、現像バイアスのマイナス成分はプラス成分より多くなっている。トナーは、ドラム表面電位と現像バイアスのマイナス成分により感光ドラムの明部に引きつけられ、静電潜像を可視像にする。

この場合、マゼンタ像用の潜像が形成された場合、現像装置が移動し、マゼンタ現像器が現像位置にきてマゼンタ色の現像のみが行われる。そして感光ドラム４上に形成されたマゼンタのトナー像は、感光ドラム４の対向電極である１次転写ローラ２２にプラス電圧を印加することにより、中間転写ベルト２４上に静電転写される。この転写に際しては、図示しない給紙箱上の給紙ローラは作動しない。またこの時、２次転写ローラ２６は解除されており、上記マゼンタトナー像は記録材２８へは転写されず、中間転写ベルト２４上に保持されたまま、同ベルトの移動に伴って再び転写部２９へと搬送される。上記中間転写ベルト２４は、モータ３０で駆動される固定ローラ３２によって回転される。該モータ３０は、制御回路３４で制御される。なお、符号３６はテンションローラを表す。

このようにして、マゼンタトナー像が中間転写ベルト２４上に転写された後、感光ドラム４上の残留トナーはドラムクリーナ３８にて完全にクリーニングされる。また次の色の潜像形成の前に、前露光ランプ６からの光を感光ドラム４の表面に照射し、感光ドラム４の表面上の残留電荷を消去する。

上記した前露光、１次帯電、レーザー露光、現像、１次転写、ドラムクリーナの一連のプロセスは、シアントナー、イエロートナー、黒トナーについても同様に繰り返され、中間転写ベルト２４上には、上記のマゼンタトナー像の他に、シアントナー像、イエロートナー像及び黒トナー像との４色像が重ねて形成される。

上記４色像が中間転写ベルト２４上に形成されると、図示しない給紙ローラが作動し、記録材２８が上レジストローラ４０及び下レジストローラ４２を経て、上記４色像の移動と同期して２次転写ローラ２６へ送られる。そして、記録材２８が２次転写ローラ２６に接近すると、該２次転写ローラ２６が付勢され、上下の２次転写ローラ２６間で中間転写ベルト２４及び記録材２８を共に挾着する。

このとき２次転写ローラ２６にはプラス電圧が印加され、中間転写ベルト２４とトナー像間の結合力よりも記録材２８とトナー像間の結合力が強くなり、トナー像は記録材２８に付着する。この後、記録材２８は定着ローラ４４に移動する。該定着ローラ４４には図示しないヒータランプが内蔵されており、熱と圧力によって、記録材２８が定着ローラ４４を通過すると同時に、４色トナー像が定着される。

なお、中間転写ベルト24は、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＶＤＦのような誘電体樹脂によって構成される。本実施例では、体積抵抗率１０^９Ω・ｃｍ（JIS-K6911法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃５０％ＲＨ）、厚みｔ＝１25μｍのPVDF樹脂を採用したが、他の材料、体積抵抗率、および厚みのものでも構わない。

また、転写ローラ５３は、φ８ｍｍの芯金と、厚さ４ｍｍのNBRスポンジ層からなり、表層は導電性のフッ素系樹脂で覆われており、抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で接地に対して該転写ローラ５３を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金に５００Ｖの電圧を印加して測定された電流の関係から求められ、その値は約１０^６．５Ω（２３℃５０％ＲＨ）であった。

さらに転写ローラ６３には、クリーニングブレード55が当接され、かぶりトナーや転写材に転写しない画像調整用のパッチ画像を転写ローラに転写したものを除去している。

中間転写ベルトに残存した２次転写残トナーは、中間転写ベルト回転方向、２次転写ローラ下流で、１次転写上流側に、転写残再帯電ローラ61を設け、１次転写部で感光ドラム4に戻す構成をとる。

本実施例の場合にも上述２つの実施例と同様であるが、本実施例の特徴とするところは、２次転写ローラにパッチ画像を転写し、濃度検知センサー60（第１、第２実施例と同様のもの）でモニタすることである。

検知濃度の結果からの制御は、上述実施例と同様であるため割愛する。

以上より、現像器内に滞留しているトナーにより発生する転写ボソを、テストパターンの濃度を検知することによって、現像剤の状況を間接的にモニタし、異常と判断した場合には、現像剤に滞留している大粒径トナーを放出することにより防止することができる。したがって、画像Dutyによらず安定した画像を長期わたって提供することができる。
さらに中間転写ベルトのクリーニング部材を有しないので、中間転写ベルトの長寿命も実現できる本実施例の画像形成装置を利用しても有効であることがわかる。

（再転写濃度、転写残濃度の測定）
転写ベルト、中間転写ベルト、記録材に転写、あるいは再転写させた場合の、感光ドラム上に残ったトナー像をマイラーテープ（厚み２５μｍ；透明）で剥離し、弊社カラー推奨紙CLC80（日本製紙社製 坪量80g/ｍ²）上に添付し、反射濃度計Xrite404（Xrite社製）で測定する。トナー無部をマイラーテープで同様に剥離し、弊社カラー推奨紙CLC80（日本製紙社製 坪量80g/ｍ²）上に添付すし、反射濃度計Xrite404（Xrite社製）で測定する。上記２つの濃度の差分を転写残濃度、再転写濃度とする。

本発明の第１実施例の画像形成装置を説明する略構成図。 トナー濃度検知手段の検知信号とトナー濃度との関係。 設定転写電流と転写残濃度のトリボ違い。 転写コントラストと転写電流を表すVI特性と転写残濃度。 転写コントラストと転写電流を表すVI特性（画像非画像）と転写残濃度および再転写濃度。 本発明の各実施例で採用されたテストパターン画像。 本発明の第２実施例の画像形成装置を説明する略構成図。 本発明の第３実施例の画像形成装置を説明する略構成図。 転写電圧と再転写電流の関係（中間転写体１次転写の設定電圧についての説明）。 従来の画像形成装置の略構成図。 感光ドラムにクリーニングブレードが当接されている画像形成装置のプロセスカートリッジの概略図。 感光ドラムにクリーニングブレードが当接していないクリーナーレスプロセスカートリッジの概略断面図。 現像コントラストの説明図。 再転写率の前のステーションのトナートリボ依存性。

符号の説明

１a〜１ｄ、１３、1 感光ドラム
2ａ〜2ｄ、23、１ 次帯電器
3ａ〜3ｄ 露光手段
4ａ〜4ｄ、41、4 現像装置
53ａ〜53ｄ、531、532、5 転写手段
５１ 転写ベルト
６０ 濃度検知センサー

Claims (7)

1. バイアスを印加することによって像担持体表面を均一に帯電する帯電部材と該像担持体表面を露光し、該像担持体表面に静電潜像を形成する露光部材と、該像担持体上に形成された静電潜像にトナーを付着させることによって顕像化する現像部材と、該像担持体上に形成されたトナー像を、バイアスを印加することで被転写体に転写する転写部材を有する画像形成装置において、
   該像担持体上に単位面積あたりのトナーのり量の等しい複数のパッチ画像を形成し、該複数のパッチ画像の、各々のパッチ画像に対して、異なった転写電荷を上記転写部材を介して供給することによって、該被転写材上に転写し、該被転写材上に転写された複数のパッチ画像の濃度を検知する濃度検知手段を有し、該複数のパッチ画像の検知濃度に基づいて、所定量のトナーを現像部材から放出するトナー放出手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. バイアスを印加することによって像担持体表面を均一に帯電する帯電部材と該像担持体表面を露光し、該像担持体表面に静電潜像を形成する露光部材と、該像担持体上に形成された静電潜像にトナーを付着させることによって顕像化する現像部材と、記録材を担持搬送する記録材搬送部材と、該像担持体上に形成されたトナー像を、バイアスを印加することで記録材搬送部材上の記録材上に転写する転写部材を有する画像形成装置において、該像担持体上に単位面積あたりのトナーのり量の等しい複数のパッチ画像を形成し、該複数のパッチ画像の、各々のパッチ画像に対して、異なった転写電荷を上記転写部材を介して供給することによって、該記録材搬送部材上に転写し、該記録材搬送部材上に転写された複数のパッチ画像の濃度を検知する濃度検知手段を有し、該複数のパッチ画像の検知濃度に基づいて、所定量のトナーを現像部材から放出するトナー放出手段を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 上記所定量の放出トナー量を、上記複数のパッチ画像の検知濃度に基づいて可変にすることを特徴とする請求項１〜２に記載の画像形成装置。
4. 上記所定量のトナーを放出するタイミングを、上記複数のパッチ画像の検知濃度に基づいて可変にすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 被転写体とは、記録材であることを特徴とする請求項１〜４に記載の画像形成装置。
6. 被転写体とは、中間転写体であることを特徴とする請求項１〜４に記載の画像形成装置。
7. 被転写体とは、転写部材であることを特徴とする請求項１〜４に記載の画像形成装置。
   

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