JP2006276256A - 画像形成装置及び画像欠陥抑制処理監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 感光体に発生する電位むらに起因する画像欠陥を適正に抑制する。
【解決手段】 トナー像が転写される際、トナー配置部は負に帯電し、トナー非配置部は正に帯電し、感光体表面は電位のむらが発生し、ゴーストの原因となる。そこで、感光体表面全体を負に帯電した後、一様に除電する。これにより感光体表面を再度一様に負に帯電し、ゴーストの発生を抑制することができる。しかし、感光体１０が使用されると、上記感光層１０Ａの膜厚が感光体１０の使用量（サイクル数）に応じて磨耗して徐々に減少する。このようにサイクル数が徐々に増加（Ｓ0→Ｓｎ→ＳＸ）するに伴って、電位むらの電位差が減少（ΔＶ０→ΔＶ１→ΔＶ２）するので、感光体表面全体を負に帯電するための電圧が不必要に大きくなる。そこで、本実施の形態では、図６に示すように、感光体１０の使用量（サイクル数）、即ち、感光体１０の感光層１０Ａの膜厚に応じて、感光体１０の表面全体を負にシフトするに必要最低限の電圧を定め、印加する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、画像形成装置及び画像欠陥抑制処理監視方法にかかり、より詳細には、帯電された感光体に画像データに基いて静電潜像を形成し、形成された静電潜像をトナーにより現像し、現像により得られたトナー像を、前記感光体の帯電極性と逆極性の電荷を用いて被転写媒体に転写して画像形成する画像形成装置、及び、トナー像を被転写媒体に転写する際に感光体に発生する電位むらによって次の画像形成の際に被転写媒体に表れる画像欠陥を抑制する抑制処理を監視する画像欠陥抑制処理監視方法に関する。

従来、画像形成装置は、感光体ドラム上に順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を、中間転写ベルト上に一旦多重に一次転写し、当該中間転写ベルト上に多重に転写された複数色のトナー像を転写用紙上に一括して二次転写することにより、カラーの画像を形成する。なお、上記一次転写後、感光体ドラムの表面は、クリーニング手段によって残留トナー等が除去された後、除電ランプによって一様に露光することで除電される。

このような画像形成装置の場合、中間転写ベルトは抵抗体からなり、感光体ドラム上に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に一次転写する際に、転写電流が抵抗体である中間転写ベルトを介して、感光体ドラムのトナー像が担持されていない部分に流れ込む。このように、感光体ドラムのトナー像が担持されていない部分に転写電流が流れ込むと、感光体ドラムにおけるトナー像が担持されていない部分といる部分とにおいて電位むらが発生する。一方、上記のように、上記一次転写後、上記感光体ドラムの表面が一様に除電されるので、電位むらが維持され、このまま次の画像形成のため再帯電され、前回の画像が“ゴースト”と呼ばれる転写履歴として次の画像に現れてしまうという問題があった。

このようなゴーストを抑制するため、感光体ドラムの表面を一様に除電するイレーズランプの他に、転写部より感光体ドラム移動方向の下流側であって、イレーズランプの感光体ドラム移動方向の上流側に配設された、感光体ドラムの表面に対して所定の放電を施すことにより除電する第２の帯電装置を備え、第２の帯電装置は、感光体ドラムの帯電極性と同極性であるマイナス極性のＤＣ成分を有する放電を行うカラープリンタが提案されている（特許文献１参照）。

このカラープリンタでは、第２の帯電装置によって感光体ドラムの帯電極性と同極性であるマイナス極性のＤＣ成分を有する放電を行うことにより、当該感光体ドラムの表面を全体的にマイナス極性にシフトさせる。その後、イレーズランプによって一様な露光を施して除電することによって、感光体ドラム表面の電荷をすべて除電する。これにより、感光体ドラムの表面の電位差を無くすことができ、上記ゴーストが次の画像に現れることを抑制している。

なお、上記ゴーストを抑制するため、その他、上記のように新たな除電手段を備えた装置が種々提案されいる（特許文献２、３参照）。
特開２０００‐２６７５３０号公報 特開２０００‐７５６７７号公報 特開２００３‐７６０７６号公報

しかしながら、上記種々の発明では、除電装置が感光体ドラムに放電するための放電電圧は、感光体が初期状態である場合を想定して定められている。従って、この放電電圧は、感光体の使用にい伴って、不必要に大きくなる場合がある。

本発明は、上記事実に鑑み成されたもので、感光体に発生する電位むらに起因する画像欠陥を適正に抑制することの可能な画像形成装置及び画像欠陥抑制処理監視方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、帯電された感光体に画像データに基いて静電潜像を形成し、形成された静電潜像をトナーにより現像し、現像により得られたトナー像を、前記感光体の帯電極性と逆極性の電荷を用いて被転写媒体に転写して画像形成する画像形成装置であって、前記トナー像を前記被転写媒体に転写する際に前記感光体に発生する電位むらによって次の画像形成の際に前記被転写媒体に表れる画像欠陥を抑制する抑制手段と、前記感光体の感光層の膜厚を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された膜厚に応じて、前記抑制手段を制御する制御手段と、を備えている。

即ち、本発明は、帯電された感光体に画像データに基いて静電潜像を形成し、形成された静電潜像をトナーにより現像し、現像により得られたトナー像を、前記感光体の帯電極性と逆極性の電荷を用いて被転写媒体に転写して画像形成する画像形成装置である。

抑制手段は、前記トナー像を前記被転写媒体に転写する際に前記感光体に発生する電位むらによって次の画像形成の際に前記被転写媒体に表れる画像欠陥を抑制する。

検出手段は、前記感光体の感光層の膜厚を検出し、制御手段は、前記検出手段により検出された膜厚に応じて、前記抑制手段を制御する。

ここで、抑制手段による上記上記画像欠陥を抑制する態様としては種々ある。

例えば、請求項３のように、前記抑制手段は、前記トナー像が前記被転写媒体に転写された後の前記感光体の表面全体を同一極性に帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により表面全体が同一極性に帯電された前記感光体の表面全体を除電する除電手段と、を備えるようにしてもよい。

ここで、感光体の感光層の膜厚が減少すると、感光体の表面全体を同一極性に帯電させるに必要は帯電電圧は徐々に少なくなる。従って、感光体の感光層の膜厚が減少しても、帯電電圧が一定の場合には、必要以上に電圧を印加することになり、電力を無駄に消費することになる。

そこで、制御手段は、前記検出手段により検出された膜厚に応じて、該膜厚が薄くなるに従い前記帯電手段の帯電電圧が小さくなるように、前記帯電手段を制御する。

また、請求項４のように、前記抑制手段は、前記感光体上でトナーが配置されるトナー配置部分と配置されないトナー非配置部分とを識別する識別手段と、前記識別手段により識別されたトナー非配置部分に、次にトナーが配置される場合、トナーの配置を指示する画像データを補正する補正手段と、を備えるようにしてもよい。

ここで、感光体の感光層の膜厚が減少すると、トナー像転写後のもとトナー配置部分とトナー非配置部分との間の電位差が少なくなり、画像データの補正の強さも少なくて済む。

そこで、制御手段は、前記検出手段により検出された膜厚に応じて、該膜厚が薄くなるに従い前記画像データの補正の強さを小さくする。

このように、感光体の感光層の膜厚に応じて、抑制手段を制御するので、画像欠陥を適正に抑制するように抑制手段を制御することができる。

請求項２のように、前記感光体の感光層の膜厚と前記抑制手段を制御する制御量との関係を記憶する記憶手段を更に備え、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記関係と、前記検出された膜厚とに基いて、前記検出された膜厚に対応する制御量を取得し、取得した制御量に基いて、前記抑制手段を制御するようにしてもよい。

このように、前記感光体の感光層の膜厚と前記抑制手段を制御する制御量との関係と、前記検出された膜厚とに基いて、前記検出された膜厚に対応する制御量を取得し、取得した制御量に基いて、前記抑制手段を制御すれば、画像欠陥をより適正に抑制するように抑制手段を制御することができる。

請求項６記載の発明は、帯電された感光体に画像データに基いて静電潜像を形成し、形成された静電潜像をトナーにより現像し、現像により得られたトナー像を、前記感光体の帯電極性と逆極性の電荷を用いて被転写媒体に転写して画像形成する画像形成装置において、前記トナー像を前記被転写媒体に転写する際に前記感光体に発生する電位むらによって次の画像形成の際に前記被転写媒体に表れる画像欠陥を抑制する抑制処理を監視する画像欠陥抑制処理監視方法であって、前記感光体の感光層の膜厚を検出するステップを備えたことを特徴とする。

上記のように、感光体の感光層の膜厚に応じて、抑制処理を制御すれば、画像欠陥を適正に抑制するように抑制処理を制御することができる。しかし、感光体の感光層の膜厚は、急激に変化するわけではなく、ある程度変化した後に、抑制処理を制御しても、画像欠陥を適正に抑制するには十分な場合もある。そこで、本発明では、上記のように感光体の感光層の膜厚を検出するものである。

そして、必要な場合には、請求項７のように、前記検出された膜厚に応じて、前記抑制処理を制御する。

なお、請求項８〜請求項１１記載の発明は、請求項２〜５記載の発明と同様な作用、効果を奏するので、その説明を省略する。

以上説明したように本発明は、感光体の感光層の膜厚に応じて、抑制手段を制御するので、画像欠陥を適正に抑制するように抑制手段を制御することができる。

以下、図面を参照して、本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。

図１に示すように、本実施の形態の画像形成装置は、感光体１０を備えている。この感光体１０のまわりには、感光体１０を一様に負に帯電する接触式の第１の帯電装置１２、帯電装置１２により帯電された感光体１０に画像データに基いて静電潜像を形成する光走査装置１４、光走査装置１４により感光体１０に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置１６を備えている。また、この画像形成装置は、トナーにより現像して得られたトナー像を、感光体１０の帯電極性（負）とは逆極性（正）の電荷を用いて非転写媒体２０に転写する転写ロール２２、トナー像が非転写媒体２０に転写された後、感光体１０に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置１８、を備えている。

更に、本実施の形態では、トナー像が非転写媒体２０に転写された感光体１０の表面全体を負に帯電させる第２の帯電装置（スコロトロン等）２４、及び、表面全体を負に帯電された感光体１０の表面を除電する除電装置（除電ランプ等）２６を更に備えている。

図２に示すように、画像形成装置は、転写ロール２２が感光体１０の帯電極性（負）とは逆極性（正）の電荷を感光体１０側に供給するようにするための高電圧を印加する第１の高圧電源３６、第２の帯電装置２４が、トナー像が非転写媒体２０に転写された感光体１０の表面全体を負に帯電させるための高電圧を印加する第２の高圧電源３８、後述する感光体１０の感光層の膜厚と第２の帯電装置２４に印加する適正な２次帯電高圧との関係などを予め記憶したメモリー３２、後述する感光体１０の感光層の膜厚を測定する膜厚測定器３４等、及び、これらの素子（３２〜３８）が接続され、ＣＰＵを中心とした電子回路からなる制御装置３０を備えている。

図３に示すように、膜厚測定器３４は、接触式の第１の帯電装置１２に流れる電流を検出する電流計４２と、感光体１０と第１の帯電装置１２との間に印加された電圧を検出する電圧計４４とを備え、電流計４２及び電圧計４４は、制御装置３０に接続されている。

ここで、感光体１０は、電荷輸送層と電荷発生層からなる感光層１０Ａと、感光層１０Ａを支持する、アルミニウム等で構成された基材１０Ｂとを備えている。

感光体１０が使用されると、上記感光層１０Ａの膜厚が、感光体１０の使用量（サイクル数）に応じて磨耗して徐々に減少する。このように、感光層１０Ａの膜厚が徐々に減少すると、電気抵抗も徐々に変化し、第１の帯電装置１２に流れる電流も変化する。よって、第１の帯電装置１２に流れる電流と、感光体１０と第１の帯電装置１２との間に印加された電圧とにより、感光層の電気抵抗が算出でき、従って、感光層１０Ａの膜厚を算出することができる。

次に、本実施の形態において上記ゴーストを抑制する原理を説明する。

まず、感光体１０の感光層１０Ａの表面は、図４（Ａ）に示すように、第１の帯電装置１２により一様に負に帯電される。一様に帯電された感光体１０に、静電潜像を形成するため、光走査装置により光が照射されると、感光層１０Ａにおける電荷輸送層が正の電荷を感光体１０の感光層１０Ａの表面に輸送する。光が照射され、このように正の電荷が輸送された部分は、図４（Ｂ）に示すように、負の電位が低下する。この部分に、負に帯電したトナーで現像され、トナー像が形成される。

トナー像を被転写媒体に転写する際、本実施の形態では、転写ロール２２から正の電荷が感光体１０に向けて流れる。これにより、トナー像は、帯電を受け、被転写媒体に転写される。

ところで、トナー像が形成される際、感光体１０の表面には、図８に示すように、トナーが配置されたトナー配置部４２と配置されないトナー非配置部４４とが生ずる。トナー非配置部４４には、転写ロール２２が直接接触し、転写ロール２２から正の電荷が直接流れ込む。従って、図４（Ｃ）に示すように、光が照射され、トナーが配置されたトナー配置部４２分以外のトナー非配置部４４は、転写ロール２２から直接流れ込んだ正の電荷により、正に帯電する。よって、トナー配置部４２は負に帯電した状態であるが、トナー非配置部４４は正に帯電し、感光体１０の表面は電位のむらが発生する。

このように電位のむらが維持された状態で、感光体１０の表面が第１の帯電装置１２により一様に帯電されると、電位のむらが維持された状態で負に帯電する。即ち、もとトナー非配置部４４より、もとトナー配置部４２のほうがより負に帯電され、上記のようにゴーストの発生する原因となる。

そこで、本実施の形態では、トナー像が被転写媒体に転写され、上記のように、トナー配置部４２が負に、トナー非配置部４４が正に帯電するような感光体１０の表面に電位のむらが発生した後、第２の帯電装置２４により、図４（Ｄ）に示すように、感光体１０の表面全体を負に帯電する。

このように感光体１０の表面全体を負に帯電すれば、その後、感光体１０の表面を除電装置２６により一様に除電すると、図４（Ｅ）に示すように、感光体１０の表面の負の電荷をすべて除電ことができ、感光体１０の表面電位を０Ｖに一様に除電することができる。

その後、第１の帯電装置１２によって、図４（Ｆ）に示すように、感光体１０の表面を一様に負に帯電することができ、上記ゴーストの発生を抑制することができる。

ところで、従来、第２の帯電装置２４により感光体１０の表面全体を負に帯電する際の第２の帯電装置２４に印加する電圧は、感光体１０の表面が、未だ磨耗していない初期状態における、感光体１０の表面に電位のむらが発生したときのトナー配置部４２とトナー非配置部４４との電位差をもとに定めている。

しかしながら、図５に示すように、感光体１０が使用されると、上記感光層１０Ａの膜厚が、感光体１０の使用量（サイクル数）に応じて磨耗して徐々に減少する。即ち、初期状態（図５（Ａ））、即ち、感光体１０のサイクル数Ｓ０（＝0）、当初の膜厚Ｌ０の場合、上記電位むらの電位差はΔＶ０である。その後、感光体１０のサイクル数が増加してＳｎ（＞Ｓ０）、膜厚がＬ１（＜Ｌ０）となった場合、上記電位むらの電位差はΔＶ１（＜ΔＶ０）となり、更に、感光体１０のサイクル数が増加してＳＸ（＞Ｓｎ）に、膜厚がＬ２（＜Ｌ１）となった場合、上記電位むらの電位差はΔＶ２（＜ΔＶ１）となる。

このように感光体１０の使用量（サイクル数）が多くなるに従って、電位むらの電位差が減少するので、感光体１０の表面が初期状態のときを基準にして定めた第２の帯電装置２４に印加する電圧では、感光体１０の使用量（サイクル数）が多くなると、不必要に大きくなる。

そこで、本実施の形態では、図６に示すように、感光体１０の使用量（サイクル数）、即ち、感光体１０の感光層１０Ａの膜厚に応じて、感光体１０の表面全体を負にシフトするに必要最低限の電圧を定め、上記制御装置３０内のメモリー３２に記憶している。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

最初に、画像形成の際の作用を説明する。まず、感光体１０の感光層１０Ａの表面を、第１の帯電装置１２により一様に負に帯電する。一様に帯電された感光体１０に、光走査装置により光を照射して静電潜像を形成する。

静電潜像が形成された感光体１０は、現像装置１４からトナーが供給されて、トナー像が形成される。トナー像は、転写ロール２２により、被転写媒体に転写される。

トナー像が被転写媒体に転写された後、感光体１０の表面は、後述するように設定された適正な２次帯電電圧Ｖppnが印加されることにより、第２の帯電装置２４により、図４（Ｄ）に示すように、感光体１０の表面全体を負に除電する。

このように感光体１０の表面全体を負に除電すれば、感光体１０の表面を除電装置２６により一様に除電すると、図４（Ｅ）に示すように、感光体１０の表面の負の電荷をすべて除電ことができ、感光体１０の表面電位を０Ｖに一様に除電することができる。

その後、第１の帯電装置１２によって、図４（Ｆ）に示すように、感光体１０の表面を一様に負に帯電することができ、上記ゴーストの発生を抑制することができる。

ところで、本実施の形態では、所定条件が成立した場合、例えば、画像形成する毎に、又は、所定時間毎、例えば、１日、１週間等毎に、図７に示す、第２の帯電装置２４に印加する電圧値を設定する電圧値設定処理プログラムをスタートする。

なお、所定条件としては、上記に限定されず、前回電圧を設定したときの感光層１０Ａの膜厚から所定量変化した場合としてもよい。

ステップ４２で、電流計４２により得られた第１の帯電装置１２に流れる電流と、電圧計４４により得られた感光体１０と第１の帯電装置１２との間に印加された電圧とにより、感光層１０Ａの電気抵抗を算出し、電気抵抗から感光層１０Ａの膜厚Ｌnを算出する。

ステップ４４で、上記記憶装置に記憶された、感光体１０の感光層１０Ａの膜厚と第２の帯電装置２４に印加する電圧との関係（図６参照）と、上記算出された膜厚Ｌnとに基いて、該算出された膜厚に対応する電圧（第２の帯電装置４０に印加する適正な帯電電圧Ｖppn）を該関係から取得する。

ステップ４６で、帯電電圧Ｖppnを第２の帯電装置２４に印加するように、第２の高圧電源３８を設定する。

以上説明したように本実施の形態では、感光体の感光層の膜厚と第２の帯電装置に印加する帯電電圧との関係と、算出された膜厚とに基いて、該算出された膜厚に対応する帯電電圧を該関係から取得し、取得した帯電電圧を第２の帯電装置に印加するので、不必要に大きい電圧を第２の帯電装置に印加することを防止することができる。これにより、必要以上にオゾンが発生することを防止することができる。

次に、第２の実施の形態を説明する。

本実施の形態の画像形成装置は、前述した第１の実施の形態と略同様の構成であるが、第１の実施の形態における第２の帯電装置２４及び除電装置２６を備えていない点で相違する。

前述した第１の実施の形態では、感光体の感光層の膜厚に応じて第２の帯電装置に印加する帯電電圧を変化させているが、本実施の形態では、画像データを補正するものである。

最初に、画像データの補正により上記ゴーストを抑制する作用を説明する。上記のように、静電潜像は、感光体の回転（所定方向の移動（副走査））に伴って、感光体上の所定方向と交差する方向に１走査毎に形成される。本発明者は、この１走査毎に、１走査分の領域に対するトナー非配置部分の大きさの比率（背景面積率）と、ゴーストの発生度合いを測定してみた。すると、背景面積率が小さいほど（但し、０〜５％を除く）、ゴーストとして認識される度合い（ゴーストグレード）が大きいことが分かった。そこで、本実施の形態では、背景面積率に応じて、次の画像形成の際の画像データの補正の強度（図１０参照）を、図９に示す関係と対応させている。なお、背景面積率が０％の場合、ゴーストは発生せず、また、５％程度くらいまでは、トナーが静電気的に飛び散るため、背景とならない場合がある。このため、背景面積率が０〜５％までは、これを背景とせずに、補正の強度を０としている。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

まず、画像形成処理を説明する。感光体１０の感光層１０Ａの表面は、帯電装置１２により一様に負に帯電される。一様に帯電された感光体１０に、光走査装置１４により、後述するように補正された画像データに基いて静電潜像を形成される。静電潜像がトナーで現像され、トナー像が形成される。トナー像は転写ロール２２により被転写媒体に転写される。その後、クリーニング装置１８により感光体１０の表面がクリーニングされる。

画像形成する場合、図１１に示す補正データ取得処理プログラムを実行する。即ち、ステップ５０で、各走査を識別する変数Ｓを０に初期化し、ステップ５２で、変数Ｓを１インクリメントし、ステップ５４で、走査（主走査方向）Ｓにおける背景面積率Ｈを算出する。

次に、この背景面積率Ｈの算出処理（ステップ５４）を、図１２に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。

図１２のステップ７２で、本処理で用いる各変数などを０に初期化する。即ち、当該走査Ｓにおける各画素を識別する変数ｇ、トナーが配置されない画素の個数をカウントする変数Ｋ、上記背景面積率Ｈ、及び、トナー配置部分であることを示すフラグＦを０に初期化する。

ステップ７４で、変数ｇを１インクリメントし、ステップ７６で、変数ｇで識別される画素の画素値Ｇ_gから変数ｇ-１により識別される画素の一つ前の画素の画素値Ｇ_g-1を減算して、ΔGとする。

ステップ７８で、ΔＧが、しきい値Ｇth以上か否かを判断する。

ここで、Ｇthは、トナーを配置しないことを指示する画素値からトナーを配置する指示を与える画素の画素値に変ったことを判断するための値である。

ΔＧがＧth以上であると判断された場合には、当該変数ｇで識別される画素は、トナーを配置していない画素の隣のトナーを配置する画素であると判断することができる。即ち、例えば、図１３に示すように、トナーを配置しない画素（ｇ＝１００で識別される画素の画素値Ｇ₁₀₀の隣の変数ｇ＝１０１で識別される画素であると判断することができる。この場合、ステップ８０で、フラグＦを１にセットし、ステップ８２で、変数ｇが、当該走査Ｓの走査線上の全ての総画素数ｇ₀に等しいか否かを判断し、変数ｇが総画素数ｇ₀に等しくないと判断された場合には、ステップ７４に戻って、以上の処理を実行する。

一方、ステップ７８で、ΔＧがＧth未満と判断された場合には、ステップ８４で，ΔＧが−Ｇth（しきい値）以下か否かを判断する。なお、−Ｇth（しきい値）は、トナーを配置することを指示する画素値からトナーを配置しない指示を与える画素の画素値に変ったことを判断するための値である。

ステップ８４で、ΔＧが、−Ｇth以下と判断された場合には、トナー配置部分からトナー非配置部分となったと判断され、ステップ８６で、Ｆを０に初期化し、ステップ９０に進む。

一方、ステップ８４で、ΔＧが−Ｇthより大きいと判断された場合には、ステップ８８で、Ｆが１にセットされているか否かを判断し、１にセットされていると判断された場合には、ステップ８８で、Ｆが１にセットされているか否かを判断する。

Ｆが１にセットされている場合には、ｇで識別される画素はトナーを配置することを指示する画素であり、ステップ８２に進む。

Ｆが１にセットされていないと判断された場合には、ｇで識別される画素はトナーを配置しないことを指示する画素であり、ステップ９０で、非画像エリアとしてｇの値を記憶し、ステップ９２で、非画像エリアの画素数（トナーが配置されない画素数）をカウントするため、Ｋを１インクリメントし、ステップ８２に進む。

ステップ８２で、変数ｇが総画素数ｇ₀に等しいと判断された場合には、当該走査Ｓの走査線上における領域の非画像エリアの画素数をカウントしたので、ステップ９４で、背景面積率Ｈ（＝Ｋ／ｇ₀）を算出する。

以上により背景面積率Ｈが算出（図１１のステップ５４が実行）され、図１１の次のステップ５６で、図１０に示す関係を用いて、ステップ５４で算出された背景面積率Ｈに対応する補正データＤを取得し、ステップ５８で、走査Ｓに対応して補正データＤを記憶する。ステップ６０で、変数Ｓが走査数Ｓ０に等しいか否かを判断し、変数Ｓが走査数Ｓ０に等しくないと判断された場合には、ステップ５２に戻り、以上の処理（ステップ５２〜６０）を実行する。変数Ｓが走査数Ｓ０に等しいと判断された場合には、本プログラムを終了する。

次に、画像形成（第１の画像形成）の後の次の画像形成（第２の画像形成）の画像データを補正する画像データ補正処理プログラム（図１４参照）をスタートする。

なお、本実施の形態では、説明の簡単のため、第１の画像形成の際の各走査Ｓ（感光体の副走査位置）と、第２の画像形成の際の各走査Ｓ（感光体の副走査位置）とが同一位置の場合を例にとり説明する。

ステップ１０２で、変数Ｓを０に初期化し、ステップ１０４で、変数Ｓを１インクリメントし、ステップ１０６で、変数Ｓに対応して記憶された補正データＤを取得し、ステップ１０８で、変数ｇを０に初期化し、ステップ１１０で、変数ｇを１インクリメントし、ステップ１１２で、変数ｇにより識別される画素の画素値Ｇを取得する。

ステップ１１４で、上記取得された画素値Ｇが、トナーを配置することを示す画素値Ｇkより大きいか否かを判断し、画素値ＧがＧk以上であると判断された場合には、ステップ１１６で、前述したステップ９０（図１２）において非画像エリアとして記憶されたｇの値に基いて、変数ｇは、第１の画像形成における非画像エリア内の画素を識別するか否かを判断し、変数ｇが非画像エリア内の画素を識別すると判断された場合には、ステップ１１８で、画素値Ｇを補正データＤで補正する。即ち、例えば、背景面積率６０％において画素値が２０％を指示する場合には、そのままでは、上記ゴーストにより、３０％のトナー濃度となってしまう場合がある。そこで、このゴーストを加味して、トナー濃度が２０％となるように、元の画像データ即ち２０％をＤ＝−１０で補正し、１０％にする。

ステップ１２０で、変数ｇが総画素数ｇ₀に等しいか否かを判断し、変数ｇが総画素数Ｇ０に等しくないと判断された場合には、ステップ１１０に戻り、以上の処理（ステップ１１０〜１２０）を実行する。

変数ｇが総画素数ｇ₀に等しい場合、当該走査Ｓにおける全ての画素の画素データについて処理したので、ステップ１２２で、変数Ｓが総走査数Ｓ０に等しいか否かを判断し、変数Ｓが総層走査数Ｓ０に等しくないと判断された場合には、ステップ１０４に進み、以上の処理（ステップ１０４〜ステップ１２２）を実行する。一方、変数Ｓが走査数Ｓ０に等しい場合にも、画像データについて補正処理を実行したので、本処理を終了する。

以上説明したように本実施の形態では、ゴースト低減にあたり、転写電流を低減する必要がないため所望のトナー転移量が確保できる。また、新たな除電手段を加えないため、簡易な構成で上記ゴーストを抑制することができると共に、新たにオゾンが発生することはない。画像面積率の測定や画像データの補正は、既存装置の仕様を変更するだけで使用でき、コストが大幅にアップすることなく、ゴーストを低減することができる。

本実施の形態では、転写ローラとしては接触型を用いている。これは次の理由からである。ゴーストは、特に帯電に必要な電流値が小さい接触型帯電器を有するときに発生しやすい。非接触型帯電器を使用した場合、接触型に比べ帯電の際に電流が多く流れるため、非画像エリアに保持された電荷は中和されゴーストは低減しやすい。

以上のように、画像データの補正により上記ゴーストを抑制することができるが、上記画像データを補正する補正データは、感光体１０の感光層１０Ａの膜厚が初期状態である場合を基準に定められている。

しかし、上記のように、感光体１０が使用されると、感光体１０の感光層１０Ａの膜厚も徐々に減少し、これに伴い、感光体１０の表面の電位むらの電位差は徐々に減少する。よって、画像データの補正の強さも徐々に小さくする必要がある。

例えば、感光体１０の感光層１０Ａの膜厚が初期状態である場合において、背景面積率６０％において画素値が２０％を指示する場合、上記のように、上記ゴーストにより、３０％のトナー濃度となってしまうおそれがあり、そこで、トナー濃度が２０％となるように、元の画像データ即ち２０％をＤ（Ｄ_n0）＝−１０で補正し、１０％にしていた。

しかし、感光体１０の感光層１０Ａの膜厚も徐々に減少すると、上記のように画像データの各背景面積率毎の補正の強さも徐々に小さくする必要がある。そこで、本実施の形態では、各背景面積率毎の補正の強さ、例えば、背景面積率６０％の補正の強さを、図１５に示すように、膜厚が減少する（Ｌ０→Ｌ１→Ｌ２）に応じて、小さく（D_n0→D_n1→D_n2）するものである。

即ち、本実施の形態では、所定条件が成立した場合、例えば、画像形成する毎に、又は、所定時間毎、例えば、１日、１週間等毎に、図１７に示す、補正データを補正する補正処理プログラムをスタートする。

なお、所定条件としては、上記に限定されず、補正データを前回補正したときの感光層１０Ａの膜厚から所定量変化した場合としてもよい。

ステップ１４２で、電流計４２により得られた第１の帯電装置１２に流れる電流と、電圧計４４により得られた感光体１０と第１の帯電装置１２との間に印加された電圧とにより、感光層１０Ａの電気抵抗を算出し、電気抵抗から感光層１０Ａの膜厚を算出する。

ステップ１４４で、上記メモリー３２に記憶された、背景面積率に対する補正データの強度を読み出し、図１６に示すように、膜厚に対応して減少させ、ステップ１４６で、減少された背景面積率に対する補正データの強度をメモリー３２に記憶（設定）する。

以上説明した第２の実施の形態では、背景面積率のみにより画像データを補正するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、転写電流及び環境条件の少なくとも一方を更に加味して補正するようにしてもよい。

即ち、表１に示すように、背景面積率が一定（３５％）、温度が一定（２５°Ｃ）、湿度が一定（５０％）の場合、転写電流が、２０μＡ、２５μＡ、３０μＡのように大きくなるほど、転写ローラからの感光体への帯電量が多くなり、ゴールの認識率も高くなる。

また、表２に示すように、背景面積率が一定（３５％）、転写電流が一定（２５μＡ）の場合、環境条件（温度、湿度）が、（１５°Ｃ、３０％）、（２３°Ｃ、５０％）、（３０°Ｃ、８０％）のように高くなるほど、ゴールの認識率も高くなる。

そこで、画像データを、転写電流及び環境条件の少なくとも一方を更に加味して補正すると、よりゴーストの認識率を抑えることができる。

また、前述した第２の実施の形態では、第１の画像形成の際の各走査Ｓ（感光体の副走査位置）と、第２の画像形成の際の各走査Ｓ（感光体の副走査位置）とが同一位置の場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、感光体の各走査（副走査）位置を基準に、背景面積率Ｈを求め、補正データＤを定め、次の感光体の各走査（副走査）位置の画像データを補正データＤで補正するようにしてもよい。

更に、前述した第２の実施の形態では、トナーの配置を指示する画像データに基いてトナーが配置されると共に前回トナーが配置されなかった部分に対応する画像データを、トナー濃度が減少するように、補正（第１の補正）をするようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、トナーの配置を指示する画像データに基いてトナーが配置されると共に前回トナーが配置された部分に対応する画像データを、トナー濃度が増加するように、補正（第２の補正）するようにしてもよい。更に、第１の補正と第２の補正と双方を行うようにしてもよい。

また、前述した第２の実施の形態では、主走査方向における背景面積率を求めて補正データを定めるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、主走査における各画素毎に副走査方向における背景面積率を求めると共に補正データを定め、主走査の各画素の画像データを補正データで補正するようにしてもよい。

以上説明した第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、電流計４２により得られた第１の帯電装置１２に流れる電流と、電圧計４４により得られた感光体１０と第１の帯電装置１２との間に印加された電圧とにより、感光層１０Ａの電気抵抗を算出し、電気抵抗から感光層１０Ａの膜厚を算出するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、感光体１０の使用量（サイクル数）に基いて、感光体１０の感光層１０Ａの膜厚を算出するようにしてもよい。感光層１０Ａは感光体１０の使用量（サイクル数）に応じて磨耗して、膜厚が減少するので、感光層１０Ａは感光体１０の使用量（サイクル数）から膜厚を推定することができるからである。

本実施の形態の画像形成装置の構成図である。 本実施の形態の電圧制御部分のブロック図である。 膜厚測定器の構成図である。 本実施の形態の作用を説明する説明図である。 感光体の使用量に応じて電位むらの電位差が減少する様子を説明する説明図である。 感光体の感光層の膜厚と最適は帯電電圧との関係を示す図である。 電圧値設定処理プログラムを示すフローチャートである。 トナー像が被転写媒体に転写する様子を示した図である。 背景面積率とゴーストグレードの関係を示す図である。 背景面積率と補正データの強度との関係を示すずである。 補正データ取得プログラムを示すフローチャートである。 図１１のステップ５４のサブプログラムを示すフローチャートである。 走査線上のトナーの配置状態を示す図である。 画像データ補正処理プログラムを示すフローチャートである。 膜厚と画像データの補正の強さとの関係を示す図である。 背景面積率に対する補正データの強度を、感光体の感光層の膜厚に応じて補正する様子を示す図である。 補正データ補正処理プログラムを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 感光体
１２ 帯電装置、第１の帯電装置
１４ 光走査装置
１６ 現像装置
１８ クリーニング装置
２０ 被転写媒体
２２ 転写ロール
２４ 第２の帯電装置
２６ 除電装置
３０ 制御装置（制御手段）
３４ 膜厚測定器（検出手段）

Claims (11)

1. 帯電された感光体に画像データに基いて静電潜像を形成し、形成された静電潜像をトナーにより現像し、現像により得られたトナー像を、前記感光体の帯電極性と逆極性の電荷を用いて被転写媒体に転写して画像形成する画像形成装置であって、
   前記トナー像を前記被転写媒体に転写する際に前記感光体に発生する電位むらによって次の画像形成の際に前記被転写媒体に表れる画像欠陥を抑制する抑制手段と、
   前記感光体の感光層の膜厚を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された膜厚に応じて、前記抑制手段を制御する制御手段と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記感光体の感光層の膜厚と前記抑制手段を制御する制御量との関係を記憶する記憶手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記関係と、前記検出された膜厚とに基いて、前記検出された膜厚に対応する制御量を取得し、取得した制御量に基いて、前記抑制手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記抑制手段は、
   前記トナー像が前記被転写媒体に転写された後の前記感光体の表面全体を同一極性に帯電させる帯電手段と、
   前記帯電手段により表面全体が同一極性に帯電された前記感光体の表面全体を除電する除電手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記検出手段により検出された膜厚に応じて、該膜厚が薄くなるに従い前記帯電手段の帯電電圧が小さくなるように、前記帯電手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記抑制手段は、
   前記感光体上でトナーが配置されるトナー配置部分と配置されないトナー非配置部分とを識別する識別手段と、
   前記識別手段により識別されたトナー非配置部分に、次にトナーが配置される場合、トナーの配置を指示する画像データを補正する補正手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記検出手段により検出された膜厚に応じて、該膜厚が薄くなるに従い前記画像データの補正の強さを小さくする
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記検出手段は、前記感光体の表面の電気抵抗、又は、前記トナー像の転写回数に基いて、前記感光体の感光層の膜厚を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 帯電された感光体に画像データに基いて静電潜像を形成し、形成された静電潜像をトナーにより現像し、現像により得られたトナー像を、前記感光体の帯電極性と逆極性の電荷を用いて被転写媒体に転写して画像形成する画像形成装置において、前記トナー像を前記被転写媒体に転写する際に前記感光体に発生する電位むらによって次の画像形成の際に前記被転写媒体に表れる画像欠陥を抑制する抑制処理を監視する画像欠陥抑制処理監視方法であって、
   前記感光体の感光層の膜厚を検出するステップを備えた
   ことを特徴とする画像欠陥抑制処理監視方法。
7. 前記検出された膜厚に応じて、前記抑制処理を制御するステップを更に備えたことを特徴とする請求項６記載の画像欠陥抑制処理監視方法。
8. 前記制御のステップでは、前記感光体の感光層の膜厚と前記抑制処理を制御する制御量との関係を記憶する記憶手段に記憶された該関係と、前記検出された膜厚とに基いて、前記検出された膜厚に対応する制御量を取得し、取得した制御量に基いて、前記抑制処理を制御することを特徴とする請求項７記載の画像欠陥抑制処理監視方法。
9. 前記抑制処理は、
   帯電手段により、前記トナー像が前記被転写媒体に転写された後の前記感光体の表面全体を同一極性に帯電させるステップと、
   除電手段により、前記帯電手段により表面全体が同一極性に帯電された前記感光体の表面全体を除電するステップと、
   を備え、
   前記制御のステップでは、前記検出された膜厚に応じて、該膜厚が薄くなるに従い前記帯電手段の帯電電圧が小さくなるように、前記帯電手段を制御する
   ことを特徴とする請求項７又は請求項８記載の画像欠陥抑制処理監視方法。
10. 前記抑制処理は、
    前記感光体上でトナーが配置されるトナー配置部分と配置されないトナー非配置部分とを識別するステップと、
    前記識別のステップで識別されたトナー非配置部分に、次にトナーが配置される場合、トナーの配置を指示する画像データを補正するステップと、
    を備え、
    前記制御のステップでは、前記検出された膜厚に応じて、該膜厚が薄くなるに従い前記画像データの補正の強さを小さくする
    ことを特徴とする請求項７又は請求項８記載の画像欠陥抑制処理監視方法。
11. 前記検出のステップでは、前記感光体の表面の電気抵抗、又は、前記トナー像の転写回数に基いて、前記感光体の感光層の膜厚を検出することを特徴とする請求項６乃至請求項１０の何れか１項に記載の画像欠陥抑制処理監視方法。

Images