JP2008096829A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】クリーニングブレード３０Ａにより、転写後の感光体ドラム２０の周面を摺擦して当該周面に残留する残留トナーの少なくとも一部を保持し、保持した残留トナーによって感光体ドラム２０の周面を研磨させており、感光体ドラム２０の周面に画像データにより示される画像のトナー像を形成したときの、感光体ドラム２０の周面における当該感光体ドラム２０の回転軸方向に対して所定間隔毎に区分された各区分領域毎の付着するトナー量に相関する相関値を、画像データに基づいて算出し、算出した各区分領域毎の相関値の最大値を求め、当該最大値と各区分領域の相関値との差が所定範囲以内になるように感光体ドラム２０の周面にトナーを付着させる。
【選択図】図２

Description

この発明は、画像形成装置に係り、特に、感光体に付着する放電生成物を、感光体の周面に残留する残留トナーで当該周面を研磨することにより除去する画像形成装置に関する。

従来、レーザープリンタやデジタル複写機、デジタル複合機等の電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置は、一般に、感光体を回転駆動させ、帯電器により感光体の周面を帯電させ、帯電した感光体の周面に光走査装置等から光ビームを照射して静電潜像を形成し、現像器により静電潜像にトナーを付着させることにより当該静電潜像をトナー像に現像し、現像したトナー像を記録媒体等の被転写体に転写することにより画像を形成している。

ところで、この種の画像形成装置は、感光体から記録媒体に全てのトナーが転写されず、感光体上に付着したまま残留する残留トナーが発生する場合がある。また、帯電器により感光体を帯電させる際の放電によってＮＯｘ（窒素酸化物）等の放電生成物が生成され、感光体の周面に付着する場合がある。この放電生成物は、空気中の湿気を吸収しやすいため、感光体の周面に付着すると、感光体上の静電潜像の電位が乱れ、現像の際に付着したトナーの一部が回転駆動方向に流れて、形成した画像内の文字や画像がボヤける、所謂、像流れを発生させる場合がある。

このため、画像形成装置では、転写後の感光体の周面をクリーニングブレードで摺擦することにより、残留トナーや放電生成物を除去する方法が知られている。しかし、残留トナーや放電生成物を除去するためには、クリーニングブレードを感光体の周面に比較的大きな圧力で当接させる必要があるため、クリーニングブレードと感光体の摺擦により、クリーニングブレードまたは感光体が磨耗し、クリーニング不良が発生するという問題がある。

そこで、特許文献１には、クリーニング性能を維持しつつクリーニングブレードの磨耗が改善される、感光体の周面に対するクリーニングブレードを当接させる角度や当接させる圧力の範囲と、その際にクリーニングブレードをすり抜ける残留トナーの量が開示されている。

しかし、この特許文献１に開示された技術は、ブレードの磨耗を抑制することができるものの残留トナーのすり抜けによって帯電器が汚染され、形成される画像の画質を損なう恐れがある。また、クリーニング力が弱く、感光体の周面に付着した放電生成物を十分に除去できず、像流れが発生してしまう場合がある。

そこで、特許文献２には、感光体の周面の硬度を上げて磨耗を抑制すると共に、トナーに研磨粒子を配合して感光体の周面に付着させ、研磨粒子によって感光体の周面を研磨することにより感光体の周面に付着した放電生成物を除去する技術が開示されている。

また、特許文献３には、低濃度の画像を連続して形成した際に、付着するトナー量が少ないことによりクリーニングブレードと感光体との摩擦の増大し、異常音を発生することを解消するため、画像を形成する際に感光体に付着するトナー量が規定値より少ない場合、非画像部（インターバル）に感光体の回転軸方向に帯状のベタトナー像を形成する技術が開示されている。

さらに、特許文献４には、クリーニングブレードで残留トナーを保持し、残留トナーによって感光体の周面を研磨することにより感光体の周面に付着した放電生成物（特許文献４では、「帯電生成物」と記載。）を除去しており、感光体の軸方向のブロック毎の画像面積率を検出し、検出された画像面積率が予め定められた基準面積よりも少ないブロックに所定量のトナーを付着させるよう制御する技術が開示されている。
特開２００５−３２１５３３号公報 特開２００５−２０８３２５号公報 特開２００５−３１６０８５号公報 特開２００５−９９１５３号公報

しかしながら、上記特許文献２、特許文献３及び特許文献４に開示された技術では、形成される画像に像流れが不均一に発生し、画質が低下する場合がある、という問題点があった。

すなわち、特許文献２に開示された技術は、初期的には有効であるが、長期使用した場合、画像の形成によって感光体の周面にトナーの付着が多い部分と少ない部分が生じて研磨粒子の分布が不均一になる。このため、研磨粒子による放電生成物の掻き取り性が不均一になり、除去される放電生成物の量が不均一になるため、形成される画像に像流れが不均一に発生し、画質が低下する場合がある。

また、特許文献３に開示された技術は、感光体の回転軸方向に一律に帯状のベタトナー像を形成するため、感光体の周面に付着したトナー量が回転軸方向に対して不均一のままである。このため、転写後に残留する残留トナー量が不均一になり、残留トナー量によって除去される放電生成物の量が不均一になるため、形成される画像に像流れが不均一に発生し、画質が低下する場合がある。

さらに、特許文献４に開示された技術は、検出された画像面積率が予め定められた基準面積よりも少ないブロックに所定量のトナーを付着させるているのみであるため、画像密度分布率は感光体軸方向で均一にはならない。このため、転写後に残留する残留トナー量が不均一になり、残留トナー量によって除去される放電生成物の量が不均一になるため、形成される画像に像流れが不均一に発生し、画質が低下する場合がある。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、回転駆動する像保持体と、前記像保持体の周面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像保持体の周面に画像データに基づいて光ビームを照射して静電潜像を形成する形成手段と、前記形成手段により前記像保持体の周面に形成された前記静電潜像にトナーを付着させて当該静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、前記現像手段により現像された前記トナー像を被転写体へ転写する転写手段と、前記転写手段による転写後の前記像保持体の周面を摺擦して当該周面に残留する残留トナーの少なくとも一部を保持し、保持した残留トナーによって前記像保持体の周面を研磨する研磨手段と、前記像保持体の周面に前記画像データにより示される画像のトナー像を形成したときの、前記像保持体の周面における当該像保持体の回転軸方向に対して所定間隔毎に区分された各区分領域毎の付着するトナー量に相関する相関値を、前記画像データに基づいて算出する算出手段と、前記算出手段により算出された各区分領域毎の相関値の最大値を求め、当該最大値と各区分領域の相関値との差が所定範囲以内になるように前記像保持体の周面にトナーを付着させるように前記形成手段を制御する制御手段と、を備えている。

請求項１記載の発明は、帯電手段により、回転駆動する像保持体の周面が帯電され、形成手段により、帯電した像保持体の周面に画像データに基づいて光ビームが照射されて静電潜像が形成され、現像手段により、像保持体の周面に形成された静電潜像にトナーが付着されて当該静電潜像がトナー像に現像され、転写手段により、現像されたトナー像が被転写体へ転写され、研磨手段により、転写後の像保持体の周面が摺擦されて当該周面に残留する残留トナーの少なくとも一部が保持され、保持した残留トナーによって像保持体の周面が研磨される。

そして、本発明では、算出手段により、像保持体の周面に画像データにより示される画像のトナー像を形成したときの、像保持体の周面における当該像保持体の回転軸方向に対して所定間隔毎に区分された各区分領域毎の付着するトナー量に相関する相関値が、画像データに基づいて算出され、制御手段により、算出された各区分領域毎の相関値の最大値が求められ、当該最大値と各区分領域の相関値との差が所定範囲以内になるように像保持体の周面にトナーを付着させるように形成手段が制御される。

このように請求項１記載の発明によれば、研磨手段により、転写後の像保持体の周面を摺擦して当該周面に残留する残留トナーの少なくとも一部を保持し、当該保持した残留トナーによって像保持体の周面を研磨させており、像保持体の周面に画像データにより示される画像のトナー像を形成したときの、像保持体の周面における当該像保持体の回転軸方向に対して所定間隔毎に区分された各区分領域毎の付着するトナー量に相関する相関値を、画像データに基づいて算出し、算出した各区分領域毎の相関値の最大値を求め、当該最大値と各区分領域の相関値との差が所定範囲以内になるように像保持体の周面にトナーを付着させるので、研磨手段によって保持されるトナーの量もほぼ均一になり、当該保持されたトナーによる研磨によって除去される放電生成物の量がほぼ均一になるため、形成された画像に像流れがほぼ均一に発生するようになり、像流れが目立ちずらくなるため、画質の低下を抑制することができる。

なお、本発明は、請求項２記載の発明ように、前記算出手段により算出された各区分領域の相関値を、区分領域毎に累計して記憶する記憶手段をさらに備え、前記制御手段が、所定の期間毎に当該期間に前記記憶手段に記憶された各区分領域の相関値の累計値を読み出し、各累計値を当該期間に前記像保持体の周面に形成したトナー像の数で除算して平均相関値を算出し、各区分領域の平均相関値の最大値を求め、当該最大値と各区分領域の平均相関値との差が所定範囲以内になるように前記像保持体の周面にトナーを付着させるように前記形成手段を制御してもよい。なお、上記記憶手段には、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）等の半導体記憶素子、ｘＤピクチャーカード（xD-Picture Card（登録商標））、コンパクト・フラッシュ（CompactFlash（登録商標））、マイクロドライブ（登録商標）等の可搬記憶媒体やハードディスク等の固定記憶媒体、或いはネットワークに接続されたサーバ・コンピュータ等に設けられた外部記憶装置が含まれる。また、所定の期間毎は、一定期間毎（例えば、３時間毎や１日毎）であってもよく、また、一定数のトナー像を形成する毎としてもよい。

また、本発明の制御手段は、請求項３記載の発明ように、前記画像データに基づくトナー像を形成していない非画像形成時に、前記像保持体の周面にトナーを付着させるように前記形成手段を制御することが好ましい。

また、本発明の帯電手段は、請求項４記載の発明ように、前記像保持体の周面に接触して放電を行うことにより当該周面を帯電させることが好ましい。

また、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の発明は、請求項５記載の発明ように、前記相関値が、前記各区分領域のトナーが付着する部分の面積の比率であり、前記所定範囲が、前記最大値の２０％の範囲であることが好ましい。

特に、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の発明は、請求項６記載の発明ように、前記相関値が、前記各区分領域のトナーが付着する部分の面積の比率であり、前記所定範囲が、前記最大値の１０％の範囲であることが好ましい。

以上説明したように、本発明によれば、研磨手段により、転写後の像保持体の周面を摺擦して当該周面に残留する残留トナーの少なくとも一部を保持し、当該保持した残留トナーによって像保持体の周面を研磨させており、像保持体の周面に画像データにより示される画像のトナー像を形成したときの、像保持体の周面における当該像保持体の回転軸方向に対して所定間隔毎に区分された各区分領域毎の付着するトナー量に相関する相関値を、画像データに基づいて算出し、算出した各区分領域毎の相関値の最大値を求め、当該最大値と各区分領域の相関値との差が所定範囲以内になるように像保持体の周面にトナーを付着させるので、画質の低下を抑制することができる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下では、本発明をデジタル複写機として構成された画像形成装置に適用した場合について説明する。

図１には、本実施の形態に係る画像形成装置１０の全体構成が示されている。

同図に示すように、画像形成装置１０は、所定の読込位置に載置された原稿から画像を読み込み、当該画像を示す画像データを取得するスキャナ１２と、スキャナ１２により取得した画像データに基づき、用紙Ｐに対して画像形成処理を行う画像形成エンジン部１４と、画像形成エンジン部１４へ用紙Ｐを供給する給紙部１６と、を備えている。

画像形成エンジン部１４は、感光体ドラム２０を備えている。

図２には、この感光体ドラム２０の周囲を拡大した拡大図が示されている。

感光体ドラム２０は、図示しないモータの駆動力により所定の速度で同図矢印Ａ方向に回転する。

感光体ドラム２０の同図左上方には、感光体ドラム２０の周面を帯電させる帯電器２２が設けられている。帯電器２２は、帯電ロール２２Ａを備え、当該帯電ロール２２Ａが感光体ドラム２０の周面に接触するように配置されている。帯電器２２は、帯電ロール２２Ａで放電を行うことにより、当該帯電ロール２２Ａと接触している感光体ドラム２０の周面を帯電させる。また、感光体ドラム２０の周面には、帯電器２２により感光体ドラム２０を帯電させる際の放電によって生成される放電生成物が付着する。

感光体ドラム２０の帯電ロール２２Ａとの接触位置よりも回転方向下流には、光ビーム走査装置２４が配置されている。光ビーム走査装置２４は、帯電器２２により帯電された感光体ドラム２０の周面に対して感光体ドラム２０の軸線と平行に光ビームを走査させる。これにより、感光体ドラム２０の周面に静電潜像が形成される。

感光体ドラム２０の光ビームの走査位置よりも回転方向下流には、現像器２６が配置されている。現像器２６は、現像ローラ２６Ａを備え、当該現像ローラ２６Ａと感光体ドラム２０の周面とが所定間隔となるように配置されている。現像器２６は、内部にトナーを貯留しており、現像ローラ２６Ａが回転することにより内部に貯留されたトナーを感光体ドラム２０と対向する対向位置に搬送し、感光体ドラム２０の周面に形成された静電潜像にトナーを付着させることにより当該静電潜像をトナー像に現像する。

また、感光体ドラム２０の現像ローラ２６Ａとの対向位置よりも回転方向下流には、無端状の中間転写ベルト２８が配設されている。この中間転写ベルト２８（図１も参照。）は、複数のローラ２９に巻掛けられており、周面が感光体ドラム２０の周面に接触するように配置されている。各ローラ２９は、図示しないモータの駆動力が伝達され、感光体ドラム２０の回転速度と同じ回転速度で中間転写ベルト２８を同図矢印Ｂ方向に回転させる。

感光体ドラム２０と中間転写ベルト２８とが接触する位置の中間転写ベルト２８に対して感光体ドラム２０と反対側には、中間転写ベルト２８を感光体ドラム２０とで挟持するように転写器３２が配設されている。この転写器３２には、トナー像の転写を行う際に所定のバイアス電圧が印加される。感光体ドラム２０の周面の現像されたトナー像は、感光体ドラム２０の回転によって中間転写ベルト２８と接触する転写位置に搬送されると、転写器３２によって中間転写ベルト２８に転写される。

感光体ドラム２０の周面の転写位置よりも回転方向下流には、クリーニング装置３０が配置されている。クリーニング装置３０は、クリーニングブレード３０Ａ（図２参照。）を備え、当該クリーニングブレード３０Ａが感光体ドラム２０の周面に接触するように配置されている。クリーニング装置３０は、クリーニングブレード３０Ａにより転写後の感光体ドラム２０の周面を摺擦して当該周面に残留する残留トナーを回収すると共に、接触位置に残留トナーの一部を保持し、当該保持した残留トナーによって感光体ドラム２０の周面を研磨することにより周面に付着した放電生成物を除去する。

一方、給紙部１６（図１参照。）は、複数（本実施の形態では４つ）の給紙トレイ３４を備えている。各給紙トレイ３４は、内部の仕切り部材等の位置を調整することによって収容する用紙Ｐのサイズを変更することが可能とされており、各給紙トレイ３４内には用紙Ｐが複数枚積層された状態で収容される。

各給紙トレイ３４の同図左斜め上方には、取り出しローラ３６が配置されている。また、各給紙トレイ３４の取り出しローラ３６による用紙Ｐの取り出し方向下流側には、複数のローラ対３８が順に配置されている。各給紙トレイ３４の最も上に載置されている用紙Ｐは、取り出しローラ３６が回転することにより給紙トレイ３４から取り出され、複数のローラ対３８によって搬送経路４０を介して、中間転写ベルト２８に転写されたトナー像と同期した状態で中間転写ベルト２８の配設部位へ搬送される。

また、画像形成装置１０の同図左側面中央部には、手差しで用紙Ｐを搬入するための手差しトレイ４２が設けられている。この手差しトレイ４２の同図右斜め上方には、取り出しローラ４４が配置されている。手差しトレイ４２に載置された用紙Ｐは、取り出しローラ４４及びローラ対３８により搬送経路４０上に案内され、搬送経路４０を介して中間転写ベルト２８の配設部位へ搬送される。

この中間転写ベルト２８を挟んで、最も下方のローラ２９の反対側には、転写器４８が配置されている。搬送経路４０を介して中間転写ベルト２８の配設部位へ搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト２８と転写器４８の間に送り込まれ、転写器４８によって中間転写ベルト２８上のトナー像が転写される。転写器４８よりも用紙Ｐの搬送方向下流側には、２個のローラ５０に巻き掛けられた無端状の搬送ベルト５２が設けられている。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト５２によって定着器５４の配設部位に搬送され、定着器５４によって加熱定着された後に画像形成装置１０外へ排出され、図示しない排紙トレイ上に載置される。

また、画像形成装置１０は、両面印刷用の反転経路５６を備えている。反転経路５６は、複数のローラ対５８を含んで構成されており、片面に画像が形成された用紙Ｐが、反転経路５６で表裏が反転されて再び中間転写ベルト２８の配設部位に搬送される。これにより、用紙Ｐの両面に画像を形成することが可能とされている。

次に、図３を参照して、画像形成装置１０の電気系の要部構成を説明する。

同図に示すように、画像形成装置１０は、装置全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）１００と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１０２と、装置全体を制御する制御プログラムや後述する複写処理プログラム、保持トナー量補正処理プログラムを含む各種プログラムが予め記憶されたＲＯＭ１０４と、後述する区分領域別累計トナー量テーブルや複写枚数カウンタなどの各種テーブルやパラメータを記憶する不揮発性メモリ１０５と、各種の操作画面を表示する液晶表示パネル等の表示装置１０６に接続されて当該表示装置１０６を制御する表示制御部１０８と、ユーザからの各種の操作指示が入力される操作パネル１１０に接続されて当該操作パネル１１０に対する操作を検出する操作入力検出部１１２と、を備えている。

また、画像形成装置１０は、上述したスキャナ１２による光学的な画像の読み取り動作を制御する読取制御部１１４と、上述した画像形成エンジン部１４による画像形成処理を制御する画像形成エンジン制御部１１６と、各取り出しローラ３６や各ローラ対３８，５８等を回転駆動させる図示しないモータを制御して用紙Ｐの搬送を制御する搬送制御部１２０と、を備えている。

ＣＰＵ１００、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０４、不揮発性メモリ１０５、表示制御部１０８、操作入力検出部１１２、読取制御部１１４、画像形成エンジン制御部１１６、及び搬送制御部１２０は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ１００は、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０４、及び不揮発性メモリ１０５へのアクセスと、表示制御部１０８を介した表示装置１０６への操作画面、各種メッセージ等の各種情報の表示の制御と、読取制御部１１４を介したスキャナ１２の作動の制御と、画像形成エンジン制御部１１６を介した画像形成エンジン部１４の作動の制御と、搬送制御部１２０を介した用紙Ｐの搬送の制御と、を各々行うことができる。また、ＣＰＵ１００は、操作入力検出部１１２により検出された操作情報に基づく、操作パネル１１０に対する操作内容を把握することができる。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置１０の作用を説明する。

ユーザは、複写を行う場合、原稿をスキャナ１２の所定の読込位置に載置し、操作パネル１１０に対して複写対象とする用紙Ｐが収容された給紙トレイ３４及び複写枚数を指定した後に、複写開始を指示する所定操作を行う。

次に、図４を参照して、原稿に記録された画像を読み取って複写する際の画像形成装置１０の作用を説明する。なお、図４は、操作パネル１１０に対して複写開始を指示する所定操作が行われた際にＣＰＵ１００によって実行される複写処理プログラムの流れを示すフローチャートである。当該プログラムはＲＯＭ１０４の所定の領域に予め記憶されている。

同図のステップ２００では、読取制御部１１４を介してスキャナ１２の作動を制御して、スキャナ１２に載置された原稿を読み取り、原稿に形成された画像を示す画像データを取得する。

次のステップ２０２では、搬送制御部１２０を介して図示しないモータを制御することにより、ユーザが指定した給紙トレイ３４に収容されている用紙Ｐを画像形成エンジン部１４に搬送させると共に、画像形成エンジン制御部１１６を介して画像形成エンジン部１４の作動の制御して、搬送される用紙Ｐに上記ステップ２００において取得した画像データにより示される原稿の画像を形成する。この用紙Ｐへの画像の複写が行われると、帯電器２２により感光体ドラム２０を帯電させる際の放電によって放電生成物が生成され、感光体ドラム２０の周面に付着する。クリーニング装置３０は、クリーニングブレード３０Ａにより転写後の感光体ドラム２０の周面を摺擦して残留トナーを回収すると共に、残留トナーの一部を保持し、当該保持した残留トナーによって感光体ドラム２０の周面を研磨することにより周面に付着した放電生成物を除去する。

次のステップ２０４では、指定された複写枚数の複写が完了したか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ２０６へ移行する一方、否定判定となった場合はステップ２０２へ移行して次の用紙Ｐへの画像の複写を行う。

次のステップ２０６では、上記ステップ２００において取得した画像データにより示される画像のトナー像を形成したときの、感光体ドラム２０の周面における当該感光体ドラム２０の回転軸方向に対して所定間隔毎に区分された各区分領域毎の付着するトナー量に相関する相関値を、当該画像データに基づいて算出する。なお、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、相関値として、画像データに基づき、区分領域の面積をそれぞれＳ０とし、当該区分領域においてトナーの付着する部分の面積をＳ１とした場合、次の（１）式からトナーが付着する部分の面積の比率（以下、画像面積率という。）を算出する。
画像面積率＝Ｓ１／Ｓ０×１００・・・（１）
図５には、感光体ドラム２０の所定間隔毎の各区分領域の画像面積率の一例を示す模式図が示されている。なお、図５では、感光体ドラム２０の回転軸方向の各区分領域に「Ａ」〜「Ｆ」のアルファベットを対応させている。

次のステップ２０８では、不揮発性メモリ１０５に記憶されている区分領域別累計トナー量テーブルに、上記ステップ２０６において算出した各区分領域の画像面積率を、区分領域毎に累計して記憶させる。なお、上記ステップ２０２〜ステップ２０４において複数枚の用紙Ｐへの複写を行った場合、複写した枚数分だけ各区分領域の画像面積率を区分領域別累計トナー量テーブルに累計する。

次のステップ２１０では、不揮発性メモリ１０５に記憶されている複写枚数カウンタの値に、用紙Ｐへの画像を複写した枚数を加算して記憶させる。

次のステップ２１２では、不揮発性メモリ１０５に記憶されている複写枚数カウンタの値が所定値（例えば、１００）以上となったか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ２１４へ移行する一方、否定判定となった場合は本複写処理プログラムを終了する。

次のステップ２１４では、保持トナー量補正処理プログラムの呼び出しを行った後に、本複写処理プログラムを終了する。

次に、図６を参照して、本実施の形態に係る保持トナー量補正処理プログラムを実行する際の画像形成装置１０の作用を説明する。なお、当該プログラムはＲＯＭ１０４の所定の領域に予め記憶されている。

ステップ３００では、不揮発性メモリ１０５に記憶されている区分領域別累計トナー量テーブルから各区分領域の画像面積率の累計値を読み出し、次のステップ３０２では、読み出した各区分領域の画像面積率の累計値を、不揮発性メモリ１０５に記憶されている複写枚数カウンタの値でそれぞれ除算して平均画像面積率を算出する。

次のステップ３０４では、各区分領域の平均画像面積率の最大値を求め、最大値と各区分領域の平均画像面積率との差が所定範囲以内になるように、各区分領域に付着させるトナー量を導出する。

なお、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、各区分領域の平均画像面積率が最大値と同じとなるように各区分領域に付着させるトナー量を導出する。

すなわち、例えば、各区分領域の平均画像面積率が図５に示す画像面積率の値であった場合、区分領域Ｅの平均画像面積率が最大値であるため、図７に示すように、各区分領域の画像面積率と最大値との差を求めることにより、各区分領域に付着させるトナー量を導出する。

次のステップ３０６では、画像形成エンジン制御部１１６を介して画像形成エンジン部１４の作動の制御して、感光体ドラム２０の周面の各区分領域に対して、上記ステップ３０４において導出したトナー量をそれぞれ付着させるトナー像を形成する。なお、この際、転写器３２へのバイアス電圧の印加を停止して、形成されたトナー像を中間転写ベルト２８に転写させずに、クリーニング装置３０により回収させる。これにより、クリーニングブレード３０Ａには、回収するトナーの一部が保持される。

次のステップ３０８では、不揮発性メモリ１０５に記憶された区分領域別累計トナー量テーブルに記憶されている区分領域毎の画像面積率の累計値及び複写枚数カウンタの値をそれぞれゼロに初期化し、本複写処理プログラムを終了する。

このように、本実施の形態によれば、感光体ドラム２０の周面の、感光体ドラム２０の回転軸方向に対して所定間隔毎の各区分領域に付着するトナー量がほぼ均一になり、クリーニングブレード３０Ａで保持されるトナーの量もほぼ均一になるため、除去される放電生成物の量がほぼ均一になる。これにより、形成される画像に像流れがほぼ均一に発生するようになるため、像流れが目立ちずらくなる。

以下の表１には、本発明者が、所定範囲を変えながら用紙Ｐに形成された画像の評価を行った結果が示されている。表１に示すように、最大値と各区分領域との画像面積率の差が２０％よりも大きくなると、除去される放電生成物の量に偏りが現れ、形成される画像に像流れが不均一に発生し、画質が低下する。また、最大値との画像面積率の差が１０％よりも大きく２０％以下になると、形成される画像に細線が含まれている場合に細線のぼけが発生するが、像流れが不均一に発生することがなくなり、画質がやや良好になる。さらに、最大値との画像面積率の差が１０％以下になると、細線のぼけや像流れが不均一に発生しなくなるため、画質が良好になる。

以上のように、本実施の形態によれば、感光体ドラム２０の周面に画像データにより示される画像のトナー像を形成したときの、感光体ドラム２０の周面における当該感光体ドラム２０の回転軸方向に対して所定間隔毎に区分された各区分領域毎の付着するトナー量に相関する相関値を、画像データに基づいて算出し、算出した各区分領域毎の相関値の最大値を求め、当該最大値と各区分領域の相関値との差が所定範囲以内になるように感光体ドラム２０の周面にトナーを付着させるように制御しているので、形成される画像に像流れがほぼ均一に発生するようになり、像流れが目立ちずらくなるため、画質の低下を抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、相関値を、区分領域毎に累計して記憶し、所定の期間毎に、当該期間に記憶された各区分領域の相関値の累計値を読み出し、各累計値を当該期間に感光体ドラム２０の周面に形成したトナー像の数で除算して平均相関値を算出し、各区分領域の平均相関値の最大値を求め、当該最大値と各区分領域の平均相関値との差が所定範囲以内になるように感光体ドラム２０の周面にトナーを付着させるように制御しているので、用紙Ｐへ画像を形成する画像形成処理の生産性の低下を抑えることができる。

また、本実施の形態によれば、画像データに基づくトナー像を形成していない非画像形成時に、感光体ドラム２０の周面にトナーを付着させるように制御しているので、画像データに基づいて形成される画像への影響がない。

さらに、本実施の形態によれば、帯電器２２は、感光体ドラム２０の周面に接触して放電を行うことにより当該周面を帯電させており、放電される電力が非接触型の帯電器に比べて少なく、生成される放電生成物の量も非接触型の帯電器に比べて少ないため、画質の低下を抑制することができる。

なお、本実施の形態では、相関値として、画像面積率を算出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、トナー量に相関する値であればいずれであってもく、例えば、画像データに基づき、各区分領域に形成される画像の濃度値（階調値）を合計した合計濃度値を算出するものとしてもよい。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。

その他、本実施の形態で説明した画像形成装置１０の構成（図１、図２参照。）、画像形成装置１０の電気系の構成（図３参照。）は、一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

また、本実施の形態で説明した複写処理プログラム、及び保持トナー量補正処理プログラム（図４、及び図６参照。）の処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

また、本実施の形態で説明した感光体ドラム２０の周面の各区分領域の画像面積率及び補正量（図５、及び図７参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す構成図である。 実施の形態に係る感光体ドラムの周囲を拡大した拡大図である。 実施の形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック 実施の形態に係る複写処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る感光体ドラムの所定間隔毎の各区分領域の画像面積率の一例を示す模式図である。 実施の形態に係る保持トナー量補正処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る感光体ドラムの所定間隔毎の各区分領域の画像面積率と最大値との差を示す模式図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
２０ 感光体ドラム（像保持体）
２２ 帯電器（帯電手段）
２４ 光ビーム走査装置（形成手段）
２６ 現像器（現像手段）
２８ 中間転写ベルト（被転写体）
３０ クリーニング装置（研磨手段）
３２ 転写器（転写手段）
１００ ＣＰＵ（算出手段、制御手段）
１０５ 不揮発性メモリ（記憶手段）

Claims (6)

1. 回転駆動する像保持体と、
   前記像保持体の周面を帯電させる帯電手段と、
   前記帯電手段により帯電された前記像保持体の周面に画像データに基づいて光ビームを照射して静電潜像を形成する形成手段と、
   前記形成手段により前記像保持体の周面に形成された前記静電潜像にトナーを付着させて当該静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、
   前記現像手段により現像された前記トナー像を被転写体へ転写する転写手段と、
   前記転写手段による転写後の前記像保持体の周面を摺擦して当該周面に残留する残留トナーの少なくとも一部を保持し、保持した残留トナーによって前記像保持体の周面を研磨する研磨手段と、
   前記像保持体の周面に前記画像データにより示される画像のトナー像を形成したときの、前記像保持体の周面における当該像保持体の回転軸方向に対して所定間隔毎に区分された各区分領域毎の付着するトナー量に相関する相関値を、前記画像データに基づいて算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された各区分領域毎の相関値の最大値を求め、当該最大値と各区分領域の相関値との差が所定範囲以内になるように前記像保持体の周面にトナーを付着させるように前記形成手段を制御する制御手段と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記算出手段により算出された各区分領域の相関値を、区分領域毎に累計して記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記制御手段は、所定の期間毎に当該期間に前記記憶手段に記憶された各区分領域の相関値の累計値を読み出し、各累計値を当該期間に前記像保持体の周面に形成したトナー像の数で除算して平均相関値を算出し、各区分領域の平均相関値の最大値を求め、当該最大値と各区分領域の平均相関値との差が所定範囲以内になるように前記像保持体の周面にトナーを付着させるように前記形成手段を制御する
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記画像データに基づくトナー像を形成していない非画像形成時に、前記像保持体の周面にトナーを付着させるように前記形成手段を制御する
   請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記帯電手段は、前記像保持体の周面に接触して放電を行うことにより当該周面を帯電させる
   請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の画像形成装置。
5. 前記相関値は、前記各区分領域のトナーが付着する部分の面積の比率であり、
   前記所定範囲は、前記最大値の２０％の範囲である
   請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の画像形成装置。
6. 前記相関値は、前記各区分領域のトナーが付着する部分の面積の比率であり、
   前記所定範囲は、前記最大値の１０％の範囲である
   請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の画像形成装置。

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