JP2009271240A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーの帯電量が低下したときに、像担持体から記録材や中間転写体の白地部へ転写されるトナーを減らして、かぶり画像不良を抑制できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】累積使用時間が長くなると増えてくるかぶりトナーは、帯電電荷量が小さいため、通常の帯電電荷量のトナーに適用される高めの転写バイアスでは、非常に強い放電を受けて帯電極性が反転して感光ドラム１ａ側に付着して中間転写ベルト１１に転写されにくくなる。感光ドラム１ａに形成した制御用トナー像の濃度を測定するための光学式センサ１４ａによって、感光ドラム１ａ上のかぶりトナー濃度を測定する。そして、かぶりトナー濃度が所定値を越える場合は、転写バイアスを転写効率の低下が許容できる範囲で所定幅だけ上昇させる。これにより、かぶりトナーの転写効率を低下させて、画像の白地部にトナーが付着して目立つ地汚れを抑制できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、像担持体に担持させたトナー像を、転写部材を用いた転写部にて転写する画像形成装置に関し、詳しくはトナーの帯電量が低下した際のかぶり不良を低減させる制御に関する。

像担持体（感光体又は中間転写体）に担持させたトナー像を、転写ローラ等の転写部材を用いた転写部にて転写媒体（記録材又は中間転写体）に転写させる画像形成装置が広く用いられている。また、像形成手段（露光装置、現像装置等）により形成して像担持体に担持させた制御用トナー像（カラーパッチ）の濃度を光学式センサにより測定して、像形成手段の作動条件を設定する画像形成装置が実用化されている。さらに、非画像形成時の転写部に電圧を印加して測定した電流値に応じて画像形成時の前記転写部に印加する定電圧を設定する画像形成装置が実用化されている。

このような所謂「かぶり」、「地かぶり」、「地汚れ」と呼ばれる画像不良を低減するために従来から種々の提案がされている。

特許文献１には、現像電圧の直流電圧を複数段階に変化させて制御用トナー像を形成し、光学式センサによる制御用トナー像の濃度測定結果に基づいて、白地部の地汚れについて暗部電位、露光強度、及び直流電圧を最適化する制御が記載されている。

特許文献２には、光学式センサを用いて感光体の白地部の地汚れトナー量を測定し、白地部の地汚れトナー量が所定値以下となるまで現像装置内で二成分現像剤の撹拌を行わせる制御が記載されている。

特許文献３には、感光体と現像装置の累積使用時間を測定して、白地部の地汚れに関して、累積使用時間に応じて感光体の帯電条件と現像条件とを最適化する制御が記載されている。

特許文献４には、光学式センサを用いた感光体の白地部の濃度測定結果に応じて現像電圧の交流電圧の周波数を設定する制御が記載される。ここでは、感光体の暗部電位ＶＤと現像電圧の直流電圧Ｖｄｃとの電位差であるかぶり取りコントラストＶｂａｃｋを複数段階に変化させて感光体の白地部の濃度測定を行っている。

特開平７−９８５２６号公報 特開平１１−２３７７７２号公報 特開２００３−７６０７５号公報 特開２００６−２５９１０１号公報

通常、トナーの帯電量が低下すると、像担持体から記録材や中間転写体へ転写するために必要な転写電流が低下するので、画像形成時の転写部に印加される電圧は低く設定されることが望ましい。

しかし、トナーの帯電量が低下した状態で、画像形成時の転写部に印加される電圧を低く設定すると、トナー像の転写効率は高まるが、かえって「かぶり」画像不良が悪化することが判明した（図４参照）。

そこで、像担持体の白地部の電位と現像電圧の直流電圧との電位差であるかぶり取りコントラストＶｂａｃｋを高めることが提案された。しかし、トナーの帯電量の低下に伴って増えてくる電荷量が極端に少ないトナーに対しては物理的な付着力に打ち勝つほどの静電力が得られないため、ほとんど効果が無い。

本発明は、トナーの帯電量が低下したときに、像担持体から記録材や中間転写体の白地部へ転写されるトナーを減らして、かぶり画像不良を抑制できる画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の画像形成装置は、像担持体と、トナー像を形成して前記像担持体に担持させる像形成手段と、前記像担持体との間に転写媒体を挟み込んでトナー像の転写部を形成する転写部材と、前記転写部に電圧を出力する電源手段とを備えたものである。そして、前記像形成手段におけるトナーの帯電量が反映される情報を検知する検知手段と、前記帯電量が低下したときに前記電圧が増すように、前記検知手段の検知結果に基づいて前記電源手段を制御する制御手段とを備える。

本発明の画像形成装置では、トナーの帯電量が低下したときに転写部に印加する電圧を増して、転写部での放電量を増やす。転写部で記録材や中間転写体に移転したトナーは転写部の放電に晒されて逆極性の高い電位に帯電されるため、転写部の電界に応答して像担持体へ静電気的に引き戻される。

転写部に印加する電圧を割り増すことで転写効率は低下するが、トナー載り量の低下による画像濃度の低下は、画像の白地部にトナーが付着して目立つ地汚れほどには視感的な画像品質を損なわない。

従って、トナーの帯電量が低下したときに、像担持体から記録材や中間転写体の白地部へ転写されるトナーを減らして、かぶり画像不良を抑制できる。

以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、トナーの帯電量が低下したときに転写部へ印加される電圧が高くなる限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

なお、特許文献１〜４に示される画像形成装置の一般的な構成及び制御については、図示を省略して重複する説明を省略する。また、請求項で用いた構成名に括弧を付して示した参照記号は、発明の理解を助けるための例示であって、実施形態中の該当する部材等に構成を限定する趣旨のものではない。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１１に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配設した中間転写方式タンデム型である。

中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１３、テンションローラ１２、二次転写内ローラ２４に張架して支持され、駆動ローラ１３に駆動されて、矢印Ｒ２方向に＊＊＊ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転する。

画像形成部Ｐａでは、感光ドラム１ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト１１に一次転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム１ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト１１のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、それぞれ感光ドラム１ｃ、１ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて、同様に中間転写ベルト１１のトナー像に位置を重ねて順次一次転写される。

中間転写ベルト１１に一次転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ給送された記録材Ｐへ一括二次転写される。二次転写部Ｔ２でトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置２７で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に外部へ排出される。

記録材カセット２０からピックアップローラ２１によって引き出された記録材Ｐは、分離ローラ２２で１枚ずつに分離されてレジストローラ２３で待機する。レジストローラ２３は、中間転写ベルト１１のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ給送する。

静電クリーニング装置３０は、二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト１１に付着した転写残トナーを除去する。ウエブクリーニング装置４０は、静電クリーニング装置３０を通過した中間転写ベルト１１に付着した外添剤等の微粒子を除去する。

画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄで使用されるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同様に構成される。以下では、図２を参照して画像形成部Ｐａを説明し、画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄについては、構成部材に付した参照記号のａを、ｂ、ｃ、ｄに読み替えて説明されるものとする。

＜像形成手段＞
図２は画像形成部の構成の説明図である。

図２に示すように、感光ドラム１ａの周囲には、帯電ローラ２ａ、露光装置３ａ、現像装置４ａ、光学式センサ１４ａ、一次転写ローラ５ａ、クリーニング装置６ａが配置されている。

感光体ドラム（像担持体）１ａは、アルミニウム製シリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ）を塗布して構成される。感光体ドラム１ａは、両端部をフランジによって回転自在に支持され、一方の端部に不図示の駆動モータから駆動力を伝達することにより、矢印Ｒ１方向に回転駆動される。

帯電ローラ２ａは、中心に配置された導電体の芯金の外周にゴム材料の導電層を配置して構成され、芯金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。帯電ローラ２ａは、感光ドラム１ａの表面に所定の押圧力を持って圧接され、感光ドラム１ａの矢印Ｒ１方向の回転に伴って従動回転する。

電源Ｄ３は、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧を帯電ローラ２ａに印加して、感光ドラム１ａの表面を負極性の一様均一な電位に接触帯電させる。

露光装置３ａは、画像データを展開した画像信号に応じてＯＮ−ＯＦＦ変調されたレーザービームを感光ドラム１ａの表面に走査して、感光ドラム１ａの表面に画像の静電像を書き込む。

現像装置４ａは、帯電極性が正極性の磁性キャリアと帯電極性が負極性の非磁性トナーとを含む二成分現像剤を使用して二成分現像方式により静電像を現像する。現像装置４ａは、二成分現像剤を攪拌スクリュー４ｈで攪拌して帯電させつつ軸方向に搬送して循環させる。二成分現像剤は、現像装置４ａ内を循環する過程で、非磁性トナーと磁性キャリアとが相互に摩擦帯電して、非磁性トナーが負極性、磁性キャリアが正極性に帯電する。、回転する現像スリーブ４ｓに担持させる。

現像スリーブ４ｓは、中心に固定配置されたマグネット４ｊの周囲で感光ドラム１ａに対してカウンタ方向に回転する。マグネット４ｊの磁界に応答して現像スリーブ４ｓに穂立ち上に担持された二成分現像剤の穂先で感光ドラム１ａが摺擦される。

電源Ｄ４は、現像スリーブ４ｓに対して、所定の直流電圧Ｖｄｃに交流電圧Ｖａｃを重畳した振動電圧を印加する。これにより、二成分現像剤中のトナーだけが感光ドラム１ａへ静電的に移転して、静電像をトナー像に現像する。

現像スリーブ４ｓを通じてトナーが消費されることによってトナー濃度（Ｔ／Ｄ比）が低下した現像装置４ａ内の二成分現像剤には、トナー補給槽７ａから未使用トナーが補給される。現像装置４ａは、供給された未使用トナーと既にある二成分現像剤とを混合攪拌して、二成分現像剤中のトナー濃度（Ｔ／Ｄ比）を高めて均一化する。

検知手段の一例である光学式センサ１４ａは、感光ドラム１ａの軸方向の面内で赤外発光素子から４５度の入射角度で赤外光を感光ドラム１ａに入射させる。そして、その正反射光を受光素子で検知して、トナーの帯電量が反映される情報の一例である反射光強度に応じた８ビット二値データを制御部１１０に出力する。

一次転写ローラ５ａは、導電体の芯金の外周に導電性スポンジ材料の弾性層を被せて構成され、芯金の両端部が回転自在に支持され、中間転写ベルト１１の矢印Ｒ２方向の回転に伴って従動回転する。一次転写ローラ５ａの両端部は、感光ドラム１ａに向かって所定の押圧力で付勢されており、中間転写ベルト１１と感光ドラム１ａとの間に形成される一次転写部Ｔ１を加圧する。

電源Ｄ１は、正極性の直流電圧を一次転写ローラ５ａに印加して、負極性に帯電して感光ドラム１ａに担持された画像のトナー像又は制御用トナー像を中間転写ベルト１１へ一次転写させる。

検知手段の一例である光学式センサ１５は、中間転写ベルト１１の幅方向の面内で赤外発光素子から４５度の入射角度で赤外光を感光ドラム１ａに入射させる。そして、その正反射光を受光素子で検知して、トナーの帯電量が反映される情報の一例である反射光強度に応じた８ビット二値データを制御部１１０に出力する。

二次転写ローラ２５は、導電体の芯金２５ａの外周に導電性スポンジ材料の弾性層２５ｂを被せて構成され、芯金２５ａの一端側から不図示の駆動機構によって中間転写ベルト１１と同じ矢印Ｒ２方向に回転駆動される。二次転写ローラ２５の両端部は、二次転写内ローラ２４に向かって所定の押圧力で付勢されており、中間転写ベルト１１と二次転写ローラ２５との間に形成される二次転写部Ｔ２を加圧する。

電源Ｄ２は、正極性の直流電圧を二次転写ローラ２５に印加して、負極性に帯電して中間転写ベルト１１に担持されたトナー像を記録材（Ｐ）へ二次転写させる。

静電クリーニング装置３０は、負極性の電圧を印加した上流側のファーブラシ３１と正極性の電圧を印加した下流側のファーブラシ３４とを摺擦させて、中間転写ベルト１１に付着したトナーを静電的に除去する。

ファーブラシ３１、３４は、抵抗値１０ＭΩ、繊維太さ６デニールのカーボン分散型ナイロン繊維を植毛密度５０万本／ｉｎｃｈ２の割合で金属ローラ上に植毛して構成される。ファーブラシ３１、３４は、中間転写ベルト１１に対して約１．０ｍｍの侵入量を保って摺接配置され、不図示の駆動モータによって５０ｍｍ／ｓｅｃ速度で矢印方向へ回転する。

金属ローラ３２、３５は、表面が硬質アルマイト処理の施されたアルミニウム製金属ローラで構成され、ファーブラシ３１、３４に対して約１．０ｍｍの侵入量を保って矢印方向へ回転駆動される。

クリーニングブレード３３、３６は、ウレタンゴムからなり、金属ローラ３２、３５に対して侵入量１．０ｍｍを保って配置される。

電源Ｄ６は、金属ローラ３２に−７００Ｖの電圧を印加して、接地電位に接続されたテンションローラ１２から中間転写ベルト１１、ファーブラシ３１を経て金属ローラ３２に至る電位傾斜を形成する。これにより、上流側のファーブラシ３１は、正極性に帯電して中間転写ベルト１１に付着した転写残トナーを中間転写ベルト１１から吸着して金属ローラ３２に受け渡す。金属ローラ３２に付着した転写残トナーはクリーニングブレード３３によって掻き落とされる。

電源Ｄ７は、金属ローラ３５に＋７００Ｖの電圧を印加して、接地電位に接続されたテンションローラ１２から中間転写ベルト１１、ファーブラシ３４を経て金属ローラ３５に至る電位傾斜を形成する。これにより、下流側のファーブラシ３４は、負極性に帯電して中間転写ベルト１１に付着した転写残トナーを中間転写ベルト１１から吸着して金属ローラ３５に受け渡す。金属ローラ３５に付着した転写残トナーはクリーニングブレード３６によって掻き落とされる。

中間転写ベルト１１に付着した帯電量の少ないトナーは、ファーブラシ３１には吸着されないが、ファーブラシ３１に接触・離間する過程でファーブラシ３１から負極性の電荷注入を受けて負極性の比較的高い電位に帯電される。ファーブラシ３１を通過して負極性に帯電し直されたトナーは、正極性に帯電したファーブラシ３４に吸着して中間転写ベルト１１から除去される。

トナーから遊離した外添剤は、二次転写部Ｔ２等の圧力がかかる部分で中間転写ベルト１１の表面にこすり付けられて微粒子状態で付着する。微粒子状の外添剤は、静電クリーニング装置３０では回収できないので、静電クリーニング装置３０の下流にウエブクリーニング装置４０を配置し、クリーニングウエブ４５の繊維に付着させて機械的に回収する。

クリーニングウエブ４５は、取り付けローラ４２に一端を固定してロール状に形成され、ロールから引き出した一端が巻き取りローラ４３に固定されている。クリーニングウエブ４５は、中間をウエブローラ４４に掛け回して、取り付けローラ４２及び巻き取りローラ４３をそれぞれの回転軸にセットすることにより、ウエブクリーニング装置４０に装填される。

クリーニングウエブ４５には、ポリエステル、アクリル、ビニロン、水溶性ビニロン、レーヨン、ナイロン、ポリプロピレン、コットン等から選ばれる１種類又は２種類以上の繊維材料を使用できる。

クリーニングウエブ４５は、繊維組織に付着物が堆積するので、同じ部分を長時間使用すると見かけ上のクリーニング性能が失われてしまう。このため、Ａ４サイズ記録材で２５枚ごとに、巻き取りローラ４３を１ピッチ回転させて、取り付けローラ４２からクリーニングウエブ４５を２ｍｍ引き出し、中間転写ベルト１１に摺擦して汚れた部分を隣接する新しい部分に置き換える。クリーニングウエブ４５の使用済み部分は、巻き取りローラ４３に順次巻き取られ、取り付けローラ４２側のクリーニングウエブ４５が無くなると、クリーニングウエブ４５が新品交換される。

＜制御手段＞
制御部１１０は、露光装置３ａを制御して、所定濃度階調のトナー像に対応する所定の露光強度で制御用トナー像の静電像を感光ドラム１ａに書き込み、その後、現像装置４ａによって制御用トナー像を現像させる。

制御部１１０は、光学式センサ１４ａの出力を検知して制御用トナー像の濃度を測定する。そして、検知結果の一例である制御用トナー像の濃度が所定濃度階調に近付くように、トナー補給槽７ａを作動させて、二成分現像剤中のトナー濃度（Ｔ／Ｄ比）を変化させる。

制御部１１０は、非画像形成時に設定した定電圧を画像形成時の転写部（Ｔ１、Ｔ２）に印加する。ここでは、非画像形成時に実行される転写バイアス設定制御（ＡＴＶＣ）を説明する。

転写バイアス設定制御は、画像形成が行われる以前の非通紙時に、一次転写ローラ５ａ、二次転写ローラ２５に段階的にバイアスを変化させ、電流値を測定する。そして、転写部（Ｔ１、Ｔ２）で測定したそれぞれの電圧−電流の測定結果を補間演算して、適正電流となるような電圧値を求める。適正電流に対応する電圧値が見つかった場合に、その電圧値を画像形成時の一次転写ローラ５ａ、二次転写ローラ２５にそれぞれ印加する転写バイアスの定電圧として使用する。

なお、二次転写部Ｔ２については、適正電流に対応する電圧値に、画像形成時に設定される記録材の種類に応じた記録材分担電圧を加算した定電圧が設定される。

制御部１１０は、帯電量が所定水準に低下した状態での画像形成時には、このようにして設定された転写部（Ｔ１、Ｔ２）の定電圧を所定幅高める。

＜実施例１＞
図３は現像装置の累積使用時間の増加に伴うトナーの帯電量の変化の説明図、図４は累積使用時間の増加に伴うトナーとかぶりトナーの転写効率の変化の説明図である。図５は一次転写部におけるかぶりトナーの挙動の説明図、図６は光学式センサによるかぶりトナー濃度の測定タイミングの説明図、図７は反射光量の差分と感光ドラム上のかぶりトナー濃度との関係の説明図である。図８は実施例１の制御のフローチャートである。

図３に示すように、現像装置４ａで二成分現像剤が攪拌し続けられると、現像装置４ａ内のトナーの電荷量の分布が低電荷側へシフトする。現像装置４ａの累積使用時間が増すと、帯電電荷量が０近傍のトナーが増加して、平均電荷量も低電荷側へシフトする。

図４に示すように、累積使用時間が短い初期状態と累積使用時間が長い耐久後状態とでは、一次転写部Ｔ１におけるトナーの転写効率が極大となる一次転写電流の設定値が変化する。一次転写における目標電流値は、二成分現像剤の累積使用時間及び環境変動による転写効率の変動を考慮して、常時９０％以上の利用効率を確保して最適な画像特性が得られるところに設定されている。転写効率は、画像形成装置１００のランニングコストの計算上、できるだけ高く設定されている。

一方、累積使用時間が長い耐久後状態でトナーの電荷量が低いかぶりトナーの転写効率も、一次転写電流の設定値に応じて変化している。最適な画像特性が得られる設定値付近では、非常に強い放電を受けて帯電極性が反転してしまい、感光ドラム１ａ側に付着してしまう、いわゆる強抜け状態になっている。そして、最適な画像特性が得られる設定値付近では、電流の設定値を高めることでかぶりトナーの転写効率を低下させて、画像の白地部にトナーが付着して目立つ地汚れを抑制できる。逆に、累積使用時間が長い耐久後状態で最適な画像特性が得られるように一次転写における目標電流値を低下させると、かぶりトナーの転写効率が上昇して、画像の白地部にトナーが付着して目立つ地汚れが悪化する。

そこで、実施例１では、光学式センサ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを用いて感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのかぶりトナー量を測定する。そして、検知結果の一例であるかぶりトナー量が所定値（閾値Ｓ）に達すると、それぞれの感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの一次転写部Ｔ１における目標電流値を上昇させる。

図５に示すように、帯電電荷量が少ないかぶりトナーに転写方向の高い電流を印加すると、かぶりトナーの帯電極性が反転して、中間転写ベルト１１に一次転写されずに感光ドラム１ａに戻ってしまう。この特性を利用して、中間転写ベルト１１に転写されるかぶりトナーを減らして、二次転写部Ｔ２で記録材の白地部に付着するかぶりトナーを減らす。

一次転写ローラ５ａに印加する電圧を割り増すことで転写効率は低下するが、中間転写ベルト１１上のトナー載り量の低下による定着画像濃度の低下は、画像の白地部にトナーが付着して目立つ地汚れほどには画像品質を損なわない。目標電流値を大きくすると画像全体の転写効率が減少するため、定着画像濃度が薄くなる傾向になるが、かぶりトナーによる画質の劣化より視覚的に与える影響は少ない。

累積使用時間が短い初期状態では、画質、ランニングコストのためトナー利用効率優先で転写バイアスが設定されるが、かぶりトナーによる画質の劣化がある場合は、かぶりトナーの除去を優先して転写バイアスの設定を行う。

感光ドラム１ａ上のかぶりトナー量は、光学式センサ１４ａを用いて測定する。光学式センサ１４ａは、光学式センサ１４ａの発光面から光を発光し、検知面で感光ドラム１表面からの反射光を受光して、感光ドラム１上に形成される制御用トナー像（濃度検知用パッチ）の濃度を読み取る。濃度測定結果は、ハイライトの階調制御へフィードバックされる。

画像形成装置１００は、プロセススピードがＰ（ｍｍ／ｓｅｃ）、現像スリーブ４ｓと感光ドラム１ａのニップから、光学式センサ１４ａの検知面までの距離がＬ１（ｍｍ）である。また、感光ドラム１ａが駆動し始めた時間から現像スリーブ４ｓが回転し始めるまでの時間はＴ（ｓｅｃ）である。

画像形成装置１００の制御部１１０は、不図示のＣＰＵを装備しており、ＣＰＵは、不図示のバックアップＲＡＭが記憶している制御タイミングチャートより、制御タイミングを読み出し、上述した時間Ｔを制御している。

図６に示すように、光学式センサ１４ａは、感光ドラム１ａが駆動し始めてから、Ｔ＋Ｌ１／Ｐ（ｓｅｃ）以内の間に感光ドラム１ａ上からの反射光量Ｖ１を検知する。感光ドラム１ａが駆動し始めてから、Ｔ＋Ｌ１／Ｐ（ｓｅｃ）以内であれば、現像スリーブ４ｓから感光ドラム１ａに付着するかぶりトナーが光学式センサ１４ａに達する前に反射光量Ｖ１を検知できる。

感光ドラム１ａが駆動し始めてから、Ｔ＋Ｌ１／Ｐ（ｓｅｃ）以降は、現像スリーブ４ｓから感光ドラム１ａに付着したかぶりトナーが光学式センサ１４ａを通過するので、反射光量Ｖ１は反射光量Ｖ２に低下する。光学式センサ１４ａは、感光ドラム１ａが駆動し始めてから、Ｔ＋Ｌ１／Ｐ（ｓｅｃ）以降のかぶりトナーの影響がある状態での感光ドラム１ａ表面の反射光量Ｖ２を測定する。

制御部１１０は、像形成手段を作動させる前後における像担持体の白地部の濃度差の一例として、上述した反射光量Ｖ１、Ｖ２の差分（Ｖ１−Ｖ２＝ΔＶ）を計算して、かぶりトナー量を求める。

図７に示すように、感光ドラム１ａ上のかぶり濃度（％）に応じて光学式センサ１４ａで求めた差分ΔＶが変化する。かぶり濃度（％）は、感光ドラム１ａの白地部に付着したかぶりトナーを透明粘着テープにより採取して顕微鏡下でトナー個数をカウントして求めた。

制御部１１０は、その後、表１に示すように、設定された記録材の坪量、表面コートの有無で決定される閾値Ｓよりも差分ΔＶが大きければ、一次転写バイアスの定電圧を割り増し側へ所定幅シフトする。表面状態の一例であるコート有りの記録材の場合、表面状態の別の一例であるコート無しの記録材よりも記録材の表面に付着したトナーが目立つので制御開始する時期を早めるように、閾値Ｓを小さくする。坪量の小さい薄い記録材は厚い記録材よりも記録材の表面に付着したトナーが目立つので制御開始する時期を早めるように閾値Ｓを小さくする。

この場合、一次転写バイアスのシフト量は、転写バイアス設定制御（ＡＴＶＣ）の結果から算出された定電圧の設定値に３μＡ分の電流が多く流れるように定電圧を設定する。

図２を参照して図８に示すように、ユーザーが記録材の種類を設定して（Ｓ１１）ジョブをスタートさせると（Ｓ１２）、感光ドラム１ａ、中間転写ベルト１１等が駆動開始される（Ｓ１３）。

制御部１１０は、光学式センサ１４ａを用いてかぶりトナーの影響を排除した感光ドラム１ａの反射光量Ｖ１を測定して（Ｓ１４）、現像スリーブ４ｓの回転を開始させる（Ｓ１５）。

制御部１１０は、光学式センサ１４ａを用いてかぶりトナーが付着した感光ドラム１ａの反射光量Ｖ２を測定し（Ｓ１６）、反射光量Ｖ１、Ｖ２の差分値ΔＶが閾値Ｓ以下であれば（Ｓ１７のＮＯ）、画像形成を実行する（Ｓ１９）。しかし、反射光量Ｖ１、Ｖ２の差分値ΔＶが閾値Ｓを越えている場合（Ｓ１７のＹＥＳ）、一次転写バイアスの定電圧を割り増し側へシフトして（Ｓ１８）、画像形成を実行する（Ｓ１９）。

実施例１の制御は、感光ドラム１ａ表面の制御用トナー像の濃度を検知するための光学式センサ１４ａによって、感光ドラム１ａ上のかぶりトナー濃度を測定する。そして、帯電条件や現像条件を変更することなく、また、二成分現像剤の追加的な撹拌によるダウンタイムも必要とせずに、記録材Ｐ上のかぶりトナーを減少させている。

＜実施例２＞
図９は二次転写部におけるトナーの転写効率とかぶりトナーの転写効率の説明図、図１０は実施例２の制御のフローチャートである。

図３に示すように、二成分現像剤の累積使用時間が増えると、現像装置４ａ内には帯電電荷量が０近傍のトナーが増加して、感光ドラム１ａに付着するかぶりトナーが増えてしまう。

図９に示すように、累積使用時間が短い初期状態と累積使用時間が長い耐久後状態とでは、二次転写部Ｔ２におけるトナーの転写効率が極大となる二次転写電流の設定値が変化する。二次転写における目標電流値は、二成分現像剤の累積使用時間及び環境変動による転写効率の変動を考慮して、常時９０％以上の利用効率を確保して最適な画像特性が得られるところに設定されている。転写効率は、画像形成装置１００のランニングコストの計算上、できるだけ高く設定されている。

一方、累積使用時間が長い耐久後状態で増えてくるかぶりトナーの転写効率も、二次転写電流の設定値に応じて変化している。かぶりトナーは帯電電荷量が小さいため、通常の帯電電荷量のトナーに適用される高めの設定値付近では、非常に強い放電を受けて帯電極性が反転してしまい、感光ドラム１ａ側に付着してしまう、いわゆる強抜け状態になっている。

このため、通常の帯電電荷量のトナーに適用される高めの設定値付近では、かぶりトナーの転写効率が大きく低下して、画像の白地部にトナーが付着して目立つ地汚れを抑制できる。逆に、トナーの平均帯電電荷量の低下に合わせて最適な画像特性が得られるように目標電流値を低下させると、かぶりトナーの転写効率が上昇して、画像の白地部にトナーが付着して目立つ地汚れが悪化してしまう。

そこで、実施例２では、光学式センサ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを用いて感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのかぶりトナー量を測定する。そして、かぶりトナー量の合計量が所定値（閾値Ｓ）に達すると、共通の二次転写部Ｔ２における目標電流値を上昇させる。

光学式センサ１４ａは、感光ドラム１ａに形成される制御用トナー像（濃度検知用パッチ）の濃度を読み取るために設けられたものである。

図６に示すように、光学式センサ１４ａは、感光ドラム１ａが駆動し始めてからＴ＋Ｌ１／Ｐ（ｓｅｃ）以内に感光ドラム１ａ上からの反射光量Ｖ１を検知する。感光ドラム１ａが駆動し始めてからＴ＋Ｌ１／Ｐ（ｓｅｃ）以降は、現像スリーブ４ｓから感光ドラム１ａに付着したかぶりトナーが光学式センサ１４ａを通過するので、反射光量Ｖ１は反射光量Ｖ２に低下する。光学式センサ１４ａは、感光ドラム１ａが駆動し始めてから、Ｔ＋Ｌ１／Ｐ（ｓｅｃ）以降のかぶりトナーが付着した感光ドラム１ａ表面の反射光量Ｖ２を測定する。

制御部１１０は、反射光量Ｖ１、Ｖ２の差分（Ｖ１−Ｖ２＝ΔＶ）を計算して、かぶりトナー量を求める。

図７に示すように、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上のかぶり濃度（％）に応じて光学式センサ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄで求めた差分ΔＶａ、ΔＶｂ、ΔＶｃ、ΔＶｄが変化する。制御部１１０は、差分ΔＶａ、ΔＶｂ、ΔＶｃ、ΔＶｄを加算して合計差分値ΔＶａｃｃｄを求める。その後、表２に示すように、設定された記録材の坪量、表面コートの有無で決定される閾値Ｓよりも合計差分値ΔＶａｂｃｄが大きければ、二次転写バイアスの定電圧を割り増し側へ所定幅シフトする。コート有りの記録材の場合、コート無しの記録材よりも記録材の表面に付着したトナーが目立つので制御開始する時期を早めるように閾値Ｓを小さくする。坪量の小さい薄い記録材は厚い記録材よりも記録材の表面に付着したトナーが目立つので制御開始する時期を早めるように閾値Ｓを小さくする。

この場合、二次転写バイアスのシフト量は、転写バイアス設定制御（ＡＴＶＣ）の結果から算出された定電圧の設定値に５μＡ分の電流が多く流れるように定電圧を設定する。

ところで、長時間に渡って連続画像形成ジョブを行うと、ジョブの途中で、なんらかの影響でかぶりトナーが増えて画像品質が低下する可能性がある。このため、実施例２では、ジョブの途中の現像スリーブ４ｓが回転している紙間が光学式センサ１４ａの検知位置に到達した際にも、反射光量Ｖ２を測定して、合計差分値ΔＶａｂｃｄを更新し続けている。

そして、ジョブの途中で合計差分値ΔＶａｂｃｄが、紙の坪量、表面コートの有無で決定される閾値Ｓよりも大きくなった場合も、随時、二次転写バイアスの定電圧を割り増し側へ所定幅シフトする。二次転写バイアスのシフト量はＡＴＶＣの結果より算出された設定電圧に５μＡ分の電流が多く流れるように設定される。

図２を参照して図１０に示すように、ユーザーが記録材の種類を設定して（Ｓ１１）ジョブをスタートさせると（Ｓ１２）、感光ドラム１ａ、中間転写ベルト１１等が駆動開始される（Ｓ１３）。

制御部１１０は、光学式センサ１４ａを用いてかぶりトナーの影響を排除した感光ドラム１ａの反射光量Ｖ１を測定して（Ｓ１４）、現像スリーブ４ｓの回転を開始させる（Ｓ１５）。

制御部１１０は、光学式センサ１４ａを用いてかぶりトナーが付着した感光ドラム１ａの反射光量Ｖ２を測定し（Ｓ１６）、反射光量Ｖ１、Ｖ２の合計差分値ΔＶａｂｃｄが閾値Ｓ以下であれば（Ｓ２１のＮＯ）、画像形成を実行する（Ｓ２３）。しかし、合計差分値ΔＶａｂｃｄが閾値Ｓを越えている場合（Ｓ２１のＹＥＳ）、二次転写バイアスの定電圧を割り増し側へシフトして（Ｓ２２）、画像形成を実行する（Ｓ２３）。

制御部１１０は、連続画像形成中、光学式センサ１４ａが感光ドラム１ａの紙間に位置するタイミングでも（Ｓ２４）、光学式センサ１４ａを用いてかぶりトナーが付着した感光ドラム１ａの反射光量Ｖ２を測定する（Ｓ２５）。そして、合計差分値ΔＶａｂｃｄが閾値Ｓ以下であれば（Ｓ２６のＮＯ）、画像形成を実行する（Ｓ２８）。しかし、合計差分値ΔＶａｂｃｄが閾値Ｓを越えている場合（Ｓ２６のＹＥＳ）、二次転写バイアスの定電圧を割り増し側へシフトして（Ｓ２７）、画像形成を実行する（Ｓ２８）。

そして、ジョブの連続画像形成が終了するまで（Ｓ２９のＮＯ）、ステップＳ２４〜Ｓ２９の制御を繰り返して画像形成を終了する（Ｓ３０）。

実施例２の制御は、感光ドラム１ａ表面の制御用トナー像の濃度を検知するための光学式センサ１４ａによって、感光ドラム１ａ上のかぶりトナー濃度を測定する。そして、帯電条件や現像条件を変更することなく、また、二成分現像剤の追加的な撹拌によるダウンタイムも必要とせずに、記録材Ｐ上のかぶりトナーを減少させている。

＜実施例３＞
図１１は光学式センサによるかぶりトナー濃度の測定タイミングの説明図、図１２は反射光量の差分と中間転写ベルト上のかぶりトナー濃度との関係の説明図、図１３は実施例３の制御のフローチャートである。

実施例３では、中間転写ベルト１１上のかぶりトナー濃度を光学式センサ１５により測定して、かぶりトナー濃度が所定水準を越えていれば、一次転写バイアスの定電圧を割り増しする方向に所定幅シフトする。

光学式センサ１５は、発光面から中間転写ベルト１１表面へ光を発光し、検知面で中間転写ベルト１１表面からの反射光を受光して、中間転写ベルト１１上に形成される制御用トナー像（レジパッチ）を読み取る。制御部１１０は、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから中間転写ベルト１１へそれぞれ一次転写された制御用トナー像を検出して各色トナー像の位置ずれズレ量を測定する。そして、各色トナー像の位置ずれズレ量を相殺するように露光装置３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを制御する色ズレ制御を実行する。

実施例３では、最下流の画像形成部Ｐｄの現像ニップから光学式センサ１５の検知位置までの距離をＬ１（ｍｍ）とし、最上流の画像形成部Ｐａの現像ニップから光学式センサ１５の検知位置までの距離をＬ２（ｍｍ）とする。そして、中間転写ベルト１１が駆動し始めた時間から最下流の画像形成部Ｐｄの現像スリーブが回転し始めるまでの時間をＴ（ｓｅｃ）とする。

制御部１１０は、不図示のバックアップＲＡＭが記憶している制御タイミングチャートより制御タイミングを読み出してこれらの時間を制御している。

図１１に示すように、光学式センサ１５は、中間転写ベルト１１が駆動し始めてから、Ｔ＋Ｌ１／Ｐ（ｓｅｃ）以内に中間転写ベルト１１の反射光量を測定する。これにより、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのいずれからもかぶりトナーが転写されていない中間転写ベルト１１表面の反射光量Ｖ１を測定する。

次に、中間転写ベルト１１が駆動し始めてから、Ｔ＋Ｌ２／Ｐ（ｓｅｃ）以降に中間転写ベルト１１の反射光量を測定する。これにより、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの少なくとも１つからかぶりトナーが転写された可能性のある中間転写ベルト１１表面の反射光量Ｖ２を測定する。制御部１１０は、反射光量Ｖ１、Ｖ２の差分ΔＶを計算して、中間転写ベルト１１上のかぶりトナーの状態を認識する。

図１２に示すように、中間転写ベルト１１上のかぶり濃度（％）に応じて光学式センサ１５で求めた差分ΔＶが変化する。制御部１１０は、上述した表２に示すように、設定された記録材の坪量、表面コートの有無で決定される閾値Ｓよりも差分ΔＶが大きければ、一次転写バイアスの定電圧を割り増し側へ所定幅シフトする。一次転写バイアスのシフト量はＡＴＶＣの結果より算出された設定電圧に３μＡ分の電流が多く流れるように定電圧を設定する。

図２を参照して図１３に示すように、ユーザーが記録材の種類を設定して（Ｓ１１）ジョブをスタートさせると（Ｓ１２）、感光ドラム１ａ、中間転写ベルト１１等が駆動開始される（Ｓ１３）。

制御部１１０は、光学式センサ１５を用いてかぶりトナーの影響を排除した中間転写ベルト１１の反射光量Ｖ１を測定して（Ｓ３１）、現像スリーブ４ｓの回転を開始させる（Ｓ３２）。

制御部１１０は、光学式センサ１５を用いてかぶりトナーが付着した中間転写ベルト１１の反射光量Ｖ２を測定し（Ｓ３３）、反射光量Ｖ１、Ｖ２の差分ΔＶが閾値Ｓ以下であれば（Ｓ３４のＮＯ）、画像形成を実行する（Ｓ３６）。しかし、差分ΔＶが閾値Ｓを越えている場合（Ｓ３４のＹＥＳ）、一次転写バイアスの定電圧を割り増し側へシフトして（Ｓ３５）、画像形成を実行する（Ｓ３６）。

実施例３の制御は、中間転写ベルト１１表面の制御用トナー像の位置を検知するための光学式センサ１５によって、中間転写ベルト１１上のかぶりトナー濃度を測定する。そして、帯電条件や現像条件を変更することなく、また、二成分現像剤の追加的な撹拌によるダウンタイムも必要とせずに、記録材Ｐ上のかぶりトナーを減少させている。

＜実施例４＞
図１４は実施例４の制御のフローチャートである。実施例３の制御は、かぶりトナー量の測定結果が所定水準を越えている場合に一次転写部Ｔ１に印加される一次転写バイアスを所定幅シフトした。これに対して、実施例４の制御は、かぶりトナー量の測定結果が所定水準を越えている場合に二次転写部Ｔ２に印加される二次転写バイアスを所定幅シフトする。これ以外の構成及び制御は実施例３と同一であるので、図１４中、実施例３と共通するステップには図１３と共通の符号を付して重複する説明を省略する。

図９に示すように、累積使用時間が短い初期状態と累積使用時間が長い耐久後状態とでは、二次転写部Ｔ２におけるトナーの転写効率が極大となる二次転写電流の設定値が変化する。

一方、累積使用時間が長い耐久後状態で増えてくるかぶりトナーは、帯電電荷量が小さい。このため、通常の帯電電荷量のトナーに適用される高めの設定値付近では、非常に強い放電を受けて帯電極性が反転してしまい、感光ドラム１ａ側に付着してしまう、いわゆる強抜け状態になる。従って、二次転写バイアスを転写効率の低下が許容できる範囲で上昇させることにより、かぶりトナーの転写効率を低下させて、画像の白地部にトナーが付着して目立つ地汚れを抑制できる。

図２を参照して図１４に示すように、制御部１１０は、光学式センサ１５を用いてかぶりトナーの影響を排除した中間転写ベルト１１の反射光量Ｖ１を測定して（Ｓ３１）、現像スリーブ４ｓの回転を開始させる（Ｓ３２）。

制御部１１０は、光学式センサ１５を用いてかぶりトナーが付着した中間転写ベルト１１の反射光量Ｖ２を測定し（Ｓ３３）、反射光量Ｖ１、Ｖ２の差分ΔＶが閾値Ｓ以下であれば（Ｓ３４のＮＯ）、画像形成を実行する（Ｓ３６）。しかし、差分ΔＶが閾値Ｓを越えている場合（Ｓ３４のＹＥＳ）、二次転写バイアスの定電圧を割り増し側へシフトして（Ｓ３８）、画像形成を実行する（Ｓ３６）。

実施例４の制御は、中間転写ベルト１１表面の制御用トナー像の位置を検知するための光学式センサ１５によって、中間転写ベルト１１上のかぶりトナー濃度を測定する。そして、帯電条件や現像条件を変更することなく、また、二成分現像剤の追加的な撹拌によるダウンタイムも必要とせずに、記録材Ｐ上のかぶりトナーを減少させている。

＜第２実施形態＞
図１５は第２実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。

図１５に示すように、第２実施形態の画像形成装置２００は、感光ドラム１に形成したブラックトナー像を記録材Ｐに転写して、不図示の定着装置により定着させる高速モノクロ画像形成装置である。

感光ドラム１を囲んで、帯電器２、露光装置３、現像装置４、転写前帯電装置８、転写ローラ５、光学式センサ１４、クリーニング装置６、及び帯電前露光装置９が配置されている。

感光ドラム１は、アルミニウム製シリンダの外周面に帯電極性が正極性の感光層を形成されて回転自在に支持され、矢印Ｒ１方向に回転する。

帯電器２は、電源Ｄ３から放電ワイヤに正極性の直流電圧を印加されてコロナ放電を発生し、荷電粒子を照射して感光ドラム１の表面を一様な正極性の暗部電位ＶＤに帯電させる。

露光装置３は、画像データを展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを不図示の回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１の表面電位を明部電位ＶＬに低下させた静電像を形成する。

現像装置４は、磁性トナーを含むブラックの一成分現像剤をマグネット４ｊの周囲で感光ドラム１とカウンタ方向に回転する現像スリーブ４ｓに担持させて感光ドラム１を摺擦する。現像スリーブ４ｓに担持されたトナーは、摩擦板４ｍで摩擦されて負極性に帯電された状態で、感光ドラム１と現像スリーブ４ｓとの対向間隔へ搬送される。

転写前帯電装置８は、放電ワイヤに負極性の直流電圧を印加されたコロナ放電器で構成され、感光ドラム１に担持されたトナー像に負極性の荷電粒子を照射して、トナー像の帯電量を転写に最適化する。

電源Ｄ４は、正極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブ４ｓに印加して、感光ドラム１の暗部電位ＶＤの部分へトナーを付着させて、静電像を正規現像する。

転写ローラ５は、感光ドラム１に圧接して記録材Ｐに対するトナー像の転写部Ｔを形成する。電源Ｄは、転写ローラ５に正極性の電圧を印加して、負極性に帯電して感光ドラム１に担持されたトナー像を、感光ドラム１に重ねて転写部Ｔを挟持搬送される記録材Ｐへ静電的に転写させる。

光学式センサ１４は、感光ドラム１の軸方向の面内で赤外発光素子から４５度の入射角度で赤外光を感光ドラム１に入射させ、その正反射光を受光素子で検知して反射光強度に応じた８ビット二値データを制御部１１０に出力する。光学式センサ１４は、制御用トナー像（濃度検知用パッチ）の濃度を読み取るために設けられ、転写ローラ５に負極性の電圧を印加して転写部Ｔをそのまま通過させた感光ドラム１上の制御用トナー像を測定する。

クリーニング装置６は、クリーニングブレード６ｈを感光ドラム１に摺擦して、感光ドラム１に担持されたまま転写部Ｔを通過した転写残トナーを除去する。

帯電前露光装置９は、露光装置３のレーザー光と発光波長がほぼ等しいＬＥＤアレイで構成され、感光ドラム１の表面を一様に露光して前回の静電像の残りを消去する。

＜実施例５＞
図１６は実施例５の制御のフローチャートである。実施例５の制御は、転写部Ｔに印加される転写バイアスをシフトする以外の制御は実施例１と同一である。従って、図１６中、実施例１と共通するステップには図８と共通の符号を付して重複する説明を省略する。

現像装置４に充填された一成分現像剤も累積使用時間が増えると、帯電電荷量が０近傍のトナーが増加して、現像に伴って感光ドラム１に付着するかぶりトナーが増えてしまう。

現像装置４の累積使用時間が短い初期状態と累積使用時間が長い耐久後状態とでは、転写部Ｔにおけるトナーの転写効率が極大となる電流の設定値が変化する。転写部Ｔにおける目標電流値は、一成分現像剤の累積使用時間及び環境変動による転写効率の変動を考慮して、常時９０％以上の利用効率を確保して最適な画像特性が得られるところに設定されている。

一方、累積使用時間が長い耐久後状態で増えてくるかぶりトナーは、帯電電荷量が小さい。このため、通常の帯電電荷量のトナーに適用される高めの転写バイアスでは、非常に強い放電を受けて帯電極性が反転してしまい、感光ドラム１側に付着してしまう、いわゆる強抜け状態になる。従って、転写部Ｔに印加する転写バイアスを転写効率の低下が許容できる範囲で上昇させることにより、かぶりトナーの転写効率を低下させて、画像の白地部にトナーが付着して目立つ地汚れを抑制できる。

そこで、実施例５では、光学式センサ１４を用いて感光ドラム１のかぶりトナー量を測定する。そして、かぶりトナー量の測定値が所定値に達すると、転写部Ｔに印加する転写バイアスを所定幅だけ高める。

光学式センサ１４を用いたかぶりトナー量の測定手順は実施例１で説明したとおりである。光学式センサ１４は、感光ドラムが駆動し始めた直後にかぶりトナーが転写されていない感光ドラム１表面の反射光量Ｖ１を測定する。続いて、回転する現像スリーブ４ｓに接触してかぶりトナーが付着した可能性のある感光ドラム１表面の反射光量Ｖ２を測定する。

制御部１１０は、反射光量Ｖ１、Ｖ２の差分ΔＶで、感光ドラム１表面のかぶりトナーの状態を認識する。そして、設定された紙の坪量、表面コートの有無で決定される閾値より差分ΔＶが大きい場合、転写バイアス設定制御（ＡＴＶＣ）によって予め設定した転写バイアスを割り増す方向にシフトするか否かを決定する。これにより、トナーの帯電量が所定値を下回っている場合、転写バイアスは、ＡＴＶＣの結果より算出された設定電圧に３μＡ分の電流が多く流れるように定電圧を設定する。

図１５を参照して図１６に示すように、制御部１１０は、光学式センサ１４を用いてかぶりトナーが付着した感光ドラム１の反射光量Ｖ２を測定する（Ｓ１６）。そして、反射光量Ｖ１、Ｖ２の差分ΔＶが閾値Ｓ以下であれば（Ｓ１７のＮＯ）、画像形成を実行する（Ｓ１９）。しかし、差分ΔＶが閾値Ｓを越えている場合（Ｓ１７のＹＥＳ）、転写バイアスの定電圧を割り増し側へシフトして（Ｓ３９）、画像形成を実行する（Ｓ１９）。

実施例５の制御は、感光ドラム１表面の制御用トナー像の濃度を検知するための光学式センサ１４によって、感光ドラム１上のかぶりトナー濃度を測定する。そして、帯電条件や現像条件を変更することなく、また、二成分現像剤の追加的な撹拌によるダウンタイムも必要とせずに、記録材Ｐ上のかぶりトナーを減少させている。

＜実施例６＞
画像形成装置２００は、画像形成ジョブの１枚の画像データの印字ドットをカウントするビデオカウント部１０１を備えている。

制御部１１０は、検知手段の一例であるビデオカウント部１０１の出力からプリントした画像の画像比率を計算する。そして、Ａ４サイズ最大濃度全面画像の画像比率を１００％として、画像比率５％以下の画像が所定枚数連続する検知結果であると、現像装置４内のトナーが劣化して帯電量が所定水準以下になったと推定する。そして、現像装置４内のトナーの帯電量が所定水準以下になって感光ドラム１上のかぶりトナー濃度が高まっても記録材Ｐに転写されないように、転写バイアス設定制御（ＡＴＶＣ）によって予め設定した転写バイアスを割り増す方向にシフトする。

＜実施例７＞
画像形成装置２００は、像形成使用手段の使用累積量の一例として画像形成の累積枚数をカウントする枚数係数部１０２と現像スリーブ４ｓの累積回転時間をカウントする回転時間累積部１０３とを備えている。

制御部１１０は、検知手段の一例である枚数係数部１０２の累積プリント枚数がＡ４換算で１０万枚を越えた、又は回転時間累積部１０３の累積回転時間が１００時間を越えた検知結果を現像装置４内のトナーが劣化して帯電量が所定水準以下と推定する。そして、現像装置４内のトナーの帯電量が所定水準以下になって感光ドラム１上のかぶりトナー濃度が高まっても記録材Ｐに転写されないように、転写バイアス設定制御（ＡＴＶＣ）によって予め設定した転写バイアスを割り増す方向にシフトする。

＜実施例８＞
近年、ランニングコスト低減、二成分現像剤の交換頻度低減のため、補給する非磁性トナーに磁性キャリアを混ぜて、増えた分の二成分現像剤とともに劣化したトナーを排出するようにした現像装置が実用化されている。この場合、現像装置を使用可能な累積時間が大幅に延長されるので、現像装置内には、初期状態に比べて相当に劣化したキャリアが蓄積されてくる。つまり、現像装置の中には新しく供給された帯電性能の高いキャリアと劣化が進んで帯電性能が大幅に低下したキャリアとが混在する。

このため、図３に示すように、現像装置の累積使用時間が増えてくると、トナーの帯電量の分布は初期状態よりも幅広くなり、帯電電荷量がほとんど０に近いトナーが増えてくる。そして、この状態で帯電電荷量を増やそうと撹拌時間を増やしても、なかなか帯電電荷量は上がらず、結果的に、無意味に攪拌を継続して二成分現像剤をさらに劣化させることになる。

図２に示すように、画像形成装置１００は、露光装置３ａを制御して、所定濃度階調のトナー像に対応する所定の露光強度で制御用トナー像の静電像を感光ドラム１ａに書き込み、その後、現像装置４ａによって制御用トナー像を現像させる。

制御部１１０は、光学式センサ１４ａの出力を検知して制御用トナー像の濃度を測定する。そして、制御用トナー像の濃度が所定濃度階調に近付くように、トナー補給槽７ａを作動させて、二成分現像剤中のトナー濃度（Ｔ／Ｄ比）を変化させる。

ここで、現像装置４ａにおける二成分現像剤の滞在時間が伸びて長時間攪拌によりトナーが劣化すると、トナーの帯電電荷量が低下して等しく形成された静電像に付着するトナー量が増える。この場合、トナー載り量が増加して制御用トナー像の濃度が高まるため、制御部１１０は、トナー補給槽７ａから現像装置４ａへのトナー供給量を減らして、二成分現像剤中のトナー濃度（Ｔ／Ｄ比）を低下させる。二成分現像剤中のトナーを減らすことで、キャリアとの摩擦機会を増やしてトナーの帯電量を増加させるためである。

従って、制御部１１０は、連続画像形成中に光学式センサ１４で測定される制御用トナー像の濃度が高まり続けるようになると、現像装置４ａ内のトナーが劣化して帯電量が所定水準以下になったと推定する。そして、帯電量が所定水準以下になって感光ドラム１ａ上のかぶりトナー濃度が高まっても、記録材Ｐに転写されないように、転写バイアス設定制御（ＡＴＶＣ）によって予め設定した一次転写バイアス及び二次転写バイアスを割り増す方向にシフトする。

第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。 画像形成部の構成の説明図である。 現像装置の累積使用時間の増加に伴うトナーの帯電量の変化の説明図である。 累積使用時間の増加に伴うトナーとかぶりトナーの転写効率の変化の説明図である。 一次転写部におけるかぶりトナーの挙動の説明図である。 光学式センサによるかぶりトナー濃度の測定タイミングの説明図である。 反射光量の差分と感光ドラム上のかぶりトナー濃度との関係の説明図である。 実施例１の制御のフローチャートである。 二次転写部におけるトナーの転写効率とかぶりトナーの転写効率の説明図である。 実施例２の制御のフローチャートである。 光学式センサによるかぶりトナー濃度の測定タイミングの説明図である。 反射光量の差分と中間転写ベルト上のかぶりトナー濃度との関係の説明図である。 実施例３の制御のフローチャートである。 実施例４の制御のフローチャートである。 第２実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。 実施例５の制御のフローチャートである。

符号の説明

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 像担持体（感光ドラム）
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 像形成手段（帯電ローラ）
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 像形成手段（露光装置）
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 像形成手段（現像装置）
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 転写部材（一次転写ローラ）
１１ 中間転写ベルト
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 検知手段（光学式センサ）
１５ 検知手段（光学式センサ）
２４ 二次転写内ローラ
２５ 二次転写ローラ
３０ 静電クリーニング装置
４０ ウエブクリーニング装置
１０１ ビデオカウント部
１０２ 枚数係数部
１０３ 回転時間累積部
１０８ 操作パネル
１１０ 制御部
Ｔ１、Ｔ２ 転写部（一次転写部、二次転写部）
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ 画像形成部

Claims (6)

1. 像担持体と、
   トナー像を形成して前記像担持体に担持させる像形成手段と、
   前記像担持体との間に転写媒体を挟み込んでトナー像の転写部を形成する転写部材と、
   前記転写部に電圧を出力する電源手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記像形成手段におけるトナーの帯電量が反映される情報を検知する検知手段と、
   前記帯電量が低下したときに前記電圧が増すように、前記検知手段の検知結果に基づいて前記電源手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検知手段は、前記像形成手段により形成されて前記像担持体に担持される制御用トナー像の濃度を検出する光学式センサを有し、
   前記制御手段は、前記像形成手段を作動させる前後における前記像担持体の白地部の濃度差を前記光学式センサにより検出し、前記濃度差が高まると前記電圧を増すように前記電源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. 前記検知手段は、前記像形成手段により形成されて前記像担持体に担持される制御用トナー像の濃度を検出する光学式センサを有し、
   前記制御手段は、前記制御用トナー像の濃度が所定値を越えると前記電圧を増すように前記電源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。
4. 前記検知手段は、前記像形成手段の使用累積量を検出し、
   前記制御手段は、前記使用累積量が所定値を越えると前記電圧を増すように前記電源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。
5. 前記制御手段は、非画像形成時に設定した定電圧を画像形成時の前記転写部に印加し、前記帯電量が所定水準に低下した画像形成時には、前記定電圧を所定幅高めることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
6. トナー像が転写される記録材の坪量と表面状態との少なくとも一方に応じて、前記電圧を増すように前記電源手段を制御開始する時期を異ならせることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の画像形成装置。

Images