JP2021185396A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴーストの判別を容易にして、画像形成条件の変更によりゴーストを低減可能にする。【解決手段】像担持体（４１３）と現像ローラー（４１２ａ，４１２ｂ）との間に流れる現像電流を検出する現像電流検出部（４０９）が設けられる。制御部（１００）は、所定の画像形成条件で、露光装置（４１１）により像担持体上の画像の送り方向に沿ってベタ画像ＣＴａとこれに続くハーフトーン画像ＣＴｂとを有した現像電流検出用パターンＣＴを像担持体上に描画させ、現像部（４１２）により現像電流検出用パターンを現像させるとともに、現像電流検出部から現像電流の検出値の時間変化情報を取得し、ハーフトーン画像の現像時間中における当該現像電流の部分的な低下部ＣＴｇに基づき、ベタ画像に拠るゴースト画像の有無を判別する。【選択図】図９

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる現像部として、トナーとキャリアーとを含有する二成分現像剤を用いて現像を行うものが広く用いられている。また、近年では、複数の現像ローラーによりトナーを像担持体に供給して現像する多段現像方式の現像部があり、この現像部では、複数の現像ローラーで現像剤を受け渡し、像担持体上に形成された潜像に対して複数回現像を行うことで、良質な画像を形成することができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−１３３５５２号公報

しかしながら、上記した現像部を備えた画像形成装置においては、例えば、ベタ画像を現像する場合などにおいて、１本目の現像ローラーの現像領域でトナーを多く消費したことにより、２本目以降の現像ローラーの現像領域ではトナー濃度が低い現像剤が搬送されるため、他の部分よりトナー濃度が低くなってしまうゴースト画像が発生するおそれがある。

また、単一の現像ローラーによってもゴーストが生じることがある。このゴーストは、現像ローラー周期（外径周長/現像Θ）で先の画像パターンに一致した画像が後に発現する現象である。発生メカニズムとしては、前記の複数の現像ローラーによるものとは異なり、現像ローラーを構成するスリーブ表面におけるトナー汚れ有無による現像電位の違いが濃度差を生じさせることによる。詳細には、通常の現像ローラー表面は一様にトナー汚れが生じる場合があるが、その状況下で先の画像パターンの現像が行われた場合、現像ローラー上の当該画像パターンに合致する領域はトナー汚れが解消して電位が下がり、その周囲の領域はトナー汚れが解消していないため、この両者に電位差が生じ、同電位差が濃度差になることによる。

本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、ゴーストの判別を容易にして、画像形成条件の変更によりゴーストを低減可能にすることを課題とする。

本発明の一態様の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体上に静電潜像を描画する露光装置と、前記像担持体に対向する現像ローラーにより前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー画像を形成する現像部と、これらを制御する制御部とを備えた画像形成装置であって、前記像担持体と前記現像ローラーとの間に流れる現像電流を検出する現像電流検出部が設けられ、前記制御部は、所定の画像形成条件で、前記露光装置により前記像担持体上の画像の送り方向に沿ってベタ画像とこれに続くハーフトーン画像とを有した現像電流検出用パターンを前記像担持体上に描画させ、前記現像部により前記現像電流検出用パターンを現像させるとともに、前記現像電流検出部から現像電流の検出値の時間変化情報を取得し、前記ハーフトーン画像の現像時間中における当該現像電流の部分的な低下部に基づき、前記ベタ画像に拠るゴースト画像の発生の有無を判別する。

本発明によれば、ゴーストの判別が容易になり、画像形成条件の変更によりゴーストを低減することが可能になる。

画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 画像形成装置の機能的構成を示したブロック図である。 現像部の概略構成を示した図である。 現像部の構成を説明するための図である。 参考例のベタ画像の平面図と、これを現像したときの現像電流の検出値の時間変化情報（現像電流プロファイル）を示す。 先端部のベタ画像のみの平面図及びこれを現像した時の現像電流プロファイルを示す。 ハーフトーン画像のみの平面図及びこれを現像した時の現像電流プロファイルを示す。 現像電流検出用パターンの平面図及びこれを現像した時の現像電流プロファイルであって正常な場合を示す。 現像電流検出用パターンの平面図及びこれを現像した時の現像電流プロファイルであってゴーストが発生した場合を示す。 図９の現像電流プロファイルを、横軸を画像送り距離に置き換えて示した現像電流プロファイルである。 初期設定時のフローチャートである。 検査時のフローチャートである。

以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。

［画像形成装置の構成］
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の主要な機能的構成を示すブロック図である。
図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー画像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー画像を重ね合わせた後、用紙に転写（二次転写）することにより、画像を形成する。

画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に各色トナー画像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部
３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、記憶部７０、通信部８０及び制御部（制御手段、取得手段、切り替え手段）１００を備えている。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、Ｒ
ＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して図２に示す画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み
取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３０は、入力されたジョブの画像データ（入力画像データ）に対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、画像処理済みの入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像部４１２、感光体ドラム４１３（像担持体）、帯電装置４１４、ドラムクリーニング装置４１５、等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に
、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

制御部１００は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度（例えば、６６５ｍｍ／ｓ）で回転させる。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像部４１２は、トナーとキャリアーとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像方式の現像部であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー画像を形成する。

以下、図３及び図４を参照し、現像部４１２の構成について詳細に説明する。
現像部４１２は、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることによりトナー画像を形成するための装置であり、図３に示すように、第１現像ローラー４１２ａ、第２現像ローラー４１２ｂ、回収ローラー４１２ｃ１、規制ブレード４１２ｄ、撹拌ローラー４１２ｅ、搬送ローラー４１２ｆ及びセンサー４１２ｇを備える。

第１現像ローラー４１２ａ及び第２現像ローラー４１２ｂは、回転可能な現像スリーブと、現像スリーブの内部に配置された現像マグネットロールとを備える。第１現像ローラー４１２ａ及び第２現像ローラー４１２ｂは、感光体ドラム４１３に近接して配置され、感光体ドラム４１３に近接する現像領域へ現像剤を搬送する。具体的には、第１現像ローラー４１２ａ及び第２現像ローラー４１２ｂは、同じ回転方向に回転し、現像剤を上流側の第１現像ローラー４１２ａから下流側の第２現像ローラー４１２ｂに受け渡して、それぞれのローラーの現像領域へ現像剤を搬送する。現像スリーブは、図中時計回りで回転する。現像マグネットロール内には、磁界を発生させる複数の磁極が配置されている。

第２現像ローラー４１２ｂの近傍には、余剰な現像剤を回収する回収ローラー４１２ｃ１が設けられている。回収ローラー４１２ｃ１によって回収されたトナーは、ガイド部材４１２ｃ２を介して撹拌搬送部材４１２ｃ３へと供給されると、撹拌搬送部材４１２ｃ３によって搬送され、撹拌ローラー４１２ｅ又は搬送ローラー４１２ｆの収容室へと戻される。

撹拌ローラー４１２ｅおよび搬送ローラー４１２ｆは、螺旋形状のスクリュー部材である。撹拌ローラー４１２ｅは、回転することによりトナーとキャリアーとを混合撹拌し摩擦帯電する。搬送ローラー４１２ｆは、回転することにより、撹拌ローラー４１２ｅから搬送され、摩擦帯電された現像剤を第１現像ローラー４１２ａへ搬送する。センサー４１２ｇは、撹拌ローラー４１２ｅの近傍に配され、トナー濃度を検出する。センサー４１２
ｇの検出結果に基づいて、補給部（図示省略）から、消費されたトナーに対応した現像剤の補給がなされる。

現像剤が第１現像ローラー４１２ａまで導かれると、第１現像ローラー４１２ａの現像マグネットロールが発生する磁界によって、現像スリーブの外周面上に磁気ブラシが発生して、現像剤の層が現像スリーブの外周面上に形成される。そして、現像スリーブは、図中時計回りに回転することにより、現像剤を磁界によって現像スリーブの外周面に担持しながら、感光体ドラム４１３に最も接近する現像領域まで搬送する。このとき、規制ブレード４１２ｄによって現像剤の層の厚さを規制することにより、一定量の現像剤が現像領域に搬送される。現像領域において、トナーは、第１現像ローラー４１２ａの現像スリーブから感光体ドラム４１３の表面に形成された静電潜像へ静電的に移行する。一方で、第１現像ローラー４１２ａの現像スリーブ上の現像剤の一部は、磁界の作用により第２現像ローラー４１２ｂに受け渡される。第２現像ローラー４１２ｂでは、第１現像ローラー４１２ａと同様にして現像スリーブ上に現像剤の層が形成され、現像領域において現像剤が感光体ドラム４１３に移行する。
このようにして、現像部４１２は、感光体ドラム４１３にトナーを供給して静電潜像をトナーによって顕像化する。当該現像部４１２は、第１現像ローラー４１２ａ及び第２現像ローラー４１２ｂの２つのローラーを備えることで、現像領域を確保でき、良質な画像を形成することができる。

規制ブレード４１２ｄは、図４に示すように、その位置を変更するための可動部４１２ｈを備えている。規制ブレード４１２ｄの位置を変更することで、第１現像ローラー４１２ａと規制ブレード４１２ｄとの隙間を広く又は狭くする、すなわち、現像剤の層の厚さを変更することが可能である。これにより、現像剤搬送量を増やす又は減らすことができる。
具体的には、図４に示すように、可動部４１２ｈは、例えば、規制ブレード４１２ｄを支持する弾性部材４１２ｈ１と、モーター（図示省略）により回転するカム部材４１２ｈ２と、規制ブレード４１２ｄに固定され且つカム部材４１２ｈ２に接触して設けられた当接板４１２ｈ３と、を備え、カム部材４１２ｈ２の回転に伴って当接板４１２ｈ３が動作することで、規制ブレード４１２ｄの感光体ドラム４１３に対する位置が変更される。
なお、可動部４１２ｈは、規制ブレード４１２ｄの感光体ドラム４１３に対する位置を変えることができるものであれば、その構成に限定はない。

なお、キャリアーとしては、特に限定されず、一般に使用されている公知のキャリアーを使用することができ、バインダー型キャリアーやコート型キャリアーなどが使用できる。キャリアー粒径としてはこれに限定されるものではないが、１５〜１００μｍが好ましい。
トナーも特に限定されず、一般に使用されている公知のトナーを使用することができる。例えば、バインダー樹脂中に、着色剤や必要に応じて荷電制御剤や離型剤等を含有させ、外添剤を処理させたものを使用することができる。トナー粒径は、特に限定されるものではないが、３〜１５μｍ程度が好ましい。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２（転写部）、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、ベルトクリーニング装置４２６、及びセンサー４２７等を備える。

中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー画像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ｂ（以下「バックアップローラー４２３Ｂ」と称する）に対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙へトナー画像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー画像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー画像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー画像が用紙に二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙の裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー画像は用紙に静電的に転写される。トナー画像が転写された用紙は定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。

センサー４２７は、例えば、ローラー４２３Ａ及びローラー４２３Ｂの間の中間転写ベルト４２１の表面に対向するよう設けられ、中間転写ベルト４２１上のトナーの付着量を検出する。センサー４２７としては、例えば、光学式の反射濃度センサーであって、画像濃度制御などに用いることもできる。

定着部６０は、トナー画像が二次転写され、搬送されてきた用紙を定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙にトナー画像を定着させる。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）があらかじめ設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙は、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙の傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー画像が用紙の一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙は、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

なお、用紙は、長尺紙やロール紙であってもよい。この場合、用紙は、画像形成装置１と接続された給紙装置（図示せず）に収容されており、給紙装置が保有する用紙は、当該給紙装置から用紙給紙口５４を介して画像形成装置１へと供給され、搬送経路部５３へと送り出される。

記憶部７０は、例えば、不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブ等により構成される。記憶部７０には、画像形成装置１に係る各種設定情報を始めとする各種データが記憶されている。

通信部８０は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）カード等の通信制御カードで構成され、ＬＡＮ、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。

［ゴースト対策］
次にゴースト画像の発生を抑制する対策技術について説明する。
対策対象のゴースト画像は、上述した複数の現像ローラーによるコースト画像と、単一の現像ローラーによるゴースト画像である。
複数の現像ローラーによるコースト画像は、上記画像形成装置１の現像部４１２のように像担持体としての感光体ドラム４１３上の画像の送り方向に沿って上流の第１現像ローラー４１２ａ及び下流の第２現像ローラー４１２ｂを有するもので生じ得る。上流の第１現像ローラー４１２ａにより現像剤の層厚を調整し、下流の第２現像ローラー４１２ｂへ現像剤を受け渡すとともに、感光体ドラム４１３上に形成される潜像に対して上流の第１現像ローラー４１２ａと当該下流の第２現像ローラー４１２ｂとで時間差を有して現像するものである。
現像ローラーの本数としては、２本以上が上流から下流に並ぶものであれば、複数の現像ローラーによるコースト画像が生じ得る。
上流側の現像ローラーでのベタ画像などの現像に起因して濃度低下したトナーが下流側の現像ローラーに受け渡されることで、下流側の現像ローラーによる現像部分で他の部分よりトナー濃度が低くなってしまうゴースト画像が発生する。現像ローラーが２本の場合は、２本目で１本目に起因したゴースト画像が生じ得る。３本以上の場合は、２本目で１本目に起因したゴースト画像、さらに３本目で１本目に起因したゴースト画像及び２本目に起因したゴースト画像・・・というように複合的になる。

単一の現像ローラーによるゴースト画像は、単一の現像ローラーしか有さない現像部のほか、上記のように複数の現像ローラーが上流から下流に並ぶ現像部における個々の単一現像ローラーに起因して生じ得る。

画像形成装置１には、感光体ドラム４１３と現像ローラー４１２ａ，４１２ｂとの間に流れる現像電流を検出する現像電流検出部４０９が設けられている。
まず、理解を容易にするために図５に示すようなベタ画像ＩＭを現像する場合につき説明する。図５中にベタ画像ＩＭの平面図と、制御部１００が現像電流検出部４０９から取得した現像電流の検出値の時間変化情報（以下、「現像電流プロファイル」）を示す。
制御部１００は、上流の第１現像ローラー４１２ａと下流の第２現像ローラー４１２ｂとに印加する現像バイアスを共通とした条件で、画像形成動作を実行する。
図５の現像電流プロファイル上の点Ａ（画像先端）では、ベタ画像ＩＭに対応した感光体４１３上の潜像の先端が上流の第１現像ローラー４１２ａに対向し、上流の第１現像ローラー４１２ａで現像が開始される。そのため、現像電流の検出値が上がる。
図５の現像電流プロファイル上の点Ｂでは、ベタ画像ＩＭに対応した感光体４１３上の潜像の先端が下流の第２現像ローラー４１２ｂの対向位置まで到達し、上流の第１現像ローラー４１２ａに加え下流の第２現像ローラー４１２ｂでも現像が開始される。そのため、点Ａよりさらに現像電流の検出値が上がる。
図５の現像電流プロファイル上の点Ｃでは、ベタ画像ＩＭに対応した感光体４１３上の潜像の後端が上流の第１現像ローラー４１２ａの対向位置を抜け、下流の第２現像ローラー４１２ｂだけで現像が行われる。そのため、点Ｂより現像電流の検出値が下がる。
図５の現像電流プロファイル上の点Ｄ（画像後端）では、下流の第２現像ローラー４１２ｂによる現像が終了する。
なお、Ａ‐Ｂ，Ｃ‐Ｄ間の時間は、第１現像ローラー４１２ａと第２現像ローラー４１２ｂの感光体４１３に対向する位置の相対角と、感光体４１３の線速から定まる。

次に、ゴーストを検出するための現像電流検出用パターンＣＴにつき説明する。
現像電流検出用パターンＣＴは、感光体４１３上の画像の送り方向に沿って２０ｍｍのベタ画像ＣＴａとこれに余白５ｍｍを介して続くハーフトーン画像ＣＴｂとを有するものである。図６にベタ画像ＣＴａのみの平面図及びこれを現像した時の現像電流プロファイルを示す。図７にハーフトーン画像ＣＴｂのみの平面図及びこれを現像した時の現像電流プロファイルを示す。図８に現像電流検出用パターンＣＴの平面図及びこれを現像した時の現像電流プロファイルであって正常な場合を示す。図９に現像電流検出用パターンＣＴの平面図及びこれを現像した時の現像電流プロファイルであってゴーストが発生した場合を示す。

図６から図８において、第１現像ローラー４１２ａの対向位置に対し、ベタ画像ＣＴａの先端が到達した点を点Ａ１、ベタ画像ＣＴａの後端が到達した点を点Ａ２、ハーフトーン画像ＣＴｂの先端が到達した点を点Ａ３とする。また、第２現像ローラー４１２ｂの対向位置に対し、ベタ画像ＣＴａの先端が到達した点を点Ｂ１、ベタ画像ＣＴａの後端が到達した点を点Ｂ２、ハーフトーン画像ＣＴｂの先端が到達した点を点Ｂ３とする。
図６に示すようにベタ画像ＣＴａの先端が第１現像ローラー４１２ａの対向位置に到達した点Ａ１から第２現像ローラー４１２ｂの対向位置に到達した点Ｂ１までの感光体４１３の潜像送り距離は、ベタ画像ＣＴａの潜像送り方向寸法（Ａ１−Ａ２又はＢ１−Ｂ２）の２０ｍｍより長い距離（具体的には２２．７ｍｍ）である条件としている。
したがって、第１現像ローラー４１２ａによるベタ画像ＣＴａの現像時間帯と、第２現像ローラー４１２ｂによるベタ画像ＣＴａの現像時間帯とが重ならず、互いに離れている。
また、図７に示すようにベタ画像ＣＴａの後端が第１現像ローラー４１２ａの対向位置に到達した点Ａ２、ベタ画像ＣＴａの先端が第２現像ローラー４１２ｂの対向位置に到達した点Ｂ１、ハーフトーン画像ＣＴｂの先端が第１現像ローラー４１２ａの対向位置に到達した点Ａ３の時系列となる。
したがって、ベタ画像ＣＴａとハーフトーン画像ＣＴｂの合成からなる現像電流検出用パターンＣＴの場合は、図８に示した通りとなる。

図９に示す例にあっては、ベタ画像ＣＴａのゴースト画像に相当するネガゴーストＣＴｇが発生している。図９の現像電流プロファイルにおいてＢ３直後に２０ｍｍ幅相当のネガゴーストＣＴｇが生じている。図９の現像電流プロファイルにおいてネガゴーストＣＴｇは、ハーフトーン画像ＣＴｂの現像時間中における現像電流の部分的な低下部として表出している。
図９の現像電流プロファイルを、横軸を画像送り距離に置き換えて示すと図１０に示す通りとなる。現像電流の低さは現像された画像の濃度に対応しており、ハーフトーン画像ＣＴｂ中でネガゴーストＣＴｇの部分が際立って濃度低下していることが示される。現像Θを上げるとネガゴーストＣＴｇの発生位置は先端方向にずれ、局所的な低さは低減する。ここで現像Θとは、像担持体（感光体４１３）の線速に対する現像ローラーの線速比である。
以上のネガゴーストＣＴｇは、上述した複数の現像ローラーによるコースト画像と、単一の現像ローラーによるゴースト画像のうち前者である。
後者のゴースト画像の発生位置は、現像ローラーの外径と現像Θから特定可能である。
例えば、外径２５ｍｍ、現像Θ＝１．８であれば、２５＊π／１．８＝４３ｍｍ周期となる。したがって、ゴースト画像は先端のベタ画像ＣＴａから４３ｍｍ後に発生する。

以上のことを踏まえて図１１及び図１２のフローチャートを参照しつつ、ゴースト検知と、ゴーストを回避する画像形成条件の変更の手順につき説明する。
制御部１００は、正常な画像形成装置１の初期において現像電流検出用パターンＣＴの現像を実行する（Ｓ１）。このとき制御部１００は、所定の画像形成条件で、露光装置４１１により感光体４１３上の画像の送り方向に沿って現像電流検出用パターンＣＴを感光体４１３上に描画させ、現像部４１２により現像電流検出用パターンＣＴを現像させる。
また、それとともに制御部１００は、現像電流検出部４０９から現像電流の検出値の時間変化情報、すなわち、現像電流プロファイルを取得し、適用した画像形成条件とともに保存する（Ｓ２）。

画像形成装置１の稼働期間を経た後、制御部１００は、定期的又は必要時の検査時に現像電流検出用パターンＣＴの現像を実行する（Ｓ１１）。このときも同様に制御部１００は、所定の画像形成条件で、露光装置４１１により感光体４１３上の画像の送り方向に沿って現像電流検出用パターンＣＴを感光体４１３上に描画させ、現像部４１２により現像電流検出用パターンＣＴを現像させる。
また、それとともに制御部１００は、現像電流検出部４０９から現像電流の検出値の時間変化情報、すなわち、現像電流プロファイルを取得し、Ｓ２で保存した初期の現像電流プロファイル及び画像形成条件を読み出し（Ｓ１２）、現検査時の現像電流プロファイルと初期の現像電流プロファイルとを比較する。この比較によりネガゴーストＣＴｇ部分における現像電流の低下レベルを検出し、検出値（低下レベル）が所定の閾値を超えるか否か判断することにより、ベタ画像ＣＴａに拠るゴースト画像か否か判別する（Ｓ１３）。検出値（低下レベル）が所定の閾値を超えていれば、ゴースト画像が発生していると判別する。

ステップＳ１３でＮＯ（ゴースト発生なし）となれば、問題ないとして終了する。Ｓ１１で適用した画像形成条件を引き続き適用する。
なお、制御部１００は、ステップＳ１及びＳ１１を、上流の現像ローラー４１２ａと下流の第２現像ローラー４１２ｂとに印加する現像バイアスを共通とした条件で実行する。異なった現像バイアスを各々の現像ローラーに印加すると、それぞれの現像ローラー間に電位差が生じ、電流が流れてしまう。従って、共通した現像バイアスの方が現像電流検出部４０９での検出精度が良好となるからである。

一方、ステップＳ１３でＹＥＳ（ゴースト発生）となれば、制御部１００は、画像形成条件を変更し（Ｓ１４）、変更した画像形成条件に従って現像電流検出用パターンＣＴの現像を実行する（Ｓ１５）。すなわち、制御部１００は、変更後の画像形成条件で、露光装置４１１により感光体４１３上の画像の送り方向に沿って現像電流検出用パターンＣＴを感光体４１３上に描画させ、現像部４１２により現像電流検出用パターンＣＴを現像させる。
また、それとともに制御部１００は、現像電流検出部４０９から現像電流の検出値の時間変化情報、すなわち、現像電流プロファイルを取得し、変更後の現像電流プロファイルと初期の現像電流プロファイルとを比較する。この比較によりネガゴーストＣＴｇ部分における現像電流の低下レベルを検出し、検出値（低下レベル）が所定の閾値を超えるか否か判断することにより、ベタ画像ＣＴａに拠るゴースト画像か否か判別する（Ｓ１６）。検出値（低下レベル）が所定の閾値を超えていれば、ゴースト画像が発生していると判別する。
ステップＳ１６でＹＥＳ（ゴースト発生）となれば、さらに他の画像形成条件に変更ししてステップＳ１４−Ｓ１６を繰り返す。
ステップＳ１６でＮＯ（ゴースト発生なし）となった画像形成条件を選定し（Ｓ１７）、終了する。以後はＳ１７で選定した画像形成条件を適用して画像形成装置１を稼働させる。

以上のステップＳ１４の画像形成条件の変更は、具体的には以下のようにするとよい。
ステップＳ１４で変更する前記画像形成条件として、現像バイアス（ACpp,Duty）、現像周波数ｆ、トナー濃度、トナー搬送量、現像Θ、感光体４１３と現像ローラー４１２ａ，４１２ｂの間隙が挙げられる。

発生したゴースト画像が複数の現像ローラーによるゴースト画像である場合は次の通りである。
一つには、現像Θを上げる。現像Θを上げることでゴーストが低減した現像電流プロファイルが得られる可能性がある。
他には現像バイアス（ACpp,Duty）、現像周波数ｆを変更することで、ゴーストが低減した現像電流プロファイルが得られる可能性がある。
他にはトナー濃度を上げることで、ゴーストが低減した現像電流プロファイルが得られる可能性がある。
他には現像剤搬送量を上げることで、ゴーストが低減した現像電流プロファイルが得られる可能性がある。
感光体４１３と上流の第１現像ローラー４１２ａとの間隙を広げることで、ゴーストが低減した現像電流プロファイルが得られる可能性がある。

発生したゴースト画像が単一の現像ローラーによるゴースト画像である場合は次の通りである。
一つには現像バイアスのACppを下げる。
他には現像バイアスのDutyを大きくする。
他には現像Θを下げる。
他には感光体４１３と上流の第１現像ローラー４１２ａとの間隙を広げる。
他には現像剤搬送量を下げる。
それぞれゴーストが低減した現像電流プロファイルが得られる可能性がある。
以上の変更項目は２以上を変更してもよい。

以上説明したように現像Θによりゴースト画像の発生位置は異なるので、ゴースト画像の判別に利用してもよい。
すなわち、制御部１００は、ステップＳ１１又は／及びＳ１４において現像Θが異なる複数の画像形成条件を適用してそれぞれ現像電流プロファイルを得る。その上で制御部１００は、これらの現像電流プロファイル間の比較において、部分的な低下部の位置に現像Θが異なることに応じた変化があることをもってゴースト画像があると判別する。これらの現像電流プロファイル間の比較において、部分的な低下部の位置に変化がないか、変化があっても現像Θが異なることに応じた変化ではない場合は、制御部１００はゴースト画像ではないと判別する。これにより、ゴーストの判別制度を上げることができる。

以上説明したように本実施形態によれば、ゴーストの判別が容易になり、画像形成条件の変更によりゴーストを低減することが可能になる。
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。

１ 画像形成装置
２０ 操作表示部
４０ 画像形成部
４１ 画像形成ユニット
４１２ 現像部
４１２ａ，４１２ｂ 現像ローラー
４１２ｃ１ 回収ローラー
４１２ｃ２ ガイド部材
４１２ｃ３ 撹拌搬送部材
４１２ｄ 規制ブレード
４１２ｅ 撹拌ローラー
４１２ｆ 搬送ローラー
４１２ｇ センサー
４１２ｈ 可動部
４１２ｈ１ 弾性部材
４１２ｈ２ カム部材
４１２ｈ３ 当接板
４１３ 感光体ドラム
４２７ センサー
１００ 制御部（制御手段、取得手段、搬送量制御手段）
４０９ 現像電流検出部
ＣＴ 現像電流検出用パターン
ＣＴａ ベタ画像
ＣＴｂ ハーフトーン画像
ＣＴｇ ネガゴースト（ベタ画像ＣＴａのゴースト画像）

Claims (6)

1. 像担持体と、前記像担持体上に静電潜像を描画する露光装置と、前記像担持体に対向する現像ローラーにより前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー画像を形成する現像部と、これらを制御する制御部とを備えた画像形成装置であって、
   前記像担持体と前記現像ローラーとの間に流れる現像電流を検出する現像電流検出部が設けられ、
   前記制御部は、所定の画像形成条件で、前記露光装置により前記像担持体上の画像の送り方向に沿ってベタ画像とこれに続くハーフトーン画像とを有した現像電流検出用パターンを前記像担持体上に描画させ、前記現像部により前記現像電流検出用パターンを現像させるとともに、前記現像電流検出部から現像電流の検出値の時間変化情報を取得し、前記ハーフトーン画像の現像時間中における当該現像電流の部分的な低下部に基づき、前記ベタ画像に拠るゴースト画像の発生の有無を判別する画像形成装置。
2. 前記現像部は、前記現像ローラーとして前記像担持体上の画像の送り方向に沿って上流の現像ローラー及び下流の現像ローラーを有し、当該上流の現像ローラーにより現像剤の層厚を調整し、当該下流の現像ローラーへ現像剤を受け渡すとともに、前記像担持体上に形成される潜像に対して当該上流の現像ローラーと当該下流の現像ローラーとで時間差を有して現像する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像電流検出用パターンの現像時に前記上流の現像ローラーと前記下流の現像ローラーとに印加する現像バイアスは共通である請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記ゴースト画像があったと判別したときの画像形成条件に対し、画像形成条件を変更する請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記所定の画像形成条件として、前記像担持体の線速に対する前記現像ローラーの線速比である現像Θが異なる複数の画像形成条件を適用し、前記現像電流の部分的な低下部の位置に前記現像Θが異なることに応じた変化があることをもって前記ゴースト画像があると判別する請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載の画像形成装置。
6. 変更する前記画像形成条件として、少なくとも現像バイアス、現像周波数、トナー濃度、トナー搬送量、現像Θ、前記像担持体と前記現像ローラーの間隙のうちの１つを含む請求項４に記載の画像形成装置。

Images