JP4174308B2

JP4174308B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4174308B2
Application number: JP2002352085A
Authority: JP
Inventors: 篤哉大慈彌
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2022-12-04
Also published as: JP2004184727A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真を用いた画像形成装置においては、高画質化が進み、その高画質化のための一つの方向として、当該画像形成装置に用いるトナーを小径化する方向に推移してきている。しかし、従来から多く用いられてきたトナーの製造方法の一つである粉砕方法で単にトナーの小径化を行おうとすると、トナー製造時における歩留まりが悪くなり、その結果トナーのコストが高くなってしまう。
【０００３】
そこで、最近では、従来の粉砕方法に代えて、小径化を行ってもコストの面で有利な重合方法が小径トナーの製造方法として注目されている。この重合方法には、懸濁重合方法、乳化重合方法、分散重合方法等の種類がある。この中で、製品化の面では懸濁重合方法が一歩進んでいる。
【０００４】
ところで、トナーを小径化していくとトナーの流動性が低下し、画像パターンの一部、特に外形の一部が欠けて緻密で均一な画像が得られない場合がある。そこで、最近では、このトナーの小径化に伴う流動性の低下を防止するために、トナーの形状を球形にすることが行われてきている。ここで、上述の懸濁重合方法で製造したトナーは球形であるものの、その粒径分布が従来の粉砕方法で製造した、いわゆる様々な形状を有する不定形トナーと同じようにブロードであるのに対して、上述の分散重合方法で製造したトナーは、粒径分布が非常にシャープで、かつ、真球度が高いので、より緻密で均一な画像が得られる。
【０００５】
何れにしてもこのような球形トナーを用いた場合は、不定形トナーに比して流動性がよくなり、良好な現像特性及び転写性能（転写率）が得られる。
【０００６】
しかしながら、球形トナーは転がり抵抗が小さいので、転写後の像担持体表面に残留した球形トナーをクリーニングブレードで除去する場合、像担持体とクリーニングブレードとの当接部との間から球形トナーがすり抜けて像担持体表面に多数のスジ状のトナー汚れが残り、良好なクリーニング性能が得られないという不具合がある。このクリーニング性は、現像に用いる球形トナーの粒径が小さくなるほど悪化する傾向にある。
【０００７】
特に、クリーニングブレードによるクリーニング装置を備えた画像形成装置では、ブレードの先端のわずかなめくれや振動が生じてもトナーの掻き取りによるクリーニングができなくなり、クリーニング不良が発生してしまうおそれがある。
【０００８】
このようなクリーニング不良の発生という問題を解決すべく、像担持体上の非画像部に多少のトナーを付着させ、クリーニングブレードと像担持体との摩擦係数を低減することにより、クリーニングブレードの反転（めくれ）を防止し、クリーニング性能を改良するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、像担持体とクリーニングブレードとの摩擦係数を小さくする摩擦係数低下剤としてのクリーニング助剤、滑剤を像担持体上に塗布することにより、クリーニングブレードのめくれやチャタリングを防止し、クリーニング不良の発生を抑えるものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１−２２９２８１号公報
【特許文献２】
特開昭６０−２２５８７０号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、像担持体上にトナー濃度検出用の基準パターンをトナー像として形成し、この基準パターンの反射濃度をトナー濃度検出センサにより検知し、その結果に基づいて作像条件（画像濃度）を制御する画像形成装置においては、経時でクリーニングブレードのブレードエッジが磨耗した場合は、転写残トナーはクリーニングできても、転写紙に転写されない未転写パターンである基準パターンのトナー像をクリーニングするのは困難であり、クリーニング不良が発生してしまうという不具合がある。このようなクリーニング不良は、小径、球形のトナーの場合に顕著である。
【００１２】
本発明の目的は、小径、球形のトナーを使用する場合でも、未転写パターンである基準パターンに関して良好なクリーニング性能が得られる画像形成装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、回転駆動される像担持体上に形成された静電潜像をトナーを用いた現像装置で現像して可視化した後、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写し、定着して画像を得るとともに、前記像担持体上の残存トナーをクリーニング装置により除去する画像形成装置において、前記像担持体上にトナー濃度検出用の基準パターンをトナー像として形成する基準パターン形成手段と、この基準パターン形成手段により前記像担持体上に形成された前記基準パターンのトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサを有する濃度検出手段と、前記基準パターンのトナー濃度検出結果に基づき画像濃度を制御する濃度制御手段と、を備え、前記基準パターン形成手段は、前記基準パターンに関して、前記像担持体の軸方向の最大幅をＬ、前記像担持体の回転方向の任意位置における軸方向の幅をＬｎとしたとき、Ｌ＝Ｌｎなる関係を満たすパターン形状の第１の基準パターンと、Ｌ＞Ｌｎなる関係を満たすパターン形状の第２の基準パターンとを形成可能に設けられ、装置動作時間が所定の経時時点に達していない場合、又は、環境条件が所定の高湿度環境にある場合、前記基準パターン形成手段は、前記基準パターンとして前記第１の基準パターンを形成し、装置動作時間が所定の経時時点に達した場合、又は、環境条件が所定の高湿度環境でない場合、前記基準パターン形成手段は、前記基準パターンとして前記第２の基準パターンを形成する。
【００１４】
従って、基準パターンに関して、像担持体の軸方向の最大幅をＬ、像担持体の回転方向の任意位置における軸方向の幅をＬｎとしたとき、Ｌ＞Ｌｎなる関係を満たすパターン形状に形成することにより、基準パターンとしてトナー濃度検出に必要な軸方向の最大幅Ｌを確保しつつ、像担持体の回転に伴いクリーニング装置に到達する基準パターンの軸方向のトナー量を低減させることができ、よって、クリーニング性能の悪化を抑制し、基準パターンのクリーニング不良を減らすことができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記第２の基準パターンが、前記像担持体の回転方向の前記基準パターンの高さをＨ、前記像担持体の軸方向の任意位置における高さをＨｎとしたとき、Ｈｎ＝Ｈ＝一定となる関係を満たすパターン形状である。
【００１６】
従って、トナー濃度検出センサの位置や基準パターンの作像位置が像担持体の軸方向でばらついても、像担持体の回転方向の基準パターンの高さをＨ、像担持体の軸方向の任意位置における高さをＨｎとしたとき、Ｈｎ＝Ｈ＝一定となる関係を満たすパターン形状とすることで、基準パターンがトナー濃度検出センサを通過する際に像担持体の回転方向にはどの位置でも一定の長さＨ分の基準パターンが存在することとなり、安定したトナー濃度の検出が可能となる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、前記クリーニング装置はクリーニングブレードを用いて残存トナーを除去するものである。
【００１８】
従って、クリーニングブレードを用いてクリーニングするクリーニング装置を備える構成において、未転写パターンである基準パターンのトナー像に関しても、良好なクリーニング性能が得られる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３記載の画像形成装置において、前記第２の基準パターンが、回転方向の辺が軸方向に直交する形の平行四辺形形状である。
【００２０】
従って、請求項１，２又は３記載の発明の基準パターンのパターン形状の典型例として、回転方向の辺が軸方向に直交する形の平行四辺形形状を利用することにより容易に実現できる。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一記載の画像形成装置において、前記現像装置が用いるトナーが分散重合方法で製造された球形トナーである。
【００２２】
従って、粒径分布が非常にシャープで、かつ、真球度が高い球形トナーを用いた場合でも、良好なクリーニング性能が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置への適用例であり、図１にその像担持体である感光体１周りの概略構成例を示す。
【００２４】
ドラム状の感光体１は、例えば図１中で反時計方向に回転駆動されるもので、その周囲には、電子写真プロセスに従い、帯電ローラ２、潜像書込み用の露光光ｒによる露光位置３、現像装置４、転写ベルト５、クリーニング装置６、除電ランプ７等が順に配設されている。もっとも、像担持体としては、ベルト状の感光体であってもよい。
【００２５】
これにより、まず、回転中の感光体１は帯電ローラ２により一様に帯電される。その後、露光光ｒにより露光位置３において像露光され、感光体１上には静電潜像が形成される。現像装置４内には、現像剤８が入っている。この現像剤８には、キャリアと呼ばれる磁性粉と非磁性のトナーの混合体である２成分系現像剤が用いられている。現像剤８を撹拌すると、摩擦帯電によりトナーが帯電する。現像装置４の感光体１との対向位置には、内部に複数の磁石或いは複数の磁極を有するマグネットローラが配設された現像スリーブ９が配置されており、現像剤８は磁力により現像スリーブ９上に担持されて感光体１との対向位置に搬送され、感光体１上の静電潜像をトナーでトナー像として現像する。
【００２６】
感光体１の回転方向において現像装置４の下流側に配設された転写ベルト５は駆動ローラ１０と従動ローラ１１とに張架されて図中の矢印方向に回動される。また、転写ベルト５は接離機構（図示せず）により感光体１に対して接離可能に設けられており、転写時には感光体１に接触してニップ部を形成し、レジストローラ１２により所定タイミングで送り込まれる転写紙Ｓを搬送する。また、転写ベルト５の裏面側にはバイアスローラ１３を介して電源（図示せず）によりトナーと逆極性の電圧（転写バイアス）が印加される。
【００２７】
給紙部（図示せず）から搬送された転写紙Ｓは、感光体１への作像タイミングに合わせてレジストローラ１２により感光体１と転写ベルト５とのニップ部に給紙され、感光体１上に現像されたトナー像は、転写ベルト５と感光体１との間の電界により、感光体１と転写ベルト５の間に挾まれた転写紙Ｓ上に転写される。トナー像が転写された転写紙Ｓは、その後、転写ベルト５により搬送され、定着装置（図示せず）を通り抜け、この際、トナー像は転写紙Ｓ上に熱溶着される。そして、定着後の転写紙Ｓは排紙（図示せず）部に排紙される。
【００２８】
一方、転写し切れずに感光体１上に残ったトナーは、クリーニング装置６のクリーニングブレード１４により堰き止められ、回収ばね１５により回収コイル１６上に入れられる。そして、回収コイル１６によりトナーはリサイクルトナーとして、現像装置４に戻される。また、クリーニング後の感光体１は除電ランプ７で除電される。
【００２９】
回収コイル１６は、感光体・クリーニングユニット１７内にある。感光体・クリーニングユニット１７の前部には現像装置４と繋がったトナー補給口１８が開いており、リサイクルトナーは、そこから現像装置４内に回収される。また、トナーボトル（図示せず）から供給される新トナーもこのトナー補給口１８から補給される。
【００３０】
また、現像装置４内には、パドル１９と呼ばれる撹拌機構がある。このパドル１９の外周にはスパイラル２０が切ってあり、パドル１９の内部には搬送スクリュー２１が入っている。補給トナーとリサイクルトナーとは共にトナー補給口１８から現像装置４内に入るとパドル１９内部に入る。パドル１９内部に入ったトナーはキャリアと混ざり、現像剤としてパドル１９内を搬送スクリュー２１により長手送り方向へと搬送され、撹拌されながら、他端側の排出口（図示せず）からパドル１９の外に出る。パドル１９の外に出た現像剤は、パドル１９外周のスパイラル２０により長手逆方向に搬送される。この搬送中に、現像剤８は図１のように現像スリーブ９上に磁力で吸着・担持され、現像に使われる。
【００３１】
次に、図１を用いて、トナー濃度検出センサとしての反射濃度検知センサ２２の動作を説明する。反射濃度検知センサ２２の動作に際しては、後述するように、感光体１上に基準パターンが作成される。この基準パターンは、当該画像形成装置のメインスイッチオン時や作像動作終了時の空走中に所定の光量でのパターン露光がなされ、そのパターン潜像を現像装置４のトナーで現像することにより、感光体１上にトナー像として作られるパターンである（原稿像を露光するアナログ式の場合には原稿載置台の原稿載置領域外に設置された基準パターン像を所定の光量で露光しその反射光を露光光ｒとして露光位置３に照射し、画像信号に基づき光書込みを行うデジタル式の場合にはレーザ光等による露光光ｒを露光位置３に照射し基準パターンを所定光量で書込む）。感光体１上に基準パターンが作成されると、この基準パターンが反射濃度検知センサ２２の下を通り、該パターンの反射濃度が検知され、転写ベルト５が接離機構（図示せず）により感光体１から離され、基準パターンは、クリーニングブレード１４により感光体1から除去される。
【００３２】
反射濃度検知センサ２２はフォトセンサ（いわゆる、Ｐセンサ）からなり、感光体１上の基準パターンに光を照射する赤外発光ＬＥＤ等からなる発光素子と、その基準パターンからの反射光を受光してその受光した光の強度に応じた電気信号を出力するフォトトランジスタ等からなる受光素子とにより構成されている。
【００３３】
次に、本実施の形態に関与する画像形成装置の制御系の概略構成例を図２のブロック図に示す。本実施の形態の制御系は、マイクロコンピュータからなる演算処理装置（ＣＰＵ３１）、ＲＡＭ３２，ＲＯＭ３３からなる記憶装置、計時回路３４、入出力装置（Ｉ／Ｏ及びインタフェースＩ／Ｆ）３５等から構成されており、ＣＰＵ３１に対しては、操作パネル（表示画面及び各種設定キー、テンキー、スタートキー等からなる）３６が接続されていると共に、反射濃度検知センサ２２や現像装置４側に設けたトナー濃度センサ２３、その他の各種センサ２４がＡ／Ｄ変換回路（図示せず）、入出力装置３５を介して接続されている。また、ＣＰＵ３１に対しては、入出力装置３５を介してトナー補給回路３７が接続されている他、各種制御回路３８を介して作像部等の各種負荷３９が接続されている。
【００３４】
このような制御系の構成の下、操作パネル３６からのキー入力情報と、各種センサ２２，２３，２４からの検知情報に応じて画像形成装置各部を制御し、前述した作像動作を行わせる。その制御動作の一つとして、ＣＰＵ３１は、感光体１上にトナー濃度検出用の基準パターンをトナー像として形成し（基準パターン形成手段）、感光体１上に形成された基準パターンのトナー濃度を反射濃度検知センサ２２の検知出力を用いて検出し（濃度検出手段）、このトナー濃度検出結果に基づき画像濃度として現像装置４内のトナー濃度の制御を行う（濃度制御手段）。即ち、ＣＰＵ３１は反射濃度検知センサ２２の検知結果に応じて現像装置４内のトナー濃度の設定値を変更し、反射濃度検知センサ２２により検知された基準パターンの濃度が濃いと現像装置４内の現像剤中のトナー濃度を下げるように、また、基準パターンの濃度が薄いと現像剤中のトナー濃度を上げるように、現像装置４側に設けたトナー濃度センサ２３を使って制御を行う。
【００３５】
以上が、本実施の形態の画像形成装置の基本的な構成、動作である。次に、本実施の形態の特徴部分について順に説明する。本実施の形態では、まず、高画質化のために前述したように、例えば分散重合方法で製造されて、粒径分布が非常にシャープで、かつ、真球度が高い小径・球形トナーが用いられている。
【００３６】
このような高画質化のために小径・球形トナーを用いた場合、クリーニング性を確保するため、クリーニングブレード１４の反発弾性を上げたり、低μ化することにより、上記の基準パターンを用いて作像条件（トナー濃度）の制御を行った場合でもクリーニングブレード１４のエッジがシャープな初期状態においては、クリーニング可能となる。しかし、経時ではクリーニングブレード１４のエッジがだれてしまい、図３に画像面積とクリーニング性との関係を示すようにクリーニングブレード１４へのトナー入力量（画像面積や付着量）が多いとクリーニング性が悪化することから、画像面積の大きい基準パターンがクリーニングブレード１４へ直接入力されるとクリーニング不良が発生する。
【００３７】
このような点を考慮し、本実施の形態では、感光体１上に形成する基準パターンのパターン形状を工夫したものである。即ち、図４（ａ）に示す矩形状（正方形状）の標準基準パターン４１に対して、例えば、図４（ｂ）に示すように、感光体１の軸方向の最大幅をＬ、感光体１の回転方向の任意位置Ｐｌｎにおける軸方向の幅をＬｎとしたとき、常にＬ＞Ｌｎなる関係を満たすパターン形状、例えば、図示例のような平行四辺形形状に基準パターン４２を形成するようにしたものである。最大幅Ｌは反射濃度検知センサ２２の検知範囲に基づき規定される。
【００３８】
このようなパターン形状の基準パターン４２によれば、現像されてトナー像となり、反射濃度検知センサ２２による反射濃度の検知後、転写紙Ｓに転写されることなくクリーニングブレード１４に入力する際、感光体１の回転方向のどの位置であっても感光体１の軸方向に見て最大幅Ｌよりも狭い幅Ｌｎ分が順次入力することとなり、最大幅Ｌ分が入力する場合よりもトナー量が低減するため、クリーニング性能の悪化を抑制することができ、転写されない基準パターン４２のクリーニング不良を減らすことができる。よって、残トナーによる異常画像のない良好なる画像を形成することができる。この際、反射濃度検知センサ２２による検知範囲を規定する軸方向の最大幅Ｌは確保されているので、トナー濃度検知には支障をきたさない。
【００３９】
ところで、本実施の形態の基準パターン４２のパターン形状は、回転方向の高さ（長さ）についても工夫されている。即ち、感光体１の回転方向の基準パターン４２の高さをＨ、感光体１の軸方向の任意位置Ｐｈｎにおける高さをＨｎとしたとき、Ｈｎ＝Ｈ＝一定となる関係を満たすパターン形状として形成するようにしたものである。この関係は、例えば上述のように回転方向の辺が軸方向に直交する形の平行四辺形形状に形成することにより容易に実現できる。
【００４０】
このような回転方向の関係を満たす基準パターン４２のパターン形状によれば、反射濃度検知センサ２２の位置や当該基準パターン４２の作像位置が感光体１の軸方向でばらついても、基準パターン４２が反射濃度検知センサ２２を通過する際に感光体１の回転方向にはどの位置でも一定の長さＨ分が存在することとなり、クリーニング性を考慮したパターン形状を満たす条件下で、安定したトナー濃度の検出が可能となる。
【００４１】
いま、このようなパターン形状の工夫の有無による実際の画像形成結果の具体例について説明する。まず、小径・球形トナーを用いた現像装置４と小径・球形トナーに対応した反発弾性の高い新品のクリーニングブレード１４を用いて、図４（ａ）に示すようなトナー付着量０．８ｍｇ／ｃｍ^２、画像面積１６００ｍｍ^２（＝４０ｍｍ×４０ｍｍ）の矩形状の従来方式の標準基準パターン４１を作成したところ、クリーニング不良の発生はなく良好であった。しかし、クリーニングブレード１４を１８５Ｋ枚ランニングした物に交換して、再び、同様の手順で標準基準パターン４１を形成したところ、クリーニング不良が発生してしまったものである。
【００４２】
一方、小径・球形トナーを用いた現像装置４と小径・球形トナーに対応した反発弾性の高い１８５Ｋ枚ランニングしたクリーニングブレード１４を用いて、図４（ｂ）に示すようなトナー付着量０．８ｍｇ／ｃｍ^２、軸方向の最大幅Ｌ＝４０ｍｍ、回転方向の高さ４５ｍｍ、基準パターン角θ＝３０°の平行四辺形（画像面積１７００ｍｍ^２）の基準パターン４２を作成し、反射濃度の検知後、クリーニングブレード１４に直接入力したところ、クリーニング不良の発生はなく良好であった。
【００４３】
なお、この場合の当該画像形成装置の条件を以下に示す。
【００４４】
▲１▼メカ条件

▲２▼現像剤

【００４５】
ところで、本実施の形態を実施する上では、経時や環境条件の変化に伴い、基準パターンの形状を変更することが好ましい。即ち、初期・経時で基準パターンの感光体軸方向の最大幅Ｌ、回転方向の高さＨ、基準パターン角θを変更して、基準パターンの画像面積率を変え、初期のクリーニング性が高い時は、クリ−ニングには負担がかかるが画像面積が小さい標準基準パターン４１を用いることが可能である。一方、経時でクリーニング性が低い時は、画像面積は大きいがクリ−ニングには負担のかからない平行四辺形形状の基準パターン４２を用いることにより、基準パターン４２のクリーニング不良を抑えることができる。
【００４６】
このような基準パターンのパターン形状の変更を含めた基準パターンに関連する処理制御例を図５に示す概略フローチャートを参照して説明する。まず、基準パターン形状として矩形状の標準基準パターン４１を設定する（ステップＳ１）。次に、基準パターンのパターン形状の変更時期であるか否かを判定する（Ｓ２）。この判定処理においては、計時回路３４等により管理される時間経過が初期段階であるか、予め設定された経時時点まで達しているか、或いは、環境条件として高湿環境にあるか否か等により判定される。初期段階や高湿環境にある場合には、変更時期ではないと判定し（Ｓ２のＮ）、基準パターン作成タイミングになったら（Ｓ４のＹ）、露光・現像工程を経て標準基準パターン４１による基準パターンを感光体１上に形成する（Ｓ５）。ステップＳ１，Ｓ２のＮ，Ｓ４，Ｓ５の処理が基準パターン形成手段の機能として実行される。そして、形成された標準基準パターン４１に関して反射濃度検知センサ２２による検知信号を用いてトナー濃度を検出し（Ｓ６）、検出されたトナー濃度に応じて現像装置４内のトナー濃度の制御を行う（Ｓ７）。ステップＳ６の処理が濃度検出手段の機能として実行され、ステップＳ７の処理が濃度制御手段の機能として実行される。その後、標準基準パターン４１をクリーニングブレード１４でクリーニング除去する（Ｓ８）。従って、初期は、標準基準パターン４１を利用して小面積化することでトナー消費を抑えることができ、また、クリーニング廃トナーを現像に戻す機構を備えている画像形成装置では、リサイクルトナーの低減が図れる。また、高温環境では、クリーニングブレード１４の反発弾性係数の低下がないのでクリーニング性は高くなるが、環境変化に対しても同様に対応が可能であることは言うまでもない。
【００４７】
一方、経時或いは高湿環境になく、パターン形状の変更時期であると判定された場合には（Ｓ２のＹ）、作成する基準パターンの形状を図４（ｂ）に示す平行四辺形形状のような基準パターン４２の形状に変更設定する（Ｓ３）。このステップＳ３の処理がパターン形状変更手段の機能として実行される。基準パターン作成タイミングになったら（Ｓ４のＹ）、露光・現像工程を経て基準パターン４２による基準パターンを感光体１上に形成する（Ｓ５）。ステップＳ２のＹ，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５の処理が基準パターン形成手段の機能として実行される。そして、形成された基準パターン４２に関して反射濃度検知センサ２２による検知信号を用いてトナー濃度を検出し（Ｓ６）、検出されたトナー濃度に応じて現像装置４内のトナー濃度の制御を行う（Ｓ７）。ステップＳ６の処理が濃度検出手段の機能として実行され、ステップＳ７の処理が濃度制御手段の機能として実行される。その後、基準パターン４２をクリーニングブレード１４でクリーニング除去する（Ｓ８）。これにより、経時、環境変化においても基準パターン４２のクリーニングが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、基準パターンに関して、像担持体の軸方向の最大幅をＬ、像担持体の回転方向の任意位置における軸方向の幅をＬｎとしたとき、Ｌ＞Ｌｎなる関係を満たすパターン形状に形成するようにしたので、基準パターンとしてトナー濃度検出に必要な軸方向の最大幅Ｌを確保しつつ、像担持体の回転に伴いクリーニング装置に到達する基準パターンの軸方向のトナー量を低減させることができ、よって、クリーニング性能の悪化を抑制し、基準パターンのクリーニング不良を減らし、異常画像のない良好な画像を得ることができる。
【００４９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の画像形成装置において、トナー濃度検出センサの位置や基準パターンの作像位置が像担持体の軸方向でばらついても、像担持体の回転方向の基準パターンの高さをＨ、像担持体の軸方向の任意位置における高さをＨｎとしたとき、Ｈｎ＝Ｈ＝一定となる関係を満たすパターン形状としたので、基準パターンがトナー濃度検出センサを通過する際に像担持体の回転方向にはどの位置でも一定の長さＨ分の基準パターンが存在することとなり、安定したトナー濃度の検出を行わせることができる。
【００５０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の画像形成装置において、経時や環境条件の変化に伴いクリーニング装置のクリーニング性能は低下するが、それに併せて、基準パターンの形状も変更してその面積を変えるようにしたので、クリーニング性能の高い初期や高温環境では基準パターンによるトナー消費、或いはリサイクルトナーの低減を図ることができ、経時では、基準パターンのクリーニング不良を防止することができる。
【００５１】
請求項４記載の発明によれば、請求項１，２又は３記載の発明の基準パターンのパターン形状の典型例として、回転方向の辺が軸方向に直交する形の平行四辺形形状を利用することにより容易に実現できる。
【００５２】
請求項５記載の発明によれば、球形トナーを用い、クリーニングブレードを用いてクリーニングするクリーニング装置を備える構成において、請求項１ないし４の何れか一記載の発明を用いることにより、未転写パターンである基準パターンのトナー像に関しても、良好なクリーニング性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す感光体周りの概略構成図である。
【図２】その制御系を示す概略ブロック図である。
【図３】画像面積とクリーニング性との関係を示す特性図である。
【図４】基準パターンのパターン例を示す説明図である。
【図５】基準パターンに関連する処理制御例を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
１像担持体
４現像装置
６クリーニング装置
１４クリーニングブレード
２１トナー濃度検出センサ
４２基準パターン

Claims

回転駆動される像担持体上に形成された静電潜像をトナーを用いた現像装置で現像して可視化した後、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写し、定着して画像を得るとともに、前記像担持体上の残存トナーをクリーニング装置により除去する画像形成装置において、
前記像担持体上にトナー濃度検出用の基準パターンをトナー像として形成する基準パターン形成手段と、
この基準パターン形成手段により前記像担持体上に形成された前記基準パターンのトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサを有する濃度検出手段と、
前記基準パターンのトナー濃度検出結果に基づき画像濃度を制御する濃度制御手段と、
を備え、
前記基準パターン形成手段は、前記基準パターンに関して、前記像担持体の軸方向の最大幅をＬ、前記像担持体の回転方向の任意位置における軸方向の幅をＬｎとしたとき、Ｌ＝Ｌｎなる関係を満たすパターン形状の第１の基準パターンと、Ｌ＞Ｌｎなる関係を満たすパターン形状の第２の基準パターンとを形成可能に設けられ、
装置動作時間が所定の経時時点に達していない場合、又は、環境条件が所定の高湿度環境にある場合、前記基準パターン形成手段は、前記基準パターンとして前記第１の基準パターンを形成し、
装置動作時間が所定の経時時点に達した場合、又は、環境条件が所定の高湿度環境でない場合、前記基準パターン形成手段は、前記基準パターンとして前記第２の基準パターンを形成する
ことを特徴とする画像形成装置。
前記第２の基準パターンが、前記像担持体の回転方向の前記基準パターンの高さをＨ、前記像担持体の軸方向の任意位置における高さをＨｎとしたとき、Ｈｎ＝Ｈ＝一定となる関係を満たすパターン形状であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記クリーニング装置はクリーニングブレードを用いて残存トナーを除去するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記第２の基準パターンが、回転方向の辺が軸方向に直交する形の平行四辺形形状であ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。
前記現像装置が用いるトナーが分散重合方法で製造された球形トナーであることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一記載の画像形成装置。