JP4332376B2

JP4332376B2 - 作像装置、画像形成装置、コンピュータプログラムおよび記録媒体

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Publication number: JP4332376B2
Application number: JP2003181430A
Authority: JP
Inventors: 香弘藤原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2023-06-25
Also published as: JP2005017624A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体に形成された画像をトナー像に現像し、このトナー像を転写材に転写する作像装置、この作像装置を備えた画像形成装置、前記作像装置の機能をコンピュータで実行するためのコンピュータプログラムおよびこのコンピュータプログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像信号に応じてレーザ光等により感光体上に静電潜像を形成し、その静電潜像をトナー像にして転写紙等に転写する電子写真式の画像形成装置は広く普及している。また、近年はカラー画像信号によりカラー画像を転写紙等に転写するカラー画像形成装置も提供されている。
【０００３】
カラー画像形成の方式として、例えば、複数の像担持体である感光体上に形成される色の異なるトナー画像を直接転写紙に重ねながら転写させる直接転写方式と、複数の感光体上に形成される色の異なるトナー画像を中間転写体に重ねながら転写させ、しかる後に転写紙に一括して転写させる中間転写方式が知られている。これらの方式は、複数の感光体（像担持体）を転写紙または中間転写体に対向させ、記録紙あるいは中間転写体の搬送方向に直交する方向に配置し、これを搬送方向に沿って並設することから、タンデム方式と呼ばれている。この方式では、感光体毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対して静電潜像の形成、現像などの電子写真プロセスを実行させ、直接転写方式では走行中の転写紙上に、中間転写方式においては走行中の中間転写体上に転写する。これらの各方式を用いたタンデム方式のカラー画像形成装置では、直接転写方式にあっては、転写紙を支持しながら走行する無端ベルトを、中間転写方式にあっては、感光体から画像を受け取り担持する無端ベルトを採用するのが一般的である。
【０００４】
上述したようなカラー画像形成装置では、色再現性を高め高画質を維持するために画像周りのトナー飛散（チリ）という不具合を防止する必要がある。微小に画像が散った場合、狙いのドットの大きさが変動してしまい、ザラツキやボソツキ感といった画像劣化となる。また、画像のまわりに飛散したトナーが本来ドットのない部分の白地が色味として認識されるために、狙いの色再現性を実現できない。更にまた、特に２色以上のトナーを重ね合わせる場合に顕著であるが、トナーの付着量を大とした場合にチリが激しくなる場合があり、この場合は、にじみ画像のように明らかな劣化画像として認識される。さらに、２色以上のトナーを重ねる場合に２色目のトナーが転写されにくくなり、ライン中心部に中抜けが生じることがある。中抜けが生じると狙いの色再現性を実現することができず、画像劣化として認識される。
【０００５】
したがって、チリ（画像のまわりのトナー広がり状態）やライン中心部の中抜けなどの画像劣化を抑制することが必要であり、この要求に沿って、従来から種々の改良が提案されている。例えば、特許文献１においては、現像、転写、定着、クリーニングの前後でトナー像の付着形状（付着体積）を測定して比較し、その結果を帯電、現像、転写、定着等の作像条件にフィードバックし、良好な画像を得ることが提案されている。
【０００６】
また、特許文献２では、感光体上の画像を現像した後、または転写紙上に画像を転写した後、検出用トナー基準線の幅を検知し、予め求められた基準幅とを比較し、両者が一致するように制御して線幅を調整することにより中間調の再現性の低下を防止することが提案されている。
【０００７】
また、、特許文献３では、感光体上にスリット状のパターンを形成し、そのパターン画像の反射光量を感光体上の微小領域で測定し、パターンの線幅を求め、作像条件を制御することが提案されている。
【０００８】
さらに、特許文献４では、転写前後や定着前後でトナー像のライン幅の変化分を測定し、転写条件（転写電流条件）と定着条件（定着温度、定着圧力、定着線速等の条件）を制御して線幅を一定にすることが提案されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平３−２６７９５２号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開平３−１３８６７９号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開平７−２０６７０号公報
【００１２】
【特許文献４】
特開平９−６８８７２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１記載の発明では、付着体積を測定しても単色チリ、重ねチリ、２色以上重ねた場合の中抜けなどを正確に測定することはできず、チリや中抜けそのものを測定することが必要になってしまう。また、作像条件設定のために紙に検知用パターンを作成することは好ましくない。
【００１４】
特許文献２で提案している技術では、ライン幅の最適条件とチリや中抜けなどの最適条件が一致しているとは限らず、予め定められたライン幅の基準値とあわせてもチリや中抜けが発生する場合があり、更に上記特許文献１と同様に、作像条件設定のために紙を用いることは望ましくない。
【００１５】
特許文献３の提案技術では、ライン幅だけではチリや中抜けを正確に求めることは困難であるばかりか、現像時のチリ状態しか推測できず、転写後のチリを検出することはできない。
【００１６】
上記特許文献４の提案技術では、現像の段階でチリが発生している場合、検知することができず、また、検出結果の変化分から作像条件を決めているため、最初の検出手段（現像後の検出）での異常は作像条件にフィードバックすることはできない。また、上述したように線幅が一定でもチリが発生いる可能性があり、特許文献１や２と同様に、紙上にライン幅検出用のトナー像を形成することは好ましくない。
【００１７】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、画像劣化度合が進んでいる箇所を的確に判断し、すばやくフィードバック先のユニットを特定して制御することにより、チリや中抜けなどの画像劣化を抑制することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、像担持体に形成された潜像をトナー現像する現像工程と、現像されたトナー像を転写搬送ベルトにより搬送される転写材に転写する転写工程とを有する作像装置において、前記像担持体上に現像された現像工程後のトナー像を光学的に検出する第１の検出手段と、前記転写工程で前記転写搬送ベルト上に転写されたトナー像を光学的に検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段により検出された結果に基づいて前記現像工程後のトナー飛散量を検出し、前記第２の検出手段により検出された結果に基づいて前記転写工程後のトナー飛散量を検出するトナー飛散量検出手段と、前記トナー飛散量検出手段により検出された前記現像工程後のトナー飛散量が予め設定してある現像時のチリ量設定値より大きい場合、前記現像工程における現像条件、帯電条件、露光条件の少なくとも１つの作像条件を変更し、前記転写工程のトナー飛散量が予め設定してある転写時チリ量設定値より大きい場合、前記転写工程における転写条件を変更する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【００１９】
第２の手段は、像担持体に形成された潜像をトナー現像する現像工程と、現像されたトナー像を中間転写体に転写する転写工程とを有する作像装置において、前記像担持体上に現像された現像工程後のトナー像を光学的に検出する第１の検出手段と、前記転写工程で前記中間転写体上に転写されたトナー像を光学的に検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段により検出された結果に基づいて前記現像工程後のトナー飛散量を検出し、前記第２の検出手段により検出された結果に基づいて前記転写工程後のトナー飛散量を検出するトナー飛散量検出手段と、前記トナー飛散量検出手段により検出された前記現像工程後のトナー飛散量が予め設定してある現像時のチリ量設定値より大きい場合、前記現像工程における現像条件、帯電条件、露光条件の少なくとも１つの作像条件を変更し、前記転写工程のトナー飛散量が予め設定してある転写時チリ量設定値より大きい場合、前記転写工程における転写条件を変更する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【００２０】
第３の手段は、像担持体に形成された潜像をトナー現像する現像工程と、現像されたトナー像を転写材に転写する転写工程とを有する作像装置において、前記像担持体上に現像された現像工程後のトナー像を光学的に検出する第１の検出手段と、前記転写工程で２次転写部材上に転写されたトナー像を光学的に検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段により検出された結果に基づいて前記現像工程後のトナー飛散量を検出し、前記第２の検出手段により検出された結果に基づいて前記転写工程後のトナー飛散量を検出するトナー飛散量検出手段と、前記トナー飛散量検出手段により検出された前記現像工程後のトナー飛散量が予め設定してある現像時のチリ量設定値より大きい場合、前記現像工程における現像条件、帯電条件、露光条件の少なくとも１つの作像条件を変更し、前記転写工程のトナー飛散量が予め設定してある転写時チリ量設定値より大きい場合、前記転写工程における転写条件を変更する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【００２１】
第４の手段は、第１乃至第３の何れか１の手段において、前記トナー飛散量検出手段は、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段により検出されたトナー像を２値化処理してドット画像から飛散トナーを分類し、分類された飛散トナーの画素数の積算によりトナー飛散量を検出するものであることを特徴とする。
【００２２】
第５の手段は、第１乃至第４の何れか１の手段において、前記現像工程が、カラー画像形成方式に対応して複数設けられていることを特徴とする。
【００２３】
第６の手段は、第１乃至５の何れか１の手段にかかる作像装置と、この作像装置に転写材を供給する転写材供給手段とから画像形成装置を構成したことを特徴とする。
【００２４】
第７の手段は、請求項１乃至６の何れか１項に記載の作像装置の各手段の機能をコンピュータによって実行するための手順を備えてコンピュータプログラムを構築したことを特徴とする。
【００２５】
第８の手段は、第７の手段に係るコンピュータプログラムがコンピュータによって読み取られ、実行可能に記録媒体に記録されていることを特徴とする。
【００３２】
なお、以下の実施形態において、第１の検出手段はセンサ１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋに、第２の検出手段はセンサ１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋに、制御手段はＣＰＵ２０１に、像担持体は感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに、中間転写体は中間転写ベルト３０１にそれぞれ対応する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。この実施形態においては、画像形成装置の一例として、カラーレーザプリンタ（以下、単に「レーザプリンタ」と称する）の場合を例にとっている。なお、以下の各実施形態において、同等とみなせる各部には同一参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【００３４】
図１は第１の実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。図１に示すレーザプリンタは直接転写方式であり、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラック用の部材であることを示す）が、転写紙１００の移動方向（図中の矢印Ａに沿って転写搬送ベルト６０が走行する方向）における上流側から順に配置されている。このトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、現像ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋとを備えている。また、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの配置は、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの回転軸が平行になるように、且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように設定されている。
【００３５】
レーザプリンタは、トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋや現像ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋのほか、光書込ユニット２、給紙カセット３，４、レジストローラ対５、転写紙１００を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送部材としての転写搬送ベルト６０を有するベルト駆動装置としての転写ユニット６、ベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８等を備えている。また、手差しトレイＭＦ、トナー補給容器ＴＣを備え、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースＳの中に備えている。
【００３６】
光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
【００３７】
図２は上述の転写ユニット６の概略構成を示す拡大図である。この転写ユニット６で使用している転写搬送ベルト６０は、体積抵抗率が１０９〜１０１１Ωｃｍである高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）である。この転写搬送ベルト６０は、各トナー像形成部の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、支持ローラ６１〜６６に掛け回されている。
【００３８】
これらの支持ローラ６１〜６６のうち、転写紙１００の移動方向上流側の入口ローラ６１には、電源８０ａから所定電圧が印加された静電吸着ローラ８０が対向するように転写搬送ベルト６０の外周面に配置されている。この入口ローラ６１と静電吸着ローラ８０の間を通過した転写紙１００は、転写搬送ベルト６０上に静電吸着される。ローラ６３は転写搬送ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されていて矢印方向に回転する。
【００３９】
各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、感光体ドラムに対向する位置には、転写搬送ベルト６０の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋを設けている。これら転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋはスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋからローラ心金に転写バイアスが印加される。この印加された転写バイアスの作用により、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写位置において転写搬送ベルト６０と感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの各表面との間に所定強度の転写電界が形成される。また転写が行なわれる領域での転写紙１００と感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、バックアップローラ６８が各転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋの転写紙１００の移動方向下流側に配設されている。
【００４０】
転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍にそれぞれ配置されるバックアップローラ６８は、回転可能に揺動ブラケット９３に一体的に保持され、回動軸９４を中心として回動が可能である。この回動は、カム軸９７に固定されたカム９６が矢印の方向に回動することで時計方向に回動する。
【００４１】
入口ローラ６１と吸着ローラ８０は一体的に、入口ローラブラケット９０に支持され、軸９１を回動中心として、図２の状態から時計方向に回動可能になっている。揺動ブラケット９３に設けられた穴９５と、入口ローラブラケット９０に固植されたピン９２が係合しており、揺動ブラケット９３の回動と連動して入口ローラブラケット９０も回動する。これらのブラケット９０、９３の時計方向の回動により、バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ６８は感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃから離され、入口ローラ６１と吸着ローラ８０も下方に移動する。これにより、ブラックのみの画像の形成時に、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃと転写搬送ベルト６０の接触を避けることが可能となっている。
【００４２】
一方、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８は出口ブラケット９８に回転可能に支持され、出口ローラ６２と同軸の軸９９を中心として回動可能になっている。転写ユニット６を本体に対し着脱する際には、図示していないハンドルの操作により出口ブラケット９８を時計方向に回動させることにより、ブラック画像形成用の感光体ドラム１１Ｋから、転写バイアス印加部材６７Ｋとその隣のバックアップローラ６８を離間させるようにしている。
【００４３】
駆動ローラ６３に巻きつけられた転写搬送ベルト６０の外周面には、図１に示すように、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置８５が接触するように配置されている。このクリーニング装置８５により転写搬送ベルト６０上に付着したトナー等の異物が除去される。
【００４４】
ローラ６４は、転写搬送ベルト６０の走行方向で駆動ローラ６３より下流に位置し、かつ転写搬送ベルト６０の外周面を押し込む方向に設けられており、これにより、駆動ローラ８３への巻きつけ角を確保している。ローラ６５は、ローラ６４より更に下流の転写搬送ベルト６０のループ内に位置し、図１に示すように、押圧部材（ばね）６９でベルトにテンションを与えるテンションローラになっている。
【００４５】
先に示した図１中の一点鎖線は、転写紙１００の搬送経路を示している。給紙カセット３、４あるいは手差しトレイＭＦから給送された転写紙１００は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対５が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対５により所定のタイミングで送出された転写紙（転写材）１００は、転写搬送ベルト６０に担持され、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに向けて搬送され、各転写ニップを通過する。
【００４６】
各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙１００に重ね合わされ、転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙１００上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙１００上にはフルカラートナー像が形成される。トナー像転写後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面はクリーニング装置によりクリーニングされ、更に除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。
【００４７】
一方、フルカラートナー像が形成された転写紙１００は、転写紙１００の到来を検出する光学センサ１０１を通って定着ユニット７でこのフルカラートナー像が定着された後、切換ガイドＧの回動姿勢に対応して、第１の排紙方向Ｂまたは第２の排紙方向Ｃに向かう。第１の排紙方向Ｂは、排紙トレイ８上に転写紙１００が排出される場合であり、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方第２の排紙方向Ｃは、図示していない別の後処理装置（ソータ、綴じ装置など）に向け搬送させるとか、スイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対５に搬送される。
【００４８】
図３はトナー飛散を検出するセンサの配置をトナー形成部とともに示す概略構成図である。上述したように、通常の画像形成時は転写搬送ベルト６０により搬送された転写紙１００上に感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上のトナー像が転写される。しかし、チリ量検出用のトナー像は転写紙１００ではなく、転写搬送ベルト６０上の例えば搬送方向に対して直交する部分の両側部のような余白部分に転写される。各トナー形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋには、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上で現像されたチリ量検出用のトナー像を検出するセンサ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが、そして感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１から転写搬送ベルト６０上にそれぞれ転写されたチリ量検出用のトナー像を検出するセンサ１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３が配置されている。これらセンサ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ、１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３は、ＣＣＤあるいは光学センサで構成されている。なお、センサ１０３は、転写搬送ベルト６０上に転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの合成色によるトナー像あるいはブラック単色のトナー像を検出するものである。
【００４９】
図４は第１の実施形態における制御部の概略を示すブロック図である。制御部は、ＣＰＵ２０１、トナー飛散量検出部２０２、ＲＯＭ２０３、ＲＡＭ２０４等を備えている。トナー飛散量検出部２０２は、チリ量検出用センサ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ、１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３の出力からトナー飛散量を検出するものであり、ＣＰＵ２０１は、トナー飛散量検出部２０２からの検出結果を演算し、その演算結果に基づいて帯電、露光、現像条件等を変更したり、レーザプリンタ全体の制御を行うものである。ＲＯＭ２０３にはＣＰＵ２０１を動作させるためのプログラムが格納され、ＲＡＭ２０４は制御、タイミング等の調整値や給紙カセット３，４に収容された転写紙１００の種類等の制御に必要な状態が格納されるとともに、前記ＣＰＵのワークエリアとして機能する。ＣＰＵ２０１には、プリンタの露光部２０５、帯電部２０６、現像部２０７、転写部２０８などが接続され、これらの各部を制御して要求された画像形成を行い、記録紙に画像をプリントアウトさせる。なお、前記プログラムは予めＲＯＭ２０３に記憶させて提供するが、サーバからネットワークを介して、ＣＤ−ＲＯＭなどの公知の記録媒体からダウンロードして使用できるようにしてもよい。
【００５０】
チリ量検出用のトナー像の検出の基本的な流れは、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上にチリ量検出用トナー像を作像し、次いでこの作像されたチリ量検出用トナー像をセンサ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋを検出して、トナー飛散量検出部２０２にそのデータを送り、トナー飛散量を測定する。トナー飛散量検出部２０２ではその測定結果をＣＰＵ２０１に送る。一方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上のチリ量検出用トナー像は、転写搬送ベルト６０の余白部分に転写され、転写されたチリ量検出用トナー像はセンサ１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３によって検出され、そのデータはトナー飛散量検出部２０２を介してＣＰＵ２０１に送られる。ＣＰＵ２０１は、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上のチリ量検出用トナー像によって、すなわち現像時にチリが発生している場合は、帯電、露光、現像条件を変更し、トナーの付着量を規定値（他の不具合が発生しない値）まで少なくしたり、同じく帯電、露光、現像条件を変更して、図５に示すように、地肌ポテンシャルを規定値（他の不具合が発生しない値）まで大きくするように制御する。
【００５１】
また、ＣＰＵ２０１は、転写搬送ベルト６０上に転写されたチリ量検出用のトナー像によって、すなわち転写時にチリが発生している場合は、転写電流を規定値（他の不具合が発生しない値）まで下げるように制御する。
【００５２】
図６はＣＰＵ２０１によって実行される作像条件を制御する手順を示すフローチャートで、この手順はコンピュータプログラムとして提供される。作像条件の制御は、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上にチリ量検出用トナー像を作像して現像し、センサ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋにより現像後のチリ量Ｔ１を検出し（ステップＳ１０１）、次いで、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上のチリ量検出用トナー像を転写搬送ベルト６０上に転写し、センサ１０３によって転写後のチリ量の変化分Ｔ２を検出する（ステップＳ１０２）。そして、現像後のチリ量Ｔ１が予め設定された現像時のチリ量の設定値Ｍ１より大きいか否かをチェックする（ステップＳ１０３）。チリ量Ｔ１が設定値Ｍ１より大きい場合は、地肌ポテンシャルを規定値まで高め（ステップＳ１０４）、再度感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上にチリ量検出用トナー像を作像して現像し、センサ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋにより現像後のチリ量Ｔ１’を検出する（ステップＳ１０５）。ここで、現像後のチリ量Ｔ１’が予め設定された現像時のチリ量の設定値Ｍ１より大きいか否かをチェックし（ステップＳ１０６）、チリ量Ｔ１’が設定値Ｍ１より大きい場合は、作像条件の変更により規定値までトナーが感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに付着する量を低くする（ステップＳ１０７）。
【００５３】
ステップＳ１０３においてチリ量Ｔ１が設定値Ｍ１より小さい場合、ステップＳ１０６においてチリ量Ｔ１’が設定値Ｍ１より小さい場合、そしてステップＳ１０７でトナー量を調整した場合は、転写後のチリ量の変化分Ｔ２が予め設定された転写時のチリ量の設定値Ｍ２より大きいか否かをチェックする（ステップＳ１０８）。チリ量の変化分Ｔ２が設定値Ｍ２より大きい場合は、転写電流を規定値まで低くする（ステップＳ１０９）。これにより、作像条件の制御は完了する。チリ量の変化分Ｔ２が設定値Ｍ２より小さい場合も、その時点で作像条件の制御は完了する。
【００５４】
なお図６の制御で用いている１次転写後の検出手段としては、センサ１１３のみを用いた場合を説明したが、センサ１１３Ｙ，１１３Ｍ，１１３Ｃを用いて制御することも、上述と同様に実施可能である。
【００５５】
図７はドット画像と飛散トナーを状態を示す図で、同図（ａ）は転写搬送ベルト上のトナー像をセンサにより取り込んだときの状態、同図（ｂ）は取り込んだ画像を２値化処理した後のドット画像と飛散トナーの状態をそれぞれ示す。チリ量を各センサによって測定する場合には、図７の（ｂ）に示すように、取り込んだドット画像を２値化処理し、ドット画像とドット画像周辺の飛散トナー（以下、チリトナーと称する）に分類する。さらに、チリトナーに関しては、画素数をカウントすることによってチリトナーの総面積（チリ量）を求めることができる。この総面積は、単なるカウントなので簡単に求めることができる。例えば、１画素が５μｍ×５μｍに相当するとし、チリトナーの総画素数が３５０画素であったとすると、積算により、チリ量は簡単に求められる。
【００５６】
図８は本発明の第２の実施形態に係る中間転写方式のレーザプリンタの主要部とトナー飛散を検出するセンサの配置を示す概略構成図である。ここでは画像周りのトナー飛散（チリ）に限定して説明する。
【００５７】
図８においても、上述第１の実施形態と同様に、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが、中間転写ベルト３０１の移動方向（図中の矢印Ｆ２）における上流側から順に配置されている。各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの配置は、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの回転軸（図示しない）が平行になるように、且つ中間転写ベルト３０１の移動方向に所定のピッチで配列するように配設されている。
【００５８】
第１の実施形態と同様に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上に現像されたチリ量検出用トナー像は、センサ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋによって検出され、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋから中間転写ベルト３０１に転写されたトナー像は、センサ１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３により検出される。中間転写ベルト３０１上に転写された画像は矢印Ｆ２方向に移動し、２次転写ローラ３０２と２次転写対向ローラ３０３がつくる転写ニップにて通常の画像は転写紙１００上に転写され、転写紙１００上に転写されたトナー像は定着ユニット７を通過して転写紙１００に定着する。一方、チリ量検出用のトナー像は転写紙１１６に転写するのではなく、２次転写部で２次転写ローラ３０２の余白部分に転写され、２次転写ローラ３０２の近傍に設けられたセンサ３０４によってチリ量を検出する。
【００５９】
なお、制御部の構成は、第１の実施形態における図４の制御部の構成において、トナー飛散量検出部２０２にセンサ３０４の検出結果も加えるように接続する以外は、図４の構成と全く同じであるので、図示および説明は省略する。
【００６０】
また、第１の実施形態と同様に、現像時にチリが発生している場合は、帯電、露光、現像条件を変更し、トナーの付着量を規定値まで少なくしたり、図５に示すように、地肌ポテンシャルを規定値まで大きくするように制御し、中間転写ベルト３０１への転写時にチリが発生している場合は、転写電流を規定値まで下げるように制御する。更にこの第２の実施形態においては、２次転写ローラ３０２上への転写によって２次転写時にチリが発生していることが判明した場合は、２次転写電流を規定値（他の不具合が発生しない値）まで下げるように制御される。
【００６１】
図９は第２の実施形態における作像条件を制御する手順を示すフローチャートである。作像条件の制御は、上述第１の実施形態と同様に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上にチリ量検出用トナー像を作像して現像し、センサ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋにより現像後のチリ量Ｔ１を検出し（ステップＳ２０１）、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上のチリ量検出用トナー像を中間転写ベルト３０１上に転写し、センサ１０３によって１次転写後のチリ量の変化分Ｔ２を検出する（ステップＳ２０２）。この第２の実施形態においては、更に、中間転写ベルト３０１から２次転写ローラ３０２に転写されたチリ量検出用トナー像から２次転写後のチリ量Ｔ３を検出する（ステップＳ２０３）。その後、現像後のチリ量Ｔ１が予め設定された現像時のチリ量の設定値Ｍ１より大きいか否かをチェックし（ステップＳ２０４）。チリ量Ｔ１が設定値Ｍ１より大きい場合は、地肌ポテンシャルを規定値まで高める（ステップＳ２０５）、そして、再度感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上にチリ量検出用トナー像を作像して現像し、センサ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋにより現像後のチリ量Ｔ１’を検出し（ステップＳ２０６）、現像後のチリ量Ｔ１’が予め設定された現像時のチリ量の設定値Ｍ１より大きいか否かをチェックする（ステップＳ２０７）。チリ量Ｔ１’が設定値Ｍ１より大きい場合は、作像条件を変更して規定値までトナーが感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに付着する量を低くする（ステップＳ２０８）。
【００６２】
ステップＳ２０４においてチリ量Ｔ１が設定値Ｍ１より小さい場合、ステップＳ２０７においてチリ量Ｔ１’が設定値Ｍ１より小さい場合、そしてステップＳ２０８でトナー量を調整した場合は、転写後のチリ量の変化分Ｔ２が予め設定された転写時のチリ量の設定値Ｍ２より大きいか否かをチェックする（ステップＳ２０９）。チリ量の変化分Ｔ２が設定値Ｍ２より大きい場合は、１次転写電流を規定値まで低くする（ステップＳ２１０）。ステップＳ２０９においてチリ量Ｔ２が設定値Ｍ２より小さい場合、ステップＳ２１０において１次転写電流を規定値まで低くした後は、２次転写後のチリ量の変化分Ｔ３が予め設定された転写時のチリ量の設定値Ｍ３より大きいか否かをチェックし（ステップＳ２１１）、チリ量の変化分Ｔ３が設定値Ｍ３より大きい場合は、２次転写電流を規定値まで低くする（ステップＳ２１２）。チリ量の変化分Ｔ３が設定値Ｍ３より小さい場合および２次転写電流を規定値まで低くした後は作像条件の制御は完了する。
【００６３】
なお第２の実施形態でも、１次転写後の検出手段としては、センサ１１３のみを用いた場合を説明したが、センサ１１３Ｙ、１１３Ｍ、１１３Ｙを用いて制御することも、上述と同様に実施可能である。また、第２の実施形態では、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを並置した形式であるが、１るの感光体ドラムの周囲に４色の現像装置を配置し、感光体ドラムと中間転写ベルトの回転により中間転写ベルトにカラートナー像を転写し、中間転写ベルトの画像を転写紙に転写するいわゆるレボルバ式の中間転写方式にも適用できることは勿論である。
【００６４】
このように、チリや中抜けを正確に把握するためには画像周りのトナー飛散量（チリの量）そのものやラインの中抜け面積比率そのものを正確に測定することが最も望ましいが、本発明はこれを可能にしている。また、その測定結果を現像条件、帯電条件、露光条件、転写条件にフィードバックすることによって、チリ、中抜けを効果的に低減できる。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、同一のトナー像の各工程後の検出手段によって検出することにより、どこの工程で画像劣化が発生しているかが容易に把握でき、画像劣化度合が進んでいる箇所を的確に絞り込み、すばやくフィードバック先のユニットを特定して制御することができる。これにより、チリや中抜けなどの画像の劣化に応じて作像条件を制御し、画像劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。
【図２】図１のレーザプリンタにおける転写ユニットの概略構成を示す拡大図である。
【図３】トナー飛散を検出するセンサの配置をトナー形成部とともに示す概略構成図である。
【図４】第１の実施形態における制御部の概略を示すブロック図である。
【図５】地肌ポテンシャルの制御を説明するためのグラフである。
【図６】第１の実施形態における作像条件の制御手順を示すフローチャートである。
【図７】ドット画像と飛散トナーの状態を示す図で、（ａ）は転写搬送ベルト上のトナー像をセンサにより取り込んだ状態、（ｂ）は取り込んだ画像を２値化処理した後のドット画像と飛散トナーの状態をそれぞれ示す。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るレーザプリンタの主要部とトナー飛散を検出するセンサの配置を示す概略構成図である。
【図９】第２の実施形態における作像条件の制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋトナー像形成部
２光書込ユニット
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ感光体ドラム
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ現像ユニット
１００転写紙
６０転写搬送ベルト
１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋ，１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３，３０４センサ
２０１ＣＰＵ
２０２トナー飛散量検出部
２０３ＲＯＭ
２０４ＲＡＭ
３０１中間転写ベルト
３０２２次転写ローラ

Claims

像担持体に形成された潜像をトナー現像する現像工程と、現像されたトナー像を転写搬送ベルトにより搬送される転写材に転写する転写工程とを有する作像装置において、
前記像担持体上に現像された現像工程後のトナー像を光学的に検出する第１の検出手段と、
前記転写工程で前記転写搬送ベルト上に転写されたトナー像を光学的に検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段により検出された結果に基づいて前記現像工程後のトナー飛散量を検出し、前記第２の検出手段により検出された結果に基づいて前記転写工程後のトナー飛散量を検出するトナー飛散量検出手段と、
前記トナー飛散量検出手段により検出された前記現像工程後のトナー飛散量が予め設定してある現像時のチリ量設定値より大きい場合、前記現像工程における現像条件、帯電条件、露光条件の少なくとも１つの作像条件を変更し、前記転写工程のトナー飛散量が予め設定してある転写時チリ量設定値より大きい場合、前記転写工程における転写条件を変更する制御手段と、
を備えていることを特徴とする作像装置。
像担持体に形成された潜像をトナー現像する現像工程と、現像されたトナー像を中間転写体に転写する転写工程とを有する作像装置において、
前記像担持体上に現像された現像工程後のトナー像を光学的に検出する第１の検出手段と、
前記転写工程で前記中間転写体上に転写されたトナー像を光学的に検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段により検出された結果に基づいて前記現像工程後のトナー飛散量を検出し、前記第２の検出手段により検出された結果に基づいて前記転写工程後のトナー飛散量を検出するトナー飛散量検出手段と、
前記トナー飛散量検出手段により検出された前記現像工程後のトナー飛散量が予め設定してある現像時のチリ量設定値より大きい場合、前記現像工程における現像条件、帯電条件、露光条件の少なくとも１つの作像条件を変更し、前記転写工程のトナー飛散量が予め設定してある転写時チリ量設定値より大きい場合、前記転写工程における転写条件を変更する制御手段と、
を備えていることを特徴とする作像装置。
像担持体に形成された潜像をトナー現像する現像工程と、現像されたトナー像を転写材に転写する転写工程とを有する作像装置において、
前記像担持体上に現像された現像工程後のトナー像を光学的に検出する第１の検出手段と、
前記転写工程で２次転写部材上に転写されたトナー像を光学的に検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段により検出された結果に基づいて前記現像工程後のトナー飛散量を検出し、前記第２の検出手段により検出された結果に基づいて前記転写工程後のトナー飛散量を検出するトナー飛散量検出手段と、
前記トナー飛散量検出手段により検出された前記現像工程後のトナー飛散量が予め設定してある現像時のチリ量設定値より大きい場合、前記現像工程における現像条件、帯電条件、露光条件の少なくとも１つの作像条件を変更し、前記転写工程のトナー飛散量が予め設定してある転写時チリ量設定値より大きい場合、前記転写工程における転写条件を変更する制御手段と、
を備えていることを特徴とする作像装置。
請求項１乃至３の何れか１項に記載の作像装置において、
前記トナー飛散量検出手段は、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段により検出されたトナー像を２値化処理してドット画像から飛散トナーを分類し、分類された飛散トナーの画素数の積算によりトナー飛散量を検出するものであることを特徴とする作像装置。
請求項１乃至４の何れか１項に記載の作像装置において、
前記現像工程が、カラー画像形成方式に対応して複数設けられていることを特徴とする作像装置。
請求項１乃至５の何れか１項に記載の作像装置と、
この作像装置に転写材を供給する転写材供給手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至６の何れか１項に記載の作像装置の各手段の機能をコンピュータによって実行するための手順を備えていることを特徴とするコンピュータプログラム。
請求項７記載のコンピュータプログラムがコンピュータによって読み取られ、実行可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。