JP4453286B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの機能を組み合わせた複合機などの電子写真プロセスによって記録紙などの記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスを使用した画像形成装置としては、複写機やプリンタなどが知れられている。このような画像形成装置においては、感光体上に形成したトナー像を、中間転写体を介して最終転写体に転写して形成し、このトナー像を最終転写体から記録紙などの記録媒体に転写し、記録紙に転写したトナー像を定着することにより画像を形成する。
【０００３】
このような画像形成装置では、記録紙に転写されずに中間転写体や最終転写体などの転写体上にトナーが残ってしまい、記録紙の非画像領域等に付着して、記録紙を汚してしまうなどの仕上がり不良、品質不良を生じさせてしまうことがある。
【０００４】
感光体上にトナー像を形成し、このトナー像を用紙に転写する画像形成装置においては、トナー帯電不足が生じると、感光体上の非画像領域にトナーが付着してしまうことから、トナー像が形成される感光体表面上の非画像領域に付着したトナー量を検出し、検出したトナー量に基づいて感光体の表面を除電するときの除電器の出力を調整することにより、非画像領域に付着したトナーによって被りが生じるのを防止する提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一方、記録紙上にカラー画像を形成する画像形成装置では、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ及びブラックＫの各色のトナー像を別々に形成する感光体を用い、それぞれの感光体に形成したトナー像を中間転写体上に転写し、中間転写体から記録紙へ転写するものがある。
【０００６】
このような画像形成装置では、感光体や中間転写体にトナーが残ると、記録紙上に所謂ゴースト等として現れ、記録紙に形成した画像を損ねたり、画像を形成する記録紙を汚してしまうことがあり、このために、感光体ないし中間転写体にクリーニング装置を設け、残ったトナーの除去を図る必要がある。
【０００７】
このようなクリーニング装置としては、ブラシやブレードを、直接、感光体や中間転写体の表面に接触させるものが一般的となっている。
【０００８】
ところで、このようなクリーニング方法では、中間転写体の表面等のクリーニング対象の表面を磨耗させたり、傷などの損傷を生じさせてしまうことがあり、このために、中間転写体の寿命が短くなってしまっている。また、ブラシを用いる場合、ブラシのほかに、中間転写体から残留トナーを転移させるデトナロールや、残留トナーを振り落とすフリッカー部材などを設ける必要があり、機構が複雑となると共に、これらが広いスペースを必要とするために、スペース効率やコスト面での不利が生じている。
【０００９】
ここから、感光体などの像担持体上の転写残留トナー量を検出し、転写残留トナー量が増加したときに、像担持体を帯電する接触帯電手段に印加する帯電バイアス電圧に交流成分を多く含ませることにより、ブラシやブレードなどのクリーニング手段を用いることなく、転写残留トナーの発生を抑えるようにした画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
また、感光体上の残留トナー量を検出し、この残留トナー量に応じて現像バイアス電圧を調整することにより、転写効率を向上させて、残留トナーの発生防止、残留トナーの除去を図るようにした画像形成装置の提案もなされている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平５−２３２８５号公報
【特許文献２】
特開平１０−１８６８７７号公報
【特許文献３】
特開平１０−２１３９５５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ゴーストは転写効率の低下によって発生するが、ゴーストの発生原因は、感光体トナー量の増加や、転写印加電圧のばらつきなどがあり、ブラシやブレード等によるクリーニング装置を用いないクリーナーレスの画像形成装置において、転写効率の向上を図ることは、必ずしも適正なゴースト対策といえるものではない。
【００１３】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、ゴーストの検出及び検出したゴーストに応じた適正なゴースト解消処置を行うことにより、ブラシやブレード等によるクリーニング装置を用いずに適正な画像を形成可能とする画像形成装置を提案することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、感光体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像に応じたトナー像を前記感光体に形成する現像手段と、を備え、前記感光体に形成したトナー像を中間転写体へ転写した後、最終転写位置で記録媒体へ転写する画像形成装置であって、前記中間転写体に転写されたトナー像又は前記記録媒体に転写されたトナー像の画像濃度を測定する濃度測定手段と、前記濃度測定手段を用いて、予めゴースト検出用に設定されているゴースト検出パッチの正像の画像濃度と、少なくとも前記感光体上の残留トナーにより形成されるトナー像の画像濃度とを測定し、測定した前記正像の画像濃度と前記残留トナーによるトナー像の画像濃度との和に基づいてゴーストが発生しているか否かの判定を行なうと共に、前記正像の画像濃度に対する前記残留トナーによるトナー像の画像濃度の比に基づいてゴーストが発生しているか否かの判定を行なう判定手段と、前記画像濃度の和に基づいてゴーストが発生していると判定されている場合に、トナーバンドが作成されるように設定し、前記画像濃度の比に基づいてゴーストが発生していると判定されている場合に、前記感光体から前記中間転写体へのトナーの転写効率が高くなるように前記中間転写体へ印加する転写電圧を設定する設定手段と、を含む。
【００１９】
請求項２に係る発明は、前記中間転写体として、それぞれが２色分ずつの前記感光体に接触して２色分のトナー像が転写される第一中間転写体と、前記第一中間転写体のそれぞれに接触して第一中間転写体から２色分ずつのトナー像が転写されることにより４色分のトナー像が転写され、該トナー像が前記最終転写位置で前記記録媒体に転写される第二中間転写体と、を含み、前記判定手段が、前記濃度測定手段により前記第二中間転写体上で、前記正像の画像濃度、前記感光体上の残留トナーによる第一トナー像の画像濃度及び、前記第一中間転写体上の残留トナーによる第二トナー像の画像濃度を測定し、前記画像濃度の和として、前記正像の画像濃度と前記第一トナー像の画像濃度と前記第二トナー像の画像濃度との総和を用いてゴーストが発生しているか否かを判定する。また、請求項３に係る発明は、前記判定手段が、前記画像濃度の比として、前記正像に対する前記第一トナー像の画像濃度の比及び、前記正像の画像濃度の対する前記第二トナー像の画像濃度の比を用いてゴーストが発生しているか否かを判定する。
【００２０】
請求項４に係る発明は、前記中間転写体として、それぞれが２色分ずつの前記感光体に接触して２色分のトナー像が転写される第一中間転写体と、前記第一中間転写体のそれぞれに接触して第一中間転写体から２色分ずつのトナー像が転写されることにより４色分のトナー像が転写され、該トナー像が前記最終転写位置で前記記録媒体に転写される第二中間転写体と、を含み、前記判定手段が、前記濃度測定手段により前記第二中間転写体上で、前記正像の画像濃度、前記感光体上の残留トナーによる第一トナー像の画像濃度及び、前記第一中間転写体上の残留トナーによる第二トナー像の画像濃度を測定し、前記画像濃度の比として、前記正像に対する前記第一トナー像の画像濃度の比及び、前記正像の画像濃度に対する前記第二トナー像の画像濃度の比を用いてゴーストが発生しているか否かを判定する。また、請求項５に係る発明は、前記判定手段が、前記画像濃度の和として、前記正像の画像濃度と前記第一トナー像の画像濃度と前記第二トナー像の画像濃度との総和を用いてゴーストが発生しているか否かを判定する。
【００２１】
このような本発明においては、請求項６に記載されるように、前記設定手段が、前記正像の画像濃度に対する前記第一トナー像の画像濃度の比からゴーストが発生していると判定されている場合に、前記感光体から前記第一中間転写体へのトナーの転写効率が高くなるように前記第一中間転写体へ印加する転写電圧を設定し、前記正像の画像濃度に対する前記第二トナー像の画像濃度の比からゴーストが発生していると判定されている場合に、前記第一中間転写体から前記第二中間転写体へのトナーの転写効率が高くなるように第二中間転写体へ印加する転写電圧を設定するものであれば良い。
【００２７】
さらに、本発明では、ゴーストが発生していると判定されている場合に、連続プリント枚数の制限値を設定するものであっても良い。
【００２８】
一方、ゴーストは、高湿高温下、特に高湿度下で発生しやすい。ここから、本発明は、少なくとも環境湿度を検出する環境条件検出手段を含み、環境条件検出手段の検出結果を含めてゴーストを解消するための処置を設定することがより好ましい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。図１には、本実施の形態に画像形成装置として適用したレーザープリンタ１０の概略構成を示している。このレーザープリンタ１０は、タンデム型フルカラープリンタであり、ケーシング１２内に、画像形成部１４、中間転写部１６、最終転写部１８及び給紙部２０を含んでいる。
【００３１】
画像形成部１４には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ（総称するときは「画像形成ユニット２２」とする）と、露光装置２４を含んでいる。
【００３２】
図２に示すように、画像形成ユニット２２のそれぞれには、像担持体として感光体ドラム２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ（総称するときは、「感光体ドラム２６」とする）及び、感光体ドラム２６のそれぞれに接触する帯電ロール２８、感光体ドラム２６のそれぞれに対峙する現像器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ（総称するときは「現像器３０」とする）及び、感光体ドラム２６のそれぞれに接触する感光体ブラシロール３２が設けられている。
【００３３】
なお、感光体ドラム２６に対する上記各部材の配置は、感光体ドラム２６の回転方向の上流側から帯電ロール２８、現像器３０、感光体ブラシロール３２となっている。なお、感光体ブラシロール３２としては、ステンレスなどの金属製のロール状基材に、導電性を有する樹脂性の植毛テープをスパイラル状に巻き付けるなどして形成したものを用いることができる。
【００３４】
感光体ドラム２６は、帯電ロール２８によって例えば−９００Ｖ程度の直流電圧が印加され、これにより、約−３８０Ｖ程度に一様に帯電される。露光装置２４は、感光体ドラム２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６ＫにレーザービームＲ（Ｙ）、Ｒ（Ｍ）、Ｒ（Ｃ）、Ｒ（Ｋ）を照射することにより静電潜像を書き込む。感光体ドラム２６は、静電潜像が書き込まれたときに、その表面電位が約−７０Ｖ程度までに除電される。
【００３５】
現像器３０は、現像ロール、現像剤量規制部材、現像剤搬送部材、及び現像剤を搬送して攪拌するオーガーを備えた一般的構成の磁気ブラシ接触型二成分現像方式を適用しており、現像剤量規制部材によって規制されて搬送される現像剤量は、約３０〜４０ｇ／ｍ２であり、このときに現像ロール上に存在するトナーの帯電量は、おおむね−２０〜−４０μＣ／ｇ程度である。
【００３６】
現像器３０では、交流及び直流の現像電圧を印加して現像を実施するが、この現像電圧は、交流が例えば４ｋHz、１.６ｋＶppで、直流が例えば−３００Ｖ程度である。
【００３７】
中間転写部１６は、一次転移位置において感光体ドラム２６Ｙ、２６Ｍに接触する第一中間転写ロール３４Ａと、一次転写位置において感光体ドラム２６Ｃ、２６Ｋに接触する第一中間転写ロール３４Ｂと、第一中間転写ロール３４Ａ、３４Ｂのそれぞれに、二次転写位置で接触する第二中間転写ロール３６を備えている。なお、第一中間転写ロール３４Ａ、３４Ｂを総称するときは、第一中間転写ロール３４とする。
【００３８】
また、中間転写部１６には、第二中間転写ロール３６の外周面に対向して、後述する濃度センサ３８が設けられている。
【００３９】
第一中間転写ロール３４には、クリーニング手段（クリーニング装置）４０が設けられている。このクリーニング手段４０は、第一中間転写ロール３４に接触するステンレスなどの金属製のクリーニングロール４２と、クリーニングロール４２に当接するステンレスなどの金属製のクリーニングブレード４４、クリーニングブレード４４に書き落とされた残留トナーを図示しないトナー回収ボックスへ搬送するスクリューオーガー４６、クリーニングロール４２よりも第一中間転写ロール３４の回転方向上流側近傍において、第一中間転写ロール３４に接触する中間転写ブラシロール４８とが設けられ、これらがクリーナーハウジング５０に収容されている。なお、中間転写ブラシロール４８は、ステンレスなどの金属製のロール状基材に、導電性の樹脂材料によって形成された植毛テープをスパイラル状に巻き付けて形成されている。
【００４０】
第二中間転写ロール３６に設けられているクリーニング手段５２は、クリーニングロール４２、クリーニングブレード４４、スクリューオーガー４６、中間転写ブラシロール４８を備え、これらがクリーナーハウジング５４に収容されている。
【００４１】
レーザープリンタ１０では、クリーニング手段４０、５２を設けておくことにより、第一中間転写ロール３４及び第二中間転写ロール３６の表面をクリーニングして、転写されずに第一中間転写ロール３４及び第二中間転写ロール３６に残ってしまっているトナーの除去（クリーニング）を行い、このトナーがレーザープリンタ１０で形成する画像の仕上がりを損ねてしまうのを抑えるようにしている。
【００４２】
第一中間転写ロール３４Ａの周囲には、回転方向の上流側から下流側へ向けて、感光体ドラム２６Ｍ、感光体ドラム２６Ｙ、第二中間転写ロール３６、中間転写ブラシロール４８、クリーニングロール４２が配置され、第一中間転写ロール３４Ｂの周囲には、回転方向に沿って、感光体ドラム２６Ｋ、感光体ドラム２６Ｃ、第二中間転写ロール３６、中間転写ブラシロール４８及びクリーニングロール４２が配置されている。
【００４３】
これにより、感光体ドラム２６Ｍ、２６Ｙに形成されたトナー像が、第一中間転写ロール３４Ａに転写され、感光体ドラム２６Ｃ、２６Ｋに形成されたトナー像が、第一中間転写ロール３４Ｂに転写される。
【００４４】
第二中間転写ロール３６の周囲には、回転方向に沿って、第一中間転写ロール３４Ａ、第一中間転写ロール３４Ｂ、濃度センサ３８、クリーニングロール４２及び中間転写ブラシロール４８が配置されており、これにより、第一中間転写ロール３４Ａのトナー像と、第一中間転写ロール３４Ｂのトナー像が、第二中間転写ロール３６に重ねられて転写される。また、第二中間転写ロール３６の周囲には、濃度センサ３８とクリーニングロール４２の間に、最終転写部１８を形成する最終転写ロール５６が配置されている。
【００４５】
第一中間転写ロール３４及び第二中間転写ロール３６は、金属パイプの外周に、導電性弾性層となるシリコンゴム層を設け、その表面に、導電性弾性層よりも電気抵抗の高い抵抗層となる高離型層がコーティングされており、その抵抗値は、第一中間転写ロール３４が１０5〜１０9Ωの範囲（例えば１０8Ω）となっており、第二中間転写ロール３６が、通常、１０8〜１０12Ωの範囲（例えば１０11Ω）となっており、第一中間転写ロール３４よりも高くされている。
【００４６】
感光体ドラム２６から第一中間転写ロール３４にトナー像を転写するのに必要な表面電位は、通常、＋２５０Ｖ〜５００Ｖ程度の範囲であり、第一中間転写ロール３４から第二中間転写ロール３６にトナー像を転写するのに必要な表面電位は、通常、＋６００Ｖ〜１２００Ｖ程度の範囲であり、これらは、トナーの帯電状態、雰囲気温度、湿度等により最適値を設定することができる。
【００４７】
最終転写ロール５６は、最終転写位置において、第二中間転写ロール３６に接し、第二中間転写ロール３６のトナー像を、最終転写位置を通過する記録紙５８に転写する。
【００４８】
この最終転写ロール５６は、金属パイプにウレタンゴム層を設け、さらに樹脂コーティングを施しており、その抵抗値は、通常、１０８〜１０９Ωの範囲（例えば１０８Ω）で、第二中間転写ロール３６よりも低く設定されている。
【００４９】
また、第二中間転写ロール３６のトナー像を記録紙５８上に転写するために、最終転写ロール５６に印加する転写電圧は、通常、＋１２００Ｖ〜５０００Ｖ程度の範囲であり、雰囲気温度、湿度、記録紙５６の種類等に基づいて最適値に設定されるが、定電流方式を適用して、常温、常湿の環境下で約＋６μＡの電流を通電して、ほぼ適正となる最終転写電圧（＋１６００Ｖ〜２０００Ｖ程度）を得ている。
【００５０】
図１に示すように、給紙部２０は、記録紙５８が収容される給紙トレイ６０を備え、この給紙トレイ６０側から、ピックアップロール６２Ａとリタードロール６２Ｂのロール対、搬送ロール対６４、レジストロール対６６、排出ロール対６８が設けられ、給紙トレイ６０から最終転写位置を経て排出トレイ７０に至る記録紙５６の搬送経路を形成している。
【００５１】
最終転写位置と排出ロール対６８の間には、定着器７２が設けられている。この定着器７２は、加熱ロール７４と加圧ロール７６を備え、所定のニップ力が得られるように加熱ロール７４と加圧ロール７６が圧接されている。また、加熱ロール７４の内部には、図示しないハロゲンランプ等の熱源（加熱源）が設けられ、所定の定着温度に加熱されるようになっている。
【００５２】
また、定着器７２には、加熱ロール７４と加圧ロール７６の下流側（記録紙５８の搬送方向下流側）に一対の定着排出ロール７８が設けられている。
【００５３】
これにより、給紙トレイ６０から取出された記録紙５８が、最終転写位置へ送られることにより、トナー像が転写され、この後に、定着器７２を通過することにより、トナー像が加熱／加圧されて定着される。また、トナー像が定着された記録紙５８は、排出ロール対６８によって排出トレイ７０上に排出される。
【００５４】
図３に示すように、レーザープリンタ１０には、電位制御部８０が設けられている。この電位制御部８０は、帯電ロール２８、感光体ブラシロール３２、第一中間転写ロール３４、第一中間転写ロール３４に接するクリーニングロール４２及び中間転写ブラシロール４８、第二中間転写ロール３６、第二の中間転写ロール３６に接するクリーニングロール４２及び中間転写ブラシロール４８、最終転写ロール５６のそれぞれに所定の電圧を印加する。
【００５５】
この電位制御部８０には、レーザープリンタ１０の作動を制御するコントローラ８２が接続しており、コントローラ８２は、帯電ロール２８、感光体ブラシロール３２、第一中間転写ロール３４、第一中間転写ロール３４に接するクリーニングロール４２及び中間転写ブラシロール４８、第二中間転写ロール３６、第二の中間転写ロール３６に接するクリーニングロール４２及び中間転写ブラシロール４８、最終転写ロール５６の間で、適正な電位勾配が得られるように電位制御部８０を制御する。なお、電位制御部８０では、ツェナーダイオード等を用いることにより、同一電源から供給されるバイアス電圧を、複数の部材のそれぞれに適正なバイアス電圧として印加するようにしている。
【００５６】
なお、本実施の形態では、一例として、第一中間転写ロール３４の電位を４００Ｖ、第一中間転写ロール３４に接するクリーニングロール２２の電位を６００Ｖ、第二中間転写ロール３６の電位を８５０Ｖ、及び最終転写ロール５６の電位を２０００Ｖに設定している。
【００５７】
一方、図２乃至図３に示すように、レーザープリンタ１０には、第二中間転写ロール３６に対向して濃度センサ３８が設けられている。この濃度センサ３８は、第一中間転写ロール３４Ｂと最終転写ロール５６の間で、第二中間転写ロール３６に対向するように配置されている。レーザープリンタ１０では、この濃度センサ３８を用いて、記録紙５８に転写される前に第二中間転写ロール３６に形成されるトナー像の濃度を測定するようにしている。
【００５８】
このような濃度センサ３８としては、投光素子と受光素子を備え、投光素子から発して第二中間転写ロール３６の表面で反射した光（例えば正反射光）を受光素子で受光する一般的構成の光学式センサを適用している。なお、このような光学式センサとしては、第二中間転写ロール３６の表面から正反射される鏡面反射光を検知する鏡面反射型センサを用いてもよいが、拡散光を検知する拡散反射型センサを用いてもよく、さらに、鏡面反射型センサと拡散反射型センサの双方を用いても良い。
【００５９】
図３に示すように、レーザープリンタ１０には、濃度測定部８４が設けられており、濃度センサ３８がこの濃度測定部８４に接続している。また、濃度測定部８４は、コントローラ８２に接続しており、これにより、濃度センサ３８によって検出した濃度（濃度に応じた信号）がコントローラ８２に入力される。
【００６０】
レーザープリンタ１０に設けているコントローラ８２には、予め設定した所定パターンのテストパッチが記憶されており、コントローラ８２は、このテストパッチを記録紙５８にプリントするときに、第二中間転写ロール３６に形成されるトナー像の濃度を濃度センサ３８によって測定し、この測定結果に基づいてトナー濃度、すなわち、現像器６０へ向けて搬送するトナー量を制御することにより、濃度ムラの発生、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色の濃度バランスの補正を行い、適正な濃度の画像形成が可能となるようにしている。
【００６１】
このようなトナー濃度の制御に用いるテストパッチとしては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色について画像濃度Ｃｉｎ３３％の１０ｍｍ×１２ｍｍのサイズで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色が所定間隔（例えば３ｍｍ間隔）となっているパターンと、同じパターンで画像濃度Ｃｉｎ１００％のパターンを用いて行うことができる。
【００６２】
また、レーザープリンタ１０では、トナーバンドの作成機能を備えている。このトナーバンドは、例えば、１０ｍｍ×１００ｍｍで記録紙５８に画像を形成する。これにより、現像器３０内でトナーの多い領域からトナーを吐き出させることにより、ＤＭＡが高いことにより濃度ムラ、画像を形成した記録紙５８の非画像領域等にトナーが付着して汚れてしまうなどの画像品質の低下が生じるのを抑えるようにしている。
【００６３】
さらに、連続して多数枚の記録紙５８に画像を形成すると、感光体ドラム２６、第一中間転写ロール３４ないし第二中間転写ロール３６に、転写しきれずに残ったトナーが蓄積されて、徐々に記録紙５８を汚してしまうなどの品質低下が生じることがある。
【００６４】
これを防止するために、レーザープリンタ１０に設けているコントローラ８２は、連続プリント枚数の制限を行うようになっている。すなわち、予め設定した枚数以内で、連続プリント処理が可能となるようにしている。
【００６５】
ところで、感光体ドラム２６、第一中間転写ロール３４、第二中間転写ロール３６及び記録紙５８との間でトナー像の転写を行ったときに、記録紙５８に形成した画像に、前の画像が現れてしまうゴーストが生じることがある。
【００６６】
第一中間転写ロール３４には、感光体ドラム２６でトナー像を形成しているトナーの殆どが転写されなければならないが、第一中間転写ロール３４に転写しきれずに、感光体ドラム２６にトナーが残ってしまうと、このトナーが次に第一中間転写ロール３４に接したときに、第一中間転写ロール３４に転写してしまうことがある。また、第一中間転写ロール３４から第二中間転写ロール３６に転写しきれずに残ったトナーが、次に第二中間転写ロール３６に接したときに、第一中間転写ロール３４から第二中間転写ロール３６に転写してしまうことがある。
【００６７】
一般にゴーストは、このように転写しきれずに残ったトナーによって生じてしまう。
【００６８】
ここで、レーザープリンタ１０では、前記した濃度センサ３８を用いてゴースト検出を行うと共に、ゴーストを検出したときに、濃度センサ３８の測定結果を用いて、ゴースト解消処理を実行するようにしている。
【００６９】
濃度センサ３８は、第二中間転写ロール３６に設けられており、この第二中間転写ロール３６に現れるゴーストは、第一中間転写ロール３４に残ったトナーに起因するものと、感光体ドラム２６に残ったトナーが起因するものに大別することができる。
【００７０】
ここから、図４に示すように、感光体ドラム２６の外周をＲ1、第一中間転写ロール３４の外周をＲ2とする。なお、感光体ドラム２６の外周Ｒ1が第一中間転写ロール３４の外周Ｒ2よりも小さい（Ｒ1＜Ｒ2）ものとし、感光体ドラム２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋの大きさ（外周）が同じで、第一中間転写ロール３４Ａ、３４Ｂの大きさが同じとする。
【００７１】
コントローラ８２には、ゴースト検出用に予め設定されているテストパッチ（ゴースト検出パッチ）が記憶されており、ゴースト検出を行う時には、このゴースト検出パッチを記録紙５８に形成するようにトナー像を作成する。
【００７２】
図５に示すように、ゴースト検出パッチを形成するときに、濃度センサ３８が対向している第二中間転写ロール３６（図示省略）上では、ゴースト検出パッチの正像９０の次に、感光体ドラム２６に残ったトナーが起因する第一のゴースト像９２が現れる。このとき、第一のゴースト像９２は、正像９０から距離Ｒ1だけ第二中間転写ロール３６の周方向に沿って離れた位置となる。
【００７３】
また、第一中間転写ロール３４に残ったトナーが起因するゴーストを、第二のゴースト像９４としたときに、第二のゴースト像９４は、正像９０から距離Ｒ2だけ第二中間転写ロール３６の周方向に沿って離れた位置となる。
【００７４】
すなわち、正像９０の各色の像９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋに対して、第一のゴースト像９２の各色の像９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋが感光体ドラム２６の外周Ｒ1に応じた間隔で現れ、第二のゴースト像９４の各色の像９４Ｙ、９４Ｍ、９４Ｃ、９４Ｋが、第一中間転写ロール３４の外周Ｒ2に応じた間隔で現れる。
【００７５】
これに基づいてコントローラ８２は、正像９０の像９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋの濃度ＡY、ＡM、ＡC、ＡK（特に区別しないときは、「濃度Ａ」とする）、第一のゴースト像９２の像９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋの濃度ＢY、ＢM、ＢC、ＢK（特に区別しないときは、「濃度Ｂ」とする）及び、第二のゴースト像９４の各像９４Ｙ、９４Ｍ、９４Ｃ、９４Ｋの濃度ＣY、ＣM、ＣC、ＣK（特に区別しないときは、「濃度Ｃ」とする）を順に測定する。
【００７６】
この濃度測定に使用するゴースト検出パッチは、正像９０の濃度Ａを測定したときの濃度センサ３８の出力が、例えば、最大値の５０％〜６０％程度となるように設定した濃度としている。また、ゴースト検出パッチでの各色の画像の配列は、図５に示す正像９０に応じて配列としているが、ゴースト検出パッチは、これに限らず、任意の配列を用いることができる。
【００７７】
コントローラ８２では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋのそれぞれに色に対して、測定した濃度Ａ、Ｂ、Ｃに基づいて、ゴーストの有無の判定に合わせて、ゴーストを解消するための処置を選択し、選択した処置を実行することにより、ゴーストの解消を図るようにしている。
【００７８】
ゴーストの有無は、正像９０の濃度Ａに対する第一のゴースト像９２の濃度Ｂ、第2のゴースト像９４の濃度Ｃから判定することができる。
【００７９】
ここで、例えば、記録紙３８上にゴーストとして現れる状態での、第二中間転写ロール３６上の正像９０の濃度Ａに対する第一のゴースト像９２の濃度Ｂ又は第二のゴースト像９４の濃度Ｃの比率で表すのことができる。
【００８０】
ここから、濃度Ａに対する濃度Ｂのしきい値をＹ、濃度Ａに対する濃度Ｃのしきい値をＺとしたとき、Ｂ／Ａ≧Ｙから感光体ドラム２６に残ったトナーが起因するゴースト（第一のゴースト像９２）が発生していると判断でき、Ｃ／Ａ≧Ｚから第一中間転写ロール３４に残ったトナーが起因するゴースト（第二のゴースト像９４）が発生していると判断することができる。
【００８１】
一方、ゴーストは、トナー量が増加すると、第一のゴースト像９２又は第２のゴース像９４の何れか少なくとも一方が生じることがあり、ここから、本実施の形態では、濃度Ａ、Ｂ、Ｃの総和（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）が予め設定したしきい値Ｘを越えたときにゴーストが発生したと判断するようにしている。すなわち、
（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）≧Ｘ
となったときにゴーストが発生したと判断するようにしている。
【００８２】
このようなしきい値Ｘ、Ｙ、Ｚは、記録紙３８にゴースト検出パッチ等の画像を形成したときにゴーストが発生していると判断される状態で、第二中間転写ロール３６の正像９０の濃度Ａ、第一のゴースト像９２の濃度Ｂ及び第二のゴースト像９４の濃度Ｃを測定し、この測定結果に基づいて設定することができる。
【００８３】
一方、ゴーストは、感光体ドラム２６及び第一中間転写ロール３４に、転写しきれずに残ってしまったトナーによって生じるものであるので、トナーが残ってしまうのを防止する方法を用いて解消させることができる。
【００８４】
ここから、レーザープリンタ１０では、第一中間転写ロール３４ないし第２中間転写ロール３６の印加電圧の変更によって、感光体ドラム２６と第一中間転写ロール３４の間のトナーの転写効率の向上、第一中間転写ロール３４と第二中間転写ロール３６の間のトナーの転写効率の向上を図る方法を、ゴースト解消のための一つの方法として用いる。
【００８５】
また、レーザープリンタ１０では、トナーバンドの作成ないし連続プリント枚数の制限値の変更を、必要に応じて、ゴースト解消のための方法として適用するようにしている。
【００８６】
レーザープリンタ１０に設けてコントローラ８２には、これらの方法のうちの何れかを選択するかが予め設定されて記憶されており、コントローラ８２は、濃度センサ３８によって測定した濃度Ａ、Ｂ、Ｃに基づいて、ゴースト解消処置を選択して実行するようになっている。
【００８７】
一方、トナーの転写効率を考えた場合、高温高湿下、特に高湿下では、転写効率が低下してゴーストが生じやすくなる。ここから、図３に示すように、レーザープリンタ１０には、湿度センサ８６を設けており、コントローラ８２は、この湿度センサ８２によってレーザープリンタ１０の環境湿度を検出するようにしている。
【００８８】
また、コントローラ８２には、高湿度環境下でのゴースト解消処置が設定されて記憶されており、コントローラ８２は、湿度センサ８６の検出湿度が予め設定しているしきい値を越えたときに、この高湿度環境下に合わせて設定されているゴースト解消処置を選択するようにしている。
【００８９】
ここで、本実施の形態に適用したレーザープリンタ１０でのゴースト解消の一例を詳細に説明する。
【００９０】
レーザープリンタ１０では、予め設定されたタイミング又は任意のタイミングでゴースト処理が可能となっている。このゴースト処理は、予めゴースト処理用に設定されているゴースト検出パッチがコントローラ８２に記憶されており、このゴースト検出パッチを記録紙５８に形成するときに、第二中間転写ロール３６に対向して配置されている濃度センサ３８を用いて、第二中間転写ロール３６に形成されるゴースト検出パッチの正像９０の各色濃度Ａ（ＡY、ＡM、ＡC、ＡK）と、この正像９０に対して、第一のゴースト像９２及び第二のゴースト像９４が形成される可能性のある位置での各色の濃度Ｂ（ＢY、ＢM、ＢC、ＢK）、Ｃ（ＣY、ＣM、ＣC、ＣK）を測定する。
【００９１】
なお、第二中間転写ロール３６上での正像９０の位置は、記録紙５８に形成するゴースト検出パッチの位置から判断することができる。また、第一のゴースト像９２及び第二のゴースト像９４が生じる可能性のある第二中間転写ロール３６上の位置は、正像９０の位置と、感光体ドラム２６の大きさ（外周Ｒ1）及び第一中間転写ロール３４の大きさ（外周Ｒ2）から判断することができる。
【００９２】
一方、コントローラ８２には、濃度センサ３８によって測定した濃度Ａ、Ｂ、Ｃに基づいてゴーストが発生しているか否かを判断するために設定されているしきい値Ｘ、Ｙ、Ｚが記憶されている。なお、このときのしきい値Ｘ、Ｙ、Ｚとしては、Ｘ＝Ａ・１.５、Ｙ＝Ｚ＝０.３など、ゴースト検出パッチの各色の濃度と試験結果から設定した任意の値を適用することができる。
【００９３】
また、コントローラ８２では、ゴースト解消処置が設定されて記憶されている。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）には、コントローラ８２に記憶しているゴースト解消処置の一例を示している。
【００９４】
図６（Ａ）は、通常湿度下でのゴースト解消処置の一例を示し、図６（Ｂ）は、高湿環境下でのゴースト解消処置の設定の一例を示しており、コントローラ８２は、湿度センサ８６によって検出した環境湿度が予め設定しているしきい値（例えば湿度８０％）を越えたときに、図６（Ｂ）に示す処置を選択し、それ以外の比較的低湿度と判定される環境下では、図６（Ａ）に示す処置を選択する。
【００９５】
また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示す「Nominal」は、レーザープリンタ１０に対して予め設定されている標準値であり、本実施の形態に適用したレーザープリンタ１０では、一例として第一中間転写ロール３４の印加電圧の標準値（Nominal）が４００Ｖであり、第二中間転写ロール３６の印加電圧の標準値（Nominal）が８５０Ｖとなっている。
【００９６】
図７には、ゴースト検出パッチを作成したときに、濃度センサ３８によって検出した濃度Ａ、Ｂ、Ｃに基づいたゴースト判定とゴースト解消処置の概略を示しており、このフローチャートは、濃度センサ３８によって濃度Ａ、Ｂ、Ｃの測定が終了すると実行される。なお、この処理は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のそれぞれについて実行される。
【００９７】
このフローチャートの最初のステップ１００では、測定した濃度Ａ、Ｂ、Ｃの総和を演算し、この総和が予め設定しているしきい値Ｘに達しているか否かを判断する。
【００９８】
ここで、例えば、トナー量が増加しているために、ゴーストが発生しているときには、各濃度Ａ、Ｂ、Ｃの総和が高くなる。これにより、トナー量が増加したためにゴーストが発生しているときには、ステップ１００で肯定判定されて、ステップ１０２へ移行する。
【００９９】
このステップ１０２では、濃度Ａ、Ｂに基づいて、感光体ドラム２６にトナーが残っていることにより起因するゴーストが発生しているか否かを確認している。すなわち、感光体ドラム２６にトナーが残っていると、第一のゴースト像９２が発生し、濃度Ｂが高くなる。これにより、濃度Ａに対する濃度Ｂの比（Ｂ／Ａ）がしきい値Ｙを越えている（Ｂ／Ａ≧Ｙ）と、ステップ１０２で肯定判定されてステップ１０４へ移行し、第一のゴースト像９２が発生しておらず、濃度Ｂが低い時には、ステップ１０２で否定判定されてステップ１０６へ移行する。
【０１００】
ステップ１０４、１０６では、今度は、濃度Ａ、Ｃに基づいて、第一中間転写ロール３４にトナーが残っていることにより起因するゴーストが発生しているか否かを確認しており、第二のゴースト像９４が発生して、濃度Ｃが高くなることにより、濃度Ａに対する濃度Ｃの比（Ｃ／Ａ）がしきい値Ｚを越えることにより、ステップ１０４又はステップ１０６で肯定判定される。これに対して、第二のゴースト像９４が実質的に発生していないと判断されるときには、濃度Ｃが低く、濃度Ａに対する濃度Ｃの比がしきい値Ｚに満たなくなることにより、ステップ１０４又はステップ１０６で否定判定される。
【０１０１】
ここで、ステップ１０２及びステップ１０４で肯定判定されることにより、ステップ１０８へ移行して処置１に設定され、ステップ１０２で肯定判定されて、ステップ１０４で否定判定されることにより、ステップ１１０へ移行して処置２に設定される。また、ステップ１０２で否定判定されて、ステップ１０６で肯定判定されることにより、ステップ１１２へ移行して処置３に設定され、ステップ１０２及びステップ１０６で否定判定されることにより、ステップ１１４へ移行して処置４に設定される。
【０１０２】
一方、ステップ１００で否定判定された時には、先ず、ステップ１１６へ移行して、第一のゴースト像９２が発生しているか否かを確認し、これに続いて、ステップ１１８,１２０のそれぞれでは、第二のゴースト像９４が発生しているか否かを確認する。
【０１０３】
ここで、ステップ１１６及びステップ１１８で肯定判定されることにより、ステップ１２２へ移行して処置５に設定され、ステップ１１６で肯定判定されて、ステップ１１８で否定判定されることにより、ステップ１２４へ移行して処理６に設定される。また、ステップ１１６で否定判定されて、ステップ１２０で肯定判定されることにより、ステップ１２６へ移行して処置７に設定され、ステップ１１６及びステップ１２０で否定判定されることにより、ステップ１２８へ移行して処置８に設定される。
【０１０４】
このようにして、濃度Ａ、Ｂ、Ｃに基づいて、処置１〜処置８の何れかに設定されると、ステップ１３０へ移行して、設定された処置を実行する。なお、ステップ１００、１１６、１２０のそれぞれで否定判定された時には、処置８に設定される。このときには、濃度Ａ、Ｂ、Ｃの総和が低いと共に、濃度Ａに対して、濃度Ｂ及び濃度Ｃの何れも低いので、ゴーストが発生していないと判断され、処置８では、トナーバンドの作成や第一中間転写ロール３４及び第二中間転写ロール３６の印加電圧の変更の何れも実行せずに現状を維持する。
【０１０５】
ところで、ステップ１００で肯定判定されたときには、濃度Ａ、Ｂ、Ｃの総和が大きくなっており、ここから、ＤＭＡが高いと判断される。これにより、図６（Ａ）及び図（６）Ｂに示すように、処置１〜処置４では、トナーバンドを作成するように設定されている。
【０１０６】
レーザープリンタ１０では、トナーバンドの作成が実行されることにより、トナーが強制的に消費されるので、トナー濃度が高くなることによるゴーストの発生を抑えることができる。すなわち、トナー量が起因するゴーストの発生を抑えるこることができる。なお、ステップ１００で否定判定されることにより、設定される処置４〜８では、ＤＭＡが高いと判断されないので、トナーバンドの作成は実行されない。これにより、不必要にトナーバンドを作成することにより、トナーの消費量が増加して、レーザープリンタ１０のランニングコストを低下させてしまうのを防止するようにしている。
【０１０７】
一方、第一のゴースト像９２が発生していると判断されることにより、ステップ１０２又はステップ１１６で肯定判定され、処置１、２、５、６の何れかに設定される。
【０１０８】
処置１、２、５、６では、第一中間転写ロール３４の印加電圧を、所定値（通常湿度下で＋１００Ｖ、高湿度下で＋１４０Ｖ）だけ上昇させる。すなわち、第一中間転写ロール３４への印加電圧をシフトするように設定する。
【０１０９】
これにより、感光体ドラム２６と第一中間転写ロール３４の間の転写効率が向上するので、感光体ドラム２６にトナーが残るのを抑え、第一のゴースト像９２が発生してしまうのを解消することができる。
【０１１０】
また、第二のゴースト像９４が発生していると判断されることにより、ステップ１０４、１０６、１１８、１２０の何れかで肯定判定され、処置１、３、５、７の何れかに設定される。
【０１１１】
処置１、３、５、７では、第二中間転写ロール３６の印加電圧を、所定値（通常湿度下で＋１２０Ｖ、高湿度下で＋１８０Ｖ）だけ上昇（シフト）させる。これにより、第一中間転写ロール３４と第二中間転写ロール３６の間の転写効率が向上するので、第一中間転写ロール３４にトナーが残るのを抑え、第二のゴースト像９４が発生してしまうのを解消することができる。
【０１１２】
なお、第一中間転写ロール３４又は第二中間転写ロール３６の印加電圧をシフトしたときには、例えば、次にゴースト検出及びゴースト解消処置を実行したときに、該当する症状が発生していなければ、標準値（Nominal）に設定されることになって、シフト状態が戻され、さらに、該当する症状が連続するときには、再度のシフトを行うか、メンテナンスを要求するようにエラー処理を行うようにすればよい。
【０１１３】
また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の間で、第一中間転写ロール３４又は第二中間転写ロール３６の印加電圧のシフトに対して、判断結果（設定された処置）が異なるときには、例えば、３色又は４色が印加電圧のシフトに設定されたときには、印加電圧のシフトを実行するなど、最も多い処置に設定を適用してもよく、その平均を適用してもよく、又は、これらを組み合わせた処置を設定するなどの任意の方法を適用することができる。
【０１１４】
一方、このようにしてゴースト解消を行ったときでも、例えば、連続して多数枚のプリント処理を実行することにより、ゴーストが再発したり、記録紙５８に汚れなどの画像品質の低下が生じてしまうことがある。
【０１１５】
このような連続プリント処理時の問題は、ゴースト解消処置を実行しても生じる可能性があり、また、ＤＭＡが高いほど生じ易い。
【０１１６】
ここから、処置１〜処置７に設定されることにより、連続プリント枚数の制限値を低くする。このときの連続プリント枚数の制限値は、ＤＭＡが高かったときに、連続してプリント処理する枚数を低くするように、連続プリント枚数の制限値を小さくする。特に、高湿度下で、制限値が低くなるように設定する。
【０１１７】
これにより、連続プリントを実行したときに、ゴーストが発生したり、記録紙５８にトナーが汚れとなって付着して、画像品質を低下させてしまうのを確実に防止することができる。なお、連続プリント枚数は、制限値が、移行の標準値（Nominal）に設定され、例えば、サービスマン等によってレーザープリンタ１０に対する所定のメンテナンスが実行されるまで、緩和されないようにしている。
【０１１８】
このように、レーザープリンタ１０では、第二中間転写ロール３６に対向して配置した濃度センサ３８を用いて、ゴーストが発生しているか否かを確認し、ゴーストが発生していると判断されるときには、その原因を断つように設定している処置を実行する。
【０１１９】
これにより、ゴーストの発生を確実に防止することができる。
【０１２０】
このときに、感光体ドラム２６、第一中間転写ロール３４及び第二中間転写ロール３６からトナーを除去するためのクリーニング手段として、クリーニングブレードやクリーニングブラシを設け、クリーニングブレードやクリーニングブラシを感光体ドラム２６、第一中間転写ドラム３４及び第二中間転写ドラム３６の周面に直接接触させることがないので、感光体ドラム２６、第一中間転写ロール３４及び第二中間転写ロール３６のそれぞれに寿命低下を生じさせてしまうことがない。
【０１２１】
なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、濃度Ａ、Ｂ、Ｃの総和及び濃度Ａに対する濃度Ｂ及び濃度Ｃの比のしきい値Ｘ、Ｙ、Ｚをそれぞれ一つにして、ゴーストの発生の有無を判断するようにしたが、しきい値Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれを複数段階に設定して、ゴーストのレベルを含めて判定すると共に、判定レベルに基づいて解消処置を設定するようにしても良い。
【０１２２】
また、本実施の形態では、第二中間転写ローラ３６に形成されるトナー像の濃度を濃度センサ３８によって検出するようにしたが、記録紙５８に形成したゴースト検出パッチと、各ゴースト像の濃度を測定するようにしても良い。
【０１２３】
また、本実施の形態では、湿度センサ８６を用いて、環境湿度に応じて解消処置が設定されるようにしたが、環境湿度のみでなく、環境温度を検出して、検出温度に応じて解消処置を設定するものであっても良い。
【０１２４】
さらに、本実施の形態では、画像形成装置としてレーザープリンタ１０を例に説明したが、本発明は、電子写真プロセスを用いて画像を形成する任意の構成の画像形成装置に適用することができる。
【０１２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、濃度測定手段によって測定した画像濃度に基づいて、ゴーストの発生原因を特定し、特定した原因が解消されるように処置を設定するので、ブラシやブレード等を用いることなく、ゴーストを的確に解消することができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態に適用したレーザープリンタの概略構成図である。
【図２】 レーザープリンタの要部の概略構成図である。
【図３】 電圧印加と濃度測定の概略を示すブロック図である。
【図４】 各色の感光体ドラムから最終転写位置までのロール配列の概略図である。
【図５】 中間転写ロールに形成されるゴースト検出パッチの正像とゴースト像を示す概略図である。
【図６】 （Ａ）及び（Ｂ）は濃度の測定結果に基づいた処置の概略を示す図表であり、（Ａ）通常湿度下の設定を示し、（Ｂ）は高湿度下の設定を示している。
【図７】 ゴースト検出とゴースト解消処置の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
１０ レーザープリンタ（画像形成装置）
２４ 露光装置（露光手段）
２６（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ） 感光体ドラム（感光体）
３０（３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ） 現像器（現像手段）
３４（３４Ａ、３４Ｂ） 第一中間転写ロール（中間転写体）
３６ 第二中間転写ロール（中間転写体）
３８ 濃度センサ（濃度測定手段）
５６ 最終転写ロール
５８ 記録紙
８０ 電位制御部
８２ コントローラ（測定制御手段、判定手段、解消手段）
８４ 濃度測定部
８６ 湿度センサ（環境条件検出手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの機能を組み合わせた複合機などの電子写真プロセスによって記録紙などの記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスを使用した画像形成装置としては、複写機やプリンタなどが知れられている。このような画像形成装置においては、感光体上に形成したトナー像を、中間転写体を介して最終転写体に転写して形成し、このトナー像を最終転写体から記録紙などの記録媒体に転写し、記録紙に転写したトナー像を定着することにより画像を形成する。
【０００３】
このような画像形成装置では、記録紙に転写されずに中間転写体や最終転写体などの転写体上にトナーが残ってしまい、記録紙の非画像領域等に付着して、記録紙を汚してしまうなどの仕上がり不良、品質不良を生じさせてしまうことがある。
【０００４】
感光体上にトナー像を形成し、このトナー像を用紙に転写する画像形成装置においては、トナー帯電不足が生じると、感光体上の非画像領域にトナーが付着してしまうことから、トナー像が形成される感光体表面上の非画像領域に付着したトナー量を検出し、検出したトナー量に基づいて感光体の表面を除電するときの除電器の出力を調整することにより、非画像領域に付着したトナーによって被りが生じるのを防止する提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一方、記録紙上にカラー画像を形成する画像形成装置では、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ及びブラックＫの各色のトナー像を別々に形成する感光体を用い、それぞれの感光体に形成したトナー像を中間転写体上に転写し、中間転写体から記録紙へ転写するものがある。
【０００６】
このような画像形成装置では、感光体や中間転写体にトナーが残ると、記録紙上に所謂ゴースト等として現れ、記録紙に形成した画像を損ねたり、画像を形成する記録紙を汚してしまうことがあり、このために、感光体ないし中間転写体にクリーニング装置を設け、残ったトナーの除去を図る必要がある。
【０００７】
このようなクリーニング装置としては、ブラシやブレードを、直接、感光体や中間転写体の表面に接触させるものが一般的となっている。
【０００８】
ところで、このようなクリーニング方法では、中間転写体の表面等のクリーニング対象の表面を磨耗させたり、傷などの損傷を生じさせてしまうことがあり、このために、中間転写体の寿命が短くなってしまっている。また、ブラシを用いる場合、ブラシのほかに、中間転写体から残留トナーを転移させるデトナロールや、残留トナーを振り落とすフリッカー部材などを設ける必要があり、機構が複雑となると共に、これらが広いスペースを必要とするために、スペース効率やコスト面での不利が生じている。
【０００９】
ここから、感光体などの像担持体上の転写残留トナー量を検出し、転写残留トナー量が増加したときに、像担持体を帯電する接触帯電手段に印加する帯電バイアス電圧に交流成分を多く含ませることにより、ブラシやブレードなどのクリーニング手段を用いることなく、転写残留トナーの発生を抑えるようにした画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
また、感光体上の残留トナー量を検出し、この残留トナー量に応じて現像バイアス電圧を調整することにより、転写効率を向上させて、残留トナーの発生防止、残留トナーの除去を図るようにした画像形成装置の提案もなされている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平５−２３２８５号公報
【特許文献２】
特開平１０−１８６８７７号公報
【特許文献３】
特開平１０−２１３９５５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ゴーストは転写効率の低下によって発生するが、ゴーストの発生原因は、感光体トナー量の増加や、転写印加電圧のばらつきなどがあり、ブラシやブレード等によるクリーニング装置を用いないクリーナーレスの画像形成装置において、転写効率の向上を図ることは、必ずしも適正なゴースト対策といえるものではない。
【００１３】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、ゴーストの検出及び検出したゴーストに応じた適正なゴースト解消処置を行うことにより、ブラシやブレード等によるクリーニング装置を用いずに適正な画像を形成可能とする画像形成装置を提案することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、感光体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像に応じたトナー像を前記感光体に形成する現像手段と、を備え、前記感光体に形成したトナー像を中間転写体へ転写した後、最終転写位置で記録媒体へ転写する画像形成装置であって、前記中間転写体に転写されたトナー像又は前記記録媒体に転写されたトナー像の画像濃度を測定する濃度測定手段と、前記濃度測定手段を用いて、予めゴースト検出用に設定されているゴースト検出パッチの正像の画像濃度と、少なくとも前記感光体上の残留トナーにより形成されるトナー像の画像濃度とを測定し、測定した前記正像の画像濃度と前記残留トナーによるトナー像の画像濃度との和に基づいてゴーストが発生しているか否かの判定を行なうと共に、前記正像の画像濃度に対する前記残留トナーによるトナー像の画像濃度の比に基づいてゴーストが発生しているか否かの判定を行なう判定手段と、前記画像濃度の和に基づいてゴーストが発生していると判定されている場合に、トナーバンドが作成されるように設定し、前記画像濃度の比に基づいてゴーストが発生していると判定されている場合に、前記感光体から前記中間転写体へのトナーの転写効率が高くなるように前記中間転写体へ印加する転写電圧を設定する設定手段と、を含む。
【００１９】
請求項２に係る発明は、前記中間転写体として、それぞれが２色分ずつの前記感光体に接触して２色分のトナー像が転写される第一中間転写体と、前記第一中間転写体のそれぞれに接触して第一中間転写体から２色分ずつのトナー像が転写されることにより４色分のトナー像が転写され、該トナー像が前記最終転写位置で前記記録媒体に転写される第二中間転写体と、を含み、前記判定手段が、前記濃度測定手段により前記第二中間転写体上で、前記正像の画像濃度、前記感光体上の残留トナーによる第一トナー像の画像濃度及び、前記第一中間転写体上の残留トナーによる第二トナー像の画像濃度を測定し、前記画像濃度の和として、前記正像の画像濃度と前記第一トナー像の画像濃度と前記第二トナー像の画像濃度との総和を用いてゴーストが発生しているか否かを判定する。また、請求項３に係る発明は、前記判定手段が、前記画像濃度の比として、前記正像に対する前記第一トナー像の画像濃度の比及び、前記正像の画像濃度の対する前記第二トナー像の画像濃度の比を用いてゴーストが発生しているか否かを判定する。
【００２０】
請求項４に係る発明は、前記中間転写体として、それぞれが２色分ずつの前記感光体に接触して２色分のトナー像が転写される第一中間転写体と、前記第一中間転写体のそれぞれに接触して第一中間転写体から２色分ずつのトナー像が転写されることにより４色分のトナー像が転写され、該トナー像が前記最終転写位置で前記記録媒体に転写される第二中間転写体と、を含み、前記判定手段が、前記濃度測定手段により前記第二中間転写体上で、前記正像の画像濃度、前記感光体上の残留トナーによる第一トナー像の画像濃度及び、前記第一中間転写体上の残留トナーによる第二トナー像の画像濃度を測定し、前記画像濃度の比として、前記正像に対する前記第一トナー像の画像濃度の比及び、前記正像の画像濃度に対する前記第二トナー像の画像濃度の比を用いてゴーストが発生しているか否かを判定する。また、請求項５に係る発明は、前記判定手段が、前記画像濃度の和として、前記正像の画像濃度と前記第一トナー像の画像濃度と前記第二トナー像の画像濃度との総和を用いてゴーストが発生しているか否かを判定する。
【００２１】
このような本発明においては、請求項６に記載されるように、前記設定手段が、前記正像の画像濃度に対する前記第一トナー像の画像濃度の比からゴーストが発生していると判定されている場合に、前記感光体から前記第一中間転写体へのトナーの転写効率が高くなるように前記第一中間転写体へ印加する転写電圧を設定し、前記正像の画像濃度に対する前記第二トナー像の画像濃度の比からゴーストが発生していると判定されている場合に、前記第一中間転写体から前記第二中間転写体へのトナーの転写効率が高くなるように第二中間転写体へ印加する転写電圧を設定するものであれば良い。
【００２７】
さらに、本発明では、ゴーストが発生していると判定されている場合に、連続プリント枚数の制限値を設定するものであっても良い。
【００２８】
一方、ゴーストは、高湿高温下、特に高湿度下で発生しやすい。ここから、本発明は、少なくとも環境湿度を検出する環境条件検出手段を含み、環境条件検出手段の検出結果を含めてゴーストを解消するための処置を設定することがより好ましい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。図１には、本実施の形態に画像形成装置として適用したレーザープリンタ１０の概略構成を示している。このレーザープリンタ１０は、タンデム型フルカラープリンタであり、ケーシング１２内に、画像形成部１４、中間転写部１６、最終転写部１８及び給紙部２０を含んでいる。
【００３１】
画像形成部１４には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ（総称するときは「画像形成ユニット２２」とする）と、露光装置２４を含んでいる。
【００３２】
図２に示すように、画像形成ユニット２２のそれぞれには、像担持体として感光体ドラム２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ（総称するときは、「感光体ドラム２６」とする）及び、感光体ドラム２６のそれぞれに接触する帯電ロール２８、感光体ドラム２６のそれぞれに対峙する現像器３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ（総称するときは「現像器３０」とする）及び、感光体ドラム２６のそれぞれに接触する感光体ブラシロール３２が設けられている。
【００３３】
なお、感光体ドラム２６に対する上記各部材の配置は、感光体ドラム２６の回転方向の上流側から帯電ロール２８、現像器３０、感光体ブラシロール３２となっている。なお、感光体ブラシロール３２としては、ステンレスなどの金属製のロール状基材に、導電性を有する樹脂性の植毛テープをスパイラル状に巻き付けるなどして形成したものを用いることができる。
【００３４】
感光体ドラム２６は、帯電ロール２８によって例えば−９００Ｖ程度の直流電圧が印加され、これにより、約−３８０Ｖ程度に一様に帯電される。露光装置２４は、感光体ドラム２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６ＫにレーザービームＲ（Ｙ）、Ｒ（Ｍ）、Ｒ（Ｃ）、Ｒ（Ｋ）を照射することにより静電潜像を書き込む。感光体ドラム２６は、静電潜像が書き込まれたときに、その表面電位が約−７０Ｖ程度までに除電される。
【００３５】
現像器３０は、現像ロール、現像剤量規制部材、現像剤搬送部材、及び現像剤を搬送して攪拌するオーガーを備えた一般的構成の磁気ブラシ接触型二成分現像方式を適用しており、現像剤量規制部材によって規制されて搬送される現像剤量は、約３０〜４０ｇ／ｍ２であり、このときに現像ロール上に存在するトナーの帯電量は、おおむね−２０〜−４０μＣ／ｇ程度である。
【００３６】
現像器３０では、交流及び直流の現像電圧を印加して現像を実施するが、この現像電圧は、交流が例えば４ｋHz、１.６ｋＶppで、直流が例えば−３００Ｖ程度である。
【００３７】
中間転写部１６は、一次転移位置において感光体ドラム２６Ｙ、２６Ｍに接触する第一中間転写ロール３４Ａと、一次転写位置において感光体ドラム２６Ｃ、２６Ｋに接触する第一中間転写ロール３４Ｂと、第一中間転写ロール３４Ａ、３４Ｂのそれぞれに、二次転写位置で接触する第二中間転写ロール３６を備えている。なお、第一中間転写ロール３４Ａ、３４Ｂを総称するときは、第一中間転写ロール３４とする。
【００３８】
また、中間転写部１６には、第二中間転写ロール３６の外周面に対向して、後述する濃度センサ３８が設けられている。
【００３９】
第一中間転写ロール３４には、クリーニング手段（クリーニング装置）４０が設けられている。このクリーニング手段４０は、第一中間転写ロール３４に接触するステンレスなどの金属製のクリーニングロール４２と、クリーニングロール４２に当接するステンレスなどの金属製のクリーニングブレード４４、クリーニングブレード４４に書き落とされた残留トナーを図示しないトナー回収ボックスへ搬送するスクリューオーガー４６、クリーニングロール４２よりも第一中間転写ロール３４の回転方向上流側近傍において、第一中間転写ロール３４に接触する中間転写ブラシロール４８とが設けられ、これらがクリーナーハウジング５０に収容されている。なお、中間転写ブラシロール４８は、ステンレスなどの金属製のロール状基材に、導電性の樹脂材料によって形成された植毛テープをスパイラル状に巻き付けて形成されている。
【００４０】
第二中間転写ロール３６に設けられているクリーニング手段５２は、クリーニングロール４２、クリーニングブレード４４、スクリューオーガー４６、中間転写ブラシロール４８を備え、これらがクリーナーハウジング５４に収容されている。
【００４１】
レーザープリンタ１０では、クリーニング手段４０、５２を設けておくことにより、第一中間転写ロール３４及び第二中間転写ロール３６の表面をクリーニングして、転写されずに第一中間転写ロール３４及び第二中間転写ロール３６に残ってしまっているトナーの除去（クリーニング）を行い、このトナーがレーザープリンタ１０で形成する画像の仕上がりを損ねてしまうのを抑えるようにしている。
【００４２】
第一中間転写ロール３４Ａの周囲には、回転方向の上流側から下流側へ向けて、感光体ドラム２６Ｍ、感光体ドラム２６Ｙ、第二中間転写ロール３６、中間転写ブラシロール４８、クリーニングロール４２が配置され、第一中間転写ロール３４Ｂの周囲には、回転方向に沿って、感光体ドラム２６Ｋ、感光体ドラム２６Ｃ、第二中間転写ロール３６、中間転写ブラシロール４８及びクリーニングロール４２が配置されている。
【００４３】
これにより、感光体ドラム２６Ｍ、２６Ｙに形成されたトナー像が、第一中間転写ロール３４Ａに転写され、感光体ドラム２６Ｃ、２６Ｋに形成されたトナー像が、第一中間転写ロール３４Ｂに転写される。
【００４４】
第二中間転写ロール３６の周囲には、回転方向に沿って、第一中間転写ロール３４Ａ、第一中間転写ロール３４Ｂ、濃度センサ３８、クリーニングロール４２及び中間転写ブラシロール４８が配置されており、これにより、第一中間転写ロール３４Ａのトナー像と、第一中間転写ロール３４Ｂのトナー像が、第二中間転写ロール３６に重ねられて転写される。また、第二中間転写ロール３６の周囲には、濃度センサ３８とクリーニングロール４２の間に、最終転写部１８を形成する最終転写ロール５６が配置されている。
【００４５】
第一中間転写ロール３４及び第二中間転写ロール３６は、金属パイプの外周に、導電性弾性層となるシリコンゴム層を設け、その表面に、導電性弾性層よりも電気抵抗の高い抵抗層となる高離型層がコーティングされており、その抵抗値は、第一中間転写ロール３４が１０5〜１０9Ωの範囲（例えば１０8Ω）となっており、第二中間転写ロール３６が、通常、１０8〜１０12Ωの範囲（例えば１０11Ω）となっており、第一中間転写ロール３４よりも高くされている。
【００４６】
感光体ドラム２６から第一中間転写ロール３４にトナー像を転写するのに必要な表面電位は、通常、＋２５０Ｖ〜５００Ｖ程度の範囲であり、第一中間転写ロール３４から第二中間転写ロール３６にトナー像を転写するのに必要な表面電位は、通常、＋６００Ｖ〜１２００Ｖ程度の範囲であり、これらは、トナーの帯電状態、雰囲気温度、湿度等により最適値を設定することができる。
【００４７】
最終転写ロール５６は、最終転写位置において、第二中間転写ロール３６に接し、第二中間転写ロール３６のトナー像を、最終転写位置を通過する記録紙５８に転写する。
【００４８】
この最終転写ロール５６は、金属パイプにウレタンゴム層を設け、さらに樹脂コーティングを施しており、その抵抗値は、通常、１０８〜１０９Ωの範囲（例えば１０８Ω）で、第二中間転写ロール３６よりも低く設定されている。
【００４９】
また、第二中間転写ロール３６のトナー像を記録紙５８上に転写するために、最終転写ロール５６に印加する転写電圧は、通常、＋１２００Ｖ〜５０００Ｖ程度の範囲であり、雰囲気温度、湿度、記録紙５６の種類等に基づいて最適値に設定されるが、定電流方式を適用して、常温、常湿の環境下で約＋６μＡの電流を通電して、ほぼ適正となる最終転写電圧（＋１６００Ｖ〜２０００Ｖ程度）を得ている。
【００５０】
図１に示すように、給紙部２０は、記録紙５８が収容される給紙トレイ６０を備え、この給紙トレイ６０側から、ピックアップロール６２Ａとリタードロール６２Ｂのロール対、搬送ロール対６４、レジストロール対６６、排出ロール対６８が設けられ、給紙トレイ６０から最終転写位置を経て排出トレイ７０に至る記録紙５６の搬送経路を形成している。
【００５１】
最終転写位置と排出ロール対６８の間には、定着器７２が設けられている。この定着器７２は、加熱ロール７４と加圧ロール７６を備え、所定のニップ力が得られるように加熱ロール７４と加圧ロール７６が圧接されている。また、加熱ロール７４の内部には、図示しないハロゲンランプ等の熱源（加熱源）が設けられ、所定の定着温度に加熱されるようになっている。
【００５２】
また、定着器７２には、加熱ロール７４と加圧ロール７６の下流側（記録紙５８の搬送方向下流側）に一対の定着排出ロール７８が設けられている。
【００５３】
これにより、給紙トレイ６０から取出された記録紙５８が、最終転写位置へ送られることにより、トナー像が転写され、この後に、定着器７２を通過することにより、トナー像が加熱／加圧されて定着される。また、トナー像が定着された記録紙５８は、排出ロール対６８によって排出トレイ７０上に排出される。
【００５４】
図３に示すように、レーザープリンタ１０には、電位制御部８０が設けられている。この電位制御部８０は、帯電ロール２８、感光体ブラシロール３２、第一中間転写ロール３４、第一中間転写ロール３４に接するクリーニングロール４２及び中間転写ブラシロール４８、第二中間転写ロール３６、第二の中間転写ロール３６に接するクリーニングロール４２及び中間転写ブラシロール４８、最終転写ロール５６のそれぞれに所定の電圧を印加する。
【００５５】
この電位制御部８０には、レーザープリンタ１０の作動を制御するコントローラ８２が接続しており、コントローラ８２は、帯電ロール２８、感光体ブラシロール３２、第一中間転写ロール３４、第一中間転写ロール３４に接するクリーニングロール４２及び中間転写ブラシロール４８、第二中間転写ロール３６、第二の中間転写ロール３６に接するクリーニングロール４２及び中間転写ブラシロール４８、最終転写ロール５６の間で、適正な電位勾配が得られるように電位制御部８０を制御する。なお、電位制御部８０では、ツェナーダイオード等を用いることにより、同一電源から供給されるバイアス電圧を、複数の部材のそれぞれに適正なバイアス電圧として印加するようにしている。
【００５６】
なお、本実施の形態では、一例として、第一中間転写ロール３４の電位を４００Ｖ、第一中間転写ロール３４に接するクリーニングロール２２の電位を６００Ｖ、第二中間転写ロール３６の電位を８５０Ｖ、及び最終転写ロール５６の電位を２０００Ｖに設定している。
【００５７】
一方、図２乃至図３に示すように、レーザープリンタ１０には、第二中間転写ロール３６に対向して濃度センサ３８が設けられている。この濃度センサ３８は、第一中間転写ロール３４Ｂと最終転写ロール５６の間で、第二中間転写ロール３６に対向するように配置されている。レーザープリンタ１０では、この濃度センサ３８を用いて、記録紙５８に転写される前に第二中間転写ロール３６に形成されるトナー像の濃度を測定するようにしている。
【００５８】
このような濃度センサ３８としては、投光素子と受光素子を備え、投光素子から発して第二中間転写ロール３６の表面で反射した光（例えば正反射光）を受光素子で受光する一般的構成の光学式センサを適用している。なお、このような光学式センサとしては、第二中間転写ロール３６の表面から正反射される鏡面反射光を検知する鏡面反射型センサを用いてもよいが、拡散光を検知する拡散反射型センサを用いてもよく、さらに、鏡面反射型センサと拡散反射型センサの双方を用いても良い。
【００５９】
図３に示すように、レーザープリンタ１０には、濃度測定部８４が設けられており、濃度センサ３８がこの濃度測定部８４に接続している。また、濃度測定部８４は、コントローラ８２に接続しており、これにより、濃度センサ３８によって検出した濃度（濃度に応じた信号）がコントローラ８２に入力される。
【００６０】
レーザープリンタ１０に設けているコントローラ８２には、予め設定した所定パターンのテストパッチが記憶されており、コントローラ８２は、このテストパッチを記録紙５８にプリントするときに、第二中間転写ロール３６に形成されるトナー像の濃度を濃度センサ３８によって測定し、この測定結果に基づいてトナー濃度、すなわち、現像器６０へ向けて搬送するトナー量を制御することにより、濃度ムラの発生、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色の濃度バランスの補正を行い、適正な濃度の画像形成が可能となるようにしている。
【００６１】
このようなトナー濃度の制御に用いるテストパッチとしては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色について画像濃度Ｃｉｎ３３％の１０ｍｍ×１２ｍｍのサイズで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色が所定間隔（例えば３ｍｍ間隔）となっているパターンと、同じパターンで画像濃度Ｃｉｎ１００％のパターンを用いて行うことができる。
【００６２】
また、レーザープリンタ１０では、トナーバンドの作成機能を備えている。このトナーバンドは、例えば、１０ｍｍ×１００ｍｍで記録紙５８に画像を形成する。これにより、現像器３０内でトナーの多い領域からトナーを吐き出させることにより、ＤＭＡが高いことにより濃度ムラ、画像を形成した記録紙５８の非画像領域等にトナーが付着して汚れてしまうなどの画像品質の低下が生じるのを抑えるようにしている。
【００６３】
さらに、連続して多数枚の記録紙５８に画像を形成すると、感光体ドラム２６、第一中間転写ロール３４ないし第二中間転写ロール３６に、転写しきれずに残ったトナーが蓄積されて、徐々に記録紙５８を汚してしまうなどの品質低下が生じることがある。
【００６４】
これを防止するために、レーザープリンタ１０に設けているコントローラ８２は、連続プリント枚数の制限を行うようになっている。すなわち、予め設定した枚数以内で、連続プリント処理が可能となるようにしている。
【００６５】
ところで、感光体ドラム２６、第一中間転写ロール３４、第二中間転写ロール３６及び記録紙５８との間でトナー像の転写を行ったときに、記録紙５８に形成した画像に、前の画像が現れてしまうゴーストが生じることがある。
【００６６】
第一中間転写ロール３４には、感光体ドラム２６でトナー像を形成しているトナーの殆どが転写されなければならないが、第一中間転写ロール３４に転写しきれずに、感光体ドラム２６にトナーが残ってしまうと、このトナーが次に第一中間転写ロール３４に接したときに、第一中間転写ロール３４に転写してしまうことがある。また、第一中間転写ロール３４から第二中間転写ロール３６に転写しきれずに残ったトナーが、次に第二中間転写ロール３６に接したときに、第一中間転写ロール３４から第二中間転写ロール３６に転写してしまうことがある。
【００６７】
一般にゴーストは、このように転写しきれずに残ったトナーによって生じてしまう。
【００６８】
ここで、レーザープリンタ１０では、前記した濃度センサ３８を用いてゴースト検出を行うと共に、ゴーストを検出したときに、濃度センサ３８の測定結果を用いて、ゴースト解消処理を実行するようにしている。
【００６９】
濃度センサ３８は、第二中間転写ロール３６に設けられており、この第二中間転写ロール３６に現れるゴーストは、第一中間転写ロール３４に残ったトナーに起因するものと、感光体ドラム２６に残ったトナーが起因するものに大別することができる。
【００７０】
ここから、図４に示すように、感光体ドラム２６の外周をＲ1、第一中間転写ロール３４の外周をＲ2とする。なお、感光体ドラム２６の外周Ｒ1が第一中間転写ロール３４の外周Ｒ2よりも小さい（Ｒ1＜Ｒ2）ものとし、感光体ドラム２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋの大きさ（外周）が同じで、第一中間転写ロール３４Ａ、３４Ｂの大きさが同じとする。
【００７１】
コントローラ８２には、ゴースト検出用に予め設定されているテストパッチ（ゴースト検出パッチ）が記憶されており、ゴースト検出を行う時には、このゴースト検出パッチを記録紙５８に形成するようにトナー像を作成する。
【００７２】
図５に示すように、ゴースト検出パッチを形成するときに、濃度センサ３８が対向している第二中間転写ロール３６（図示省略）上では、ゴースト検出パッチの正像９０の次に、感光体ドラム２６に残ったトナーが起因する第一のゴースト像９２が現れる。このとき、第一のゴースト像９２は、正像９０から距離Ｒ1だけ第二中間転写ロール３６の周方向に沿って離れた位置となる。
【００７３】
また、第一中間転写ロール３４に残ったトナーが起因するゴーストを、第二のゴースト像９４としたときに、第二のゴースト像９４は、正像９０から距離Ｒ2だけ第二中間転写ロール３６の周方向に沿って離れた位置となる。
【００７４】
すなわち、正像９０の各色の像９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋに対して、第一のゴースト像９２の各色の像９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋが感光体ドラム２６の外周Ｒ1に応じた間隔で現れ、第二のゴースト像９４の各色の像９４Ｙ、９４Ｍ、９４Ｃ、９４Ｋが、第一中間転写ロール３４の外周Ｒ2に応じた間隔で現れる。
【００７５】
これに基づいてコントローラ８２は、正像９０の像９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋの濃度ＡY、ＡM、ＡC、ＡK（特に区別しないときは、「濃度Ａ」とする）、第一のゴースト像９２の像９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃ、９２Ｋの濃度ＢY、ＢM、ＢC、ＢK（特に区別しないときは、「濃度Ｂ」とする）及び、第二のゴースト像９４の各像９４Ｙ、９４Ｍ、９４Ｃ、９４Ｋの濃度ＣY、ＣM、ＣC、ＣK（特に区別しないときは、「濃度Ｃ」とする）を順に測定する。
【００７６】
この濃度測定に使用するゴースト検出パッチは、正像９０の濃度Ａを測定したときの濃度センサ３８の出力が、例えば、最大値の５０％〜６０％程度となるように設定した濃度としている。また、ゴースト検出パッチでの各色の画像の配列は、図５に示す正像９０に応じて配列としているが、ゴースト検出パッチは、これに限らず、任意の配列を用いることができる。
【００７７】
コントローラ８２では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋのそれぞれに色に対して、測定した濃度Ａ、Ｂ、Ｃに基づいて、ゴーストの有無の判定に合わせて、ゴーストを解消するための処置を選択し、選択した処置を実行することにより、ゴーストの解消を図るようにしている。
【００７８】
ゴーストの有無は、正像９０の濃度Ａに対する第一のゴースト像９２の濃度Ｂ、第2のゴースト像９４の濃度Ｃから判定することができる。
【００７９】
ここで、例えば、記録紙３８上にゴーストとして現れる状態での、第二中間転写ロール３６上の正像９０の濃度Ａに対する第一のゴースト像９２の濃度Ｂ又は第二のゴースト像９４の濃度Ｃの比率で表すのことができる。
【００８０】
ここから、濃度Ａに対する濃度Ｂのしきい値をＹ、濃度Ａに対する濃度Ｃのしきい値をＺとしたとき、Ｂ／Ａ≧Ｙから感光体ドラム２６に残ったトナーが起因するゴースト（第一のゴースト像９２）が発生していると判断でき、Ｃ／Ａ≧Ｚから第一中間転写ロール３４に残ったトナーが起因するゴースト（第二のゴースト像９４）が発生していると判断することができる。
【００８１】
一方、ゴーストは、トナー量が増加すると、第一のゴースト像９２又は第２のゴース像９４の何れか少なくとも一方が生じることがあり、ここから、本実施の形態では、濃度Ａ、Ｂ、Ｃの総和（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）が予め設定したしきい値Ｘを越えたときにゴーストが発生したと判断するようにしている。すなわち、
（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）≧Ｘ
となったときにゴーストが発生したと判断するようにしている。
【００８２】
このようなしきい値Ｘ、Ｙ、Ｚは、記録紙３８にゴースト検出パッチ等の画像を形成したときにゴーストが発生していると判断される状態で、第二中間転写ロール３６の正像９０の濃度Ａ、第一のゴースト像９２の濃度Ｂ及び第二のゴースト像９４の濃度Ｃを測定し、この測定結果に基づいて設定することができる。
【００８３】
一方、ゴーストは、感光体ドラム２６及び第一中間転写ロール３４に、転写しきれずに残ってしまったトナーによって生じるものであるので、トナーが残ってしまうのを防止する方法を用いて解消させることができる。
【００８４】
ここから、レーザープリンタ１０では、第一中間転写ロール３４ないし第２中間転写ロール３６の印加電圧の変更によって、感光体ドラム２６と第一中間転写ロール３４の間のトナーの転写効率の向上、第一中間転写ロール３４と第二中間転写ロール３６の間のトナーの転写効率の向上を図る方法を、ゴースト解消のための一つの方法として用いる。
【００８５】
また、レーザープリンタ１０では、トナーバンドの作成ないし連続プリント枚数の制限値の変更を、必要に応じて、ゴースト解消のための方法として適用するようにしている。
【００８６】
レーザープリンタ１０に設けてコントローラ８２には、これらの方法のうちの何れかを選択するかが予め設定されて記憶されており、コントローラ８２は、濃度センサ３８によって測定した濃度Ａ、Ｂ、Ｃに基づいて、ゴースト解消処置を選択して実行するようになっている。
【００８７】
一方、トナーの転写効率を考えた場合、高温高湿下、特に高湿下では、転写効率が低下してゴーストが生じやすくなる。ここから、図３に示すように、レーザープリンタ１０には、湿度センサ８６を設けており、コントローラ８２は、この湿度センサ８２によってレーザープリンタ１０の環境湿度を検出するようにしている。
【００８８】
また、コントローラ８２には、高湿度環境下でのゴースト解消処置が設定されて記憶されており、コントローラ８２は、湿度センサ８６の検出湿度が予め設定しているしきい値を越えたときに、この高湿度環境下に合わせて設定されているゴースト解消処置を選択するようにしている。
【００８９】
ここで、本実施の形態に適用したレーザープリンタ１０でのゴースト解消の一例を詳細に説明する。
【００９０】
レーザープリンタ１０では、予め設定されたタイミング又は任意のタイミングでゴースト処理が可能となっている。このゴースト処理は、予めゴースト処理用に設定されているゴースト検出パッチがコントローラ８２に記憶されており、このゴースト検出パッチを記録紙５８に形成するときに、第二中間転写ロール３６に対向して配置されている濃度センサ３８を用いて、第二中間転写ロール３６に形成されるゴースト検出パッチの正像９０の各色濃度Ａ（ＡY、ＡM、ＡC、ＡK）と、この正像９０に対して、第一のゴースト像９２及び第二のゴースト像９４が形成される可能性のある位置での各色の濃度Ｂ（ＢY、ＢM、ＢC、ＢK）、Ｃ（ＣY、ＣM、ＣC、ＣK）を測定する。
【００９１】
なお、第二中間転写ロール３６上での正像９０の位置は、記録紙５８に形成するゴースト検出パッチの位置から判断することができる。また、第一のゴースト像９２及び第二のゴースト像９４が生じる可能性のある第二中間転写ロール３６上の位置は、正像９０の位置と、感光体ドラム２６の大きさ（外周Ｒ1）及び第一中間転写ロール３４の大きさ（外周Ｒ2）から判断することができる。
【００９２】
一方、コントローラ８２には、濃度センサ３８によって測定した濃度Ａ、Ｂ、Ｃに基づいてゴーストが発生しているか否かを判断するために設定されているしきい値Ｘ、Ｙ、Ｚが記憶されている。なお、このときのしきい値Ｘ、Ｙ、Ｚとしては、Ｘ＝Ａ・１.５、Ｙ＝Ｚ＝０.３など、ゴースト検出パッチの各色の濃度と試験結果から設定した任意の値を適用することができる。
【００９３】
また、コントローラ８２では、ゴースト解消処置が設定されて記憶されている。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）には、コントローラ８２に記憶しているゴースト解消処置の一例を示している。
【００９４】
図６（Ａ）は、通常湿度下でのゴースト解消処置の一例を示し、図６（Ｂ）は、高湿環境下でのゴースト解消処置の設定の一例を示しており、コントローラ８２は、湿度センサ８６によって検出した環境湿度が予め設定しているしきい値（例えば湿度８０％）を越えたときに、図６（Ｂ）に示す処置を選択し、それ以外の比較的低湿度と判定される環境下では、図６（Ａ）に示す処置を選択する。
【００９５】
また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示す「Nominal」は、レーザープリンタ１０に対して予め設定されている標準値であり、本実施の形態に適用したレーザープリンタ１０では、一例として第一中間転写ロール３４の印加電圧の標準値（Nominal）が４００Ｖであり、第二中間転写ロール３６の印加電圧の標準値（Nominal）が８５０Ｖとなっている。
【００９６】
図７には、ゴースト検出パッチを作成したときに、濃度センサ３８によって検出した濃度Ａ、Ｂ、Ｃに基づいたゴースト判定とゴースト解消処置の概略を示しており、このフローチャートは、濃度センサ３８によって濃度Ａ、Ｂ、Ｃの測定が終了すると実行される。なお、この処理は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のそれぞれについて実行される。
【００９７】
このフローチャートの最初のステップ１００では、測定した濃度Ａ、Ｂ、Ｃの総和を演算し、この総和が予め設定しているしきい値Ｘに達しているか否かを判断する。
【００９８】
ここで、例えば、トナー量が増加しているために、ゴーストが発生しているときには、各濃度Ａ、Ｂ、Ｃの総和が高くなる。これにより、トナー量が増加したためにゴーストが発生しているときには、ステップ１００で肯定判定されて、ステップ１０２へ移行する。
【００９９】
このステップ１０２では、濃度Ａ、Ｂに基づいて、感光体ドラム２６にトナーが残っていることにより起因するゴーストが発生しているか否かを確認している。すなわち、感光体ドラム２６にトナーが残っていると、第一のゴースト像９２が発生し、濃度Ｂが高くなる。これにより、濃度Ａに対する濃度Ｂの比（Ｂ／Ａ）がしきい値Ｙを越えている（Ｂ／Ａ≧Ｙ）と、ステップ１０２で肯定判定されてステップ１０４へ移行し、第一のゴースト像９２が発生しておらず、濃度Ｂが低い時には、ステップ１０２で否定判定されてステップ１０６へ移行する。
【０１００】
ステップ１０４、１０６では、今度は、濃度Ａ、Ｃに基づいて、第一中間転写ロール３４にトナーが残っていることにより起因するゴーストが発生しているか否かを確認しており、第二のゴースト像９４が発生して、濃度Ｃが高くなることにより、濃度Ａに対する濃度Ｃの比（Ｃ／Ａ）がしきい値Ｚを越えることにより、ステップ１０４又はステップ１０６で肯定判定される。これに対して、第二のゴースト像９４が実質的に発生していないと判断されるときには、濃度Ｃが低く、濃度Ａに対する濃度Ｃの比がしきい値Ｚに満たなくなることにより、ステップ１０４又はステップ１０６で否定判定される。
【０１０１】
ここで、ステップ１０２及びステップ１０４で肯定判定されることにより、ステップ１０８へ移行して処置１に設定され、ステップ１０２で肯定判定されて、ステップ１０４で否定判定されることにより、ステップ１１０へ移行して処置２に設定される。また、ステップ１０２で否定判定されて、ステップ１０６で肯定判定されることにより、ステップ１１２へ移行して処置３に設定され、ステップ１０２及びステップ１０６で否定判定されることにより、ステップ１１４へ移行して処置４に設定される。
【０１０２】
一方、ステップ１００で否定判定された時には、先ず、ステップ１１６へ移行して、第一のゴースト像９２が発生しているか否かを確認し、これに続いて、ステップ１１８,１２０のそれぞれでは、第二のゴースト像９４が発生しているか否かを確認する。
【０１０３】
ここで、ステップ１１６及びステップ１１８で肯定判定されることにより、ステップ１２２へ移行して処置５に設定され、ステップ１１６で肯定判定されて、ステップ１１８で否定判定されることにより、ステップ１２４へ移行して処理６に設定される。また、ステップ１１６で否定判定されて、ステップ１２０で肯定判定されることにより、ステップ１２６へ移行して処置７に設定され、ステップ１１６及びステップ１２０で否定判定されることにより、ステップ１２８へ移行して処置８に設定される。
【０１０４】
このようにして、濃度Ａ、Ｂ、Ｃに基づいて、処置１〜処置８の何れかに設定されると、ステップ１３０へ移行して、設定された処置を実行する。なお、ステップ１００、１１６、１２０のそれぞれで否定判定された時には、処置８に設定される。このときには、濃度Ａ、Ｂ、Ｃの総和が低いと共に、濃度Ａに対して、濃度Ｂ及び濃度Ｃの何れも低いので、ゴーストが発生していないと判断され、処置８では、トナーバンドの作成や第一中間転写ロール３４及び第二中間転写ロール３６の印加電圧の変更の何れも実行せずに現状を維持する。
【０１０５】
ところで、ステップ１００で肯定判定されたときには、濃度Ａ、Ｂ、Ｃの総和が大きくなっており、ここから、ＤＭＡが高いと判断される。これにより、図６（Ａ）及び図（６）Ｂに示すように、処置１〜処置４では、トナーバンドを作成するように設定されている。
【０１０６】
レーザープリンタ１０では、トナーバンドの作成が実行されることにより、トナーが強制的に消費されるので、トナー濃度が高くなることによるゴーストの発生を抑えることができる。すなわち、トナー量が起因するゴーストの発生を抑えるこることができる。なお、ステップ１００で否定判定されることにより、設定される処置４〜８では、ＤＭＡが高いと判断されないので、トナーバンドの作成は実行されない。これにより、不必要にトナーバンドを作成することにより、トナーの消費量が増加して、レーザープリンタ１０のランニングコストを低下させてしまうのを防止するようにしている。
【０１０７】
一方、第一のゴースト像９２が発生していると判断されることにより、ステップ１０２又はステップ１１６で肯定判定され、処置１、２、５、６の何れかに設定される。
【０１０８】
処置１、２、５、６では、第一中間転写ロール３４の印加電圧を、所定値（通常湿度下で＋１００Ｖ、高湿度下で＋１４０Ｖ）だけ上昇させる。すなわち、第一中間転写ロール３４への印加電圧をシフトするように設定する。
【０１０９】
これにより、感光体ドラム２６と第一中間転写ロール３４の間の転写効率が向上するので、感光体ドラム２６にトナーが残るのを抑え、第一のゴースト像９２が発生してしまうのを解消することができる。
【０１１０】
また、第二のゴースト像９４が発生していると判断されることにより、ステップ１０４、１０６、１１８、１２０の何れかで肯定判定され、処置１、３、５、７の何れかに設定される。
【０１１１】
処置１、３、５、７では、第二中間転写ロール３６の印加電圧を、所定値（通常湿度下で＋１２０Ｖ、高湿度下で＋１８０Ｖ）だけ上昇（シフト）させる。これにより、第一中間転写ロール３４と第二中間転写ロール３６の間の転写効率が向上するので、第一中間転写ロール３４にトナーが残るのを抑え、第二のゴースト像９４が発生してしまうのを解消することができる。
【０１１２】
なお、第一中間転写ロール３４又は第二中間転写ロール３６の印加電圧をシフトしたときには、例えば、次にゴースト検出及びゴースト解消処置を実行したときに、該当する症状が発生していなければ、標準値（Nominal）に設定されることになって、シフト状態が戻され、さらに、該当する症状が連続するときには、再度のシフトを行うか、メンテナンスを要求するようにエラー処理を行うようにすればよい。
【０１１３】
また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の間で、第一中間転写ロール３４又は第二中間転写ロール３６の印加電圧のシフトに対して、判断結果（設定された処置）が異なるときには、例えば、３色又は４色が印加電圧のシフトに設定されたときには、印加電圧のシフトを実行するなど、最も多い処置に設定を適用してもよく、その平均を適用してもよく、又は、これらを組み合わせた処置を設定するなどの任意の方法を適用することができる。
【０１１４】
一方、このようにしてゴースト解消を行ったときでも、例えば、連続して多数枚のプリント処理を実行することにより、ゴーストが再発したり、記録紙５８に汚れなどの画像品質の低下が生じてしまうことがある。
【０１１５】
このような連続プリント処理時の問題は、ゴースト解消処置を実行しても生じる可能性があり、また、ＤＭＡが高いほど生じ易い。
【０１１６】
ここから、処置１〜処置７に設定されることにより、連続プリント枚数の制限値を低くする。このときの連続プリント枚数の制限値は、ＤＭＡが高かったときに、連続してプリント処理する枚数を低くするように、連続プリント枚数の制限値を小さくする。特に、高湿度下で、制限値が低くなるように設定する。
【０１１７】
これにより、連続プリントを実行したときに、ゴーストが発生したり、記録紙５８にトナーが汚れとなって付着して、画像品質を低下させてしまうのを確実に防止することができる。なお、連続プリント枚数は、制限値が、移行の標準値（Nominal）に設定され、例えば、サービスマン等によってレーザープリンタ１０に対する所定のメンテナンスが実行されるまで、緩和されないようにしている。
【０１１８】
このように、レーザープリンタ１０では、第二中間転写ロール３６に対向して配置した濃度センサ３８を用いて、ゴーストが発生しているか否かを確認し、ゴーストが発生していると判断されるときには、その原因を断つように設定している処置を実行する。
【０１１９】
これにより、ゴーストの発生を確実に防止することができる。
【０１２０】
このときに、感光体ドラム２６、第一中間転写ロール３４及び第二中間転写ロール３６からトナーを除去するためのクリーニング手段として、クリーニングブレードやクリーニングブラシを設け、クリーニングブレードやクリーニングブラシを感光体ドラム２６、第一中間転写ドラム３４及び第二中間転写ドラム３６の周面に直接接触させることがないので、感光体ドラム２６、第一中間転写ロール３４及び第二中間転写ロール３６のそれぞれに寿命低下を生じさせてしまうことがない。
【０１２１】
なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、濃度Ａ、Ｂ、Ｃの総和及び濃度Ａに対する濃度Ｂ及び濃度Ｃの比のしきい値Ｘ、Ｙ、Ｚをそれぞれ一つにして、ゴーストの発生の有無を判断するようにしたが、しきい値Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれを複数段階に設定して、ゴーストのレベルを含めて判定すると共に、判定レベルに基づいて解消処置を設定するようにしても良い。
【０１２２】
また、本実施の形態では、第二中間転写ローラ３６に形成されるトナー像の濃度を濃度センサ３８によって検出するようにしたが、記録紙５８に形成したゴースト検出パッチと、各ゴースト像の濃度を測定するようにしても良い。
【０１２３】
また、本実施の形態では、湿度センサ８６を用いて、環境湿度に応じて解消処置が設定されるようにしたが、環境湿度のみでなく、環境温度を検出して、検出温度に応じて解消処置を設定するものであっても良い。
【０１２４】
さらに、本実施の形態では、画像形成装置としてレーザープリンタ１０を例に説明したが、本発明は、電子写真プロセスを用いて画像を形成する任意の構成の画像形成装置に適用することができる。
【０１２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、濃度測定手段によって測定した画像濃度に基づいて、ゴーストの発生原因を特定し、特定した原因が解消されるように処置を設定するので、ブラシやブレード等を用いることなく、ゴーストを的確に解消することができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態に適用したレーザープリンタの概略構成図である。
【図２】 レーザープリンタの要部の概略構成図である。
【図３】 電圧印加と濃度測定の概略を示すブロック図である。
【図４】 各色の感光体ドラムから最終転写位置までのロール配列の概略図である。
【図５】 中間転写ロールに形成されるゴースト検出パッチの正像とゴースト像を示す概略図である。
【図６】 （Ａ）及び（Ｂ）は濃度の測定結果に基づいた処置の概略を示す図表であり、（Ａ）通常湿度下の設定を示し、（Ｂ）は高湿度下の設定を示している。
【図７】 ゴースト検出とゴースト解消処置の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
１０ レーザープリンタ（画像形成装置）
２４ 露光装置（露光手段）
２６（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ） 感光体ドラム（感光体）
３０（３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ） 現像器（現像手段）
３４（３４Ａ、３４Ｂ） 第一中間転写ロール（中間転写体）
３６ 第二中間転写ロール（中間転写体）
３８ 濃度センサ（濃度測定手段）
５６ 最終転写ロール
５８ 記録紙
８０ 電位制御部
８２ コントローラ（測定制御手段、判定手段、解消手段）
８４ 濃度測定部
８６ 湿度センサ（環境条件検出手段）
Claims (6)
- 感光体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像に応じたトナー像を前記感光体に形成する現像手段と、を備え、前記感光体に形成したトナー像を中間転写体へ転写した後、最終転写位置で記録媒体へ転写する画像形成装置であって、
前記中間転写体に転写されたトナー像又は前記記録媒体に転写されたトナー像の画像濃度を測定する濃度測定手段と、
前記濃度測定手段を用いて、予めゴースト検出用に設定されているゴースト検出パッチの正像の画像濃度と、少なくとも前記感光体上の残留トナーにより形成されるトナー像の画像濃度とを測定し、測定した前記正像の画像濃度と前記残留トナーによるトナー像の画像濃度との和に基づいてゴーストが発生しているか否かの判定を行なうと共に、前記正像の画像濃度に対する前記残留トナーによるトナー像の画像濃度の比に基づいてゴーストが発生しているか否かの判定を行なう判定手段と、
前記画像濃度の和に基づいてゴーストが発生していると判定されている場合に、トナーバンドが作成されるように設定し、前記画像濃度の比に基づいてゴーストが発生していると判定されている場合に、前記感光体から前記中間転写体へのトナーの転写効率が高くなるように前記中間転写体へ印加する転写電圧を設定する設定手段と、
を含む画像形成装置。 - 前記中間転写体として、それぞれが２色分ずつの前記感光体に接触して２色分のトナー像が転写される第一中間転写体と、前記第一中間転写体のそれぞれに接触して第一中間転写体から２色分ずつのトナー像が転写されることにより４色分のトナー像が転写され、該トナー像が前記最終転写位置で前記記録媒体に転写される第二中間転写体と、を含み、
前記判定手段が、前記濃度測定手段により前記第二中間転写体上で、前記正像の画像濃度、前記感光体上の残留トナーによる第一トナー像の画像濃度及び、前記第一中間転写体上の残留トナーによる第二トナー像の画像濃度を測定し、前記画像濃度の和として、前記正像の画像濃度と前記第一トナー像の画像濃度と前記第二トナー像の画像濃度との総和を用いてゴーストが発生しているか否かを判定する、
請求項１に記載の画像形成装置。 - 前記判定手段が、前記画像濃度の比として、前記正像に対する前記第一トナー像の画像濃度の比及び、前記正像の画像濃度の対する前記第二トナー像の画像濃度の比を用いてゴーストが発生しているか否かを判定する、
請求項２に記載の画像形成装置。 - 前記中間転写体として、それぞれが２色分ずつの前記感光体に接触して２色分のトナー像が転写される第一中間転写体と、前記第一中間転写体のそれぞれに接触して第一中間転写体から２色分ずつのトナー像が転写されることにより４色分のトナー像が転写され、該トナー像が前記最終転写位置で前記記録媒体に転写される第二中間転写体と、を含み、
前記判定手段が、前記濃度測定手段により前記第二中間転写体上で、前記正像の画像濃度、前記感光体上の残留トナーによる第一トナー像の画像濃度及び、前記第一中間転写体上の残留トナーによる第二トナー像の画像濃度を測定し、
前記画像濃度の比として、前記正像に対する前記第一トナー像の画像濃度の比及び、前記正像の画像濃度に対する前記第二トナー像の画像濃度の比を用いてゴーストが発生しているか否かを判定する、
請求項１に記載の画像形成装置。 - 前記判定手段が、前記画像濃度の和として、前記正像の画像濃度と前記第一トナー像の画像濃度と前記第二トナー像の画像濃度との総和を用いてゴーストが発生しているか否かを判定する、
請求項４に記載の画像形成装置。 - 前記設定手段が、前記正像の画像濃度に対する前記第一トナー像の画像濃度の比からゴーストが発生していると判定されている場合に、前記感光体から前記第一中間転写体へのトナーの転写効率が高くなるように前記第一中間転写体へ印加する転写電圧を設定し、
前記正像の画像濃度に対する前記第二トナー像の画像濃度の比からゴーストが発生していると判定されている場合に、前記第一中間転写体から前記第二中間転写体へのトナーの転写効率が高くなるように第二中間転写体へ印加する転写電圧を設定する、
請求項３から請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。
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