JP4797520B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、静電潜像が形成された感光体に対して現像剤（一成分現像の場合はトナー、二成分現像の場合はトナー及びキャリア）が担持された現像剤担持体を相対的に移動させて、感光体上の静電潜像を現像している。この際、地肌カブリ（本来トナーが付着すべきでない地肌部へのトナー付着）が生じないように、感光体の地肌部の表面電位と現像剤担持体のバイアス電位（以下単に現像バイアスともいう）との電位差を設定している。

しかしながら、感光体の地肌部の表面電位と現像剤担持体のバイアス電位との電位差を適正な値に設定していたにもかかわらず、耐刷による経時変化、環境条件、放置時間等によりトナー帯電量や現像剤嵩等の現像剤特性が変化し、地肌カブリ（以下単にカブリともいう）が生じてしまう場合がある。

このため、特許文献１においては、現像バイアスを変化させながらトナーセンサによりトナー濃度を検出して、現像バイアスに対するトナー濃度の特性曲線を求め、トナー未付着状態におけるトナー濃度出力が得られる現像バイアスが基準値より高い場合には、現像バイアスを所定量高くしてコピーを行うことにより、カブリレベルの上昇に対応することが記載されている。
特開平５−２２４５１２号公報

しかしながら、カブリにより付着しているトナー量は非常に微量であり、特許文献１等に示されている従来の光学式センサでは検出精度が低く、信頼性に欠けるという問題があった。

本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものであり、カブリの検出精度を高くすることにより、耐刷、環境、放置等によっても高い信頼性でカブリが発生しない画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的としている。

（１）表面が移動可能な像担持体と、像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、帯電装置により帯電された像担持体の表面を露光し静電潜像を形成する露光装置と、トナーを保持した現像剤担持体の表面を前記像担持体の表面に対して相対的に移動させることにより前記静電潜像を現像する現像装置と、がそれぞれに設けられたイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の作像部と、各作像部のトナーが転写される中間転写体と、前記中間転写体を介して各作像部に対向してそれぞれ設けられた転写装置と、各作像部の前記像担持体に付着するカブリトナー量に相当する値であって、それぞれの前記転写装置により転写されて前記中間転写体に付着するカブリトナー量を検出するカブリトナー検出部と、各作像部の前記現像剤担持体の表面と前記像担持体の表面との相対的な移動速度比を変更する移動速度比変更部と、前記移動速度比変更部により変更された後の目標カブリトナー量に相当する値を記憶する記憶部と、前記移動速度比変更部により前記移動速度比を変更した後に、前記カブリトナー検出部により検出された前記カブリトナー量と前記記憶部に記憶された目標カブリトナー量に相当する値とを比較してカブリ制御パラメータを決定し、決定後前記移動速度比変更部により前記移動速度比を前記変更前の移動速度比に戻すカブリ制御を行う制御部と、を有し、イエロー、マゼンタ及びシアンの作像部に対向するそれぞれの前記転写装置は前記中間転写体を介してそれぞれの前記作像部のそれぞれの前記像担持体に圧接解除可能に構成されており、前記制御部は、イエロー、マゼンタ及びシアンのそれぞれの前記転写装置の圧接を解除して黒の作像部に対する前記カブリ制御パラメータの決定を行った後、イエロー、マゼンタ、シアンのそれぞれの前記転写装置を圧接させてイエロー、マゼンタ及びシアンの作像部に対する前記カブリ制御パラメータの決定を行うことを特徴とする画像形成装置。

（２）（１）の画像形成装置において、イエロー、マゼンタ及びシアンのそれぞれの前記転写装置は一体的に構成され、前記圧接及び前記解除の際に連動しており、前記制御部は、イエロー、マゼンタ及びシアンの作像部に対する前記カブリ制御パラメータの決定を行う際に、イエロートナー、マゼンタトナー及びシアントナーが重ね合わされた前記中間転写体に付着するカブリトナー量に基づいて前記カブリ制御パラメータの決定を行うことを特徴とする。

（３）（１）または（２）の画像形成装置において、前記カブリ制御パラメータは、前記帯電装置により帯電される前記像担持体の表面の帯電電圧であることを特徴とする。

（４）（１）または（２）の画像形成装置において、前記カブリ制御パラメータは、前記現像剤担持体に印加される現像バイアス電圧であることを特徴とする。

（５）（４）の画像形成装置において、前記現像バイアス電圧は、交流成分を有し、前記カブリ制御パラメータは、前記交流成分のピークツーピーク電圧であることを特徴とする。

（６）（４）の画像形成装置において、前記現像バイアス電圧は、交流成分を有し、前記カブリ制御パラメータは、前記交流成分の周波数であることを特徴とする。

（７）像担持体、帯電装置、露光装置及び現像装置がそれぞれに設けられたイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の作像部において、帯電装置により像担持体の表面を帯電し、帯電された像担持体の表面を露光装置により露光して静電潜像を形成し、現像装置の現像剤担持体の表面を前記像担持体の表面に対して相対的に移動させることにより前記静電潜像をトナーにより現像し、各作像部からのトナーを各作像部に対向してそれぞれ設けられた転写装置により中間転写体に転写して画像を形成する画像形成方法において、移動速度比変更部により前記現像剤担持体の表面と前記像担持体の表面との相対的な移動速度比を変更する第１のステップ、前記像担持体に付着するカブリトナー量に相当する値であって前記転写装置により転写されて前記中間転写体に付着するカブリトナー量をカブリトナー検出部により検出する第２のステップ、検出された前記カブリトナー量と記憶部に記憶されている目標カブリトナー量に相当する値とを比較してカブリ制御パラメータを決定する第３のステップ、前記移動速度比を前記変更前の移動速度比に戻す第４のステップ、及び決定されたカブリ制御パラメータで画像形成を行う第５のステップ、を有し、前記転写装置のうちイエロー、マゼンタ、及びシアンの転写装置は、前記中間転写体を介してそれぞれの作像部の像担持体に対して圧接解除可能に設けられており、イエロー、マゼンタ、及びシアンの転写装置の圧接を解除して黒の作像部に対する前記カブリ制御パラメータの決定を行った後、イエロー、マゼンタ、シアンの転写装置を圧接させてイエロー、マゼンタ及びシアンの作像部に対する前記カブリ制御パラメータの決定を行うことを特徴とする画像形成方法。

本発明によれば、従来のカブリ制御の場合と比べて、カブリ検出センサにより検出されるカブリトナー量は多くなるので、ＳＮ比が高くノイズの影響を受けにくくなり、検出精度が高く、高い信頼性が得られる。

（装置の全体構成及び基本動作）
本発明の最良の実施形態として、タンデムフルカラー画像形成装置に本発明を適用した場合について説明するが、一例であり、これに限定されるものではない。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。イエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃ、黒作像部Ｋが中間転写体２０の移動方向に沿って設けられている。イエロー作像部Ｙは、帯電装置１１Ｙ、露光装置１２Ｙ、現像装置１３Ｙ、クリーニング装置１４Ｙ、表面電位センサ３１Ｙが感光体１０Ｙの周囲に感光体１０Ｙの回転方向に沿って設けられている。帯電装置１１Ｙにより均一に帯電された感光体１０Ｙの表面が露光装置１２Ｙにより露光されて潜像が形成され、該潜像が現像装置１３Ｙにより現像されることで、感光体１０Ｙの表面にイエロートナー画像が形成される。

中間転写体２０を挟んでイエロー作像部Ｙの反対側には、一次転写ローラ１５Ｙが設けられている。一次転写ローラ１５Ｙに所定の電圧を印加するより、感光体１０Ｙ上のイエロートナー画像が中間転写体２０に転写される。一方、一次転写ローラ１５Ｙとの対向部を通過した感光体１０Ｙの表面はクリーニング装置１４Ｙとの対向部に到達し、一次転写ローラ１５Ｙによって転写されなかった転写残トナーがクリーニング装置１４Ｙにより回収される。

マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃ、黒作像部Ｋについては、イエロー作像部Ｙと同一構成であるので、説明は省略する。

本実施形態の画像形成装置は、モノクロモードとフルカラーモードとを有し、モノクロモードの際は、一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃは感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃへの圧接が解除されており、一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃに対向する中間転写体２０の部分は感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃより離間している。一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃは１つのユニットで構成されており、一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃの圧接解除は一体的に連動して行われる。フルカラーモードの際は、全ての一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋが圧接されている。一次転写ローラ１５Ｋは、モノクロモード及びフルカラーモードにかかわらず常に感光体１０Ｋに圧接されている。

各作像部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて形成された各トナー画像は、中間転写体２０上で重ね合わされ、フルカラートナー画像が形成される。

中間転写体２０は、ベルト形状であり、駆動ローラ２１、アースローラ２２、テンションローラ２３、従動ローラ２４に張架されている。中間転写体２０の走行は、図示しない駆動モータによる駆動ローラ２１の回転により行われる。

中間転写体２０を挟んでアースローラ２２の反対側には、二次転写ローラ２５が設けられている。中間転写体２０と二次転写ローラ２５との間は、タイミングローラ２７を通過した後の記録媒体Ｐが通過する経路となっており、二次転写ローラ２５に所定の電圧を印加することにより、中間転写体２０上のフルカラートナー画像が記録媒体Ｐに転写される。転写後の記録媒体Ｐは、定着装置４により定着される。

中間転写体２０を挟んで従動ローラ２４の反対側には、クリーニング装置２６が設けられており、二次転写ローラ２５によって転写されなかった転写残トナーが回収される。

中間転写体２０の二次転写ローラ２５よりも下流でクリーニング装置２６よりも上流の位置に対向してカブリ検出センサ３０（カブリトナー検出部）が設けられている。後に詳述するカブリ制御において各作像部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋで形成したカブリ画像を、各一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにより中間転写体２０に転写させ、カブリ検出センサ３０によりカブリトナー量を検出する。カブリ検出を行う際には二次転写ローラ２５による転写は行わない。

（作像部の構成及び作像プロセス）
図２は、図１における各作像部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの詳細図である。各作像部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋについては同一構成であるので、各作像部の構成要素における末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号については省略して示す。

本実施形態においては、負帯電感光体、負帯電トナーを用い、負極性の現像バイアスを印加して反転現像を行う場合について説明するが、一例であり、これに限定されるものではない。つまり、本発明においては、正帯電感光体、正帯電トナーを用い、正極性の現像バイアスを印加して反転現像を行う場合についても適用可能であり、また正規現像を行う場合においても適用可能である。

感光体１０は、負帯電感光体であり、図中の矢印方向に回転する。負帯電感光体としては、例えばフタロシアニン系の感光体が使用できる。

帯電装置１１は、感光体１０の表面を負極性に帯電させる。スコロトロン帯電装置やローラ帯電装置等の帯電装置が使用できる。表面電位センサ３１は、帯電電位を制御するために用いられる。表面電位センサ３１により検出された値を帯電装置１１の出力にフィードバックすることにより帯電電位が制御される。

露光装置１２は、帯電装置１１により負極性に帯電された感光体１０に対し、画像データに基づいた露光を行うことにより感光体１０の表面に潜像を形成させる。露光装置１２の光源としては、半導体レーザやＬＥＤアレイ等が使用できる。

現像装置１３は、本実施形態においては、二成分現像装置を用いた場合について説明するが、一成分現像装置を用いることも可能である。ケーシング１３０の内部にトナー及びキャリアを主成分とする現像剤が収容されている。トナーは、キャリアとの摩擦帯電により負極性に帯電する負帯電トナーである。

現像スリーブ１３１は、現像剤を担持して図中の矢印方向に回転（感光体との対向部では感光体の移動方向と反対方向に移動）することで感光体１０との対向部に供給する。現像スリーブ１３１の内部には、磁気力により現像スリーブ１３１上に現像剤を保持するためのマグネットロール１３２が固定されて設けられている。ケーシング１３０の内部で現像スリーブ１３１に対向する位置には、現像スリーブ１３１上の現像剤量を規制する規制ブレード１３３が設けられている。現像スリーブ１３１に対向して規制ブレード１３３よりも現像スリーブ１３１の回転方向上流の位置には、現像スリーブ１３１に現像剤を供給するためのバケットローラ１３４が設けられている。バケットローラ１３４を介して現像スリーブ１３１と反対側には、ケーシング１３０内部で現像剤を循環搬送させながら混合撹拌するための搬送スクリュー１３５，１３６が設けられている。

搬送スクリュー１３５，１３６により循環搬送され混合撹拌された現像剤は、トナーとキャリアとの摩擦帯電により、トナーが負極性に、キャリアが正極性に帯電される。この帯電した現像剤はバケットローラ１３４を介して現像スリーブ１３１に供給される。現像スリーブ１３１に供給された現像剤は規制ブレード１３３により現像剤の高さが規制され、感光体１０との対向部に供給される。

現像スリーブ１３１には、感光体１０へのトナー付着量を制御するための現像バイアスＶｂが印加されている。現像バイアスＶｂは、本実施形態においては、直流成分Ｖｂ（ＤＣ）と交流成分Ｖｂ（ＡＣ）とが重畳された現像バイアスを用いた場合について説明するが、直流成分のみからなる現像バイアスを用いることも可能である。

図３は、作像プロセスにおける感光体電位と現像バイアス電位との関係を示す遷移図である。まず、感光体１０は、帯電装置１１により表面が均一に負帯電される。このとき、表面電位センサ３１により検出された値が帯電装置１１にフィードバックされ、感光体１０は所定の帯電電位（Ｖ０）に帯電される（図３（ａ））。

次に、所定の負電位に帯電された感光体１０の表面は、露光装置１２により画像データに基づいた露光が行われる。これにより、露光部分の負電位の絶対値が小さく（Ｖｉ）なり、静電潜像が形成される（図３（ｂ））。

次に、静電潜像が形成された感光体１０の表面は、現像スリーブ１３１との対向部に到達し、現像が行われる。現像スリーブ１３１には現像バイアスＶｂが印加されており、露光手段１２により露光された部分に現像剤中のトナーが付着する。また、表面電位Ｖ０と現像バイアスＶｂ（ＤＣ）との電位差が十分に大きくないと、未露光部分にカブリトナーとして付着する（図３（ｃ））。

（カブリ制御）
図４は、本実施形態に係るカブリ制御の制御構成を示すブロック図である。カブリ制御に関連する制御構成のみを示し、それ以外の制御構成については省略している。プログラムに従ってカブリ制御を行う制御部４０を中心に、以下の各部から構成されている。

記憶部４１は、カブリ制御の制御プログラムの他、カブリ制御時の現像スリーブの回転数、各色の目標カブリセンサ値、カブリ制御パラメータの変更範囲、プリント枚数、画像形成装置の放置時間等を記憶している。カブリ検出センサ３０は、反射型の光学式センサであり、中間転写体２０上のカブリトナー量を検出し制御部４０に入力する。表面電位センサ３１は、感光体１０の表面電位を検出し制御部４０に入力する。温湿度センサ３２は、温湿度を検出するセンサ（図１では図示せず）であり、画像形成装置が設置されている雰囲気の温湿度を検出し制御部４０に入力する。

現像スリーブ駆動モータ１３７は、現像スリーブ１３１を駆動するモータであり、カブリ制御時において、制御部４０により、記憶部４１に記憶されているカブリ制御時の現像スリーブの回転数に切り換えられる。これにより、感光体１０の周速に対する現像スリーブ１３１の周速比（周速比θ）が変更される（移動速度比変更部）。カブリ制御時においては、通常の画像形成時よりカブリが発生しやすくなるように周速比θが設定されている。現像装置の構成により、通常の画像形成時より周速比θが大きいときにカブリが発生しやすくなる場合と、通常の画像形成時より周速比θが小さいときにカブリが発生しやすくなる場合とがある。本実施形態においては、周速比θが大きいときにカブリが発生しやすいので、カブリ制御時には周速比θを大きくしている。周速比θが小さいときにカブリが発生しやすくなる場合は、例えば特開２００５−３７２９号公報に開示されている。

現像バイアス電源１３８は、現像スリーブ１３１に現像バイアスＶｂを印加するための電源であり、カブリ制御時において、制御部４０により、カブリ検出センサ３０の出力値に基づいて決定される現像バイアスＶｂを出力するよう制御される。本実施形態においては、現像バイアスＶｂは、直流成分Ｖｂ（ＤＣ）と交流成分Ｖｂ（ＡＣ）とが重畳されており、Ｖｂ（ＤＣ）値、Ｖｂ（ＡＣ）のピークツーピーク値、Ｖｂ（ＡＣ）の周波数が、制御部４０により制御可能となっている。

帯電装置１１は、カブリ制御時において、制御部４０により、カブリ検出センサ３０の出力値に基づいて決定される帯電出力を行うよう制御される。このとき、制御部４０は、表面電位センサ３１の出力値に基づいて帯電出力値の調整を行う。

一次転写ローラ（１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ）圧接解除モータ１５１は、黒作像部Ｋのカブリ制御とイエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃのカブリ制御とで一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃの圧接解除の切り換えを行うモータである。黒作像部Ｋのカブリ制御時には、制御部４０により、一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃは解除状態に切り換えられ、イエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃのカブリ制御時には、制御部４０により、一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃは圧接状態に切り換えられる。

図５は、本発明の周速比θを変更した場合のカブリ制御及び従来の周速比θを変更しないカブリ制御におけるカブリトナー量とカブリマージンとの関係を示す概念図である。カブリマージンとは、感光体の表面電位Ｖ０と現像バイアスのＤＣ成分Ｖｂ（ＤＣ）との差の絶対値をいう。

従来の周速比θを変更しないカブリ制御の場合は、通常の画像形成を行う場合の周速比θと同じであり、許容されるカブリトナー量は目標値Ａとなる。そして、カブリマージンを変更させながらカブリ検出センサ３０でカブリトナー量を検出することで、目標値Ａを達成するためのカブリマージンを得る。カブリマージンの変更は、表面電位Ｖ０及び現像バイアスのＤＣ成分Ｖｂ（ＤＣ）の少なくとも一方を変更することにより行われる。

この場合、カブリ検出センサ３０により検出するカブリトナー量は非常に微量であり、目標値Ａはカブリ検出センサ３０の分解能に近い。そのため、ＳＮ比が小さくノイズの影響を大きく受けてしまうので、検出精度が低く信頼性に欠けてしまう。

一方、本発明の周速比θを変更したカブリ制御の場合は、カブリが発生しやすくなるように周速比θを変更しているので、カブリトナー量の目標値Ｂは目標値Ａよりも大きくなる。目標値Ｂは、周速比θを変更する前に目標値Ａになるようにカブリマージンを設定した状態で周速比θを変更した場合のカブリトナー量に相当する。記憶部４１には、目標値Ｂのカブリトナー量をカブリ検出センサ３０で検出したときのセンサ値が目標カブリセンサ値として記憶されている。

この場合、従来の周速比θを変更しないカブリ制御の場合と比べて、カブリ検出センサ３０により検出されるカブリトナー量は多くなるので、ＳＮ比が高くノイズの影響を受けにくくなり、検出精度が高く、高い信頼性が得られる。

カブリ制御パラメータとして、上記の場合はカブリマージンの値を変更する表面電位Ｖ０、現像バイアスのＤＣ成分Ｖｂ（ＤＣ）を用いたが、Ｖｂ（ＡＣ）のピークツーピーク値、Ｖｂ（ＡＣ）の周波数を用いることによってもカブリ制御を行うことができる。もちろん、これらのパラメータの組み合わせによりカブリ制御を行うことも可能である。

一般的に、Ｖｂ（ＡＣ）のピークツーピーク値を小さくするとカブリトナー量は少なくなり、Ｖｂ（ＡＣ）の周波数を高くするとカブリトナー量は少なくなる傾向にあるが、現像システムによって傾向が異なる場合もある。

図６は、カブリ検出センサの出力と中間転写体上の付着トナー量との関係の一例を示す概念図である。中間転写体２０の表面自体をカブリ検出センサ３０で検出したときの出力が２．５Ｖになるように調整されている。イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーと黒トナーとで特性が異なっている。

イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーの特性は、中間転写体上の付着トナー量が増加するにつれてカブリ検出センサ３０の出力は大きくなっている。イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーとで特性に差はあまりない。イエロートナー、マゼンタトナー及びシアントナーとを中間転写体上で重ね合わせた場合もほぼ同じ特性となる。

一方、黒トナーの特性は、中間転写体上の付着トナー量が増加するにつれてカブリ検出センサ３０の出力は小さくなっている。

図７は、本実施形態に係るカブリ制御の制御フロー図である。制御部４０は、記憶部４１に記憶されているプリント枚数、温湿度、又は放置時間が所定の条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ１）。制御部４０は、プリント枚数、温湿度、又は放置時間が所定の条件を満たすと判断すると（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、一次転写ローラ（１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ）圧接解除モータ１５１を駆動して、イエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃから中間転写体２０を離間させる（ステップＳ２）。黒作像部Ｋには常に中間転写体２０が圧接されている。次に、制御部４０は、後述する黒作像部Ｋのカブリ制御を実行する（ステップＳ３）。これにより、黒作像部Ｋのカブリ制御パラメータの最適化が行われ、通常の画像形成時においてカブリが発生しない状態になる。次に、制御部４０は、一次転写ローラ（１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ）圧接解除モータ１５１を駆動して、イエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃを中間転写体２０に圧接させる（ステップＳ４）。次に、制御部４０は、後述するイエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃのカブリ制御を実行する（ステップＳ５）。イエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃの各作像部のカブリ制御は同時に行われ、中間転写体２０上にこれらのトナーが重ねられた状態でカブリ検出センサ３０によって付着トナー量が検出される。これにより、イエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃのカブリ制御パラメータの最適化が行われ、通常の画像形成時においてカブリが発生しない状態になる。ステップＳ１において、制御部４０は、プリント枚数、温湿度、又は放置時間が所定の条件を満たさないと判断すると（ステップＳ１；Ｎｏ）、フローを終了する。

このように、黒作像部Ｋのカブリ制御を実行して黒作像部Ｋのカブリ制御パラメータの最適化を行った後にイエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃのカブリ制御を実行することにより、イエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃのカブリ制御時に図６において説明した特性の異なる黒作像部Ｋのカブリトナーが中間転写体２０表面に付着することがないので、カブリ検知センサ３０により正確にイエロー、マゼンタ、シアンのカブリトナー量の検知が行われ、精度良いカブリ制御を行うことができる。

図８は、本実施形態に係る黒作像部Ｋのカブリ制御の制御フロー図、及びイエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃのカブリ制御の制御フロー図である。黒作像部Ｋのカブリ制御（上記ステップＳ３）とイエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃのカブリ制御（上記ステップＳ５）とは、基本的に同じである。

制御部４０は、現像スリーブ駆動モータ１３７を制御して現像スリーブ１３１の回転数を変更し、周速比θを変更する（ステップＳ１１）。このとき、カブリが発生しやすい周速比θに変更される。次に、制御部４０は、現状設定されているカブリパラメータ値で黒作像部Ｋの作像を制御する（ステップＳ１２）。次に、制御部４０は、カブリ検出センサ３０の検出値が記憶部４１に記憶されている目標カブリセンサ値（目標値Ｂのカブリトナー量に対応する値）と一致するか否かを判断する（ステップＳ１３）。制御部４０は、カブリ検出センサ３０の検出値が記憶部４１に記憶されている目標カブリセンサ値と一致しないと判断すると（ステップＳ１３；Ｎｏ）、カブリパラメータ値を変更し（ステップＳ１４）、ステップＳ１３の判断を再び行う。ステップＳ１３において、制御部４０は、カブリ検出センサ３０の検出値が記憶部４１に記憶されている目標カブリセンサ値と一致すると判断すると（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、制御部４０は、そのときのカブリパラメータ値をカブリパラメータ値として決定する（ステップＳ１５）。次に、制御部４０は、現像スリーブ駆動モータ１３７を制御して現像スリーブ１３１の回転数を変更し、周速比θを通常の画像形成時の周速比θに戻し、通常の画像形成に備える（ステップＳ１６）。

本実施形態のイエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃのカブリ制御においては、各作像部は一体的に連動して制御される。中間転写体２０上には各作像部からのカブリトナーが重ね合わされて作像され、カブリ検出センサ３０ではこの重ね合わされたカブリトナーが検出される。記憶部４１の中には、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーを重ね合わせた際の目標カブリセンサ値が記憶されており、この値とカブリ検出センサ３０で検出された値とが比較される。そして、カブリパラメータの値が決定され、各作像部のカブリパラメータは同様に変更される。このように、イエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃでのカブリ制御を一度にまとめて行うことにより、カブリ制御の時間を短縮することができる。

本実施形態においては、イエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃでのカブリ制御を一度にまとめて行ったが、１つずつ順番に行うことも可能である。

本実施形態においては、小型化、低コスト化のため中間転写体２０上に設けた１つのカブリ検出センサ３０によりカブリ制御を行ったが、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上にそれぞれカブリ検出センサを設けてカブリ制御を行うことも可能である。

本実施形態においては、タンデムフルカラー画像形成装置に本発明を適用したが、モノクロ画像形成装置等にも適用可能である。

本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 本実施形態に係る作像部の構成図である。 作像プロセスにおける感光体電位と現像バイアス電位との関係を示す遷移図である。 実施形態に係るカブリ制御の制御構成を示すブロック図である。 本発明の周速比θを変更した場合のカブリ制御及び従来の周速比θを変更しないカブリ制御におけるカブリトナー量とカブリマージンとの関係を示す概念図である。 カブリ検出センサの出力と中間転写体上の付着トナー量との関係の一例を示す概念図である。 本実施形態に係るカブリ制御の制御フロー図である。 本実施形態に係る黒作像部Ｋのカブリ制御の制御フロー図、及びイエロー作像部Ｙ、マゼンタ作像部Ｍ、シアン作像部Ｃのカブリ制御の制御フロー図である。

符号の説明

１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 感光体
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 帯電装置
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ 露光装置
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 現像装置
１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ 一次転写ローラ（転写装置）
２０ 中間転写体
３０ カブリ検出センサ（カブリトナー検出部）
４０ 制御部
４１ 記憶部
１３７ 現像スリーブ駆動モータ（移動速度比変更部）
１３８ 現像バイアス電源
Ｖｂ 現像バイアス
Ｖ０ 帯電電位

Claims (7)

1. 表面が移動可能な像担持体と、像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、帯電装置により帯電された像担持体の表面を露光し静電潜像を形成する露光装置と、トナーを保持した現像剤担持体の表面を前記像担持体の表面に対して相対的に移動させることにより前記静電潜像を現像する現像装置と、がそれぞれに設けられたイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の作像部と、
   各作像部のトナーが転写される中間転写体と、
   前記中間転写体を介して各作像部に対向してそれぞれ設けられた転写装置と、
   各作像部の前記像担持体に付着するカブリトナー量に相当する値であって、それぞれの前記転写装置により転写されて前記中間転写体に付着するカブリトナー量を検出するカブリトナー検出部と、
   各作像部の前記現像剤担持体の表面と前記像担持体の表面との相対的な移動速度比を変更する移動速度比変更部と、
   前記移動速度比変更部により変更された後の目標カブリトナー量に相当する値を記憶する記憶部と、
   前記移動速度比変更部により前記移動速度比を変更した後に、前記カブリトナー検出部により検出された前記カブリトナー量と前記記憶部に記憶された目標カブリトナー量に相当する値とを比較してカブリ制御パラメータを決定し、決定後前記移動速度比変更部により前記移動速度比を前記変更前の移動速度比に戻すカブリ制御を行う制御部と、を有し、
   イエロー、マゼンタ及びシアンの作像部に対向するそれぞれの前記転写装置は前記中間転写体を介してそれぞれの前記作像部のそれぞれの前記像担持体に圧接解除可能に構成されており、
   前記制御部は、イエロー、マゼンタ及びシアンのそれぞれの前記転写装置の圧接を解除して黒の作像部に対する前記カブリ制御パラメータの決定を行った後、イエロー、マゼンタ、シアンのそれぞれの前記転写装置を圧接させてイエロー、マゼンタ及びシアンの作像部に対する前記カブリ制御パラメータの決定を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. イエロー、マゼンタ及びシアンのそれぞれの前記転写装置は一体的に構成され、前記圧接及び前記解除の際に連動しており、
   前記制御部は、イエロー、マゼンタ及びシアンの作像部に対する前記カブリ制御パラメータの決定を行う際に、イエロートナー、マゼンタトナー及びシアントナーが重ね合わされた前記中間転写体に付着するカブリトナー量に基づいて前記カブリ制御パラメータの決定を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記カブリ制御パラメータは、前記帯電装置により帯電される前記像担持体の表面の帯電電圧であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記カブリ制御パラメータは、前記現像剤担持体に印加される現像バイアス電圧であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
5. 前記現像バイアス電圧は、交流成分を有し、
   前記カブリ制御パラメータは、前記交流成分のピークツーピーク電圧であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記現像バイアス電圧は、交流成分を有し、
   前記カブリ制御パラメータは、前記交流成分の周波数であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 像担持体、帯電装置、露光装置及び現像装置がそれぞれに設けられたイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の作像部において、帯電装置により像担持体の表面を帯電し、帯電された像担持体の表面を露光装置により露光して静電潜像を形成し、現像装置の現像剤担持体の表面を前記像担持体の表面に対して相対的に移動させることにより前記静電潜像をトナーにより現像し、各作像部からのトナーを各作像部に対向してそれぞれ設けられた転写装置により中間転写体に転写して画像を形成する画像形成方法において、
   移動速度比変更部により前記現像剤担持体の表面と前記像担持体の表面との相対的な移動速度比を変更する第１のステップ、前記像担持体に付着するカブリトナー量に相当する値であって前記転写装置により転写されて前記中間転写体に付着するカブリトナー量をカブリトナー検出部により検出する第２のステップ、検出された前記カブリトナー量と記憶部に記憶されている目標カブリトナー量に相当する値とを比較してカブリ制御パラメータを決定する第３のステップ、前記移動速度比を前記変更前の移動速度比に戻す第４のステップ、及び決定されたカブリ制御パラメータで画像形成を行う第５のステップ、を有し、
   前記転写装置のうちイエロー、マゼンタ、及びシアンの転写装置は、前記中間転写体を介してそれぞれの作像部の像担持体に対して圧接解除可能に設けられており、
   イエロー、マゼンタ、及びシアンの転写装置の圧接を解除して黒の作像部に対する前記カブリ制御パラメータの決定を行った後、イエロー、マゼンタ、シアンの転写装置を圧接させてイエロー、マゼンタ及びシアンの作像部に対する前記カブリ制御パラメータの決定を行うことを特徴とする画像形成方法。

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