JP4962196B2

JP4962196B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4962196B2
Application number: JP2007204117A
Authority: JP
Inventors: 智章吉岡; 信男百武; 琢福原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2007-08-06
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-08-06
Also published as: JP2009042280A; CN101364075A; CN101364075B; US20090041486A1; US7933528B2

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

感光体ドラムから中間転写ベルトへトナー像を一次転写する中間転写方式を採用した画像形成装置では、一次転写ロールの圧力分布やトナー（現像剤）の劣化等に依存して、感光体ドラムの回転軸方向に濃度ムラが発生することがある。このような濃度ムラを補正する手段として、複数階調を持った感光体ドラムの回転軸方向の濃度差を最小とする技術が従来に開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−６６８３５号公報

本発明は、単色（１次色）と色重ねされた多重色（２次色）との間の濃度均一性の差を低減できる画像形成装置を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の画像形成装置は、入力画像データに基づく露光・現像により下地トナー像が形成される回転可能な第１像保持体を有し、該第１像保持体に形成された下地トナー像を中間転写体に転写して画像を形成する第１画像形成手段と、前記第１画像形成手段よりも前記中間転写体の移動方向下流側に複数設けられ、入力画像データに基づく露光・現像により各別の有色トナー像が形成される回転可能な第２像保持体をそれぞれ有し、該各第２像保持体に形成された各別の有色トナー像を前記中間転写体にそれぞれ転写して画像を形成する第２画像形成手段と、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送された前記記録媒体に前記中間転写体に転写された下地トナー像及び有色トナー像を転写する転写手段と、前記転写手段によって前記記録媒体に転写された下地トナー像及び有色トナー像を定着させる定着手段と、前記中間転写体に転写された有色トナー像の濃度を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された前記有色トナー像の濃度に基づいて、前記第２像保持体に対する露光量を補正することで、有色トナーの現像量を補正する補正手段と、を備え、前記下地トナー像は、前記第２画像形成手段の前記第２像保持体から前記中間転写体上に転写される単色に対応する領域のみに予め形成されており、その現像量は、前記第１像保持体の回転軸方向中央部に対応した領域の方が端部に対応した領域よりも少ないことを特徴としている。

なお、本発明における下地トナーとは、白色、透明色、白濁色などのトナーを意味し、有色トナーとは、一般的に画像形成に使用されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの有色色材を配合したトナーを意味するものである。また、単色領域とは、第２画像形成手段の、ある第２像保持体から中間転写体に有色トナー画像が転写された場合で、その中間転写体上において、他の有色トナー画像が形成されていない領域を意味するものである。

また、請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記下地トナーが、前記定着手段による定着後に透明となる透明トナーであることを特徴としている。

なお、記録媒体に転写、定着された有色トナー像の濃度に基づいて、第２像保持体に対する露光量を補正することで、有色トナーの現像量を補正する補正手段としてもよい。

この場合、記録媒体の種類、中間転写体の経時変化等の異なる条件においても、第２像保持体の回転軸方向に対応する記録媒体上の、単色（１次色）と色重ねされた多重色（２次色）の各々において、第２像保持体の回転軸方向に対応する記録媒体上の濃度均一性を向上させることができる。

また、そのとき、記録媒体に転写、定着された有色トナー像の濃度を測定する測定手段を備えることが望ましい。これによれば、記録媒体に転写、定着された有色トナー像の濃度測定が容易にできる。

請求項１に記載の発明によれば、第２像保持体の回転軸方向に対応する記録媒体上の、単色（１次色）と色重ねされた多重色（２次色）との間の濃度均一性の差を低減することができる。

請求項１に記載の発明によれば、記録媒体を用いないで、第２像保持体の回転軸方向に対応する記録媒体上の、単色（１次色）と色重ねされた多重色（２次色）の各々において、第２像保持体の回転軸方向に対応する記録媒体上の濃度均一性を向上させることができる。

請求項１に記載の発明によれば、中間転写体に転写された有色トナー像の濃度測定が容易にできる。

請求項１に記載の発明によれば、下地トナーの消費量を低減しながらも、第２像保持体の回転軸方向に対応する記録媒体上の、単色（１次色）と色重ねされた多重色（２次色）との間の濃度均一性の差を低減することができる。

請求項２に記載の発明によれば、透明トナーは、有色トナーに対して色の変化に影響を与え難いので、使用するのに有効となる。

以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。なお、記録媒体としては記録用紙Ｐを例に採る。また、下地トナーとしては、透明トナー（以下「クリアトナー」という）Ｌｔを例に採る。このクリアトナーＬｔは、後述する定着装置４０によって記録用紙Ｐに定着された後に透明となるトナーであり、有色トナーに対して色の変化に影響を与え難いトナーである。また、各色毎に共通する部位については、符号の後に各色を示す英字を付して説明する。

図１は本実施形態に係る画像形成装置１０を示す概略構成図であり、まず、この画像形成装置１０の構成について簡単に説明する。図１で示すように、画像形成装置１０は、入力された画像データに基づく各色のトナー像を、後述する無端ベルト状の中間転写ベルト２４に転写し、フルカラーの画像を形成する５連タンデム方式の画像形成手段１２を有している。

画像形成手段１２は、記録用紙Ｐの搬送方向上流側から順にクリア（Ｌ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を出力する電子写真方式の画像形成ユニット１４Ｌ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋを有しており、クリア（Ｌ）の画像形成ユニット１４Ｌが、本発明に係る第１画像形成手段１２Ａに相当し、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各画像形成ユニット１４Ｙ〜１４Ｋが、本発明に係る第２画像形成手段１２Ｂに相当している。

また、各画像形成ユニット１４Ｌ〜１４Ｋは、中間転写ベルト２４の移動方向（矢印Ｂで示す）に沿って、互いに所定距離離隔して並設されている。そして、各画像形成ユニット１４Ｌ〜１４Ｋは、像保持体としての感光体ドラム１６Ｌ〜１６Ｋを有しており、この感光体ドラム１６Ｌ〜１６Ｋは、導電性の金属製円筒体の表面（周面）に、有機光導電体等からなる感光層が積層されて構成され、図示の矢印Ａ方向（時計回り方向）へ所定のプロセススピードで回転駆動するようになっている。

なお、感光体ドラム１６Ｌが、本発明に係る第１像保持体に相当し、感光体ドラム１６Ｙ〜１６Ｋが、本発明に係る第２像保持体に相当している。また、感光層は、電荷発生層と電荷輸送層が順次積層された機能分離型であり、通常は高抵抗であるが、レーザー光線が照射されると、レーザー光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を有している。更に、各感光体ドラム１６Ｌ〜１６Ｋの直径は、２０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲とされることが好ましい。

各感光体ドラム１６Ｌ〜１６Ｋの周囲には、その回転方向上流側から順に、感光体ドラム１６の表面（周面）を所定の電位に一様に帯電する帯電装置としての帯電器１８Ｌ〜１８Ｋと、一様に帯電された感光体ドラム１６Ｌ〜１６Ｋの表面（周面）に、色分解された画像データ（画像信号）に基づくレーザー光線（像光）を照射し、露光によって静電潜像を形成する露光装置２０Ｌ〜２０Ｋと、帯電したトナー（現像剤）を静電潜像に転移させて（現像して）トナー像とする現像装置２２Ｌ〜２２Ｋと、感光体ドラム１６Ｌ〜１６Ｋに接触する経路で周回可能に張架された無端ベルト状の中間転写ベルト２４と、感光体ドラム１６Ｌ〜１６Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２４へ転写する一次転写ロール２６Ｌ〜２６Ｋと、一次転写後に感光体ドラム１６Ｌ〜１６Ｋの表面に残留した転写残トナーを除去するクリーニング装置２８Ｌ〜２８Ｋと、が配置されている。

各クリーニング装置２８Ｌ〜２８Ｋには、感光体ドラム１６Ｌ〜１６Ｋの表面（周面）に圧接し、感光体ドラム１６Ｌ〜１６Ｋの回転方向（矢印Ａ方向）と反対方向に回転駆動して、感光体ドラム１６Ｌ〜１６Ｋから転写残トナーを擦り取るブラシロール２９Ｌ〜２９Ｋが設けられている。

また、各一次転写ロール２６Ｌ〜２６Ｋは、中間転写ベルト２４の内側に配置され、各感光体ドラム１６Ｌ〜１６Ｋにそれぞれ対向した位置に設けられている。そして、一次転写ロール２６Ｌ〜２６Ｋによる感光体ドラム１６Ｌ〜１６Ｋと中間転写ベルト２４との接触部が一次転写部（一次転写位置）Ｔ１とされている。

また、各一次転写ロール２６Ｌ〜２６Ｋには、一次転写バイアスを印加するバイアス電源（図示省略）がそれぞれ接続されている。更に、各バイアス電源は、制御手段としての制御部３０に制御されて、各一次転写ロール２６Ｌ〜２６Ｋに印加する一次転写バイアスが変更可能になっている。また、図示の帯電器１８Ｌ〜１８Ｋは、ロール形状の接触帯電器とされているが、スコロトロンや固体放電器等の非接触帯電器を用いることも可能である。

一方、中間転写体としての中間転写ベルト２４は、一次転写ロール２６Ｌ〜２６Ｋと、図示しない駆動源により回転駆動される駆動ロール３２と、中間転写ベルト２４の張力を調整するテンションロール３３と、後述する二次転写部（二次転写位置）Ｔ２に配置されたバックアップロール３４と、従動ロール３５と、に巻き掛けられており、感光体ドラム１６の回転に同期して矢印Ｂ方向に回転移動（周動）するようになっている。

なお、この中間転写ベルト２４は、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、フッ素系樹脂などの樹脂材料に、カーボンやイオン導電物質などの導電性付与のための物質を分散させ、表面抵抗率を１０^１０Ω／□〜１０^１２Ω／□程度（測定電圧：１００Ｖ）に調整して形成されている。

また、中間転写ベルト２４を挟んでバックアップロール３４と対向する位置には、後述する搬送手段としての搬送機構４２によって搬送される記録用紙Ｐ上に、中間転写ベルト２４上のトナー像を転写する転写手段としての二次転写ロール３６が設けられている。この二次転写ロール３６には、後述する第１搬送ベルト５０が巻き掛けられており、この第１搬送ベルト５０を介して二次転写ロール３６と中間転写ベルト２４との接触部が二次転写部（二次転写位置）Ｔ２とされている。

また、この画像形成装置１０は、二次転写ロール３６によって記録用紙Ｐ上にトナー像を転写した後に、中間転写ベルト２４上に残留する転写残トナーを除去するトナー除去装置３８と、二次転写ロール３６によって記録用紙Ｐ上に転写されたトナー像を定着する定着手段としての定着装置４０と、を備えている。

搬送機構４２は、給紙部４４に収容された記録用紙Ｐを１枚ずつ搬送するピックアップロール４６と、記録用紙Ｐの搬送経路に複数（図示のものは４個）設けられた一対の搬送ロール４７と、二次転写部（二次転写位置）Ｔ２へ記録用紙Ｐを供給するためのガイド部材４８と、二次転写ロール３６とガイドロール５２とに巻き掛けられた第１搬送ベルト５０と、第１搬送ベルト５０よりも記録用紙Ｐの搬送経路の下流側に配置され、ガイドロール５４、５６に巻き掛けられた第２搬送ベルト５８と、定着装置４０の下流側に設けられた排紙部（図示省略）等から構成されている。

この搬送機構４２により、給紙部４４に収容された記録用紙Ｐが、二次転写ロール３６（第１搬送ベルト５０）とバックアップロール３４とが中間転写ベルト２４を挟んで対向する二次転写部（二次転写位置）Ｔ２へ搬送され、二次転写部（二次転写位置）Ｔ２から定着装置４０へ搬送され、定着装置４０から排紙部へ搬送される構成である。

以上のような構成の画像形成装置１０は、次のように動作してフルカラーの画像を形成する。なお、各色の画像形成ユニット１４Ｌ〜１４Ｋは、略同一の構成を有しているため、ここでは画像形成ユニット１４Ｙにより、イエロートナー像を形成する動作について説明する。また、イエロートナー像を中間転写ベルト２４に転写する前に、既に画像形成ユニット１４Ｌにより、クリアトナー像が中間転写ベルト２４に転写されている。

まず、帯電器１８Ｙによって感光体ドラム１６Ｙの表面が−６００Ｖ〜−８００Ｖ程度の電位に一様に帯電される。一様に帯電された感光体ドラム１６Ｙの表面には、制御部３０から送られて来るイエロー用の画像データに従って、露光装置２０Ｙによりレーザー光線が照射される。すなわち、感光体ドラム１６Ｙの感光層にイエロー印字パターンの静電潜像が形成される。

なお、静電潜像とは、帯電により感光体ドラム１６Ｙの表面（感光層）に形成される像であり、感光層において、レーザー光線が照射された部分の比抵抗が低下し、感光体ドラム１６Ｙの表面に帯電した電荷が流れる一方、レーザー光線が照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。

こうして、感光体ドラム１６Ｙ上に形成された静電潜像は、感光体ドラム１６Ｙの回転により所定の現像位置まで搬送される。そして、この現像位置で、感光体ドラム１６Ｙ上の静電潜像が、現像装置２２Ｙによって可視像（トナー像）化される。現像装置２２Ｙ内には、例えば、少なくともイエロー着色剤と結着樹脂とを含む体積平均粒子径が３μｍ〜７μｍの範囲のイエロートナーが収容されている。

イエロートナーは、現像装置２２Ｙの内部で撹拌されることで摩擦帯電し、感光体ドラム１６Ｙの表面の帯電荷と同極性（−）の電荷を有している。したがって、感光体ドラム１６Ｙの表面が現像装置２２Ｙを通過して行くことにより、感光体ドラム１６Ｙの表面の除電された潜像部にのみイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。その後、感光体ドラム１６Ｙは、引き続き回転し、その表面に現像されたトナー像が、一次転写部（一次転写位置）Ｔ１へ搬送される。

感光体ドラム１６Ｙの表面のイエロートナー像が一次転写部（一次転写位置）Ｔ１へ搬送されると、一次転写ロール２６Ｙに所定の一次転写バイアスが印加され、感光体ドラム１６Ｙから一次転写ロール２６Ｙに向かう静電気力がトナー像に作用し、感光体ドラム１６Ｙの表面のトナー像が中間転写ベルト２４の表面に転写される。このとき印加される一次転写バイアスは、トナーの極性（−）と逆の極性（＋）であり、例えば、画像形成ユニット１４Ｙでは、制御部３０によって＋２０μＡ〜＋３０μＡ程度に定電流制御されている。

感光体ドラム１６Ｙの表面の転写残トナーは、クリーニング装置２８Ｙによりクリーニングされる。また、画像形成ユニット１４Ｌ、１４Ｍ〜１４Ｋの一次転写ロール２６Ｌ、２６Ｍ〜２６Ｋに印加される一次転写バイアスも上記と同様に制御されている。こうして、画像形成ユニット１４Ｙにてイエロートナー像が転写された中間転写ベルト２４は、残りの色の画像形成ユニット１４Ｍ〜１４Ｋへ順次搬送され、各色のトナー像が重ねられるようにして転写される（多重転写される）。

各画像形成ユニット１４Ｌ〜１４Ｋを通過して全ての色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト２４は、図示の矢印Ｂ方向に周動搬送され、中間転写ベルト２４の内面（裏面）に接するバックアップロール３４と、中間転写ベルト２４の像保持面側に配置された二次転写ロール３６（第１搬送ベルト５０）とで構成された二次転写部（二次転写位置）Ｔ２へ至る。

一方、記録用紙Ｐが、搬送機構４２によって二次転写ロール３６（第１搬送ベルト５０）と中間転写ベルト２４との間に所定のタイミングで給紙され、所定の二次転写バイアスが二次転写ロール３６に印加される。このとき印加される二次転写バイアスは、トナーの極性（−）と逆の極性（＋）であり、中間転写ベルト２４から記録用紙Ｐに向かう静電気力がトナー像に作用し、中間転写ベルト２４の表面のトナー像が記録用紙Ｐの表面に転写される。

また、このときの二次転写バイアスは、二次転写部（二次転写位置）Ｔ２の抵抗を検出する抵抗検出手段（図示省略）により検出された抵抗に応じて決定され、定電圧で制御されている。その後、記録用紙Ｐは定着装置４０へと送り込まれ、トナー像が加熱・加圧され、色重ねされた（多重転写された）トナー像が溶融されて、記録用紙Ｐの表面へ永久定着される。こうして、フルカラー画像の定着が完了した記録用紙Ｐは、排紙部へ向けて搬出され、一連のフルカラー画像形成動作が終了する。

なお、透明トナーとしては、着色トナーよりも低融点、低粘度の、色素を含有しない透明な熱可塑性樹脂を用いている。例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルトルエン、クロルスチレン、アミノスチレンなどのスチレン又はその誘導体もしくは置換体の単独重合体又は共重合体や、或いはメタクリル酸、メチルメタクリレート、エチルメタクリレートなどのメタクリル酸エステル類の単独重合体又は共重合体や、或いはアクリル酸、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレートなどのアクリル酸エステル類の単独重合体又は共重合体や、或いはブタジエン、イソプレンなどのジエン類、アクリロニトリル、又はビニルエーテル類や、無水マレイン酸、塩化ビニル、酢酸ビニルなどのビニル系単量体の単独重合体や、或いは他の単量体との共重合体や、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタンなどを単独で又は混合して用いることができる。本実施例では、透明トナーとして、加熱溶融したときの着色トナーとの相溶性、及び着色トナーと熱融着した後の光学特性を考慮して、ポリエステルの透明トナーを使用した。また、透明トナーの平均粒径及び溶融粘度特性も着色トナーと同等とした。

以上のような画像形成装置１０において、次に単色（１次色）と色重ねされた多重色（２次色）との間の濃度均一性の差を低減する方法について説明する。なお、各色について同様の補正を行うため、ここでは、単色（１次色）であるマゼンタ画像と多重色（２次色）であるレッド画像（イエロー画像とマゼンタ画像を色重ねした画像）を例に採って説明する。

また、濃度測定に使用する記録用紙ＰはＡ３サイズとし、濃度測定に使用する画像は、階調Ｃｉｎ（ｉｎｐｕｔＣｏｖｅｒａｇｅ）６０％のハーフトーン画像とした。そして、このハーフトーン画像をスキャナーによりプロセス方向に渡って測定した、感光体ドラム１６Ｙ〜１６Ｋ（第２像保持体）の回転軸方向の色分布の平均から、濃度プロファイルを得るようにした。

例えば図２（Ａ）で示すように、上流側の感光体ドラム１６Ｍから中間転写ベルト２４上へ一次転写されたマゼンタトナーＭｔのうち、僅かではあるが、一部のマゼンタトナーＭｔが逆極性となり、下流側の感光体ドラム１６に転写してしまう現象（以下「リトランスファー」という）が発生することがある。図２（Ｂ）には感光体ドラム１６Ｃにリトランスファーしてしまう様子が示されている。

また、リトランスファーは、感光体ドラム１６Ｙ〜１６Ｋ（第２像保持体）の回転軸方向の位置によって異なることがある。したがって、感光体ドラム１６の回転軸方向における位置を、図６で示すように定義する。すなわち、図示の感光体ドラム１６の左端部をＩｎとし、中央部をＣｎｔとし、右端部をＯｕｔとする。なお、本実施例の中で言うＩｎ、Ｏｕｔとは、感光体ドラム１６の表面に形成される画像データの左端部及び右端部からそれぞれ中央部に向かって４０ｍｍまでの領域のことを指す。

また、測定結果に基づく濃度補正は、従来から知られている方法を利用する。すなわち、ここで用いる濃度補正（解析方法やアルゴリズム等）は、特開２００４−１３８６０９号公報に記載されている濃度補正であり、本実施例では、この公報に記載されている内容も含む。

この公報に記載されている濃度補正は、要するに、単色（１次色）と多重色（２次色）の感光体ドラム１６の回転軸方向の濃度（ここではマゼンタトナーＭｔの濃度）を、測定手段３７（図１参照）によって測定（算出）し、その測定（算出）結果に基づいて、感光体ドラム１６の回転軸方向における露光量（電位バランス）を、制御部３０に含まれる補正手段３１によって補正することである。

つまり、感光体ドラム１６の回転軸方向における単色（１次色）の濃度プロファイルと多重色（２次色）中の単色成分の濃度プロファイルを、測定手段３７による測定結果から導出し、予め求めておいた光量補正量（％）と濃度との関係式から、多重色（２次色）中の単色成分の濃度プロファイルがフラットに近づくための補正光量（％）を算出し、その補正光量（％）で露光量を補正して露光することである。

さて、まず比較例として、その従来の濃度補正のみで、感光体ドラム１６の回転軸方向に対応する記録用紙Ｐ上の、単色（１次色）と色重ねされた多重色（２次色）との間の濃度均一性の差を補正した場合について説明する。

図５（Ａ）には濃度補正を入れる前の単色（１次色）のマゼンタ画像中のマゼンタトナーＭｔの濃度と、多重色（２次色）であるレッド画像中のマゼンタトナーＭｔＲの濃度の測定結果（濃度プロファイル）が示されている。そして、図５（Ｂ）には濃度補正を入れた後の単色（１次色）のマゼンタ画像中のマゼンタトナーＭｔの濃度と、多重色（２次色）であるレッド画像中のマゼンタトナーＭｔＲの濃度の測定結果（濃度プロファイル）が示されている。

図５（Ａ）から判るように、同じマゼンタトナーでも、単色（１次色）で使用されるマゼンタトナーＭｔと、多重色（２次色）であるレッドで使用されるマゼンタトナーＭｔＲとでは、感光体ドラム１６の回転軸方向の濃度プロファイルが大きく異なる。つまり、単色（１次色）のマゼンタ画像を形成する場合のマゼンタトナーＭｔの一次転写効率と、多重色（２次色）であるレッド画像を形成する場合のマゼンタトナーＭｔＲの一次転写効率は大きく異なっている。

その理由は、中間転写ベルト２４上の単色（１次色）のマゼンタトナーＭｔに働く付着力が、イエロートナーＹｔの上に重ねられた２次色のマゼンタトナーＭｔＲに働く付着力よりも大きく、一次転写後に、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の一次転写部Ｔ１を通過する際に逆極性となった多重色（２次色）画像のマゼンタトナーＭｔＲが、そのシアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の感光体ドラム１６Ｃ、１６Ｋへ、単色（１次色）画像のマゼンタトナーＭｔよりも多くリトランスファーするからである。

そして更に、一次転写ロール２６の圧力とリトランスファーの量に相関があるためである。すなわち、一次転写ロール２６は、両端部からの加圧により、感光体ドラム１６へ押し付けられているため、その回転軸方向において、中央部付近よりも端部付近の方が、圧接力が高い。したがって、単色（１次色）のマゼンタトナーＭｔと多重色（２次色）であるレッド画像中のマゼンタトナーＭｔＲは、共に中央部付近よりも端部付近のリトランスファー量が多くなり、かつ、この端部の濃度は、単色（１次色）のマゼンタトナーＭｔよりも、多重色（２次色）であるレッド画像中のマゼンタトナーＭｔＲの方が低くなる。

つまり、２次色で使用されるマゼンタトナーＭｔＲの濃度が、単色（１次色）で使用されるマゼンタトナーＭｔの濃度よりも低く、更に単色（１次色）のマゼンタトナーＭｔと多重色（２次色）であるレッド画像中のマゼンタトナーＭｔＲとでは、中央部付近よりも端部付近のリトランスファー量の差が多くなっている。そのため、この状態で、上記公報に記載されている内容に従って濃度補正を実施しても、感光ドラム１６の回転軸方向に対応する記録用紙Ｐ上の、単色（１次色）と色重ねされた多重色（２次色）との間の濃度均一性の差を必要な値以下に低減することができない（図５（Ｂ）参照）。

そこで、次に上記濃度補正を利用した本実施例の感光体ドラム１６の回転軸方向における濃度ムラの補正方法について説明する。本実施例に係る画像形成装置１０では、入力された単色（１次色）の画像データに基づいて、下地トナーとしてのクリアトナーＬｔの転写条件が決定されるようになっている。すなわち、ここでは、単色（１次色）で使用されるマゼンタトナーＭｔを中間転写ベルト２４に転写する前に、その中間転写ベルト２４上のマゼンタトナーＭｔの下地となる部位に、予め決定された転写条件下において、クリアトナーＬｔが転写されるようになっている（図２参照）。

これにより、見た目は単色（１次色）であるが、一次転写部Ｔ１においては、多重色（２次色）のときに働く付着力が、この単色（１次色）のときのマゼンタトナーＭｔにも同様に働くようになる。つまり、単色（１次色）のマゼンタ画像を形成するために、クリアトナーＬｔの上にマゼンタトナーＭｔを重ねたので、マゼンタトナーＭｔと中間転写ベルト２４との間の付着力が、マゼンタトナーＭｔとクリアトナーＬｔとの間の付着力へと置き換わる。こうすることで、単色（１次色）のマゼンタトナーＭｔの一次転写効率が低下し、多重色（２次色）であるレッド画像中のマゼンタトナーＭｔＲの濃度プロファイルと同等に揃えられる。

このときの濃度の測定結果（濃度プロファイル）を図３に示す。図３（Ａ）から判るように、濃度補正前の濃度で、単色（マゼンタトナーＭｔ）と多重色（２次色）中の単色成分（マゼンタトナーＭｔＲ）の感光体ドラム１６の回転軸方向における濃度プロファイルを揃えられた。したがって、その後、単色（１次色）のマゼンタトナーＭｔの感光体ドラム１６の回転軸方向の濃度均一性を向上させるために濃度補正を行うと（感光体ドラム１６に対する露光量を補正すると）、図３（Ｂ）で示すように、多重色（２次色）も共に濃度プロファイルがフラットに近くなるように（濃度均一性が向上するように）同時に濃度補正された。

図７に感光体ドラム１６の回転軸方向における濃度ムラの補正方法のフローチャートを示す。すなわち、まず、ステップＳ１で、中間転写ベルト（中間転写体）２４上、又は記録用紙（記録媒体）Ｐ上の単色、多重色の濃度を測定する。次いで、ステップＳ２で、下地トナーの転写、現像条件を決定し、補正後の画像を形成する。次に、ステップＳ３で、画像の単色、多重色の濃度を測定し、その差が許容値以下であるか、否かを判断する。その差が許容値より大きければ、再度ステップＳ２に戻り、再度ステップＳ３を繰り返す。その差が許容値以下であれば、ステップＳ４で、有色トナーに対する感光体ドラム１６の露光補正量を決定する。

また、本実施例では、クリアトナーＬｔの供給量を、中間転写ベルト２４上の単位面積当たり、４．２ｇ／ｍ^２としたが、通常の印刷時において、クリアトナーＬｔの供給量が少ないと、マゼンタトナーＭｔの下にクリアトナーＬｔが存在しない確率が高くなるため、その効果が小さくなってしまう。したがって、クリアトナーＬｔの供給量は、測定手段３７による測定結果（算出結果）に基づいて、制御部３０によって制御されるようになっている。なお、上記の制御を用いない場合には、マゼンタトナーＭｔの中間転写ベルト２４上の単位面積当たりのトナー量に対し、２０％以上のクリアトナーＬｔを敷き詰めるように設定すれば、同様の効果が得られることが確認されている。

また、上記実施例では、クリアトナーＬｔの供給量は、感光体ドラム１６の回転軸方向の位置によらずに、４．２ｇ／ｍ^２としたが、クリアトナーＬｔの消費量を低減するために、感光体ドラム１６の回転軸方向の位置別に異なる量となるように、制御部３０によって制御するようにしてもよい。すなわち、例えば図４で示すように、クリアトナーＬｔを、一次転写ロール２６による圧接力の高いＩｎ側とＯｕｔ側のみに適応するようにしてもよい。

このように、一次転写ロール２６による圧接力の高い箇所（Ｉｎ側とＯｕｔ側）の単色（１次色）にのみ、クリアトナーＬｔを適応することで、その形状は多重色（２次色）の濃度プロファイルとほぼ同一になるように調整することができる（図４（Ａ）参照）。また、単色（１次色）と多重色（２次色）での濃度プロファイルが重ならなくても、その形状がほぼ同一であれば、上記公報に記載されている濃度補正のアルゴリズムにより（感光体ドラム１６に対する露光量の補正により）、単色（１次色）と多重色（２次色）の濃度ムラは各々補正される（図４（Ｂ）参照）。

以上、説明したように、単色（１次色）と多重色（２次色）の間の濃度ムラの差の補正に関しては、図３、図４で示したどちらの場合でも効果がある。つまり、どちらの場合でも、単色（１次色）、多重色（２次色）によらずに、感光体ドラム１６の回転軸方向の濃度ムラは補正される。なお、下地トナーに白色トナーを用いて同様の実験を実施した結果、同様の効果は得られたものの、中間転写ベルト２４の最下層、即ち記録用紙Ｐの最上層に白色トナーが転写されるため、定着後の画像中に白い斑点が残ってしまった。したがって、下地トナーとしては、定着後に透明となる性質を持つトナーであることが望ましい。

本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図一次転写時のリトランスファーの様子を模式的に示す説明図本実施形態に係る濃度補正結果を示すグラフ本実施形態に係る濃度補正結果を示すグラフ従来の濃度補正結果を示すグラフ感光体ドラムの部位を説明するための概略斜視図本実施形態に係る濃度補正のフローチャート

符号の説明

１０画像形成装置
１２画像形成手段
１２Ａ第１画像形成手段
１２Ｂ第２画像形成手段
１４画像形成ユニット
１６感光体ドラム（像保持体）
１６Ｌ感光体ドラム（第１像保持体）
１６Ｙ〜１６Ｋ感光体ドラム（第２像保持体）
２０露光装置
２２現像装置
２４中間転写ベルト（中間転写体）
２６一次転写ロール
２８クリーニング装置
３０制御部（制御手段）
３１補正手段
３４バックアップロール
３６二次転写ロール（転写手段）
３７測定手段
３８トナー除去装置
４０定着装置（定着手段）
４２搬送機構（搬送手段）
Ｌｔクリアトナー（透明トナー／下地トナー）
Ｍｔマゼンタトナー
Ｐ記録用紙（記録媒体）

Claims

入力画像データに基づく露光・現像により下地トナー像が形成される回転可能な第１像保持体を有し、該第１像保持体に形成された下地トナー像を中間転写体に転写して画像を形成する第１画像形成手段と、
前記第１画像形成手段よりも前記中間転写体の移動方向下流側に複数設けられ、入力画像データに基づく露光・現像により各別の有色トナー像が形成される回転可能な第２像保持体をそれぞれ有し、該各第２像保持体に形成された各別の有色トナー像を前記中間転写体にそれぞれ転写して画像を形成する第２画像形成手段と、
記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送された前記記録媒体に前記中間転写体に転写された下地トナー像及び有色トナー像を転写する転写手段と、
前記転写手段によって前記記録媒体に転写された下地トナー像及び有色トナー像を定着させる定着手段と、
前記中間転写体に転写された有色トナー像の濃度を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された前記有色トナー像の濃度に基づいて、前記第２像保持体に対する露光量を補正することで、有色トナーの現像量を補正する補正手段と、
を備え、
前記下地トナー像は、前記第２画像形成手段の前記第２像保持体から前記中間転写体上に転写される単色に対応する領域のみに予め形成されており、その現像量は、前記第１像保持体の回転軸方向中央部に対応した領域の方が端部に対応した領域よりも少ないことを特徴とする画像形成装置。
前記下地トナーは、前記定着手段による定着後に透明となる透明トナーであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。