JP5200902B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

近年の画像形成装置に用いられるトナーとして、環境問題から定着温度を低減可能な湿式製法のＥＡ（乳化重合凝集法）トナーが用いられるようになってきた。さらに、大幅に定着温度を低減するために、結晶性のバインダーポリマーを用いるようになりつつある。

ＥＡトナーは粉砕トナーと比べクリーニング性が悪いこと、結晶性のバインダーポリマーは帯電性が悪いことが知られている。このため、帯電レベル調整やクリーニング適正確保のため、従来と比較して外添剤をＥＡトナー、粉砕系トナーに比べ多く処方する傾向にある。

外添剤の中でも特に比較的形状的に角のとれた100nm程度の外添剤は転写助剤、現像性の向上の目的で用いられるが、クリーニングブレードを通過しやすく、トナープアクリは発生しなくても、外添剤フィルミングを起こしやすく、上記理由で外添剤リッチとなることから、近年のトナーは外添剤フィルミングによる不都合が発生しやすい状況にある。

特に外添剤フィルミングに起因する不都合にゴーストが挙げられる。ゴーストには、従来知られている局所的な感度変化やＲｐ（残留電位）変化に起因する潜像電位起因のゴーストと、感光体表面の状態に起因するゴーストとがある。

ところで、画像形成装置に関する技術として、以下の技術が開示されている。まず、特許文献１には、ホームポジションＭを有する感光ドラム1に、現像装置５により現像位置にて濃度検知用のパッチ画像を形成し、現像位置の下流側に配置した濃度検知センサ１１によってパッチ画像の濃度を検知する技術が開示されている。

この技術では、ホームポジションＭを基準とした感光ドラム１の各位相における偏心量を記憶装置に記憶させる。ホームポジションセンサ１１によってホームポジションＭを基準としたパッチ画像の形成位置の位相を検知する。これらにより、特許文献１には、パッチ画像が形成された位置での、感光ドラム1の偏心量が検知され、これに基づいてパッチ画像の出力画像濃度を補正するという技術が開示されている。

また、特許文献２には、画像形成プロセスを開始するのに先立って、帯電部材が接触していた領域Ｒ１と接触していなかった領域Ｒ２の双方に対して、参照用トナーパターンを形成し、光反射率検出手段で、Ｒ１のレベルＶ１とＲ２のレベルＶ２を読取り、Ｖ１とＶ２に差がある場合、Ｖ１に基づいて求められた付着量Ｍ１と、飽和画像濃度に対応する感光体上付着量ＭＳとの差を検出し、ＭＳ−Ｍ１の付着量に相当する現像ポテンシャルの補正を実施してから画像形成を開始する技術が開示されている。

更に、特許文献３には、複数の各色成分に対応する色成分画像を、各色成分に対応する複数の感光ドラム１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙに夫々形成するレーザダイオード４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙと、各感光ドラム１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙに形成された各色成分画像が転写される転写ベルト３０とを備え、転写ベルト３０に転写された各色成分画像の位置に基づいて画像形成のタイミング調整を行う画像形成装置において、画像形成のタイミング調整を行う場合、レーザダイオード４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｍ、４２Ｙは、周期性を有するノイズの周期の整数倍に対応する形成間隔で色成分画像を形成する技術が開示されている。

また、特許文献４、特許文献５には、現像前後に表面電位計を備えて、現像後の電位系で現像像の表面電位を計測することによって、現像剤の劣化状態を知るという技術が開示されている。
特開平０７−０３６２３１号公報 特開平０７−１４０７３４号公報 特開２００６−２５１０７０号公報 特開２００６−１０６０６９号公報 特開２００２−２５８６１４号公報

本発明は、像担持体の潜像電位起因でないゴーストである外添剤起因によるゴースト画像の発生を検知可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、前記像担持体を予め定められた電位に帯電させる帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された像担持体を露光して像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記露光手段により前記像担持体上に形成された静電潜像を、色材と外添剤とを含み、バイアス電圧が印加された状態の現像剤を用いて現像する現像手段と、前記現像手段により前記像担持体に現像された現像剤像を転写体に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写体に転写された現像剤像の濃度を検出する検出手段と、前記転写手段により前記転写体に現像剤像が転写された後に前記像担持体の残留現像剤を除去する除去手段と、前記転写手段に予め定められた画像を示す現像剤像を転写するように、前記帯電手段、前記露光手段、及び前記現像手段を制御する第１の制御手段と、複数回に渡って像担持体上の同一箇所に露光手段による試験画像を示す現像剤像を現像し、前記転写体に転写するように前記第１の制御手段を制御した後に、前記露光手段により露光を行なわず、前記像担持体の前記同一箇所を含む前記像担持体上に前記現像剤を付着させるバイアス電圧を前記現像剤に印加することによって前記現像手段により、前記像担持体に現像された現像剤像が前記転写手段により転写されるように制御する第２の制御手段と、前記第２の制御手段による制御の後に、前記検出手段により前記像担持体の前記同一箇所に対応する前記転写体における位置及び前記像担持体の前記同一箇所とは異なる箇所に対応する前記転写体における位置の各々から検出された濃度を比較することにより、前記外添剤に起因するゴースト画像が発生するか否かを検知するゴースト画像発生検知手段と、を有する。

また、上記目的を達成するために、請求項２の発明は、像担持体と、前記像担持体を予め定められた電位に帯電させる帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された像担持体を露光して像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記露光手段により前記像担持体上に形成された静電潜像を、色材と外添剤とを含み、バイアス電圧が印加された状態の現像剤を用いて現像する現像手段と、前記現像手段により前記像担持体に転写された現像剤像の濃度を検出する検出手段と、前記現像手段に予め定められた画像を示す現像剤像を現像するように、前記帯電手段、前記露光手段、及び前記現像手段を制御する第１の制御手段と、複数回に渡って像担持体上の同一箇所に露光手段による試験画像を示す現像剤像を現像するように前記第１の制御手段を制御した後に、前記露光手段により露光を行なわず、前記像担持体の前記同一箇所を含む前記像担持体上に前記現像剤を付着させるバイアス電圧を前記現像剤に印加することによって前記現像手段により、前記像担持体に現像剤が現像されるように制御する第２の制御手段と、前記第２の制御手段による制御の後に、前記検出手段により前記像担持体の前記同一箇所及び前記像担持体の前記同一箇所とは異なる箇所の各々から検出された濃度を比較することにより、前記外添剤に起因するゴースト画像が発生するか否かを検知するゴースト画像発生検知手段と、を有する。

また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記像担持体は、円柱形状であり、円柱の両端の円の中心同士を結ぶ軸を中心に回転する回転体であり、前記現像手段は、前記像担持体の軸と略平行な軸を中心に回転する、前記現像剤が付着した現像用回転体を前記像担持体に対して所定の回転速度で摺擦することにより現像し、前記前記第２の制御手段は、種々の回転速度で前記現像用回転体を回転させるように前記第１の制御手段を制御するものである。

請求項１及び請求項２記載の発明によれば、像担持体の潜像電位起因でないゴーストである外添剤起因によるゴースト画像の発生を検知可能な画像形成装置を提供することができる、という効果が得られる。

また、請求項３記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比較して、ゴースト画像の発生しやすい像担持体表面を作りだし、ゴースト画像の検知感度を上げることが可能となるとともに、種々の回転速度で回転させることにより、外添剤がすり抜けにくい条件を見出すことが出来る。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態における現像剤は、後述するクリーニング器をすり抜けやすい外添剤を含むトナー（ＥＡトナー等）を用いており、以下の説明では現像剤のことを単にトナーと表現することがある。

本実施の形態に係る画像形成装置について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、画像形成装置の一例を示す模式断面図である。図１に示す画像形成装置は、感光体（像担持体）１０と、感光体１０を予め定められた電位に帯電させる帯電器（帯電手段）１１と、帯電器１１によって帯電された感光体１０を露光して感光体１０上に静電潜像を形成する露光器（露光手段）１３と、露光器１３により感光体１０に形成された静電潜像を、色材と外添材とを含み、バイアス電圧が印加された状態の現像剤を用いて現像する現像器（現像手段）１４と、現像器１４により感光体１０に現像された現像剤像を転写体２０に転写する転写器（転写手段）１５と、転写器１５により転写体２０に転写された現像剤像の画像部及び非画像部の濃度を検出する濃度検出器（検出手段）２２と、転写器１５により転写体２０に現像剤像が転写された後に感光体１０の残留現像剤を除去するクリーニング器（除去手段）１６と、を有する。

また、感光体１０表面の残存電位を除去する除電器１７と、転写体２０表面に転写されたトナー画像を熱および／または圧力等により定着する定着器１８とを更に有する。

図１における感光体１０の上には、帯電ローラー等の非接触帯電方式の帯電器１１が配置され、帯電器１１は、電源１２から供給される電圧により作動する。帯電器１１としては、本例では、非接触帯電方式のものを用いているが、本発明において、接触帯電方式、非接触帯電方式の別は問われない。また、現像器１４も電源１２から供給される電圧により作動し、供給された電圧を用いてトナーに電位を印加する。

クリーニング器１６は、箱体２１の開口部に本発明のクリーニングブレードであるブレード１９が具備されて構成され、感光体１０表面から除去された残留トナー等は、箱体２１内に収容される構造になっている。

その他、露光器１３、現像器１４、転写器１５、除電器１７、定着器１８の構成は、本発明において特に制限されるものではなく、電子写真分野において従来公知のあらゆる構成をそのまま適用することができる。

また、感光体１０は、円柱形状であり、円柱の両端の円の中心同士を結ぶ軸を中心に回転する回転体であり、現像器１４は、感光体１０の軸と略平行な軸を中心に回転する、現像剤が付着した現像用回転体２５を感光体１０に対して所定の回転速度で摺擦することにより現像する。そして、種々の回転速度で現像用回転体２５を回転させるように制御することが可能となっている。

図１の画像形成装置を用いて、本発明の画像形成方法を説明する。感光体１０の表面は、帯電器１１により一様に帯電された上で、露光器１３により潜像が形成される（潜像形成工程）。感光体１０の表面に形成された潜像は、現像器１４に内蔵されたトナーにより現像され、トナー像が形成される（現像工程）。感光体１０の表面に形成されたトナー像は、感光体１０と、それに対向する転写器１５との間の転写体２０表面に転写され（転写工程）、さらに定着器１８の熱や圧力等により定着される。

一方、転写後の感光体１０表面の残留トナーは、ブレード１９を具備したクリーニング器１６により除去される（クリーニング工程）。そして、次の画像形成サイクルに進む前に、感光体１０表面の残存電位が、除電器１７により除去される。

次に、図２を用いて画像形成装置の電気的構成について説明する。画像形成装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０と、フラッシュメモリ４２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４４と、ＮＶＭ（Non-Volatile Memory）４６と、ＵＩ（User Interface）４８と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）５０と、プリンタエンジン５２と、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）５４と、バス５６とを含む。

ＣＰＵ４０は、画像形成装置の全体の動作を司るものであり、後述するフローチャートに示される処理は、ＣＰＵ４０により実行される。フラッシュメモリ４２は、ＲＡＭ４４に展開されるプログラム及び起動時に動作するブートプログラム等が記憶されている。

ＲＡＭ４４は、ＯＳ（Operating System）やプログラムや画像情報等が展開される記憶装置である。ＮＶＭ４６には、画像形成装置に係る設定値等が記憶される。

通信Ｉ／Ｆ５４は、ネットワークに接続するためのＮＩＣ（Network Interface Card）やそのドライバ、或いはＵＳＢデバイス等を含んで構成される。

プリンタエンジン５２は、紙などの記録媒体に画像を形成するエンジンであり、図１に示した構成が含まれる。ＨＤＤ５０は、画像情報等が記録される記憶装置である。ＵＩ４８は、利用者が画像形成装置の操作や情報を入力する際に用いられるものである。バス５６は、情報のやりとりが行われる際に使用される。

なお、以上説明した構成に、例えばスキャナエンジンや、電話回線と接続するためのインタフェース等、画像処理に関するものを加えるようにしても良い。

以上の構成を踏まえ、以下本実施の形態に係る処理について説明する。本実施の形態では、試験画像を感光体表面に潜像させるが、この試験画像により潜像される部分を画像部と表現し、そうではない部分を非画像部と表現する。また、転写体２０において、試験画像が転写される部分を画像部と表現し、そうではない部分を非画像部と表現する。

また、本実施の形態では、ブレード１９をすり抜けやすい外添剤が用いられるが、すり抜ける原因を示したものが図３に示されるグラフである。

図３に示されるグラフの横軸は、画像部、非画像部における現像前、現像後を示し、さらにＭＯＳ（感光体表面における単位面積あたりのトナー量）による現像前、現像後を示している。縦軸は、元素組成比を示している。この元素には、ＺｎとＳｉがある。

従って、図３に示されるグラフは、画像部、非画像部における現像前、現像後の元素組成比を示すもので、更にＭＯＳの違いによる現像前、現像後の元素組成比を示すグラフである。

同図に示されるように、非画像部で主にＺｎＳｔ（ステアリン酸亜鉛）の供給が起きる。また、画像部では、ＺｎＳｔの供給が少なくＺｎＳｔが低下することによって、ブレード１９から外添剤がすり抜けやすい状態となる。

従って、感光体における同じ位置に複数回連続で現像すると、環境、現像条件、感光体の使用量等の組み合わせによっては、ブレード１９を通過しても、外添剤がすり抜けてフィルミングすることがある。

このフィルミングによるゴーストが発生する過程を、図４を用いて説明する。同図は、グラフと感光体表面の外添剤及びトナーの様子を示している。グラフと感光体表面を示す図は、上下に各々対応している。また、グラフの横軸は、対応する感光体表面の位置を示し、縦軸は電位を示している。更に、黒丸は外添剤を示し、白丸はトナーを示している。

なお、本実施の形態では、感光体表面及びトナーはマイナスに帯電されるものとする。それに伴い、同図に示されるグラフの縦軸は、負の大きさを示すものとなっている。

まず、（１）は、ブレード１９通過後の感光体表面に外添剤がすり抜けた様子が示されている。このように、同一部分に画像が繰り返し形成されると、ＺｎＳｔ供給が少なくさらにＭＯＳの多さ、また現像器１４と感光体１０との周速比などにより摺擦が強い条件では特にＺｎＳｔをかき取り、ブレード１９での外添剤せき止めが出来なくなり、画像部に外添剤すり抜け層が形成される。

次の（２）は、帯電器１１により、感光体表面が一様に帯電された様子が示されている。（３）は、露光器１３により、画像部に対応する部分が露光された様子が示されている。

そして、（４）に示されるように、負帯電された外添剤すり抜け層は、現像器１４で一部剥ぎ取られ、剥ぎ取られた部分の電位が低下するため、外添剤すり抜けの無いところに比べ表面電位が低下し、トナーに印加された電位と画像部の電位との差が増加するため、（５）に示されるように現像剤量が増える。

このようにして発生する実際のゴースト画像を、図５に示す。図５には、濃度ＤとＶｄｅｖの関係を示すグラフと、ゴースト画像とが示されている。同図に示されるＶｄｅｖｅとは、画像部に帯電している電位とトナーに印加された電位との電位差を示し、Ｖｃｌｎとは、トナーに印加された電位と非画像部に帯電している電位との電位差を示している。

同図に示されるグラフにより、Ｖｄｅｖｅが１０Ｖ付近で、画像部と非画像部との濃度差が最も大きくなることが示されている。

また、ゴースト画像に示される矩形に囲まれた４つの画像は、それらの上に示される図に示されるように、中央下部付近が画像部となっており、それ以外が非画像部となっている。同図に示されるように、Ｖｃｌｎが５０Ｖ程度で画像部に画像が見え始め、上述したＶｄｅｖが１０Ｖ付近において画像部と非画像部との濃淡がはっきり確認でき、Ｖｄｅｖｅが５０Ｖになると、画像部と非画像部との濃度差が減り、全体的に濃くなる。

なお、上述したように発生するゴースト画像が、外添剤起因以外のゴースト画像である潜像起因のゴースト画像ではないことを、図６を用いて示す。

図６には、横軸に経過時間、縦軸に感光体表面電位を示すグラフが示されている。このグラフは、３０回に渡り試験画像を潜像させた後に、画像を潜像させないようにした場合の現像前の感光体表面電位を示しているが、潜像させないようにした後に、矢印に示されるように現像前に表面電位の低下がおきていないので、潜像起因のゴースト画像ではないことが分かる。

以上説明した外添剤起因によるゴースト画像の発生を検知する処理を、図７のフローチャートを用いて説明する。この処理は、上述したＣＰＵ４０の制御により実行される処理である。

まず、ステップ１０１で、帯電器１１は、感光体１０の表面を一様に帯電する。次のステップ１０２で、露光器１３は試験画像を示す潜像を露光する。次のステップ１０３で、現像器１４は、通常の画像形成時に用いられるバイアス電圧Ａで印加したトナーで現像する。その後、ステップ１０４で、転写器１５が転写体２０表面に転写し、上述したように外添剤のすり抜けが発生するが、ブレード１９により残留トナーの除去を行ない、除電器１７は感光体１０表面の残存電位を除去する。

上述した処理を、予め定められた所定回（少なくとも２回）行なったか否か判定し、否定判定した場合には、ステップ１０１の処理に戻る。上述したステップ１０１〜ステップ１０５までの処理が、複数回に渡って感光体１０上の同一箇所に露光器１３による試験画像を示す現像剤像を現像する処理である。

一方、ステップ１０５で肯定判定した場合には、ステップ１０６で、帯電器１１は、感光体１０の表面を一様に帯電する。そして、画像の潜像は行なわず、ステップ１０７で、現像器１４は、先ほどのバイアス電圧Ａとは異なるバイアス電圧Ｂで印加したトナーで現像し、ステップ１０８で転写器１５により転写体２０に転写される。このバイアス電圧Ａとバイアス電圧Ｂとの関係は後に説明する。

また、ステップ１０６〜ステップ１０８の処理が、露光器１３により露光を行なわず、感光体１０の同一箇所を含む感光体１０上に現像剤を付着させるバイアス電圧を現像剤に印加することによって現像器１４により、感光体１０に現像された現像剤像が転写器１５により転写されるように制御する処理である。

次のステップ１０９で、濃度検出器２２は、転写体２０の表面の画像部（試験画像が形成された箇所（同一箇所））に対応する位置のトナーの濃度Ｘと、転写体２０の表面の非画像部（同一箇所とは異なる箇所：特に試験画像が形成された近傍で試験画像が形成されていない箇所）に対応する位置のトナーの濃度Ｙとをそれぞれ検出する。

そして、ステップ１１０で、濃度検出器２２により画像部及び非画像部の各々から検出された濃度を比較する。具体的には、濃度Ｘ、Ｙの差が予め定められたＺより大きいと判定した場合には、ステップ１１１で、外添材に起因するゴースト画像が発生する状態と検知し、ステップ１０９で否定判定した場合には、ステップ１１２で外添材に起因するゴースト画像が発生しない状態と検知して処理を終了する。なお、上記Ｚは、実験結果等に基づき予め定められた値である。

上記バイアス電圧Ａとバイアス電圧Ｂとの関係を、図８を用いて説明する。同図に示されるグラフは、縦軸が電位を示し、横軸が感光体１０表面における位置を示している。通常の画像形成時に用いられるバイアス電圧Ａは、同図に示されるように、非画像部の感光体１０の表面電位と画像部の感光体１０の表面電位との間の電位であるが、バイアス電圧Ｂは、非画像部の感光体１０の表面電位程度か、それよりも絶対値が大きい電位とする。すなわち、感光体１０にトナーを付着させるバイアス電圧をトナーに印加することとなる。

トナーに印加される電位をバイアス電圧Ｂとすることで、トナーは画像部、非画像部の位置に付着することとなる。バイアス電圧Ｂをこのようにする理由は、バイアス電圧Ａの場合は、外添剤起因のゴースト画像であるか、又は外添剤起因以外のゴースト画像であるかを切り分けがつかないためである。

次に、ゴースト画像が周速比が大きい条件で発生しやすいことを、図９に示すグラフを用いて説明する。同グラフは、縦軸に現像前後に設置したＥＳＶ（表面電位計）出力の差であり、ゴースト画像の発生しやすさの目安に相当する特性値を示すΔＶｈ（現像通過前後の感光体表面帯電電位の差：大きいほどゴースト画像が発生しやすい）を示し、横軸は周速比を示している。周速比とは、感光体１０と現像用回転体２５の回転速度の比を示している。

そして、このグラフは、周速比１．７５で３０回に渡り試験画像を潜像し感光体１０上に外添剤の付着層を作成し、その後、試験画像を潜像せずに周速比を変えてＶｃｌｎ＝１２０のまま現像器１４を通過させ、現像器１４通過後のΔＶｈ量を示したグラフである。

同図に示されるように、周速比が大きくなるほど、ゴースト画像が発生しやすい状況となる。従って、種々の高摺擦な周速比で回転させるようにして試験画像を潜像し、外添剤すり抜けし易くすることでゴースト画像の発生しやすい感光体１０表面を作りだし、検知感度を上げるようにしても良い。

なお、感光体表面のトナー成分付着量や表面粗さにも大きく依存することから、複数の周速比で試してみることで、ゴースト画像が発生しにくい条件を見出すようにしても良い。

このように、種々の周速比で動作させる場合には、図７で説明したフローチャートにおいて、開始直後に周速比を設定するステップを設けるようにする。

以上説明した実施形態では、転写体２０に転写されたトナーの濃度を濃度検出器２２が検出するものであったが、図１０に示されるように、現像器１４の下部に濃度検出器２２を設け、現像された感光体１０に現像されたトナーの濃度を検出するようにしても良い。

この場合の画像形成装置は、感光体（像担持体）１０と、感光体１０を予め定められた電位に帯電させる帯電器（帯電手段）１１と、帯電器１１によって帯電された感光体１０を露光して感光体１０上に静電潜像を形成する露光器（露光手段）１３と、露光器１３により感光体１０上に形成された静電潜像を、色材と外添材とを含み、バイアス電圧が印加された状態の現像剤を用いて現像する現像器（現像手段）１４と、現像器１４により感光体１０に転写された現像剤像の濃度を検出する濃度検出器（検出手段）２２と、を有する。

また、現像器１４により感光体１０に現像された現像剤像を転写体２０に転写する転写器１５と、感光体１０表面の残存電位を除去する除電器１７と、転写体２０表面に転写されたトナー画像を熱および／または圧力等により定着する定着器１８とを更に有する。

この構成の場合、複数回に渡って同一の試験画像を示す現像剤像を現像するように制御した後に、露光器１３により露光を行なわず、現像器１４により、感光体１０に現像剤を付着させるバイアス電圧を現像剤に印加することによって感光体１０に現像剤が現像されるように制御する。その後に、濃度検出器２２により前記像担持体の前記同一箇所と同じ箇所及び前記像担持体の前記同一箇所と同じ箇所とは異なる箇所の各々から検出された濃度を比較することにより、外添材に起因するゴースト画像が発生するか否かを検知するようになっている。すなわち、図７で説明したフローチャートのステップ１０８において、濃度検出器２２は、感光体１０表面の画像部に対応する位置のトナーの濃度Ｘと、転写体２０の表面の非画像部に対応する位置のトナーの濃度Ｙとをそれぞれ検出して、外添材に起因するゴースト画像が発生するか否かを検知するようになっている。

更に、上記実施の形態で説明した濃度でゴースト画像の発生を検知する構成とは異なり、電位でゴースト画像の発生を検知する構成を、図１１を用いて説明する。

図１１に示す画像形成装置は、感光体１０と、感光体１０を予め定められた電位に帯電させる帯電器１１と、帯電器１１によって帯電された感光体１０を露光して感光体１０上に静電潜像を形成する露光器１３と、露光器１３により静電潜像が形成された感光体１０の電位を検出する第１の電位検出部２３と、露光器１３により感光体１０に形成された静電潜像を、色材と外添材とを含み、バイアス電圧が印加された状態の現像剤を用いて現像する現像器１４と、現像器１４通過後の感光体１０の電位を検出する第２の電位検出部２４と、現像器１４により感光体１０に現像された現像剤像を転写体２０に転写する転写器１５と、転写器１５により転写体２０に現像剤像が転写された後に像担持体の残留現像剤を除去するクリーニング器１６と、を有する。

すなわち、図１１に示す画像形成装置は、現像前の感光体の電位と、現像後の感光体の電位を検出するものである。この画像形成装置の構成によっても、ゴースト画像の発生を検知することができる。

具体的に、図１２のグラフを用いて説明する。図１２は、横軸に経過時間、縦軸に感光体表面電位を示すグラフが示されている。このグラフは、３０回に渡り試験画像を潜像させた後に、画像を潜像させないようにした場合の現像前の感光体表面電位を示しているが、潜像させないようにした後に、矢印に示されるように、現像前の感光体１０の電位と、現像後の感光体１０の電位とに差が生じていることが示されている。

以上説明した外添剤起因によるゴースト画像の発生を電位により検知する処理を、図１３のフローチャートを用いて説明する。この処理は、上述したＣＰＵ４０の制御により実行される処理である。

まず、ステップ２０１で、帯電器１１は、感光体１０の表面を一様に帯電する。次のステップ２０２で、露光器１３は試験画像を示す潜像を露光する。次のステップ２０３で、現像器１４は、上記バイアス電圧Ａで試験画像をトナーで現像する。その後、ステップ２０４で、転写器１５が転写体２０表面に転写し、上述したように外添剤のすり抜けが発生するが、ブレード１９により残留トナーの除去を行ない、除電器１７は感光体１０表面の残存電位を除去する。

上述した処理を、予め定められた所定回（少なくとも２回）行なったか否か判定し、否定判定した場合には、ステップ２０１の処理に戻る。上述したステップ２０１〜ステップ２０５までの処理が、複数回に渡って感光体１０上の同一箇所に露光器１３による試験画像を示す現像剤像を現像する処理である。

一方、ステップ２０５で肯定判定した場合には、ステップ２０６で、帯電器１１は、感光体１０の表面を一様に帯電する。そして、画像の潜像は行なわず、ステップ２０７で、感光体１０における画像部の電位Ｘを第１の電位検出部２３が検出する。ステップ２０８で、現像器１４は、絶対値で感光体帯電電位より小さいバイアスＢ（バイアス電圧Ａと同じであってよい）が印加されている。

また、ステップ２０６〜ステップ２０８の処理が、露光器１３により露光を行なわず、感光体１０の同一箇所を含む感光体１０上に現像剤を付着させるバイアス電圧を現像剤に印加することによって現像器１４により、感光体１０に現像剤が現像されるように制御する処理である。

その次のステップ２０９で、感光体１０における画像部の電位Ｙを第２の電位検出部２４が検出する。そして、ステップ２１０で電位Ｘ、Ｙの差が予め定められたＺより大きいと判定した場合には、ステップ２１１で、ゴースト画像が発生する状態と検知し、ステップ２１０で否定判定した場合には、ステップ２１２でゴースト画像が発生しない状態と検知して処理を終了する。なお、上記Ｚは、実験結果等に基づき予め定められた値である。

図１１に示す構成であっても、周速比が大きくなるほど、ゴースト画像が発生しやすい状況となる。従って、種々の高摺擦な周速比で回転させるようにして試験画像を潜像し、外添剤すり抜けし易くすることでゴースト画像の発生しやすい感光体１０表面を作りだし、検知感度を上げるようにしても良い。

なお、感光体表面のトナー成分付着量や表面粗さにも大きく依存することから、複数の周速比で試してみることで、ゴースト画像が発生しにくい条件を見出すようにしても良い。

以上説明した各フローチャートの処理の流れは一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で処理順序を入れ替えたり、新たなステップを追加したり、不要なステップを削除したりすることができることは言うまでもない。

画像形成装置の一例を示す模式断面図である（その１）。 画像形成装置の電気的構成を示す図である。 感光体表面の元素組成比を示すグラフである。 フィルミングによるゴースト画像が発生する過程を示す図である。 実際のゴースト画像を示す図である。 潜像起因のゴースト画像ではないことを示すグラフである。 実施の形態に係る画像形成処理の流れを示すフローチャートである（その１）。 バイアス電圧Ａとバイアス電圧Ｂとの関係を示す図である。 周速比とゴースト発生との関係を示すグラフである。 画像形成装置の一例を示す模式断面図である（その２）。 画像形成装置の一例を示す模式断面図である（その３）。 現像前電位と現像後電位とで差が生じていることを示すグラフである。 実施の形態に係る画像形成処理の流れを示すフローチャートである（その２）。

符号の説明

１０ 感光体
１１ 帯電器
１２ 電源
１３ 露光器
１４ 現像器
１５ 転写器
１６ クリーニング器
１７ 除電器
１８ 定着器
１９ ブレード
２０ 転写体
２２ 濃度検出器
２３ 第１の電位検出部
２４ 第２の電位検出部
４０ ＣＰＵ
５２ プリンタエンジン

Claims (3)

1. 像担持体と、
   前記像担持体を予め定められた電位に帯電させる帯電手段と、
   前記帯電手段によって帯電された像担持体を露光して像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、
   前記露光手段により前記像担持体上に形成された静電潜像を、色材と外添剤とを含み、バイアス電圧が印加された状態の現像剤を用いて現像する現像手段と、
   前記現像手段により前記像担持体に現像された現像剤像を転写体に転写する転写手段と、
   前記転写手段により前記転写体に転写された現像剤像の濃度を検出する検出手段と、
   前記転写手段により前記転写体に現像剤像が転写された後に前記像担持体の残留現像剤を除去する除去手段と、
   前記転写手段に予め定められた画像を示す現像剤像を転写するように、前記帯電手段、前記露光手段、及び前記現像手段を制御する第１の制御手段と、
   複数回に渡って像担持体上の同一箇所に露光手段による試験画像を示す現像剤像を現像し、前記転写体に転写するように前記第１の制御手段を制御した後に、前記露光手段により露光を行なわず、前記像担持体の前記同一箇所を含む前記像担持体上に前記現像剤を付着させるバイアス電圧を前記現像剤に印加することによって前記現像手段により、前記像担持体に現像された現像剤像が前記転写手段により転写されるように制御する第２の制御手段と、
   前記第２の制御手段による制御の後に、前記検出手段により前記像担持体の前記同一箇所に対応する前記転写体における位置及び前記像担持体の前記同一箇所とは異なる箇所に対応する前記転写体における位置の各々から検出された濃度を比較することにより、前記外添剤に起因するゴースト画像が発生するか否かを検知するゴースト画像発生検知手段と、
   を有する画像形成装置。
2. 像担持体と、
   前記像担持体を予め定められた電位に帯電させる帯電手段と、
   前記帯電手段によって帯電された像担持体を露光して像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、
   前記露光手段により前記像担持体上に形成された静電潜像を、色材と外添剤とを含み、バイアス電圧が印加された状態の現像剤を用いて現像する現像手段と、
   前記現像手段により前記像担持体に転写された現像剤像の濃度を検出する検出手段と、
   前記現像手段に予め定められた画像を示す現像剤像を現像するように、前記帯電手段、前記露光手段、及び前記現像手段を制御する第１の制御手段と、
   複数回に渡って像担持体上の同一箇所に露光手段による試験画像を示す現像剤像を現像するように前記第１の制御手段を制御した後に、前記露光手段により露光を行なわず、前記像担持体の前記同一箇所を含む前記像担持体上に前記現像剤を付着させるバイアス電圧を前記現像剤に印加することによって前記現像手段により、前記像担持体に現像剤が現像されるように制御する第２の制御手段と、
   前記第２の制御手段による制御の後に、前記検出手段により前記像担持体の前記同一箇所及び前記像担持体の前記同一箇所とは異なる箇所の各々から検出された濃度を比較することにより、前記外添剤に起因するゴースト画像が発生するか否かを検知するゴースト画像発生検知手段と、
   を有する画像形成装置。
3. 前記像担持体は、円柱形状であり、円柱の両端の円の中心同士を結ぶ軸を中心に回転する回転体であり、
   前記現像手段は、前記像担持体の軸と略平行な軸を中心に回転する、前記現像剤が付着した現像用回転体を前記像担持体に対して所定の回転速度で摺擦することにより現像し、
   前記前記第２の制御手段は、種々の回転速度で前記現像用回転体を回転させるように前記第１の制御手段を制御する請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。