JP6160114B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、一定未満の画像密度を有する画像形成が連続して行われた場合に、感光体上の付着物を除去しかつ無駄なトナー消費を抑えるために、対応する領域のトナーバンドをドラム軸方向の画像密度に応じて制御することが開示されている。

特開２０００−１１２２９８号公報

本発明は、像形成体の摩耗の均一化を図ることを目的とする。

請求項１は、回転しながら、画像情報に応じたトナーの密度分布からなるトナー像が形成される、配列された複数の像形成体と、
前記複数の像形成体に沿う移動経路を含んで循環し、該複数の像形成体それぞれに形成されたトナー像の転写を受けて該トナー像を一括して記録媒体に転写する中間転写体と、
前記複数の像形成体それぞれの、前記中間転写体へのトナー像の転写後の領域に接触して、残存するトナーを除去する複数の清掃器と、
前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体上に定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する定着器と、
前記複数の像形成体のうちの前記移動経路に沿う最上流に位置する像形成体を除く各像形成体それぞれを着目像形成体としたときに、当該着目像形成体上に、当該着目像形成体よりも上流側に位置する上流側像形成体上に形成された上流側トナー像を構成するトナーの密度と当該着目像形成体よりも下流側に位置する下流側像形成体上に形成された下流側トナー像を構成するトナーの密度とのうちの該上流側トナー像を構成するトナーの密度のみに応じた量のトナーからなるトナーバンドを形成させるトナー量調整制御を実行する制御部とを備え、
前記制御部が、前記トナー量調整制御を実行するにあたり、前記移動経路に沿って配列された複数の像形成体を回転軸方向に互いに対応する複数の領域に分割したときの該複数の領域それぞれについて、当該着目像形成体から見たときの前記上流側像形成体上に形成されたトナー像を構成するトナーの密度と当該着目像形成体上に形成されたトナー像を構成するトナーの密度との差分を算出し、当該差分の最大値と最小値との差が閾値以上である場合に、当該差分が最大値となる領域におけるトナー量が他の領域よりも多量となるトナーバンドを、当該着目像形成体上に形成させるものであることを特徴とする画像形成装置である。

請求項２は、前記制御部が、１つの画像情報に基づく画像形成時に、前記像形成体があらかじめ定められたサイクル数以上のサイクル数にわたって回転した場合、又はあらかじめ定められた枚数以上の枚数の画像を形成した場合に、前記トナ−量調整制御を実行するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。

請求項３は、前記トナーが、ステアリン酸亜鉛を含む外添剤を有するトナーであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置である。

請求項１の画像形成装置によれば、本構成を有しない場合と比べ、像形成体の摩耗が均一化される。

請求項２の画像形成装置によれば、効果的なタイミングでトナー量調整制御を実行させることができる。

請求項３の画像形成装置によれば、トナー量調整制御が有効に作用する。

本発明の画像形成装置の一実施形態を示す構成図である。 画像形成時に発生する現象の説明図である。 上流側の画像形成エンジンでのトナー像の形成による、下流側の画像形成エンジンの感光体ドラムの摩耗への影響を調べた実験結果を示した図である。 プリント作成シーケンスを示すフローチャートである。 感光体ドラムを回転軸方向に４つの領域に分けた概念図である。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す構成図である。

図１に示す画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色のトナーを用いる各画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを並列的に配置してなるタンデム型のカラープリンタである。このカラープリンタによれば、単色の画像をプリントすることができるほか、４色のトナー像からなるフルカラーの画像をプリントすることができる。トナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋには、ＹＭＣＫ各色のトナーが収容されている。

４つの画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、ほぼ同様の構成を有しているため、これらを代表してイエローに対応する画像形成エンジン１０Ｙを取り上げて説明する。画像形成エンジン１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙ、帯電装置１２Ｙ、露光装置１３Ｙ、現像装置１４Ｙ、一次転写装置１５Ｙ、および感光体クリーナ１６Ｙを備えている。画像形成エンジン１０Ｙのうち、感光体ドラム１１Ｙ、帯電装置１２Ｙ、現像装置１４Ｙ、および感光体クリーナ１６Ｙは、プロセスカートリッジＣＲに備えられている。プロセスカートリッジＣＲは、画像形成装置１の本体に対し着脱自在に装着される。これら４つの画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに１つずつ備えられた、合計４つの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、本発明にいう「複数の像形成体」の一例に相当する。

感光体ドラム１１Ｙは円筒状の基体表面に感光層が設けられたものであり、表面に形成される像を保持して円筒の軸周りである矢印Ａ方向に回転する。帯電装置１２Ｙ、露光装置１３Ｙ、現像装置１４Ｙ、一次転写装置１５Ｙ、および感光体クリーナ１６Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの周囲に矢印Ａの向きの順に配置されている。

帯電装置１２Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの表面を帯電させる装置である。この実施形態における帯電装置１２Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの表面に接触する帯電ロールである。帯電装置１２Ｙには電圧が印加されており、接触する感光体ドラム１１Ｙの表面を帯電させる。露光装置１３Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの表面を露光光で露光して、感光体ドラム１１Ｙの表面に静電潜像を形成する装置である。この露光装置１３Ｙは、画像形成装置１外部から供給される画像信号に応じて変調されたレーザ光を発光し、そのレーザ光で感光体ドラム１１Ｙを走査する。現像装置１４Ｙは、現像剤を用いて感光体ドラム１１Ｙの表面に形成された静電潜像を現像し、感光体ドラム１１Ｙの表面に未定着のトナー像を形成する。現像装置１４Ｙにはトナーカートリッジ１８Ｙからトナーが供給される。このトナーには、シリカ（Ｓｉ）やステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）などの外添剤がまぶされている。現像装置１４Ｙは、磁性キャリアとトナーが混合された現像剤を撹拌することでトナーおよび磁性キャリアを帯電し、帯電したトナーで感光体ドラム１１Ｙ表面を現像する。一次転写装置１５Ｙは、中間転写ベルト３０を挟んで感光体ドラム１１Ｙに対向した位置に配置されたロールである。一次転写装置１５Ｙは、感光体ドラム１１Ｙに対する電圧が印加されることで、感光体ドラム１１Ｙ上のトナー像を中間転写ベルト３０に転写する。感光体クリーナ１６Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの表面に突き当てられた硬質ゴム製のクリーニングブレード１６１Ｙを備えており、このクリーニングブレード１６１Ｙにより、感光体ドラム１１Ｙの表面の、一次転写装置１５Ｙで転写が行われた部分に残ったトナー等の不要物を掻き落とすことによって、感光体ドラム１１Ｙの表面を清掃する。

画像形成装置１には、中間転写ベルト３０、定着装置６０、用紙搬送装置８０、および制御装置１００も備えられている。中間転写ベルト３０は、ベルト支持ロール３１〜３５に架け渡された無端のベルトである。中間転写ベルト３０は、画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、および二次転写装置５０を経由する矢印Ｂの方向に循環移動する。中間転写ベルト３０には、画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋから各色のトナー像が転写される。中間転写ベルト３０は、これら各色のトナー像を保持しながら移動する。

二次転写装置５０は、ベルト支持ロール３１〜３５の一つであるバックアップロール３４との間に中間転写ベルト３０および用紙Ｐを挟んで回転するロールである。二次転写装置５０は、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧が印加されることで、中間転写ベルト３０上のトナー像を用紙Ｐに転写する。

定着装置６０は、トナー像を用紙Ｐ上に定着させる装置である。定着装置６０は、加熱ロール６１および加圧ロール６２を備えており、加熱ロール６１内には加熱器が配置されている。加熱ロール６１および加圧ロール６２は、定着前の未定着トナー像を保持して搬送されてきた用紙Ｐをさらに搬送する方向にそれぞれが回転しその用紙Ｐを互いに間に挟んで加熱および加圧する。定着装置６０では、このようにして、その未定着トナー像が用紙Ｐ上に定着されてその用紙Ｐがさらに搬送方向下流側に送り出される。

用紙搬送装置８０は、用紙収容器Ｔに収容された用紙Ｐを取り出す取出ロール８１、取り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール８２、用紙Ｐを二次転写装置５０に搬送するレジストレーションロール８４、および、用紙Ｐを外部に排出する排出ロール８６を備えている。用紙搬送装置８０は、用紙Ｐを、二次転写装置５０および定着装置６０を経由する用紙搬送路Ｒに沿って搬送する。

制御装置１００は、この画像形成装置１の全体の制御を担っている。この制御装置１００は、本発明にいう制御部の一例としての役割も担っている。

図１に示す画像形成装置１の基本動作を説明する。

イエローの画像形成エンジン１０Ｙでは、感光体ドラム１１Ｙが矢印Ａ方向に回転駆動され、感光体ドラム１１Ｙの表面が帯電装置１２Ｙによって帯電される。露光装置１３Ｙは、外部から供給される画像信号のうちのイエローに対応する画像信号に基づく露光光を感光体ドラム１１Ｙの表面に照射することで、感光体ドラム１１Ｙの表面に静電潜像を形成する。現像装置１４Ｙには、トナーカートリッジ１８Ｙからイエローのトナーが供給される。現像装置１４Ｙは、感光体ドラム１１Ｙの静電潜像をトナーで現像することで、トナー像を形成する。感光体ドラム１１Ｙは、表面に形成されたイエローのトナー像を保持して回転する。感光体ドラム１１Ｙの表面に形成されたトナー像は、一次転写装置１５Ｙによって中間転写ベルト３０に転写される。転写後、感光体ドラム１１Ｙに残留したトナーは、感光体クリーナ１６Ｙによって除去される。

中間転写ベルト３０は、矢印Ｂ方向に巡回移動している。イエロー以外の色に対応する画像形成エンジン１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、画像形成エンジン１０Ｙと同様、それぞれの色に対応するトナー像を形成し、中間転写ベルト３０に、画像形成エンジン１０Ｙで転写されたトナー像に重ねて、それぞれの色のトナー像を転写していく。

用紙収容器Ｔからは、用紙Ｐが取出ロール８１によって取り出される。用紙Ｐは、搬送ロール８２およびレジストレーションロール８４によって、用紙搬送路Ｒを二次転写装置５０に向かう矢印Ｃ方向に搬送される。レジストレーションロール８４は、用紙Ｐを、中間転写ベルト３０から用紙Ｐ上にトナー像が転写されるタイミングに合うように、二次転写装置５０に送り込む。二次転写装置５０は、中間転写ベルト３０のトナー像を用紙Ｐに転写する。トナー像が転写された用紙Ｐは二次転写装置５０から定着装置６０に搬送され、この定着装置６０を構成する加熱ロール６１と加圧ロール６２とに挟み込まれて加熱および加圧を受け、これにより用紙Ｐ上のトナー像がその用紙Ｐに定着される。このようにして、用紙Ｐ上に定着トナー像からなる画像が形成される。画像が形成された用紙Ｐは排出ロール８６によって画像形成装置１の外部に排出される。二次転写装置５０による転写後、中間転写ベルト３０に残留したトナーは、ベルトクリーナ９０によって除去される。

この画像形成装置１では、あらかじめ定められた枚数のプリントが行なわれるたびに、および例えば電源立上げ時などのあらかじめ定められたタイミングで、トナーバンドが形成される。

このトナーバンドは、制御装置１００の制御下で全ての画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋそれぞれの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ上に形成される。ここではこれまでの説明と同様、画像形成エンジン１０Ｙを取りあげて説明する。

感光体ドラム１１Ｙ上にトナーバンドを形成するにあたっては、通常の画像形成と同様にして、帯電装置１２Ｙにより、感光体ドラム１１Ｙの表面が帯電され、露光装置１３Ｙによりトナーバンド用の静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体ドラム１１Ｙの回転軸の方向、および矢印Ａで示す回転方向のいずれの方向についても、例えば画像密度３０％の一様な静電潜像である。この一様な静電潜像が現像装置１４Ｙによりトナーで現像されて、感光体ドラム１１Ｙの表面に一様なトナー密度からなるトナーバンドが形成される。

本実施形態では、このトナーバンド形成の際は、中間転写ベルト３０への転写のための、一次転写装置１５Ｙへの電圧印加は停止されている。このため、感光体ドラム１１Ｙの表面に形成されたトナーバンドは中間転写ベルト３０には転写されずに感光体クリーナ１６Ｙに到達し、クリーニングブレード１６１Ｙにより掻き取られる。ただし、そのトナーバンドを形成しているトナーの一部やそのトナーの外添剤の一部はクリーニングブレード１６１Ｙと、感光体ドラム１１Ｙへの接触部位にとどまり、クリーニングブレード１６１Ｙと感光体ドラム１１Ｙとの間の摩擦抵抗の上昇を抑える作用を成している。これにより、クリーニングブレード１６１Ｙの捲れや欠け等が防止され、また、感光体ドラム１１Ｙの摩耗が制御される。

ここで説明している、あらかじめ定められたプリント枚数に達したり、その他あらかじめ定められたタイミングで形成されるトナーバンドを、ここでは「通常のトナーバンド」と称する。

ただし、以下に説明するように、この通常のトナーバンドのみでは感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのいずれかに摩耗のムラが生じるおそれがある。このため、本実施形態では、以下に説明するように、上記の通常のトナーバンドとは異なるトナーバンドも形成される。

図２は、画像形成時に発生する現象の説明図である。ここでは、２つの画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍが略示されている。ここでは、画像形成エンジン１０Ｙは、上流側の画像形成エンジンを代表しており、画像形成エンジン１０Ｍは、下流側の画像形成エンジンを代表している。

図２（Ａ）は、上流側の画像形成エンジンである画像形成エンジン１０Ｙで形成されたトナー像９０Ｙが中間転写ベルト３０に転写された直後の状態を示している。

また、図２（Ｂ）は、下流側の画像形成エンジンである画像形成エンジン１０Ｍで形成されたトナー像９０Ｍが中間転写ベルト３０に転写された直後の状態を示している。

図２（Ａ）に示されているように、上流側の感光体ドラム１１Ｙ上に形成されたトナー像９０Ｙは一次転写装置１５Ｙの作用により中間転写ベルト３０上に転写されるが、感光体ドラム１１Ｙ上にも一部のトナー９１Ｙが付着したままとなる。

このトナー９１Ｙには、トナーの外添剤であるシリカ（Ｓｉ）やステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）が含まれている。シリカ（Ｓｉ）は、クリーニングブレード１６１Ｙに到達すると感光体ドラム１１Ｙの表面の摩耗を促進する作用を成す。一方、ステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）は、クリーニングブレード１６１Ｙに到達すると感光体ドラム１１Ｙの表面の摩耗を抑制する作用を成す。

次いで、図２（Ｂ）に示されているように、下流側の感光体ドラム１１Ｍ上に形成されたトナー像９０Ｍが、上流側の感光体ドラム１１Ｙ上に形成されて中間転写ベルト３０で運ばれてきたトナー像９０Ｙに重なるように、中間転写ベルト３０上に転写される。このとき、感光体ドラム１１Ｍ上に一部のトナー９１Ｍが残る。

この、感光体ドラム１１Ｍ上のトナー９１Ｍには、その感光体ドラム１１Ｍ上に形成されて中間転写ベルト３０上に転写されなかった残存トナーに加え、上流側の画像形成エンジン１０Ｙで形成されて中間転写ベルト３０で運ばれてきたトナー像９０Ｙのうちの、中間転写ベルト３０から感光体ドラム１１Ｍへと逆転写された成分が含まれている。この逆転写される成分には、トナー像９０Ｙ中に含まれていた外添剤のうちのシリカ（Ｓｉ）ではなく、ステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）が大きな比率を占めている。

すなわち、この逆転写された成分にはステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）が豊富なことから、感光体ドラム１１Ｍ上のトナー９１Ｍは、シリカ（Ｓｉ）よりもステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）が豊富となる。したがって、このトナー９１Ｍがクリーニングブレード１６１Ｍに到達すると、感光体ドラム１１Ｍの摩耗が抑制される方向に作用する。

上流側の画像形成エンジン１０Ｙで形成されたトナー像９０Ｙの画像密度が高いと、それに応じて外添剤の量も多く、ほぼ選択的に逆転写されるステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）の量も多くなる。これは、上流側の画像形成エンジン１０Ｙで形成されたトナー像９０Ｙの画像密度が高いほど、感光体ドラム１１Ｍ上のトナー９１Ｍに含まれるステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）の、シリカ（Ｓｉ）に対する比率が高まり、感光体ドラム１１Ｍの摩耗が一層抑制されることになる。すなわち、これは、下流側の画像形成エンジン１０Ｍを構成する感光体ドラム１１Ｍの摩耗の程度が、上流側の画像形成エンジン１０Ｙで形成されるトナー像９０Ｙの画像密度に依存することを意味している。帯電条件や露光条件などの画像形成条件を同一にすると感光体ドラムの摩耗の程度によって最終的に形成される画像の濃度が異なることになり、感光体ドラムの摩耗の程度に応じて画像形成条件を調整する必要がある。

また、画像密度が感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向に分布を持っているトナー像９０Ｙが上流側の画像形成エンジン１０Ｙで形成されると、下流側の感光体ドラム１１Ｍの摩耗の程度が回転軸方向に異なることになる。これは、感光体ドラム１１Ｍの表面の膜厚が回転軸方向に分布を持つことを意味する。すなわちこれは、感光体ドラム１１Ｍ上に回転軸方向に一様な画像密度のトナー像を形成しようとした場合に、回転軸方向に濃度ムラを持ったトナー像が形成されることを意味する。

図３は、上流側の画像形成エンジンでのトナー像の形成による、下流側の画像形成エンジンの感光体ドラムの摩耗への影響を調べた実験結果を示した図である。

横軸は、感光体ドラムの回転軸方向の位置、縦軸は、画像形成エンジン１０Ｃにおける感光体ドラム１１Ｃの摩耗率を示している。図１に示す通り、画像形成エンジン１０Ｃは、中間転写ベルト３０の走行方向（矢印Ｂ方向）に沿って３番目に位置し、その画像形成エンジン１０Ｃの上流側には、２つの画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍが存在する。

ここで、最上流の画像形成エンジン１０Ｙにおいて、感光体ドラム１１Ｙ上の、回転軸方向の２つの位置Ｙ１，Ｙ２に、トナー像ＴＢＹを形成する。またこれと同様に、上流のもう１つの画像形成エンジン１０Ｍの感光体ドラム１１Ｍ上の、回転軸方向の２つの位置Ｍ１，Ｍ２にトナー像ＴＢＭを形成する。さらに自分自身、すなわち画像形成エンジン１０Ｃの感光体ドラム１１Ｃ上の、回転軸方向２つの位置Ｃ１，Ｃ２にトナー像ＴＢＣを形成する。

これを多数回繰り返した後の、画像形成エンジン１０Ｃの感光体ドラム１１Ｃの回転軸方向各点の摩耗率を測定した。図３の四角形の記号は、回転軸方向各点の摩耗率を表わしている。この摩耗率は、図３に示すパターンのトナー像ＴＢＹ，ＴＢＭ，ＴＢＣをＡ４相当の用紙上にプリントした場合の、感光体ドラム１０００サイクルあたりの摩耗量（ｎｍ）を表わしている。

この図３から分かるように、上流側の画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍでトナー像ＴＢＹ，ＴＢＭを形成した位置の摩耗率が低下している。すなわち、上流側の画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍでトナー像を形成すると、下流側の画像形成エンジン１０Ｃの感光体ドラム１１Ｃの摩耗が抑制されることが分かる。詳細に調べると、前述の通り、上流側の画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍで形成されて中間転写ベルト３０により画像形成エンジン１０Ｃにまで運ばれてきたトナー像からトナーの外添剤が感光体ドラム１１Ｃに逆転写される現象が見られることが判明した。しかもこの逆転写された外添剤には、感光体ドラム１１Ｃの摩耗を促進するシリカ（Ｓｉ）よりも摩耗を抑制するステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）の比率が大きく高まっていることが分かった。

自分自身である画像形成エンジン１０Ｃで作成したトナー像ＴＢＣには、シリカ（Ｓｉ）とステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）の双方が適切な比率で含まれており、感光体ドラム１１Ｃの摩耗に対して大きな影響は表れていない。ただし詳細に調べると、ステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）よりもシリカ（Ｓｉ）の影響の方が若干強く、トナー像の形成のない領域と比べると摩耗が若干進みぎみであった。

ここでは、画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍでトナー像を形成したことによる画像形成エンジン１０Ｃの感光体ドラム１１Ｃの摩耗への影響を示したが、この関係は、複数の画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのどの組合せでも同様である。すなわち、画像形成エンジン１０Ｍはその上流側の画像形成エンジン１０Ｙの影響を受け、画像形成エンジン１０Ｃは上記の通り上流側の２つの画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍの影響を受け、画像形成エンジン１０Ｋは上流側の３つの画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの影響を受けることになる。

図１に示す本実施形態の画像形成装置１は、上記の知見を元に、前述の「通常のトナーバンド」に加え、さらに上流側の画像形成エンジンでのトナー像形成の影響による下流側の画像形成エンジンを構成する感光体ドラムの摩耗を制御するためのトナーバンドを形成する構成となっている。

図４は、プリント作成シーケンスを示すフローチャートである。

また、図５は、感光体ドラムを回転軸方向に４つの領域に分けた概念図である。

図１に示す画像形成装置１において、プリント開始指示があると、画像信号を取得して（ステップＳ０１）プリント（画像形成）を実行する（ステップＳ０２）。この画像信号は、トナーバンド用の信号ではなく、ユーザがプリントしようとしている画像を表わす画像信号であり、用紙上に画像が形成される。このステップＳ０２では指示に応じた必要枚数のプリントが実行される。

このプリント終了後、以下のようにして、トナーバンドを形成するか否かの判定シーケンス（ステップＳ０３〜Ｓ０９）が実行される。トナーバンドを形成すべき旨の判定結果が得られるときはトナーバンドが形成される（ステップＳ１０）。

先ず、ステップＳ０３において、各感光体ドラムごと、かつ各領域ごとの画像密度Ｄの算出が行なわれる。

図５（Ａ），（Ｂ）は、感光体ドラムを回転軸方向に一例として４つの領域ａ，ｂ，ｃ，ｄに分割したイメージ図である。ステップＳ０３では、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのそれぞれについて、かつ、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように４つに分割された各領域について、それぞれ平均的な画像密度の算出が行なわれる。

ここで、図５（Ａ）は、自エンジンよりも上流側のエンジンの各領域ごとの画像密度の一例を示しており、図５（Ｂ）は、自エンジンの各領域ごとの画像密度の一例を示している。図５（Ｂ）に示す自エンジンが画像形成エンジン１０Ｍの場合は、図５（Ａ）に示す上流エンジンは画像形成エンジン１０Ｙを意味する。また、図５（Ｂ）に示す自エンジンが画像形成エンジン１０Ｃの場合は、上流エンジンは、画像形成エンジン１０Ｙと画像形成エンジン１０Ｍとの２つのエンジンであり、図５（Ａ）に示す各領域ａ〜ｄごとの画像密度は、それら２つのエンジンの、互いに対応する領域ａ〜ｄ双方の画像密度を加算した値となる。さらに、図５（Ｂ）に示す自エンジンが画像形成エンジン１０Ｋの場合は、上流エンジンは３つの画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃであって、図５（Ａ）に示す各領域ａ〜ｄごとの画像密度は、それら３つのエンジンの領域ａどうし、領域ｂどうし、領域ｃどうし、領域ｄどうしの画像密度を加算したものとなる。

次にステップＳ０４において、上流エンジンの領域間の画像密度差△Ｄ１１が算出される。

図５（Ａ）に示す例では、上流エンジンの各領域ａ〜ｄの画像密度は、それぞれ０％，３０％，０％，０％であり、したがって画像密度差△Ｄ１１は、
△Ｄ１１＝３０％−０％＝３０％
となる。

ステップＳ０５では、
△Ｄ１１≧３０％
か否かが判定される。

△Ｄ１１＜３０％
のときは、トナーバンドを形成することなく、このプリント作成シーケンスを終了する。自エンジンの感光体ドラムの摩耗に関し、本実施形態では、上流エンジンの領域間の画像密度差△Ｄが３０％未満のときは、上流エンジンで作成されたトナー像による摩耗への影響の領域間格差は誤差の範囲内と見做し、トナーバンドの作成は見送られる。

ステップＳ０５で、
△Ｄ１１≧３０％
であると判定されると、ステップＳ０６に進み、ここでは、上流―下流間の画像密度差△Ｄ１２の最大値Ｄｍａｘ、最小値Ｄｍｉｎが算出される。この画像密度差△Ｄ１２の算出は、対応する領域どうしの間、すなわち領域ａどうし、領域ｂどうし、領域ｃどうし、領域ｄどうしの間で行なわれる。

図５に示す例の場合、図５（Ａ）の各領域ａ〜ｄの画像密度から図５（Ｂ）の各領域ａ〜ｄの画像密度を差し引いて、領域ａ〜ｄの各画像密度差△Ｄ１２が、それぞれ、
△Ｄ１２＝−３％，３０％，−３％，−３％
と算出される。したがって、最大値Ｄｍａｘ、最小値Ｄｍｉｎは、それぞれ、
Ｄｍａｘ＝３０％
Ｄｍｉｎ＝−３％
となる。

ステップＳ０７では、
Ｄｍａｘ≧０％
か否かが判定される。

Ｄｍａｘ＜０％
の場合は、上流側エンジンのトナー像の影響は自エンジンのトナー像で打ち消されるため、トナーバンドを形成することなく、このシーケンスを終了する。

ステップＳ０７で、
Ｄｍａｘ≧０％
であると判定されると、次にステップＳ０８に進み、
Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ≧３０％
であるか否かが判定される。

Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ＜３０％
のときは、自エンジンでのトナー像形成により、上流エンジンのトナー像による各領域間の影響の程度が誤差の範囲と考えられる程度にまで打ち消されるため、このときもトナーバンドを形成することなく、このシーケンスを終了する。

ステップＳ０８において、
Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ≧３０％
であると判定されると、さらにステップＳ０９において、今回のプリント時における感光体ドラム１１のサイクル数が６０サイクル以上か否かが判定される。感光体ドラム１１のサイクル数に代えて、今回のプリント枚数がＡ４に換算して３０枚以上か否かを判定してもよい。感光体ドラム１１のサイクル数が６０サイクルに満たないとき、又はプリント枚数が３０枚に満たないときは、上記の各種条件を満たしていたとしても影響は小さいため、トナーバンドを形成することなく、このシーケンスを終了する。

このステップＳ０９で感光体ドラム１１の今回のサイクル数が６０サイクル以上、又は
今回のプリント枚数が３０枚以上であると判定されると、トナーバンドが形成される（ステップＳ１０）。ここで形成されるトナーバンドは、上流エンジンで形成されたトナー像による影響を均一化するための、画像密度に応じたトナーバンドである。

図５（Ｃ）は、図４のステップＳ１０で形成されるトナーバンドの一例を示したものである。

上述の通り、図５（Ａ），（Ｂ）に示す例では、上流エンジンと自エンジンとの間の各領域ａ〜ｄそれぞれについての画像密度差△Ｄ１２は、
△Ｄ１２＝−３％，３０％，−３％，−３％
である。すなわち、上流エンジンのトナー像の影響が大きくあらわれるのは、領域ｂである。

そこで、図５（Ｃ）に示す例では、その領域ｂのみトナーバンドが形成されている。このトナーバンドの画像密度やプロセス方向（図１に示す矢印Ａ方向）の幅は、画像密度差△Ｄ１２の値や、感光体ドラム１１のサイクル数又はプリント枚数などに応じて調整してもよい。

図５（Ｄ）は、図４のステップＳ１０で形成されるトナーバンドのもう１つの例を示したものである。

この図５（Ｄ）では、領域ａ〜ｄの全てについてトナーバンドが形成される。このトナーバンドの画像密度差△Ｄ１２の値が大きな領域ｂについて、画像密度あるいはプロセス方向の幅が調整されている。

本実施形態では、図４のステップＳ０５，Ｓ０７〜Ｓ０９により、上流側の画像形成エンジンで形成されたトナー像の影響を受けるか否かが調べられ、影響を受けると判定された場合に図５（Ｃ）又は図５（Ｄ）に示すようなトナーバンドが臨時に形成されて、その影響の低減が図られる。

ここでのトナーバンドを形成するか否かの判定、およびトナーバンドを形成する場合のそのトナーバンドの画像密度や幅は、図１に示す４つの画像形成エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのうちの最上流の画像形成エンジン１０Ｙを除く３つの画像形成エンジン１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのそれぞれについて行なわれる。これにより、これら３つの画像形成エンジン１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの摩耗が制御される。

尚、ここでは、回転軸方向に４つの領域ａ〜ｄに分けて演算を行なっているが、さらに多数の領域に分けて演算を行なってもよい。あるいはさらに少数の領域に分けてもよく、領域に分けずに回転軸方向全域を１つの領域として演算を行なってもよい。

１つの領域として演算を行なう場合、図４のステップＳ０６にいう最大値Ｄｍａｘ、最小値Ｄｍｉｎは算出できないが、この場合は、ステップＳ０７では、Ｄｍａｘ≧０％に代えて△Ｄ１２≧０％を採用し、ステップＳ０８は省略してもよい。

また、本実施形態は、上流エンジンと自エンジンとの画像濃度差を考慮しているが、自エンジンのトナー像については特には考慮せずに上流エンジンの画像濃度に応じて自エンジンのトナーバンド形成の必要性、および自エンジンのトナーバンドの画像密度や幅を決定してもよい。

１ 画像形成装置
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成エンジン
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 感光体ドラム
１２Ｙ 帯電装置
１３Ｙ 露光装置
１４Ｙ 現像装置
１５Ｙ 一次転写装置
１６Ｙ 感光体クリーナ
１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ トナーカートリッジ
３０ 中間転写ベルト
３１〜３５ ベルト支持ロール
３４ バックアップロール
５０ 二次転写装置
６０ 定着装置
６１ 加熱ロール
６２ 加圧ロール
８０ 用紙搬送装置
８１ 取出ロール
８２ 搬送ロール
８４ レジストレーションロール
８６ 排出ロール
９０ ベルトクリーナ
９０Ｙ，９０Ｍ トナー像
９１Ｙ，９１Ｍ トナー
１００ 制御装置
１６１Ｙ，１６１Ｍ，１６１Ｃ，１６１Ｋ クリーニングブレード

Claims (3)

1. 回転しながら、画像情報に応じたトナーの密度分布からなるトナー像が形成される、配列された複数の像形成体と、
   前記複数の像形成体に沿う移動経路を含んで循環し、該複数の像形成体それぞれに形成されたトナー像の転写を受けて該トナー像を一括して記録媒体に転写する中間転写体と、
   前記複数の像形成体それぞれの、前記中間転写体へのトナー像の転写後の領域に接触して、残存するトナーを除去する複数の清掃器と、
   前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体上に定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する定着器と、
   前記複数の像形成体のうちの前記移動経路に沿う最上流に位置する像形成体を除く各像形成体それぞれを着目像形成体としたときに、当該着目像形成体上に、当該着目像形成体よりも上流側に位置する上流側像形成体上に形成された上流側トナー像を構成するトナーの密度と当該着目像形成体よりも下流側に位置する下流側像形成体上に形成された下流側トナー像を構成するトナーの密度とのうちの該上流側トナー像を構成するトナーの密度のみに応じた量のトナーからなるトナーバンドを形成させるトナー量調整制御を実行する制御部とを備え、
   前記制御部が、前記トナー量調整制御を実行するにあたり、前記移動経路に沿って配列された複数の像形成体を回転軸方向に互いに対応する複数の領域に分割したときの該複数の領域それぞれについて、当該着目像形成体から見たときの前記上流側像形成体上に形成されたトナー像を構成するトナーの密度と当該着目像形成体上に形成されたトナー像を構成するトナーの密度との差分を算出し、当該差分の最大値と最小値との差が閾値以上である場合に、当該差分が最大値となる領域におけるトナー量が他の領域よりも多量となるトナーバンドを、当該着目像形成体上に形成させるものであることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部が、１つの画像情報に基づく画像形成時に、前記像形成体があらかじめ定められたサイクル数以上のサイクル数にわたって回転した場合、又はあらかじめ定められた枚数以上の枚数の画像を形成した場合に、前記トナ−量調整制御を実行するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記トナーが、ステアリン酸亜鉛を含む外添剤を有するトナーであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。

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