JP7351217B2 - 画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。

従来、電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる現像部として、トナーとキャリアーとを含有する二成分現像剤を用いて現像を行うものが広く用いられている。また、近年では、複数の現像ローラーによりトナーを像担持体に供給して現像する多段現像方式の現像部があり、この現像部では、複数の現像ローラーで現像剤を受け渡し、像担持体上に形成された潜像に対して複数回現像を行うことで、良質な画像を形成することができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－１３３５５２号公報

しかしながら、上記した現像部を備えた画像形成装置においては、例えば、ベタ画像を現像する場合などにおいて、１本目の現像ローラーの現像領域でトナーを多く消費したことにより、２本目以降の現像ローラーの現像領域ではトナー濃度が低い現像剤が搬送されるため、他の部分よりトナー濃度が低くなってしまう画像（所謂、ゴースト画像）が発生するおそれがある。

本発明の課題は、ゴースト画像の発生を未然に防ぐことの可能な画像形成装置及びプログラムを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、
像担持体と、
前記像担持体に対向する複数の現像ローラーを有し、前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー画像を形成する現像部と、を備えた画像形成装置において、
前記複数の現像ローラーは、
前記像担持体の回転方向に対して最上流側に位置する第１現像ローラーと、
前記像担持体の回転方向に対して前記第１現像ローラーより下流側に位置し、前記第１現像ローラーから現像剤が受け渡される第２現像ローラーと、を含み、
画像形成ジョブに基づく画像形成時とは異なる所定の画像形成条件で、前記トナー画像として所定のパターン画像を形成させる制御手段と、
前記像担持体上に前記第１現像ローラーの第１現像位置で形成された前記パターン画像が、前記第１現像位置から前記第２現像ローラーの第２現像位置に至る時間と、前記パターン画像を現像した前記第１現像ローラー上の位置に残る現像剤が前記第２現像ローラーに受け渡されて前記第２現像位置に至る時間との差異によって生じるゴースト画像の、前記パターン画像に対する相対距離を取得する取得手段と、
を備えることを特徴とするである。

また、本発明のプログラムは、
像担持体と、
前記像担持体に対向する複数の現像ローラーを有し、前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー画像を形成する現像部と、を備え、
前記複数の現像ローラーは、
前記像担持体の回転方向に対して最上流側に位置する第１現像ローラーと、
前記像担持体の回転方向に対して前記第１現像ローラーより下流側に位置し、前記第１現像ローラーから現像剤が受け渡される第２現像ローラーと、を含んだ画像形成装置のコンピューターを、
画像形成ジョブに基づく画像形成時とは異なる所定の画像形成条件で、前記トナー画像として所定のパターン画像を形成させる制御手段、
前記像担持体上に前記第１現像ローラーの第１現像位置で形成された前記パターン画像が、前記第１現像位置から前記第２現像ローラーの第２現像位置に至る時間と、前記パターン画像を現像した前記第１現像ローラー上の位置に残る現像剤が前記第２現像ローラーに受け渡されて前記第２現像位置に至る時間との差異によって生じるゴースト画像の、前記パターン画像に対する相対距離を取得する取得手段、
として機能させるプログラムである。

本発明によれば、ゴースト画像の発生を未然に防ぐことが可能となる。

画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 画像形成装置の機能的構成を示したブロック図である。 現像部の概略構成を示した図である。 現像部の構成を説明するための図である。 ゴースト画像を説明するための図である。 パターン画像の一例を示す図である。 ゴースト画像の一例を示す図である。 ゴースト画像の位置変化を示す図である。 ゴースト画像の位置変化を示す図である。 環境に対する補正テーブルの一例である。 耐久に対する補正テーブルの一例である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。

［画像形成装置の構成］
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１の主要な機能的構成を示すブロック図である。
図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー画像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー画像を重ね合わせた後、用紙に転写（二次転写）することにより、画像を形成する。

画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に各色トナー画像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、記憶部７０、通信部８０及び制御部（制御手段、取得手段、切り替え手段）１００を備えている。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して図２に示す画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３０は、入力されたジョブの画像データ（入力画像データ）に対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、画像処理済みの入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像部４１２、感光体ドラム４１３（像担持体）、帯電装置４１４、ドラムクリーニング装置４１５、等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

制御部１００は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度（例えば、６６５ｍｍ／ｓ）で回転させる。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像部４１２は、トナーとキャリアーとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像方式の現像部であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー画像を形成する。

以下、図３及び図４を参照し、現像部４１２の構成について詳細に説明する。
現像部４１２は、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることによりトナー画像を形成するための装置であり、図３に示すように、第１現像ローラー４１２ａ、第２現像ローラー４１２ｂ、回収ローラー４１２ｃ１、規制ブレード４１２ｄ、撹拌ローラー４１２ｅ、搬送ローラー４１２ｆ及びセンサー４１２ｇを備える。

第１現像ローラー４１２ａ及び第２現像ローラー４１２ｂは、回転可能な現像スリーブと、現像スリーブの内部に配置された現像マグネットロールとを備える。第１現像ローラー４１２ａ及び第２現像ローラー４１２ｂは、感光体ドラム４１３に近接して配置され、感光体ドラム４１３に近接する現像領域へ現像剤を搬送する。具体的には、第１現像ローラー４１２ａ及び第２現像ローラー４１２ｂは、同じ回転方向に回転し、現像剤を上流側の第１現像ローラー４１２ａから下流側の第２現像ローラー４１２ｂに受け渡して、それぞれのローラーの現像領域へ現像剤を搬送する。現像スリーブは、図中反時計回りで回転する。現像マグネットロール内には、磁界を発生させる複数の磁極が配置されている。

第２現像ローラー４１２ｂの近傍には、余剰な現像剤を回収する回収ローラー４１２ｃ１が設けられている。回収ローラー４１２ｃ１によって回収されたトナーは、ガイド部材４１２ｃ２を介して撹拌搬送部材４１２ｃ３へと供給されると、撹拌搬送部材４１２ｃ３によって搬送され、撹拌ローラー４１２ｅ又は搬送ローラー４１２ｆの収容室へと戻される。

撹拌ローラー４１２ｅおよび搬送ローラー４１２ｆは、螺旋形状のスクリュー部材である。撹拌ローラー４１２ｅは、回転することによりトナーとキャリアーとを混合撹拌し摩擦帯電する。搬送ローラー４１２ｆは、回転することにより、撹拌ローラー４１２ｅから搬送され、摩擦帯電された現像剤を第１現像ローラー４１２ａへ搬送する。センサー４１２ｇは、撹拌ローラー４１２ｅの近傍に配され、トナー濃度を検出する。センサー４１２ｇの検出結果に基づいて、補給部（図示省略）から、消費されたトナーに対応した現像剤の補給がなされる。

現像剤が第１現像ローラー４１２ａまで導かれると、第１現像ローラー４１２ａの現像マグネットロールが発生する磁界によって、現像スリーブの外周面上に磁気ブラシが発生して、現像剤の層が現像スリーブの外周面上に形成される。そして、現像スリーブは、図中反時計回りに回転することにより、現像剤を磁界によって現像スリーブの外周面に担持しながら、感光体ドラム４１３に最も接近する現像領域まで搬送する。このとき、規制ブレード４１２ｄによって現像剤の層の厚さを規制することにより、一定量の現像剤が現像領域に搬送される。現像領域において、トナーは、第１現像ローラー４１２ａの現像スリーブから感光体ドラム４１３の表面に形成された静電潜像へ静電的に移行する。一方で、第１現像ローラー４１２ａの現像スリーブ上の現像剤の一部は、磁界の作用により第２現像ローラー４１２ｂに受け渡される。第２現像ローラー４１２ｂでは、第１現像ローラー４１２ａと同様にして現像スリーブ上に現像剤の層が形成され、現像領域において現像剤が感光体ドラム４１３に移行する。
このようにして、現像部４１２は、感光体ドラム４１３にトナーを供給して静電潜像をトナーによって顕像化する。当該現像部４１２は、第１現像ローラー４１２ａ及び第２現像ローラー４１２ｂの２つのローラーを備えることで、現像領域を確保でき、良質な画像を形成することができる。

規制ブレード４１２ｄは、図４に示すように、その位置を変更するための可動部４１２ｈを備えている。規制ブレード４１２ｄの位置を変更することで、第１現像ローラー４１２ａと規制ブレード４１２ｄとの隙間を広く又は狭くする、すなわち、現像剤の層の厚さを変更することが可能である。これにより、現像剤搬送量を増やす又は減らすことができる。
具体的には、図４に示すように、可動部４１２ｈは、例えば、規制ブレード４１２ｄを支持する弾性部材４１２ｈ１と、モーター（図示省略）により回転するカム部材４１２ｈ２と、規制ブレード４１２ｄに固定され且つカム部材４１２ｈ２に接触して設けられた当接板４１２ｈ３と、を備え、カム部材４１２ｈ２の回転に伴って当接板４１２ｈ３が動作することで、規制ブレード４１２ｄの感光体ドラム４１３に対する位置が変更される。
なお、可動部４１２ｈは、規制ブレード４１２ｄの感光体ドラム４１３に対する位置を変えることができるものであれば、その構成に限定はない。

なお、キャリアーとしては、特に限定されず、一般に使用されている公知のキャリアーを使用することができ、バインダー型キャリアーやコート型キャリアーなどが使用できる。キャリアー粒径としてはこれに限定されるものではないが、１５～１００μｍが好ましい。
トナーも特に限定されず、一般に使用されている公知のトナーを使用することができる。例えば、バインダー樹脂中に、着色剤や必要に応じて荷電制御剤や離型剤等を含有させ、外添剤を処理させたものを使用することができる。トナー粒径は、特に限定されるものではないが、３～１５μｍ程度が好ましい。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２（転写部）、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、ベルトクリーニング装置４２６、及びセンサー４２７等を備える。

中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー画像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ｂ（以下「バックアップローラー４２３Ｂ」と称する）に対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙へトナー画像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー画像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー画像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー画像が用紙に二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙の裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー画像は用紙に静電的に転写される。トナー画像が転写された用紙は定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。

センサー４２７は、例えば、ローラー４２３Ａ及びローラー４２３Ｂの間の中間転写ベルト４２１の表面に対向するよう設けられ、中間転写ベルト４２１上のトナーの付着量を検出する。センサー４２７としては、例えば、光学式の反射濃度センサーであって、画像濃度制御などに用いることもできる。

定着部６０は、トナー画像が二次転写され、搬送されてきた用紙を定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙にトナー画像を定着させる。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ～５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）があらかじめ設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。

給紙トレイユニット５１ａ～５１ｃに収容されている用紙は、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙の傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー画像が用紙の一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙は、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

なお、用紙は、長尺紙やロール紙であってもよい。この場合、用紙は、画像形成装置１と接続された給紙装置（図示せず）に収容されており、給紙装置が保有する用紙は、当該給紙装置から用紙給紙口５４を介して画像形成装置１へと供給され、搬送経路部５３へと送り出される。

記憶部７０は、例えば、不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブ等により構成される。記憶部７０には、画像形成装置１に係る各種設定情報を始めとする各種データが記憶されている。

通信部８０は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）カード等の通信制御カードで構成され、ＬＡＮ、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。

［ゴースト画像］
ここで、図５を参照し、上記現像部４１２の構成に起因して発生し得るゴースト画像について説明する。
上記現像部４１２は、２つの現像ローラー４１２ａ，４１２ｂを備えるので、例えばベタ画像などを作像した場合、１つめの第１現像ローラー４１２ａでのトナー消費量が多いと、その部分が２つめの第２現像ローラー４１２ｂに移動した時に現像剤中のトナー量が減少しており、第２現像ローラー４１２ｂでの現像性が低くなる。このため、ベタ画像を作像していない部分に比べて画像が薄くなり、所謂、ゴースト画像と呼ばれる現象が発生する。
具体的には、ゴースト画像は、図５に示すように、トナー画像が感光体ドラム４１３上を上流の現像位置（第１現像位置）から下流の現像位置（第２現像位置）に至る時間（ｔ１）と、トナー画像を現像した第１現像ローラー４１２ａ上の位置に残る現像剤が第２現像ローラー４１２ｂに受け渡され、下流の現像位置（第２現像位置）に至る時間（ｔ２）との差異による、トナー画像を現像した履歴を持つ現像剤の、下流の現像位置で履歴のない現像剤に対する現像性の差によって生じる。
この現象はトナーの絶対量が少ないと不利なため、現像剤の搬送量が少ないほど発生しやすい。従って、現像ローラーの耐久が進み表面粗さが小さくなるに連れ搬送量が低下すると、発生しやすくなる。
また、この現象は、現像ローラー上の現像剤の搬送量によって発生位置が変化する。現像剤は１つ目の第１現像ローラー４１２ａから２つ目の第２現像ローラー４１２ｂに磁力で受け渡され移動するが、その受け渡し領域ではある一定量の現像剤を保持している。この量は搬送量が異なっても一定であるため、受け渡し領域を通過する時間は現像剤搬送量が多い場合には短く、少ない場合には長くかかる。そのため現像剤搬送量が少ないほど、ゴースト画像の発生は遅れて、その位置は下流側に移動する。

［画像形成装置の動作］
以下、本実施の形態の画像形成装置１の動作について説明する。
本実施の形態の画像形成装置１は、上述したゴースト画像の発生を未然に防ぐことを能とするものであり、所定タイミングでゴースト画像の発生位置を取得する取得処理を実行し、その取得結果に応じ、その後の画像形成処理において現像剤搬送量を増加させる制御を実行する。
以下、ゴースト画像の発生位置を取得する取得処理と、その取得結果に応じた現像剤搬送量増加制御とに分けて、詳細を説明する。

＜取得処理＞
取得処理は、所定タイミング（例えば、画像安定化処理実施タイミング、毎日の指定された時刻、累積画像形成枚数が所定数（例えば、１万枚）に達したタイミングなど）となったことをトリガーとして開始される。
制御部１００は、複数の条件下で、トナー画像として所定のパターン画像を形成させ、当該パターン画像を用紙に出力させて、トナー濃度の低下が発生している位置を取得する。
このとき、制御部１００は、通常の画像形成条件ではゴースト画像が未発生の状態で検出するため、ゴースト画像が発生しやすい条件でパターン画像を形成する。
ゴースト画像が発生しやすい条件とは、例えば、現像剤付着量を上げる（画像濃度を上げる）ことであり、通常の画像形成条件よりも現像電界を大きくするなどの制御で実施される。

パターン画像としては、例えば、図６に示すように、長尺なベタ画像ｇ１と、複数のベタパッチ画像ｇ２とを配置したものなどが使用できる。

以下、取得処理について、３つの条件下でパターン画像発生位置を取得した場合の具体例について説明する。
以下の取得処理においては、現像電界を通常の画像形成条件よりも１．２倍に大きくした。また、現像ローラーとしては、第１現像ローラー４１２ａ及び第２現像ローラー４１２ｂともφ２５ｍｍであり、感光体ドラム４１３に対するローラー回転速度はどちらも１．２ｍｍ／ｓであった。現像剤搬送量は、第１現像ローラー４１２ａの近傍の規制ブレード４１２ｄにより一定値に調整した。また、現像剤搬送量は、４×２．５ｍｍの枡をローラー表面に当て、枠内の現像剤を吸引式のポンプで吸い取る方法で測定した。

条件１として規定された条件下で、図６に示したパターン画像を用紙に出力して確認したところ、図７及び図８（ａ）に示すように、ゴースト画像ｇ３は、パターン画像から１５ｍｍ下流側に発生した。つまり、ゴースト画像ｇ３のベタパッチ画像ｇ２に対する相対距離は１５ｍｍであった。
なお、条件１において現像剤搬送量を測定したところ、２５０ｇ／ｍ^２であった。また、濃度はパターン画像を作成していない部分が反射濃度で１．６０に対し、ゴースト画像発生部は１．５２と低い濃度であった。

次に、条件２として規定された条件下で、同様にして、ゴースト画像発生位置を確認したところ、発生位置は１ｍｍ下流側に変化し、パターン画像から１６ｍｍ下流側に発生した（図示省略）。つまり、ゴースト画像ｇ３のベタパッチ画像ｇ２に対する相対距離は１６ｍｍであった。
なお、条件２において現像剤搬送量を測定したところ、２００ｇ／ｍ^２であった。

次に、条件３として規定された条件下で、同様にして、ゴースト画像発生位置を確認したところ、図８（ｂ）に示すように、ゴースト画像ｇ３は、ベタパッチ画像２から２０ｍｍ下流側に発生した。つまり、ゴースト画像ｇ３のベタパッチ画像ｇ２に対する相対距離は２０ｍｍであった。
なお、条件３において現像剤搬送量を測定したところ、１５０ｇ／ｍ^２であった。

ここで、ゴースト発生位置がパッチ位置から１８ｍｍとなったところで対応制御（現像剤搬送量増加制御）を実施することとして、予め閾値が設定されている。すなわち、ゴースト発生位置が閾値以下であれば、現像電界を通常の画像形成条件に戻すとゴースト画像は視認されないレベルであり、閾値を超えると、現像電界を通常の画像形成条件に戻すとゴースト画像は視認されるレベルになると判断する。
上記条件１～３の場合、条件１、２では、現像電界を通常の画像形成条件に戻すとゴースト画像は視認されないレベルで、通常の画像形成に問題ないと判断される。
一方、条件３では、像電界を通常の画像形成条件に戻すとゴースト画像は視認されるレベルであると判断される。

なお、上記の例では、画像濃度を上げる手法が、即時に実行できる点や他の画像不良のノイズが出にくい点から好ましいため、ゴースト画像が発生しやすい条件として、通常の画像形成時よりも画像濃度を上げることとしたが、他の手法として、通常の画像形成時よりもトナー濃度を低くすることとしても良い。例えば、通常６％のトナー濃度で使用するところ、２％程度下げた４％で実施しても良い。
また、現像部４１２内の撹拌ローラー４１２ｅの回転速度を小さくすることとしても良い。例えば、撹拌ローラー４１２ｅの回転速度を、通常の１/２程度に落とすことで、第１現像ローラー４１２ａに供給される現像剤量が減らされ、現像剤搬送量を少なくすることができる。

また、上記の例では、パターン画像を用紙に出力させて、トナー濃度の低下が発生している位置を取得したが、用紙に出力せずとも、図９に示すように、中間転写ベルト４２１に設置されたセンサー４２７の出力値により、トナー濃度の低下が発生している位置を取得してもよい。

また、上記の例では、設定された閾値を１８ｍｍとしているが、画像形成装置１の設置環境や、現像剤の耐久によって閾値を補正することも好ましい。
図１０は、環境に対する閾値の補正テーブルの一例である。図１０は、三段階に湿度を規定しており、かかる補正テーブルによれば、湿度の程度に応じて、閾値の１８ｍｍに補正を加えた上、上記取得処理が実行される。
また、図１１は、耐久に対する閾値の補正テーブルの一例である。図１１は、現像ローラーの走行距離により現像剤の耐久を規定しており、かかる補正テーブルによれば、現像ローラーの走行距離に応じて、閾値の１８ｍｍに補正を加えた上、上記取得処理が実行される。

以上のように取得処理を実行することで、通常の画像形成時には発生しないゴースト画像を取得できるので、現時点以降のゴースト画像の発生を予測することができる。

＜現像剤搬送量増加制御＞
上述のように、取得処理によりゴースト画像が発生しそうであることを検知すると、制御部１００は、その後（取得処理終了後）の画像形成処理において、現像剤搬送量を増加させる制御を実行する。

例えば、制御部１００は、規制ブレード４１２ｄの位置を変更し、第１現像ローラー４１２ａと規制ブレード４１２ｄの隙間を広げて現像剤搬送量を増やす。
或いは、制御部１００は、第１現像ローラー４１２ａに設けられた駆動モーター等の駆動部（速度切り替え手段）を制御して、回転速度を上げることとしてもよい。通常、第１現像ローラー４１２ａは、感光体ドラム４１３に対し速度比１：１．２で回転しているが、例えば１：１．５まで速くすることで、単位時間当たりの搬送量を増やし、トナー量を確保する。

以上のように現像剤搬送量増加制御を実行することで、現像剤搬送量がゴースト画像の発生するレベルまで減少する前に、搬送量を増加する対策制御が実行されることとなり、ゴースト画像発生を未然に防ぐことが可能となる。
また、ゴースト画像の発生は、感光体ドラム４１３上のトナー画像の移動速度と、現像ローラー上の現像剤の移動速度の差に起因する。このため、第１現像ローラー４１２ａの回転速度を、上記した差がなくなるように速めることでも、ゴースト画像の発生を防止することができる。

なお、現像ローラーの耐久による現像剤搬送量低下が、ローラー表面の粗さの変化、すなわちローラーの状態変化と対応することから、制御部１００は、ゴースト画像の発生位置の変化からローラー特性の変化を判断することとしても良い。
ただし、ゴースト画像発生個所は現像剤の嵩密度に影響を与える因子が変化すると多少のずれが生じることになり、ローラー特性の判断には誤差となる。
ゴースト画像の発生する距離は搬送されるキャリアーの量で決まるが、規制ブレード４１２ｄを通過する量は嵩で決まるため、嵩密度が高い方が同じ現像ローラー表面粗さであっても搬送量が高くなる。従って、嵩密度が高い方が発生位置は上流側になる。すなわち、トナー濃度が低いほど、帯電量が低いほど嵩密度が高くなり上流側に発生する。例えば、高湿環境では帯電量が下がり、通常湿度の場合に比べ搬送量が高めとなるため発生位置は上流側にずれる。また、本実施の形態の画像形成装置１では、現像剤の帯電量低下に合わせ、トナー濃度を現像剤の耐久で徐々に低下させる制御を実施しているが、この場合は耐久が進むに連れ発生位置が上流側にずれることになる。従って、この差分を補正することで、更にローラー特性の変化を正確に判断することが可能となり、現像部の耐久の判断材料として有用である。

また、取得処理において、制御部１００は、現像剤搬送量を取得し、その結果から、現像部及び現像剤が初期の状態における搬送量を判断し、その装置の搬送量が生産機の分布の中で標準の範囲のものなのか、或いは下限／上限寄りなのかの判断と、装置が濃度制御で実行するγ補正時の現像電界の決定値から感光体ドラム－現像ローラー間距離Ｄｓの大きさを推測でき、その機械の特性を把握し、使用していく中での注意ポイントの予想が可能となる。
例えば、ゴースト画像発生位置の取得結果が１３ｍｍの場合、搬送量は３００ｇ/ｍ^２と推定される。これは搬送量の規格の中では上限に近い値である。更に、γ補正を実施したときの現像電界ΔＶｄの決定値は５００Ｖと高めであった。
この結果から、この装置の感光体ドラム－現像ローラー距離Ｄｓは規格の「中央～広め」であることが予測され、この装置は搬送量低下によるゴースト画像の発生危険性は高くないが、代わりに現像性が低めの装置であると認識でき、端部のかすれ等の画質が不利な可能性があり、画質要求の高いユーザーの場合には不良指摘の危険性が高くなる。
仮に、ΔＶｄ決定値が３００Ｖと低い場合には、Ｄｓは狭めの可能性があり、環境が変化した場合に現像剤のパッキングや感光体表面粗さ増加による画質低下の懸念があることと判断できる。サービスマンは、それぞれの装置の注意すべき項目を把握できるため、効率的にサービスを実施できる。

［効果］
以上のように、本実施の形態の画像形成装置１によれば、制御部１００は、感光体ドラム４１３上に第１現像ローラー４１２ａの第１現像位置で形成されたパターン画像が、第１現像位置から第２現像ローラー４１２ｂの第２現像位置に至る時間と、パターン画像を現像した第１現像ローラー４１２ａ上の位置に残る現像剤が第２現像ローラー４１２ｂに受け渡されて第２現像位置に至る時間との差異によって生じるゴースト画像の、パターン画像に対する相対距離を取得する。
このため、ゴースト発生位置に応じて現像剤搬送量を推定し、搬送量を増やす制御を行うことが可能となる。
よって、耐久により、現像剤搬送量がゴースト画像の発生レベルまで減少する前にこれを予知し、搬送量を増加する対策制御を実行することができるので、ゴースト画像の発生を未然に防ぐことが可能となる。

また、本実施の形態によれば、制御部１００は、パターン画像の形成時、画像形成ジョブに基づく画像形成時よりも画像濃度を高くする。
なお、制御部１００は、パターン画像の形成時、画像形成ジョブに基づく画像形成時よりもトナー濃度を低くしても良いし、画像形成ジョブに基づく画像形成時よりも撹拌ローラー４１２ｅの回転速度を小さくすることとしても良い。
これにより、通常の画像形成条件ではゴースト画像が未発生の状態で検出することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、制御部１００は、検出した相対距離が所定の閾値を超える場合、切り替え手段を制御して、現像剤搬送量を増加させる。
このため、ゴースト発生位置が所定の閾値を超える場合、現像剤搬送量を増やすことができる。

また、本実施の形態によれば、切り替え手段は、第１現像ローラー１２ａへの現像剤の供給量を切り替えさせる供給量切り替え手段である。供給量切り替え手段は、第１現像ローラー１２ａに対向して設けられた規制ブレード４１２ｄと、第１現像ローラー１２ａと規制ブレード４１２ｄとの間隙を変化させるように、規制ブレード４１２ｄを移動させる可動部４１２ｈと、を備える。
このため、規制ブレード４１２ｄを移動させることで、現像剤の供給量を切り替え構成とすることができる。

また、本実施の形態によれば、切り替え手段は、第１現像ローラー１２ａの回転速度を切り替えさせる速度切り替え手段を備える。
このため、第１現像ローラー１２ａの回転速度を変えることで、現像剤の供給量を切り替え構成とすることができる。

また、本実施の形態によれば、制御部１００は、現像部の初期状態からの前記相対距離の変化に基づいて、前記第１現像ローラーの耐久状態を判断する。
このため、ゴースト画像の発生を未然に防ぐとともに、第１現像ローラーの耐久状態の判断が可能になる。

また、本実施の形態によれば、制御部１００は、現像部の初期状態での前記ゴースト画像の前記相対距離により、当該現像部の固有の搬送量を判断する。
このため、その現像器の搬送量が多いのか、少ないのかを把握することができるため、装置の使用に際し、発生しやすい不具合を予想することができ、サービスマンが効率良く対応することが可能になる。

また、本実施の形態によれば、制御部１００は、取得結果を報知する。
このため、サービスマンが効率良く対応することが可能になる。

その他、画像形成装置１の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の主旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

１ 画像形成装置
２０ 操作表示部
４０ 画像形成部
４１ 画像形成ユニット
４１２ 現像部
４１２ａ，４１２ｂ 現像ローラー
４１２ｃ１ 回収ローラー
４１２ｃ２ ガイド部材
４１２ｃ３ 撹拌搬送部材
４１２ｄ 規制ブレード
４１２ｅ 撹拌ローラー
４１２ｆ 搬送ローラー
４１２ｇ センサー
４１２ｈ 可動部
４１２ｈ１ 弾性部材
４１２ｈ２ カム部材
４１２ｈ３ 当接板
４１３ 感光体ドラム
４２７ センサー
１００ 制御部（制御手段、取得手段、搬送量制御手段）
ｇ１ ベタ画像
ｇ２ ベタパッチ画像
ｇ３ ゴースト画像

Claims (12)

1. 像担持体と、
   前記像担持体に対向する複数の現像ローラーを有し、前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー画像を形成する現像部と、を備えた画像形成装置において、
   前記複数の現像ローラーは、
   前記像担持体の回転方向に対して最上流側に位置する第１現像ローラーと、
   前記像担持体の回転方向に対して前記第１現像ローラーより下流側に位置し、前記第１現像ローラーから現像剤が受け渡される第２現像ローラーと、を含み、
   画像形成ジョブに基づく画像形成時とは異なる所定の画像形成条件で、前記トナー画像として所定のパターン画像を形成させる制御手段と、
   前記像担持体上に前記第１現像ローラーの第１現像位置で形成された前記パターン画像が、前記第１現像位置から前記第２現像ローラーの第２現像位置に至る時間と、前記パターン画像を現像した前記第１現像ローラー上の位置に残る現像剤が前記第２現像ローラーに受け渡されて前記第２現像位置に至る時間との差異によって生じるゴースト画像の、前記パターン画像に対する相対距離を取得する取得手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記所定の画像形成条件とは、画像形成ジョブに基づく画像形成時よりも画像濃度が高いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記所定の画像形成条件とは、画像形成ジョブに基づく画像形成時よりもトナー濃度が低いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記現像部は、その内部に収容した現像剤を撹拌する撹拌ローラーを備え、
   前記所定の画像形成条件とは、画像形成ジョブに基づく画像形成時よりも前記撹拌ローラーの回転速度が小さいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記複数の現像ローラーにより搬送される現像剤搬送量を切り替える切り替え手段と、
   前記取得手段により取得した前記相対距離が所定の閾値を超える場合、前記切り替え手段を制御して、現像剤搬送量を増加させる搬送量制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記切り替え手段は、前記第１現像ローラーへの現像剤の供給量を切り替えさせる供給量切り替え手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記供給量切り替え手段は、
   前記第１現像ローラーに対向して設けられた規制ブレードと、
   前記第１現像ローラーと前記規制ブレードとの間隙を変化させるように、前記規制ブレードを移動させる可動部と、
   を備えることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記切り替え手段は、前記第１現像ローラーの回転速度を切り替えさせる速度切り替え手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
9. 前記現像部の初期状態からの前記相対距離の変化に基づいて、前記第１現像ローラーの耐久状態を判断する判断手段を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記現像部の初期状態での前記ゴースト画像の前記相対距離により、当該現像部の固有の搬送量を判断する第２判断手段を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記取得手段による取得結果を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 像担持体と、
    前記像担持体に対向する複数の現像ローラーを有し、前記像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー画像を形成する現像部と、を備え、
    前記複数の現像ローラーは、
    前記像担持体の回転方向に対して最上流側に位置する第１現像ローラーと、
    前記像担持体の回転方向に対して前記第１現像ローラーより下流側に位置し、前記第１現像ローラーから現像剤が受け渡される第２現像ローラーと、を含んだ画像形成装置のコンピューターを、
    画像形成ジョブに基づく画像形成時とは異なる所定の画像形成条件で、前記トナー画像として所定のパターン画像を形成させる制御手段、
    前記像担持体上に前記第１現像ローラーの第１現像位置で形成された前記パターン画像が、前記第１現像位置から前記第２現像ローラーの第２現像位置に至る時間と、前記パターン画像を現像した前記第１現像ローラー上の位置に残る現像剤が前記第２現像ローラーに受け渡されて前記第２現像位置に至る時間との差異によって生じるゴースト画像の、前記パターン画像に対する相対距離を取得する取得手段、
    として機能させるプログラム。

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