JP7829833B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、感光体（感光体ドラム）や中間転写体（中間転写ベルト）の表面に形成した検知用トナー像の画像濃度を検知して、その検知結果に基づいて異常画像の発生を軽減するための制御モードを実行する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

一方、特許文献１には、感光体ドラムの表面が放電生成物によって劣化する不具合を軽減することを目的として、感光体ドラムの表面に形成した検知用トナーパターン（検知用トナー像）の画像濃度を検知して、その検知結果に基づいて感光体ドラムの放電生成物による劣化の程度が悪いものと判断されたときに、感光体ドラムの表面に多量のトナーを付着させる技術が開示されている。

従来の画像形成装置は、感光体（感光体ドラム）の表面にフィルミングが生じてしまっているときなどに、感光体の吸湿水分量が多い状態で印刷動作が開始されてしまって、ボケ画像やカスレ画像などの異常画像が生じてしまうことがあった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ボケ画像やカスレ画像などの異常画像が生じにくい、画像形成装置を提供することにある。

この発明における画像形成装置は、トナー像が担持される感光体と、前記感光体、又は、前記感光体に担持されたトナー像が転写される中間転写体、の表面に担持された検知用トナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、を備え、前回の印刷動作が終了したときから所定時間を超える時間が経過している場合に、印刷動作が開始される前に、前記感光体又は前記中間転写体に担持された前記検知用トナー像の画像濃度を前記画像濃度検知手段で検知する検知モードを実行して、その画像濃度が前記前回の印刷動作に関連して１回前に実行された前記検知モードにおいて検知された画像濃度に対して所定値を超えて低いときに、前記感光体を空駆動する制御モードを実行するものである。

本発明によれば、ボケ画像やカスレ画像などの異常画像が生じにくい、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部の一部を拡大して示す構成図である。 中間転写ベルトとその近傍とを示す概略図である。 水分除去モードを実行するときの制御の一例を示すフローチャートである。 変形例としての、水分除去モードを実行するときの制御を示すフローチャートである。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１及び図２にて、画像形成装置１００における全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図２はその作像部の一部を示す拡大図である。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の中央には、中央転写体としての中間転写ベルト８が設置されている。また、中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。
なお、画像形成装置本体１００の外装部には、印刷動作（画像形成動作）に関わる情報が表示されたり操作をおこなったりするための操作表示パネル９５が設置されている。

図２を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、感光体としての感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ、クリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。

なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。

図２を参照して、感光体としての感光体ドラム１Ｙは、メインモータ（不図示）によって反時計方向に回転駆動される。そして、帯電装置４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。具体的に、本実施の形態における帯電装置４Ｙは、帯電ローラであって、電源９３から帯電バイアスとして直流電圧（ＤＣ電圧）が印加される。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光装置７から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での幅方向（図１、図２の紙面垂直方向であって、主走査方向である。）の露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像装置５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び１次転写ローラ９Ｙとの対向位置（転写位置）に達して、この位置で感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト８の表面に１次転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング装置２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａとクリーニングブラシ２ｂとによってクリーニング装置２Ｙ内に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、除電装置（不図示）との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の上方に配設された露光装置７から、画像情報に基づいたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に向けて照射される。詳しくは、露光装置７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、各現像装置５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによる現像工程を経て各感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、中間転写ベルト８は、複数のローラ部材１６～２１によって張架・支持されるとともに、駆動モータ（不図示）による１つのローラ部材（駆動ローラ１６）の回転駆動によって図３中の矢印方向に無端移動される。
４つの１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆の極性の転写電圧（１次転写バイアス）が印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８の表面に重ねて１次転写される（１次転写工程である。）。

その後、各色のトナー像が重ねて１次転写された中間転写ベルト８は、転写装置としての２次転写ベルト７２（及び、２次転写ローラ７０）との対向位置（転写位置）に達する。この位置では、２次転写対向ローラ２１が、２次転写ローラ７０との間に中間転写ベルト８と２次転写ベルト７２とを挟み込んで２次転写ニップ（転写ニップ）を形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された用紙等のシートＰ上に２次転写される（２次転写工程である。）。このとき、中間転写ベルト８には、シートＰに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング装置１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８の表面に付着した未転写トナーなどの付着物が除去される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、図１を参照して、転写ニップとしての２次転写ニップの位置に搬送されるシートＰは、装置本体１００の下方に配設された給紙装置２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、給紙装置２６には、用紙等のシートＰが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上のシートＰが搬送経路Ｋ１を経由してレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８（搬送ローラ対）に搬送されたシートＰは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、シートＰが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、シートＰ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写されたシートＰは、２次転写ベルト７２によって搬送されて、２次転写ベルト７２から分離された後に、搬送ベルト６０によって定着装置５０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像がシートＰ上に定着される（定着工程である。）。
その後、シートＰは、搬送経路Ｋ２を経由して、排紙ローラ対によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出されたシートＰは、出力画像として、スタック部上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成動作（印刷動作）が完了する。

次に、図２にて、作像部における現像装置５Ｙの構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像剤担持体としての現像ローラ５１Ｙ、現像ローラ５１Ｙに対向するドクターブレード５２Ｙ、現像剤収容部内に配設された２つの搬送スクリュ５５Ｙ、現像剤Ｇのトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段としてのトナー濃度検知センサ５６Ｙ、等で構成される。現像ローラ５１Ｙ（現像剤担持体）は、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部内には、キャリアとトナーとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。

このように構成された現像装置５Ｙは、次のように動作する。
現像ローラ５１Ｙのスリーブは、図２の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像ローラ５１Ｙ上を移動する。ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇは、現像剤Ｇ中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。
具体的に、現像装置５Ｙに設置されたトナー濃度検知センサ５６Ｙ（トナー濃度検知手段）によってトナー濃度が低い状態が検知されたときには、トナー濃度が所定の範囲内になるように、トナー補給装置９４による補給ローラ５９（トナー容器５８内に設置されている。）の回転駆動よって、トナー容器５８から現像装置５Ｙ内に新品トナーが補給される。
その後、トナー容器５８から現像剤収容部内に補給されたトナーは、２つの搬送スクリュ５５Ｙによって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、隔絶された２つの現像剤収容部を循環する（図２の紙面垂直方向の移動である。）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１Ｙ上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１Ｙ上に担持される。

現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２Ｙの位置に達する。そして、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤Ｇは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１Ｙ上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転にともない現像剤収容部の上方に達して、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱される。
なお、現像領域に形成される電界は、現像電源９７によって現像ローラ５１Ｙに印加される現像バイアスと、帯電工程と露光工程とによって感光体ドラム１Ｙの表面に形成される表面電位（潜像電位）と、によって形成されるものである。
また、トナー容器５８は、現像装置５Ｙ（画像形成装置１００）に対して着脱可能（交換可能）に設置されている。そして、トナー容器５８は、その内部に収容された新品のトナーが空になると、現像装置５Ｙ（画像形成装置１００）から取り外されて新品のものに交換されることになる。

次に、図３等を用いて、本実施の形態における中間転写ベルト装置について詳述する。
図３を参照して、中間転写ベルト装置は、中間転写体としての中間転写ベルト８、４つの転写装置としての１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ 、駆動ローラ１６、従動ローラ１７、転写前ローラ１８、テンションローラ１９、クリーニング対向ローラ２０、中間転写クリーニング装置１０、２次転写対向ローラ２１、２次転写装置６９、等で構成される。
中間転写体としての中間転写ベルト８は、各色のトナー像をそれぞれ担持する４つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに当接して１次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８は、主として６つのローラ部材（駆動ローラ１６、従動ローラ１７、転写前ローラ１８、テンションローラ１９、クリーニング対向ローラ２０、２次転写対向ローラ２１、である。）によって張架され支持されている。

本実施の形態において、中間転写ベルト８（中間転写体）は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン－四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、等を単層又は複数層に構成して、カーボンブラック等の導電性材料を分散させたものである。中間転写ベルト８は、体積抵抗率が１０⁶～１０¹³Ωｃｍ、ベルト裏面側の表面抵抗率が１０⁷～１０¹³Ωｃｍの範囲となるように調整されている。また、中間転写ベルト８は、厚さが２０～２００μｍの範囲となるように設定されている。本実施の形態では、中間転写ベルト８の厚さが６０μｍ程度に、体積抵抗率が１０⁹Ωｃｍ程度に、設定されている。
なお、必要に応じて中間転写ベルト８の表面に離型層をコートすることもできる。その際、コートに用いる材料として、ＥＴＦＥ（エチレン－四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パーフルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン－六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）、等のフッ素樹脂を使用できるが、これに限定されるものではない。

１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を介して対応する感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに当接している。詳しくは、イエロー用の転写ローラ９Ｙは中間転写ベルト８を介してイエロー用の感光体ドラム１Ｙに当接して、マゼンタ用の転写ローラ９Ｍは中間転写ベルト８を介してマゼンタ用の感光体ドラム１Ｍに当接して、シアン用の転写ローラ９Ｃは中間転写ベルト８を介してシアン用の感光体ドラム１Ｃに当接して、ブラック用（黒色用）の転写ローラ９Ｋは中間転写ベルト８を介してブラック用（黒色用）の感光体ドラム１Ｋに当接している。１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、芯金上に導電性スポンジ層が形成された弾性ローラであって、体積抵抗が１０⁶～１０¹²Ω（好ましくは、１０⁷～１０⁹Ω）の範囲となるように調整されている。
このように構成された１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（感光体）の表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト８（中間転写体）に転写する転写装置である。

駆動ローラ１６は、４つの感光体ドラム（感光体）に対して中間転写ベルトの走行方向下流側の位置で、中間転写ベルト８が１２０度程度の巻付角度で巻き付けられた状態で中間転写ベルト８の内周面に当接するように配置されている。駆動ローラ１６は、制御部９０によって制御される駆動モータ（不図示）によって図３の時計方向に回転駆動される。これにより、中間転写ベルト８は所定の走行方向（図３の時計方向である。）に走行することになる。

従動ローラ１７は、４つの感光体ドラムに対して中間転写ベルト８の走行方向上流側の位置で、中間転写ベルト８が１８０度程度の巻付角度で巻き付けられた状態で中間転写ベルト８の内周面に当接するように配置されている。中間転写ベルト８において、従動ローラ１７から駆動ローラ１６に至る部分は、ほぼ水平面になるように設定されている。従動ローラ１７は、中間転写ベルト８の走行にともない図３の時計方向に従動回転する。

テンションローラ１９は、中間転写ベルト８の外周面に当接している。転写前ローラ１８、クリーニング対向ローラ２０、２次転写対向ローラ２１は、中間転写ベルト８の内周面に当接している。
２次転写対向ローラ２１とテンションローラ１９との間には、中間転写ベルト８を介してクリーニング対向ローラ２０に当接するように中間転写クリーニング装置１０（クリーニングブレード）が設置されている。

図３を参照して、２次転写対向ローラ２１は、中間転写ベルト８と２次転写ベルト７２とを介して２次転写ローラ７０に当接している。２次転写対向ローラ２１は、ステンレス鋼等からなる円筒状の芯金の外周面に、体積抵抗が１０⁷～１０⁸Ω程度で、硬度（ＪＩＳ－Ａ硬度）が４８～５８度程度のＮＢＲゴムからなる弾性層８３（層厚は５ｍｍ程度である。）が形成されたものである。

次に、図３を用いて、転写装置としての２次転写装置６９について詳述する。
図３を参照して、２次転写装置６９は、２次転写ベルト７２、２次転写ローラ７０、分離ローラ７１、２次転写ブレード７３（クリーニングブレード）、等で構成される。２次転写装置６９は、中間転写体としての中間転写ベルト８の表面に担持されたトナー像をシートＰに転写する転写装置である。
２次転写ローラ７０と２次転写ベルト７２とは、中間転写ベルト８（中間転写体）との間に形成された転写ニップ（２次転写ニップ）に搬送されるシートＰに、中間転写ベルト８に担持されたトナー像を転写する転写部材として機能する。

２次転写ベルト７２は、複数のローラ部材（２次転写ローラ７０と分離ローラ７１とである。）に張架・支持された無端ベルトであって、中間転写ベルト８とほぼ同じ材料で形成されている。２次転写ベルト７２は、中間転写体としての中間転写ベルト８に当接して２次転写ニップ（転写ニップ）を形成するとともに、２次転写ニップから送出されたシートＰを搬送するものである。

２次転写ローラ７０は、２次転写対向ローラ２１との間に中間転写ベルト８と２次転写ベルト７２とを挟んで２次転写ニップを形成している。２次転写ローラ７０は、ステンレス鋼、アルミニウム等からなる中空状の芯金上に、硬度（アスカーＣ硬度）が４０～５０度程度の弾性層が形成（被覆）されたものである。２次転写ローラ７０の弾性層は、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、ソリッド状又は発泡スポンジ状に形成することができる。本実施の形態において、弾性層は、転写電流の集中を抑えるために、その体積抵抗が１０^6.5～１０^7.5Ω程度に設定されている。

また、本実施の形態において、２次転写ローラ７０は、電源部（不図示）に電気的に接続されていて、その電源部から直流成分と交流成分とが重畳された２次転写バイアス（高圧電圧）が印加される。この２次転写ローラ７０に印加される２次転写バイアスは、２次転写ニップに搬送されるシートＰに、中間転写ベルト８の表面に担持（１次転写）されたトナー像を２次転写するためのものであって、トナーの極性と異なる極性（本実施の形態ではプラス極性である。）の直流電圧と、ピーク・ツー・ピーク電圧が４～１０ｋＶ程度の交流電圧と、が重畳されたものである。これにより、中間転写ベルト８のトナー担持面（外周面）に担持されたトナーが、２次転写電界によって２次転写対向ローラ２１側から２次転写装置６９側に向かって静電移動することになる。
なお、本実施の形態では、２次転写バイアスを転写部材としての２次転写ローラ７０に印加したが、２次転写バイアスを転写対向部材としての２次転写対向ローラ２１に印加することもできるし、２次転写バイアスを２次転写ローラ７０と２次転写対向ローラ２１とにそれぞれ印加することもできる。ただし、直流成分の２次転写バイアスを２次転写対向ローラ２１に印加する場合には、トナーの極性と同じ極性（マイナス極性である。）の直流電圧を印加することになる。

また、２次転写ローラ７０は、制御部９０によって制御される駆動モータ（不図示）によって図３の反時計方向に回転駆動されて、２次転写ベルト７２を図３の反時計方向に回転（走行）させるとともに、分離ローラ７１を図３の反時計方向に従動回転させる。

分離ローラ７１は、２次転写ニップに対してシートＰの搬送方向下流側の位置に配置されている。２次転写ニップから送出されたシートＰは、図３の反時計方向に走行する２次転写ベルト７２に沿うように搬送された後に、分離ローラ７１の位置で、分離ローラ７１の外周に沿うように曲面が形成された２次転写ベルト７２によって、２次転写ベルト７２から分離（曲率分離）されることになる。
なお、本実施の形態では、２次転写ローラ７０と分離ローラ７１との２つのローラ部材によって２次転写ベルト７２を張架するように構成したが、３つ以上のローラ部材によって２次転写ベルト７２を張架・支持するように構成することもできる。
２次転写ブレード７３は、２次転写ベルト７２の表面に当接して、２次転写ベルト７２の表面に付着したトナーや紙粉などの異物を除去するものである。２次転写ブレード７３は、２次転写ベルト７２の走行方向に対してカウンタ方向に当接するように、２次転写ベルト７２を介して２次転写ローラ７０に圧接している。

なお、本実施の形態では、感光体ドラム１Ｙ（感光体）から中間転写ベルト８（中間転写体）にトナー像を転写するための１次転写ニップ（転写ニップ）が形成されないように、中間転写ベルト８を転写位置（図３に示す位置である。）から下方に離間する離間機構８０が設けられている。
このような離間機構８０としては、例えば、１次転写ローラ９Ｙを上方（中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１Ｙに圧接する方向である。）に付勢する付勢部材と、付勢部材の付勢力に抗するように１次転写ローラ９Ｙを下方に押動するカム、などからなるカム機構を用いることができる。また、このような離間機構８０は、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の色ごとに設けることもできるし、複数色のものをまとめて設けることもできる。

以下、本実施の形態において特徴的な、画像形成装置１００の構成・動作について詳述する。
図２、図３を参照して、本実施の形態における画像形成装置１００には、中間転写ベルト８（感光体ドラム１Ｙに担持されたトナー像が転写される中間転写体である。）の表面に担持された検知用トナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段としての画像濃度検知センサ９８が設けられている。

この画像濃度検知センサ９８（画像濃度検知手段）は、中間転写ベルト８上に形成されたトナー像（画像）の画像濃度を光学的に検知する光学センサである。具体的に、画像濃度検知センサ９８は、発光素子と受光素子とからなる反射型光学センサであって、発光素子から射出した光を中間転写ベルト８の表面に投射して、その表面で反射した光を受光素子で受光する。そして、トナー像の画像濃度の濃さ（高さ）によって、画像濃度検知センサ９８（受光素子）の出力が変化することにより、その出力値から画像濃度が把握されることになる。
画像濃度検知センサ９８は、４つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（１次転写ニップ）の位置よりも下流側であって、２次転写装置６９（２次転写ニップ）の位置よりも上流側に設置されている。
そして、通常の印刷動作とは別のタイミング（例えば、印刷開始前のウォーミングアップ時である。）で、先に説明した作像プロセスをおこなって検知用のダミーのトナー像（検知用トナー像）を感光体ドラム１Ｙ上に形成して、感光体ドラム１Ｙから中間転写ベルト８上に転写された検知用トナー像の画像濃度を画像濃度検知センサ９８で検知する。検知用トナー像としては、例えば、感光体ドラム１Ｙの１周分に相当する縦帯状のベタ画像を用いることができる。また、検知用トナー像は、画像濃度検知センサ９８の幅方向の位置（例えば、幅方向中央部である。）に合わせて形成されることになる。
なお、このような画像濃度検知センサ９８による検知用トナー像の画像濃度の検知は、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の色ごとにおこなわれる。

ここで、本実施の形態では、前回の印刷動作（今回おこなおうとしている印刷動作に対して１回前におこなわれたものである。）が終了したときから所定時間Ａを超える時間が経過している場合に、印刷動作（今回の印刷動作）が開始される前に、中間転写ベルト８（中間転写体）に担持された検知用トナー像の画像濃度Ｘ１を画像濃度検知センサ９８（画像濃度検知手段）で検知する検知モード（以下、適宜に「プロセスコントロール」と呼ぶ。）を実行する。そして、その画像濃度Ｘ１が前回に実行された検知モード（前回の印刷動作に関連して１回前におこなわれた「プロセスコントロール」である。）において検知された画像濃度Ｘ０に対して所定値Ｂを超えて低いときに（Ｘ０－Ｘ１＞Ｂのときに）、感光体ドラム１Ｙ（感光体）を予め定められた時間（例えば、１０回転分である。）だけ空駆動する制御モード（以下、適宜に「水分除去モード」と呼ぶ。）を実行する。
これに対して、今回の画像濃度Ｘ１が前回の画像濃度Ｘ０に対して所定値Ｂを超えて低くないときには（Ｘ０－Ｘ１≦Ｂのときには）、制御モード（「水分除去モード」）はおこなわずに、そのまま印刷動作を開始する。

なお、プロセスコントロール（検知モード）を実行したときに、検知した画像濃度に基づいて、水分除去モードの要否を判断するだけではなくて、作像条件（現像バイアス、帯電バイアス、露光装置７の露光量などである。）を調整しても良い。
また、画像濃度検知センサ９８によって検知された画像濃度Ｘ０、Ｘ１のデータは、検知されるごとに制御部９０の記憶部９１に記憶され、不要となった時点で消去される（書き換えられる）。
また、画像形成装置１００の制御部９０には、不図示のタイマーが設置されていて、そのタイマーによって前回の印刷動作が終了してからの時間（放置時間）が計測される。

このような制御をおこなうのは、感光体ドラム１Ｙの使用時間が進んで、感光体ドラム１Ｙの表面にフィルミング（トナーの樹脂成分などが固着する現象である。）が生じてしまっている状態などで、前回の印刷動作が終了してから新たに印刷動作が開始されるまでの時間（放置時間）が長くなると、感光体ドラム１Ｙの吸湿水分量が多くなってしまうためである。そして、そのように感光体ドラム１Ｙの吸湿水分量が多い状態で、新たな印刷動作が開始されてしまうと、その印刷された画像にボケ画像やカスレ画像などの異常画像が生じてしまうことになる。
通常、新たに印刷動作が開始されるまでの時間（放置時間）が長くなると、トナー帯電量が下がるため、印刷動作前にプロセスコントロールをおこなって検知した画像濃度Ｘ１は、前回の画像濃度Ｘ０よりも高くなるはずである。それにも関わらず、今回の画像濃度Ｘ１が前回の画像濃度Ｘ０よりも小さくなった場合には、上述したように感光体ドラム１Ｙの吸湿水分量が多くなってドラム表面に画像がのりにくい状態であると判断できる。なお、本実施の形態では、そのような判断を確定するために、上述した「所定値Ｂ」を余裕度分として設定している。
そして、感光体ドラム１Ｙの吸湿水分量が多くなっているときには、感光体ドラム１Ｙを空駆動（画像を形成しないで回転駆動することである。）させることで、感光体ドラム１Ｙの吸湿水分が飛ばされて（除去されて）、吸湿水分量が減ぜられることになる。

なお、本実施の形態において、水分除去モード（制御モード）は、帯電装置４Ｙに帯電バイアスが印加されて、現像ローラ５１Ｙ（現像剤担持体）に現像バイアスが印加された状態で実行される。
具体的に、水分除去モードは、電源９３から帯電装置４Ｙに通常の印刷時と同様の帯電バイアスが印加されて、現像電源９７から現像ローラ５１Ｙに通常の印刷時と同様の現像バイアスが印加された状態で、感光体ドラム１Ｙが空駆動されることになる。なお、このとき、現像装置５Ｙや帯電装置４Ｙやクリーニング装置２Ｙなどの他の作像部材も空駆動されることが好ましい。
このような制御をおこなうことで、水分除去モード時に、感光体ドラム１Ｙの表面がトナーで汚れたりダメージを受けたりする不具合が軽減される。

このように、本実施の形態では、印刷動作前に、画像濃度検知センサ９８による検知用トナー像の画像濃度の検知結果に基づいて、感光体ドラム１Ｙの吸湿水分量の程度を判別して、吸湿水分量が多いと判別されたときには、その吸湿水分量を減ずるように水分除去モードを実行している。
そのため、ボケ画像やカスレ画像などの異常画像の発生を軽減することができる。

ここで、本実施の形態では、前回の印刷動作（今回おこなおうとしている印刷動作に対して前回おこなわれたものである。）が終了したときから所定時間Ａを超える時間が経過している場合にのみ、プロセスコントロール（検知モード）をおこなうようにしている。
これは、新たに印刷動作が開始されるまでの時間（放置時間）が短い場合には、感光体ドラム１Ｙのフィルミングが進んでいても、感光体ドラム１Ｙの吸湿水分量がそれ程多くならないためである。また、上述した「所定時間Ａ」が短く設定されてしまうと、プロセスコントロール（検知モード）が頻繁におこなわれてしまい、無駄にトナーが消費されるとともに、印刷開始までの時間が無駄にかかってしまうことになる。
これに対して、上述した「所定時間Ａ」が長く設定されてしまうと、本当に必要なときに水分除去モードが実行されにくくなってしまう。
これらのことを考慮して、「所定時間Ａ」が適正な値に設定されている。

なお、本実施の形態では、中間転写ベルト８（中間転写体）の表面に担持された検知用トナー像の画像濃度を画像濃度検知センサ９８（画像濃度検知手段）で検知して、その検知結果に基づいて水分除去モード（制御モード）の要否を判断した。
これに対して、感光体ドラム１Ｙ（感光体）の表面に担持された検知用トナー像の画像濃度を画像濃度検知手段としての画像濃度検知センサ９９（図２参照）で検知して、その検知結果に基づいて水分除去モード（制御モード）の要否を判断することもできる。
すなわち、前回の印刷動作が終了したときから所定時間Ａを超える時間が経過している場合に、印刷動作が開始される前に、感光体ドラム１Ｙに担持された検知用トナー像の画像濃度Ｘ１を画像濃度検知センサ９９で検知する検知モード（プロセスコントロール）を実行して、その画像濃度Ｘ１が前回に実行された検知モード（プロセスコントロール）において検知された画像濃度Ｘ０に対して所定値Ｂを超えて低いときに、感光体ドラム１Ｙを空駆動する制御モード（水分除去モード）を実行することになる。
この場合に用いられる感光体用の画像濃度検知センサ９９は、図３に示す中間転写体用の画像濃度検知センサ９８と同様に光学センサである。そして、感光体用の画像濃度検知センサ９９は、図２に示すように、現像装置５Ｙの位置に対して下流側であって、１次転写ローラ９Ｙの位置に対して上流側で、感光体ドラム１Ｙに対向するように設置されることになる。

ここで、本実施の形態では、印刷動作が開始される前であって、制御モード（水分除去モード）を実行した後に、再び検知モード（プロセスコントロール）を実行して、その画像濃度Ｘ２が制御モード（水分除去モード）の実行前に実行された検知モード（プロセスコントロール）において検知された画像濃度Ｘ１に対して第２所定値Ｃを超えて低いときに（Ｘ１－Ｘ２＞Ｃのときに）、制御モード（水分除去モード）を再び実行するように制御している。
これに対して、今回の画像濃度Ｘ２が前回の画像濃度Ｘ１に対して所定値Ｃを超えて低くないときには（Ｘ１－Ｘ２≦Ｃのときには）、再度の制御モード（水分除去モード）はおこなわずに、そのまま印刷動作を開始する。
なお、このときおこなわれるプロセスコントロールは、前回おこなわれたときに比べて、それほど時間が経過していないため、上述した所定値Ｃは、前回の所定値Ｂよりも小さく設定されている（Ｂ＞Ｃ＞０）。

このように、前回の水分除去モードによって画像濃度の改善がみられないと判断された場合には、感光体ドラム１Ｙの吸湿水分量が充分に低減されてないものとして、再び水分除去モードを実行することにより、吸湿水分量を充分に低減して、ボケ画像やカスレ画像などの異常画像の発生を軽減することができる。
そして、本実施の形態では、前回の水分除去モードによって画像濃度の改善がみられないと判断された場合に再び水分除去モードを実行する制御が、繰り返しおこなわれるようにしている。そのため、ボケ画像やカスレ画像などの異常画像の発生を軽減する効果がさらに高められることになる。

なお、本実施の形態では、印刷動作が開始される前に検知モード（プロセスコントロール）と制御モード（水分除去モード）とが繰り返し所定回数Ｎおこなわれた場合に、それ以降の検知モード（プロセスコントロール）と制御モード（水分除去モード）との実行を中断するとともに、画像形成装置に異常がある旨を報知するようにしている。
詳しくは、先に説明したように、本実施の形態では、前回の水分除去モードによって画像濃度の改善がみられないと判断された場合に再び水分除去モードを実行する制御が、繰り返しおこなわれる。しかし、そのような制御が限度を超えて繰り返されるような状況は、装置の異常（感光体ドラム１Ｙの吸湿水分が取れない状態であるか、その他の要因による異常である。）であると考えられる。また、そのような制御を繰り返し無制限におこなってしまうと、いつまでたっても印刷をおこなえないことになる。そのため、本実施の形態では、水分除去モードを繰り返す上限回数Ｎ（例えば、５回である。）を設定して、上限回数を超える水分除去モードの実行はおこなわずに、装置に異常がありサービスマンによるメンテナンスが必要である旨を操作表示パネル９５（図１参照）に表示している。なお、上述した異常画像が発生しても印刷を優先するユーザーのため、ユーザーが操作表示パネル９５を操作することで、その後の印刷開始を選択できるようにすることが好ましい。

ここで、本実施の形態では、水分除去モード（制御モード）が実行されるときに、先に図３を用いて説明した離間機構８０によって、中間転写ベルト８（中間転写体）が転写位置から離間されるように、制御部９０で制御している。
このような制御をおこなうことによって、水分除去モードによって空駆動する感光体ドラム１Ｙに中間転写ベルト８が摺接して無駄に摩耗してしまう不具合が抑止される。

以下、図４を用いて、水分除去モード（制御モード）を実行するときの制御の一例について説明する。
図４に示すように、まず、ユーザーの操作表示パネル９５の操作によって所望の印刷ジョブ（印刷動作）の指令が入力されると（ステップＳ１）、前回の印刷終了時からの経過時間（放置時間）が所定時間Ａよりも長いかが判別される（ステップＳ２）。その結果、経過時間（放置時間）が所定時間Ａよりも短いものと判別された場合には、そのまま印刷動作を開始する（ステップＳ９）。
これに対して、ステップＳ２にて、経過時間（放置時間）が所定時間Ａよりも長いものと判別された場合には、プロセスコントロール（検知モード）を実行して画像濃度Ｘ１を検知して（ステップＳ３）、前回に検知して記憶部９１に記憶された画像濃度Ｘ０との差異（Ｘ０－Ｘ１）が所定値Ｂを超えているかが判別される（ステップＳ４）。その結果、その差異（Ｘ０－Ｘ１）が所定値Ｂを超えていないものと判別された場合には、感光体ドラム１Ｙの吸湿水分量の変化はほとんどないものとして（異常画像の発生は生じないものとして）、そのまま印刷動作を開始する（ステップＳ９）。
これに対して、ステップＳ４にて、差異（Ｘ０－Ｘ１）が所定値Ｂを超えているものと判別された場合には、感光体ドラム１Ｙの吸湿水分量が多いものとして（異常画像の発生が生じるものとして）、水分除去モード（制御モード）が実行される（ステップＳ５）。その後、プロセスコントロール（検知モード）を再実行して画像濃度Ｘ２を検知して（ステップＳ６）、ステップＳ３で検知した前回の画像濃度Ｘ１との差異（Ｘ１－Ｘ２）が所定値Ｃを超えているかが判別される（ステップＳ７）。その結果、その差異（Ｘ１－Ｘ２）が所定値Ｃを超えていないものと判別された場合には、感光体ドラム１Ｙの吸湿水分が充分に除去されたものとして（異常画像の発生は生じないものとして）、そのまま印刷動作を開始する（ステップＳ９）。
これに対して、ステップＳ７にて、差異（Ｘ１－Ｘ２）が所定値Ｂを超えているものと判別された場合には、感光体ドラム１Ｙの吸湿水分が充分に除去されてないものとして（異常画像の発生が生じるものとして）、ステップＳ５以降のフローが繰り返される。このとき、プロセスコントロール（及び、水分除去モード）の実行回数が所定回数Ｎ（上限回数）を超えていないかが判別されて（ステップＳ８）、所定回数Ｎを超えている場合には異常がある旨等の警告を操作表示パネル９５に表示する（ステップＳ１０）。

＜変形例＞
変形例における画像形成装置１００では、印刷動作が開始される前に制御モード（水分除去モード）が繰り返しおこなわれる場合、制御モード（水分除去モード）が実行開始される前に現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇのトナー濃度Ｗ１をトナー濃度検知センサ５６Ｙ（トナー濃度検知手段）で検知して、そのトナー濃度Ｗ１が前回の制御モード（水分除去モード）の実行開始前にトナー濃度検知センサ５６Ｙによって検知されたトナー濃度Ｗ０に対して所定の値Ｄを超えて低いときに（Ｗ０－Ｗ１＞Ｄのときに）、トナー補給装置９４（図２参照）によって現像装置５Ｙにトナーを補給するように、制御部９０で制御している。
具体的に、図５に示すフローチャートを参照して、この変形例では、図４のものとは異なり、ステップＳ４の判別の後に現像装置２６内の現像剤Ｇのトナー濃度を検知して（ステップＳ２０）、ステップＳ５で水分除去モードが実行された後に、水分除去モードの実行回数が２回以上であるかが判別される（ステップＳ２１）。その結果、水分除去モードの実行回数が２回以上である場合、前後のトナー濃度の差異（Ｗ０－Ｗ１）が所定の値Ｄを超えるものであるかを判別して（ステップＳ２２）、差異（Ｗ０－Ｗ１）が所定の値Ｄを超えるときには所定量のトナー補給をした後に（ステップＳ２３）、差異（Ｗ０－Ｗ１）が所定の値Ｄを超えないときにはそのまま、ステップＳ６以降のフローをおこなう。
このような制御をおこなうことで、放置によって現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇのトナー帯電量が低くなってしまい、水分除去モード実施中に現像装置５Ｙからのトナー飛散が生じて、現像剤Ｇのトナー濃度が低下してしまうような状況であっても、現像剤Ｇへトナーが補給されるため、所定値以上の現像剤Ｇのトナー濃度が保たれる。

以上説明したように、本実施の形態における画像形成装置１００は、トナー像が担持される感光体ドラム１Ｙ（感光体）と、感光体ドラム１Ｙに担持されたトナー像が転写される中間転写ベルト８（又は、感光体ドラム１Ｙ）の表面に担持された検知用トナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知センサ９８（画像濃度検知手段）と、が設けられている。そして、前回の印刷動作が終了したときから所定時間Ａを超える時間が経過している場合に、印刷動作が開始される前に、中間転写ベルト８（又は、感光体ドラム１Ｙ）に担持された検知用トナー像の画像濃度を画像濃度検知センサ９８で検知する検知モード（プロセスコントロール）を実行して、その画像濃度が前回に実行された検知モードにおいて検知された画像濃度に対して所定値Ｂを超えて低いときに、感光体ドラム１Ｙを空駆動する制御モード（水分除去モード）を実行している。
これにより、ボケ画像やカスレ画像などの異常画像を生じにくくすることができる。

なお、本実施の形態では、転写装置としての２次転写ローラ７０及び２次転写ベルト７２と、中間転写体としての中間転写ベルト８と、を用いた画像形成装置１００に対して、本発明を適用した。これに対して、中間転写ベルトや中間転写ドラムなどの中間転写体を備えず、現像装置によって現像されたトナー像が形成される感光体ドラム（感光体）と、感光体ドラムの位置に搬送されるシートに対して感光体ドラム上のトナー像を転写するための転写ローラ、転写ベルトなどの転写装置と、を備えた装置、いわゆる直接転写方式の画像形成装置に対しても、本発明を適用することができる。その場合、画像濃度検知手段は、感光体（感光体ドラム）の表面に形成された検知用トナー像の画像濃度を検知可能なもの（図２の画像濃度検知センサ９９を参照）となる。また、その場合、制御モード（水分除去モード）が実行されるときに、離間機構（転写ニップが形成されないように転写装置を転写位置から離間するものである。）によって転写装置が離間されることになる。
また、本実施の形態では、転写装置としての２次転写ローラ７０と２次転写ベルト７２とを用いた画像形成装置１００に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、転写装置としての２次転写ベルトが用いられておらず２次転写ローラのみが用いられた画像形成装置に対しても、本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、カラー画像を形成する画像形成装置１００に対して、本発明を適用した。これに対して、モノクロ画像のみを形成する画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体ドラム（感光体）、
４Ｙ 帯電装置、
５Ｙ 現像装置、
８ 中間転写ベルト（中間転写体）、
５１Ｙ 現像ローラ（現像剤担持体）、
５６Ｙ トナー濃度検知センサ（トナー濃度検知手段）、
８０ 離間機構、
９４ トナー補給装置、
９８、９９ 画像濃度検知センサ（画像濃度検知手段）、
１００ 画像形成装置（画像形成装置本体）。

特開２０２０－８６３０３号公報

Claims (7)

1. トナー像が担持される感光体と、
   前記感光体、又は、前記感光体に担持されたトナー像が転写される中間転写体、の表面に担持された検知用トナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、
   を備え、
   前回の印刷動作が終了したときから所定時間を超える時間が経過している場合に、印刷動作が開始される前に、前記感光体又は前記中間転写体に担持された前記検知用トナー像の画像濃度を前記画像濃度検知手段で検知する検知モードを実行して、その画像濃度が前記前回の印刷動作に関連して１回前に実行された前記検知モードにおいて検知された画像濃度に対して所定値を超えて低いときに、前記感光体を空駆動する制御モードを実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記印刷動作が開始される前であって、前記制御モードを実行した後に、再び前記検知モードを実行して、その画像濃度が前記制御モードの実行前に実行された前記検知モードにおいて検知された画像濃度に対して第２所定値を超えて低いときに、前記制御モードを再び実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記印刷動作が開始される前に前記検知モードと前記制御モードとが繰り返し所定回数おこなわれた場合に、それ以降の前記検知モードと前記制御モードとの実行を中断するとともに、装置に異常がある旨を報知することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. トナーとキャリアとからなる現像剤が収容されて、前記感光体の表面に形成された潜像を現像する現像装置と、
   前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、
   前記現像装置の内部に収容された現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
   を備え、
   前記印刷動作が開始される前に前記制御モードが繰り返しおこなわれる場合、前記制御モードが実行開始される前に前記トナー濃度を前記トナー濃度検知手段で検知して、そのトナー濃度が前回の前記制御モードの実行開始前に前記トナー濃度検知手段によって検知されたトナー濃度に対して所定の値を超えて低いときに、前記トナー補給装置によって前記現像装置にトナーを補給することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
5. 帯電バイアスが印加されて、前記感光体の表面を帯電する帯電装置と、
   現像バイアスが印加されて、前記感光体の表面に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、
   を備え、
   前記制御モードは、前記帯電装置に帯電バイアスが印加されて、前記現像剤担持体に現像バイアスが印加された状態で実行されることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記感光体から前記中間転写体又はシートにトナー像を転写するための転写ニップが形成されないように、前記中間転写体、又は、前記感光体の表面に担持されたトナー像をシートに転写する転写装置、を転写位置から離間する離間機構を備え、
   前記制御モードが実行されるときに、前記離間機構によって前記中間転写体又は前記転写装置が離間されることを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記制御モードは、周囲の湿度に関係することなく実行されて、前記像担持体の吸湿水分量を減ずるためのものであることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。