(57)【要約】【課題】ドット再現性が目視で許容できる良好な、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像を形成できる現像方法、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤担持体である現像ローラ１４上に担持されたトナーとキャリアとからなる現像剤を用いて、現像ローラ１４と潜像担持体である感光体ドラム２とが互いに対向する現像部において感光体ドラム２上に形成された潜像の現像を行なう現像方法において、感光体ドラム２上で現像された、浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比である画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤担持体上に担持されたトナーとキャリアとからなる現像剤を用いて、該現像剤担持体と潜像担持体とが互いに対向する現像部において該潜像担持上に形成された潜像の現像を行なう現像方法において、
該潜像担持体上で現像された、浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０以上であることを特徴とする現像方法。
【請求項２】
請求項１の現像方法において、
上記現像剤担持体上の現像剤の汲み上げ量をＣ［ｍｇ／ｃｍ２］とし、上記現像部における該現像剤担持体の表面と上記静電潜像担持体の表面との間隔をＤ［ｍｍ］としたときに、該現像部における現像剤の密度である剤密度Ｃ／Ｄが１９５０［ｍｇ／ｃｍ３］以上であることを特徴とする現像方法。
【請求項３】
請求項１または２の現像方法において、
平均粒径が５μｍ以下のトナーを用いることを特徴とする現像方法。
【請求項４】
請求項１、２または３の現像方法において、
上記現像部における上記静電潜像担持体の表面と上記現像剤担持体の表面との間隔Ｄが０．３［ｍｍ］以下であることを特徴とする現像方法。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の現像方法において、
上記潜像担持体に非接触で対向し、該潜像担持体上に形成されたトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段によって、該潜像担持体上に形成された上記浮島ドットと上記孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果から浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度を上昇させて該比Ａ／Ｂが０．４０以上となるようにする制御を行うことを特徴とする現像方法。
【請求項６】
請求項１、２、３または４の現像方法において、
上記潜像担持体からトナー像が１次転写される転写体に非接触で対向し、該転写体上のトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段によって、該潜像担持体から該転写体に転写された上記浮島ドットと上記孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果から浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度を上昇させて該比Ａ／Ｂが０．４０以上となるようにする制御を行うことを特徴とする現像方法。
【請求項７】
請求項１、２、３または４の現像方法において、
上記潜像担持体からトナー像が１次転写される転写体を介して最終的にトナー像が転写される記録媒体上のトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段によって、該潜像担持体から該転写体を介して最終的に該記録媒体に転写された上記浮島ドットと上記孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果から浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度を上昇させて該比Ａ／Ｂが０．４０以上となるようにする制御を行うことを特徴とする現像方法。
【請求項８】
請求項５、６または７の現像方法において、
上記制御は、浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０以上になるまで、上記潜像担持体の表面と上記現像剤担持体の表面との間隔を狭めるものであることを特徴とする現像方法。
【請求項９】
請求項５、６または７の現像方法において、
上記制御は、浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０以上になるまで、上記現像剤担持体に対向して設けられ該現像剤担持体が搬送する現像剤量を規制する規制部材と該現像剤担持体との間隔を広げるものであることを特徴とする現像方法。
【請求項１０】
現像剤担持体上にトナーとキャリアとからなる現像剤を担持し、該現像剤担持体と潜像担持体とが互いに対向する現像部において該潜像担持上に形成された潜像の現像を行なう現像装置において、
該潜像担持体上で現像された、浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０以上となるように構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項１０の現像装置において、
上記現像剤担持体上の現像剤の汲み上げ量をＣ［ｍｇ／ｃｍ２］とし、上記現像部における該現像剤担持体と上記潜像担持体との間隔をＤ［ｍｍ］としたときに、該現像部における現像剤の密度Ｃ／Ｄが１９５０［ｍｇ／ｃｍ３］以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１の現像装置において、
上記トナーの平均粒径が５［μｍ］以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
請求項１０、１１または１２の現像装置において、
上記現像部における上記潜像担持体の表面と上記現像剤担持体の表面との間隔Ｄが０．３［ｍｍ］以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項１４】
潜像を担持する潜像担持体と、
現像剤担持体上にトナーとキャリアとからなる現像剤を担持し、該現像剤担持体と該潜像担持体とが互いに対向する現像部において該潜像担持体上の潜像の現像を行なう現像手段とを備えた画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１０、１１、１２または１３の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
少なくとも、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像をトナーとキャリアとからなる現像剤によって現像する現像手段とを一体に形成し、画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
該現像手段として、請求項１０、１１、１２または１３の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１６】
少なくとも、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像をトナーとキャリアとからなる現像剤によって現像する現像手段とを一体に形成した、装置装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジを有する画像形成装置において、
該プロセスカートリッジとして、請求項１５のプロセスカートリッジを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１４または１６の画像形成装置において、
上記潜像担持体に非接触で対向させて設け該潜像担持体上のトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段と、
該トナー付着量検出手段によって、該潜像担持体上の上記浮島ドットと上記孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果に基づいて浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂを演算する演算手段と、
該演算手段の演算結果に基づいて該比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度を上昇させて該比Ａ／Ｂを０．４０以上にする制御を行う制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１４または１６の画像形成装置において、
該潜像担持体上のトナー像を転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、
該転写体に非接触で対向させて設け該転写体上のトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段と、
該トナー付着量検出手段によって、該潜像担持体上から転写体上に転写された上記浮島ドットと上記孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果に基づいて浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂを演算する演算手段と、
該演算手段の演算結果に基づいて該比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度を上昇させて該比Ａ／Ｂを０．４０以上にする制御を行う制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１４または１６の画像形成装置において、
該潜像担持体上のトナー像を転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、
該記録媒体に転写されたトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段と、
該トナー付着量検出手段によって、該潜像担持体上から該転写体を介して該記録媒体に転写された上記浮島ドットと上記孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果に基づいて浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂを演算する演算手段と、
該演算手段の演算結果に基づいて該比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度を上昇させて該比Ａ／Ｂを０．４０以上にする制御を行う制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１７、１８または１９の画像形成装置において、
上記制御手段は、上記比Ａ／Ｂが０．４０以上になるまで、上記潜像担持体の表面と上記現像剤担持体の表面との間隔を狭めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
請求項１７、１８または１９の画像形成装置において、
上記制御制御手段は、上記比Ａ／Ｂが０．４０以上になるまで、上記現像剤担持体に対向して設けられ該現像剤担持体が搬送する現像剤量を規制する規制部材と該現像剤担持体との間隔を広げることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる現像方法、現像装置、プロセスカートリッジ及びそれらを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置においては、従来よりベタ画像のエッジ部分に生じるエッジ電界の影響を受けベタ画像に隣接するハーフトーン画像のドット再現性が悪化し白く抜けてしまう「ハロー画像」と呼ばれる異常画像が発生するといった不具合が知られている。
【０００３】
ベタ画像に隣接するハーフトーン画像の白抜けは次のようにして発生する。ベタ画像とハーフトーン画像とが隣接している画像において、ベタ画像のエッジ電界によってハーフトーン画像端部の現像電界が弱まり、ハーフトーン画像側のトナーがベタ画像のエッジ部分に付着する。これにより、ハーフトーン画像端部のトナー付着量が少なくなりドット再現性が悪化してハーフトーン画像端部が白く抜けしてしまう。このとき、ベタ画像のエッジ部分ではトナー付着量が増加するが、もともとベタ画像のため目立たない。従って、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像の白抜けが画像上の不具合となる。
【０００４】
このような不具合に対して、感光体ドラムと現像ローラとが互いに対向した現像部における現像剤量や現像剤密度などに適正値を設定し現像部における現像剤量や現像剤密度などを適正化することで、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像の白抜けを抑制できるとされているものが知られている（特許文献１や特許文献２など）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２９３０８号公報
【特許文献２】特開２００４−１９１８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、現像部における現像剤量や現像剤密度などに適正値を設定しただけでは、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のドット再現性が目視で許容できる程度まで良好に改善されない虞がある。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、ドット再現性が目視で許容できる良好な、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像を形成できる現像方法、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、現像剤担持体上に担持されたトナーとキャリアとからなる現像剤を用いて、該現像剤担持体と潜像担持体とが互いに対向する現像部において該潜像担持上に形成された潜像の現像を行なう現像方法において、該潜像担持体上で現像された、浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０以上であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像方法において、上記現像剤担持体上の現像剤の汲み上げ量をＣ［ｍｇ／ｃｍ２］とし、上記現像部における該現像剤担持体の表面と上記静電潜像担持体の表面との間隔をＤ［ｍｍ］としたときに、該現像部における現像剤の密度である剤密度Ｃ／Ｄが１９５０［ｍｇ／ｃｍ３］以上であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の現像方法において、平均粒径が５μｍ以下のトナーを用いることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の現像方法において、上記現像部における上記静電潜像担持体の表面と上記現像剤担持体の表面との間隔Ｄが０．３［ｍｍ］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の現像方法において、上記潜像担持体に非接触で対向し、該潜像担持体上に形成されたトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段によって、該潜像担持体上に形成された上記浮島ドットと上記孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果から浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度を上昇させて該比Ａ／Ｂが０．４０以上となるようにする制御を行うことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３または４の現像方法において、上記潜像担持体からトナー像が１次転写される転写体に非接触で対向し、該転写体上のトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段によって、該潜像担持体から該転写体に転写された上記浮島ドットと上記孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果から浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度を上昇させて該比Ａ／Ｂが０．４０以上となるようにする制御を行うことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３または４の現像方法において、上記潜像担持体からトナー像が１次転写される転写体を介して最終的にトナー像が転写される記録媒体上のトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段によって、該潜像担持体から該転写体を介して最終的に該記録媒体に転写された上記浮島ドットと上記孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果から浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度を上昇させて該比Ａ／Ｂが０．４０以上となるようにする制御を行うことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５、６または７の現像方法において、上記制御は、浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０以上になるまで、上記潜像担持体の表面と上記現像剤担持体の表面との間隔を狭めるものであることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項５、６または７の現像方法において、上記制御は、浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０以上になるまで、上記現像剤担持体に対向して設けられ該現像剤担持体が搬送する現像剤量を規制する規制部材と該現像剤担持体との間隔を広げるものであることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、現像剤担持体上にトナーとキャリアとからなる現像剤を担持し、該現像剤担持体と潜像担持体とが互いに対向する現像部において該潜像担持上に形成された潜像の現像を行なう現像装置において、該潜像担持体上で現像された、浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０以上となるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の現像装置において、上記現像剤担持体上の現像剤の汲み上げ量をＣ［ｍｇ／ｃｍ２］とし、上記現像部における該現像剤担持体と上記潜像担持体との間隔をＤ［ｍｍ］としたときに、該現像部における現像剤の密度Ｃ／Ｄが１９５０［ｍｇ／ｃｍ３］以上であることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１０または１１の現像装置において、上記トナーの平均粒径が５［μｍ］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１０、１１または１２の現像装置において、上記現像部における上記潜像担持体の表面と上記現像剤担持体の表面との間隔Ｄが０．３［ｍｍ］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、現像剤担持体上にトナーとキャリアとからなる現像剤を担持し、該現像剤担持体と該潜像担持体とが互いに対向する現像部において該潜像担持体上の潜像の現像を行なう現像手段とを備えた画像形成装置において、該現像手段として、請求項１０、１１、１２または１３の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、少なくとも、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像をトナーとキャリアとからなる現像剤によって現像する現像手段とを一体に形成し、画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、該現像手段として、請求項１０、１１、１２または１３の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、少なくとも、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像をトナーとキャリアとからなる現像剤によって現像する現像手段とを一体に形成した、装置装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジを有する画像形成装置において、該プロセスカートリッジとして、請求項１５のプロセスカートリッジを用いることを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１４または１６の画像形成装置において、上記潜像担持体に非接触で対向させて設け該潜像担持体上のトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段と、該トナー付着量検出手段によって、該潜像担持体上の上記浮島ドットと上記孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果に基づいて浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂを演算する演算手段と、該演算手段の演算結果に基づいて該比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度を上昇させて該比Ａ／Ｂを０．４０以上にする制御を行う制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１４または１６の画像形成装置において、該潜像担持体上のトナー像を転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、該転写体に非接触で対向させて設け該転写体上のトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段と、該トナー付着量検出手段によって、該潜像担持体上から転写体上に転写された上記浮島ドットと上記孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果に基づいて浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂを演算する演算手段と、該演算手段の演算結果に基づいて該比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度を上昇させて該比Ａ／Ｂを０．４０以上にする制御を行う制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１４または１６の画像形成装置において、該潜像担持体上のトナー像を転写体を介して記録媒体に転写する転写手段と、該記録媒体に転写されたトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段と、該トナー付着量検出手段によって、該潜像担持体上から該転写体を介して該記録媒体に転写された上記浮島ドットと上記孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果に基づいて浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂを演算する演算手段と、該演算手段の演算結果に基づいて該比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度を上昇させて該比Ａ／Ｂを０．４０以上にする制御を行う制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２０の発明は、請求項１７、１８または１９の画像形成装置において、上記制御手段は、上記比Ａ／Ｂが０．４０以上になるまで、上記潜像担持体の表面と上記現像剤担持体の表面との間隔を狭めることを特徴とするものである。
また、請求項２１の発明は、請求項１７、１８または１９の画像形成装置において、上記制御制御手段は、上記比Ａ／Ｂが０．４０以上になるまで、上記現像剤担持体に対向して設けられ該現像剤担持体が搬送する現像剤量を規制する規制部材と該現像剤担持体との間隔を広げることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、上記浮島ドットとは、９×９画素で周囲の２画素分の縦横のラインから縦方向または横方向に２画素分離れた中心の１画素に形成された１ドットである。この浮島ドットは、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のように、上記ラインのエッジ電界の影響によってトナー付着量が低減しドット再現性が悪化しやすい。また、上記孤立ドットとは、自身が形成される１画素の周りの他の画素に、ドット再現性に影響を与えるようなエッジ電界を発生させる上記ラインなどが形成されていない１ドットである。この孤立ドットには、ベタ画像が隣接していないハーフトーン画像のように、ドット再現性に影響を与えるようなエッジ電界を発生させる上記ラインなどが隣接していないので、上記エッジ電界によるドット再現性の悪化が生じない。
これらのことから、浮島ドットのトナー付着量が孤立ドットのトナー付着量に近づくほど、上記エッジ電界の影響による浮島ドットのトナー付着量の低減が抑えられており、その分、浮島ドットのドット再現性が改善させていることになる。
【００１０】
本発明においては、後述する実験で明らかにしたように、浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比Ａ／Ｂが０．４０以上であることで、ドット再現性が目視で許容できる良好な浮島ドットを形成することができる。よって、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のように上記エッジ電界の影響を受けてドット再現性が悪化する浮島ドットを目視で許容できる良好なドット再現性で形成できることで、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像も目視で許容できる良好なドット再現性で形成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上、本発明によれば、ドット再現性が目視で許容できる良好な、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像を形成できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す概略構成図である。
この画像形成装置は解像度６００［ｄｐｉ］の画像形成を行うことができ、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備えている。なお、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの色順は、図２に限るものでなく、他の並び順であっても構わない。
【００１３】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋそれぞれは、回転軸を中心に回転可能に設けられた像担持体としての感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと、その感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの周囲に、後述するように帯電ローラ、現像装置及びクリーニング装置等とを備えている。また、各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの配置は、各感光体ドラム２の回転軸が平行になるように、且つ、後述する中間転写ベルト４の表面移動方向に所定のピッチで配列するように設定されている。なお、本実施形態においては、感光体ドラム２の線速を２００［ｍｍ／ｓｅｃ］としている。
【００１４】
図３は、画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの構成を示す概略構成図である。なお、画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、使用するトナーの色種のみが異なる以外は同様の構成からなるので、以下、色を表す添え字（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）を省略して説明する。
【００１５】
画像形成ユニット１は、感光体ドラム２、帯電ローラ１３及びクリーニング装置等からなる感光体ユニット１５と、現像装置１２とが一体に構成されている。なお、感光体ドラム２の直径は４０［ｍｍ］である。また、帯電ローラ１３は感光体ドラム２の表面を７００［Ｖ］の帯電電圧で帯電せしめるものである。そして、この画像形成ユニット１を装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成することによって、画像形成ユニット１のメンテナンスが必要になった場合に、画像形成ユニット１を交換すればよく利便性が向上する。
【００１６】
現像装置１２は、現像ケース内に収容されたトナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤を使用して感光体ドラム２上の潜像を現像する。なお、現像剤中のトナーとしては、後述する実験結果をふまえて平均粒径が５［μｍ］以下のトナーを採用している。この現像装置１２は、現像ケースの開口部を介して感光体ドラム２と対向する直径２０［ｍｍ］の現像ローラ１４や、現像ケース内に収容した現像剤を攪拌搬送するスクリューや、現像ローラ１４による現像剤の汲み上げ量を規制する、磁性体を含むブレード１８等を備えている。なお、現像ローラ１４による現像剤の汲み上げ量（ブレード１８を通過する単位面積当たりの現像剤量）は、後述する実験結果をふまえて初期設定で５８．５［ｍｇ／ｃｍ２］としている。
【００１７】
本実施形態においては、感光体ドラム２の表面と現像ローラ１４の表面との間隔である現像ギャップＤを、後述する実験結果をふまえて初期設定で０．３０［ｍｍ］としている。
【００１８】
現像ローラ１４は、外側の回転自在のスリーブや内側に固定されて設けられた磁石などからなり、図示しない電源によって５００［Ｖ］の現像バイアスが印加されるように構成されている。スクリューによって攪拌搬送された現像ケース内の現像剤は、スリーブの回転に伴って現像ローラ１４の内側に設けられた磁石により現像ローラ１４の表面に汲み上げられて担持され、現像ローラ１４の表面上で磁気ブラシを形成する。なお、本実施形態においては、現像ローラ１４のスリーブの線速を４００［ｍｍ／ｓｅｃ］としている。
【００１９】
そして、現像ローラ１４の表面と感光体ドラム２の表面とが対向する箇所に形成される現像部で、磁気ブラシ中のトナーが、上記電源によって現像バイアスが印加された現像ローラ１４から後述する光書き込みユニット３によって形成された感光体ドラム２上の潜像に転移し、その潜像がトナーによって現像され可視像化される。
【００２０】
また、現像装置１２には、図示しないトナー濃度センサも設けられており、トナー濃度センサの出力に応じて図示しないトナー補給装置によって、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）のトナーをそれぞれ収容するトナー補給容器１１から各色の現像装置１２に対応した色のトナーが補給される。
【００２１】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの下方には、各感光体ドラム２の表面上に潜像を形成する潜像形成手段である光書き込みユニット３が配置されている。光書き込みユニット３は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、帯電ローラ３によって７００［Ｖ］の電位に帯電せしめられた感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの表面に、画像データに基づいてレーザー光を走査しながら照射し、レーザー光を照射した箇所の感光体ドラム２の表面電位を５０［Ｖ］まで下げて潜像を形成する。
【００２２】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの上方には、複数のローラによって掛け回されて回転駆動される中間転写ベルト４や１次転写ローラ１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋ等を有する転写ユニット５が配置されている。転写ユニット５では、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋと１次転写ローラ１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋとの間に中間転写ベルト４を挟み込んでそれぞれ１次転写部を形成している。中間転写ベルト４の表面には、中間転写ベルト４の無端移動（回転動作）に伴ってＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋそれぞれの１次転写部を中間転写ベルト４の表面が通過していく過程で、感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ上に形成されたＹトナー像、Ｃトナー像、Ｍトナー像、Ｋトナー像が重ね合わせられて転写される。これにより、中間転写ベルト４の表面上に４色重ね合わせトナー象が形成される。なお、この際の感光体ドラム２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ上から中間転写ベルト４の表面上への各色トナー像の転写は、１次転写ローラ１７Ｙ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｋに、図示しない電源から３０［μＡ］の電流が供給され、感光体ドラム２上から中間転写ベルト４上にトナーが引き付けられる１次転写電界が形成されることで行われる。
【００２３】
また、転写ユニット５は、２次転写バックアップローラ７と２次転写ローラ８との間に中間転写ベルト４を挟み込んで２次転写部を形成している。２次転写部においては、転写紙９が互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト４と２次転写ローラ８との間に挟まれて、図２中上方に搬送される。中間転写ベルト４の表面上に形成された４色重ね合わせトナー像は、この２次転写部で転写紙９に転写されフルカラートナー像となる。また、この転写は、２次転写ローラ８に図示しない電源から４０［μＡ］の電流が供給され、中間転写ベルト４から転写紙９にトナーが引き付けられる２次転写電界が形成されることで行われる。
【００２４】
２次転写部を通過した後の中間転写ベルト４の表面上に残った転写残トナー等の異物は、中間転写ベルト４の表面に接触すように設けられたブラシローラやクリーニングブレードなどから構成されるクリーニング装置６によって、中間転写ベルト４の表面上からクリーニングされる。
【００２５】
転写ユニット５の図中右上方には、定着ユニット３８が配置されている。定着ユニット３８では、加圧ローラと定着ローラとの間に定着ベルトを挟み込んで定着ニップ部を形成している。定着ユニット３８内に搬送された転写紙９上のトナー像は、定着ニップ部で受ける圧力と熱により転写紙９に定着される。トナー像が定着された転写紙９は、排出ローラによって機外に排出される。
【００２６】
画像形成装置本体の下部には、転写紙９を収容する給紙カセット１０ａ、１０ｂが配置され、画像形成装置本体の側面には、手差しで給紙するための手差しトレイ１０ｃが配置されている。給紙カセット１０ａ、１０ｂまたは手差しトレイ１０ｃのいずれかから給紙された転写紙９は、レジストローラ対１６に到達したところで一端停止する。そして、適切なタイミングでレジストローラ対１６から２次転写部に向けて転写紙９が送り出され、２次転写部で上述したようにフルカラートナー像が転写される。
【００２７】
次に、本実施形態に係る画像形成装置の特徴部について説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、ドット再現性が目視で許容できる良好な、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像を形成できる現像方法で画像形成を行えるように構成されている。詳しくは、後述する浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比である浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上となる現像方法によって画像形成を行うように構成されている。
【００２８】
ここで、浮島ドットとは、図４（ａ）に示すように、９×９画素で周囲の２画素分の縦横のラインから縦方向または横方向に２画素分離れた中心の１画素に形成された１ドットである。この浮島ドットは、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のように、上記ラインのエッジ電界の影響によってトナー付着量が低減しドット再現性が悪化しやすい。一方、孤立ドットとは、図４（ｂ）に示すように、自身が形成される１画素の周りの他の画素に、ドット再現性に影響を与えるようなエッジ電界を発生させる上記ラインなどが形成されていない１ドットである。この孤立ドットには、ベタ画像が隣接していないハーフトーン画像のように、ドット再現性に影響を与えるようなエッジ電界を発生させる上記ラインなどが隣接していないので、上記エッジ電界によるドット再現性の悪化が生じない。また、本実施形態では、図４（ｂ）からわかるように、隣り合う孤立ドットは互いに３画素分離れて形成される。
【００２９】
画像パターン依存比とは、浮島ドットのトナー付着量が自身の周りにある上記ライン（画像パターン）のエッジ電界の影響をどれだけ受けているのか、すなわち、浮島ドットのトナー付着量が自身の周りにある上記ライン（画像パターン）にどれだけ依存しているかを示したものである。なお、図４（ｂ）からもわかるように孤立ドットは浮島ドットと異なり、自身の周りにトナー付着量に影響を与えるようなエッジ電界を発生させる上記ライン（画像パターン）などが無い。
【００３０】
図４（ｃ）は複数の浮島ドットを実際に出力した例であり、図４（ｄ）は複数の孤立ドットを実際に出力した例であるが、孤立ドットに比べて浮島ドットのドット再現性が悪く、浮島ドットと孤立ドットとのトナー付着量に差があるのがわかる。
【００３１】
このことから、浮島ドットのトナー付着量と孤立ドットのトナー付着量との差が大きくなるほど浮島ドットの画像パターン依存性が大きいと言え、浮島ドットのトナー付着量と孤立ドットのトナー付着量との差が小さくなるほど浮島ドットの画像パターン依存性は小さいと言える。つまり、浮島ドットの画像パターン依存比が０に近づくほど、浮島ドットのトナー付着量が上記ラインのエッジ電界の影響を大きく受けており、浮島ドットの画像パターン依存性が大きいことを示す。逆に、浮島ドットの画像パターン依存比が１に近づくほど、浮島ドットのトナー付着量が上記ラインのエッジ電界の影響を受けておらず、浮島ドットの画像パターン依存性が小さいことを示す。
【００３２】
次に、浮島ドットのドット再現性が目視で許容できる程度に改善される浮島ドットの画像パターン依存比の評価のために行った実験について説明する。
【００３３】
本実施形態においては、浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとを次のようにして求めた。まず、浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａの求め方について説明する。感光体ドラム２上に浮島ドットを３０個形成し、感光体ドラム２に非接触で対向させて装置本体内に設けたスキャナによってそれぞれの画像情報を読み取る。そして、スキャナで読み取った各浮島ドットそれぞれの２次元投影画像について図４（ａ）や図４（ｃ）などに示す四角で囲った領域Ｓ１内を黒色（トナーがのった画像部）と白色（トナーがのっていない非画像部）とに２値化する。領域Ｓ１内で黒色と識別された部分について各画素の光学濃度を測定し、その測定結果を積算してその総和から装置本体に設けられ演算手段であるＣＰＵや記憶手段であるメモリーなどからなる制御部のメモリーに予め記憶させておいたトナー付着量への変換テーブルなどを用いて浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａを求める。孤立ドットのト１ドット当たりのナー付着量Ｂについても同様に、感光体ドラム２上に孤立ドットを３０個形成し、上記スキャナによってそれぞれの画像情報を読み取り、図４（ｂ）や図４（ｄ）などに示す四角で囲った領域Ｓ２内で黒色と識別された部分について各画素の光学濃度を測定し、その測定結果を積算してその総和から上記変換テーブルから孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂを求める。
【００３４】
そして、このようにして求めた浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとから浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂを、上記制御部のＣＰＵなどによって演算して求める。
【００３５】
また、本願発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、孤立ドットのドット径ばらつきが１５［％］以下の場合に、目視で許容できる良好な浮島ドットのドット再現性が得られるのを見出している。
【００３６】
本実施形態においては、浮島ドットのドット径ばらつきを次のようにして求めた。感光体ドラム２上に浮島ドットを３０個形成し、感光体ドラム２に非接触で対向させて装置本体内に設けたスキャナによってそれぞれの画像情報を読み取る。そして、スキャナで読み取った各浮島ドットそれぞれの２次元投影画像の図４（ａ）や図４（ｃ）などに示す四角で囲った領域Ｓ１内を黒色（トナーがのった画像部）と白色（トナーがのっていない非画像部）とに２値化する。領域Ｓ１内で黒色と識別された部分の面積から浮島ドットの円相当径（領域Ｓ１内で黒色と識別された部分の面積と等しい面積を有する円の直径）を求める。このようにして求めた３０個の浮島ドットそれぞれの円相当径から、円相当径の標準偏差と平均円相当径とを求め、数１で算出される値をドット径ばらつきとしている。
【数１】
2010026080.tif 000003
【００３７】
本実験では、表１に示す４通りの画像パターン依存比（０．２３、０．３４、０．４７、０．５８）それぞれにおける浮島ドットのドット径ばらつきを求めて、各画像パターン依存比とドット径ばらつきとの関係を図１に示すようにプロットした。また、各画像パターン依存比とドット径ばらつきとの関係から最小二乗法により図１に示すような画像パターン依存比とドット径ばらつきとの関係を表す近似直線を求めた。
【表１】
2010026080.tif 000004
【００３８】
図１より、上記近似直線において浮島ドットのドットばらつきが１５［％］となるのは、画像パターン依存比が０．４０のときである。上記近似直線においては、図１からわかるように画像パターン依存比が大きくなる（１に近づく）につれてドットばらつきが小さくなる。このことから、画像パターン依存比が０．４０以上であることで浮島ドットのドットばらつきが１５［％］以下となり、浮島ドットのドット再現性が目視で許容できる程度まで良好に改善される。
【００３９】
また、このように浮島ドットのドット再現性が改善されることで、浮島ドットなどの粒状性も改善される。ここで、粒状性とは、一般に高画質の指標と考えられている「ドット再現性」とは異なり、次のように定義される。すなわち、「粒状性」とは、「均一であるべき画像がどれだけざらついているかを表す主観評価値」と定義され、この主観的な評価値である粒状性を客観的に表した量が粒状性の評価尺度であり、「粒状度」である。本実施形態における粒状度は、数２によって定義されたものである。
【数２】
2010026080.tif 000005
【００４０】
例えば、図１に示すように、画像パターン依存比が０．２３のときに浮島ドットなどの粒状度が０．３１であったのに対して、画像パターン依存比が０．５８のときに浮島ドットなどの粒状度が０．２３である。一般に知られているように粒状度は小さいほど良い。よって、画像パターン依存比が０．４０以上となり浮島ドットのドット再現性が改善されることで、浮島ドットなどの粒状性も改善されることがわかる。このことは、図５からも、浮島ドットの画像パターン依存比が０．２３のときに目視で許容できる程度まで浮島ドットのドット再現性や粒状性が改善されておらず、浮島ドットの画像パターン依存比が０．５８のときに目視で許容できる程度まで浮島ドットのドット再現性や粒状性などが良好に改善されていることからわかる。
【００４１】
このように、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像や画数の多い文字画像などのように作像されにくい画像パターンである浮島ドットのドット再現性や粒状性などが改善されることで、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像や画数の多い文字画像などのドット再現性や粒状度なども同じように改善される。よって、浮島ドットのドット再現性や粒状度などが目視で許容できる程度まで良好に改善する現像方法、すなわち、上述した浮島ドットの画像パターン依存比が０．４０以上となる現像方法を用いて画像形成を行うことで、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像や文字画像などが、直接的にドット再現性や粒状性などが改善される分、入力データに対して忠実に再現される。
【００４２】
次に、浮島ドットの画像パターン依存比を０．４０以上にする場合の現像条件について説明する。
【００４３】
本実施形態では、剤密度を１０５０、１５００、１９５０［ｍｇ／ｍｍ３］の３通り、現像ギャップを０．２、０．３、０．４［ｍｍ］の３通り、トナー粒径を３、４、５、５．８［μｍ］の４通りとし、これらを任意に組み合わせた現像条件で上述したような浮島ドットの画像パターン依存比を求める実験を行った。その結果を図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す。
【００４４】
ここで、剤密度とは、現像ローラ１４上に汲み上げられた現像剤の量を汲み上げ量Ｃとし、感光体２の表面と現像ローラ１４の表面との間隔を現像ギャップＤとしたときに、図７に示す現像ローラ１４と感光体ドラム２とが互いに対向する現像部における現像剤の密度を数３から算出したものである。
【数３】
2010026080.tif 000006
【００４５】
図６（ａ）は画像パターン依存比が０．４０以上となる現像条件（剤密度Ｃ／Ｄ、現像ギャップＤ、トナー粒径）を示しており、図６（ｂ）は画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０未満となる現像条件（剤密度Ｃ／Ｄ、現像ギャップＤ、トナー粒径）を示している。
【００４６】
図６（ａ）及び図６（ｂ）において、グラフの横軸は剤密度Ｃ／Ｄの値を示しておりグラフの縦軸は現像ギャップＤの値を示している。また、トナーの平均粒径をプロットサイズで示している。なお、プロットの円の中心からグラフ下方に向かって下ろした仮想線とグラフの横軸とが交わる箇所の剤密度Ｃ／Ｄの値が、そのプロットにおける剤密度Ｃ／Ｄの値であり、プロットの円の中心からグラフ左側に向かって延ばした仮想線とグラフの縦軸とが交わる箇所の現像ギャップＤの値が、そのプロットにおける現像ギャップＤの値である。
【００４７】
剤密度Ｃ／Ｄが１０５０［ｍｇ／ｃｍ３］の場合には、図６（ａ）から、現像ギャップＤが０．２［ｍｍ］でトナー粒径が４［μｍ」のときに浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上になる。また、図６（ｂ）から、現像ギャップＤが０．３［ｍｍ］でトナー粒径３［μｍ］及び５［μｍ］のときに浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０未満になる。さらに、現像ギャップＤが０．２［ｍｍ］でトナー粒径が３［μｍ］のときに浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０未満になる。
【００４８】
剤密度Ｃ／Ｄが１５００［ｍｇ／ｍｍ３］の場合には、図６（ａ）から、現像ギャップＤが０．４［ｍｍ］でトナー粒径が３［μｍ］及び５［μｍ］のときに浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上になる。また、図６（ｂ）から、現像ギャップＤが０．３［ｍｍ］のときにはトナー粒径が３［μｍ］、４［μｍ］、５［μｍ］及び５．８［μｍ］のいずれであっても浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０未満になる。さらに、現像ギャップＤが０．２［ｍｍ」でトナー粒径が４［μｍ］及び５［μｍ］のときに浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０未満になる。
【００４９】
剤密度Ｃ／Ｄが１９５０［ｍｇ／ｍｍ３］の場合には、図６（ａ）から、現像ギャップＤが０．３［ｍｍ］でトナー粒径が５［μｍ］のときに浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上になる。さらに、現像ギャップＤが０．２０［ｍｍ］でトナー粒径が３［μｍ］及び５［μｍ］のときに浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上になる。また、図６（ｂ）から、現像ギャップＤが０．４［ｍｍ］でトナー粒径が３［μｍ］及び４［μｍ］のときに浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０未満になる。
【００５０】
このように、剤密度Ｃ／Ｄが同じであったとしても、現像ギャップＤやトナー粒径などが異なることで浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上になったり０．４０未満になったりする。すなわち、浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上となるように単に剤密度Ｃ／Ｄを設定しただけでは浮島ドットのトナー再現性、言い換えれば、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像や文字画像などのドット再現性を目視で許容できる程度まで改善することができない場合がある。そのため、予め実際に使用する画像形成装置やその画像形成装置と同等の構成を有する実験機などを用いて実験を行い、浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上となるような現像条件として、剤密度Ｃ／Ｄ、現像ギャップＤ及びトナー粒径の組み合わせを求めておけばよい。
【００５１】
図６（ａ）及び図６（ｂ）から浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂを０．４０以上にする場合の現像条件（剤密度Ｃ／Ｄ、現像ギャップＤ、トナー粒径）の目安としては、剤密度Ｃ／Ｄを１５００［ｍｇ／ｃｍ３］よりも高くし、現像ギャップＤが０．４［ｍｍ］以下で、トナー粒径を５［μｍ］以下、すなわち、図６（ａ）に示した網掛け領域内とすれば良い。好ましくは、図６（ｂ）からわかるように剤密度Ｃ／Ｄが１５００［ｍｇ／ｃｍ３］のときに浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが比較的０．４未満になり易いのを鑑みて、剤密度Ｃ／Ｄを１８００［ｍｇ／ｃｍ３］以上、現像ギャップＤを０．４［ｍｍ］以下、及び、トナー粒径を５［μｍ］以下とすれば良い。さらに、より確実に浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上となるように、図６（ａ）から浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４以上になるのが認められ、且つ、図６（ｂ）から浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４未満になるのが認められない現像条件である、剤密度Ｃ／Ｄが１９５０［ｍｇ／ｃｍ３］以上、現像ギャップＤが０．３［ｍｍ］以下、及び、トナー粒径が５［μｍ］以下とするのが望ましい。これらのような現像条件とすることで、現像能力と潜像とに対する忠実性が高まり、浮島ドットのトナー付着量と孤立ドットのトナー付着量との差が小さい、言い換えれば、浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上のドット再現性の良い画像形成が可能となる。その結果、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像や文字画像などのドット再現性や粒状性なども改善され、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像や文字画像などを入力データに対して忠実に再現することができる。当然ながら、浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂを０．４０以上にする場合の現像条件としては、これらに限定されるものではない。
【００５２】
なお、本願発明者らは、上述したような実験結果から、現像部における剤密度Ｃ／Ｄを高くし、トナー粒径を現行より小径化して、現像ギャップＤを現行以下にすることで、浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上になり、浮島ドットのドット再現性や粒状性の良い画像形成が可能となるのを見出している。なお、現像部における現像剤の剤密度Ｃ／Ｄを高くするとは、剤密度Ｃ／Ｄが数４の関係を満たすように設定することである。また、数４の関係を満たす剤密度Ｃ／Ｄは、現行のプリンタなどの画像形成装置に対して大きな剤密度Ｃ／Ｄとなる。
【数４】
2010026080.tif 000007
【００５３】
ここで、画像形成装置を経時で使用していると、現像剤や現像ローラ１４などの特性が変化して、浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０未満に低下することがある。
【００５４】
本実施形態の画像形成装置では、浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上となるような現像方法を経時で成立させるために、ジョブ間で感光体ドラム２上に浮島ドットと孤立ドットそれぞれを３０個形成し、それらを感光体ドラム２の表面に対向するように画像形成ユニット１に配設したスキャナ１９によって読み取り、上述した方法によって浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂを求める。そして、浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合には、例えば、以下に挙げる少なくとも２つの制御方法のいずれかを用いて剤密度Ｃ／Ｄを上昇させて画像パターン依存比Ａ／Ｂを０．４０以上にする。図８は上記制御方法に係る制御ブロック図の一例である。
【００５５】
まず、第１の制御方法について説明する。図９に示すように、ブレード１８は現像装置１４に対して変位可能に設けられたブレード保持部材２５によって保持されている。また、ブレード１８はブレード保持部材２５の変位動作に連動してブレード保持部材２５の変位方向と同じ方向へ変位可能に設けられている。ブレード保持部材２５には、ステッピングモータ２７によって長さが変動するネジ２６が取り付けられており、ステッピングモータ２７によってネジ２６の長さを変動することでブレード保持部材２５がネジ２６の軸方向に変位し、それに連動してブレード１８もネジ２６の軸方向に変位する。
【００５６】
図１０は本制御に係るフローチャートである。まず、ジョブ間に感光体ドラム２上へ浮島ドットと孤立ドットとをそれぞれ出力する（Ｓ１）。そして、スキャナ１９によって読み取った浮島ドット及び孤立ドットの画像に基づいて上述したようにして浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとを求める（Ｓ２）。その後、制御部のＣＰＵなどの演算手段によって浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂを求める（Ｓ３）。浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上であった場合には（Ｓ４でＹ）、一連の制御を終了する。浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合には（Ｓ４でＮ）、ステッピングモータ２７によってネジ２６の長さを伸ばしブレード保持部材２５を現像ローラ１４から遠ざかる方向に変位させ、ブレード１８を現像ローラ１４から遠ざけて、現像ローラ１４とブレード１８との間隔ＤＧを０．０２［ｍｍ］広くする（Ｓ５）。このように、現像ローラ１４とブレード１８との間隔ＤＧを広くすることで、ブレード１８によって規制された後の現像ローラ１４上の現像剤量、すなわち、汲み上げ量Ｃが増加する。よって、上記数３からわかるように、剤密度Ｃ／Ｄを上昇させることができる。このように現像ローラ１４とブレード１８との間隔ＤＧを広げて剤密度Ｃ／Ｄを上昇させる一連の制御を繰り返し行うことで、図１１に示すように画像パターン依存比Ａ／Ｂを０．４０未満の状態から０．４０以上にすることができる。なお、本実施形態においては、現像ローラ１４とブレード１８との間隔ＤＧを０．０２［ｍｍ］ずつ広げているが、これに限定されるものではない。
【００５７】
次に、第２の制御方法について説明する。図１２に示すように現像ローラ１４は、現像装置１４に対して変位可能に設けられた現像ローラ保持部材２２によって、現像ローラ回転軸中心に回転可能に保持されている。また、現像ローラ１４は現像ローラ保持部材２２の変位動作に連動して現像ローラ保持部材２２の変位方向と同じ方向へ変位可能に設けられている。現像ローラ保持部材２２には、ステッピングモータ２４によって長さが変動するネジ２３が取り付けられており、ステッピングモータ２４によってネジ２３の長さを変動することで現像ローラ保持部材２２がネジ２３の軸方向に変位し、それに連動して現像ローラ１４もネジ２３の軸方向に変位する。
【００５８】
図１３は本制御に係るフローチャートである。まず、ジョブ間に感光体ドラム２上へ浮島ドットと孤立ドットとをそれぞれ出力する（Ｓ１´）。そして、スキャナ１９によって読み取った浮島ドット及び孤立ドットの画像に基づいて上述したようにして浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとを求める（Ｓ２´）。その後、制御部のＣＰＵなどの演算手段によって浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂを求める（Ｓ３´）。浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上であった場合には（Ｓ４´でＹ）、一連の制御を終了する。浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合には（Ｓ４´でＮ）、ステッピングモータ２４によってネジ２３の長さを縮め現像ローラ保持部材２２を感光体ドラム２へ近づける方向に変位させ、現像ローラ１４を現像ローラ１４から遠ざけて、感光体ドラム２と現像ローラ１４との間隔である現像ギャップＤを０．０２［ｍｍ］狭める（Ｓ５´）。このように、感光体ドラム２と現像ローラ１４との間隔である現像ギャップＤを狭めることで、上記数３からわかるように、剤密度Ｃ／Ｄを上昇させることができる。このように現像ギャップＤを狭めて剤密度Ｃ／Ｄを上昇させる一連の制御を繰り返し行うことで、上述した第１の制御方法と同じように、画像パターン依存比Ａ／Ｂを０．４０未満の状態から０．４０以上にすることができる。なお、本実施形態においては、感光体ドラム２と現像ローラ１４と間隔である現像ギャップＤを０．０２［ｍｍ］ずつ狭めているが、これに限定されるものではない。
【００５９】
また、現像ギャップＤは感光体ドラム２の表面と現像ローラ１４の表面とが接触しない大きさであればよいが、現像ギャップＤの下限としては０．１［ｍｍ］とするのが望ましい。一般に感光体ドラム２や現像ローラ１４などには組み付け公差があるため、その公差によって現像ギャップＤが現像ローラ回転軸方向で異なってしまう。このように、現像ギャップＤが現像ローラ回転軸方向で異なると、剤密度Ｃ／Ｄも現像部の現像ローラ回転軸方向で異なってしまうが、剤密度Ｃ／Ｄに対する上記組み付け公差の影響は現像ギャップＤが小さくなるほど大きくなるため、現像ギャップＤを小さくし過ぎるのは好ましくない。
【００６０】
また、感光体ドラム２の表面と現像ローラ１４の表面との間隔である現像ギャップＤを狭くしたり、ブレード１８と現像ローラ１４との間隔ＤＧを広くしたりするのを組み合わせて行うことで、それぞれ単発で行う場合よりも剤密度Ｃ／Ｄを上昇させる自由度が大きくなり、より経時で浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂを０．４０以上にし易くすることができる。
【００６１】
また、浮島ドットと孤立ドットとをスキャナによって読み取る位置は、スキャナ１９を用いた感光体ドラム２上に限るものではない。中間転写ベルト４の表面に対向するように設けたスキャナ２０や、排出ローラによって装置外に排出される転写紙９と対向するように設けられたスキャナ２１などを用いて、中間転写ベルト４上や転写紙９上などで浮島ドットと孤立ドットとを読み取ってもよい。ただ、最終的に画像が形成されるのは転写紙９上であり、転写紙９上の画像のドット再現性や粒状性などを改善し高画質化を図るのを鑑みると、スキャナ２１を用いて転写紙９上で浮島ドットと孤立ドットとを読み取るのが望ましい。なお、スキャナ１９、２０、２１の配置位置は図２や図３などで示す限りではない。
【００６２】
以上、本実施形態によれば、現像剤担持体である現像ローラ１４上に担持されたトナーとキャリアとからなる現像剤を用いて、現像ローラ１４と潜像担持体である感光体ドラム２とが互いに対向する現像部において感光体ドラム２上に形成された潜像の現像を行なう現像方法を採用した現像装置を備えた画像形成装置において、感光体ドラム２上で現像された、浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比である画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上であることで、上述した実験で明らかにしたように、ドット再現性が目視で許容できる良好な浮島ドットを形成することができる。よって、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像のように上記エッジ電界の影響を受けてドット再現性が悪化する浮島ドットを目視で許容できる良好なドット再現性で形成できることで、ベタ画像に隣接するハーフトーン画像も目視で許容できる良好なドット再現性で形成することができる。
また、本実施形態によれば、現像ローラ１４上の現像剤の汲み上げ量をＣ［ｍｇ／ｃｍ２］とし、上記現像部における現像ローラ１４の表面と感光体ドラム２の表面との間隔である現像ギャップをＤ［ｍｍ］としたときに、上記現像部における現像剤の密度である剤密度Ｃ／Ｄが１９５０［ｍｇ／ｃｍ３］以上であることで、上述したように浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂを０．４０以上にすることができる。
また、本実施形態によれば、平均粒径が５μｍ以下のトナーを用いることで、上述したように浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂを０．４０以上にすることができる。
また、本実施形態によれば、上記現像部における感光体ドラム２の表面と現像ローラ１４の表面との間隔である現像ギャップＤが０．３［ｍｍ］以下であることで、上述したように浮島ドットの画像パターン依存比Ａ／Ｂを０．４０以上にすることができる。
また、本実施形態によれば、感光体ドラム２に非接触で対向し、感光体ドラム２上に形成されたトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段として機能するスキャナ１９によって、感光体ドラム２上に形成された浮島ドットと孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果から浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比である画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度である剤密度Ｃ／Ｄを上昇させて画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上となるようにする制御を行うことで、目視で許容できる程度に改善された浮島ドットのドット再現性や粒状性などを経時で維持することができる。
また、本実施形態によれば、感光体ドラム２からトナー像が１次転写される転写体である中間転写ベルト４に非接触で対向し、中間転写ベルト４上のトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段として機能するスキャナ２０によって、感光体ドラム２から中間転写ベルト４に転写された浮島ドットと孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果から浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比である画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度である剤密度Ｃ／Ｄを上昇させて画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上となるようにする制御を行うことで、目視で許容できる程度に改善された浮島ドットのドット再現性や粒状性などを経時で維持することができる。
また、本実施形態によれば、感光体ドラム２からトナー像が１次転写される中間転写ベルト４を介して最終的にトナー像が転写される記録媒体である転写紙９上のトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段として機能するスキャナ２１によって、感光体ドラム２から中間転写ベルト４を介して最終的に転写紙９に転写された浮島ドットと孤立ドットそれぞれのトナー付着量を検出し、その検出結果から浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比である画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０未満であった場合に、上記現像部における現像剤の密度である剤密度Ｃ／Ｄを上昇させて画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上となるようにする制御を行うことで、目視で許容できる程度に改善された浮島ドットのドット再現性や粒状性などを経時で維持することができる。
また、本実施形態によれば、上記制御が、浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比である画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上になるまで、感光体ドラム２の表面と現像ローラ１４の表面との間隔である現像ギャップＤを狭めるものであることで、上述したように、剤密度Ｃ／Ｄを上昇させて、画像パターン依存比Ａ／Ｂを０．４０以上にすることができる。
また、本実施形態によれば、上記制御が浮島ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ａと孤立ドットの１ドット当たりのトナー付着量Ｂとの比である画像パターン依存比Ａ／Ｂが０．４０以上になるまで、現像ローラ１４に対向して設けられ現像ローラ１４上の現像剤量を規制する規制部材であるブレード１８と現像ローラ１４との間隔ＤＧを広げるものであることで、上述したように、剤密度Ｃ／Ｄを上昇させて、画像パターン依存比Ａ／Ｂを０．４０以上にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】浮島ドットの画像パターン依存比と浮島ドットのドット径ばらつきとの関係を示したグラフ。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】画像形成ユニットの拡大図。
【図４】（ａ）浮島ドットの模式図。（ｂ）孤立ドットの模式図。（ｃ）浮島ドットの出力画像。（ｄ）孤立ドットの出力画像。
【図５】浮島ドットの画像パターン依存比が０．２３と０．５８との場合における浮島ドット及び孤立ドットの模式図と出力画像。
【図６】（ａ）画像パターン依存比が０．４０以上となる現像条件を示したグラフ。（ｂ）画像パターン依存比が０．４０未満となる現像条件を示したグラフ。
【図７】画像形成ユニットの拡大図。
【図８】制御ブロック図
【図９】現像ローラ上の現像剤の量を規制するブレードを変動可能に構成した場合の模式図。
【図１０】第１の制御方法に係るフローチャート。
【図１１】剤密度と画像パターン依存比との関係を示したグラフ。
【図１２】現像ローラを変動可能に構成した場合の模式図。
【図１３】第２の制御方法に係るフローチャート。
【符号の説明】
【００６４】
１      画像形成ユニット
２      感光体ドラム
４      中間転写ベルト
１４    現像ローラ
１８    ブレード
１９    スキャナ
２０    スキャナ
２１    スキャナ
２２    現像ローラ保持部材
２３    ネジ
２４    ステッピングモータ
２５    ブレード保持部材
２６    ネジ
２７    ステッピングモータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図４】
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【図５】
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