(57)【要約】      （修正有）【課題】球形度の高いトナー使用の場合、トナー像搬送体上の非出力トナー像をクリーニングする際に、クリーニング部材をすり抜けることを抑制可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像搬送体５０と、トナー像搬送体５０上にトナー像を形成するトナー像形成手段Ｓｙと、トナー像搬送体５０に接触してトナー像搬送体上のトナーのクリーニング部材２０と、を有し、トナー像搬送体５０上の出力画像形成領域以外に形成された非出力トナー像Ｔｙをクリーニング部材２０によりクリーニングする画像形成装置１００は、トナー像搬送体５０上に不定形粒子を付着させる不定形粒子供給手段Ｓｒを有し、非出力トナー像Ｔｙは、不定形粒子供給手段Ｓｒによりトナー像搬送体５０上に付着させられた不定形粒子Ｔｒの上に重ねて形成され、非出力トナー像Ｔｙのトナーの形状係数ＳＦ−１は１２５以下であり、不定形粒子の形状係数ＳＦ−１は１４０以上である構成。【選択図】図１
2006349959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを搬送するトナー像搬送体と、前記トナー像搬送体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像搬送体に接触して前記トナー像搬送体上のトナーをクリーニングするクリーニング部材と、を有し、前記トナー像搬送体上の出力画像形成領域以外に前記トナー像形成手段により形成された非出力トナー像を前記クリーニング部材によりクリーニングする画像形成装置において、
前記トナー像搬送体上に不定形粒子を付着させる不定形粒子供給手段を有し、前記非出力トナー像は、前記不定形粒子供給手段により前記トナー像搬送体上に付着させられた不定形粒子の上に重ねて形成され、前記非出力トナー像のトナーの形状係数ＳＦ−１は１２５以下であり、不定形粒子の形状係数ＳＦ−１は１４０以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー像形成手段は、静電像が形成される第１の像担持体と、前記第１の像担持体上に形成された静電像をトナーで現像する第１の現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記トナー像搬送体上に転写させる第１の転写手段と、を有し、前記不定形粒子供給手段は、静電像が形成される第２の像担持体と、前記第２の像担持体上に形成された静電像を不定形粒子で現像する第２の現像手段と、前記第２の像担持体上に形成された不定形粒子から成る像を前記トナー像搬送体上に転写させる第２の転写手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー像形成手段は、静電像が形成される像担持体と、前記像担持体上に形成された静電像をそれぞれトナー、不定形粒子で現像する第１、第２の現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像及び不定形粒子から成る像を前記トナー像搬送体上に転写させる転写手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナー像形成手段は、複数種類のトナーのそれぞれにより前記トナー像搬送体上にトナー像を形成することができ、前記複数種類のトナーのうち不定形粒子から成る少なくとも１種類のトナーを前記トナー像搬送体に付着させる前記不定形粒子供給手段の機能を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー像形成手段は、静電像が形成される像担持体と、前記像担持体上に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記トナー像搬送体上に転写させる転写手段と、をそれぞれが備える複数の画像形成部を有し、前記複数の画像形成部のうち少なくとも１つが備える現像手段はトナーとして不定形粒子を使用することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記トナー像形成手段は、静電像が形成される像担持体と、前記像担持体上に形成された静電像をそれぞれ異なる種類のトナーで現像する複数の現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記トナー像搬送体上に転写させる転写手段と、を有し、前記複数の現像手段のうち少なくとも１つはトナーとして不定形粒子を使用することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
不定形粒子は、前記非出力トナー像のトナーと同極性に帯電することを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記不定形粒子は、着色剤を含まない樹脂を基体とする粒子であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記不定形粒子は、着色剤を含む樹脂を基体とする粒子であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
不定形粒子は、粉砕法により製造された樹脂を基体とする粒子であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記粉砕法により製造された樹脂を基体とする粒子は、磁性体を含むことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記非出力トナー像のトナーは、重合法で作製された樹脂を基体とする粒子であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記非出力トナー像の下層に加えて、該非出力トナー像の形成領域に接し、前記非出力トナー像よりも前記トナー像搬送体の進行方向前方側に伸長した領域に、不定形粒子が付着させられることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記非出力トナー像の下層に加えて、該非出力トナー像の形成領域に接し、前記非出力トナー像よりも前記トナー像搬送体の進行方向に直交する方向に伸長した領域に、不定形粒子が付着させられることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
更に、前記トナー像搬送体上のトナーを検知する検知手段を有し、前記トナー像形成手段により前記トナー像搬送体上に形成された前記非出力トナー像は、前記検知手段により検知されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記検知手段により、前記非出力トナー像のトナー量情報が検知されることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記検知手段により、前記非出力トナー像の位置情報が検知されることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
装置環境の湿度が第１の値の時と、前記第１の値よりも低い第２の値の時とで、不定形粒子の付着量が異なることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
装置環境の湿度が前記第１の値のときよりも、前記第２の値の時の方が、不定形粒子の付着量が少ないことを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記トナー像搬送体は、中間転写体又は記録材担持体であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いる画像形成装置に関し、より詳細には、中間転写体等のトナー像搬送体上に転写された非出力トナー像を検知等した後にクリーニングする機能を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、電子写真方式を用いた複写機やプリンタ等のカラー画像形成装置では、次のような中間転写方式が知られている。即ち、像担持体としての１個又は複数個の感光体に静電像（潜像）を形成し、この静電像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナーにより現像して各色のトナー像を形成する。そして、それらのトナー像を、一旦、トナー像搬送体としてのドラム状又はベルト状の中間転写体上に順次重ねて転写（１次転写）した後、記録材に一括転写（２次転写）して記録画像を得る。
【０００３】
例えば、フルカラー画像では、各色の濃度がわずかに変化しても色味変化になってしまうため、各色の画像濃度を一定に維持することが重要である。そのため、以下のような画像濃度制御が行われている。即ち、画像形成前の準備動作である前回転中、画像形成後の準備動作である後回転中、又は連続画像形成中の感光体上の連続する画像領域と画像領域の間、即ち、記録材に転写して出力する出力画像領域以外の非画像領域に、非出力トナー像として所定濃度の単色のパッチ画像を形成する。このパッチ画像を中間転写体に転写して中間転写体の周囲に配置した濃度センサによってパッチ画像の濃度を読み取り、その濃度に基づいてトナーの過不足量を演算する。そして、例えば不足の場合には対応する現像器にトナーを補給するか、或いは、対応する感光体の潜像電位コントラストを大きくしてトナー現像量を増やし、濃度を一定に維持している。
【０００４】
更に、近年、カラー画像の高画質化の要求にともない、球形度の高い、例えば重合法により製造された重合トナーが使用されるようになっている。重合トナーは粉砕法で製造された粉砕トナーに比べて、小径化しやすく、かつ、粒径分布がシャープであるため高画質が得られるという利点がある。又、球形に近い形状により高い転写効率が得られる。このため、重合トナーを使用した中間転写方式のカラー画像形成装置が多く製品化されている。
【０００５】
しかし、上述のような従来の画像形成装置において、以下のような問題があった。
【０００６】
一般に、中間転写体上のトナー像を記録材に転写した後、中間転写体上に残った転写残トナーは、２次転写位置の下流側において中間転写体に当接されたクリーニングブレードによってクリーニングされる。このクリーニングブレードは、転写残トナーだけでなく、中間転写体上に転写されたパッチ画像のクリーニングにも使用される。即ち、パッチ画像は、濃度センサによりパッチ画像の濃度が測定された後、クリーニングブレードの位置に送られ、クリーニングブレードで除去される。
【０００７】
パッチ画像の濃度は、中間調から最大濃度までに設定されており、記録材に転写されずに直接クリーニングブレードに送られるため、単位面積あたり多量のトナーを一度にクリーニングする必要がある。例えば、単色の最大濃度に相当するトナー量は、単位面積あたり０．４〜０．６ｍｇ／ｃｍ２程度である。このトナー像が、記録材に転写された場合は、その約１０％が中間転写体上に残るにすぎないが、転写されない場合は、全てのトナーが中間転写体上に残る。つまり、パッチ画像をクリーニングブレードでクリーニングする場合、転写残トナーの約１０倍の量を一度にクリーニングする必要がある。
【０００８】
ここで、２次転写手段が中間転写体に常時当接された装置構成の場合は、パッチ画像が２次転写位置を通過する際に、パッチ画像のトナーの一部は、２次転写手段に付着する。しかし、通常、２次転写手段の汚れを防止するために、パッチ画像が２次転写位置を通過している間は２次転写手段にトナーと同極性のバイアスが印加される。これにより、パッチ画像の大部分は２次転写位置を通過して、クリーニングブレードに達する。又、パッチ画像が２次転写位置を通過している間は２次転写手段を中間転写体から離間させる装置構成もある。この場合は、パッチ画像の全てのトナーがクリーニングブレードに達する。いずれの場合も、パッチ画像をクリーニングする場合には、転写残トナーよりもはるかに多いトナーをクリーニングする必要がある。
【０００９】
しかしながら、重合トナーのように球形に近いトナーが使用される場合は、クリーニングブレードと中間転写体との接触部において、トナーがその接触部を通過してしまう“すり抜け”が発生し易いことが経験的に知られている。特に、トナー量が多い程すり抜けが発生し易く、本発明者の実験においても、重合トナーを使用した場合には、通常の転写残トナーをクリーニング可能な条件下でも、パッチ画像ではすり抜けが発生した。
【００１０】
又、パッチ画像のすり抜けは、高温高湿環境下ほど発生し易い傾向にあった。これは、次のような理由によるものと考えられる。つまり、温度上昇によりクリーニングブレードのゴム硬度が柔らかくなると、クリーニングブレードの先端の中間転写体に接触している部分が中間転写体の進行方向に引かれるように変形し易くなる。そのため、トナーがクリーニングブレードと中間転写体との間の隙間に侵入し易くなる。
【００１１】
すり抜けを防止するため、クリーニングブレードの中間転写体に対する当接圧を高くし、クリーニングブレードと中間転写体の密着度を高めることが考えられる。しかし、クリーニングブレードの磨耗等が促進され、クリーニングブレードの寿命が短くなるため好ましくない。
【００１２】
又、記録材に転写されない未転写トナー像をクリーニングする方法として、特許文献１は、次のような方法を開示する。即ち、クリーニングブレードを中間転写体から離間させ、未転写トナー像をクリーニングブレードの位置を通過させて、１次転写位置まで送る。そして、１次転写手段にトナーと同極性バイアスを印加することにより、トナー像の大部分を感光体上に戻す。その後、再びクリーニングブレードを中間転写体に当接させ、１次転写手段によりトナーを感光体に戻した時に中間転写体上に残った微量トナーを、クリーニングブレードでクリーニングする。しかし、この方法では、パッチ画像のクリーニングのために中間転写体を１回転させる必要があり、その時間内は画像形成を行えない。そのため、生産性、即ち、単位時間あたりに出力する記録画像数が減少する。
【００１３】
尚、上述では非出力トナー像として、画像濃度制御（現像器内のトナー濃度制御、画像情報信号制御及び／又はプロセス条件制御による画像の濃度階調補正を含む。）用のパッチ画像を例として従来の問題点について説明した。しかし、画像書き込みタイミングや画像書き込み開始位置の制御のために用いられる画像パターンなど、他の非出力トナー像をクリーニング部材でクリーニングする場合についても同様の問題がある。
【００１４】
又、中間転写方式の画像形成装置に限らず、記録材担持体上の記録材にトナー像を転写する画像形成装置であって、トナー像搬送体として該記録材担持体上に非出力トナー像を形成し、これをクリーニング部材でクリーニングする画像形成装置においても同様の問題がある。
【特許文献１】特開２００４−３２５８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、球形度の高いトナーが使用される場合において、トナー像搬送体上の非出力トナー像をクリーニング部材でクリーニングする際に、トナーがクリーニング部材をすり抜けることを抑制することができる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】
【００１６】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナーを搬送するトナー像搬送体と、前記トナー像搬送体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像搬送体に接触して前記トナー像搬送体上のトナーをクリーニングするクリーニング部材と、を有し、前記トナー像搬送体上の出力画像形成領域以外に前記トナー像形成手段により形成された非出力トナー像を前記クリーニング部材によりクリーニングする画像形成装置において、前記トナー像搬送体上に不定形粒子を付着させる不定形粒子供給手段を有し、前記非出力トナー像は、前記不定形粒子供給手段により前記トナー像搬送体上に付着させられた不定形粒子の上に重ねて形成され、前記非出力トナー像のトナーの形状係数ＳＦ−１は１２５以下であり、不定形粒子の形状係数ＳＦ−１は１４０以上であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、球形度の高いトナーが使用される場合において、トナー像搬送体上の非出力トナー像をクリーニング部材でクリーニングする際に、トナーがクリーニング部材をすり抜けることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１９】
実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、図１を参照して本実施例の画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図1は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置１００は、画像形成装置本体に接続された原稿読み取り装置、又はパーソナルコンピュータ、デジタルカメラなどの外部機器からの画像情報信号に応じて、電子写真方式によりフルカラー画像を形成することができる。
【００２０】
装置内にはトナー像形成手段を構成する複数の画像形成部として、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋが配置されている。各画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋでは、潜像形成、現像、転写のプロセスを経て、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各々異なった色のトナー像が形成される。
【００２１】
尚、本実施例では、各画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋの基本的構成及び動作は、使用されるトナーの種類が異なることを除いて実質的に同一である。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを示すために符号に与えた添え字ｙ、ｍ、ｃ、ｋは省略して総括的に説明する。
【００２２】
画像形成部Ｓにおいて、像担持体としての円筒状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１は、図示矢印方向に回転可動に支持されている。感光ドラム１の外周には、感光ドラム１を帯電させる帯電手段として帯電器（帯電ローラ）２、感光ドラム１に現像剤のトナーを供給する現像手段としての現像器３、感光ドラム１上のトナー像をトナー像搬送体としての中間転写体５０に転写させる１次転写手段としての１次転写帯電器（１次転写ローラ）４、及び感光ドラム１上のトナーを回収するクリーニング手段としてのクリーニング装置６が設けられている。又、装置の上方には更に各感光ドラム１を画像情報に応じて露光する露光手段としての露光装置（レーザスキャナ）５が配設されている。
【００２３】
本実施例では、感光ドラム１は、負帯電型のＯＰＣ感光体であり、駆動手段としてのドラムモータ（図示せず）により回転駆動される。感光ドラム１は、帯電器２で所定電位に帯電される。その後、露光装置５は、画像信号に応じたレーザ光を発し、感光ドラム１の母線上に集光して露光する。これにより、感光ドラム１上に、静電像（潜像）が形成される。
【００２４】
感光ドラム１に形成された静電像は、現像器３によりトナー像として現像される。本実施例では、第１〜第４の画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋの現像器３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋはそれぞれ、現像剤として、トナー粒子とキャリア粒子とを一定重量比で混合した２成分現像剤を使用する。又、これら各現像器３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋは、反転現像方式を採用し、感光ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）のトナーを、感光ドラム１上の露光部に付着させてトナー像を形成する。又、第１〜第４の画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋの現像器３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋで使用されるトナーは、本実施例では重合法により製造された重合トナーであり、ポリエステルやスチレンアクリル等の樹脂を基体とし、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの着色剤が含有された粒子である。本発明では、トナー自体は公知のものを適宜使用することができ、その製造方法としては懸濁重合法などが斯界にて知られている。
【００２５】
テンションローラ１１、駆動ローラ１２、バックアップローラ１３により支持されたベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）５０は、駆動ローラ１２により回転駆動される。１次転写ローラ４には、１次転写バイアス出力手段としての高圧電源（図示せず）により、トナーの帯電極性とは逆極性の１次転写バイアス電圧（本実施例では正電圧）が印加される。これにより、感光ドラム１上のトナー像が中間転写体５０に転写（１次転写）される。
【００２６】
例えば、フルカラー画像形成時には、先ず、第１の画像形成部Ｓｙの感光ドラム１ｙ上の１色目のイエロートナー像が中間転写体５０に転写される。同様に、２色目、３色目、及び４色目についても、第２〜第４の画像形成部Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋの感光ドラム１ｍ、１ｃ、１ｋ上のトナー像が、順次、中間転写体５０上に重ね合わせて転写される。こうして、中間転写体５０上に４色のトナー像が重畳されたカラー画像が得られる。
【００２７】
本実施例では、１次転写ローラ４として、金属の軸棒に導電性のゴム又はスポンジの弾性層を設けた抵抗値１０６〜１０８Ωの導電ローラ（１次転写ローラ）を用いた。この１次転写ローラ４を中間転写体５０の内周面に当接させるとともに、軸棒に１次転写バイアスを印加し、１次転写ローラ４を中間転写体５０に従動で回転させながら転写を行う。１次転写ローラ４の当接位置で中間転写体５０の外周面が感光ドラム１に接触して１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成する。
【００２８】
トナー像を中間転写体５０に転写した後の感光ドラム１の表面上には、転写残トナーが残留している。この転写残トナーは、感光ドラム１の回転とともに移動し、クリーニング装置６で除去される。クリーニング装置６において、感光ドラム１上のトナーは、クリーニングブレードにより除去され、回収容器に回収される。その後、感光ドラム１の残留電荷は前露光装置７により除電され、次回の潜像形成にそなえられる。
【００２９】
中間転写体５０の材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリウレタン、ポリイミドなどの誘電体樹脂にカーボンブラック等の導電材を分散して電気抵抗を調整したシートを用いることができる。そして、そのシートの両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたものか、或いは継ぎ目を有しないシームレスベルトを中間転写体５０として用いることができる。又、中間転写体５０の材料として左記の導電樹脂ベルトの上に柔らかいゴム層及び低摩擦係数の薄い表層を設けることで表面硬度を低くし、１次転写部Ｎ１においてトナー像にかかる圧力を少なくし、トナー像のつぶれによる画像劣化を少なくする場合もある。
【００３０】
中間転写体５０上に形成された、例えば４色のフルカラートナー像は、２次転写手段としての２次転写ローラ１４とバックアップローラ１３とが中間転写体５０を介して圧接する２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２に搬送された記録材Ｐ上に、一括して転写（２次転写）される。このとき、２次転写ローラ１４には、２次転写バイアス出力手段としての高圧電源（図示せず）より、トナーの帯電極性とは逆極性の２次転写バイアス電圧（本実施例では正電圧）が印加される。これにより、中間転写体５０から記録材Ｐへトナー像が転写される。
【００３１】
本実施例では、２次転写ローラ１４には、１次転写ローラ４と同様に、金属軸に導電ゴム層を設けた、抵抗値１０７〜１０９Ωの導電ローラを用いた。尚、２次転写ローラ１４の表層にトナーが付着しにくいように、離型層として、例えば、導電性のフッ素系樹脂層を設けてもよい。又、バックアップローラ１３には、２次転写ローラ１４より抵抗値が低く、１０６Ω以下の導電ローラを用いた。２次転写ローラ１４は中間転写体５０に当接されており、中間転写体５０の移動とともに回転する。
【００３２】
トナー像を転写された記録材Ｐは定着装置３０へ搬送され、トナー像の溶融混色及び記録材Ｐへの固定が行われ、例えばフルカラーの記録画像が形成される。
【００３３】
又、中間転写体５０上に残留した転写残トナーは、中間転写体５０の回転とともに移動し、中間転写体５０に接触するクリーニング部材としてクリーニングブレード２０により除去され、回収容器２１に回収される。クリーニングブレード２０の材質としては、通常、ポリウレタンゴム等の弾性体が用いられ、本実施例でも、ポリウレタンゴム製の板状部材を用いた。クリーニングブレード２０は、テンションローラ１１の対向位置において、自由端側を中間転写体５０の表面移動方向上流側に向けてエッジ部で中間転写体５０の表面に接触し、クリーニング部ＣＬを形成する。
【００３４】
中間転写体５０の転写面を形成する駆動ローラ１２、テンションローラ１１のうち、中間転写体５０の表面移動方向上流側にある駆動ローラ１２の対向位置には、中間転写体５０上のトナーを検知する検知手段としての光学式センサ８が配置されている。詳しくは後述するが、光学センサ８は、各画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋで中間転写体５０上に形成された非出力トナー像の濃度情報（即ち、トナー量情報）、又は非出力トナー像の位置情報を検知するために使用される。光学式センサ８は、ＬＥＤ等の発光素子とＰＤ等の受光素子を有する一般的なものである。そして、光学センサ８の検知出力、即ち、受光素子で受光した光の強度又は受光タイミングに係る信号は、画像形成装置本体が備える制御部（図示せず）に入力される。これにより、制御部は、随時、各画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋに対して、画像濃度、トナー補給量（現像器内のトナー濃度）、画像書き込みタイミング、及び／又は画像書き込み開始位置等の制御を行うことができる。
【００３５】
［不定形粒子供給手段］
次に、本実施例にて最も特徴的な不定形粒子供給手段について説明する。
【００３６】
本実施例では、中間転写体５０の表面移動方向（進行方向）において第１の画像形成部Ｓｙの上流側（２次転写部Ｎ２及びクリーニング部ＣＬよりも下流側）に、不定形粒子供給手段としての不定形粒子供給部Ｓｒが設けられている。
【００３７】
不定形粒子供給部Ｓｒは、第１〜第４の画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋと同様に、感光ドラム１ｒ、帯電器２ｒ、露光装置５ｒ、現像器３ｒ、１次転写ローラ４ｒ、クリーニング装置６ｒ、前露光装置７ｒを備えている。そして、現像器３ｒには、トナーと同極性に帯電する不定形粒子が充填されている。
【００３８】
本実施例では、不定形粒子は、従来の粉砕トナーと同様に粉砕法により製造された樹脂を基体とする粒子である。より詳細には、本実施例にて用いられる不定形粒子は、ポリエステルやスチレンアクリル等の樹脂成分と荷電制御材からなる平均粒径５〜１５μｍの粒子である。但し、通常のトナーに必要な着色剤は含んでいない。又、この粒子に、通常のトナーと同様に、流動性等を付与するための外添剤粒子を所定量混合させたものを不定形粒子として使用した。
【００３９】
この外添剤を加えた不定形粒子は、本実施例では、第１〜第４の画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋの現像器３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋと同様に、不定形粒子を帯電させるキャリア粒子と一定重量比で混合した２成分剤として使用した。
【００４０】
そして、不定形粒子供給部Ｓｒは、第１〜第４の画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋと同様の、帯電、露光、現像、転写のプロセスを経て、中間転写体５０上に不定形粒子から成る像を形成する。
【００４１】
図２に、非出力トナー像としての検知用トナー像であるパッチ画像を中間転写体５０に転写する工程を模式的に示す。ここでは、非出力トナー像は、現像器内のトナー濃度制御用に用いられる、所定の画像情報信号に従って形成されるトナーパターンであるものとする。
【００４２】
先ず、不定形粒子供給部Ｓｒにおいて中間転写体５０上に不定形粒子Ｔｒを転写する。続いて第１の画像形成部Ｓｙにおいて、先に不定形粒子Ｔｒが転写された領域、即ち、中間転写体５０上の不定形粒子が付着した領域（不定形粒子付着領域）にイエローのパッチ画像Ｔｙを重ねて転写する。中間転写体５０の表面移動方向において最下流側の第４の画像形成部Ｓｋの下流に、パッチ画像の濃度を測定するため発光素子及び受光素子からなる光学式センサ（濃度センサ）８が設けられている。この濃度センサ８によるパッチ画像Ｔｙの濃度の測定結果に応じて、トナー収納部（図示せず）から現像器３ｙへのトナー補給量が制御される。
【００４３】
続いて、図３に示すように、濃度測定後のパッチ画像Ｔｙは、不定形粒子Ｔｒとともに、クリーニングブレード２０が中間転写体５０に接触しているクリーニング部ＣＬに送られ、ここでクリーニングされて回収容器２１に回収される。
【００４４】
パッチ画像としては、上記イエローと同様に、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の単色のパッチ画像Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋが別々に中間転写体５０上に形成される。各パッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋのトナー量は、反射濃度にして０．６〜１．４（トナー量０．４〜０．６ｍｇ／ｃｍ２に相当する。）の範囲に設定される。又、本実施例では、パッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋの形状は、長方形で、中間転写体５０の表面移動方向の長さを３０ｍｍ、表面移動方向に直交する方向の長さを２０ｍｍとし、中間転写体５０の幅方向（表面移動方向に直交する方向）の中央に形成される。ここでは、不定形粒子付着領域の大きさは、パッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋと同じ大きさに設定した。
【００４５】
以下、煩雑さを避けるために、パッチ画像の代表例としてイエローのパッチ画像Ｔｙに関連して更に詳しく説明するが、その他の色のトナーについても同様である。
【００４６】
ここで、濃度センサ８の出力値は不定形粒子Ｔｒが存在することにより変化する。そのため、出力値の補正が必要になる。図４及び図５を参照してその補正方法を説明する。
【００４７】
図４に示すように、（ａ）中間転写体５０のみ、（ｂ）中間転写体５０上に不定形粒子Ｔｒがある場合、（ｃ）中間転写体５０上に不定形粒子Ｔｒ及びパッチ画像Ｔｙがある場合について、濃度センサ８で受光された反射光量をそれぞれ、Ｉ０、Ｉ１、Ｉ２とする。測定対象となるトナー又は不定形粒子の付着量が多いほど反射光量は下がるので、Ｉ０＞Ｉ１＞Ｉ２となる。パッチ画像Ｔｙの測定は図４（ｃ）の状態で行なわれるので、Ｉ２が測定される。
【００４８】
一方、装置の電源投入後の前処理回転中、又はパッチ画像Ｔｙの形成の直前に、図４（ａ）の状態、及び不定形粒子だけを転写させて図４（ｂ）の状態とし、これらの反射光量を測定してＩ０及びＩ１を得る。この結果から、不定形粒子だけによる反射光量成分ΔＩｒ＝Ｉ０−Ｉ１を算出し、更にＩ＝Ｉ２−ΔＩｒを算出することにより、パッチ画像Ｔｙと中間転写体５０とだけを合わせた反射光量Ｉが導かれる。
【００４９】
図５は、予め実験により、中間転写体５０上にパッチ画像Ｔｙだけを形成したときの、パッチ画像Ｔｙの濃度と、そのパッチ画像Ｔｙを濃度センサ８で測定したときの反射光量Ｉ（実際にはセンサ出力は反射光量Ｉに比例した電圧に変換されて出力される。）との関係を求めたものである。中間転写体５０の繰り返し使用による表面変化はほとんどなく、中間転写体５０からの反射光量Ｉ０は一定している。従って、上記で測定されたＩ＝Ｉ２−ΔＩｒから、図５に示す関係に基づいてパッチ画像Ｔｙの濃度の変化を読み取ることが可能である。このようにして、濃度センサ８の出力値から不定形粒子に由来する出力成分を差し引く補正を行うことで、パッチ画像Ｔｙの濃度を算出できる。
【００５０】
次に、図６を参照して不定形粒子を使用することによる効果を説明する。図６の横軸はパッチ画像に使用したトナーの球形度を表す形状係数ＳＦ−１で、縦軸はパッチ画像に対するクリーニングブレード２０のクリーニング性能を表す。尚、トナー及び不定形粒子の球形度を表す形状係数ＳＦ−１は、次式で表される。
【００５１】
ＳＦ−１＝［（ＭＬ）２／Ａ］×（π／４）×１００
（ＭＬ：トナー粒子の投影最大長さ    Ａ：トナー粒子の投影面積）
【００５２】
トナー及び不定形粒子の球形度合は、トナー粒子の形状係数ＳＦ−１を用いて示すことが可能である。トナー粒子の形状係数ＳＦ−１は、ここでは、日立製作所社製の走査型電子顕微鏡ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いてトナー像を無作為に１００個サンプリングし、その画像情報をインターフェースを介してニレコ社製の画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入して解析を行い、上記式より算出して得られた値として定義する。この形状係数ＳＦ−１は、球形度合を示しており、完全な球形ではＳＦ−１＝１００である。
【００５３】
図６は、最大濃度１．４のパッチ画像を直接クリーニングブレード２０に送ったときの結果である。縦軸のクリーニング残濃度は、クリーニングブレード２０をすり抜けたトナーを透明粘着テープで中間転写体５０から採集し、そのテープを白色紙に貼り付けて反射濃度を測定した結果である。但し、白色紙とテープの反射濃度は差し引いてある。
【００５４】
図６中の白丸のプロットは、従来の方法により中間転写体５０にパッチ画像Ｔｙだけを転写してクリーニングした場合の結果を示している。この場合、形状係数ＳＦ−１が低いほど、つまりトナー形状が真球に近いほどすり抜けが多くなることが分かる。特に、形状係数ＳＦ−１が１２５以下になると、すり抜けが急激に悪化する。又、形状係数ＳＦ−１が１４０以上ではすり抜けが起こらず、クリーニング性能は良好である。
【００５５】
一方、図６中の黒三角のプロットは、本実施例に従いパッチ画像Ｔｙの下層に不定形粒子Ｔｒを付着させた場合の結果である。この場合、形状係数ＳＦ−１が１２５以下においても、すり抜けは発生しなかった。
【００５６】
ここで、本発明者の検討によれば、不定形粒子の形状係数ＳＦ−１は、１４０以上であることが必要である。又、不定形粒子の形状係数ＳＦ−１は、１５５以下であることが好ましい。即ち、本発明で好適に用いられる不定形粒子の形状係数ＳＦ−１は、１４０以上、１５５以下であり、より好適には１４５以上、１５５以下である。不定形粒子の形状係数ＳＦ−１が１４０未満であると、その粒子の上に非出力トナー像を重ねて形成することによるクリーニング性向上の効果は顕著ではなくなる。又、不定形粒子の形状係数ＳＦ−１は１５５以下で、充分に本発明の効果を得ることができる。又、不定形粒子の形状係数ＳＦ−１が１５５を超えると、非出力トナー像であるパッチ画像等の検知用トナー像の検知精度が低下する傾向にある。
【００５７】
重合トナーにおいて高い転写効率が得られるのは形状係数ＳＦ−１が約１３０以下の場合であり、形状係数ＳＦ−１が低いほど転写効率が高くなることが知られている。本実施例では形状係数ＳＦ−１が１１５〜１２０の重合トナーを使用したが、上記のようにパッチ画像Ｔｙのクリーニングを良好に行うことができた。
【００５８】
又、本発明者の検討によると、不定形粒子の付着量が０．１ｍｇ／ｃｍ２以上で効果があった。一方、不定形粒子を過剰に付着させても効果は飽和した。そのため、不定形粒子の付着量の適正量は、０．１ｍｇ／ｃｍ２〜０．４ｍｇ／ｃｍ２であった。本実施例では０．２ｍｇ／ｃｍ２に設定した。尚、トナーの形状係数ＳＦ−１が１２５〜１３０の場合は、不定形粒子は、いわゆるカブリと呼ばれる、画像の白地部に付着する微量トナーと同程度の量でも十分な効果が得られた。
【００５９】
図６に示すように不定形粒子を用いることによる効果が得られた理由を、図７を参照して模式的に説明する。
【００６０】
図７（ｂ）は、従来の方法によりパッチ画像Ｔｙのトナーだけをクリーニングしたときのクリーニング部ＣＬ付近の拡大図である。パッチ画像Ｔｙを構成する重合トナーは真球に近いため、クリーニングブレード２０との接触点が少なく、すべり易い。このため、クリーニングブレード２０の先端Ｑと中間転写体５０との間に侵入したトナーは、中間転写体５０の移動方向に力を受けてすり抜けていく。
【００６１】
これに対し、図７（ａ）は、本実施例に従いパッチ画像Ｔｙの下層に不定形粒子Ｔｒを付着させた場合のクリーニング部ＣＬ付近を示している。中間転写体５０に接触するクリーニングブレード２０の先端部Ｑに最初に到達するのは、パッチ画像Ｔｙの下層にある不定形粒子Ｔｒである。不定形粒子Ｔｒは重合トナーに比べてその形状ゆえにクリーニングブレード２０との接触点が多く、クリーニングブレード２０から摩擦力を受けて、クリーニングブレード２０の先端Ｑの付近に蓄積する。この蓄積部が重合トナーの進入を阻止する。
【００６２】
ここで、本実施例では、不定形粒子Ｔｒを常時クリーニングブレード２０の先端Ｑに保持するため、パッチ画像Ｔｙの領域全体の下層に不定形粒子を付着させた。これに対し、例えば、中間転写体５０の表面移動方向においてパッチ画像Ｔｙの先端の下層だけに不定形粒子を付着させた場合は、クリーニング部ＣＬでの不定形粒子Ｔｒ及びパッチ画像Ｔｙのトナーの挙動は次のようになる。即ち、一旦クリーニングブレード２０の先端Ｑに蓄積した不定形粒子Ｔｒが、その後にクリーニングブレード２０に達する、パッチ画像Ｔｙの先端以降の重合トナーの衝突圧力を受けて、先端Ｑから押し出される。このため、クリーニングブレード２０の先端Ｑの不定形粒子Ｔｒが減少してしまう。従って、パッチ画像Ｔｙの領域全体の下層に不定形粒子Ｔｒを付着させることにより、パッチ画像Ｔｙのクリーニング中、不定形粒子Ｔｒを常時クリーニングブレード２０の先端Ｑに供給し、その先端Ｑに常時不定形粒子Ｔｒの蓄積部を形成する。これにより、パッチ画像Ｔｙの重合トナーがクリーニングブレード２０の先端Ｑと中間転写体５０との間に進入することを阻止し、すり抜け発生を防止することができる。
【００６３】
尚、上記の例では、不定形粒子Ｔｒの付着領域を、パッチ画像Ｔｙと同じ大きさに設定したが、これに限定されるものではない。図８に示すように、パッチ画像Ｔｙの下層に加えて、パッチ画像Ｔｙ領域に接し、中間転写体５０の進行方向の前方側に伸長した領域に不定形粒子Ｔｒを付着させてもよい。これにより、パッチ画像Ｔｙがクリーニングブレード２０に到達する前に確実に不定形粒子Ｔｒをクリーニングブレード２０の先端Ｑに供給することが可能になる。これにより、確実にパッチ画像のトナーを阻止できるようになる。
【００６４】
又、図８に示すように、パッチ画像Ｔｙの下層に加えて、パッチ画像Ｔｙ領域に接し、中間転写体５０の進行方向に直交する方向に伸長した領域に不定形粒子Ｔｒを付着させてもよい。即ち、パッチ画像Ｔｙのトナーがクリーニングブレード２０に達し、せき止められたときに、上層のパッチ画像Ｔｙのトナーの一部がクリーニングブレード２０の長手方向に沿って横すべりすることがある。そして、パッチ画像Ｔｙと同サイズの不定形粒子Ｔｒの付着領域の外側の領域に押し出されて、中間転写体表面に付着し、そのままクリーニングブレード２０の先端Ｑに移動して、すり抜けが発生し易くなることがある。これに対し、中間転写体５０の進行方向に直交する方向に伸長した領域にも不定形粒子Ｔｒを付着させることで、押し出されたパッチ画像Ｔｙのトナーが、直接中間転写体５０の表面に付着することを防止することができる。
【００６５】
図８に示すように、パッチ画像Ｔｙの形成領域よりも中間転写体５０の進行方向前方側、及び中間転写体５０の進行方向に直交する方向の両方に広い領域に不定形粒子Ｔｒを付着させることがより好ましい。
【００６６】
図９にパッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋの形成工程のタイミングチャートを示す。但し、簡単のため、各色の画像形成部で共通に配置されている装置の動作は１本のチャートにまとめて表示した。又、図９は、フルカラー画像の作像工程を１枚行ったあと、後回転工程でパッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋを形成する場合のチャートを示す。
【００６７】
作像工程では、第１〜第４の画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋにおいて、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の各色の画像域に対応する露光を行う。各色の画像の静電像はそれぞれ現像され、又中間転写体５０に転写される。
【００６８】
続いて、後回転工程において、先ず、不定形粒子供給部Ｓｒにおいて不定形粒子Ｔｒに対応する露光を４箇所行う。引き続き、第１〜第４の画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋにおいて、中間転写体５０上で４個の不定形粒子Ｔｒの付着領域にそれぞれ重なるように、各色のパッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋに対応した露光を行う。このようにして形成された不定形粒子による像Ｔｒ及びパッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋの潜像は、それぞれ現像バイアスをＯＮすることで現像され、又１次転写バイアスを印加することで中間転写体５０に転写される。
【００６９】
濃度センサ８による測定動作は、各色のパッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋがセンサ位置を通過する毎に行い、ブラックのパッチ画像Ｔｋを測定終了後、帯電〜濃度測定の動作を停止する。但し、その後も中間転写体５０は回転し、クリーニングブレード２０でパッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋのクリーニングを完了した時点で中間転写体５０の回転は停止する。
【００７０】
以上、本実施例によれば、不定形粒子を中間転写体５０に付着させる不定形粒子供給手段として不定形粒子供給部Ｓｒを設ける。そして、重合トナーからなる濃度測定用のパッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋを中間転写体５０上に転写する前に、パッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋが転写される領域に不定形粒子Ｔｒを付着させ、その不定形粒子Ｔｒの上にパッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋを重ねて付着させる。パッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋの濃度を測定後には、このパッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋを不定形粒子Ｔｒごとクリーニングブレード２０でクリーニングする。クリーニングブレード２０の先端Ｑには、重合トナーより先に不定形粒子が供給され、この不定形粒子がクリーニングブレード２０の先端Ｑに蓄積して、重合トナーを阻止する。これにより、重合トナーがクリーニングブレード２０をすり抜けることを防止することができる。即ち、非画像領域に形成した非出力トナー像をクリーニングブレード２０によりクリーニングする工程において、クリーニングブレード２０のエッジ部に、非出力トナー像のトナーより先に不定形粒子が供給される。この不定形粒子が、非出力トナー像のトナー、つまり重合トナーがクリーニングブレード２０のエッジ部への侵入を阻止することで、重合トナーのすり抜けを防止することができる。従って、本実施例によれば、中間転写体５０からのパッチ画像のトナーのクリーニング不良に起因する画像汚れ等の画像不具合を防止して、高品質な画像を形成することができる。
【００７１】
尚、従来、画像の高級感を高めるなどのために、透明トナーを利用する技術が知られている。例えば、有色トナーの付着量の少ない部分に透明トナーを付着させたり、或いはトナー像の上に透明トナーを画像全体に付着させたりして、これを定着することで平滑性が高く、高光沢度の画像を得る方法がある。ここで、上記本実施例で用いた不定形粒子は着色剤を含まないため透明で、トナーと同極性の帯電粒子なのでトナーとともに記録材に転写することも可能である。従って、不定形粒子供給部Ｓｒを、上述のような透明トナー供給部に兼用させてもよい。透明トナーとしては、上述した本実施例の不定形粒子と実質的に同じものを用いることができる。即ち、この場合、複数種類のトナーのそれぞれにより中間転写体５０上にトナー像を形成することができるトナー像形成手段は、該複数種類のトナーのうち不定形粒子から成る少なくとも１種類のトナーとして透明トナーを中間転写体５０に付着させる不定形粒子供給手段の機能を有する。
【００７２】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例では、有色トナー像を形成する複数の画像形成部のうち少なくとも１つにおいて不定形粒子からなるトナーを使用することが実施例１とは異なる。
【００７３】
前述のように、高光沢画像を得るなどのために透明トナー供給部が必要な画像形成装置では、透明トナーとして本発明に従う不定形粒子を用いることで、該透明トナー供給部を本発明に従う不定形粒子供給部として兼用することができる。しかし、透明トナーが必要ない装置では、不定形粒子供給部を特別に設けることは、これを設けない装置に比べて装置の大型化とコストアップにつながり易い。
【００７４】
そこで、本実施例では、図１０に示すように、特別の不定形粒子供給部を設けず、不定形粒子供給手段としてブラックの画像形成部Ｓｋを用いる。尚、図１０の画像形成装置２００において、図１に示す実施例１の画像形成装置１００と同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００７５】
本実施例の画像形成装置２００では、図１の画像形成装置１００に対し、不定形粒子供給部Ｓｒが設けられておらず、又ブラックの画像形成部Ｓｋが中間転写体５０の表面移動方向において最上流側に移動されている。
【００７６】
本実施例では、ブラックの現像剤としては、粉砕法により作製される樹脂粒子を基体とする粉砕トナーからなる１成分現像剤を採用した。特に、本実施例では、ブラックの現像剤として、樹脂を基体とする粒子であるトナー粒子が磁性体を含む磁性１成分現像剤を採用する。そして、このブラックのトナーとして、形状係数ＳＦ−１が１４０以上、１５５以下である不定形粒子を使用する。尚、不定形粒子から成るトナーを備える現像剤は、不定形粒子から成るトナーが磁性体を含まない非磁性１成分現像剤であってもよいし、又、不定形粒子から成るトナーを備える２成分現像剤であってもよい。
【００７７】
即ち、本実施例では、複数種類のトナーのそれぞれにより中間転写体５０上にトナー像を形成することができるトナー像形成手段は、該複数種類のトナーのうち不定形粒子から成る少なくとも１種類のトナーとしてブラックのトナーを中間転写体５０に付着させる不定形粒子供給手段の機能を有する。
【００７８】
ここで、一般に、粉砕トナーは重合トナーに比べて高画質化に向かないが、高画質が特に要求されるのは写真画など中間調濃度が多く含まれるカラー画像であることが多い。このような画像は、主としてイエロー、マゼンタ、シアンで形成される。従って、ブラックだけ粉砕トナーを使用しても装置性能として遜色ない場合が多い。そこで、本実施例では、ブラックトナーを不定形粒子として用いた。
【００７９】
そして、本実施例では、実施例１と同様に、イエロー、マゼンタ、シアンの各パッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃを転写する領域の下層に、予め不定形粒子としてのブラックトナーを付着させておく。これにより、パッチ画像Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃの中間転写体５０からのクリーニングを良好に行うことができた。尚、ブラックのパッチ画像を形成する場合は、直接中間転写体５０に形成すればよい。
【００８０】
以上、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、装置の小型化、低コスト化において有利である。
【００８１】
実施例３
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１の画像形成装置と同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００８２】
本発明者の検討によれば、パッチ画像のすり抜けは、高温高湿環境下ほど発生し易い傾向にある。一方で、装置内に収納した不定形粒子を有効に利用するため、不定形粒子の消費を少なく抑えることが望ましい。
【００８３】
図１１は、装置が置かれた環境の水分量（空気１リットル中に含まれる水のグラム数）と、パッチ画像をクリーニングするのに必要な不定形粒子Ｔｒの付着量の関係を調べた結果を示す。同図から分かるように、水分量２０（３０℃／ＲＨ８０％）で必要量が多く、水分量１１（２３℃／５０％）、水分量５（２３℃／５％）と下がるにしたがい必要量は少なくなった。水分量５以下では、不定形粒子がカブリ程度の付着量でもクリーニングは良好であった。
【００８４】
そこで、本実施例では、装置の環境に応じてパッチ画像の下層に不定形粒子を付着させるか否かを決定するか、又は装置の環境に応じてパッチ画像の下層に不定形粒子を付着させる量を変更する。即ち、本実施例では、装置環境の湿度が第１の値の時と、前記第１の値よりも低い第２の値の時とで、不定形粒子の付着量が異なる。特に、装置環境の湿度が上記第１の値のときよりも、上記第２の値の時の方が、不定形粒子の付着量が少なくなるように制御する。
【００８５】
更に説明すると、本実施例では、図１２に示すように装置内に環境検知手段として温湿度センサ２２を設ける。温湿度センサ２２の検知出力は、画像形成装置の動作を制御する制御部２１に接続されている。制御部２１は、温湿度センサ２２の検出結果から装置環境の水分量を算出する。そして、制御部２１は、算出結果に応じて、不定形粒子供給部Ｓｒにおける帯電器２ｒに印加する帯電バイアス、露光装置５ｒの露光量、現像器３ｒに印加する現像バイアスを制御することにより、不定形粒子の付着量を図１１に示す最適量に制御する。即ち、制御部２１は、装置環境の水分量の算出、不定形粒子の目標付着量の算出、及び帯電器等に印加する高圧出力（図示せず）等の制御を行う。又、図１１に示されるデータは、記憶部としての制御部２１に接続されたメモリ２３に記憶されている。
【００８６】
以上、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、不定形粒子の消費を抑えることができる。
【００８７】
尚、本実施例は、実施例２の画像形成装置２００においても同様に適用することができ、実施例２と同様の効果が得られると共に、ブラックのトナーの消費量を抑えることができる。
【００８８】
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。
【００８９】
例えば、上記各実施例では、非出力トナー像として、現像器内のトナー濃度制御用の検知用トナー像であるパッチ画像に起因するすり抜けを防止するケースについて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、パッチ画像以外にも画像品質を維持するために非出力トナー像として種々の画像パターンを形成する場合がある。例えば、濃度階調を制御するために形成する複数濃度レベルのパッチ画像や、各色トナー像の位置ずれを補正するために形成する位置検知用パターンなどがある。このような、中間転写体に転写されて、記録材に転写されることなくクリーニング部材へと搬送される種々の非出力トナー像に対しても、本発明を等しく適用することができる。これにより、その非出力トナー像に起因するすり抜けを防止することが可能である。上記各実施例におけるパッチ画像をこれら種々の非出力トナー像と読み替えることで、全ての構成を同様に適用することができる。
【００９０】
又、上記各実施例では、不定形粒子は、独立した画像形成部（帯電、露光、現像、転写のプロセスを実行する）から中間転写体に供給されるものとして説明した。即ち、実施例１では、不定形粒子から成る像を中間転写体に形成する特別の画像形成部（不定形粒子供給部）を有している。又、実施例２では、ブラックの画像形成部が、不定形粒子から成る像を中間転写体に形成する。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。従来、図１３に示すように、単一の像担持体に対して複数の現像器が設けられて、例えばフルカラー画像の形成が可能なカラー画像形成装置がある。
【００９１】
即ち、図１３の画像形成装置３００は、１個の感光ドラム１と１次転写ローラ４とを有するカラー画像形成装置であり、現像手段として、イエロー現像器３ｙ、マゼンタ現像器３ｍ、シアン現像器３ｃを備えた回転式の現像装置６０と、ブラック現像器３ｋとを備えている。尚、図３の画像形成装置３００において、図１又は図１０に示す画像形成装置１００、２００と同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付している。この画像形成装置３００における作像プロセスにおいては、中間転写体５０の１回転毎に１色の転写を行い、４回転で中間転写体５０上に４色の画像を重ねて転写する。このため、２次転写ローラ１４及びクリーニングブレード２０は、中間転写体５０に対し接触・離間可能に構成されている。例えば４色フルカラー画像の形成時には、２次転写ローラ１４、クリーニングブレード２０は、３色目のトナー像が転写された後に、画像領域がそれぞれの対向部を通過した後に、中間転写体５０に接触させられる。
【００９２】
図１３の画像形成装置３００において、例えば実施例１と同様に現像剤として不定形粒子を用いる特別の現像器（又は不定形粒子として使用可能な透明トナーを用いる現像器）を、回転式現像装置６０に設けたり、或いはブラック現像器３ｋと同様に感光ドラム１の外周に沿って設けたりすることができる。或いは、図３の画像形成装置３００において、例えばブラック現像器３ｋの現像剤として不定形粒子からなるトナーを用いることができる。これにより、その現像器と、感光ドラム１と、帯電器２とを含み、１次転写部Ｎ１において中間転写体５０に不定形粒子から成る像を形成する不定形粒子供給手段を構成することができる。斯かる構成を採用することによっても、上述の各実施例と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
又、本発明は、直接転写方式の画像形成装置にも等しく適用することが可能である。即ち、図１４に示すように、直接転写方式の画像形成装置４００は、例えば図１に示す画像形成装置１００の中間転写体５０の替わりに記録材担持体７０を有する。記録材担持体としては、一般に、上記各実施例における中間転写体と同様のベルト（搬送ベルト）が用いられる。尚、図１４の画像形成装置４００において、上記実施例の画像形成装置と同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一の符号を付している。そして、図１の画像形成装置１００において中間転写体５０上に転写したのと同様にして、記録材担持体７０上に担持された記録材Ｐ上に、各画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋで形成されたトナー像を各転写部Ｎにおいて順次に転写することで、記録材Ｐに画像を形成する。
【００９４】
斯かる直接転写方式の画像形成装置４００においても、画像濃度制御（現像器内のトナー濃度制御、画像情報信号制御及び／又はプロセス条件制御による画像の濃度階調補正を含む。）用の非出力トナー像、画像書き込みタイミングや画像書き込み開始位置の制御のために用いられる非出力トナー像などの非出力トナー像を、トナー像搬送体としての記録材担持体上に形成し、これをクリーニング部材でクリーニングすることがある。従って、このような直接転写方式の画像形成装置４００においても、例えば実施例１と同様に不定形粒子供給部Ｓｒを設けるなどして本発明を適用することで、非出力トナー像が記録材担持体をクリーニングするクリーニング部材をすり抜けるのを防止することができる。当然、直接転写方式の画像形成装置に上記実施例２、３で説明した構成を適用することもできる。
【００９５】
更に、上記各実施例では、球形度の高いトナーは、例えば懸濁重合法などの重合法で作製される重合トナーであるとして説明した。重合法によれば、特別な球形化処理を施すことなく比較的容易に所望の球形度のトナーが得られる利点がある。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、球形度の高いトナーとしては、例えば粉砕法で作製されたトナーに機械的な衝撃を与えるなどの球形化処理を施し、所望の球形度を有する粒子としたものを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面構成図である。
【図２】本発明に従うパッチ画像の転写方法の説明図である。
【図３】本発明に従うパッチ画像のクリーニング方法の説明図である。
【図４】本発明に従うパッチ画像の濃度の測定方法の説明図である。
【図５】パッチ画像の濃度と濃度センサ出力の関係を示すグラフ図である。
【図６】トナー形状係数とクリーニング性能の関係を示すグラフ図である。
【図７】クリーニングブレードの先端近傍の拡大説明図である。
【図８】本発明に従うパッチ画像及び不定形粒子の付着領域の一例を示す模式図である。
【図９】本発明に従うパッチ画像の形成のタイミングチャート図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略断面構成図である。
【図１１】水分量と不定形粒子の必要付着量の関係を示すグラフ図である。
【図１２】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略制御ブロック図である。
【図１３】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略断面構成図である。
【図１４】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略断面構成図である。
【符号の説明】
【００９７】
８                          濃度センサ（光学式センサ、検知手段）
２０                        クリーニングブレード
５０                        中間転写体（トナー像搬送体）
Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋ      画像形成部（トナー像形成手段）
Ｓｒ                        不定形粒子供給部（不定形粒子供給手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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１４】
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