(57)【要約】【課題】電子写真方式の画像形成部におけるクリーニング部材への負荷を低減させる。【解決手段】用紙に対して電子写真方式により画像形成を行う上流機１０及び下流機２０が直列に接続された画像形成装置１００において、上流機１０及び下流機２０は、感光体ドラム１１，２１上に形成されたトナー像を用紙に転写する転写ローラー１５，２５と、トナー像が転写された後の感光体ドラム１１，２１をクリーニングするブラシ１８Ａ，２８Ａ及びブレード１８Ｂ，２８Ｂを有するクリーニング装置１８，２８と、を備える。画像形成装置１００は、上流機１０及び下流機２０に用紙の同一面に対して画像形成を行わせることで、画像形成装置１００が形成すべき画像を完成させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に対して電子写真方式により画像形成を行う複数の画像形成部が直列に接続された画像形成装置であって、
前記複数の画像形成部のそれぞれは、
像担持体上に形成されたトナー像を前記用紙に転写する転写部と、
前記トナー像が転写された後の前記像担持体をクリーニングするクリーニング部材と、
を備え、
前記複数の画像形成部に前記用紙の同一面に対して画像形成を行わせることで、当該画像形成装置が形成すべき画像を完成させる制御部を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記複数の画像形成部のそれぞれが備える前記像担持体に転写後に残される転写残トナー量を均一化するように、前記複数の画像形成部における画像形成条件を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、用紙単位ごと、ジョブ単位ごと、当該画像形成装置内の部品を所定時間使用するごと、又は、当該画像形成装置内の部品を所定回数使用するごとに、前記複数の画像形成部における画像形成条件を切り替える請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の画像形成部のそれぞれが備える前記像担持体のクリーニング状態を検知するクリーニング状態検知部を備え、
前記制御部は、前記クリーニング状態検知部により検知された検知結果に基づいて、前記複数の画像形成部における画像形成条件を制御する請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記複数の画像形成部のうち隣り合う二つの画像形成部の間に、前記用紙に形成された画像を検知する画像検知部を備え、
前記制御部は、前記画像検知部により検知された検知結果に基づいて、前記画像検知部より下流の画像形成部における画像形成条件を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像検知部は、画像の濃度又は光沢度を検知するものである請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成条件は、トナー付着量条件、転写条件又は画像処理条件を含む請求項２から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記複数の画像形成部のそれぞれは、同一の単色画像を形成するものである請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記用紙は、凹凸加工が施されたエンボス紙である請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像を用紙に転写した後、用紙を加熱・加圧することで、用紙に画像を定着させている。画像形成対象として凹凸加工が施されたエンボス紙を使用する場合、凹部の転写性が悪いことが知られている。転写性が悪いと、用紙に転写されずに像担持体上に残されるトナー（転写残トナー）の量が多くなり、転写後の像担持体をクリーニングするブレードやブラシ等のクリーニング部材に対する負荷が大きくなる。このように、転写性が悪い状態で画像形成装置を使い続けると、クリーニング性が悪化し、最終的にはクリーニング不良が生じる場合がある。
【０００３】
そこで、平滑性の低い記録紙においても凹部と凸部のどちらも十分な転写性を確保するために、１台の画像形成装置において、記録紙における凹凸差が所定値より大きい場合に、記録紙への転写動作を２回行うものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、生産性向上のため、用紙搬送方向に沿って直列に接続された２台の印刷部に対し、第１の印刷部及び第２の印刷部の各々の消耗品の残量や使用量について、第１の印刷部及び第２の印刷部の差が予め定められた値以下となるように、印刷部を切り替える印刷制御装置が開発されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−７５７０９号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０１０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術では、各転写時における転写残トナー量は減らせるが、２回分の転写動作で発生する転写残トナー量の合算値は１回の転写で画像形成した場合と変わらないため、クリーニング部材に対する負荷は低減されなかった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術では、２台の印刷部は、異なる用紙又は用紙の異なる面に印刷を行うものであり、転写性が悪い用紙に対して、像担持体上の転写残トナーの量を減らすことについては、考慮されていなかった。
【０００８】
本発明は、上記の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、電子写真方式の画像形成部におけるクリーニング部材への負荷を低減させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、用紙に対して電子写真方式により画像形成を行う複数の画像形成部が直列に接続された画像形成装置であって、前記複数の画像形成部のそれぞれは、像担持体上に形成されたトナー像を前記用紙に転写する転写部と、前記トナー像が転写された後の前記像担持体をクリーニングするクリーニング部材と、を備え、前記複数の画像形成部に前記用紙の同一面に対して画像形成を行わせることで、当該画像形成装置が形成すべき画像を完成させる制御部を備える。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御部は、前記複数の画像形成部のそれぞれが備える前記像担持体に転写後に残される転写残トナー量を均一化するように、前記複数の画像形成部における画像形成条件を制御する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記制御部は、用紙単位ごと、ジョブ単位ごと、当該画像形成装置内の部品を所定時間使用するごと、又は、当該画像形成装置内の部品を所定回数使用するごとに、前記複数の画像形成部における画像形成条件を切り替える。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の画像形成装置において、前記複数の画像形成部のそれぞれが備える前記像担持体のクリーニング状態を検知するクリーニング状態検知部を備え、前記制御部は、前記クリーニング状態検知部により検知された検知結果に基づいて、前記複数の画像形成部における画像形成条件を制御する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記複数の画像形成部のうち隣り合う二つの画像形成部の間に、前記用紙に形成された画像を検知する画像検知部を備え、前記制御部は、前記画像検知部により検知された検知結果に基づいて、前記画像検知部より下流の画像形成部における画像形成条件を制御する。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記画像検知部は、画像の濃度又は光沢度を検知するものである。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項２から６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記画像形成条件は、トナー付着量条件、転写条件又は画像処理条件を含む。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記複数の画像形成部のそれぞれは、同一の単色画像を形成するものである。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記用紙は、凹凸加工が施されたエンボス紙である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電子写真方式の画像形成部におけるクリーニング部材への負荷を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。
【図２】画像形成装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】一つの画像形成部で画像を形成する場合の転写位置付近の転写前後の状態を示す模式図である。
【図４】上流機と下流機で転写残トナー量が等しくなるように制御する場合の上流機における転写位置付近の転写前後の状態を示す模式図である。
【図５】上流機と下流機で転写残トナー量が等しくなるように制御する場合の下流機における転写位置付近の転写前後の状態を示す模式図である。
【図６】上流機の転写残トナー量が下流機より多くなるように制御する場合の上流機における転写位置付近の転写前後の状態を示す模式図である。
【図７】上流機の転写残トナー量が下流機より多くなるように制御する場合の下流機における転写位置付近の転写前後の状態を示す模式図である。
【図８】上流機の転写残トナー量が下流機より少なくなるように制御する場合の上流機における転写位置付近の転写前後の状態を示す模式図である。
【図９】上流機の転写残トナー量が下流機より少なくなるように制御する場合の下流機における転写位置付近の転写前後の状態を示す模式図である。
【図１０】第１の実施の形態における画像形成装置において実行される画像形成処理を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態の上流機における転写位置付近の転写前後の状態を示す模式図である。
【図１２】第２の実施の形態の画像形成装置において実行される画像形成処理を示すフローチャートである。
【図１３】実施例及び比較例における実験条件を示す図である。
【図１４】実施例及び比較例における生産性及びクリーニング性の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１の実施の形態］
まず、本発明に係る画像形成装置の第１の実施の形態について説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
【００２１】
図１は、画像形成装置１００の概略構成図である。
画像形成装置１００は、外部装置から受信した画像データに基づいて、電子写真方式により画像形成を行うものである。また、画像形成装置１００は、原稿読取部により原稿を読み取ることで得られた画像データに基づいて、画像形成を行うものであってもよい。画像形成装置１００は、単色（黒色）のトナーを用いて、白黒画像を形成する。
【００２２】
画像形成装置１００は、用紙に対して電子写真方式により画像形成を行う二つの画像形成部が直列に接続されて構成されている。画像形成装置１００は、上流機１０、下流機２０、給紙部３０等を備える。上流機１０は、用紙搬送方向において上流側の画像形成部であり、下流機２０は、用紙搬送方向において下流側の画像形成部である。
【００２３】
上流機１０は、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電部１２、露光部１３、現像部１４、転写部としての転写ローラー１５、転写搬送ベルト１６、定着部１７、クリーニング装置１８、レジストローラー１９等を備える。
【００２４】
感光体ドラム１１には、トナー像が形成される。帯電部１２は、感光体ドラム１１を一様に帯電させる。露光部１３は、上流機１０における画像形成に係る画像データに基づいて、感光体ドラム１１の表面をレーザービームにより走査露光して、静電潜像を形成する。現像部１４は、感光体ドラム１１上の静電潜像にトナーを付着させ、現像を行う。
【００２５】
転写ローラー１５は、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を用紙に転写する。転写搬送ベルト１６は、回転により、転写ローラー１５から定着部１７まで用紙を搬送する。定着部１７は、トナー像が転写された用紙を加熱する加熱ローラー、当該用紙を加圧する加圧ローラーを備え、加熱・加圧によりトナー像を用紙に定着させる。
【００２６】
クリーニング装置１８は、クリーニング部材としてのブラシ１８Ａ及びブレード１８Ｂを備え、トナー像が転写された後の感光体ドラム１１をクリーニングする。ブラシ１８Ａは、感光体ドラム１１の周回方向において転写ローラー１５の下流側に設けられている。ブラシ１８Ａは、感光体ドラム１１の周回方向に対してカウンター方向に回転し、感光体ドラム１１から用紙に転写されずに残った転写残トナーや紙粉等を除去する。ブレード１８Ｂは、感光体ドラム１１の周回方向においてブラシ１８Ａの下流側に設けられている。ブレード１８Ｂは、その先端を感光体ドラム１１に当接させることで、感光体ドラム１１上の転写残トナーや紙粉等の残留物を除去する。
【００２７】
レジストローラー１９は、用紙の傾きを整えるとともに、用紙を転写位置に搬送するタイミングを調整する。
【００２８】
下流機２０は、像担持体としての感光体ドラム２１、帯電部２２、露光部２３、現像部２４、転写部としての転写ローラー２５、転写搬送ベルト２６、定着部２７、クリーニング装置２８、レジストローラー２９等を備える。クリーニング装置２８は、クリーニング部材としてのブラシ２８Ａ及びブレード２８Ｂを備える。
下流機２０の各部は、上流機１０の各部と同様であるため、説明を省略する。
【００２９】
上流機１０と下流機２０は、用紙の同一面に対して画像形成を行う。上流機１０と下流機２０は、同一の単色画像（黒色トナーによる白黒画像）を形成するものである。
【００３０】
給紙部３０は、給紙トレイを備え、上流機１０に用紙を供給する。給紙トレイには、給紙トレイごとに予め定められた紙種やサイズの用紙が収納されている。給紙部３０は、例えば、凹凸加工が施されたエンボス紙を供給する。
【００３１】
図２は、画像形成装置１００の機能的構成を示すブロック図である。
図２に示すように、画像形成装置１００は、上流機１０、下流機２０、給紙部３０、制御部４１、操作部４２、表示部４３、記憶部４４、通信部４５、搬送部４６、クリーニング状態検知部５１，５２等を備える。なお、既に説明した機能部については、説明を省略する。
また、図１及び図２に示した画像検知部５３については、第２の実施の形態で説明する。
【００３２】
制御部４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている各種処理プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って、画像形成装置１００の各部の動作を集中制御する。
【００３３】
操作部４２は、表示部４３の表示画面上を覆うように形成されたタッチパネルや、数字ボタン、スタートボタン等の各種操作ボタンを備え、ユーザーの操作に基づく操作信号を制御部４１に出力する。
【００３４】
表示部４３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）により構成され、制御部４１から入力される表示信号の指示に従って各種画面を表示する。
【００３５】
記憶部４４は、ハードディスクやフラッシュメモリー等の不揮発性の記憶装置により構成され、各種データを記憶する。
【００３６】
通信部４５は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部装置との間でデータの送受信を行う。
【００３７】
搬送部４６は、用紙を搬送するための搬送ローラーを備え、給紙部３０の給紙トレイに収納された用紙が排紙トレイに排出されるまで、画像形成装置１００内において用紙を搬送する。
【００３８】
クリーニング状態検知部５１は、感光体ドラム１１のクリーニング状態を検知し、検知結果を制御部４１に出力する。例えば、クリーニング状態検知部５１は、ブラシ１８Ａの使用時間又は使用回数、ブレード１８Ｂの使用時間又は使用回数、クリーニング装置１８により回収された廃トナー量を検知して、感光体ドラム１１のクリーニング状態を判断する。なお、クリーニング状態検知部５１は、クリーニング後の感光体ドラム１１の表面の状態を直接検知するものであってもよい。
【００３９】
クリーニング状態検知部５２は、感光体ドラム２１のクリーニング状態を検知し、検知結果を制御部４１に出力する。例えば、クリーニング状態検知部５２は、ブラシ２８Ａの使用時間又は使用回数、ブレード２８Ｂの使用時間又は使用回数、クリーニング装置２８により回収された廃トナー量を検知して、感光体ドラム２１のクリーニング状態を判断する。なお、クリーニング状態検知部５２は、クリーニング後の感光体ドラム２１の表面の状態を直接検知するものであってもよい。
【００４０】
制御部４１は、上流機１０と下流機２０に用紙の同一面に対して画像形成を行わせることで、画像形成装置１００が形成すべき画像を完成させる。
制御部４１は、上流機１０及び下流機２０のそれぞれが備える感光体ドラム１１，２１に転写後に残される転写残トナー量を均一化するように、上流機１０及び下流機２０における画像形成条件を制御する。転写残トナー量の均一化とは、所定枚数又は所定時間の画像形成において、上流機１０と下流機２０で転写残トナー量を略同量とすることをいう。
【００４１】
画像形成条件は、トナー付着量条件、転写条件又は画像処理条件のうち、少なくとも一つを含む。
トナー付着量条件として、例えば、現像バイアス（現像部１４，２４と感光体ドラム１１，２１との間の電圧）が調整される。
転写条件として、例えば、転写ローラー１５，２５における転写電流、転写ローラー１５，２５の感光体ドラム１１，２１に対する転写圧力が調整される。
画像処理条件として、例えば、上流機１０及び下流機２０で形成される画像の画像データ（画素値）が調整され、結果として露光部１３，２３における露光量が調整される。
画像形成条件として調整されるパラメーターは、適宜選択可能である。
【００４２】
制御部４１は、用紙単位ごと、ジョブ単位ごと、画像形成装置１００内の部品を所定時間使用するごと、又は、画像形成装置１００内の部品を所定回数使用するごとに、上流機１０及び下流機２０における画像形成条件を切り替える。制御部４１は、時間を計測するタイマーや、部品の使用回数をカウントするカウンターを備える。
【００４３】
制御部４１は、クリーニング状態検知部５１，５２により検知された検知結果に基づいて、上流機１０及び下流機２０における画像形成条件を制御する。
【００４４】
次に、転写残トナー量の調整について具体的に説明する。
図３（ａ）は、従来と同様、一つの画像形成部で画像を形成する場合の転写位置付近の転写前の状態を示す模式図である。ここでは、一つの画像形成部として、上流機１０を用いることとする。また、説明を簡単にするため、最終的に完成させたい画像に対応するトナー付着量を１００％とする。感光体ドラム１１上に形成されたトナー層Ｔ１１は、感光体ドラム１１の回転及びエンボス紙Ｐの搬送に従って、順にエンボス紙Ｐに転写されていく。エンボス紙Ｐは、凸部６１及び凹部６２を有する。
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す状態から転写された後の状態を示す模式図である。エンボス紙Ｐの凸部６１には、感光体ドラム１１から１００％のトナーが転写され、トナー層Ｔ１２が形成される。エンボス紙Ｐの凹部６２には、感光体ドラム１１から２０％のトナーが転写され、トナー層Ｔ１３が形成される。感光体ドラム１１上には、エンボス紙Ｐの凹部６２に対応する位置に８０％の転写残トナー層Ｔ１４が残る。
【００４５】
図４（ａ）は、上流機１０と下流機２０で転写残トナー量が等しくなるように制御する場合の上流機１０における転写位置付近の転写前の状態を示す模式図である。具体的には、上流機１０と下流機２０で、最終的に完成させたい画像に対応するトナー付着量を５０％ずつ分担して画像形成を行う。感光体ドラム１１上に形成されたトナー層Ｔ２１（５０％）は、感光体ドラム１１の回転及びエンボス紙Ｐの搬送に従って、順にエンボス紙Ｐに転写されていく。
図４（ｂ）は、上流機１０において、図４（ａ）に示す状態から転写された後の状態を示す模式図である。エンボス紙Ｐの凸部６１には、感光体ドラム１１から５０％のトナーが転写され、トナー層Ｔ２２が形成される。エンボス紙Ｐの凹部６２には、感光体ドラム１１から１０％のトナーが転写され、トナー層Ｔ２３が形成される。感光体ドラム１１上には、エンボス紙Ｐの凹部６２に対応する位置に４０％の転写残トナー層Ｔ２４が残る。転写残トナー層Ｔ２４は、図３（ｂ）に示した転写残トナー層Ｔ１４と比較して、トナーの量が少なくなる。
【００４６】
図５（ａ）は、図４（ｂ）に示すように上流機１０で画像を形成した後の、下流機２０における転写位置付近の転写前の状態を示す模式図である。感光体ドラム２１上に形成されたトナー層Ｔ２５（５０％）は、感光体ドラム２１の回転及びエンボス紙Ｐの搬送に従って、順にエンボス紙Ｐに転写されていく。
図５（ｂ）は、下流機２０において、図５（ａ）に示す状態から転写された後の状態を示す模式図である。エンボス紙Ｐの凸部６１には、感光体ドラム２１から５０％のトナーが転写され、合計１００％のトナー層Ｔ２６が形成される。エンボス紙Ｐの凹部６２には、感光体ドラム２１から１０％のトナーが転写され、合計２０％のトナー層Ｔ２７が形成される。感光体ドラム２１上には、エンボス紙Ｐの凹部６２に対応する位置に４０％の転写残トナー層Ｔ２８が残る。転写残トナー層Ｔ２８は、図３（ｂ）に示した転写残トナー層Ｔ１４と比較して、トナーの量が少なくなる。
【００４７】
図６（ａ）は、上流機１０の転写残トナー量が下流機２０より多くなるように制御する場合の上流機１０における転写位置付近の転写前の状態を示す模式図である。具体的には、上流機１０で、最終的に完成させたい画像に対応するトナー付着量の７５％を分担して画像形成を行う。感光体ドラム１１上に形成されたトナー層Ｔ３１（７５％）は、感光体ドラム１１の回転及びエンボス紙Ｐの搬送に従って、順にエンボス紙Ｐに転写されていく。
図６（ｂ）は、上流機１０において、図６（ａ）に示す状態から転写された後の状態を示す模式図である。エンボス紙Ｐの凸部６１には、感光体ドラム１１から７５％のトナーが転写され、トナー層Ｔ３２が形成される。エンボス紙Ｐの凹部６２には、感光体ドラム１１から１５％のトナーが転写され、トナー層Ｔ３３が形成される。感光体ドラム１１上には、エンボス紙Ｐの凹部６２に対応する位置に６０％の転写残トナー層Ｔ３４が残る。転写残トナー層Ｔ３４は、図３（ｂ）に示した転写残トナー層Ｔ１４と比較して、トナーの量が少なくなる。
【００４８】
図７（ａ）は、図６（ｂ）に示すように上流機１０で画像を形成した後の、下流機２０における転写位置付近の転写前の状態を示す模式図である。感光体ドラム２１上に形成されたトナー層Ｔ３５（２５％）は、感光体ドラム２１の回転及びエンボス紙Ｐの搬送に従って、順にエンボス紙Ｐに転写されていく。
図７（ｂ）は、下流機２０において、図７（ａ）に示す状態から転写された後の状態を示す模式図である。エンボス紙Ｐの凸部６１には、感光体ドラム２１から２５％のトナーが転写され、合計１００％のトナー層Ｔ３６が形成される。エンボス紙Ｐの凹部６２には、感光体ドラム２１から５％のトナーが転写され、合計２０％のトナー層Ｔ３７が形成される。感光体ドラム２１上には、エンボス紙Ｐの凹部６２に対応する位置に２０％の転写残トナー層Ｔ３８が残る。転写残トナー層Ｔ３８は、図３（ｂ）に示した転写残トナー層Ｔ１４と比較して、トナーの量が少なくなる。
【００４９】
図８（ａ）は、上流機１０の転写残トナー量が下流機２０より少なくなるように制御する場合の上流機１０における転写位置付近の転写前の状態を示す模式図である。具体的には、上流機１０で、最終的に完成させたい画像に対応するトナー付着量の２５％を分担して画像形成を行う。感光体ドラム１１上に形成されたトナー層Ｔ４１（２５％）は、感光体ドラム１１の回転及びエンボス紙Ｐの搬送に従って、順にエンボス紙Ｐに転写されていく。
図８（ｂ）は、上流機１０において、図８（ａ）に示す状態から転写された後の状態を示す模式図である。エンボス紙Ｐの凸部６１には、感光体ドラム１１から２５％のトナーが転写され、トナー層Ｔ４２が形成される。エンボス紙Ｐの凹部６２には、感光体ドラム１１から５％のトナーが転写され、トナー層Ｔ４３が形成される。感光体ドラム１１上には、エンボス紙Ｐの凹部６２に対応する位置に２０％の転写残トナー層Ｔ４４が残る。転写残トナー層Ｔ４４は、図３（ｂ）に示した転写残トナー層Ｔ１４と比較して、トナーの量が少なくなる。
【００５０】
図９（ａ）は、図８（ｂ）に示すように上流機１０で画像を形成した後の、下流機２０における転写位置付近の転写前の状態を示す模式図である。感光体ドラム２１上に形成されたトナー層Ｔ４５（７５％）は、感光体ドラム２１の回転及びエンボス紙Ｐの搬送に従って、順にエンボス紙Ｐに転写されていく。
図９（ｂ）は、下流機２０において、図９（ａ）に示す状態から転写された後の状態を示す模式図である。エンボス紙Ｐの凸部６１には、感光体ドラム２１から７５％のトナーが転写され、合計１００％のトナー層Ｔ４６が形成される。エンボス紙Ｐの凹部６２には、感光体ドラム２１から１５％のトナーが転写され、合計２０％のトナー層Ｔ４７が形成される。感光体ドラム２１上には、エンボス紙Ｐの凹部６２に対応する位置に６０％の転写残トナー層Ｔ４８が残る。転写残トナー層Ｔ４８は、図３（ｂ）に示した転写残トナー層Ｔ１４と比較して、トナーの量が少なくなる。
【００５１】
次に、第１の実施の形態の画像形成装置１００における動作について説明する。
図１０は、画像形成装置１００において実行される画像形成処理を示すフローチャートである。この処理は、用紙の同一面に対して上流機１０及び下流機２０により画像形成を行う際の処理であり、制御部４１のＣＰＵとＲＯＭに記憶されているプログラムとの協働によるソフトウェア処理によって実現される。
【００５２】
まず、制御部４１は、調整タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ１）。具体的には、制御部４１は、予め定められているタイミング条件を満たす場合に、調整タイミングであると判断する。タイミング条件は、予め記憶部４４に記憶されている。
例えば、用紙単位ごとに画像形成条件を切り替えることが設定されている場合、制御部４１は、用紙１枚ごとに、調整タイミングであると判断する。
ジョブ単位ごとに画像形成条件を切り替えることが設定されている場合、制御部４１は、新たなジョブの開始タイミングであるときに、調整タイミングであると判断する。
画像形成装置１００内の部品を所定時間使用するごとに画像形成条件を切り替えることが設定されている場合、制御部４１は、この部品が前回の調整タイミングから所定時間使用されたときに、調整タイミングであると判断する。
画像形成装置１００内の部品を所定回数使用するごとに画像形成条件を切り替えることが設定されている場合、制御部４１は、この部品が前回の調整タイミングから所定回数使用されたときに、調整タイミングであると判断する。
【００５３】
調整タイミングである場合には（ステップＳ１；ＹＥＳ）、制御部４１は、クリーニング状態検知部５１，５２により検知された検知結果に基づいて、上流機１０又は下流機２０のクリーニング状態が閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２）。
例えば、制御部４１は、ブラシ１８Ａ，２８Ａ、ブレード１８Ｂ，２８Ｂの使用時間又は使用回数が閾値（クリーニング部材を交換する間隔として定められている値）の１／２以上であるか否かを判断する。
あるいは、制御部４１は、クリーニング装置１８，２８により回収された廃トナー量が満タンの１／２以上であるか否かを判断する。
【００５４】
上流機１０又は下流機２０のクリーニング状態が閾値以上である場合には（ステップＳ２；ＹＥＳ）、制御部４１は、クリーニング状態検知部５１，５２により検知された検知結果に基づいて、上流機１０と下流機２０のクリーニング状態の差が所定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ３）。
例えば、制御部４１は、上流機１０と下流機２０の比較において、ブラシ１８Ａ，２８Ａの使用時間又は使用回数、ブレード１８Ｂ，２８Ｂの使用時間又は使用回数のいずれかについて、一方が他方の１．５倍以上であるか否かを判断する。
あるいは、制御部４１は、上流機１０と下流機２０の比較において、クリーニング装置１８，２８により回収された廃トナー量の一方が他方の１．５倍以上であるか否かを判断する。
【００５５】
上流機１０と下流機２０のクリーニング状態の差が所定値以上である場合には（ステップＳ３；ＹＥＳ）、制御部４１は、上流機１０の方が下流機２０よりもクリーニング状態が悪いか否かを判断する（ステップＳ４）。
例えば、制御部４１は、ブラシ１８Ａの使用時間がブラシ２８Ａの使用時間より長い場合、ブレード１８Ｂの使用時間がブレード２８Ｂの使用時間より長い場合、ブラシ１８Ａの使用回数がブラシ２８Ａの使用回数より多い場合、又は、ブレード１８Ｂの使用回数がブレード２８Ｂの使用回数より多い場合に、上流機１０の方が下流機２０よりもクリーニング状態が悪いと判断する。
あるいは、制御部４１は、クリーニング装置１８により回収された廃トナー量がクリーニング装置２８により回収された廃トナー量より多い場合に、上流機１０の方が下流機２０よりもクリーニング状態が悪いと判断する。
【００５６】
上流機１０の方が下流機２０よりもクリーニング状態が悪い場合には（ステップＳ４；ＹＥＳ）、制御部４１は、下流機２０での転写残トナー量が上流機１０よりも多くなるように、上流機１０及び下流機２０における画像形成条件を制御する（ステップＳ５）。例えば、図８（ａ）及び（ｂ）、図９（ａ）及び（ｂ）に示した例のように、下流機２０で形成される画像に対応するトナー付着量の比率を上流機１０よりも多くして、下流機２０での転写残トナー量を上流機１０よりも多くする。
【００５７】
ステップＳ４において、上流機１０の方が下流機２０よりもクリーニング状態が良い場合には（ステップＳ４；ＮＯ）、制御部４１は、上流機１０での転写残トナー量が下流機２０よりも多くなるように、上流機１０及び下流機２０における画像形成条件を制御する（ステップＳ６）。例えば、図６（ａ）及び（ｂ）、図７（ａ）及び（ｂ）に示した例のように、上流機１０で形成される画像に対応するトナー付着量の比率を下流機２０よりも多くして、上流機１０での転写残トナー量を下流機２０よりも多くする。
【００５８】
ステップＳ２において、上流機１０及び下流機２０のクリーニング状態が閾値未満である場合（ステップＳ２；ＮＯ）、又は、ステップＳ３において、上流機１０と下流機２０のクリーニング状態の差が所定値未満である場合には（ステップＳ３；ＮＯ）、制御部４１は、上流機１０と下流機２０で転写残トナー量が等しくなるように、上流機１０及び下流機２０における画像形成条件を制御する（ステップＳ７）。例えば、図４（ａ）及び（ｂ）、図５（ａ）及び（ｂ）に示した例のように、上流機１０と下流機２０で形成される画像に対応するトナー付着量の比率を等しくして、上流機１０と下流機２０で転写残トナー量を等しくする。
【００５９】
ステップＳ１において、調整タイミングでない場合（ステップＳ１；ＮＯ）、ステップＳ５の後、ステップＳ６の後、又は、ステップＳ７の後、第１の実施の形態における画像形成処理が終了する。
【００６０】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、用紙の同一面に対して上流機１０と下流機２０で分担して画像を形成するので、一つの画像形成部で一度に画像を形成する場合と比べて、感光体ドラム１１，２１のそれぞれに転写されずに残ってしまう転写残トナー量が減り、電子写真方式の画像形成部（上流機１０、下流機２０）におけるクリーニング部材への負荷を低減させることができる。
特に、凹凸加工が施されたエンボス紙Ｐに対して画像を形成する場合には、感光体ドラム１１，２１において、凹部６２に対応する位置に転写残トナーが残りやすいため、上流機１０と下流機２０で画像形成を分担させることで、クリーニング部材への負荷の集中を回避できる。
【００６１】
また、上流機１０及び下流機２０のそれぞれが備える感光体ドラム１１，２１に転写後に残される転写残トナー量を均一化するように、上流機１０及び下流機２０における画像形成条件を制御するので、上流機１０及び下流機２０におけるクリーニング部材への負荷を分散させることができる。
【００６２】
また、用紙単位ごと、ジョブ単位ごと、画像形成装置１００内の部品を所定時間使用するごと、画像形成装置１００内の部品を所定回数使用するごと等、所定のタイミングで、上流機１０及び下流機２０における画像形成条件を切り替えることができる。
【００６３】
また、上流機１０及び下流機２０のクリーニング状態を検知して、上流機１０及び下流機２０の転写残トナー量を調整／均一化することで、上流機１０と下流機２０で安定したクリーニング性能が確保できるようになる。
【００６４】
なお、第１の実施の形態では、上流機１０又は下流機２０のクリーニング状態が閾値以上である場合に、ステップＳ３に進むこととしたが、上流機１０及び下流機２０の両方のクリーニング状態が閾値以上である場合に、ステップＳ３に進むこととしてもよい。また、クリーニング状態の判断に用いるブラシ１８Ａ，２８Ａ、ブレード１８Ｂ，２８Ｂの使用時間又は使用回数、クリーニング装置１８，２８により回収された廃トナー量等の条件についても、適宜選択可能とし、複数の条件を組み合わせて判断することとしてもよい。
また、ステップＳ２における閾値やステップＳ３における所定値についても、機械や部品等のスペックによって、適宜変更可能とする。
【００６５】
［第２の実施の形態］
次に、本発明を適用した第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態における画像形成装置は、第１の実施の形態に示した画像形成装置１００と同様の構成であるため、図１及び図２を援用し、その構成については図示及び説明を省略する。以下、第２の実施の形態に特徴的な構成及び処理について説明する。
【００６６】
図１に示すように、画像検知部５３は、上流機１０と下流機２０の間に設けられており、上流機１０によって用紙に形成された画像を検知し、検知結果を制御部４１に出力する。ここでは、画像検知部５３は、画像の濃度を検知することとする。
【００６７】
制御部４１は、画像検知部５３により検知された検知結果に基づいて、画像検知部５３より下流の下流機２０における画像形成条件を制御する。制御部４１は、画像検知部５３により検知された、上流機１０により形成された画像の濃度と、上流機１０における画像形成に係る画像データから予測される濃度と、を比較し、この濃度差を下流機２０における画像形成条件にフィードバックする。
【００６８】
図１１（ａ）は、上流機１０で、最終的に完成させたい画像に対応するトナー付着量の５０％を分担して画像形成を行う場合の転写位置付近の転写前の状態を示す模式図である。感光体ドラム１１上に形成されたトナー層Ｔ５１（５０％）は、感光体ドラム１１の回転及びエンボス紙Ｐの搬送に従って、順にエンボス紙Ｐに転写されていく。なお、上流機１０及び下流機２０において、トナー付着量をどのような比率で分担するかは、この例に限定されず、適宜変更可能である。
図１１（ｂ）は、上流機１０において、図１１（ａ）に示す状態から転写された後の状態を示す模式図である。エンボス紙Ｐの凸部６１には、感光体ドラム１１から５０％のトナーが転写され、トナー層Ｔ５２が形成される。エンボス紙Ｐの凹部６２には、感光体ドラム１１から５％のトナーが転写され、トナー層Ｔ５３が形成される。感光体ドラム１１上には、エンボス紙Ｐの凹部６２に対応する位置に４５％の転写残トナー層Ｔ５４が残る。
【００６９】
この状態で、画像検知部５３により画像が検知されると、エンボス紙Ｐの凹部６２に対応する位置の濃度が低いと判断される。この濃度が低い位置では、転写残トナー量が多いことがわかる。
そこで、制御部４１は、下流機２０における転写条件を変更し、下流機２０により形成される画像の濃度を上げる。すなわち、制御部４１は、転写ローラー２５における転写電流や、転写ローラー２５の感光体ドラム２１に対する転写圧力を上げることで、感光体ドラム２１からエンボス紙Ｐへの転写率を上げる。
ただし、転写電流を上げ過ぎると、転写残トナー量が少ない箇所（凸部６１）において、転写ハジキによる画像不良が発生するおそれがあるため、予め転写電流の上限値を定めておく等、注意を要する。
また、転写圧力を上げ過ぎると、転写残トナー量が少ない箇所（凸部６１）において、中抜けによる画像不良が発生するおそれがあるため、予め転写圧力の上限値を定めておく等、注意を要する。
【００７０】
次に、第２の実施の形態の画像形成装置における動作について説明する。
図１２は、第２の実施の形態の画像形成装置において実行される画像形成処理を示すフローチャートである。この処理は、用紙の同一面に対して上流機１０及び下流機２０により画像形成を行う際の処理であり、制御部４１のＣＰＵとＲＯＭに記憶されているプログラムとの協働によるソフトウェア処理によって実現される。
【００７１】
まず、制御部４１は、上流機１０に画像形成を行わせる（ステップＳ１１）。例えば、制御部４１は、最終的に完成させたい画像の半分のトナー付着量となるように算出された画像データに基づいて、上流機１０で画像形成を行う。
【００７２】
次に、制御部４１は、画像検知を行うことが設定されているか否かを判断する（ステップＳ１２）。画像検知を行うか否かを示す設定情報は、予め記憶部４４に記憶されている。
【００７３】
画像検知を行うことが設定されている場合には（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、制御部４１は、画像検知部５３を制御して、上流機１０によって形成された画像の濃度を検知させ、画像検知部５３により検知された画像の濃度の検知結果を取得する。制御部４１は、上流機１０により形成された画像の濃度が、上流機１０における画像形成に係る画像データから予測される濃度より低いか否かを判断する（ステップＳ１３）。
上流機１０により形成された画像の濃度が、予測される濃度より低い場合には（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、制御部４１は、下流機２０での転写残トナー量が上流機１０よりも少なくなるように、下流機２０における画像形成条件を制御する（ステップＳ１４）。ここでは、制御部４１は、転写ローラー２５における転写電流や、転写ローラー２５の感光体ドラム２１に対する転写圧力を上げることで、下流機２０において形成される画像の濃度を高くする方向に、下流機２０における画像形成条件を制御する。
【００７４】
ステップＳ１３において、上流機１０により形成された画像の濃度が、予測される濃度より低くない場合には（ステップＳ１３；ＮＯ）、制御部４１は、上流機１０により形成された画像の濃度が、予測される濃度より高いか否かを判断する（ステップＳ１５）。
上流機１０により形成された画像の濃度が、予測される濃度より高い場合には（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、制御部４１は、下流機２０での転写残トナー量が上流機１０よりも多くなるように、下流機２０における画像形成条件を制御する（ステップＳ１６）。ここでは、制御部４１は、転写ローラー２５における転写電流や、転写ローラー２５の感光体ドラム２１に対する転写圧力を下げることで、下流機２０において形成される画像の濃度を低くする方向に、下流機２０における画像形成条件を制御する。
【００７５】
ステップＳ１５において、上流機１０により形成された画像の濃度が、予測される濃度より高くない場合（ステップＳ１５；ＮＯ）、すなわち、上流機１０により形成された画像の濃度が、略予測される濃度である場合には、制御部４１は、上流機１０と下流機２０で転写残トナー量が等しくなるように、下流機２０における画像形成条件を制御する（ステップＳ１７）。
【００７６】
ステップＳ１２において、画像検知を行うことが設定されていない場合には（ステップＳ１２；ＮＯ）、制御部４１は、上流機１０に画像形成を行わせた際の画像データに基づいて、上流機１０により形成された画像のトナー付着量の予測値を算出し、この上流機１０におけるトナー付着量の予測値から、下流機２０で必要となるトナー付着量を算出する（ステップＳ１８）。具体的には、最終的に完成させたい画像に対応するトナー付着量から上流機１０におけるトナー付着量の予測値を引いた値が、下流機２０のトナー付着量となる。
【００７７】
次に、制御部４１は、下流機２０で必要となるトナー付着量から画像データを算出し、算出された画像データに基づいて、下流機２０に画像形成を行わせる（ステップＳ１９）。
ステップＳ１４、ステップＳ１６、ステップＳ１７又はステップＳ１９の後、第２の実施の形態における画像形成処理が終了する。
【００７８】
以上説明したように、第２の実施の形態によれば、用紙の同一面に対して上流機１０と下流機２０で分担して画像を形成するので、電子写真方式の画像形成部（上流機１０、下流機２０）におけるクリーニング部材への負荷を低減させることができる。
【００７９】
また、上流機１０によって用紙に形成された画像の濃度に基づいて、下流機２０における画像形成条件を制御するので、画像形成装置１００全体として形成すべき画像の途中経過を検知して、その後の画像形成に反映させることができる。
【実施例】
【００８０】
次に、各実験条件に従って行った実施例及び比較例について説明する。各条件において、エンボス紙の片面（同一面）に対して連続して画像形成を実施し、生産性及びクリーニング性について評価した。プリント数は、１５０００００枚とした。
【００８１】
図１３に、実施例及び比較例における実験条件を示す。
実施例１，２では、図１に示したような２台の画像形成部（上流機１０及び下流機２０）が直列に接続された装置を用い、上流機１０及び下流機２０において、それぞれ転写を行った。実施例１は、画像検知部５３を有さず、下流機２０へのフィードバックを行わなかったのに対し（第１の実施の形態）、実施例２は、上流機１０によって形成された画像を検知する画像検知部５３を有し、検知結果に基づいて、下流機２０に対してフィードバック（画像形成条件の制御）を行った（第２の実施の形態）。
【００８２】
比較例１〜３では、１台の画像形成部を有する装置を用いた。比較例１では、１回の転写で画像形成を行い、比較例２，３では、１台の画像形成部を用いて２回の転写で画像形成を行った。比較例１，２は、画像検知部を有さず、２回目の画像形成へのフィードバックを行わなかったのに対し、比較例３は、１回目の転写により形成された画像を検知する画像検知部を有し、検知結果に基づいて、２回目の画像形成に対してフィードバック（画像形成条件の制御）を行った。２回目の画像形成に対する画像形成条件の制御方法は、第２の実施の形態と同様である。
【００８３】
図１４に、実施例及び比較例における生産性及びクリーニング性の評価結果を示す。図１４において、「○」は問題がないレベルであり、「×」は問題があるレベルであることを示している。
【００８４】
生産性は、例えば、単位時間あたりに画像形成可能な枚数によって評価される。実施例１，２では、上流機１０及び下流機２０を用いて１枚の画像形成を行うので、比較例２，３のように、１台の画像形成部を用いて２回転写を行う場合と比較して、生産性が優れていることがわかる。
【００８５】
クリーニング性は、例えば、所定枚数（１５０００００枚）を画像形成した状態でのクリーニング性能によって評価される。比較例１〜３では、１台の画像形成部を用いて画像形成を行うので、実施例１，２と比較して、１台の画像形成部で生じる転写残トナー量が多く、クリーニング部材に対する負荷が大きい。そのため、比較例１〜３では、出力画像に汚れが発生する等の不具合が認められた。一方、実施例１，２では、２台の画像形成部によって、画像形成を分担しているので、クリーニング部材に対する負荷が小さく、問題がないレベルのクリーニング性を維持することができた。
【００８６】
なお、上記各実施の形態における記述は、本発明に係る画像形成装置の例であり、これに限定されるものではない。装置を構成する各部の細部構成及び細部動作に関しても本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【００８７】
例えば、上記各実施の形態では、感光体ドラム１１，２１から用紙に直接転写する場合について説明したが、２次転写機構を備え、感光体ドラム１１，２１上に形成されたトナー像を中間転写ベルトに転写し、中間転写ベルトからトナー像を用紙に転写する場合についても、本発明を適用可能である。
【００８８】
また、エンボス紙等、転写性が悪い用紙に対してのみ、用紙の同一面に対して上流機１０と下流機２０で分担して画像を形成することとしてもよい。
【００８９】
また、上記各実施の形態では、黒色のトナーを用いて白黒画像を形成する画像形成装置を例にして説明したが、他の色の単色トナーを用いて単色画像を形成するものであってもよい。
【００９０】
また、上記各実施の形態では、二つの画像形成部が直列に接続された画像形成装置について説明したが、三つ以上の画像形成部が直列に接続された画像形成装置において、複数の画像形成部に、用紙の同一面に対して画像形成を行わせることで、画像形成装置が形成すべき画像を完成させることとしてもよい。
【００９１】
また、第２の実施の形態において、画像検知部５３が画像の濃度を検知することとしたが、画像検知部５３は光沢度を検知するものであってもよい。この場合、制御部４１は、画像検知部５３により検知された光沢度が、上流機１０における画像形成に係る画像データに基づく予測値より高い場合に、トナー付着量が多いと判断し、光沢度が画像データに基づく予測値より低い場合に、トナー付着量が少ないと判断する。また、画像の濃度及び光沢度を検知し、その両方に基づいて、トナー付着量を判断することとしてもよい。
【００９２】
また、三つ以上の画像形成部が直列に接続された画像形成装置において、第２の実施の形態のように、画像の検知結果を下流の画像形成部における画像形成条件に反映させる場合には、複数の画像形成部のうち隣り合う二つの画像形成部の間に、用紙に形成された画像を検知する画像検知部を備え、画像検知部により検知された検知結果に基づいて、画像検知部より下流の画像形成部における画像形成条件を制御すればよい。
【符号の説明】
【００９３】
１０  上流機
１１  感光体ドラム
１３  露光部
１４  現像部
１５  転写ローラー
１７  定着部
１８  クリーニング装置
１８Ａ  ブラシ
１８Ｂ  ブレード
２０  下流機
２１  感光体ドラム
２３  露光部
２４  現像部
２５  転写ローラー
２７  定着部
２８  クリーニング装置
２８Ａ  ブラシ
２８Ｂ  ブレード
４１  制御部
４４  記憶部
５１，５２  クリーニング状態検知部
５３  画像検知部
６１  凸部
６２  凹部
１００  画像形成装置
Ｐ  エンボス紙
【図１】
2018132572.tif 000003
【図２】
2018132572.tif 000004
【図３】
2018132572.tif 000005
【図４】
2018132572.tif 000006
【図５】
2018132572.tif 000007
【図６】
2018132572.tif 000008
【図７】
2018132572.tif 000009
【図８】
2018132572.tif 000010
【図９】
2018132572.tif 000011
【図１０】
2018132572.tif 000012
【図１１】
2018132572.tif 000013
【図１２】
2018132572.tif 000014
【図１３】
2018132572.tif 000015
【図１４】
2018132572.tif 000016