(57)【要約】【課題】  スタべーションの対策が図られた画像形成装置を提供する。【解決手段】  第１の像保持体上のトナー像と第２の像保持体上のトナー像との双方を、記録媒体上で重なり合うように転写し定着させる転写定着部と、第１の像保持体の表面移動方向に交わる方向に延びる境界を挟んで互いに接した、該境界よりも該第１の像保持体の表面移動上流側と下流側で該上流側のトナー濃度よりも低いトナー濃度の下流側を有した境界画像を第１の像形成部が形成する場合に、第２の像保持体上の、境界に対応する箇所よりも第２の像保持体の表面移動における下流側で該箇所に沿って延びる帯状の像を、境界画像のトナーの色と同系色の色のトナーで第２の像形成部に形成させる像形成制御部とを備えた。【選択図】        図２
2011203523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表面が、該表面に沿う方向に移動する、該表面に像が形成されて該像を保持する第１の像保持体と、
前記第１の像保持体上に帯電トナーで静電的に像を形成する第１の像形成部と、
少なくとも表面が、該表面に沿う方向に移動する、該表面に像が形成されて該像を保持する、前記第１の像保持体と同一物であることも許容された第２の像保持体と、
前記第２の像保持体上に、前記帯電トナーの色と同系色の色を有する帯電トナーで像を形成する第２の像形成部と、
前記第１の像保持体上のトナー像と前記第２の像保持体上のトナー像との双方を、記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体上のトナー像を定着する定着手段と、
前記第１の像保持体における表面の移動方向に交わる方向に延びる境界を挟んで互いに接した、トナー濃度が互いに異なる、該境界よりも該第１の像保持体の表面移動における上流側の上流領域と該境界よりも下流側で該上流領域のトナー濃度よりも低いトナー濃度の下流領域とを有した境界画像を前記第１の像形成部が形成する場合に、前記第２の像保持体上の、前記境界に対応する箇所よりも該第２の像保持体の表面移動における下流側で該箇所に沿って延びる帯状の像を前記第２の像形成部に形成させる像形成制御部とを備えた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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、所定方向に回転する感光体ロールの表面に形成されたトナー像が、その回転による周面移動の下流側にハーフトーン部を有し、上流側にベタ部を有するものである場合に、その境界部分のハーフトーン側に白抜け（スタべーション）が発生することが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９８１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、スタべーションの対策が図られた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る画像形成装置は、
少なくとも表面が、この表面に沿う方向に移動する、この表面に像が形成されてこの像を保持する第１の像保持体と、
上記第１の像保持体上に帯電トナーで静電的に像を形成する第１の像形成部と、
少なくとも表面が、この表面に沿う方向に移動する、この表面に像が形成されてこの像を保持する、上記第１の像保持体と同一物であることも許容された第２の像保持体と、
上記第２の像保持体上に、上記帯電トナーの色と同系色の色を有する帯電トナーで像を形成する第２の像形成部と、
上記第１の像保持体上のトナー像と上記第２の像保持体上のトナー像との双方を、記録媒体上に転写する転写手段と、
上記記録媒体上のトナー像を定着する定着手段と、
上記第１の像保持体における表面の移動方向に交わる方向に延びる境界を挟んで互いに接した、トナー濃度が互いに異なる、この境界よりもこの第１の像保持体の表面移動における上流側の上流領域とこの境界よりも下流側でこの上流領域のトナー濃度よりも低いトナー濃度の下流領域とを有した境界画像を上記第１の像形成部が形成する場合に、上記第２の像保持体上の、上記境界に対応する箇所よりもこの第２の像保持体の表面移動における下流側でこの箇所に沿って延びる帯状の像を上記第２の像形成部に形成させる像形成制御部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る画像形成装置によれば、スタべーションに対処できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】フルカラー印刷が可能な画像形成装置の概略構成図である。
【図２】Ｋ（黒）色のトナー像上に発生した白抜けを補償バンドで補償した様子を示す図である。
【図３】現像剤中のトナー濃度と、白抜けの発生レベルとの関係を示す図である。
【図４】白抜けの幅と色抜け具合との関係を示す図である。
【図５】ジョブ開始毎に制御部で実行されるルーチンのフローチャートである。
【図６】ロータリ式の現像装置を有する画像形成装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。
【０００９】
図１は、フルカラー印刷が可能な画像形成装置の概略構成図である。
【００１０】
図１に示す画像形成装置１は、Ｙ（イエロ）色、Ｍ（マゼンタ）色、ＬＭ（ライトマゼンタ）色、Ｃ（シアン）色、ＬＣ（ライトシアン）色、Ｋ（黒）色、およびＳ（灰）色を有するフルカラー印刷が可能な画像形成装置である。この画像形成装置１には、７色のトナー像をそれぞれ形成する画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０１Ｍ、１０Ｃ、１０１Ｃ、１０Ｋ、１０１Ｋと、中間転写ベルト２０、ドライブロール２１、テンションロール２２、対向ロール２３、二次転写ロール２５、定着器１７、および、この画像形成装置１における画像形成を制御する制御部１００が備えられている。
【００１１】
各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０１Ｍ、１０Ｃ、１０１Ｃ、１０Ｋ、１０１Ｋは、それぞれ、感光体ロール１１Ｙ、１１Ｍ、１１１Ｍ、１１Ｃ、１１１Ｃ、１１Ｋ、１１１Ｋ、帯電装置１２Ｙ、１２Ｍ、１１２Ｍ、１２Ｃ、１１２Ｃ、１２Ｋ、１１２Ｋ、露光装置１３Ｙ、１３Ｍ、１１３Ｍ、１３Ｃ、１１３Ｃ、１３Ｋ、１１３Ｋ、現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１１４Ｍ、１４Ｃ、１１４Ｃ、１４Ｋ、１１４Ｋ、および、一次転写ロール１５Ｙ、１５Ｍ、１１５Ｍ、１５Ｃ、１１５Ｃ、１５Ｋ、１１５Ｋを有している。
【００１２】
各現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１１４Ｍ、１４Ｃ、１１４Ｃ、１４Ｋ、１１４Ｋには、それぞれ、トナーと磁性キャリアを含む現像剤が収容されている。磁性キャリアは、トナーとの摩擦によりトナーを摩擦帯電させる電荷付与粒子であり磁性粒子でもある。各現像装置１４Ｙ、１４Ｍ、１１４Ｍ、１４Ｃ、１１４Ｃ、１４Ｋ、１１４Ｋでは、内部に収容している現像剤を攪拌し、この攪拌によりトナーと磁性キャリアとを摩擦させている。この摩擦により、トナーはマイナス極性に帯電し、磁性キャリアはプラス極性に帯電する。各現像装置には、収容している現像剤中のトナー濃度を検出するための透磁率センサが配備されており、透磁率センサから制御部に対して現像剤中のトナー濃度を表す透磁率データが送信される。制御部１００では、透磁率センサによる検出されたトナー濃度が閾値以上に低下した場合には、不図示のトナー補給部から現像器へのトナー補給を指示する。また、この制御部１００では、透磁率センサによる検出された透磁率から現像剤中のトナー濃度に基づいて、詳しくは後述する白抜けの発生レベルを推定する。
【００１３】
また、各現像装置は、対応する各感光体ロールとの間の接近した領域に、回転しながら現像剤を搬送する現像ロール１４１Ｙ、１４１Ｍ、１１４１Ｍ、１４１Ｃ、１１４１Ｃ、１４１Ｋ、１１４１Ｋを有している。
【００１４】
各現像ロールは、詳細な図示は省略するが、矢印Ｄ方向に回転する中空円筒形状のスリーブと、このスリーブ内部にこのスリーブとは独立に固定された、このスリーブの周回方向に複数の磁石が配列されたマグネットロールとで構成されている。スリーブの外周面では、固定マグネットからの磁界により、静電的にトナーが吸着した磁性キャリアが穂立ち状に付着する。現像ロールには、前述したように現像バイアスが付与されている。感光体ロールと対応する現像ロールとの間の接近した領域では、回転するスリーブの表面に付着した穂立ちが、回転する感光体ロールの表面に接触する。現像ロールが有する現像バイアスと、感光体ロールの表面に形成された静電潜像が有する像電位との間の電位差によって発生する電界により、感光体ロールと対応する現像ロールとの間の接近した領域では、穂立ちに付着したトナーが感光体ロールの静電潜像側に静電的に引っ張られる。これにより、静電潜像はトナーによって現像される。
【００１５】
中間転写ベルト２０は、この中間転写ベルト２０を矢印Ｂ方向に駆動する駆動ロール２１、中間転写ベルト２０にテンションを与えるテンションロール２２、および、二次転写ロール２５と対向する対向ロール２３に張り架けられている。この画像形成装置１が、本発明の画像形成装置の第１実施形態である。
【００１６】
ここで、矢印Ａ方向に回転する感光体ロールの表面に形成されたトナー像が、感光体ロールの幅方向に延びる境界を挟んで互いに接した、回転方向の先頭側の画像部分と、この先頭側の画像部分よりも濃度が濃い画像部分を有する（以下、境界を挟んで上流側が下流側よりも濃い画像部分を特定境界画像部分と称す。）ものである場合に、その境界部分の下流側に白抜け（スタべーション）が発生する場合がある。
【００１７】
この白抜けは、感光体表面速度よりも現像ロール面速度が速いことにより、先行する低濃度側に遅れて高濃度側の静電潜像にトナーを移行させた後の、プラス極性が剥き出しの穂立ちが、境界より前側の低濃度トナー像に接触し、既に移行していたトナーを吸着して引き剥がしてしまうために起こる現象である。
【００１８】
そこで、画像形成装置１では、画像データを受信すると、まず、この画像形成装置１に備えられている４つのメイン色であるＹ（イエロ）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｃ（シアン）色、Ｋ（黒）色と、３つのサブ色であるＬＭ（ライトマゼンタ）色、ＬＣ（ライトシアン）色、Ｓ（灰）色の計７色について色分解し、これらメイン４色のうち、Ｙ色を除く３つの色それぞれが形成を担当することとなった画像について上記特定境界画像部分の有無を画像データに基づいて判定する。そして、この特定境界画像部分が存在する場合には、詳しくは後述するが、境界に沿った低濃度側に発生する帯状の白抜け部分に対応した補償バンドを、この特定境界画像部分が存在する画像を担当するメイン色に対応するサブ色の画像形成部で形成する。
【００１９】
以下、受信した画像データを色分解した結果、メインの４つの色のうちの黒（Ｋ）色が担当する画像上に上述の特定境界画像部分が存在している場合における、この画像形成装置１でのフルカラー画像の形成動作について説明する。
【００２０】
この画像形成装置１では、イエロの画像形成部１０Ｙによるトナー像形成がまず開始され、矢印Ａ方向に回転する感光体ロール１１Ｙの表面に、接触式の帯電装置１２Ｙにより電荷が付与され、露光装置１３Ｙにより感光体ロール１１Ｙの表面にイエロ用の画像に相当する露光光が照射されて静電潜像が形成される。その静電潜像は現像装置１４Ｙによりイエロのトナーで現像されて感光体ロール１１Ｙの表面にイエロのトナー像が形成される。感光体ロール１１Ｙの表面に形成されたイエロのトナー像は、既に循環移動を開始している中間転写ベルト２０の所定の位置に一次転写ロール１５Ｙによって転写される。
【００２１】
マゼンタ色の画像形成部１０Ｍでは、中間転写ベルト２０上に転写されたイエロのトナー像がマゼンタ色用の一次転写ロール１５Ｍに到達するタイミングに合わせて、マゼンタ色のトナー像が一次転写ロール１５Ｍに到達するように、マゼンタ色のトナー像の形成が行われる。形成されたマゼンタ色のトナー像は、一次転写ロール１５Ｍによって、中間転写ベルト２４上のイエロのトナー像の上に重ねて転写される。
【００２２】
続いて、シアン色および黒色の画像形成部１０Ｃ、１０Ｋそれぞれによる、シアン色および黒色のトナー像の形成が上述したのと同様なタイミングで行われ、形成されたシアン色および黒色のトナー像は、一次転写ロール１５Ｃ、１５Ｋそれぞれによって中間転写ベルト２０のイエロおよびマゼンタのトナー像の上に順次重ねて転写される。
【００２３】
さらに、Ｓ（灰）色の画像形成部１０１Ｋでは、中間転写ベルト２０上に転写されたＹ（イエロ）色からＫ（黒）色までの各トナー像が積み重ねられた積層トナー像のうちのＫ色トナー像における特定境界画像部分の低濃度側に発生していると推定される白抜け箇所がＳ（灰）色用の一次転写ロール１１５Ｋに到達するタイミングに合わせて、Ｓ（灰）色のトナー像が一次転写ロール１１５Ｋに到達するように、Ｓ（灰）色の補償バンドの形成が行われる。このＳ（灰）色の補償バンドは、一次転写ロール１１５Ｋによって、中間転写ベルト２０上の黒のトナー像の白抜け箇所が発生していると推定される箇所に転写される。このようにして、中間転写ベルト２０上に転写された積層トナー像は、白抜け部分が補償された上で二次転写ロール２５により、矢印Ｃ方向から搬送されてきた用紙Ｐ上に二次転写され、その後、定着部１７により用紙Ｐ上に加熱および加圧されることで定着される。メイン色用の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが本発明にいう第１の像形成部の一例に相当し、メイン色用の現像ロール１４Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｋが本発明にいう第１の像保持体の一例に相当する。また、サブ色用の画像形成部１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋが本発明にいう第２の像形成部の一例に相当し、サブ色用の現像ロール１１４１Ｍ、１１４１Ｃ、１１４１Ｋが、本発明にいう第２の像保持体の一例に相当する。また、制御部１００が、本発明にいう像形成制御部の一例に相当する。
【００２４】
図２は、Ｋ（黒）色のトナー像上に発生した白抜けを補償バンドで補償した様子を示す図である。
【００２５】
図２のパート（ａ）の上段には、Ｋ（黒）色の画像形成部１０Ｋの感光体ロール１１Ｋの表面でトナー現像された画像のうちの特定境界画像部分が示されており、ここには、この特定境界画像部分の境界に沿った低濃度側に白抜けが発生している様子が示されている。
【００２６】
図２のパート（ａ）の下段には、感光体ロール１１Ｋの表面における、この特定境界画像部分の電位状態が示されており、境界の左側の低濃度部分の電位が−３００Ｖ、境界の右側の高濃度部分の電位が−１００Ｖであり、現像バイアスが−４５０Ｖであることが示されている。このような電位関係により、現像バイアスとの間の電位差は境界の左側に比べて右側の方が大きいためにトナーの移行量が多く、境界の右側の濃度は左側の濃度よりも濃くなっている。尚、境界の右側は、Ｋ（黒）色のベタ画像である。
【００２７】
図２のパート（ｂ）には、特定境界画像部分の濃度レベルが示されており、図２のパート（ｂ）からは、白抜け部分の濃度低下が著しいことが読みとれる。
【００２８】
ここで、図３は、現像剤中のトナー濃度と、白抜けの発生レベル（白抜け幅と色抜け具合）との関係を示す図である。
【００２９】
図３には、Ｋ（黒）色のトナーを含む現像剤と、Ｙ（イエロ）色のトナーを含む現像剤それぞれについての、現像剤中のトナー濃度（横軸）と白抜けの発生レベル（縦軸）との因果関係が示されている。図３からは、トナーの色に拘わらず、現像剤中のトナー濃度が低くなるとともに白抜けの発生レベルも低くなることが読みとれる。これは、現像剤中のトナー濃度が低くなり、磁性キャリアに静電的に付着しているトナー量が少なくなると、磁性キャリア同士が接触し易くなり導電経路が形成される。そうなると、磁性キャリアで構成される穂立ちが保持できるプラス極の帯電量が少なくなり、境界の先の低濃度側のトナーを吸着する力が弱くなるためである。再び、図２に戻って説明を続ける。
【００３０】
図２のパート（ｃ）の上段には、Ｓ（灰）色を担当する画像形成部１０１Ｋの感光体ロール１１１Ｋの表面に形成された補償バンドが示されている。
【００３１】
また、図２のパート（ｃ）の下段には、感光体ロール１１１Ｋの表面における、この補償バンドの電位状態が示されており、背景電位が−６００Ｖ、潜像の電位が−１００Ｖであり、現像バイアスは−４５０Ｖである。この補償バンドは、Ｓ（灰）色の画像形成部１１０Ｋのベタ画像である。
【００３２】
図２のパート（ｄ）には、Ｋ（黒）のトナー像に存在する白抜け箇所に対して、Ｓ（灰）色の補償バンドが積層された様子が示されている。
【００３３】
図４は、白抜けの幅と色抜け具合との関係を示す図である。
【００３４】
図４には、白抜けの幅（横軸）と、色抜け具合（縦軸）との相関関係が示されており、ここでは、特定境界画像部分の高濃度側を濃度ａとし、低濃度側を濃度ｂとしている。
【００３５】
図４からは、白抜けの幅が大きいほど色抜け度合が大きくなることが読みとれる。
【００３６】
また、境界を挟んで存在する両側の画像間の濃度差が大きい場合には、境界よりも上流側の高濃度部分のトナー現像を終えた穂立ちはプラス極性の磁性キャリアの剥き出し度合が高くなることから、境界の先の低濃度側のトナーを吸着する力は増すと考えられる。また、現像剤中のトナー濃度が高いと、磁性キャリアで構成される穂立ちが保持できるプラス極の帯電量が多くなることから、この場合にも、境界の先の低濃度側のトナーを吸着する力が増すと考えられる。つまり、境界を挟んで存在する両側の画像間の濃度差と、特定境界画像部分が存在するメイン色を担当する現像装置の現在の現像剤中のトナ−濃度とを総合して得られた、境界の先の低濃度側のトナーを吸着する力が強いほど、発生する白抜けの幅は広く色の抜け度合は激しいと推測できる。画像形成装置１では、補償バンドの幅については、上記濃度差と上記トナー濃度とを総合して得られたトナー吸着力を参考に補償バンドの幅を決定する。一方、補償バンドの濃度についてはベタで対応する。これは、これらサブ色が、各メイン色に対する同系のライト色であるので、ベタ画像でも十分に視覚的に堪え得るためである。尚、ライト系色を濃度調整をしても良く、また、サブ色の代わりにメイン色と同色をもう１つ用意して濃度調整しても良く、さらには、図４に示される、色の抜けのグラデーションに合わせたグラデーションの補償バンドを作成しても良い。
【００３７】
図５は、ジョブ開始毎に制御部で実行されるルーチンのフローチャートである。
【００３８】
ステップＳ１では、画像データを７つの色に色分解し、ステップＳ２では、メイン色がそれぞれ担当する画像中に特定境界画像部分が無いか否かを検出する。ステップＳ３では、特定境界画像部分の有無を画像データに基づいて判定し、特定境界画像部分が存在する場合にはステップＳ４に進む。ステップＳ４では、特定境界画像部分が存在するメイン色を担当する現像装置の現在のトナー濃度を検出する。ステップＳ５では、特定境界画像部分の境界を挟んだ両側の濃度差を画像データに基づいて検出する。ステップＳ６では、ステップＳ４、５における検出結果から、補償トナーバンドの幅を決定する。その後、ステップＳ７に進み、各画像形成部に画像形成を指示する。一方、ステップＳ３において特定境界画像部分が存在しないと判定すると、ステップＳ７に進む。ステップＳ８では、ジョブが存在するか否かを判定し、存在する場合にはステップＳ１に戻り、存在しなければ、このルーチンを終了する。
【００３９】
次に本発明の画像形成装置の第２実施形態を説明する。
【００４０】
第２実施形態と第１実施形態との相違点は、第２実施形態では現像装置がロータリ式になっている点である。
【００４１】
図６は、ロータリ式の現像装置を有する画像形成装置の概略構成図である。
【００４２】
図６に示された画像形成装置１０は、矢印Ａ方向に回転する感光体ロール１１と、帯電ロール１２と、露光器１３と、矢印Ｄ方向に回転するロータリ現像器１４と、矢印Ｂ方向に循環する中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０が架け回された、駆動ロール２１、テンションロール２２、および対向ロール２３と、一次転写ロール１５と、二次転写ロール２５と、定着器１７と、制御部１００とで構成されている。ロータリ現像器１４には、Ｃ色、Ｍ色、Ｙ色、およびＫ色の４色のメイン色の現像装置と、これら４色のメイン色のうちのＭ色、Ｃ色、およびＫ色に対するサブ色であるＬＭ（ライトマゼンタ）色、ＬＣ（ライトシアン）色、およびＳ（灰）色の現像装置とが組み込まれている。
【００４３】
この画像形成装置１０でも、４色のメイン色のうちのＭ色、Ｃ色、およびＫ色に対するサブ色であるＬＭ（ライトマゼンタ）色、ＬＣ（ライトシアン）色、およびＳ（灰）色のトナーで白抜けを補償している。
【００４４】
図６に示す感光体ロール１１は、帯電ロール１２で所定の電位に帯電され、その後、Ｙ色の画像に基づく、露光器１３からの露光光の照射により感光体ロール表面には、まずＹ色用の静電潜像が形成される。感光体ロール１１の表面に作成されたこの静電潜像の位置に合わせてＹ色用現像部１４Ｙが現像領域で対向するようロータリ現像器１４が回転し、潜像がトナーで現像され、その後、一次転写器１５によって中間転写ベルト２０に一次転写される。その後、中間転写ベルト１２０は、矢印Ｂ方向に進むものの、二次転写ロール２５と対向する二次転写位置では二次転写は行われず、この二次転写位置をスルーして再び一次転写位置に向かう。既に転写されているＹ色のトナー像が一次転写位置に差し掛かるまでに、今度は感光体ロール１１の表面に次のＭ（マゼンタ）色用として形成されている静電潜像をマゼンタのトナーで現像できるように、Ｍ色用現像部１４Ｍが現像領域で対向するようロータリ現像器１４が回転する。これにより静電潜像はマゼンタ色のトナーで現像され一次転写位置に向かい、それに合わせて一次転写位置に戻ってきたＹ（イエロ）色のトナー像の上に一次転写される。この様にして、メイン色のトナー像の一次転写が行われ、さらに、補償バンドも対応する色のトナー像上の白抜け位置に一次転写される。そして、最終的にこの積層されたトナー像は、中間転写ベルト１５から、搬送されてきた用紙Ｐ上に二次転写器２５によって二次転写される。用紙Ｐに二次転写されたカラートナー像は、定着器１７によって加熱および加圧されることで用紙上に定着される。感光体ロール１１が、本発明にいう第１の像保持体および第２の像保持体の一例に相当する。これら帯電ロール１２、露光器１３、およびロータリ現像器１４が、本発明にいう像形成制御部の一例に相当する。
【符号の説明】
【００４５】
１、１０  画像形成装置
１０Ｙ、１０Ｍ、１０１Ｍ、１０Ｃ、１０１Ｃ、１０Ｋ、１０１Ｋ  画像形成部
１００  制御部
１４  ロータリ現像器
１７  定着部
２０  中間転写ベルト
２１  駆動ロール
２２  テンションロール
２３  対向ロール
２５  二次転写ロール
【図１】
2011203523.tif 000003
【図２】
2011203523.tif 000004
【図３】
2011203523.tif 000005
【図４】
2011203523.tif 000006
【図５】
2011203523.tif 000007
【図６】
2011203523.tif 000008