(57)【要約】【課題】トナーと像担持体間の付着情況を左右する純水接触角をコントロールして、中抜けを起こさない高画質のトナー画像を得ると共に、像担持体の残留トナーをクリーニングするクリーニングブレードの摩耗を抑制し安定長寿命化を図った画像形成装置の提供。【解決手段】電子写真方式の画像形成装置において、ＪＯＢにおける画像形成中の平均印字率と転写電流値とから前記像担持体面の純水接触角を求めるＪＯＢ中純水接触角把握データテーブルと、把握された前記純水接触角を基に、目標とする純水接触角を得るためのトナー帯の幅と転写電流値の組み合わせの少なくとも１つを決めることのできる目標純水接触角決定データテーブルと、制御手段とを有し、該制御手段は、ＪＯＢ中純水接触角把握データテーブルと目標純水接触角決定データテーブルとを介して目標の純水接触角に対応したトナー帯の幅と転写電流値を決めることを特徴とする画像形成装置。【選択図】図１０
2008309921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外添剤中に滑剤を有するトナーを用いて、像担持体の上にトナー像を作成する現像手段と、
前記像担持体の前記トナー像を転写体に転写する転写手段と、
該転写手段の転写電流値を検知する転写電流検知手段と、
前記像担持体の転写残トナーを除去するブレード方式のクリーニング手段と、
画像間の非画像域にトナー帯を作成するトナー帯作成手段と、
平均印字率を検知する検知手段と、
ＪＯＢにおける画像形成中の平均印字率と転写電流値とから前記像担持体面の純水接触角を求めるＪＯＢ中純水接触角把握データテーブルと、
把握されたＪＯＢ中の前記純水接触角を基に、目標とする純水接触角を得るためのトナー帯の幅と転写電流値の組み合わせの少なくとも１つを決める目標純水接触角決定データテーブルと、制御手段とを有し、
該制御手段は、前記ＪＯＢ中純水接触角把握データテーブルと前記目標純水接触角決定データテーブルとを介して目標の純水接触角に対応したトナー帯の幅と転写電流値を決めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置には、前記ＪＯＢ中純水接触角把握データテーブル及び目標純水接触角決定データテーブルがメモリに記憶されてい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ＪＯＢ中純水接触角把握データテーブル及び目標純水接触角決定データテーブルにおける、転写電流値、平均印字率、トナー帯幅及び純水接触角は、前記像担持体を軸方向に複数に分割するエリア毎に、決定されることを特徴とする請求項１又は２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、電子写真方式を用いた画像形成装置に係わり、特に画像形成中の文字画像の中抜け防止や像担持体をクリーニングするクリーニングブレードの劣化防止に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示す画像形成装置では、クリーニングブレードの摩擦損傷を防止するために、コピーの生産性の低下やトナー消費量を抑えながら、印字面積カウント手段によって算出される印字面積が予め設定された値以下であれば、トナー帯を作成してブレードの潤滑性を良くしてブレードの損傷を回避している。
【０００３】
また、特許文献２に示す画像形成装置においては、トナー帯を像担持体上に作成して潤滑するとき、現像バイアス波形を変えて、トナーの平均粒径を通常のものより大きくしたものを用いるようにしている。これによってクリーニングブレードの摩耗による損傷がなくなるようにしてある。
【０００４】
しかし、特許文献１及び特許文献２には平均印字率が低下してきたとき、文字の中抜けが画像不良になって現れることの解消については触れていない。
【特許文献１】特開２００５−４３５３３号公報
【特許文献２】特開２００６−１３８９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、トナーと像担持体間の付着力の情況を左右する純水接触角をコントロールして、中抜けを起こさない高画質のトナー画像を得ると共に、像担持体の残留トナーをクリーニングするクリーニングブレードの摩耗を抑制し安定長寿命化を図った画像形成装置を提供することを目的にする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は次の技術手段１〜３の何れかによって達成される。
１．外添剤中に滑剤を有するトナーを用いて、像担持体の上にトナー像を作成する現像手段と、
前記像担持体の前記トナー像を転写体に転写する転写手段と、
該転写手段の転写電流値を検知する転写電流検知手段と、
前記像担持体の転写残トナーを除去するブレード方式のクリーニング手段と、
画像間の非画像域にトナー帯を作成するトナー帯作成手段と、
平均印字率を検知する検知手段と、
ＪＯＢにおける画像形成中の平均印字率と転写電流値とから前記像担持体面の純水接触角を求めるＪＯＢ中純水接触角把握データテーブルと、
把握されたＪＯＢ中の前記純水接触角を基に、目標とする純水接触角を得るためのトナー帯の幅と転写電流値の組み合わせの少なくとも１つを決める目標純水接触角決定データテーブルと、制御手段とを有し、
該制御手段は、前記ＪＯＢ中純水接触角把握データテーブルと前記目標純水接触角決定データテーブルとを介して目標の純水接触角に対応したトナー帯の幅と転写電流値を決めることを特徴とする画像形成装置。
２．前記画像形成装置には、前記ＪＯＢ中純水接触角把握データテーブル及び目標純水接触角決定データテーブルがメモリに記憶されていることを特徴とする１項に記載の画像形成装置。
３．前記ＪＯＢ中純水接触角把握データテーブル及び目標純水接触角決定データテーブルにおける、転写電流値、平均印字率、トナー帯幅及び純水接触角は、前記像担持体を軸方向に複数に分割するエリア毎に、決定されることを特徴とする１又は２項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の画像形成装置によって、平均印字率及び転写電流値から像担持体上の純水接触角を把握し、その純水接触角に対応して中抜けを起こすことが無く、且つクリーニングブレードの摩耗が抑さえられ、目標とする純水接触角が得られるようになった。それに基づき画像間に作成するトナーの帯幅と転写電流値が決められ中抜け防止とクリーニングブレードの摩耗抑制が達成された。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に係る実施の形態の一例について、以下に図面を用いて説明する。
【０００９】
図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態を示す断面構成図である。
【００１０】
このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７と、給紙搬送手段（符号なし）及び定着手段２４としての定着装置とから成る。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。
【００１１】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、第１の像担持体としての感光体ドラム１Ｙ、該感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。
【００１２】
マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、第１の像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、該感光体ドラム１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。
【００１３】
シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、第１の像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、該感光体ドラム１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。
【００１４】
黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、第１の像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、該感光体ドラム１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。
【００１５】
現像手段である現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの帯電極性と同極性に帯電されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）若しくは黒色（Ｋ）の各色のトナーからなる二成分現像剤（一成分現像剤でもよい）をそれぞれ収容している。そして各現像器には、例えば厚み０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像剤担持体である現像ローラ４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１が備えられている。
【００１６】
現像ローラ４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１は、突き当てコロ（不図示）により感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと所定の間隙、例えば１００〜１０００μｍをあけて非接触に保たれ、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの回転方向と順方向又は逆方向に回転するようになっている。
【００１７】
現像時、現像ローラ４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１に対してトナーと同極性の直流電圧或いは直流電圧に交流電圧を重畳する現像バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに対して非接触の反転現像が行われる。
【００１８】
一般的に、トナーには流動性の改良やクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤が添加されており、この内、本発明に関係する潤滑剤としては、例えば、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。また、外添剤には滑剤がミックスされている。
【００１９】
これら外添剤の添加量は、トナーに対して０．０１〜１０質量％程度である。
【００２０】
中間転写体ユニット７は、図２に示すように複数のローラ７１、７２、７３、７４により巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の無端ベルト状中間転写体７０（以降、中間転写ベルトという）を有する。
【００２１】
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより回動する中間転写ベルト７０上に順次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
【００２２】
給紙カセット２０内に収納された記録媒体としての転写材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写ローラ５Ａに搬送され、転写材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。
【００２３】
カラー画像が転写された転写材Ｐは、定着装置２４により定着処理され、排紙ローラ２５に狭持されて排紙トレイ２６上に載置される。
【００２４】
以上は転写材Ｐの片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は、排紙切り換え部材２７が切り替わり、用紙案内部２８が開放され、転写材Ｐは矢示ａの方向に搬送される。
【００２５】
さらに、搬送機構２９により転写材Ｐは下方に搬送され、用紙反転部３０によりスイッチバックさせられ、転写材Ｐの後端部が先端部となって両面複写用給紙ユニット３１内に搬送される。
【００２６】
転写材Ｐは、両面複写用給紙ユニット３１に設けられた搬送ガイド３２を給紙方向に移動し、給紙ローラ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄで転写材Ｐを再給紙し、転写材Ｐを搬送路Ｒに案内する。
【００２７】
このように、再び、上述したように２次転写の位置に転写材Ｐを搬送し、転写材Ｐの裏面にトナー画像を転写し、定着装置２４で定着した後、排紙トレイ２６に排紙する。
【００２８】
また、二次転写ローラ５Ａにより転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材Ｐを曲率分離した中間転写ベルト７０は、クリーニング部６Ａにより残留トナーが除去される。
【００２９】
画像形成処理中、１次転写ローラ５Ｋは常時、感光体ドラム１Ｋに圧接し、他の１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに圧接する。
【００３０】
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、垂直方向に縦列配置され、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの図示左側には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。
【００３１】
中間転写体ユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された第２の像担持体としての中間転写体を構成する半導電性の無端状ベルトより成る中間転写ベルト７０を有する。
【００３２】
中間転写ベルト７０は、駆動ローラ７３、支持ローラ７１，７２及び二次転写バックアップローラ７４に外接して張架され、中間転写ベルト７０の回転方向が時計方向になるように、設けられている。
【００３３】
また、二次転写バックアップローラ７４に対向して中間転写ベルト７０を介して二次転写ローラ５Ａが設けられ、中間転写ベルト７０のクリーニング部６Ａが設けられている。
【００３４】
同様に、中間転写ベルト７０を挟んで各色毎の一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して設けられている。
【００３５】
この中間転写体としての中間転写ベルト７０は、体積抵抗が１０6〜１０12Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、エトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の樹脂材料や、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＣＲ、ポリウレタ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たものが用いられ、厚みは、樹脂材料の場合５０〜２００μｍ程度、ゴム材料の場合は３００〜７００μｍ程度の設定にすることが好ましい。
【００３６】
中間転写ベルト７０の駆動は駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ７３の回転によって行われる。
【００３７】
前記一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、中間転写ベルト７０を挟んで感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して設けられ、中間転写ベルト７０と感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に転写域を形成する。一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにはトナーと反対極性の直流電圧を印加し、転写域に転写電界を形成することにより、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成される各色のトナー像が中間転写ベルト７０上に転写される。
【００３８】
この各色毎の第１の転写手段である一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、例えば外径８ｍｍのステンレス等の導電性芯金（図示せず）の周面に、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、体積抵抗が１０5〜１０9Ω・ｃｍ程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが５ｍｍ、ゴム硬度が２０〜７０°程度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）の半導電弾性ゴム（図示せず）を被覆して形成される。
【００３９】
転写材Ｐの表面に転写を行う二次転写ローラ５Ａは中間転写ベルト７０を挟んで接地された二次転写バックアップローラ７４に対向して設けられ、トナーと反対極性の直流電圧が直流電源（図示せず）によって印加され、中間転写ベルト７０上に担持される重ね合わせトナー画像を二次転写ローラ５Ａを介して転写材Ｐの表面に転写する。
【００４０】
中間転写ベルト７０上のカラートナー像を転写材上に再転写する第２の転写手段である二次転写ローラ５Ａは、例えば外径８ｍｍのステンレス等の導電性芯金（図示せず）の周面に、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、体積抵抗が１０5〜１０9Ω・ｃｍ程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが５ｍｍ、ゴム硬度が２０〜７０°程度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）の半導電弾性ゴム（図示せず）を被覆して形成される。
【００４１】
二次転写ローラ５Ａは一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと異なりトナーが接するため表面に半導電性のフッ素樹脂やウレタン樹脂等の離型性の良いものを被覆する場合がある。二次転写バックアップローラ７４は、ステンレス等の導電性芯金（図示せず）の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴムや樹脂材料に、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た半導電性材料を、厚さが０．０５〜０．５ｍｍ程度被覆して形成される。
【００４２】
中間転写体クリーニング手段である中間転写ベルト７０のクリーニング部６Ａは、図２において中間転写ベルト７０を挟んで従動ローラ６Ａ２に対向して設けられ、中間転写ベルト７０をクリーニングするクリーニングブレード６Ａ１と、該クリーニングブレード６Ａ１を保持するブレードホルダ６Ａ３と、該ブレードホルダ６Ａ３を押圧しクリーニングブレード６Ａ１を中間転写ベルト７０に押圧するための押圧バネ６Ａ４とにより構成される。
【００４３】
押圧バネ６Ａ４の押圧によりブレードホルダ６Ａ３にその後端部（根元の部分）を保持される状態で、クリーニングブレード６Ａ１の先端部を中間転写ベルト７０の回転方向と反対方向（カウンター方向）に向けて負荷をかけた状態で中間転写ベルト７０に当接させる。
【００４４】
また各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのクリーニング手段６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは図３に示すように各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して設けられている。そして、各感光体ドラムをクリーニングするクリーニングブレード６Ｙ１、６Ｍ１、６Ｃ１、６Ｋ１と該クリーニングブレード６Ｙ１、６Ｍ１、６Ｃ１、６Ｋ１を保持するブレードホルダ６Ｙ３、６Ｍ３、６Ｃ３、６Ｋ３と、該ブレードホルダ６Ｙ３、６Ｍ３、６Ｃ３、６Ｋ３を各感光体ドラムに押圧するために付勢するバネ６Ｙ４、６Ｍ４、６Ｃ４、６Ｋ４とにより構成される。
【００４５】
付勢するバネ６Ｙ４、６Ｍ４、６Ｃ４、６Ｋ４により、ブレードホルダ６Ｙ３、６Ｍ３、６Ｃ３、６Ｋ３にその後端部（根元の部分）を保持される状態で、クリーニングブレード６Ｙ１、６Ｍ１、６Ｃ１、６Ｋ１の先端部を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの回転方向と反対方向（カウンター方向）に向けて負荷をかけた状態で感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに当接させる。
【００４６】
該クリーニングブレード６Ａ１、６Ｙ１、６Ｍ１、６Ｃ１、６Ｋ１は材質としてゴム弾性体が用いられ、その材料としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッソゴム、クロロピレンゴム、ブタジエンゴム等が知られているが、これらの内、ウレタンゴムは他のゴムに比して摩耗特性が優れている点で特に好ましい。
【００４７】
これら感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ及び中間転写ベルト７０に対して当接及び当接解除可能なクリーニングブレード６Ｙ１、６Ｍ１、６Ｃ１、６Ｋ１、６Ａ１により、中間転写ベルト７０の周面上に残った転写後のトナーがクリーニングされる。
【００４８】
このクリーニングブレードは、板金ホルダー上に厚み１〜３ｍｍでＪＩＳ−Ａ硬度６０〜８０°の板状のウレタンゴムを接着し、自由長が５〜１２ｍｍ程度になるようにしたものであり、荷重４９〜４９０ｍＮ程度で感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋや中間転写ベルト７０に当接されている。
【００４９】
クリーニングブレード６Ｙ１、６Ｍ１、６Ｃ１、６Ｋ１、６Ａ１が捲れあがらないようにブレード先端部にフッ素コーティングを施したり、相手側が帯電しないように導電性のウレタンゴムを使用することもある。
【００５０】
次に、画像形成プロセスについて図１をもとに説明する。
【００５１】
画像記録のスタートにより感光体ドラム１Ｙの駆動モータ（図示せず）の始動により、イエロー（Ｙ）の画像形成部１０Ｙの感光体ドラム１Ｙが図１の矢示の反時計方向へ回動され、同時にＹの帯電部２Ｙの帯電作用によりＹの感光体ドラム１Ｙに電位の付与が開始される。
【００５２】
Ｙの感光体ドラム１Ｙは電位を付与された後、Ｙの露光手段３Ｙによって第１の色信号すなわちＹの画像データに対応する電気信号による画像書き込みが開始され、Ｙの感光体ドラム１Ｙの表面に原稿画像のＹの画像に対応する静電潜像が形成される。
【００５３】
前記の潜像はＹの現像手段４Ｙの現像ローラ４Ｙ１により接触或いは非接触の状態で反転現像され、Ｙの感光体ドラム１Ｙの回転に応じて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。
【００５４】
この電気信号をカウントすることにより、Ｙ画像についての印字面積が検出されると共に平均印字率が算出される。
【００５５】
上記の画像形成プロセスによってＹの感光体ドラム１Ｙ上に形成されたＹのトナー像が、Ｙの転写域（符号なし）において、第１の転写手段であるＹの１次転写ローラ５Ｙによって、中間転写ベルト７０上に転写される。
【００５６】
次いで、中間転写ベルト７０上のＹのトナー像と同期が取られ、マゼンタ（Ｍ）の画像形成部１０ＭによりＭの帯電手段２Ｍの帯電作用により電位が付与され、Ｍの露光手段３Ｍによって第２の色信号すなわちＭの画像データに対応する電気信号による画像書き込みが行われる。
【００５７】
この電気信号をカウントすることにより、Ｍ画像についての印字面積が検出されると共に平均印字率が算出される。
【００５８】
引き続きＭの現像手段４Ｍの現像ローラ４Ｍ１による接触或いは非接触の反転現像によってＭの感光体ドラム１Ｍ上に形成されたＭのトナー像が、Ｍの転写域（符号なし）において、Ｍの一次転写ローラ５Ｍによって、前記のＹのトナー像の上からＭのトナー像が重ね合わせて形成される。
【００５９】
同様のプロセスにより、Ｙ、Ｍの重ね合わせトナー像と同期が取られ、シアン（Ｃ）の画像形成部１０ＣによりＣの感光体ドラム１Ｃ上に形成された、第３の色信号によるＣの画像データに対応するＣのトナー像が形成される。該トナー像がＣの転写域（符号なし）において、Ｃの一次転写ローラ５Ｃによって、前記のＹ、Ｍのトナー像の上から重ね合わせて形成される。
【００６０】
この第３の色信号である電気信号をカウントすることにより、Ｃ画像についての印字面積が検出されると共に平均印字率が算出される。
【００６１】
さらに、Ｙ、Ｍ、Ｃの重ね合わせトナー像と同期が取られ、黒色（Ｋ）の画像形成部１０ＫによりＫの感光体ドラム１Ｋ上に形成された、第４の色信号によるＫの画像データに対応するＫのトナー像が形成される。そして該トナー像がＫの転写域（符号なし）において、Ｋの一次転写ローラ５Ｋによって、前記のＹ、Ｍ、Ｃのトナー像の上から重ね合わせて形成され、中間転写ベルト７０上にＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの重ね合わせカラートナー像が形成される。
【００６２】
この第４の色信号である電気信号をカウントすることにより、Ｋ画像についての印字面積が検出されると共に平均印字率が算出される。
【００６３】
また、転写手段としての各一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに掛けられる高電圧は定電流制御され、その転写電流値は図３に示すように転写電流検知手段５Ｙ１、５Ｍ１、５Ｃ１、５Ｋ１によって検知される。
【００６４】
転写後の各色毎の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周面上に残った転写残トナーは、各色毎のクリーニング部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと当接状態となっているクリーニング部材を構成するクリーニングブレード（図２参照）６Ｙ１、６Ｍ１、６Ｃ１、６Ｋ１により摺擦され、クリーニングされる。
【００６５】
中間転写ベルト７０上の重ね合わせカラートナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセット２０から、１枚づつ分離搬送された転写材Ｐが、転写材給送手段としてのタイミングローラ２３を経て第２の転写手段である二次転写ローラ５Ａの転写域（符号なし）へと搬送され、トナーと反対極性の直流電圧が印加される二次転写ローラ５Ａにより、中間転写ベルト７０上の重ね合わせカラートナー像が転写材Ｐ上に一括して再転写される。
【００６６】
後述するトナー帯像が形成されているときは、該トナー帯像は二次転写ローラ５Ａに転写されるが、該二次転写ローラ５Ａに設けられたクリーニング手段５Ｂによって除去される。
【００６７】
カラートナー像が転写された転写材Ｐは、分離手段である除電電極（図示せず）により除電され、定着装置２４へと搬送される。そして転写材Ｐは、定着ローラ２４Ａと圧着ローラ２４Ｂとの間で熱と圧力とを加えられることにより、転写材Ｐ上のトナー像が定着された後、排紙ローラ２５により排紙トレイ２６へ排出される。
【００６８】
転写後の中間転写ベルト７０の周面上に残った転写残トナーは、クリーニング部６Ａにてクリーニングされる。即ち、中間転写ベルト７０は、それを挟んでクリーニング対向ローラ６Ａ２に対向して設けられるクリーニング部材であるクリーニングブレード６Ａ１により摺擦されて残留トナーが除去され、クリーニングされる。
【００６９】
さて、画像形成装置においては、画像形成が繰り返されて転写率が下がったりすると、中抜けと呼ばれる画像欠陥が起こり、逆に転写率が上がると、場合によってはクリーニングブレードの摩耗がひどくなり、像担持体としての感光体面のクリーニング性能が低下するというような不具合があった。
【００７０】
本発明においてはこのような問題を解決するために、像担持体としての感光体面の純水接触角を測定したデータと、そのときの転写電流値、平均印字率、更には画像間に作成するトナー帯の幅とその組み合わせで得られる純水接触角の関係を調べた。これによって文字の中抜けを生じない範囲で、しかもクリーニングブレードのむしれや摩耗を起こさない範囲に該当するデータを実験的に調べることによって、データテーブルを得た。
【００７１】
即ち、ＪＯＢ中における画像作成中の平均印字率と転写電流値からＪＯＢ中の純水接触角を実験的に集約したＪＯＢ中純水接触角把握データテーブル及びそれから得られるＪＯＢ中純水接触角に対応する、中抜けやクリーニングブレードの摩耗が抑制される、目標とする純水接触角を得られるようにした目標純水接触角決定データテーブルを作成した。該目標純水接触角決定データテーブルによって、必要なトナー帯幅及び転写電流値を得ることが出来る。
【００７２】
ここに、感光体ドラムの表面はトナー中の添加剤に混ぜられた滑剤が付着した状態になっている。純水接触角は図４（ａ）、（ｂ）の模式図に示すように、純水の一滴を測定しようとする接触面（ここでは像担持体としての感光体ドラム面）に垂らしたとき、接触面と水滴表面の交点から水滴に引いた接線が前記接触面に対して前記水滴を含んで張る角度Θのことを言う。この角度Θが４（ｂ）に示すように大きいと濡れ性が悪く、４（ａ）に示すように小さいと濡れ性が良くなる。即ち、トナーの担持性の良否が決まる。
【００７３】
また、転写電流値は０．２〜８．０ｋＶの高圧転写電圧を得るための定電流制御するときの値である。
【００７４】
さて、滑剤を含む添加剤がトナー粒子の周りに付けられた状態でトナー帯像が感光体ドラム上に作成されると、そのトナー帯像は転写手段によって中間転写体に転写されるが、滑剤は転写電流値が変化することによって感光体ドラム上に残されて付着する。その付着量が増すことによって感光体ドラム面の純水接触角が大きくなるように変化して転写もし易くなる。しかし、大きくなりすぎるとクリーニングブレードの摩耗が大きくなる。
【００７５】
即ち、純水接触角が小さく付着性が高いと、転写性が悪くなり、画像形成中のトナー像に中抜けと言う、画像形成されないところが出てくる。そして、図５（ａ）のグラフに示すように、純水接触角を高くして中抜けのない最良の状態に達すると、それ以上純水接触角を上げてもその状態が保持されることが分かった。逆に純水接触角が目標の純水接触角よりも高過ぎる純水接触角で例えばＡ４判５万枚のプリントを行った場合に、図５（ｂ）のグラフに示すように、転写性が良くても、クリーニングブレードの摩耗が増え、像担持体としての感光体面のクリーニング性能が低下するというような状態になることが分かった。
【００７６】
即ち、目標純水接触角でプリントを行うことは、中抜けのない状態で、且つクリーニングブレードの摩耗が低くクリーニング性能が高い状態で画像形成が安定して持続できることを示している。
【００７７】
上記図５（ａ）のグラフにおける中抜けランクの感応評価は、◎はＡ４判用紙を全く中抜けが見当たらない状態、○は中抜けの発生自体はあるものの良く見なければ分からない状態、△は中抜けの１個の大きさは小さいが直ぐ分かる状態、×は中抜けが多く実用不可の状態である。またクリーニングブレードの評価の目安は、摩耗が１２μｍ以下であればクリーニング性能は良好であり、それを超えて２５μｍ前後になるとクリーニング性能が劣化する。
【００７８】
画像形成装置においては、例えば、画像作成中の平均印字率や転写電流値によって、そのときの像担持体としての感光体面の純水接触角が決まることが分かる。その平均印字率や転写電流値は感光体ドラムの回転軸方向に分割したエリア毎に測定して決められる。
【００７９】
そのＪＯＢ中の（現状の）結果を表形式に纏めたのがＪＯＢ中純水接触角把握データテーブルである、図６に示すテーブル１である。
【００８０】
そのようにして、ＪＯＢ中の純水接触角が低い領域においても、転写電流値や画像間に作成するトナー帯の幅を決め、それに伴って純水接触角を高く修正することによって、画像形成中のトナー像に上記中抜けと言われる不具合の発生が無く、クリーニングブレードの摩耗が抑制する領域である図５（ａ）、（ｂ）に示すＧ点の純水接触角にできることが分かった。Ｇ点の純水接触角とは中抜けランクが最良な純水接触角の中で一番低い純水接触角であるといえる。
【００８１】
その修正したいわばＧ点の純水接触角である目標領域の純水接触角を得るために、テーブル１で得られた各純水接触角毎に纏めたのが、図７で示す、目標純水接触角決定データテーブルとしてのテーブル２のテーブル群である。図６のテーブル１で得られたＪＯＢ中の純水接触角を図７で示すテーブル２のテーブル群の中から選択する。このように、選択された、例えば、図８で示すテーブル２（Ａ）を、複数の前記目標純水接触角データテーブル群中から選び、更に目標とする純水接触角及び対応するトナー帯幅及び転写電流値を選択できるようにしてある。
【００８２】
例えば、テーブル２では平均印字率５％の画像領域のエリアと、平均印字率０％の非画像領域のエリアとが選ばれ、転写電流値は何れも−４０μＡであるので、純水接触角画像領域のエリアで１０３°、非画像領域のエリアで８７°が選定される。そして、図８のテーブル２（Ａ）で示した（１０３°）の表を用いて、画像領域における前述のトナー帯幅及び転写電流値を選択できるようにしてある。
【００８３】
同様に、図９のテーブル２（Ｂ）で示した（８７°）の表を用いて、非画像領域における前述のトナー帯幅及び転写電流値を選択できるようにしてある。
【００８４】
その選択に当たっては、安定化のパッチ画像を優先する場合はトナー帯幅を特定の例えば２ｍｍに優先して固定させたり、トナー消費量を優先させるときはトナー帯幅を最大にしたり最小にしたりして、転写電流値をこれらのトナー帯幅に追随させたりしている。
【００８５】
その制御の過程をフローで示すと図１０のようになる。
【００８６】
Ｓｔ１でスターし、Ｓｔ２でＪＯＢが入力され、Ｓｔ３で、定常の平均印字率と転写電流値によって画像形成のＪＯＢがなされ、Ｓｔ４で画像部のエリア１と非画像部のエリア２に分割されて、現状の平均印字率や転写電流値が検出され、Ｓｔ５で軸方向に分けた複数のエリア上に現状の純水接触角が、内蔵されて記憶されるテーブル１に照合して算出される。Ｓｔ６でトナー消費量を優先させるように入力するか、パッチ画像の安定化を優先させて入力させるかによって、各エリアにおいて（イ）、（ロ）のコースを選択させ、目標接触角決定データテーブル２（Ａ）及び２（Ｂ）によってそれぞれ目標とする純水接触角、転写電流値、トナー帯幅が決定されて、Ｓｔ７で所定枚数の画像形成がなされプリントされて一連の過程が繰り返される。
【００８７】
このフローは次の図１１の制御ブロック図で示すように制御される。
【００８８】
像露光手段が像担持体としての感光体面に露光する画像信号が計測されて平均印字率が得られる。また、一次転写手段によって転写電流値がえられる。また、トナー消費量を優先させるように入力するか、パッチ画像の安定化を優先させて入力させるかによって、トナー帯幅が所定値に固定され操作部にて入力される。
【００８９】
一方、テーブル１とテーブル２がそれぞれＪＯＢ中の純水接触角把持データテーブル及び目標純水接触角決定データテーブルとして、画像形成装置内に内蔵されて記憶されている。
【００９０】
そして上記各計測データ及び入力データが前記テーブル１、テーブル２と照合され、制御手段１０１によって目標とする中抜けのない良質の画像が形成されるように制御されると共に、感光体面のクリーニングブレードの摩耗も抑制される。
実施例１
トナー消費量を優先してコントロールする場合である。
【００９１】
平均印字率５％、転写電流値−４０μＡ、Ａ４判、５００枚のプリントを行った。
平均印字率、転写電流値検出値からの現状の純水接触角はテーブル１から１０３°となる。
【００９２】
テーブル１から得られた純水接触角１０３°を、テーブル２で１０３°の表に該当するテーブル２（Ａ）を適用し、目標の純水接触角１０５°に相当するトナー帯幅及び転写電流値を決定する。このとき、トナー消費量の消費を優先させるので、トナー帯幅８ｍｍを入力し、テーブル２（Ａ）と照合し、−５０μＡが選定されて決定される。
【００９３】
この条件で１０枚毎にトナー帯を作成し、平均印字率５％、転写電流値−４０μＡにてＡ４判５万枚のプリントを行った。
【００９４】
その結果、クリーニングブレードの摩耗量は１０μｍクリーニング不良が発生せず、６ｐｔ文字の中抜けの発生も無かった。
実施例２
安定化バッチを優先してコントロールする場合である。
【００９５】
平均印字率５％、転写電流値−４０μＡ、Ａ４判、５００枚のプリントを行った。
平均印字率、転写電流値検出値からの現状の純水接触角はテーブル１から１０３°となる。
【００９６】
テーブル１から得られた純水接触角１０３°を、テーブル２で１０３°の表に該当するテーブル２（Ａ）を適用し、目標の純水接触角１０５°に相当するトナー帯幅及び転写電流値を決定する。このとき、安定化バッチを優先させるので、それをトナー帯幅２ｍｍとして優先入力させて決まり、それに対応して転写電流値−６０μＡ−６５μＡが決まる。
【００９７】
この条件で１０枚毎にトナー帯を作成し、平均印字率５％、転写電流値−４０μＡにてＡ４判５万枚のプリントを行った。
【００９８】
その結果、クリーニングブレードの摩耗量は１０μｍクリーニング不良が発生せず、６ｐｔ文字の中抜けの発生も無かった。
実施例３
平均印字率５％、転写電流値−４０μＡ、Ａ４Ｓ判（縦長）、５００枚のプリントを行った。縦長にＡ４判を送るので感光体ドラムの軸方向に画像領域及び非画像領域の２つのエリアに分割される。
【００９９】
画像領域においては、平均印字率５％、転写電流値検出値−４０μＡからの現状の純水接触角はテーブル１から１０３°となる。
【０１００】
非画像領域においては、平均印字率０％、転写電流値検出値−４０μＡからの現状の純水接触角はテーブル１から８７°となる。
【０１０１】
テーブル１から得られた純水接触角１０３°を、テーブル２で１０３°の表に該当するテーブル２（Ａ）を適用し、目標の純水接触角１０５°に相当するトナー帯幅及び転写電流値を決定する。この場合、転写電流値を優先させ、それを入力させておくと転写電流値−６５μＡが決まり、それに対応してトナー帯幅は画像領域のエリア１で２ｍｍ、非画像領域のエリア２で１２ｍｍに決定する。
【０１０２】
この条件で１０枚毎にトナー帯を作成し、平均印字率５％、転写電流値−４０μＡにてＡ４Ｓ判（縦長）５万枚のプリントを行った。
【０１０３】
その結果、クリーニングブレードの摩耗量は１０μｍ、クリーニング不良が発生せず、６ｐｔ文字の中抜けの発生も無かった。
比較例１
トナー帯を作成することなく、平均印字率５％、転写電流値−４０μＡにて、ＪＯＢ中純水接触角１０３°で、目標純水接触角１０５°を得たが、例えばトナー帯幅を０ｍｍにしたまま、転写電流値を−５０μＡ、純水接触角を１０３°（即ち目標接触角１０５°より低い）にして、Ａ４判５万枚のプリントを行った。その結果、６ｐｔ文字の中抜けが多数発生した。
比較例２
平均印字率５％、転写電流値−４０μＡでＪＯＢ中純水接触角が１０３°を得、それに対して１０３°の目標純水接触角決定データテーブルにて帯幅１０ｍｍ、転写電流値−５０μＡ、純水接触角１０５°を選ばず、帯幅１０ｍｍ、転写電流値−５５μＡ、純水接触角１０６°を選んでＡ４判５万枚のプリントを行った。
【０１０４】
その結果、中抜けは起こらなかったが、クリーニングブレードの摩耗量は約２５μｍであり、クリーニング不良が発生した。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】画像形成装置の実施の形態を示す断面構成図である。
【図２】中間転写体ユニットを構成する概略構成図である。
【図３】感光体ドラム周りの一部拡大構成図である。
【図４】純水接触角を示す模式図である。
【図５】（ａ）は純水接触角に対する、中抜けランクの感応評価を示すグラフであり、（ｂ）は純水接触角に対する、クリーニングブレードの摩耗の関係を示すグラフである。
【図６】本発明に用いるＪＯＢ中の純水接触角把握データテーブルの一例を示すテーブル１である。
【図７】本発明に用いる目標純水接触角決定データテーブルのテーブル群を示すテーブル２である。
【図８】本発明に用いる目標純水接触角決定データテーブルのテーブル群であるテーブル２から得られる一例として示すテーブル２（Ａ）の図である。
【図９】本発明に用いる目標純水接触角決定データテーブルのテーブル群であるテーブル２から得られる一例として示すテーブル２（Ｂ）の図である。
【図１０】本発明の制御の過程を示すフロー図である。
【図１１】本発明の画像形成装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ  感光体ドラム
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ  像露光手段
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ  現像手段
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ  転写手段
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ  クリーニング手段
６Ｙ１、６Ｍ１、６Ｃ１、６Ｋ１  クリーニングブレード
７中間転写体ユニット  ７
７０  中間転写ベルト
１０１  制御手段
１０５  操作部
【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】
2008309921.tif 000009
【図８】
2008309921.tif 000010
【図９】
2008309921.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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