(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体の表面に静電潜像を形成する際に前記感光体に露光する露光部と、
前記感光体上に形成された前記静電潜像にトナーを供給してトナーによる可視画像を形成する現像装置と、
前記現像装置によって形成された前記可視画像を一次転写する中間転写体と、
前記中間転写体上に一次転写された前記可視画像を用紙に二次転写する二次転写ローラーと、
前記感光体の回転方向に間隔を開けて複数の前記トナーの濃度を調整するためのパッチ画像を前記感光体上に形成するパッチ画像形成部と、
前記パッチ画像形成部により形成された前記パッチ画像のトナー濃度を検出するトナー濃度検出部と、
前記パッチ画像形成部により前記感光体上に形成された複数の前記パッチ画像を前記中間転写体上に一次転写させている途中に前記感光体の回転を停止するよう制御する回転停止制御部と、
前記回転停止制御部を作動させた後、前記中間転写体上に転写された前記パッチ画像の長さおよび複数の前記パッチ画像の間の長さのうちの少なくともいずれか一方を、前記トナー濃度検出部による検出結果により測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記パッチ画像の長さおよび複数の前記パッチ画像の間の長さのうちの少なくともいずれか一方から、前記感光体の表面粗さを導出する表面粗さ導出部と、
前記表面粗さ導出部により導出された前記感光体の表面粗さを基に、画像形成条件を設定する画像形成条件設定部とを備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記表面粗さ導出部は、前記画像形成装置の初期において前記測定部により測定された前記パッチ画像の長さおよび複数の前記パッチ画像の間の長さのうちの少なくともいずれか一方を用いて、前記感光体の表面粗さを導出する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記測定部により測定された前記パッチ画像の長さおよび複数の前記パッチ画像の間の長さのうちの少なくともいずれか一方を記憶する記憶部を備え、
前記表面粗さ導出部は、前記記憶部に記憶された前記測定部により測定された前記パッチ画像の長さおよび複数の前記パッチ画像の間の長さのうちの少なくともいずれか一方を用いて、前記感光体の表面粗さを導出する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体は、アモルファスシリコン製である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成装置用感光体と、前記画像形成装置用感光体の表面に静電潜像を形成する際に前記画像形成装置用感光体に露光する露光部と、前記画像形成装置用感光体上に形成された前記静電潜像にトナーを供給してトナーによる可視画像を形成する現像装置と、前記現像装置によって形成された前記可視画像を一次転写する中間転写体と、前記中間転写体上に一次転写された前記可視画像を用紙に二次転写する二次転写ローラーとを備える画像形成装置に備えられる前記画像形成装置用感光体の表面粗さの導出方法であって、
前記画像形成装置用感光体の回転方向に間隔を開けて複数の前記トナーの濃度を調整するためのパッチ画像を前記画像形成装置用感光体上に形成する工程と、
形成された前記パッチ画像のトナー濃度を検出する工程と、
前記画像形成装置用感光体上に形成された複数の前記パッチ画像を前記中間転写体上に一次転写させている途中に前記画像形成装置用感光体の回転を停止するよう制御する工程と、
前記画像形成装置用感光体の回転の停止を制御させた後、前記中間転写体上に転写された前記パッチ画像の長さおよび複数の前記パッチ画像の間の長さのうちの少なくともいずれか一方を、前記トナー濃度の検出結果により測定する工程と、
測定された前記パッチ画像の長さおよび複数の前記パッチ画像の間の長さのうちの少なくともいずれか一方から、前記画像形成装置用感光体の表面粗さを導出する工程とを備える、画像形成装置用感光体の表面粗さの導出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置、および画像形成装置用感光体の表面粗さの導出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複合機に代表される画像形成装置においては、画像読み取り部で原稿の画像を読み取った後、帯電装置によって帯電させた感光体に対し、読み取られた画像データを基に露光し、感光体上に静電潜像を形成する。その後、形成された静電潜像の上に帯電したトナーを供給して可視画像とした後、用紙にトナーを転写して定着させ、装置外に排出する。
【０００３】
感光体上に残存した未転写のトナーについては、クリーニングブレード（以下、単に「ブレード」ということもある。）によって感光体の表面から物理的に除去される。ブレードは、回転する感光体と当接するようにして設けられている。なお、感光体の表面には、当接するブレードへの負荷の軽減の観点から、接触領域の低減を図るべく、予め適度な凹凸形状が設けられている。この凹凸形状については、感光体の芯材となるアルミニウム素管の表層において、成膜によって設けられた感光層によって形成されている。
【０００４】
画像形成装置における印字枚数が増加するにつれ、感光体の表面に設けられた凹凸形状のうちの凸部分が削れていく。すなわち、耐久が進むにつれ、感光体の表面の平滑化が進むこととなる。そうすると、感光体とブレードとの間の接触領域が増加していくこととなる。また、印字枚数が増加するにつれ、帯電装置において発生する放電生成物も徐々に感光体の表面に付着、堆積することとなる。その結果、ブレードの負荷が増加して、トナーに含まれる外添剤のすり抜けが増加し、帯電ローラーの汚染が進行することとなり、好ましくない。
【０００５】
したがって、印字枚数が増加した段階におけるブレードの負荷の軽減のために、画像形成条件の設定を変更することとしている。具体的には、例えば、画像形成条件の設定において、所定のタイミングで潤滑剤としてのトナーを感光体側へ適宜供給して外添剤のすり抜け量の低下を図ったり、感光体に印加する帯電バイアス電圧を低下させて放電生成物の発生を抑制することとしている。
【０００６】
なお、画像形成装置に備えられる感光体に関する技術が、特開２００７−１０８４２１号公報（特許文献１）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１０８４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
感光体の表面の潤滑性を向上するためにトナーを過剰に供給してしまうと、トナーに含まれる研磨剤がブレードをすり抜ける量が多くなり、感光体の表面に付着して、感光体を汚染してしまうこととなる。また、放電生成物の発生についても、できるだけ効率的に抑制することが望ましい。したがって、画像形成装置において画質の向上を図るためには、より正確な画像形成条件の設定が必要となる。すなわち、ブレードの負荷の軽減をより適切に行うためには、実際の感光体の表面粗さに合わせて、適切な帯電バイアス電圧値を設定したり、潤滑剤としてのトナーの供給のタイミングを設定する必要がある。
【０００９】
ここで、画像形成装置の使用状況毎に、厳密に感光体の表面粗さを測定することは困難である。したがって、昨今は、画像形成装置の耐久枚数、すなわち、現在までに形成した画像形成の枚数や駆動時間の総計から推測して、感光体の表面粗さの値に換算しているに過ぎない。そうすると、実際の表面粗さとは異なる表面粗さの設定で画像形成条件を設定することとなり、精度よく画質の向上が図れないこととなる。上記した特許文献１に開示の技術では、対応することができない。
【００１０】
この発明の目的は、画質を向上させた画像形成装置を提供することである。
【００１１】
この発明の他の目的は、精度よく画像形成装置用感光体の表面粗さを検出することができる画像形成装置用感光体の表面粗さの導出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明者らは、耐久に伴う感光体の表面の平滑化のメカニズムについて、鋭意検討した。そして、感光体の表面粗さの低下の度合いと感光体の回転を停止させた際に惰性で回転する回転量との間に相関関係があることを見出し、本願発明を構成するに至った。
【００１３】
すなわち、この発明の一の局面においては、画像形成装置は、感光体と、露光部と、現像装置と、中間転写体と、二次転写ローラーと、パッチ画像形成部と、トナー濃度検出部と、回転停止制御部と、測定部と、表面粗さ導出部と、画像形成条件設定部とを備える。露光部は、感光体の表面に静電潜像を形成する際に感光体に露光する。現像装置は、感光体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナーによる可視画像を形成する。中間転写体は、現像装置によって形成された可視画像を一次転写する。二次転写ローラーは、中間転写体上に一次転写された可視画像を用紙に二次転写する。パッチ画像形成部は、感光体の回転方向に間隔を開けて複数のトナーの濃度を調整するためのパッチ画像を感光体上に形成する。トナー濃度検出部は、パッチ画像形成部により形成されたパッチ画像のトナー濃度を検出する。回転停止制御部は、パッチ画像形成部により感光体上に形成された複数のパッチ画像を中間転写体上に一次転写させている途中に感光体の回転を停止するよう制御する。測定部は、回転停止制御部を作動させた後、中間転写体上に転写されたパッチ画像の長さおよび複数のパッチ画像の間の長さのうちの少なくともいずれか一方を、トナー濃度検出部による検出結果により測定する。表面粗さ導出部は、測定部により測定されたパッチ画像の長さおよび複数のパッチ画像の間の長さのうちの少なくともいずれか一方から、感光体の表面粗さを導出する。画像形成条件設定部は、表面粗さ導出部により導出された感光体の表面粗さを基に、画像形成条件を設定する。
【００１４】
この発明の他の局面においては、画像形成装置用感光体の表面粗さの導出方法は、画像形成装置用感光体と、画像形成装置用感光体の表面に静電潜像を形成する際に画像形成装置用感光体に露光する露光部と、画像形成装置用感光体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナーによる可視画像を形成する現像装置と、現像装置によって形成された可視画像を一次転写する中間転写体と、中間転写体上に一次転写された可視画像を用紙に二次転写する二次転写ローラーとを備える画像形成装置に備えられる画像形成装置用感光体の表面粗さの導出方法であって、画像形成装置用感光体の回転方向に間隔を開けて複数のトナーの濃度を調整するためのパッチ画像を画像形成装置用感光体上に形成する工程と、形成されたパッチ画像のトナー濃度を検出する工程と、画像形成装置用感光体上に形成された複数のパッチ画像を中間転写体上に一次転写させている途中に画像形成装置用感光体の回転を停止するよう制御する工程と、画像形成装置用感光体の回転の停止を制御させた後、中間転写体上に転写されたパッチ画像の長さおよび複数のパッチ画像の間の長さのうちの少なくともいずれか一方を、トナー濃度の検出結果により測定する工程と、測定されたパッチ画像の長さおよび複数のパッチ画像の間の長さのうちの少なくともいずれか一方から、画像形成装置用感光体の表面粗さを導出する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
このような画像形成装置によると、導出される感光体の表面粗さの精度が高いため、より正確に画像形成条件を設定することができる。したがって、画質の向上を図ることができる。
【００１６】
また、このような画像形成装置用感光体の表面粗さの導出方法によると、導出される感光体の表面粗さの精度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の一実施形態に係る画像形成装置を複合機に適用した場合の複合機を示す図である。
【図２】図１に示す複合機の構成を示すブロック図である。
【図３】画像形成部の構成を示す図である。
【図４】トナー濃度検出センサーの構成を示す図である。
【図５】制御部の構成を示す図である。
【図６】複数のパッチ画像の間の長さと印字枚数との関係を示すグラフである。
【図７】感光体の表面粗さを導出する場合の処理の内容を示すフローチャートである。
【図８】感光体の表面にパッチ画像を形成した状態を示す図である。
【図９】感光体の表面に形成されたパッチ画像が転写ベルト側に一次転写された状態を示す図である。
【図１０】転写ベルト側に一次転写された初期の段階のパッチ画像がトナー濃度検知センサーの検出位置まで達した状態を示す図である。
【図１１】転写ベルト側に一次転写された耐久後の段階のパッチ画像がトナー濃度検知センサーの検出位置まで達した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置を複合機に適用した場合の複合機１１を示す図である。図２は、図１に示す複合機１１の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１および図２を参照して、複合機１１は、制御部１２と、操作部１３と、画像読み取り部１４と、画像形成部１５と、用紙セット部１９と、排出トレイ３０と、記憶部としてのハードディスク１６と、ファクシミリ通信部１７と、ネットワーク２５と接続するためのネットワークインターフェース部１８とを備える。
【００２０】
制御部１２は、複合機１１全体の制御を行う。操作部１３は、複合機１１側から発信する情報やユーザーの入力内容を表示する表示画面２１を含む。操作部１３は、印刷部数や階調等の画像形成の条件や電源のオンまたはオフを入力させる。画像読み取り部１４は、セット位置にセットされた原稿を読み取り位置に搬送する原稿搬送装置としてのＡＤＦ（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）２２を含む。画像読み取り部１４は、ＡＤＦ２２または不図示の載置台上にセットされた原稿の画像を読み取る。用紙セット部１９は、手差しで用紙をセットする手差しトレイ２８やサイズの異なる複数枚の用紙を収納可能な給紙カセット群２９を含む。画像形成部１５は、画像読み取り部１４により読み取られた画像データやネットワーク２５を介して送信された画像データを基に、搬送されてきた用紙に画像を形成する。画像形成部１５により画像を形成された用紙は、排出トレイ３０に排出される。ハードディスク１６には、受信した画像データや入力された画像形成条件のデータ等が記憶される。ファクシミリ通信部１７は、公衆回線２４に接続されており、ファクシミリ送信やファクシミリ受信を行う。
【００２１】
なお、複合機１１は、画像データの書き出しや読み出しを行うＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えるが、これらについては、図示および説明を省略する。また、図２中の矢印は、制御信号や制御、画像に関するデータの流れを示している。なお、図１に示すように、この実施形態においては、給紙カセット群２９は、３つの給紙カセット２３ａ、２３ｂ、２３ｃから構成されている。
【００２２】
複合機１１は、画像読み取り部１４により読み取られた原稿の画像データを用いて画像形成部１５において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、複合機１１は、ネットワークインターフェース部１８を通じて、ネットワーク２５に接続されたコンピューター２６ａ、２６ｂ、２６ｃから送信された画像データを用いて、画像形成部１５において画像を形成して用紙に印刷することにより、プリンターとして作動する。すなわち、画像形成部１５は、要求された画像を印刷する印刷部として作動する。複合機１１は、ファクシミリ通信部１７を通じて、公衆回線２４から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭを介して画像形成部１５において画像を形成することにより、また、画像読み取り部１４により読み取られた原稿の画像データを、ファクシミリ通信部１７を通じて公衆回線２４に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。複合機１１は、画像処理に関し、複写機能、プリンター機能、ファクシミリ機能等、複数の機能を有する。さらに、各機能に対しても、詳細に設定可能な機能を有する。
【００２３】
この発明の一実施形態に係る複合機１１を含む画像形成システム２７は、上記した構成の複合機１１と、ネットワーク２５を介して複合機１１に接続される複数のコンピューター２６ａ、２６ｂ、２６ｃとを備える。この実施形態においては、複数のコンピューター２６ａ〜２６ｃについては、３台示している。各コンピューター２６ａ〜２６ｃはそれぞれ、複合機１１に対して、ネットワーク２５を介して印刷要求を行って印刷をすることができる。
【００２４】
次に、複合機１１に備えられる画像形成部１５の構成について、さらに詳細に説明する。図３は、複合機１１に備えられる画像形成部１５を示す図である。
【００２５】
図１〜図３を参照して、画像形成部１５は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各４色にそれぞれ対応する第一の作像ユニット４１ａ、第二の作像ユニット４１ｂ、第三の作像ユニット４１ｃ、および第四の作像ユニット４１ｄを含む作像器３１と、露光部としてのＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｅｒ  Ｕｎｉｔ）３２と、中間転写体としての転写ベルト３３と、各作像ユニット４１ａ〜４１ｄに対応して設けられる四つの一次転写ローラー３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを含む一次転写ユニット３５と、二次転写ローラー３６と、現像バイアス印加部３７と、帯電バイアス印加部３８とを備える。ＬＳＵ３２については、一点鎖線で概略的に示している。なお、複合機１１は、いわゆる四連タンデム形式の画像形成部１５を備えることとなる。
【００２６】
イエローの可視画像を形成する第一の作像ユニット４１ａは、その表面に静電潜像が形成される第一の感光体４２ａ、第一の感光体４２ａにイエローの現像剤を供給する第一の現像ローラー４３ａ、第一の感光体４２ａを帯電させる第一の帯電ローラー４４ａ、および第一の感光体４２ａをクリーニングする第一のクリーニング部４５ａを含む。マゼンタの可視画像を形成する第二の作像ユニット４１ｂは、その表面に静電潜像が形成される第二の感光体４２ｂ、第二の感光体４２ｂにマゼンタの現像剤を供給する第二の現像ローラー４３ｂ、第二の感光体４２ｂを帯電させる第二の帯電ローラー４４ｂ、および第二の感光体４２ｂをクリーニングする第二のクリーニング部４５ｂを含む。シアンの可視画像を形成する第三の作像ユニット４１ｃは、その表面に静電潜像が形成される第三の感光体４２ｃ、第三の感光体４２ｃにシアンの現像剤を供給する第三の現像ローラー４３ｃ、第三の感光体４２ｃを帯電させる第三の帯電ローラー４４ｃ、および第三の感光体４２ｃをクリーニングする第三のクリーニング部４５ｃを含む。ブラックの可視画像を形成する第四の作像ユニット４１ｄは、その表面に静電潜像が形成される第四の感光体４２ｄ、第四の感光体４２ｄにブラックの現像剤を供給する第四の現像ローラー４３ｄ、第四の感光体４２ｄを帯電させる第四の帯電ローラー４４ｄ、および第四の感光体４２ｄをクリーニングする第四のクリーニング部４５ｄを含む。
【００２７】
現像バイアス印加部３７は、第一〜第四の現像ローラー４３ａ〜４３ｄに、それぞれ現像バイアス電圧を印加する。帯電バイアス印加部３８は、第一〜第四の帯電ローラー４４ａ〜４４ｄに、それぞれ帯電バイアス電圧を印加する。
【００２８】
第一〜第四の作像ユニット４１ａ〜４１ｄは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に、図３中の矢印Ｄ１の方向で示す転写ベルト３３の回転方向の上流側から配置されている。すなわち、上流側から第一の作像ユニット４１ａ、第二の作像ユニット４１ｂ、第三の作像ユニット４１ｃ、第四の作像ユニット４１ｄの順に配置されている。最下流側に第四の作像ユニット４１ｄが配置される。
【００２９】
第一〜第四の帯電ローラー４４ａ〜４４ｄはそれぞれ、第一〜第四の感光体４２ａ〜４２ｄを所定の電位に帯電させる。ＬＳＵ３２は、画像読み取り部１４によって読み取った画像を基に、第一〜第四の感光体４２ａ〜４２ｄに対して、各色の成分の光に応じて露光する。露光された各色の成分の光を基に、第一〜第四の感光体４２ａ〜４２ｄ上にそれぞれ静電潜像が形成される。第一〜第四の感光体４２ａ〜４２ｄ上に形成された静電潜像に第一〜第四の現像ローラー４３ａ〜４３ｄからそれぞれ各色の現像剤、具体的には、トナーが供給される。各色のトナーが第一〜第四の感光体４２ａ〜４２ｄ上にそれぞれ供給されて、第一〜第四の感光体４２ａ〜４２ｄ上にそれぞれ各色のトナーによる可視画像を形成される。このようにして第一〜第四の感光体４２ａ〜４２ｄ上に形成されたトナーによる可視画像は、転写ベルト３３に一次転写される。
【００３０】
転写ベルト３３は、無端状である。転写ベルト３３は、駆動ローラー４６ａ、および従動ローラー４６ｂによって一方向に回転する。転写ベルト３３の回転方向は、図３中の矢印Ｄ１で示される。すなわち、転写ベルト３３の回転方向については、第一〜第四の感光体４２ａ〜４２ｄが設けられている下方領域においては、左側から右側に向かう方向、その逆の上方領域においては、右側から左側に向かう方向である。
【００３１】
四つの一次転写ローラー３４ａ〜３４ｄはそれぞれ、転写ベルト３３を介して各色の感光体４２ａ〜４２ｄに対向する位置に配置される。一次転写ユニット３５によって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の第一〜第四の作像ユニット４１ａ〜４１ｄにより形成されたトナーによる可視画像が転写ベルト３３に一次転写される。具体的には、一次転写ローラー３４ａ〜３４ｄのそれぞれに一次転写バイアスが印加されることによって、第一〜第四の作像ユニット４１ａ〜４１ｄにより形成されたトナーによる可視画像が、転写ベルト３３の表面に一次転写される。この時に、各色の画像が転写ベルト３３に重ねられて、転写ベルト３３上にフルカラーの画像が形成される。
【００３２】
二次転写ローラー３６は、転写ベルト３３を介して、従動ローラー４６ｂと対向する位置に設けられる。画像形成部１５は、二次転写ローラー３６と転写ベルト３３の表面とが当接する位置に記録媒体としての用紙を搬送するための用紙搬送路４７ａを備える。また、画像形成部１５は、二次転写された用紙を不図示の定着ユニット側へ搬送するための用紙搬送路４７ｂを備える。給紙カセット２３ａ〜２３ｃが位置する上流側となる用紙搬送路４７ａから、二次転写ローラー３６と転写ベルト３３の表面とが当接する位置に用紙が供給される。用紙の搬送のタイミングに合わせて、二次転写ローラー３６へのトナーと逆の極性の二次転写バイアスが印加される。二次転写ローラー３６への二次転写バイアスの印加により、転写ベルト３３の表面上に形成されたトナーによる可視画像が、供給された用紙側に電気的に引き寄せられ、用紙に二次転写される。トナーによる可視画像が転写された用紙は、用紙搬送路４７ｂを利用して図示しない定着ユニットまで搬送される。
【００３３】
次に、トナー濃度検出部としてのトナー濃度検出センサー５１の構成について説明する。複合機１１は、転写ベルト３３上に一次転写されたトナーによる可視画像のうちのトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサー５１を備える。
【００３４】
図４は、トナー濃度検出センサー５１の構成を示す概略図である。なお、図３においては、トナー濃度検出センサー５１は、二点鎖線で概略的に示している。
【００３５】
図１〜図４を参照して、トナー濃度検出センサー５１は、転写ベルト３３の回転方向において、ブラックの作像ユニット４１ｄの下流側に配置されている。トナー濃度検出センサー５１は、転写ベルト３３の表面４８側に光を照射する発光素子５２ａと、転写ベルト３３の表面４８側から反射された反射光を受光する受光素子５２ｂと、受光素子５２ｂによって受光した反射光の光量からトナー量を算出するトナー濃度算出部（図示せず）とを備える。この実施形態においては、発光素子５２ａと受光素子５２ｂとは、転写ベルト３３の表面４８に垂直な方向に延びる平面５４に対して、対称の位置となるように設置されている。すなわち、受光素子５２ｂは、発光素子５２ａによって発光された光に対して正反射光を受光する位置に設けられている。発光素子５２ａの一例として、具体的には、赤外光を照射する赤外発光ダイオードが採用される。また、受光素子５２ｂの一例として、具体的には、赤外受光素子が採用される。
【００３６】
発光素子５２ａは、転写ベルト３３の表面４８またはトナーによる可視画像４９に向かって、図４中の矢印Ｅ１で示す左斜め上方向に赤外光といった光５３ａを照射する。トナーによる可視画像４９が形成されていない場合には、発光素子５２ａは、転写ベルト３３の表面４８に向かって光５３ａを照射することになる。
【００３７】
受光素子５２ｂは、図４中の矢印Ｅ２で示す左斜め下方向に向かうトナーによる可視画像４９からの反射光５３ｂおよび転写ベルト３３の表面４８からの反射光５３ｂのいずれか一方か、またはトナーによる可視画像４９と転写ベルト３３の表面４８との双方からの反射光５３ｂを受光する。トナーによる可視画像４９が転写ベルト３３の表面４８を完全に覆っていれば、トナーによる可視画像４９からの反射光５３ｂのみを受光する。トナーによる可視画像４９が転写ベルト３３の表面４８上に形成されていなければ、転写ベルト３３の表面４８からの反射光５３ｂのみを受光する。トナーによる可視画像４９が転写ベルト３３の表面４８を完全に覆っておらず、トナーによる可視画像４９のトナー量が少なければ、トナーによる可視画像４９と転写ベルト３３の表面４８との双方からの反射光５３ｂを受光する。
【００３８】
トナー濃度検出センサー５１は、その表面４８にトナーによる可視画像４９が形成された転写ベルト３３に対して、図４中の矢印Ｅ１で示す方向に光５３ａを照射する。光５３ａは、トナーによる可視画像４９および転写ベルト３３の表面４８のいずれか一方か、またはトナーによる可視画像４９と転写ベルト３３の表面４８との双方に当たって反射する。反射された反射光５３ｂは、受光素子５２ｂによって受光される。受光素子５２ｂは、受光した光の光量に応じた電流をそれぞれ出力する。トナー濃度算出部は、受光素子５２ｂによって出力された電流を電圧値に変換する。そして、この電圧値に基づいてトナー濃度を算出する。このようにして、トナー濃度検出センサー５１は、トナー濃度を検出する。
【００３９】
次に、制御部１２の構成について説明する。図５は、制御部１２の構成を示すブロック図である。図５を参照して、制御部１２は、パッチ画像形成部５５と、回転停止制御部５６と、測定部５７と、表面粗さ導出部５８と、画像形成条件設定部５９とを備える。
【００４０】
パッチ画像形成部５５は、上記した画像形成部１５を用いて、トナー濃度を調整するためのパッチ画像を形成する。パッチ画像は、それぞれの作像ユニット４１ａ〜４１ｄにおいて、各色で形成される。パッチ画像の形状は、例えば、矩形状である。パッチ画像形成部５５は、感光体４２ａ〜４２ｄの回転方向に間隔を開けて複数のトナーの濃度を調整するためのパッチ画像を感光体４２ａ〜４２ｄ上に形成する。
【００４１】
各感光体４２ａ〜４２ｄ上から転写ベルト３３上に一次転写されたパッチ画像は、トナー濃度検出センサー５１によってトナー濃度が検出される。トナー濃度検出センサー５１によりトナーの有無を検出されたタイミングを用いて、転写ベルト３３上におけるパッチ画像の長さ、具体的には、パッチ画像の感光体４２ａ〜４２ｄの回転方向における長さや複数のパッチ画像同士の間隔、すなわち、隣り合うパッチ画像の間の回転方向の長さを検出することもできる。パッチ画像は、トナー濃度の調整のために形成されるものである。したがって、転写ベルト３３上に一次転写され、トナー濃度検出センサー５１によってトナー濃度が検出された後は、用紙に転写されることなく図示しない転写ベルトクリーニングブレード等によって除去される。
【００４２】
回転停止制御部５６は、パッチ画像形成部５５により感光体４２ａ〜４２ｄ上に形成された複数のパッチ画像を転写ベルト３３上に一次転写させている途中に感光体４２ａ〜４２ｄの回転を停止するよう制御する。回転の停止の制御信号を受けた後、感光体４２ａ〜４２ｄは、惰性である程度回転する。
【００４３】
測定部５７は、回転停止制御部５６を作動させた後、転写ベルト３３上に転写されたパッチ画像の長さおよび複数のパッチ画像の間の長さの双方を、トナー濃度検出センサー５１による検出結果により測定する。この場合、上記したように、トナー濃度検出センサー５１によりトナーの有無を検出されたタイミングを用いて上記した双方の長さを測定する。
【００４４】
表面粗さ導出部５８は、測定部５７により測定されたパッチ画像の長さおよび複数のパッチ画像の間の長さの双方から、感光体４２ａ〜４２ｄの表面粗さを導出する。
【００４５】
画像形成条件設定部５９は、表面粗さ導出部５８により導出された感光体４２ａ〜４２ｄの表面粗さを基に、画像形成条件を設定する。画像形成条件については、例えば、所定のタイミングで、潤滑剤としてのトナーを供給するタイミングや量についての条件、耐久後の帯電バイアス電圧値の設定等を含むものである。
【００４６】
ここで、複数のパッチ画像の間の長さについて説明する。図６は、パッチ画像の間隔、すなわち、複数のパッチ画像の間の長さと印字枚数との関係を示すグラフである。図６において、縦軸は、パッチ画像同士の間隔（ｍｍ）を示し、横軸は、印字枚数（ｋ枚）を示す。なお、ｋ枚は、キロ枚、すなわち、１０００枚を示す。ここで、プロットされた点６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄについては、以下の通りである。すなわち、点６１ａにおいて印字枚数が０枚のときは、パッチ画像の間隔は、３１．６ｍｍである。点６１ｂにおいて印字枚数が１００ｋ枚のときは、パッチ画像の間隔は、３５．５ｍｍである。点６１ｃにおいて印字枚数が４００ｋ枚のときは、パッチ画像の間隔は、４２．１ｍｍである。点６１ｄにおいて印字枚数が６００ｋ枚のときは、パッチ画像の間隔は、４４．３ｍｍである。
【００４７】
図６を参照して、印字枚数が増加するにつれ、パッチ画像の間隔は、長くなっていく。ここで、パッチ画像の間隔と印字枚数とは正比例関係を有するものではなく、点６１ａ〜６１ｄを結んだ曲線に示されるように、印字枚数の増加に伴って、ややなだらかにパッチ画像の間隔が長くなっていくものである。なお、パッチ画像の長さと印字枚数との関係についても、同様の傾向がある。
【００４８】
次に、この発明の一実施形態に係る複合機１１を用いて、感光体４２ｄの表面粗さを導出する際の処理の内容について説明する。図７は、この発明の一実施形態に係る複合機１１を用いて、感光体４２ｄの表面粗さを導出する場合の処理の内容を示すフローチャートである。なお、感光体４２ａ〜４２ｃの表面粗さの導出については、感光体４２ｄの表面粗さの導出と同様であるため、それらの説明を省略する。ここでは、まず、初期の場合、すなわち、感光体４２ｄの表面に形成されたある程度の凹凸形状が十分に残っている場合について説明する。
【００４９】
図７を参照して、まず、トナー濃度を調整する所定のタイミングに達したと判断すれば（図７において、ステップＳ１１において、ＹＥＳ、以下、「ステップ」を省略する）、トナー濃度を調整する。ここでは、まず初期の段階において、トナー濃度を調整する。この場合、パッチ画像形成部５５によって、感光体４２ｄの表面上にＬＳＵ３２から露光し、パッチ画像を形成する（Ｓ１２）。この工程は、感光体４２ｄの回転方向に間隔を開けて複数のトナーの濃度を調整するためのパッチ画像を感光体４２ｄ上に形成する工程である。
【００５０】
図８は、感光体４２ｄの表面６２にパッチ画像６３ａ〜６３ｅを形成した状態を示す図である。図８においては、理解の容易の観点から、第一〜第三の作像ユニット４１ａ〜４１ｃ、第四の現像ローラー４３ｄ、第四の帯電ローラー４４ｄ、第四のクリーニング部４５ｄ、および二次転写ローラー３６の図示を省略している。また、感光体４２ｄの回転方向を、図８中の矢印Ｒ１で示す。
【００５１】
図８を参照して、感光体４２ｄの表面６２には、それぞれ間隔を開けて５つのパッチ画像６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄ、６３ｅが形成されている。それぞれのパッチ画像６３ａ〜６３ｅの形状は、矩形状である。すなわち、感光体４２ｄの回転方向にある程度の幅を有する形状である。パッチ画像６３ａ〜６３ｅは、感光体４２ｄの表面６２上においては、それぞれ同じ形状となるよう形成されている。
【００５２】
ここで、図８において、パッチ画像６３ａ〜６３ｅの感光体４２ｄの回転方向の長さについては、パッチ画像６３ａ〜６３ｅの先端から後端までの長さＬ１で示される。また、図８において、パッチ画像６３ａ〜６３ｅのそれぞれの間の長さについては、隣り合うパッチ画像６３ａ〜６３ｅの後端から先端までの長さＬ２で示される。この場合、長さＬ２が長さＬ１よりも長く構成されている。
【００５３】
感光体４２ｄの表面６２上に形成されたそれぞれのパッチ画像６３ａ〜６３ｅは、図９に示すように、第四の一次転写ローラー３４ｄによって転写ベルト３３側に一次転写される（Ｓ１３）。この場合、感光体４２ｄおよび転写ベルト３３の回転によって、転写ベルト３３上に間隔を開けて一次転写される。具体的には、パッチ画像６３ａ〜６３ｅがそれぞれ間隔を開けて、パッチ画像６３ａから順に、パッチ画像６３ｂ、パッチ画像６３ｃ、パッチ画像６３ｄ、パッチ画像６３ｅの順に転写ベルト３３の表面４８に転写されることとなる。
【００５４】
ここで、回転停止制御部５７は、感光体４２ｄ上に形成された複数のパッチ画像６３ａ〜６３ｅを転写ベルト３３上に一次転写させている途中に感光体４２ｄの回転を停止するよう制御する（Ｓ１４）。具体的には、二つ目のパッチ画像６３ｂを転写ベルト３３側に転写した後のタイミングで、感光体４２ｄの回転を停止するよう制御する。この工程は、感光体４２ｄ上に形成された複数のパッチ画像６３ａ〜６３ｅを転写ベルト３３上に一次転写させている途中に感光体４２ｄの回転を停止するよう制御する工程である。この場合、転写ベルト３３の回転については、そのまま維持する。
【００５５】
感光体４２ｄの回転を停止させると、感光体４２ｄは停止する方向に力が働き、惰性である程度感光体４２ｄが回転した後に停止することとなる。ここで、感光体４２ｄの表面６２には、凹凸形状が形成されているため、感光体４２ｄの摩擦係数は低い。そうすると、感光体４２ｄと第四のクリーニング部４５ｄに含まれるクリーニングブレード（図示せず）とが接触しているが、惰性によって感光体４２ｄの回転の動作を停止させても、引き続きほぼ同じ速度で回転することとなる。そして、パッチ画像６３ａ〜６３ｅが転写ベルト３３の表面４８に転写される。
【００５６】
パッチ画像６３ａ〜６３ｅが一次転写された転写ベルト３３は、そのまま回転を続ける。そして、図１０に示すように、パッチ画像６３ａ〜６３ｅは順に、トナー濃度検出センサー５１が設けられた位置に達する。なお、図１０は、転写ベルト３３側に一次転写された初期の段階のパッチ画像６３ａ〜６３ｅがトナー濃度検知センサー５１の検出位置まで達した状態を示す図である。そうすると、トナー濃度検出センサー５１は、発光素子５２ａにおいて光が照射される位置におけるトナーの有無を検出する。この工程は、形成されたパッチ画像６３ａ〜６３ｅのトナー濃度を検出する工程である。この時、トナーの有無の検出と共にタイミングを計測することにより、測定部５８は、パッチ画像６３ａ〜６３ｅのそれぞれの長さおよび５つのパッチ画像６３ａ〜６３ｅのそれぞれの間の長さを測定する（Ｓ１５）。この工程は、感光体４２ｄの回転の停止を制御させた後、転写ベルト３３上に転写されたパッチ画像６３ａ〜６３ｅの長さおよび複数のパッチ画像６３ａ〜６３ｅの間の長さの双方を、トナー濃度の検出結果により測定する工程である。
【００５７】
この場合、三つ目のパッチ画像６３ｃの長さＬ３は、感光体４２ｄが惰性で大きく動いているため、長さＬ１よりもやや長いレベルである。また、二つ目のパッチ画像６３ｂと三つ目のパッチ画像６３ｃの間の長さＬ４は、感光体４２ｄが惰性で大きく動いているため、長さＬ２よりもやや長いレベルである。
【００５８】
また、この場合、初期のトナー濃度の調整であるため（Ｓ１６において、ＹＥＳ）、検出したトナー濃度からトナー濃度の調整を行うと共に、パッチ画像６３ｃ〜６３ｅのそれぞれの長さＬ３、およびパッチ画像６３ｂ〜６３ｅのそれぞれの間の長さＬ４をハードディスク１６に記憶する（Ｓ１７）。そして、処理を終了する。
【００５９】
次に、耐久後の場合について説明する。再び図７を参照して、トナー濃度を調整する所定のタイミングに達したと判断すれば（Ｓ１１において、ＹＥＳ）、トナー濃度を調整する。この耐久後のタイミングとしては、具体的には、例えば、印字枚数や画像形成の枚数が所定の枚数に達したタイミングや、複合機１１の駆動時間の総計が、所定の駆動時間に達したタイミングである。この場合、上記と同様に、パッチ画像形成部５５によって、感光体４２ｄの表面６２上にＬＳＵ３２から露光し、パッチ画像６３ａ〜６３ｅを形成する（Ｓ１２）。ここで、パッチ画像６３ａ〜６３ｅのそれぞれの長さは、図８に示す長さＬ１と同じであり、パッチ画像６３ａ〜６３ｅのそれぞれの間の長さは、図８に示す長さＬ２と同じである。
【００６０】
そして、感光体４２ｄの表面６２上に形成されたそれぞれのパッチ画像６３ａ〜６３ｅは、第四の一次転写ローラー３４ｄによって転写ベルト３３側に一次転写される（Ｓ１３）。この場合、感光体４２ｄおよび転写ベルト３３の回転によって、転写ベルト３３上に間隔を開けて一次転写される。
【００６１】
ここで、回転停止制御部５７は、感光体４２ｄ上に形成された複数のパッチ画像６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、６４ｅを転写ベルト３３上に一次転写させている途中に感光体４２ｄの回転を停止するよう制御する（Ｓ１４）。この場合、上記と同じタイミングで、感光体４２ｄの回転を停止させる。また、上記と同様、転写ベルト３３の回転については、そのまま維持する。
【００６２】
感光体４２ｄの回転を停止させると、感光体４２ｄは停止する方向に力が働き、惰性である程度感光体４２ｄが回転した後に停止する。ここで、耐久によって感光体４２ｄの表面６２に形成された凸部が削られているため、感光体４２ｄの摩擦係数は高くなる。そうすると、感光体４２ｄと第四のクリーニング部４５ｄに含まれるクリーニングブレード（図示せず）とが接触しているが、惰性によって回転する感光体４２ｄの回転速度が、転写ベルト３３の回転速度に対して遅延することとなる。したがって、図１１に示すように、感光体４２ｄの回転停止後に転写されるパッチ画像６４ｃ〜６４ｅの長さＬ５は、回転中に転写されるパッチ画像６４ａ、６４ｂの長さＬ１よりも引き延ばされて大幅に長くなる。また、感光体４２ｄの回転停止後に転写されるパッチ画像６４ｃ〜６４ｅの間の長さＬ６についても、回転中に転写されるパッチ画像６４ａ、６４ｂの間の長さＬ２よりも引き延ばされて大幅に長くなる。なお、図１１は、転写ベルト３３側に一次転写された耐久後の段階のパッチ画像６４ａ〜６４ｅがトナー濃度検知センサー５１の検出位置まで達した状態を示す図である。
【００６３】
そして、パッチ画像６４ａ〜６４ｅは順に、トナー濃度検出センサー５１が設けられた位置に達する。そうすると、トナー濃度検出センサー５１は、発光素子５２ａにおいて光が照射される位置におけるトナーの有無を検出する。この時、トナーの有無の検出と共にタイミングを計測することにより、測定部５８は、パッチ画像６４ａ〜６４ｅのそれぞれの長さＬ１、Ｌ５、および５つのパッチ画像６４ａ〜６４ｅのそれぞれの間の長さＬ２、Ｌ６を測定する（Ｓ１５）。この工程は、感光体４２ｄの回転の停止を制御させた後、転写ベルト３３上に転写されたパッチ画像６４ａ〜６４ｅの長さおよび複数のパッチ画像６４ａ〜６４ｅの間の長さのうちの双方を、トナー濃度の検出結果により測定する工程である。
【００６４】
この場合、耐久後のトナー濃度の調整であるため（Ｓ１６において、ＮＯ）、長さＬ５と長さＬ６の測定値、およびハードディスク１６に記憶された長さＬ３と長さＬ４の測定値から、各測定値の割合を算出する。この算出された割合から、図６に示す関係に基づいて、感光体４２ｄの耐久後の表面粗さを導出する（Ｓ１８）。この工程は、測定されたパッチ画像６４ａ〜６４ｅの長さおよび複数のパッチ画像６４ａ〜６４ｅの間の長さの双方から、感光体４２ｄの表面粗さを導出する工程である。このようにして、感光体４２ｄの表面粗さを導出する。
【００６５】
その後、導出された感光体４２ｄの表面粗さを基に、画像形成条件設定部５９によって画像形成条件を設定する（Ｓ１９）。具体的には、導出された表面粗さに応じて、画像形成条件として、潤滑剤として供給するトナーのタイミングを調整したり、帯電バイアス印加部３８により印加される帯電バイアス電圧値を下げるよう調整する。
【００６６】
このような複合機１１によると、導出される感光体４２ｄの表面粗さの精度が高いため、より正確に画像形成条件を設定することができる。したがって、画質の向上を図ることができる。
【００６７】
また、この場合、ハードディスク１６に記憶された初期の場合との長さの割合で表面粗さを導出しているため、より正確に感光体４２ｄの表面粗さを導出することができる。
【００６８】
なお、上記の実施の形態においては、パッチ画像の長さおよび複数のパッチ画像の間の長さの双方に基づいて、感光体４２ｄの表面粗さを導出することとしたが、これに限らず、パッチ画像の長さおよび複数のパッチ画像の間の長さのうちの少なくともいずれか一方に基づいて、感光体４２ｄの表面粗さを導出することとしてもよい。
【００６９】
また、上記の実施の形態においては、ハードディスク１６に記憶された初期の測定値との長さの割合で表面粗さを導出することとしたが、これに限らず、耐久後の長さ同士の割合で表面粗さを導出することとしてもよい。
【００７０】
なお、この発明の他の実施形態に係る画像形成装置用感光体の表面粗さの導出方法は、以下の通りである。すなわち、画像形成装置用感光体の表面粗さの導出方法は、画像形成装置用感光体と、画像形成装置用感光体の表面に静電潜像を形成する際に感光体に露光する露光部と、画像形成装置用感光体上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナーによる可視画像を形成する現像装置と、現像装置によって形成された可視画像を一次転写する中間転写体と、中間転写体上に一次転写された可視画像を用紙に二次転写する二次転写ローラーとを備える画像形成装置に備えられる画像形成装置用感光体の表面粗さの導出方法である。画像形成装置用感光体の表面粗さの導出方法は、感光体の回転方向に間隔を開けて複数のトナーの濃度を調整するためのパッチ画像を感光体上に形成する工程と、形成されたパッチ画像のトナー濃度を検出する工程と、感光体上に形成された複数のパッチ画像を中間転写体上に一次転写させている途中に感光体の回転を停止するよう制御する工程と、感光体の回転の停止を制御させた後、中間転写体上に転写されたパッチ画像の長さおよび複数のパッチ画像の間の長さのうちの少なくともいずれか一方を、トナー濃度の検出結果により測定する工程と、測定されたパッチ画像の長さおよび複数のパッチ画像の間の長さのうちの少なくともいずれか一方から、感光体の表面粗さを導出する工程とを備える。
【００７１】
このような画像形成装置用感光体の表面粗さの導出方法によると、導出される感光体の表面粗さの精度を高くすることができる。
【００７２】
なお、上記の実施の形態においては、四連タンデム形式の画像形成部１５を備える複合機１１に適用する場合について説明したが、これに限らず、一つの感光体を含む画像形成部１５を備える複合機１１についても、もちろん適用される。
【００７３】
また、上記の実施の形態においては、感光体４２ａ〜４２ｄの材質について、アモルファスシリコン製とすることとしたが、これに限らず、感光体４２ａ〜４２ｄについては、ＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（有機感光体））であってもよい。
【００７４】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
この発明に係る画像形成装置および画像形成装置用感光体の表面粗さの導出方法は、画質の向上が要求される場合に、特に有効に利用される。
【符号の説明】
【００７６】
１１  複合機、１２  制御部、１３  操作部、１４  画像読み取り部、１５  画像形成部、１６  ハードディスク、１７  ファクシミリ通信部、１８  ネットワークインターフェース部、１９  用紙セット部、２１  表示画面、２２  ＡＤＦ、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ  給紙カセット、２４  公衆回線、２５  ネットワーク、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ  コンピューター、２７  画像形成システム、２８  手差しトレイ、２９  給紙カセット群、３０  排出トレイ、３１  作像器、３２  ＬＳＵ、３３  転写ベルト、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ  一次転写ローラー、３５  一次転写ユニット、３６  二次転写ローラー、３７  現像バイアス印加部、３８  帯電バイアス印加部、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ  作像ユニット、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ  感光体、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ  現像ローラー、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ  帯電ローラー、４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ  クリーニング部、４６ａ  駆動ローラー、４６ｂ  従動ローラー、４７ａ，４７ｂ  用紙搬送路、４８，６２  表面、４９  可視画像、５１  トナー濃度検出センサー、５２ａ  発光素子、５２ｂ  受光素子、５３ａ，５３ｂ  光、５４  平面、５５  パッチ画像形成部、５６  回転停止制御部、５７  測定部、５８  表面粗さ導出部、５９  画像形成条件設定部、６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ  点、６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｅ，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６４ｅ  パッチ画像。
【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】
0006332187.tif 000008
【図８】
0006332187.tif 000009
【図９】
0006332187.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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