(57)【要約】【課題】トナーによって形成された像を担持する像担持体を備えた、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられ、かかる像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材を有する潤滑剤塗布装置であって、トナーの帯電極性によらず潤滑剤塗布部材にバイアスを印加することによってこれに付着したトナーを除去し得る潤滑剤塗布装置、これを備えたかかる画像形成装置、かかる潤滑剤塗布部材をクリーニングする潤滑剤塗布部材クリーニング方法の提供。【解決手段】トナーによって形成される像を担持する像担持体１に当接して潤滑剤１５ｃを像担持体１に塗布する潤滑剤塗布部材１５ｂに付着したトナーを、潤滑剤塗布部材１５ｂから除去するための、トナーの帯電極性と同極性の第１のバイアスと、トナーの帯電極性と逆極性の第２のバイアスとを、切り替えて印加するトナー除去モードを実施可能とした。【選択図】図３
2010032840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーによって形成される像を担持する像担持体に当接して潤滑剤を同像担持体に塗布する潤滑剤塗布部材を有し、
この潤滑剤塗布部材に付着したトナーを同潤滑剤塗布部材から除去するための、トナーの帯電極性と同極性の第１のバイアスと、トナーの帯電極性と逆極性の第２のバイアスとを、切り替えて印加するトナー除去モードを実施可能な潤滑剤塗布装置。
【請求項２】
請求項１記載の潤滑剤塗布装置において、
前記像担持体にトナーを付着させてトナーを強制的に消費するトナー強制消費モードが実施されたことを条件として、前記トナー除去モードを実施することを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項３】
請求項２記載の潤滑剤塗布装置において、
前記トナー強制消費モードにおけるトナーの消費量に応じて、前記トナー除去モードの実施時間を変化させることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の潤滑剤塗布装置において、
画像形成の回数に応じて、前記トナー除去モードの実施時間を変化させることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の潤滑剤塗布装置において、
トナーの劣化度に応じて、前記トナー除去モードの実施時間を変化させることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の潤滑剤塗布装置において、
前記トナー除去モードにおいて、第１のバイアスと第２のバイアスとの少なくとも一方が複数回印加されるように、第１のバイアスと第２のバイアスとが交互に印加されることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の潤滑剤塗布装置において、
前記トナー除去モードにおいて、トナーの劣化度に応じて、第１のバイアスと第２のバイアスとの印加時間の比を変化させることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか１つに記載の潤滑剤塗布装置において、
潤滑剤としてステアリン酸金属塩を用いることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか１つに記載の潤滑剤塗布装置を有する画像形成装置。
【請求項１０】
トナーによる像を担持する像担持体に当接して潤滑剤を同像担持体に塗布する潤滑剤塗布部材に付着したトナーを同潤滑剤塗布部材から除去するための、トナーの帯電極性と同極性の第１のバイアスと、トナーの帯電極性と逆極性の第２のバイアスとを、切り替えて印加するトナー除去モードにより、前記潤滑剤塗布部材をクリーニングする潤滑剤塗布部材クリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーによって形成された像を担持する像担持体を備えた、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられ、かかる像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材を有する潤滑剤塗布装置、これを備えたかかる画像形成装置、かかる潤滑剤塗布部材をクリーニングする潤滑剤塗布部材クリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーによって形成された像を担持する像担持体を備えた、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられ、かかる像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材を有する潤滑剤塗布装置が知られている（たとえば、〔特許文献１〕ないし〔特許文献４〕参照）。
【０００３】
このような構成の画像形成装置では、像担持体表面に潤滑剤が塗布されるので、像担持体表面のトナーに対する摩擦係数が低下し、これによって像担持体表面に形成されたトナー像を用紙、中間転写ベルト等の転写材に転写するときの転写不良の発生を抑え、転写されたトナー像の画質が高まる。特に、文字画像中の一部が虫喰い状に欠ける文字部中抜け現象の発生が抑制され、画質が向上し得る。また、像担持体表面におけるトナーフィルミングの防止や、表面層の削れが抑制される利点があり、像担持体を長寿命化する点にも貢献している。
【０００４】
しかし、像担持体表面に潤滑剤を塗布すると、その表面のトナーに対する摩擦係数が低下するので、像担持体に付着している潤滑剤の量が不均一となると、像担持体のトナーの付着量が不均一となり、画像品質が低下するという不具合がある。すなわち、像担持体の、潤滑剤の付着量が多い部分ではトナーの付着量が少なくなり、逆に、潤滑剤の付着量が少ない部分ではトナーの付着量が多くなるため、これによってトナー像に濃度むらが発生し、画像品質が低下する。特に低濃度のトナー像を形成する際の画像品質の低下が生じやすい。
【０００５】
とくに一成分接触現像方式による現像装置を用いた画像形成装置にあっては、像担持体の静止摩擦係数が低くなりすぎると、像担持体上に形成した画像に、ドット、文字、ライン等の一部が抜ける、画像抜けが生じるようになる。一成分接触現像では、現像ローラ上に形成されたトナー薄層を像担持体に接触させ、像担持体表面へのトナーの付着力や電界により、現像ローラ上のトナーを像担持体表面に移動させるため、像担持体表面の静止摩擦係数をあまり低くしすぎると、像担持体上に形成されたトナー像が現像ローラによりかき落とされやすくなり、上述のような画像抜けが生じることとなる。  
【０００６】
そこで、像担持体上の潤滑剤の量を安定させるために、潤滑剤塗布部材の構成を所定の構成とする技術（たとえば、〔特許文献２〕参照）、潤滑剤塗布部材の回転を制御する技術（たとえば、〔特許文献３〕参照）等の種々の技術が提案されていたが、更なる技術の提案が待たれていたところ、潤滑剤塗布部材にバイアスを印加することで、これに付着したトナーを除去し潤滑剤の塗布能力を安定させる技術が提案されるに至った（たとえば、〔特許文献４〕参照）。
【０００７】
なお、近年では、低画像面積の出力などによる経時的なトナー劣化に起因する地肌汚れ、かぶり画像等への対策として、トナーを強制的に像担持体に付着させ消費させるモードを実施する技術（たとえば、〔特許文献５〕、〔特許文献６〕参照）が提案されているが、かかるモードを行なうと、潤滑剤塗布部材にトナーが付着しやすくなってしまうことが知られている。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５６−１５４７７８号公報
【特許文献２】特開平１０−２６０６１４号公報
【特許文献３】特開平７−３３４０５８号公報
【特許文献４】特開２００４−２１１０９号公報
【特許文献５】特許第３０２９６４８号公報
【特許文献６】特開２００５−９２１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、従来の、潤滑剤塗布部材にバイアスを印加する技術では、単に、トナーの帯電極性と同じ極性のバイアスを印加するものであったため、経時的に劣化が進むこと等によって生じる、本来の帯電極性と逆の極性に帯電したトナーについては、これを潤滑剤塗布部材から除去できないという問題がある。なお上述のようにトナーを強制的に消費させるモードを行って、トナーが潤滑剤塗布部材に付着すると、潤滑剤塗布部材による像担持体への潤滑剤塗布量の低下や付着量ムラが生じるという問題もある。
【００１０】
本発明は、トナーによって形成された像を担持する像担持体を備えた、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられ、かかる像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材を有する潤滑剤塗布装置であって、トナーの帯電極性によらず潤滑剤塗布部材にバイアスを印加することによってこれに付着したトナーを除去し得る潤滑剤塗布装置、これを備えたかかる画像形成装置、かかる潤滑剤塗布部材をクリーニングする潤滑剤塗布部材クリーニング方法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】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、トナーによって形成される像を担持する像担持体に当接して潤滑剤を同像担持体に塗布する潤滑剤塗布部材を有し、この潤滑剤塗布部材に付着したトナーを同潤滑剤塗布部材から除去するための、トナーの帯電極性と同極性の第１のバイアスと、トナーの帯電極性と逆極性の第２のバイアスとを、切り替えて印加するトナー除去モードを実施可能な潤滑剤塗布装置にある。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の潤滑剤塗布装置において、前記像担持体にトナーを付着させてトナーを強制的に消費するトナー強制消費モードが実施されたことを条件として、前記トナー除去モードを実施することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の潤滑剤塗布装置において、前記トナー強制消費モードにおけるトナーの消費量に応じて、前記トナー除去モードの実施時間を変化させることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の潤滑剤塗布装置において、画像形成の回数に応じて、前記トナー除去モードの実施時間を変化させることを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の潤滑剤塗布装置において、トナーの劣化度に応じて、前記トナー除去モードの実施時間を変化させることを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の潤滑剤塗布装置において、前記トナー除去モードにおいて、第１のバイアスと第２のバイアスとの少なくとも一方が複数回印加されるように、第１のバイアスと第２のバイアスとが交互に印加されることを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載の潤滑剤塗布装置において、前記トナー除去モードにおいて、トナーの劣化度に応じて、第１のバイアスと第２のバイアスとの印加時間の比を変化させることを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか１つに記載の潤滑剤塗布装置において、潤滑剤としてステアリン酸金属塩を用いることを特徴とする。
【００１９】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか１つに記載の潤滑剤塗布装置を有する画像形成装置にある。
【００２０】
請求項１０記載の発明は、トナーによる像を担持する像担持体に当接して潤滑剤を同像担持体に塗布する潤滑剤塗布部材に付着したトナーを同潤滑剤塗布部材から除去するための、トナーの帯電極性と同極性の第１のバイアスと、トナーの帯電極性と逆極性の第２のバイアスとを、切り替えて印加するトナー除去モードにより、前記潤滑剤塗布部材をクリーニングする潤滑剤塗布部材クリーニング方法にある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、トナーによって形成される像を担持する像担持体に当接して潤滑剤を同像担持体に塗布する潤滑剤塗布部材を有し、この潤滑剤塗布部材に付着したトナーを同潤滑剤塗布部材から除去するための、トナーの帯電極性と同極性の第１のバイアスと、トナーの帯電極性と逆極性の第２のバイアスとを、切り替えて印加するトナー除去モードを実施可能な潤滑剤塗布装置にあるので、トナーの帯電極性によらず潤滑剤塗布部材に付着したトナーを除去することが可能であり、潤滑剤塗布部材の汚れによる潤滑剤の塗布に関する能力の低下、バラツキ、ムラを抑制することができ、像担持体上のトナー像の濃度ムラや像担持体からの転写不良などを抑制し、異常画像を抑制ないし防止した良好な画像形成に寄与することができる潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００２２】
前記像担持体にトナーを付着させてトナーを強制的に消費するトナー強制消費モードが実施されたことを条件として、前記トナー除去モードを実施することとすれば、トナーの帯電極性によらずトナー強制消費モードにより消費され潤滑剤塗布部材に付着したトナーを除去することが可能であり、潤滑剤塗布部材の汚れによる潤滑剤の塗布に関する能力の低下、バラツキ、ムラを抑制することができ、像担持体上のトナー像の濃度ムラや像担持体からの転写不良などを抑制し、異常画像を抑制ないし防止した良好な画像形成に寄与することができる潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００２３】
前記トナー強制消費モードにおけるトナーの消費量に応じて、前記トナー除去モードの実施時間を変化させることとすれば、トナーの帯電極性によらずトナー強制消費モードにより消費され潤滑剤塗布部材に付着したトナーを過不足のない適正な時間で除去することが可能であり、潤滑剤塗布部材の汚れによる潤滑剤の塗布に関する能力の低下、バラツキ、ムラを抑制することができ、像担持体上のトナー像の濃度ムラや像担持体からの転写不良などを抑制し、異常画像を抑制ないし防止した良好な画像形成に寄与することができる潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００２４】
画像形成の回数に応じて、前記トナー除去モードの実施時間を変化させることとすれば、トナーの帯電極性によらず潤滑剤塗布部材に付着したトナーをその量に応じた過不足のない適正な時間で除去することが可能であり、潤滑剤塗布部材の汚れによる潤滑剤の塗布に関する能力の低下、バラツキ、ムラを抑制することができ、像担持体上のトナー像の濃度ムラや像担持体からの転写不良などを抑制し、異常画像を抑制ないし防止した良好な画像形成に寄与することができる潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００２５】
トナーの劣化度に応じて、前記トナー除去モードの実施時間を変化させることとすれば、トナーの帯電極性によらずトナー強制消費モードにより消費され潤滑剤塗布部材に付着したトナーをその劣化度に応じた過不足のない適正な時間で除去することが可能であり、潤滑剤塗布部材の汚れによる潤滑剤の塗布に関する能力の低下、バラツキ、ムラを抑制することができ、像担持体上のトナー像の濃度ムラや像担持体からの転写不良などを抑制し、異常画像を抑制ないし防止した良好な画像形成に寄与することができる潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００２６】
前記トナー除去モードにおいて、第１のバイアスと第２のバイアスとの少なくとも一方が複数回印加されるように、第１のバイアスと第２のバイアスとが交互に印加されることとすれば、トナーの帯電極性によらず潤滑剤塗布部材に付着したトナーを効率的に除去することが可能であり、潤滑剤塗布部材の汚れによる潤滑剤の塗布に関する能力の低下、バラツキ、ムラを抑制することができ、像担持体上のトナー像の濃度ムラや像担持体からの転写不良などを抑制し、異常画像を抑制ないし防止した良好な画像形成に寄与することができる潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００２７】
前記トナー除去モードにおいて、トナーの劣化度に応じて、第１のバイアスと第２のバイアスとの印加時間の比を変化させることとすれば、トナーの帯電極性によらず潤滑剤塗布部材に付着したトナーをその劣化度に応じて効率的に除去することが可能であり、潤滑剤塗布部材の汚れによる潤滑剤の塗布に関する能力の低下、バラツキ、ムラを抑制することができ、像担持体上のトナー像の濃度ムラや像担持体からの転写不良などを抑制し、異常画像を抑制ないし防止した良好な画像形成に寄与することができる潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００２８】
潤滑剤としてステアリン酸金属塩を用いることとすれば、トナーの帯電極性によらずトナー強制消費モードにより消費され潤滑剤塗布部材に付着したトナーを除去することが可能であり、潤滑剤塗布部材の汚れによる潤滑剤の塗布に関する能力の低下、バラツキ、ムラを抑制することができ、像担持体上のトナー像の濃度ムラや像担持体からの転写不良などを抑制し、またその機能を最も良好に発揮する成分の潤滑剤を用いることで、異常画像を抑制ないし防止した良好な画像形成に寄与することができる潤滑剤塗布装置を提供することができる。
【００２９】
本発明は、かかる潤滑剤塗布装置を有する画像形成装置にあるので、トナーの帯電極性によらずトナー強制消費モードにより消費され潤滑剤塗布部材に付着したトナーを除去することが可能であり、潤滑剤塗布部材の汚れによる潤滑剤の塗布に関する能力の低下、バラツキ、ムラを抑制することができ、像担持体上のトナー像の濃度ムラや像担持体からの転写不良などを抑制し、異常画像を抑制ないし防止した良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
【００３０】
本発明は、トナーによる像を担持する像担持体に当接して潤滑剤を同像担持体に塗布する潤滑剤塗布部材に付着したトナーを同潤滑剤塗布部材から除去するための、トナーの帯電極性と同極性の第１のバイアスと、トナーの帯電極性と逆極性の第２のバイアスとを、切り替えて印加するトナー除去モードにより、前記潤滑剤塗布部材をクリーニングする潤滑剤塗布部材クリーニング方法にあるので、トナーの帯電極性によらず潤滑剤塗布部材に付着したトナーを除去することが可能であり、潤滑剤塗布部材の汚れによる潤滑剤の塗布に関する能力の低下、バラツキ、ムラを抑制することができ、像担持体上のトナー像の濃度ムラや像担持体からの転写不良などを抑制し、異常画像を抑制ないし防止した良好な画像形成に寄与することができる潤滑剤塗布部材クリーニング方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、レーザプリンタとファクシミリとのカラー複合機であってカラー画像形成装置として構成されているが、他のタイプの複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機、これらのモノクロ機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行なうことが可能である。
【００３２】
画像形成装置１００において、レーザ書き込みにより形成される静電潜像及び現像されたトナー像を担持する像担持体として備えられている感光体は、可撓性のベルト状像担持体としての感光体ベルト１として構成されている。感光体ベルト１は、回動ローラ２、４７、４８間に架設され、回動ローラ２の回転駆動により、図中の時計方向である矢印Ａ方向に、線速Ｖｐ：１８０ｍｍ／秒で回動され、その表面が画像形成面となるように構成されている。感光体ベルト１は、円形をなす状態で径が４０ｍｍであり、よってその周長は略１２５．６ｍｍとなっている。
【００３３】
画像形成装置１００は、かかる感光体ベルト１、回動ローラ２、４７、４８の他、感光体ベルト１に静電潜像、トナー像を形成するための手段として、感光体ベルト１の表面を均一に帯電するための帯電チャージャ４と、レーザ書き込みユニット５と、現像手段としてのカラー現像装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄとを備えている。カラー現像装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、カラー構成色であるマゼンタ、シアン、イエロー、黒の、図２に示す現像ユニット３０を構成している。現像ユニット３０では、一成分系の現像剤であるトナーにより現像を行う。本形態では正規の帯電極性がマイナスのトナーを使用している。なお、カラー現像装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄには、トナーの消費に応じて新規のトナーが補給されるようになっている。
【００３４】
画像形成装置１００はまた、感光体ベルト１の画像を中間転写体を介して記録媒体としての転写紙Ｓに形成する方式によって画像形成を行うため、中間転写体として中間転写ベルト１０を有している。中間転写ベルト１０は、回動ローラ１１、１２等の間に架設され、回動ローラ１１の回転駆動により、図中の反時計方向である矢印Ｂ方向に回動される。
【００３５】
感光体ベルト１と中間転写ベルト１０とは、感光体ベルト１の回動ローラ４８を設けた部分で接触している。この接触部の中間転写ベルト１０側には、導電性を有するバイアスローラ１３が中間転写ベルト１０裏面に接触している。
【００３６】
画像形成装置１００は他に、転写紙Ｓの処理に係わる構成要素として、給紙台である給紙カセット１７、給紙ローラ１８、搬送ローラ対１９ａ，１９ｂ、レジストローラ対２０ａ，２０ｂ、画像形成に用いる転写紙Ｓの大きさ及び向きを検出する図示しないサイズ検知手段、よりなる給紙部としての給紙ユニット２８と、中間転写ベルト１０からの画像を転写する２次転写ローラ２６と、定着装置としての定着ユニット２７と、排紙ローラ対８１ａ，８１ｂと、排紙スタック部８２とを有している。
【００３７】
画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。感光体ベルト１は、回転駆動されながら、帯電チャージャ４により一様に帯電された後、レーザ書き込みユニット５から射出される書き込みビーム光Ｌによる走査露光を受け、表面に静電潜像が形成される。
【００３８】
感光体ベルト１を走査露光し、静電潜像を形成する一工程に用いる画像情報は、所望のフルカラー画像をマゼンタ、シアン、イエロー、及び黒の色情報に分解した単色の画像情報であり、この情報により、図２に示す半導体レーザ４４の発光が制御される。レーザ書き込みユニット５において、半導体レーザ４４の発光によって発生するレーザビームは、ポリゴンミラー４３等によって構成される光学装置により走査、及び光路調整し、図１に示したように書き込みビーム光Ｌとして出力される。
【００３９】
単色の画像情報に基づいて形成された各色に対応した静電潜像は、カラー現像装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄにより対応するマゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、イエロー(Ｙ)、及び黒(Ｋ)トナーで各々単色現像され、感光体ベルト１上に各々の色画像が順次形成される。
【００４０】
図１中の矢印Ａ方向に回転する感光体ベルト１上に形成されたＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋの各単色画像は、感光体ベルト１と同期して、同図中の矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト１０上に、バイアスローラ１３に印加された所定の転写バイアスの作用により、順次重ね転写される。
【００４１】
中間転写ベルト１０上に重ね合わされたＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋの画像は、給紙カセット１７から給紙ローラ１８、搬送ローラ対１９ａ、１９ｂ、レジストローラ対２０ａ、２０ｂを経て、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２６との対向部である転写部へ搬送された転写紙Ｓ上に２次転写ローラ２６により一括転写される。なお２次転写ローラ２６はこの転写工程を行うときにのみ中間転写ベルト１０に当接可能な位置を占める。
【００４２】
転写終了後、転写紙Ｓは、定着ユニット２７によりトナーによって構成された画像を定着され、これにより転写紙Ｓ上にフルカラー画像が完成し、フルカラー画像を定着された転写紙Ｓは、排紙ローラ対８１ａ、８１ｂを経て、排紙スタック部８２にプリント画像として排出される。
【００４３】
画像形成の最終工程として感光体ベルト１上のトナーがクリーニングされ、画像形成動作が終了する。そのために、画像形成装置１００は、図２、図３等を参照して後に詳しく述べる感光体クリーニングユニット１５を備えている。
【００４４】
同様に、中間転写ベルト１０にもクリーニング装置１６が設けられている。クリーニング装置１６は、画像形成動作中には中間転写ベルト１０表面から離間した位置に保持され、形成像が転写紙Ｓ上に転写された後に、中間転写ベルト１０表面に当接されるクリーニングブラシ１６ａを備えている。
【００４５】
感光体ベルト１、帯電チャージャ４、中間転写ベルト１０、感光体クリーニングユニット１５、クリーニング装置１６は、一体化され、プロセスカートリッジとして、本体に対して着脱可能に構成されている。
【００４６】
画像形成装置１００は、低画像面積率の画像形成が行われることに起因するトナー劣化への対策として、後述する所定の条件を満たすときに、ユーザの指示による画像形成とは別に、感光体ベルト１にトナーを付着させてトナーを強制的に消費させるトナー強制消費モードを備えている。なお、同モードでは、バイアスローラ１３の変位動作により、中間転写ベルト１０が感光体ベルト１から離間し、感光体ベルト１上のトナーが中間転写ベルト１０に転写されることはない。よって、同モードでは、上述の画像形成動作と比べて、中間転写ベルト１０、転写紙Ｓに対する画像の転写は行われず、感光体ベルト１上に担持されたトナーはすべて感光体クリーニングユニット１５によってクリーニングされる点において通常の画像形成動作と異なっている。
【００４７】
画像形成装置１００の制御系について説明する。図２は、画像形成装置１００の制御系の一例を示した概略ブロック図である。同図に示すように、画像形成装置１００は、これまで説明したもの以外に、操作表示部２１、メイン操作部２２、画像メモリ部２３、メイン制御部２４、中間転写ユニット２５、感光体ユニット２９などを備えている。
【００４８】
操作表示部２１は画像形成装置１００の図示しない筐体に固定されたタッチパネル等からなり、ユーザに対して画像を表示する表示部と、ユーザから画像形成枚数等に関するキー入力を受ける操作部とを有している。そしてメイン制御部２４から制御信号に基づいて画像を表示したり、操作部で受け付けた入力情報をメイン制御部２４に出力したりする。
【００４９】
メイン制御部２４は、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵなどで構成されており、画像形成装置１００全体の制御を行う制御手段として機能するものである。中間転写ユニット２５は、中間転写ベルト１０、回動ローラ１１、１２、バイアスローラ１３等によって構成されている。感光体ユニット２９は、感光体ドラム１、各種駆動部４５及びチャージ電源回路４６を含む。現像ユニット３０は、現像バイアス電源回路３１、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各現像ローラ３２〜３５、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各電磁クラッチ３６〜３９、現像モータ駆動回路４０及び現像モータ駆動回路４０によって駆動され現像ローラ３２〜３５を駆動する現像モータとしての図３に示すモータ８９で構成されている。
【００５０】
中間転写ユニット２５、２次転写ローラ２６、定着ユニット２７、給紙ユニット２８、操作表示部２１は電気的に接続されている。更には画像メモリ部２３、レーザ書き込みユニット５、感光体ユニット２９、現像ユニット３０なども電気的に接続されている。
【００５１】
図示しないパソコンやスキャナなどから送られてくるカラー画像情報は、メイン制御部２４を介して画像メモリ部２３に一時的に格納された後、各色毎に色分解画像データとしてレーザ書き込みユニット５の書込み制御回路４１に送られる。書込み制御回路４１は送られてきた色分解画像データに基づいてポリゴンモータ４２を駆動してポリゴンミラー４３を回転させながら、半導体レーザ４４を駆動する。この駆動によって半導体レーザ４４から発せられたレーザ光ＬＤは、ポリゴンミラー４３で反射されて主走査方向に偏向せしめられながら、図示しない反射ミラーを経由して感光体ユニット２９の感光体ベルト１を光走査する。
【００５２】
メイン制御部２４は、各色の色分解画像データに基づいてそれぞれ書込み画素数を計算する。ここに、メイン制御部２４は、感光体ベルト１にトナーを付着させるべき画素数を算出する印字画素カウント手段としての画像形成画素数算出手段（図３参照）として機能する。なお、画像形成画素数算出手段としての機能は書込み制御回路４１に持たせても良く、この場合は、書込み制御回路４１によって計算された書込み画素数が図２に示すようにメイン制御部２４に送信される。メイン制御部２４は各色の現像装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄについてのそれぞれの書込み画素数の計算値の和に基づいて、後述する所定の制御を行うようになっている。メイン制御部２４はその他、サイズ検知手段から、画像形成に用いられ転写紙Ｓの大きさ及び向きに関するデータを入力され、これを認識する。
【００５３】
メイン制御部２４には、感光体クリーニングユニット１５に備えられた、ブラシクリーニング電源回路としてのブラシバイアス電源回路９２が接続され、メイン制御部２４は、ブラシバイアス電源回路９２も制御するようになっている。
【００５４】
図３は、感光体クリーニングユニット１５をその周辺構成とともに示す拡大構成図である。感光体クリーニングユニット１５は、感光体ベルト１に常時当接してその表面から転写残トナーを掻き取るクリーニングブレード１５ａ、固形潤滑剤１５ｃ、これから潤滑剤を掻き取って感光体ベルト１に塗布する潤滑剤塗布部材としての潤滑剤塗布ブラシである塗布ブラシ１５ｂ、モータ８９、モータ８９の駆動力によって塗布ブラシ１５ｂを回転駆動するか否かを切り替えるブラシクラッチ８８、ブラシバイアス電源回路９２、ブラシバイアス電源回路９２に接続された電源９３、メイン制御部２４の機能の一部として実現された同図図示の各手段、固形潤滑剤１５ｃを塗布ブラシ１５ｂに向けて付勢する図示しない付勢手段等によって構成されている。
【００５５】
ブラシバイアス電源回路９２は、電源９３からの電力供給を受け、塗布ブラシ１５ｂに電圧を印加して、塗布ブラシ１５ｂに付着したトナーを塗布ブラシ１５ｂから除去するためのバイアスを印加するために設けられており、電源９３に接続された図示しないリレースイッチ等を備えている。電源９３は、画像形成装置１００の駆動電源を用いたものであるが、塗布ブラシ１５ｂにバイアスを印加するための専用電源として備えられているものであってもよい。
【００５６】
よって感光体クリーニングユニット１５は、感光体ベルト１上の転写残トナーをクリーニングする廃トナークリーニングユニット、言い換えるとクリーニング装置としての機能と、感光体ベルト１表面に潤滑剤を供給し塗布する潤滑剤塗布手段としての潤滑剤塗布装置たる潤滑剤供給装置の機能と、塗布ブラシ１５ｂのクリーニングを行う潤滑剤塗布部材クリーニング手段である潤滑剤塗布部材クリーニング装置の機能とを兼ね備えている。
【００５７】
塗布ブラシ１５ｂは、感光体ベルト１の幅方向（図中奥行き方向）に延在する軸部材と、この軸部材の外周面に立設せしめられた複数の起毛とを有しており、例えば、複数の起毛が植設された図示しない基布が軸部材に巻き付け固定されることによって形成される。その幅方向における長さは、少なくとも感光体ベルト１の幅方向全域に起毛を接触させ得るように調整されている。塗布ブラシ１５ｂは常時感光体ベルト１に接触している。上記軸部材は、感光体クリーニングユニット１５のケースの両側壁に設けられた図示しない２つの軸受けによって回動自在に支持されており、ブラシクラッチ８８を介してモータ８９の回転駆動力が伝達されるようになっている。塗布ブラシ１５ｂは、回転駆動時において、約１８０ｒｐｍで回転するようになっている。
【００５８】
メイン制御部２４は、ブラシクラッチ８８の切り換えを行う潤滑剤塗布駆動制御手段として機能するようになっており、潤滑剤塗布駆動制御手段として機能するメイン制御部２４によりブラシクラッチ８８がＯＮされると、モータ８９からの回転駆動力の伝達によって塗布ブラシ１５ｂが図中時計回りの矢印方向に回転する。この回転により、固形潤滑剤１５ｃが塗布ブラシ１５ｂの起毛に掻き取られて付着した後、感光体ベルト１表面に塗布される。塗布ブラシ１５ｂが感光体ベルト１との接触部でその表面をベルト移動方向とは反対に移動させる方向に回転するため、起毛に付着した潤滑剤１５ｃが効率よく感光体ベルト１表面に塗布される。塗布ブラシ１５ｂが回転駆動されると、感光体クリーニングユニット１５が潤滑剤供給装置として駆動していることになる。ブラシクラッチ８８は、少なくとも、上述の画像形成動作時、後述のトナー除去モード実施時はＯＮされる。
【００５９】
本実施例においては固形潤滑剤１５ｃとしてステアリン酸亜鉛を使用し最適化している。
また他の固形潤滑剤としては、例えば乾燥した固体疎水性潤滑剤からなる。その代表例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びリコリノレン酸カドミウムの如き比較的高次の脂肪酸などが挙げられる。また、カルナウバワックスのような天然ワックスであってもよい。固形潤滑剤１５ｃとしては上述のようなステアリン酸金属塩を用いることが所期の目的を達するのに最も適している。
【００６０】
画像形成装置１００では、感光体ベルト１表面に潤滑剤が塗布されるので、感光体ベルト１表面のトナーに対する摩擦係数が低下し、これによって感光体ベルト１表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト１０に転写するときの転写不良の発生が抑えられており、転写されたトナー像の画質が向上している。特に、文字画像中の一部が虫喰い状に欠ける文字部中抜け現象の発生が抑制され、その画質が向上している。また、感光体ベルト１表面におけるトナーフィルミングの防止ないし抑制や、感光体ベルト１表面層の削れが抑制されており、感光体ベルト１が長寿命化されている。
【００６１】
ただし、感光体ベルト１表面に潤滑剤を塗布すると、その表面のトナーに対する摩擦係数が低下するので、かりに、感光体ベルト１表面への潤滑剤の付着量が不均一になるとすると、その付着量むらによって、感光体ベルト１表面に形成されるトナー像のトナー付着量が不均一となり、トナー像に濃度むらが発生し、形成される画質が劣化することがある。すなわち、感光体ベルト１表面の潤滑剤の付着量が多い部分ではトナーの付着量が少なくなり、逆に潤滑剤の付着量の少ない部分ではトナーが多量に付着し、これによってトナー像に濃度むらが発生する。特に低濃度のトナー像に濃度むらが発生しやすい。
【００６２】
なお、画像形成装置１００のように、一成分接触現像方式を採用している場合、像担持体の静止摩擦係数が低くなりすぎると、像担持体上に形成した画像に画像抜けといわれるドット、文字、ライン等の一部が抜ける現象が生じるようになる。一成分接触現像では、現像ローラ上にトナー薄層を形成し、像担持体に接触させ、電界や像担持体表面への付着力により現像ローラ上トナーを像担持体表面に移動させているため、像担持体表面の静止摩擦係数をあまり低くしすぎると、像担持体上に形成されたトナー像が現像ローラによりかき落とされやすくなってしまうためである。  
【００６３】
ところが、画像形成装置１００では、塗布ブラシ１５ｂが感光体ベルト１表面に当接しているため、転写工程後に感光体ベルト１表面に残存している転写残トナーが塗布ブラシ１５ｂに付着する。形成画像によっては、転写残トナーの量、転写残トナーの付着位置に偏りが生じるため、塗布ブラシ１５ｂに対する転写残トナーの付着の態様、すなわち塗布ブラシ１５ｂの汚れ方にムラが発生する。塗布ブラシ１５ｂの汚れ方にムラが発生すると、感光体ベルト１表面への潤滑剤の付着量が不均一になり、この付着量むらによって上述の濃度ムラ等の画質の劣化が生じ得る。なお、画像形成装置１００では、塗布ブラシ１５ｂが、クリーニング装置としても機能する感光体クリーニングユニット１５内に配設されているため、転写残トナーによって特に汚染されやすい。
【００６４】
すでに述べたように、従来から、潤滑剤塗布部材にバイアスを印加することで、これに付着したトナーを除去し潤滑剤の塗布能力を安定させる技術は提案されているが、図４に示すように、正規の帯電極性がマイナスのトナーであっても、逆極性であるプラスに帯電するトナーが一部存在しており、また、逆極性に帯電するトナーの割合は、劣化トナーほど多くなる。逆極性に帯電する原因には、トナーの添加剤が埋没したり剥れたりすること、トナーに不純物が混入することなどがある。転写残トナーは、バイアスローラ１３に印加された転写バイアスの作用を受けてもなお感光体ベルト１上に残留したトナーであるため、選択的に逆極性に帯電したトナーの割合が高い。
【００６５】
よって、従来の、トナーの正規の帯電極性と同じ極性のバイアスを潤滑剤塗布部材に印加する技術は、正規の帯電極性に帯電したトナー、すなわち本形態で言うところのマイナスに帯電したトナーについては、これを潤滑剤塗布部材から除去するのに有効であるが、正規の帯電極性とは逆の極性に帯電したトナー、すなわち本形態で言うところのプラスに帯電したトナーについては、これを潤滑剤塗布部材から除去できない。
【００６６】
そこで、画像形成装置１００において、ブラシバイアス電源回路９２は、塗布ブラシ１５ｂに付着したトナーを塗布ブラシ１５ｂから除去するためのバイアスとして、トナーの正規の帯電極性と同極性すなわちマイナス極性の第１のバイアスと、トナーの正規の帯電極性と異極性言い換えると逆極性すなわちプラス極性の第２のバイアスとを、切り替えて印加するトナー除去モードを実施可能となっている。
【００６７】
図５に示すように、トナー除去モードの開始タイミングは、レーザ書き込みユニット５による露光言い換えると書き込みビーム光Ｌの照射が終了した、あるいは現像ユニット３０による現像言い換えると現像バイアス電源回路３１による現像ローラ３２、３３、３４、３５の現像バイアス印加が終了した基準タイミングであるタイミングＴ１の後のＴ２となっている。
【００６８】
同図に示されているように、トナー除去モードでは、まずトナーの正規の帯電極性と同極性の第１のバイアスを印加して正規の帯電極性に帯電しているトナーすなわち正規帯電トナーを感光体ベルト１上に移動させて塗布ブラシ１５ｂ上から除去してから、トナーの正規の帯電極性と逆極性の第２のバイアスを印加して正規の帯電極性と逆極性に帯電しているトナーすなわち逆帯電トナーを感光体ベルト１上に移動させて塗布ブラシ１５ｂ上から除去する。なお、塗布ブラシ１５ｂは、回転駆動時において約１８０ｒｐｍで回転するため、塗布ブラシ１５ｂを１秒間回転すると、約３回転し、塗布ブラシ１５ｂの各部は３回クリーニングの機会を得ることとなる。感光体ベルト１上に移動した、塗布ブラシ１５ｂ上から除去されたトナーは、クリーニング装置として機能する感光体クリーニングユニット１５、具体的にはクリーニングブレード１５ａにより、感光体ベルト１上から除去される。
【００６９】
第１のバイアス、第２のバイアスを印加するためのブラシバイアス電源回路９２の動作は、メイン制御部２４によって制御される。ここに、メイン制御部２４は、バイアス印加制御手段、トナー除去モード制御手段として機能する。バイアス印加制御手段、トナー除去モード制御手段として機能するメイン制御部２４、ブラシバイアス電源回路９２、ブラシバイアス電源回路９２に電力供給する電源９３は、感光体クリーニングユニット１５を潤滑剤塗布部材クリーニング手段である潤滑剤塗布部材クリーニング装置として機能させるようになっている。また、メイン制御部２４は、トナー除去モードの開始タイミングＴ２を設定する点において、トナー除去タイミング設定手段として機能する。
【００７０】
タイミングＴ２は、タイミングＴ１を露光ＯＦＦのタイミングとした場合には、感光体ベルト１の、画像が形成された領域すなわち画像領域の、Ａ方向における後端が、塗布ブラシ１５ｂとの対向領域を通過した直後としている。これにより、感光体ベルト１上のトナーができるだけ少ない状態でトナー除去モードが行われる。
【００７１】
タイミングＴ２は、タイミングＴ１を現像バイアスＯＦＦのタイミングとした場合には、現像バイアスＯＦＦとしたときに、感光体ベルト１の、現像ユニット３０に対向している領域、具体的には現像ローラ３２、３３、３４、３５に対向している領域の、Ａ方向における後端が、塗布ブラシ１５ｂとの対向領域を通過した直後としている。これにより、経時的なトナー劣化等による感光体ベルト１の地肌汚れがトナー除去モードの実施により塗布ブラシ１５ｂに吸着されることが防止ないし緩和される。
【００７２】
タイミングＴ１を現像バイアスＯＦＦのタイミングとする場合には、トナー除去モードは、プリントジョブ終了時、あるいは作像動作立ち下げ時に開始されるが、スリープモード等の電源立ち下げ時に開始しても良い。なお、タイミングＴ２を露光ＯＦＦのタイミングとする場合にも、トナー除去モードをプリントジョブ終了時、あるいは作像動作立ち下げ時、電源立ち下げ時に開始するようにしても良い。
【００７３】
また、第１のバイアスの印加時間と第２のバイアスの印加時間との比は、塗布ブラシ１５ｂに対する正規帯電トナーの付着量と逆帯電トナーの付着量との比を考慮して、この比に対応した７：３とされている。
【００７４】
図５に示した例では、第１のバイアス、第２のバイアスが、この順で１回ずつ印加されているが、第１のバイアス、第２のバイアスは、少なくとも一方が複数回印加させるように、交互に印加されるようにしても良く、たとえば、図６に示すように、第１のバイアス、第２のバイアスを、この順で交互に５回ずつ印加しても良い。いずれにしても、第１のバイアス、第２のバイアスの１回あたりの印加時間はそれぞれ、塗布ブラシ１５ｂが１回転する時間以上とすることが望ましい。本形態では、塗布ブラシ１５ｂは、回転駆動時において約１８０ｒｐｍで回転するため、第１のバイアス、第２のバイアスがそれぞれ１回あたり約０．３４秒以上継続して印加されるようになっている。
【００７５】
トナー除去モードの実施時間は、画像形成の回数に応じて変化させるようにすることが可能である。塗布ブラシ１５ｂへのトナー付着量に応じたトナー除去モードの実施時間の適正化のためである。
【００７６】
図７に、プリントジョブ終了までの画像形成の回数に応じてトナー除去モードの実施時間を変化させる例を示す。
この例では、トナー除去モードの実施時間Ｔを、トナー除去モードの実施の初期時間ｔと当該プリントジョブにおける画像形成の回数言い換えると通紙枚数ｎに応じた補正時間ｔａ（秒）との和、すなわち
Ｔ＝ｔ＋ｔａ・・・（１）
によって決定する。
なお初期時間ｔは５秒とされている。
【００７７】
通紙枚数ｎが増えれば塗布ブラシ１５ｂへのトナー付着量も増えるので、通紙枚数ｎが多くなると補正時間ｔａが大きくなるようになってている。ただし、通紙枚数ｎが１０未満の場合には、トナー除去モードの実施が不要であるとして同モードを行わない。
【００７８】
図７に示した各ステップについて説明する。
ユーザにより画像形成装置１００による画像形成動作開始指示が行われると、ユーザ指定の画像形成動作すなわちプリントジョブが終了するまで、通紙枚数ｎを１枚ずつ加算しながら、上述の画像形成動作によってプリント実施が繰り返される（Ｓ１〜Ｓ３）。
【００７９】
当該プリントジョブが終了すると、通紙枚数ｎが１０枚以上であるか否かが判断され（Ｓ４）、通紙枚数ｎが１０枚未満である場合には、通紙枚数ｎの値を保持して（Ｓ５）、トナー除去モードの実施が不要であるとして同モードを行うことなく終了する。保持された通紙枚数ｎの値は次のプリントジョブに持ち越される。
【００８０】
ステップＳ４で通紙枚数ｎが１０枚以上であると判断されると、通紙枚数ｎが３０枚以上であるか否かが判断され（Ｓ６）、通紙枚数ｎが３０枚未満である場合には補正時間ｔａ＝０とする（Ｓ７）。
【００８１】
ステップＳ６で通紙枚数ｎが３０枚以上であると判断されると、通紙枚数ｎが５０枚以上であるか否かが判断され（Ｓ８）、通紙枚数ｎが５０枚未満である場合には補正時間ｔａ＝２とし（Ｓ９）、通紙枚数ｎが５０枚以上である場合には補正時間ｔａ＝４とする（Ｓ１０）。
【００８２】
ステップＳ７、Ｓ９、Ｓ１０で得られた各補正時間ｔａの値を、上式（１）に示すように、初期時間ｔに足して実施時間Ｔを算出し（Ｓ１１）、算出された実施時間Ｔに応じてトナー除去モードを実施する（Ｓ１２）。トナー除去モードが完了すると通紙枚数ｎを０に初期化して（Ｓ１３）終了する。
【００８３】
トナー除去モードの実施時間は、画像形成装置１００の調整時間に該当し、ユーザにとって画像形成装置１００の使用不能期間となるが、このようにしてトナー除去モードの実施時間Ｔを極力短くすることで、ユーザの利便性を向上している。なお、トナー除去モード実施時間Ｔはメイン制御部２４によって算出される。ここに、メイン制御部２４は、トナー除去モード実施時間算出手段として機能する。
【００８４】
図７に示した例では、単にプリントジョブ終了までの画像形成の回数ｎに応じてトナー除去モードの実施時間Ｔを変化させたが、さらに、トナーの劣化度をも勘案して、トナー除去モードの実施時間Ｔを変化させるようにしても良い。トナーが劣化すると、転写残トナー、逆帯電トナー、地肌汚れを構成するトナー等が増える傾向にあり、またトナーの劣化は、経時的に、たとえば現像ユニット３０の駆動時間が長くなるに従って進行するためである。
【００８５】
そこで、図８に示すように、図７に示したステップＳ１１に代えて、トナー除去モード実施時間選択に関するサブルーチンを行い、トナー除去モードの実施時間Ｔを、トナー除去モードの実施の初期時間ｔと当該プリントジョブにおける通紙枚数ｎに応じた補正時間ｔａと作像数による補正時間ｔｂ（秒）との和、すなわち
Ｔ＝ｔ＋ｔａ＋ｔｂ・・・（２）
によって決定するようにしてもよい。
【００８６】
この例ではまた、トナーが劣化すると逆帯電トナーの割合が増加することに対応して、作像数による補正時間ｔｂに加えて、第１のバイアスと第２のバイアスとの印加時間の比も変化させるようになっている。具体的には、図８において、値Ｒが、第１のバイアス及び第２のバイアスを印加する時間に占める第２のバイアスを印加する時間の割合を示している。
【００８７】
同図において、値Ｙは、Ａ４横（ＬＥＦ：ｌｏｎｇ  ｅｄｇｅ  ｆｅｅｄ）に換算した作像数言い換えると画像形成回数の累積を示しており、累積画像形成単位枚数である。具体的には、Ａ４横の長さ２１０ｍｍを単位長さとするため、用紙長をＬｍｍとしたとき、Ｙ＝Ｙ＋Ｘ（Ｘ：画像形成単位枚数＝Ｌ／２１０）となる。なお、Ａ４横サイズでは、画像形成単位枚数Ｘ＝１であり、Ａ３縦（ＳＥＦ：ｓｈｏｒｔ  ｅｄｇｅ  ｆｅｅｄ）サイズでは、画像形成単位枚数Ｘ＝２である。Ｙの算出、記憶は、サイズ検知手段によって検知されたサイズに基づきメイン制御部２４によって行われる。ここに、メイン制御部２４は、累積画像形成単位枚数算出手段、画像形成単位枚数算出手段、累積画像形成単位枚数記憶手段、画像形成単位枚数記憶手段として機能する。またこの点、メイン制御部２４は、トナー劣化度算出手段、トナー劣化度記憶手段として機能する。
【００８８】
図８に示した各ステップについて説明する。
図７に示したステップＳ７、Ｓ９、Ｓ１０に続き、累積画像形成単位枚数Ｙが１００００枚以上であるか否かが判断され（Ｓ１４）、累積画像形成単位枚数Ｙが１００００枚未満である場合には、作像数による補正時間ｔｂ＝０、第２のバイアスを印加する時間の割合Ｒ＝３０％とする（Ｓ１５）。
【００８９】
ステップＳ１４で累積画像形成単位枚数Ｙが１００００枚以上であると判断されると、累積画像形成単位枚数Ｙが３００００枚以上であるか否かが判断され（Ｓ１６）、累積画像形成単位枚数Ｙが３００００枚未満である場合には、作像数による補正時間ｔｂ＝２、第２のバイアスを印加する時間の割合Ｒ＝３０％とする（Ｓ１７）。
【００９０】
ステップＳ１６で累積画像形成単位枚数Ｙが３００００枚以上であると判断されると、累積画像形成単位枚数Ｙが５００００枚以上であるか否かが判断され（Ｓ１８）、累積画像形成単位枚数Ｙが５００００枚未満である場合には、作像数による補正時間ｔｂ＝４、第２のバイアスを印加する時間の割合Ｒ＝３０％とし（Ｓ１９）、累積画像形成単位枚数Ｙが５００００枚以上である場合には、作像数による補正時間ｔｂ＝４、第２のバイアスを印加する時間の割合Ｒ＝３５％とする（Ｓ２０）。
【００９１】
ステップＳ１５、Ｓ１７、Ｓ１９、Ｓ２０で得られた各補正時間ｔａの値を、上式（２）に示すように、初期時間ｔ及び当該プリントジョブにおける通紙枚数ｎに応じた補正時間ｔａに足して実施時間Ｔを算出し（Ｓ２１）、図７に示したステップＳ１２に戻って、算出された実施時間Ｔに応じてトナー除去モードを実施する。
【００９２】
なお、累積画像形成単位枚数Ｙに相当する値として、現像ローラ３２、３３、３４、３５、感光体ベルト１の駆動時間、駆動距離、回転数等を用いても良く、この場合もメイン制御部２４はトナー劣化度算出手段、トナー劣化度記憶手段として機能する。
【００９３】
ここで、すでに述べたように、画像形成装置１００は、低画像面積率の画像形成が行われることに起因するトナー劣化への対策として、トナー強制消費モードを実施可能となっている。現像ユニット３０において、トナーは現像動作中、常に攪拌されているため、低画像面積率の画像形成が行われると、トナーはほとんど消費されず、また新規トナーも補給されずに現像ユニット３０においていわば空回しの状態で攪拌され続け、添加剤の埋没、剥がれ等に起因して劣化するため、逆帯電トナーも生じやすくなる等して、地肌汚れや転写不良の原因となる。そのため、低画像面積率の画像形成が連続して行われるような、トナーの消費率が少ない場合に、トナーを劣化前に排出し、またフレッシュな新規トナーを補給されるようにして安定した画像品質を保つために、トナー強制消費モードによって、トナーを適量、たとえば１回のトナー強制消費モードあたり数％ずつ、強制的に消費させるのである。
【００９４】
トナー強制消費モードを実施するか否かを判断するための所定の条件について説明する。
概略的には、画像面積率すなわち画像形成の画素数の割合が所定の割合を下回る場合のその差分に相当する量の画素数を累積し、所定回の画像形成ジョブ終了後に、累積画素数が所定の画素数を上回っているときに、トナー強制消費モードを実施する。
【００９５】
具体的には、基準となる画像の大きさをＡ４サイズ用紙への画像形成とし、また基準となる画像の向きを横向きとして、画像面積率、画素数、画像形成回数等を算出する。たとえば、解像度が６００ｄｐｉ（１インチあたり６００ドット）の場合、その画素数は、Ａ４横の１枚通紙による画像形成の場合には、有効画像面積が２９５×２１０＝６１９５０ｍｍ２であることから、６１９５０／２５．４２×６００２＝３４５６８１６７となる。
【００９６】
画像形成回数については、すでに述べた累積画像形成単位枚数Ｙ、画像形成単位枚数Ｘを用い、Ｙ＝Ｙ＋Ｘとする。
画素数については、画像形成画素数算出手段として機能するメイン制御部２４によって検知された画像形成画素数Ａを１枚の画像形成ごとに累積し、累積画素カウント数としての累積画像形成画素数ＢをＢ＝Ｂ＋Ａによって算出する。ここに、メイン制御部２４は、累積画像形成画素数算出手段として機能する。
【００９７】
トナーの経時劣化が生じる画像面積率の基準値Ｚとして、本形態では３％という値を用い、この値Ｚを下回る画像形成を行うと、トナーの経時劣化が起こるものとして扱うこととしている。よって、Ａ４の画素数として上述の３４５６８１６７画素を用いると、この３％である１０３７０４５画素が基準の画素数となる。
【００９８】
そして、トナーの強制消費量を画素数で規定し、この強制消費量Ｃを、メイン制御部２４において、Ｃ＝３４５６８１６７×Ｚ×Ｙ−Ｂとして算出する。ここに、メイン制御部２４は、強制消費量算出手段として機能するようになっている。
【００９９】
トナー強制消費モードは、ユーザ指定の画像形成において１枚の転写紙Ｓに対する画像形成を行うごとに行い得ることとしてもよいが、ユーザの待ち時間等の生産性を考慮して、本形態では、Ｙ≧１０であるときのジョブ終了時にＣ＞０となっていることを、同モード実施の条件としている。同タイミングでＣ≦０のときは同モードを実施しない。よって、上述の所定の条件は、Ｙ≧１０かつＣ＞０で表わせる。なお、所定の条件としては、Ｃ＞０のみであってもよい。また画像形成単位枚数Ｘ、基準値Ｚ等は適宜決められる値である。
【０１００】
トナー強制消費モードにて形成する画像のパターンとしては、ドット、ライン、ベタが挙げられるが、本形態では、ユーザ指定の次のジョブ開始までの待ち時間等の生産性を考慮すると、トナーの強制消費率が高い高画像面積率のパターンが望ましいことから、面積率１００％のベタ画像にてトナー強制消費モードを行う。
【０１０１】
このようにして行われるトナー強制消費モードでは、クリーニング装置として機能する感光体クリーニングユニット１５によって、感光体ベルト１に担持されたトナーが除去されるようになっている。このとき、現像されたトナーは転写紙Ｓに転写されることなく全てクリーニングブレード１５ａによって回収されるため、クリーニングブレード１５ａが感光体ベルト１に対向しているクリーニング部にはしばらく大量のトナーが存在し、ユーザ指定の画像形成時である通紙時より多くの潤滑剤が感光体ベルト１から剥ぎ取られる。すなわち、クリーニング部や塗布ブラシ１５ｂが感光体ベルト１に対向しているニップ部には、しばらく多くのトナーが存在するため潤滑剤が感光体ベルト１から剥ぎ取られる。トナー強制消費モードでも塗布ブラシ１５ｂによる感光体ベルト１への潤滑剤塗布は行なわれるが、トナー強制消費モードにおいては、ユーザ指定の画像形成時である通紙時より多くのトナーが塗布ブラシ１５ｂに付着するため、感光体ベルト１上の潤滑剤量は低下する。よって、トナー強制消費モードの実施直後の感光体ベルト１上の潤滑剤付着量は上昇しにくく、感光体ベルト１上の潤滑剤付着量が最適領域に安定するまで時間がかかる。
【０１０２】
そこで、画像形成装置１００では、トナー強制消費モードが実施されたことを条件として、トナー除去モードを行い、塗布ブラシ１５ｂによる感光体ベルト１に対する潤滑剤の塗布性能を回復させるようになっている。
【０１０３】
トナー強制消費モードが実施されたこと及びＹ≧１０かつＣ＞０を条件とするトナー除去モードの開始タイミングは、図５に示して説明したのと同様にすることが可能であるが、トナー強制消費モードを、露光せずにバイアス現像により地肌汚れの態様で現像することで実施する場合等を考慮すると、電源立ち下げ時とすることが好ましい。
第１のバイアス、第２のバイアスの印加態様は図５、図６に示して説明したのと同様にすることが可能である。
【０１０４】
トナー強制消費モードが実施されたことを条件として行われるトナー除去モード実施の流れを図９に沿って説明する。
ユーザにより画像形成装置１００による画像形成動作開始指示が行われると、ユーザ指定の画像形成動作すなわちプリントジョブが終了するまで、通紙枚数ｎを１枚ずつ加算し、また画像形成単位枚数Ｘを加算して累積画像形成単位枚数Ｙを算出し、また画像形成画素数Ａを加算して累積画像形成画素数Ｂを算出するとともにトナーの強制消費量Ｃを算出しながら、上述の画像形成動作によってプリント実施が繰り返される（Ｓ２２〜Ｓ２７）。
【０１０５】
なお、画像形成単位枚数Ｘを加算して累積画像形成単位枚数Ｙを算出するステップＳ２４は、上述の説明において図８に示した制御を行う場合においても行われ、そのタイミングは図９におけるタイミングと同様に図７に示したステップＳ２とステップＳ３の間のタイミング等において行われる。
【０１０６】
当該プリントジョブが終了すると、累積画像形成単位枚数Ｙが１０枚以上であるか否かが判断され（Ｓ２８）、累積画像形成単位枚数Ｙが１０枚未満である場合には、累積画像形成単位枚数Ｙ及び累積画像形成画素数Ｂの値を保持して（Ｓ２９）、トナー除去モードを実施せずに終了する。保持された累積画像形成単位枚数Ｙ及び累積画像形成画素数Ｂの値は次のプリントジョブに持ち越される。
【０１０７】
ステップＳ２８で累積画像形成単位枚数Ｙが１０枚以上であると判断されると、トナーの強制消費量Ｃが正の値であるか否かが判断され（Ｓ３０）、トナーの強制消費量Ｃが０以下である場合には、累積画像形成単位枚数Ｙ及び累積画像形成画素数Ｂの値を０に初期化して（Ｓ３１）、トナー除去モードを実施せずに終了する。累積画像形成単位枚数Ｙ及び累積画像形成画素数Ｂの値を初期化するのは、トナー強制消費モードが必要でない状態である、すなわちトナーの劣化が生じていない状態であるためである。
【０１０８】
ステップＳ３０でトナーの強制消費量Ｃが正の値であると判断されると、既に述べたようにして強制消費パターンを作成してトナー強制消費モードを実施し（Ｓ３２）、累積画像形成単位枚数Ｙ及び累積画像形成画素数Ｂの値を０に初期化して（Ｓ３３）、上述のタイミング、上述の態様でトナー除去モードを実施する（Ｓ３４）。
【０１０９】
ただし、この場合のトナー除去モードの実施時間は、トナー強制消費モードにおけるトナーの消費量に応じて変化させるようにしても良い。トナー強制消費モードにおけるトナーの消費量が多ければ、塗布ブラシ１５ｂに付着するトナーの量も多くなるため、トナー除去モードの実施時間を多くすることで、塗布ブラシ１５ｂの状態が、潤滑剤を感光体ベルト１に塗布するのにより適した状態となるからである。またトナー強制消費モードにおけるトナーの消費量が少なければ、塗布ブラシ１５ｂに付着するトナーの量も少なくなるため、トナー除去モードの実施時間を少なくすることで、トナー除去モードの実施時間を抑制されるとともに、塗布ブラシ１５ｂの状態が、潤滑剤を感光体ベルト１に塗布するのに適した状態となるからである。
【０１１０】
そこで、たとえば、トナー除去モードの実施時間Ｔを、上述の式（１）、式（２）における初期時間ｔに代えて、ｋ×（ｍ／Ｖｐ）によって求まる値を用いる。
ここで、ｋは比例係数であり、ｍは感光体ベルト１上におけるレーザ書き込みユニット５によるＡ方向に沿った書き込み長さ（ｍｍ）すなわち感光体ベルト１上におけるＡ方向に沿った面積率１００％のベタ画像の長さであり、Ｖｐはすでに述べたように感光体ベルト１のＡ方向への回転速度である線速：１８０ｍｍ／秒である。
【０１１１】
よって、（ｍ／Ｖｐ）の値は、トナー強制消費モードにおけるレーザ書き込みユニット５による書き込み時間を意味し、この時間に比例した値を用いてトナー除去モードの実施時間を決定することで、同実施時間が適正な時間とされる。
【０１１２】
ここで、感光体ベルト１の主走査方向における有効書き込み幅が２９５（ｍｍ）であることを用いると、その画素数は２９５／２５．４×６００＝６９６９であることから、ｍはｍ＝Ｃ／６９６９／６００×２５．４＝Ｃ／１６４６２２（ｍｍ）となる。
【０１１３】
なお、塗布ブラシ１５ｂが回転駆動時において約１８０ｒｐｍで回転すること、および第１のバイアスの印加時間と第２のバイアスの印加時間との比を７：３とするとの条件を加えて最適化を行ったところ、ｋ＝１０となるとともに、式（１）、式（２）における補正時間ｔａ＝１（秒）となった。
【０１１４】
このとき、式（１）を用いると、たとえば書き込み長さｍが１００ｍｍの場合、トナー除去モード実施時間Ｔは、Ｔ＝１０×１００／１８０＋１＝６．５６（秒）となり、第１のバイアス、第２のバイアスはそれぞれ、塗布ブラシ１５ｂが約１４回転、約６回転する間、印加され、この間、それぞれ、塗布ブラシ１５ｂに付着した正規帯電トナー、逆帯電トナーが除去されることとなる。
【０１１５】
このような潤滑剤塗布部材クリーニング方法を実現するプログラム及びコンピュータ読取可能な記録媒体について説明すると、かかるプログラムは、メイン制御部２４のＲＯＭに記憶され、メイン制御部２４のＣＰＵで実行されるものであり、かかるＲＯＭがコンピュータ読取可能な記録媒体に相当する。ただし、かかるプログラムを記憶するコンピュータ読取可能な記録媒体は、半導体媒体（たとえば、ＲＯＭ、不揮発性メモリ等）、光媒体（たとえば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ−Ｒ等）、磁気媒体（たとえば、ハードディスク、磁気テープ、フレキシブルディスク等）の何れでも良い。かかる記録媒体には、かかるプログラムを記憶したサーバコンピュータのハードディスク等の記憶装置も、インターネット、ＬＡＮ等のネットワークで接続された利用者のコンピュータ等を通じてかかるプログラムをダウンロードして配布する場合等においては、これに含まれる。プログラムの実行の態様には、ロードしたプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステム等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述の方法が実現される場合が含まれる。
【０１１６】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１１７】
たとえば、トナー除去モードの実施時間、第１、第２のバイアスの印加時間の調整は、塗布ブラシ１５ｂのような潤滑剤塗布部材の駆動時間の調整でなく、回転速度等の駆動速度の調整によって行っても良く、これもかかる実施時間、印加時間の調整に含むものとする。ただし、かかる駆動速度の調整には、駆動源の構成を変化させる必要が伴う場合があるため、駆動時間の調整の方が容易に適用可能である。
【０１１８】
潤滑剤の塗布対象である像担持体は、潜像を形成される感光体等の像担持体でなく、潜像を形成される像担持体上のトナー像を転写される中間転写体であっても良い。何れの場合も、像担持体はベルト状、ドラム状の何れを問わない。
【０１１９】
以上述べた形態においては、１成分現像剤を用いているが、現像剤は、少なくともトナーを含んでいれば良く、トナーの他にキャリアを含んでいる２成分現像剤であってもよい。本発明にかかる画像形成装置は、感光体等の像担持体を中間転写体に対して並設したタンデム方式の画像形成装置であってもよく、また、カラー画像形成装置でなく、モノクロ画像形成装置にも本発明を適用することができる。いずれのタイプの画像形成装置でも、中間転写体を用いず、トナー像を転写紙等に直接転写しても良い。
【０１２０】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の制御ブロック図である。
【図３】図１に示した画像形成装置に備えられた潤滑剤塗布装置の概略構成図である。
【図４】トナーの帯電特性及びその推移を示すグラフである。
【図５】トナー除去モードの実施タイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】図５に示した態様と異なる態様で実施するトナー除去モードのタイミングチャートである。
【図７】図３に示した潤滑剤塗布装置の動作を中心とした、図１に示した画像形成装置の動作フローチャートである。
【図８】図７に示した動作フローチャートと異なる動作フローチャートの一部である。
【図９】トナー強制消費モードの実施を条件としてトナー除去モードを実施し得る場合の、図７に示した動作フローチャートと異なる動作フローチャートである。
【符号の説明】
【０１２２】
１    像担持体
１５    潤滑剤塗布装置
１５ｂ    潤滑剤塗布部材
１５ｃ    潤滑剤
１００    画像形成装置
【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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