(57)【要約】【課題】交流電圧が印加されたブラシを用いて像担持体に残留した残留現像剤の除去を行なう画像形成装置及びクリーニング装置において像担持体の劣化を抑制する。【解決手段】像担持体に対して回転駆動することで現像剤を付着することにより像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体を含む現像手段と、現像手段により像担持体に現像された現像剤像を転写体に転写する転写手段と、転写手段により転写体に現像剤像が転写された後に像担持体に接触するブラシ部材と、ブラシ部材に交流電圧を印加する印加手段と、像担持体の表面を被覆する被覆剤をブラシ部材を介して供給する供給手段と、露光手段により予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成されない場合には予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成される場合と比較してブラシ部材に印加される交流電圧のピーク電圧を低くするように印加手段を制御する制御手段とを有する。【選択図】図９
2010122347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体を予め定められた電位に帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段によって帯電された像担持体上を露光して像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体に対して回転駆動することで現像剤を付着することにより、前記露光手段により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体を含む現像手段と、
前記現像手段により前記像担持体に現像された現像剤像を転写体に転写する転写手段と、
前記転写手段により前記転写体に現像剤像が転写された後に、前記像担持体に接触するブラシ部材と、
前記ブラシ部材に交流電圧を印加する印加手段と、
前記像担持体の表面を被覆する被覆剤を、前記ブラシ部材を介して供給する供給手段と、
前記露光手段により予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成されない場合には、前記予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成される場合と比較して、前記ブラシ部材に印加される交流電圧のピーク電圧を低くするように前記印加手段を制御する制御手段と、
を有する画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記露光手段により形成される静電潜像が存在しない場合には、前記ブラシ部材に交流電圧を印加しないように前記印加手段を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤担持体の回転速度を制御する回転速度制御手段と、
前記制御手段は、前記露光手段により予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成されない場合には、前記予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成される場合と比較して、前記現像剤担持体の回転速度が遅くなるように前記回転速度制御手段を制御する請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記露光手段により形成される静電潜像が存在しない場合には、前記現像剤担持体を停止するように前記回転速度制御手段を制御する請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ブラシ部材が前記像担持体に接触した後に、前記像担持体と摺擦しながら該像担持体に残留した残留現像剤を掻き取る板部材を更に有する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
転写手段により転写体に現像剤像が転写された後に、像担持体に接触するブラシ部材と、
前記ブラシ部材に交流電圧を印加する印加手段と、
前記像担持体の表面を被覆する被覆剤を、前記ブラシ部材を介して供給する供給手段と、
帯電手段によって帯電された前記像担持体上を露光して該像担持体上に静電潜像を形成する露光手段により予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成されない場合には、前記予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成される場合と比較して、前記ブラシ部材に印加される交流電圧のピーク電圧を低くするように前記印加手段を制御する制御手段と、
を有するクリーニング装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記露光手段により形成される静電潜像が存在しない場合には、前記ブラシ部材に交流電圧を印加しないように前記印加手段を制御する請求項６に記載のクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、及びクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを除去するブレードからのすり抜けた外添剤を現像器でスキャベンジにすることで生じる、帯電粒子除去電荷起因の電位変化により、画像と感光体位置の同期（シンクロ）を取った画像形成装置にて同一画像連続採取時にゴースト画像が発生することがある。これは、連続採取時において、すり抜けた外添剤の蓄積で顕在化するものであり、特に外添剤に中粒径（８０〜８００ｎｍ）の球形外添剤を用いた場合に顕著になる。
【０００３】
このようなトナーの除去に関する技術として、特許文献１には、クリーニングする毛体を導電性繊維によって形成すると共に、像形成面の表面電位よりも絶対値が大きな直流電圧にP-P値が１００Ｖから３ｋＶ、周波数１００Hzから１０ｋHzの交流電圧を重畳した交番電圧を上記毛体に印加する技術が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、二成分現像方式を採用した画像形成装置に用いられ、トナー像担持体に先端が弾接するブレードと、このブレードの上流側でトナー像担持体表面に接触回転する導電性ブラシとを有するクリーニング装置において、上記トナー像担持体の導電性ブラシの上流側にトナーと同極性の電荷を付与するクリーニング前帯電手段を設け、上記導電性ブラシには少なくともクリーニング前帯電手段の電荷と逆極性のバイアスが含まれるバイアス印加手段を付加したことを特徴とするクリーニング装置が開示されている。
【０００５】
更に、特許文献３には、感光体表面の静電潜像を反転現像方式によりトナーで現像し、当該トナーを転写材に転写させた後、前記感光体表面に残留するトナーを、ブラシを感光体表面に接触させて除去するクリーニング装置において、前記ブラシの抵抗が１０３〜１０８Ω・ｃｍの範囲であり、ブラシ密度が３万〜１０万本／ｉｎｃｈ２の範囲であり、前記ブラシには、トナーの帯電極性と逆極性であり絶対値で表して１００〜３００Ｖの直流電圧に、周波数が１００〜２，０００Ｈｚでピーク間電圧が４００〜７００Ｖの交流電圧が重畳して印加され、かつ感光体との接触部において感光体の回転方向と逆方向にブラシを回転させることを特徴とするクリーニング装置が開示されている。
【特許文献１】特開昭６３−０２７８７４号公報
【特許文献２】特開平０５−１０７９９０号公報
【特許文献３】特開２０００−２７６０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、交流電圧が印加されたブラシを用いて像担持体に残留した残留現像剤の除去を行なう画像形成装置、及びクリーニング装置において、像担持体の劣化を抑制する画像形成装置、及びクリーニング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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、前記像担持体を予め定められた電位に帯電させる帯電手段と、前記帯電手段によって帯電された像担持体上を露光して像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体に対して回転駆動することで現像剤を付着することにより、前記露光手段により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体を含む現像手段と、前記現像手段により前記像担持体に現像された現像剤像を転写体に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写体に現像剤像が転写された後に、前記像担持体に接触するブラシ部材と、前記ブラシ部材に交流電圧を印加する印加手段と、前記像担持体の表面を被覆する被覆剤を、前記ブラシ部材を介して供給する供給手段と、前記露光手段により予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成されない場合には、前記予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成される場合と比較して、前記ブラシ部材に印加される交流電圧のピーク電圧を低くするように前記印加手段を制御する制御手段と、を有する。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、前記露光手段により形成される静電潜像が存在しない場合には、前記ブラシ部材に交流電圧を印加しないように前記印加手段を制御するものである。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記現像剤担持体の回転速度を制御する回転速度制御手段と、前記制御手段は、前記露光手段により予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成されない場合には、前記予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成される場合と比較して、前記現像剤担持体の回転速度が遅くなるように前記回転速度制御手段を制御するものである。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記制御手段は、前記露光手段により形成される静電潜像が存在しない場合には、前記現像剤担持体を停止するように前記回転速度制御手段を制御する。
【００１１】
また、請求項５の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項の発明において、前記ブラシ部材が前記像担持体に接触した後に、前記像担持体と摺擦しながら該像担持体に残留した残留現像剤を掻き取る板部材を更に有するものである。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項６の発明は、転写手段により転写体に現像剤像が転写された後に、像担持体に接触するブラシ部材と、前記ブラシ部材に交流電圧を印加する印加手段と、前記像担持体の表面を被覆する被覆剤を、前記ブラシ部材を介して供給する供給手段と、帯電手段によって帯電された前記像担持体上を露光して該像担持体上に静電潜像を形成する露光手段により予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成されない場合には、前記予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成される場合と比較して、前記ブラシ部材に印加される交流電圧のピーク電圧を低くするように前記印加手段を制御する制御手段と、を有する。
【００１３】
また、請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記制御手段は、前記露光手段により形成される静電潜像が存在しない場合には、前記ブラシ部材に交流電圧を印加しないように前記印加手段を制御するものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項６及び請求項７の発明によれば、交流電圧が印加されたブラシを用いて像担持体に残留した残留現像剤の除去を行なう画像形成装置において、像担持体の劣化を抑制することができる画像形成装置を提供することができる、という効果が得られる。
【００１５】
また、請求項５の発明によれば、像担持体表面に被覆する被覆剤の消費ライフを長寿命化し、像担持体に当接する板部材の摩耗を抑制する画像形成装置を提供することができる、という効果が得られる。
【００１６】
請求項６及び請求項７の発明によれば、交流電圧が印加されたブラシを用いて像担持体に残留した残留現像剤の除去を行なうクリーニング装置において、像担持体の劣化を抑制することができるクリーニング装置を提供することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態における現像剤は、後述するクリーニング器をすり抜けやすい外添剤（球状の中径粒子（80〜800ｎm)等）を含むトナーを用いており、以下の説明では現像剤のことを単にトナーと表現することがある。
【００１８】
本実施の形態に係る画像形成装置について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、画像形成装置の一例を示す模式断面図である。
【００１９】
同図に示されるように画像形成装置は、ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）毎に画像ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋが設けられている。特に色を区別しない場合は、単に画像ユニット６０と表現する。
【００２０】
この画像形成装置において、記録媒体は給紙装置６４から給紙され、各ローラ６２により、画像ユニット６０Ｋ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃを経由するように搬送され、各画像ユニット６０にて画像が転写された記録媒体は、定着器１８により熱および／または圧力等により画像が定着され、図示しないスタッカ等に排出される。
【００２１】
次に、図２を用いて、各画像ユニット６０の詳細について説明する。図２に示す画像ユニットは、感光体（像担持体）１０と、感光体１０を予め定められた電位に帯電させる帯電器（帯電手段）１１と、帯電器１１によって帯電された感光体１０を露光して感光体１０上に静電潜像を形成する露光器（露光手段）１３と、感光体１０に対して回転駆動することで現像剤を付着することにより、露光器１３により感光体１０上に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体１４−２を含む現像器（現像手段）１４と、現像器１４により感光体１０に現像された現像剤像を転写体２０に転写する転写器（転写手段）１５と、転写器１５により転写体２０に現像剤像が転写された後に、感光体１０に接触するブラシ部材（以下の説明では単にブラシと表現する）２２と、ブラシ２２に対して交流電圧を印加する交流電源２３（印加手段）と、を有する。
【００２２】
また、現像剤担持体１４−２の回転速度を制御する速度制御部２６（回転速度制御手段）を有し、現像剤担持体１４−２は現像器１４に設けられたモータにより回転駆動し、この回転速度は速度制御部２６により制御される。
【００２３】
また、ブラシ２２が感光体１０に接触した後に、感光体１０と摺擦しながら感光体１０に残留した残留現像剤を掻き取るブレード１９と、感光体１０表面の残存電位を除去する除電器１７と、転写体２０表面に転写されたトナー画像を熱および／または圧力等により定着する定着器１８とを更に有する。ブレード１９の材質には、例えば、弾性ゴムであるポリウレタンを用いる。
【００２４】
また、感光体１０表面を被覆する被覆剤を供給する供給装置２５を有する。被覆剤は、感光体１０とブレード１９との密着性を向上する潤滑剤としての働きを有する。すなわち、感光体１０とブレード１９との間の密着性を向上させ、感光体１０上残留現像剤の除去性を良化させる働きを持つ。ブレード１９を有する本形態において、以降、上述の被覆剤を潤滑剤として記述する。ブラシ２２は、潤滑剤に接触することで潤滑剤を自らに付着させて感光体１０に潤滑剤を供給するようになっている。潤滑剤は自らの重さによりブラシ２２に接触するようになっている。このことから潤滑剤のブラシ２２への荷重が重いほど、ブラシ２２には潤滑剤が付着することとなり、感光体１０により多くの潤滑剤が供給されることとなる。この場合、潤滑剤は減少していくため、荷重は軽くなる。
【００２５】
潤滑材の供給は、予め定められた容積に達することで消費ライフを終了する。そのため、潤滑剤の消費量を低くすることは、その消費ライフを長寿命化することとなる。また、潤滑剤の供給は、ブレード１９との密着性を向上させることにより、現像剤の除去性を良化させる一方、ブレード１９の摩耗を促進するという作用を有する。そのため、潤滑剤の消費量を低くすることは、ブレード１９の摩耗を抑制することとなる。
【００２６】
以上説明した画像ユニット６０は、上述したように感光体１０をクリーニングするものでもあるので、本発明のクリーニング装置に対応する。
【００２７】
図２における感光体１０の上には、コロトロン帯電器等の非接触帯電方式の帯電器１１が配置され、帯電器１１は、電源１２から供給される電圧により作動する。帯電器１１としては、本例では、非接触帯電方式のものを用いているが、本発明において、接触帯電方式、非接触帯電方式の別は問われない。また、現像器１４も電源１２から供給される電圧により作動し、供給された電圧を用いてトナーに電位を印加する。
【００２８】
クリーニング器１６は、箱体２１の開口部に、ブラシ２２、供給装置２５、及び交流電源２３が具備されて構成され、感光体１０表面からブラシ２２により除去された残留トナー等は、箱体２１内に収容される構造になっている。
【００２９】
その他、露光器１３、現像器１４、転写器１５、除電器１７、定着器１８の構成は、本発明において特に制限されるものではなく、電子写真分野において従来公知のあらゆる構成をそのまま適用することができる。
【００３０】
図２の画像ユニットを用いて、本発明の画像形成方法を説明する。感光体１０の表面は、帯電器１１により一様に帯電された上で、露光器１３により潜像が形成される（潜像形成工程）。感光体１０の表面に形成された潜像は、現像器１４に内蔵されたトナーにより現像され、トナー像が形成される（現像工程）。感光体１０の表面に形成されたトナー像は、感光体１０と、それに対向する転写器１５との間の転写体２０表面に転写され（転写工程）、さらに定着器１８の熱や圧力等により定着される。
【００３１】
一方、転写後の感光体１０表面の残留トナーは、その外添剤の一部がすり抜けるものの、ブレード１９及びブラシ２２を具備したクリーニング器１６により除去される（クリーニング工程）。そして、次の画像形成サイクルに進む前に、感光体１０表面の残存電位が、除電器１７により除去される。
【００３２】
次に、図３を用いて画像形成装置の電気的構成について説明する。画像形成装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０と、フラッシュメモリ４２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４４と、ＮＶＭ（Non-Volatile Memory）４６と、ＵＩ（User Interface）４８と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）５０と、プリンタエンジン５２と、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）５４と、バス５６とを含む。
【００３３】
ＣＰＵ４０は、画像形成装置の全体の動作を司るものであり、後述するフローチャートに示される処理は、ＣＰＵ４０により実行される。フラッシュメモリ４２は、ＲＡＭ４４に展開されるプログラム及び起動時に動作するブートプログラム等が記憶されている。
【００３４】
ＲＡＭ４４は、ＯＳ（Operating System）やプログラムや画像情報等が展開される記憶装置である。ＮＶＭ４６には、画像形成装置に係る設定値等が記憶される。
【００３５】
通信Ｉ／Ｆ５４は、ネットワークに接続するためのＮＩＣ（Network Interface Card）やそのドライバ、或いはＵＳＢデバイス等を含んで構成される。
【００３６】
プリンタエンジン５２は、紙などの記録媒体に画像を形成するエンジンであり、図２に示した構成が含まれる。ＨＤＤ５０は、画像情報等が記録される記憶装置である。ＵＩ４８は、利用者が画像形成装置の操作や情報を入力する際に用いられるものである。バス５６は、情報のやりとりが行われる際に使用される。
【００３７】
なお、以上説明した構成に、例えばスキャナエンジンや、電話回線と接続するためのインタフェース等、画像処理に関するものを加えるようにしても良い。
【００３８】
以上の構成を踏まえ、以下本実施の形態に係る処理について説明する。まず、上述したクリーニング器１６を通過しても、外添剤がすり抜けて感光体１０上に残留することがあり、この残留外添剤によるゴースト画像が発生する過程を図４を用いて説明する。同図は、グラフと感光体１０表面の外添剤及び像担持体帯電電荷の様子を示している。グラフと感光体１０表面を示す図は、上下に各々対応している。また、グラフの横軸は、対応する感光体１０表面の位置を示し、縦軸は電位を示している。更に、黒丸は外添剤を示し、白丸の中に「−」（マイナス）が描かれたものは感光体１０の帯電電荷を示し、単純な白丸はトナーを示している。
【００３９】
なお、本実施の形態では、感光体１０表面及びトナーはマイナスに帯電されるものとする。それに伴い、同図に示されるグラフの縦軸は、負の大きさを示すものとなっている。
【００４０】
まず、（１）は、クリーニング器１６通過後の感光体表面に外添剤がすり抜けた様子が示されている。
【００４１】
次の（２）は、帯電器１１により、感光体１０表面が一様に帯電された様子が示されている。（３）は、露光器１３により、画像が描かれる画像部に対応する部分が露光された様子が示されている。
【００４２】
そして、（４）に示されるように、負帯電された外添剤すり抜け層は、現像器１４で一部剥ぎ取られ、剥ぎ取られた部分の電位が低下するため、外添剤すり抜けの無いところに比べ表面電位が低下し、トナーに印加された電位と画像部の電位との差が増加するため、（５）に示されるようにトナーが増える。
【００４３】
これにより発生するゴースト画像は、転写電界履歴または露光履歴による感光体１０の電位変動に起因した感光体ピッチの感光体ゴーストとは異なるものである。特に、球状の中径粒子を外添剤として使用するケースで顕在化するものである。また、強い帯電性を有する粒子を外添剤として使用するケースで顕在化するものである。
【００４４】
外添剤として、例えば、球形・強負帯電で１００μｍ程度の粒径からなるシリカ（ＳｉＯ２）を使用した場合、シリカ自身の帯電性によりトナー粒子の帯電を補助する働きを持つ。一方、上述の外添剤すり抜けに起因するゴースト画像が顕在化するものである。
【００４５】
次に、ブラシ２２に交流電圧を印加することにより、ゴースト画像が抑制されたことを示す例について、図５を用いて説明する。図５は、横軸がブラシ２２に印加されるピーク電圧を示しており、縦軸が明度差ΔＬ＊を示している。
【００４６】
明度差ΔＬ＊とは、画像が形成されていた画像部と、画像が形成されない非画像部との明度差を示している。明度差が大きいほど、目立ちやすいゴースト画像が発生していることとなる。この明度差によりゴースト画像を定量化している。以下の説明で用いられるΔＬ＊も同じ意味である。
【００４７】
同グラフには低湿度で常温の場合と、低湿度で低温の場合に実験された２つ結果が示されているが、いずれの場合も、ピーク電圧が高くなるに従って、明度差が減少することが示されている。また、温度が高いほど、明度差が小さいことも分かる。従って、温度が高い場合には、ブラシ２２に印加するピーク電圧を、温度が高い時と比較して低電圧とすることができる。
【００４８】
次の図６に示されるグラフは、ブラシ２２に交流電圧を印加した場合の弊害を示すものである。
【００４９】
同図の横軸はブラシ２２に印加されるピーク電圧を示し、縦軸はブラシ２２に流れる電流Ｉａｃを示している。この場合も、２ｋＶ前から電流が急激に上昇しているので、ブラシ２２から感光体１０に対して放電が発生していることが分かる。
【００５０】
これは、ピーク電圧が高くなると、ブラシ２２から感光体１０に対して放電が発生するため、より多くの電流が流れるためである。この放電によりＮｏｘ等の放電性物質が生じ、それらが感光体１０に付着すると、感光体１０の劣化が進むこととなる。
【００５１】
このように、ブラシ２２に印加するピーク電圧を必要以上に印加すると、感光体１０の劣化を早めることとなる。このことから、画像形成に使用されない、すなわち、露光器１３により形成される静電潜像が存在しない場合にブラシ２２に電圧を印加することは感光体１０の劣化を早めることとなる。更に、露光器１３により予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成されないような、トナーをあまり使用しない場合に必要以上の電圧を印加することは感光体１０の劣化を早めることとなる。
【００５２】
次の図７（Ａ）のグラフは、横軸がＺｎＳｔの供給量（記録媒体１枚にあたりのＺｎＳｔの量）、縦軸が２０００枚の記録媒体に画像を形成した後のΔＬ＊を示している。同図に示されるように、供給量が多いほど、ΔＬ＊は小さくなることが示されている。
【００５３】
更に、図７（Ｂ）のグラフは、横軸がＺｎＳｔのブラシ２２への荷重を示し、縦軸がＺｎＳｔの消費率（記録媒体１枚に要するＺｎＳｔの量）を示している。同図に示されるように、交流電圧を印加した場合は、印加しない場合と比較して、傾きが大きくなるため、ＺｎＳｔのブラシ２２への荷重が軽い状態になった場合でも、印加する交流電圧によりＺｎＳｔの消費率を自在に操作することができる。
【００５４】
ブラシ２２に印加するピーク電圧を必要以上に印加すると、潤滑剤であるＺｎＳｔの消費量を高めることとなる。このことから、画像形成に使用されない、すなわち、露光器１３により形成される静電潜像が存在しない場合にブラシ２２に電圧を印加することは潤滑材の消耗ライフを短くし、ブレード１９の摩耗が増加することになる。更に、露光器１３により予め定められた画素数以上の画素分の静電潜像が形成されないような、トナーをあまり使用しない場合に必要以上の電圧を印加することは潤滑材の消耗ライフを短くし、ブレード１９の摩耗が増加することになる。
【００５５】
図８（Ａ）のグラフは、横軸がブラシ２２への交流電圧の印加の有無を示し、縦軸が感光体１０におけるＺｎＳｔの被覆率を示している。そして、供給装置２５によってＺｎＳｔを供給する場合と、外添剤にＺｎＳｔを混入させた場合の結果を示している。
【００５６】
いずれの場合であっても、ブラシ２２への交流電圧を印加した方が、被覆率が高いことが示されている。
【００５７】
また、図８（Ｂ）のグラフは、横軸が上述した画像部におけるＺｎＳｔの被覆率を示し、縦軸が画像部におけるＳｉのすり抜け量を示している。ＺｎＳｔの被覆率が高いほど、Ｓｉのすり抜け量が低くなることが示されている。
【００５８】
次に、フローチャートを用いて、各処理について説明する。以下に説明するフローチャートは、ＣＰＵ４０により実行される処理を示している。
【００５９】
まず、図９に示されるフローチャートは、露光器１３により形成される静電潜像が存在しない場合には、ブラシ２２に交流電圧を印加しないように交流電源２３を制御する処理を示している。更に、図９に示されるフローチャートは、露光器１３により形成される静電潜像が存在しない場合には、現像剤担持体１４−２を停止するように回転速度制御手段を制御すると共に、
まず、ステップ１０１で、出力モードを取得する。この出力モードとはＣＭＹＫの全色（フルカラー）を用いるものか、或いは１色から３色だけを用いるものかを示すものである。
【００６０】
次のステップ１０２で、フルカラーモードか否か判定し、肯定判定した場合には、ステップ１０３で、全ての画像ユニット６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋを通常モードで動作させ、処理を終了する。この通常モードとは、図１１に示されるように、ブラシ２２への印加電圧が１．５ｋＶであり、現像剤担持体１４−２の回転速度を、感光体１０の回転速度の１．８倍とするモードである。以下の説明では、現像剤担持体１４−２の回転速度を感光体１０の回転速度で割った値を現像速度比と表現することがある。
【００６１】
一方、ステップ１０２で否定判定した場合には、ステップ１０４で使用する画像ユニット６０を通常モードで動作させる。そして、使用しない画像ユニット６０は、露光器１３により形成される静電潜像が存在しない場合であるので、ステップ１０５で特殊モード１で動作させ、処理を終了する。この特殊モード１とは、図１１に示されるように、ブラシ２２への印加電圧がＯＦＦ（０ｋＶ）であり、現像剤担持体１４−２を停止するモードである。
【００６２】
次に、図１０のフローチャートを用いて、露光器１３により予め定められた画素数Ｎ（Ｎは整数）以上の画素分の静電潜像が形成されない場合には、予め定められた画素数Ｎ以上の画素分の静電潜像が形成される場合と比較して、現像剤担持体１４−２の回転速度が遅くなるように速度制御部２６を制御する処理について説明する。また、図１０に示されるフローチャートは、露光器１３により予め定められた画素数Ｎ（Ｎは整数）以上の画素分の静電潜像が形成されない場合には、予め定められた画素数Ｎ以上の画素分の静電潜像が形成される場合と比較して、ブラシ２２に印加される交流電圧のピーク電圧を低くするように交流電源２３を制御する処理を示している。更に、図１０に示されるフローチャートは、露光器１３により形成される静電潜像が存在しない場合には、現像剤担持体１４−２を停止するように速度制御部２６を制御する処理を示している。
【００６３】
まず、ステップ２０１で、画像情報を取得し、ステップ２０２で画像情報をＣＭＹＫ成分に分解する。そして、ステップ２０３でループカウンタｋを１で初期化する。このループカウンタは、色に対応する。例えばｋが１の場合はＣ、ｋが２の場合はＭ、ｋが３の場合はＹ、ｋが４の場合はＫとする。
【００６４】
次のステップ２０４で、分解した画像情報から、ｋ番目の色は使用しないか否か判定する。ステップ２０４で肯定判定した場合には、ステップ２０５でｋ番目の色に対応する画像ユニットは上述した特殊モード１で動作させ、ステップ２１０に処理が進む。
【００６５】
一方、ステップ２０４で否定判定した場合には、ステップ２０６でｋ番目の色はＮ以上の画素があるか否か判定する。なお、ここの判定は、例えば入力画像面ごとに、画素数の総和として一定以上の画素があるか否かを判定するものである。もしくは、例えば主走査方向、或いは副走査方向に連続した画素であるか否かを判定するものである。
【００６６】
ステップ２０６で肯定判定した場合には、ステップ２０７でｋ番目の色に対応する画像ユニットは特殊モード２で動作させ、ステップ２１０に処理が進む。この特殊モード２とは、図１１に示されるように、ブラシ２２への印加電圧が１．０ｋＶであり、現像速度比を１．２とするモードである。
【００６７】
一方、ステップ２０６で否定判定した場合には、ステップ２０８でｋ番目の色に対応する画像ユニットは通常モードで動作させ、ステップ２１０に処理が進む。
【００６８】
ステップ２１０で、ｋ＞４、すなわち、全色に対して処理を行なったか否か判定し、肯定判定した場合には処理を終了し、否定判定した場合には、ステップ２０９でｋを１だけ増分して、ステップ２０４の処理に戻る。
【００６９】
上記ステップ２０５、２０７は、露光器１３により予め定められた画素数Ｎ以上の画素分の静電潜像が形成されない場合に対応しており、ステップ２０５、２０７により、通常モードではないモードで動作することとなる。すなわち、露光器１３により予め定められた画素数Ｎ以上の画素分の静電潜像が形成される場合のステップ２０８で動作する場合に印加される交流電圧のピーク電圧と比較して低い電圧であり、また現像剤担持体１４−２の回転速度が遅くなるように制御される。
【００７０】
また、上記画素数Ｎの具体的な値は、画像ユニット６０の構造やトナー等の性質により定まるものであり、例えば実験により得られた結果に応じて定めるものである。
【００７１】
なお、以上説明した各フローチャートの処理の流れは一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で処理順序を入れ替えたり、新たなステップを追加したり、不要なステップを削除したりすることができることは言うまでもない。
【００７２】
次に、図１２を用いて、ブレード１９の摩耗及びＺｎＳｔの消費と、画像密度又は現像速度の関係について説明する。
【００７３】
図１２（Ａ）は、ブレード摩耗に対するＺｎＳt消費率と画像密度との関係を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は感光体１０が１０００回転あたりにＺｎＳｔをどのくらい消費するのかを示す消費率を示し、縦軸は感光体１０表面に潜像される画像の密度を示している。また、グラフ内の「○」は、ブレード摩耗（所定枚数の記録媒体に画像を形成した後のブレード１９のエッジ摩耗）が許容されるレベルを示しており、「×」は、ブレード摩耗が許容されないレベルであることを示している。この「○」、「×」は、同図（Ｂ）及び後述する図１３においても同じ意味である。
【００７４】
同図に示されるように、ＺｎＳｔ消費が増加するに従ってブレード摩耗は増加することがわかる。一方、画像密度が大きくなることでブレードに突入するトナー量が増加するに従って、ブレード摩耗が抑制されることがわかる。また、同図（Ａ）により、画像密度が小さく、そしてブレード摩耗が許容されない場合において、ＺｎＳｔの消費を抑えることでブレード摩耗を抑制可能であることがわかる。逆に、画像密度が大きい場合には、ＺｎＳｔの消費が増えてもブレード摩耗は許容されることがわかる。
【００７５】
同図（Ｂ）は、ブレード摩耗に対するＺｎＳｔ消費率と現像速度比との関係を示すグラフである。
【００７６】
このグラフにおいて、横軸は感光体１０が１０００回転あたりにＺｎＳｔをどのくらい消費するのかを示す消費率を示し、縦軸は上記現像速度比を示している。
【００７７】
同図（Ｂ）により、現像速度比が増加した場合にも、同図（Ａ）の画像密度の効果と同じく、ブレード摩耗が抑制されることがわかる。また、現像速度比が小さい、もしくは停止した場合に、ＺｎＳｔの消費を抑えることでブレード摩耗を抑制可能であることがわかる。現像速度比が大きい場合には、ＺｎＳｔの消費が増えてもブレード摩耗は許容されることがわかる。
【００７８】
図１３は、図１１で示される各モード選定時の概要（ブラシ２２への印加電圧、現像速度比、ＺｎＳｔの供給量、ブレード１９に突入するトナー量、明度差、ブレード摩耗）を示す図である。
【００７９】
図１３に示されように、画像にＮ個以上の画素を有する通常モード（ブラシへの印加電圧１．５ｋＶ、現像剤担持体の回転速度×１．８倍）では、ＺｎＳｔ供給量を大とすることで明度差を抑制すると同時に、ブレードへの突入トナー量が通常量であることからブレード摩耗が抑制される。この場合、「参考１」に示されるように、ブラシ２２に交流電圧を印加しないと明度差が許容されないこととなる。
【００８０】
一方、画像に画素を有しない特殊モード１（ブラシ２２への印加電圧ＯＦＦ、現像剤担持体の回転速度停止）では、突入するトナーがほとんど存在しないのに対し、ＺｎＳｔ供給量を小とすることでブレード摩耗が抑制される。当然、画像に画素を有しないことから明度差が意識されることはない。この場合、「参考２」に示されるように、ブラシ２２に電圧を印加するとブレード摩耗が増加することとなる。また、画像にＮ個以下の画素を有する特殊モード２は、通常モードと特殊モード１の中間的な作用を有することなる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】画像形成装置の一例を示す模式断面図である。
【図２】画像ユニットの一例を示す模式断面図である。
【図３】画像形成装置の電気的構成を示す図である。
【図４】残留外添剤によるゴースト画像が発生する過程を示す図である。
【図５】ピーク電圧と明度差との関係を示すグラフである。
【図６】ピーク電圧とブラシに流れる電流との関係を示すグラフである。
【図７】ＺｎＳｔに関するグラフである（その１）。
【図８】ＺｎＳｔに関するグラフである（その２）。
【図９】形成される静電潜像が存在しない場合のピーク電圧と回転速度の制御例を示す処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】一定数以上の画素が存在しない場合のピーク電圧と回転速度の制御例を示す処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】各モードを示す図である。
【図１２】ブレードの摩耗及びＺｎＳｔの消費と、画像密度又は現像速度の関係を示すグラフである。
【図１３】各モード選定時の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０  感光体
１１  帯電器
１２  電源
１３  露光器
１４  現像器
１４−２  現像剤担持体（現像ロール）
１５  転写器
１６  クリーニング器
１７  除電器
１８  定着器
２０  転写体
２２  ブラシ
２３  交流電源
２５  供給装置
２６  速度制御部
４０  ＣＰＵ
５２  プリンタエンジン
６０、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｋ  画像ユニット
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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