(57)【要約】  【課題】  用紙の紙粉による像担持体回転軸方向の摩耗ムラおよびそれに起因する画像不良を抑えることができる画像形成装置を提供する。  【解決手段】  用紙Ｐを２次転写ローラ５まで搬送する給紙ローラ２や搬送ローラ３ａ、３ｂやレジストローラ４ａ、４ｂと用紙Ｐが接触する部分に対応する各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの回転軸方向部分にトナー像を形成し、形成されたトナー像を中間転写ベルト１７に１次転写させずに各クリーニング装置１５ａ〜１５ｄに到達させる。【選択図】      図１
2006337469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在な像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、中間転写体と、前記トナー像形成手段が形成した前記像担持体上の前記トナー像を前記中間転写体に転写させる第一の転写手段と、該第一の転写手段が前記中間転写体に転写した前記トナー像を用紙に転写させる第二の転写手段と、前記第一の転写手段によって前記中間転写体に転写されずに前記像担持体に残留した前記トナー像を除去するクリーニング手段と、前記第二の転写手段による前記用紙への転写位置まで前記用紙を搬送する搬送手段と、を備えた画像形成装置において、
前記搬送手段が有するローラと前記用紙とが接触する接触部に対応する位置に、前記トナー像形成手段によってトナー像を形成させ、該トナー像を前記クリーニング手段に到達させるよう前記第一の転写手段を動作させる制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
中間転写体と、該中間転写体の搬送方向に沿って複数配列される回転自在な像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、該トナー像形成手段が形成した前記像担持体上の前記トナー像を前記中間転写体に転写させる複数の第一の転写手段と、該第一の転写手段が前記中間転写体に転写した前記トナー像を用紙に転写させる第二の転写手段と、前記第一の転写手段によって前記中間転写体に転写されずに前記中間転写体の搬送方向最上流に配置された前記像担持体に残留した前記トナー像を除去するクリーニング手段と、前記第二の転写手段による前記用紙への転写位置まで前記用紙を搬送する搬送手段と、を備えた画像形成装置において、
前記搬送手段が有するローラと前記用紙とが接触する接触部に対応する位置に、前記トナー像形成手段によってトナー像を形成させ、該トナー像を前記クリーニング手段に到達させるよう前記第一の転写手段および前記第二の転写手段を動作させる制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
回転自在な像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該トナー像形成手段が形成した前記像担持体上の前記トナー像を用紙に転写させる転写手段と、該転写手段によって前記用紙に転写されずに前記像担持体に残留した前記トナー像を除去するクリーニング手段と、前記転写手段による前記用紙への転写位置まで前記用紙を搬送する搬送手段と、を備えた画像形成装置において、
前記搬送手段が有するローラと前記用紙とが接触する接触部に対応する位置に、前記トナー像形成手段によってトナー像を形成させ、該トナー像を前記クリーニング手段に到達させるよう前記転写手段を動作させる制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記トナー像形成手段に消費させるトナー量を画像形成時の画像密度に基づき設定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、画像形成時の現像量累積値の前記像担持体の回転軸方向分布を表す情報に基づき、前記トナー像形成手段に消費させるトナー量の前記像担持体の回転軸方向分配を設定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか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、画像形成装置における像担持体の研磨動作に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法では、感光体ドラム表面を所定極性に一様に帯電し、次いで所定の画像データに基づいての光照射による画像露光を行って静電潜像を形成し、この静電潜像を現像してトナー像を形成し、このトナー像を用紙に転写し、定着ローラでの加熱および加圧によって該トナー像を用紙に定着させることにより、画像形成が行われる。また、トナー像転写後において、感光体ドラム表面は、クリーニングブレード等のドラムクリーニング装置により残存するトナーが除去され、さらに必要により光照射等による除電が行われ、次の画像形成行程が行われる。
【０００３】
このような画像形成行程において、トナー像を一旦、ベルト状あるいはドラム状の中間転写体に中間転写した後、該中間転写体から用紙上に最終転写する手法が知られている。特にフルカラー画像形成装置では、このような中間転写体が使用されている。その理由は、フルカラー画像形成装置では複数色のトナー像を重ね合わせることが必要であるが、用紙上でトナー像の重ね合わせを行うよりも、一旦、中間転写体上に各色のトナー像を中間転写（１次転写）して重ね合わせ、この中間転写体から用紙上にフルカラーのトナー像を最終転写（２次転写）する方が、用紙の位置ずれなどによる色ずれ等の不都合を生じることなく、確実にフルカラー画像の形成を行うことができるからである。
【０００４】
上記のような中間転写体は、一般に、樹脂フィルム単層構造や、ゴム弾性体からなる弾性基体の表面にフッ素樹脂が設けられた構造を有しており、無端ベルト形状あるいはドラム形状をしている。樹脂フィルム単層構造、または表面にフッ素樹脂を設けた弾性基体のいずれにしても表面の離型性が高く、かつ摩擦係数が小さいものとなっている。
【０００５】
中間転写体を用いる画像形成方法の場合、感光体ドラムにおける１次転写後の残存トナーのクリーニングに加え、中間転写体における２次転写後の残存トナーをクリーニングする必要があり、その方法としては例えば、特許文献１に以下のようなものが開示されている。
【０００６】
特許文献１には、回転する感光ドラムに対して各色の現像器がトナー像を形成し、形成されたフルカラーのトナー像を中間転写ベルトに１次転写し、中間転写ベルトに転写されたトナー像を用紙に２次転写するような画像形成装置において、中間転写ベルトの周面にクリーニングローラを当接させ、該クリーニングローラの電圧印加により中間転写ベルトの２次転写後残存トナーをクリーニングローラに回収および中間転写ベルトの非画像転写領域へ排出させ、排出された残存トナーを転写ローラへの電圧印加により感光体ドラムの非画像形成領域に逆転写し、感光体ドラムのクリーニング装置によって残存トナーを除去するようなものが開示されている。
【０００７】
このような画像形成装置によれば、感光体ドラムおよび中間転写体の転写後残存トナーを、感光体ドラムのクリーニング装置のみによって除去が可能となり、装置の構成を簡略化し、メンテナンスを容易にすることができる。
【０００８】
しかし上記の画像形成装置は中間転写ベルトを用いているため、用紙と接触する中間転写ベルトに用紙の紙粉、添料が物理的、電気的に付着し感光体ドラムに至り、さらに感光体ドラム表面に物理的、電気的に付着し、感光体ドラムのドラムクリーニング部分に滞留し、感光体ドラム表面を異常磨耗させる現象が生じることがあった。前述したように中間転写ベルトの表面は用紙と比較して表面粗さが小さく、摩擦係数が小さいので、感光体ドラム表面において紙粉等の有無による摩耗が進む部分と摩耗が進まない部分との差が大きくなり、摩耗のムラが大きくなる。これにより、感光体ドラムの回転軸方向膜厚のバラツキにより回転軸方向での帯電のムラ、露光感度のムラ、転写性のバラツキ等が発生し、ハーフ濃度画像においてスジが発生する等の画像不良が生じる問題があった。
【０００９】
また、各色の画像形成部を中間転写ベルトの搬送方向に沿って並べたいわゆるタンデム式の画像形成装置においては、感光体ドラムに紙粉等が付着し易い、中間転写ベルトの搬送方向最上流の画像形成部で上記のような現象が顕著であった。
【００１０】
また、感光体ドラムに形成されたトナー像を直接用紙に転写する方式のモノクロ画像形成装置やタンデムカラー画像形成装置においては、用紙が直接感光体ドラムに接触し摩耗が起こるため中間転写方式ほどではないが、感光体ドラム表面において紙粉等の有無による摩耗が進む部分と摩耗が進まない部分との差により、摩耗のムラが発生し、やはり画像不良が生じる問題があった。
【特許文献１】特開平１１−７２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、用紙の紙粉による像担持体回転軸方向の摩耗ムラおよびそれに起因する画像不良を抑えることができる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】
【００１２】
上記目的を達成するため本発明の画像形成装置は、回転自在な像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、中間転写体と、前記トナー像形成手段が形成した前記像担持体上の前記トナー像を前記中間転写体に転写させる第一の転写手段と、該第一の転写手段が前記中間転写体に転写した前記トナー像を用紙に転写させる第二の転写手段と、前記第一の転写手段によって前記中間転写体に転写されずに前記像担持体に残留した前記トナー像を除去するクリーニング手段と、前記第二の転写手段による前記用紙への転写位置まで前記用紙を搬送する搬送手段と、を備えた画像形成装置において、
前記搬送手段が有するローラと前記用紙とが接触する接触部に対応する位置に、前記トナー像形成手段によってトナー像を形成させ、該トナー像を前記クリーニング手段に到達させるよう前記第一の転写手段を動作させる制御手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、中間転写方式の画像形成装置において、用紙の紙粉による像担持体回転軸方向の摩耗ムラを抑えることができ、ハーフ濃度画像においてスジが発生する等の画像不良を抑えることができる。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置は、中間転写体と、該中間転写体の搬送方向に沿って複数配列される回転自在な像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、該トナー像形成手段が形成した前記像担持体上の前記トナー像を前記中間転写体に転写させる複数の第一の転写手段と、該第一の転写手段が前記中間転写体に転写した前記トナー像を用紙に転写させる第二の転写手段と、前記第一の転写手段によって前記中間転写体に転写されずに前記中間転写体の搬送方向最上流に配置された前記像担持体に残留した前記トナー像を除去するクリーニング手段と、前記第二の転写手段による前記用紙への転写位置まで前記用紙を搬送する搬送手段と、を備えた画像形成装置において、
前記搬送手段が有するローラと前記用紙とが接触する接触部に対応する位置に、前記トナー像形成手段によってトナー像を形成させ、該トナー像を前記クリーニング手段に到達させるよう前記第一の転写手段および前記第二の転写手段を動作させる制御手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、中間転写方式によるタンデム式画像形成装置において、最も用紙の紙粉による影響が大きい中間転写体搬送方向最上流に配置された像担持体回転軸方向の摩耗ムラを抑えることができ、ハーフ濃度画像においてスジが発生する等の画像不良をより抑えることができる。
【００１６】
また、本発明の画像形成装置は、回転自在な像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、該トナー像形成手段が形成した前記像担持体上の前記トナー像を用紙に転写させる転写手段と、該転写手段によって前記用紙に転写されずに前記像担持体に残留した前記トナー像を除去するクリーニング手段と、前記転写手段による前記用紙への転写位置まで前記用紙を搬送する搬送手段と、を備えた画像形成装置において、
前記搬送手段が有するローラと前記用紙とが接触する接触部に対応する位置に、前記トナー像形成手段によってトナー像を形成させ、該トナー像を前記クリーニング手段に到達させるよう前記転写手段を動作させる制御手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、直接転写方式の画像形成装置において、用紙の紙粉による像担持体回転軸方向の摩耗ムラを抑えることができ、ハーフ濃度画像においてスジが発生する等の画像不良を抑えることができる。
【００１８】
また、本発明の画像形成装置は、前記制御手段は、前記トナー像形成手段に消費させるトナー量を画像形成時の画像密度に基づき設定することを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、画像形成時の画像密度すなわち現像量の状況に応じて消費させるトナー量を設定できるので、トナーの現像不足によるトナーの過帯電を抑え、画像濃度低下を防止できる。
【００２０】
また、本発明の画像形成装置は、前記制御手段は、画像形成時の現像量累積値の前記像担持体の回転軸方向分布を表す情報に基づき、前記トナー像形成手段に消費させるトナー量の前記像担持体の回転軸方向分配を設定することを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、用紙の紙粉によるものに加えて累積現像量の像担持体回転軸方向バラツキによる像担持体回転軸方向の摩耗ムラを抑えることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の画像形成装置によれば、用紙の紙粉による像担持体回転軸方向の摩耗ムラおよびそれに起因する画像不良を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照し説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略側面断面図である。これはいわゆる中間転写方式によるタンデム式カラー画像形成装置を示す。
【００２４】
回転自在である感光体ドラム（像担持体）１６ａ〜１６ｄはブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対応し、各感光体ドラムの周囲に、現像器１１ａ〜１１ｄ、光学露光器１２ａ〜１２ｄ、帯電器１３ａ〜１３ｄ、除電器１４ａ〜１４ｄ、クリーニング装置１５ａ〜１５ｄが配置される。現像器１１ａ〜１１ｄは現像ローラと各色のトナーの収容容器とを有する。各色のトナーは、酸化チタン等の感光体ドラム表面の研磨剤を含有する。光学露光器１２ａ〜１２ｄは、１ユニット１２８ドットのLEDを感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの回転軸方向（以下、軸方向と呼ぶ）に４０ブロック配置した構成となっている。クリーニング装置１５ａ〜１５ｄは、ブラシ方式、ブレード方式やローラ方式等を用いることができる。
【００２５】
中間転写体である中間転写ベルト１７は、駆動ローラ９、被動ローラ７、バックアップローラ６に張架されており、中間転写ベルト１７に接触するよう各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄが中間転写ベルト１７の搬送方向（図１中矢印方向）に沿って上流側から隣り合うように配列されている。各１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄは、中間転写ベルト１７を挟んで各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄと対向して中間転写ベルト１７に接触するよう配置されている。また、２次転写ローラ５は、中間転写ベルト１７を挟んでバックアップローラ６と対向して中間転写ベルト１７に接触するよう配置されている。また、クリーニングローラ８は、中間転写ベルト１７を挟んで被動ローラ７と対向して中間転写ベルト１７に接触するよう配置されている。
【００２６】
中間転写ベルト１７は、基材である弾性ベルトと、その表面に設けられたフッ素樹脂層と、弾性ベルトを挟んでフッ素樹脂層と反対側に設けられた補強用樹脂層とを有し、該補強用樹脂層により弾性ベルトの伸縮による転写ずれを有効に防止できる。これに限らず中間転写ベルト１７は、樹脂フィルム単層構造であってもよい。また、１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄおよび２次転写ローラ５は発泡ＥＰＤＭ等の導電性ゴムから形成されている。また、クリーニングローラ８は代わりにクリーニングブレードやクリーニングブラシ等を使用してもよい。
【００２７】
画像形成開始操作がされると、各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄは図１中反時計周りに回転し、各帯電器１３ａ〜１３ｄが各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面を一様に帯電し、次いで各光学露光器１２ａ〜１２ｄが画像データに基づき各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に光を照射し、各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に静電潜像が形成される。次いで各現像器１１ａ〜１１ｄが有する現像ローラに印加された現像バイアス電位により、各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に形成された静電潜像に各色トナーが付着し、トナー像が形成される。
【００２８】
各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に形成された各色のトナー像は、１次転写バイアス電位（トナーの帯電極性と逆極性）を印加された１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄにより、図１中矢印方向に搬送されている中間転写ベルト１７に順次１次転写されて色重ねされ、中間転写ベルト１７上にフルカラーのトナー像が形成される。
【００２９】
給紙ローラ２は、給紙カセット１に積載された用紙Ｐを１枚ずつ繰り出し、搬送ローラ３、レジストローラ４が用紙Ｐを中間転写ベルト１７と２次転写ローラ５の間に搬送する。そして、２次転写バイアス電位（トナーの帯電極性と逆極性）が印加された２次転写ローラ５により、中間転写ベルト１７上に形成されたフルカラーのトナー像が用紙Ｐに２次転写される。
【００３０】
フルカラーのトナー像が転写された用紙Ｐは、定着器１８に搬送され、定着ローラにより加熱および加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、フルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、その後排出ローラ１９によって装置本体外に排出される。
【００３１】
各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄから中間転写ベルト１７に１次転写されずに残ったトナーはクリーニング装置１５ａ〜１５ｄによって除去されると共に、除電器１４ａ〜１４ｄが感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に残った電荷を除電する。また、中間転写ベルト１７から用紙Ｐに２次転写されずに残ったトナーは、クリーニングバイアス電位（トナーの帯電極性と逆極性）が印加されたクリーニングローラ８により除去され、次の画像形成に備えられる。
【００３２】
次に、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の特徴となる動作について図面を用いて説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。ただし、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成のうち、本発明の特徴的な動作に関わる部分のみ示している。以下、図２のような構成の画像形成装置の動作について、図７のフローチャートに沿って説明する。
【００３３】
ユーザーが画像形成装置を使用する最初の段階では、制御部２０は記憶部２１に記憶されたページ数を０に初期化する（ステップＳ１）。
【００３４】
ステップＳ２で画像形成が行われると、制御部２０は、光学露光器１２ａ〜１２ｄが実際に露光したドット数を感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向４０ブロックの各ブロック毎に計数し、制御部２０は計数された４０ブロック分のドット数と１ページ全域に画像形成した場合のドット数との比である画像密度を各色算出する。そして、制御部２０は算出した各色の画像密度を記憶部２１に記憶すると共に、計数された各ブロックのドット数を前回までの各ブロックドット数の累積値（初期値は０）に加算し各色の各ブロック累積ドット数を更新して記憶部２１に記憶する。
【００３５】
そしてステップＳ３で、制御部２０は記憶部２１に記憶されたページ数に１を加算する。そして、記憶部２１に記憶されたページ数が所定値（ここでは６４枚とした）に達していなければ（ステップＳ４のＮ）、ステップＳ２の前に戻り、以降画像形成が行われるたびに各色各ページの画像密度が記憶部２１に記憶され、各色の各ブロック累積ドット数が記憶部２１で更新されていく。
【００３６】
画像形成が繰り返され、記憶部２１に記憶されたページ数が所定値に達すると（ステップＳ４のＹ）、ステップＳ５で、制御部２０は記憶部２１に記憶された各色各ページの画像密度に基づき各色の１ページ当たりの平均画像密度を算出する。
【００３７】
次にステップＳ６で、制御部２０は画像濃度低下が発生しない条件になるような強制消費トナー量を各色毎に決定する。表１は、平均画像密度と、画像濃度低下が発生しない条件になるような強制消費トナー量の設定値との対応例である。現像器中のトナーが長い間現像されずに残っていると一部のトナーの過帯電により、トナーが均一に帯電されないまま感光体ドラムに現像され、画像濃度低下を引き起こす。そこで、平均画像密度が小さいほど、つまり現像が進んでいないものほど、強制的にトナーを多く消費するよう設定し、画像濃度低下を防ぐ。制御部２０は上記ステップＳ５で算出した平均画像密度と例えば表１から強制消費トナー量を各色毎に設定する。
【表１】
2006337469.tif 000003
【００３８】
次にステップＳ７で、制御部２０は、上記ステップＳ６で設定した各色の強制消費トナー量を各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄへ現像させる際の感光体ドラムの軸方向部分への分配を各色毎に設定する。
【００３９】
ここで用紙の紙粉は、用紙Ｐを２次転写ローラ５まで搬送する各ローラ、つまり給紙ローラ２や、搬送ローラ３ａ、３ｂや、レジストローラ４ａ、４ｂ（図１）と用紙Ｐとの接触摩擦により発生する。
【００４０】
搬送ローラ３ｂやレジストローラ４ｂと用紙Ｐとの接触により用紙Ｐ表面に発生した紙粉は、中間転写ベルト１７との接触により中間転写ベルト１７に付着する。中間転写ベルト１７に付着した紙粉は各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄとの接触により各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの表面に付着し、付着した紙粉が各クリーニング装置１５ａ〜１５ｄに滞留し各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄを異常摩耗させる。
【００４１】
従って、搬送ローラ３ｂやレジストローラ４ｂと用紙Ｐが接触する部分に対応する各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向位置に対応する各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面を、強制消費トナーを現像させる対象としてトナー像を形成させ、後述する方法で各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面をトナーにより研磨することとした。
【００４２】
また、給紙ローラ２や搬送ローラ３ａやレジストローラ４ａと用紙Ｐとの接触により用紙Ｐ表面に発生した紙粉は、２次転写ローラ５との接触により２次転写ローラ５に付着し、２次転写ローラ５に付着した紙粉は中間転写ベルト１７との接触により中間転写ベルト１７に付着する。中間転写ベルト１７に付着した紙粉は各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄとの接触により各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの表面に付着し、付着した紙粉が各クリーニング装置１５ａ〜１５ｄに滞留し各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄを異常摩耗させる。
【００４３】
従って、給紙ローラ２や搬送ローラ３ａやレジストローラ４ａと用紙Ｐが接触する部分に対応する各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向位置に対応する各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面を、強制消費トナーを現像させる対象としてトナー像を形成させ、後述する方法で各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面をトナーにより研磨することとした。
【００４４】
給紙ローラ２は一般的に、表面に弾性体を有し、サイズは直径２０〜３０ｍｍ程、軸方向長さ２０〜５０ｍｍ程であり、金属シャフトに１個または間隔を空けて２個取り付けられる。また、搬送ローラ３ａ、３ｂは一般的に、ゴムで成形され、サイズは直径１０〜２０ｍｍ程、軸方向長さ１０〜２０ｍｍ程であり、金属シャフトに２、３個間隔を空けて取り付けられ、用紙を挟むように対として配置される。また、レジストローラ４ａ、４ｂは一般的に、ゴムで成形され、サイズは直径１０ｍｍ程、軸方向長さ１００〜１５０ｍｍ程であり、金属シャフトに１個取り付けられ、用紙を挟むように対として配置される。
【００４５】
上記各ローラと用紙との位置関係は例えば次のようである。上記各ローラは、金属シャフトに１個取り付けられている場合、ローラの軸方向センター位置と用紙幅方向センター位置が一致するよう配置される。また、上記各ローラは、金属シャフトに複数かつ偶数個取り付けられている場合、各ローラのうち２つずつの軸方向センター位置が用紙幅方向センター位置に対して対称となるように配置される。また、上記各ローラは、金属シャフトに複数かつ奇数個取り付けられている場合、１個のローラの軸方向センター位置と用紙幅方向センター位置が一致するよう配置され、残りの各ローラのうち２つずつの軸方向センター位置が用紙幅方向センター位置に対して対称となるように配置される。また、各ローラは用紙幅よりも狭い範囲で配置される。
【００４６】
ここで感光体ドラムを光学露光器のLEDに対応して軸方向に４０ブロックに分割し、一端を１ブロック目、他端を４０ブロック目とする。そして例えば、給紙ローラ２が金属シャフトに１個、搬送ローラ３ａ、３ｂが金属シャフトに２個、レジストローラ４ａ、４ｂが金属シャフトに１個取り付けられているとする。
【００４７】
この場合、搬送ローラ３ｂと用紙Ｐとの接触部に対応する各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向位置は、ほぼ８〜１０ブロック目および３０〜３２ブロック目となる。同様にレジストローラ４ｂに対応する軸方向位置はほぼ６〜３５ブロック目となる。
【００４８】
また、給紙ローラ２と用紙Ｐとの接触部に対応する各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向位置は、ほぼ１５〜２５ブロック目となる。同様に搬送ローラ３ａに対応する軸方向位置はほぼ８〜１０ブロック目および３０〜３２ブロック目、レジストローラ４ａに対応する軸方向位置はほぼ６〜３５ブロック目となる。
【００４９】
この場合、各ローラが用紙に接触する部分に対応する軸方向位置を全て含むような軸方向位置、つまり６〜３５ブロック目の感光体ドラム表面を、強制消費トナーを現像させる対象とすればよい。また、各ローラのうち摩擦による紙粉の発生が大きいと考えられるローラが用紙に接触する部分に対応する軸方向位置（例えば給紙ローラ２であれば、１５〜２５ブロック目）のみに対応する感光体ドラム表面を、強制消費トナーを現像させる対象としてもよい。
【００５０】
次に、以上のような強制消費トナーを現像させる感光体ドラムの軸方向部分に対して、強制消費トナー量をどのように分配するかについてであるが、単純には強制消費トナーを現像させる各ブロックに均等に分配すればよい。
【００５１】
また、より望ましい方法としては、記憶部２１に記憶されている各色の各ブロック累積ドット数に基づき、強制消費トナーを現像させるブロックにおいて累積ドット数が小さいブロックほど、より多くのトナー量を分配するようにする。感光体ドラムの軸方向部分のうち画像形成時の累積現像量が小さい部分では、クリーニング装置に滞留するトナーによる感光体ドラムの研磨が進まず、逆に感光体ドラムの軸方向部分のうち画像形成時の累積現像量が大きい部分では、クリーニング装置に滞留するトナーによる感光体ドラムの研磨が進み、累積現像量のバラツキによる感光体ドラム軸方向の摩耗ムラが発生する。しかし、上記の累積ドット数の各ブロックの分布は、画像形成時の累積現像量の感光体ドラム軸方向の分布と相似とみなすことができるので、上記のような方法によれば、累積現像量の分布に応じてトナーを分配し感光体ドラムを研磨でき、用紙の紙粉によるものに加えて累積現像量のバラツキによる各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ軸方向の摩耗ムラを抑えることができる。
【００５２】
次にステップＳ８で、ステップＳ７で設定された各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向部分への各色強制消費トナーの分配量に基づいてトナー像形成が行われる。
【００５３】
制御部２０は図示しない駆動系に駆動信号を送り、各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄが図２中反時計回りに回転を開始する。制御部２０は、帯電制御部２４に各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面を帯電させるよう指示し、帯電器１３ａ〜１３ｄにより各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面が一様に帯電される。次いで、制御部２０は、ステップＳ７で設定された各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向各ブロックへの各色強制消費トナーの分配量のトナーが現像されるような静電潜像を形成するよう、露光制御部２３へ露光の指示を行い、各光学露光器１２ａ〜１２ｄにより各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像が各現像器１１ａ〜１１ｄに到達すると、所定の現像バイアス電位が印加された各現像器１１ａ〜１１ｄが有する現像ローラによって静電潜像にトナーが付着し、各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に静電潜像に対応したトナー像が形成される。
【００５４】
そして、制御部２０は転写バイアス制御部２５に、転写バイアス電源２７を用いて各１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄに逆転写バイアス電位、すなわちトナーを１次転写させる場合とは逆の極性のバイアス電位を印加するよう指示するので、形成されたトナー像が各１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄに到達しても中間転写ベルト１７には転写されず、トナー像は各クリーニング装置１５ａ〜１５ｄに到達する。以降、各クリーニング装置１５ａ〜１５ｄに到達し滞留するトナー中の研磨剤により各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄが研磨される。
【００５５】
そしてステップＳ９で、制御部２０は記憶部２１に記憶されたページ数および各ブロック累積ドット数を０に初期化し、以降ステップＳ２から繰り返す。
【００５６】
このように本実施形態によれば、中間転写方式のタンデム式カラー画像形成装置において、用紙Ｐを２次転写ローラ５まで搬送するローラと用紙Ｐが接触する部分に対応する各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向部分にトナー像を形成し、形成されたトナー像を１次転写させずに各クリーニング装置１５ａ〜１５ｄに到達させ滞留させることにより各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄを研磨するので、用紙の紙粉による各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ軸方向の摩耗ムラを抑えることができ、ハーフ濃度画像においてスジが発生する等の画像不良を抑えることができる。
【００５７】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の構成は上記第１実施形態の図１、図２と同様である。このような構成である本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の特徴的な動作を、上記第１実施形態と同様に図７のフローチャートに沿って説明する。
【００５８】
ステップＳ１〜Ｓ６については第１実施形態と同様であり、制御部２０は各色の平均画像密度により各色の強制消費トナー量を設定する。
【００５９】
次にステップＳ７で、制御部２０は、上記ステップＳ６で設定した各色の強制消費トナー量を各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄへ現像させる際の感光体ドラムの軸方向部分への分配を各色毎に設定する。
【００６０】
強制消費トナーを現像させる対象は上記第１実施形態と同様であり、給紙ローラ２や搬送ローラ３ａ、３ｂやレジストローラ４ａ、４ｂと用紙Ｐとの接触部に対応する各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向位置に対応する各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面を、強制消費トナーを現像させる対象とした。
【００６１】
次に、上記のような強制消費トナーを現像させる感光体ドラムの軸方向部分に対して、強制消費トナー量をどのように分配するかについてであるが、単純には強制消費トナーを現像させる各ブロックに均等に分配すればよい。
【００６２】
また、より望ましい方法として前述の第１実施形態では、記憶部２１に記憶されている各色の各ブロック累積ドット数に基づき、強制消費トナーを現像させるブロックにおいて累積ドット数が小さいブロックほど、より多くのトナー量を分配するようにしたが、本実施形態では、全ての感光体ドラム１６ａ〜１６ｄについて、記憶部２１に記憶されている中間転写ベルト１７搬送方向最上流（ブラックに対応）の各ブロック累積ドット数に基づき、強制消費トナーを現像させるブロックにおいて累積ドット数が小さいブロックほど、より多くのトナー量を分配する。これは後述するように本実施形態では、中間転写ベルト１７搬送方向最上流の感光体ドラム１６ａのみをトナーにより研磨するからである。これにより、用紙の紙粉によるものに加えて累積現像量のバラツキによる中間転写ベルト１７搬送方向最上流の感光体ドラム１６ａ軸方向の摩耗ムラを抑えることができる。
【００６３】
次にステップＳ８で、ステップＳ７で設定された各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向部分への各色強制消費トナーの分配量に基づいてトナー像形成が行われる。
【００６４】
制御部２０は図示しない駆動系に駆動信号を送り、各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄが図２中反時計回りに回転を開始する。制御部２０は、帯電制御部２４に各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面を帯電させるよう指示し、帯電器１３ａ〜１３ｄにより各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面が一様に帯電される。次いで、制御部２０は、ステップＳ７で設定された各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向各ブロックへの各色強制消費トナーの分配量のトナーが現像されるような静電潜像を形成するよう、露光制御部２３へ露光の指示を行い、各光学露光器１２ａ〜１２ｄにより各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像が各現像器１１ａ〜１１ｄに到達すると、所定の現像バイアス電位が印加された各現像器１１ａ〜１１ｄが有する現像ローラによって静電潜像にトナーが付着し、各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に静電潜像に対応したトナー像が形成される。
【００６５】
そして、制御部２０は転写バイアス制御部２５に、転写バイアス電源２７を用いて１次転写ローラ１０ａに逆転写バイアス電位、すなわちトナーを１次転写させる場合とは逆の極性のバイアス電位を印加するよう指示するので、中間転写ベルト１７搬送方向最上流に配置された感光体ドラム１６ａに形成されたトナー像は１次転写ローラ１０ａに到達しても中間転写ベルト１７には転写されず、トナー像はクリーニング装置１５ａに到達する。
【００６６】
また、制御部２０は転写バイアス制御部２５に、転写バイアス電源２７を用いて１次転写ローラ１０ｂ〜１０ｄに１次転写バイアス電位を印加するよう指示するので、中間転写ベルト１７搬送方向最上流より下流側に配置された感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄに形成されたトナー像は１次転写ローラ１０ｂ〜１０ｄに到達すると中間転写ベルト１７に転写される。
【００６７】
制御部２０は転写バイアス制御部２５に、転写バイアス電源２７を用いて２次転写ローラ５に逆転写バイアス電位、すなわちトナーを２次転写させる場合とは逆の極性のバイアス電位を印加するよう指示するので、中間転写ベルト１７に転写されたトナー像は２次転写ローラ５に到達しても、トナー像は中間転写ベルト１７に転写されたまま通過する。
【００６８】
制御部２０はクリーニングバイアス制御部２２に、クリーニングバイアス電源２６を用いてクリーニングローラ８に逆クリーニングバイアス電位、すなわちトナーをクリーニングローラ８に付着させる場合とは逆の極性のバイアス電位を印加するよう指示するので、中間転写ベルト１７に転写されたトナー像はクリーニングローラ８に到達しても、トナー像は中間転写ベルト１７に転写されたまま通過する。
【００６９】
そして、制御部２０は転写バイアス制御部２５に、転写バイアス電源２７を用いて１次転写ローラ１０ａに逆転写バイアス電位、すなわちトナーを１次転写させる場合とは逆の極性のバイアス電位を印加するよう指示するので、中間転写ベルト１７に転写されたトナー像は１次転写ローラ１０ａに到達すると感光体ドラム１０ａに付着し、トナー像はクリーニング装置１５ａに到達する。
【００７０】
以降、クリーニング装置１５ａに到達し滞留するトナー中の研磨剤により感光体ドラム１６ａが研磨される。
【００７１】
そしてステップＳ９で、制御部２０は記憶部２１に記憶されたページ数および各ブロック累積ドット数を０に初期化し、以降ステップＳ２から繰り返す。
【００７２】
このように本実施形態によれば、中間転写方式のタンデム式カラー画像形成装置において、用紙Ｐを２次転写ローラ５まで搬送するローラと用紙Ｐが接触する部分に対応する各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向部分にトナー像を形成し、形成されたトナー像を全て中間転写ベルト１７搬送方向最上流に配置された感光体ドラム１６ａのクリーニング装置１５ａに到達させ滞留させることにより感光体ドラム１６ａを研磨するので、最も用紙の紙粉による影響が大きい中間転写ベルト１７搬送方向最上流に配置された感光体ドラム１６ａ軸方向の摩耗ムラを抑えることができ、ハーフ濃度画像においてスジが発生する等の画像不良をより抑えることができる。
【００７３】
なお、本実施形態では、中間転写ベルト１７搬送方向最上流より下流側に配置された全ての感光体ドラム１６ｂ〜１６ｄに形成されたトナー像を、中間転写ベルト１７搬送方向最上流に配置された感光体ドラム１６ａのクリーニング装置１５ａに到達させたが、感光体ドラム１６ｂに形成されたトナー像はクリーニング装置１６ｂに到達させ、さらに下流側に配置された感光体ドラム１６ｃ、１６ｄに形成されたトナー像を、中間転写ベルト１７搬送方向最上流に配置された感光体ドラム１６ａのクリーニング装置１５ａに到達させるようにしても、同様の効果が得られる。
【００７４】
（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態について図面を参照し説明する。図３は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の概略側面断面図である。これはいわゆる中間転写方式によるロータリー式カラー画像形成装置を示す。
【００７５】
回転自在である感光体ドラム１６の周囲に、光学露光器１２、帯電器１３、除電器１４、クリーニング装置１５、現像ユニット２８が配置される。現像ユニット２８は、現像装置とトナー収容容器が一体化されたシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色の現像カートリッジ２８ａ、２８ｂ、２８ｃおよび２８ｄを備えており、現像カートリッジ２８ａ〜２８ｄを感光体ドラム１６に対向する位置に順次回転移動させることにより、感光体ドラム１６上の静電潜像にトナーが付着されて各色のトナー像が形成される。各色のトナーは、酸化チタン等の感光体ドラム表面の研磨剤を含有する。
【００７６】
光学露光器１２は、１ユニット１２８ドットのLEDを感光体ドラム１６の軸方向に４０ブロック配置した構成となっている。クリーニング装置１５は、ブラシ方式、ブレード方式やローラ方式等を用いることができる。
【００７７】
中間転写体である中間転写ベルト１７は、駆動ローラ９、１次転写ローラ１０、バックアップローラ６に張架されている。感光体ドラム１６は、中間転写ベルト１７を挟んで１次転写ロール１０と対向して中間転写ベルト１７に接触するよう配置されている。また、２次転写ローラ５は、中間転写ベルト１７を挟んでバックアップローラ６と対向して中間転写ベルト１７に接触するよう配置されている。中間転写ベルト１７、１次転写ローラ１０、２次転写ローラ５の構造は上記第１実施形態と同様である。
【００７８】
画像形成開始操作がされると、感光体ドラム１６は図３中反時計周りに回転し、帯電器１３が感光体ドラム１６表面を一様に帯電し、次いで光学露光器１２が画像データに基づき感光体ドラム１６表面に光を照射し、感光体ドラム１６表面に静電潜像が形成される。次いでシアン用現像カートリッジ２８ａが有する現像ローラに印加された現像バイアス電位により、感光体ドラム１６表面に形成された静電潜像にシアントナーが付着し、シアンのトナー像が形成される。
【００７９】
感光体ドラム１６表面に形成されたシアンのトナー像は、１次転写バイアス電位（トナーの帯電極性と逆極性）を印加された１次転写ローラ１０により、図３中矢印方向に搬送される中間転写ベルト１７に１次転写される。
【００８０】
その後、感光体ドラム１６の表面に残留したトナーがクリーニング装置１５により除去され、感光体ドラム１６表面に残った電荷は除電器１４により除電される。続いて、現像ユニット２８は所定量回転して、上記と同様に今度はマゼンタのトナー像が感光体ドラム１６上に形成され、中間転写ベルト１７上に転写される。以降、同様に感光体ドラム１６上にイエローおよびブラックのトナー像が形成され、中間転写ベルト１７上に転写される。これらの４色のトナー像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。
【００８１】
給紙ローラ２は、給紙カセット１に積載された用紙Ｐを１枚ずつ繰り出し、搬送ローラ３およびレジストローラ４が用紙Ｐを中間転写ベルト１７と２次転写ローラ５の間に搬送する。そして、２次転写バイアス電位（トナーの帯電極性と逆極性）が印加された２次転写ローラ５により、中間転写ベルト１７上に形成されたフルカラーのトナー像が用紙Ｐに２次転写される。
【００８２】
フルカラーのトナー像が転写された用紙Ｐは、定着器１８に搬送され、定着ローラにより加熱および加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、フルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、その後排出ローラ１９によって装置本体外に排出される。
【００８３】
中間転写ベルト１７から２次転写ローラ５に２次転写されずに残ったトナーは、逆転写バイアス電位（１次転写と逆極性の電位）が印加された１次転写ローラ１０により感光体ドラム１６側へ付着し、クリーニング装置１５により除去される。
【００８４】
次に、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の特徴となる動作について図面を用いて説明する。図４は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。ただし、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の構成のうち、本発明の特徴的な動作に関わる部分のみ示している。以下、図４のような構成の画像形成装置の動作について、上記第１実施形態と同じく図７のフローチャートに沿って説明する。
【００８５】
ユーザーが画像形成装置を使用する最初の段階では、制御部２９は記憶部３０に記憶されたページ数を０に初期化する（ステップＳ１）。
【００８６】
ステップＳ２で画像形成が行われると、制御部２９は、光学露光器１２が実際に露光したドット数を感光体ドラム１６の軸方向４０ブロックの各ブロック毎に計数し、制御部２９は計数された４０ブロック分のドット数と１ページ全域に画像形成した場合のドット数との比である画像密度を算出する。これは各色のトナー像形成毎に行われる。そして、制御部２９は算出した各色の画像密度を記憶部３０に記憶すると共に、計数された各ブロックのドット数の全色の総和を前回までの各ブロックドット数の累積値（初期値は０）に加算し各ブロック累積ドット数を更新して記憶部３０に記憶する。
【００８７】
そしてステップＳ３で、制御部２９は記憶部３０に記憶されたページ数に１を加算する。そして、記憶部３０に記憶されたページ数が所定値（ここでは６４枚とした）に達していなければ（ステップＳ４のＮ）、ステップＳ２の前に戻り、以降画像形成が行われるたびに各色各ページの画像密度が記憶部３０に記憶され、各ブロック累積ドット数が記憶部３０で更新されていく。
【００８８】
画像形成が繰り返され、記憶部３０に記憶されたページ数が所定値に達すると（ステップＳ４のＹ）、ステップＳ５で、制御部２９は記憶部３０に記憶された各色、各ページの画像密度に基づき各色の１ページ当たりの平均画像密度を算出する。
【００８９】
次にステップＳ６で、制御部２９は画像濃度低下が発生しない条件になるような強制消費トナー量を各色毎に決定する。上記第１実施形態と同様に、制御部２９は上記ステップＳ５で算出した平均画像密度と例えば表１から強制消費トナー量を各色毎に設定する。
【００９０】
次にステップＳ７で、制御部２９は、上記ステップＳ６で設定した各色の強制消費トナー量を感光体ドラム１６へ現像させる際の感光体ドラムの軸方向部分への分配を各色毎に設定する。
【００９１】
強制消費トナーを現像させる部分としては上記第１実施形態と同様であり、給紙ローラ２や搬送ローラ３ａ、３ｂやレジストローラ４ａ、４ｂ（図３）と用紙Ｐとの接触部に対応する感光体ドラム１６の軸方向位置に対応する感光体ドラム１６表面を、強制消費トナーを現像させる対象とした。
【００９２】
次に、以上のような強制消費トナーを現像させる感光体ドラム１６の軸方向部分に対して、強制消費トナー量をどのように分配するかについてであるが、単純には強制消費トナーを現像させる各ブロックに均等に分配すればよい。
【００９３】
また、より望ましい方法としては、記憶部３０に記憶されている各ブロック累積ドット数に基づき、感光体ドラム１６の強制消費トナーを現像させるブロックにおいて累積ドット数が小さいブロックほど、より多くのトナー量を分配するようにする。このような方法によれば、画像形成時の累積現像量の感光体ドラム１６軸方向の分布に応じてトナーを分配し感光体ドラムを研磨でき、用紙の紙粉によるものに加えて累積現像量のバラツキによる感光体ドラム１６軸方向の摩耗ムラを抑えることができる。
【００９４】
次にステップＳ８で、ステップＳ７で設定された感光体ドラム１６の軸方向部分への各色強制消費トナーの分配量に基づいてトナー像形成が行われる。
【００９５】
制御部２９は図示しない駆動系に駆動信号を送り、感光体ドラム１６が図４中反時計回りに回転を開始する。制御部２９は、帯電・除電制御部３３に感光体ドラム１６表面を帯電させるよう指示し、帯電器１３により感光体ドラム１６表面が一様に帯電される。次いで、制御部２９は、ステップＳ７で設定された感光体ドラム１６の軸方向各ブロックへのシアンの強制消費トナーの分配量のシアントナーが現像されるような静電潜像を形成するよう、露光制御部３２へ露光の指示を行い、光学露光器１２により感光体ドラム１６表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像がシアン用現像カートリッジ２８ａに到達すると、所定の現像バイアス電位が印加された現像カートリッジ２８ａが有する現像ローラによって静電潜像にシアントナーが付着し、感光体ドラム１６表面に静電潜像に対応したシアンのトナー像が形成される。
【００９６】
そして、制御部２９は転写バイアス制御部３４に、転写バイアス電源３５を用いて１次転写ローラ１０に逆転写バイアス電位、すなわちトナーを１次転写させる場合とは逆の極性のバイアス電位を印加するよう指示するので、形成されたシアンのトナー像が１次転写ローラ１０に到達しても中間転写ベルト１７には転写されず、シアンのトナー像はクリーニング装置１５に到達する。
【００９７】
その後、制御部２９は帯電・除電制御部３３に感光体ドラム１６表面に残った電荷を除電するよう指示し、除電器１４により感光体ドラム１６表面に残った電荷が除電される。
【００９８】
シアンのトナー像形成が終わった後、制御部２９は現像ユニット制御部３１に現像ユニット２８を所定量回転するよう指示し、マゼンタ用現像カートリッジ２８ｂが感光体ドラム１６に対向する位置に来るよう現像ユニット２８が回転する。そして、シアンと同様にマゼンタのトナー像が感光体ドラム１６上に形成され、クリーニング装置１５に到達する。
【００９９】
以降同様にイエロー、ブラックのトナー像が感光体ドラム１６上に形成され、クリーニング装置１５に到達する。クリーニング装置１５に到達した各色のトナーは滞留して、感光体ドラム１６表面を研磨することとなる。
【０１００】
そしてステップＳ９で、制御部２９は記憶部３０に記憶されたページ数および各ブロック累積ドット数を０に初期化し、以降ステップＳ２から繰り返す。
【０１０１】
このように本実施形態によれば、中間転写方式のロータリー式カラー画像形成装置において、用紙Ｐを２次転写ローラ５まで搬送するローラと用紙Ｐが接触する部分に対応する感光体ドラム１６の軸方向部分にトナー像を形成し、形成されたトナー像を１次転写させずにクリーニング装置１５に到達させ滞留させることにより感光体ドラム１６を研磨するので、用紙の紙粉による感光体ドラム１６軸方向の摩耗ムラを抑えることができ、ハーフ濃度画像においてスジが発生する等の画像不良を抑えることができる。
【０１０２】
（第４実施形態）
以下、本発明の第４実施形態について図面を参照し説明する。図５は、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の概略側面断面図である。これはいわゆる直接転写方式によるタンデム式カラー画像形成装置を示す。
【０１０３】
回転自在である感光体ドラム１６ａ〜１６ｄはブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対応し、各感光体ドラムの周囲に、現像器１１ａ〜１１ｄ、光学露光器１２ａ〜１２ｄ、帯電器１３ａ〜１３ｄ、除電器１４ａ〜１４ｄ、クリーニング装置１５ａ〜１５ｄが配置される。現像器１１ａ〜１１ｄは現像ローラと各色のトナーの収容容器とを有する。各色のトナーは、酸化チタン等の感光体ドラム表面の研磨剤を含有する。光学露光器１２ａ〜１２ｄは、１ユニット１２８ドットのLEDを感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向に４０ブロック配置した構成となっている。クリーニング装置１５ａ〜１５ｄは、ブラシ方式、ブレード方式やローラ方式等を用いることができる。
【０１０４】
搬送ベルト３７は、３つの搬送ローラ３６に張架されており、搬送ベルト３７に接触するよう各感光体ドラム１６ｄ〜１６ａが搬送ベルト３７の搬送方向（図５中矢印方向）に沿って上流側から隣り合うように配列されている。各転写ローラ３８ａ〜３８ｄは、搬送ベルト３７を挟んで各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄと対向して搬送ベルト３７に接触するよう配置されている。搬送ベルト３７には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。
【０１０５】
画像形成開始操作がされると、各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄは図５中時計周りに回転し、各帯電器１３ａ〜１３ｄが各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面を一様に帯電し、次いで各光学露光器１２ａ〜１２ｄが画像データに基づき各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に光を照射し、各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に静電潜像が形成される。次いで各現像器１１ａ〜１１ｄが有する現像ローラに印加された現像バイアス電位により、各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に形成された静電潜像に各色トナーが付着し、トナー像が形成される。
【０１０６】
給紙ローラ２は、給紙カセット１に積載された用紙Ｐを１枚ずつ繰り出し、搬送ローラ３、レジストローラ４が用紙Ｐを搬送ベルト３７上に搬送する。
【０１０７】
この用紙Ｐは搬送ベルト３７上に静電吸着力で保持され、まず感光体ドラム１６ｄに搬送され、転写バイアス電位（トナーの帯電極性と逆極性）を印加された転写ローラ３８ｄによりシアンのトナー像が用紙Ｐ上に転写される。以降同様にマゼンタ、イエロー、ブラックの順にトナー像が用紙Ｐ上に転写され、色重ねされたフルカラーのトナー像が用紙Ｐ上に形成される。
【０１０８】
フルカラーのトナー像が転写された用紙Ｐは、定着器１８に搬送され、定着ローラにより加熱および加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、フルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、その後排出ローラ１９によって装置本体外に排出される。
【０１０９】
各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄから用紙Ｐに転写されずに残ったトナーはクリーニング装置１５ａ〜１５ｄによって除去されると共に、除電器１４ａ〜１４ｄが感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に残った電荷を除電し、次の画像形成に備えられる。
【０１１０】
次に、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の特徴となる動作について図面を用いて説明する。図６は、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。ただし、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の構成のうち、本発明の特徴的な動作に関わる部分のみ示している。以下、図６のような構成の画像形成装置の動作について、上記第１実施形態と同様に図７のフローチャートに沿って説明する。
【０１１１】
ユーザーが画像形成装置を使用する最初の段階では、制御部３９は記憶部４０に記憶されたページ数を０に初期化する（ステップＳ１）。
【０１１２】
ステップＳ２で画像形成が行われると、制御部３９は、光学露光器１２ａ〜１２ｄが実際に露光したドット数を感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向４０ブロックの各ブロック毎に計数し、制御部３９は計数された４０ブロック分のドット数と１ページ全域に画像形成した場合のドット数との比である画像密度を各色毎に算出する。そして、制御部３９は算出した各色の画像密度を記憶部４０に記憶すると共に、計数された各ブロックのドット数を前回までの各ブロックドット数の累積値（初期値は０）に加算し各色の各ブロック累積ドット数を更新して記憶部４０に記憶する。
【０１１３】
そしてステップＳ３で、制御部３９は記憶部４０に記憶されたページ数に１を加算する。そして、記憶部４０に記憶されたページ数が所定値（ここでは６４枚とした）に達していなければ（ステップＳ４のＮ）、ステップＳ２の前に戻り、以降画像形成が行われるたびに各色各ページの画像密度が記憶部４０に記憶され、各色の各ブロック累積ドット数が記憶部４０で更新されていく。
【０１１４】
画像形成が繰り返され、記憶部４０に記憶されたページ数が所定値に達すると（ステップＳ４のＹ）、ステップＳ５で、制御部３９は記憶部４０に記憶された各色、各ページの画像密度に基づき各色の１ページ当たりの平均画像密度を算出する。
【０１１５】
次にステップＳ６で、制御部３９は画像濃度低下が発生しない条件になるような強制消費トナー量を各色毎に決定する。制御部３９は上記ステップＳ５で算出した平均画像密度と例えば前述した表１から強制消費トナー量を各色毎に設定する。
【０１１６】
次にステップＳ７で、制御部３９は、上記ステップＳ６で設定した各色の強制消費トナー量を各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄへ現像させる際の感光体ドラムの軸方向部分への分配を各色毎に設定する。
【０１１７】
強制消費トナーを現像させる部分としては上記第１実施形態と同様の考え方であり、給紙ローラ２や搬送ローラ３ａ、３ｂやレジストローラ４ａ、４ｂ（図５）と用紙Ｐとの接触部に対応する各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向位置に対応する各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面を、強制消費トナーを現像させる対象とした。
【０１１８】
次に、以上のような強制消費トナーを現像させる各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向部分に対して、強制消費トナー量をどのように分配するかについてであるが、単純には強制消費トナーを現像させる各ブロックに均等に分配すればよい。
【０１１９】
また、より望ましい方法としては、記憶部４０に記憶されている各色の各ブロック累積ドット数に基づき、強制消費トナーを現像させるブロックにおいて累積ドット数が小さいブロックほど、より多くのトナー量を分配するようにする。累積ドット数の各ブロックの分布は、画像形成時の累積現像量の感光体ドラム軸方向の分布と相似とみなすことができるので、上記のような方法によれば、累積現像量の分布に応じてトナーを分配し感光体ドラムを研磨でき、用紙の紙粉によるものに加えて累積現像量のバラツキによる各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ軸方向の摩耗ムラを抑えることができる。
【０１２０】
次にステップＳ８で、ステップＳ７で設定された各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向部分への各色強制消費トナーの分配量に基づいてトナー像形成が行われる。
【０１２１】
制御部３９は図示しない駆動系に駆動信号を送り、各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄが図６中時計回りに回転を開始する。制御部３９は、帯電制御部４２に各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面を帯電させるよう指示し、帯電器１３ａ〜１３ｄにより各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面が一様に帯電される。次いで、制御部３９は、ステップＳ７で設定された各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向各ブロックへの各色強制消費トナーの分配量のトナーが現像されるような静電潜像を形成するよう、露光制御部４１へ露光の指示を行い、各光学露光器１２ａ〜１２ｄにより各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像が各現像器１１ａ〜１１ｄに到達すると、所定の現像バイアス電位が印加された各現像器１１ａ〜１１ｄが有する現像ローラによって静電潜像にトナーが付着し、各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ表面に静電潜像に対応したトナー像が形成される。
【０１２２】
そして、制御部３９は転写バイアス制御部４３に、転写バイアス電源４４を用いて各転写ローラ３８ａ〜３８ｄに逆転写バイアス電位、すなわちトナーを転写させる場合とは逆の極性のバイアス電位を印加するよう指示するので、形成されたトナー像が各転写ローラ３８ａ〜３８ｄに到達しても搬送ベルト３７には転写されず、トナー像は各クリーニング装置１５ａ〜１５ｄに到達する。以降、各クリーニング装置１５ａ〜１５ｄに到達し滞留するトナー中の研磨剤により各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄが研磨される。
【０１２３】
そしてステップＳ９で、制御部３９は記憶部４０に記憶されたページ数および各ブロック累積ドット数を０に初期化し、以降ステップＳ２から繰り返す。
【０１２４】
このように本実施形態によれば、直接転写方式のタンデム式カラー画像形成装置において、用紙Ｐを搬送ベルト３７上まで搬送するローラと用紙Ｐが接触する部分に対応する各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄの軸方向部分にトナー像を形成し、このトナーを各クリーニング装置１５ａ〜１５ｄに到達させ滞留させることにより各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄを研磨するので、用紙の紙粉による各感光体ドラム１６ａ〜１６ｄ軸方向の摩耗ムラを抑えることができ、ハーフ濃度画像においてスジが発生する等の画像不良を抑えることができる。
【０１２５】
なお、モノクロ画像形成装置の場合は、図５および図６において４色の画像形成部のうちブラックに対応する画像形成部（感光体ドラム１６ａ、現像器１１ａ、光学露光器１２ａ、帯電器１３ａ、除電器１４ａ、クリーニング装置１５ａ、転写ローラ３８ａ）のみの場合に相当するから、上記の図７のフローチャートに沿って各色毎に行った動作を１色のみで行うようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】は、本発明の第１実施形態および第２実施形態に係る画像形成装置の概略側面断面図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態および第２実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の概略側面断面図である。
【図４】は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図５】は、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の概略側面断面図である。
【図６】は、本発明の第４実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図７】は、本発明の第１〜第４実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２７】
１    給紙カセット
２    給紙ローラ
３ａ、３ｂ    搬送ローラ
４ａ、４ｂ    レジストローラ
５    ２次転写ローラ
６    バックアップローラ
７    被動ローラ
８    クリーニングローラ
９    駆動ローラ
１０、１０ａ〜１０ｄ  １次転写ローラ
１１ａ〜１１ｄ  現像器
１２、１２ａ〜１２ｄ  光学露光器
１３、１３ａ〜１３ｄ  帯電器
１４、１４ａ〜１４ｄ  除電器
１５、１５ａ〜１５ｄ  クリーニング装置
１６、１６ａ〜１６ｄ  感光体ドラム
１７    中間転写ベルト
１８    定着器
１９    排出ローラ
２０    制御部
２１    記憶部
２２    クリーニングバイアス制御部
２３    露光制御部
２４    帯電制御部
２５    転写バイアス制御部
２６    クリーニングバイアス電源
２７    転写バイアス電源
２８    現像ユニット
２８ａ〜２８ｄ  現像カートリッジ
２９    制御部
３０    記憶部
３１    現像ユニット制御部
３２    露光制御部
３３    帯電・除電制御部
３４    転写バイアス制御部
３５    転写バイアス電源
３６    搬送ローラ
３７    搬送ベルト
３８    転写ローラ
３９    制御部
４０    記憶部
４１    露光制御部
４２    帯電制御部
４３    転写バイアス制御部
４４    転写バイアス電源
【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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