(57)【要約】【課題】像担持体と対向する現像装置の開口部に設けられたシール部材に堆積するトナーを効率良く回収可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体と、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、制御部と、を備える。現像装置は、現像ローラーと、現像容器と、シール部材と、を有する。制御部は、非画像形成時に像担持体の画像形成領域の幅方向全域に亘って露光部と非露光部の境界が所定間隔以下で存在する静電潜像パターンを形成し、静電潜像パターンがシール部材を通過するように像担持体を回転駆動するシール部材清掃モードを実行可能である。制御部は、前回のシール部材清掃モードの実行後の印字枚数が所定の閾値に到達したときシール部材清掃モードを実行するとともに、現像装置の使用開始時からの累積トナー消費量に基づいて閾値を決定する。【選択図】図２
2018151612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に感光層が形成された像担持体と、
該像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、
該帯電装置によって帯電された前記像担持体の表面に光照射して静電潜像を形成する露光装置と、
前記像担持体と対向して配置され、前記像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器の開口部に前記像担持体と接触するように配置され、前記像担持体と前記現像容器との隙間からのトナーの漏出を防止するシール部材と、を有し、前記像担持体上に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
前記像担持体、前記帯電装置、前記露光装置、および前記現像装置の駆動を制御する制御部と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御部は、非画像形成時に前記像担持体の画像形成領域の幅方向全域に亘って露光部と非露光部の境界が所定間隔以下で存在する静電潜像パターンを形成し、前記静電潜像パターンが前記シール部材を通過するように前記像担持体を回転駆動するシール部材清掃モードを実行可能であり、
前記制御部は、前回の前記シール部材清掃モードの実行後の印字枚数が所定の閾値に到達したとき前記シール部材清掃モードを実行するとともに、前記現像装置の使用開始時からの累積トナー消費量に基づいて前記閾値を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記現像装置の使用開始時からの累積印字枚数に基づいて前記閾値を決定す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】
前記制御部は、前記現像装置の使用開始時からの累積印字率に基づいて前記閾値を決定す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４】
トナーを貯留するトナーコンテナと、
該トナーコンテナから前記現像装置にトナーを補給するトナー補給モーターと、
を備え、
前記制御部は、前記現像装置の使用開始時からの前記トナー補給モーターの累積回転数または累積駆動時間に基づいて前記閾値を決定す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５】
前記制御部は、所定枚数当たりの平均印字率に基づいて前記閾値を補正することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、所定枚数当たりの平均印字率が高くなるにつれて前記閾値を小さくすることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、絶対湿度に基づいて前記閾値を補正することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、絶対湿度が高くなるにつれて前記閾値を小さくすることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像形成装置外部の温度および相対湿度を検知する温湿度検知装置と、
前記温度および前記相対湿度と絶対湿度との関係に基づいて前記温度および前記相対湿度とシール部材清掃モードの実行頻度とを関連づける実行頻度補正テーブルを記憶する記憶部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記温湿度検知装置により検知された前記温度および前記相対湿度と前記実行頻度補正テーブルとを用いて前記閾値を補正することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記静電潜像パターンの形成時における前記像担持体の表面電位、および前記露光装置から前記像担持体に照射される光量の少なくとも一方を画像形成時に比べて高くすることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記静電潜像パターンは、直径１ドット〜４ドットで印字率２５％のドットパターンであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記静電潜像パターンは、直径１ドット〜４ドットで印字率５０％の千鳥状のドットパターンであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記静電潜像パターンは、幅１ドット〜２ドットのラインパターンであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記ラインパターンは、副走査方向に対し所定の角度を有する斜めラインで構成されることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記現像装置は、前記シール部材を支持する支持部材と、該支持部材を振動させる振動発生装置と、を備え、
前記シール部材清掃モードは、前記振動発生装置による前記シール部材の振動が終了した後も継続して実行されることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記現像装置は、
前記現像ローラーと対向して配置され、前記現像ローラーとの対向領域において前記現像ローラーにトナーを供給するトナー供給ローラーと、
前記現像ローラー又は前記トナー供給ローラーと対向する前記支持部材の長手方向に沿って配置され、前記現像ローラーから落下するトナーを受けるトナー受け部材と、
を備え、前記振動発生装置は前記トナー受け部材を振動させることを特徴とする請求項１５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、像担持体に現像剤を供給する現像装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、原稿画像から読み取られた画像情報、或いはコンピューター等の外部機器から伝送等された画像情報に基づく光を像担持体（感光体ドラム）の周面に照射して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像装置からトナーを供給してトナー像を形成させた後、当該トナー像を用紙に転写する。転写処理後の用紙は、トナー像の定着処理が施されたのち外部へ排出される。
【０００３】
近年、カラー印刷化や高速処理化の進行に伴い画像形成装置の構成が複雑になると共に、高速処理化に対応するべく現像装置内でのトナー攪拌部材の高速回転が余儀なくされる。特に、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を用い、現像剤を担持する磁気ローラー（トナー供給ローラー）と、トナーのみを担持する現像ローラーとを用いる現像方式では、現像ローラーと磁気ローラーとの対向部分においては、磁気ローラー上に形成された磁気ブラシによって、トナーのみが現像ローラーに担持され、更に現像ローラーから現像に使用されなかったトナーが引き剥がされる。そのため、現像ローラーと磁気ローラーとの対向部分の近傍においてトナーの飛散が発生し易くなり、現像装置内で浮遊するトナーが穂切りブレード（規制ブレード）周辺で堆積し、堆積したトナーが凝集して現像ローラーに付着すると、トナー落ちとなって画像不具合が発生するおそれがある。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１には、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を用い、現像剤を担持する磁気ローラーと、トナーのみを担持する現像ローラーとを用いる現像装置において、現像ローラー又は磁気ローラーと対向するトナー受け支持部材と、トナー受け支持部材の長手方向に沿って配置され現像ローラーから落下するトナーを受けるトナー受け部材と、トナー受け部材を振動させる振動発生手段と、を設けた現像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２０８４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、感光体ドラムと対向する現像ローラーが露出する現像装置の開口部には、トナーの飛散を防止するためのフィルム状のシール部材が像担持体の表面に接触するように設けられている。このシール部材に付着したトナーは振動発生手段による振動では完全に振るい落とすことができず堆積していく。その結果、シール部材に堆積したトナーが直接感光体ドラムに移動し、トナー落ちが発生するという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、像担持体と対向する現像装置の開口部に設けられたシール部材に堆積するトナーを効率良く回収可能な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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、像担持体と、帯電装置と、露光装置と、現像装置と、制御部と、を備えた画像形成装置である。像担持体は、表面に感光層が形成される。帯電装置は、像担持体の表面を帯電させる。露光装置は、帯電装置によって帯電された像担持体の表面に光照射して静電潜像を形成する。現像装置は、像担持体と対向して配置され、像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、現像容器の開口部に像担持体と接触するように配置され、像担持体と現像容器との隙間からのトナーの漏出を防止するシール部材と、を有し、像担持体上に形成された静電潜像をトナー像に現像する。制御部は、像担持体、帯電装置、露光装置、および現像装置の駆動を制御する。制御部は、非画像形成時に像担持体の画像形成領域の幅方向全域に亘って露光部と非露光部の境界が所定間隔以下で存在する静電潜像パターンを形成し、静電潜像パターンがシール部材を通過するように像担持体を回転駆動するシール部材清掃モードを実行可能である。制御部は、前回のシール部材清掃モードの実行後の印字枚数が所定の閾値に到達したときシール部材清掃モードを実行するとともに、現像装置の使用開始時からの累積トナー消費量に基づいて閾値を決定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の構成によれば、像担持体の画像形成領域に所定の静電潜像パターンを形成するとともに、静電潜像パターンがシール部材を通過するように像担持体を回転駆動するシール部材清掃モードを実行することにより、シール部材に付着したトナーを像担持体側に回収することができる。従って、シール部材に堆積したトナーが像担持体に移動することによるトナー落ちの発生を効果的に抑制することができる。また、現像装置の使用開始時からの累積トナー消費量に応じてシール部材清掃モードが実行される印字枚数の閾値が決定されるため、シール部材清掃モードの実行に伴う生産性（画像形成効率）の低下を極力抑えつつ、累積トナー消費量の増加によりキャリアが汚染されて現像容器内のトナー飛散量が増加した場合でもトナー落ちの発生による画像不具合を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンター１００の概略構成図
【図２】カラープリンター１００に搭載される現像装置３ａの側面断面図
【図３】カラープリンター１００に用いられる制御経路の一例を示すブロック図
【図４】現像装置３ａに用いられるトナー受け支持部材３５を現像容器２０の内側から見た斜視図
【図５】トナー受け支持部材３５を構成する支持部材本体３６の斜視図
【図６】トナー受け支持部材３５を構成するトナー受け部材３７を裏面側から見た斜視図
【図７】現像装置３ａのトナー受け支持部材３５周辺の側面断面図であって、振動モーター４３付近の断面を示す図
【図８】図７におけるトナー受け支持部材３５の部分拡大図
【図９】シール部材清掃モードにおいて形成される静電潜像パターンＰＴの一例であって、４ドット２５％のドットパターンを示す図
【図１０】静電潜像パターンＰＴによるエッジ効果を比較したグラフ
【図１１】シール部材清掃モードにおいて形成される静電潜像パターンＰＴの他の例であって、４ドット５０％のドットパターンを示す図
【図１２】シール部材清掃モードにおいて形成される静電潜像パターンＰＴの他の例であって、主走査方向に平行な幅１ドットのラインパターンを示す図
【図１３】シール部材清掃モードにおいて形成される静電潜像パターンＰＴの他の例であって、幅１ドットの斜めラインパターンを示す図
【図１４】本実施形態のカラープリンター１００におけるシール部材清掃モードと振動発生装置４０のオン／オフの制御例を示すタイミングチャート
【図１５】本実施形態のカラープリンター１００における、累積印字枚数の増加に応じたシール部材清掃モードの実行頻度の閾値の変更例を示すグラフ
【図１６】本実施形態のカラープリンター１００における、現像容器２０内のトナー消費量の増加に応じたシール部材清掃モードの実行頻度の閾値の変更例を示すグラフ
【図１７】本実施形態のカラープリンター１００におけるシール部材清掃モードの第１の制御例を示すフローチャート
【図１８】本実施形態のカラープリンター１００におけるシール部材清掃モードの第２の制御例を示すフローチャート
【図１９】本実施形態のカラープリンター１００におけるシール部材清掃モードの第３の制御例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラープリンターについて示している。カラープリンター１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００１２】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄがそれぞれ配設されており、さらに図１において時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。
【００１３】
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、トナーコンテナ４ａ〜４ｄによりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が所定量充填されており、現像装置３ａ〜３ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に現像剤中のトナーが供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００１４】
そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等はクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。
【００１５】
トナー像が転写される転写紙Ｐは、画像形成装置１００内の下部に配置された用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して転写紙Ｐが所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは定着部１３へと搬送される。
【００１６】
定着部１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラー対１３ａにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定の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転写紙Ｐは、そのまま（或いは分岐部１４によって反転搬送路１８に振り分けられ、両面に画像が形成された後）排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００１７】
図２は、カラープリンター１００に搭載される現像装置３ａの側面断面図である。なお、図２は図１の背面側から見た状態を示しており、現像装置３ａ内の各部材の配置は図１と左右が逆になっている。また、以下の説明では図１の画像形成部Ｐａに配置される現像装置３ａを例示するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄに配置される現像装置３ｂ〜３ｄの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。
【００１８】
図２に示すように、現像装置３ａは、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤（以下、単に現像剤と呼ぶ）が収納される現像容器（ケーシング）２０を備えており、現像容器２０は仕切壁２０ａによって攪拌搬送室２１、供給搬送室２２に区画されている。攪拌搬送室２１及び供給搬送室２２には、トナーコンテナ４ａ（図１参照）から供給されるトナー（正帯電トナー）をキャリアと混合して攪拌し、帯電させるための攪拌搬送スクリュー２５ａ及び供給搬送スクリュー２５ｂがそれぞれ回転可能に配設されている。
【００１９】
そして、攪拌搬送スクリュー２５ａ及び供給搬送スクリュー２５ｂによって現像剤が攪拌されつつ軸方向（図２の紙面と垂直な方向）に搬送され、仕切壁２０ａの両端部に形成された不図示の現像剤通過路を介して攪拌搬送室２１、供給搬送室２２間を循環する。即ち、攪拌搬送室２１、供給搬送室２２、現像剤通過路によって現像容器２０内に現像剤の循環経路が形成されている。
【００２０】
現像容器２０は図２の右斜め上方に延在しており、現像容器２０内において供給搬送スクリュー２５ｂの上方にはトナー供給ローラー３０が配置され、トナー供給ローラー３０の右斜め上方には現像ローラー３１が対向配置されている。そして、現像ローラー３１は現像容器２０の開口側（図２の右側）において感光体ドラム１ａに対向しており、それぞれの回転軸周りに関してトナー供給ローラー３０、現像ローラー３１は図２において反時計回り方向に回転する。
【００２１】
攪拌搬送室２１には、攪拌搬送スクリュー２５ａと対面してトナー濃度センサー２８が配置されている。トナー濃度センサー２８は、現像剤中のキャリアに対するトナーの割合（Ｔ／Ｃ）を検知するものであり、例えば、現像容器２０内における現像剤の透磁率を検出する透磁率センサーが用いられる。本実施形態においては、トナー濃度センサー２８により現像剤の透磁率を検出し、その検出結果に相当する電圧値を後述する制御部９０（図３参照）に出力するよう構成されており、制御部９０によってトナー濃度センサー２８の出力値からトナー濃度が決定されるようになっている。制御部９０は、決定されたトナー濃度に応じてトナー補給モーター２７（図３参照）に制御信号を送信し、トナーコンテナ４ａからトナー補給口（図示せず）を介して攪拌搬送室２１に所定量のトナーが補給されるようになっている。
【００２２】
トナー供給ローラー３０は、図２において反時計回り方向に回転する非磁性の回転スリーブと、回転スリーブに内包される複数の磁極を有する固定マグネット体で構成されている。
【００２３】
現像ローラー３１は、図２において反時計回り方向に回転する円筒状の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定された現像ローラー側磁極で構成されており、トナー供給ローラー３０と現像ローラー３１とはその対面位置（対向位置）において所定のギャップをもって対向している。現像ローラー側磁極は、固定マグネット体の対向する磁極（主極）と異極性である。
【００２４】
また、現像容器２０には穂切りブレード３３がトナー供給ローラー３０の長手方向（図２の紙面と垂直な方向）に沿って取り付けられており、穂切りブレード３３は、トナー供給ローラー３０の回転方向（図２の反時計回り方向）において、現像ローラー３１とトナー供給ローラー３０との対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、穂切りブレード３３の先端部とトナー供給ローラー３０表面との間には僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。
【００２５】
現像ローラー３１には、直流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＡＣ）という）が印加され、トナー供給ローラー３０には、直流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＡＣ）という）が印加されている。これらの直流電圧及び交流電圧は、現像電圧電源５３から電圧制御回路５１（いずれも図３参照）を経由して現像ローラー３１及びトナー供給ローラー３０に印加される。
【００２６】
前述のように、攪拌搬送スクリュー２５ａ及び供給搬送スクリュー２５ｂによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器２０内の攪拌搬送室２１及び供給搬送室２２を循環してトナーを帯電させ、供給搬送スクリュー２５ｂによって現像剤がトナー供給ローラー３０に搬送される。そして、トナー供給ローラー３０上に磁気ブラシ（図示せず）を形成し、トナー供給ローラー３０上の磁気ブラシは穂切りブレード３３によって層厚規制された後、トナー供給ローラー３０と現像ローラー３１との対向部分に搬送され、トナー供給ローラー３０に印加されるＶｍａｇ（ＤＣ）と現像ローラー３１に印加されるＶｓｌｖ（ＤＣ）との電位差ΔＶ、及び磁界によって現像ローラー３１上にトナー薄層を形成する。
【００２７】
現像ローラー３１上のトナー層厚は現像剤の抵抗やトナー供給ローラー３０と現像ローラー３１との回転速度差等によっても変化するが、ΔＶによって制御することができる。ΔＶを大きくすると現像ローラー３１上のトナー層は厚くなり、ΔＶを小さくすると薄くなる。現像時におけるΔＶの範囲は一般的に１００Ｖ〜３５０Ｖ程度が適切である。
【００２８】
トナー供給ローラー３０上の磁気ブラシとの接触によって現像ローラー３１上に形成されたトナー薄層は、現像ローラー３１の回転によって感光体ドラム１ａと現像ローラー３１との対向部分（対向領域）に搬送される。現像ローラー３１にはＶｓｌｖ（ＤＣ）及びＶｓｌｖ（ＡＣ）が印加されているため、感光体ドラム１ａとの間の電位差によってトナーが飛翔し、感光体ドラム１ａ上の静電潜像が現像される。
【００２９】
現像に用いられずに残ったトナーは、再度現像ローラー３１とトナー供給ローラー３０との対向部分に搬送され、トナー供給ローラー３０上の磁気ブラシによって回収される。そして、磁気ブラシは固定マグネット体の同極部分でトナー供給ローラー３０から引き剥がされた後、供給搬送室２２内に落下する。
【００３０】
その後、トナー濃度センサー２８の検知結果に基づいてトナー補給口（不図示）から所定量のトナーが補給され、供給搬送室２２及び攪拌搬送室２１を循環する間に再び適正なトナー濃度で均一に帯電された二成分現像剤となる。この現像剤が再び供給搬送スクリュー２５ｂによりトナー供給ローラー３０上に供給されて磁気ブラシを形成し、穂切りブレード３３へ搬送される。
【００３１】
現像容器２０における図２の右側壁において現像ローラー３１の近傍には、現像容器２０の内側に突出する断面三角形状のトナー受け支持部材３５が設けられている。図２に示すように、トナー受け支持部材３５は現像容器２０の長手方向（図２の紙面と垂直な方向）に沿って配置されており、トナー受け支持部材３５の上面はトナー供給ローラー３０及び現像ローラー３１に対向するとともに、現像ローラー３１からトナー供給ローラー３０方向に向かって下方に傾斜する壁部を構成している。トナー受け支持部材３５の上面には長手方向に沿って、現像ローラー３１から引き剥がされて落下するトナーを受けるトナー受け部材３７が取り付けられている。
【００３２】
図３は、本発明のカラープリンター１００に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、カラープリンター１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、カラープリンター１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
【００３３】
電圧制御回路５１は、帯電電圧電源５２、現像電圧電源５３、及び転写電圧電源５４と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源は電圧制御回路５１からの制御信号によって、帯電電圧電源５２は帯電装置２ａ〜２ｄ内の帯電ローラーに、現像電圧電源５３は現像装置３ａ〜３ｄ内のトナー供給ローラー３０及び現像ローラー３１に、転写電圧電源５４は一次転写ローラー６ａ〜６ｄ及び二次転写ローラー９に、それぞれ所定の電圧を印加する。
【００３４】
画像入力部６０は、カラープリンター１００にパソコン等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部６０より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部９４に送出される。
【００３５】
操作部７０には、液晶表示部７１、各種の状態を示すＬＥＤ７２が設けられており、カラープリンター１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。カラープリンター１００の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。
【００３６】
その他、操作部７０には、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、カラープリンター１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。
【００３７】
機外温湿度センサー８０は、カラープリンター１００の設置環境（周辺環境）の温度及び湿度（相対湿度）を検知する。機外温湿度センサー８０は、カラープリンター１００内部の定着部１３等の放熱の影響を受け難い位置に配置されている。
【００３８】
制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（CentralProcessing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き可能な記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、カウンター９５、カラープリンター１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部５０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６、演算部９７を少なくとも備えている。また、制御部９０は、カラープリンター１００内の任意の場所に配置可能である。
【００３９】
ＲＯＭ９２には、カラープリンター１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、カラープリンター１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、カラープリンター１００の制御途中で発生した必要なデータや、カラープリンター１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ＲＡＭ９３（或いはＲＯＭ９２）には、後述するシール部材清掃モードにおいて感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成される静電潜像パターンや、シール部材清掃モードの実行頻度の基準値（閾値）を補正するための実行頻度補正テーブル（後述する表１、表２参照）も記憶される。一時記憶部９４は、パソコン等から送信される画像データを受信する画像入力部（図示せず）より入力され、デジタル信号に変換された画像信号を一時的に記憶する。カウンター９５は、印字枚数を累積してカウントする。
【００４０】
また、制御部９０は、カラープリンター１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、露光装置５、中間転写ベルト８、二次転写ローラー９、定着部１３、電圧制御回路５１、画像入力部６０、操作部７０等が挙げられる。
【００４１】
演算部９７は、一時記憶部９４内のデジタル信号（画像データ）に基づいて画像毎の印字率Ｐを算出する。算出された印字率ＰはＲＡＭ９３に記憶される。そして、後述するシール部材清掃モードの制御において、所定枚数Ｎ当たりの平均印字率Ｐｎや、画像毎の印字率Ｐを積算した累積印字率ΣＰを算出する。
【００４２】
図４は、現像装置３ａ〜３ｄに用いられるトナー受け支持部材３５を現像容器２０の内側（図２の左側）から見た斜視図、図５は、トナー受け支持部材３５を構成する支持部材本体３６の斜視図、図６は、トナー受け支持部材３５を構成するトナー受け部材３７をトナー受け支持部材３５の内側から見た斜視図である。なお、図５では支持部材本体３６をトナー受け部材３７の装着方向から見た状態を示している。
【００４３】
トナー受け支持部材３５は、樹脂製の支持部材本体３６と、支持部材本体３６に揺動可能に支持される板金製のトナー受け部材３７と、トナー受け部材３７の長手方向の略中央部に付設される振動発生装置４０とを有する。支持部材本体３６には、トナー受け部材３７を装着したとき振動発生装置４０が収納される収納部３６ａが形成されている。
【００４４】
また、支持部材本体３６の上端にはフィルム状のシール部材４４が設けられている。シール部材４４は、先端部が感光体ドラム１ａの表面に接触するように支持部材本体３６の長手方向（図４の左右方向）に延在しており、現像容器２０（図２参照）内のトナーが外部に漏出しないように遮蔽する機能を有している。シール部材４４の材質としては、ウレタンシート等が挙げられる。
【００４５】
トナー受け部材３７は、長手方向に沿って屈曲部３７ａが形成された屈曲形状であり、屈曲部３７ａを挟んで現像ローラー３１（図２参照）に対向するトナー受け面３７ｂと、トナー供給ローラー３０に対向する略垂直なトナー落下面３７ｃとに区画される。トナー受け部材３７の長手方向の一端側には、トナー受け部材３７を接地（アース）する接点バネ４８が係合する係合部３８が形成されている。接点バネ４８の下端部は導電性のバネ受け部材（図示せず）を介して穂切りブレード３３（図２参照）に接触する。トナー受け部材３７の長手方向略中央部には、振動発生装置４０を保持する一対の保持爪３９ａを有する保持部３９が形成されている。振動発生装置４０には、振動モーター４３（図８参照）の駆動を制御するための回路や電子部品（図示せず）が実装された基板４５がビス４６によって固定されている。
【００４６】
トナー受け部材３７の表面（現像ローラー３１又はトナー供給ローラー３０との対向面）にはシート部材４１ａ、４１ｂが貼り付けられている。シート部材４１ａ、４１ｂは、トナー受け部材３７へのトナー付着を抑制するために、トナー受け部材３７よりもトナーが付着し難い材質で形成されている。シート部材４１ａ、４１ｂの材質としては、例えばフッ素樹脂製シート等が挙げられる。
【００４７】
図７は、現像装置３ａに用いられるトナー受け支持部材３５の振動モーター４３付近の断面（図４のＸＸ′矢視断面）構造を示す側面断面図、図８は、図７におけるトナー受け支持部材３５の部分拡大図である。
【００４８】
図７及び図８に示すように、トナー受け部材３７はトナー供給ローラー３０側の端縁３７ｄのみが支持部材本体３６に当接しており、反対側（感光体ドラム１ａ側）の端縁３７ｅは自由端となっている。そして、トナー受け面３７ｂの幅方向（図８の左右方向）の略中央部は振動発生装置４０を介して支持部材本体３６に支持されている。これにより、トナー受け部材３７は端縁３７ｄを支点として揺動可能に構成されている。また、振動モーター４３は、出力軸４３ａがトナー受け部材３７の長手方向と略平行になるように配置されている。
【００４９】
トナー受け部材３７は現像ローラー３１に対向するトナー受け面３７ｂがトナー供給ローラー３０側から感光体ドラム１ａ側に向かって上り勾配となるように傾斜し、トナー供給ローラー３０に対向するトナー落下面３７ｃが略垂直になるように配置されている。
【００５０】
シート部材４１ａは穂切りブレード３３側の支持部材本体３６とトナー受け部材３７との境界を含むトナー受け部材３７表面（トナー落下面３７ｃ）を覆うように貼り付けられている。また、シート部材４１ｂはシール部材４４側の支持部材本体３６とトナー受け部材３７との境界、係合部３８、及び保持部３９（図６参照）を含むトナー受け面３７ｂの全域を覆うように貼り付けられている。シート部材４１ａ、４１ｂは、トナー受け面３７ｂ、トナー落下面３７ｃへのトナーの付着を抑制するとともに、トナー受け支持部材３５とトナー受け部材３７との境界からのトナーの漏出、トナー受け支持部材３５の内部へのトナーの進入や、トナーの進入に起因する振動モーター４３の動作不良を防止する。
【００５１】
非画像形成時に振動モーター４３の出力軸４３ａを高速回転（例えば１０，０００ｒｐｍ程度）させることにより、加振用ウェイト５０も出力軸４３ａと共に高速回転する。このとき、加振用ウェイト５０には不均一な遠心力が加わるため、出力軸４３ａを介して振動モーター４３及びモーター取付ホルダー４２を含む振動発生装置４０が振動する。そして、振動発生装置４０が取り付けられたトナー受け部材３７も振動する。具体的には、トナー受け部材３７のトナー受け面３７ｂは端縁３７ｄを支点として端縁３７ｅに向かうにつれて振幅が大きくなるように振動する。
【００５２】
トナー受け面３７ｂの振動により、図８に示すように、トナー受け面３７ｂに堆積したトナーＴはトナー受け面３７ｂの傾斜に沿って下方（図８の白矢印方向）に滑り落ち、略垂直なトナー落下面３７ｃとトナー供給ローラー３０とで挟まれた領域Ｒに自由落下する。領域Ｒに落下したトナーの一部は、そのまま穂切りブレード３３とトナー供給ローラー３０の隙間を通過して供給搬送室２２内に落下する。
【００５３】
ここで、現像ローラー３１から引き剥がされて落下するトナーは、支持部材本体３６の上端に設けられたシール部材４４の先端にも付着する。振動発生装置４０が振動すると、支持部材本体３６を介してシール部材４４も僅かに振動するが、シール部材４４の先端に付着したトナーは解れる程度でありトナー受け部材３７上に落下しない。その結果、シール部材４４の先端にトナーが徐々に堆積していく。そして、堆積したトナーの塊が感光体ドラム１ａに移動するとトナー落ちとなって画像不良が発生する。
【００５４】
そこで、本実施形態では、非画像形成時にシール部材４４に付着したトナーを除去するシール部材清掃モードを実行可能としている。以下、現像装置３ａにおけるシール部材清掃モードの実行手順について詳細に説明する。なお、現像装置３ｂ〜３ｄにおいても全く同様の手順でシール部材清掃モードが実行される。
【００５５】
シール部材清掃モードを行う場合、先ず帯電装置２ａ（図１参照）によって感光体ドラム１ａの表面を一様に帯電させる。次に、露光装置５（図１参照）によって感光体ドラム１ａの表面に所定の静電潜像パターンを形成する。そして、形成された静電潜像パターンがシール部材４４を通過するように感光体ドラム１ａを回転させる。シール部材４４の先端は感光体ドラム１ａに接触しているため、静電潜像のエッジ効果（エッジ電界）によってシール部材４４の先端に付着したトナーが静電潜像を現像する。これにより、シール部材４４に付着したトナーを感光体ドラム１ａ側に回収する。
【００５６】
図９は、シール部材清掃モードにおいて形成される静電潜像パターンＰＴの一例を示す図であり、直径（一辺）４ドットで印字率２５％（以下、４ドット２５％という）のドットパターンについて示している。図９に示す静電潜像パターンＰＴは、解像度６００ｄｐｉ（１ドット＝０．０４２ｍｍ）の４×４＝１６ドットのうち２×２＝４ドット（２５％）を露光部Ｄ、残りの１６−４＝１２ドットを非露光部（白地部）Ｗとしたものを、主走査方向（図９の左右方向）及び副走査方向（図９の上下方向）に連続して形成している。
【００５７】
図１０は、静電潜像パターンＰＴによるエッジ効果を比較したグラフである。図１０（ａ）は、図９に示した４ドット２５％のドットパターンを示しており、静電潜像のエッジ部（境界）におけるエッジ効果（破線矢印）により、感光体ドラム１ａの表面電位が白地部（非露光部）電位（暗電位）Ｖｏから露光部電位（明電位）ＶＬに急激に低下している。ドットパターンではエッジ部がパターン全域に亘って存在するため、エッジ効果もパターン全域に亘って発現する。このエッジ効果によってシール部材４４の全域に付着したトナーがドットパターンを現像するため、感光体ドラム１ａ側に移動する。
【００５８】
図１０（ｂ）は、ベタ画像（ソリッド画像）の静電潜像パターンを示しており、図１０（ｃ）は、白地画像の静電潜像パターンを示している。図１０（ｂ）に示すように、ベタ画像では露光部Ｄの両端のみにエッジ部（境界）が存在し、図１０（ｃ）に示すように、白地画像では非露光部Ｗのみでエッジ部が存在しないため、静電潜像のエッジ効果によりシール部材４４のトナーを清掃することはできない。
【００５９】
図１１は、静電潜像パターンＰＴの他の例を示す図であり、４ドット５０％のドットパターンを示している。図１１に示す静電潜像パターンＰＴは、解像度６００ｄｐｉ（１ドット＝０．０４２ｍｍ）の４×４＝１６ドットのうち２×２×２＝８ドット（５０％）を露光部Ｄ、残りの１６−８＝８ドットを非露光部（白地部）Ｗとしたものを、主走査方向（図１１の左右方向）及び副走査方向（図１１の上下方向）に連続して形成している。
【００６０】
図１１では、露光部Ｄが千鳥状（ジグザグ状）に配置されているため、図９の電潜像パターンＰＴに比べて主走査方向及び副走査方向におけるエッジ部（境界）の出現割合が高くなる。従って、図１０に示したエッジ効果も高くなるため、シール部材４４に付着したトナーをより効果的に回収することができる。なお、ドットパターンは４ドットに限らず、例えば１ドット２５％のパターンを用いることもできる。
【００６１】
静電潜像パターンＰＴは、図９や図１１に示すようなドットパターンが最も清掃効果があったが、それに限らず、露光部と白地部（非露光部）のエッジが所定間隔以下で存在するパターンであれば他のパターンを用いることも可能である。例えば、幅１ドット〜２ドットのラインパターンでも効果がある。
【００６２】
静電潜像パターンＰＴをラインパターンとする場合は、図１２に示すような主走査方向に平行なラインパターンや、図１３に示す斜めラインパターンのように幅走査方向に所定の角度を有するラインパターンとすることにより、主走査方向におけるエッジ部（境界）の出現割合が高くなる。従って、シール部材４４に付着したトナーをより効果的に回収することができる。
【００６３】
また、シール部材４４の長手方向全域に付着したトナーを清掃するためには、シール部材４４が対向する感光体ドラム１ａの画像形成領域の幅方向（ドラム軸方向）全域に亘って静電潜像パターンＰＴを形成する必要がある。
【００６４】
また、シール部材４４に付着したトナーの清掃効果を高めるために、静電潜像パターンＰＴを形成する際に帯電装置２ａに印加する帯電電圧を画像形成時よりも高くして、感光体ドラム１ａの表面電位（暗電位）Ｖｏを画像形成時よりも高くする。また、露光装置５から感光体ドラム１ａに照射する光の光量を画像形成時よりも高くして、感光体ドラム１ａの露光部電位（明電位）ＶＬを画像形成時よりも低くする。これにより、静電潜像のエッジ部における電位差ΔＶ（＝Ｖｏ−ＶＬ）が大きくなるためエッジ効果が強くなり、シール部材４４の清掃効果をより向上させることができる。
【００６５】
図１４は、本実施形態のカラープリンター１００におけるシール部材清掃モードと振動発生装置４０のオン／オフの制御例を示すタイミングチャートである。図１４に示す制御例では、ｔ１において振動発生装置４０の振動を開始し、ｔ２において振動発生装置４０の振動を終了した後のｔ３においてシール部材清掃モードを開始し、ｔ４においてシール部材清掃モードを終了している。これにより、シール部材清掃モードの実行前にシール部材４４に付着したトナーを解すことができる。その結果、シール部材４４から感光体ドラム１ａへトナーが移動し易くなり、シール部材４４の清掃効果が向上する。
【００６６】
なお、図１４に示した制御に限らず、振動発生装置４０の振動を開始した後にシール部材清掃モードを開始し、振動発生装置４０の振動を終了した後にシール部材清掃モードを終了してもよい。或いは、振動発生装置４０の振動およびシール部材清掃モードを同時に開始し、振動発生装置４０の振動を終了した後にシール部材清掃モードを終了してもよい。即ち、振動発生装置４０によるシール部材４４の振動が終了した後もシール部材清掃モードが継続して実行されるようにすることで、振動発生装置４０によって解された状態のトナーをシール部材４４から感光体ドラム１ａへトナーを移動させることができる。
【００６７】
シール部材清掃モードの実行タイミングとしては、印字動作の終了毎に行っても良いし、連続印字枚数、或いは累積印字枚数が所定枚数に到達した時点等、所定のタイミングで行うようにしても良い。また、所定の印字枚数に到達する毎にシール部材清掃モードを実行することにより、印字枚数に応じて自動的にシール部材４４が清掃される。従って、ユーザー自身がシール部材４４の清掃を手動で設定する必要がなくなり、設定ミスや設定忘れ、或いは不必要なシール部材の清掃を回避することができる。
【００６８】
なお、シール部材清掃モードの実行中は、少なくとも感光体ドラム１ａが回転して静電潜像パターンがシール部材４４を通過すればよく、現像装置３ａの各部材（トナー供給ローラー３０、現像ローラー３１等）は非駆動としてもよい。また、シール部材清掃モードの実行中にトナー供給ローラー３０、現像ローラー３１に電圧を印加すると、現像ローラー３１から静電潜像パターンにトナーが現像されてしまい、シール部材４４の清掃効果が低下するとともに不必要なトナーが消費される。従って、シール部材清掃モードの実行中はトナー供給ローラー３０、現像ローラー３１に印加する電圧をオフとしておく。
【００６９】
次に、本実施形態のカラープリンター１００において実行されるシール部材清掃モードの第１の制御例について説明する。現像容器２０内のトナー飛散量は、トナー外添剤がキャリアに付着してキャリアを汚染することで増加する傾向にある。キャリアが汚染されるとトナーを帯電させる能力が低下し、帯電量の低いトナーが増加するためである。キャリアの汚染は、現像容器２０内のトナーが印字によって消費され、不足分を補給するというプロセスによって発生している。従って、トナーの消費・補給の繰り返しが多くなるほどキャリアの汚染がより進行する。
【００７０】
そこで、第１の制御例では、現像装置３ａ〜３ｄの使用開始時からの累積トナー消費量が増加するにつれてシール部材清掃モードの実行頻度の基準値（閾値）を増加させる。例えば、累積印字枚数が多くなるほど累積トナー消費量も増加するため、図１５に示すように累積印字枚数が３０ｋ（３万）枚まではシール部材清掃モードの実行頻度を５００枚に１回とし、３０ｋ〜１００ｋ（１０万）枚までは２５０枚に１回、１００ｋ枚以降は１００枚に１回と実行頻度を高くする。即ち、シール部材清掃モードを実行する基準枚数を５００枚として、累積印字枚数が増加するにつれて基準枚数よりも少ない印字枚数でシール部材清掃モードを実行する。これにより、累積印字枚数の増加によりキャリアが汚染されて現像容器２０内のトナー飛散量が増加した場合でもトナー落ちの発生を抑制することができる。
【００７１】
また、印字枚数が同一であっても印字率が異なる場合はトナー消費量も異なるため、キャリアの汚染は必ずしも累積印字枚数と相関しない。そこで、図１６に示すように、現像装置３ａ〜３ｄの使用開始時からの累積トナー消費量を直接算出し、算出された累積トナー消費量が増加するにつれてシール部材清掃モードの実行頻度を高くすることもできる。これにより、トナー落ちの発生をより確実に抑制することができる。
【００７２】
累積トナー消費量は、現像装置３ａ〜３ｄの使用開始時からの累積印字率、またはトナー補給モーター２７の累積回転数（または累積駆動時間）に基づいて算出することができる。累積印字率に基づいて累積トナー消費量を算出する場合、例えばベタ画像と文字画像とでは、印字率が同一であってもトナーの載り量が変化する（文字画像のほうがトナーの載り量が多い）ため、算出されたトナー消費量が実際のトナー消費量と異なる場合がある。従って、トナー補給モーター２７の累積回転数（または累積駆動時間）を用いる方が現像容器２０内の累積トナー消費量をより正確に算出することができる。
【００７３】
図１７は、本実施形態のカラープリンター１００におけるシール部材清掃モードの第１の制御例を示すフローチャートである。図１７のステップに沿ってシール部材清掃モードの実行手順について説明する。
【００７４】
パソコンからの印字命令を受信することにより印字動作が開始されると（ステップＳ１）、制御部９０はカウンター９５により印字枚数Ｎのカウントアップを開始する（ステップＳ２）。また、制御部９０は、演算部９７において現像装置３ａ〜３ｄの使用開始時からの印字枚数を累積した累積印字枚数ΣＮを算出し、算出された累積印字率ΣＮに基づいてシール部材清掃モードの実行頻度の基準値（基準枚数）である閾値Ｎａを決定する（ステップＳ３）。例えば累積印字枚数ΣＮが１万枚である場合は、図１５から閾値Ｎａが５００枚に設定される。累積印字枚数ΣＮが３万枚である場合は、図１５から閾値Ｎａが２５０枚に設定される。
【００７５】
次に、制御部９０は印字枚数ＮがステップＳ３で設定された閾値Ｎａ（例えば５００枚）に到達したか否かを判断し（ステップＳ４）、Ｎ１≧Ｎａである場合は（ステップＳ４でＹｅｓ）シール部材清掃モードを実行し（ステップＳ５）、印字枚数Ｎのカウント値をリセットする（ステップＳ６）。その後、ステップＳ１に戻り、同様の制御を繰り返す。なお、ステップＳ４においてＮ１＜Ｎａである場合は（ステップＳ４でＮｏ）、シール部材清掃モードを実行せずにステップＳ１に戻り、印字動作が開始されると印字枚数Ｎを継続してカウントし、同様の制御を繰り返す。
【００７６】
上記の制御によれば、現像装置３ａ〜３ｄの使用開始時からの累積印字枚数に基づいてシール部材清掃モードの実行頻度を決定する閾値Ｎａが決定されるため、キャリアの汚染を考慮した適切な実行頻度でシール部材清掃モードを実行することができる。従って、シール部材４４からのトナー落ちの発生や、不必要なシール部材清掃モードの実行を効果的に抑制することができる。
【００７７】
次に、カラープリンター１００において実行されるシール部材清掃モードの第２の制御例について説明する。印字される画像の印字率が高くなるほど現像ローラー３１から引き剥がされて現像容器２０内に飛散するトナー量が多くなる。一般に、出力画像全体の印字率が高い場合、即ち、トナーコンテナ４ａ〜４ｄから現像装置３ａ〜３ｄへのトナー補給量が多い場合は、現像装置３ａ〜３ｄ内における補給トナーとキャリアとの混合が不十分となり、トナーの帯電量が低下する。特に、高湿環境下においては現像装置３ａ〜３ｄ内のトナーの帯電量（帯電量分布）が低くなる方向にシフトするため、高湿環境下で高印字率の画像を連続印字した場合に現像装置３ａ〜３ｄ内において帯電量の低いトナーの比率が増加する。
【００７８】
一方、画像形成時においては、現像に用いられなかった現像ローラー３１上のトナーがトナー供給ローラー３０によって引き剥がされ、トナー供給ローラー３０から現像ローラー３１に新たなトナーが再供給されている。高印字率の画像を印字した場合はトナーの帯電量が低下し、且つトナー供給ローラー３０と現像ローラー３１との間のトナーの受け渡し量が増加するため、現像容器２０内に飛散するトナー量も増加する。従って、低印字率の画像を印字した場合に比べてシール部材４４の先端に付着するトナー量も増加する。
【００７９】
そこで、第２の制御例では、第１の制御例と同様に現像装置３ａ〜３ｄの使用開始時からの累積トナー消費量が増加するにつれてシール部材清掃モードの実行頻度の基準値（閾値）を増加させるとともに、前回のシール部材清掃モードの実行後、所定の印字枚数毎に平均印字率を算出し、平均印字率に基づいてシール部材清掃モードの実行頻度の基準値（閾値）を補正する。具体的には、平均印字率が高くなるにつれてシール部材清掃モードの実行頻度を増加させる。実行頻度補正テーブルの一例を表１に示す。
【００８０】
【表１】
2018151612.tif 000003
【００８１】
表１の例では、平均印字率が５０％以上のときシール部材清掃モードの実行頻度を５００枚に１回とし、これを実行頻度の閾値（基準枚数）とする。そして、平均印字率が２０％以上５０％未満のとき１２５０枚に１回、平均印字率が１０％以上２０％未満のとき２５００枚に１回、平均印字率が５％以上１０％未満のとき５０００枚に１回、平均印字率が２％以上５％未満のとき１２５００枚に１回、平均印字率が１％以上２％未満のとき２５０００枚に１回とする。
【００８２】
これにより、平均印字率が高い場合はシール部材清掃モードの実行頻度が高くなるため、シール部材４４からのトナー落ちの発生を効果的に防止することができる。また、平均印字率が低い場合はシール部材清掃モードの実行頻度が低くなるため、不必要なシール部材清掃モードの実行による画像形成効率の低下を抑制することができる。
【００８３】
図１８は、本実施形態のカラープリンター１００におけるシール部材清掃モードの第２の制御例を示すフローチャートである。図１８のステップに沿ってシール部材清掃モードの実行手順について説明する。
【００８４】
パソコンからの印字命令を受信することにより印字動作が開始されると（ステップＳ１）、制御部９０はカウンター９５により印字枚数のカウントアップを開始する（ステップＳ２）。より具体的には、カウンター９５においてシール部材清掃モードの実行の要否を決定する印字枚数Ｎ１と、トナー回収量の算出タイミングとなる印字枚数Ｎ２の両方のカウントアップを行う。また、制御部９０は、演算部９７において現像装置３ａ〜３ｄの使用開始時からの印字枚数を累積した累積印字枚数ΣＮを算出し、算出された累積印字率ΣＮに基づいてシール部材清掃モードの実行頻度の基準値（基準枚数）である閾値Ｎａを決定する（ステップＳ３）。例えば累積印字枚数ΣＮが１万枚である場合は、図１５から閾値Ｎａが５００枚に設定される。累積印字枚数ΣＮが３万枚である場合は、図１５から閾値Ｎａが２５０枚に設定される。
【００８５】
次に、制御部９０は印字枚数Ｎ１がステップＳ３で設定された閾値Ｎａ（例えば５００枚）に到達したか否かを判断し（ステップＳ４）、Ｎ１≧Ｎａである場合は（ステップＳ４でＹｅｓ）シール部材清掃モードを実行し（ステップＳ５）、印字枚数Ｎ１のカウント値をリセットする（ステップＳ６）。
【００８６】
次に、制御部９０は印字枚数Ｎ２が所定の閾値Ｎｂ（ここでは５００枚）に到達したか否かを判断する（ステップＳ７）。閾値Ｎｂに到達している場合は（ステップＳ７でＹｅｓ）、印字枚数Ｎ２当たりの平均印字率Ｐｎを算出し（ステップＳ８）、印字枚数Ｎ２のカウント値をリセットする（ステップＳ９）。制御部９０は、算出された平均印字率Ｐｎに基づいて閾値Ｎａを補正する必要があるか否かを判断し（ステップＳ１０）、補正が必要である場合（ステップＳ１０でＹｅｓ）はトナー回収量に応じて閾値Ｎａを補正する（ステップＳ１１）。
【００８７】
具体的には、ＲＡＭ９３（又はＲＯＭ９２）に記憶されている実行頻度補正テーブルを読み出し、平均印字率Ｐｎに応じた閾値Ｎａに補正する。例えば平均印字率Ｐｎが５％である場合は、表１から閾値Ｎａを５０００枚に補正する。
【００８８】
その後、ステップＳ１に戻り、同様の制御を繰り返す。なお、ステップＳ１０において閾値Ｎａの補正が不要である場合は（ステップＳ１０でＮｏ）、Ｎａの補正を行わずにステップＳ１に戻り、同様の制御を繰り返す。
【００８９】
上記の制御によれば、現像装置３ａ〜３ｄの使用開始時からの累積印字枚数に基づいてシール部材清掃モードの実行頻度を決定する閾値Ｎａが決定されるため、キャリアの汚染を考慮した適切な実行頻度でシール部材清掃モードを実行することができる。
【００９０】
また、平均印字率が高い場合は閾値Ｎａを初期値（５００枚）に維持することでシール部材清掃モードの実行頻度が高い状態に維持されるため、シール部材４４からのトナー落ちの発生を効果的に防止することができる。また、平均印字率が低い場合は閾値Ｎａを補正する（例えば５０００枚にする）ことでシール部材清掃モードの実行頻度が減少するため、不必要なシール部材清掃モードの実行による画像形成効率の低下を抑制することができる。
【００９１】
次に、本実施形態のカラープリンター１００において実行されるシール部材清掃モードの第３の制御例について説明する。前述したように、高湿環境下においては現像装置３ａ〜３ｄ内のトナーの帯電量が低くなる方向にシフトするため、現像容器２０内のトナー飛散量は、カラープリンター１００が高温高湿環境下で使用される場合に増加する傾向にある。
【００９２】
そこで、第３の制御例では、第１の制御例と同様に現像装置３ａ〜３ｄの使用開始時からの累積トナー消費量が増加するにつれてシール部材清掃モードの実行頻度の基準値（閾値）を増加させるとともに、前回のシール部材清掃モードの実行後、所定の印字枚数毎に絶対湿度を検知し、検知された絶対湿度に基づいてシール部材清掃モードの実行頻度の基準値（閾値）を補正する。具体的には、絶対湿度が高くなるにつれてシール部材清掃モードの実行頻度を増加させる。
【００９３】
絶対湿度は、機外温湿度センサー８０によって検知された機外温度Ｔ［℃］および機外湿度（相対湿度）ＲＨ［％］から算出することができる。先ず、機外温度Ｔから以下の式により飽和水蒸気圧Ｅを求める。
Ｅ＝６．１１＊１０（７．５＊Ｔ／（２３７．３＋Ｔ））・・・（１）
【００９４】
次に、得られた飽和水蒸気圧Ｅから以下の式（２）により設置環境（周辺環境）の水蒸気分圧Ｅｐを算出する。
Ｅｐ＝Ｅ＊ＲＨ／１００・・・（２）
【００９５】
そして、得られた水蒸気分圧Ｅｐから以下の式により絶対湿度Ｈ［ｇ／ｍ３］を求めることができる。
Ｈ＝２１７＊Ｅｐ／Ｔ・・・（３）
【００９６】
実際の制御では、上述した温度および相対湿度と絶対湿度との関係に基づいて機外温湿度とシール部材清掃モードの実行頻度とを関連づけてテーブル化した実行頻度補正テーブルをＲＡＭ９３（又はＲＯＭ９２）に記憶しておき、機外温湿度センサー８０によって検知された機外温湿度と実行頻度補正テーブルとを用いてシール部材清掃モードの実行頻度の基準値（閾値）を補正する。実行頻度補正テーブルの一例を表２に示す。
【００９７】
【表２】
2018151612.tif 000004
【００９８】
表２の例では、温湿度が３３℃／８０％以上のときシール部材清掃モードの実行頻度を５００枚に１回とし、これを実行頻度の閾値（基準枚数）とする。そして、温湿度が２８℃％／８０％〜３３℃／８０％のとき１２５０枚に１回、２６℃／７０％〜２８℃／８０％のとき２５００枚に１回、２３℃／５５％〜２６℃／７０％のとき５０００枚に１回、１８℃／２０％〜２３℃／５５％のとき１２５００枚に１回、１０℃／１０％〜１８℃／２０％のとき２５０００枚に１回とする。
【００９９】
これにより、高温高湿環境下での使用によりトナーの帯電量が低くなり、現像容器２０内のトナー飛散量が増加した場合でもトナー落ちの発生を抑制することができる。なお、表２は実行頻度補正テーブルを簡易的に示したものであり、実際のテーブルはマトリクスの各行及び各列にそれぞれ機外温度Ｔおよび機外湿度ＲＨが所定間隔（例えば１０℃および１０％間隔）で割り当てられ、行及び列の交差する位置にその温湿度条件におけるシール部材清掃モードの実行頻度が割り当てられている。
【０１００】
図１９は、本実施形態のカラープリンター１００におけるシール部材清掃モードの第３の制御例を示すフローチャートである。図１９のステップに沿ってシール部材清掃モードの実行手順について説明する。パソコンからの印字命令を受信することにより印字動作が開始され、シール部材清掃モードを実行して印字枚数Ｎ１のカウント値をリセットするまでの制御（ステップＳ１〜Ｓ６）は第２の実施例と同様である。
【０１０１】
次に、制御部９０は印字枚数Ｎ２が所定の閾値Ｎｂ（ここでは５００枚）に到達したか否かを判断する（ステップＳ７）。閾値Ｎｂに到達している場合は（ステップＳ７でＹｅｓ）、機外温湿度センサー８０により機外温度Ｔおよび機外湿度ＲＨを検知し（ステップＳ８）、印字枚数Ｎ２のカウント値をリセットする（ステップＳ９）。制御部９０は、機外温湿度センサー８０から送信された機外温度Ｔおよび機外湿度ＲＨの検知結果に基づいて閾値Ｎａを補正する必要があるか否かを判断し（ステップＳ１０）、補正が必要である場合（ステップＳ１０でＹｅｓ）は機外温度Ｔおよび機外湿度ＲＨに応じて閾値Ｎａを補正する（ステップＳ１１）。
【０１０２】
具体的には、ＲＡＭ９３（又はＲＯＭ９２）に記憶されている実行頻度補正テーブルを読み出し、機外温度Ｔおよび機外湿度ＲＨに応じた閾値Ｎａに補正する。例えば、機外温度Ｔが２６℃、機外湿度ＲＨが７０％である場合は、表２から閾値Ｎａを２５００枚に補正する。
【０１０３】
その後、ステップＳ１に戻り、同様の制御を繰り返す。なお、ステップＳ１０において閾値Ｎａの補正が不要である場合は（ステップＳ１０でＮｏ）、Ｎａの補正を行わずにステップＳ１に戻り、同様の制御を繰り返す。
【０１０４】
上記の制御によれば、カラープリンター１００の使用環境（温湿度）に基づいてシール部材清掃モードの実行頻度を決定する閾値Ｎａが決定されるため、トナー帯電量の変化に基づく現像容器２０内のトナー飛散量を考慮した適切な実行頻度でシール部材清掃モードを実行することができる。従って、シール部材４４からのトナー落ちの発生や、不必要なシール部材清掃モードの実行を効果的に抑制することができる。
【０１０５】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態に示したトナー受け支持部材３５やトナー受け部材３７の形状や構成は一例であって上記実施形態に特に限定されるものではなく、これらは装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【０１０６】
また、上記実施形態では、本発明を、二成分現像剤を用い、トナー供給ローラー３０上に磁気ブラシを形成し、トナー供給ローラー３０から現像ローラー３１にトナーのみを移動させ、現像ローラー３１から感光体ドラム１ａ〜１ｄにトナーを供給する現像装置３ａ〜３ｄに適用したが、トナー供給ローラー３０を用いずに現像ローラー３１の外周面に形成された磁気ブラシを用いて感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像を現像する二成分現像方式の現像装置にも適用することができる。以下、実施例を用いて本発明の効果を更に詳細に説明する。
【実施例１】
【０１０７】
平均印字率に応じてシール部材清掃モードの実行頻度を変化させた場合の生産性（画像形成効率）とトナー落ちの抑制効果について調査した。試験機として、図２に示した現像装置３ａ〜３ｄが搭載された、図１に示したカラープリンター１００（ＴＡＳＫａｌｆａ７５５１ｃｉ、京セラドキュメントソリューションズ社製）を用いた。そして、Ａ３サイズの用紙にハーフ画像を連続印字し、表１に示したように平均印字率に基づいてシール部材清掃モードの実行頻度を変化させた場合（本発明）と、平均印字率に関係なく連続印字中５００枚毎にシール部材清掃モードを実行した場合（比較例）とで、生産性とハーフ画像上のトナー落ちの発生個数とを比較した。
【０１０８】
シール部材清掃モードは、トナー供給ローラー３０、現像ローラー３１に印加する電圧をオフとし、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に図１０に示した４ドット２５％の静電潜像パターンＰＴを形成した。その後、静電潜像パターンＰＴがシール部材４４を通過するように感光体ドラム１ａ〜１ｄを回転させた。また、振動発生装置４０を振動させた後にシール部材清掃モードを実行した。
【０１０９】
試験機の条件として、画像形成時における感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面電位を２３０Ｖとし、シール部材清掃モードにおける感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面電位を３７０Ｖとした。また、画像形成時における露光装置５の光量を１００％としたとき、シール部材清掃モードにおける露光装置５の光量を１５０％とした。
【０１１０】
生産性は、１時間連続印字を行った際の１分間当たりの平均出力枚数で評価した。トナー落ちは１日当たり２０ｋ（２万）枚の出力を連続して１０日間（計２０万枚）出力した際のトナー落ちの発生個数で評価した。本発明および比較例の結果をそれぞれ表３、表４に示す。
【０１１１】
【表３】
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【０１１２】
【表４】
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【０１１３】
表３から明らかなように、平均印字率に応じてシール部材清掃モードの実行頻度を変化させた本発明では、平均印字率が低い場合にシール部材清掃モードの実行頻度が減少するため、１分間当たりの平均出力枚数を平均印字率が１％〜５％の範囲で７５枚、平均印字率が５％〜１０％の範囲で７４枚、平均印字率が１０％〜２０％の範囲で７２．５枚まで増加させることができた。これに対し、表４から明らかなように、常に印字５００枚に１回の割合でシール部材清掃モードを実行した比較例では、平均印字率に関係なく１分間当たりの平均出力枚数が７１枚であった。なお、本発明および比較例のいずれにおいても、２０万枚連続印字におけるトナー落ちの発生は認められなかった。
【実施例２】
【０１１４】
機外温度および機外湿度に応じてシール部材清掃モードの実行頻度を変化させた場合の生産性（画像形成効率）とトナー落ちの抑制効果について調査した。実施例１と同様の試験機（ＴＡＳＫａｌｆａ７５５１ｃｉ、京セラドキュメントソリューションズ社製）を用いてＡ３サイズの用紙にハーフ画像を連続印字し、温湿度に基づいてシール部材清掃モードの実行頻度を変化させた場合（本発明）と、温湿度に関係なく連続印字中５００枚毎にシール部材清掃モードを実行した場合（比較例）とで、生産性とハーフ画像上のトナー落ちの発生個数とを比較した。試験機の条件、生産性およびトナー落ちの評価方法は実施例１と同様とした。本発明および比較例の結果をそれぞれ表５、表６に示す。
【０１１５】
【表５】
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【０１１６】
【表６】
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【０１１７】
表５から明らかなように、温湿度に応じてシール部材清掃モードの実行頻度を変化させた本発明では、温湿度が低い場合にシール部材清掃モードの実行頻度が減少するため、１分間当たりの平均出力枚数を温湿度が１０℃／１０％〜２３℃／５５％の範囲で７５枚、温湿度が２６℃／７０％のとき７４枚、温湿度が２８℃／８０％のとき７２．５枚まで増加させることができた。これに対し、表６から明らかなように、常に印字５００枚に１回の割合でシール部材清掃モードを実行した比較例では、温湿度に関係なく１分間当たりの平均出力枚数が７１枚であった。なお、本発明および比較例のいずれにおいても、２０万枚連続印字におけるトナー落ちの発生は認められなかった。
【０１１８】
実施例１および実施例２の結果より、平均印字率または温湿度条件に応じてシール部材清掃モードの実行頻度を変化させることで、生産性を極力維持しつつ、耐久印字後のトナー落ちの発生も効果的に抑制できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明は、像担持体と対向する現像ローラーが露出する現像装置の開口部に、トナーの飛散を防止するためのシール部材を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、生産性の低下を極力抑えつつ、シール部材に堆積したトナーを効率良く回収可能な画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
Ｐａ〜Ｐｄ        画像形成部
１ａ〜１ｄ        感光体ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ        帯電装置
３ａ〜３ｄ        現像装置
４ａ〜４ｄ        トナーコンテナ
５                露光装置
２０              現像容器
２７              トナー補給モーター
３０              トナー供給ローラー
３１              現像ローラー
３３              穂切りブレード
３５              トナー受け支持部材
３６              支持部材本体（支持部材）
３７              トナー受け部材
４０              振動発生装置
４４              シール部材
９０              制御部
９２              ＲＯＭ（記憶部）
９３              ＲＡＭ（記憶部）
１００            カラープリンター（画像形成装置）
ＰＴ              静電潜像パターン
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2018151612.tif 000025
【図１８】
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【図１９】
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