(57)【要約】【課題】装置構成に大きな変更を加えることなく、クリーニング装置としてのクリーニングブレード等に付着した残トナーを適切に除去し、残トナーの付着に起因する画像ノイズの発生を防止可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】用紙に転写するトナー画像を担持する感光体ドラム４３と、感光体ドラムを帯電させる帯電装置４４と、感光体ドラムの表面に当接して感光体ドラムの表面上の残トナーを除去するブレード４５１と、ブレードの電位と感光体ドラムの電位との差が所定値以下となるように制御する電位調整モードを実行する制御部と、を備え、制御部は、電位調整モードにおいて、帯電装置により感光体ドラムを帯電させながら感光体ドラムを回転させ、ブレードの電位と感光体ドラムの電位との差が所定値以下になった場合に、画像形成を開始することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記像担持体を露光して静電潜像を作像する露光手段と、
前記像担持体の表面にトナーを付着させることにより前記像担持体にトナー画像を現像する現像手段と、
前記像担持体の表面のトナー画像を転写する転写手段と、
前記像担持体の表面に当接して前記像担持体の表面上の残トナーを除去する当接部材と、
前記当接部材の電位と前記像担持体の電位との差が所定値以下となるように制御する電位調整モードを実行する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記電位調整モードにおいて、前記帯電手段により前記像担持体を帯電させながら前記像担持体を回転させ、前記当接部材の電位と前記像担持体の電位との差が所定値以下になった場合に、画像形成を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記帯電手段を制御して前記当接部材の電位を飽和させることなく周期的に変化させる制御を行うクリーニングモードを実行可能であり、
前記制御手段は、所定の画像形成条件に基づいて前記電位調整モード又は前記クリーニングモードの何れかを選択して実行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】
前記所定の画像形成条件は、少なくともジョブ数、１ジョブのプリント数、カバレッジ、環境の何れか１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記クリーニングモードの実行時に画像形成の実行を指示するプリント信号を受信した場合に、前記クリーニングモードを中断し、前記電位調整モードを実行することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記当接部材に付着した異物の量を前記画像形成条件に基づいて予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された、前記当接部材に付着した異物の量が所定の閾値よりも多いかどうかを判断する判断手段と、を備え、
前記制御手段は、前記判断手段により、前記当接部材に付着した異物の量が所定の閾値よりも多いと判断された場合に、前記クリーニングモードを実行することを特徴とする請求項２から４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記予測手段は、前記クリーニングモードの実行の直前に予測した前記当接部材に付着した異物の量から、当該クリーニングモードの実行時間に基づいて予測した前記当接部材に付着した異物の除去量を差し引いた値を、前記クリーニングモード終了時の前記当接部材に付着した異物の量のオフセット値として前記当接部材に付着した異物の量を予測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】
前記制御手段は、前記電位調整モードの実行時における前記帯電手段への印加電圧を、画像形成時における前記帯電手段への印加電圧よりも大きくすることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記当接部材の電位を測定する測定手段を備え、
前記制御手段は、前記電位調整モードにおいて前記測定手段により測定された前記当接部材の電位と前記像担持体の電位との差が所定値以下となるように制御することを特徴とする請求項１から７の何れか一項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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式による画像形成装置において、感光体ドラム上の未転写トナーや転写残トナー等の残留トナーを除去するための手段として、例えば、弾性体からなる平板状のクリーニングブレードを感光体ドラムの表面に当接し、これにより感光体ドラム上の残留トナーを除去するブレードクリーニング方式のクリーニング装置が知られている。
【０００３】
電子写真方式による画像形成装置においては、帯電装置によって負極性に帯電させられた感光体ドラム上にトナー画像が形成され、中間転写ユニットに運ばれる。トナーは現像装置内で負極性に帯電させられるが、中間転写ユニットには正極性の電圧が印加されており、感光体ドラム上のトナー画像は中間転写ベルト上の用紙に転写される。
用紙に転写されずに感光体ドラム上に付着した残トナーは、クリーニング装置によって除去されるが、感光体ドラムの回転機構などの構成上、十分にシール不可能な箇所が存在する。即ち、クリーニング装置は回転軸上に複数枚のクリーニングブレードが配置されたクリーナーユニットを有しており、クリーナーユニットは回転によって感光体ドラムに当接するクリーニングブレードを切り替える。この時、過剰にシールしてしまうと回転が阻害されるため、敢えて十分にシールしない構成をとっており、その結果クリーニングブレードをすり抜けるトナーが発生する。
ここで、用紙に転写されずに感光体ドラム上に付着した残トナーは、中間転写ユニットの通過に伴って正極性に帯電する一方で、クリーニングブレードは感光体ドラムへの接触により、徐々に負極性に帯電するため、トナーがクリーニングブレードの裏側に付着する場合がある。
【０００４】
負極性に帯電した感光体ドラムとクリーニングブレードの電位差が小さい場合は、クリーニングブレードに付着したトナーは感光体ドラムに移動しないため問題はない。しかし、例えばプリント開始時に感光体ドラムは負極性に帯電しているが、クリーニングブレードの電位が０に近い場合や、紙間に転写逆バイアスによって感光体ドラムがさらに負極性に帯電する場合など、感光体ドラムの電位がクリーニングブレードの電位を大きく下回る場合は、トナーはより電位の低い感光体ドラムに移動する。このように感光体ドラムに移動したトナーによって、用紙に画像ノイズが生じてしまうという問題があった。
【０００５】
トナーを感光体ドラムからクリーニング装置へと転移させるには、ある程度の大きさの電位差が必要であるが、小さすぎるとトナーがクリーニング装置へ転移せず、大きすぎるとトナーへの電荷注入が引き起こされ、トナーを負極性に帯電させやすくなってしまうため、適切な範囲となるように制御する必要がある。
そこで、例えば特許文献１においては、クリーニング装置としてのクリーニングブラシに接触する直前の感光体ドラムの表面電位を測定し、これに応じてクリーニングブラシに印加する電圧を調整する制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−０５９５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の発明においては、クリーニング装置としてのクリーニングブレードやクリーニングブラシは金属等の導電体に限られ、一般的なゴム等の絶縁性のクリーニングブレードを使用する画像形成装置においては適用が難しいという問題がある。また、特許文献１に記載の発明においては、クリーニング装置に電圧を印加する構成が必要となるため、高コスト化してしまうという問題もある。
【０００８】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであって、装置構成に大きな変更を加えることなく、クリーニング装置としてのクリーニングブレード等に付着した残トナーを適切に除去し、残トナーの付着に起因する画像ノイズの発生を防止可能な画像形成装置を提供することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するため、請求項１に記載の画像形成装置は、
用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記像担持体を露光して静電潜像を作像する露光手段と、
前記像担持体の表面にトナーを付着させることにより前記像担持体にトナー画像を現像する現像手段と、
前記像担持体の表面のトナー画像を転写する転写手段と、
前記像担持体の表面に当接して前記像担持体の表面上の残トナーを除去する当接部材と、
前記当接部材の電位と前記像担持体の電位との差が所定値以下となるように制御する電位調整モードを実行する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記電位調整モードにおいて、前記帯電手段により前記像担持体を帯電させながら前記像担持体を回転させ、前記当接部材の電位と前記像担持体の電位との差が所定値以下になった場合に、画像形成を開始することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記帯電手段を制御して前記当接部材の電位を飽和させることなく周期的に変化させる制御を行うクリーニングモードを実行可能であり、
前記制御手段は、所定の画像形成条件に基づいて前記電位調整モード又は前記クリーニングモードの何れかを選択して実行することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の画像形成装置は、請求項２に記載の画像形成装置において、
前記所定の画像形成条件は、少なくともジョブ数、１ジョブのプリント数、カバレッジ、環境の何れか１つを含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の画像形成装置は、請求項２又は３に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記クリーニングモードの実行時に画像形成の実行を指示するプリント信号を受信した場合に、前記クリーニングモードを中断し、前記電位調整モードを実行することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の画像形成装置は、請求項２から４の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記当接部材に付着した異物の量を前記画像形成条件に基づいて予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された、前記当接部材に付着した異物の量が所定の閾値よりも多いかどうかを判断する判断手段と、を備え、
前記制御手段は、前記判断手段により、前記当接部材に付着した異物の量が所定の閾値よりも多いと判断された場合に、前記クリーニングモードを実行することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の画像形成装置は、請求項５に記載の画像形成装置において、
前記予測手段は、前記クリーニングモードの実行の直前に予測した前記当接部材に付着した異物の量から、当該クリーニングモードの実行時間に基づいて予測した前記当接部材に付着した異物の除去量を差し引いた値を、前記クリーニングモード終了時の前記当接部材に付着した異物の量のオフセット値として前記当接部材に付着した異物の量を予測することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の画像形成装置は、請求項１から６の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記電位調整モードの実行時における前記帯電手段への印加電圧を、画像形成時における前記帯電手段への印加電圧よりも大きくすることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の画像形成装置は、請求項１から７の何れか一項に記載の画像形成装置において、
前記当接部材の電位を測定する測定手段を備え、
前記制御手段は、前記電位調整モードにおいて前記測定手段により測定された前記当接部材の電位と前記像担持体の電位との差が所定値以下となるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、装置構成に大きな変更を加えることなく、クリーニング装置としてのクリーニングブレード等に付着した残トナーを適切に除去し、残トナーの付着に起因する画像ノイズの発生を防止可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用した実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。
【図３】画像形成部近傍の概略構成の一例を示す図である。
【図４】クリーニングモードの概念を示す図である。
【図５】電位調整モードの概念を示す図である。
【図６】本実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】画像形成部近傍の概略構成の一例を示す図である。
【図１０】ブレード電位変化の一例を示す図である。
【図１１】ブレード電位変化の一例を示す図である。
【図１２】ブレード電位変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施形態）
［１．構成の説明］
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。但し、発明の範囲は、図示例に限定されない。
図１は、本発明を適用した実施形態の画像形成装置１００の概略構成を示す図である。また、図２は、画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、原稿に形成されているカラー画像を読み取って取得された画像データ、又は、ネットワークを介して外部の情報機器（例えば、パーソナルコンピューター）から入力された画像データに基づいて、用紙（記録媒体）Ｍに色を重ね合わせることにより画像を形成する。
また、画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応する感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋを中間転写ベルト４７ａの走行方向に直列配置し、被転写体に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式の画像形成装置である。
【００２１】
具体的には、本実施形態の画像形成装置１００は、図２に示すように、画像読取部１と、操作表示部２と、画像処理部３と、画像形成部４と、搬送部５と、定着装置６と、記憶部７と、制御部８等を備えて構成されている。
また、制御部８は、バス９を介して画像読取部１、操作表示部２、画像処理部３、画像形成部４、搬送部５、定着装置６及び記憶部７と接続されている。
【００２２】
画像読取部１は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１と、原稿画像走査装置（スキャナー）１２等を備えて構成されている。
【００２３】
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。
【００２４】
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み
取る。画像読取部１によって読み取られた画像（アナログ画像信号）は、画像処理部３において所定の画像処理が施される。
ここで、画像とは、図形や写真等のイメージデータに限らず、文字や記号等のテキストデータ等も含む意である。
【００２５】
操作表示部２は、タッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。
表示部２１は、制御部８から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。
操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部８に出力する。
【００２６】
画像処理部３は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路及びデジタル画像処理を行う回路等を備えて構成されている。
画像処理部３は、画像読取部１からのアナログ画像信号にＡ／Ｄ変換処理を施すことによりデジタル画像データ（ＲＧＢ信号）を生成する。また、画像処理部３は、このデジタル画像データに、色変換処理、階調再現処理（スクリーン処理等）、初期設定又はユーザー設定に応じた補正処理（シェーディング補正等）、及び圧縮処理等を施す。これらの処理が施されたデジタル画像データ（ＹＭＣＫ信号）に基づいて、画像形成部４が制御される。
【００２７】
画像形成部４は、異なる色成分Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対応して設けられた、露光装置４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ（露光手段）と、現像装置４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋ（現像手段）と、感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋ（像担持体）と、帯電装置４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋ（帯電手段）と、クリーニング装置４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋと、１次転写ローラー４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋ並びに中間転写ユニット４７（転写手段）、２次転写ローラー４８、表面電位測定器４９ａ等を備えて構成されている。
【００２８】
画像形成部４のＹ成分用のユニットにおいて、帯電装置４４Ｙは、感光体ドラム４３Ｙを帯電させる。露光装置４１Ｙは、例えば、半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４３Ｙに対してＹ成分に対応するレーザー光を照射する。これにより、感光体ドラム４３Ｙの表面にＹ成分の静電潜像が形成（作像）される。現像装置４２Ｙは、Ｙ成分の現像剤（例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる２成分現像剤）を収容しており、感光体ドラム４３Ｙの表面にＹ成分のトナーを付着させることにより、静電潜像を現像する（トナー像の形成）。
Ｍ成分、Ｃ成分、及びＫ成分用のユニットにおいても、同様にして、対応する感光体ドラム４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋの表面に各色トナー像が形成される。
【００２９】
クリーニング装置４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋは、感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋの表面に当接する当接部材であるブレード４５１Ｙ、４５１Ｍ、４５１Ｃ、４５１Ｋによって、感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋの表面に残存して付着しているトナーや異物を除去する。
【００３０】
中間転写ユニット４７は、複数の支持ローラー４７ｂに被転写体となる無端状の中間転写ベルト４７ａが張架されて構成されている。
中間転写ベルト４７ａが、１次転写ローラー４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋによって感光体ドラム４３Ｙ、４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｋに圧接されると、当該中間転写ベルト４７ａに各色トナー像が順次重ねて１次転写される。そして、１次転写された中間転写ベルト４７ａが２次転写ローラー４８によって用紙Ｍに圧接されることで、当該用紙Ｍにトナー像が２次転写される。
【００３１】
表面電位測定器４９ａは、感光体ドラム４３の回転方向において、帯電装置４４の下流側に配置され、感光体ドラム４３の表面電位を検出する電位計である。
【００３２】
搬送部５は、給紙装置５１、搬送機構５２、及び排紙装置５３等を備えて構成されている。
給紙装置５１は、３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃを備えている。これらの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、用紙Ｍの坪量や大きさ等に基づいて識別された規格用紙や特殊用紙が予め設定された種類毎に収容される。給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｍは、最上部から１枚ずつ送り出され、レジストローラー５２ａ等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構５２によって画像形成部４に搬送される。このとき、レジストローラー５２ａが配設されたレジスト部により、給紙された用紙Ｍの傾きが補正されると共に搬送タイミングが調整される。
【００３３】
そして、画像形成部４において、中間転写ベルト４７ａのトナー像が用紙Ｍの画像形成面に一括して２次転写され、定着装置６において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｍは、排紙ローラー５３ａを備えた排紙装置５３により機外の排紙トレイ５３ｂに排紙される。
【００３４】
定着装置６は、定着ローラー６１ａ及び加圧ローラー６１ｂ等を備えて構成されている。定着装置６は、用紙Ｍに転写されたトナー像を定着する定着処理を施す。また、定着ローラー６１ａ及び加圧ローラー６１ｂは、用紙Ｍを挟持して搬送するニップ部を構成している。
【００３５】
定着ローラー６１ａは、用紙Ｍの画像形成面側に配置され、定着ローラー６１ａは、図示しないモーター等の駆動手段の駆動に伴って回転する。
また、定着ローラー６１ａは、例えば、鉄等からなる円柱状の芯金の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層が形成された構成を有し、また、定着ヒーター６１ｃとしてハロゲンヒーター等の定着ヒーター６１ｃを内蔵すると共に、トナー像が転写された用紙Ｍの画像形成面に接触して、この用紙Ｍを所定の定着温度で加熱する。すなわち、定着ローラー６１ａは、回転しながら用紙Ｍの画像形成面に接触して当該用紙Ｍを加熱する。
所定の定着温度とは、用紙Ｍがニップ部を通過する際に、トナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙Ｍの紙種等によって異なる。
【００３６】
加圧ローラー６１ｂは、定着ローラー６１ａに対向して配置され、当該定着ローラー６１ａに所定の押圧力で押圧されている。すなわち、加圧ローラー６１ｂは、定着ローラー６１ａとともに、用紙Ｍを挟み込んで加圧する加圧部として機能する。
【００３７】
また、加圧ローラー６１ｂは、例えば、鉄等からなる円筒状の芯金の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層が形成された構成を有する。また、加圧ローラー６１ｂの表面が定着ローラー６１ａの表面に対して相対的に硬くすることにより、加圧ローラー６１ｂは、定着ローラー６１ａに押し付けられた状態で、定着ローラー６１ａの表面の弾性層に食い込むような形状のニップ部を形成している。
【００３８】
記憶部７は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、半導体メモリーなどにより構成され、プログラムデータや各種設定データ等のデータを制御部８から読み書き可能に記憶する。
【００３９】
制御部８は、ＣＰＵ８１（Central Processing Unit）、ＲＡＭ８２（Random Access Memory）及びＲＯＭ８３（Read Only Memory）を有し、各種制御用プログラムに従って画像形成装置１００の各部を統括制御する。例えば、制御部８は、画像処理部３に画像データに対する所定の画像処理を行わせる。また、制御部８は、搬送部５に用紙を搬送させ、画像データに基づいて画像形成部４により記録媒体である用紙に画像を形成させる。
【００４０】
ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８３等に記憶されている制御用プログラムを読み出して実行し、各種演算処理を行う。
【００４１】
ＲＡＭ８２は、ＣＰＵ８１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。
【００４２】
ＲＯＭ８３は、ＣＰＵ８１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ８３に代えてＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。
【００４３】
［２．画像形成装置の動作の説明］
次に、図４及び図５を用いて、クリーニングモード及び電位調整モードについて説明する。
多量の用紙を通紙後にブレード４５１の面ＳＤにトナーが付着した場合、これを除去する必要がある。クリーニングモードでは、感光体ドラム４３の電位を図４のような矩形波状に制御することで、ブレード４５１と感光体ドラム４３に電位差ＭＶ（ＭＶ＝｜ＤＶ−ＢＶ｜）を生じさせ、ブレード４５１に付着したトナーを電気的に感光体ドラム４３に回収する。即ち、感光体ドラム４３の電位ＤＶを矩形波状にすることで、それに追従して変化するブレード４５１の電位ＢＶとの間に繰り返し大きな電位差（例えば、ＭＶ＝ＭＶ１）を作り出すことができ、ブレード４５１から感光体ドラム４３へトナーを移行させやすくすることができる。その際、感光体ドラム４３は回転しているため、感光体ドラム４３に付着したトナーを再びブレード４５１にて回収する。
なお、感光体ドラム４３の電位ＤＶとブレード４５１の電位ＢＶの電位が逆転する場合があるが（ＭＶ＝ＭＶ２となる場合等）、感光体ドラム４３上のトナーは全て負に帯電しているため、感光体ドラム４３からブレード４５１に移動する虞はない。
クリーニングモード実施のタイミングは、ジョブの完了後や画像形成装置１００の電源ＯＮ直後、又は定期帯電極清掃時（例えば、１０ｋｐ毎）の３つが挙げられる。後述するように、ブレード４５１上のトナーの量が予め設定した所定の量よりも多くなった場合に、上記のタイミングにて実施する。
【００４４】
一方、クリーニングモードを完了するまでには時間を要するため（例えば、３分程度）、続けて他のジョブを実施したい場合には不便をきたす。しかし、クリーニングモードを中断すると、ブレード４５１上のトナーが除去しきれていないため、そのままプリントを実施すると、ブレード４５１から感光体ドラム４３へトナーが移動し、画像ノイズが発生する虞がある。
そこで、このような場合には電位調整モードを実施する。具体的には、図５に示すように、帯電装置４４に一定の高圧を印加させて、感光体ドラム４３を一定の電位に帯電させると、ブレード４５１はそれに追従して電位が変化し、徐々に両者の電位差ＭＶが小さくなる。
帯電装置４４への電圧の印加直後は、ＭＶ３のような大きな電位差が生じるが、徐々にブレード４５１の電位ＢＶが上昇し、ＭＶ４のような小さな電位差では、トナーがブレード４５１から感光体ドラム４３に移動しなくなる。即ち、ブレード４５１と感光体ドラム４３との電位差ＭＶを所定の範囲内に入れてプリントを開始することにより、ブレード４５１にトナーが残っていたとしても、ブレード４５１のトナーが感光体ドラム４３に移動してしまうことを抑制して画像汚れを発生させないようにする。電位調整モードには時間を要しないため（例えば、１０秒程度）、クリーニングモードを中断してすぐに次のジョブを実行する場合に、一時的にトナーによる画像汚れを抑制することができる。
【００４５】
また、画像形成条件によってクリーニングモード又は電位調整モードの何れかを選択することで、生産性を向上させることができる。ここで、画像形成条件とは、予約されたジョブ数又は１ジョブ当たりのプリント数の少なくとも一方を含む。
即ち、予約されたジョブ数が少なく、１ジョブ当たりのプリント数が多い場合（１００００ｐ/１ジョブを２ジョブ等）は、所要時間の短い電位調整モードを実施した後にクリーニングモードに移行した方が、生産性が高い。逆に、予約されたジョブ数が多く、１ジョブ当たりのプリント数が少ない場合（２ｐ/１ジョブを１０００ジョブ等）は、ジョブの終了毎に電位調整モードを実施すると１０秒×ジョブ数だけ時間を要することとなるため、クリーニングモードを実施した方が、生産性が向上する。
【００４６】
ここで、図６、図７及び図８のフローチャートを用いて、本実施形態に係る画像形成装置１００の動作について説明する。
まず、図６に示すように、ジョブが開始されると（ステップＳ６０１）、制御部８はジョブが終了したかどうかを判断し（ステップＳ６０２）、ジョブが終了していないと判断すると（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、ステップＳ６０２の処理を繰り返すが、ジョブが終了したと判断すると（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、制御部８は予測手段として機能し、ブレード４５１上のトナー量Ｔを算出する（ステップＳ６０３）。ここで、トナー量Ｔの算出には、少なくともジョブ数、１ジョブのプリント数、カバレッジ、環境の何れか１つを含む画像形成条件に基づいて算出する。即ち、ジョブ数、１ジョブのプリント数が多い程、カバレッジが大きい程、トナーの使用量が多く、感光体ドラム４３に付着するトナーの量Ｔが多い。また、高温・高湿環境下（特に高湿環境下）では、トナーの帯電量が低下するため、本来であれば電位的に付着するはずのない白地部などに付着してしまう量が増加し、感光体ドラム４３上のトナー量Ｔ（地カブリ）が多くなる。
【００４７】
次に、制御部８は判断手段として機能し、トナー量Ｔが、予め記憶部７に記憶された所定の閾値Ｔ１を上回ったかどうかを判断する（ステップＳ６０４）。制御部８が、Ｔ１≦Ｔではないと判断すると（ステップＳ６０４：Ｎｏ）、制御部８は予約ジョブがあるかどうかを判断し（ステップＳ６０５）、予約ジョブがないと判断すると（ステップＳ６０５：Ｎｏ）、制御を終了するが、予約ジョブがあると判断すると（ステップＳ６０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ６０１へと戻り、ジョブを開始する。
【００４８】
ステップＳ６０４にて制御部８が、Ｔ１≦Ｔであると判断すると（ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、制御部８は予約ジョブがあるかどうかを判断し（ステップＳ６０６）、予約ジョブがないと判断すると（ステップＳ６０６：Ｎｏ）、ステップＳ７０１に移行する。制御部８が、予約ジョブがあると判断すると（ステップＳ６０６：Ｙｅｓ）、制御部８は制御手段として機能し、画像形成条件がクリーニングモード実施条件を満たすかどうかを判断する（ステップＳ６０７）。画像形成条件とは、前述したとおり、予約されたジョブ数又は１ジョブ当たりのプリント数の少なくとも一方を含み、制御部８はクリーニングモードと電位調整モードの何れが適しているかを判断する。制御部８が、クリーニングモードを実施すべき画像形成条件を満たしていないと判断した場合（ステップＳ６０７：Ｎｏ）、ステップＳ８０１に移行する。制御部８が、予め設定され記憶部７に保存されたクリーニングモードを実施すべき画像形成条件を満たしたと判断した場合に（ステップＳ６０７：Ｙｅｓ）、クリーニングモードを実施し（ステップＳ６０８）、ステップＳ６０１へと戻る。
【００４９】
次に、図７を用いて、ステップＳ７０１に移行した場合について説明する。
制御部８は制御手段として機能し、クリーニングモードを開始する（ステップＳ７０１）。
クリーニングモードの実施中に、制御部８は、新たなジョブ要求（プリント信号）があったかどうかを判断し（ステップＳ７０２）、ジョブ要求がなかったと判断すると（ステップＳ７０２：Ｎｏ）、制御部８は、クリーニングモードが予め設定された時間実行され、終了したかどうかを判断する（ステップＳ７０３）。制御部８が、クリーニングモードが終了していないと判断した場合（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、ステップＳ７０２へと戻るが、クリーニングモードが終了したと判断した場合（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）、制御を終了する。
【００５０】
制御部８が、新たなジョブ要求があったと判断すると（ステップＳ７０２：Ｙｅｓ）、制御部８は制御手段として機能し、クリーニングモードを中断し（ステップＳ７０４）、電位調整モードを開始する（ステップＳ７０５）。電位調整モードにおいては、制御部８は、帯電装置４４によって感光体ドラム４３を帯電させながら、感光体ドラム４３を回転させる。
【００５１】
続いて、制御部８は、感光体ドラム４３とブレード４５１との電位差ＭＶが、閾値Ｖ１を下回ったかどうかを判断する（ステップＳ７０６）。ここで、閾値Ｖ１は予め記憶部７によって記憶されており、制御部８は、表面電位測定器４９ａによって測定された感光体ドラム４３の表面電位及び、予め記憶部７に保存された、経過時間に対応するブレード４５１の電位変化データをもとに判断する。詳細な判断方法については、後述する。
制御部８がＭＶ≦Ｖ１でないと判断すると（ステップＳ７０６：Ｎｏ）、ステップＳ７０６の処理を繰り返すが、ＭＶ≦Ｖ１であると判断すると（ステップＳ７０６：Ｙｅｓ）、電位調整モードを終了する（ステップＳ７０７）。
【００５２】
次に、制御部８は予測手段として、感光体ドラム４３上の残トナー量を算出し（ステップＳ７０８）、ステップＳ６０１へと移行する。ここで、残トナー量とは、クリーニングモード実施前のトナー量Ｔから、クリーニングモードによって除去されたトナー量を差し引いた値である。即ち、クリーニングモードを中断したことにより、感光体ドラム４３の表面上には除去しきれなかったトナーが残っていると考えられるため、クリーニングモードの終了までに要する時間のうち実際に実施した時間から、トナーの除去量を計算し、クリーニングモード実施前のトナー量Ｔから差し引くことで残トナー量をオフセット値として算出する。
【００５３】
なお、次のジョブの終了後におけるトナー量Ｔの算出の際には、当該ジョブによって発生するトナー量に、前回ジョブの残トナー量を加算してトナー量Ｔを算出するものとする。
【００５４】
次に、図８を用いてステップＳ８０１へ移行した場合について説明する。
制御部８は制御手段として機能し、電位調整モードを開始する（ステップＳ８０１）。
【００５５】
電位調整モードにおいては、制御部８は、帯電装置４４によって感光体ドラム４３を帯電させながら、感光体ドラム４３を回転させる。続いて、制御部８は、電位差ＭＶが閾値Ｖ１を下回ったかどうかを判断する（ステップＳ８０２）。
制御部８がＭＶ≦Ｖ１でないと判断すると（ステップＳ８０２：Ｎｏ）、ステップＳ８０２の処理を繰り返すが、ＭＶ≦Ｖ１であると判断すると、電位調整モードを終了し（ステップＳ８０３）、ジョブを実行する（ステップＳ８０４）。
【００５６】
ステップＳ８０５では、制御部８は、予約されていたジョブがすべて完了したかどうかを判断し、完了していないと判断すると（ステップＳ８０５：Ｎｏ）、ステップＳ８０１へと戻るが、完了したと判断すると（ステップＳ８０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ７０１へと移行する。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、画像形成条件に応じて感光体ドラム４３の表面上のトナー量Ｔを予測し、トナー量Ｔが多い場合に、ジョブ条件に応じてクリーニングモード又は電位調整モードの何れを実施するかを選択し、感光体ドラム４３に付着したトナーによる画像ノイズを未然に防ぐ。従って、ジョブ条件に適したモードを利用することによって、生産性に大きな影響を与えることなく、制御を実施することができる。
【００５８】
電位調整モードにおいては、トナーがブレード４５１から感光体ドラム４３は移行しない電位差となるように制御するため、一時的に画像ノイズが発生しない条件にすることができる。
【００５９】
また、本実施形態においては、感光体ドラム４３を帯電装置４４からの放電により高圧に帯電させ、感光体ドラム４３の電位変化に付随してブレード４５１の電位を変化させる。従って、ブレード４５１に直接電圧を印加させる場合と異なり、従来の絶縁体からなるブレード４５１を利用して本発明を実施することが可能となり、構成を複雑化させることなく効果を得られる。
【００６０】
また、本実施形態においては、クリーニングモードの実施中に、次のジョブが要求された場合、クリーニングモードを中断して電位調整モードに移行し、すぐにジョブを実行可能にする。これにより、クリーニングモードが終了するまで待機する必要がなく、ユーザーの作業効率を低下させることなくクリーニングを実施できる。
【００６１】
また、本実施形態においては、クリーニングモードを中断して次のジョブに移行する場合、クリーニングの実施時間に応じて残トナー量を算出し、次回のトナー量の算出時に加算する。このように、除去しきれなかったトナー量を次回のクリーニングモードの実施時に加味することにより、正確にトナー量を予測することができ、より効果的にクリーニングを実施することができる。
【００６２】
なお、本実施形態においては、電位調整モード実施時のおける感光体ドラム４３の電位を、画像形成時における電位よりも絶対値として大きくするものとする。即ち、電位調整モードにおける感光体ドラム４３の電位を大きくすることで、ブレード４５１の電位がより早く上昇し、電位調整モードに要する時間を短縮することができる。
【００６３】
本実施形態においては、感光体ドラム４３とブレード４５１との電位差ＭＶを、表面電位測定器４９ａによって測定された感光体ドラム４３の表面電位と、予め記憶部７によって記憶された、経過時間に対するブレード４５１の電位変化データをもとに算出することとしたが、これに限定されない。例えば、図９に示すようにクリーニング装置４５において、測定手段としての電位差測定器４９ｂを用いて、感光体ドラム４３及びブレード４５１の電位を実測し、電位差ＭＶを算出する構成としてもよい。
【００６４】
［３．ブレード電位の評価］
以下、電位差測定器４９ｂを用いてブレード４５１の電位を実測しない場合の、ブレード４５１の電位評価について説明する。
感光体ドラム４３の電位とブレード４５１の電位の変化について、以下のような実験を行った。本実験では、図３に示すような、電位差測定器４９ｂを用いない画像形成装置１００における、ブレード４５１の電位の変化を測定した。
【００６５】
＜実験条件＞
感光体ドラム４３表面の線速を高速（５７０ｍｍ／ｓ）又は低速（３３０ｍｍ／ｓ）の何れかとし、それぞれについて、低温低湿環境（ＬＬ環境：１０℃／２０％）、常温常湿環境（ＮＮ環境：２０℃／５０％）、高温高湿環境（ＨＨ環境：３０℃／８０％）の環境下で測定した。
感光体ドラム４３の表面電位については、表面電位測定器４９ａによって検出された、帯電装置４４の通過直後の感光体ドラム４３の表面電位が８００ｖとなるように、帯電装置４４を制御した。このような構成の場合、ブレード４５１の当接位置では、感光体ドラム４３の表面電位は減衰して、高速の場合５００ｖ程度、低速の場合４５０ｖ程度となることが実験によって確かめられている。従って、ブレード４５１の当接位置における感光体ドラム４３の表面電位を、高速の場合５００ｖ、低速の場合４５０ｖとした。
【００６６】
＜実験結果＞
図１０は、高速条件下における、各環境条件下でのブレード４５１の電位の推移を示す。帯電した感光体ドラム４３の回転に伴って、ブレード４５１の電位は徐々に上昇し、それぞれ一定の電位に収束する。収束した値は、低温低湿環境＞常温常湿環境＞高温高湿環境となる。
図１１は、低速条件下における、各環境条件下でのブレード４５１の電位の推移を示す。帯電した感光体ドラム４３の回転に伴って、ブレード４５１の電位は徐々に上昇するが、高速条件下に比べて電位は低くなる。収束した値は、高速条件下と同様に、低温低湿環境＞常温常湿環境＞高温高湿環境となる。
【００６７】
ここで、ブレード４５１から感光体ドラム４３へのトナーの移動が生じる電位差の閾値Ｖ１も、環境条件によって異なる。実験により、低温低湿環境：Ｖ１＝１００ｖ、常温常湿環境：Ｖ１＝１５０ｖ、高温高湿環境：Ｖ１＝２５０ｖとなることが確かめられている。
従って図１０を参照すると、高速条件下・低温低湿環境下においては、感光体ドラム４３が回転を開始し始めてから４秒後にＭＶ＝１００ｖとなることから、電位調整モードの実施時間を４秒とすることができる。他の速度条件・環境条件下においても、同様に電位調整モードの実施時間を設定することができる。
従って、これらのデータをもとに、経過時間から電位差ＭＶが速度条件・環境条件に応じた所定の閾値Ｖ１を超えたか否かを判断することができる。
【００６８】
なお、ブレード４５１の耐久使用を考慮して電位差ＭＶの推定を行うことも可能である。
図１２は、高速条件下・常温常湿環境下において、未使用の感光体ドラム４３／ブレード４５１（ＮＥＷドラム／ＮＥＷブレード）を使用した場合と、使用済（１０００ｋｐプリント済）の感光体ドラム４３／ブレード４５１（ＵＳＥＤドラム／ＵＳＥＤブレード）を使用した場合のブレード４５１電位変化の比較を示す。使用済みの感光体ドラム４３／ブレード４５１を使用した場合は、ブレード４５１の電位が低くなることから、トナーの移動が生じる電位差Ｖ１を大きく設定し、電位調整モードの実施時間をこれに応じて変更することで、適切に制御することが可能となる。
【００６９】
［４．他の実施形態］
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、上記の実施形態は本発明の好適な例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００７０】
例えば、本実施形態においては、当接部材としてのブレード４５１を用いたクリーニング装置４５について説明したが、これに限定されず、例えばクリーニングブラシ等のように感光体ドラム４３の表面に当接してトナーを除去することができれば、本発明に適用することは可能である。
【００７１】
その他、画像形成装置を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の主旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１  画像読取部
２  操作表示部
３  画像処理部
４  画像形成部
４１  露光装置（露光手段）
４２  現像装置（現像手段）
４３  感光体ドラム（像担持体）
４４  帯電装置（帯電手段）
４５  クリーニング装置
４５１  ブレード（当接部材）
４６  １次転写ローラー
４７  中間転写ユニット（転写手段）
４８  ２次転写ローラー
４９ａ  表面電位測定器
４９ｂ  電位差測定器（測定手段）
５  搬送部
６  定着装置
７  記憶部
８  制御部（予測手段、判断手段、制御手段）
【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】
2018077411.tif 000011
【図１０】
2018077411.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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