(57)【要約】【課題】好適に帯電部材の清掃動作を実施することで、画像品質の低下を抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材Ｐにトナー像を形成する画像形成装置１は、複数の画像形成部Ｓと、中間転写体８と、転写部材１２と、画像データから印字画素面積に関する情報を取得する取得部１００と、帯電部材３を非画像形成時に清掃する清掃動作を実行させる制御部１００と、を有し、複数の画像形成部Ｓのうち、中間転写体８の回転方向において転写部材１２の下流で最も近い位置に配置された画像形成部を第１の画像形成部とし、これより下流に配置された画像形成部を第２の画像形成部とすると、制御部１００は、複数の画像形成部Ｓのうち中間転写体８の回転方向において第２の画像形成部より上流に配置された画像形成部の像担持体に形成されるトナー像の印字画素面積に関する情報に基づいて第２の画像形成部の清掃動作を実行するタイミングを制御する。【選択図】図５
2019061240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材にトナー像を形成する画像形成装置であって、
像担持体と、前記像担持体に接触して前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、前記像担持体上にトナーを供給する現像部材と、を有し、画像データに基づいて前記像担持体上に前記トナー像を形成する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体上に形成された前記トナー像が転写ニップ部で順次転写されて、表面上に前記トナー像を担持しながら回転する中間転写体であって、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体と接触して前記転写ニップ部を形成する中間転写体と、
前記中間転写体上に転写された前記トナー像を記録材に転写する転写部材と、
前記画像データから印字画素面積に関する情報を取得する取得部と、
前記帯電部材を非画像形成時に清掃する清掃動作を実行させる制御部と、を有し、
前記複数の画像形成部のうち、前記中間転写体の回転方向において前記転写部材の下流で最も近い位置に配置された画像形成部を第１の画像形成部とし、前記中間転写体の回転方向において前記第１の画像形成部より下流に配置された画像形成部を第２の画像形成部とすると、
前記制御部は、前記複数の画像形成部のうち前記中間転写体の回転方向において前記第２の画像形成部より上流に配置された画像形成部の前記像担持体に形成される前記トナー像の前記印字画素面積に関する情報に基づいて前記第２の画像形成部の前記清掃動作を実行するタイミングを制御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、前記印字画素面積に関する情報に基づいて、前記第１の画像形成部が備える前記像担持体の回転軸線方向における、前記第１の画像形成部が備える前記像担持体上の複数の領域のそれぞれに担持されるトナーの量に対応する指標の積算値を取得し、前記複数の領域におけるそれぞれの前記積算値のうち、最大値と最小値との差分が所定の閾値を超える場合に、前記清掃動作を実行させ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、前記複数の領域におけるそれぞれの前記積算値のうち、前記最大値が所定の閾値を超える場合に、前記清掃動作を実行させる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】
前記制御部は、前記複数の画像形成部のうち前記中間転写体の回転方向において前記第２の画像形成部より上流に配置された画像形成部の前記印字画素面積に関する情報の積算値に基づいて、前記第２の画像形成部の前記清掃動作を実行するタイミングを制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に画像形成装置。
【請求項５】
記録材にトナー像を形成する画像形成装置であって、
像担持体と、前記像担持体に接触して前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、前記像担持体上にトナーを供給する現像部材と、を有し、画像データに基づいて前記像担持体上に前記トナー像を形成する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体上に形成された前記トナー像が転写ニップ部で順次転写されて、表面上に前記トナー像を担持しながら回転する中間転写体であって、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体と接触して前記転写ニップ部を形成する中間転写体と、
前記中間転写体上に転写された前記トナー像を記録材に転写する転写部材と、
前記画像データから印字画素面積に関する情報を取得する取得部と、
前記帯電部材を非画像形成時に清掃する清掃動作を制御する制御部と、を有し、
前記複数の画像形成部のうち、前記中間転写体の回転方向において前記転写部材の下流で最も近い位置に配置された画像形成部を第１の画像形成部とし、前記中間転写体の回転方向において前記第１の画像形成部より下流に配置された画像形成部を第２の画像形成部とすると、
前記制御部は、前記複数の画像形成部のうち前記中間転写体の回転方向において前記第２の画像形成部より上流に配置された画像形成部の前記像担持体に形成される前記トナー像の前記印字画素面積に関する情報に基づいて前記第２の画像形成部の前記清掃動作を実行する実行時間を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記印字画素面積に関する情報に基づいて、前記第１の画像形成部が備える前記像担持体の回転軸線方向における、前記第１の画像形成部が備える前記像担持体上の複数の領域のそれぞれに担持されるトナーの量に対応する指標の積算値を取得し、前記複数の領域におけるそれぞれの前記積算値のうち、最大値と最小値との差分が所定の閾値を超える場合に、前記清掃動作を実行する実行時間を延長させるように制御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、前記複数の領域におけるそれぞれの前記積算値のうち、前記最大値が所定の閾値を超える場合に、前記清掃動作を実行する実行時間を延長させるように制御することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
記録材にトナー像を形成する画像形成装置であって、
像担持体と、前記像担持体に接触して前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、前記像担持体上にトナーを供給する現像部材と、を有し、画像データに基づいて前記像担持体上に前記トナー像を形成する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体上に形成された前記トナー像が転写ニップ部で順次転写されて、表面上に前記トナー像を担持しながら回転する中間転写体であって、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体と接触して前記転写ニップ部を形成する中間転写体と、
前記中間転写体上に転写された前記トナー像を記録材に転写する転写部材と、
前記画像データから印字画素面積に関する情報を取得する取得部と、
前記帯電部材を非画像形成時に清掃する清掃動作を制御する制御部と、を有し、
前記複数の画像形成部のうち、前記中間転写体の回転方向において前記転写部材の下流で最も近い位置に配置された画像形成部を第１の画像形成部とし、前記中間転写体の回転方向において前記第１の画像形成部より下流に配置された画像形成部を第２の画像形成部とすると、
前記制御部は、前記複数の画像形成部のうち前記中間転写体の回転方向において前記第２の画像形成部より上流に配置された画像形成部の前記像担持体に形成される前記トナー像の前記印字画素面積に関する情報に基づいて、前記第２の画像形成部の前記清掃動作における前記帯電部材と前記像担持体の間の電界の大きさと、前記像担持体と前記中間転写体の間の電界の大きさと、のうち少なくとも１つを制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記印字画素面積に関する情報に基づいて、前記第１の画像形成部が備える前記像担持体の回転軸線方向における、前記第１の画像形成部が備える前記像担持体上の複数の領域のそれぞれに担持されるトナーの量に対応する指標の積算値を取得し、前記複数の領域におけるそれぞれの前記積算値のうち、最大値と最小値との差分が所定の閾値を超える場合に、前記第２の画像形成部の前記清掃動作における前記帯電部材と前記像担持体の間の電界の大きさと、前記像担持体と前記中間転写体の間の電界の大きさと、のうち少なくとも１つを前記所定の閾値より小さい場合に比べて大きくすることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記複数の領域におけるそれぞれの前記積算値のうち、前記最大値が所定の閾値を超える場合に、前記第２の画像形成部の前記清掃動作における前記帯電部材と前記像担持体の間の電界の大きさと、前記像担持体と前記中間転写体の間の電界の大きさと、のうち少なくとも１つを前記所定の閾値より小さい場合に比べて大きくすることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記印字画素面積に関する情報は、前記第１の画像形成部が備える前記像担持体に光を照射する露光装置が前記第１の画像形成部が備える前記像担持体に形成される前記トナー像に対応して前記第１の画像形成部が備える前記像担持体に照射する光の発光時間であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記清掃動作では、前記第２の画像形成部が備える前記像担持体と前記第２の画像形成部が備える前記帯電部材との間に画像形成時とは逆方向の電界が形成されるように制御することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記複数の画像形成部のうち、前記中間転写体の回転方向において前記転写部材の下流で最も遠い位置に配置された前記画像形成部の前記印字画素面積に関する情報を使用しないことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記画像形成部は、記録材に前記トナー像を形成する画像形成動作において、前記中間転写体に転写されずに前記像担持体上に残ったトナーを前記現像部材で回収するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記トナーは一成分現像剤であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
被転写体にトナー像を形成する画像形成装置であって、
像担持体と、前記像担持体に接触して前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、前記像担持体上にトナーを供給する現像部材と、を有し、画像データに基づいて前記像担持体上に前記トナー像を形成する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体から前記被転写体に前記トナー像を順次転写させる転写部材と、
前記画像データから印字画素面積に関する情報を取得する取得部と、
前記帯電部材を非画像形成時に清掃する清掃動作を実行させる制御部と、を有し、
前記複数の画像形成部のうち、前記被転写体に対して最先で前記トナー像を転写する位置に配置された画像形成部を第１の画像形成部とし、前記第１の画像形成部より後に前記トナー像を転写する位置に配置された画像形成部を第２の画像形成部とすると、前記印字画素面積に関する情報は、前記複数の画像形成部のうち前記被転写体に対して前記第２の画像形成部より先に前記トナー像を転写する位置に配置された画像形成部の前記像担持体に形成されるトナー像の印字画素面積に関する情報であり、
前記制御部は、前記複数の画像形成部のうち前記被転写体に対して前記第２の画像形成部より先に前記トナー像を転写する位置に配置された画像形成部の前記像担持体に形成される前記トナー像の前記印字画素面積に関する情報に基づいて前記第２の画像形成部の前記清掃動作を実行するタイミングを制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式などを用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式などを用いた画像形成装置として、それぞれが感光ドラムなどの像担持体を有する複数の画像形成部が被転写体の移動方向に沿って並べて配置されたインライン方式の画像形成装置がある。インライン方式の画像形成装置では、各画像形成部の像担持体に形成されたトナー像が、被転写体としての中間転写体や記録材担持体に担持された記録材に重ね合わされるようにして順次転写されることで、フルカラー画像などが形成される。
【０００３】
このような画像形成装置では、像担持体から被転写体へのトナー像の転写後に像担持体の表面に残留したトナー（転写残トナー）を回収する専用のクリーニング装置を設けない、いわゆる、クリーナーレス構成が採用されることがある。クリーナーレス構成においては、転写残トナーは、現像手段によって回収される。クリーナーレス構成は、画像形成装置の小型化や低コスト化に有利である。
【０００４】
ところで、電子写真方式などを用いた画像形成装置では、像担持体に付着した、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナー（以下「逆帯電トナー」ともいう。）が、像担持体を帯電させる帯電ローラなどの帯電部材に付着することがある。インライン方式の画像形成装置では、帯電部材に付着する逆帯電トナーとしては、上流の画像形成部で被転写体に転写されたトナーが、下流の画像形成部の転写部で像担持体に移動してしまう「再転写」を起こしたトナー（「再転写トナー」）が顕著となる。また、上述のクリーナーレス構成においては、帯電部材への逆帯電トナーの付着が顕著となる。そして、帯電部材にトナーが付着すると、帯電部材による像担持体の帯電能力が変化し、帯電部材のトナーが付着した位置に対応する部分の潜像電位が変化して、画像濃度が変化することがある。
【０００５】
この画像濃度変化を抑制するためのメンテナンス動作として、特許文献１には、帯電部材の清掃動作を行う構成が開示されている。具体的には、まず、帯電ローラに印加する電圧の極性を画像形成時に印加する電圧の極性とは逆極性にすることで、帯電ローラに付着したトナーを感光ドラムに吐き出す。その後、ベルトを介して感光ドラムと対向する位置に設けられる転写手段に印加する電圧の極性を画像形成時とは逆極性にする。これにより、感光ドラムに吐き出されたトナーをベルトに転写し、そのトナーをベルト用の清掃手段によって回収する。特許文献１の構成では、積算印字枚数、積算印字画素数あるいは積算露光時間に応じてメンテナンス動作を実施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１２６２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
メンテナンス動作の実施間隔が短いと画像形成装置のスループット（単位時間あたりに出力できる画像の数）が低下し、長いと画像不良が発生して画像品質が低下してしまう。
【０００８】
また、再転写トナーが帯電部材に付着する際には、帯電部材の清掃動作の実施タイミングや清掃条件を単に印刷枚数や出力画像の画像情報に基づいて判断しても、適切な条件で帯電部材の清掃動作を実施することができない。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、好適に帯電部材の清掃動作を実施することで、画像品質の低下を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、記録材にトナー像を形成する画像形成装置であって、像担持体と、前記像担持体に接触して前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、前記像担持体上にトナーを供給する現像部材と、を有し、画像データに基づいて前記像担持体上に前記トナー像を形成する複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体上に形成された前記トナー像が転写ニップ部で順次転写されて、表面上に前記トナー像を担持しながら回転する中間転写体であって、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体と接触して前記転写ニップ部を形成する中間転写体と、前記中間転写体上に転写された前記トナー像を記録材に転写する転写部材と、前記画像データから印字画素面積に関する情報を取得する取得部と、前記帯電部材を非画像形成時に清掃する清掃動作を実行させる制御部と、を有し、前記複数の画像形成部のうち、前記中間転写体の回転方向において前記転写部材の下流で最も近い位置に配置された画像形成部を第１の画像形成部とし、前記中間転写体の回転方向において前記第１の画像形成部より下流に配置された画像形成部を第２の画像形成部とすると、前記制御部は、前記複数の画像形成部のうち前記中間転写体の回転方向において前記第２の画像形成部より上流に配置された画像形成部の前記像担持体に形成される前記トナー像の前記印字画素面積に関する情報に基づいて前記第２の画像形成部の前記清掃動作を実行するタイミングを制御することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、記録材にトナー像を形成する画像形成装置であって、像担持体と、前記像担持体に接触して前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、前記像担持体上にトナーを供給する現像部材と、を有し、画像データに基づいて前記像担持体上に前記トナー像を形成する複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体上に形成された前記トナー像が転写ニップ部で順次転写されて、表面上に前記トナー像を担持しながら回転する中間転写体であって、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体と接触して前記転写ニップ部を形成する中間転写体と、前記中間転写体上に転写された前記トナー像を記録材に転写する転写部材と、前記画像データから印字画素面積に関する情報を取得する取得部と、前記帯電部材を非画像形成時に清掃する清掃動作を制御する制御部と、を有し、前記複数の画像形成部のうち、前記中間転写体の回転方向において前記転写部材の下流で最も近い位置に配置された画像形成部を第１の画像形成部とし、前記中間転写体の回転方向において前記第１の画像形成部より下流に配置された画像形成部を第２の画像形成部とすると、前記制御部は、前記複数の画像形成部のうち前記中間転写体の回転方向において前記第２の画像形成部より上流に配置された画像形成部の前記像担持体に形成される前記トナー像の前記印字画素面積に関する情報に基づいて前記第２の画像形成部の前記清掃動作を実行する実行時間を制御することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、記録材にトナー像を形成する画像形成装置であって、像担持体と、前記像担持体に接触して前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、前記像担持体上にトナーを供給する現像部材と、を有し、画像データに基づいて前記像担持体上に前記トナー像を形成する複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体上に形成された前記トナー像が転写ニップ部で順次転写されて、表面上に前記トナー像を担持しながら回転する中間転写体であって、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体と接触して前記転写ニップ部を形成する中間転写体と、前記中間転写体上に転写された前記トナー像を記録材に転写する転写部材と、前記画像データから印字画素面積に関する情報を取得する取得部と、前記帯電部材を非画像形成時に清掃する清掃動作を制御する制御部と、を有し、前記複数の画像形成部のうち、前記中間転写体の回転方向において前記転写部材の下流で最も近い位置に配置された画像形成部を第１の画像形成部とし、前記中間転写体の回転方向において前記第１の画像形成部より下流に配置された画像形成部を第２の画像形成部とすると、前記制御部は、前記複数の画像形成部のうち前記中間転写体の回転方向において前記第２の画像形成部より上流に配置された画像形成部の前記像担持体に形成される前記トナー像の前記印字画素面積に関する情報に基づいて、前記第２の画像形成部の前記清掃動作における前記帯電部材と前記像担持体の間の電界の大きさと、前記像担持体と前記中間転写体の間の電界の大きさと、のうち少なくとも１つを制御することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、好適に帯電部材の清掃動作を実施することで、画像品質の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】画像形成部の概略断面図である。
【図３】実施例１の画像形成装置の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。
【図４】実施例１の画像形成装置の動作シーケンスを示すフローチャート図である。
【図５】実施例１の帯電ローラ清掃動作の実施判断におけるデータ処理過程を示す模式図である。
【図６】実施例２の帯電ローラ清掃動作の実施判断におけるデータ処理過程を示す模式図である。
【図７】実施例３の画像形成装置の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。
【図８】実施例３の画像形成装置の動作シーケンスを示すフローチャート図である。
【図９】実施例３の供給動作の実施判断におけるデータ処理過程を示す模式図である。
【図１０】実施例１における帯電ローラ清掃動作の実施判断におけるデータ処理過程の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１６】
［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置１の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することのできる、インライン方式のレーザービームプリンタである。画像形成装置１は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用に設けられた要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。図２は、代表して一つの画像形成部Ｓを示す概略断面図である。本実施例では、画像形成部Ｓは、後述する感光ドラム２、帯電ローラ３、露光装置４、現像器５、一次転写ローラ７などを有して構成される。
【００１７】
画像形成装置１は、トナー像を担持する像担持体としての、移動可能（回転可能）なドラム型の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム２を有する。各色用の感光ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、後述する中間転写ベルト８の鉛直方向上方の面に接して一定間隔で配置されている。本実施例では、感光ドラム２は、導電性支持体上に光導電層を有する有機感光体（ＯＰＣ）ドラムである。感光ドラム２は、駆動手段としてのドラム駆動装置３１（図３）のモータ（図示せず）から駆動を受けて図中矢印Ｒ１の方向に回転する。
【００１８】
回転する感光ドラム２の表面は、帯電手段としてのローラ型の帯電部材（接触帯電部材）である帯電ローラ３によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に帯電させられる。帯電工程時に、帯電ローラ３には、帯電電源（高圧電源回路）Ｅ１（図３）から、負極性の直流電圧である帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。本実施例では、帯電工程時に、帯電ローラ３には、−１１００Ｖの直流電圧が印加される。これにより、感光ドラム２の表面が帯電させられて、−５００Ｖの一様な背景電位（帯電電位）が形成される。本実施例では、帯電ローラ３は、芯金（芯材）上に導電性弾性体層を有する弾性体ローラである。帯電ローラ３は、感光ドラム２の表面に所定の押圧力で接触させられており、感光ドラム２の回転に伴って従動して回転する。帯電ローラ３は、感光ドラム２の表面の移動方向における感光ドラム２と帯電ローラ３との接触部（以下「帯電ニップ」ともいう。）Ｃｈの上流側及び下流側に形成される感光ドラム２と帯電ローラ３との間の間隙で生じる放電により、感光ドラム２の表面を帯電させる。
【００１９】
帯電させられた感光ドラム２の表面は、露光手段としての露光装置４によって画像データに応じて走査露光され、感光ドラム２上に静電像（静電潜像）が形成される。本実施例では、露光装置４は、レーザー駆動信号に従ってレーザー光を感光ドラム２の表面に照射するレーザースキャナー装置である。露光装置４は、レーザー光を感光ドラム２の回転軸線方向と略平行に走査する。また、露光装置４は、感光ドラム２の回転に伴って、レーザー光を感光ドラム２の表面の移動方向と略平行に走査する。以下、感光ドラム２の回転軸線方向（表面の移動方向と略直交する方向）を「主走査方向」という。また、「主走査方向」と略直交する方向を「副走査方向」という。本実施例では、露光装置４により最大光量の露光を受けた部分の感光ドラム２の表面電位は−１００Ｖ程度になる。つまり、一様に帯電させられた感光ドラム２の表面は、露光されることで表面電位の絶対値が低下して、潜像電位（露光部電位）が形成される。
【００２０】
感光ドラム２上に形成された静電像は、現像手段としての現像器５によって、現像剤としてのトナーを用いて現像（可視化）され、感光ドラム２の表面上にトナー像が形成される。本実施例では、トナーとして非磁性一成分現像剤を使用した。現像器５は、トナーを収容する現像容器５１と、感光ドラム２上にトナーを供給する現像部材としての現像ローラ５２と、を有する。現像ローラ５２は、駆動手段としての現像器駆動装置３２（図３）のモータ（図示せず）から駆動を受けて回転する。現像器５は、現像ローラ５２にコートされた正規の帯電極性である負極性に帯電したトナーを、現像ローラ５２の回転によって感光ドラム２との接触部（現像部）に搬送する。また、現像ローラ５２は、接離手段としての接離機構３４（図３）によって感光ドラム２に対して当接、離間が可能とされている。現像工程時に、現像ローラ５２は感光ドラム２に当接させられる。また、現像工程時に、現像ローラ５２には、現像電源（高圧電源回路）Ｅ２（図３）から、負極性の直流電圧である現像電圧（現像バイス）が印加される。本実施例では、現像工程時に、現像ローラ５２には、−３００Ｖの直流電圧が印加される。感光ドラム２上に形成された静電像が現像ローラ５２と接触すると、感光ドラム２の静電像と現像ローラ５２との間の電界により、感光ドラム２上の潜像電位部に正規の帯電極性に帯電したトナーが付着して、感光ドラム２上の静電像はトナー像として現像される。感光ドラム２上の背景電位部は、潜像電位部とは逆の電界となるので正規の帯電極性に帯電したトナーは付着しない。
【００２１】
各感光ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと対向するように、移動可能（回転可能）な中間転写体としての、無端帯状体（無端状ベルト）で形成された中間転写ベルト８が配置されている。中間転写ベルト８は、複数の張架ローラとしての駆動ローラ９、テンションローラ１０及び二次転写内ローラ１１に架け渡されて、所定の張力で張架されている。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９が駆動手段としてのベルト駆動装置３３（図３）のモータ（図示せず）から駆動を受けて回転することにより、図中矢印Ｒ２の方向に回転（周回移動）する。中間転写ベルト８の内周面側には、各感光ドラム２に対応して、一次転写手段としてのローラ型の一次転写部材である一次転写ローラ７が配置されている。一次転写ローラ７は、中間転写ベルト８を挟んで感光ドラム２に押圧され、感光ドラム２と中間転写ベルト８との接触部である一次転写ニップ部（一次転写部）Ｎ１を形成する。上述のように感光ドラム２上に形成されたトナー像は、一次転写ニップ部Ｎ１を通過する過程で、感光ドラム２と一次転写ローラ７との間の電界により、感光ドラム２と一次転写ローラ７とに挟持されて搬送される中間転写ベルト８上に転写（一次転写）される。一次転写工程時に、一次転写ローラ７には、一次転写電源（高圧電源回路）Ｅ３（図３）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。本実施例では、一次転写工程時に、一次転写ローラ７には、＋６００Ｖの直流電圧が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、中間転写ベルト８が一次転写ニップ部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｃ、Ｎ１Ｋを順次通過する過程で、各感光ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ上に形成されたトナー像が中間転写ベルト８上に順次一次転写される。こうして、中間転写ベルト８上に、複数色のトナーが重畳された多重トナー像が形成される。本実施例の画像形成装置１は、一次転写後に感光ドラム２上に残留したトナー（一次転写残トナー）を回収する専用のクリーニング装置を有しておらず、一次転写残トナーは現像器５で回収される（クリーナーレス構成）。感光ドラム２上の一次転写残トナーは、現像ローラ５２と感光ドラム２との間の電位差の作用などによって現像ローラ５２に移動し、現像容器５１内に回収される。
【００２２】
中間転写ベルト８の外周面側において、二次転写内ローラ１１と対向する位置には、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写外ローラ１２が配置されている。二次転写外ローラ１２は、中間転写ベルト８を挟んで二次転写内ローラ１１に押圧され、中間転写ベルト８と二次転写外ローラ１２との接触部である二次転写ニップ部（二次転写部）Ｎ２を形成する。上述のように中間転写ベルト８上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト８と二次転写外ローラ１２との間の電界により、中間転写ベルト８と二次転写外ローラ１２とに挟持されて搬送される記録材Ｐ上に転写（二次転写）される。二次転写工程時に、二次転写外ローラ１２には、二次転写電源（高圧電源回路）Ｅ４（図３）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。本実施例では、二次転写工程時に、二次転写外ローラ１２には、＋１５００Ｖの直流電圧が印加される。
【００２３】
記録用紙などの記録材（転写材、記録媒体、シート）Ｐは、給送トレイ１６に収納されている。本実施例では、記録材Ｐとして、搬送方向の長さが２７９．４ｍｍのレターサイズの普通紙を用いた。給送トレイ１６内の記録材Ｐは、給送ローラ１７の回転によって１枚ずつピックアップされる。記録材Ｐは、分離パット１８との摩擦により１枚ずつに分離され、レジローラ対１９に向けて搬送される。この記録材Ｐは、レジローラ対１９によって斜行が補正されながら停止させられる。その後、中間転写ベルト８上に形成されたトナー像の先端と記録材Ｐの先端が二次転写ニップ部Ｎ２に略同時に到達するタイミングでレジローラ対１９が回転させられることで、記録材Ｐが二次転写ニップ部Ｎ２に進入させられる。また、トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置１３へと搬送される。記録材Ｐは、定着装置１３が備える定着ローラ対によって加圧されながら加熱されることで、トナー像を定着される。そして、トナー像が定着された記録材Ｐは、画像形成装置１の装置本体１ａの外部の排出トレイ２０に排出される。
【００２４】
中間転写ベルト８の外周面側には、中間転写ベルト８上のトナーを清掃する清掃手段としてベルトクリーニング装置１４が配置されている。本実施例では、ベルトクリーニング装置１４は、中間転写ベルト８の表面の移動方向おける二次転写ニップ部Ｎ２の下流（かつ最上流の一次転写ニップ部Ｎ１Ｙの上流）に位置して配置されている。二次転写後に中間転写ベルト８上に残留したトナー（二次転写残トナー）は、ベルトクリーニング装置１４によって中間転写ベルト８上から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置１４は、クリーニング部材１４ａと、回収容器１４ｂと、を有する。本実施例では、クリーニング部材１４ａは、金属板金に支持されたゴム製のブレード（クリーニングブレード）である。クリーニング部材１４ａは、長手方向が中間転写ベルト８の表面の移動方向と略直交する方向（主走査方向）に沿って配置され、短手方向の自由端部のエッジが中間転写ベルト８の表面に当接させられている。中間転写ベルト８上の二次転写残トナーは、クリーニング部材１４ａによってこそぎ落とされて、回収容器１４ｂ内に回収される。
【００２５】
２．制御態様
図３は、本実施例の画像形成装置１の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。画像形成装置１の装置本体１ａには、制御手段としての制御部（制御回路）１００が設けられている。制御部１００は、演算制御手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭなどを有して構成される。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、ＲＡＭを作業領域として用いながら、画像形成装置１の各部の動作を統括的に制御する。制御部１００には、例えば、ドラム駆動装置３１、現像器駆動装置３２、ベルト駆動装置３３、接離機構３４、各種電源Ｅ１〜Ｅ４、露光装置４などが接続されている。また、制御部１００には、詳しくは後述する画像信号処理回路１０１、画像メモリＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫ、一時カウンタ列ＲＭ、ＲＣ、ＲＫ、積算カウンタ列ＵＭ、ＵＣ、ＵＫ、積算印刷カウンタＷなどが設けられている。なお、図３では図示を省略しているが、本実施例では、帯電電源Ｅ１、現像電源Ｅ２、一次転写電源Ｅ３は、それぞれ各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫごとに独立して設けられている。
【００２６】
制御部１００には、インターフェースを介してパーソナルコンピュータなどのホスト機器２００が接続されている。制御部１００は、ホスト機器２００から入力される画像データ（電気的な画像情報）に対応した画像を記録材Ｐに形成して出力するように画像形成動作の制御を行う。また、制御部１００は、詳しくは後述する帯電ローラ清掃動作の制御、帯電ローラ清掃動作の実施判断の制御を行う。
【００２７】
ここで、画像形成装置１は、一の開始指示により開始される、単一又は複数の記録材Ｐに画像を形成して出力する一連の動作である印刷ジョブを実行する。印刷ジョブは、一般に、画像形成工程、前回転工程、複数の記録材Ｐに画像を形成する場合の紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に記録材Ｐに形成して出力する画像の静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の一次転写や二次転写を行う期間であり、画像形成時（画像形成期間）とはこの期間のことをいう。より詳細には、これら静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の一次転写や二次転写の各工程を行う位置で、画像形成時のタイミングは異なる。前回転工程は、開始指示が入力されてから実際に画像を形成し始めるまでの、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程は、複数の記録材Ｐに対する画像形成を連続して行う際（連続画像形成）の記録材Ｐと記録材Ｐとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作（準備動作）を行う期間である。非画像形成時（非画像形成期間）とは、画像形成時以外の期間であって、上記前回転工程、紙間工程、後回転工程、更には画像形成装置１の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程などが含まれる。本実施例では、非画像形成時に、詳しくは後述する帯電ローラ清掃動作が実行される。
【００２８】
３．印刷ジョブの動作シーケンス
図４は、本実施例における印刷ジョブの動作シーケンスの概略を示すフローチャート図である。
【００２９】
制御部１００は、画像形成装置１に接続されたホスト機器２００から印刷ジョブ開始信号が送信されると、印刷ジョブを開始させる。まず、制御部１００は、ホスト機器２００からの「画像データの受信」を行う（Ｓ１０１）。画像データは、解像度６００ＤＰＩ、８ビットの２次元配列で、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）のＲＧＢ３色のデータである。次に、制御部１００は、画像信号処理回路１０１において「画像データ処理」を行う（Ｓ１０２）。この画像データ処理において、ＲＧＢの画像データは色分解されて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のＹＭＣＫ４色の画像データＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫとして画像メモリＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫに上書き格納される。次に、制御部１００は、「画像形成動作」を開始させる（Ｓ１０３）。画像形成動作が開始されると、画像データＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫは、画像信号処理回路１０１により、レーザー駆動信号に変換されて、それぞれ対応する色用の露光装置４に送られる。これにより、前述のようにして画像形成が行われる。
【００３０】
また、制御部１００は、画像データの露光装置４への転送が終了したら、「帯電ローラ清掃動作の実施判断」を行う（Ｓ１０４）。この帯電ローラ清掃動作の実施判断の詳細については後述する。制御部１００は、帯電ローラ３の清掃動作が必要であると判断した場合は、「帯電ローラ清掃動作」を実施させる（Ｓ１０５）。この帯電ローラ３の清掃動作の詳細については後述する。一方、制御部１００は、帯電ローラ３の清掃動作が必要ではないと判断した場合は、処理をＳ１０６へ進める。次に、制御部１００は、「次画像データの有無」の確認を行う（Ｓ１０６）。制御部１００は、未処理の画像データがあると判断した場合は、処理をＳ１０２へ戻して、上述の動作を繰り返す。一方、制御部１００は、すべての画像データの処理が完了し、次画像データがないと判断した場合は、印刷ジョブを終了させる。
【００３１】
このように、本実施例では、非画像形成時として紙間工程時に帯電ローラ３の清掃動作が実行される。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、帯電ローラ３の清掃動作は、非画像形成時であれば、例えば後回転工程時、前回転工程時、前多回転工程時などに実行されてもよい。
【００３２】
４．帯電ローラへのトナー付着
本実施例の画像形成装置１は、インライン方式を採用している。そのため、上流の画像形成部Ｓで中間転写ベルト８に形成されたトナー像が、下流の一次転写ニップ部Ｎ１を通過する際に、そのトナー像のトナーの一部が下流の画像形成部Ｓの感光ドラム２に移動してしまう「再転写」と呼ばれる現象が生じる。これは、下流の一次転写ニップ部Ｎ１で、中間転写ベルト８上のトナーが、感光ドラム２の背景電位部と一次転写ローラ７との間の電位差で生じる放電を受けて正規極性とは逆の極性に帯電された逆帯電トナーとなることによる。このように再転写により感光ドラム２に付着したトナーを「再転写トナー」と呼ぶ。画像形成中の帯電ローラ３には−１１００Ｖの電圧が印加されており、逆帯電トナーである再転写トナーを引き付ける。そのため、帯電ローラ３へのトナーの付着量の主走査方向分布は、一次転写ニップ部Ｎ１を通過したトナー像の印字画素面積の主走査方向分布に相関する。
【００３３】
本実施例の画像形成装置１では、イエロー１００％の画像を形成した際の再転写トナーの量を、ブラック用の画像形成部ＳＫで測定した場合、１．０％前後であった。なお、再転写トナーの量の測定方法は、次のとおりである。一次転写ニップ部Ｎ１を通過した後の感光ドラム２上に付着している再転写トナーを、ポリエステルテープで採取して上質紙に貼り付ける。また、参照として、ポリエステルテープそのままを上記のポリエステルテープに並べて上質紙に貼り付ける。これらの上質紙上のポリエステープの光学濃度を、東京電色工業株式会社の白色度計ＴＣ−６ＤＳを用いて、トナー色の補色フィルタを通して測定する。そして、２つの測定結果の差を再転写トナーの量とする。
【００３４】
Ａ４サイズの記録材Ｓに対して、副走査方向に延びる帯状のイエロー１００％の画像を連続印刷して、帯電ローラ３に再転写トナーが付着することによる画像濃度変化を官能評価した。画像濃度変化の評価は、ブラック用の画像形成部ＳＫで行った。その結果、主走査方向に均一な画像（上記帯状の画像を主走査方向に均一に敷き詰めた画像）の場合は、１００ページから濃度変動が認識できた。これに対し、主走査方向に分布がある画像（上記帯状の画像を主走査方向において偏って形成した画像）の場合は、３０ページから濃度変動が認識できた。
【００３５】
また、現像器５は、正規の帯電極性である負極性に帯電したトナーを現像ローラ５２にコートしているが、一部のトナーは逆帯電トナーになってしまう。この逆帯電トナーを「カブリトナー」と呼ぶ。カブリトナーは、感光ドラム２の背景電位の部分に付着する。そして、逆帯電トナーであるカブリトナーは、一次転写されず、再転写トナーと同様に帯電ローラ３に付着する。カブリトナーは、非画像形成時には感光ドラム２の全面に一様に付着するため、帯電ローラ３の全面に一様に付着する。本実施例の画像形成装置１では、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫで測定したカブリトナーの量は０．５％前後であった。なお、カブリトナーの量の測定方法は、トナーをポリエステルテープで採取する位置が、感光ドラム２の回転方向における現像ローラ５２と一次転写ニップ部Ｎ１との間であること以外は、再転写トナーの量の測定方法と同じである。
【００３６】
Ａ４サイズの記録材Ｐに対して、全白画像を連続印刷して、帯電ローラ３にカブリトナーが付着することによる画像濃度変化を官能評価した。画像濃度変化の評価は、ブラック用の画像形成部ＳＫで行った。その結果、２００ページから濃度変動が認識できた。
【００３７】
５．帯電ローラ清掃動作
帯電ローラ３にトナーが付着すると、帯電ローラ３による感光ドラム２の帯電能力が変化するため、感光ドラム２を一様に帯電させることができなくなり、画像濃度変動が発生してしまうことがある。そこで、本実施例の画像形成装置１は、メンテナンス動作として、非画像形成時に、帯電ローラ３に付着したトナーを感光ドラム２に吐き出して、帯電ローラ３に付着したトナーを減少させる帯電ローラ清掃動作を行う。
【００３８】
本実施例では、帯電ローラ清掃動作において、まず、感光ドラム２と現像ローラ５２とが離間され、感光ドラム２に新たなトナーが付着することが抑制される。そして、帯電ローラ３に画像形成時と同じ−１１００Ｖの直流電圧が印加され、感光ドラム２の表面が−５００Ｖに帯電させられる。また、この感光ドラム２の−５００Ｖに帯電した領域が一次転写ニップ部Ｎ１に到達するタイミングに合わせて、一次転写ローラ７に印加される電圧が０Ｖに切り替えられる。一次転写ニップ部Ｎ１において、−５００Ｖに帯電した感光ドラム２の表面と一次転写ローラ７との間の電位差は放電閾値を超えない。したがって、感光ドラム２の表面においては放電が起きず、次に帯電ニップＣｈを通過する直前の感光ドラム２の表面電位は−５００Ｖに維持される。この感光ドラム２の−５００Ｖに帯電した領域が帯電ニップＣｈに到達するタイミングに合わせて、帯電ローラ３に印加される電圧が０Ｖに切り替えられる。これにより、帯電ローラ３と感光ドラム２との間に画像形成時とは逆方向の電界が形成される。つまり、画像形成時には、帯電ローラ３に印加される帯電電圧の方が感光ドラム２の表面電位よりもトナーの正規の帯電極性側に高く、帯電ローラ３と感光ドラム２との間で、逆帯電トナーを感光ドラム２から帯電ローラ３に向かわせる電界が形成される。一方、帯電ローラ清掃動作時には、感光ドラム２の表面電位の方が帯電ローラ３に印加される帯電電圧よりもトナーの正規の帯電極性側に高く、帯電ローラ３と感光ドラム２との間で、逆帯電トナーを帯電ローラ３から感光ドラム２に向かわせる電界が形成される。その結果、帯電ローラ３に付着している逆帯電トナーが、感光ドラム２に吐き出される。
【００３９】
その後、感光ドラム２に吐き出された逆帯電トナーが一次転写ニップ部Ｎ１に到達するタイミングに合わせて、一次転写ローラ７に印加される電圧が、画像形成時とは逆極性（逆帯電トナーとは逆極性）の直流電圧である−１０００Ｖに切り替えられる。これにより、感光ドラム２に吐き出された逆帯電トナーは、一次転写ニップ部Ｎ１で感光ドラム２から中間転写ベルト８に向かう力を受けて中間転写ベルト８上に転写される。中間転写ベルト８上の逆帯電トナーは、中間転写ベルト８によって搬送される。この逆帯電トナーが二次転写ニップ部Ｎ２に到達するタイミングに合わせて、二次転写外ローラ１２に画像形成時と同極性（逆帯電トナーと同極性）の直流電圧である＋３００Ｖの直流電圧が印加される。これにより、逆帯電トナーは、中間転写ベルト８上に残留したまま二次転写ニップ部Ｎ２を通過する。そして、この逆帯電トナーは、ベルトクリーニング装置１４により中間転写ベルト８上から除去されて回収される。本実施例の帯電ローラ清掃動作の実行時間は、帯電ローラ３に付着したトナーが十分吐き出されるように、帯電ローラ３が３周回転している時間である。帯電ローラ清掃動作の実行時間は、帯電ローラ３が１周回転している時間から１０周回転している時間の間の時間にすることが好ましい。その中でも、帯電ローラ３の２周回転している時間から４周回転している時間がさらに好ましい。
【００４０】
本実施例の帯電ローラ清掃動作の電位設定は、次のとおりである。帯電ローラ３に付着したトナーが十分吐き出されるように、帯電ローラ３に印加される電圧が０Ｖ、感光ドラム２の表面電位が−５００Ｖ、一次転写ローラ７に印加される電圧が−１０００Ｖの条件とされている。帯電ローラ３と感光ドラム２との間の電界の大きさ、感光ドラム２と中間転写ベルト８との間の電界の大きさが大きい方が吐き出し効率が高いが、大き過ぎると放電が生じてトナーの極性が変化してしまうため、吐き出し効率が低下してしまう。また、これらの電界の大きさが大き過ぎると、放電により感光ドラム２や中間転写ベルト８が表面劣化してしまう場合がある。帯電ローラ清掃動作において、感光ドラム２の表面電位は−２００Ｖから−８００Ｖ、一次転写ローラ７に印加する電圧は−４００Ｖから−１６００Ｖにすることが好ましい。
【００４１】
以上のような帯電ローラ清掃動作により、帯電ローラ３は逆帯電トナーの付着量が十分に低減するか又は付着していない状態となり、帯電ローラ３による感光ドラム２の帯電能力が回復する。
【００４２】
６．帯電ローラ清掃動作の実施判断
本実施例では、帯電ローラ清掃動作の実施判断は、二つの算出方法の結果に基づいて行われる。一つは、画像データに基づくもの（算出方法Ａ）、もう一つは、積算印刷枚数に基づくもの（算出方法Ｂ）である。この帯電ローラ清掃動作の実施判断の制御は、印刷ジョブの動作シーケンスにおいて制御部１００によって実行される。
【００４３】
（算出方法Ａ）
まず、算出方法Ａについて説明する。算出方法Ａでは、再転写に起因する逆帯電トナーの帯電ローラ３への付着量に基づいて、帯電ローラ清掃動作の要否が判断される。図５は、帯電ローラ清掃動作の実施判断の算出方法Ａにおけるデータ処理過程を説明するための模式図である。算出方法Ａでは、トナー像に関する情報としての画像データに基づいて、帯電ローラ３への逆帯電トナーの付着量の主走査方向分布が予測される。なお、算出方法Ａでは、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用の画像形成部ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおける帯電ローラ清掃動作の実施判断が行われる。
【００４４】
まず、画像メモリＭＹ、ＭＭ、ＭＣに格納されたＹＭＣ３色の画像データＤＹ、ＤＭ、ＤＣが二値化される。このように二値化を行うのは、帯電ローラ３に付着する逆帯電トナーの発生原因である再転写は、トナーの量に関する情報のうち、トナーの絶対量よりも印字面積に高い相関性を有するためである。また、再転写は上流の画像形成部Ｓで形成されたトナー像のトナーが下流の画像形成部Ｓの感光ドラム２に付着する現象であるので、最下流の画像形成部ＳＫの画像は再転写には寄与しない。そのため、ブラックの画像データＤＫの処理は行われない。
【００４５】
次に、色重ね処理が行われる。イエローの画像データＤＹとマゼンタの画像データＤＭとシアンの画像データＤＣとの和演算の結果ＤＫ２が画像メモリＭＫに格納される。また、イエローの画像データＤＹとマゼンタの画像データＤＭの和演算の結果ＤＣ２が画像メモリＭＣに格納される。また、イエローの画像データＤＹが画像メモリＭＭに格納される（画像データＤＹを画像データＤＭ２と呼び変える。）。画像メモリＭＹのデータはリセットされ、今後は使用されない。なお、本実施例では、和演算は、各画像データに対して要素ごとに行われる。この時点で、画像メモリＭＭ、ＭＣ、ＭＫに格納された画像データＤＭ２、ＤＣ２、ＤＫ２は、それぞれの一次転写ニップ部Ｎ１Ｍ、Ｎ１Ｃ、Ｎ１Ｋを通過したトナー像の画像データを二値化したものに対応する。
【００４６】
次に、副走査方向積算が行われる。制御部１００には、それぞれ画像メモリの走査方向画素数と同じ長さを持つカウンタ列である、３色分の一時カウンタ列ＲＭ、ＲＣ、ＲＫが設けられている。画像データＤＭ２、ＤＣ２、ＤＫ２が副走査方向に積算されて、主走査方向の一次元データＤＭ３、ＤＣ３、ＤＫ３として各色に対応する一時カウンタ列ＲＭ、ＲＣ、ＲＫに上書き格納される。この一次元データＤＭ３、ＤＣ３、ＤＫ３は、それぞれの一次転写ニップ部Ｎ１Ｍ、Ｎ１Ｃ、Ｎ１Ｋを通過したトナー像の印字画素面積の主走査方向分布に対応する。そして、この一次元データＤＭ３、ＤＣ３、ＤＫ３は、それぞれの一次転写ニップ部Ｎ１Ｍ、Ｎ１Ｃ、Ｎ１Ｋで感光ドラム２に移動する再転写トナーの量に相関する。
【００４７】
次に、積算処理が行われる。制御部１００には、それぞれ画像メモリの走査方向画素数と同じ長さを持つカウンタ列である、３色分の積算カウンタ列ＵＭ、ＵＣ、ＵＫが設けられている。一次元データＤＭ３、ＤＣ３、ＤＫ３が各色に対応する積算カウンタ列ＵＭ、ＵＣ、ＵＫの現在値に積算されて、一次元データＤＭ４、ＤＣ４、ＤＫ４として各色に対応する積算カウンタ列ＵＭ、ＵＣ、ＵＫに上書き格納される。この一次元データＤＭ４、ＤＣ４、ＤＫ４は、それぞれの帯電ローラ３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに付着しているトナーの積算量に相関する。図５に示す一次元データＤＭ３、ＤＣ３、ＤＫ３、あるいは一次元データＤＭ４、ＤＣ４、ＤＫ４は、画像データから取得される印字画像面積に関する情報の一例である。本実施例では、制御部１００のＣＰＵや一時カウンタ列、積算カウンタ列などが、画像データから印字画素面積に関する情報を取得する取得部として機能する。
【００４８】
最後に、閾値検査処理が行われる。閾値検査処理では、積算カウンタ列ＵＭ、ＵＣ、ＵＫのカウント値（一次元データＤＭ４、ＤＣ４、ＤＫ４）のうちの最大値と最小値との差と、最大値単独と、の２つの値が、それぞれに対応して予め設定された所定の閾値を超えているか否かが検査される。そして、上記のうち少なくとも一方が閾値を超えていると判断された場合は、前述のように帯電ローラ清掃動作が実施されると共に（図４のＳ１０５）、積算カウンタ列ＵＭ、ＵＣ、ＵＫが初期値（本実施例では０）にリセットされる。一方、上記のいずれもが閾値を越えていないと判断された場合には、処理が次の工程（図４のＳ１０６）に進められる。
【００４９】
積算カウンタ列の最大値と最小値との差に対して閾値検査処理を行うことは、帯電ローラ３に付着している逆帯電トナーに関し、主走査方向において均一に付着した分を無視して、主走査方向における付着量の相対差に着目することに相当する。また、積算カウンタ列の最大値に対して閾値検査処理を行うことは、帯電ローラ３に付着している逆帯電トナーに関し、主走査方向において均一に付着した分を含めた絶対量に着目することに相当する。
【００５０】
本実施例では、積算カウンタ列の閾値としては、再転写トナーに起因する逆帯電トナーの帯電ローラ３への付着による画像濃度変動が視認される限界に対応する値を設定した。なお、本実施例では、積算カウンタ列の閾値は、Ａ４サイズの記録材Ｐの副走査方向長さを単位としてページ数で設定するものとする。本実施例では、上記最大値と最小値の差の閾値は３０ページ、最大値単独の閾値は１００ページとした。
【００５１】
（算出方法Ｂ）
算出方法Ｂでは、カブリに起因する逆帯電トナーの帯電ローラ３への付着量に基づいて、帯電ローラ清掃動作の要否が判断される。カブリトナーは、当該カブリが発生したのと同じ画像形成部Ｓの帯電ローラ３に、主走査方向でほぼ一様に付着する。そして、そのカブリトナーの帯電ローラ３への付着量は積算印刷枚数に相関する。算出方法Ｂでは、積算印刷枚数に基づいて、帯電ローラ３への逆帯電トナーの付着量が予測される。なお、算出方法Ｂによる帯電ローラ清掃動作の実施判断は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全色の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫのそれぞれについて独立して行われる。
【００５２】
制御部１００には、積算印刷枚数を保持する積算印刷カウンタＷが設けられている。積算印刷カウンタＷは、１枚の記録材Ｐの片面に対する画像形成が終了するごとに１つずつカウントアップされる。算出方法Ｂにおける閾値検査処理では、積算印刷カウンタＷのカウント値（積算印刷枚数）が予め設定された閾値を越えているか否かが検査される。そして、閾値を超えていると判断された場合は、前述のように帯電ローラ清掃動作が実施されると共に（図４のＳ１０５）、積算印刷カウンタＷが初期値（本実施例では０）にリセットされる。一方、閾値を越えていないと判断された場合には、処理が次の工程（図４のＳ１０６）に進められる。
【００５３】
本実施例では、積算印刷カウンタＷの閾値としては、カブリトナーに起因する逆帯電トナーの帯電ローラ３への付着による画像濃度変動が視認される限界に対応する値を設定した。本実施例では、積算印刷カウンタＷの閾値は、Ａ４サイズの記録材Ｐで２００ページとした。
【００５４】
ここで、本実施例では、算出方法Ａと算出方法Ｂとを独立に使用した。つまり、図４のＳ１０４において、算出方法Ａ、Ｂの両方により帯電ローラ清掃動作の実施判断が行われ、いずれか一方の方法で実施が必要と判断された場合には、図４のＳ１０５の帯電ローラ清掃動作が実施される。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばこれらの算出方法を組み合わせた算出方法を使用してもよい。例えば、算出方法Ａに基づいて帯電ローラ清掃動作を実施した場合には、算出方法Ｂで用いる積算印刷カウンタＷをリセットするなどの方法が挙げられる。
【００５５】
また、帯電ローラ清掃動作は、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用の画像形成部ＳＭ、ＳＣ、ＳＫで独立して必要時に実行することができる。この場合、帯電ローラ清掃動作を実行した画像形成部Ｓに対応する積算カウンタ列がリセットされる。あるいは、帯電ローラ清掃動作は、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用の画像形成部ＳＭ、ＳＣ、ＳＫのいずれかで必要と判断された場合に、これらの画像形成部ＳＭ、ＳＣ、ＳＫで同期して実行することができる。この場合、各画像形成部に対応する積算カウンタ列が同期してリセットされる。
【００５６】
７．効果
次に、比較例と対比して本実施例の効果について説明する。比較例では、積算印刷枚数に基づく帯電ローラ清掃動作の実施判断（本実施例における算出方法Ｂに対応）のみが行われることが本実施例とは異なる。比較例では、積算印刷カウンタＷの閾値は３０ページとした。この点を除いて、比較例の画像形成装置１の構成及び動作は、本実施例の画像形成装置１の構成及び動作と実質的に同じであるものとする。
【００５７】
比較例では、トナー像に関する情報を考慮しないため、どのような画像が形成されても必ず３０ページごとに帯電ローラ清掃動作が行われる。
【００５８】
これに対し、本実施例では、トナー像に関する情報（本実施例では、画像データ）を考慮するため、形成された画像の画像データに応じて適切なタイミングで帯電ローラ清掃動作が行われる。また、本実施例では、画像濃度変化が視認されにくい、主走査方向に均一な画像パターンの画像が平均的に形成された場合には、帯電ローラ清掃動作の実施が必要と判断されるまでの印刷枚数が実質的に大きくなる。そのため、帯電ローラ清掃動作を過剰に実施することが抑制されて、画像形成装置のスループットの低下が抑制される。本実施例では、画像濃度変化が視認されやすい、主走査方向において偏った画像パターンが連続して印字されない場合、帯電ローラ清掃動作は最大で２００ページごととなる。
【００５９】
本実施例において上述のような効果が得られるのは、次のような本実施例の特徴に起因する。本実施例の特徴の一つは、一の画像形成部Ｓの帯電ローラ３へのトナーの付着量を、該一の画像形成部Ｓより上流の画像形成部Ｓで形成される画像の画像データに基づいて推定することである。つまり、積算印字カウンタに加えるデータが、対象とする画像形成部Ｓより上流の画像形成部Ｓの画像データであることである。インライン方式では、一の画像形成部Ｓの帯電ローラ３に付着するトナーは、該一の画像形成部Ｓより上流の画像形成部Ｓで中間転写ベルト８に形成されたトナー像の再転写トナーが顕著となる。つまり、一の画像形成部Ｓの帯電ローラ３に付着するトナーの量は、該一の画像形成部Ｓより上流の画像形成部Ｓで形成されたトナー像の画像データに基づいて見積もることができる。本実施例では、このようにして帯電ローラ３へのトナーの付着量を見積もることにより、帯電ローラ清掃動作の実施タイミングを適切に判断することができる。
【００６０】
また、本実施例の特徴の他の一つは、感光ドラム２の主走査方向における複数の領域のそれぞれに担持されるトナーの量と相関する指標値の積算値の偏り、特に最大値と最小値との差分を、帯電ローラ清掃動作の実施タイミングの判断に用いることである。つまり、積算カウンタ列のカウント値に関し、最大値だけでなく、最大値と最小値との差分をも用いて、帯電ローラ清掃動作の実施タイミングを判断することである。人間の視覚特性を考慮すると、帯電ローラ３へのトナーの付着による画像濃度変動が主走査方向に均一な場合は知覚されにくい。積算カウンタ列のカウント値の最小値は、帯電ローラ３の全域に付着しているトナー量に対応する。そして、積算カウンタ列のカウント値の最大値と最小値との差分を用いることにより、帯電ローラ３の全域に均一に付着したトナーの寄与を無視して、知覚されやすい画像濃度変動の発生しやすい状況か否かを判断することができる。本実施例では、このようにして知覚されやすい画像濃度変動の発生しやすい状況か否かを判断することにより、帯電ローラ清掃動作の実施タイミングを適切に判断することができる。
【００６１】
以上説明したように、本実施例の画像形成装置１は、画像データに基づいて感光ドラム２上（像担持体上）にトナー像を形成する複数の画像形成部Ｓを有する。また、この画像形成装置１は、複数の画像形成部Ｓのそれぞれの感光ドラム２上に形成されたトナー像が一次転写ニップ部Ｎ１で順次転写されて、表面上にトナー像を担持しながら回転する中間転写ベルト８を有する。この中間転写ベルト８は、複数の画像形成部Ｓのそれぞれの感光ドラム２と接触して一次転写ニップ部Ｎ１を形成する。また、この画像形成装置１は、中間転写ベルト８上（中間転写体上）に転写されたトナー像を記録材Ｐに転写する二次転写外ローラ１２を有する。また、この画像形成装置１は、画像データから印字画素面積に関する情報を取得する取得部を有する。本実施例では、制御部１００のＣＰＵや一時カウンタ列、積算カウンタ列などによって取得部が構成される。また、この画像形成装置１は、帯電ローラ３を非画像形成時に清掃する清掃動作を実行させる制御部１００を有する。ここで、複数の画像形成部Ｓのうち、中間転写ベルト８の回転方向において二次転写外ローラ１２の下流で最も近い位置に配置された画像形成部を第１の画像形成部（例えば、イエロー用の画像形成部ＳＹ）とする。また、中間転写ベルト８の回転方向において第１の画像形成部ＳＹより下流に配置された画像形成部を第２の画像形成部（例えば、マゼンタ用の画像形成部ＳＭ）とする。このとき、制御部１００は、複数の画像形成部Ｓのうち中間転写ベルト８の回転方向において第２の画像形成部ＳＭより上流に配置された画像形成部（例えば、イエロー用の画像形成部ＳＹ）の感光ドラム２に形成されるトナー像の印字画素面積に関する情報に基づいて第２の画像形成部ＳＭの清掃動作を実行するタイミングを制御する。本実施例では、制御部１００は、印字画素面積に関する情報に基づいて、第１の画像形成部ＳＹが備える感光ドラム２の回転軸線方向における、第１の画像形成部ＳＹが備える感光ドラム２上の複数の領域のそれぞれに担持されるトナーの量に対応する指標の積算値を取得する。そして、制御部１００は、この複数の領域におけるそれぞれの積算値のうち、最大値と最小値との差分が所定の閾値を超える場合に、清掃動作を実行させる。また、本実施例では、制御部１００は、この複数の領域におけるそれぞれの積算値のうち、最大値が所定の閾値を超える場合に、清掃動作を実行させる。また、本実施例では、制御部１００は、複数の画像形成部Ｓのうち中間転写ベルト８の回転方向において第２の画像形成部（例えば、ブラック用の画像形成部ＳＫ）より上流に配置された画像形成部（例えば、イエロー用、マゼンタ用、シアン用の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ）の印字画素面積に関する情報の積算値に基づいて、第２の画像形成部ＳＫの清掃動作を実行するタイミングを制御する。
【００６２】
また、本実施例では、制御部１００は、清掃動作では、第２の画像形成部ＳＭが備える感光ドラム２と第２の画像形成部ＳＭが備える帯電ローラ３との間に画像形成時とは逆方向の電界が形成されるように制御する。また、本実施例では、制御部１００は、複数の画像形成部Ｓのうち、中間転写ベルト８の回転方向において二次転写外ローラ１２の下流で最も遠い位置に配置された画像形成部（例えば、ブラック用の画像形成部ＳＫ）の印字画素面積に関する情報を使用しない。また、本実施例では、画像形成部Ｓは、記録材Ｐにトナー像を形成する画像形成動作において、中間転写ベルト８に転写されずに感光ドラム２上に残ったトナーを現像ローラ５２で回収するように構成されている。また、本実施例では、トナーは一成分現像剤である。
【００６３】
換言すれば、本実施例の画像形成装置１は、次のような構成とされる。複数の画像形成部Ｓのうち、被転写体（中間転写ベルト８）に対して最先でトナー像を転写する位置に配置された画像形成部を第１の画像形成部（例えば、イエロー用の画像形成部ＳＹ）とする。また、第１の画像形成部ＳＹより後にトナー像を転写する位置に配置された画像形成部（例えば、マゼンタ用の画像形成部ＳＭ）を第２の画像形成部とする。この場合、印字画素面積に関する情報は、複数の画像形成部Ｓのうち被転写体に対して第２の画像形成部ＳＭより先にトナー像を転写する位置に配置された画像形成部（例えば、イエロー用の画像形成部ＳＹ）の感光ドラム２に形成されるトナー像の印字画素面積に関する情報である。そして、制御部１００は、複数の画像形成部Ｓのうち被転写体に対して第２の画像形成部ＳＭより先にトナー像を転写する位置に配置された画像形成部（例えば、イエロー用の画像形成部ＳＹ）の感光ドラム２に形成されるトナー像の印字画素面積に関する情報に基づいて第２の画像形成部ＳＭの清掃動作を実行するタイミングを制御する。
【００６４】
斯かる構成により、本実施例によれば、適切なタイミングでメンテナンス動作を実施することで、スループットの低下を抑制しつつ、画像品質の低下を抑制することができる。特に、本実施例によれば、インライン方式の画像形成装置１において、帯電ローラ清掃動作を適切なタイミングで実施することで、スループットの低下を抑制しつつ、画像濃度変動を抑制することができる。したがって、本実施例によれば、好適に帯電ローラ３の清掃動作を実施することで、画像品質の低下を抑制することができる。
【００６５】
また、本実施例では、帯電ローラ清掃動作のタイミングを制御して画像濃度変動を抑制したが、帯電ローラ清掃動作の実行時間を制御しても同様の効果が得られる。例えば、図１０に示したように、帯電ローラ清掃動作のタイミングは一定で、積算カウンタ列の最大値、あるいは最大値と最小値との差分が閾値を超えた場合に、画像濃度変動を抑制するために、帯電ローラ清掃動作を延長するように制御してもよい。具体的には、５０ページごとに帯電ローラ清掃動作に移り、閾値を超えていない場合の通常の帯電ローラ清掃動作は帯電ローラ３が１周回転する間実行するが、閾値を超えた場合には帯電ローラ３が５周回転する間実行するように制御する。したがって、比較例とは異なり、トナー像に関する情報を考慮して、１回の帯電ローラ清掃動作の時間を調整することで、最低限のスループットダウンに抑えることができると共に、画像濃度変動を好適に抑制することができる。また、閾値を１水準ではなく、多水準設けてもよい。つまり、帯電ローラ清掃動作の実行時間を、トナー像に関する情報に応じて段階的（あるいは連続的）に延長するようにしてもよい。また、帯電ローラ清掃動作のタイミングと帯電ローラ清掃動作の時間の両方を同時に制御してもよい。
【００６６】
このように、制御部１００は、複数の画像形成部Ｓのうち中間転写ベルト８の回転方向において第２の画像形成部（例えば、マゼンタ用の画像形成部ＳＭ）より上流に配置された画像形成部（例えば、イエロー用の画像形成部ＳＹ）の感光ドラム２に形成されるトナー像の印字画素面積に関する情報に基づいて第２の画像形成部ＳＭの清掃動作を実行する実行時間を制御することができる。この場合も、制御部１００は、第１の画像形成部ＳＹが備える感光ドラム２上の複数の領域のそれぞれに担持されるトナーの量に対応する指標の積算値を取得することができる。そして、制御部１００は、複数の領域におけるそれぞれの積算値のうち、最大値と最小値との差分が所定の閾値を超える場合に、清掃動作を実行する実行時間を延長させるように制御することができる。また、制御部１００は、複数の領域におけるそれぞれの積算値のうち、最大値が所定の閾値を超える場合に、清掃動作を実行する実行時間を延長させるように制御することができる。
【００６７】
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００６８】
本実施例では、トナー像に関する情報として、実施例１とは異なり、画像データから変換されたレーザー駆動信号を用いる。図６は、本実施例における帯電ローラ清掃動作の実施判断の算出方法Ａにおけるデータ処理過程を説明するための模式図である。
【００６９】
本実施例では、レーザー駆動信号を用いるため、帯電ローラ清掃動作の実施判断は画像形成動作と同時並行に行われる。レーザー駆動信号は、レーザー点灯を制御する１ビット１次元データであり、画像形成動作中に画像信号処理回路１０１から露光装置４に順次伝送される。イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色用のレーザー駆動信号の副走査方向積算が、該各色用のレーザーの主走査周期で行われ、それぞれ一時カウンタ列ＲＹ、ＲＭ、ＲＣに格納される。これにより、画像ごとのレーザー点灯（発光時間）の主走査方向分布である一次元データＤＹ５、ＤＭ５、ＤＣ５が得られる。
【００７０】
次に、画像形成動作が終了したら、色重ね処理が行われる。イエローの一次元データＤＹ５とマゼンタの一次元データＤＭ５とシアンの一次元データＤＣ５との和演算の結果ＤＫ６が一時カウンタ列ＲＫに上書き格納される。また、イエローの一次元データＤＹ５とマゼンタの一次元データＤＭ５との和演算の結果ＤＣ６が一時カウンタ列ＲＣに上書き格納される。また、イエローの一次元データＤＹ５が一時カウンタ列ＲＭに上書き格納される（一次元データＤＹ５を一次元データＤＭ６と呼び変える。）。ここで、一次元データＤＭ６、ＤＣ６、ＤＫ６は、色重なり分だけ過剰に評価されていることを除くと、実施例１の一次元データＤＭ３、ＤＣ３、ＤＫ３と同様に一次転写ニップ部Ｎ１で生じる再転写トナーの量に相関する。
【００７１】
以降の処理は、実施例１の積算処理以降の処理と同様である。図６に示す一次元データＤＭ６、ＤＣ６、ＤＫ６、あるいは一次元データＤＭ７、ＤＣ７、ＤＫ７は、画像データから取得される印字画像面積に関する情報の一例である。本実施例では、実施例１と同様、制御部１００のＣＰＵや一時カウンタ列、積算カウンタ列が、画像データから印字画素面積に関する情報を取得する取得部として機能する。
【００７２】
このように、本実施例では、印字画素面積に関する情報は、第１の画像形成部（例えば、イエロー用の画像形成部ＳＹ）が備える感光ドラム２に光を照射する露光装置４が、その感光ドラム２に形成されるトナー像に対応してその感光ドラム２に照射する光の発光時間である。
【００７３】
以上、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、トナー像に関する情報としてレーザー駆動信号を用いることで、画像データ処理に必要なメモリと計算量を低減することができる。
【００７４】
［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００７５】
本実施例では、画像形成装置１は、メンテナンス動作として、帯電ローラ清掃動作ではなく、ベルトクリーニング装置１４のクリーニング部材１４ａと中間転写ベルト８との接触部（以下「クリーニングニップ」ともいう。）ＣＬにトナーを供給する供給動作を行う。
【００７６】
１．供給動作
クリーニング部材１４ａによる中間転写ベルト８のクリーニング部であるクリーニングニップＣＬには、二次転写後に中間転写ベルト８上に残留したトナー（二次転写残トナー）が供給される。クリーニングニップＣＬにトナーが供給されると、トナー又はトナーの外添剤（シリカ粒子など）がクリーニング部材１４ａと中間転写ベルト８との間に潤滑剤として供給される。しかし、印刷する画像に主走査方向の偏りがあると、クリーニングニップＣＬの主走査方向における一部にトナーが供給されないことがある。そのため、クリーニング部材１４ａと中間転写ベルト８との間の摩擦力が増大して、クリーニング部材（クリーニングブレード）１４ａが捲れたり、欠けたりすることがある。これにより、二次転写残トナーがクリーニング部材１４ａでこそぎ落せず、中間転写ベルト８上に残留すること（クリーニング不良）が発生しやすくなる。そこで、本実施例の画像形成装置１は、メンテナンス動作として、非画像形成時に、クリーニングニップＣＬの主走査方向における略全域にトナーを供給する供給動作を行う。
【００７７】
本実施例では、供給動作において、まず、４つの画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫのうちの少なくとも一つにおいて、主走査方向における画像形成可能領域の略全域にわたる帯状のトナー像（以下「トナー帯」ともいう。）が形成される。本実施例では、ブラック用の画像形成部ＳＫでトナー帯が形成される。複数の画像形成部Ｓでトナー帯が形成される場合、各色のトナー帯は重ね合わせるようにして中間転写ベルト８に転写されてもよいし、中間転写ベルト８の移動方向に並べて転写されてもよい。本実施例では、トナー帯は、前述した通常の画像形成動作と同様に帯電、露光、現像の各工程を経て形成される。このトナー帯は、中間転写ベルト８上に転写される。また、この中間転写ベルト８上に転写されたトナー帯が二次転写ニップ部Ｎ２に到達するタイミングに合わせて、二次転写外ローラ１２に画像形成時とは逆極性（トナーの正規の帯電極性と同極性）の直流電圧である−３００Ｖの直流電圧が印加される。これにより、中間転写ベルト８上のトナー帯は、中間転写ベルト８上に残留したまま二次転写ニップ部Ｎ２を通過する。そして、中間転写ベルト８上のトナー帯は、クリーニングニップＣＬに供給され、クリーニング部材１４ａによってこそぎ落されて、回収容器１４ｂ内に回収される。
【００７８】
以上のような供給動作により、クリーニング部材１４ａの先端の主走査方向における略全域にトナーが供給され、クリーニング不良の発生が抑制される。
【００７９】
なお、本実施例では、トナー帯は、通常の画像形成時と同様に帯電、露光、現像の各工程を経て形成されるが、感光ドラム２と現像ローラ５２との間の電位差を調整して、露光工程、更には帯電工程を経ずに形成されてもよい。例えば、感光ドラム２を帯電させず、露光も行わずに、現像ローラ５２に現像電圧を印加することで、現像ローラ５２から感光ドラム２にトナーを移動させてトナー帯を形成することができる。
【００８０】
２．制御態様
図７は、本実施例の画像形成装置１の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。図７に示す制御態様は、実施例１における図３に示す制御態様と概略同様であるが、本実施例では、制御部１００には、４色分の一時カウンタ列ＲＹ、ＲＭ、ＲＣ、ＲＫが設けられており、また単一の積算カウンタ列ＵＫが設けられている。
【００８１】
３．印刷ジョブの動作シーケンス
図８は、本実施例における印刷ジョブの動作シーケンスの概略を示すフローチャート図である。
【００８２】
図８のＳ２０１〜Ｓ２０３の処理は、実施例１における図４のＳ１０１〜Ｓ１０３の処理と実質的に同じであり、それぞれ実施例１と同様の「画像データの受信」、「画像データ処理」、「画像形成動作」が行われる。
【００８３】
本実施例では、制御部１００は、画像形成動作が終了したら、画像形成動作の実行回数を計数する積算印刷カウンタＷの値を１増加させる（Ｓ２０４）。次に、制御部１００は、「積算印刷カウンタのリセットの実施判断」を行う（Ｓ２０５）。この積算印刷カウンタＷのリセットの実施判断の詳細については後述する。制御部１００は、リセットすると判断した場合は、積算印刷カウンタＷの値を初期値（本実施例では０）にリセットする（Ｓ２０６）。一方、制御部１００は、リセットしないと判断した場合は、処理をＳ２０７へ進める。
【００８４】
次に、制御部１００は、「供給動作の実施判断」を行う（Ｓ２０７）。この供給動作の実施判断の詳細については後述する。制御部１００は、供給動作が必要であると判断した場合は、「供給動作」を実施させる（Ｓ２０８）。一方、制御部１００は、供給動作が必要ではないと判断した場合は、処理をＳ２０９へ進める。
【００８５】
図８のＳ２０９の処理は、実施例１における図４のＳ１０６の処理と実質的に同じであり、実施例１と同様に「次画像データの有無」の判断結果に応じて処理がＳ２０２に戻されるか、印刷ジョブが終了させられる。
【００８６】
このように、本実施例では、非画像形成時として紙間工程時に供給動作が実行される。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、供給動作は、非画像形成時であれば、例えば後回転工程時、前回転工程時、前多回転工程時などに実行されてもよい。
【００８７】
４．積算印刷カウンタのリセットの実施判断
図９は、積算印刷カウンタＷのリセットの実施判断におけるデータ処理過程を説明するための模式図である。この積算印刷カウンタＷのリセットの実施判断の制御は、印刷ジョブの動作シーケンスにおいて制御部１００によって実行される。
【００８８】
まず、画像メモリＭＹ、ＭＭ、ＭＣ、ＭＫに格納されたＹＭＣＫ４色の画像データＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫが二値化される。次に、副走査方向積算が行われる。つまり、二値化された画像データが副走査方向に積算されて、主走査方向の一次元データＤＹ８、ＤＭ８、ＤＣ８、ＤＫ８として一時カウンタ列ＲＹ、ＲＭ、ＲＣ、ＲＫに上書き格納される。次に、一次元データＤＹ８、ＤＭ８、ＤＣ８、ＤＫ８が、順次、積算カウンタ列ＵＫに加算される。積算カウンタ列ＵＫの一次元データＤＫ９は、二次転写ニップ部Ｎ２を通過したトナー像の印字画素面積の主走査方向分布に対応する。また、二次転写ニップ部Ｎ２を通過したトナー像の印字画素面積の主走査方向分布は、二次転写残トナー量の主走査方向分布に相関する。
【００８９】
最後に、閾値検査処理が行われる。閾値検査処理では、積算カウンタ列ＵＫの一次元データＤＫ９のカウント値（一次元データＤＫ９）のうちの最小値が、予め設定された所定の閾値を越えているか否かが検査される。そして、閾値を超えていると判断された場合は、積算印刷カウンタＷが初期値（本実施例では０）にリセットされる（図８のＳ２０６）。一方、閾値を越えていないと判断された場合には、処理が次の工程（図８のＳ２０７）に進められる。
【００９０】
本実施例では、積算カウンタ列の閾値としては、クリーニング部材１４ａと中間転写ベルト８との間の摩擦力の増大による問題を十分に抑制できるトナーの量に対応する値を設定した。本実施例では、積算印刷カウンタＷの閾値は、Ａ４サイズの記録材Ｐの副走査方向長さを単位として５分の１ページとした。
【００９１】
５．供給動作の実施判断
次に、供給動作の実施判断について説明する。この供給動作の実施判断の制御は、印刷ジョブの動作シーケンスにおいて制御部１００によって実行される。
【００９２】
本実施例では、積算印刷カウンタＷの値が予め設定された所定の閾値を越えたと判断された場合に、供給動作が行われる（図８のＳ２０８）。つまり、主走査方向に偏りのある画像の形成が続き、クリーニングニップＣＬの主走査方向における一部にトナーが十分に供給されない状態が所定の印刷枚数分続いた場合に、供給動作が行われる。供給動作が行われた場合は、積算印刷カウンタＷが初期値（本実施例では０）にリセットされる。一方、閾値を越えていないと判断された場合には、処理が次の工程（図８のＳ２０９）に進められる。
【００９３】
本実施例では、積算印刷カウンタＷの閾値としては、クリーニング部材１４ａと中間転写ベルト８との間の摩擦力の増大による問題が発生する可能性のある状態になる中間転写ベルト８の走行距離に対応する値を設定した。本実施例では、積算印刷カウンタＷの閾値は、Ａ４サイズの記録材Ｐで１００ページとした。
【００９４】
なお、本実施例では、トナー像に関する情報として、実施例１と同様にして画像データを用いたが、実施例２と同様にしてレーザー駆動信号を用いてもよい。
【００９５】
６．効果
次に、比較例と対比して本実施例の効果について説明する。比較例では、画像データに基づく積算印刷カウンタＷのリセットの実施判断が行われないことが本実施例とは異なる。比較例では、積算印刷カウンタＷの閾値は、本実施例と同じ１００ページとした。この点を除いて、比較例の画像形成装置１の構成及び動作は、本実施例の画像形成装置１の構成及び動作と実質的に同じであるものとする。
【００９６】
比較例では、トナー像に関する情報を考慮しないため、どのような画像が形成されても必ず１００ページごとに供給動作が実行される。しかし、主走査方向の全体に画像が描画され、二次転写残トナーがクリーニングニップＣＬの主走査方向に一様に供給された場合には、クリーニング不良は発生しにくくなる。そのため、必ず１００ページごとに供給動作を行うことは過剰であり、画像形成装置１のスループットが低下する原因となる。
【００９７】
これに対し、本実施例では、トナー像に関する情報に基づいて、主走査方向の全体に画像が描画されたと判断された場合には、積算印刷カウンタＷをリセットして供給動作の実行を延期する。なお、積算印刷カウンタＷは、初期値（本実施例では０）にリセットされることに限定されるものではなく、例えば予め設定された所定値だけ減算されるようになっていてもよい。これにより、画像形成装置１のスループットが低下することを抑制することができる。
【００９８】
以上説明したように、本実施例の画像形成装置１は、一次転写部Ｎ１で感光ドラム２から一次転写されたトナー像を二次転写部Ｎ２で記録材に二次転写するために搬送する移動可能な中間転写体としての中間転写ベルト８を有する。また、画像形成装置１は、中間転写体８の移動方向において二次転写部Ｎ２より下流かつ一次転写部Ｎ１より上流で中間転写体８に接触し、中間転写体８からトナーを除去するクリーニング部材１４ａを有する。また、画像形成装置１は、感光ドラム２から中間転写体８に所定のトナー像を転写して中間転写体８とクリーニング部材１４ａとの接触部ＣＬにトナーを供給する供給動作を非画像形成時に実行させる制御手段としての制御部１００を有する。この制御手段１００は、感光ドラム２に形成されるトナー像に関する情報に基づいて、感光ドラム２の移動方向と略直交する方向における複数の領域のそれぞれに担持されるトナーの量に対応する指標の積算値を不図示の取得部により取得する。そして、この制御手段１００は、上記複数の領域のそれぞれに関する積算値のうちの最小値が所定の閾値を超える場合に、供給動作の実行を延期するように制御を行う。特に、本実施例では、制御手段１００は、画像を出力するごとに画像出力数を積算し、該画像出力数の積算値が所定値を超える場合に供給動作を実行させる。それと共に、制御手段１００は、上記複数の領域のそれぞれに関する積算値のうちの最小値が上記閾値を超える場合に、上記画像出力数の積算値を減ずる制御を行う。
【００９９】
斯かる構成により、本実施例によれば、適切なタイミングでメンテナンス動作を実施することで、スループットの低下を抑制しつつ、画像品質の低下を抑制することができる。特に、本実施例によれば、中間転写ベルト８のクリーニングニップＣＬにトナーを供給する供給動作を適切なタイミングで実施することで、スループットの低下を抑制しつつ、中間転写ベルト８のクリーニング不良を抑制することができる。
【０１００】
［実施例４］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例は、実施例１の変形例である。
【０１０１】
本実施例の印刷ジョブは、画像形成工程までは実施例１と同様に行い、後回転工程に入る。後回転工程では、次の印刷ジョブのために帯電ローラ３の清掃動作を行う。
【０１０２】
本実施例では、後回転工程の帯電ローラ清掃動作では、図５に示す帯電ローラ清掃動作の実施判断の算出方法Ａにおける積算カウンタ列ＵＭ、ＵＣ、ＵＫの最大値を参照する。そして、積算カウンタ列の最大値に応じて、後回転工程の帯電ローラ清掃動作における感光ドラム２の表面電位と一次転写ローラ７に印加する電圧を制御する。
【０１０３】
具体的には、積算カウンタ列の最大値が、画像形成中に帯電ローラ３の清掃動作を行うか判断する閾値と同じ場合には、感光ドラム２の表面電位を−５００Ｖに、一次転写ローラ７に印加する電圧を−１０００Ｖに設定する。積算カウンタ列の最大値が０の場合には、感光ドラム２の表面電位と一次転写ローラ７に印加する電圧をそれぞれ−２００Ｖと−４００Ｖに設定する。積算カウンタ列の最大値がその間の値の場合には、積算カウンタ列の最大値に基づいて按分した電圧を設定する。帯電ローラ３の清掃動作は、電位設定を変更すること以外は実施例１と同様である。
【０１０４】
本実施例では、印刷ジョブの最後に行われる後回転工程で行う帯電ローラ清掃動作において、トナー像に関する情報（本実施例では、画像データ）に基づいて、以下の制御を行う。つまり、帯電ローラ清掃動作における、帯電ローラ３と感光ドラム２の間の電界の大きさと、感光ドラム２と中間転写ベルト８の間の電界の大きさと、を制御する。積算カウンタ列の最大値が小さい場合、すべての帯電ローラ３へのトナー付着量は小さい。このため、帯電ローラ３から感光ドラム２にトナーを吐き出し、また、感光ドラム２から中間転写ベルト８にトナーを吐き出すのに必要な電界は小さい。本実施例の制御を用いることで、感光ドラム２や中間転写ベルト８に不要に大きな電界をかけて放電を生じさせることがないので、感光ドラム２や中間転写ベルト８の劣化を低減させることができる。なお、帯電ローラ清掃動作における、帯電ローラ３と感光ドラム２の間の電界の大きさと、感光ドラム２と中間転写ベルト８の間の電界の大きさと、のいずれか一方を制御するようにしてもよく、相応の効果が得られる。また、積算カウンタ列の最大値を閾値と比較する例を説明したが、実施例１と同様に最小値と最大値との差分を閾値と比較することもできる。例えば、この差分が大きく、主走査方向における帯電ローラ３へのトナーの付着量の偏りが大きい場合に、帯電ローラ３と感光ドラム２の間、更には感光ドラム２と中間転写ベルト８の間の電界を大きくすることなどが考えられる。また、積算カウンタ列の値に応じて電界を変更する例を説明したが、例えば、積算カウンタ列の最大値、あるいは最大値と最小値との差分が閾値を超えた場合に電界を大きくし、超えていない場合は小さくするように制御してもよい。
【０１０５】
本実施例では、感光ドラム２や中間転写ベルト８の劣化を低減するために、電界を弱める方向の制御を行ったが、積算カウンタ列の最大値が大きい場合に電界を強める制御を行い、帯電ローラ３の清掃動作の吐き出し能力を上げてもよい。
【０１０６】
このように、本実施例では、制御部１００は、複数の画像形成部Ｓのうち中間転写ベルト８の回転方向において第２の画像形成部（例えば、マゼンタ用の画像形成部ＳＭ）より上流に配置された画像形成部（例えば、イエロー用の画像形成部ＳＹ）の感光ドラム２に形成されるトナー像の印字画素面積に関する情報に基づいて、第２の画像形成部ＳＭの清掃動作における帯電ローラ３と感光ドラム２の間の電界の大きさと、感光ドラム２と中間転写ベルト８の間の電界の大きさと、のうち少なくとも１つを制御する。この場合も、制御部１００は、第１の画像形成部ＳＹが備える感光ドラム２上の複数の領域のそれぞれに担持されるトナーの量に対応する指標の積算値を取得することができる。そして、制御部１００は、複数の領域におけるそれぞれの積算値のうち、最大値と最小値との差分が所定の閾値を超える場合に、第２の画像形成部ＳＹの清掃動作における帯電ローラ３と感光ドラム２の間の電界の大きさと、感光ドラム２と中間転写ベルト８の間の電界の大きさと、のうち少なくとも１つを上記所定の閾値より小さい場合に比べて大きくすることができる。また、制御部１００は、複数の領域におけるそれぞれの積算値のうち、最大値が所定の閾値を超える場合に、第２の画像形成部ＳＹの清掃動作における帯電ローラ３と感光ドラム２の間の電界の大きさと、感光ドラム２と中間転写ベルト８の間の電界の大きさと、のうち少なくとも１つを上記所定の閾値より小さい場合に比べて大きくすることができる。
【０１０７】
［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【０１０８】
上述の実施例では、画像形成装置は中間転写方式を採用するものとして説明したが、本発明は直接転写方式の画像形成装置にも適用できるものである。当業者には周知のように、直接転写方式を採用したインライン方式の画像形成装置は、上述の実施例における中間転写体に代えて、無端状のベルトなどで構成される記録材担持体を有する。そして、各画像形成部の感光ドラムに形成されたトナー像は、中間転写方式の画像形成装置における一次転写と同様にして、記録材担持体に担持されて搬送される記録材に直接転写される。このような画像形成装置においても、実施例１、２に準じて本発明を適用することで、実施例１、２と同様の効果を得ることができる。
【０１０９】
また、感光体はドラム状のもの（感光ドラム）に限定されるものではなく、無端ベルト状のもの（感光ベルト）であってもよい。また、中間転写体や記録材担持体は無端ベルト状のものに限定されるものではなく、例えば枠体にフィルムを張設して形成したドラム状のものなどであってもよい。また、静電記録方式の画像形成装置であれば、像担持体はドラム状や無端ベルト状の静電記録誘電体であってよい。
【０１１０】
また、実施例３で説明した供給動作は、クリーニング部材がブレード状の部材である場合に特に好適に作用するものであるが、クリーニング部材はブレード状の部材に限定されるものではない。例えば、ブロック状（パッド状）やシート状の部材など、摩擦力が大きくなることによる問題が生じる可能性のある部材であれば、実施例３に準じて本発明を適用することで、実施例３と同様の効果が期待できる。
【符号の説明】
【０１１１】
１          画像形成装置
２          感光ドラム
３          帯電ローラ
４          露光装置
５          現像器
７          一次転写ローラ
８          中間転写ベルト
１２        二次転写外ローラ
１４        ベルトクリーニング装置
【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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【図１０】
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