(57)【要約】【課題】中間転写ベルトに付着した紙粉等の微粒子を除去し、クリーニング不良及びクリーニング不良に起因する異常画像の発生を抑えることが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、トナー像を担持する感光体と、感光体から転写されたトナー像をさらに記録紙に転写する中間転写ベルトと、中間転写ベルト上の転写残トナーを除去し清掃するクリーニングブレードと、を有し、中間転写ベルト上に清掃用のトナー像を形成し、紙粉の微粒子を付着させ除去する。【選択図】図１
2015161832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体から転写されたトナー像をさらに記録媒体に転写する中間転写体と、
前記中間転写体上の転写残トナーを除去し清掃する中間転写体清掃手段と、
を有する画像形成装置であって、
微粒子を付着させる清掃用トナーを前記中間転写体上に供給する清掃用トナー供給手段をさらに有し、
前記中間転写体清掃手段は、清掃用トナーを付着した微粒子と共に除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記記録媒体は紙であり、
前記微粒子は、紙から出る紙粉であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記清掃用トナー供給手段は、印刷ジョブが完了する毎に清掃用トナーの供給を行うことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写体は、表面のマルテンス硬度が２００Ｎ／ｍｍ2未満の樹脂を含むベルトであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写体は、押出し成形によって製造されたベルトであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記中間転写体を複数のブロックに分割する分割手段と、
前記複数のブロックに対して微粒子の除去が必要か否かを判定する判定手段と、
をさらに有し、
前記清掃用トナー供給手段は、前記判定手段によって微粒子の除去が必要であると判定されたブロックに対して清掃用トナーの供給を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記分割手段は、定型用紙サイズの端部付近に合わせてブロックの分割を行うことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記判定手段は、画像面積率が５％未満の場合に微粒子の除去が必要であると判定することを特徴とする請求項６または７記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像形成装置の像担持体に形成されたトナー像が転写される中間転写体に、清掃用のトナーを供給する清掃用トナー供給ステップと、
前記清掃用トナー供給ステップで供給された清掃用トナーを、前記清掃用トナーに付着した微粒子と共に除去する中間転写体清掃ステップと、
を有する中間転写体清掃方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーにより画像を形成する画像形成装置及びその中間転写体の清掃方法に関し、特に、クリーニングブレードによって中間転写体を清掃する画像形成装置及びその中間転写体の清掃方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体としての感光体にトナー像を形成し、このトナー像を循環する無端ベルト状の中間転写体に転写し、さらに中間転写体上のトナー像を記録媒体としての転写紙に転写する画像形成装置が広く知られている。以下、中間転写体の具体例として中間転写ベルトを例に挙げて説明する。
【０００３】
そして、近年、カラー化の要請に伴い、トナー像を像担持体上に形成する画像形成部を複数組有し、複数色のトナー像を一度に中間転写体上に形成する、例えば４ドラムを有するタンデム型の電子写真方式の画像形成装置が広く使用されている。
【０００４】
これらの画像形成装置において使用される中間転写体として、ＰＩ（ポリイミド）を筆頭とする弾性率、即ちヤング率の高い樹脂ベルトが用いられることが多い。
【０００５】
一方、低コストである画像形成装置が望まれることから、低コストである中間転写体の需要が高まっている。例えば、ＰＩより低コストであるＰＡＩ（ポリアミドイミド）や、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等が使用されている。以下、中間転写体の具体例である中間転写ベルトは、混同を生じない限り単にベルトともいう。
【０００６】
特許文献１には、樹脂ベルト状の中間転写体上の残留トナー成分の除去を改善する目的で、中間転写体のクリーニング工程に先行して磁気ブラシを設置する画像形成装置が開示されている。特許文献１に記載の画像形成装置においては、ブレード部材の中間転写体との接触面は、中間転写体の樹脂に対して表面硬度およびヤング率の値が小さい樹脂で形成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
全てが当てはまるわけではないが、低コストの中間転写ベルトは低弾性率となっている場合が多い。ＰＶＤＦ、ＰＣが低コストである理由は、材料コストが高いにもかかわらず、連続成形である押出し成形によって製造されるため高生産効率であること、また押出し成形可能な熱可塑性樹脂を用いていることによる。これらの中間転写ベルトの素材である熱可塑性樹脂は、耐熱性が低く、弾性率が低い。
【０００８】
一方、ＰＩベルトが高コストである理由は、材料コストが高いことに加えて、一般的に遠心成形法によって製造されることによる。即ち、遠心成形はバッチ処理のため生産効率が低いこと、耐熱性が高いため乾燥温度が高く、生産時間が長いことによる。
【０００９】
しかしながら、生産性が高く、低コストである製法として知られる押出し成形で製造されたベルトは、ＰＩやＰＡＩ等遠心成形で製造されるものと比べると表面粗さが大きい。
また、低コストのため、表面に保護層を設けない単層ベルトにした場合、材料そのものがやわらかい材料であることが多いため、傷や異物付着が発生しやすい。
【００１０】
その結果、紙からでる紙粉、タルクがベルト表面にささり、フィルミングを発生させてしまうことがわかった。以下、この問題について説明する。
【００１１】
表面を硬い表層でコーティングしたベルトに対し、表面粗さＲｚが大きく、マルテンス硬度も低いＰＰＳベルトで低画像面積率の画像を連続して作像、通紙したところ、紙粉やトナーの添加剤成分がベルトに付着した。その結果、ベルトの光沢度が低くなり、作像を継続するとベルトをクリーニングしているゴムブレードからトナーがすり抜けて画像上に付着する、クリーニング不良が発生した。ここで、画像面積率とは、単位面積における画像が形成される領域の面積の割合を示している。
【００１２】
発生したクリーニング不良は、画像パターン条件や紙サイズ条件を変更して観察すると、紙が接触し、かつ、例えば２０００枚といった長期間、画像が形成されていない箇所に対して発生していることがわかった。
【００１３】
実際にクリーニング不良が発生するのは、上記、紙が接触し、かつ長期間画像が形成されなかった箇所がある場合、その後、たとえば画像面積率１００％の画像が作像されたあとに、クリーニングブレードからトナーがすり抜けてクリーニング不良となる。
【００１４】
一方、トナー入力がある場所にはクリーニング不良が発生しない。そのメカニズムは以下のように推察される。
【００１５】
紙が接触し、かつトナーが入力されないと、ベルト表面凹凸の凹部に主に炭酸カルシウムを成分とする紙粉微粒子が付着する。その粒径は１μm以下、多くは０．１〜０．５μm程度である。ここで、トナーが入力される箇所にはクリーニング不良は発生しないため、トナーが紙粉微粒子を吸着してベルト表面から取り去っていると考えられる。
【００１６】
特許文献１に記載されている画像形成装置は、中間転写体上の残留トナー成分の除去については考慮されているが、中間転写体上の紙粉微粒子を除去し、クリーニング不良を低減させることについては何ら考慮されていない。
【００１７】
本発明の目的は、中間転写体に付着した紙粉等の微粒子を除去し、クリーニング不良及びクリーニング不良に起因する異常画像の発生を抑えることが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写されたトナー像をさらに記録媒体に転写する中間転写体と、前記中間転写体上の転写残トナーを除去し清掃する中間転写体清掃手段と、を有する画像形成装置であって、微粒子を付着させる清掃用トナーを前記中間転写体上に供給する清掃用トナー供給手段をさらに有し、前記中間転写体清掃手段は、清掃用トナーを付着した微粒子と共に除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、中間転写体に付着した紙粉等の微粒子を除去し、クリーニング不良及びクリーニング不良に起因する異常画像の発生を抑えることが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】
【００２０】
【図１】本発明の画像形成装置の実施形態１の中間転写体清掃処理の流れを示すフローチャート図である。
【図２】本発明の画像形成装置の実施形態１の印刷処理の流れを示すフローチャート図である。
【図３】本発明の画像形成装置の実施形態１の構成を示す図である。
【図４】本発明の画像形成装置のクリーニングブレードの実施形態１の構成を示す図である。
【図５】本発明の画像形成装置の実施形態１における分割手段による分割の例を示す図である。
【図６】画像形成装置における中間転写体上のクリーニング不良の発生箇所の第１の例を示す図である。
【図７】画像形成装置における中間転写体上のクリーニング不良の発生箇所の第２の例を示す図である。
【図８】画像形成装置における中間転写体上のクリーニング不良の発生箇所の第３の例を示す図である。
【図９】トナーの円形度について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜実施形態１の構成・動作の概要＞
まず、図３を参照しながら、本発明の画像形成装置の実施形態１の構成及び動作について説明する。図３はプリンタとして構成された画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【００２２】
図３に示すように、画像形成装置１００には、その本体筐体内にトナー像を担持する像担持体である４つの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが設けられている。各感光体上には互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成され、図３に示した例では、これらの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。なお、図３に示した各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはドラム状に形成されているが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体を用いることもできる。
【００２３】
感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向して中間転写体として構成された中間転写ベルト３が配置され、各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが中間転写ベルト３の表面に当接している。ここに示した中間転写ベルト３は、駆動ローラ４、テンションローラ５、バックアップローラ６、入口ローラ７に巻き掛けられる。これらの支持ローラのうちの１つ、例えば駆動ローラ４が図示しない駆動源によって駆動される駆動ローラで構成され、駆動ローラの駆動により中間転写ベルト３が矢印１００Ａ方向に回転駆動される。
【００２４】
中間転写ベルト３は、多層構造、単層構造に限らず、材料としては、ＰＣ、ＰＩ、ＰＡＩ、ＰＰＳ、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の材質を用いるものがよい。
【００２５】
感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上にトナー像を形成する構成と、その各トナー像を中間転写ベルト３上に転写する構成は実質的に全て同一であり、形成される各トナー像の色が異なるだけである。よって、第１の感光体１ａにイエロートナー像を形成し、そのイエロートナー像を中間転写ベルト３上に転写する構成と作用だけを説明する。
【００２６】
感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの対応する色は前述した組み合わせに限られず、感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に、ブラックトナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像、イエロートナー像の順でトナー像が形成されるようにしても良い。
【００２７】
この感光体１ａは図３の矢印１００Ｃで示すように時計方向に回転駆動され、表面に図示しない除電装置からの光が照射され、表面電位が初期化される。初期化された感光体表面は帯電装置８によって所定の極性、この例ではマイナス極性に一様に帯電される。
【００２８】
この帯電面に、露光装置９から出射する光変調されたレーザビームが照射され、感光体１ａの表面に書き込み情報に対応した静電潜像が形成される。図３に示した画像形成装置においてはレーザビームを出射するレーザ書き込み装置より成る露光装置９が用いられているが、ＬＥＤアレイと結像手段を有する露光装置等を用いることもできる。
【００２９】
感光体１ａに形成された静電潜像は、これが現像装置１０を通るとき、イエロートナー像として可視像化される。一方、中間転写ベルト３の内側には、そのベルトを挟んで感光体１ａに対向して位置する転写ローラ１１ａが配置されている。この転写ローラ１１ａが中間転写ベルト３の裏面に当接し、感光体１ａと中間転写ベルト３との適正な転写ニップが確保されている。
上記転写ローラ１１ａには、感光体１ａ上に形成されたイエロートナー像のトナー帯電極性と逆極性、この例ではプラス極性の転写電圧が印加される。これにより、感光体１ａと中間転写ベルト３との間に転写電界が形成され、感光体１ａ上のトナー像が、その感光体１ａと同期して回転駆動される中間転写ベルト３上に静電的に転写される。
【００３０】
トナー像を中間転写ベルト３に転写したあとの感光体１ａ表面に付着する転写残トナーは、感光体クリーニング装置１２によって除去され、感光体１ａの表面が清掃される。
【００３１】
全く同様にして、第２乃至第４の各感光体１ｂ、１ｃ、１ｄには、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、その各色のトナー像は、イエロートナー像の転写された中間転写ベルト３上に順次重ねて静電転写される。
【００３２】
このとき、各４色のトナー像を使うフルカラーモードと黒単色のみを使用する黒単色モードの２種類のモードがある。フルカラーモード時には、中間転写ベルト３と各４色感光体が当接して、４色とも中間転写ベルト３上にトナーが転写される。一方、黒単色モードでは、黒感光体のみが中間転写ベルト３に当接し、黒トナーのみが中間転写ベルト３に転写される。
【００３３】
このとき、中間転写ベルト３とシアン、マゼンタ、イエロー感光体１ｂ、１ｃ、１ｄは当接されておらず、図示しない接離機構により一次転写ローラ１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが感光体から離間する。その際、確実に中間転写ベルト３をシアン、マゼンタ、イエロー感光体１ｂ、１ｃ、１ｄから離間するためにバックアップローラ６を移動させて、ベルトプロファイルを変化させている。
【００３４】
一方、図３に示すように、装置本体内の下部には給紙装置１４が配置され、給紙装置１４は給紙ローラ１５の回転によって、例えば転写紙より成る記録媒体Ｐが矢印１００Ｂ方向に送り出される。送り出された記録媒体Ｐは、レジストローラ対１６によって、所定のタイミングで駆動ローラ４に巻き掛けられた中間転写ベルト３の部分と、これに対置された転写装置の一例である二次転写ローラ１７との間に給送される。
【００３５】
このとき、二次転写ローラ１７には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト３上の合成トナー像が記録媒体Ｐに二次転写される。
【００３６】
合成トナー像を二次転写された記録媒体Ｐは、さらに上方に搬送されて定着装置１８を通り、このとき記録媒体Ｐ上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置１８を通過した記録媒体Ｐは、排紙部に設けられた排紙ローラ対１９を介して画像形成装置外に排出される。
【００３７】
また、トナー像転写後の中間転写ベルト３上に付着する転写残トナーは、中間転写体清掃手段であるベルトクリーニング装置２０によって除去される。実施形態１におけるベルトクリーニング装置２０で用いるクリーニングブレード２１について図４を用いて説明する。
【００３８】
クリーニングブレード２１は、金属や硬質プラスチック等の剛性材料からなる短冊形状のホルダ２２１と、短冊形状の弾性ブレード２２２とで構成されている。弾性ブレード２２２は先端稜線部２２ｃには混合層２２ｄが形成されている。
【００３９】
また、ブレード先端面２２ａとブレード下面２２ｂには、ブレード長手方向にわたって表面層２２３が形成されている。弾性ブレード２２２は、ホルダ２２１の一端側に接着剤等により固定されており、ホルダ２２１の他端側は、ベルトクリーニング装置２０のケースに片持ち支持されている。
【００４０】
以下、画像形成装置１００のクリーニング不良を発生させる実験を行った結果と、実施形態１の動作について説明する。ここで、表１に、画像形成装置１００の中間転写ベルト３として使用されるベルトの一覧を示す。
【００４１】
【表１】
2015161832.tif 000003
【００４２】
実施形態１の中間転写ベルト３として使用されるのは、表１のＥに示すベルトである。即ち、以下の通りの仕様である。
中間転写ベルト材質：ＰＰＳ単層ベルト
中間転写ベルトヤング率：３６００ＭＰａ
中間転写ベルト厚み：８０μm
中間転写ベルト線速：１４６ｍｍ／ｓ
転写ベルトのマルテンス硬度：１７５［Ｎ／ｍｍ2］
表面粗さ（Ｒｚ−ＪＩＳ）：０．５μm
用紙：マイペーパー
このベルトＥで、下記実験１〜４を行った。
【００４３】
＜実験１＞
画像面積率０．５％、Ａ４横通紙でフルカラー画像、５０００枚連続通紙を行ったところ、用紙とベルトが接触するベルト上に白色の付着物が見られた。さらに５０００枚の連続通紙を行ったところ、トナー入力が行われなかったベルト上に多く白色の付着物が付着した。以降、この現象を紙粉フィルミング、または単にフィルミングと呼ぶ。
【００４４】
次に画像面積率１００%の全ベタ画像をプリントしたところ、トナー入力が行われなかった箇所、図６に示す、Ａ４サイズの画像パターンの間の３Ａ〜３Ｄのうち、３Ａと３Ｄ部にクリーニング不良が発生した。
【００４５】
この原因は、フィルミングによりブレードが削れたことではなく、ベルトに付着したフィルミング物質に、ブレードが引っかかり、浮き上がることでブレードエッジに溜まったトナーがすり抜けてクリーニング不良となっていた。
【００４６】
さらに、１００００枚連続通紙を行ったところ、図６に示す、３Ｂ、３Ｃ部にもクリーニング不良が発生するようになった。なお、３Ｂと３Ｃの間の非画像部は、定期的に後述するプロセスコントロールが行われることにより、トナー濃度調整用のベタパターンがベルト上に形成されるため、クリーニング不良は発生しなかった。
【００４７】
＜実験２＞
画像面積率５％、Ａ４横通紙でフルカラー画像、５０００枚連続通紙を行ったところ、用紙とベルトが接触するベルト上に白色の付着物が見られた。さらに５０００枚の連続通紙を行ったところ、トナー入力が行われなかったベルト上に紙粉フィルミングが発生した。
【００４８】
次に画像面積率１００％の全ベタ画像をプリントしたところ、トナー入力が行われなかった紙両端部の余白箇所、図７に示すＡ４サイズの画像パターンの中、余白である３Ａ’と３Ｄ’部にクリーニング不良が発生した。
【００４９】
余白以外の、トナーが入力される部分にはクリーニング不良は発生しなかった。クリーニング不良の原因は、実験１と同じであった。さらに、１００００枚連続通紙を行ったが、３Ａ’、３Ｄ’部以外にはクリーニング不良は発生しなかった。
【００５０】
＜実験３＞
画像面積率１００％、Ａ４横通紙でマゼンタ・ハーフトーン画像を連続して１００００枚通紙したところ、ベルト上にはトナー入力のない余白部分のみ白色の付着物が付着した。その後、画像面積率１００％の全ベタ画像をプリントしたところ、クリーニング不良は発生しなかった。
【００５１】
＜実験４＞
画像面積率５％、Ａ４縦通紙でフルカラー画像、５０００枚連続通紙を行ったところ、用紙とベルトが接触するベルト上に白色の付着物が見られた。さらに５０００枚の連続通紙を行ったところ、トナー入力が行われなかったベルト上に紙粉フィルミングが発生した。
【００５２】
次に、画像面積率１００％の全ベタ画像をプリントしたところ、図７に示すように、トナー入力が行われなかった紙両端部の余白である３Ａ’と３Ｄ’部にクリーニング不良が発生した。余白以外のトナーが入力される部分にはクリーニング不良は発生しなかった。クリーニング不良の原因は、実験１と同じであった。
【００５３】
実験１〜４において、付着物を分析すると、直径０．１μm程度の主に炭酸カルシウムであった。この炭酸カルシウムは非常に微小なため、クリーニングブレードの反発弾性水準や硬度水準を種々に検討してみたが、ブレードでは取り去ることができず、クリーニング不良が解消しない。
【００５４】
実験１を、表１に示す３Ａ〜３Ｄのベルトで行ったが、いずれもクリーニング不良が発生した。一方、ベルトの表面硬度が高いベルトＦ、Ｇで実験１を行ったところ、紙粉フィルミングは発生せず、クリーニング不良も発生しなかった。
【００５５】
以上の実験結果から、トナー像が形成されず、用紙と接触するベルト上にトナー像が形成されないことが連続して行われると、紙粉フィルミングが発生することがわかった。また、紙粉フィルミングによるクリーニング不良が発生したベルトに対し、クリーニング不良箇所に対応したベルト上にトナー像を作像し続けると、クリーニング不良が解消することがわかった。
【００５６】
そのメカニズムは、以下のように推定される。ベルトＦ、Ｇに対して硬度が低いベルトＡ〜Ｅでは、１００００枚通紙後のベルト表面をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）で観察すると、０．１μｍほどの微粒子が付着している。この付着微粒子は前述のようにブレード条件を変えても除去できなかったが、トナー入力後のＳＥＭ観察を行うと、微粒子が除去されているのが観察された。
【００５７】
例えば、鉛筆で紙に書いた線を消しゴムで消すように、トナーが微粒子と接触して吸着され、トナーはブレードでクリーニングされるので、トナーに付着した微粒子も一緒にクリーニングすることができたものと推定される。
【００５８】
以上のように、トナー入力による微粒子除去効果が確認された。一方、クリーニング不良の発生箇所は、前述のように、トナー入力が行われない場所である。
【００５９】
主走査方向を複数のブロックに分割し、クリーニング不良が発生しない画像面積率を求める実験を行ったところ、一定以上の画像面積率になれば、クリーニング不良が発生しないことがわかった。
【００６０】
＜実施形態１の構成・動作の詳細＞
実施形態１では、各色のトナーを累積して、７％以上の画像面積率ではクリーニング不良が発生しなかった。以上の結果を踏まえて、クリーニング不良の発生の防止する実施形態１を適用する条件として、中間転写ベルト表面のマルテンス硬度が２００Ｎ／ｍｍ2未満の樹脂、画像面積率が５％以下としても良い。
【００６１】
また、前述の通り、押出し成形で製造されたベルトは表面粗さが大きく、さらにコスト削減のため表面に保護層を設けない単層ベルトにした場合、材料そのものがやわらかい材料であることが多い。そのため、傷や異物付着が発生しやすく、クリーニング不良が発生しやすい。これより、中間転写ベルトが押出し成形で製造されたベルトである場合、実施形態１を適用することで得られる効果がより大きくなる。
【００６２】
ただし、システムやベルト材質、使用する紙種により、有効となる画像面積は異なるため、中間転写ベルトの表面のマルテンス硬度や閾値となる画像面積率はこれに限るものではない。以上のことから、図１及び図２に示すように、以下のような構成・動作を実施した。
【００６３】
図２に示すように、まず、印刷ジョブ単位での印刷処理を行う。ここで、印刷処理が行われる毎に（ステップＳ１）、ジョブが完了したかどうかを判断する（ステップＳ２）。ジョブが未完了の場合は、残りの印刷処理を実行する（ステップＳ２、Ｙｅｓ）。ジョブが完了した場合は、中間転写体の清掃処理を行う（ステップＳ３）。
【００６４】
以下図１を参照しながら、中間転写体の清掃処理の詳細について説明する。まず、分割手段によって、画像情報に基づいて主走査方向を複数のブロックに分割し（ステップＳ３１）、それぞれの画像面積率を算出する（ステップＳ３２）。なお、実施形態１における判定手段及び分割手段としては、画像処理及び制御上で前述のような処理が実行できれば良く、実際に専用の装置等が必要なわけではない。
【００６５】
まず、１ブロック目を参照し（ステップＳ３３）、画像面積率が閾値、実施形態１では５％より低いかそうでないかの判定手段によりフィルミング除去が必要かどうかを判断する（ステップＳ３４）。必要と判断されれば（ステップＳ３４、Ｙｅｓ）、紙間、あるいはプロセスコントロール中に清掃用トナーを供給しトナー像を作像し（ステップＳ３５）、クリーニングする。この時、例えば現像装置が清掃用トナーを供給する清掃用トナー供給手段として機能する。
【００６６】
トナー像は、Ｍ／Ａと呼ばれる単位面積当たりのトナー量が０．１ｍｇ／ｃｍ2以上あれば好適である。未参照のブロックがある場合（ステップＳ３６、Ｙｅｓ）は、次のブロックを参照し（ステップＳ３７）、１ブロック目と同じ処理を行う。未参照のブロックがない場合（ステップＳ３６、Ｎｏ）は、処理を完了する。
【００６７】
通常オフィスで使用されるビジネス文書では、用紙の端部には文字・画像がないことが多く、また用紙端部は紙のカット部からの紙粉が発生しやすい。従って、ブロックの分け方は、定型用紙サイズの端部付近に合わせる方が、非画像部に対し、効率的にトナー像を作成することができ、効果的である。
【００６８】
定型用紙サイズとしては、図５に示すように、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、はがき等の使用頻度の大きい紙種とそれらの縦横に合わせることが望ましい。
【００６９】
主走査方向のブロック分割を行わない場合、クリーニング不良が発生しない条件の箇所にもトナー像形成を行うこととなり、無駄なトナー消費が行われるため、望ましくない。
【００７０】
本構成・動作は、紙粉フィルミングがベルト上に固定化する前に行うのが望ましいため、１枚の作像ごとに画像面積率を検知し、紙間でトナー像形成を行うのが最も良い。しかし、実際には１ジョブあたり１０枚ほどの連続通紙であれば、１ジョブ終了ごとにトナー像形成を行えば良い。
【００７１】
その場合、１ジョブでのブロックごとの画像面積率を累積し、ジョブエンド時にまとめてトナー入力を行い、そのトナー像をブレードクリーニングしてベルト回転を終了することにより、ほぼ同様の効果がある。
【００７２】
ブロック分けは、以下のように行う。まず、使用する用紙の、主走査方向の長さＬ［ｍｍ］を検出する。検出の結果、Ａ４横が通紙される場合は、図５のＮ１〜Ｎ１０までの各ブロックにフィルミング除去用トナー像を作成するかどうか判断を行う。
【００７３】
また他方、Ａ４縦が通紙される場合は、図５のＮ３〜Ｎ８までの各ブロックがフィルミング除去用トナー像を作成するかどうか判断を行う。即ち、紙サイズおよび向きを検出し、フィルミング除去用トナー像作成するブロックを選択する。
【００７４】
その後、連続画像形成ジョブ中に、そのジョブで形成する各画像の画像面積率を、ブロック毎に算出する。そして、７％以下かどうかを判断し、７％以下なら、第１の長さ×第２の長さにより算出される面積のトナー像をジョブエンド後に形成し、そのトナーをブレードクリーニング終了するまでベルトを回転させてから停止する。
【００７５】
ここで、第１の長さは、用紙の移動方向長さ×（７％−算出された画像面積率）となる長さ、第２の長さは各ブロックの主走査方向の長さである。
【００７６】
＜トナーについて＞
実施形態１で用いるトナーとしては、画質向上のために、高円形化、小粒径化がし易い懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法により製造された重合トナーを用いるのが好ましい。特に、円形度が０．９７以上、体積平均粒径５．５μｍ以下の重合トナーを用いるのが好ましい。これにより、より高解像度の画像を形成することができる。ここでいう「円形度」は、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子株式会社製）により計測した平均円形度である。
【００７７】
具体的には、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料のトナーを０．１〜０．５ｇ程度加える。
【００７８】
その後、このトナーが分散した懸濁液を、超音波分散器で約１〜３分間分散処理し、分散液濃度が３０００〜１００００個／μｌとなるようにしたものを上述の分析装置にセットして、トナーの形状及び分布を測定する。
【００７９】
そして、この測定結果に基づき、図９（ａ）に示す実際のトナー投影形状の外周長をＣ１、その投影面積をＳとし、この投影面積Ｓと同じ図９（ｂ）に示す真円の外周長をＣ２としたときのＣ２／Ｃ１を求め、その平均値を円形度とした。
【００８０】
また、カラープリンタに好適に使用されるトナーは、トナー材料液を、水系溶媒中で架橋又は伸長反応又はその両方の反応をさせて得られるトナーである。トナー材料液は、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたものである。
【００８１】
＜プロセスコントロールについて＞
実施形態１における画像形成装置では、上記のような画像形成モードとは別に、電源投入時、またはある所定枚数通紙後に各色の画像濃度を適正化するためにプロコンとも呼ばれるプロセスコントロール動作が実行される。
【００８２】
このプロコン動作では、各色のトナーを対象とした階調パターンが構成された標準被検知物に相当する、Ｐパターンとも呼ばれる濃度検知用トナーパターンを用いる。具体的には、まず、帯電バイアス、現像バイアスを適当なタイミングで順次切り換えることにより転写ベルト上にＰパターンを作像する。そして、これらＰパターンの出力電圧を、転写ベルト３の駆動ローラの１つの近傍で、各感光体が並置されている位置を転写ベルト３が通過した位置の外部に配置されたＰセンサとも呼ばれる濃度検知センサにより検知する。
【００８３】
検知した出力値を、付着量変換アルゴリズムである粉体付着量変換方法により付着量変換して、現在の現像能力を表す現像γ、Ｖｋを算出し、この算出値に基づき、現像バイアス値及びトナー濃度制御目標値の変更をする制御を行っている。
【００８４】
Ｐセンサは、実施形態１による現像濃度制御方法を実行するために用いられる部材であり、素子ホルダに内蔵されたＬＥＤと、正反射受光素子と、拡散反射受光素子とを備えている。
【００８５】
そして、検知対象面に形成されたトナーパターンが用いられるＰパターンに対して照射された光の反射成分をそれぞれの受光素子により検出するようになっている。なお、受光素子としては、フォトトランジスタやフォトダイオードが用いられる。
【００８６】
なお、上記の実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ    感光体
３    中間転写ベルト
４    駆動ローラ
５    テンションローラ
６    バックアップローラ
７    入口ローラ
８    帯電装置
９    露光装置
１０    現像装置
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ    転写ローラ
１２    感光体クリーニング装置
１４    給紙装置
１５    給紙ローラ
１６    レジストローラ対
１７    二次転写ローラ
１８    定着装置
１９    排紙ローラ対
２０    ベルトクリーニング装置
２１    クリーニングブレード
１００    画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８８】
【特許文献１】特開２００５−２４９３７号公報
【図１】
2015161832.tif 000004
【図２】
2015161832.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015161832.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2015161832.tif 000012