(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する複数の像担持体と、
前記複数の像担持体のそれぞれに対応して設けられ、前記像担持体に形成された静電像にトナーを供給する複数の現像手段と、
前記複数の像担持体のそれぞれに当接して配置され、前記像担持体からトナーを除去する複数のクリーニング部材と、
前記複数の像担持体から１次転写されたトナー像を記録材に２次転写するために搬送する移動可能な中間転写体と、
前記２次転写の後に前記中間転写体に残留した残トナーを正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる帯電部材と、
を有し、
前記帯電部材によって正規の帯電極性とは逆極性に帯電された残トナーは、前記複数の像担持体のうち少なくとも１つの像担持体に転移されて前記クリーニング部材で前記像担持体から除去される画像形成装置であって、
非画像形成時に、前記複数のクリーニング部材と前記複数の像担持体が形成する複数の当接部のうちの少なくとも１つの当接部に正規の帯電極性に帯電したトナーを供給する供給動作を実行させる制御手段を有し、
前記制御手段は、前記供給動作を実行する際に、前記複数の像担持体のうち、前記当接部に到達した前記逆極性に帯電された残トナーの量が最も多い像担持体に、正規の帯電極性に帯電したトナーを最も多く供給するように制御を行い、前記供給動作において、前記現像手段から前記像担持体に正規の帯電極性に帯電したトナーを供給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、前記供給動作において、前記帯電部材から前記中間転写体に移行させた正規の帯電極性に帯電したトナーを前記像担持体に供給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】
正規の帯電極性とは逆極性に帯電された残トナーは、前記１次転写が行われている前記像担持体に転移されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
単数又は複数の記録材に画像を形成し出力するジョブにおいて、形成する画像の数が所定値以上の場合は、前記複数の像担持体のうち前記中間転写体の移動方向において最上流の像担持体に最も多くの画像に対応する残トナーが転移され、形成する画像の数が前記所定値未満の場合は、前記最上流の像担持体より下流側の像担持体に最も多くの画像に対応する残トナーが転移されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ジョブにおいて、形成する画像の数が前記所定値以上の場合は前記最上流の像担持体に転移される残トナーの量が最も多いものとし、形成する画像の数が前記所定値未満の場合は前記最上流の像担持体より下流側の像担持体に転移される残トナーの量が最も多いものとすることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記ジョブで形成する各画像に対応する残トナーの量に関する情報と、前記ジョブで形成する各画像に対応する残トナーが前記複数の像担持体のうちどの像担持体に転移されるかの情報と、に基づいて、前記ジョブにおいて転移される残トナーの量が最も多い像担持体を求めることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記非画像形成時として、単数又は複数の記録材に画像を形成し出力するジョブの全ての画像の形成が終了した後の後回転工程で前記供給動作を実行させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記非画像形成時として、複数の記録材に画像を形成し出力するジョブにおける画像間工程で前記供給動作を実行させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記クリーニング部材は、ブレード状の部材であることを特徴とする請求項１〜８のいず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、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、中間転写方式の画像形成装置では、残トナーを中間転写体上から除去して回収する方法として、残トナーを正規の帯電極性とは逆極性に帯電させて、１次転写部で感光体に転移させて感光体のクリーニング手段で回収する方法がある。
【０００３】
ここで、感光体のクリーニング手段として用いられるクリーニングブレード（以下、単に「ブレード」ともいう。）のクリーニング性能には、トナーの外添剤でブレードの先端に形成される阻止層の状態が大きく影響する（特許文献１）。阻止層が十分に形成されない場合には、ブレードと感光体との当接部の摩擦により、ブレードの先端の欠けやキズ、ブレードの捲れやスティックスリップ（びびり）が発生し、それに起因してトナーや外添剤がブレードをすり抜けてしまうことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８４６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、残トナーを感光体に転移させてブレードで除去する構成では、次のような課題がある。例えば、トナーの正規の帯電極性が負極性の場合、負極性のトナーを中間転写体に１次転写するのと同時に、正極性に帯電された中間転写体上の残トナーが感光体に転移され、この残トナーがブレードで感光体上から除去される。このとき、残トナーは、正極性に帯電された直後（中間転写体の移動方向において最上流）の画像形成部において他の画像形成部よりも多く感光体に転移される。
【０００６】
そして、このように正極性の２次転写トナーが多量にブレードに送られる画像形成部では、トナーやトナーの外添剤がブレードをすり抜けやすくなることがわかった。このすり抜けたトナーや外添剤は、感光体を帯電させる帯電部材に付着し、感光体の表面を均一に帯電することを妨げて、画像の濃度ムラなどを生じさせることがある。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、特定の画像形成部においてクリーニング部材をすり抜けるトナーや外添剤の量が増えること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】
【０００８】
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、トナー像を担持する複数の像担持体と、前記複数の像担持体のそれぞれに対応して設けられ、前記像担持体に形成された静電像にトナーを供給する複数の現像手段と、前記複数の像担持体のそれぞれに当接して配置され、前記像担持体からトナーを除去する複数のクリーニング部材と、前記複数の像担持体から１次転写されたトナー像を記録材に２次転写するために搬送する移動可能な中間転写体と、前記２次転写の後に前記中間転写体に残留した残トナーを正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる帯電部材と、を有し、前記帯電部材によって正規の帯電極性とは逆極性に帯電された残トナーは、前記複数の像担持体のうち少なくとも１つの像担持体に転移されて前記クリーニング部材で前記像担持体から除去される画像形成装置であって、非画像形成時に、前記複数のクリーニング部材と前記複数の像担持体が形成する複数の当接部のうちの少なくとも１つの当接部に正規の帯電極性に帯電したトナーを供給する供給動作を実行させる制御手段を有し、前記制御手段は、前記供給動作を実行する際に、前記複数の像担持体のうち、前記当接部に到達した前記逆極性に帯電された残トナーの量が最も多い像担持体に、正規の帯電極性に帯電したトナーを最も多く供給するように制御を行い、前記供給動作において、前記現像手段から前記像担持体に正規の帯電極性に帯電したトナーを供給することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、特定の画像形成部においてクリーニング部材をすり抜けるトナーや外添剤の量が増えることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】ベルトクリーニング機構の近傍の概略断面図である。
【図３】トナーの電荷分布を説明するためのグラフ図である。
【図４】実施例の制御のタイミングチャート図である。
【図５】阻止層の模式図である。
【図６】他の実施例の制御のタイミングチャート図である。
【図７】実施例の効果を示す表である。
【図８】実施例の効果を示す表である。
【図９】実施例の効果を示す表である。
【図１０】実施例の効果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１に示すように、本実施例の画像形成装置１０は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成する第１、第２、第３、第４のステーション１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する。第１〜第４ステーション１ａ〜１ｄにおいて、同一又は対応する機能、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ａ、ｂ、ｃ、ｄを省略して総括的に説明することがある。
【００１３】
像担持体としてのドラム型の感光体（電子写真感光体）２は、図中矢印Ｒ１方向に所定の周速度で回転駆動される。回転する感光体２の表面は、感光体帯電手段としてのローラ型の帯電部材であるドラム帯電ローラ３によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電される。帯電された感光体２の表面は、露光手段としての露光装置（レーザースキャナ）７によって画像情報に応じて走査露光され、感光体２上に静電潜像（静電像）が形成される。感光体２上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置４によってトナーを用いて現像され、感光体２上にトナー像が形成される。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光体２上の露光部に、感光体２の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する（反転現像方式）。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性である正規の帯電極性は負極性であり、トナー像を形成するトナーは主として負極性の電荷を有している。
【００１４】
各感光体２に対向するように、無端状のベルトで構成された中間転写ベルト２０が配置されている。中間転写ベルト２０は、複数の感光体２から１次転写されたトナー像を記録材Ｐに２次転写するために搬送する移動可能な中間転写体の一例である。中間転写ベルト２０は、複数の張架ローラとしての駆動ローラ２１、テンションローラ２２、２次転写対向ローラ２３に掛け回されて、所定のテンションをもって張架されている。中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２３が図中矢印Ｒ２方向に回転駆動されることで、図中矢印Ｒ３方向に感光体２の周速度と同等の周速度（プロセススピード）で回転（周回移動）する。中間転写ベルト２０の内周面側には、各感光体２に対応して、１次転写手段としてのローラ型の１次転写部材である１次転写ローラ５ａ〜５ｄが配置されている。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト２０を介して感光体２に向けて押圧され、感光体２と中間転写ベルト２０とが接触する１次転写部Ｎ１を形成する。
【００１５】
感光体２上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において、１次転写ローラ５の作用により、回転している中間転写ベルト２０上に１次転写される。１次転写工程時に、１次転写ローラ５には、１次転写電源４０から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の１次転写バイアス（１次転写電圧）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光体２に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト２０上に重ね合わせるようにして順次転写される。
【００１６】
中間転写ベルト２０の外周面側において、２次転写対向ローラ２３と対向する位置には、２次転写手段としてのローラ型の２次転写部材である２次転写ローラ２４が配置されている。２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト２０を介して２次転写対向ローラ２３に向けて押圧され、中間転写ベルト２０と２次転写ローラ２４とが接触する２次転写部Ｎ２を形成する。
【００１７】
中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｎ２において、２次転写ローラ２４の作用により、中間転写ベルト２０と２次転写ローラとに挟持されて搬送される紙などの記録材Ｐに２次転写される。２次転写工程時に、２次転写ローラ２４には、２次転写電源４４から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の２次転写バイアス（２次転写電圧）が印加される。記録材Ｐは、図示しない給搬送装置によってレジストローラ１３まで搬送され、レジストローラ１３によって中間転写ベルト２０上のトナー像とタイミングが合わされて２次転写部Ｎ２に供給される。
【００１８】
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１２で加熱及び加圧されてトナー像が定着（溶融固着）された後に、画像形成装置１０の外部に排出される。
【００１９】
また、１次転写工程後に感光体２上に残留したトナーは、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６によって、感光体２上から除去されて回収される。ドラムクリーニング装置６は、感光体２に当接して配置されたクリーニング部材としてのブレード６１によって、回転する感光体２の表面から１次転写残トナーを掻き取って回収トナー容器６２に回収する。ブレード６１は、感光体２の回転方向に対してカウンター方向（自由端部が感光体２の回転方向に上流側を向く方向）に当接された、弾性材料（ウレタンゴムなど）で形成された板状（ブレード状）の部材である。中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング機構３０については後述して詳しく説明する。
【００２０】
本実施例では、感光体２は、負帯電性のＯＰＣ（有機光導電体）感光体であり、アルミニウムのドラム基体上に感光層を有している。また、本実施例では、ドラム帯電ローラ３は、感光体２に所定の圧接力で接触している。本実施例では、ドラム帯電ローラ３は、直径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒の上に、カーボンを分散させたエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）からなる弾性層を肉厚４ｍｍで被覆したものである。また、本実施例では、中間転写ベルト２０は、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂を用いて形成されている。本実施例では、中間転写ベルト２０の表面抵抗率は５．０×１０１１Ω／□であり、体積抵抗率は８．０×１０１１Ωｃｍである。また、本実施例では、１次転写電源４０、２次転写電源４４は、正極性と負極性のバイアスを選択的に印加できるようになっている。
【００２１】
また、画像形成装置１０の装置本体に設けられた制御手段としての制御部（ＣＰＵ）１１が、記憶部（メモリー）に記憶されたプログラムに従って、画像形成装置１０の各部の動作を統括的に制御する。ここで、画像形成装置１０は、一の開始指示により開始される、単数又は複数の記録材Ｐに画像を形成して出力する一連の動作であるジョブ（プリント動作）を実行する。ジョブは、一般に、画像形成工程、前回転工程、紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に静電潜像やトナー像の形成、転写を行う期間であり、画像形成時とはこの期間のことをいう。前回転工程は開始指示から画像を形成し始めるまでの、また後回転工程は画像形成工程の後の、準備動作を行う期間である。紙間工程（画像間工程）は、複数の記録材Ｓに画像を形成する際の記録材Ｐと記録材Ｐとの間に対応する期間である。非画像形成時とは、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、後回転工程が含まれる。
【００２２】
２．ベルトクリーニング機構
図２は、本実施例におけるベルトクリーニング機構３０の近傍の概略断面図である。本実施例では、ベルトクリーニング機構３０は、残トナーを帯電させる帯電手段として、第１の帯電部材である導電性ブラシ３１と、第２の帯電部材である帯電ローラ３２と、を有する。導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０の移動方向において２次転写部Ｎ２よりも下流、かつ、１次転写部Ｎ１（最上流の１次転写部Ｎ１ａ）よりも上流で中間転写ベルト２０に接触して配置されている。本実施例では、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０を介してテンションローラ２２に向けて押圧されている。また、中間転写ベルト２０の移動方向において、帯電ローラ３２は導電性ブラシ３１よりも下流側に配置されている。
【００２３】
本実施例では、導電性ブラシ３１は、導電性を付与したナイロンで形成されたブラシであり、繊度は７デシテックス、パイル長さは５ｍｍ、ブラシ幅（中間転写ベルト２０の移動方向）は５ｍｍである。導電性ブラシ３１の電気抵抗値は、導電性ブラシ３１をアルミシリンダ上に９．８Ｎの力で押圧し、５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で５００Ｖを印加した場合において、１．０×１０６Ωである。なお、導電性ブラシ３１のかわりに、固定配置される発泡スポンジ状部材（例えばウレタンゴムやＮＢＲヒドリンゴムにて形成されたもの）、回転可能なファーブラシローラ、あるいは回転可能な発泡スポンジローラなどを用いてもよい。
【００２４】
本実施例では、帯電ローラ３２は、直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒の上に、カーボンが分散されたＥＰＤＭゴムからなるソリッド弾性体を肉厚５ｍｍで被覆したものである。帯電ローラ３２の電気抵抗値は、帯電ローラ３２をアルミシリンダ上に９．８Ｎの力で押圧し、５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で５００Ｖを印加した場合において、５．０×１０７Ωである。帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０を介してテンションローラ２２に向けて総圧９．８Ｎの圧力で押圧されている。
【００２５】
導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２は、それぞれ電流検知手段としての第１、第２の電流計（電流測定回路）７１、７２を介して、第１、第２のクリーニング電源（高圧電源回路）５１、５２に電気的に接続されている。第１、第２のクリーニング電源５１、５２は、それぞれ導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に、正極性と負極性のバイアスを選択的に印加できるようになっている。なお、テンションローラ２２は、電気的に接地（グランドに接続）されている。
【００２６】
クリーニング動作時に、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２には、第１、第２のクリーニング電源５１、５２からそれぞれ正極性の直流電圧（ここでは「正バイアス」ともいう。）が印加される。第１、第２のクリーニング電源５１、５２の直流電圧の出力値は、それぞれ第１、第２の電流計７１、７２により検出された電流に基づきコントロールされ、電流値が予め設定した目標電流値になるように定電流制御される。目標電流値は、残トナーを過剰帯電させることなく、また、帯電不足によるクリーニング不良を生じさせない値が選択される。本実施例では、クリーニング動作時の導電性ブラシ３１の目標電流値は２０μＡであり、帯電ローラ３２の目標電流値は３０μＡである。
【００２７】
ここで、図３は、トナーの電荷分布を模式的に表わしたグラフ図である。図３（ａ）は２次転写工程前の中間転写ベルト２０上のトナー、図３（ｂ）は２次転写工程後の中間転写ベルト上の残トナーの電荷分布の一例を示す。残トナーは、２次転写バイアスの影響で、負極性に帯電したもの、殆ど帯電されていないもの、及び正極性に帯電したもの、が混在した状態となっている。
【００２８】
クリーニング動作時に、導電性ブラシ３１に正バイアスが印加されることで、導電性ブラシ３１から中間転写ベルト２０に向けて正の電界が形成され、残トナーのうち負極性に帯電したトナーが導電性ブラシ３１に静電的に回収される。これにより、クリーニング動作時に帯電ローラ３２を通過するトナーの量を減少させることができる。加えて、導電性ブラシ３１は、残トナーとの間の放電によりトナーを正極性側に帯電（プレ帯電）させつつ、通過するトナーを散らす作用もある。
【００２９】
また、クリーニング動作時に、帯電ローラ３２に正バイアスが印加されることで、帯電ローラ３２と中間転写ベルト２０との間の電位差による放電により、導電性ブラシ３１を通過した残トナーは一様に正極性に帯電される。帯電ローラ３２によって正極性に帯電された残トナーは、第１ステーション１ａの１次転写部Ｎ１ａへと進む。そして、この残トナーは、第１ステーション１ａにおいて、１次転写ローラ５ａに印加される正極性の１次転写バイアスの作用により、１次転写と同時に中間転写ベルト２０から感光体２ａに転移される。この残トナーは、その後ドラムクリーニング装置６ａのブレード６１ａによって感光体２ａ上から除去されて回収トナー容器６２ａに回収される。
【００３０】
３．吐き出し工程
クリーニング動作中に、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に正バイアスを印加すると、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に負極性に帯電したトナーが蓄積していく。そして、その蓄積量が所定量に達すると、それ以上のトナーの回収、保持ができなくなり、クリーニング性能が低下する。そこで、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に保持されているトナーを定期的に中間転写ベルト２０に吐き出す（移行させる）動作である吐き出し工程が実施される。
【００３１】
吐き出し工程は、後回転時（本実施例では毎回のジョブの後回転工程）やジャム（記録材Ｐがその搬送経路中で詰まること）発生後の処理動作時などの、画像形成をしていないタイミング（非画像形成時）で実施される。吐き出し工程では、第１、第２のクリーニング電源５１、５２から導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に、それぞれ負極性の直流電圧（ここでは「負バイアス」ともいう。）が印加される。これにより、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２から中間転写ベルトに向かって負の電界が形成される。導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に蓄積されたトナーの大半は負極性のトナーであるため、静電引力によって中間転写ベルト２０上に吐き出される。本実施例では、吐き出し工程では、第１、第２のクリーニング電源５１、５２から導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に、それぞれ−１０００Ｖ、−１５００Ｖの負バイアスが定電圧制御で印加される。
【００３２】
また、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２には、放電によって正極性になったトナーも僅かではあるが蓄積している。そこで、吐き出し工程では、正極性に帯電したトナーを吐き出すように、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に正バイアスも印加される。本実施例では、吐き出し工程では、第１、第２のクリーニング電源５１、５２から導電性バイアス３１、帯電ローラ３２に、それぞれ＋１０００Ｖ、＋１５００Ｖの正バイアスが定電圧制御で印加される。特に、本実施例では、吐き出し工程では、上記負バイアスと正バイアスとが交互に切り替えられて繰り返し印加される。
【００３３】
吐き出し工程で中間転写ベルト上に吐き出されたトナー（ここでは「吐き出しトナー」ともいう。）は、中間転写ベルト２０から感光体２に転移されて、ドラムクリーニング装置６によって回収される（回収工程）。なお、本実施例では、回収工程時にも、感光体２は、画像形成時と同様の帯電電位に一様に帯電処理される。
【００３４】
４．供給動作（吐き出し工程、吐き出しトナーの回収工程）
図４は、ジョブで導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２、第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａ、及び第２ステーション１ｂの１次転写ローラ５ｂに印加されるバイアスを示すタイミングチャート図である。また、図４（ａ）は連続５枚プリントした場合、図４（ｂ）は連続２枚プリントした場合である。
【００３５】
なお、図４における横軸は時間を示しているが、トナーの回収工程を理解しやすいように、次にようになっている。つまり、各部材に印加されるバイアスのタイミングは、導電性ブラシ３１に印加されるバイアスのタイミングを基準として、（導電性ブラシ３１から各部材までの中間転写ベルト２０上の移動距離）／（プロセススピード）分だけシフトされている。すなわち、図４では、横軸が中間転写ベルト２０の周方向位置に対応しており、中間転写ベルト２０のある位置が各部材との接触部を通過する際に各部材に印加されるバイアスが縦並びに比較して示されている。
【００３６】
図４（ａ）に示す連続５枚プリントした場合の制御について説明する。まず、区間Ａでは、１〜３枚目の画像の残トナーのクリーニング動作（トナーの帯電、帯電したトナーの１次転写同時回収）が行われる。つまり、１〜３枚目の画像の残トナーが導電性ブラシ３１を通過する際には、導電性ブラシ３１に定電流制御で正バイアス（目標電流値２０μＡ）が印加される。また、１〜３枚目の画像の残トナーが帯電ローラ３２を通過する際には、帯電ローラ３２に定電流制御で正バイアス（目標電流値３０μＡ）が印加される。また、帯電ローラ３２を通過して正極性に帯電された１〜３枚目の画像の残トナーが、第１ステーション１ａの１次転写部Ｎ１ａを通過する際には、第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａに定電圧制御で正バイアスＶ５が印加される。この正バイアスＶ５としては、１次転写効率が最大となるバイアスが選択され、本実施例では２３℃／５０％ＲＨ環境下で＋６００Ｖである。なお、この正バイアスＶ５は環境などの条件により変化するため、条件ごとに最適化されるものである。
【００３７】
次に、区間Ｂでは、４〜５枚目の画像の残トナーのクリーニング動作（トナーの帯電、帯電したトナーの１次転写同時回収）が行われる。つまり、４〜５枚目の画像の残トナーが導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２をそれぞれ通過する際には、区間Ａと同様に導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２にそれぞれ定電流制御で正バイアスが印加される。また、帯電ローラ３２を通過して正極性に帯電された４〜５枚目の画像の残トナーが、第１ステーション１ａの１次転写部Ｎ１ａを通過する際には、第１ステーション１ａでは既に１次転写が終了している。そのため、このとき第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａに正バイアスを印加する必要はない。そこで、本実施例では、このとき第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａには、定電圧制御で負バイアスＶ６が印加される。
【００３８】
ここで、区間Ｂで第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａに負バイアスを印加するのは、４〜５枚目の画像の残トナーを第１ステーション１ａで回収させないことで、第１ステーション１ａでの正極性トナーの回収量を抑えるためである。つまり、区間Ａでは、第１ステーション１ａにおいて１次転写が終了していないので、第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａには正バイアスを印加しなければならない。そのため、第１ステーション１ａでの正極性トナーの回収量が、他のステーション１ｂ〜１ｄに比べ多くなってしまう。一方、本実施例では、ジョブの最終頁の１枚前の画像（４枚目の画像）と、最終頁（５枚目）の画像の残トナーが第１ステーション１ａの１次転写部Ｎ１ａに戻ってくる際には、第１ステーション１ａでは１次転写工程が既に終了している。そこで、区間Ｂでは、第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａに負バイアスＶ６を印加することで、正極性トナーが第１ステーション１ａで回収されるのを防ぎ、第１ステーション１ａでの正極性トナー回収量を抑制する。この負バイアスＶ６には、正極性に帯電されたトナーが第１ステーション１ａに回収されない電圧が選択され、本実施例では−１０００Ｖである。
【００３９】
第１ステーション１ａで回収されなかった正極性の残トナーは、第２ステーション１ｂの１次転写部Ｎ１ｂを通過する際に、第２ステーション１ｂの１次転写ローラ５ｂに正バイアスＶ５が印加されることで、第２ステーション１ｂで回収される。
【００４０】
次に、区間Ｃでは、吐き出し工程と、吐き出しトナーの回収工程とが行われる。つまり、ジョブの全ての画像の残トナーが導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２を通過した後、導電性ブラシ３１には負バイアスＶ２と正バイアスＶ１とが交互に印加され、帯電ローラ３２には負バイアスＶ４と正バイアスＶ３とが交互に印加される。本実施例では、Ｖ１＝＋１０００Ｖ、Ｖ２＝−１０００Ｖ、Ｖ３＝＋１５００Ｖ、Ｖ４＝−１５００Ｖである。吐き出しトナーの大半は負極性のトナーである。吐き出しトナーが第１ステーション１ａの１次転写部Ｎ１ａを通過する際に、第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａに負バイアスＶ６が印加されることで、吐き出しトナーは第１ステーション１ａで回収される。なお、微量の正極性の吐き出しトナーは、第２ステーション１ｂの１次転写ローラ５ｂに正バイアスＶ５が印加されることで、第２ステーション１ｂで回収される。
【００４１】
ここで、吐き出しトナーをあえて第１ステーション１ａで回収するのは、正極性トナーの回収量の多い第１ステーション１ａのブレード６１ａに負極性トナーを送るためである。この理由については後述して詳しく説明する。このように、本実施例では、吐き出し工程と、吐き出しトナーの回収工程とで、正規の帯電極性に帯電したトナーを感光体２ａとブレード６１ａとの当接部に供給する供給動作が構成される。
【００４２】
図４（ｂ）に示す連続２枚プリントした場合の制御について説明する。図４（ｂ）の区間Ａ及び区間Ｂでは、図４（ａ）の区間Ａ及び区間Ｂと同様の制御が行われる。つまり、１〜２枚目の画像の残トナーが導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２を通過する際には、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に定電流制御で正バイアスが印加される。また、帯電ローラ３２を通過して正極性に帯電された１〜２枚目の画像の残トナーが第１ステーション１ａの１次転写部Ｎ１ａを通過する際には、第１ステーション１ａでは既に１次転写が終了している。そのため、図４（ａ）の区間Ｂと同様に第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａには負バイアスＶ６が印加される。そして、第１ステーション１ａで回収されず第２ステーション１ｂの１次転写部Ｎ１ｂに送られてきた残トナーは、第２ステーション１ｂの１次転写ローラ５ｂに正バイアスＶ５が印加されることで、第２ステーション１ｂで回収される。
【００４３】
一方、図４（ｂ）の区間Ｃでは、図４（ａ）の区間Ｃとは異なり、第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａに正バイアスＶ５が印加され、第２ステーション１ｂの１次転写ローラ５ｂに負バイアスＶ６が印加される。そのため、負極性の吐き出しトナーは、第１ステーション１ａでは回収されず、第２ステーション１ｂで回収される。なお、微量の正極性の吐き出しトナーは、第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａに正バイアスＶ５が印加されることで、第１ステーション１ａで回収される。
【００４４】
このように、連続で２枚プリントする場合は、正極性トナーの回収量が多いステーション１は第２ステーション１ｂになるため、負極性の吐き出しトナーは第１ステーション１ａではなく第２ステーション１ｂで回収される。
【００４５】
以上のように、本実施例では、ジョブ中に残トナー（正極性トナー）の回収量が最も多かったステーション１において、吐き出しトナー（負極性トナー）を回収する。具体的には、ジョブにおける連続プリント枚数に応じて、吐き出しトナーを回収するステーション１を変える。連続プリント枚数が４枚未満（所定値未満）の場合は、図４（ｂ）のように、負極性の吐き出しトナーを第２ステーション１ｂで回収する。一方、連続プリント枚数が４枚以上（所定値以上）の場合は、図４（ａ）のように、負極性の吐き出しトナーを第１ステーション１ａで回収する。つまり、本実施例では、最も多くの画像に対応する残トナーが転移された感光体２に、クリーニング動作で転移される残トナーの量が最も多いものとする。
【００４６】
なお、帯電部材に単にトナーの正規の帯電極性と同極性のバイアスを印加したり、単にバイアスをＯＦＦ（或いは接地状態）としても十分にトナーを吐き出せることがある。
【００４７】
５．正極性トナーの回収量が多いステーションに負極性トナーを送る理由
正極性トナーの回収量が多いステーション１に負極性トナーを送るのは、そのステーション１の感光体２とブレード６１との摺動性を安定して維持するためである。つまり、感光体２とブレード６１との摺動性には、ブレード６１の先端に形成される阻止層の状態が大きく影響する。「阻止層」とは、感光体２とブレード６１との当接部の感光体２の移動方向上流側の直近（くさび形の領域）に形成される層であり、トナーに含有されていた外添剤（一般にトナー母体よりも小径のシリカや酸化チタンなどの微粒子）を主成分とする。
【００４８】
図５は、阻止層７０の模式図である。阻止層７０は、トナーがブレード６１で感光体２から掻き取られる際や、ブレード６１の近傍で滞留する際に、トナーに含有されていた外添剤が遊離し、ブレード６１の先端にくさび状の層として形成される。阻止層７０が形成されることにより、阻止層７０を形成している外添剤の一部がブレード６１と感光体２との間に入り込み、ブレード６１と感光体２との当接部の摩擦が抑制される。これにより、ブレード６１の先端の欠けやキズ、ブレードの捲れやスティックスリップ（びびり）などが抑制される。阻止層７０が十分に形成されない場合には、ブレード６１と感光体２との摩擦により、ブレード６１の先端の欠けやキズ、ブレードの捲れやびびりが生じることがある。これにより、トナーや外添剤がブレード６１をすり抜けるようになって、クリーニング性能が低下してしまうことがある。そして、例えばプリント枚数が増えた際にドラム帯電ローラ３の表面をトナーや外添剤で汚してしまう。ドラム帯電ローラ３の表面がトナーや外添剤で汚れてしまうと、感光体２の表面を一様に帯電することができずに、濃度ムラなどの画像不良が発生してしまうことがある。
【００４９】
したがって、安定的に阻止層７０を形成させることが望まれる。そして、本発明者らによる多くの実験研究の結果、ブレード６１で感光体２から回収するトナーの帯電極性によって、ブレード６１の先端に形成される阻止層７０の状態に差が生じることがわかった。具体的には、正規の帯電極性とは逆極性（正極性）に帯電したトナーを回収すると、図５（ｂ）のように阻止層７０が貧弱になり、逆に正規の帯電極性（負極性）に帯電したトナーを回収すると、図５（ａ）のように阻止層７０が強固になることがわかった。
【００５０】
阻止層７０が強固になるメカニズムについては、感光体２とトナーとの静電的な付着力が影響していると考えられる。本実施例では、反転現像方式を採用しているため、感光体２の帯電極性は負極性である。そのため、正極性トナーの感光体２に対する静電的な付着力は、負極性トナーの感光体２に対する静電的な付着力に比べ高くなる。感光体２の表面電位（負極性）とは逆極性の正極性トナーがブレード６１に突入してくると、感光体２に対するトナーの付着力が強いため、正極性トナーは感光体２上から剥ぎ取られにくいものと考えられる。また、感光体２に付着した正極性トナーが阻止層７０を感光体２の回転方向から強い力で押圧し続けることで阻止層７０を乱したり、正極性トナーがブレード６１の先端に食い込みスルーホールを形成したりするものと考えられる。そして、そのスルーホールから阻止層７０を形成している外添剤がすり抜けることなどによって、阻止層７０が貧弱になるものと考えられる。
【００５１】
一方、負極性トナーがブレード６１に突入した場合は、負極性トナーは感光体２に対する付着力が弱いため、ブレード６１によって感光体２上から剥ぎ取られやすく、阻止層７０を乱すなどの影響を与えにくいものと考えられる。また、感光体２に対する付着力が弱い負極性トナーは、感光体２から剥ぎ取られた後に、ブレード６１の先端において回転しながら滞留する。これにより、阻止層７０の構成要素である外添剤がトナーから遊離しやすく、阻止層７０がより強固になるものと考えられる。
【００５２】
そこで、本実施例では、ブレード６１に送るトナーの帯電極性をコントロールすることで、そのブレード６１の先端の阻止層７０の状態をコントロールして、特定のステーション１でブレード６１をすり抜けるトナーや外添剤の量が増えることを抑制する。すなわち、阻止層７０が貧弱になりやすい正極性トナーを多く回収するステーション１に、積極的に負極性トナーを送ることにより、阻止層７０を強固にし、阻止層７０の状態が安定して維持されるようにする。具体的には、前述のように、導電ブラシ３１及び帯電ローラ３２によって正極性に帯電されたトナーを多く回収するステーション１に対して、吐き出し工程によって吐き出された負極性に帯電したトナーを積極的に送る。
【００５３】
つまり、本実施例では、画像形成装置１０は、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２によって正規の帯電極性とは逆極性に帯電された残トナーは、少なくとも１つの感光体２に転移されてブレード６１で感光体２から除去される。また、画像形成装置１０は、非画像形成時に、少なくとも１つの感光体２とブレード６１との当接部に正規の帯電極性に帯電したトナーを供給する供給動作を実行させる制御部１１を有する。制御部１１は、供給動作を実行する際に、次のように制御を行う。つまり、前回の供給動作を実行してから今回の供給動作を実行するまでの間に上記当接部に到達した正規の帯電極性とは逆極性に帯電された残トナーの量が最も多い感光体２に、今回の供給動作で正規の帯電極性に帯電したトナーを最も多く供給するようにする。
【００５４】
６．画像出力実験結果
次に、本実施例の制御と比較例の制御とにおける画像出力実験の結果について説明する。比較例の制御は、負極性の吐き出しトナーを回収するステーション１が次のように本実施例の制御とは異なる。５枚間欠プリントの際には、図４（ａ）の区間Ｃで第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａに正バイアス、第２ステーション１ｂの１次転写ローラ５ｂに負バイアスを印加することで、負極性の吐き出しトナーを第２ステーション１ｂで回収する。２枚間欠プリントの際には、図４（ｂ）の区間Ｃで第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａに負バイアス、第２ステーション１ｂの１次転写ローラ５ｂに正バイアスを印加することで、負極性の吐き出しトナーを第１ステーション１ｂで回収する。
【００５５】
画像出力実験（通紙耐久試験）は、次のようにして行った。記録材ＰにＧＦ−Ｃ０８１（キヤノンマーケティングジャパン、商品名）を用い、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の印字率（画像面積比率）１％のテキスト画像をプリントした。画像形成モードとしては普通紙モードを用い、プロセススピードは１８０ｍｍ／ｓｅｃ、スループットは１分間に３０枚とした。プリントは、繰り返し２枚連続プリントを行う２枚間欠プリントと、繰り返し５枚連続プリントを行う５枚間欠プリントとで実施した。そして、開始時、及びプリント枚数５０００枚毎に、評価画像のサンプリングを行った。評価画像としては、イエロー（第１ステーション）、マゼンタ（第２ステーション）の各色で印字率２５％のハーフトーン画像を各３枚ずつ出力した。サンプリングした評価画像について、ドラム帯電ローラ３の帯電ムラに起因するスジ状の濃度ムラが発生するか否かを評価した。評価基準としては、スジ状の濃度ムラが発生しない場合を○、発生する場合を×とした。２枚間欠プリントの結果を表１（図７）に、５枚間欠プリントの結果を表２（図８）に示す。
【００５６】
表１に示すように、２枚間欠プリントの場合、比較例では、１５０００枚時にサンプリングした評価画像において、マゼンタハーフトーン画像にスジ状の濃度ムラが発生した。第２ステーション１ｂのドラム帯電ローラ３ｂを観察したところ、スジ状の濃度ムラが発生した箇所に対応してドラム帯電ローラ３ｂが外添剤で汚れているのが確認された。その後、画像出力実験を続けると、ドラム帯電ローラ３ｂの汚れは更に悪化し、評価画像においてもより鮮明なスジ状の濃度ムラが発生し続けた。
【００５７】
一方、本実施例では、２５０００枚時にサンプリングした評価画像においても、マゼンタハーフトーン画像に画像不良は発生しなかった。また、第２ステーション１ｂのドラム帯電ローラ３ｂを観察しても、比較例に比べて外添剤の付着は顕著に少なかった。これは、比較例とは異なり、正極性に帯電された残トナーを回収する第２ステーション１ｂで負極性の吐き出しトナーを回収するため、ブレード６１ｂの先端に阻止層７０を安定的に形成することができたためと考えられえる。
【００５８】
表２に示すように、５枚間欠プリントの場合、比較例では、２５０００枚時にサンプリングした評価画像において、イエローハーフトーン画像にスジ状の濃度ムラが発生した。第１ステーション１ａのドラム帯電ローラ３ａを観察したところ、スジ状の濃度ムラが発生した箇所に対応してドラム帯電ローラ３ａが外添剤で汚れているのが確認された。
【００５９】
一方、本実施例では、４００００枚時にサンプリングした評価画像においても、イエローハーフトーン画像に画像不良は発生しなかった。また、第１ステーション１ａのドラム帯電ローラ３ａを観察しても、比較例に比べて外添剤の付着は顕著に少なかった。これは、比較例とは異なり、正極性に帯電された残トナーを回収する第１ステーション１ａで負極性の吐き出しトナーを回収するため、ブレード６１ａの先端に阻止層７０を安定的に形成することができたためと考えられる。
【００６０】
なお、５枚間欠プリントでは、２枚間欠プリントに比べて、装置の立ち上げ、立ち下げ動作が少ないため、所定のプリント枚数における感光体２の駆動時間が短く、ドラム帯電ローラ３の寿命は延びる。
【００６１】
以上のように、本実施例では、阻止層７０が貧弱になりやすい正極性トナーを最も多く回収するステーション１に、負極性の吐き出しトナーを積極的に送ることで、阻止層７０の状態を安定して維持する。阻止層７０の状態を安定して維持することで、ブレード６１と感光体２との摩擦を抑制し、ブレード２の先端の欠けやキズ、ブレードの捲れやスティックスリップ（びびり）などを抑制することができる。そのため、トナーや外添剤がブレード６１をすり抜けにくく、結果的にドラム帯電ローラ３がトナーや外添剤で汚れるのを抑制することができる。つまり、本実施例では、ブレード６１の良好なクリーニング性能を長期にわたり維持し、ドラム帯電ローラ３がトナーや外添剤で汚れるのを抑制して、画像形成部１（ドラム帯電ローラ３）の寿命を延ばすことができる。
【００６２】
なお、本実施例では、ジョブのプリント枚数に応じて、負極性の吐き出しトナーを回収するステーション１を変更しているが、ジョブのプリント枚数だけでなく、各ページの印字率に応じて、負極性の吐き出しトナーを回収するステーションを変更してもよい。例えば、ジョブにおいて５枚連続プリントを行う際に、１〜３枚目の画像が低印字率であり、４〜５枚目の画像が高印字率であった場合、１〜３枚目の画像の残トナー量よりも、４〜５枚目の画像の残トナー量が多くなることが想定される。この場合、正極性トナーが最も多く回収されるステーション１は第２ステーション１ｂになるため、負極性の吐き出しトナーは第２ステーション１ｂで回収されるのが望ましい。このように、ジョブのプリント枚数だけでなく、各ページの画像の印字率（印字量）も鑑みて、負極性の吐き出しトナーを回収するステーション１を選択するのが望ましい。具体的には、制御部１１において、各出力画像の画像情報データから印字量（ピクセルカウント）を算出し、各出力画像の残トナーが正極性化されて回収されるステーションにおけるピクセルカウントを積算する。そして、制御部１１において、各ステーションにおけるピクセルカウントの積算値を比較し、最もピクセルカウントの積算値が大きいステーション１に負極性の吐き出しトナーを回収させる。つまり、制御部１１は、ジョブで形成する各画像に対応する残トナーの量に関する情報と、各画像に対応する残トナーがどの感光体２に転移されるかの情報と、に基づいて、ジョブにおいて転移される残トナーの量が最も多い感光体２を求めることができる。
【００６３】
また、本実施例では、ジョブの「最終頁」と「最終頁の１枚前」の画像の残トナーは第２ステーション１ｂで回収している。しかし、例えば、プリント時の後回転時間を短縮するために、「最終頁」と「最終頁の１枚前」の画像の残トナーに関しても第１ステーション１ａで回収してもよい。その場合、ジョブのプリント枚数によらず、正極性トナーを最も多く回収するステーションは第１ステーション１ａとなるので、負極性の吐き出しトナーは全て第１ステーション１ａで回収するのが望ましい。この場合、第１ステーション１ａで回収されるトナーの量が他のステーション１ｂ〜１ｄよりも多くなる。そのため、例えば第１ステーション１ａの回収トナー容器６２の容量を増やしたり、別途設けられた画像形成装置１０の装置本体に独立して着脱可能な廃トナー集積容器へ回収トナーを搬送する機構を設けたりするのが望ましい。
【００６４】
［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と同じであるため、実施例１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の説明を援用し、再度の詳しい説明は省略する（後述する実施例３も同様）。
【００６５】
ジョブにおいて多量の連続プリントが実施された場合、実施例１の制御では、第１ステーション１ａの感光体２ａには正極性トナーが送られ続けて、第１ステーション１ａのブレード６１ａの先端の阻止層７０は徐々に貧弱になっていく。
【００６６】
そこで、本実施例では、所定のプリント枚数毎の紙間において吐き出し工程（紙間吐き出し工程）を実施し、貧弱になった第１ステーション１ａのブレード６１ａの先端の阻止層７０に対して、定期的に負極性の吐き出しトナーを送る。これにより、多量に連続プリントが行われた場合でも阻止層７０が安定して維持されるようにする。
【００６７】
具体的には、所定のプリント枚数毎の紙間のタイミングに合わせて導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２に負バイアスを印加し、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３１から負極性トナーを中間転写ベルト２０に吐き出す。そして、負極性の吐き出しトナーが第１ステーション１ａの１次転写部Ｎ１ａに到達するタイミングに合わせて、第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａに負バイアスを印加する。これにより、第１ステーション１ａの感光体２ａに負極性の吐き出しトナーを転移させ、第１ステーション１ａのブレード６１ａに負極性トナーを送る。紙間吐き出し工程の頻度は、多量に連続プリントされた際でも十分にブレード６１のクリーニング性能が維持されるように選択され、本実施例では３０枚毎に紙間吐き出し工程が実施される。なお、本実施例では、紙間吐き出し工程においては、ダウンタイムを極力抑えるために、負バイアスを一回のみ印加する。
【００６８】
図６を用いて、紙間吐き出し工程の詳細について説明する。図６には、ジョブにおいて多量の連続プリントが実施される場合の、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２、第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａ、及び第２ステーション１ｂの１次転写ローラ５ｂに印加されるバイアスが示されている。また、図６における横軸（時間軸）は、図４と同様にシフトされている。
【００６９】
図６に示されるように、３０枚目までの画像が１次転写される中間転写ベルト２０上の領域が通過する際に、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２にはそれぞれ定電流制御で正バイアス（それぞれ目標電流値２０μＡ、３０μＡ）が印加される。また、上記領域が第１ステーション１ａを通過する際には、第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａに定電圧制御で正バイアスＶ５（＝＋６００Ｖ）が印加される。これにより、第１ステーション１ａにおいて、１次転写と同時に、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２で正極性に帯電された残トナーが感光体２ａに転移される。なお、本実施例では、紙間においても、感光体２は、画像形成時と同様の帯電電位に一様に帯電処理される。
【００７０】
次に、本実施例では、３０枚目と３１枚目の紙間（図６中の区間Ｄ）が延長される。その紙間位置に負極性トナーが吐き出されるように、導電性ブラシ３１、帯電ローラ３２に、それぞれ負バイアスＶ２（＝−１０００Ｖ）、Ｖ４（＝−１５００Ｖ）が印加される（紙間吐き出し工程）。負極性の吐き出しトナーが第１ステーション１ａの１次転写部Ｎ１ａに到達するタイミングに合わせて、第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａに負バイアスＶ６（＝−１０００Ｖ）が印加される。これにより、負極性の吐き出しトナーが第１ステーション１ａの感光体２ａに転移される。なお、負極性トナーを吐き出した箇所には、残トナーも存在しており、微量であるが正極性トナーも混在している。微量の正極性トナーに関しては、第１ステーション１ａでは回収されず、第２ステーション１ｂの１次転写部Ｎ１ｂに到達した際に、１次転写ローラ５ｂに正バイアスＶ５（＝６００Ｖ）が印加されているため、第２ステーション１ｂで回収される。
【００７１】
紙間吐き出し工程後には、再び第１ステーション１ａの１次転写ローラ５ａに正バイアスＶ５（＝６００Ｖ）が印加され、３１枚目以降の１次転写と同時に正極性に帯電された残トナーの回収が行われる。その後、プリントが続いた場合、６０枚目と６１枚目の紙間においても、上記同様に紙間吐き出し工程が実施される。さらにプリントが継続した場合についても、３０枚毎の紙間において、上記同様に紙間吐き出し工程が繰り返し実施される。このように、本実施例では、紙間吐き出し工程と、紙間吐き出し工程で吐き出されたトナーの回収工程とで、正規の帯電極性に帯電したトナーを感光体２とブレード６１との当接部に供給する供給動作が構成される。
【００７２】
次に、本実施例の制御と比較例の制御とにおける画像出力実験の結果について説明する。比較例の制御は、紙間吐き出し工程を実施しない点が本実施例の制御とは異なる。
【００７３】
画像出力実験（通紙耐久試験）は、表１、表２の結果を得た実験と同様の手順で行った。ただし、ここでは、プリントは連続プリントで行い、本実施例では３０枚毎に紙間吐き出し工程を実施したのに対し、比較例では紙間吐き出し工程を実施しなかった。また、開始時、及びプリント枚数１００００枚毎に、評価画像のサンプリングを行った。評価画像としては、イエロー（第１ステーション）で印字率２５％のハーフトーン画像を３枚出力した。そして、表１、表２の結果を得た実験と同様に、スジ状の濃度ムラが発生するか否かを評価した。結果を表３（図９）に示す。
【００７４】
表３に示すように、比較例では、４００００枚時にサンプリングした評価画像において、イエローハーフトーン画像にスジ状の濃度ムラが発生した。また、第１ステーション１ａのドラム帯電ローラ３ａを観察したところ、スジ状の濃度ムラが発生した箇所に対応してドラム帯電ローラ３ａが外添剤で汚れているのが確認された。
【００７５】
一方、本実施例では、７００００枚時にサンプリングした評価画像においても、イエローハーフトーン画像に画像不良は発生しなかった。また、第１ステーション１ａのドラム帯電ローラ３ａを観察しても、比較例に比べて外添剤の付着は顕著に少なかった。これは、比較例とは異なり、多量の連続プリントにおいて定期的に第１ステーション１ａのブレード６１ａに負極性トナーを送ることで、ブレード６１ａの先端に阻止層７０を安定的に形成することができているためと考えられる。
【００７６】
なお、連続プリントでは、間欠プリントに比べて、装置の立ち上げ、立ち下げ動作が少ないため、所定のプリント枚数における感光体２の駆動時間が短く、ドラム帯電ローラ３の寿命は延びる。
【００７７】
以上のように、本実施例では、ジョブで多量の連続プリントが行われる場合でも、正極性トナーが送り続けられる第１ステーション１ａのブレード６１ａに定期的に負極性トナーを送る。これにより、そのブレード６１ａの先端に阻止層７０を安定的に形成して、良好なクリーニング性能を維持し、ドラム帯電ローラ３がトナーや外添剤で汚れることを抑制することが可能となる。
【００７８】
なお、本実施例では、紙間吐き出し工程の頻度は３０枚毎にしているが、この限りではない。この頻度はより多くても少なくてもよい。連続プリント時に負極性トナーを吐き出す頻度が高いほど、阻止層７０の状態をより強固な状態に維持することができる。しかし、吐き出し工程を実施するために紙間を延長する必要がある場合、連続プリント時に高頻度で吐き出し工程を実施してしまうと、ダウンタイム（画像を出力できない期間）が増え、プリント生産性が低下するおそれがある。そのため、ドラム帯電ローラ３の寿命とプリント生産性とのバランスなどに鑑みて、最適な紙間吐き出し頻度を選択するのが望ましい。
【００７９】
［実施例３］
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。クリーニング動作時に導電性ブラシ３１に蓄積されるトナーは、残トナーに含まれる負極性トナーの量に依存するため、原理的に残トナーの電荷分布によって導電性ブラシ３１に蓄積されるトナーの量は変化する。例えば、図３（ｂ）に示すような電荷分布を有する残トナーと、図３（ｃ）に示すようなピークがより正極性側にシフトした電荷分布を有する残トナーとを比較した場合、後者のほうが導電性ブラシ３１に蓄積されるトナー量は少ない。残トナーの電荷分布がより正極性側にシフトしているほど、導電性ブラシ３１に蓄積されるトナー量は少なくなる。また、導電性ブラシ３１に蓄積されるトナー量が少なくなるということは、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２によって正極性に帯電されるトナーの量が増え、感光体２に転移されてブレード６１に送られてくる正極性トナーの量も増えることを意味する。
【００８０】
つまり、残トナーの電荷分布が正極性側にシフトしているほど、ブレード６１に送られてくる正極性トナーが増え、逆に吐き出し工程においてブレード６１に送られてくる負極性トナーの量は減少する。この結果、残トナーの電荷分布が正極性側にシフトしているほど、阻止層７０は貧弱になる傾向となり、ブレード６１のクリーニング性能が悪化する方向となる。
【００８１】
そこで、本実施例では、所定の条件において、負極性の吐き出しトナーに加え、現像装置４からも負極性トナーを吐き出し、ブレード６１に送られる負極性トナーの量を増やす。その所定の条件は、残トナーの電荷分布が、現像装置４からの負極性トナーの追加が必要となる程度まで正極性側にシフトする条件である。すなわち、回収する正極性トナーが多いため阻止層７０が貧弱になりやすいにもかかわらず、負極性の吐き出しトナーの量が少ない場合に、現像装置４からも負極性トナーを吐き出す。これにより、ブレード６１に十分な量の負極性トナーを供給し、阻止層７０を安定して維持する。
【００８２】
本実施例における現像装置４から負極性トナーを吐き出す工程（現像吐き出し工程）を実施する条件について説明する。本実施例では、制御部１１は、画像形成モードとして厚紙モードが選択された場合に、現像吐き出し工程を実施するように制御を行う。画像形成モードは、例えば画像形成装置１０に設けられた操作部１２や、画像形成装置１０に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部装置の操作部（図示せず）から制御部１１に指示が入力されることで選択される。本実施例では、画像形成装置１０は、複数の画像形成モードとして、普通紙モードと、厚紙モードと、で画像形成を実行することができるようになっている。厚紙モードは、普通紙モードでプリントに用いられる記録材（普通紙）Ｐの坪量よりも大きい坪量の記録材（厚紙）Ｐを用いてプリントを行う場合に選択される画像形成モードである。坪量の相対的に大きい記録材Ｐは、電気抵抗も相対的に大きい。そのため、厚紙モードで普通紙モードと同じ２次転写バイアスを印加しても、記録材Ｐから中間転写ベルト２０に対して形成される電界が弱く、トナー像の転写効率は低くなってしまう。そのため、厚紙モードでは、普通紙モードに比べて、２次転写バイアス（絶対値）は高く設定されている。しかし、２次転写バイアスを高く設定しているため、中間転写ベルト２０上のトナーに対してトナーを正極性に帯電させる放電が発生しやすく、残トナーの電荷分布は、普通紙モードに比べ正極性側にシフトした分布を有することになる。そこで、本実施例では、画像形成モードとして厚紙モードが選択された場合には、現像吐き出し工程を実施して、現像装置４からも負極性トナーをブレード６１に送る。
【００８３】
次に、現像吐き出し工程の動作について説明する。現像吐き出し工程は、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２から吐き出された負極性トナーを１次転写部Ｎ１で回収するタイミングに合わせて実施される。つまり、一様に帯電処理された感光体２を露光装置７で露光することにより感光体２上に所定の静電潜像（本実施例ではベタ画像（最大濃度レベルの画像））を形成する。そして、この静電潜像を現像装置４で正規の帯電極性（負極性）のトナーを用いて現像することで、所定量の負極性トナーを感光体２上に吐き出す。この一連の動作が、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２から吐き出されたトナーが１次転写部Ｎ１で感光体２に転移される際に、現像装置４から吐き出されたトナーが１次転写部Ｎ１を通過するようにタイミングを合わせて行われる。現像装置４から吐き出された負極性トナーが１次転写部Ｎ１に到達しても、このトナーは１次転写ローラ５には負バイアスが印加されているため中間転写ベルト２０には転写されず、大半が感光体２上に留まってブレード６１へと送られる。このように、本実施例では、吐き出し工程と、吐き出しトナーの回収工程と、現像吐き出し工程とで、正規の帯電極性に帯電したトナーを感光体２とブレード６１との当接部に供給する供給動作が構成される。
【００８４】
本実施例では、現像吐き出し工程で現像装置４から吐き出されるトナー（ここでは「現像吐き出しトナー」ともいう。）の量は、感光体２の回転方向におけるベタ画像の長さで規定される。現像吐き出しトナーの量が多いほど、阻止層７０はより強固になるものの、現像吐き出しトナーが増えるとトナーの消費量も増えてしまう。そのため、ドラム帯電ローラ３の寿命とトナー消費量とのバランスなどに鑑みて、最適な現像吐き出しトナーの量を選択するのが望ましい。本実施例では、現像吐き出し工程では、感光体２の回転軸線方向における画像形成領域（トナー像を形成できる領域）の全域にわたるベタ画像を、感光体２の回転方向に１．０ｍｍ形成した。
【００８５】
次に、本実施例の制御と比較例の制御とにおける画像出力実験の結果について説明する。比較例の制御は、現像吐き出し工程を実施しない点が本実施例の制御とは異なる。
【００８６】
画像出力実験（通紙耐久試験）は、次のようにして行った。記録材ＰにＧＦ−Ｃ１０４（キヤノンマーケティングジャパン、商品名）を用い、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の印字率２５％の画像をプリントした。画像形成モードとしては厚紙モードを用い、プロセススピードは１３５ｍｍ／ｓｅｃ、スループットは１分間に２２枚とした。プリントは、繰り返し１０枚連続プリントを行う１０枚間欠プリントを実施した。また、開始時、及びプリント枚数５０００枚毎に、評価画像のサンプリングを行った。評価画像としては、イエロー（第１ステーション）で印字率２５％のハーフトーン画像を３枚出力した。そして、表１、表２の結果を得た実験と同様に、スジ状の濃度ムラが発生するか否かを評価した。結果を表４（図１０）に示す。
【００８７】
表４に示すように、比較例では、４００００枚時にサンプリングした評価画像において、イエローハーフトーン画像にスジ状の濃度ムラが発生した。また、第１ステーション１ａのドラム帯電ローラ３ａを観察したところ、スジ状の濃度ムラが発生した箇所に対応してドラム帯電ローラ３ａが外添剤で汚れているのが確認された。
【００８８】
一方、本実施例では、５５０００枚時にサンプリングした評価画像においても、イエローハーフトーン画像に画像不良は発生しなかった。また、第１ステーション１ａのドラム帯電ローラ３ａを観察しても、比較例に比べて外添剤の付着は顕著に少なかった。これは、比較例とは異なり、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２から吐き出された負極性トナーに加えて、現像装置４ａから吐き出された負極性トナーもブレード６１ａに送ることで、阻止層７０を安定的に形成することができているためと考えられる。
【００８９】
以上のように、本実施例では、残トナーの電荷分布が正極性側にシフトしやすい厚紙モードにおいて、導電性ブラシ３１及び帯電ローラ３２から吐き出される負極性トナーに加えて、現像装置４から吐き出される負極性トナーもブレード６１に送る。これにより、そのブレード６１の先端に阻止層７０を安定的に形成して、良好なクリーニング性能を維持し、ドラム帯電ローラ３がトナーや外添剤で汚れることを抑制することが可能となる。
【００９０】
なお、本実施例では、現像吐き出し工程を実施する条件として、画像形成モードとして厚紙モードが選択されたときとしているが、この限りではない。正極性トナーの感光体２への回収量が多いにもかかわらず、導電性ブラシ３１や帯電ローラ３２から十分な量の負極性トナーが送られてこない条件においては、現像吐き出し工程を実施して、ブレード６１に送られる負極性トナー量を補完することが望ましい。
【符号の説明】
【００９１】
２          感光体
３          ドラム帯電ローラ
５          １次転写ローラ
６          ドラムクリーニング装置
２０        中間転写ベルト
３１        導電性ブラシ
３２        帯電ローラ
６１        クリーニングブレード
【図１】
0006758882.tif 000002
【図２】
0006758882.tif 000003
【図３】
0006758882.tif 000004
【図４】
0006758882.tif 000005
【図５】
0006758882.tif 000006
【図６】
0006758882.tif 000007
【図７】
0006758882.tif 000008
【図８】
0006758882.tif 000009
【図９】
0006758882.tif 000010
【図１０】
0006758882.tif 000011