(57)【要約】【課題】現像器内のトナーへの電荷付与を安定して行なうことができ、又、クリーニング部材の効率的で安定したクリーニング性能を長期間維持することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１１上の静電像をトナーで現像する複数の現像器２と、像担持体１１上のトナーをクリーニングするクリーニング部材１４と、を有し、現像器２から像担持体１１を介してクリーニング部材１４に所定量のトナーを供給する供給動作を行う画像形成装置１００は、供給動作に使用する現像器２を、複数の現像器２の中から選択する選択手段１１１を有する構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上の静電像をトナーで現像する複数の現像器と、前記像担持体上のトナーをクリーニングするクリーニング部材と、を有し、前記現像器から前記像担持体を介して前記クリーニング部材に所定量のトナーを供給する供給動作を行う画像形成装置において、
前記供給動作に使用する現像器を、前記複数の現像器の中から選択する選択手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
更に、前記像担持体と前記クリーニング部材との間の状態の変化を検知する検知手段を有し、該検知手段によって、予め定められた状態変化が検知された場合に前記供給動作を行うことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記選択手段は、前記像担持体に形成する静電像の情報に基づいて、使用する現像器を選択することを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
更に、前記複数の現像器のそれぞれに対応して前記像担持体上に画像濃度信号に応じた静電像を形成する静電像形成手段と、前記複数の現像器のそれぞれで現像する静電像毎に画像濃度信号を計数する計数手段と、を有し、前記選択手段は、前記計数手段による計数値に基づいて、使用する現像器を選択することを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
【請求項５】
前記選択手段は、前記計数値のより低い現像器を選択することを特徴とする請求項４の画像形成装置。
【請求項６】
前記選択手段は、全ての現像器に対する前記計数値が所定値以上である場合、前記計数値の最も低い現像器を選択することを特徴とする請求項４の画像形成装置。
【請求項７】
前記選択手段は、前記計数値の最も低い現像器が複数存在する場合、画像形成工程において上流側で使用される現像器から順次に所定の間隔を空けて前記供給動作に使用して、前記クリーニング部材にトナーを供給させることを特徴とする請求項６の画像形成装置。
【請求項８】
前記選択手段は、前記計数値が所定値よりも低い現像器が複数ある場合、当該複数の現像器を、画像形成工程において上流側で使用される現像器から順次に所定の間隔を空けて前記供給動作に使用して、前記クリーニング部材にトナーを供給させることを特徴とする請求項４の画像形成装置。
【請求項９】
前記選択手段は、前記計数値が所定値よりも低い現像器が複数ある場合、当該複数の現像器を、前記計数値のより低い現像器から順次に所定の間隔を空けて前記供給動作に使用して、前記クリーニング部材にトナーを供給させることを特徴とする請求項４の画像形成装置。
【請求項１０】
前記計数値が所定値よりも低い現像器については、当該所定値と計数値との差分に相当する量のトナーを前記供給動作にて前記クリーニング部材に供給し、前記計数値が所定値以上の現像器については、予め定められた量のトナーを前記供給動作にて前記クリーニング部材に供給することを特徴とする請求項４〜９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像器から前記像担持体を介して前記クリーニング部材に一回に供給するトナー量は所定量以下とすることを特徴とする請求項１０の画像形成装置。
【請求項１２】
前記クリーニング部材は前記像担持体の表面移動方向と交差する方向に延在するブレードであり、前記供給動作にて前記ブレードの長手方向略均一に前記現像器から前記像担持体上にトナーを供給し、このトナーを前記像担持体から被転写体に転写することなく前記ブレードに供給することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記検知手段は、前記像担持体の回転負荷又は前記クリーニング部材の歪みを検知することで、前記状態の変化を検知することを特徴とする請求項２〜１２のいずれかの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、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置は、像担持体として、一般に回転可能な円筒型とされる電子写真感光体（以下「感光体」という。）上に静電像を形成した後、これを現像器により現像剤を用いてトナー像として現像し、このトナー像を記録材に転写し、定着させることによって記録画像を形成する。
【０００３】
このような電子写真方式を利用して、例えば、４色フルカラー画像の形成が可能なカラー画像形成装置においては、感光体上に順次に形成するトナー像をその都度中間転写体に転写して中間転写体上で重ね合わせた後記録材に一括して転写するか、感光体上に順次に形成するトナー像をその都度記録材担持体上に担持された記録材に転写して記録材上で重ね合わせるか、或いは１つの感光体上に複数の現像器にて順次に形成したトナー像を感光体上で重ね合わせた後に記録材に一括して転写する方法が知られている。このように、１つの感光体に対して複数の現像器を設けてカラー画像を形成する構成は、一つは、装置をコンパクト化し得る点で有利である。
【０００４】
例えば、上記中間転写体を用いて４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）フルカラー画像の形成が可能なカラー画像形成装置を例に更に説明すると、従来、感光体から中間転写体にトナー像を転写した後に感光体に残留したトナーやトナー以外の付着物質（例えば、紙粉。）は、画像の品質を著しく低下させるため、クリーニング手段によって清掃除去する（以下、転写工程後に感光体上に残留するトナーやトナー以外の付着物質を、総括して「転写残トナー」という。）。
【０００５】
クリーニング手段としては、転写残トナーを板状部材、即ち、クリーニングブレードのエッジで削り取るクリーニング装置が広く用いられている。クリーニングブレードは、例えば、様々な公知の繊維又は磁気ブラシクリーナーに比べて構成が簡単且つ安価であるため、転写残トナーを除去する非常に有用な方法である。クリーニングブレードを備えるクリーニング装置は、通常、感光体の表面に隣接して設置される容器（クリーナ容器）と、該容器に取り付けられ、感光体の表面に対し先端がカウンター方向に（感光体の表面移動方向上流側に自由端が向くように）当接されたクリーニングブレードとを備える。
【０００６】
クリーニングブレードの材質としては、耐薬品性、耐摩耗性、成形性、機械的強度等の点から熱可塑性エラストマーの一種であるポリウレタンゴムが主に用いられている。
【０００７】
クリーニングブレードによって感光体の表面から除去されたトナーは、クリーナ容器に蓄えられる。クリーナ容器に蓄えられる廃トナーの量は、通常、感光体の寿命より早くクリーナ容器を満たすことはなく、従って、クリーナ容器は感光体の寿命交換時に同時に一体で交換処理されるのが一般的である。
【０００８】
上記のようなカラー画像形成装置において、例えば、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）共にＡ４サイズの記録材１枚当りの画像比率が１％の画像を連続して２０００枚通紙した場合に、画像形成枚数が進むにつれて、画像が薄くなるという問題が発生することがある。これは、各々の現像器内のトナーの消費がほとんどなされないため、長時間同じトナーと同じキャリアが摩擦し続け、その結果トナーが過剰に電荷付与されたため、初期に設定された現像バイアスでは十分に現像することができなくなったことが原因で発生するものと考えられる。
【０００９】
又、このような条件で画像形成を連続して行うと、画像形成末期に、突然異音が発生し、画像が汚れるといった問題が発生することがある。これは、感光体とクリーニングブレードとの摩擦係数が極端に増大した（感光体とクリーニングブレードとの間にトナーが全く滞留していない）場合に、感光体の回転にブレードエッジがつられて移動し、それが反発した際に突然びびり始め、更に摩擦抵抗が上昇するとブレードエッジが反発しきれずに捲れてしまい、その結果、本来掻き取られるべきトナー（転写残留トナー）が摺り抜けるといったことが原因で発生したものであると考えられる。
【００１０】
図５は、クリーニングブレードのエッジ部に滞留しているトナーの量と、感光体の回転負荷（トルク）を回転負荷検知手段であるトルク検知器で検知した値（トルク電流）との関係を示す。トルク電流は、トナーが十分に滞留している状態ではほとんど振動することなく推移しているが、滞留トナー量が減少するにつれて微小に振動しながら徐々に上昇していく。そして、変曲点Ａに達すると急激に立ち上がり、点Ｂに達するとクリーニングブレードがびびり始める。又、更にトナー量を減少させていくと、点Ｃでクリーニングブレードに極端に負荷がかかり、捲れたことを示す信号を示す。これより、良好な画像形成を行なうためには、少なくとも変曲点Ａに対応したトナー量がクリーニングブレードのエッジに滞留していることが必要であると考えられる。
【００１１】
これらの問題点に対して、定期的に所定量のトナーを現像器より感光体上に供給し、このトナーをクリーニングブレードで掻き取るトナー吐き出し動作を行うことが提案されている（特許文献１）。これにより、トナーを潤滑剤として、感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦力を低減することができる。
【００１２】
上記のような定期的なトナーの吐き出しにより、画像比率が低い場合におけるトナーの過剰帯電やクリーニングブレードのビビリ、捲れ、摺り抜けといった問題に対する一応の対策はとられた。しかしながら、この方法では、画像比率が高い場合、例えば５０％以上の画像を連続して形成し続けた際には、通常の画像形成と、トナー吐き出し動作で消費したトナーとを現像器に補給するため、現像器内のトナーの電荷分布が不十分となり、その結果、飛散して画像形成装置内を汚すといった弊害が生じることがある。
【００１３】
又、別の手段として、特許文献２には、感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦力をトルク検出器で検知し、びびり、めくれ等の異常が発生する前にクリーニングブレードより上流側に存在するファーブラシを感光体に当接させ、潤滑剤を塗布し、摩擦力を低減する画像形成装置が提案されている。
【００１４】
しかしながら、この構成を用いる場合、ファーブラシを直接像担持体に当接させるため像担持体を傷つけたり、又ファーブラシ自体とその着脱機構を設けるためのコストとスペースを必要とするといった新たな課題が発生する。
【特許文献１】特開平９−３４２４３号公報
【特許文献２】特開２００３−２８０４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、現像器内のトナーへの電荷付与を安定して行なうことができ、又、クリーニング部材の効率的で安定したクリーニング性能を長期間維持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】
【００１６】
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、像担持体上の静電像をトナーで現像する複数の現像器と、前記像担持体上のトナーをクリーニングするクリーニング部材と、を有し、前記現像器から前記像担持体を介して前記クリーニング部材に所定量のトナーを供給する供給動作を行う画像形成装置において、前記供給動作に使用する現像器を、前記複数の現像器の中から選択する選択手段を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、現像器内のトナーへの電荷付与を安定して行うことができ、又、クリーニング部材の効率的で安定したクリーニング性能を長期間維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
実施例１
本実施例において、本発明は、電子写真方式を用いて４色フルカラー画像の形成が可能なカラー画像形成装置、より詳しくは、カラーレーザープリンタ（以下、単に「画像形成装置」という。）にて具現化される。但し、本発明は斯かる態様に限定されるものではなく、電子写真方式の画像形成装置に広く適用し得るものであることを理解されたい。
【００２０】
［画像形成装置の全体構成］
先ず、図１を参照して、画像形成装置の全体構成について説明する。本実施例の画像形成装置１００は、画像形成装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ、或いは原稿の画像情報を光学的に読み取って電気信号に変換する原稿読み取り装置等の外部機器からの画像情報信号にしたがって、記録材、例えば、記録用紙、ＯＨＰシート、布等に４色フルカラー画像を形成し得る。
【００２１】
画像形成装置は、図１に示すように、像担持体としての一定速度で回転する円筒型の感光体（以下「感光ドラム」という。）１１と、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを用いる４つの現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、を有する画像形成部を具備する。又、画像形成装置１００は、画像形成部で形成され多重転写されたカラー画像を保持するベルト状の中間転写体（以下「中間転写ベルト」という。）３１を備え、このカラー画像を記録材給送部（図示せず）から給送された記録材Ｐに更に転写する転写装置３０を具備している。更に、画像形成装置１００は、カラー画像が転写された記録材Ｐが搬送され、未定着のカラー画像を記録材Ｐに定着させる定着部５０を具備する。こうしてカラー画像が定着された記録材Ｐは、画像形成装置本体外に排出される。勿論、例えば、モノクロ画像など、所望の色用の現像器２のみを用いて単色画像を形成することもできる。
【００２２】
又、中間転写ベルト３１にトナー像を転写した後に感光ドラム１１に残留した転写残トナーは、クリーニング手段たるクリーニング装置１０Ａが備える、クリーニング部材としてのクリーニングブレード１４によって感光ドラム１１の表面から清掃除去する。
【００２３】
次に、本実施例の画像形成装置１００の各部の構成について順次より詳細に説明する。
【００２４】
（像担持体ユニット）
像担持体ユニットであるドラムユニット１０は、感光ドラム１１と、感光ドラム１１のホルダーを兼ねるクリーニング装置１０Ａのクリーナ容器１３とが、一体的に構成されている。そして、このドラムユニット１０は画像形成装置本体に対して着脱自在に支持され、感光ドラム１１の寿命に合わせて容易にユニット交換が可能なように構成されている。
【００２５】
本実施例では、感光ドラム１１は、アルミシリンダーの外側に有機光導電体層を塗布して構成され、前述のように、クリーナ容器１３に回転自在に支持されている。
【００２６】
感光ドラム１１の周面上には、クリーニングブレード１４、一次帯電手段１２が配置されている。又、感光ドラム１１の一方端に、駆動手段たる駆動モータ（図示せず）の駆動力を伝達することにより、感光ドラム１１を画像形成動作に応じて図中矢示の時計回りに回転させるようにしている。
【００２７】
（帯電手段）
本実施例では、一次帯電手段として、接触帯電方法を用いた導電性ローラ（以下「帯電ローラ」という。）１２を感光ドラム１１に当接させ、この帯電ローラ１２に電圧を印加することによって感光ドラム１１の表面を一様に帯電させる。
【００２８】
（静電像形成手段）
感光ドラム１１への露光は、静電像形成手段としてのスキャナー部（露光装置）４０から行なわれる。即ち、画像信号がレーザーダイオード４１に与えられると、このレーザーダイオード４１は画像信号に対応する画像光をポリゴンミラー４２へ照射する。
【００２９】
ポリゴンミラー４２はスキャナーモーター４３によって高速回転し、ポリゴンミラー４２で反射した画像光が、結像レンズ４４及び反射ミラー４５を介して、一定速度で回転する感光ドラム１１の表面を選択的に露光し、その結果、感光ドラム１１上に静電像（潜像）が形成される。
【００３０】
（現像手段）
現像手段としてのロータリーユニット（回転型現像装置）２０は、上記静電潜像を可視像化するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色現像を可能とする４個の現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを備える。４個の現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、軸２２を中心として回転する現像ロータリー（現像器保持体）２３に夫々着脱可能に保持されている。尚、本実施例では、現像剤の色が異なる以外は、各色用の現像器は実質的に同一の構成とされる。以下、各色の現像器を総称する場合には、各色用であることを示すように符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略する。
【００３１】
画像形成に際しては、各現像器２を保持した状態で現像ロータリー２３が軸２２を中心に回転移動し、所定の現像器２が、感光ドラム１１に対向した位置（現像位置）に止る。各現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、現像剤を収容する現像容器と、この現像容器に回転自在に取り付けられ、現像容器内の現像剤を感光ドラム１１へと供給する現像剤担持体としての現像スリーブ２ｓＹ、２ｓＭ、２ｓＣ、２ｓＫとを具備する。本実施例では、現像剤として、主にトナー粒子（トナー）とキャリア粒子（キャリア）とを備える、所謂、２成分現像剤を用いる。現像スリーブ２ｓＹ、２ｓＭ、２ｓＣ、２ｓＫが感光ドラム１１に対し微小間隔（３００μｍ程度）をもって対向するように位置決めされた後、感光ドラム１１の静電潜像に対応して可視像（トナー像）を形成する。
【００３２】
カラー画像形成時には、中間転写ベルト３１の１回転毎に現像ロータリー２３が回転し、本実施例では、イエロー現像器２Ｙ、マゼンタ現像器２Ｍ、シアン現像器２Ｃ、次いでブラック現像器２Ｋの順で現像工程がなされる。
【００３３】
図１では、イエローの回転現像器２Ｙが、像担持体ユニット１１に対向した現像位置に位置決めされ、静止している状態を示している。図中矢示の反時計方向に回転する現像スリーブ２ｓＹの外周に微小間隔（２００μｍ程度）をもって配設された、現像剤規制部材としての現像ブレード（図示せず）が、現像スリーブ２ｓＹの外周にトナーとキャリアとを備える現像剤を薄層コートし、且つトナーへ電荷を付与（摩擦帯電）する。
【００３４】
そして、静電像が形成された感光ドラム１１と対向した現像スリーブ２ｓＹに、現像バイアスを印加することにより、静電像に応じて感光ドラム１１上にトナー像を形成する。
【００３５】
マゼンタ現像器２Ｍ、シアン現像器２Ｃ、ブラック現像器２Ｋについても上記と同様なメカニズムで現像が行なわれる。
【００３６】
又、各回転現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの各現像スリーブ２ｓＹ、２ｓＭ、２ｓＣ、２ｓＫは、各現像器２が感光ドラム１１と対向する現像位置に配置されたとき、画像形成装置本体に設けられた各色用の高圧電源、及び駆動源と接続されており、各色用の現像器毎に順次選択的に電圧が印加され駆動が伝達される。
【００３７】
又、各現像器２には、当業者には周知のトナー補給装置（自動トナー補給機構）（図示せず）によって、適時、作像により消費した量に相当する量のトナーが補給される。
【００３８】
（中間転写体）
中間転写体としての中間転写ベルト３１は、駆動ローラ、支持ローラ、第２転写対向ローラを含む複数のローラに掛け回されて周回移動可能に、感光ドラム１１に当接して設けられている。中間転写ベルト３１は、例えば、４色フルカラー画像の形成動作時には、各現像器２により可視化された感光ドラム１１上のトナー像が４回（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の各画像）にわたり多重転写されるため、感光ドラム１１の外周速度と同期して図中矢示の反時計回りに回転している。感光ドラム１１上に順次に重ね合わせて形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像は、中間転写ベルト３１を介して第１転写部材としての第１転写ローラ３２と感光ドラム１１とが対向する第１転写部Ｔ１において、電圧を印加された第１転写ローラ３２によって、中間転写ベルト３１に順次に重ね合わせて転写（第１転写）される。
【００３９】
又、中間転写ベルト３１に多重転写された各色のトナー像は、中間転写ベルト３１と第２の転写部材としての第２転写ローラ３３とが対向する第２転写部Ｔ２において、電圧を印加された第２転写ローラ３３と中間転写ベルト３１とによって記録材Ｐを挟み込み搬送することにより、記録材Ｐに同時多重転写される。
【００４０】
（クリーニング手段）
クリーニング手段たるクリーニング装置１０Ａは、現像器２によって感光ドラム１１上に形成されたトナー像が中間転写ベルト３１に転写された後、感光ドラム１１上に残った転写残トナーをクリーニングブレード１４のエッジで削り取るものである。クリーニング装置１０Ａは、感光ドラム１１の表面に隣接して設置されたクリーニング容器１３と、クリーニング容器１３の内部に取り付けられ、感光ドラム１１の表面に対して先端がカウンター方向に（感光ドラム１１の表面移動方向上流側に自由端が向くように）当接されたクリーニングブレード１４とを有する。クリーニングブレード１４の材質としては、耐薬品性、耐摩耗性、成形性、機械的強度等の点から熱可塑性エラストマーの一種であるポリウレタンゴムを用いた。
【００４１】
クリーニングブレード１４によって感光ドラム１１から除去されたトナーは、クリーナ容器１３に蓄えられる。クリーナ容器１３に蓄えられる廃トナーの量は、感光ドラム１１の寿命より早くクリーナ容器１３を満たすことはなく、従って、クリーナ容器１３は感光ドラム１１の寿命交換時に同時に一体で交換処理される。
【００４２】
（第２転写部）
第２転写部Ｔ２には、揺動可能な第２転写ローラ３３が設けられている。第２転写ローラ３３は、金属軸を中抵抗発泡弾性体で巻いて構成され、図中矢示の左右方向に移動可能で且つ駆動を有する。
【００４３】
中間転写ベルト３１上に４色のトナー像を形成している間、即ち、中間転写ベルト３１が複数回回転する間は、その画像を乱さぬように、第２転写ローラ３３は中間転写ベルト３１とは離れている。
【００４４】
中間転写ベルト３１上に４色のトナー像が形成し終わった後、第２転写ローラ３３は、記録材Ｐにカラー画像を転写するタイミングに合わせて、離接手段としてのカム部材（図示せず）により、記録材Ｐを介して中間転写ベルト３１に所定の圧で押付けられる。この時同時に第２転写ローラ３３にはバイアスが印加され、中間転写ベルト３１上のトナー像が記録材Ｐに転写される。
【００４５】
中間転写ベルト３１と第２転写ローラとは、夫々駆動されているため、両者に挟まれた状態の記録材Ｐは、転写工程が行なわれると同時に、図中矢印にて示すように所定の速度で搬送され、次工程を行なう定着部５０に向けて送られる。
【００４６】
（定着部）
定着部５０は、現像装置２０により形成され、中間転写ベルト３１を介して記録材Ｐ上に転写された未定着のトナー像を定着させるものである。定着部５０は、図１に示すように、記録材Ｐに熱を加えるための定着ローラ５１と、記録材Ｐを定着ローラ５１に圧接するための（発熱源でもある）加圧ローラ５２とを有する。即ち、各ローラ５１、５２は中空ローラで、その内部に夫々ヒータ５３、５４を有し、回転駆動されて、同時に記録材Ｐを搬送するよう構成されている。未定着のトナー像を保持した記録材Ｐは、定着ローラ５１と加圧ローラ５２とにより搬送されると共に、熱及び圧力を加えられることによりトナーがその上に定着される。
【００４７】
［トナー吐き出しシーケンス］
次に、本実施例にて最も特徴的な、トナー吐き出しシーケンスについて説明する。
【００４８】
前述のように、従来、例えば、各色共にＡ４サイズの記録材１枚当りの画像比率が１％の画像を連続して２０００枚通紙した場合に、トナーの過剰帯電が発生することがある。又、このような条件で画像形成を連続して行うと、画像形成末期では、突然異音が発生し、画像が汚れるといった問題が発生することがある。
【００４９】
これらの問題への対応策として、定期的に所定量のトナーを現像器より感光体上に供給し、このトナーを中間転写体に転写せずにクリーニングブレードで掻き取るトナー吐き出し動作が有効である。しかしながら、本発明者の検討によれば、斯かる方法においては、画像比率が高い場合、例えば５０％以上の画像を連続して形成し続けた際には、通常の画像形成と、トナー吐き出し動作で消費したトナーとを現像器に補給するため、現像器内のトナーの電荷分布が不十分となることがあることが分かった。
【００５０】
そこで、画像形成装置に入力されてきた画像信号に基づいて各色ごとに画像濃度を計数して、その計数値を積算するビデオカウンタを設けて、その積算値がある閾値以上であることを検知した現像器においてはトナーの吐き出しを停止、若しくはトナー吐き出し動作を実行する間隔を広げることを行ない、それ以外の現像器においてはトナーの吐き出しを行なった。
【００５１】
斯かる方法により、確かに現像器内のトナーの過剰帯電や帯電不良を防止することはできたが、例えば、半分がベタ画像で、残りの半分が画像比率の低い文字画像といった画像を形成した場合、文字画像側のクリーニングブレードのエッジにはトナーが滞留しないため、やはりクリーニングブレードのビビリ、捲れ、摺り抜けが発生してしまい、良好な画像を長期にわたって得ることができないことがある。
【００５２】
本実施例では、画像形成装置１００は、次のように構成する。即ち、画像形成装置１００は、上述のように、静電像を担持する回転可能な単一の感光ドラム１１と、この感光ドラム１１の表面を均一に帯電する帯電ローラ１２と、入力情報に基づいて均一に帯電された感光ドラム１１を露光し静電像を形成するスキャナー部４０と、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体を有する複数の現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、トナー像を所定の記録材Ｐに転写する転写装置３０と、感光ドラム１２の表面に残留したトナーや付着した異物（転写残トナー）を感光ドラム１１にカウンター方向に当接するクリーニングブレード１４により清掃するクリーニング装置１０Ａと、を備えている。斯かる画像形成装置１００は、適時現像器２により感光ドラム１１上に所定量のトナーを供給し（即ち、所定のトナー像を形成し）、未転写のままクリーニング装置１０Ａで回収するトナー吐き出し動作（供給動作）を行う。そして、画像形成装置１００は、特に、トナー吐き出し動作において、現像器２から感光ドラム１１を介してクリーニングブレード１４へトナーを供給するのに使用する現像器２を複数の現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの中から選択する選択手段を有する構成とする。
【００５３】
上記選択手段は、感光ドラム１１に形成する静電像の情報に基づいて、使用する現像器２を選択することができる。本実施例では、画像形成装置１００は、複数の現像器２のそれぞれに対応して感光ドラム１１に画像濃度信号に応じて静電像を形成するスキャナー部４０を有している。そのため、複数の現像器２のそれぞれで現像する静電像毎に画像濃度信号を計数する計数手段を設け、選択手段は、複数の現像器２のそれぞれに対応する画像濃度信号の計数値に基づいて、使用する現像器２を選択することができる。より詳細には、本実施例では、画像形成装置１００は、画像信号に基づいて各色ごとに画像の画像濃度を計数して、積算するビデオカウンタを有している。そして、選択手段は、各色毎のビデオカウンタによる計数値（積算値）を比較して、最も計数値の低い現像器２によりトナー吐き出し動作（供給動作）を実施させる。
【００５４】
ここで、本実施例では、画像形成装置１００は、感光ドラム１１とクリーニングブレード１４との間の状態の変化を検知する検知手段を有しており、該検知手段によって予め定められた状態変化が検知された場合にトナー吐き出し動作を行う。本実施例では、該検知手段として、感光ドラム１１の回転軸１５に、その回転負荷（トルク）を検知する回転負荷検知手段であるトルク検知器１６を設ける。トルク検知器１６は、感光ドラム１１のトルクに応じてトルク電流を生じる。トルク検知器１６としては、利用可能な任意のものを用い得る。該トルク電流器自体は当業者には周知であるのこれ以上の詳しい説明は省略する。
【００５５】
以下、本実施例におけるトナー吐き出しシーケンスについて更に説明する。
【００５６】
図２は、本実施例におけるトナー吐き出しシーケンスの概略制御ブロックを示す。
【００５７】
画像形成装置１００は、制御の中心的素子（制御手段）たるＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３を有する画像形成制御部１１０を有する。画像形成制御部１１０は、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３に記憶されたプログラム、データ等に従って、画像形成装置１００をシーケンス動作させる。画像形成制御部１１０は、帯電ローラ１２、スキャナー部４０、現像装置２０、転写装置３０、定着部５０、記録材給送部等の、画像形成装置１００の動作を統括制御する。特に、本実施例では、画像形成制御部１１０の制御手段たるＣＰＵ１１０は、上記選択手段としての機能を有し、そして、トナー吐き出しシーケンスを統括的に制御する。ＣＰＵ１１１は、現像ロータリー２３の駆動手段たる駆動モータ２４等を制御して、所定の現像器２を感光ドラム１１との対向位置（現像位置）に移動させ、現像動作を実行させることができる。又、ＣＰＵ１１１には、トルク検知器１６の出力が接続されている。
【００５８】
画像形成制御部１１０には画像処理部１２０が接続されており、画像処理部１２０は、画像形成装置本体に対して通信可能に接続された原稿読み取り装置１３０（或いはパーソナルコンピュータ）等の外部機器からの画像信号を受信すると共に、画像形成制御部１１０に画像形成に係る信号を送信する。画像形成制御部１１０は、斯かる画像形成信号に従って、画像形成装置１００の各部の動作を制御する。尚、原稿読み取り装置１３０が画像形成装置本体と一体的に構成された原稿読み取り部とされていてもよいことは容易に理解されよう。
【００５９】
ここで、図３をも参照して、ビデオカウンタにおける画像データの積算について説明する。ここでは、画像形成装置１００は、原稿読み取り装置１３０により読み取った画像情報に従って４色フルカラー画像を形成する場合を例に説明する。
【００６０】
先ず、原稿が、原稿読み取り装置１３０が備える電荷結合素子（ＣＣＤ）により読み取られて、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）のアナログ信号に分けられる。それらの信号は、画像形成装置本体の画像処理部１２０に送信され、ここでＡ／Ｄ変換によりレッド、グリーン、ブルー用デジタル信号に変換後、対数補正によりイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）用デジタル信号に変換され、黒生成処理によりイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の信号に分割される。このイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の画像信号は、各色の画素毎の濃度レベル（画像濃度信号）を表す。
【００６１】
尚、画像形成制御部１１０は、上述のように画像処理部１２０にて生成され、画像形成制御部１１０に入力されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の信号に従って画像形成装置１００の各部の動作を統括制御し、原稿画像に応じた画像を形成し出力する。即ち、画像形成制御部１１０は、本実施例では、当業者には周知のパルス幅変調（ＰＷＭ）により、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色画像をスキャナー部４０により書き込む際に、各画素について上記画像濃度信号に応じた時間だけ感光ドラム１１を露光する（概略、濃度の濃い画素ほど露光時間が長くより多くのトナーを消費し、濃度が低い画素ほど露光時間が短くより少ないトナーを消費する。）。尚、ここでは、原稿読み取り装置１３０からの画像情報信号に応じて画像を形成するものとして説明したが、例えば、画像処理部１２０が、パーソナルコンピュータから画像情報（例えば、レッド、グリーン、ブルー用デジタル信号）から画像形成に係る画素毎の濃度レベル（画像濃度信号）を生成し、画像形成制御部１１０に送ることも可能である。斯かる画像信号処理自体は当業者には周知であり、又、本発明においては、利用可能な任意の手段を用い得るので、これ以上の説明は省略する。
【００６２】
次に、画像処理部１２０が備える計数手段としてのビデオカウンタ１２１により、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの信号は、１画素ごとに濃度レベルが計数（カウント）され、積算される（ビデオカウント積算値）。各色の画像濃度信号の計数値は、ビデオカウンタ１２１が保持する。そして、画像形成制御部１１０のＣＰＵ１１１は、各色の濃度レベルの積算値と予めＲＯＭ１１２保存されている基準値から各色の画像比率を計算することができる。所定単位毎のビデオカウント積算値、或いは算出された画像比率は、画像形成制御部１１０のＲＡＭ（本実施例では、不揮発性メモリ）１１３に記憶させる。
【００６３】
ここで、画像比率の計算としては、画像形成枚数が２００枚毎のビデオカウント積算値からＡ４サイズ１枚当りの画像比率を求める方式や、１ジョブ（一の画像形成指令により実施する単数若しくは複数の記録材に対する一連の画像形成動作）毎のビデオカウント積算値からＡ４サイズ１枚当りの画像比率を求める方式が良く知られている。本実施例では前者を採用している。但し、本発明は、ビデオカウンタによる画像濃度信号の計数、積算方法自体を何らこれらに限定するものではない。
【００６４】
そして、任意の時点（トナー吐き出しシーケンスの実施を判断した時点）での各色の画像比率は、２００枚毎のビデオカウント積算値の平均とＡ４・２％面積に相当する画素数のビデオカウント値とを比較することで求めることができる。
【００６５】
尚、本実施例では、選択手段たるＣＰＵ１１１は、ビデオカウンタ１２１による画像濃度信号の計数値から、任意の時点での各色のビデオカウント積算値の平均値を算出し、この値に基づいてトナー吐き出し動作に使用する現像器２を選択するものとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。前述のようにしてされる任意の時点での各色の画像比率を算出し、この画像比率に基づいてトナーの吐き出し動作に使用する現像器２を選択してもよい。又、例えば、現像器内のトナー濃度（現像剤中のトナーの割合）を検出する手段と、感光ドラム上の参照画像（パッチ画像）の濃度を検出する手段とを組み合わせて用いることにより（即ち、現像器のトナー濃度は一定にもかかわらず、パッチ画像の濃度が低下した場合は、低消費によるトナーの過剰帯電と判断し、トナーを吐き出すこと。）により、同様の効果を得ることができる。但し、この場合、低湿環境におけるトナーのチャージアップや長期放置によるトナーのチャージダウンなどの影響を考慮に入れた複雑な制御が必要となる。そのため、本実施例のように形成する静電像の情報である画像濃度信号の計数値に基づいた制御が好都合である。
【００６６】
次に、図４をも参照して、本実施例におけるトナー吐き出しシーケンスを更に詳しく説明する。
【００６７】
本実施例では、トルク検知器１６からの信号が、画像形成制御部１１０のＣＰＵ１１１に入力され、ＣＰＵ１１１が、その値に応じてトナー吐き出しシーケンスを実施するか否かを判断する（ステップ１）。つまり、本実施例では、図５に示すような、クリーニングブレード１４のエッジ部に滞留しているトナー量と、感光ドラム１１の回転負荷（トルク）との関係が予め分かっている。このことから、感光ドラム１１とクリーニングブレード１４との間の予め定められた状態変化として、感光ドラム１１とクリーニングブレード１４の摩擦力が大きくなる変曲点Ａのトルク電流がトルク電流器１６により検知された時に、トナー吐き出しシーケンスを実施する。尚、予め定められた感光ドラム１１とクリーニングブレード１４との間の状態変化は、所定のトルク電流値でなくても、その変化（傾き）等であってもよい。
【００６８】
トナー吐き出しシーケンスが実施される場合、ＣＰＵ１１１は、先ず、その時点での各色についての２００枚毎のビデオカウント積算値を読み込む（ステップ２）。ＣＰＵ１１１は、この値の各色毎の値の平均値を、予めＲＯＭ１１２に記憶されてＣＰＵ１１１内にバックアップされている所定値、即ち、ビデオカウントの閾値と比較する（ステップ３）。
【００６９】
そして、選択手段として機能するＣＰＵ１１１は、全ての平均値が閾値以上の場合には、その中で最もビデオカウント積算値が低い現像器２を選択する（ステップ４）。
【００７０】
尚、説明の容易化のために、先ず、本実施例では、トナー吐き出しシーケンスを実施することを判断した時点での各色のビデオカウント積算値の平均が全て閾値以上である場合について説明する。この値が全て閾値以上ではない場合、即ち、閾値未満の色がある場合については、後述の実施例４にて説明する。
【００７１】
そして、ＣＰＵ１１１は、選択した現像器２を用いて、所定量のトナーを感光ドラム１１に吐き出し、このトナーを第１転写部Ｔ１で中間転写ベルト３１に転写させずに、クリーニングブレード１４で掻き取らせるトナー吐き出し動作を行う（ステップ５）。ビデオカウン積算値の平均が閾値以上の色に対応する現像器２については、予め定められた量（後述）のトナーをトナー吐き出し動作にてクリーニングブレード１４に供給する。
【００７２】
尚、本実施例では、ＣＰＵ１１１内にバックアップされているビデオカウントの閾値は、Ａ４・２％面積に相当するビデオカウント値としている。つまり、本実施例の画像形成装置１００においては、少なくとも２％の画像比率でトナーを消費し、それに伴ってトナーを補給することによって、現像器２内のトナーの過剰な電荷付与が発生しないことが本発明者の検討によって分かっている。但し、本発明は、閾値をこれに限定するものではなく、適宜選定し得るものである。
【００７３】
より具体的な一例を示せば、本実施例の画像形成装置１００において、感光ドラム１１のトルク電流を検知しながら、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各々の画像比率が予め４％、５％、６％、７％と分かっているＡ４サイズの画像を、第１転写部Ｔ１での転写効率が９５％以上となるバイアス設定で２５００枚形成を行なったところ、１９００枚形成した時点で感光ドラム１１のトルク電流が図５に示す変曲点Ａに達した。
【００７４】
つまり、上記のように各々の現像器２で現像すべき画像の画像比率が低く、且つ、第１転写部Ｔ１での転写効率が高いと、転写残トナー量が少なく、その結果クリーニングブレード１４のエッジ部にトナーの滞留がほとんど無いか、若しくは局所的にトナー滞留していない箇所が存在するために、感光ドラム１１とクリーニングブレード１４の摩擦力が大きくなる。そして、図５に示した変曲点Ａにてトルク電流が上がる。
【００７５】
本実施例では、トルク検知器１６により図５中の変曲点Ａに相当するトルク電流を検知した時点で、一旦画像形成を停止して、画像比率が最も低いイエロー現像器２Ｙを感光ドラム１１に対向した位置（現像位置）に停止させ、所定量のトナー、ここでは、１．５％の画像比率に相当するトナーを感光ドラム１１の長手方向均一に吐き出した。
【００７６】
図４のフローチャートを再び参照して更に詳しく説明すると、トルク検知器１６により検知されるトルク電流が変曲点Ａに達した時点で、ＣＰＵ１１１は、各現像器２に対応する各色のビデオカウント積算値を読み込んで、ＣＰＵ１１１内にバックアップされているビデオカウントの閾値とその平均を比較する。そして、各々の平均値が閾値を上回っている場合、最も画像比率の低いイエローステーション２Ｙを選択し、画像比率１.５％に相当するトナー量を吐き出す。
【００７７】
ここで、画像比率１．５％に相当するトナー量とは、Ａ４サイズ１．５％面積と単位面積当りの感光ドラム１１上へのトナーの載り量の積である。詳しくは、（Ａ４サイズ１％面積９．３６ｃｍ2）×（単位面積当りの感光ドラム上の載り量０.７０ｍｇ／ｃｍ2）＝吐き出しトナー量６．５５ｍｇとなる。又、所定の画像比率に相当する量のトナーは、より具体的には、一様に帯電された感光ドラム１１をクリーニングブレード１４に均一にトナーが送られるように露光し、吐き出しを行なう現像器２で現像することにより感光ドラム１１上に供給する。例えば、画像比率１％に相当する量のトナーであれば、感光ドラム１１の長手方向２９.７ｃｍ、感光ドラム１１の周方向０．３２ｃｍを露光し、通常の作像条件で現像を行なう。
【００７８】
尚、現像器２から吐き出すトナー量は、多すぎるとクリーニングブレード１４の掻き取り能力の限界を超えてしまい、トナーが摺り抜け、感光ドラム１１を汚してしまうことが考えられる。又、吐き出すトナー量が多すぎると、吐出し量の増加と共に補給量も増加するため、現像器２内のトナーの帯電分布が不均一となり、画像形成装置内を汚染する恐れがある。そのため、トナー吐き出し動作で現像器２から感光ドラム１１を介してクリーニングブレード１４に供給するトナーの量は、画像比率として３％未満が望ましい。本実施例では、上記の如く画像比率１．５％相当のトナー量とした。又、トナー吐き出し動作が有効に作用するためには、この画像比率は０.６％以上とするのが望ましい。
【００７９】
感光ドラム１１上に吐き出されたトナーは、中間転写ベルト３１に転写させずにクリーニングブレード１４で掻き取ることにより、クリーニングブレード１４のエッジ部にトナーを滞留させることができる。その結果、感光ドラム１１のトルク電流値は変曲点Ａ未満となる。
【００８０】
上述のようにしてトナー吐き出しシーケンスを実施することにより、クリーニングブレード１４のビビリ、捲れ、摺り抜けが発生すること無く、且つ、現像器２内のトナーの電荷分布を安定に保つことができ、良好な画像を再度形成しつづけることができた。
【００８１】
又、上記のように各色の画像比率が全体的に低い場合のみならず、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの画像比率が６０％、５０％、６５％、５％のような半分が写真画像で、残りの半分が文字画像を連続して形成し、局所的に感光ドラム１１とクリーニングブレード１４の摩擦力が大きくなっても、感光ドラム１１の回転負荷（トルク電流）は上昇する。
【００８２】
このような場合にも、上述した本実施例のトナー吐き出しシーケンスを実施することによって、上記と同様な効果を得ることができ、良好な画像を再度形成することができた。本実施例のトナー吐き出しシーケンスによれば、画像比率の低い色に対応する現像器２を使用してトナー吐き出し動作を行うので、画像比率が高い色に対応する現像器２において、トナーの帯電不足が生じることはない。
【００８３】
尚、本実施例ではトナー吐き出しシーケンスを、画像形成を一旦停止して実施するものとして説明したが、現像器２が感光ドラム１１に対向した直後の非画像形成部（記録材に転写して出力する画像形成する領域以外）や、画像形成終了して現像器２が感光ドラム１１との対向位置から移動する直前の非画像形成部でトナー吐き出しシーケンスを実施してもよい。トナー吐き出しシーケンスをこのようなタイミングで行うことにより、上記と同様な効果を得ることができると共に、画像生産性を向上し得る点で有利である。
【００８４】
以上、本実施例に従ってトナー吐き出しシーケンスを実施することによって、トナーの電荷分布を安定に保ち、良好な画像を形成しつづけることができ、又、クリーニングブレード１４の効率的で安定したクリーニング性能を長期間維持し得ると共に、装置構成の複雑化、コストアップをも抑制することができる。
【００８５】
実施例２
次に、本発明の他の実施態様について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成、動作は、実施例１のものと同じであるので、実施例１の画像形成装置と実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【００８６】
実施例１では、複数の現像器２のそれぞれに対応する各色のビデオカウント積算値の平均が異なる場合（特に、全色のビデオカウント積算値の平均が閾値以上である場合）のトナー吐き出しシーケンスについて説明した。これに対し、本実施例では、全色のビデオカウント積算値の平均が閾値以上であり、且つ、ビデオカウント積算値の平均が最も低い色に対応する現像器２が複数個存在する場合について説明する。
【００８７】
尚、実施例１と同様、本実施例においても、トルク検知器１６の検知結果が所定値を越えた場合に、画像形成動作を一端停止して、トナー吐き出しシーケンスを実施するものとする。
【００８８】
より具体的には、ここでは、例えばカラーの画像形成工程がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で行なわれ、且つ、各々の画像比率が４％、６５％、６０％、４％の画像を形成し続けた場合について説明する。
【００８９】
上記のような条件で画像形成を続け、感光ドラム１１のトルク電流が図５に示した変曲点Ａに達した時、先ず、画像形成工程の上流側で使用されるイエロー現像器２Ｙが感光ドラム１１との対向の位置（現像位置）に移動し、上記と同様なトナー吐き出しシーケンスを実施する。そして、一旦画像形成を再開し、所定の間隔があいた後に、イエローと同様、画像比率が最も低い色に対応し、画像形成工程中イエロー現像器２Ｙよりも下流側で使用されるブラック現像器２Ｋを感光ドラム１１との対向位置（現像位置）に移動し、上記と同様なトナー吐き出しシーケンスを実施する。
【００９０】
ここで、イエロー現像器２Ｙによるトナー吐き出し動作に引き続いてブラック現像器２Ｋによりトナー吐き出し動作を行うと、クリーニングブレード１４の掻き取り能力の限界を超えてしまう恐れがあるため、一旦画像形成を再開し、イエロー現像器２Ｙによるトナー吐き出し動作から所定間隔を空けて、ここでは、１００枚後にブラック現像器２Ｋのトナー吐き出しシーケンスを実施した。つまり、選択手段としてのＣＰＵ１１１は、ビデオカウント積算値の平均が最も低い現像器２が複数存在する場合、画像形成工程において上流側で使用される現像器２から順次に所定の間隔を空けてトナー吐き出し動作に使用して、クリーニングブレード１４にトナーを供給させる。
【００９１】
その結果、実施例１と同様にブレードのビビリ、捲れ、摺り抜けが発生すること無く、且つ現像器２内のトナーの電荷分布を安定に保つことができ、良好な画像を形成しつづけることができた。
【００９２】
尚、ビデオカウント積算値の平均が最も低い色が複数ある場合に、各色に対応する現像器２によるトナー吐き出し動作の間隔は、上記記録材Ｐの１００枚相当に限定されるものではなく、クリーニングブレード１４のクリーニング能力等との関係で適宜選択すればよい。又、本実施例では、記録材Ｐの枚数で、複数の現像器２を使用してトナー吐き出し動作を行う間隔を規定しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、感光ドラム１１の駆動量（駆動時間、回転回数など）のような、クリーニングブレード１４の使用量（エッジ部に溜まったトナーが減少することなど）に関係する任意の基準を用いることができる。
【００９３】
又、ビデオカウント積算値の平均が最も低い色が複数あるとは、トナー吐き出しシーケンスを実施する時点で、各色のビデオカウント積算値の平均の内最も低い複数の色のビデオカウント積算値の平均が同一である場合のみを意味するものではなく、予め設定される所定の範囲内で一致するビデオカウント積算値の平均の色が複数ある場合にも、本実施例に従う処理を適用することができる。
【００９４】
以上、本実施例によれば、ビデオカウント積算値の平均が低い色が複数ある場合であっても、各色用の現像器２内のトナーの電荷分布を安定に保ち、良好な画像を形成しつづけることができ、クリーニングブレード１４の効率的で安定したクリーニング性能を長期間維持し得ると共に、装置構成の複雑化することなく、又、コストアップをも抑制することができる。
【００９５】
実施例３
次に、本発明に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構成、動作は、実施例１のものと同じであるので、実施例１の画像形成装置と実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【００９６】
実施例１、２では、感光ドラム１１とクリーニングブレード１４との間の状態変化を検知する手段として、感光ドラム１１とクリーニングブレード１４との間の摩擦力の変化を検知する手段であるトルク検知器１６を用いて、感光ドラム１１の回転軸１５にその回転負荷（トルク）を検知した。本発明はこれに限定されるものではなく、本実施例では、クリーニングブレード１４の歪みを検知する歪み検知手段を設けることで、感光ドラム１１とクリーニングブレード１４との間の摩擦力の変化を検知する。
【００９７】
更に説明すると、本実施例では、図６に示したように、歪み検知手段１７の検出部としての歪み測定ゲージ１７ａを、感光ドラム１１に対してカウンター方向に当接されたクリーニングブレード１４の裏面（感光ドラム１１側の側面）に貼り付け、歪み検知手段１７の検知部としての歪み検知回路１７ｂが、クリーニングブレード１４の歪み量を検知する。歪み検知回路１７ｂは、歪み測定ゲージ１７ａが検出したクリーニングブレード１４の歪み量に応じた信号を画像形成制御部１１０のＣＰＵ１１１に送信する。これによっても、実施例１、２におけるトルク電流検知手段と同様の作用を成し得る。
【００９８】
歪み測定ゲージ１７ａ、歪み検知回路１７ｂを備える歪み検知手段１７としては、利用可能な任意のものを用いることができる。係る歪み検知手段自体は当業者には周知であり、又、本発明においては、利用し得る任意の手段を用い得るので、これ以上の詳しい説明は省略する。
【００９９】
図７は、歪み測定ゲージ１７ａを貼り付けたクリーニングブレード１４が感光ドラム１１と当接している状態で矢印方向に回転させた場合の、クリーニングブレード１４のエッジ部に滞留しているトナーとクリーニングブレードの歪みの関係を示したものである（トナー吐き出し動作を行わない場合。）。
【０１００】
歪み測定ゲージ１７ａの特性として、クリーニングブレード１４が縮み方向に変化すると、出力電圧はマイナス方向へ移動する。逆にクリーニングブレード１４が伸び方向に変化すれば、前記出力電圧はプラス方向へ移動する。クリーニングブレード１４は感光ドラム１１に一定圧で押圧された状態で撓んでいるため、感光ドラム１１の回転前はプラス位置にある。感光ドラム１１が回転し始めると、クリーニングブレード１４に回転トルクが掛かるため、摩擦力が増大して歪みはゼロ近傍で推移する（図７の領域Ｄ）。感光ドラム１１とクリーニングブレード１４の摩擦力が増大すると、歪みはマイナス方向に急激に移動して、点Ｆにおいてクリーニングブレード１４にめくれが発生する。
【０１０１】
そこで、感光ドラム１１とクリーニングブレード１４との間の予め定められた状態変化として、歪み測定ゲージ１７ａが点Ｇの電圧を検知した時点を感光ドラム１１とクリーニングブレード１４との間の摩擦力の限界とし、歪み測定ゲージ１７ａにより点Ｇの電圧を検知した時点で、トナー吐き出し動作を実行する構成とした。
【０１０２】
そして、トルク検知器１６の代わりに歪み検知手段１７を用いる以外は実施例１と同様の制御を行なったところ、常にクリーニングブレード１４のエッジ部に一定量のトナーを滞留させることができ、感光ドラム１１とクリーニングブレード１４との間の摩擦力を一定値以下に押さえることができた。
【０１０３】
本実施例に従うトナー吐き出しシーケンスの制御態様は、図２に示す実施例１、２のものと同様であり、トルク検知器１６の代わりに歪み検知手段１７を有し、その出力がＣＰＵ１１１に接続されていることが異なる。
【０１０４】
尚、上記では歪み測定ゲージ１７ａは、クリーニングブレード１４に対して１個設けるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。歪み測定ゲージ１７ａをクリーニングブレード１４に一定の間隔で複数個貼り付けることにより、局所的な摩擦力の上昇を検知することが可能となり、その近傍のみに適量のトナーを吐き出すことで同様の効果を得ると共に、トナー消費を低減することが可能となる。例えば、クリーニングブレード１４に、長手方向において均一な間隔を持つように３つの歪み測定ゲージａ、ｂ、ｃを取り付けることができる。そして、ゲージｂの歪みは図７中の領域Ｄ、ゲージａ、ｃの歪みは点Ｇを示した場合、ゲージａ、ｃの取り付け位置を中心に両端に５ｃｍづつの幅、感光ドラム１１の周方向に０.３２ｃｍ露光し、通常の作像条件で現像を行なうことができる。
【０１０５】
以上、感光ドラム１１とクリーニングブレード１４との間の状態の変化を検知する検知手段として、クリーニングブレード１４の歪みを検知する歪み検知手段１７を使用することによっても、実施例１、２と同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
実施例４
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成、動作は、実施例１のものと同じであるので、実施例１の画像形成装置と実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【０１０７】
本実施例では、感光ドラム１１とクリーニングブレード１４との摩擦力の変化を検知した時点で、即ち、トナー吐き出し動作を行うことを判断した時点で、ビデオカウント積算値の平均が閾値未満である色が存在する場合について説明する。
【０１０８】
先ず、感光ドラム１１とクリーニングブレード１４との摩擦力の変化を検知した時点で、ビデオカウント積算値の平均が閾値（本実施例では画像比率２％相当のビデオカウント値）未満の色に対応する現像器２が単数である場合について説明する。
【０１０９】
ビデオカウント積算値の平均が閾値未満である場合、その現像器２については、この閾値とトナー吐き出しシーケンスを実施する時点でのその現像器２に対応するビデオカウント積算値の平均とから、その現像器２から吐き出すトナー量を求めることができる。つまり、閾値とその時点でのビデオカウント積算値の平均の差分を算出して、その差分に相当する量のトナーを感光ドラム１１上に吐き出し、未転写のままクリーニング装置１０Ａで回収する。
【０１１０】
図８をも参照して更に説明すると、図４のステップ３において、全色のビデオカウント積算値の平均が閾値以上ではないと判断されると、ビデオカウント積算値の平均が閾値未満の色が単数であるか複数であるかを判断する（ステップ６）。ビデオカウント積算値の平均が閾値未満の色に対応する現像器２が単数であった場合、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの画像比率が４％、４％、１．２％、１５％の画像を形成していた場合、その閾値未満であった色に対応する現像器２について、閾値とビデオカウント積算値の平均との差分を計算して吐き出し量を決定する（ステップ７）。そして、その差分に相当する量のトナーを感光ドラム１１の長手均一にトナーを吐き出し、クリーニングブレード１４に供給する（ステップ８）。これにより、クリーニングブレード１４のびびり、捲れ、摺り抜けが発生することなく良好な画像を再度形成することができた。
【０１１１】
ここで、トナーの吐き出し量は、具体的には、
（画像比率２％相当のビデオカウント値−ビデオカウント積算値の平均）／（画像比率１％相当のビデオカウント値）
によって算出することができる。
【０１１２】
次に、感光ドラム１１とクリーニングブレード１４との摩擦力の変化を検知した時点で、ビデオカウント積算値の平均が閾値（本実施例では画像比率２％相当のビデオカウント値）未満の色に対応する現像器２が複数個存在する場合について説明する。
【０１１３】
上記のように、ビデオカウント積算値の平均が閾値未満の色に対応する現像器２が単数の場合には、その現像器２をトナー吐き出し動作に使用すると共に、そのビデオカウント積算値の平均と閾値とから求めた量のトナーを吐き出させればよい。
【０１１４】
しかしながら、ビデオカウント積算値の平均が閾値未満のステーションが複数存在する場合、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの画像比率が１．２％、０．４％、２％、１５％の画像を形成していた場合、クリーニングブレード１４の異常を検知した時点で吐き出すべきトナー量を計算して、イエローについて画像比率０．８％相当、マゼンタについて画像比率１．６％相当のトナーを順次感光ドラム１１上に吐き出すと、クリーニングブレード１４をトナーが摺り抜ける問題が発生することがあることが分かった。
【０１１５】
これはクリーニングブレード１４で回収されるトナー量が多いために、クリーニングブレード１４で掻き取りきれずに摺り抜けてしまったものであると考えられる。
【０１１６】
本発明者の検討によると、本実施例の画像形成装置１００では、クリーニングブレード１４で摺り抜けることなくトナーを掻き取ることのできる量は、クリーニングブレード１４の長手全体で１３．１ｍｇ、１０ｍｍ単位当たり０．４１ｍｇであり（本実施例ではクリーニングブレード１４の長手長さ３２０ｍｍ、感光ドラム１１の周速度２８５ｍｍ／ｓ）、画像比率に換算すると３％に相当する。勿論、このトナー量は、これに限定されるものではなく、適宜決定されるものである。
【０１１７】
そこで、本実施例では、クリーニングブレード１４のクリーニング性能の範囲内である画像比率１．５％に相当するトナー量を１回の吐き出し量上限とする（これは、ビデオカウント積算値の平均が閾値未満の色に対応する現像器２が単数である場合も同様とする。）。
【０１１８】
又、トナーを吐き出す現像器２が複数存在する場合、即ち、ビデオカウント積算値の平均が閾値未満の現像器２が複数存在する場合には、吐き出し量が多い現像器２を優先する。そして、残りの現像器２については、所定間隔、ここでは、少なくとも画像形成枚数で２０枚間隔をおいて吐き出す構成にした。又、上記の吐き出し量上限によりきられた端数は、次の吐き出しタイミングで吐き出される。
【０１１９】
つまり、ビデオカウント積算値の平均が閾値未満の現像器２が複数存在する場合には、各色ごとのビデオカウント積算値の平均を比較して、よりビデオカウント積算値の平均が低い現像器２から順次、所定の間隔を空けて、トナー吐き出し動作を実施する。
【０１２０】
このように、ビデオカウント積算値の平均が低い色に対応する現像器２、即ち、トナー吐き出し量の多い現像器２を優先することで、トナーの過剰帯電を防止し、良好な画像を得る効果がある。
【０１２１】
別法として、ビデオカウント積算値の平均が閾値未満である現像器２が複数ある場合に、画像形成工程において上流側で使用される現像器２から順次に、所定間隔を空けて、トナー吐き出し動作に使用することもできる。
【０１２２】
図８をも参照して更に詳しく説明すると、図４のステップ３において、全色のビデオカウント積算値の平均が閾値以上ではないと判断されると、ビデオカウント積算値の平均が閾値未満の色が単数であるか複数であるかを判断する（ステップ６）。ビデオカウント積算値の平均が閾値未満の色に対応する現像器２が複数であった場合、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの画像比率が１．２％、０．４％、２％、１５％の画像を形成していた場合、その閾値未満であった色に対応する現像器２について、吐き出すべきトナー量を計算する（ステップ９）。次いで、イエローの画像比率が０．８％、マゼンタの画像比率が１．６％であるため、吐出し量の多いマゼンタ現像器２Ｍのトナーの吐き出しを優先することを決定し（ステップ１０）、先ず、吐き出し量上限の画像比率１．５％に相当するトナー量を感光ドラム１１の長手均一に吐き出す（ステップ１１）。
【０１２３】
次に、２０枚画像形成を行なった後に、マゼンタ現像器２Ｍの画像比率０．１％に相当する残量を吐き出し（ステップ１２、１３）、更に２０枚画像形成を行なった後に（ステップ１２、１３、１４）、イエロー現像器２Ｙから画像比率０．８％に相当するトナー量を感光ドラム１１の長手均一に吐き出す。
【０１２４】
このように制御することで、ブレードのびびり、捲れといった問題を防止するだけでなく、過剰な吐き出しによるクリーニング不良やトナーの劣化・チャージアップをも防止することができ、長期にわたって良好な画像を形成することができた。
【０１２５】
以上、本実施例によれば、実施例１、２と同様の効果を奏し得ると共に、過剰なトナー吐き出しを防止することができる。
【０１２６】
実施例５
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。実施例１〜４では、本発明をロータリー現像方式を用いた画像形成装置に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２７】
図９に示すような、当業者には周知の、単一の感光ドラム１１の周辺に４個の現像器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを配設した画像形成装置にも、本発明は等しく適用可能である。図９に示す画像形成装置２００において、図１に示す画像形成装置１００のものと実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一の符号を付している。
【０１２８】
図示の画像形成装置２００では、画像形成に際しては、所定の現像器２の現像スリーブが感光ドラム１１に対し微小間隔（３００μｍ程度）をもって対向するように位置決めされた後、感光ドラム１１の静電潜像に対応して可視像を形成する。例えば、４色フルカラー画像を形成する場合には、所望の色用の現像器を順次に使用することによって、感光ドラム１１上に順次に形成される対応する色の静電像を各色のトナーで現像することができる。
【０１２９】
斯かる画像形成装置においても、実施例１〜４にて説明したトナー吐き出しシーケンスに関する構成、制御を適用することで、実施例１〜４と同様の効果を奏し得ることは、上記説明より明白である。
【０１３０】
以上、本発明を幾つかの具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上記各実施例における態様に限定されるものではないことを理解されたい。例えば、上記各実施例では、感光ドラム１１上に順次に形成されるトナー像を、その都度中間転写ベルト（被転写体）３１に転写した後、中間転写ベルト３１から一括して記録材Ｐに多重トナー像を転写する画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者には周知のように、感光体１１上に順次に形成するトナー像をその都度記録材担持体（被転写体）上に担持された記録材に転写して記録材上で重ね合わせ、その後定着させる画像形成装置がある。又、当業者には周知のように、感光体上に複数の現像器を用いて多重トナー像を形成した後、これを一括して記録材（被転写体）に転写する形式の画像形成装置がある。本発明はこれらの画像形成装置にも等しく適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の要部概略構成図である。
【図２】本発明に従うトナー吐き出しシーケンスの概略制御ブロック図である。
【図３】ビデオカウンタによる画像データの積算を説明するためのフロー図である。
【図４】本発明に従うトナー吐き出しシーケンスの一実施例のフロー図である。
【図５】クリーニングブレードのエッジ部に滞留しているトナーと感光ドラムの回転負荷電流との関係を説明するためのグラフ図である。
【図６】本発明の他の実施例における感光ドラムとクリーニングブレードとの間の状態変化を検知する方法を説明するためのクリーニングブレード周辺の概略構成図である。
【図７】クリーニングブレードのエッジ部に滞留しているトナーとクリーニングブレードの歪みとの関係を説明するためのグラフ図である。
【図８】本発明に従うトナー吐き出しシーケンスの一実施例のフロー図である。
【図９】本発明を適用し得る画像形成装置の他の態様を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１３２】
２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）    現像器
１０Ａ                  クリーニング装置（クリーニング手段）
１１                    感光ドラム（像担持体）
１４                    クリーニングブレード
１５                    像担持体回転軸
１６                    トルク検知器（検知手段）
１７                    歪み測定手段（検知手段）
１７ａ                  歪み測定ゲージ
１７ｂ                  歪み測定回路
２０                    ロータリーユニット（回転型現像装置、現像手段）
２３                    現像ロータリー（現像器保持体）
３０                    中間転写ユニット（転写装置）
３１                    中間転写ベルト（中間転写体）
４０                    スキャナーユニット（露光装置、静電像形成手段）
５０                    定着部
Ｐ                      記録材
【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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