(57)【要約】【課題】記録媒体の表面性を考慮してトナー供給を行い、クリーニングブレードと中間転写体との間で良好な滑り状態を維持することができ、更にプリントコストの増加を抑えた画像形成装置を提供する。【解決手段】記録媒体Ｐの表面性を検知する検知手段１２５を有し、トナー供給モードを実行する場合において、検知手段１２５による記録媒体の表面性の検知結果により第１の表面性を備える記録媒体よりも表面性が低い第２の表面性を備える記録媒体を使用する場合、第１の表面性を備える記録媒体を使用した場合に比較して、クリーニング手段２７に供給するトナー供給量が少なくなるように調整する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成手段にて像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に転写した後、前記中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体に転写し、前記記録媒体に転写した後に前記中間転写体上に残ったトナー像をクリーニングするクリーニングブレードを備えたクリーニング手段を有しており、
前記中間転写体上の非画像形成領域にトナー像を形成し前記クリーニング手段にトナーを供給するトナー供給モードが実行可能な画像形成装置において、
前記記録媒体の表面性を検知する検知手段を有し、
前記トナー供給モードを実行する場合において、前記検知手段による前記記録媒体の表面性の検知結果により第１の表面性を備える記録媒体よりも表面性が低い第２の表面性を備える記録媒体を使用する場合、第１の表面性を備える記録媒体を使用した場合に比較して、前記クリーニング手段に供給するトナー供給量が少なくなるように調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成手段にて像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に転写した後、前記中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体に転写し、前記記録媒体に転写した後に前記中間転写体上に残ったトナー像をクリーニングするクリーニングブレードを備えたクリーニング手段を有しており、
前記中間転写体上の非画像形成領域にトナー像を形成し前記クリーニング手段にトナーを供給するトナー供給モードが実行可能な画像形成装置において、
前記記録媒体の表面性を検知する検知手段を有し、
前記トナー供給モードを実行する場合において、前記検知手段による前記記録媒体の表面性の検知結果により第１の表面性を備える記録媒体よりも表面性が低い第２の表面性を備える記録媒体を使用する場合、第１の表面性を備える記録媒体を使用した場合に比較して、前記クリーニング手段にトナーを供給する前記トナー供給モードを実行する頻度が少なくなるように調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニング手段にトナーを供給するモードにおいて供給するトナー供給量を画像形成時の印字画素数に応じて調整す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】
前記クリーニング手段にトナーを供給する前記トナー供給モードでの供給トナー像の幅が、前記画像形成手段の最大の現像可能領域幅であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像可能領域幅は、前記像担持体の移動方向に直交する方向における前記画像形成手段によるトナー像の形成可能領域であることを特徴とする請求項４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、一般に、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を利用した画像形成装置に関する。特に、像担持体に形成したトナー像を中間転写体に転写する中間転写方式の画像形成装置にて、中間転写体上の転写残トナーをクリーニングするクリーニングブレードを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式を用いる画像形成装置においては、像担持体である感光ドラム上に担持されたトナー像を、第２の像担持体である中間転写体に１次転写し、その後、記録媒体に２次転移させる転写方式の画像形成装置が一般に使用されている。
【０００３】
このような画像形成装置では、中間転写体、例えば転写ベルトには、転写終了後に残存するトナーを掻き落とすための弾性部材であるクリーニングブレードが接触している構成が知られている。このクリーニングブレードは、ポリウレタンなどのゴム製であり、例えばポリイミドからなる中間転写ベルトとの摩擦係数が高く、ブレードのエッジにトナーが侵入することによって潤滑効果が発揮され、好ましいクリーニング性能を得ることができる。
【０００４】
しかしながら、クリーニングエッジに侵入するトナー量が少ない状態が継続すると、クリーニングブレードと中間転写ベルトの滑りが悪くなり、ブレードがめくれあがる不具合が発生する可能性があった。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の画像形成装置は、ブレードと中間転写体との良好な滑り状態を維持する目的で、印字枚数と消費したトナー量を検知する手段を有している。そして、検知した印字枚数とトナー消費量に応じて、画像形成時以外のタイミングにて中間転写体上にトナー像を形成し、トナーをクリーニング部に供給する構成とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１２５９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、２次転写後に中間転写体上に残存するトナー量（以下、「転写残トナー量」という。）は、転写紙等とされる記録媒体の表面性によって異なっている。例えば、紙表面が平滑な紙（以下、「平滑紙」という。）では、転写残トナー量が少なく、紙表面が粗い紙（以下、「ラフ紙」という。）では、転写残トナー量が多くなる。
【０００８】
前記特許文献１に記載の画像形成装置では、記録媒体の表面性による２次転写性の違いを考慮していないため、平滑紙のみを印字した場合には、供給するトナー量が少ないために中間転写体との間での良好な滑り状態を維持することができない可能性がある。また、ラフ紙のみを印字した場合には、転写残トナーが多いので消費トナーに対するクリーニング部へのトナー供給量が多いにも関わらず普通紙と同様に非画像形成時にもトナーを供給し続けることで、必要以上にトナーを消費してしまうという課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、記録媒体の表面性を考慮してトナー供給を行い、クリーニングブレードと中間転写体との間で良好な滑り状態を維持することができ、更にプリントコストの増加を抑えた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、本発明の第一の態様によると、画像形成手段にて像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に転写した後、前記中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体に転写し、前記記録媒体に転写した後に前記中間転写体上に残ったトナー像をクリーニングするクリーニングブレードを備えたクリーニング手段を有しており、
前記中間転写体上の非画像形成領域にトナー像を形成し前記クリーニング手段にトナーを供給するトナー供給モードが実行可能な画像形成装置において、
前記記録媒体の表面性を検知する検知手段を有し、
前記トナー供給モードを実行する場合において、前記検知手段による前記記録媒体の表面性の検知結果により第１の表面性を備える記録媒体よりも表面性が低い第２の表面性を備える記録媒体を使用する場合、第１の表面性を備える記録媒体を使用した場合に比較して、前記クリーニング手段に供給するトナー供給量が少なくなるように調整することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１１】
本発明の第二の態様によると、画像形成手段にて像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に転写した後、前記中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体に転写し、前記記録媒体に転写した後に前記中間転写体上に残ったトナー像をクリーニングするクリーニングブレードを備えたクリーニング手段を有しており、
前記中間転写体上の非画像形成領域にトナー像を形成し前記クリーニング手段にトナーを供給するトナー供給モードが実行可能な画像形成装置において、
前記記録媒体の表面性を検知する検知手段を有し、
前記トナー供給モードを実行する場合において、前記検知手段による前記記録媒体の表面性の検知結果により第１の表面性を備える記録媒体よりも表面性が低い第２の表面性を備える記録媒体を使用する場合、第１の表面性を備える記録媒体を使用した場合に比較して、前記クリーニング手段にトナーを供給する前記トナー供給モードを実行する頻度が少なくなるように調整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】
【００１２】
本発明によれば、記録媒体の表面性を検知し、記録媒体の表面性を考慮してトナー供給を行い、クリーニング部へのトナー供給量が調整される。それによって、クリーニングブレードと中間転写体との間で良好な滑り状態を維持することができ、ブレードめくれの発生を防止することができる。更に、トナーの消費を抑制し、プリントコストの増加を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成図である。
【図２】第１の実施例のトナー供給動作を説明するフローチャートである。
【図３】クリーニング装置の第１の実施例の全体構成図である。
【図４】クリーニングブレード部の拡大図である。
【図５】記録媒体判別センサの一実施例の全体構成図である。
【図６】記録媒体判別センサによって読み取られた記録媒体の表面と読み取り手段からの出力をディジタル処理した例との関係を示す図である。
【図７】画像コントローラを説明する図である。
【図８】記録媒体判別センサによって検知された表面性判別データと２次転写効率の関係を示す図である。
【図９】印字率の計算方法を説明する図である。
【図１０】第２の実施例のトナー供給動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
実施例１
図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施例であるカラー画像形成装置の全体構成を示す。次に、本実施例の画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
【００１６】
（装置全体の動作）
先ず、図１を参照して、本実施例の、４色のトナーを用いたカラー画像形成装置全体の構成及び動作について説明する。
【００１７】
なお、本実施例の画像形成装置は、複数の画像形成ステーション、本実施例では４つの、即ち、第１ステーションをイエロー（Ｙ）、第２ステーションをマゼンタ（Ｍ）、第３ステーションをシアン（Ｃ）、第４ステーションをブラック（Ｋ）を備えている。各ステーションは、同じ構成とされ及び同じ動作を行うので、第１ステーション（Ｙ）について説明する。
【００１８】
第１ステーション（Ｙ）は、像担持体としてのドラム状のＯＰＣ電子写真感光体（以下、感光ドラム」という。）１ａを備えており、感光ドラム１ａは、矢印方向に回転自在に担持されている。感光ドラム１ａの周りには、感光ドラム１ａの回転移動方向に沿って、画像形成手段を構成する、帯電手段としての帯電ローラ２ａ及び現像手段としての現像ユニット８ａが配置されている。現像ユニット８ａは、現像スリーブ４ａ、非磁性一成分現像剤５ａ、現像剤塗布ブレード７ａを備えている。
【００１９】
また、画像形成手段を構成する不図示の露光手段は、レーザー光を多面鏡によって走査させるスキャナユニットから構成され、画像信号に基づいて変調された走査ビーム１２ａを感光ドラム１ａ上に照射する。
【００２０】
更に、感光ドラム１ａの周りには、感光ドラム１ａ上の転写残トナーをクリーニングするクリーニングユニット３ａが配置されている。
【００２１】
また、上述の感光ドラム１ａ、帯電ローラ２ａ、現像ユニット８ａ、及び、クリーニングユニット３ａは、一体型のプロセスカートリッジ９ａとなっている。
【００２２】
尚、上述のように、第２ステーション（Ｍ）、第３ステーション（Ｃ）、第４ステーションで（Ｂｋ）を構成するプロセスカートリッジ９ｂ、９ｃ、９ｄも第１ステーション（Ｙ）を構成する上記プロセスカートリッジ９ａと同様の構成であるため説明を省略する。
【００２３】
また、第１〜第４ステーションを構成するプロセスカートリッジ９ａ〜９ｄの、本実施例では、上方領域に、中間転写体としての転写ベルト１３が、支持ローラ１４、１５、２４に張設されて、矢印ａ方向に回動自在とされている。勿論、本発明は、本実施例のベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）のみならず、ドラム状の中間転写体（中間転写ドラム）等にも適用し得る。
【００２４】
次に、画像形成動作について説明する。
【００２５】
画像形成動作がスタートすると、感光ドラム１ａ〜１ｄや中間転写ベルト１３等は所定のプロセススピードで矢印方向に回転移動を始める。
【００２６】
最初に第１ステーション（Ｙ）の動作について説明する。
【００２７】
感光ドラム１ａは、帯電ローラ２ａに不図示の電源から供給されるバイアスによって一様に負極性に帯電され、続いて露光手段からの走査ビーム１２ａによって画像情報に従った静電潜像が形成される。現像ユニット８ａ内のトナー５ａは、現像剤塗布ブレード７ａによって負極性に帯電されて現像スリーブ４ａに塗布される。そして、現像スリーブ４ａには、不図示の現像バイアス電源より、バイアスが供給され、感光ドラム１ａが回転して感光ドラム１ａ上に形成された静電潜像が現像スリーブ４ａに到達すると、静電潜像は負極性のトナーによって可視化され、感光ドラム１ａ上には第１色目（本実施例では、Ｙ）のトナー像（現像像）が形成される。
【００２８】
尚、第２ステーション（Ｍ）、第３ステーション（Ｃ）、第４ステーションで（Ｂｋ）も、第１ステーション（Ｙ）と同様の動作を行うので説明を省略する。
【００２９】
一方、第２のトナー像担持体である中間転写ベルト１３は、４つの感光ドラム１ａ〜１ｄ全てに対し当接する様に配置される。上述のように、中間転写ベルト１３は、張架部材として駆動ローラ１４、テンションローラ１５、及び、２次転写の対向に位置する支持ローラ２４、の３本のローラにより支持されており、適当なテンションが維持されるようになっている。駆動ローラ１４を駆動させることにより中間転写ベルト１３は、感光ドラム１ａ〜１ｄに対して順方向に略同速度で移動する。また、中間転写ベルト１３は、矢印ａ方向に回動する。第１〜第４ステーションにて、中間転写ベルト１３を挟んで感光ドラム１ａ〜１ｄと反対側に１次転写部材としての１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄが配置されている。
【００３０】
１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄは、電圧供給手段である１次転写電源２２ａ〜２２ｄに接続されている。また、支持ローラ２４に対向して２次転写部材としての２次転写ローラ２５が配置されており、２次転写ローラ２５には２次転写電源２６に接続されている。
【００３１】
上述のように、中間転写ベルト１３の周囲には感光ドラム１ａ〜１ｄに対応させて１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄが配置されている。１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄが配置された各色の１次転写位置間の距離に応じて、帯電ローラ２ａ〜２ｄにて帯電された各感光ドラム１ａ〜１ｄには、各色毎、一定のタイミングでコントローラ５４（図７参照）からの書き出し信号を遅らせながら、画像露光される。各感光ドラム１ａ〜１ｄ上には、露光による静電潜像が形成され、該静電潜像は、現像装置８ａ〜８ｄにてトナー像とされる。また、１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄには１次転写電源よりトナーと逆極性の電圧が印加される。
【００３２】
以上の工程により、各感光ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー像は、順に中間転写ベルト１３に転写していき、中間転写ベルト１３上に多重トナー像（転写像）が形成される。
【００３３】
その後、露光による静電潜像の作像に合わせて、不図示の記録媒体カセットに積載されている記録媒体Ｐは、不図示の給紙ローラによりピックアップされ、不図示の搬送ローラによりレジストローラ１８にまで搬送される。記録媒体Ｐは、中間転写ベルト１３上のトナー像に同期してレジストローラ１８によって、中間転写ベルト１３と２次転写ローラ２５とで形成される当接部へ搬送される。２次転写ローラ２５には２次転写電源２６により、トナーと逆極性の電圧印加を行い、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１３上に担持された４色の多重トナー像は一括して２次転写される。
【００３４】
尚、本実施例では、１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄは、中抵抗（体積抵抗率：１×１０4〜１×１０7Ω・ｃｍ）を有する弾性材を直径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒の芯金に被覆して構成されており、外径１６ｍｍのものを用いた。２次転写ローラ２５は中抵抗（体積抵抗率：１×１０6〜１×１０10Ω・ｃｍ）の抵抗値を有する弾性材を直径１２ｍｍのニッケルメッキ鋼棒の芯金に被覆して構成されており、外径２０ｍｍのものを用いた。
【００３５】
また、中間転写ベルト１３の構成としては、厚さ１００μｍ、体積抵抗率１０10Ω・ｃｍのＰＩを用いている。中間転写ベルト張架部材としての駆動ローラ１４は、Ａｌ芯金にカーボンを導電剤として分散した抵抗１０4Ω、肉厚１．０ｍｍのＥＰＤＭゴムを被覆した直径２５ｍｍのものを用いている。張架部材としてのテンションローラ１５は、直径２５ｍｍのＡｌの金属棒を用いており、テンションは片側５８．８Ｎ、総圧１１７．６Ｎとしている。
【００３６】
（中間転写体のクリーニングの動作）
一方、２次転写を終えた後、中間転写ベルト１３上に残留したトナー像、即ち、転写残トナーと、記録媒体Ｐが搬送されることによって発生する紙粉は、中間転写ベルト１３に当接配置されたベルトクリーニング手段２７により、その表面から除去・回収される。
【００３７】
尚、本実施例の画像形成装置ではベルトクリーニング手段２７は、例えばポリウレタンゴムで形成された弾性部材であるクリーニングブレード２７ａを備えている。図３に、本実施例で用いたクリーニング手段２７の中間転写ベルト１３と接触する部分を模式的に示している。
【００３８】
図３に示すように、本実施例では、クリーニングブレード２７ａは、ウォーレス硬度６９度のポリウレタンゴムとされ、金属板金とされるブレード支持部材２７ｂの先端に、一定の食い込み量で保持したものを用いた。
【００３９】
クリーニングブレード２７ａは、中間転写ベルト１３を張架しているテンションローラ１５に対して所定の設定角Ｅ、侵入量Ｆを満たすように支持部材２７ｂに固定されている。また、中間転写ベルト１３は、回転方向ａに回転する。なお、本実施例にて、上記設定角Ｅ及び侵入量Ｆは、次のように定義する。
【００４０】
クリーニングブレード２７ａの先端部が変形せずにそのまま感光ドラム１に侵入したと仮定する。このとき、ポリウレタンゴム（ブレード）２７ａの先端面２７ａ１とテンションローラ１５との交点における接線Ｌとクリーニングブレード２７ａの底面２７ａ２とのなす角度が設定角Ｅである。侵入量Ｆは、クリーニングブレード２７ａの先端面２７ａ１とテンションローラ１５との交点２７ａ１ａと、クリーニングブレード２７ａのテンションローラ１５への侵入側の縁部２７ａ１ｂとの間の距離である。本実施例においては、設定角度Ｅ：２２度、侵入量Ｆ：０．２ｍｍである。
【００４１】
上記構成にて、クリーニングブレード２７ａは、図４に示すように、実際には、テンションローラ１５に対する一定の当接圧（ＣＰ）、及び、感光ドラム１との当接部位の一定のニップ長（ＣＮ）を維持している。また、クリーニングブレード２７ａの先端部と感光ドラム１との当接部ＣＮの接線方向との間には、一定の角度（θ）を保って安定化している。
【００４２】
（定着動作）
２次転写終了後の記録媒体Ｐは定着手段１９へと搬送され、トナー像の定着を受けて画像形成物（プリント、コピー）として画像形成装置外へと排出される。
【００４３】
（記録媒体判別動作）
記録媒体Ｐの表面性を検知する検知手段を構成する記録媒体判別センサ１２５について説明する。記録媒体判別センサ１２５は、図５に示すように、光照射手段たるＬＥＤ３３、画像読取手段たるＣＣＤセンサ３４、結像レンズたるレンズ３５、３６等を有している。
【００４４】
ＬＥＤ３３を光源とする光は、レンズ３５を介し、記録媒体搬送ガイド３１の表面、或いは、記録媒体搬送ガイド３１上の記録媒体Ｐの表面に対し照射される。記録媒体Ｐからの反射光は、レンズ３６を介し集光されてＣＣＤセンサ３４に結像される。これによって、記録媒体搬送ガイド３１或いは記録媒体Ｐの表面映像を読み取る。
【００４５】
本実施例では、ＬＥＤ３３は、ＬＥＤ光が記録媒体Ｐ表面に対し、図５に示すように所定の角度をもって斜めより光を照射させるよう配置されている。
【００４６】
図６は、記録媒体判別センサ１２５のＣＣＤセンサ３４によって読み取られる記録媒体Ｐの表面のアナログ映像出力（以下、アナログ出力）と、ＣＣＤセンサ３４からのアナログ出力を８×８ピクセルにディジタル処理した結果との関係を示す図である。記録媒体Ｐとしては、ラフ紙、普通紙、平滑紙とされる記録材Ａ、Ｂ、Ｃを使用した。
【００４７】
上記ディジタル処理は、ＣＣＤセンサ３４からのアナログ出力を不図示の変換手段たるＡ／Ｄ変換によって１６ビットのピクセルデータに変換することによって行われる。
【００４８】
図６において、映像４０は、表面の紙の繊維が比較的がさついている、所謂、ラフ紙である記録材Ａのアナログ出力である。映像４１は、一般に使用される、所謂、普通紙である記録材Ｂのアナログ出力であり、映像４２は、紙の繊維の圧縮が十分になされている平滑紙である記録材Ｃのアナログ出力である。
【００４９】
ＣＣＤセンサ３４に読み込まれたこれらの映像４０〜４２が、ディジタル処理され図６に示す映像４３〜４５となる。
【００５０】
このように、記録媒体Ｐの種類（記録材Ａ、Ｂ、Ｃ）によって、表面のディジタル処理した映像は異なる。これは、主に紙の表面における繊維の状態が異なるために起こる現象である。
【００５１】
上述のように、記録媒体Ｐの紙繊維の表面状態の違いによって、ＣＣＤセンサ３４で記録媒体表面を読み込みディジタル処理した結果を用いて、記録媒体の表面性の高い、低いを判別することが可能となる。
【００５２】
次に、記録媒体判別センサ１２５を備えた画像形成装置における記録媒体判別の方法について説明する。
【００５３】
先ず、ＬＥＤ３３を点灯させ、ＣＣＤセンサ３４が記録媒体表面の映像を読み込む。上記映像の読み込みは複数回にわたり上記記録媒体上の複数箇所において読み込む。読み込まれた映像のアナログ出力は、上記で説明したようにディジタル処理される。そして、上記ディジタル処理結果を用いて、後述の映像比較演算し、紙表面性を判定する。次に、映像比較演算について、説明する。
【００５４】
映像比較演算おいては、ＣＣＤセンサ３４により読み込まれた記録媒体表面の映像を８ｘ８ピクセルにディジタル処理した結果から、最大のピクセルデータＤｍａｘと最小のピクセルデータＤｍｉｎを導く。これを読み込んだ映像毎に実行し、ＤｍａｘとＤｍｉｎを各々平均処理する。
【００５５】
つまり、記録媒体の中でも記録材Ａのように表面の紙繊維ががさついている（即ち、表面性が低い）場合には繊維の影が多く発生する。その結果、明るい箇所と暗い箇所の差が大きく出るため、Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎは大きくなる。一方、記録材Ｃのような平滑な表面（即ち、表面性が高い場合）では、繊維の影が少なく、Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎは小さくなる。本実施例では、記録媒体の表面性判定データＲは、次のように定義される。
表面性判定データＲ＝Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ
【００５６】
（トナー供給動作フロー）
本実施例の画像形成装置によれば、画像形成時の印字画素数（以下、「ピクセルカウント」という。）と記録媒体の表面性の検知結果に応じて、クリーニング手段２７にトナー供給を行うモードが実行可能である。トナー供給モード実行時には、詳しくは後述するが、中間転写ベルト１３上の非画像形成領域にトナー像を形成しクリーニング手段２７にトナーが供給される。
【００５７】
図２のフローチャートを用いてトナー供給モード時のトナー供給動作を実行するフローについて説明する。本実施例においては、図２に示すフローに従って、プリント１枚ごとにトナー供給動作を実行するかを判断する。
【００５８】
＜Ｓｔｅｐ１＞
画像形成装置が印刷ジョブを受信し、印刷動作の準備を開始する。
【００５９】
＜Ｓｔｅｐ２＞
印刷を行う記録媒体に対して、上記で説明した表面性判定データＲを計算する。下記表１に本実施例における記録媒体判別センサ１２５によって検知された表面性判別データＲと記録材との関係の一例を示す。
【００６０】
【表１】
2013171095.tif 000003
【００６１】
＜Ｓｔｅｐ３＞
Ｓｔｅｐ２の表面性判定データＲに基づき、プリント１枚ごとに後述する補正ピクセルカウントＰｔを計算する。
【００６２】
先ず、図７を用いて、ピクセルカウントについて説明する。図７において、画像コントローラ５４は、不図示のホストコンピュータ等により送信された画像データを受信し、潜像を作成するための信号処理を行い、ＬＤドライバ５３に画素信号を送信する。露光手段を構成するＬＤドライバ５３は、受信した画素信号に基づき不図示の高速で回転するポリゴンミラーに対してレーザ光を照射する。不図示のポリゴンミラーにより反射されたレーザ光１２ａ〜１２ｄは感光ドラム１ａ〜１ｄの表面に照射され、潜像が作成される。画像コントローラ５４にて、レーザダイオード点灯時間を算出し、累積点灯時間からピクセルカウント（点灯した画素の総数）が求まる。図７に示すＣＰＵ５５は、メモリ５６を有し、前記ピクセルカウントを記憶する。
【００６３】
補正ピクセルカウントＰｔは、上記で説明したピクセルカウントを用いて、次の式（Ａ）で定義される。
Ｐｔ＝（画像形成パターン中の各色のピクセルカウントの総和）ｘα・・・・式（Ａ）
【００６４】
式（Ａ）でのαは、ピクセルカウントの補正係数であり、本実施例においては、表面性判定データＲに応じて、以下の値をとる。
Ｒ＜表面閾値Ｚ１                  ：α＝０．５
表面閾値Ｚ１≦Ｒ≦表面閾値Ｚ２    ：α＝１
Ｒ＞表面閾値Ｚ２                  ：α＝１．５
【００６５】
図８に、本実施例における、表面性判定データＲと２次転写効率の関係を示す。２次転写効率とは、中間転写ベルト上に形成されトナー像が、記録媒体上に転写された割合を示す指標であり、例えば、２次転写効率が１００％の場合、中間転写ベルトのトナー像がすべて記録媒体に転写されたこととなる。
【００６６】
図８に示すように、表面性判定データＲが大きいと転写効率が低く、転写残トナーが多くなる。そのため、表面性判定データが表面閾値を超える場合、後述するＳｔｅｐ７のトナー供給動作において供給するトナー量を少なくするようにピクセルカウントを補正する。本実施例では、表面閾値Ｚ１が１，０００より低い記録媒体、所謂、平滑紙における２次転写効率は約９５％である。また、表面閾値Ｚ２が２，０００より高い記録媒体、所謂、ラフ紙における２次転写効率は約８５％である。また、表面閾値が１，０００〜２，０００の間の記録媒体、所謂、普通紙における２次転写効率は約９０％である。ラフ紙の転写残トナー量は、普通紙の転写残トナー量に比べて１．５倍であり、平滑紙の転写残トナー量は、普通紙の転写残トナー量と比べて０．５倍であるため、本実施例において、普通紙の転写残トナー量を基準とし補正係数αは上記値とした。ただし、２次転写効率は本体構成によるため、必ずしもこの値である必要はない。
【００６７】
＜Ｓｔｅｐ４＞
Ｓｔｅｐ３での補正ピクセルカウントＰｔを基に後述する補正印字率Ｔｋを計算する。
一般的な「印字率」は、画像形成領域中にしめる画像パターンの割合であり、次のように定義される。
印字率［％］＝[（画像形成パターン中の各色のピクセルカウントの総和）／（画像形成領域の全画素数）]×１００
【００６８】
例えば、図９中の（９ａ）に示すような１０画素×１０画素の画像領域に、（９ｂ）に示す画像パターンを形成した場合、各色の画像パターンは（９ｃ）のようになる。この場合の印字率は、下記のように計算される。
印字率＝［｛５０（画像パターン（Ｙ）の画像数）＋５０（画像パターン（Ｍ）の画像数）＋５０（画像パターン（Ｃ）の画像数）＋２５（画像パターン（Ｋ）の画像数）｝／[１００（画像形成領域の全画素数）]］×１００＝１７５［％］
【００６９】
Ｓｔｅｐ４では、上述した印字率ではなく、Ｓｔｅｐ３の式（Ａ）で求めた補正ピクセルカウントＰｔを用いて、次のように定義される補正印字率Ｔｋを、プリント１枚の画像形成が実行されるたびに計算する。
補正印字率Ｔｋ＝[補正ピクセルカウントＰｔ／画像形成領域の全画素数]×１００
【００７０】
例えば、表面性判別データＲが２０００よりも大きいラフ紙にプリントした場合、普通紙にプリントした場合と比べて、紙の表面性の違いにより２次転写効率が異なり、ラフ紙の方が、転写残トナーが多くなる。同じ画像パターンをプリントした場合でも、補正印字率Ｔｋはラフ紙の方が普通紙よりも大きな値となる。一方、表面性判別データＲが１０００よりも小さい平滑紙にプリントした場合、普通紙にプリントした場合と比べて、紙の表面性の違いにより２次転写効率が異なり、平滑紙の方が、転写残トナーが少なくなる。同じ画像パターンをプリントした場合でも、補正印字率Ｔｋは平滑紙の方が普通紙よりも小さい値となる。
【００７１】
補正印字率Ｔｋが低い場合、クリーニングブレードと中間転写ベルトとの間に介在するトナー量が減少し、クリーニングブレードと中間転写ベルトとの間の滑りが悪化する可能性がある。補正印字率Ｔｋは、図７に示すメモリ５６に記録されている。
【００７２】
＜Ｓｔｅｐ５＞
Ｓｔｅｐ４で計算した補正印字率Ｔｋが印字率閾値βより小さいと判断された場合には、Ｓｔｅｐ６のトナー供給動作の工程に進む。印字率閾値β以上の場合には、トナー供給動作は実行されずにＳｔｅｐ７に進む。本実施例では、印字率閾値β＝４である。即ち、本実施例の本体構成において、ＹＭＣＫ各色の画像印字率が１％、すなわち合計の印字率４％以上であれば、クリーニングブレードめくれが発生しないことが判明している。
【００７３】
＜Ｓｔｅｐ６＞
トナー供給動作を実行する。
【００７４】
以下に、トナー供給動作について説明する。
【００７５】
本実施例では、トナー供給動作を実施することで、補正印字率Ｔｋが４となるようにトナーを供給する。Ｓｔｅｐ６で供給するトナーのピクセル数Ｐｃは、トナー供給動作実行時点での補正印字率Ｔｋを用いて、次の式（Ｂ）で定義される。
Ｐｃ＝[（４−Ｔｋ）／１００]×（画像形成領域の全画素数）×０．１・・・・式（Ｂ）
（但し、Ｔｋ＜４）
【００７６】
通常の印刷時には転写残トナーがクリーニング部に到達するのに対して、トナー供給動作では、中間転写体上に形成したトナー像を記録媒体へ２次転写しないため、形成したトナー像全ての量がクリーニング部に到達する。本実施例では、普通紙に印字した際の２次転写効率９０％の時の転写残トナー量を基準として補正ピクセルカウントＰｔを計算しているため、式（Ｂ）において、転写残トナーの割合に相当する１０％を乗算している。
【００７７】
トナー供給動作においては、式（Ｂ）で求めたピクセル数に相当するトナー像を、非画像形領域に形成する。非画像領域とは、画像形成パターンを記録媒体に２次転写する際に、記録媒体Ｐと中間転写ベルト１３とが接することのない領域である。前記非画像形成領域に形成されたトナー像が、図１に示す２次転写ローラ２５を通過する際には、２次転写ローラ２５には２次転写電源２６により、トナーと同極性の電圧印加を行う。
【００７８】
また、供給トナー像の幅は、クリーニングブレード７ａの長手方向に全域にトナーを供給するため、画像形成手段の最大の現像可能領域幅であることが望ましい。ここで、画像形成手段の現像可能領域幅とは、像担持体の移動方向に直交する方向における画像形成手段によるトナー像の形成可能領域を意味する。式（Ｂ）で求めたＰｃが小さい場合には、例えばレーザ発光をＰＷＭ調整して、最大の現像可能領域幅でトナー像を形成する。
【００７９】
＜Ｓｔｅｐ７＞
装置が連続してプリントするものがあるかを判断する。連続してプリントするものがない場合は、ＳＴＥＰ８の工程に進む。連続してプリントするものがある場合は、ＳＴＥＰ２からＳＴＥＰ７までの工程を繰り返す。
【００８０】
＜Ｓｔｅｐ８＞
装置の画像形成動作を停止する。
【００８１】
図４に、本実施例の図１におけるクリーニング手段２７にてパッチパターンのトナー像が、ブレード７ａで掻き取られる様子を模式的に示す。
【００８２】
中間転写ベルトの回転移動方向ａに従って、ベルト上に形成されたトナー像は、クリーニングブレード２７ａで掻き取られ、ブレード先端面２７ａ１と中間転写ベルト１３との間の領域ｂ部に溜まる。その後ｂ部に溜まったトナーはｃ部（ブレード２７ａの上表面２７ａ３）に落下する。
【００８３】
このｂ部に溜まったトナーが、クリーニングブレード７ａとの当接部で潜り込み擦り込まれることで、ベルト表面は潤滑性を得ることができる。
【００８４】
以上のように、ｂ部にトナーが溜まっている場合は、クリーニングブレード７ａと中間転写ベルト１３との間の潤滑性を保つことができる。転写残トナー量が少ない状況が継続すると、ｂ部のトナー量が少なくなる。トナー供給モードにてトナー供給動作を実行することで、ｂ部にトナーが供給され、中間転写ベルト１３とクリーニングブレード７ａは良好な潤滑性を維持することができる。また、表面性判別データを用いて、印字率を補正することで、転写残トナーが少ない平滑紙（即ち、表面性の高い記録媒体）に印字した場合には、クリーニングブレードに供給するトナー量が普通紙に印字した場合より多くなり、クリーニングブレードめくれを抑制することができる。更に、転写残トナーが多いラフ紙（即ち、表面性の低い記録媒体）を印字した場合には、クリーニングブレードに供給するトナー量が普通紙に印字した場合よりも少なくなり、プリントコストの増加を抑制することができる。
【００８５】
例えば、本実施例において、印字率１００％の画像データでは、中間転写ベルト上の単位面積あたりのトナー載り量は、凡そ０．４（ｍｇ／ｃｍ２）である。解像度６００（ｄｐｉ）で印字率２．５％の画像データをＡ４サイズの普通紙に印字した場合のＳｔｅｐ６におけるトナー供給量は、０．３７ｍｇとなり、ラフ紙に印字した場合のＳｔｅｐ６におけるトナー供給量は、０．０６ｍｇとなる。
【００８６】
以上説明したトナー供給モードにおけるトナー供給動作によって、転写残トナーが多い表面性の低いラフ紙においては、トナー供給量を普通紙よりも少なくすることができる。また、転写残トナーが少ない表面性の高い平滑紙においては、トナー供給量を普通紙よりも多くすることができる。
【００８７】
つまり、本実施例によれば、トナー供給モードを実行する場合において、検知手段による記録媒体の表面性の検知結果により第１の表面性を備える記録媒体よりも表面性が低い第２の表面性を備える記録媒体を使用する場合、第１の表面性を備える記録媒体を使用した場合に比較して、クリーニング手段に供給するトナー供給量が少なくなるように調整される。
【００８８】
以上説明したように、本実施例によれば、印字率が低い画像パターンの印刷が続き、クリーニングブレードと中間転写体との間の滑りが悪化する場合であっても、トナー供給動作を実行することで、クリーニングブレードめくれを抑制し、更に紙表面性による転写効率の違いを考慮し供給トナー量を調整することでプリントコストの増加を抑制した画像形成装置を実現することができる。
【００８９】
実施例２
本実施例２では、トナー供給モードにおけるトナー供給動作実行する頻度を、紙表面性に応じて調整することに特徴がある。
【００９０】
図１０に本実施例でのトナー供給動作のフローを示す。図１０中のＳｔｅｐ１〜４に関しては、実施例１と同様の動作であるため、説明を省略する。本実施例２の特徴である、Ｓｔｅｐ５以降の動作について、以下に説明する。
【００９１】
＜Ｓｔｅｐ５＞
供給カウントＣを計算する。供給カウントＣ（ｎ）はＳｔｅｐ４にて計算した補正印字率をＴｋ（ｎ）とすると、次の式（Ｃ）で定義される。
【００９２】
【数１】
2013171095.tif 000004
【００９３】
ただし、Ｔｋ（ｎ）≧４の場合、Ｔｋ（ｎ）＝４として計算する。
ｎは、Ｓｔｅｐ５において供給カウントＣを計算した回数を意味し、Ｃ（０）＝０である。
式（Ｃ）中のＳ（ｎ）は、紙サイズ係数であり、記録媒体の通紙方向の紙サイズに応じて、以下の値をとる
紙サイズ≦２１６ｍｍ：Ｓ（ｎ）＝１
紙サイズ＞２１６ｍｍ：Ｓ（ｎ）＝２
【００９４】
例えば、Ａ４サイズ（２１０×２９７ｍｍ）に補正印字率Ｔｋ：０％の画像が印字された場合、供給カウントＣは、４増加し、同じ画像がＡ３サイズ（４２０×２９７ｍｍ）に印字された場合、供給カウントＣは８増加する。
【００９５】
供給カウントＣは、画像形成が実行されるたびに計算する。また、供給カウントＣは、図７のメモリ５６に記憶される。
【００９６】
＜Ｓｔｅｐ６＞
Ｓｔｅｐ５にて求めた供給カウントＣが、供給閾値γ以上であるかどうかを判断する。供給カウントＣが供給閾値γ以上である場合にはＳｔｅｐ７に進み、トナー供給動作を実行し、供給閾値γより小さい場合には、Ｓｔｅｐ８に進む。本実施例において、γ＝２００である。即ち、本実施例の本体構成では、印字率０％でＡ４サイズを５０枚連続印刷した場合にクリーニングブレードのビビリ音の発生確率が増え、ブレードめくれが発生する可能性が高くなることが明らかになっている。
【００９７】
＜Ｓｔｅｐ７＞
トナー供給動作を実行するとともに、供給カウントＣをリセットし、０をセットする。
【００９８】
以下に、トナー供給動作について説明する。
【００９９】
Ｓｔｅｐ７で供給するトナーのピクセル数Ｐｃは、以下の式（Ｄ）で定義される。
Ｐｃ＝[Ｃ（ｎ）/100]×（Ａ４サイズの画像形成領域の全画素数）×0.1・・・式（Ｄ）
【０１００】
通常の印刷時には転写残トナーがクリーニング部に到達するのに対して、トナー供給動作では、中間転写ベルト上に形成したトナー像を記録媒体へ２次転写しないため、形成したトナー像全ての量がクリーニング部に到達する。本実施例では、２次転写効率９０％の時の転写残トナー量を基準として補正ピクセルカウントを計算しているため、式（Ｄ）において、転写残トナーの割合に相当する１０％を乗算している。また、本実施例においては、印字率０％でＡ４サイズを５０枚連続印刷した場合に、クリーニングブレードのめくれを防止するため、式（Ｄ）においてＡ４サイズの画像形成領域を用いている。
【０１０１】
トナー供給動作においては、式（Ｄ）で求めたピクセル数に相当するトナー像を、非画像形領域に形成する。非画像領域とは、画像形成パターンを記録媒体に２次転写する際に、記録媒体Ｐと中間転写ベルト１３とが接することのない領域である。前記非画像形成領域に形成されたトナー像が、図２に示す２次転写ローラ２５を通過する際には、２次転写ローラ２５には２次転写電源２６により、トナーと同極性の電圧印加を行う。
【０１０２】
また、供給トナー像の幅は、クリーニングブレード２７ａの長手方向に全域にトナーを供給するため、画像形成手段の最大の現像可能領域幅であることが望ましい。
【０１０３】
＜Ｓｔｅｐ８＞
装置が連続してプリントするものがあるかを判断する。連続してプリントするものがない場合は、ＳＴＥＰ８の工程に進む。連続してプリントするものがある場合は、ＳＴＥＰ２からＳＴＥＰ８までの工程を繰り返す。
【０１０４】
＜Ｓｔｅｐ９＞
装置の画像形成動作を停止する。
【０１０５】
本実施例において、印字率２％の画像データをＡ４サイズの平滑紙（即ち、表面性の高い記録媒体）に連続で印刷した場合、１００枚毎にトナー供給動作が実行される。同じ画像データをＡ４サイズのラフ紙（即ち、表面性の低い記録媒体）に連続で印刷した場合、２００枚毎にトナー供給動作が実行される。
【０１０６】
つまり、本実施例によれば、トナー供給モードを実行する場合において、検知手段による記録媒体の表面性の検知結果により第１の表面性を備える記録媒体よりも表面性が低い第２の表面性を備える記録媒体を使用する場合、第１の表面性を備える記録媒体を使用した場合に比較して、クリーニング手段にトナーを供給するトナー供給モードを実行する頻度が少なくなるように調整する。
【０１０７】
また、印字率２％の画像データをＡ４サイズの平滑紙に連続で印刷した場合、実施例１では、１枚印字するごとにトナー供給動作が実行されるのに対し、本実施例では１００枚毎に実行されるため、２次転写ローラが供給されたトナーで汚れた場合に、例えば２次転写ローラのクリーニング動作を実行させる対応をしても生産性への影響が少ない。
【０１０８】
以上説明したように、本実施例によれば、印字率が低い画像パターンの印刷が続き、クリーニングブレードと中間転写体との間の滑りが悪化する場合であっても、トナー供給動作を実行することで、クリーニングブレードめくれを抑制し、更に紙表面性による転写効率の違いを考慮しトナー供給動作の頻度を調整することでプリントコストの増加を抑制した画像形成装置を実現することができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１          感光ドラム（像担持体）
９          プロセスカートリッジ
１３        中間転写ベルト（中間転写体）
２７        クリーニング手段
２７ａ      クリーニングブレード
２７ｂ      ブレード支持部材
１２５      記録媒体判別センサ（記録媒体表面性検知手段）
【図１】
2013171095.tif 000005
【図２】
2013171095.tif 000006
【図３】
2013171095.tif 000007
【図４】
2013171095.tif 000008
【図５】
2013171095.tif 000009
【図７】
2013171095.tif 000010
【図８】
2013171095.tif 000011
【図１０】
2013171095.tif 000012
【図６】
2013171095.tif 000013
【図９】
2013171095.tif 000014