(57)【要約】【課題】像担持体に被膜される滑剤量を適正範囲内に保持することが可能な画像形成装置、画像形成システムおよび制御方法を提供する。【解決手段】画像形成装置は、画像形成部によるトナー像の形成履歴に基づいて、像担持体の表面に被膜される滑剤量の多少を推定し、その推定結果に応じて、トナーパッチ像形成部により形成されたトナーパッチ像の帯電量を調整する。【選択図】図３
2016151747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な第１像担持体と、
滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナー像を形成し、前記トナー像が転写ニップを通過する際、転写バイアスを印加することにより前記トナー像を第２像担持体に転写させる画像形成部と、
前記第１像担持体の表面のうち前記第１像担持体の回転方向におけるトナー像形成領域間に位置するパッチ形成領域に、滑剤が添加されたトナーを用いてトナーパッチ像を形成するトナーパッチ像形成部と、
前記第１像担持体に当接し、前記第２像担持体に転写されずに前記第１像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング部材と、
前記第１像担持体の回転方向における前記クリーニング部材の上流側に設けられ、前記トナーパッチ像形成部により形成された前記トナーパッチ像の帯電量を調整する帯電量調整部と、
前記画像形成部による前記トナー像の形成履歴を示す履歴情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶される前記履歴情報に基づいて、前記像担持体の表面に被膜される滑剤量の多少を推定し、その推定結果に応じて前記トナーパッチ像の帯電量を調整するように制御を行う制御部と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記像担持体の表面に被膜される滑剤量が多いと推定した場合、前記トナーパッチ像形成部により形成された前記トナーパッチ像の帯電量の絶対値が、帯電量の調整が行われずに前記クリーニング部材に到達したトナーパッチ像の帯電量の絶対値より大きくなるように帯電量を調整する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記像担持体の表面に被膜される滑剤量が少ないと推定した場合、前記トナーパッチ像形成部により形成された前記トナーパッチ像の帯電量の絶対値が、帯電量の調整が行われずに前記クリーニング部材に到達したトナーパッチ像の帯電量の絶対値より小さくなるように帯電量を調整する、
請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記トナーパッチ像形成部により形成された前記トナーパッチ像が前記転写ニップを通過する際、前記画像形成部により形成された前記トナー像が前記転写ニップを通過する際と比べて、前記転写バイアスを小さくするように制御を行う、
請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記記憶部に記憶される前記履歴情報に基づいて、前記画像形成部により形成された前記トナー像の印字率が小さい場合、前記トナー像の印字率が大きい場合と比べて、前記第１像担持体に形成される前記トナーパッチ像の面積が大きくなるように制御を行う、
請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置を含む複数のユニットで構成される画像形成システムであって、
回転可能な第１像担持体と、
滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナー像を形成し、前記トナー像が転写ニップを通過する際、転写バイアスを印加することにより前記トナー像を第２像担持体に転写させる画像形成部と、
前記第１像担持体の表面のうち前記第１像担持体の回転方向におけるトナー像形成領域間に位置するパッチ形成領域に、滑剤が添加されたトナーを用いてトナーパッチ像を形成するトナーパッチ像形成部と、
前記第１像担持体に当接し、前記第２像担持体に転写されずに前記第１像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング部材と、
前記第１像担持体の回転方向における前記クリーニング部材の上流側、かつ、前記転写ニップの下流側に設けられ、前記トナーパッチ像形成部により形成された前記トナーパッチ像の帯電量を調整する帯電量調整部と、
前記画像形成部による前記トナー像の形成履歴を示す履歴情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶される前記履歴情報に基づいて、前記像担持体の表面に被膜される滑剤量の多少を推定し、その推定結果に応じて前記トナーパッチ像の帯電量を調整するように制御を行う制御部と、
を備える画像形成システム。
【請求項７】
回転可能な第１像担持体と、
滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナー像を形成し、前記トナー像が転写ニップを通過する際、転写バイアスを印加することにより前記トナー像を第２像担持体に転写させる画像形成部と、
前記第１像担持体の表面のうち前記第１像担持体の回転方向におけるトナー像形成領域間に位置するパッチ形成領域に、滑剤が添加されたトナーを用いてトナーパッチ像を形成するトナーパッチ像形成部と、
前記第１像担持体に当接し、前記第２像担持体に転写されずに前記第１像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング部材と、
を備える画像形成装置における制御方法であって、
前記画像形成部による前記トナー像の形成履歴に基づいて、前記像担持体の表面に被膜される滑剤量の多少を推定し、
その推定結果に応じて、前記トナーパッチ像形成部により形成された前記トナーパッチ像の帯電量を調整する、
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成システムおよび制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置においては、像担持体（例えば、感光体）上の未転写トナーや転写残トナー等の残留トナーを除去するための手段として、例えば、弾性体からなる平板状のクリーニングブレードを像担持体の表面に当接し、これにより像担持体上の残留トナーを除去するブレードクリーニング方式のクリーニング装置が知られている。
【０００３】
近年、高画質化の観点からトナー粒子の小粒径化の要請があり、このようなトナー粒子を得る方法として、例えば乳化重合法や懸濁重合法等の重合法が利用されている。しかし、トナー粒子の小粒径化に伴ってトナー粒子と像担持体との付着力が大きくなるために、像担持体上の残留トナーの除去が困難になる。特に、重合法により製造されたいわゆる重合トナーを用いた場合には、トナー粒子の形状が球形に近いものとなるため、トナー粒子が像担持体上で転がりクリーニングブレードを通りぬけるクリーニング不良が発生しやすくなり、一層、像担持体上の残留トナーの除去が困難になるという問題がある。
【０００４】
また、クリーニングブレードをすり抜けるトナーが発生すると、そのトナーを核としてトナーの凝集物が像担持体上に形成され、べタ画像印字部に粒状の白抜け（粒状ノイズ）が発生する。このような「粒状ノイズ」といった品質問題に対応するために現状では像担持体上に滑剤を供給し、滑剤の被膜を形成することでトナー粒子と像担持体との付着力を低下させた状態でクリーニングを行っている。像担持体上に滑剤を供給する方法としては、棒状にした滑剤にブラシを当接しブラシで滑剤を掻き取り、像担持体表面に供給する滑剤塗布方式と、潤滑性外添剤（滑剤）を含むトナーによりトナー像を形成し、滑剤を供給するトナー外添方式がある。
【０００５】
トナー外添方式は、滑剤棒やブラシ等の塗布装置が不要で設置スペースやコスト的に有利である。しかし、トナー外添方式では、トナーの消費量によって、現像装置内の滑剤量が変動し、その結果として、像担持体上に被膜される滑剤量が変動する。具体的には、低印字率の画像を印字すると、トナーから遊離した滑剤のみが背景部に優先的に消費され、現像装置に新しいトナー（滑剤）が供給されない。そのため、最終的には、現像装置中の滑剤量が低下した状態で、供給と排出が釣り合い、安定する。像担持体上の滑剤も、最初は滑剤のみが供給されるので、あるレベルを保てる。しかし、現像装置中の滑剤量が低下すると、像担持体表面に供給される滑剤量ひいては被覆率が低下し、トナー粒子と像担持体との付着量を低下させることができなくなり、粒状ノイズの発生に繋がる。
【０００６】
現状では、低印字率の画像を印字した後は、現像装置中の滑剤量を維持するために画像形成領域外の像担持体上にトナーパッチ像を形成している。トナーパッチ像を形成すると、現像装置中のトナーが消費され、新しいトナーが現像装置に補給される。トナーが補給されると、トナーと共に滑剤も補給されるため、現像装置中の滑剤量の低下は抑制できる。その結果、像担持体上の滑剤量の減少を抑制することができる。逆に、高印字率の画像を印字した後は、トナーと共に現像装置中に滑剤が供給されることに伴い像担持体上の滑剤も増加する。像担持体上の滑剤量が多くなりすぎると、クリーニングブレードが滑剤を介して像担持体と密着するため、ブレードメクレのような問題が発生する。つまり、像担持体上の滑剤量には、適正範囲が存在し、滑剤量は安定化されることが必要である。
【０００７】
一方、トナーパッチ像には、像担持体上に被膜されている滑剤を擦過する効果（擦過効果）、および、像担持体上に滑剤をトナーと共に供給する効果（供給効果）が知られている。擦過量は、像担持体の表面に被膜されている滑剤を削り取り、持ち去る量で決まる。供給量は、像担持体上にトナーが供給され、当該トナーから滑剤が外れる量で決まる。擦過効果および供給効果のうちどちらの効果が発現するかは、擦過量と供給量とのバランスで決まる。このため、トナーパッチ像は、システムや条件に応じて、発現するどちらかの効果に着目して使用されている。
【０００８】
特許文献１には、接触転写方式の画像形成装置において、転写部（転写ベルト）のクリーニング性能の向上を必要とせずに、感光体表面の滑剤量を維持してクリーニング性能の向上を図る技術が開示されている。特許文献１に記載の技術では、感光体の表面を滑性化させる滑剤が添加されたトナーを用い、感光体の非画像領域にトナー強制排出用パッチに基づくトナー像を形成させ、感光体の非画像領域が転写ベルトに当接する際、転写ベルトの極性をトナーと同極性に切り替えさせることによって、当該トナー像が転写ベルトに転移することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−７８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、トナーパッチ像によって発現する効果は、擦過効果と供給効果とのバランスの結果であるため、所望する効果が常に発現するとは限らない。所望する効果が発現しない場合には、像担持体に被膜される滑剤量の変動を押さえて適正範囲内に保持することは困難であった。例えば、高印字率の画像を大量に形成した後は、トナーパッチ像の形成によって擦過効果が発現されてほしい状況であるが、供給効果が発現して、滑剤過多によるブレードメクレが発生する場合があった。また、低印字率の画像を大量に形成した後は、トナーパッチ像の形成によって供給効果が発現されてほしい状況であるが、擦過効果が発現して、滑剤不足による粒状ムラが発生する場合があった。このように、従来技術では、トナーパッチ像によって発現する効果を適切に制御することができなかった。
【００１１】
なお、特許文献１には、像担持体表面の滑剤量を維持する技術が記載されているが、上記の問題の前提技術である、トナーパッチ像の形成によって擦過効果および供給効果の何れかを発現させることに関する記載が一切ないため、特許文献１に記載の技術を適用しても、上記の問題を解決することができない。
【００１２】
本発明の目的は、像担持体に被膜される滑剤量を適正範囲内に保持することが可能な画像形成装置、画像形成システムおよび制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る画像形成装置は、
回転可能な第１像担持体と、
滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナー像を形成し、前記トナー像が転写ニップを通過する際、転写バイアスを印加することにより前記トナー像を第２像担持体に転写させる画像形成部と、
前記第１像担持体の表面のうち前記第１像担持体の回転方向におけるトナー像形成領域間に位置するパッチ形成領域に、滑剤が添加されたトナーを用いてトナーパッチ像を形成するトナーパッチ像形成部と、
前記第１像担持体に当接し、前記第２像担持体に転写されずに前記第１像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング部材と、
前記第１像担持体の回転方向における前記クリーニング部材の上流側に設けられ、前記トナーパッチ像形成部により形成された前記トナーパッチ像の帯電量を調整する帯電量調整部と、
前記画像形成部による前記トナー像の形成履歴を示す履歴情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶される前記履歴情報に基づいて、前記像担持体の表面に被膜される滑剤量の多少を推定し、その推定結果に応じて前記トナーパッチ像の帯電量を調整するように制御を行う制御部と、
を備える。
【００１４】
本発明に係る画像形成システムは、
画像形成装置を含む複数のユニットで構成される画像形成システムであって、
回転可能な第１像担持体と、
滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナー像を形成し、前記トナー像が転写ニップを通過する際、転写バイアスを印加することにより前記トナー像を第２像担持体に転写させる画像形成部と、
前記第１像担持体の表面のうち前記第１像担持体の回転方向におけるトナー像形成領域間に位置するパッチ形成領域に、滑剤が添加されたトナーを用いてトナーパッチ像を形成するトナーパッチ像形成部と、
前記第１像担持体に当接し、前記第２像担持体に転写されずに前記第１像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング部材と、
前記第１像担持体の回転方向における前記クリーニング部材の上流側、かつ、前記転写ニップの下流側に設けられ、前記トナーパッチ像形成部により形成された前記トナーパッチ像の帯電量を調整する帯電量調整部と、
前記画像形成部による前記トナー像の形成履歴を示す履歴情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶される前記履歴情報に基づいて、前記像担持体の表面に被膜される滑剤量の多少を推定し、その推定結果に応じて前記トナーパッチ像の帯電量を調整するように制御を行う制御部と、
を備える。
【００１５】
本発明に係る制御方法は、
回転可能な第１像担持体と、
滑剤が添加されたトナーを用いて前記第１像担持体にトナー像を形成し、前記トナー像が転写ニップを通過する際、転写バイアスを印加することにより前記トナー像を第２像担持体に転写させる画像形成部と、
前記第１像担持体の表面のうち前記第１像担持体の回転方向におけるトナー像形成領域間に位置するパッチ形成領域に、滑剤が添加されたトナーを用いてトナーパッチ像を形成するトナーパッチ像形成部と、
前記第１像担持体に当接し、前記第２像担持体に転写されずに前記第１像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング部材と、
を備える画像形成装置における制御方法であって、
前記画像形成部による前記トナー像の形成履歴に基づいて、前記像担持体の表面に被膜される滑剤量の多少を推定し、
その推定結果に応じて、前記トナーパッチ像形成部により形成された前記トナーパッチ像の帯電量を調整する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、トナー像の形成履歴に基づいて像担持体の表面に被膜される滑剤量の大小が推定され、その推定結果に応じて、トナーパッチ像形成部により形成され、クリーニング部材に到達するトナーパッチ像の帯電量が調整される。これにより、像担持体の表面に被膜される滑剤量の推定結果に応じて、トナーパッチ像（すなわち滑剤が添加されたトナー）が有する擦過効果および供給効果のうち所望される効果を確実に発現させることができ、像担持体に被膜される滑剤量を適正範囲内に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
【図３】トナーパッチ像の帯電量に応じた感光体ドラム上の滑剤量を示す図である。
【図４】トナーパッチ像の形成による擦過効果および供給効果を説明する説明図である。
【図５】本実施の形態における画像形成装置の帯電量調整動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す。図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３（本発明の「第１像担持体」に対応）上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１（本発明の「第２像担持体」に対応）に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。
【００１９】
また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【００２０】
図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部１００を備える。
【００２１】
制御部１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。本実施の形態では、記憶部７２は、画像形成部４０によるトナー像の形成履歴を示す履歴情報を記憶する。履歴情報は、印刷枚数および印字率等の情報を含む。
【００２２】
制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００２３】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto  Document  Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。
【００２４】
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。
【００２５】
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２６】
操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。
【００２７】
画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２８】
画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。なお、画像形成部４０は、本発明の「画像形成部」および「トナーパッチ像形成部」に対応する。
【００２９】
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、またはＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。
【００３０】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、ドラムクリーニング装置４１５および帯電量調整部４１６等を備える。
【００３１】
感光体ドラム４１３は、例えばドラム状の金属基体の外周面に、有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層が形成された有機感光体よりなる。感光層を構成する樹脂として、例えばポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
【００３２】
制御部１００が感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３は一定の周速度で回転する。
【００３３】
帯電装置４１４は、例えば帯電チャージャーであり、コロナ放電を発生させることにより、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。
【００３４】
露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。その結果、感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。
【００３５】
現像装置４１２は、二成分逆転方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。本実施の形態では、トナーには、潤滑性を有する滑剤が添加されている。滑剤としては、脂肪酸金属塩、シリコーンオイル、フッ素系樹脂等が挙げられ、これらは単独または２種類以上を混合して用いることができる。特に、脂肪酸金属塩が好ましい。脂肪酸としては、直鎖状の炭化水素が好ましく、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が好ましく、ステアリン酸がより好ましい。金属としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、セリウム、チタン、鉄などが挙げられる。これらの中で、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉄等が好ましく、特に、ステアリン酸亜鉛が最も好ましい。本実施の形態では、ステアリン酸亜鉛をトナー重量に対して０．２重量部添加している。
【００３６】
現像装置４１２は、感光体ドラム４１３と現像領域を介して対向するよう配置された現像スリーブを備えている。現像スリーブには、例えば帯電装置４１４の帯電極性と同極性の直流現像バイアス、または交流電圧に帯電装置４１４の帯電極性と同極性の直流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。その結果、露光装置４１１によって形成された静電潜像にトナーを付着させる反転現像が行われる。
【００３７】
ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に当接され、弾性体よりなる平板状のドラムクリーニングブレード４１５Ａ（本発明の「クリーニング部材」に対応）等を有し、中間転写ベルト４２１に転写されずに感光体ドラム４１３の表面に残留するトナーを除去する。
【００３８】
ドラムクリーニングブレード４１５Ａの物性としては、反発弾性率や硬度が重要である。反発弾性率は、温度２５［℃］において１０〜８０［％］であることが好ましく、より好ましくは３０〜７０［％］である。また、ＪＩＳＡ硬度は、２０〜９０［°］であることが好ましく、特に好ましくは６０〜８０［°］である。ＪＩＳＡ硬度が２０［°］より小さい場合には、ドラムクリーニングブレード４１５Ａが柔らかすぎて、ブレードめくれが生じやすくなる。一方、ＪＩＳＡ硬度が９０［°］より大きい場合には、感光体ドラム４１３のわずかな凹凸や異物に追従させることが困難となり、トナー粒子のすり抜けが発生しやすくなる。感光体ドラム４１３に対するドラムクリーニングブレード４１５Ａの当接荷重は、０．１〜４０［Ｎ／ｍ］であることが好ましく、より好ましくは１〜２５［Ｎ／ｍ］である。当接荷重が０．１［Ｎ／ｍ］より小さい場合には、クリーニング力が不足し、画像汚れが生じやすい。一方、当接荷重が４０［Ｎ／ｍ］より大きい場合には、感光体ドラム４１３の摩耗が大きくなって、画像かすれ等が発生しやすくなる。当接荷重の測定は、秤にドラムクリーニングブレード４１５Ａの先端縁を押し当てて測定する方法や、感光体ドラム４１３に対するドラムクリーニングブレード４１５Ａの先端縁の当接位置にロードセル等のセンサーを配置して電気的に測定する方法等が用いられる。
【００３９】
帯電量調整部４１６は、感光体ドラム４１３の回転方向におけるドラムクリーニングブレード４１５Ａの上流側、かつ、一次転写ニップの下流側に設けられ、中間転写ベルト４２１に転写されずに感光体ドラム４１３の表面に残留するトナーの帯電量を調整する。帯電量調整部４１６は、コロナ放電を利用したコロトロンチャージャー、スコロトロンチャージャー、除電針、不織布等を用いた除電布、または、微小な空隙を設けて感光体ドラム４１３に対向させた電極やローラー、または、接触式のローラーなど、トナーの帯電量を調整できるものであれば何でも良い。帯電量を調整する際に印可する電圧は、直流電圧、交流電圧、および直流電圧に交流電圧を重畳したものの何れでも良い。また、帯電量調整部４１６は、ドラムクリーニングブレード４１５Ａに到達するトナーの帯電量を調整する手段であるため、現像装置４１２からドラムクリーニングブレード４１５Ａ前の位置であれば、どの位置に配置されても良い。
【００４０】
中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４およびベルトクリーニング装置４２６等を備える。
【００４１】
中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写ニップにおけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
【００４２】
中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に体積抵抗率が８〜１１［ｌｏｇΩ・ｃｍ］である高抵抗層を有する。中間転写ベルト４２１は、制御部１００からの制御信号によって回転駆動される。なお、中間転写ベルト４２１については、導電性および弾性を有するものであれば、材質、厚さおよび硬度を限定しない。
【００４３】
一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。
【００４４】
二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ｂ（以下「バックアップローラー４２３Ｂ」と称する）に対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。
【００４５】
一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。
【００４６】
その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。
【００４７】
ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。
【００４８】
定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、および加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。
【００４９】
定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材または裏面側支持部材から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されていても良い。
【００５０】
用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２および搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。
【００５１】
給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。
【００５２】
本実施の形態では、画像形成部４０は、低印字率の画像を形成した後は、現像装置４１２中の滑剤量を維持するために感光体ドラム４１３の表面のうち感光体ドラム４１３の回転方向において、入力画像データに対応するトナー像が形成されるトナー像形成領域間に位置するパッチ形成領域にトナーパッチ像を形成している。すなわち、パッチ形成領域は、トナー像形成領域と次のトナー像形成領域との間（像間）に位置する。トナーパッチ像は、感光体ドラム４１３の軸方向においてトナー形成領域と同じか、それより幅広であることが好ましい。
【００５３】
トナーパッチ像を形成すると、現像装置４１２中のトナーが消費され、新しいトナーが現像装置４１２に補給される。トナーが補給されると、トナーと共に滑剤も補給されるため、現像装置４１２中の滑剤量の低下は抑制できる。その結果、感光体ドラム４１３上の滑剤量の減少を抑制することができる。逆に、高印字率の画像が形成された後は、トナーと共に現像装置４１２中に滑剤が供給されることに伴い感光体ドラム４１３上の滑剤も増加する。感光体ドラム４１３上の滑剤量が多くなりすぎると、ドラムクリーニングブレード４１５Ａが滑剤を介して感光体ドラム４１３と密着するため、ブレードメクレが発生する。つまり、感光体ドラム４１３上の滑剤量には、適正範囲が存在し、滑剤量は安定化されることが必要である。
【００５４】
一方、トナーパッチ像には、感光体ドラム４１３上に被膜されている滑剤を擦過する効果（擦過効果）、および、感光体ドラム４１３上に滑剤をトナーと共に供給する効果（供給効果）が知られている。擦過量は、ドラムクリーニングブレード４１５Ａのエッジ部でトナーが転がることによって感光体ドラム４１３の表面に被膜されている滑剤を削り取り、持ち去る量で決まる。供給量は、トナーがドラムクリーニングブレード４１５Ａのエッジ部で転がり、滑剤がトナーから外れて感光体ドラム４１３に供給されるため、供給されるトナーに付着している滑剤量で決まる。このため、トナーパッチ像は、システムや条件に応じて、発現するどちらかの効果に着目して使用されている。
【００５５】
しかしながら、トナーパッチ像によって擦過効果および供給効果のうちどちらの効果が発現するかは、あくまで擦過効果と供給効果とのバランスによって決まるため、所望する効果が常に発現するとは限らない。所望する効果が発現しない場合には、感光体ドラム４１３に被膜される滑剤量の変動を押さえて適正範囲内に保持することは困難である。例えば、高印字率の画像が大量に形成された後は、トナーパッチ像の形成によって擦過効果が発現されてほしい状況であるが、供給効果が発現して、滑剤過多によるブレードメクレが発生する場合がある。また、低印字率の画像が大量に形成された後は、トナーパッチ像の形成によって供給効果が発現されてほしい状況であるが、擦過効果が発現して、滑剤不足による粒状ムラが発生する場合がある。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、制御部１００は、トナーパッチ像の帯電量を調整することによって、当該トナーパッチ像が有する擦過効果および供給効果のうち所望される効果を確実に発現させ、感光体ドラム４１３に被膜される滑剤量を適正範囲内に保持できるように制御を行っている。
【００５７】
まず、擦過効果および供給効果のうち、トナーパッチ像の帯電量に応じて、どちらの効果が発現するかを確認した実験の結果について説明する。当該実験では、Ａ４サイズの用紙１０００枚に印字率が２０［％］である文字パターン（画像）を形成するととともに、印字率１０［％］分相当の横帯のトナーパッチ像を形成した。その際、トナーパッチ像が一次転写ニップを通過する際、所定の転写バイアス（−５００［Ｖ］）を印加し、感光体ドラム４１３上にトナーパッチ像を残すように設定した。帯電量調整部４１６による帯電量の調整を行わなかった場合、ドラムクリーニングブレード４１５Ａに到達するトナーパッチ像の帯電量は−２５［μＣ／ｇ］（以下、「標準帯電量」）であった。トナーパッチ像の帯電量は、当該トナーパッチ像が帯電量調整部４１６を通過後に画像形成部４０を強制停止させ、感光体ドラム４１３を電流計（ＫＥＹＴＨＬＥＹ６５１４  ｓｙｓｔｅｍｅｌｅｃｔｏｒｏｍｅｔｅｒ）に接続し、ドラムクリーニングブレード４１５Ａに到達する前のトナーパッチ像を吸引することによる移動電荷量と、そのときのトナー重量とから換算して求めた。
【００５８】
制御部１００は、図３に示すように＋４０［μＣ］〜−４０［μＣ］の範囲で、トナーパッチ像の帯電量を調整するように帯電量調整部４１６を制御した。図３は、トナーパッチ像の帯電量に応じた感光体ドラム４１３上の滑剤量を示す図である。滑剤量に関しては、Ａ４サイズの用紙１０００枚に画像形成を行った後に、ドラムクリーニングブレード４１５Ａ通過後の感光体ドラム４１３の表層を切り出し、Ｘ線光電子分光分析装置により求められるステアリン酸亜鉛中の亜鉛の比率で代用した。なお、トナーパッチ像の帯電量を図３に示す各帯電量に調整する際、耐久（Ａ４サイズの用紙１０００枚に画像形成を行う処理）による現像装置４１２における滑剤量の変動を考慮して、トナーが新しい新品の現像装置４１２を用いて評価を行った。図３に示す結果から明らかなように、ドラムクリーニングブレード４１５Ａに到達するトナーパッチ像の帯電量の絶対値を大きくすると感光体ドラム４１３上の滑剤量は減少し、トナーパッチ像の帯電量の絶対値を小さくすると感光体ドラム４１３上の滑剤量は増加する。上述の擦過効果において、擦過力はトナーと感光体ドラム４１３との間の摩擦力で決まるため、摩擦力を調整することで、擦過力を調整することができる。また、トナーと感光体ドラム４１３との間の摩擦力は、トナーと感光体ドラム４１３との付着力に依存するため、トナーの帯電量を調整することによって鏡像力（トナーと感光体ドラム４１３との間に作用する静電気力）を増減させ、擦過力を制御することができる。一方、上述の供給効果において、トナーの帯電量を調整することによって、トナーからの滑剤の外れ方にほとんど影響はない。そのため、感光体ドラム４１３上の滑剤量は、擦過効果と供給効果とのバランスで決まり、擦過効果＞供給効果の場合、すなわちトナーの帯電量の絶対値が高いことにより摩擦力ひいては擦過力が高い場合、感光体ドラム４１３上の滑剤量は減少する。一方、擦過効果＜供給効果の場合、すなわちトナーの帯電量の絶対値が低いことにより摩擦力ひいては擦過力が低い場合、感光体ドラム４１３上の滑剤量は増加する。
【００５９】
図４Ａは、トナー１１０の帯電量の絶対値が高く、擦過効果＞供給効果である場合、ドラムクリーニングブレード４１５Ａのエッジ部でトナー１１０が転がることによって、感光体ドラム４１３の表面に被膜されている滑剤１２０がトナー１１０と共に供給された滑剤粒子１１２によって削り取られる様子を示している。
【００６０】
図４Ｂは、トナー１１０の帯電量の絶対値が低く、擦過効果＜供給効果である場合、ドラムクリーニングブレード４１５Ａのエッジ部でトナー１１０が転がることによって、トナー１１０と共に供給された滑剤粒子１１２がトナー１１０から外れて、感光体ドラム４１３の表面に被膜されている滑剤１２０に供給される様子を示している。
【００６１】
図５は、本実施の形態における画像形成装置１の帯電量調整動作例を示すフローチャートである。図５における各ステップの処理は、画像形成装置１が電源オンにされて印刷ジョブに応じた画像形成処理が実行される毎に実行される。
【００６２】
まず、制御部１００は、記憶部７２に記憶されている履歴情報を取得する（ステップＳ１００）。次に、制御部１００は、取得した履歴情報を参照し、直前まで実行されていた画像形成処理によって、感光体ドラム４１３の表面に被覆されている滑剤量の多少を推定する（ステップＳ１２０）。画像形成処理によって低印字率の画像が形成された場合、制御部１００は、感光体ドラム４１３の表面に被覆されている滑剤量は少ないと推定する。一方、画像形成処理によって高印字率の画像が形成された場合、制御部１００は、感光体ドラム４１３の表面に被覆されている滑剤量は多いと推定する。なお、印刷ジョブで形成されるトナー像の印字率とプリント枚数とに基づいて未来の滑剤量の変動を考慮したテーブルを設けておき、制御部１００は、そのテーブルに応じて滑剤量の多少を推定するようにしても良い。
【００６３】
感光体ドラム４１３の表面に被覆されている滑剤量は多いと推定した場合（ステップＳ１６０、ＹＥＳ）、制御部１００は、パッチ形成領域にトナーパッチ像を形成するように画像形成部４０を制御する（ステップＳ１８０）。最後に、制御部１００は、形成されたトナーパッチ像の帯電量の絶対値が高くなるように帯電量調整部４１６を制御する（ステップＳ２００）。これにより、感光体ドラム４１３の表面に被膜されている滑剤１２０がトナー１１０と共に供給された滑剤粒子１１２によって削り取られる結果、感光体ドラム４１３上の滑剤量が不足することを防止し、適正範囲内に保持することができる。ステップＳ２００の処理が完了することによって、画像形成装置１は、図５における処理を終了する。
【００６４】
一方、感光体ドラム４１３の表面に被覆されている滑剤量は多いと推定されず（ステップＳ１６０、ＮＯ）、少ないと推定された場合（ステップＳ２２０、ＹＥＳ）、制御部１００は、パッチ形成領域にトナーパッチ像を形成するように画像形成部４０を制御する（ステップＳ２４０）。最後に、制御部１００は、形成されたトナーパッチ像の帯電量の絶対値が低くなるように帯電量調整部４１６を制御する（ステップＳ２６０）。これにより、トナー１１０と共に供給された滑剤粒子１１２がトナー１１０から外れて、感光体ドラム４１３の表面に被膜されている滑剤１２０に供給される結果、感光体ドラム４１３上の滑剤量が過多になることを防止し、適正範囲内に保持することができる。ステップＳ２６０の処理が完了することによって、画像形成装置１は、図５における処理を終了する。
【００６５】
感光体ドラム４１３の表面に被覆されている滑剤量は多いと推定されず（ステップＳ１６０、ＮＯ）、少ないとも推定されなかった場合（ステップＳ２２０、ＮＯ）、画像形成装置１は、図５における処理を終了する。感光体ドラム４１３上の滑剤量は適正範囲内に保持されており、トナーパッチ像の形成によって擦過効果および供給効果の何れの効果も所望される状況ではないからである。
【００６６】
以上詳しく説明したように、本実施の形態における画像形成装置１００は、回転可能な感光体ドラム４１３と、滑剤が添加されたトナーを用いて感光体ドラム４１３にトナー像を形成し、トナー像が一次転写ニップを通過する際、転写バイアスを印加することによりトナー像を中間転写ベルト４２１に転写させる画像形成部４０と、感光体ドラム４１３の表面のうち感光体ドラム４１３の回転方向におけるトナー像形成領域間に位置するパッチ形成領域に、滑剤が添加されたトナーを用いてトナーパッチ像を形成するトナーパッチ像形成部（画像形成部４０）と、感光体ドラム４１３に当接し、中間転写ベルト４２１に転写されずに感光体ドラム４１３に残留するトナーを除去するドラムクリーニングブレード４１５Ａと、感光体ドラム４１３の回転方向におけるドラムクリーニングブレード４１５Ａの上流側に設けられ、トナーパッチ像形成部により形成されたトナーパッチ像の帯電量を調整する帯電量調整部４１６と、画像形成部４０によるトナー像の形成履歴を示す履歴情報を記憶する記憶部７２と、記憶部７２に記憶される履歴情報に基づいて、感光体ドラム４１３の表面に被膜される滑剤量の多少を推定し、その推定結果に応じてトナーパッチ像の帯電量を調整するように制御を行う制御部１００とを備える。
【００６７】
このように構成した本実施の形態によれば、トナー像の形成履歴に基づいて感光体ドラム４１３の表面に被膜される滑剤量の大小が推定され、その推定結果に応じて、トナーパッチ像形成部により形成されてドラムクリーニングブレード４１５Ａに到達するトナーパッチ像の帯電量が調整される。これにより、感光体ドラム４１３の表面に被膜される滑剤量の推定結果に応じて、トナーパッチ像（すなわち滑剤が添加されたトナー）が有する擦過効果および供給効果のうち所望される効果を確実に発現させることができ、感光体ドラム４１３に被膜される滑剤量を適正範囲内に保持することができる。
【００６８】
なお、上記実施の形態において、制御部１００は、パッチ形成領域に形成されたトナーパッチ像が一次転写ニップを通過する際、トナー像形成領域に形成されたトナー像が一次転写ニップを通過する際と比べて、一次転写バイアスを小さくするように制御を行っても良い。一次転写バイアスを小さくする態様としては、例えば、一次転写バイアスを弱める、切る、または、一次転写バイアスの極性をトナーと同極性にする等が挙げられる。以上の構成により、トナーパッチ像が中間転写ベルト４２１に転写されることを抑制する、すなわちドラムクリーニングブレード４１５Ａに到達するトナーパッチ像のトナー量を増大させることによって、トナーパッチ像が有する擦過効果および供給効果の発現を促進することができる。例えば、ドラムクリーニングブレード４１５Ａに到達するトナーパッチ像のトナー量が多くなれば、感光体ドラム４１３上における滑剤膜の擦過効果は、トナーパッチ像のトナー表面積に比例して増加する。また、ドラムクリーニングブレード４１５Ａに到達するトナーパッチ像のトナー量が多くなれば、トナーと共に運ばれる滑剤量も多くなるため、感光体ドラム４１３上における滑剤の供給効果は増加する。
【００６９】
また、上記実施の形態において、制御部１００は、記憶部７２に記憶される履歴情報に基づいて、トナー像形成領域に形成されたトナー像の印字率が小さい場合、当該トナー像の印字率が大きい場合と比べて、感光体ドラム４１３上のパッチ形成領域に形成されるトナーパッチ像の面積が大きくなるように制御を行っても良い。これにより、低印字率のトナー像が形成された後に、トナーパッチ像のトナー量を増大することによって、感光体ドラム４１３上における滑剤の供給効果を増加させることができる。さらに言えば、現像装置４１２内において、滑剤が少なく古いトナーと、滑剤が多く新しいトナーとを入れ替えることができる。
【００７０】
また、上記実施の形態では、中間転写ベルト４２１が本発明の「第２像担持体」に対応する例について説明したが、用紙Ｓが本発明の「第２像担持体」に対応しても良い。
【００７１】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００７２】
本発明は、画像形成装置を含む複数のユニットで構成される画像形成システムに適用できる。複数のユニットには、例えば後処理装置、ネットワーク接続された制御装置等の外部装置が含まれる。
【００７３】
最後に、本発明者らが行った、上記実施の形態における有効性を確認する実験の結果について説明する。
【００７４】
［実施例１〜４、比較例１，２に係る画像形成装置の構成］
実施例１〜４、比較例１，２に係る画像形成装置としては、図１，２の構成を有する画像形成装置１を用いた。そして、感光体ドラム、現像装置、転写装置、トナー、ドラムクリーニングブレード等を下記のように設定した。
（１）感光体ドラム
感光体ドラムとしては、アルミニウムよりなるドラム状の金属基体の外周面に、ポリカーボネート樹脂よりなる厚さ２５［μｍ］の感光層が形成されたドラム状の有機感光体を用いた。感光体ドラムは、４００［ｍｍ／秒］で回転する。
（２）現像装置
現像装置としては、線速度６００［ｍｍ／分］で回転駆動される現像スリーブを備え、この現像スリーブに感光体ドラムの表面電位と同極性の現像バイアスが印加され、二成分現像剤によって反転現像が行われるものを用いた。
（３）転写装置
中間転写ベルトとして、導電性を付与したポリイミド樹脂からなる無端状のベルトを用い、当該ベルトを介して感光体ドラムに圧接し、トナーの帯電極性とは逆極性の一次転写バイアスが印加される一次転写ローラーを設けている。
（４）ドラムクリーニングブレード
ドラムクリーニングブレードとしては、ウレタンゴムよりなる反発弾性率が５０［％］（２５［℃］）、ＪＩＳＡ硬度が７０［°］、厚さが２．００［ｍｍ］、自由長が１０［ｍｍ］、幅が３２４［ｍｍ］のものを用いた。そして、ドラムクリーニングブレードは、感光体ドラムに対する当接荷重２０［Ｎ／ｍ］、当接角１５［°］となるように設定した。
（５）トナー
二成分現像剤を構成するトナーは、乳化重合法により製造された体積平均粒径が６．５［μｍ］のトナー粒子よりなり、負帯電性を有するものである。そのトナー粒子に滑剤としてのステアリン酸亜鉛をトナーに対して０．２重量部添加したものを使用した。
以上の画像形成装置において、非露光領域における感光体ドラムの表面電位を−７５０［Ｖ］、露光領域における感光体ドラムの表面電位を−１００［Ｖ］とし、現像スリーブには、周波数６０００［Ｈｚ］、振幅８００［Ｖ］、直流成分−５５０［Ｖ］の現像バイアスを印加した。
【００７５】
［実施例１における実験方法および実験結果］
一次転写バイアスを＋５００［Ｖ］として、転写効率は９５［％］以上の状態にした。当該実験では、Ａ４サイズの用紙５０００枚にトナー像を形成するととともに、トナーパッチ像を形成した。トナーパッチ像は、トナー像形成領域間で、トナー像（通常画像）の５［％］相当のトナーを感光体ドラムの軸方向に長い帯パターンとした。トナーパッチ像が一次転写ニップを通過する際においても印加する一次転写バイアスを変えず、当該トナーパッチ像を中間転写ベルトに転写させた。
まず、過去に形成されたトナー像の印字率が４５［％］以上であれば、ドラムクリーニングブレード到達前のトナーパッチ像（トナー付着量：０．５［ｇ／ｍ２］）の帯電量を−４５［μＣ／ｇ］または＋４５［μＣ／ｇ］に調整した。その結果、トナー像の印字率が６０［％］を超えるまでは、滑剤過多によるブレードメクレが発生しなかった。
次に、過去に形成されたトナー像の印字率が１０［％］以下であれば、ドラムクリーニングブレード到達前のトナーパッチ像（トナー付着量：０．５［ｇ／ｍ２］）の帯電量を−１０［μＣ／ｇ］または＋１０［μＣ／ｇ］に調整した。その結果、トナー像の印字率が７［％］未満になるまでは、滑剤不足による粒状ムラは発生しなかった。
【００７６】
表１に、実施例１〜３および比較例１のそれぞれについてブレードメクレおよび粒状ムラの発生状況を示す。表１において、「メクレ」はブレードメクレが発生したことを示し、「粒状」は粒状ムラが発生したことを示し、「○」はブレードメクレおよび粒状ムラの両方が発生しなかったことを示す。
【表１】
2016151747.tif 000003
【００７７】
［実施例２における実験方法および実験結果］
ドラムクリーニングブレードに到達するトナーパッチ像のトナー量を増加させることによって感光体ドラム上における滑剤の擦過効果および供給効果を増加させることができる。そこで、実施例２では、パッチ形成領域に形成されるトナーパッチ像の面積を実施例１と同等であるトナー像の印字率５［％］相当に設定した上で、トナーパッチ像が一次転写ニップを通過する際に印加する一次転写バイアスを−５００［Ｖ］とし、感光体ドラム上にトナーパッチ像を残すように設定した。
まず、過去に形成されたトナー像の印字率に関係なく、ドラムクリーニングブレード到達前のトナーパッチ像（トナー付着量：５．０［ｇ／ｍ２］）の帯電量を調整しなかった。この場合、ドラムクリーニングブレード到達前のトナーパッチ像（トナー付着量：０．５［ｇ／ｍ２］）の帯電量は、−２５［μＣ／ｇ］であった。その結果、トナー像の印字率が５０［％］を超えるまでは、滑剤過多によるブレードメクレが発生しなかった。また、トナー像の印字率が７［％］未満になるまでは、滑剤不足による粒状ムラは発生しなかった。
次に、過去に形成されたトナー像の印字率が４５［％］以上であれば、ドラムクリーニングブレード到達前のトナーパッチ像（トナー付着量：５．０［ｇ／ｍ２］）の帯電量を−４５［μＣ／ｇ］に調整した。その結果、トナー像の印字率が１００［％］になるまでは、滑剤過多によるブレードメクレが発生しなかった。
最後に、過去に形成されたトナー像の印字率が１０［％］以下であれば、ドラムクリーニングブレード到達前のトナーパッチ像（トナー付着量：５．０［ｇ／ｍ２］）の帯電量を−１０［μＣ／ｇ］に調整した。その結果、トナー像の印字率が５［％］未満になるまでは、滑剤不足による粒状ムラは発生しなかった。
【００７８】
［実施例３における実験方法および実験結果］
実施例２の実験結果から、低印字率側で粒状ムラの発生を完全に防止するには至っていない。そこで、現像装置内のトナーを入れ替えることで、現像装置内の滑剤量を増やして、低印字率側で粒状ムラの発生を完全に防止することを目的として、過去に形成されたトナー像の印字率が１０［％］以下の場合において、トナーパッチ像の印字面積をトナー像（通常画像）の１０［％］相当に増やし、トナーパッチ像が一次転写ニップを通過する際の一次転写バイアスを−５００［Ｖ］に設定した。
また、ドラムクリーニングブレードに供給するトナーパッチ像（トナー付着量：５．０［ｇ／ｍ２］）の帯電量を通常状態（−２５［μＣ／ｇ］）より低下させる調整を行った。トナーパッチ像の印字面積は実施例２と比較して２倍であるため、トナーパッチ像の合計トナー量も２倍となる。その結果、トナー像の印字率が０［％］になるまで、滑剤不足による粒状ムラは発生しなかった。
【００７９】
［比較例１における実験方法および実験結果］
一次転写バイアスを＋５００［Ｖ］として、転写効率は９５［％］以上の状態にした。当該実験では、Ａ４サイズの用紙５０００枚にトナー像を形成するととともに、トナーパッチ像を形成した。トナーパッチ像は、トナー像形成領域間で、トナー像（通常画像）の５［％］相当のトナーを感光体ドラムの軸方向に長い帯パターンとした。トナーパッチ像が一次転写ニップを通過する際においても印加する一次転写バイアスを変えず、当該トナーパッチ像を中間転写ベルトに転写させた。
過去に形成されたトナー像の印字率に関係なく、ドラムクリーニングブレード到達前のトナーパッチ像（トナー付着量：０．５［ｇ／ｍ２］）の帯電量を調整しなかった。この場合、ドラムクリーニングブレード到達前のトナーパッチ像の帯電量は、−２５［μＣ／ｇ］であった。その結果、トナー像の印字率が０〜４５［％］の間である場合、ブレードメクレおよび粒状ムラは発生しなかった。しかし、トナー像の印字率が５０［％］以上である場合、滑剤過多によるブレードメクレが発生した。また、トナー像の印字率が７［％］以下である場合、滑剤不足による粒状ムラが発生した。
【００８０】
以上のように、実施例１では、比較例１に比べて、高印字率側、低印字率側にオペレーティングウィンドウが広がった結果となった。同時に、ドラムクリーニングブレードに到達するトナーパッチ像の帯電量の絶対値を調整することによって擦過効果および供給効果のうち所望される効果を確実に発現させることができた。また、実施例２では、実施例１および比較例１と比較して、ドラムクリーニングブレードに到達するトナーパッチ像のトナー量を増やすことで、より幅広い印字率に対してブレードメクレおよび粒状ムラの発生を抑制することができた。また、実施例３では、トナーパッチ像の印字面積を増やし、トナーパッチ像が一次転写ニップを通過する際の一次転写バイアスを−５００［Ｖ］に設定することで、印字率０［％］〜１００［％］の広い範囲でブレードメクレおよび粒状ムラの発生を抑制することができた。
【００８１】
［実施例４における実験方法および実験結果］
実施例１〜３の実験結果から、過去に形成されたトナー像の印字率に応じてトナーパッチ像の帯電量を調整することによって、広い印字率の範囲でブレードメクレおよび粒状ムラの発生を抑制することを確認できた。実施例４では、異なる印刷ジョブ、つまり異なる印字率のトナー像を形成したときにおける感光体ドラム上の滑剤量の変化に対して、トナーパッチ像の帯電量を調整した。具体的には、現像装置内の滑剤量の変動が大きいことを狙い、トナー像の印字率８５［％］とトナー像の印字率５［％］のトナー像を１００００［枚］毎に繰り返し形成し、Ａ４サイズの用紙５００００枚にトナー像を形成した。実施例１〜３および比較例１の実験において現像装置内の滑剤量を調査した結果、低印字率、高印字率何れの場合も概ね５０００［枚］の画像形成で現像装置内の滑剤量は、供給と排出のバランスが取れて安定することが分かった。そのため、現像装置内の滑剤量の変動とそれに付随する感光体ドラム上の滑剤量の変動を考慮し、過去５０００［枚］のトナー像の平均印字率が所定の値に達したとき、実施例３の結果に基づいてトナーパッチ像の帯電量を調整した（以下、表２を参照）。トナーパッチ像が一次転写ニップを通過する際に印加する一次転写バイアスを−５００［Ｖ］とし、感光体ドラム上にトナーパッチ像を残すように設定した。一方、比較例２では、実施例４と異なり、トナーパッチ像の帯電量を調整しなかった。
【表２】
2016151747.tif 000004
【００８２】
表３に、実施例４および比較例２のそれぞれについてブレードメクレおよび粒状ムラの発生状況を示す。表１において、「メクレ」はブレードメクレが発生したことを示し、「粒状」は粒状ムラが発生したことを示し、「○」はブレードメクレおよび粒状ムラの両方が発生しなかったことを示す。
【表３】
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【００８３】
比較例２では、トナー像の形成を１００００［枚］行うまでに滑剤過多によるブレードメクレ、または、滑剤不足による粒状ムラが発生した。一方、実施例４では、ブレードメクレおよび粒状ムラの発生を抑制することができた。
【符号の説明】
【００８４】
１  画像形成装置
１０  画像読取部
２０  操作表示部
２１  表示部
２２  操作部
３０  画像処理部
４０  画像形成部
５０  用紙搬送部
６０  定着部
７１  通信部
７２  記憶部
１００  制御部
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＯＭ
１０３  ＲＡＭ
１１０  トナー
１１２  滑剤粒子
１２０  滑剤
４１３  感光体ドラム
４１５Ａ  ドラムクリーニングブレード
【図１】
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【図２】
2016151747.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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