(57)【要約】【課題】転写ローラのクリーニング時間を短縮させる方向で当該クリーニング時間を画像形成装置の状況に応じて可変とすることにより、感光体ドラムの帯電特性の劣化等を防ぐ。【解決手段】画像形成装置は、感光体ドラム１０と、転写ローラ１９と、電圧印加部３０を備え、転写ローラ１９のクリーニングとして、所定のタイミングで、転写ローラ１９に逆バイアス電圧を印加し、転写ローラ１９に付着したトナーを感光体ドラム１０に再付着させる。画像形成装置は、感光体ドラム１０からの反射光量を測定する反射濃度センサ２８と、電圧印加部３０を制御する制御部３１と、を備え、制御部３１が、上記所定のタイミングで、所定時間逆バイアス電圧を印加して転写ローラ１９のクリーニングを実行した後、反射濃度センサ２８の測定結果に基づいて、転写ローラ１９の追加クリーニングを実行させるか否かを判定する。【選択図】図２
2009300509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持して回転するトナー像担持体と、該トナー像担持体に圧接して回転する転写手段と、該転写手段に電圧を印加する電圧印加部を備え、前記転写手段のクリーニングとして、所定のタイミングで、前記電圧印加部により前記転写手段に画像形成時のバイアス電圧とは逆極性の逆バイアス電圧を印加し、前記転写手段に付着したトナーを前記トナー像担持体に再付着させる画像形成装置であって、
前記トナー像担持体からの反射光量を測定する反射光量測定部と、
前記電圧印加部を制御する制御部と、を備え、
該制御部が、前記所定のタイミングで、所定時間前記逆バイアス電圧を印加して前記転写手段のクリーニングを実行した後、前記反射光量測定部の測定結果に基づいて、前記転写手段の追加クリーニングを実行させるか否かを判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記追加クリーニングを実行させた場合に、該追加クリーニング実行後の前記反射光量測定部の測定結果に基づいて、前記追加クリーニングを継続させるか否かを更に判定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】
前記追加クリーニング時の前記逆バイアス電圧の値を、前記反射光量測定部での測定結果に応じて定めることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記反射光量測定部での測定結果に応じて前記追加クリーニング時の前記逆バイアス電圧の値を定めるためのテーブルを有し、前記制御部は、当該テーブルに基づいて前記追加クリーニング時の前記逆バイアス電圧の値を定め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】
当該画像形成装置内の湿度を検出する湿度検出部を備え、
前記制御部は、前記湿度検出部の検出結果に基づき、前記反射光量測定部の測定結果に応じ前記テーブルに基づいて定められる追加クリーニング時の前記逆バイアス電圧の値を補正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】
累積印刷枚数をカウントするカウンタを備え、
前記制御部は、前記累積印刷枚数のカウント結果に基づき、前記反射光量測定部の測定結果に応じ前記テーブルに基づいて定められる追加クリーニング時の前記逆バイアス電圧の値を補正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７】
前記転写手段は転写ローラであり、該転写ローラの体積抵抗は、１０７〜１０９Ωｃｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか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、転写ローラを用いた電子写真方式を利用する複写機やプリンタ等の画像形成装置、特に、転写ローラから感光体ドラムに再付着させ当該感光体ドラムからトナーを取り除いてゆくことにより転写ローラのクリーニングを行う画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いる画像形成装置では、トナー像を担持して回転する感光体ドラム等のトナー像担持体から記録媒体に転写する転写手段として、感光体ドラムに接触されて配置されたもの（例えば、転写ローラ）を用いることがある。このような接触転写では、転写ローラなどの転写手段がトナーの付着により汚染されやすい。これは、転写手段が感光体ドラムに接触された状態で配置されるため、これらの間に記録媒体が介在していないときには、感光体ドラム上に残留した微量のトナーが転写手段の表面に付着するからである。たとえ感光体ドラムに残留したトナーが微量であっても、長期間に亘って画像形成動作を行うと、転写手段への付着トナー量は徐々に多くなる。
【０００３】
このように転写手段にトナーが付着すると、正規の転写時に記録媒体の裏面側にトナーが付着して記録媒体を汚したり、また、転写手段自体の転写性を悪化させたりすることがある。
そこで、これを解消するために、転写手段への電圧印加手段を図９に示すように構成し、転写手段をクリーニングすることが一般的に行われている。
【０００４】
図９の電圧印加手段３０’は、トナーと同極性または逆極性の電圧を転写手段１９に印加するものであり、いずれの極性の電圧を印加するかは、転写電圧切換手段３０ｃ’によって選択される。電圧印加手段３０’は、画像形成時、正規バイアス電源３０ａ’を用いて、転写手段１９にトナーと逆極性の電圧（正規バイアス電圧）を印加して、転写手段１９に供給される記録媒体をトナーと逆極性に帯電させ、感光体ドラム１０表面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写する。一方、この電圧印加手段３０’は、非画像形成時における所定のタイミングで、逆バイアス電源３０ｂ’を用いて、トナーと同極性の電圧を転写手段１９に印加する。これにより、転写手段に付着したトナーを感光体ドラムに再付着させ、例えば、感光体ドラム１０に接触するように配置されたトナー除去装置でトナーを刮ぎ取って取り除くことにより、転写手段１９のクリーニングができるようになっている。従来の画像形成装置では、上述のようなクリーニング動作は、例えば、連続印刷枚数５００枚毎に、クリーニング用の電圧を１５秒間印加するようにして行われる。
【０００５】
また、特許文献１には、転写ローラのクリーニングの際に当該転写ローラに印加する逆バイアス電圧の値を２つに可変できる画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、２つのうち低い値のバイアス電圧については、プリンタの起動時や印刷動作の終了直後におけるクリーニングの際に印加し、高い値のバイアス電圧については、連続印刷時の記録用紙と次の記録用紙との間におけるクリーニングの際に印加する。
【特許文献１】特開平９−４４００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、連続印刷枚数５００枚ごとに毎回１５秒間に亘って行うような転写ローラのクリーニング方法を用いると、低印字率原稿の印刷が連続したときなど感光体ドラム上に残留したトナーの量が元々少ない状況において、以下のようなことが生じる。すなわち、残留したトナーの量が元々少ない状況では、転写ローラの汚れが少ないので、転写ローラに逆バイアス電圧を印加しても感光体ドラムに再付着するトナーが少なく、したがって、転写ローラ上からトナーが感光体ドラム上に再付着し該トナーが略全て除去された後も感光体ドラムが回転することになる。その結果、感光体ドラムの余分な回転によって、感光体膜減りに起因する帯電特性の低下が発生したり、クリーニング時間が長いことによって、印刷ジョブ効率の低下が発生したりしてしまう。
【０００７】
特許文献１に開示の画像形成装置においても、転写ローラのクリーニング時間の調整について考慮されておらず、上記のような感光体ドラムの帯電特性の劣化や印刷ジョブ効率の低下などは防ぐことができない。
また、上述からも明らかな通り、転写ローラのクリーニング時間の調整は、転写ローラの汚れ具合などといった画像形成装置の状況に応じて行われることが好ましい。
【０００８】
本発明は、上述のような実情を考慮してなされたものであり、転写ローラのクリーニング時間を短縮させる方向で当該クリーニング時間を装置の状況に応じて可変とすることにより、感光体ドラムの帯電特性の劣化や印刷ジョブ効率の低下を防ぐことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、トナー像を担持して回転するトナー像担持体と、該トナー像担持体に圧接して回転する転写手段と、該転写手段に電圧を印加する電圧印加部を備え、前記転写手段のクリーニングとして、所定のタイミングで、前記電圧印加部により前記転写手段に画像形成時のバイアス電圧とは逆極性の逆バイアス電圧を印加し、前記転写手段に付着したトナーを前記トナー像担持体に再付着させる画像形成装置であって、前記トナー像担持体からの反射光量を測定する反射光量測定部と、前記電圧印加部を制御する制御部と、を備え、該制御部が、前記所定のタイミングで、所定時間前記逆バイアス電圧を印加して前記転写手段のクリーニングを実行した後、前記反射光量測定部の測定結果に基づいて、前記転写手段の追加クリーニングを実行させるか否かを判定することを特徴としたものである。
【００１０】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記制御部が、前記追加クリーニングを実行させた場合に、該追加クリーニング実行後の前記反射光量測定部の測定結果に基づいて、前記追加クリーニングを継続させるか否かを更に判定することを特徴としたものである。
【００１１】
第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記追加クリーニング時の前記逆バイアス電圧の値を、前記反射光量測定部での測定結果に応じて定めることを特徴としたものである。
【００１２】
第４の技術手段は、第３の技術手段において、前記反射光量測定部での測定結果に応じて前記追加クリーニング時の前記逆バイアス電圧の値を定めるためのテーブルを有し、前記制御部が、当該テーブルに基づいて前記追加クリーニング時の前記逆バイアス電圧の値を定めることを特徴としたものである。
【００１３】
第５の技術手段は、第４の技術手段において、当該画像形成装置内の湿度を検出する湿度検出部を備え、前記制御部が、前記湿度検出部の検出結果に基づき、前記反射光量測定部の測定結果に応じ前記テーブルに基づいて定められる追加クリーニング時の前記逆バイアス電圧の値を補正することを特徴としたものである。
【００１４】
第６の技術手段は、第４の技術手段において、累積印刷枚数をカウントするカウンタを備え、前記制御部が、前記累積印刷枚数のカウント結果に基づき、前記反射光量測定部の測定結果に応じ前記テーブルに基づいて定められる追加クリーニング時の前記逆バイアス電圧の値を補正することを特徴としたものである。
【００１５】
第７の技術手段は、第１乃至第６のいずれか１の技術手段において、前記転写手段が転写ローラであり、該転写ローラの体積抵抗が、１０７〜１０９Ωｃｍであることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、過度に感光体が回転することによる膜減り量の増加を抑制できるため、感光体ドラムの帯電特性の劣化を防ぎ、感光体寿命をアップすることができる。また、クリーニング時間を適宜短縮することができるため、印刷ジョブ効率の低下を防ぐことができる。さらに、クリーニング時間を適宜短縮し転写手段の回転時間を抑えることで、転写手段の寿命をアップすることができる。また、クリーニング時間の調整のための装置状況の検出を、画質調整のために感光体ドラムの周囲に通常備えられている反射濃度センサ等の反射光量検出部を用いて行っているため、前述の効果を低コストで得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の画像形成装置の全体構成例について説明するための概略図である。
まず、図１の例の画像形成装置１の画像形成時に関わる各構成部について説明する。
画像形成装置１は、取得した画像データによって示されるモノクロ画像を用紙などの記録媒体上に形成するものであり、原稿搬送部２、画像読取部３、画像形成部４、用紙搬送部５及び給紙部６等から構成される。
【００１８】
原稿搬送部２は、原稿が原稿セットトレイ７にセットされると、原稿を１枚ずつ原稿セットトレイ７から引き出して搬送し、画像読取部３に導いて通過させ、排紙トレイ８に排出する。
画像読取部３は、原稿画像を読取り、該原稿画像に対応する画像データを、画像形成制御部９へ送信する。画像読取部３から画像形成制御部９へ送信された画像データは、該画像形成制御部９で各種の画像処理を施してから、画像形成部４に出力される。なお、画像形成制御部９は、累積印刷枚数をカウントするカウンタ９ａを有する。
【００１９】
画像形成部４は、感光体ドラム１０と、帯電装置１１と、光書込みユニット１２と、現像装置１３と、転写ユニット１４と、定着ユニット１５と、クリーニングユニット１６と、除電装置（不図示）とを備えている。
【００２０】
感光体ドラム１０は、後述のようにして形成されたトナー像を担持するトナー像担持体であり、円筒形状を呈し、その表面が所定方向（本実施形態では図中矢印Ａ方向）に回転してクリーニングユニット１６によりクリーニングされる。
帯電装置１１は、感光体ドラム１０のクリーニングされた表面を均一に帯電する。
光書込みユニット１２は、画像形成制御部９からの画像データに応じたレーザ光をレーザ照射部１７から出射し、このレーザ光を、ミラー群１８を介して感光体ドラム１０に照射して、均一に帯電された感光体ドラム１０表面を露光し、静電潜像を形成する。
【００２１】
現像装置１３は、トナーを感光体ドラム１０表面に供給して、感光体ドラム１０上に形成された静電潜像をトナー像として可視像化（現像）する。
転写ユニット１４は、感光体ドラム１０表面に形成されたトナー像を用紙搬送部５により搬送されてきた用紙に転写する。転写ユニット１４は、転写ローラ１９を有する。転写ローラ１９は、弾性を有する導電性材料から構成されるもので、用紙搬送部５から搬送されてくる用紙を感光体ドラム１０表面に押し付けるようになっている。また、画像形成時において、転写ローラ１９には、感光体ドラム１０表面のトナー像の電荷とは逆極性の電圧（正規バイアス電圧）が印加される。この正規バイアス電圧により感光体ドラム１０表面のトナー像が用紙上に転写される。
【００２２】
定着ユニット１５は、加熱ローラ２０と加圧ローラ２１との間の圧接部（定着ニップ部と称される）に用紙が搬送されてくると、加熱ローラ２０及び加圧ローラ２１により用紙を搬送しつつ、転写ユニット１４にて転写された用紙上の未定着トナー像を加熱溶融及び加圧し用紙上に定着する。
クリーニングユニット１６は、転写ユニット１４によって転写されずに感光体ドラム１０表面に残った残留トナーを除去するためのものであり、弾性材料から成る。クリーニングユニット１６は、感光体ドラム１０表面に残留するトナーを掻取るクリーニングブレードと、クリーニングブレードによって掻取られるトナーを回収するトナー回収容器とを含んで構成される。このようなクリーニングユニット１６によって、トナー像が用紙に転写された後に感光体ドラム１０表面に残留するトナーを除去し、清掃する。
除電装置は、用紙へのトナー像転写後の感光体ドラム１０表面の電荷を除去する。
【００２３】
用紙搬送部５は、給紙部６からの用紙を搬送するための複数対の搬送ローラ２２、一対のレジストローラ２３、搬送経路２４を備える。
給紙部６は、用紙を蓄積しておくための給紙トレイ２５を複数備える。各給紙トレイ２５は、用紙を一枚ずつ引き出すためのピックアップローラ（不図示）を備えており、該ピックアップローラにて一枚ずつ引き出した用紙を用紙搬送部５の搬送経路２４へと送り出す。搬送経路２４は、給紙部６から受け取った用紙を、レジストローラ２３により、回転する感光体ドラム１０上のトナー像と同期をとって、転写ユニット１４へ搬送し、さらに定着ユニット１５へと搬送する。定着ユニット１５にてトナー像が定着された用紙は、用紙搬送部５により排紙トレイ２６へとさらに搬送されて排出される。
【００２４】
また、画像形成装置１は、感光体ドラムの周囲に、表面電位センサ２７や、反射濃度センサ２８、湿度検出センサ２９を備える。
表面電位センサ２７は、感光体ドラム１０上の表面電位が所望の値になるように、当該表面電位を検出するものである。この表面電位センサ２７は、例えば、感光体ドラム１０の回転方向（矢印Ａ方向）において、現像装置１３よりも下流側に、かつ転写ユニット１５よりも上流側に配設される。
【００２５】
反射濃度センサ２８は、感光体ドラム１０に光を照射したときに当該感光体ドラム１０から反射光量を測定する反射光量測定部であり、感光体ドラム１０からの反射光量の測定結果として、反射光量に基づく感光体ドラム１０の反射濃度を出力することができる。感光体ドラム１０の反射濃度とは、ある時点で測定した感光体ドラム１０からの反射光量を基準反射光量と比較した時の尺度であり、例えば、測定した反射光量を、感光体ドラム１０上にトナーがない状態で測定した反射光量で割ったものである。なお、反射濃度センサ２８は、画質調整を実施するために一般的に用いられる。
反射濃度センサ２８は、感光体ドラム１０の回転方向（矢印Ａ方向）において、転写ユニット１４よりも下流側且つクリーニングユニット１６よりも上流側に配設される。反射濃度センサ２８としては、例えば、発光素子、受光素子、集光レンズ、および結像レンズを備えるセンサを用いることができる。
【００２６】
湿度検出センサ２９は、湿度を検出するものであり、例えば、現像装置１３の下部に配設されている。湿度検出センサ２９の役割については、後述する。
【００２７】
次に、本発明の主要部に関わる、転写ローラのクリーニング時のための画像形成装置１の構成について、図２を用いて説明する。
転写ローラ１９に対して、当該転写ローラ１９に電圧を印加する電圧印加部３０が設けられている。電圧印加部３０は、正規バイアス電源３０ａと、逆バイアス電源３０ｂと、切換スイッチ３０ｃを備え、当該電圧印加部３０を制御するＣＰＵ等から構成される印加電圧制御部（以下、制御部と適宜省略する）３１に接続されている。
【００２８】
正規バイアス電源３０ａは、転写ローラ１９にトナー像を転写する正規バイアス電圧を印加するための電源手段であり、また、逆バイアス電源３０ｂは、正規バイアス電圧とは逆の極性の逆バイアス電圧を転写ローラ１９に印加するための電源手段である。切換スイッチ３０ｃは、制御部３１からの切換え信号に応じて、正規バイアス電源３０ａと逆バイアス電源３０ｂとのいずれかを選択して転写ローラ１９にバイアス電圧を印加させ、あるいはいずれも選択せずにバイアス電圧の印加を中止させる。
【００２９】
電圧印加部３０は、制御部３１の制御の下で、画像形成時には、正規バイアス電源３０ａを用いて、転写ローラ１９に正規バイアス電圧を印加して、転写ローラ１９に供給される用紙をトナーと逆極性に帯電させ、感光体ドラム１０の表面に形成されたトナー像を用紙上に転写する。その一方で、転写ローラ１９のクリーニング時には、逆バイアス電源３０ｂを用いて、転写ローラ１９に逆バイアス電圧を印加し、転写ローラ１９に付着したトナーを感光体ドラム１０に再付着させる。感光体ドラム１０に再付着されたトナーは、感光体ドラム１０が回転することにより、クリーニングユニット１６で刮ぎ取られる。転写ローラ１９に逆バイアス電圧を印加すること、及び、転写ローラ１９と感光体ドラム１０を回転させることを、所定時間続けることで、転写ローラ１９に付着したトナーを除去することができる。
【００３０】
制御部３１は、各種情報を記憶するＲＯＭやＲＡＭ等から構成される記憶部３２や、前述の画像形成制御部９、反射濃度センサ２８及び湿度検出センサ２９に接続されており、画像形成制御部９のカウンタ９ａのカウント結果や反射濃度センサ２８での検出結果等と、記憶部３２に記憶の各種情報とに基づいて、電圧印加部３０の制御を行う。記憶部３２の電圧換算テーブル記憶部３２ａ等については後述する。
【００３１】
上述のような電圧印加部３０や制御部３１等を備える本画像形成装置では、制御部３１が、記憶部３２に記憶されたクリーニングプログラムに従って、例えば、カウンタ９ａでカウントされた累積印刷枚数が所定枚数を超えた時に、まず、電圧印加部３０を制御して、転写ローラ１９へ予め定められた電圧値（例えば、８００Ｖ）の逆バイアス電圧を印加し、予め定められた時間に亘って通常のクリーニングを実行させる。
【００３２】
次に、制御部３１が、通常のクリーニング実行後の感光体ドラム１０からの反射光量の測定結果を反射濃度センサ２８から取得し、その測定結果に基づいて、転写ローラ１９の追加クリーニングを実行させるか否かの判定を行う。上記測定結果が通常のクリーニング後の感光体ドラム１０への再付着トナー量が多いことを示していれば、電圧印加部３０を制御して、追加クリーニングを実行させ、そうでなければ、クリーニング処理を終了する。このように反射濃度センサ２８での測定結果に応じて追加クリーニングの実行を制御することに、本発明の特徴がある。
【００３３】
また、上記通常のクリーニングの実行時間及びその時に転写ローラ１９に印加する逆バイアス電圧の値は、上述のように固定であり、記憶部３２に記憶される。
一方、追加クリーニングの実行時間及びその時に転写ローラ１０９に印加する逆バイアス電圧の値は、同様に固定であってもよいが、反射濃度センサ２８での測定結果に応じて可変であることが好ましい。固定の場合、これらは記憶部３２に記憶される。
【００３４】
追加クリーニングの実行時間を反射濃度センサ２８での測定結果に応じて可変とする方法としては、追加クリーニング開始後、所定の時間が経過する毎に、感光体ドラム１０の反射光量の測定結果を反射濃度センサ２８から取得し、その測定結果に基づき、追加クリーニングを継続させるか否かを判定していく方法が好ましい。この方法では、転写ローラの汚れ度合いにより対応させて、より確実に汚れを落とすことができる。上記所定の時間は、次に転写ローラ１９の汚れ度合いを確認するまでの時間であり、記憶部３２に記憶される。
【００３５】
反射濃度センサ２８での測定結果としては、前述したように、例えば、測定した感光体ドラム１０からの反射光量を、感光体ドラム１０上にトナーがない状態で測定された反射光量で割った反射濃度ＳＮを用いることができる。
追加クリーニングを継続させるか否かの判定は、感光体ドラム１０の反射濃度ＳＮが追加クリーニング実行の閾値を超えているか否かの判定に基づいて行うことができる。この追加クリーニング実行の閾値は、追加クリーニングを実行するか否かの判定に用いることもでき、記憶部３２に記憶される。
【００３６】
また、追加クリーニング時に転写ローラ１９に印加する逆バイアス電圧の値を反射濃度センサ２８での測定結果に応じて可変とする場合も、上述と同様に、反射濃度センサ２８での測定結果として、感光体ドラム１０の反射濃度ＳＮを用いることができる。感光体ドラム１０の反射濃度ＳＮが大きく感光体ドラム１０に再付着されたトナーの量が多い場合には、追加クリーニング時印加電圧値として高い値を算出するようにする。追加クリーニング時に高い電圧値の逆バイアス電圧を印加することにより、転写ローラ１９に付着していたトナーを短い時間で多く除去することができるので、追加クリーニングの実行時間を短くすることができる。
【００３７】
感光体ドラム１０の反射濃度ＳＮに基づいて追加クリーニング時印加電圧値を算出する方法としては、例えば、感光体ドラム１０の反射濃度ＳＮが所定の閾値以下か否か判定し、該閾値より大きい場合に、追加クリーニング時印加電圧値として低い値を算出し、該閾値以下の場合には、高い値を算出する方法がある。この方法を用いる場合、この閾値（高電圧印加切換閾値）は記憶部３２に記憶される。
【００３８】
図３は、感光体ドラム１０の反射濃度ＳＮに基づいて追加クリーニング時印加電圧値を算出するためのテーブルであり、電圧換算テーブル記憶部３２ａに記憶される。この換算テーブルを用いることにより、追加クリーニング時印加電圧値を簡単に算出でき、また、この値の算出のために一つのメモリを備えておけばよく装置設計への負担が少なくなる。
【００３９】
上述のようにして、追加クリーニングの実行時間及び追加クリーニング時印加電圧値を、反射濃度センサ２８での測定結果に応じて可変とすることができる。このように可変とするために用いられる追加クリーニング実行閾値と高電圧印加切換閾値は、予め行った実験に基づいて定めることができる。この実験では、例えば、印刷後に、転写ローラ２回転分の時間に亘って８００Ｖの逆バイアス電圧を印加し通常のクリーニングを行い、通常のクリーニング後の感光体ドラム上のトナー量を分光濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ５１８で検出するとともに、通常のクリーニング後に感光体ドラムの反射濃度ＳＮを反射濃度センサから取得し、さらに、一枚の用紙に印刷することを複数回行う。
【００４０】
この実験結果として、図４に示す、感光体ドラムの反射濃度ＳＮと分光濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ５１８でのトナー量検出値との相関関係が得られる。通常クリーニング後の感光体ドラム上のトナー量が大きいということは、転写ローラが大きく汚れているということであり、実際に、Ｘ−Ｒｉｔｅ５１８の値が０.０５を超えると、通常クリーニング後に印刷した用紙の裏汚れが大きい。また、逆に、通常クリーニング後の感光体ドラム上のトナー量が小さいということは、すでに転写ローラが汚れていないということになり、実際に、Ｘ−Ｒｉｔｅ５１８の値が０.０２未満であれば、通常クリーニング後に印刷した用紙の裏汚れが問題とならない。この実験結果に基づけば、追加クリーニング実行閾値としては、図４の相関関係においてＸ−Ｒｉｔｅ５１８での測定値０.０２に対応する感光体ドラムの反射濃度ＳＮ９９％が適当であり、また、高電圧印加切換閾値としては、同相関関係においてＸ−Ｒｉｔｅ５１８での測定値０.０５に対応する感光体ドラムの反射濃度ＳＮ９８％が適当である。
【００４１】
また、反射濃度センサ２８は、上述のように感光体ドラム１０の回転方向Ａにおいて、前記転写ローラ１９よりも下流側、かつクリーニングユニット１６よりも上流側に設けられ、クリーニングユニット１６によって取り除かれる前の、トナーの再付着状態の感光体ドラム１０の反射光量を測定する。
【００４２】
本発明の画像形成装置が転写ローラのクリーニング時間を可変とするために行う制御処理の一例を図５を用いて説明する。
制御部３１は、印字ジョブが開始すると、画像形成制御部９のカウンタ９ａを参照して当該印字ジョブの開始前の累積印刷枚数を記憶部３２に記憶する。そして、印字ジョブが終了する（ステップＳ１）と、同じくカウンタ９ａを参照して、当該印字ジョブにより累積印刷枚数が所定値を超えたか否か（より具体的には、例えば、累積印刷枚数が当該印字ジョブ開始前において５００×Ｎ枚未満であったのが当該印字ジョブ終了後に５００×Ｎ枚以上になったか否か）を判定する（ステップＳ２）。所定値を超えていなければ（Ｎｏの場合）、転写ローラ１９のクリーニングを行わずに、ステップＳ１に戻り、次の印刷ジョブ終了まで待機する。
【００４３】
ステップＳ１において、累積印刷枚数が所定値を超えたと判定された場合（ＹＥＳの場合）、制御部３１は、通常のクリーニングの実行時間及びその時に転写ローラ１９に印加する逆バイアス電圧の値を記憶部３２から読み出し、これらに基づき電圧印加部３０を制御し、低電圧の８００Ｖでの転写ローラ１９の通常のクリーニングを例えば転写ローラ２回転分行わせる（ステップＳ３）。このように、通常のクリーニングの実行時間を転写ローラ２回転分以上とすることにより、確実に転写ローラ上のトナーを一旦感光体ドラム１０に戻すことができる。
【００４４】
画像形成装置１では、その後、反射濃度センサ２８が、感光体ドラム１０からの反射光量を測定し（ステップＳ４）、この測定値をもとに感光体ドラム１０の反射濃度ＳＮを算出し、制御部３１に出力する。続くステップＳ５では、制御部３１は、感光体ドラム１０の反射濃度ＳＮが追加クリーニング実行閾値（第１の閾値）である９９％以下か否かを記憶部３２を参照して判定する、つまりは、追加クリーニングの実行が必要か否か判定する。ステップＳ５において、感光体ドラム１０の反射濃度ＳＮが９９％を超えている場合（ＮＯの場合）は、転写ローラ１９の追加クリーニングを行わず終了し、次の印刷ジョブ終了まで待機する。
【００４５】
ステップＳ５において、感光体ドラム１０の反射濃度ＳＮが９９％以下の場合（ＹＥＳの場合）は、さらに、制御部３１は、反射濃度ＳＮが高電圧印加切換閾値（第２の閾値）である９８％以下か否かを記憶部３２を参照して判定する（ステップＳ６）、つまりは、追加クリーニング時の逆バイアスとして高い値のものを印加するか低い値のものを印加するかを判定する。
【００４６】
ステップＳ６において、感光体ドラム１０の反射濃度ＳＮが９８％を超えている場合（ＮＯの場合）は、制御部３１は、電圧換算テーブル記憶部３２ａの換算テーブルを用いて追加クリーニング時印加電圧値を算出し、転写ローラ１９の汚れ度合いを次に確認するまでの時間を記憶部３２から読み出し、これらの値に基づき電圧印加部３０を制御し、低電圧の８００Ｖでの転写ローラ１９の追加クリーニングを転写ローラ２回転分行わせる（ステップＳ７）。その後、ステップＳ４に戻り、再度、感光体ドラム１０の反射濃度の測定を行い、ステップＳ５以下の処理を繰り返す。
【００４７】
ステップＳ６において、反射濃度のＳＮ値が９８％以下の場合（ＹＥＳの場合）は、制御部３１は、電圧換算テーブル記憶部３２ａの電圧値換算テーブルを用いて追加クリーニング時印加電圧値を算出し、転写ローラ１９の汚れ度合いを次に確認するまでの時間を記憶部３２から読み出し、これらの値に基づき電圧印加部３０を制御し、高電圧の１０００Ｖでの転写ローラ１９の追加クリーニングを転写ローラ２回転分行わせる（ステップＳ８）。その後、ステップＳ４に戻り、再度、反射濃度の測定を行い、ステップＳ５以下の処理を繰り返す。
【００４８】
次に、上述の画像形成装置のようにクリーニング時間を可変として転写ローラのクリーニングを行った実験例１，２と、従来の画像形成装置のようにクリーニング時間を固定してクリーニングを行った比較例１，２とを比較することにより、本発明の効果について記す。
【００４９】
実験例１では、ベタ印字率が２％の原稿１枚の画像データを１枚のＡ４の用紙に印刷する印刷ジョブを５０００回実行しつつ、図５のフローチャートに基づく転写ローラのクリーニングを行った。実験例２は、ベタ印字率が２０％のものを用いること以外は、実験例１と同様である。
比較例１では、ベタ印字率が２％の原稿１枚の画像データを１枚のＡ４の用紙に印刷する印刷ジョブを５０００回実行しつつ、転写ローラのクリーニングを、５００枚毎に１５秒、８００Ｖで行った。比較例２は、ベタ印字率が２０％のものを用いること以外は、比較例１と同様である。
【００５０】
実験例１，２及び比較例１，２それぞれにおける、感光体膜減り量（上述の印刷ジョブをクリーニングを行わずに５０００回実行したときの感光体ドラムの膜厚と、各例での感光体ドラムの膜厚との差）と転写ローラの汚れについては、図６（Ａ），（Ｂ）の表Ｌ１，Ｌ２に示す通りである。なお、表Ｌ１，Ｌ２における「転写ローラ回転時間」は、５００枚毎に行うクリーニングのクリーニング時間を示しており、「転写ローラ汚れ」は、上記印刷ジョブを５０００回実行し各クリーニングを行ったあとの転写ローラがあるかないか等を示している。また、表Ｌ１の「センサＳＮ」は、「通常のクリーニング」実行後の感光体ドラムの反射濃度ＳＮの平均値である。
【００５１】
比較例１，２では、５００枚毎の転写ローラのクリーニング時間を１５秒とし、転写ローラに印加する逆バイアス電圧（「印加電圧」）を８００Ｖとすることで、転写ローラの汚れを落としている。それに対し、実験例１，２では、図５のフローチャートに基づく転写ローラのクリーニング処理を行うことで、従来の方法に比べて（比較例１、２に比べて）、少ないクリーニング時間で転写ローラの汚れを落とすことができる。また、このようにクリーニング時間が短いため、実験例１，２では、感光体膜減量を抑えることができている。
また、実験例２では、表Ｌ１の「センサＳＮ」の値からも明らかな通り、実験例１に比べ、転写ローラに付着してしまったトナーが多くなっているが、高い電圧値の逆バイアス電圧で追加クリーニングを実行することで、従来の方法に比べて（比較例に比べて）、合計クリーニング時間を短縮することができる。このように、本発明によれば、転写ローラの汚れを残すことなく感光体ドラムの膜減を抑えることができる。
【００５２】
なお、印刷枚数や環境条件（特に湿度）に応じて、トナー帯電性は変化するが、トナー帯電性が低下すると、上記で例示した値の逆バイアス電圧では、クリーニング不足になりやすい。また、湿度が高い場合には、転写ローラ１９へトナーが付着しやすくなることもクリーニング不足になる原因である。そのため、算出したクリーニング時印加電圧値を、湿度検出センサ２９で検出する湿度やカウンタ９ａでカウントする累積印刷枚数に基づいて補正し、補正した値のバイアス電圧を転写ローラに印加することが好ましい。
【００５３】
追加クリーニング時に転写ローラ１９に印加する逆バイアス電圧の値の補正値を、湿度検出センサ２９での検出結果を元に求める方法としては、図７で例示するテーブルを用いる方法がある。図のテーブルＴ２は、対湿度−補正係数テーブル記憶部３２ｂに記憶される。
追加クリーニング時に転写ローラ１９に印加する逆バイアス電圧の値の補正値を、カウンタ９ａでカウントする累積印刷枚数を元に求める方法としては、図８で例示するテーブルを用いる方法がある。図のテーブルＴ３は、対積算枚数−補正係数テーブル記憶部３２ｃに記憶される。
このように、補正を行うことでクリーニング不足になることを防ぐことができるため、常に転写ローラをきれいな状態に維持することができる。
【００５４】
また、転写ローラ９の体積抵抗を１０７〜１０９Ωｃｍとするとよい。この値は、トナーの体積抵抗の値に近いため、効果的に感光体ドラム上にトナーを戻すことができる。
なお、本発明に係る転写手段は、上記のような転写ローラに限定されることなく、たとえば、ベルト状に形成される転写ベルトを備える構成のものであってもよい。また、転写手段は、直接用紙にトナー像を転写する接触転写方式を用いる転写手段に限定されることなく、転写ベルトにトナー像を転写し、該トナー像が転写された転写ベルト上のトナー像を用紙に転写するなどの中間転写方式を用いる転写手段であってもよい。
【００５５】
なお、上述では、反射濃度センサ２８で感光体ドラム１０の反射濃度を算出するようにしたが、感光体ドラム１０からの反射光量の情報を反射濃度センサ２８から制御部３１に出力し、それを基に制御部３１で上記反射濃度を算出するようにしてもよい。
また、印加電圧制御部３１と画像形成制御部９を一つの制御部として構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の画像形成装置の全体構成例について説明するための概略図である。
【図２】転写ローラのクリーニング時のための画像形成装置の構成について説明するための図である。
【図３】反射濃度センサの測定結果に応じて追加クリーニング時印加電圧値を定めるためのテーブルを示す図である。
【図４】感光体ドラムの反射濃度ＳＮと、分光濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ５１８が示す感光体ドラム上のトナー量検出値との、実験結果による相関関係を示す図である。。
【図５】本発明の画像形成装置が転写ローラの合計クリーニング時間を可変とするために行う制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の効果を説明するための実験結果を示す図である。
【図７】算出された追加クリーニング時印加電圧の補正値を湿度検出センサの測定結果に基づいて求めるためのテーブルを示す図である。
【図８】算出された追加クリーニング時印加電圧の補正値を累積印刷枚数のカウント結果に基づいて求めるためのテーブルを示す図である。
【図９】転写ローラのクリーニング時のための従来の画像形成装置の構成について説明するための図である。
【符号の説明】
【００５７】
１…画像形成装置、２…原稿搬送部、３…画像読取部、４…画像形成部、５…用紙搬送部、６…給紙部、７…原稿セットトレイ、８…排紙トレイ、９…画像形成制御部、９ａ…カウンタ、１０…感光体ドラム、１１…帯電装置、１２…光書込みユニット、１３…現像装置、１４…転写ユニット、１５…定着ユニット、１５…転写ユニット、１６…クリーニングユニット、１７…レーザ照射部、１８…ミラー群、１９…転写ローラ、２０…加熱ローラ、２１…加圧ローラ、２２…搬送ローラ、２３…レジストローラ、２４…搬送経路、２５…給紙トレイ、２６…排紙トレイ、２７…表面電位センサ、２８…反射濃度センサ、２９…湿度検出センサ、３０…電圧印加部、３０ａ…正規バイアス電源、３０ｂ…逆バイアス電源、３０ｃ…切換スイッチ、３１…印加電圧制御部、３２…記憶部、３２ａ…電圧換算テーブル記憶部、３２ｂ…対湿度−補正係数テーブル記憶部、３２ｃ…対積算枚数−補正係数テーブル記憶部。
【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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