JP2005331551A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像異常の発生しやすい状況を想定して、生産性を損なうことなく、感光体の表面に未転写トナー像を形成し、感光体の表面を適切な表面状態に維持する制御を行い、画像流れ等の画像異常が発生しない画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 画像形成装置において、制御手段は、ジョブを実行してページ単位でページ画像の形成を行う画像形成数が所定数になった場合に、像担持体上に担持されるトナー像からなるページ画像とページ画像との間の非画像領域に、転写手段による転写を行わない未転写トナー像を形成して前記像担持体上に担持するように制御すること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

従来から、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、温度や湿度が異なる環境や、使用される記録紙の性質が異なる等、さまざまな条件下で使用されている。このような条件の中で例えば、高温高湿の環境下で画像形成装置が使用された場合、コピー画像の一部が水で流れたようになる、いわゆる「画像流れ」と呼ばれる画像異常が発生することがある。

「画像流れ」のような画像異常は、例えば、記録紙（用紙ともいう。）に含まれる添剤や紙粉が感光ドラム表面に付着し、それらが、帯電装置で発生するオゾン及び周囲の空気中の水分とある程度の時間をかけて反応し、その結果、感光ドラム表面の抵抗が下がるためとされている。特に、複数枚の記録紙に連続して画像を形成する連続コピー（プリントともいう。）が終了した直後に電源を切って数時間以上放置した後、コピーを再開するような場合に発生しやすい。

この理由は、画像形成装置がコピー動作を行っている間は、帯電装置の周辺に発生したオゾンが排気用ファンで排気されるが、連続コピーが終了した直後に電源が切られると排気用ファンも停止してオゾンが排気されず、残存したオゾンが感光ドラムに付着するためと考えられる。

このような「画像流れ」のような画像異常を防止するための対策として、例えば、電源を入れた直後のウォームアップ中や画像形成作動終了後に感光ドラムを回転させ、クリーニング装置のクリーニングブレードで感光ドラム表面をわずかに削り、感光ドラム表面に付着した添剤や紙粉を削ぎ落としてこの表面を正常な状態に戻す技術が知られており、このときに「黒帯モード」が用いられることがある。

この「黒帯モード」とは、クリーニングブレードで感光ドラム表面を削る際に、トナーを研磨剤として用いる技術である。「黒帯モード」では、空回転の始めに感光ドラムに少量のトナーで現像像を形成し、その現像像を記録紙に転写することなく感光ドラムを回転させ、現像像を形成するトナーをクリーニングブレードで除去する際にトナーを研磨剤として用い、これにより、感光ドラムが削られ易くするものである。

また、従来の「画像流れ」のような画像異常を防止するための対策は、前述のように、電源を入れた直後のウォームアップ中や画像形成作動終了後に感光ドラムを回転させる作動工程が必要であり、生産性を損ねるという問題があるので、これを考慮した制御方法に関して幾つか提案されている。

例えば、ユーザが操作部から入力を行うことにより除去動作を行うようにして、「画像流れ」のような画像異常が発生した頻度が高いときは除去動作を実行する頻度も高くし、画像異常が発生した頻度が低いときは除去動作を実行する頻度も低くするように制御する方法（特許文献１参照）。また、ユーザがプリンタに入力した情報（例えば、画質を優先するか、寿命やプリントスピードを優先するかといった、ユーザの希望）により、後回転（画像形成作動終了後の感光体ドラムの回転作動）の延長を行うかどうかを判定し、後回転の延長の有無を制御する方法（特許文献２参照）。また、周辺環境の水分量を検知する検知手段が、周辺環境の水分量が特定水分量以上であると検知した状態で、通常の画像形成動作回数が特定回数に到達した後、像担持体上に研磨用のトナー像を形成し、クリーニング手段へ供給することにより、この被膜を除去するように制御する方法（特許文献３参照）が知られている。
特開２００１−７５４４号公報 特開平１１−２１９０８６号公報 特許第３３７２８８１号公報

しかしながら、特許文献１は、画像異常が発生した頻度により対策を実行するようにしているので、画像異常が発生した頻度が低かった場合は対策が実行されず、常に画像異常の発生の可能性がある状態で画像形成を行わねばならないという問題があった。

また、特許文献２は、ユーザの希望により対策を行うか否かを制御するため、対策が必要な状態でも、ユーザの希望によっては対策が実行されない状態が継続されてしまうことがあるという問題があった。

また、特許文献３は、周辺環境の水分量が特定水分量以上であると検知した状態で、通常の画像形成動作回数が特定回数に到達した場合以外の条件では、対策が実行されないという問題があった。

つまり、従来では、対策を実行するためにウォームアップ中や画像形成作動終了後に感光ドラムを回転させるといった作業工程を必要とするので画像形成装置の生産性を損ない、そのために、画像異常が多発したり、最も画像異常が発生しやすい状況でのみ、対策を実行するようにしているので、どのような状況においても、画像異常が発生しないように予防するための対策の制御が行われていなかったという問題があった。

また、従来の黒帯の形成方式は、詳細は割愛するが、画像を形成するための作像シーケンスにおいて、像担持体に対する帯電電位と現像バイアスの出力ＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことにより黒帯を形成していたが、連続プリントを実行する場合は生産性を損ないように、通常、作像シーケンスにおいて前述の黒帯の形成方式による黒帯の形成が行われないので、画像流れのような画像異常が発生し易いという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑み、連続プリントのように画像異常の発生しやすい状況において、生産性を損なうことなく、像担持体の表面に未転写トナー像を形成し、像担持体の表面を適切な表面状態に維持する制御を行い、画像流れ等の画像異常が発生しない画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、下記構成を採ることで上記目的を達成できる。

（１） 研磨剤を有するトナーにより形成されたトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体上のトナー像を用紙に転写する転写手段と、前記転写手段により転写した後の前記像担持体上に残留している残留トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、複数ページの画像データをジョブとして記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている前記ジョブを読み出して画像形成する制御手段とを有する画像形成装置において、前記制御手段は、前記ジョブを実行してページ単位でページ画像の形成を行う画像形成数が所定数になった場合に、前記像担持体上に担持されるトナー像からなるページ画像とページ画像との間の非画像領域に、前記転写手段による転写を行わない未転写トナー像を形成して前記像担持体上に担持するように制御することを特徴とする画像形成装置。

（２） 画像形成装置内部の温湿度を検出して環境情報を出力する環境センサを備え、前記制御手段は、前記環境情報により高温高湿状態を検出した場合に、常温常湿状態における前記未転写トナー像のトナー量よりトナー量が増加した前記未転写トナー像を形成する制御を行うことを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。

本発明は、連続して画像形成を行う場合に、ページ単位でページ画像の形成を行う画像形成数が、所定数になった場合は、像担持体上の画像形成が行われるページ画像とページ画像との間の非画像領域に、未転写トナー像を形成するようにしたので、像担持体の表面を適切な状態にするための特別な作業工程を設けなくても画像形成作動中に実行できるので、画像形成装置の生産性を落とさず、しかも、画像流れ等の画像異常が発生しない画像形成装置を提供することができる。

また、環境センサで画像形成装置内部の環境を検知し、高温高湿状態を検出した場合に、常温常湿状態における前記未転写トナー像のトナー量よりトナー量が増加した未転写トナー像を形成するようにしたので、環境に応じて、像担持体の表面を常に適切な表面状態にするためのトナー量を適切に供給でき、画像流れ等の画像異常が発生しない画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、各図面において、同一符号のものは同一の物を示すものとし、適宜、関連する他の図面を参照して、詳細に説明するものとする。

図１は本発明に係る画像形成装置の概略図、図２は本発明に係る画像形成装置の回路構成を示すブロック図、図３は本発明に係る画像形成装置の黒帯制御を説明するためのフローチャートである。

図１により本発明に係る画像形成装置の構成について説明する。

本発明の実施の形態における画像形成装置２０は、説明を簡単にするために電子写真方式の複写機とする。電子写真方式の複写機はよく知られているので、本発明と直接関わりのない部分に関しては簡単に説明する。

２０は画像形成装置、３０は画像形成装置２０に装着された自動原稿送り装置（ＡＤＦ）である。

画像形成装置２０は、筐体１の右側面部に比較的少量の転写材（普通紙、記録紙または用紙ともいう。）Ｐを供給するための手差し皿２が設けられている。また、左側面部には、画像が形成され排出された通常の転写材Ｐ、あるいは厚手の紙や薄手の紙、またはインデックス紙のような特殊な転写材ＩＰを排出して積載するための排紙皿３が設けられている。そして、筐体１の底面部には画像形成装置２０を移動できるようにするための複数のローラ４が設けられている。

筐体１の前面の上部には、画像形成装置２０を作動させるための表示手段及び操作入力手段としてのコントロールパネルＣＰが設けられている。

コントロールパネルＣＰには、液晶表示装置、あるいは、表示装置にタッチパネル等が組み込まれたタッチパネル式の液晶表示装置により構成された表示手段ＤＰ、数値等を入力するキーボードＫＢ、及び、コピー等の一連の画像形成動作を実行させるスタート釦（コピー釦ともいう。）ＳＫ等からなる操作入力手段としての入力装置とが設けられている。

特に、本実施の形態においては、操作入力手段により、後述する黒帯モードを選択し実行させることができるようになっている。

筐体１の内部には、制御手段ＥＣ、画像形成手段１１、画像読取手段１３、及び給排紙手段１４等が設けられている。

制御手段ＥＣは、制御回路とも呼ばれ、画像形成装置２０の全ての作動を制御するための手段であり、ＣＰＵ等からなる電気回路で構成されている。そして、ＣＰＵに予め記憶された制御プログラムや制御データ等に基づき、画像形成装置２０を構成する全ての手段を駆動制御するようになっている。

また、画像形成装置２０にＡＤＦ３０等の付属装置が接続されている場合は、同様に、これらの付属装置と協働して、画像形成装置２０のシステムとして全体が円滑に作動するように駆動制御する。

更に、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）等で、パーソナルコンピュータあるいは、他の情報機器等と接続されている場合も、制御手段ＥＣは、これらの機器と協働して、作動に必要な情報の記憶や授受を含め支障なく円滑に駆動制御できるものとする。

画像形成手段１１は、原稿の画像情報に基づく画像を形成するための手段である。例えば、モータ等の駆動源により予め設定された作像方向（例えば、矢印で示す時計方向）に回転する感光体ドラム（感光体とも言う。）５、感光体ドラム５を一様に帯電する帯電手段６、露光手段として、例えば、原稿の画像情報（画像データともいう）に基づき信号化され、感光体ドラム５に静電潜像を形成するための半導体レーザを備えたレーザ出力手段からのレーザ光（露光光Ｅ）による露光手段（図示せず。）、感光体ドラム５に形成された静電潜像をトナー像として顕像化する現像手段７、感光体ドラム５に形成されたトナー像を転写材Ｐ等に転写する転写分離手段８、トナー像が転写材Ｐ等に転写された後、感光体ドラム５に残留するトナーや紙粉等を掻き落とすためのクリーニングブレード９ａを有するクリーニング手段９、及び、転写されたトナー像を転写材Ｐに溶融固着するための定着手段１０等により構成されている。

特に、本実施の形態においては、画像形成装置２０の内部の画像形成に係る環境を検知するために、感光体ドラム５の周辺に位置する現像手段７の近傍に、温度センサや湿度センサからなり温度や湿度等を測定して、温度や湿度の情報、あるいは温度と湿度を組み合わせた、例えば高温高湿等の環境情報を出力する環境センサＥＳが設けられている。環境センサＥＳは、トナーに関する制御を行う場合は現像手段７の近傍に、定着温度等の制御を行う場合は定着手段１０の近傍に配置するのが望ましい。

画像読取手段１３は、光源ＬＴ、ミラー群ＭＲ、結像レンズＬＺ等からなる読取光学系と、ＣＣＤ（固体撮像素子）等を含む電気回路からなる読取装置ＥＳとで、構成されている。

読取装置ＥＳは、画像形成装置２０が複写機の場合は、自動原稿送り装置３０の底部側に位置し、筐体１の上部に設けられたプラテンガラス（図示せず）上に載置した原稿や、自動原稿送り装置３０により、読取位置に搬送された原稿の画像情報を読取り、デジタルの画像データに変換して、制御手段ＥＣに設けられた記憶手段に画像データを記憶するようになっている。

また、ＡＤＦ３０により搬送された原稿を画像読取手段１３で読み取る場合は、読取位置に搬送された原稿を光源ＬＴが照射し、ミラー群ＭＲを介して、原稿からの反射光を結像レンズＬＺにより読取装置ＥＳのＣＣＤ面に結像させ、ＣＣＤの出力する画像情報を画像データとして記憶するようになっている。

給排紙手段１４は、給紙カセット１２と、駆動源としてのモータや複数のローラ等からなる給排紙搬送装置で構成されている。

給紙カセット１２は、例えば、特殊な転写材ＩＰ、例えば、厚紙を収納するカセット１２ａと、普通紙Ｐを収納するカセット１２ｂとで構成されている。

給排紙搬送装置は、制御手段ＥＣの指示により、原稿に基づき特殊な転写材ＩＰ又は普通紙Ｐを選択した後に、駆動源であるモータを回転させることにより、複数のローラ群等を回転駆動させて、給紙カセット１２から適切なタイミングで感光体ドラム５に向けて特殊な転写材ＩＰ又は普通紙Ｐを給紙搬送し、画像が形成された後に、排紙皿３へ排紙搬送するようになっている。

ＡＤＦ３０は、搬送装置全体がＡＤＦ筐体３１で覆われ、ＡＤＦ筐体３１の外部に原稿載置台３２と排紙部３３が設けられている。

原稿載置台３２には、第１頁の原稿面（表面）を最上部にした状態の複数の原稿ＷＰが載置される。載置された原稿ＷＰは、複数のローラ等により構成される原稿搬送装置により読取位置に搬送され、読取装置ＥＳで読み取られ、排紙部３３に排紙される。

原稿搬送装置は、図示せぬ駆動制御回路により、画像形成装置２０の制御手段ＥＣと連動して作動するようになっている。

図２により、本発明に係る画像形成装置の回路構成について説明する。

１００は画像形成装置２０全体の各種手段と回路との構成を示しており、１１０は画像形成装置全体の制御を行うＣＰＵであり、画像形成装置２０を制御するための各種モードのプログラムやプログラムを実行するために必要なデータ等が予め記憶されている。

ＣＰＵ１１０には、情報制御回路１２０、画像処理回路１４０、駆動制御回路１５０および電源回路４００等が接続されている。そして、これらの回路により図１に示す制御手段ＥＣが構成され、画像形成装置２０全体の制御ができるようになっている。

情報制御回路１２０は、ＣＰＵ１１０の指示により、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３０を介して外部情報機器５００と接続して、文字や画像等の画像情報や画像形成等に必要な濃度や倍率等の設定情報をＪＯＢ情報として１つの印刷単位である１ＪＯＢ単位で入力し記憶手段１６０に記憶する。

そして、記憶手段１６０に記憶された設定情報等を画像処理回路１４０や駆動制御回路１５０、あるいは表示手段３００等に出力するようになっている。

また、情報制御回路１２０は、外部情報機器５００から入力した画像情報や設定情報等からなるＪＯＢ情報の他に、画像処理回路１４０や駆動制御回路１５０等を含む回路や各種手段の作動に必要な指示情報に関連する、例えば、転写材Ｐの種類に応じた搬送速度、搬送速度変更設定に必要な所要時間等のＪＯＢ情報に付随したデータ（ＪＯＢデータともいう。）の入出力、及び操作入力手段２００で入力された各種情報等を画像形成装置の作動に支障がないように、適宜円滑に画像形成装置の各回路や各種手段に伝達する機能を有している。

本実施の形態においては、後述する環境センサＥＳから出力される環境情報やカウンタ（図示せず。）で計数されたプリント数等の情報を判断してＣＰＵ１１０に伝達する機能も有している。

なお、外部情報機器５００は、主としてコンピュータやインターネット・サーバーであるが、場合によっては、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）上の他の画像形成装置、あるいは、デジタル・カメラや計測した情報を出力可能な計測装置等の情報機器が想定される。

インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３０は、情報授受手段であり、前述のコンピュータや他の画像形成装置、インターネット・サーバー等の外部情報機器５００と各種ネットワークを介して接続できるように構成されている。

操作入力手段２００は、画像形成装置２０のコントロールパネルＣＰに設けられた入力装置である。前述したタッチパネルを備えた液晶表示装置ＤＰやキーボードＫＢ、及び、スタート釦ＳＫ等が想定される。

例えば、キーボードＫＢを操作することにより、転写材の出力枚数や種類（例えば、インデックス用紙、厚紙、普通紙、薄紙、再生紙、ＯＨＰシート等）、あるいは拡大縮小等の倍率や出力画像の濃度等の設定情報が入力できるようになっている。

また、操作入力手段２００は、場合によっては、画像形成装置２０の各種作動モードを設定するための入力手段にもなる。

特に、本発明の実施の形態においては、詳細は後述するが、操作入力手段２００を操作して、画像流れ等の画像異常が発生しないように、露光光Ｅにより黒帯の画像（未転写トナー像ともいう。）を形成し、これをクリーニングブレードで掻き落とすと共に、トナーに含まれる研磨剤で適切に感光体の表面を削り、感光体の表面状態を適切な状態にする黒帯モードを選択し実行させることができるようになっている。

表示手段３００は、前述の液晶表示装置、あるいは、液晶表示部にタッチパネル等が組み込まれた表示装置ＤＰ等により構成されている。

表示手段３００には、操作入力手段２００で情報を入力する際の操作手順や各種情報の一覧表示、あるいは記憶手段１６０に記憶された情報の表示、画像形成装置の作動中の状態表示や警告表示等が表示されるようになっている。

特に、本発明の実施の形態においては、前述の黒帯モード等を含む各種の画像形成モード等が表示されるようになっている。

画像処理回路１４０は、ＣＰＵ１１０の指示により、画像読取手段１３が読み取った原稿の画像情報をデジタル変換して、画像データとして記憶手段１６０に記憶させたり、記憶手段１６０に記憶されている画像データに基づき画像形成手段１１が画像を形成する際に、画像形成手段１１の画像形成方式に適したデータや信号等に変換する回路である。

駆動制御回路１５０は、ＣＰＵ１１０の指示により、画像形成手段１１、画像読取手段１３、給排紙手段１４、及び、ＡＤＦ３０等を、予め設定された作動モードに基づき、適切なタイミングで作動させ画像形成作動を行なわせるための回路である。

記憶手段１６０は、画像を形成するために必要な画像データ及び画像形成装置２０を制御するための設定条件等からなるＪＯＢ情報やＪＯＢデータ、及び、各種設定モードのプログラム等の情報を記憶するようになっている。

なお、ＪＯＢ情報及びＪＯＢデータに関して、本発明の実施の形態においては、以下のように定義する。

ＪＯＢ情報とは、画像形成装置２０が複写機の場合は、例えば、原稿の画像情報に基づき、原稿をセットし、片面又は両面モードの選択、給紙トレイの選択、コピー部数の選択、印刷濃度の選択などの、個々の仕事（ＪＯＢ）の情報のことで、出力設定を行い、コピー開始を指示することにより決定される一連の印刷データをいい、このような１つの印刷指示（１印刷単位ともいう。）に対応した印刷データ群を１ＪＯＢという。

また、同様に、画像形成装置がプリンターの場合は、外部情報機器５００から送信された一連の印刷データ群をＪＯＢ情報といい、１つの印刷指示に対応した印刷データ群を１ＪＯＢという。そして、１ＪＯＢ毎にＪＯＢ情報やＪＯＢデータを取り扱うことを１ＪＯＢ単位という。

なお、ＪＯＢデータとは、ＪＯＢ情報に付随した、例えば、転写材に応じた搬送速度のデータのように、画像形成動作を実行するための制御項目に関する詳細なデータをいう。

従って、記憶手段１６０には１つのＪＯＢ毎に、つまり１ＪＯＢ単位（単に、ＪＯＢ単位ともいう。）でＪＯＢ情報やＪＯＢデータが記憶されている。

また、本実施の形態においては、画像形成装置内部の環境を検知するための環境センサＥＳが、画像形成装置２０の内部に設けられており、環境センサＥＳが検出した温度や湿度等の環境情報は、情報制御回路１２０を介して記憶手段１６０に記憶されるようになっている。

そして、この環境情報に基づき、ＣＰＵ１１０は、後述する黒帯の幅を変更したりする制御を行うようになっている。

画像形成手段１１は、図１に示すように、感光体ドラム５、帯電手段６、現像手段７、転写分離手段８、クリーニング手段９、及び定着手段１０等により構成され、駆動制御回路１５０により作動される。

画像読取手段１３で読み取られ、記憶手段１６０に記憶された画像データに基づき、ＪＯＢ情報やＪＯＢデータにより制御されて感光体ドラム５に画像を形成し、普通紙Ｐまたは特殊な転写材ＩＰに画像を転写し記録するようになっている。

画像読取手段１３は、図１に示すように、読取光学系と読取装置ＥＳとで構成されている。駆動制御回路１５０により作動され、読取位置に搬送された原稿の画像情報を読取装置ＥＳで読み取り、読み取られた画像情報は、例えば、画像処理回路１４０により、デジタルの画像データに変換して、記憶手段１６０に記憶するようになっている。

給排紙手段１４は、図１に示すように、特殊な転写材ＩＰと普通紙Ｐを収納する給紙カセット１２と給排紙搬送装置で構成されている。

給排紙搬送装置は、ＣＰＵ１１０の指示により、情報制御回路１２０が原稿のページ数とインデックス原稿のページ番号とを比較することにより、特殊な転写材ＩＰ又は普通紙Ｐが選択された後に、駆動制御回路１５０を介して作動する。給紙カセット１２から選択された特殊な転写材ＩＰ又は普通紙Ｐを適切なタイミングで感光体ドラム５に向けて給紙搬送し、画像が形成された特殊な転写材ＩＰ又は普通紙Ｐを排紙皿３へ排紙搬送するようになっている。

自動原稿送り装置（ＡＤＦ）３０は、図１に示すように、原稿載置台３２に載置された原稿を原稿搬送装置により自動的に１枚づつ読取位置に搬送する装置で、画像形成装置２０のＣＰＵ１１０の指示により、駆動制御回路１５０と連携して作動する。

電源回路４００は、使用者の操作により、電源スイッチ（図示せず）が投入されると、電源から適切な通電が画像形成装置全体に行われ、電源スイッチが遮断されると、通電が遮断されるようになっている。

なお、電源スイッチが投入されていても、例えば、画像形成装置を待機状態にする省電モードの場合は、ＣＰＵ１１０の指示により、一時的なメモリの記憶内容等の保存のために必要な通電のみを継続し、定着手段のヒータ等の他の通電を遮断するするようになっている。

ここで、簡単に、画像形成作動に関して説明する。

ＡＤＦ３０により搬送された原稿またはプラテンガラス上に載置された原稿を画像読取手段１３で読み取り、画像情報として記憶手段１６０に記憶する。画像形成に際しては、感光体ドラム５を矢印で示す予め設定された方向に回転させ、帯電手段６により感光体ドラム５の表面を帯電させ、続いて、記憶手段１６０から読み出された画像情報を１ＪＯＢ単位で読み出し、露光手段の露光光Ｅにより静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像手段７で現像されトナー像として顕像化する。感光体ドラム５上に形成されたトナー像は、転写分離手段８で、給紙カセット１２から適切なタイミングで搬送された転写材Ｐに転写され、定着手段１０を経て定着され、排紙皿３に排紙される。

一方、トナー像が転写材Ｐに転写された感光体ドラム５は更に回転し、クリーニング手段９のクリーニングブレード９ａにより、感光体ドラム５の表面上に残留するトナーや紙粉を掻き落とし、続いて、画像情報があれば前述の動作を繰り返し、無ければ画像形成動作を終了し、待機状態になる。

次に、本発明に係る黒帯モードに関して、説明する。

黒帯モードは、前述のように、記録紙（用紙ともいう。）に含まれる添剤や紙粉が感光ドラム表面に付着し、それらが、帯電装置で発生するオゾン及び周囲の空気中の水分とある程度の時間をかけて反応し、その結果、感光ドラム表面の抵抗が下がるために発生する画像流れ等の画像異常が発生しないように、感光体の表面に、帯電電位と現像バイアスの電位差により現像像（未転写トナー像ともいう。）を形成し、これをクリーニングブレードで掻き落とすと共に、トナーに含まれる研磨剤で適切に感光体の表面を削り、感光体の表面状態を適切な状態にするためのモードである。

更に、黒帯モードにおいて、感光体ドラムの表面を削る際に、削りすぎると感光体ドラムの寿命を縮めるし、削りが足りないと画像流れ等の画像異常の問題を解消できないので、感光体ドラムの表面を適切に削る制御が必要となる。

つまり、本発明は、黒帯モードで、どのような状況のときにクリーニングブレードで削らせるか、また、削る際に、研磨剤を有するトナーをいかに適量だけ提供するかといった制御を、生産性を損なうことなく適切に実行させるものである。

因に、黒帯モードとは、クリーニングブレードで削る際に供給するトナーに含まれる研磨剤の量を制御するために、感光体ドラムの軸方向に、感光体の軸方向の使用可能な用紙の長さよりやや長い長さで幅数ｍｍのトナー像を形成するが、このトナー像を黒帯と呼ぶことに由来しているといわれている。

従って、本実施の形態では、前述のように、高温高湿の環境の場合や、複数枚の記録紙に連続して画像を形成する連続コピーを行う場合に、画像流れ等が発生しやすいことに着目して、例えば、１ＪＯＢにおいてプリント枚数を計数して、１０プリント後の感光体上の画像形成領域（ページ単位の画像領域）間の非画像形成領域に黒帯を形成することにした。

黒帯の形成方法としては、詳細は割愛するが、露光光Ｅにより黒帯の画像を形成して現像した未転写トナー像とする。黒帯の幅は、高温高湿（３０℃８０％）の場合は３ｍｍ、（２０℃５０％）の場合は２ｍｍ、低温低湿（１０℃２０％）の場合は１ｍｍとした。

また、黒帯の幅の選択は、環境センサＥＳから出力される環境情報、例えば、温度や湿度の情報、あるいは、温度と湿度を組み合わせた高温高湿、常温常湿、低温低湿の情報に基づき、環境に対応した幅を選択できるようにした。

つまり、幅の広い黒帯は、幅の狭い黒帯より多くの研磨剤を有するトナーを供給することになり、また、より多く感光体ドラムの表面を削ることができるようになる。

図３により、本発明に係る黒帯モードの制御動手順に関し説明する。

前提として、画像形成装置が複写機であり、黒帯モードが選択されている状態とする。

（ＳＴ１）
画像形成を行うステップである。制御回路ＥＣのＣＰＵ１１０は、スタート釦ＳＫが押されると、予め設定された黒帯モードの制御手順に基づき、記憶手段１６０から読み出された１ＪＯＢ単位の情報に対応して、各回路や各手段を作動し、感光ドラム５を帯電し、原稿の画像情報に基づき露光光Ｅで静電潜像を形成し、現像、転写分離、定着工程を経て原稿がページ単位で画像形成（プリント）された転写材が排出されるまでの一連の作動を行う。

（ＳＴ２）
プリント数が所定数になったか否かを判断するステップである。本実施の形態においては、所定数として１０プリントを計数した場合は、ＳＴ３に進み、１０プリント未満の場合はＳＴ４に進む。

なお、本実施の形態においては、プリント数の計数は、画像形成装置に設けられたカウンター（図示せず。）で排出される転写材（用紙）の枚数を計数し、１０プリントを計数することにしたが、このようなカウンタに限定するものではない。

（ＳＴ３）
黒帯モードを実行するステップである。ＣＰＵ１１０は、カウンターが１０プリントをカウントした情報を入力すると、画像形成手段１１の帯電手段６や現像手段７等を作動させ、感光体ドラム５上の画像形成領域（ページ単位の画像領域）間の非画像形成領域に黒帯を形成する。

このとき、環境センサＥＳによる情報に基づき、黒帯の幅を設定する。高温高湿の場合は、感光体ドラム５の表面に紙粉等が付着しやすいので、これに対処するためには、常温常湿の場合に比べて、幅の広い黒帯を形成し供給する必要がある。

黒帯が形成されると、ＳＴ４に進む。

（ＳＴ４）
１ＪＯＢが終了したか否かを判断するステップである。１ＪＯＢが終了していない場合はＳＴ１に戻り、１ＪＯＢが終了した場合は、黒帯モードを備えた画像形成作動を終了する。

なお、ＳＴ３の黒帯モードを実行した後に、このステップに進み、更に１ＪＯＢが終了していない場合は、カウンタを０にリセットしてＳＴＰ１に戻り、１ＪＯＢが終了した場合は、カウンタを０にリセットして黒帯モードを備えた画像形成作動を終了する。

以上のように、本発明は、連続して画像形成を行う場合に、ページ単位でページ画像の形成を行う画像形成数が、所定数になった場合は、像担持体上に担持されるトナー像からなるページ画像とページ画像との間の非画像領域に、未転写トナー像を形成するようにしたので、像担持体の表面を適切な状態にするための特別な作業工程を設けなくても画像形成作動中に適切な状態にすることができるので、画像形成装置の生産性を落とさず、しかも、画像流れ等の画像異常が発生しない画像形成装置を提供することができるようになった。

また、環境センサで画像形成装置内部の環境を検知し、高温高湿状態を検出した場合に、常温常湿状態における前記未転写トナー像のトナー量よりトナー量が増加した未転写トナー像を形成するようにしたので、環境に応じて、像担持体の表面を常に適切な表面状態にするためのトナー量を適切に供給でき、画像流れ等の画像異常が発生しない画像形成装置を提供することができるようになった。

また、本実施の形態においては、連続してプリントする場合の所定数を１０プリントとしたが、これに限定するものではなく、また、黒帯の幅もこれに限定するものではない。

所定数や黒帯の幅等は、感光体ドラムの性能や使用状況に応じて適宜設定しても良いので、例えば、操作入力手段等を使用して、所定数や黒帯の幅等の条件設定ができる機能や設定モードを設けても良い。

なお、本実施の形態においては、像担持体として感光体ドラムを例にとって説明してきたが、像担持体として転写ベルトを用いる形式の画像形成装置においても、転写ベルトに紙粉等が付着した場合には、感光体ドラムの場合と同様に「画像流れ」のような画像異常や濃度むら等が生じることがあるので、像担持体として転写ベルトを用いる形式の画像形成装置に本発明を適用できることはいうまでもない。

また、本実施の形態においては、電子写真方式を用いた複写機について説明したが、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に適用できることはいうまでもない。

本発明に係る画像形成装置の概略図。 本発明に係る画像形成装置の回路構成を示すブロック図。 本発明に係る画像形成装置の黒帯制御を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 筐体
２ 手差し皿
３ 排紙皿
４ ローラ
５ 感光体ドラム
６ 帯電手段
７ 現像手段
８ 転写分離手段
９ クリーニング手段
１０ 定着手段
１１ 画像形成手段
１２ 給紙カセット
１３ 画像読取手段
１４ 給排紙手段
２０ 画像形成装置
３０ 自動原稿送り装置
３１ ＡＤＦ筐体
３２ 原稿載置台
３３ 排紙部

Claims (2)

1. 研磨剤を有するトナーにより形成されたトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体上のトナー像を用紙に転写する転写手段と、前記転写手段により転写した後の前記像担持体上に残留している残留トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段と、複数ページの画像データをジョブとして記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている前記ジョブを読み出して画像形成する制御手段とを有する画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記ジョブを実行してページ単位でページ画像の形成を行う画像形成数が所定数になった場合に、前記像担持体上に担持されるトナー像からなるページ画像とページ画像との間の非画像領域に、前記転写手段による転写を行わない未転写トナー像を形成して前記像担持体上に担持するように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 画像形成装置内部の温湿度を検出して環境情報を出力する環境センサを備え、前記制御手段は、前記環境情報により高温高湿状態を検出した場合に、常温常湿状態における前記未転写トナー像のトナー量よりトナー量が増加した前記未転写トナー像を形成する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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