JP2007171864A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電ロールを清掃する清掃部材が、帯電ロールに対して接離可能とされた画像形成装置において、帯電ロールへの異物の付着力の増大、帯電ロールへの異物の付着量の増大を抑制し、以って、帯電ロールに付着した異物の除去性の低下を抑制する。
【解決手段】帯電ロールの清掃が終了した後に最初に行われたプリント出力からの経過時間をタイマで計測し、タイマの計測値が閾値を超えると、清掃部材を帯電ロールに当接させて帯電ロールの清掃を実施する。
【選択図】図６

Description

本発明は、像担持体に当接して像担持体を帯電する帯電ロールと、帯電ロールを清掃する清掃部材とを備える画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置では、帯電ロールやコロトロン等によって感光体の帯電が行われ、感光体の帯電面に露光装置による露光が行われて静電潜像が形成され、感光体上の静電潜像が現像器によって現像される。そして、感光体から中間転写体や記録媒体等への転写が行われ、転写されずに感光体上に残留したトナーが、感光体用のクリーナによってクリーニングされる。

ここで、帯電ロールを用いている場合には、感光体用のクリーナによってクリーニングされずに通過したトナーやトナーの外添剤等の異物が、帯電ロールに付着する。この異物が帯電ロールに付着した状態では帯電性能が低下するので、帯電ロールをパッドやロール等の清掃部材でクリーニングしている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１、２に記載の画像形成装置では、清掃部材が帯電ロールに対して接離可能となっており、所定のプリント出力枚数毎に清掃部材が帯電ロールに当接されて帯電ロールのクリーニングが実施される。

ここで、プリント出力が少ない場合、帯電ロールのクリーニングのインターバルが長時間になり、帯電ロールが、異物が付着した状態で長時間放置される。このため、帯電ロールへの異物の付着力が強固になり、帯電ロールに付着した異物を除去するのが困難になる。特に、トナーの外添剤は、放電生成物と空気中の水分と反応し、より強固に帯電ロールに付着するので、より一層、帯電ロールから除去するのが困難になる。
特開平１１−６５２４１号公報 特開平９−１２７７６７号公報

本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、帯電ロールに付着した異物の除去性の低下を抑制する。

請求項１に記載の画像形成装置は、画像を担持する像担持体と、前記像担持体に当接又は近接して前記像担持体を帯電する帯電ロールと、前記帯電ロールに当接して前記帯電ロールを清掃する清掃部材と、前記清掃部材を前記帯電ロールに対して相対的に接離させる接離手段と、前記清掃部材による前記帯電ロールの清掃終了後の最初のプリント出力からの経過時間を計測する計測手段と、前記計測手段によって計測された時間に応じて、前記接離手段を作動して前記清掃部材を前記帯電ロールに当接させて前記清掃部材による前記帯電ロールの清掃を実施する制御手段と、を有することを特徴とする。

請求項１に記載の画像形成装置では、帯電ロールが像担持体に当接又は近接して像担持体を帯電する。この帯電ロールに対しては、清掃部材が接離手段によって相対的に接離されるようになっており、この清掃部材が帯電ロールに当接して帯電ロールを清掃する。

ここで、清掃部材による帯電ロールの清掃が終了した後に最初に行われたプリント出力からの経過時間が、計測手段によって計測されており、計測された時間に応じて、制御手段によって、接離手段が作動されて清掃部材が帯電ロールに当接され、清掃部材による帯電ロールの清掃が実施される。

これによって、プリント出力の頻度に関わらず、帯電ロールが、トナーやトナーの外添剤等の異物が付着した状態で長時間放置されることを防止できるので、帯電ロールへの異物の付着力の増大を抑制でき、以って、帯電ロールに付着した異物の除去性の低下を抑制できる。

請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置であって、プリント出力枚数と、前記像担持体の回転数と、プリント出力画素数との少なくとも１つの累積値を計数する計数手段を有し、前記制御手段は、前記計測手段によって計測された値の少なくとも１つに応じて、前記接離手段を作動して前記清掃部材を前記帯電ロールに当接させて前記清掃部材による前記帯電ロールの清掃を実施することを特徴とする。

請求項２に記載の画像形成装置では、清掃部材による帯電ロールの清掃が終了した後に最初に行われたプリント出力からの経過時間、計数手段によって計数されたプリント出力枚数、像担持体の回転数、プリント出力画素数の累積値の少なくとも１つの値に応じて、制御手段によって、接離手段が作動されて清掃部材が帯電ロールに当接され、清掃部材による帯電ロールの清掃が実施される。

これによって、プリント出力の頻度に関わらず、帯電ロールが、トナーやトナーの外添剤等の異物が付着した状態で長時間放置されることを防止できると共に、プリント出力の頻度が高い場合に、帯電ロールに付着する異物の量が増大することを防止できる。従って、帯電ロールに付着した異物の除去性の低下を抑制できる。

請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、機内又は機外の温度、湿度を検知する温湿度検知手段を有し、前記制御手段は、前記温湿度検知手段によって検知された結果に応じて前記閾値を変更することを特徴とする。

請求項３に記載の画像形成装置では、機内又は機外の温湿度が温湿度検知手段によって検知され、制御手段が、清掃部材による帯電ロールの清掃が終了した後に最初に行われたプリント出力からの経過時間の閾値、プリント出力枚数の閾値、像担持体の回転数の閾値、プリント出力画素数の累積値の閾値を、温湿度検知手段によって検知された結果に応じて変更する。

これによって、装置の環境条件に関わらず、帯電ロールへの異物の付着力の増大を抑制でき、帯電ロールに付着した異物の除去性の低下を抑制できる。また、帯電ロールの清掃の頻度の過度な増大を抑制できるので、帯電ロール、清掃部材の経時劣化を抑制できる。

請求項４に記載の画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記制御手段は、プリント出力１枚あたりの画像密度に応じて前記閾値を変更することを特徴とする。

ここで、帯電ロールに付着するトナーやトナーの外添剤等は、像担持体から中間転写体等の転写媒体へ転写されずに像担持体に残留したものと、中間転写体から像担持体へ転写（リトランス）されたものとが存在する。

本発明者の調査によると、画像密度が大きくなるほど転写率が減少し、リトランスする率が増大する傾向がある。例えば、同じ累積画素数でも、プリント出力枚数が多く、画像密度が小さいケースと、プリント出力枚数が少なく、画像密度が大きいケースとでは、後者の方が帯電ロールへのトナーやトナーの外添剤等の付着が増大する。

そこで、請求項４に記載の画像形成装置では、制御手段が、プリント出力１枚あたりの画像密度に応じて閾値を変更するように構成し、帯電ロールのトナーやトナーの外添剤等の付着量の増大を抑制し、帯電ロールに付着したトナーやトナーの外添剤等の除去性の低下を抑制している。

なお、プリント出力１枚あたりの画像密度とは下記（１）式に示すとおりである。

画像密度＝（出力画素数の累積値÷プリント出力枚数）÷記録媒体の面積…（１）
請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記制御手段は、前記画像形成装置の構成部への電源供給が低下する前に前記閾値を低下させることを特徴とする。

ここで、省電力モード等、画像形成装置の構成部への電源供給が低下する際には、帯電ロールの清掃動作が実施不能となるので、プリント出力後に帯電ロールの清掃が実施されずに画像形成装置の構成部への電源供給が低下した際には、この時点の前後に跨って、帯電ロールが、異物が付着した状態で放置される。

そこで、請求項５に記載の画像形成装置では、制御手段が、画像形成装置の構成部への電源供給が低下する前に、清掃部材による帯電ロールの清掃が終了した後に最初に行われたプリント出力からの経過時間の閾値を低下させるように構成し、画像形成装置の構成部への電源供給が低下する前後に跨って、帯電ロールが、異物が付着した状態で長時間放置されることを防止している。

請求項６に記載の画像形成装置は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置であって、前記制御手段は、前記画像形成装置の構成部への電源供給が低下する前に、前記接離手段を作動して前記清掃部材を前記帯電ロールに当接させて前記清掃部材による前記帯電ロールの清掃を実施することを特徴とする。

請求項６に記載の画像形成装置では、制御手段が、画像形成装置の構成部への電源供給が低下する前に、接離手段を作動して清掃部材を帯電ロールに当接させて前記清掃部材による帯電ロールの清掃を実施する。これによって、画像形成装置の構成部への電源供給が低下する前後に跨って、帯電ロールが、異物が付着した状態で長時間放置されることを防止できる。

本発明は上記構成にしたので、帯電ロールへの異物の付着力の増大、帯電ロールへの異物の付着量の増大を抑制でき、以って、帯電ロールに付着した異物の除去性の低下を抑制できる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態の画像形成装置１０の概略構成を示している。画像形成装置１０は、公知の電子写真プロセスを適用して記録紙Ｐに画像を形成する。なお、公知の電子写真プロセスとは、感光体ドラム１２に対する帯電、感光体ドラム１２への露光による静電潜像の形成、トナーによる静電潜像の現像を経て、感光体ドラム１２上に形成されたトナー像を最終的に記録紙Ｐに転写し、そして、トナー像を記録紙Ｐに定着することで、画像を記録する一連のプロセスを言う。また、画像形成装置１０は、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色トナーを用いて記録紙Ｐにカラー画像の形成が可能とされたものである。

図１に示すように、画像形成装置１０の下部には、給紙部２０が配置されている。給紙部２０には、記録紙Ｐが収容された給紙カセット２１が備えられている。給紙部２０の上部には、画像形成部３０が配置されている。画像形成部３０は、前述した公知の電子写真プロセスにより、給紙部２０から送られてきた記録紙Ｐにカラー画像を形成する。

画像形成部３０の上部は、記録紙Ｐが排出される排紙トレイ４０となっており、排紙トレイ４０の左側には、搬送部９８が設けられている。搬送部９８は、画像形成部３０で画像が形成された記録紙Ｐを、排紙トレイ４０へ搬送し排紙する。

また、排紙トレイ４０の上部には、原稿読取装置１１が配置されている。原稿読取装置１１は、載置台にセットされた原稿Ｐ´を搬送しながら読取部（図示省略）で読取り、読取った画像情報を画像形成部３０のコントロール部（図示省略）へ出力する。

つぎに、画像形成部３０の構成の概要と記録紙Ｐにカラー画像の形成を行うプロセスの概要とを説明する。

図１に示すように、画像形成部３０には、４つのプリントエンジン１が並んで配設されている。各プリントエンジンは、感光体ドラム１２と、帯電ロール１４と、露光ヘッド１６と、現像器１８と、第１転写ロール１５と、クリーニングロール４４と、帯電ロール用クリーナ５０とを備える。感光体ドラム１２は並んで回転可能に配設されている。各感光体ドラム１２は駆動手段（図示省略）により、図中矢印Ｋ方向に回転される。

各感光体ドラム１２の下部には帯電ロール１４が感光体ドラム１２に対して従動回転可能に設けられており、帯電ロール１４に直流に交流を重畳した電圧が印加されて帯電ロール１４と感光体ドラム１２との間の微小なギャップ部で放電が起こることで、感光体ドラム１２の表面が所定の電位に帯電される。帯電器は心材の周囲にゴムの層を設けたロール形状であり、ゴムのは外側から表面層とそれらを支持する抵抗弾性層の順に分割された構成としている。本発明では、外径１４ｍｍのロールで、φ８ｍｍのステンレスの金属シャフトに厚み３ｍｍのゴム層で構成されており、長さは３１５ｍｍである。弾性層としての材質はエピクロルヒドリンにイオン導電剤が分散されている。表面層の材質としてはポリエステルまたはポリアミドで厚みは７μｍとしている。帯電後、各感光体ドラム１２の斜め下方に配置された各露光ヘッド１６から出射された光によって露光が行われ、画像情報に応じた潜像が感光体ドラム１２の表面に形成される。各色の現像器１８の現像ロール１９には、所定の極性に帯電した各色トナーが担持されている。各感光体ドラム１２の表面に形成された潜像は、現像ロール１９に電圧が印加されることで現像され各色のトナー像となる。

４個の各感光体ドラム１２にそれぞれ形成された各色のトナー像は、各感光体ドラム１２の上方に配置された中間転写ベルト１３上に第１転写ロール１５で転写され、中間転写ベルト１３上に重畳されてフルカラーのトナー像となる。

一方、給紙カセット２１に収容された記録紙Ｐが、ピックアップロール２６により送り出され、搬送ロール２８によって画像形成部３０に送られる。画像形成部３０に送られた記録紙Ｐは搬送ロール６４で搬送され、レジストロール６７により所定のタイミングで第２転写ロール３２と中間転写ロール３４とのニップ部に送られ、フルカラーのトナー像が記録紙Ｐに転写される。なお、中間転写ロール３４側の記録紙Ｐの面にトナー像は転写される。

フルカラーのトナー像が転写された記録紙Ｐは定着器３６に送られる。定着器３６は熱と圧力とで記録紙Ｐにトナー像を定着する。トナー像が定着した記録紙Ｐは、排出ロール４２によって排紙トレイ４０へ排出される。

一方、中間転写ベルト１３と記録紙Ｐとにトナー像は全て転写されずに、一部は感光体ドラム１２及び中間転写ベルト１３に残留トナーとして残る。この残留トナーは、感光体ドラム１２上でクリーニングロール４４、又は中間転写ベルト１３上でクリーニング装置３８によって除去される。

ここで、帯電ロール１４のクリーニングについて説明する。

図２に示すように、感光体ドラム１２にはクリーニングロール４４が接触しており、感光体ドラム１２上に残留したトナーが、クリーニングロール４４によって回収される。しかし、トナーの外添剤等、クリーニングロール４４によって完全に回収できないものが存在し、これらは帯電ロール１４に付着する。このため、帯電ロール用クリーナ５０によって帯電ロール１４をクリーニングしている。

図２乃至図４に示すように、帯電ロール用クリーナ５０は、清掃部材５２と、清掃部材５２が取付けられたホルダ５４と、ホルダ５４を回動可能に支持する回動軸５６、回動軸５６を回転させる駆動機構５８とを備えている。清掃部材５２は、ブラシまたは発泡弾性体である。ブラシの場合では、導電性繊維と絶縁性繊維との混毛で、上記導電性繊維はＰＥＴ製の繊維にカーボンブラック等の導電材料が付与されており、絶縁性繊維はナイロン製の繊維で、太さは４０〜５０Ｔ（ｇ／１００００ｍ）である。発泡弾性体の場合では、材料としてはクロロプレン、ウレタン、メラミンでアスカーＣ硬度は１０度から４０度として構成される。形状に関してはブラシ、発泡弾性体ともに、長さ３１０ｍｍ、幅６ｍｍ、高さ３ｍｍである。上記構成においてクリーニング時、清掃部材５２は帯電ロール１４に対し０．１〜０．５ｍｍ食い込むようにさせ、１つの帯電ロール１４あたり軸方向全体で２〜６Ｎの荷重が与えられる。ホルダ５４は、ＰＥＴで形成された厚み０．１ｍｍの矩形状の弾性部材であり、これらが面同士を重ねて接合されている。また、ホルダ５４の幅方向一端部が回動軸５６に接合されている。

また、回動軸５６の軸方向両端部は、感光体ドラム１２の軸方向両端部を支持するフレーム（図示省略）に回転可能に支持されている。この回動軸５６は、帯電ロール１４の下側に、帯電ロール１４の回転軸と略平行に配列されており、清掃部材５２、ホルダ５４の長辺が、帯電ロール１４の回転軸と略平行になっている。

また、駆動機構５８は、回動軸５６の軸方向一端部に立設されたアーム部材６０と、アーム部材６０を回動させる駆動機構５８とを備えている。駆動機構５８は、スライド運動によりアーム部材６０を回動させるスライド部材６２と、スライド部材６２をスライドさせるモータ５８とを備えている。

アーム部材６０は、回動軸５６の軸方向一端部からホルダ５４の法線方向に沿って清掃部材５２の反対側へ延びた棒材である。また、スライド部材６２は、回動軸５６の下方に水平方向へスライド可能に配設された板材で、計４個の台形状の段差部６２Ａが形成されている。各段差部６２Ａには、各プリントエンジン１の回動軸５６から下がった状態のアーム部材６０が係合可能となっており、この状態で、清掃部材５２がホルダ５０の上側に位置するようになっている。

また、スライド部材６２の下辺にはラック６２Ｂが形成され、このラック６２Ｂに噛合うピニオン６６が設けられている。このピニオン６６はモータ６８の回転軸に取付けられており、モータ６８の駆動でスライド部材６２が水平方向へスライドし、４本のアーム部材６０が一斉に回動する。

図２に示すように、モータ６８の駆動でスライド部材６２が図中右方向へスライドすると、アーム部材６０が段差部６２Ａの傾斜面から押されて図中反時計回り方向へ回動する。これによって、ホルダ５４及びホルダ５４の上側に位置する清掃部材５２が図中反時計回り方向へ回動する。そして、清掃部材５２が所定の回動位置で、帯電ロール１４に当接する。この状態では、ホルダ５４の弾性力によってアーム部材６０が段差部６２Ａの傾斜面に付勢され、また、清掃部材５２が帯電ロール１４に付勢される。

一方、図４に示すように、モータ６８の駆動でスライド部材６２が図中左方向へスライドすると、アーム部材６０が段差部６２Ａから押されなくなって、図中時計回り方向へ回動する。これによって、ホルダ５４及び清掃部材５２が図中時計回り方向へ回動し、清掃部材５２が帯電ロール１４から離間する。

ここで、モータ６８は制御部１００（図５参照）によって制御されており、通常時は、清掃部材５２が帯電ロール１４から離間され、所定時間毎に清掃部材５２が帯電ロール１４に当接されて帯電ロール１４がクリーニングされる。

図５に示すように、制御部１００には、ＣＰＵ１０２、メモリ１０４、タイマ１０６が設けられている。メモリ１０４には、クリーニングサイクルのインターバル時間の閾値Ｔ０（例えば４時間）が記憶されている。また、タイマ１０６は、ＣＰＵ１０２からオン／オフ／リセットを制御される。そして、ＣＰＵ１０２は、タイマ１０６によってカウントされた時間と、メモリ１０４に記憶されている閾値Ｔ０とを比較し、タイマ１０６のカウント時間がメモリ１０４の閾値Ｔ０を超えると、モータ６８へ駆動信号を出力し、清掃部材５２を帯電ロール１４に当接させ、また、感光体駆動用モータ（図示省略）へ駆動信号を出力して感光体ドラム１２を回転させ帯電ロール１４を従動回転させることで、帯電ロール１４のクリーニングサイクルを実施する。

以下、クリーニングサイクルについて図６のフローチャートを参照して説明する。

プリントジョブを受信すると処理ルーチンが開始され、ステップ１００へ移行する。ステップ１００では、プリントジョブが実行され、ステップ１０２へ移行する。ステップ１０２では、クリーニングサイクルが実施された後の最初のプリントジョブであるか否かが判定され、判定が肯定されるとステップ１０４へ移行し、判定が否定されるとステップ１０６へ移行する。

ステップ１０４では、タイマ１０６のカウントが開始され、ステップ１０６へ移行する。ステップ１０６では、タイマ１０６によってカウントされた時間が、メモリ１０４に記憶された閾値Ｔ０より長いか否かが判定され、判定が肯定されるとステップ１０８へ、判定が否定されるとステップ１１２へ移行する。

ステップ１０８では、モータ６８が駆動されて清掃部材５２が帯電ロール１４に当接され、所定時間（例えば７．６秒）、感光体ドラム１２が回転されて帯電ロール１４が従動回転されて、帯電ロール１４のクリーニングが実施される。そして、モータ６８が逆方向に駆動されて清掃部材５２が帯電ロール１４から離間される。そして、ステップ１１０へ移行する。

ステップ１１０では、タイマ１０６がリセットされ、ステップ１１２へ移行する。ステップ１１２では、プリントジョブを受信したか否かが判定され、判定が肯定されるとステップ１００へ移行し、判定が否定されると処理ルーチンを終了する。

ここで、クリーニングサイクルを、プリント出力枚数、感光体ドラム１２の回転数、プリント出力画素数の累積値が閾値を超えた時点で実施する場合には、プリント出力が少なくなると、帯電ロール１４のクリーニングサイクルのインターバルが長時間になる。これによって、帯電ロール１４が、トナーやトナーの外添剤等の異物が付着した状態で長時間放置されるので、帯電ロール１４への異物の付着力が強固になり、帯電ロール１４に付着した異物を除去するのが困難になる。特に、トナーの外添剤は、放電生成物と空気中の水分と反応し、より強固に帯電ロール１４に付着するので、より一層、帯電ロール１４から除去するのが困難になる。

しかし、本実施形態では、クリーニング実施後の最初のプリントジョブが開始されてからの時間がタイマ１０６によってカウントされ、タイマ１０６によってカウントされた時間が閾値Ｔ０を超えると、クリーニングサイクルが実施されるので、帯電ロール１４が、トナーやトナーの外添剤等の異物が付着した状態で長時間放置されることが無い。これによって、帯電ロール１４への異物の付着力の増加を抑制でき、帯電ロール１４に付着した異物の除去性の低下を抑制できる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。

図５に示すように、制御部１００に設けられたメモリ１０４には、クリーニングサイクルのインターバル時間の閾値が記憶されている。ここで、このインターバル時間の閾値として、通常の電力モードが所定時間（例えば１分）以上維持される時の閾値（以下、第１の閾値という）Ｔ０と、所定時間（例えば１分）以内に省電力モードへの移行が行われる時の閾値（以下、第２の閾値という）Ｔ１とが記憶されている。なお、省電力モードへの移行は、プリント出力が停止してから所定時間（例えば、３０分）が経過した場合に行われ、省電力モード中は、画像形成装置１０のメインスイッチがオフになる。このため、モータ６８、及び感光体ドラム１２駆動用のモータは作動不能である。

ＣＰＵ１０２は、通常の電力モードが所定時間以上維持される場合には、タイマ１０６によってカウントされた時間と、メモリ１０４に記憶されている第１の閾値Ｔ０とを比較し、また、省電力モードへの移行が所定時間以内に行われる場合には、タイマ１０６によってカウントされた時間と、メモリ１０４に記憶されている第２の閾値Ｔ１とを比較し、タイマ１０６のカウント時間が第１の閾値Ｔ０、又は第２の閾値Ｔ１を超えると、モータ６８及び感光体駆動用モータへ駆動信号を出力する。

以下、クリーニングサイクルについて図７のフローチャートを参照して説明する。

プリントジョブを受信すると処理ルーチンが開始され、ステップ２００へ移行する。ステップ２００では、プリントジョブが実行され、ステップ２０２へ移行する。ステップ２０２では、クリーニングサイクルが実施された後の最初のプリントジョブであるか否かが判定され、判定が肯定されるとステップ２０４へ移行し、判定が否定されるとステップ２０６へ移行する。

ステップ２０４では、タイマ１０６のカウントが開始され、ステップ２０６へ移行する。ステップ２０６では、タイマ１０６によってカウントされた時間が、メモリ１０４に記憶された第１の閾値Ｔ０（例えば、４時間）より長いか否かが判定され、判定が否定されるとステップ２０８へ、判定が否定されるとステップ２１２へ移行する。

ステップ２０８では、所定時間（例えば、１分）以内に省電力モードへの移行が行われるか否かが判定され、判定が肯定されるとステップ２１０へ、判定が否定されるとステップ２１６へ移行する。

ステップ２１０では、タイマ１０６によってカウントされた時間が、メモリ１０４に記憶された第２の閾値Ｔ１（例えば、３時間）より長いか否かが判定され、判定が肯定されるとステップ２１２へ、判定が否定されるとステップ２１６へ移行する。

ステップ２１２では、モータ６８が駆動されて清掃部材５２が帯電ロール１４に当接され、所定時間（例えば７．６秒）、感光体ドラム１２が回転され帯電ロール１４が従動回転されて、帯電ロール１４のクリーニングが実施される。そして、モータ６８が逆方向に駆動されて清掃部材５２が帯電ロール１４から離間される。そして、ステップ２１４へ移行する。ステップ２１４では、タイマ１０６がリセットされ、ステップ２１６へ移行する。

ステップ２１６では、プリントジョブを受信したか否かが判定され、判定が肯定されるとステップ２００へ移行し、判定が否定されると処理ルーチンを終了する。

これによって、省電力モードへ移行する前後に跨って、帯電ロール１４が、トナーやトナーの外添剤等の異物が付着した状態で長時間放置されることを防止できるので、帯電ロール１４への異物の付着力の増加を抑制でき、帯電ロール１４に付着した異物の除去性の低下を抑制できる。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１、第２実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。

図８に示すように、モータ６８は制御部２００によって制御されている。制御部２００には、ＣＰＵ２０２、メモリ２０４、タイマ２０６、カウンタ２０８が設けられている。メモリ２０４には、クリーニングサイクルを実施するタイミングの閾値のテーブル（図９の表参照）と、温度、相対湿度と絶対温度との相関関係を示すマップ（図１０のグラフ参照）が記憶されている。図９の表に示すように、閾値のテーブルでは、プリント出力枚数（以下、ＰＶ数という）、感光体ドラム１２の回転数（以下、Ｃｙｃ数という）、プリント出力画素数の累積値（以下、Ｐｉｘｅｌ数という）、インターバル時間の閾値Ｔ０が、高温高湿（絶対湿度が２．００ｇ／ｍ^３以上）、常温常湿（絶対湿度が０．５０ｇ／ｍ^３以上２．００ｇ／ｍ^３未満）、低温低湿（絶対湿度が０．５０ｇ／ｍ^３未満）の環境毎に設定されている。また、タイマ２０６は、ＣＰＵ２０２からオン／オフ／リセットを制御される。また、カウンタ２０８は、ＰＶ数、Ｃｙｃ数、Ｐｉｘｅｌ数をカウントする。また、ＣＰＵ２０２には、温湿度センサ２１０が接続されている。この温湿度センサ２１０は、機内の温度、湿度を検出してＣＰＵ２０２へ出力する。

そして、ＣＰＵ２０２は、温湿度センサ２１０から出力された温度、湿度に対応する絶対湿度をメモリ２０４に記憶されたマップから読出し、この絶対湿度が属する環境の閾値と、タイマ２０６、カウンタ２０８によってカウントされた数値とを比較し、タイマ２０６、カウンタ２０８によってカウントされた数値が閾値を超えると、モータ６８及び感光体駆動用モータへ駆動信号を出力する。

以下、クリーニングサイクルの実施方法について図１１のフローチャートを参照して説明する。

プリントジョブを受信すると処理ルーチンが開始され、ステップ３００へ移行する。ステップ３００では、プリントジョブが実行され、ステップ３０２へ移行する。ステップ３０２では、クリーニングサイクルが実施された後の最初のプリントジョブであるか否かが判定され、判定が肯定されるとステップ３０４へ移行し、判定が否定されるとステップ３０６へ移行する。ステップ３０４では、タイマ３０６のカウントが開始され、ステップ３０６へ移行する。

ステップ３０６では、ＣＰＵ２０２が、温湿度センサ２１０から出力された温度、湿度に対応する絶対湿度をメモリ２０４に記憶されたマップから読出し、この絶対湿度が属する環境におけるＰＶ数、Ｃｙｃ数、Ｐｉｘｅｌ数の閾値を、メモリ２０４に記憶されたテーブルから選択する。そして、選択したＰＶ数、Ｃｙｃ数、Ｐｉｘｅｌ数の閾値と、カウンタ２０８によってカウントされたＰＶ数、Ｃｙｃ数、Ｐｉｘｅｌ数とを比較し、何れか１つでも超えたか否かを判定する。判定が否定されるとステップ３０８へ移行し、判定が肯定されるとステップ３１２へ移行する。

ステップ３０８では、ＣＰＵ２０２が、温湿度センサ２１０から出力された温度、湿度に対応する絶対湿度をメモリ２０４に記憶されたマップから読出し、この絶対湿度が属する環境におけるインターバル時間の閾値Ｔ０を、メモリ２０４に記憶されたテーブルから選択する。そして、タイマ２０６によってカウントされたインターバル時間が、選択したインターバル時間の閾値Ｔ０より長いか否かを判定し、判定が肯定されるとステップ３１２へ移行し、判定が否定されるとステップ３１０へ移行する。

ステップ３１０では、カウンタ２０８によって、ＰＶ数、Ｃｙｃ数、Ｐｉｘｅｌ数がカウントされ、ステップ３１６へ移行する。

一方、ステップ３１２では、モータ６８が駆動されて清掃部材５２が帯電ロール１４に当接され、所定時間（例えば７．６秒）、感光体ドラム１２が回転され帯電ロール１４が従動回転されて、帯電ロール１４のクリーニングが実施される。そして、モータ６８が逆方向に駆動されて清掃部材５２が帯電ロール１４から離間される。そして、ステップ３１４へ移行する。ステップ３１４では、タイマ２０６、カウンタ２０８のＰＶ数、Ｃｙｃ数、Ｐｉｘｅｌ数がリセットされ、ステップ３１６へ移行する。

ステップ３１６では、プリントジョブを受信したか否かが判定され、判定が肯定されるとステップ３００へ移行し、判定が否定されると処理ルーチンを終了する。

ここで、高温高湿になるほど、帯電ロール１４への異物の付着力が増加するが、本実施形態では、高温高湿になるほど、クリーニングサイクルのインターバルが短くなるので、環境条件に関わらず、帯電ロール１４への異物の付着力が強固になる前にクリーニングを実施することが可能である。従って、帯電ロール１４に付着した異物の除去性の低下を抑制できる。

また、帯電ロール１４のクリーニングサイクルの実施頻度の過度な増大を抑制できるので、帯電ロール１４、清掃部材５２の経時劣化を抑制できる。

次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、第１乃至第３実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。

図１２に示すように、モータ６８は制御部３００によって制御されている。制御部３００には、ＣＰＵ３０２、メモリ３０４、タイマ３０６、カウンタ３０８が設けられている。メモリ３０４には、クリーニングサイクルを実施するタイミングの閾値のテーブル（図１３の表参照）と、温度、相対湿度と絶対温度との相関関係を示すマップ（図１０のグラフ参照）が記憶されている。このテーブルでは、ＰＶ数、Ｃｙｃ数、Ｐｉｘｅｌ数、インターバル時間Ｔ０の閾値が、高温高湿（絶対湿度が２．００ｇ／ｍ^３以上）、常温常湿（絶対湿度が０．５０ｇ／ｍ^３以上２．００ｇ／ｍ^３未満）、低温低湿（絶対湿度が０．５０ｇ／ｍ^３未満）の環境、及び、各色の画像密度（下記（１）式参照）の高低（５％以上が高、５％未満が低）に応じて設定されている。なお、画像密度が５％未満の場合の各パラメータの閾値は、画像密度が５％以上の場合の各パラメータの閾値の２倍に設定されている。

画像密度＝（Ｐｉｘｅｌ数÷ＰＶ数）÷用紙面積…（１）
また、タイマ３０６は、ＣＰＵ３０２からオン／オフ／リセットを制御される。また、カウンタ３０８は、ＰＶ数、Ｃｙｃ数、Ｐｉｘｅｌ数をカウントする。また、ＣＰＵ３０２には、温湿度センサ３１０が接続されている。この温湿度センサ３１０は、機内の温度、湿度を検出してＣＰＵ３０２へ出力する。

そして、ＣＰＵ３０２は、用紙面積とカウンタ３０８によってカウントされたＰｉｘｅｌ数、ＰＶ数とから画像密度を上記（１）式に基づいて算出し、また、温湿度センサ３１０から出力された温度、湿度に対応する絶対湿度をメモリ３０４に記憶されたマップから読出す。そして、ＣＰＵ３０２は、導出した画像密度の範囲、絶対湿度が属する環境に対応した各パラメータの閾値と、タイマ３０６、カウンタ３０８によってカウントされた数値とを比較し、タイマ３０６、カウンタ３０８によってカウントされた数値が各パラメータの閾値を超えると、モータ６８及び感光体駆動用モータへ駆動信号を出力する。

以下、クリーニングサイクルの実施方法について図１４のフローチャートを参照して説明する。

プリントジョブを受信すると処理ルーチンが開始され、ステップ４００へ移行する。ステップ４００では、プリントジョブが実行され、ステップ４０２へ移行する。ステップ４０２では、クリーニングサイクルが実施された後の最初のプリントジョブであるか否かが判定され、判定が肯定されるとステップ４０４へ移行し、判定が否定されるとステップ４０６へ移行する。ステップ４０４では、タイマ３０６のカウントが開始され、ステップ４０６へ移行する。

ステップ４０６では、ＣＰＵ３０２が、画像密度、装置の環境条件を、上述の方法で導出し、導出した画像密度、絶対湿度に対応したＰＶ数、Ｃｙｃ数、Ｐｉｘｅｌ数の閾値を、メモリ３０４に記憶されたテーブルから選択する。そして、選択したＰＶ数、Ｃｙｃ数、Ｐｉｘｅｌ数の閾値と、カウンタ２０８によってカウントされたＰＶ数、Ｃｙｃ数、Ｐｉｘｅｌ数とを比較し、何れか１つでも超えたか否かを判定する。判定が否定されるとステップ４０８へ移行し、判定が肯定されるとステップ４１２へ移行する。

ステップ４０８では、ＣＰＵ３０２が、画像密度、装置の環境条件を上述した方法で導出し、導出した画像密度、環境条件に対応したインターバル時間の閾値を、メモリ３０４に記憶されたテーブルから選択する。そして、タイマ３０６によってカウントされたインターバル時間が、選択したインターバル時間の閾値を超えたか否かを判定する。判定が否定されるとステップ４１０へ移行し、判定が否定されるとステップ４１２へ移行する。

ステップ４１０では、カウンタ３０８によって、ＰＶ数、Ｃｙｃ数、Ｐｉｘｅｌ数がカウントされ、ステップ４１６へ移行する。

一方、ステップ４１２では、モータ６８が駆動されて清掃部材５２が帯電ロール１４に当接され、所定時間（例えば７．６秒）、感光体ドラム１２が回転され帯電ロール１４が従動回転されて、帯電ロール１４のクリーニングが実施される。そして、モータ６８が逆方向に駆動されて清掃部材５２が帯電ロール１４から離間される。そして、ステップ４１４へ移行する。ステップ４１４では、タイマ３０６、カウンタ３０８がリセットされ、ステップ４１６へ移行する。

ステップ４１６では、プリントジョブを受信したか否かが判定され、判定が肯定されるとステップ４００へ移行し、判定が否定されると処理ルーチンを終了する
ここで、帯電ロール１４に付着するトナーやトナーの外添剤等は、感光体ドラム１２から中間転写ベルト１３へ転写されずに感光体ドラム１２に残留したものと、中間転写ベルト１３から感光体ドラム１２へ転写（リトランス）されたものとが存在する。

本発明者の調査によると、画像密度が大きくなるほど転写率が減少し、リトランスする率が増大する傾向がある。例えば、同じ累積画素数でも、プリント出力枚数が多く、画像密度が小さいケースと、プリント出力枚数が少なく、画像密度が大きいケースとでは、後者の方が帯電ロール１４へのトナーやトナーの外添剤等の付着が増大する。

しかし、本実施形態では、画像密度が大きくなるほど、クリーニングサイクルのインターバルが短くなるので、帯電ロール１４のトナーやトナーの外添剤等の付着量の増大を抑制でき、帯電ロール１４に付着したトナーやトナーの外添剤等の除去性の低下を抑制できる。

なお、第３、第４実施形態では、温湿度センサ２１０、３１０によって機内の温湿度を検知したが、機外の温湿度を検知しても良い。

また、第１乃至第４実施形態では、清掃部材５２を帯電ロール１４に対して接離させたが、清掃部材５２が帯電ロール１４に対して相対的に接離すれば良く、帯電ロール１４を清掃部材５２に対して接離させても良い。

本発明の第１実施形態の画像形成装置の概略を示す断面図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の感光体ドラム、帯電ロール、クリーニングロール、帯電ロール用クリーナ、駆動機構の概略を示す図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の帯電ロール用クリーナ、駆動機構を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置の感光体ドラム、帯電ロール、クリーニングロール、帯電ロール用クリーナ、駆動機構の概略を示す図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置における電気系の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態の画像形成装置におけるクリーニングサイクルの実施方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態の画像形成装置におけるクリーニングサイクルの実施方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第３実施形態の画像形成装置における電気系の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態の画像形成装置におけるクリーニングサイクルを実施するタイミングの閾値のテーブルを示す表である。 温度、相対湿度と絶対温度との相関関係のマップを示すグラフである。 本発明の第３実施形態の画像形成装置におけるクリーニングサイクルの実施方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第４実施形態の画像形成装置における電気系の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第４実施形態の画像形成装置におけるクリーニングサイクルを実施するタイミングの閾値のテーブルを示す表である。 本発明の第４実施形態の画像形成装置におけるクリーニングサイクルの実施方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 感光体ドラム（像担持体）
１４ 帯電ロール
５２ 清掃部材
５８ 駆動機構（接離手段）
１０２ ＣＰＵ（制御手段）
１０６ タイマ（計測手段）
２０２ ＣＰＵ（制御手段）
２０６ タイマ（計測手段）
２０８ カウンタ（計数手段）
２１０ 温湿度センサ（温湿度検出手段）
３０２ ＣＰＵ（制御手段）
３０６ タイマ（計測手段）
３０８ カウンタ（計数手段）
３１０ 温湿度センサ（温湿度検出手段）

Claims (6)

1. 画像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に当接又は近接して前記像担持体を帯電する帯電ロールと、
   前記帯電ロールに当接して前記帯電ロールを清掃する清掃部材と、
   前記清掃部材を前記帯電ロールに対して相対的に接離させる接離手段と、
   前記清掃部材による前記帯電ロールの清掃終了後の最初のプリント出力からの経過時間を計測する計測手段と、
   前記計測手段によって計測された時間に応じて、前記接離手段を作動して前記清掃部材を前記帯電ロールに当接させて前記清掃部材による前記帯電ロールの清掃を実施する制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. プリント出力枚数と、前記像担持体の回転数と、プリント出力画素数との少なくとも１つの累積値を計数する計数手段を有し、
   前記制御手段は、前記計測手段によって計測された値の少なくとも１つに応じて、前記接離手段を作動して前記清掃部材を前記帯電ロールに当接させて前記清掃部材による前記帯電ロールの清掃を実施することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 機内又は機外の温度、湿度を検知する温湿度検知手段を有し、
   前記制御手段は、前記温湿度検知手段によって検知された結果に応じて前記閾値を変更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。
4. 前記制御手段は、プリント出力１枚あたりの画像密度に応じて前記閾値を変更することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記画像形成装置の構成部への電源供給が低下する前に前記閾値を低下させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記画像形成装置の構成部への電源供給が低下する前に、前記接離手段を作動して前記清掃部材を前記帯電ロールに当接させて前記清掃部材による前記帯電ロールの清掃を実施することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。

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