JP2012177721A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像流れの発生を抑え画質の向上を図る。
【解決手段】トナーを感光体ドラムに付着させてトナー像を形成する現像部３４、感光体ドラムの表面を研磨してクリーニングするブラシローラを有するクリーニング部３５、感光体ドラムの表面に形成されたトナー像のカバレッジを算出するカバレッジ算出部、感光体ドラムの回転軸方向に感光体ドラム表面を複数に区分して区分毎に形成されたトナー像のカバレッジを部分カバレッジとして算出する部分カバレッジ算出部、カバレッジが第１カバレッジよりも小さい場合、感光体ドラムの非画像形成領域にトナー強制排出用パターンのトナー像を形成させ、カバレッジが第１カバレッジ以上の場合、部分カバレッジが第２カバレッジよりも小さい区分に対応する感光体ドラムの非画像形成領域にトナー強制排出用パターンのトナー像を形成させる制御部、を備える画像形成装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置には、トナー像が形成される像担持体（例えば、感光体ドラム等）の表面上に付着したトナーの除去を行う為のクリーニング装置が設けられている。クリーニング装置としては、例えば、研磨部材（クリーニングブレードやブラシ・ローラ等）に研磨粒子を含むトナーを保持させ、当該研磨部材を像担持体の表面上に摺接させて像担持体の表面上を研磨することにより、像担持体の表面上に付着したトナーを除去するものがある。

例えば、感光体表面に潤滑剤を塗布し、当該潤滑剤をクリーニングブレードにより引き延ばして感光体表面に潤滑剤の薄層を形成するクリーニング装置を備えた画像形成装置において、感光体表面の可視像の画像面積率が所定の値よりも少ないとき（低カバレッジの場合）、感光体表面の非画像領域にトナー像を形成して潤滑剤塗布ブラシにトナーを供給する技術が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００６−１３９１１１号公報

しかしながら、特許文献１では、トナーが過剰に供給された場合が考慮されていない。トナーが過剰に供給されると、トナーがブラシに固着し、ブラシに固着したトナーが像担持体の表面上に付着するフィルミングが発生したり、当該フィルミングによる像担持体表面上の放電生成物が残留したりすることにより、画像がぼやけたり擦れたように流れたりする現象（像流れ）が生じるおそれがある。

また、クリーニング装置が像担持体に対する研磨力を維持するためには、トナーに含まれる研磨粒子が研磨部材に一定量付着している必要がある。しかし、供給されるトナー量は、カバレッジや画像パターン等によって変化するため、研磨部材に付着する研磨粒子の量を一定量に安定して維持することが困難である。特に、トナー画像のパターン（形状）が像担持体の軸方向において偏った場合には、像担持体の軸方向においてトナーが過剰となったり枯渇したりする部分が発生し、部分的に像流れが発生するおそれがある。

本発明の課題は、上記問題に鑑みて、像流れの発生を抑え、画質の向上を図ることである。

請求項１に記載の発明は、潜像が形成される像担持体と、トナーが充填されており、当該トナーを前記像担持体に付着させて潜像を現像しトナー像を形成する現像部と、前記像担持体の表面を研磨してクリーニングする研磨部材を有するクリーニング部と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像のカバレッジを算出するカバレッジ算出部と、前記像担持体の回転軸方向に前記像担持体の表面を複数に区分し、当該区分毎に形成されたトナー像のカバレッジを部分カバレッジとして算出する部分カバレッジ算出部と、前記カバレッジ算出部により算出されたカバレッジと予め設定された第１カバレッジとを比較し、前記カバレッジが前記第１カバレッジよりも小さい場合、前記像担持体の非画像形成領域にトナー強制排出用パターンのトナー像を形成させ、前記カバレッジが前記第１カバレッジ以上の場合、前記区分毎に部分カバレッジと予め設定された第２カバレッジとを比較し、前記部分カバレッジが前記第２カバレッジよりも小さい区分に対応する前記像担持体の非画像形成領域にトナー強制排出用パターンのトナー像を形成させる制御部と、を備える画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体周辺の少なくとも湿度情報を含む環境状態情報を検知する環境検知部を備え、前記制御部は、前記環境検知部により検知した環境状態情報に基づいて前記像担持体が予め設定された湿度よりも高い状態にある場合、前記カバレッジと前記第１カバレッジとの比較を行う。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記クリーニング部は、前記研磨部材に当接して当該研磨部材に付着したトナーを除去するトナー除去部材と、前記トナー除去部材を前記研磨部材に当接又は離間させる接離駆動部と、を有し、前記制御部は、前記カバレッジと前記第１カバレッジよりも大きい第３カバレッジとを比較し、前記カバレッジが前記第３カバレッジよりも小さい場合、前記接離駆動部により前記トナー除去部材を前記研磨部材から離間させ、前記カバレッジが前記第３カバレッジ以上の場合、前記接離駆動部により前記トナー除去部材を前記研磨部材に当接させる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記トナーは、平均一次粒径０．１〜１．０μｍのチタン酸化合物である無機微粒子からなる外添剤を０．０５〜０．１５重量％含有する。

本発明によれば、トナー像の形状に依らず像流れの発生を抑え、画質の向上を図ることができる。

画像形成装置の概略断面構成図である。 画像形成ユニットの概略構成図である。 ブラシローラ周辺の一部拡大図である。 画像形成装置の機能的構成図である。 外添剤調整処理のフローチャートである。 第１トナー帯幅情報を示すグラフの一例である。 第２トナー帯幅情報を示すグラフの一例である。 外添剤調整処理の変形例のフローチャートである。 （ａ）は第１チャートの例、（２）は第２チャートの例を示す図である。 従来技術の像流れの結果を示すグラフである。 本実施の形態の像流れの結果を示すグラフである。 カバレッジに対するブラシローラに到達するトナー量の測定結果を示す図である。 トナーに配合する外添剤の配合量と粒子径との関係の結果を示す図である。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
まず、構成を説明する。
図１に、本実施の形態における画像形成装置の概略断面構成図を示す。

図１に示す画像形成装置は、単色のトナーを用いる画像形成装置である。
図１に示すように、画像形成装置１には、画像読取部２、プリント部３等が設けられている。画像読取部２には、原稿自動送り部２１と、読取部２２とが設けられている。プリント部３には、画像形成ユニット３０、転写ユニット４０、クリーニングユニット５０、定着ユニット６０、給紙ユニット７０、レジストローラ８０等が設けられている。

原稿自動送り部２１は、画像形成装置１の本体上部に設けられている。原稿自動送り部２１は、搬送ローラを複数備え、原稿台に設置された原稿を読取部２２の読取位置に搬送する。

読取部２２は、光源、レンズ、コンタクトガラス、イメージセンサ２２ａ等が設けられたスキャナを備えて構成され、原稿に照射した光の反射光を結像して光電変換することにより原稿の画像を読み取り、光電変換により画像信号（アナログ信号）を生成する。ここで、画像とは、図形や写真等のイメージデータに限らず、文字や記号等のテキストデータ等も含む意である。

画像信号は、後述する画像処理部によってデジタルの画像データに変換され、必要に応じて各種信号処理が施されると、一旦画像メモリに格納される。その後、画像メモリから画像データが読み出されて画像形成ユニット３０に出力される。

画像形成ユニット３０は、像担持体である感光体ドラム３１の周囲に沿って、帯電部３２、露光部３３、現像部３４、クリーニング部３５、温湿度センサ等を備えており、画像データに基づいて画像形成を行う。画像形成ユニット３０についての詳細な説明は、図２を用いて後述する。

転写ユニット４０は、レジストローラ８０によって搬送された用紙上に、感光体ドラム３１上に形成されたトナー像を転写させた後、用紙を定着ユニット６０へ搬送する。
転写ユニット４０は、複数のローラによって張設され回動する転写ベルト４１等を備えて構成されている。転写ベルト４１は、感光体ドラム３１と当接し、感光体ドラム３１に形成されたトナー像を用紙に転写する転写部としての機能を実現する。

なお、本実施の形態では、転写部として転写ベルトを用いて説明するが、これに限らず、転写位置で感光体ドラム３１と当接し、副走査方向（用紙搬送方向）に回動可能な部材（例えば、転写ローラ等）であればよい。

クリーニングユニット５０は、転写ベルト４１に付着している残留トナーをブレード等によりそぎ落し、除去する。

定着ユニット６０は、熱源を有する定着ローラ６１と、加圧ローラ６２とを備える。定着ローラ６１と加圧ローラ６２とにより、搬送された用紙に対して加熱及び加圧が行われ、定着処理が施される。定着処理された用紙は画像形成装置１の外部に設けられたトレイ上に排紙される。

給紙ユニット７０は、複数の給紙カセットや手差しトレイ、給紙ローラ等を備える。給紙カセット内には、給紙カセット毎にサイズや紙種毎に予め識別された規格サイズの用紙が収容されている。手差しトレイには、ユーザのニーズに合わせて様々な規格外のサイズの用紙がその都度積載可能となっている。

給紙カセット又は手差しトレイに収容された用紙は、最上部から一枚ずつレジストローラ８０まで搬送され、レジストローラ８０によって転写ユニット４０の転写ベルト４１と感光体ドラム３１との間の転写位置へ搬送される。転写ユニット４０と感光体ドラム３１とにより用紙上にトナー像が転写されるが、その転写位置への用紙の進入タイミングは、レジストローラ８０によって感光体ドラム３１の回転によるトナー像の移動と同期するよう計られる。

図２に、本実施の形態における画像形成ユニット３０の概略構成図を示す。
感光体ドラム３１は、駆動モータ等の駆動機構に接続されており、当該駆動モータにより一定速度で回転駆動される。

帯電部３２は、感光体ドラム３１に電荷を付加し、感光体ドラム３１の表面を予め定められた極性に帯電させる。

露光部３３は、画像データに応じた光を感光体ドラム３１の表面に照射して静電潜像を形成する。例えば、ＬＥＤプリンタヘッド（以下、ＬＰＨと称す。）を用いることができる。ＬＰＨは、予め設定された解像度に対応した画素ピッチで主走査方向に配列された複数の発光素子（例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子）からなるＬＥＤアレイと、画像データに応じて発光されたＬＥＤ素子からの照射光を集光させて露光面上に結像させる複数の結像レンズからなるレンズアレイとからなる。

現像部３４は、無機微粒子からなる外添剤を含有するトナーが充填されたトナー補給部３４ａを有しており、一定速度で移動する感光体ドラム３１の表面に、予め定められた極性に帯電したトナーを付着させて静電潜像を現像し、感光体ドラム３１上にトナー像を形成する。
現像部３４により感光体ドラム３１に形成されたトナー像は、感光体ドラム３１が一定速度で回転されることにより一定速度で転写位置に移動し、当該転写位置で転写される。

トナー補給部３４ａは、多量のトナーを貯留可能なトナーボトルと、トナーボトルと現像部３４とを連結する連結部材とを備えている。
トナーボトルは、当該トナーボトルのトナーの流出口が連結部材に着脱自在に装着されている。連結部材は、トナーボトルの流出口と現像部３４内部とを繋ぐ円筒体と、当該円筒体内部に設けられたスクリュー部材等を備えている。そして、連結部材は、トナーボトルの流出口から流出したトナーをスクリュー部材の回転に応じて現像部３４内に流入させる。スクリュー部材は、トナー補給モータにより駆動される。

トナー補給部３４ａに充填されているトナーは、無機微粒子からなる外添剤を含有している。外添剤としては、チタン酸化合物が好ましく、本実施の形態では、チタン酸金属塩化化合物であるチタン酸カルシウムを用いる。なお、チタン酸カルシウムに限らず、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ジルコニウム、チタン酸ナトリウム等を用いてもよい。

クリーニング部３５は、クリーニングブレード３５ａやブラシローラ３５ｂ等を備え、感光体ドラム３１の表面を研磨して、感光体ドラムの表面に付着しているトナー等を除去してクリーニングする。

クリーニングブレード３５ａは、一端部が感光体ドラム３１の表面に摺接しており、当該一端部にて感光体ドラム３１に付着したトナーを直接的かつ物理的に剥ぎ取り削り落として除去している。

温湿度センサは、感光体ドラム３１の外周付近に設けられている。温湿度センサは、感光体ドラム３１周辺温度と周辺湿度とを検知し、当該検知した周辺温度を示す温度情報と周辺湿度を示す湿度情報とを含む環境状態情報を制御部１１０（図４参照）へ出力する。
従って、温湿度センサは、感光体ドラム３１周辺の環境状態情報（温度情報、湿度情報）を検知する環境検知部としての機能を実現する。

図３に、ブラシローラ３５ｂ周辺の一部拡大図を示す。
図３に示すように、ブラシローラ３５ｂは、感光体ドラム３１の表面に当接するように設けられており、モータ等の駆動機構によって回転駆動される。本実施の形態におけるブラシローラ３５ｂは、感光体ドラム３１の回転方向とは逆方向に回転し、感光体ドラム３１との当接位置では同一方向となるように回転するように設けられている。

ブラシローラ３５ｂが感光体ドラム３１の表面に当接することにより、感光体ドラム３１の表面に残留したトナーが掻き取られ除去される。感光体ドラム３１の表面から掻き取られブラシローラ３５ｂに付着したトナーは、フリッカ３５ｃとブラシローラ３５ｂとが接触してブラシローラ３５ｂの繊維束が撓まされ弾かれることで、ブラシローラ３５ｂから脱落し分離される。

フリッカ３５ｃは、横断面が２本の線からなるＴ字型をしており、一方の線の端部がブラシローラ３５ｂと接離可能に設けられ、当該一方の線が中央部に接続された他方の線の端部にはソレノイド３５ｄとバネ３５ｅとがそれぞれ接続されている。
ソレノイド３５ｄ及びバネ３５ｅは、一方の線の端部をブラシローラ３５ｂと当接又は離間させるための接離駆動部としての機能を実現する。ソレノイド３５ｄは、後述する制御部１１０からの指示に従って駆動し、支点３５ｆを基点にフリッカ３５ｃを当接又は離間させる。

図４に、本実施の形態における画像形成装置１の機能的構成図を示す。
図４に示すように、画像形成装置１は、画像読取部２と、プリント部３と、操作表示部４と、プリンタコントローラ５と、本体制御部１０等を備えて構成される。

画像読取部２は、図１に示した原稿自動送り部２１、読取部２２、画像読取制御部等から構成される。画像読取制御部は、原稿自動送り部２１、読取部２２等を制御して、原稿面の露光走査を実行させ、光の反射光をイメージセンサ２２ａにより光電変換を行わせて画像を読み取る。読み取られた画像のデータは、画像処理部１４０に出力される。

プリント部３は、図１に示した画像形成ユニット３０、転写ユニット４０、クリーニングユニット５０、定着ユニット６０、給紙ユニット７０、レジストローラ８０、温湿度センサ３６等と、プリント出力に係る各部やプリント制御部３００を備えて構成される。プリント制御部３００は、制御部１１０からの指示に従ってプリント部３の各部の動作を制御し、画像処理部１４０から入力された画像データに基づいて画像形成を行わせる。

操作表示部４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、タッチパネル、各種操作キー群、操作表示制御部から構成される。操作表示制御部は、制御部１１０から入力される表示信号に従って、各種設定条件を入力するための各種画面や各種処理結果等をＬＣＤやＥＬディスプレイに表示させる。また、操作表示制御部は、各種操作キー群又はタッチパネルから入力される操作信号を制御部１１０に出力する。

プリンタコントローラ５は、画像形成装置１をネットワークプリンタとして使用する場合に、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークＮに接続されるＰＣ（Personal Computer）等の外部装置６から画像形成装置１に送信されるジョブの管理及び制御を行う。プリンタコントローラ５は、外部装置６からプリント対象のデータを受信し、当該データをジョブデータとして制御部１１０へ出力する。

本体制御部１０は、制御部１１０、不揮発メモリ１２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２２、画像メモリ１３０、画像処理部１４０等を備え、各部は制御部１１０によって制御されている。

制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、不揮発メモリ１２１に格納されているシステムプログラム及び各種アプリケーションプログラム、各種データの中から指定されたプログラムやデータを読み出してＲＡＭ１２２に展開し、ＲＡＭ１２２に展開されたプログラムとの協働で、各種処理を実行し、画像形成装置１の各部を集中制御する。例えば、制御部１１０は、操作表示部４やプリンタコントローラ５を介して接続された外部装置６から入力される指示信号に従って、コピーモード、プリンタモード、スキャナモードを切り替え、複写、プリント、画像データの読取等の制御を行う。

また、制御部１１０は、不揮発メモリ１２１から本実施の形態に係るカバレッジ算出処理、部分カバレッジ算出処理、外添剤調整処理のプログラムや必要な各種データを読み出し、当該プログラム及び各種データとの協働により、ブラシローラ３５ｂに付着する外添剤の付着量の調整処理を行う。

カバレッジ算出処理では、予め設定された時間あたりの感光体ドラム３１の表面に形成されたトナー像の印字率、即ち、カバレッジが算出される。
また、部分カバレッジ算出処理では、感光体ドラム３１の回転軸方向に感光体ドラム３１の表面が複数に区分され、区分毎に、予め設定された時間あたりの当該区分に形成されたトナー像の印字率（カバレッジ）が部分カバレッジとして算出される。例えば、感光体ドラム３１の表面が回転軸方向に１０個に区分される場合には、１０個の部分カバレッジが算出されることとなる。
従って、カバレッジ算出処理及び部分カバレッジ算出処理を実行する制御部１１０は、カバレッジ算出部及び部分カバレッジ算出部としての機能を実現する。

外添剤調整処理では、温湿度センサから入力された環境状態情報に基づいて感光体ドラム３１に像流れが発生しやすい高温高湿状態（ＨＨ環境）である場合、カバレッジと予め設定された第１カバレッジとが比較され、カバレッジが第１カバレッジよりも小さい場合、感光体ドラム３１の非画像形成領域にトナー強制排出用パターンのトナー像が形成される。また、カバレッジが第１カバレッジ以上の場合、区分毎に部分カバレッジと第２カバレッジとが比較され、部分カバレッジが予め設定された第２カバレッジよりも小さい区分に対応する感光体ドラムの非画像形成領域にトナー強制排出用パターンのトナー像が形成される。

なお、感光体ドラム３１の非画像領域とは、１枚の用紙に転写するトナー像が形成される画像領域の相互の間の領域であり、一般には「紙間」と称される。

不揮発メモリ１２１は、画像形成に係る各種処理プログラム及びデータの他、本実施の形態に係るカバレッジ算出処理、部分カバレッジ算出処理、外添剤調整処理のプログラム、当該プログラムを実行するために必要なテーブルやデータ、各種プログラムで処理されたデータ等を記憶する。

ＲＡＭ１２２は、制御部１１０により実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係る各種データ等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。

画像メモリ１３０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等により構成され、画像データを読み書き可能に記憶する。画像メモリ１３０は、制御部１１０からの指示により、画像読取部２又はプリンタコントローラ５から入力された画像データを記憶して保存したり、画像メモリ１３０に記憶されている画像データを読み出して画像処理部１４０に出力したりする。

画像処理部１４０は、画像読取部２、プリンタコントローラ５又は画像メモリ１３０から入力された画像データにスクリーン処理等の各種画像処理を施して制御部１１０又は画像メモリ１３０に出力する。画像処理部１４０は、例えば、画像読取部２から入力されたアナログの画像信号をデジタルの画像データに変換したり、デジタルの画像データを圧縮して画像メモリ１３０に出力したり、圧縮画像データを伸長して出力したりする。

次に、本実施の形態の動作を説明する。
図５に、本実施の形態における外添剤調整処理のフローチャートを示す。
図５に示すフローチャートは、制御部１１０と各部との協働によって実行される処理である。なお、フリッカ３５ｃは、ブラシローラ３５ｂに当接された状態である。

制御部１１０は、温湿度センサから入力された環境状態情報に基づいて、感光体ドラム３１がＨＨ環境であるか否かを判別する（ステップＳ１）。
像流れが発生しやすい状況は高温高湿状態であり、温度と湿度とが高い方向に像流れが発生しやすい傾向にあることが一般的に知られているため、ステップＳ１の内容が判別される。特に、像流れの発生についてより支配的な条件は、湿度である。そのため、ステップＳ１では、例えば、環境状態情報に含まれる湿度情報が示す湿度が予め設定された湿度（例えば、８０％）よりも高い場合には、ＨＨ環境であると判別される。

なお、本実施の形態では、湿度情報に基づいてＨＨ環境であるか否かを判別しているが、これに限らず、温度情報も加味してＨＨ環境であるか否かを判別してもよい。例えば、温度情報が示す温度が予め設定された温度（例えば、３０℃）よりも高く、且つ、湿度情報が示す湿度が予め設定された湿度（例えば、８０％）よりも高い場合には、ＨＨ環境であると判別してもよい。

ＨＨ環境ではない場合（ステップＳ１；ＮＯ）、制御部１１０は、ステップＳ１の処理に戻る。ＨＨ環境である場合（ステップＳ１；ＹＥＳ）、制御部１１０は、カバレッジが第１カバレッジ（本実施の形態では５％）よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ２）。

カバレッジが第１カバレッジ（５％）よりも小さい場合（ステップＳ２；ＹＥＳ）、カバレッジと第１トナー帯幅情報とに基づいて、トナー強制排出用パターンのトナー帯幅を決定する（ステップＳ３）。なお、トナー帯幅とは、感光体ドラム３１の回転方向（副走査方向）におけるトナー強制排出用パターンの長さである。

図６に、第１トナー帯幅情報を示すグラフの一例を示す。
第１トナー帯幅情報は、カバレッジ毎に転写残トナー量に基づいて予め設定されたものである。図６に示すように、第１トナー帯幅情報は、カバレッジ毎にトナー強制排出用パターンのトナー帯幅が設定されている。

制御部１１０は、ステップＳ３において決定したトナー帯幅のトナー強制排出用パターンのトナー像（トナー帯画像）を感光体ドラム３１の非画像形成領域に形成させ（ステップＳ４）、ステップＳ１の処理に戻る。

カバレッジが第１カバレッジ（本実施の形態では、５％）以上の場合（ステップＳ２；ＮＯ）、区分毎に部分カバレッジと第２カバレッジ（本実施の形態では、５％）とを比較し、部分カバレッジが第２カバレッジ（５％）よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ５）。
なお、本実施の形態では、第１カバレッジと第２カバレッジとが同じ値（５％）であるが、これに限らない。

部分カバレッジが第２カバレッジ（５％）よりも小さい区分がある場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、カバレッジと第２トナー帯幅情報とに基づいて、トナー強制排出用パターンのトナー帯幅を決定する（ステップＳ６）。

図７に、第２トナー帯幅情報を示すグラフの一例を示す。
第２トナー帯幅情報は、カバレッジ毎に転写残トナー量に基づいて予め設定されたものである。図７に示すように、第２トナー帯幅情報は、第１トナー帯幅情報と同様に、カバレッジ毎にトナー強制排出用パターンのトナー帯幅が設定されている。

制御部１１０は、部分カバレッジが第２カバレッジよりも小さい区分に対応する感光体ドラム３１の非画像形成領域に、ステップＳ６において決定したトナー帯幅のトナー強制排出用パターンのトナー像（トナー帯画像）を形成させ（ステップＳ７）、ステップＳ１の処理に戻る。

図８に、本実施の形態における外添剤調整処理の変形例のフローチャートを示す。
図８に示すフローチャートは、制御部１１０と各部との協働によって実行される処理である。

制御部１１０は、ステップＳ１と同様に、温湿度センサから入力された環境状態情報に基づいて、感光体ドラム３１がＨＨ環境であるか否かを判別する（ステップＳ１１）。
なお、ステップＳ１１の処理は、ステップＳ１と同様であるため、説明は省略する。

ＨＨ環境ではない場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、制御部１１０は、ステップＳ１１の処理に戻る。ＨＨ環境である場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御部１１０は、カバレッジが第３カバレッジ（本実施の形態では第１カバレッジよりも大きい１０％）よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ１２）。

カバレッジが第３カバレッジ（１０％）よりも小さい場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、制御部１１０は、ソレノイド３５ｄを駆動してフリッカ３５ｃをブラシローラ３５ｂから離間させる（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３後、制御部１１０は、ステップＳ１４〜Ｓ１６の処理を実行する。なお、ステップＳ１４〜Ｓ１６の処理は、ステップＳ２〜Ｓ４と同様の処理であるため、説明は省略する。ステップＳ１６後、制御部１１０は、ステップＳ１１の処理に戻る。

カバレッジが第３カバレッジ（１０％）以上の場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、制御部１１０は、ソレノイド３５ｄを駆動してフリッカ３５ｃをブラシローラ３５ｂに当接させる（ステップＳ１７）。

ステップＳ１４；ＮＯ後、又は、ステップＳ１７後、制御部１１０は、ステップＳ１８〜Ｓ２０の処理を実行する。なお、ステップＳ１８〜Ｓ２０の処理は、ステップＳ５〜Ｓ７と同様の処理であるため、説明は省略する。ステップＳ２０後、制御部１１０は、ステップＳ１１の処理に戻る。

外添剤調整処理を行わない従来技術と、外添剤調整処理を行った本実施の形態と、において像流れの検証（１）、（２）を行った。

検証（１）では、図９（ａ）に示すような第１チャートＣ１を、ＨＨ環境下において２万枚連続的に画像形成して８時間放置した後、７０％のハーフトーン画像を形成し、当該ハーフトーン画像の感光体ドラム３１の軸方向の濃度分布を測定した。
第１チャートＣ１は、感光体ドラム３１の軸方向Ｘに均一な画像が形成されたカバレッジが１％の画像である。

検証（２）では、図９（ｂ）に示すような第２チャートＣ２を、ＨＨ環境下において２万枚連続的に画像形成して８時間放置した後、７０％のハーフトーン画像を形成し、当該ハーフトーン画像の感光体ドラム３１の軸方向の濃度分布を測定した。
第２チャートＣ２は、感光体ドラム３１の軸方向Ｘに偏りのある画像、例えば図９（ｂ）に示すように感光体ドラム３１の軸方向Ｘの中央部分に感光体ドラム３１の回転方向（副走査方向）Ｙに延在するベタ画像が形成されたカバレッジ１０％の画像である。

図１０に、従来技術での検証（１）、（２）の像流れの結果を示すグラフ、図１１に、本実施の形態での検証（１）、（２）の像流れの結果を示すグラフ、を示す。
図１０、１１に示す三角（△）のマーカは検証（１）の結果を示し、図１０、１１に示す四角（□）のマーカは検証例（２）の結果を示す。

まず、図１０を参照して、従来技術の検証（１）、（２）の結果を説明する。
図１０に示すように、検証（１）では、感光体ドラム３１の軸方向Ｘの全域に亘って反射濃度が上昇し、像流れが発生した。これは、第１チャートＣ１は、低カバレッジであるため、転写残トナー量が少なく、ブラシローラのトナー付着量が減少してブラシローラによる研磨力が低下し、感光体ドラム３１の表面に付着したトナーや放電生成物を除去できないためである。

図１０に示す検証（２）では、ベタ画像が形成された部分（感光体ドラム３１の軸方向Ｘの中央部分）を除く領域では反射濃度が上昇し、像流れが発生した。これは、ベタ画像がある感光体ドラム３１の軸方向Ｘの中央部分は、転写残トナーがブラシローラに付着するため研磨力は低下しないが、ベタ画像のない部分は、検証例（１）と同様に、転写残トナー量が少ないことからブラシローラのトナー付着量が減少する。そのため、ベタ画像のない部分は、ブラシローラによる研磨力が低下し、感光体ドラム３１の表面に付着したトナーや放電生成物を除去できないためである。

次に、図１１を参照して、本実施の形態の検証（１）、（２）の結果を説明する。
図１１に示すように、検証（１）、（２）共に、感光体ドラム３１の軸方向Ｘの全域に亘って反射濃度は適切な値を示し、像流れは発生しなかった。

また、外添剤調整処理を行わない従来技術と外添剤調整処理を行った本実施の形態とにおいて、カバレッジに対するブラシローラに到達するトナー量を測定した。
図１２に、カバレッジに対するブラシローラに到達するトナー量の測定結果を示す。
図１２に示す黒丸（●）のマーカは従来技術の測定結果を示し、図１２に示す白丸（○）のマーカは本実施の形態の測定結果を示す。

図１２に示すように、従来技術では、カバレッジが低下するに従ってブラシローラに到達するトナー量も減少する。一方、本実施の形態では、第１カバレッジ（５％）以下の低カバレッジ領域では、ブラシローラに到達するトナー量が所定量（ここでは、０．４〜０．５〔ｇ/ｍｍ〕の範囲）に維持される。そのため、本実施の形態では、ブラシローラによる研磨力の低下を防止できることがわかる。

更に、第１チャートを用いた検証（１）を行ってトナーに配合する外添剤の配合量と粒子径の関係について検証した。図１３に、トナーに配合する外添剤の配合量と粒子径との関係の結果を示す。

図１３に示すように、粒子径が０．０５〔μｍ〕以下の領域では、像流れが発生した。これは、粒子径が小さいと、外添剤の研磨力が不足し、感光体ドラム３１の表面の付着物を除去できなくなるためと考えられる。

また、図１３に示すように、外添剤の配合量が２．５重量％以上になると、出力物にトナーこぼれによる汚れが多数発生した。これは、外添剤の配合量が多いと、トナーの流動性が低下し、帯電量分布が不均一となり、帯電不十分な弱帯電トナーが現像スリーブからこぼれ落ちて画像不良を発生させたと考えられる。
更に、図１３に示すように、外添剤の配合量が２．５重量％以下であっても、粒子径を１．０〔μｍ〕以上にした場合には、トナーこぼれによる画像不良が発生した。

以上のことから、外添剤に、トナーの流動性を維持しつつ像流れの発生しない研磨力を発揮させるためには、外添剤の配合量を０．０５〜１．５重量％、平均一次粒子径を０．１〜１．０〔μｍ〕とすることが好ましい。

以上のように、本実施の形態によれば、カバレッジが第１カバレッジ（５％）よりも小さい場合、感光体ドラム３１の非画像形成領域にトナー強制排出用パターンのトナー像を形成させることにより、トナーをブラシローラ３５ｂに供給することができ、クリーニング部３５による感光体ドラム３１に対する研磨力を維持できる。また、カバレッジが第１カバレッジ（５％）以上の場合、部分カバレッジが第２カバレッジ（５％）よりも小さい区分に対応する感光体ドラム３１の非画像形成領域にトナー強制排出用パターンのトナー像を形成させることにより、トナーが不足する区分に対応する位置のブラシローラ３５ｂの部分にトナーを供給することができ、クリーニング部３５による感光体ドラム３１に対する研磨力を維持できる。従って、トナー像の形状に依らず像流れの発生を抑え、画質の向上を図ることができる。

また、像流れが発生しやすい感光体ドラム３１が高温高湿状態にある場合に、カバレッジと第１カバレッジ（５％）との比較を行い、外添剤調整処理を実行することができる。そのため、像流れが発生しやすい高温高湿状態において、確実に像流れの発生を抑えることができる。

また、カバレッジが第３カバレッジ（１０％）よりも小さい場合、ソレノイド３５ｄによりフリッカ３５ｃをブラシローラ３５ｂから離間させることができるため、ブラシローラ３５ｂに付着したトナーを不用に除去することを防止できる。また、カバレッジが第３カバレッジ（１０％）以上の場合、ソレノイド３５ｄによりフリッカ３５ｃをブラシローラ３５ｂに当接させることができるため、ブラシローラ３５ｂに付着したトナーを除去することができ、ブラシローラ３５ｂにトナーが過剰に付着することを防止できる。
従って、ブラシローラ３５ｂに適切な量のトナーを付着させることができる。

更に、平均一次粒径０．１〜１．０μｍのチタン酸化合物である無機微粒子からなる外添剤を０．０５〜１．５重量％含有したトナーを用いることができる。

以上の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体として、不揮発メモリを使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も本発明に適用される。

また、本発明は、上記実施の形態の内容に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 画像形成装置
２ 画像読取部
３ プリント部
４ 操作表示部
５ プリンタコントローラ
６ 外部装置
１０ 本体制御部
２１ 原稿自動送り部
２２ 読取部
２２ａ イメージセンサ
３０ 画像形成ユニット
３１ 感光体ドラム
３２ 帯電部
３３ 露光部
３４ 現像部
３４ａ トナー補給部
３５ クリーニング部
３５ａ クリーニングブレード
３５ｂ ブラシローラ
３５ｃ フリッカ
３５ｄ ソレノイド
３５ｅ バネ
３５ｆ 支点
３６ 温湿度センサ
４０ 転写ユニット
４１ 転写ベルト
５０ クリーニングユニット
６０ 定着ユニット
６１ 定着ローラ
６２ 加圧ローラ
７０ 給紙ユニット
８０ レジストローラ
１１０ 制御部
１２１ 不揮発メモリ
１２２ ＲＡＭ
１３０ 画像メモリ
１４０ 画像処理部
３００ プリント制御部
Ｃ１ 第１チャート
Ｃ２ 第２チャート
Ｎ ネットワーク
Ｘ 軸方向
Ｙ 回転方向

Claims (4)

1. 潜像が形成される像担持体と、
   トナーが充填されており、当該トナーを前記像担持体に付着させて潜像を現像しトナー像を形成する現像部と、
   前記像担持体の表面を研磨してクリーニングする研磨部材を有するクリーニング部と、
   前記像担持体の表面に形成されたトナー像のカバレッジを算出するカバレッジ算出部と、
   前記像担持体の回転軸方向に前記像担持体の表面を複数に区分し、当該区分毎に形成されたトナー像のカバレッジを部分カバレッジとして算出する部分カバレッジ算出部と、
   前記カバレッジ算出部により算出されたカバレッジと予め設定された第１カバレッジとを比較し、前記カバレッジが前記第１カバレッジよりも小さい場合、前記像担持体の非画像形成領域にトナー強制排出用パターンのトナー像を形成させ、前記カバレッジが前記第１カバレッジ以上の場合、前記区分毎に部分カバレッジと予め設定された第２カバレッジとを比較し、前記部分カバレッジが前記第２カバレッジよりも小さい区分に対応する前記像担持体の非画像形成領域にトナー強制排出用パターンのトナー像を形成させる制御部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記像担持体周辺の少なくとも湿度情報を含む環境状態情報を検知する環境検知部を備え、
   前記制御部は、
   前記環境検知部により検知した環境状態情報に基づいて前記像担持体が予め設定された湿度よりも高い状態にある場合、前記カバレッジと前記第１カバレッジとの比較を行う、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記クリーニング部は、
   前記研磨部材に当接して当該研磨部材に付着したトナーを除去するトナー除去部材と、
   前記トナー除去部材を前記研磨部材に当接又は離間させる接離駆動部と、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記カバレッジと前記第１カバレッジよりも大きい第３カバレッジとを比較し、前記カバレッジが前記第３カバレッジよりも小さい場合、前記接離駆動部により前記トナー除去部材を前記研磨部材から離間させ、前記カバレッジが前記第３カバレッジ以上の場合、前記接離駆動部により前記トナー除去部材を前記研磨部材に当接させる、
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記トナーは、
   平均一次粒径０．１〜１．０μｍのチタン酸化合物である無機微粒子からなる外添剤を０．０５〜１．５重量％含有する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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