JP2012203378A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】清掃器に現像剤を供給する画像において現像剤の量を削減可能にすること。
【解決手段】予め設定された清掃時期に、潜像形成装置（ＲＯＳ）により像保持体（ＰＲ）の表面に清掃用の潜像（１１）を形成して、現像装置（Ｇ）で清掃用の潜像（１１）を可視像に現像すると共に、可視像を清掃器（ＣＬ１）に清掃させる清掃工程を実行する清掃工程制御手段（Ｃ６）と、現像剤保持体（Ｇａ）の回転速度を制御する回転制御手段（Ｃ７）であって、清掃工程時に画像形成動作時の回転速度（Ｖ１）に対して高速の清掃工程用の回転速度（Ｖ２）で回転させる回転制御手段（Ｃ７）と、を備えた画像形成装置（Ｕ）。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、像保持体の清掃を行う清掃器に対して現像剤を供給するための画像を形成する技術として、以下の特許文献１、２に記載の技術が従来公知である。
特許文献１としての特開平１１−０６９１１７号公報には、非画像形成時に、黒帯画像を形成して、転写材への転写を行わずにクリーニング装置に黒帯画像を送ることで、感光体ドラムの削れムラやクリーニング不良、画像ムラや現像ゴースト等の問題を解決する技術が記載されている。

特許文献２としての特開２００７−２４０７６８号公報には、先の画像の領域（４０ａ）と次の画像の領域（４０ｂ）との間の非画像形成領域（４０ｃ）にパッチパターン（Ｔ）を形成して、２次転写することなく中間転写ベルト（４０）のクリーニングブレード（４５）まで搬送することで、クリーニングブレード（４５）のエッジ部の中間転写ベルト（４０）に対する滑りを良好なものに維持し、ブレード（４５）の捲れやトナーのすり抜けを防止し、清掃能力を保持する技術が記載されている。

特開平１１−０６９１１７号公報（「００２４」〜「００３８」） 特開２００７−２４０７６８号公報（「００２０」〜「００２２」）

本発明は、清掃器に現像剤を供給する画像において現像剤の量を削減可能にすることを技術的課題とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項１記載の発明の画像形成装置は、
回転する像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電器と、
前記像保持体の帯電された表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の表面の潜像を可視像に現像する現像装置であって、表面に現像剤を保持して回転して前記像保持体と対向する現像領域に現像剤を搬送する現像剤保持体を有する前記現像装置と、
前記像保持体の表面の可視像を媒体に転写させる転写装置と、
前記媒体に転写された可視像を定着させる定着装置と、
可視像が転写された後の前記像保持体の表面に付着した付着物を清掃する清掃器と、
予め設定された清掃時期に、前記潜像形成装置により前記像保持体の表面に清掃用の潜像を形成して、前記現像装置で前記清掃用の潜像を可視像に現像すると共に、前記可視像を前記清掃器に清掃させる清掃工程を実行する清掃工程制御手段と、
前記現像剤保持体の回転速度を制御する回転制御手段であって、前記清掃工程時に画像形成動作時の回転速度に対して高速の清掃工程用の回転速度で回転させる前記回転制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、清掃工程時に画像形成時よりも高速で現像剤保持体を回転させない場合に比べて、清掃器に現像剤を供給する画像において現像剤の量を削減可能にすることができる。

図１は実施例１の画像形成装置の斜視図である。 図２は実施例１の画像形成装置の全体説明図である。 図３は図２のトナー像形成装置部分の要部拡大図である。 図４は本発明の実施例１の画像形成装置の制御部分が備えている各機能を機能ブロック図で示した図である。 図５は実施例１のクリーニング画像の説明図であり、図５Ａは潜像分布の累積値の一例の説明図であり、図５Ｂはクリーニング画像の一例の説明図である。 図６は実験例の説明図であり、図６Ａは現像ロールをジョブ時に比べて１．７５倍の速度で回転させた場合の現像部に付着する外添剤量を観察する目的で、転写後の感光体の表面に付着する外添剤をレーザー顕微鏡（KEYENCE製 VK-9510）で観察した実験結果の説明図、図６Ｂは現像ロールをジョブ時の速度で回転させた場合に感光体の表面に付着する外添剤の実験結果の説明図である。

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例としての実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

図１は実施例１の画像形成装置の斜視図である。
図１において、実施例１の画像形成装置の一例としてのプリンタＵは、プリンタ本体Ｕ１の上面に第１の媒体排出部の一例としての第１排出トレイＴＲｈ、いわゆるフェイスダウントレイＴＲｈが設けられている。前記第１排出トレイＴＲｈの媒体排出方向先端側の上面前部には、利用者が入力操作する操作部ＵＩが設けられており、前記操作部ＵＩには表示部等が設けられている。プリンタＵの上部前面には、前開閉部の一例としてのフロントパネルＵａが配置されており、フロントパネルＵａ下端部が左右方向に延びる回転軸により、プリンタＵ本体に回転可能に支持されている。したがって、現像剤容器の一例としてのトナーカートリッジや、可視像形成ユニットの一例としてのプロセスユニット等を交換する場合、フロントパネルＵａを開けて交換できる。

図２は実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
図２において、プリンタＵには、画像情報送信装置の一例としてホストコンピュータＨＣが電気的に接続されており、ホストコンピュータＨＣから送信された画像情報や制御信号等の電気信号は、プリンタＵの制御部の一例としてのコントローラＣに入力される。前記コントローラＣは、入力される画像情報を一時的に記憶し、前記画像情報を予め設定された時期に潜像形成用の情報に変換して、潜像形成回路の一例としてのレーザ駆動回路ＤＬに出力する。
レーザ駆動回路ＤＬは、入力された情報に応じて駆動信号を潜像形成装置ＲＯＳに出力する。なお、前記操作部ＵＩ、レーザ駆動回路ＤＬと、後述の現像ロールＧａ、転写ロールＲｔに電圧を印加する電源回路Ｅ等の動作はコントローラＣにより制御される。

図３は図２のトナー像形成装置部分の要部拡大図である。
図２、図３において、前記潜像形成装置ＲＯＳの左方には、黒色のトナー像を形成する可視像形成装置の一例としてのトナー像形成装置Ｕ２が配置されている。潜像形成装置ＲＯＳから出射された潜像形成光の一例としてのレーザビームＬは、回転する感光体ＰＲに入射される。
図２、図３において、実施例１のトナー像形成装置Ｕ２は、回転軸ＰＲａを中心に矢印方向に回転する像保持体の一例としての感光体ＰＲと、帯電器の一例としての帯電ロールＣＲと、現像装置Ｇと、像保持体用の清掃器の一例としての感光体クリーナＣＬとを有している。また、前記トナー像形成装置Ｕ２はユニット化されており、プロセスユニットとして画像形成装置本体Ｕ１に着脱可能に構成されている。前記プロセスユニットＵ２の着脱は、画像形成装置本体Ｕ１の前面に開閉可能に支持されたフロントカバーＵａを開放した状態で行われる。

図２、図３において、前記感光体ＰＲの表面は、帯電電圧が印加される帯電ロールＣＲにより帯電された後、潜像書込位置Ｑ１において潜像形成装置ＲＯＳのレーザビームＬにより露光走査されて静電潜像が形成される。前記静電潜像が形成された感光体ＰＲ表面は回転移動して現像領域Ｑ２、転写領域Ｑ３を順次通過する。
現像装置Ｇは、内部に現像剤の一例としてのトナーを収容する現像容器Ｖを有する。前記現像容器Ｖ内には、現像領域Ｑ２で感光体ＰＲと対向し且つ現像電圧が印加される現像剤保持体の一例としての現像ロールＧａが回転可能に支持されている。また、現像容器Ｖ内には、トナーを現像ロールＧａに撹拌しながら搬送するトナー撹拌部材Ｇｂ，Ｇｃが回転可能に支持されている。したがって、現像ロールＧａの回転に伴って表面に保持されたトナーが現像領域Ｑ２に搬送され、現像領域Ｑ２を通過する感光体ＰＲ上の静電潜像が可視像の一例としてのトナー像に現像される。

前記現像容器Ｖの前端部には、プリンタＵに固定支持された現像剤補給装置の一例としてのカートリッジトナー補給装置ＴＨ１の補給路の一端が接続されている。前記カートリッジトナー補給装置ＴＨ１の補給路の他端は、現像剤収容容器の一例としてのトナーカートリッジＴＣの排出口ＴＣ３に接続されている。
図２において、トナーカートリッジＴＣは、内部にトナーを収容する容器本体の一例としてのカートリッジ本体ＴＣ１を有し、前記カートリッジ本体ＴＣ１内には容器内搬送部材の一例としてのトナー搬送部材ＴＣ２が回転可能に支持されている。したがって、現像装置Ｇでのトナーの消費に応じて、前記トナー搬送部材ＴＣ２が回転駆動してカートリッジ本体ＴＣ１内のトナーを、排出口ＴＣ３に搬送する。排出口ＴＣ３から排出されたトナーは、カートリッジトナー補給装置ＴＨ１の補給経路内の図示しない補給用搬送部材により現像装置Ｇの現像容器Ｖに搬送される。

前記トナーカートリッジＴＣは、プリンタＵに対して前後方向に挿抜することにより着脱可能に構成されている。前記トナーカートリッジＴＣの着脱は、画像形成装置本体Ｕ１の前面に開閉可能に支持されたフロントカバーＵａを開放した状態で行う。
前記感光体ＰＲ、帯電ロールＣＲ、静電潜像形成装置ＲＯＳ、現像装置Ｇ等により、感光体ＰＲ上にトナー像を形成するトナー像形成装置Ｕ２が構成されている。

図１、図２において、プリンタＵの下部には、媒体収容部の一例としての給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４が複数設けられている。複数の給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４は、前記転写領域Ｑ３に搬送するための媒体の一例として記録用シートＳを収容している。
図２において、プリンタＵの下部内部には、出入される給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４の左右両端部を移動可能に支持する容器案内部材の一例としてのレールＲＬ１，ＲＬ１が配置されている。したがって、左右一対のレールＲＬ１，ＲＬ１により各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４は前後方向に移動可能に支持されており、前記各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４はプリンタＵの前面から出入可能である。

図２において、前記各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４の給紙側の上部には、給紙装置Ｋが配置されている。前記給紙装置Ｋは、媒体取出部材の一例としてのピックアップロールＲｐと、媒体搬送部材の一例としてのフィードロールおよび媒体分離部材の一例としてのリタードロールからなる捌き部材の一例としてのさばきロールＲｓとを有する。
給紙装置ＫのピックアップロールＲｐにより取出された記録用のシートＳは、さばきロールＲｓにより１枚ずつ分離されて、本体搬送路ＳＨ１に給紙される。給紙されたシートＳは、本体搬送路ＳＨ１に配置された複数の搬送部材の一例としてのシート搬送ロールＲａにより搬送される。シート搬送ロールＲａにより搬送されたシートＳは、時期調整部材の一例としてのレジロールＲｒにより、感光体ＰＲ表面のトナー像が転写領域Ｑ３に移動する時期に合わせて、前記転写領域Ｑ３に搬送される。

また、プリンタＵの左側部には、手差し部の一例としての手差トレイＴＲ０が装着されている。前記手差トレイＴＲ０から給紙されたシートＳは、手差用の追加搬送路ＳＨ５から、手差搬送路ＳＨ２を通過して、前記本体搬送路ＳＨ１のシート搬送ロールＲａにより搬送され、レジロールＲｒにより前記転写領域Ｑ３に搬送される。
図２において、前記転写領域Ｑ３には、転写装置の一例として、転写電圧が印加される転写ロールＲｔが配置されている。この転写ロールＲｔは転写領域Ｑ３において前記感光体ＰＲに予め設定された圧力で接触しており、転写領域Ｑ３を通過するシートＳに感光体ＰＲ上のトナー像を転写する。

図３において、感光体ＰＲ表面のトナー像が転写領域Ｑ３においてシートＳに転写された後、前記感光体ＰＲは、感光体クリーナＣＬの清掃部材の一例としてのクリーニングブレードＣＬ１により表面に付着した残留現像剤の一例としての残留トナーが除去、回収され、清掃される。クリーニングブレードＣＬ１で除去された残留トナーは、清掃容器の一例としてのクリーナ容器ＣＬ２に収容される。
感光体クリーナＣＬにより表面に付着した残留トナーが回収された感光体ＰＲは、前記帯電ロールＣＲにより再び帯電される。

前記転写領域Ｑ３において未定着のトナー像が転写されたシートＳは、トナー像が未定着の状態で定着装置Ｆの定着領域Ｑ４に搬送される。定着装置Ｆは、加熱定着部材の一例としての加熱ロールＦｈと、加圧定着部材の一例としての加圧ロールＦｐとを有し、加熱ロールＦｈと加圧ロールＦｐが接触する定着領域Ｑ４においてトナー像が加熱定着される。
前記トナー像形成装置Ｕ２と、転写ロールＲｔ、定着装置Ｆにより、シートＳに画像を記録する画像記録部材Ｕ２＋Ｒｔ＋Ｆが構成されている。
定着トナー像が形成されたシートＳは、媒体案内部材の一例としてのシートガイドに案内されて排出部材の一例としての排紙ロールＲ１に搬送される。シートＳは、前記排紙ロールＲ１により、媒体排出口の一例としてのシート排出口Ｈａから前記第１排出トレイＴＲｈに排出される。

プリンタＵの内部の定着装置Ｆ上方には、前記シート排出口Ｈａに接続された本体側反転路ＳＨ３が設けられている。また、前記手差しトレイＴＲ０の上部には、追加装置である媒体反転装置の一例としてのシート反転装置Ｕ３が装着されている。前記シート反転装置Ｕ３の内部には、前記本体側反転路ＳＨ３に接続される追加反転路の一例としてのオプションシート反転路ＳＨ４が形成されている。したがって、両面印刷時には、前記定着領域Ｑ４でトナー像が定着されたシートＳは、前記本体シート反転路ＳＨ３、オプションシート反転路ＳＨ４を通過して、前記レジロールＲｒに搬送され、前記転写領域Ｑ３に再送される。
前記本体側反転路ＳＨ３、オプションシート反転路ＳＨ４により、反転路ＳＨ３＋ＳＨ４が構成されている。

また、前記シート反転装置Ｕ３には、シートＳの画像記録面が上面になる状態で排出される追加媒体排出部の一例としてのオプション排紙トレイＴＲｈ１、いわゆる、フェイスアップトレイＴＲｈ１が設けられている。前記オプション排紙トレイＴＲｈ１と前記本体側反転路ＳＨ３との間には、追加排出路の一例としてのオプションシート排出路ＳＨ６が設けられており、ユーザによりオプション排紙トレイＴＲｈ１に排出することが指定された場合、シートＳは、前記本体側反転路ＳＨ３から前記オプションシート排出路ＳＨ６を通過して、前記オプション排紙トレイＴＲｈ１に排出される。

（実施例１の制御部の説明）
図４は本発明の実施例１の画像形成装置の制御部分が備えている各機能を機能ブロック図で示した図である。
図４において、実施例１の画像形成装置ＵのコントローラＣは、小型の情報処理装置、いわゆるマイクロコンピュータにより構成されており、外部との信号の入出力、および、入出力信号レベルの調節等を行うＩ／Ｏ、必要な処理を実行するためのプログラム、および、データ等が記憶されたＲＯＭ、必要なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭや、ＨＤＤ、前記ＲＯＭや、前記ＨＤＤに記憶されたプログラムに応じた処理を行うＣＰＵ、ならびにクロック発振器等を有しており、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。

（コントローラＣに接続された信号入力要素）
前記コントローラＣには、操作部ＵＩ等の信号出力要素からの出力信号が入力されている。
前記操作部ＵＩは、プリンタＵの電源のオン、オフをする電源釦ＵＩ１、表示部ＵＩ２、方向入力釦の一例としての矢印キー等の各種の入力釦ＵＩ３等を有する。

（コントローラＣに接続された被制御要素）
コントローラＣは、次の被制御要素ＤＬ，Ｄ１，Ｄ２，Ｅの制御信号を出力している。ＤＬ：レーザ駆動回路
レーザ駆動回路ＤＬは、潜像形成装置ＲＯＳを制御して、感光体ＰＲ表面に潜像を形成する。
Ｄ１：メインモータ駆動回路
主駆動源駆動回路の一例としてのメインモータ駆動回路Ｄ１は、主駆動源の一例としてのメインモータＭ１を駆動することにより、感光体ＰＲ等を回転駆動する。
Ｄ２：現像モータ駆動回路
現像装置用の駆動源の駆動回路の一例としての現像モータ駆動回路Ｄ２は、現像モータＭ２を制御して、現像装置Ｇの現像ロールＧａの回転を制御する。

Ｅ：電源回路
電源回路Ｅは、現像用電源回路Ｅａ、帯電用電源回路Ｅｂ、転写用電源回路Ｅｃ、定着用電源回路Ｅｄ等を有している。
Ｅａ：現像用電源回路
現像用電源回路Ｅａは、現像装置Ｇの現像ロールＧａに現像電圧を印加する。
Ｅｂ：帯電用電源回路
帯電用電源Ｅｂは、帯電ロールＣＲに電圧を印加する。
Ｅｃ：転写用電源回路
転写用電源回路Ｅｃは、転写ロールＲｔに転写電圧を印加する。
Ｅｄ：定着用電源回路
定着用電源回路Ｅｄは、定着装置Ｆの加熱ロールＦｈにヒータ加熱用の電源を供給する。

（コントローラＣの機能）
前記コントローラＣは、前記信号出力要素からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。すなわち、コントローラＣは次の機能を有している。
Ｃ１：ジョブ制御手段
画像形成制御手段の一例としてのジョブ制御手段Ｃ１は、受信した画像の情報に応じて、前記帯電ロールＣＲ、転写ロールＲｔ、定着装置Ｆ等の動作を制御して画像形成動作の一例としてのジョブを実行する。

Ｃ２：メインモータ制御手段
主駆動源制御手段の一例としてのメインモータ制御手段Ｃ２は、メインモータ駆動回路Ｄ１を介して前記メインモータＭ１の駆動を制御して、現像装置Ｇ、定着装置Ｆの加熱ロールＦｈ、排出ロールＲｈ等の駆動を制御する。
Ｃ３：電源制御手段
電源制御手段Ｃ３は、現像電圧制御手段Ｃ３Ａと、帯電電圧制御手段Ｃ３Ｂと、転写電圧制御手段Ｃ３Ｃと、定着電源制御手段Ｃ３Ｄとを有し、電源回路Ｅの作動を制御して、各部材への電圧や電源供給を制御する。

Ｃ３Ａ：現像電圧制御手段
現像電圧制御手段Ｃ３Ａは、現像用電源回路Ｅａを制御して現像器Ｇの現像ロールＧａへの現像電圧の印加を制御する。
Ｃ３Ｂ：帯電電圧制御手段
帯電電圧制御手段Ｃ３Ｂは、帯電用電源回路Ｅｂを制御して、帯電ロールＣＲへの帯電電圧の印加を制御する。
Ｃ３Ｃ：転写電圧制御手段
転写電圧制御手段Ｃ３Ｃは、転写用電源回路Ｅｃを制御して、転写ロールＲｔに印加する転写電圧を制御する。
Ｃ３Ｄ：定着電源制御手段
定着電源制御手段Ｃ３Ｄは、定着用電源回路Ｅｄを制御して、定着装置Ｆのオン、オフを制御して、定着温度の制御を行う。

Ｃ４：潜像形成制御手段
潜像形成制御手段Ｃ４は、前記レーザ駆動回路ＤＬを介して潜像形成装置ＲＯＳを制御し、感光体ＰＲ表面に静電潜像を形成する。
Ｃ５：潜像分布累積手段
潜像分布累積手段Ｃ５は、感光体ＰＲの軸方向である主走査方向に対して、潜像形成装置ＲＯＳにより形成された静電潜像の分布の累積を計測する。すなわち、主走査方向の各位置において潜像が形成された回数、頻度を累積して計測する。潜像が形成された頻度が高くなると、現像剤が供給される頻度が高く、クリーニングブレードＣＬ１が感光体ＰＲに接触する清掃領域の一例としてのクリーニング領域に進入する外添剤が多くなって、感光体ＰＲの摩耗も大きくなりやすい。よって、潜像の形成頻度を累積することで、主走査方向における現像剤の消費量の分布や、感光体ＰＲの表面の摩耗の分布、すなわち、偏摩耗を測定、推定することが可能である。

Ｃ６：清掃工程制御手段
清掃工程制御手段Ｃ６は、クリーニング時期判別手段Ｃ６Ａと、クリーニング画像設定手段Ｃ６Ｂと、クリーニングモード時の電圧設定手段Ｃ６Ｃと、を有し、予め設定された清掃時期に、潜像形成装置ＲＯＳにより像保持体ＰＲの表面に清掃用の潜像を形成して、現像装置Ｇで清掃用の潜像を可視像に現像すると共に、可視像を感光体クリーナＣＬに清掃させる清掃工程の一例としてのクリーニングモードを実行する。なお、実施例１の清掃工程制御手段Ｃ６は、潜像分布累積手段Ｃ５で計測された潜像の分布の累積に基づいて、潜像の分布の累積を打ち消す清掃用の潜像を潜像形成装置ＲＯＳに形成させる。

Ｃ６Ａ：クリーニング時期判別手段
クリーニング時期判別手段Ｃ６Ａは、予め設定された清掃時期の一例としてのクリーニングモード開始時期になったか否かを判別する。実施例１のクリーニング時期判別手段Ｃ６Ａは、クリーニングモード開始時期として、印刷枚数が１００枚になる度に設定されているが、これに限定されず、任意の枚数毎としたり、電源投入時に実行したり、ジョブ中にページ間の非画像形成領域、いわゆるインターイメージ領域で行ったり、画像濃度の調整、いわゆるプロセスコントロール時に行う等、任意の時期に実行することが可能である。

図５は実施例１のクリーニング画像の説明図であり、図５Ａは潜像分布の累積値の一例の説明図であり、図５Ｂはクリーニング画像の一例の説明図である。
Ｃ６Ｂ：クリーニング画像設定手段
クリーニング画像設定手段Ｃ６Ｂは、クリーニングモード時に形成する清掃用の画像の一例としてのクリーニング画像、すなわち、潜像形成装置ＲＯＳで形成する清掃用の潜像の設定を行う。実施例１のクリーニング画像設定手段Ｃ６Ｂは、潜像分布累積手段Ｃ５で計測された主走査方向の潜像の分布の累積を打ち消す清掃用の潜像の設定を行う。図５において、具体的には、累積値が最大の位置には潜像を形成せず、累積値が小さくなるに連れて副走査方向の潜像の長さが長い清掃用の潜像１１を形成する。すなわち、副走査方向の長さが長くなると、現像剤の付着量が多くなって、クリーニング領域に進入する現像剤の量が多くなり、主走査方向で摩耗の少ない部分に多くの現像剤が供給される。

Ｃ６Ｃ：クリーニングモード時の電圧設定手段
クリーニングモード時の電圧設定手段Ｃ６Ｃは、クリーニングモードを実行する際に印加される帯電電圧、現像電圧、転写電圧の設定を行う。実施例１のクリーニングモード時の電圧設定手段Ｃ６では、帯電電圧および現像電圧は、ジョブ時と同一の電圧が設定され、転写電圧は、感光体ＰＲの表面から転写ロールＲｔに現像剤が移動しないように、ジョブ時とは正負の極性が逆の電圧が印加されるように設定されている。なお、クリーニングモード時の転写電圧は、転写ロールＲｔに現像剤が移動しない任意の電圧に設定可能であり、０［Ｖ］すなわち、電圧を印加しないように設定することも可能である。

Ｃ７：回転制御手段
回転制御手段Ｃ７は、ジョブ時の回転速度Ｖ１を記憶するジョブ時の回転速度の記憶手段Ｃ７Ａと、クリーニングモード時の回転速度Ｖ２を記憶するクリーニングモード時の回転速度の記憶手段Ｃ７Ｂと、を有し、現像モータ駆動回路Ｄ２を介して、現像ロールＧａの回転速度を制御する。実施例１の回転制御手段Ｃ７は、クリーニングモード時に、ジョブ時の回転速度Ｖ１に対して高速のクリーニングモード用の回転速度Ｖ２で回転させる。なお、実施例１の回転制御手段Ｃ７は、クリーニングモード用の回転速度Ｖ２は、ジョブ時の回転速度Ｖ１の１．７５倍の速度、すなわち、Ｖ２＝１．７５×Ｖ１に設定されている。

（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１のプリンタＵでは、画像形成が開始されると、帯電された感光体ＰＲの表面に潜像が形成され、現像ロールＧａがジョブ時の回転速度Ｖ１で回転して現像装置Ｇで可視像に現像されて、転写領域Ｑ４を記録シートＳが通過する際に転写され、定着装置Ｆで定着される。
ここで、現像剤には、転写効率を向上させる等の目的で、現像剤にシリカや酸化チタン等の様々な外添剤が添加されており、現像装置Ｇ内での撹拌や回転する現像ロールＧａの遠心力、現像領域Ｑ２、転写領域Ｑ３の通過時や、クリーニング領域において負荷を受けて現像剤から外添剤が遊離することがある。遊離した外添剤、特にシリカは、研磨効果が高く、クリーニング領域における感光体ＰＲの摩耗の原因となる。そして、ジョブ時に形成される画像の主走査方向における画像の有無に応じて、現像剤、外添剤が付着する部分としない部分にムラが発生し、感光体ＰＲの摩耗にムラ、すなわち偏摩耗が発生することがある。

したがって、特許文献１，２記載の従来技術では、定期的にクリーニングモードを実行して、トナーバンドを作成し、クリーニング領域に外添剤を含む現像剤を供給して、偏摩耗を低減していた。しかしながら、従来技術では、画像形成に使用されない現像剤が消費されることとなり、偏摩耗を解消する場合には、多くの現像剤を使用する必要があった。したがって、無駄な現像剤が消費されてトナーカートリッジの交換頻度が高くなると共に、廃棄現像剤の回収容器を使用する構成では、現像剤の回収量が多くなり、回収容器の交換頻度も高くなる問題がある。
本願発明者らの研究の結果、前記クリーニングモードにおいてクリーニング領域に対して、現像剤ではなく外添剤を供給すれば偏摩耗の解消に好適であると共に、現像ロールＧａの回転速度を速くすると、多くの外添剤がクリーニング領域に供給されるとの知見が得られた。

図６は実験例の説明図であり、図６Ａは現像ロールをジョブ時に比べて１．７５倍の速度で回転させた場合の現像部に付着する外添剤量を観察する目的で、転写後の感光体の表面に付着する外添剤をレーザー顕微鏡（KEYENCE製 VK-9510）で観察した実験結果の説明図、図６Ｂは現像ロールをジョブ時の速度で回転させた場合に感光体の表面に付着する外添剤の実験結果の説明図である。
なお、図６中において、白く見える部分が粒径略１５０ｎｍの外添剤である。
図６に示すように、現像ロールを高速で回転させると、感光体の表面に付着する外添剤の量が多くなることが確認され、外添剤の量は図６Ｂに比べて図６Ａの場合で約４倍に増加している。なお、外添剤の量は、レーザー顕微鏡で撮影した画像を２値化し面積比で比較して外添剤量を比較した。
また、このときの現像剤自体の移動量、すなわち現像量にはほとんど変化がなかった。なお、現像コントラストや、トナー濃度などの条件によっては、現像量が変化する場合もある。
原理の詳細は不明であるが、現像ロールＧａの感光体との速度差が大きくなるに従って、感光体上に現像されたトナーに対するかきとり力が強くなり、結果として付着力の弱いトナーはかきとられ、付着力の強いトナー、すなわち、帯電の高いものや、粒径の小さいもの、特に小粒径の外添剤が選択的に現像されるためと考えられる。

したがって、実施例１のプリンタＵでは、クリーニングモードが実行されると、現像ロールＧａの回転速度がクリーニングモード時の回転速度Ｖ２に設定され、ジョブ時と同一の帯電電圧および現像電圧が印加されると共に、転写電圧が、ジョブ時に対して逆極性の電圧が印加される。そして、ジョブ時に形成された潜像の主走査方向に対する累積値、すなわち、頻度の分布に基づいて、クリーニング用の潜像が形成される。
したがって、実施例１のプリンタＵでは、クリーニングモード時に、クリーニング用の潜像が現像される際に、現像ロールＧａがジョブ時に比べて高速で回転しており、現像領域Ｑ２において現像剤から離脱した外添剤が多く付着する。よって、特許文献１，２記載の従来の構成に比べて、同程度の外添剤を供給する場合に、形成するクリーニング画像、トナーバンドを１／４に小さくすることが可能となり、現像剤の消費量を低減することが可能となる。すなわち、現像剤の消費量を低減しつつ、感光体ＰＲの摩耗ムラを解消する外添剤を十分に供給することが可能となっている。

なお、クリーニングモード時だけでなく、ジョブ時から現像ロールＧａを高速で回転させることも考えられるが、ジョブ時も現像ロールＧａを高速で回転すると、外添剤の供給量が多くなりすぎ、クリーニングブレードＣＬ１を多くの外添剤が通過して、次回の画像に前回の映像が影響を与える現象、いわゆるゴーストと呼ばれる画質低下が発生しやすくなる。さらに、ジョブ中に高速に回転させることで振動等による画像ムラが発生しやすくなる。
これに対して、実施例１では、クリーニングモード時に現像ロールＧａが高速回転しており、画質低下や過剰な摩耗が低減される。

（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ04）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、画像形成装置の一例としてのプリンタを例示したが、これに限定されず、例えば、複写機、ＦＡＸ、あるいはこれらの複数または全ての機能を有する複合機等により構成することも可能である。

（Ｈ02）前記実施例において、前記プリンタＵは、単色の現像剤が使用される構成を例示したが、これに限定されず、例えば、２色以上の多色の画像形成装置にも適用可能である。また、感光体ＰＲから記録シートＳに、転写装置の一例としての転写ロールＲｔにより直接画像が転写される構成を例示したが、これに限定されず、中間転写体や一次転写器、二次転写器等からなる転写装置を使用する構成に適用することも可能である。この場合、クリーニングモード時に感光体クリーナＣＬに対して外添剤を供給する構成に限定されず、中間転写体のクリーナに対しても多くの外添剤を供給する構成とすることも可能である。例えば、感光体クリーナＣＬに外添剤を供給する工程の後に、続けて中間転写体のクリーナに外添剤を供給する工程を実行したり、転写電圧をジョブ時よりも弱くして、一部の外添剤を感光体クリーナＣＬに供給し、残りの外添剤を中間転写体のクリーナに供給する等も可能である。

（Ｈ03）前記実施例において、現像装置Ｇの現像ロールＧａの本数を１本としたが、これに限定されず、感光体ＰＲの回転方向に沿って２本以上の現像ロールＧａが並べて配置された構成とすることも可能である。
（Ｈ04）前記実施例において、クリーニングモード用の画像１１は、実施例に例示した構成に限定されず、任意の画像に変更可能である。例えば、主走査方向の累積値の分布に応じて副走査方向の長さではなく、画像の濃度を変更することも可能である。また、分布の累積を打ち消す潜像とすることが望ましいが、主走査方向に延びる同一の濃度、同一の副走査方向の長さを有する帯状画像、いわゆるトナーバンドを採用することも可能である。

１１…清掃用の潜像、
Ｃ５…潜像分布累積手段、
Ｃ６…清掃工程制御手段、
Ｃ７…回転制御手段、
ＣＬ…清掃器、
ＣＲ…帯電器、
Ｆ…定着装置、
Ｇ…現像装置、
Ｇａ…現像剤保持体、
ＰＲ…像保持体、
Ｑ２…現像領域、
ＲＯＳ…潜像形成装置、
Ｒｔ…転写装置、
Ｓ…媒体、
Ｕ…画像形成装置、
Ｖ１…画像形成動作時の回転速度、
Ｖ２…清掃工程用の回転速度。

Claims (1)

1. 回転する像保持体と、
   前記像保持体の表面を帯電させる帯電器と、
   前記像保持体の帯電された表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
   前記像保持体の表面の潜像を可視像に現像する現像装置であって、表面に現像剤を保持して回転して前記像保持体と対向する現像領域に現像剤を搬送する現像剤保持体を有する前記現像装置と、
   前記像保持体の表面の可視像を媒体に転写させる転写装置と、
   前記媒体に転写された可視像を定着させる定着装置と、
   可視像が転写された後の前記像保持体の表面に付着した付着物を清掃する清掃器と、
   予め設定された清掃時期に、前記潜像形成装置により前記像保持体の表面に清掃用の潜像を形成して、前記現像装置で前記清掃用の潜像を可視像に現像すると共に、前記可視像を前記清掃器に清掃させる清掃工程を実行する清掃工程制御手段と、
   前記現像剤保持体の回転速度を制御する回転制御手段であって、前記清掃工程時に画像形成動作時の回転速度に対して高速の清掃工程用の回転速度で回転させる前記回転制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。