JP2016206597A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直流帯電方式である場合に、現像スリーブへのトナー付着による帯状の画像が発生することの抑制と、無駄なトナーの消費の抑制との両立を図る。【解決手段】トナー帯電量に影響を与える情報に基づいて、第１モードとしての後回転モード１と第２モードとしての後回転モード２とを切り替える。各モードでは、感光ドラムの表面を除電露光することでドラム電位を強制的に立ち下げる。後回転モード１（Ｓ３以降）では、画像形成終了に伴って、露光装置による除電露光を開始した感光ドラム上の除電位置（ドラム電位ＯＦＦ）が現像スリーブと対向する現像位置に到達する前若しくは同時に現像スリーブの回転を停止させる。そして、除電位置が現像位置に到達した後に現像電圧の印加を停止させる。後回転モード２（Ｓ８以降）では、除電位置が現像位置に到達するのと略同時に現像電圧の印加を停止させる。【選択図】図５

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関する。

電子写真方式などのトナーにより画像を形成する画像形成装置では、従来から、主にトナーとキャリアとを混合して成る２成分現像剤を用いる２成分現像方式が広く用いられている。このような画像形成装置では、現像剤担持体である現像スリーブ上に２成分現像剤を担持して、２成分現像剤中のトナーを像担持体である感光ドラムに供給する。感光ドラムは、その表面が帯電ローラによって所定の帯電電位に帯電され、さらに帯電された表面がレーザービームスキャナによって露光されることで静電潜像が形成される。そして、現像スリーブに所定の現像電圧を印加することで、感光ドラムの帯電極性と同極性に帯電したトナーを静電潜像に付着させてトナー像を形成する。感光ドラムの表面を帯電する方式として、帯電ローラに直流電圧を印加する直流（ＤＣ）帯電方式が用いられている。

ここで、静電潜像が形成されていない非画像部の感光ドラム上の電位（Ｖｄ）と現像スリーブに印加する現像電圧の直流成分の値（Ｖｄｃ）との差（Ｖｂａｃｋ）を所定の範囲内に制御することが望まれる。即ち、Ｖｂａｃｋが大きいと現像スリーブに担持された２成分現像剤中のキャリアが感光ドラムに付着する「キャリア付着」が発生し、逆にＶｂａｃｋが小さいと感光ドラムの非画像部にトナーが付着する、所謂「かぶり」が発生してしまう。特に、キャリア付着が生じると感光ドラム表面を傷つけてしまう可能性があるため、従来から、キャリア付着の発生を抑制するように、Ｖｂａｃｋを制御することが行われている。

このようなＶｂａｃｋの関係は、画像形成終了に伴って各電圧の印加などを停止する立ち下げ時と、画像形成開始に伴って各電圧の印加などを開始する立ち上げ時とにおいても保つことが望まれる。特に立ち下げの場合、感光ドラムへのキャリア付着を低減するために、現像スリーブの回転駆動を停止させた後に現像電圧と帯電電圧の立ち下げを行う。ここで、現像スリーブが停止した後、現像スリーブと感光ドラム間にＶｂａｃｋを印加していると、現像スリーブ上の現像剤中のトナーが電界の影響で現像スリーブに付着する現象が発生する場合がある。この現像スリーブへのトナー付着が発生すると、次の出力画像にスリーブピッチで帯状の画像が生じてしまう。このため、このような現像スリーブへのトナー付着を低減するためにＶｂａｃｋを制御することが提案されている（特許文献１）。

特開２０１０−１３４２０５号公報

ここで、現像スリーブへのトナー付着を低減するために、現像スリーブ停止のタイミングで、帯電電圧を立ち下げた後に現像電圧を立ち下げることによって、現像スリーブと感光ドラムとの間の電位関係を「かぶり」側に設定することが考えられる。これにより、立ち下げ時に、現像スリーブへのトナー付着を抑制することはできる。

しかしながら、直流帯電方式の場合、上述のように帯電電圧と現像電圧とを立ち下げたとしても、現像スリーブへのトナー付着を抑制しきれないことがあった。即ち、直流帯電方式の場合、電圧の印加を停止しても直流帯電電源（高圧電源）の静電容量等の影響により、ドラム電位の立ち下がりに時間がかかる現象が発生する。その場合、ドラム電位は徐々に低減することから、現像電位とドラム電位との関係は一時的に「かぶり」側に設定されるが、その後、ドラム電位の低下に伴い現像スリーブ上のトナーをスリーブに移動させる関係に設定されてしまう。つまり、現像電圧を立ち下げる前にドラム電位を十分に低減させることができず、現像スリーブへのトナー付着を抑制しきれない。また、立ち下げのたびに「かぶり」が発生してしまうと、必要以上にトナーが消費されてしまい得る。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、特に直流帯電方式の場合に、現像スリーブへのトナー付着の発生を抑制することと、無駄なトナーの消費を抑制することとの両立が可能な画像形成装置の提供を目的とする。

本発明の画像形成装置は、回転する像担持体と、直流の帯電電圧を印加して前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、トナーとキャリアとを有する現像剤を担持して回転する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体に現像電圧を印加して前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、前記帯電手段よりも前記像担持体の回転方向下流側に設けられ、前記帯電された像担持体の表面を除電可能な除電手段と、画像形成終了に伴って、前記除電手段による除電を開始した前記像担持体上の除電位置が前記現像剤担持体と対向する現像位置に到達する前に前記現像剤担持体への駆動入力を停止させ、前記除電位置が前記現像位置に到達した後に前記現像電圧の印加を停止させる第１モードと、画像形成終了に伴って、前記除電手段による除電を開始した前記像担持体上の除電位置が前記現像剤担持体と対向する現像位置に到達する前に前記現像剤担持体への駆動入力を停止させ、前記除電位置が前記現像位置に到達してから前記第１モードよりもはやいタイミングで前記現像電圧の印加を停止させる第２モードと、を実行可能で、トナー帯電量に影響を与える情報に基づいて前記第１モードと前記第２モードとを切り替える制御手段と、を備える、ことを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、回転する感光体と、直流の帯電電圧を印加して前記感光体の表面を所定の帯電電位に帯電させる帯電手段と、トナーとキャリアとを有する現像剤を担持して回転する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体に現像電圧を印加して前記感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、前記帯電手段よりも前記感光体の回転方向下流側に設けられ、前記帯電された感光体の表面を露光して帯電電位の絶対値を低下させる露光手段と、画像形成終了に伴って、前記露光手段による露光を開始した前記感光体上の露光位置が前記現像剤担持体と対向する現像位置に到達する前に前記現像剤担持体への駆動入力を停止させ、前記露光位置が前記現像位置に到達した後に前記現像電圧の印加を停止させる第１モードと、画像形成終了に伴って、前記露光手段による露光を開始した前記感光体上の露光位置が前記現像剤担持体と対向する現像位置に到達する前に前記現像剤担持体への駆動入力を停止させ、前記露光位置が前記現像位置に到達してから前記第１モードよりもはやいタイミングで前記現像電圧の印加を停止させる第２モードと、を実行可能で、トナー帯電量に影響を与える情報に基づいて前記第１モードと前記第２モードとを切り替える制御手段と、を備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、現像スリーブへのトナー付着が発生しにくい第１モードと、かぶりによる無駄なトナーの消費を抑制できる第２モードとを、トナー帯電量に影響を与える情報に基づいて切り替える。その際に、像担持体の表面を除電することで像担持体の電位を強制的に立ち下げる。これにより、特に直流帯電方式の場合であっても、現像スリーブへのトナー付着の抑制と、無駄なトナーの消費の抑制との両立を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。 図１の画像形成部を拡大して示す概略構成断面図。 第１実施形態に係る画像形成装置の制御ブロック図。 現像スリーブと感光ドラムとの間に、（ａ）Ｖｂａｃｋがかかっている状態を、（ｂ）かぶり側の電圧がかかっている状態を、それぞれ示す模式図。 第１実施形態に係る立ち下げ制御のフローチャート。 第１実施形態に係る立ち下げ制御における、（ａ）後回転モード１の、（ｂ）後回転モード２の、それぞれのタイミングチャート。 第１実施形態に係る立ち下げ制御における、（ａ）後回転モード１の、（ｂ）後回転モード２の、それぞれの現像位置でのタイミングチャート。 第２実施形態に係る立ち下げ制御のフローチャート。 第３実施形態に係る立ち下げ制御のフローチャート。 第４実施形態に係る立ち下げ制御のフローチャート。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態について、図１乃至図７を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１乃至図３を用いて説明する。

［画像形成装置］
本実施形態の画像形成装置１００は、転写方式電子写真プロセス、接触帯電方式、反転現像方式を用いた、最大通紙サイズがＡ３サイズのカラーレーザープリンタである。画像形成装置１００は、装置本体と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ、画像読み取り装置などの外部ホスト装置からの画像情報に応じて、記録材（例えば、用紙、ＯＨＰシートなどのシート材）にカラー画像を形成して出力する。

このような画像形成装置１００は、図１に示すように、中間転写ベルト（中間転写体）９１の移動方向に沿って複数の画像形成部を並べて配置した、所謂、タンデム型の画像形成装置である。即ち、画像形成装置１００は、複数個のプロセスカートリッジ８を有し、各プロセスカートリッジ８により、一旦、移動可能な中間転写ベルト９１に連続的にトナー像を多重転写する。その後、中間転写ベルト９１から記録材Ｓにトナー像を一括して転写することによりカラー画像を形成する。本実施形態では、プロセスカートリッジ８は、中間転写ベルト９１の移動方向において直列にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に４個配置されている。以下、更に詳しく説明する。

画像形成装置１００は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成するための、第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋを有する。４個の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋは、使用する現像剤の色が異なる他は同一の構成とされるので、以下、特に区別を要しない場合は、各画像形成部の要素であることを示す符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは省略し、総括的に 説明する。

例えば、４色カラー画像を形成する場合の全体動作を説明すると、画像形成装置１００と通信可能に接続された外部ホスト装置からの信号に従って、色分解された画像信号が生成される。この信号に応じて、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋの各プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋにおいて各色のトナー像の形成が行われる。

各プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋは、像担持体として導電性支持体上に有機物質の感光層を持つ回転可能なドラム型の電子写真感光体（感光体）、即ち、感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、帯電部材である帯電ローラ２に所定の帯電電圧が印加されることによって、その表面を帯電電位に帯電される。その一様帯電面を、露光手段としての露光装置（レーザービームスキャナ）３によって走査露光することで、感光ドラム１上（感光体上）に静電潜像（静電像）を形成する。そして、この静電潜像に現像手段としての現像装置４によって現像剤であるトナーを供給することにより、感光ドラム１上にトナー像を形成する。

各感光ドラム１に形成された各色のトナー像は、各１次転写部ｄ（図２）において、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト９１上に順次重ね合わせて転写（１次転写）される。中間転写ベルト９１の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、１次転写手段としての１次転写部材である１次転写ローラ９２が設けられている。この１次転写ローラ９２の作用により感光ドラム１から中間転写ベルト９１へのトナー像の転写（１次転写）が行われる。そして、中間転写ベルト９１上に形成されたカラーのトナー像は、中間転写ベルト９１と２次転写手段としての２次転写部材である２次転写ローラ１０とが対向する２次転写部Ｎに搬送されてきた記録材Ｓ上に一括して転写（２次転写）される。次いで、トナー像が転写された記録材Ｓは、定着手段としての定着器１３に搬送され、ここでトナー像の定着を受けた後、機外に排出される。本実施例では、定着器１３は、定着ローラ対によって記録材Ｓに熱及び圧力を適用して、トナー像を記録材Ｓに溶融定着させる。

次に、図２を参照して、各画像形成部Ｐの各要素についてより詳細に説明する。以下、各画像形成部Ｐがそれぞれ有する各要素について、特に区別を要する場合は、例えば、第１、第２、第３、第４の感光ドラム１ＰＹ、１ＰＭ、１ＰＣ、１Ｂｋというように、それぞれ「第１」、「第２」、「第３」、「第４」のものとして記載する。

本実施形態の場合、感光ドラム１は、有機光導電体（ＯＰＣ）ドラムであり、その外径は３０ｍｍである。また、感光ドラム１は、中心支軸を中心に２４０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で図示矢印Ｒ１方向（反時計方向）に回転駆動される。

帯電ローラ２は、ローラ状に形成された接触帯電部材である。帯電ローラ２に所定の条件の帯電電圧を印加することで、感光ドラム１を一様に負極性の帯電電位に帯電させる。本実施形態では、帯電ローラ２の長手方向（回転軸線方向）の長さは３２０ｍｍであり、芯金（支持部材）の外回りに、基層の上に表面層を塗工して構成されている。更に説明すると、帯電ローラ２は、芯金として直径６ｍｍのステンレス丸棒を用い、表層としてフッ素樹脂にカーボンを分散させたものを用いており、ローラとしての外径は１４ｍｍ、ローラとしての電気抵抗は１０^４Ω〜１０^７Ωである。帯電ローラ２は、芯金の両端部がそれぞれ軸受け部材により回転自在に保持されると共に、押圧ばねによって感光ドラム１の方向に付勢されて、感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接されている。また、帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に従動して回転する。

そして、帯電手段としての帯電ローラ２には、帯電電源（高圧電源）Ｖ１から直流電圧（Ｖｄｃ）が芯金を介して印加される。これにより、回転する感光ドラム１の周面が所定の電位（帯電電位）に帯電処理される。帯電ローラ２と感光ドラム１との接触部が帯電位置ａである。本実施形態では、画像形成時に帯電ローラ２に印加する電圧（帯電バイアス）は−１０００Ｖの直流電圧である。斯かる直流の帯電電圧により、感光ドラム１の周面は−５００Ｖ（帯電電位、暗部電位Ｖｄ）に一様に接触帯電処理される。ここで、画像形成時とは、画像形成装置に備えられたスキャナやパーソナルコンピュータなどの外部端末から入力された画像情報に基づいて、感光ドラムにトナー像を形成しているときである。

また、帯電ローラ２に対して、帯電ローラクリーニング部材２ｆが設けられている。本実施形態では、帯電ローラクリーニング部材２ｆは、可撓性を持つクリーニングフィルムである。この帯電ローラクリーニング部材２ｆは、帯電ローラ２の長手方向（回転軸線方向）に対し平行に配置される。また、この帯電ローラクリーニング部材２ｆは、長手方向に対し一定量の往復運動をする支持部材２ｇに一端を固定され、自由端側近傍の面において帯電ローラ２と接触するよう配置されている。支持部材２ｇが、画像形成装置１００の駆動モータによりギア列を介して駆動され、長手方向に一定量の往復運動をすることで、帯電ローラ２の表層が帯電ローラクリーニング部材２ｆで摺擦される。これにより、帯電ローラ２の表層の付着汚染物（微粉トナー、外添剤など）の除去がなされる。

感光ドラム１は、帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理された後、露光装置３による画像露光（レーザー光Ｌ）を受ける。本実施形態では、露光装置３は、カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービームを出力するレーザースキャンによる走査露光系などを有する。露光装置３によって、目的のカラー画像の各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋに対応した色成分の静電潜像が、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上に形成される。露光装置３は、帯電ローラ２よりも感光ドラム１の回転方向下流側に設けられている。

また、本実施形態では、露光装置３として半導体レーザーを用いたレーザービームスキャナを用いた。レーザービームスキャナは、外部ホスト装置から画像形成装置１００側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザー光を出力して、回転する感光ドラム１の一様帯電処理面をレーザー走査露光（イメージ露光）する。このレーザー走査露光により、感光ドラム１上のレーザー光Ｌで照射された部分の電位が低下することで、回転する感光ドラム１上には、走査露光した画像情報に対応した静電潜像が形成される。本実施形態では、露光部電位は−１５０Ｖである。感光ドラム１における画像露光（レーザー光Ｌ）の照射位置が露光位置ｂである。また、本実施形態において、露光装置３は感光ドラム１の表面を露光することにより除電可能な除電手段として用いられる。除電露光時の露光部電位は、画像形成時と異なり例えば０Ｖである。即ち、露光装置３は画像形成時と除電露光時とで異なる強度のレーザー光を照射して、帯電された感光ドラム１の表面を露光して帯電電位の絶対値を各々の所定電位まで低下させる。

感光ドラム１に形成された静電潜像は、現像装置４でトナーにより現像される。本実施形態では、現像装置４は２成分接触現像装置（２成分磁気ブラシ現像装置）である。現像装置４は、現像容器４０、内部に固定配置されたマグネットローラを有する現像剤担持体としての現像スリーブ４１、現像剤規制ブレード４２、現像容器４０内の底部側に配設した現像剤撹拌部材としてのスクリュー４３、４４などを有する。現像容器４０内には、主に樹脂トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）との混合物である２成分現像剤（現像剤）４６が収容されている。

現像スリーブ４１は、その外周面の一部を現像容器４０の外部に露呈させて、現像容器４０内に回転可能に配設されている。そして、スクリュー４３、４４により撹拌しつつ搬送される現像剤を担持して回転する。現像剤は、スクリュー４３、４４により撹拌されることで、トナーが負極性に、キャリアが正極性にそれぞれ帯電する。

現像スリーブ４１には、所定間隙を有して現像剤規制ブレード４２が対向されており、現像スリーブ４１の図示矢印Ｒ２方向（時計方向）の回転に伴い、現像スリーブ４１上に現像剤薄層を形成する。本実施形態では、現像スリーブ４１は、感光ドラム１との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を３５０μｍに保たせて、感光ドラム１に近接させて対向配設されている。感光ドラム１と現像スリーブ４１とが対向する位置が現像位置ｃである。また、現像スリーブ４１は、現像位置ｃにおいてその表面が感光ドラム１の表面の進行方向と同一方向に移動するように回転駆動される。

現像スリーブ４１上の現像剤薄層は、現像位置ｃにおいて感光ドラム１の面に対して接触して、感光ドラム１を適度に摺擦する。現像スリーブ４１には、現像電源（高圧電源）Ｖ２から直流成分を有する所定の現像電圧（現像バイアス）が印加される。本実施形態では、現像スリーブ４１に印加する現像電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した電圧である。より具体的には、−３５０Ｖの直流電圧と、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１８００Ｖ、周波数＝１１ｋＨｚの交流電圧と、を重畳した振動電圧である。

回転する現像スリーブ４１上に薄層としてコーティングされ、現像位置ｃに搬送された現像剤中のトナーが、現像電圧による電界によって感光ドラム１に形成された静電潜像に対応して選択的に付着する。これにより、感光ドラム１上の静電潜像がトナー像として現像される。本実施形態では、感光ドラム１上の露光明部にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。

現像位置ｃを通過した現像スリーブ４１上の現像剤薄層は、引き続き現像スリーブ４１の回転に伴い現像容器４０内の現像剤溜り部に戻される。現像装置４内には、スクリュー４３、４４が設けられている。スクリュー４３、４４は、現像スリーブ４１の回転と同期して回転し、補給されたトナーをキャリアと撹拌・混合して、トナーに所定の帯電電荷を与える機能を有する。また、スクリュー４３、４４は、それぞれ長手方向において反対方向に現像剤を搬送し、現像剤を現像スリーブ４１に供給する。それと共に、スクリュー４３、４４は、現像工程によりトナー濃度（現像剤中のトナーの割合）の薄くなった現像剤をトナー補給部に搬送し、現像剤を現像容器４０内で循環させる機能を有する。

現像装置４のスクリュー４４の上流側壁面には、現像剤の透磁率変化を検出して現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知手段としての濃度センサ４５が設けられている。現像剤の循環方向において濃度センサ４５のやや下流側には、トナー補給開口４７が設けられている。現像動作を行った後に、現像剤は濃度センサ４５の検知部に運ばれ、ここでトナー濃度が検知される。その検知結果に応じて、適宜、現像装置４に接続された現像剤補給容器（トナー補給ユニット）５が備える補給スクリュー５１の回転により、トナー補給ユニット５から、現像装置４のトナー補給開口４７を通してトナー補給が行われる。これにより、現像剤中のトナー濃度を一定に維持するようになっている。

補給されたトナーは、スクリュー４４により搬送され、キャリアと混ざり合い、適度な帯電電荷を付与された後に、現像スリーブ４１の近傍に運ばれ、現像スリーブ４１上で薄層形成され現像に供される。本実施形態では、トナーとして、平均粒径５．５μｍの負帯電性のトナーを用い、キャリアとしては、飽和磁化が２０５ｅｍｕ／ｃｍ^３、平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用いた。また、本実施形態では、トナーとキャリアを重量比１０：９０で混合したものを現像剤として用いた。

１次転写部ｄで中間転写ベルト９１に転写されずに感光ドラム１上に残留したトナー（転写残トナー）は、感光体清掃手段としてのクリーニング装置７によって感光ドラム１上から除去される。クリーニング装置７は、感光ドラム１に当接して設けられたクリーニング部材としてのクリーニングブレード７ａによって感光ドラム１上の転写残トナーを除去する。表面が清掃された感光ドラム１は、次の作像工程に供される。クリーニングブレード７ａの材料としては、ウレタンゴム系の材料が広く用いられている。

なお、本実施形態では、露光装置３と現像装置４とで、帯電ローラ２によって帯電された感光ドラム１にトナー像を形成するトナー像形成手段が構成される。また、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びクリーニング装置７と、は一体的にカートリッジ化されて、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ８を構成する。

このように構成される画像形成装置１００は、図３に示すように、画像形成動作を制御する制御手段としての制御部１０１を有する。制御部１０１は、ＣＰＵ１０２と、記憶部１０３とを備え、画像情報や各種センサの入力などに基づいて、各種モータや電源を制御する。即ち、制御部１０１は、感光ドラム１や中間転写ベルト９１の駆動手段の駆動・停止の指示の動作の指示、帯電電源Ｖ１や現像電源Ｖ２の電圧印加の開始・停止の指示及び印加電圧条件の設定などを含む画像形成装置１００の動作を統括的に制御する。

また、上述のように２成分現像システムの現像剤はトナーとキャリアから構成されており、その摩擦帯電によりトナーとキャリアが帯電量を得る。ここで、長期的に装置を使用した場合、即ち、現像装置内の現像剤の使用が開始されてから所定時間経過後（例えば、１０万〜２０万枚以上の画像形成を行った場合）のトナーの帯電量の変化について説明する。トナーとキャリアの帯電量は上述のように摩擦帯電により帯電するが、長期的な使用により現像剤中のキャリアの表面にトナーやトナーの成分である外添剤が付着したり、キャリアの表面が削れたりすることにより、キャリアの帯電能力が低下してしまう。

このようにキャリアの帯電能力が低下した場合に、キャリアに対するトナーの濃度を低下させることにより、トナーのキャリアに対する接触率を上げて、トナーの帯電量を維持する方法がある。但し、本実施形態では、キャリアに対するトナー濃度を一定に固定した制御を行うことを前提としている。なお、キャリアに対するトナーの濃度を変化させる制御を用いた場合でも、例えば長期に亙って使用した状態において、トナー濃度を下げていって、トナー濃度が所定の下限値に設定されている場合も含む。この所定の下限値は、キャリア付着などの他の要因から規定される。

何れにしても、現像装置内のトナーの帯電量が低下した場合には、現像電圧と露光装置により露光された感光ドラム表面の電位（露光部電位）との差である現像コントラストを低く設定する。一方、トナーの帯電量が上昇した場合には、現像コントラストを高く設定する。これにより、現像されるトナー量を維持するようにしている。

このために本実施形態の画像形成装置１００では、制御部１０１の指令により、所定の間隔（例えば、所定の画像形成枚数毎など）で、中間転写ベルト９１上に所定のトナー画像（テストパターン）を形成するようにしている。そして、このテストパターンのトナー載り量を検知することで、トナーの帯電量を検知するようにしている。即ち、図１に示すように、中間転写ベルト９１の各画像形成部Ｐの下流側には、トナー載り量を検知する帯電量検知手段としてのトナー載り量検知センサ９７を配置している。トナー載り量検知センサ９７は、光学反射式のセンサである。そして、トナー載り量検知センサ９７により検知した、トナーが無い領域の中間転写ベルト９１の反射光量と、トナーがある場合の反射光量の差分から、制御部１０１が中間転写ベルト９１上のトナー載り量を算出する。

また、制御部１０１は、このトナー載り量から、例えば、記憶部１０３に記憶されたトナー載り量とトナーの帯電量との関係（関係式又はテーブル）により、現像装置内（現像容器４０内）のトナーの帯電量を求める。ここで、中間転写ベルト９１上にトナーが多く載っている場合にはトナーの帯電量が低く、逆に中間転写ベルト９１上に載っているトナー量が少ない場合にはトナーの帯電量が高くなる。

［現像スリーブへのトナー付着］
次に、前述したような現像スリーブへのトナー付着のメカニズムについて、図４（ａ）を用いて詳細に説明する。現像スリーブへのトナー付着は、画像形成終了に伴う立ち下げ（電圧の印加停止）時の現像スリーブと感光ドラムの電位差によって生じるが、その発生状況はその時の現像剤の状態、特にトナー帯電量に大きく起因している。

ここで、トナーの帯電量が低い場合にはキャリアと引き付けあう静電気力が小さくなるため、トナーがキャリア表面から離れ、現像スリーブ４１と感光ドラム１間の電界によって移動し易い。そして、図４（ａ）に示すように、トナー４８を現像スリーブ４１側に引きつける電界すなわちＶｂａｃｋがかかっている時には、帯電量の低いトナー４８は現像スリーブ４１表面へ付着する現象が発生し易くなる。即ち、現像スリーブ４１表面に担持され、感光ドラム１に接触するキャリア４９の表面に付着しているトナー４８のうち、特に帯電量の低いトナー４８が、Ｖｂａｃｋにより現像スリーブ４１の表面に付着する。

例えば、感光ドラム１の表面電位（帯電電位）が−５００Ｖで、現像スリーブ４１に−３５０Ｖの現像電圧が印加されている場合、特に帯電量の低いトナーが、１５０ＶのＶｂａｃｋにより現像スリーブ４１の表面に引き寄せられる。そして、現像スリーブへのトナー付着となる。特に、画像形成終了に伴う後回転動作などで、現像スリーブ４１の回転を停止させたときにＶｂａｃｋがかかっていると、感光ドラム１に対向する現像スリーブ４１の表面の部分に特に顕著にトナー付着が発生する。

その後、次の画像形成動作において、現像スリーブ４１の表面にトナー付着が発生している箇所は、付着しているトナーの電荷により、現像スリーブ４１と感光ドラム１の間の電界が異なり、その領域だけ画像濃度が濃くなる現象が生じる。例えば、感光ドラム１の露光部電位が−１５０Ｖで現像スリーブ４１に−３５０Ｖが印加されている場合、その電位差２００Ｖによりネガ帯電したトナーが現像される。但し、現像スリーブ４１の表面にトナー付着が発生している箇所は、トナーの電荷によりその電位差が２００Ｖよりもやや高い状態となり、その領域だけ濃度が濃くなってしまう。以上説明したように、トナーの帯電量が低い状態では、現像スリーブ４１へのトナー付着が発生し易い。逆に、トナーの帯電量が高い状態では、現像スリーブ４１へのトナー付着は発生しにくくなる。

これに鑑みれば、現像スリーブ４１へのトナー付着を抑制しつつ無駄なトナーの消費を抑制するには、トナー帯電量に影響を与える情報としてトナーの帯電量を検知し、それに応じて帯電及び現像電圧の立ち下げの制御を切り替えることが考えられる。即ち、トナーの帯電量が低く、現像スリーブ４１へのトナー付着が発生し易い条件では、現像スリーブ４１の停止のタイミングにおいて、帯電電圧を先に立ち下げて、その後に現像電圧を立ち下げる。これにより、非画像部の感光ドラム１上の電位（Ｖｄ、暗部電位）と現像電圧の直流成分の値（Ｖｄｃ）との電位関係を画像形成時とは逆転させ、現像スリーブ４１と感光ドラム１との間をかぶり側の電位に設定する。このような立ち下げ制御を行うことで、図４（ｂ）に示すように、現像スリーブ４１の停止時の現像スリーブ４１の表面にトナー４８が付着することなく、キャリア４９に均一にトナー４８が付着した状態を保つことができる。一方、トナーの帯電量が高く、現像スリーブ４１へのトナー付着が発生しにくい条件では、現像スリーブ４１の停止のタイミングにおいて、現像位置ｃで帯電電圧（ドラム電位）と現像電圧とが略同時に立ち下がるようにする。このような立ち下げ制御を行うことにより、かぶりトナーの発生を抑制でき、また無駄なトナーの消費を抑制することができる。

しかしながら、直流帯電方式の場合には、例え上述したような立ち下げ制御を行ったとしても、現像スリーブ４１へのトナー付着を抑制しきれないことがあった。即ち、直流帯電方式の場合、帯電電圧の立ち下げ時に感光ドラム１上に電位が残留しやすいがため、感光ドラム１上の電位が帯電電源Ｖ１の出力に追従せず立ち下がりに時間がかかる。つまり、帯電及び現像電圧の立ち下げを制御する場合に、ドラム電位と現像電位の電位関係を保証するのが難しくなる。その場合、現像スリーブ４１と感光ドラム１との間には、現像スリーブ４１上のトナーを感光ドラム１に移動させる電界が一時的にかかるが、その後に現像スリーブ４１上のトナーをスリーブに移動させる電界がかかる。それ故、現像スリーブ４１上にトナーが付着するのを抑制しきれない。そこで、本実施形態では、後回転時に感光ドラム１の表面を除電することでドラム電位を強制的に立ち下げることによって、現像スリーブ４１上にトナー付着が発生するのを低減させるようにしている。以下、説明する。

［立ち下げ制御］
本実施形態の立ち下げ制御について、図５乃至図８を用いて詳細に説明する。本実施形態では、現像容器４０内のトナーの帯電量を検知し、それに応じて画像形成動作終了時から本体停止（各部の動作停止）までの動作（後回転）での感光ドラム１に対する除電露光の開始タイミングを変更させる。

図５に示すように、画像形成終了に伴い後回転の動作が開始されると（Ｓ１）、制御部１０１は、トナーの帯電量が所定の帯電量（本実施形態では２０μｃ／ｇ）よりも低いか否かを判断する（Ｓ２）。このトナーの帯電量は、例えば、直近に検知した帯電量とする。そして、この検知したトナーの帯電量と予め記憶部１０３に記憶されている所定の帯電量とを比較して後回転のモードを決定する。即ち、制御部１０１は、第１モードとしての後回転モード１と第２モードとしての後回転モード２とを実行可能である。そして、トナーの帯電量に応じて後回転モード１と後回転モード２とを切り替える。

本実施形態では、検知したトナーの帯電量が所定の帯電量よりも低い（２０μｃ／ｇよりも低い）場合（Ｓ２のＹ）には、トナーのスリーブ付着が発生しやすいと判断し、Ｓ３に進む（後回転モード１）。逆に、検知したトナーの帯電量が所定の帯電量以上（２０μｃ／ｇ以上）の場合（Ｓ２のＮ）には、トナーのスリーブ付着が発生しにくいと判断し、Ｓ８に進む（後回転モード２）。なお、上述の所定の帯電量については、使用する現像剤によって決まってくる値なので、この値自体は実施する機械に応じて変わってくる。

次に、Ｓ３及びＳ８以降の後回転時の電界の設定方法について説明する。本実施形態では、上述のようにＳ２で識別したトナーの状態に応じて、Ｓ３以降とＳ８以降とで、後回転時の現像電圧と帯電電圧の立ち下げ時のタイミング、及び除電露光の開始タイミングを変えている。

［後回転モード１］
まず、第１モードである後回転モード１（Ｓ３以降）について、図６（ａ）及び図７（ａ）を参照しつつ説明する。図６は、現像スリーブ４１の回転駆動の停止（現像スリーブ駆動ＯＦＦ）、帯電ローラ２による帯電電圧の印加停止（帯電電圧ＯＦＦ）、現像装置４による現像電圧の印加停止（現像電圧ＯＦＦ）のタイミングチャートを示す。さらに、図６には露光装置３によるレーザー光の照射開始（除電露光ＯＮ）のタイミングチャートも示している。図７は、このような各部の立ち下げのタイミングを現像位置ｃ（図２参照）で示したタイミングチャートである。なお、図７は、現像位置における状態を示しているため、図６の帯電電圧をドラム電位（帯電電位）に置き換えている。即ち、現像位置における感光ドラム１の帯電電位の状態を示している。

後回転モード１では、露光装置３により除電された感光ドラム１上（像担持体上）の除電位置（露光位置）が現像スリーブ４１と対向する現像位置ｃに到達する前若しくは同時に現像スリーブ４１の回転を停止させる（駆動入力を停止させる）。そして、その後に、現像電圧の印加を停止させる。また、露光装置３による除電を開始させてから除電を停止させるまでの間に、帯電ローラ２による帯電を停止させる。本実施形態では、図５及び図６（ａ）に示すように、まずレーザー光による除電露光を開始し（Ｓ３）、その１００ｍｓｅｃ後に現像スリーブ４１の駆動を停止し（Ｓ４）、その後に現像電圧の印加を停止し（Ｓ５）、帯電電圧の印加を停止する（Ｓ６）。そして、最後に除電露光を停止する（Ｓ７）。除電露光のためのレーザー光の照射は、帯電電圧の印加を停止してから例えば８００ｍｓｅｃ後に停止される。なお、図６（ａ）に示すように、現像スリーブ４１の駆動は、後回転動作開始から４００ｍｓｅｃ後に停止する。

ここで、図２に示す帯電位置ａから現像位置ｃまでは距離が４８ｍｍあり、感光ドラム１の回転速度が２４０ｍｍ／ｓｅｃであるため、そのタイムラグは２００ｍｓｅｃに相当する。即ち、感光ドラム１上の帯電位置ａから現像位置ｃまで移動するのにかかる時間は２００ｍｓｅｃとなる。また、図２に示す露光位置ｂから現像位置ｃまでは距離が２４ｍｍあり、そのタイムラグは１００ｍｓｅｃに相当する。即ち、感光ドラム１上の露光位置ｂ（除電位置）から現像位置ｃまで移動するのにかかる時間は１００ｍｓｅｃとなる。したがって、図６（ａ）のタイミングを現像位置で示した場合、図７（ａ）に示すようになる。即ち、現像位置では、除電露光を開始した除電位置（除電露光ＯＮとした位置）が現像位置に到達するタイミング（ドラム電位ＯＦＦ）と、現像スリーブ４１が停止するタイミングとが同時になる。また、このタイミングの所定時間（ここでは１００ｍｓｅｃ）後に現像電圧がＯＦＦになる。つまり、後回転モード１では、除電位置が現像位置に到達してから所定時間経過したタイミングで現像電圧の印加を停止する。

このように後回転モード１では、現像スリーブ４１の回転駆動停止のタイミングで現像位置におけるドラム電位がＯＦＦになり、その後に現像電圧をＯＦＦとしている。このため、ドラム電位ＯＦＦから現像電圧がＯＦＦになるまでの所定時間（１００ｍｓｅｃ）の間、現像スリーブ４１上のトナーを感光ドラム１に移動させるように電界（即ち、かぶり側の電圧）がかかる。すると、図４（ｂ）に示すように、現像スリーブ停止時の現像スリーブ４１表面にトナー４８が付着することなく、キャリア４９に均一にトナー４８が付着した状態を保つことができ、現像スリーブ４１上にトナー付着が発生するのを抑制できる。

なお、本実施形態では、現像位置で、ドラム電位がＯＦＦになるタイミングと現像スリーブ４１の停止タイミングとが略同時になる例を示した。但し、これらのタイミングは必ずしも同じである必要はなく、ドラム電位がＯＦＦになるよりも前に現像スリーブ４１が停止するタイミングを取ることも可能である。即ち、除電位置が現像位置に到達する前に現像スリーブ４１の回転を停止させるようにしてもよい。また、現像スリーブ４１を停止するタイミングは、画像形成が終了した時点（後回転開始の時点）であってもよい。したがって、現像スリーブ４１の停止タイミングは、画像形成が終了した時点からドラム電位がＯＦＦになるまでの間であればよい。

この場合、現像スリーブ４１が停止してからドラム電位がＯＦＦになるまでの間、現像スリーブ４１の特定の位置にＶｂａｃｋが印加されてしまうため、現像スリーブ４１に若干トナー付着が生じる状況となる。但し、その後、ドラム電位と現像電圧との電位関係が逆転する（かぶり側の電位がかかる）ことで、現像スリーブ４１へのトナー付着は解消される。逆に、ドラム電位がＯＦＦになった後にも現像スリーブ４１を回転させた場合、現像スリーブ４１が回転しながらかぶり側の電位がかかり、多くのトナーを消費してしまうため、好ましくない。

［後回転モード２］
次に、第２モードである後回転モード２（Ｓ８以降）について、図６（ｂ）及び図７（ｂ）を参照しつつ説明する。後回転モード２では、露光装置３により除電された感光ドラム１上（像担持体上）の除電位置が現像スリーブ４１と対向する現像位置ｃに到達するのと略同時に現像電圧の印加を停止させる。また、除電位置が現像位置ｃに到達する前若しくは同時に現像スリーブ４１の回転を停止させる（駆動入力を停止させる）。そして、露光装置３による除電を開始させてから除電を停止させるまでの間に、帯電ローラ２による帯電を停止させる。本実施形態では、図５及び図６（ｂ）に示すように、後回転動作開始から４００ｍｓｅｃ後に現像スリーブ４１の駆動を停止し（Ｓ８）、その１００ｍｓｅｃ後にレーザー光による除電露光を開始する（Ｓ９）。そして、その後に、帯電電圧の印加の停止と現像電圧の印加の停止を略同時に行う（Ｓ１０）。それから、８００ｍｓｅｃ後に除電露光を停止する（Ｓ１１）。この図６（ｂ）のタイミングを現像位置で示した場合、図７（ｂ）に示すようになる。即ち、現像位置では、現像スリーブ４１の駆動停止の６００ｍｓｅｃ後に、ドラム電位と現像電圧が略同時にＯＦＦになる。

このように後回転モード２では、現像スリーブ４１の回転駆動停止から現像電圧がＯＦＦになるまでの間は、現像スリーブ４１上のトナーがＶｂａｃｋにより現像スリーブ４１側に移動するような電界がかかる。このため、トナーが消費されるのを抑制することができる。

なお、現像位置ｃにおいて、ドラム電位と現像電圧がＯＦＦになるタイミングは、キャリア付着やかぶりを回避する目的から、まったく同時であることが好ましい。但し、制御信号のばらつきやレーザー光の出力特性のばらつき等を考慮すると、若干（例えば約５０ｍｓｅｃ以下ほど）、現像電圧が遅めにＯＦＦになるよう制御タイミングを設定しておく方が好ましい。これにより、転写やクリーナー等へ影響が大きいキャリア付着を回避することができる。この場合、若干のかぶりが発生するが、僅かな時間程度であればその間に生じるかぶりの程度は軽微であるため、略同一であるとしてとらえて差し支えない。但し、後回転モード２では、除電位置が現像位置に到達してから後回転モード１よりもはやいタイミング（所定時間内）で現像電圧の印加を停止させて、後回転モード１に比べトナー消費を抑制する。

上述の説明では、現像位置ｃにおいて、現像スリーブ４１の回転駆動停止後にドラム電位と現像電圧が同時にＯＦＦになる例を示した。但し、現像位置ｃにおいて、現像スリーブ４１の回転駆動停止とドラム電位及び現像電圧のＯＦＦが同時であってもよい。更に、現像スリーブ４１の回転駆動停止のタイミングは、現像位置ｃにおいて、ドラム電位と現像電圧が略同時にＯＦＦした後でもよい。これは、ドラム電位と現像電圧がＯＦＦした状態では、現像スリーブ４１と感光ドラム１との間に電界が作用していないため、現像スリーブ４１を回転させてもかぶりが発生しないからである。但し、現像位置ｃにおいて、現像電圧をＯＦＦするタイミングをドラム電位をＯＦＦするタイミングに対して若干遅らせるように制御する場合には、現像電圧及びドラム電位をＯＦＦする前に現像スリーブ４１の駆動を停止することが好ましい。

以上のように、本実施形態の場合、後回転時の制御として、現像スリーブ４１へのトナー付着が発生しにくい後回転モード１と、かぶりによる無駄なトナーの消費を抑制できる後回転モード２とを、トナー帯電量に影響を与える情報に基づいて切り替えている。具体的には、現像容器４０内のトナーの帯電量に応じて、感光ドラム１に対する除電露光の開始タイミングを変えている。こうすることによって、現像スリーブ４１へのトナー付着による帯状の画像が発生することの抑制と、無駄なトナーの消費の抑制との両立を図ることができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態について、図１乃至図３を参照しつつ図８を用いて説明する。上述の第１実施形態では、トナーの帯電量に応じて後回転モード１と後回転モード２との切り替えを行っていたが、本実施形態では、トナー帯電量に影響を与える情報として現像スリーブ４１の回転量に応じてこの切り替えを行う。特に本実施形態では、現像スリーブ４１の回転数に応じて切り替えを行うようにしている。なお、現像スリーブ４１の回転量としてはこのような回転数以外に、例えば回転時間であってもよい。また、キャリアの劣化状況を判断できればよいので、現像装置４内のスクリュー４３、４４の回転量（回転数、回転時間）に応じて切り替えを行うようにしてもよい。何れにしても、現像スリーブ４１の回転量に応じて画像形成動作終了時から本体停止までの動作（後回転）での感光ドラム１に対する除電露光の開始タイミングを変更させる。

前述のように、トナーとキャリアの帯電量は摩擦帯電により帯電するが、長期の使用により、キャリアの帯電能力が低下してしまう。そこで本実施形態では、現像剤の使用状態に応じて感光ドラム１に対する除電露光の開始タイミングを変更させている。長期使用によるキャリアの劣化状況は、現像スリーブ４１の回転量（ここでは通算回転数）から把握することが可能である。即ち、現像スリーブ４１の回転量（通算回転数）が所定の回転量（所定の回転数）よりも大きい場合は、現像剤の帯電特性が低下しているため、現像スリーブ４１へのトナー付着が発生しやすいと判断する。一方、現像スリーブ４１の回転量（通算回転数）が所定の回転量以下（所定の回転数以下）の場合には、現像剤の帯電特性は維持されており、現像スリーブ４１へのトナー付着は発生しにくいと判断する。

このために本実施形態では、図３に示す、記憶手段としての記憶部１０３が、現像スリーブ４１の回転量を積算して（通算回転数を）記憶する。そして、制御部１０１が、記憶部１０３に記憶した通算回転数に応じて後回転モード１と後回転モード２とを切り替える。即ち、現像スリーブ４１の通算回転数が所定の回転数よりも大きい場合は後回転モード１を、現像スリーブ４１の通算回転数が所定の回転数以下の場合は後回転モード２を実行する。

以下、本実施形態の立ち下げ制御について具体的に説明する。本実施形態では、現像容器４０内の現像剤の劣化状況を現像スリーブ４１の回転量から類推し、それに応じて画像形成動作終了時から本体停止までの動作（後回転）での感光ドラム１に対する除電露光の開始タイミングを変更させている。

図８に示すように、画像形成終了に伴い後回転の動作が開始されると（Ｓ２１）、制御部１０１は、現像スリーブ４１の通算回転数（カウンタ）を記憶部１０３から取得する（現像カウンタ確認）。そして、カウンタが予め記憶部１０３に記憶されている所定の回転数よりも小さいか否かを判断して後回転のモードを決定する（Ｓ２２）。本実施形態では、所定の回転数を、例えば、Ａ４横サイズの用紙で２０００００枚相当の画像形成を行った場合としている。次いで、カウンタが所定の回転数よりも大きい（２０００００枚相当よりも大きい）場合（Ｓ２２のＹ）には、トナーのスリーブ付着が発生しやすいと判断し、Ｓ２３に進む（後回転モード１）。逆に、カウンタが所定の回転量以下（２０００００枚相当以下）の場合（Ｓ２２のＮ）には、トナーのスリーブ付着が発生しにくいと判断し、Ｓ２８に進む（後回転モード２）。

なお、ここで使用している現像剤劣化基準の２０００００枚相当という値については、使用する現像剤によって決まってくる値なので、この値自体は実施する機械に応じて変わってくる。また、Ｓ２３以降及びＳ２８以降の制御については、第１実施形態の図５に示すＳ３以降及びＳ８以降の制御とそれぞれ同様であるため、詳細は省略する。

本実施形態の場合、現像スリーブ４１の通算回転数に応じて後回転モード１と後回転モード２とを切り替えるようにしている。このため、第１の実施形態と同様に、現像スリーブ４１へのトナー付着による帯状の画像が発生することの抑制と、無駄なトナーの消費の抑制との両立を図ることができる。その他の構成及び作用は、第１実施形態と同様である。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態について、図１乃至図３を参照しつつ図９を用いて説明する。上述の第１実施形態では、トナーの帯電量に応じて後回転モード１と後回転モード２との切り替えを行っていたが、本実施形態では、トナー帯電量に影響を与える情報として現像装置４の周辺の湿度若しくは水分量に応じてこの切り替えを行う。特に本実施形態では、現像装置４の周辺の相対湿度に応じて切り替えを行うようにしている。

現像スリーブ４１へのトナー付着は、前述のようにトナーの帯電量に影響を受けているが、トナーの帯電量は現像装置４が設置してある環境の相対湿度の影響を受ける。トナーの帯電は、キャリアとトナーの摩擦帯電によるものであるため、湿度が高いとトナーの帯電量が低くなる傾向がある。したがって、本実施形態では、現像装置４の周辺の相対湿度を検知することで、それに応じて感光ドラム１に対する除電露光の開始タイミングを変更させている。そして、スリーブ付着が発生し易い高湿環境では、立ち下げ時にかぶり側の電圧に変化させる。逆にスリーブ付着が発生しにくい低湿環境では、かぶりが生じにくい立ち下げ条件に設定することで、無駄なトナーの消費を抑制している。

このために本実施形態では、図１に示すように、湿度検知手段としての温湿度センサ５０を画像形成装置１００の装置本体内に配置している。そして、制御部１０１が、温湿度センサ５０により検知した相対湿度に応じて後回転モード１と後回転モード２とを切り替える。即ち、相対湿度（湿度若しくは水分量）が所定の相対湿度（所定の湿度若しくは水分量）よりも高い場合には後回転モード１を、相対湿度が所定の相対湿度以下（所定の湿度若しくは水分量以下）の場合には後回転モード２を実行する。

以下、本実施形態について具体的に説明する。本実施形態では、現像装置４の周辺の相対湿度を検知することで現像装置４内のトナーの帯電量を類推し、それに応じて画像形成動作終了時から本体停止までの動作（後回転）での感光ドラム１に対する除電露光の開始タイミングを変更させている。

図９に示すように、画像形成終了に伴い後回転の動作が開始されると（Ｓ４１）、制御部１０１は、温湿度センサ５０により現像装置４の周辺の相対湿度を検知する。そして、検知した相対湿度が所定の相対湿度（本実施形態では７０％）よりも高いか否かを判断して後回転のモードを決定する（Ｓ４２）。次いで、検知した相対湿度が所定の相対湿度よりも高い（７０％よりも高い）場合（Ｓ４２のＹ）には、トナーのスリーブ付着が発生しやすいと判断し、Ｓ４３に進む（後回転モード１）。逆に、検知した相対湿度が所定の相対湿度以下（７０％以下）の場合（Ｓ３２のＮ）には、トナーのスリーブ付着が発生しにくいと判断し、Ｓ４８に進む（後回転モード２）。

なお、本実施形態では相対湿度７０％を境に後回転の動作を切り替えているが、この切り替えの湿度の値は使用する現像剤によっても変わるため、その現像剤に応じて最適な値は変わってくる。また、現像剤によっては相対湿度ではなく、環境の水分量に応じて帯電量が変わるものもあり、そのときは相対湿度ではなく水分量に応じて切り替えることで同様の効果を得ることができる。また、Ｓ４３以降及びＳ４８以降の制御については、第１実施形態の図５に示すＳ３以降及びＳ８以降の制御とそれぞれ同様であるため、詳細は省略する。

本実施形態の場合、現像装置４の周辺の環境に応じて後回転モード１と後回転モード２とを切り替えるようにしている。このため、第１の実施形態と同様に、現像スリーブ４１へのトナー付着による帯状の画像が発生することの抑制と、無駄なトナーの消費の抑制との両立を図ることができる。その他の構成及び作用は、第１実施形態と同様である。

＜第４実施形態＞
本発明の第４実施形態について、図１乃至図３を参照しつつ図１０を用いて説明する。上述の第２実施形態では現像スリーブ４１の回転量に応じて、上述の第３実施形態では現像装置４の周辺の湿度若しくは水分量に応じて、それぞれ後回転モード１と後回転モード２との切り替えを行った例を示した。これに対して本実施形態では、現像スリーブ４１の回転量と現像装置４の周辺の湿度若しくは水分量との両方に応じてこの切り替えを行う。

このために本実施形態の場合も、第２実施形態と同様に、記憶手段としての記憶部１０３が、現像スリーブ４１の回転量を積算して（通算回転数を）記憶する。また、第３実施形態と同様に、湿度検知手段としての温湿度センサ５０を画像形成装置１００の装置本体内に配置している。そして、制御部１０１が、記憶部１０３に記憶した回転量（通算回転数）、及び、温湿度センサ５０により検知した湿度若しくは水分量（相対湿度）に応じて後回転モード１と後回転モード２とを切り替える。即ち、記憶部１０３に記憶した回転量が所定の回転量よりも大きく、且つ、温湿度センサ５０により検知した湿度若しくは水分量が所定の湿度若しくは水分量よりも高い場合には後回転モード１を実行する。一方、これ以外の場合には後回転モード２を実行する。

以下、本実施形態の立ち下げ制御について具体的に説明する。図１０に示すように、画像形成終了に伴い後回転の動作が開始されると（Ｓ６１）、制御部１０１は、現像スリーブ４１の通算回転数（カウンタ）を記憶部１０３から取得する（現像カウンタ確認）。また、制御部１０１は、温湿度センサ５０により現像装置４の周辺の相対湿度を検知する。そして、カウンタ（回転量）が予め記憶部１０３に記憶されている所定の回転数（所定の回転量）よりも大きいか否かを判断する。また、これと共に、検知した相対湿度（湿度若しくは水分量）が所定の相対湿度（所定の湿度若しくは水分量）よりも高いか否かを判断して後回転のモードを決定する（Ｓ６２）。本実施形態でも、所定の回転数を、例えば、Ａ４横サイズの用紙で２０００００枚相当の画像形成を行った場合としている。また、所定の相対湿度を７０％としている。

次いで、カウンタが所定の回転数よりも大きく（２０００００枚相当よりも大きく、且つ、検知した相対湿度が所定の相対湿度よりも高い（７０％よりも高い）場合（Ｓ６２のＹ）には、Ｓ６３に進む（後回転モード１）。これらの条件を１つでも満たさない場合（Ｓ６２のＮ）には、Ｓ６８に進む（後回転モード２）。なお、Ｓ６３以降及びＳ６８以降の制御については、第１実施形態の図５に示すＳ３以降及びＳ８以降の制御とそれぞれ同様であるため、詳細は省略する。

本実施形態の場合、現像スリーブ４１の通算回転数と現像装置４の周辺の環境によって、トナーのスリーブ付着の発生する状態をさらに限定することが可能である。この結果、トナーの吐き出しを行う後回転モード１を実行する頻度が減るため、トナーの消費量をさらに抑制することができる。その他の構成及び作用は、第２実施形態及び第３実施形態と同様である。

＜第５実施形態＞
本発明の第５実施形態について説明する。上述の各実施形態では、長期的に装置を使用した場合、即ち、現像装置内の現像剤の使用が開始されてから所定時間経過後（例えば、１０万〜２０万枚以上の画像形成を行った場合）について説明した。即ち、長期的に装置を使用した場合、キャリアの劣化によりトナーの帯電量が低下し易く、現像スリーブの回転量が多い場合や、環境の湿度が高い場合などに特にトナーの帯電量が低くなり、トナーのスリーブ付着が生じ易くなる。但し、このようなトナーのスリーブ付着は、現像装置内の現像剤の使用が開始された現像剤の初期状態（例えば、１０万〜２０万枚未満の画像形成を行った場合）でも生じ得る。このようなトナーのスリーブ付着について説明する。

上述のように２成分現像システムの現像剤はトナーとキャリアから構成されており、その摩擦帯電によりトナーとキャリアが帯電量を得る。ここで、環境の湿度等の条件により、トナーの帯電量が高くなり易い場合には、トナーは感光ドラムへ現像されにくくなり、所望の画像濃度を得られなくなるため、トナーの帯電量を抑制する制御を行う。このために本実施形態では、トナー濃度を増やすことにより、トナーのキャリアに対する接触率を下げ、トナーの帯電量を抑制するようにしている。具体的には、前述したように、濃度センサ４５を用いて現像剤中のトナー濃度を検知する。そして、ターゲットのトナー濃度になるように補給スクリュー５１の回転を制御することによって行う（図２参照）。

但し、現像剤中のトナー濃度が高くなりすぎるとキャリアに対するトナーの接触率が低くなりすぎてしまうため、現像剤中のトナーの中に帯電量にムラができ、帯電量の高いトナーと帯電量の低いトナーが生じてしまう。このうち帯電量の低いトナーはキャリアと引き付けあう静電気力が小さくなるため、キャリア表面から離れ、現像スリーブと感光ドラム間の電界によって移動しやすくなる。よって、トナーをスリーブ側に引きつける電界すなわちＶｂａｃｋがかかっている時には、帯電量の低いトナーはスリーブ表面へ付着する現象が発生し易い。

そこで、本実施形態では、現像装置内の現像剤の使用が開始された現像剤の初期状態においても、トナー帯電量に影響を与える情報に基づいて、第１モードと第２モードとを切り替えるようにしている。この第１モードは、第１乃至第４の各実施形態の後回転モード１と、第２モードは、第１乃至第４の各実施形態の後回転モード２と、それぞれ同じである。但し、初期状態においては、このモードの切り替えを行う基準が、第１乃至第４の各実施形態のような長期的に装置を使用した場合と異なる。

即ち、初期状態の場合、上述のように、トナーの帯電量が高い場合にトナーが補給されてトナー濃度が高くなり、現像剤中のトナーの帯電量にムラができ、そのうちの帯電量の低いトナーによりスリーブ付着が生じる。したがって、初期状態では、トナー濃度を検知して、検知したトナー濃度が所定の濃度よりも高い場合に第１モードを、検知したトナー濃度が所定の濃度以下の場合には第２モードを実行する。この所定の濃度は、例えば１０％とする。

また、現像スリーブの回転量を積算して記憶し、記憶した回転量が所定の回転量よりも小さい場合には、現像剤が初期状態であるとして第１モードを実行し、記憶した回転量が所定の回転量以上の場合には第２モードを実行するようにしてもよい。更には、現像装置の周辺の湿度若しくは水分量を検知し、これが所定の値よりも低い場合にはトナーの帯電量が高くスリーブ付着が生じ易いとして第１モードを実行し、これが所定の値以上であれば第２モードを実行するようにしてもよい。また、これらを適宜組み合わせて判断するようにしてもよい。なお、初期状態における所定の回転量は、第２実施形態の所定の回転量よりも小さく、例えば、Ａ４横サイズの用紙で１０００００枚相当の画像形成を行った場合とする。また、初期状態における湿度若しくは水分量に対する所定の値は、第３実施形態の所定の湿度若しくは水分量よりも小さく、例えば、相対湿度４０％とする。

また、本実施形態においても、第１乃至第４の各実施形態と同様に、装置の長期的な使用状態においても、トナー帯電量に影響を与える情報に基づいて、第１モードと第２モードとを切り替えるようにする。

このように本実施形態の場合、装置の長期的な使用状態に加えて、現像剤の初期状態においても、トナー帯電量に影響を与える情報に基づいて、第１モードと第２モードとを切り替えるようにしている。このため、何れの状態においても、現像スリーブ４１へのトナー付着による帯状の画像が発生することの抑制と、無駄なトナーの消費の抑制との両立を図ることができる。

＜他の実施形態＞
なお、上述の第４実施形態では、現像スリーブ４１の回転量と現像装置４の周辺の湿度若しくは水分量との両方に応じてモードの切り替えを行った。但し、第１実施形態に記載のトナーの帯電量の条件によって、後回転の立ち下げ動作を選択することも可能である。更には、各実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。

なお、上述した各実施形態では、露光装置３に感光ドラム１の表面を除電露光させるようにしたがこれに限らない。例えば、帯電ローラ２よりも感光ドラム１の回転方向下流側に露光装置３とは別途に除電装置を設け、露光装置３を用いずに当該除電装置を用いて感光ドラム１の表面を除電させるようにしてもよい。

１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ）…像担持体（感光ドラム）、２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋ）…帯電手段（帯電ローラ）、３…除電手段（露光手段、露光装置）、４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ）…現像装置、４１…現像剤担持体（現像スリーブ）、５０…湿度検知手段（温湿度センサ）、９７…帯電量検知手段（トナー載り量検知センサ）、１００…画像形成装置、１０１…制御手段（制御部）、１０３…記憶手段（記憶部）

Claims (12)

1. 回転する像担持体と、
   直流の帯電電圧を印加して前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
   トナーとキャリアとを有する現像剤を担持して回転する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体に現像電圧を印加して前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、
   前記帯電手段よりも前記像担持体の回転方向下流側に設けられ、前記帯電された像担持体の表面を除電可能な除電手段と、
   画像形成終了に伴って、前記除電手段による除電を開始した前記像担持体上の除電位置が前記現像剤担持体と対向する現像位置に到達する前に前記現像剤担持体への駆動入力を停止させ、前記除電位置が前記現像位置に到達した後に前記現像電圧の印加を停止させる第１モードと、画像形成終了に伴って、前記除電手段による除電を開始した前記像担持体上の除電位置が前記現像剤担持体と対向する現像位置に到達する前に前記現像剤担持体への駆動入力を停止させ、前記除電位置が前記現像位置に到達してから前記第１モードよりもはやいタイミングで前記現像電圧の印加を停止させる第２モードと、を実行可能で、トナー帯電量に影響を与える情報に基づいて前記第１モードと前記第２モードとを切り替える制御手段と、を備える、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記第２モードで前記除電位置が前記現像位置に到達するのと略同時に前記現像電圧の印加を停止させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記第１モード及び前記第２モードで、前記除電を開始してから当該除電を停止するまでの間に前記帯電電圧の印加を停止させる、
   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. 前記除電手段は、画像形成時に前記帯電された前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段である、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 回転する感光体と、
   直流の帯電電圧を印加して前記感光体の表面を所定の帯電電位に帯電させる帯電手段と、
   トナーとキャリアとを有する現像剤を担持して回転する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体に現像電圧を印加して前記感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、
   前記帯電手段よりも前記感光体の回転方向下流側に設けられ、前記帯電された感光体の表面を露光して帯電電位の絶対値を低下させる露光手段と、
   画像形成終了に伴って、前記露光手段による露光を開始した前記感光体上の露光位置が前記現像剤担持体と対向する現像位置に到達する前に前記現像剤担持体への駆動入力を停止させ、前記露光位置が前記現像位置に到達した後に前記現像電圧の印加を停止させる第１モードと、画像形成終了に伴って、前記露光手段による露光を開始した前記感光体上の露光位置が前記現像剤担持体と対向する現像位置に到達する前に前記現像剤担持体への駆動入力を停止させ、前記露光位置が前記現像位置に到達してから前記第１モードよりもはやいタイミングで前記現像電圧の印加を停止させる第２モードと、を実行可能で、トナー帯電量に影響を与える情報に基づいて前記第１モードと前記第２モードとを切り替える制御手段と、を備える、
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記第２モードで前記露光位置が前記現像位置に到達するのと略同時に前記現像電圧の印加を停止させる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記第１モード及び前記第２モードで、前記露光を開始してから当該露光を停止するまでの間に前記帯電電圧の印加を停止させる、
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記現像装置内の現像剤の使用が開始されてから所定時間経過後の現像剤の使用状態で、前記第１モードと前記第２モードとの切り替えを行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 現像装置内のトナーの帯電量を検知する帯電量検知手段を有し、
   前記制御手段は、前記帯電量検知手段により検知したトナーの帯電量が所定の帯電量よりも低い場合には前記第１モードを、前記トナーの帯電量が前記所定の帯電量以上の場合には前記第２モードを実行する、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記現像剤担持体の回転量を積算して記憶する記憶手段を有し、
    前記制御手段は、前記記憶手段に記憶した回転量が所定の回転量よりも大きい場合には前記第１モードを、前記回転量が前記所定の回転量以下の場合には前記第２モードを実行する、
    ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記現像装置の周辺の湿度若しくは水分量を検知する湿度検知手段を有し、
    前記制御手段は、前記湿度検知手段により検知した湿度若しくは水分量が所定の湿度若しくは水分量よりも高い場合には前記第１モードを、前記湿度若しくは水分量が前記所定の湿度若しくは水分量以下の場合には前記第２モードを実行する、
    ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記現像剤担持体の回転量を積算して記憶する記憶手段と、
    前記現像装置の周辺の湿度若しくは水分量を検知する湿度検知手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記記憶手段に記憶した回転量が所定の回転量よりも大きく、且つ、前記湿度検知手段により検知した湿度若しくは水分量が所定の湿度若しくは水分量よりも高い場合には前記第１モードを、これ以外の場合には前記第２モードを実行する、
    ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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