JP5187166B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明はクリーニングブレードを備えたクリーニング手段を有する画像形成装置に関するものである。

電子写真方式のカラーの画像形成装置では、複数の感光体ドラム上に異なる色のトナー像をそれぞれ形成し、形成したトナー像を中間転写ベルトに一次転写して重ね合わせ、更に、中間転写体から用紙にトナー像を二次転写して、画像を得る。

このような画像形成装置においては、画像形成した後に感光体ドラムあるいは中間転写ベルトのような被清掃体に残留する未転写トナーを除去するためのクリーニング手段が設けられている。このようなクリーニング手段としては、例えば、弾性体よりなる平板状のクリーニングブレードを被清掃体の表面に当接させてその表面を摺擦することにより、被清掃体上の未転写トナーを機械的に除去するブレードクリーニング方式がある。

クリーニングブレードは通常は、画像領域に形成したトナー像の未転写となった残留トナーの除去を行うが、それ以外に非画像領域に形成したトナーを除去させる場合がある。このような例としては（１）耐久劣化した現像装置内のトナーを入れ替えるために現像装置からトナーを排出させ、排出したトナーを除去する場合と（２）潤滑剤として機能させるためにクリーニングブレードにエッジ部にトナーを供給する場合がある。

前者（１）について説明する。２成分現像剤を用いた画像形成装置において、ページ当たりの印字量つまり画像の印字率が小さくトナー消費量が少ない画像を連続して出力した場合には、現像装置内のトナーは消費されずに現像装置内での滞留時間が長くなる。滞留時間が長いトナーは必要以上に撹拌されることにより、当該トナーの表面に付与させていた外添剤が離脱したり、あるいはトナー表面に埋没したりする。このような場合にはトナーの物性が変化してしまうために、現像性や転写性に悪影響を及ぼす。特許文献１に開示された画像形成装置では、このような問題に対して、画像データからトナー量を推定し、所定のトナー量に比べて少ない場合には、現像装置内のトナーを強制的に消費させていた。

後者（２）について説明する。画像面積の少ないコピーを多数枚とった場合には転写ベルト上に残留トナーが無い状態となり、転写ベルトに接触しているクリーニングブレードのエッジのトナーが無くなる。このためにクリーニングブレードと転写ベルトとの摺擦抵抗が増大し、ブレードめくれ等の問題が生じる。特許文献２に開示されている画像形成装置では、このような問題に対してめくれ防止用のトナーを定期的に供給している。

しかし、このような強制消費用のトナーや、めくれ防止用のトナーは、通常の未転写となった残留トナーに比べてトナーの量が多いのでクリーニングできない場合があり、そのような場合には転写材の裏汚れの問題となる。

このような問題に対して特許文献３に開示された画像形成装置では、１成分現像剤を使用した現像装置において、めくれ防止用のトナー像の現像条件を変更することによりトナー帯電量及び付着量を制御している。
特開２０００−２０６７４４号公報 特開平２−４４３８８号公報 特開平１１−４５０３５号公報

しかし、特許文献３に開示された画像形成装置では、１成分現像剤を用いた現像装置において現像ローラの回転数を変更することによりトナー帯電量を変更させ、また現像ギャップを狭くすることにより付着量の制御を行っているものである。このようなことから２成分現像には適用し難いという問題と、また連続して画像形成を行う紙間に形成することは困難であるという問題がある。

本願発明は上記問題に鑑み、２成分現像剤を用いた場合であっても、クリーニング不良を生じさせず非画像領域にトナー帯を形成させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
１．現像ローラを備え、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を収容し、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
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搬送された用紙に転写する転写手段と、
クリーニングブレードを備え、前記像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段と、
前記現像手段に収容されているトナーの帯電量を検知する帯電量検知手段と、を有する画像形成装置において、
前記帯電量検知手段によって検知されたトナーの帯電量の絶対値が所定値以上である場合には、用紙に転写されない非画像領域にトナー帯を形成する際の現像条件を、該トナー帯の単位面積当たりのトナー付着量を少なくするように設定する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
２．前記現像手段は複数であり、
前記像担持体は、複数の現像手段により形成されたトナー像を順次重ね合わせる中間転写ベルトであることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
３．現像ローラを備え、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を収容し、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
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搬送された用紙に転写する転写ベルトと、
クリーニングブレードを備え、前記転写ベルト上のトナーを除去するクリーニング手段と、
前記現像手段に収容されているトナーの帯電量を検知する帯電量検知手段と、を有する画像形成装置において、
前記帯電量検知手段によって検知されたトナーの帯電量の絶対値が所定値以上である場合には、前記転写ベルトのクリーニング手段にトナーを供給するためにトナー帯を形成する際の現像条件を、該トナー帯の単位面積当たりのトナー付着量を少なくするように設定する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
４．前記制御手段は、単位面積当たりのトナー付着量を変更するように現像条件の設定を行うとともに、単位時間あたりに作成する前記トナー帯の面積を変更することを特徴とする前記１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
５．前記現像条件の設定は、
前記現像ローラに印加する現像バイアスのＤＣ成分の出力値、
前記現像バイアスのＡＣ成分の出力値、
前記現像ローラの回転速度、
前記静電潜像を形成する際の露光量、
のうち少なくとも一つの設定であることを特徴とする前記１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
６．前記帯電量検知手段は、
トナー像を形成する際の現像電流を検知する現像電流検知手段と、形成されたトナー像の光学濃度を検知する濃度センサとを備え、
前記濃度センサと前記現像電流検知手段との出力に基づいて前記現像手段に収容されているトナー帯電量を検知することを特徴とする前記１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
７．前記トナー帯は、連続して用紙に画像を形成する際における画像間の非画像領域に形成することを特徴とする前記１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。

本願発明によれば、トナー帯を形成する際の現像条件を帯電量検知手段の検知結果に基づいて該トナー帯の単位面積当たりのトナー付着量を変更するように設定することにより、２成分現像剤を用いた場合であっても、クリーニング不良を生じさせずトナー帯を形成させることが可能な画像形成装置を提供することが可能となる。

本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

［画像形成装置］
図１及び図２に基づいて本実施形態に係る画像形成装置について説明する。図１は、画像形成装置１００の要部を示す図であり、図２は、画像形成手段１０Ｋの周辺を示す図である。

画像形成装置１００は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、ベルト状の中間転写ベルト６と給紙装置２０及び定着装置３０等から構成されている。

画像形成装置１００の上部には、スキャナー１１０が設置されている。原稿台上に載置された原稿はスキャナー１１０の原稿画像走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれる。ラインイメージセンサにより光電変換されたアナログ信号は、制御手段において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに入力される。

なお本願明細書においては構成要素を総称する場合にはアルファベットの添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成要素を指す場合にはＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の添え字を付した参照符号で示す。

イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｙ、マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｍ、シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｃ、及びブラック（Ｋ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｋは、それぞれ像担持体としてのドラム状の感光体１の周囲に配置された帯電極２、露光部３Ｙ、現像装置４及びクリーニング部５を有する（Ｍ、Ｃ、Ｋについては参照符号を省略）。

感光体１は、例えば、有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層がドラム状の金属基体の外周面に形成されてなる有機感光体よりなり、搬送される用紙Ｓの幅方向（図１において、紙面に対して垂直な方向）に伸びる状態で配設されている。感光層を構成する樹脂としては、例えばポリカーボネイト等を例示することができる。なお図１、図２に示した実施形態においては、ドラム状感光体１を用いた構成例について説明したがこれに限られず、ベルト状感光体を用いてもよい。

現像装置４は現像手段として機能し、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の異なる色の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を収容する。

ベルト状の中間転写ベルト６は、複数のローラにより、回転可能に支持されている。中間転写ベルト６は、体積抵抗率１０^６〜１０^１２Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ０．０４〜０．１０ｍｍの半導電性シームレスベルトである。

画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにより感光体１上に形成された各色のトナー画像は、回転する中間転写ベルト６上に一次転写ローラ７により逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。一方、画像転写後の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは各色のクリーニング部５のクリーニングブレードにより残留トナーが除去される。

給紙装置２０の用紙収納部（トレイ）２１内に収容された用紙Ｓは、第１給紙部２２により給紙され、給紙ローラ２３、２４、２５Ａ、２５Ｂ、レジストローラ（第２給紙部）２６等を経て、二次転写ベルト９に搬送され、用紙Ｓ上にカラー画像が転写される（２次転写）。

なお、画像形成装置１００の下部に鉛直方向に縦列配置された３段の用紙収納部２１は、ほぼ同一の構成をなすから、同符号を付した。また、３段の給紙部２２も、ほぼ同一の構成をなすから、同符号を付してある。用紙収納部２１、給紙部２２を含めて給紙装置２０と称す。

定着装置３０において挟持し、熱と圧力とを加えることにより用紙Ｓ上のカラートナー画像（あるいはトナー画像）が定着されて用紙Ｓ上に固定される。用紙Ｓは搬送ローラ対３７に挟持されて搬送され、排紙搬送路に設けられた排紙ローラ２７から排出され、機外の排紙トレイ９０上に載置される。

一方、二次転写ベルト９により用紙Ｓにカラー画像を転写した後、用紙Ｓを曲率分離した中間転写ベルト６は、クリーニング部６６のクリーニングブレード６６Ａにより残留トナーが除去される。また二次転写ベルト９のクリーニング部９６のクリーニングブレード９６Ａにより表面に付着した残留トナー等が除去される。

用紙Ｓの両面に複写する場合には、用紙Ｓの第１面に形成した画像を定着処理した後、用紙Ｓを分岐板２９により排紙搬送路から分岐させ、両面搬送路２８に導入して表裏反転して再び給紙ローラ２５Ｂから搬送される。用紙Ｓは画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋによって第２面に各色の画像が両面に形成され、定着装置３０により加熱定着処理され、排紙ローラ２７によって装置外に排出される。

図２は、画像形成手段１０Ｋの周辺を示す図である。画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃも同様の構成であり画像形成手段１０Ｋを代表として説明する。同図に示すように、感光体１Ｋの周囲には、感光体を帯電する帯電極２Ｋ、露光部３Ｋ、現像装置４Ｋと、中間転写ベルト６と、一次転写ローラ７Ｋとを配置させている。一次転写ローラ７Ｋは中間転写ベルト６を裏面から感光体１Ｋに向けて付勢する。また転写高圧電源Ｈ２により一次転写ローラ７Ｋには所定の定電圧、あるいは定電流が印加される。また感光体１Ｋは、帯電高圧電源Ｈ３により帯電極２Ｋにより帯電され、画像データに基づいて露光部３から露光がなされて潜像が形成される。

５０は制御部でありＣＰＵとメモリを備えており、メモリに記憶しているプログラムをＣＰＵが実行することにより各種制御を実行する。制御部５０により現像バイアス電源Ｈ１、転写高圧電源Ｈ２、帯電高圧電源Ｈ３、露光部３、濃度センサ１１、等の制御及び後述のトナー帯の作成制御を行う。記憶部５０１の内部には制御テーブル、換算テーブルが記憶されており、制御テーブルには通常の画像形成時における現像条件及びトナー帯形成時の現像条件の出力値等が設定されており、換算テーブルには後述する濃度センサの検出値とトナー付着量との対応関係が記録されている。

図２において、１１は濃度センサであり反射型のフォトセンサにより構成され、中間転写ベルト６上で最も下流側の現像装置４Ｋよりも更に下流側に配置されている。このような配置とすることにより中間転写ベルト６上に形成したＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーのパッチ画像の光学反射濃度も検知することができる。また換算テーブルには、光学反射濃度とトナー付着量との対応関係を記述したテーブルが記憶されており、当該テーブルを参照することにより、検知した光学反射濃度に基づいてトナー付着量（ｇ／ｍ^２）を算出することができる。

［現像装置４］
現像装置４Ｋには、２成分現像剤が収容されている。２成分現像剤は、フェライトをコアとしてその周りに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリエステルを主材料として顔料あるいはカーボンブラック等の着色剤、荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなる。キャリアは粒径１０〜５０μｍ、飽和磁化１０〜８０ｅｍｕ／ｇ、トナーは粒径４〜１０μｍ、トナーの帯電特性は負帯電特性であり平均電荷量としては−２０〜−６０μＣ／ｇである。２成分現像剤としてはこれらのキャリアとトナーとを、トナー濃度４〜１０質量％になるよう混合したものを用いている。

現像ローラ４０Ｋは回転可能な現像スリーブと固定された磁界を発生するマグネットローラとから構成されている。現像スリーブには、現像バイアス電源Ｈ１からＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳して電圧が印加される。実際の動作条件としては例えば、現像バイアス電源Ｈ１からの現像ローラ４０Ｋに対する出力電圧（以下、単に現像バイアスともいう）はＡＣ成分としては０．５〜２．０ｋＶｐ−ｐ、周波数２〜７ｋＨｚ、矩形波のＤｕｔｙ５０％である。ＤＣ成分としては−２００〜−７００Ｖである。

駆動モータＭ１により、現像ローラ４０Ｋを駆動回転させる。駆動モータＭ１の回転速度は変更可能であり、制御部５０により現像ローラ４０Ｋの回転速度としては外周面の線速度として２００〜１０００ｍｍ／ｓｅｃである。感光体１Ｋの速度は一定としているので、回転速度を変更することにより現像ローラ４０Ｋとの線速比（現像θともいう）を変更することができる。

現像電流検知手段Ｈ１１は、現像時における現像ローラ４０Ｋと感光体１Ｋとの間を流れる現像電流を測定する。現像電流は、現像時のトナーの現像ローラ４０Ｋの表面から感光体１Ｋへの移動の際に生じる。現像電流は移動したトナーの単位時間当たりの総電荷量に比例するので、現像電流を測定することにより現像したトナーの総電荷量を測定することができる。そして制御部５０では、前述の濃度センサ１１によって算出したトナー付着量の値と、総電荷量との関係から単位質量あたりのトナーの帯電量（以下、単にトナー帯電量という）を算出している。

なお、本実施形態においては、（１）現像電流と（２）光学濃度からのトナー付着量とに基づいてトナー帯電量を測定しているが、これに限られず、非接触の表面電位計により、トナーを現像する前後の感光体１上の電位を測定することによりトナー層電位を求め、当該トナー層電位と前述のトナー付着量とに基づいてトナー帯電量を求めるようにしてもよい。

［クリーニング部６６］
図３は、本実施形態に係るクリーニング部６６の構成図である。クリーニングブレード６６Ａ（以下、単に「ブレード６６Ａ」という）の材質としてはゴム弾性体が用いられ、その材料としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、クロロピレンゴム、ブタジエンゴム等が知られているが、これらの内、ウレタンゴムは他のゴムに比して摩耗特性が優れている点で特に好ましい。なお、二次転写ベルト９のクリーニング部９６のクリーニングブレード９６Ａ及びクリーニング部５のクリーニングブレードの材料及び当接条件は当該ブレード６６Ａと同様であるので説明は省略する。

一方、支持部材６６Ｂは板状の金属部材やプラスチック部材で構成される。金属部材としてはステンレス鋼板、アルミ板、あるいは制震鋼板等が好ましい。

本実施形態において、中間転写ベルト６の表面に圧接するブレード６６Ａの先端部は、感光体の回転方向と反対方向（カウンター方向）に向けて負荷をかけた状態で圧接することが好ましい。図３に示すようにブレード６６Ａの先端部は中間転写ベルト６と圧接するときに、圧接面を形成することが好ましい。

ブレード６６Ａの中間転写ベルト６への当接荷重Ｐ、当接角θの好ましい値としては、当接荷重Ｐ＝５〜４０Ｎ／ｍ、当接角θ＝５〜３５°である。当接荷重Ｐはブレード６６Ａを転写ベルト６（及びその支持ローラ）に当接させたときの圧接力Ｐ′の法線方向ベクトル値である。

当接角θは中間転写ベルト６の当接点Ａにおける接線Ｘと変形前のブレード（図面では点線で示した）とのなす角を表す。６６Ｅは支持部材を回転可能にする回転軸であり、６６Ｇは荷重バネを示す。

ブレード６６Ａの自由長Ｌは図３に示すように支持部材６６Ｂの端部Ｂの位置から変形前のブレードの先端点の長さを表す。該自由長の好ましい値としてはＬ＝６〜１５ｍｍ、である。ブレード６６Ａの厚さｔは０．５〜１０ｍｍが好ましく、より好ましくは１．８〜２．５ｍｍである。ここで、ブレード６６Ａの厚さとは図３に示すように支持部材６６Ｂの接着面に対して垂直な方向を示す。

図３のクリーニング手段には潤滑剤付与手段を兼ねたブラシロール６６Ｃが用いられている。該ブラシロールは中間転写ベルト６に付着したトナーの除去、ブレード６６Ａで除去されたトナーの回収機能と共に、潤滑剤を中間転写ベルト６に供給する剤付与手段としての機能を有する。即ち該ブラシロールは中間転写ベルト６と接触し、その接触部においては中間転写ベルト６と進行方向が同方向に回転し、中間転写ベルト６上のトナーや紙粉を除去するとともに、ブレード６６Ａで除去されたトナーを搬送し、搬送スクリュー６６Ｊに回収する。この間の経路はブラシロール６６Ｃに除去手段としてのフリッカ６６Ｉを当接させることにより、中間転写ベルト６からブラシロール６６Ｃに転移したトナー等の除去物を除去することが好ましい。更にこのフリッカに付着したトナーをスクレーパ６６Ｄで除去し、トナーを搬送スクリュー６６Ｊに回収する。回収されたトナーは廃棄物として外部に取り出される。フリッカ６６Ｉの材料としてはステンレス、アルミニウム等の金属管が好ましく用いられる。一方、スクレーパ６６Ｄとしては、リン青銅板、ポリエチレンテレフタレート板、ポリカーボネイト板等の弾性板が用いられ、先端がフリッカの回転方向に対し鋭角を形成するカウンター方式で当接させるのが好ましい。

また潤滑剤（ステアリン酸亜鉛等の固形素材）６６Ｋはブラシロールにバネ荷重６６Ｓで押圧されて取り付けられており、ブラシは回転しながら、該潤滑剤を擦過して、中間転写ベルト６の表面に潤滑剤を供給する。ブラシロール６６Ｃとしては導電性又は半導電性体のブラシロールが用いられる。

本実施形態においてはブレード６６Ａ（あるいはブレード９６Ａ）にトナーを供給するために、後述する制御により定期的にトナー帯を形成している。トナーを供給するのは、クリーニングブレード６６Ａのエッジ部に潤滑剤として機能するトナーを付着させるためである。

［制御フロー］
図４は、本実施形態に係る画像形成装置１００が行う制御フローの説明図である。当該制御フローは制御部５０により実行される。

まずステップＳ１１では、トナー帯電量Ｑｔを検知する。トナー帯電量の検知は前述のように記憶部５０１に記憶されている所定のトナーパターンを現像する際の現像電流と、光学濃度から求めたトナー付着量に基づいてトナー帯電量Ｑｔを算出している。なお当該トナーパターンは、後述のトナー帯を用いても良い。

続くステップＳ１２では、ステップＳ１１で求めたトナー帯電量Ｑｔ（の絶対値）が所定値Ｑ０以上か否かを判断する。ここで所定値Ｑ０の決定手順について図５に基づいて説明する。

図５は、トナー帯電量とトナー付着量に対する、クリーニング不良（以下、「ＣＬ不良」ともいう）との関係を示したグラフである。横軸はトナー帯電量（−μｃ／ｇ）、縦軸はトナー付着量（ｇ／ｍ^２）である。境界線ａよりも上方ではＣＬ不良が発生し、下方ではＣＬ不良は発生しない。同図に示すようにトナー帯電量（の絶対値）が高い程、少ないトナー付着量でもＣＬ不良が発生することが分かる。

表１は、実施例におけるトナー帯電量とトナー付着量におけるＣＬ不良発生の有無を示したものである。

表の見方：○はＣＬ不良未発生、×はＣＬ不良発生を示す。

［表１の条件］
トナー：平均粒径６．５μｍの重合トナー
当接荷重Ｐ：２２．５Ｎ／ｍ
当接角θ：２２°
そして、図５におけるｍ０は基準付着量（例えば０．８ｇ／ｍ^２）であり画像形成時において品質を満足する画像を確保できる付着量である。そして所定値Ｑ０は当該基準付着量ｍ０においてトナー帯を形成した際にＣＬ不良が発生し始める境界のトナー帯電量である。なお、本実施形態においてはＣＬ不良が発生し始めるトナー帯電量をＱ０としているが、当該トナー帯電量に対して所定のマージンを考慮してＱ０を設定するようにしてもよい。

ステップＳ１２で、Ｑｔ≧Ｑ０であると判断した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）には、このままのトナー付着量でトナー帯を形成した場合にはＣＬ不良が発生することになるので、トナー帯作成時における目標トナー付着量ｍｘを少なくする。

図６に基づいて、トナー帯電量から目標トナー付着量ｍｘを決定する手順について説明する。図６は、図５のグラフに対してトナー帯電量とトナー付着量との相関直線ｂを追加したグラフである。同図に示す例において基準の目標トナー付着量ｍ０よりも付着量の少ない２水準の目標トナー付着量ｍ１、ｍ２を設けている。そして各目標トナー付着量ｍ１、ｍ２と境界線ａとの関係から、トナー帯を形成した際にＣＬ不良が発生し始める境界のトナー帯電量Ｑ１、Ｑ２を決定することができる。

図６のような関係から、ＣＬ不良が発生しないように、算出したトナー帯電量Ｑｔ（の絶対値）が（１）Ｑ０未満の場合は目標トナー付着量ｍｘ＝ｍ０、（２）Ｑ０以上でＱ１未満の場合は目標トナー付着量ｍｘ＝ｍ１、（３）Ｑ１以上でＱ２未満の場合は、目標トナー付着量ｍｘ＝ｍ２に決定する。

表２は、トナー帯電量Ｑｔと目標トナー付着量ｍｘとの対応関係の例を示したものである。表２に示す例においては、基準トナー付着量ｍ０の他に３水準の目標トナー付着量をｍ１〜ｍ３の設定を行っている。

ステップＳ１３では、記憶部５０１に予め記憶されている表２のような対応関係に基づいて、ステップＳ１１で検知したトナー帯電量Ｑｔから目標トナー付着量ｍｘを決定する。例えば表２において、トナー帯電量Ｑｔが−５０μｃ／ｇであれば、目標トナー付着量はｍ２（４．０ｇ／ｍ^２）となる。

ステップＳ１４では、ステップＳ１３で決定した目標トナー付着量ｍｘとなるようにトナー帯の現像条件の設定を行う。図６に示した例においてトナー帯電量ＱｔがＱ０とＱ１の間であれば、目標トナー付着量ｍ１となるように図の矢印ｈ分だけトナー付着量が減少するように現像条件の設定を行う。

表３は、各現像条件の因子とトナー付着量との対応関係を示したものである。トナー付着量を減少させるためには、以下の現像条件の少なくとも一つを変更すればよい。
（１）現像ローラ４０に印加する現像バイアスのＤＣ成分の出力値（絶対値）を下げて、現像ＤＣギャップを小さくする。
（２）現像バイアスのＡＣ成分の出力値としてピーク値を下げる、あるいは波形のＤｕｔｙを小さくする。
（３）露光部３の露光量を小さくする。
（４）現像ローラ４０の回転速度を小さくする。

ここで、上記「波形のＤｕｔｙ」とはＡＣ成分の波形のうち、トナーを現像ローラ４０側から感光体１側へ移行させる方向の極性（例えば負極性）の電界成分の印加時間ａと感光体１側から現像ローラ４０側に引き戻す方向の極性（例えば正極性）の電界成分の印加時間ｂとの比（ａ／ｂ）のことである。

なお、トナー付着量と上記現像条件との対応関係については記憶部５０１に記憶されており、当該対応関係に基づいてトナー付着量が目標値となるように、現像条件の設定を行う。

ステップＳ１５では、総トナー供給量が所定値になるように「単位時間あたりに作成するトナー帯の面積」を変更する。ここでいう総トナー供給量とは、所定時間においてトナー帯としてクリーニングブレード６６Ａに供給するトナー量のことである。

前述のように、目標トナー付着量ｍｘが基準トナー付着量ｍ０よりも少なくし、その付着量となるように現像条件の設定を行っている。このようなことからトナー帯の総トナー供給量は、基準の総トナー供給量に比べてｍｘ／ｍ０倍と、少なくなっている。この減少分を補うために、単位時間あたりに作成するトナー帯の面積を増加させる。例えば、目標トナー付着量ｍｘがｍ０の半分であれば、トナー帯の面積を基準面積ｓ０に対して２倍にすれば、総トナー供給量は所定値を維持することができる。なおトナー帯の面積の変更は、１回に作成するトナー帯の幅を変更してもよく、所定の面積を作成するのであれば当該トナー帯の作成頻度を増減させてもよい。

一方で、ステップＳ１２で検出したトナー帯電量ＱｔがＱ０よりも小さいと判断した場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）には、トナー帯のトナー付着量が基準値ｍ０のままでもＣＬ不良は発生しないので、目標トナー付着量ｍｘを基準値ｍ０に設定し（ステップＳ２３）、その目標トナー付着量になるようにトナー帯の現像条件の設定を微調整する（ステップＳ２４）。

ステップＳ２５では、（１）ステップＳ１４で設定した現像条件の設定及び、ステップＳ１５で決定したトナー帯の面積、又は（２）ステップＳ２４で設定した現像条件、に基づいてトナー帯を作成して終了する。

なお、本実施形態では、ブレードに供給するためにトナー帯を作成する例を示したが、現像装置内の耐久劣化したトナーを入れ替えるために現像装置からトナーを排出させ、排出したトナーを除去する目的でトナー帯を作成してもよい。その場合には、ステップＳ１５の制御は不要となる。

本実施形態によれば、トナー帯を形成する際の現像条件を帯電量検知手段の検知結果に基づいて該トナー帯の単位面積当たりのトナー付着量を変更するように設定することにより、２成分現像剤を用いた場合であっても、クリーニング不良を生じさせずトナー帯を形成させることが可能な画像形成装置を提供することが可能となる。

画像形成装置１００の要部を示す図である。 画像形成手段１０Ｋの周辺を示す図である。 本実施形態に係るクリーニング部６６の構成図である。 本実施形態に係る画像形成装置１００が行う制御フローの説明図である。 トナー帯電量とトナー付着量に対する、クリーニング不良との関係を示したグラフである。 トナー帯電量とトナー付着量に対する、クリーニング不良との関係を示したグラフである。

符号の説明

１ 感光体
３ 露光部
４ 現像装置
６ 中間転写ベルト
９ 二次転写ベルト
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 画像形成手段
１１ 濃度センサ
３０ 定着装置
４０Ｋ 現像ローラ
５０ 制御部
５０１ 記憶部
６６、９６ クリーニング部
６６Ａ、９６Ａ クリーニングブレード
Ｍ１ 駆動モータ

Claims (7)

1. 現像ローラを備え、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を収容し、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
   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搬送された用紙に転写する転写手段と、
   クリーニングブレードを備え、前記像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段と、
   前記現像手段に収容されているトナーの帯電量を検知する帯電量検知手段と、を有する画像形成装置において、
   前記帯電量検知手段によって検知されたトナーの帯電量の絶対値が所定値以上である場合には、用紙に転写されない非画像領域にトナー帯を形成する際の現像条件を、該トナー帯の単位面積当たりのトナー付着量を少なくするように設定する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像手段は複数であり、
   前記像担持体は、複数の現像手段により形成されたトナー像を順次重ね合わせる中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 現像ローラを備え、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を収容し、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
   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搬送された用紙に転写する転写ベルトと、
   クリーニングブレードを備え、前記転写ベルト上のトナーを除去するクリーニング手段と、
   前記現像手段に収容されているトナーの帯電量を検知する帯電量検知手段と、を有する画像形成装置において、
   前記帯電量検知手段によって検知されたトナーの帯電量の絶対値が所定値以上である場合には、前記転写ベルトのクリーニング手段にトナーを供給するためにトナー帯を形成する際の現像条件を、該トナー帯の単位面積当たりのトナー付着量を少なくするように設定する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
4. 前記制御手段は、単位面積当たりのトナー付着量を変更するように現像条件の設定を行うとともに、単位時間あたりに作成する前記トナー帯の面積を変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記現像条件の設定は、
   前記現像ローラに印加する現像バイアスのＤＣ成分の出力値、
   前記現像バイアスのＡＣ成分の出力値、
   前記現像ローラの回転速度、
   前記静電潜像を形成する際の露光量、
   のうち少なくとも一つの設定であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記帯電量検知手段は、
   トナー像を形成する際の現像電流を検知する現像電流検知手段と、形成されたトナー像の光学濃度を検知する濃度センサとを備え、
   前記濃度センサと前記現像電流検知手段との出力に基づいて前記現像手段に収容されているトナー帯電量を検知することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記トナー帯は、連続して用紙に画像を形成する際における画像間の非画像領域に形成することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。

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