JP5230461B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体に形成された静電潜像をトナーとキャリアとを備える現像剤を用いて現像する静電記録方式や電子写真方式を利用した複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置は、一般に、像担持体である電子写真感光体（感光体）に電子写真プロセス（帯電工程・露光工程・現像工程・転写工程・クリーニングエ程）が繰り返し適用されて作像に供される。前記画像形成装置は、感光体のほか、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置、定着装置などを備えている。帯電装置（帯電工程）は、感光体を所定の極性・電位に一様に帯電処理する。露光装置（露光工程）は、帯電処理された感光体に静電潜像を形成する。現像装置（現像工程）は、感光体上に形成された静電潜像を現像剤を用いてトナー画像として顕像化する。転写装置（転写工程）は、トナー画像を感光体の表面から紙などの記録材に転写する。クリーニング装置（クリーニング工程）は、転写工程後の感光体上に多少ながら残留する残留物（残留現像剤、転写残トナー）を除去して感光体の表面を清掃する。定着装置（定着工程）は、記録材上のトナー画像を定着させる。

更に、近年フルカラー画像形成装置の高速化が要求され、タンデム画像形成方式が用いられている。これは例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色毎に感光体、帯電装置、露光装置、現像装置を備え、これらを直列に並置し各ユニット毎に画像形成を行うものである。このタンデム画像形成方式を用いることによって４色を同時に画像形成することが可能なため、画像出力の高速化を達成することができる。

一方、装置内における帯電、転写部材など高圧部材の存在に起因して発生するコロナ生成物が感光体の表面に付着して異物となり、特に高湿環境化において低抵抗化して、鮮明な静電潜像の形成を妨げ、画質の劣化を招来することが知られている（画像流れ）。このような画像流れを発生させる要因として、コロナ放電時の様々な金属酸化物や酸素化合物の発生とともに、空気中の窒素が酸化され硝酸イオンとなる成分などがある。そして、このようなコロナ生成物が感光体の表面に付着することにより、感光体表面に薄膜（以下、フィルミング層）が形成され、高湿環境化において吸湿し、低抵抗化して鮮明な静電潜像の形成を妨げる。これらが画質の劣化を招来する要因となっている。

このような画像流れを抑制するためには、感光体にドラムヒータを装着することによって解決される（特許文献１）。

しかし近年、画像形成装置の小型化、低コスト化、省エネルギー化が進んできており、ドラムヒータを装着することは、ヒータの配置スペース確保、コストアップ、消費電力アップ、などといった問題が発生してしまう。

また、クリーニング装置によって感光体表面を摺擦し、付着したコロナ生成物を表層と一緒に削り取ることによって画像流れを抑制する方法が挙げられる。しかし、特許文献２のように、近年感光体の長寿命化を達成するために、感光体表面の硬度をアップさせることが行われてきており、感光体表面の摺擦によってコロナ生成物を除去することは困難であった。

そこで、特許文献３のように、感光体表面を研磨するための研磨粒子を現像装置の内部の現像剤中に混入し、現像装置から感光体を経由して、感光体に接触しているクリーニング装置に研磨粒子を堆積させることによって、放電生成物を除去する方法が知られている。この研磨粒子は、帯電特性をトナーと逆極性（例えばトナーがネガ帯電性の場合は、研磨粒子はポジ帯電性）にする。これによって、研磨粒子は白地部（かぶり取りバイアス、Ｖｂａｃｋ）で現像され、更にトナーと逆極性のため転写されにくく、クリーニング装置に捕集される。

特開平９−２２１６８号公報 特開２００６−５３１６８号公報 特開２０００−４７５４５号公報

しかし特許文献３のように、従来は研磨粒子を一方的にクリーニング装置へ供給し、クリーニング装置にて感光体に接触しているクリーニング部材に研磨粒子を貯めることによって画像流れを抑制してきた。しかし、前述したフルカラーのタンデム画像形成方式においては、以下のような問題があった。即ち、被転写体の移動方向上流側の画像形成ユニット（第１画像形成部）から発生した研磨粒子が、被転写体を介して下流側の画像形成ユニット（第２画像形成部）に再転写し、再転写した研磨粒子がクリーニング部材に付着してしまう。そのため、下流側の画像形成ユニットのクリーニング部材に研磨粒子がより多く付着してしまう。その結果、下流側の画像形成ユニットにおけるクリーニング部材に研磨粒子が捕集しきれなくなり、研磨粒子が帯電部材、感光体を汚染し、画像不良や感光体の寿命低下を引き起こしてしまうことがあった。

更に、タンデム画像形成方式の場合、各画像形成ユニット内で発生した転写残トナーだけでなく、上流側の画像形成ユニット（第１画像形成部）で形成されたトナー像の一部が再転写されたトナー（再転写トナー）も発生する。このような再転写トナーが発生すると、下流側の画像形成ユニット（第２画像形成部）のクリーニング部材にトナーが多く付着してしまう。その結果、下流側の画像形成ユニットのクリーニング部材に付着する研磨粒子の量が少なくなってしまい、画像流れを引き起こしてしまうことがあった。

そこで本発明の目的はこれらの課題を解決するためのものであり、第１画像形成部から再転写される現像剤によって第２画像形成部のクリーニング部材に供給される研磨粒子の量が不安定化することを抑制することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、トナー像を形成する第１画像形成部と、前記第１画像形成部が形成したトナー像に重ねて転写可能に設けられ、トナー像を形成する第２画像形成部と、を備え、前記第２画像形成部は、像担持体と、前記像担持体に対して当接部にて当接することで前記像担持体上のトナーを除去するクリーニング部材と、前記当接部に対して研磨粒子もしくはトナーを供給可能な供給部と、を有する画像形成装置であって、前記第１画像形成部及び前記第２画像形成部で使用されたトナー量に応じて、前記供給部が供給するトナー量もしくは研磨粒子量を制御するコントローラと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、第１画像形成部から再転写される現像剤によって第２画像形成部のクリーニング部材に供給される研磨粒子の量が不安定化することを抑制することができる。これにより、画像流れ、スジなどが発生しない画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

〔第１実施形態〕
先ず、図１を用いて、画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は画像形成装置の概略構成図である。ここでは、画像形成装置として、電子写真方式のフルカラープリンタを例示している。

画像形成装置１００は、第１画像形成部と、第２画像形成部と、を有している。第１画像形成部は、第１像担持体に現像剤を用いて第１トナー像を形成し、該第１トナー像を中間転写体に転写する。第２画像形成部は、第２像担持体に現像剤を用いて第２トナー像を形成し、前記第２トナー像を前記中間転写体上に形成された第１トナー像に対して重ねて転写する。即ち、第２画像形成部は、第１画像形成部にて形成されたトナー像に重ねて画像形成可能（転写可能）に設けられている。

また、後述するように、第２画像形成部は、第２像担持体上に当接し、第２像担持体上のトナーを除去するクリーニング部材と、このクリーニング部材に研磨粒子を供給する供給部を有する。ここでは、第１画像形成部及び第２画像形成部として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色に対応して設けられた、４つの画像形成部（以下、画像形成ユニットという）１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを有する。ここでは、画像形成装置として、電子写真方式のフルカラープリンタを例示している。本実施形態では、第１画像形成部は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３つの画像形成ユニットに相当し、第２画像形成部は、ブラック（Ｂｋ）の画像形成ユニットに対応する。

画像形成装置１００は、画像形成装置本体に接続された原稿読み取り装置（図示せず）又は画像形成装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像信号に応じて、４色フルカラー画像を記録材に形成することができる。記録材としては、記録用紙、プラスチックフィルム、布等がある。各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにて像担持体としての感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト１６上へ順次重ねて転写し、続いて記録材担持体８により搬送される記録材Ｐ上に転写する構成となっている。以下、詳しく説明する。

尚、ここでは、画像形成装置１００が備える４つの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、現像色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの画像形成ユニットに属する要素であることを表すために符号に付した添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは省略し、総括的に説明する。

画像形成ユニット１には、像担持体として円筒型の感光体、即ち、感光ドラム２が配設されている。感光ドラム２は、図中矢印方向に回転駆動される。

感光ドラム２の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ３と、現像手段としての現像装置４と、転写手段としての一次転写ローラ５と、クリーニング手段としてのクリーニング装置６が配置されている。感光ドラム２の図中上方には露光手段としての露光装置（レーザースキャナ）７が配置されている。また、各画像形成ユニット１の感光ドラム２と対向して中間転写体としての中間転写ベルト１６が配置されている。

無端状のベルトである中間転写ベルト１６は、駆動ローラ９と従動ローラ１２と二次転写対向ローラ１０に張架されており、駆動ローラ９の駆動により図中矢印方向に周回移動し、トナー画像を記録材Ｐとの当接部（二次転写位置）へと搬送する。中間転写ベルト１６上へ転写したトナー像を、記録材担持体８により搬送される記録材Ｐ上に転写する二次転写位置には、二次転写ローラ１５と二次転写対向ローラ１０が配置されている。続いて中間転写ベルト１６から記録材Ｐへトナー像を転写した後、定着装置１３によってトナー像が記録材Ｐへ熱定着される。

例えば、４色フルカラーの画像形成時について説明すると、先ず、画像形成動作が開始すると、回転する感光ドラム２の表面が帯電ローラ３によって一様に帯電される。このとき、帯電ローラ３には、帯電バイアス電源より帯電バイアスが印加される。次いで、感光ドラム２は、露光装置７から発せられる画像信号に対応したレーザー光により露光される。これにより、感光ドラム２上に画像信号に応じた静電像（潜像）が形成される。感光ドラム２上の静電像は、現像装置４内に収容されたトナーによって顕像化され、可視像となる。ここでは、レーザー光により露光した明部電位にトナーを付着させる反転現像方式を用いる。

現像装置４により、感光ドラム２上にトナー像を形成し、中間転写ベルト１６上にトナー像を一次転写する。一次転写後に感光ドラム２表面に残ったトナーなどの残留物は、クリーニング装置６によって除去される。

この動作をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックで順次行い、中間転写ベルト１６上で４色のトナー像を重ね合わせる。その後、トナー像の形成タイミングに合わせて記録材収容カセット（図示せず）に収容された記録材Ｐが供給ローラ１４により給送され、記録材担持体８により搬送される。そして、二次転写ローラ１５に二次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト１６上の４色のトナー像を、記録材担持体８上に担持されている記録材Ｐ上に一括で二次転写する。

次いで、記録材Ｐは記録材担持体８から分離され、定着手段としての定着装置１３に搬送される。この定着装置１３によって加熱、加圧されることで、記録材Ｐ上のトナーは溶融、混合されて、フルカラーの永久画像となる。その後、記録材Ｐは機外に排出される。

また、二次転写部で転写しきれずに中間転写ベルト１６に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーナー１８により除去される。これにより、一連の動作が終了する。

尚、所望の画像形成ユニットのみを用いて、所望の色の単色又は複数色の画像を形成することも可能である。

次に、図２を用いて、画像形成ユニット１における動作を詳細に説明する。図２は、画像形成ユニットについて説明するための図である。

本実施形態では、感光ドラム２は、帯電特性が負帯電性の有機光導電体（ＯＰＣ）であり、外径３０ｍｍ、中心支軸を中心に１３０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）をもって反時計回り方向に回転駆動される。

以下に感光ドラムについて詳細を説明する。

本実施形態においては、イエロー、マゼンタ、シアンの感光ドラムと、ブラックの感光ドラムの種類が異なる。具体的には、イエロー、マゼンタ、シアンの感光ドラムについては、従来の熱硬化性樹脂を用いたものを採用し、ブラックについては、熱硬化性樹脂より表面硬度が高い光（電子線）硬化性樹脂を用いたものを採用している。

これは、一般にオフィスユーザーなど、主にフルカラー画像形成よりもブラック単色の画像形成を多く行うユーザーが比較的多い傾向があるため、ブラックの感光ドラムの寿命を延ばすために採用されている。

一方、光硬化性樹脂を用いた感光ドラムは、熱硬化性樹脂を用いた感光ドラムよりもコストがアップしてしまう。そのため、フルカラー画像形成を行う頻度が少ないユーザーにとっては、イエロー、マゼンタ、シアンの感光ドラムに光硬化性樹脂を用いた感光ドラムを搭載するとオーバースペックになってしまい、ユーザーにとってコストメリットが得られないという問題がある。

ここで、本実施形態で採用している感光ドラムについて詳細に説明する。

感光ドラムの構成は、導電性支持体上に感光層及び保護層をこの順に積層し、保護層が少なくとも硬化性樹脂、導電性粒子を含有しているものである。

保護層に用いられる導電性粒子としては、金属、金属酸化物及びカーボンブラック等が挙げられる。これらは単独で用いることも、２種以上を組み合わせて用いることもできる。導電性粒子の平均粒径は保護層の透明性の点で０．３μｍ以下、特に０．１μｍ以下が好ましい。また、上述した導電性粒子の中でも透明性の点で金属酸化物を用いることが特に好ましい。

更に、感光ドラム表面の滑り性を向上させるために、フッ素原子含有樹脂粒子を分散させることもできる。樹脂粒子の分子量や粒子の粒径は適宜選択することができ、特に制限されるものではない。このフッ素原子含有樹脂を導電性粒子と共に樹脂溶液中で相互の粒子を凝集させないように、導電性粒子の表面をフッ素原子含有化合物等で表面処理することも可能である。表面処理を行うことにより、樹脂溶液中での導電性粒子とフッ素原子含有樹脂粒子の分散性を向上させることができ、更に経時的に発生する二次粒子形成等がなく、分散安定性をも向上させることができる。

本実施形態におけるブラックの感光ドラムは、先にも述べたが、保護層用の結着剤樹脂としては、保護層の表面硬度、耐摩耗性、耐傷性の観点より光硬化性樹脂を用い、電子線照射により硬化する。この光硬化性樹脂は電子線のエネルギーで重合反応を起こす、官能基を有するモノマー又はオリゴマーを指し、分子の構造単位の繰り返しが２〜２０程度の比較的大きな分子がオリゴマー、それ以下のものがモノマーとして定義される。重合反応起こす官能基としては、炭素−炭素二重結合を有する基、開環重合を起こすもの、又は２種類以上の分子が反応して重合を起こすもの等が挙げられる。特に、本実施形態においては、先に記載したものの中でも、硬化性樹脂としては、炭素−炭素二重結合を有するアクリロイルオキシ基（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ−）又はメタクリロイルオキシ基（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ−）を含んだ樹脂を用いることが好ましい。電子線照射をする場合、加速器としてはスキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型、ラミナー型等、何れの形式も使用することができる。電子線を照射する場合に、本実施形態の感光ドラムにおいては電気特性及び耐久性能を発現させる上で照射条件が非常に重要である。本実施形態において、加速電圧は２５０ｋＶ以下が好ましく、最適には１５０ｋＶ以下である。また、線量は好ましくは１Ｍｒａｄ〜１００Ｍｒａｄの範囲、より好ましくは、３Ｍｒａｄ〜５０Ｍｒａｄの範囲である。加速電圧が上記値以上であると、感光体特性に対する電子線照射のダメージが顕著になる。また、線量が上記範囲よりも少ない場合には硬化が不十分となり、線量が多過ぎる場合には感光体特性の劣化が起こる。

導電性粒子を含有した硬化性樹脂で形成される保護層を電子線照射によって硬化した場合に良好な耐削れ性、耐傷性を示す理由については、熱や紫外線と比較して電子線が持つメリットから以下のように考えている。

熱硬化の場合は、保護層を完全に硬化するための熱量はかなり大きなものとなり、その熱が保護層下に存在する感光層自体を劣化させてしまうため、従来は十分な熱量を与えられないまま保護層を形成してしまうため、保護層硬度が不十分なままであった。

紫外線を用いた場合には、導電性粒子が紫外線を吸収してしまい、導電性粒子付近の樹脂の硬化を阻害してしまうものと考えられる。このため、従来は導電性粒子を分散した保護層の系では保護層内のミクロな部分での未硬化な部分が多数生じ、保護層の中での三次元的な架橋反応が止まってしまい、保護層全体のマクロな表面硬度も低下してしまうものと考えられる。

また、紫外線硬化系では、前記したように、硬化をするためには樹脂に対して、重合開始剤を併用する必要がある。更に導電性粒子等が混入しているような系では、大量の重合開始剤を添加しなければ硬度を上げることができないことが、本発明者等の検討で明らかになっている。逆に、導電性粒子のない樹脂に必要以上の重合開始剤が多量に混入している系は、その表面硬度が低下してしまうことも分かっておいる。導電性粒子分散系の保護層は重合開始剤の量の最適化を図ったとしても高硬度のものを得ることはできず、上記方法で作製された感光体は、耐削れ性、耐傷性が悪くなってしまうと考えられる。

これに対し、電子線照射により硬化する保護層には、重合開始剤を添加する必要がないため有利である。また、照射エネルギーも紫外線に比べ、非常に大きく、電子線の試料に対する、透過深さも非常に深いため、導電性粒子付近の樹脂の硬化も進み、保護層の高表面硬度化を達成でき、作製された保護層は耐削れ性、耐傷性が良好なものになると考えている。

本実施形態におけるイエロー、マゼンタ、シアンの感光ドラムについては、従来の熱硬化性樹脂を用いた感光ドラムを採用している。

次に、本実施形態で用いた感光ドラムにおける感光層以下の構成について説明する。ここで、感光層以下の構成は、導電性支持体上に電荷発生物質を含有する電荷発生層及び電荷輸送物質を含有する電荷輸送層をこの順に積層した構成或いは逆に積層した構成を採ることが可能である。又、電荷発生物質と電荷輸送物質とを同一層内に混合分散した単層から成る構成を採ることも可能である。

また、感光層は有機光導電材料でなく、無機光導電材料でも良く、例えばＳｅ、Ａｓ２Ｓｅ３、ａ−Ｓｉ、ＣｄＳ、ＺｎＯ２等を用いることも可能である。

但し、電子写真感光体としての特性である残留電位等の特性を鑑みると、有機光導電材料の電荷発生層と電荷輸送層を積層した構成の機能分離型の感光体構成が特に好ましい。

本実施形態の電子写真感光体を製造する場合、導電性支持体としてはアルミニウム、ステンレス等の金属や合金、紙、プラスチック等が用いられるが、その形状は円筒状シリンダー又はフィルム等、適用される電子写真装置に応じて任意のものとすることができる。また、非導電性支持体上に導電層を蒸着法やその他の方法で、別に設けることにより導電性支持体として用いても良い。

本実施形態においては、導電性支持体の上には、バリアー機能と接着機能を持つ下引き層を設けることができる。

下引き層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、基体の被覆、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的破壊に対する保護等のために形成される。これはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布される。その際の膜厚としては０．１〜２μｍ程度が好ましい。

本実施形態の電荷発生層に用いる電荷発生物質としては、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、各種の中心金属及び結晶系等が挙げられる。

電荷発生層は前記の電荷発生物質を０．３〜４倍量の結着剤樹脂及び溶剤に良く分散し、分散液を塗布、乾燥して形成されるか、又は、前記電荷発生物質の蒸着膜等、単独組成の膜として形成される。その膜厚は５μｍ以下、特に０．１〜２μｍの範囲であることが好ましい。

電荷発生層上に形成する電荷輸送層は、前記した電荷輸送物質と適当な樹脂を溶剤に溶解することによって得られた溶解液を塗布し、乾燥し形成することが好ましい。上記樹脂としては広範囲なバインダー樹脂から選択でき、市販の樹脂、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂等を用いることが可能であるが、これらに限定されるものではない。これらは単独又は共重合体ポリマーとして１種又は２種以上混合して用いても良い。

図２に示すように、感光ドラム２の表面を一様に帯電処理する帯電手段として、接触帯電装置（接触帯電器）３を有する。本実施形態において、接触帯電装置３は、帯電ローラ（ローラ帯電器）であり、感光ドラム２との間の微小ギャップにて生じる放電現象を利用して帯電する。帯電ローラ３には、電源Ｓ１より所定の条件の帯電バイアス電圧が印加される。これにより、回転する感光ドラム２の表面は、所定の極性・電位に接触帯電処理される。本実施形態において、帯電ローラ３に対する帯電バイアス電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、−５００Ｖの直流電圧と、周波数１．３ｋＨｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ１．５ｋＶ、正弦波の交流電圧とを重畳した振動電圧である。この帯電バイアス電圧により、感光ドラム２の表面は帯電ローラ３に印加した直流電圧と同じ−５００Ｖ（暗電位Ｖｄ）に一様に接触帯電処理される。

本実施形態においては、現像装置４はトナーとキヤリアからなる二成分現像剤による磁気ブラシを、感光ドラム２に接触させながら現像を行う二成分接触現像方式を採用した現像装置である。現像装置４は、現像容器４ａ、現像剤担持体としての非磁性の現像スリーブ４ｂを備えている。現像スリーブ４ｂは、その外周面の一部を現像装置４の外部に露呈させて、現像容器４ａ内に回転可能に配置してある。現像スリーブ４ｂ内には、非回転に固定してマグネットローラ（不図示）が挿設されている。現像容器４ａは、二成分現像剤を収容しており、現像容器４ａ内の底部側には現像剤攪拌部材４ｃが配役されている。また、補給用トナーがトナーホッパー４ｄに収容されている。

現像容器４ａ内の二成分現像剤（現像剤）は主に非磁性トナーと磁性キャリアとの混合物であり、現像剤攪拌部材４ｃにより攪拌される。本実施形態において、トナーは、結着樹脂、着色剤、そして必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子を有している。トナーは、重合法により製造した負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は５μｍ以上８μｍ以下が好ましい。ここでは６．２μｍであった。トナーは磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。

キャリアは、例えば、表面酸化あるいは未酸化の鉄，ニッケル，コバルト，マンガン，クロム，希土類等の金属、及びそれらの合金、又は酸化物フェライトなどが好適に使用可能である。これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。そして、キャリアは、重量平均粒径が２０〜５０μｍ、好ましくは３０〜４０μｍであり、抵抗率が１０^７Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０^８Ω・ｃｍ以上である。ここでは１０^８Ω・ｃｍのものを用いた。また、低比重磁性キャリアとして、フェノール系のバインダー樹脂に磁性金属酸化物及び非磁性金属酸化物と所定の比で混合し、重合法により製造した樹脂磁性キャリアを使用した。体積平均粒径は３５μｍ、真密度は３．６〜３．７ｇ／ｃｍ^３、磁化量は５３Ａ・ｍ^２／ｋｇである。

現像スリーブ４ｂは、感光ドラム２との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を３５０μｍに保持して感光ドラム２に近接対向配設される。この感光ドラム２と現像スリーブ４ｂとの対向部が現像部である。現像スリーブ４ｂは、現像部において感光ドラム２の進行方向とは逆方向に回転駆動される。現像スリーブ４ｂ内のマブネットローラの磁力により、現像容器４ａ内の二成分現像剤の一部が現像スリーブ４ｂの外周面に磁気ブラシ層として吸着保持される。この磁気ブラシ層は、現像スリーブ４ｂの回転に伴い回転搬送され、現像部において感光ドラム２の面に対して接触して感光ドラム面を適度に摺擦する。現像スリーブ４ｂには、電源Ｓ２から所定の現像バイアス電圧が印加される。本実施形態において、現像スリーブ４ｂに対する現像バイアス電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、−３５０Ｖの直流電圧と、周波数８．０ｋＨｚ、ピーク間電圧１．８ｋＶ、矩形波の交流電圧とを重畳した振動電圧である。そして、回転する現像スリーブ４ｂの面に薄層としてコーティングされ、現像部に搬送された現像剤中のトナーが、現像バイアスによる電界によって感光ドラム２の表面に静電潜像に対応して選択的に付着し、静電潜像がトナー画像として現像される。現像部を通過した現像スリーブ４ｂ上の現像剤薄層は、引き続く現像スリーブ４ｂの回転に伴い現像容器４ａ内の現像剤溜り部に戻される。現像容器４ａ内の二成分現像剤のトナー濃度を、略一定の範囲内に維持するために、現像容器４ａ内の二成分現像剤のトナー濃度を、例えば、光学式トナー濃度センサ（図示せず）によって検知する。そして、その検知情報に応じてトナーホッパー４ｄ内に配置されているトナー補給スクリュー４ｅの回転動作を制御することによって、現像容器４ａ内にトナーが補給される。トナーホッパー４ｄから現像容器４ａ内に補給されたトナーは、攪拌部材４ｃにより攪拌される。

本実施形態のトナー補給スクリュー４ｅは、図３に示すように、補給スクリュー動作時間が１ｓｅｃ当たり４００ｍｇのトナーが補給されるように制御されている。

本実施形態において、感光ドラム２に形成されたトナー像を中間転写ベルト１６に転写する一次転写装置（転写手段）５は転写ローラである。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト１６を介して、感光ドラム２に所定の押圧力をもって圧接されている。一次転写ローラ５には電源Ｓ３からトナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアス電圧（Ｖｔｒ）が印加される。具体的には、一次転写ローラ５には電源Ｓ３から正極性の転写電圧＋２ｋＶが印加される。これにより、中間転写ベルト１６の表面に感光ドラム２の表面側のトナー画像が順次に静電転写されていく。

また、本実施形態においては、ブラック現像装置の内部の現像剤中、及びトナーホッパーの内部の補給用トナー中に、トナーと逆極性に帯電する性質の研磨粒子を含有している。ここではトナーが負帯電極性であり、研磨粒子は正帯電極性を示すチタン酸ストロンチウムを用いている。本実施形態で用いているチタン酸ストロンチウムを具体的に説明すると、一次粒子の平均粒径が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲にあるもので、立方体状または直方体状の粒子形状をしていて、且つぺロブスカイト型結晶構造を成している。このような研磨粒子を用いた場合、特に表面硬度の高い感光ドラムを用いた場合においても、コロナ生成物を効果的に除去することができる。本実施形態では、研磨粒子の添加量はトナーに対して０．２重量％としている。

上述のように研磨粒子をトナーと逆極性に帯電させることによって、中間転写ベルト１６上に転写される研磨粒子量を極力減らし、安定して研磨粒子をクリーニング装置６に供給することができる。研磨粒子は現像剤中に遊離していて、主に現像装置−感光ドラム間におけるかぶり取りバイアス（Ｖｂａｃｋ電位）が発生したときに、現像スリーブ４ｂから感光ドラム２上に供給される。そして研磨粒子は感光ドラム２と一次転写ローラ５が対向する一次転写位置を通過後にクリーニング装置６のクリーニング部材６ａに付着する。ここでは上記かぶり取りバイアス（Ｖｂａｃｋ電位）は１５０Ｖである。

すなわち、現像装置（供給部）は、感光ドラムとクリーニング部材との当接部に対して研磨粒子もしくはトナーが供給可能である。また、クリーニング装置６のクリーニング部材６ａは、感光ドラムに対して当接部にて当接することで前記感光ドラム上の転写残トナーを除去する。

図２に示したように、本実施例における画像形成ユニットは、感光ドラム、現像装置、トナー補給スクリューを動作させるための駆動モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３を有している。そして、前述の電源Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と駆動モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３の動作は制御装置（コントローラ）によって制御される。また本実施例ではトナー補給量を記憶するための記憶手段（メモリ）を有している。

上述した画像形成装置では、例えば単色画像形成時など、画像形成を行うユニットと画像形成を行わないユニットが発生する場合がある。この場合、画像形成を行わないユニットの感光ドラムを通常の画像形成時と同様に転写装置に当接させた状態で、感光ドラムを空回転することが行われている。この方法を用いることによって転写装置を感光ドラムに対して当接又は離間させる着脱機構などを設ける必要がないため、画像形成装置の小型化、低コスト化、更には高生産性を達成することができる。

ここで上記構成を採用している画像形成装置において、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ユニットを用いたフルカラー画像形成において発生した問題を説明する。

ブラックの画像形成ユニットについては、前述したように現像剤中に研磨粒子を有するため、画像比率の低い画像形成を行うと現像装置から供給されクリーニング部材に付着する研磨粒子の量が多くなる。逆に、画像比率の高い画像形成を行うとクリーニング部材に付着する研磨粒子の量は少なくなる。なお、ここでいう画像比率とは、トナーによって形成される画像の比率である。

更にフルカラー画像形成の場合は、中間転写ベルトの移動方向において、ブラックの画像形成ユニットより上流側で形成されたトナー画像が、中間転写ベルトを介してブラックの画像形成ユニットの感光ドラムに再転写されてしまう。すなわち、第１画像形成部である画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃが有する各感光ドラム（第１像担持体）で形成されたトナー像が、中間転写ベルトを介して第２画像形成部である画像形成ユニット１Ｂｋの感光ドラム（第２像担持体）に再転写されてしまう。そして、その再転写トナーがクリーニング部材に付着している研磨粒子を剥ぎ取ってしまうという問題が発生した。

例えば、全ての画像形成ユニットにおいて画像比率の低い（例えば画像デューティー２％）画像形成を連続して多数行った場合、ブラックのクリーニング部材６ａに研磨粒子が多量に供給される。更に、ブラックの画像形成ユニットより上流側で形成されたトナー画像は少ないため、ブラックの画像形成ユニットの感光ドラムに再転写される再転写トナーの量はごく微量である。このような場合、ブラックのクリーニング部材６ａに研磨粒子を捕集しきれなくなり、研磨粒子が帯電ローラ３、感光ドラム２に多量に付着し、帯電ムラによる画像不良が発生してしまった。更に感光ドラムの表面を過剰に研磨してしまうことによって、感光ドラムの寿命低下が発生してしまった。

一方、全ての画像形成ユニットにおいて画像比率の高い（例えば画像デューティー３０％以上）画像形成を連続して多数行った場合、ブラックの現像装置からクリーニング部材６ａに供給される研磨粒子が少なくなる。更に、自身の画像形成ユニットの転写残トナーに加え再転写トナーの量も多量になるため、クリーニング部材６ａに供給されるトナーの量が多くなる。そうしたトナーがクリーニング部材６ａによって捕集された際に、クリーニング部材６ａに付着していた研磨粒子がトナーに付着し、トナーと共にクリーニング部材６ａから剥ぎ取られてしまう。そしてその結果、ブラックのクリーニング部材６ａに付着している研磨粒子が枯渇して画像流れが発生してしまった。

更に、ブラックの画像形成ユニットにおいて通常の画像比率（例えば画像デューティー１０％）で画像形成を行い、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成ユニットにおいて画像比率の高い（例えば画像デューティー４０％）フルカラー画像形成を連続して行った。この場合、ブラック画像形成ユニットの現像装置からクリーニング部材に供給される研磨粒子の量は安定している。しかしながら、ブラックの画像形成ユニットより上流側で形成されたトナー画像は多いため、ブラックの画像形成ユニットの感光ドラムに再転写される再転写トナーの量は多量になる。そして、多量の再転写トナーはブラック画像形成ユニットのクリーニング部材に供給されるため、その結果ブラック画像形成ユニットのクリーニング部材６ａに付着している研磨粒子が枯渇し画像流れが発生してしまった。

このようにフルカラー画像形成を行った場合、ブラックの画像形成ユニットに再転写トナーが混入することによって、ブラックのクリーニング部材に付着する研磨粒子の量が不安定になってしまうという問題が発生してしまった。

そこで、ここでは、ブラックの画像形成ユニットのトナー補給量に関する情報だけでなく、ブラックの画像形成ユニットより上流側の画像形成ユニットのトナー補給量に関する情報も用いて、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に堆積する研磨粒子の量を制御している。以下に図４、図５、図６を用いて詳細を述べる。

前述したトナー補給量に関する情報とは、画像形成を所定枚数行ったとき（所定の印刷枚数毎）の現像装置へのトナーの補給量である。ここではトナー補給量として、トナーホッパー内に配置され、現像容器にトナーを補給するトナー補給スクリューの動作時間（回転時間）を用いている。このトナー補給量は記憶手段としてのメモリに記憶する。ここでは、前記メモリを画像形成ユニット毎に設けた構成を例示しているが、メモリの数及び配置はこれに限定されるものではない。例えば前記情報を記録するための１つのメモリを画像形成装置本体に設け、又は画像形成装置本体が有するメモリを利用して、そのメモリで前記各画像形成ユニットの情報を記憶するようにしても良い。

本実施形態では、以下のように、ブラックの画像形成ユニットのトナー補給量に加え、ブラックの画像形成ユニットよりも中間転写ベルトの移動方向上流側の画像形成ユニットのトナー補給量を検知する。そして、検知されたトナー補給量に応じて、ブラックの画像形成ユニットの現像装置が前記当接部に供給する研磨粒子量もしくはトナー量を制御する。具体的には、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進し、又は、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に堆積した研磨粒子を除去する。なお、この制御は図２に示す制御装置（コントローラ）によって行われる。

詳しくは、コピースタート後、まずコピー枚数が所定枚数（ここでは５００枚）に達したとき、メモリに記憶された５００枚時点における、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの補給スクリュー動作時間を元に値Ｔ＿ｔｏｔａｌを算出する。Ｔ＿ｔｏｔａｌは、下記式１によって算出された値である。

Ｔ＿ｔｏｔａｌ＝Ｔ＿ｂｋ＋α×（Ｔ＿ｙ＋Ｔ＿ｍ＋Ｔ＿ｃ）・・・式１

上記式１において、Ｔ＿ｂｋは５００枚時点におけるブラックの補給スクリュー動作時間である。同様に、Ｔ＿ｙは５００枚時点におけるイエローの補給スクリュー動作時間、Ｔ＿ｍは５００枚時点におけるマゼンタの補給スクリュー動作時間、Ｔ＿ｃは５００枚時点におけるシアンの補給スクリュー動作時間である。更にαは補正係数（ここでは０．２）である。

上記式１の補正係数αとは、本実施形態の画像形成装置におけるブラックの画像形成ユニットの再転写レベルと、再転写量に対するブラックのクリーニング部材に付着している研磨粒子の減少量の関係から、実験により求めた係数である。つまりこの補正係数は、ブラックの現像剤中の研磨粒子入れ目量、再転写レベル、クリーニング装置の構成等によって適宜決定されるものであり、前述した値に限定されるものではない。

前述した所定枚数毎の算出値Ｔ＿ｔｏｔａｌに応じて、現像装置が供給する研磨粒子もしくはトナーの供給量を制御する。すなわち、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進する動作、又は、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に堆積した研磨粒子を除去する動作を行う。

まずフルカラー画像形成について説明する。図４において、コピースタート後、コピー枚数が所定枚数（ここでは５００枚）に達したとき（ステップＳ１１）、メモリに記憶された５００枚時点の値Ｔ＿ｔｏｔａｌを上記式１により算出する。すなわち、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に対する研磨粒子の供給量を算出する。そして、５００枚時点における上記式１から算出された算出値Ｔ＿ｔｏｔａｌが、Ｔ＿ｔｏｔａｌ≦１０となったかを判断する（ステップＳ１２）。ここで、Ｔ＿ｔｏｔａｌ≦１０となった場合、上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも少なく、ブラック画像形成ユニットの現像装置内の研磨粒子が所定量よりも多量にクリーニング部材へ供給されたと判断し、ステップＳ１３に進む。そして、クリーニング部材に過剰に付着している研磨粒子を除去するために、図５に示すように、連続コピー中のブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）に所定のトナー画像を形成する。ここでは、ブラック画像形成ユニットの感光ドラムのうち、搬送されてくる記録材と記録材の間に対応する非画像領域で、所定の長さのトナー画像（ここでは２９０ｍｍ×１５ｍｍサイズのベタ黒横帯画像）を形成する。このように、画像形成時以外のタイミングで、ブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域に所定のトナー画像を形成する。そして感光ドラムに形成した前記トナー画像を、転写バイアスをオフすることによって中間転写ベルトに転写することなく、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に到達させる。これによって、クリーニング部材に貯まっている研磨粒子をトナーに付着させ、トナーと共にクリーニング部材から研磨粒子を除去する（ステップＳ１３）。

一方、コピー枚数が５００枚に達したとき、メモリに記憶された５００枚時点の算出値Ｔ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｔｏｔａｌ≦１０でなかった場合は、ステップＳ１４に進み、算出値Ｔ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｔｏｔａｌ≧１００となったかを判断する。ここで、Ｔ＿ｔｏｔａｌ≧１００となった場合、上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも多く、ブラック画像形成ユニットのクリーニング部材に付着している研磨粒子の量が不足していると判断し、ステップＳ１５に進む。そして、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進するために、図６に示すように、連続コピー中のブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）で、かぶり取りバイアス（Ｖｂａｃｋ）を、基準となる通常の画像形成時よりも大きくする。ここでは、かぶり取りバイアス（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖから２００Ｖへアップさせる。これによって、ブラック画像形成ユニットより上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも少ない場合に比べて、現像装置が供給する研磨粒子量を多くし、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進させる（ステップＳ１５）。

このように、所定の印刷枚数毎のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック全てのトナー補給量の情報をもとに、ブラック画像形成ユニットのクリーニング部材に付着している研磨粒子の量を判断し、それが一定に保たれるようにしている。その結果、第１画像形成ユニットから再転写される現像剤によって第２画像形成ユニットのクリーニング部材に供給される研磨粒子の量が不安定化することを抑制することができる。これにより、画像スジ、画像流れなどの画像不良が発生しない画像形成装置を提供することができる。

尚、ブラック単色の画像形成においては、前述のように画像形成を行わないユニットの感光ドラムを通常の画像形成時と同様に転写装置に当接させた状態で、感光ドラムを空回転することが行われている。このため、ブラック単色の画像形成中においては再転写トナーは発生しない。このため、ブラックの画像形成ユニット自身におけるトナー補給量の情報に応じて、クリーニング装置への研磨粒子の供給、またはクリーニング装置に捕集されている研磨粒子の除去、を行うこととした。以下に図４、図５、図６を用いて詳細を述べる。

ここでブラック単色の画像形成について説明する。図４において、コピースタート後、コピー枚数が所定枚数（ここでは５００枚）に達したとき（ステップＳ１１）、メモリに記憶された５００枚時点の値Ｔ＿ｔｏｔａｌを上記式１により算出する。すなわち、クリーニング手段に対する研磨粒子の供給量を算出する。ここでは、ブラック単色のため、積算値Ｔ＿ｔｏｔａｌは、ブラックの補給スクリュー動作時間のみとなる。そして、５００枚時点におけるブラックの補給スクリュー動作時間の積算値Ｔ＿ｔｏｔａｌが、Ｔ＿ｔｏｔａｌ≦１０となったかを判断する（ステップＳ１２）。ここで、Ｔ＿ｔｏｔａｌ≦１０となった場合、現像装置内の研磨粒子が所定量よりも多量にクリーニング部材へ供給されたと判断し、ステップＳ１３に進む。そして、クリーニング部材に過剰に付着している研磨粒子を除去するために、図５に示すように、連続コピー中のブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）に所定のトナー画像を形成する。ここでは、ブラック画像形成ユニットの感光ドラムのうち、搬送されてくる記録材と記録材の間に対応する非画像領域で、所定の長さのトナー画像（ここでは２９０ｍｍ×１５ｍｍサイズのベタ黒横帯画像）を形成する。このように、画像形成時以外のタイミングで、ブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域に所定のトナー画像を形成する。そして感光ドラムに形成したトナー画像を、転写バイアスをオフすることによって中間転写ベルトに転写することなく、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に到達させる。これによって、クリーニング部材に貯まっている研磨粒子をトナーに付着させ、トナーと共にクリーニング部材から研磨粒子を除去する（ステップＳ１３）。

一方、コピー枚数が５００枚に達したとき、メモリに記憶された５００枚時点の算出値Ｔ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｔｏｔａｌ≦１０でなかった場合は、ステップＳ１４に進み、算出値Ｔ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｔｏｔａｌ≧１００となったかを判断する。ここで、Ｔ＿ｔｏｔａｌ≧１００となった場合、クリーニング部材に付着している研磨粒子の量が不足していると判断し、ステップＳ１５に進む。そして、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進するために、図６に示すように、連続コピー中のブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）で、かぶり取り電位（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖから２００Ｖへアップさせる。これによって、現像装置が供給する研磨粒子量を多くし、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進させる（ステップＳ１５）。

尚、本実施例のステップ１５では、Ｔ＿ｔｏｔａｌに基いて研磨粒子の供給量を制御しているが、ブラック画像形成ユニットが形成するトナー量Ｔ＿ｂｋを固定値として考えた場合、以下のような制御を実行しているとみなすこともできる。

即ち、コントローラは、ブラック画像形成ユニットよりも上流側の画像形成ユニットが形成するトナー量の総和（Ｔ＿ｙ＋Ｔ＿ｍ＋Ｔ＿ｃ）が所定の上限値（１００−Ｔ＿ｂｋ）／αを越えた場合に、研磨粒子の供給量を多くなるように研磨粒子の供給量を制御する。

このとき、コントローラは、所定画像形成枚数あたりにブラック画像形成ユニットが形成するトナー量Ｔ＿ｂｋが大きい値ほど、ブラック画像形成ユニットに研磨粒子を追加補給する閾値である所定の上限値（１００−Ｔ＿ｂｋ）／αを小さい値に変更可能としている。同様に、コントローラは、ブラック画像形成ユニットよりも上流側の画像形成ユニットが形成するトナー量の総和（Ｔ＿ｙ＋Ｔ＿ｍ＋Ｔ＿ｃ）が所定の下限値（１０−Ｔ＿ｂｋ）／α以下の場合に、当接部に供給するトナー量が多くなるように制御している。

このように、ブラック単色の画像形成においては、所定の印刷枚数毎にブラックのみのトナー補給量の情報をもとに、ブラック画像形成ユニットのクリーニング部材に付着している研磨粒子の量を判断し、それが一定に保たれるようにしている。その結果、第２画像形成ユニットのクリーニング部材に供給される研磨粒子の量が不安定化することを抑制することができる。これにより、画像スジ、画像流れなどの画像不良が発生しない画像形成装置を提供することができる。

尚、本実施形態においては、研磨粒子の供給／除去動作を紙間（感光ドラムの非画像領域）で行っているが、これに限定されるものではない。例えば、画像形成時以外のタイミングであれば、コピージョブ開始時の前回転時、またはコピージョブ終了後の後回転時、更にはコピージョブ中に画像形成動作を一時停止して研磨粒子の供給／除去動作を行ってもよい。

また本実施形態においては、所定の印刷枚数毎に研磨粒子の供給／除去動作を行うか否かの判断を行っているが、これに限定されるものではない。例えば、所定の条件毎であれば、各コピージョブ終了毎のトナー補給量の積算結果から、クリーニング部材に堆積している研磨粒子の量を判断し、その後必要に応じて研磨粒子の供給／除去動作を行っても良い。

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態について説明する。尚、本実施の形態における画像形成プロセスは、前述した第１実施形態とほぼ同一であるため、重複する説明は適宜省略する。

前述したように第１実施形態では、クリーニング部材に付着している研磨粒子の量が不足しているときは、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進させるために、以下のようにしている。すなわち、感光ドラムの非画像領域（紙間）のかぶり取り電位（Ｖｂａｃｋ）を通常の画像形成時の１５０Ｖから２００Ｖへアップさせている。

本実施形態では、これに加えて、クリーニング部材への研磨粒子の供給を更に促進させるために、感光ドラムの非画像領域における現像バイアスのピーク間電圧を、通常の画像形成時の１．８ｋＶｐｐから２．２ｋＶｐｐへとアップさせている。以下に図４、図５、図６、図７を用いて詳細を述べる。

まずフルカラー画像形成について説明する。図４において、コピースタート後、コピー枚数が所定枚数（ここでは５００枚）に達したとき（ステップＳ１１）、メモリに記憶された５００枚時点の値Ｔ＿ｔｏｔａｌを上記式１により算出する。すなわち、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に対する研磨粒子の供給量を算出する。そして、５００枚時点における上記式１から算出された算出値Ｔ＿ｔｏｔａｌが、Ｔ＿ｔｏｔａｌ≦１０となったを判断する（ステップＳ１２）。ここで、Ｔ＿ｔｏｔａｌ≦１０となった場合、上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量より少なく、ブラック画像形成ユニットの現像装置内の研磨粒子が所定量よりも多量にクリーニング部材へ供給されたと判断し、ステップＳ１３に進む。そして、クリーニング部材に過剰に付着している研磨粒子を除去するために、図５に示すように、連続コピー中のブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）に所定のトナー画像を形成する。ここでは、ブラック画像形成ユニットの感光ドラムのうち、搬送されてくる記録材と記録材の間に対応する非画像領域で、所定の長さのトナー画像（ここでは２９０ｍｍ×１５ｍｍサイズのベタ黒横帯画像）を形成する。このように、画像形成時以外のタイミングで、ブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域に所定のトナー画像を形成する。そして感光ドラムに形成した前記トナー画像を、転写バイアスをオフすることによって中間転写ベルトに転写することなく、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に到達させる。これによって、クリーニング部材に貯まっている研磨粒子をトナーに付着させ、トナーと共にクリーニング部材から研磨粒子を除去する（ステップＳ１３）。

一方、コピー枚数が５００枚に達したとき、メモリに記憶された５００枚時点の算出値Ｔ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｔｏｔａｌ≦１０でなかった場合は、ステップＳ１４に進み、算出値Ｔ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｔｏｔａｌ≧１００となったかを判断する。ここで、Ｔ＿ｔｏｔａｌ≧１００となった場合、上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも多く、ブラック画像形成ユニットのクリーニング部材に付着している研磨粒子の量が不足していると判断し、ステップＳ１５に進む。そして、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進するために、図６に示すように、連続コピー中のブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）で、かぶり取り電位（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖから２００Ｖへアップさせる。更に図７に示すように、前記感光ドラムの非画像領域（紙間）における現像バイアスのピーク間電圧を、通常の画像形成時の１．８ｋＶｐｐから２．２ｋＶｐｐへとアップさせる。これによって、ブラック画像形成ユニットより上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも少ない場合に比べて、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部への研磨粒子の供給を更に促進させる（ステップＳ１５）。

次にブラック単色の画像形成について説明する。図４において、コピースタート後、コピー枚数が所定枚数（ここでは５００枚）に達したとき（ステップＳ１１）、メモリに記憶された５００枚時点の値Ｔ＿ｔｏｔａｌを上記式１により算出する。すなわち、クリーニング手段に対する研磨粒子の供給量を算出する。ここでは、ブラック単色のため、積算値Ｔ＿ｔｏｔａｌは、ブラックの補給スクリュー動作時間のみとなる。そして、５００枚時点におけるブラックの補給スクリュー動作時間の積算値Ｔ＿ｔｏｔａｌが、Ｔ＿ｔｏｔａｌ≦１０となったかを判断する（ステップＳ１２）。ここで、Ｔ＿ｔｏｔａｌ≦１０となった場合、現像装置内の研磨粒子が所定量よりも多量にクリーニング部材へ供給されたと判断し、ステップＳ１３に進む。そして、クリーニング部材に過剰に付着している研磨粒子を除去するために、図５に示すように、連続コピー中のブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）に所定のトナー画像を形成する。ここでは、ブラック画像形成ユニットの感光ドラムのうち、搬送されてくる記録材と記録材の間に対応する非画像領域で、所定の長さのトナー画像（ここでは２９０ｍｍ×１５ｍｍサイズのベタ黒横帯画像）を形成する。このように、画像形成時以外のタイミングで、ブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域に所定のトナー画像を形成する。そして感光ドラムに形成したトナー画像を、転写バイアスをオフすることによって中間転写ベルトに転写することなく、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に到達させる。これによって、クリーニング部材に貯まっている研磨粒子をトナーに付着させ、トナーと共にクリーニング部材から研磨粒子を除去する（ステップＳ１３）。

一方、コピー枚数が５００枚に達したとき、メモリに記憶された５００枚時点の算出値Ｔ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｔｏｔａｌ≦１０でなかった場合は、ステップＳ１４に進み、算出値Ｔ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｔｏｔａｌ≧１００となったかを判断する。ここで、Ｔ＿ｔｏｔａｌ≧１００となった場合、クリーニング部材に付着している研磨粒子の量が不足していると判断し、ステップＳ１５に進む。そして、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進するために、図６に示すように、連続コピー中のブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）で、かぶり取り電位（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖから２００Ｖへアップさせる。更に図７に示すように、前記感光ドラムの非画像領域における現像バイアスのピーク間電圧を、通常の画像形成時の１．８ｋＶｐｐから２．２ｋＶｐｐへとアップさせる。これによって、現像装置が供給する研磨粒子量を多くし、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進させる（ステップＳ１５）。

このように本実施形態では、クリーニング部材に付着している研磨粒子が不足しているとき、現像装置からの研磨粒子の供給を更に促進させるために、非画像領域のかぶり取り電位（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖから２００Ｖへアップさせている。更に、これに加えて、非画像領域における現像バイアスのピーク間電圧を１．８ｋＶｐｐから２．２ｋＶｐｐへとアップさせている。その結果、第１画像形成ユニットから再転写される現像剤によって第２画像形成ユニットのクリーニング部材に供給される研磨粒子の量が不安定化することを更に抑制することができる。これにより、画像スジ、画像流れなどの画像不良が発生しない画像形成装置を提供することができる。

〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態について説明する。尚、本実施の形態における画像形成プロセスは、前述した第１及び第２実施形態とほぼ同一であるため、重複する説明は適宜省略する。

第１及び第２実施形態では、所定の印刷枚数毎のトナー補給量の情報をもとに、クリーニング部材に対する研磨粒子の供給／除去動作を行うか否かの判断していた。

本実施形態では、コピージョブ開始時に得られた画像信号からジョブ毎の平均画像デューティーを算出し、この算出結果をもとに、ジョブ中における研磨粒子の供給／除去動作を行うか否かの判断を行うこととした。

本実施形態における画像形成装置は、ＣＣＤ等で読み取った画像信号の画像濃度のビデオカウント数からトナー消費量を予測できる、所謂ビデオカウント方式を採用している。つまり、画像信号処理回路の出力信号のレベルが画素毎にカウントされ、このカウント数が原稿紙サイズの画素分積算されることにより、原稿１枚当たりのビデオカウント数Ｔが求まるようになっている。例えばＡ４サイズ、１枚最大ビデオカウント数Ｔは４００ｄｐｉ、２５６階調で３８８４×１０６である。このビデオカウント数とコピー枚数の積算から、一回のジョブ当たりの平均画像デューティー（平均画像比率）Ｊが算出される。

そこで、ここでは、ブラックの画像形成ユニットの平均画像デューティーに関する情報だけでなく、ブラックの画像形成ユニットより上流側の画像形成ユニットの平均画像デューティーに関する情報も用いて、トナーもしくは研磨粒子の供給量を制御する。以下に図５、図６、図８を用いて詳細を述べる。

ここでは、画像信号に基づく画像比率に関する情報として、前述したように、ジョブ開始時に得られた画像信号から算出したジョブ毎の平均画像比率（平均画像デューティー）を例示しているが、前記情報はこれに限定されるものではない。この平均画像デューティーは記憶手段としてのメモリに記憶する。ここでは、前記メモリを画像形成ユニット毎に設けた構成を例示しているが、メモリの数はこれに限定されるものではなく、例えば１つのメモリで複数の画像形成ユニットの情報を記憶するようにしても良い。

本実施形態では、以下のように、常に安定した量の研磨粒子をクリーニング装置に付着させるようにしている。具体的には、ブラックの画像形成ユニットにおける平均画像デューティーに加え、ブラックの画像形成ユニットよりも中間転写ベルトの移動方向上流側の画像形成ユニットにおける平均画像デューティーを検知する。そして、該検知結果に応じて、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に供給する研磨粒子量もしくはトナー量を制御する。具体的には、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進し、又は、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に堆積した研磨粒子を除去する。なお、この制御は図２に示す制御装置（コントローラ）によって行われる。

詳しくは、コピースタート後、まずコピー枚数が所定枚数（ここでは５００枚）に達したとき、メモリに記憶された５００枚時点における、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの平均画像デューティーを元に値Ｊ＿ｔｏｔａｌを算出する。Ｊ＿ｔｏｔａｌは、下記式２によって算出された値である。

Ｊ＿ｔｏｔａｌ＝Ｊ＿ｂｋ＋α×（Ｊ＿ｙ＋Ｊ＿ｍ＋Ｊ＿ｃ）・・・式２

上記式２において、Ｊ＿ｂｋは５００枚時点におけるブラックの平均画像デューティーである。同様に、Ｊ＿ｙは５００枚時点におけるイエローの平均画像デューティー、Ｊ＿ｍは５００枚時点におけるマゼンタの平均画像デューティー、Ｊ＿ｃは５００枚時点におけるシアンの平均画像デューティーである。更にαは補正係数（ここでは０．２）である。

上記式２の補正係数αは、式１と同様に、本実施形態の画像形成装置におけるブラックの画像形成ユニットの再転写レベルと、再転写量に対するブラックのクリーニング部材に付着している研磨粒子の減少量の関係から、実験により求めた係数である。つまりこの補正係数は、ブラックの現像剤中の研磨粒子入れ目量、再転写レベル、クリーニング装置の構成等によって適宜決定されるものであり、前述した値に限定されるものではない。

前述した所定枚数毎のＪ＿ｔｏｔａｌに応じて、現像装置が供給する研磨粒子もしくはトナーの供給量を制御する。すなわち、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進する動作、又は、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に堆積した研磨粒子を除去する動作を行う。

まずフルカラー画像形成について説明する。図８において、コピースタート後、コピー枚数が所定枚数（ここでは５００枚）に達したとき（ステップＳ２１）、メモリに記憶された５００枚時点の値Ｊ＿ｔｏｔａｌを上記式２により算出する。すなわち、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に対する研磨粒子の供給量を算出する。そして、５００枚時点における上記式２から算出された算出値Ｊ＿ｔｏｔａｌが、Ｊ＿ｔｏｔａｌ≦２となったかを判断する（ステップＳ２２）。ここで、Ｊ＿ｔｏｔａｌ≦２となった場合、上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも少なく、ブラック画像形成ユニットの現像装置内の研磨粒子が所定量よりも多量にクリーニング部材へ供給されたと判断し、ステップＳ２３に進む。そして、クリーニング部材に過剰に付着している研磨粒子を除去するために、図５に示すように、連続コピー中のブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）に所定のトナー画像を形成する。ここでは、ブラック画像形成ユニットの感光ドラムのうち、搬送されてくる記録材と記録材の間に対応する非画像領域で、所定の長さのトナー画像（ここでは２９０ｍｍ×１５ｍｍサイズのベタ黒横帯画像）を形成する。このように、画像形成時以外のタイミングで、ブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域に所定のトナー画像を形成する。そして感光ドラムに形成したトナー画像を、転写バイアスをオフすることによって中間転写ベルトに転写することなく、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に到達させる。これによって、クリーニング部材に貯まっている研磨粒子をトナーに付着させ、トナーと共にクリーニング部材から研磨粒子を除去する（ステップＳ２３）。

一方、コピー枚数が５００枚に達したとき、メモリに記憶された５００枚時点の算出値Ｊ＿ｔｏｔａｌがＪ＿ｔｏｔａｌ≦２でなかった場合は、ステップＳ２４に進み、算出値Ｊ＿ｔｏｔａｌがＪ＿ｔｏｔａｌ≧３０となったかを判断する。ここで、Ｊ＿ｔｏｔａｌ≧３０となった場合、上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも多く、ブラック画像形成ユニットのクリーニング部材に付着している研磨粒子の量が不足していると判断し、ステップＳ２５に進む。そして、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進するために、図６に示すように、連続コピー中のブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）で、かぶり取り電位（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖから２００Ｖへアップさせる。これによって、ブラック画像形成ユニットより上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも少ない場合に比べて、現像装置が供給する研磨粒子量を多くし、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進させる（ステップＳ２５）。

このように、所定の印刷枚数毎にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック全ての平均画像デューティーの情報をもとに、ブラック画像形成ユニットのクリーニング部材に付着している研磨粒子の量を判断し、それが一定に保たれるようにしている。その結果、第１画像形成部から再転写される現像剤によって第２画像形成部のクリーニング部材に供給される研磨粒子の量が不安定化することを抑制することができる。これにより、画像スジ、画像流れなどの画像不良が発生しない画像形成装置を提供することができる。

次にブラック単色の画像形成について説明する。図８において、コピースタート後、コピー枚数が所定枚数（ここでは５００枚）に達したとき（ステップＳ２１）、メモリに記憶された５００枚時点の値Ｊ＿ｔｏｔａｌを上記式２により算出する。すなわち、クリーニング手段に対する研磨粒子の供給量を算出する。ここでは、ブラック単色のため、積算値Ｊ＿ｔｏｔａｌは、ブラックの平均画像デューティーのみとなる。そして、５００枚時点におけるブラックの平均画像デューティーＪ＿ｔｏｔａｌが、Ｊ＿ｔｏｔａｌ≦１０となったかを判断する（ステップＳ２２）。ここで、Ｊ＿ｔｏｔａｌ≦１０となった場合、現像装置内の研磨粒子が所定量よりも多量にクリーニング部材へ供給されたと判断し、ステップＳ２３に進む。そして、クリーニング部材に過剰に付着している研磨粒子を除去するために、図５に示すように、連続コピー中のブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）に所定のトナー画像を形成する。ここでは、ブラック画像形成ユニットの感光ドラムのうち、搬送されてくる記録材と記録材の間に対応する非画像領域で、所定の長さのトナー画像（ここでは２９０ｍｍ×１５ｍｍサイズのベタ黒横帯画像）を形成する。このように、画像形成時以外のタイミングで、ブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域に所定のトナー画像を形成する。そして感光ドラムに形成したトナー画像を、転写バイアスをオフすることによって中間転写ベルトに転写することなく、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に到達させる。これによって、クリーニング部材に貯まっている研磨粒子をトナーに付着させ、トナーと共にクリーニング部材から研磨粒子を除去する（ステップＳ２３）。

一方、コピー枚数が５００枚に達したとき、メモリに記憶された５００枚時点の算出値Ｊ＿ｔｏｔａｌがＪ＿ｔｏｔａｌ≦２でなかった場合は、ステップＳ２４に進み、算出値Ｊ＿ｔｏｔａｌがＪ＿ｔｏｔａｌ≧３０となったかを判断する。ここで、Ｊ＿ｔｏｔａｌ≧３０の場合、クリーニング部材に付着している研磨粒子の量が不足していると判断し、ステップＳ２５に進む。そして、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進するために、図６に示すように、連続コピー中のブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）で、かぶり取り電位（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖから２００Ｖへアップさせる。これによって、現像装置が供給する研磨粒子量を多くし、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進させる（ステップＳ２５）。

このように、コピージョブ開始時に得られた画像信号からジョブ毎の１枚あたりの平均画像デューティーを算出し、この算出結果をもとに、ブラック画像形成ユニットのクリーニング部材に付着している研磨粒子の量を判断し、それが一定に保たれるようにしている。その結果、第２画像形成部のクリーニング部材に供給される研磨粒子の量が不安定化することを抑制することができる。これにより、画像スジ、画像流れなどの画像不良が発生しない画像形成装置を提供することができる。

〔第４実施形態〕
次に、第４実施形態について説明する。尚、本実施の形態における画像形成プロセスは、前述した第１乃至第３実施形態とほぼ同一であるため、重複する説明は適宜省略する。

本実施形態においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック全てにおいて、前述の光（電子線）硬化型樹脂を用いた感光ドラムを搭載し、且つ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック全てにおいて、トナー中に研磨粒子を０．２重量％含有している。本実施例では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４つの画像形成ユニットのうち、任意の画像形成ユニットを第２画像形成部とみなすことができる。そして、第１画像形成部は、第２画像形成部よりも上流側に配置された画像形成ユニット全てとみなすことができる。具体的には、マゼンタ（Ｍ）の画像形成ユニットを第２画像形成部とみなした場合、第１画像形成部は、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニットとなる。

ここでイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ユニットを用いた、フルカラー画像形成において発生した問題を説明する。

本実施形態において、例えば全ての画像形成ユニットにおいて画像比率の低い（例えば画像デューティー２％）画像形成を連続して多数行った場合、各画像形成ユニットのクリーニング装置６に研磨粒子が多量に供給される。それによってクリーニング装置６に研磨粒子を捕集しきれなくなり、研磨粒子が帯電ローラ３、感光ドラム２に多量に付着し、帯電ムラによる画像不良が発生してしまった。更に感光ドラム表面を過剰に研磨してしまうことによって、感光ドラムの寿命低下が発生してしまった。

この場合は特に、全ての画像形成ユニットの画像比率が低いため、各画像形成ユニットの現像装置から供給される研磨粒子の量が多くなる。その結果、中間転写ベルトの移動方向下流側の画像形成ユニットほど、中間転写ベルトを介して再転写される研磨粒子の量が増える。これによって、下流側の画像形成ユニットほど、クリーニング装置６に付着する研磨粒子の量が多くなってしまった。

更に、イエロー、マゼンタ、ブラックの画像形成ユニットにおいて通常の画像比率（例えば画像デューティー５％）で画像形成を行い、シアンの画像形成ユニットは画像比率の低い（例えば画像デューティー１％）フルカラー画像形成を連続して行った。この場合、ブラックの現像装置からクリーニング部材に供給される研磨粒子の量は安定しているにも関わらず、シアンの画像形成ユニットから発生した研磨粒子が一部再転写することによってブラックのクリーニング部材に供給された。その結果ブラックのクリーニング装置６に付着する研磨粒子の量が多くなってしまった。

このようにフルカラー画像形成を行った場合、各画像形成ユニットに再転写した研磨粒子が混入することによって、各色のクリーニング部材に付着する研磨粒子の量が増加してしまうという問題が発生してしまった。

一方、全ての画像形成ユニットにおいて画像比率の高い（例えば画像デューティー３０％以上）画像形成を連続して多数行った。この場合、第１乃至第３実施形態のように上流側の画像形成ユニットに研磨粒子が含まれていない場合においては、再転写トナーによってクリーニング部材における研磨粒子の付着量が減少してしまうことが発生した。しかしながら、本実施形態のように、上流側の画像形成ユニットにも研磨粒子が含まれる場合、研磨粒子はトナーと逆極性のため再転写が発生しやすい。更に、これに加えて、再転写トナーにも研磨粒子が付着している。このため、再転写トナーによってクリーニング部材における研磨粒子の付着量が減少してしまう現象は見られなかった。

そこで、ここでは、自身の画像形成ユニットのトナー補給量に関する情報だけでなく、自身の画像形成ユニットより上流側の画像形成ユニットのトナー補給量に関する情報も用いて、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部へ供給する研磨粒子の量を制御している。以下に図５、図６、図９、図１０、図１１、図１２を用いて詳細を述べる。

前述したトナー補給量に関する情報とは、画像形成を所定枚数行ったとき（所定の印刷枚数毎）の現像装置へのトナーの補給量である。ここではトナー補給量として、トナーホッパー内に配置され、現像容器にトナーを補給するトナー補給スクリューの動作時間（回転時間）を用いている。このトナー補給量は記憶手段としてのメモリに記憶する。ここでは、前記メモリを画像形成ユニット毎に設けた構成を例示しているが、メモリの数はこれに限定されるものではなく、例えば１つのメモリで複数の画像形成ユニットの情報を記憶するようにしても良い。

本実施形態では、以下のように、自身の画像形成ユニットのトナー補給量に加え、自身の画像形成ユニットよりも中間転写ベルトの移動方向上流側の画像形成ユニットのトナー補給量を検知する。そして各ユニットのトナー補給量に応じて、自身の画像形成ユニットの現像装置が前記当接部に供給する研磨粒子量もしくはトナー量を制御する。具体的には、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進し、又は、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に堆積した研磨粒子を除去する。なお、この制御は図２に示す制御装置（コントローラ）によって行われる。

まずフルカラー画像形成時について説明する。コピースタート後、まずコピー枚数が所定枚数（ここでは５００枚）に達したとき、メモリに記憶された５００枚時点における、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー補給量の積算値を算出する。各積算値Ｔ＿ｙ＿ｔｏｔａｌ、Ｔ＿ｍ＿ｔｏｔａｌ、Ｔ＿ｃ＿ｔｏｔａｌ、Ｔ＿ｂｋ＿ｔｏｔａｌは、下記式３、４、５、６によってそれぞれ算出された値である。

Ｔ＿ｙ＿ｔｏｔａｌ＝Ｔ＿ｙ ・・・式３
Ｔ＿ｍ＿ｔｏｔａｌ＝Ｔ＿ｙ＋Ｔ＿ｍ ・・・式４
Ｔ＿ｃ＿ｔｏｔａｌ＝Ｔ＿ｙ＋Ｔ＿ｍ＋Ｔ＿ｃ ・・・式５
Ｔ＿ｂｋ＿ｔｏｔａｌ＝Ｔ＿ｙ＋Ｔ＿ｍ＋Ｔ＿ｃ＋Ｔ＿ｂｋ・・・式６

上記式３、４、５、６において、Ｔ＿ｙは５００枚時点におけるイエローの補給スクリュー動作時間である。同様に、Ｔ＿ｍは５００枚時点におけるマゼンタの補給スクリュー動作時間、Ｔ＿ｃは５００枚時点におけるシアンの補給スクリュー動作時間、Ｔ＿ｂｋは５００枚時点におけるブラックの補給スクリュー回転時間である。

前述した所定枚数毎の各算出値Ｔ＿ｙ＿ｔｏｔａｌ、Ｔ＿ｍ＿ｔｏｔａｌ、Ｔ＿ｃ＿ｔｏｔａｌ、Ｔ＿ｂｋ＿ｔｏｔａｌに応じて、現像装置が供給する研磨粒子もしくはトナーの供給量を制御する。すなわち、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進する動作を行う。又は、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に堆積した研磨粒子を除去する動作を行う。

まずイエローの画像形成ユニットについて説明する。図９において、コピースタート後、コピー枚数が所定枚数（ここでは５００枚）に達したとき（ステップＳ３１）、メモリに記憶された５００枚時点の値Ｔ＿ｙ＿ｔｏｔａｌを上記式３により算出する。すなわち、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に対する研磨粒子の供給量を算出する。そして、５００枚時点における上記式３から算出された算出値Ｔ＿ｙ＿ｔｏｔａｌが、Ｔ＿ｙ＿ｔｏｔａｌ≦１０となったかを判断する（ステップＳ３２）。ここで、Ｔ＿ｙ＿ｔｏｔａｌ≦１０となった場合、イエロー画像形成ユニットの現像装置内の研磨粒子が所定量よりも多量にクリーニング部材へ供給されたと判断し、ステップＳ３３に進む。

そして、クリーニング部材に過剰に付着している研磨粒子を除去するために、図５に示すように、連続コピー中のイエロー画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）に所定のトナー画像をに形成する。ここでは、イエロー画像形成ユニットの感光ドラムのうち、搬送されてくる記録材と記録材の間に対応する非画像領域で、所定の長さのトナー画像（ここでは２９０ｍｍ×１５ｍｍサイズのベタ黒横帯画像）を形成する。

このように、画像形成時以外のタイミングで、イエロー画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域に所定のトナー画像を形成する。そして感光ドラムに形成した前記トナー画像を、転写バイアスをオフすることによって中間転写ベルトに転写することなく、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に到達させる。これによって、クリーニング部材に貯まっている研磨粒子をトナーに付着させ、トナーと共にクリーニング部材から研磨粒子を除去する（ステップＳ３３）。

一方、コピー枚数が５００枚に達したとき、メモリに記憶された５００枚時点の算出値Ｔ＿ｙ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｙ＿ｔｏｔａｌ≦１０でなかった場合は、ステップＳ３４に進む。そして、算出値Ｔ＿ｙ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｙ＿ｔｏｔａｌ≧１００となったかを判断する。ここで、Ｔ＿ｙ＿ｔｏｔａｌ≧１００となった場合、クリーニング部材に付着している研磨粒子の量が不足していると判断し、ステップＳ３５に進む。そして、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進するために、図６に示すように、連続コピー中のイエロー画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）で、かぶり取り電位（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖから２００Ｖへアップさせる。これによって、現像装置が供給する研磨粒子量を多くし、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進させる（ステップＳ３５）。

次にマゼンタの画像形成ユニットについて説明する。図１０において、コピースタート後、コピー枚数が所定枚数（ここでは５００枚）に達したとき（ステップＳ４１）、メモリに記憶された５００枚時点の値Ｔ＿ｍ＿ｔｏｔａｌを上記式４により算出する。すなわち、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に対する研磨粒子の供給量を算出する。そして、５００枚時点における上記式４から算出された算出値Ｔ＿ｍ＿ｔｏｔａｌが、Ｔ＿ｍ＿ｔｏｔａｌ≦２０となったかを判断する（ステップＳ４２）。ここで、Ｔ＿ｍ＿ｔｏｔａｌ≦２０となった場合、上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも少なく、マゼンタ画像形成ユニットの現像装置内の研磨粒子が所定量よりも多量にクリーニング部材へ供給されたと判断し、ステップＳ４３に進む。

ここで、Ｔ＿ｍ＿ｔｏｔａｌ≦１０ではなくＴ＿ｍ＿ｔｏｔａｌ≦２０とイエローステーションの研磨粒子の供給開始の下限値よりもマゼンタステーションの研磨粒子の供給開始の下限値を大きくしている。この理由は、再転写トナーに研磨粒子が含まれていると考えられるためであり、研磨粒子の供給開始の閾値を、自身のステーションよりも上流側のステーションよりも高めに設定している。

そして、クリーニング部材に過剰に付着している研磨粒子を除去するために、図５に示すように、連続コピー中のマゼンタ画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）に所定のトナー画像を形成する。ここでは、マゼンタ画像形成ユニットの感光ドラムのうち、搬送されてくる記録材と記録材の間に対応する非画像領域で、所定の長さのトナー画像（ここでは２９０ｍｍ×１５ｍｍサイズのベタ黒横帯画像）を形成する。

このように、画像形成時以外のタイミングで、マゼンタ画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域に所定のトナー画像を形成する。そして感光ドラムに形成した前記トナー画像を、転写バイアスをオフすることによって中間転写ベルトに転写することなく、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に到達させる。これによって、クリーニング部材に貯まっている研磨粒子をトナーに付着させ、トナーと共にクリーニング部材から研磨粒子を除去する（ステップＳ４３）。

一方、コピー枚数が５００枚に達したとき、メモリに記憶された５００枚時点の算出値Ｔ＿ｍ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｍ＿ｔｏｔａｌ≦２０でなかった場合は、ステップＳ４４に進み、算出値Ｔ＿ｍ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｍ＿ｔｏｔａｌ≧１００となったかを判断する。ここで、Ｔ＿ｍ＿ｔｏｔａｌ≧１００となった場合、上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも多く、マゼンタ画像形成ユニットのクリーニング部材に付着している研磨粒子の量が不足していると判断し、ステップＳ４５に進む。そして、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進するために、図６に示すように、連続コピー中のマゼンタ画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）で、かぶり取り電位（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖから２００Ｖへアップさせる。これによって、マゼンタ画像形成ユニットより上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも少ない場合に比べて、現像装置が供給する研磨粒子量を多くし、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進させる（ステップＳ４５）。

次にシアンの画像形成ユニットについて説明する。図１１において、コピースタート後、コピー枚数が所定枚数（ここでは５００枚）に達したとき（ステップＳ５１）、メモリに記憶された５００枚時点の値Ｔ＿ｃ＿ｔｏｔａｌを上記式５により算出する。すなわち、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に対する研磨粒子の供給量を算出する。そして、５００枚時点における上記式５から算出された算出値Ｔ＿ｃ＿ｔｏｔａｌが、Ｔ＿ｃ＿ｔｏｔａｌ≦３０となったかを判断する（ステップＳ５２）。

ここで、Ｔ＿ｃ＿ｔｏｔａｌ≦３０となった場合、上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも少なく、シアン画像形成ユニットの現像装置内の研磨粒子が所定量よりも多量にクリーニング部材へ供給されたと判断し、ステップＳ５３に進む。そして、クリーニング部材に過剰に付着している研磨粒子を除去するために、図５に示すように、連続コピー中のシアン画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）に所定のトナー画像を形成する。ここでは、シアン画像形成ユニットの感光ドラムのうち、搬送されてくる記録材と記録材の間に対応する非画像領域で、所定の長さのトナー画像（ここでは２９０ｍｍ×１５ｍｍサイズのベタ黒横帯画像）を形成する。

このように、画像形成時以外のタイミングで、シアン画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域に所定のトナー画像を形成する。そして感光ドラムに形成した前記トナー画像を、転写バイアスをオフすることによって中間転写ベルトに転写することなく、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に到達させる。これによって、クリーニング部材に貯まっている研磨粒子をトナーに付着させ、トナーと共にクリーニング部材から研磨粒子を除去する（ステップＳ５３）。

一方、コピー枚数が５００枚に達したとき、メモリに記憶された５００枚時点の算出値Ｔ＿ｃ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｃ＿ｔｏｔａｌ≦３０でなかった場合は、ステップＳ５４に進み、算出値Ｔ＿ｃ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｃ＿ｔｏｔａｌ≧１００となったかを判断する。ここで、Ｔ＿ｃ＿ｔｏｔａｌ≧１００となった場合、上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも多く、シアン画像形成ユニットのクリーニング部材に付着している研磨粒子の量が不足していると判断し、ステップＳ５５に進む。そして、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進するために、図６に示すように、連続コピー中のシアン画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）で、かぶり取り電位（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖから２００Ｖへアップさせる。これによって、シアン画像形成ユニットより上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも少ない場合に比べて、現像装置が供給する研磨粒子量を多くし、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進させる（ステップＳ５５）。

次にブラックの画像形成ユニットについて説明する。図１２において、コピースタート後、コピー枚数が所定枚数（ここでは５００枚）に達したとき（ステップＳ６１）、メモリに記憶された５００枚時点の値Ｔ＿ｂｋ＿ｔｏｔａｌを上記式６により算出する。すなわち、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に対する研磨粒子の供給量を算出する。そして、５００枚時点における上記式６から算出された算出値Ｔ＿ｂｋ＿ｔｏｔａｌが、Ｔ＿ｂｋ＿ｔｏｔａｌ≦４０となったかを判断する（ステップＳ６２）。ここで、Ｔ＿ｂｋ＿ｔｏｔａｌ≦４０となった場合、上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも少なく、ブラック画像形成ユニットの現像装置内の研磨粒子が所定量よりも多量にクリーニング部材へ供給されたと判断し、ステップＳ６３に進む。そして、クリーニング部材に過剰に付着している研磨粒子を除去するために、図５に示すように、連続コピー中のブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）に所定のトナー画像を形成する。ここでは、ブラック画像形成ユニットの感光ドラムのうち、搬送されてくる記録材と記録材の間に対応する非画像領域で、所定の長さのトナー画像（ここでは２９０ｍｍ×１５ｍｍサイズのベタ黒横帯画像）を形成する。このように、画像形成時以外のタイミングで、ブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域に所定のトナー画像を形成する。そして感光ドラムに形成したトナー画像を、転写バイアスをオフすることによって中間転写ベルトに転写することなく、クリーニング部材と感光ドラムとの当接部に到達させる。これによって、クリーニング部材に貯まっている研磨粒子をトナーに付着させ、トナーと共にクリーニング部材から研磨粒子を除去する（ステップＳ６３）。

一方、コピー枚数が５００枚に達したとき、メモリに記憶された５００枚時点の算出値Ｔ＿ｂｋ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｂｋ＿ｔｏｔａｌ≦４０でなかった場合は、ステップＳ６４に進み、算出値Ｔ＿ｂｋ＿ｔｏｔａｌがＴ＿ｂｋ＿ｔｏｔａｌ≧１００となったかを判断する。ここで、Ｔ＿ｂｋ＿ｔｏｔａｌ≧１００となった場合、上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも多く、ブラック画像形成ユニットのクリーニング部材に付着している研磨粒子量が不足していると判断し、ステップＳ６５に進む。そして、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進するために、図６に示すように、連続コピー中のブラック画像形成ユニットにおける感光ドラムの非画像領域（紙間）で、かぶり取り電位（Ｖｂａｃｋ）を１５０Ｖから２００Ｖへアップさせる。これによって、ブラック画像形成ユニットより上流側の画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも少ない場合に比べて、現像装置が供給する研磨粒子量を多くし、クリーニング部材への研磨粒子の供給を促進させる（ステップＳ６５）。

このように、所定の印刷枚数毎の各画像形成ユニット自身のトナー補給量の情報と、自身より上流側の画像形成ユニットのトナー補給量の情報に基いて、各画像形成ユニットのクリーニング部材に付着している研磨粒子の量を制御している。その結果、第１画像形成部から再転写される現像剤によって第２画像形成部のクリーニング部材に供給される研磨粒子の量が不安定化することを抑制することができる。これにより、画像スジ、画像流れなどの画像不良が発生しない画像形成装置を提供することができる。

尚、ブラック単色の画像形成においては、第１実施形態と同様に、ブラックの画像形成ユニット自身におけるトナー補給量の情報に応じて、クリーニング装置への研磨粒子の供給、又はクリーニング装置に捕集されている研磨粒子の除去、を行うこととした。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、画像形成ユニットを４つ使用しているが、これに限定されるものではない。画像形成ユニットの使用個数は複数であれば良く、必要に応じて適宜設定されるものである。

また前述した実施形態では、ブラックの画像形成ユニットのみが研磨粒子を有する構成、全ての画像形成ユニットが研磨粒子を有する構成を例示したが、これに限定されるものではない。研磨粒子を有する画像形成ユニットの数、ベルト移動方向における位置は、必要に応じて適宜設定されるものである。

また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。また、記録材担持体を使用し、該記録材担持体に担持された記録材に各像担持体に形成された各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

また前述した実施形態では、前記第１画像形成部にて消費されたトナー量に関する情報として、第１画像形成部の現像装置に補給される現像剤量（トナー補給量）を例示した。また、前記情報として、第１画像形成部にて形成される画像の画像比率（画像デューティー）を例示した。しかしながら、前記情報は、これらに限定されるものではない。

また前述した第１実施形態では、第１画像形成部で使用されるトナー量が所定量よりも多い場合（Ｔ＿ｔｏｔａｌ≧１００）に、前記トナー量が所定量よりも少ない場合に比べて、供給部が供給する研磨粒子量を多くする構成を例示した。すなわち、第１画像形成部で使用されるトナー量が所定量よりも少ない場合（Ｔ＿ｔｏｔａｌ＜１００）も、感光ドラムの非画像領域に所定のトナー画像を形成する場合（Ｔ＿ｔｏｔａｌ≦１０）を除き、前記非画像領域には研磨粒子が供給されていた。そして、第１画像形成ユニットで使用されるトナー量が所定量よりも多くなった場合に、前記少ない場合に比べて、供給部が供給する研磨粒子量を多くしていた。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。第１画像形成部で使用されるトナー量が所定量よりも多い場合（Ｔ＿ｔｏｔａｌ≧１００）にのみ、供給部が感光ドラムとクリーニング部材との当接部に研磨粒子を供給するように構成しても良い。このように構成しても、第１画像形成部から再転写される現像剤によって第２画像形成部のクリーニング部材に供給される研磨粒子の量が不安定化することを抑制することができる。なお、ここでは第１実施形態を例示して説明したが、第２乃至第４実施形態についても同様に適用できる。

また前述した第１実施形態では、第１画像形成部で使用されるトナー量が所定量よりも少ない場合（Ｔ＿ｔｏｔａｌ≦１０）に、供給部が感光ドラムとクリーニング部材との当接部にトナーを供給する構成を例示した。すなわち、第１画像形成部で使用されるトナー量が所定量よりも少ない場合（Ｔ＿ｔｏｔａｌ≦１０）にのみ、第２画像形成部の感光ドラム（像担持体）に所定のトナー画像を形成していた。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。第１画像形成部で使用されるトナー量が所定量よりも少ない場合（Ｔ＿ｔｏｔａｌ≦１０）に、前記トナー量が所定量よりも多い場合に比べて、供給部が供給するトナー量を多くする構成にしても良い。例えば、第１画像形成部で使用されるトナー量が所定量よりも多い場合（Ｔ＿ｔｏｔａｌ＞１０）、感光ドラムの非画像領域により多くの研磨粒子を形成する場合（Ｔ＿ｔｏｔａｌ≧１００）を除き、前記非画像領域には研磨粒子と共にトナーが供給される。そして、第１画像形成部で使用されるトナー量が所定量よりも少なくなった場合（Ｔ＿ｔｏｔａｌ≦１０）に、前記多い場合に比べて、供給部が供給するトナー量を多くする。このように構成しても、第１画像形成部から再転写される現像剤によって第２画像形成部のクリーニング部材に供給される研磨粒子の量が不安定化することを抑制することができる。なお、ここでは第１実施形態を例示して説明したが、第２乃至第４実施形態についても同様に適用できる。

また前述した形態では、感光ドラムとクリーニング部材との当接部に対して研磨粒子もしくはトナーを供給可能な供給部として現像装置を例示した。（即ち、現像装置と供給部が兼用されているものを例示した。）しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、トナーを含む現像剤を供給する現像装置とは別に、研磨粒子のみが供給可能な供給部を設けた構成としても良い。

また、前述した形態では、Ｔ＿ｔｏｔａｌが所定の閾値を越えた場合や、下回った場合に、トナーもしくは研磨粒子を追加する（もしくは供給を開始する）構成を例に説明した。 しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、Ｔ＿ｔｏｔａｌの値が大きくなるに応じて、研磨粒子の供給量が多くなるように制御してもよい。また、Ｔ＿ｔｏｔａｌの値が小さいほど供給するトナー量を少なくするように制御してもよい。

画像形成装置の概略構成図である。 画像形成ユニットの概略構成図である。 トナー補給スクリュー動作時間とトナー補給量との関係を示す図である。 トナー補給量に基づくクリーニング装置への研磨粒子の供給を促進する動作及びクリーニング装置から研磨粒子を除去する動作の流れを示すフローチャートである。 クリーニング装置から研磨粒子を除去するための動作を示すタイミングチャートである。 クリーニング装置への研磨粒子の供給を促進するための動作を示すタイミングチャートである。 クリーニング装置への研磨粒子の供給を更に促進するための動作を示すタイミングチャートである。 画像比率に基づくクリーニング装置への研磨粒子の供給を促進する動作及びクリーニング装置から研磨粒子を除去する動作の流れを示すフローチャートである。 イエロー画像形成ユニットのクリーニング装置への研磨粒子の供給を促進する動作及びクリーニング装置から研磨粒子を除去する動作の流れを示すフローチャートである。 マゼンタ画像形成ユニットのクリーニング装置への研磨粒子の供給を促進する動作及びクリーニング装置から研磨粒子を除去する動作の流れを示すフローチャートである。 シアン画像形成ユニットのクリーニング装置への研磨粒子の供給を促進する動作及びクリーニング装置から研磨粒子を除去する動作の流れを示すフローチャートである。 ブラック画像形成ユニットのクリーニング装置への研磨粒子の供給を促進する動作及びクリーニング装置から研磨粒子を除去する動作の流れを示すフローチャートである。

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ …画像形成ユニット
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ …感光ドラム
３ …帯電ローラ
４ …現像装置
４ａ …現像容器
４ｂ …現像スリーブ
４ｃ …現像剤攪拌部材
４ｄ …トナーホッパー
４ｅ …トナー補給スクリュー
６ …クリーニング装置
６ａ …クリーニング部材
１６ …中間転写ベルト
１００ …画像形成装置

Claims (10)

1. トナー像を形成する第１画像形成部と、前記第１画像形成部が形成したトナー像に重ねて転写可能に設けられ、トナー像を形成する第２画像形成部と、を備え、
   前記第２画像形成部は、像担持体と、前記像担持体に対して当接部にて当接することで前記像担持体上のトナーを除去するクリーニング部材と、前記当接部に対して研磨粒子もしくはトナーを供給可能な供給部と、を有する画像形成装置であって、
   前記第１画像形成部及び前記第２画像形成部で使用されたトナー量に応じて、前記供給部が供給するトナー量もしくは研磨粒子量を制御するコントローラと、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２画像形成部が形成するトナー量が一定の場合、前記コントローラは、所定画像形成枚数あたりに前記第１画像形成部が形成したトナー量が、所定の上限値よりも大きい場合は前記上限値よりも小さい場合に比べて前記供給部が供給する研磨粒子量が多くなるように前記供給部の供給量を制御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. 前記第２画像形成部が形成するトナー量が一定の場合、前記コントローラは、所定画像形成枚数あたりに前記第１画像形成部が形成したトナー量が所定の上限値よりも大きい場合は、前記当接部に研磨粒子を供給し、前記上限値よりも小さい場合は、前記当接部に研磨粒子を供給しないように前記供給部の供給量を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記コントローラは、前記所定画像形成枚数あたりに前記第２画像形成部が形成するトナー量が多くなるに従って、前記上限値が小さくなるように前記上限値を制御することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記第２画像形成部が形成するトナー量が一定の場合、前記コントローラは、所定画像形成あたりに前記第１画像形成部が形成したトナー量が、所定の下限値よりも小さい場合は前記下限値よりも大きい場合に比べて前記供給部が供給するトナー量が多くなるように前記供給部の供給量を制御することを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記第２画像形成部が形成するトナー量が一定の場合、前記コントローラは、所定画像形成枚数あたりに前記第１画像形成部が形成したトナー量が所定の下限値よりも小さい場合は、前記当接部にトナーを供給し、前記下限値よりも大きい場合は、前記当接部にトナーを供給しないように前記供給部の供給量を制御することを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記コントローラは、前記所定画像形成枚数あたりに前記第２画像形成部が形成するトナー量が多くなるに従って、前記下限値が小さくなるように前記下限値を制御することを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
8. 前記第２画像形成部は、前記像担持体に形成された潜像をトナー及び研磨粒子を含む現像剤を用いて現像する現像装置を有し、前記現像装置は前記供給部を兼用することを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記研磨粒子は、チタン酸ストロンチウムを有することを特徴とする請求項１乃至８いずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記第１画像形成部は、トナー像を形成可能な複数の画像形成ユニットを有し、前記コントローラは、前記複数の画像形成ユニットの各々で使用されたトナー量に応じて前記供給部の供給量を制御することを特徴とする請求項１乃至９いずれかに記載の画像形成装置。

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