JP5901286B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、転写方式の電子写真プロセスや静電記録プロセス等によって画像形成を行う複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。特に、電子写真感光体や静電記録誘電体等の像担持体のクリーニング装置としてブレードクリーニング装置を用いた画像形成装置に関する。

像担持体上の現像剤像を紙等の記録材に転写した後に、像担持体上に現像剤が残留することがある。例えばカールソンプロセスに代表される一般の転写方式電子写真プロセスの画像形成装置では、そのような転写残現像剤（以下、転写残トナーと記す）を清掃するためのクリーニング装置として、種々のものが知られている。中でも、ブレードクリーニング装置が広く用いられている。

ブレードクリーニング装置は、クリーニング部材として可撓性（ゴム弾性）を有するクリーニングブレードを像担持体に所定の圧接状態で当接させて像担持体面を拭掃することで像担持体上から転写残トナーを掻きとって除去するものである。また、クリーニングブレードは、クリーニング効率向上のために、一般に像担持体の画像形成時の回転方向において、カウンター方向に当接させた配設形態がとられている。

上記のようなブレードクリーニング装置においては、像担持体面領域の滑り性（摩擦係数μ）が、領域によって異なった状態に変化してしまう場合がある。例えば、画像形成装置の停止状態時、即ち、像担持体回転停止状態において、像担持体のクリーニングブレード当接領域（ニップ領域）に対応する像担持体面領域の滑り性が他の像担持体面領域と比較して異なった状態に変化してしまいやすい。そして、これが原因となり次の画像形成時の画像上に、スジや画像ブレ（濃度変動等）が発生することが知られている。

上記像担持体のクリーニングブレード当接領域に対応する像担持体面領域の滑り性が変化するのは、次のようなことが原因であることが分かっている。すなわち、クリーニングブレード当接領域に残っていた粒径の小さな微粉トナーや外添剤などの残渣がクリーニングブレードの圧接力で、像担持体面に押し付けられて凝集してしまうためである。一般には、像担持体のクリーニングブレード当接領域に対応する像担持体面領域の摩擦係数μが、他の像担持体面領域の摩擦係数μよりも低く変動する。

このような状態で、画像形成装置が再駆動されて像担持体が回転し、低摩擦係数化した前記クリーニングブレード当接領域に対応する像担持体面領域がクリーニングブレードとの当接部に回帰したときに、像担持体とクリーニングブレード間の摩擦力が変化する。このような像担持体面領域がクリーニングブレードとの当接部を通過する一瞬間、像担持体の回転速度が速めに変化する。このとき像担持体上に画像を形成していた部分、及び、記録材に画像を転写していた部分において像担持体周期のスジや画像ブレ（濃度変化等）が発生する。

上記技術課題を根本的に回避するには、画像形成装置停止状態時にクリーニングブレードを像担持体面から退避させるのが最も確実である。しかしこの場合は、退避機構にコストがかかる他、退避させた後に再当接する際の当接状態の精度を確保することが難しくなる。そのためクリーニング不良の発生や、延いては、画像の質を劣化させることにつながってしまう。また、再度クリーニングブレードを当接させる際には、清掃されていない領域を作らないために、退避前にクリーニングされている像担持体領域にクリーニングブレ
ードを再当接させる必要がある、等の問題がある。

そこで特許文献１では、像担持体の停止時に、像担持体を画像形成時の回転とは逆に回転させる（以下、逆回転とする）ことで、像担持体とクリーニングブレードのエッジ部に溜まった凝集トナーをクリーニングブレードのエッジ部から取り除くことが提案されている。
また特許文献２では、特許文献１をさらに発展させて、像担持体の停止時に、像担持体を画像形成方向と同じ方向に間欠的に複数回の回転移動を行った後で、像担持体を逆回転させる動作を行っている。それにより、クリーニングブレードエッジ部に溜まっている微粉トナーや外添剤を分散させることで、像担持体の回転負荷変動によるスジや、画像ブレを確実に低減させることも提案されている。

特開平８−６３０７１号公報 特開２００６−９１６８５号公報

特許文献１や特許文献２に開示された像担持体停止時に逆回転を行う制御シーケンスを実行した場合において、像担持体として感光層の薄い感光体ドラムを用いた場合、次のような課題があった。像担持体の回転負荷変動によるスジや画像ブレを抑制するため、逆回転を行う。このとき、逆回転を行った領域は、逆回転を行わなかった領域に対し、像担持体表面の感光層の削れる速度（すなわち、感光層の摩耗の進行）が速くなる。（図１１）。これは、クリーニングブレードが、像担持体表面と当接し摺動する際に潤滑性を発揮するトナーや残渣の有無で、感光層の削れる量が異なるためである。クリーニングブレードは、画像形成時の回転（以下、正回転とする）中、像担持体回転方向上流側の面でトナーや残渣をクリーニングしている。このため、クリーニングブレードの像担持体回転方向上流側の面と感光層表面との間には、トナーや残渣が存在している。トナーや残渣の潤滑作用により、像担持体が正回転する場合、感光層の削れる量は抑制される。一方、逆回転時は、クリーニングブレードの像担持体回転方向下流側の面が感光層と当接するが、下流側の面と感光層表面との間にはトナーや残渣が無く、クリーニングブレードが直接的に感光層に当接し摺動する状態となる。結果、正回転時に比べ、感光層の削れる量は増えてしまう。以上から、逆回転を行った領域と行っていない領域で、感光層の層厚が異なるようになる。
感光層の層厚が薄い領域は、層厚が厚い領域に比べ、像担持体の電気容量が増加するため、像担持体表面の暗部電位が同じ場合でも、表面に保持する電子の量は多くなる。そのため、同じ露光光量で潜像を形成しようとすると、発生するポジ電荷の量が一定であるから、明部電位は高くなってしまう。像担持体の電気容量は、感光層の層厚に反比例するため、層厚が薄くなるに従い、明部電位の上昇量は多くなる。以上のことから、感光層の層厚が薄くなってくると、層厚の厚み差は、画像上の濃淡ムラ（以下、段ムラ画像とする）として顕著に表れてくる。
よって、この問題は、感光層の層厚が薄くなる像担持体寿命の後半で、顕著になる。

本発明の目的は、像担持体の回転負荷変動に起因するスジ画像や画像ブレを抑制しつつ、像担持体寿命後半で発生する、感光層の摩耗に起因する縦スジ画像や段ムラ画像などの削れムラ画像を抑制することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために本発明に係る画像形成装置は、
現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、
前記像担持体の静電潜像を現像剤像に現像する現像装置と、
回転する前記像担持体に対し摺動可能に当接し、前記現像剤像の転写後に前記像担持体に残留する現像剤を前記像担持体から除去するクリーニングブレードと、
を有し、
画像形成動作の終了の時に、前記像担持体に対し、回転を一旦停止させた後に、画像形成動作時と同じ方向に回転させ、次に画像形成動作時とは逆方向に回転させる前記像担持体の停止動作を実行可能な画像形成装置において、
前記像担持体の残使用可能量を予測する予測手段を備え、
前記残使用可能量が閾値を下回った後の前記像担持体の停止動作において、画像形成動作時とは逆方向の回転の回転量を、前記残使用可能量が前記閾値を下回る前における回転量よりも小さくするように制御する制御手段を備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、像担持体の回転負荷変動に起因するスジ画像や画像ブレを抑制しつつ、像担持体寿命後半で発生する、感光層の摩耗に起因する縦スジ画像や段ムラ画像などの削れムラ画像を抑制することができる。

本発明の実施例の感光体ドラム停止制御シーケンスのフローチャート 本発明の実施例の画像形成装置の模式図 本発明の実施例のプロセスカートリッジの拡大模式図 本発明の実施例の感光体ドラムの回転駆動制御系のブロック図 実施例１における感光体ドラムの残量［％］と削れムラ画像及び画像ブレとの関係を示す図 比較例１における感光体ドラムの残量［％］と削れムラ画像及び画像ブレとの関係を示す図 実施例２におけるプロセスカートリッジ及びトナーカートリッジの拡大模式図 実施例２における感光体ドラムの残量［％］と削れムラ画像及び画像ブレとの関係を示す図 実施例３の感光体ドラム停止制御シーケンスのフローチャート 実施例３における感光体ドラムの残量［％］と削れムラ画像及び画像ブレとの関係を示す図 逆回転がある領域と無い領域におけるカートリッジ使用率と感光層の使用率との関係を示す図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の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、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。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
図２は本実施例における画像形成装置の構成模式図である。この画像形成装置１は、電子写真プロセスを用いた、縦型タンデム構成（インライン構成）の４色フルカラー画像形成装置（多色画像形成装置）である。
Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋは画像形成装置１本体内に下から上に順に並列配置（縦型タンデム構成
）した、それぞれイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの各色のトナー像を形成する第１〜第４の４つの画像形成ステーションである。

上記の各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋは、互いに形成するトナー像の色が上記のように異なる以外は、それぞれ同一の電子写真プロセス機構である。すなわち、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体２（以下、感光体ドラム２と記す）、帯電ローラ３、レーザースキャナ４、現像装置５、転写ローラ６、クリーニング装置７等を有する。帯電ローラ３は、帯電装置として、感光体ドラム２表面に接触して感光体ドラム２表面を一様に帯電する。レーザースキャナ４は、露光装置として、感光体ドラム２の帯電面に画像情報に応じた光を照射して静電潜像を形成する。現像装置５は、感光体ドラム２表面の静電潜像を現像剤であるトナーで現像する。転写ローラ６は、転写装置として、現像されたトナー像（現像剤像）を紙等の記録媒体（記録材）に転写する。クリーニング装置７は、トナー像転写後の感光体ドラム２表面に残留する転写残トナーを除去する。各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの現像装置５に収容させているトナーはそれぞれイエロートナーＴＹ・マゼンタトナーＴＭ・シアントナーＴＣ・ブラックトナーＴＫである。

本実施例では、各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおいて、感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置４、クリーニング装置７の４つのプロセス機器を一括して装置本体に対して着脱交換自在のプロセスカートリッジＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫとしてある。プロセスカートリッジＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫには、各々不揮発性メモリ１０１が搭載されており、画像形成装置１本体との接点（不図示）を通じて、制御手段部１００（ＣＰＵ）と通信可能となっている。尚、制御手段部１００と不揮発性メモリ１０１とを合わせて、予測手段１１０とする。図３はそのプロセスカートリッジＰ（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ）部分の拡大図である。

静電搬送ベルト８は、循環移動する転写材１２を担持搬送するエンドレスベルトである。この静電搬送ベルト８は上記の各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの感光体ドラム２側において、各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの全体に亘らせて、不図示の複数の支持ローラ間に懸回調節させて縦方向に配設してある。そして各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおいて、転写ローラ６はそれぞれこの静電搬送ベルト８を介して感光体ドラム２に圧接させている。各感光体ドラム２と静電搬送ベルト８の対向接触部（当接部）が転写部である。

給紙カセット１１（給紙部）は、画像形成装置１本体の下部に配設されており、記録媒体（メディア）としての転写材１２が積載収納されている。プリント要求信号に基づいて給紙ローラ１３が駆動されて、給紙カセット１１から転写材１２が一枚ずつ分離給送される。その転写材１２はレジストローラ１４で一旦停止され、各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおけるトナー像の画像形成タイミングと同期して、静電搬送ベルト８により搬送されていく。

本実施例の画像形成装置１本体において、各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの感光体ドラム２の駆動は、図４のように、各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋごとに独立した駆動手段としてのモーター９Ｙ・９Ｍ・９Ｃ・９Ｋによりなされる。図４は、本実施例の感光体ドラム２の回転駆動制御系のブロック図である。制御手段部１００（以下、ＣＰＵとする）は画像形成装置１全体の作像動作のシーケンス制御を司るＣＰＵである。上記の各モーター９Ｙ・９Ｍ・９Ｃ・９ＫもこのＣＰＵ１００でそれぞれドライバー１０Ｙ・１０Ｍ・１０Ｃ・１０Ｋを介して各々独立に、正回転駆動制御、逆回転駆動制御、停止制御が実行される。各モーターが正回転駆動制御されることで、各感光体ドラム２は矢印Ａの時計方向に正回転駆動される。また各モーターが逆回転駆動制御されることで、各感光体ドラム２は矢印Ｂの反時計方向に逆回転駆動される。各モーターが停止制御される
ことで、各感光体ドラム２は回転停止状態になる。

画像形成装置１はパーソナルコンピュータ等のホスト２００に接続され、ホスト２００からのプリント要求信号（画像形成要求信号）を受け、画像データを受け取り、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの各色データに展開される。

そして、画像形成シーケンスの所定の印字タイミングに合わせて各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの各感光体ドラム２が所定の速度にて正回転駆動される。そして、レーザースキャナ４が駆動されると共に、静電搬送ベルト８が回転駆動される。

各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの各感光体ドラム２はその回転過程で、感光体ドラム２に当接して感光体ドラム２の回転に伴って従動回転する帯電ローラ３に所定の帯電バイアスを印加することにより、所定の電位に一様に帯電される。本実施例において、各感光体ドラム２は直径３０ｍｍのアルミシリンダ外周面に抵抗層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層を、ディッピング塗工法にて順次塗布して構成される剛体である。感光体ドラム２の周速は、９４ｍｍ／ｓｅｃである。本実施例では、感光体ドラム２の表面層となる電荷輸送層を感光層として説明する。

その後、レーザースキャナ４より出力される、各色の画像信号に対応したレーザー光４１が、均一帯電された感光体ドラム２上に照射され、画像情報に基づいた静電潜像が形成される。すなわち、第１の画像形成ステーションＹではイエロー画像データに基づいたレーザー露光が行われて静電潜像が形成される。第２の画像形成ステーションＭではマゼンタ画像データに基づいたレーザー露光が行われて静電潜像が形成される。第３の画像形成ステーションＣではシアン画像データに基づいたレーザー露光が行われて静電潜像が形成される。第４の画像形成ステーションＫではブラック画像データに基づいたレーザー露光が行われて静電潜像が形成される。その静電潜像が各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの現像装置５によって現像され、トナー像が形成される。

これによって、第１〜第４の各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの感光体ドラム２の表面にそれぞれ、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が所定のシーケンス制御タイミングにて形成される。

現像装置５は、現像容器５１内に各色に対応するトナーＴ（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋ）を収容している。また、現像装置５には、現像ローラ５２、搬送ローラ５３、現像ブレード５４、トナー送り部材５５、が備え付けられている。現像ローラ５２は、感光体ドラム２と対向配置され、現像剤担持体として、感光体ドラム２上の静電潜像をトナーで現像し可視化する。搬送ローラ５３は、現像ローラ５２にトナーを搬送する。現像ブレード５４は、現像ローラ５２上のトナー層厚を規制する。トナー送り部材５５は、搬送ローラ５３にトナーを送り出す。
尚、現像装置５は、感光体ドラム２に対し、当接離間可能に配置されている。現像装置５は、画像形成動作が開始される時に感光体ドラム２に当接し、画像形成動作が終わる時に感光体ドラム２から離間する。

ここで、現像ローラ５２は、φ８ｍｍの芯金に対し、φ１６ｍｍになるようにシリコンゴムの基層を配置する。表層は、ウレタン樹脂と粗し粒子の混合液を塗布する。硬度は、高分子計器（株）製ＭＤ１硬度が３４°、高分子計器（株）製ＡｓｋｅｒＣ硬度が、５８°とした。感光体ドラム２に対し、４０μｍ侵入となるようにコロ５６で規制している。周速は、１４１ｍｍ／ｓｅｃとした。
現像ブレード５４は、リン青銅の基板表面をポリアミドエラストマー（商品名：ダイアミドＥ４０）で被覆した。現像ローラ５２に対する当接圧は、５０ｇ／ｃｍとし、現像ブ
レード５４のエッジ部が現像ローラ５２に当接するように配置した。
搬送ローラ５３は、φ６ｍｍの芯金に、ウレタンフォームをφ１６ｍｍになるように被覆した。現像ローラ５２に対し、１．２５ｍｍ侵入するように配置し、１２７ｍｍ／ｓｅｃで回転させた。

一方、所定のシーケンス制御タイミングにて、給紙カセット１１により静電搬送ベルト８に給送された転写材１２が、静電搬送ベルト８により保持されて下から上に搬送される。そして、その搬送過程で、第１〜第４の各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの転写部において、転写材１２は、各感光体ドラム２の表面にそれぞれ形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー像の重畳転写を順次に受ける。すなわち、各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの転写ローラ６から静電搬送ベルト８を介して所定の転写バイアスが印加され、転写材１２に感光体ドラム２上のトナー像が順次転写される。

４色のトナー像の重畳転写を受けた転写材１２は、静電搬送ベルト８の上端側において静電搬送ベルト８から分離して定着装置１５に搬入される。定着装置１５は、転写材１２に転写されたトナー像を定着させるものである。トナー像の転写を受けた転写材１２は、定着装置１５を通過する際に熱および圧力を加えられる。これにより、複数色で構成されるトナー像が、転写材１２表面に永久定着される。そして定着装置１５を通過した転写材１２は、４色フルカラー画像形成物として画像形成装置１本体上面の排紙トレイ１６上に、画像面を下にした状態で排出される。

また、各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおいて、転写材１２へのトナー像転写後の感光体ドラム２表面は、クリーニング装置７によって転写残トナーが除去されて、次の画像形成に備えることになる。クリーニング装置７は、クリーニング部材として可撓性（ゴム弾性）を有するクリーニングブレード７１と、クリーニングブレード７１で掻き取られた転写残トナーを貯留する廃トナー収容部７２から構成される。クリーニングブレード７１は、感光体ドラム２に画像形成時の感光体ドラム２の回転方向である正回転方向に対して、カウンター方向に当接させて配置されている。クリーニングブレード７１は、回転する感光体ドラム２表面に対して摺動可能に構成されており、これにより、感光体ドラム２上に残留するトナーを拭掃するものである。

尚、本実施例において、クリーニングブレード７１の感光体ドラム２に対する当接圧は、８０〜９０ｇｆ／ｃｍであり、クリーニングブレード７１は、ウォーレス硬度７０±２度のウレタンゴムを使用している。

画像形成動作を終了した画像形成装置１は、パーソナルコンピュータ等のホスト２００からの次のプリント要求信号（次プリントジョブ）を受け取り、引き続き次の画像形成動作を行う。プリント要求信号が無ければ、画像形成装置１は感光体ドラム２の停止制御シーケンスを実行する。

（感光体ドラム停止制御シーケンス）
画像形成動作終了後、感光体ドラム２を停止する時には、感光体ドラム停止制御シーケンスを実行する。この感光体ドラム停止制御シーケンスは、まず画像形成動作終了後に感光体ドラム２を一時停止させてから、感光体ドラム２を間欠的に画像形成動作時と同じ方向に複数回回転移動（以下、正回転とする）させる。その後、画像形成時とは逆方向に回転移動（以下、逆回転とする）させてから、感光体ドラム２を完全に停止させるものである。本実施例に係る画像形成装置１は、各画像形成動作の終了の時に、このような感光体ドラム２の停止動作を実行可能に構成されている。

（実施例１の構成における具体的制御方法）
本実施例において、感光体ドラムの回転を一旦停止した後に複数回行われる間欠的な正回転は、５秒毎に１ｍｍ移動を５回行い、逆回転は、間欠的な正回転停止５秒後に、１回逆回転方向に５ｍｍ移動させる、ものとした。そして、感光体ドラム停止制御シーケンスにおける正回転や逆回転は、感光体ドラム２の感光層層厚に応じて制御を行う。より具体的には、後述する回転時間等の感光体ドラム２の使用情報から感光層層厚を予想し、感光体ドラム２が残りあとどのくらい使用可能なのか（感光層の摩耗の進行がどの程度なのか）の度合いを示す感光体ドラム２の残量（残使用可能量）［％］を予測する。この予測は、感光体ドラム２の使用情報に基づいて感光体ドラム２の残量［％］を算出することにより行われる。そして、その予測値が所定の値（閾値）を下回った後（感光層の摩耗がある程度進行した後）の画像形成動作終了時における感光体ドラムの停止動作では、逆回転を行わないようにする。

［１．感光体ドラム２の残量［％］の予測の算出の仕方］
感光体ドラム２の残量［％］（以下、Ｄ［％］とする）の予測の算出方法を説明する。

感光体ドラム２の削れる量は、次の（ア）〜（ウ）の３つのケースで異なる。
（ア）感光体ドラム２のみが回転しているとき。
（イ）感光体ドラム２が回転しており、且つ、帯電を行っているとき。
（ウ）感光体ドラム２が回転しており、帯電も行い、且つ、現像ローラ５２に感光体ドラム２が当接しているとき。
よって、以下の項が分かっていれば、感光体ドラム２の残量Ｄ［％］を予測することができる。

（１） （ウ）における単位時間当たりの感光層の削れる量Ｃ［μｍ／ｓｅｃ］
（２） （ウ）を１とした時の、（ア）（イ）の比率Ｋ_（ア）、Ｋ_（イ）
（３） 画像形成中の（ア）（イ）（ウ）それぞれの時間Ｔ_（ア）、Ｔ_（イ）、Ｔ_（ウ）［ｓｅｃ］
（４） 感光層の使用可能層厚Ｂ［μｍ］
（５） 現在の感光層の残層厚Ｅ［μｍ］
（１）、（２）、（４）及び（５）は、各プロセスカートリッジの不揮発性メモリ１０１に格納しておく。（３）は、ＣＰＵ１００にて、算出する。

以上から、（式１）より、画像形成により感光層の削れた量Ａを算出する。
Ａ＝Ｃ×（Ｋ_（ア）×Ｔ_（ア）＋Ｋ_（イ）×Ｔ_（イ）＋Ｔ_（ウ）） …（式１）

画像形成により感光層の削れた量Ａ［μｍ］、感光層の使用可能層厚Ｂ［μｍ］、現在の感光層の残層厚Ｅ［μｍ］から、（式２）より、感光体ドラム２の残量Ｄ［％］を算出する。
Ｄ＝（Ｅ−Ａ）／Ｂ×１００ …（式２）

尚、計算終了の後、不揮発性メモリ１０１内の現在の感光層の残層厚Ｅ［μｍ］は、（式３）の計算結果Ｅ´に書き換えておき、次回の計算時には、Ｅ´［μｍ］をＥ［μｍ］として扱う。
Ｅ´＝Ｅ−Ａ …（式３）

［２．具体的な制御フロー］
本実施例における具体的な制御フローについて、図１を用いて説明する。

まず本画像形成装置１が、ホスト２００からのプリント要求信号を受け取り、感光体ド
ラム２を回転させ、画像形成動作を開始させる（Ｓ４１）。そのタイミングから、画像形成中の（ア）（イ）（ウ）それぞれの時間Ｔ_（ア）、Ｔ_（イ）、Ｔ_（ウ）［ｓｅｃ］の測定を開始する。画像データに基づき画像を印字する（Ｓ４２）。搬送された転写材１２が画像形成ジョブの最後の転写材１２（ラスト紙）であるか否かを確認する（Ｓ４３）。搬送された転写材１２が最後の転写材１２でなければ、Ｓ４２へ戻る。搬送された転写材１２が最後の転写材１２であると判断された場合、感光体ドラム２の回転停止までのＴ_（ア）、Ｔ_（イ）、Ｔ_（ウ）［ｓｅｃ］を算出し、上記に従い感光体ドラムの残量（像担持体使用量）Ｄ［％］の予測を算出する（Ｓ４４）。不揮発メモリ１０１内に格納されている現在の感光層の残層厚Ｅを計算後の感光層の残層厚Ｅ’に書き換える（Ｓ４５）。算出された感光体ドラムの残量Ｄ［％］に応じて、間欠的な正回転及び逆回転の制御内容を決定する（Ｓ４６）。本実施例においては、残量Ｄの閾値を５５％とし、感光体ドラムの残量Ｄ［%］が１００〜５５％で逆回転を５ｍｍ行い、５４〜０％で逆回転を行わないように
した。Ｓ４６の制御内容に応じた感光体ドラム停止制御シーケンスを実行する（Ｓ４７）。感光体ドラムを完全に停止させる（Ｓ４８）。

（比較例１の構成における具体的制御方法）
比較例１は、本実施例構成における［２．具体的な制御フロー］で示した感光体ドラムの残量Ｄに依らず、逆回転を実施する。即ち、Ｓ４６では常に逆回転を５ｍｍ行うようにした。

（削れムラ検討結果）
図５は、実施例１における感光体ドラムの残量Ｄに対する削れムラ及び画像ブレの推移である。図６は、比較例１における感光体ドラムの残量Ｄに対する削れムラ及び画像ブレの推移である。縦軸は画像ランクであり、以下のように判定した。
◎は、削れムラ又は画像ブレの発生はまったくなし。
○は、近づいてみると僅かに削れムラ又は画像ブレあり（画像として許容範囲内：画像不良ではない）。
×は、削れムラ又は画像ブレが見える（画像として許容範囲外：画像不良である）。
図５において、感光体ドラムの残量Ｄが１００〜５５％では、削れムラが◎から○となった。また、画像ブレは一貫して◎であった。感光体ドラムの残量Ｄが５４〜０％では、削れムラが一貫して○であった。また、画像ブレは逆回転を行わなくなった時点から、◎から○となり、０％に向けて良化していった。削れムラは、逆回転を行うことで悪化していく。５４％以降は、逆回転を行わないため画像上変化しなくなる。画像ブレは、５５％まで逆回転を行うことで、◎であるが、逆回転を止めると◎と○の間となる。５４〜０％で良化している理由は、画像ブレの原因となっている粒径の小さな微粉トナーや外添剤などの残渣は、プロセスカートリッジの寿命の前半で多く発生し、寿命の後半では減少するためである。微粉トナーは、供給ローラで現像ローラに現像剤を供給し、金属ブレードで規制するような一般的な系では、規制時に粒径の大きいものが規制され、選択的に粒径の小さいほうから現像されるため、寿命の前半で多く使われ、寿命の後半で少なくなる。また、外添剤などの残渣は、プロセスカートリッジの寿命の前半で、初期に遊離した外添剤やトナーに外添された外添剤が多く、寿命の後半では、トナーが劣化することにより、外添剤の量は減っていくためである。
図６において、感光体ドラムの残量Ｄに依らず逆回転を行う場合は、感光体ドラムの残量Ｄが少なくなる領域で、削れムラが×となった。これは、常に逆回転を行うことで、逆回転した所としてない所との感光層の層厚差が大きくなるためと、感光層の層厚自体が薄くなることで層厚差が画像上顕著になるためである。

ここで、クリーニングブレード７１をすり抜けた微粉トナーや外添剤ｔが、接触帯電手段である帯電ローラ３の感光体ドラム２当接位置に達すると、これらが帯電ローラ３を汚染し帯電不良によるスジ・カブリ等の画像不良を引き起こす可能性がある。したがって間
欠正回転の感光体ドラム２移動総量は、感光体ドラム２上でのクリーニングブレード７１の当接部から帯電ローラ当接部までの距離よりも小さくする方が望ましい。

本実施例では感光体ドラム２に対するクリーニングブレード７１の当接部から帯電ローラ３の当接部までの距離は１２．５６ｍｍ、間欠正回転の１回あたりの移動量を１ｍｍとした。よって間欠正回転での感光体ドラム２移動総量は５ｍｍ（＝１ｍｍ×５回）、または、１ｍｍ（＝１ｍｍ×１回）であるため、クリーニングブレード７１をすり抜けた微粉トナーや外添剤ｔが帯電ローラ３を汚染することはない。

また、本実施例では間欠正回転の１回あたりの回数を全て１ｍｍとしたが、必ずしも各間欠正回転の回数を同じにする必要はなく、それぞれ異なる回数としてもよい。

さらに本実施例では逆回転量を、５ｍｍとしたが、間欠正回転時における感光体ドラム２の移動総量より大きく、廃トナーが転写手段との当接位置（転写部）に達することのない範囲であれば良い。すなわち感光体ドラム２に対するクリーニングブレード７１の当接部（当接箇所）から転写部（転写位置）までの距離範囲内で選択可能である。ちなみに本実施例では、クリーニングブレード７１と転写部（感光体ドラム２と静電搬送ベルト８との当接部）までの距離は２９．８５ｍｍである。
また本実施例における感光体ドラム停止制御シーケンスは、タンデム型に配置されている第１〜第４の各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの各感光体ドラム２の全てにもちろん適用可能である。また本実施例では、複数有する各感光体ドラム２でそれぞれ独立した駆動手段を持つタンデム型の画像形成装置を用いている。このような場合、各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋでの感光体ドラム２の残量Ｄ［％］に合わせて、それぞれ別々に感光体ドラム停止制御シーケンスの制御をしても良い。即ち、感光体ドラム停止制御シーケンスの様々なパラメータ（正回転の移動量、待ち時間、逆回転の移動量）もそれぞれ個別に制御するのである。これにより、各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋで最適な動作とすることで、感光体ドラム周期スジ、及び縦スジの発生を効果的に抑制することが可能となる。

またタンデム型の画像形成装置において各像担持体の回転駆動は、複数の像担持体を１つのモーター（駆動手段）で駆動する１モーター方式とすることもできる。複数の画像形成ステーション（像担持体）を横方向に配列した横型タンデム構成の画像形成装置にすることもできる。

さらに本発明に係る感光体ドラム停止制御シーケンスは、本実施例のように４色フルカラー画像形成装置だけでなく、単色の画像形成装置にも適用できる。

以上のように、本実施例に係る画像形成装置１は、感光体ドラム２の感光層の層厚に応じて、詳しくは層厚が少なくなる程（感光層の摩耗の進行度合いが進む程）、感光体ドラム停止時の制御シーケンスにおける逆回転の量を減らすように構成したことを特徴とする。より具体的には、感光体ドラム２の残量が所定の閾値を下回った後の逆回転の回転量を、０にする（すなわち逆回転を行わない）。逆回転の回転量の切り替えの閾値は、図５で示したように、感光体ドラム２の残量がなくなるまで（寿命がなくなるまで）良好な画像形成を可能とする等の観点から、装置構成や仕様等に応じて適宜設定される。

（実施例２）
実施例２の構成について、図７を用いて説明する。図７は、プロセスカートリッジ及びトナーカートリッジの拡大模式図である。
実施例２における本実施例では、各画像形成ステーションＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおいて、後述するＰカートリッジと、Ｔカートリッジをそれぞれ装置本体に対して着脱可能に設けて
いることを特徴とする。Ｐカートリッジは、感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置５、クリーニング装置７、不揮発性メモリ１０１Ｐの５つのプロセス機器を一括して装置本体に対して着脱交換自在としたプロセスカートリッジ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）である。Ｔカートリッジは、現像剤を収納したトナー容器４９（現像容器）、新品情報等を記憶可能な不揮発性メモリ１０１Ｔを一体として装置本体に対して着脱交換自在にしたトナーカートリッジ（ＰＴＹ・ＰＴＭ・ＰＴＣ・ＰＴＫ）である。トナー容器４９に収容された現像剤は現像装置５に供給される。とした不揮発性メモリ１０１Ｐ、不揮発性メモリ１０１Ｔは、画像形成装置１本体との接点（不図示）を通じて、制御手段部１００（ＣＰＵ）と通信可能となっている。
その他は、実施例１と同様である。

（実施例２の構成における具体的制御方法）
実施例２は、実施例１における［２．具体的な制御フロー］で示した感光体ドラムの残量Ｄが１００〜７２％で逆回転を５ｍｍ行い、７１〜０％で逆回転を１ｍｍ行う。ＰカートリッジとＴカートリッジがそれぞれ独立して着脱可能な場合、Ｐカートリッジの新旧によらず、新品のＴカートリッジが装着される可能性がある。実施例１のように、感光体ドラムの残量Ｄに応じて、逆回転を０としてしまうと、新しいＴカートリッジが装着された場合に画像ブレが発生してしまうおそれがある。そこで、Ｔカートリッジを交換することを考慮して、感光体ドラムの残量Ｄの残量に依らず画像ブレを抑制するために、逆回転動作を行う。ただし、逆回転量が多いと削れムラが発生してしまうため、感光体ドラムの残量Ｄが１００〜０％の間で削れムラが○となるように、逆回転量をカートリッジの寿命の途中で減らす。初期に逆回転量を減らさない理由は、粒径の小さな微粉トナーや外添剤などの残渣は、トナーカートリッジ新品時に多くクリーニングブレード７に送られやすいからである。本実施例では、７１％の時点でＴカートリッジを新品に交換した。

上記の内容による具体的な制御フローについて図１を用いて説明する。

（Ｓ４１）画像形成動作を開始。同時に、画像形成中のＴ_（ア）、Ｔ_（イ）、Ｔ_（ウ）［ｓｅｃ］の測定を開始する。
（Ｓ４２）画像データに基づき画像を印字する。
（Ｓ４３）搬送された転写材１２が画像形成ジョブの最後の転写材１２（ラスト紙）であるか否かを確認する。搬送された転写材１２が最後の転写材１２でなければ、Ｓ４２へ戻る。
（Ｓ４４）感光体ドラムの残量Ｄ［％］の予測を算出する。
（Ｓ４５）不揮発メモリ１０１内に格納されている現在の感光層の残層厚Ｅを計算後の感光層の残層厚Ｅ’に書き換える。
（Ｓ４６）感光体ドラム２の残量Ｄ［％］が７２％以上の場合は逆回転の移動量を５ｍｍとし、７２％より下の場合は逆回転の移動量を１ｍｍとする。※７１％の時点でＴカートリッジを新品に交換した。
（Ｓ４７）感光体ドラム停止制御シーケンスを実行する。
（Ｓ４８）感光体ドラムを完全に停止させる。

（比較例１）
実施例１に記載の比較例１と実施例２とを比較した。

（削れムラ検討結果）
図８は、実施例２における感光体ドラムの残量Ｄに対する削れムラ及び画像ブレの推移である。ただし、Ｐカートリッジにおける感光体ドラムの残量Ｄが７１％のときに、Ｔカートリッジを新品に交換した。縦軸は画像ランクであり、実施例１と同様に判定した。
図８において、感光体ドラムの残量Ｄが１００〜７２％では、削れムラが◎から◎と○
との間なり、最終的に○となった。また、画像ブレは、感光体ドラムの残量Ｄが１００〜７２％では◎であり、７２％を下回って逆回転が１ｍｍ、且つ、Ｔカートリッジを新品に交換すると、◎から○の間となった。
削れムラは、逆回転が５ｍｍの時は削れる量が多いので早く悪化していく。しかし、感光体ドラムの残量Ｄが７２％を超えた所で、逆回転を１ｍｍとすると、逆回転が５ｍｍの時と比較して削れる量が少なくなるため、削れムラの悪化は緩やかになる。画像ブレは、感光体ドラムの残量Ｄが７２％の時点で逆回転を５ｍｍから１ｍｍとする、且つ、Ｔカートリッジを新品に交換することで、感光体ドラムの残量Ｄに対して良好に推移する。ただし、微粉トナーや外添剤の残渣があるため、画像ブレが悪化するが、逆回転を１ｍｍ行っているため、○となって以降良化する。

図６の比較例１の検討結果は、実施例１と同様であるため説明は割愛する。
以上の結果から、実施例２の構成における具体的制御方法を用いることで、画像ブレを抑制しつつ逆回転に起因する削れムラを抑制し、良好な画像を提供することが出来る。
なお、実施例１，２では、一つの閾値を設けた例で説明したが、閾値は２個以上設定して細かく制御を変えてもよい。２個以上設定する場合として、例えばトナーカートリッジのみが新品に交換された場合が想定される。この場合、不揮発性メモリ１０１Ｔに記憶された新品情報に基づいて、制御手段部１００（ＣＰＵ）は新品である事を検知し、逆回転量を制御する。例えば、５０％でトナーカートリッジＰＴを交換する場合、初期１００%
〜８６％までを逆回転量５ｍｍとし、８５%以下を逆回転量１ｍｍとしておく。例として
、あるタイミング、例えば感光体ドラム２の残量Ｄが５０％のタイミングで、トナーカートリッジＰＴを交換した場合について説明する。不揮発性メモリ１０１Ｔと制御手段部１００（ＣＰＵ）で新品である事を検知した場合、感光体ドラム２の残量Ｄが５０％〜３６％までを逆回転量５ｍｍとし、３５％〜０％を逆回転量１ｍｍとする。すなわち、新品のトナーカートリッジＰＴが装着された場合、感光体ドラム２の残量Ｄが１４％減少するまでの間は逆回転量が増えるように、感光体ドラム２の残量Ｄの閾値を新たに３６％に設定する。そして、トナーカートリッジＰＴのメモリ１０１Ｔに記憶された新品情報を削除する。このようにすることで、画像ブレを抑制しつつ逆回転に起因する削れムラを抑制し、良好な画像を提供することが出来る。
言い換えれば、新品のトナーカートリッジＰＴの装着により、逆回転の切り替えの閾値を新たに設けるようにすることで、良好な画像を提供する

（実施例３）
本実施例では、感光体ドラム２の残量Ｄに応じて、感光体ドラム停止後に行う間欠的な正回転の回数と、逆回転の回転量を制御するようにした。
その他は、実施例１と同様である。

（実施例３の構成における具体的制御方法）
本実施例において、感光体ドラム停止制御シーケンスにおける正回転や逆回転は、感光体ドラム２の感光体ドラムの残量Ｄに応じて制御を行う。実施例３は、実施例１における［２．具体的な制御フロー］で示した感光体ドラムの残量Ｄが１００〜５５％において、間欠的な正回転は、５秒毎に１ｍｍ移動を５回行い、逆回転は間欠的な正回転停止後５秒後に５ｍｍ行う。５４〜０％において、間欠的な正回転は、５秒毎に１ｍｍ移動を１０回行い、逆回転は行わない。１００〜５５％において、感光体ドラム２とクリーニングブレード７との当接ニップに残っていた粒径の小さな微粉トナーや外添剤などの残渣は、間欠的な正回転と逆回転で当接ニップ外に分散されていた。一方、５４〜０％において、削れムラ抑制のため逆回転は、行わない。よって、その分、間欠的な正回転の回数を１０回に増やすことで、感光体ドラム２とクリーニングブレード７との当接ニップに残っていた粒径の小さな微粉トナーや外添剤などの残渣を当接ニップ外に分散させる。つまり、５４〜０％では、逆回転による残渣の当接ニップ外への分散を、正回転の回数を増やすことによ
り行っている。残渣の当接ニップ外への分散の効果は、正回転よりも逆回転の方が効果的である。また、正回転を増やすことで、停止制御シーケンスが延長されてしまうという弊害がある。しかしながら、感光体ドラムの残量Ｄが少なくなってきて削れムラが発生するおそれがある場合は、逆回転をやめ正回転の回数を増やすことにより削れムラの発生の抑制と画像ブレの抑制を両立するようにしている。結果、感光体ドラムの残量Ｄが１００〜０％の間で画像ブレと削れムラが○となるようにした。

上記の内容による具体的な制御フローについて図９を用いて説明する。

（Ｓ４９）画像形成動作を開始。同時に、画像形成中のＴ_（ア）、Ｔ_（イ）、Ｔ_（ウ）［ｓｅｃ］の測定を開始する。
（Ｓ５０）画像データに基づき画像を印字する。
（Ｓ５１）搬送された転写材１２が画像形成ジョブの最後の転写材１２（ラスト紙）であるか否かを確認する。搬送された転写材１２が最後の転写材１２でなければ、Ｓ５０へ戻る。
（Ｓ５２）感光体ドラムの残量（像担持体使用量）Ｄ［％］の予測を算出する。
（Ｓ５３）不揮発メモリ１０１内に格納されている現在の感光層の残層厚Ｅを計算後の感光層の残層厚Ｅ’に書き換える。
（Ｓ５４）感光体ドラムの残量Ｄ［％］が５５％以上の場合は間欠的な正回転を５回行い、且つ、逆回転の移動量を５ｍｍとし、５５％より下の場合は間欠的な正回転を１０回行い、且つ、逆回転を行わないこととする。
（Ｓ５５）感光体ドラム停止制御シーケンスを実行する。
（Ｓ５６）感光体ドラムを完全に停止させる。

（比較例１）
実施例１に記載の比較例１と同様の構成とした。

（削れムラ検討結果）
図１０は、実施例３における感光体ドラムの残量Ｄに対する削れムラ及び画像ブレの推移である。縦軸は画像ランクであり、実施例１と同様に判定した。
図１０において、感光体ドラムの残量Ｄが１００〜５５％では、削れムラが◎から○となった。また、画像ブレは一貫して◎であった。感光体ドラムの残量Ｄが５４〜０％では、削れムラが一貫して○であった。また、画像ブレは逆回転を行わなくなった時点から、◎から○となり、０％に向けて良化していった。削れムラは、逆回転を行うことで悪化していく。５４％以降は、逆回転を行わないため画像上変化しなくなる。画像ブレは、５５％まで逆回転を行うことで、◎であるが、逆回転を止めると◎と○の間となる。５４〜０％で良化している理由は、画像ブレの原因となっている粒径の小さな微粉トナーや外添剤などの残渣は、プロセスカートリッジの寿命の前半で多く発生し、寿命の後半では減少するためである。微粉トナーは、供給ローラで現像ローラに現像剤を供給し、金属ブレードで規制するような一般的な系では、規制時に粒径の大きいものが規制され、選択的に粒径の小さいほうから現像されるため、寿命の前半で多く使われ、寿命の後半で少なくなる。また、外添剤などの残渣は、プロセスカートリッジの寿命の前半で、初期に遊離した外添剤やトナーに外添された外添剤が多く、寿命の後半では、トナーが劣化することにより、外添剤の量は減っていくためである。
比較例１における結果は、実施例１の説明においてに記載した内容と同様である。
以上より、本実施例の構成を用いることで、画像ブレを抑制しつつ逆回転に起因する削れムラを抑制し、良好な画像を提供することが出来る。

１…画像形成装置、２…感光体ドラム、７１…クリーニングブレード、１２…記録材、
１００…ＣＰＵ、１０１…不揮発性メモリ、１１０…予測手段

Claims (8)

1. 現像剤像を担持する像担持体と、
   前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、
   前記像担持体の静電潜像を現像剤像に現像する現像装置と、
   回転する前記像担持体に対し摺動可能に当接し、前記現像剤像の転写後に前記像担持体に残留する現像剤を前記像担持体から除去するクリーニングブレードと、
   を有し、
   画像形成動作の終了の時に、前記像担持体に対し、回転を一旦停止させた後に、画像形成動作時と同じ方向に回転させ、次に画像形成動作時とは逆方向に回転させる前記像担持体の停止動作を実行可能な画像形成装置において、
   前記像担持体の残使用可能量を予測する予測手段を備え、
   前記残使用可能量が閾値を下回った後の前記像担持体の停止動作において、画像形成動作時とは逆方向の回転の回転量を、前記残使用可能量が前記閾値を下回る前における回転量よりも小さくするように制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記予測手段は、前記像担持体の回転時間を含む前記像担持体の使用情報に基づいて前記残使用可能量を算出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. 前記残使用可能量が閾値を下回った後の前記像担持体の停止動作において、画像形成動作時とは逆方向の回転の回転量を０にすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体の停止動作において、画像形成動作時と同じ方向の回転を、間欠的に複数回行う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. 前記像担持体の停止動作において、前記残使用可能量が前記閾値を下回る前における画像形成動作時とは逆方向の回転の回転量は、画像形成動作時と同じ方向の回転の１回の回転における回転量よりも大きく、かつ、該逆方向の回転時おいて前記像担持体における前記クリーニングブレードとの当接箇所が記録材への前記現像剤像の転写位置に達しない量であることを特徴とする請求項１、２、４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記残使用可能量が閾値を下回った後の前記像担持体の停止動作において、画像形成動作時とは逆方向の回転の回転量を０にするとともに、画像形成動作時と同じ方向の回転は、間欠的に行う回数を前記残使用可能量が閾値を下回る前よりも増やすことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 少なくとも像担持体を備え画像形成装置の装置本体に着脱可能に設けたプロセスカートリッジと、
   少なくとも現像装置に供給される現像剤を収納する現像容器を備え画像形成装置の装置本体に着脱可能に設けたトナーカートリッジと、を有し、
   前記トナーカートリッジには新品情報を記憶可能なメモリを備え、
   前記制御手段は、前記メモリから前記トナーカートリッジが新品であると検知した場合には、前記閾値を新たに設けて制御をおこなうことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記像担持体を複数有するとともに、各像担持体ごとに前記駆動手段を有し、
   各像担持体の停止動作を個別に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。

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