JP6746423B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば電子写真画像形成方式を用いてシートに画像を形成する電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。

近年、画像形成装置は小型化が進んでいるものの、帯電・露光・現像・転写・定着・クリーニングなどの画像形成プロセスに関する部材や機器を小型化するだけでは画像形成装置の全体的な小型化に限界があった。

そこでクリーニング装置を取り外し、転写後に像担持体上に残留したトナーを現像装置により回収し、回収したトナーを再利用するクリーナレス方式の画像形成装置も出現している。

このクリーナレス方式の画像形成装置は、トナー像をシートに転写した後に像担持体上に若干残留したトナーを、現像装置に印加する直流電圧と像担持体の表面電位との間の電位差であるかぶり取り電位差によって回収するものである。この構成により、残留したトナーは現像装置に回収されて次工程以後用いることができる。従って、クリーニング装置を取り外して画像形成装置を大幅に小型化できる。

このようなクリーナレス方式の画像形成装置においては、トナー像をシートに転写した後に像担持体に残留したトナーや転写部材から吐き出されたトナーなどが接触方式の接触帯電部材に付着する。このため、画像形成枚数が増加するに連れて接触帯電部材の抵抗値が変動する。

そこで従来から接触帯電部材に付着するトナーを効率的に清掃する構成が提案されている。例えば特許文献１では、接触帯電部材を清掃するために帯電バイアスを印加する際に、この帯電バイアスを画像形成枚数や画像比率に応じて決定して接触帯電部材の劣化を遅らせる構成が記載されている。このように接触帯電部材に付着したトナーを像担持体に吐き出しやすいバイアス条件やハード構成の条件が存在し、この条件に応じた制御を行うことで接触帯電部材の寿命を延ばすことが可能となる。またこのようなバイアス条件の変更は、画像形成枚数やトナー消費量などについての閾値を設定して耐久劣化を検知するなどし、その検知結果に応じて実行することでより効率的な清掃シーケンスとして機能する。

特開２００４−４５５７０号公報

通常の画像形成では、画像形成装置で形成するトナー像のサイズは、転写部に給送される記録媒体であるシートのサイズよりも小さくなる。しかし、場合によっては、画像形成装置で形成するトナー像のサイズよりも小さいサイズのシートが転写部に給送されることがあり、この場合、トナー像の一部はシートに転写できずにトナー像を担持する像担持体に残ることがある。

例えば、シートに画像形成を行う際には、ユーザがシートサイズを指定する通常シーケンスの他に、ユーザがシートサイズを指定しないユニバーサルシーケンスがある。通常シーケンスにおいてはユーザが指定したシートサイズと実際に通紙されたシートサイズが異なる場合にはエラーを通知してジョブを停止させる。一方、ユニバーサルシーケンスにおいては、実際に通紙されたシートサイズの如何を問わずジョブを停止することなく画像形成を続行する。

このようなユニバーサルシーケンスにおいてトナー像のサイズ幅よりも小さい幅のシートを用いて画像形成を行う場合、像担持体（例えば感光体ドラム）のシートの非通過領域に対応する部分に存在するトナーはシートに転写されない。クリーナレス方式の画像形成装置では、シートに転写されなかったトナーは転写部材だけでなく接触帯電部材等にも大量に転移してこれらの部材を著しく汚染させる。このような接触帯電部材等の汚染は、クリーニング装置を有する画像形成装置においても生じ得るものの、クリーナレス方式の画像形成装置においては特に顕著となる。

このような汚染が生じた場合、通常通りに転写部材や接触帯電部材の清掃を行うと清掃が不十分となり、トナーが付着して汚れた転写部材が後続するシートの裏面を汚すおそれがある。また接触帯電部材の帯電能力が下がるために感光体ドラム表面を所定の電位に保つことができず、画像不良を引き起こすおそれがある。

そこで本発明の目的は、トナー像のサイズより小さいサイズのシートを使用した場合においても、帯電ローラなどの像担持体に接触して設けられる接触部材の汚れを除去して画像不良を防止できる画像形成装置を提供することである。

この目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体と接触して現像部を形成し、前記現像部において前記像担持体の表面に形成された静電潜像に正規極性に帯電したトナーを付着させ前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像部材と、前記像担持体と接触して転写部を形成し、前記転写部において前記トナー像をシートに転写する転写部材と、前記像担持体の表面の移動方向に関して、前記転写部よりも下流で前記現像部よりも上流に配置され、前記像担持体と接触して接触部を形成する接触部材と、前記転写部に搬送している最中の前記シートのサイズを検知する検知部と、前記転写部において前記シートに前記トナー像を転写する画像形成動作と、前記接触部材に付着したトナーを前記像担持体に転移させることで前記接触部材を清掃する清掃動作と、を実行する制御部と、を有し、前記転写部において前記シートに前記トナー像が転写された後に前記像担持体の表面に残った残トナーを前記現像部材によって回収する画像形成装置において、前記制御部は、前記検知部によって前記シートの前記サイズを検知した結果、前記画像形成動作において、前記像担持体の表面に形成された前記トナー像が前記転写部において前記転写部材の表面に接触する場合に前記清掃動作を実行するように制御することを特徴とする。

このような構成により、トナー像のサイズより小さいサイズのシートを使用した場合においても、接触部材を清掃する清掃モードを実行することで接触部材の汚れを除去して画像不良を防止できる。

画像形成装置の断面概略図である。 清掃シーケンスを示すフローチャートである。 清掃シーケンスを示すフローチャートである。 画像形成装置の断面概略図である。 清掃シーケンスを示すフローチャートである。 清掃シーケンスを示すフローチャートである。 画像形成装置の断面概略図である。

（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明に係る画像形成装置Ａの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。

図１に示す様に、画像形成装置Ａは、シートにトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部へシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部とを備える。なお、本実施形態ではシートとして普通紙を使用した。

画像形成部は、感光体ドラム１（像担持体）、帯電ローラ２（帯電部材）、レーザスキャナユニット５、現像装置６、転写ローラ７（転写部材）などを備える。

制御部１４は、画像形成部の動作を制御する制御手段であり、制御部１４の指令に基づいて、画像形成部の各部が動作する。

感光体ドラム１は、アルミニウムや鉄等からなる導電性基体層１ｂと、その外周面に設けられた例えば有機光導電体からなる光導電層１ａとを基本構成層とし、矢印Ｘの時計方向に所定の回転速度で回転駆動される。なお、導電性基体層１ｂは接地されている。

また帯電ローラ２は、感光体ドラム１に接触して設けられる接触方式のものである。この帯電ローラ２は、芯金となる金属ローラ等の導電体ローラ２ｃと、その外周面に形成した導電層２ｂと、さらにその外周面に形成した抵抗層２ａとから構成される。そして導電体ローラ２ｃの両端部を不図示の軸受部材によって回転自在に軸支され、不図示のスプリング等の押圧手段により感光体ドラム１に所定の押圧力をもって圧接されている。なお、導電体ローラ２ｃは不図示の駆動手段により強制駆動する。この帯電ローラ２は感光体ドラム１の表面の移動方向に関して、転写ローラ７の下流で現像装置６の上流に配置され、感光体ドラム１の表面に接触する接触部材である。また、感光体ドラム１と帯電ローラ２とが接触する部分を帯電部（接触部）と称す。

また転写ローラ７は、感光体ドラム１に接触して設けられる接触方式のものであり、芯金としての金属ローラ等の導電体ローラ７ｂと、その外周面に形成した円筒状の導電層７ａとから構成される。また、感光体ドラム１と転写ローラ７とが接触する部分を転写部と称す。そして導電体ローラ７ｂの両端部を不図示の軸受部材によって回転自在に軸支され、不図示のスプリング等の押圧手段により感光体ドラム１に圧接されている。そして感光体ドラム１の回転に従動して回転する。なお、転写ローラ７はギヤ等を取付け、モータ等の駆動手段により強制駆動させる構成としてもよい。

また現像装置６は不図示の移動機構により、画像形成処理直前の前回転時には現像スリーブ６ａが感光体ドラム１に当接するように動作し、後述する清掃シーケンスの終了時には感光体ドラム１から離間する。

画像形成に際しては、ユーザが画像形成ジョブを送信することにより制御部１４が画像形成信号を発すると、給送ローラ１５、搬送ローラ１６ａ、搬送ローラ１６ｂによってシート積載部１８に積載収納されたシートが画像形成部に送り出される。

一方、画像形成部においては、帯電ローラ２に電気接触子を介して帯電電源３から帯電バイアスとして所定の直流バイアス又は直流バイアスと交流バイアスを重畳した振動バイアスが印加される。これにより、帯電ローラ２と接触する感光体ドラム１の表面が所定の極性・電位に均一に帯電処理される。なお、本実施形態において、帯電電源３は画像形成時の帯電バイアスとして負極性のバイアスを印加する。

その後、レーザスキャナユニット５が内部に備える光源（不図示）から画像情報に基づいてレーザ光Ｌを出射し、レーザ光Ｌを感光体ドラム１に照射する。つまり、レーザスキャナユニット５の光源は、画像情報に基づいてＯＮ／ＯＦＦされる。これにより、感光体ドラム１の電位が部分的に低下して画像情報（画像データ）に応じた静電潜像が感光体ドラム１の表面上に形成される。なお、この画像情報は、ユーザによって不図示のホストコンピュータ等から画像形成装置Ａへ送られる画像形成ジョブに含まれるデータである。

その後、現像装置６（現像デバイス）が備える現像スリーブ６ａに現像バイアスが印加されることにより、感光体ドラム１表面に形成された静電潜像に対して現像スリーブ６ａに薄層状に担持されたトナーを付着させてトナー像が形成される。感光体ドラム１表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム１と転写ローラ７との間に形成された転写ニップ部に送り込まれる。

シートの先端が転写前ガイド１１を経て転写ニップ部に突入すると、転写電源４から導電体ローラ７ｂにトナーと逆極性の転写バイアスが印加されてトナー像がシートに転写される。なお、本実施形態では正規帯電極性が負極性のトナーを使用するため、転写電源４は画像形成時の転写バイアスとして正極性の転写バイアスを印加する。

その後、トナー像が転写されたシートは定着装置１２に送られ、定着装置１２の加熱部と加圧部との間に形成された定着ニップ部において加熱・加圧され、トナー像が永久固着画像としてシートに定着される。その後、シートはシート幅センサ１３（検知部）によりシート幅が検知された後、排出ローラ１９によって排出部９に排出される。シート幅センサ１３は搬送されるシートの感光体ドラム１の軸線方向（シートの搬送方向に直交する方向）の幅を検知する。このシート幅センサ１３によるシート幅の検知とは、検知対象のシートの正確な幅の検知でもよいし、検知対象のシートの幅が、１つ又は複数の予め設定された幅より大きいか小さいかを検知してもよい。

一方でシートが転写ニップ部を通過した後、画像形成部においては、現像スリーブ６ａに直流のバイアスを印加し、この直流のバイアスと感光体ドラム１の表面電位との間の電位差によって感光体ドラム１上に残留したトナーを現像装置６に回収する。

またトナー像をシートに転写した直後には、前露光装置８が感光体ドラム１の転写‐帯電間の表面を露光する前露光処理を行う。これにより、感光体ドラム１の表面電位が均一に下がって帯電ローラ２に再度到達する際に効率よく帯電される。

＜清掃シーケンス＞
次に、感光体ドラム１に接触して設けられるプロセス部材、特に本実施形態では帯電ローラ２及び転写ローラ７に付着したトナーを清掃する第１清掃シーケンス及び第２清掃シーケンスについて説明する。

まず第１清掃シーケンス及び第２清掃シーケンスを行うタイミングなどについて図２に示すフローチャートを用いて説明する。図２に示す様に、まずユーザが送信する画像形成ジョブ（ジョブ）を制御部１４が受信することで、制御部１４は画像形成情報として感光体ドラム１の軸線方向に関する画像サイズ幅の情報を取得する（検知する）（Ｓ１）。なお、本実施形態ではこの画像サイズ幅をトナー像の幅に関する情報として用いる。

次に、画像形成装置Ａが画像形成処理を開始し（Ｓ２）、画像定着後にシートがシート幅センサ１３を通過することでシート幅が検知され、その検知結果が制御部１４に送信される（Ｓ３）。なお、本実施形態において、シート幅センサ１３は１６ｋ幅（１９５ｍｍ）以上のシート（１６ｋ、Ａ４、レターサイズ等）と１６ｋ幅未満のシート（Ａ５、Ａ６、封筒等）を検知することができる。具体的には、シート幅センサ１３が動作する例として、レターサイズやＡ４サイズの幅の画像サイズ幅が制御部１４により取得されたのにも関わらず、１６ｋ幅未満のシートを検知する場合などが挙げられる。

次に、制御部１４は検知された画像サイズ幅とシート幅とを比較し、その比較結果に基づいて後述する第１清掃シーケンスを実行するか、或いは第２清掃シーケンスを実行するかを選択する。具体的には、まず制御部１４はシート幅が画像サイズ幅以上か否かを判定する（Ｓ４）。

ここで、シート幅が画像サイズ幅以上の場合には、感光体ドラム１上に現像されるトナー像の殆どがシートに転写されるため、転写後に感光体ドラム１に付着するトナーは僅かとなる。従って、本実施形態のようにクリーナレス方式の画像形成装置Ａであっても、その後に帯電ローラ２や転写ローラ７に付着するトナーは僅かとなる。

一方、シート幅が画像サイズ幅未満の場合には、感光体ドラム１の非通紙領域に現像されたトナー像がシートに転写されずに転写ローラ７に直接転写されて転写ローラ７が著しく汚れる。

また転写ローラ７は通紙中に正極性のバイアスをかけ続けるため、転写ローラ７の非通紙部では正極性のバイアスの放電が起こる。これにより負極性に帯電したトナーが正極性のバイアスを受けて極性が反転し、正極性に帯電した反転トナーを感光体ドラム１上に吐き出してしまう。

ここで、転写後に感光体ドラム１に付着した反転トナーや転写ローラ７から感光体ドラム１に吐き出された反転トナーは、通常は帯電ローラ２により負極性に再帯電されて現像装置６により回収される。しかし、付着する反転トナーの量が多い場合には、全ての反転トナーを帯電ローラ２により負極性に帯電させるに至らないことがある。そして負極性に戻らなかった反転トナーの一部は帯電ローラ２に付着することとなり、帯電ローラ２は使用頻度によって汚染が進行していく。

帯電ローラ２の汚染が進行した場合には、帯電能力が下がり、次回の画像形成時に帯電ローラ２の汚れた部分に対応する感光体ドラム１上の帯電電位が下がる。このため、非通紙領域や感光体ドラム１上の意図しない領域にトナーを現像してしまい、各部材の汚れを助長し、また画像不良の原因となる。このため、定期的に帯電ローラ２のクリーニングも行う必要がある。

そこでジョブの画像形成処理の終了後（Ｓ５、Ｓ６）、後回転時において、制御部１４は、シート幅が画像サイズ幅以上（トナー像のサイズ以上）と判断した場合、第１清掃シーケンス（第１の清掃モード）を実行する（Ｓ７）。一方、制御部１４は、シート幅が画像サイズ幅未満（トナー像のサイズより小さい）と判断した場合、第１清掃シーケンスより清掃能力の高い第２清掃シーケンス（第２の清掃モード）を実行する（Ｓ８）。これにより、転写ローラ７や帯電ローラ２の汚れが十分に清掃され、これらの部材の汚れに起因する画像不良を抑制することができる。なお、清掃能力が高いとは、清掃対象の部材に付着したトナーがより除去されるという意味である。

次に、第１清掃シーケンスと第２清掃シーケンスの本実施形態に係る具体的な内容について説明する。これら清掃シーケンスは、制御部１４の指令に基づいて実行される。

第１清掃シーケンスは、本実施形態では画像形成処理の終了後の後回転が行われる毎に転写ローラ７を清掃し、１００枚通紙する毎に転写ローラ７と帯電ローラ２とを清掃する。

転写ローラ７の清掃は、まず転写ローラ７に対して転写電源４から正極性のバイアスを転写ローラ７の１周分の時間印加し、その後に負極性のバイアスを転写ローラ７の１周分の時間印加する。このとき帯電ローラ２には負極性のバイアスを印加させておく。次に、この動作をもう一度繰り返す。次に、感光体ドラム１の１周分の時間待機する。

転写ローラ７には使用頻度に応じてトナーが付着していくが、感光体ドラム１上には正規極性である負極性に帯電したトナーだけでなく、逆極性に帯電した反転トナーなどが存在し得る。このため、転写ローラ７に付着するトナーの極性は一様ではなく、場合によっては両極性のトナーが別々に付着する。そこで、上記通り転写ローラ７に正極性と負極性の両バイアスを交互に印加し、転写ローラ７に付着したトナーがどちらの極性であっても感光体ドラム１に向かう電界を形成させる。これにより正規極性に帯電したトナーだけでなく、反転トナーも転写ローラ７から感光体ドラム１に吐き出させることができ、転写ローラ７をより確実に清掃することができる。

また本実施形態の画像形成装置Ａは前述した通りクリーナレス方式であるため、転写ローラ７から感光体ドラム１に吐き出されたトナーを除去する専用のクリーナ（清掃部材）を有しない。専用のクリーナとは、転写部通過後で帯電部到達前の感光体ドラム１の表面に接触する、例えば、弾性ブレードなど感光体ドラム１の表面からトナー等を掻き取る部材である。回転軸線方向に関して、通常、専用のクリーナが感光体ドラム１の表面に接触している接触領域の感光体ドラム１の幅は、現像装置６によってトナーを付着させることが可能な領域の幅であるの現像幅よりも大きい。また、回転軸線方向の位置関係として、接触領域内に現像幅の全域含まれるような配置となっているので、転写部を通過した感光体ドラム１の表面上に付着したトナーは専用のクリーナがあればその大半を掻き取ることができる。

つまり、専用のクリーナを有していないと、転写部を通過した感光体ドラム１の表面は専用のクリーナ等に接触することなく帯電部に到達する。従って、転写ローラ７から吐き出されたトナーは感光体ドラム１の回転により帯電ローラ２の位置に至る。

ここで、転写電源４が正極性のバイアスを印加したときに転写ローラ７から吐き出されるトナーは正極性に帯電した反転トナーであるため、そのままの状態では現像装置６に回収されない。そこで、帯電ローラ２に負極性のバイアスを印加して放電させて再びトナーを負極性に再帯電させる。これにより、トナーを現像装置６により回収することが可能となる。

一方、負極性のバイアスを印加したときに転写ローラ７から吐き出されるトナーは負極性であり、帯電バイアスと同極性である。従って、帯電ローラ２に付着することなくそのまま現像装置６により回収される。

次に、帯電ローラ２の清掃について説明する。帯電ローラ２の清掃は、帯電ローラ２に対して帯電電源３から正極性のバイアスを感光体ドラム１の１周分の時間印加し、その後に負極性のバイアスを感光体ドラム１の１周分の時間印加する。

このように帯電ローラ２に正極性のバイアスを印加することで、帯電ローラ２に付着した反転トナーを感光体ドラム１上に吐き出すことができる。なお、帯電ローラ２に対するバイアスの印加をオフにすることでも同様の効果がある。

また帯電ローラ２から吐き出した反転トナーを感光体ドラム１の回転により再び帯電ローラ２まで周回させる。そして帯電ローラ２から吐き出された反転トナーが再び帯電ローラ２に至るタイミングで帯電ローラ２に負極性のバイアスをかけることで、感光体ドラム１上の反転トナーを負極性に帯電させることが可能となる。負極性に帯電された感光体ドラム１上のトナーは現像装置６により回収される。

なお、帯電ローラ２や転写ローラ７にバイアスを印加する時間や回数や頻度は上述のものに限られず、画像形成装置Ａの構成によって最適値とすればよい。

次に、第２清掃シーケンスについて説明する。

第２清掃シーケンスは、まず現像装置６が有する現像スリーブ６ａを感光体ドラム１から離間させる。これにより、帯電ローラ２の汚染により発生する帯電不足によって感光体ドラム１表面の一部の電位が下がっても、現像スリーブ６ａに担持されたトナーが感光体ドラム１に付着することを防止できる。

次に、感光体ドラム１を回転させながら転写ローラ７、帯電ローラ２に負極性のバイアスを印加する。このとき、同時に前露光装置８により前露光処理を行う。なお、本実施形態ではこの動作を１０秒間行う。

これにより、まず帯電ローラ２に付着した反転トナーの一部が負極性に再帯電されて感光体ドラム１上に吐き出される。またこの動作を１０秒間行うことで帯電ローラ２に付着した反転トナーが順次負極性に帯電されて感光体ドラム１に吐き出される。なお、このとき前露光処理を行うことで効率よく放電を起こすことができトナーの負極性への再帯電が促進される。また感光体ドラム１に吐き出されたトナーは負極性に帯電したトナーであるため、感光体ドラム１の回転により再び帯電ローラ２に至っても、再度トナーが帯電ローラ２に付着することはない。また転写ローラ７にも負極性のバイアスを印加し続けるため、帯電ローラ２から吐き出されたトナーが転写ローラ７に付着することもない。

次に現像スリーブ６ａを感光体ドラム１に当接させて感光体ドラム１に担持されたトナーを現像装置６に回収させる。なお、この段階においては帯電ローラ２のトナーによる汚染が回復しているため感光体ドラム１の表面電位は帯電ローラ２によって均一に帯電処理されている。従って、現像スリーブ６ａから感光体ドラム１に対してトナーが吐き出されることはない。

次に転写ローラ７に正極性のバイアスを印加する。これは、転写ローラ７にも負極性のバイアスを印加し続けているため、感光体ドラム１上に存在する反転トナーを少量ながら付着させている。このため、転写ローラ７に正極性のバイアスを印加することで転写ローラ７に残った正極性のトナーを感光体ドラム１上に吐き出すことができる。この吐き出されたトナーは、帯電ローラ２により負極性に再度帯電され、現像装置６に回収される。

以上のように、第１清掃シーケンスだけでなく、状況に応じて第２清掃シーケンスを実行することにより、転写ローラ７と帯電ローラ２の汚れが十分に清掃され、転写ローラ７、帯電ローラ２の状態を正常に維持できる。従って、転写ローラ７や帯電ローラ２の汚れに起因する画像不良を防止することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置Ａの第２実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。

画像形成処理において、シート幅が画像サイズ幅未満の場合であって複数枚通紙されるジョブのときなど、転写ローラ７や帯電ローラ２がとても汚れやすいことがある。このとき、第１実施形態の様に、画像形成処理後の後回転時において第２清掃シーケンスを実行しても、転写ローラ７や帯電ローラ２を完全に回復させることができず、画像不良を発生させるおそれがある。

そこで本実施形態では、シート幅が画像サイズ幅未満であり、かつ連続して所定枚数以上の画像形成を行うジョブが選択されている場合、所定の枚数毎に強制的に第３清掃シーケンス（第３の清掃モード）を実行し、さらに後回転で第２清掃シーケンスを実行する。以下、本実施形態の清掃シーケンスについて図３に示すフローチャートを用いて説明する。

図３に示す様に、ユーザが送信する画像形成ジョブ（ジョブ）を受信すると、第１実施形態と同様に、まず制御部１４が画像サイズ幅と検知されたシート幅を比較し、検知されたシート幅が画像サイズ幅以上か否かを判定する。（Ｓ１０１〜Ｓ１０４）。

ここで、制御部１４は、シート幅が画像サイズ幅以上と判断した場合には、そのジョブの画像形成処理が終了した後に（Ｓ１０５）、第１実施形態と同様の第１清掃シーケンスを実行する（Ｓ１０６）。

一方、制御部１４は、シート幅が画像サイズ幅未満と判断した場合、次に制御部１４はそのジョブの画像形成枚数が連続して所定枚数以上であるか否かを判定する（Ｓ１０７）。なお、本実施形態ではこの所定枚数を１０枚とした。

ここで、ジョブの画像形成枚数が連続して１０枚未満と判定した場合には、そのジョブの画像形成処理終了後（Ｓ１０９）、第１実施形態と同様の第２清掃シーケンスを実行する（Ｓ１１０）。

一方、ジョブの画像形成枚数が連続して１０枚以上と判定した場合、そのジョブの画像形成処理が終了する前のタイミングで第３清掃シーケンスを実行する（Ｓ１０８）。なお、本実施形態では１０枚画像形成を行う毎の紙間動作時に第３清掃シーケンスを実行することとした。

この第３清掃シーケンスの動作は、基本的に第２清掃シーケンスと同じである。しかし画像形成処理終了前に実行するために短い時間で終了することが望ましい。また、所定枚数毎に実行するため汚れの蓄積量はある程度の少量であると推察される。そこで、第３清掃シーケンスでは第２清掃シーケンスにおいて感光体ドラム１を回転させながら転写ローラ７、帯電ローラ２に負極性のバイアスを印加する時間を１０秒間ではなく５秒間とした。その他の動作は第２清掃シーケンスと同様である。

第３清掃シーケンスが終了し、画像形成処理が終了した後（Ｓ１０９）、後回転時において第２清掃シーケンスを実行する（Ｓ１１０）。

このように第２清掃シーケンスの実行前に第３清掃シーケンスを実行することで、連続通紙により転写ローラ７や帯電ローラ２が著しく汚れるおそれがある場合であっても汚れをより確実に清掃することができ、画像不良を防止することができる。また所定枚数毎の紙間動作時に第３清掃シーケンスを実行することで、汚れ量に応じて定期的に清掃を行うことができる。

次に、本実施形態の清掃シーケンスの効果を確認するために、連続通紙枚数が５枚、１０枚、１５枚毎に第３清掃シーケンスを実行する画像形成装置と、第３清掃シーケンスを有しない画像形成装置を用意した。

効果の確認方法としては、まずＡ４幅のベタ黒画像を１０枚、１５枚、２０枚、３０枚連続で画像形成するジョブを送信し、Ａ４幅未満のシートを通紙する。そして、後回転終了後にＡ４幅のシートを１枚ベタ白画像で通紙し、それぞれの条件下で画像不良の発生の有無を確認した。

実験条件としては、気温２３℃、湿度５０％の環境下で、坪量８０ｇ／ｍ^２、幅１４８ｍｍ、縦２９７ｍｍのシートと、同坪量のＡ４紙（幅２１０ｍｍ、縦２９７ｍｍ）を用いた。また、いずれの画像形成装置においても、後回転時に第２清掃シーケンスを実行した。実験結果は以下の表１に示す通りである。

上記表１に示す様に、画像サイズ幅に比べてシート幅が狭い条件で通紙した場合、紙間クリーニングを行わない構成では１５枚以上通紙すると後回転時の第２清掃シーケンスを行っても画像不良が発生してしまった。

また１５枚毎に第３清掃シーケンスを実行する構成では、１５枚通紙すると完全に汚れを除去し切ることができずに軽微ながら画像不良が発生してしまった。また３０枚通紙すると蓄積した汚れがはっきりとした画像不良の起因となってしまった。

これに対し、５枚毎、１０枚毎に第３清掃シーケンスを実行する構成では、３０枚通紙した場合でも画像不良が発生しなかった。このように、少ない頻度で第３清掃シーケンスを実行する方がクリーニング性はより高くなることは明白である。しかし、頻度を多くすると各部材の劣化を早めるおそれがある。従って、クリーニング性が十分に確認できる頻度で第３清掃シーケンスを実行することが有効である。

なお、本実施形態においては、適正値として連続通紙１０枚毎の頻度での第３清掃シーケンスを実行したが、頻度については画像形成装置の構成によって各々の適正値が存在するため、画像形成装置の構成に適した頻度を設定すればよい。

また本実施形態では連続通紙枚数が所定枚数以上のときに第３清掃シーケンスを実行する構成としたが、本発明はこれに限らず、帯電ローラ２や転写ローラ７などが汚れやすい条件下で画像形成処理を行ったときに第３清掃シーケンスを実行する構成としてもよい。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置Ａの第３実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態や第２実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態に係る画像形成装置Ａは、図４に示す様に、第２実施形態の構成に加えて、接触部材として感光体ドラム１の帯電を補助する補助帯電ローラ１０（帯電補助手段）を加え、前露光装置８を外した構成である。このため、感光体ドラム１を帯電させる帯電部材が複数設けられたことになる。なお、本実施形態では補助帯電ローラ１０として帯電ローラ２と同様のものを使用した。つまり、補助帯電ローラ１０は、感光体ドラム１の表面の移動方向に関して、転写ローラ７の下流で現像装置６の上流に配置され、感光体ドラム１の表面に接触する接触部材である。

この補助帯電ローラ１０は帯電ローラ２よりも感光体ドラム１の表面の移動方向上流側に配置され、補助帯電電源１７と接続されている。そして、補助帯電電源１７が補助帯電ローラ１０に帯電バイアスを印加することで、帯電ローラ２が感光体ドラム１の表面を帯電処理する前に予め帯電処理することができ、より均一に帯電処理を行うことができるようになる。

また補助帯電ローラ１０を設けることで、反転トナーを一時的に補助帯電ローラ１０に保持させることができる。従って、感光体ドラム１の表面の移動方向下流側に配置された帯電ローラ２に対する反転トナーの付着を抑制することができ、長期に渡って安定した帯電処理を行うことができる。つまり、本実施形態では、帯電ローラ２と補助帯電ローラ１０は、感光体ドラム１の表面の移動方向に関して、転写ローラ７の下流で現像装置６の上流に配置され、感光体ドラム１の表面に接触する接触部材である。

しかし、使用頻度によって補助帯電ローラ１０にもトナーによる汚れが蓄積する。特に、シートの幅が画像サイズ幅未満の場合には、非通紙部に現像された大量のトナーが補助帯電ローラ１０によるトナーの保持能力を超えて、帯電ローラ２まで至るおそれがある。この場合には、感光体ドラム１が均一に帯電処理されずに画像不良を引き起こし得る。

そこで、補助帯電ローラ１０についても清掃を行う。具体的には、シートの幅が画像サイズ幅以上のときには、上記第１清掃シーケンスの実行中に補助帯電ローラ１０についても帯電ローラ２と同様の清掃を行う。またシートの幅が画像サイズ幅未満のときには第２清掃シーケンスを実行中に補助帯電ローラ１０についても帯電ローラ２と同様の清掃を行う。またシート幅が画像サイズ幅未満であり、かつ連続して所定枚数以上の画像形成を行うジョブが選択された場合、第３掃シーケンスを実行中に補助帯電ローラ１０についても帯電ローラ２と同様の清掃を行う。なお、本実施形態に係る画像形成装置Ａは前露光装置を有しないため、第２清掃シーケンスと第３清掃シーケンスにおいて前露光処理は行わない。

これにより、転写ローラ７や帯電ローラ２だけでなく、補助帯電ローラ１０に付着したトナーを除去して清掃することができ、画像不良を抑制する効果が高まる。

なお、本実施形態では補助帯電ローラ１０として帯電ローラ２と同じものを使用した。しかしこれに限らず、優先したい機能に特化した構成の補助帯電ローラを使用してもよい。例えば帯電ローラ２へのトナーの付着の抑制を重視するときには、帯電ローラ２よりも補助帯電ローラの表層に粗さをもたせた構成や気泡系のローラにして感光体ドラム１上のトナー保持能力をあげる構成が考えられる。

また、補助帯電ローラ１０を、その機能を補助帯電から感光体ドラム１に付着した紙粉などの異物の除去へと変更した、清掃ローラ１０としても良い。この場合は清掃ローラ１０が感光体ドラム１の表面の移動方向に関して、転写ローラ７の下流で現像装置６の上流に配置され、感光体ドラム１の表面に接触する接触部材に相当する。

また上記第１、２、３実施形態において、シート幅センサ１３を定着装置１２の通過した後のシート搬送路に取り付けてシートの幅を検知したものの、本発明はこれに限られない。例えばシート積載部１８や不図示の手差しトレイ上のシートサイズ設定用のガイドにセンサを取付けてシート両端が触れているかを検知してシートの幅を検知する構成や、シート搬送路に光センサなどのセンサを設けてシート通過を検知する構成としてもよい。

また本実施形態では、制御部１４は、トナー像の幅をユーザが送信する画像サイズ幅情報を基に算出することで検出した。しかし本発明はこれに限らず、例えばレーザスキャナユニット５の露光タイミングをモニターして実際に露光された感光体ドラム１の軸線方向に関する露光の最大幅をトナー像の幅に関連する情報として検知してもよい。

また、本発明において清掃モードは上述したものに限らない。すなわち、第２清掃シーケンスが第１清掃シーケンスより清掃能力のある手段であれば良い。例えば第２清掃シーケンスとして第１清掃シーケンスと同様の制御をより長時間実行する構成や複数回実行する構成としてもよく、その他画像形成装置Ａの構成に適した手段を適宜選択すればよい。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。上記第１〜３実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。

上述した実施形態では、制御部１４は、感光体ドラム１の軸線方向の長さに関して、シートの幅とトナー像の幅を比較して上述した清掃シーケンスを行っていた。本実施形態においては、制御部１４は、感光体ドラム１の軸線方向に直交する方向（シートの搬送方向）の長さに関して、シートの幅（シートの長さ）とトナー像の幅（トナー像の長さ）を比較する。そして制御部１４が、シートの幅がトナー像の幅以上と判断した場合とシートの幅がトナー像の幅未満と判断した場合とで、それぞれ上述した実施形態と同様に清掃シーケンスを行う。この場合、シート幅センサ１３はシートの搬送方向に関するシート幅を検知する。つまり、制御部１４は、シートの搬送方向（感光体ドラム１の軸線方向に直交する方向）のトナー像の幅（トナー像の長さ）に関する情報を検知する。以下、本実施形態の構成を説明する。

図７は本実施形態の画像形成装置の断面図である。上述した実施形態と異なるのは、シート長を検知するシート長センサ２０を有している点である。制御部１４は、シートの搬送方向（感光体ドラム１の軸線方向に直交する方向）の幅（シート長）に関する情報を、シート長センサ２０を用いて検知することができる。

図５に示すように、ユーザが送信する画像形成ジョブ（ジョブ）を受信すると、まず制御部１４がシートの搬送方向に関する画像サイズ幅と検知されたシート幅を比較し、検知されたシート幅が画像サイズ幅以上か否かを判定する。（Ｓ２０１〜Ｓ２０４）。

ここで、制御部１４は、シートの搬送方向に関してシート幅が画像サイズ幅以上と判断した場合には、そのジョブの画像形成処理が終了した後に（Ｓ２０５）、第１実施形態と同様の第１清掃シーケンスを実行する（Ｓ２０６）。

一方、制御部１４は、シートの搬送方向に関してシート幅が画像サイズ幅未満と判断した場合、次に制御部１４はそのジョブの画像形成枚数が連続して所定枚数以上であるか否かを判定する（Ｓ２０７）。なお、本実施形態ではこの所定枚数を２０枚とした。

ここで、ジョブの画像形成枚数が連続して２０枚未満と判定した場合には、そのジョブの画像形成処理終了後（Ｓ２０９）、第１実施形態と同様の第２清掃シーケンスを実行する（Ｓ２１０）。

一方、ジョブの画像形成枚数が連続して２０枚以上と判定した場合、そのジョブの画像形成処理が終了する前のタイミングで第３清掃シーケンスを実行する（Ｓ２０８）。なお、本実施形態では２０枚画像形成を行う毎の紙間動作時に第３清掃シーケンスを実行することとした。

なお、本実施形態においては、適正値として連続通紙２０枚毎の頻度での第３清掃シーケンスを実行したが、頻度については画像形成装置の構成によって各々の適正値が存在するため、画像形成装置の構成に適した頻度を設定すればよい。

また本実施形態では連続通紙枚数が所定枚数以上のときに第３清掃シーケンスを実行する構成としたが、第２実施形態と同様で本発明はこれに限らず、帯電ローラ２や転写ローラ７などが汚れやすい条件下で画像形成処理を行ったときに第３清掃シーケンスを実行する構成としてもよい。

（第５実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置Ａの第５実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態は、シートの搬送方向のシートの幅（シート長）よりシートの搬送方向のトナー像の長さが長い場合と、感光体ドラム１の軸線方向（シートの搬送方向に直交する方向）のシートの幅より感光体ドラム１の軸線方向のトナー像の幅が長い場合が複合して発生する場合である。本実施形態では、第２清掃シーケンス、第３清掃シーケンスともに、シートの幅や長さにかかわらず実行する。本実施形態のフローチャートが図６である。

図６に示すように、ユーザが送信する画像形成ジョブ（ジョブ）を受信すると、まず制御部１４が画像サイズ幅と検知されたシート幅を検知する（Ｓ３０１〜Ｓ３０４）。

次に、清掃シーケンスカウンタを１カウントアップする（Ｓ３０５）。清掃シーケンスカウンタは帯電ローラ２の汚染具合を示すカウンタである。シートの搬送方向に関してシート幅が画像サイズ幅以下であればシートに転写されなかったトナーにより帯電ローラ２が汚染されるため、清掃シーケンスカウンタを５カウントアップする（Ｓ３０６、Ｓ３０７）。感光体ドラム１の軸線方向に関してシート幅が画像サイズ幅以下であればシートに転写されなかったトナーにより帯電ローラ２が汚染されるため、清掃シーケンスカウンタを１０カウントアップする。（Ｓ３０８、Ｓ３０９）。

次に、清掃シーケンスカウンタが２０以上であれば帯電ローラ２の汚染が進んだとして第３清掃シーケンスを実行し、清掃シーケンスで帯電ローラ２清掃されたため、清掃シーケンスカウンタを０にする（Ｓ３１０、Ｓ３１１）。これを画像形成終了まで繰り返す（Ｓ３１２〜Ｓ３１３）。

最後に、清掃シーケンスカウンタが１０以上であれば帯電ローラ２の汚染が進んでいると考え、第２清掃シーケンスを実行し、そうでなければ、第１清掃シーケンスを実行する（Ｓ３１４〜Ｓ３１６）。

本実施形態のように制御することで、感光体ドラム１の軸線方向に関するシート幅が画像サイズ幅より短いとき、シートの搬送方向に関するシート幅が画像サイズ幅より短いとき、またはその両方が同じシートで発生した時にも清掃シーケンスを適正に実行することができる。なお、本実施形態においては、適正値としてＳ３０５を１、Ｓ３０７を５、Ｓ３０９を１０、Ｓ３１０を２０、Ｓ３１４を１０としたが、これらの値については画像形成装置の構成によって各々の適正値が存在するため、画像形成装置の構成に適した頻度を設定すればよい。

また、本実施形態では清掃シーケンスカウンタは帯電ローラ２の汚染具合を示したが、これに限らない。例えば転写ローラ７の汚れ具合を表す清掃シーケンスカウンタでもよい。また、清掃シーケンスカウンタを複数用いて、清掃シーケンスカウンタが対象とするものの汚染具合に合わせて適宜清掃シーケンスを実行してもよい。

１…感光体ドラム
２…帯電ローラ
３…帯電電源
４…転写電源
５…レーザスキャナユニット
６…現像装置
７…転写ローラ
８…前露光装置
９…排出部
１０…補助帯電ローラ
１１…転写前ガイド
１２…定着装置
１３…シート幅センサ
１４…制御部
１５…給送ローラ
１６…搬送ローラ
１７…補助帯電電源
１８…シート積載部
１９…排出ローラ
２０…シート長センサ
Ａ…画像形成装置
Ｓ…シート

Claims (15)

1. 像担持体と、
   前記像担持体と接触して現像部を形成し、前記現像部において前記像担持体の表面に形成された静電潜像に正規極性に帯電したトナーを付着させ前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像部材と、
   前記像担持体と接触して転写部を形成し、前記転写部において前記トナー像をシートに転写する転写部材と、
   前記像担持体の表面の移動方向に関して、前記転写部よりも下流で前記現像部よりも上流に配置され、前記像担持体と接触して接触部を形成する接触部材と、
   前記転写部に搬送している最中の前記シートのサイズを検知する検知部と、
   前記転写部において前記シートに前記トナー像を転写する画像形成動作と、前記接触部材に付着したトナーを前記像担持体に転移させることで前記接触部材を清掃する清掃動作と、を実行する制御部と、
   を有し、
   前記転写部において前記シートに前記トナー像が転写された後に前記像担持体の表面に残った残トナーを前記現像部材によって回収する画像形成装置において、
   前記制御部は、前記検知部によって前記シートの前記サイズを検知した結果、前記画像形成動作において、前記像担持体の表面に形成された前記トナー像が前記転写部において前記転写部材の表面に接触する場合に前記清掃動作を実行するように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記接触部材に電圧を印加する電圧印加部を有し、
   前記制御部は、前記清掃動作において、前記接触部材に付着しているトナーを前記正規極性に帯電させることによって前記接触部材から前記像担持体に転移させるために、前記接触部材と前記像担持体との間で放電が発生するように前記電圧印加部を制御し、
   前記接触部材から前記像担持体に転移させた前記正規極性に帯電したトナーを前記現像部材に回収するように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. 前記制御部は、前記清掃動作を前記画像形成動作の終了後に実行されるように制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記接触部材は、前記接触部において前記像担持体の表面を帯電させる帯電部材であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記帯電部材は、複数設けられることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記接触部材は、前記像担持体の表面に付着した異物を除去するローラであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記検知部により検知される前記シートの前記サイズは、前記シートの搬送方向に直交する方向に関する前記シートの幅であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記検知部により検知される前記シートの前記サイズは、前記シートの搬送方向に関する前記シートの幅であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 画像データに基づいてレーザ光を照射することで前記像担持体の表面に前記静電潜像を形成するスキャナユニットを有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記転写部において、前記像担持体の表面に形成された前記トナー像が前記転写部材の表面に接触しない場合に第１の清掃動作を実行し、前記像担持体の表面に形成された前記トナー像が前記転写部材の表面に接触する場合に前記第１の清掃動作と異なる第２の清掃動作を実行するように制御することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記制御部は、前記第２の清掃動作は前記第１の清掃動作よりも実行時間が長くなるように制御することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記接触部材に電圧を印加する電圧印加部を有し、
    前記制御部は、前記接触部材の表面と前記像担持体の表面との間に形成される電位差を、前記第２の清掃動作の方が前記第１の清掃動作よりも大きくなるように前記電圧印加部を制御することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記制御部は、前記検知部によって前記シートの前記サイズを検知した結果、前記転写部において前記像担持体の表面に形成された前記トナー像が前記転写部材の表面に接触する場合に、前記画像形成動作の終了前に第３の清掃動作を実行するように制御することを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記制御部は、前記画像形成動作において前記シートが連続して所定枚数以上前記転写部に搬送された場合に、前記第３の清掃動作を実行するように制御することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記制御部は、第１のシートに前記トナー像を転写した後から前記第１のシートの次に前記転写部に搬送される第２のシートに前記トナー像を転写するまでの期間において、前記第３の清掃動作を実行するように制御することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。

Images