JP6781936B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

ある画像形成装置は、ドラムリフレッシュ機能を有する（例えば特許文献１参照）。ドラムリフレッシュ機能では、画像形成動作とは別に、感光体ドラムにトナーが供給され、感光体ドラム表面の付着物がそのトナーとともに回収される。

また、別の画像形成装置は、感光体ドラム上の残留トナーを回収するクリーニングブレードを備え、画像形成動作とは別に、クリーニングブレードと感光体ドラムとの間の摩擦を軽減するためにトナーを、感光体ドラムを介してクリーニングブレードに供給している（例えば特許文献２参照）。

特開２０１６−２００６８０号公報 特開２００７−０６５００７号公報

図５は、画像形成時の画像形成装置の動作について説明するタイミングチャートである。図５に示すように、電子写真方式の画像形成装置は、画像形成動作の開始前に、感光体ドラムの回転を開始し（時刻Ｔ１）、帯電バイアスを徐々に増加することによって感光体ドラムの表面電位を所定値まで徐々に上昇させるように感光体ドラムを帯電するとともに（時刻Ｔ１〜時刻Ｔ３）、現像バイアスを所定値まで徐々に上昇させる。帯電バイアスおよび現像バイアスがそれぞれ所定値になった状態では、非画像領域のトナーかぶりが発生しないようにする、いわゆる「かぶり取り電圧」が感光体ドラムと現像ローラーとの間で確保される。

なお、現像バイアスは、帯電バイアスの上昇開始（時刻Ｔ１）から、帯電装置と現像ローラーとの配置角度差（具体的には、感光体ドラムの中心軸を中心として、帯電装置と感光体ドラムとの接触位置から現像ローラーと感光体ドラムとの最近接位置までの角度）を感光体ドラムの回転速度で除算して得られる時間ｔｄ１が経過した時点（時刻Ｔ２）から上昇させる。

その後、感光体ドラムが所定回数回転して感光体ドラムの表面電位が安定してから画像データに基づく画像形成のための露光が行われるとともに（時刻Ｔ４〜時刻Ｔ６）、露光装置と１次転写位置との角度差（具体的には、感光体ドラムの中心軸を中心として、露光位置から１次転写ローラー２３と感光体ドラムとの最近接位置までの角度）を感光体ドラムの回転速度で除算して得られる時間ｔｄ２だけ遅延して１次転写バイアス（正バイアス）が印加される（時刻Ｔ５〜Ｔ７）。これにより、露光によって形成された静電潜像にトナーが付着してトナー像が形成され、そのトナー像が中間転写ベルトに１次転写される。その後、そのトナー像が２次転写されるまで、中間転写ベルトおよび感光体ドラムの駆動が継続され、２次転写が完了すると、中間転写ベルトおよび感光体ドラムの駆動が終了する。

また、画像形成動作の終了後に、帯電バイアスを徐々に減少することによって（時刻Ｔ８）感光体ドラムの表面電位が徐々に下降し、それに並行して、現像バイアスを０ボルトまで徐々に下降させる（時刻Ｔ９）。

このように、画像形成動作の開始前や画像形成動作の終了後に、帯電バイアスおよび現像バイアスを制御する際、非画像領域におけるトナーかぶりが抑制されるように、帯電バイアスおよび現像バイアスを徐々に変化させていく。

さらに、２成分現像剤の場合、トナーかぶりを抑制するだけでなく、キャリア現像（現像装置から感光体ドラムへのキャリアの付着）を回避する必要がある。そのため、非画像領域におけるトナーかぶりを抑制するために感光体ドラムの表面電位を上昇させるが、キャリア現像を回避するために、感光体ドラムの表面電位と現像バイアスとの差を、キャリアが飛翔しない程度にしなければならない。

なお、感光体ドラムの表面電位を直接的に測定して帯電バイアスをフィードバック制御することも可能であるが、そのようにすると、表面電位の測定センサーに起因して装置コストが増大してしまい、現実的ではない。そのため、通常、感光体ドラムの表面電位は、帯電バイアスを適宜補正することで、フィードフォワード制御される。

しかしながら、帯電バイアスと感光体ドラムの表面電位との関係は、非線形であり、さらに、温度変化、感光体ドラムの表面膜厚や表面状態の経時変化などに応じて変化する。そのため、上述のように、画像形成動作の開始前や画像形成動作の終了後に、帯電バイアスおよび現像バイアスを変化させても、非画像領域にトナーかぶりが発生することがある。

このような、トナーかぶりによって感光体ドラムに付着したトナーは、クリーニングブレードなどのクリーニング装置で回収される。そのため、トナーかぶりによって感光体ドラムに付着したトナーも、ドラムリフレッシュやクリーニングブレードへのトナー供給などといったメインテナンスに貢献している。

しかしながら、トナーかぶりによって感光体ドラムに付着したトナーを考慮せずに、メインテナンスのために感光体ドラムに付着させるトナーの量は、所定の固定値とされているため、メインテナンスのために余計なトナーが消費されている。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、余計なトナー消費を抑制する画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、感光体ドラムと、前記感光体ドラム上に光を照射して静電潜像を形成する露光装置と、帯電バイアスで前記感光体ドラムを帯電させる帯電装置と、現像バイアスでトナーを保持し、前記静電潜像に前記トナーを付着させる現像ローラーと、前記感光体ドラム上の残留トナーを回収するクリーニング装置と、前記静電潜像に前記トナーが付着して得られるトナー像を１次転写される中間転写体と、前記中間転写体上のトナーを検出するセンサーと、非画像形成時に前記露光装置、前記帯電装置、および前記現像ローラーを使用して前記感光体ドラムにトナーを付着させ、１次転写させずに前記クリーニング装置に回収させるメンテナンストナー供給処理を実行するメンテナンストナー供給処理部と、画像形成前の前記帯電バイアスおよび前記現像バイアスの上昇時、並びに画像形成後の前記帯電バイアスおよび前記現像バイアスの下降時の少なくとも一方において前記感光体ドラムに付着した非画像トナーを、前記中間転写体に１次転写させ、前記センサーの出力に基づいて、前記非画像トナーの量を特定する非画像トナー量特定部とを備える。そして、前記メンテナンストナー供給処理部は、特定された前記非画像トナーの量、並びに画像形成前の前記帯電バイアスおよび前記現像バイアスの上昇、並びに画像形成後の前記帯電バイアスおよび前記現像バイアスの下降の少なくとも一方の回数に応じて、前記メンテナンストナー供給処理において前記感光体ドラムに付着させるトナーの量を減少させるか、前記メンテナンストナー供給処理の回数を減少させる。

本発明によれば、余計なトナー消費を抑制する画像形成装置が得られる。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。 図２は、図１における感光体ドラム１ａ周辺の各種装置の一例を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。 図４は、図１〜図３に示す画像形成装置の動作について説明するタイミングチャートである。 図５は、画像形成時の画像形成装置の動作について説明するタイミングチャートである。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。図１に示す画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。

この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄおよび各色の現像装置３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。露光装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を照射して静電潜像を形成する装置である。露光装置２ａ〜２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、そのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を有し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に光を照射して感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に静電潜像を形成する。

現像装置３ａ〜３ｄには、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーが充填されたトナーコンテナーが接続されている。現像装置３ａ〜３ｄには、現像バイアスがそれぞれ印加され、現像装置３ａ〜３ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとのそれぞれの電位差に基づいて、現像装置３ａ〜３ｄは、そのトナーコンテナーから供給されるトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。

この実施の形態では、２成分現像剤が使用され、現像装置３ａ〜３ｄにおいて、トナーは、キャリアとともに撹拌される。

感光体ドラム１ａ、露光装置２ａおよび現像装置３ａにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂおよび現像装置３ｂにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃおよび現像装置３ｃにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄおよび現像装置３ｄにより、ブラックの現像が行われる。

図２は、図１における感光体ドラム１ａ周辺の各種装置の一例を示す図である。なお、図２では、感光体ドラム１ａ周辺の各種装置について図示しているが、感光体ドラム１ｂ〜１ｄ周辺についても同様の構成となっている。

図２に示すように、感光体ドラム１ａの周辺には、現像装置３ａの他、帯電装置２１およびクリーニング装置２２が設けられている。帯電装置２１は、指定された帯電バイアスで感光体ドラム１ａを帯電させる。この実施の形態では、帯電装置２１は、感光体ドラム１ａに接触する帯電ローラー２１ａを備え、帯電ローラー２１ａで感光体ドラム１ａを帯電させる。クリーニング装置２２は、感光体ドラム１ａに接触するクリーニングブレード２２ａを備え、感光体ドラム１ａ上の残留トナーを回収する。また、中間転写ベルト４を挟んで感光体ドラム１ａに対向する位置に１次転写ローラー２３が設けられている。

現像装置３ａは、筐体１１と、攪拌スクリュー１２と、磁気ローラー１３と、現像ローラー１４とを備える。

現像装置３ａには、図示せぬトナーコンテナーが接続され、トナーコンテナーから図示せぬ補給口を介して筐体１１内へトナーが補給される。筐体１１内では、攪拌スクリュー１２によってトナーとキャリアを含む２成分現像剤が攪拌される。キャリアには、磁性材料が使用される。

磁気ローラー１３は、その表面に２成分現像剤をブラシ状に保持している。２成分現像剤のうちのトナーが、磁気ローラー１３と現像ローラー１４との間の電圧である搬送バイアスに応じて現像ローラー１４に移行する。

現像ローラー１４は、磁気ローラー１３から移行してきたトナーをその表面にトナー薄層として保持する。現像ローラー１４には現像バイアスが印加され、現像ローラー１４の表面に形成されたトナー層は、現像ローラー１４に対する感光体ドラム１ａの電圧（現像バイアスと感光体ドラム１ａの表面電位との差分）によって感光体ドラム１ａに移行する。このようにして、現像ローラー１４は、感光体ドラム１ａ上の静電潜像へトナーを供給する。

つまり、現像ローラー１４は、現像バイアスでトナーを保持し、静電潜像にトナーを付着させる。

図１に戻り、中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄから転写されるトナー像を担持する像担持体であり、無終端（つまり、環状）の中間転写体である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ周回していく。

つまり、中間転写ベルト４には、静電潜像にトナーが付着して得られるトナー像が１次転写される。

２次転写ローラー６は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を用紙に２次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器９へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。

ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、用紙へのトナー画像の２次転写後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。なお、クリーニングブラシを有するローラー７の代わりに、クリーニングブレードを使用してもよい。

センサー８は、中間転写ベルト４上のトナーを検出する反射型光学センサーであって、キャリブレーション時などにおいてトナー濃度を検出するために、中間転写ベルト４に光を照射し、その反射光を検出する。キャリブレーション時には、センサー８は、中間転写ベルト４上に形成されたテストトナーパターンが通過する所定の領域に光を照射しその光の反射光を検出し、その検出した光量に応じた電気信号を出力する。同様に、センサー８は、後述の非画像トナーの濃度検出にも使用される。

図３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。

感光体ドラム駆動回路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄは、コントローラー３５からの制御信号に従って、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを回転させるモーターをそれぞれ駆動する。

帯電バイアス回路３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、コントローラー３５からの制御信号に従って、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対応する帯電装置にそれぞれ帯電バイアスを印加する。例えば、帯電バイアス回路３２ａは、感光体ドラム１ａに対応する帯電装置２１の帯電ローラー２１ａに帯電バイアスを印加する。

現像バイアス回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは、現像装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの現像ローラーに対してそれぞれ現像バイアスを印加する。例えば、現像バイアス回路３３ａは、現像装置３ａの現像ローラー１４に対して現像バイアスを印加する。

１次転写バイアス回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト４との間にそれぞれ、１次転写バイアスを印加する。例えば、感光体ドラム１ａについての１次転写バイアスは、１次転写ローラー２３に所定の電位にすることで印加される。

コントローラー３５は、感光体ドラム駆動回路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ、帯電バイアス回路３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ、現像バイアス回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ、１次転写バイアス回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ、露光装置２ａ〜２ｄなどを制御して、トナー画像の現像、転写および定着、並びに給紙、印刷および排紙を実行させる。

具体的には、コントローラー３５は、感光体ドラム駆動回路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを使用して、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの回転のオン／オフおよび回転速度を制御する。また、コントローラー３５は、帯電バイアス回路３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを使用して、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対応する帯電装置２１の帯電バイアスを制御する。また、コントローラー３５は、現像バイアス回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄを使用して、現像装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの現像バイアスを制御する。また、コントローラー３５は、１次転写バイアス回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを使用して、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対応する１次転写バイアス（１次転写ローラー２３の電圧）を制御する。

コントローラー３５は、例えば、制御プログラムで動作するコンピューター、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などを含む処理回路である。そして、コントローラー３５は、メンテナンストナー供給処理部４１、および非画像トナー量特定部４２として動作する。

メンテナンストナー供給処理部４１は、非画像形成時に露光装置２ａ（２ｂ，２ｃ，２ｄ）、帯電装置２１、および現像ローラー１４を使用して感光体ドラム１ａ（１ｂ，１ｃ，１ｄ）に静電潜像を形成しその静電潜像にトナーを付着させ、１次転写させずにクリーニング装置２２に回収させるメンテナンストナー供給処理を実行する。

なお、メンテナンストナー供給処理部４１は、所定の条件（前回のメンテナンストナー供給処理からの、印刷回数、印刷枚数、印字率、経過時間など）に従って、メンテナンストナー供給処理を実行するか否かを判定する。メンテナンストナー供給処理によって、ドラムリフレッシュやクリーニングブレード２２ａへのトナー供給が行われる。

非画像トナー量特定部４２は、画像形成前の帯電バイアスおよび現像バイアスの上昇時、並びに画像形成後の帯電バイアスおよび現像バイアスの下降時の少なくとも一方において感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに付着した非画像トナー（つまり、トナーかぶりで非画像領域に付着したトナー）を、中間転写ベルト４に１次転写させ、センサー８の出力に基づいて、非画像トナーの量を特定する。

例えば、非画像トナー量特定部４２は、センサー８により検出された非画像トナーの濃度および副走査方向の長さに基づいて、非画像トナー量を特定する。例えば、検出された非画像トナーの濃度と副走査方向の長さと所定の係数（定数）との積が非画像トナー量とされる。

ここで、非画像トナーの濃度は、センサー８の出力電圧レベルに応じて特定される。例えば、キャリブレーション時と同様に、中間転写ベルト４の表面地肌についてのセンサー８の出力電圧レベルと中間転写ベルト４上の非画像トナーについてのセンサー８の出力電圧レベルとの差に基づいて、非画像トナーの濃度が所定の計算式で特定される。また、非画像トナーの長さは、センサー８の出力信号において非画像トナーが検出された時間と既知の中間転写ベルト４の線速度との積で特定される。

そして、メンテナンストナー供給処理部４１は、特定された非画像トナーの量に応じて、メンテナンストナー供給処理において感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに付着させるトナーの量を減少させるか、メンテナンストナー供給処理の回数を減少させる。

例えば、特定された非画像トナー量が、メンテナンストナー供給処理において感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに付着させるトナーの量（標準値）より少ない場合には、メンテナンストナー供給処理において感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに付着させるトナーの量が、標準値（デフォルト値）からその非画像トナー量を減算して得られる値へ変更され、そのトナー量に応じた静電潜像が形成される。一方、特定された非画像トナー量が、上述の標準値以上である場合には、メンテナンストナー供給処理が少なくとも１回キャンセルされる。

ここでは、メンテナンストナー供給処理部４１は、（ａ）特定された非画像トナー量、並びに（ｂ）画像形成前の帯電バイアスおよび現像バイアスの上昇、並びに画像形成後の帯電バイアスおよび現像バイアスの下降の少なくとも一方の回数（つまり、前回のメンテナンストナー供給処理の実行タイミング以降に発生した回数）に応じて、メンテナンストナー供給処理において感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに付着させるトナーの量を減少させるか、メンテナンストナー供給処理の回数を減少させる。

例えば、特定された非画像トナー量とその回数との積が上述の標準値より少ない場合には、メンテナンストナー供給処理において感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに付着させるトナーの量が、標準値（デフォルト値）から、標準値からその積を減算して得られる値へ変更され、そのトナー量に応じた静電潜像が形成される。一方、特定された非画像トナー量とその回数との積が上述の標準値以上である場合には、メンテナンストナー供給処理が少なくとも１回キャンセルされる。

なお、非画像トナー量特定部４２は、所定の条件（前回の非画像トナーの１次転写および非画像トナー量の特定からの、印刷回数、印刷枚数、経過時間など）に従って、非画像トナーの１次転写および非画像トナー量の特定を実行するか否かを判定する。つまり、非画像トナー量特定部４２は、所定の条件が成立する場合、非画像トナーの１次転写および非画像トナー量の特定を実行し、所定の条件が成立しない場合、非画像トナーの１次転写および非画像トナー量の特定を実行しない。そして、メンテナンストナー供給処理部４１は、非画像トナー量特定部４２により特定された最新の非画像トナーの量に応じて、メンテナンストナー供給処理において前記感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに付着させるトナーの量を減少させるか、メンテナンストナー供給処理の回数を減少させる。

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。図４は、図１〜図３に示す画像形成装置の動作について説明するタイミングチャートである。

（ａ）非画像トナー量の測定

印刷ジョブやキャリブレーションなどの画像形成要求が検出されると、非画像トナー量特定部４２は、所定の条件に従って、非画像トナーの１次転写および非画像トナー量の特定を実行するか否かを判定する。

非画像トナー量特定部４２は、非画像トナーの１次転写および非画像トナー量の特定を実行すると判定した場合、図４に示すように、１次転写バイアスを制御する。

つまり、非画像トナー量特定部４２は、画像形成前における帯電バイアスおよび現像バイアスの上昇に対応して、時刻Ｔａから時刻Ｔｃまで１次転写バイアスを印加する。ここで、時刻Ｔａは、現像バイアスの上昇開始（時刻Ｔ２）から、現像ローラー１４と１次転写位置との角度差（具体的には、感光体ドラム１ａ（１ｂ，１ｃ，１ｄ）の中心軸を中心として、現像ローラー１４と感光体ドラム１ａ（１ｂ，１ｃ，１ｄ）との最近接位置から１次転写ローラー２３と感光体ドラム１ａ（１ｂ，１ｃ，１ｄ）との最近接位置までの角度）を感光体ドラムの回転速度で除算して得られる時間ｔｄ３だけ遅延した時点であり、時刻Ｔｃは、現像バイアスの上昇終了（時刻Ｔｂ）から所定時間ｔｄ４（ｔｄ４≧ｔｄ３）だけ遅延した時点である。

また、非画像トナー量特定部４２は、画像形成後における帯電バイアスおよび現像バイアスの下降に対応して、時刻Ｔｅから時刻Ｔｆまで１次転写バイアスを印加する。ここで、時刻Ｔｅは、現像バイアスの下降開始（時刻Ｔｄ）から、上述の時間ｔｄ３だけ遅延した時点であり、時刻Ｔｆは、現像バイアスの下降終了（時刻Ｔ９）から所定時間ｔｄ４（ｔｄ４≧ｔｄ３）だけ遅延した時点である。

そして、上述のように非画像トナー量特定部４２が１次転写バイアスを制御することで、帯電バイアスおよび現像バイアスの上昇時に感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに付着した非画像トナーが中間転写ベルト４へ転写され、その非画像トナーがセンサー８によって検出される。非画像トナー量特定部４２は、そのセンサー８の出力に基づいて帯電バイアスおよび現像バイアスの上昇時に感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに付着した非画像トナーの量を特定する。

同様に、非画像トナー量特定部４２が１次転写バイアスを制御することで、帯電バイアスおよび現像バイアスの下降時に感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに付着した非画像トナーが中間転写ベルト４へ転写され、その非画像トナーがセンサー８によって検出される。非画像トナー量特定部４２は、そのセンサー８の出力に基づいて帯電バイアスおよび現像バイアスの下降時に感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに付着した非画像トナーの量を特定する。

非画像トナー量特定部４２は、このようにして特定した帯電バイアスおよび現像バイアスの上昇時の非画像トナー量、並びに帯電バイアスおよび現像バイアスの下降時の非画像トナー量を図示せぬ不揮発性記憶装置（フラッシュメモリーなど）に記憶し、その非画像トナー量で、既に記憶されている非画像トナー量を更新する。このとき、非画像トナー量特定部４２は、帯電バイアスおよび現像バイアスの上昇時の非画像トナー量、並びに帯電バイアスおよび現像バイアスの下降時の非画像トナー量を別々に図示せぬ不揮発性記憶装置に記憶してもよいし、帯電バイアスおよび現像バイアスの上昇時の非画像トナー量、並びに帯電バイアスおよび現像バイアスの下降時の非画像トナー量の和を図示せぬ不揮発性記憶装置に記憶してもよい。

例えば印刷ジョブやキャリブレーションなどの画像形成要求が検出されると、非画像トナー量特定部４２は、所定の条件に従って、非画像トナーの１次転写および非画像トナー量の特定を実行するか否かを判定する。

一方、非画像トナーの１次転写および非画像トナー量の特定を実行しないと判定した場合、非画像トナー量特定部４２は、図５に示すように、１次転写バイアスを制御する。この場合、非画像トナーは、中間転写ベルト４に転写されず、クリーニング装置２２（クリーニングブレード２２ａ）により回収される。また、この場合、非画像トナー量特定部４２は、画像形成前の帯電バイアスおよび現像バイアスの上昇の回数を示すカウンターの値を１だけ増加させ、画像形成後の帯電バイアスおよび現像バイアスの下降の回数を示すカウンターの値を１だけ増加させる。その上昇回数とその下降回数とは通常同一であるため、１つのカウンターとしてもよい。なお、これらのカウンター値は、図示せぬ不揮発性記憶装置（フラッシュメモリーなど）に記憶される。また、非画像トナーの１次転写および非画像トナー量の特定を実行する場合には、これらのカウンター値は増加させない。

（ｂ）メンテナンストナーの供給

メンテナンストナー供給処理部４１は、所定の条件に従って、メンテナンストナー供給処理の実行タイミングが到来したか否かを判定する。

メンテナンストナー供給処理の実行タイミングが到来したと判定した場合、メンテナンストナー供給処理部４１は、図示せぬ不揮発性記憶装置に記憶されている上述の非画像トナー量（ここでは、帯電バイアスおよび現像バイアスの上昇時の非画像トナー量、並びに帯電バイアスおよび現像バイアスの下降時の非画像トナー量の和）、および上述のカウンター値を読み出し、それらの積と、メンテナンストナー供給処理で供給すべき標準トナー量とを比較する。

その積が標準トナー量以上である場合には、メンテナンストナー供給処理部４１は、このタイミングでのメンテナンストナー供給処理を実行しない。そして、メンテナンストナー供給処理部４１は、上述のカウンター値をゼロにリセットする。

一方、その積が標準トナー量未満である場合には、メンテナンストナー供給処理部４１は、標準トナー量からその積を減算して得られる値のトナーを、このタイミングでのメンテナンストナー供給処理でクリーニングブレード２２に供給する。そして、メンテナンストナー供給処理部４１は、上述のカウンター値をゼロにリセットする。

以上のように、上記実施の形態によれば、メンテナンストナー供給処理部４１は、非画像形成時に露光装置２ａ（２ｂ，２ｃ，２ｄ）、帯電装置２１、および現像ローラー１４を使用して感光体ドラム１ａ（１ｂ，１ｃ，１ｄ）にトナーを付着させ、１次転写させずにクリーニング装置２２（クリーニングブレード２２ａ）に回収させるメンテナンストナー供給処理を実行する。非画像トナー量特定部４２は、画像形成前の帯電バイアスおよび現像バイアスの上昇時、並びに画像形成後の帯電バイアスおよび現像バイアスの下降時の少なくとも一方において感光体ドラム１ａ（１ｂ，１ｃ，１ｄ）に付着した非画像トナーを、中間転写ベルト４に１次転写させ、センサー８の出力に基づいて、非画像トナーの量を特定する。そして、メンテナンストナー供給処理部４１は、特定された非画像トナーの量に応じて、メンテナンストナー供給処理において感光体ドラム１ａ（１ｂ，１ｃ，１ｄ）に付着させるトナーの量を減少させるか、メンテナンストナー供給処理の回数を減少させる。

これにより、クリーニング装置２２へ適切にトナー供給がなされるとともにメンテナンストナー供給処理で消費されるトナーが少なくなる。したがって、メンテナンスのための余計なトナー消費が抑制される。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

例えば、上記実施の形態では、中間転写体として中間転写ベルト４が使用されているが、中間転写体として中間転写ドラムが使用されてもよい。その場合においても、センサー８と同様のセンサーによって、非画像トナーが検出される。

また、上記実施の形態では、非画像トナー量特定部４２は、トナー色ごとに、非画像トナー量を特定し、メンテナンストナー供給処理部４１は、トナー色ごとに、クリーニング装置２２へのトナー供給を行う。

また、上記実施の形態では、帯電バイアスおよび現像バイアスの上昇時および下降時の両方において非画像トナー量が検出されているが、それらの一方のみを特定するようにしてもよい。その場合、メンテナンストナー供給処理部４１は、例えば、帯電バイアスおよび現像バイアスの上昇時の非画像トナー量と帯電バイアスおよび現像バイアスの下降時の非画像トナー量とを同一であるとみなして、特定された非画像トナーの量から帯電バイアスおよび現像バイアスの上昇時の非画像トナー量と帯電バイアスおよび現像バイアスの下降時の非画像トナー量との和を推定し、それに応じて、メンテナンストナー供給処理において感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに付着させるトナーの量を減少させるか、メンテナンストナー供給処理の回数を減少させるようにしてもよい。

本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。

１ａ〜１ｄ 感光体ドラム
２ａ〜２ｄ 露光装置
３ａ〜３ｄ 現像装置
４ 中間転写ベルト（中間転写体の一例）
８ センサー
１４ 現像ローラー
２１ 帯電装置
２２ クリーニング装置
４１ メンテナンストナー供給処理部
４２ 非画像トナー量特定部

Claims (3)

1. 感光体ドラムと、
   前記感光体ドラム上に光を照射して静電潜像を形成する露光装置と、
   帯電バイアスで前記感光体ドラムを帯電させる帯電装置と、
   現像バイアスでトナーを保持し、前記静電潜像に前記トナーを付着させる現像ローラーと、
   前記感光体ドラム上の残留トナーを回収するクリーニング装置と、
   前記静電潜像に前記トナーが付着して得られるトナー像を１次転写される中間転写体と、
   前記中間転写体上のトナーを検出するセンサーと、
   非画像形成時に前記露光装置、前記帯電装置、および前記現像ローラーを使用して前記感光体ドラムにトナーを付着させ、１次転写させずに前記クリーニング装置に回収させるメンテナンストナー供給処理を実行するメンテナンストナー供給処理部と、
   画像形成前の前記帯電バイアスおよび前記現像バイアスの上昇時、並びに画像形成後の前記帯電バイアスおよび前記現像バイアスの下降時の少なくとも一方において前記感光体ドラムに付着した非画像トナーを前記中間転写体に１次転写させ、前記センサーの出力に基づいて前記非画像トナーの量を特定する非画像トナー量特定部とを備え、
   前記メンテナンストナー供給処理部は、特定された前記非画像トナーの量、並びに画像形成前の前記帯電バイアスおよび前記現像バイアスの上昇、並びに画像形成後の前記帯電バイアスおよび前記現像バイアスの下降の少なくとも一方の回数に応じて、前記メンテナンストナー供給処理において前記感光体ドラムに付着させるトナーの量を減少させるか、前記メンテナンストナー供給処理の回数を減少させること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記非画像トナー量特定部は、所定の条件に従って、前記非画像トナーの１次転写および前記非画像トナーの量の特定を実行するか否かを判定し、
   前記メンテナンストナー供給処理部は、前記非画像トナー量特定部により特定された最新の前記非画像トナーの量に応じて、前記メンテナンストナー供給処理において前記感光体ドラムに付着させるトナーの量を減少させるか、前記メンテナンストナー供給処理の回数を減少させること、
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記非画像トナー量特定部は、前記センサーにより検出される前記非画像トナーの濃度および副走査方向の長さに基づいて、前記非画像トナーの量を特定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。

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