画像形成装置及びドラムクリーニング方法
【課題】感光体上の放電生成物の除去に優れた画像形成装置、及びドラムクリーニング方法を提供する。
【解決手段】感光体ドラム上の潜像を複数種のトナーにより現像するとともに、リフレッシュ処理時に感光体ドラム上に上記複数種のトナーを強制排出する現像器と、現像された潜像を中間転写ベルトに転写するとともに、上記リフレッシュ処理時に強制排出された複数種のトナーのうち、一のトナー種については中間転写ベルトへの転写をキャンセルし、他のトナー種については中間転写ベルトに転写する転写ローラと、感光体ドラムをクリーニングするドラムクリーニングユニットとを備える画像形成装置等を提供する。
【解決手段】感光体ドラム上の潜像を複数種のトナーにより現像するとともに、リフレッシュ処理時に感光体ドラム上に上記複数種のトナーを強制排出する現像器と、現像された潜像を中間転写ベルトに転写するとともに、上記リフレッシュ処理時に強制排出された複数種のトナーのうち、一のトナー種については中間転写ベルトへの転写をキャンセルし、他のトナー種については中間転写ベルトに転写する転写ローラと、感光体ドラムをクリーニングするドラムクリーニングユニットとを備える画像形成装置等を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置等に関し、詳しくは、感光体ドラムのクリーニング力を高めた画像形成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識の高まりから、オゾンなどのコロナ放電生成物の発生量の少ない接触帯電手段が多く使用されており、その中でも特に帯電ローラ方式が多く用いられている。
【０００３】
しかしながら、帯電ローラと感光体ドラムとの距離がごく近接しているため、エネルギーが大きく、放電生成物（主に窒素酸化物）の感光体表面への密着力が大きくなる。感光体ドラムの表面に付着した放電生成物は、感光体の電気抵抗を低下させて高温高湿環境下での画像流れを引き起こし、あるいは感光体ドラムとクリーニングブレードとの間の摩擦力を上昇させてクリーニングブレードにおけるトナーすり抜け、鳴き、めくれ等を引き起こす。
【０００４】
このような放電生成物の付着による悪影響の大きさは、帯電ローラ方式のほうがコロナ帯電方式よりも大きく、また直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電ローラのほうが、直流電圧のみ印加した帯電ローラよりも大きい。また、放電生成物の付着による悪影響の大きさは、アモルファスシリコン感光体のように、感光層の削れにくい感光体を用いた場合にはより顕著となる。
【０００５】
放電生成物の影響を排除して画像品質を保持する対策としては、放電生成物を感光体上で分解させ無効化させる方法、感光体を加熱する方法、ブラシ状、ローラ状、ウェブ状などの摺擦手段を用いて感光体表面の摩耗量を制御する方法などが開示されている。また、トナー中に研磨剤粒子を添加しておき、そのトナーで感光体表面を擦る方法も感光体表面に付着した放電生成物を除去する上で有効な手段である。
【０００６】
一方、特開２００５−３１６０８５号公報等には、トナー像の平均印字率が規定値以下であると、劣化トナーが現像装置中に増加していると判断し、非現像時に現像装置内のトナーの強制排出を行う、即ちリフレッシュ動作が開示されている。
【０００７】
特開２００５−１５６９２９号公報や、特開２００５−１３４７７６号公報にもドラムリフレッシュ、現像剤リフレッシュ等の現像器中のトナーを感光体上に強制消費する手段が提供されている。
【特許文献１】特開２００５−３１６０８５号公報
【特許文献２】特開２００５−１５６９２９号公報
【特許文献３】特開２００５−１３４７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、トナー像の平均印字率が規定値以下の時に、非現像時に現像装置内のトナーの強制排出を行う場合、この強制排出されたトナーを用いて感光体表面を擦り、感光体表面に付着した放電生成物を除去することが可能である。しかしながら、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各色のトナーで、研磨能力が異なるため、これらトナーの混合状態で感光体表面を擦った場合、研磨効果の高いトナー（例えばブラックトナーは研磨粒子が多く研磨力が強い）のみで感光体表面を擦る場合に比べて研磨効果が弱くなってしまう。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、放電生成物が感光体ドラム表面に付着することによって生じる画像への悪影響を排除し、長期的に良好な画像を得ることのできる画像形成装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために以下の手段を採用している。すなわち本発明における画像形成装置は、感光体ドラム上の潜像を複数種のトナーにより現像するとともに、リフレッシュ処理時に感光体ドラム上に上記複数種のトナーを強制排出する現像器と、 現像された潜像を中間転写ベルトに転写するとともに、上記リフレッシュ処理時に強制排出された複数種のトナーのうち、一のトナー種については中間転写ベルトへの転写をキャンセルし、他のトナー種については中間転写ベルトに転写する転写ローラと、感光体ドラムをクリーニングするドラムクリーニングユニットとを備える。
【００１１】
この構成では、感光体ドラム上に残ったトナーを除去する際に、当該トナーを介してクリーニングローラ及びクリーニングブレードで感光体ドラム上を擦る事により、感光体ドラムに付着した放電生成物の除去が行われる。さらに、研磨能力の異なる各色トナーの混合状態で感光体ドラム表面を擦るのではなく、研磨力が強いトナーのみで感光体ドラム表面を擦るため、十分な研磨力による効率よい除去が可能となる。
【００１２】
また、リフレッシュ処理時に、強制排出されたトナーの中間転写ベルトへの転写を指示する旨の転写信号と転写のキャンセルを指示する旨のキャンセル信号とを、現像器が強制排出したトナー種毎に転写ローラに送信する構成がある。
【００１３】
この構成では、同一の研磨力を有する複数のトナーを選択的に利用できるため、いっそう効率のよい除去が可能となる。
【００１４】
また、転写ローラは、現像器が強制排出したトナー種毎に感光体ドラム方向にトナーを転写させる逆転写バイアスの印加を制御する構成がある。
【００１５】
この構成では、所定の除去トナーにのみ逆転写バイアスを印加するため、中間転写ベルトへの排出トナーの転写が抑制され、効率のよい除去が可能となる。
【００１６】
また、現像器が強制排出したトナー種毎に、転写ローラを感光体ドラムから圧接・離間を制御する構成がある。
【００１７】
この構成でも、トナー種に応じて中間転写ベルトへの排出トナーの転写が抑制されるため、効率のよい除去が可能となる。
【００１８】
また、一のトナー種はブラックトナーとする構成がある。ブラックトナーを除去に利用することにより、研磨剤による出力画像への色味の影響を抑えることができる。
【００１９】
また、リフレッシュ処理時には、感光体ドラムを帯電させずに現像装置から感光体ドラム方向への現像バイアスによって強制排出されたトナーを感光体ドラムに付着させる構成がある。
【００２０】
これにより、不要な放電生成物の生成を抑え、結果的に放電生成物の除去に寄与することができる。
【発明の効果】
【００２１】
研磨能力の異なる各色トナーの混合状態で感光体ドラム表面を擦るのではなく、研磨力が強いトナーのみで感光体ドラム表面を擦るため、十分な研磨力による効率よい除去が可能となる。
【００２２】
また、感光体ドラム方向にトナーを転写させる逆転写バイアスを印加するため、中間転写ベルトへの排出トナーの転写が抑制されるため、効率のよい除去が可能となる。
【００２３】
さらに、現像器が強制排出したトナー種毎に、転写ローラを感光体ドラムから圧接・離間を制御する構成により、トナー種に応じて中間転写ベルトへの排出トナーの転写が抑制されるため、効率のよい除去が可能となる。
【００２４】
また、一のトナー種はブラックトナーとする構成では、ブラックトナーを除去に利用することにより、研磨剤による出力画像への色味の影響を抑えることができる。
【００２５】
また、リフレッシュ処理時には、感光体ドラムを帯電させずに現像装置から感光体ドラム方向への現像バイアスによって強制排出されたトナーを感光体ドラムに付着させることにより、不要な放電生成物の生成を抑え、結果的に放電生成物の除去に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２７】
図１は、画像形成装置１０１の概略模式図である。ただし、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。上記画像形成装置１０１は、具体的にはデジタル複写機やプリンタが該当し、ここではカラープリンタを例にとって説明する。
【００２８】
（画像形成処理）
まず、画像形成装置１０１における画像形成処理について、図１〜図５を用いて説明する。画像形成装置１０１に電源が投入されると、印刷枚数をカウントするカウンター（Ｎ）が図４に示す印刷制御ユニット４０１により初期化される（図５：Ｓ５０１）。この際、他の各種パラメータや、定着装置１０８における加熱ローラ１０８ａの温度のセンシング等も行われる。各種初期化が完了し、加熱ローラ１０８ａの温度が所定値以上に上昇することで、以下に示す画像形成処理が可能になる（図５：Ｓ５０２）。
【００２９】
即ち、このような状態で、図示しないコンピュータ等から画像データが入力されると、まず、帯電ローラ１０９によって、感光体ドラム１０２が帯電される。感光体ドラム１０２が帯電されると、上記画像データに基づいて、レーザユニット１０４が感光体ドラム１０２上に潜像を形成する。なお、レーザユニット１０４の位置に応じて、反射ミラー１１０によりレーザが屈曲される。
【００３０】
上記レーザユニット１０４により感光体ドラム１０２上に潜像が形成されると、図２に示すように、回転ドラム型現像器（ロータリー現像器）１０３が、図面に対して垂直方向に構成される回転軸１０３ａを中心として周方向１０３ｂに回転させられ、対応する色のトナーが格納された現像ユニット１１１が感光体ドラム１０２の対向位置に配置される。この状態で、感光体ドラム１０２上の潜像が、現像ユニットが格納するトナーにより現像され、転写ローラ１２０により中間転写ベルト１０７に転写される。なお、回転ドラム型現像器１０３は、複数のトナー種、即ちイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各トナーをそれぞれ格納する４つの現像ユニット１１１（Ｙ）、(Ｃ)、(Ｍ)、(Ｋ)を有している。４つの現像ユニット１１１は、トナー供給時の開口ユニットの位置が異なる点以外は、ほぼ同様の構成を有している。
【００３１】
上記中間転写ベルト１０７への転写を上記各色毎に繰り返すことにより、当該中間転写ベルト上にフルカラー画像が形成される。
【００３２】
なお、転写ローラ１２０により中間転写ベルト１０７に転写された後、感光体ドラム１０２上に残留した未転写トナー等は、ドラムクリーニングユニット１２２を構成するクリーニングローラ２０１及びクリーニングブレード２０２により除去され、図示しない廃トナーボックスに回収される。
【００３３】
上記中間転写ベルト１０７への転写に同期されて、給紙部１１４を介して給紙カセット１１３より取り出された用紙は、搬送路１１５よりレジストローラ対１１６に搬送される。その後、用紙はレジストローラ対１１６より中間転写ベルト１０７に、中間転写ベルト１０７上の現像画像にタイミングを合わせて搬送され、二次転写ローラ１１７に案内される。
【００３４】
二次転写ローラ１１７は、中間転写ベルト１０７に圧接・離間可能に構成されており、フルカラーの現像画像が中間転写ベルト１０７に形成された後に中間転写ベルト１０７に圧接される。圧接時には、二次転写ローラ１１７に印加された転写バイアスにより、中間転写ベルト１０７上に形成された現像画像が用紙に転写される。
【００３５】
現像画像が転写された用紙は搬送路１１８を介して定着装置１０８に案内され、現像画像は、加熱ローラ１０８ａ及び加圧ローラ１０８ｂによって用紙に定着される。この後、用紙は、排出部１１９に排出される。
【００３６】
また、現像画像の用紙への転写が完了すると、中間転写ベルト１０７はクリーニングユニット１２１にてクリーニング処理される。即ち、中間転写ベルト１０７が駆動ローラ１２３と導電ブラシローラ１２４の間に導かれると、帯電したトナー、即ちトナー粒子や外部添加剤が、導電ブラシローラ１２４方向へのクリーニングバイアスと導電ブラシローラ１２４とにより、電気的及び物理的に中間転写ベルト１０７から除去されて導電ブラシローラ１２４に移送される。また、導電ブラシローラ１２４に移送されたトナーは、当該導電ブラシローラ１２４の回収ローラ１２５への食い込み及びクリーニングバイアスにより、物理的及び電気的に回収ローラ１２５に移送される。
【００３７】
回収ローラ１２５の表面に付着したトナーは、ゴムブレードによりそぎ落とされ、固定部材の背面に備えられたスパイラル形状を有する回転体にて回収されて廃トナーボックスに回収される。
【００３８】
以上の処理により、中間転写ベルト１０７の表面に付着して残留したトナーが除去されて回収される。
【００３９】
以上が、図４の概略機能ブロック図に示した印刷制御ユニット４０１により制御される、画像形成装置１０１の画像形成における主な画像形成処理である。印刷制御ユニット４０１は、用紙一枚の印刷が完了すると、カウンターＮの値を１増加させる。
【００４０】
なお、上記画像形成装置１０１では、図３の概略構成図に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３０４及び上記印刷処理における各駆動部に対応するドライバ３０５が内部バス３０６を介して接続されている。上記ＣＰＵ３０１は、例えばＲＡＭ３０２を作業領域として利用し、ＲＯＭ３０３やＨＤＤ３０４等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて上記ドライバ３０５とデータや命令を授受することにより、印刷制御ユニット４０１として、上記図１に示した各駆動部３０７の動作を制御する。
【００４１】
（リフレッシュ処理）
続いて、リフレッシュ処理に係るクリーニング制御ユニット４０２及び各駆動部３０７の動作について詳しく説明する。ここでいうリフレッシュ処理とは、現像器中にて増加した劣化トナーを、用紙へ転写することなく強制排出する処理である。
【００４２】
まず、上述した一連の（用紙１枚分の）画像形成処理が終了すると、その旨が印刷制御ユニット４０１よりクリーニング制御ユニット４０２に送信される。上記印刷処理が終了した旨の信号を受信したクリーニング制御ユニット４０２は、上記印刷処理に続いてリフレッシュ処理の判定を行う。
【００４３】
上記判定において、クリーニング制御ユニット４０２は、印刷制御ユニット４０１よりカウンターＮの値を取得する。当該カウンターＮは、前回のリフレッシュ処理以後に印刷された用紙の枚数を示す。
【００４４】
上記クリーニング制御ユニット４０２は、カウンターＮの値と、リフレッシュ処理への移行のための閾値となるＴとを比較する（図５：Ｓ５０３）。Ｔは、画像形成装置１０１の性能などによって異なる数値であり、リフレッシュ処理を頻繁に行う必要がある機種においてはＴに小さい値が設けられる。
【００４５】
ここで、Ｎ≧Ｔではない場合、再度連続する印刷処理を繰り返す（図５：Ｓ５０３ＮＯ→Ｓ５０２）。
【００４６】
なお、Ｎ≧Ｔである場合、クリーニング制御ユニット４０２は、リフレッシュ処理を実施する（図５：Ｓ５０３ＹＥＳ）。
【００４７】
リフレッシュ処理では、まずクリーニング制御ユニット４０２は、各トナー（Ｙ）（Ｍ）（Ｃ）（Ｋ）それぞれについて、平均印字率Ａを算出する。平均印字率は、各トナー毎に上記Ｔで定められた枚数分の印字量を印字率印刷制御ユニット４０１より取得することで、算出可能である。ここで、平均印字率Ａが、あらかじめ決められた印字率の閾値Ｂより小さい場合、現像器内に劣化トナーが存在することを意味する。このため、クリーニング制御ユニット４０２は、現像器１０３に対して、（（印字率閾値（Ｂ）−平均印字率（Ａ））×所定枚数（Ｔ））に相当する量のトナーを排出する旨の信号を送信する（図５：Ｓ５０６）。なお、排出の際には、クリーニング制御ユニット４０２は、感光体ドラム１０２の表面を帯電させないように制御する。これにより、排出されるトナー量は現像器１０３から感光体ドラム１０２への現像バイアスの印加時間によって制御可能となる。
【００４８】
上記トナーの排出は、各トナー（Ｙ）（Ｍ）（Ｃ）（Ｋ）それぞれについて行われる。なお、各トナーの排出時に、クリーニング制御ユニット４０２は、排出されたトナーの判定を行う（図５：Ｓ５０７）。
【００４９】
ここで、排出されたトナーがあらかじめ決められたトナー（ここではブラック）ではない場合、クリーニング制御ユニット４０２は、転写ローラ１２０に対して、感光体ドラム１０３上のトナーを中間転写ベルト１０７へ転写する旨の信号を送信する（図５：Ｓ５０７ＮＯ→Ｓ５０８）。また、二次転写ローラ１１７には、中間転写ベルト１０７から離間させると共に、用紙への転写バイアスを印加しない旨の信号を送信する。さらにクリーニングユニット１２１に対して、中間転写ベルト１０７をクリーニングする旨の信号を送信する。
【００５０】
上記処理により、ブラック以外のトナーについては、感光体ドラム１０３上に強制排出されたトナーが中間転写ベルト１０７を介してクリーニングユニット１２１によりクリーニングされる。
【００５１】
また、排出されたトナーがあらかじめ決められたブラックトナーである場合、クリーニング制御ユニット４０２は、転写ローラ１２０に対して、感光体ドラム方向にトナーを転写させる逆転写バイアスを印加する旨の信号を送信する（図５：Ｓ５０７ＹＥＳ→Ｓ５０９）。当該信号に基づいて、転写ローラ１２０は上記逆転写バイアスを印加する。
【００５２】
上記処理により、ブラックトナーのみ、感光体ドラム１０３上に強制排出されたトナーが中間転写ベルト１０７に転写されること無く、即ち転写がキャンセルされて、ドラムクリーニングユニット１２２により除去される。なお、このように選択的に転写のキャンセルを実施することで、例えば研磨に利用するトナーを、ブラックトナーとイエロートナーといったように複数選択できる。つまり、同一の研磨力を有する複数のトナーを選択することにより、研磨効率を落とすことなく、効率のよい除去が可能となる。
【００５３】
クリーニング制御ユニット４０２は、上記リフレッシュ処理を、各トナー種すべてに対して行ったことを確認し、カウンター（Ｎ）をリセットした後、処理を印刷制御ユニット４０１に戻す（図５：Ｓ５１０ＹＥＳ→Ｓ５０１）。以後、印刷出力の命令があれば、画像形成処理が開始される（図５：Ｓ５０２）。
【００５４】
以上のように、感光体ドラム１０２上に残ったトナーをクリーニングローラ２０１及びクリーニングブレード２０２により除去する際に、当該トナーを介してクリーニングローラ２０１及びクリーニングブレード２０２で感光体ドラム１０２上を擦る事により、感光体ドラム１０２に付着した放電生成物の除去が行われる。
【００５５】
また、研磨能力の異なる各色トナーの混合状態で感光体ドラム表面を擦るのではなく、研磨力が強いトナーのみで感光体ドラム表面を擦るため、十分な研磨力による効率よい除去が可能となる。
【００５６】
なお、リフレッシュ処理時において、感光体ドラム１０２上に潜像を形成した後に現像器１０３により現像画像を形成する方法を用いることもできるが、当該潜像形成の際にも放電生成物の付着が進行するため、潜像を形成することなくトナーを排出するのが好ましい。
【００５７】
また、感光体ドラム１０３のトナー像を中間転写ベルト１０７に転写させないための手段としては、単に転写ローラ１２０に電圧印加を行わないことによっても可能である。ただし、より多くのトナーを転写させない点から、上述したように通常の画像形成時とは逆極性の電圧（逆転写バイアス）を中間転写ベルト１０７に印加するほうが効果的である。また、転写ローラが感光体ドラム１０２への圧接・離間が可能である場合には、リフレッシュ処理である旨の信号に基づいて感光体ドラムから離間させてもよい。
【００５８】
またさらに、感光体ドラム１０２に残留したトナーを介して感光体ドラム１０２の表面を擦るためには、クリーニングブレード２０２のみでもよいが、上記のようにクリーニングローラ２０１及びクリーニングブレード２０２で擦る方法のほうが、感光体ドラム１０２の表面に付着した放電生成物の除去をより効果的に行うことができる。
【００５９】
また、リフレッシュ処理時に感光体ドラム１０２の表面を擦るトナーは、ブラックに限るものではなく、イエロー、シアン、マゼンタの少なくとも１つを用いてもよい。このとき、利用されるトナー中には、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛のような研磨微粒子を含んでいるほうが、放電生成物の除去には効果的である。
【００６０】
除去に適したトナーは、円形度が０．９５０以下あるいは研磨微粒子が添加されたトナーが好ましい。
【００６１】
円形度ａは、ａ＝Ｌ0／Ｌ
Ｌ0：粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長
Ｌ：粒子の投影像の周囲長 として与えることができる。
【００６２】
また、除去に適したトナーは、体積平均粒径が４〜１０μｍ、特に５〜９μｍの範囲にあるのが好ましい。
【００６３】
さらに外部添加される研磨剤の添加量及び粒径は、トナー重量に対して０．１〜３．０質量％、特に１．０〜２．０質量％の量が好ましい。また、体積平均粒径は、０．０１〜０．７μｍ、特に０．１〜０．４μｍの範囲にあるのが好ましい。
【００６４】
またさらに、感光体ドラムを構成する感光部は、アモルファスシリコン感光体であるのが好ましい。
【００６５】
（実施例）
実際に上記リフレッシュ処理を行った際の実施条件及び結果を下記に示す。なお、トナー中への研磨剤の添加によるカラー画像の色目の変化を考慮し、研磨剤添加による色目変化の影響が最も少ないブラックトナーに対して、研磨剤として酸化チタンを一部添加し、他のカラートナーには研磨剤を添加せずに使用した。また、各色について印字率２％のカラー画像形成を、計１０，０００枚行った。１０，０００枚のカラー画像形成終了後、画像のカブリ、画像流れ、クリーニングブレードの鳴きの評価を実施した。
【００６６】
＜評価基準＞
・画像カブリ
２３℃５０％の常温常湿環境でカラー画像印字を行い、その印字状態を目視にて３段階のランクで評価した。
【００６７】
ランクＡ：背景部にカブリがほとんど観測されない。
【００６８】
ランクＢ：背景部にカブリがややあるものの許容レベルである。
【００６９】
ランクＣ：背景部のカブリがひどい。
【００７０】
・画像流れ
３０℃８５％の高温高湿環境中に１２時間放置した後に文字画像を印字し、その印字状態を目視にて３段階のランクで評価した。
【００７１】
ランクＡ：文字の流れがほとんど観測されない。
【００７２】
ランクＢ：文字の流れがややあるものの許容レベルである。
【００７３】
ランクＣ：文字の流れがひどい。
【００７４】
・クリーニングブレードの鳴き
２３℃５０％の常温常湿環境、１０℃１５％の低温低湿環境中に１２時間放置した後にそれぞれ行った。１０枚連続でカラー画像印字を行い、印字中にクリーニングブレード部で異音が発生するかどうかを３段階のランクで評価した。
【００７５】
ランクＡ：どちらの環境でも異音は発生しない。
【００７６】
ランクＢ：低温低湿環境において異音が発生。
【００７７】
ランクＣ：常温常湿環境において異音が発生。
【００７８】
総合評価として、カブリ、画像流れ、ブレード泣きがともにランクＡのものを○、ともにランクＡまたはランクＢのものを△、少なくとも１つがランクＣのものを×とした。
【００７９】
図６に、リフレッシュ処理の条件とその結果を示す。
【００８０】
＜実施条件＞
実施条件１
・リフレッシュ処理を行う所定枚数（Ｔ）を１００枚、印字率閾値（Ｂ）を３％とした。リフレッシュ処理では、ブラックトナー像形成時のみ一次転写ローラに逆転写バイアスを印加した。
【００８１】
実施条件２
リフレッシュ処理を行う所定枚数（Ｔ）を５０枚とした。他の条件は条件１と同様。
【００８２】
実施条件３
印字率閾値（Ｂ）を３．５％とした。他の条件は条件１と同様。
【００８３】
実施条件４
ブラックトナー像形成時に転写ローラへの逆転写バイアスの印加を行っていない。他の条件は条件１と同様。
【００８４】
比較条件１
ブラックトナーによるリフレッシュ処理の際、転写ローラに通常の画像形成時と同極性の転写バイアスの印加を行った。他の条件は条件１と同様。
【００８５】
比較条件２
リフレッシュ処理を行っていない。
【００８６】
＜結果＞
・比較条件２と他の比較により、リフレッシュ工程を行うことで画像カブリを抑制できることが確認できた。
【００８７】
・実施条件４と他の比較により、研磨力の高いブラックトナーによるリフレッシュ処理時に転写を行わないことによって、画像流れ、クリーニングブレードの泣きの発生を抑制することができた。特に転写ローラに逆転写バイアスを印加することにより、画像流れ、クリーニングブレードの泣きの発生の抑制レベルを向上させることができた。
【００８８】
・実施条件２と他の比較により、リフレッシュ処理を行う頻度を多くした方が、カブリ、像流れ、クリーニングブレードの泣きの発生の抑制に効果的であることが確認できた。
【００８９】
・実施条件３と他の比較により、印字率閾値を高く設定した方が、カブリ、像流れ、クリーニングブレードの泣きの発生の抑制に効果的であることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係る画像形成装置は、放電生成物の感光体上からの除去に優れているため、良好な画像出力を長期にわたり安定して出力可能な画像形成装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略模式図。
【図２】ドラムクリーニングユニット近傍の構成を示す概略図。
【図３】画像形成装置の概略構成図。
【図４】画像形成装置の概略機能ブロック図。
【図５】印刷処理及びリフレッシュ処理のフローチャート。
【図６】実施例の条件及び結果を示す図。
【符号の説明】
【００９２】
１０１ 画像形成装置
１０２ 感光体ドラム
１０３ 回転ドラム型現像器
１０３ａ 中心軸
１０３ｂ 周方向
１０４ レーザユニット
１０５ トナー収容部段
１０６ トナー供給ユニット
１０７ 中間転写ベルト
１０８ 定着装置
１０９ 帯電ローラ
１１０ 反射ミラー
１１１ 現像ユニット
１１３ 給紙カセット
１１４ 給紙部
１１５、１１８ 搬送路
１１６ レジストローラ対
１１７ 二次転写ローラ
１１９ 排出部
１２０ 転写ローラ
１２１ クリーニングユニット
１２２ ドラムクリーニングユニット
１２３ 駆動ローラ
１２４ 導電ブラシローラ
２０１ クリーニングローラ
２０２ クリーニングブレード
４０１ 印刷制御ユニット
４０２ クリーニング制御ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置等に関し、詳しくは、感光体ドラムのクリーニング力を高めた画像形成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識の高まりから、オゾンなどのコロナ放電生成物の発生量の少ない接触帯電手段が多く使用されており、その中でも特に帯電ローラ方式が多く用いられている。
【０００３】
しかしながら、帯電ローラと感光体ドラムとの距離がごく近接しているため、エネルギーが大きく、放電生成物（主に窒素酸化物）の感光体表面への密着力が大きくなる。感光体ドラムの表面に付着した放電生成物は、感光体の電気抵抗を低下させて高温高湿環境下での画像流れを引き起こし、あるいは感光体ドラムとクリーニングブレードとの間の摩擦力を上昇させてクリーニングブレードにおけるトナーすり抜け、鳴き、めくれ等を引き起こす。
【０００４】
このような放電生成物の付着による悪影響の大きさは、帯電ローラ方式のほうがコロナ帯電方式よりも大きく、また直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電ローラのほうが、直流電圧のみ印加した帯電ローラよりも大きい。また、放電生成物の付着による悪影響の大きさは、アモルファスシリコン感光体のように、感光層の削れにくい感光体を用いた場合にはより顕著となる。
【０００５】
放電生成物の影響を排除して画像品質を保持する対策としては、放電生成物を感光体上で分解させ無効化させる方法、感光体を加熱する方法、ブラシ状、ローラ状、ウェブ状などの摺擦手段を用いて感光体表面の摩耗量を制御する方法などが開示されている。また、トナー中に研磨剤粒子を添加しておき、そのトナーで感光体表面を擦る方法も感光体表面に付着した放電生成物を除去する上で有効な手段である。
【０００６】
一方、特開２００５−３１６０８５号公報等には、トナー像の平均印字率が規定値以下であると、劣化トナーが現像装置中に増加していると判断し、非現像時に現像装置内のトナーの強制排出を行う、即ちリフレッシュ動作が開示されている。
【０００７】
特開２００５−１５６９２９号公報や、特開２００５−１３４７７６号公報にもドラムリフレッシュ、現像剤リフレッシュ等の現像器中のトナーを感光体上に強制消費する手段が提供されている。
【特許文献１】特開２００５−３１６０８５号公報
【特許文献２】特開２００５−１５６９２９号公報
【特許文献３】特開２００５−１３４７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、トナー像の平均印字率が規定値以下の時に、非現像時に現像装置内のトナーの強制排出を行う場合、この強制排出されたトナーを用いて感光体表面を擦り、感光体表面に付着した放電生成物を除去することが可能である。しかしながら、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各色のトナーで、研磨能力が異なるため、これらトナーの混合状態で感光体表面を擦った場合、研磨効果の高いトナー（例えばブラックトナーは研磨粒子が多く研磨力が強い）のみで感光体表面を擦る場合に比べて研磨効果が弱くなってしまう。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、放電生成物が感光体ドラム表面に付着することによって生じる画像への悪影響を排除し、長期的に良好な画像を得ることのできる画像形成装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために以下の手段を採用している。すなわち本発明における画像形成装置は、感光体ドラム上の潜像を複数種のトナーにより現像するとともに、リフレッシュ処理時に感光体ドラム上に上記複数種のトナーを強制排出する現像器と、 現像された潜像を中間転写ベルトに転写するとともに、上記リフレッシュ処理時に強制排出された複数種のトナーのうち、一のトナー種については中間転写ベルトへの転写をキャンセルし、他のトナー種については中間転写ベルトに転写する転写ローラと、感光体ドラムをクリーニングするドラムクリーニングユニットとを備える。
【００１１】
この構成では、感光体ドラム上に残ったトナーを除去する際に、当該トナーを介してクリーニングローラ及びクリーニングブレードで感光体ドラム上を擦る事により、感光体ドラムに付着した放電生成物の除去が行われる。さらに、研磨能力の異なる各色トナーの混合状態で感光体ドラム表面を擦るのではなく、研磨力が強いトナーのみで感光体ドラム表面を擦るため、十分な研磨力による効率よい除去が可能となる。
【００１２】
また、リフレッシュ処理時に、強制排出されたトナーの中間転写ベルトへの転写を指示する旨の転写信号と転写のキャンセルを指示する旨のキャンセル信号とを、現像器が強制排出したトナー種毎に転写ローラに送信する構成がある。
【００１３】
この構成では、同一の研磨力を有する複数のトナーを選択的に利用できるため、いっそう効率のよい除去が可能となる。
【００１４】
また、転写ローラは、現像器が強制排出したトナー種毎に感光体ドラム方向にトナーを転写させる逆転写バイアスの印加を制御する構成がある。
【００１５】
この構成では、所定の除去トナーにのみ逆転写バイアスを印加するため、中間転写ベルトへの排出トナーの転写が抑制され、効率のよい除去が可能となる。
【００１６】
また、現像器が強制排出したトナー種毎に、転写ローラを感光体ドラムから圧接・離間を制御する構成がある。
【００１７】
この構成でも、トナー種に応じて中間転写ベルトへの排出トナーの転写が抑制されるため、効率のよい除去が可能となる。
【００１８】
また、一のトナー種はブラックトナーとする構成がある。ブラックトナーを除去に利用することにより、研磨剤による出力画像への色味の影響を抑えることができる。
【００１９】
また、リフレッシュ処理時には、感光体ドラムを帯電させずに現像装置から感光体ドラム方向への現像バイアスによって強制排出されたトナーを感光体ドラムに付着させる構成がある。
【００２０】
これにより、不要な放電生成物の生成を抑え、結果的に放電生成物の除去に寄与することができる。
【発明の効果】
【００２１】
研磨能力の異なる各色トナーの混合状態で感光体ドラム表面を擦るのではなく、研磨力が強いトナーのみで感光体ドラム表面を擦るため、十分な研磨力による効率よい除去が可能となる。
【００２２】
また、感光体ドラム方向にトナーを転写させる逆転写バイアスを印加するため、中間転写ベルトへの排出トナーの転写が抑制されるため、効率のよい除去が可能となる。
【００２３】
さらに、現像器が強制排出したトナー種毎に、転写ローラを感光体ドラムから圧接・離間を制御する構成により、トナー種に応じて中間転写ベルトへの排出トナーの転写が抑制されるため、効率のよい除去が可能となる。
【００２４】
また、一のトナー種はブラックトナーとする構成では、ブラックトナーを除去に利用することにより、研磨剤による出力画像への色味の影響を抑えることができる。
【００２５】
また、リフレッシュ処理時には、感光体ドラムを帯電させずに現像装置から感光体ドラム方向への現像バイアスによって強制排出されたトナーを感光体ドラムに付着させることにより、不要な放電生成物の生成を抑え、結果的に放電生成物の除去に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２７】
図１は、画像形成装置１０１の概略模式図である。ただし、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。上記画像形成装置１０１は、具体的にはデジタル複写機やプリンタが該当し、ここではカラープリンタを例にとって説明する。
【００２８】
（画像形成処理）
まず、画像形成装置１０１における画像形成処理について、図１〜図５を用いて説明する。画像形成装置１０１に電源が投入されると、印刷枚数をカウントするカウンター（Ｎ）が図４に示す印刷制御ユニット４０１により初期化される（図５：Ｓ５０１）。この際、他の各種パラメータや、定着装置１０８における加熱ローラ１０８ａの温度のセンシング等も行われる。各種初期化が完了し、加熱ローラ１０８ａの温度が所定値以上に上昇することで、以下に示す画像形成処理が可能になる（図５：Ｓ５０２）。
【００２９】
即ち、このような状態で、図示しないコンピュータ等から画像データが入力されると、まず、帯電ローラ１０９によって、感光体ドラム１０２が帯電される。感光体ドラム１０２が帯電されると、上記画像データに基づいて、レーザユニット１０４が感光体ドラム１０２上に潜像を形成する。なお、レーザユニット１０４の位置に応じて、反射ミラー１１０によりレーザが屈曲される。
【００３０】
上記レーザユニット１０４により感光体ドラム１０２上に潜像が形成されると、図２に示すように、回転ドラム型現像器（ロータリー現像器）１０３が、図面に対して垂直方向に構成される回転軸１０３ａを中心として周方向１０３ｂに回転させられ、対応する色のトナーが格納された現像ユニット１１１が感光体ドラム１０２の対向位置に配置される。この状態で、感光体ドラム１０２上の潜像が、現像ユニットが格納するトナーにより現像され、転写ローラ１２０により中間転写ベルト１０７に転写される。なお、回転ドラム型現像器１０３は、複数のトナー種、即ちイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各トナーをそれぞれ格納する４つの現像ユニット１１１（Ｙ）、(Ｃ)、(Ｍ)、(Ｋ)を有している。４つの現像ユニット１１１は、トナー供給時の開口ユニットの位置が異なる点以外は、ほぼ同様の構成を有している。
【００３１】
上記中間転写ベルト１０７への転写を上記各色毎に繰り返すことにより、当該中間転写ベルト上にフルカラー画像が形成される。
【００３２】
なお、転写ローラ１２０により中間転写ベルト１０７に転写された後、感光体ドラム１０２上に残留した未転写トナー等は、ドラムクリーニングユニット１２２を構成するクリーニングローラ２０１及びクリーニングブレード２０２により除去され、図示しない廃トナーボックスに回収される。
【００３３】
上記中間転写ベルト１０７への転写に同期されて、給紙部１１４を介して給紙カセット１１３より取り出された用紙は、搬送路１１５よりレジストローラ対１１６に搬送される。その後、用紙はレジストローラ対１１６より中間転写ベルト１０７に、中間転写ベルト１０７上の現像画像にタイミングを合わせて搬送され、二次転写ローラ１１７に案内される。
【００３４】
二次転写ローラ１１７は、中間転写ベルト１０７に圧接・離間可能に構成されており、フルカラーの現像画像が中間転写ベルト１０７に形成された後に中間転写ベルト１０７に圧接される。圧接時には、二次転写ローラ１１７に印加された転写バイアスにより、中間転写ベルト１０７上に形成された現像画像が用紙に転写される。
【００３５】
現像画像が転写された用紙は搬送路１１８を介して定着装置１０８に案内され、現像画像は、加熱ローラ１０８ａ及び加圧ローラ１０８ｂによって用紙に定着される。この後、用紙は、排出部１１９に排出される。
【００３６】
また、現像画像の用紙への転写が完了すると、中間転写ベルト１０７はクリーニングユニット１２１にてクリーニング処理される。即ち、中間転写ベルト１０７が駆動ローラ１２３と導電ブラシローラ１２４の間に導かれると、帯電したトナー、即ちトナー粒子や外部添加剤が、導電ブラシローラ１２４方向へのクリーニングバイアスと導電ブラシローラ１２４とにより、電気的及び物理的に中間転写ベルト１０７から除去されて導電ブラシローラ１２４に移送される。また、導電ブラシローラ１２４に移送されたトナーは、当該導電ブラシローラ１２４の回収ローラ１２５への食い込み及びクリーニングバイアスにより、物理的及び電気的に回収ローラ１２５に移送される。
【００３７】
回収ローラ１２５の表面に付着したトナーは、ゴムブレードによりそぎ落とされ、固定部材の背面に備えられたスパイラル形状を有する回転体にて回収されて廃トナーボックスに回収される。
【００３８】
以上の処理により、中間転写ベルト１０７の表面に付着して残留したトナーが除去されて回収される。
【００３９】
以上が、図４の概略機能ブロック図に示した印刷制御ユニット４０１により制御される、画像形成装置１０１の画像形成における主な画像形成処理である。印刷制御ユニット４０１は、用紙一枚の印刷が完了すると、カウンターＮの値を１増加させる。
【００４０】
なお、上記画像形成装置１０１では、図３の概略構成図に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３０４及び上記印刷処理における各駆動部に対応するドライバ３０５が内部バス３０６を介して接続されている。上記ＣＰＵ３０１は、例えばＲＡＭ３０２を作業領域として利用し、ＲＯＭ３０３やＨＤＤ３０４等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて上記ドライバ３０５とデータや命令を授受することにより、印刷制御ユニット４０１として、上記図１に示した各駆動部３０７の動作を制御する。
【００４１】
（リフレッシュ処理）
続いて、リフレッシュ処理に係るクリーニング制御ユニット４０２及び各駆動部３０７の動作について詳しく説明する。ここでいうリフレッシュ処理とは、現像器中にて増加した劣化トナーを、用紙へ転写することなく強制排出する処理である。
【００４２】
まず、上述した一連の（用紙１枚分の）画像形成処理が終了すると、その旨が印刷制御ユニット４０１よりクリーニング制御ユニット４０２に送信される。上記印刷処理が終了した旨の信号を受信したクリーニング制御ユニット４０２は、上記印刷処理に続いてリフレッシュ処理の判定を行う。
【００４３】
上記判定において、クリーニング制御ユニット４０２は、印刷制御ユニット４０１よりカウンターＮの値を取得する。当該カウンターＮは、前回のリフレッシュ処理以後に印刷された用紙の枚数を示す。
【００４４】
上記クリーニング制御ユニット４０２は、カウンターＮの値と、リフレッシュ処理への移行のための閾値となるＴとを比較する（図５：Ｓ５０３）。Ｔは、画像形成装置１０１の性能などによって異なる数値であり、リフレッシュ処理を頻繁に行う必要がある機種においてはＴに小さい値が設けられる。
【００４５】
ここで、Ｎ≧Ｔではない場合、再度連続する印刷処理を繰り返す（図５：Ｓ５０３ＮＯ→Ｓ５０２）。
【００４６】
なお、Ｎ≧Ｔである場合、クリーニング制御ユニット４０２は、リフレッシュ処理を実施する（図５：Ｓ５０３ＹＥＳ）。
【００４７】
リフレッシュ処理では、まずクリーニング制御ユニット４０２は、各トナー（Ｙ）（Ｍ）（Ｃ）（Ｋ）それぞれについて、平均印字率Ａを算出する。平均印字率は、各トナー毎に上記Ｔで定められた枚数分の印字量を印字率印刷制御ユニット４０１より取得することで、算出可能である。ここで、平均印字率Ａが、あらかじめ決められた印字率の閾値Ｂより小さい場合、現像器内に劣化トナーが存在することを意味する。このため、クリーニング制御ユニット４０２は、現像器１０３に対して、（（印字率閾値（Ｂ）−平均印字率（Ａ））×所定枚数（Ｔ））に相当する量のトナーを排出する旨の信号を送信する（図５：Ｓ５０６）。なお、排出の際には、クリーニング制御ユニット４０２は、感光体ドラム１０２の表面を帯電させないように制御する。これにより、排出されるトナー量は現像器１０３から感光体ドラム１０２への現像バイアスの印加時間によって制御可能となる。
【００４８】
上記トナーの排出は、各トナー（Ｙ）（Ｍ）（Ｃ）（Ｋ）それぞれについて行われる。なお、各トナーの排出時に、クリーニング制御ユニット４０２は、排出されたトナーの判定を行う（図５：Ｓ５０７）。
【００４９】
ここで、排出されたトナーがあらかじめ決められたトナー（ここではブラック）ではない場合、クリーニング制御ユニット４０２は、転写ローラ１２０に対して、感光体ドラム１０３上のトナーを中間転写ベルト１０７へ転写する旨の信号を送信する（図５：Ｓ５０７ＮＯ→Ｓ５０８）。また、二次転写ローラ１１７には、中間転写ベルト１０７から離間させると共に、用紙への転写バイアスを印加しない旨の信号を送信する。さらにクリーニングユニット１２１に対して、中間転写ベルト１０７をクリーニングする旨の信号を送信する。
【００５０】
上記処理により、ブラック以外のトナーについては、感光体ドラム１０３上に強制排出されたトナーが中間転写ベルト１０７を介してクリーニングユニット１２１によりクリーニングされる。
【００５１】
また、排出されたトナーがあらかじめ決められたブラックトナーである場合、クリーニング制御ユニット４０２は、転写ローラ１２０に対して、感光体ドラム方向にトナーを転写させる逆転写バイアスを印加する旨の信号を送信する（図５：Ｓ５０７ＹＥＳ→Ｓ５０９）。当該信号に基づいて、転写ローラ１２０は上記逆転写バイアスを印加する。
【００５２】
上記処理により、ブラックトナーのみ、感光体ドラム１０３上に強制排出されたトナーが中間転写ベルト１０７に転写されること無く、即ち転写がキャンセルされて、ドラムクリーニングユニット１２２により除去される。なお、このように選択的に転写のキャンセルを実施することで、例えば研磨に利用するトナーを、ブラックトナーとイエロートナーといったように複数選択できる。つまり、同一の研磨力を有する複数のトナーを選択することにより、研磨効率を落とすことなく、効率のよい除去が可能となる。
【００５３】
クリーニング制御ユニット４０２は、上記リフレッシュ処理を、各トナー種すべてに対して行ったことを確認し、カウンター（Ｎ）をリセットした後、処理を印刷制御ユニット４０１に戻す（図５：Ｓ５１０ＹＥＳ→Ｓ５０１）。以後、印刷出力の命令があれば、画像形成処理が開始される（図５：Ｓ５０２）。
【００５４】
以上のように、感光体ドラム１０２上に残ったトナーをクリーニングローラ２０１及びクリーニングブレード２０２により除去する際に、当該トナーを介してクリーニングローラ２０１及びクリーニングブレード２０２で感光体ドラム１０２上を擦る事により、感光体ドラム１０２に付着した放電生成物の除去が行われる。
【００５５】
また、研磨能力の異なる各色トナーの混合状態で感光体ドラム表面を擦るのではなく、研磨力が強いトナーのみで感光体ドラム表面を擦るため、十分な研磨力による効率よい除去が可能となる。
【００５６】
なお、リフレッシュ処理時において、感光体ドラム１０２上に潜像を形成した後に現像器１０３により現像画像を形成する方法を用いることもできるが、当該潜像形成の際にも放電生成物の付着が進行するため、潜像を形成することなくトナーを排出するのが好ましい。
【００５７】
また、感光体ドラム１０３のトナー像を中間転写ベルト１０７に転写させないための手段としては、単に転写ローラ１２０に電圧印加を行わないことによっても可能である。ただし、より多くのトナーを転写させない点から、上述したように通常の画像形成時とは逆極性の電圧（逆転写バイアス）を中間転写ベルト１０７に印加するほうが効果的である。また、転写ローラが感光体ドラム１０２への圧接・離間が可能である場合には、リフレッシュ処理である旨の信号に基づいて感光体ドラムから離間させてもよい。
【００５８】
またさらに、感光体ドラム１０２に残留したトナーを介して感光体ドラム１０２の表面を擦るためには、クリーニングブレード２０２のみでもよいが、上記のようにクリーニングローラ２０１及びクリーニングブレード２０２で擦る方法のほうが、感光体ドラム１０２の表面に付着した放電生成物の除去をより効果的に行うことができる。
【００５９】
また、リフレッシュ処理時に感光体ドラム１０２の表面を擦るトナーは、ブラックに限るものではなく、イエロー、シアン、マゼンタの少なくとも１つを用いてもよい。このとき、利用されるトナー中には、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛のような研磨微粒子を含んでいるほうが、放電生成物の除去には効果的である。
【００６０】
除去に適したトナーは、円形度が０．９５０以下あるいは研磨微粒子が添加されたトナーが好ましい。
【００６１】
円形度ａは、ａ＝Ｌ0／Ｌ
Ｌ0：粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長
Ｌ：粒子の投影像の周囲長 として与えることができる。
【００６２】
また、除去に適したトナーは、体積平均粒径が４〜１０μｍ、特に５〜９μｍの範囲にあるのが好ましい。
【００６３】
さらに外部添加される研磨剤の添加量及び粒径は、トナー重量に対して０．１〜３．０質量％、特に１．０〜２．０質量％の量が好ましい。また、体積平均粒径は、０．０１〜０．７μｍ、特に０．１〜０．４μｍの範囲にあるのが好ましい。
【００６４】
またさらに、感光体ドラムを構成する感光部は、アモルファスシリコン感光体であるのが好ましい。
【００６５】
（実施例）
実際に上記リフレッシュ処理を行った際の実施条件及び結果を下記に示す。なお、トナー中への研磨剤の添加によるカラー画像の色目の変化を考慮し、研磨剤添加による色目変化の影響が最も少ないブラックトナーに対して、研磨剤として酸化チタンを一部添加し、他のカラートナーには研磨剤を添加せずに使用した。また、各色について印字率２％のカラー画像形成を、計１０，０００枚行った。１０，０００枚のカラー画像形成終了後、画像のカブリ、画像流れ、クリーニングブレードの鳴きの評価を実施した。
【００６６】
＜評価基準＞
・画像カブリ
２３℃５０％の常温常湿環境でカラー画像印字を行い、その印字状態を目視にて３段階のランクで評価した。
【００６７】
ランクＡ：背景部にカブリがほとんど観測されない。
【００６８】
ランクＢ：背景部にカブリがややあるものの許容レベルである。
【００６９】
ランクＣ：背景部のカブリがひどい。
【００７０】
・画像流れ
３０℃８５％の高温高湿環境中に１２時間放置した後に文字画像を印字し、その印字状態を目視にて３段階のランクで評価した。
【００７１】
ランクＡ：文字の流れがほとんど観測されない。
【００７２】
ランクＢ：文字の流れがややあるものの許容レベルである。
【００７３】
ランクＣ：文字の流れがひどい。
【００７４】
・クリーニングブレードの鳴き
２３℃５０％の常温常湿環境、１０℃１５％の低温低湿環境中に１２時間放置した後にそれぞれ行った。１０枚連続でカラー画像印字を行い、印字中にクリーニングブレード部で異音が発生するかどうかを３段階のランクで評価した。
【００７５】
ランクＡ：どちらの環境でも異音は発生しない。
【００７６】
ランクＢ：低温低湿環境において異音が発生。
【００７７】
ランクＣ：常温常湿環境において異音が発生。
【００７８】
総合評価として、カブリ、画像流れ、ブレード泣きがともにランクＡのものを○、ともにランクＡまたはランクＢのものを△、少なくとも１つがランクＣのものを×とした。
【００７９】
図６に、リフレッシュ処理の条件とその結果を示す。
【００８０】
＜実施条件＞
実施条件１
・リフレッシュ処理を行う所定枚数（Ｔ）を１００枚、印字率閾値（Ｂ）を３％とした。リフレッシュ処理では、ブラックトナー像形成時のみ一次転写ローラに逆転写バイアスを印加した。
【００８１】
実施条件２
リフレッシュ処理を行う所定枚数（Ｔ）を５０枚とした。他の条件は条件１と同様。
【００８２】
実施条件３
印字率閾値（Ｂ）を３．５％とした。他の条件は条件１と同様。
【００８３】
実施条件４
ブラックトナー像形成時に転写ローラへの逆転写バイアスの印加を行っていない。他の条件は条件１と同様。
【００８４】
比較条件１
ブラックトナーによるリフレッシュ処理の際、転写ローラに通常の画像形成時と同極性の転写バイアスの印加を行った。他の条件は条件１と同様。
【００８５】
比較条件２
リフレッシュ処理を行っていない。
【００８６】
＜結果＞
・比較条件２と他の比較により、リフレッシュ工程を行うことで画像カブリを抑制できることが確認できた。
【００８７】
・実施条件４と他の比較により、研磨力の高いブラックトナーによるリフレッシュ処理時に転写を行わないことによって、画像流れ、クリーニングブレードの泣きの発生を抑制することができた。特に転写ローラに逆転写バイアスを印加することにより、画像流れ、クリーニングブレードの泣きの発生の抑制レベルを向上させることができた。
【００８８】
・実施条件２と他の比較により、リフレッシュ処理を行う頻度を多くした方が、カブリ、像流れ、クリーニングブレードの泣きの発生の抑制に効果的であることが確認できた。
【００８９】
・実施条件３と他の比較により、印字率閾値を高く設定した方が、カブリ、像流れ、クリーニングブレードの泣きの発生の抑制に効果的であることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係る画像形成装置は、放電生成物の感光体上からの除去に優れているため、良好な画像出力を長期にわたり安定して出力可能な画像形成装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略模式図。
【図２】ドラムクリーニングユニット近傍の構成を示す概略図。
【図３】画像形成装置の概略構成図。
【図４】画像形成装置の概略機能ブロック図。
【図５】印刷処理及びリフレッシュ処理のフローチャート。
【図６】実施例の条件及び結果を示す図。
【符号の説明】
【００９２】
１０１ 画像形成装置
１０２ 感光体ドラム
１０３ 回転ドラム型現像器
１０３ａ 中心軸
１０３ｂ 周方向
１０４ レーザユニット
１０５ トナー収容部段
１０６ トナー供給ユニット
１０７ 中間転写ベルト
１０８ 定着装置
１０９ 帯電ローラ
１１０ 反射ミラー
１１１ 現像ユニット
１１３ 給紙カセット
１１４ 給紙部
１１５、１１８ 搬送路
１１６ レジストローラ対
１１７ 二次転写ローラ
１１９ 排出部
１２０ 転写ローラ
１２１ クリーニングユニット
１２２ ドラムクリーニングユニット
１２３ 駆動ローラ
１２４ 導電ブラシローラ
２０１ クリーニングローラ
２０２ クリーニングブレード
４０１ 印刷制御ユニット
４０２ クリーニング制御ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラム上の潜像を複数種のトナーにより現像するとともに、リフレッシュ処理時に感光体ドラム上に上記複数種のトナーを強制排出する現像器と、
現像された潜像を中間転写ベルトに転写するとともに、上記リフレッシュ処理時に強制排出された複数種のトナーのうち、一のトナー種については中間転写ベルトへの転写をキャンセルし、他のトナー種については中間転写ベルトに転写する転写ローラと、
上記感光体ドラムをクリーニングするドラムクリーニングユニットと、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
上記リフレッシュ処理時に、強制排出されたトナーの上記中間転写ベルトへの転写を指示する旨の転写信号と転写のキャンセルを指示する旨のキャンセル信号とを、上記現像器が強制排出したトナー種毎に上記転写ローラに送信するクリーニング制御ユニットを備えた請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記転写ローラは、現像器が強制排出したトナー種毎に、感光体ドラム方向にトナーを転写させる逆転写バイアスの印加を切り替える請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記転写ローラは、感光体ドラムへの圧接・離間が可能であると共に、現像器が強制排出したトナー種毎に感光体ドラムからの圧接・離間を制御する請求項１又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記一のトナー種はブラックトナーであり、上記他のトナー種はシアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記リフレッシュ処理時には、感光体ドラムを帯電させずに現像装置から感光体ドラム方向への現像バイアスによって強制排出されたトナーを感光体ドラムに付着させる請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
上記一のトナー種は円形度が０．９５０以下あるいは研磨微粒子が添加されたトナーである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
上記研磨微粒子は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛から選択される一種または複数である請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
上記感光体ドラムを構成する感光部は、アモルファスシリコン感光体により構成される請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１０】
リフレッシュ処理時に感光体ドラム上に上記複数種のトナーを強制排出するステップと、
リフレッシュ処理時に強制排出された複数種のトナーのうち、一のトナー種については中間転写ベルトへの転写をキャンセルし、他のトナー種については中間転写ベルトに転写するステップと、
各トナー種毎に感光体ドラムをクリーニングするステップと、
を備えたドラムクリーニング方法。
【請求項１】
感光体ドラム上の潜像を複数種のトナーにより現像するとともに、リフレッシュ処理時に感光体ドラム上に上記複数種のトナーを強制排出する現像器と、
現像された潜像を中間転写ベルトに転写するとともに、上記リフレッシュ処理時に強制排出された複数種のトナーのうち、一のトナー種については中間転写ベルトへの転写をキャンセルし、他のトナー種については中間転写ベルトに転写する転写ローラと、
上記感光体ドラムをクリーニングするドラムクリーニングユニットと、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
上記リフレッシュ処理時に、強制排出されたトナーの上記中間転写ベルトへの転写を指示する旨の転写信号と転写のキャンセルを指示する旨のキャンセル信号とを、上記現像器が強制排出したトナー種毎に上記転写ローラに送信するクリーニング制御ユニットを備えた請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記転写ローラは、現像器が強制排出したトナー種毎に、感光体ドラム方向にトナーを転写させる逆転写バイアスの印加を切り替える請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記転写ローラは、感光体ドラムへの圧接・離間が可能であると共に、現像器が強制排出したトナー種毎に感光体ドラムからの圧接・離間を制御する請求項１又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記一のトナー種はブラックトナーであり、上記他のトナー種はシアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記リフレッシュ処理時には、感光体ドラムを帯電させずに現像装置から感光体ドラム方向への現像バイアスによって強制排出されたトナーを感光体ドラムに付着させる請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
上記一のトナー種は円形度が０．９５０以下あるいは研磨微粒子が添加されたトナーである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
上記研磨微粒子は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛から選択される一種または複数である請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
上記感光体ドラムを構成する感光部は、アモルファスシリコン感光体により構成される請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１０】
リフレッシュ処理時に感光体ドラム上に上記複数種のトナーを強制排出するステップと、
リフレッシュ処理時に強制排出された複数種のトナーのうち、一のトナー種については中間転写ベルトへの転写をキャンセルし、他のトナー種については中間転写ベルトに転写するステップと、
各トナー種毎に感光体ドラムをクリーニングするステップと、
を備えたドラムクリーニング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２３３０４９（Ｐ２００７−２３３０４９Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４７１９（Ｐ２００６−５４７１９）
【出願日】平成１８年３月１日（２００６．３．１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１日（２００６．３．１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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