特許 6162040 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6162040

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/02 20060101AFI20170703BHJP

   G03G 21/10 20060101ALI20170703BHJP

   G03G 21/14 20060101ALI20170703BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/02 103

   G03G21/10

   G03G21/14

【請求項の数】13

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2013-269820(P2013-269820)

(22)【出願日】2013年12月26日

(65)【公開番号】特開2015-125292(P2015-125292A)

(43)【公開日】2015年7月6日

【審査請求日】2016年3月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】591044164

【氏名又は名称】株式会社沖データ

(74)【代理人】

【識別番号】100090620

【弁理士】

【氏名又は名称】工藤 宣幸

(74)【代理人】

【識別番号】100161861

【弁理士】

【氏名又は名称】若林 裕介

(74)【代理人】

【識別番号】100180275

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 倫太郎

(72)【発明者】

【氏名】小佐々 勤

(72)【発明者】

【氏名】小井土 健二

【審査官】 佐藤 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１７１８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１２７７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２１５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１３１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０２８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２３４１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１８４２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７７５６４３９（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０２

Ｇ０３Ｇ ２１／１０

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

像担持体と、
前記像担持体の表面に一様に帯電する帯電装置と、
前記像担持体上への露光により形成された静電潜像に現像剤を移す現像装置と、
前記像担持体上に形成された現像剤像を媒体上に転写する転写装置と、
前記像担持体上の現像剤を除去する除去装置と、
温度を検出する第１の検出部と、
湿度を検出する第２の検出部と、
前記像担持体への露光工程時以外のタイミングで、前記帯電装置の表面に付着した付着物を除去するクリーニングモードを制御するものであって、環境条件に応じて前記クリーニングモードの実行頻度を制御する制御部と
を備え、
前記第１の検出部の検出結果が所定温度よりも低く、かつ、
前記第１の検出部と前記第２の検出部の検出結果に基づいて算出した環境水分量が、第１の環境水分量よりも低い場合、又は、前記第１環境水分量よりも大きい第２の環境水分量よりも高い場合、
前記制御部は、
前記第１の検出部と前記第２の検出部の検出結果に基づいて算出した環境水分量が、前記第１の環境水分量と前記第２の環境水分量の間にある場合よりも前記クリーニングモードの実行頻度よりも高くする
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記環境水分量をａ、飽和水蒸気圧をｅ（ｈＰａ）、前記第１の検出部の検出に基づく温度をｔ（℃）、前記第２の検出部の検出に基づく湿度をｈ（％）としたとき、前記環境水分量ａは、以下の式（Ａ）、式（Ｂ）で表されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
ａ＝２１７×ｅ／（ｔ＋２７３．１５）×ｈ／１００ …（Ａ）
ｅ＝６．１１×１０＾（７．５ｔ／（ｔ＋２３７．３）） …（Ｂ）

【請求項3】

前記制御部が、印刷時における印刷数カウント履歴情報を保持し、その印刷数カウント履歴情報に基づいて、前記クリーニングモードの実行頻度を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記制御部が、印刷時における印刷ジョブ数カウント履歴情報を保持し、その印刷ジョブ数カウント履歴情報に基づいて、前記クリーニングモードの実行頻度を変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記像担持体に対する前記除去装置の圧接力が１０．１ｇｆ／ｃｍ以上２９．１ｇｆ／ｃｍ以下であり、前記現像剤には印刷中に前記帯電装置に印加されるバイアスとは逆極性の外添剤が添加されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記制御部による前記クリーニングモードで、前記帯電装置に付着する付着物は、前記帯電装置上において表面電位が＋１Ｖ以上、＋１０Ｖ以下とされることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記制御部が、
印刷ジョブ開始から連続印刷枚数を示すジョブ印刷枚数カウンタ値、前回のクリーニングモード終了時からの印刷枚数を示す印刷枚数カウンタ値、電源ＯＮ又はスリープ復帰後の印刷枚数を示す総印刷枚数カウンタ値を保持し、
前記第１の検出部及び前記第２の検出部により検出された温度及び湿度に基づいて決定した環境値に応じて、クリーニングモードの実行頻度を決定する閾値を求める閾値決定部と、
前記ジョブ印刷枚数カウンタ値、前記印刷枚数カウンタ値及び前記総印刷枚数カウンタ値と、前記閾値決定部により決定された閾値との比較結果に基づく頻度で前記クリーニングモードを実行する実行部と
を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記制御部の前記実行部は、
前記ジョブ印刷枚数カウンタ値が閾値以下の場合、第１の実行頻度値と前記印刷枚数カウンタ値との比較に基づいて、前記クリーニングモードを実行し、
前記ジョブ印刷枚数カウンタ値が閾値を超える場合、前記第１の実行頻度値よりも少ない第２の実行頻度値と前記印刷枚数カウンタ値との比較に基づいて、前記クリーニングモードを実行する
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記第１の実行頻度値及び前記第２の実行頻度値は、所定の低温度未満かつ所定の低湿度未満、又は、所定の高温度以上かつ所定の高湿度以上のときの値よりも、前記低温度及び前記高温度の間でありかつ前記低湿度及び前記高湿度の間の値のほうが大きいものであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記制御部の前記実行部は、
前記ジョブ印刷枚数カウンタ値が閾値以下の場合、第３の実行頻度値と前記印刷枚数カウンタ値との比較に基づいて、前記クリーニングモードを実行し、
前記ジョブ印刷枚数カウンタ値が閾値を超える場合、前記第３の実行頻度値よりも少ない第４の実行頻度値と前記印刷枚数カウンタ値との比較し、前記印刷枚数カウンタ値が前記第４の実行頻度値以上であり、かつ、前記印刷枚数カウンタ値が第５の実行頻度値以上であるときに、前記クリーニングモードを実行する
ことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項11】

前記第３の実行頻度値、前記第４の実行頻度値及び前記第５の実行頻度値は、所定の低温度未満かつ所定の低湿度未満、又は、所定の高温度以上かつ所定の高湿度以上のときの値よりも、前記低温度及び前記高温度の間でありかつ前記低湿度及び前記高湿度の間の値のほうが大きいものであることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。

【請求項12】

前記制御部の前記閾値決定部は、温度及び湿度の組み合わせに基づく環境値決定情報を有しており、前記環境値決定情報を参照して、前記第１の検出部及び前記第２の検出部により検出された検出温度及び検出湿度に基づいて、前記環境値を決定するものであることを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項13】

前記制御部の前記閾値決定部は、前記環境値に応じて閾値を決定する閾値決定情報を有しており、前記閾値決定情報を参照して、前記環境値に応じた閾値を決定するものであることを特徴とする請求項７〜１２のいずれかに記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、感光ドラムの表面上にトナー（現像剤）が現像され、一部転写不良となり感光ドラムの表面上に残留したトナーは、感光ドラムの表面上の転写工程より後工程のクリーニングブレードにて除去される。しかし、クリーニングブレードにより除去仕切れなかったトナーは更に感光ドラム回転下流側の帯電ローラの表面に付着する。

【0003】

帯電ローラの表面に付着したトナー（以下、付着物ともいう。）を除去するため、画像形成装置は帯電ローラに印刷時とは別のバイアスを印加するクリーニングモードを実行することで、帯電ローラ上に付着したトナーを除去している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−２５９０５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、高速化、長寿命化に伴い、トナーの耐久性を得るため及びトナー粒子のクリーニング性を得るためには、トナーに外添剤をより多く添加することが必要となる。その場合、トナーよりも小さい粒子である外添剤がクリーニングブレードをすり抜けてしまい、外添剤が帯電装置に付着し、感光ドラムの帯電不良から画像不良を引き起こしてしまうという問題が生じ得る。

【0006】

そのため、帯電装置に付着した付着物を効率よく除去し、スループット低下を極力抑えることができるように、クリーニングモードの実行頻度を最適化する画像形成装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

かかる課題を解決するために、本発明は、（１）像担持体と、（２）像担持体の表面に一様に帯電する帯電装置と、（３）像担持体上への露光により形成された静電潜像に現像剤を移す現像装置と、（４）像担持体上に形成された現像剤像を媒体上に転写する転写装置と（５）像担持体上の現像剤を除去する除去装置と、（６）温度を検出する第１の検出部と、（７）湿度を検出する第２の検出部と、（８）像担持体への露光工程時以外のタイミングで、帯電装置の表面に付着した付着物を除去するクリーニングモードを制御するものであって、環境条件に応じて前記クリーニングモードの実行頻度を制御する制御部とを備え、第１の検出部の検出結果が所定温度よりも低く、かつ、第１の検出部と第２の検出部の検出結果に基づいて算出した環境水分量が、第１の環境水分量よりも低い場合、又は、第１環境水分量よりも大きい第２の環境水分量よりも高い場合、制御部は、第１の検出部と第２の検出部の検出結果に基づいて算出した環境水分量が、第１の環境水分量と第２の環境水分量の間にある場合よりもクリーニングモードの実行頻度よりも高くすることを特徴とする画像形成装置である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、帯電装置に付着したトナー外添剤を効率よく除去し、スループット低下を極力抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施形態に係る画像形成装置の内部における要部構成を説明する概略構成図である。

【図2】第１の実施形態に係る画像形成部の構成を示す構成図である。

【図3】第１の実施形態に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。

【図4】第１の実施形態に係る画像形成装置における印刷モード時とクリーニングモード時に各構成部材へのバイアス印加を示すタイミングチャートである。

【図5】第１の実施形態に係るクリーニングブレードの取り付け設定を説明する説明図である。

【図6】第１の実施形態に係る画像形成装置を用いて環境変化に応じた試験結果を示す図である。

【図7】第１の実施形態に係る画像形成装置において、環境条件によってクリーニングモードの実行頻度を変える場合の動作フローチャートである。

【図8】第１の実施形態に係る画像形成装置が置かれている環境条件と比較的短い印刷ジョブが連続するか否かに応じて、クリーニングモードの実行頻度を変える場合の動作フローチャートである。

【図9】第２の実施形態に係る画像形成装置におけるクリーニングモードの動作を示すフローチャートである。

【図10】第２の実施形態に係る環境値ｅを説明する説明図である。

【図11】第２の実施形態に係る各種パラメータを説明する説明図である。

【図12】変形実施形態に係る画像形成装置において、環境条件によってクリーニングモードの実行頻度を変える場合の動作フローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明の画像形成装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0011】

第１の実施形態では、本発明に係る画像形成装置が電子写真方式を採用したプリンタである場合を想定して説明する。しかし、本発明は、電子写真方式を採用したプリンタに限定されるものではない。本発明は、画像形成装置に広く適用でき、例えば、電子写真方式を採用した複合機、ファクシミリ装置等に適用し得るものである。

【0012】

なお、「常温常湿」とは、環境水分量ａが４．６ｇ／ｍ^３≦ａ≦１５．０ｇ/ｍ^３の範囲内にあることをいい、例えば、温度２５℃、湿度４０％の環境をいう。「高温高湿（以下、ＨＨ環境ともいう。）」とは、環境水分量ａが１５．０ｇ／ｍ^３＜ａにあることをいい、例えば、温度２８℃、湿度７０％の環境をいう。「低温低湿（以下、ＬＬ環境ともいう。）」とは、環境水分量ａがａ＜４．６ｇ／ｍ^３にあることをいい、例えば、温度１０℃、湿度３０％の環境をいう。

【0013】

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
（Ａ−１−１）画像形成装置の内部構成
図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置の内部における要部構成を説明する概略構成図である。

【0014】

図１において、第１の実施形態に係る画像形成装置１０は、記録紙カセット１６、画像形成ユニット１１、転写装置としての転写部１２、定着部２４を有している。さらに、画像形成装置１０は、印刷媒体としての記録紙１３を上記各構成要素に搬送するための用紙搬送ローラ１７〜２３を有している。

【0015】

なお、図１の画像形成装置１０は、１個の画像形成ユニット１１を備えて単色の現像剤（トナー）で画像形成を行う場合を例示する。しかし、画像形成装置１０は、それぞれ異なる色のトナーを収容する複数の画像形成ユニット１１を備えて、カラーのトナー画像を形成するものであっても良い。

【0016】

記録紙カセット１６は、内部に記録紙１３を積層した状態で収納するものである。記録紙カセット１６は、例えば、画像形成装置１０内の下部に着脱自在に装着されている。

【0017】

用紙搬送ローラ１７は、記録紙カセット１６に収納されている最上部の記録紙１３を１枚ずつ取り出し、図１に示す矢印ｆ方向に記録紙１３を繰り出すものである。これにより、記録紙１３を用紙搬送路に繰り出すことができる。用紙搬送ローラ１８及び１９は、図１に示す矢印ｇ方向に沿って、記録紙１３を搬送して画像形成部１４側へ搬送するものである。なお、図１に示す矢印ｆ、ｇ、ｍ、ｎのそれぞれは、記録紙１３の搬送路を概略的に示すものである。

【0018】

画像形成ユニット１１は、現像剤収容体としてのトナーカートリッジ１２０、用紙搬送路に沿って着脱自在に配置された現像装置としての画像形成部１４、露光装置としてのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッド１５、画像形成部１４により形成された現像剤画像（以下、トナー画像ともいう。）を、記録紙１３の上面にクーロンカにより転写する転写部１２を有する。

【0019】

トナーカートリッジ１２０は、現像剤であるトナーを収容するものであり、画像形成部１４にトナーを供給するものである。トナーカートリッジ１２０は、画像形成ユニット１１に対して着脱自在に装着可能となっている。なお、画像形成ユニット１１は画像形成装置１０の所定位置に着脱自在に装着されている。

【0020】

転写部１２は、画像形成ユニット１１の感光ドラム１０１（図２参照）に対向する位置で圧接するよう配置されており、電圧が印加されることにより感光ドラム１０１表面上のトナー画像を記録紙１３に転写するものである。

【0021】

図２は、第１の実施形態に係る画像形成部１４の構成を示す構成図である。図２では、画像形成部１４の付近に配置されるＬＥＤヘッド１５も記載している。

【0022】

図２において、第１の実施形態に係る画像形成部１４は、現像剤担持体としての現像ローラ１０４、供給部材としての供給ローラ１０６、層規制部材としての現像ブレード１０７、トナーカートリッジ１２０、像担持体としての感光ドラム１０１、帯電部材としての帯電ローラ１０２、感光ドラム１０１の表面に圧接される除去装置（クリーニング部材）としてのクリーニングブレード１０５を有している。

【0023】

感光ドラム１０１は、帯電ローラ１０２により表面が帯電された後、ＬＥＤヘッド１５により露光されて静電潜像を形成し、静電潜像にトナーが移されてトナー像を形成するものである。感光ドラム１０１は、図２の矢印ｒ方向に回動する。感光ドラム１０１は、例えばアルミニウム等の導電性基体ローラ上に、例えばセレン、非晶質シリコン等の感光層を設けた無機感光ドラムや、又上記導電性基体ローラ上に、バインダー樹脂中に電荷発生剤や電荷輸送剤を分散させた有機感光層を設けた有機感光ドラムなどを用いることができる。この実施形態では、感光ドラム１０１が、導電性基体ローラと光導電層によって構成され、導電性基体ローラとしてのアルミニウムの金属パイプに、光導電層として電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層した構成の有機感光ドラムを適用する場合を例示する。より具体的には、感光ドラム１０１は、直径３０ｍｍのアルミニウムパイプに、２２μｍの光導電層で構成したものとする。

【0024】

帯電ローラ１０２は、感光ドラム１０１の周面に接して設けられており、感光ドラム１０１の表面を帯電するものである。帯電ローラ１０２は、図２の矢印ｓ方向に回動する。帯電ローラ１０２は、例えば、金属シャフトと半導電性エピクロロヒドリンゴムとを有して構成されている。

【0025】

ＬＥＤヘッド１５は、印刷データに基づいて感光ドラム１０１の表面上を露光するものである。ＬＥＤヘッド１５は、例えばＬＥＤ素子とレンズアレイとを有し、ＬＥＤ素子から出力される照射光が感光ドラム１０１の表面に結像する位置に配置されている。

【0026】

現像ローラ１０４は、感光ドラム１０１の周面に接して配置され、供給ローラ１０６から移されたトナーを感光ドラム１０１の表面上の静電潜像に移して現像するものである。現像ローラ１０４は、矢印ｋ方向に回動する。現像ローラ１０４は、例えばステンレス等の導電性基体シャフトに、例えばシリコーンゴムやウレタンゴム等の半導電層を有してカーボン等で電気抵抗を調節するなどの従来の現像ローラに用いる部材で構成されるものである。この実施形態では、現像ローラ１０４が、導電性基体シャフトに半導電性ウレタンゴム層を有して構成される場合を例示する。

【0027】

供給ローラ１０６は、現像ローラ１０４に摺接して配置されており、トナーを現像ローラ１０４に供給するものである。供給ローラ１０６は、図２の矢印ｈ方向に回動する。供給ローラ１０６は、例えばステンレス等の導電性基体シャフトと、弾性層としての半導電性発泡シリコンスポンジ層又は半導電性発泡ウレタンスポンジ層などのように既存技術の供給ローラに用いる部材を有して構成される。この実施形態では、供給ローラ１０６が、導電性基体シャフト、弾性層としての半導電性発泡シリコンスポンジ層を有して構成される場合を例示する。

【0028】

現像ブレード１０７は、現像ローラ１０４の表面に圧接されて配置されており、現像ローラ１０４の表面上に付着しているトナー量を規制するものである。現像ブレード１０７は、例えば、ステンレス、リン青銅等の金属やシリコーンゴム等のゴム材等のように既存技術の現像ブレードに用いられる材料が用いられる。また、現像ブレード１０７は、適宜電圧が印加されるものであっても良い。

【0029】

クリーニングブレード１０５は、例えば、ウレタンゴム、エポキシゴム、アウリルゴム、フッ素樹脂ゴム、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ポリプタジエンゴム等の弾性体から成るものである。この実施形態では、クリーニングブレード１０５がウレタンゴムでなる場合を例示する。

【0030】

図１において、画像形成部１４によりトナー画像が転写された記録紙１３は、図１の矢印ｍ方向に搬送されて定着部２４に送られる。

【0031】

定着部２４は、記録紙１３の一方の面上に転写されたトナー画像を定着させるものである。定着部２４は、発熱ローラ３６、加圧ローラ３７を有する。

【0032】

発熱ローラ３６は、例えば、アルミニウムからなる中空円筒状の芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その耐熱弾性層の上にＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブを被覆することによって形成されている。発熱ローラ３６は、上記芯金内に例えばハロゲンランプなどの加熱ヒータが配設され、発熱する。

【0033】

加圧ローラ３７は、例えば、アルミニウムの芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その耐熱弾性層の上にＰＦＡチューブを被覆した構成で、発熱ローラ３６との間に圧接部が形成されるように配置されている。

【0034】

（Ａ−１−２）現像剤としてのトナーについて
次に、第１の実施形態で使用される現像剤としてのトナーについて説明する。

【0035】

現像剤としてのトナーは、少なくとも結着樹脂を含有するトナー母粒子に、無機微粉体や有機微粉体などの外部添加剤（以下、外添剤という。）が添加されたものである。トナーは、現像剤収容体としてのトナーカートリッジ１２０に収容されている。

【0036】

結着樹脂は、特に限定するものではないが、例えば、ポリエステル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、又は、スチレン−ブタジエン系樹脂が好ましい。また、結着樹脂には、離型剤、着色剤等が添加され、その他に帯電制御剤、導電性調整剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤等の添加剤が適宜添加されていてもよい。

【0037】

結着樹脂に含まれる離型剤は、特に限定するものではないが、例えば、パラフィンワックス、カルナバワックス等の公知のものが挙げられる。結着樹脂に含まれる離型剤の含有量は、結着樹脂１００（重量部）に対して０．１〜２０（重量部）とすることができ、好ましくは０．５〜１２（重量部）とすることが効果的である。また、離型剤は、単独の種類又は複数種類のワックスを併用しても良い。

【0038】

着色剤は、特に限定するものではないが、例えば、既存のブラック、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー用着色剤として用いられている染料、顔料等を使用することができる。着色剤は、単独種類又は複数種類の染料、顔料を併用しても良い。より具体的に、着色剤は、例えば、カーボンブラック、酸化鉄、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンＦＧ、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンＢ、ローダミン−Ｂベース、ソルベントレッド４９、ソルベントレッド１４６、ピグメントブルー１５：３、ソルベントブルー３５、キナクリドン、カーミン６Ｂ、ジスアゾエロー等が挙げられる。着色剤の含有量は、結着樹脂１００（重量部）に対して２〜２５（重量部）とすることができ、好ましくは２〜１５（重量部）とする。

【0039】

帯電制御剤は、既存のものを用いることができる。帯電制御剤は、例えば、アゾ系錯体帯電制御剤、サリチル酸系錯体帯電制御剤、カリックスアレン系帯電制御剤、４級アンモニウム塩系帯電制御剤などが挙げられる。帯電制御剤の含有量は、結着樹脂１００（重量部）に対して０．０５〜１５（重量部）とすることができ、好ましくは０．１〜１０（重量部）とする。また、帯電制御剤は、単独種類又は複数種類を併用したものを使用することができる。

【0040】

外添剤は、環境安定性、帯電安定性、現像性、流動性、保存性向上のために添加されるものであり、既存のものを用いることができる。外添剤は、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、樹脂微粒子等を用いることができる。外添剤の含有量は、結着樹脂１００（重量部）に対して０．０１〜１０（重量部）とすることができ、好ましくは０．０５〜８（重量部）とする。また、外添剤は、単独種類又は複数種類のものを併用して使用することができる。また、外添剤は、印刷中に後述する帯電装置に印加されるバイアスとは逆極性もつものとなる。

【0041】

トナーの製造方法は、特に限定されず種々の製法を適用することができる。この実施形態に係るトナーの製造方法は、概ね以下の方法を適用する。

【0042】

まず、結着樹脂（ポリエステル樹脂、数平均分子量Ｍｎ＝３７００、ガラス転移温度Ｔｇ＝６２（℃）、軟化温度Ｔ１／２＝１１５（℃））を１００（重量部）として、帯電制御剤としてボントロンＥ８４（オリエント化学社製）を０．５（重量部）、着色剤としてカーボンブラックを５．０（重量部）、離型剤としてカルナバワックス（加藤洋行社製、カルナウバワックス１号粉末）を４．０（重量部）を加える。これらをヘンシェルミキサーを用いて混合した後、二軸押出機により溶融混練する。冷却後、直径２（ｍｍ）のスクリーンを有するカッターミルで粗砕化した後、衝突版式粉砕機「ディスパージョンセパレーター」（日本ニューマチックエ業株式会社製）を用いて粉砕する。更に風力分級機を用いて分級を行い、平均粒径６．０（μｍ）のトナー母粒子を得る。

【0043】

次に、外添工程は、得られたトナー母粒子を１（ｋｇ）（これを１００（重量部）とする。）に、疎水性シリカＲ９７２（日本アエロジル社製、平均粒径１６（ｎｍ））を３．０（重量部）と、メラミン樹脂微粒子エポスターＳ（株式会社日本触媒製、平均粒径０．２（μｍ）、帯電量＋２１２（μＣ／ｇ））を０．３（重量部）を加え、ヘンシェルミキサーで３分間撹拌を行うことで、負帯電用トナーを得る。

【0044】

（Ａ−１−３）画像形成装置の制御系の構成
図３は、第１の実施形態に係る画像形成装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。なお、図３に示す構成要素のうち、図１及び図２に示す構成要素と同一又は対応するものには同一符号を付している。

【0045】

図３において、第１の実施形態に係る画像形成装置１０は、主として、制御部５５１、帯電ローラ電源制御部５０２、帯電ローラ電圧電源（ＣＨＢ）５２２、帯電ローラ１０２、ＬＥＤヘッド制御部５０７、ＬＥＤヘッド１５、現像ローラ電源制御部５０３、現像ローラ電圧電源（ＤＢ）５２３、現像ローラ１０４、供給ローラ電源制御部５０４、供給ローラ電圧電源（ＳＢ）５２４、供給ローラ１０６、転写ローラ電源制御部５０５、転写ローラ電圧電源（ＴＲＢ）５２５、転写ローラ１２、モータ５０１、センサ部５０８を有する。

【0046】

ここで、「帯電装置」は、帯電ローラ電源制御部５０２、帯電ローラ電圧電源（ＣＨＢ）５２２、帯電ローラ１０２を含むものである。「現像装置」は、現像ローラ電源制御部５０３、現像ローラ電圧電源（ＤＢ）５２３、現像ローラ１０４を含むものである。「転写装置」は、転写ローラ電源制御部５０５、転写ローラ電圧電源（ＴＲＢ）５２５、転写ローラ１２を含むものである。

【0047】

制御部５５１は、画像形成装置１０全体の機能を司るものである。制御部５５１は、例えば、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インタフェース部、タイマ等を有して構成され、上位装置から印刷データ及び制御コマンドを取得して画像形成装置１０全体をシーケンス制御して、印刷動作を行う。

【0048】

モータ５０１は、制御部５５１の指示により、感光ドラム１０１、帯電ローラ１０２、現像ローラ１０４、供給ローラ１０６、転写ローラ１２を駆動させる駆動手段である。モータ５０１は、制御部５５１の指示によりＯＮ／ＯＦＦする。

【0049】

センサ部５０８は、画像形成装置１０が置かれている環境温度や環境湿度をセンシングするものであり、センシングデータを制御部５５１に与えるものである。センサ部５０８は、温度センサ５０９及び湿度センサ５１０を有する。

【0050】

帯電ローラ電源制御部５０２は、制御部５５１の指示により、帯電ローラ電圧電源（ＣＨＢ）５２２に対して印加電圧制御するものである。つまり、帯電ローラ電源制御部５０２は、帯電ローラ１０２に電圧を印加して感光ドラム１０１（図２参照）の表面を帯電させるための印加電圧制御を行う。

【0051】

ＬＥＤヘッド制御部５０７は、制御部５５１の指示により、印刷データに従って、ＬＥＤヘッド１５の露光制御を行うものである。つまり、ＬＥＤヘッド制御部５０７は、印刷データに従って、帯電された感光ドラム１０１（図２参照）表面に、ＬＥＤヘッド１５（図１、図２参照）が光を照射して露光し、静電潜像を生成するための制御を行う。

【0052】

現像ローラ電源制御部５０３は、制御部５５１の指示により、現像ローラ電圧電源（ＤＢ）５２３に対して印加電圧制御するものである。つまり、現像ローラ電源制御部５０３は、感光ドラム１０１（図２参照）の表面にＬＥＤヘッド１５により生成された静電潜像にトナーを付着させるため、現像ローラ１０４に対して電圧を印加するための印加電圧制御を行う。

【0053】

供給ローラ電源制御部５０４は、制御部５５１の指示により、供給ローラ電圧電源（ＳＢ）５２４に対して印加電圧制御を行うものである。つまり、供給ローラ電源制御部５０４は、現像ローラ１０４（図２参照）にトナーを供給するため、供給ローラ１０６に対し電圧を印加するための印加電圧制御を行う。

【0054】

転写ローラ電源制御部５０５は、制御部５５１の指示により、転写ローラ電圧電源（ＴＲＢ）５２５に対して印加電圧制御を行うものである。つまり、転写ローラ電源制御部５０５は、感光ドラム１０１の表面に生成されたトナー画像を記録紙１３に転写するため、転写ローラ１２（図１、図２参照）に対して電圧を印加するための印加電圧制御を行う。

【0055】

帯電ローラ電圧電源（ＣＨＢ）５２２は、帯電ローラ電源制御部５０２の印加電圧制御により帯電ローラ１０２に直流電圧を印加する。

【0056】

現像ローラ電圧電源（ＤＢ）５２３は、現像ローラ電源制御部５０３の印加電圧制御により現像ローラ１０４に直流電圧を印加して、ＬＥＤヘッド１５で露光された感光ドラム１０１にトナー像を形成する。

【0057】

供給ローラ電圧電源（ＳＢ）５２４は、供給ローラ電源制御部５０４の印加電圧制御により供給ローラ１０６に直流電圧を印加する。

【0058】

転写ローラ電圧電源（ＴＲＢ）５２５は、転写ローラ電源制御部５０５の印加電圧制御により転写ローラ１２に直流電圧を印加して各々の画像形成ユニット１１で形成されたトナー像を記録紙１３に転写する。

【0059】

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態に係る画像形成装置１０における動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0060】

（Ａ−２−１）印刷モード時の動作
まず、画像形成装置１０における印刷モード時の動作を説明する。

【0061】

図２において、感光ドラム１０１は、駆動手段であるモータ５０１により図２の矢印ｒ方向に所定の外周速度で回転する。

【0062】

感光ドラム１０１の表面に接触して設けられた帯電ローラ１０２は、図２の矢印ｓ方向に回転しながら、帯電ローラ電圧電源（ＣＨＢ）５２２（図３参照）によって供給される直流電圧「−１０００Ｖ」程度が感光ドラム１０１の表面に印加され、感光ドラム１０１の表面を均一に「−５００Ｖ」程度に帯電させる。帯電ローラ１０２は感光ドラム１０１と逆方向に回転し、帯電ローラ１０２の表面の周速度比は、感光ドラム１０１に対して同速度である。

【0063】

次に、感光ドラム１０１に対向して設けられたＬＥＤヘッド１５によって、印刷データに対応した光が感光ドラム１０１の均一に帯電された表面に照射され、光照射部分の電位を「−１００Ｖ」程度に光減衰して静電潜像を形成する。

【0064】

トナーカートリッジ１２０からトナーが画像形成部１４に供給される。供給ローラ電圧電源（ＳＢ）５２４（図３参照）によって直流電圧が印加された供給ローラ１０６が図２の矢印ｈ方向に回転し、供給ローラ１０６がトナーを搬送して、現像ローラ１０４にトナーが供給される。供給ローラ１０６は、現像ローラ１０４と同じ方向に回転し、現像ローラ１０４に対する表面の周速度比は０．６６倍に設定される。

【0065】

現像ローラ１０４は、感光ドラム１０１に接触して配置され、現像ローラ電圧電源（ＤＢ）５２３（図３参照）によって直流電圧が印加されている。現像ローラ１０４は、供給ローラ１０６により搬送されたトナー１１０を吸着し、図２の矢印ｋ方向に回転してトナーを搬送する。

【0066】

この回転搬送過程で、供給ローラ１０６より下流側にあって現像ローラ１０４に圧接して配置された現像ブレード１０７は、現像ローラ１０４に吸着したトナー１１０を均一な厚さにならしたトナー層を現像ローラ１０４上に形成する。印刷時におけるトナー層のトナー量は０．３０〜０．５０ｍｇ／ｃｍ^２に設定される。なぜなら、これより少ないと濃度が薄すぎてしまい、これより多いと感光ドラム１０１表面上の潜像に対してトナー現像が多くなり、いわゆるドットチリ等が発生してしまい、画像解像度が悪くなるからである。このとき、現像ローラ１０４表面上のトナー層のトナーは、現像ローラ１０４と供給ローラ１０６との摺動や、現像ブレード１０７による圧接等による摩擦により帯電する。現像ローラ１０４は感光ドラム１０１と逆方向に回転し、現像ローラ１０４の表面の周速比は感光ドラム１０１に対して１．２６倍の速度で回転している。

【0067】

そして、感光ドラム１０１表面上に形成された静電潜像は、現像ローラ１０４上に担持するトナー１１０によって反転現像する。感光ドラム１０１と現像ローラ１０４との間には高圧電源によってバイアス電圧が印加されている。そのため、現像ローラ１０４と感光ドラム１０１との間には、感光ドラム１０１に形成された静電潜像に伴う電気力線が発生する。このため、現像ローラ１０４表面上の帯電したトナーは、クーロン力により感光ドラム１０１表面上の静電潜像部分に付着し、この部分を現像してトナー画像を形成する。

【0068】

一方で図１に示すように、記録紙カセット１６に収納されている記録紙１３は、用紙搬送ローラ１７によって記録紙カセット１６から図１の矢印ｆ方向に１枚ずつ取り出される。その後、記録紙１３は、図示しない記録紙ガイドに沿って斜行が矯正されながら、用紙搬送ローラ１８及び１９によって図１の矢印ｇ方向に搬送され、記録紙１３は画像形成部１４に送られる。

【0069】

画像形成部１４では、図２に示すように、感光ドラム１０１に対向して圧接状態で転写ローラ１２が配置されている。転写ローラ電圧電源（ＴＲＢ）５２５（図３参照）によって電流電圧が転写ローラ１２に印加されている。転写ローラ１２によって、記録紙１３上に形成されたトナー画像を記録紙１３に転写する転写プロセスが行われる。これら現像プロセス、転写プロセスは、後述する所定のタイミングで行われる。

【0070】

トナー画像が転写された記録紙１３は、図１の矢印ｍ方向に搬送されて定着部２４に送られる。トナー画像が転写された記録紙１３は、図示しない温度制御手段の制御により所定の表面温度に保たれながら図１の矢印ｐ方向に回転する発熱ローラ３６と、図１の矢印ｑ方向に回転する加圧ローラ３７との間を進む。定着部２４では、発熱ローラ３６の熱が記録紙１３上のトナー画像を溶融し、更に同時に記録紙１３上で溶融したトナー画像を発熱ローラ３６と加圧ローラ３７との圧接部で加圧することによりトナー画像が記録紙１３に定着する。

【0071】

トナー画像が定着した記録紙１３は、用紙搬送ローラ２０及び２１及び用紙搬送ローラ２２及び２３によって図１の矢印ｎ方向に搬送され、画像形成装置１０の外部へと送出される。

【0072】

ここで、現像ローラ１０４による感光ドラム１０１の表面上の現像後、現像ローラ１０４の表面上に現像に使用されずに残ったトナーは、現像ローラ１０４の回転と共に、現像ローラ１０４と供給ローラ１０６との当接部に送られ、供給ローラ１０６によりトナーは回収され、トナーは供給ローラ１０６の回転下流側に送られる。

【0073】

回収されたトナーは、新たにトナーカートリッジ１２０から供給されたトナーと混ざり、現像ローラ１０４に送られ、繰り返し現像プロセスが行われる。

【0074】

転写ローラ１２通過後の感光ドラム１０１の表面には、転写されなかったトナーがわずかに残留する場合がある。

【0075】

この感光ドラム１０１表面上に残留したトナー１１０は、クリーニングブレード１０５によって除去される。図２に示すように、クリーニングブレード１０５は、感光ドラム１０１の回転軸方向に沿って平行に配置されている。クリーニングブレード１０５の先端部が感光ドラム１０１の表面に当接するように、クリーニングブレード１０５の根元部（先端部と逆側の端部）が剛性の支持基板に取り付けられて固定されている。クリーニングブレード１０５が感光ドラム１０１の周面に当接した状態で感光ドラム１０１が回転軸中心に矢印ｒ方向に回転することによって、感光ドラム１０１表面上に残留したトナーがクリーニングブレード１０５により除去される。クリーニングされた感光ドラム１０１は回転し繰り返し使用される。

【0076】

（Ａ−２−２）印刷モード時及びクリーニングモード時の印加電圧及びタイミングについて
次に、クリーニングモード時の動作を説明する。ここで、クリーニングモードとは、印刷モード時等で感光ドラム１０１に接触する帯電ローラ１０２の表面に付着した付着物を、印刷モード時以外の所定のタイミングで、帯電ローラ１０２から除去する動作モードを指す。

【0077】

なお、クリーニングモードは、印刷時とは異なる所定の電圧を所定のタイミングで各構成部材に印加することにより行う。帯電ローラ１０２の表面に付着している付着物の極性は、印刷モード時の帯電ローラ１０２に印加される電圧に対して逆極性となる。そのため、以下では、帯電ローラ１０２の表面に付着している付着物を逆帯電付着物と表現して説明する。

【0078】

クリーニングモードの動作を設けている理由は、上記印刷モード時において、クリーニングブレード１０５で除去し切れなかった残留物が感光ドラム１０１の回転下流に配置される帯電ローラ１０２に付着し帯電不良を招くことがある。そのため、帯電ローラに付着した付着物を除去するクリーニングモードを設けている。

【0079】

クリーニングモード時は、印刷時と異なり記録紙１３は搬送されない。また、クリーニングモード時は、現像プロセス及び転写プロセスと、各種ローラの回転方向とは同じであるが、各構成部材（ＬＥＤヘッド１５、帯電ローラ１０２、現像ローラ１０４、転写ローラ１２、モータ５０１）に印加するバイアス値、タイミング等が印刷モード時と異なる。

【0080】

図４は、第１の実施形態に係る画像形成装置１０における印刷モード時とクリーニングモード時に各構成部材へのバイアス印加を示すタイミングチャートである。

【0081】

まず、印刷モード時に、各構成部材（ＬＥＤヘッド１５、帯電ローラ１０２、現像ローラ１０４、転写ローラ１２、モータ５０１）に印加するバイアス値、タイミングを説明する。

【0082】

印刷実行する際、時刻ｔ０にて、制御部５５１がモータ５０１をＯＮして印刷モードが開始する。また、感光ドラム１０１、帯電ローラ１０２、現像ローラ１０４、供給ローラ１０６、転写ローラ１２は、駆動手段であるモータ５０１により回転駆動する。

【0083】

時刻ｔ１にて、制御部５５１の指示を受けて、帯電ローラ電源制御部５０２は、感光ドラム１０１の表面を帯電するために、帯電ローラ電圧電源５２２を「０Ｖ」から「−１０００Ｖ」に切り替え、現像ローラ電源制御部５０３は、現像ローラ電圧電源５２３を「０Ｖ」から「＋４００Ｖ」に切り替える。

【0084】

時刻ｔ２で、制御部５５１の指示を受けて、転写ローラ電源制御部５０５は、転写ローラ電圧電源５２５を「０Ｖ」から「＋２０００Ｖ」に切り替える。

【0085】

時刻ｔ３にて、供給ローラ１０６からトナーを現像ローラ１０４に移すために、制御部５５１の指示を受けて、現像ローラ電源制御部５０３は、現像ローラ電圧電源５２３を「＋４００Ｖ」から「−２００Ｖ」に切り替え、供給ローラ電源制御部５０４は、供給ローラ電圧電源５２４を「−３００Ｖ」に切り替える。

【0086】

時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間で印刷が実行される。すなわち、制御部５５１の指示によって、ＬＥＤヘッド制御部５０７は、取得した印刷データに基づいてＬＥＤヘッド１５に選択的に露光させて、感光ドラム１０１の表面上に静電潜像の書き込みを行う。感光ドラム１０１の表面における、静電潜像の書き込みが行われた部分（すなわち、露光部分）の表面電位は非露光部分の表面電位よりも「０Ｖ」側に近い値となる。現像ローラ１０４の表面上の薄層化されたトナーは、感光ドラム１０１の表面上の静電潜像に移り、トナー画像として感光ドラム１０１の表面上に現像する。その後、転写ローラ１２によって記録紙１３にトナー画像が転写され、時刻ｔ４で印刷が終了する。

【0087】

次に、クリーニングモード時の動作を説明する。

【0088】

クリーニングモード時は、時刻ｔ１０にて、制御部５５１の指示によって、転写ローラ電源制御部５０５は、転写ローラ電圧電源５２５を「０Ｖ」に切り替える。

【0089】

転写ローラ１２に接する前の感光ドラム１０１の表面領域の表面電位は帯電ローラ１０２によって「−５００Ｖ」に帯電しているが、現像ローラ１０４及び転写ローラ１２が「０Ｖ」なので、転写ローラ１２通過後の感光ドラム１０１の表面領域の表面電位は帯電電位が下がり「−３００Ｖ」程度となる。

【0090】

転写ローラ１２を通過した後の感光ドラム１０１の表面領域は、クリーニングブレード１０５に接する。クリーニングブレード１０５は絶縁体であり、電流が流れないため、感光ドラム１０１の表面電位は変わらない。さらに、時刻ｔ１１にて、感光ドラム１０１が回転して、感光ドラム１０１の表面領域が帯電ローラ１０２に接する。

【0091】

時刻ｔ１１で、制御部５５１の指示によって、帯電ローラ電源制御部５０２は、帯電ローラ電圧電源５２２の出力を「−１０００Ｖ」から「０Ｖ」に切り替える。この結果、帯電ローラ１０２に付着している付着物（印刷時の帯電ローラ１０２とは逆極性の付着物）は、「０Ｖ」の帯電ローラ１０２の表面から負極性に帯電している感光ドラム１０１側にクーロンカを受けて、付着物は感光ドラム１０１の表面側へ付着する。

【0092】

ここで、帯電ローラ１０２に「０Ｖ」を印加している印加時間Ｔは逆帯電付着物を感光ドラム１０１側に移動させるため、少なくとも帯電ローラ１０２の１周分（帯電ローラ１０２の１回転に相当する時間）が必要である。

【0093】

また、帯電ローラ１０２に付着している逆帯電付着物が多いときは、帯電ローラ１０２に「０Ｖ」を印加する印加時間Ｔを帯電ローラ１０２の２周分、３周分の時間と増やすようにしても良い。しかし、転写ローラ１２に電圧を印加している転写ローラ電圧電源５２５が時間（Ｔ＋β）の間、「０Ｖ」を印加している。そのため、時刻ｔ１１に帯電ローラ１０２と接触した感光ドラム１０１の表面領域が転写ローラ１２に接するまでに、転写ローラ１２に「０Ｖ」を印加している転写ローラ電圧電源５２５は正電圧の印加に切り替わらなくてはならないので、印加時間Ｔは感光ドラム１０１の周長による限界がある。

【0094】

逆帯電付着物が付着した感光ドラム１０１の表面領域は、矢印ｒ方向の回転により、やがて現像ローラ１０４に接する。

【0095】

時刻ｔ１２で制御部５５１は、現像ローラ電圧電源５２３の出力を「−２００Ｖ」から「０Ｖ」の印加に切り替える。これにより、感光ドラム１０１上の逆帯電付着物は、感光ドラム１０１側にクーロンカを受け、感光ドラム１０１に付着し続ける。

【0096】

時刻ｔ１２から時間（Ｔ＋β）経過した後、時刻ｔ１３で転写ローラ電源制御部５０５は転写ローラ電圧電源５２５の出力電圧を「０Ｖ」から正電圧に切り替える。ここで、βの値は、帯電ローラ電圧電源５２２が帯電ローラ１０２に「０Ｖ」を印加している間、通過する感光ドラム１０１の領域が、確実に転写ローラ１２に転写ローラ電圧電源５２５が「０Ｖ」を印加している間に通過していた感光ドラム１０１の領域であるためのマージン値である。

【0097】

時刻ｔ１１から時間Ｔ経過した後、時刻ｔ１４で帯電ローラ電源制御部５０２は帯電ローラ電圧電源５２２の出力電圧を「０Ｖ」から「−１０００Ｖ」に切り替える。この間、帯電ローラ１０２は少なくとも１周回転している。

【0098】

時刻ｔ１２から時間（Ｔ＋α）経過した後、時刻ｔ１５で現像ローラ電源制御部５０３は現像ローラ電圧電源５２３の出力電圧を「０Ｖ」から「−２００Ｖ」に切り替える。ここで、αの値は、帯電ローラ電圧電源５２２が帯電ローラ１０２に「０Ｖ」を印加している間に通過する感光ドラム１０１の領域が現像ローラ１０４と接する部分を通過している間、確実に現像ローラ電圧電源５２３が現像ローラ１０４に「０Ｖ」を印加し得るマージン値である。

【0099】

現像ローラ１０４を通過した感光ドラム１０１上の逆帯電付着物は矢印ｒ方向への回転に伴い、転写ローラ１２に接する。このとき、既に転写ローラ電圧電源５２５は転写ローラ１２に正電圧を印加しているので、感光ドラム１０１上の逆帯電付着物は感光ドラム１０１に付着したまま、転写ローラ１２を通過する。

【0100】

さらに、感光ドラム１０１の矢印ｒ方向への回転により、感光ドラム１０１の表面上の逆帯電付着物はクリーニングブレード１０５に接し、クリーニングブレード１０５により感光ドラム１０１の表面上の逆帯電付着物は掻き取られる。

【0101】

感光ドラム１０１の表面上の逆帯電付着物の付着部がクリーニングブレード１０５を全て通過し終えた後、時刻ｔ１６で制御部５５１はクリーニングモードを終了し、時刻ｔ１７でモータ５０１を停止させ、感光ドラム１０１及び感光ドラム１０１に接する各種ローラの回転を停止させる。

【0102】

（Ａ−２−３）印刷モード及びクリーニングモード時の試験結果
次に、上述した印刷モード及びクリーニングモード時の動作を、以下の条件で行ない、帯電ローラ１０２の帯電不良による画像影響、スループットを確認した。

【0103】

（試験１の試験結果）
条件は、図１の画像形成装置１０を用いて、印刷の通紙速度＝３１３ｍｍ／ｓｅｃ、連続印刷時の紙間距離＝６０ｍｍとした。試験に用いた記録紙は、Ａ４サイズのＯＫＩエクセレントホワイト紙（株式会社沖データ、坪量＝８０ｇ／ｍ^２）を用い、印刷パターンは、ハーフトーン印刷画像（紙面の上下左右５ｍｍ幅を除いた全面に面積率２５％の印刷）で、タテ方向送りで通紙した。

【0104】

図５は、第１の実施形態に係るクリーニングブレード１０５の取り付け設定を説明する説明図である。

【0105】

図５に示すように、試験に使用したクリーニングブレード１０５は、ゴム材をヤング率Ｅ＝７０ｋｇｆ／ｃｍ^２、ゴム厚Ｔ＝１．８ｍｍ、自由端長Ｌ＝７．７ｍｍを用いる。また、クリーニングブレード１０５の感光ドラム１０１に対する食い込み量ｙ＝０．４５ｍｍと設定する。これにより、クリーニングブレード１０５の感光ドラム１０１への圧接力Ｗは、Ｗ＝１０．１ｇｆ／ｃｍとなる。圧接力Ｗは、以下式（１）に基づいて算出された値とした。

【0106】

Ｗ＝（Ｅ×Ｔ^３×ｙ）／（４×Ｌ^３） …（１）
図６は、第１の実施形態に係る画像形成装置１０を用いて環境変化に応じた試験結果を示す図である。図６では、試験の環境変化と、印刷ジョブ数と、帯電ローラ１０２への異物付着状態とをまとめている。

【0107】

試験１の試験環境は、温度２５℃、湿度５０％とする。このとき、水蒸気量は１１．５３ｇ／ｍ^３になる。水蒸気量は、以下式（２）、式（３）に基づいて算出された値とした。

【0108】

ａ＝２１７×ｅ／（ｔ＋２７３．１５）×ｈ／１００ …（２）
ｅ＝６．１１×１０＾（７．５ｔ／（ｔ＋２３７．３）） …（３）
ここで、ａは水蒸気量（ｇ／ｍ^３）、ｅは飽和水蒸気圧（ｈＰａ）、ｔは環境温度（℃）、ｈは環境湿度（％）とする。「＾」は累乗を示している。

【0109】

印刷枚数は、記録紙カセット１６に５００枚の記録紙１３をセットし、１ジョブあたり５００枚の連続印刷を１０回行い、合計５０００枚印刷した。

【0110】

クリーニングモードは、６０枚連続印刷毎に１回実施した。

【0111】

５０００枚印刷後、帯電ローラ１０２の表面の表面電位測定を測定した。また、帯電ローラ１０２の表面を目視すると共に、ハーフトーン印刷画像（紙面の上下左右５ｍｍ幅を除いた全面に面積率２５％の印刷）を目視確認した。なお、図６の画像目視結果は、画像の状態を３段階で評価し、「二重丸」は画像状態が最も良好な状態とし、「丸」は画像状態が良好な状態とし、「バツ」は画像不良とする。

【0112】

図６に示すように、試験１の試験結果は、帯電ローラ１０２の表面に付着物はほとんど見られなかった。また、表面電位は、表面電位計（トレック社、Ｍｏｄｅｌ ３４４）にて帯電ローラ１０２の金属シャフトをＧＮＤとして帯電ローラ１０２に電圧を印加していない状態で表面電位を測定したところ、「＋１Ｖ」であった。画像目視結果は、ハーフトーン画像も均一に印刷されており、画像不良は見られなかった。

【0113】

（試験２の試験結果）
試験２は、試験１においてクリーニングモードを行わないで通紙試験を行った。その他の条件は、試験１と同一の条件である。

【0114】

試験２の試験結果は、帯電ローラ１０２の表面上に白い付着物が見られた。表面電位は「＋２０Ｖ」であり、正帯電性であった。ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光光度計）で分析したところ、帯電ローラ１０２の表面上の付着物はトナー外添剤に使用されているメラミン微粒子であり、トナー母材の付着は見られなかった。

【0115】

また、画像目視結果は、画像上に紙面の白色がタテスジ状に現れて濃度ムラとなり画像不良が見られた。

【0116】

（試験３の試験結果）
試験３は、温度２５℃、湿度２５％とし、このときの水蒸気量は、水蒸気量＝５．７７ｇ／ｍ^３とした。それ以外の条件は試験１と同一の条件で行なった。

【0117】

試験３の試験結果は、帯電ローラ１０２の表面上に白い付着物がほとんど見られなかった。表面電位は「＋２Ｖ」であった。画像目視結果は、ハーフトーン画像も均一に印刷され画像不良は見られなかった。

【0118】

（試験４の試験結果）
試験４は、温度２５℃、湿度６０％とし、このときの水蒸気量は、水蒸気量＝１３．８４ｇ／ｍ^３とした。それ以外の条件は、試験１と同一の条件で行なった。

【0119】

試験４の試験結果は、帯電ローラ１０２の表面上に白い付着物がほとんど見られなかった。表面電位は「＋１Ｖ」であった。画像目視結果は、ハーフトーン画像も均一に印刷され画像不良は見られなかった。

【0120】

（試験５の試験結果）
試験５は、温度２５℃、湿度２０％とし、このときの水蒸気量は、水蒸気量＝４．６１ｇ／ｍ^３とした。それ以外の条件は、試験１と同一条件で行なった。

【0121】

試験５の試験結果は、帯電ローラ１０２の表面上に白い付着物がやや見られた。表面電位は「＋１０Ｖ」であった。画像目視結果は、ハーフトーン画像では画像不良は見られなかった。

【0122】

（試験６の試験結果）
試験６は、温度２５℃、湿度６５％とし、このときの水蒸気量は、水蒸気量＝１５．０ｇ／ｍ^３とした。それ以外の条件は、試験１と同一条件で行なった。

【0123】

試験６の試験結果は、帯電ローラ１０２の表面上に白い付着物がやや見られた。表面電位は「＋８Ｖ」であった。画像目視結果は、ハーフトーン画像に画像不良は見られなかった。

【0124】

（試験７の試験結果）
試験７は、温度２５℃、湿度７０％とし、このときの水蒸気量は、水蒸気量＝１６．１４ｇ／ｍ^３とした。それ以外の条件は、試験１と同一条件で行なった。

【0125】

試験７の試験結果は、帯電ローラ１０２の表面上に白い付着物が多く見られた。表面電位は「＋１２Ｖ」であった。画像目視結果は、ハーフトーン画像においてタテスジ状に紙面の白地を確認でき、濃度ムラ状態を確認でき、画像不良であった。

【0126】

（試験８の試験結果）
試験８は、試験７と同一の環境条件とした。試験８は、クリーニングモードの実行頻度を、６０枚連続印刷毎に１回の実行から、１２枚連続印刷毎に１回の実行とした。

【0127】

試験８の試験結果は、表面電位が「＋２Ｖ」であった。画像目視結果は、ハーフトーン画像に画像不良は見られなかった。

【0128】

（試験９及び試験１０の試験結果）
試験９及び試験１０は、温度３０℃、湿度２０％とし、水蒸気量は水蒸気量＝６．０８ｇ／ｍ^３とした。

【0129】

試験９は、クリーニングモードの実行頻度を６０枚連続印刷毎に１回実行し、試験１０は、クリーニングモードの実行頻度を１２枚連続印刷毎に１回実行した。

【0130】

試験９の試験結果は、表面電位が「＋１８Ｖ」であり、画像目視結果は、ハーフトーン画像に画像不良が見られた。

【0131】

これに対して、試験１０の試験結果は、表面電位が「＋３Ｖ」であり、画像目視結果は、ハーフトーン画像に画像不良が見られなかった。

【0132】

（試験１１及び試験１２の試験結果）
試験１１及び試験１２は、温度３０℃、湿度５０％とし、水蒸気量は水蒸気量＝１５．１９ｇ／ｍ^３とした。

【0133】

試験１１は、クリーニングモードの実行頻度を６０枚連続印刷毎に１回実行し、試験１２は、クリーニングモードの実行頻度を１２枚連続印刷毎に１回実行した。

【0134】

試験１１の試験結果は、表面電位が「＋１８Ｖ」であり、画像目視結果は、ハーフトーン画像に画像不良が見られた。

【0135】

これに対して、試験１２の試験結果は、表面電位が「＋３Ｖ」であり、画像目視結果は、ハーフトーン画像に画像不良が見られなかった。

【0136】

（試験１３及び試験１４の試験結果）
試験１３及び試験１４は、温度３０℃、湿度８０％とし、水蒸気量は水蒸気量＝２４．３０ｇ／ｍ^３とした。

【0137】

試験１３は、クリーニングモードの実行頻度を６０枚連続印刷毎に１回実行し、試験１４は、クリーニングモードの実行頻度を１２枚連続印刷毎に１回実行した。

【0138】

試験１３の試験結果は、表面電位が「＋１８Ｖ」であり、画像目視結果は、ハーフトーン画像に画像不良が見られた。

【0139】

これに対して、試験１４の試験結果は、表面電位が「＋３Ｖ」であり、画像目視結果は、ハーフトーン画像に画像不良が見られなかった。

【0140】

（試験１５及び試験１６の試験結果）
試験１５及び試験１６は、温度１０℃、湿度２０％とし、水蒸気量は水蒸気量＝１．８８ｇ／ｍ^３とした。

【0141】

試験１５は、クリーニングモードの実行頻度を６０枚連続印刷毎に１回実行し、試験１６は、クリーニングモードの実行頻度を１２枚連続印刷毎に１回実行した。

【0142】

試験１５の試験結果は、表面電位が「＋１５Ｖ」であり、画像目視結果は、ハーフトーン画像に画像不良が見られた。

【0143】

これに対して、試験１６の試験結果は、表面電位が「＋２Ｖ」であり、画像目視結果は、ハーフトーン画像に画像不良が見られなかった。

【0144】

以上の試験１〜試験１６の試験結果より、高温環境のとき（すなわち、環境温度が３０℃以上のとき）、水蒸気量の影響によらず、クリーニングモードを６０枚連続印刷毎に１回の頻度で実行しても、連続印刷３００枚程度を超えたあたりから画像不良が発生してしまう。これに対して、クリーニングモードを１２枚連続印刷毎に１回の頻度で実行することで、画像不良をなくすことができることが分かった。

【0145】

また、低湿環境のとき（すなわち、環境温度が３０℃未満であって、水蒸気量が４．６以上１５．０以下のとき）、クリーニングモードを６０枚連続印刷毎に１回の頻度で実行しても画像不良は発生せず、環境温度及び水蒸気量が上記範囲以外の場合、クリーニングモードを１２枚連続印刷毎に１回の頻度で実行しても画像不良は発生しない。

【0146】

（試験１７の試験結果）
試験１７は、試験９の条件において、帯電ローラ１０２の表面上に外添剤が付着した状態のままで、クリーニングモードを１２枚連続印刷毎に１回の頻度で実行した。

【0147】

試験１７による画像目視結果は、２４０枚連続印刷程度の時点で、画像不良がなくなった。また、帯電ローラ１０２の表面を目視したところ、帯電ローラ１０２の表面に付着物がなくなっていた。このことから、帯電ローラ１０２の表面に外添剤が付着した状態で連続印刷を開始しても、クリーニングモードの実行頻度を上げることで、帯電ローラ１０２の表面から外添剤を除去する効果を確認できた。

【0148】

また、試験１７において、画像不良が発生しないときの帯電ローラ１０２の表面電位が外添剤付着状態で「＋１０Ｖ以下」であった。

【0149】

次に、クリーニングブレード１０５の感光ドラム１０１への圧接力Ｗを変更し、帯電ローラ１０２の表面に外添剤を付着させた状態でクリーニングモードを開始した場合の印刷画像を評価した。

【0150】

ここで、食い込み量ｙを変更することで圧接力Ｗを変更した。また、それ以外の条件は試験３の同一条件とした。

【0151】

（試験１８〜試験２０の試験結果）
試験１８は、食い込み量ｙを、ｙ＝１．３０ｍｍとし、圧接力Ｗは、圧接力Ｗ＝２９．１ｇｆ／ｃｍとした。試験１８において、帯電ローラ１０２の表面電位は「＋２Ｖ」であり、画像不良は見られなかった。

【0152】

試験１９は、食い込み量ｙを、ｙ＝１．４０ｍｍとし、圧接力Ｗは、圧接力Ｗ＝３１．３ｇｆ／ｃｍとした。試験１９において、連続印刷中にクリーニングブレード１０５がめくれてしまい、中断した。このことから、圧接力Ｗは２９．１ｇｆ／ｃｍ以下にする必要があることが分かった。

【0153】

試験２０は、食い込み量ｙをｙ＝０．４２ｍｍとし、圧接力Ｗは、圧接力Ｗ＝８．９ｇｆ／ｃｍとした。試験２０において、帯電ローラ１０２の表面に付着物が見られた。画像目視結果は、クリーニングモードの実行で回復するものの、すぐにまた帯電ローラ１０２の表面に付着物が付着してしまい、画像不良は発生しつづける状態のため画像不良とした。

【0154】

試験１８〜試験２０の試験結果から、圧接力Ｗは、１０．１ｇｆ／ｃｍ以上２９．１ｇｆ／ｃｍ以下である必要がある。

【0155】

以上のように、環境条件に応じたクリーニングモードの実行頻度を適用することができれば、画像品質の良い効率的な印刷を実現できる。

【0156】

（Ａ−２−４）クリーニングモードの動作
次に、第１の実施形態に係る画像形成装置１０における動作処理を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0157】

図７は、第１の実施形態に係る画像形成装置１０において、環境条件によってクリーニングモードの実行頻度を変える場合の動作フローチャートである。

【0158】

図７において、印刷が開始されると、制御部５５１は、環境温度を検出する（Ｓ１）。このとき、画像形成装置１０において、温度センサ５０９や湿度センサ５１０等を有するセンサ部５０８が搭載されており、制御部５５１は、温度センサ５０９から通知される情報に基づいて、環境温度を検出する。

【0159】

Ｓ１において、環境温度が３０℃未満の場合Ｓ２に移行し、環境温度が３０℃以上の場合Ｓ４に移行する。

【0160】

Ｓ２において、制御部５５１は、湿度センサ５１０からのデータに基づいて湿度を検出して、式（２）及び式（３）に従って、環境水分量（水蒸気量）ａを算出する。環境水分量（水蒸気量）ａが４．６ｇ／ｍ^３≦ａ≦１５．０ｇ／ｍ^３の範囲にあるか否かを判断し（Ｓ２）、環境水分量ａの値に応じて、係数Ｘを選択する（Ｓ３、Ｓ４）。

【0161】

すなわち、環境水分量ａが４．６ｇ／ｍ^３≦ａ≦１５．０ｇ／ｍ^３の範囲にあるとき、係数Ｘを「１．０」とする（Ｓ３）。一方、環境水分量ａが上記範囲にない場合、クリーニングモードの実行頻度を高くするために、係数Ｘを「０．２」とする（Ｓ４）。

【0162】

上記の通り、Ｓ１及びＳ２の処理により、環境温度及び環境湿度に基づいて、係数Ｘの値を決定する。

【0163】

その後、制御部５５１は、印刷枚数Ａをカウントする（Ｓ５）。カウンタ値Ａは、１ジョブ内におけるジョブ開始からの印刷枚数である。

【0164】

Ｓ６では、制御部５５１がジョブ印刷中か又は印刷ジョブ終了であるかを判断し（Ｓ６）、ジョブ印刷中であればＳ９へと進む。

【0165】

Ｓ９では、クリーニングモードの実行頻度が６０枚連続印刷毎に１回実行することを基準としている。制御部５５１は、印刷枚数のカウンタ値Ａと、クリーニングモードの実行頻度を示す「６０×Ｘ」とを比較し（Ｓ９）、カウンタ値Ａ≧「６０×Ｘ」の場合、Ｓ１０に進んでクリーニングモードを実施する（Ｓ１０）。一方、カウンタ値Ａ＜「６０×Ｘ」の場合、Ｓ５に進んで処理を繰り返す。

【0166】

ここで、Ｓ９では、制御部５５１が印刷枚数のカウンタ値Ａに基づいて、環境条件によって決定された係数Ｘを用いてクリーニングモードの実行頻度を決定している。

【0167】

具体的には、環境条件がクリーニングモードの実行頻度が少なくて良い場合、係数ＸはＸ＝１．０となっているため、６０枚連続印刷毎に１回の頻度でクリーニングモードが実施される。一方、環境条件がクリーニングモードの実行頻度が高くする場合、係数ＸはＸ＝０．２となっているため、１２枚連続印刷毎に１回の頻度でクリーニングモードが実施される。

【0168】

Ｓ１０において、クリーニングモードが実施されると（Ｓ１０）、カウンタ値Ａはクリアされて、Ｓ５に戻り、再度カウンタ値Ａは「１」からカウントされる（Ｓ１１）。

【0169】

Ｓ６において、印刷ジョブが終了するとき、クリーニングモードが実行されて（Ｓ７）、カウンタ値Ａはクリアされて（Ｓ８）、処理は終了する。

【0170】

図７の動作処理により、画像形成装置１０が置かれている環境に基づいて、クリーニングモードの実行頻度を増減することができ、通常環境の場合、クリーニングモードの実行頻度を初期設定で行なうことができるため、スループット低下を抑えることができる。

【0171】

図８は、第１の実施形態に係る画像形成装置１０が置かれている環境条件と比較的短い印刷ジョブが連続するか否かに応じて、クリーニングモードの実行頻度を変える場合の動作フローチャートである。

【0172】

図８において、印刷が開始されると、制御部５５１は、環境温度を検出する（Ｓ５１）。

【0173】

Ｓ５１において、環境温度が３０℃未満の場合Ｓ５２に移行し、環境温度が３０℃以上の場合Ｓ５４に移行する。

【0174】

Ｓ５２において、制御部５５１は、湿度を検出して、式（２）及び式（３）に従って、環境水分量（水蒸気量）ａを算出する。環境水分量（水蒸気量）ａが４．６ｇ／ｍ^３≦ａ≦１５．０ｇ／ｍ^３の範囲にあるか否かを判断し（Ｓ５２）、環境水分量ａの値に応じて、係数Ｘを選択する（Ｓ５３、Ｓ５４）。

【0175】

すなわち、環境水分量ａが４．６ｇ／ｍ^３≦ａ≦１５．０ｇ／ｍ^３の範囲にあるとき、係数Ｘを「１．０」とする（Ｓ５３）。一方、環境水分量ａが上記範囲にない場合、クリーニングモードの実行頻度を高くするために、係数Ｘを「０．２」とする（Ｓ５４）。

【0176】

上記の通り、Ｓ５１及びＳ５２の処理により、環境温度及び環境湿度に基づいて、係数Ｘの値を決定する。

【0177】

その後、Ｓ５５では、印刷枚数カウンタ値Ａ、印刷枚数カウンタ値Ｂ、印刷枚数カウンタ値Ｃをカウントする。

【0178】

ここで、カウントタ値Ａは、１ジョブ内におけるジョブ開始からの枚数である。カウンタ値Ｂは連続印刷枚数である。カウンタ値Ｃは、１ジョブの連続印刷枚数が１２枚以下（１ジョブの印刷枚数が比較的小さい場合）のジョブ数である。

【0179】

そして、Ｓ５６で連続印刷枚数の大きさで係数Ｆを決定する（Ｓ５６）。Ｓ５６では、制御部５５１は、連続印刷枚数を示すカウンタ値Ｂが２００枚以下であるか否かを判断する。

【0180】

カウンタ値Ｂが２００以下の場合、制御部５５１は係数ＦをＦ＝１．０とする（Ｓ５７）。一方、カウンタ値Ｂが２００を超える場合、制御部５５１は係数ＦをＦ＝Ｘとする（Ｓ５８）。

【0181】

ここで、係数ＦをＦ＝Ｘとする場合、画像形成装置１０の置かれている環境条件が通常条件である場合、Ｓ５３でＸ＝１．０が選択されている。そのため、通常の環境条件の場合には、カウンタ値Ｂが２００を超える場合でも、係数Ｆ＝１．０となっている。クリーニングモードの実行頻度を上げる環境条件の場合、Ｓ５４でＸ＝０．２が選択される。そのため、クリーニングモードの実行頻度を上げる環境条件の場合にはＳ５８でＸ＝０．２が選択される。

【0182】

Ｓ５９で、制御部５５１は、印刷ジョブが終了か否かを判断する（Ｓ５９）。印刷ジョブが終了しない場合、Ｓ６４に進む。

【0183】

Ｓ６４では、クリーニングモードの実行頻度が６０枚連続印刷毎に１回実行することを基準としている。制御部５５１は、印刷枚数のカウンタ値Ａと、クリーニングモードの実行頻度を示す「６０×Ｆ」とを比較し（Ｓ６４）、カウンタ値Ａ≧「６０×Ｆ」の場合、Ｓ６５に進んでクリーニングモードを実施する（Ｓ６５）。一方、カウンタ値Ａ＜「６０×Ｆ」の場合、Ｓ５５に進んで処理を繰り返す。

【0184】

ここで、Ｓ６４では、制御部５５１が印刷枚数のカウンタ値Ａに基づいて、環境条件によって決定された係数Ｆを用いてクリーニングモードの実行頻度を決定している。

【0185】

具体的には、環境条件が通常環境条件である場合、及び、連続印刷枚数が２００枚以下の場合、クリーニングモードの実行頻度が少なくて良いときであり、係数ＦはＦ＝１．０となっているため、６０枚連続印刷毎に１回の頻度でクリーニングモードが実施される。

【0186】

一方、環境条件がクリーニングモードの実行頻度が高くする条件であって、連続印刷枚数が２００枚を超える場合、クリーニングモードの実行頻度を高くするときであり、係数ＸはＸ＝０．２となっているため、１２枚連続印刷毎に１回の頻度でクリーニングモードが実施される。

【0187】

Ｓ６５において、クリーニングモードが実施されると（Ｓ６５）、カウンタ値Ａはクリアされて、Ｓ５５に戻り、再度カウンタ値Ａは「１」からカウントされる（Ｓ６６）。

【0188】

Ｓ５９において、印刷ジョブが終了した場合、Ｓ６０に進む。

【0189】

Ｓ６０、Ｓ６１、Ｓ６３では、１度の印刷ジョブが比較的短いか又は比較的大きいかに応じて、カウンタ値Ｃの値を変更する。

【0190】

まず、制御部５５１は、カウンタ値Ａが１２を超えるか否か、すなわち１度の印刷ジョブでの印刷枚数が１２枚未満か否かを判断する（Ｓ６１）。

【0191】

カウンタ値Ａが１２以下であり、１度の印刷ジョブでの印刷枚数が比較的小さいとき、制御部５５１はカウンタ値Ｃの値に「１」を加える（Ｓ６３）。

【0192】

一方、カウンタ値Ａが１２を超えており、１度の印刷ジョブでの印刷枚数が比較的大きいとき、制御部５５１はカウンタ値Ｃをクリアにする（Ｓ６１）。

【0193】

そして、カウンタ値Ｃが５０以上の場合（Ｓ６７）、つまり連続印刷１２枚未満のジョブが多いときにはカウントＢをクリアする（Ｓ６８）。

【0194】

カウンタ値Ｓが５０カウントに達していないとき（Ｓ６７）、カウンタ値Ｂをクリアしないで、次のジョブが開始するときには２００枚以内でもクリーニングモードの実行頻度を上げたままにする。

【0195】

そして、最後にＳ６９でクリーニングモードを実施し（Ｓ６９）、Ｓ７０でカウンタＡをクリアして終了する（Ｓ７０）。

【0196】

カウンタ値Ａは印刷ジョブ終了又はクリーニングモードの実行によりクリアされるが、カウンタ値Ｂ及びカウンタ値ＣはそれぞれＳ６８、Ｓ６１でしかクリアされず、印刷ジョブ終了やクリーニングモード実施でクリアされない。

【0197】

このため、次の印刷ジョブに、クリーニングモードの実行頻度に関する情報は引き継がれる。

【0198】

図８によれば、環境条件でクリーニングモードの実行頻度を変え、また同時にクリーニングモードの頻度履歴によって、次のジョブにおけるクリーニングモードの実行頻度を変えることができる。

【0199】

（Ａ−２−５）クリーニングモードの動作の変形実施形態
次に、図７及び図８で説明した画像形成装置１０における環境条件に応じたクリーニングモードの実行頻度を変える動作の変形実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0200】

図１２は、図７で例示した環境条件に応じてクリーニングモードの実行頻度を変える動作の変形実施形態を示すフローチャートである。

【0201】

図１２に例示するフローチャートにおいて、図７に例示するフローチャートと異なる点は、図７のＳ１〜Ｓ４のステップが、図１２のＳ２１〜Ｓ２７のステップとなっている点である。

【0202】

図１２に例示するフローチャートでは、環境水分量ａが４．６ｇ／ｍ^３≦ａ≦１５．０ｇ/ｍ^３の範囲内にない場合、すなわち、画像形成装置１０が高温高湿環境下又は低温低湿環境下に置かれている場合にも、適切なクリーニングモードの実行頻度を変更できるようにしている。

【0203】

つまり、画像形成装置１０が高温高湿環境下又は低温低湿環境下にあるときは、常温常湿環境下のときと比べて、クリーニングモードの実行頻度を高くするように、係数Ｘを設定するようにしている。

【0204】

図１２において、印刷が開始されると、制御部５５１は、図７のＳ１と同様に、温度センサ５０９や湿度センサ５１０から通知される情報に基づいて、環境温度を検出する（Ｓ２１）。

【0205】

Ｓ２１において、環境温度が３０℃未満の場合Ｓ２２に移行し、環境温度が３０℃以上の場合Ｓ２４に移行する。

【0206】

Ｓ２４では、制御部５５１は、係数Ｘを「１．０」とする（Ｓ２４）。

【0207】

Ｓ２２において、制御部５５１は、湿度センサ５１０からのデータに基づいて湿度を検出して、式（２）及び式（３）に従って、環境水分量（水蒸気量）ａを算出する。環境水分量（水蒸気量）ａが４．６ｇ／ｍ^３≦ａ≦１５．０ｇ／ｍ^３の範囲にあるか否かを判断する（Ｓ２２）。

【0208】

Ｓ２５において、環境水分量ａが４．６ｇ／ｍ^３≦ａ≦１５．０ｇ／ｍ^３の範囲にあるとき、制御部５５１は、係数Ｘを「１．０」とする（Ｓ２５）。

【0209】

Ｓ２５では、環境水分量ａが４．６ｇ／ｍ^３≦ａ≦１５．０ｇ/ｍ^３の範囲内、すなわち常温常湿環境下に画像形成装置１０が置かれている場合である。この場合は、図７のＳ３と同様にして、係数Ｘを設定してクリーニングモードの実行頻度を決定する。

【0210】

Ｓ２３において、制御部５５１は、環境水分量ａが環境水分量ａ＜４．６ｇ／ｍ^３であるか又は環境水分量ａ＞１．５ｇ／ｍ^３であるかを判断する（Ｓ２３）。

【0211】

環境水分量ａが４．６ｇ／ｍ^３≦ａ≦１５．０ｇ/ｍ^３の範囲内でなく、かつ、環境水分量ａ＜４．６ｇ／ｍ^３のとき、すなわち、画像形成装置１０が低温低湿環境下に置かれているとき、制御部５５１は係数Ｘを「０．２」に設定する（Ｓ２６）。

【0212】

一方、環境水分量ａが４．６ｇ／ｍ^３≦ａ≦１５．０ｇ/ｍ^３の範囲内でなく、かつ、環境水分量ａ＞１．５ｇ／ｍ^３のとき、すなわち、画像形成装置１０が高温高湿環境下に置かれているとき、制御部５５１は係数Ｘを「０．５」に設定する（Ｓ２７）。

【0213】

ここで、図７のＳ２〜Ｓ４では、環境水分量ａが４．６ｇ／ｍ^３≦ａ≦１５．０ｇ/ｍ^３の範囲内にない場合、すなわち画像形成装置１０が高温高湿環境下又は低温低湿環境下にあるときは、常温常湿環境下のときと比べて、クリーニングモードの実行頻度を高くするようにしている。さらに、画像形成装置１０が高温高湿環境下又は低温低湿環境下にあるときは、係数Ｘと同一の値に設定している。すなわち、高温高湿環境下又は低温低湿環境下のときには、クリーニングモードの実行頻度を同一とする場合を例示した。

【0214】

しかしながら、低温低湿環境下においては、高温高湿環境下に比べて現像剤の帯電量が上昇するため、外添剤が現像ローラに付着しやすい環境下になるため、低温低湿環境下におけるクリーニングモードの実行頻度を、高温高湿環境下におけるクリーニングモードの実行頻度よりも高く設定する方がより好ましい。

【0215】

そこで、例えば、図１２に示すように、Ｓ２２において、環境水分量ａが４．６ｇ／ｍ^３≦ａ≦１５．０ｇ／ｍ^３の範囲内である常温常湿環境下に画像形成装置１０がないとき、すなわち、高温高湿環境下又は低温低湿環境下にあるとき、高温高湿環境下にあるのか、又は低温低湿環境下にあるのかをＳ２３において切り分けて、その結果に応じた係数Ｘの値をＳ２６又はＳ２７で定めるようにしても良い。

【0216】

Ｓ２６において制御部５５１は係数Ｘを「０．２」と設定し、Ｓ２７において制御部５５１は係数Ｘを「０．５」と設定して、制御部５５１が、低温低湿環境下のときの計数Ｘの値を、高温高湿環境下のときの係数Ｘの値よりも小さく設定する。これにより、低温低湿環境下におけるクリーニングモードの実行頻度を、高温高湿環境下におけるクリーニングモードの実行頻度よりも高く設定することができる。

【0217】

ここで、低温低湿環境下においても、高温高湿の環境下においても常温常湿環境下と比べてクリーニングモードの実行頻度を高い。具体的には、常温常湿環境下のときに、例えば６０枚連続印刷毎に１回の頻度でクリーニングモードを実施するとき、高温高湿環境下では、例えば３０枚連続印刷毎に１回の頻度で、低温低湿環境下では、例えば１２枚連続印刷毎に１回の頻度でクリーニングモードを実施することができる。

【0218】

なお、図１２のＳ２８〜Ｓ３４の処理は、図７のＳ５〜Ｓ１１の処理と同一又は対応するものであるため、ここでは詳細な説明を省略する。

【0219】

また、図１２のフローチャートは、図７のフローチャートの変形実施形態として説明した。

【0220】

しかし、図１２のＳ２８〜Ｓ３４の処理が意図する技術的思想は、図８で例示した処理にも適用可能である。つまり、図８のフローチャートのＳ５１〜Ｓ５４の処理を、図１２のフローチャートのＳ２１〜Ｓ２７の処理に代えるようにしても良い。

【0221】

また、図１２の図１２のＳ２８〜Ｓ３４の処理が意図する技術的思想は、後述する第２の実施形態における処理にも適用可能である。

【0222】

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、画像形成装置が置かれている環境条件（印刷条件）、クリーニングモード実行頻度履歴に基づいて、最適なクリーニングモードの実行頻度を決定することができる。そのため、帯電ローラの表面の外添剤付着を防止することができ、画像不良を防止し、かつ、スループットの低下を抑えることができる。

【0223】

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の画像形成装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0224】

クリーニングブレードのゴム材は、環境によって物性が変わるため、例えばＬＬ環境下ではゴム材が硬くなりやすい。クリーニングブレードのゴム材が硬くなると、その分感光ドラム表面上のトナーを掻き落とす能力が弱くなってしまい、トナーがクリーニングブレードをすり抜け、帯電ローラにより多くの付着物（外添剤）が付着しやすく傾向にある。

【0225】

そのため、ＬＬ環境下は、ＨＨ環境下と比べて、付着物である外添剤が早く帯電ローラの表面に堆積してしまうので、その部分の濃度が薄くなり、印刷結果に縦白スジが出やすくなるという課題がある。

【0226】

ＬＬ環境下に最適に合わせて制御すると、今度はＨＨ環境下では必要以上にクリーニングモードが実行されることになり、印刷スループットが落ちるという課題がある。

【0227】

また、連続印刷中に待機状態が入る間欠印刷の場合、通常の連続印刷よりもトナーの飛散が減るので、外添剤が帯電ローラの表面に堆積していくスピードは通常より遅くなる。

【0228】

そのため、通常印刷時と同等の制御を行うと、やはり必要以上にクリーニングモードが実行されると、印刷スループットが落ちるという課題がある。

【0229】

第２の実施形態は、上記課題に鑑み、ＬＬ環境下、間欠印刷か否かに応じて、最適な頻度でクリーニングモードの実行できるようにするものである。

【0230】

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
第２の実施形態に係る画像形成装置１０Ａは、第１の実施形態に係る図１及び図２の画像形成装置１０と同一又は対応する構成部材を有して構成される。

【0231】

そのため、第２の実施形態においても、第１の実施形態に係る図１及び図２を用いて説明する。

【0232】

（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
図９は、第２の実施形態に係る画像形成装置１０におけるクリーニングモードの動作を示すフローチャートである。

【0233】

図９において、Ｓ７１〜Ｓ８１は、１ページ印刷する毎に実行される処理フローである。印刷ジョブが終了するか、途中で印刷動作が中断されるまでループする。印刷ジョブ終了もしくは印刷動作が中断された場合は（Ｓ７７）、次にＳ８２〜Ｓ８９の処理に移り、その処理を終えたらフローを終了する。

【0234】

なお、間欠印刷の場合に画像形成装置１０Ａの制御部５５１が受信する印刷ジョブは、数ページ毎に、複数のジョブに分割されて受信される。

【0235】

例えば、２０ページの間欠印刷の場合は、５ページ毎で印刷するジョブが４個に分割されて制御部５５１に受信される。そのため、間欠印刷の場合は、以下のＳ８２〜Ｓ８９のルートに通常時の印刷より多く遷移する。

【0236】

まず、図９において、制御部５５１が印刷ジョブを受信すると、印刷が開始される。まず、制御部５５１は、画像形成装置１０が置かれている環境条件を示す環境値を認識するため、センサ部５０８の環境値ｅを検出する（Ｓ７１）。

【0237】

ここで、環境値ｅは、温度センサ５０９及び湿度センサ５１０により検出されたセンシングデータに基づいて決定される値である。

【0238】

図１０は、第２の実施形態に係る環境値ｅを説明する説明図である。図１０において、縦方向は温度センサ５０９が読み取った値に基づく温度範囲を示し、横方向は湿度センサ５１０が読み取った値に基づく湿度範囲である。

【0239】

環境値ｅは、「１」〜「８」の８段階で評価される値である。環境値ｅは、「８」に近づくにつれてＬＬ環境とし、「１」に近づくにつれてＨＨ環境とする。なお、第２の実施形態では、環境値ｅの値を８段階で評価する場合を例示したが、８段階に限定されるものではなく、ＬＬ環境とＨＨ環境とを区別することができれるのであれば他の複数段階で環境値ｅを評価するようにしても良い。

【0240】

制御部５５１は、温度センサ５０９からの温度と湿度センサ５１０からの湿度とに基づき、図１０においてクロスする箇所の値を環境値ｅとして検出する。

【0241】

その後、制御部５５１は、１ページ分の印刷動作（画像形成動作）を行う（Ｓ７２）。１ページの印刷後、制御部５５１は、下記のカウンタ値Ａ、カウンタ値Ｇ、カウンタ値Ｈを管理して更新する（Ｓ７３）。

【0242】

ここで、カウンタ値Ａは、ジョブ開始からの印刷枚数を示す。カウンタ値Ｇは、前回クリーニングモード終了時からの印刷枚数を示す。カウンタ値Ｈは、電源ＯＮ又はスリープ復帰からの総印刷枚数を示す。

【0243】

つまり、カウンタ値Ａは、ジョブ開始からの印刷枚数であり、ジョブ終了時にクリアされるカウンタ値である（Ｓ７９）。カウンタ値Ｇは、ジョブとは無関係で前回のクリーニングモード終了時からの印刷枚数であり、クリーニングモードが実行されるとクリアされるカウンタ値である。カウンタ値Ｈは、ジョブとは無関係で電源ＯＮ又はスリープ復帰からの総印刷枚数であり、電源ＯＮ又はスリープ復帰時にクリアされるカウンタ値である。

【0244】

Ｓ７４で、制御部５５１は、カウンタ値Ｈとパラメータｄとを比較し（Ｓ７４）、カウンタ値Ｈ≦パラメータｄの場合にＳ７５に進み、カウンタ値Ｈ＞パラメータｄの場合にＳ７６に進む。つまり、制御部５５１は、送印刷枚数に基づいてクリーニングモードの実行頻度を変化させるための判定条件を判断する。

【0245】

図１１は、第２の実施形態に係る各種パラメータを説明する説明図である。図１１において、パラメータｘ、パラメータｙ、パラメータｚ、パラメータａ、パラメータｂ、パラメータｈ、パラメータｉ、パラメータｄ、パラメータｓは、環境値ｅの値に応じて決定されるものである。

【0246】

パラメータｘ、ｙ、ｚは、クリーニングモードの実行頻度の基準値である。例えば、図１１に示すように、パラメータｘ＝７５の場合、７５枚連続印刷毎に１回実行することを基準としている。パラメータｘ、ｙ、ｚは、環境値ｅの値に応じて変更される。つまり、環境値ｅの値が所定値より小さい場合、又は、環境値ｅが所定値より大きい場合、パラメータｘ、ｙ、ｚの値は小さく、それ以外の場合には、パラメータｘ、ｙ、ｚの値は大きい。

【0247】

換言すると、パラメータｘ、ｙ、ｚは、所定の低温度（１０℃）未満かつ所定の低湿度（２５％）未満、又は、所定の高温度（３０℃）以上かつ所定の高湿度（６０％）以上のときよりも、前記低温度及び前記高温度の間でありかつ前記低湿度及び前記高湿度の間のときの方が大きい。

【0248】

パラメータａ、ｂ、ｈ、ｉは、印刷環境に応じて決定される変数であり、パラメータｘ、ｙ、ｚに乗算されることで、クリーニングモードの実行頻度を変更する変数である。

【0249】

パラメータａ、ｂは、電源ＯＮ又はスリープ復帰からの総印刷枚数を示すカウンタ値Ｈの値に応じて決定されるものである。なお、パラメータａ、ｂは、後述するクリーニングモードの実行頻度変数Ｎとして代入される。

【0250】

パラメータｈ、ｉは、間欠印刷か否かに応じて決定される変数である。つまり、１個のジョブ開始からの印刷枚数であるカウンタ値Ａの値に応じて決定されるものである。なお、パラメータｈ、ｉは、後述するクリーニングモードの実行頻度変数Ｍとして代入される。

【0251】

パラメータｄは、ジョブとは無関係で電源ＯＮ又はスリープ復帰からの総印刷枚数に対する閾値である。パラメータｄは、クリーニングモードの実行頻度変数Ｎとしてパラメータａ又はｂのいずれかに決定するために、カウンタ値Ｈと比較される際に用いられる。パラメータｄは、例えば、図１１において「２００（枚）」と設定されているが、これに限定されるものではない。また、パラメータｄを「２００」とした理由は、連続印刷枚数が２００枚程度のときに、帯電ローラ１０２の表面に付着物が付着する傾向があるためである。そのため、パラメータｄの値は、適宜設定するようにしてもよい。

【0252】

パラメータｓは、間欠印刷であるか否かを判定するための閾値である。パラメータｓは、クリーニングモードの実行頻度変数Ｍとしてパラメータｈ又はｉのいずれかに決定するために、カウンタ値Ａと比較される際に用いられる。パラメータｓは、例えば、図１１において「１０（枚）」と設定されているが、これに限定されるものではない。また、パラメータｄを「１０」とした理由は、間欠印刷か否かを判定するために、１個の印刷ジョブでの印刷枚数が「１０（枚）」を以下の場合に間欠印刷と判定するためである。そのため、パラメータｓの値は、適宜設定するようにしてもよい。

【0253】

Ｓ７４におけるパラメータｄは、総印刷枚数がある閾値を超えたか否かによるパラメータであり、パラメータＮを決定する際に用いられるものである。

【0254】

なお、パラメータｄ、パラメータａ、パラメータｂは、図１１に基づき環境値ｅに基づいて決定されるパラメータである。

【0255】

カウンタ値Ｈがパラメータｄ以下の場合、クリーニングモードの実行頻度変数Ｎ＝ａが設定される（Ｓ７５）。このとき、図１１に示すように、ａ＞ｂであるため、総印刷枚数を示すカウンタ値Ｈがパラメータｄ以下の場合には、クリーニングモードの実行頻度が少なくなるように制御される。

【0256】

一方、カウンタ値Ｈがパラメータｄを超えた場合、クリーニングモードの実行頻度変数Ｎ＝ｂが設定される（Ｓ７６）。つまり、図１１に示すように、ａ＞ｂであるため、総印刷枚数を示すカウンタ値Ｈがパラメータｄを超えた場合には、クリーニングモードの実行頻度が多くなるように制御される。

【0257】

このような制御をしているのは、印刷枚数が増えてくると、帯電ローラ１０２にトナーの外添剤が徐々に堆積していくため、より早い段階でクリーニングモードの実行が必要となるからである。

【0258】

Ｓ７７では、制御部５５１が印刷ジョブ終了か又は印刷動作中断かを判定する（Ｓ７７）。印刷動作が継続される場合、Ｓ７８に進む。一方、印刷ジョブ終了又は印刷動作中断の場合、Ｓ８２に進む。

【0259】

Ｓ７８では、制御部５５１が、カウンタ値Ａと「Ｎ×ｘ」とを比較し（Ｓ７８）、カウンタ値Ａ≧「Ｎ×ｘ」の場合、Ｓ７９に進み、カウンタ値Ａ＜「Ｎ×ｘ」の場合、Ｓ７１に戻り処理を繰り返す。Ｓ７８では、制御部５５１が、クリーニングモードを実行するか否かの判定を行っている。つまり、Ｓ７８では、初回のクリーニングモードの実行までの印刷枚数に基づいてクリーニングモードを実行するか否かを判定している。

【0260】

ここで、「第３の実行頻度値」は、「Ｎ×ｘ」のうち「ａ×ｘ」の場合を示す。「第４の実行頻度値」は、「Ｎ×ｘ」のうち「ｂ×ｘ」の場合を示す。「第５の実行頻度値」は、「Ｎ×ｚ」に関して「ｂ×ｘ」又は「ａ×ｘ」を示す。

【0261】

Ｓ７９では、制御部５５１が、カウンタ値Ｇと「Ｎ×ｚ」とを比較し（Ｓ７９）、カウンタ値Ａ≧「Ｎ×ｚ」の場合、Ｓ８０に進み、カウンタ値Ａ＜「Ｎ×ｚ」の場合、Ｓ７１に戻り処理を繰り返す。つまり、Ｓ７９においても、制御部５５１は、クリーニングモードを実行するか否かの判定を行っている。つまり、Ｓ７９では、２回目以降のクリーニングモードの実行までの印刷枚数に基づいてクリーニングモードを実行するか否かを判定している。

【0262】

Ｓ７８及びＳ７９のように、初回と２回目以降とに分けて、クリーニングモードを実行するか否かを判定している理由は、初回のクリーニングモードまでの印刷スループットをなるべく速くするためである。

【0263】

Ｓ８０において、クリーニングモードが実施されると（Ｓ８０）、カウンタ値Ｂはクリアされて（Ｓ８１）、Ｓ７１に戻り、再度カウンタ値Ｂは「１」からカウントされる。

【0264】

Ｓ７７において、印刷ジョブ終了又は印刷動作中断の場合、Ｓ８２に進む。

【0265】

Ｓ８２では、制御部５５１が、間欠印刷か否かを判定するため、カウンタ値Ａとパラメータｓとを比較する（Ｓ８２）。そして、カウンタ値Ａがパラメータｓを超える場合、Ｓ８３に進み、カウンタ値Ａがパラメータｓ以下の場合、Ｓ８４に進む。

【0266】

つまり、パラメータｓは、図１１に示すように、印刷ジョブにおける印刷枚数が間欠印刷であるか否かを判定するための閾値である。

【0267】

間欠印刷の場合、数ページの印刷ジョブに分割されて印刷を受信するため、印刷ジョブ開始からの印刷枚数であるカウンタ値Ａは小さい。そこで、カウンタ値Ａ≦ｓの場合は、制御部５５１は間欠印刷中と判断する。一方、カウンタ値Ａ＞ｓの場合は、制御部５５１は間欠印刷ではないと判断する。

【0268】

Ｓ８４では、制御部５５１は、総印刷枚数を示すカウンタ値Ｈからカウンタ値Ａを引き算し、その結果を新たなカウンタ値Ｈの値とする（Ｓ８４）。つまり、Ｓ８４は、Ｓ７１〜Ｓ８１の印刷ジョブの処理で加えられた（カウントされた）カウンタ値Ｈの値を取り消す処理である。これは、間欠印刷の場合、次に受信した印刷ジョブにおいて、Ｓ７４のクリーニングモードの実行頻度の判定処理で、Ｓ７５のルートに遷移させ、クリーニングモードの実行頻度を増やさないようにするためである。

【0269】

Ｓ８５では、制御部５５１が、間欠印刷か否かに応じて決定されるクリーニングモード実行頻度変数Ｍとして、Ｍ＝パラメータｈを決定する（Ｓ８５）。

【0270】

また、Ｓ８２でカウンタ値Ａがパラメータｓを超える場合、制御部５５１は、クリーニングモード実行頻度変数Ｍ＝パラメータｉと決定する（Ｓ８３）。つまり、図１１に示すように、パラメータｈ＞パラメータｉである。そのため、間欠印刷の場合（すなわち、カウンタ値Ａ＞パラメータｓの場合）、クリーニングモードの実行頻度を少なくするように、クリーニングモード実行頻度としてパラメータｉが決定される。これにより、間欠印刷であるか否かに応じて、クリーニングモード実行頻度を変更することができる。

【0271】

ここで、「第１の実行頻度値」は、「Ｍ×ｙ」のうち「ｈ×ｙ」の場合を示す。「第４の実行頻度値」は、「Ｍ×ｘ」のうち「ｉ×ｙ」の場合を示す。

【0272】

Ｓ８６では、制御部５５１が、カウンタ値Ｇと「Ｍ×ｙ」とを比較し（Ｓ８６）、カウンタ値Ｇ≧「Ｍ×ｙ」の場合、Ｓ８７に進み、カウンタ値Ｇ＜「Ｍ×ｙ」の場合、Ｓ８９に進む。

【0273】

Ｓ８７では、カウンタ値Ｇ≧「Ｍ×ｙ」の場合、クリーニングモードが実施されると（Ｓ８７）、カウンタ値Ｇをクリアし（Ｓ８８）、更にカウンタ値Ａをクリアして（Ｓ８９）、処理が終了する。

【0274】

一方、Ｓ８６では、カウンタ値Ｇ＜「Ｍ×ｙ」の場合、クリーニングモードの実行がなされず、カウンタ値Ａはクリアされて（Ｓ８９）、処理が終了する。

【0275】

従来、ＬＬ環境下での画像形成装置において定期的なクリーニングモードを行う場合には、クリーニングモードの実行頻度が充分でなく、帯電ローラ１０２の表面に付着物（外添剤）が付着し、縦白スジが発生していることを確認できた。

【0276】

しかし、第２の実施形態に係る画像形成装置１０Ａにおいて、図９に例示する動作フローによれば、ＬＬ環境下の場合でも、クリーニングモードの実行頻度を高くすることができ、帯電ローラ１０２の表面上の付着物の低減を確認できた。その結果、画像品質を向上させることができる。

【0277】

また、第２の実施形態に係る画像形成装置１０Ａにおいて、図９に例示する動作フローによれば、間欠印刷を行う場合でも、クリーニングモードの実行頻度を高くすることができ、帯電ローラ１０２の表面上の付着物の低減を確認できた。その結果、画像品質を向上させることができる。

【0278】

（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、クリーニングモードを実行することによって、従来とハードウェアの構成を変更しなくても、環境に応じてクリーニングモードの実行頻度と、間欠印刷か否かによるクリーニングモードの実行頻度を最適化することができる。

【0279】

その結果、画像形成装置の状況に応じた最適なチャージクリーニングの実行頻度を決定することができ、帯電ローラの表面に付着している付着物の影響による画像結果の劣化を防止することができる。

【0280】

（Ｃ）他の実施形態
上述した各実施形態においても種々の変形実施形態を言及したが、本発明は、以下の変形実施形態も適用することができる。

【0281】

（Ｃ−１）上述した各実施形態では、電子写真方式のプリンタとして使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子写真方式のＭＦＰやファクシミリ装置等にも広く適用することができる。

【0282】

（Ｃ−２）第１の実施形態において、クリーニングモードの実行頻度を、６０枚の連続印刷毎に１回、又は、１２枚の連続印刷毎に１回とする場合を例示したが、クリーニングモードの実行頻度はこれに限定されるものではない。

【0283】

（Ｃ−３）第２の実施形態において、図１０の環境値を決定するテーブルは一例である。また、図１１のパラメータテーブルも一例であり、図１０及び図１１は、これらに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0284】

１０及び１０Ａ…画像形成装置、１１…画像形成ユニット、１２…転写ローラ、１３…記録紙、１４…画像形成装置、１５…ＬＥＤヘッド、１０１…感光ドラム、１０２…帯電ローラ、１０４…現像ローラ、１０５…クリーニングブレード、１０６…供給ローラ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】