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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024163820
(43)【公開日】2024-11-22
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/00 20060101AFI20241115BHJP
G03G 21/00 20060101ALI20241115BHJP
【ＦＩ】
G03G15/00 303
G03G21/00 318
G03G21/00 370
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023079731
(22)【出願日】2023-05-12
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100169155
【弁理士】
【氏名又は名称】倉橋 健太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100075638
【弁理士】
【氏名又は名称】倉橋 暎
(72)【発明者】
【氏名】秋月 智雄
(72)【発明者】
【氏名】清水 雄介
(72)【発明者】
【氏名】水越 俊翼
【テーマコード（参考）】
2H134
2H270
【Ｆターム（参考）】
2H134GA01
2H134GB02
2H134KG07
2H134KG08
2H134KH01
2H270LA26
2H270LA28
2H270LA80
2H270LB01
2H270LD08
2H270MA28
2H270MC48
2H270MD02
2H270MF08
2H270ZC03
2H270ZC04
2H270ZC06
(57)【要約】
【課題】非画像形成時に像担持体とクリーニング部材との当接部にトナーを供給して像担持体とクリーニング部材との間の摩擦力を低減し、クリーニング不良の発生を抑制する。
【解決手段】画像形成装置１００は、制御部２０５が、像担持体１の回転が開始してから画像形成動作が開始するまでの非画像形成動作時又は画像形成動作が終了してから像担持体１の回転が停止するまでの非画像形成動作時に、現像部材４２が像担持体１に当接して回転している状態で、少なくとも現像部材４２の１周分に相当する時間、画像形成動作時のＶｂａｃｋよりも小さいＶｂａｃｋを生成し、現像部材４２から像担持体１の表面に移動したトナーをクリーニング部Ｂに供給する供給動作を実行するように制御する構成とする。
【選択図】図５
【解決手段】画像形成装置１００は、制御部２０５が、像担持体１の回転が開始してから画像形成動作が開始するまでの非画像形成動作時又は画像形成動作が終了してから像担持体１の回転が停止するまでの非画像形成動作時に、現像部材４２が像担持体１に当接して回転している状態で、少なくとも現像部材４２の１周分に相当する時間、画像形成動作時のＶｂａｃｋよりも小さいＶｂａｃｋを生成し、現像部材４２から像担持体１の表面に移動したトナーをクリーニング部Ｂに供給する供給動作を実行するように制御する構成とする。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転可能な像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、
前記帯電装置に帯電電圧を印加する帯電電圧印加部と、
前記帯電装置により帯電された前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に静電像を形成する露光装置と、
トナーを担持して回転可能であり、前記像担持体の表面に当接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の前記静電像にトナーを供給して前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像部材と、
前記現像部材に現像電圧を印加する現像電圧印加部と、
前記像担持体の表面に当接してクリーニング部を形成し、前記像担持体の表面から前記トナーを除去するクリーニング部材と、
前記現像部における、前記帯電装置により帯電された前記像担持体の表面電位と、前記現像部材に印加される前記現像電圧と、の間の電位差であって、前記表面電位の方が前記現像電圧よりも前記トナーの正規の帯電極性と同極性側に高い電位差であるＶｂａｃｋを生成するように、前記帯電電圧印加部、前記現像電圧印加部及び前記露光装置のうち少なくとも一つを制御する制御部と、を有し、
前記トナー像を前記像担持体の表面に形成する画像形成動作と、前記トナー像を前記像担持体の表面に形成しない非画像形成動作と、を行う画像形成装置において、
前記制御部は、前記像担持体の回転が開始してから前記画像形成動作が開始するまでの前記非画像形成動作時又は前記画像形成動作が終了してから前記像担持体の回転が停止するまでの前記非画像形成動作時に、前記現像部材が前記像担持体に当接して回転している状態で、少なくとも前記現像部材の１周分に相当する時間、前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも小さい又は大きい前記Ｖｂａｃｋを生成し、前記現像部材から前記像担持体の表面に移動した前記トナーを前記クリーニング部に供給する供給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。
前記像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、
前記帯電装置に帯電電圧を印加する帯電電圧印加部と、
前記帯電装置により帯電された前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に静電像を形成する露光装置と、
トナーを担持して回転可能であり、前記像担持体の表面に当接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の前記静電像にトナーを供給して前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像部材と、
前記現像部材に現像電圧を印加する現像電圧印加部と、
前記像担持体の表面に当接してクリーニング部を形成し、前記像担持体の表面から前記トナーを除去するクリーニング部材と、
前記現像部における、前記帯電装置により帯電された前記像担持体の表面電位と、前記現像部材に印加される前記現像電圧と、の間の電位差であって、前記表面電位の方が前記現像電圧よりも前記トナーの正規の帯電極性と同極性側に高い電位差であるＶｂａｃｋを生成するように、前記帯電電圧印加部、前記現像電圧印加部及び前記露光装置のうち少なくとも一つを制御する制御部と、を有し、
前記トナー像を前記像担持体の表面に形成する画像形成動作と、前記トナー像を前記像担持体の表面に形成しない非画像形成動作と、を行う画像形成装置において、
前記制御部は、前記像担持体の回転が開始してから前記画像形成動作が開始するまでの前記非画像形成動作時又は前記画像形成動作が終了してから前記像担持体の回転が停止するまでの前記非画像形成動作時に、前記現像部材が前記像担持体に当接して回転している状態で、少なくとも前記現像部材の１周分に相当する時間、前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも小さい又は大きい前記Ｖｂａｃｋを生成し、前記現像部材から前記像担持体の表面に移動した前記トナーを前記クリーニング部に供給する供給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。
【請求項2】
前記制御部は、前記像担持体の回転が開始してから前記画像形成動作が開始するまでの前記非画像形成動作時に、前記像担持体の表面電位の絶対値を前記像担持体の停止時の値から前記画像形成動作時の値へと変更すると共に、前記現像電圧の絶対値を前記像担持体の停止時の値から前記画像形成動作時の値へと変更する際の少なくとも一部の期間において、前記供給動作として、前記Ｖｂａｃｋを、前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも小さい第１の値と該第１の値よりも小さい第２の値とするか、又は前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも大きい第１の値と該第１の値よりも大きい第２の値と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。
【請求項3】
前記制御部は、前記像担持体の回転が開始してから前記画像形成動作が開始するまでの前記非画像形成動作時に、前記像担持体の表面電位の絶対値を段階的に変更すると共に、前記現像電圧の絶対値を段階的に変更する際の少なくとも一部の期間において、前記供給動作として、前記Ｖｂａｃｋを前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも段階的に小さくするか、又は前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも段階的に大きくするように制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記像担持体の表面電位の絶対値を段階的に変更する際の１段当たりの変更幅、又は前記現像電圧の絶対値を段階的に変更する際の１段当たりの変更幅の少なくとも一方を変更して、前記Ｖｂａｃｋを段階的に変化させるように制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記画像形成動作が終了してから前記像担持体の回転が停止するまでの前記非画像形成動作時に、前記像担持体の表面電位の絶対値を前記画像形成動作時の値から前記像担持体の停止時の値へと変更すると共に、前記現像電圧の絶対値を前記画像形成動作時の値から前記像担持体の停止時の値へと変更する際の少なくとも一部の期間において、前記供給動作として、前記Ｖｂａｃｋを、前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも小さい第１の値と該第１の値よりも小さい第２の値とするか、又は前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも大きい第１の値と該第１の値よりも大きい第２の値と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。
【請求項6】
前記制御部は、前記画像形成動作が終了してから前記像担持体の回転が停止するまでの前記非画像形成動作時に、前記像担持体の表面電位の絶対値を段階的に変更すると共に、前記現像電圧の絶対値を段階的に変更する際の少なくとも一部の期間において、前記供給動作として、前記Ｖｂａｃｋを前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも段階的に小さくするか、又は前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも段階的に大きくするように制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記像担持体の表面電位の絶対値を段階的に変更する際の１段当たりの変更幅、又は前記現像電圧の絶対値を段階的に変更する際の１段当たりの変更幅の少なくとも一方を変更して、前記Ｖｂａｃｋを段階的に変化させるように制御することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記制御部は、
所定のタイミングで、前記供給動作として前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも小さい前記Ｖｂａｃｋを生成する前記非画像形成動作の第１のモードと、
前記所定のタイミングで、前記供給動作として前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも大きい前記Ｖｂａｃｋを生成する前記非画像形成動作の第２のモードと、
を選択的に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７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
所定のタイミングで、前記供給動作として前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも小さい前記Ｖｂａｃｋを生成する前記非画像形成動作の第１のモードと、
前記所定のタイミングで、前記供給動作として前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも大きい前記Ｖｂａｃｋを生成する前記非画像形成動作の第２のモードと、
を選択的に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７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項9】
環境を検知する環境検知部を有し、
前記制御部は、
前記環境検知部の検知結果が示す環境が第１の環境の場合に前記第１のモードを実行し、
前記環境検知部の検知結果が示す環境が前記第１の環境よりも高温高湿の第２の環境の場合に前記第２のモードを実行するように制御することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記制御部は、
前記環境検知部の検知結果が示す環境が第１の環境の場合に前記第１のモードを実行し、
前記環境検知部の検知結果が示す環境が前記第１の環境よりも高温高湿の第２の環境の場合に前記第２のモードを実行するように制御す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】
前記制御部は、
所定のタイミングで、前記供給動作として前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも小さい前記Ｖｂａｃｋを生成する前記非画像形成動作の第１のモードと、
前記所定のタイミングで、前記供給動作として前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも大きい前記Ｖｂａｃｋを生成する前記非画像形成動作の第２のモードと、
前記所定のタイミングで、前記供給動作を実行しない前記非画像形成動作の第３のモードと、
を選択的に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７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
所定のタイミングで、前記供給動作として前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも小さい前記Ｖｂａｃｋを生成する前記非画像形成動作の第１のモードと、
前記所定のタイミングで、前記供給動作として前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも大きい前記Ｖｂａｃｋを生成する前記非画像形成動作の第２のモードと、
前記所定のタイミングで、前記供給動作を実行しない前記非画像形成動作の第３のモードと、
を選択的に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７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項11】
環境を検知する環境検知部と、
前記現像部材の使用状態を検知する使用状態検知部と、
を有し、
前記制御部は、
前記環境検知部の検知結果が示す環境が第１の環境でありかつ前記使用状態検知部の検知結果が示す前記現像部材の使用量が第１の使用量の場合に前記第１のモードを実行し、
前記環境検知部の検知結果が示す環境が前記第１の環境よりも高温高湿の第２の環境でありかつ前記使用状態検知部の検知結果が示す前記現像部材の使用量が前記第１の使用量よりも大きい第２の使用量の場合に前記第２のモードを実行し、
前記環境検知部の検知結果が示す環境が前記第１の環境よりも高温高湿かつ前記第２の環境よりも低温低湿の第３の環境である場合に前記第３のモードを実行す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。
前記現像部材の使用状態を検知する使用状態検知部と、
を有し、
前記制御部は、
前記環境検知部の検知結果が示す環境が第１の環境でありかつ前記使用状態検知部の検知結果が示す前記現像部材の使用量が第１の使用量の場合に前記第１のモードを実行し、
前記環境検知部の検知結果が示す環境が前記第１の環境よりも高温高湿の第２の環境でありかつ前記使用状態検知部の検知結果が示す前記現像部材の使用量が前記第１の使用量よりも大きい第２の使用量の場合に前記第２のモードを実行し、
前記環境検知部の検知結果が示す環境が前記第１の環境よりも高温高湿かつ前記第２の環境よりも低温低湿の第３の環境である場合に前記第３のモードを実行す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。
【請求項12】
前記制御部は、前記第３のモードにおいて、前記Ｖｂａｃｋを前記画像形成動作時と略同一の値で略一定とす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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
電子写真方式を用いた画像形成装置では、像担持体としての感光体の表面が帯電部材によって一様に帯電処理され、帯電処理された感光体の表面が露光装置によって露光されて、感光体上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置によって現像剤としてのトナーが供給されて現像され、感光体上にトナー像が形成される。そして、このトナー像が記録材上に転写される。感光体としては、回転可能な感光ドラムが多く用いられる。
【0003】
このような画像形成装置において、感光体の表面から転写残トナーやジャム（記録材の詰まり）が発生した場合の未転写トナーなどを除去する方式として、感光体の表面に当接させて配置したクリーニング部材によって物理的に掻き取る方式がある。クリーニング部材としては、クリーニングブレードが多く用いられる。クリーニングブレードは、長手方向と、この長手方向と略直交する短手方向と、にそれぞれ所定の長さを有し、所定の厚さを有する、ウレタンゴムなどの弾性材料で形成された板状のゴム部を有して構成される。クリーニングブレードのゴム部は、長手方向が感光体の表面の移動方向と略直交する方向に沿うように配置される。そして、クリーニングブレードのゴム部は、短手方向の自由端部が感光体の表面の移動方向における上流側を向くように、感光体の回転方向に対してカウンター方向で感光体の表面に当接させられる。
【0004】
クリーニングブレードを用いた画像形成装置では、感光体へのトナーの供給が少ない状態で感光体を回転させ続けると、感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦力が上昇する。これにより、クリーニングブレードがびびり（振動）を起こすことがある。クリーニングブレードのびびりは、クリーニング不良の原因になる。クリーニング不良は、トナーがクリーニングブレードによって掻き取られずにクリーニングブレードをすり抜けてしまう現象（以下、単に「すり抜け」ともいう。）である。感光体へのトナーの供給が少ない状態で感光体が回転する状況としては、低印字率の画像のプリント（印字、印刷）が続く場合や、予備回転（画像形成工程の前後の前回転工程、後回転工程など）が行われる場合などが挙げられる。
【0005】
これに対し、非画像形成時に感光体とクリーニングブレードとの当接部にトナーを供給する「供給動作」を行うことで、トナーや外添剤による潤滑効果によって摩擦力を低減し、クリーニングブレードのびびりを抑制する方法がある。特許文献１は、環境や印字率に応じて、供給動作におけるトナーの供給量や供給動作を実行する頻度を制御することを開示している。従来、供給動作では、記録材に転写する通常の画像の形成時と同様の工程により所定のトナーパターン（ベタ黒や細線）を感光体上に形成し、このトナーパターンのトナーを感光体とクリーニングブレードとの当接部に供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第５３３５３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上述のように供給動作において所定のトナーパターン（ベタ黒や細線）を感光体上に形成すると、そのトナーパターンのトナー自体のすり抜けによりクリーニング不良が発生することがある。これは、トナーパターンを構成するトナーは、十分な電荷を保持しているものが多く、感光体との鏡映力が高いため、クリーニングブレードによって掻き取られにくいことが原因の一つである。
【0008】
したがって、本発明の目的は、非画像形成時に像担持体とクリーニング部材との当接部にトナーを供給して像担持体とクリーニング部材との間の摩擦力を低減し、クリーニング不良の発生を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、回転可能な像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、前記帯電装置に帯電電圧を印加する帯電電圧印加部と、前記帯電装置により帯電された前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に静電像を形成する露光装置と、トナーを担持して回転可能であり、前記像担持体の表面に当接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の前記静電像にトナーを供給して前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像部材と、前記現像部材に現像電圧を印加する現像電圧印加部と、前記像担持体の表面に当接してクリーニング部を形成し、前記像担持体の表面から前記トナーを除去するクリーニング部材と、前記現像部における、前記帯電装置により帯電された前記像担持体の表面電位と、前記現像部材に印加される前記現像電圧と、の間の電位差であって、前記表面電位の方が前記現像電圧よりも前記トナーの正規の帯電極性と同極性側に高い電位差であるＶｂａｃｋを生成するように、前記帯電電圧印加部、前記現像電圧印加部及び前記露光装置のうち少なくとも一つを制御する制御部と、を有し、前記トナー像を前記像担持体の表面に形成する画像形成動作と、前記トナー像を前記像担持体の表面に形成しない非画像形成動作と、を行う画像形成装置において、前記制御部は、前記像担持体の回転が開始してから前記画像形成動作が開始するまでの前記非画像形成動作時又は前記画像形成動作が終了してから前記像担持体の回転が停止するまでの前記非画像形成動作時に、前記現像部材が前記像担持体に当接して回転している状態で、少なくとも前記現像部材の１周分に相当する時間、前記画像形成動作時の前記Ｖｂａｃｋよりも小さい又は大きい前記Ｖｂａｃｋを生成し、前記現像部材から前記像担持体の表面に移動した前記トナーを前記クリーニング部に供給する供給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である。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、非画像形成時に像担持体とクリーニング部材との当接部にトナーを供給して像担持体とクリーニング部材との間の摩擦力を低減し、クリーニング不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】画像形成装置の模式的な断面図である。
【図2】画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図3】現像装置の模式的な断面図である。
【図4】露光装置の模式図である。
【図5】実施例１におけるプリントシーケンスのタイミングチャート図である。
【図6】実施例１における前回転シーケンスでのＶｂａｃｋの推移を示すグラフ図である。
【図7】実施例１における露光量と感光ドラムの表面電位との関係を示すグラフ図である。
【図8】実施例１における後回転シーケンスでのＶｂａｃｋの推移を示すグラフ図である。
【図9】実施例１におけるＶｂａｃｋと感光ドラム上のかぶりトナーの量との関係を示すグラフ図である。
【図10】実施例１における前回転シーケンスでのかぶりトナーの量の推移を示すグラフ図である。
【図11】実施例１における後回転シーケンスでのかぶりトナーの量の推移を示すグラフ図である。
【図12】比較例１におけるプリントシーケンスのタイミングチャート図である。
【図13】比較例２におけるプリントシーケンスのタイミングチャート図である。
【図14】実施例２におけるプリントシーケンスのタイミングチャート図である。
【図15】実施例２における前回転シーケンスでのＶｂａｃｋの推移を示すグラフ図である。
【図16】実施例２における後回転シーケンスでのＶｂａｃｋの推移を示すグラフ図である。
【図17】実施例２における前回転シーケンスでのかぶりトナーの量の推移を示すグラフ図である。
【図18】実施例２における後回転シーケンスでのかぶりトナーの量の推移を示すグラフ図である。
【図19】実施例３の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図20】実施例３におけるプリント動作の手順の概略を示すフローチャート図である。
【図21】実施例４の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図22】実施例４におけるプリント動作の手順の概略を示すフローチャート図である。
【図23】他の例におけるプリントシーケンスのタイミングチャート図である。
【図24】実施例１及び実施例２の変形例における前回転シーケンス及び後回転シーケンスでの現像電圧及び感光ドラムの表面電位を示す表である。
【図25】他の例におけるプリントシーケンスのタイミングチャート図である。
【図26】他の例におけるプリントシーケンスのタイミングチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の材質、形状、それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により、適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【0013】
［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置１００の模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いて被転写体としてのシート状の記録材Ｓにブラック単色画像を形成することが可能なモノクロレーザプリンタである。
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置１００の模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いて被転写体としてのシート状の記録材Ｓにブラック単色画像を形成することが可能なモノクロレーザプリンタである。
【0014】
画像形成装置１００は、像担持体としての回転可能なドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、画像形成装置１００にプリント信号が入力されると、駆動手段を構成する駆動源としてのメインモータ１０（図２）によって、図１中の矢印Ｒ１方向（時計回り方向）に所定の周速度で回転駆動される。本実施例では、感光ドラム１の周速度に相当する画像形成装置１００のプロセススピードは２５０ｍｍ／ｓである。
【0015】
感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、転写ローラ５及びクリーニング装置６が配置されている。また、画像形成装置１００の下部には、記録材Ｓが収納されたカセット７が配置されており、カセット７から記録材Ｓの搬送経路に沿って順に、給送ローラ８、搬送ローラ９、Ｔｏｐセンサ１５０、定着装置１２、排出ローラ１５、排出トレイ１６が配置されている。
【0016】
回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ２によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電ローラ２は、帯電手段としての帯電装置を構成する。帯電ローラ２は、感光ドラム１に当接して帯電部（帯電ニップ）Ｃを形成する。帯電処理時に、帯電ローラ２には、帯電電圧印加手段（帯電電圧印加部）としての帯電電源（高圧電源）１１（図２）により、感光ドラム１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性の直流電圧である所定の帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光手段としての露光装置３によって、画像形成装置１００に入力された画像信号（画像情報）に応じて走査露光され、感光ドラム１上に静電潜像（静電像）が形成される。露光装置３については、後述して更に詳しく説明する。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置４によって現像剤としてのトナーが供給されて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像（トナー画像、現像剤像）が形成される。現像装置４が備えた現像ローラ４２は、感光ドラム１に当接して現像部（現像ニップ）Ｇを形成する。現像装置４については、後述して更に詳しく説明する。
【0017】
感光ドラム１に対向して、転写手段としてのローラ型の転写部材である転写ローラ５が配置されている。転写ローラ５は、転写手段としての転写装置を構成する。転写ローラ５は、感光ドラム１に向けて押圧され、感光ドラム１と転写ローラ５とが当接する転写部（転写ニップ）Ｎを形成する。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写部Ｎにおいて、感光ドラム１と転写ローラ５とに挟持されて搬送される記録材Ｓ上に転写される。転写時に、転写ローラ５には、転写電圧印加手段（転写電圧印加部）としての転写電源（高圧電源）１４（図２）により、トナーの正規の帯電極性（正規極性）とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である所定の転写電圧（転写バイアス）が印加される。
【0018】
紙などの記録材（記録媒体、転写材、シート）Ｓは、記録材収納部としてのカセット７に収納されている。カセット７に収納された記録材Ｓは、給送部材としての給送ローラ８などによって１枚ずつ分離されてカセット７から送り出されて、搬送ローラ９へと搬送される。この記録材Ｓは、搬送部材としての搬送ローラ（レジストローラ）９によって、感光ドラム１上のトナー像とタイミングが合うように転写部Ｎに供給される。記録材Ｓの搬送方向において搬送ローラ９と転写部Ｎとの間には、記録材Ｓを検知する記録材検知手段として、記録材Ｓの搬送方向の先端を検知するＴｏｐセンサ１５０が設けられている。Ｔｏｐセンサ１５０の検知結果を示す信号は、後述するエンジン制御部２０５（図２）に入力されて、露光装置３による画像書き出しタイミングの制御などに用いられる。
【0019】
トナー像が転写された記録材Ｓは、定着手段としての定着装置１２へと搬送される。定着装置１２は、未定着のトナー像を担持した記録材Ｓを加熱及び加圧することでトナー像を記録材Ｓに定着（溶融、固着）させる。トナー像が定着された記録材Ｓは、搬送部材としての排出ローラ１５によって、装置本体Ｍの外部に設けられた排出部としての排出トレイ１６上に排出（出力）される。
【0020】
また、記録材Ｓへのトナー像の転写後に感光ドラム１上に残留したトナー（転写残トナー）は、クリーニング手段としてのクリーニング装置６によって感光ドラム１上から除去されて回収される。クリーニング装置６は、感光ドラム１の表面に当接するように配置されたクリーニング部材としてのクリーニングブレード１０１と、クリーニング容器１０２と、を有する。クリーニングブレード１０１は、感光ドラム１に当接してクリーニング部（クリーニングニップ）Ｂを形成する。そして、クリーニング装置６は、クリーニングブレード１０１によって、回転する感光ドラム１の表面から転写残トナーを掻き取って、クリーニング容器１０２内に回収する。
【0021】
ここで、感光ドラム１の回転方向における帯電ローラ２が感光ドラム１を帯電処理する感光ドラム１上の位置を帯電部（帯電位置）Ｃとする。帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転方向における感光ドラム１と帯電ローラ２との当接部の上流側及び下流側に形成される感光ドラム１と帯電ローラ２との間の微小な空隙のうちの少なくとも一方で発生する放電によって、感光ドラム１を帯電処理する。ただし、簡単のため、ここでは感光ドラム１上の帯電ローラ２との当接部を帯電部（帯電位置）Ｃとみなして説明する。また、感光ドラム１の回転方向における露光装置３によりレーザ光が照射される感光ドラム１上の位置を露光部（露光位置）Ｅとする。また、感光ドラム１の回転方向における現像ローラ４２によりトナーが供給される感光ドラム１上の位置（本実施例では感光ドラム１上の現像ローラ４２との当接部）を現像部（現像位置）Ｇとする。また、感光ドラム１の回転方向における記録材Ｓへのトナー像の転写が行われる感光ドラム１上の位置（本実施例では感光ドラム１上の転写ローラ５との当接部）を転写部（転写位置）Ｎとする。また、感光ドラム１の回転方向におけるクリーニングブレード１０１によりトナーが除去される感光ドラム１上の位置（本実施例では感光ドラム１上のクリーニングブレード１０１との当接部）をクリーニング部（クリーニング位置）Ｂとする。なお、帯電部Ｃ、現像部Ｇ、転写部Ｎの位置は、感光ドラム１の回転方向における中央の位置で代表するものとする。本実施例では、画像形成装置１００は、感光ドラム１の回転方向において転写部Ｎよりも下流側かつ帯電部Ｃよりも上流側で感光ドラム１の表面を除電する除電装置（前露光装置など）を有していない。
【0022】
また、本実施例では、感光ドラム１と、これに作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びクリーニング装置６は、一体的にカートリッジ化されて、装置本体Ｍに対して着脱可能なプロセスカートリッジ１７を構成している。なお、画像形成装置１００の装置本体Ｍは、画像形成装置１００からプロセスカートリッジ１７を除いた部分である。
【0023】
図２は、本実施例の画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。画像形成装置１００には、制御手段としてのエンジン制御部２０５が設けられている。エンジン制御部２０５は、演算処理を行う中心的素子である演算処理手段としてのＣＰＵ２５１、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリなどのメモリ（記憶媒体）２５２、入出力部（図示せず）などを有して構成される。ＲＯＭには、制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されており、ＲＡＭには、各種センサの検知結果に関する情報、演算結果などが格納される。不揮発性メモリには、各種設定情報や部材の寿命に関する情報などが記憶される。入出力部（Ｉ／Ｆ）は、エンジン制御部２０５とエンジン制御部２０５の外部のデバイスとの間の信号の授受を行う。
【0024】
エンジン制御部２０５には、例えば、メインモータ１０、帯電電源１１、後述する現像電源５０、後述する供給電源５１、後述する規制部材電源５２、露光装置３、転写電源１４などが接続されており、これらはエンジン制御部２０５により制御されて動作する。なお、帯電電源１１、現像電源５０、供給電源５１、規制部材電源５２、転写電源１４は、それぞれトランスなどを有して構成されている。エンジン制御部２０５は、制御プログラムやデータテーブルに従って画像形成装置１００の各部を統括的に制御して動作させる。エンジン制御部２０５は、ホストコンピュータ（パーソナルコンピュータなど）、画像読取装置などの外部装置（本実施例ではホストコンピュータ）３００からプリント信号（画像信号及び画像形成開始信号などの制御指令）が入力され、これに従って画像形成装置１００の各部を制御して、プリントシーケンス（プリント動作、ジョブ）を実行させる。
【0025】
２．感光ドラム
本実施例では、感光ドラム１は、導電性材料で形成された支持体としてのアルミシリンダ上に、電気的バリア性を有する下引き層と、電荷発生層と、電荷輸送層と、がこの順番で積層されて構成されている。帯電ローラ２と接触する感光ドラム１の最表面を構成する電荷輸送層は、ポリカーボネート樹脂などを用いて形成されている。また、本実施例では、画像形成時における帯電ローラ２により帯電処理されて形成される感光ドラム１の表面電位（以下、「暗電位」ともいう。）は－５００Ｖである。
本実施例では、感光ドラム１は、導電性材料で形成された支持体としてのアルミシリンダ上に、電気的バリア性を有する下引き層と、電荷発生層と、電荷輸送層と、がこの順番で積層されて構成されている。帯電ローラ２と接触する感光ドラム１の最表面を構成する電荷輸送層は、ポリカーボネート樹脂などを用いて形成されている。また、本実施例では、画像形成時における帯電ローラ２により帯電処理されて形成される感光ドラム１の表面電位（以下、「暗電位」ともいう。）は－５００Ｖである。
【0026】
３．クリーニングブレード
クリーニング部材としてのクリーニングブレード１０１は、感光ドラム１の回転方向において転写位置Ｎよりも下流側かつ帯電位置Ｃよりも上流側において、感光ドラム１の表面に当接しており、感光ドラム１上のトナーを感光ドラム１上から除去する。
クリーニング部材としてのクリーニングブレード１０１は、感光ドラム１の回転方向において転写位置Ｎよりも下流側かつ帯電位置Ｃよりも上流側において、感光ドラム１の表面に当接しており、感光ドラム１上のトナーを感光ドラム１上から除去する。
【0027】
クリーニングブレード１０１は、支持板金と、支持板金の先端に感光ドラム１と当接可能なように固定された弾性を有するゴム部と、を有して構成されている。クリーニングブレード１０１のゴム部は、長手方向と、この長手方向と略直交する短手方向と、にそれぞれ所定の長さを有し、所定の厚さを有する、弾性材料で形成された板状部材で構成されている。クリーニングブレード１０１のゴム部は、その長手方向が感光体の表面の移動方向と略直交する方向と略平行に配置される。そして、クリーニングブレード１０１のゴム部は、短手方向の自由端部（ゴム部の先端部）が感光ドラム１の表面の移動方向における上流側を向くように、感光ドラム１の回転方向に対してカウンター方向で感光ドラム１の表面に当接させられている。これにより、クリーニングブレード１０１は、回転する感光ドラム１の表面からトナーを掻き取るようにして除去する。本実施例では、クリーニングブレード１０１のゴム部は、ポリウレタン（ウレタンゴム）で形成されており、ウォーレス硬度は７５°、厚さは２ｍｍである。また、本実施例では、クリーニングブレード１０１は、当接角（当接部における感光ドラム１の接線となす角度）３０°、当接圧（設定圧）３０ｇｆ／ｃｍの設定で、感光ドラム１の表面に当接させられている。
【0028】
クリーニングブレード１０１の当接圧が低すぎると、クリーニング性が確保できず、クリーニング不良が発生することがある。逆に、クリーニングブレード１０１の当接圧が高すぎると、感光ドラム１とクリーニングブレード１０１との間の摩擦力が高くなりすぎる。そして、クリーニングブレ－ド１０１のびびり（振動）、更にはクリーニングブレード１０１のめくれ（ゴム部の自由端部が感光ドラム１の回転方向の下流側にめくれてしまう現象）が発生することがある。クリーニングブレード１０１のびびりは、クリーニング不良の原因になる。また、クリーニングブレード１０１のめくれは、クリーニング不良の原因になると共に、場合よっては装置の破損につながる。
【0029】
また、クリーニングブレード１０１の当接角、当接圧が適切に設定された場合であっても、感光ドラム１へのトナーの供給が少ない状態で感光ドラム１を回転させ続けると、クリーニングブレード１０１のびびりが発生することがある。本実施例の画像形成装置１００は、これを抑制するために、後述する「供給動作」を実行する。
【0030】
４．現像装置
図３は、本実施例における現像装置４の模式的な断面図である。本実施例では、現像装置４は、接触現像方式を採用しており、現像剤として正規極性（現像時のトナーの主要な帯電極性）が負極性である負帯電性の非磁性一成分現像剤（トナー）を用いる。また、本実施例では、現像装置４は、反転現像方式を採用しており、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の画像部に、感光ドラム１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーを付着させて現像を行う。
図３は、本実施例における現像装置４の模式的な断面図である。本実施例では、現像装置４は、接触現像方式を採用しており、現像剤として正規極性（現像時のトナーの主要な帯電極性）が負極性である負帯電性の非磁性一成分現像剤（トナー）を用いる。また、本実施例では、現像装置４は、反転現像方式を採用しており、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の画像部に、感光ドラム１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーを付着させて現像を行う。
【0031】
現像装置４は、トナーを収容する現像剤収容部としての現像容器４１と、トナーを担持して搬送する現像部材（現像剤担持体）としての現像ローラ４２と、を有する。また、現像装置４は、現像ローラ４２にトナーを供給する現像剤供給部材としての供給ローラ４３と、現像ローラ４２が担持するトナーの量を規制する現像剤規制部材としての現像ブレード４４と、を有する。供給ローラ４３及び現像ブレード４４は、現像ローラ４２に当接するように配置されている。また、現像容器４１内（本実施例では略中央）には、トナーを撹拌すると共にトナーを供給ローラ４３に供給するための撹拌部材４５が設けられている。現像ローラ４２には、現像電圧印加手段（現像電圧印加部）としての現像電源（高圧電源）５０が接続されている。また、供給ローラ４３には、供給電圧印加手段（供給電圧印加部）としての供給電源（高圧電源）５１が接続されている。また、現像ブレード４４には、規制部材電圧印加手段（規制部材電圧印加部）としての規制部材電源（高圧電源）５２が接続されている。
【0032】
本実施例では、画像形成装置１００には、現像ローラ４２を感光ドラム１に対して当接及び離間させる現像当接離間機構は設けられていない。つまり、本実施例では、現像ローラ４２は、現像装置４（プロセスカートリッジ１７）が装置本体Ｍ内の所定の位置に配置されている状態で常に感光ドラム１に当接している。現像ローラ４２は、図３中の矢印Ｒ４方向（反時計回り方向）に回転駆動される。つまり、現像ローラ４２は、感光ドラム１と現像ローラ４２との当接部において感光ドラム１の表面と現像ローラ４２の表面とが順方向に移動するように回転駆動される。また、供給ローラ４３は、図３中の矢印Ｒ３方向（反時計回り方向）に回転駆動される。つまり、供給ローラ４３は、現像ローラ４２と供給ローラ４３との当接部において現像ローラ４２の表面と供給ローラ４３の表面とが逆方向に移動するように回転駆動される。また、撹拌部材４５は、図３中の矢印Ｒ２方向（時計回り方向）に回転駆動される。本実施例では、現像ローラ４２、供給ローラ４３及び撹拌部材４５は、感光ドラム１の駆動源と共通の駆動源であるメインモータ１０からの駆動力が伝達されて回転する。現像ローラ４２、供給ローラ４３及び撹拌部材４５は、感光ドラム１と同期して回転、停止する。現像時に、現像ローラ４２には、現像電源５０により、トナーの正規極性と同極性（本実施例では負極性）の直流電圧である現像電圧（現像バイアス）が印加される。また、現像時に、供給ローラ４３には、供給電源５１により、トナーの正規極性と同極性（本実施例では負極性）で現像電圧よりも絶対値が大きい直流電圧である供給電圧（供給バイアス）が印加される。また、現像時に、現像ブレード４４には、規制部材電源５２により、トナーの正規極性と同極性（本実施例では負極性）で現像電圧よりも絶対値が大きい直流電圧である規制部材電圧（規制部材バイアス）が印加される。
【0033】
現像装置４の現像動作について説明する。撹拌部材４５が回転することで現像ローラ４２と供給ローラ４３との当接部の近傍の領域Ｆにトナーが供給されて、一旦、貯留される。上記領域Ｆに貯留されたトナーは、供給ローラ４３が回転することによって、現像ローラ４２上に供給される。現像ローラ４２に供給されたトナーは、現像ローラ４２が回転することによって、現像ローラ４２と現像ブレード４４との当接部を通過し、適切な層厚で薄層化（コート）されて現像ローラ４２上に担持される。この際に、現像ローラ４２に供給されたトナーは、現像ブレード４４の表面と摺擦されることで、負極性に摩擦帯電される。現像ローラ４２にコートされたトナーは、現像ローラ４２が回転することによって、感光ドラム１と現像ローラ４２との当接部である現像部Ｇに搬送される。現像部Ｇでは、感光ドラム１上に形成された静電潜像の画像部の電位と現像ローラ４２に印加される現像電圧との間の電位差により形成される電界によって、現像ローラ４２上にコートされたトナーの一部が感光ドラム１に転移して付着する。このようにして、静電潜像がトナー像として現像（可視化）される。現像部Ｇにおいて現像に使用されず現像ローラ４２上に残留したトナーは、現像ローラ４２と供給ローラ４３との当接部において、回転する供給ローラ４３によって現像ローラ４２上から剥ぎ取られ、領域Ｆに貯留されたトナーが新たに現像ローラ４２上に供給される。
【0034】
ここで、電子写真方式を用いた画像形成装置では、感光ドラム１の表面の非画像部にトナーが付着してしまう現象がある。この現象を、「かぶり」と呼ぶ。一般に、かぶりは、帯電処理後の感光ドラム１の表面が現像部Ｇに到達した際の感光ドラム１の表面電位と、現像ローラ４２の電位と、の間の電位差によってコントロールされる。この電位差を、「バックコントラスト」（以下、「Ｖｂａｃｋ」ともいう。）と呼ぶ。通常、Ｖｂａｃｋは、トナーの保持する電荷に対して、感光ドラム１と現像ローラ４２との間に形成される電界が現像ローラ４２側から感光ドラム１側にトナーを飛ばさない電界となるように設定される。なお、本実施例では、感光ドラム１の表面が帯電部Ｃから現像部Ｇまで移動する間の感光ドラム１の表面電位の自然減衰は無視できる程度であるものとする。
【0035】
Ｖｂａｃｋを適切に制御することによって、トナーが付着すべきでない部分である非画像部に余分なトナーを付着させないようにすることができる。Ｖｂａｃｋが所定値よりも小さい場合には、正規極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを現像ローラ４２上に留めておく電界が弱まり、感光ドラム１上の非画像部に正規極性に帯電したトナーが付着するかぶり（正規かぶり）が発生する。逆に、Ｖｂａｃｋが所定値よりも大きい場合には、正規極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを現像ローラ４２上に留めておく電界が強まる。その一方で、この強まった電界の影響で現像ローラ４２上に正規極性とは逆極性（本実施例では正極性）に帯電したトナー（反転トナー）が発生してしまい、感光ドラム１上の非画像部に反転トナーが付着するかぶり（反転かぶり）が発生する。
【0036】
本実施例では、画像形成時には、帯電ローラ２に－１０００Ｖの帯電電圧が印加され、感光ドラム１の表面が－５００Ｖの暗電位（非画像部電位）Ｖｄに一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム１の表面は、画像信号に応じて露光装置３により露光され、感光ドラム１の表面に－２５０Ｖの明電位（画像部電位）Ｖｌが形成される。また、画像形成時には、現像ローラ４２に、－３５０Ｖの現像電圧Ｖｄｃが印加される。画像部（画像領域）及び非画像部（非画像領域）は、感光ドラム１上の画像形成可能領域内に形成される。画像形成可能領域は、感光ドラム１上に現像ローラ４２上からトナーを供給可能な領域である。本実施例では、画像形成時の現像部Ｇにおける感光ドラム１上の明電位Ｖｌと現像電圧Ｖｄｃとの間の電位差（＝｜Ｖｌ－Ｖｄｃ｜）である「現像コントラスト」（以下、「Ｖｃｏｎｔ」ともいう。）は１００Ｖである（現像電圧Ｖｄｃの方が明電位Ｖｌよりもトナーの正規極性側に高い）。また、本実施例では、画像形成時の現像部Ｇにおける感光ドラム１上の暗電位Ｖｄと現像電圧Ｖｄｃとの間の電位差（＝｜Ｖｄ－Ｖｄｃ｜）であるバックコントラストＶｂａｃｋは１５０Ｖである（暗電位Ｖｄの方が現像電圧Ｖｄｃよりもトナーの正規極性側に高い）。後述して更に説明するように、本実施例では、画像形成時には、かぶりを起こしたトナー（以下、「かぶりトナー」ともいう。）の量が最小となるようにＶｂａｃｋを１５０Ｖに設定している（図９）。なお、Ｖｃｏｎｔ、Ｖｂａｃｋは、現像部Ｇにおける感光ドラム１の表面電位と現像ローラ４２の芯金に印加される現像電圧との間の電位差で表される。また、電圧は、接地電位（０Ｖ）との間の電位差で表される。
【0037】
５．露光装置
図４は、本実施例における露光装置３及びその周辺の構成を示す模式図である。本実施例では、露光装置３は、レーザスキャナー（レーザ露光装置）で構成されている。
図４は、本実施例における露光装置３及びその周辺の構成を示す模式図である。本実施例では、露光装置３は、レーザスキャナー（レーザ露光装置）で構成されている。
【0038】
露光装置３には、エンジン制御部２０５及び画像制御部２１２が接続されている。エンジン制御部２０５及び画像制御部２１２は、露光装置３の動作を制御する。本実施例では、エンジン制御部２０５と画像制御部２１２とが異なる基板に設けられている。露光装置３は、レーザ光源２００、コリメータレンズ２０３、ポリゴンミラー２０４、フォトダイオード（ＰＤ）２０２、ビーム検知（ＢＤ：Ｂｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔ）センサ２０６、Ｆ－θレンズ２１７、及び折り返しミラー２１８を有する。また、露光装置３は、画像制御部２１２から入力されるビデオ信号（画像データ信号）２１４に応じてレーザ光源２００の発光制御を行うレーザ制御部２０１を有する。画像制御部２１２は、ホストコンピュータ３００（図２）から入力される画像信号に基づいて、露光装置３の発光制御を行うためのビデオ信号２１４を生成する処理などを行う。
【0039】
レーザ光源２００は、発光素子により二方向へレーザ光を出射する。レーザ光源２００から一方向へ出射されたレーザ光はフォトダイオード２０２に入射する。フォトダイオード２０２は、入射されたレーザ光を電気信号に変換し、ＰＤ信号２１５としてレーザ制御部２０１へ送信する。レーザ制御部２０１は、ＰＤ信号２１５に基づいて、レーザ光が所定の光量となるように、レーザ光源２００の出力光量制御（ＡＰＣ：Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）を行う。レーザ光源２００から他の一方向へ出射されたレーザ光は、コリメータレンズ２０３を介してポリゴンミラー２０４に照射される。ポリゴンミラー２０４は、複数の反射面を有し、ポリゴンモータ２０８によって図４中の矢印Ｒ５方向（反時計回り方向）に回転駆動される回転多面鏡である。本実施例のポリゴンミラー２０４は、４面の反射面を有する。ポリゴンモータ２０８は、エンジン制御部２０５から出力される駆動信号２２０に応じてポリゴンミラー２０４を回転駆動する。エンジン制御部２０５は、ホストコンピュータ３００（図２）からプリント信号が入力されると、後述するようにプリントシーケンスを開始して感光ドラム１の回転駆動などを開始すると共に、ポリゴンミラー２０４の回転駆動を開始する。ポリゴンミラー２０４に照射されたレーザ光は、反射面によって感光ドラム１の方向へ偏向される。ポリゴンミラー２０４が回転することで、偏向角が変化する。この偏向角の変化により、レーザ光は、感光ドラム１上を図４中の矢印Ｉ方向（感光ドラム１の表面の移動方向と略直交する方向）に走査する。このレーザ光は、感光ドラム１を等速で走査するようにＦ－θレンズ２１７によって光路が補正され、折り返しミラー２１８を介して感光ドラム１に照射される。
【0040】
ポリゴンミラー２０４によって偏向されたレーザ光は、一部がＢＤセンサ２０６で受光される。本実施例では、ＢＤセンサ２０６は、レーザ光が感光ドラム１の走査を開始する前にレーザ光を検出できる位置に配置されている。ＢＤセンサ２０６は、検出したレーザ光に基づいて第１レベルと第２レベルとを有するＢＤ信号２０７を生成し、エンジン制御部２０５へ送信する。ＢＤ信号２０７は、例えば負論理信号であり、ＢＤセンサ２０６がレーザ光を検出している間は第１レベル（Ｌｏｗ）、ＢＤセンサ２０６がレーザ光を検出していない間は第２レベル（Ｈｉｇｈ）となる検出信号である。エンジン制御部２０５は、取得したＢＤ信号２０７に基づいて、ポリゴンミラー２０４の回転周期が所定周期になるように、ポリゴンモータ２０８を制御する。エンジン制御部２０５は、ＢＤ信号２０７の周期が所定周期になることで、ポリゴンミラー２０４の回転周期が所定周期で安定していると判断する。つまり、エンジン制御部２０５は、ＢＤ信号２０７に基づいて駆動信号２２０を調整することで、ポリゴンミラー２０４の回転が所定周期で安定するように、フィードバック制御を行う。また、Ｔｏｐセンサ１５０は、記録材Ｓの先端を検知して生成する記録材検知信号２１０をエンジン制御部２０５へ送信する。エンジン制御部２０５は、ＢＤ信号２０７、記録材検知信号２１０に基づいて、画像制御部２１２からレーザ制御部２０１へのビデオ信号２１４の入力を行わせて、ビデオ信号２１４に応じた露光動作を行わせる。
【0041】
６．プリントシーケンス
次に、本実施例におけるプリントシーケンス（プリント動作、ジョブ）について説明する。
次に、本実施例におけるプリントシーケンス（プリント動作、ジョブ）について説明する。
【0042】
図５は、本実施例におけるプリントシーケンスのタイミングチャート図である。図５には、プリントシーケンスにおける、現像電圧及び帯電電圧と、メインモータ１０及び露光装置３（レーザ露光）の動作と、感光ドラム１の表面電位と、の推移を示している。プリントシーケンスにおける以下に説明する動作は、エンジン制御部２０５によって制御される。
【0043】
なお、本実施例では、帯電電圧、現像電圧はそれぞれ定電圧制御され、タイミングチャート図中の現像電圧、帯電電圧は、それぞれ帯電電圧、現像電圧の目標値（目標電圧）を示している。なお、定電圧制御とは、印加対象に印加される電圧が目標電圧で略一定となるように電源の出力を調整する制御である。また、タイミングチャート図中の感光ドラム１の表面電位は、露光部Ｅにおける電位を示している。ただし、本実施例では、前述のように、感光ドラム１の表面が帯電部Ｃから現像部Ｇまで移動する間の感光ドラム１の表面電位の自然減衰は無視できる程度である。また、タイミングチャート図中の「Ｔ０」、「Ｔ１」、「Ｔ２」などは、タイミングを示している。また、便宜上、電圧や電位の大小（高低）は、特に別に言及しない場合、絶対値で比較した場合の大小（高低）をいうものとする。
【0044】
プリントシーケンスは、「前回転シーケンス（前回転動作）」、「画像形成シーケンス（画像形成動作）」、及び「後回転シーケンス（後回転動作）」からなる。前回転シーケンスは、画像形成をするために、感光ドラム１の表面電位を０Ｖから画像形成用の表面電位である暗電位Ｖｄまで立ち上げる制御である。画像形成シーケンスは、感光ドラム１の表面が暗電位Ｖｄに立ち上がった後に、感光ドラム１の表面の一部に画像信号に対応したレーザ露光を行い、感光ドラム１の表面電位を部分的に画像形成用の感光ドラム１の表面電位である明電位Ｖｌまで落とすシーケンスである。後回転シーケンスは、画像形成後の感光ドラム１の表面電位を暗電位Ｖｄから０Ｖまで立ち下げる制御である。本実施例では、暗電位Ｖｄは－５００Ｖであり、明電位Ｖｌは－２５０Ｖである。なお、画像形成時（画像形成動作時）は、上記画像形成シーケンスの期間に相当する。また、非画像形成時（非画像形成動作時）は、画像形成時以外の期間であり、上記前回転シーケンスの期間や上記後回転シーケンスの期間に相当する。
【0045】
本実施例では、非画像形成時に、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする制御を行うことで、かぶりトナーをクリーニング部Ｂに供給して、感光ドラム１とクリーニングブレード１０１との間の摩擦力を低減する（「供給動作」）。これにより、クリーニングブレード１０１の「びびり」を抑制すると共に、そのトナーがクリーニングブレード１０１をすり抜けることによる「クリーニング不良」を抑制することを可能とする。
【0046】
＜前回転シーケンス＞
まず、前回転シーケンスについて説明する。
まず、前回転シーケンスについて説明する。
【0047】
エンジン制御部２０５がホストコンピュータ３００からプリント信号を取得すると、現像電源５０による現像ローラ４２への現像電圧の印加が開始される（Ｔ０）。本実施例では、上述のように、後回転シーケンスにおいて感光ドラム１の表面電位は０Ｖまで落とされる。前回転シーケンスでは、感光ドラム１の起動時にＶｂａｃｋを１５０Ｖに維持するために、タイミングＴ０において、正極性の現像電圧である＋１５０Ｖの現像電圧の印加が開始される。高圧電源は、出力電圧を目標電圧まで立ち上げるのに時間を要する。そのため、現像電圧の印加が開始された後、現像電圧の立ち上げが終了するのに要する時間が経過してから、メインモータ１０が起動（ＯＮ）されて、感光ドラム１の回転が開始される（Ｔ１）。メインモータ１０の回転数は、前述のＢＤ信号２０７に基づいて所定の回転数になるように制御される。メインモータ１０は、回転数を目標の回転数まで立ち上げるのに時間を要する。そのため、メインモータ１０が起動された後、メインモータ１０の立ち上げが終了するのに要する時間が経過してから、帯電電源１１による帯電ローラ２への第１の帯電電圧Ｓ１の印加が開始される（Ｔ２）。
【0048】
帯電電圧は、３０ｍｓごとに５０Ｖの変動幅（変更幅）で第１の帯電電圧Ｓ１から第１０の帯電電圧Ｓ１０まで階段状（段階的）に立ち上げられるように制御される。なお、このように電圧（あるいは電位）を階段状（段階的）に立ち上げる制御を「階段立ち上げ制御」ともいう。ここで、電圧を３０ｍｓごとに５０Ｖの変動幅で階段状（段階的）に立ち上げるとは、５０Ｖずつ変更される各段の目標電圧が３０ｍｓの間維持されることをいう。各段の目標電圧の持続時間は、各段の少なくとも一部の期間で高圧電源の出力電圧が目標電圧になるように設定される。これは、後述する電圧を階段状（段階的）に立ち下げる場合も同様である。本実施例では、帯電電圧の階段立ち上げ制御の開始時（Ｔ２）の第１の帯電電圧Ｓ１は－５５０Ｖ、帯電電圧の階段立ち上げ制御の最終段（Ｔ４）の第１０の帯電電圧Ｓ１０は－１０００Ｖとされる。また、上述のように、１段当たりの帯電電圧の変動幅は５０Ｖとされる。なお、前回転シーケンスが開始されたタイミングＴ０から帯電電圧の階段立ち上げ制御が開始されるタイミングＴ２までの帯電電圧（ＯＦＦ、０Ｖ）をＳ０とする。
【0049】
感光ドラム１の表面電位は、帯電電圧の印加が開始されるタイミングＴ２までは０Ｖに維持される。帯電電圧の階段立ち上げ制御が開始された後は、感光ドラム１の表面電位は帯電電圧に対応して第１の表面電位Ｖ１から第１０の表面電位Ｖ１０まで階段状（段階的）に大きくなる。本実施例では、帯電電圧の階段立ち上げ制御の開始時の第１の帯電電圧Ｓ１に対応して第１の表面電位Ｖ１は－５０Ｖ、帯電電圧の階段立ち上げ制御の最終段の第１０の帯電電圧Ｓ１０に対応して第１０の表面電位Ｖ１０は－５００Ｖとなる。また、１段当たりの感光ドラム１の表面電位の変動幅は５０Ｖとなる。つまり、感光ドラム１の表面電位は、３０ｍｓごとに５０Ｖの変動幅で第１の表面電位Ｖ１から第１０の表面電位Ｖ１０まで階段状（段階的）に立ち上げられる。ここで、本実施例では、感光ドラム１と帯電ローラ２との間における放電開始電圧（放電閾値）は約５００Ｖである。なお、前回転シーケンスが開始されてから感光ドラム１の表面電位の階段立ち上げ制御が開始されるまでの感光ドラム１の表面電位（０Ｖ）をＶ０とする。
【0050】
現像電圧は、Ｖｂａｃｋが画像形成時のＶｂａｃｋである１５０Ｖから徐々に小さくなるように制御される。つまり、現像電圧は、帯電電圧（感光ドラム１の表面電位）の階段立ち上げ制御に対応して、Ｖｂａｃｋが画像形成時のＶｂａｃｋである１５０Ｖから徐々に小さくなるように、階段状（段階的）に立ち上げられる。本実施例では、現像電圧の階段立ち上げ制御の開始時（Ｔ３）の第１の現像電圧Ｄ１は＋９０Ｖ、その後第２の現像電圧Ｄ２は＋３０Ｖというように、１段当たりの現像電圧の変動幅が６０Ｖとされて、第８の現像電圧Ｄ８である－３３０Ｖまで順次立ち上げられる。その後、現像電圧の変動幅が２０Ｖとされて、第９の現像電圧Ｄ９は－３５０Ｖとされる。また、第１０の現像電圧Ｄ１０は、第９の現像電圧Ｄ９と同一の－３５０Ｖとされる。このようにして、現像電圧は、３０ｍｓごとに第１の現像電圧Ｄ１から第９の現像電圧Ｄ９（第１０の現像電圧Ｄ１０）まで階段状（段階的）に切り替えられて立ち上げられる。なお、前回転シーケンスが開始されたタイミングＴ０から現像電圧の階段立ち上げ制御が開始されるタイミングＴ３までの現像電圧（＋１５０Ｖ）をＤ０とする。
【0051】
図６は、本実施例における前回転シーケンスでのＶｂａｃｋの推移を示すグラフ図である。図６には、前回転シーケンスの開始時（現像電圧Ｄ０の印加時）、第１～第１０の現像電圧Ｄ１～Ｄ１０のそれぞれの印加時のＶｂａｃｋが示されている。図６に示すように、本実施例では、現像電圧及び感光ドラム１の表面電位を上述のように制御することで、前回転シーケンスにおいてＶｂａｃｋを画像形成時のＶｂａｃｋである１５０Ｖから徐々に小さくすることができる。なお、本実施例では、第８の現像電圧Ｄ８から第１０の現像電圧Ｄ１０までは、Ｖｂａｃｋは画像形成時のＶｂａｃｋに向けて徐々に大きくされる。
【0052】
＜画像形成シーケンス＞
次に、画像形成シーケンスについて説明する。
次に、画像形成シーケンスについて説明する。
【0053】
本実施例では、前述のように、画像形成時には、感光ドラム１の表面電位は、画像形成に最適な暗電位Ｖｄである－５００Ｖとされる。そのために、画像形成時には、帯電電源１１により帯電ローラ２に－１０００Ｖの帯電電圧が印加される。一方、画像形成時には、現像電源５０により現像ローラ４２に－３５０Ｖの現像電圧が印加される。すなわち、本実施例では、画像形成時には、Ｖｂａｃｋは前回転シーケンスの開始時と同様の１５０Ｖとされる。
【0054】
また、エンジン制御部２０５は、前述のように、ポリゴンミラー２０４が所定の回転数になるように、ポリゴンモータ２０８を制御する。つまり、エンジン制御部２０５は、ＢＤ検知センサ２０６から送信されるＢＤ信号２０７の取得周期が一定となるように、駆動信号２２０を調整し、ポリゴンモータ２０８の回転数をフィードバック制御する。そして、エンジン制御部２０５は、ホストコンピュータ３００からプリント信号を受信すると、所定時間が経過した後に給送ローラ８を回転させるように制御し、記録材Ｓの給送動作を開始する。記録材Ｓは、カセット７から搬送路に沿って搬送ローラ９へと搬送される。記録材Ｓの搬送方向において搬送ローラ９の下流側近傍の搬送路に設置されたＴｏｐセンサ１５０によって記録材Ｓが検知されると、Ｔｏｐ信号２１０がＴｏｐセンサ１５０からエンジン制御部２０５を介して画像制御部２１２に送信される。画像制御部２１２は、Ｔｏｐ信号２１０を受信すると、所定時間が経過した後にＴｏｐ信号に同期させたビデオ信号２１４をレーザ制御部２０１に送信する。これにより、画像制御部２１２は、画像と記録材Ｓとの副走査方向（記録材Ｓの搬送方向）における同期を行う。また、画像制御部２１２は、ＢＤ信号２０７に同期させてビデオ信号２１４をレーザ制御部２０１に送信することで、画像と記録材Ｓとの主走査方向（記録材Ｓの搬送方向と直交する方向）における同期を行う。
【0055】
画像制御部２１２は、ホストコンピュータ３００から出力画像に対応する画像信号（画像データ）を取得すると、適切な画像処理を行った上で、ビデオ信号２１４に変換し、Ｔｏｐ信号２１０とＢＤ信号２０７とに同期させた上でレーザ制御部２０１に送信する。
【0056】
レーザ制御部２０１は、画像制御部２１２から送られたビデオ信号２１４に従い、レーザ光源２００のＯＮとＯＦＦとを制御する。感光ドラム１の表面電位は、前述のように、レーザ露光を受けるまでは－５００Ｖの暗電位Ｖｄに制御されている。一方、感光ドラム１の表面電位は、レーザ露光を受けた後は、－２５０Ｖの明電位Ｖｌになる。感光ドラム１の表面が現像部Ｇを通過する際に、現像ローラ４２の表面から感光ドラム１の表面の画像部（明電位Ｖｌの部分）に電気的に付勢されたトナーが転移することで、感光ドラム１の表面にレーザ露光部に対応してトナー像が形成される。
【0057】
上述のような画像形成は、搬送方向（感光ドラム１の表面の移動方向）における画像の先端部から開始されて、搬送方向における画像の後端部まで継続される。また、上述のような画像形成は、プリント枚数分だけ行われる。
【0058】
＜後回転シーケンス＞
次に、後回転シーケンスについて説明する。
次に、後回転シーケンスについて説明する。
【0059】
画像形成シーケンスにおいて画像の後端部までの画像形成が終了すると、第１０の帯電電圧Ｓ１０の印加が終了されると同時に、レーザ制御部２０１によりレーザ光源２００の発光が開始され、第１の露光量Ｐ１で感光ドラム１の表面（画像形成可能領域の略全域）の露光が行われる（Ｔ５）。第１の露光量Ｐ１での露光が行われることで、感光ドラム１の表面電位は、第１０の表面電位Ｖ１０である－５００Ｖから第１１の表面電位Ｖ１１である－４５０Ｖに、５０Ｖ落とされる。第１の露光量Ｐ１での露光が終了されると、第１の露光量Ｐ１よりも大きい第２の露光量Ｐ２での露光が行われることで、感光ドラム１の表面電位は、第１０の表面電位Ｖ１０である－５００Ｖから第１２の表面電位Ｖ１２である－４００Ｖに、１００Ｖ落とされる。以降、同様に第３の露光量Ｐ３から第１０の露光量Ｐ１０まで合計１０回の露光が行われることで、最終的に感光ドラム１の表面電位は、第１０の表面電位Ｖ１０である－５００Ｖから第２０の表面電位Ｖ２０である０Ｖまで５００Ｖ落とされる。最後の露光である第１０の露光量Ｐ１０での露光は、タイミングＴ６からタイミングＴ７まで、感光ドラム１の１周分に相当する時間にわたり行われる。すなわち、感光ドラム１の表面電位が感光ドラム１の全周において第２０の表面電位Ｖ２０である０Ｖになるまで、最終の露光である第１０の露光量Ｐ１０での露光が継続される（Ｔ７）。このようにして、感光ドラム１の表面電位は、３０ｍｓごとに５０Ｖの変動幅で第１０の表面電位Ｖ１０から第２０の表面電位Ｖ２０まで階段状（段階的）に立ち下げられる。なお、このように電圧（あるいは電位）を階段状（段階的）に立ち下げる制御を「階段立ち下げ制御」ともいう。図７は、後回転シーケンスにおける感光ドラム１の表面電位Ｖ１１～Ｖ２０を形成するため露光量Ｐ１～Ｐ１０と、感光ドラム１の表面電位Ｖ１１～Ｖ２０と、の関係を示すグラフ図である。図７の横軸は、露光部Ｅでの感光ドラム１の表面におけるレーザ光量、縦軸はそのレーザ光量で形成される感光ドラム１の表面電位を示す。
【0060】
また、後回転シーケンスにおいても、前回転シーケンスと同様に、現像電圧を階段状（段階的）に切り替える制御（階段立ち下げ制御）が行われる。本実施例では、現像電圧は、Ｖｂａｃｋが画像形成時のＶｂａｃｋである１５０Ｖから徐々に小さくなるように制御される。つまり、現像電圧は、感光ドラム１の表面電位の階段立ち下げ制御に対応して、Ｖｂａｃｋが画像形成時のＶｂａｃｋである１５０Ｖから徐々に小さくなるように、階段状（段階的）に立ち下げられる。本実施例では、現像電圧の階段立ち下げ制御の開始時（Ｔ５）の第１０の現像電圧Ｄ１０である－３５０Ｖから、第１１の現像電圧Ｄ１１は－３１０Ｖ、第１２の現像電圧Ｄ１２は－２７０Ｖというように、１段当たりの現像電圧の変動幅が４０Ｖとされて、第１８の現像電圧Ｄ１８である－３０Ｖまで順次立ち下げられる。その後、現像電圧の変動幅が６０Ｖとされて、第１９の現像電圧Ｄ１９は＋３０Ｖ、第２０の現像電圧Ｄ２０は＋９０Ｖ、第２１の現像電圧Ｄ２１は＋１５０Ｖとされる。このようにして、現像電圧は、３０ｍｓごとに第１０の現像電圧Ｄ１０から第２１の現像電圧Ｄ２１まで階段状（段階的）に切り替えられて立ち下げられる。
【0061】
図８は、本実施例における後回転シーケンスでのＶｂａｃｋの推移を示すグラフ図である。図８には、後回転シーケンスの開始時（現像電圧Ｄ１０の印加時）、第１１～第２１の現像電圧Ｄ１１～Ｄ２１のそれぞれの印加時のＶｂａｃｋが示されている。図８に示すように、本実施例では、現像電圧及び感光ドラム１の表面電位を上述のように制御することで、後回転シーケンスにおいてもＶｂａｃｋを画像形成時のＶｂａｃｋである１５０Ｖから徐々に小さくすることができる。なお、本実施例では、第１８の現像電圧Ｄ１８から第２１の現像電圧Ｄ２１までは、Ｖｂａｃｋは感光ドラム１の停止時のＶｂａｃｋに向けて徐々に大きくされる。
【0062】
メインモータ１０は、後回転シーケンスにおける最終の露光である第１０の露光量での露光が終了するタイミングＴ７で停止（ＯＦＦ）される。また、現像電源５０は、メインモータ１０が惰性回転後に完全に停止するタイミングＴ８で第２１の現像電圧Ｄ２１である＋１５０Ｖの印加を終了する。メインモータ１０の完全な停止と電圧印加の終了をもって、プリントシーケンス（プリント動作）が終了する。
【0063】
７．効果
次に、本実施例の効果について説明する。
次に、本実施例の効果について説明する。
【0064】
図９は、本実施例の構成におけるＶｂａｃｋとかぶりトナーの量との関係を示すグラフ図である。図９において、横軸はＶｂａｃｋを示し、縦軸はかぶりトナーの量に対応するかぶり濃度（％）を示す。かぶり濃度（％）は、「東京電色反射濃度計 ＴＣ－６ＤＳ／Ａ３０」を用いて、次のようにして測定した。所定のＶｂａｃｋを設けた際の感光ドラム１上のかぶりトナーを、感光ドラム１を停止させて透明なテープに付着させ、そのテープを所定の紙に貼り付けて反射濃度を測定した値（平均反射率、白色度）をＤｓ（％）とする。また、かぶりトナーが付着していないテープを上記所定の紙に貼り付けて反射濃度を測定した値（平均反射率、白色度）をＤｒ（％）とする。そして、Ｄｓ（％）とＤｒ（％）との差から、かぶり濃度（％）（＝Ｄｒ（％）－Ｄｓ（％））を算出した。図９に示すように、Ｖｂａｃｋには最適値が存在し、小さすぎても、大きすぎても、かぶりトナーの量の最小値は得られない。通常、画像形成時には、Ｖｂａｃｋは、かぶりトナーの量が最小になるように設定される。
【0065】
本実施例では、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間（時間帯）を設ける。これにより、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、正規極性のかぶりトナーが発生する期間を設けることができる。そして、このようにして発生させたかぶりトナーをクリーニング部Ｂに供給することで、トナーや外添剤をクリーニングブレード１０１の自由端部側の先端に滞留させることができる。これによって、感光ドラム１とクリーニングブレード１０１との間に潤滑性を付与して、クリーニングブレード１０１の「びびり」を抑制することができる。
【0066】
ここで、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間は、現像ローラ４２の１周分に相当する時間以上（すなわち、少なくとも１周分に相当する時間）とする。特に、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくすることでかぶり濃度（％）が３％以上となる期間が、現像ローラ４２の１周分に相当する時間以上（すなわち、少なくとも１周分に相当する時間）であることが好ましい。なお、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間の長さは、画像形成時よりも小さい複数の異なるＶｂａｃｋの期間がある場合は、それらの期間を合計した長さである。本実施例では、現像ローラ４２の１周分に相当する時間は約１０３ｍｓ（外径１１．５ｍｍ、周速度３５０ｍｍ／ｓ）である。そして、本実施例では、前回転シーケンスでは、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間は、第１～第９の現像電圧Ｄ１～Ｄ９の印加時の２７０ｍｓである（図６）。特に、かぶり濃度（％）が３％以上となる期間は、後述するように第４～第９の現像電圧Ｄ４～Ｄ９の印加時の１８０ｍｓである（図１０）。また、本実施例では、後回転シーケンスでは、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間は、第１１～第２０の現像電圧Ｄ１１～Ｄ２０の印加時の３００ｍｓである（図８）。特に、かぶり濃度（％）が３％以上となる期間は、後述するように第１４～第２０の現像電圧Ｄ１４～Ｄ２０の印加時の２１０ｍｓである。Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間が短すぎる場合には、「びびり」を抑制するために十分な量のかぶりトナーをクリーニング部Ｂに供給することが難しくなる。一方、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間を長くしすぎると、生産性に影響する可能性がある。特に、前回転シーケンスにおいてＶｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間を設ける場合には、ＦＰＯＴ（プリント信号の入力から画像が形成された最初の記録材が出力されるまでの時間）が長くなる。これに限定されるものではないが、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間は、現像ローラ４２の１０周分（典型的には５周分）に相当する時間以下で十分であることが多く、また生産性への影響を抑制する観点からも好ましい。
【0067】
ここで、クリーニングブレード１０１の「びびり」が発生しやすい状態では、感光ドラム１とクリーニングブレード１０１との間の摩擦力が上昇している。このような条件下で、供給動作として、記録材Ｓに転写する通常の画像の形成時と同様の工程により所定のトナーパターン（ベタ黒や細線）を感光ドラム１に形成すると、次のようになることがある。つまり、供給動作中の感光ドラム１とクリーニングブレード１０１との間の摩擦力の変動により、クリーニングブレード１０１の先端の感光ドラム１に対する当接状態が不安定化してしまうことがある。その結果、そのトナーパターンのトナー自体のすり抜けによりクリーニング不良が発生することがある。
【0068】
これに対して、かぶりトナーの量が最小となる状態よりもＶｂａｃｋが小さい場合に発生するかぶりトナーは、電荷の絶対値が相対的に小さく、感光ドラム１との鏡映力が相対的に低く、また非静電付着力が小さい粒径の大きいトナーが多い傾向がある。そのため、供給動作として、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間を設けて正規極性のかぶりトナーをクリーニング部Ｂに供給することで、供給動作中にクリーニング部Ｂに供給したトナー自体のすり抜けは発生しにくい。
【0069】
また、上述以外の効果として、トナーの供給量を徐々に増やすことができることから、摩擦力の変動を小さくした供給動作が可能となり、クリーニングブレード１０１の先端の当接状態が不安定化しにくいという効果が得られる。更に、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間を現像ローラ４２の１周分に相当する時間以上にすることにより、この期間内の後半であるトナーの供給量が多くなる区間において、より粒径の大きいトナーを、クリーニング部Ｂに供給する傾向とできる。そのため、供給量が多くてもトナー自体のすり抜けが発生しにくく、より高い効果が得られる。これは、トナーを消費しない状態で現像ローラ４２を回転している状態（白後）と、トナーを消費した状態で現像ローラ４２を回転している状態（黒後）とで、現像ローラ４２にコートされたトナーの粒径が異なり、後者の方で粒径が大きくなる傾向にあることによるものであると考えられる。すなわち、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間を現像ローラ４２の１周分に相当する時間以上にすることにより、トナーを消費した状態で現像ローラ４２を回転している状態が作り出せる。そして、その状態で、トナーの供給量が多くなる区間とすることで、より粒径の大きいトナーを、クリーニング部Ｂに供給することができる。
【0070】
また、本実施例では、Ｖｂａｃｋが１５０Ｖの状態から現像ローラ４２の回転を開始している。これは、現像ローラ４２の回転開始時は、現像ローラ４２の停止時間によって、現像ローラ４２の回転方向における現像ローラ４２と現像ブレード４４との当接部から感光ドラム１と現像ローラ４２との当接部までの間の現像ローラ４２の上に担持されているトナーの電荷量が不安定となるためである。つまり、現像ローラ４２の回転初期からかぶりトナーを供給しようとすると、トナーの電荷量が不安定であるためにトナーの供給量がバラつくことがある。したがって、本実施例では、現像ローラ４２の回転開始時にはＶｂａｃｋを画像形成動作時と同じ値に設定する。そして、現像ローラ４２の回転が行われて、現像ブレード４４との当接部を通過した現像ローラ４２上のトナーが現像部Ｇに到達したタイミング以後から、Ｖｂａｃｋを変更している。ただし、特に、トナーの電荷量が安定している条件においては、現像ローラ４２の回転開始時のＶｂａｃｋは本実施例のＶｂａｃｋに限られず、初めからＶｂａｃｋを画像形成動作時のＶｂａｃｋより小さくしておいてもよい。
【0071】
このように、本実施例では、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間を設ける。これにより、クリーニングＢにかぶりトナーを供給してクリーニングブレード１０１の「びびり」を抑制すると共に、そのトナーがクリーニングブレード１０１をすり抜けることによる「クリーニング不良」を抑制することができる。
【0072】
特に、本実施例では、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、クリーニング部Ｂに供給されるかぶりトナーの量が徐々に増えていくようにする。これにより、そのトナーがクリーニングブレード１０１をすり抜けることによる「クリーニング不良」をより一層抑制することができる。
【0073】
図１０は、本実施例における前回転シーケンスでのかぶりトナーの量（かぶり濃度（％））の推移を示すグラフ図である。図１０には、前回転シーケンスの開始時（現像電圧Ｄ０の印加時）、第１～第１０の現像電圧Ｄ１～Ｄ１０のそれぞれの印加時のかぶりトナーの量（かぶり濃度（％））が示されている。また、図１１は、本実施例における後回転シーケンスでのかぶりトナーの量（かぶり濃度（％））の推移を示すグラフ図である。図１１には、後回転シーケンスの開始時（現像電圧Ｄ１０の印加時）、第１１～第２１の現像電圧Ｄ１１～Ｄ２１のそれぞれの印加時のかぶりトナーの量（かぶり濃度（％））が示されている。
【0074】
前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、それぞれ図６、図８に示すように現像電圧及び感光ドラム１の表面電位を制御することで、Ｖｂａｃｋを画像形成時のＶｂａｃｋである１５０Ｖから徐々に小さくすることができる。これにより、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、それぞれ図１０、図１１に示すように、かぶりトナーの量が最小となる状態から、正規極性のかぶりトナーの量を徐々に増やすことができる。
【0075】
上述のように、感光ドラム１とクリーニングブレード１０１との間の摩擦力が上昇している状態で供給動作として所定のトナーパターン（ベタ黒や細線）を形成すると、クリーニングブレード１０１の先端の当接状態が不安定化してしまうことがある。これに対して、本実施例では、供給動作として、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも徐々に小さくする期間を設ける。これにより、図１０、図１１に示すように、クリーニング部Ｂへのトナーの供給量を徐々に増やすことができる。これにより、供給動作中の感光ドラム１とクリーニングブレード１０１との間の摩擦力の変動を小さくすることが可能となる。そのため、クリーニングブレード１０１の先端の感光ドラム１に対する当接状態が不安定化しにくい。その結果、供給動作中にクリーニング部Ｂに供給したトナー自体がクリーニングブレード１０１をすり抜けることによる「クリーニング不良」をより一層抑制することができる。
【0076】
なお、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりもどの程度小さくするかは、例えば上述のようなＶｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間の長さなどの関係で、「びびり」を十分に抑制することができるように適宜設定することができる。例えば、１段階の画像形成時よりも小さいＶｂａｃｋを生成する場合、その期間の長さはＶｂａｃｋが小さいほど短くすることができる。また、複数段の画像形成時よりも小さいＶｂａｃｋを生成する場合、各段階の期間の長さはＶｂａｃｋが小さいほど短くすることができ、全段階の期間の長さの合計は、全段階のうちＶｂａｃｋが小さい段階の割合が大きいほど短くすることができる。これに限定されるものではないが、Ｖｂａｃｋを画像形成時のＶｂａｃｋの１／１．５以下とする期間を設けることが好ましく、１／２以下とする期間を設けることがより好ましい。なお、この画像形成時よりも小さいＶｂａｃｋは、０Ｖであってもよい。また、かぶりトナーの量でいえば、かぶり濃度（％）が３％以上となる期間を設けることが好ましく、４％以上となる期間を設けることがより好ましい。これにより、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間の長さが長くなり、生産性に影響する可能性を低減することができる。なお、このかぶり濃度（％）は、１５％以下で十分であることが多く、典型的には１０％以下である。
【0077】
８．効果確認
次に、本実施例の効果を確認した画像出力実験の結果について説明する。画像出力実験は、本実施例と、比較例１、２と、について行った。
次に、本実施例の効果を確認した画像出力実験の結果について説明する。画像出力実験は、本実施例と、比較例１、２と、について行った。
【0078】
比較例１は、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくすることを行わずに、Ｖｂａｃｋを１５０Ｖで略一定とした例である。図１２は、比較例１におけるプリントシーケンスのタイミングチャート図である。比較例１では、前回転シーケンスにおいて、現像電圧の階段立ち上げ制御の開始時（Ｔ３）の第１の現像電圧Ｄ１である＋１００Ｖから、第２の現像電圧Ｄ２は＋５０Ｖ、第３の現像電圧Ｄ３は０Ｖというように、１段当たりの現像電圧の変動幅が５０Ｖとされて、第１０の現像電圧Ｄ１０である－３５０Ｖまで順次立ち上げられる。つまり、現像電圧の１段当たりの変動幅は、帯電電圧の１段当たりの変動幅と同一とされている。これにより、前回転シーケンスにおけるＶｂａｃｋは１５０Ｖで略一定に保たれる。また、比較例１では、後回転シーケンスにおいて、現像電圧の階段立ち下げ制御の開始時（Ｔ５）の第１０の現像電圧Ｄ１０である－３５０Ｖから、第１１の現像電圧Ｄ１１は－３００Ｖ、第１２の現像電圧Ｄ１２は－２５０Ｖというように、１段当たりの現像電圧の変動幅が５０Ｖとされて、第２０の現像電圧Ｄ２０である＋１５０Ｖまで順次立ち下げられる。つまり、現像電圧の１段当たりの変動幅は、レーザ露光による感光ドラム１の表面電位の１段当たりの変動幅と同一とされている。これにより、後回転シーケンスにおけるＶｂａｃｋは１５０Ｖで略一定に保たれる。
【0079】
また、比較例２は、比較例１と同様に、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくすることを行わずに、Ｖｂａｃｋを１５０Ｖで略一定とした。更に、比較例２では、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、所定のトナーパターンを形成する供給動作が行われる。この供給動作では、所定のトナーパターンとして、感光ドラム１の回転軸線方向における画像形成可能領域の略全域にわたる帯状のベタ黒画像が形成される。図１３は、比較例２におけるプリントシーケンスのタイミングチャート図である。比較例２では、前回転シーケンスにおいて、帯電電圧の階段立ち上げ制御が行われ、露光部Ｅにおける感光ドラム１の表面電位が第１０の表面電位Ｖ１０である－５００Ｖまで立ち上げられた後に、露光量Ｐ１０（前述の第１０の露光量に相当）での露光が行われて、ベタ黒画像が形成される。また、後回転シーケンスにおいても同様に、露光量Ｐ１０での露光が行われて、ベタ黒画像が形成される。なお、感光ドラム１の表面の移動方向におけるべた黒画像の幅（露光時間）は、本実施例における供給動作でのかぶりトナーの量と略同じ量のトナーが感光ドラム１に付着するように調整した。
【0080】
なお、比較例１、２の画像形成装置１００の構成及び動作は、上述の相違点を除いて実質的に本実施例の画像形成装置１００のものと同じである。
【0081】
本実施例及び比較例１、２の画像形成装置１００において、画像出力実験（３０ｋ枚の耐久試験）を行い、画像出力実験の実行中における「びびり」及び「クリーニング不良」の発生の有無を確認した。「びびり」は、びびりに起因する音の発生の有無を確認することで評価した。また、「クリーニング不良」は、クリーニングブレード１０１をすり抜けたトナーの有無を確認することで評価した。結果を表１に示す。
【0082】
【表1】
【0083】
比較例１ではびびりが発生したが、比較例２ではびびりが発生しなかった。これは、比較例２において、非画像形成時に所定のトナーパターンを形成してクリーニング部Ｂにトナーを供給する供給動作を行ったためであると考えられる。一方、比較例１では５ｋ枚でクリーニング不良が発生し、比較例２では比較例１と比較して延命効果はあったものの１５ｋ枚でクリーニング不良が発生した。これは、比較例２において、供給動作中にトナーパターンのトナー自体がクリーニングブレード１０１をすり抜けたためであると考えられる。つまり、比較例２では、供給動作として、記録材Ｓに転写する通常の画像の形成時と同様の工程により所定のトナーパターンを形成した。そのため、供給動作中の感光ドラム１とクリーニングブレード１０１との間の摩擦力の変動により、クリーニングブレード１０１の先端の感光ドラム１に対する当接状態が不安定化したものと考えられる。
【0084】
これに対して、本実施例では、びびりもクリーニング不良も発生しなかった。本実施例では、供給動作としてＶｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間を設け、クリーニング部Ｂにかぶりトナーを供給したことで、びびりを抑制できたものと考えられる。また、そのかぶりトナーは、前述のように電荷が相対的に小さいことなどによりトナー自体のすり抜けが発生しにくいため、供給動作中のクリーニング不良も発生しなかったものと考えられる。更に、本実施例では、供給動作においてＶｂａｃｋを画像形成時よりも徐々に小さくして、クリーニング部Ｂへのかぶりトナーの供給量を徐々に増やした。これにより、感光ドラム１とクリーニングブレード１０１との間の摩擦力の変動を小さくして、クリーニングブレード１０１の先端の感光ドラム１に対する当接状態が不安定化するのを抑制することができる。そのため、供給動作中のクリーニング不良をより一層抑制できたものと考えられる。
【0085】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、回転可能な像担持体（感光ドラム）１と、像担持体１の表面を帯電させる帯電装置（帯電ローラ）２と、帯電装置２に帯電電圧を印加する帯電電圧印加部（帯電電源）１１と、帯電装置２により帯電された像担持体１の表面を露光して像担持体１の表面に静電像を形成する露光装置３と、トナーを担持して回転可能であり、像担持体１の表面に当接して現像部Ｇを形成し、現像部Ｇにおいて像担持体１の表面の静電像にトナーを供給して像担持体１の表面にトナー像を形成する現像部材（現像ローラ）４２と、現像部材４２に現像電圧を印加する現像電圧印加部（現像電源）５０と、像担持体１の表面に当接してクリーニング部Ｂを形成し、像担持体１の表面からトナーを除去するクリーニング部材（クリーニングブレード）１０１と、現像部Ｇにおける、帯電装置２により帯電された像担持体１の表面電位と、現像部材４２に印加される現像電圧と、の間の電位差であって、上記表面電位の方が上記現像電圧よりもトナーの正規の帯電極性と同極性側に高い電位差であるＶｂａｃｋを生成するように、帯電電圧印加部１１、現像電圧印加部５０及び露光装置３のうち少なくとも一つを制御する制御部（エンジン制御部）２０５と、を有し、上記トナー像を像担持体１の表面に形成する画像形成動作と、上記トナー像を像担持体１の表面に形成しない非画像形成動作と、を行う。そして、本実施例では、制御部２０５は、像担持体１の回転が開始してから画像形成動作が開始するまでの非画像形成動作時又は画像形成動作が終了してから像担持体１の回転が停止するまでの非画像形成動作時に、現像部材４２が像担持体１に当接して回転している状態で、少なくとも現像部材４２の１周分に相当する時間、画像形成動作時のＶｂａｃｋよりも小さいＶｂａｃｋを生成し、現像部材４２から像担持体１の表面に移動したトナーをクリーニング部Ｂに供給する供給動作を実行するように制御する。
【0086】
本実施例では、制御部２０５は、像担持体１の回転が開始してから画像形成動作が開始するまでの非画像形成動作時に、像担持体１の表面電位の絶対値を像担持体１の停止時の値から画像形成動作時の値へと変更すると共に、現像電圧の絶対値を像担持体１の停止時の値から画像形成動作時の値へと変更する際の少なくとも一部の期間において、上記供給動作として、Ｖｂａｃｋを、画像形成動作時のＶｂａｃｋよりも小さい第１の値と該第１の値よりも小さい第２の値とするように制御する。このとき、本実施例では、特に、制御部２０５は、像担持体１の回転が開始してから画像形成動作が開始するまでの非画像形成動作時に、像担持体１の表面電位の絶対値を段階的に変更すると共に、現像電圧の絶対値を段階的に変更する際の少なくとも一部の期間において、上記供給動作として、Ｖｂａｃｋを画像形成動作時のＶｂａｃｋよりも段階的に小さくするように制御する。また、このとき、制御部２０５は、像担持体１の表面電位の絶対値を段階的に変更する際の１段当たりの変更幅、又は現像電圧の絶対値を段階的に変更する際の１段当たりの変更幅の少なくとも一方を変更して、Ｖｂａｃｋを段階的に変化させるように制御することができる。また、本実施例では、制御部２０５は、画像形成動作が終了してから像担持体１の回転が停止するまでの非画像形成動作時に、像担持体１の表面電位の絶対値を画像形成動作時の値から像担持体１の停止時の値へと変更すると共に、現像電圧の絶対値を画像形成動作時の値から像担持体１の停止時の値へと変更する際の少なくとも一部の期間において、上記供給動作として、Ｖｂａｃｋを、画像形成動作時のＶｂａｃｋよりも小さい第１の値と該第１の値よりも小さい第２の値とするように制御する。このとき、本実施例では、制御部２０５は、画像形成動作が終了してから像担持体１の回転が停止するまでの非画像形成動作時に、像担持体１の表面電位の絶対値を段階的に変更すると共に、現像電圧の絶対値を段階的に変更する際の少なくとも一部の期間において、上記供給動作として、Ｖｂａｃｋを画像形成動作時のＶｂａｃｋよりも段階的に小さくするように制御する。また、このとき、本実施例では、制御部２０５は、像担持体１の表面電位の絶対値を段階的に変更する際の１段当たりの変更幅、又は現像電圧の絶対値を段階的に変更する際の１段当たりの変更幅の少なくとも一方を変更して、Ｖｂａｃｋを段階的に変化させるように制御することができる。
【0087】
以上説明したように、本実施例によれば、非画像形成時にクリーニング部Ｂにトナーを供給して感光ドラム１とクリーニングブレード１０１との間の摩擦力を低減すると共に、そのトナーのすり抜けによるクリーニング不良の発生を抑制することができる。
【0088】
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【0089】
１．本実施例の概要
本実施例では、非画像形成時に、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする制御を行うことで、主に劣化トナーからなるかぶりトナーをクリーニング部Ｂに供給する（「供給動作」）。これにより、実施例１と同様に「びびり」及び「クリーニング不良」を抑制すると共に、劣化トナーの現像ローラ４２の付近への蓄積を低減し、印刷物の非画像部へのかぶり（画像形成時のかぶり）の発生を抑制することを可能とする。
本実施例では、非画像形成時に、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする制御を行うことで、主に劣化トナーからなるかぶりトナーをクリーニング部Ｂに供給する（「供給動作」）。これにより、実施例１と同様に「びびり」及び「クリーニング不良」を抑制すると共に、劣化トナーの現像ローラ４２の付近への蓄積を低減し、印刷物の非画像部へのかぶり（画像形成時のかぶり）の発生を抑制することを可能とする。
【0090】
２．プリントシーケンス
本実施例におけるプリントシーケンスについて説明する。
本実施例におけるプリントシーケンスについて説明する。
【0091】
図１４は、本実施例におけるプリントシーケンスのタイミングチャート図である。図１４には、プリントシーケンスにおける、現像電圧及び帯電電圧と、メインモータ１０及び露光装置３（レーザ露光）の動作と、感光ドラム１の表面電位と、の推移を示している。プリントシーケンスにおける以下に説明する動作は、エンジン制御部２０５によって制御される。
【0092】
本実施例における前回転シーケンス及び後回転シーケンスでの帯電電圧（感光ドラム１の表面電位）の制御は、実施例１と同様である。
【0093】
本実施例では、前回転シーケンスにおいて、現像電圧は、Ｖｂａｃｋが画像形成時のＶｂａｃｋである１５０Ｖから徐々に大きくなるように制御される。つまり、現像電圧は、帯電電圧（感光ドラム１の表面電位）の階段立ち上げ制御に対応して、Ｖｂａｃｋが画像形成時のＶｂａｃｋである１５０Ｖから徐々に大きくなるように、階段状（段階的）に立ち上げられる。本実施例では、現像電圧の階段立ち上げ制御の開始時（Ｔ３）の第１の現像電圧Ｄ１は＋１４０Ｖ、その後第２の現像電圧Ｄ２は＋１３０Ｖというように、１段当たりの現像電圧の変動幅が１０Ｖとされて、第５の現像電圧Ｄ５である－１００Ｖまで順次立ち上げられる。その後、現像電圧の変動幅が９０Ｖとされて、第６の現像電圧Ｄ６は＋１０Ｖ、第７の現像電圧Ｄ７は－８０Ｖというように、第１０の現像電圧Ｄ１０である－３５０Ｖまで立ち上げられる。このようにして、現像電圧は、３０ｍｓごとに第１の現像電圧Ｄ１から第１０の現像電圧Ｄ１０まで階段状（段階的）に切り替えられて立ち上げられる。なお、前回転シーケンスが開始されたタイミングＴ０から現像電圧の階段立ち上げ制御が開始されるタイミングＴ３までの現像電圧（＋１５０Ｖ）をＤ０とする。
【0094】
図１５は、本実施例における前回転シーケンスでのＶｂａｃｋの推移を示すグラフ図である。図１５には、前回転シーケンスの開始時（現像電圧Ｄ０の印加時）、第１～第１０の現像電圧Ｄ１～Ｄ１０のそれぞれの印加時のＶｂａｃｋが示されている。図１５に示すように、本実施例では、現像電圧及び感光ドラム１の表面電位を上述のように制御することで、前回転シーケンスにおいてＶｂａｃｋを画像形成時のＶｂａｃｋである１５０Ｖから徐々に大きくすることができる。なお、本実施例では、第５の現像電圧Ｄ５から第１０の現像電圧Ｄ１０までは、Ｖｂａｃｋは画像形成時のＶｂａｃｋに向けて徐々に小さくされる。
【0095】
また、本実施例では、後回転シーケンスにおいても、前回転シーケンスと同様に、現像電圧を階段状（段階的）に切り替える制御（階段立ち下げ制御）が行われる。本実施例では、現像電圧は、Ｖｂａｃｋが画像形成時のＶｂａｃｋである１５０Ｖから徐々に大きくなるように制御される。つまり、現像電圧は、感光ドラム１の表面電位の階段立ち下げ制御に対応して、Ｖｂａｃｋが画像形成時のＶｂａｃｋである１５０Ｖから徐々に大きくなるように、階段状（段階的）に立ち下げられる。本実施例では、現像電圧の階段立ち下げ制御の開始時（Ｔ５）の第１０の現像電圧Ｄ１０である－３５０Ｖから、第１１の現像電圧Ｄ１１は－２７０Ｖ、第１２の現像電圧Ｄ１２は－１９０Ｖというように、１段当たりの現像電圧の変動幅が８０Ｖとされて、第１６の現像電圧Ｄ１６である＋１３０Ｖまで順次立ち下げられる。その後、現像電圧の変動幅が２０Ｖとされて、第１７の現像電圧Ｄ１７から第２０の現像電圧Ｄ２０まで同一である＋１５０Ｖまで立ち下げられる。このようにして、現像電圧は、３０ｍｓごとに第１０の現像電圧Ｄ１０から第１７の現像電圧Ｄ１７（第２０の現像電圧Ｄ２０）まで階段状（段階的）に切り替えられて立ち下げられる。
【0096】
図１６は、本実施例における後回転シーケンスでのＶｂａｃｋの推移を示すグラフ図である。図１６には、後回転シーケンスの開始時（現像電圧Ｄ１０の印加時）、第１１～第２０の現像電圧Ｄ１１～Ｄ２０のそれぞれの印加時のＶｂａｃｋが示されている。図１６に示すように、本実施例では、現像電圧及び感光ドラム１の表面電位を上述のように制御することで、後回転シーケンスにおいてもＶｂａｃｋを画像形成時のＶｂａｃｋである１５０Ｖから徐々に大きくすることができる。なお、本実施例では、第１６の現像電圧Ｄ１６から第２０の現像電圧Ｄ２０までは、Ｖｂａｃｋは感光ドラム１の停止時のＶｂａｃｋに向けて徐々に小さくされる。
【0097】
３．効果
次に、本実施例の効果について説明する。
次に、本実施例の効果について説明する。
【0098】
実施例１で説明したように、Ｖｂａｃｋには最適値が存在し、小さすぎても、大きすぎても、かぶりトナーの量の最小値は得られない。通常、画像形成時には、Ｖｂａｃｋは、かぶりトナーの量が最小になるように設定される（図９）。
【0099】
本実施例では、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間（時間帯）を設ける。これにより、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、正規極性とは逆極性（以下、「反転極性」ともいう。）のかぶりトナーが発生する期間を設けることができる。そして、このようにして発生させたかぶりトナーをクリーニング部Ｂに供給することで、トナーや外添剤をクリーニングブレード１０１の自由端部側の先端に滞留させることができる。これによって、感光ドラム１とクリーニングブレード１０１との間に潤滑性を付与して、クリーニングブレード１０１の「びびり」を抑制することができる。
【0100】
ここで、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間は、実施例１におけるＶｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間と同様、現像ローラ４２の１周分に相当する時間以上とする。特に、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくすることでかぶり濃度（％）が３％以上となる期間が、現像ローラ４２の１周分に相当する時間以上であることが好ましい。なお、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間の長さは、画像形成時よりも大きい複数の異なるＶｂａｃｋの期間がある場合は、それらの期間を合計した長さである。本実施例では、現像ローラ４２の１周分に相当する時間は約１０３ｍｓ（外径１１．５ｍｍ、周速度３５０ｍｍ／ｓ）である。そして、本実施例では、前回転シーケンスでは、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間は、第１～第９の現像電圧Ｄ１～Ｄ９の印加時の２７０ｍｓである（図１５）。特に、かぶり濃度（％）が３％以上となる期間は、後述するように第２～第８の現像電圧Ｄ２～Ｄ８の印加時の２１０ｍｓである（図１７）。また、本実施例では、後回転シーケンスでは、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間は、第１１～第１９の現像電圧Ｄ１１～Ｄ１９の印加時の２７０ｍｓである（図１６）。特に、かぶり濃度（％）が３％以上となる期間は、後述するように第１３～第１８の現像電圧Ｄ１３～Ｄ１８の印加時の１８０ｍｓである。Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間が短すぎる場合には、「びびり」を抑制するために十分な量のかぶりトナーをクリーニング部Ｂに供給することが難しくなる。また、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間が短すぎる場合には、現像ローラ４２の全周にわたり現像ローラ４２上にコートされたトナーのなかの劣化トナーを感光ドラム１に移行させることが難しいことなどから、後述する劣化トナーの蓄積を抑制する効果を得ることが難しくなる。一方、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間を長くしすぎると、実施例１におけるＶｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする場合と同様、生産性に影響する可能性がある。これに限定されるものではないが、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間は、現像ローラ４２の１０周分（典型的には５周分）に相当する時間以下で十分であることが多く、また生産性への影響を抑制する観点からも好ましい。
【0101】
ここで、実施例１で説明したように、感光ドラム１とクリーニングブレード１０１との間の摩擦力が上昇している状態で供給動作として所定のトナーパターン（ベタ黒や細線）を形成すると、クリーニングブレード１０１の先端の当接状態が不安定化してしまうことがある。
【0102】
これに対して、かぶりトナーの量が最小となる状態よりもＶｂａｃｋが大きい場合に発生するかぶりトナーは、後述するように主に劣化トナーからなり、電荷の絶対値が相対的に小さく、感光ドラム１との鏡映力が相対的に低いトナーが多い傾向がある。そのため、供給動作として、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間を設けて反転極性のかぶりトナーをクリーニング部Ｂに供給することで、供給動作中にクリーニング部Ｂに供給したトナー自体のすり抜けは発生しにくい。
【0103】
また、実施例１と同様に、上述以外の効果として、トナーの供給量を徐々に増やすことができることから、摩擦力の変動を小さくした供給動作が可能となり、クリーニングブレード１０１の先端の当接状態が不安定化しにくいという効果が得られる。更に、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間を現像ローラ４２の１周分に相当する時間以上にすることにより、この期間内の後半であるトナーの供給量が多くなる区間において、より粒径の大きいトナーを、クリーニング部Ｂに供給する傾向とできる。そのため、供給量が多くてもトナー自体のすり抜けが発生しにくく、より高い効果が得られる。
【0104】
また、実施例１で説明したのと同様、本実施例では、現像ローラ４２の回転開始時にはＶｂａｃｋを画像形成動作時と同じ値に設定する。そして、現像ローラ４２の回転が行われて、現像ブレード４４との当接部を通過した現像ローラ４２上のトナーが現像部Ｇに到達したタイミング以後から、Ｖｂａｃｋを変更している。ただし、特に、トナーの電荷量が安定している条件においては、現像ローラ４２の回転開始時のＶｂａｃｋは本実施例のＶｂａｃｋに限られず、初めからＶｂａｃｋを画像形成動作時のＶｂａｃｋより大きくしておいてもよい。
【0105】
このように、本実施例では、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間を設ける。これにより、クリーニングＢにかぶりトナーを供給してクリーニングブレード１０１の「びびり」を抑制すると共に、そのトナーがクリーニングブレード１０１をすり抜けることによる「クリーニング不良」を抑制することができる。
【0106】
特に、本実施例では、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、クリーニング部Ｂに供給されるかぶりトナーの量が徐々に増えていくようにする。これにより、そのトナーがクリーニングブレード１０１をすり抜けることによる「クリーニング不良」をより一層抑制することができる。
【0107】
図１７は、本実施例における前回転シーケンスでのかぶりトナーの量（かぶり濃度（％））の推移を示すグラフ図である。図１７には、前回転シーケンスの開始時（現像電圧Ｄ０の印加時）、第１～第１０の現像電圧Ｄ１～Ｄ１０のそれぞれの印加時のかぶりトナーの量（かぶり濃度（％））が示されている。また、図１８は、本実施例における後回転シーケンスでのかぶりトナーの量（かぶり濃度（％））の推移を示すグラフ図である。図１８には、後回転シーケンスの開始時（現像電圧Ｄ１０の印加時）、第１１～第２０の現像電圧Ｄ１１～Ｄ２０のそれぞれの印加時のかぶりトナーの量（かぶり濃度（％））が示されている。
【0108】
前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、それぞれ図１５、図１６に示すように現像電圧及び感光ドラム１の表面電位を制御することで、Ｖｂａｃｋを画像形成時のＶｂａｃｋである１５０Ｖから徐々に大きくすることができる。これにより、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて、それぞれ図１７、図１８に示すように、かぶりトナーの量が最小となる状態から、反転極性のかぶりトナーの量を徐々に増やすことができる。
【0109】
上述のように、感光ドラム１とクリーニングブレード１０１との間の摩擦力が上昇している状態で供給動作として所定のトナーパターン（ベタ黒や細線）を形成すると、クリーニングブレード１０１の先端の当接状態が不安定化してしまうことがある。これに対して、本実施例では、供給動作として、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも徐々に大きくする期間を設ける。これにより、図１７、図１８に示すように、クリーニング部Ｂへのトナーの供給量を徐々に増やすことができる。これにより、供給動作中の感光ドラム１とクリーニングブレード１０１との間の摩擦力の変動を小さくすることが可能となる。そのため、クリーニングブレード１０１の先端の感光ドラム１に対する当接状態が不安定化しにくい。その結果、供給動作中にクリーニング部Ｂに供給したトナー自体がクリーニングブレード１０１をすり抜けることによる「クリーニング不良」をより一層抑制することができる。
【0110】
更に、本実施例では、供給動作として反転極性のかぶりトナーをクリーニング部Ｂに供給することで、供給動作として実施例１のように正規極性のかぶりトナーをクリーニング部Ｂに供給する場合とは異なり、次のような効果が得られる。
【0111】
つまり、反転極性のかぶりトナーは、正規帯電しにくいトナーである。この反転極性のかぶりトナーの多くは、プリント動作の繰り返しに伴い劣化したトナーである。トナーの劣化は、トナーの外添剤の移行や埋没、又はトナー形状の変形などによって引き起こされる。そのため、供給動作において、反転極性のかぶりトナーの量を増やすことで、劣化したトナーを現像装置４から選択的に排出し、クリーニング装置６に回収することができる。この動作を前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて繰り返し行うことにより、結果的に、正規帯電しにくい劣化トナーの現像ローラ４２の付近への蓄積を低減し、印刷物の非画像部へのかぶり（画像形成時のかぶり）の発生を抑制するという効果が得られる。
【0112】
また、トナーの外添剤の移行や埋没、又はトナー形状の変形などにより劣化したトナーは、トナーの流動性が低くなる。これにより、トナーに掛かるストレスが増加しやすく、更なるトナーの外添剤の移行や埋没、又はトナー形状の変形を引き起こすというように、累積的に現象が進みやすい。そのため、供給動作において、反転極性のかぶりトナーの量を増やし、劣化したトナーを現像装置４から選択的に排出することで、上述のように累積的にトナーの外添剤の移行や埋没、又はトナー形状の変形が進むことを抑制することができる。トナーの外添剤の移行が多いと、外添剤により現像ローラ４２が汚染され、スジ状（例えば現像ローラ４２の表面の移動方向に沿う方向に延びるスジ状）の画像欠陥（以下、「現像スジ」ともいう。）が発生しやすくなる。供給動作において、反転極性のかぶりトナーの量を増やし、劣化したトナーを現像装置４から選択的に排出することで、この現象を抑制するという効果も得られる。
【0113】
なお、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりもどの程度大きくするかは、例えば上述のようなＶｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間の長さなどの関係で、「びびり」や「画像形成時のかぶり」を十分に抑制することができるように適宜設定することができる。例えば、１段階の画像形成時よりも大きいＶｂａｃｋを生成する場合、その期間の長さはＶｂａｃｋが大きいほど短くすることができる。また、複数段の画像形成時よりも大きいＶｂａｃｋを生成する場合、各段階の期間の長さはＶｂａｃｋが大きいほど短くすることができ、全段階の期間の長さの合計は、全段階のうちＶｂａｃｋが大きい段階の割合が大きいほど短くすることができる。これに限定されるものではないが、Ｖｂａｃｋを画像形成時のＶｂａｃｋの１．５倍以上とする期間を設けることが好ましく、２倍以上とする期間を設けることがより好ましい。なお、この画像形成時よりも大きいＶｂａｃｋは、３倍以下で十分であることが多く、典型的には２．５倍以下である。また、かぶりトナーの量でいえば、かぶり濃度（％）が３％以上となる期間を設けることが好ましく、４％以上となる期間を設けることがより好ましい。これにより、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間の長さが長くなり、生産性に影響する可能性を低減することができる。なお、このかぶり濃度（％）は、１５％以下で十分であることが多く、典型的には１０％以下である。
【0114】
４．効果確認
次に、本実施例の効果を確認した画像出力実験の結果について説明する。画像出力実験は、本実施例と、比較例１、２と、について行った。比較例１、２は、それぞれ実施例１で説明したものと同じであり、比較例１、２におけるプリントシーケンスの動作はそれぞれ図１２、図１３に示したとおりである。
次に、本実施例の効果を確認した画像出力実験の結果について説明する。画像出力実験は、本実施例と、比較例１、２と、について行った。比較例１、２は、それぞれ実施例１で説明したものと同じであり、比較例１、２におけるプリントシーケンスの動作はそれぞれ図１２、図１３に示したとおりである。
【0115】
本実施例及び比較例１、２の画像形成装置１００において、画像出力実験（３０ｋ枚の耐久試験）を行い、「かぶり」及び「現像スジ」の発生の有無を確認した。「かぶり」は、「東京電色反射濃度計 ＴＣ－６ＤＳ／Ａ３０」を用いて、次のようにして測定した。白地部分を有する画像を所定の紙に出力し、出力した画像の白地部分の反射濃度を測定した値（平均反射率、白色度）をＤｓ（％））、上記所定の紙の反射濃度（平均反射率、白色度）をＤｒ（％））とする。そして、Ｄｓ（％）とＤｒ（％）との差から、かぶり濃度（％）（＝Ｄｒ（％）－Ｄｓ（％））を算出した。「かぶり」は、画像出力実験を終了する時点で評価した。なお、画像形成時の「かぶり」は、３％を超えると許容範囲外であるものとする。また、「現像スジ」は、画像出力実験の実行中に１ｋ枚ごとの時点でハーフトーン画像を出力し、スジの発生の有無を確認することで評価した。結果を表２に示す。
【0116】
【表2】
【0117】
比較例１、比較例２では、かぶりは７％を超えるレベルで発生し、現像スジも発生した。
【0118】
これに対して、本実施例では、かぶりは１．５％と許容範囲内であり、現像スジも発生しなかった。本実施例では、供給動作としてＶｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間を設け、反転極性のかぶりトナーの量を増やすことで、劣化したトナーを現像装置４から選択的に排出し、クリーニング装置６に回収する。これにより、正規帯電しにくい劣化トナーの現像ローラ４２の付近への蓄積を低減して、印刷物の非画像部へのかぶり（画像形成時のかぶり）の発生を抑制することができたものと考えられる。また、これによりトナーの外添剤の移行も抑制して、現像スジの発生も抑制することができたものと考えられる。
【0119】
なお、実施例１と同様の画像出力実験により、本実施例においても、非画像形成時にかぶりトナーをクリーニング部Ｂに供給することで、「びびり」及び「クリーニング不良」を抑制する効果が得られることがわかった。
【0120】
このように、本実施例では、制御部２０５は、画像形成動作の前又は後の非画像形成動作時に画像形成動作時よりも大きいＶｂａｃｋを生成する供給動作を実行するように制御する。本実施例では、制御部２０５は、供給動作において、Ｖｂａｃｋを、画像形成動作時のＶｂａｃｋよりも大きい第１の値と該第１の値よりも大きい第２の値とするように制御する。このとき、本実施例では、制御部２０５は、供給動作において、Ｖｂａｃｋを画像形成動作時のＶｂａｃｋよりも段階的に大きくするように制御する。また、このとき、制御部２０５は、像担持体１の表面電位の絶対値を段階的に変更する際の１段当たりの変更幅、又は現像電圧の絶対値を段階的に変更する際の１段当たりの変更幅の少なくとも一方を変更して、Ｖｂａｃｋを段階的に変化させることができる。
【0121】
以上説明したように、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、劣化トナーの現像ローラ４２の付近への蓄積を低減し、印刷物の非画像部へのかぶり（画像形成時のかぶり）の発生を抑制することができる。また、本実施例によれば、現像スジの発生を抑制することができる。
【0122】
［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【0123】
１．本実施例の概要
本実施例では、画像形成装置１００の雰囲気環境（設置環境）に応じて実施例１の制御と実施例２の制御とを使い分ける。これにより、実施例１の効果や実施例２の効果をより効果的に得ることを可能とする。
本実施例では、画像形成装置１００の雰囲気環境（設置環境）に応じて実施例１の制御と実施例２の制御とを使い分ける。これにより、実施例１の効果や実施例２の効果をより効果的に得ることを可能とする。
【0124】
本実施例では、画像形成装置１００は、例えば１５℃、１０％ＲＨの低温低湿下では実施例１の制御を行い（第１のモード）、例えば３０℃、８０％ＲＨの高温高湿下では実施例２の制御を行う（第２のモード）。
【0125】
これは、クリーニング不良の発生しやすい環境が低温低湿下であることにより、実施例１の効果がより顕著に得られる雰囲気環境が低温低湿環境であることが一つ目の理由である。低温低湿下では、クリーニングブレード１０１の弾性が低下しやすいこと、また、トナーの電荷量が高くなりやすく、トナーの感光ドラム１との鏡映力が高くなりやすいことから、トナーがクリーニングブレード１０１を通過しやすくなるためである。
【0126】
また、画像形成時のかぶりや現像スジの発生しやすい環境が高温高湿下であることにより、実施例２の効果がより顕著に得られる雰囲気環境が高温高湿環境であることが二つ目の理由である。高温高湿下では、トナーが柔らかくなりやすいことから、トナーの外添剤の移行や埋没、又はトナー形状の変形などの劣化が進みやすくなるためである。
【0127】
２．制御構成及び制御手順
図１９は、本実施例の画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。図１９に示す本実施例における制御構成は、図２に示す実施例１における制御構成と同様であるが、本実施例では画像形成装置１００は更に環境検知手段としての環境検知部である環境センサ（温湿度センサ）２１を有する。なお、環境は、画像形成装置１００の内部又は外部の少なくとも一方における温度又は湿度の少なくとも一方であってよい。本実施例では、環境センサ２１は、画像形成装置１００の外部の雰囲気環境の温度及び湿度（相対湿度）を検知する。環境センサ２１は、温度の検知結果及び湿度の検知結果を示す信号をエンジン制御部２０５に対して出力する。エンジン制御部２０５は、環境センサ２１から入力された信号に基づいて絶対湿度（水分量）（ｇ／ｍ３）を求めることができる。
図１９は、本実施例の画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。図１９に示す本実施例における制御構成は、図２に示す実施例１における制御構成と同様であるが、本実施例では画像形成装置１００は更に環境検知手段としての環境検知部である環境センサ（温湿度センサ）２１を有する。なお、環境は、画像形成装置１００の内部又は外部の少なくとも一方における温度又は湿度の少なくとも一方であってよい。本実施例では、環境センサ２１は、画像形成装置１００の外部の雰囲気環境の温度及び湿度（相対湿度）を検知する。環境センサ２１は、温度の検知結果及び湿度の検知結果を示す信号をエンジン制御部２０５に対して出力する。エンジン制御部２０５は、環境センサ２１から入力された信号に基づいて絶対湿度（水分量）（ｇ／ｍ３）を求めることができる。
【0128】
図２０は、本実施例におけるプリント動作の手順の概略を示すフローチャート図である。エンジン制御部２０５は、ホストコンピュータ３００からプリント信号が入力されると（Ｓ１０１）、環境センサ２１から温度情報及び湿度情報を取得して、絶対湿度を求める（Ｓ１０２）。次に、エンジン制御部２０５は、絶対湿度が予め設定されている所定の閾値未満か否かを判断する（Ｓ１０３）。なお、この閾値は、例えば上述の一つ目の理由と二つ目の理由とに鑑みて、実施例１や実施例２の効果をより効果的に得られるように適宜設定することができる。エンジン制御部２０５は、Ｓ１０３で閾値未満であると判断した場合は、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいてＶｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする実施例１の制御でプリントシーケンスを実行することを決定する（Ｓ１０４）。一方、エンジン制御部２０５は、Ｓ１０３で閾値未満ではない（閾値以上である）と判断した場合は、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいてＶｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする実施例２の制御でプリントシーケンスを実行することを決定する（Ｓ１０５）。そして、エンジン制御部２０５は、Ｓ１０４又はＳ１０５で決定した制御を用いてプリントシーケンスを実行する（Ｓ１０６）。
【0129】
なお、本実施例では、所定の閾値を境として、低温低湿環境では実施例１の制御、高温高湿環境では実施例２の制御を行ったが、これに限定されるものではない。例えば、低温低湿環境を判断する第１の閾値と、高温高湿環境を判断する第２の閾値（第１の閾値よりも高温高湿環境に対応）と、は異なっていてもよい。そして、それら第１の閾値と第２の閾値との間の環境では、供給動作を行わない前述の比較例１と同様の制御を行ってもよい（実施例４参照）。また、例えば、所定の低温低湿環境において実施例１の制御を行い、それ以外の環境では供給動作を行わない前述の比較例１と同様の制御を行ってもよい。また、例えば、所定の高温高湿環境において実施例２の制御を行い、それ以外の環境では供給動作を行わない前述の比較例１と同様の制御を行ってもよい。
【0130】
このように、本実施例では、制御部２０５は、所定のタイミングで、供給動作として画像形成動作時のＶｂａｃｋよりも小さいＶｂａｃｋを生成する非画像形成動作の第１のモードと、上記所定のタイミングで、供給動作として画像形成動作時のＶｂａｃｋよりも大きいＶｂａｃｋを生成する非画像形成動作の第２のモードと、を選択的に実行するように制御する。本実施例では、画像形成装置１００は、環境を検知する環境検知部（環境センサ）２１を有し、制御部２１は、環境検知部２１の検知結果が示す環境が第１の環境の場合に上記第１のモードを実行し、環境検知部２１の検知結果が示す環境が上記第１の環境よりも高温高湿の第２の環境の場合に上記第２のモードを実行するように制御する。
【0131】
以上説明したように、本実施例によれば、実施例１の効果や実施例２の効果をより効果的に得ることができる。
【0132】
［実施例４］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【0133】
１．本実施例の概要
本実施例では、画像形成装置１００の雰囲気環境（設置環境）と、現像装置４の使用状態と、に応じて、実施例１の制御と、実施例２の制御と、比較例１の制御と、を使い分ける。これにより、トナーの消費を低減しつつ、実施例１の効果や実施例２の効果をより効果的に得ることを可能とする。なお、比較例１の制御は、実施例１で説明したとおりである。
本実施例では、画像形成装置１００の雰囲気環境（設置環境）と、現像装置４の使用状態と、に応じて、実施例１の制御と、実施例２の制御と、比較例１の制御と、を使い分ける。これにより、トナーの消費を低減しつつ、実施例１の効果や実施例２の効果をより効果的に得ることを可能とする。なお、比較例１の制御は、実施例１で説明したとおりである。
【0134】
本実施例では、画像形成装置１００は、例えば１５℃、１０％ＲＨの低温低湿下では、現像装置４の寿命（新品状態を１００％、使用不可能な寿命到達状態を０％とする）に対して５０％未満の使用状態の場合は実施例１の制御を行い（第１のモード）、現像装置４の寿命に対して５０％以上の使用状態の場合は比較例１の制御を行う（第３のモード）。また、画像形成装置１００は、例えば３０℃、８０％ＲＨの高温高湿下では、現像装置４の寿命に対して５０％未満の使用状態の場合は比較例１の制御を行い（第３のモード）、現像装置４の寿命に対して５０％以上の使用状態の場合は実施例２の制御を行う（第２のモード）。更に、画像形成装置１００は、例えば２３℃、５０％ＲＨの常温常湿下では、現像装置４の使用状態によらず、比較例１の制御を行う。
【0135】
これは、次のような理由によるものである。比較例１の制御は供給動作を行わないため、トナー容量の同じ現像装置４を使用した場合にプリント枚数を増加することができるメリットがある。そこで、実施例１の効果や実施例２の効果をより効果的に得られる場面に限って供給動作を行うようにしている。
【0136】
実施例１の効果をより効果的に得られる場面は、クリーニング不良の発生しやすい環境が低温低湿下であることに加えて、現像装置４の寿命の前半である。これは、低温低湿下では、クリーニングブレード１０１の弾性が低下しやすいことと、現像装置４の寿命の前半では、トナーの電荷量が高くなりやすく、トナーの感光ドラム１との鏡映力が高くなりやすいこととで、トナーがクリーニングブレードを通過しやすくなる条件が重なるためである。
【0137】
また、実施例２の効果をより効果的に得られる場面は、画像形成時のかぶりや現像スジの発生しやすい環境が高温高湿下であることに加えて、現像装置４の寿命の後半である。これは、高温高湿下では、トナーが柔らかくなりやすいことと、現像装置４の寿命の後半では、トナーの外添剤の移行や埋没、又はトナー形状の変形がより進みやすいこととで、画像形成時のかぶりや現像スジの発生しやすくなる条件が重なるためである。
【0138】
そして、上記二つの場面（低温低湿下かつ現像装置４の寿命の前半、高温高湿下かつ現像装置４の寿命の後半）以外の場面では、比較例１の制御を用いることで供給動作を行なわないことによって、トナーの消費を抑制することを優先する。
【0139】
２．制御構成及び制御手順
図２１は、本実施例の画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。図２１に示す本実施例における制御構成は、図１９に示す実施例３における制御構成と同様であるが、本実施例では画像形成装置１００は更に現像装置４の使用状態を検知する使用状態検知手段としての使用状態検知部２２を有する。使用状態検知部２２としては、例えば公知のものから適宜選択して用いることができる。例えば、トナーの消費量又は残量の指標値に基づくもの、現像ローラ４２の使用量の指標値（回転回数や回転時間の累積値など）に基づくもの、これらの両方に基づくものなどが知られている。また、トナーの消費量又は残量を検知する方式としては、例えば、現像装置４を用いて行った画像形成における画像情報（ピクセルカウント、印字率など）に基づくもの、現像装置４内のトナーの量に応じて変化する電極間の静電容量の検知結果に基づくもの、現像装置４内のトナーの量に応じて変化する光の透過量（光量、透過時間など）の検知結果に基づくものが知られている。使用状態検知部２２は、現像装置４の使用状態に関する指標値（現像ローラ４２の使用量の指標値、トナー消費量又は残量の指標値など）を示す信号をエンジン制御部２０５に対して出力する。エンジン制御部２０５は、使用状態検知部２２から入力された信号に基づいて現像装置４の使用状態を求めることができる。例えば、取得した指標値と所定の閾値（複数の閾値であってよい）とを用いることで、現像装置４の使用状態（寿命に対して何％であるかなど）を求めることができる。
図２１は、本実施例の画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。図２１に示す本実施例における制御構成は、図１９に示す実施例３における制御構成と同様であるが、本実施例では画像形成装置１００は更に現像装置４の使用状態を検知する使用状態検知手段としての使用状態検知部２２を有する。使用状態検知部２２としては、例えば公知のものから適宜選択して用いることができる。例えば、トナーの消費量又は残量の指標値に基づくもの、現像ローラ４２の使用量の指標値（回転回数や回転時間の累積値など）に基づくもの、これらの両方に基づくものなどが知られている。また、トナーの消費量又は残量を検知する方式としては、例えば、現像装置４を用いて行った画像形成における画像情報（ピクセルカウント、印字率など）に基づくもの、現像装置４内のトナーの量に応じて変化する電極間の静電容量の検知結果に基づくもの、現像装置４内のトナーの量に応じて変化する光の透過量（光量、透過時間など）の検知結果に基づくものが知られている。使用状態検知部２２は、現像装置４の使用状態に関する指標値（現像ローラ４２の使用量の指標値、トナー消費量又は残量の指標値など）を示す信号をエンジン制御部２０５に対して出力する。エンジン制御部２０５は、使用状態検知部２２から入力された信号に基づいて現像装置４の使用状態を求めることができる。例えば、取得した指標値と所定の閾値（複数の閾値であってよい）とを用いることで、現像装置４の使用状態（寿命に対して何％であるかなど）を求めることができる。
【0140】
図２２は、本実施例におけるプリント動作の手順の概略を示すフローチャート図である。エンジン制御部２０５は、ホストコンピュータ３００からプリント信号が入力されると（Ｓ２０１）、環境センサ２１から温度情報及び湿度情報を取得して、絶対湿度を求める（Ｓ２０２）。また、エンジン制御部２０５は、使用状態検知部２２から現像装置４の使用状態に関する指標値の情報を取得して、現像装置４の使用状態（寿命に対して何％であるか）を求める（Ｓ２０３）。次に、エンジン制御部２０５は、絶対湿度と、予め設定されている低温低湿環境、常温常湿環境、高温高湿環境を区別する所定の閾値と、に基づいて、これらいずれの環境であるかを判断する（Ｓ２０４）。なお、この閾値は、例えば、上述の二つの場面における実施例１や実施例２の制御の効果と、トナーの消費量を抑制する効果と、に鑑みて適宜設定することができる。
【0141】
エンジン制御部２０５は、Ｓ２０４で低温低湿環境であると判断した場合は、現像装置４の使用状態が寿命に対して５０％未満であるか否かを判断する（Ｓ２０５）。エンジン制御部２０５は、Ｓ２０５で５０％未満であると判断した場合は、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいてＶｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする実施例１の制御でプリントシーケンスを実行することを決定する（Ｓ２０６）。一方、エンジン制御部２０５は、Ｓ２０５で５０％未満ではない（５０％以上である）と判断した場合は、供給動作を行わない比較例１の制御でプリントシーケンスを実行することを決定する（Ｓ２０７）。
【0142】
また、エンジン制御部２０５は、Ｓ２０４で高温高湿環境であると判断した場合は、現像装置４の使用状態が寿命に対して５０％未満であるか否かを判断する（Ｓ２０８）。エンジン制御部２０５は、Ｓ２０８で５０％未満であると判断した場合は、供給動作を行わない比較例１の制御でプリントシーケンスを実行することを決定する（Ｓ２０９）。一方、エンジン制御部２０５は、Ｓ２０８で５０％未満ではない（５０％以上である）と判断した場合は、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいてＶｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする実施例２の制御でプリントシーケンスを実行することを決定する（Ｓ２１０）。
【0143】
更に、エンジン制御部２０５は、Ｓ２０４で常温常湿環境であると判断した場合は、供給動作を行わない比較例１の制御でプリントシーケンスを実行することを決定する（Ｓ２１１）。
【0144】
そして、エンジン制御部２０５は、Ｓ２０６、Ｓ２０７、Ｓ２０９、Ｓ２１０又はＳ２１１で決定した制御を用いてプリントシーケンスを実行する（Ｓ２１２）。
【0145】
なお、本実施例では、低温低湿下かつ現像装置４の寿命の前半では実施例１の制御、高温高湿下かつ現像装置４の寿命の後半では実施例２の制御、それ以外の場面は供給動作を行わない比較例１の制御を行ったが、これに限定されるものではない。例えば、低温低湿かつ現像装置４の寿命の前半では実施例１の制御を行い、それ以外の場合は供給動作を行わない比較例１と同様の制御を行ってもよい。また、例えば、高温高湿環境かつ現像装置４の寿命の後半では実施例２の制御を行い、それ以外の場合は供給動作を行わない比較例１と同様の制御を行ってもよい。また、本実施例では、現像装置４の使用状態を所定の閾値を境として、寿命の前半か後半かを判断したが、これに限定されるものではない。現像装置４の使用量が少ない状態を判断する第１の閾値と、現像装置４の使用量が多い状態を判断する第２の閾値（第１の閾値よりも使用量が多い状態に対応）と、は異なっていてもよい。そして、それら第１の閾値と第２の閾値との間の環境では、供給動作を行わない比較例１と同様の制御を行ってもよい。
【0146】
このように、本実施例では、制御部２０５は、所定のタイミングで、供給動作として画像形成動作時のＶｂａｃｋよりも小さいＶｂａｃｋを生成する非画像形成動作の第１のモードと、上記所定のタイミングで、供給動作として画像形成動作時のＶｂａｃｋよりも大きいＶｂａｃｋを生成する非画像形成動作の第２のモードと、上記所定のタイミングで、供給動作を実行しない非画像形成動作の第３のモードと、を選択的に実行するように制御する。本実施例では、画像形成装置１００は、環境を検知する環境検知部（環境センサ）２１と、現像部材４２の使用状態を検知する使用状態検知部２２と、を有し、制御部２０５は、環境検知部２１の検知結果が示す環境が第１の環境でありかつ使用状態検知部２２の検知結果が示す現像部材４２の使用量が第１の使用量の場合に上記第１のモードを実行し、環境検知部２１の検知結果が示す環境が上記第１の環境よりも高温高湿の第２の環境でありかつ使用状態検知部２２の検知結果が示す現像部材４２の使用量が上記第１の使用量よりも大きい第２の使用量の場合に上記第２のモードを実行し、環境検知部２１の検知結果が示す環境が上記第１の環境よりも高温高湿かつ上記第２の環境よりも低温低湿の第３の環境である場合に上記第３のモードを実行するように制御する。また、本実施例では、制御部２０５は、上記第３のモードにおいて、Ｖｂａｃｋを画像形成動作時と略同一の値で略一定とするように制御する。
【0147】
以上説明したように、本実施例によれば、トナーの消費を低減しつつ、実施例１の効果や実施例２の効果をより効果的に得ることができる。
【0148】
［その他の実施例］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【0149】
上述の実施例では、本発明をモノクロ画像形成装置に適用した場合について説明したが、本発明はカラー画像形成装置にも適用することができ、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。例えば、それぞれが感光体を備えた複数の画像形成部を備え、各画像形成部において上述の実施例と同様にしてトナー像が形成されるタンデム型のカラー画像形成装置がある。タンデム型のカラー画像形成装置としては、例えば、複数の感光体に形成されたトナー像を記録材搬送ベルトなどの記録材担持体に担持された記録材に順次転写する直接転写方式のカラー画像形成装置がある。また、タンデム型のカラー画像形成装置としては、複数の感光体に形成されたトナー像を中間転写ベルトなどの中間転写体に一次転写した後に記録材に二次転写する中間転写方式のカラー画像形成装置がある。
【0150】
また、上述の実施例では、画像形成シーケンスと後回転シーケンスとの切り替わるタイミングＴ５で帯電電圧を０Ｖにしたうえで、レーザ露光を行う方法について説明した（図５、図１４）。しかし、タイミングＴ６までは、帯電電圧を－５００ＶとしてタイミングＴ６で帯電電圧を０Ｖにしたとしても、上述の実施例と同様のレーザ露光によって感光ドラムの表面電位Ｖ１１～Ｖ２０を形成できる。したがって、タイミングＴ５からタイミングＴ６までの任意のタイミングで、帯電電圧を０Ｖに切り替えれば、上述の実施例と同様の効果が得られる。この場合のプリントシーケンスのタイミングチャート図の一例を図２３に示す。
【0151】
また、上述の実施例１では、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおける現像電圧及び感光ドラムの表面電位の切り替えは、次のようにした。つまり、感光ドラムの表面電位の階段状の切り替え幅を一定として、現像電圧の階段状の切り替え幅を変更することで、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さく（実施例１）又は大きく（実施例２）した。しかし、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、現像電圧の階段状の切り替え幅を一定として、感光ドラムの表面電位の階段状の切り替え幅を変更することで、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さく又は大きくしても同様の効果が得られる。この場合の各段階（ステップ）における現像電圧及び感光ドラムの表面電位の一例を、実施例１及び実施例２に対する変形例として図２４に示す。なお、現像電圧の階段状の切り替え幅と感光ドラムの表面電位の階段状の切り替え幅との両方を変更するようにしてもよい。また、現像電圧及び感光ドラムの表面電位の階段状の切り替えにおける段数は上述の実施例と異なっていてもよい。また、現像電圧及び感光ドラムの表面電位は、階段状ではなく、直線状や曲線状に変化させてもよい。現像電圧及び感光ドラムの表面電位を直線状や曲線状に変化させる場合は、Ｖｂａｃｋも直線状又は曲線状に変化する。非画像形成時にＶｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間又は大きくする期間を設けることができれば、上述の実施例と同様の効果が得られる。ただし、上述のように階段状に切り替える方が、現像電圧を出力する高圧電源と帯電電圧を出力する高圧電源とで、立ち上げ速度又は立ち下げ速度が異なる場合などに、所望のＶｂａｃｋを安定して生成できることなどから好ましい。
【0152】
また、実施例１では、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいてＶｂａｃｋを画像形成時のＶｂａｃｋから徐々に小さくした後に、画像形成時のＶｂａｃｋまで徐々に大きくした。しかし、Ｖｂａｃｋを画像形成時のＶｂａｃｋまで徐々に大きくする必要はなく、一度に大きくしてもよい。また、実施例２では、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいてＶｂａｃｋを画像形成時のＶｂａｃｋから徐々に大きくした後に、画像形成時のＶｂａｃｋまで徐々に小さくした。しかし、Ｖｂａｃｋを画像形成時のＶｂａｃｋまで徐々に小さくする必要はなく、一度に小さくしてもよい。
【0153】
また、実施例１では、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて現像電圧の階段状の切り替え幅を変更することでＶｂａｃｋを画像形成時よりも小さくしたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、図２５に示すように、現像電圧及び感光ドラムの表面電位の階段立ち上げ制御後かつ画像形成シーケンスの開始前、あるいは画像形成シーケンスの終了後かつ現像電圧及び感光ドラムの表面電位の階段立ち下げ制御前に、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間を設けもよい。例えば、同図に示すように、帯電電圧を変更せずに現像電圧のみを変更したり、現像電圧を変更せずに露光装置による露光を行って感光ドラムの表面電位のみを変更したりすることで、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする期間を設けることができる。ただし、このような制御を行う場合には、例えば現像電圧を変更する方法では、画像形成時に用いている電圧とは異なる電圧を用いることから、より出力範囲の広い現像電圧を必要とする。そのため、実施例１で説明した方法の方が、現像電圧の出力範囲が限られた中で本発明を適用できるというメリットがある。
【0154】
また、実施例２では、前回転シーケンス及び後回転シーケンスにおいて現像電圧の階段状の切り替え幅を変更することでＶｂａｃｋを画像形成時よりも大きくしたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、図２６に示すように、現像電圧及び感光ドラムの表面電位の階段立ち上げ制御後かつ画像形成シーケンスの開始前、あるいは画像形成シーケンスの終了後かつ現像電圧及び感光ドラムの表面電位の階段立ち下げ制御前に、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間を設けてもよい。例えば、同図に示すように、現像電圧を変更せずに帯電電圧のみを変更したり、帯電電圧の変更や露光装置による露光を行わずに現像電圧のみを変更したりすることで、Ｖｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする期間を設けることができる。ただし、このような制御を行う場合には、例えば帯電電圧を変更する方法では、画像形成時に用いている電圧とは異なる電圧を用いることから、より出力範囲の広い帯電電圧を必要とする。そのため、実施例２で説明した方法の方が、帯電電圧の出力範囲が限られた中で本発明を適用できるというメリットがある。
【0155】
また、上述の実施例では、前回転シーケンス及び後回転シーケンスの両方においてＶｂａｃｋを画像形成時よりも小さく（実施例１）又は大きく（実施例２）する制御（「供給動作」）を実行したが、これに限定されるものではない。この供給動作は、非画像形成時であれば実行することができ、例えば、前回転シーケンス又は後回転シーケンスのいずれか一方においてのみ実行してもよい。
【0156】
また、例えば、前回転シーケンス及び後回転シーケンスのうち一方ではＶｂａｃｋを画像形成時よりも小さくする実施例１の制御を行い、他方ではＶｂａｃｋを画像形成時よりも大きくする実施例２の制御を行ってもよい。
【0157】
また、上述の実施例では、画像形成装置の電源が投入（電源ＯＮ）された後に画像形成装置がプリント信号を待機するスタンバイ状態（待機状態）にある状態で、画像形成装置にプリント信号が入力された場合を例としてプリントシーケンスを説明した。画像形成装置は、電源が投入（電源ＯＮ）されたときには、別に起動時動作である前多回転シーケンス（前多回転動作）が実行されるようになっていてよい。前多回転シーケンスでは、例えば、プロセスカートリッジの状態に合わせて適正な帯電、現像、転写電圧設定を決める制御などが実行される。所定の前多回転シーケンスが終了したら、メインモータや各種電源の出力が停止され、画像形成装置はプリント信号が入力するまでスタンバイ状態に保持される。前多回転シーケンスにおいて、帯電電圧、現像電圧を立ち上げる際に、上述の実施例と同様の供給動作を実行してもよい。
【0158】
また、上述の実施例では、画像形成装置には、現像ローラを感光ドラムに対して当接及び離間させる現像当接離間機構は設けられていなかったが、本発明はこのような構成の画像形成装置への適用に限定されるものではない。画像形成装置に現像当接離間機構が設けられていても、例えば、現像ローラが感光ドラムに当接した状態で感光ドラムの回転の開始又は停止が行われる場合などに、上述の実施例と同様の制御を行うことで同様の効果を得ることができる。
【0159】
また、上述の実施例では、帯電処理のみによって感光ドラム上に非画像部電位を形成したが、帯電処理を行った後に画像部に対する露光量よりも小さい露光量で露光（弱露光）を行うことによって感光ドラム上に非画像部電位を形成してもよい。
【0160】
また、像担持体は、ドラム状のものに限定されるものではなく、無端ベルト状のものなどであってもよい。
【0161】
また、Ｖｂａｃｋは、所定の範囲内であれば、かぶりトナーの量を十分に少なくすることができることがある。例えば、Ｖｂａｃｋは、かぶりトナーの量が最小となる値に対して±５０Ｖ程度の範囲内であれば、かぶりトナーの量を十分に少なくすることができることがある。画像形成時のＶｂａｃｋと略同一の値で略一定にするとは、このような範囲内での誤差がある場合も含む。
【符号の説明】
【0162】
１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
３ 露光装置
４ 現像装置
５ 転写ローラ
６ クリーニング装置
４２ 現像ローラ
１０１ クリーニングブレード
２０５ エンジン制御部
２ 帯電ローラ
３ 露光装置
４ 現像装置
５ 転写ローラ
６ クリーニング装置
４２ 現像ローラ
１０１ クリーニングブレード
２０５ エンジン制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】