特許 7508877 画像形成装置、および画像形成方法

(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】

(24)【登録日】2024-06-24

(45)【発行日】2024-07-02

(54)【発明の名称】画像形成装置、および画像形成方法

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20240625BHJP

【ＦＩ】

G03G21/00 370

G03G21/00 318

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020103518

(22)【出願日】2020-06-16

(65)【公開番号】P2021196523

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2023-03-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】弁理士法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山中 大樹

【審査官】小池 俊次

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２２６１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５６０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０１３０２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１０７３９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナーの極性と同極性に帯電される感光体と、
前記感光体の表面に静電潜像を形成するための露光を行う露光装置と、
前記静電潜像が形成された前記感光体の表面に帯電したトナーを供給する現像装置と、
前記帯電したトナーによるトナー画像を担持するための像担持面を有する像担持体と、
シート状の媒体を介して前記帯電したトナーに対する逆極性の電荷を印加することにより、前記像担持面上のトナー画像を前記シート状の媒体に転写する転写装置と、
前記媒体に転写されずに前記像担持面に残った残留トナーをクリーニングブレードでそぎ取って除去するクリーニング装置と、
前記媒体に前記トナー画像を転写する直前の前記像担持面に対して、前記帯電したトナーに対する逆極性の電荷を放電する放電装置と、
前記像担持面における前記残留トナーの量に基づいて、微露光を実施する領域を設定する微露光領域設定部と、
前記残留トナーの量に基づいて前記放電装置の放電電圧を設定する放電電圧設定部とを備え、
前記露光装置は、前記静電潜像に対する前記トナーの付着によって前記感光体の表面に前記トナー画像を形成するための通常露光と、前記通常露光よりも露光強度の低い前記微露光とを実施し、前記微露光領域設定部での設定にしたがって前記微露光を実施する
画像形成装置。

【請求項2】

帯電したトナーによるトナー画像を担持するための像担持面を有する像担持体と、
シート状の媒体を介して前記帯電したトナーに対する逆極性の電荷を印加することにより、前記像担持面上のトナー画像を前記シート状の媒体に転写する転写装置と、
前記媒体に転写されずに前記像担持面に残った残留トナーをクリーニングブレードでそぎ取って除去するクリーニング装置と、
前記媒体に前記トナー画像を転写する直前の前記像担持面に対して、前記帯電したトナーに対する逆極性の電荷を放電する放電装置と、
前記クリーニングブレードに対して相対的に移動する前記像担持体の駆動トルクが所定範囲となるように、前記放電装置の放電電圧を設定する放電電圧設定部とを備える
画像形成装置。

【請求項3】

前記トナーの極性と同極性に帯電される感光体と、
前記感光体の表面に静電潜像を形成するための露光を行う露光装置と、
前記静電潜像が形成された前記感光体の表面に前記帯電したトナーを供給する現像装置とを備え、
前記露光装置は、前記静電潜像に対する前記トナーの付着によって前記感光体の表面に前記トナー画像を形成するための通常露光と、前記通常露光よりも露光強度の低い微露光とを実施する
請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記放電装置は、前記通常露光によって形成された前記トナー画像の前記媒体への転写率が維持される電圧での放電を実施する
請求項１または３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記微露光領域設定部は、前記通常露光による前記感光体の表面の電位変化に対して、前記微露光による前記感光体の表面の電位変化が影響することのない領域に、前記微露光領域を設定する
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記媒体に形成するトナー画像に関する画像データに基づいて、前記残留トナーの量を算出する残留トナー量算出部を備えた
請求項１～５のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記残留トナー量算出部は、前記画像データと共に、環境データ、前記トナーの劣化度、および前記トナー画像の形成条件に基づいて前記残留トナーの量を算出する
請求項６に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記媒体に前記トナーを転写した後の前記像担持面のトナー付着量を検出するトナー付着量検出装置と、
前記トナー付着量検出装置で検出したトナー付着量に基づいて、前記残留トナーの量を算出する残留トナー算出部を備えた
請求項１～５のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記媒体に転写されたトナー画像におけるトナー付着量を検出するトナー付着量検出装置と、
前記トナー付着量検出装置で検出したトナー付着量に基づいて、前記残留トナーの量を算出する残留トナー算出部を備えた
請求項１～５のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記像担持体は、前記トナーの極性と同極性に帯電される感光体であり、
前記シート状の媒体は、中間転写ベルトである
請求項１～９のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項11】

前記像担持体は、中間転写ベルトであり、
前記シート状の媒体は、記録媒体である
請求項１～９のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項12】

トナーの極性と同極性に感光体を帯電させ、
露光装置により前記感光体の表面に静電潜像を形成するための露光を行ない、
現像装置により前記静電潜像が形成された前記感光体の表面に帯電したトナーを供給し、
前記帯電したトナーによるトナー画像を像担持体の像担持面に担持させ、
転写装置によりシート状の媒体を介して前記帯電したトナーに対する逆極性の電荷を印加することにより、前記像担持面上のトナー画像を前記シート状の媒体に転写し、
前記媒体に転写されずに前記像担持面に残った残留トナーを、クリーニング装置のクリーニングブレードによりそぎ取って除去し、
放電装置により、前記トナー画像を転写する直前の前記像担持面に対して、前記帯電したトナーに対する逆極性の電荷を放電し、
微露光領域設定部により前記像担持面における前記残留トナーの量に基づいて、微露光を実施する領域を設定し、
放電電圧設定部により前記残留トナーの量に基づいて前記放電装置の放電電圧を設定する画像形成方法において、
前記露光装置が、前記静電潜像に対する前記トナーの付着によって前記感光体の表面に前記トナー画像を形成するための通常露光と、前記通常露光よりも露光強度の低い前記微露光とを実施し、前記微露光領域設定部での設定にしたがって前記微露光を実施する
画像形成方法。

【請求項13】

帯電したトナーによるトナー画像を像担持体の像担持面に担持させ、
転写装置によりシート状の媒体を介して前記帯電したトナーに対する逆極性の電荷を印加することにより、前記像担持面上のトナー画像を前記シート状の媒体に転写し、
前記媒体に転写されずに前記像担持面に残った残留トナーを、クリーニング装置のクリーニングブレードによりそぎ取って除去し、
放電装置により、前記トナー画像を転写する直前の前記像担持面に対して、前記帯電したトナーに対する逆極性の電荷を放電する画像形成方法において、
放電電圧設定部が、前記クリーニングブレードに対して相対的に移動する前記像担持体の駆動トルクが所定範囲となるように、前記放電装置の放電電圧を設定する
画像形成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置、および画像形成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

トナー画像を形成する画像形成装置は、感光体や中間転写ベルトなどの像担持面に残存するトナーを除去するためのクリーニング機構を備えている。このクリーニング機構は、主にゴム製のクリーニングブレードにより、像担持面の残存トナーを摩擦でそぎ取る構成が一般的である。このようなクリーニング機構においては、紙粉などの異物がクリーニングブレードのエッジ部に挟まるとクリーニングブレードにダメージが加わり、クリーニング不良を引き起こす。これを防止する技術として、像担持面に一定量以上のトナーを残してクリーニングブレードにトナーを供給することで、クリーニングブレードにダメージが加わることを防止する技術が開示されている。このような技術として、下記特許文献１には「トナー像を形成するときに前記トナー像が形成されない非画像形成領域に視認されにくい捕捉トナー像を形成して前記像担持体に保持させ、前記捕捉トナー像のうち転写されずに前記像担持体に残ったトナーを、前記清掃部材（クリーニングブレード）が接する部位に到達させる動作を実行する手段とを備える。」と記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１５６０２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、一般的な画像形成装置では、転写部においての転写率が９０％程度となるように設計されている。このため、像担持面には１０％程度の極僅かな量のトナーしか残すことができず、クリーニングブレードと像担持面との当接部に、必要量のトナーを供給することが困難であった。

【0005】

そこで本発明は、クリーニングブレードと像担持面との当接部に必要量のトナーを供給することが可能で、これによりクリーニング性能を維持することが可能な画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

このような目的を達成するための本発明は、帯電したトナーによるトナー画像を担持するための像担持面を有する像担持体と、シート状の媒体を介して前記帯電したトナーに対する逆極性の電荷を印加することにより、前記像担持面上のトナー画像を前記シート状の媒体に転写する転写装置と、前記媒体に転写されずに前記像担持面に残った残留トナーをクリーニングブレードでそぎ取って除去するクリーニング装置と、前記媒体に前記トナー画像を転写する直前の前記像担持面に対して、前記帯電したトナーに対する逆極性の電荷を放電する放電装置とを備えた画像形成装置である。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、クリーニングブレードと像担持面との当接部に必要量のトナーを供給することが可能で、これによりクリーニング不良を防止することが可能な画像形成装置、および画像形成方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図である。

【図2】実施形態に係る画像形成装置が有する制御装置の構成を説明するブロック図である。

【図3】実施形態に係る画像形成方法を示すフローチャートである。

【図4】要因毎のトナーの転写率、および逆転写率を示す図である。

【図5】実施形態の画像形成方法において実施する画像形成のための露光を説明する図である。

【図6】実施形態の画像形成方法において実施する微露光を説明する図である。

【図7】露光強度によるトナーの現像状態を説明するための図である。

【図8】像担持面に対するトナーの付着状態による記録媒体へのトナーの転写を説明する図である。

【図9】微露光においてのトナーの現像状態を説明するための図である。

【図10】微露光領域の設定を説明する図（その１）である。

【図11】微露光領域の設定を説明する図（その２）である。

【図12】実施形態の画像形成方法において実施するトナーに対する逆電荷の付与の効果を説明する図である。

【図13】実施形態の変形例１で作成するチャートを示す図である。

【図14】実施形態の変形例２を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明を適用した画像形成装置、および画像形成方法に関する実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

【0010】

≪画像形成装置≫
図１は、実施形態の画像形成装置１の構成を示す概略図である。図１に示す画像形成装置１は、シート状の記録媒体Ｓにトナー画像を形成する電子写真方式のものであって、画像形成部１０、転写ユニット２０、および定着装置３０を備えている。またこの画像形成装置１は、さらに放電装置４０、および制御装置６０を備えている。以下、画像形成装置１が有する各部および装置の詳細な構成を説明する。

【0011】

＜画像形成部１０＞
画像形成部１０は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成するための４つの画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋを有する。各画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋは、それぞれが感光体１１と、感光体１１の周囲に配置されたクリーニング装置１２、帯電装置１３、露光装置１４、および現像装置１５を備えている。これらは、次のようである。

【0012】

［感光体１１］
感光体１１は、トナー画像が形成される像担持体の１つであって、駆動モーターによって回転するドラム状であり、ドラム状の側周表面１１ａを像担持面としている。各画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋの感光体１１は、軸方向を平行に保ち、軸方向と垂直な方向に配列されている。

【0013】

［クリーニング装置１２］
クリーニング装置１２は、感光体１１の側周表面１１ａの残留トナーを除去する。このようなクリーニング装置１２は、ここでの図示を省略したクリーニングブレードを備えている。クリーニングブレードは、側周表面１１ａの軸方向の全域にわったって側周表面１１ａに当接する状態で配置され、側周表面１１ａからトナーをそぎ取って除去する。

【0014】

［帯電装置１３］
帯電装置１３は、クリーニング装置１２によって残留トナーが除去された感光体１１の側周表面１１ａを一様に帯電する。一例として帯電装置１３は、感光体１１の側周表面１１ａを負に帯電させることとする。

【0015】

［露光装置１４］
露光装置１４は、帯電装置１３によって負に帯電させた側周表面１１ａに、レーザービームの照射によって静電潜像を形成するための露光を行う。特にこの露光装置１４は、記録媒体Ｓにトナー画像を形成するための通常の露光と、次に説明する転写ユニット２０の中間転写ベルト２１にトナーを残留させるための微露光とを実施する。微露光は、通常の露光よりも露光強度が低い露光であることとする。このような露光装置１４によって実施される露光および微露光は、以降に説明する制御装置６０からの指示に基づいて実施される。

【0016】

［現像装置１５］
現像装置１５は、露光装置１４によって静電潜像が形成された感光体１１の側周表面１１ａに、負に帯電させたトナーを供給することにより、感光体１１の側周表面１１ａに形成された静電潜像に各色のトナーを付着させる。これにより、画像形成ユニット１０ｙにおける感光体１１の側周表面１１ａには、イエローのトナーを付着させたトナー画像が形成される。画像形成ユニット１０ｍにおける感光体１１の表面には、マゼンタのトナーを付着させたトナー画像が形成される。画像形成ユニット１０ｃの感光体１１にはシアンのトナーを付着させたトナー画像が形成される。また画像形成ユニット１０ｋの感光体１１には、ブラックのトナーを付着させたトナー画像が形成される。

【0017】

＜転写ユニット２０＞
転写ユニット２０は、画像形成部１０と並列して配置されている。この転写ユニット２０は、中間転写ベルト２１と、複数のローラー２２、複数の一次転写ローラー２３、二次転写ローラー２４、除電ローラー２５、およびクリーニング装置２６を備えている。これらは、次のようである。

【0018】

［中間転写ベルト２１］
中間転写ベルト２１は、帯電したトナーによるトナー画像を担持するための像担持体の１つである。中間転写ベルト２１は、回転する無端ベルトとして構成されたもので、複数のローラー２２に掛け渡された状態で配置され、その外周面が像担持面２１ａとなっている。このような中間転写ベルト２１は、画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋの各感光体１１の回転方向とは逆方向に回転する。また中間転写ベルト２１は、クリーニング装置１２と現像装置１５との間において、全ての感光体１１の側周表面１１ａに対して、像担持面２１ａを順次に接触させる状態で配置されている。

【0019】

［ローラー２２］
ローラー２２は、中間転写ベルト２１に内接され、中間転写ベルト２１の像担持面２１ａを、全ての感光体１１の側周表面１１ａに接触させるように、中間転写ベルト２１の内周側に配設されている。これらのローラー２２のうちの１つは、中間転写ベルト２１を回転させるための駆動ローラーとして構成されている。

【0020】

［一次転写ローラー２３］
一次転写ローラー２３は、中間転写ベルト２１の内周側で、各画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋの感光体１１と対向するそれぞれの位置において、各感光体１１との間に中間転写ベルト２１を挟持する状態で配置されている。これらの一次転写ローラー２３は、トナーと反対の極性の電圧が印加され、これにより感光体１１の像担持面２１ａ上に付着したトナーを中間転写ベルト２１の像担持面２１ａに転写させる転写装置である。

【0021】

［二次転写ローラー２４］
二次転写ローラー２４は、記録媒体Ｓに前記トナー画像を転写する転写装置である。この二次転写ローラー２４は、中間転写ベルト２１の像担持面２１ａ側において、複数のローラー２２のうちの１つに対向する位置に配置され、ローラー２２との間に中間転写ベルト２１と記録媒体Ｓとを挟持する。二次転写ローラー２４は、記録媒体Ｓを介してトナーとは逆極性の電荷を中間転写ベルト２１の像担持面２１ａ側に印加する。これにより、二次転写ローラー２４とローラー２２とが接触するニップ部は、中間転写ベルト２１の像担持面２１ａ上に形成されたトナー画像を、ここでの図示を省略した媒体供給装置から搬送された記録媒体Ｓに転写する転写位置となる。

【0022】

［除電ローラー２５］
除電ローラー２５は、中間転写ベルト２１の回転方向おける二次転写ローラー２４の下流側で、かつ一次転写ローラー２３の上流側において、像担持面２１ａに対向して配置され、中間転写ベルト２１の電荷を除去する。

【0023】

［クリーニング装置２６］
クリーニング装置２６は、中間転写ベルト２１の回転方向おける除電ローラー２５の下流側で、かつ一次転写ローラー２３の上流側において像担持面２１ａに対向して配置されている。このクリーニング装置２６は、中間転写ベルト２１の像担持面２１ａに残留したトナーを除去するためのものである。このようなクリーニング装置２６は、像担持面２１ａに当接させたクリーニングブレード２６ａを備えている。クリーニングブレード２６ａは、中間転写ベルト２１の幅方向の全域にわったって像担持面２１ａに当接する状態で配置され、クリーニングブレード２６ａに対して相対的に移動する像担持面２１ａからトナーをそぎ取って除去する。

【0024】

＜定着装置３０＞
定着装置３０は、記録媒体Ｓの搬送方向ｘに対して、転写ユニット２０における二次転写ローラー２４の下流側に配置されている。この定着装置３０は、二次転写ローラー２４から供給された記録媒体Ｓを加熱した状態でニップして搬送し、記録媒体Ｓに転写されたトナー画像を記録媒体Ｓに定着させる。

【0025】

＜放電装置４０＞
放電装置４０は、中間転写ベルト２１の回転方向おける一次転写ローラー２３の下流側で、かつ二次転写ローラー２４の上流側に配置されている。この放電装置４０は、二次転写ローラー２４の直前において、像担持面２１ａに対してトナーと逆極性の電荷を放電するコロナ放電装置である。この放電装置４０の放電により、像担持面２１ａ上のトナーに対して逆極性の電荷が付与される。このような放電装置４０は、次に説明する制御装置６０からの指示によって放電電位が制御される。

【0026】

＜制御装置６０＞
制御装置６０は、画像データに基づいて、上述した各部の駆動を制御する。特にこの制御装置６０は、二次転写ローラー２４を通過した後の中間転写ベルト２１の像担持面２１ａに、必要量の残留トナーを残すための制御を実施する。ここで残留トナーの必要量とは、像担持面２１ａとクリーニング装置２６のクリーニングブレード２６ａとの間に挟まった紙粉などの異物が、クリーニングブレード２６ａのエッジに到達することを阻止できる量であって、クリーニング不良の発生を防止できる量である。この必要量は、実験的に得られた量であって、以降においては必要残留トナー量［Ｑ］として説明する。

【0027】

このような制御装置６０は、計算機によって構成されている。計算機は、いわゆるコンピューターとして用いられるハードウェアである。計算機は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、およびＲＯＭ（Read Only Memory）やＨＤＤ（hard disk drive）のような不揮発性の記憶部、さらにはネットワークインターフェースを備えていてもよい。

【0028】

このような計算機によって構成された制御装置６０は、記録媒体Ｓにトナー画像を形成するための画像形成プログラムを不揮発性の記憶部に保存する。特にこの制御装置６０は、画像形成の実施に際し、トナー転写後の像担持面２１ａに必要量の残留トナーを残すための画像形成プログラムを保持する。また制御装置６０は、保存された画像形成プログラムに基づく処理を実行することにより、画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋの露光装置１４、および放電装置４０の駆動を制御する。

【0029】

図２は、実施形態に係る画像形成装置１が有する制御装置６０の構成を説明するブロック図である。この図に示すように、制御装置６０は、各画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋ、転写ユニット２０、定着装置３０、および放電装置４０に接続され、これらの各部を制御する。このような制御装置６０は、制御プログラムを実行する各機能部として、データ取得部６１と、残留トナー量算出部６２と、残留トナー不足量算出部６３と、微露光領域設定部６４と、露光データ作成部６５と、放電電圧設定部６６と、画像形成制御部６７とを備える。これらの各機能部が実行するプログラムの手順は、次の画像形成方法において詳細に説明する。

【0030】

≪画像形成方法≫
次に、以上のような画像形成装置１において実施される画像形成方法を説明する。図３は、実施形態に係る画像形成方法の一例を示すフローチャートであって、画像形成装置１の制御装置６０が有する画像形成プログラムによって実施されるトナー画像の形成の手順を示している。このフローチャートに示す手順は、ここでの図示を省略した入力部または外部装置から、画像形成装置１に対して画像形成のジョブの実施が入力されたことによって開始される。以下、図３のフローチャートに沿って、先の図１、図２および他の必要図を参照しつつ、実施形態の画像形成方法を説明する。

【0031】

＜ステップＳ１０１＞
ステップＳ１０１において、データ取得部６１は、画像形成のために必要なデータを取得する。データ取得部６１が取得するデータは、ジョブデータと、像担持面２１ａの残留トナーの量に影響を及ぼす要因に関する要因データである。

【0032】

このうちジョブデータは、記録媒体Ｓの種類や色などの記録媒体Ｓに関するデータと、記録媒体Ｓに形成する画像の画像データである。これらのジョブデータは、画像形成のジョブの実施において、ここでの図示を省略した入力部から入力されるか、または外部装置から受信され、制御装置６０の記憶部または所定の記憶部に保持させたデータである。

【0033】

また要因データは、画像形成のジョブを実施する際の、（ａ）環境湿度、（ｂ）トナー滞留時間、および（ｃ）上流部の転写電流などである。このうち（ａ）環境湿度は、画像形成装置１が配置されている環境の湿度である。（ｂ）トナー滞留時間は、画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋが有する現像装置１５においてのトナーの滞留時間である。また（ｃ）上流部の転写電流は、二次転写ローラー２４の上流部である、画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋにおける転写電流である。これらの要因データは、ここでの図示を省略した入力部から入力されるか、またはここでの図示を省略した各検出器から取得したデータであることとする。

【0034】

＜ステップＳ１０２＞
ステップＳ１０２において、残留トナー量算出部６２は、データ取得部６１で取得したデータに基づいて、残留トナー量［Ｑ１］を算出する。ここで残留トナー量［Ｑ１］とは、基準条件で画像形成のジョブを実施した場合に、記録媒体Ｓに転写されずに二次転写ローラー２４を通過した後の中間転写ベルト２１の像担持面２１ａに残留する残留トナーの量である。また基準条件での画像形成とは、画像データのみに基づく通常露光による画像形成であることとする。

【0035】

残留トナー量算出部６２は、データ取得部６１で取得したデータに基づいて、下記式（１）のようにして残留トナー量［Ｑ１］を算出する。

【0036】

【数1】

【0037】

上記式（１）において、トナー付着量［ｇ／ｃｍ２］は、像担持面２１ａの画像形成部における、単位面積あたりのトナーの付着量である。媒体面積［ｃｍ２］は、記録媒体Ｓの面積であって、ジョブの入力情報から得られる。印字率［％］は、記録媒体Ｓにおいて画像が形成される領域の面積であって、画像データから算出される頁毎の値である。また転写率［％］は、中間転写ベルト２１の像担持面２１ａから記録媒体Ｓへのトナーの転写率である。ここで、上記式（１）に示す転写率は、上述した要因データの値によって下記のように影響を受ける。

【0038】

図４は、要因毎のトナーの転写率、および逆転写率を示す図である。この図に示すように、トナーの転写率は、（ａ）環境湿度の上昇、および（ｂ）現像装置におけるトナー滞留時間の長期化にともなって低下する。これは、トナーの転写率が、トナーの帯電量に起因するところが大きいためである。すなわち、トナーは、現像装置１５内で撹拌することによって負に帯電されるが、環境湿度が高い場合や、現像装置１５におけるトナー滞留時間が長期化してトナーが劣化した場合、現像装置１５においてトナーが帯電し難くなるため、転写率が低下するのである。

【0039】

またトナーの逆転写率は、（ｃ）上流部の転写電流の上昇にともなって上昇する。これは、各画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋの一次転写ローラー２３において、トナーと反対の極性の電圧が印加されることにより、トナーが逆極性に帯電する場合がある。この場合、転写の下流側において、本来の転写方向とは逆方向にトナーが転写される逆転写が生じる。そのため、転写電流の大きさによっても、残留トナー量［Ｑ１］が変わるため、転写部ごとにこれらの条件を複合的に計算して逆転写率を求める。

【0040】

残留トナー量算出部６２は、これらの要因に対するトナーの転写率／逆転写率のデータを保持する。そして、保持したデータを参照し、ステップＳ１０１で取得した要因データに基づいてトナーの転写率を算出し、算出した転写率を上記式（１）に当てはめて残留トナー量［Ｑ１］を算出する。

【0041】

＜ステップＳ１０３＞
ステップＳ１０３において、残留トナー不足量算出部６３は、残留トナー量算出部６２で算出した残留トナー量［Ｑ１］と、予め設定された必要残留トナー量［Ｑ］とに基づいて、残留トナー不足量［Ｑ２］を算出する。

【0042】

ここで必要残留トナー量［Ｑ］とは、先にも説明したように、像担持面２１ａとクリーニング装置２６のクリーニングブレード２６ａとの間に挟まった紙粉などの異物が、クリーニングブレード２６ａのエッジに到達することを阻止できる量である。このような必要残留トナー量［Ｑ］は、予め実験的に得られた値であって、例えば記録媒体Ｓの種類毎の値である。必要残留トナー量［Ｑ］は、図示を省略した入力部から入力され残留トナー不足量算出部６３に保持されていることとする。また残留トナー不足量［Ｑ２］は、上述した基準条件での画像形成で不足する残留トナー量である。

【0043】

残留トナー不足量算出部６３は、ジョブの入力情報に基づいて、ジョブで画像を形成する記録媒体Ｓの種類に対応する必要残留トナー量［Ｑ］を選択する。そして、選択した必要残留トナー量［Ｑ］と、ステップＳ１０２で算出した残留トナー量［Ｑ１］との差分を、残留トナー不足量［Ｑ２］として算出する。

【0044】

＜ステップＳ１０４＞
ステップＳ１０４において、微露光領域設定部６４は、データ取得部６１で取得した画像データと、残留トナー不足量算出部６３で算出された残留トナー不足量［Ｑ２］とに基づいて、微露光を実施する領域を設定する。

【0045】

ここで微露光とは、露光装置１４による露光強度が、画像形成のための通常露光と比較して弱く設定された露光であって、できるだけ記録媒体Ｓにトナーが転写されないように、露光強度を弱めた露光である。このような微露光は、記録媒体Ｓにトナーが転写されない程度の厚みと間隔で、像担持面２１ａにトナーを担持させるための露光である。

【0046】

以下、微露光領域の設定を説明するのに先立ち、先ず画像形成のための通常の露光と対比させて微露光についての詳細を説明する。

【0047】

－微露光について－
図５は、実施形態の画像形成方法において実施する画像形成のための露光を説明する図である。この図に示す様に、画像形成装置による露光においては、一般的に露光強度と露光面積とを制御して階調を表現していくスクリーン処理が用いられる。この際、通常の画像形成においての露光では、任意の面積内において、先ず一つの画素内で露光強度を上昇させ、次に露光画素面積を拡大する手順を繰り返すことで階調を形成していく。これに対し、微露光は次のように実施される。

【0048】

図６は、実施形態の画像形成方法において実施する微露光を説明する図である。この図に示す様に、微露光の場合には、任意の面積内において、先ず露光画素面積を拡大し、次に各画素の露光強度を上昇させる手順を繰り返すことで階調を形成していく。

【0049】

図７は、露光強度によるトナーの現像状態を説明するための図であって、現像に際しての各電位を示している。この図に示す様に、電子写真方式の画像形成装置１において、帯電装置１３は、感光体１１を負の感光体電位［Ｖ１］に帯電たせる。また現像装置１５は、トナーを、感光体１１よりも絶対値で低い負の現像電位［Ｖｔ］に帯電させる。これにより、トナーが感光体１１の側周表面１１ａに付着しないような電界を形成している。したがって、記録媒体Ｓには、トナーが転写されず、画像が形成されることはない。

【0050】

このような構成において、露光装置１４は、感光体１１の側周表面１１ａにレーザービームを照射する露光を行い、露光部の電位を露光後電位［Ｖ２］［Ｖ２’］にまで下げる。この際、露光装置１４による露光強度が十分に強い場合（Ａ）であれば、露光後電位［Ｖ２］が現像電位［Ｖｔ］よりも低くなり、露光部に静電潜像が形成される。これにより、露光後電位［Ｖ２］と現像電位［Ｖｔ］との差分に対応する現像量のトナーが、側周表面１１ａの静電潜像に付着し、記録媒体Ｓの対応する領域に転写されて画像が形成される。

【0051】

一方、露光装置１４による露光強度が弱い場合（Ｂ）には、露光後電位［Ｖ２］が現像電位［Ｖｔ］よりも低くならず、露光部にトナーが付着することはない。したがって、記録媒体Ｓの対応する領域に画像が形成されることはない。

【0052】

このため、先に図５を用いて説明したように、画像形成のための通常の露光においては、階調表現に際して、まず露光強度を徐々に上げることで、感光体の露光後電位［Ｖ２］を下げることを優先し、次に隣接部を露光して面積を多くするという順序で階調形成していくことが一般的である。

【0053】

これに対して図６を用いて説明した微露光は、できるだけ記録媒体Ｓにトナーが転写されないように露光強度を弱く保って、感光体の露光後電位［Ｖ２］が下がりすぎることのないようにした露光である。

【0054】

ここで、中間転写ベルト２１の像担持面２１ａから記録媒体Ｓへのトナーの転写部では、二次転写ローラー２４が記録媒体Ｓを介してトナーとは逆電荷を印加し、これにより中間転写ベルト２１の像担持面２１ａから記録媒体Ｓにトナー画像を転写する。この際、中間転写ベルト２１の像担持面２１ａに対するトナーの付着状態によって、記録媒体Ｓへのトナーの転写量に差が生じる。

【0055】

図８は、像担持面２１ａに対するトナー２の付着状態による記録媒体Ｓへのトナー２の転写を説明する図であって、中間転写ベルト２１の像担持面２１ａにおいてのトナー２の密集状態が高い場合（Ａ）と、低い場合（Ｂ）を示している。これらの図に示すように、トナー２の密集状態が高い場合（Ａ）は、低い場合（Ｂ）と比較して、記録媒体Ｓへのトナー２の転写量が多くなる。これは、トナー２の密集状態が高い場合（Ａ）は、トナー２に対して二次転写ローラー２４から印加される逆電荷の影響が大きく作用することに起因する。さらに、トナー２が局所的に集中することで、トナー２同士の引き合う力が大きく作用することにも起因する。このため、中間転写ベルト２１の像担持面２１ａにトナー２が付着していても、トナー２の密集状体が十分に低く離散的であればば、記録媒体Ｓには転写されずに中間転写ベルト２１の像担持面２１ａにトナー２が残されることが判る。このことから、上述した微露光は、トナーが離散的に現像されるように微露光を実施することが重要である。

【0056】

図９は、微露光においてのトナーの現像状態を説明するための図であって、微露光で離散的に現像される理由を説明する。先にも説明した通り、露光装置１４による露光強度が弱い場合（Ａ）には、露光後電位［Ｖ２］が現像電位［Ｖｔ］を大きく下回ることはない。しかしながら、露光強度の制御は複雑であり画像形成速度の高速化に対応するために、一般的には露光強度は数段階程度の強度で使い分けられている。そのため、１段階目の露光強度では、露光後電位［Ｖ２］が現像電位［Ｖｔ］より下がらなかった場合、２段階目の露光強度で露光することになる。しかしながら、露光強度の分解能が低いため、２段階目の露光強度では、露光後電位［Ｖ２］が現像電位［Ｖｔ］を大きく下回る場合がある。この場合、少量のトナーを現像したいにも関わらず、大量のトナーが現像されてしまう可能性がある。

【0057】

そこで、微露光では１段階目でトナーが現像されない場合、隣接画素や少し離れた画素を２段階目の露光強度で露光を行う（Ｂ）。そうすることで、１画素単位では現像電位［Ｖｔ］を下回らない露光後電位［Ｖ２］が、２画素の合算によって現像電位［Ｖｔ］を下回るようになる。この場合、少し離れた画素の露光でも露光後電位［Ｖ２］が合算で下がるのは、一般的に高解像度な露光装置１４ではレーザー１本あたりの露光面積の方が、１画素の面積より広く設計されているためである。

【0058】

以上のように、微露光の実施においては、ごく少量のトナーを現像できるように、露光強度と露光位置を制御する必要がある。このため、微露光は、上述したような露光強度が弱い露光強度での露光を、側周表面１１ａ、２１ａにおいてトナーができるだけ密集しないよう間隔を開けた各画素に対して離散的に実施される。

【0059】

なお、前述の説明では、微露光の実施においては、１段階目の露光強度で徐々に露光面積を増やしていって、任意の面積内を全面露光した後に、２段階目の露光強度とすることとした。しかしながら、露光強度とトナーが現像されるか否かは、現像電位［Ｖｔ］と感光体電位［Ｖ１］との差（カブリマージン）、感光体の感度、およびトナーの帯電量などの様々な要因で決定される。よって、ごく少量のトナーが現像されるという条件を満たせる限り、先に２段階目の露光強度を用いるなどの方法をとってもよい。これらの条件については事前に実験的に求めておき、実機の状態に応じて複数の条件を使い分けても良い。

【0060】

－微露光領域の設定について－
本ステップＳ１０４において、微露光領域設定部６４は、以上のような微露光を実施する領域を記録媒体Ｓ上に設定する。この際、微露光領域設定部６４は、ステップＳ１０１で取得した画像データと、ステップＳ１０３において算出した残留トナー不足量［Ｑ２］とに基づいて、微露光領域を設定する。

【0061】

図１０は、微露光領域の設定を説明する図（その１）である。この図に示すように、微露光領域設定部６４は、トナーの転写が可能な領域［Ａｒ１］のうち、ステップＳ１０１で取得した画像データに基づく画像形成領域［Ａｒ２］を外した領域に微露光領域を設定する。これにより、画像形成領域［Ａｒ２］に対する微露光の影響を抑える。微露光領域設定部６４は、記録媒体Ｓ上において画像形成領域［Ａｒ２］を外した非画像形成領域、または記録媒体Ｓの外側の領域や、記録媒体Ｓの間の領域に、微露光領域を設定する。この際、微露光領域設定部６４は、画像形成領域［Ａｒ２］に対して所定の間隔［Ｄ］を隔てた領域に、微露光領域を設定することが重要である。この間隔［Ｄ］は、次のようである。

【0062】

図１１は、微露光領域の設定を説明する図（その２）である。この図は、通常露光と微露光とを近接させて実施した場合（Ａ）と、通常露光と微露光とを隔てて実施した場合（Ｂ）の感光体１１の側周表面１１ａの電位を示している。

【0063】

この図に示すように、通常露光と微露光とを近接させて実施した場合（Ａ）、これらの露光の中間位置において感光体の露光後電位［Ｖ２］が合算される。これにより、画像形成のための通常露光の範囲を外れてトナーが過剰に現像され、画像の形成範囲に対して微露光の影響が及んでしまう。これに対し、通常露光と微露光とを隔てて実施した場合（Ｂ）、これらの露光による露光後電位［Ｖ２］は、影響を及ぼし合うことがない。したがって微露光を実施する範囲は、画像を形成するための通常露光に対して露光後電位［Ｖ２］が影響を及ぼすことのない間隔だけ隔てた位置に設定されることとする。露光におけるこの間隔が、図１０を用いて説明した画像形成領域［Ａｒ２］に対して設定する間隔［Ｄ］に相当する。

【0064】

微露光領域設定部６４は、以上のように画像形成領域［Ａｒ２］に対して所定の間隔［Ｄ］を隔てた領域に、微露光領域を設定する際、まず画像に対して影響を与えない記録媒体Ｓの外、次に記録媒体Ｓ上の優先順に微露光領域を設定する。この場合、残留トナー不足量［Ｑ２］が満たされる面積となるように、上述した優先順に微露光領域を設定していく。

【0065】

特に記録媒体Ｓ上に対して微露光領域を設定する場合には、微露光領域のトナーの記録媒体Ｓ上への転写を、できるだけ抑えるように設定することが望ましい。このため記録媒体Ｓ上においては、微細な領域毎に分割して微露光領域を設定することで、微露光領域においての記録媒体Ｓ上へのトナーの転写を防止する。

【0066】

また、クリーニング装置２６に供給する残留トナー量は、クリーニング装置２６におけるクリーニングブレード２６ａの軸方向全領域にわたって均等になることが望ましい。その場合には、軸方向をいくつかの領域に分割し、その領域毎に微露光領域を設定してもよい。なお、この場合、先のステップＳ１０２において、残留トナー量算出部６２は、分割した領域毎に残留トナー量［Ｑ１］を算出する。またステップＳ１０３において、残留トナー不足量算出部６３は、分割した領域毎に残留トナー不足量［Ｑ２］を算出する。そして、本ステップＳ１０４において、微露光領域設定部６４は、分割した領域毎に微露光領域を設定する。この際、微露光領域設定部６４は、残留トナー不足量［Ｑ２］を供給できる程度の面積の微露光領域を設定する。

【0067】

なお、以上の説明は、中間転写ベルト２１から記録媒体Ｓへの二次転写時として簡易的に説明したものだが、実際には各色の感光体１１から中間転写ベルト２１への一次転写時にも同様の計算を行い、感光体１１への残留トナー量も同様に計算し、それらを複合的に計算して各色の微露光面積等を決めることが好ましい。

【0068】

さらに微露光領域設定部６４は、トナーの色を考慮して各感光体１１に微露光領域の設定を割り振ることが好ましい。すなわち、微露光は記録媒体Ｓに対してトナーが転写されないように微露光の露光強度や離散性が設定されていたとしても、微露光に起因する記録媒体Ｓへのトナーの転写をゼロにすることは難しい。そこで微露光領域設定部６４は、記録媒体Ｓに対して目立ちにくい色のトナー画像を形成するための感光体１１に対して、微露光領域の設定をより多く割り振る。例えば記録媒体Ｓが白色であれば、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニット１０ｙの感光体１１に対して、微露光領域の設定をより多く割り振るようにする。

【0069】

＜ステップＳ１０５＞
ステップＳ１０５において、露光データ作成部６５は、データ取得部６１で取得した画像データと、微露光領域設定部６４で設定して微露光領域とに基づいて、各画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋの露光装置１４において実施する露光走査のための露光データを作成する。

【0070】

＜ステップＳ１０６＞
ステップＳ１０６において、放電電圧設定部６６は、放電装置４０による放電電圧を設定する。ここで、二次転写ローラー２４の直前のトナーに対し、放電装置４０～の放電によって逆極性の電荷を付与した場合の、記録媒体Ｓへのトナーの転写を説明する。

【0071】

図１２は、実施形態の画像形成方法において実施するトナーに対する逆電荷の付与の効果を説明する図である。この図は、二次転写ローラー２４を通過する前後における中間転写ベルト２１と記録媒体Ｓとの間のトナー２の状態であって、画像形成のための通常露光の領域（Ａ）と、微露光の領域（Ｂ）を示している。

【0072】

この図に示すように、放電装置４０からの放電電圧の印加によってトナー２に逆電荷（＋電荷）を付与すると、微露光の領域（Ｂ）においては、トナー２が離散的であるため、中間転写ベルト２１上のトナー２は殆どが逆極性（＋）に帯電する。このため、逆極性（＋）に帯電された二次転写ローラー２４側にトナー２が転写されず、二次転写ローラー２４を通過した後にも、中間転写ベルト２１上に殆どのトナー２が残される。

【0073】

これに対して、通常露光の領域（Ａ）においては、トナー２が集約的であるため、中間転写ベルト２１上のトナー２のうちの表層に位置するトナー２のみが逆極性（＋）に帯電する。このため、逆極性（＋）に帯電された二次転写ローラー２４を通過する際には、逆極性となっていない負極性のトナー２が、記録媒体Ｓに転写される。また、この際、中間転写ベルト２１上のトナー２のうちの表層に位置する逆極性（＋）のトナー２も、負極性のトナー２との引き合いにより、記録媒体Ｓに一緒に転写される。

【0074】

したがって本ステップＳ１０６において、放電電圧設定部６６は、微露光の領域（Ｂ）のトナー２の記録媒体Ｓ上への転写を抑えつつ、通常露光の領域（Ａ）のトナー２の記録媒体Ｓ上への転写を妨げることのない程度に、放電装置４０における放電電圧を設定する。つまり放電電圧設定部６６は、放電装置４０からの放電を実施した場合と実施しない場合とで、通常露光によって形成されたトナー画像を構成するトナーの記録媒体への転写率が同程度に維持されるように、放電装置４０での放電電圧を設定する。

【0075】

ここでトナー２の帯電のし易さは、環境湿度など各種要因に影響される。そこで、放電電圧設定部６６は、各種要因毎に実験的に求めたデータに基づいて、放電装置４０による放電電圧を設定する。また、放電装置４０による逆電荷の付与量は、通常画像への影響を与えない範囲で転写残トナーを最大化する用に設定されることが望ましいが、残留トナーが必要以上に多くならないように適切に制御される必要もある。よって、放電電圧設定部６６は、ステップＳ１０４で設定した微露光領域の面積と、ステップＳ１０２で算出した残留トナー量とから、実験的なデータに基づいて、必要残留トナー量［Ｑ］となるように放電装置４０の放電電圧を設定し、トナーに対する逆極性の電荷の付与量を調整する。

【0076】

さらに、画像部の画像形成状態によっては、放電装置４０の放電電圧が同じでも、記録媒体Ｓに対するトナーの転写率への影響が異なる場合がある。具体的には、細線や独立したドットなどのように、画像形成部が連続する面積が小さいほど、逆電荷付与によるトナーの転写率の低下が顕著になる。これは、通常露光と微露光の関係と同じ現象である。そこで、放電電圧設定部６６は、１頁毎、または軸方向に区切った所定の範囲において、画像形成部が連続する面積の最小値が小さいほど、逆電荷の付与量（放電電圧）を小さく設定する。これにより、画像形成部に対して、放電装置４０による逆電荷の付与の影響を小さく抑える。

【0077】

＜ステップＳ１０７＞
ステップＳ１０７において、画像形成制御部６７は、露光データ作成部６５で作成した露光データに基づいて各露光装置１４を制御し、かつ放電電圧設定部６６で算出した放電電圧設定部６６での設定に基づいて放電装置４０の放電電圧を制御し、画像形成処理を実行する。

【0078】

これにより露光装置１４は、通常の画像形成のための露光と、ステップＳ１０４において設定した領域に対する微露光とを実施する。さらに放電装置４０は、ステップＳ１０６で設定された放電電圧で放電を実施する。

【0079】

＜ステップＳ１０８＞
ステップＳ１０８において、画像形成制御部６７は、ジョブにおいて設定された全ての頁についての画像形成が終了したか否かの判断を実施する。画像形成制御部６７は、終了した（ＹＥＳ）と判断した場合には処理を終了させ、終了していない（ＮＯ）と判断した場合にはステップＳ１０２に戻り、次の頁についてステップＳ１０２以降の処理を繰り返し実施する。

【0080】

なお、図３のフローチャートを用いて説明した画像形成方法の手順では、頁毎に露光データの作成と放電電圧を設定して画像形成処理を実行することとした。しかしながら、画像形成方法の手順は、露光データの作成、及び放電電圧の設定を、任意の画像形成単位で実施する手順であってもよいし、全頁を通して実施する手順であってもよい。また画像形成方法の手順は、複数頁または全頁について、任意の範囲で露光データの作成、及び放電電圧の設定を実施した後、画像形成処理を実施する手順であってもよい。この手順は、計算処理の負荷や他制御との兼ね合いを考慮し、生産性が最も高くなるように実施されることが望ましい。

【0081】

≪実施形態の効果≫
以上説明した実施形態によれば、記録媒体Ｓに対するトナーＳの転写部の直前において、放電装置４０によってトナー２に逆電荷を付与することにより、トナー２の転写を抑制することができる。特に、画像形成のための通常露光とは別に、露光強度を抑えた微露光と組み合わせることで、通常の画像形成に対する影響を抑えつつ、微露光部のトナーの転写を抑え、像担持面２１ａに対する残留トナー量を増加させることができる。この結果、像担持面２１ａとクリーニングブレード２６ａとの間に必要十分な量で残留トナーを供給することができ、紙粉等がクリーニング部に到達する状況でも、クリーニングブレード２６ａにダメージを与えずクリーニング性能を維持することが可能になる。

【0082】

≪変形例１≫
次に上述した実施形態の変形例１を説明する。図１に示すように、変形例１の画像形成装置１は、中間転写ベルト２１の像担持面２１ａに対向させて、トナー付着量検出装置５０を設けた構成である。これにより、図２に示した残留トナー量算出部６２での処理が異なる。その他の構成は、上述した実施形態と同様である。このため以下においては、トナー付着量検出装置５０の構成と、残留トナー量算出部６２での処理を説明する。

【0083】

＜トナー付着量検出装置５０＞
トナー付着量検出装置５０は、中間転写ベルト２１の回転方向おける二次転写ローラー２４の下流側で、かつ除電ローラー２５の上流側に配置されている。このトナー付着量検出装置５０は、二次転写ローラー２４を通過した中間転写ベルト２１の像担持面２１ａ上に残留するトナー量を検出する。このようなトナー付着量検出装置５０は、像担持面２１ａに対するトナー付着量、すなわち残留トナー量を光学的に検知する装置である。

【0084】

＜残留トナー量算出部６２＞
残留トナー量算出部６２は、記録媒体Ｓの種類毎に、予め実験的にトナー付着量検出装置５０で検出した残留トナー量を保持し、保持した残留トナー量に基づいて、ジョブにおける残留トナー量を算出する。

【0085】

ここで、残留トナー量算出部６２が保持する残留トナー量は、予め実験的に得られた値である。この場合、予め残留トナー量を検知するためのチャートを各記録媒体Ｓに画像形成し、その場合に中間転写ベルト２１の像担持面２１ａ上における残留トナー量をトナー付着量検出装置５０で検出することとする。

【0086】

図１３は、実施形態の変形例１で作成するチャートを示す図であって、残留トナー量を検知するためのチャートを示す。この図に示すように、各記録媒体Ｓに形成するチャートは、各色トナーによる各階調の各画像を、トナー付着量検出装置５０の検出範囲に対応させて形成する。また、微露光を実施する微露光領域も形成する。トナー付着量検出装置５０は、このチャートにおける各画像および微露光領域に対応する像担持面２１ａ上の領域について、残留トナー量を検出する。残留トナー量算出部６２は、トナー付着量検出装置５０で検出された残留トナー量を、記録媒体Ｓの種類に対応付けて保持する。

【0087】

このような構成において実施される画像形成方法は、図３を用いて説明したステップＳ１０２を、次のように実施すればよく、他のステップは実施形態と同様である。

【0088】

＜ステップＳ１０２＞
ステップＳ１０２において、残留トナー量算出部６２は、データ取得部６１で取得した記録媒体Ｓに関する情報に基づいて、保持している残留トナー量のデータの中から、ジョブで使用する記録媒体Ｓに該当する残留トナー量を抽出する。ここで抽出する残留トナー量は、基準の残留トナー量となる。次いで、残留トナー量算出部６２は、データ取得部６１で取得した画像データと、抽出した基準の残留トナー量とに基づいて、このジョブにおいての残留トナー量を算出する。

【0089】

＜変形例１の効果＞
このような変形例１によれば、材質、厚さ、含水率、凹凸具合などが異なる多種多様な記録媒体Ｓ毎に、画像形成に際しての残留トナー量を正確に算出することができる。このため、より正確に残留トナー不足量を算出することができ、またその結果に基づいて微露光領域を設定することができる。このため、より確実に、クリーニングブレード２６ａにダメージを与えずクリーニング性能を維持することが可能になる。

【0090】

なお、上述したチャートの形成、およびトナー付着量検出装置５０による残留トナー量の検出は、例えば画像形成装置１の設置時に、サービスとユーザーで連携をとって、使用する記録媒体毎に実施しておくこととする。さらに、新たに使用したい記録媒体Ｓが出てきたときに再度実施してもよい。

【0091】

また上述したチャートの形成、およびトナー付着量検出装置５０による残留トナー量の検出は、例えば画像形成中における中間転写ベルト２１の駆動トルクに基づいて実施してもよい。すなわち中間転写ベルト２１の像担持面２１ａの残留トナー量によって変動する値であり、残留トナー量が少ない場合には像担持面２１ａとクリーニングブレード２６ａとの摩擦が大きくなって駆動トルクが上昇する。

【0092】

そこで、図２に示した画像形成制御部６７は、予め、像担持面２１ａの残留トナー量が必要残留トナー量［Ｑ］である場合の駆動トルクの最小値を閾値として保持しておく。また画像形成制御部６７は、中間転写ベルト２１の駆動トルクの測定値を、中間転写ベルト２１の駆動部から取得し、取得した駆動トルクが閾値を超えたと判断した場合に、チャートの形成を実施し、トナー付着量検出装置５０による残留トナー量の検出を実施させる。そして、残留トナー量算出部６２は、検出した残留トナー量に基づいて、実施中のジョブにおける残留トナー量を算出する（ステップＳ１０２）。

【0093】

また、画像形成制御部６７は、取得した駆動トルクが閾値を超えたと判断した場合には、外部装置に対して残留トナー量の不足を報知し、ユーザーに対してチャートの形成を促すようにしてもよい。チャートを形成した場合には、トナー付着量検出装置５０によって、像担持面２１ａに対する残留トナー量を検出する。そして残留トナー量算出部６２は、検出した残留トナー量に基づいてジョブにおける残留トナー量を算出する。これは、図３に示すステップＳ１０２に相当し、さらにステップＳ１０３以降を実施する。

【0094】

また、図１３を用いて説明したチャートを形成する際には、図１に示した放電装置４０からの所定の放電電圧により、チャート形成のためのトナーに対して逆電荷を付与してもよい。この場合、図３を用いて説明したステップＳ１０６では、さらに、トナー付着量検出装置５０で検出した残留トナー量と、チャートを形成した際の放電電圧とに基づいて、ジョブを実施する際の放電電圧を設定してもよい。

【0095】

さらに、トナー付着量検出装置５０は、二次転写ローラー２４を通過した記録媒体Ｓに対向して配置されてもよい（図１参照）。この場合、トナー付着量検出装置５０は、記録媒体Ｓ上に転写されたトナー量を測定する。またこの場合、残留トナー量算出部６２は、記録媒体Ｓ上に形成されたチャートのトナー量を検出する。そして、残留トナー量算出部６２は、チャートのトナー量からトナーの転写率を推定し、さらに先の式（１）に基づいて残留トナー量［Ｑ１］を算出する。

【0096】

≪変形例２≫
次に上述して実施形態の変形例２を説明する。上述した実施形態においては、図３のフローチャートに示すように、ステップＳ１０６において放電電圧を設定した後に、ステップＳ１０７においてはその設定にしたがって画像形成処理を実施する構成とした。しかしながら、放電電圧は、画像形成処理の実施において測定した中間転写ベルト２１の駆動トルクに基づいて随時に調整する構成であってもよい。この場合、ステップＳ１０７は省略し、以下のフローを平行して実施する。

【0097】

図１４は、実施形態の変形例２を説明するフローチャートであって、図２に示す放電電圧設定部６６において実施される手順である。このフローチャートに示す手順は、ジョブの画像形成処理の開始と同期し開始され、所定速度で繰り返されることとする。以下図１、図２、および図１４に基づいて、変形例２を説明する。
＜ステップＳ２０１＞
先ず、ステップＳ２０１において、放電電圧設定部６６は、中間転写ベルト２１の駆動トルクの値を、中間転写ベルト２１の駆動部から取得する。

【0098】

＜ステップＳ２０２＞
ステップＳ２０２において、放電電圧設定部６６は、取得した駆動トルクの値が、予め設定した許容範囲内であるか、許容範囲を超えているか、許容範囲を下回っているのかの判断を実施する。ここで中間転写ベルト２１の駆動トルクは、中間転写ベルト２１の像担持面２１ａの残留トナー量によって変動する値であり、残留トナー量が少ない場合には像担持面２１ａとクリーニングブレード２６ａとの摩擦が大きくなって駆動トルクが上昇する。そこで、放電電圧設定部６６は、予め、像担持面２１ａの残留トナー量が必要残留トナー量［Ｑ］である場合の駆動トルクの許容範囲を保持しておく。放電電圧設定部６６は、取得した駆動トルクが、許容範囲を超えている（ＯＶ）と判断した場合にステップＳ２０３に進み、許容範囲を下回っている（ＵＮＤ）と判断した場合に、次のステップＳ２０４に進む。また、許容範囲内である（ＹＥＳ）と判断した場合には処理を終了させる。

【0099】

＜ステップＳ２０３＞
ステップＳ２０３において、放電電圧設定部６６は、放電装置４０による放電電圧を、予め設定された増加幅で増加させ、処理を終了させる。

【0100】

＜ステップＳ２０４＞
ステップＳ２０４において、放電電圧設定部６６は、放電装置４０による放電電圧を、予め設定された増加幅で減少させ、処理を終了させる。

【0101】

＜変形例２の効果＞
このような変形例２によれば、放電電圧が、中間転写ベルト２１の駆動トルクに基づいて随時に調整されるため、像担持面２１ａとクリーニングブレード２６ａとの間に随時必要十分な量で残留トナーを供給することができる。

【0102】

なお、本変形例２では、中間転写ベルト２１の駆動トルクによって放電装置４０の放電電圧を増減させる構成としたが、トナーの帯電量によって放電装置４０の放電電圧を増減させる構成としてもよい。この場合、例えば現像装置１５または中間転写ベルト２１の像担持面２１ａに対向する位置に、トナーの帯電量を検出する帯電量検出装置を設ける。そして放電電圧設定部６６は、この帯電量検出装置で測定したトナーの帯電量に基づいて、放電装置４０の放電電圧を設定する。

【0103】

そこで、放電電圧設定部６６は、予め、像担持面２１ａの残留トナー量が必要残留トナー量［Ｑ］である場合のトナーの帯電量の許容範囲を保持しておく。放電電圧設定部６６は、帯電量検出装置で測定したトナーの帯電量が、許容範囲を超えていると判断した場合には、放電装置４０による放電電圧を、予め設定された増加幅で増加さる。一方、放電電圧設定部６６は、帯電量検出装置で測定したトナーの帯電量が、許容範囲を下回っていると判断した場合には、放電装置４０による放電電圧を、予め設定された増加幅で減少さる。

【0104】

≪その他≫
なお、以上説明した実施形態および変形例１，２の何れでも、像担持面２１ａとクリーニングブレード２６ａとの間に必要十分な量で残留トナーを供給できない場合には、記録媒体Ｓ間に、通常露光によって相当量のトナー帯を形成することで残留トナーの不足分を補うようにしてもよい。また、以上の実施形態および変形例１，２では、微露光と、記録媒体Ｓへの転写直前のトナーに対する逆電荷付与の両方を行う構成を説明したが、本発明は微露光を実施せずに逆電荷付与のみであっても、画像形成に影響を与えずに残留トナー量を増加させる効果を得ることができる。また、微露光の代わりにカブリトナーを増やすことや、白紙部への通常露光による画像形成などの他の手段と、逆電荷付与を併用しても良い。

【0105】

さらに、感光体１１の側周表面１１ａを像担持面とし、中間転写ベルト２１をシート状の媒体とした場合であっても、本発明を適用することができる。これにより、感光体１１の側周表面１１ａに設けたクリーニング装置１２のクリーニングレードにダメージを与えずクリーニング性能を維持することが可能になる。なお、この場合、放電装置４０は、各感光体１１の回転方向に対して、各一次転写ローラー２３の下流で、かつ各クリーニング装置１２の上流に配置すればよい。

【符号の説明】

【0106】

１…画像形成装置
２…トナー
１１…感光体
１４…露光装置
１５…現像装置
２１…中間転写ベルト（像担持体）
２１ａ…像担持面
２４…二次転写ローラー（転写装置）
２６…クリーニング装置
２６ａ…クリーニングブレード
４０…放電装置
５０…トナー付着量検出装置
６２…残留トナー量算出部
６４…微露光領域設定部
６６…放電電圧設定部
Ｓ…記録媒体

【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】