JP2010197823A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写体に付着した付着現像剤が転写材に転写されることを防止し、画像の質を低下させることなく画像形成が可能となる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】ＣＰＵ２０５は、形成した画像の長さと中間転写体１０８の長さとクリーニング装置７００が中間転写体１０８に当接することにより中間転写体１０８に付着する残像現像剤の長さとに基づき、光学ユニット１０１が感光ドラム１００に静電潜像の形成を開始するタイミングを決定することを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。特に、中間転写体に付着した付着現像剤が転写材に転写されることを防止するための制御に関するものである。

従来の画像形成装置について図１２、図１３を用いて説明する。

［画像形成装置のシステム構成について］
図１２は、画像形成装置におけるシステム構成を示すブロック図であり、２００はホストコンピュータ、２０１はコントローラ、２０３はエンジン制御部である。エンジン制御部２０３は、ビデオインタフェース部２０４、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２０５、画像処理部２０６、画像制御部２０７、定着制御部２０８、転写材搬送部２０９、駆動制御部２１０及び高圧制御部２１１を有している。

コントローラ２０１は、ホストコンピュータ２００、エンジン制御部２０３と相互に通信が可能となっている。コントローラ２０１は、ホストコンピュータ２００からの印字命令に従って、エンジン制御部２０３に画像形成要求を送信(又は通知）する。エンジン制御部２０３は、コントローラ２０１からの画像形成要求に従って画像形成動作を開始する。

［画像形成装置の構成及び画像形成動作について］
図１３に画像形成装置の構成を示し、図１３を用いて画像形成装置におけるカラー画像の形成方法すなわち画像形成動作について説明する。

エンジン制御部２０３のＣＰＵ２０５は、感光ドラム１００上に配置している帯電ローラ１０２によって感光ドラム１００の表面を所望の極性に均一に帯電（例えば−６００Ｖ）させる。次に画像同期信号を基準にコントローラ２０１から送出される画像データを基に、ＣＰＵ２０５は、光学ユニット１０１を用いてレーザＬで感光ドラム１００上を露光することにより感光ドラム１００上に静電潜像を形成させる。感光ドラム１００上に形成された静電潜像を可視化するためのプロセスの一例を次に説明する。例えばＣＰＵ２０５は、現像スリーブ１５２に所定の電圧を印加（例えば−３００Ｖ）するよう制御する。そして、ＣＰＵ２０５は、感光ドラム１００上の静電潜像をＹ（イエロー）用の現像器１５１ａの現像剤（トナー）によって現像を行わせ、感光ドラム１００上に可視化された現像剤像（トナー像）を形成させる。

その後、ＣＰＵ２０５は一次転写ローラ１０３により感光ドラム１００上の現像剤像を中間転写体１０８へ転写を行わせ、中間転写体１０８に画像を保持させる。

同様に、ＣＰＵ２０５はＭ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）についても、順次各色用現像器１５１ｂ〜１５１ｄで感光ドラム１００上にそれぞれの画像データに応じた静電潜像をそれぞれの現像スリーブ１５２と現像剤により現像を行わせる。ＣＰＵ２０５はこのようにして現像剤像の形成を行う。ＣＰＵ２０５はこのような作業を色ごとに行い、順次中間転写体１０８上に形成画像を保持させる。

中間転写体１０８上に保持される各色の現像剤像は、所定のタイミングで転写が行われるので、中間転写体１０８上で多重の現像剤像、すなわちフルカラー画像を形成する。一方、最後の画像形成色での現像が終了した後、所定のタイミングで二次転写ローラ１２０と中間転写体クリーニングブラシ１０６と中間転写体クリーニングローラ１０７を中間転写体駆動ローラ１０５に中間転写体１０８を介して当接させる。中間転写体１０８にこれらを当接させた後、それぞれのローラに高圧印加を行う。例えば、所定のタイミングで現像剤像と反対極性（例えばプラス極性）の転写高圧（例えば＋１０００Ｖ）を二次転写ローラ１２０に印加する。また、中間転写体クリーニングローラ１０７には同様にプラス極性の電圧（例えば＋１０００Ｖと矩形波電圧（例えば１ＫＨｚ、２ＫＶｐｐ））を印加する。また、中間転写体駆動ローラ１０５には、例えば一次転写ローラ１０３と同極性同電位の電圧印加を行い、転写材Ｐの搬送を待つ。なお、１０４は中間転写体テンションローラである。

さらに中間転写体１０８上の現像剤像を転写材Ｐに転写するために、別途必要な所定のタイミングで、給紙トレイ３００からは給紙ローラ１２５もしくは手差し給紙トレイ１２４からは給紙ローラ１２３により転写材Ｐを給紙する。給紙した転写材Ｐはレジローラ１２２で一旦停止して、中間転写体１０８上への最終色の画像形成終了を待つ。

中間転写体１０８への最終色の画像形成が終了した後、所望のタイミングでレジローラ１２２は転写材Ｐの再搬送を開始する。搬送された転写材Ｐは当接した二次転写ローラ１２０と中間転写体駆動ローラ１０５で駆動されている中間転写体１０８の間に搬送される。そして、中間転写体１０８上の多色多重現像剤像は、中間転写体駆動ローラ１０５と二次転写ローラ１２０に印加されているバイアスの電位差により転写材Ｐ上へ転写される。その後、転写後に中間転写体１０８上に残留する現像剤は中間転写体クリーニングブラシ１０６（以下、単にクリーニングブラシとする）によって除去される。また、転写後に中間転写体１０８上に残留する現像剤の回収方法には次のような方法もある。すなわち、中間転写体クリーニングローラ１０７（以下、単にクリーニングローラ）で再チャージを行い、中間転写体１０８上の残留現像剤は再チャージにより感光ドラム１００へ戻り、感光ドラム１００に接触しているブレードにより回収される。ブレードで回収された残留現像剤は、不図示の駆動で廃現像剤エリアへ蓄積される。また、クリーニングブラシ１０６とクリーニングローラ１０７に付着した残留現像剤は、別途所定のプロセスで後に感光ドラム１００に回収させる。

転写材Ｐへの転写が終了した後、クリーニングブラシ１０６とクリーニングローラ１０７と二次転写ローラ１２０は中間転写体駆動ローラ１０５より離間させ、次の画像形成に備える。

なお、クリーニングされた感光ドラム１００は帯電ローラ１０２により再び感光ドラム１００の表面を所望の極性に均一に帯電させ、次の潜像形成及び現像工程に備える。また、残留現像剤をクリーニングした中間転写体１０８においても同様である。

一方、現像剤像を転写させた転写材Ｐは搬送ベルト１２１から定着ローラ１２６で転写材Ｐへ現像剤像を定着させる。現像剤像を定着した転写材Ｐは、上部排紙トレイ１２８もしくは下部排紙トレイ１２７へ排出される。

また、転写材Ｐに転写されずに中間転写体１０８上に残った残留現像剤は、クリーニングブラシ１０６によって一部が回収され、さらにクリーニングローラ１０７によって再チャージされて、感光ドラム１００へ戻る。そして、感光ドラム１００に接触しているブレードにより回収される。

従来、二次転写ローラ１２０に流れる電流を検知する二次転写電流検知手段と、クリーニングローラ１０７に流れる電流を検知するクリーニングローラ電流検知手段は別々のものを用いていた。しかし、コストダウンのためには、２つの電流検出手段を共通にすることが有効と考えられる。

また、中間転写体１０８を用いた画像形成装置を小型化するための有効な手段として中間転写体１０８の周長を短くすることが有効である。

例えば特許文献１では、転写ベルトや転写ローラ、あるいは、中間転写体上の残留トナーのクリーニング装置としてバイアスクリーニング装置が開示されている。

特開平０７−０６４４４４号公報

しかしながら、装置の小型化のために中間転写体の周長を短くし、コストダウンのために２つの電流検出手段を共通にすると、下記に示すような課題が存在する。

図１４は二次転写ローラ１２０（Ｔ２）とクリーニング手段であるクリーニング装置７００（ＣＬＮ）（クリーニングブラシ１０６、クリーニングローラ１０７）の当接と離間の状態を説明する図である。図１４（ａ）に示すように、中間転写体１０８の周長が短くなると、画像形成後の二次転写を行う際に、画像後端がクリーニング位置を通過していないので、二次転写ローラ１２０のみを当接して二次転写を開始する。すなわち、二次転写が開始されるときは、二次転写ローラ１２０は中間転写体１０８に当接した状態、クリーニング装置７００は中間転写体１０８から離間した状態である。そして、図１４（ｂ）に示すように、二次転写開始後、画像後端がクリーニング位置を通過してからクリーニング装置を当接してクリーニングを行う。すなわち、二次転写開始後で画像後端がクリーニング位置を通過した後は、二次転写ローラ１２０もクリーニング装置７００も中間転写体１０８に当接した状態である。よって、二次転写ローラ１２０とクリーニング装置７００の当接離間ポジションが図１５（ａ）に示すとおり第一状態から第三状態の３ポジションとなり、その３ポジションの状態は図１５（ｂ）のように遷移する。なお、図１４（ａ）が図１５における第二状態、図１４（ｂ）が図１５における第三状態に対応する。

また、二次転写ローラ１２０とクリーニング装置７００とで電流検出手段が共通なので、印字動作の前に二次転写ローラ１２０に流れる電流のみを検出するためには、二次転写ローラ１２０を当接しクリーニング装置７００を離間した状態で行う。二次転写ローラ１２０の電流検知後、トナー画像を形成するときには、図１５の当接離間のポジションに従って、クリーニング装置７００を当接してから、二次転写ローラ１２０とクリーニング装置７００の両方を離間することになる。ここでクリーニング装置７００を当接した際に中間転写体１０８上にクリーニング装置７００の残留現像剤が付着して付着現像剤となってしまい、形成したトナー画像と重なることによって異常画像となってしまう問題があった。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、中間転写体に付着した付着現像剤が転写材に転写されることを防止し、画像の質を低下させることなく画像形成を可能とすることを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。

（１）露光手段により静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像手段により現像した現像剤像が転写される中間転写体と、前記像担持体に形成された前記現像剤像を前記中間転写体に転写する一次転写手段と、前記一次転写手段により前記中間転写体に転写された前記現像剤像を記録材に転写する二次転写手段と、前記二次転写手段により前記記録材に前記現像剤像を転写したあとに前記中間転写体に残留する現像剤をクリーニングするクリーニング手段と、前記二次転写手段又は前記クリーニング手段に電圧が印加されたときの電流を検知する電流検知手段と、前記電流検知手段により前記二次転写手段に流れる電流の検知結果に基づき転写電圧を設定し、前記転写電圧を印加した前記二次転写手段により前記記録材への転写を行わせる制御手段と、を備える画像形成装置であって、前記制御手段は、前記現像剤像の長さと前記中間転写体の長さと前記クリーニング手段が前記中間転写体に当接することにより前記中間転写体に付着する付着現像剤の長さとに基づき、前記露光手段が前記像担持体に静電潜像の形成を開始するタイミングを決定することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、中間転写体に付着した付着現像剤が転写材に転写されることを防止し、画像の質を低下させることなく画像形成が可能になる。

実施例１乃至３に係る二次転写ローラとクリーニングローラの電圧印加回路及び電流検出回路を示す図 （ａ）実施例１乃至３に係る検出電流を説明する図、（ｂ）実施例１乃至３に係る転写電圧の印加を説明する図 実施例１乃至３に係る転写電圧の設定の制御を説明するフローチャート 実施例１乃至３に係る二次転写ローラとクリーニングローラの当接離間機構を示す図で、（ａ）正面図、（ｂ）側面図 実施例１乃至３に係る二次転写ローラとクリーニングローラの当接離間動作を説明する図で、（ａ）当接離間機構の模式図、（ｂ）二次転写ローラ、クリーニングローラともに離間した状態を示す図、（ｃ）二次転写ローラが当接、クリーニングローラが離間した状態を示す図、（ｄ）二次転写ローラ、クリーニングローラともに当接した状態を示す図 （ａ）〜（ｅ）実施例１に係る残留現像剤と形成される画像が重ならない場合の概要を示す図 （ａ）実施例１に係る画像形成タイミングを示す図、（ｂ）〜（ｄ）実施例１に係る残留現像剤と形成される画像とが重ならない条件を説明する図 実施例２に係る中間転写体上の残留現像剤を回避できない場合を説明する図 （ａ）実施例２に係る画像形成タイミングを示す図、（ｂ）〜（ｄ）実施例２に係る残留現像剤の回収の概要を示す図 実施例３に係るコントローラからエンジン制御部への通知を説明する図 実施例３に係る残留現像剤を回避する方法を判断するフローチャート 従来例に係る画像形成装置のシステム構成を示す図 従来例に係る画像形成装置の概略構成を示す図 （ａ）、（ｂ）従来例に係る二次転写ローラとクリーニングローラの当接離間動作を示す図 （ａ）従来例に係る二次転写ローラとクリーニングローラの当接離間ポジションを示す図、（ｂ）（ａ）の遷移を示す図

以下に、本発明に係わる実施の形態を、図面を参照して詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

本実施例の画像形成装置は、図１２、図１３で説明したような構成で画像形成を行う画像形成装置であるので、ここでの説明は省略し、同じ構成には同じ符号を用いて説明する。また、二次転写ローラ１２０とクリーニングローラ１０７の当接、離間についての状態も図１４、図１５で説明したものと同様である。

［二次転写ローラとクリーニングローラの電流検知について］
ここで、二次転写ローラ１２０とクリーニングローラ１０７の電圧印加手段である電圧印加回路と電流検知手段である電流検知回路について図１に示す。二次転写ローラ電圧印加回路１９４は、ＣＰＵ２０５からの信号Ｓ１１によって二次転写ローラ１２０に正バイアスを印加する。クリーニング電圧印加回路１９３は、ＣＰＵ２０５からの信号Ｓ１２によってクリーニングローラ１０７に正バイアスを印加する。また、二次転写・クリーニング電圧印加回路１９２は、ＣＰＵ２０５からの信号Ｓ１３によって、二次転写ローラ１２０とクリーニングローラ１０７に負バイアスを印加する。また、電流検知回路１９１は二次転写ローラ１２０とクリーニングローラ１０７で共通となっている。各電圧印加回路によって電圧が印加されると、電圧印加によって流れた電流が電流検知回路１９１によって検知され、アナログ信号Ｓ１４に変換される。アナログ信号Ｓ１４はＣＰＵ２０５に入力された後、Ａ／Ｄ変換されてデジタル値である検知電流値に変換される。

［画像形成を行う前の転写電圧の制御について］
次に、印字工程での転写性を良好とする手段の説明を行う。図２は画像形成を行う前の転写電圧の制御を説明する図であり、図２（ａ）は二次転写ローラ１２０に流れる電流の時間変化を示す図、図２（ｂ）は二次転写ローラ１２０に印加される電圧の時間変化を示す図である。印字工程での転写性を良好とするための手段として、ＣＰＵ２０５は、印字工程を行う前に記録材である転写材Ｐがない状態で、転写電圧を図２（ｂ）のようにステップ状に印加しながら二次転写ローラ１２０から流入する電流を検知する。そして、ＣＰＵ２０５は電流が目標電流（又は検知終了閾値の範囲内）に達したら制御を終了する。ＣＰＵ２０５は、このときの転写電圧を不図示の記憶手段であるメモリ等の記憶媒体に記憶しておき、形成された画像を転写材Ｐに転写するときには記憶しておいた転写電圧を印加する。なお、二次転写ローラ１２０の電流検知を行う場合には、二次転写ローラ１２０は中間転写体１０８に当接した状態で、クリーニング装置７００は中間転写体１０８から離間した状態である。

具体的な制御の説明を図３のフローチャートに示す。まずステップ４０１（以下、Ｓ４０１のように記す）では、二次転写ローラ電圧印加回路１９４がＣＰＵ２０５からの指示により初期電圧を印加する。次に、Ｓ４０２では電流検知回路１９１が二次転写ローラ１２０の電流検知を行い、Ｓ４０３ではＣＰＵ２０５が、Ｓ４０２で検知した値が目標電流に達しているか、又は検知終了閾値以内になっているかを判断する。ＣＰＵ２０５が、電流検知回路１９１による検知結果が検知終了閾値以内になっていると判断したら、Ｓ４０４でＣＰＵ２０５はこのときの設定電圧を不図示のメモリ等の記憶媒体に記録して、転写電圧の制御を終了する。一方Ｓ４０３で、検知した値が検知終了閾値以内になっていないとＣＰＵ２０５が判断したら、Ｓ４０５で二次転写ローラ電圧印加回路１９４がＣＰＵ２０５の指示に従い次ステップの電圧を印加して、再度、Ｓ４０２以降の電流検知からの処理を繰り返す。なお、Ｓ４０５での電圧印加は、図２に示すように、立ち上げ直後は粗調とし後に微調とするように制御する。

［二次転写ローラとクリーニング装置の当接離間機構の構成と動作について］
次に、二次転写ローラ１２０とクリーニング装置７００の当接離間機構の構成及び当接離間動作について、図４、図５を用いて説明する。図４は二次転写ローラ１２０とクリーニング装置７００の当接離間を行うカム部材を示す図である。クリーニング装置７００はクリーニングブラシ１０６とクリーニングローラ１０７から構成されている。図４に示すカム部材１１００は矢印の方向に回転し、二次転写ローラ１２０を移動させるバネ１１０１と、クリーニング装置７００を移動させるバネ１１０２を押圧する。これにより二次転写ローラ１２０とクリーニング装置７００はポジション移動、すなわち当接されたり離間されたりする。これらのバネは、押圧されない場合は部材を当接位置にし、押圧された場合に部材を離間位置にする。カム部材１１００は図４（ａ）に示すように、回転中心からの距離に応じて大きく分けて３つの面（１１１０・１１１１・１１１２）を有している。そして、バネ位置にどの面があるかに応じて二次転写ローラ１２０とクリーニング装置７００の当接離間ポジションが決まるため、３ポジションを有することになる。図４（ａ）に示すように、カム部材１１００は時計回りに回転するので、面１１１２、面１１１０、面１１１１の順にカム部材１１００の面がバネの位置に移動する。

図５にこれら当接離間機構の模式図とカム部材１１００を側面から見た当接離間動作を示す。図５（ａ）において、カム部材１１００はギア列で連結されており、最終端のギア１２０２はソレノイド１２００が一定時間吸引動作をすることにより爪が外れ、定着部を駆動する定着モータ２１７−ｂの駆動によって１回転する。また、最終端のギア１２０２が１回転するとカム部材１１００は１／３回転するように構成されている。従って、当接離間ポジションはソレノイド１２００の駆動によって３つの状態を順に遷移する。また、ソレノイド１２００はＣＰＵ２０５が出力する信号によってソレノイド駆動回路１２０１を介して駆動される。同様に定着モータ２１７−ｂはＣＰＵ２０５が出力する信号によってモータドライバ２１７−ａを介して駆動される。図５（ｃ）に示すように、カム部材１１００の面１１１２の部分がバネ位置に到達した場合は、バネ１１０１は押圧されずバネ１１０２は押圧されるため、二次転写ローラ１２０は当接位置、クリーニング装置７００は離間位置となる。また、図５（ｂ）に示すように、面１１１１の部分がバネ位置に到達した場合はバネ１１０１とバネ１１０２は両方押圧されるため、二次転写ローラ１２０とクリーニング装置７００は共に離間位置となる。また、図５（ｄ）に示すように、面１１１０の部分がバネ位置に到達した場合はバネ１１０１とバネ１１０２は押圧されないため、二次転写ローラ１２０とクリーニング装置７００は共に当接位置となる。

［付着現像剤が形成した画像に重ならないようにするための制御について］
次に図６を用いて本発明の実施例を示す。

先に述べたように、印字工程前の転写電圧の制御において、ＣＰＵ２０５が二次転写ローラ１２０の目標電流に対応する転写電圧の値を記録する際には、次のような状態で制御を行う。すなわち、図６（ａ）に示すように、二次転写ローラ１２０（Ｔ２）を中間転写体１０８に当接し、クリーニング装置７００（ＣＬＮ）を離間した状態で制御を行う。この状態は図１５に示す第二状態である。

次に、図６（ｂ）に示すように、画像形成を行うために、クリーニング装置７００を一旦当接してから、図６（ｃ）に示すように二次転写ローラ１２０とクリーニング装置７００の両方を離間する。すなわち、図１５で示したように、第二状態から第三状態へ遷移し、その後第一状態に遷移する。図６（ｂ）でクリーニング装置７００を一旦当接したときに、クリーニング装置７００に付着していた残留現像剤ｔ_ｒが中間転写体１０８上に付着して付着現像剤となる。以下、クリーニング装置７００の残留現像剤が中間転写体１０８に付着した付着現像剤も残留現像剤ということとする。

図６（ｂ）でクリーニング装置７００を一旦当接したタイミング（付着した時刻）から所定時間Ｔが経過したタイミングで、図６（ｃ）に示すように光学ユニット１０１により静電潜像を形成するため、像担持体である感光ドラム１００への画像の露光を開始する。この所定時間Ｔは、クリーニング装置７００を一旦当接した際に中間転写体１０８上に付着した残留現像剤ｔ_ｒと現像剤像である形成した画像ｔ_ｉが重ならないように決定する必要がある。また、画像形成開始を遅くしすぎると、画像ｔ_ｉの画像後端が残留現像剤ｔ_ｒに重なってしまうので、所定時間Ｔは、図６（ｄ）に示すように画像先端にも重ならず、図６（ｅ）に示すように画像後端にも重ならないような時間とする。

［所定時間Ｔの決定方法について］
以下に所定時間Ｔを決定する方法を図７で説明する。図７（ａ）は画像形成装置のエンジン状態や二次転写ローラ１２０、クリーニング装置７００の当接、離間の状態を示すタイミングチャートである。図７（ｂ）から図７（ｄ）は二次転写ローラ１２０やクリーニング装置７００の当接離間を示す図である。

図７（ａ）に示すように、画像形成装置のエンジンが待機状態である場合には、二次転写ローラ１２０（Ｔ２）、クリーニング装置７００（ＣＬＮ）ともに中間転写体１０８から離間した状態である。コントローラ２０１からエンジン制御部２０３に対して画像形成要求が通知されると、エンジンは前回転状態となり、前回転処理の間に電流検知回路１９１による二次転写ローラ１２０の電流検知が行われる。先に説明したとおり、電流検知回路１９１による二次転写ローラ１２０の電流検知が行われているときには、二次転写ローラ１２０が中間転写体１０８に当接し、クリーニング装置７００は中間転写体１０８から離間した状態である。電流検知回路１９１による二次転写ローラ１２０の電流検知が終了すると、二次転写ローラ１２０、クリーニング装置７００共に中間転写体１０８に当接した状態となり、この段階でクリーニング装置７００の残留現像剤が中間転写体１０８に付着する。その後、二次転写ローラ１２０、クリーニング装置７００共に中間転写体１０８から離間した状態となる。一方、エンジンは前回転処理が終了すると、コントローラ２０１から通知された画像形成要求に従い画像形成が開始され、光学ユニット１０１により感光ドラム１００への露光が開始される、すなわちプリント中の状態となる。

形成した画像ｔ_ｉと残留現像剤ｔ_ｒが重ならないような画像形成開始のタイミングは、図７（ａ）で示すように二次転写ローラ１２０（Ｔ２）とクリーニング装置７００（ＣＬＮ）を当接した時点を基準としてＴ＝Ａ−Ｂ＋αによって求められる。

図７（ａ）で示すＡとは、図７（ｂ）に示すとおり中間転写体１０８上の１点がクリーニング位置を通過してから一次転写位置を通過するまでの時間である。すなわち、クリーニング装置７００（ＣＬＮ）が中間転写体１０８に当接したときに中間転写体１０８上に付着した残留現像剤ｔ_ｒが、一次転写位置を通過するまでの時間である。なお、一次転写位置とは、感光ドラム１００上に形成した画像（現像剤画像（トナー画像））が中間転写体１０８に一次転写される位置である。また図７（ａ）で示すＢとは、図７（ｂ）に示すとおり感光ドラム１００上の１点が露光位置を通過してから一次転写位置を通過するまでの時間である。すなわち、光学ユニット１０１が感光ドラム１００上に露光による画像形成を開始してから、現像された画像の画像先端が一次転写位置を通過する時間である。ここで、クリーニング装置７００を当接してからＡ−Ｂのタイミングで画像形成を開始すると、形成した画像ｔ_ｉ（以下、単に画像ｔ_ｉとする）の画像先端部と残留現像剤ｔ_ｒが重なってしまう。このため、図７（ｃ）に示すとおりαだけ画像形成を遅らせることにより、画像ｔ_ｉと残留現像剤ｔ_ｒが重ならないようにする。

このときαは、図７（ｄ）に示すとおり中間転写体１０８の周長から画像長さ（形成した画像ｔ_ｉの長さ）を引いた距離ΔＬから、残留現像剤ｔ_ｒの付着幅Ｃを引いた長さから求める。なお、中間転写体１０８の周長とは、中間転写体の移動方向の一周分の長さであり、画像長さとは中間転写体１０８の移動方向の長さである。ここでαを大きくとり過ぎると、画像ｔ_ｉの画像後端と残留現像剤ｔ_ｒが重なってしまうので、画像ｔ_ｉの画像後端と残留現像剤ｔ_ｒが重ならないようなβを確保した上でαを決定する。すなわち、ΔＬ＝α＋β＋Ｃとなるようにαとβを決定する。本実施例では、例えばβ＝αとして、下記のような式にてαを決定する。

以上述べたように画像形成を開始するタイミングＴを決定することにより、中間転写体１０８上に付着した残留現像剤ｔ_ｒが形成した画像ｔ_ｉと重ならないように画像形成を開始することが可能となる。これにより、二次転写電流検知回路とクリーニング電流検知回路が共通化され、中間転写体の周長が短い場合でも、中間転写体１０８に付着した残留現像剤ｔ_ｒが転写材Ｐに転写されることを防止することができる。そして画像の質を低下させることなく印字動作が可能となる。

次に、実施例２に関して説明する。

なお、本実施例に係る画像形成装置の概略構成は実施例１で説明した画像形成装置の概略構成と同様であるから図１３に代えて説明を省略し、同じ構成には同じ符号を用いて説明する。また、二次転写ローラ１２０とクリーニングローラ１０７の当接、離間についての状態も図１４、図１５で説明したものと同様である。

本実施例では実施例１で説明した中間転写体１０８よりもさらに周長が短い中間転写体１０８の場合のタイミング制御について説明する。すなわち、実施例１よりも、さらに中間転写体１０８の周長が短いような画像形成装置において、図８に示すように中間転写体１０８の周長と画像長さとの差ΔＬと残留現像剤ｔ_ｒの付着幅Ｃとの関係がΔＬ＜Ｃとなるような周長の中間転写体の場合を考える。なお、残留現像剤ｔ_ｒの付着幅Ｃとは、中間転写体１０８の移動方向の長さであり、残留現像剤ｔ_ｒが複数付着している場合は全ての残留現像剤ｔ_ｒが含まれるような長さである。本実施例においては、クリーニングブラシ１０６とクリーニングローラ１０７により２つの残留現像剤ｔ_ｒが付着する例をとっているため、例えば付着幅Ｃは図７（ｂ）に示すようになる。このような場合には、中間転写体１０８上には残留現像剤ｔ_ｒを回避するだけの距離を確保できず、図８に示すように形成した画像ｔ_ｉと残留現像剤ｔ_ｒとが重なってしまう。このような構成において、画像の質を低下させることなく印字動作が可能となるように、付着した残留現像剤ｔ_ｒを除去してから画像形成を行う方法について図９を用いて説明する。

［残留現像剤を除去してから画像形成を行う方法について］
図９（ａ）は画像形成装置のエンジン状態や二次転写ローラ１２０、クリーニング装置７００の当接、離間の状態を示すタイミングチャートである。図９（ｂ）から図９（ｄ）は二次転写ローラ１２０やクリーニング装置７００の当接離間を示す図である。

図９（ｂ）に示すように、実施例１での説明と同様、クリーニング装置７００を中間転写体１０８に一旦当接したときに、クリーニング装置７００に付着していた残留現像剤ｔ_ｒが中間転写体１０８上に付着する。この付着した残留現像剤ｔ_ｒが一次転写位置を通過する際に、一次転写ローラ１０３に転写動作時とは逆極性の電圧である逆バイアスをかけるように制御する。なお、図９（ａ）のＴ１が一次転写ローラ１０３の印加状態を示している。これにより、図９（ｃ）に示すように、残留現像剤ｔ_ｒを感光ドラム１００へもどし、感光ドラム１００上に接触している像担持体クリーニング手段であるクリーニングブレード１３０で回収する。このときに、残留現像剤ｔ_ｒが付着した感光ドラム１００表面には帯電ムラが生じる。このため、残留現像剤ｔ_ｒの回収後、一次転写ローラ１０３に正バイアスを印加して感光ドラム１００を１周させて感光ドラム１００の帯電量を均一にしてから、図９（ｄ）に示すように次の画像形成を開始する（図９（ａ）のＴ１参照）。なお、これらの制御は実施例１と同様、ＣＰＵ２０５によって制御される。

以上述べたように、本実施例では、中間転写体１０８上の残留現像剤ｔ_ｒを感光ドラム１００に回収して除去し、感光ドラム１００の帯電量を均一にしてから画像形成を実施する。これにより、中間転写体１０８の周長が残留現像剤ｔ_ｒを回避できない長さの画像形成装置においても、残留現像剤ｔ_ｒが中間転写体１０８に付着し、付着した残留現像剤が転写材に転写されることを防止することができる。そして、画像の質を低下させることなく印字動作が可能になる。

次に、実施例３に関して説明する。

なお、本実施例に係る画像形成装置の概略構成は実施例１で説明した画像形成装置の概略構成と同様であるから図１３に代えて説明を省略し、同じ構成には同じ符号を用いて説明する。また、二次転写ローラ１２０とクリーニングローラ１０７の当接、離間についての状態も図１４、図１５で説明したものと同様である。

実施例１では、残留現像剤を回避して画像形成を行う方法について説明し、実施例２では、残留現像剤を除去してから画像形成を行う方法について説明した。本実施例では、残留現像剤を回避できるような画像長さと回避できない画像長さがある場合について、実施例１で説明した画像形成方法を行うか、実施例２で説明した画像形成方法を行うかを選択して画像形成を行う方法を示す。

［画像長さの算出について］
まず、残留現像剤ｔ_ｒを回避できない画像長さがどのように求められるかを示す。

実施例２で残留現像剤ｔ_ｒを回避するだけの距離を確保できない構成として、ΔＬ＜Ｃとなることを説明した。このとき、ΔＬとは中間転写体１０８の周長Ｌｔから画像長さＬｉを引いた値であるので下記の式で示す。
ΔＬ＝Ｌｔ−Ｌｉ （式１）

式１をΔＬ＜Ｃに代入すると、下記の式となる。
Ｌｔ−Ｌｉ＜Ｃ （式２）

この式を画像長さＬｉについて解くと、下記の式となる。
Ｌｉ＞Ｌｔ−Ｃ （式３）

図１０に示すように、コントローラ２０１からエンジン制御部２０３に対して画像長さＬｉを通知した後、画像形成要求を通知することで、エンジン制御部２０３は画像長さＬｉを元に画像形成方法の判断を行う。

［画像形成方法の選択について］
画像形成方法の判断について図１１のフローチャート使って説明する。

ステップ８０１（以下、Ｓ８０１のように記す）において、ＣＰＵ２０５は、コントローラ２０１からエンジン制御部２０３に対して通知された形成する画像長さＬｉから、式３（Ｌｉ＞Ｌｔ−Ｃ）を満たすか否かを判断する。Ｓ８０１で、ＣＰＵ２０５が式３を満たさないと判断した場合（Ｎｏの場合）、残留現像剤ｔ_ｒを画像後端と画像先端の間へ回避しながら画像形成できる。このため、Ｓ８０２では、ＣＰＵ２０５は実施例１で説明した方法で、クリーニング位置で付着した残留現像剤ｔ_ｒを回避して画像形成を実行させる。Ｓ８０１で、ＣＰＵ２０５が式３を満たすと判断した場合（Ｙｅｓの場合）は、Ｓ８０３においてＣＰＵ２０５は実施例２で説明した方法で、クリーニング位置で付着した残留現像剤ｔ_ｒの除去処理を行わせてから画像形成を実行させる。

以上述べたように、本実施例では形成する画像の長さに応じて、実施例１で説明した画像形成を行うか、実施例２で説明した画像形成を行うか選択して画像形成を行う。これにより、残留現像剤ｔ_ｒを回避できるような画像長さと回避できない画像長さがある場合においても、中間転写体１０８に付着した残留現像剤ｔ_ｒが転写材Ｐに転写されることを防止することができる。そして、残留現像剤により画像の質を低下させることなく印字動作が可能となる。

１００ 感光ドラム
１０１ 光学ユニット
１０２ 帯電ローラ
１０３ 一次転写ローラ
１０４ 中間転写体テンションローラ
１０５ 中間転写体駆動ローラ
１０６ 中間転写体クリーニングブラシ
１０７ 中間転写体クリーニングローラ
１０８ 中間転写体
１２０ 二次転写ローラ

Claims (5)

1. 露光手段により静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に形成された静電潜像を現像手段により現像した現像剤像が転写される中間転写体と、
   前記像担持体に形成された前記現像剤像を前記中間転写体に転写する一次転写手段と、
   前記一次転写手段により前記中間転写体に転写された前記現像剤像を記録材に転写する二次転写手段と、
   前記二次転写手段により前記記録材に前記現像剤像を転写したあとに前記中間転写体に残留する現像剤をクリーニングするクリーニング手段と、
   前記二次転写手段又は前記クリーニング手段に電圧が印加されたときの電流を検知する電流検知手段と、
   前記電流検知手段により前記二次転写手段に流れる電流の検知結果に基づき転写電圧を設定し、前記転写電圧を印加した前記二次転写手段により前記記録材への転写を行わせる制御手段と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記制御手段は、前記現像剤像の長さと前記中間転写体の長さと前記クリーニング手段が前記中間転写体に当接することにより前記中間転写体に付着する付着現像剤の長さとに基づき、前記露光手段が前記像担持体に静電潜像の形成を開始するタイミングを決定することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記現像剤像の長さが前記中間転写体の長さと前記付着現像剤の長さとの差よりも短い場合に、前記付着現像剤が前記中間転写体に付着した時刻から所定時間が経過したあとに、前記露光手段による前記像担持体への静電潜像の形成を開始させることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
   前記像担持体に形成された前記現像剤像を前記一次転写手段により前記中間転写体に転写したあとに前記像担持体に残留する現像剤をクリーニングする像担持体クリーニング手段を備え、
   前記制御手段は、前記現像剤像の長さが前記中間転写体の長さと前記付着現像剤の長さとの差より長い場合に、前記付着現像剤を前記像担持体に移動させて、前記像担持体クリーニング手段により前記付着現像剤をクリーニングさせたあとに、前記露光手段による前記像担持体への静電潜像の形成を開始させることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記一次転写手段が前記像担持体に形成された前記現像剤像を前記中間転写体に転写する際の電圧とは逆極性の電圧を前記一次転写手段に印加させることにより、前記付着現像剤を前記像担持体へ移動させることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記現像剤像の長さを前記制御手段に通知するコントローラを備えることを特徴とする画像形成装置。

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