JP2012128412A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写体に対する付着物質の除去を、通常の画像形成動作ができなくなるダウンタイムを発生させずに行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】通常の画像形成動作が開始されると、感光体１Ｋに１色目のトナー像を形成する。それと同時（あるいは若干の時間経過後）に下流にある感光体１Ｍ、Ｃ，Ｙのどれか１つにトナー処理モード用トナー像を形成する。例えば、感光体１Ｙ上にトナー処理モード用のトナー像の形成を開始し、通常の画像形成を感光体１Ｙ上で開始する前に終了させ、以下、通常の画像形成動作を行うこととする。そして、中間転写ベルト１０上のトナー処理モード用のトナー像は、通常の画像形成時とは異なり、転写紙への２次転写は行わず、そのままベルトクリーニング装置１９まで運び、ベルトクリーニングブレード１９ａにより掻き取り除去する。
【選択図】図３

Description

本発明は、像担持体を複数備え、被転写体である転写紙等にトナー像を転写する画像形成装置に関するものである。

従来から、原稿反射光等の光学的な画像情報を、像担持体である一様に帯電した感光体上に照射して形成した静電潜像を、現像装置から供給されるトナーで可視像化し、この可視像を転写紙上に転写、定着する画像形成装置が知られている。そして、多色カラーコピー機等では、感光体上のトナー像を色毎に、一旦、中間転写ベルト等の中間転写体上に重ねて転写した後、一括して転写紙上に転写する転写方式が採用されているものが多い。

このような画像形成装置では、像担持体と中間転写体とは、１次転写を行うために接触可能な状態となっている。しかし、両者には他にも、転写紙等の被転写材や、２次転写ローラや搬送ローラ等に使用されるゴム部材が、直接又は間接的に接触する状態にあることがほとんどである。そして、像担持体や中間転写体に、転写紙等の被転写材や、２次転写ローラや搬送ローラ等に使用されるゴム部材が、直接又は間接的に接触することに起因して、不具合が発生することがある。ゴム部材に起因する不具合の例として、２次転写ローラや搬送ローラ等に使用されるゴム部材に含まれる成分が染み出して、像担持体や中間転写体の表面を汚染することが挙げられる。

像担持体や中間転写体の表面が、ゴム部材に含まれる成分で汚染された状態になると、画像が乱れたり、像担持体や中間転写体の表面の光学的特性（光沢度）や摩擦係数等の表面性を悪化されたりすることになる。また、同様に像担持体や中間転写体に付着するものとして、像担持体や中間転写体に塗布するために設けられている潤滑剤なども、その塗布量が過多になりすぎた場合には、不具合を発生する場合がある。

これらの問題を回避するための手段として、従来から、次のような方法が知られている。第一の方法として、像担持体や中間転写体のクリーニング手段としてゴムブレードを用いる場合に、像担持体や中間転写体へのゴムブレードの当接圧を高めることで、付着物質を掻き取る能力を向上させる方法である。しかし、この方法では、副作用として、像担持体や中間転写体の表面を削ってしまったり、キズをつけてしまったりして、画像上にスジ状の異常画像を発生させてしまうことがあるという問題があった。また、当接圧を高めることで、ゴムブレードの磨耗が進行し易くなるため、ゴムブレードそのものの耐久性の低下を引き起こしてしまうことがあるという問題もあった。

また、第二の方法として、像担持体や中間転写体に対して、クリーニング手段とは別の手段として、ブラシ部材などを当接させて、付着物質を掻き取る方法もある。しかし、この方法では、ブラシ部材を新たに設けるためのスペースやコストの問題がある。また、ブラシ部材により掻き取られた付着物質をブラシ部材そのものから回収するための手段も必要になるなど、装置の肥大化・複雑化・高コスト化につながる問題もあった。

そこで、像担持体上や中間転写体上にクリーニング用のトナー像を形成させ、それぞれのクリーニング手段によりトナー像とともに付着物質を絡め取る動作（以下、除去モードの動作という）を行う方法が提案されている。このような方法を採用することで、上述した問題を生じさせることなく、像担持体上や中間転写体上の付着物質の除去が可能となった。

例えば、特許文献１には、次のような除去モードの動作を行なう構成が記載されている。像担持体上の付着物質を、像担持体を一様帯電させる帯電バイアスをオフにした状態で像担持体を回転させ、この像担持体にトナーを付着させて、像担持体用のクリーニング装置により除去する除去モードの動作を一定時間行う構成である。また、特許文献２には、次のような除去モードの動作を行なう構成が記載されている。像担持体上や中間転写体上の付着物質を、像担持体上にクリーニング用のトナー像を形成した後、それぞれのクリーニング装置により除去する除去モードで、像担持体や中間転写体を空転させる動作を一定時間行なう構成である。そして、この除去モードの動作に用いるクリーニング用のトナーの消費量を抑制するために、除去モードの動作で像担持体上に形成するトナー像のパターンや、除去モードの動作を行なう頻度を、所定の情報に基づき変化させる構成である。

ところが上述した特許文献１、２に開示されたいずれの構成も、除去モードの動作を、通常の画像形成動作を行なっていない所定のタイミングで行なう構成である。そして、いずれの構成においても、通常の画像形成動作とは異なる除去モードの動作を一定時間継続する構成であるとともに、除去モードの動作と通常の画像形成動作を同時に行える構成を特に備えていない。そのため、除去モードの動作時には通常の画像形成動作は行なえないものと考えられる。

特許文献１には、この除去モードの動作を電源投入時やトナーエンドリカバリー動作中に行うことも開示されている。しかし、大量な枚数の画像形成動作が行なわれると、像担持体に付着する付着物質の量も、その画像形成動作を行った枚数に比例して増加してしまい、電源投入時やトナーエンドリカバリー動作中だけでは不十分となる場合がある。そのため、除去モードの動作を、画像形成装置の電源投入された後、画像形成可能な状態にある場合には、例えば所定枚数画像形成を行った毎に行うように、定期的に行う必要がある。そして、特許文献１に開示された構成は、通常の画像形成動作を行なっていない所定のタイミングで行なう構成なので、ユーザが画像形成装置を利用するタイミングを予測して、除去モードの動作を行うことも考えられる。しかし、ユーザが画像形成装置を利用するタイミングを予測して、ユーザが画像形成装置を利用しないタイミングで、除去モードの動作を行うことは現実的には不可能である。したがって、定期的に行なっている除去モードの動作中に、ユーザが画像形成装置を利用しないという保障はなく、通常の画像形成動作ができないダウンタイムが生じてしまうこととなる。

また、特許文献２には、所定の情報に基づき除去モードの動作を行なう頻度を変化させる構成が開示されている。しかし、除去モードの動作を行なう頻度を変化させる構成ではあるものの、許文献１に開示された構成と同様に、画像形成装置の電源投入された後、画像形成可能な状態にある場合には、定期的に行う必要があることに変わりは無い。したがって、特許文献１に開示された構成と同様に、通常の画像形成動作ができないダウンタイムが生じてしまうこととなる。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、中間転写体に対する付着物質の除去を、通常の画像形成動作ができなくなるダウンタイムを発生させずに行うことができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、中間転写体の周りに複数の像担持体を並列に配置し、該像担持体上に形成されたトナー像を１次転写部において該中間転写体に順次重ねて転写し、その後２次転写部において被転写体にトナー像を一括転写し、転写後に該中間転写体上に残ったトナーを中間転写体クリーニング部にて回収する画像形成装置において、上記中間転写体上の付着物質を除去して該中間転写体表面の状態をリフレッシュするトナー処理モードを備え、上記トナー処理モードは、上記中間転写体回転方向の最上流の像担持体での画像形成動作開始から、該最上流の像担持体より下流側の所定の像担持体における画像形成動作開始までの間に、トナー処理モード用トナー像を該所定の像担持体上に形成し、上記トナー処理モード用トナー像を上記中間転写体上に転写した後に、転写した該トナー処理モード用トナー像を被転写体に転写することなく中間転写体クリーニング部にて回収する動作モードであることを特徴とするものである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、トナー処理モード用トナー像を形成する像担持体は、複数ある像担持体のうち最下流の像担持体であることを特徴とするものである。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、トナー処理モード用トナー像を形成する像担持体は、複数ある像担持体のうち最下流の像担持体を含む複数の像担持体であることを特徴とするものである。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一に記載の画像形成装置において、トナー処理モード用トナー像が２次転写部を通過する際には２次転写バイアスを印加せず、その後通常の画像が２次転写部を通過する際に２次転写バイアスを印加することを特徴とするものである。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一に記載の画像形成装置において、トナー処理モード用トナー像が２次転写部を通過する際には２次転写バイアスを通常の画像形成時に印加するバイアスと逆極性のバイアスを印加し、その後通常の画像が２次転写部を通過する際に通常の２次転写バイアスを印加することを特徴とするものである。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一に記載の画像形成装置において、２次転写部は中間転写体に対し接離可能であり、トナー処理モード用トナー像が２次転写部を通過する時には、２次転写部を中間転写体から離間させて、トナー処理モード用トナー像を通過させ、通常の画像が通過する前に、２次転写部を中間転写体に接触させることを特徴とするものである。
また、請求項７に記載の発明は、転写搬送ベルトの周りに複数の像担持体を並列に配置し、該像担持体上に形成されたトナー像を、転写部において該転写搬送ベルト上に搬送される被転写体に順次重ねて転写し、転写後に該転写搬送ベルト上に残ったトナーを転写搬送ベルトクリーニング部にて回収する画像形成装置において、上記転写搬送ベルト上の付着物質を除去して該転写搬送ベルト表面の状態をリフレッシュするトナー処理モードを備え、上記トナー処理モードは、上記転写搬送ベルト回転方向の最上流の像担持体での画像形成動作開始から、該最上流の像担持体より下流側の所定の像担持体における画像形成動作開始までの間に、トナー処理モード用トナー像を該所定の像担持体上に形成し、上記トナー処理モード用トナー像を上記転写搬送ベルト上に転写した後に、転写した該トナー処理モード用トナー像を被転写体に転写することなく転写搬送ベルトクリーニング部にて回収する動作モードであることを特徴とするものである。
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、トナー処理モード用トナー像を形成する像担持体は、複数ある像担持体のうち最下流の像担持体であることを特徴とするものである。
また、請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、トナー処理モード用トナー像を形成する像担持体は、複数ある像担持体のうち最下流の像担持体を含む複数の像担持体であることを特徴とするものである。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれか一に記載の画像形成装置において、トナー処理モードを実行することで、トナー処理モード用のトナー像を形成する像担持体を設けた現像装置内のトナーを、強制的に消費させリフレッシュすることを特徴とするものである。
本発明は、最上流の像担持体での画像形成動作開始から所定の像担持体における画像形成動作開始までの間に、所定の像担持体上にトナー処理モード用トナー像を形成できる。そして、中間転写体上に転写したトナー処理モード用トナー像を被転写体に転写することなく中間転写体クリーニング部で回収できる。このことで、通常の画層形成動作中でも、トナー処理モードを行うことが可能である。したがって、トナー処理モードを通常の画像形成動作中に行うことで、通常の画像形成動作ができなくなるダウンタイムを発生させずに中間転写体表面上の付着物質を除去できる。

本発明は、中間転写体に対する付着物質の除去を、通常の画像形成動作ができなくなるダウンタイムを発生させずに行うことができる画像形成装置を提供することができる。

本実施形態に係る、画像形成装置の全体概略図。 通常の画像形成動作時における、各感光体上へのトナー像の形成タイミングチャート。 中間転写体回転方向最下流の感光体上に付着物質除去用トナー像を形成する場合の、各感光体上へのトナー像の形成タイミングチャート。 中間転写体回転方向最下流の感光体を含む複数の感光体上に付着物質除去用トナー像を形成する場合の、各感光体上へのトナー像の形成タイミングチャートの例。 本発明を直接転写方式の画像形成装置に適用した場合の、画像形成装置の全体概略図の例。

以下、本発明を、タンデム型の電子写真装置であるフルカラープリンタに適用した一実施形態について、実施例を挙げて図を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る、画像形成装置の全体概略図である。図２は、通常の画像形成動作時における、各感光体上へのトナー像の形成タイミングチャートである。図３は、中間転写ベルト回転方向最下流の感光体上にトナー処理モード用トナー像を形成する場合の、各感光体上へのトナー像の形成タイミングチャートである。図４は、中間転写ベルト回転方向最下流の感光体を含む複数の感光体上にトナー処理モード用トナー像を形成する場合の、各感光体上へのトナー像の形成タイミングチャートの例である。図５は、本発明を直接転写方式の画像形成装置に適用した場合の、画像形成装置の全体概略図の例。

（実施例１）
まず、本実施形態の、第１の実施例である、実施例１から説明する。本実施例のプリンタ本体は、中央に、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト１０を設けた間接（中間）転写方式のフルカラープリンタである。中間転写ベルト１０は、多層構造、単層構造でも構わない。多層構造であればベース層を例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂でつくり、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被ってなるものがある。また、単層であればＰＶＤＦ、ＰＣ、ポリイミド等の材質を用いるものがある。ここで、中間転写ベルト１０の材質および構造に関してはこれに特定されるものではない。

そして、図１に示すように、この中間転写ベルト１０は、支持ローラ１２，１３，１４、１５に掛け回されており、画像形成時には、図１中反時計回りに回転する。この中間転写ベルト１０の下方の移動領域に沿ってブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の４つの画像形成手段たる画像形成ユニット７Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙが配置されてタンデム画像形成装置を構成している。ここで、各画像形成ユニット７Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙの基本的な構成・動作は同様であるので、以下の説明では、適宜、符合Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙを省略して説明する。

各画像形成ユニットには、像担持体である感光体１、像担持体クリーニング手段である感光体クリーニングブレード２ａを備えた感光体クリーニング装置２、帯電手段である帯電装置４、現像手段である現像装置６などを備えている。符号５は、装置下部に配置されている光書き込み装置（不図示）からの書き込み光を示す。中間転写ベルト１０の各感光体１と対向するベルト部分の裏面には一次転写手段たる１次転写ローラ１１を備えている。支持ローラ１２に巻き付くベルト部分の表面に対向して２次転写手段たる２次転写ローラ２１が設けられている。また、２次転写後の中間転写ベルト１０表面をクリーニングするベルトクリーニングブレード１９ａを備えたベルトクリーニング装置１９も設けられている。

このベルトクリーニングブレード１９ａにはウレタン等のブレード状のものを用い中間転写ベルト１０回転方向に対しカウンター方向に当接されている。また、クリーニング部材にはウレタンブレードの他に導電性ブラシやローラを用いて静電的に回収するような構成をとっても良い。このベルトクリーニングブレード１９ａにより回収されたトナーは、ベルトクリーニング装置１９内の搬送部材（不図示）により装置奥側へ搬送され重力等により下方へ落下され、トナー回収用ボトル（不図示）内部へと収容される。また、トナー回収用ボトルには、回収トナー量を検知する手段が設けられており、満杯時には機械を停止させる動作等を行い、トナーがあふれる事を防止している。

各画像形成ユニット７では、感光体１上を帯電装置４にて帯電し、露光装置５により静電潜像を作成する。次に現像装置６にて静電潜像をトナー像に現像する。そして、転写ローラ１１にてトナー像を中間転写ベルト１０に転写を行う。転写残トナーは、感光体クリーニング装置２にて回収される。この回収されたトナーも、中間転写ベルト１０表面から回収されたトナーと同様にトナー回収ボトルに収容される。また、２次転写ローラ２１の上方には、シート上の転写画像を定着する定着装置３０を設ける。定着装置３０は、定着ローラに加圧ローラを押し当てて構成する。

また、このプリンタで、外部のパソコン等から印刷ジョブに係る情報を受信すると、駆動モータ（不図示）で支持ローラ１２、１３，１４、１５の１つを回転駆動して他の支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト１０を回転駆動する。同時に、個々の画像形成ユニット７で、感光体１を回転して各感光体１上にそれぞれ、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の回転とともに、各１次転写ローラ１１にバイアスを印加し、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。

一方、このプリンタで、外部のパソコン等から印刷ジョブに係る情報を受信すると、給紙テーブル３１の給紙ローラ２６を選択回転し、ペーパーバンクに備える給紙カセット２５からシートを繰り出す。その後、分離ローラで１枚ずつ分離して、搬送ローラ２７で搬送して複写機本体内の給紙路に導き、レジストローラ２８に突き当てて止める。

そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２８を回転し、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２１との間にシートを送り込み、２次転写ローラ２１でシート上にカラー画像を転写する。この２次転写する際の転写バイアスは、２次転写ローラ２１に引加してもよいし、あるいは支持ローラ１２に引加する方法もある。

合成カラー画像を転写された後のシートは、２次転写ローラ２１で搬送して定着装置３０へと送り込み、定着装置３０で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、排出ローラ３２で排出し、排紙トレイ上にスタックされる。

一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、ベルトクリーニング装置１９で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、このプリンタによる再度の画像形成に備える。

以下に、本実施例の特徴部である、中間転写ベルト１０上の付着物質除去に係る構成を説明する。従来は、中間転写ベルト上の付着物質を、付着物質除去用のトナーを用いて除去する際に、通常の画像形成が行えず、画像形成動作のダウンタイムが発生してしまうという問題があった。そこで、本発明の発明者は、画像形成時における、各感光体１上に各色に対応したトナー像が形成され、中間転写ベルト１０上に転写されるタイミングについて注目した。

具体的には、プリンタが、外部のパソコン等から印刷ジョブに係る情報を受信して、通常の画像形成動作がスタートすると、まず感光体１Ｋ上に１色目のトナー像が形成される。そして２色目の感光体１Ｍでのトナー像の形成は、ベルトがこの感光体間を進むだけのタイミングを待ってスタートすることになる。つまり、図２に示すように、ベルトの周速度をＡ（ｍｍ／ｓｅｃ）、各色の感光体間のスパンをＢ（ｍｍ）とすると、Ａ／Ｂ（ｓｅｃ）だけ２色目の画像形成動作は遅れてスタートすることになる。同様に、３色目の感光体１Ｃでの画像形成動作のスタートは、１色目より２Ａ／Ｂ（ｓｅｃ）、４色目の感光体１Ｙでの画像形成動作のスタートは３Ａ／Ｂ（ｓｅｃ）遅れてスタートすることとなる。

本発明の発明者は、上記通常の画像形成動作において、各感光体上での画像形成動作がずれて開始される点に注目し、上記通常の画像形成動作に加え、次のような中間転写ベルト１０上の付着物質除去するクリーニング動作（以下、「トナー処理モード」と呼ぶ）を行うこととした。このトナー処理モードは、通常の画像形成動作中に行う。外部のパソコン等から印刷ジョブに係る情報を受信して、通常の画像形成動作が開始されると、感光体１Ｋに１色目のトナー像を形成する。それと同時（あるいは若干の時間経過後）に下流にある感光体１Ｍ、Ｃ，Ｙのどれか１つにトナー処理モード用トナー像を形成する。例えば、図３に示すように、４色目（Ｙ）の感光体１Ｙ上で、トナー処理モード用トナー像を形成する。

ここで、トナー処理モード用の画像形成に利用できる時間は、上述したように、各感光体間のスパンが同一でああれば、２色目の感光体が最大Ａ／Ｂ（ｓｅｃ）、３色目の感光体が２Ａ／Ｂ（ｓｅｃ）である。それに対し、４色目最下流の感光体が３Ａ／Ｂ（ｓｅｃ）で最も長いことになり、４色目を用いればトナー処理モード用トナー像を最も多く作成することができ、クリーニングによるリフレッシュが効果的に実施できることになる。

したがって、本実施例では、最下流である感光体１Ｙにトナー処理モード用トナー像を形成することにした。ここで、感光体１Ｙにトナー像を形成するトナー処理モード用のトナー像はベタ画像が代表的である。そして、このベタ画像を１次転写ローラ１１Ｙで、トナーと逆極性の電界を形成し、中間転写体上に１次転写する。この最下流の感光体１Ｙにおけるトナー処理モード用のトナー像は、通常の画像先端が１次転写ローラ１１Ｙに達する前に終了させ、以下、通常の画像形成動作を行うこととする。

中間転写ベルト１０上のトナー処理モード用のトナー像は、通常の画像形成時とは異なり、転写紙への２次転写は行わず、そのままベルトクリーニング装置１９まで運び、そこでベルトクリーニングブレード１９ａにより掻き取り除去する。このことにより、トナー処理モード用のトナー像とともに付着物質を絡め取る。

つまり、中間転写ベルト１０上の付着物質に対し、次の効果が生まれる。ベルトクリーニング装置１９に対し、通常時に突入するトナー量（転写残トナー量）よりも多目のトナー像を突入させ、表面の付着物質をトナー像に絡めとるように付着させ、そのトナーと一緒にクリーニングするという効果がある。この効果をもたせるには一定量のトナー像が必要で、通常時の転写残留トナーだけでは力不足のため、このような動作を行っている。

そして、トナー処理モード用のトナー像が２次転写部を通り過ぎた後、通常の画像が２次転写部に到達し、この画像は転写紙に転写されることとなる。また、トナー処理モード用のトナー像が２次転写ローラ２１を通過する際には転写紙がないため、このままではトナーが２次転写ローラ２１に付着してしまう。そこで、トナー処理モード用のトナー像が２次転写ローラ２１に付着するのを防止するためには、次のような方法が取れる。

トナー処理モード用のトナー像が２次転写ローラ２１を通過する際には、通常の画像形成時に、２次転写ローラに加えるバイアスを印加しない方法、あるいは通常とは逆極性のバイアスを印加する方法が取れる。また、トナー処理モード用のトナー像が２次転写ローラ２１を通過する際に、２次転写ローラ２１を中間転写ベルト１０から離間させておく。そして、トナー処理モード用のトナー像が２次転写ローラ２１を通過後、通常の画像が到達前に２次転写ローラを中間転写ベルト１０に当接するという方法もとれる。

以上、中間転写体である中間転写ベルト１０に対する付着物質除去（トナー処理モード）について説明してきた。しかし、本実施例の構成は、ベルトクリーニング装置１９のベルトクリーニングブレード１９ａの巻き込み防止にも、同様のトナー処理モードを利用することができる。ベルトクリーニング装置１９におけるベルトクリーニングブレード１９ａは、画像面積の少ないコピーを多数枚とったり、あるいは誤って白紙コピーを多数枚とると、中間転写ベルト１０上に残留トナーが無い状態となる。そして、中間転写ベルト１０に接触しているベルトクリーニングブレード１９ａのエッジのトナーも無くなる。このため、中間転写ベルト１０とベルトクリーニングブレード１９ａとの摩擦係数が上がり摺擦抵抗が増大し、ベルトクリーニングブレード１９ａのエッジが中間転写ベルト１０表面に引っかかり、ベルトクリーニングブレード１９ａのめくれ（巻き込み）が発生することがある。

これを防止するために、トナー処理モードを利用することができる。すなわち、トナー処理モードを行うことにより、通常の画像形成動作からベルトクリーニングブレード１９ａに入力されるトナー以外に、ベルトクリーニングブレード１９ａにトナーが入力される。このようにトナーが入力されることにより、ベルトクリーニングブレード１９ａと中間転写ベルト１０との摩擦係数を下げ、ベルトクリーニングブレード１９ａのめくれ防止を図ることができる。

また、本実施例の構成は、各画像形成ユニット７Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙに備える現像装置６Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙ内のトナーのリフレッシュにも、同様のリフレッシュ効果を得ることができる。

トナーは、現像装置６内で長い間留まっていると特性が劣化してしまう。すなわち、定期的にトナーが使用されていればよいが、例えば、白黒画像ばかりを長期間使用したような場合、他の３色のトナーは長期間使用されない状態が続く。このような状態が長期間続くと、使用されない３色のトナーの特性が劣化してしまい、次にフルカラーモードで画像を作成すると画像が悪くなってしまう。

このような問題を防止するためには、トナーの入替えを行なう、トナーのリフレッシュを行うと有効である。このトナーのリフレッシュの方法としては、トナーの使用状況をメモリに蓄えておき、予め求めておく基準を下回った場合、トナーのリフレッシュを行う。例えば、直近１００枚の画像におけるトナー面積率の平均が１％を基準と決めておき、これを下回った場合、トナー処理モードを行う。トナー処理モードを行うことにより、各現像装置６内に長期間溜まって劣化したトナーが消費され、各現像装置６内には新しい劣化していないトナーが補給される。このことで、次のフルカラーの画像形成時には劣化していないトナーにより適正な作像を行うことができる。

このトナー処理モードは、中間転写ベルト１０のトナー処理モードの場合と同様な動作にて行う。本実施例におけるトナー処理モードでは、最上流の画像形成ユニット７Ｋ（現像装置６Ｋ）でのトナーのリフレッシュは行うことができないが、それ以外の３色に関しては通常の作像動作内で行うことができる。したがって、通常の画像形成動作後に全ての画像形成ユニットのトナーのリフレッシュを行うよりも、トナーのリフレッシュに要する時間を短縮できる。ここで、最上流の画像形成ユニット７Ｋのトナーのリフレッシュについては、通常の画像形成動作後等に行うものとする。

従来の構成では、中間転写ベルトのトナー処理モードを画像形成動作終了後に行ったり、画質調整・維持動作（プロセスコントロール）中に行ったりしていた。そのため、トナー処理モードのために機械が使用できない時間（ダウンタイム）が生じていた。本実施形態の画像形成装置では、トナー処理モードを通常の画像形成動作中に行なうことが可能なため、そのようなダウンタイムをなくすことができる。また、このトナー処理モードを行うことで、ベルトクリーニング装置１９のベルトクリーニングブレード１９ａの巻き込み防止を図ることもできる。

また、本実施例の画像形成装置であるプリンタでは、４つの画像形成ユニットを、１色目をブラック（Ｋ）、２色目をマゼンタ（Ｍ）、３色目をシアン（Ｃ）、４色目をイエロー（Ｙ）の順で中間転写ベルト１０の回転方向上流側から配置した。本発明はこのような画像形成ユニットの配置順に限定されるものではない。しかし、このような配置順とすることで、一般的にブラック（Ｋ）よりも利用頻度が少ない、３色のカラートナーのトナー処理モードを通常の画像形成時に行うことで、トナーのリフレッシュの時間短縮効果を大きくできる。

（実施例２）
次に、本実施形態の、第２の実施例である、実施例２を説明する。本実施例と上述した実施例１とは、本実施例のトナー処理モード用のトナーを作成する感光体が複数である点のみが異なる。その他の点は上述した実施例１と同様であるので、実施例１と共通する構成・動作については適宜省略して説明する。

実施例１では、トナー処理モード用のトナーを作成するのに最下流の感光体１Ｙを使用したが、本実施例では、複数の感光体を用い、さらにリフレッシュ用のトナー量を増やすことができる。例えば、図４のタイミングチャートに示すように、３色目（Ｃ）の感光体１Ｃと最下流４色目（Ｙ）の感光体１Ｙを使用し、２色のトナー像を中間転写ベルト１０上に作成し、これをベルトクリーニング装置１９で掻き取ればよい。こうすることにより、実施例１の構成よりもトナー量を増やし、より効果的に付着物質を除去することができる。

また、上述した実施形態では、中間転写方式の場合に対して記載してきたが、例えば、図５に示すような直接転写方式の場合にも適用できる。直接転写方式とは、転写搬送ベルト１１０の周りに複数の画像形成ユニット７を並列に配置し、各感光体１上に形成されたトナー像を、転写部において転写搬送ベルト１１０上に搬送される被転写体に順次重ねて転写する方式である。このような、直接転写方式の画像形成装置においても、プロセスコントロールを行なう場合に、中間転写ベルト１０と同様な構成を採用した転写搬送ベルト１１０を用いて、プロセスコントロール用のトナー像を形成する画像形成装置がある。また、通常の画像形成においても、転写搬送ベルト１１０上に転写残トナーが付着してしまう場合がある。そのため、図５に示すように、転写後に転写搬送ベルト１１０上に残った転写残トナーは、中間転写方式の場合と同様に、ベルトクリーニングブレード１１９ａを有したベルトクリーニング装置１１９にて、回収する構成をとっている。このような直接転写方式においても、通常の画像形成動作中に上述したトナー処理モードを中間転写方式と同様に行うことができる。

以上、本実施形態に係る画像形成装置では、次のような作用・効果を奏することができる。最上流の感光体１Ｋでの画像形成動作開始から、感光体１Ｍ，Ｃ，Ｙの内、所定の感光体１での画像形成動作開始までの間に、所定の感光体１上にトナー処理モード用トナー像を形成する。そして、中間転写ベルト１０上に転写したトナー処理モード用トナー像を転写紙に転写することなくベルトクリーニング装置１９で回収できる。このことで、通常の画層形成動作中でも、トナー処理モードを行うことが可能である。したがって、トナー処理モードを通常の画像形成動作中に行うことで、通常の画像形成動作ができなくなるダウンタイムを発生させずに中間転写ベルト１０表面上の付着物質を除去できる。よって、中間転写ベルト１０に対する付着物質の除去を、通常の画像形成動作ができなくなるダウンタイムを発生させずに行うことができる画像形成装置を提供することができる。
また、本実施形態に係る画像形成装置では、複数ある感光体１のうち最下流の感光体１Ｙにおいて、トナー処理モード用トナー像を形成するので、リフレッシュ用トナー像を最も多く作成することができる。したがって、中間転写ベルト１０上の付着物質除去を行う、トナー処理モードを効果的に実施できる。
また、本実施形態に係る画像形成装置では、トナー処理モードを行う感光体１は、複数ある感光体１の内、最上流の感光体１Ｋ以外の、最下流の感光体１Ｙを含む複数の感光体においてトナー処理モード用トナー像を形成する。このことで、トナー処理モード用トナー像のトナー量を、１つの感光体１Ｙを使用する時よりも多くでき、中間転写ベルト１０上の付着物質除去を行う、トナー処理モードを、１つの感光体１Ｙを使用する時よりも効果的に実施できる。
また、本実施形態に係る画像形成装置では、トナー処理モード用のトナー像が２次転写部を通過する際には２次転写バイアスを印加していない。その後、通常のトナー像が２次転写部を通過する際に２次転写バイアスを印加することによって、トナー処理モード用のトナーが２次転写部に付着することを軽減できる。
また、本実施形態に係る画像形成装置では、トナー処理モード用のトナー像が２次転写部を通過する際には２次転写バイアスを通常の画像形成時に印加するバイアスと逆極性のバイアスを印加している。その後、通常のトナー像が２次転写部を通過する際に通常の２次転写バイアスを印加することによって、トナー処理モード用のトナーが２次転写部に付着することを、より軽減できる。
また、本実施形態に係る画像形成装置では、２次転写部を構成する２次転写ローラ２１は、中間転写ベルト１０に対し接離可能であり、トナー処理モード用トナーが２次転写部を通過する時点には、２次転写部は中間転写ベルトから離間させる。そして、トナー処理モード用トナー像が２次転写部を通過した時点から通常のトナー像が通過する時点までの間に中間転写ベルト１０に当接させることにより、トナー処理モード用のトナーが２次転写部に付着することを防ぐことができる。
また、本実施形態に係る画像形成装置では、次のような作用・効果を奏することができる。最上流の感光体１Ｋでの画像形成動作開始から、感光体１Ｍ，Ｃ，Ｙの内、所定の感光体１での画像形成動作開始までの間に、所定の感光体１上にトナー処理モード用トナー像を形成する。そして、転写搬送ベルト１１０上に転写したトナー処理モード用トナー像を転写紙に転写することなくベルトクリーニング装置１１９で回収できる。このことで、通常の画層形成動作中でも、トナー処理モードを行うことが可能である。したがって、トナー処理モードを通常の画像形成動作中に行うことで、通常の画像形成動作ができなくなるダウンタイムを発生させずに転写搬送ベルト１１０表面上の付着物質を除去できる。よって、転写搬送ベルト１１０に対する付着物質の除去を、通常の画像形成動作ができなくなるダウンタイムを発生させずに行うことができる画像形成装置を提供することができる。
また、本実施形態に係る画像形成装置では、複数ある感光体１のうち最下流の感光体１Ｙにおいて、トナー処理モード用トナー像を形成するので、トナー処理モード用トナー像を最も多く作成することができる。したがって、転写搬送ベルト１１０上の付着物質除去を行う、トナー処理モードを効果的に実施できる。
また、本実施形態に係る画像形成装置では、トナー処理モードを行う感光体１は、複数ある感光体１の内、最上流の感光体１以外の、最下流の感光体１Ｙを含む複数の感光体１においてトナー処理モード用トナー像を形成する。このことで、トナー処理モード用トナー像のトナー量を、１つの感光体１を使用する時よりも多くでき、転写搬送ベルト１１０上の付着物質除去を行う、トナー処理モードを、１つの感光体１を使用する時よりも効果的に実施できる。
また、本実施形態に係る画像形成装置では、上述した中間転写方式にあっては最上流の画像形成ユニット７以外の現像装置６のトナーのリフレッシュを、中間転写ベルト１０上の付着物質を除去するトナー処理モードで行なえる。また、上述した直接転写方式にあっては、最上流の画像形成ユニット７以外の現像装置６のトナーのリフレッシュを、転写搬送ベルト１１０上の付着物質を除去するトナー処理モードで行なえる。したがって、最上流以外の画像形成ユニット７に備えた現像装置のトナーのリフレッシュを通常の画像形成時に行なえる。このことで、通常の画像形成動作後に全ての画像形成ユニットのトナーのリフレッシュを行うよりも、トナーのリフレッシュに要する時間を短縮できる。

１ 感光体
２ 感光体クリーニング装置
４ 帯電装置
５ 露光装置
６ 現像装置
７ 画像形成ユニット
１０ 中間転写ベルト
１１ １次転写ローラ
１９ ベルトクリーニング装置
２１ ２次転写ローラ
３０ 定着装置
３１ 給紙テーブル
１１０ 転写搬送ベルト

特開２００３−００５６０８号公報 特開２００７−１７１４２９号公報

Claims (10)

1. 中間転写体の周りに複数の像担持体を並列に配置し、該像担持体上に形成されたトナー像を１次転写部において該中間転写体に順次重ねて転写し、その後２次転写部において被転写体にトナー像を一括転写し、転写後に該中間転写体上に残ったトナーを中間転写体クリーニング部にて回収する画像形成装置において、
   上記中間転写体上の付着物質を除去して該中間転写体表面の状態をリフレッシュするトナー処理モードを備え、
   上記トナー処理モードは、
   上記中間転写体回転方向の最上流の像担持体での画像形成動作開始から、該最上流の像担持体より下流側の所定の像担持体における画像形成動作開始までの間に、トナー処理モード用トナー像を該所定の像担持体上に形成し、
   上記トナー処理モード用トナー像を上記中間転写体上に転写した後に、転写した該トナー処理モード用トナー像を被転写体に転写することなく中間転写体クリーニング部にて回収する動作モードであ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、
   トナー処理モード用トナー像を形成する像担持体は、複数ある像担持体のうち最下流の像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   トナー処理モード用トナー像を形成する像担持体は、複数ある像担持体のうち最下流の像担持体を含む複数の像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一に記載の画像形成装置において、
   トナー処理モード用トナー像が２次転写部を通過する際には２次転写バイアスを印加せず、
   その後通常の画像が２次転写部を通過する際に２次転写バイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至３のいずれか一に記載の画像形成装置において、
   トナー処理モード用トナー像が２次転写部を通過する際には２次転写バイアスを通常の画像形成時に印加するバイアスと逆極性のバイアスを印加し、
   その後通常の画像が２次転写部を通過する際に通常の２次転写バイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至３のいずれか一に記載の画像形成装置において、
   ２次転写部は中間転写体に対し接離可能であり、
   トナー処理モード用トナー像が２次転写部を通過する時には、２次転写部を中間転写体から離間させて、トナー処理モード用トナー像を通過させ、通常の画像が通過する前に、２次転写部を中間転写体に接触させることを特徴とする画像形成装置。
7. 転写搬送ベルトの周りに複数の像担持体を並列に配置し、該像担持体上に形成されたトナー像を、転写部において該転写搬送ベルト上に搬送される被転写体に順次重ねて転写し、転写後に該転写搬送ベルト上に残ったトナーを転写搬送ベルトクリーニング部にて回収する画像形成装置において、
   上記転写搬送ベルト上の付着物質を除去して該転写搬送ベルト表面の状態をリフレッシュするトナー処理モードを備え、
   上記トナー処理モードは、
   上記転写搬送ベルト回転方向の最上流の像担持体での画像形成動作開始から、該最上流の像担持体より下流側の所定の像担持体における画像形成動作開始までの間に、トナー処理モード用トナー像を該所定の像担持体上に形成し、
   上記トナー処理モード用トナー像を上記転写搬送ベルト上に転写した後に、転写した該トナー処理モード用トナー像を被転写体に転写することなく転写搬送ベルトクリーニング部にて回収する動作モードであることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、
   トナー処理モード用トナー像を形成する像担持体は、複数ある像担持体のうち最下流の像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項７に記載の画像形成装置において、
   トナー処理モード用トナー像を形成する像担持体は、複数ある像担持体のうち最下流の像担持体を含む複数の像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１乃至１０のいずれか一に記載の画像形成装置において、
    トナー処理モードを実行することで、トナー処理モード用のトナー像を形成する像担持体を設けた現像装置内のトナーを、強制的に消費させリフレッシュすることを特徴とする画像形成装置。

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