JP2017142282A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カラーモードからモノクロモードに切り替える際のトナー落ちや記録媒体の裏汚れの発生を抑制可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、複数の画像形成部と、中間転写ユニットと、二次転写ローラーと、ベルトクリーニング装置と、制御部と、を備える。中間転写ユニットは、中間転写ベルトと、複数の一次転写ローラーと、駆動ローラーと、テンションローラーと、ローラー接離機構と、を有する。ベルトクリーニング装置は、中間転写ベルトを挟んでテンションローラーに対向するクリーニング部材を有する。制御部は、連続印字中にカラーモードからモノクロモードへの切り替えを行う場合、カラーモードから退避モードに切り替えた状態で中間転写ベルト及びベルトクリーニング装置を駆動するトナー回収モードを実行した後、モノクロモードへ切り替える。
【選択図】図８

Description

本発明は、クリーニング部材を用いて中間転写ベルト表面の残留トナーを除去する機構を備えた画像形成装置に関し、特に中間転写ベルトへのトナーの再付着を防止する方法に関するものである。

従来、所定方向に回動される無端状の中間転写ベルトと、この中間転写ベルトに沿って設けられた複数の画像形成部とを備え、各画像形成部により中間転写ベルト上に各色のトナー像を順次重ね合わせて一次転写した後、記録媒体上に二次転写する中間転写方式の画像形成装置が知られている。

このような中間転写方式の画像形成装置においては、二次転写後に中間転写ベルト上に残存するトナーを除去するベルトクリーニング装置が設けられている。中間転写ベルトが弾性層を有しない場合は、クリーニングブレードを中間転写ベルトの表面に押し当ててトナーを掻き落とすブレード方式が採用される。

一方、中間転写ベルトが弾性層を有する場合は、中間転写ベルト表面に残存するトナーを機械的、電気的に回収するクリーニングブラシと、クリーニングブラシからトナーを回収する回収ローラーと、回収ローラー表面からトナーを掻き落とすブレードと、回収ローラー表面から掻き落とされたトナーを廃トナー回収容器へ搬送する搬送スパイラルと、をハウジング内に備えたクリーニング装置が用いられることが多い。

また、中間転写ベルトのクリーニング条件を調整する技術も種々提案されており、例えば特許文献１には、クリーニング部材と中間転写ベルトの当接条件の調整を行う調整機構を備え、モノクロモードとカラーモードとでクリーニング部材と中間転写ベルトの当接条件をクリーニングに適した条件となるように調整する技術が開示されている。

また、特許文献２には、記録材の裏汚れを防止するために、カラーモードからモノクロモードに切り替える際に、中間転写ベルトに対する各画像形成部の一次転写手段の圧着を一旦全部解除した後、画像形成が行われる画像形成部の一次転写手段を圧着させてモノクロモードに移行する技術が開示されている。

特開２０１３−８３６７６号公報 特開２００４−３４１３９９号公報

ところで、クリーニング装置には、ハウジング内部をクリーニングブラシ側と搬送スパイラル側とに仕切るシール部材を有するものがある。シール部材は、回収ローラー表面からトナーを掻き落とすブレードの上流側において先端部を回収ローラーに当接させることにより、ブレードによって回収ローラー表面から掻き落とされたトナーを搬送スパイラル側に案内し、クリーニングブラシ側（ハウジングの外側）に向かわないようにするものである。そのため、シール部材は、回収ローラーの軸方向全域に亘って回収ローラーに付着しているトナーを掻き落とさない程度のほぼ一定の接触圧で接触している必要がある。

しかし、中間転写ベルト上に記録媒体（用紙）から発生する紙粉が付着し、さらにクリーニングブラシ、回収ローラーを介してシール部材に紙粉が付着することがある。その結果、回収ローラーとシール部材との間に隙間が生じてしまい、搬送スパイラル側のトナーがクリーニングブラシ側に逆流してクリーニングブラシに再付着する。そして、クリーニングブラシに再付着したトナーが中間転写ベルト上に移行すると、いわゆるトナー落ちとなって画像不具合が発生するおそれがある。

特に、全ての一次転写ローラーが感光体ドラムに圧接されたカラーモードから、１本の一次転写ローラーのみがブラック画像に対応する感光体ドラムに圧接されたモノクロモードへ切り替える際、中間転写ベルトの張力の変化によりクリーニングブラシがハウジング内側に移動する。これにより、クリーニングブラシがシール部材やハウジングの底面に堆積したトナーに接触し、クリーニングブラシに再付着する。そして、クリーニングブラシに再付着したトナーが中間転写ベルトに移行し、モノクロモード切り替え後１枚目の印字においてトナー落ちや用紙の裏汚れが発生する。

本発明は、上記問題点に鑑み、カラーモードからモノクロモードに切り替える際のトナー落ちや記録媒体の裏汚れの発生を抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、異なる色の画像を形成する複数の画像形成部と、中間転写ユニットと、二次転写ローラーと、ベルトクリーニング装置と、制御部と、を備えた画像形成装置である。中間転写ユニットは、画像形成部に沿って移動する無端状の中間転写ベルトと、中間転写ベルトを挟んで各画像形成部に配置された像担持体に対向配置され、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に一次転写する複数の一次転写ローラーと、中間転写ベルトを回動する駆動ローラーと、中間転写ベルトに従動して回転するとともに中間転写ベルトに所定の張力を付与するテンションローラーと、一次転写ローラーを中間転写ベルトに対し接近または離間する方向に往復移動させるローラー接離機構と、を有する。二次転写ローラーは、中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像を記録媒体上に二次転写する。ベルトクリーニング装置は、中間転写ベルト表面の残留トナーを除去する。制御部は、中間転写ユニット及びベルトクリーニング装置の駆動を制御する。ローラー接離機構は、全ての一次転写ローラーが中間転写ベルトを挟んで像担持体に圧接されるカラーモードと、１つの一次転写ローラーのみが中間転写ベルトを挟んでブラックの画像を形成する画像形成部に配置された像担持体に圧接されるモノクロモードと、全ての一次転写ローラーが像担持体から離間する退避モードと、を切り替え可能である。ベルトクリーニング装置は、中間転写ベルトに対向する開口部と、中間転写ベルト表面から除去されたトナーを貯留するトナー収容部と、が形成されたハウジングと、中間転写ベルトを挟んでテンションローラーに対向する位置に配置されるクリーニング部材と、クリーニング部材に付着したトナーを回収する回収ローラーと、回収ローラーの長手方向全域に亘って対向配置され、トナー収容部と開口部とを区画するシール部材と、を有する。クリーニング部材は、退避モードではテンションローラーの押圧力によってカラーモード及びモノクロモードに比べて開口部からハウジングの内側方向に移動した位置に配置される。制御部は、連続印字中にカラーモードからモノクロモードへの切り替えを行う場合、カラーモードから退避モードに切り替えた状態で中間転写ベルト及びベルトクリーニング装置を駆動することでハウジングの開口部近傍に堆積したトナーをクリーニング部材及び回収ローラーを用いて回収するトナー回収モードを実行した後、モノクロモードへ切り替える。

本発明の第１の構成によれば、連続印字中におけるカラーモードからモノクロモードへの切り替え時に、全ての一次転写ローラーの押圧を解除してトナー回収モードを実行することにより、シール部材やハウジングの底面に堆積したトナー等がクリーニング部材及び回収ローラーによって回収される。これにより、カラーモードからモノクロモードへの切り替え時にシール部材やハウジングの底面に堆積したトナーがクリーニング部材に再付着し、さらに中間転写ベルト上に移行することによるトナー落ちの発生を効果的に抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の内部構成を示す概略図 図１における画像形成部Ｐａ付近の拡大図 画像形成装置１００に搭載される中間転写ユニット３０の側面断面図 図３に示したベルトクリーニングユニット１９の外観斜視図 ベルトクリーニングユニット１９の内部構成を示す側面断面図 一次転写ローラー６ａ〜６ｄの押圧解除に伴うテンションローラー１１、ファーブラシ４１の移動方向を示す側面断面図 画像形成装置１００の制御経路を示すブロック図 本実施形態の画像形成装置１００におけるカラーモードからモノクロモードへの切り替え動作例を示すタイミングチャート 本実施形態の画像形成装置１００におけるカラーモードからモノクロモードへの切り替え制御を示すフローチャート

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成を示す概略図であり、図２は、図１における画像形成部Ｐａ付近の拡大図である。

図１に示す画像形成装置１００は、いわゆるタンデム方式のカラープリンターであり、以下のような構成になっている。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、さらに駆動手段（図示せず）により図１において時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次転写された後、二次転写ローラー９において記録媒体の一例としての転写紙Ｐ上に一度に転写され、さらに、定着部１３において転写紙Ｐ上に定着された後、画像形成装置１００本体より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

トナー像が転写される転写紙Ｐは、画像形成装置１００本体下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａ及びレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９へと搬送される。中間転写ベルト８には継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。以下、画像形成部Ｐａについて詳細に説明するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄについても基本的に同様の構成であるため説明を省略する。図２に示すように、感光体ドラム１ａの周囲には、ドラム回転方向（図１の反時計回り方向）に沿って帯電装置２ａ、現像装置３ａ、クリーニング装置７ａが配設され、中間転写ベルト８を挟んで一次転写ローラー６ａが配置されている。また、感光体ドラム１ａに対し中間転写ベルト８の回転方向上流側には中間転写ベルト８を挟んでテンションローラー１１に対向するベルトクリーニングユニット１９が配置されている。

次に、画像形成装置１００における画像形成手順について説明する。ユーザーにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５の光出射窓５ａから出射されたビーム光（レーザー光）によって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーが所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ〜３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ４ａ〜４ｄから各現像装置３ａ〜３ｄにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。

ベルト駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１０の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回り方向に回転を開始すると、転写紙Ｐがレジストローラー１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９へ搬送され、フルカラー画像が転写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは定着部１３へと搬送される。中間転写ベルト８表面に残存したトナーはベルトクリーニングユニット１９によって除去される。

定着部１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラー対１３ａにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー１５によって排出トレイ１７に排出される。

一方、転写紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部１３を通過した転写紙Ｐの一部を一旦排出ローラー１５から装置外部にまで突出させる。その後、転写紙Ｐは排出ローラー１５を逆回転させることにより分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラー９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラー９により転写紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部１３に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。

図３は、画像形成装置１００に搭載される中間転写ユニット３０の側面断面図である。なお、図３では中間転写ユニット３０を図１の背面側から見た状態を示している。図３に示すように、中間転写ユニット３０は、下流側の駆動ローラー１０と上流側のテンションローラー１１とに掛け渡された中間転写ベルト８と、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触する一次転写ローラー６ａ〜６ｄとを有する。また、テンションローラー１１に対向する位置には、中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのベルトクリーニングユニット１９が配置されている。ベルトクリーニングユニット１９の詳細な構成については後述する。

中間転写ユニット３０は、一次転写ローラー６ａ〜６ｄの回転軸の両端部を回転可能に支持する一対の支持部材（図示せず）と、支持部材を中間転写ベルト８の進行方向に対し垂直に往復移動させる駆動手段（図示せず）と、を有するローラー接離機構６０を備えている。ローラー接離機構６０は、４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｄを、それぞれ中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ａ〜１ｄ（図１参照）に圧接するカラーモードと、一次転写ローラー６ｄのみを中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ｄに圧接するモノクロモードと、４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｄの全てを中間転写ベルト８から離間させる退避モードとに切り替え可能である。

図４は、図３に示したベルトクリーニングユニット１９の外観斜視図、図５は、ベルトクリーニングユニット１９の内部構成を示す側面断面図である。ベルトクリーニングユニット１９は、ハウジング４０内に、ファーブラシ４１、回収ローラー４３、ブレード４５、搬送スパイラル４７を備えており、ハウジング４０の一端にはファーブラシ４１、回収ローラー４３、及び搬送スパイラル４７にクリーニング駆動モーター（図示せず）からの駆動力を入力する駆動入力ギア列４８が配置されている。

ファーブラシ４１は、ハウジング４０の開口部４０ａ側において、中間転写ベルト８を介してテンションローラー１１と対向配置されている。ファーブラシ４１は、中間転写ベルト８の移動方向に対しカウンター方向（図５の反時計回り方向）に回転することにより、中間転写ベルト８上に残存するトナーや紙粉等の異物（以下、トナー等という）を掻き取る。回収ローラー４３に接触するファーブラシ４１のブラシ部分は抵抗値１〜９００ＭΩ程度の導電性の繊維で形成されている。

回収ローラー４３は、ファーブラシ４１の表面に接触しながらファーブラシ４１と逆方向（図５の時計回り方向）に回転することにより、ファーブラシ４１に付着したトナー等を回収する。回収ローラー４３にはクリーニングバイアス電源６５（図７参照）が接続されており、中間転写ベルト８のクリーニング時にトナーと逆極性（ここでは負極性）のクリーニングバイアスが印加される。また、テンションローラー１１はグランドに接地（アース）されている。その結果、中間転写ベルト８から掻き取られたトナー等はファーブラシ４１のブラシ部分に電気的及び機械的に回収され、さらに回収ローラー４３に電気的に移動する。

ファーブラシ４１、回収ローラー４３の各回転軸４１ａ、４３ａは、軸受部材５１によって回転可能に支持されており、ファーブラシ４１は回収ローラー４３の回転軸４３ａを中心として揺動可能となっている。また、軸受部材５１の揺動端側（回転軸４１ａ側）は圧縮バネ４９によって図５の右上方向に付勢されている。

ブレード４５は、回収ローラー４３の回転方向に対し上流側（回収ローラー４３の表面の移動方向に対しカウンター方向）から回収ローラー４３に接触して回収ローラー４３によって回収されたトナー等を掻き落として回収ローラー４３を清掃する。搬送スパイラル４７は、ハウジング４０のトナー収容部４０ｂ内に配置されており、ブレード４５によって回収ローラー４３から掻き落とされたトナー等をハウジング４０の外部の廃トナー回収容器（図示せず）へ搬送する。

図５に示すように、ハウジング４０内には回収ローラー４３の長手方向全域に亘ってシール部材５０が対向配置されている。シール部材５０は、例えばポリウレタン等で形成されたシート状の部材であり、所定の接触圧で回収ローラー４３に接触している。このシール部材５０の接触圧は、回収ローラー４３に付着しているトナーは掻き落とさずに、ブレード４５で掻き落としたトナー等が再び回収ローラー４３側に向かわないように設定する必要がある。

前述したように、中間転写ベルト８上に付着した紙粉が、ファーブラシ４１、回収ローラー４３を介してシール部材５０に付着すると、回収ローラー４３とシール部材５０との間に隙間が生じてしまい、トナー収容部４０ｂのトナー等が開口部４０ａ側に逆流してシール部材５０やハウジング４０の底面４０ｃに堆積する。そして、堆積したトナー等がファーブラシ４１に再付着し、中間転写ベルト８上に移行するとトナー落ちが発生するおそれがある。

特に、ローラー接離機構６０によりカラーモードからモノクロモードに切り替える際、一次転写ローラー６ａ〜６ｃが中間転写ベルト８から離間することで中間転写ベルト８に加わる張力が若干開放されるため、図６に示すように、テンションローラー１１がファーブラシ４１に接近する方向（図６の黒矢印方向）に移動する。これに伴い、ファーブラシ４１がテンションローラー１１に押圧され、圧縮バネ４９の付勢力に抗してシール部材５０及びハウジング４０の底面４０ｃに接近する方向（図６の白矢印方向）に移動するため、シール部材５０及びハウジング４０の底面４０ｃに堆積したトナー等がファーブラシ４１によって回収される。その結果、ファーブラシ４１から中間転写ベルト８にトナー等が移行し、モノクロモードに切り替え後１枚目の印字時にトナー落ちや転写紙の裏汚れが発生する。

そこで、本実施形態では、カラーモードからモノクロモードへの切り替え時に４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｃを一旦中間転写ベルト８から離間させた退避モードとし、その状態で中間転写ベルト８及びベルトクリーニングユニット１９を駆動することでシール部材５０及びハウジング４０の底面４０ｃに堆積したトナー等を回収するトナー回収モードを実行する。

図７は、画像形成装置１００の制御経路を示すブロック図である。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。

バイアス制御回路６１は、帯電バイアス電源６２、現像バイアス電源６３、転写バイアス電源６４、及びクリーニングバイアス電源６５と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源はバイアス制御回路６１からの制御信号によって、帯電バイアス電源６２は帯電装置２ａ〜２ｄ内の帯電ローラーに、現像バイアス電源６３は現像装置３ａ〜３ｄ内のトナー供給ローラー及び現像ローラーに、転写バイアス電源６４は一次転写ローラー６ａ〜６ｄ及び二次転写ローラー９に、クリーニングバイアス電源６５はベルトクリーニングユニット１９内の回収ローラー４３にそれぞれ所定のバイアスを印加する。

画像入力部６６は、画像形成装置１００にパソコン等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部６６より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部９４に送出される。

操作部７０には、液晶表示部７１、各種の状態を示すＬＥＤ７２が設けられており、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置１００の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。

その他、操作部７０には、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。

制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き可能な記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、カウンター９５、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部５０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６を少なくとも備えている。

ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ＲＡＭ９３（或いはＲＯＭ９２）には、後述するトナー回収モードの実行時間を決定するための印字枚数の閾値も記憶される。一時記憶部９４は、画像入力部６６より入力され、デジタル信号に変換された画像信号を一時的に記憶する。カウンター９５は、印字枚数を累積してカウントする。

また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、露光装置５、ベルトクリーニングユニット１９、ローラー接離機構６０、バイアス制御回路６１、画像入力部６６、操作部７０等が挙げられる。

図８は、本実施形態の画像形成装置１００におけるカラーモードからモノクロモードへの切り替え動作例を示すタイミングチャートであり、図９は、本実施形態の画像形成装置１００におけるカラーモードからモノクロモードへの切り替え制御を示すフローチャートである。必要に応じて図１〜図７を参照しながら、図８及び図９を用いて本実施形態の画像形成装置１００におけるカラーモードからモノクロモードへの切り替え手順について説明する。

なお、試験機として図１に示したようなカラープリンター（Ecosys P6040、京セラドキュメントソリューションズ社製）を用い、中間転写ベルト８としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）製の基材層にウレタン弾性層を積層し、さらにポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製のコート層を積層した弾性ベルト（大倉工業社製）を用いた。

ベルトクリーニングユニット１９は、導電性アクリルで形成されたファーブラシ４１（ＳＡ−７、東英産業社製）、表面にアルマイト処理が施された回収ローラー４３、ポリウレタンゴム（１５７７Ｅ、バンドー化学社製）のブレード４５、０．３ｍｍのステンレス箔で裏打ちした厚さ０．０５ｍｍの熱可塑性ポリウレタン（シーダム社製）のシール部材５０を用いて構成した。また、中間転写ベルト８のクリーニング時に回収ローラー４３に流れる電流を３０μＡとした。

パソコンからの印字命令を受信することによりカラーモードでの印字（以下、カラー印字という）が開始されると（ステップＳ１）、制御部９０はカウンター９５により印字枚数のカウントアップを開始する（ステップＳ２）。より具体的には、前回の４色離間動作（カラーモードからモノクロモードへの切り替え）からの累積印字枚数Ｎのカウントアップを行う。

次に、制御部９０はモノクロモードへの切り替え命令を受信したか否かを判断する（ステップＳ３）。カラー印字が継続している場合は（ステップＳ３でＮｏ）ステップＳ２に戻ってカウントアップを継続する。モノクロモードへの切り替え命令を受信した場合は（ステップＳ３でＹｅｓ）、４色離間時間ｔ２を決定する（ステップＳ４）。

次に、全ての一次転写ローラー６ａ〜６ｄを感光体ドラム１ａ〜１ｄから離間させる４色離間動作を行う（ステップＳ５）。この４色離間動作により、中間転写ベルト８の張力が開放されてテンションローラー１１がファーブラシ４１に接近する方向（図６の黒矢印方向）に移動するため、ファーブラシ４１がテンションローラー１１に押圧されてシール部材５０及びハウジング４０の底面４０ｃに接近する方向（図６の白矢印方向）に移動する。本実施形態では、離間動作に要する時間ｔ１は２秒である。

そして、４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｄを離間させた４色離間状態（退避モード）で中間転写ベルト８及びベルトクリーニングユニット１９の駆動を継続するトナー回収モードを実行する。回収ローラー４３に印加されるクリーニングバイアスがＯＮであるため、シール部材５０及びハウジング４０の底面４０ｃに堆積したトナーがファーブラシ４１に付着し、さらにファーブラシ４１から回収ローラー４３に回収される。このとき、中間転写ベルト８に印加する中間転写バイアス、二次転写ローラー９に印加する二次転写バイアスを画像形成時と逆極性（トナーと同極性）の転写逆バイアスとしておくことで、中間転写ベルト８及び二次転写ローラー９へのトナーの付着を抑制することができる。

次に、制御部９０は時間ｔ２が経過したか否かを判断し（ステップＳ６）、時間ｔ２が経過していない場合は（ステップＳ６でＮｏ）トナー回収モードを継続する。時間ｔ２が経過している場合は（ステップＳ６でＹｅｓ）、一次転写ローラー６ｄのみを感光体ドラム１ｄに押圧する押圧動作を行い、３本の一次転写ローラー６ａ〜６ｃを離間させた３色離間状態（モノクロモード）に切り替える（ステップＳ７）。

そして、制御部９０は３色離間状態（モノクロモード）への切り替えが完了してから時間ｔ４が経過したか否かを判断し（ステップＳ８）、時間ｔ４の経過後に二次転写ローラー９へ二次転写バイアスを印加する（ステップＳ９）。ここで、時間ｔ４は、中間転写ベルト８の所定領域がベルトクリーニングユニット１９から二次転写ローラー９までの距離を移動するのに要する時間以上である。

これにより、トナー回収モードにおいて中間転写ベルト８上にトナーが付着したとしても、トナーが付着した部分が一次転写ローラー６ａ〜６ｄ（感光体ドラム１ａ〜１ｄ）を通過した後にモノクロモードでの印字（以下、モノクロ印字という）か開始されるため、モノクロ印字１枚目の画像にトナー落ちや転写紙Ｐの裏汚れが発生するおそれはない。

そして、制御部９０は二次転写バイアスを印加してから時間ｔ５が経過したか否かを判断し（ステップＳ１０）、時間ｔ５の経過後に一次転写ローラー６ａ〜６ｄを介して中間転写ベルト８へ中間転写バイアスを印加する（ステップＳ１１）。ここで、時間ｔ５は、二次転写ローラー９が１回転するのに要する時間以上である。

トナー回収モードにおいては二次転写ローラー９にトナーと同極性（正極性）の転写逆バイアスを印加してトナーが付着しないようにしているが、逆帯電（負帯電）トナーが二次転写ローラー９に付着するおそれがある。そこで、時間ｔ５を二次転写ローラー９が１回転するのに要する時間以上とすることで、モノクロ印字が開始される前にトナーと逆極性（負極性）の二次転写バイアスが二次転写ローラー９の１周分以上印加される。これにより、二次転写ローラー９に付着していた逆帯電トナーが中間転写ベルト８上に戻されるため、モノクロ印字１枚目の画像において逆帯電トナーによる表汚れや裏汚れが発生するおそれはない。

その後、カウンター９５をリセットし（ステップＳ１２）、モノクロモードへの切り替え処理を終了する。

上記制御によれば、カラーモードからモノクロモードへの切り替え時に、４本（４色）の一次転写ローラー６ａ〜６ｄの押圧を解除してトナー回収モードを実行することにより、ハウジング４０の底面４０ｃやシール部材５０に堆積したトナーがファーブラシ４１を介して回収ローラー４３によって回収される。従って、底面４０ｃやシール部材５０に堆積したトナーの中間転写ベルト８上への移行が抑制され、トナー落ちの発生を効果的に抑制することができる。

また、前回のトナー回収モードからの印字枚数に基づいてトナー回収モードの継続時間ｔ２を決定することにより、ベルトクリーニングユニット１９内のトナーの堆積度合いに応じた適切なトナー回収モードの実行時間が決定される。従って、堆積したトナーを十分に回収しつつ、印字待ち時間を短縮して画像形成効率を向上させることができる。なお、前回のトナー回収モードからの印字枚数に関係なく、常に予め定められた実行時間だけトナー回収モードを継続するようにしても良い。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、ファーブラシ４１を備えたベルトクリーニングユニット１９を例示しているが、ファーブラシ４１に代えてクリーニングローラーを用いた構成においても同様に適用できる。

また、本発明は図１に示したようなタンデム型のカラープリンターに限らず、カラー複写機やカラー複合機等、中間転写ベルトとそのクリーニング装置とを用いる種々の画像形成装置に適用可能である。

本発明は、クリーニング部材を用いて中間転写ベルト表面の残留トナーを除去する機構を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、カラーモードからモノクロモードに切り替える際のトナー落ちや記録媒体の裏汚れの発生を効果的に防止可能な画像形成装置を提供することができる。

Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部
１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
３ａ〜３ｄ 現像装置
６ａ〜６ｄ 一次転写ローラー
８ 中間転写ベルト
９ 二次転写ローラー
１９ ベルトクリーニングユニット（ベルトクリーニング装置）
２９ 振動発生装置
３０ 中間転写ユニット
４０ ハウジング
４１ ファーブラシ（クリーニング部材）
４３ 回収ローラー
４５ ブレード
４７ 搬送スパイラル
５０ シール部材
５１ 軸受部材
６０ ローラー接離機構
６１ バイアス制御回路（バイアス印加装置）
６４ 転写バイアス電源（バイアス印加装置）
９０ 制御部
９５ カウンター（印字枚数カウント部）
１００ 画像形成装置

Claims (6)

1. 異なる色の画像を形成する複数の画像形成部と、
   該画像形成部に沿って移動する無端状の中間転写ベルトと、該中間転写ベルトを挟んで前記各画像形成部に配置された像担持体に対向配置され、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記中間転写ベルト上に一次転写する複数の一次転写ローラーと、前記中間転写ベルトを回動する駆動ローラーと、前記中間転写ベルトに従動して回転するとともに前記中間転写ベルトに所定の張力を付与するテンションローラーと、前記一次転写ローラーを前記中間転写ベルトに対し接近または離間する方向に往復移動させるローラー接離機構と、を有する中間転写ユニットと、
   前記中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像を記録媒体上に二次転写する二次転写ローラーと、
   前記中間転写ベルト表面の残留トナーを除去するベルトクリーニング装置と、
   前記中間転写ユニット及び前記ベルトクリーニング装置の駆動を制御する制御部と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記ローラー接離機構は、全ての前記一次転写ローラーが前記中間転写ベルトを挟んで前記像担持体に圧接されるカラーモードと、１つの前記一次転写ローラーのみが前記中間転写ベルトを挟んでブラックの画像を形成する前記画像形成部に配置された前記像担持体に圧接されるモノクロモードと、全ての前記一次転写ローラーが前記像担持体から離間する退避モードと、を切り替え可能であり、
   前記ベルトクリーニング装置は、
   前記中間転写ベルトに対向する開口部と、前記中間転写ベルト表面から除去されたトナーを貯留するトナー収容部と、が形成されたハウジングと、
   前記中間転写ベルトを挟んで前記テンションローラーに対向する位置に配置されるクリーニング部材と、
   該クリーニング部材に付着したトナーを回収する回収ローラーと、
   該回収ローラーの長手方向全域に亘って対向配置され、前記トナー収容部と前記開口部とを区画するシール部材と、
   を有し、
   前記クリーニング部材は、前記退避モードでは前記テンションローラーの押圧力によって前記カラーモード及び前記モノクロモードに比べて前記開口部から前記ハウジングの内側方向に移動した位置に配置され、
   前記制御部は、連続印字中に前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えを行う場合、前記カラーモードから前記退避モードに切り替えた状態で前記中間転写ベルト及び前記ベルトクリーニング装置を駆動することで前記ハウジングの開口部近傍に堆積したトナーを前記クリーニング部材及び前記回収ローラーを用いて回収するトナー回収モードを実行した後、前記モノクロモードへ切り替えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記一次転写ローラー及び前記二次転写ローラーにバイアスを印加するバイアス印加装置を備え、
   前記制御部は、前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替え開始時に前記二次転写ローラーにトナーと同極性のバイアスを印加し、前記モノクロモードへの切り替えが完了した後、前記中間転写ベルトの所定領域が前記ベルトクリーニング装置から前記二次転写ローラーまでの距離を移動するのに要する時間以上経過したとき前記二次転写ローラーにトナーと逆極性のバイアスを印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記二次転写ローラーへのトナーと逆極性のバイアスの印加を開始した後、前記二次転写ローラーが１回転するのに要する時間以上経過したとき前記モノクロモードでの印字を開始することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 印字枚数をカウントする印字枚数カウント部を備え、
   前記制御部は、前回の前記トナー回収モードの実行後に前記印字枚数カウント部でカウントされた印字枚数に応じて、前記トナー回収モードの継続時間を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前回の前記トナー回収モードの実行後に前記印字枚数カウント部でカウントされた印字枚数に係わらず、前記トナー回収モードを予め定められた時間継続させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記中間転写ベルトは、弾性層を含む複数の層が積層されて成ることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。

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