JP4967848B2

JP4967848B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4967848B2
Application number: JP2007166675A
Authority: JP
Inventors: 利郎古川
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-06-25
Also published as: US20080317506A1; US7693460B2; JP2009003377A

Description

本発明は、カラーレーザプリンタなどの画像形成装置に関する。

用紙にカラー画像を形成可能な画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色に対応した感光体と、各感光体にそれぞれ対応する色のトナーを供給するための現像ローラとを備えている。画像形成時には、各感光体に、現像ローラからトナーが供給されることにより、それぞれ対応する色のトナー像がほぼ同時に形成される。直接転写方式のものでは、各感光体の各色トナー像が用紙に重ねて転写されることにより、用紙へのカラー画像の形成が達成される。また、中間転写方式のものでは、各感光体の各色トナー像が中間転写ベルトに重ねて転写されることにより、中間転写ベルト上にカラートナー像が形成される。そして、そのカラートナー像が中間転写ベルトから用紙に転写されることにより、用紙へのカラー画像の形成が達成される。

感光体には、一部のトナーが、用紙または中間転写ベルトに転写されずに残留する。そのため、各感光体に対応づけて、感光体に残留するトナーを回収するための回収ローラが設けられている。回収ローラには、所定の回収バイアスが印加されている。感光体に残留するトナーは、回収ローラと対向したときに、静電気力によって、感光体から回収ローラに転移する。

回収ローラに転移したトナーは、回収ローラに静電吸着され、回収ローラ上に蓄積されていく。この回収ローラにおけるトナーの蓄積量が多くなると、すべてのトナーを回収ローラに静電吸着しきれず、一部のトナーが回収ローラから感光体に吐き出されてしまう（戻されてしまう）。また、回収ローラにおけるトナーの蓄積量が少なくても、微量のトナーが回収ローラから感光体に吐き出されることがある。

現像ローラにバイアスが印加されているので、感光体に現像ローラが接触していれば、回収ローラから感光体に吐き出されたトナーは、現像ローラと対向したときに、現像ローラに転移する。したがって、回収ローラから感光体にトナーが吐き出されても、そのトナーが用紙または中間転写ベルトに転移するおそれはない。
ところが、感光体から現像ローラが離間していると、回収ローラから感光体に吐き出されたトナーは、現像ローラに転移せず、用紙または中間転写ベルトに転移してしまう。たとえば、用紙にカラー画像を形成可能な画像形成装置において、用紙にモノクロ画像を形成するときに、イエロー、マゼンタおよびシアン用の各感光体から現像ローラを離間させる構成のものがある。このような画像形成装置では、モノクロ画像の形成時に、イエロー、マゼンタおよびシアン用の各感光体に回収ローラからトナーが吐き出されると、そのトナーは、モノクロ画像が形成される用紙に転写されてしまう。
特開２００１−５３６０号公報

本発明の目的は、モノクロ画像の形成時に、ブラック用以外の感光体から現像ローラが離間される構成において、ブラック以外の色の現像剤が被転写体に転写されるのを防止することができる、画像形成装置を提供することにある。

本発明の１つの局面によると、ブラックの現像剤像からなるモノクロ画像を形成するモノクロモードと、ブラックを含む複数色の現像剤像の重ね合わせによってカラー画像を形成するカラーモードとを有する画像形成装置において、各色ごとに設けられる感光体と、各前記感光体ごとに、前記感光体に対して接触および離間可能に設けられ、当該感光体に接触した状態で、前記感光体に現像剤を供給して、当該感光体に形成される静電潜像を現像剤像に可視化するための現像ローラと、すべての前記感光体に対向して配置され、各前記感光体が担持する現像剤像を所定の被転写体に転写するための転写ベルトと、各前記感光体に対応して設けられ、前記現像剤像が前記被転写体に転写された後の前記感光体に残留する現像剤を回収するための回収部材と、前記転写ベルトに付着した現像剤を前記転写ベルトから除去するためのクリーニング部材と、前記現像ローラを選択的に移動させて、すべての前記感光体から前記現像ローラが離間する全色離間状態と、ブラック用の前記感光体に前記現像ローラが接触し、残余の前記感光体から前記現像ローラが離間するブラック接触状態と、すべての前記感光体に前記現像ローラが接触する全色接触状態とに切り替えるための切替機構と、前記カラーモードから前記モノクロモードに移行するときに、前記切替機構により前記全色接触状態から前記全色離間状態に切り替えて、前記回収部材に回収されている現像剤を、前記感光体に一旦転移させ、さらに各前記感光体から前記転写ベルトに転移させるための転移処理を実行する制御部とを備えるものが提供される。

また、ブラックの現像剤像からなるモノクロ画像を形成するモノクロモードと、ブラックを含む複数色の現像剤像の重ね合わせによってカラー画像を形成するカラーモードとを有する画像形成装置において、各色ごとに設けられる感光体と、各前記感光体ごとに、前記感光体に対して接触および離間可能に設けられ、当該感光体に接触した状態で、前記感光体に現像剤を供給して、当該感光体に形成される静電潜像を現像剤像に可視化するための現像ローラと、すべての前記感光体に対向して配置され、各前記感光体が担持する現像剤像を所定の被転写体に転写するための転写ベルトと、各前記感光体に対応して設けられ、前記現像剤像が前記被転写体に転写された後の前記感光体に残留する現像剤を回収するための回収部材と、前記転写ベルトに付着した現像剤を前記転写ベルトから除去するためのクリーニング部材と、前記現像ローラを選択的に移動させて、ブラック用の前記感光体に前記現像ローラが接触し、残余の前記感光体から前記現像ローラが離間するブラック接触状態と、すべての前記感光体に前記現像ローラが接触する全色接触状態とに切り替えるための切替機構と、前記カラーモードから前記モノクロモードに移行するときに、前記切替機構により前記全色接触状態から前記ブラック接触状態に切り替えて、少なくともブラック用の前記回収部材以外の前記回収部材に回収されている現像剤を、前記感光体に一旦転移させ、さらに各前記感光体から前記転写ベルトに転移させるための転移処理を実行する制御部とを備えるものが提供される。

また、ブラックの現像剤像からなるモノクロ画像を形成するモノクロモードと、ブラックを含む複数色の現像剤像の重ね合わせによってカラー画像を形成するカラーモードとを有する画像形成装置において、各色ごとに設けられる感光体と、各前記感光体ごとに、前記感光体に対して接触および離間可能に設けられ、当該感光体に接触した状態で、前記感光体に現像剤を供給して、当該感光体に形成される静電潜像を現像剤像に可視化するための現像ローラと、すべての前記感光体に対向して配置され、各前記感光体が担持する現像剤像を所定の被転写体に転写するための転写ベルトと、各前記感光体に対応して設けられ、前記現像剤像が前記被転写体に転写された後の前記感光体に残留する現像剤を回収するための回収部材と、前記現像ローラを選択的に移動させて、ブラック用の前記感光体に前記現像ローラが接触し、残余の前記感光体から前記現像ローラが離間するブラック接触状態と、すべての前記感光体に前記現像ローラが接触する全色接触状態とに切り替えるための切替機構と、前記カラーモードから前記モノクロモードに移行するときに、前記切替機構による前記全色接触状態から前記ブラック接触状態への切替えに先立って、前記回収部材に回収されている現像剤を、前記感光体に一旦転移させ、さらに各前記感光体から前記現像ローラに転移させるための転移処理を実行する制御部とを備えるものが提供される。

本発明の実施形態は、図面を参照して以下に説明される。
−第１実施形態−
１．全体構成
図１は、本発明の画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの構成を模式的に示す側断面図である。

このカラーレーザプリンタ１は、タンデム型のカラーレーザプリンタである。ボックス形状の本体ケーシング２内には、被転写体の一例としての用紙Ｐを給紙するための給紙部３と、給紙された用紙Ｐに画像を形成するための画像形成部４と、画像が形成された用紙Ｐを排紙するための排紙部５とが配置されている。
（１）給紙部
給紙部３は、用紙Ｐを積載状態で収容しておくための給紙トレイ６と、給紙トレイ６内の用紙Ｐを１枚ずつ送り出すための給紙ローラ７とを備えている。給紙トレイ６から送り出された用紙Ｐは、用紙搬送路８を通過して、画像形成部４に向けて搬送される。
（２）画像形成部
画像形成部４は、ブラックプロセスユニット９Ｋ、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃを備えている。ブラックプロセスユニット９Ｋ、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃは、用紙Ｐの搬送方向において、この順に並べて配置されている。

なお、以下では、ブラックプロセスユニット９Ｋ、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃをとくに区別する必要がなければ、これらを「プロセスユニット９」という。
各プロセスユニット９は、感光体の一例としての感光ドラム１０、帯電器１１、現像器１２および回収部材１３を備えている。

感光ドラム１０は、円筒形状をなしている。感光ドラム１０の最表層は、ポリカーボネートなどをバインダーとして用いた正帯電性の感光層により形成される。画像形成時において、感光ドラム１０は、所定方向（図中時計回り）に回転駆動される。
帯電器１１は、たとえば、正帯電型のスコロトロン型帯電器である。帯電器１１は、ワイヤおよびグリッドを備え、帯電バイアスの印加によりコロナ放電を発生させる。

現像器１２は、感光ドラム１０の回転方向において、帯電器１１の下流側に配置されている。現像器１２には、各色のトナーが収容され、そのトナーを感光ドラム１０の表面に供給するための現像ローラ１４が備えられている。
現像ローラ１４は、金属製の軸を導電性のゴム材で被覆した構成を有している。現像ローラ１４は、感光ドラム１０の中心軸線と平行な方向に延びるように配置され、その周面が感光ドラム１０の表面に接触している。画像形成時において、現像ローラ１４には、現像バイアスが印加される。

回収部材１３は、金属製の軸を導電性のゴム材で被覆して構成され、ローラ形状を有している。回収部材１３は、感光ドラム１０の中心軸線と平行な方向に延びるように配置され、その周面が感光ドラム１０の表面に接触している。回収部材１３には、回収バイアスが印加される。
画像形成時（現像時）には、感光ドラム１０が回転駆動される。この回転に伴って、感光ドラム１０の表面が帯電器１１からのコロナ放電により一様に正帯電されていく。そして、その正帯電した部分が、露光器１５からのレーザビームの高速走査により露光されることにより、感光ドラム１０の表面に、用紙Ｐに形成すべき画像に対応した各色の静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ローラ１４からトナーが供給されることにより、トナー像に現像（可視化）される。

なお、露光器１５は、ＬＥＤアレイで構成されて、各プロセスユニット９に備えられていてもよいし、光源およびポリゴンミラーを備えるスキャナユニットとして、画像形成部４の上方に配置されていてもよい。
４つのプロセスユニット９の下方には、各感光ドラム１０の表面に担持されるトナー像を用紙Ｐに転写するための転写部１６が配置されている。

転写部１６は、駆動ローラ１７と、駆動ローラ１７に対して用紙Ｐの搬送方向における上流側に対向配置された従動ローラ１８と、駆動ローラ１７および従動ローラ１８の間に掛け渡された、転写ベルトの一例としての無端状の搬送ベルト１９とを備えている。駆動ローラ１７、従動ローラ１８および搬送ベルト１９は、搬送ベルト１９の上側部分の表面が各感光ドラム１０と接触するように配置されている。駆動ローラ１７は、モータ（図示せず）からの駆動力により、感光ドラム１０と逆方向（図中反時計回り）に回転される。駆動ローラ１７が回転されると、搬送ベルト１９が駆動ローラ１７と同方向に周回走行し、従動ローラ１８が従動して回転する。

また、転写部１６は、各感光ドラム１０と搬送ベルト１９を挟んで対向配置される転写ローラ２０と、搬送ベルト１９の下側部分に下方から対向配置される、クリーニング部材の一例としてのクリーニングユニット２１とを備えている。
給紙部３から画像形成部４に搬送されてくる用紙Ｐは、搬送ベルト１９上に供給され、搬送ベルト１９の周回走行により、各感光ドラム１０と搬送ベルト１９との間を順次通過するように搬送される。この搬送中に、転写ローラ２０に印加される転写バイアスによって、感光ドラム１０に担持されているトナー像が用紙Ｐに転写される。この転写後に感光ドラム１０上に残留するトナーは、回収部材１３と対向したときに、静電気力によって、感光ドラム１０から回収部材１３に転移する。回収部材１３に転移したトナーは、回収部材１３の周面に静電吸着により蓄積されていく。

クリーニングユニット２１は、１次クリーニングローラ２２、２次クリーニングローラ２３、ウレタンブレード２４および貯留部２５を備えている。
１次クリーニングローラ２２は、搬送ベルト１９の移動方向と直交する水平方向（搬送ベルト１９の幅方向）に延びるように配置され、その周面が搬送ベルト１９の下側部分の表面（下面）に接触している。この１次クリーニングローラ２２は、導電性材料（たとえば、鉄材にＮｉメッキを施した材料やステンレス材料）からなる軸を、シリコーンからなる発泡材で被覆することにより構成されている。１次クリーニングローラ２２は、搬送ベルト１９の周回方向と同方向（図中反時計回り）に回転駆動される。

２次クリーニングローラ２３は、１次クリーニングローラ２２と平行に延びるように配置され、１次クリーニングローラ２２の周面に接触している。この２次クリーニングローラ２３は、鉄材などの導電性材料からなる棒状部材（軸）により構成されている。
１次クリーニングローラ２２には、１次クリーニングバイアスが印加され、２次クリーニングローラ２３には、２次クリーニングバイアスが印加される。これにより、搬送ベルト１９と１次クリーニングローラ２２との間、および１次クリーニングローラ２２と２次クリーニングローラ２３との間に、それぞれ電位差が生じる。搬送ベルト１９と１次クリーニングローラ２２との間の電位差により、搬送ベルト１９の表面上の付着物が１次クリーニングローラ２２に転移する。そして、１次クリーニングローラ２２に転移した付着物は、１次クリーニングローラ２２と２次クリーニングローラ２３との間の電位差により、１次クリーニングローラ２２から２次クリーニングローラ２３へと転移する。２次クリーニングローラ２３に転移した付着物は、ウレタンブレード２４により掻き取られて、２次クリーニングローラ２３から脱落し、貯留部２５に貯留される。

さらに、画像形成部４は、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着させるための定着部２７を備えている。
定着部２７は、加熱ローラ２８および加圧ローラ２９を備えている。加圧ローラ２９は、加熱ローラ２８に対して下方から圧接されている。搬送ベルト１９により搬送される用紙Ｐは、加熱ローラ２８と加圧ローラ２９との間に送り込まれる。そして、加熱ローラ２８と加圧ローラ２９との間を用紙Ｐが通過する間に、その用紙Ｐに転写されているトナー像が、加熱および加圧により用紙Ｐに定着される。
（３）排紙部
排紙部５は、画像形成部４側に向かって開放される断面略Ｃ字状の用紙搬送路３０を備えている。定着部２７から搬送されてくる用紙Ｐは、その用紙搬送路３０を通過し、排紙ローラ３１によって、本体ケーシング２の上面に形成されている排紙トレイ３２上に排紙される。
２．要部構成
図２は、カラーレーザプリンタの要部構成を示すブロック図である。

カラーレーザプリンタ１は、カラーレーザプリンタ１の各部を制御するための制御部４１を備えている。この制御部４１は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどを含むマイクロコンピュータで構成される。
制御部４１には、各回収部材１３に回収バイアスを印加するためのバイアス印加回路４２が制御対象として接続されている。制御部４１がバイアス印加回路４２を制御することにより、このバイアス印加回路４２から各回収部材１３に−５００〜＋５００Ｖの範囲内で回収バイアスを印加することができる。

また、このカラーレーザプリンタ１では、各現像器１２が感光ドラム１０に対して移動可能に設けられている。そして、カラーレーザプリンタ１は、４つの現像ローラ１４の感光ドラム１０に対する接触状態を切り替えるための切替機構４３を備えている。制御部４１には、切替機構４３が制御対象として接続されている。制御部４１が切替機構４３を制御することにより、すべての感光ドラム１０から現像ローラ１４が離間する全色離間状態と、ブラックプロセスユニット９Ｋの感光ドラム１０に現像ローラ１４が接触し、残余の感光ドラム１０から現像ローラ１４が離間するブラック接触状態と、すべての感光ドラム１０に現像ローラ１４が接触する全色接触状態とに切り替えられる。尚、全色離間状態を設けずに、ブラック接触状態と全色接触状態との切り替えでもよい。

さらに、制御部４１には、ＬＡＮ（Local Area Network）への接続のためのＬＡＮインターフェース（ＬＡＮＩ／Ｆ）４４が接続されている。制御部４１は、たとえば、ＬＡＮに接続されたパーソナルコンピュータから送信される印刷データ（画像データ）などを、ＬＡＮインターフェース４４を介して受信する。そして、制御部４１は、その受信した印刷データに基づいて、カラーレーザプリンタ１の各部を制御することにより、印刷データに基づくカラー画像またはモノクロ画像が用紙Ｐに形成される。
３．メインルーチン
図３は、印刷動作時のメインルーチンの内容を示すフローチャートである。

たとえば、パーソナルコンピュータから印刷データに先行して印刷動作の開始を指示するコマンドが送信され、このコマンドを制御部４１が受信すると、図３に示すメインルーチンが呼び出される。
印刷データは、１枚の用紙Ｐに形成すべき画像単位（１ページ単位）で送られてくる。制御部４１が印刷データを受信すると、その印刷データは、ビットマップメモリ（図示せず）に展開される（Ｓ１）。

１ページ分の印刷データがビットマップメモリに展開されると、ＲＡＭに設けられるページカウンタのカウント値Ｃがインクリメント（＋１）される（Ｓ２）。
次いで、ビットマップメモリに展開された印刷データがカラーページのデータであるか否か、つまり、その印刷データがカラー画像のデータであるかモノクロ画像のデータであるかが調べられる（Ｓ３）。

ビットマップメモリに展開された印刷データがカラーページ（カラー画像）のデータであれば（Ｓ３：ＹＥＳ）、カラー印刷処理が実行される（Ｓ４）。カラー印刷処理では、カラー画像を用紙Ｐに形成するカラーモードが設定され、切替機構４３が制御されて、すべての感光ドラム１０に現像ローラ１４が接触する全色接触状態に切り替えられる（尚、すでに全色接触状態にある場合は、当然切り替えられない。）。その後、各感光ドラム１０に各色のトナー像が形成され、その各色のトナー像が用紙Ｐに重ね合わせて転写される。これにより、用紙Ｐにカラートナー像が形成される。そして、そのカラートナー像が加熱および加圧により用紙Ｐに定着されて、用紙Ｐへのカラー画像の形成（カラーページの印刷）が達成される。

カラー印刷処理の実行後、次ページの印刷データが受信されたか否かが調べられる（Ｓ５）。
次ページの印刷データの受信がなければ（Ｓ５：ＮＯ）、後述する第１トナー転移処理が実行されて（Ｓ６）、この一連のプログラムが終了する。
一方、次ページの印刷データの受信があった場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、ページカウンタのカウント値Ｃが６０以上であるか否かが判断される（Ｓ７）。

１ページ目の印刷が終了した時点では、カウント値Ｃは１であるから、カウント値Ｃが６０以上であるか否かの判断は否定される（Ｓ７：ＮＯ）。この場合、ステップＳ１に戻り、２ページ目の印刷データがビットマップメモリに展開される。
こうして、ステップＳ１〜Ｓ５，Ｓ７が繰り返されて、たとえば、カラーページの印刷が連続して実行され、６０ページのカラーページの印刷が終了した時点では、ページカウンタのカウント値Ｃが６０に達している。そのため、６１ページ目の印刷データの受信がある場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ７で、カウント値Ｃが６０以上であるか否かの判断が肯定される。そして、この場合、後述する第１トナー転移処理が行われた後（Ｓ８）、ステップＳ１に戻り、６１ページ目の印刷データがビットマップメモリに展開される。

ビットマップメモリに展開された印刷データがモノクロページ（モノクロ画像）のデータである場合には（Ｓ３：ＮＯ）、直前に印刷されたページがカラーページであったか否かが判断される（Ｓ９）。なお、ビットマップメモリに展開された印刷データが１ページ目の印刷データである場合、その直前に印刷は行われていないので、当該判断は否定される（Ｓ９：ＮＯ）。

直前に印刷されたページがカラーページであったか否かの判断が否定された場合、モノクロ印刷処理が実行される（Ｓ１０）。モノクロ印刷処理では、モノクロ画像を用紙Ｐに形成するモノクロモードが設定され、切替機構４３が制御されて、ブラックプロセスユニット９Ｋの感光ドラム１０に現像ローラ１４が接触し、残余の感光ドラム１０から現像ローラ１４が離間するブラック接触状態に切り替えられる（尚、すでにブラック接触状態にある場合は、当然切り替えられない。）。その後、ブラックプロセスユニット９Ｋの感光ドラム１０にトナー像が形成され、そのブラックのトナー像が用紙Ｐに転写される。そして、ブラックのトナー像が加熱および加圧により用紙Ｐに定着されて、用紙Ｐへのモノクロ画像の形成（モノクロページの印刷）が達成される。

一方、カラーページの印刷に引き続いて、モノクロページの印刷が行われる場合、直前に印刷されたページがカラーページであったか否かの判断が肯定される（Ｓ９：ＹＥＳ）。この場合、後述する第１トナー転移処理が実行された後（Ｓ１１）、モノクロ印刷処理が実行される（Ｓ１０）。
モノクロ印刷処理の実行後は、カラー印刷処理の実行後と同様に、次ページの印刷データが受信されたか否かが調べられ（Ｓ５）、前述したステップＳ５以降のステップが実行される。
４．第１トナー転移処理
図４は、第１トナー転移処理の内容を示すフローチャートである。

図３に示すステップＳ６，Ｓ８，Ｓ１１で実行される第１トナー転移処理では、まず、切替機構４３が制御されて、全色接触状態から、すべての感光ドラム１０から現像ローラ１４が離間する全色離間状態に切り替えられる（Ｓ２１）。そして、この全色離間状態で、各感光ドラム１０が回転駆動されるとともに、搬送ベルト１９が周回走行される。
次に、バイアス印加回路４２が制御されて、各回収部材１３に＋４００Ｖの回収バイアスが印加される（Ｓ２２）。この回収バイアスの印加により、回収部材１３の電位が感光ドラム１０の電位よりも高くなり、感光ドラム１０と回収部材１３との間に大きな電位差が生じる。この電位差により、回収部材１３に蓄積されていたトナーは、回収部材１３から感光ドラム１０の表面に吐き出される（転移する）。各感光ドラム１０から現像ローラ１４が離間しているので、各感光ドラム１０の表面に吐き出されたトナーは、現像ローラ１４に回収されることなく、搬送ベルト１９と対向したときに、各感光ドラム１０から搬送ベルト１９に転移する。搬送ベルト１９に転移したトナーは、クリーニングユニット２１に対向したときに、クリーニングユニット２１により除去される。

各感光ドラム１０から搬送ベルト１９にトナーが転移するときに、搬送ベルト１９上に用紙Ｐが送り込まれると、用紙Ｐにトナーが付着してしまう。そのため、各回収部材１３に＋４００Ｖの回収バイアスが印加されている間は、給紙部３の動作が停止される。
各回収部材１３に＋４００Ｖの回収バイアスが印加される時間（給紙部３の動作が停止される時間。以下、「回収バイアス印加時間」という。）は、ブラックプロセスユニット９Ｋ以外のプロセスユニット９のうち、用紙Ｐの搬送方向における最上流側に配置されるプロセスユニット９、つまりイエロープロセスユニット９Ｙの回収部材１３から感光ドラム１０に吐き出されたトナーが搬送ベルト１９に転移するまでに要する時間以上に設定されるとよい。このように設定されることにより、ブラックプロセスユニット９Ｋ以外のプロセスユニット９の回収部材１３から感光ドラム１０に吐き出されたトナー（イエロー、マゼンタおよびシアンのトナー）が用紙Ｐに付着することを防止できる。

また、回収バイアス印加時間は、イエロープロセスユニット９Ｙの回収部材１３から感光ドラム１０に吐き出されたトナーがクリーニングユニット２１により除去されるまでの時間以上に設定されていることが好ましい。このように設定されることにより、イエロー、マゼンタおよびシアンのトナーが用紙Ｐに付着することを確実に防止できる。これを考慮して、第１実施形態では、回収バイアス印加時間が４．５秒間に設定されている。

各回収部材１３に＋４００Ｖの回収バイアスが回収バイアス印加時間にわたって印加された後は、バイアス印加回路４２が制御されて、各回収部材１３に予め定められた回収バイアスが２秒間にわたって印加される（Ｓ２３）。この回収バイアスは、使用環境などに応じて、感光ドラム１０に残留するトナーを回収部材１３に回収可能なバイアスに設定され、たとえば、−３００Ｖに設定されている。これにより、たとえ各感光ドラム１０の表面にトナーが残留していても、そのトナーを回収部材１３に回収することができる。

その後は、ページカウンタのカウント値Ｃが零にリセットされて（Ｓ２４）、この第１トナー転移処理が終了する。
５．効果
カラーページの印刷に引き続いて、モノクロページの印刷が行われるとき、つまりカラーモードからモノクロモードに移行されるときには、モノクロページの印刷（用紙Ｐへのモノクロ画像の形成）に先立ち、図４に示す第１トナー転移処理が行われる。第１トナー転移処理では、すべての感光ドラム１０に現像ローラ１４が接触する全色接触状態から、すべての感光ドラム１０から現像ローラ１４が離間する全色離間状態に切り替えられる。そして、この全色離間状態で、各回収部材１３に回収（蓄積）されているトナーが感光ドラム１０に一旦転移され、さらに各感光ドラム１０から搬送ベルト１９へと転移される。これにより、各回収部材１３のクリーニング（トナーの吐き出し）を達成することができる。そのため、ブラックプロセスユニット９Ｋの感光ドラム１０に現像ローラ１４が接触し、残余の感光ドラム１０から現像ローラ１４が離間するブラック接触状態で、モノクロページの印刷が行われても、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃの回収部材１３から感光ドラム１０にトナーが吐き出されることがなく、イエロー、マゼンタおよびシアンのトナーが用紙Ｐに転写されるのを防止することができる。

回収部材１３から感光ドラム１０へのトナーの転移は、感光ドラム１０と回収部材１３との間に電位差を生じさせることにより達成することができる。このカラーレーザプリンタ１では、制御部４１によりバイアス印加回路４２が制御されて、回収部材１３から感光ドラム１０にトナーを転移させるための回収バイアスが印加される。これにより、感光ドラム１０と回収部材１３との間に電位差を生じさせることができ、この電位差によって、回収部材１３から感光ドラム１０にトナーを転移させることができる。

なお、感光ドラム１０を露光することにより、感光ドラム１０の電位を制御して、感光ドラム１０と回収部材１３との間に、回収部材１３から感光ドラム１０にトナーが転移するような電位差が形成されてもよい。
−第２実施形態−
１．メインルーチン
図５は、印刷動作時のメインルーチンの他の形態を説明するためのフローチャートである。

たとえば、パーソナルコンピュータから印刷データに先行して印刷動作の開始を指示するコマンドが送信され、このコマンドを制御部４１が受信すると、図５に示すメインルーチンが呼び出される。
印刷データは、１枚の用紙Ｐに形成すべき画像単位（１ページ単位）で送られてくる。制御部４１が印刷データを受信すると、その印刷データは、ビットマップメモリ（図示せず）に展開される（Ｓ３１）。

次いで、ビットマップメモリに展開された印刷データがカラーページのデータであるか否か、つまり、その印刷データがカラー画像のデータであるかモノクロ画像のデータであるかが調べられる（Ｓ３２）。
ビットマップメモリに展開された印刷データがカラーページ（カラー画像）のデータであれば（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ＲＡＭに設けられるカラーページカウンタのカウント値Ｃがインクリメント（＋１）される（Ｓ３３）。

その後、カラー印刷処理が実行される（Ｓ３４）。
カラー印刷処理の実行後、次ページの印刷データが受信されたか否かが調べられる（Ｓ３５）。
次ページの印刷データの受信がなければ（Ｓ３５：ＮＯ）、図４に示す第１トナー転移処理が実行されて（Ｓ３６）、この一連のプログラムが終了する。

一方、次ページの印刷データの受信があった場合には（Ｓ３５：ＹＥＳ）、カラーページカウンタのカウント値Ｃが６０以上であるか否かが判断される（Ｓ３７）。
１ページ目のカラーページの印刷が終了した時点では、カウント値Ｃは１であるから、カウント値Ｃが６０以上であるか否かの判断は否定される（Ｓ３７：ＮＯ）。この場合、ステップＳ３１に戻り、２ページ目の印刷データがビットマップメモリに展開される。

こうして、ステップＳ３１〜Ｓ３５，Ｓ３７が繰り返されて、たとえば、カラーページの印刷が連続して実行され、６０ページのカラーページの印刷が終了した時点では、ページカウンタのカウント値Ｃが６０に達している。そのため、６１ページ目の印刷データの受信がある場合には（Ｓ３５：ＹＥＳ）、ステップＳ３７で、カウント値Ｃが６０以上であるか否かの判断が肯定される。そして、この場合、図４に示す第１トナー転移処理が行われた後（Ｓ３８）、ステップＳ３１に戻り、６１ページ目の印刷データがビットマップメモリに展開される。

ビットマップメモリに展開された印刷データがモノクロページ（モノクロ画像）のデータである場合には（Ｓ３２：ＮＯ）、カラーページカウンタのカウント値Ｃが５以上であるか否かが判断される（Ｓ３９）。
カウント値Ｃが５未満であれば（Ｓ３９：ＮＯ）、モノクロ印刷処理が実行される（Ｓ４０）。

一方、カウント値Ｃが５以上であれば（Ｓ３９：ＹＥＳ）、後述する第２トナー転移処理が実行された後（Ｓ４１）、モノクロ印刷処理が実行される（Ｓ４０）。
モノクロ印刷処理の実行後は、カラー印刷処理の実行後と同様に、次ページの印刷データが受信されたか否かが調べられ（Ｓ３５）、前述したステップＳ３５以降のステップが実行される。
２．第２トナー転移処理
図６は、第２トナー転移処理の内容を示すフローチャートである。

図５に示すステップＳ４１で実行される第２トナー転移処理では、まず、切替機構４３が制御されて、全色接触状態から、ブラックプロセスユニット９Ｋの感光ドラム１０に現像ローラ１４が接触し、残余の感光ドラム１０から現像ローラ１４が離間するブラック接触状態に切り替えられる（Ｓ５１）。そして、このブラック接触状態で、各感光ドラム１０が回転駆動されるとともに、搬送ベルト１９が周回走行される。

この第２実施形態が採用される場合、バイアス印加回路４２は、ブラックプロセスユニット９Ｋの回収部材１３と、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃの回収部材１３とに、個別に回収バイアスを印加可能な構成とされる。ブラック接触状態に切り替えられた後、バイアス印加回路４２が制御されて、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃの各回収部材１３に、たとえば、＋４００Ｖの回収バイアスが２秒間にわたって印加される（Ｓ５２）。この回収バイアスの印加により、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃの各回収部材１３に蓄積されていたトナーは、各回収部材１３から感光ドラム１０を介して搬送ベルト１９に転移する。搬送ベルト１９に転移したトナーは、クリーニングユニット２１に対向したときに、クリーニングユニット２１により除去される。

この後、バイアス印加回路４２が制御されて、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃの各回収部材１３に、たとえば、−３００Ｖの回収バイアスが０．５秒間にわたって印加される（Ｓ５３）。
つづいて、バイアス印加回路４２が制御されて、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃの各回収部材１３に印加されるバイアスの大きさが＋４００Ｖに戻される。そして、この＋４００Ｖの回収バイアスの印加が２秒間にわたって続けられる（Ｓ５４）。

回収部材１３に−３００Ｖの回収バイアスが瞬間的に印加されることにより、回収部材１３に蓄積されているトナーがほぐされる。具体的には、回収部材１３が発泡性材料で構成されている場合、回収部材１３の発泡内部にまで入り込んでいるトナーが表面に出てくる。したがって、その後、回収部材１３に＋４００Ｖの回収バイアスが印加されると、そのトナーを回収部材１３から感光ドラム１０に良好に転移させることができると考えられる。

その後、バイアス印加回路４２が制御されて、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃの各回収部材１３に印加される回収バイアスが、予め定められた回収バイアスにされる（Ｓ５５）。この回収バイアスは、使用環境などに応じて、感光ドラム１０に残留するトナーを回収部材１３に回収可能なバイアスに設定され、たとえば、−３００Ｖに設定されている。

その後は、ページカウンタのカウント値Ｃが零にリセットされて（Ｓ５６）、この第２トナー転移処理が終了する。
３．効果
第２実施形態では、５ページ以上のカラーページの印刷が行われた後（カラーページカウンタのカウント値Ｃが５以上になった後）に、モノクロページの印刷が行われるときには、そのモノクロページの印刷に先立ち、図６に示す第２トナー転移処理が行われる。第２トナー転移処理では、すべての感光ドラム１０に現像ローラ１４が接触する全色接触状態から、ブラックプロセスユニット９Ｋの感光ドラム１０に現像ローラ１４が接触し、残余の感光ドラム１０から現像ローラ１４が離間するブラック接触状態に切り替えられる。そして、このブラック接触状態で、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃの各回収部材１３に回収されているトナーが、感光ドラム１０を介して搬送ベルト１９に転移される。これにより、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃの各回収部材１３のクリーニングを達成することができる。そのため、第２トナー転移処理後にモノクロページの印刷が行われても、イエロープロセスユニット９Ｙ、マゼンタプロセスユニット９Ｍおよびシアンプロセスユニット９Ｃの回収部材１３から感光ドラム１０にトナーが吐き出されることがなく、イエロー、マゼンタおよびシアンのトナーが用紙Ｐに転写されるのを防止することができる。

第２トナー転移処理では、感光ドラム１０から現像ローラ１４が離間する全色離間状態に切り替えられないので、図４に示す第１トナー転移処理と比較して、全色離間状態からブラック接触状態への切替に要する時間分、処理に要する時間を短縮することができる。
また、第２トナー転移処理時に、ブラック接触状態にされているので、第２トナー転移処理の終了後直ちに、モノクロページの印刷を開始することができる。
−第３実施形態−
図７は、第１トナー転移処理の変形例を説明するためのフローチャートである。

図４に示す第１トナー転移処理では、全色離間状態で、各回収部材１３に蓄積されているトナーが感光ドラム１０を介して搬送ベルト１９に転移されることにより、各回収部材１３のクリーニングが達成される。これに対し、図７に示す第１トナー転移処理では、全色接触状態で、各回収部材１３に蓄積されているトナーが感光ドラム１０を介して現像ローラ１４に回収される。

図７に示す第１トナー転移処理では、すべての感光ドラム１０に現像ローラ１４が接触する全色接触状態で、各感光ドラム１０が回転駆動されるとともに、搬送ベルト１９が周回走行される。
バイアス印加回路４２が制御されて、各回収部材１３に＋４００Ｖの回収バイアスが４．５秒間にわたって印加される（Ｓ６１）。この回収バイアスの印加により、回収部材１３に蓄積されていたトナーは、回収部材１３から感光ドラム１０の表面に吐き出される（転移する）。各感光ドラム１０に現像ローラ１４が接触しているので、各感光ドラム１０の表面に吐き出されたトナーは、現像ローラ１４に対向したときに、現像ローラ１４に回収される。

各回収部材１３に＋４００Ｖの回収バイアスが回収バイアス印加時間にわたって印加された後は、バイアス印加回路４２が制御されて、各回収部材１３に予め定められた回収バイアスが２秒間にわたって印加される（Ｓ６２）。この回収バイアスは、使用環境などに応じて、感光ドラム１０に残留するトナーを回収部材１３に回収可能なバイアスに設定され、たとえば、−３００Ｖに設定されている。

次いで、ページカウンタのカウント値Ｃが零にリセットされる（Ｓ６３）。
その後、切替機構４３が制御されて、全色接触状態から、ブラックプロセスユニット９Ｋの感光ドラム１０に現像ローラ１４が接触し、残余の感光ドラム１０から現像ローラ１４が離間するブラック接触に切り替えられる（Ｓ６４）。そして、この第１トナー転移処理が終了する。

図７に示す第１トナー転移処理では、感光ドラム１０から現像ローラ１４が離間する全色離間状態に切り替えられないので、図４に示す第１トナー転移処理と比較して、全色離間状態からブラック接触状態への切替に要する時間分、処理に要する時間を短縮することができる。
また、第１トナー転移処理時の終了直前に、ブラック接触状態に切り替えられるので、第１トナー転移処理の終了後直ちに、モノクロページの印刷を開始することができる。
−第４実施形態−
図３に示すステップＳ６，Ｓ８，Ｓ１１、図５に示すステップＳ３６，Ｓ３８において、第１トナー転移処理に代えて、図６に示す第２トナー転移処理が行われてもよい。
−第５実施形態−
図５に示すステップＳ４１において、第２トナー転移処理に代えて、図４または図７に示す第１トナー転移処理が行われてもよい。
−第６実施形態−
図３に示すステップＳ６および図５に示すステップＳ３６は、省略されてもよい。
−第７実施形態−
また、タンデム方式のカラーレーザプリンタ１を取り上げたが、本発明は、各色毎のトナー像を、各像担持体から中間転写ベルトに転写し、その後、中間転写ベルトから用紙に一括転写する中間転写タイプのカラーレーザプリンタに適用することもできる。

上述した実施形態は、例示および説明のために示されたものである。開示された内容に正確に沿って本発明を限定することは意図していない。種々の変形および変更は、上記説明に照らせば可能であり、また、本発明を実行することで得られる。本実施形態は、予期される特定の使用に適する種々の変更とともに、種々の実施形態における本発明の利用を当業者に対して可能にさせる本発明の本質と実用的な適用計画とを説明するために選択され説明されたものである。本発明の範囲は、添付した請求項およびその均等物によって定められるべきである。

本発明の画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの構成を模式的に示す側断面図である。カラーレーザプリンタの要部構成を示すブロック図である。印刷動作時のメインルーチンの内容を示すフローチャートである。第１トナー転移処理の内容を示すフローチャートである。印刷動作時のメインルーチンの他の形態を説明するためのフローチャートである。第２トナー転移処理の内容を示すフローチャートである。第１トナー転移処理の変形例を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１カラーレーザプリンタ
１０感光ドラム
１３回収部材
１４現像ローラ
１９搬送ベルト
２１クリーニングユニット
４１制御部
４２バイアス印加回路
４３切替機構

Claims

ブラックの現像剤像からなるモノクロ画像を形成するモノクロモードと、ブラックを含む複数色の現像剤像の重ね合わせによってカラー画像を形成するカラーモードとを有し、各色ごとに設けられる感光体と、
各前記感光体ごとに、前記感光体に対して接触および離間可能に設けられ、当該感光体に接触した状態で、前記感光体に現像剤を供給して、当該感光体に形成される静電潜像を現像剤像に可視化するための現像ローラと、
すべての前記感光体に対向して配置され、各前記感光体が担持する現像剤像を所定の被転写体に転写するための転写ベルトと、
各前記感光体に対応して設けられ、前記現像剤像が前記被転写体に転写された後の前記感光体に残留する現像剤を回収するための回収部材と、
前記転写ベルトに付着した現像剤を前記転写ベルトから除去するためのクリーニング部材と、
前記現像ローラを選択的に移動させて、すべての前記感光体から前記現像ローラが離間する全色離間状態と、ブラック用の前記感光体に前記現像ローラが接触し、残余の前記感光体から前記現像ローラが離間するブラック接触状態と、すべての前記感光体に前記現像ローラが接触する全色接触状態とに切り替えるための切替機構と、
前記カラーモードから前記モノクロモードに移行するときに、前記切替機構により前記全色接触状態から前記全色離間状態に切り替えて、前記回収部材に回収されている現像剤を、前記感光体に一旦転移させ、さらに各前記感光体から前記転写ベルトに転移させるための転移処理を実行する制御部とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
前記制御部は、前記転移処理において、前記感光体および／または前記回収部材の電位を制御して、前記感光体と前記回収部材との間に前記回収部材から前記感光体に現像剤が転移するような電位差を生じさせることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
前記回収部材にバイアスを印加するためのバイアス印加回路を備え、
前記制御部は、前記転移処理において、前記バイアス印加回路を制御して、前記回収部材から前記感光体に現像剤を転移させるためのバイアスを前記回収部材に印加させることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
前記制御部は、所定回数の前記カラーモードによるカラー画像の形成に引き続いて、前記モノクロモードによるモノクロ画像の形成が行われる場合に、前記転移処理を実行することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
前記転写ベルトは、前記被転写体を各前記感光体と対向する位置に搬送するための搬送ベルトであることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
前記被転写体を前記搬送ベルト上に供給するための供給機構を備え、
前記制御部は、前記供給機構の動作を前記転移処理の開始から所定の期間にわたって停止させることを特徴とする、請求項５に記載の画像形成装置。
前記所定の期間は、ブラック以外の他色用の前記感光体のうちの、前記搬送ベルトによる前記被転写体の搬送方向における最上流側に配置される前記感光体から前記転写ベルトに現像剤が転移されるまでの時間以上に設定されていることを特徴とする、請求項６に記載の画像形成装置。
前記所定の期間は、ブラック以外の他色用の前記感光体のうちの、前記搬送方向における最上流側に配置される前記感光体から前記転写ベルトに転移した現像剤が、前記クリーニング部材により除去されるまでの時間以上に設定されていることを特徴とする、請求項７に記載の画像形成装置。
前記回収部材は、ローラ形状を有していることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
ブラックの現像剤像からなるモノクロ画像を形成するモノクロモードと、ブラックを含む複数色の現像剤像の重ね合わせによってカラー画像を形成するカラーモードとを有し、各色ごとに設けられる感光体と、
各前記感光体ごとに、前記感光体に対して接触および離間可能に設けられ、当該感光体に接触した状態で、前記感光体に現像剤を供給して、当該感光体に形成される静電潜像を現像剤像に可視化するための現像ローラと、
すべての前記感光体に対向して配置され、各前記感光体が担持する現像剤像を所定の被転写体に転写するための転写ベルトと、
各前記感光体に対応して設けられ、前記現像剤像が前記被転写体に転写された後の前記感光体に残留する現像剤を回収するための回収部材と、
前記転写ベルトに付着した現像剤を前記転写ベルトから除去するためのクリーニング部材と、
前記現像ローラを選択的に移動させて、ブラック用の前記感光体に前記現像ローラが接触し、残余の前記感光体から前記現像ローラが離間するブラック接触状態と、すべての前記感光体に前記現像ローラが接触する全色接触状態とに切り替えるための切替機構と、
前記カラーモードから前記モノクロモードに移行するときに、前記切替機構により前記全色接触状態から前記ブラック接触状態に切り替えて、少なくともブラック用の前記回収部材以外の前記回収部材に回収されている現像剤を、前記感光体に一旦転移させ、さらに各前記感光体から前記転写ベルトに転移させるための転移処理を実行する制御部とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
前記制御部は、前記転移処理において、前記感光体および／または前記回収部材の電位を制御して、前記感光体と前記回収部材との間に前記回収部材から前記感光体に現像剤が転移するような電位差を生じさせることを特徴とする、請求項１０に記載の画像形成装置。
前記回収部材にバイアスを印加するためのバイアス印加回路を備え、
前記制御部は、前記転移処理において、前記バイアス印加回路を制御して、前記回収部材から前記感光体に現像剤を転移させるためのバイアスを前記回収部材に印加させることを特徴とする、請求項１１に記載の画像形成装置。
前記制御部は、所定回数の前記カラーモードによるカラー画像の形成に引き続いて、前記モノクロモードによるモノクロ画像の形成が行われる場合に、前記転移処理を実行することを特徴とする、請求項１０に記載の画像形成装置。
前記転写ベルトは、前記被転写体を各前記感光体と対向する位置に搬送するための搬送ベルトであることを特徴とする、請求項１０に記載の画像形成装置。
前記回収部材は、ローラ形状を有していることを特徴とする、請求項１０に記載の画像形成装置。
ブラックの現像剤像からなるモノクロ画像を形成するモノクロモードと、ブラックを含む複数色の現像剤像の重ね合わせによってカラー画像を形成するカラーモードとを有し、各色ごとに設けられる感光体と、
各前記感光体ごとに、前記感光体に対して接触および離間可能に設けられ、当該感光体に接触した状態で、前記感光体に現像剤を供給して、当該感光体に形成される静電潜像を現像剤像に可視化するための現像ローラと、
すべての前記感光体に対向して配置され、各前記感光体が担持する現像剤像を所定の被転写体に転写するための転写ベルトと、
各前記感光体に対応して設けられ、前記現像剤像が前記被転写体に転写された後の前記感光体に残留する現像剤を回収するための回収部材と、
前記現像ローラを選択的に移動させて、ブラック用の前記感光体に前記現像ローラが接触し、残余の前記感光体から前記現像ローラが離間するブラック接触状態と、すべての前記感光体に前記現像ローラが接触する全色接触状態とに切り替えるための切替機構と、
前記カラーモードから前記モノクロモードに移行するときに、前記切替機構による前記全色接触状態から前記ブラック接触状態への切替えに先立って、前記回収部材に回収されている現像剤を、前記感光体に一旦転移させ、さらに各前記感光体から前記現像ローラに転移させるための転移処理を実行する制御部とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
前記制御部は、前記転移処理において、前記感光体および／または前記回収部材の電位を制御して、前記感光体と前記回収部材との間に前記回収部材から前記感光体に現像剤が転移するような電位差を生じさせることを特徴とする、請求項１６に記載の画像形成装置。
前記回収部材にバイアスを印加するためのバイアス印加回路を備え、
前記制御部は、前記転移処理において、前記バイアス印加回路を制御して、前記回収部材から前記感光体に現像剤を転移させるためのバイアスを前記回収部材に印加させることを特徴とする、請求項１７に記載の画像形成装置。
前記制御部は、所定回数の前記カラーモードによるカラー画像の形成に引き続いて、前記モノクロモードによるモノクロ画像の形成が行われる場合に、前記転移処理を実行することを特徴とする、請求項１６に記載の画像形成装置。
前記転写ベルトは、前記被転写体を各前記感光体と対向する位置に搬送するための搬送ベルトであることを特徴とする、請求項１６に記載の画像形成装置。