(57)【要約】【課題】  モノクロモードにおいて吐き出し工程を実施する場合、帯電部材に付着しているトナー量が多いと、吐き出し工程を実施する頻度が多くなることで、画像形成の待機時間が増えてしまうおそれがある。【解決手段】  コントローラ１１０は、フルカラーモードにおいて、導電ブラシ３１に付着したトナーの量が閾値Ｘｆｃを超えた場合に吐き出し工程を実行する。また、フルカラーモードからモノクロモードに切り替えて画像形成を行う際、導電ブラシ３１に付着したトナーの量が、閾値Ｘｆｃよりも小さい閾値Ｘｃｈ以上である場合に、フルカラーモードにおいて吐き出し工程を実行した後にモノクロモードに切り替える。【選択図】  図１
2020076866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラックのトナー像を担持する第１の像担持体と、前記第１の像担持体とは異なる色のトナー像を担持する第２の像担持体と、移動可能であって、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の少なくとも一方に担持されたトナー像が１次転写される無端状の中間転写体と、前記中間転写体に１次転写されたトナー像を転写材に２次転写するための２次転写部材と、前記中間転写体の移動方向に関して前記２次転写部材よりも下流側であって、且つ、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体が前記中間転写体と接触する位置よりも上流側に設けられ、前記中間転写体と接触して帯電部を形成し、前記中間転写体に残留したトナーを前記帯電部において帯電する帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する帯電電源と、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体を前記中間転写体に当接させる第１のモードと、前記第１の像担持体のみを前記中間転写体に当接させる第２のモードと、を選択して画像形成動作を実行することが可能な制御手段と、を備える画像形成装置において、
前記制御手段は、
前記帯電電源から前記帯電部材にトナーの正規の帯電極性と同じ極性の電圧を印加することで前記帯電部材に付着したトナーを前記帯電部材から前記中間転写体に移動させた後に、前記帯電部材から前記中間転写体に移動したトナーを、前記中間転写体と接触する前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の少なくとも一方に移動させる吐き出し工程を実行することが可能であって、
前記第１のモードにおいて、前記帯電部材に付着したトナーの量が第１の閾値を超えた場合に、前記第１の像担持体と前記第２の像担持体とを前記中間転写体に当接させた状態で前記吐き出し工程を実行し、
前記第１のモードから前記第２のモードに切り替える場合であって、前記帯電部材に付着したトナーの量が、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以上である場合に、前記第１のモードにおいて前記吐き出し工程を実行した後に前記第２のモードに切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第２のモードにおいて、前記帯電部材に付着したトナーの量が前記第１の閾値よりも小さく、且つ、前記第２の閾値以上の値である第３の閾値を超えた場合に、前記第１の像担持体を前記中間転写体に当接させた状態で前記吐き出し工程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。
【請求項３】
前記２次転写部材に電圧を印加する転写電源を備え、
前記制御手段は、前記２次転写部において前記中間転写体から転写材にトナー像を２次転写する間は、前記転写電源から前記２次転写部材にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧を印加し、前記吐き出し工程を実行する間は、前記転写電源から前記２次転写部材にトナーの正規の帯電極性と同極性の電圧を印加することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、転写材に形成される画像の平均印字率を算出し、前記平均印字率に基づいて設定された転写材のページごとのカウントを加算した積算値によって、前記帯電部材に付着したトナーの量を予測することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１のモードにおいて、前記積算値が前記第１の閾値以上であると判断した場合に、前記第１のモードにおける前記吐き出し動作を実行することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第１のモードから前記第２のモードに切り替える場合であって、前記積算値が、前記第２の閾値以上である場合に、前記第１のモードにおいて前記吐き出し工程を実行した後に前記第２のモードに切り替えることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第２のモードにおいて、前記帯電部材に付着したトナーの量が前記第１の閾値よりも小さく、且つ、前記第２の閾値以上の値である第３の閾値を超えた場合に、前記第１の像担持体を前記中間転写体に当接させた状態で前記吐き出し工程を実行し、
前記第２のモードにおいて、前記積算値が前記第３の閾値以上であると判断した場合に、前記第２のモードにおける前記吐き出し動作を実行することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記吐き出し工程を実行した後は、前記積算値から所定の値だけカウントを引くことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記帯電部材は、ブラシ部材であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記中間転写体の移動方向に関して、前記帯電部よりも下流側であって、且つ、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体よりも上流側に、前記帯電部を通過したトナーを帯電するための導電部材を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザービームプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を利用する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、像担持体としてのドラム状の感光体（以下、感光ドラム）に形成されたトナー像を、中間転写体に１次転写した後に中間転写体から紙などの転写材に２次転写する中間転写方式を用いた画像形成装置が知られている。中間転写方式は、多種多様な転写材に画像を形成することのできるメディアフレキシビリティーが高い。特に、カラー画像形成装置では、複数の画像形成部に設けられる各感光ドラムに形成されたトナー像を中間転写体に重ね合わせるようにして順次１次転写するインライン方式が広く用いられている。
【０００３】
中間転写方式の画像形成装置では、２次転写時に転写材に転写されずに中間転写体に残留したトナー（以下、転写残トナー）をクリーニングする必要がある。転写残トナーのクリーニング方式としては、２次転写後の転写残トナーを帯電する帯電部材を設け、転写残トナーを中間転写体から感光ドラムに静電的に移動させた後に感光ドラムのクリーニング手段で回収する方式が知られている。このような方式においては、転写残トナーは、帯電部材によってトナーの正規帯電極性とは反対の極性に帯電され、中間転写体と感光ドラムとが接触する一次転写部における電位差によって中間転写体から感光ドラムに静電的に移動する。
【０００４】
上述のクリーニング方式においては、転写残トナーをトナーの正規帯電極性とは反対の極性に帯電する際に帯電部材に転写残トナーが付着する場合があり、帯電部材に付着したトナーの量が多くなると、転写残トナーを十分に帯電することが困難となる。特許文献１には、帯電部材に付着するトナーの量が多くなる前に、帯電部材に印加する電圧の極性を切り替えて帯電部材から中間転写体にトナーを移動させて感光ドラムで回収する工程（吐き出し工程）を設ける構成が開示されている。更に詳細には、１次転写部において形成する電界の向きを画像形成時とは反対にすることによって、帯電部材から中間転写体に移動させたトナーを、中間転写体から感光ドラムに静電的に移動させて感光ドラムで回収する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１４２７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、例えば、中間転写体に複数の感光ドラムが接触しているカラーモードで吐き出し工程が実行される場合、帯電部材から中間転写体に移動したトナー（以下、吐き出しトナー）は、複数の１次転写部を通過する際に複数の感光ドラムで回収される。一方で、中間転写体に接触する感光ドラムが１つであるモノクロモードで吐き出し工程が実行される場合、吐き出しトナーは１つの１次転写部で回収される。即ち、モノクロモードにおける吐き出しトナーの回収効率は、カラーモードにおける吐き出しトナーの回収効率よりも低くなる可能性がある。これは、特に、吐き出しトナーの量が多い場合に顕著である。
【０００７】
そして、吐き出し工程において、感光ドラムに回収されなかったトナーは、中間転写ベルト２０に残留し、中間転写ベルト２０の回転に伴い、その後再び帯電部材に回収され蓄積される。したがって、吐き出し工程において感光ドラムに回収されないトナーが多い場合（回収効率が低い場合）、帯電部材に蓄積されるトナーの減少量が少なくなることから、帯電部材の帯電性能の回復度合は小さくなってしまう。このような場合において、帯電部材の帯電性能の低下を抑制するためには、画像形成動作を行う間に吐き出し工程を実施する頻度を増やす必要がある。しかしながら、吐き出し工程の実施頻度が多くなると、画像形成の待機時間が増えてしまうおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、帯電部材から中間転写体にトナーを移動させた後に像担持体で回収する工程を実行する場合に、画像形成の待機時間の増加を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ブラックのトナー像を担持する第１の像担持体と、前記第１の像担持体とは異なる色のトナー像を担持する第２の像担持体と、移動可能であって、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の少なくとも一方に担持されたトナー像が１次転写される無端状の中間転写体と、前記中間転写体に１次転写されたトナー像を転写材に２次転写するための２次転写部材と、前記中間転写体の移動方向に関して前記２次転写部材よりも下流側であって、且つ、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体が前記中間転写体と接触する位置よりも上流側に設けられ、前記中間転写体と接触して帯電部を形成し、前記中間転写体に残留したトナーを前記帯電部において帯電する帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する帯電電源と、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体を前記中間転写体に当接させる第１のモードと、前記第１の像担持体のみを前記中間転写体に当接させる第２のモードと、を選択して画像形成動作を実行することが可能な制御手段と、を備える画像形成装置において、前記制御手段は、前記帯電電源から前記帯電部材にトナーの正規の帯電極性と同じ極性の電圧を印加することで前記帯電部材に付着したトナーを前記帯電部材から前記中間転写体に移動させた後に、前記帯電部材から前記中間転写体に移動したトナーを、前記中間転写体と接触する前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の少なくとも一方に移動させる吐き出し工程を実行することが可能であって、前記第１のモードにおいて、前記帯電部材に付着したトナーの量が第１の閾値を超えた場合に、前記第１の像担持体と前記第２の像担持体とを前記中間転写体に当接させた状態で前記吐き出し工程を実行し、前記第１のモードから前記第２のモードに切り替える場合であって、前記帯電部材に付着したトナーの量が、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以上である場合に、前記第１のモードにおいて前記吐き出し工程を実行した後に前記第２のモードに切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、帯電部材から中間転写体にトナーを移動させた後に像担持体で回収する工程を実行する場合に、画像形成の待機時間の増加を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の構成を説明する概略断面図である。
【図２】画像形成装置の制御部のブロック図である。
【図３】実施例１の、フルカラーモードとモノクロモードにおける、像担持体と中間転写体との接触状態を説明する模式図である。
【図４】実施例１における、帯電部材と中間転写体との接触部の周辺構成を説明する模式図である。
【図５】比較例１、及び実施例１における吐き出し工程について説明する模式図である。
【図６】比較例１、及び実施例１における、フルモノ切り替え前後でのカウント値の推移を説明するグラフである。
【図７】実施例１の変形例における、帯電部材と中間転写体との接触部の周辺構成を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明を以下の実施例に限定する趣旨のものではない。
【００１３】
（実施例１）
［画像形成装置の構成］
図１は、本実施例における画像形成装置１０の概略断面図である。また、図２は、本実施例の画像形成装置１０の制御系統のブロック図である。図２に示すように、画像形成装置１０は、ホスト機器であるパーソナルコンピュータ２００に接続している。パーソナルコンピュータ２００による動作開始指令と画像信号は、制御手段としてのコントローラ１１０に送信され、コントローラ１１０が各種手段を制御することによって、画像形成装置１０において画像形成が実行される。
【００１４】
図１に示すように、本実施例の画像形成装置１０は、電子写真方式を利用した、中間転写方式のカラー画像形成装置であり、複数の画像形成手段として、第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有する。第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成するためのものである。これらの４個の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、一定の間隔をおいて１列に配置されている。なお、本実施例では、第１〜第４の画像形成部１ａ〜１ｄの構成は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを示すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して、総括的に説明する。
【００１５】
図１に示すように、画像形成部１には、図示矢印Ｒ１方向に回転可能であって、トナー像が形成される第１の像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと称する）２が設置されている。感光ドラム２の周囲には、感光ドラム２を帯電する手段としてのドラム帯電ローラ３、現像手段４、及びクリーニング手段６が設置されている。また、感光ドラム２の回転方向に関して、ドラム帯電ローラ３よりも下流側であって且つ現像手段４よりも上流側には、露光手段７（レーザースキャナ）が配置されている。
【００１６】
本実施例における感光ドラム２は、負帯電性のＯＰＣ（有機光導電体）感光体であり、アルミニウムのドラム基体上に感光層を有している。感光ドラム２は、駆動装置（不図示）によって図示矢印Ｒ１方向（時計回り）に所定の周速度（表面移動速度）で回転駆動される。本実施例では、この感光ドラム２の周速度が、画像形成装置１０のプロセススピードに相当する。
【００１７】
ドラム帯電ローラ３は、感光ドラム２に所定の圧接力で接触しており、不図示の電源から所定の電圧を印加されることで、感光ドラム２の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施例では、感光ドラム２は、ドラム帯電ローラ３により負極性に帯電させられる。
【００１８】
露光手段７は、感光ドラム２の表面を露光することにより、ドラム帯電ローラ３で帯電された感光ドラム２の表面に、画像情報に応じた静電潜像を形成する。即ち、露光手段７において、パーソナルコンピュータ２００から入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光がレーザー出力部から出力され、このレーザー光が反射ミラーを介して感光ドラム２の表面に照射される。
【００１９】
本実施例における現像手段４は、現像方式として１成分接触現像方式を用いており、トナー担持体としての現像ローラ８を有する。現像ローラ８に薄層状に担持されたトナーは、駆動源Ｍ（図２に図示）によって現像ローラ８が回転駆動されることで、感光ドラム２と現像ローラ８とが対向する対向部（現像部）に搬送される。そして、不図示の現像電源から現像ローラ８に電圧が印加されることにより、露光手段７によって感光ドラム２に形成された静電潜像がトナー像として現像される。なお、本実施例においては、トナーの正規の帯電極性は負極性であり、感光ドラム２の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、露光手段７によって形成された静電潜像に対応する位置に付着させる反転現像方式によって感光ドラム２にトナー像を現像している。
【００２０】
また、各現像手段４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが収納されている。本実施例の画像形成装置１０の構成においては、画像形成部１ａ〜１ｄの全てを用いて画像形成を行うフルカラー画像形成モードでは、現像手段４ａ〜４ｄにおいて全ての現像ローラ８ａ〜８ｄを感光ドラム２ａ〜２ｄに対して当接させる。一方で画像形成部１ｄのみを用いて画像形成を行うモノカラー（単色）画像形成モードでは、現像ローラ８ｄを感光ドラム２ｄに当接させ、現像ローラ８ａ〜８ｃは感光ドラム２ａ〜２ｃに対して離間させる。これは、画像形成を行わない画像形成部１ａ〜１ｃにおける現像ローラ８ａ〜８ｃ及びトナーの劣化、消耗を防止するためである。
【００２１】
各画像形成部１の感光ドラム２と対向する位置には、移動可能な無端状の中間転写体である中間転写ベルト２０が設けられている。中間転写ベルト２０は、複数の支持部材としての駆動ローラ２１、張架ローラ２２、対向ローラ２３に張架されている。駆動ローラ２１が図示矢印Ｒ２方向に回転駆動されることによって、中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１から伝達される駆動力を受けて、図示矢印Ｒ３方向に、感光ドラム２の周速度と略等速、即ち、所定プロセススピードにて周回移動（回転）する。なお、駆動ローラ２１、張架ローラ２２、対向ローラ２３はアースに接続されている。
【００２２】
中間転写ベルト２０の内周面には、各画像形成部１の各感光ドラム２に対応して、１次転写部材（接触部材）としての１次転写ローラ５ａ〜５ｄがそれぞれ配置されている。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト２０の内周面に接触して中間転写ベルト２０の移動に従動して回転する。また、１次転写ローラ５は、中間転写ベルト２０を感光ドラム２に対して付勢することにより中間転写ベルト２０と感光ドラム２とが接触する位置に１次転写部Ｎ１（接触部）を形成する。さらに、１次転写ローラ５には、１次転写電源４０が接続されており、１次転写電源４０は正極性または負極性の電圧を１次転写ローラ５に印加することが可能である。画像形成時においては、１次転写電源４０から１次転写ローラ５にトナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例においては正極性）の電圧を印加することによって、感光ドラム２に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に１次転写している。
【００２３】
中間転写ベルト２０の外周面側には、対向ローラ２３に対向して２次転写部材としての２次転写ローラ２４が配置されており、２次転写ローラ２４と中間転写ベルト２０とが接触する位置に２次転写部Ｎ２が形成されている。２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト２０、若しくは、２次転写部Ｎ２に搬送される転写材Ｐの移動に従動して回転する。また、２次転写ローラ２４には２次転写電源４４が接続されており、２次転写電源４４は正極性または負極性の電圧を２次転写ローラ２４に印加することが可能である。画像形成時においては、２次転写電源４４から２次転写ローラ２４にトナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例においては正極性）の電圧を印加することによって、中間転写ベルト２０から転写材Ｐにトナー像を２次転写している。
【００２４】
本実施例では、トナー像を担持する第２の像担持体としての中間転写ベルト２０として、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂を用いた。中間転写ベルト２０の表面抵抗率は５．０×１０１０Ω／□であり、体積抵抗率は８．０×１０１０Ωｃｍである。なお、抵抗率の測定には、株式会社三菱化学アナリテック製の抵抗率計ハイレスタＵＰ及び測定電極としてハイレスタＵＰ専用プローブＵＲＳプローブを用い、印加電圧１００Ｖで測定した。
【００２５】
中間転写ベルト２０としては、弗化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、四弗化エチレン−エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネートなどの樹脂を無端ベルト状に構成したものを用いることができる。或いは、中間転写ベルト２０としては、例えばエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）などのゴム基層の上に、例えばウレタンゴムにＰＴＦＥなど弗素樹脂を分散したものを被覆して無端ベルト状に構成したものを用いることができる。
【００２６】
１次転写ローラ５は、例えばスポンジゴムなどの弾性部材で構成される。本実施例では１次転写ローラ５として、直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒上に、ＮＢＲヒドリンゴムを肉厚４ｍｍで被覆したものを用いた。１次転写ローラ５の電気抵抗値は、１次転写ローラをアルミシリンダ上に、９．８Ｎの力で押圧し、５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で１００Ｖを印加した場合において１．０×１０５Ωである。
【００２７】
なお、画像形成装置１０は、１次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを、中間転写ベルト２０を介して感光ドラム２に当接、又は離間させる手段（不図示）を有する。そして、制御手段１１０は、フルカラー画像形成モード（以下、フルカラーモードと称する）と、モノカラー画像形成モード（以下、モノクロモードと称する）のいずれかを選択して画像形成を行うことが可能である。図３（ａ）は、本実施例のフルカラーモード（第１のモード）について説明する模式図であり、図３（ｂ）は、本実施例のモノクロモード（第２のモード）について説明する模式図である。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、フルカラーモードでは、不図示の当接離間機構によって１次転写ローラ５ａ〜５ｄを感光ドラム２ａ〜２ｄに向けて押圧し、各画像形成部１ａ〜１ｄにおいて１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄを形成して画像形成を行う。一方で、モノクロモードでは、図３（ｂ）に示すように、不図示の当接離間機構によって１次転写ローラ５ｄのみを感光ドラム２ｄに向けて押圧し、ブラックのトナーを収容する画像形成部１ｄのみにおいて１次転写部Ｎ１ｄを形成して画像形成を行う。
【００２９】
モノクロモードでは、図３（ｂ）に示すように、不図示の当接離間機構によって１次転写ローラ５ａ〜５ｄを感光ドラム２ａ〜２ｃに向けて押圧する状態が解除される。その結果、感光ドラム２ａ〜２ｃが中間転写ベルト２０から離間されることで１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｃが形成されない状態となる。即ち、モノクロモードによって画像形成を行う時には、各画像形成部１ａ〜１ｃにおいて各部材の駆動を停止することができる。このような構成とすることにより、不要な動作を抑え、各画像形成部１ａ〜１ｃの寿命の長期化を図ることができる。
【００３０】
感光ドラム２と中間転写ベルト２０を当接又は離間させる機構に関しては、例えば、バネなどの付勢手段によって、中間転写ベルト２０を介して１次転写ローラ５を感光ドラム２に向かって押圧する構成が考えられる。このような構成においては、バネによる付勢状態を解除することで１次転写ローラ５と中間転写ベルト２０を感光ドラム２から離間させることが可能である。
【００３１】
２次転写ローラ２４は、例えば、スポンジゴムなどの弾性部材で構成される。本実施例では２次転写ローラ２４として、直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒上に、ＮＢＲヒドリンゴムを肉厚６ｍｍで被覆したものを用いた。２次転写ローラ２４の電気抵抗値は、２次転写ローラ２４をアルミシリンダ上に、９．８Ｎの力で押圧し、５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で１０００Ｖを印加した場合において３．０×１０７Ωである。
【００３２】
中間転写ベルト２０の移動方向に関して、２次転写部Ｎ２よりも下流側であって、最上流に設けられた画像形成部１ａよりも上流側には、中間転写ベルト２０に残留したトナーを帯電する帯電手段としての導電ブラシ３１が設けられている。導電ブラシ３１の構成、及び動作の詳細については後述する。
【００３３】
転写材Ｐの搬送方向に関して、２次転写部Ｎ２よりも上流側には、レジストローラ１３と、搬送ローラ１５と、給送ローラ１４と、転写材Ｐを収容する収容部としての給紙カセット１６と、が設けられている。給紙カセット１６に収容された転写材Ｐは、給送ローラ１４の回転によって搬送ローラ１５に向けて給送された後に、搬送ローラ１５とレジストローラ１３によって２次転写部Ｎ２に向けて搬送される。
【００３４】
また、転写材Ｐの搬送方向に関して、２次転写部Ｎ２よりも下流側には、熱源を備えた定着ローラ１２Ａと、定着ローラ１２Ａに対して所定の圧力で当接する加圧ローラ１２Ｂと、を有する定着手段１２が設けられている。
【００３５】
［画像形成動作］
次に、本実施例の画像形成装置１０による画像形成動作について、フルカラー画像形成モードを例として説明する。
【００３６】
先ず、画像形成動作の開始信号が発せられると、感光ドラム２は、所定の周速度で図示矢印Ｒ１方向に回転駆動され、回転過程でドラム帯電ローラ３に帯電されることによって表面に一様な電位を形成される。そして、感光ドラム２は、回転過程で露光手段７によって表面に静電潜像が形成された後に、現像手段４に収容されたトナーによって静電潜像が現像されることで、感光ドラム２の表面に画像情報に応じたトナー像が形成される。なお、本実施例においては、現像方式として、トナーを担持する現像ローラ８を感光ドラム２に接触させて静電潜像の現像を行う接触現像方式を用いたが、これに限らず、非接触現像方式を用いても良い。また、本実施例においては、反転現像方式を用いて静電潜像の現像を行ったが、これに限らず、感光ドラム２の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーにより静電潜像を正現像する画像形成装置にも本発明を適用できる。
【００３７】
感光ドラム２に現像されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において、１次転写電源４０から１次転写ローラ５にトナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の電圧を印加することによって、感光ドラム２から中間転写ベルト２０に１次転写される。このようにして、各１次転写部Ｎ１において、各色のトナー像が中間転写ベルト２０に順次重ね合わせて１次転写され、中間転写ベルト２０には複数色のトナー像から成る多重トナー像が形成される。
【００３８】
レジストローラ１３は、中間転写ベルト２０に１次転写された複数色のトナー像の先端が２次転写部Ｎ２に到達するタイミングに合わせて、２次転写部Ｎ２に転写材Ｐを搬送する。そして、２次転写電源４４からトナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の電圧を２次転写ローラ２４に印加することにより、２次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト２０から転写材Ｐに複数色のトナー像が一括して２次転写される。
【００３９】
その後、複数色のトナー像を２次転写された転写材Ｐは定着手段１２に搬送され、定着ローラ１２Ａと加圧ローラ１２Ｂとによって加熱及び加圧されることにより複数色のトナーが溶融混色して転写材Ｐに定着される。そして、複数色のトナー像が定着された転写材Ｐが画像形成装置１０の外部に排出されて、一連の画像形成動作が終了する。
【００４０】
１次転写後に感光ドラム２に残留したトナーは、ウレタンゴム等の弾性体で形成された当接部材としてのクリーニングブレード６１によって感光ドラム２から除去され、トナーを回収する回収手段としてのクリーニング手段６に回収される。
【００４１】
また、転写材Ｐに２次転写されずに中間転写ベルト２０に残ったトナー（以下、転写残トナーと称する）は、中間転写ベルト２０とともに移動し、導電ブラシ３１によって帯電される。その後、転写残トナーは、中間転写ベルト２０とともに移動し、１次転写部Ｎ１を通過する際に感光ドラム２と中間転写ベルト２０との間の電位差によって中間転写ベルト２０から感光ドラム２に静電的に移動し、クリーニング手段６により回収される。
【００４２】
［転写残トナーの回収動作］
本実施例における、フルカラーモードでの転写残トナーの回収動作について、図４を用いて詳細に説明する。図４は、本実施例における導電ブラシ３１の周辺構成を説明する模式図である。図４に示すように、導電ブラシ３１は、中間転写ベルト２０の移動方向に関して、２次転写部Ｎ２よりも下流側であって、１次転写部Ｎ１ａよりも上流側に配置されており、中間転写ベルト２０に接触して帯電部Ｃを形成している。
【００４３】
導電ブラシ３１は、材料に導電性を付与したナイロンを使用したブラシ部材であり、繊度は７ｄｔｅｘ、パイル長さは５ｍｍ、密度は７０ＫＦ／ｉｎｃｈ２、ブラシ幅（中間転写ベルト２０の回転方向から見たときの幅）は５ｍｍである。導電ブラシ３１の電気抵抗値は、導電ブラシ３１をアルミシリンダに対して９．８Ｎの力で押圧し、５０ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で５００［Ｖ］の電圧を印加した場合において１．０×１０６Ωである。
【００４４】
図４に示すように、導電ブラシ３１は、電流検知手段７１を介して帯電電源５１に電気的に接続されており、帯電電源５１は、正極性又は負極性の電圧を導電ブラシ３１に印加することが可能である。転写残トナーの回収動作を実行する場合、導電ブラシ３１には、帯電電源５１から正極性の電圧が印加される。帯電電源５１から出力される電圧の出力値は、電流検知手段７１が検出した電流の値に基づいて、コントローラ１１０によって予め設定した目標電流値になるように制御（定電流制御）される。目標電流値は、画像形成装置１０の設計や環境に応じて、転写残トナーを過剰に帯電させることなく、且つ、転写残トナーの帯電不足によるクリーニング不良を生じさせないように適宜設定される。本実施例においては、導電ブラシ３１の目標電流値を２０μＡに設定した。
【００４５】
２次転写部Ｎ２を通過する前に中間転写ベルト２０に担持されているトナーは、感光ドラム２の表面の帯電電荷と同極性の負極性で、且つ、電荷の分布のばらつきが小さい状態で帯電している。一方、２次転写部Ｎ２を通過した後の転写残トナーは、電荷の分布がブロードになった上に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性側にピークが移動した分布を有する傾向にある。即ち、転写残トナーは、負極性に帯電したもの、殆ど帯電されていないもの、及び正極性に帯電したもの、が混在した状態となっている。
【００４６】
本実施例における転写残トナーの回収動作では、帯電電源５１から導電ブラシ３１に正極性の電圧を印加することによって、導電ブラシ３１と中間転写ベルト２０とが接触する位置を通過する転写残トナーを正極性に帯電する。この時、転写残トナーのうち負極性に帯電した一部のトナーは、正極性の電圧を印加された導電ブラシ３１に静電的に回収される。
【００４７】
導電ブラシ３１によって正極性に帯電させられたトナーは、中間転写ベルト２０の移動に伴い最上流に配置される画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａに到達する。この時、１次転写ローラ５ａに正極性の電圧を印加することによって、正極性に帯電された転写残トナーを中間転写ベルト２０から感光ドラム２ａに静電的に移動させる。その後、感光ドラム２ａに移動した転写残トナーは感光ドラム２ａの回転に伴って移動し、クリーニングブレード６１ａによってクリーニング手段６ａに回収される。以上の動作により、中間転写ベルト２０から転写残トナーが除去される。
【００４８】
フルカラーモードにおいては、このようにして中間転写ベルト２０から転写残トナーがクリーニングされる。なお、フルカラーモードにおいては、画像形成部１ａで回収されなかった転写残トナーに関しては、画像形成部１ｂ〜１ｄで同様に回収される。
【００４９】
一方、図３（ｂ）に示すように、モノクロモードでは、導電ブラシ３１によって正極性に帯電されたトナーは、中間転写ベルト２０の移動に伴って、各画像形成部１ａ〜１ｃと中間転写ベルト２０とが対向する位置を通過し、１次転写部Ｎ１ｄに到達する。このとき、１次転写電源４０ｄから１次転写ローラ５ｄに正極性の電圧を印加することによって、正極性に帯電された転写残トナーを中間転写ベルト２０から感光ドラム２ｄに静電的に移動させる。その後、感光ドラム２ｄに移動した転写残トナーは感光ドラム２ｄの回転に伴って移動し、クリーニングブレード６１ｄによってクリーニング手段６ｄに回収される。モノクロモードでは、このようにして中間転写ベルト２０から転写残トナーがクリーニングされる。
【００５０】
［吐き出し工程］
転写残トナーの回収動作を繰り返されると、導電ブラシ３１に付着する負極性のトナーが増加した場合に、導電ブラシ３１による転写残トナーの帯電性能が低下してしまうおそれがある。そこで、本実施例の構成においては、導電ブラシ３１にトナーが溜まることによる導電ブラシ３１の帯電性能の低下を抑制するために、画像形成時以外の所定のタイミングで導電ブラシ３１に付着したトナーを中間転写ベルト２０に吐き出す動作を実行している。
【００５１】
具体的には、画像形成動作が終了した後の非画像形成時に、トナーの正規の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）の電圧を導電ブラシ３１に印加することで、導電ブラシ３１に付着した負極性のトナーを中間転写ベルト２０に移動させている。導電ブラシ３１から中間転写ベルト２０に静電的に移動した負極性のトナー（以下、吐き出しトナー）は、中間転写ベルト２０の移動に伴い１次転写部Ｎ１に到達する。この時、１次転写電源４０から１次転写ローラ５に負極性の電圧を印加することで、導電ブラシ３１から中間転写ベルト２０に移動した吐き出しトナーが中間転写ベルト２０から感光ドラム２に静電的に移動する。そして、感光ドラム２に移動した吐き出しトナーは、感光ドラム２の回転に伴って移動し、クリーニングブレード６１によってクリーニング手段６に回収される。以上の動作により、導電ブラシ３１に付着した負極性のトナーの吐き出し工程が実行される。
【００５２】
このように、本実施例においては、吐き出し工程を所定のタイミングで実施することにより、導電ブラシ３１に溜め込まれた負極性のトナーの吐き出しを行い、良好なクリーニング性能の維持を図っている。なお、吐き出し工程の実施によって中間転写ベルト２０に吐き出されたトナーは、画像形成部１ａ〜１ｄのうち、少なくとも一つの画像形成部の感光ドラムで回収すればよい。
【００５３】
以下、本実施例のフルカラーモードにおける吐き出し工程と、モノクロモードにおける吐き出し工程について、図５（ａ）、（ｂ）を用いてより詳細に説明する。図５（ａ）は、本実施例のフルカラーモードにおける吐き出し工程について説明する模式図であり、図５（ｂ）は、本実施例のモノクロモードにおける吐き出し工程について説明する模式図である。
【００５４】
図５（ａ）に示されるようにフルカラーモードにおける吐き出し工程においては、導電ブラシ３１、１次転写ローラ５ａと５ｄ、及び２次転写ローラ２４に負極性の電圧を印加している。即ち、本実施例では導電ブラシ３１から吐き出された負極性のトナーを、画像形成部１ａと１ｄで回収している。吐き出しトナーの大半は、中間転写ベルト２０の回転方向において上流側に配置された画像形成部１ａで回収されるものの、吐き出しトナーの量が多く、画像形成部１ａで回収されなかった場合には、下流の画像形成部１ｄでも回収される。このように、フルカラーモードにおいては、画像形成部１ａと１ｄの２つの画像形成部で吐き出されたトナーの回収を行っている。
【００５５】
なお、１次転写ローラ５ｂと５ｃに正極性の電圧を印加している理由は、中間転写ベルト２０上に存在する微量の正極性トナーを感光ドラム２ｂと２ｃに逆転写してクリーニングするためである。
【００５６】
また、吐き出し工程において、２次転写ローラ２４に負極性の電圧を印加している理由は、仮に画像形成部１ａと１ｄで全ての負極性トナーを回収できなかった場合に、負極性トナーが２次転写ローラ２４に付着することを防止するためである。これにより、吐き出し工程を実施した後に２次転写部Ｎ２に搬送される転写材Ｐが、２次転写ローラ２４に付着したトナーによって汚れることを抑制することが可能である。
【００５７】
ここで、本実施例においては、中間転写ベルト２０の移動方向に関して、最上流の画像形成部１ａと最下流の画像形成部１ｄにおいて吐き出しトナーを回収する構成について説明した。しかし、フルカラーモードにおいては画像形成部１ａ〜１ｄの４つ全ての画像形成部で１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄが形成されている。したがって、いずれの画像形成部１ａ〜１ｄにおいても吐き出しトナーの回収を行うことが可能であり、その組み合わせは適宜自由に設定して良い。
【００５８】
一方、図５（ｂ）に示されるようにモノクロモードにおける吐き出し工程では、導電ブラシ３１、１次転写ローラ５ｄ、及び２次転写ローラ２４に負極性の電圧を印加している。モノクロモードでは、感光ドラム２ｄに当接している１次転写ローラは５ｄのみなので、導電ブラシ３１から吐き出された吐き出しトナーを画像形成部１ｄのみで回収している。このようにモノクロモードでは、フルカラーモードに比べ吐き出しトナーを回収する画像形成部が少なく、フルカラーモードと比べると吐き出しトナーの回収効率が低くなる傾向にある。
【００５９】
［吐き出し工程の実施条件］
次に、本実施例における吐き出し工程を実施する条件について説明する。本実施例では、中間転写ベルト２０から転写材Ｐにトナー像を２次転写することによって転写材Ｐに画像形成を行う際（以下、単に画像形成時と称する）に導電ブラシ３１に付着するトナー量を予測する。そして、導電ブラシ３１に付着するトナー量が所定の閾値を超えた場合に、導電ブラシ３１の帯電性能が低下すると判断し、吐き出し工程を実施する。
【００６０】
まずは、導電ブラシ３１に付着しているトナー量の予測方法について説明する。本実施例では、転写材Ｐに形成する画像（以下、プリント画像と称する）の平均印字率を画像が形成された転写材Ｐの枚数毎に積算することで、導電ブラシ３１に付着しているトナーの量を予測する。プリント画像の平均印字率が高い画像ほど、転写残トナー量が多くなり、導電ブラシ３１に付着するトナーの量も多くなる。そこで、本実施例においては、コントローラ１１０によってプリント画像の平均印字率を画像が形成された転写材Ｐの枚数毎に積算することで、導電ブラシ３１に到達する転写残トナーの総量を推定し、導電ブラシ３１に付着するトナー量を予測する。
【００６１】
ここで、プリント画像の平均印字率は、以下のように算出する。まず、パーソナルコンピュータ２００からコントローラ１１０に入力された画像情報を、コントローラ１１０において、画像形成部１ａ〜１ｄ毎に時系列のカラー画像信号に色分解する。次に各画像形成部１で、全画像画素数に対して、露光手段７で発光した画素数（つまり画像を形成した画素数）の割合を算出し、各画像形成部１における印字率をそれぞれ算出する。そして、各画像形成部１の印字率を平均化することで、プリント画像の平均印字率を算出する。なお、モノクロモードにおいては、第４の画像形成部の印字率を４で割った値を平均印字率としている。
【００６２】
表１は、本実施例における、プリント画像の平均印字率の積算方法を説明する表である。表１に示すように、本実施例においては、プリント画像の平均印字率に基づき、１ページ毎にカウントを加算し、カウントによる積算値（以下、単にカウント値と称する）をもとに導電ブラシ３１に付着しているトナー量を予測する。すなわち、カウント値が大きい程、導電ブラシ３１に付着しているトナー量が多いことを示している。例えば、平均印字率７．５％の画像を１０形成した場合には、１ページ当たり＋２のカウントが加算されるため、カウント値は２０となる。
【００６３】
【表１】
2020076866.tif 000003
【００６４】
なお、吐き出し工程を実施した場合には、導電ブラシ３１から中間転写ベルト２０にトナーが吐き出され、導電ブラシ３１に付着しているトナー量が減少する。そこで、吐き出し工程を実施した際にはカウント値を減算する。本実施例では、フルカラーモードにおいて吐き出し工程を実施した場合はカウント値を１００減算し、モノクロモードにおいて吐き出し工程を実施した場合はカウント値を５０減算するように設定している。
【００６５】
なお、フルカラーモードに対してモノクロモードにおける減算量が小さい理由は、前述のように、モノクロモードでは、吐き出しトナーを回収する画像形成部が１ｄのみであり、フルカラーモードと比較すると、吐き出しトナーの回収効率が低くなるためである。吐き出し工程において、吐き出しトナーの量が多い場合、モノクロモードでは一部のトナーが画像形成部１ｄで回収されず、中間転写ベルト２０上に残存する。中間転写ベルト２０上に残存したトナーは、吐き出し工程後の画像形成時において、中間転写ベルト２０の回転に伴い、再度導電ブラシ３１に回収される。すなわち、導電ブラシ３１から吐き出されたトナーの一部が再び導電ブラシ３１に回収されるため、吐き出し工程における導電ブラシ３１に溜まったトナーの減少量が小さくなる。したがって、本実施例ではモノクロモードのカウント減算量をフルカラーモードのカウント減算量よりも小さい値に設定している。
【００６６】
以上のように、本実施例では、上記のカウント値を用いることで、導電ブラシ３１に付着しているトナー量を予測する。そして、コントローラ１１０は、画像形成時にカウント値を逐次参照し、予め設定された閾値と比較する。カウント値が閾値を超えた場合には、導電ブラシ３１に付着しているトナー量が許容量を超え、帯電性能が低下すると判断し、画像形成時に紙間を延長し、吐き出し工程を実施する。
【００６７】
本実施例において、閾値は、フルカラーモードとモノクロモードにおいて異なり、フルカラーモードにおける閾値Ｘｆｃ（第１の閾値）を２００、モノクロモードにおける閾値Ｘｍｃ（第３の閾値）を１５０としている。フルカラーモードの閾値Ｘｆｃよりも、モノクロモードの閾値Ｘｍｃを小さい値に設定している理由は以下の通りである。
【００６８】
図３（ａ）と（ｂ）に示されるように、フルカラーモードでは導電ブラシ３１によって正極性に帯電された転写残トナーを回収する画像形成部は１ａ〜１ｄの４つであるのに対し、モノクロモードでは１ｄの１つのみである。即ち、転写残トナーの回収時においても、フルカラーモードと比べるとモノクロモードにおける転写残トナーの回収効率は低くなる傾向にある。転写残トナーが回収しきらずに中間転写ベルト２０に残留してしまうと、転写残トナーが残留している位置にプリント画像に対応したトナー像が１次転写された場合に、画像不良が発生してしまう。即ち、導電ブラシ３１の帯電性能が同じでも、モノクロモードではフルカラーモードよりも、転写残トナーに起因した画像不良が発生しやすい傾向にある。
【００６９】
以上の理由から、フルカラーモードに対しモノクロモードでは、導電ブラシ３１の帯電性能を、より高く保つ必要がある。したがって、本実施例ではフルカラーモードの閾値Ｘｆｃよりも、モノクロモードの閾値Ｘｍｃを小さい値に設定し、導電ブラシ３１の帯電性能をより高く保つ構成としている。
【００７０】
その結果、本実施例では、平均印字率が同じプリント画像を形成する際、フルカラーモードとモノクロモードとでは、吐き出し工程を実施する転写材Ｐのページ数が異なり、モノクロモードのほうが少ないページ数で吐き出し工程を実施する。例えば平均印字率７．５％の画像を連続画像形成する場合、フルカラーモードでは１００ページで吐き出し工程を実施するのに対し、モノクロモードでは７５ページで吐き出し工程を実施する。
【００７１】
［フルカラーモードからモノクロモードへ切り替える際の吐き出し工程］
次に、本実施例の特徴である、フルカラーモードからモノクロモードへの切り替え（フルモノ切り替え）を実施する際の吐き出し工程について説明する。フルカラー画像を画像形成した後にモノクロモード画像を画像形成する場合、図３（ａ）の状態から図３（ｂ）の状態へと１次転写ローラの当接状態が切り替わる。
【００７２】
本実施例では、コントローラ１１０によって、上記フルモノ切り替えを実施する直前にカウント値を参照する。そして、カウント値が閾値Ｘｃｈ（第２の閾値）以上である場合、モノクロモードの状態へと移行する前にフルカラーモードの状態で吐き出し工程を実施する。なお、閾値Ｘｃｈはフルカラーモードにおける閾値Ｘｆｃよりも低い値に設定され、本実施例では閾値Ｘｃｈを１００としている。
【００７３】
即ち、本実施例では平均印字率が同じ画像を画像形成する際、フルカラーモードのみで連続して画像形成する場合に比べ、途中でフルモノ切り替えを実施する場合のほうが、より少ないページ数で吐き出し工程を実施する。例えば、平均印字率７．５％の画像を連続画像形成する際、フルカラーモードのみで連続して画像形成を行う場合は、吐き出し工程を実施するページ数は１００ページである。それに対し、５０ページ以降にフルモノ切り替えを実施する場合、フルモノ切り替えを実施する前に吐き出し工程を実施する。例えば、７５ページでフルモノ切り替えを実施する場合、７５ページで吐き出し工程を実施する。
【００７４】
このように、フルモノ切り替え時にフルカラーモードで吐き出し工程を実施してからモノクロモードの状態へと移行する理由は、画像形成ジョブ全体での吐き出し工程の実施回数を減らし、画像形成の待機時間を抑制することにある。図６を用いて詳細に説明する。図６（ａ）は、比較例１における画像形成時のカウント値の推移を示したグラフであり、図６（ｂ）は、本実施例における画像形成時のカウント値の推移を示したグラフである。ここで、比較例１は、フルモノ切り替え前に吐き出し工程を実施しない構成である。また、比較例１は、本実施例に対して、フルモノ切り替え前に吐き出し工程を実施しない点を除いてその他の構成は本実施例と共通する部分が多い。したがって、以下の説明において、比較例１と本実施例とが共通する構成に関しては、本実施例と同一の符号を付して説明を省略する。
【００７５】
図６（ａ）〜（ｂ）では、まずフルカラーモードで画像形成した後、フルモノ切り替えを実施し、その後モノクロモードで画像形成を行う場合のカウント推移を示している。フルカラーモードでは平均印字率１５％の画像を３３ページ形成しており、その後のモノクロモードでは、平均印字率７．５％（ブラックの印字率３０％）の画像を３０ページ画像形成している。
【００７６】
まず、比較例１におけるカウント値の推移について図６（ａ）を用いて説明する。図６（ａ）に示すように、比較例１においては、フルカラーモードでは平均印字率１５％の画像を画像形成しており、１ページ当たり＋５のカウントが加算されるため、３３ページで計１６５カウント加算される。その後、フルモノ切り替えを実施し、モノクロモードへと移行すると、カウント値１６５がモノクロモードにおけるカウント閾値Ｘｍｃの１５０を超えているため、吐き出し工程を実施する。モノクロモードで吐き出し工程を実施すると、カウント値が５０減算されるため、カウント値は１１５となる。
【００７７】
そして、比較例１においては、吐き出し工程終了後、さらに、モノクロモードで平均印字率７．５％（ブラックの印字率３０％）の画像を３０ページ画像形成する。平均印字率７．５％の画像では、１ページ当たり＋２のカウントが加算されるため、１８ページ画像形成するとカウント値は閾値Ｘｍｃの１５０を再び超える。そのため、再度吐き出し工程を実施することになり、比較例１では今回の画像形成ジョブにおいて計２回の吐き出し工程を実施する構成となる。
【００７８】
次に、本実施例におけるカウント値の推移について図６（ｂ）を用いて説明する。図６（ｂ）に示すように、フルカラーモードでは平均印字率１５％の画像を画像形成しており、１ページ当たり＋５のカウントが加算されるため、３３ページで計１６５のカウントが加算される。その後、フルモノ切り替えを実施しようとするが、カウント値が閾値Ｘｃｈ以上であるため、フルモノ切り替えを実施する前にフルカラーモードで吐き出し工程を実施する。フルカラーモードで吐き出し工程を実施すると、カウント値が１００減算されるため、カウント値は６５となる。
【００７９】
本実施例においては、その後、フルモノ切り替えを実施して、モノクロモードで平均印字率７．５％（ブラックの印字率３０％）の画像をさらに３０ページ形成する。平均印字率７．５％の画像では、１ページ当たり＋２のカウントが加算され、３０ページで計６０のカウントが加算されるが、カウント値は閾値Ｘｍｃの１５０を超えない。したがって、本実施例では、今回の画像形成ジョブにおいて計１回の吐き出し工程を実施する構成となる。
【００８０】
モノクロモードにおいて吐き出し工程に要する時間Ｔｍと、フルカラーモードにおいて吐き出し工程に要する時間Ｔｆは、共に導電ブラシ３１から吐き出されたトナーが第４の画像形成部に到達するまでに要する時間が律速である。したがって、ＴｍとＴｆに差は無く、本実施例及び比較例１において共に４．０ｓｅｃである。すなわち、単純に吐き出し工程の実施回数が少ない本実施例のほうが、比較例１に対し画像形成ジョブ中の待機時間を短くすることができる。
【００８１】
このように、本実施例ではフルモノ切り替えを実施する際に、カウント値が閾値Ｘｃｈ以上である場合は、吐き出しトナーの回収効率が高いフルカラーモードで吐き出し工程を実施してからフルモノ切り替えを行う。その結果、吐き出し工程の実施頻度を下げ、画像形成の待機時間を低減することが可能となる。
【００８２】
［待機時間の測定結果］
次に、比較例１と本実施例とにおける待機時間を比較した実験結果について説明する。本実験では、フルカラーモードとモノクロモードを交互に繰り返すような画像形成ジョブにおいて、吐き出し工程を実施することに伴う待機時間を測定し、比較例１と本実施例とで待機時間を比較した。
【００８３】
画像形成ジョブとしては、フルカラーモードで平均印字率１５％の画像を３３ページ画像形成し、その後モノクロモードで平均印字率７．５％（ブラックの印字率３０％）の画像を３０ページ画像形成する。さらに続けて、フルカラーモードで平均印字率１５％の画像を３３ページ画像形成し、その後モノクロモードで平均印字率７．５％（ブラックの印字率３０％）の画像を２０ページ画像形成する。
【００８４】
本実験を実施した画像形成装置１０のプロセススピードは１８０ｍｍ／ｓｅｃ、スループットは１分間に３０枚である。また、転写材ＰにはＧＦ−Ｃ０８１（キヤノン製、商品名）を用い、画像形成モードとしては普通紙モードを選択した。表２は、比較例１と本実施例における吐き出し工程の実施回数と、画像形成ジョブ中の待機時間を示す表である。
【００８５】
【表２】
2020076866.tif 000004
【００８６】
表２に示されるように、フルモノ切り替えを実施する前に吐き出し工程を実施しない比較例１では、吐き出しトナーの回収効率が低いモノクロモードでの吐き出し工程の実施回数が多く、画像形成ジョブ全体での吐き出し工程の実施回数は計５回であった。その結果、画像形成ジョブ全体での待機時間は２０ｓｅｃとなった。
【００８７】
それに対し、本実施例ではフルモノ切り替えを実施する前にカウント値を参照し、カウント値が閾値Ｘｃｈ以上である場合は、フルカラーモードで吐き出し工程を実施する。そのため、吐き出しトナーの回収効率が高いフルカラーモードでの吐き出し工程の実施回数が多くなり、画像形成ジョブ全体での吐き出し工程の実施回数は計３回であった。その結果、本実施例における画像形成ジョブ全体での待機時間は１２ｓｅｃとなり、比較例１に比べ待機時間が短い結果となった。
【００８８】
以上、説明したように、本実施例では、フルモノ切り替えを実施する前にカウント値を参照し、カウント値が閾値Ｘｃｈ以上である場合にはフルカラーモードで吐き出し工程を実施する。この構成により、画像形成ジョブ中の吐き出し工程の実施回数を低減し、待機時間を削減することが可能となる。
【００８９】
なお、本実施例において、フルモノ切り替えを実施する前に吐き出し工程を実施するか否かを判断するカウント値の閾値Ｘｃｈを１００としているが、これに限定されるものではない。閾値Ｘｃｈは、フルカラーモードにおける閾値Ｘｆｃよりも小さい値であれば良く、例えばモノクロモードにおける閾値Ｘｍｃと同じ値としても良い。
【００９０】
＜変形例＞
また、本実施例では、転写残トナーを帯電する帯電部材として導電ブラシ３１のみを設ける構成について説明したが、これに限らない。例えば、本実施例の変形例として、図７に示されるように、より高い帯電性能を得るために、中間転写ベルト２０の移動方向に関して導電ブラシ３１の下流側に、帯電電源５２から正極性の電圧を印加される帯電ローラ３２（導電部材）を設けても良い。帯電ローラ３２としては、例えば、ニッケルメッキ鋼棒上に、カーボンが分散されたＥＰＤＭゴムからなるソリッド弾性体を被覆したもの等を用いることが可能である。
【００９１】
検知手段７２は、帯電ローラ３２に流れる電流を検知するためのものであり、検知手段７２で検知する電流値が一定になるように帯電電源５２からの出力電圧を制御することで、導電ブラシ３１を通過した転写残トナーを一様に正極性に帯電する。このように、帯電ローラ３２を設けることで、転写残トナーを帯電する帯電性能をより高めることが可能となる。
【００９２】
また、図７の構成においては導電ブラシ３１と帯電ローラ３２にそれぞれ別の帯電電源５１，５２から電圧を印加する構成としたが、共通の帯電電源を用いて電圧を印加する構成としても良い。
【００９３】
なお、図７に示される変形例において吐き出し工程を実施する場合には、導電ブラシ３１だけでなく帯電ローラ３２にも負極性のトナーを印加する構成としても良い。このような構成とすることで、導電ブラシ３１から吐き出された負極性のトナーが帯電ローラ３２に付着するのを防止すると共に、帯電ローラに付着していた負極性のトナーを中間転写ベルト２０上へと吐き出すことが可能である。
【００９４】
本実施例においては、閾値Ｘｃｈとして、予めコントローラ１１０に格納された所定の閾値を用いたが、これに限らない。例えば、閾値Ｘｃｈを固定値ではなく、コントローラ１１０が取得した画像形成の予約情報（以下、単に予約情報と称する）に基づいて設定する構成としても良い。より詳細には、例えば、画像形成の予約情報としてフルモノ切り替え後のモノクロモードで画像形成する枚数、及び平均印字率を事前に取得し、取得した予約情報に基づき閾値Ｘｃｈを設定する構成としても良い。このように設定することによって、より適切なタイミングで吐き出し工程を実施することが可能であり、各画像形成条件下における待機時間の低減効果をより向上させることが可能である。
【００９５】
本実施例においては、フルカラーモードからモノクロモードに切り替える際に、カウント値が閾値Ｘｃｈ以上である場合に、吐き出しトナーを回収する画像形成部がより多いフルカラーモードにおいて吐き出し工程を実施する構成について説明した。しかし、これに限らず、モノクロモードからフルカラーモードへの切り替え（モノフル切り替え）時間が著しく短い場合には、吐き出し工程を全てフルカラーモードで実施しても良い。即ち、モノクロモードで画像形成時にカウント値がＸｍｃを超えた場合、モノフル切り替えしてフルカラーモードで吐き出し工程を実施した後、再度フルモノ切り替えし、モノクロモードで画像形成を再開するようにしても良い。このように、吐き出しトナーの回収効率が高いフルカラーモードで吐き出し工程を実施することで、画像形成ジョブ全体の待機時間を短縮することが可能となる。
【符号の説明】
【００９６】
２  感光ドラム
２０  中間転写ベルト
２４  ２次転写ローラ
３１  導電ブラシ
１１０  コントローラ
【図１】
2020076866.tif 000005
【図２】
2020076866.tif 000006
【図３】
2020076866.tif 000007
【図４】
2020076866.tif 000008
【図５】
2020076866.tif 000009
【図６】
2020076866.tif 000010
【図７】
2020076866.tif 000011