(57)【要約】【課題】タンデム方式の画像形成装置のうち、間接転写方式の場合、画像濃度調整のためのパターンを形成するとき、中間転写ベルトと二次転写ローラを離間させて行う。また、待機モードにおいては部材の変形を避けるため、同様に上記離間を行う。トナー劣化のため、トナーを入れ替えたいとき、ジョブ終了後、ブラック以外の感光体は中間転写ベルトと離間しているので、ベタ現像をして感光体クリーニングで不要トナーを吐き出させて除去できるが、ブラック感光体は通常中間転写ベルトと離間させてないので、吐き出したトナーは中間転写ベルト、さらに二次転写ローラへと転写されて、用紙裏汚れとなるが、毎回そのためだけに二次転写ローラの離間を行いたくない。【解決手段】ブラックトナーの場合、ジョブ指令が出たとき、定着リロード前の待ち時間は中間転写ベルトと二次転写ローラを離間させたまま、トナー吐き出しを行う。【選択図】図４
2010117636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の現像色を有するカラータンデム方式の間接転写方式画像形成装置で、カラー形成時は感光体ドラムが全色とも中間転写ベルトに接触し、画像作成のジョブ終了後は特定色感光体のみが前記中間転写ベルトに接触している画像形成装置において、
トナーの劣化などにより現像剤中のトナーの入れ替えを開始すべき条件となったとき、各現像ユニットはトナーの少なくとも一部を、感光体にベタ画像として現像し、クリーニングすることで吐き出す吐き出しモードを有し、
ジョブ開始指令から作像開始までの間、前記中間転写ベルトと二次転写ローラを離間させたままの状態で、前記特定色の現像ユニットが前記吐き出しモードに入り得ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記複数の現像色は４色であり、前記特定色はブラックであり、ブラック以外の現像色はイエロー、シアン、マゼンタであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記特定色用の現像ユニットが前記吐き出しモードにあることができる期間は、ジョブ受付後、定着リロード完了までであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像形成装置において、ジョブとジョブの間の画像形成が休止中、もしくはジョブ実行中の割り込みによって、濃度調整用パターンを感光体上に形成し、濃度調整を行う機能を有し、該濃度調整のためのテストパターン作成時に前記中間転写ベルトと前記二次転写ローラを離間させる構成とし、前記濃度調整が終了直後で、前記中間転写ベルトと前記二次転写ローラが離間している間に、前記特定色用現像ユニットが前記吐き出しモードに入り得ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記特定色用現像ユニットが前記吐き出しモードに入ることのできるタイミングで、他の現像色に対応する各現像ユニットが前記吐き出しモードに入り得ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の画像形成装置において、ジョブ後に前記特定色以外である他の現像色の感光体が前記転写ベルトから離間した状態で、前記他の現像色に対応する各現像ユニットが前記吐き出しモードに入り得ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記吐き出しモードにある現像ユニットに対応する感光体は露光を行わず、帯電とバイアスのみでトナーを前記感光体に吐き出させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記二次転写ローラのクリーニング機能は、バイアスクリーニングのみであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、中間転写体からの画像を一括転写する際に用いられる２次転写手段で生じる転写紙の裏汚れを防止する構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やファクシミリあるいはプリンタ、さらには印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に担持されている可視像を転写体に転写するようになっている。
転写体には、感光体に直接当接させる転写紙などの他に、ベルト状の転写体が用いられる場合もある。
後者の場合の一つとして、フルカラーを含む多色画像形成がある。
多色画像形成を行うための構成には次のようなものがある。
第１番目の構成としては、１つの感光体の周りに複数の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着して感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写して転写紙にカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム方式と称される構成である（例えば、特許文献１  参照。）。
【０００３】
第２番目の構成としては、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写して転写紙に合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム方式と称される構成である（例えば、特許文献１  参照。）。
１ドラム方式とタンデム方式とを比較すると、前者には感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するので、画像形成の高速化は困難であるという問題点があり、後者には、逆に大型化し、コスト高となる問題点はあるものの、画像形成の高速化が容易であるという利点がある。
最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム方式が注目されてきている。
【０００４】
タンデム方式の構成について今少し説明すると、タンデム方式の画像形成装置においては、感光体で形成された画像を重畳してフルカラー画像とすることになるが、画像を重畳転写する方式として、搬送ベルトにより搬送される転写紙に対して各感光体に担持されている画像を順次転写する直接転写方式と、各感光体に形成された画像をベルトなどの中間転写体に対してそれぞれ転写する１次転写工程と１次転写工程により中間転写体上に重畳転写された画像を転写紙に対して一括転写する２次転写工程とを実行する間接転写方式とがある。
【０００５】
直接転写方式は、各感光体間に転写紙のサイズに対応する配置間隔が必要となることが原因して間接転写方式に比べて搬送方向に大型化するという問題点がある。
これに対して間接転写方式では、２次転写位置を中間転写体の占有位置に対して比較的自由に設置できることにより小型化が可能となる利点があり、最近ではタンデム方式の画像形成方式を用いるものでは間接転写方式が多用されてきている。
中間転写体に重畳された画像を一括転写するために用いられる２次転写ローラと、これに対向して例えば、中間転写体としてベルトが用いられるような場合にベルトが掛け回されている対向ローラとで転写ニップ部を形成し、転写ニップ部において転写バイアスが印加されることにより転写紙に対して中間転写体上に担持された画像が静電転写される。
【０００６】
転写バイアスは、２次転写ローラに対して正極性のバイアスを印加する構成と、対向ローラに負極性のバイアスを印加する構成とがあるが、２次転写ローラにバイアスを印加する方式は転写紙の抵抗により転写特性が変化しやすくなるのに比較して、対向ローラにバイアスを印加する方式の方が転写紙による転写特性の変化が少なくできる。
ところで、２次転写ローラは、中間転写体上の非画像部に付着したトナーと接触する側に位置していることから、そのトナーが転移して付着すると転写紙の裏面に接触した際に転写紙裏面にトナーを転移させて転写紙に裏汚れを発生させることがある。
このため、２次転写ローラには転移付着しているトナーを除去するクリーニング手段が装備されている場合がある（例えば、特許文献２  参照。）。
クリーニング手段としてブレード等によるクリーニングユニットを設ける構成では、クリーニング性に有利であるが、ユニットのスペースが必要となり、小型化や低コスト化に不利となる。
【０００７】
別の構成として、クリーニングユニットを設けず、２次転写ローラに付着したトナーを、要求された複写回数を実行する１ジョブ後あるいは１ジョブ前に２次転写ニップ部においてバイアスを印加して中間転写体に付着させ、中間転写体のクリーニング機構でクリーニングする構成が考えられる。
この構成では、２次転写ローラに対するクリーニング装置が特別に準備されなくても裏汚れを抑制できることから、小型かつ低コストで２次転写ローラをクリーニングすることができる。
一方、画像形成装置においては、経時、環境変動などにより画像濃度や階調性が変動するので、通常、作像部でのトナー付着量を監視してその付着量の調整動作、いわゆるプロセスコントロールが実行される（例えば、特許文献３  参照。）。
【０００８】
つまり、フルカラー画像を形成する場合に作像ユニット間での画像濃度や階調性に差があるとトナー画像の色が変化する虞があるので作像ユニット間での画像特性差をなくす意味で各作像ユニットにおいてもプロセスコントロールが行われる。
プロセスコントロールの手法としては種々あるが、特許文献２にも開示されているように、各々の現像ユニット内の現像剤のトナー濃度をトナー濃度センサで検知し、またプロセスコントロール動作時に濃度の異なるパッチパターンを形成し、中間転写体として用いられる中間転写ベルト上のパッチパターンのトナー付着量をトナー付着量センサ（以下Ｐセンサと呼ぶ）で検知する。
Ｐセンサは、一般に光学センサが用いられる。 
検知した中間転写ベルト上のトナー付着量およびトナー濃度から、所定の画像濃度や階調性になるように、トナー濃度や現像バイアスおよびレーザダイオードでの書き込み光量を調整する。
【０００９】
トナー濃度は、トナー補給動作の制御をすることにより調整する。
トナー濃度センサ出力だけでは画像濃度を一定に保つのは困難なので、毎回、１回に要求された複写回数が実行された後、いわゆる１ジョブ後にパッチパターンを形成し、Ｐセンサで付着量を検知し、トナー濃度センサとＰセンサ出力の結果からトナー補給動作の制御を行なう。
中間転写ベルト上に形成されるパッチパターンは、本来の画像形成領域とは別に、次の画像形成領域の始端に重ならない領域に形成される一定濃度の画像であり、この濃度が検知される場合には、２次転写ローラへのトナー付着を避けるために中間転写ベルトに対して接離可能に設けられた２次転写ローラが中間転写ベルトから離間させた状態で行われる構成がある（例えば、特許文献４  参照。）。
【００１０】
また、その他に濃度調整手段として、低画像連続出力などにおいて現像能力がが低下した場合、現像剤のトナーを吐き出す吐き出し制御が搭載されている。
これら手段はジョブ中の割り込みプロセスコントロール時とジョブエンドに行われている（例えば、特許文献５  参照。）。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−３５４６２４号公報
【特許文献２】特開２０００−１４７９５４号公報
【特許文献３】特開昭６２−２６７７７９号公報
【特許文献４】特開２００３−１６７３９４号公報
【特許文献５】特開２００４−１７０６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
これまでの吐き出しにおいて、割り込みプロセスコントロール時に行うと割り込み調整時間が多くなり生産性が低下するという課題があり、ジョブ後吐き出した場合は、二次転写ローラや中間ベルトと感光体ドラムを離間しなければトナーが中間転写ベルト、二次転写ローラへと転写されてしまうという課題がある。特に中間転写ベルトとカラー感光体ドラムを離間する構成の装置は多いが、ブラックを含めた全色離間することが可能な装置は少ない。このため吐き出し中ブラックトナーのみ中間転写ベルトにトナーが転移されてしまう事例は多い。
したがってこの場合、二次転写ローラなどのようにトナーが転移される全てのユニットにクリーニング機構を設けることが必要となってくる。また吐き出し毎に二次転写ローラを離間する機構とした場合には、クリーニング装置を設置する必要はないが、頻繁に発生する二次転写離接に耐え得るメカ的機構が必要となる。またジョブ後に続けて次のジョブが入力されていた場合プリントを再開するのに時間がかかり、やはり生産性の低下が懸念される。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明では、複数の現像色を有するカラータンデム方式の間接転写方式画像形成装置で、カラー形成時は感光体ドラムが全色とも中間転写ベルトに接触し、画像作成のジョブ終了後は特定色感光体のみが前記中間転写ベルトに接触している画像形成装置において、
トナーの劣化などにより現像剤中のトナーの入れ替えを開始すべき条件となったとき、各現像ユニットはトナーの少なくとも一部を、感光体にベタ画像として現像し、クリーニングすることで吐き出す吐き出しモードを有し、
ジョブ開始指令から作像開始までの間、前記中間転写ベルトと二次転写ローラを離間させたままの状態で、前記特定色の現像ユニットが前記吐き出しモードに入り得ることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の画像形成装置において、前記複数の現像色は４色であり、前記特定色はブラックであり、ブラック以外の現像色はイエロー、シアン、マゼンタである。
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記ブラック用の現像ユニットが前記吐き出しモードにあることができる期間は、ジョブ受付後、定着リロード完了までであることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の画像形成装置において、ジョブとジョブの間の画像形成が休止中、もしくはジョブ実行中の割り込みによって、濃度調整用パターンを感光体上に形成し、濃度調整を行う機能を有し、該濃度調整のためのテストパターン作成時に前記中間転写ベルトと前記二次転写ローラを離間させる構成とし、前記濃度調整が終了直後で、前記中間転写ベルトと前記二次転写ローラが離間している間に、前記特定色用現像ユニットが前記吐き出しモードに入り得ることを特徴とする。
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記特定色用現像ユニットが前記吐き出しモードに入ることのできるタイミングで、他の現像色に対応する各現像ユニットが前記吐き出しモードに入り得ることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の画像形成装置において、ジョブ後に前記特定色以外である他の現像色の感光体が前記転写ベルトから離間した状態で、前記他の現像色に対応する各現像ユニットが前記吐き出しモードに入り得ることを特徴とする。
請求項７に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記吐き出しモードにある現像ユニットに対応する感光体は露光を行わず、帯電とバイアスのみでトナーを前記感光体に吐き出させることを特徴とする。
請求項８に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記二次転写ローラのクリーニング機能は、バイアスクリーニングのみであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、二次転写ローラの接離回数を増やすことなく、また二次転写ローラにトナーが転移され紙の裏汚れが発生してしまうことのない、吐き出し制御を行うことが可能であり、画像濃度が安定した制御を行うことが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の実施例を説明するための図である。
同図において符号１は画像形成ユニット、２は感光体、３は帯電ローラ、４は現像器、５は一次転写ローラ、６はクリーニング器、７は中間転写ベルト、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは各現像色をそれぞれ示す。
本実施例においては、像担持体としてのドラム状の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ、帯電手段としての帯電ローラ３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ、画像書込手段（露光手段）としてのレーザ露光装置（図示しない）および現像手段としての現像器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋ、前記感光体表面の転写残トナーを除去するクリーニング器６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｋを少なくとも有するユニットとして、各色の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋが複数組（本実施例では４組）構成され、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋが、ループ状に走行する中間転写ベルト７の水平な張架面に対向して、その下部に左からＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋの順に配設されている。通常、モノクロ印刷はブラックを用いているが、本発明では原則としてブラックに限定されないものとする。ただし、この例では、モノクロ印刷を行う特定色がブラックである場合を想定しており、説明も便宜上ブラックをモノクロ印刷用の特定色として説明を行う。
【００１９】
そして各色の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは４組とも同じ構成にしてある。
帯電ローラ３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、それぞれ、所定の電位に保持されたトナーと同極性の帯電によって感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋに対して帯電（本実施例においてはマイナス帯電）を行い、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋに一様な電位を与える。
なお、帯電手段としては帯電ローラに限るものではなく、帯電ブラシ、帯電チャージャ等の種々の帯電手段を適宜使用することができる。 
前記の図示しないレーザ露光装置は、帯電ローラ３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋに対して感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの回転方向下流側で現像器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋの上流側に配置される。
【００２０】
また、レーザ露光装置は、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの回転軸と平行に主走査方向に露光走査するように配置されている。
このレーザ露光装置は、例えば、半導体レーザ（ＬＤ）からなる光源と、コリメートレンズやシリンドリカルレンズ等からなるカップリング光学系（またはビーム整形光学系）と、回転多面鏡等からなる光偏向器と、光偏向器で偏向されたレーザ光を感光体上に集光する結像光学系等からなり、別構成で設けた図示しない画像読み取り装置によって読み取られ、メモリに記録された各色の画像データ（あるいはパーソナルコンピュータ等の外部機器から入力された各色の画像データ）に従って強度変調されたレーザ光ＬＹ，ＬＣ，ＬＭ，ＬＫによって各色用の感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの感光層を像露光し、各色毎の静電潜像を形成する。
なお、画像書込手段（露光手段）としては、上記のレーザ露光装置の他に、発光ダイオードアレイ（ＬＥＤアレイ）とレンズアレイ等を組み合わせたＬＥＤ書き込み装置なども用いることができる。
【００２１】
感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋは、導電性円筒状支持体の表面に形成された下引き層上に、前記感光層として電荷発生層（下層）、電荷輸送層（上層）の順、またはこの逆の順にこれらの感光層が積層されている。
また、電荷輸送層または電荷発生層の表面にさらに公知の表面保護層、例えば熱可塑性または熱硬化性ポリマーを主体とするオーバーコート層などが形成されていてもよい。
本実施例では、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの導電性円筒状の支持体は接地されている。
現像器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋは、感光体２の周面に対し所定の間隙を保ち、感光体２の回転方向と順方向に回転する円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミニウム材で形成された現像スリーブ４１Ｙ，４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｋを有し、現像器内部には各色毎の現像色に従いイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の一成分あるいは二成分現像剤を収容している。
【００２２】
本実施例においては、一例として現像器内部にトナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤（本実施例においてトナーはマイナス帯電）を収容しており、この場合は、上記現像スリーブ内には、複数の固定磁石あるいは複数の磁極が着磁されたマグネットロールが配置される。
また、各色の現像器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋには、容器内の現像剤を撹拌しながら搬送する撹拌・搬送部材４２や、各色のトナーの補給部４３が設けられている。
さらに各色の現像器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋには、必要に応じて容器内の現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサが設けられる。
各色の現像器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋの現像スリーブ４１Ｙ，４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｋは図示しない突き当てコロ等により、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋのドラム面と所定の間隙、例えば１００〜５００μｍの間隙を開けて非接触に保たれており、その現像スリーブ４１Ｙ，４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｋに対して直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加することにより、接触または非接触の反転現像を行い、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの表面上にトナー画像を形成する。 
【００２３】
クリーニング器６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｋは、例えばクリーニングブレード６１とクリーニングローラ（またはクリーニングブラシ）６２を有し、クリーニングブレード６１は、感光体表面のカウンタ方向に当接して設けられている。
中間転写体である中間転写ベルト７は、中間転写ベルト駆動ローラ（二次転写バックアップローラを兼ねる）８、中間転写ベルト支持ローラ９、中間転写ベルトテンションローラ１０ａ，１０ｂに内接して張架され、中間転写ベルト７の回転方向が図中の矢印で示す反時計方向になるように設けられている。
また、中間転写ベルト駆動ローラ（二次転写バックアップローラ）８に対向して中間転写ベルト７を介して二次転写体（本実施例では二次転写ローラ）１４が設けられている。
そしてベルトクリーニング器１２のクリーニングブレード１２ａが前記支持ローラ９の位置の中間転写ベルト７に、カウンタ方向に当接して設けられている。
【００２４】
また、同様に、中間転写ベルト７を挟んで各色毎の一次転写ローラ５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋが感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋに対向して設けられている。
この中間転写ベルト７は、体積抵抗率が１０６〜１０１２Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の樹脂材料や、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＣＲ、ポリウレタン等のゴム材料にカーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりしたものが用いられる。
この厚みは、樹脂材料の場合には５０〜２００μｍ程度に設定し、ゴム材料の場合には３００〜７００μｍ程度の設定にすることが好ましい。 
なお、樹脂ベルト上にゴム層を設けたり、さらに表層にコーティング層を設けたりすることも可能である。
【００２５】
また、中間転写ベルト７の表面にトナーが固着することを防止するためやクリーニング性の向上のために、ベルト表面にフッ素系樹脂等の離型剤または潤滑剤を塗布する手段を設けることも可能である。
中間転写ベルト７の駆動は図示しない駆動モータによる中間転写ベルト駆動ローラ（兼二次転写バックアップローラ）８の回転によって行われる。
中間転写ベルト駆動ローラ（兼二次転写バックアップローラ）８は、例えばステンレス等の導電性芯金（図示せず）の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴムや樹脂材料にカーボン等の導電性フィラーを分散させた導電性または半導電性材料を被覆したものが用いられる。
【００２６】
一次転写ローラ５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋは、中間転写ベルト７を挟んで感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋに対向して設けられ、中間転写ベルト７と感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋとの間に転写域を形成する。
一次転写ローラ５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋには、図示しない直流電源によりトナーと反対極性（本実施例においてはプラス極性）の直流電圧を印加し、前記転写域に転写電界を形成することにより、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上に形成される各色のトナー像が中間転写ベルト７上に転写される。
この各色毎の第１の転写手段である一次転写ローラ５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋは、例えば外径８ｍｍのステンレス等の導電性芯金（図示せず）の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性導電材料を含有させたりして、体積抵抗率が１０５〜１０９Ω・ｃｍ程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが５ｍｍ、ゴム硬度が２０〜７０°程度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ：アスカー社のＣ型硬度）の半導電性弾性ゴム（図示しない）を被覆して形成される。
転写材Ｓの表面に転写を行う二次転写ローラ１４は中間転写ベルト７を挟んで接地された駆動ローラ（二次転写バックアップローラ）８に対向して設けられ、トナーと反対極性（本実施例においてはプラス）の直流電圧が直流電源によって印加され、中間転写ベルト７上に担持される重ね合わせのトナー画像を、二次転写ローラ１４との間の転写電界により転写材Ｓの表面に転写する。
【００２７】
中間転写ベルト７上のカラートナー像を転写材上に再転写する第２の転写手段である二次転写ローラ１４は、例えば外径１６ｍｍのステンレス等の導電性芯金（図示しない）の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗率が１０５〜１０９Ω・ｃｍ程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが７ｍｍ、ゴム硬度が２０〜７０°程度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）の半導電性弾性ゴム（図示しない）を被覆して形成される。
この二次転写ローラ１４は、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋと異なり、トナーが接するため表面に半導電性のフッ素樹脂やウレタン樹脂等の離型性の良いものを被覆する場合がある。
【００２８】
また、駆動ローラ８は前述したように、ステンレス等の導電性芯金（図示しない）の周面に、ポリウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン等のゴムや樹脂材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりした半導電性材料を、厚さが０．０５〜０．５ｍｍ程度に被覆して形成される。
感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋや中間転写ベルト７の表面に接したクリーニングブレード６１，１２ａは、板金ホルダー上に厚み１〜３ｍｍでＪＩＳ−Ａ硬度が６０〜８０°の板状のウレタンゴムを接着し、自由長が５〜１２ｍｍ程度になるようにし、荷重５〜５０ｇｆ程度で感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋや中間転写ベルト７に当接されている。
また、ブレードが捲れあがらないようにブレード先端部にフッ素コーティングを施したり、相手側が帯電しないように導電性のウレタンゴムを使用することもある。
【００２９】
ここに、転写紙等の転写材Ｓは図示しない給紙部（給紙カセット、給紙トレイ等）から給紙装置により一枚ずつ搬送され、給紙ローラ（またはレジストローラ）１３を経て前記二次転写ローラ１４と駆動ローラ８に挟まれた中間転写ベルト７に重ねられるように搬送され、二次転写部で中間転写ベルト７からトナー像の転写を受けて定着手段である定着器１５に送られ、定着器１５の定着ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂによる熱溶着による定着がなされて図示しない排紙部に排紙される。
なお、本実施例においては、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの帯電手段として帯電ローラ３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋを用い、一次転写部材として一次転写ローラ５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋを用い、有害なオゾンの発生を抑制している。
本発明では、これに限られるものでなく、コロトロン放電器等の放電器を非接触の状態の帯電手段や一次転写手段として使うこともできる。
【００３０】
本実施例の画像形成装置では、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト７に転写（一次転写）した後、中間転写ベルト７上のトナー像を二次転写ローラ１４により転写紙などの転写材Ｓへ転写（二次転写）させるが、この二次転写位置より中間転写ベルト７の回転方向下流側には、中間転写ベルト７の表面に対向させた画像調整用パターンの光学式検知センサ（例えば発光素子と受光素子からなる光反射型フォトセンサ）１６を備えている。
そして、感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上の非画像領域に画像調整用のトナー付着パターン（画像調整用パターン）を形成して、中間転写ベルト７上に一次転写し、光学式の検知センサ１６により画像調整用パターンのトナー付着量を検知して、この検知センサ１６の検知情報によって次画像の画像形成条件を変え、適正な画像が得られるようにプロセス制御をマイクロコンピュータ（ＭＰＵあるいはＣＰＵ）等からなる制御手段によって行なったり、あるいは制御手段でトナー濃度制御のためのトナー補給量の最適化などを行っている。
【００３１】
さらに、この制御手段は、画質などへの影響を防止しつつコピーやプリントの生産性を効率よく確保するように、二次転写ローラ１４の当接およびその解除動作時期の設定が行えるように制御している。
なお、上記制御手段は、主制御部であるマイクロコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）のほか、制御用のプログラムやデータを記憶したメモリ、各種センサからの検知出力を上記マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）に入力するための入力装置、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）からの制御信号を装置各部の制御回路に出力する出力装置、時間計測用のクロック、タイマー等を備えている。
【００３２】
本発明では、Ｙ（イエロー），Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｋ（黒）の各色のトナー付着パターンの検出を極力短時間で実施するようにしているため、検知センサ１６を構成する光反射型フォトセンサは、トナー飛散等の汚れを避けるために、中間転写ベルト７の回転方向で二次転写ローラ１４の下流側に、ベルト面に向けて下向きに配置しており、さらに中間転写ベルト７の駆動軸方向に沿って各色毎の計４個を配列し、この検知センサ（光反射型フォトセンサ）４個が同時に検出可能（検知可能）にしている。
本実施例では二次転写手段として、前述のように接触方式の二次転写ローラ１４を用いたので、放電方式のコロトロンを用いた場合よりもオゾンの発生を抑制でき、また、転写材Ｓの搬送性も好ましい。
【００３３】
しかし、二次転写ローラが接触方式であるため、上記のトナー付着パターンを検出する際には、中間転写ベルト７から離間させる必要がある。
すなわち、通常の作像領域外の感光体上に形成されたトナー付着パターンは、中間転写ベルト７上に転写され、二次転写ローラ１４の下流側に配置された光学式の検知センサ（光反射型フォトセンサ）１６によって反射光量、すなわちトナー付着量を検出するが、この時、中間転写ベルト７上のトナー付着パターンが乱れないようにするため、二次転写ローラ１４は図１に符号１４’で示すように、中間転写ベルト７から離間している必要がある。なお、二次転写ローラには、不所望のトナーが付着することがあり、そのまま通常の画像形成を行うと、転写紙の裏にそのトナーが付着していわゆる裏汚れが発生することがある。その問題を避けるため、二次転写ローラに物理的なクリーニング部材を設ける例があるが、上記のように、二次転写ローラを中間転写ベルトから離間させる構成にすると、クリーニング部材を一緒に動かす必要があり、機構が複雑になる。そこで、機械的なクリーニング部材を設けず、電気的なバイアスのみでクリーニングを行う方式を採用する。すなわち、中間転写ベルトに接触中に、二次転写ローラに付着したトナーを、トナーと逆極性のバイアスをかけることで中間転写ベルト側に転移させ、中間転写ベルトに用意されているクリーニング装置で掻き落とさせるようにした。
【００３４】
ところで、二次転写ローラ１４を中間転写ベルト７に対して離間する場合、離間時の振動が画像に悪影響を与え、問題となり得る。
そのため本実施例では、二次転写ローラ１４を中間転写ベルト７に対して接離を行う時期を、画像への乱れ等の影響の起こらない時期に選定した。
すなわち、作像動作に際して最初に動作開始する先頭の画像形成ユニット（本実施例ではイエロー（Ｙ））１Ｙの書き込み動作が開始される前に二次転写ローラ１４を中間転写ベルト７から離間させることで、二次転写ローラ離間時の振動の影響を受けることなく、書き込み露光、現像や一次転写などの作像動作を確実に実行することができるようにした（単一パターン形成の場合）。
【００３５】
現像バイアス等の作像条件制御時には、互いにトナー付着量の異なる複数個の画像調整用パターンを形成し、前記検知センサ１６によって検知するが、このような場合には、全てのパターンを形成および検知するのに必要な時間が長くなってしまう。
また、前記複数個の画像調整用パターンは、二次転写ローラの下流に位置する検知センサ１６によってそのトナー付着量を検知する。
このため、単一パターン形成の場合と同様、各パターンのトナー像が乱れないように、画像調整用パターンが二次転写部を通過する際に二次転写ローラ１４を中間転写ベルト７から離間する必要がある。
【００３６】
次に吐き出しについて説明する。
低画像連続出力などのジョブの連続により現像剤の劣化が進み、上述した画像形成条件の変化だけでは対応不可能になってしまう場合がある。このとき測定された現像剤の劣化度合に応じて現像剤を入れ替えて処置を行うことは公知である。
吐き出しとは現像剤の劣化が進み、画像形成条件の調節だけでは原状回復できなくなった場合に、現像剤自体を新しくすることによって原状回復を図るという方法である。
現像剤のどの成分を新しくするべきかはその現像剤の劣化特性によっても異なってくるが、キャリアのみを入れ替えるということは事実上困難なので、トナーのみの入れ替え、若しくはトナー＋キャリアの入れ替えが現実的な手段である。
【００３７】
以下に、現像剤の入れ替え方法について説明する。
まず、トナー強制消費動作を発動することにより、劣化したトナーを潜像担持体を介して現像器内から排出する方法について述べる。この工程を行うモードを「吐き出しモード」と呼ぶ。
これは、現像剤劣化による現像能力低下が主としてトナー劣化による場合の対応策である。劣化したトナーを排出するために特別な機構は必要ではなく、感光体にベタ画像用の潜像を形成し、ベタ現像によってトナーを大量に使用することにより、劣化トナーを現像器から排出する。ただし、通常のジョブを阻害しない時間内で排出するため、一度ですべてのトナーを排出することはせず、何回かに分けて吐き出しを行う。例えば、ベタ画像を形成する範囲は、感光体１回転分以下にしておく。したがって、トナー劣化が進んできてはいるが画像形成が不可の状態になる前に吐き出しモードに入るように設定しておく。このような条件を、トナーの入れ替えを開始すべき条件として装置が認識するように設定しておく。そのため、一部吐き出しを行っても、まだ画像形成は続行可能な状態を保っている。
現像された劣化トナーは感光体クリーニングユニットによって感光体上から清掃されて排出される。
これがトナー強制消費動作である。
この様にして劣化トナーを現像器から排出している過程で、別途、トナー濃度検出センサがトナー不足を検知したら、その出力を用いて、補給機構を介してフレッシュトナーを補給する。その時点でトナー吐き出しモードを終了させる。
【００３８】
図２および図３は吐き出しを行う場合の従来の制御を表すタイミングチャートである。
両図において、「ベルト−感光体」はベルトと感光体の接触状況を表し、ＯＮは接触中、ＯＦＦは離間中を表す。同様に、「ベルト−二次転」はベルトと二次転写ローラとの接触状況を表している。また、「吐き出し」は吐き出し指令の出るタイミングを表し、ＯＮは吐き出し中を表す。後述の図４においても同様である。
図２においては、前記において説明してきた画像形成装置のシアン、マゼンタ、イエローの吐き出しのタイミング（３色共通）について表したチャートである。
吐き出しモードに入る場合は、ジョブ終了と同時に上記３色の感光体と中間転写ベルトを離間させているため、吐き出したトナーは中間転写ベルトへ移動することはなく、感光体ドラム上のクリーニングブレードによりクリーニングされる。ただし、同図に示すタイミングで実際に吐き出し指令が出るのは、劣化トナーを現像器から排出すべき状態になった現像ユニットのみである。
【００３９】
図３は同じく画像形成装置のブラックトナーに対する従来の制御方法である。
ブラックトナーの場合の特徴は、「ベルト−感光体」がＯＮのままである点である。
ブラックトナーを有する感光体は中間転写ベルトと物理的に離間することができず、どのような一次転写バイアスをかけても必ずある程度のトナーが中間転写ベルトへ転移される。またジョブエンド時で二次転写ローラを離間させないため中間転写ベルトのトナーが二次転写ローラへと転移される。二次転写ローラへと転移したトナーが紙裏を汚して異常画像となる。
【００４０】
図４は本発明のブラックトナー用吐き出し制御を表すタイミングチャートである。
一般に、ジョブ指令からジョブスタート（作像開始）するまでの待ち時間が避けられないが、それは主として定着温度が規定の温度に達していないためである。そこで、ジョブ受付後、定着装置を待機状態から定着可能状態になるまで温度を高めるいわゆる定着リロードを行っている間にブラックトナーの吐き出しを行う。ジョブ開始指令が入るまでの待機モードにおいては、二次転写ローラは中間転写ベルトと離間させているので、上記の吐き出し中はその離間状態をそのままにしておき、二次転写ローラは、ブラックトナーが吐き出しを終了し、吐き出したブラックトナーの転写ベルトに転移した最後の部分が二次転写ローラ当接位置を越えてから転写ベルトと当接し、定着リロード完了後、作像を行う。
本制御により、二次転写ローラと中間転写ベルトの接離回数は従来通りで、増えることがない。
したがって、従来どおりのプロセスコントロール時の吐き出しも含めて、二次転写ローラの接離回数を増やすことなく、また二次転写ローラにトナーが転移されることなく吐き出し制御を行うことが可能であり、画像濃度が安定した制御を行うことが可能となった。
【００４１】
最近では、フルカラー画像形成装置として、図１に示す４連タンデム方式画像形成装置の他に、第２のブラックトナーを用いたり、透明部材からなるトナー類似の物質塗布を行うなど、５連以上のタンデム方式画像形成装置も実用化され始めている。また、ブラック現像ユニットを用いない３色カラー画像形成装置の場合は、いずれかの現像色をモノクロ印刷用として用いることもできるので、その現像色をここで言う特定色とすることになる。さらに、従来の２色カラー画像形成装置もある。
本発明はそのような画像形成装置にも適用できるものである。
それらの構成においても、モノクロ単色の画像形成は通常行われるので、特定の１色（例えばブラック１色、ブラックのない場合は例えばマゼンタ１色）分だけはベルトと感光体との接触が切り離せないようになっているものが多い。透明部材の塗布を行う場合は、それもベルトと感光体が接触したままに構成する場合がある。
【００４２】
しかし、ジョブ中の割り込みプロセスコントロール時とジョブエンド時に行われる濃度調整を行うときは、中間転写ベルトと二次転写ローラが離されているので、この期間を利用してトナー吐き出しを行う場合は、すべての現像ユニットに吐き出しのチャンスがある。実際には、そのタイミングで吐き出しを必要とする現像ユニットだけが吐き出し工程を実行する。したがって実際に吐き出し工程を実行する現像ユニット数は０であることもあり、最大数であることもある。また、待機モードからジョブを開始する指令が出たときも、ジョブ指令と同時にベルトと二次転写ローラを接触させるのではなく、図４に示したように、定着リロードが完了して作像を開始するときに、ベルトと二次転写ローラを接触させるようにすれば、この期間に上記と同様のチャンスができる。したがって、特定色トナーの吐き出しが可能なタイミングは、常に他の現像色も吐き出し可能になっている。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例を説明するための図である。
【図２】吐き出しを行う場合の従来の制御を表すタイミングチャートである。
【図３】吐き出しを行う場合の従来の制御を表すタイミングチャートである。
【図４】本発明のブラックトナー用吐き出し制御を表すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
２      感光体
４      現像器
５      一次転写ローラ
７      中間転写ベルト
１４      二次転写ローラ
１６      検知センサ
【図１】
2010117636.tif 000003
【図２】
2010117636.tif 000004
【図３】
2010117636.tif 000005
【図４】
2010117636.tif 000006