(57)【要約】【課題】転写材担持体又は中間転写体に付着する紙粉などの異物を効果的に除去し得る画像形成装置を提供する。【解決手段】トナーを担持する移動可能な像担持体９と、像担持体９上のトナーの転写を受ける移動可能な中間転写体７０と、像担持体９上から中間転写体７０上へトナーを転写して中間転写体７０上のトナーを転写材１へ転写する第一のモードと、像担持体９上のトナーを中間転写体７０上へ転写して中間転写体７０上のトナーを像担持体９上へ逆転写する第二のモードと、を有する画像形成装置は、像担持体９上から中間転写体７０上へトナーを転写する時の中間転写体７０の周速と像担持体９の周速との周速差が、第一のモードと第二のモードとでは異なる構成とする。【選択図】図２
2006276511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを担持する移動可能な像担持体と、前記像担持体上のトナーの転写を受ける移動可能な中間転写体と、前記像担持体上から前記中間転写体上へトナーを転写して前記中間転写体上のトナーを転写材へ転写する第一のモードと、前記像担持体上のトナーを前記中間転写体上へ転写して前記中間転写体上のトナーを前記像担持体上へ逆転写する第二のモードと、を有する画像形成装置において、
前記像担持体上から前記中間転写体上へトナーを転写する時の前記中間転写体の周速と前記像担持体の周速との周速差が、前記第一のモードと前記第二のモードとでは異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第二のモードにおいて、前記中間転写体上に転写されたトナーが前記像担持体上に逆転写する前に、前記中間転写体と前記像担持体の間を通過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】
前記第二のモードにおいて、前記中間転写体上に転写されたトナーが前記中間転写体と前記像担持体の間を通過する時に、前記中間転写体と前記像担持体の間には、前記像担持体上から前記中間転写体上へトナーを転写するときと同じ向きの電界が形成されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写体上に転写されたトナーが前記中間転写体と前記像担持体の間を通過する時の前記像担持体の周速と前記中間転写体の周速との周速差が、前記第一のモードにおける前記像担持体上から前記中間転写体上へトナーを転写する時の周速差と異なることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記逆転写時の前記像担持体の周速と前記中間転写体の周速との周速差が、前記第一のモードにおける前記像担持体上から前記中間転写体上へトナーを転写する時の周速差と異なることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
トナーを担持する移動可能な像担持体と、前記像担持体上のトナーの転写を受ける移動可能な中間転写体と、前記像担持体上から前記中間転写体上へトナーを転写する第一のモードと、前記像担持体上のトナーを前記中間転写体上へ転写せずに前記像担持体と前記中間転写体の間を通過させる第二のモードと、を有する画像形成装置において、
前記像担持体の周速と前記中間転写体の周速との周速差が、前記第一のモードと前記第二のモードとでは異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記中間転写体と前記像担持体の間には、前記第一のモードと前記第二のモードとでは逆向きの電界が形成されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第一のモードにおける前記像担持体の周速と前記中間転写体の周速との周速差が０であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第二のモードにおける前記中間転写体の周速は前記像担持体の周速よりも速いことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
トナーを担持する移動可能な第一及び第二の像担持体と、前記第一及び第二の像担持体からトナーの転写を受ける移動可能な中間転写体と、前記第一及び第二の像担持体上から前記中間転写体上へトナーを転写して前記中間転写体上のトナーを転写材上へ転写する第一のモードと、前記第一及び第二の像担持体上のトナーを前記中間転写体上へ転写して前記中間転写体上のトナーを前記第一の像担持体上に逆転写する第二のモードと、を有する画像形成装置において、
前記第一及び第二の像担持体上から前記中間転写体上へトナーを転写する時の前記第一の像担持体の周速と前記中間転写体の周速との周速差が、前記第一のモードと前記第二のモードとでは異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記第二のモードにおいて、前記中間転写体上のトナーを前記第一の像担持体上に逆転写する時の、前記第一の像担持体と前記中間転写体との間に形成される電界と前記第二の像担持体と前記中間転写体との間に形成される電界の向きが逆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。
【請求項１２】
前記第一及び第二の像担持体上から前記中間転写体上へトナーを転写する時の前記第二の像担持体の周速と前記中間転写体の周速との周速差が、前記第一のモードと前記第二のモードとでは異なることを特徴とする請求項１０または１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第一のモードでは、前記第一及び第二の像担持体から前記中間転写体へトナーを転写する時の、前記第一の像担持体の周速と前記中間転写体の周速との周速差が０であることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記逆転写時の前記第一の像担持体の周速と前記中間転写体の周速との周速差が、前記第一のモードにおける前記第一及び第二の像担持体上から前記中間転写体上へトナーを転写する時の周速差と異なることを特徴とする請求項１０から１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
トナーを担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持して移動可能な転写材担持体と、前記転写材担持体上の転写材へ前記像担持体上のトナーを転写する第一のモードと、前記像担持体上のトナーを前記転写材担持体上に転写する第二のモードと、を有する画像形成装置において、
前記像担持体の周速と前記転写材担持体の周速との周速差が、前記第一のモードと前記第二のモードでは異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
前記転写材担持体上のトナーを前記像担持体上へ逆転写する第三のモードを有することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記第三のモードの前に、前記転写材担持体上に転写されたトナーが前記転写材担持体と前記像担持体の間を通過することを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記転写材担持体上に転写されたトナーが前記転写材担持体と前記像担持体の間を通過する時に、前記転写材担持体と前記像担持体の間には、前記第一のモードと同じ向きの電界が形成されることを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記像担持体の周速と前記転写材担持体の周速との周速差が、前記転写材担持体上に転写されたトナーが前記転写材担持体と前記像担持体の間を通過する時の周速差と、前記第一のモードにおける周速差とでは異なることを特徴とする請求項１７または１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記第二のモードにおいては、前記像担持体の周速よりも前記転写材担持体の周速が速いことを特徴とする請求項１５から１９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
トナーを担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持して移動可能な転写材担持体と、前記転写材担持体上の転写材へ前記像担持体上のトナーを転写する第一のモードと、前記像担持体上のトナーを転写材または前記転写材担持体へ転写せずに前記像担持体と前記転写材担持体の間を通過させる第二のモードと、を有する画像形成装置において、
前記像担持体の周速と前記転写材担持体の周速との周速差が、前記第一のモードと前記第二のモードでは異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
前記第二のモードにおいては、前記転写材担持体と前記像担持体の間には、前記第一のモードと逆向きの電界が形成されることを特徴とする請求項２１に記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記第一のモードにおける前記像担持体の周速と前記転写材担持体の周速との周速差が０であることを特徴とする請求項１５から２２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２４】
前記第二のモードにおいて、前記像担持体の周速よりも前記転写材担持体の周速が速いことを特徴とする請求項２１から２３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２５】
トナーを担持する移動可能な第一及び第二の像担持体と、転写材を担持して移動可能な転写材担持体と、前記転写材担持体上の転写材へ前記第一及び第二の像担持体上のトナーを転写する第一のモードと、前記第一の像担持体上のトナーを前記転写材担持体上に転写する第二のモードと、を有する画像形成装置において、
前記第一の像担持体の周速と前記転写材担持体の周速との周速差が前記第一のモードと前記第二のモードでは異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２６】
前記転写材担持体上のトナーを前記第一の像担持体上へ逆転写する第三のモードを有する請求項２５に記載の画像形成装置。
【請求項２７】
前記第三のモードにおいて、前記第一の像担持体と前記転写材担持体との間に形成される電界と、前記第二の像担持体と前記転写材担持体との間に形成される電界の向きが逆であることを特徴とする請求項２６に記載の画像形成装置。
【請求項２８】
前記第二のモードにおける前記第二の像担持体の周速と前記転写材担持体の周速との周速差が前記第一のモードにおける周速差と異なることを特徴とする請求項２５から２７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２９】
前記第一のモードにおける前記第一の像担持体の周速と前記転写材担持体の周速との周速差が０であることを特徴とする請求項２５から２８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項３０】
前記転写材担持体の周囲に前記転写材担持体上のトナーを検知する検知手段を有し、前記第二のモードで、トナーは前記検知手段が対向する前記転写材担持体上の領域に転写されることを特徴とする請求項１５から２０、２５から２９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項３１】
前記第二のモードでトナーが前記転写材担持体上に転写される領域は、前記転写材担持体の移動方向全周であることを特徴とする請求項３０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、電子写真方式、静電記録方式、磁気記録方式等を利用して転写材に目的の画像情報に対応した画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を利用して転写材（紙、ＯＨＴシート、光沢フィルム等）上に画像を形成する、プリンタ（例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、複写機、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ等の画像形成装置が広く用いられている。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置では、一般に円筒型の電子写真感光体（感光ドラム）とされる像担持体上に静電像（潜像）を形成し、この静電像を現像剤としての樹脂等から成るトナー粒子により現像する。そして、トナー粒子による画像（トナー像）は、静電的な力を利用して紙等の転写材上に転写される。その後、トナー像は、定着装置にて加えられる熱と圧力により転写材上に溶融固着（定着）され、安定した状態となる。近年、電子写真方式の画像形成装置では、カラー対応、高速化等の高機能化が進んでいる。
【０００４】
カラー画像形成装置などの複数種類のトナー像を重ね合わせることにより転写材上に画像を形成する画像形成装置には、次のような方式のものがある。先ず、像担持体上に逐次に形成されるトナー像を、その都度、転写部において転写材担持体上に担持された転写材上に転写し、転写材上で複数種類のトナー像を重ね合わせる方式（直接転写方式）がある。又、像担持体上に逐次に形成されるトナー像を、その都度、１次転写部において中間転写体上に転写して、中間転写体上で複数種類のトナー像を重ね合わせ、その後この多重トナー像を一括して転写材上に２次転写する方式（中間転写方式）がある。従来、像担持体から転写されるトナー像を直接又は転写材を介して担持する転写体としての転写材担持体、中間転写体には、複数のローラに張架されて無端移動するベルト、即ち、搬送ベルトや中間転写ベルトが広く用いられている。
【０００５】
又、複数種類のトナーを用いる画像形成装置としては、所謂、タンデム型の画像形成装置が、高速性という点で特に優れている。以下、転写材担持体を用いる直接転写方式を採用したタンデム型のカラー画像形成装置を例に説明する。
【０００６】
タンデム型の画像形成装置では、像担持体として例えば円筒型の電子写真感光体（感光ドラム）と、感光ドラム上にトナーを供給する現像手段としての現像器等と、を備えた複数の像形成ユニットが搬送ベルトの搬送方向に沿って直列に配置される。各像形成ユニットの感光ドラム上には、それぞれ異なる種類のトナー（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー）によりトナー像が形成される。そして、各像形成ユニットの感光ドラムから、バイアスが印加される転写手段の作用により、搬送ベルト上の転写材にトナー像が順次に重ね合わせて転写される。その後、転写材は搬送ベルトから分離され、定着装置によってその上にトナー像が溶融固着された後、装置外に排出される。一方、転写材に転写されずに感光ドラム上に残留したトナー（転写残トナー）は、クリーニングブレード等の清掃部材を備える清掃手段としてのクリーナにより感光ドラム上から除去される。以下、像形成ユニットと、それに対応する各転写手段を含めた部分を像形成ステーションという。
【０００７】
上述の如き電子写真方式の画像形成装置において、試験画像を用いた自己調整機能を備えたものがある。つまり、電子写真方式の画像形成装置では、周囲環境や使用状態の変化によりトナー像の濃度や、諧調特性（γ特性）が影響を受けて、出力画像の濃度や色度の変動が発生することがある。そこで、非画像形成時において定期的に搬送ベルト上に試験画像（検知パターン）を形成し、その濃度を搬送ベルトに隣接して設けられた光学センサにて検知する。そして、その検知結果に基づいて画像形成条件を微調整する。従来、多くの電子写真方式の画像形成装置は、このようにして常に安定した濃度とγ特性を維持する仕組み（画像濃度制御機構）を有している。
【０００８】
更に、タンデム型の画像形成装置においては、複数色のトナー像を精度良く重ね合わせるため、各色の画像形成タイミングを精密に制御する必要がある。そのため、専用の試験画像を搬送ベルト上に形成し、それを光学センサで検知した結果に基づいて、各色の画像形成タイミングを微調整する。従来、多くのタンデム型の画像形成装置は、このようにして色ずれを防止する仕組み（色ずれ制御機構、レジストレーション制御機構）を有している。
【０００９】
ところで、画像形成装置内でのジャム（転写材が搬送経路中で詰まること）等が発生した場合や、画像が紙サイズをはみ出した場合、又は、濃度制御等で搬送ベルトに試験画像を直接形成した場合には、搬送ベルト上にトナーが残留する。そのため、このトナーをクリーニングする手段が必要である。
【００１０】
従来、搬送ベルト上に残留したトナーやごみ等を、感光ドラムに転写し、感光ドラムのクリーナで回収する方法が知られている。つまり、搬送ベルトのクリーニング時には、搬送ベルト及び感光ドラムが駆動される。そして、例えば搬送ベルトの搬送方向において４個の像形成ステーションを有する画像形成装置において、最上流の像形成ステーション（第１の像形成ステーション）では、転写手段に通常の転写時とは逆のマイナスナス極性のバイアスが印加される。搬送ベルトの搬送方向において次の像形成ステーション（第２の像形成ステーション）では、転写手段に通常の転写時と同じプラス極性のバイアスが印加される。同様に、第３、第４の像形成ステーションにおいても、それぞれ転写手段にマイナス極性、プラス極性のバイアスが印加される。このように、搬送ベルトの移動方向に沿って、像形成ステーションごとに交互に極性の異なるバイアスが転写手段に印加される。これにより、マイナス極性を持った多くの残留トナーやごみは、第１、第３の像形成ステーションにて、又プラス極性のものは第２、第３の像形成ステーションにてそれぞれ感光ドラムへ逆転写され、搬送ベルト上から除去される。感光ドラム上へ移動したこれら残留物質は、最終的に感光ドラム上から付着物を除去するクリーナによって回収される。
【００１１】
しかしながら、搬送ベルトを採用した画像形成装置において、定期的に上述の如き搬送ベルトのクリーニング動作を実行しているにもかかわらず、使用中に搬送ベルト上に汚れが徐々に付着し、成長することがある。付着した汚れはやがて搬送ベルトの表面に強く固着して成長し、除去が非常に困難な状態となる。
【００１２】
発明者らの検討によれば、汚れの成分は主に炭酸カルシウムであり、使用紙種によってはタルクやカオリンが含まれる場合がある。又、低温低湿度環境で発生レベルが目立って悪い傾向にある。これら汚れの固着の原理は次のように考えられる。
【００１３】
先ず、転写材と搬送ベルトとの間に働く吸着力により、転写材を搬送ベルトから分離する際に、一部の紙粉は転写材から剥離し、搬送ベルト上に付着したまま残留してしまう。特に、低温低湿度環境では、紙や搬送ベルトにおいて吸着に寄与する実電荷や分極電荷の減衰が少なく、吸着力が強く働く。そのため、上述のような紙粉の剥離が起こりやすい。更に、紙の吸湿度合いが少ないことから、紙繊維と填料との付着力（タック性）に乏しく、填料が紙粉としてより剥離しやすくなる。
【００１４】
このようにして搬送ベルト上に残留した汚れは、搬送ベルトへの吸着力が働いているため、前述したような搬送ベルトのクリーニング動作では除去できず、長期に搬送ベルト上にとどまるうちに固着することがある。このような汚れの固着が始まると、搬送ベルトの表面の離型性が著しく低下すため、更に紙粉やごみの付着を加速してしまうという悪循環に陥りやすくなる。
【００１５】
汚れの付着による弊害は、前述のような試験画像を用いた自己調整機能による濃度制御や色ずれ制御において顕著に影響が現れる。これらの制御では、前述のとおり搬送ベルト上に試験画像を形成し、それを光学センサで検知する。図８は、一例として、正反射光を検知するタイプの光学センサの一例の概略構成を示す。図示の通り、光学センサ３０は、ＬＥＤ等の発光素子３０１で発した光を搬送ベルト表面に照射し、その正反射光の量をフォトダイオード等の受光素子３０２で検知する。つまり、トナーのない部分では、平滑な搬送ベルトの表面で光が反射するため正反射光が多い。一方、トナーの多いところでは細かいトナー粒子の表面や、トナー内の色剤（顔料）で反射されることで乱反射光が多くなるため、正反射成分は減少する。このような相関から、試験画像の有無や濃度を検知することができる。
【００１６】
ところが、搬送ベルトに汚れが付着していると、汚れによる乱反射により、正反射光量が減少する。そのため、試験画像の検知精度が低下し、正確な濃度制御や色ずれ制御が行えなくなってしまう。
【００１７】
又、汚れの付着レベルが更に悪化すると、搬送ベルトの表面の電気的抵抗が変わり、又汚れの付着による凹凸で搬送ベルトの表面の平滑性も失われる。そのため、通常のトナー像の転写材への転写時において、場所により転写電界や転写圧力に斑が生じる。そして、それが画像斑となって現れることがある。
【００１８】
又、転写材の搬送ベルトへの吸着力も低下し、搬送力が不安定となるため、色ずれレベル悪化や、転写材のしわが発生する場合がある。
【００１９】
一方、搬送ベルトの汚れ対策として、搬送ベルトのために専用のクリーナを設け、弾性ゴムブレード（クリーニングブレード）などの清掃部材を搬送ベルト上に当接させて、汚れを搬送ベルト上から強制的にかきとることが考える。しかしながら、この場合、専用のクリーナの追加によりコストが上昇する。又、このような専用のクリーナで回収した廃トナーや汚れを収容するための廃トナー容器が別途必要となる。このため、この廃トナー容器の交換時に使用者の手を煩わせてしまう。更に、搬送ベルト上に清掃部材を当接させることにより、搬送ベルトの駆動トルクが重くなり、搬送ベルトのスリップや破断が発生しやすくなる。
【００２０】
上述の搬送ベルトの場合と同様に、転写材が接触した状態から剥離される際の紙粉の付着などによる、ベルト上の汚れの問題は、転写体として中間転写体を用いる中間転写方式の画像形成装置においてもある。
【００２１】
ところで、特許文献１は、ベルトの清掃用に設けられたクリーニングブレードの先端に紙粉などが引っ掛かることによるベルトの表面の傷を防止するために、転写材が担持される直前のベルト上の位置にトナー像を形成し、そのトナーをクリーニングブレードに潤滑剤として供給することを開示する。斯かる従来技術では、ベルトの清掃用に専用のクリーナが必要である。又、ベルト上に形成されるトナー像は、クリーニングブレードに潤滑剤として供給する程度のものであり、ベルト上に付着した紙粉などの付着物とトナー像とを混合してより効果的に除去することはできない。
【特許文献１】特開平１１−２５８９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明の目的は、転写材担持体又は中間転写体に付着する紙粉などの異物を効果的に除去し得る画像形成装置を提供することである。
【００２３】
本発明のより詳細な目的の一つは、特別な部材の追加を伴わずに、転写材担持体又は中間転写体への汚れ固着を抑制し、画像形成条件等の制御のために転写材担持体又は中間転写体上に形成される試験画像の検知精度を保つことのできる画像形成装置を提供することである。
【００２４】
本発明のより詳細な目的の一つは、特別な部材の追加を伴わずに、転写材担持体又は中間転写体への汚れ固着を防止し、画像の斑、転写材のしわを抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナーを担持する移動可能な像担持体と、前記像担持体上のトナーの転写を受ける移動可能な中間転写体と、前記像担持体上から前記中間転写体上へトナーを転写して前記中間転写体上のトナーを転写材へ転写する第一のモードと、前記像担持体上のトナーを前記中間転写体上へ転写して前記中間転写体上のトナーを前記像担持体上へ逆転写する第二のモードと、を有する画像形成装置において、前記像担持体上から前記中間転写体上へトナーを転写する時の前記中間転写体の周速と前記像担持体の周速との周速差が、前記第一のモードと前記第二のモードとでは異なることを特徴とする画像形成装置である。
【００２６】
本発明の他の態様によると、トナーを担持する移動可能な像担持体と、前記像担持体上のトナーの転写を受ける移動可能な中間転写体と、前記像担持体上から前記中間転写体上へトナーを転写する第一のモードと、前記像担持体上のトナーを前記中間転写体上へ転写せずに前記像担持体と前記中間転写体の間を通過させる第二のモードと、を有する画像形成装置において、前記像担持体の周速と前記中間転写体の周速との周速差が、前記第一のモードと前記第二のモードとでは異なることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００２７】
本発明の他の態様によると、トナーを担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持して移動可能な転写材担持体と、前記転写材担持体上の転写材へ前記像担持体上のトナーを転写する第一のモードと、前記像担持体上のトナーを前記転写材担持体上に転写する第二のモードと、を有する画像形成装置において、前記像担持体の周速と前記転写材担持体の周速との周速差が、前記第一のモードと前記第二のモードでは異なることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００２８】
本発明の他の態様によると、トナーを担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持して移動可能な転写材担持体と、前記転写材担持体上の転写材へ前記像担持体上のトナーを転写する第一のモードと、前記像担持体上のトナーを転写材または前記転写材担持体へ転写せずに前記像担持体と前記転写材担持体の間を通過させる第二のモードと、を有する画像形成装置において、前記像担持体の周速と前記転写材担持体の周速との周速差が、前記一のモードと前記第二のモードでは異なることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、転写材担持体又は中間転写体に付着する紙粉などの異物を効果的に除去し得る。又、本発明により得られる作用効果の一つとして、特別な部材の追加を伴わずに、転写材担持体又は中間転写体への汚れ固着を抑制し、画像形成条件等の制御のために転写材担持体又は中間転写体上に形成される試験画像の検知精度を保ち得ることが挙げられる。又、本発明により得られる作用効果の一つとして、特別な部材の追加を伴わずに、転写材担持体又は中間転写体への汚れ固着を防止し、画像の斑、転写材のしわを抑制し得ることが挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００３１】
実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、図１を参照して本実施例の画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１００の要部概略断面を示す。本実施例の画像形成装置１００は、画像形成装置本体（装置本体）に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ、原稿読み取り装置、デジタルカメラなどの外部機器からの画像情報信号に応じて、電子写真方式を利用してのフルカラー画像を転写材に形成することのできるフルカラーレーザービームプリンタである。又、本実施例の画像形成装置１００は、高速性という点で特に優れているタンデム方式を採用している。
【００３２】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー像を形成するための第１の像形成ステーションＰＭ、第２の像形成テーションＰＣ、第３の像形成ステーションＰＹ、第４の像形成ステーションＰＫを独立して有する。転写材１は、転写材担持体としての搬送ベルト（静電吸着搬送ベルト）７により担持搬送され、各々の像形成ステーションを順次通過する。例えば、フルカラー画像の形成時には、転写材１が各像形成ステーションを通過する度に、各色トナー像が転写材１上に重ねて転写される。これにより、転写材１上にフルカラー画像が形成される。
【００３３】
尚、以下更に詳しく説明するが、本実施例では、各像形成ステーションの基本的構成及び動作は、トナーの種類が異なることを除いて実質的に同一である。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを示すために符号に与えた添え字Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋは省略して総括的に説明する。
【００３４】
像形成ステーションＰには、像担持体として回転可能なドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム９が設けられている。感光ドラム９の外周に沿って、感光ドラム９を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ１０、感光ドラム９に形成された静電像を現像する現像手段としての現像器１２、感光ドラム９上のトナーを除去する清掃手段としてのクリーナ１４が配置されている。更に、各像形成ステーションＰには、感光ドラム９に画像情報に応じて変調されたレーザーを照射し得るように、露光手段（画像書き込み装置）としてのレーザー露光光学系（レーザースキャナー）１１が設けられている。本実施例では、帯電ローラ１０、レーザー露光光学系１１、現像器１２により、感光ドラム９上にトナー像を形成する像形成手段８が構成される。
【００３５】
現像器１２は、トナーを収容するトナー収納容器（容器）１２ｂと、この容器１２ｂ内のトナーを担持搬送して感光ドラム９に供給する現像剤担持体（現像ローラ）１２ａとを有する。本実施例では、現像器１２内には現像剤として負帯電性のトナーが収納されている。そして、現像バイアス出力手段としての現像バイアス電源（図示せず）から現像ローラ１２ａに現像バイアスが印加されることで、現像ローラ１２ａと感光ドラム９との対向部（現像領域）において、現像ローラ１２ａ上のトナーが感光ドラム９上に転移し、静電像はトナーとして可視化される。
【００３６】
クリーナ１４は、感光ドラム９に当接する清掃部材としてのクリーニングブレード１４ａと、クリーニングブレード１４ｂによって感光ドラム９上から除去されたトナーなどを収容する廃トナー容器１４ｂと、を有する。
【００３７】
各像形成ステーションＰの感光ドラム９に対向するように、感光ドラム９から転写されるトナー像を直接又は転写材１を介して担持する転写体として、搬送ベルト７が配置されている。搬送ベルト７は、複数のローラとして駆動ローラ５と従動ローラ６との２個のローラにより張架されている。搬送ベルト７は、駆動ローラ５に駆動力が伝達されることで、図中矢印で示す方向に周回移動（回転）する。各像形成ステーションＰは、搬送ベルト７の移動方向に沿って一列に配置されている。
【００３８】
又、各像形成ステーションＰには、搬送ベルト１の内周面側に、転写手段としての転写ローラ１３が配置されている。転写ローラ１３は、搬送ベルト７を感光ドラム９に向けて押圧し、感光ドラム９と搬送ベルト７とが接触する転写部（転写ニップ）Ｎを形成している。転写ローラ１３は、バイアスが印加されることで転写部Ｎにおいて感光ドラム９と転写体７との間でトナーを移動させる。
【００３９】
例えば、フルカラー画像形成動作時には、先ず、マゼンタ用の像形成ステーションである第１の像形成ステーションＰＭにおいて、図中矢印方向に周速（表面移動速度：画像形成装置１００のプロセススピードに相当）１８０ｍｍ／ｓにて回転駆動される感光ドラム９が、帯電ローラ１０によって−５００Ｖに一様帯電される。この時、帯電ローラ１０には、帯電バイアス出力手段としての帯電バイアス電源（図示せず）から帯電バイアスが印加される。次いで、レーザー露光光学系１１による走査光で、感光ドラム９の表面にマゼンタ画像に対応する静電像（潜像）が形成される。走査光による露光によりできた潜像部の電位はおよそ−２００Ｖである。一方、現像ローラ１２ａ上には負の極性に帯電されたマゼンタトナーが一定量供給されており、又現像ローラ１２ａには現像バイアスが印加されている。この状態で現像バイアスを帯電電位と露光部電位の間の適切な値に設定することで、感光ドラム９上の潜像に選択的にトナーを付着させ、静電像を現像することができる。
【００４０】
このようにして感光ドラム９上に形成されたマゼンタトナー像は、搬送ベルト７が感光ドラム９の周速と同じ周速（表面移動速度）で駆動されることにより、搬送ベルト７に吸着保持されて感光ドラム９と同じ速度で搬送されてくる転写材１上へ、静電的に転写される。この時、転写ローラ１３には、転写バイアス出力手段としての転写バイアス電源２３により出力された、トナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性である＋１５００Ｖの転写バイアスが印加される。即ち、転写バイアス電源２３によりトナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが出力されることで、所定の極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを感光ドラム９から搬送ベルト７方向へ向かわせる方向の電界が転写部Ｎに形成される。尚、転写材１上に転写されずに感光ドラム９上に残留したトナーは、クリーニングブレード１４ａによりかきとられ、廃トナー容器１４ｂへ回収される。
【００４１】
以上の工程がシアン、イエロー、ブラック用の各像形成ステーションである第２、第３、第４の像形成ステーションＰＣ、ＰＹ、ＰＫでも同様に行われ、転写材１上にフルカラートナー像が形成される。その後、転写材１は、搬送ベルト７から分離されて、定着手段としての定着装置１５へと搬送される。そして、定着装置１５によりトナー像は転写材１上に溶融固着され、装置の出力画像となる。転写材１は、その後装置外に排出される。
【００４２】
搬送ベルト７としては、長期使用によるベルトの伸びや変形が発生しにくく、かつ裂けにくい樹脂材料を、抵抗調整して用いることができる。本実施例では、カーボン粒子分散により体積抵抗値が１．０×１０１１Ωｃｍ程度に調整された、厚さ１００μｍのポリイミド樹脂製単層ベルトを用いた。搬送ベルト７の材料としては、この他、例えば、ＰＶｄＦ（ポリ弗化ビニリデン樹脂）、ＥＴＦＥ（四弗化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネートなどの樹脂フィルムを用いることができる。或いは、搬送ベルト７として、厚さ０．５〜２ｍｍ程度の、例えばＥＰＤＭなどとされるゴムの基層の上に、例えばウレタンゴムにＰＴＦＥなどのフッ素樹脂を分散したものを被覆して用いた２層ベルト等を用いることもできる。又、ベルト材料の抵抗調整方法としては、イオン導電物質の分散による方法を用いても良い。
【００４３】
搬送ベルト７への転写材１の吸着は、従動ローラ６に対向する位置で搬送ベルト７に当接する、吸着補助手段としての吸着ローラ３により補助される。つまり、図示しない給紙機構から供給された紙等の転写材１は、搬送ベルト７への導入時に、吸着ローラ３と搬送ベルト７との接触部（吸着ニップ）を通過する。吸着ローラ３には、吸着バイアス出力手段としての吸着バイアス電源（図示せず）から＋１５００Ｖのバイアスが印加されている。このバイアスによる電界と電荷供給により、転写材１と搬送ベルト７の静電分極が促進され、転写材１が搬送ベルト７に吸着される。
【００４４】
尚、本実施例の画像形成装置１００は、搬送ベルト７上に試験画像を形成し、試験画像を検知手段としての光学センサ３０により検知した結果に応じて画像形成条件を調整する画像濃度制御機構、及び試験画像を光学センサ３０により検知した結果に応じて画像形成タイミングを調整する色ずれ調整機構を備えている。以下、これら画像濃度制御機構及び色ずれ調整機構を総称してキャリブレーション機構という。本実施例では、従動ローラ６に巻き付けられている状態の搬送ベルト７の表面に対向して、光学センサ３０が配置されている。詳しくは後述するように、本実施例では、光学センサ３０は、搬送ベルト７の移動方向と交差（略直交）する方向（以下「スラスト方向」という。）において、搬送ベルト７の両端部近傍にそれぞれ１個ずつ設けられている。光学センサ３０は、上記のキャリブレーション機構の実行時に、搬送ベルト７上に形成された試験画像を検知する。光学センサ３０の構造は、図８を参照して説明した従来のものと同様である。
【００４５】
［転写体清掃工程］
次に、本実施例において最も特徴的な、転写体清掃工程（ベルトクリーニング動作）について説明する。
【００４６】
本実施例の画像形成装置１００は、転写材１にトナー像を転写して出力する通常のプリント用の画像形成時、キャリブレーション機構の実行時（つまり、試験画像形成時）以外のタイミングで以下に説明するベルトクリーニング動作が行われるベルトクリーニングモードを有する。ベルトクリーニング動作では、搬送ベルト７の清掃用の所定のトナー像（以下「クリーニング用トナー像」という。）Ｔ（図３）を搬送ベルト７上に転写し、汚れをクリーニング用トナー像Ｔのトナーと共に感光ドラム９へ逆転写して回収する。
【００４７】
本実施例におけるベルトクリーニング動作の基本動作は次の通りである。
（１）通常のプリント用の画像形成時と同様に、感光ドラム９、現像器１２、搬送ベルト７を駆動し、帯電、現像、転写の各バイアスも印加する。
（２）各像形成ステーションＰにて、通常のプリント用の画像形成時と同様のプロセスにて、感光ドラム９上にクリーニング用トナー像Ｔを形成する。
（３）転写バイアス電源２３より出力される、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）である＋１５００Ｖの転写バイアスを、転写ローラ１３に印加する。転写バイアス電源２３によりトナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが出力されることで、所定の極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを感光ドラム９から搬送ベルト７方向に向かわせる方向の電界が転写部Ｎに形成される。これにより、クリーニング用トナー像Ｔを搬送ベルト７上に直接転写する。
（４）クリーニング用トナー像Ｔの転写開始から搬送ベルト７の１周後に、搬送ベルト７上のトナーを、紙粉や汚れ物質などの異物と同時に感光ドラム９に逆転写する。
（５）感光ドラム９上に戻されたトナー、異物をクリーナ１４により回収する。
【００４８】
図３は、クリーニング用トナー像Ｔが転写された搬送ベルト７を展開して示す。上記（２）の工程において、クリーニング用トナー像Ｔは、スラスト方向において、少なくとも光学センサ３０が対向する搬送ベルト７上の領域、即ち、搬送ベルト７上の光学センサ３０の検知領域ｄに接触する領域を含む感光ドラム９上の領域に形成することが好ましい。これにより、光学センサ３０の検知精度を良好に維持することができる。又、搬送ベルト７の画像形成に寄与する領域の広範囲領域をクリーニングできるように、クリーニング用トナー像Ｔのスラスト方向における幅ｔは、試験画像よりは広いことが好ましく、画像形成領域（同方向における装置の最大画像形成幅）ｇ以上であることがより好ましい。当然、スラスト方向におけるクリーニング用トナー像Ｔの幅ｔは、同方向における搬送ベルト７の幅ｗ以下である。
【００４９】
又、搬送ベルト７の移動方向におけるクリーニング用トナー像の長さｌは、１回又は複数回のベルトクリーニング動作によって、搬送ベルト７の移動方向の全域にクリーニング用トナー像Ｔが接触するように設定することが好ましい。
【００５０】
本実施例では、クリーニング用トナー像Ｔのスラスト方向の幅ｔは、同方向における画像形成の最大幅ｇと同じ２１０ｍｍとした。一方、クリーニング用トナー像Ｔの、搬送ベルト７の周方向（移動方向）の長さｌは１８０ｍｍとした。又、クリーニング用トナー像Ｔは、ベタ画像（最大濃度レベルの画像）とした。
【００５１】
又、本実施例では、４つの像形成ステーションＰのトナーをバランス良く、略均一に消費するために、このクリーニング用トナー像Ｔのサイズは、４色全て同じとした。又、本実施例では、各色のクリーニング用トナー像Ｔが搬送ベルト７上において重ならないように、各像形成ステーションＰにおけるクリーニング用トナー像Ｔの形成タイミングを調整した。これにより、搬送ベルト７の周方向の、より広範囲にクリーニング用トナー像Ｔを形成できる。
【００５２】
本実施例における搬送ベルト７の周長は７２０ｍｍであり、上記の４色分のクリーニング用トナー像Ｔ（図３中Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｙ、Ｔｋ）を重ねずに並べることで、１回のベルトクリーニング動作において、ちょうど搬送ベルト１周分のトナー像を搬送ベルト７上に形成することができる。つまり、像形成ステーションＰの数をｎ、搬送ベルト７の周長をＬとした場合、本実施例では、搬送ベルト７上に形成する各色のクリーニング用トナー像の周方向の長さｌは、Ｌ／ｎとした。
【００５３】
尚、後述のように、各色のクリーニング用トナー像Ｔを搬送ベルト７上で重ねないようにすることは、トナーを有効に利用することができる点で好ましい。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば１回のベルトクリーニング動作で確実に搬送ベルト７の周方向において１周分のクリーニング用トナー像Ｔを形成するなどのために、各色のクリーニング用トナー像の周方向の長さｌをＬ／ｎ以上として、搬送ベルト７の周方向において、隣接する異なる色のクリーニング用トナー像Ｔの先端と後端の所定範囲を重ねるようにしてもよい。
【００５４】
又、上記（４）〜（５）の工程においては、本実施例では、次のようにして搬送ベルト７上のトナー、異物を感光ドラム９に逆転写して回収する。感光ドラム９の帯電電位は、−５００Ｖに保たれる。そして、搬送ベルト７の移動方向において最上流の像形成ステーションＰＭ、及び３番目の像形成ステーションＰＹでは、転写ローラ１３に、転写バイアス電源２３から出力された、トナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性である−２５００Ｖのバイアス（逆バイアス）が印加される。一方、搬送ベルト７の移動方向において上流から２番目、４番目の像形成ステーションＰＣ、ＰＫでは、転写ローラ１３に、転写バイアス電源２３から出力された、トナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性である＋１５００Ｖのバイアスが印加される。
【００５５】
これにより、１番目、３番目の像形成ステーションＰＭ、ＰＹでは、転写バイアス電源２３によりトナーの正規の帯電極性と同極性のバイアスが出力されることで、マイナス極性に帯電した多くのトナーや異物を搬送ベルト７から感光ドラム９に向かわせる方向の電界が転写部Ｎに形成され、このトナーや異物が感光ドラム９に転写されて回収される。逆に、２番目、４番目のステーションＰＣ、ＰＫでは、転写バイアス電源によりトナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが出力されることで、プラス極性に帯電したトナーや異物を搬送ベルト７から感光ドラム９に向かわせる方向の電界が転写部Ｎに形成され、このトナーや異物が感光ドラム９に転写されて回収される。
【００５６】
このように、本実施例では、搬送ベルト７に転写されたクリーニング用トナー像Ｔを感光ドラム１に逆転写させる時に、第１、第３の像形成ステーションＰＭ、ＰＹの感光ドラム９と搬送ベルト７との間に形成される電界と、第２、第４の像形成ステーションＰＣ、ＰＫの感光ドラム９と搬送ベルト７との間に形成される電界の向きが逆とされる。
【００５７】
上述のようなバイアスの印加方法によって、効率的に搬送ベルト７上のトナー、異物を感光ドラム９に逆転写させて回収することができる。しかし、上記（４）の工程において各像形成ステーションＰの転写ローラ１３に印加されるバイアスの極性は、搬送ベルト７の移動方向に沿って交互に逆極性とされる態様に限定されるものではない。所望により、全ての像形成ステーションＰにおいて、転写ローラ１３に同極性、特に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加されるようにしてもよい。又、転写ローラ１３に同極性のバイアスが印加される像形成ステーションＰが２個以上連続して配置されていてもよい。但し、異なる極性のトナー、異物を効果的に搬送ベルト７から感光ドラム９へと逆転写させられるように、転写ローラ１３に印加されるバイアスの極性が異なる像形成ステーションＰが、複数の像形成ステーションのうち少なくとも１つ含まれていることが好ましい。又、上記（４）の工程のために、搬送ベルト７を複数回周回させ、１個の像形成ステーションＰにおける転写ローラ１３に印加されるバイアスの極性を、複数回周回させる間に変更する（例えば、２周する間に交互に極性を切り替える）こともできる。
【００５８】
次に、以上のようなベルトクリーニング動作を実行することにより、搬送ベルト７上の紙粉等の汚れが除去される仕組みを説明する。
【００５９】
先ず、搬送ベルト７上にクリーニング用トナー像（ベタ画像）Ｔを転写する際に、転写部Ｎの圧力で搬送ベルト７上に付着している紙粉や汚れ物質などの異物とトナーとが密着して混ざり合う状態となる。特に、本実施例では、４箇所の像形成ステーションＰがあるため、搬送ベルト７の異物は、回収までに４箇所の転写部Ｎを通過し、そのたびに加圧による混合が繰り返される。
【００６０】
又、紙粉の成分の一つである炭酸カルシウムは、プラス極性に帯電しやすい傾向があり、マイナス極性のトナー粒子とはお互いを引き付ける状態となっている。このような混合状態において、搬送ベルトの１周後にトナーを感光ドラム９へ逆転写する際には、再度、圧力が加わり、上記の混合が促進される。その上で、トナーに混ざり合った紙粉や汚れが、トナーと共に感光ドラム９上に回収され、搬送ベルト７上から除去される。
【００６１】
以上のようなベルトクリーニング動作の実施タイミングは任意であるが、本実施例では、現像器１２からの劣化トナー吐き出し動作のタイミングに合わせ、通常のプリント用の画像形成動作を２００回行う毎に１回行うこととした。
【００６２】
つまり、像形成ステーションＰ内において、現像器１２が備える現像ローラ１２ａ上に供給されたトナーが長期間現像されないまま留まると、やがてトナーの劣化が起こることがある。そして、トナーの劣化が起こると、その帯電特性が変化し、正確な画像形成が行えなくなることがある。このような問題は、特に低印字率の画像形成を繰り返した場合に顕著に発生しやすい。そこで、従来、所定の期間（例えば、所定の画像形成回数）ごとに現像ローラ上のトナーを強制的に感光ドラム上に移し、そのトナーを感光ドラム上のトナーを除去するクリーナで回収するという、現像剤吐き出し機構を備えた画像形成装置がある。現像剤吐き出し機構によれば、長期間現像ローラ上に残留したトナーを排除し、現像ローラ上のトナーをリフレッシュすることができる。
【００６３】
本実施例の画像形成装置１００においても、上記の如き現像剤吐き出し機構を備えている。そして、斯かる現像剤吐き出し動作のタイミングに合わせてベルトクリーニング動作を行う。即ち、現像剤吐き出し動作において感光ドラム９上に供給されるトナー像の全部又は一部を、クリーニング用トナー像Ｔを形成するために使用する。これにより、現像器１２から吐き出される、本来なら捨ててしまうトナー（劣化したトナーを含む）を、搬送ベルト７のクリーニング用として積極的に活用することができる。従って、正常なトナーをベルトクリーニング動作のために消費する必要が減り、現像器１２内のトナーを有効に使用することができる。
【００６４】
本実施例では、以上のような基本動作のベルトクリーニング動作時に、以下詳しく説明するように感光体ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との間に周速差を設けることにより、搬送ベルト７上の汚れを除去性能を更に向上させる。
【００６５】
ここで、従来、通常のプリント用の画像形成時において、感光ドラム９の周速と、搬送ベルト７の周速との間に周速差を設けることがある。もちろん、周速差を設けない場合もあり、周速差を０％と設定をする場合もある。本実施例では、通常のプリント用の画像形成時及び試験画像の形成時における感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差は０％である。この周速差を設ける場合、一般に周速差は２〜３％とされる。
【００６６】
尚、周速差は、感光ドラムの周速Ｖ１に対して、搬送ベルトの周速Ｖ２との差分を％表示した値、つまり｜Ｖ２−Ｖ１｜／Ｖ１＊１００で求められる値と定義する。
【００６７】
本実施例において、ベルトクリーニング動作時に感光ドラム９と搬送ベルト７との間に設けられる周速差は、上記同様の２〜３％であっても構わないが、好ましくは更に大きな周速差、つまり１０〜４００％の周速差を設ける。これより周速差が小さいと周速差を設けることによる効果は弱くなる。一方、これより周速差が大きいと、過度の摺擦により感光ドラム表面にダメージを与えることがある。より好ましくは、５０％〜２００％の周速差を設ける。このように、本実施例では、ベルトクリーニング動作時に感光ドラム９と搬送ベルト７との間に設けられる周速差は、少なくとも通常のプリント用の画像形成時において搬送ベルト７上の転写材１へ感光ドラム９上のトナーを転写する時の感光ドラム９と搬送ベルト７との間の周速差よりも大きくする。
【００６８】
つまり、ベルトクリーニング工程において、少なくとも感光ドラム９上に形成されたクリーニング用トナー像Ｔを搬送ベルト７に転写する時（即ち、上記（３）の工程）の感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差を、通常のプリント用の画像形成時において搬送ベルト７上の転写材１へ感光ドラム９上のトナーを転写する時の感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差とは異ならせる。更に、搬送ベルト７上のクリーニング用トナー像Ｔを感光ドラム９上へ逆転写する時（即ち、上記（４）の工程）の感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差を、通常のプリント用の画像形成時において搬送ベルト７上の転写材１へ感光ドラム９上のトナーを転写する時の感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差とは異ならせることができる。本実施例では、ベルトクリーニング動作時には、上記（１）〜（５）の工程の間、全ての像形成ステーションＰにおいて、感光ドラム９と搬送ベルト７との間に周速差を設ける。
【００６９】
具体的には、本実施例では、ベルトクリーニング動作時には、搬送ベルト７を１８０ｍｍ／ｓの周速で駆動するのに対し、感光ドラム９がその半分の９０ｍｍ／ｓの周速（周速差１００％）で駆動する。ベルトクリーニング動作においては、形成したトナー像のずれなどを気にする必要が無いため、このような周速差を設けられる。
【００７０】
これにより、ベルトクリーニング動作にて、クリーニング用トナー像Ｔを搬送ベルト７上へ転写する時、後続の下流側の像形成ステーションＰの転写部Ｎを通過する時、及び搬送ベルト７から感光ドラム９へクリーニング用トナー像Ｔを逆転写する時の各々で、転写部Ｎでの加圧力と摺擦応力がトナーと異物の混合層に働く。その結果、トナーと異物との両者がより混合しやすくなる。このことに加え、擦り応力が働く中、トナー層自らが研磨剤のように働くことで、搬送ベルト７上に固着しかけた紙粉や汚れ物質などの異物を剥ぎ取ることができる。特に、クリーニング用トナー像Ｔを搬送ベルト７上へ転写する時には、トナーを搬送ベルト７上へ補給しながら、異物と混合するので、異物と混ざりやすい。
【００７１】
以上、換言すれば、本実施例の画像形成装置１００は、搬送ベルト７上の転写材１へ感光ドラム９上のトナーを転写する第一のモードと、感光ドラム９上のトナーを搬送ベルト７上に転写する第二のモードと、を有しており、感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差が、第一のモードと第二のモードでは異なる。又、画像形成装置１００は、搬送ベルト７上のトナーを感光ドラム９上へ逆転写する第三のモードを有しており、第三のモードにおける逆転写時の感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差を、第一のモードにおける感光ドラム９上から搬送ベルト７上の転写材１へトナーを転写する時の周速差と異ならせることができる。
【００７２】
図４は、本実施例の概略制御態様を示す。画像形成装置１００の動作は、装置本体に設けられたコントローラ部５０が統括的に制御する。コントローラ部５０は、演算部、記憶部、制御部を備えており、記憶部に記憶されたプログラムに従って通常の画像形成動作、キャリブレーション機構の動作等を制御すると共に、上述のようなベルトクリーニング動作を制御する。コントローラ部５０は、搬送ベルト７上の位置を検知する図示しないベルト位置検知手段の検知結果に応じて、各像形成ステーションＰクリーニング用トナー像の形成タイミングを制御する。又、本実施例では、コントローラ部５０は、ベルトクリーニング動作の工程に応じて転写バイアス電源２３の出力バイアスの値、極性を変更するバイアス変更手段としての機能を備えている。
【００７３】
又、コントローラ部５０は、図４に示すように感光ドラム９の駆動手段としての感光体駆動モータ５１、搬送ベルト７の駆動手段としてのベルト駆動モータ５２をそれぞれ制御して、通常のプリント用の画像形成時（更にはキャリブレーション機構の実行時）と、ベルトクリーニング動作時とで感光ドラム９と搬送ベルト７との周速差を変更する周速差変更手段としての機能を有する。
【００７４】
本実施例による効果を確認した。気温１５°、湿度１０％ＲＨの低温低湿度環境にて、普通紙（ゼロックス４０２４  ７５ｇ／ｍ２紙）を連続して通紙し、２００枚に１回、ベルトクリーニング動作を行った。ここで、比較の目的で、本実施例に従ってクリーニング動作時に感光ドラム９と搬送ベルト７との間に周速差を設けた場合（実施例１）と、その周速差を設けない場合（比較例１）との両方について試験を行った。そして、通紙を続けた場合の、搬送ベルト７の表面の正反射光量の推移を観察した。更に、比較の目的で、ベルトクリーニング動作を行わない従来の画像形成装置（従来例）についても同様の通紙試験を行った。従来例の画像形成装置は、ベルトクリーニング動作を行わないことを除いて本実施例の画像形成装置と実質的に同じであった。結果を図２に示す。
【００７５】
尚、図２の横軸は通紙枚数であり、縦軸は反射光量である。反射光量は、試験画像を検知するために設けられている光学センサ３０（つまり、受光素子であるフォトダイオード３０２）の出力電圧値として示した。ここでは、この出力電圧の数値が大きいほど正反射光量が多いことを表している。従来例における通紙枚数と反射光量の関係の推移は破線で示し、比較例１における推移は一点鎖線にて示し、本実施例における推移は実線にて示した。
【００７６】
図２から分かるように、初期状態では、実施例１、比較例１、従来例のいずれにおいても出力電圧値は共に２．２Ｖであるが、耐久と共に搬送ベルト７の汚れで正反射が減少してくる。そして、従来例では、反射光量（電圧値）が０．６Ｖまで低下し、２００００枚通紙した時点以降において、濃度制御や色ずれ制御に問題が生じた。一方、比較例１では、反射光量が１．５Ｖ程度で安定していることが分かる。更に、実施例１では、５００００枚通紙後の正反射光量（電圧値）は１．６Ｖであり、比較例１を更に上回る汚れ防止効果を確認することができた。実施例１では、５００００枚通紙した時点でも、濃度制御や色ずれ制御に全く問題が見られなかった。
【００７７】
以上説明したように、本実施例によれば、ベルトクリーニング動作時にトナー像を搬送ベルト７上に直接転写し、汚れをトナー像と共に感光ドラム９へ逆転写して回収する。又、ベルトクリーニング動作時に、少なくともトナー像を搬送ベルト７上に転写する時、更にはこのトナー像を感光ドラム９へ逆転写する時の感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差を、通常のプリント用の画像形成時の感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差と異ならせる。これにより、特別な部材の追加を伴うことなく、紙粉等の汚れを搬送ベルト７上から除去することができる。従って、搬送ベルト７の汚れに起因する濃度制御、色ずれ調整の精度不良や、転写時の斑や、転写材１のしわの発生を防止することができる。又、搬送ベルト７のために専用の廃トナー容器を設ける必要はなく、この廃トナー容器のための装置内のスペース、又この廃トナー容器の交換にかかる手間などは不要である。又、本実施例では、ベルトクリーニング動作時に形成するクリーニング用トナー像Ｔを、搬送ベルト７上で極力重ねないようにすることで、より少ないトナー量で、より広い搬送ベルト７上の領域にクリーニング用トナー像Ｔを形成することができる。これにより、トナーを有効に使用して、搬送ベルト７上の汚れの除去を行うことができる。
【００７８】
尚、上記本実施例では、１回のベルトクリーニング動作で、搬送ベルト７の１周分のクリーニング用トナー像Ｔを形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、１回のベルトクリーニング動作で搬送ベルト７の全周分のクリーニング用トナー像Ｔを形成せずに、定期的に行なわれる数回のベルトクリーニング動作に分けて、搬送ベルト７の１周分のクリーニング用トナー像Ｔを形成してもよい。例えば、複数回のベルトクリーニング動作において、毎回場所を変えた搬送ベルト７上の位置に、クリーニング用トナー像Ｔを形成することができる。又は、複数回のベルトクリーニング動作において、搬送ベルト７上のランダムな位置にトナー像を形成することで、最終的に搬送ベルト７の全周分のクリーニングを行なうようにしても良い。又、本実施例では、１回のベルトクリーニング動作で全ての像形成ステーションＰにより全色のクリーニング用トナー像Ｔを形成したが、本発明はこの態様に限定されるものではない。例えば、装置が備える複数の像形成ステーションのうち、１回のベルトクリーニング動作につき１色又はいずれか一部の複数色のクリーニング用トナー像Ｔのみを形成し、複数回のベルトクリーニング動作で全色のクリーニング用トナー像を形成するようにしてもよい。又、いずれかの色のクリーニング用トナー像Ｔを形成しないようにしてもよい。いずれかの色のクリーニング用トナー像が、１回又は複数回のベルトクリーニング動作によって、搬送ベルト７の移動方向の全域にクリーニング用トナー像が接触するようにすればよい。
【００７９】
又、上記本実施例では、搬送ベルト７上に形成するクリーニング用トナー像Ｔを、各色間で重ならないよう形成したが、逆に、複数色のトナー像を積極的に重ねるよう形成しても良い。この場合、搬送ベルト７上に形成されるクリーニング用トナー像Ｔの単位面積あたりのトナー量が増すため、汚れをトナー層に取り込む効果が高くなる。そのため、ベルトクリーニング動作１回あたりの汚れ除去能力が高くなる効果がある。特に、スラスト方向において、搬送手段等の転写材１に接触する部材が配置されている位置など、装置の構成上（局所的に）汚れの発生しやすい場所がある場合がある。例えば、スラスト方向において、給紙ローラ位置に対応する搬送ベルト７上の位置などは紙粉が発生しやすい。このような場合、ベルトクリーニング動作時に、その部分については複数色のトナー像を重ねて形成することで、クリーニング効果を集中させることができる。
【００８０】
尚、本実施例では感光ドラム９の周速よりも搬送ベルト７の周速を速くすることで感光ドラム９と搬送ベルト７との間に周速差を設けたが、本実施例とは逆に、搬送ベルト７の周速を感光ドラム９の周速より遅くすることで、感光ドラム９と搬送ベルト７との間に周速差を設けても良い。但し、本実施例のように、搬送ベルト７を感光ドラム９よりも速く駆動する方が、少ないトナー量で広範囲の搬送ベルト７の表面をクリーニングすることができる点、又搬送ベルト７のクリーニングに要する時間を短縮できる点で有利である。
【００８１】
実施例２
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成は実施例１のものと同様である。従って、実施例１の画像形成装置と実質的に同一又は相当する機能を有する要素には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。本実施例は、ベルトクリーニング動作時に、実施例１と同様に感光ドラム９と搬送ベルト７との間に周速差を設ける一方、感光ドラム９上に形成されたクリーニング用トナー像Ｔを搬送ベルト７上には転写しない点で実施例１と異なっている。このベルトクリーニング動作時の感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差は、実施例１と同様に、通常のプリント用の画像形成時の感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差と異ならせる。
【００８２】
図５は本実施例に従ってベルトクリーニング動作を実行中である、１つの像形成ステーションＰの様子を示す。本実施例におけるベルトクリーニング動作の手順は次の通りである。
（１）搬送ベルト７を１８０ｍｍ／ｓの周速で駆動し、一方、感光ドラム９を９０ｍｍ／ｓの周速で駆動する。
（２）感光ドラム９と搬送ベルト７との間に周速差を設けた状態で、実施例１と同様にして、感光ドラム９上にクリーニング用トナー像Ｔを形成する。この時、転写ローラ１３に印加するバイアス（転写バイアス）はＯＦＦ（０Ｖ）とされるか、又は転写ローラ１３にトナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性である−２０００Ｖのバイアスが印加される。即ち、感光ドラム９上のトナーに、搬送ベルト７に向かう方向の電界が作用しない状態とされる（つまり、搬送ベルト７と感光ドラム９の間には、通常のプリント用の画像形成時において搬送ベルト７上の転写材１へ感光ドラム９上のトナーを転写する時と逆向きの電界が形成される。）。
（３）この状態で、転写部Ｎに、感光ドラム９上に形成されたクリーニング用トナー像Ｔを通過させる。これにより、感光ドラム９上のクリーニング用トナー像Ｔは、搬送ベルト７上にほとんど転写されずに、搬送ベルト７との間に周速差を持った状態で、転写部Ｎを通過する。そして、クリーニング用トナー像Ｔが転写部Ｎを通過する際に、トナーが研磨剤のように搬送ベルト７上の異物と擦れ合い、搬送ベルト７上の異物が擦り取られる。
（４）転写部Ｎを通過した、トナー、及び搬送ベルト７から擦り取られた異物を、感光ドラム９のクリーナ１４により回収する。
【００８３】
尚、搬送ベルト７上に微少量移動したトナーや、擦り取り切れなかった異物などの付着物をクリーニングするために、実施例１における、搬送ベルト７から感光ドラム９へのトナーの回収工程と同様にして搬送ベルト７上からこれらの付着物を回収する動作を続けて行っても良い。
【００８４】
即ち、本実施例では、画像形成装置１００は、搬送ベルト７上の転写材１へ感光ドラム９上のトナーを転写する第一のモードと、感光ドラム９上のトナーを転写材１または搬送ベルト７へ転写せずに感光ドラム９と搬送ベルト７の間を通過させる第二のモードと、を有しており、感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差が、第一のモードと第二のモードでは異なる。
【００８５】
本実施例によれば、感光ドラム９の表面に連れまわるトナー層と、搬送ベルト７上の汚れ等の異物の間に周速差を設けられるため、異物を剥ぎ取る摺擦応力がより強くなる。これにより、特に、搬送ベルト７上に強く固着しかけた異物を除去する能力が優れている。又、搬送ベルト７上に多量のトナーを移動させないことで、搬送ベルト７上に移動したトナーを回収する工程での負荷を軽減でき、或いは、工程自体を省略することが可能となる。
【００８６】
又、本実施例のベルトクリーニング動作で、転写ローラ１３にトナーの正規の帯電極性と同極性である負極性のバイアスを印加することにより、次のような効果が付随する。
【００８７】
つまり、クリーニング用トナー像Ｔが転写部Ｎを通過する際、又はその直前において、負極性のバイアスが転写ローラ１３に印加されることにより、トナーに付着している帯電制御剤や、流動性付与剤などの外部添加剤のうち、トナーの帯電極性と逆極性のものが搬送ベルト７上に多く移動する。その結果、転写部Ｎにおいては、クリーニング用トナー像Ｔと搬送ベルト７上の異物との間にこれら添加剤が介在する状態となる。添加剤としては、シリカや金属酸化物など硬い物質が用いられる。これら物質が介在することで、クリーニング時に搬送ベルト７上の異物を研磨して擦り取り除去する効果がより高くなる。
【００８８】
更に、転写部Ｎを通過したクリーニング用トナー像Ｔが感光ドラム９に回収される際にも、次のような効果が得られる。つまり、通常のプリント用の画像形成時には、トナーの正規の帯電極性とは反対極性である正極性の転写バイアスが印加されることにより、トナー粒子単体は転写材１へ転写される。一方、トナーの外部添加剤は、感光ドラム９に残る割合がより高い。その状態で感光ドラム９のクリーニングを繰り返すことで、感光ドラム９のクリーナ１４が備えるクリーニングブレード１４ａに外部添加剤が付着して成長し、やがてスジ状のクリーニング不良が発生する場合がある。
【００８９】
本実施例のベルトクリーニング動作において、転写ローラ１３にトナーの帯電極性と同極性である負極性のバイアスが印加されると、転写部Ｎを通過した後の感光ドラム９上には、外部添加剤が搬送ベルト７上に移動させられることで外部添加剤の量が減らされた多量のトナー像を形成される。このような状態にて、クリーナ１４による感光ドラム９上からのトナーの回収過程を行うと、一度に、添加剤量の少ない多量のトナーがクリーニングブレード１４ａを通過する。そして、そのトナーの流れの勢いで、クリーニングブレード１４ａに付着していた添加剤が除去される。その結果、感光ドラム９のクリーニング不良も防止することができる。
【００９０】
本実施例の制御態様は、実施例１と概略同様である。本実施例では、コントローラ部５０が兼ねるバイアス変更手段は、ベルトクリーニング動作時に、転写バイアス電源２３を制御して、バイアス印加をＯＦＦ、つまり接地状態とすることができる。
【００９１】
尚、本実施例において感光ドラム９上に形成するクリーニング用トナー像Ｔの領域は、実施例１で説明したのと同様とすることができる。
【００９２】
より具体的には、本実施例では、クリーニング用トナー像Ｔのスラスト方向の幅ｔは、実施例１と同様に、画像形成の最大幅と同じ２１０ｍｍとした。又、各像形成ステーションＰによる搬送ベルト上のクリーニング領域が重ならないようにするため、実施例１と同様に、各像形成ステーションＰの数をｎ、搬送ベルト７の周長をＬとした場合、各像形成ステーションＰがトナー像を通過させクリーニングを行う搬送ベルト上の領域長さをＬ／ｎとして、各像形成ステーションＰにおける感光ドラム９上へのクリーニング用トナー像Ｔの形成タイミングの調整を行った。
【００９３】
このようにすることで、本実施例では、１回のベルトクリーニング動作で、搬送ベルト７の１周分のクリーニングを行うことができる。但し、前述したように、定期的に行なわれる数回のベルトクリーニング動作に分けて、例えば毎回場所を変えた位置のクリーニングを行ったり、又は搬送ベルト７上のランダムな位置をクリーニングすることで、最終的に搬送ベルト全周分のクリーニングを行なうようにしても良い。又、本実施例では搬送ベルト７上のクリーニング領域を、各像形成ステーションＰ間で重ならないようにしたが、前述のように、逆に複数の像形成ステーションＰ間で搬送ベルト７上のクリーニング領域が重なるようにして、１回あたりのクリーニング効果を集中させ、高めることもできる。
【００９４】
又、実施例１と同様に、本実施例では感光ドラム９の周速よりも搬送ベルト７の周速を速くすることで感光ドラム９と搬送ベルト７との間に周速差を設けたが、本実施例とは逆に、搬送ベルト７の周速を感光ドラム９の周速より遅くすることで、感光ドラム９と搬送ベルト７との間に周速差を設けても良い。
【００９５】
実施例３
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成は実施例１のものと同様である。従って、実施例１の画像形成装置と実質的に同一又は相当する機能を有する要素には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。本実施例では、ベルトクリーニング動作において、搬送ベルト７上にクリーニング用トナー像Ｔを転写した後、このクリーニング用トナー像Ｔを感光ドラム９上に逆転写して回収するまでの間に、搬送ベルト７を１回以上空回転させる点で実施例１とは異なる。
【００９６】
具体的には、本実施例におけるベルトクリーニング動作の手順は次の通りである。
（１）実施例１と同様にして、感光ドラム９、現像器１２、搬送ベルト７を駆動し、帯電、現像、転写の各バイアスも印加する。
（２）実施例１と同様にして、各像形成ステーションＰにて、通常の画像形成プロセスと同様に、感光ドラム９上にクリーニング用トナー像Ｔを形成する。
（３）実施例１と同様にして、転写バイアス電源２３から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）である＋１５００Ｖの転写バイアスを転写ローラ１３に印加する。
（４）次いで、本実施例では、搬送ベルト７を１回転以上（本実施例では１回転）空回転させる動作が追加される。搬送ベルト７の空回転周回では、転写バイアス電源２３から転写ローラ１３に印加されるバイアスは、トナーの正規の帯電極性と逆極性である＋１５００Ｖに維持される。即ち、転写部Ｎにおいて搬送ベルト７上のトナーには、搬送ベルト７に向かう方向の電界が作用した状態のままとされる（つまり、搬送ベルト７と感光ドラム９の間には、通常のプリント用の画像形成時において搬送ベルト７上の転写材１へ感光ドラム９上のトナーを転写する時と同じ向きの電界が形成される。）。
（５）空回転周回の終了後には、実施例１と同様にして、搬送ベルト７上のトナーを紙粉や汚れ物質などの異物と同時に感光体９に逆転写する。
（６）感光ドラム９上に戻されたトナー、異物をクリーナにより回収する。
【００９７】
尚、本実施例においても、実施例１と同様に、ベルトクリーニング動作時に、少なくともトナー像を搬送ベルト７上に転写する時、更にはこのトナー像を感光ドラム９へ逆転写する時の感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差を、通常のプリント用の画像形成時の感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差と異ならせる。更に、本実施例では、搬送ベルト７の空回転時にも、感光ドラム９と搬送ベルト７との間の周速差を、トナー像を搬送ベルト７上に転写する時或いはトナー像を感光ドラム９へ逆転写する時と同様に、通常のプリント用の画像形成時の感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差と異ならせることができる。
【００９８】
以上、換言すれば、本実施例の画像形成装置１００は、搬送ベルト７上の転写材１へ感光ドラム９上のトナーを転写する第一のモードと、感光ドラム９上のトナーを搬送ベルト７上に転写する第二のモードと、搬送ベルト７上のトナーを感光ドラム９上へ逆転写する第三のモードと、を有しており、第三のモードの前に、搬送ベルト７上に転写されたトナーが搬送ベルト７と感光ドラム９の間を通過する。そして、感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差が、第一のモードと第二のモードでは異なっており、更に、感光ドラム９の周速と搬送ベルト７の周速との周速差を、搬送ベルト７上に転写されたトナーが搬送ベルト７と感光ドラム９の間を通過する時の周速差と、第一のモードにおける周速差とで異ならせることができる。
【００９９】
このような動作により、上記（４）工程において、マイナス極性のトナー像を搬送ベルト７上に保持したまま、各像形成ステーションＰの転写部Ｎを通過させることができる。その分、搬送ベルト７上のトナー層は、転写部Ｎにおける加圧力と摺擦力をより多くの回数受けることができる。つまり、トナーと紙粉等の汚れとの混合が進むことになり、搬送ベルト７上のクリーニングの効果を更に高めることができる。又、クリーニング用トナー像Ｔが転写部Ｎを通過するときに感光ドラム９と搬送ベルト７との間に周速差を設けることで、搬送ベルト７上の紙粉等の汚れをより効果的に除去することができる。
【０１００】
実施例４
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成は実施例１のものと同様である。従って、実施例１の画像形成装置と実質的に同一又は相当する機能を有する要素には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。本実施例では、ベルトクリーニング動作において、４個の像形成ステーションＰのうち、搬送ベルト７の移動方向において上流側の第１、第２の像形成ステーションＰＭ、ＰＣのみ、搬送ベルト７との感光ドラム９との間に周速差を設ける。
【０１０１】
より具体的には、本実施例では、搬送ベルト７を１８０ｍｍ／ｓの周速で駆動するのに対し、第１、第２の像形成ステーションＰＭ、ＰＣでは感光ドラム９をその半分の９０ｍｍ／ｓで駆動する。一方、第１、第２の像形成ステーションＰＭ、ＰＣより下流側に位置する第３、第４の像形成ステーションＰＹ、ＰＫでは、感光ドラム９を搬送ベルト７の周速と同じ１８０ｍｍ／ｓで駆動する。
【０１０２】
実施例１で説明したように、全ての像形成ステーションＰにおいて感光ドラム９と搬送ベルト７との間に周速差を設ける方法では、汚れをトナー層の中に取り込む効果が特に優れている。しかし、実施例１の方法では、搬送ベルト７に対して感光ドラム９の回転速度を遅くしているため、単位時間あたりに転写部Ｎを通過する感光ドラム９の表面積が減少する。このことから、まれに搬送ベルト７上のトナーを感光ドラム９上へ十分回収しきれない場合が発生することが想定される。
【０１０３】
そこで、本実施例では、第１、第２の像形成ステーションＰＭ、ＰＣについては、感光ドラム９の周速を９０ｍｍ／ｓとし、搬送ベルト７上のクリーニング用トナー像Ｔの感光ドラム９への回収時における搬送ベルト７との周速差を維持して、少しでも汚れとトナー層の混合を促進する。
【０１０４】
一方、第３、第４の像形成ステーションＰＹ、ＰＫについては、搬送ベルト７上のクリーニング用トナー像Ｔの感光ドラム９への回収時における搬送ベルト７上のクリーニング用トナー像Ｔの回収能力を優先させ、感光ドラム９の周速をより速い１８０ｍｍ／ｓ（搬送ベルト７の周速と同じ）とする。
【０１０５】
以上、本実施例によれば、実施例１と同様に高い搬送ベルト７上の汚れ除去能力を維持しつつ、しかも搬送ベルト７上に直接転写したクリーニング用トナー像Ｔの回収能力を高めることができる。
【０１０６】
尚、本実施例の変形例として、ベルトクリーニング動作におけるトナー像の転写時と、トナー像の回収時とで、１個の像形成ステーションＰにおける感光ドラム９及び／又は搬送ベルト７の駆動速度を切り替えて、感光ドラム９と搬送ベルト７との周速差を変更することができる。例えば、ベルトクリーニング動作において搬送ベルト７の周速を１８０ｍｍ／ｓで一定とするのに対し、搬送ベルト７へのクリーニング用トナー像Ｔの転写時には、各像形成ステーションＰの感光ドラム９の周速を９０ｍｍ／ｓとして、感光ドラム９と搬送ベルト周速差の大きい状態で行う。一方、搬送ベルト７から感光ドラム９にクリーニング用トナー像Ｔを転写して回収する時には、感光ドラム９の周速を１８０ｍｍ／ｓに切り替え、回収能力の高い状態で行う。斯かる構成とすることによっても、上記同様の効果が期待できる。
【０１０７】
又、上述では、感光ドラム１と搬送ベルト７との周速差を変更する態様を、一方で周速差を設け、他方では周速差を設けないものとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、一方においてより大きい第１の周速差を設け、他方において第１の周速差よりも小さい第２の周速差を設けるようにしてもよい。
【０１０８】
実施例５
本実施例の画像形成装置の基本構成は実施例１〜４と同様である。本実施例では、ベルトクリーニング動作時に形成するクリーニング用トナー像Ｔの他の実施例について説明する。本実施例では、クリーニング用トナー像Ｔを、スラスト方向において、濃度制御時及び色ずれ制御時に光学センサ３０が検知する領域又はその付近に限定する。
【０１０９】
図６は本実施例においてベルトクリーニング動作時にクリーニング用トナー像Ｔを形成する搬送ベルト７上の領域を示したものである（実施例２のようにトナーを転写しない場合には、感光ドラム９上のクリーニング用トナー像が擦れる搬送ベルト７上の領域である）。
【０１１０】
本実施例では、濃度制御時や色ずれ制御時に試験画像を検知するための光学センサ３０を、画像形成領域内における両端部付近に１つずつ設けている。各々の光学センサ３０の検知領域ｄを図６中に示す。これに対し、クリーニング用トナー像Ｔを形成する領域ｔは、図示のとおり光学センサ３０の検知領域ｄを含むよりやや広い領域とした。より具体的には、本実施例では実際の光学センサ３０の検知領域ｄは、スラスト方向において幅２ｍｍである。これに対し、スラスト方向におけるクリーニング用トナー像Ｔの幅ｔは１０ｍｍとした。これにより、確実に異物が検知領域ｄに侵入しないよう余裕を持たせている。
【０１１１】
このように、本実施例では、クリーニング用トナー像Ｔを光学センサ３０の検知領域ｄ付近に集中させる。これにより、少ないトナー量でありながら、最も搬送ベルト７の汚れの影響を受けて問題が発生しやすい、搬送ベルト７の表面の光学センサ３０の検知領域ｄを、集中してクリーニングすることができる。このため、これまでの実施例同様に問題の発生を抑えながらも、ベルトクリーニング動作で使用するトナーの消費量を極力抑制する効果が得られる。尚、搬送ベルト７の移動方向におけるクリーニング用トナー像Ｔの長さｌは、上記各実施例と同じである。
【０１１２】
実施例６
本実施例は、実施例５と同様に、ベルトクリーニング動作時に形成されるクリーニング用トナー像Ｔを、スラスト方向において光学センサ３０の検知領域ｄへ集中させる実施例の変形例である。本実施例では、スラスト方向において光学センサ３０の検知領域ｄ以外の領域にも、より薄い濃度ではあるもののクリーニング用トナー像Ｔを形成する。
【０１１３】
つまり、本実施例のクリーニング用トナー像Ｔの形成領域を図７に示す。本実施例では、スラスト方向において、画像形成領域ｇ内において、光学センサ３０の検知領域ｄ以外の領域にも、低濃度ではあるがトナー像を形成する。即ち、本実施例のクリーニング用トナー像Ｔは、スラスト方向において、よりトナー量の多い第１のトナー像領域（検知領域ｄを含む領域）Ｔ１と、この第１のトナー像領域よりもトナー量が少ない第２のトナー像領域Ｔ２とを有する。これにより、実施例５と同様の効果、つまりトナーの消費を抑えながら、搬送ベルト７の汚れによる光学センサ３０の検知精度の低下を防止できる効果が得られることに加え、光学センサ３０の検知領域ｄ外への汚れ付着も軽減できる。このため、搬送ベルト７の過度の汚れが原因で通常のトナー像の転写時に発生する、転写斑や、転写材１と搬送ベルト７の吸着不良を防止することができる。
【０１１４】
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上記各実施例の態様に限定されるものではないことを理解されたい。
【０１１５】
例えば、上記各実施例では、転写体が搬送ベルトである場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者には周知のように、転写体として中間転写体を備える中間転写方式の画像形成装置がある。
【０１１６】
図９は、転写体として中間転写体を備える画像形成装置２００の一例の概略構成を示す。図９の画像形成装置２００において、図１に示す画像形成装置１００と実質的に同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。図９の画像形成装置２００は、感光ドラム１からトナー像が転写される転写体として、感光ドラム１に接触して周回移動する、ベルト状の中間転写体、即ち、中間転写ベルト７０を有する。そして、図９の画像形成装置２００は、図１の画像形成装置１００における転写ローラ１３に相当する、転写手段としての一次転写ローラ１３を有する。一次転写ローラ１３は、転写バイアス出力手段としての一次転写バイアス電源２３からバイアスが印加されることで、転写部である一次転写ニップＮ１において、感光ドラム９と中間転写ベルト７０との間でトナー像を移動させる。これにより、各像形成ステーションＰの感光ドラム９から中間転写ベルト７０上にトナー像を順次に転写（一次転写）することができる。中間転写ベルト７０上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト７０と二次転写ローラ７１とが接触する二次転写ニップＮ２において、二次転写ローラ７１に印加される二次転写バイアスの作用によって転写材１上に転写（二次転写）される。
【０１１７】
上記各実施例と同様に、中間転写方式の画像形成装置２００では、通常のプリント用の画像形成時或いは試験画像の形成時に、感光ドラム９と中間転写ベルト７０との間に周速差が設けられることがある。もちろん、この周速差が設けられないこともある。又、図９の画像形成装置２００においても、図１の画像形成装置１００と同様に、中間転写ベルト７０上に試験画像を形成して、これを光学センサ３０で検知し、画像形成条件等を制御する。
【０１１８】
そして、このような中間転写方式の画像形成装置２００においても、二次転写部Ｎ２において転写材１が中間転写ベルト７０に接触した後分離されることから、紙粉等の異物の付着が起こることがある。従って、斯かる画像形成装置２００においても、上記各実施例と同様にベルトクリーニング動作を行うことで、上記各実施例にて説明したのと同様の作用効果を奏し得る。
【０１１９】
即ち、画像形成装置２００は、感光ドラム９上から中間転写ベルト７０上へトナーを転写して中間転写ベルト７０上のトナーを転写材１へ転写する第一のモードと、感光ドラム９上のトナーを中間転写ベルト７０上へ転写して中間転写ベルト７０上のトナーを感光ドラム９上へ逆転写する第二のモードと、を有しており、実施例１にて説明したのと同様に、感光ドラム９上から中間転写ベルト７０上へトナーを転写する時の中間転写ベルト７０の周速と感光ドラム９の周速との周速差が、第一のモードと第二のモードとでは異なる。上記各実施例にて説明したその他特徴あるベルトクリーニング動作についても、搬送ベルト７を中間転写ベルト７０と読み替え、又転写手段としての転写ローラ１３を一次転写ローラとして読み替えることにより、実質的に同じものを中間転写方式の画像形成装置２００においても適用することができる。上記各実施例の直接転写方式の画像形成装置１００において搬送ベルト７上の転写材１に感光ドラム上のトナーを転写する動作は、中間転写方式の画像形成装置２００においては、中間転写ベルト上に感光ドラム９上のトナーを転写する動作に相当する。
【０１２０】
尚、中間転写ベルト７０上に形成されたクリーニング用トナー像Ｔが二次転写部Ｎ２を通過する場合には、二次転写ローラ７１を中間転写ベルト７０から退避させるなどしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の要部概略構成図である。
【図２】本発明の効果を示すグラフ図である。
【図３】本発明に従って形成されるクリーニング用トナー像の一実施例の形成領域を説明するための搬送ベルトの展開図である。
【図４】本発明の一実施例における制御態様を説明するための概略制御ブロック図である。
【図５】本発明の一実施例におけるベルトクリーニング動作を実行中の１つの像形成ステーションの様子を示す要部概略構成図である。
【図６】本発明に従って形成されるクリーニング用トナー像の他の実施例の形成領域を説明するための説明図である。
【図７】本発明に従って形成されるクリーニング用トナー像の他の実施例の形成領域を説明するための説明図である。
【図８】試験画像を検知する光学センサの一例の概略構成図である。
【図９】本発明を適用し得る画像形成装置の他の例を示す要部概略構成図である。
【符号の説明】
【０１２２】
７        搬送ベルト（転写体）
８        像形成手段
９        感光ドラム（像担持体）
１０      帯電ローラ（帯電手段）
１１      レーザー露光光学系（露光手段）
１２      現像器（現像手段）
１３      転写ローラ（転写手段）
１４      クリーナ（清掃手段）
３０      光学センサ（検知手段）
１００    画像形成装置
【図１】
2006276511.tif 000003
【図２】
2006276511.tif 000004
【図３】
2006276511.tif 000005
【図４】
2006276511.tif 000006
【図５】
2006276511.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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