(57)【要約】【課題】出力画質の向上を図ることができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】像担持体と、露光手段と、該露光手段により形成された潜像を現像するための現像手段と、現像されたトナー像を記録媒体への転写位置まで搬送するための中間転写ベルトと、前記像担持体上に現像されたトナー像を中間転写ベルトに転写するための１次転写手段と、中間転写ベルトに転写されたトナー像を記録媒体に転写するための２次転写手段と、を備えた画像形成装置において、２次転写手段を通過したトナーを中間転写ベルトから除去するため、転写ベルトに接するよう設けられた、１つ若しくは複数のファーブラシと、前記ファーブラシに高電圧を印加し、トナーを静電吸着させるための高圧発生手段と、前記ファーブラシを通過したトナーの量を検出するための検出手段と、前記検出手段の出力レベルに応じて所定の制御を行うための制御手段と、を有する。【選択図】図１
2006267682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ若しくは複数の像担持体と、前記像担持体に潜像を形成するための露光手段と、前記露光手段により形成された潜像を現像するための現像手段と、現像されたトナー像を記録媒体への転写位置まで搬送するための中間転写ベルトと、前記像担持体上に現像されたトナー像を中間転写ベルトに転写するための１次転写手段と、中間転写ベルトに転写されたトナー像を記録媒体に転写するための２次転写手段と、を備えた画像形成装置において、
２次転写手段を通過したトナーを中間転写ベルトから除去するため、転写ベルトに接するよう設けられた、１つ若しくは複数のファーブラシと、前記ファーブラシに高電圧を印加し、トナーを静電吸着させるための高圧発生手段と、前記ファーブラシを通過したトナーの量を検出するための検出手段と、前記検出手段の出力レベルに応じて所定の制御を行うための制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検出手段の検出レベルに応じて前記高圧発生手段の出力電圧を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
通常プリント動作中に前記検出手段の検出レベルにより、ファーブラシを通過したトナー量が所定量以上であること認識した場合には、プリント動作を中断し、中間転写ベルトをクリーニングするための調整モードに移行し、クリーニングシーケンスを行い、検出手段により中間転写ベルト上のトナーが所定量以下になったことを認識したら通常プリント動作モードに戻ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
通常プリント動作中に前記検出手段の検出レベルにより、ファーブラシを通過したトナー量が出力画像に影響を与えると認識した場合には、プリント動作を中断し、中間転写ベルトをクリーニングするための調整モードに移行し、前記検出レベルに応じた期間クリーニングシーケンスを行い、通常プリント動作モードに戻ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
通常プリント動作中に前記検出手段の検出レベルにより、ファーブラシを通過したトナー量が出力画像に影響を与えると認識した場合には、プリント動作を中断し、中間転写ベルトをクリーニングするための調整モードに移行し、クリーニングシーケンスを行い、検出手段により中間転写ベルト上のトナーが所定量以下になったことを認識したら通常プリント動作モードに戻り、以降の前記高圧発生手段の出力電圧レベルを変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
通常プリント動作中に前記検出手段の検出レベルにより、ファーブラシを通過したトナー量が出力画像に影響を与えると認識した場合には、プリント動作を中断し、中間転写ベルトをクリーニングするための調整モードに移行し、前記検出レベルに応じた期間クリーニングシーケンスを行い、通常プリント動作モードに戻り、以降の前記高圧発生手段の出力電圧レベルを変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
使用者に情報を伝えるための表示手段を有し、通常プリント動作中に前記検出手段の検出レベルにより、ファーブラシを通過したトナー量が所定レベル以上の場合には前記表示手段に警告を表示することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】
使用者に情報を伝えるための表示手段を有し、通常プリント動作中に前記検出手段の検出レベルにより、ファーブラシを通過したトナー量が所定レベル以上の場合には前記表示手段にファーブラシを交換する旨を表示することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項９】
使用者に情報を伝えるための表示手段を有し、通常プリント動作中に前記検出手段の検出レベルにより、ファーブラシを通過したトナー量が所定レベル以上の場合には前記表示手段にファーブラシを交換する旨を表示し、交換容易性のためファーブラシを中間転写ベルトから離脱させるよう着脱手段を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１０】
通常の画像形成領域外に所定濃度かつ所定サイズのパッチ画像を形成するためのパッチ形成手段を有し、ファーブラシによるクリーニング後に、転写ベルト上で前記パッチが形成されていた場所を前記検出手段で検出し、その検出レベルに応じて所定の制御を行うことを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
１つ若しくは複数の像担持体と、前記像担持体に潜像を形成するための露光手段と、前記露光手段により形成された潜像を現像するための現像手段と、現像されたトナー像を記録媒体への転写位置まで搬送するための中間転写ベルトと、前記像担持体上に現像されたトナー像を中間転写ベルトに転写するための１次転写手段と、中間転写ベルトに転写されたトナー像を記録媒体に転写するための２次転写手段とを備えた画像形成装置において、
２次転写手段を通過したトナーを中間転写ベルトから除去するため、転写ベルトに接するよう設けられた、１つ若しくは複数のファーブラシと、ファーブラシに接し、転写ベルトには接しない位置に設けられた、ファーブラシと同数の金属ローラと、前記金属ローラに高電圧を印加し、前記ファーブラシを帯電させることで、トナーを静電吸着させるための高圧発生手段と、前記ファーブラシを通過したトナーの量を検出するための検出手段と、前記検出手段の出力レベルに応じて所定の制御を行うための制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記検出手段の検出レベルに応じて前記高圧発生手段の出力電圧を制御することを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】
通常プリント動作中に前記検出手段の検出レベルにより、ファーブラシを通過したトナー量が所定量以上であること認識した場合には、プリント動作を中断し、中間転写ベルトをクリーニングするための調整モードに移行し、クリーニングシーケンスを行い、検出手段により中間転写ベルト上のトナーが所定量以下になったことを認識すると通常プリント動作モードに戻ることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１４】
通常プリント動作中に前記検出手段の検出レベルにより、ファーブラシを通過したトナー量が出力画像に影響を与えると認識した場合には、プリント動作を中断し、中間転写ベルトをクリーニングするための調整モードに移行し、前記検出レベルに応じた期間クリーニングシーケンスを行い、通常プリント動作モードに戻ることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１５】
通常プリント動作中に前記検出手段の検出レベルにより、ファーブラシを通過したトナー量が出力画像に影響を与えると認識した場合には、プリント動作を中断し、中間転写ベルトをクリーニングするための調整モードに移行し、クリーニングシーケンスを行い、検出手段により中間転写ベルト上のトナーが所定量以下になったことを認識すると通常プリント動作モードに戻り、以降の前記高圧発生手段の出力電圧レベルを変更することを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１６】
通常プリント動作中に前記検出手段の検出レベルにより、ファーブラシを通過したトナー量が出力画像に影響を与えると認識した場合には、プリント動作を中断し、中間転写ベルトをクリーニングするための調整モードに移行し、前記検出レベルに応じた期間クリーニングシーケンスを行い、通常プリント動作モードに戻り、以降の前記高圧発生手段の出力電圧レベルを変更することを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１７】
使用者に情報を伝えるための表示手段を有し、通常プリント動作中に前記検出手段の検出レベルにより、ファーブラシを通過したトナー量が所定レベル以上の場合には前記表示手段に警告を表示することを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１８】
使用者に情報を伝えるための表示手段を有し、通常プリント動作中に前記検出手段の検出レベルにより、ファーブラシを通過したトナー量が所定レベル以上の場合には前記表示手段にファーブラシを交換する旨を表示することを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１９】
使用者に情報を伝えるための表示手段を有し、通常プリント動作中に前記検出手段の検出レベルにより、ファーブラシを通過したトナー量が所定レベル以上の場合には前記表示手段にファーブラシを交換する旨を表示し、交換容易性のためファーブラシを中間転写ベルトから離脱させるよう着脱手段を制御することを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項２０】
通常の画像形成領域外に所定濃度かつ所定サイズのパッチ画像を形成するためのパッチ形成手段を有し、ファーブラシによるクリーニング後に、転写ベルト上で前記パッチが形成されていた場所を前記検出手段で検出し、その検出レベルに応じて所定の制御を行うことを特徴とする請求項１１〜１９の何れか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、感光体に現像したトナー画像を、記録媒体への転写位置まで搬送するための中間転写ベルトを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表面性が滑らかなポリイミド等で作られる中間転写ベルトのクリーニングはブレードによるものが主流である。最近では画質向上のためにポリイミド上にゴム層等をコートした弾性中間転写ベルト（弾性ＩＴＢ）が使われ始めている。弾性ＩＴＢは表面性が粗く、クリーニングブレードでは残トナーを十分に掻き取ることができない。そこで、高圧を印加したファーブラシを当接し静電吸着によるクリーニングが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０６６７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、ファーの経時劣化によりクリーニング性が悪化したことを検出できないため、出力画像が悪化するまでファー劣化が分からないという問題があった。又、印加電圧が同環境下では常に一定であるため、必要以上に電力を消費してしまう場合があった。
【０００５】
そこで、本発明では、クリーニングし切れなかった残トナーを自動的に検出し、残トナーが発生した場合にはファーの印加電圧を制御、若しくは強制クリーニングシーケンスに入ることにより出力画質を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、１つ若しくは複数の像担持体と、前記像担持体に潜像を形成するための露光手段と、前記露光手段により形成された潜像を現像するための現像手段と、現像されたトナー像を記録媒体への転写位置まで搬送するための中間転写ベルトと、前記像担持体上に現像されたトナー像を中間転写ベルトに転写するための１次転写手段と、中間転写ベルトに転写されたトナー像を記録媒体に転写するための２次転写手段と、を備えた画像形成装置において、２次転写手段を通過したトナーを中間転写ベルトから除去するため、転写ベルトに接するよう設けられた、１つ若しくは複数のファーブラシと、前記ファーブラシに高電圧を印加し、トナーを静電吸着させるための高圧発生手段と、前記ファーブラシを通過したトナーの量を検出するための検出手段と、前記検出手段の出力レベルに応じて所定の制御を行うための制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
又、本発明は、１つ若しくは複数の像担持体と、前記像担持体に潜像を形成するための露光手段と、前記露光手段により形成された潜像を現像するための現像手段と、現像されたトナー像を記録媒体への転写位置まで搬送するための中間転写ベルトと、前記像担持体上に現像されたトナー像を中間転写ベルトに転写するための１次転写手段と、中間転写ベルトに転写されたトナー像を記録媒体に転写するための２次転写手段とを備えた画像形成装置において、２次転写手段を通過したトナーを中間転写ベルトから除去するため、転写ベルトに接するよう設けられた、１つ若しくは複数のファーブラシと、ファーブラシに接し、転写ベルトには接しない位置に設けられた、ファーブラシと同数の金属ローラと、前記金属ローラに高電圧を印加し、前記ファーブラシを帯電させることで、トナーを静電吸着させるための高圧発生手段と、前記ファーブラシを通過したトナーの量を検出するための検出手段と、前記検出手段の出力レベルに応じて所定の制御を行うための制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、表面性が粗い弾性ＩＴＢに、高圧を印加したファーブラシを当接し静電吸着によるクリーニングを行う場合に、クリーニングし切れなかったトナー濃度を検出し、ファーブラシ若しくはファーブラシに接する金属ローラに印加する高電圧を制御することにより、ファーの経時劣化によるクリーニング性能の低下を抑えることができる。
【０００９】
又、クリーニングファーの劣化を出力画像の劣化等で判断することがなくなるので、常に高画質な出力画像を保つことができる。
【００１０】
更に、印加電圧を常に最適値に設定し直すため、必要以上に電力を消費することがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
以下、本発明の好適な実施形態の一例としてデジタル複写機についての説明を行う。
【００１２】
図３〜図６は本発明の一実施例である画像形成装置の構成を示す図面である。それらに基づき基本的な構成を説明する。
［カラーリーダ部の構成］
図３は画像形成装置の全体構成を示すものであり、図中の上部はカラーリーダ部の構成を示している。
【００１３】
ここで、１０１はＣＣＤ、２１１はＣＣＤ１０１の実装された基板、２００は画像形成装置全体を制御する制御ボード、２０１は原稿台ガラス（プラテン）、２０２は原稿給紙装置（ＤＦ）（尚、この原稿給紙装置２０２の代わりに未図示の鏡面圧板を装着する構成もある）、２０３及び２０４は原稿を照明する光源（ハロゲンランプ又は蛍光灯）、２０５及び２０６は光源２０３，２０４光を原稿に集光する反射傘、２０７〜２０９はミラー、２１０は原稿からの反射光又は投影光をＣＣＤ１０１上に集光するレンズ、２１４はハロゲンランプ２０３，２０４と反射傘２０５，２０６とミラー２０７を収容するキャリッジ、２１５はミラー２０８，２０９を収容するキャリッジ、２１３は他のデバイスとの外部インターフェイス（Ｉ／Ｆ）である。
【００１４】
尚、キャリッジ２１４は速度Ｖで、キャリッジ２１５は速度Ｖ／２で、ＣＣＤ１０１の電気的走査（主走査）方向に対しで垂直方向に機械的に移動することによって、原稿の全面を走査（副走査）する。
【００１５】
又、制御ボード２００は、図４に示すようにディジタル画像処理部２１２と外部Ｉ／Ｆ２１３、プリンタ制御Ｉ／Ｆ２５３に対してそれぞれ制御を行うための情報をやり取りするＩ／Ｆを持つシステム制御部３０１、システム制御部内のメモリ３０３、操作部３０２、によって構成されている。操作部３０２は操作者による処理実行内容の入力や操作者に対する処理に関する情報及び警告等の通知のためのタッチパネル付き液晶により構成される。
【００１６】
又、外部Ｉ／Ｆ２１３は、画像情報やコード情報等を画像処理装置外部とやり取りするためのインターフェースであり、具体的には、図５に示すように、ファクシミリ装置４０１やＬＡＮインターフェース装置４０２、外部大容量記憶装置４０３等を接続することが可能である。尚、ファクシミリ装置４０１やＬＡＮインターフェース装置４０２、外部大容量記憶装置４０３との画像情報及びコード情報のやり取り手続き制御については、各接続装置であるファクシミリ装置４０１、ＬＡＮインターフェース装置４０２や外部大容量記憶装置４０３と制御ボード２００のシステム制御部３０１との相互通信により行われる。
【００１７】
次に、ディジタル画像処理部２１２の詳細な説明を行う。図６はディジタル画像処理部２１２の詳細な構成を示すブロック図である。
【００１８】
原稿台ガラス上の原稿は光源２０３，２０４からの光を反射し、その反射光はＣＣＤ１０１に導かれて電気信号に変換される（ＣＣＤ１０１はカラーセンサの場合、ＲＧＢのカラーフィルタが１ラインＣＣＤ上にＲＧＢ順にインラインに載ったものでも、３ラインＣＣＤで、それぞれＲフィルタ・Ｇフィルタ・フィルタをそれぞれのＣＣＤごとに並べたものでも構わず、フィルタがオンチップ化又はフィルタがＣＣＤと別構成になったものでも構わない）。
【００１９】
そして、その電気信号（アナログ画像信号）は画像処理部２１２に入力され、クランプ＆Ａｍｐ．＆Ｓ／Ｈ＆Ａ／Ｄ部１０２でサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）され、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅され（上記処理順番は表記順とは限らない）、Ａ／Ｄ変換されて、例えばＲＧＢ各８ビットディジタル信号に変換される。続いてＲＧＢ信号はシェーディング部１０３で、シェーディング補正及び黒補正が施される。
【００２０】
補正後のＲＧＢ信号は、更につなぎ＆ＭＴＦ補正＆原稿検知部１０４で、ＣＣＤ１０１が３ラインＣＣＤの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に  応じてライン毎の遅延量を調整し、３ラインの読取位置が同じになるように信号タイミング補正し、ＭＴＦ補正は読取速度や変倍率によって読取のＭＴＦ変るため、その変化を補正し、原稿検知部は原稿台ガラス上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識する。
【００２１】
読取位置タイミングが補正されたデジタル信号は入力マスキング部１０５によって、ＣＣＤ１０１の分光特性及び光源２０３，２０４及び反射傘２０５，２０６分光特性を補正する。入力マスキング部１０５の出力は外部Ｉ／Ｆ信号との切り換え可能なセレクタ１０６に入力される。
【００２２】
セレクタ１０６から出力された信号は色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７と下地除去部１１５に入力される。下地除去部１１５に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部１１６に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。又、もう１つのセレクタ１０６の出力が入力された色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。
【００２３】
そして、下地除去処理を行い、ＬＯＧ変換でＲＧＢ信号から  ＣＭＹ信号に変換する。そして、黒文字判定部１１６で生成された信号とタイミングを補正するため色空間圧縮＆下地除去＆ＬＯＧ変換部１０７の出力信号は遅延１０８でタイングを調整される。この２種類の信号はモワレ除去部１０９でモワレが除去され、１１０で、主走査方向に変倍処理される。１１１はＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部で、変倍処理部で処理された信号はＣＭＹ信号はＵＣＲ処理でＣＭＹＫ信号が生成され、マスキング処理部でプリンタ出力に合った信号に補正されると共に黒文字判定部１１６で生成された判定信号がＣＭＹＫ信号にフィートバックされる。
【００２４】
ＵＣＲ＆マスキング＆黒文字反映部１１１で処理された信号はγ補正部１１２で濃度調整された後、フィルタ部１１３でスムージング又はエッジ処理される。この際、γ補正部１１２の補正値はシステム制御部３０１からの設定により可変にできる構成になっており、濃度調整値をＣＭＹＫの各々設定し、その濃度を可変に設定できる構成となっている。
［プリンタ部の構成］
続いて、プリンタ部の構成について説明する。図３の下部は本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの要部構成図である。
【００２５】
像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」と言う）２２５は図示しない作像系モータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体２２５の周囲には、一次帯電器２２１、露光装置２１８、黒現像ユニット２１９、カラー現像ユニット２２３、１次転写ローラ２２０、クリーナ装置２２２、除電装置２９０、電位センサ２９１が配置されている。
【００２６】
前記黒現像装置２１９はモノクロ現像のための現像装置であり、感光体２２５上の潜像をＫのトナーで現像する。又、前記カラー現像ユニット２２３はフルカラー現像のための３台の現像装置２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃから成る。現像装置２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃは、感光体２２５上の潜像をそれぞれＹ，Ｍ，Ｃのトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しない現像器モータによって現像ユニット２２３を矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体２２５に当接するように位置を合わされる。
【００２７】
感光体２２５上に現像された各色のトナー像は、転写帯電器２２０によって中間転写体としてのベルト２２６に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２２６はローラ２２７，２２８，２２９に張架されている。これらのうち、ローラ２２７は作像系モータ０２３に結合されてベルト２２６を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ２２８はベルト２２６の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ２２９は2 次転写装置としての転写ローラ２３１のバックアップローラとして機能する。
【００２８】
又、転写ローラ脱着ユニット２５０は、転写ローラ２３１をベルト２２６に接着させる、若しくは離脱させるための駆動ユニットである。ベルト２２６を挟んでローラ２２７と対向する位置にはベルトクリーナ２３２が設けられている。ベルトクリーナ脱着ユニット２６８は、ベルトクリーナ２３２をベルト２２６に接着させる、若しくは離脱させるための駆動ユニットである。ベルトクリーナ脱着ユニット２６８によってベルトクリーナ２３２が着方向に動作することによってベルト２２６上の残留トナーがクリーニングされる。
【００２９】
カセット２４０，２４１及び手差し給紙部２５３に格納された記録媒体はレジローラ２５５、及び給紙ローラ対２３５，２３６，２３７によってニップ部、つまり２次転写装置２３１とベルト２２６との当接部に図示しない給紙駆動モータを駆動源として給送される。尚、その際2 次転写装置２３１は転写ローラ脱着ユニット２５０を当接方向に駆動させることによってベルト２２６に当接されている。ベルト２２６上に形成されたトナー像はこのニップ部で記録媒体上に転写され、定着装置２３４で熱定着されて図示しない定着駆動モータにより装置外へ排出される。
【００３０】
尚、カセット２４０，２４１及び手差し給紙部２５３はそれぞれ、記録媒体の有無を検知するためのシートなし検センサ２４３，２４４，２４５を有している。又、カセット２４０，２４１及び手差し給紙部２５３はそれぞれ記録媒体のピックアップ不良を検知するための給紙センサ２４７，２４８，２４９を有している。
【００３１】
上記構成によるカラープリンタでは、次のようにして画像形成が実行される。
【００３２】
先ず、給紙部における記録媒体の搬送動作について説明する。
【００３３】
カセット２４０，２４１及び手差し給紙部２５３に格納された記録媒体はピックアップローラ２３８，２３９及び２５４により１枚毎に給紙パス上に搬送される。給紙パス上の記録媒体は給紙ローラ対２３５，２３６，２３７によりレジローラ２５５へと搬送されると、その直前のレジセンサ２５６により記録媒体の通過が検知される。
【００３４】
レジセンサ２５６により記録媒体の通過が検知された時点で、本実施の形態では、適当な時間経過の後に一端搬送動作を中断する。その結果、記録媒体は停止しているレジローラ２５５に突き当たり搬送が停止されるが、その際、記録媒体の進行方向端部が搬送経路に対して垂直になるように位置固定がなされ、記録媒体の搬送方向が搬送経路に対してずれることにより斜行が発生している場合の給紙パス搬送方向補正がなされる。この処理を通常給紙レジ取りと称する。給紙レジ取りは以降の記録媒体に対する画像形成方向の傾きを最小化するために必須となる。給紙レジ取り後、レジローラ２５５を起動させることにより、記録媒体は２次転写装置２３１へ供給される。
【００３５】
続いて２次転写装置２３１へ供給された記録媒体の上へ画像を形成する手順について説明する。
【００３６】
先ず、帯電装置２２１に電圧を印加して感光体２２５の表面を所定の帯電電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体２２５上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナから成る露光装置２１８で露光を行い潜像が形成される。露光装置２１８は、画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
【００３７】
黒現像装置２１９及びカラー現像装置２２３の現像ローラには各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記潜像は、該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は１次転写ローラ２２０でベルト２２６に転写され、更に２次転写装置２３１で、給紙部より搬送された記録媒体に転写された後、定着搬送ベルト２３０を介して、定着装置２３４へと搬送される。
【００３８】
定着装置２３４では、先ず、トナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器２５１・２５２で帯電され、更に定着ローラ２３３でトナー画像が熱定着された後、排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切り替えられ、フィニッシャーユニット２８０の送られる。ここで、フィニッシャーユニットの後処理工程が不要な記録媒体は装置内をそのまま搬送されそのまま排紙トレー２４２に排紙される。
【００３９】
又、後処理工程、例えばステイプルが必要なモードの場合には、フィニッシャーユニット２８０内で画像形成が終了した記録媒体が必要枚数積載され整合ユニット２８１のより整合され、ステイプルユニット２８２でステイプル処理が行われ、その後に排紙トレイ２４２に排出される。
【００４０】
フルカラープリント時はベルト２２６上で４色のトナーが重ね合わされた後、記録媒体に転写される。感光体２２５上に残留したトナーは予備清掃装置（不図示）でトナーの帯電を、クリーニングし易い状態にし、クリーナ装置２２２で除去・回収され、最後に、感光体２２５は除電装置２９０で一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。
【００４１】
上記カラープリンタの画像形成タイミングは、ベルト２２６上の所定位置を基準として制御されている。ベルト２２６は駆動ローラ２２７、テンションローラ２２８、バックアップローラ２２９から成るローラ類に掛け渡されていて、テンションローラ２２８によって所定の張力が与えられている。
【００４２】
駆動ローラ２２７及びローラ２２８の間には、基準位置を検知する反射型センサ２２４が配置されている。反射型センサ２２４はベルト２２６の内周面に設けられた反射テープ等のマーキングを検知してＴ-top信号を出力する。
【００４３】
前記感光体２２５の外周の長さとベルト２２６の周長は、１：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト２２６が１周する間に、感光体２２５が整数回転し、ベルト２２６の１周前と全く同じ状態に戻るため、中間転写ベルト２２６上に４色を重ね合わせる際に（ベルトは４周回る）、感光体２２５の回転ムラによる色ズレを回避することが可能である。
【００４４】
上記のような中間転写方式の画像形成装置においては、Ｉ-top信号を検知した後、所定時間経過後にレーザースキャナから成る露光装置２１８で露光を開始する。又、前述したように、ベルト２２６が１周する間に、感光体1 が整数回転し、ベルト１周前と全く同じ状態に戻るため、ベルト２２６上では常に同じ位置にトナー像が形成される。用紙サイズによって、トナー像サイズも変化するが、ベルト２２６上にはトナー像が絶対に載らない範囲が存在する。
【００４５】
又、ベルト２２６は、短い用紙サイズ画像の場合には、２画像分のトナー像を形成することが可能なベルト長になっており、特に４色重ね合わせたカラー画像を形成するために２枚分の画像をベルト４回転だけの時間で形成可能とすることによって生産性を向上させている。
【００４６】
引き続いて記録媒体の裏面に画像を形成する場合の動作について詳細に説明する。
【００４７】
記録媒体の裏面に画像を形成する際には、先ず、記録媒体の表面への画像形成が先んじて実行される。その表面への画像形成動作については先に詳細に述べたのでここでは省略するが、表面のみの画像形成であれば、画像形成後定着器２３４でトナー画像を熱定着された後に排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切替えられそのまま排紙トレー２３５に排紙され、引き続いて裏面の画像形成を行う場合には排紙フラッパ２５７により裏面パス２５９側に搬送パスが切替えられ、それに合わせた反転ローラ２６０の回転駆動によって記録媒体は両面反転パス２６１内に図示しない両面搬送モータにより一旦搬送される。
【００４８】
その後、記録媒体は、記録媒体の送り方向幅の分だけ両面反転パス２６１内に搬送された後に反転ローラの逆回転駆動及び両面パス搬送ローラ２６２の駆動により両面反転パスガイド２６９によって進行方向が切り替えられ、表面に画像形成された画像面を上向きにして両面パス２６３に搬送される。
【００４９】
続いて、記録媒体は両面パス２６３上を再給紙ローラ２６４に向って搬送されると、その直前の再給紙センサ２６５により記録媒体の通過が検知される。再給紙センサ２６５により記録媒体の通過が検知された時点で、本実施の形態では、適当な時間経過の後に一端搬送動作を中断する。その結果、記録媒体は停止している再給紙ローラ２６４に突き当たり搬送が一時停止されるが、その際、記録媒体の進行方向端部が搬送経路に対して垂直になるように位置固定がなされ、記録媒体の搬送方向が再給紙パス内の搬送経路に対してずれることにより斜行が発生している場合の再給紙パス搬送方向補正がなされる。この処理を通常再給紙レジ取りと称する。
【００５０】
再給紙レジ取りは以降の記録媒体裏面に対する画像形成方向の傾きを最小化するために必須となる。再給紙レジ取り後、再給紙ローラ２６４を起動させることにより記録媒体は、表裏が逆転した状態で再度給紙パス上に搬送される。その後の画像形成動作については先に述べた表面の画像形成動作と同じであるためここでは省略する。こうして表裏両面に画像形成がなされた記録媒体は、そのまま排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切替えられ、そのまま排紙トレー２３５に排紙される。
【００５１】
以上のような動作により、本実施の形態では操作者が記録媒体の表裏を改めてセットし直すことなく、自動的に記録媒体の両面へ画像形成を行うことが可能となっている。
【００５２】
次に、本発明で特徴的なファーブラシによる転写ベルトクリーニング機構について説明する。
【００５３】
図１に転写ベルトクリーニング機構の構成図を示す。
【００５４】
４００は画像形成装置を制御する制御部、４０１は残留トナー濃度を検出するための光学式反射型センサ、４０２は２次転写により転写されずに転写ベルトに残ったトナーをかき取るためのファーブラシ、４０３はファーブラシを回転させるためのモータ、４０４はファーブラシに高圧電位を印加するため高圧電位を発生する高圧出力部、４０５は転写ベルトクリーナユニットを転写ベルトに対し脱着するための脱着モータ、４０６は使用者に対し警告などを表示するための表示部である。
【００５５】
制御部で行う制御のフローを図２に示す。ｆ１０１で開始。ｆ１０２：所定枚数（本実施の形態ではＡ４で５０枚相当）プリントしたかどうかを判断。５０枚プリントした場合にはｆ３で枚数カウンタをリセットし、次の画像形成タイミングで非画像領域にパッチを形成する：ｆ１０３。ｆ１０４でパッチ部の残トナー濃度をサンプリングする。サンプリングは８ｍｓ間隔で８点行う。
【００５６】
ここで、図７を用いて残トナー濃度のサンプリングフローについて説明する。
【００５７】
ｆ２０１で制御を始める。ｆ２０２で反射型センサのＬＥＤをＯＮし検出に備える。ｆ２０３でサンプリング回数値ｎに０を代入する。ｆ２０４では制御部４００の出力であるサンプリング開始信号Ｓ＿ＥＮＢがイネーブルになったかどうかを判断する。Ｓ＿ＥＮＢ＝‘１’となり、サンプリング開始になるとｆ２０５で第１回目のサンプリングを行い、所定レジスタＲＥＧ＿１にデータを格納する。ｆ２０６ではサンプリング回数が８回に達したかどうかを判断する。今は未だ１回目なのでｆ２０７に進みｎの値に１を足す。
【００５８】
ｆ２０８では所定時間（本実施の形態では８ｍｓ）経過したことを判断し、サンプリング周期を決定している。８ｍｓ経過するとｆ２０５に進み第２回目のサンプリングを行う。上記動作を８回繰り返し、ｆ２０６でｎ＝‘７’を判断するとｆ２０９に進み、レジスタに格納した８個のデータのうち最大と最小のデータを削除する。これはノイズ等による誤ったデータを使用しないためである。ｆ２１０では残り６個のデータを平均処理する。このようにして残トナー濃度のサンプリング処理を終了する。
【００５９】
図２に戻る。平均した値を残トナー濃度とする。ｆ６：残トナー濃度が所定レベルＡ（残トナーはあるが出力画像に影響ないレベル）よりも大きいかを判断する。残トナー濃度がレベルＡよりも小さい場合はｆ１０２に移行する。残トナー濃度がレベルＡよりも大きい場合にはｆ１０６でレベルＢ（画像に影響あるレベル）と比較する。残トナー濃度がレベルＢよりも小さい場合にはｆ１０８で高圧設定値を１レベル上げる。
【００６０】
ｆ１０８：高圧設定値が所定レベルを超えたかどうか判断する。所定レベルを超えていた場合にはｆ１１３で表示部４０６に“転写クリーニングファーブラシを交換してください”等のメッセージを表示する。この場合には、ファーブラシを容易に交換できるようにするため、脱着モータ４０５を駆動し、転写ベルトから離脱させる。
【００６１】
ｆ１０８で高圧設定値が所定レベルを超えていない場合にはｆ１０９で１枚プリントしたかどうかを判断。１枚にする理由は上記のように残トナーが所定量以上になった場合には、濃度検知のインターバルを短くし、早急に残トナーを無くすように制御するためである。ｆ１０９で１枚プリントしたことを認識した場合にはｆ１１０でパッチ形成を行いｆ１０４に戻る。そして、ｆ１０４において再サンプリングした結果、未だ残トナーがあるようであれば更に高圧設定値を1 レベル上げ、残トナーを無くすよう制御する。
【００６２】
ｆ１０６で残トナー濃度が所定値Ｂよりも大きいときはｆ１１１でクリーニングシーケンスを行う。クリーニングシーケンスでは転写ベルト２２６を回転し、ＩＴＢクリーニングファーに高圧を印加しながら転写ベルトに当接させることを連続して行う。そして、残トナー濃度検出センサによる残トナー濃度が所定値Ａ以下になるとｆ１１２に進む。ｆ１１２では高圧レベルを２レベル上げｆ１０８に移行する。
【００６３】
上記のように転写クリーニング用のファーブラシを通り抜けた残トナーの濃度を検知し、ファーブラシへの印加電圧を制御することにより、経時変化等でファーブラシのトナー回収性が弱まったとしても、ファーブラシを交換しないで済むので、ランニングコストを下げることができる。又、残トナーによる画像劣化を防ぐことができる。
【００６４】
＜実施の形態２＞
本発明の実施の形態２を図８により説明する。
【００６５】
転写クリーニングユニット２３２は、第１のクリーニングファー５００、第２のクリーニングファー５０１、第１のクリーニングローラ５０２、第２のクリーニングローラ５０３、第１のクリーニングブレード５０４、第２のクリーニングブレード５０５で構成されている。クリーニングファーを２つにしたのは、トナーや装置構成によっては、通常ポジ帯電しているトナーが２次転写により極性反転するものがあり、ネガ、ポジ両方の極性を持つトナーをクリーニングしなければならないからである。
【００６６】
又、それぞれのファーに金属性のクリーニングローラを備えたのは、ファーからトナーを金属ローラに転写し、ファーを汚さないためである。そして、金属ローラに付着したトナーを掻き取るためにクリーニングブレードを設置した。クリーニングローラ５０２には高圧電源５０６の出力（極性はプラス）を印加する。これによりクリーニングファー５００もプラスに帯電し、ネガトナーを吸着する。クリーニングローラ５０３には高圧電源４０４の出力（極性はマイナス）を印加する。これによりクリーニングファー５０１もマイナスに帯電し、ポジトナーを吸着する。このように構成したクリーニングユニットを実施の形態１と同様に、残トナー検出センサ４０１による残トナーレベルに応じて制御することで、中間転写ベルトをクリーニングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の基本構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の基本フローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置のシステム構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の外部インターフェース構成図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の画像処理ブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置のサンプリングフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係る画像形成の基本構成図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０１      ＣＣＤ
２００      制御ボード
２０２      原稿給紙装置
２１２      画像処理部
２１３      外部Ｉ／Ｆ
３０１      システム制御部
３０２      操作部
３０３      メモリ
４０１      ファクシミリ装置
４０２      ＬＡＮインターフェース装置
４０３      外部大容量記憶装置
【図１】
2006267682.tif 000003
【図２】
2006267682.tif 000004
【図３】
2006267682.tif 000005
【図４】
2006267682.tif 000006
【図５】
2006267682.tif 000007
【図６】
2006267682.tif 000008
【図７】
2006267682.tif 000009
【図８】
2006267682.tif 000010