(57)【要約】【課題】簡易な構成で転写ローラに付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮する。【解決手段】２次転写ローラ９は、中間転写ベルト６が担持する現像剤を記録媒体に転写する。クリーニングバイアス電源２２は、２次転写ローラ９から中間転写ベルト６へ現像剤を移動させるクリーニング処理においてクリーニングバイアスを出力する。出力帰還信号値取得部３１は、クリーニングバイアス電源２２の出力に対応した出力帰還信号値を取得する。制御部２０は、画像形成の前に行う第１のクリーニング処理において出力帰還信号値取得部３１が取得した第１の出力帰還信号値と、画像形成の後に行う第２のクリーニング処理において出力帰還信号値取得部３１が取得した第２の出力帰還信号値に基づいて第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定し、該タイミングに基づいてクリーニングバイアス電源２２を制御する。【選択図】図３
2018025689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に対して画像形成を行う画像形成装置であって、
像担持手段が担持する現像剤を前記記録媒体に転写する転写手段と、
前記転写手段から前記像担持手段へ前記現像剤を移動させるクリーニング処理においてクリーニングバイアスを出力するクリーニングバイアス印加手段と、
前記クリーニングバイアス印加手段の出力に対応した出力帰還信号値を取得する出力帰還信号値取得手段と、
前記画像形成の前に行う第１のクリーニング処理において前記出力帰還信号値取得手段が取得した第１の出力帰還信号値と、前記画像形成の後に行う第２のクリーニング処理において前記出力帰還信号値取得手段が取得した第２の出力帰還信号値に基づいて前記第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定し、該タイミングに基づいて前記クリーニングバイアス印加手段を制御する制御手段と、を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、第２の出力帰還信号値が、前記第１の出力帰還信号値によって決まる基準値範囲内である場合に前記第２のクリーニング処理を終了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１のクリーニング処理における前記クリーニングバイアスの出力と前記第２のクリーニング処理における前記クリーニングバイアスの出力が異なる場合、前記基準値範囲は、前記第２のクリーニング処理における前記クリーニングバイアスの出力と前記第１のクリーニング処理における前記クリーニングバイアスの出力との差分値と、前記第１の出力帰還信号値によって決ま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】
前記制御手段は、前記第２の出力帰還信号値と、前記第１の出力帰還信号値によって決まる基準値との差分値に基づいて前記第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定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５】
前記第１のクリーニング処理における前記クリーニングバイアスの出力と前記第２のクリーニング処理における前記クリーニングバイアスの出力が異なる場合、前記基準値は、前記第２のクリーニング処理における前記クリーニングバイアスの出力と前記第１のクリーニング処理における前記クリーニングバイアスの出力との差分値と、前記第１の出力帰還信号値によって決ま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、前記転写手段の回転に係る一周期分の前記第２の出力帰還信号値に基づいて前記第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定す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、前記出力帰還信号値取得手段が前記第２の出力帰還信号値を取得した期間に前記転写手段から前記像担持手段へ移動した前記現像剤の量に基づいて、前記第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定することを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記像担持手段の残留電荷に基づいて前記第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定することを特徴とする請求項４乃至７の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
温湿度を検知する温湿度検知手段を更に備え、
前記制御手段は、前記温湿度に基づいて前記第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定することを特徴とする請求項４乃至８の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記第１のクリーニング処理の後であって、前記第２のクリーニング処理の前に行われる予備クリーニング処理において前記出力帰還信号値取得手段が取得した第３の出力帰還信号値に基づいて前記第２のクリーニング処理における前記クリーニングバイアスの出力を決定することを特徴とする請求項１乃至９の何れか一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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置が紙詰まりなどの搬送異常によって印刷処理を停止した場合、感光体や転写ベルトの表面に残留したトナーが転写ローラに付着する。このため、ユーザが搬送異常の原因となった用紙を除去した後、転写ローラにトナーが付着した状態で印刷処理を再開すると用紙の裏汚れが発生する。これを防ぐため、搬送異常発生後に、転写バイアスとは逆極性のクリーニングバイアスを転写ローラに印加して、転写ローラに付着したトナーを感光体又は転写ベルトへ移動させることで転写ローラのクリーニングを行う技術が知られている。
ところで、転写ローラのクリーニングを行う場合、クリーニング時間が短いと転写ローラに付着したトナーを十分に除去することができず、逆にクリーニング時間が長いと画像形成装置の生産性を低下させるとともに感光体や転写ベルトを劣化させる問題がある。
そこで、転写ローラに付着したトナーを十分に除去しつつクリーニング時間を短縮するために、例えば特許文献１では、転写ローラにクリーニングバイアスを印加することで転写ローラに付着したトナーを感光体に移動させた後、感光体に移動したトナー量を光学センサによって測定することで転写ローラの汚れ度合いを推定し、汚れ度合いに応じて転写ローラのクリーニング時間を制御する構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に開示されている技術では、転写ローラの汚れ度合いを推定するために光学センサを設ける必要があるため、転写ローラの汚れ度合いを推定せずに転写ローラのクリーニングを行う技術に比べてコストが増大することが問題である。
そこで、光学センサを用いずに簡易な構成で転写ローラに付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮できる画像形成装置の提供が望まれていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、簡易な構成で転写ローラに付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するため、記録媒体に対して画像形成を行う画像形成装置であって、像担持手段が担持する現像剤を前記記録媒体に転写する転写手段と、前記転写手段から前記像担持手段へ前記現像剤を移動させるクリーニング処理においてクリーニングバイアスを出力するクリーニングバイアス印加手段と、前記クリーニングバイアス印加手段の出力に対応した出力帰還信号値を取得する出力帰還信号値取得手段と、前記画像形成の前に行う第１のクリーニング処理において前記出力帰還信号値取得手段が取得した第１の出力帰還信号値と、前記画像形成の後に行う第２のクリーニング処理において前記出力帰還信号値取得手段が取得した第２の出力帰還信号値に基づいて前記第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定し、該タイミングに基づいて前記クリーニングバイアス印加手段を制御する制御手段を備える画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の画像形成装置によれば、簡易な構成で転写ローラに付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を例示するブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像形成装置の制御部を示すブロック図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態に係る画像形成装置１に用いる転写バイアス電源及びクリーニングバイアス電源による出力を示すタイミングチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る画像形成装置による処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態に係る画像形成装置の制御部を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態に係る画像形成装置による処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】第３の実施形態に係る画像形成装置の制御部を示すブロック図である。
【図９】第３の実施形態に係る画像形成装置による処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第４の実施形態に係る画像形成装置の制御部を示すブロック図である。
【図１１】第４の実施形態に係る画像形成装置による処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一部分には同一符号を付し、説明を省略する場合がある。また、図面は、部材若しくは部品間の相対比を示すことを目的としない。従って、具体的な寸法は以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。
【０００８】
＜画像形成装置＞
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の概略構成図である。ここでは、画像形成装置１は電子写真方式の装置であるものとする。
画像形成装置１は、感光体２、帯電装置３、露光装置４、現像装置５、中間転写ベルト６、１次転写ローラ７、対向ローラ８、２次転写ローラ９、定着装置１０、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１１、読取装置１２等を備える。画像形成装置１は、感光体２、帯電装置３、露光装置４、現像装置５等で構成される現像部を複数備え、給紙トレイ１３に収納されている用紙にカラー画像を印刷して出力する複合機である。
【０００９】
画像形成装置１において、用紙に画像を印刷する場合には、まず、ＡＤＦ１１の用紙セット台に用紙をセットする。セットされた用紙は搬送経路を通して読取り位置に移動し、読取装置１２が用紙に形成された画像を読み取る。これにより、画像形成装置１は用紙に形成された画像を画像データとして取得することができる。
このとき、感光体２は回転駆動され、帯電装置３の一例である帯電ローラによって感光体２の表面を所定の極性に一様に帯電させる。帯電ローラには所定の極性の電圧が印加され、帯電ローラが回転しながら感光体表面に当接することで、感光体表面を帯電する。
【００１０】
次いで、露光装置４は、読取り装置１２が取得した画像データに基づいてレーザー光を照射することで感光体２の表面を露光して静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像装置５の現像ローラに担持されて搬送される現像剤によって現像されることで、現像剤像として可視像化する。なお、現像剤とは例えばトナーであり、この場合の現像剤像はトナー像である。
トナー像は感光体２の回転によって、感光体２と中間転写ベルト６との間に位置する１次転写位置まで運ばれる。そして、１次転写ローラ７に正極性の転写バイアスが印加されることによって、感光体２に形成されたトナー像は中間転写ベルト６に静電的に付着する。このように、画像形成装置１は、複数の現像部でそれぞれ異なる色のトナー像を形成した後、回転する中間転写ベルト６にトナー像を重ねて転写する。
【００１１】
一方、画像形成装置１は、給紙ローラ１４の１つを回転し、給紙トレイ１３の１つから用紙を取り出し、分離ローラ１５を用いて用紙を１枚だけ分離して、搬送ローラ１６を用いて分離した用紙を搬送する。
そして、中間転写ベルト６に転写されたトナー像は、中間転写ベルト６の回転によって対向ローラ８と２次転写ローラ９との間に位置する２次転写位置まで運ばれる。そして、２次転写ローラ９に正極性のバイアスが印加されることによって、中間転写ベルト６上のトナー像は用紙に２次転写される。トナー像が転写された用紙は、さらに搬送されて定着装置１０で加熱及び加圧されてトナー像が定着された状態で排紙トレイ１７に排出される。
トナー像を中間転写ベルト６に転写した後の感光体２は、感光体クリーニング装置１８によって表面の転写残トナーが除去される。また、トナー像を用紙に転写した後の中間転写ベルト６は、中間転写ベルトクリーニング装置１９によって表面の残留トナーが除去される。
【００１２】
以上のように、像担持部が担持するトナー像は、像担持部と転写部の間を搬送される用紙（記録媒体）に転写される。また、画像形成装置１は、転写部に付着したトナーを像担持部へ移動させることによって、転写部のクリーニングを行うことができる。なお、転写部のクリーニングの方法については後述する。ここで、像担持部と転写部の組み合わせには、感光体２と中間転写ベルト６、又は中間転写ベルト６と２次転写ローラ９があるが、以下では、像担持部を中間転写ベルト６とし、転写部を２次転写ローラ９とした場合について説明する。
【００１３】
＜画像形成装置のハードウェア構成＞
図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を例示するブロック図である。画像形成装置１は、制御部２０、転写バイアス電源２１、クリーニングバイアス電源２２、記憶部２３、搬送用紙検知部２４、温湿度検知部２５、操作表示部２６を有する。
制御部２０は、画像形成装置１の各部の動作を制御する部である。例えば、制御部２０は、クリーニングバイアス電源２２と転写バイアス電源２１を制御して、転写バイアスとクリーニングバイアスを選択的に２次転写ローラ９に出力する。また、制御部２０は、クリーニングバイアス電源２２の出力帰還信号値を取得して、記憶部２３に記憶させる。制御部２０は、クリーニングバイアス電源２２の出力帰還信号値、搬送用紙検知部２４及び温湿度検知部２５が出力する信号、記憶部２３に記憶された情報に基づいて、クリーニングバイアス電源２２と転写バイアス電源２１を制御する。なお、制御部２０は、公知の技術のＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ等を含む演算処理装置で構成してもよい。制御部２０の機能については後述する。
【００１４】
転写バイアス電源２１は、２次転写位置を通過する用紙に対して中間転写ベルト６上に形成されたトナー像を転写させるために、正極性の転写バイアスを２次転写ローラ９に出力する電源である。なお、転写バイアス電源２１が出力する転写バイアスは、制御部２０に帰還する。また、転写バイアス電源２１が出力する転写バイアスの大きさは制御部２０から出力された制御信号によって制御される。以下では、転写バイアス電源２１が出力する転写バイアスの大きさを転写バイアス出力値とする。
クリーニングバイアス電源２２は、２次転写ローラ９に付着したトナーを中間転写ベルト６に移動させるために負極性のクリーニングバイアスを２次転写ローラ９に出力する電源である。なお、クリーニングバイアス電源２２が出力するクリーニングバイアスは、制御部２０に帰還する。また、クリーニングバイアス電源２２が出力するクリーニングバイアスの大きさは、制御部２０から出力された制御信号によって制御される。以下では、クリーニングバイアス電源２２が出力するクリーニングバイアスの大きさをクリーニングバイアス出力値とする。 
【００１５】
記憶部２３は、画像形成装置１に関する情報を記憶する部である。記憶部２３は、例えば、制御部２０において用いられるプログラム、クリーニングバイアス電源２２の出力帰還信号値、搬送用紙検知部２４や温湿度検知部２５が取得した情報、中間転写ベルト６の材質などの画像形成装置１の各構成に関する情報、制御部２０が算出した情報などを記憶できる。また、記憶部２３は、ハードディスク、メモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの公知の技術を用いることができる。
搬送用紙検知部２４は、画像形成装置１の搬送路上において用紙の有無を検知するセンサである。例えば、搬送用紙検知部２４は用紙の搬送路上に備えられた複数の光学センサであり、搬送路における用紙の有無を検知して、検知した情報を制御部２０に出力する。
【００１６】
温湿度検知部２５は、画像形成装置１の周囲及び内部における温度及び湿度を検知するセンサであり、検知した情報を制御部２０に出力する。
操作表示部２６は、ユーザから画像形成装置１による印刷処理を開始する指示の受け付けや、クリーニングバイアス出力値の設定などの画像形成装置１の処理における各種設定を行う部である。また、操作表示部２６は、搬送異常が発生した場合にユーザに通知しても良い。操作表示部２６は例えば、タッチパネルである。なお、操作部と表示部は個別に設けられていても良い。例えば、操作部としてキーボードやマウス、表示部としてディスプレイを設けても良い。
【００１７】
＜第１の実施形態＞
＜制御部＞
以下、本発明を適用した第１の実施形態について説明する。図３は、第１の実施形態に係る画像形成装置の制御部２０を示すブロック図である。
制御部２０は、搬送異常判断部３０、出力帰還信号値取得部３１、出力帰還信号値比較部３２、転写バイアス制御部３３、クリーニングバイアス制御部３４を有する。
搬送異常判断部３０は搬送異常の有無を判断する。搬送異常判断部３０は、搬送用紙検知部２４が出力する搬送用紙検知部出力信号３５を取得して、用紙が所定のタイミングで搬送用紙検知部２４の検知領域を通過しなかった場合に、搬送異常が発生したと判断する。また、搬送異常判断部３０は、搬送異常の原因となった用紙が搬送用紙検知部２４によって検知できなくなった場合に、用紙が除去されたことで搬送異常が解消されたと判断する。搬送異常判断部３０は、搬送異常が発生したと判断した場合に搬送異常の発生を示す搬送異常発生情報３６を操作表示部２６と転写バイアス制御部３３に出力し、搬送異常が解消されたと判断した場合に搬送異常の解消を示す搬送異常解消情報３６′をクリーニングバイアス制御部３４に出力する。
【００１８】
出力帰還信号値取得部３１は、クリーニングバイアス電源２２の出力帰還信号値３７を取得する。ここで、出力帰還信号値３７は、クリーニングバイアス電源２２が出力するクリーニングバイアスの大きさに対応した値である。出力帰還信号値取得部３１は、クリーニングバイアス電源２２から出力される帰還電圧又は帰還電流をデジタル変換して、取得したタイミングに応じて第１の出力帰還信号値３８または第２の出力帰還信号値３９として記憶部２３に記憶させる。
ここで、第１の出力帰還信号値３８は、画像形成装置１が印刷処理の前に行う第１のクリーニング処理時の出力帰還信号値３７である。また、第２の出力帰還信号値３９は、画像形成装置１に搬送異常が発生した後に行う第２のクリーニング処理時の出力帰還信号値３７である。なお、出力帰還信号値取得部３１は、第２の出力帰還信号値３９については出力帰還信号値比較部３２に出力しても良い。
【００１９】
出力帰還信号値比較部３２は、基準値と第２の出力帰還信号値３９を比較する。ここで、基準値は、第１のクリーニングバイアス出力値と第２のクリーニングバイアス出力値との差分値と、第１の出力帰還信号値３８とによって決まる値である。また、第１のクリーニングバイアス出力値は、第１のクリーニング処理時にクリーニングバイアス電源２２が出力するバイアスの大きさである。なお、第２のクリーニングバイアス出力値は、第２のクリーニング処理時にクリーニングバイアス電源２２が出力するバイアスの大きさである。なお、第１の出力帰還信号値３８と第２の出力帰還信号値３９は記憶部２３から取得できる。出力帰還信号値比較部３２は、基準値と第２の出力帰還信号値３９を比較することで、２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了したか否かを判断して、判断結果をクリーニングバイアス制御部３４に出力する。なお、出力帰還信号値比較部３２の処理については後述する。
【００２０】
転写バイアス制御部３３は、ユーザが操作表示部２６によって画像形成装置１に印刷処理の開始を指示した場合に、転写バイアス電源２１を制御することで、正極性のバイアスを２次転写ローラ９に出力して、２次転写位置を通過する用紙に対して中間転写ベルト６上に形成されるトナー像を転写させる。このとき、転写バイアス制御部３３は、転写バイアス制御信号４０を転写バイアス電源２１に出力する。ここで、転写バイアス制御信号４０はＰＷＭ信号であり、Ｄｕｔｙ比を制御することで２次転写ローラ９へ供給される転写バイアス出力値を制御できる。また、搬送異常判断部３０から搬送異常の発生を示す搬送異常発生情報３６を取得した場合は、転写バイアス電源２１を停止させる。
クリーニングバイアス制御部３４は、ユーザが操作表示部２６によって画像形成装置１に印刷処理の開始を指示した場合や、搬送異常判断部から搬送異常の解消を示す搬送異常解消情報３６′を取得した場合に、クリーニングバイアス電源２２を制御することで、負極性のバイアスを２次転写ローラ９に出力して、２次転写ローラ９に付着したトナーを中間転写ベルト６に移動させる。このとき、クリーニングバイアス制御部３４は、クリーニングバイアス制御信号４１をクリーニングバイアス電源２２に出力する。ここで、クリーニングバイアス制御信号４１はＰＷＭ信号であり、Ｄｕｔｙ比を制御することで２次転写ローラ９へ供給されるクリーニングバイアス出力値を制御できる。
【００２１】
＜転写バイアス電源及びクリーニングバイアス電源による出力＞
図４（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態に係る画像形成装置１に用いる転写バイアス電源２１及びクリーニングバイアス電源２２による出力を示すタイミングチャートである。ここで、図４（ａ）、（ｃ）は転写バイアスとクリーニングバイアスのタイミングチャートをそれぞれ示し、図４（ｂ）、（ｄ）は、出力帰還信号値３７のタイミングチャートを示す。なお、図４（ａ）、（ｂ）は第１のクリーニングバイアス出力値と第２のクリーニングバイアス出力値を等しい値に設定する場合であり、図４（ｃ）、（ｄ）は第２のクリーニングバイアス出力値を第１のクリーニングバイアス出力値よりも大きい値に設定する場合について示す。
なお、クリーニングバイアス電源２２と転写バイアス電源２１は、定電流制御または定電圧制御を行う。定電流制御の場合、出力帰還信号値３７は電圧値である。また、定電圧制御の場合、出力帰還信号値３７は電流値である。
【００２２】
＜定電流制御＞
以下では、クリーニングバイアス電源２２と転写バイアス電源２１は定電流制御を行う場合を例にして説明する。このため、制御部２０は出力帰還信号値３７として電圧値を取得するものとする。
【００２３】
＜第１のクリーニング処理＞
図４において、タイミングｔ１〜ｔ２の期間は、画像形成装置１が印刷処理を行う前に、第１のクリーニング処理を行う期間である。２次転写ローラのクリーニング処理では、中間転写ベルト６と２次転写ローラ９を駆動させつつ、クリーニングバイアス電源２２から２次転写ローラにクリーニングバイアスを印加することによって２次転写ローラ９に付着したトナーを中間転写ベルト６へ移動させる。なお、第１のクリーニング処理は、画像形成装置１の起動時や、操作表示部２６が印刷指示を受け付けた場合など、任意のタイミングで行うことができるが、ここでは印刷処理を行う直前にクリーニングを行う場合について説明する。
【００２４】
タイミングｔ１〜ｔ２の期間において、画像形成装置１は２次転写ローラ９の回転に係る一周期分のクリーニングを行う。このとき、クリーニングバイアス電源２２からクリーニングバイアスを出力する前に、転写バイアス電源２１から２次転写ローラ９の回転に係る一周期分の転写バイアスを２次転写ローラ９に出力することによって、２次転写ローラ９に付着したトナーを効率的にクリーニングできる。
なお、紙詰まりの発生などによって２次転写ローラ９にトナーが付着した場合は第２のクリーニング処理によってトナーが除去されるため、印刷処理を行う前のタイミングｔ１〜ｔ２では、２次転写ローラ９にはトナーが付着していないか、微量のトナーが付着しているだけである。しかし、第１のクリーニング処理を行うことよって、微量であっても２次転写ローラ９に付着している虞があるトナーを除去することで、印刷品質を向上させることができる。
【００２５】
次に、タイミングｔ２〜ｔ３の期間は、画像形成装置１が用紙に対して印刷処理を行う期間である。この期間において、転写バイアス電源２１から転写バイアスを２次転写ローラ９に印加することで、２次転写位置を通過する用紙に対して中間転写ベルト６上に形成されるトナー像を転写させる。
【００２６】
＜搬送異常判断部＞
そして、タイミングｔ３において、搬送異常判断部３０が搬送経路上を搬送される用紙に紙詰まりなどの搬送異常が発生したか否かを判断する。ここで、搬送異常が発生した場合には、画像形成装置１は印刷処理を停止する。画像形成装置１は、搬送異常判断部３０によって搬送異常が解消されたと判断されるまで印刷処理を停止する。
ところで、搬送異常が発生した場合に、中間転写ベルト６上に既にトナー像が形成されていたときには、中間転写ベルト６が駆動されることで、中間転写ベルト６上のトナーが２次転写ローラ９に付着してしまう。２次転写ローラ９にトナーが付着した状態で印刷処理を行うと、用紙の裏汚れが発生するため、搬送異常発生後には２次転写ローラ９のクリーニングを行う必要がある。
そこで、搬送異常判断部３０によって搬送異常が解消されたと判断されたとき、画像形成装置１はすぐに印刷処理を再開するのではなく、まず２次転写ローラ９のクリーニングを行う。
【００２７】
＜第２のクリーニング処理＞
タイミングｔ４において、搬送異常判断部３０によって搬送異常が解消されたと判断され、タイミングｔ４〜ｔ６の期間において、画像形成装置１は第２のクリーニング処理を行う。クリーニングバイアス電源２２がクリーニングバイアスを２次転写ローラ９に印加することで、２次転写ローラ９に付着したトナーは中間転写ベルト６に移動し、２次転写ローラ９がクリーニングされる。
なお、出力帰還信号値取得部３１は、タイミングｔ１〜ｔ６の期間において、クリーニングバイアス電源２２が印加するクリーニングバイアスの出力帰還信号値３７を取得して、記憶部２３に記憶する。
【００２８】
＜出力帰還信号値比較部における処理＞
以下では、出力帰還信号値比較部３２における処理について説明する。まず、第１のクリーニングバイアス出力値と第２のクリーニングバイアス出力値を等しい値に設定する場合について図４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
図４（ｂ）に示すように、タイミングｔ１〜ｔ２の期間とタイミングｔ４〜ｔ６の期間におけるクリーニングバイアス出力値は同じであるにも関わらず、タイミングｔ１〜ｔ２の期間とタイミングｔ４〜ｔ６の期間における出力帰還信号値３７の信号値は変化分Ａだけ異なる。これは、タイミングｔ１〜ｔ２の期間においては２次転写ローラ９上にトナーが付着していなかったが、タイミングｔ４〜ｔ６の期間においては２次転写ローラ９上にトナーが付着したことで、トナーのインピーダンスによって、クリーニングバイアス電源２２から見た２次転写ローラ９の負荷状態が変化するためである。つまり、変化分Ａの大きさは、２次転写ローラ９に付着したトナー量に応じて決まる。
【００２９】
画像形成装置１が第２のクリーング処理を開始するタイミングｔ４以降は、２次転写ローラ９に付着したトナーが徐々に減少するため、出力帰還信号値３７は減少する。
そして、タイミングｔ６において２次転写ローラ９に付着したトナーが全て除去されると、出力帰還信号値３７は、タイミングｔ１〜ｔ２の期間における出力帰還信号値３７と等しくなる。出力帰還信号値比較部３２は、タイミングｔ１〜ｔ２の期間における出力帰還信号値３７とタイミングｔ４〜ｔ６の期間における出力帰還信号値３７を比較することで、２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了した否かを判断する。
より詳しくは、出力帰還信号値取得部３１は、タイミングｔ１〜ｔ２の期間における出力帰還信号値３７を第１の出力帰還信号値３８として記憶部２３に記憶する。また、出力帰還信号値比較部３２は、タイミングｔ４〜ｔ６の期間における出力帰還信号値３７である第２の出力帰還信号値３９と基準値を比較する。ここで、基準値は、第１のクリーニングバイアス出力値と第２のクリーニングバイアス出力値を等しい値に設定する場合は、第１の出力帰還信号値３８である。出力帰還信号値比較部３２は、第２の出力帰還信号値３９が基準値と等しくなるまで２次転写ローラ９のクリーングを行う。そして、出力帰還信号値比較部３２は、第２の出力帰還信号値３９が基準値と等しくなった場合に、２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了したと判断して、クリーニングを終了する。
【００３０】
次に、第２のクリーニングバイアス出力値を第１のクリーニングバイアス出力値よりも大きい値に設定する場合について、図４（ｃ）、（ｄ）を用いて説明する。
タイミングｔ４〜ｔ５の期間において、画像形成装置１は第２のクリーング処理を行う。このとき、クリーニングバイアス制御部３４は、第２のクリーニングバイアス出力値を第１のクリーニングバイアス出力値よりも大きい値に設定することによって、第１のクリーニングバイアス出力値と第２のクリーニングバイアス出力値を等しい値に設定する場合に比べて、クリーニングにかかる時間を短縮することができる。
なお、第２のクリーニングバイアス出力値を大きくすることによって、タイミングｔ４〜ｔ５の期間における出力帰還信号値３７は、タイミングｔ１〜ｔ２の期間における出力帰還信号値３７よりも変化分Ｂだけ大きい値になる。ここで、変化分Ｂは、第２のクリーニングバイアス出力値と第１のクリーニングバイアス出力値の差によって決まる。更に、２次転写ローラ９上にトナーが付着したことで、タイミングｔ４〜ｔ５の期間における出力帰還信号値３７は、タイミングｔ１〜ｔ２の期間における出力帰還信号値３７よりも変化分Ａだけ異なる。つまり、タイミングｔ４〜ｔ５の期間における出力帰還信号値３７は、タイミングｔ１〜ｔ２の期間における出力帰還信号値３７よりも変化分Ａと変化部Ｂの和だけ異なる。
【００３１】
ここで、変化分Ｂは、第２のクリーニングバイアス出力値と第１のクリーニングバイアス出力値の差に基づいて出力帰還信号値比較部３２によって決定することができる。ここで、変化分Ｂは、クリーニングバイアス電源２２が第１のクリーニングバイアス出力値を印加したときの出力帰還信号値と、第２のクリーニングバイアス出力値を印加した時の出力帰還信号値とを予め実測して、その差分値を算出して変化分Ｂとして記憶部２３に記憶することができる。
なお、画像形成装置１が２次転写ローラ９のクリーングを開始するタイミングｔ４以降は、２次転写ローラ９に付着したトナーが徐々に減少するため、出力帰還信号値３７は減少する。
そして、タイミングｔ５において２次転写ローラ９に付着したトナーが全て除去されると、出力帰還信号値３７は、タイミングｔ１〜ｔ２の期間における出力帰還信号値３７に変化分Ｂを加算した値と同じになる。出力帰還信号値比較部３２は、タイミングｔ１〜ｔ２の期間における出力帰還信号値３７の値に変化分Ｂを加算した値と、タイミングｔ４〜ｔ６の期間における出力帰還信号値３７を比較することで、２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了した否かを判断する。
【００３２】
より詳しくは、出力帰還信号値取得部３１は、タイミングｔ１〜ｔ２の期間における出力帰還信号値３７を第１の出力帰還信号値３８として記憶部２３に記憶する。また、出力帰還信号値比較部３２は、タイミングｔ４〜ｔ６の期間における出力帰還信号値３７である第２の出力帰還信号値３９と基準値を比較する。ここで、基準値は、第２のクリーニングバイアス出力値を第１のクリーニングバイアス出力値よりも大きい値に設定する場合は、第１の出力帰還信号値３８に変化分Ｂを加算した値である。出力帰還信号値比較部３２は、第２の出力帰還信号値３９が基準値と等しくなるまで２次転写ローラ９のクリーングを行う。そして、出力帰還信号値比較部３２は、第２の出力帰還信号値３９が基準値と等しくなった場合に、２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了したと判断して、クリーニングを終了する。
【００３３】
＜画像形成装置による処理＞
図５は、第１の実施形態に係る画像形成装置１による処理の一例を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って画像形成装置１による処理について説明する。
ステップＳ１では、画像形成装置１は印刷指示を取得する。画像形成装置１は、操作表示部２６から印刷指示を取得することで、印刷処理を開始する。
ステップＳ２では、画像形成装置１は第１のクリーニング処理を行う。このとき、制御部２０は、クリーニングバイアス電源２２からクリーニングバイアスを２次転写ローラ９に印加させる。なお、クリーニングバイアスを印加する前に転写バイアス電源２１から２次転写ローラ９の回転に係る一周期分の転写バイアスを２次転写ローラ９に印加することによって、２次転写ローラ９に付着したトナーを効率的にクリーニングできる。なお、第１のクリーニング処理は２次転写ローラ９の回転に係る一周期分だけ行うものとする。
【００３４】
ステップＳ３では、出力帰還信号値取得部３１は第１のクリーニング処理時の出力帰還信号値３７を取得する。このとき、出力帰還信号値取得部３１が取得した出力帰還信号値３７は第１の出力帰還信号値３８として記憶部２３に記憶する。なお、第１の出力帰還信号値３８として、第１のクリーニング処理時の出力帰還信号値３７の内の所定のタイミングの値を記憶しても良いし、２次転写ローラ９の回転に係る一周期分の出力帰還信号値３７を平均した値を記憶しても良い。
【００３５】
＜搬送異常判断部＞
ステップＳ４では、搬送異常判断部３０は搬送異常が発生したか否かを判断する。搬送異常判断部３０は、搬送用紙検知部２４から搬送用紙検知部出力信号３５を取得することで、搬送異常の有無を判断する。搬送異常判断部３０によって搬送異常が発生しなかったと判断された場合は処理を終了し、搬送異常が発生したと判断された場合はステップＳ５に進む。このとき、搬送異常判断部３０は、操作表示部２６に搬送異常の発生を示す搬送異常発生情報３６を出力することによってユーザに搬送異常が発生したことを通知しても良い。
【００３６】
ステップＳ５では、搬送異常判断部３０は搬送異常が解消されたか否かを判断する。搬送異常判断部３０は、搬送用紙検知部２４から搬送用紙検知部出力信号３５を取得することで、例えば搬送異常の原因となった用紙が除去されたか否かを判断する。搬送異常判断部３０が搬送異常の原因が解消されたと判断した場合は、ステップＳ６に進み、搬送異常の原因が解消されなかったと判断した場合は、搬送異常の原因が解消されるまで、ステップＳ５の判断を繰り返す。
【００３７】
ステップＳ６では、画像形成装置１は第２のクリーニング処理を開始する。クリーニングバイアス電源２２は２次転写ローラ９にクリーニングバイアスを出力することで、２次転写ローラ９に付着したトナーを中間転写ベルト６に移動させる。このとき、クリーニングバイアス電源２２は、第２のクリーニングバイアス出力値を第１のクリーニングバイアス出力値と等しい値、または、第１のクリーニングバイアス出力値よりも大きい値に設定する。なお、クリーニングバイアス出力値は、操作表示部２６によって予め設定しておくことができる。
【００３８】
ステップＳ７では、出力帰還信号値取得部３１は第２のクリーニング処理時の出力帰還信号値３７を取得する。このとき、出力帰還信号値取得部３１が取得した出力帰還信号値３７は第２の出力帰還信号値３９として記憶部２３に記憶する。
【００３９】
ステップＳ８では、出力帰還信号値比較部３２は２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了したか否かを判断する。すなわち、出力帰還信号値比較部３２は、基準値と第２の出力帰還信号値３９を比較し、一致する場合は２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了したと判断する。一方、基準値と第２の出力帰還信号値３９が一致しない場合、２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了していないと判断する。
ここで、基準値は、第２のクリーニングバイアス出力値を第１のクリーニングバイアス出力値と等しい値に設定した場合は第１の出力帰還信号値３８であり、第２のクリーニングバイアス出力値を第１のクリーニングバイアス出力値よりも大きい値に設定した場合は、第１の出力帰還信号値３８に変化分Ｂを加算した値である。
なお、２次転写ローラ９に付着したトナーは均一ではない場合があるため、出力帰還信号値比較部３２は、２次転写ローラ９の回転に係る一周期分の第２の出力帰還信号値３９を平均した値を、基準値と比較しても良い。また、出力帰還信号値比較部３２は、２次転写ローラ９の回転に係る一周期分の第２の出力帰還信号値３９を、基準値と比較して、２次転写ローラ９のいずれかの部分において、第２の出力帰還信号値３９と基準値が一致しない場合、２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了していないと判断しても良い。
【００４０】
なお、２次転写ローラ９にトナーが付着していないにも関わらず、測定誤差などによって基準値と第２の出力帰還信号値３９が一致しない場合がある。そこで、基準値に所定のマージンを加算した値を上限基準値として設定することができる。このとき、出力帰還信号値比較部３２は、第２の出力帰還信号値３９が上限基準値以下になった場合に２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了したと判断してクリーニングを終了しても良い。また、温湿度やトナーの種類によっては、変化分Ａはマイナスになることがあるため、基準値から所定のマージンを減算した値を下限基準値として設定することができる。このとき、出力帰還信号値比較部３２は、第２の出力帰還信号値３９が下限基準値以上になった場合に２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了したと判断してクリーニングを終了しても良い。つまり、出力帰還信号値比較部３２は、第２の出力帰還信号値３９が上限基準値と下限基準値の間の基準値範囲内である場合に、２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了したと判断してクリーニングを終了しても良い。
【００４１】
画像形成装置１は、出力帰還信号値比較部３２が２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了したと判断した場合、ステップＳ９に進む。一方、出力帰還信号値比較部３２が２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了していないと判断した場合、ステップＳ７に戻る。このとき、制御部２０は、記憶部２３に記憶される第２の出力帰還信号値３９に対して、出力帰還信号値取得部３１が新たに取得する第２の出力帰還信号値３９に更新しても良い。
【００４２】
ステップＳ９では、画像形成装置１は第２のクリーニング処理を終了する。これにより、２次転写ローラ９のクリーニングは終了するため、画像形成装置１は必要に応じて印刷処理を再開しても良い。
第１の実施形態により、第１の出力帰還信号値３８と第２の出力帰還信号値３９に基づいて２次転写ローラ９のクリーニング時間を制御できるため、簡易な構成で２次転写ローラ９に付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮できる。
【００４３】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明を適用した第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係る画像形成装置１は、第２の出力帰還信号値３９に基づいて２次転写ローラ９に付着したトナー量を推定するとともに、２次転写ローラ９のクリーニングに必要な時間を決定することを特徴としている。
【００４４】
＜制御部＞
図６は、第２の実施形態に係る画像形成装置の制御部２０を示すブロック図である。制御部２０は、補正量算出部２００、クリーニング時間決定部２０１、計時部２０２を有する以外は、第１の実施形態と同様である。
補正量算出部２００は、画像形成装置１を構成する部品の材質や環境条件に基づいて、２次転写ローラ９のクリーニングに必要な時間を補正するための補正量を算出する。補正量算出部２００は、記憶部２３から中間転写ベルト６の材質を含む材質情報２０３を取得し、温湿度検知部２５から画像形成装置１の周囲及び内部の温度及び湿度に関する温湿度情報２０４を取得する。また、補正量算出部２００は、材質情報２０３と温湿度情報２０４に基づいて、後述する方法によって、２次転写ローラ９のクリーニングにかける時間を補正するための補正量を算出する。補正量算出部２００は、補正量の情報をクリーニング時間決定部２０１に対して出力する。
【００４５】
クリーニング時間決定部２０１は、第２の出力帰還信号値３９と基準値の差である第１の信号差に基づいて、２次転写ローラ９のクリーニングに必要なクリーニング時間Ｔを決定する。ここで、基準値は、第１の実施形態と同様である。なお、クリーニング時間決定部２０１は、記憶部２３から第１の出力帰還信号値３８と第２の出力帰還信号値３９を、補正量算出部２００から補正量の情報をそれぞれ取得する。また、クリーニング時間決定部２０１は、補正量に基づいて、２次転写ローラ９のクリーニングに必要なクリーニング時間Ｔを補正する。そして、クリーニング時間決定部２０１は、決定したクリーニング時間Ｔの情報を計時部２０２に出力する。なお、クリーニング時間決定部２０１の処理については後述する。
【００４６】
計時部２０２は、画像形成装置１が第２のクリーニング処理を開始してからクリーニング時間Ｔが経過したか否かを判断する。計時部２０２は、クリーニング時間決定部２０１が決定したクリーニング時間Ｔを取得する。また、計時部２０２は、画像形成装置１が第２のクリーニング処理を開始してから経過した時間を計測し、クリーニング時間Ｔが経過した場合、２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了したと判断してクリーニングを終了する。このとき、計時部２０２は、クリーニングバイアス制御部３４に対して、クリーニングバイアス制御信号４１を停止するための制御信号を出力する。
クリーニングバイアス制御部３４は、計時部２０２からクリーニングバイアス制御信号４１を停止するための制御信号を取得した場合に、クリーニングバイアス電源２２を停止させる制御を行うこと以外は、第１の実施形態と同様である。
【００４７】
＜画像形成装置による処理＞
図７は、第２の実施形態に係る画像形成装置１による処理の一例を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って画像形成装置１による処理について説明する。なお、ステップＳ２０、Ｓ２１、Ｓ２２以外は、第１の実施形態と同様である。
ステップＳ２０では、補正量算出部２００は、クリーニング時間Ｔを補正するための補正量を算出する。補正量算出部２００は、中間転写ベルト６の材質を含む材質情報２０３に基づいて、クリーニング時間Ｔを補正するために必要な補正量を算出する。
【００４８】
感光体２に形成されたトナー像を中間転写ベルト６に転写するとき、１次転写ローラ７には正極性のバイアスが印加されるため、中間転写ベルト６には正極性の電荷が生じて帯電する。中間転写ベルト６に生じた電荷は、時間経過によって減衰するが、中間転写ベルト６の材質によっては、電荷が中間転写ベルト６に長時間に亘って残留することがある。このとき、出力帰還信号値３７は、中間転写ベルト６の残留電荷の影響を受ける。つまり、２次転写ローラ９に付着したトナー量が同じ場合でも、中間転写ベルト６の材質によって、出力帰還信号値３７は異なる値になる。更に、搬送異常によって印刷処理が停止してから第２のクリーニング処理が開始されるまでの時間によっても出力帰還信号値３７は異なる値になる。そこで、２次転写ローラ９に付着したトナーを確実に除去するためには、中間転写ベルト６に帯電した残留電荷に応じて出力帰還信号値３７を補正する必要がある。
【００４９】
補正量算出部２００は、搬送異常発生から第２のクリーニング処理開始までの経過時間を測定し、経過時間と表１に示すデータテーブルに基づいて、中間転写ベルト６の電位を推定する。そして、補正量算出部２００は、中間転写ベルト６の電位を補正量として、クリーニング時間決定部２０１に出力する。クリーニング時間決定部２０１は、後述するように、補正量に基づいて第２の出力帰還信号値３９を補正し、補正した第２の出力帰還信号値３９に基づいてクリーニング時間Ｔを決定する。
【００５０】
【表１】
2018025689.tif 000003
【００５１】
表１は、材質が異なる複数の中間転写ベルト６毎に、中間転写ベルトの電位と、搬送異常発生から第２のクリーニング処理開始までの経過時間の関係を示すデータテーブルの例である。中間転写ベルト６の残留電荷は時間経過によって減衰するため、中間転写ベルトの電位も減少するが、中間転写ベルトの電位の減少量は中間転写ベルト６の材質によって異なる。
【００５２】
ここでは例として、搬送異常が発生してから第２のクリーニング処理開始までに１０秒経過した場合を想定する。表１に示す中間転写ベルトＡの場合、中間転写ベルトの電位は０Ｖであり、搬送出力帰還信号値３７は残留電荷による影響を受けない。しかし、中間転写ベルトＣの場合、中間転写ベルトの電位は８０Ｖであり、出力帰還信号値３７は残留電荷の影響を大きく受けるため、補正量算出部２００は、８０Ｖの値を補正量として、補正量の情報をクリーニング時間決定部２０１に出力する。このとき、クリーニング時間決定部２０１は、第２の出力帰還信号値３９の値から８０Ｖを減算することによって、出力帰還信号値３７を補正できる。
なお、補正量算出部２００は、推定した中間転写ベルトの電位に所定の係数を掛けた値を補正量として用いても良い。このとき、所定の係数は、予め実験によって測定した結果に基づいて値を決定し、記憶部２３に記憶することができる。
【００５３】
また、補正量算出部２００は、温湿度検知部２５から画像形成装置１の周囲の温度及び湿度に関する温湿度情報２０４に基づいて、クリーニング時間Ｔを補正するために必要な情報を生成する。
２次転写ローラ９にトナーが付着した場合、トナーが付着していない場合に比べて、トナーのインピーダンスの分だけ出力帰還信号値３７が変化する。しかし、トナーのインピーダンスは温湿度に依存するため、２次転写ローラ９に付着したトナー量が同じ場合でも、温湿度によって出力帰還信号値３７は変化する。そこで、２次転写ローラ９に付着したトナーを確実に除去するためには、温湿度に応じてクリーニング時間Ｔを補正する必要がある。
【００５４】
補正量算出部２００は、温湿度検知部２５から画像形成装置１の周囲及び内部の温度及び湿度に関する温湿度情報２０４を取得し、温湿度情報２０４に基づいて、後述する表１，２，３のうち、クリーニング時間Ｔの決定に使用するデータテーブルを決定する。そして、補正量算出部２００は、クリーニング時間Ｔの決定に使用するデータテーブルの情報をクリーニング時間決定部２０１に出力する。後述するように、クリーニング時間決定部２０１は、補正量算出部２００が決定したデータテーブルに基づいてクリーニング時間を決定する。
【００５５】
また、補正量算出部２００は、出力帰還信号値取得部３１が第２の出力帰還信号値３９を取得している間に２次転写ローラ９から中間転写ベルト６に移動するトナー量に基づいて、クリーニング時間Ｔを補正ために必要な情報を生成する。
出力帰還信号値取得部３１が第２の出力帰還信号値３９を取得している間にも、２次転写ローラ９から中間転写ベルト６へ移動するトナーが存在する。このとき、出力帰還信号値取得部３１は、第２の出力帰還信号値３９を取得したとき、２次転写ローラ９に付着したトナーだけでなく、中間転写ベルト６へ移動した又は移動中のトナーによる影響を受けた帰還値を取得する場合がある。このため、クリーニング時間決定部２０１は、実際よりも多くのトナーが２次転写ローラ９に付着していると誤った推定を行い、不必要に長いクリーニング時間を設定しまう虞がある。
【００５６】
そこで、補正量算出部２００は、出力帰還信号値取得部３１が第２の出力帰還信号値３９を取得している間に２次転写ローラ９から中間転写ベルト６に移動したトナー量を推定する。ここで、２次転写ローラ９から中間転写ベルト６に移動するトナー量は、予め実験によって、クリーニングバイアス出力値ごとに測定した結果を記憶部２３に記憶しておくことができる。補正量算出部２００は、２次転写ローラ９から中間転写ベルト６に移動したトナー量の情報をクリーニング時間決定部２０１に出力する。後述するように、クリーニング時間決定部２０１は、２次転写ローラ９から中間転写ベルト６に移動したトナー量に基づいて、２次転写ローラ９に付着したトナー量を補正し、クリーニング時間を決定する。
【００５７】
ステップＳ２１では、クリーニング時間決定部２０１はクリーニング時間Ｔを決定する。クリーニング時間決定部２０１は、補正量算出部２００が算出した補正量に基づいて第２の出力帰還信号値３９を補正して、補正した第２の出力帰還信号値３９と基準値の差を第１の信号差として算出する。ここで、基準値は、第１の実施形態と同様である。
そして、クリーニング時間決定部２０１は、表２〜４のうち補正量算出部２００が決定したデータテーブルと第１の信号差に基づいて、２次転写ローラ９に付着したトナー量を推定し、２次転写ローラ９に付着したトナー量に応じたクリーニング時間を決定できる。このとき、クリーニング時間決定部２０１は、出力帰還信号値取得部３１が第２の出力帰還信号値３９を取得している間に２次転写ローラ９から中間転写ベルト６に移動したトナー量に基づいて、２次転写ローラ９に付着したトナー量を補正し、補正したトナー量に基づいてクリーニング時間を決定する。
【００５８】
【表２】
2018025689.tif 000004
【００５９】
【表３】
2018025689.tif 000005
【００６０】
【表４】
2018025689.tif 000006
【００６１】
表２〜４は、第１の信号差と２次転写ローラ９に付着したトナー量、第２のクリーニングバイアス出力値、クリーニング時間Ｔを対応付けたデータテーブルの例である。ここでは、表２は低温低湿の場合、表３は常温常湿の場合、表４は高温高湿の場合のデータテーブルである。なお、第１の信号差と２次転写ローラ９に付着したトナー量の関係、及び２次転写ローラ９に付着したトナー量と第２のクリーニングバイアス出力値とクリーニング時間Ｔの関係を予め実験によって測定した結果を表２〜４として記憶部２３に記憶することができる。
【００６２】
また、クリーニング時間決定部２０１は、データテーブルに代えて、関係式によってトナー量及びクリーニング時間を設定してもよい。例えば、第１の信号差と２次転写ローラ９に付着したトナー量が線形の関係にある場合、または第１の信号差とクリーニング時間の関係が線形の関係にある場合には、関係式を用いることで２次転写ローラ９に付着したトナー量及びクリーニング時間を算出できる。また、第１の信号差と２次転写ローラ９に付着したトナーの関係、第１の信号差とクリーニング時間の関係が非線形の関係である場合でも、予め実験で測定した結果に基づいて線形近似を求めることによって、関係式から２次転写ローラ９に付着したトナー量及びクリーニング時間を算出できる。
【００６３】
また、２次転写ローラ９に付着したトナーは均一ではない場合があるため、クリーニング時間決定部２０１は、２次転写ローラ９の回転に係る一周期分の第２の出力帰還信号値３９を平均した値に基づいて第１の信号差を算出して、クリーニング時間Ｔを決定しても良い。また、クリーニング時間決定部２０１は、２次転写ローラ９の回転に係る一周期分の第２の出力帰還信号値３９に基づいて第１の信号差を算出し、最も大きな第１の信号差に基づいてクリーニング時間Ｔを決定しても良い。
【００６４】
図７に戻り、ステップＳ２２では、計時部２０２は搬送異常発生後のクリーニングの開始からクリーニング時間Ｔが経過したか否かを判断する。計時部２０２は、搬送異常発生後のクリーニングを開始してから、ステップＳ２０で決定したクリーニング時間が経過したか否かを判断し、クリーニング時間が経過した場合、２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了したと判断してクリーニングを終了する。一方、クリーニング時間Ｔが経過していない場合、２次転写ローラ９に付着したトナーの除去が完了していないと判断して、クリーニング時間が経過するまでステップＳ２２の判断を繰り返す。
【００６５】
ステップＳ９では、画像形成装置１は搬送異常発生後のクリーニングを終了する。これにより、２次転写ローラ９のクリーニングは終了するため、画像形成装置１は必要に応じて印刷処理を再開しても良い。
第２の実施形態により、第２の出力帰還信号値３９に基づいて２次転写ローラ９に付着したトナー量を推定し、推定したトナー量からクリーニング時間Ｔを決定することができるため、簡易な構成で転写ローラに付着したトナーを除去しつつクリーニングにかかる時間を短縮できる。
【００６６】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明を適用した第３の実施形態について説明する。第３の実施形態に係る画像形成装置１は、第１の実施形態に係る画像形成装置１において、出力帰還信号値取得部３１が取得する出力帰還信号値３７に基づいて、第２のクリーニングバイアス出力値を決定することを特徴としている。
【００６７】
＜制御部＞
図８は、第３の実施形態に係る画像形成装置の制御部２０を示すブロック図である。制御部２０は、クリーニングバイアス出力決定部３００を備える以外は、第１の実施形態と同様である。
クリーニングバイアス出力決定部３００は、第１の出力帰還信号値３８と第３の出力帰還信号値３０１に基づいて、第２のクリーニングバイアス出力値を決定する。ここで、第３の出力帰還信号値３０１は、搬送異常判断部３０によって搬送異常が解消されたと判断されてから、第２のクリーニング処理が開始されるまでの間に行われる予備クリーニング時の出力帰還信号値３７である。また、クリーニングバイアス出力決定部３００は、第３の出力帰還信号値３０１に基づいて決定した第２のクリーニングバイアス出力値の情報を出力帰還信号値比較部３２とクリーニングバイアス制御部３４に出力する。なお、クリーニングバイアス出力決定部の処理については後述する。
なお、出力帰還信号値比較部３２は、クリーニングバイアス出力決定部３００から取得した第２のクリーニングバイアス出力値に基づいて、基準値と第２の出力帰還信号値３９を比較する以外は、第１の実施形態と同様である。
【００６８】
また、クリーニングバイアス制御部３４は、クリーニングバイアス出力決定部３００が決定した第２のクリーニングバイアス出力値に基づいて、クリーニングバイアス制御信号４１を生成し、クリーニングバイアス電源２２に出力する以外は、第１の実施形態と同様である。
【００６９】
＜画像形成装置による処理＞
図９は、第３の実施形態に係る画像形成装置１による処理の一例を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って画像形成装置１による処理について説明する。なお、ステップＳ３０〜Ｓ３３以外は、第１の実施形態と同様である。
【００７０】
ステップＳ３０では、画像形成装置１は２次転写ローラ９の予備クリーニングを行う。このとき、第２のクリーニングバイアス出力値は、ステップＳ２においてクリーニングバイアス電源２２が出力した第１のクリーニングバイアス出力値と等しい値にする。なお、予備クリーニングの期間は任意に決定できるが、ここでは、２次転写ローラ９の回転に係る一周期分のクリーニングを行う。
ステップＳ３１では、出力帰還信号取得部３１は予備クリーニング時の出力帰還信号値３７を取得する。このとき、出力帰還信号取得部３１が取得した出力帰還信号値３７は第３の出力帰還信号値３０１として記憶部２３に記憶する。
【００７１】
ステップＳ３２では、クリーニングバイアス出力決定部３００は、第２のクリーニングバイアス出力値を決定する。クリーニングバイアス出力決定部３００は、第１の出力帰還信号値３８と第３の出力帰還信号値３０１との差分値を表す第２の信号差を算出する。そして、クリーニングバイアス出力決定部３００は、第２の信号差が所定の閾値以上である場合に、２次転写ローラ９には大量のトナーが付着していると判断して、クリーニングにかかる時間を短縮するために、第２のクリーニングバイアス出力値を第１のクリーニングバイアス出力値より大きい値に決定する。また、クリーニングバイアス出力決定部３００は、第２の信号差が所定の閾値より小さい場合に、２次転写ローラ９には少量のトナーが付着していると判断して、第２のクリーニングバイアス出力値を第１のクリーニングバイアス出力値と等しい値に決定する。
なお、クリーニングバイアス出力決定部３００は、第２の信号差とデータテーブルに基づいてクリーニングバイアス出力を決定しても良い。つまり、第２の信号差と２次転写ローラ９に付着したトナー量及び第２のクリーニングバイアス出力値を対応づけたデータテーブルを予め記憶部２３に記憶し、クリーニングバイアス出力決定部３００は、第２の信号差とデータテーブルに基づいて、第２のクリーニングバイアス出力値を決定しても良い。
【００７２】
また、２次転写ローラ９に付着したトナーは均一ではない場合があるため、クリーニングバイアス出力決定部３００は、２次転写ローラ９の回転に係る一周期分の第３の出力帰還信号値３０１を平均した値に基づいて第２の信号差を算出して、第２のクリーニングバイアス出力値を決定しても良い。また、クリーニングバイアス出力決定部３００は、２次転写ローラ９の回転に係る一周期分の第３の出力帰還信号値３０１に基づいて第２の信号差を算出し、最も大きな第２の信号差に基づいて第２のクリーニングバイアス出力値を決定しても良い。
【００７３】
図９に戻り、ステップＳ３３では、画像形成装置１は第２のクリーニング処理を開始する。クリーニングバイアス電源２２は２次転写ローラ９にクリーニングバイアスを出力することで、２次転写ローラ９に付着したトナーを中間転写ベルト６に移動させる。このとき、クリーニングバイアス電源２２は、クリーニングバイアス出力決定部３００が決定した第２のクリーニングバイアス出力値を出力する。
第３の実施形態により、出力帰還信号値取得部３１が取得する出力帰還信号値３７に基づいて、第２のクリーニングバイアス出力値を決定するため、２次転写ローラ９の状態に応じて最適なクリーニングバイアス出力に設定することができる。
【００７４】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明を適用した第４の実施形態について説明する。第４の実施形態に係る画像形成装置１は、第２の実施形態に係る画像形成装置１において、出力帰還信号値取得部３１が取得する出力帰還信号値３７に基づいて、第２のクリーニングバイアス出力値を含むクリーニング条件を決定することを特徴としている。
【００７５】
＜制御部＞
図１０は、第４の実施形態に係る画像形成装置の制御部２０を示すブロック図である。制御部２０は、クリーニング時間決定部２０１に代えてクリーニング条件決定部４００を備える以外は、第２の実施形態と同様である。
クリーニング条件決定部４００は、第１の出力帰還信号値３８と第３の出力帰還信号値３０１に基づいて、第２のクリーニングバイアス出力値とクリーニング時間Ｔを決定する。また、クリーニング条件決定部４００は、クリーニングバイアス出力の情報をクリーニングバイアス制御部３４に出力し、クリーニング時間Ｔの情報を計時部２０２に出力する。なお、第２のクリーニングバイアス出力値及びクリーニング時間Ｔの決定方法については後述する。
【００７６】
また、クリーニングバイアス制御部３４は、クリーニング条件決定部４００が決定した第２のクリーニングバイアス出力値に基づいて、クリーニングバイアス制御信号４１を生成し、クリーニングバイアス電源２２に出力する以外は、第２の実施形態と同様である。
【００７７】
＜画像形成装置による処理＞
図１１は、第４の実施形態に係る画像形成装置による処理の一例を示すフローチャートある。以下、このフローチャートに沿って画像形成装置による処理について説明する。なお、ステップＳ４０、Ｓ４１以外は、第２、３の実施形態と同様である。
ステップＳ４０では、第２のクリーニングバイアス出力値とクリーニング時間Ｔを含むクリーニング条件を決定する。クリーニング条件決定部４００は、第３の出力帰還信号値３０１と第１の出力帰還信号値３８の差である第２の信号差を算出する。そして、クリーニング条件決定部４００は、第２の信号差と表５に示すデータテーブルに基づいて、２次転写ローラ９に付着したトナー量を推定し、２次転写ローラ９に付着したトナー量に応じた第２のクリーニングバイアス出力値とクリーニング時間Ｔを設定することができる。
【００７８】
【表５】
2018025689.tif 000007
【００７９】
表５は、第２の信号差と、第２のクリーニングバイアス出力値、２次転写ローラ９に付着したトナー量、クリーニング時間Ｔを対応付けたデータテーブルである。なお、第２の信号差と２次転写ローラ９に付着したトナー量の関係、及び２次転写ローラ９に付着したトナー量と第２のクリーニングバイアス出力値とクリーニング時間Ｔの関係を予め実験によって測定した結果を表５として記憶部２３に記憶することができる。
なお、表５は、クリーニング時間が１０００ｍｓを超える場合にクリーニングバイアスを５００Ｖから２０００Ｖに増加させる場合を例としたテーブルデータである。つまり、クリーニング時間が１０００ｍｓを超えない場合は、第２のクリーニングバイアス出力値を第１のクリーニングバイアス出力値と等しい値に設定する。
また、クリーニング時間が１０００ｍｓを超える場合は、第２のクリーニングバイアス出力値を第１のクリーニングバイアス出力値より大きい値に設定する。しかし、クリーニングバイアスを増加させる条件はこれに限定されず、２次転写ローラ９に付着したトナー量、又はクリーニング時間Ｔに基づいて任意に決定することができる。
【００８０】
図１１に戻り、ステップＳ４１では、画像形成装置１は第２のクリーング処理を開始する。クリーニングバイアス電源２２は２次転写ローラ９にクリーニングバイアスを出力することで、２次転写ローラ９に付着したトナーを中間転写ベルト６に移動させる。このとき、クリーニングバイアス電源２２は、クリーニング条件決定部４００が決定した第２のクリーニングバイアス出力値を出力する。
第４の実施形態により、出力帰還信号値取得部３１が取得する出力帰還信号値３７に基づいて、クリーニングバイアス出力を決定するため、２次転写ローラ９の状態に応じて最適な第２のクリーニングバイアス出力値に設定することができる。
以上により、本発明の好ましい画像形成装置１に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではない。また、本発明は、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。
【００８１】
以上では、転写バイアス電源２１及びクリーニングバイアス電源２２が２次転写ローラ９に接続される場合を例として説明したが、これに限定されない。例えば、転写バイアス電源２１及びクリーニングバイアス電源２２は対向ローラ８に接続されていても良い。この場合、転写バイアス電源２１を負極性、クリーニングバイアス電源２２を正極性にすれば良い。また、転写バイアス電源２１を対向ローラ８に接続してクリーニングバイアス電源２２を転写ローラに接続するか、転写バイアス電源２１を転写ローラに接続してクリーニングバイアス電源２２を対向ローラ８に接続しても良い。
【００８２】
また、本発明に係る転写部は、ローラに限定されることなく、例えばベルト状に形成される２次転写ベルトでも良い。この場合、クリーニングバイアス電源２２は、対向ローラ８に対面した位置で２転写ベルトを張架するローラに接続される。また、像担持部と転写部の組み合わせは、感光体２と中間転写ベルト６でも良い。この場合、クリーニングバイアス電源２２は、１次転写ローラ７に接続される。
また、転写部は、感光体２に形成されたトナー像を用紙に直接転写する直接転写方式を用いる転写部であっても良い。この場合、像担持部と転写部の組み合わせは、感光体２と転写ローラ、又は、感光体２と転写ベルトである。このとき、クリーニングバイアス電源２２は、転写ローラ又は、感光体２に対面した位置で転写ベルトを張架するローラに接続される。
【００８３】
また、以上では、画像形成装置１における搬送異常が解消した場合に第２のクリーニング処理を行うものとして説明したが、第２のクリーニング処理を行うタイミングはこれに限定されない。例えば、画像形成装置１が所定の枚数以上の印刷処理を行った場合や、クリーニング処理を行ってから所定の時間が経過した場合に第２のクリーニング処理を行っても良い。
【００８４】
また、以上では、画像を形成する記録媒体の一例として用紙を挙げて説明したが、これ以外にも、ＯＨＰシート、合成樹脂フィルム、金属薄膜などを記録媒体として用いることができる。
【００８５】
＜本発明の実施態様例の構成、作用、効果＞
＜第１態様＞
本態様の画像形成装置１は、記録媒体に対して画像形成を行う画像形成装置であって、中間転写ベルト６（像担持部）が担持するトナー（現像剤）を用紙（記録媒体）に転写する２次転写ローラ９（転写部）と、２次転写ローラ９から中間転写ベルト６へ現像剤を移動させるクリーニング処理においてクリーニングバイアスを出力するクリーニングバイアス電源２２（クリーニングバイアス印加部）と、クリーニングバイアス電源２２の出力に対応した出力帰還信号値３７を取得する出力帰還信号値取得部３１と、画像形成の前に行う第１のクリーニング処理において出力帰還信号値取得部３１が取得した第１の出力帰還信号値３８と、画像形成の後に行う第２のクリーニング処理において出力帰還信号値取得部３１が取得した第２の出力帰還信号値３９に基づいて第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定し、該タイミングに基づいてクリーニングバイアス電源２２を制御する制御部２０と、を備えることを特徴とする。
本態様によれば、２次転写ローラ９は、中間転写ベルト６（像担持部）が担持するトナー（現像剤）を用紙（記録媒体）に転写する。クリーニングバイアス電源２２（クリーニングバイアス印加部）は、２次転写ローラ９から中間転写ベルト６へ現像剤を移動させるクリーニング処理においてクリーニングバイアスを出力する。出力帰還信号値取得部３１は、クリーニングバイアス電源２２の出力に対応した出力帰還信号値３７を取得する。制御部２０は、画像形成の前に行う第１のクリーニング処理において出力帰還信号値取得部３１が取得した第１の出力帰還信号値３８と、画像形成の後に行う第２のクリーニング処理において出力帰還信号値取得部３１が取得した第２の出力帰還信号値３９に基づいて第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定し、該タイミングに基づいてクリーニングバイアス電源２２を制御する。
これにより、第１の出力帰還信号値３８と第２の出力帰還信号値３９に基づいて２次転写ローラ９のクリーニング時間を制御できるため、簡易な構成で２次転写ローラ９に付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮できる。
【００８６】
＜第２態様＞
本態様の制御部２０は、第２の出力帰還信号値が、第１の出力帰還信号値によって決まる基準値範囲内である場合に第２のクリーニング処理を終了することを特徴とする。
本態様によれば、第２の出力帰還信号値３９が、第１の出力帰還信号値３８によって決まる基準値範囲内である場合に第２のクリーニング処理を終了するので、簡易な構成で転写ローラに付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮できる。
【００８７】
＜第３態様＞
本態様の画像形成装置１は、第１のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力と第２のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力が異なる場合、基準値範囲は、第２のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力と第１のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力との差分値と、第１の出力帰還信号値３８によって決まることを特徴とする。
本態様によれば、第１のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力と第２のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力が異なる場合、基準値範囲は、第２のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力と第１のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力との差分値と、第１の出力帰還信号値３８によって決まるので、簡易な構成で転写ローラに付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮できる。
【００８８】
＜第４態様＞
本態様の制御部２０は、第２の出力帰還信号値３９と、第１の出力帰還信号値３８によって決まる基準値との差分値に基づいて第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定することを特徴とする。
本態様によれば、第２の出力帰還信号値３９と、第１の出力帰還信号値３８によって決まる基準値との差分値に基づいて第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定するので、簡易な構成で転写ローラに付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮できる。
【００８９】
＜第５態様＞
本態様の画像形成装置１は、第１のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力と第２のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力が異なる場合、基準値は、第２のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力と第１のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力との差分値と、第１の出力帰還信号値３８によって決まることを特徴とする。
本態様によれば、第１のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力と第２のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力が異なる場合、基準値は、第２のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力と第１のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力との差分値と、第１の出力帰還信号値３８によって決まるので、簡易な構成で転写ローラに付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮できる。
【００９０】
＜第６態様＞
本態様の制御部２０は、２次転写ローラ９（転写部）の回転に係る一周期分の第２の出力帰還信号値３９に基づいて第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定することを特徴とする。
本態様によれば、２次転写ローラ９の回転に係る一周期分の第２の出力帰還信号値３９に基づいて第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定するので、簡易な構成で転写ローラに付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮できる。
【００９１】
＜第７態様＞
本態様の制御部２０は、出力帰還信号値取得部３１が第２の出力帰還信号値３９を取得した期間に２次転写ローラ９（転写部）から中間転写ベルト６（像担持部）へ移動した現像剤の量に基づいて、第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定することを特徴とする。
本態様によれば、出力帰還信号値取得部３１が第２の出力帰還信号値３９を取得した期間に２次転写ローラ９から中間転写ベルト６へ移動した現像剤の量に基づいて、第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定するので、簡易な構成で転写ローラに付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮できる。
【００９２】
＜第８態様＞
本態様の制御部２０は、中間転写ベルト６（像担持部）の残留電荷に基づいて第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定することを特徴とする。
本態様によれば、中間転写ベルト６の残留電荷に基づいて第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定するので、簡易な構成で転写ローラに付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮できる。
【００９３】
＜第９態様＞
本態様の画像形成装置１は、温湿度を検知する温湿度検知部２５を更に備え、制御部２０は、温湿度に基づいて第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定することを特徴とする。
本態様によれば、温湿度に基づいて第２のクリーニング処理を終了するタイミングを決定するので、簡易な構成で転写ローラに付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮できる。
【００９４】
＜第１０態様＞
本態様の制御部２０は、第１のクリーニング処理の後であって、第２のクリーニング処理の前に行われる予備クリーニング処理において出力帰還信号値取得部３１が取得した第３の出力帰還信号値３０１に基づいて第２のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力を決定することを特徴とする。
本態様によれば、第１のクリーニング処理の後であって、第２のクリーニング処理の前に行われる予備クリーニング処理において、第３の出力帰還信号値３０１に基づいて第２のクリーニング処理におけるクリーニングバイアスの出力を決定するので、簡易な構成で転写ローラに付着したトナーを除去しつつクリーニング時間を短縮できる。
【符号の説明】
【００９５】
１…画像形成装置、２…感光体、３…帯電装置、４…露光装置、５…現像装置、６…中間転写ベルト、７…１次転写ローラ、８…対向ローラ、９…２次転写ローラ、１０…定着装置、１１…自動原稿送り装置（ＡＤＦ）、１２…読取装置、１３…給紙トレイ、１４…給紙ローラ、１５…分離ローラ、１６…搬送ローラ、１７…排紙トレイ、１８…感光体クリーニング装置、１９…中間転写ベルトクリーニング装置、２０…制御部、２１…転写バイアス電源、２２…クリーニングバイアス電源、２３…記憶部、２４…搬送用紙検知部、２５…温湿度検知部、２６…操作表示部、３０…搬送異常判断部、３１…出力帰還信号値取得部、３２…出力帰還信号値比較部、３３…転写バイアス制御部、３４…クリーニングバイアス制御部、３５…搬送用紙検知部出力信号、３６…搬送異常発生情報、３６′…搬送異常解消情報、３７…出力帰還信号値、３８…第１の出力帰還信号値、３９…第２の出力帰還信号値、４０…転写バイアス制御信号、４１…クリーニングバイアス制御信号、２００…補正量算出部、２０１…クリーニング時間決定部、２０２…計時部、３００…クリーニングバイアス出力決定部、３０１…第３の出力帰還信号値、４００…クリーニング条件決定部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９６】
【特許文献１】特開２００９−３００５０９公報
【図１】
2018025689.tif 000008
【図２】
2018025689.tif 000009
【図３】
2018025689.tif 000010
【図４】
2018025689.tif 000011
【図５】
2018025689.tif 000012
【図６】
2018025689.tif 000013
【図７】
2018025689.tif 000014
【図８】
2018025689.tif 000015
【図９】
2018025689.tif 000016
【図１０】
2018025689.tif 000017
【図１１】
2018025689.tif 000018