(57)【要約】【課題】  供給動作により摩擦力の増加を抑えることができるものの、供給用画像を形成してクリーニング部材にトナーを供給する動作は、画像形成装置におけるダウンタイムとなってしまい、生産性を低下させる一因となってしまう。【解決手段】  前記現像手段に現像された画像が転写される回転体と、前記回転体上に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、前記現像手段を前記感光体に当接又は離間させるための現像切替手段と、前記画像形成手段による画像形成を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記現像切替手段によって前記感光体と前記現像手段が当接している状態から離間している状態へ切り替えを行っている期間に、前記画像形成手段によって前記クリーニング手段にトナーを供給するための供給用画像を形成させる。【選択図】  図６
2018004892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、前記感光体上に形成された静電潜像を画像として現像する現像手段と、を含む画像形成手段と、
前記現像手段に現像された画像が転写される回転体と、
前記回転体上に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、
前記現像手段を前記感光体に当接又は離間させるための現像切替手段と、
前記画像形成手段による画像形成を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記現像切替手段によって前記感光体と前記現像手段が当接している状態から離間している状態へ切り替えを行っている期間に、前記画像形成手段によって前記クリーニング手段にトナーを供給するための供給用画像を形成させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の前記画像形成手段を備え、
前記供給用画像はブラックのトナーにより形成され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】
前記ブラックのトナーにより画像を形成する画像形成手段に含まれる前記感光体と前記現像手段が当接している状態から離間している状態に切り替わるまでの第１の期間は、前記ブラックとは異なる色のトナーにより画像を形成する画像形成手段に含まれる前記感光体と前記現像手段が当接している状態から離間している状態に切り替わるまでの第２の期間よりも長い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、前記供給用画像として前記クリーニング手段に供給されたトナー量に応じて、次に供給用画像を形成するタイミングを制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記感光体と前記現像手段が当接している状態、及び前記感光体と前記現像手段が当接しているか離間しているか不定の状態において、前記供給用画像を形成させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記回転体上に形成された画像を検知する検知手段を備え、
前記検知手段は、前記回転体上に形成された前記供給用画像の前記回転体の回転方向における長さを検知し、
前記制御手段は、前記検知手段による検知結果に応じて、前記不定の状態において前記供給用画像を形成させる期間を制御することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記検知手段による検知結果に応じて、前記クリーニング手段に供給されたトナー量を求め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】
前記制御手段は、少なくとも前記現像手段が交換されたことに応じて、前記画像形成手段に前記供給用画像を形成させ、前記検知手段に前記供給用画像を検知させることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記感光体に形成された画像を、一次転写部で前記回転体に転写する一次転写手段と、
前記回転体に一次転写された画像を、二次転写部で記録材に二次転写する二次転写手段と、
前記一次転写手段と前記回転体、及び前記二次転写手段と前記回転体を当接又は離間させる転写切替手段と、を備え、
前記制御手段は、前記転写切替手段により前記二次転写手段が前記回転体から離間した後に、前記供給用画像が前記二次転写部に搬送されるように、前記供給用画像の形成タイミングを制御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１０】
前記クリーニング手段は、板状のクリーニングブレードであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いたレーザビームプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やレーザープリンタなどの電子写真方式の画像形成装置として、中間転写体方式が知られている。このような画像形成装置では、帯電工程露光工程、現像工程により感光体上に形成されたトナー像を一次転写することで中間転写体上に複数色分重ね合わせる。次に二次転写部材と、中間転写体とから形成される二次転写位置（二次転写ニップ）において、二次転写部材に二次転写バイアスを印加することで、中間転写体上のトナー像を記録材上に二次転写する。そして、トナー像が二次転写された記録材を定着器により加熱、加圧することにより、記録材にトナー像を定着させる。
【０００３】
画像形成装置には、二次転写後に中間転写体上に残留した残留トナーをクリーニングするためのクリーニング部材が備えらえている。クリーニング部材は、エッジを中間転写体に当接させて当接部で残留トナーをクリーニングする、ゴムなどの弾性材料からなる板状のクリーニングブレードである。クリーニング部材は、中間転写体との当接部にトナーが少なくなると、摩擦力が増加することにより残留トナーを十分にクリーニングできなくなるクリーニング不良やブレードめくれが発生することがある。このような状態とならないように、特許文献１では、画像形成時以外のタイミングで供給用画像を中間転写体上に形成し、クリーニング部材にトナーを供給することで中間転写体との摩擦力の増加を抑える供給動作を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８２０１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、供給動作により摩擦力の増加を抑えることができるものの、供給用画像を形成してクリーニング部材にトナーを供給する動作は、画像形成装置におけるダウンタイムとなってしまい、生産性を低下させる一因となってしまうという課題があった。
【０００６】
本出願に係る発明は、以上の状況を鑑みてなされたものであり、供給動作によるダウンタイムの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、感光体と、前記感光体上に形成された静電潜像を画像として現像する現像手段と、を含む画像形成手段と、前記現像手段に現像された画像が転写される回転体と、前記回転体上に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段と、前記現像手段を前記感光体に当接又は離間させるための現像切替手段と、前記画像形成手段による画像形成を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記現像切替手段によって前記感光体と前記現像手段が当接している状態から離間している状態へ切り替えを行っている期間に、前記画像形成手段によって前記クリーニング手段にトナーを供給するための供給用画像を形成させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の構成によれば、供給動作によるダウンタイムの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の概要構成図。
【図２】画像形成装置の制御構成を示すブロック図。
【図３】現像ローラの接離機構を示す図。
【図４】現像ローラの状態変化を示したカム線図。
【図５】供給用画像の形成を制御する制御構成を示したブロック図。
【図６】各ステーションの現像当接離間状態を示した状態遷移図。
【図７】中間転写ベルト５１の周辺の概略構成図。
【図８】センサ５６の概略構成図。
【図９】供給用画像の形成を制御する制御構成を示したブロック図。
【図１０】各画像形成ステーションの現像当接離間状態を示した状態遷移図。
【図１１】画像形成装置の概略構成図。
【図１２】転写当接離間機構の概略構成図。
【図１３】供給用画像の形成を制御する制御構成を示したブロック図。
【図１４】各画像形成ステーションの現像当接離間状態を示した状態遷移図。
【図１５】画像形成ステーション４と二次転写部の当接離間状態を示した状態遷移図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、中間転写ベルトを用いた４ドラムフルカラー画像形成装置の概略構成図である。なお、以下の説明において、特にイエロー、マゼンタ、シアン，ブラックを区別する必要のない部材については、説明の便器上、符号の添え字のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省略することもある。
画像形成装置１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のプロセスカートリッジＰが着脱自在に構成されている。また、回転体（中間転写体）としての中間転写ベルト５１を有する中間転写ベルトユニット５や、定着器７が設けられている。
【００１２】
各プロセスカートリッジＰは、それぞれ像担持体としての感光ドラム６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ及び６１Ｋを有している。さらに、夫々の感光ドラム６１の周囲に、帯電手段としての一次帯電器６２、現像手段としての現像器６３、及びクリーニング手段としての感光ドラムクリーナ６５を一体に有している。各プロセスカートリッジＰは、中間転写ベルト５１の回転方向に沿って並列配置されている。
【００１３】
各プロセスカートリッジＰにおいて、一次帯電器６２は、感光ドラム６１の外周表面上に配置され、感光ドラム表面を一様に帯電する。また、現像器６３は、露光手段としての各レーザ露光器２１から照射されたレーザ光により形成された感光ドラム上（感光体上）の各色の静電潜像を、対応する色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーを用いて画像として現像する。なお、現像器６３内の現像ローラ６４は、現像器６３毎に感光ドラム６１から離間し回転を停止させることで、現像剤の劣化を防止できるように構成されている。即ち、現像ローラ６４は現像器６３毎に感光ドラム６１に対して当接又は離間可能に構成されている。感光ドラムクリーナ６５は、感光ドラム６１上に形成された画像が一次転写ローラ５２により順次中間転写ベルト５１に一次転写された後、感光ドラム６１の表面に残留した残留トナーをクリーニングする。
【００１４】
中間転写ベルトユニット５は、中間転写ベルト５１と、中間転写ベルト５１を張架する駆動ローラ５３、テンションローラ５４、二次転写対向ローラ５５の３本のローラを備えている。そして、ベルト駆動モータ（不図示）により駆動ローラ５３を回転駆動させることで中間転写ベルト５１を回転移動している。テンションローラ５４は、中間転写ベルト５１の長さに応じて図１の水平方向に移動可能に構成されている。さらに、駆動ローラ５３の近傍には、中間転写ベルト５１上の検知用画像であるトナーパッチを検知するためのセンサ５６がローラ長手方向両端に２個設置されている。センサ５６により検知用画像を検知することにより、位置ずれ補正や濃度補正を行う。
【００１５】
二次転写対向ローラ５５と中間転写ベルト５１を挟んだ位置に、二次転写対向ローラ５５と共に二次転写部を形成する二次転写ローラ２７が配置されている。この二次転写ローラ２７は、転写搬送ユニット８によって保持されている。二次転写部に記録材Ｑが搬送されてくると、二次転写ローラ２７によって、中間転写ベルト５１上に形成された画像が二次転写される。テンションローラ５４の近傍には、中間転写ベルト５１上に二次転写後に残留した残留トナーをクリーニングするためのクリーニングブレード５８が設置されている。クリーニングブレード５８は、ゴムなどの弾性材料からなる板状のクリーニング部材である。クリーニングブレード５８は、残留トナーや供給トナー等が供給されることで、中間転写ベルト５１との摩擦力の増加が押さえられている。
【００１６】
カセット３１は、記録材Ｑを積載しており、給送ローラ３２、リタードローラ対３３により給紙される。給紙された記録材Ｑは、搬送ローラ対３４，３５、レジストローラ対３６により二次転写部に搬送される。
【００１７】
記録材Ｑの搬送動作に並行して、プロセスカートリッジＰにおいては、まず感光ドラム６１の表面が一次帯電器６２によって一様にマイナス帯電され、次にレーザ露光器２１により露光が行われる。これにより、感光ドラム６１の表面に画像信号に対応した静電潜像が形成される。次に、現像器６３内の現像ローラ６４が回転駆動されながら、感光ドラム６１に当接し、静電潜像が現像器６３によりマイナス帯電したトナーを用いて現像され、トナー画像として可視化される。そして、トナー画像は、一次転写バイアスが供給された一次転写ローラ５２により、中間転写ベルト５１上（回転体上）に順次一次転写される。なお、現像ローラ６４は、現像動作を終えると、下流側のプロセスカートリッジＰが一次転写中であっても、現像剤の劣化を防止するために順次感光ドラム６１から離間し回転が停止される。
【００１８】
中間転写ベルト５１上に重畳して転写された４色の画像は、中間転写ベルト５１の矢印方向の回転に伴い、二次転写部に移動される。レジストローラ対３６に保持されている記録材Ｑは、中間転写ベルト５１上の画像とタイミングを合わせて二次転写部に搬送される。二次転写部において、二次転写ローラ２７により中間転写ベルト５１上の４色の画像が記録材Ｑ上に二次転写される。４色の画像が二次転写された記録材Ｑは定着器７に搬送され、加熱、加圧されることにより記録材Ｑ上の画像が定着される。画像が定着された記録材Ｑは、排出ローラ対３７，３８，３９により搬送され、装置外に排出される。
【００１９】
また、さらに記録材Ｑの裏面にも画像形成を行う場合は、記録材Ｑが定着器７から排出された後、切替部材４１を切り替えることで、反転ローラ対４２，４３側に搬送する。記録材Ｑの後端が切替部材４４を越えたところで、切替部材４４を切り替えると同時に、反転ローラ４３を逆回転させて記録材Ｑを両面搬送路４５に導く。両面搬送路ローラ対４６，４７，４８を回転駆動して記録材Ｑを画像形成部に再給送することで、２面目への画像形成を行う。
【００２０】
次に図２を用いて、画像形成装置の制御構成について説明する。図２は、画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。画像形成装置１の画像処理制御部１１は、通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部ホスト機器１０から印刷ジョブを受信する。また、画像形成装置１が別途備える原稿読み取り部（不図示）からのＲＧＢ画像信号も受信する。画像処理制御部１１は、受信し入力したデータを、ＣＭＹＫ信号に変換し、階調、濃度補正を加えた後に、レーザ露光器２１用の露光信号を生成し、画像形成制御部１２に送信する。
【００２１】
画像形成制御部１２は、上述した画像形成動作を統括して制御すると共に、センサ５６を用いた画像形成動作補正時の制御を行う。画像形成制御部１２は、ＣＰＵ１２１、ＣＰＵ１２１により実行されるプログラムなどを記憶しているＲＯＭ１２２、ＣＰＵ１２１による制御処理時に各種データを記憶するＲＡＭ１２３を有している。露光制御部１３は、レーザ露光器２１の駆動を行うほか、スキャナモータ（不図示）の駆動や、レーザ光量の補正等を行う。高圧制御部１４は、帯電バイアスや、現像バイアス、一次転写バイアス、二次転写バイアス等の印加制御を行う。駆動制御部１５は、感光ドラム６１や現像ローラ６４、中間転写ベルト５１の作像系モータ（不図示）の駆動、及び記録材Ｑを搬送する搬送モータ（不図示）の駆動制御を行う。定着制御部１６は、定着器７の温度制御を行う。センサ制御部１７は、トナー残量の検知や搬送路における記録材Ｑの位置検知を行う。また、センサ５６を用いた中間転写ベルト５１上の検知用画像の検知を行う。
【００２２】
次に図３を用いて、現像切替手段としての現像ローラ６４の当接と離間を切り替える機構について説明する。現像ローラ６４の当接と離間を切り替えるための駆動源としてのステッピングモータである現像モータ９１は、ウォームタイプのピニオンギアを介して駆動切り替えシャフト９２と接続されている。また駆動切り替えシャフト９２には各色のカムギア９４を駆動するためのウォームギア９３が設けられている。駆動切り替えシャフト９２が回転すると、カムギア９４のカム９５の位相が変化し、プロセスカートリッジＰの側面に加減圧することで、感光ドラム６１と現像ローラ６４の当接と離間を切り替えることができる。
【００２３】
図３（ａ）は、全てのカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ、９５Ｋ）が最大半径でプロセスカートリッジＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）の側面を加圧している。これにより、全ての現像ローラ６４（６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ）と全ての感光ドラム６１（６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ）とが離間する全離間状態を示している。図３（ｂ）は、全てのカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ、９５Ｋ）がプロセスカートリッジＰ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）の側面を減圧している。これにより、全ての現像ローラ６４（６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ）と全ての感光ドラム６１（６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ）とが当接するフルカラー状態を示している。図３（ｃ）は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ）が最大半径でイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のプロセスカートリッジＰの（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ）の側面を加圧している。さらに、ブラック（Ｋ）のカム９５ＫのみプロセスカートリッジＰＫの側面を減圧している。これにより、ブラックの現像ローラ６４Ｋのみが感光ドラム６１Ｋと当接するモノカラー状態を示している。このように、カム９５を適宜駆動させることで、図３（ａ）〜（ｃ）の３つの状態を遷移することが可能である。
【００２４】
次に、カム９４の位相変化と選択可能な３つの状態の関係について図４のカム線図に示す。図４のカム線図に示すように、全てのカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ、９５Ｋ）にそれぞれプロフィールを持たせ、且つ、全てのカム９５（９５Ｙ、９５Ｍ、９５Ｃ、９５Ｋ）の位相をずらすことで次のようなモード切り替えが可能となる。なお、安定したモード切り替えを行うため、カムの位相変化に対して各モードはそのモードの状態に留まるために十分な長さの区間を確保する必要がある。すなわち、全離間状態、フルカラー状態、モノカラー状態の各状態においては、所定の時間以上、夫々の状態を維持できるようにカムの位相を設定している。現像ローラ６４の現像当接離間状態は、通常の画像形成動作を行う場合、画像形成を開始するタイミングに合わせて待機状態（全離間状態）からフルカラー状態、又は待機状態（全離間状態）からモノカラー状態へ切り替えられる。
【００２５】
まず、フルカラープリントを行う場合の現像当接離間状態の切り替えについて説明する。フルカラープリントを行う場合は、画像形成を開始するタイミングに合わせて現像モータ９１を所定ステップだけ正回転駆動させる。現像モータ９１が正回転駆動を開始すると、各画像形成ステーションの現像ローラ６４と感光ドラム６１は、不定状態を経由して、以下のような順に当接する。画像形成ステーション１（イエロー）⇒画像形成ステーション２（マゼンダ）⇒画像形成ステーション３（シアン）⇒画像形成ステーション４（ブラック）。当接が完了した画像形成ステーションから画像形成を開始する。現像モータ９１の駆動ステップ数は、全ての画像形成ステーションの当接が完了すると停止するような駆動ステップ数とする。
【００２６】
画像形成が終了すると、再び現像モータ９１を所定ステップだけ正回転駆動させる。現像モータ９１が正回転駆動を開始すると、現像ローラ６４と感光ドラム６１は、不定状態を経由して、以下のような順に離間する。画像形成ステーション１（イエロー）⇒画像形成ステーション２（マゼンダ）⇒画像形成ステーション３（シアン）⇒画像形成ステーション４（ブラック）。現像モータ９１の駆動ステップ数は、全ての画像形成ステーションの離間が完了すると停止するような駆動ステップ数とする。すべての画像形成ステーションの離間が完了すると、カラーの画像形成動作は終了となる。
【００２７】
次に、モノカラープリントを行う場合の現像当接離間状態の切り替え制御について説明する。モノカラープリントを行う場合は、画像形成を開始するタイミングに合わせて現像モータ９１を所定ステップだけ逆回転駆動させる。現像モータ９１が逆回転駆動を開始すると、画像形成ステーション４（ブラック）のみ、不定状態を経由して現像ローラ６４Ｋが感光ドラム６１Ｋに当接する。そして、画像形成ステーション４（ブラック）の画像形成を開始する。現像モータ９１の駆動ステップ数は、画像形成ステーション４（ブラック）のみ当接が完了すると停止するような駆動ステップ数とする。
【００２８】
画像形成が終了すると、現像モータ９１を所定ステップだけ正回転駆動させる。現像モータ９１の正回転駆動を開始すると、ステーション４（ブラック）の現像ローラ６４Ｋと感光ドラム６１Ｋは離間する。現像モータ９１の駆動ステップ数は、ブラックも含め全ての画像形成ステーションの離間が完了すると停止するような駆動ステップ数とする。ブラックの画像形成ステーションの離間が完了すると、モノクロの画像形成動作は終了となる。
【００２９】
フルカラープリント時には上述したように、現像当接状態をフルカラー状態にして画像形成を行う。そして、画像形成が終了すると画像形成ステーション１（イエロー）⇒画像形成ステーション２（マゼンダ）⇒画像形成ステーション３（シアン）⇒画像形成ステーション４（ブラック）の順に離間する。フルカラー状態から離間動作を行う場合、上流側の画像形成ステーションの離間開始（当接状態から不定状態に変化する）タイミングから当該ステーションの離間開始のタイミングまでの間隔を間隔ａ（第２の期間）とする。間隔ａは、各ステーション間の距離分の中間転写ベルト５１上の搬送時間に等しくなるように設定されている。これにより、各ステーションの画像形成終了のタイミングに連動するように現像ローラ６４を離間させることで、現像ローラ６４と感光ドラム６１の当接時間がなるべく画像形成時間と一致するように、なるべく寿命を消費しないように制御している。
【００３０】
一方、モノカラープリント時には上述したようにモノカラー状態で安定させるために、他のステーションに比べて画像形成ステーション４（ブラック）の当接時間が長くなるように設定されている。そのため、画像形成ステーション３（シアン）が離間開始となってから、画像形成ステーション４（ブラック）が離間開始となるタイミングまでの間隔ａ＋ｂ（第１の期間）は、他の間隔ａに対して間隔ｂ分だけ長くなっている。そのため、画像形成ステーション４（ブラック）は、離間動作時に間隔ｂだけ当接状態が長くなる期間が存在することとなる。
【００３１】
図５は、供給用画像の形成を制御する制御構成を示したブロック図である。画像形成制御部１２は、記録材Ｑに画像処理制御部１１から送信された画像データに基づく通常画像を形成するための通常画像形成部１８と、クリーニングブレード５８へトナーを供給するための供給用画像を形成するための供給用画像形成部１９を有する。供給用画像形成部１９は、通常画像形成部１８における画像形成の状況からクリーニングブレード５８へのトナー供給量を推量する。そして、クリーニングブレード５８へのトナー供給が不足していると判断すると、通常画像形成部１８に対して画像形成を一時停止させる。又は画像形成の間や、画像形成の終了後にクリーニングブレード５８にトナーを供給するために供給用画像を形成するための期間を設けて供給動作の制御を行う。なお、クリーニングブレード５８へのトナー供給量の推量の方法は印字枚数、印字率、記録材Ｑへの転写効率等によって、計算することが可能である。
【００３２】
供給用画像形成部１９は、上述の供給用画像を形成するための期間を設けて供給動作を行うことに加えて、以下の動作も行う。つまり、通常画像形成部による通常画像の形成が終了した後、供給用画像を形成するための専用の期間を設けるのではなく、現像ローラ６４と感光ドラム６１が離間するまでの期間を併用して供給用画像の形成を行う。
【００３３】
以下、一例としてブラックの供給用画像を形成する例を説明するが、これに限られるものではなく、通常画像形成後に現像ローラ６４と感光ドラム６１が離間するまでの期間を併用できる構成であれば、いずれの色のトナーにより供給用画像を形成しても良い。また、以下では通常画像としてカラー画像を形成する場合について説明するが、通常画像としてモノクロ画像を形成した場合も同様にブラックの供給用画像を形成することができる。
【００３４】
通常画像形成部１８は、通常画像の形成が終了すると、現像モータ９１を駆動させる。すると、イエローから順次現像ローラ６４が感光ドラム６１から離間していき、最後にブラックの現像ローラ６４が感光ドラム６１から離間する。ブラックのステーションは、上述したようにモノカラー状態を維持するために現像ローラ６４が離間状態となるまでの間の当接期間として間隔ｂが設けられている。供給用画像形成部１９は、この離間状態となるまでの間隔ｂを利用してブラックの供給用画像を形成させる。
【００３５】
供給用画像形成部１９は、露光制御部１３や高圧制御部１４に供給用画像を形成するための指示を送信し、供給用画像を形成する。形成された供給用画像は、中間転写ベルト５１上に一次転写され、二次転写部を通過して、クリーニングブレード５８によりクリーニングされることでトナーの供給を行う。二次転写部については、供給用画像が二次転写ローラ２７に移ってしまわないようにバイアスを印加する、又は二次転写ローラ２７と中間転写ベルト５１を物理的に離間しておくことが望ましい。そして、供給用画像形成部１９は、クリーニングブレード５８に供給されているトナー量を、離間動作中に供給したトナー量を求めて更新する。
【００３６】
このように、現像ローラ６４と感光ドラム６１の離間動作期間を利用することで、供給用画像を形成するための専用の期間を確保することなく供給用画像の形成を行えるため、ダウンタイムの発生を抑制することができる。また、この期間に形成された供給用画像をクリーニングブレード５８に供給することで、トナー供給の不足量を緩和することができる。よって、供給用画像を形成するための専用の期間を確保して供給用画像を形成する頻度を低減させることが可能となるため、ダウンタイムの発生を抑制することができる。また、ブラックのステーションは、モノカラーモードのために他のステーションより間隔ｂ分だけ当接期間が長いため、その分長い供給用画像を形成することができる。もちろん、他のステーションにおける間隔ａでも十分な量のトナーが供給できるのであれば、ブラック以外のステーションによって供給用画像を形成しても良い。
【００３７】
以下、供給用画像の具体的な形成方法について説明する。本実施形態における画像形成装置１は、画像形成ステーション間の距離（イエロー−マゼンダ間、マゼンダ−シアン間、シアン−ブラック間）を９０ｍｍとする。また、感光ドラム６１や中間転写ベルト５１上のトナー像の搬送速度を３００ｍｍ／ｓｅｃとする。図６は、各ステーションの現像当接離間状態を示した状態遷移図である。フルカラー状態から現像モータ９１を正回転駆動させて、現像切替手段としての現像当接離間機構９０を駆動させることにより現像ローラ６４を離間状態にする場合、それぞれの画像形成ステーションの離間開始タイミングは、以下のようになる。現像モータ９１の駆動開始から、画像形成ステーション１の現像ローラ６４が離間するまでの期間は５００ｍｓｅｃ、画像形成ステーション２の現像ローラ６４が離間するまでの期間は８００ｍｓｅｃとなる。さらに、画像形成ステーション３の現像ローラ６４が離間するまでの期間は１１００ｍｓｅｃ、画像形成ステーション４の現像ローラ６４が離間するまでの期間は２０００ｍｓｅｃとなる。画像形成ステーション１（イエロー）⇒画像形成ステーション２（マゼンダ）間の離間開始タイミング差、及び画像形成ステーション２（マゼンダ）⇒画像形成ステーション３（シアン）間の離間開始タイミング差は、共に３００ｍｓｅｃである。また、画像形成ステーション３（シアン）⇒画像形成ステーション４（ブラック）間の離間開始タイミング差は、９００ｍｓｅｃである。なお、通常画像の形成が終了後、各ステーション共に不定状態となるまでの間に当接状態である期間が存在する。これは現像ローラ６４の離間動作によるショックぶれ等が、他のステーションの画像に影響しないように離間動作に時間差をつけているためである。離間動作が終了するまでの時間を早くするためには、画像に影響が出ない範囲で当接時間を短くすることが望ましい。
【００３８】
本実施形態では、各ステーション間の距離分、中間転写体上の画像を搬送するために必要な時間は３００ｍｓｅｃであり、各ステーション間の離間開始のタイミング差と等しくなる。そして、ステーション１から３までの離間開始タイミングは各画像形成終了タイミングに同期する。対して、ステーション４（ブラック）はステーション３（シアン）の離間開始から９００ｍｓｅｃ後に離間開始する。このためステーション４（ブラック）は他のステーションより、画像形成が終了後６００ｍｓｅｃ長く当接している。この６００ｍｓｅｃの当接期間（間隔ｂ）において供給用画像を形成する。なお、必ずしもステーション１から３までの離間開始タイミングは各画像形成終了タイミングに同期しなくともよい。例えば、本実施形態の一例としては、現像ローラ６４が離間するまでの期間がステーション１から３において３００ｍｓｅｃより長ければ、供給用画像を形成してもよい。また、各ステーションのうち一つのステーションにより供給用画像を形成することに限られるものでもなく、現像ローラ６４の離間動作中に複数のステーションで供給用画像が形成できるのであれば、複数色のトナーによって供給用画像を形成してもよい。
【００３９】
供給用画像としては、本実施形態では一例として、画像形成領域の主走査方向全域に副走査方向の長さが１０ｍｍのハーフトーン画像を形成する。６００ｍｓｅｃの期間においては、供給用画像の副走査方向の長さは最大１８ｍｍとすることが可能である。クリーニングブレード５８へのトナーの供給具体に応じて、供給用画像の長さを制御したり、濃度を制御したりすることで、クリーニングブレード５８に適切な量のトナーを供給することができる。例えば、前回供給用画像を形成してからの通紙枚数に応じて、枚数が多いほど供給用画像を長くしてもよいし、濃度を濃くしてもよい。なお、必ずしも主走査方向全域に供給用画像を形成する必要はない。また、必ずしもハーフトーン画像を形成する必要もない。例えば、クリーニングブレード５８の一部にトナーを供給したい場合等においては、供給用画像の主走査方向の長さを変更したり、形成する画像の種類を変更したりしてもよい。
【００４０】
このように、現像ローラ６４と感光ドラム６１の離間動作期間を利用することで、供給用画像を形成するための専用の期間を確保することなく供給用画像の形成を行えるため、ダウンタイムの発生を抑制することができる。また、この期間に形成された供給用画像をクリーニングブレード５８に供給することで、クリーニングブレード５８に十分なトナー供給を行うことができれば、供給用画像を形成するための専用の期間を確保して供給用画像を形成しなくてもよい。よって、ダウンタイムの発生を抑制することができる。また、この期間に形成された供給用画像だけではクリーニングブレード５８に十分なトナー供給を行うことができないとしても、供給用画像を形成するための専用の期間を確保して供給用画像を形成する頻度を低減させることが可能となる。よって、ダウンタイムの発生を抑制することができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、現像ローラ６４が離間するまでの当接期間を利用して供給用画像の形成を行った。本実施形態においては、当接期間に加えて不定期間も利用して供給用画像の形成を行うことで、より多くのトナーをクリーニングブレード５８に供給する。なお、画像形成装置の構成等、先の第１の実施形態と同様の構成については、本実施形態においては説明を省略する。
【００４２】
図６に示したように、現像ローラ６４が感光ドラム６１から離間する前には当接離間状態が不定となる不定状態という期間がある。これは、現像当接離間機構９０と着脱が可能なプロセスカートリッジＰの双方の寸法や変形によるタイミングのばらつきによって当接状態であるか離間状態であるかが条件や装置の個体差によって変化する期間となる。先の第１の実施形態では、この不定状態となるまでの当接状態において供給用画像を形成していた。本実施形態においては、不定状態においても供給用画像を形成することで、クリーニングブレード５８に供給するトナー量を増やす。なお、現像ローラ６４の当接離間状態が不定な期間で供給用画像を形成するため、実際に形成できた供給用画像の長さを検知することで、クリーニングブレード５８に供給されるトナー量を求める。そこで、中間転写ベルト５１上に形成した供給用画像を中間転写ベルト５１の近傍に配置されたセンサ５６による検知する。
【００４３】
図７は、中間転写ベルト５１の周辺の概略構成図である。なお、先の第１実施形態と同様の構成については、ここでは詳しい説明は省略する。センサ５６（５６ａ、５６ｂ）は、１対の光センサであり、中間転写ベルト５１上に形成されたキャリブレーション用のトナーパターンである検知用画像５９を検知する。検知用画像５９とは、画像の位置ずれを補正するための位置ずれ補正パターンや、画像の濃度を補正するための濃度補正パターンである。これらの補正パターンは一般に良く知られている構成であるため、ここでの詳しい説明は省略する。図８は、センサ５６の概略構成図である。センサ５６は、ＬＥＤなどの赤外発光素子７０と、フォトダイオードなどの受光素子７１、受光データを処理する図示しないＩＣ等と、これらを収容するホルダー７２で構成される。受光素子７１は、検知用画像５９からの反射光や、中間転写ベルト５１からの反射光を受光する。図８は、正反射光を受光する構成を示しているが、さらに乱反射光を受光する受光素子を有してもよい。本実施形態においては、センサ５６を供給用画像の副走査方向の長さを検知するために用いる。以下で、その具体的な方法については説明する。
【００４４】
図９は、本実施形態における供給用画像の形成を制御する制御構成を示したブロック図である。なお、先の第１の実施形態と同様のブロックについては、その説明を省略する。センサ制御部１７はセンサ５６を制御し、中間転写ベルト５１上の供給用画像の副走査方向の長さを検知する。不定状態においては、いつまで現像ローラ６４と感光ドラム６１が当接しているかがわからない。よって、供給用画像もどれだけの長さで形成されるかわからないため、センサ５６により供給用画像の長さを検知することで、不定状態においてどれだけ供給用画像が形成されるかを検知することができる。センサ５６により供給用画像の長さを検知することで、不定状態においていつまで供給用画像の形成を続ければよいかを判断することができる。
【００４５】
図１０は、各画像形成ステーションの現像当接離間状態を示した状態遷移図である。一例として、ブラックで供給用画像を形成する方法を説明するが、先の第１の実施形態と同様、これに限られるものではない。本実施形態においては、供給用画像は、ステーション４（ブラック）において、当接状態から不定状態にかけて形成されている。不定状態は４００ｍｓｅｃであり、最長でこの時間分だけ当接状態に加えて長く供給用画像を形成することができる。よって、供給用画像の形成期間は、当接状態の６００ｍｓｅｃに不定状態の４００ｍｓｅｃを加えた１０００ｍｓｅｃとなる。
【００４６】
しかし、実際には不定状態のすべての期間で現像ローラ６４と感光ドラム６１が当接しているわけではない。不定状態において、いつまで供給用画像を形成することができたかを検知するために、中間転写ベルト５１上に形成された供給用画像をセンサ５６で検知する。本実施形態においては、一例として供給用画像の副走査方向の長さは７５０ｍｓｅｃであると検知された。すなわち、不定状態において現像ローラ６４が感光ドラム６１に当接して供給用画像を形成できる期間は１５０ｍｓｅｃであることがわかる。よって、形成期間を６００ｍｓｅｃ以上で７５０ｍｓｅｃ以内に設定すれば、不定状態も利用して供給用画像を形成することができる。不定状態も利用して供給用画像を形成することで、離間動作時に形成する供給用画像を長くすることができ、より多くのトナーをクリーニングブレード５８に供給することができる。
【００４７】
なお、現像ローラ６４の離間開始タイミングは、プロセスカートリッジＰの個体毎に異なる可能性があるため、プロセスカートリッジＰが交換された後、最初に供給用画像を形成する場合に、センサ５６で長さを検知するのが望ましい。しかし、不定状態における画像形成可能な期間の検知タイミングは、必ずしも最初の供給用画像を形成する場合に限られるものではない。例えば、任意の画像形成装置の電源を入れたときや、長期間の画像形成が実行されなかった後のキャリブレーション時等のタイミングで行っても良い。また、供給用画像ではなく、当接離間検知用の画像を使って、不定状態における現像ローラ６４と感光ドラム６１の離間タイミングを検知可能であれば、その検知結果から不定状態における供給用画像の形成期間を設定することも可能である。
【００４８】
このように、不定状態においても供給用画像を形成することによって、より多くのトナーをクリーニングブレード５８に供給することができる。また、センサ５６によって供給用画像の副走査方向の長さを検知することにより、不定状態における供給用画像を形成する期間を適切に制御することができる。
【００４９】
（第３の実施形態）
本実施形態においては、一次転写ローラ５２の当接離間機構と、二次転写ローラ２７の当接離間機構が共通となっている転写当接離間機構を備える画像形成装置において供給用画像の形成タイミングを制御する方法について説明する。なお、画像形成装置の構成等、先の第１の実施形態と同様の構成については、本実施形態においては説明を省略する。
【００５０】
図１１は、本実施形態における画像形成装置の概略構成図である。先の第１の実施形態の画像形成装置と、部品の配置等は異なるものの、基本的な画像形成プロセスについては共通であるので、ここでの詳しい説明は省略する。本実施形態における画像形成装置１は、一次転写ローラ５２及び二次転写ローラ２７を当接離間させる転写切替手段としての転写当接離間機構を備えている。一次転写部では、中間転写ベルト５１を挟持するように、感光ドラム６１と一次転写ローラ５２を当接させる。また、二次転写部では、中間転写ベルト５１と二次転写ローラ２７を当接させる。転写当接離間機構は、同一の駆動源にて駆動され、一次転写ローラ５２及び二次転写ローラ２７を当接離間させる。
【００５１】
図１２は、転写当接離間機構の概略構成図である。図１２を用いて、転写当接離間機構について説明する。一次転写ローラ５２及び二次転写ローラ２７の当接と離間を切り替えるための駆動源としてのステッピングモータである転写モータ１０１は、ウォームタイプのピニオンギアを介して駆動切り替えシャフト１０２と接続されている。また駆動切り替えシャフト１０２には各カムギア１０４を駆動するためのウォームギア１０３が設けられている。駆動切り替えシャフト１０２が回転すると、カムギア１０４のカム１０５の位相が変化し、押圧部材１０６及び転写搬送ユニット８に加減圧することで一次転写部及び二次転写部の当接と離間を切り替えることができる。図１２（ａ）は、一次転写部及び二次転写部がすべて当接しているフルカラー状態を示す。図１２（ｂ）は、ステーション４（ブラック）の一次転写部と、二次転写部が当接しているモノカラー状態を示す。図１２（ｃ）は、一次転写部及び二次転写部がすべて離間している全離間状態を示す。
【００５２】
図１３は、本実施形態における供給用画像の形成を制御する制御構成を示したブロック図である。なお、先の第１の実施形態と同様のブロックについては、その説明を省略する。本実施形態においては、転写モータ１０１と転写当接離間機構１００を備えている。駆動制御部１５は、転写モータ１０１を駆動させ、転写当接離間機構１００を駆動させることにより、一次転写部及び二次転写部を当接離間させる。そして、二次転写部の当接離間状態を鑑みて、供給用画像の形成を行う。より具体的には、二次転写ローラ２７が離間してから供給用画像が二次転写部に到達するように供給用画像を形成する。
【００５３】
本実施形態においても、先の第１の実施形態と同じく画像形成ステーション間の距離（イエロー−マゼンダ間、マゼンダ−シアン間、シアン−ブラック間）を９０ｍｍとする。また、感光ドラム６１や中間転写ベルト５１上のトナー像の搬送速度を３００ｍｍ／ｓｅｃとする。さらに、フルカラー状態から現像モータ９１を正回転駆動させて、現像ローラ６４を離間状態にする場合、それぞれの画像形成ステーションの離間開始タイミングは、以下のようになる。現像モータ９１の駆動開始から、画像形成ステーション１の現像ローラ６４が離間するまでの期間は５００ｍｓｅｃ、画像形成ステーション２の現像ローラ６４が離間するまでの期間は８００ｍｓｅｃとなる。さらに、画像形成ステーション３の現像ローラ６４が離間するまでの期間は１１００ｍｓｅｃ、画像形成ステーション４の現像ローラ６４が離間するまでの期間は２０００ｍｓｅｃとなる。画像形成ステーション１（イエロー）⇒画像形成ステーション２（マゼンダ）間の離間開始タイミング差、及び画像形成ステーション２（マゼンダ）⇒画像形成ステーション３（シアン）間の離間開始タイミング差は、共に３００ｍｓｅｃである。また、画像形成ステーション３（シアン）⇒画像形成ステーション４（ブラック）間の離間開始タイミング差は、９００ｍｓｅｃである。また、最下流の画像形成ステーション４（ブラック）から二次転写部までの中間転写ベルト上の距離は２１０ｍｍである。現像当接離間機構９０は、駆動開始からフルカラー状態からモノカラー状態に遷移するための時間は１５０ｍｓｅｃ、モノカラー状態から全離間状態に遷移するための時間は１５０ｍｓｅｃかかる構成である。すなわちフルカラー状態から全離間状態に遷移するには３００ｍｓｅｃ必要である。
【００５４】
図１４は、各画像形成ステーションの現像当接離間状態を示した状態遷移図である。一例として、ブラックで供給用画像を形成する方法を説明するが、先の第１の実施形態と同様、これに限られるものではない。供給用画像を形成可能な区間は６００ｍｓｅｃ（図中Ｘ）である。本実施形態においては、二次転写部の当接離間状態から供給用画像の形成を開始するタイミングを制御する。二次転写部の離間は、二次転写部を通常画像が通過するまで待つ必要があり、通常画像が通過した後に二次転写ローラ２７の離間を開始する。（図中Ａ）。二次転写ローラ２７の離間開始から３００ｍｓｅｃ後に一次転写部及び二次転写部は全離間状態に遷移する。二次転写ローラ２７を離間させた後は、供給用画像を二次転写部に通過させても二次転写ローラ２７が供給用画像で汚れることを防ぐことができる。この二次転写ローラ２７が離間したタイミングに基づき、画像形成ステーション４から二次転写部まで供給用画像が搬送される期間分遡ったタイミング（図中Ｂ）が、画像形成ステーション４における供給用画像の書き出しタイミングとなる。このように、供給用画像の形成可能区間であり、且つ二次転写ローラ２７の離間タイミングに基づく許可タイミング以降の期間（図中Ｃ）の４００ｍｓｅｃ間で供給用画像を形成する。これにより、供給用画像を形成しつつ、二次転写ローラ２７が供給用画像で汚れてしまうことを防ぐことができる。
【００５５】
なお、図１５のように、画像形成装置の構成によっては、転写部の離間動作（図の遷移中）が画像形成ステーション４（ブラック）での供給用画像形成可能区間のタイミングと重なる場合がある。このような場合は、一次転写ローラ５２が離間してしまうと供給用画像を中間転写ベルト５１に一次転写できなくなってしまうため、一次転写部の離間に合わせて供給用画像の形成を終了する。図１５においては、転写部の離間動作が開始されたタイミング（図中Ａ）で供給用画像の形成を終了する。
【００５６】
このように、二次転写ローラ２７の離間タイミングを鑑みて、供給用画像の形成開始タイミングを制御することで、二次転写ローラ２７が離間してから二次転写部を供給用画像が通過するようにすることができる。これにより、供給用画像によって二次転写ローラ２７を汚してしまうことを防ぎつつ、クリーニングブレード５８にトナーを供給することができる。
【符号の説明】
【００５７】
ＰＫ、ＰＣ，ＰＭ，ＰＹ  プロセスカートリッジ
１２  画像形成制御部
５１  中間転写ベルト
５８  クリーニングブレード
６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋ  感光ドラム
６４Ｙ、６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋ  現像ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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