(57)【要約】【課題】クリーニング装置から飛散したトナーが中間転写体上の画像域を汚すことを抑制して、高品質な画像を得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】トナー像が担持される感光体ドラム３１に形成されたトナー像を中間的に担持して回転するサイクルと、トナー像を担持せずに回転するサイクルとが設定された中間転写ベルト４１に対して、中間転写ベルト４１がトナー像を担持せずに回転するサイクルにおいてベルトクリーナ６０により中間転写ベルト４１をクリーニングする。【選択図】      図３
2004325657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が担持される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像を中間的に担持して回転するサイクルと、トナー像を担持せずに回転するサイクルとを有する中間転写体と、
前記中間転写体をクリーニングするとともに、当該中間転写体がトナー像を担持せずに回転するサイクルにおいて当該中間転写体をクリーニングするクリーナと
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーナは、前記中間転写体がトナー像を担持せずに回転するサイクルにおいて当該中間転写体への当接動作と離隔動作とを繰り返し行う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】
トナー像が担持される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像を中間的に担持する中間転写体と、
前記中間転写体に担持されたトナー像を記録媒体に転写する転写部材と、
前記中間転写体に対して接離可能に構成され、当該中間転写体をクリーニングするクリーナとを備え、
前記中間転写体は前記転写部材による転写の後トナー像を担持せずに回転するサイクルを有し、前記クリーナは当該サイクルにおいて当該中間転写体への当接動作と離隔動作とを繰り返すことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーナは、前記中間転写体の前記サイクルにおいて、当該中間転写体への当接動作と離隔動作とを繰り返した後、当該中間転写体への当接状態を維持することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写体は前記サイクルを少なくとも２回行い、前記クリーナは第１のサイクルにおいて当該中間転写体への当接動作と離隔動作とを繰り返し行い、第２のサイクルにおいて当該中間転写体への当接状態を維持することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記クリーナは、前記中間転写体への当接動作と離隔動作とを繰り返す回数を可変に構成されたことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】
温度を検知する温度検知部材、湿度を検知する湿度検知部材、前記トナー像の画像密度を検出する画像密度検知部材、用紙サイズおよび用紙搬送方向を検知する用紙検知部材のいずれかまたは複数をさらに備え、前記クリーナは、当該検知部材のいずれかまたは複数による検知結果に基づいて、前記中間転写体への当接動作と離隔動作とを繰り返す回数を可変に構成されたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
トナー像が担持される像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像を中間的に担持する中間転写体と、
前記中間転写体に担持されたトナー像を記録媒体に転写する転写部材と、
前記中間転写体に対して接離可能に構成され、当該中間転写体をクリーニングするクリーナと、
前記転写部材による転写の後トナー像を担持せずに前記中間転写体を回転させ、当該中間転写体の回転中に前記クリーナが当該中間転写体への当接動作と離隔動作とを繰り返した後、次の画像形成を行う第１のモードと、当該転写部材による転写の後直ちに次の画像形成を行う第２のモードとを選択する制御部と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
温度を検知する温度検知部材、湿度を検知する湿度検知部材、前記トナー像の画像密度を検出する画像密度検知部材、用紙サイズおよび用紙搬送方向を検知する用紙検知部材のいずれかまたは複数をさらに備え、前記制御部は、当該検知部材のいずれかまたは複数による検知結果に基づいて、前記第１のモードと前記第２のモードとのいずれかを選択することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機などの画像形成装置に係り、より詳しくは、電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式を利用したカラープリンタやカラー複写機等の画像形成装置においては、中間転写方式を採用した製品が増加している。かかる中間転写方式を採用した画像形成装置の一つとして、所謂４サイクル方式と呼ばれる方式を採用したものがある。このような４サイクル方式の画像形成装置では、例えばドラム状に構成された１つの感光体上に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）毎の画像情報に応じたトナー像が順次形成され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色トナー像がそれぞれ形成される毎に、これらのトナー像は感光体に接触しながら周回する中間転写ベルト上に一次転写される。そして、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色トナー像は中間転写ベルト上で順次重ね合わされて多重トナー像が形成され、この多重トナーが一括して記録媒体上に二次転写されてカラー画像が形成される。
【０００３】
このような４サイクル方式の画像形成装置では、中間転写ベルト上にトナー像を担持するため、二次転写後において中間転写ベルト表面に残った転写残トナーをクリーニング装置によってクリーニングする必要があるが、中間転写ベルトの１サイクル毎に各色トナー像が一次転写されるため、クリーニング装置は最後に重ね合わされるＫのトナー像が一次転写されるまでは中間転写ベルト表面から退避させておき、Ｋのトナー像が一次転写された後の所定のタイミングで中間転写ベルト表面に当接するように構成されている。
【０００４】
ここで、従来技術として、中間転写ベルト表面に残った転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置に関して、中間転写体に設けられた複数の基準マークを検知し、その検知信号に基づいてクリーニング装置が中間転写体から離間したときに中間転写体上に残ったトナー筋が、中間転写体上に転写される各トナー像の間にくるように、クリーニング装置の中間転写体に対する離間タイミングを制御する技術であって、中間転写体に設けられた複数の基準マークをマーク毎に認識できるように形成し、予め記憶した各基準マークの間隔に基づいてクリーニング装置の中間転写体に対する離間タイミングを決定する技術が存在する（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１４３１７０号公報（第１２−１４頁、図９）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高密度画像のプリントや転写効率の低下するような用紙（記録媒体）ではクリーニング装置に大量の転写残トナーが回収される場合があり、クリーニング装置を退避させる動作の際に、クリーニング装置に回収されたトナーが中間転写ベルト（中間転写体）上に飛散する場合がある。飛散したトナーが中間転写ベルト上の画像形成領域に付着した場合には、最終的に用紙上でトナー汚れとなって画像品質の低下を招くという問題があった。
なお、上述した特許文献１には、クリーニング装置が中間転写体から離間したときに中間転写体上に残ったトナー筋が、中間転写体上に転写される各色トナー像の間にくるように制御する技術が記載されているが、これでは上述した技術的課題を解決することはできない。
【０００７】
本発明は以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、クリーニング装置から飛散したトナーが中間転写体上の画像域を汚すことを抑制して、高品質な画像を得ることができる画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明の画像形成装置は、トナー像が担持される像担持体に形成されたトナー像を中間的に担持して回転するサイクルと、トナー像を担持せずに回転するサイクルとが設定された中間転写体に対して、中間転写体がトナー像を担持せずに回転するサイクルにおいてクリーナにより中間転写体をクリーニングすることを特徴としている。また、クリーナは、中間転写体がトナー像を担持せずに回転するサイクルにおいて中間転写体への当接動作と離隔動作とを繰り返し行うことを特徴とすることもできる。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置において、トナー像が担持される像担持体に形成されたトナー像を中間転写体によって中間的に担持し、中間転写体に担持されたトナー像を転写部材によって記録媒体に転写した後、中間転写体に対して接離可能に構成されたクリーナによって中間転写体をクリーニングするに際し、中間転写体は転写部材による転写の後トナー像を担持せずに回転するサイクルを有し、クリーナはこのトナー像を担持せずに回転するサイクルにおいて中間転写体への当接動作と離隔動作とを繰り返すことを特徴としている。その際、クリーナは、中間転写体のトナー像を担持せずに回転するサイクルにおいて、中間転写体への当接動作と離隔動作とを繰り返した後、中間転写体への当接状態を維持することもできる。さらに、中間転写体はトナー像を担持せずに回転するサイクルを少なくとも２回行い、クリーナは第１のサイクルにおいて中間転写体への当接動作と離隔動作とを繰り返し行い、第２のサイクルにおいて中間転写体への当接状態を維持することもできる。
【００１０】
また、クリーナは、中間転写体への当接動作と離隔動作とを繰り返す回数を可変に構成されたことを特徴とすることができる。特に、温度を検知する温度検知部材、湿度を検知する湿度検知部材、トナー像の画像密度を検出する画像密度検知部材、用紙サイズおよび用紙搬送方向を検知する用紙検知部材のいずれかまたは複数をさらに備え、クリーナは、これらの検知部材のいずれかまたは複数による検知結果に基づいて、中間転写体への当接動作と離隔動作とを繰り返す回数を可変に構成することもできる。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置では、トナー像が担持される像担持体に形成されたトナー像を中間転写体によって中間的に担持し、中間転写体に担持されたトナー像を転写部材によって記録媒体に転写した後、中間転写体に対して接離可能に構成されたクリーナによって中間転写体をクリーニングするように構成され、制御部は、転写部材による転写の後トナー像を担持せずに中間転写体を回転させ、中間転写体の回転中にクリーナが中間転写体への当接動作と離隔動作とを繰り返した後、次の画像形成を行う第１のモードと、転写部材による転写の後直ちに次の画像形成を行う第２のモードとを選択することを特徴としている。特に、温度を検知する温度検知部材、湿度を検知する湿度検知部材、トナー像の画像密度を検出する画像密度検知部材、用紙サイズおよび用紙搬送方向を検知する用紙検知部材のいずれかまたは複数をさらに備え、制御部は、検知部材のいずれかまたは複数による検知結果に基づいて、第１のモードと第２のモードとのいずれかを選択することも可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。図１に示す画像形成装置は、画像読取部１および画像形成部２で構成されている。
画像読取部１は、図示しない原稿を載置する透明なプラテンガラス１２、原稿を照射する光源１４および原稿から反射した光を反射する第１の反射ミラー１５で構成され、図中水平方向に移動自在な原稿照明ユニット１３、原稿照明ユニット１３からの光を反射する第２の反射ミラー１７および第３の反射ミラー１８を備えたミラーユニット１６、ミラーユニット１６による反射光の光路上に配置された結像レンズ１９、ミラーユニット１６による反射光を受光する撮像部ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を備えている。
【００１３】
原稿照明ユニット１３は、図中水平方向に移動しながらプラテンガラス１２の下方から原稿に光を照射する。そして原稿からの反射光はミラーユニット１６を介して結像レンズ１９により撮像部ＣＣＤに結像される。
撮像部ＣＣＤは、原稿からの反射光をレッド（Ｒ）、グリーン  （Ｇ）、ブルー  （Ｂ）のアナログ信号として読み取る。撮像部ＣＣＤには、後述する制御部１００によって制御される画像処理部ＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）が接続されている。画像処理部ＩＰＳは、撮像部ＣＣＤから入力された読取画像信号をＡＤ変換する画像読取データ出力部２１と、画像読取データ出力部２１から出力されたデータ（デジタルデータ）をイエロー  （Ｙ）、マゼンタ  （Ｍ）、シアン  （Ｃ）、黒  （Ｋ）の画像データに変換して濃度補正、拡大縮小補正等のデータ処理を施すとともに、書込用画像データ（レーザ駆動データ）として出力する画像データ出力部２２とを有している。また、画像処理部ＩＰＳにはレーザ駆動信号出力装置２４が接続され、レーザ駆動信号出力装置２４では、画像処理部ＩＰＳから出力された書込用画像データに応じたレーザ駆動信号を所定のタイミングで光走査装置ＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）に出力する。
【００１４】
画像形成部２は、矢印Ａ方向に向かって回転する像担持体としての感光体ドラム３１、この感光体ドラム３１の周囲に、感光体ドラム３１を一様に帯電する帯電器３２、レーザ駆動信号により変調されたレーザビームＬを感光体ドラム３１に照射する光走査装置ＲＯＳ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色トナーが収容された現像器３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋを搭載し回転軸３３ａを中心に回動するロータリー現像器３３、感光体ドラム３１上に残留したトナーを除去するドラムクリーナ３４、帯電器３２による帯電前に感光体ドラム３１を除電する除電ランプ３５が配設されている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部１００を有している。なお、本実施の形態では、感光体ドラム３１の感光層はＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等のマイナス極性に帯電するもので構成され、また、現像は反転現像方式にて行われる。したがって、使用されるトナーはマイナス極性に帯電し易い特性を有している。
【００１５】
また、画像形成部２には、感光体ドラム３１の表面に当接するように配置された中間転写体の一例としての中間転写ベルト４１が配設されている。中間転写ベルト４１は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が１０６〜１０１４Ωｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０．１ｍｍ程度のフィルム状の無端ベルトで構成されている。中間転写ベルト４１は、複数のロール４６、４７、４８ａ〜４８ｃ、４９によって張架され、矢印Ｂ方向に回動するように構成されている。これらのロールのうち、ロール４６は中間転写ベルト４１を回動させるための駆動ロール、ロール４７は中間転写ベルト４１にかかる張力を一定とするためのテンションロール、ロール４８ａ〜４８ｃは従動回転するアイドラロール、ロール４９は後述する二次転写用のバックアップロールである。
【００１６】
さらに、中間転写ベルト４１が感光体ドラム３１と当接する一次転写部Ｔ１には、中間転写ベルト４１の裏面側に中間転写ベルト４１を介して感光体ドラム３１に圧接するように一次転写ロール４２が配設されている。一次転写ロール４２は、中間転写ベルト４１の回動に伴って従動回転するように構成されている。
一次転写ロール４２は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で形成されている。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７〜１０９Ωｃｍの円筒ロールである。そして、一次転写ロール４２は中間転写ベルト４１を挟んで感光体ドラム３１に圧接配置され、さらに一次転写ロール４２にはトナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、感光体ドラム３１上に形成されたトナー像が中間転写ベルト４１に順次、静電吸引され、中間転写ベルト４１上に重畳されたトナー像が形成される。
【００１７】
また、用紙Ｓの搬送経路に面した中間転写ベルト４１の二次転写部Ｔ２には、中間転写ベルト４１のトナー担持面側（外側）に中間転写ベルト４１と接離自在に配設された二次転写ロール５０、中間転写ベルト４１の裏面側（内側）に配設されて二次転写ロール５０の対向電極をなし給電されるバックアップロール４９が配設されている。バックアップロール４９は、導電性の金属ロールに半導電性の弾性体を巻き付けて構成したものであり、例えばその体積抵抗率は１０６〜１０８Ωｃｍに調整されている。
【００１８】
一方、二次転写ロール５０は、金属ロールの表面をカーボン分散発泡ウレタンで包み、その外側に半導電性の弾性体を巻き付けて構成したものであり、例えばその体積抵抗率は１０７〜１０９Ωｃｍに調整されている。二次転写ロール５０は、カラートナー像が形成される場合には、最終色前までのトナー像、すなわちＹ、Ｍ、Ｃの各色トナー像が二次転写ロール５０との対向部を通過するまでは、中間転写ベルト４１から離間する位置に退避するようになっている。そして、最終色を含めたトナー像、すなわちＹ、Ｍ、ＣにＫを重ねた各色トナー像が一次転写され、二次転写部Ｔ２に搬送されるのとタイミングを合わせて、二次転写ロール５０は中間転写ベルト４１に当接するように構成されている。二次転写時には、二次転写ロール５０は中間転写ベルト４１を挟んでバックアップロール４９に圧接され、さらに二次転写ロール５０は接地されてバックアップロール４９との間に二次転写バイアスが形成されて、二次転写部Ｔ２に搬送される用紙Ｓ上にトナー像を二次転写する。
なお、二次転写ロール５０には、二次転写ロール５０に付着したトナー等の異物を除去するロールクリーナ５３が取り付けられる。
【００１９】
さらに、中間転写ベルト４１における二次転写部Ｔ２の下流側には、中間転写ベルト４１を挟んでアイドラロール４８ａと対向する位置にベルトクリーナ６０が配設されている。このベルトクリーナ６０は、中間転写ベルト４１に対して接離自在に配置されており、カラートナー像が形成される場合には、最終色前までのトナー像、すなわちＹ、Ｍ、Ｃの各色トナー像がベルトクリーナ６０との対向部を通過するまでは、中間転写ベルト４１から離間する位置に退避するようになっている。そして、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色トナー像がベルトクリーナ６０との対向部を通過した後、ベルトクリーナ６０は中間転写ベルト４１に当接するように構成され、最終色を含めたトナー像、すなわちＹ、Ｍ、ＣにＫを重ねた各色トナー像が二次転写された後の転写残トナーを除去する。
【００２０】
さらにまた、中間転写ベルト４１の表面には位置検出用のマークＭＫが形成されており、ベルトクリーナ６０の下流側にはこのマークＭＫを検出するベルト位置検知センサＳＮが取り付けられている。この画像形成装置では、ベルト位置検知センサＳＮから出力される精度の高い中間転写ベルト４１の位置検出信号によって、感光体ドラム３１に対する潜像書込タイミングの制御が行われる。
【００２１】
さらに、用紙搬送系として、用紙Ｓが載置される用紙トレイ７１と、用紙トレイ７１に載置された用紙Ｓを取り出すピックアップロール７２と、ピックアップロール７２にて繰り出された用紙Ｓを搬送する搬送ロール７３と、用紙Ｓを一時的にせき止めてタイミングあわせをするレジストロール７４と、二次転写部Ｔ２に用紙Ｓを案内する搬送シュート７５と、二次転写後の用紙Ｓを案内するガイド７６および用紙搬送ベルト７７とを有している。また、用紙搬送ベルト７７の用紙搬送方向下流側には、定着ロールと加圧ロールとで構成され、用紙Ｓに転写されたトナーを加熱および加圧して定着する定着器８０が設けられている。そして、定着器８０の用紙搬送方向下流側には、外部に排出された用紙Ｓを堆積させる排紙トレイ９０が設けられている。
【００２２】
次に、本実施の形態にかかる画像形成装置による画像形成動作について説明する。図示しないユーザインターフェースのコピースタートキーがオンに操作されると、所定の作像プロセスが実行される。まず、プラテンガラス１２に置かれた原稿が原稿照明ユニット１３の光源により照射される。原稿から反射した原稿反射光は、原稿照明ユニット１３の第１の反射ミラー１５およびミラーユニット１６の第２の反射ミラー１７および第３の反射ミラー１８で反射し、結像レンズ１９を通って撮像部ＣＣＤによりＲ、Ｇ、Ｂのアナログ信号として読み取られる。撮像部ＣＣＤの読取画像信号は画像処理部ＩＰＳに入力される。そして、画像処理部ＩＰＳから出力された書込用画像データに応じて、レーザ駆動信号出力装置２４がレーザ駆動信号を送出し、光走査装置ＲＯＳからレーザビームＬが感光体ドラム３１に照射される。
【００２３】
感光体ドラム３１は矢印Ａ方向に回転駆動され、その表面が帯電器３２によって所定のマイナス電位に帯電されている。したがって感光体ドラム３１表面に光走査装置ＲＯＳからレーザビームＬが照射されることによって潜像が書き込まれる。このとき、感光体ドラム３１に書き込まれた静電潜像がイエロー（Ｙ）の画像情報に対応したものであれば、この静電潜像はＹのトナーが収容されるＹの現像器３３Ｙで現像され、感光体ドラム３１にはＹのトナー像が形成される。そして、感光体ドラム３１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム３１と中間転写ベルト４１とが対向する一次転写部Ｔ１で一次転写ロール４２に印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト４１上に転写される。一方、一次転写後に感光体ドラム３１上に残留したトナー  （転写残トナー）は、ドラムクリーナ３４によって除去される。
【００２４】
単色画像（例えば白黒画像）を形成する場合は、中間転写ベルト４１に一次転写されたトナー像を直ちに用紙Ｓに二次転写するが、複数色のトナー像からなるカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム３１上でのトナー像の形成並びにこのトナー像の一次転写の工程が色数分だけ繰り返される。例えば、４色のトナー像を重ね合わせたフルカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム３１上には順次イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒（Ｋ）のトナー像が形成され、これらトナー像は順次中間転写ベルト４１に一次転写される。一方、中間転写ベルト４１は、最初に一次転写されたＹのトナー像を保持したまま感光体ドラム３１と同一の周速で回動し、中間転写ベルト４１上には、所定の位置にその一回転毎にＭ、ＣおよびＫのトナー像が重ねられていく。
【００２５】
このようにして中間転写ベルト４１上に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト４１の回動に伴って二次転写部Ｔ２へと搬送される。一方、用紙Ｓはピックアップロール７２により用紙トレイ７１から取り出され、搬送ロール７３によって一枚ずつに搬送された後レジストロール７４の位置まで搬送される。その後、用紙Ｓは中間転写ベルト４１上のトナー像が二次転写部Ｔ２に到達するタイミングに合わせるように二次転写部Ｔ２へと供給され、中間転写ベルト４１を介してバックアップロール４９と二次転写ロール５０との間に用紙Ｓが挟持される。その際に、二次転写部Ｔ２では、バックアップロール４９に印加される二次転写バイアスにより二次転写ロール５０とバックアップロール４９との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト４１上に担持されたトナー像が用紙Ｓに二次転写（一括転写）される。その後、トナー像が転写された用紙Ｓは、ガイド７６および用紙搬送ベルト７７によって定着器８０へと搬送されて用紙Ｓ上のトナー像を加熱および加圧して定着した後、排紙トレイ９０に排出される。一方、二次転写後に中間転写ベルト４１に付着したトナー（転写残トナー）は、ベルトクリーナ６０によって除去される。
【００２６】
ここで、ベルトクリーナ６０について詳細に説明する。
まず、ベルトクリーナ６０の構成について説明する。図２は、ベルトクリーナ６０の構成を説明する概略断面図である。図２に示すように、ベルトクリーナ６０は、ウレタンゴムで形成され、中間転写ベルト４１に当接されることにより中間転写ベルト４１の転写残トナーを掻き取るクリーニングブレード６１、回収された転写残トナーを一時的に貯蔵する回収容器６２、ベルトクリーナ６０の回動中心となる回動軸６３、ベルトクリーナ６０を回動させるための回動力を受ける凸部６４、クリーニングブレード６１を中間転写ベルト４１に押し付けるように付勢するバネ６５、シャフト６６を中心に回動することによってベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１に接離させる偏心カム６７、回収された転写残トナーを図示しない外部容器へ搬送するオーガ６８を備えている。
【００２７】
ベルトクリーナ６０は、偏心カム６７が時計回りに回転して凸部６４をバネ６５に抗して押し上げることによって、クリーニングブレード６１が中間転写ベルト４１から離隔する。一方、偏心カム６７が反時計回りに回転して凸部６４から離れ、凸部６４がバネ６５による引張力を受けることによって、クリーニングブレード６１は中間転写ベルト４１に当接する。
【００２８】
次に、ベルトクリーナ６０の動作について説明する。図３は、ベルトクリーナ６０の動作を説明するタイミングチャートである。図３に示すように、ベルトクリーナ６０は、カラートナー像が形成される場合には、最終色前までのトナー像、すなわちＹ、Ｍ、Ｃの各色トナー像がベルトクリーナ６０との対向部を通過するまでは、中間転写ベルト４１から離隔した位置に退避している。そして、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色トナー像がベルトクリーナ６０との対向部を通過した後、ベルトクリーナ６０は中間転写ベルト４１に当接する位置に移動する。ベルトクリーナ６０が中間転写ベルト４１に当接した後、最終色を含めたトナー像、すなわちＹ、Ｍ、Ｃのトナー像に重ねてＫのトナー像が形成され、これらのトナー像が二次転写されるサイクルにおいて、ベルトクリーナ６０は中間転写ベルト４１に当接したままの状態で中間転写ベルト４１上の転写残トナーを除去する。
【００２９】
Ｋのトナー像が形成され、二次転写されるサイクルが終了した後に続いて、トナー像を形成しないサイクル、すなわち、感光体ドラム３１上にトナー像を形成せず、中間転写ベルト４１にトナー像が担持されない状態で動作させるサイクルを２サイクル行う。その２サイクルの中において、まず画像形成を行わない１周目のサイクルでは、ベルトクリーナ６０は中間転写ベルト４１に当接する位置と離隔する位置とを往復する動作を複数回繰り返す。これによって、ベルトクリーナ６０のクリーニングブレード６１の近傍に滞留している飛散し易いトナーを中間転写ベルト４１上に一旦飛散させる。そして次の画像形成を行わない２周目のサイクルでは、ベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１に当接する位置に固定し、前のサイクルで中間転写ベルト４１上に一旦飛散させたトナーをクリーニングする。
画像形成を行わない２周目のサイクルが終了した後には、次の画像形成サイクルを開始し、第１のトナー像、すなわちＹのトナー像がベルトクリーナ６０が配置されている位置に到達する前に、ベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１から離隔した位置に退避させる。このように、画像形成動作と画像形成動作との間で上述したクリーニング動作を行った後は、通常の画像形成動作を行い、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの多重トナー像を形成する。
【００３０】
図４は、画像形成を行わない１周目のサイクルにおいて、中間転写ベルト４１に当接する位置と離隔する位置との間でベルトクリーナ６０が往復動作を繰り返した回数に対するトナー飛散量を表した図である。ここでは、中間転写ベルト４１の周長を５２８ｍｍ、プロセススピードを２２０ｍｍ／ｓｅｃとし、ベルトクリーナ６０の当接時間を２５０ｍｓｅｃ、ベルトクリーナ６０の離隔時間を３８０ｍｓｅｃとした。またトナー飛散量は、Ａ４サイズの用紙を用いて、高密度画像を形成した場合に直径が０．２ｍｍ以上のトナー汚れが５個以上存在するものが１００枚当たり何枚あるかで評価した。
【００３１】
図４に示すように、ベルトクリーナ６０の往復動作回数を増やす程、トナー飛散量は低減する。図４では、トナー飛散量が上述した０．２ｍｍ以上のトナー汚れが５個以上存在するものが１００枚当たり１０枚以下であることを画像汚れの許容値としたが、ベルトクリーナ６０を１回以上往復動作させることで、トナー飛散量を許容値以下とすることができる。
なお、中間転写ベルト４１での画像形成を行わない２回のサイクルにおいて、ベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１に対して往復動作させず、当接させたままの状態（ベルトクリーナ６０の往復動作回数０回）でも、目標値を達成しないまでも従来よりも格段にトナー飛散量を低減することができる。したがって、図４での評価で行った高密度画像を形成する場合以外、すなわち低密度画像を形成する場合には、画像形成を行わない２回のサイクルにおいてベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１に当接させたままの状態（ベルトクリーナ６０の往復動作回数０回）でも、トナー飛散量を十分に低減することができる。
【００３２】
このように、二次転写の終了後に画像形成を行わない２回のサイクルを設定し、その１周目のサイクルにおいて中間転写ベルト４１に当接する位置と離隔する位置との間でベルトクリーナ６０が往復動作を繰り返し行い、その２周目のサイクルでは、ベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１に当接する位置に固定して中間転写ベルト４１上をクリーニングするように動作させることにより、例えば高印字密度の画像が連続した場合や、転写効率の低い用紙Ｓを使用した場合等、ベルトクリーナ６０に回収される転写残トナーが多くなった場合でも、ベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１から退避させる動作中に、ベルトクリーナ６０から回収トナーが飛散して、中間転写ベルト４１上の画像形成領域にその飛散トナーが付着し、画像汚れとなることを抑制することができる。
【００３３】
また、例えば紙粉の多い用紙をプリントした場合等に、用紙から分離した紙の繊維がクリーニングブレード６１のエッジ部分に挟み込まれることがあり、このような挟みこまれた紙の繊維は通常のクリーニング動作で除去することができずに、クリーニング不良の発生原因となる場合がある。本実施の形態では、ベルトクリーナ６０の往復動作を行うことにより、クリーニングブレード６１が中間転写ベルト４１に対し接離する際に紙の繊維を除去することができるので、クリーニング不良を抑制することも可能となる。
【００３４】
ところで、画像を形成するに際して、用紙を長尺方向に搬送する縦送り（ＬＥＦ）と短尺方向に搬送する横送り（ＳＥＦ）とを選択することができるが、例えばＡ４サイズを横送り（Ａ４ＳＥＦ）する場合には、中間転写ベルト４１の周長５２８ｍｍとした場合に、画像形成領域と次の画像形成領域との間の非画像範囲（インターイメージ）は約２３０ｍｍと広いため、回収される転写残トナーが増加しても、ベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１から退避させる動作中に飛散するトナーは、殆どがインターイメージに付着するので、画像形成領域を汚すことは極めて少ない。
したがって、本実施の形態ようなベルトクリーナ６０の動作は、ＬＥＦを選択した場合のようなインターイメージが狭い場合に実施するように構成することもできる。
【００３５】
ただし、本実施の形態のようなベルトクリーナ６０の動作を行うことによって、プリントの生産性を改善することができる。図５は、Ａ４サイズの用紙を用いた場合の用紙の送り方向に対するトナー飛散量を示した図である。図５に示したように、Ａ４縦送り（Ａ４ＬＥＦモード）を従来の方法で画像形成した場合には、１サイクルで２枚のプリントを行うことにより、プリントスピード１２．５ｐｐｍ（ｐｒｉｎｔ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）を実現できるが、トナー飛散量は非常に多い。また、Ａ４横送り（Ａ４ＳＥＦモード）を従来の方法で画像形成した場合には、インターイメージが広く確保できるためトナー飛散量は許容値以下に低下するが、インターイメージを広く確保する必要から１サイクルで２枚のプリントを行うことはできず、プリントスピードは６．３ｐｐｍに低下する。これに対して、本実施の形態を実施した場合には、トナー飛散量は許容値以下に低下できるとともに、Ａ４ＬＥＦモードにおいて１サイクルで２枚のプリントを行うことができるのでプリントスピードも８．３ｐｐｍと改善することができる。なお、トナー飛散量は、図４の場合と同様に評価した。
【００３６】
また、トナー飛散量はトナーの帯電量に影響される。図６は、相対湿度とトナー飛散量との関係を示した図である。図６に示したように、一般に低湿度環境においてはトナー電荷量が大きくなるので、トナー飛散量が増えるとともにトナーが飛散する範囲も広がる。このため、低湿度環境では画像汚れが生じ易い。これに対し、高湿度環境では、帯電量の低下やトナーの凝集が生じ易くなることから、トナー飛散量は減少する。したがって、ベルトクリーナ６０周辺の機内の湿度を検知して所定の湿度、例えば図６で示したトナー飛散量が許容値以上となる８０％ＲＨ以下の湿度で、本実施の形態ようなベルトクリーナ６０の動作を行うように構成することも可能である。その際、湿度が低くなる程、ベルトクリーナ６０の往復動作の回数を多く構成することも有効である。なお、トナー飛散量は、図４の場合と同様に評価した。
また、設定された所定の湿度よりも低湿度の場合に行うベルトクリーナ６０の往復動作の回数を、所定の湿度よりも高湿度の場合に行うベルトクリーナ６０の往復動作の回数よりも多く設定するように構成することもできる。
【００３７】
ところで、本実施の形態のベルトクリーナ６０では、クリーニング部材としてクリーニングブレード６１を用いている。クリーニングブレード６１は、ブラシやロールと異なり駆動機構が必要ないことから安価に製造でき、設置スペースも小さいという利点から、一般的に用いられている。
クリーニングブレード６１としては、例えばウレタンゴムが用いられるが、ゴム材は高温環境下で軟化する傾向にある。本実施の形態のように、中間転写ベルト４１の回転中にベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１に対し接離させる場合に、高温環境下においてクリーニングブレード６１が軟化すると、中間転写ベルト４１の搬送方向に座屈する所謂ブレードめくれが発生し易くなる。実験によれば、３０℃以下ではブレードめくれの発生は認められないが、３５℃以上ではベルトクリーナ６０の往復動作約３０回に１度の割合でブレードめくれが発生した。
このため、ベルトクリーナ６０周辺の機内の温度を検知し、所定の温度、例えば３５℃以上においては本実施の形態のようなベルトクリーナ６０の動作を行わないか、またはベルトクリーナ６０の往復動作の回数を少なくするように構成することも可能である。
【００３８】
また、白黒画像形成時にはベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１から退避させることがないのでトナー飛散は発生しないことから、本実施の形態のようなベルトクリーナ６０の動作は、カラー画像形成時にのみ実施するように構成することもできる。このように構成することによって、不必要にプリントの生産性を低下することがない。
【００３９】
また、図７は、画像密度とトナー飛散量との関係を示した図であるが、図７に示すように、トナー飛散量は画像密度が高くなる程、多くなる傾向がある。そこで、プリントが行われている画像の画像密度を画像処理部ＩＰＳから検出し、検出された画像密度に応じてトナー飛散量を判断して、ベルトクリーナ６０の往復動作の回数を設定することも可能である。
また、図７に示すように、画像密度が８％以下ではトナー飛散量が許容値以下となるので、例えば画像密度が８％以上の場合に本実施の形態のようなベルトクリーナ６０の動作を行うように構成することもできる。
【００４０】
次に、ベルトクリーナ６０の動作を制御する制御部１００について説明する。図８は、ベルトクリーナ６０の動作制御に関する構成を説明するブロック図である。図８に示すように、制御部１００は、ユーザからの指示を受けるユーザインターフェースＵＩ、プリントが行われる画像の画像密度を計算する機能を有する画像処理部ＩＰＳ、ベルトクリーナ６０周辺の温度を検知する温度センサからなる温度検知部１１０、ベルトクリーナ６０周辺の湿度を検知する湿度センサからなる湿度検知部１１１に接続されている。
ユーザインターフェースＵＩは、ユーザからの指示に従い、カラー画像を形成するか白黒画像を形成するかの選択や、用紙サイズや用紙の送り方向の選択を制御部１００に出力する。画像処理部ＩＰＳは、原稿からの画像データに対して濃度補正、拡大縮小補正等のデータ処理を施すとともに、画像密度を計算して制御部１００に出力する。温度検知部１１０は検知した温度を制御部１００に出力し、湿度検知部１１１は検知した湿度を制御部１００に出力する。
制御部１００は、ユーザインターフェースＵＩ、画像処理部ＩＰＳ、温度検知部１１０および湿度検知部１１１からの入力に応じて、ベルトクリーナ６０の往復動作を行うか否か、さらにベルトクリーナ６０の往復動作の回数を決定する。
【００４１】
ここで、制御部１００が行うベルトクリーナ６０の動作制御について説明する。図９は、制御部１００が行うベルトクリーナ６０の動作制御の処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず制御部１００は、ユーザインターフェースＵＩからの指示に基づき、カラー画像を形成するモードと白黒画像を形成するモードとのうちいずれが選択されているかを判断する（Ｓ１０１）。白黒画像を形成するモードが選択されている場合には、ベルトクリーナ６０を往復移動させず中間転写ベルト４１に当接したままの状態に設定する白黒画像形成時のクリーニング動作を実施する（Ｓ１０８）。
【００４２】
ステップＳ１０１においてカラー画像を形成するモードが選択されたと判断した場合には、用紙サイズと用紙の搬送方向、すなわち縦送り（ＬＥＦ）か横送り（ＳＥＦ）かに基づいてインターイメージが充分あるか否かを判断する（Ｓ１０２）。そして、例えばＡ４ＳＥＦのようにインターイメージが充分ある場合には、カラー画像形成動作後に直ちに次のカラー画像形成動作を実行する際に実施する通常のクリーニング動作を行う（Ｓ１０９）。これは、インターイメージが充分あれば、ベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１から退避させる動作中に飛散するトナーは、殆どがインターイメージに付着するので、画像形成領域を汚すことは極めて少ないからである。
【００４３】
ステップＳ１０２において、充分なインターイメージが無いと判断した場合には、湿度検知部１１１で検知されたベルトクリーナ６０周辺の湿度が、所定値、例えば８０％ＲＨ以下か否かを判断する（Ｓ１０３）。そして湿度が所定値以上であれば、上記した通常のクリーニング動作を行う（Ｓ１０９）。これは、湿度が所定値以上であれば、帯電量の低下やトナーの凝集が生じ易くなることから、トナー飛散量は少ないからである。
ステップＳ１０３において、ベルトクリーナ６０周辺部の湿度が所定値以下と判断した場合には、温度検知部１１０で検知されたベルトクリーナ６０周辺の温度が、所定値、例えば３５℃以下かどうかを判断する（Ｓ１０４）。そして温度が所定値以上であれば、上記した通常のクリーニング動作を行う（Ｓ１０９）。これは、温度が所定値以上において発生し易い、ベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１に対し接離させる際のブレードめくれの発生を抑制するためである。
【００４４】
ステップＳ１０４において、ベルトクリーナ６０周辺の温度が所定値以下と判断した場合には、プリントする画像の画像密度を画像処理部ＩＰＳから取得し、画像密度が所定値、例えば８％以上か否かを判断する（Ｓ１０５）。そして画像密度が所定値以下であれば、上記した通常のクリーニング動作を行う（Ｓ１０９）。これは、画像密度が所定値以下であれば、トナー飛散量が許容値以下となるので画像汚れの発生は少ないからである。
ステップＳ１０５において、プリントする画像の画像密度が所定値以上である場合には、ステップＳ１０３で検知した湿度およびステップＳ１０５で取得した画像密度に基づいて、ベルトクリーナ６０を往復動作させる回数を決定する（Ｓ１０６）。
【００４５】
そして、二次転写後において、感光体ドラム３１上にトナー像を形成せず、中間転写ベルト４１にトナー像が担持されない状態で動作させるサイクルを少なくとも２サイクル設定し、まず画像形成を行わない１周目のサイクルでは、ベルトクリーナ６０は中間転写ベルト４１に当接する位置と離隔する位置とを往復する動作をステップＳ１０６で決定した回数だけ繰り返す。そして次の画像形成を行わない２周目のサイクルでは、ベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１に当接する位置に固定してクリーニングを行う（Ｓ１０７）。
【００４６】
このように、本実施の形態では、二次転写の終了後に画像形成を行わない２回のサイクルを設定し、その１周目のサイクルではベルトクリーナ６０を往復動作させ、その２周目のサイクルではベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１に当接する位置に固定して中間転写ベルト４１上をクリーニングするように動作させることにより、例えば高印字密度の画像が連続した場合や、転写効率の低い用紙Ｓを使用した場合等のように、ベルトクリーナ６０に回収される転写残トナーが多い場合でも、ベルトクリーナ６０を中間転写ベルト４１から退避させる動作中に、ベルトクリーナ６０から回収トナーが飛散して、中間転写ベルト４１上の画像形成領域にその飛散トナーが付着し、画像汚れとなることを抑制することができる。
また、例えば紙粉の多い用紙をプリントした場合等に、クリーニングブレード６１のエッジ部分に挟み込まれた紙の繊維を、ベルトクリーナ６０の往復動作により除去することができるので、挟み込まれた紙の繊維に起因するクリーニング不良を抑制することも可能となる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、クリーニング装置から飛散したトナーが中間転写体上の画像域を汚すことを抑制して、高品質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置を示した図である。
【図２】ベルトクリーナの構成を説明する概略断面図である。
【図３】ベルトクリーナの動作を説明するタイミングチャートである。
【図４】ベルトクリーナが往復動作を繰り返した回数に対するトナー飛散量を表した図である。
【図５】用紙の送り方向に対するトナー飛散量を示した図である。
【図６】相対湿度とトナー飛散量との関係を示した図である。
【図７】画像密度とトナー飛散量との関係を示した図である。
【図８】ベルトクリーナの動作制御に関する構成を説明するブロック図である。
【図９】制御部が行うベルトクリーナの動作制御の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…画像読取部、２…画像形成部、３１…感光体ドラム、３３…ロータリー現像器、４１…中間転写ベルト、４２…一次転写ロール、４９…バックアップロール、５０…二次転写ロール、６０…ベルトクリーナ、６１…クリーニングブレード、６２…回収容器、６３…回動軸、６４…凸部、６５…バネ、６６…シャフト、６７…偏心カム、６８…オーガ、ＲＯＳ…光走査装置、ＩＰＳ…画像処理部、Ｓ…用紙、Ｔ１…一次転写部、Ｔ２…二次転写部
【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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