(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の潜像を感光体ドラム上に生成するレーザユニットと、
上記感光体ドラム上の潜像をトナーにより現像する現像器と、
現像された潜像を中間転写ベルトに現像画像として転写する転写ローラと、
上記中間転写ベルトへの圧接・離間が可能であると共に、クリーニング処理である旨の信号に基づいて中間転写ベルトから離間する二次転写ローラと、
中間転写ベルトに転写されシート部材に転写されていない現像画像をクリーニングするクリーニングユニットと、
クリーニング処理である旨の信号を二次転写ローラに送信するクリーニング制御ユニットと
を備え、
上記クリーニング制御ユニットは、最後にシート部材に転写された現像画像に対応する出力画像を上記レーザユニットに送信すると共に、上記クリーニング処理である旨の信号を二次転写ローラに送信し、
上記クリーニングユニットは、最後にシート部材に転写された現像画像と同一の現像画像をクリーニングする
画像形成装置。
【請求項２】
所定の潜像を感光体ドラム上に生成するレーザユニットと、
上記感光体ドラム上の潜像をトナーにより現像する現像器と、
現像された潜像を中間転写ベルトに現像画像として転写する転写ローラと、
上記中間転写ベルトへの圧接・離間が可能であると共に、クリーニング処理である旨の信号に基づいて中間転写ベルトから離間する二次転写ローラと、
中間転写ベルトに転写されシート部材に転写されていない現像画像をクリーニングするクリーニングユニットと、
クリーニング処理である旨の信号を二次転写ローラに送信するクリーニング制御ユニットと
を備え、
上記クリーニング制御ユニットは、シート部材に転写されるに至った複数枚の現像画像に対応する出力画像を合成すると共に、当該合成した出力画像を上記レーザユニットに送信すると共に、上記クリーニング処理である旨の信号を二次転写ローラに送信し、
上記クリーニングユニットは、合成された出力画像に対応する現像画像をクリーニングする
画像形成装置。
【請求項３】
上記クリーニング制御ユニットは、シート部材に転写されるに至った間近複数枚の現像画像に対応する出力画像を合成する請求項２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、複写機やプリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関し、詳しくは、転写ベルトのクリーニング力を高めた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、トナー（現像剤）を構成するトナー粒子と外部添加剤（研磨剤）のうち、当該外部添加剤が感光体ドラムの表面を常に研磨し、感光体ドラム表面を一定の状態に保つことで長期使用時でも画質の劣化を防止することを可能としている。近年では、出力画像の画質向上が求められており、これに伴い上記外部添加剤の添加量が増加している。
【特許文献１】特開２００４−２７９９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、外部添加剤はトナー粒子の表面から脱離しやすい。このため、現像画像のシート部材である用紙への転写処理時に、大量に添加された外部添加剤の一部が転写ベルトに残留してしまう。ここで、転写ベルトに残留したトナー粒子や外部添加剤は、転写処理後のクリーニング処理にて転写ベルトから、物理的（ブラシクリーニング等）及び電気的（バイアスクリーニング）により除去される。しかし、トナー粒子に比べて外部添加剤はその径が数十分の一から数百分の一と小さいため、外部添加剤はトナー粒子に比較して物理的なクリーニングが困難である。また、トナー粒子に比べて外部添加剤の帯電量も小さいため、電気的なクリーニングも困難である。
【０００４】
転写ベルト上に外部添加剤が残留した状態で印刷が継続されると、転写ベルト上に残留した外部添加剤により、転写ベルトの表面の白化や粗さの変化、即ち表面特性が変化する。特に同一の出力画像を大量に出力した場合、転写ベルト上の外部添加剤が局在化するため、表面特性の差が顕著に現れる。このような状態では、上記表面特性の変化が例えば残像や印刷むらの原因となって出力画像に影響を与え、即ち画質が劣化してしまうのである。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、トナー粒子だけでなく、外部添加剤も効率よく除去可能な画像形成装置、及びベルトクリーニング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために以下の手段を採用している。すなわち本発明における画像形成装置は、所定の潜像を感光体ドラム上に生成するレーザユニットと、感光体ドラム上の潜像をトナーにより現像する現像器と、現像された潜像を中間転写ベルトに現像画像として転写する転写ローラと、中間転写ベルトへの圧接・離間が可能であると共にクリーニング処理である旨の信号に基づいて中間転写ベルトから離間する二次転写ローラと、中間転写ベルトに転写されシート部材に転写されていない現像画像をクリーニングするクリーニングユニットとクリーニング処理である旨の信号を二次転写ローラに送信するクリーニング制御ユニットとを備え、上記クリーニング制御ユニットは、最後にシート部材に転写された現像画像に対応する出力画像を上記レーザユニットに送信すると共に、上記クリーニング処理である旨の信号を二次転写ローラに送信し、上記クリーニングユニットは、最後にシート部材に転写された現像画像と同一の現像画像をクリーニングする。
【０００７】
この構成では、クリーニング処理時に所定の画像データを所定のトナーで現像し、現像画像をクリーニングする。このため、当該トナーを媒体として中間転写ベルト上に残留した外部添加剤を効率よく除去することができる。これにより、中間転写ベルトの部分的白化や表面特性の変化を防止し、長期にわたり印刷むらの無い安定した画像出力が可能となる。又、最後に印刷出力された画像と同一の現像画像をクリーニングすることになり、残留トナーの多い箇所を効率よくクリーニングできるため、クリーニングに用いるトナー量を抑制することができる。
【００１１】
また、クリーニング制御ユニットは、シート部材に転写されるに至った複数枚の現像画像に対応する出力画像を合成すると共に、合成した出力画像をレーザユニットに送信すると共に、上記クリーニング処理である旨の信号を二次転写ローラに送信する構成や、シート部材に転写されるに至った間近複数枚の現像画像に対応する出力画像を合成して送信する構成がある。
【００１２】
この構成でも、複数回の印刷処理によりクリーニングされた箇所を除いて、比較的残留トナーの多いと考えられる箇所を効率よくクリーニングできるため、クリーニングに用いるトナー量を抑制しながらも広範囲のクリーニングを実現できる。
【発明の効果】
【００１９】
クリーニング処理時に所定の画像データを所定のトナーで現像し、現像画像をクリーニングするため、当該トナーを媒体として中間転写ベルト上に残留した外部添加剤を効率よく除去することができる。これにより、中間転写ベルトの部分的白化や表面特性の変化を防止し、長期にわたり印刷むらの無い安定した画像出力が可能となる。
【００２０】
また、最後に印刷出力された画像と同一の現像画像をクリーニングすることにより、残留トナーの多い箇所を効率よくクリーニングできるため、クリーニングに用いるトナー量を抑制することができる。
【００２１】
さらに、ベタ画像によりクリーニング処理することで、中間転写ローラの印刷に関する面全域にわたって確実にクリーニングすることができる。
【００２２】
またさらに、クリーニング処理用のトナーをあらかじめ決めておくことで、クリーニング効率の最もよいトナーを選択し、あるいは安価なトナーを選択することができる点で有利である。
【００２３】
また、現像器は、クリーニング処理である旨の信号を受けて、最後にシート部材に転写された現像画像よりも薄い濃度で上記感光体ドラム上の潜像を現像することで、クリーニング処理時に消費するトナー量を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２５】
図１は、画像形成装置１０１の概略模式図である。ただし、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。上記画像形成装置１０１は、具体的にはデジタル複写機やプリンタが該当し、ここではカラープリンタを例にとって説明する。
【００２６】
（印刷処理及び残留トナー回収処理）
まず、画像形成装置１０１における画像形成処理（印刷処理及び残留トナー回収処理）について説明する。画像形成装置１０１に電源が投入されると、印刷制御ユニットにより各種パラメータが初期化され、定着装置１０８における加熱ローラ１０８ａの温度がセンシングされる。各種初期化が完了し、加熱ローラ１０８ａの温度が所定値以上に上昇することで、画像形成装置１０１における画像形成処理が可能になる。
【００２７】
このような状態で、図示しないコンピュータ等から画像データが入力されると、まず、帯電ローラ１０９によって、感光体ドラム１０２が帯電される。感光体ドラム１０２が帯電されると、上記画像データに基づいて、レーザユニット１０４が感光体ドラム１０２上に潜像を形成する。なお、レーザユニット１０４の位置に応じて、反射ミラー１１０によりレーザが屈曲される。
【００２８】
上記レーザユニット１０４により感光体ドラム１０２上に潜像が形成されると、回転ドラム型現像器（ロータリー現像器）１０３が、図１に対して垂直方向に構成される回転軸１０３ａを中心として周方向１０３ｂに回転させられ、対応する色のトナーが格納された現像ユニット１１１が感光体ドラム１０２の対向位置に配置される。この状態で、感光体ドラム１０２上の潜像が、現像ユニットが格納するトナーにより現像され、転写ローラ１２０により中間転写ベルト１０７に転写される。なお、回転ドラム型現像器１０３は、複数のトナー種、即ちイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各トナーをそれぞれ格納する４つの現像ユニット１１１（Ｙ）、(Ｃ)、(Ｍ)、(Ｋ)を有している。４つの現像ユニット１１１は、トナー供給時の開口ユニットの位置が異なる点以外は、ほぼ同様の構成を有している。
【００２９】
上記中間転写ベルト１０７への転写を上記各色毎に繰り返すことにより、当該中間転写ベルト上にフルカラー画像が形成される。なお、ここではカラープリンタを例にして説明しているが、上記現像器１０３がブラックのトナーのみを格納し、回転することなく感光体ドラム１０２の対向位置に配置されて潜像を現像した場合には、モノクロプリンタとすることができる。モノクロプリンタの場合には、中間転写ベルト１０７への転写はブラックトナーの一度だけで、中間転写ベルト１０７上にモノクロ画像が形成される。
【００３０】
上記中間転写ベルト１０７への転写に同期されて、給紙部１１４を介して給紙カセット１１３より取り出された用紙は、搬送路１１５よりレジストローラ対１１６に搬送される。その後、用紙はレジストローラ対１１６より中間転写ベルト１０７に、中間転写ベルト１０７上の現像画像にタイミングを合わせて搬送され、二次転写ローラ１１７に案内される。
【００３１】
二次転写ローラ１１７は、中間転写ベルト１０７に圧接・離間可能に構成されており、フルカラーの現像画像が中間転写ベルト１０７に形成された後に中間転写ベルト１０７に圧接される。圧接時には、二次転写ローラ１１７に印加された転写バイアスにより、中間転写ベルト１０７上に形成された現像画像が用紙に転写される。
【００３２】
現像画像が転写された用紙は搬送路１１８を介して定着装置１０８に案内され、現像画像は、加熱ローラ１０８ａ及び加圧ローラ１０８ｂによって用紙に定着される。この後、用紙は、排出部１１９に排出される。
【００３３】
また、現像画像の用紙への転写が完了すると、中間転写ベルト１０７はクリーニングユニット１２１にてクリーニング処理される。クリーニングユニット１２１は、図２に示すように、ハウジング２０６、固定部材２０８、導電ブラシローラ２０３、回収ローラ２０４、ゴムブレード２０５より構成されている。
【００３４】
用紙が二次転写ローラ１１７によって中間転写ベルト１０７に圧接されて現像画像が用紙に転写された後、中間転写ベルト１０７は駆動ローラ２０１と導電ブラシローラ２０３の間に導かれる。
【００３５】
ここで、上記導電ブラシローラ２０３は、例えば６ナイロン等の樹脂製のブラシ繊維（フィラメント）を高密度に植設した長尺の織布を、回転ローラ２０７の全周に螺旋状に巻きつけて接着してロール状に形成したものである。
【００３６】
上記導電ブラシローラ２０３は、図示しないバネとカムとにより、中間転写ベルト１０７に圧接、離間できるようになっている。クリーニング処理時には、上記カムの動作により中間転ベルト１０７に圧接される。
【００３７】
回収ローラ２０４の軸受けは、片方が導電性軸受けとなっており、この軸受けを通して回収ローラ２０４にバイアス供給可能になっている。導電ブラシローラ２０３の軸受けは非導電性であり、回収ローラ２０４に印加したバイアスはロス無くクリーニングバイアスとして作用できるようになっている。また、駆動ローラ２０１はその外周に導電性ゴム２０２を備えると共に接地されており、クリーニング対向電極としての役割を果たしている。つまり、クリーニング電流は回収ローラ２０４から導電ブラシローラ２０３、中間転写ベルト１０７を介して駆動ローラ２０１に流れる。
【００３８】
このような構成で、中間転写ベルト１０７が駆動ローラ２０１と導電ブラシローラ２０３の間に導かれると、帯電したトナー即ちトナー粒子及び外部添加剤が上記クリーニングバイアスと導電ブラシローラ２０３とにより、電気的及び物理的に中間転写ベルト１０７から除去されて導電ブラシローラ２０３に移送される。また、導電ブラシローラ２０３に移送されたトナーは、当該導電ブラシローラ２０３の回収ローラ２０４への食い込み及びクリーニングバイアスにより、物理的及び電気的に回収ローラ２０４に移送される。
【００３９】
回収ローラ２０４の表面に付着したトナーは、ゴムブレード２０５によりそぎ落とされ、固定部材の背面に備えられたスパイラル形状を有する回転体２０９にて回収されて図示しない廃トナーボックスに回収される。
【００４０】
以上の処理により、中間転写ベルト１０７の表面に付着して残留したトナーが除去されて回収される。
【００４１】
以上が、図４の概略機能ブロック図に示した印刷制御ユニット４０１により制御される、画像形成装置１０１の画像形成における主な印刷及び残留トナー回収処理である。
【００４２】
なお、上記画像形成装置１０１では、図３の概略構成図に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３０４及び上記印刷処理における各駆動部に対応するドライバ３０５が内部バス３０６を介して接続されている。上記ＣＰＵ３０１は、例えばＲＡＭ３０２を作業領域として利用し、ＲＯＭ３０３やＨＤＤ３０４等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて上記ドライバ３０５とデータや命令を授受することにより、印刷制御ユニット４０１として、上記図１、図２に示した各駆動部３０７の動作を制御する。
【００４３】
（クリーニング処理）
続いて、本発明に係るクリーニング制御ユニット４０２及び各駆動部３０７の動作について詳しく説明する。
【００４４】
上述した一連の印刷処理が終了すると、その旨が印刷制御ユニット４０１よりクリーニング制御ユニット４０２に送信される。上記印刷処理が終了した旨の信号を受信したクリーニング制御ユニット４０２は、上記印刷処理に続いてクリーニング処理を行う。
【００４５】
即ち、クリーニング制御ユニット４０２は、レーザユニット１０４に対して所定の画像データを送信するとともに、当該画像データに対応する潜像を感光体ドラム１０２に生成させる。なお、クリーニング処理においてレーザユニット１０４に送信される所定の画像データは、例えば上記印刷処理により最後に用紙に印刷された画像データである。
【００４６】
また、クリーニング制御ユニット４０２は、現像器１０３に対して所定のトナーを用いて潜像を現像する旨の信号を送信する。ここでいう所定のトナーとは、あらかじめ決められているトナーであり、例えばイエロー（Ｙ）である。
【００４７】
現像器１０３により現像された潜像は、転写ローラ１２０により現像画像として中間転写ベルト１０７に転写される。なお、この際に、感光体ドラム１０２の回転速度に対して、中間転写ベルト１０７の移動速度（回転速度）が早くなるか、もしくは遅くなるように、クリーニング制御ユニット４０２が感光体ドラム１０２あるいは中間転写ベルト１０７を駆動させるモータを制御してもよい。ここにいう「早い」又は「遅い」とは、上述した印刷処理に比較して「早い」又は「遅い」ことを意味する。当該速度の変更により、中間転写ベルト１０７と回転体ドラム１０２との間に擦れが生じ、これにより中間転写ベルト１０７に残留している外部添加剤が、新たに転写された現像画像を構成するトナーに付着しやすくなる。
【００４８】
次に、中間転写ベルト１０７に転写された、イエローで現像された現像画像は、中間転写ベルト１０７の移動に基づいて二次転写ローラ１１７に導かれる。ただし、上記クリーニング制御ユニット４０２は、二次転写ローラ１１７に対して、中間転写ベルト１０７（駆動ローラ２０１）から離間する旨及び転写バイアスを印加しない旨の信号を送信している。当該信号により、二次転写ローラ１１７による現像画像の用紙への転写は行われないまま、現像画像がクリーニングユニット１２１に導かれる。
【００４９】
クリーニング制御ユニット４０２よりクリーニング処理である旨の信号を受信したクリーニングユニット１２１は、上述した残留トナー回収処理の際よりも大きなクリーニングバイアスを回収ローラ２０４に印加する。当該印加及び上述した導電ブラシローラ２０３により、電気的及び物理的に現像画像を構成するトナーが廃トナーとして回収される。なお、残留トナー回収処理の際よりも大きなクリーニングバイアスを回収ローラ２０４に印加するのは、残留トナーではなく、現像画像自体を構成する大量のトナーを回収するために適切なバイアスを得るためである。
（カラー印刷時のクリーニング処理）
上記印刷処理及びクリーニング処理時の各駆動部３０７の制御を図５に示す。なお、図５はカラー印刷時の制御であり、図６にはクリーニング処理が無い場合の各駆動部の制御を比較例として示す。
【００５０】
まず、図５において、中間転写ベルトの所定の開始位置を検出手段が検出すると、印刷制御ユニット４０１は、レーザユニットに対して所定の信号を送信することで、レーザユニット１０４がＯＮ状態となる。ＯＮ状態では、レーザユニット１０４は、入力された1色目（ここではイエローとする）の色に対応する画像データ（Ｙ）に基づいてレーザをＯＮ、ＯＦＦすることで当該1色目に対応する潜像を感光体ドラム１０２上に形成する（図５：Ｓ５０１）。
【００５１】
続いて、現像器１０３は、印刷制御ユニット４０１からの命令に基づいて、上記潜像をイエロートナーで現像する。現像の際には、現像器１０３から感光体ドラム１０２方向へのバイアスがＯＮとなり、当該バイアスにより現像が行われる（図５：Ｓ５０２）。
【００５２】
感光体ドラム１０２上で現像された現像画像は、転写ローラ１２０により中間転写ベルト１０７に転写される。当該転写の際には、感光体ドラム１０２から転写ローラ１２０方向への転写バイアスがＯＮとなり、当該バイアスにより転写が行われる（図５：Ｓ５０３）。
【００５３】
なお、カラー印刷であるため、二次転写ローラ１１７による用紙への転写は行われず、また残留トナー回収処理も行われないため、二次転写ローラ１１７及びクリーニングユニット１２１におけるバイアスの印加は行われない（図５：Ｓ５０４、Ｓ５０５）。
【００５４】
以上の処理が、各トナー（マゼンタ、シアン、ブラック）について行われることで、中間転写ベルト１０７上にフルカラーの現像画像が生成される（図５：Ｓ５０６）。
【００５５】
フルカラーの現像画像が生成されると、続いて二次転写ローラ１１７は、印刷制御ユニット４０１からの、中間転写ベルト１０７（駆動ローラ２０１）に圧接する旨及び転写バイアスを印加する旨の信号を受信して、現像画像を用紙へ転写する（図５：Ｓ５０７）。
【００５６】
また、現像画像が転写された後の中間転写ベルト１０７は、クリーニングユニット１２１に導かれる。ここで、クリーニングユニット１２１は、印刷制御ユニット４０１からの信号に基づいて、残留トナー回収のためのクリーニングバイアスを回収ローラ２０４に印加することで、残留トナー回収処理を行う（図５：Ｓ５０８）。
【００５７】
続いて、印刷制御ユニット４０１からの印刷処理終了の旨の信号を受けて、クリーニング制御ユニット４０２は、レーザユニットに対して所定の信号を送信することで、レーザユニット１０４がＯＮ状態となる。ＯＮ状態では、レーザユニット１０４は、入力された画像データに基づいてレーザをＯＮ、ＯＦＦすることでクリーニング処理に用いられる潜像を感光体ドラム１０２上に形成する（図５：Ｓ５０９）。
【００５８】
ここで入力される画像データは、例えばイエローに対応する画像データや、その他マゼンタ、シアン、ブラックに対応する画像データ、またはこれらの合成により生成された画像データが該当する。また、例えば直前に印刷したカラー画像データや、その他最終ページから複数ページ分（例えばカラー画像データ５ページ目から１０ページ（最終ページ）まで）の画像データの合成により生成された画像データが該当する。なお、合成は例えばクリーニング制御ユニット４０２により行われる。当然、用紙の全範囲をトナー付着対象とするベタ画像データでもよい。
【００５９】
続いて、現像器１０３は、クリーニング制御ユニット４０２からの命令に基づいて、上記潜像をあらかじめ決められた例えばイエロートナーで現像する。現像の際には、現像器１０３から感光体ドラム１０２方向へのバイアスがＯＮとなり、当該バイアスにより現像が行われる（図５：Ｓ５１０）。
【００６０】
なお、現像に用いられるトナーは特にイエローに限られるものではなく、例えばブラックやマゼンタ、シアンを選択してもよい。利用されるトナーは、例えばクリーニング力が他のトナーに比較して優れたものや、あるいは価格的に有利なもの、さらにはトナー粒子からの外部添加剤の剥離が少ないもの等が利用される。また、現像器に残存するトナー種別毎のトナー量を検知し、残存トナー量に基づいてクリーニング制御ユニット４０２がその都度クリーニング処理に利用されるトナー種を決定してもよい。
【００６１】
また、クリーニング処理では、現像画像は出力されないため、必ずしも出力する際と同レベルの濃度を必要としない。つまり、現像の際のバイアスを低くし、あるいは感光体電位、露光量、画像処理、システム速度等の制御により、クリーニング処理の際の現像画像の濃度を、用紙に出力する際の濃度より低くしてもよい。例えば濃度を通常印刷の１０％〜８０％等にすることができる。これにより、クリーニング時のトナーの消費を抑えることができる。
【００６２】
感光体ドラム１０２上でイエロートナーにより現像された現像画像は、転写ローラ１２０により中間転写ベルト１０７に転写される。当該転写の際には、感光体ドラム１０２から転写ローラ１２０方向への転写バイアスがＯＮとなり、当該バイアスにより転写が行われる（図５：Ｓ５１１）。当該転写時の転写バイアスは、印刷処理の際と同様である。
【００６３】
続く二次転写ローラ１１７における処理においては、クリーニング処理であるため、二次転写ローラ１１７へのバイアスの印加は行われず、用紙への現像画像の転写は行われない。当然、二次転写ローラ１１７の圧接及び印刷に用いられる用紙の二次転写ローラへの搬送も行われない（図５：Ｓ５１１）。
【００６４】
クリーニングユニット１２１では、現像画像を除去するためのクリーニングバイアスが印加される（図５：Ｓ５１２）。この際に印加されるクリーニングバイアスは、直前の残留トナー回収処理（Ｓ５０８）の際のクリーニングバイアスよりも大きなクリーニングバイアスが印加される。これは、当該クリーニング処理では、残留トナー除去処理時の残留トナーよりも多くのトナーを除去する必要があるため、当該多くのトナーに対応させて大きなクリーニングバイアスを印加するのである。
【００６５】
以上のように、上記クリーニング処理（Ｓ５０９〜Ｓ５１３）、すなわち、外部添加剤をクリーニングする際にトナーを利用することで、当該トナーを媒体として中間転写ベルト上に残留した外部添加剤を効率よく除去することができる。これにより、中間転写ベルトの部分的白化や表面特性の変化を防止し、長期にわたり印刷むらの無い安定した画像出力が可能となる。
【００６６】
（モノクロ印刷時のクリーニング処理）
続いて、モノクロ印刷時（モノクロ印刷器を含む）の印刷処理及びクリーニング処理時の各駆動部３０７の制御を図７に示す。また、図８にはクリーニング処理が無い場合の各駆動部の制御を比較例として示す。
【００６７】
まず、図７において、中間転写ベルトの所定の開始位置を検出手段が検出すると、印刷制御ユニット４０１は、レーザユニットに対して所定の信号を送信することで、レーザユニット１０４がＯＮ状態となる。ＯＮ状態では、レーザユニット１０４は、入力された画像データに基づいてレーザをＯＮ、ＯＦＦすることで当該画像データに対応する潜像を感光体ドラム１０２上に形成する（図７：Ｓ７０１）。
【００６８】
続いて、現像器１０３は、印刷制御ユニット４０１からの命令に基づいて、上記潜像をブラックトナーで現像する。現像の際には、現像器１０３から感光体ドラム１０２方向へのバイアスがＯＮとなり、当該バイアスにより現像が行われる（図７：Ｓ７０２）。
【００６９】
感光体ドラム１０２上で現像された現像画像は、転写ローラ１２０により中間転写ベルト１０７に転写される。当該転写の際には、感光体ドラム１０２から転写ローラ１２０方向への転写バイアスがＯＮとなり、当該バイアスにより転写が行われる（図７：Ｓ７０３）。
【００７０】
現像画像が生成されると、続いて二次転写ローラ１１７は、印刷制御ユニット４０１からの、中間転写ベルト１０７（駆動ローラ２０１）に圧接する旨及び転写バイアスを印加する旨の信号を受信して、現像画像を用紙へ転写する（図７：Ｓ７０４）。
【００７１】
また、現像画像が転写された後の中間転写ベルト１０７は、クリーニングユニット１２１に導かれる。ここで、クリーニングユニット１２１は、印刷制御ユニット４０１からの信号に基づいて、残留トナー回収のためのクリーニングバイアスを回収ローラ２０４に印加することで、残留トナー回収処理を行う（図７：Ｓ７０５）。
【００７２】
モノクロ印刷では、以上を一サイクルとして、1ページ目から最終ページまでの出力の枚数分、上記処理が繰り返される。なお、残留トナー回収のためのバイアスは、印刷終了まで連続して印加される。
【００７３】
続いて、印刷制御ユニット４０１からの印刷処理終了の旨の信号を受けて、クリーニング制御ユニット４０２は、レーザユニットに対して所定の信号を送信することで、レーザユニット１０４がＯＮ状態となる。ＯＮ状態では、レーザユニット１０４は、入力された画像データに基づいてレーザをＯＮ、ＯＦＦすることでクリーニング処理に用いられる潜像を感光体ドラム１０２上に形成する（図７：Ｓ７０６）。
【００７４】
ここで入力される画像データは、例えば直前に印刷した最終ページの画像データや、その他最終ページから複数ページ分（例えば５ページ目から１０ページ（最終ページ）まで）の画像データの合成により生成された画像データが該当する。当然、用紙の全範囲をトナー付着対象とするベタ画像データでもよい。
【００７５】
続いて、現像器１０３は、クリーニング制御ユニット４０２からの命令に基づいて、上記潜像をブラックトナーで現像する。現像の際には、現像器１０３から感光体ドラム１０２方向へのバイアスがＯＮとなり、当該バイアスにより現像が行われる（図７：Ｓ７０７）。
【００７６】
また、クリーニング処理では、現像画像は出力されないため、必ずしも印刷出力する際と同レベルの濃度を必要としないのは上記カラー印刷時のクリーニング処理と同様である。
【００７７】
感光体ドラム１０２上で現像された現像画像は、転写ローラ１２０により中間転写ベルト１０７に転写される。当該転写の際には、感光体ドラム１０２から転写ローラ１２０方向への転写バイアスがＯＮとなり、当該バイアスにより転写が行われる（図７：Ｓ７０８）。当該転写時の転写バイアスは、印刷処理の際と同様である。
【００７８】
続く二次転写ローラ１１７における処理においては、クリーニング処理であるため、二次転写ローラ１１７へのバイアスの印加は行われず、用紙への現像画像の転写は行われない。当然、二次転写ローラ１１７の圧接及び印刷に用いられる用紙の二次転写ローラへの搬送も行われない（図７：Ｓ７０９）。
【００７９】
クリーニングユニット１２１では、現像画像を除去するためのクリーニングバイアスが印加される（図７：Ｓ７１０）。この際に印加されるクリーニングバイアスは、直前の残留トナー回収処理の際のクリーニングバイアスよりも大きなクリーニングバイアスが印加されるのは、カラー印刷時と同様の理由である。
【００８０】
以上のように、モノクロ印刷時においても、上記クリーニング処理（Ｓ７０６〜Ｓ７１０）にてトナーを利用することで、当該トナーを媒体として中間転写ベルト上に残留した外部添加剤を効率よく除去することができる。これにより、中間転写ベルトの部分的白化や表面特性の変化を防止し、長期にわたり印刷むらの無い安定した画像出力が可能となる。
【００８１】
（実施例１）
実際に上記クリーニング処理を行った際の実施条件及び結果を下記に示す。
【００８２】
図９には、カラー印刷時のクリーニング処理の条件とその結果が示されている。
【００８３】
＊条件＊
・中間転写ベルト：
導電性ＰＶＤＦ、膜厚  １５０μm、体積抵抗  １E+９Ω・cm、表面抵抗  １E+１０Ω
・導電性ブラシローラ：
ブラシ材質  ６-ナイロン（導電繊維）、ブラシ径  １４mm、フィラメント密度  ３７、２００フィラメント／平方センチメートル、フィラメント太さ  ２デニール
・印字モード：
カラー連続印字１０枚、トータル２５００枚印字（１００００イメージ）
・印字サンプル：
印字率２０% （ＹＭＣＫ 各色印字率５%）
・システム速度：
１６０mm/sec
・クリーニング処理：
図５に示したクリーニング処理（イエロートナーによるクリーニング）及びクリーニング処理なし（図６に対応）
上記条件のもとで、クリーニング処理後の中間転写ベルトの最大色差を測定した。
【００８４】
なお、測定には、色彩色差計（ミノルタ株式会社製、ＣＲ−２４１）を用いた。当該色彩色差計では、Ｌａｂ表色系でのΔＥ値で１５未満では、残留物による残像がない印刷物
を出力可能であり、１５以上では目視により残像が確認できる印刷物が出力される。
【００８５】
＊結果＊
・クリーニング処理ありの場合：
中間転写ベルト表面の最大色差ΔＥ＝５．１５
・クリーニング処理無しの結果：
中間転写ベルト表面の最大色差ΔＥ＝１５．３４
となり、クリーニング処理によりΔＥ値が約３３％まで低下したことが確認できる。
【００８６】
（実施例２）
実施例２では、モノクロ印刷時に上記クリーニング処理を行った際の実施条件及び結果を下記に示す。当該モノクロ印刷では、同一の画像データを連続印刷している。
【００８７】
図１０には、モノクロ印刷時のクリーニング処理の条件とその結果が示されている。なお、条件が上記実施例１と異なる点のみ記載する。
【００８８】
＊条件＊
・印字モード：
モノクロ連続印字１００枚（同一の画像データ）、トータル１００００枚印字（１００００イメージ）
・印字サンプル：
印字率２０% （Ｋのみ）
・クリーニング処理：
図７に示したクリーニング処理及びクリーニング処理なし（図８に対応）
上記条件のもとで、クリーニング処理後の中間転写ベルトの最大色差を測定した。
【００８９】
なお、測定機器等は実施例１と同様である。
【００９０】
＊結果＊
・クリーニング処理ありの場合：
中間転写ベルト表面の最大色差ΔＥ＝１３．５０
・クリーニング処理無しの結果：
中間転写ベルト表面の最大色差ΔＥ＝１８．１６
となり、クリーニング処理によりΔＥ値が約７４．３％まで低下したことが確認でき
る。
【００９１】
（実施例３）
実施例３では、モノクロ印刷時に上記クリーニング処理を行った際の実施条件及び結果を下記に示す。なお、実施例２と異なる点は、実施例２が同一の画像データを連続印刷しているのに対し、実施例３では異なる画像データを印刷している点である。
【００９２】
図１１には、モノクロ印刷時のクリーニング処理の条件とその結果が示されている。なお、条件が上記実施例１と異なる点のみ記載する。
【００９３】
＊条件＊
・印字モード：
モノクロ連続印字１００枚（異なる画像データ）、トータル１００００枚印字（１００００イメージ）
・印字サンプル：
印字率２０% （Ｋのみ）
・クリーニング処理：
図７に示したクリーニング処理及びクリーニング処理なし（図８に対応）
上記条件のもとで、クリーニング処理後の中間転写ベルトの最大色差を測定した。
【００９４】
なお、測定機器等は実施例１と同様である。
【００９５】
＊結果＊
・クリーニング処理ありの場合：
中間転写ベルト表面の最大色差ΔＥ＝１３．１６
・クリーニング処理無しの結果：
中間転写ベルト表面の最大色差ΔＥ＝１６．１６
となり、クリーニング処理によりΔＥ値が訂正→約８１％まで低下したことが確認で
きる。
（変形例）
なお、本発明は上記に限られたものではなく、様々な変更がなされてもよい。
【００９６】
クリーニング処理におけるクリーニング効率を上げるために以下のような条件を挙げることができる。
【００９７】
クリーニング処理に利用されるトナーについては、どのようなタイプのトナーを利用してもよいが、より好ましくは複数種の中でトナー粒子が最も小径でかつ球形化度の高いトナーを用いるのが好ましい。これは、小径であればあるほどトナー粒子の表面積が大きくなり、その表面に中間転写ベルト上に残留する外部添加剤が付着しやすくなるためである。しかし、トナー粒子の径が小さくなればなるほど、非静電的付着力が増加するため、トナー形状としては球形化度の高いほうがクリーニングバイアスによる影響を強く受け、中間転写ベルト上から除去しやすくなるためである。
【００９８】
カラー印刷時のクリーニング処理においては、印刷出力した最終ページのある特定の色（例えばブラック）に対応する画像データを用いるのが好ましい。カラー連続印字の場合には、ページごとに各色に対応した４種の画像データが現像されるため、ある特定の部分に特定の色の画像パターンに相当する外部添加剤残像が中間転写ベルト上に残り続ける現象が起こりにくい。このため、最終ページのある特定の色の画像データを用いることで、安価で十分なクリーニングが可能となる。
【００９９】
他方、モノクロ印刷時のクリーニング処理においては、現像にブラックトナーしか利用されない。このため、カラー印刷時よりも外部添加剤残像が中間転写ベルト上に残りやすい。したがって、最終ページの画像データから少なくとも複数ページ遡った画像データまでを合成して用いることが好ましい。
【０１００】
また、導電性ブラシローラのブラシ繊維は、１〜６デニールの太さであることが望ましい。ブラシ繊維の材料については、６−ナイロン、１２−ナイロン等のナイロン系、ポリエステル系、アクリル系が好ましく用いられる。また、導電性を付与するためにカーボンブラックを添加することが好ましい。
【０１０１】
上記実施例では、ブラシ繊維の中間転写ローラへの食い込み量は１±０．２ｍｍに設定しているが、ブラシ毛長さの半分以下までなら特に問題ない。好ましいブラシ繊維の太さ及び食い込み量はそれぞれ１〜６デニール及び０．５〜１．５ｍｍの範囲内に設定するのが好ましい。
【０１０２】
また、導電性ブラシローラは、中間転写ベルトの回転方向に逆らう逆方向に回転し、接触部における線速度比は１．１に設定している。線速度比の値として、０．８〜１．２の範囲内に設定するのが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明に係る画像形成装置は、トナー粒子及び外部添加剤のベルト上からの除去に優れているため、良好な画像出力を長期にわたり安定して出力可能な画像形成装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略模式図。
【図２】クリーニングユニットの構成を示す概略図。
【図３】画像形成装置の概略構成図。
【図４】画像形成装置の概略機能ブロック図。
【図５】カラー印刷処理及びクリーニング処理時の各駆動部のタイミングチャート。
【図６】カラー印刷処理時の各駆動部のタイミングチャート。
【図７】モノクロ印刷処理及びクリーニング処理時の各駆動部のタイミングチャート。
【図８】モノクロ印刷処理時の各駆動部のタイミングチャート。
【図９】実施例１の条件及び結果を示す図。
【図１０】実施例２の条件及び結果を示す図。
【図１１】実施例３の条件及び結果を示す図。
【符号の説明】
【０１０５】
１０１  画像形成装置
１０２  感光体ドラム
１０３  回転ドラム型現像器
１０３ａ  中心軸
１０３ｂ  周方向
１０４  レーザユニット
１０５  トナー収容部段
１０６  トナー供給ユニット
１０７  中間転写ベルト
１０８  定着装置
１０９  帯電ローラ
１１０  反射ミラー
１１１  現像ユニット
１１３  給紙カセット
１１４  給紙部
１１５、１１８  搬送路
１１６  レジストローラ対
１１７  二次転写ローラ
１１９  排出部
１２０  転写ローラ
１２１  クリーニングユニット
２０１  駆動ローラ２０１
２０２  導電性ゴム
２０３  導電ブラシローラ
２０４  回収ローラ
２０５  ゴムブレード
２０６  ハウジング
２０７  回転ローラ
２０８  固定部材
２０９  回転体
４０１  印刷制御ユニット
４０２  クリーニング制御ユニット
【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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