画像形成装置および画像形成方法
【課題】画像形成モードに関わらず、中間転写体上の吐き出しトナーを有効に回収して、吐き出しトナーによる記録シートの汚染を防止する。
【解決手段】互いに異なる所定の色のトナー像を担持する複数の像担持体４と、複数の像担持体４にそれぞれ一次転写領域１５を挟んで対向し、一次転写領域１５において像担持体４からトナー像が転写される回転可能な中間転写体３０と、１色のトナー像のみからなる画像を形成する単色モードと、複数の色のトナー像を重ねてなる画像を形成するマルチカラーモードとの間で画像形成モードを切り替え、単色モードでの画像形成動作に際して中間転写体３０の回転駆動を開始するとき、複数の像担持体４を中間転写体３０に所定時間接触させ、中間転写体３０上のトナーを複数の像担持体４により回収するトナー回収動作を行うように制御する制御部７０とを設ける。
【解決手段】互いに異なる所定の色のトナー像を担持する複数の像担持体４と、複数の像担持体４にそれぞれ一次転写領域１５を挟んで対向し、一次転写領域１５において像担持体４からトナー像が転写される回転可能な中間転写体３０と、１色のトナー像のみからなる画像を形成する単色モードと、複数の色のトナー像を重ねてなる画像を形成するマルチカラーモードとの間で画像形成モードを切り替え、単色モードでの画像形成動作に際して中間転写体３０の回転駆動を開始するとき、複数の像担持体４を中間転写体３０に所定時間接触させ、中間転写体３０上のトナーを複数の像担持体４により回収するトナー回収動作を行うように制御する制御部７０とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置および画像形成方法に関し、特に、複写機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの機能を複合的に備えた複合機等の画像形成装置、及びこれらの画像形成装置を用いて画像を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置として、所謂タンデム方式の画像形成装置が提案されている。タンデム方式の画像形成装置は、中間転写体の周囲に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した４つの感光体が配置された構成となっている。タンデム方式の画像形成装置を用いてフルカラーモードでプリントする際、４つの感光体が中間転写体に接触した状態で画像形成が行われ、各感光体上に形成された各色のトナー像が、中間転写体に順次転写（一次転写）されて、中間転写体上に重ねられる。他方、モノクロモードでプリントする際、ブラックの感光体のみが中間転写体に接触配置され、ブラック以外の３つの感光体は中間転写体から離間した状態で画像形成が行われて、ブラックのトナー像のみが中間転写体に転写（一次転写）される。中間転写体に転写されたトナー像は、中間転写体の回転により、中間転写体と二次転写部材とのニップ部（二次転写領域）に搬送されると、二次転写領域を通る用紙等の記録シートに転写（二次転写）される。二次転写領域において記録シートに転写されずに中間転写体上に残留したトナーは、中間転写体の回転方向において二次転写領域の下流側に設けられたクリーニング装置によって中間転写体の表面から除去される。
【０００３】
特許文献１に、中間転写体用のクリーニング装置が開示されている。
【０００４】
図９に示すように、特許文献１のクリーニング装置は、中間転写ベルト１３０に接触して配置されたクリーニングブラシ１４２と、クリーニングブラシ１４２の上流側で中間転写ベルト１３０に接触して配置された帯電ブラシ１７４と、クリーニングブラシ１４２に接触して配置された回収ローラ１７７と、回収ローラ１７７に接触して設けられたスクレーパ１７８とを備えている。スクレーパ１７８には電源１８４が接続され、帯電ブラシ１７４は接地されている。電源１８４をオンにすると、電源１８４からスクレーパ１７８に供給される電流が、回収ローラ１７７、クリーニングブラシ１４２、および中間転写ベルト１３０を通って、帯電ブラシ１７４に流れる。この電流が帯電ブラシ１７４に流れた状態で、中間転写ベルト１３０上のトナーが、ベルト１３０の回転により帯電ブラシ１７４との接触部を通過するとき、その大部分のトナー粒子の極性が負極性（トナーの正規帯電極性）に揃えられ、負極性に帯電したトナーは、中間転写ベルト１３０の回転によりさらに下流側へ搬送されて、ベルト１３０とクリーニングブラシ１４２との接触部において、電位が高いクリーニングブラシ１４２へ静電的に吸着され、ベルト１３０の外周面から除去される。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、中間転写ベルト１３０と帯電ブラシ１７４との接触部で負極性に帯電されずにブラシ１７４のブラシ繊維に静電的に吸着したトナーや、帯電ブラシ１７４のブラシ繊維に機械的に絡み取られたトナー等が、帯電ブラシ１７４の内部に蓄積される。帯電ブラシ１７４の内部に蓄積されたトナーは、次回の画像形成動作時においてベルト１３０の回転駆動が開始される際、ブラシ１７４のブラシ繊維がベルト１３０に引っ張られて振動すること等により、トナーがブラシ１７４の内部からベルト１３０の外周面へ吐き出される場合がある。
【０００６】
吐き出しトナーは、帯電ブラシ１７４の内部に蓄積されていたトナーであるため、帯電量が極めて小さいトナー、および正極性（正規の帯電極性と反対の極性）に帯電したトナーを多く含む。一方、中間転写ベルトと感光体とのニップ部（一次転写領域）には、一次転写ローラに印加された転写バイアスにより、負極性に帯電したトナーを感光体からベルトへ移動させる電界が形成されている。そのため、吐き出しトナーが、ベルトの回転により一次転写領域に搬送されると、吐き出しトナーの一部は、負極性に帯電したトナーとは逆に、ベルトから感光体へ移動する。
【０００７】
タンデム方式の画像形成装置を用いてフルカラーモードで画像形成を行うとき、４つの感光体が中間転写ベルトに接触して配置されるため、吐き出しトナーは、二次転写領域に到達する前に４つの一次転写領域を通過する。上記の電界が形成された各一次転写領域では、吐き出しトナーの一部が感光体に回収される。したがって、４つの感光体により大部分の吐き出しトナーが回収され、吐き出しトナーが二次転写領域まで搬送されて記録シートに付着することを回避できる。
【特許文献１】特開２００４−３１００６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、タンデム方式の画像形成装置を用いてモノクロモードで画像形成を行う際、中間転写ベルトには１つの感光体（ブラックに対応する感光体）のみが接触しているため、吐き出しトナーは、二次転写領域に到達する前に１つの一次転写領域しか通過しない。そのため、吐き出しトナーの多くは、ベルトにより二次転写領域に搬送され、二次転写時に記録シートに付着して、記録シートが汚れてしまう恐れがある。
【０００９】
そこで、本発明は、画像形成モードに関わらず、中間転写体上の吐き出しトナーを有効に回収して、吐き出しトナーによる記録シートの汚染を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
互いに異なる所定の色のトナー像を担持する複数の像担持体と、
該複数の像担持体にそれぞれ一次転写領域を挟んで対向し、該一次転写領域において上記像担持体から上記トナー像が転写される回転可能な中間転写体と、
１色のトナー像のみからなる画像を形成する単色モードと、複数の色のトナー像を重ねてなる画像を形成するマルチカラーモードとの間で画像形成モードを切り替え、上記単色モードでの画像形成動作に際して上記中間転写体の回転駆動を開始するとき、複数の上記像担持体を上記中間転写体に所定時間接触させ、上記中間転写体上のトナーを上記複数の像担持体により回収するトナー回収動作を行うように制御する制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
なお、この明細書中において、「画像形成動作」とは、像担持体または中間転写体へトナー像を形成する動作のみを指すのではなく、プリント時に行われる一連の動作を指すものであり、トナー像の形成動作の前後に行われる前処理シーケンスや後処理シーケンス等を含むものとする。
【００１２】
本発明に係る画像形成方法は、
互いに異なる所定の色のトナー像を担持する複数の像担持体と、該複数の像担持体にそれぞれ一次転写領域を挟んで対向する回転可能な中間転写体とを備えた画像形成装置を用いて、１色のトナー像のみからなる画像を形成する単色モードと、複数の色のトナー像を重ねてなる画像を形成するマルチカラーモードとの間で切り替えて画像を形成する画像形成方法であって、
上記単色モードでの画像形成に際して上記中間転写体の回転駆動を開始するとき、上記中間転写体上のトナーを複数の上記像担持体で回収するトナー回収動作を行い、
該トナー回収動作は、
２つ以上の上記像担持体を上記中間転写体に所定時間接触させる工程と、
上記２つ以上の上記像担持体と上記中間転写体との間に形成された複数の一次転写領域に、上記中間転写体上のトナーを上記中間転写体から上記像担持体へ静電的に移動させる電界を形成する工程と、
上記２つ以上の上記像担持体のうち、作像が行われる像担持体以外の像担持体を、上記中間転写体から離間させる工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、単色モードでの画像形成動作に際して中間転写体の回転駆動を開始するとき、複数の像担持体が中間転写体に所定時間接触するように配置されるため、中間転写体の回転駆動の開始に伴ってクリーニング装置の帯電部材等から吐き出された中間転写体上の吐き出しトナーは、中間転写体と像担持体との間の一次転写領域を複数回通過する。したがって、中間転写体上の吐き出しトナーを、複数の一次転写領域において像担持体により有効に回収でき、吐き出しトナーが二次転写領域において用紙等の記録シートに付着することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。なお、以下の説明では、特定の方向を意味する用語（例えば、「上」、「下」、「左」、「右」、およびそれらを含む他の用語、「時計回り方向」、「反時計回り方向」）を使用するが、それらの使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明は限定的に解釈されるべきものでない。また、以下に説明する画像形成装置及び現像装置では、同一又は類似の構成部分には同一の符号を用いている。
【００１５】
［１．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２の概略構成を示す。画像形成装置２は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置である。現在、電子写真方式の画像形成装置として種々の形態のものが提案されているが、図示する画像形成装置は所謂タンデム方式のカラー画像形成装置である。
【００１６】
画像形成装置２は、原稿画像を読み取るための画像読み取り部２０と、読み取った画像をプリントするためのプリント部２２を有する。
【００１７】
画像読み取り部２０は、公知の機構により原稿画像を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に色分解して読み取るとともに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画像データを作成するように構成されている。なお、図において、符号２４は、プリントに関する各種情報を表示するための表示部であり、符号２５は、プリントの開始操作を行ったりプリントに関する各種設定操作を行ったりするためのパネル操作部である。
【００１８】
プリント部２２は、無端状の中間転写ベルト３０（請求項の中間転写体に相当する。）を有する。中間転写ベルト３０には、表面の電気抵抗が１×１０6Ω／□以上１×１０13Ω／□以下である素材が好適に用いられ、ベルト３０に用いられる具体的な素材としては、例えば、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド等が挙げられる。また、中間転写ベルト３０としては、厚みが例えば５０μｍ以上１５０μｍ以下であるものが好適に用いられる。
【００１９】
中間転写ベルト３０は複数のローラ３２，３３，３４に巻回されている。図面の右側のローラ３２は、図示しないモータに駆動連結された駆動ローラであり、モータの駆動に基づいて該モータに連結された駆動ローラ３２が回転し、ベルト３０とこれに接する他のローラ３３，３４が図中反時計回り方向に回転するようにしてある。
【００２０】
駆動ローラ３２としては、外径が例えば１２ｍｍ以上３０ｍｍ以下のものが好適に用いられ、これにより、装置の小型化を図ることができる。駆動ローラ３２の少なくとも表面は、ゴムまたはウレタン等の摩擦係数が大きい素材で構成されており、これにより、中間転写ベルト３０との摩擦力が高められ、駆動力を中間転写ベルト３０へ良好に伝達できる。
【００２１】
また、駆動ローラ３２と中間転写ベルト３０との摩擦力を十分に確保するため、中間転写ベルト３０は、複数のローラ３２，３３，３４により所定の張力が与えられている。中間転写ベルト３０に与える張力の大きさは、例えば１５Ｎ以上５０Ｎ以下とすることが好ましい。
【００２２】
図中右側に配置されている駆動ローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、ベルト３０と共に記録シート３６を挟圧する二次転写ローラ４０（請求項の二次転写部材に相当する。）が設けてある。二次転写ローラ４０は、ベルト３０の外周面に接触した位置と、ベルト３０の外周面から離間した位置との間で切り替え可能に配置されている。二次転写ローラ４０がベルト３０外周面に接触した状態において、その接触部（ニップ部）は二次転写領域４１を形成する。二次転写ローラ４０としては、例えばイオン導電性ローラが用いられるが、電子導電性ローラを用いることもできる。二次転写ローラ４０には、二次転写バイアス印加装置としての電源６８が接続されている。電源６８がオンにされると、二次転写ローラ４０には、正規の帯電極性と反対の極性、具体的には例えば正極性の二次転写バイアスが印加される。
【００２３】
図中左側に配置されているローラ３４に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルト用のクリーニング装置６４が設けられている。クリーニング装置６４の構成については後述する。
【００２４】
図中左側のローラ３４から図中右側のローラ３２に移動するベルト部分の下には、図中左側から右側に向かって順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー像を作成する４つの作像部３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）が、中間転写ベルト３０に沿って配置されている。
【００２５】
各作像部３は、静電潜像担持体として円筒状の感光体４を有する。感光体４の周囲には、その回転方向（図中時計回り方向）に沿って順に、帯電器８、露光装置１０、現像装置１８、一次転写ローラ（請求項の一次転写部材に相当する。）１４、および感光体クリーニング部材１６が配置されている。
【００２６】
一次転写ローラ１４は無端状中間転写ベルト３０の内側に配置されている。一次転写ローラ１４は、感光体４の配置の切り替えにより、中間転写ベルト３０を介して感光体４に圧接された状態と、感光体４から離間した状態との間で切り替え可能とされている。一次転写ローラ１４が、ベルト３０を介して感光体４に圧接された状態において、ベルト３０と感光体４とのニップ部には一次転写領域１５が形成される。感光体４の配置は、４つの感光体４が個別に上下移動することにより切り替わる。具体的に、各感光体４の上下移動は、図示しないモータにより図示しないカム機構が駆動され、このカム機構の動作により感光体４を含む作像プロセスユニットが上下移動することにより行われる。なお、感光体４とベルト３０の圧接状態と離間状態とを切り替える構成は、上記構成に限られず、例えば、感光体４を、ベルト３０から離間した位置に固定し、一次転写ローラ１４を上下移動させることで、ベルト３０を感光体４に圧接させた状態と、ベルト３０を感光体４から離間させた状態との間で切り替え可能としてもよい。図２に示すように、一次転写ローラ１４には、一次転写バイアス印加装置としての電源６４が接続されている。電源６４をオンにすると、トナーの正規帯電極性と反対の極性（請求項の第１の極性に相当する。）、具体的には、例えば正極性の一次転写バイアスが一次転写ローラ１４に印加される。
【００２７】
図１に戻って、プリント部２２の上部には、プリントに関する各種動作を制御する制御部７０が設けられている。
【００２８】
制御部７０は、ブラックのトナー像のみからなる画像を形成するモノクロモード（請求項の単色モードに相当する。）と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を重ねてなる画像を形成するフルカラーモード（請求項のマルチカラーモードに相当する。）との間の切り替え制御を行う。
【００２９】
なお、本発明において、制御部７０による画像形成モードの切り替えの構成は、１色のトナー像のみからなる画像を形成する単色モードと、複数の色のトナー像を重ねてなる画像を形成するマルチカラーモードとの間で切り替える構成であれば、上記の構成に限られない。すなわち、本発明では、単色モードを、ブラック以外の１色のトナー像により画像を形成する構成としてもよく、マルチカラーモードを、上記４色のうちいずれかの２色または３色のトナー像により画像を形成する構成としてもよい。
【００３０】
プリント部２２の下部には、給紙装置として給紙カセット４４が着脱可能に配置されている。給紙カセット４４内に積載収容された用紙等の記録シート３６は、給紙カセット４４の近傍に配置された給紙ローラ５２の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路５０に送り出される。
【００３１】
給紙ローラ５２の近傍には、所定のタイミングで記録シート３６を二次転写領域４１へ送り出すためのレジストローラ５４が設けられている。レジストローラ５４の近傍には、記録シート３６の先端を検出するための検出センサ５５が設けられている。
【００３２】
搬送路５０は、給紙カセット４４から、レジストローラ対５４のニップ部、二次転写領域４１、定着ローラ対５６のニップ部、および排紙ローラ対６０のニップ部を通って、プリント部２２の上部に設けられた排紙部６１まで延びている。
【００３３】
フルカラーモードにおける画像形成動作の一例について説明する。
【００３４】
先ず、画像読み取り部２０において得られた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画像データが、制御部７０において所定のデータ処理を受けて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像データに変換される。
【００３５】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像データは、制御部７０内の画像メモリ７２に格納され、位置ずれ補正のための所定の画像補正を受けた後、露光装置１０に設けられた図示しない光源を発光させるための駆動信号に変換される。
【００３６】
プリント部２２では、先ず、各作像部３において、所定の周速度で回転駆動されている感光体４の外周面が帯電器８により帯電される。次に、帯電された感光体４の外周面には、制御部７０から出力された駆動信号を受けた露光装置１０から光が投射され、静電潜像が形成される。続いて、静電潜像は、現像装置１８から供給される現像剤のトナーにより顕在化される。このようにして感光体４上に形成された各色のトナー像は、感光体４の回転により一次転写領域に達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体４から中間転写ベルト３０上へ転写（一次転写）されて重ねられる。
【００３７】
中間転写ベルト３０に転写されることなく感光体４上に残留している未転写トナーは、感光体４とクリーニング部材１６との接触部に達すると、クリーニング部材１６で掻き取られ、感光体４の外周面から除去される。
【００３８】
重ね合わされた４色のトナー像は、中間転写ベルト３０によって二次転写領域４１に搬送される。
【００３９】
一方、給紙カセット４４に収容された記録シート３６は、給紙ローラ５２の回転により搬送路５０に送り出され、レジストローラ対５４のニップ部に搬送される。レジストローラ対５４のニップ部に搬送された記録シート３６は、トナー像が中間転写ベルト３０によって二次転写領域４１に搬送されるタイミングに合わせて、二次転写領域４１に搬送される。
【００４０】
記録シート３６が二次転写領域４１に搬送されると、トナー像が、中間転写ベルト３０から記録シート３６に転写（二次転写）される。二次転写を終えた記録シート３６は、二次転写領域４１のさらに下流側の定着ローラ対５６のニップ部に搬送され、定着ローラ５６によってトナー像が定着された後、排紙ローラ６０によって排紙部６１に送り出される。
【００４１】
二次転写領域４１で記録シート３６に転写されることなく中間転写ベルト３０の外周面に残留した未転写トナーは、クリーニング装置６４により中間転写ベルト３０から除去される。
【００４２】
［２．クリーニング装置］
次に、クリーニング装置６４の構成を説明する。なお、ここでは、トナーの正規帯電極性が負極性である場合について説明する。
【００４３】
図３に示すように、クリーニング装置６４は、二次転写領域４１を通過後に中間転写ベルト３０の外周面に残留したトナーを正規の帯電極性、すなわち負極性（請求項の第２の極性に相当する。）に帯電させる帯電ブラシ（請求項の帯電部材に相当する。）７４と、帯電ブラシ７４により負極性に帯電されたトナーを中間転写ベルト３０の外周面から掻き取るクリーニングブラシ（請求項のクリーニング部材に相当する。）４２と、クリーニングブラシ４２に掻き取られたトナーを回収する回収ローラ７７と、回収ローラ７７に回収されたトナーを掻き取るスクレーパ７８とを備えている。なお、クリーニング装置６４を構成するこれらの部材７４，４２，７７，７８は、図示しないハウジングに収容されている。
【００４４】
帯電ブラシ７４は、中間転写ベルト３０の回転方向において二次転写領域４１よりも下流側のベルト３０部分、具体的には、ローラ３３とローラ３４に張架されたベルト３０部分に帯電領域８０を挟んで対向して設けられている。
【００４５】
帯電ブラシ７４は、例えばプレート状の基部７５と、基部７５に固定された複数のブラシ繊維からなる繊維部７６とを有する。基部７５は、導電性を有する素材からなり、基部７５の具体的な素材としては、例えば金属が用いられる。帯電ブラシ７４のブラシ繊維の先端は、ベルト３０の外周面に接触して配置されている。帯電ブラシ７４のブラシ繊維には、導電性を有する素材が用いられ、電気抵抗が１×１０13Ω以下である素材が好適に用いられる。帯電ブラシ７４のブラシ繊維の具体的な素材としては、例えば、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００４６】
クリーニングブラシ４２は、ベルト３０の回転方向において帯電領域８０よりも下流側で且つ一次転写領域１５よりも上流側のベルト３０部分、具体的にはローラ３４に巻回されたベルト３０部分に、クリーニング領域６２を挟んで対向して設けられている。
【００４７】
クリーニングブラシ４２は、ベルト３０の回転方向において、帯電ブラシ７４の下流側に配置されている。クリーニングブラシ４２は、ブラシ４２とベルト３０との接触部において両者の表面部分が互いに反対方向に移動するように回転する回転ブラシである。すなわち、クリーニングブラシ４２は、ベルト３０に対して所謂カウンタ方向（図中反時計回り方向）に回転可能となっている。クリーニングブラシ４２とベルト３０との接触部は、ベルト３０上の未転写トナーを回収するクリーニング領域６２を形成している。クリーニングブラシ４２は、円筒状または円柱状の基部４４と、基部４４の外周面から径方向の外側へ伸びる複数のブラシ繊維からなる繊維部４６とを備えている。基部４４の素材としては、例えば鉄、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属が用いられる。クリーニングブラシ４２のブラシ繊維には、導電性を有する素材が用いられ、電気抵抗が１×１０13Ω以下である素材が好適に用いられる。ブラシ４２のブラシ繊維の具体的な素材としては、例えば、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００４８】
回収ローラ７７は、クリーニングブラシ４２に接触して配置されている。回収ローラ７７は、ローラ７７とブラシ４２との接触部において両者の表面部分が同方向に移動するように回転可能とされている。すなわち、回収ローラ７７は、ブラシ４２に対して所謂ウィズ方向（図中時計回り方向）に回転可能となっている。回収ローラ７７としては、導電性を有する素材が用いられ、具体的には、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属が用いられる。
【００４９】
スクレーパ７８は、回収ローラ７７の軸方向と平行な方向に伸びる帯板状の部材であり、スクレーパ７８の短手方向の一端が回収ローラ７７の表面に接触するように配置されている。スクレーパ７８の素材は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼等の金属が用いられる。
【００５０】
帯電ブラシ７４はアース接続され、回収ローラ７７には、制御回路８２を介して電源８４が接続されている。実施形態において、電源８４から流れる電流は制御回路８２により定電流制御される。電源８４から流れる定電流の大きさは、例えば５μＡ〜４０μＡに制御される。
【００５１】
電源８４をオンにすると、二次転写バイアスと同極性、すなわち正極性の定電流が、電源８４から回収ローラ７７を介してクリーニングブラシ４２に流れ、さらにクリーニングブラシ４２から中間転写ベルト３０の表面を通って帯電ブラシ７４へ流れる。このような定電流が流れることにより、クリーニングブラシ４２とベルト３０との間に、ベルト３０上の負極性のトナーをクリーニングブラシ４２へ移動させる電界が形成され、帯電ブラシ７４とベルト３０との間に、ベルト３０上の正極性のトナーを除電して大部分のトナーを負極性に揃える電界が形成される。
【００５２】
なお、クリーニングブラシ４２とベルト３０との間、および帯電ブラシ７４とベルト３０との間に、それぞれ上記の電界を形成するための構成は上記の構成に限定されない。例えば、スクレーパ７８が導電性素材から構成された場合、電源８４は、スクレーパ７８に接続してもよい。また、電源８４から流れる電流の制御としては、定電流制御に限らず、定電圧制御を行ってもよい。さらに、帯電ブラシ７４に、電源８４とは別の電源を接続して、この電源により帯電ブラシ７４に負極性のバイアスを印加してもよい。
【００５３】
このように構成されたクリーニング装置６４を用いて、中間転写ベルト３０の外周面から未転写トナーを除去する動作の具体例について説明する。
【００５４】
現像、一次転写および二次転写の一連の動作の際、二次転写領域４１でベルト３０から記録シート３６へ転写されず、ベルト３０上に残された未転写トナーは、ベルト３０の回転により、二次転写領域４１よりも下流側へ搬送される。ここで、トナーの正規帯電極性は負極性であるが、ベルト３０から記録シート３６へ静電的に転移しなかった未転写トナーは、図３に示すように、帯電量が小さい粒子や、正極性に帯電した粒子を多く含み、未転写トナーは、粒子ごとに様々な電荷を帯びている。
【００５５】
ベルト３０上の未転写トナーが、ベルト３０の回転により、帯電ブラシ７４との接触部に搬送されると、電源８４から供給される定電流が上記のように流れる帯電ブラシ７４により、未転写トナーの大部分の粒子は負極性に帯電され、ベルト３０の移動方向のさらに下流側へ搬送される。
【００５６】
ベルト３０と帯電ブラシ７４との接触部において、未転写トナーの大部分の粒子が負極性に揃えられるが、帯電量が小さいトナー粒子や、正極性の電荷を帯びたトナー粒子も存在する。正極性の電荷を帯びたトナー粒子の多くは、帯電ブラシ７４のブラシ繊維に静電的に吸着し、帯電量が小さいトナー粒子の一部は、帯電ブラシ７４のブラシ繊維に機械的に絡め取られる。このように帯電ブラシ７４の帯電ブラシに吸着するか、または機械的に絡め取られたトナーは、帯電ブラシ７４の内部に蓄積されてしまう。
【００５７】
帯電ブラシ７４により負極性に帯電され、ベルト３０の回転により、ベルト３０とクリーニングブラシ４２との接触部に搬送された未転写トナーは、電源８４から供給される定電流が上記のように流れるブラシ４２のブラシ繊維に静電的に吸着し、これによりブラシ４２に回収されて、ベルト３０の外周面から除去される。
【００５８】
クリーニングブラシ４２に回収されたトナーは、ブラシ４２の回転により、ブラシ４２と回収ローラ７７との接触部に搬送されると、ブラシ４２よりも電位が高い回収ローラ７７の表面に静電的に吸着し、これにより回収ローラ７７に回収される。
【００５９】
回収ローラ７７に回収されたトナーは、ローラ７７の回転により、ローラ７７とスクレーパ７８との接触部に搬送されると、スクレーパ７８により機械的に掻き取られる。
【００６０】
上記の動作によりクリーニング装置６４を用いて未転写トナーの除去を行うと、上述のように、帯電ブラシ７８の内部にトナーが蓄積されていく。帯電ブラシ７４の内部に多量のトナーが蓄積された状態で次の画像形成動作が開始されると、中間転写ベルト３０の回転駆動の開始に伴い、帯電ブラシ７４のブラシ繊維の先端がベルト３０の移動方向に引っ張られて、帯電ブラシ７４が振動し、これにより、帯電ブラシ７４の内部からベルト３０の表面へトナーが吐き出されてしまう。帯電ブラシ７４の内部に蓄積されたトナーは、帯電量が小さいか又は正極性に帯電している粒子が多い。そのため、帯電ブラシ７４の内部からベルト３０の表面へ吐き出されたトナー（吐き出しトナー）は、ベルト３０の回転により、ベルト３０とクリーニングブラシ４２との接触部に搬送されたとき、ブラシ４２のブラシ繊維に静電的に吸着されないため、ベルト３０の外周面から除去されにくい。そのため、大部分の吐き出しトナーは、クリーニング領域６２を通過後もベルト３０の外周面に残される。
【００６１】
クリーニング領域６２を通過後にベルト３０上に残留した吐き出しトナーは、ベルト３０に接触して配置された感光体４により回収される。
【００６２】
フルカラーモードでプリントする際、図７に示すように、ベルト３０には４つの感光体４が接触して配置されるため、吐き出しトナーは、二次転写領域４１に搬送されるまでに一次転写領域１５を４回通過する。各一次転写領域１５では、負極性（正規の帯電極性）に帯電したトナーを感光体４からベルト３０へ移動させる電界が形成されている。そのため、正極性（正規の帯電極性と反対の極性）に帯電した粒子を多く含む吐き出しトナーの一部は、各一次転写領域１５でベルト３０から感光体４へ移動する。このようにして、４つの一次転写領域１５のそれぞれにおいて、吐き出しトナーの一部が感光体４により回収されるため、４つの感光体４により大部分の吐き出しトナーが回収される。
【００６３】
一方、モノクロモードでプリントする際、後述の吐き出しトナー回収動作を行わないと仮定すると、図８に示すように、ベルト３０にはブラックの感光体４Ｋのみが接触して配置され、イエロー、マゼンタ、シアンの感光体４Ｙ，４Ｍ，４Ｃはベルト３０から離間した状態となる。そのため、吐き出しトナーの一部は、感光体４Ｋにより回収されるが、吐き出しトナーの多くが、ベルト３０上に残されたまま二次転写領域４１に搬送され、二次転写領域４１において記録シート３６または二次転写ローラ４０へ転移して、記録シート３６の汚れの原因となる恐れがある。
【００６４】
［３．吐き出しトナー回収動作］
このような不具合を防止するため、本発明では、制御部７０の制御により、モノクロモードでの画像形成動作に際して中間転写ベルト３０の回転駆動を開始するとき、中間転写ベルト３０上の吐き出しトナーを複数の感光体４により回収する吐き出しトナー回収動作（請求項のトナー回収動作に相当する。）が行われる。
【００６５】
具体的に、吐き出しトナー回収動作は、複数の感光体４を中間転写ベルト３０の外周面に所定時間接触させる動作であり、実施形態において、中間転写ベルト３０と感光体４との接触は、中間転写ベルト３０の回転駆動が開始された後で且つ感光体４Ｋへの作像開始前に開始される。ただし、本発明において、中間転写ベルト３０と感光体４との接触は、中間転写ベルト３０の回転駆動が開始される前、または中間転写ベルト３０の回転駆動の開始と同時に開始してもよい。
【００６６】
実施形態では、吐き出しトナー回収動作の際、図２に示すように、中間転写ベルト３０の外周面に、ブラックの感光体４Ｋと、イエローの感光体４Ｙが所定時間接触するように制御される。感光体４Ｙ，４Ｋがベルト３０に接触されると、この接触状態が維持される間、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｋに、トナーの正規帯電極性と反対の極性、すなわち正極性の一次転写バイアスが印加される。これにより、一次転写領域１５Ｙ，１５Ｋに、正極性に帯電した吐き出しトナーをベルト３０から感光体４Ｙ，４Ｋへ移動させる電界が形成される。吐き出しトナー回収動作時の一次転写バイアスの大きさは、例えば、現像時の一次転写バイアスと同じ大きさに設定されるが、現像時と異なる大きさに設定することもできる。具体的に、吐き出しトナー回収動作時の一次転写バイアスは、例えば、１００Ｖ〜３０００Ｖに設定される。なお、ベルト３０から感光体４への吐き出しトナーの移動は、上記一次転写バイアスが印加されていれば感光体４が帯電されていなくても実現できるが、吐き出しトナーの回収を積極的に行うために、感光体４を作像時のように帯電した状態で吐き出しトナーの回収を行うようにしてもよい。この場合、本実施形態では反転画像を用いているため、感光体４の帯電極性が負極性となり、正極性に帯電した吐き出しトナーを回収し易くなる。
【００６７】
このように吐き出しトナー回収動作を構成することで、ベルト３０上の吐き出しトナーが、ベルト３０の回転により一次転写領域１５Ｙに搬送されると、一次転写領域１５Ｙに形成された上述の電界により、吐き出しトナーの一部がベルト３０から感光体４Ｙへ移動する。一次転写領域１５Ｙを通過後にベルト３０上に残された吐き出しトナーは、ベルト３０の回転により一次転写領域１５Ｋに搬送されると、残りの吐き出しトナーの大部分が、一次転写領域１５Ｋに上述のように形成された電界により、ベルト３０から感光体４Ｋへ移動する。
【００６８】
このように、モノクロモードでプリントする際も、フルカラーモードでプリントする際と同様、ベルト３０上の吐き出しトナーの大部分が複数の感光体４で回収されるため、吐き出しトナーによる記録シート３６の汚れを防止できる。
【００６９】
次に、吐き出しトナー回収動作に関して、プリント指示がなされ、中間転写ベルト３０の回転駆動が開始された後に行われる各処理の流れの具体例を、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００７０】
図４に示すように、中間転写ベルト３０の回転駆動が開始されると、先ず、ステップ１において、画像形成モードがモノクロモードであるか否かが判断される。ステップ１において、モノクロモードであると判断されると、ステップ２に進み、フルカラーモードであると判断されると、処理が終了し、プリント指示された画像の作像が開始される。
【００７１】
ステップ２では、イエローの感光体４Ｙとブラックの感光体４Ｋが、ベルト３０の回転駆動開始後の所定のタイミングでベルト３０に圧接され、ステップ３に進む。イエローの感光体４Ｙとブラックの感光体４Ｋのベルト３０への圧接は、ベルト３０の回転駆動開始に伴って帯電ブラシ７４からベルト３０上へ吐き出された吐き出しトナーが一次転写領域※を通過する前のタイミングであれば、同時または別々のタイミングのいずれで行ってもよい。感光体４Ｙ，４Ｋは、ベルト３０に圧接されると、図中時計回り方向に回転駆動される。
【００７２】
ステップ３では、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｋにトナーの正規帯電極性と反対の極性、すなわち正極性の一次転写バイアスが印加される。これにより、一次転写領域１５Ｙ，１５Ｋに、正極性に帯電した吐き出しトナーがベルト３０から感光体４Ｙ，４Ｋへ移動する電界が形成されるため、吐き出しトナーの大部分が、上記の電界が形成された２つの一次転写領域１５Ｙ，１５Ｋを通過することで、感光体４Ｙ，４Ｋに回収される。
【００７３】
次のステップ４では、ブラックの感光体４Ｋへの作像が開始されて、ステップ５に進む。なお、ステップ４の処理は、次に述べるステップ５の処理の後に行ってもよい。
【００７４】
ステップ５では、イエローの感光体４Ｙがベルト３０から離間し、処理が終了する。感光体４Ｙがベルト３０から離間するまで、感光体４Ｙとベルト３０との接触状態は所定時間維持される。感光体４Ｙとベルト３０との接触時間は、感光体４Ｙがベルト３０に圧接されてから吐き出しトナーが一次転写領域１５を完全に通過するまでに要する時間に設定され、具体的には、例えば１秒〜５秒に設定される。イエローの感光体４Ｙがベルト３０から離間するとき、ブラックの感光体４Ｋは、ベルト３０との接触状態が維持される。
【００７５】
以上の処理が終了すると、ブラックの感光体４Ｋで引き続き作像が行われ、プリント指示された画像が、現像、一次転写、二次転写および定着といった一連の画像形成動作により記録シート３６にプリントされる。ブラックの画像形成は、イエローおよびブラックの感光体４Ｙ，４Ｋのベルト３０への圧接後すぐに開始されるため、プリント指令が出てから１枚目のプリントが完了するまでの時間が増大することなく、吐き出しトナーの回収を行うことができる。吐き出しトナーの回収に際して、ブラックの感光体４Ｋと共にベルト３０に圧接させる感光体４は、イエローの感光体４Ｙに限られないが、イエローの感光体４Ｙはブラックの感光体４Ｋから最も離れているため、イエローの感光体４Ｙをベルト３０に圧接させる上記構成により、ブラックの画像形成時に他の感光体４Ｍ，４Ｃの離隔による影響が最も生じ難くなる。
【００７６】
図５は、本発明のその他の実施形態を示す。図５に示す実施形態では、ベルト３０の回転方向においてクリーニングブラシ４２の下流側で且つイエローの一次転写領域１５Ｙの上流側のベルト３０部分の近傍に、吐き出しトナーのトナー量を検知する吐き出しトナー量センサ（請求項の吐き出しトナー量検知手段に相当する。）９０が配置されている。吐き出しトナー量センサ９０としては、例えば反射型センサ、変位センサ、表面電位センサ等が用いられる。
【００７７】
なお、吐き出しトナー量センサ９０の配置は、上記の構成に限られず、ベルト３０の回転方向において帯電ブラシ７４の下流側で且つ一次転写領域１５Ｙの上流側のベルト３０部分の近傍であればよい。
【００７８】
図５に示す実施形態に係る吐き出しトナー回収動作に関して、プリント指示がなされ、中間転写ベルト３０の回転駆動が開始された後に行われる各処理の流れの具体例を、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００７９】
図６に示すように、中間転写ベルト３０の回転駆動が開始されると、先ず、ステップ１１において、画像形成モードがモノクロモードであるか否かが判断される。ステップ１１において、モノクロモードであると判断されると、ステップ１２に進み、フルカラーモードであると判断されると、処理が終了し、プリント指示された画像の作像が開始される。
【００８０】
ステップ１２では、吐き出しトナー量センサ※により検知されたトナー量が所定量以上であるか否かが判断される。ステップ１２において、トナー量が所定量以上であると判断されると、ステップ１３に進み、トナー量が所定量未満であると判断されると、処理が終了し、プリント指示された画像の作像が開始される。
【００８１】
ステップ１３では、イエローの感光体４Ｙとブラックの感光体４Ｋが、ベルト３０の回転駆動開始後の所定のタイミングでベルト３０に圧接され、ステップ１４に進む。イエローの感光体４Ｙとブラックの感光体４Ｋのベルト３０への圧接は、ベルト３０の回転駆動開始に伴って帯電ブラシ７４からベルト３０上へ吐き出された吐き出しトナーが一次転写領域※を通過する前のタイミングであれば、同時または別々のタイミングのいずれで行ってもよい。感光体４Ｙ，４Ｋは、ベルト３０に圧接されると、図中時計回り方向に回転駆動される。
【００８２】
ステップ１４では、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｋにトナーの正規帯電極性と反対の極性、すなわち正極性の一次転写バイアスが印加される。これにより、一次転写領域１５Ｙ，１５Ｋに、正極性に帯電した吐き出しトナーがベルト３０から感光体４Ｙ，４Ｋへ移動する電界が形成されるため、吐き出しトナーは、上記の電界が形成された２つの一次転写領域１５Ｙ，１５Ｋを通過することで、その大部分が感光体４Ｙ，４Ｋに回収される。
【００８３】
次のステップ１５では、ブラックの感光体４Ｋへの作像が開始されて、ステップ１６に進む。なお、ステップ１５の処理は、次に述べるステップ１６の処理の後に行ってもよい。
【００８４】
ステップ１６では、イエローの感光体４Ｙがベルト３０から離間し、処理が終了する。感光体４Ｙがベルト３０から離間するまで、感光体４Ｙとベルト３０との接触状態は所定時間維持される。感光体４Ｙとベルト３０との接触時間は、上記の実施形態と同様に設定される。イエローの感光体４Ｙがベルト３０から離間するとき、ブラックの感光体４Ｋは、ベルト３０との接触状態が維持される。
【００８５】
以上の処理が終了すると、ブラックの感光体４Ｋで引き続き作像が行われ、プリント指示された画像が、現像、一次転写、二次転写および定着といった一連の画像形成動作により記録シート３６にプリントされる。
【００８６】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００８７】
例えば、上述の実施形態では、吐き出しトナー回収動作の際、ブラックの感光体４Ｋとイエローの感光体４Ｙをベルト３０に接触させる構成について説明したが、本発明は、ベルト３０に複数の感光体４を接触させる構成であれば、上述の実施形態に限定されない。ただし、作像を行う色（上記実施形態ではブラック）に対応する感光体４と、その他の１つ以上の感光体４とをベルト３０に接触させることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】中間転写ベルトおよびその周辺部の部材を示す図である。
【図３】図２の要部を示す拡大図である。
【図４】吐き出しトナー回収動作の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】その他の実施形態に係る中間転写ベルトおよびその周辺部の部材を示す図である。
【図６】図５に示す実施形態に係る吐き出しトナー回収動作の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】フルカラーモードでプリントする際の中間転写ベルト周辺の状態を示す図である。
【図８】モノクロモードでプリントする際の中間転写ベルト周辺の状態を示す図である。
【図９】中間転写ベルト用のクリーニング装置の従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
２：画像形成装置、４：感光体、１４：一次転写ローラ、１５：一次転写領域、３０：中間転写ベルト、３６：記録シート、４０：二次転写ローラ、４１：二次転写領域、４２：クリーニングブラシ、６２：クリーニング領域、６４：電源、６８：電源、７０：制御部、７４：帯電ブラシ、８０：帯電領域、８２：制御回路、８４：電源、９０：吐き出しトナー量センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置および画像形成方法に関し、特に、複写機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの機能を複合的に備えた複合機等の画像形成装置、及びこれらの画像形成装置を用いて画像を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置として、所謂タンデム方式の画像形成装置が提案されている。タンデム方式の画像形成装置は、中間転写体の周囲に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した４つの感光体が配置された構成となっている。タンデム方式の画像形成装置を用いてフルカラーモードでプリントする際、４つの感光体が中間転写体に接触した状態で画像形成が行われ、各感光体上に形成された各色のトナー像が、中間転写体に順次転写（一次転写）されて、中間転写体上に重ねられる。他方、モノクロモードでプリントする際、ブラックの感光体のみが中間転写体に接触配置され、ブラック以外の３つの感光体は中間転写体から離間した状態で画像形成が行われて、ブラックのトナー像のみが中間転写体に転写（一次転写）される。中間転写体に転写されたトナー像は、中間転写体の回転により、中間転写体と二次転写部材とのニップ部（二次転写領域）に搬送されると、二次転写領域を通る用紙等の記録シートに転写（二次転写）される。二次転写領域において記録シートに転写されずに中間転写体上に残留したトナーは、中間転写体の回転方向において二次転写領域の下流側に設けられたクリーニング装置によって中間転写体の表面から除去される。
【０００３】
特許文献１に、中間転写体用のクリーニング装置が開示されている。
【０００４】
図９に示すように、特許文献１のクリーニング装置は、中間転写ベルト１３０に接触して配置されたクリーニングブラシ１４２と、クリーニングブラシ１４２の上流側で中間転写ベルト１３０に接触して配置された帯電ブラシ１７４と、クリーニングブラシ１４２に接触して配置された回収ローラ１７７と、回収ローラ１７７に接触して設けられたスクレーパ１７８とを備えている。スクレーパ１７８には電源１８４が接続され、帯電ブラシ１７４は接地されている。電源１８４をオンにすると、電源１８４からスクレーパ１７８に供給される電流が、回収ローラ１７７、クリーニングブラシ１４２、および中間転写ベルト１３０を通って、帯電ブラシ１７４に流れる。この電流が帯電ブラシ１７４に流れた状態で、中間転写ベルト１３０上のトナーが、ベルト１３０の回転により帯電ブラシ１７４との接触部を通過するとき、その大部分のトナー粒子の極性が負極性（トナーの正規帯電極性）に揃えられ、負極性に帯電したトナーは、中間転写ベルト１３０の回転によりさらに下流側へ搬送されて、ベルト１３０とクリーニングブラシ１４２との接触部において、電位が高いクリーニングブラシ１４２へ静電的に吸着され、ベルト１３０の外周面から除去される。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、中間転写ベルト１３０と帯電ブラシ１７４との接触部で負極性に帯電されずにブラシ１７４のブラシ繊維に静電的に吸着したトナーや、帯電ブラシ１７４のブラシ繊維に機械的に絡み取られたトナー等が、帯電ブラシ１７４の内部に蓄積される。帯電ブラシ１７４の内部に蓄積されたトナーは、次回の画像形成動作時においてベルト１３０の回転駆動が開始される際、ブラシ１７４のブラシ繊維がベルト１３０に引っ張られて振動すること等により、トナーがブラシ１７４の内部からベルト１３０の外周面へ吐き出される場合がある。
【０００６】
吐き出しトナーは、帯電ブラシ１７４の内部に蓄積されていたトナーであるため、帯電量が極めて小さいトナー、および正極性（正規の帯電極性と反対の極性）に帯電したトナーを多く含む。一方、中間転写ベルトと感光体とのニップ部（一次転写領域）には、一次転写ローラに印加された転写バイアスにより、負極性に帯電したトナーを感光体からベルトへ移動させる電界が形成されている。そのため、吐き出しトナーが、ベルトの回転により一次転写領域に搬送されると、吐き出しトナーの一部は、負極性に帯電したトナーとは逆に、ベルトから感光体へ移動する。
【０００７】
タンデム方式の画像形成装置を用いてフルカラーモードで画像形成を行うとき、４つの感光体が中間転写ベルトに接触して配置されるため、吐き出しトナーは、二次転写領域に到達する前に４つの一次転写領域を通過する。上記の電界が形成された各一次転写領域では、吐き出しトナーの一部が感光体に回収される。したがって、４つの感光体により大部分の吐き出しトナーが回収され、吐き出しトナーが二次転写領域まで搬送されて記録シートに付着することを回避できる。
【特許文献１】特開２００４−３１００６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、タンデム方式の画像形成装置を用いてモノクロモードで画像形成を行う際、中間転写ベルトには１つの感光体（ブラックに対応する感光体）のみが接触しているため、吐き出しトナーは、二次転写領域に到達する前に１つの一次転写領域しか通過しない。そのため、吐き出しトナーの多くは、ベルトにより二次転写領域に搬送され、二次転写時に記録シートに付着して、記録シートが汚れてしまう恐れがある。
【０００９】
そこで、本発明は、画像形成モードに関わらず、中間転写体上の吐き出しトナーを有効に回収して、吐き出しトナーによる記録シートの汚染を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
互いに異なる所定の色のトナー像を担持する複数の像担持体と、
該複数の像担持体にそれぞれ一次転写領域を挟んで対向し、該一次転写領域において上記像担持体から上記トナー像が転写される回転可能な中間転写体と、
１色のトナー像のみからなる画像を形成する単色モードと、複数の色のトナー像を重ねてなる画像を形成するマルチカラーモードとの間で画像形成モードを切り替え、上記単色モードでの画像形成動作に際して上記中間転写体の回転駆動を開始するとき、複数の上記像担持体を上記中間転写体に所定時間接触させ、上記中間転写体上のトナーを上記複数の像担持体により回収するトナー回収動作を行うように制御する制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
なお、この明細書中において、「画像形成動作」とは、像担持体または中間転写体へトナー像を形成する動作のみを指すのではなく、プリント時に行われる一連の動作を指すものであり、トナー像の形成動作の前後に行われる前処理シーケンスや後処理シーケンス等を含むものとする。
【００１２】
本発明に係る画像形成方法は、
互いに異なる所定の色のトナー像を担持する複数の像担持体と、該複数の像担持体にそれぞれ一次転写領域を挟んで対向する回転可能な中間転写体とを備えた画像形成装置を用いて、１色のトナー像のみからなる画像を形成する単色モードと、複数の色のトナー像を重ねてなる画像を形成するマルチカラーモードとの間で切り替えて画像を形成する画像形成方法であって、
上記単色モードでの画像形成に際して上記中間転写体の回転駆動を開始するとき、上記中間転写体上のトナーを複数の上記像担持体で回収するトナー回収動作を行い、
該トナー回収動作は、
２つ以上の上記像担持体を上記中間転写体に所定時間接触させる工程と、
上記２つ以上の上記像担持体と上記中間転写体との間に形成された複数の一次転写領域に、上記中間転写体上のトナーを上記中間転写体から上記像担持体へ静電的に移動させる電界を形成する工程と、
上記２つ以上の上記像担持体のうち、作像が行われる像担持体以外の像担持体を、上記中間転写体から離間させる工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、単色モードでの画像形成動作に際して中間転写体の回転駆動を開始するとき、複数の像担持体が中間転写体に所定時間接触するように配置されるため、中間転写体の回転駆動の開始に伴ってクリーニング装置の帯電部材等から吐き出された中間転写体上の吐き出しトナーは、中間転写体と像担持体との間の一次転写領域を複数回通過する。したがって、中間転写体上の吐き出しトナーを、複数の一次転写領域において像担持体により有効に回収でき、吐き出しトナーが二次転写領域において用紙等の記録シートに付着することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。なお、以下の説明では、特定の方向を意味する用語（例えば、「上」、「下」、「左」、「右」、およびそれらを含む他の用語、「時計回り方向」、「反時計回り方向」）を使用するが、それらの使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明は限定的に解釈されるべきものでない。また、以下に説明する画像形成装置及び現像装置では、同一又は類似の構成部分には同一の符号を用いている。
【００１５】
［１．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２の概略構成を示す。画像形成装置２は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置である。現在、電子写真方式の画像形成装置として種々の形態のものが提案されているが、図示する画像形成装置は所謂タンデム方式のカラー画像形成装置である。
【００１６】
画像形成装置２は、原稿画像を読み取るための画像読み取り部２０と、読み取った画像をプリントするためのプリント部２２を有する。
【００１７】
画像読み取り部２０は、公知の機構により原稿画像を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に色分解して読み取るとともに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画像データを作成するように構成されている。なお、図において、符号２４は、プリントに関する各種情報を表示するための表示部であり、符号２５は、プリントの開始操作を行ったりプリントに関する各種設定操作を行ったりするためのパネル操作部である。
【００１８】
プリント部２２は、無端状の中間転写ベルト３０（請求項の中間転写体に相当する。）を有する。中間転写ベルト３０には、表面の電気抵抗が１×１０6Ω／□以上１×１０13Ω／□以下である素材が好適に用いられ、ベルト３０に用いられる具体的な素材としては、例えば、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド等が挙げられる。また、中間転写ベルト３０としては、厚みが例えば５０μｍ以上１５０μｍ以下であるものが好適に用いられる。
【００１９】
中間転写ベルト３０は複数のローラ３２，３３，３４に巻回されている。図面の右側のローラ３２は、図示しないモータに駆動連結された駆動ローラであり、モータの駆動に基づいて該モータに連結された駆動ローラ３２が回転し、ベルト３０とこれに接する他のローラ３３，３４が図中反時計回り方向に回転するようにしてある。
【００２０】
駆動ローラ３２としては、外径が例えば１２ｍｍ以上３０ｍｍ以下のものが好適に用いられ、これにより、装置の小型化を図ることができる。駆動ローラ３２の少なくとも表面は、ゴムまたはウレタン等の摩擦係数が大きい素材で構成されており、これにより、中間転写ベルト３０との摩擦力が高められ、駆動力を中間転写ベルト３０へ良好に伝達できる。
【００２１】
また、駆動ローラ３２と中間転写ベルト３０との摩擦力を十分に確保するため、中間転写ベルト３０は、複数のローラ３２，３３，３４により所定の張力が与えられている。中間転写ベルト３０に与える張力の大きさは、例えば１５Ｎ以上５０Ｎ以下とすることが好ましい。
【００２２】
図中右側に配置されている駆動ローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、ベルト３０と共に記録シート３６を挟圧する二次転写ローラ４０（請求項の二次転写部材に相当する。）が設けてある。二次転写ローラ４０は、ベルト３０の外周面に接触した位置と、ベルト３０の外周面から離間した位置との間で切り替え可能に配置されている。二次転写ローラ４０がベルト３０外周面に接触した状態において、その接触部（ニップ部）は二次転写領域４１を形成する。二次転写ローラ４０としては、例えばイオン導電性ローラが用いられるが、電子導電性ローラを用いることもできる。二次転写ローラ４０には、二次転写バイアス印加装置としての電源６８が接続されている。電源６８がオンにされると、二次転写ローラ４０には、正規の帯電極性と反対の極性、具体的には例えば正極性の二次転写バイアスが印加される。
【００２３】
図中左側に配置されているローラ３４に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルト用のクリーニング装置６４が設けられている。クリーニング装置６４の構成については後述する。
【００２４】
図中左側のローラ３４から図中右側のローラ３２に移動するベルト部分の下には、図中左側から右側に向かって順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー像を作成する４つの作像部３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）が、中間転写ベルト３０に沿って配置されている。
【００２５】
各作像部３は、静電潜像担持体として円筒状の感光体４を有する。感光体４の周囲には、その回転方向（図中時計回り方向）に沿って順に、帯電器８、露光装置１０、現像装置１８、一次転写ローラ（請求項の一次転写部材に相当する。）１４、および感光体クリーニング部材１６が配置されている。
【００２６】
一次転写ローラ１４は無端状中間転写ベルト３０の内側に配置されている。一次転写ローラ１４は、感光体４の配置の切り替えにより、中間転写ベルト３０を介して感光体４に圧接された状態と、感光体４から離間した状態との間で切り替え可能とされている。一次転写ローラ１４が、ベルト３０を介して感光体４に圧接された状態において、ベルト３０と感光体４とのニップ部には一次転写領域１５が形成される。感光体４の配置は、４つの感光体４が個別に上下移動することにより切り替わる。具体的に、各感光体４の上下移動は、図示しないモータにより図示しないカム機構が駆動され、このカム機構の動作により感光体４を含む作像プロセスユニットが上下移動することにより行われる。なお、感光体４とベルト３０の圧接状態と離間状態とを切り替える構成は、上記構成に限られず、例えば、感光体４を、ベルト３０から離間した位置に固定し、一次転写ローラ１４を上下移動させることで、ベルト３０を感光体４に圧接させた状態と、ベルト３０を感光体４から離間させた状態との間で切り替え可能としてもよい。図２に示すように、一次転写ローラ１４には、一次転写バイアス印加装置としての電源６４が接続されている。電源６４をオンにすると、トナーの正規帯電極性と反対の極性（請求項の第１の極性に相当する。）、具体的には、例えば正極性の一次転写バイアスが一次転写ローラ１４に印加される。
【００２７】
図１に戻って、プリント部２２の上部には、プリントに関する各種動作を制御する制御部７０が設けられている。
【００２８】
制御部７０は、ブラックのトナー像のみからなる画像を形成するモノクロモード（請求項の単色モードに相当する。）と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を重ねてなる画像を形成するフルカラーモード（請求項のマルチカラーモードに相当する。）との間の切り替え制御を行う。
【００２９】
なお、本発明において、制御部７０による画像形成モードの切り替えの構成は、１色のトナー像のみからなる画像を形成する単色モードと、複数の色のトナー像を重ねてなる画像を形成するマルチカラーモードとの間で切り替える構成であれば、上記の構成に限られない。すなわち、本発明では、単色モードを、ブラック以外の１色のトナー像により画像を形成する構成としてもよく、マルチカラーモードを、上記４色のうちいずれかの２色または３色のトナー像により画像を形成する構成としてもよい。
【００３０】
プリント部２２の下部には、給紙装置として給紙カセット４４が着脱可能に配置されている。給紙カセット４４内に積載収容された用紙等の記録シート３６は、給紙カセット４４の近傍に配置された給紙ローラ５２の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路５０に送り出される。
【００３１】
給紙ローラ５２の近傍には、所定のタイミングで記録シート３６を二次転写領域４１へ送り出すためのレジストローラ５４が設けられている。レジストローラ５４の近傍には、記録シート３６の先端を検出するための検出センサ５５が設けられている。
【００３２】
搬送路５０は、給紙カセット４４から、レジストローラ対５４のニップ部、二次転写領域４１、定着ローラ対５６のニップ部、および排紙ローラ対６０のニップ部を通って、プリント部２２の上部に設けられた排紙部６１まで延びている。
【００３３】
フルカラーモードにおける画像形成動作の一例について説明する。
【００３４】
先ず、画像読み取り部２０において得られた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画像データが、制御部７０において所定のデータ処理を受けて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像データに変換される。
【００３５】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像データは、制御部７０内の画像メモリ７２に格納され、位置ずれ補正のための所定の画像補正を受けた後、露光装置１０に設けられた図示しない光源を発光させるための駆動信号に変換される。
【００３６】
プリント部２２では、先ず、各作像部３において、所定の周速度で回転駆動されている感光体４の外周面が帯電器８により帯電される。次に、帯電された感光体４の外周面には、制御部７０から出力された駆動信号を受けた露光装置１０から光が投射され、静電潜像が形成される。続いて、静電潜像は、現像装置１８から供給される現像剤のトナーにより顕在化される。このようにして感光体４上に形成された各色のトナー像は、感光体４の回転により一次転写領域に達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体４から中間転写ベルト３０上へ転写（一次転写）されて重ねられる。
【００３７】
中間転写ベルト３０に転写されることなく感光体４上に残留している未転写トナーは、感光体４とクリーニング部材１６との接触部に達すると、クリーニング部材１６で掻き取られ、感光体４の外周面から除去される。
【００３８】
重ね合わされた４色のトナー像は、中間転写ベルト３０によって二次転写領域４１に搬送される。
【００３９】
一方、給紙カセット４４に収容された記録シート３６は、給紙ローラ５２の回転により搬送路５０に送り出され、レジストローラ対５４のニップ部に搬送される。レジストローラ対５４のニップ部に搬送された記録シート３６は、トナー像が中間転写ベルト３０によって二次転写領域４１に搬送されるタイミングに合わせて、二次転写領域４１に搬送される。
【００４０】
記録シート３６が二次転写領域４１に搬送されると、トナー像が、中間転写ベルト３０から記録シート３６に転写（二次転写）される。二次転写を終えた記録シート３６は、二次転写領域４１のさらに下流側の定着ローラ対５６のニップ部に搬送され、定着ローラ５６によってトナー像が定着された後、排紙ローラ６０によって排紙部６１に送り出される。
【００４１】
二次転写領域４１で記録シート３６に転写されることなく中間転写ベルト３０の外周面に残留した未転写トナーは、クリーニング装置６４により中間転写ベルト３０から除去される。
【００４２】
［２．クリーニング装置］
次に、クリーニング装置６４の構成を説明する。なお、ここでは、トナーの正規帯電極性が負極性である場合について説明する。
【００４３】
図３に示すように、クリーニング装置６４は、二次転写領域４１を通過後に中間転写ベルト３０の外周面に残留したトナーを正規の帯電極性、すなわち負極性（請求項の第２の極性に相当する。）に帯電させる帯電ブラシ（請求項の帯電部材に相当する。）７４と、帯電ブラシ７４により負極性に帯電されたトナーを中間転写ベルト３０の外周面から掻き取るクリーニングブラシ（請求項のクリーニング部材に相当する。）４２と、クリーニングブラシ４２に掻き取られたトナーを回収する回収ローラ７７と、回収ローラ７７に回収されたトナーを掻き取るスクレーパ７８とを備えている。なお、クリーニング装置６４を構成するこれらの部材７４，４２，７７，７８は、図示しないハウジングに収容されている。
【００４４】
帯電ブラシ７４は、中間転写ベルト３０の回転方向において二次転写領域４１よりも下流側のベルト３０部分、具体的には、ローラ３３とローラ３４に張架されたベルト３０部分に帯電領域８０を挟んで対向して設けられている。
【００４５】
帯電ブラシ７４は、例えばプレート状の基部７５と、基部７５に固定された複数のブラシ繊維からなる繊維部７６とを有する。基部７５は、導電性を有する素材からなり、基部７５の具体的な素材としては、例えば金属が用いられる。帯電ブラシ７４のブラシ繊維の先端は、ベルト３０の外周面に接触して配置されている。帯電ブラシ７４のブラシ繊維には、導電性を有する素材が用いられ、電気抵抗が１×１０13Ω以下である素材が好適に用いられる。帯電ブラシ７４のブラシ繊維の具体的な素材としては、例えば、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００４６】
クリーニングブラシ４２は、ベルト３０の回転方向において帯電領域８０よりも下流側で且つ一次転写領域１５よりも上流側のベルト３０部分、具体的にはローラ３４に巻回されたベルト３０部分に、クリーニング領域６２を挟んで対向して設けられている。
【００４７】
クリーニングブラシ４２は、ベルト３０の回転方向において、帯電ブラシ７４の下流側に配置されている。クリーニングブラシ４２は、ブラシ４２とベルト３０との接触部において両者の表面部分が互いに反対方向に移動するように回転する回転ブラシである。すなわち、クリーニングブラシ４２は、ベルト３０に対して所謂カウンタ方向（図中反時計回り方向）に回転可能となっている。クリーニングブラシ４２とベルト３０との接触部は、ベルト３０上の未転写トナーを回収するクリーニング領域６２を形成している。クリーニングブラシ４２は、円筒状または円柱状の基部４４と、基部４４の外周面から径方向の外側へ伸びる複数のブラシ繊維からなる繊維部４６とを備えている。基部４４の素材としては、例えば鉄、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属が用いられる。クリーニングブラシ４２のブラシ繊維には、導電性を有する素材が用いられ、電気抵抗が１×１０13Ω以下である素材が好適に用いられる。ブラシ４２のブラシ繊維の具体的な素材としては、例えば、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００４８】
回収ローラ７７は、クリーニングブラシ４２に接触して配置されている。回収ローラ７７は、ローラ７７とブラシ４２との接触部において両者の表面部分が同方向に移動するように回転可能とされている。すなわち、回収ローラ７７は、ブラシ４２に対して所謂ウィズ方向（図中時計回り方向）に回転可能となっている。回収ローラ７７としては、導電性を有する素材が用いられ、具体的には、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属が用いられる。
【００４９】
スクレーパ７８は、回収ローラ７７の軸方向と平行な方向に伸びる帯板状の部材であり、スクレーパ７８の短手方向の一端が回収ローラ７７の表面に接触するように配置されている。スクレーパ７８の素材は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼等の金属が用いられる。
【００５０】
帯電ブラシ７４はアース接続され、回収ローラ７７には、制御回路８２を介して電源８４が接続されている。実施形態において、電源８４から流れる電流は制御回路８２により定電流制御される。電源８４から流れる定電流の大きさは、例えば５μＡ〜４０μＡに制御される。
【００５１】
電源８４をオンにすると、二次転写バイアスと同極性、すなわち正極性の定電流が、電源８４から回収ローラ７７を介してクリーニングブラシ４２に流れ、さらにクリーニングブラシ４２から中間転写ベルト３０の表面を通って帯電ブラシ７４へ流れる。このような定電流が流れることにより、クリーニングブラシ４２とベルト３０との間に、ベルト３０上の負極性のトナーをクリーニングブラシ４２へ移動させる電界が形成され、帯電ブラシ７４とベルト３０との間に、ベルト３０上の正極性のトナーを除電して大部分のトナーを負極性に揃える電界が形成される。
【００５２】
なお、クリーニングブラシ４２とベルト３０との間、および帯電ブラシ７４とベルト３０との間に、それぞれ上記の電界を形成するための構成は上記の構成に限定されない。例えば、スクレーパ７８が導電性素材から構成された場合、電源８４は、スクレーパ７８に接続してもよい。また、電源８４から流れる電流の制御としては、定電流制御に限らず、定電圧制御を行ってもよい。さらに、帯電ブラシ７４に、電源８４とは別の電源を接続して、この電源により帯電ブラシ７４に負極性のバイアスを印加してもよい。
【００５３】
このように構成されたクリーニング装置６４を用いて、中間転写ベルト３０の外周面から未転写トナーを除去する動作の具体例について説明する。
【００５４】
現像、一次転写および二次転写の一連の動作の際、二次転写領域４１でベルト３０から記録シート３６へ転写されず、ベルト３０上に残された未転写トナーは、ベルト３０の回転により、二次転写領域４１よりも下流側へ搬送される。ここで、トナーの正規帯電極性は負極性であるが、ベルト３０から記録シート３６へ静電的に転移しなかった未転写トナーは、図３に示すように、帯電量が小さい粒子や、正極性に帯電した粒子を多く含み、未転写トナーは、粒子ごとに様々な電荷を帯びている。
【００５５】
ベルト３０上の未転写トナーが、ベルト３０の回転により、帯電ブラシ７４との接触部に搬送されると、電源８４から供給される定電流が上記のように流れる帯電ブラシ７４により、未転写トナーの大部分の粒子は負極性に帯電され、ベルト３０の移動方向のさらに下流側へ搬送される。
【００５６】
ベルト３０と帯電ブラシ７４との接触部において、未転写トナーの大部分の粒子が負極性に揃えられるが、帯電量が小さいトナー粒子や、正極性の電荷を帯びたトナー粒子も存在する。正極性の電荷を帯びたトナー粒子の多くは、帯電ブラシ７４のブラシ繊維に静電的に吸着し、帯電量が小さいトナー粒子の一部は、帯電ブラシ７４のブラシ繊維に機械的に絡め取られる。このように帯電ブラシ７４の帯電ブラシに吸着するか、または機械的に絡め取られたトナーは、帯電ブラシ７４の内部に蓄積されてしまう。
【００５７】
帯電ブラシ７４により負極性に帯電され、ベルト３０の回転により、ベルト３０とクリーニングブラシ４２との接触部に搬送された未転写トナーは、電源８４から供給される定電流が上記のように流れるブラシ４２のブラシ繊維に静電的に吸着し、これによりブラシ４２に回収されて、ベルト３０の外周面から除去される。
【００５８】
クリーニングブラシ４２に回収されたトナーは、ブラシ４２の回転により、ブラシ４２と回収ローラ７７との接触部に搬送されると、ブラシ４２よりも電位が高い回収ローラ７７の表面に静電的に吸着し、これにより回収ローラ７７に回収される。
【００５９】
回収ローラ７７に回収されたトナーは、ローラ７７の回転により、ローラ７７とスクレーパ７８との接触部に搬送されると、スクレーパ７８により機械的に掻き取られる。
【００６０】
上記の動作によりクリーニング装置６４を用いて未転写トナーの除去を行うと、上述のように、帯電ブラシ７８の内部にトナーが蓄積されていく。帯電ブラシ７４の内部に多量のトナーが蓄積された状態で次の画像形成動作が開始されると、中間転写ベルト３０の回転駆動の開始に伴い、帯電ブラシ７４のブラシ繊維の先端がベルト３０の移動方向に引っ張られて、帯電ブラシ７４が振動し、これにより、帯電ブラシ７４の内部からベルト３０の表面へトナーが吐き出されてしまう。帯電ブラシ７４の内部に蓄積されたトナーは、帯電量が小さいか又は正極性に帯電している粒子が多い。そのため、帯電ブラシ７４の内部からベルト３０の表面へ吐き出されたトナー（吐き出しトナー）は、ベルト３０の回転により、ベルト３０とクリーニングブラシ４２との接触部に搬送されたとき、ブラシ４２のブラシ繊維に静電的に吸着されないため、ベルト３０の外周面から除去されにくい。そのため、大部分の吐き出しトナーは、クリーニング領域６２を通過後もベルト３０の外周面に残される。
【００６１】
クリーニング領域６２を通過後にベルト３０上に残留した吐き出しトナーは、ベルト３０に接触して配置された感光体４により回収される。
【００６２】
フルカラーモードでプリントする際、図７に示すように、ベルト３０には４つの感光体４が接触して配置されるため、吐き出しトナーは、二次転写領域４１に搬送されるまでに一次転写領域１５を４回通過する。各一次転写領域１５では、負極性（正規の帯電極性）に帯電したトナーを感光体４からベルト３０へ移動させる電界が形成されている。そのため、正極性（正規の帯電極性と反対の極性）に帯電した粒子を多く含む吐き出しトナーの一部は、各一次転写領域１５でベルト３０から感光体４へ移動する。このようにして、４つの一次転写領域１５のそれぞれにおいて、吐き出しトナーの一部が感光体４により回収されるため、４つの感光体４により大部分の吐き出しトナーが回収される。
【００６３】
一方、モノクロモードでプリントする際、後述の吐き出しトナー回収動作を行わないと仮定すると、図８に示すように、ベルト３０にはブラックの感光体４Ｋのみが接触して配置され、イエロー、マゼンタ、シアンの感光体４Ｙ，４Ｍ，４Ｃはベルト３０から離間した状態となる。そのため、吐き出しトナーの一部は、感光体４Ｋにより回収されるが、吐き出しトナーの多くが、ベルト３０上に残されたまま二次転写領域４１に搬送され、二次転写領域４１において記録シート３６または二次転写ローラ４０へ転移して、記録シート３６の汚れの原因となる恐れがある。
【００６４】
［３．吐き出しトナー回収動作］
このような不具合を防止するため、本発明では、制御部７０の制御により、モノクロモードでの画像形成動作に際して中間転写ベルト３０の回転駆動を開始するとき、中間転写ベルト３０上の吐き出しトナーを複数の感光体４により回収する吐き出しトナー回収動作（請求項のトナー回収動作に相当する。）が行われる。
【００６５】
具体的に、吐き出しトナー回収動作は、複数の感光体４を中間転写ベルト３０の外周面に所定時間接触させる動作であり、実施形態において、中間転写ベルト３０と感光体４との接触は、中間転写ベルト３０の回転駆動が開始された後で且つ感光体４Ｋへの作像開始前に開始される。ただし、本発明において、中間転写ベルト３０と感光体４との接触は、中間転写ベルト３０の回転駆動が開始される前、または中間転写ベルト３０の回転駆動の開始と同時に開始してもよい。
【００６６】
実施形態では、吐き出しトナー回収動作の際、図２に示すように、中間転写ベルト３０の外周面に、ブラックの感光体４Ｋと、イエローの感光体４Ｙが所定時間接触するように制御される。感光体４Ｙ，４Ｋがベルト３０に接触されると、この接触状態が維持される間、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｋに、トナーの正規帯電極性と反対の極性、すなわち正極性の一次転写バイアスが印加される。これにより、一次転写領域１５Ｙ，１５Ｋに、正極性に帯電した吐き出しトナーをベルト３０から感光体４Ｙ，４Ｋへ移動させる電界が形成される。吐き出しトナー回収動作時の一次転写バイアスの大きさは、例えば、現像時の一次転写バイアスと同じ大きさに設定されるが、現像時と異なる大きさに設定することもできる。具体的に、吐き出しトナー回収動作時の一次転写バイアスは、例えば、１００Ｖ〜３０００Ｖに設定される。なお、ベルト３０から感光体４への吐き出しトナーの移動は、上記一次転写バイアスが印加されていれば感光体４が帯電されていなくても実現できるが、吐き出しトナーの回収を積極的に行うために、感光体４を作像時のように帯電した状態で吐き出しトナーの回収を行うようにしてもよい。この場合、本実施形態では反転画像を用いているため、感光体４の帯電極性が負極性となり、正極性に帯電した吐き出しトナーを回収し易くなる。
【００６７】
このように吐き出しトナー回収動作を構成することで、ベルト３０上の吐き出しトナーが、ベルト３０の回転により一次転写領域１５Ｙに搬送されると、一次転写領域１５Ｙに形成された上述の電界により、吐き出しトナーの一部がベルト３０から感光体４Ｙへ移動する。一次転写領域１５Ｙを通過後にベルト３０上に残された吐き出しトナーは、ベルト３０の回転により一次転写領域１５Ｋに搬送されると、残りの吐き出しトナーの大部分が、一次転写領域１５Ｋに上述のように形成された電界により、ベルト３０から感光体４Ｋへ移動する。
【００６８】
このように、モノクロモードでプリントする際も、フルカラーモードでプリントする際と同様、ベルト３０上の吐き出しトナーの大部分が複数の感光体４で回収されるため、吐き出しトナーによる記録シート３６の汚れを防止できる。
【００６９】
次に、吐き出しトナー回収動作に関して、プリント指示がなされ、中間転写ベルト３０の回転駆動が開始された後に行われる各処理の流れの具体例を、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００７０】
図４に示すように、中間転写ベルト３０の回転駆動が開始されると、先ず、ステップ１において、画像形成モードがモノクロモードであるか否かが判断される。ステップ１において、モノクロモードであると判断されると、ステップ２に進み、フルカラーモードであると判断されると、処理が終了し、プリント指示された画像の作像が開始される。
【００７１】
ステップ２では、イエローの感光体４Ｙとブラックの感光体４Ｋが、ベルト３０の回転駆動開始後の所定のタイミングでベルト３０に圧接され、ステップ３に進む。イエローの感光体４Ｙとブラックの感光体４Ｋのベルト３０への圧接は、ベルト３０の回転駆動開始に伴って帯電ブラシ７４からベルト３０上へ吐き出された吐き出しトナーが一次転写領域※を通過する前のタイミングであれば、同時または別々のタイミングのいずれで行ってもよい。感光体４Ｙ，４Ｋは、ベルト３０に圧接されると、図中時計回り方向に回転駆動される。
【００７２】
ステップ３では、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｋにトナーの正規帯電極性と反対の極性、すなわち正極性の一次転写バイアスが印加される。これにより、一次転写領域１５Ｙ，１５Ｋに、正極性に帯電した吐き出しトナーがベルト３０から感光体４Ｙ，４Ｋへ移動する電界が形成されるため、吐き出しトナーの大部分が、上記の電界が形成された２つの一次転写領域１５Ｙ，１５Ｋを通過することで、感光体４Ｙ，４Ｋに回収される。
【００７３】
次のステップ４では、ブラックの感光体４Ｋへの作像が開始されて、ステップ５に進む。なお、ステップ４の処理は、次に述べるステップ５の処理の後に行ってもよい。
【００７４】
ステップ５では、イエローの感光体４Ｙがベルト３０から離間し、処理が終了する。感光体４Ｙがベルト３０から離間するまで、感光体４Ｙとベルト３０との接触状態は所定時間維持される。感光体４Ｙとベルト３０との接触時間は、感光体４Ｙがベルト３０に圧接されてから吐き出しトナーが一次転写領域１５を完全に通過するまでに要する時間に設定され、具体的には、例えば１秒〜５秒に設定される。イエローの感光体４Ｙがベルト３０から離間するとき、ブラックの感光体４Ｋは、ベルト３０との接触状態が維持される。
【００７５】
以上の処理が終了すると、ブラックの感光体４Ｋで引き続き作像が行われ、プリント指示された画像が、現像、一次転写、二次転写および定着といった一連の画像形成動作により記録シート３６にプリントされる。ブラックの画像形成は、イエローおよびブラックの感光体４Ｙ，４Ｋのベルト３０への圧接後すぐに開始されるため、プリント指令が出てから１枚目のプリントが完了するまでの時間が増大することなく、吐き出しトナーの回収を行うことができる。吐き出しトナーの回収に際して、ブラックの感光体４Ｋと共にベルト３０に圧接させる感光体４は、イエローの感光体４Ｙに限られないが、イエローの感光体４Ｙはブラックの感光体４Ｋから最も離れているため、イエローの感光体４Ｙをベルト３０に圧接させる上記構成により、ブラックの画像形成時に他の感光体４Ｍ，４Ｃの離隔による影響が最も生じ難くなる。
【００７６】
図５は、本発明のその他の実施形態を示す。図５に示す実施形態では、ベルト３０の回転方向においてクリーニングブラシ４２の下流側で且つイエローの一次転写領域１５Ｙの上流側のベルト３０部分の近傍に、吐き出しトナーのトナー量を検知する吐き出しトナー量センサ（請求項の吐き出しトナー量検知手段に相当する。）９０が配置されている。吐き出しトナー量センサ９０としては、例えば反射型センサ、変位センサ、表面電位センサ等が用いられる。
【００７７】
なお、吐き出しトナー量センサ９０の配置は、上記の構成に限られず、ベルト３０の回転方向において帯電ブラシ７４の下流側で且つ一次転写領域１５Ｙの上流側のベルト３０部分の近傍であればよい。
【００７８】
図５に示す実施形態に係る吐き出しトナー回収動作に関して、プリント指示がなされ、中間転写ベルト３０の回転駆動が開始された後に行われる各処理の流れの具体例を、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００７９】
図６に示すように、中間転写ベルト３０の回転駆動が開始されると、先ず、ステップ１１において、画像形成モードがモノクロモードであるか否かが判断される。ステップ１１において、モノクロモードであると判断されると、ステップ１２に進み、フルカラーモードであると判断されると、処理が終了し、プリント指示された画像の作像が開始される。
【００８０】
ステップ１２では、吐き出しトナー量センサ※により検知されたトナー量が所定量以上であるか否かが判断される。ステップ１２において、トナー量が所定量以上であると判断されると、ステップ１３に進み、トナー量が所定量未満であると判断されると、処理が終了し、プリント指示された画像の作像が開始される。
【００８１】
ステップ１３では、イエローの感光体４Ｙとブラックの感光体４Ｋが、ベルト３０の回転駆動開始後の所定のタイミングでベルト３０に圧接され、ステップ１４に進む。イエローの感光体４Ｙとブラックの感光体４Ｋのベルト３０への圧接は、ベルト３０の回転駆動開始に伴って帯電ブラシ７４からベルト３０上へ吐き出された吐き出しトナーが一次転写領域※を通過する前のタイミングであれば、同時または別々のタイミングのいずれで行ってもよい。感光体４Ｙ，４Ｋは、ベルト３０に圧接されると、図中時計回り方向に回転駆動される。
【００８２】
ステップ１４では、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｋにトナーの正規帯電極性と反対の極性、すなわち正極性の一次転写バイアスが印加される。これにより、一次転写領域１５Ｙ，１５Ｋに、正極性に帯電した吐き出しトナーがベルト３０から感光体４Ｙ，４Ｋへ移動する電界が形成されるため、吐き出しトナーは、上記の電界が形成された２つの一次転写領域１５Ｙ，１５Ｋを通過することで、その大部分が感光体４Ｙ，４Ｋに回収される。
【００８３】
次のステップ１５では、ブラックの感光体４Ｋへの作像が開始されて、ステップ１６に進む。なお、ステップ１５の処理は、次に述べるステップ１６の処理の後に行ってもよい。
【００８４】
ステップ１６では、イエローの感光体４Ｙがベルト３０から離間し、処理が終了する。感光体４Ｙがベルト３０から離間するまで、感光体４Ｙとベルト３０との接触状態は所定時間維持される。感光体４Ｙとベルト３０との接触時間は、上記の実施形態と同様に設定される。イエローの感光体４Ｙがベルト３０から離間するとき、ブラックの感光体４Ｋは、ベルト３０との接触状態が維持される。
【００８５】
以上の処理が終了すると、ブラックの感光体４Ｋで引き続き作像が行われ、プリント指示された画像が、現像、一次転写、二次転写および定着といった一連の画像形成動作により記録シート３６にプリントされる。
【００８６】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００８７】
例えば、上述の実施形態では、吐き出しトナー回収動作の際、ブラックの感光体４Ｋとイエローの感光体４Ｙをベルト３０に接触させる構成について説明したが、本発明は、ベルト３０に複数の感光体４を接触させる構成であれば、上述の実施形態に限定されない。ただし、作像を行う色（上記実施形態ではブラック）に対応する感光体４と、その他の１つ以上の感光体４とをベルト３０に接触させることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】中間転写ベルトおよびその周辺部の部材を示す図である。
【図３】図２の要部を示す拡大図である。
【図４】吐き出しトナー回収動作の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】その他の実施形態に係る中間転写ベルトおよびその周辺部の部材を示す図である。
【図６】図５に示す実施形態に係る吐き出しトナー回収動作の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】フルカラーモードでプリントする際の中間転写ベルト周辺の状態を示す図である。
【図８】モノクロモードでプリントする際の中間転写ベルト周辺の状態を示す図である。
【図９】中間転写ベルト用のクリーニング装置の従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
２：画像形成装置、４：感光体、１４：一次転写ローラ、１５：一次転写領域、３０：中間転写ベルト、３６：記録シート、４０：二次転写ローラ、４１：二次転写領域、４２：クリーニングブラシ、６２：クリーニング領域、６４：電源、６８：電源、７０：制御部、７４：帯電ブラシ、８０：帯電領域、８２：制御回路、８４：電源、９０：吐き出しトナー量センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる所定の色のトナー像を担持する複数の像担持体と、
該複数の像担持体にそれぞれ一次転写領域を挟んで対向し、該一次転写領域において上記像担持体から上記トナー像が転写される回転可能な中間転写体と、
１色のトナー像のみからなる画像を形成する単色モードと、複数の色のトナー像を重ねてなる画像を形成するマルチカラーモードとの間で画像形成モードを切り替え、上記単色モードでの画像形成動作に際して上記中間転写体の回転駆動を開始するとき、複数の上記像担持体を上記中間転写体に所定時間接触させ、上記中間転写体上のトナーを上記複数の像担持体により回収するトナー回収動作を行うように制御する制御部と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記像担持体と共に上記中間転写体を挟圧するように、上記像担持体毎に対応して設けられた複数の一次転写部材と、
該一次転写部材に第１の極性の一次転写バイアスを印加する一次転写バイアス印加装置と、
上記中間転写体の回転方向において上記一次転写領域よりも下流側の上記中間転写体部分に、二次転写領域を挟んで対向して設けられた二次転写部材と、
上記回転方向において上記二次転写領域よりも下流側の上記中間転写体部分に帯電領域を挟んで対向して設けられ、上記二次転写領域を通過後に上記中間転写体上に残留したトナーを上記第１の極性と異なる第２の極性に帯電させる帯電部材と、
上記回転方向において上記帯電領域よりも下流側で且つ上記一次転写領域よりも上流側の上記中間転写体部分にクリーニング領域を挟んで対向して設けられ、上記帯電領域において上記第２の極性に帯電したトナーを上記中間転写体の表面から除去するクリーニング部材とを備え、
上記制御部は、上記トナー回収動作の際、上記一次転写バイアス印加装置により上記一次転写部材に上記第１の極性の一次転写バイアスを印加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】
上記中間転写体の回転駆動の開始に伴って上記帯電部材から上記中間転写体へ吐き出されるトナー量を検知する吐き出しトナー量検知手段を備え、
上記制御部は、上記吐き出しトナー量検知手段により検知された上記トナー量が所定量以上であるとき、上記のトナー回収動作を行うことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
互いに異なる所定の色のトナー像を担持する複数の像担持体と、該複数の像担持体にそれぞれ一次転写領域を挟んで対向する回転可能な中間転写体とを備えた画像形成装置を用いて、１色のトナー像のみからなる画像を形成する単色モードと、複数の色のトナー像を重ねてなる画像を形成するマルチカラーモードとの間で切り替えて画像を形成する画像形成方法であって、
上記単色モードでの画像形成に際して上記中間転写体の回転駆動を開始するとき、上記中間転写体上のトナーを複数の上記像担持体で回収するトナー回収動作を行い、
該トナー回収動作は、
２つ以上の上記像担持体を上記中間転写体に所定時間接触させる工程と、
上記２つ以上の上記像担持体と上記中間転写体との間に形成された複数の一次転写領域に、上記中間転写体上のトナーを上記中間転写体から上記像担持体へ静電的に移動させる電界を形成する工程と、
上記２つ以上の上記像担持体のうち、作像が行われる像担持体以外の像担持体を、上記中間転写体から離間させる工程とを有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
上記中間転写体の回転駆動の開始に伴って上記中間転写体に接触する部材から上記中間転写体へ吐き出されるトナー量を検知し、
検知した上記トナー量が所定量以上であるとき、上記トナー回収動作を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成方法。
【請求項１】
互いに異なる所定の色のトナー像を担持する複数の像担持体と、
該複数の像担持体にそれぞれ一次転写領域を挟んで対向し、該一次転写領域において上記像担持体から上記トナー像が転写される回転可能な中間転写体と、
１色のトナー像のみからなる画像を形成する単色モードと、複数の色のトナー像を重ねてなる画像を形成するマルチカラーモードとの間で画像形成モードを切り替え、上記単色モードでの画像形成動作に際して上記中間転写体の回転駆動を開始するとき、複数の上記像担持体を上記中間転写体に所定時間接触させ、上記中間転写体上のトナーを上記複数の像担持体により回収するトナー回収動作を行うように制御する制御部と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記像担持体と共に上記中間転写体を挟圧するように、上記像担持体毎に対応して設けられた複数の一次転写部材と、
該一次転写部材に第１の極性の一次転写バイアスを印加する一次転写バイアス印加装置と、
上記中間転写体の回転方向において上記一次転写領域よりも下流側の上記中間転写体部分に、二次転写領域を挟んで対向して設けられた二次転写部材と、
上記回転方向において上記二次転写領域よりも下流側の上記中間転写体部分に帯電領域を挟んで対向して設けられ、上記二次転写領域を通過後に上記中間転写体上に残留したトナーを上記第１の極性と異なる第２の極性に帯電させる帯電部材と、
上記回転方向において上記帯電領域よりも下流側で且つ上記一次転写領域よりも上流側の上記中間転写体部分にクリーニング領域を挟んで対向して設けられ、上記帯電領域において上記第２の極性に帯電したトナーを上記中間転写体の表面から除去するクリーニング部材とを備え、
上記制御部は、上記トナー回収動作の際、上記一次転写バイアス印加装置により上記一次転写部材に上記第１の極性の一次転写バイアスを印加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】
上記中間転写体の回転駆動の開始に伴って上記帯電部材から上記中間転写体へ吐き出されるトナー量を検知する吐き出しトナー量検知手段を備え、
上記制御部は、上記吐き出しトナー量検知手段により検知された上記トナー量が所定量以上であるとき、上記のトナー回収動作を行うことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
互いに異なる所定の色のトナー像を担持する複数の像担持体と、該複数の像担持体にそれぞれ一次転写領域を挟んで対向する回転可能な中間転写体とを備えた画像形成装置を用いて、１色のトナー像のみからなる画像を形成する単色モードと、複数の色のトナー像を重ねてなる画像を形成するマルチカラーモードとの間で切り替えて画像を形成する画像形成方法であって、
上記単色モードでの画像形成に際して上記中間転写体の回転駆動を開始するとき、上記中間転写体上のトナーを複数の上記像担持体で回収するトナー回収動作を行い、
該トナー回収動作は、
２つ以上の上記像担持体を上記中間転写体に所定時間接触させる工程と、
上記２つ以上の上記像担持体と上記中間転写体との間に形成された複数の一次転写領域に、上記中間転写体上のトナーを上記中間転写体から上記像担持体へ静電的に移動させる電界を形成する工程と、
上記２つ以上の上記像担持体のうち、作像が行われる像担持体以外の像担持体を、上記中間転写体から離間させる工程とを有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
上記中間転写体の回転駆動の開始に伴って上記中間転写体に接触する部材から上記中間転写体へ吐き出されるトナー量を検知し、
検知した上記トナー量が所定量以上であるとき、上記トナー回収動作を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２８１６８９（Ｐ２００８−２８１６８９Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２４５６４（Ｐ２００７−１２４５６４）
【出願日】平成１９年５月９日（２００７．５．９）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月９日（２００７．５．９）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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