JP2011141504A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所定処理用トナーパターン形成型画像形成装置であって、画像生産性の低下を抑制しつつ中間転写ベルトのクリーニング不良発生を抑制できる画像形成装置を提供する
【解決手段】中間転写ベルト７の劣化度合い判定部Ｊを含んでおり、非印字動作中の、予め定めた処理（例えば劣化トナー廃棄）のためのトナーパターンＹＰ、ＭＰ、ＣＰ、ＫＰの形成及び該パターンの中間転写ベルト７への１次転写にあたり、判定部Ｊで把握されるベルト劣化度合いが予め定めた劣化度合い以上に進行しているベルト部位ａに対しては、予め定めた低濃度のベルト劣化対応トナーパターンａｐ’を形成させて１次転写転させる。或いはトナーパターンを形成しない。パターンａｐ’は、予め定めた処理のための標準濃度トナーパターンａｐの濃度より低濃度の、長いパターンである。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式などによって静電潜像を形成し、これを現像してトナー像を形成し、該トナー像を記録シートに転写定着させることができる複写機、プリンタ、ファクシミリ機、或いはこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関する。

電子写真方式等の複写機、プリンタ、ファクシミリ機、或いはこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置の中には、静電潜像担持体に静電潜像形成装置で静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成できる画像形成部を１又は２以上含み、前記画像形成部で形成されるトナー像を中間転写ベルトに１次転写し、該中間転写ベルト上の１次転写トナー像を記録シートに２次転写することができ、該中間転写ベルトに残留する２次転写残トナーをクリーニング装置で除去でき、非印字動作中に、前記画像形成部の少なくとも一つにおいて予め定めた処理のためのトナーパターンを形成させて該トナーパターンを前記中間転写ベルト上に１次転写させ、該１次転写トナーパターンは前記クリーニング装置に除去させることができる画像形成装置がある。

非印字動作中に形成させる予め定めた処理のためのトナーパターンとしては、
(1) 長期間使用されない現像装置やトナー消費量が少ない現像装置のような現像装置に生じることがある経時劣化トナーを中間転写ベルト上に廃棄して前記クリーニング装置で除去するための劣化トナーを含むトナーによる通常トナーパッチと称されるトナーパターン、
(2) カラー画像形成において、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックといった複数色のトナー像を重ね形成してカラー画像を形成するときに各色トナー像を整合させるためのカラーレジスト処理のためのトナーパターン、
(3) 画像濃度調整用のトナーパターン等を挙げることができる。

この種の画像形成装置は、例えば、特開２００７−２１９２９０号公報中の背景技術の説明部分に記載されている。

また、同公報には、中間転写ベルト上に形成される、予め定めた処理（例えば劣化トナー廃棄）のためのトナーパターンのクリーニング装置による除去が不完全になる場合があり（例えばトナー粒径が小さい場合）、そうなると、クリーニング装置をすり抜けたトナーがそのまま転写ベルト上に残留して次の記録シートにそのまま転写されたり、転写ベルトに圧接された２次転写部材（一般的にはローラ）に付着して記録シートの裏面を汚したりすることがある、と指摘されている。

さらに、そのようにして記録シートに付着した好ましくないトナーがトナー像を記録シートに定着させる定着装置に到来して定着装置における定着ローラ等の回転部材に付着し、さらには該回転部材に接触配置されているサーミスタや、記録シートの回転部材からの分離爪等に付着し、サーミスタによる温度調節機能や分離爪による記録シート分離機能が損なわれると指摘されている。

そのような問題を解決するために、そのような好ましくないトナーが定着装置に搬送された際に、該トナーが回転部材に接触するサーミスタ等の部材を通過しない位置に前記予め定めた処理のためのトナーパターンを形成することが記載されている。

特開２００７−２１９２９０号公報

しかしながら、所定処理のためのトナーパターンを定着装置の回転部材に接触配置されているサーミスタ等の部材にトナーが付着しないように形成したところで、中間転写ベルト上の転写残トナー等の拭き残しを防止或いは抑制できるわけではなく、クリーニング装置をすり抜けたトナーがそのまま転写ベルト上に残留して次の記録シート表面に付着したり、転写ベルトに圧接された２次転写部材（一般的にはローラ）に付着して記録シートの裏面を汚したりする。

また、そのように所定処理のためのトナーパターンを形成するとなると、例えば、劣化トナー廃棄のためにトナーパターンを形成して中間転写ベルト上に転写廃棄する場合、トナーパターンを形成できる中間転写ベルト上の領域がそれだけ幅狭くなり、一定量の劣化トナー廃棄のためにはそれだけ劣化トナーパターンの中間転写ベルト走行方向の長さを長くしなければならず、従ってそれだけ劣化トナーパターンのクリーニングに時間を要し、全体として画像生産性がそれだけ低下する。

そこで本発明は、静電潜像担持体に静電潜像形成装置で静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成できる画像形成部を１又は２以上含み、前記画像形成部で形成されるトナー像を中間転写ベルトに１次転写し、該中間転写ベルト上の１次転写トナー像を記録シートに２次転写でき、該中間転写ベルトに残留する２次転写残トナーをクリーニング装置で除去でき、非印字動作中に、前記画像形成部の少なくとも一つにおいて予め定めた処理のためのトナーパターンを形成させて該トナーパターンを前記中間転写ベルト上に１次転写させ、該１次転写トナーパターンは前記クリーニング装置に除去させることができる画像形成装置（以下、このタイプの画像形成装置を「所定処理用トナーパターン形成型画像形成装置」ということがある。）であって、画像生産性の低下を抑制しつつ中間転写ベルトのクリーニング不良発生を抑制できる画像形成装置を提供することを課題とする。

本発明者は前記課題を解決するため研究を重ね、中間転写ベルトのクリーニング不良発生原因には、使用トナー粒径が一般的なものより相当小さいためにトナーがクリーニング部材をすり抜け易いというようなことがあるかもしれないが、それより注目すべき原因として、記録シートから、特に記録シート端部から、シート粉が脱離して中間転写ベルト面に付着することがあることを見いだした。

シート粉が記録シートに付着すると、シート粉に含まれている例えばシート成分であるカルシウムのような成分によりベルト表面が荒れてベルト表面粗さが大きくなるというように劣化し、このためにクリーニング装置におけるクリーニングブレード等のクリーニング部材がベルト面の清掃対象域に全体的に正常に接触し難くなり、クリーニング不良が発生し易くなる。

本発明はこのような知見に基づき、前記課題を解決するため、次の画像形成装置を提供する。すなわち、
静電潜像担持体に静電潜像形成装置で静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成できる画像形成部を１又は２以上含み、前記画像形成部で形成されるトナー像を中間転写ベルトに１次転写し、該中間転写ベルト上の１次転写トナー像を記録シートに２次転写でき、該中間転写ベルトに残留する２次転写残トナーをクリーニング装置で除去でき、非印字動作中に、前記画像形成部の少なくとも一つにおいて予め定めた処理のためのトナーパターンを形成させて該トナーパターンを前記中間転写ベルト上に１次転写させ、該１次転写トナーパターンは前記クリーニング装置に除去させることができる画像形成装置であり、前記中間転写ベルトの劣化度合いを判定する判定部を含んでおり、前記非印字動作中の前記予め定めた処理のためのトナーパターン形成及び該トナーパターンの中間転写ベルトへの１次転写にあたり、前記判定部で把握される中間転写ベルト劣化度合いが予め定めた劣化度合い以上に進行しているベルト部位に対しては、予め定めたベルト劣化対応トナーパターンを形成させて１次転写させることができ、該ベルト劣化対応トナーパターンは、前記予め定めた処理のための標準濃度トナーパターンの濃度より低い濃度の低濃度トナーパターン及びトナーパターンが形成されない無トナーパターンから、前記判定部で把握される前記中間転写ベルト劣化度合いに応じてこの順序で選ばれるトナーパターンとし、前記低濃度トナーパターンの濃度は前記判定部で把握される前記中間転写ベルト劣化度合いに応じて予め定められた濃度とすることができる画像形成装置である。

ここで、非印字動作中に形成させる予め定めた処理のためのトナーパターンとしては、(1) 長期間使用されない現像装置やトナー消費量が少ない現像装置のような現像装置に生じることがある劣化トナー（例えば、形状や帯電特性が変化して画質に悪影響を及ぼす恐れのあるトナー）を中間転写ベルト上に廃棄して前記クリーニング装置で除去するための劣化トナーを含むトナーによる通常トナーパッチと称されるトナーパターン、
(2) カラー画像形成において、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックといった複数色のトナー像を重ね形成してカラー画像を形成するときに各色トナー像を整合させるためのカラーレジスト処理のためのトナーパターン、
(3) 画像濃度調整用のトナーパターン等のうち１又は２以上を挙げることができるが、代表例として、 上記(1) の劣化トナーを中間転写ベルト上に廃棄して前記クリーニング装置で除去するための劣化トナーによるトナーパターンを挙げることができる。

前記静電潜像形成装置としては、画像形成装置が電子写真方式のものであれば、感光体のような静電潜像担持体に画像露光を施して静電潜像を形成する露光装置を挙げることができ、画像形成装置が静電記録方式のものであれば、誘電体のような静電潜像担持体に静電潜像を形成する静電記録装置を挙げることができる。

いずれにしても本発明に係る画像形成装置によると、非印字（非プリント）動作中に、画像形成部の少なくとも一つにおいて予め定めた処理のためのトナーパターンを静電潜像担持体に形成させ、該トナーパターンを中間転写ベルトに１次転写し、その後、後始末として該トナーパターンを中間転写ベルトのクリーニング装置により除去清掃させることができる。

該トナーパターンの形成及び該トナーパターンの中間転写ベルトへの１次転写にあたっては、前記判定部で把握される中間転写ベルト劣化度合いが考慮され、劣化度合いが予め定めた劣化度合い以上に進行しているベルト部位に対しては、ベルト劣化対応トナーパターンが形成され、該ベルト劣化対応トナーパターンが転写ベルトの劣化部位に１次転写される。

このベルト劣化対応トナーパターンは予め定めた処理のための標準濃度のトナーパターンの濃度より低い濃度の低濃度トナーパターン或いはトナーパターンが実際には形成されない無トナーパターンから、前記判定部で把握される中間転写ベルト劣化度合いに応じてこの順序で選ばれるトナーパターンである。

また、ベルト劣化対応トナーパターンとして該低濃度パターンが採用されるとき、その低濃度トナーパターンの濃度は前記判定部で把握される中間転写ベルト劣化度合いに応じて予め定められた濃度とされる。

このように、劣化したベルト部位に対しては、前記の低濃度トナーパターンが形成されるか或いはトナーパターンは形成されないので、それだけクリーニング装置による清掃が、円滑になされる。

一方、前記判定部で把握される中間転写ベルト劣化度合いが予め定めた劣化度合いに達していないときは、予め定めた処理のための標準濃度のトナーパターンが形成され、１次転写されることになる。

このように、本発明に係る画像形成装置によると、予め定めた処理のためのトナーパターンの形成及び１次転写にあたり、中間転写ベルトの劣化度合いに拘らず（従って劣化が進んでいないベルトに対しても）ベルトの予め定められた限られた部位に対してだけ予め定めた処理のための標準濃度のトナーパターンを形成し１次転写するというものではなく、判定部で把握される中間転写ベルトの劣化度合いに応じて、予め定めた処理のための標準濃度のトナーパターン、それより低濃度のトナーパターン或いは無トナーパターン( トナーパターン形成無し) を形成でき１次転写できるので、それだけ画像生産性の低下を抑制しつつ中間転写ベルトのクリーニング不良発生を抑制できる。

本発明に係る画像形成装置において、前記ベルト劣化対応トナーパターンとして前記低濃度トナーパターンが採用される場合、それは、標準濃度パターンより濃度の低いパターンであるとともに該標準濃度パターンとは異なる形状の（例えば標準濃度パターンより濃度は低いが標準濃度パターンと同じトナー量で形成される、中間転写ベルト上でその走行方向に長い）パターンであってもよい。

本発明に係る画像形成装置は、前記予め定めた処理のためのトナーパターンの形成及び１次転写に関して、選択可能の生産性優先モードと画質優先モードとを有していてもよい。

そして、画質優先モードが選択されているときは、前記非印字動作中の前記予め定めた処理のためのトナーパターンの形成及び１次転写にあたり、前記判定部で把握される中間転写ベルト劣化度合いが予め定めた劣化度合い以上に進行しているベルト部位に対しては、前記ベルト劣化対応トナーパターン（無パターンの場合も含む）が形成され１次転写されるようにしてもよい。

生産性優先モードが選択されている場合には、前記非印字動作中の前記予め定めた処理のためのトナーパターンの形成及び１次転写にあたり、例えば、前記判定部で把握される中間転写ベルトの劣化度合いに拘らず、予め定められた標準濃度のトナーパターンを形成させ、１次転写させることができる。

前記判定部としては、前記中間転写ベルトの劣化度合いを劣化度合いレベルを用いて把握できるものを例示できる。このような判定部を採用する場合、非印字動作中の予め定めた処理のためのトナーパターンの形成及び１次転写にあたり前記劣化対応トナーパターンとして前記低濃度トナーパターンを形成させ１次転写させるときは、該判定部により把握される中間転写ベルトの劣化度合いレベルに応じて予め定められた濃度で該低濃度トナーパターンを形成させ１次転写させることができる。

また、いずれにしても、判定部は、中間転写ベルトの劣化度合いを記録シートのサイズ及び印字枚数による印字履歴に基づいて、且つ、中間転写ベルトの記録シート端部と接触する部位は印字枚数の増加とともに劣化が進行することに基づいて算出される劣化度合いレベルを用いて把握するものとしてもよい。

そのような判定部を採用する場合、中間転写ベルトの劣化度合いレベルは、さらに、該中間転写ベルトの前記クリーニング装置によるクリーニング履歴及び該クリーニング装置よるクリーニング回数の増加により該中間転写ベルトの劣化が回復へ向かうことに基づいても算出されるものでもよい。

さらに、判定部により把握される前記中間転写ベルトの劣化度合いに応じて、且つ、中間転写ベルトの劣化度合いが進んでいるほどクリーニング回数が多くなるように予め定められた中間転写ベルト劣化度合いと中間転写ベルト劣化回復クリーニング回数との組合せに基づいて、前記クリーニング装置に中間転写ベルトをクリーニングさせるようにしてもよい。

以上説明したように本発明によると、所定処理用トナーパターン形成型画像形成装置であって、画像生産性の低下を抑制しつつ中間転写ベルトのクリーニング不良発生を抑制できる画像形成装置を提供することができる。

本発明に係る画像形成装置の１例の構成の概略を示す図である。 図１の画像形成装置の制御回路の概略を示すブロック図である。 図１の画像形成装置における中間転写ベルト及び２次転写ローラを上方から見て示すとともに、記録シート耳部及び記録シート供給部のシート供給ローラ位置に対応する中間転写ベルト上の部位を示す図である。 予め定めた劣化度合いに達していない中間転写ベルト上に劣化トナー廃棄のための各色トナーパターンを形成する例を示す図である。 予め定めた劣化度合い以上に劣化が進行している中間転写ベルト部位にベルト劣化対応トナーパターンとして標準濃度より低濃度のトナーパターンを形成する様子を示す図である。 本発明に係る画像形成装置の他の例における中間転写ベルト及び２次転写ローラ等を上方から見て示すとともに、記録シートの耳部及び前後の端部並びに記録シート供給部のシート供給ローラ位置に対応する中間転写ベルト上の部位を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置の１例１００の構成の概略を示している。画像形成装置１００はタンデム型のフルカラープリンタである。

このプリンタ１００は、駆動ローラ７１とこれに対向するローラ７２に巻き掛けられた無端の中間転写ベルト７を有している。転写ベルト７はベルト駆動部７０により回転駆動される駆動ローラ７１により図中反時計方向（図中矢印方向）ＣＣＷに回される。
中間転写ベルト７は表層が合成樹脂（ポリイミド、ウレタン等）製の無端ベルトである。

ローラ７２には転写ベルト７上の２次転写残トナー等を清掃するクリーニング装置７３が臨んでいる。クリーニング装置７３は本例ではクリーニングブレード７３１をベルト表面に圧接して２次転写残トナー等を除去するものである。ブレード７３１はブレード駆動部７３２によりベルトに対し所定のタイミングで接触又は離隔可能となっている。

駆動ローラ７１には２次転写ローラ８が臨んでいる。２次転写ローラ８は、ローラ押圧離隔駆動部８０にて駆動ローラ７１に支持された中間転写ベルト７の部分に押圧可能で、中間転写ベルト７との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト７の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録シートＳの移動に従動して、或いは駆動されて回転することができる。ローラ８は駆動部８０にてベルト７から離隔も可能である。２次転写ローラ８には、図示省略の電源から２次転写バイアスを印加することができる。

中間転写ベルト７及び２次転写ローラ８の上方には定着装置９が配置されており、下方にはタイミングローラ対１１が配置されており、さらにその下方に、記録紙等の記録シートＳを収容した記録シート供給部１０が配置されている。

定着装置９はハロゲンランプヒータ等の熱源を備えた定着加熱ローラとこれに圧接される加圧ローラとを含むものである。
記録シート供給部１０に収容された記録シートＳは、シート供給ローラ１０１にて１枚ずつ引き出してタイミングローラ対１１へ供給することができる。

中間転写ベルト７を巻き掛けたローラ７１、７２の間には、転写ベルト７に沿って、ローラ７２からローラ７１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。

Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、本例では電子写真方式で画像形成するものであり、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１を備えており、該感光体の周囲に帯電器２、露光装置３、現像装置４及び感光体クリーニング装置５がこの順序で配置されている。

各画像形成部の感光体１にはベルト７を間にして１次転写ローラ６が対向配置されている。１次転写ローラ６は、図示省略の押圧手段にて感光体１の方向へ押圧され、ベルト７に接触して従動回転するとともにベルト７を感光体１に接触させることができる。

１次転写ローラ６には、感光体１上に形成されるトナー像をベルト７へ１次転写するための１次転写バイアスを図示省略の電源から印加できる。

露光装置３は、図示省略のパーソナルコンピュータ、画像読取装置等から提供される画像情報に応じて、レーザービームの点滅により感光体１にドット（点）露光で画像露光を施せる。

各画像形成部における感光体１は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。

各画像形成部における帯電器２は所定のタイミングで図示省略の電源から帯電用の電圧が印加され、感光体１表面を所定電位に一様に帯電させることができる。なお、帯電器２は本例ではコロナ放電を利用する非接触型のものであるが、帯電ローラ等でも構わない。

各画像形成部における現像装置４は、本例では、トナーを主体とする一成分現像剤を使用して感光体１上に形成される静電潜像を、図示省略の電源から現像バイアスが印加されるローラ形態の現像剤担持回転体（以下、「現像ローラ」という。）４１で反転現像することができる。

中間転写ベルト７のベルト駆動ローラ７１から従動ローラ７２へ戻る部分のうち駆動ローラ７１を少し通り過ぎた部分にベルト上トナーパターン濃度を検出するための濃度センサＳＥが臨んでいる。濃度センサＳＥは、形成しようとする画像の濃度を予め調整したり、各色トナー像をベルト７上で整合するように形成するためのカラーレジスト処理等のために用いられる。

図２にブロック図で概略図示したプリンタ１００の制御回路中の制御部Ｃｏｎｔはプリンタ１００の動作を制御するものである。画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのそれぞれの帯電器２、露光装置３及び現像装置４等、さらには、記録シートの搬送機構（シート供給ローラ１０１、タイミングローラ対１１、シート排出ローラ１２等）、中間転写ベルト７の駆動部７０、２次転写ローラ８の押圧離隔駆動部８０、ベルトクリーニング装置７３のブレード駆動部７３２、定着装置９等のプリンタ１００の各部はこの制御部Ｃｏｎｔからの指示に基づいて所定のタイミングで動作する。

制御部Ｃｏｎｔには操作パネルＰＡも接続されており（図２参照）、このパネルにおいで、画像形成モード、画像形成枚数の設定等を行える。、画像形成モードに関しては、非印字動作中に予め定めた処理のためのトナーパターンを形成しベルト７に１次転写するにあたり、画像生産性を優先する生産性優先モード選択キーＫ１及び画質を優先する画質優先モード選択キーＫ２も設けられている。

制御部Ｃｏｎｔは、中間転写ベルト７の劣化度合いを判定する判定部Ｊを含んでいる。これについては後述する。

プリンタ１００によると、制御部Ｃｏｎｔの指示、制御のもとにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト７に１次転写する。

すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１が図中時計方向に回転駆動され、帯電器２にて表面が一様に所定電位に帯電され、該帯電域に露光装置３からイエロー画像に対応する画像露光が施され、感光体１上にイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置４の現像バイアスが印加された現像ローラ４１にて現像されて可視イエロートナー像となる。該イエロートナー像は１次転写ローラ６にて転写ベルト７上に１次転写される。このとき、１次転写ローラ６には図示省略の電源から１次転写バイアスが印加される。

同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト７に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト７に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト７に転写される。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト７上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト７上に形成された多重トナー像は転写ベルト７の回動により２次転写ローラ８へ向け移動する。

一方、記録シートＳが記録シート供給部１０からシート供給ローラ１０１にて引き出され、タイミングローラ対１１へ供給され、待機している。

このようにタイミングローラ対１１のところで待機する記録シートＳは、中間転写ベルト７にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト７と２次転写ローラ８とのニップ部に供給される。２次転写ローラ８はこのときまでに駆動部８０にてベルト７に圧接させておく。多重トナー像は図示省略の電源から２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ８にて記録シートＳ上に２次転写される。

その後記録シートＳは定着装置９に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録シートＳに定着される。記録シートＳはひき続き、排出ローラ１２にて排出トレイ１３に排出される。

トナー像のベルト７への１次転写において感光体１上に残留する転写残トナー等はクリーニング装置５で清掃され、２次転写によりベルト７上に残留する２次転写残トナー等は、ブレード駆動部７３２にてブレード７３１がベルト７に圧接されたクリーニング装置７３で清掃される。これら清掃除去されたトナーはそれぞれ図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。

以上説明したように画像形成されるのであるが、このプリンタ１００では、例えば印字（プリント）と印字（プリント）の間、印字（プリント）後の後処理のような非印字動作中に予め定めた処理のためのトナーパターンが形成され、中間転写ベルト７に１次転写される。

予め定めた処理のためのトナーパターンとして、長期間使用されない現像装置やトナー消費量が少ない現像装置等の現像装置に生じることがある劣化トナー（例えば、形状や帯電特性が変化して画質に悪影響を及ぼす恐れのあるトナー）を中間転写ベルト７上に廃棄してクリーニング装置７３で除去するための該劣化トナーを含むトナーパターンを例にとって以下明する。

プリンタ１００によると、非印字動作中の予め定めたタイミングで〔ここではプリント終了後の後処理や、所定のプリント枚数毎に、或いは現像モータ（図示省略）駆動距離や、印字率（トナー使用量）に応じて、或いはこれらの２以上の組合せ等に応じて〕、各画像形成部における現像装置４の劣化トナーを中間転写ベルト７上へ廃棄し、ベルトクリーニング装置７３のクリーニングブレード７３１に掻き取り除去させるために、各色の劣化トナーを含むトナーパターン（トナーパッチ）が各画像形成部で形成され、中間転写ベルト７上に順次１次転写され、クリーニング装置７３で除去される。かくして、それだけ高品質の画像を形成することができる。

図４、図５はプリンタ１００における中間転写ベルト７及び２次転写ローラ８を上方から見て示すとともに廃棄トナーパターンの例を示すものである。
図４、図５において、ＹＰ、ＹＰ’はイエロー画像形成部Ｙにて形成されるイエロー廃棄トナーパターンの例であり、ＭＰ、ＭＰ’はマゼンタ画像形成部Ｍにて形成されるマゼンタ廃棄トナーパターンの例であり、ＣＰ、ＣＰ’はシアン画像形成部Ｃにて形成されるシアン廃棄トナーパターンの例であり、ＫＰ、ＫＰ’はブラック画像形成部Ｋにて形成されるブラック廃棄トナーパターンの例である。

なお、図３もプリンタ１００における中間転写ベルト７及び２次転写ローラ８を上方から見て示すものであるが、廃棄トナーパターンを形成していない状態で示すものである。 また、図３〜図５において、ベルト７は分割して把握されており、ベルト７の部位ａは、縦長に搬送されるＡ４サイズ記録シートに画像形成するときに、該記録シートの耳部（端部）が接触する部位であり、例えばカルシゥムのような記録シート成分を含む記録シート粉が付着し易く、そのため荒れて劣化し易い部位である。また部位ａは、Ａ４サイズ記録シートに画像形成したあと、それより小サイズの、例えばＢ５サイズ記録シートに画像形成すると、Ｂ５サイズ記録シートへの画像形成中は、記録シートの耳部には触れない状態でベルトクリーニング装置７３によりクリーニングを受けて、それまでに付着した記録シート粉等がそれだけ除去され、それだけ劣化から回復し得る部位でもある。

また、図３〜図５において、ベルト７の部位ｂは、縦長に搬送されるＢ５サイズ記録シートに画像形成するときに、該記録シートの耳部（端部）が接触する部位であり、記録シート粉が付着し易く、そのため荒れて劣化し易い部位である。
また部位ｃは、Ｂ５サイズ記録シートに画像形成したあと、それより大きいサイズの、例えばＡ４サイズ記録シートに画像形成すると、Ａ４サイズ記録シートへの画像形成中は、記録シートの耳部には触れない状態でベルトクリーニング装置７３によりクリーニングを受けて、それまでに付着した記録シート粉等がそれだけ除去され、それだけ劣化から回復し得る部位でもある。

図３〜図５において、ベルト７の部位ｃは、記録シート供給部１０から記録シートＳを供給するときシート供給ローラ１０１に接触してシート粉が生じ易いシート領域が接触する部位であり、そのため記録シート粉が付着し易く、荒れて劣化し易い部位である。

前記のとおり制御部Ｃｏｎｔは中間転写ベルトの劣化度合いを把握する劣化度合い判定部Ｊを含んでいる。 前記操作パネルＰＡにおける画質優先モード選択キーＫ２により画質優先モードが選択されている状態では、前記のＹＰ、ＹＰ’等の廃棄トナーパターンの形成及びベルト７への１次転写にあたっては、判定部Ｊで把握される中間転写ベルト劣化度合いが考慮され、該判定部で把握される中間転写ベルト劣化度合いが予め定めた劣化度合いに達していないときは、図４に示すように、標準濃度の廃棄用トナーパターンＹＰ、ＭＰ、ＣＰ、ＫＰが形成され、ベルト７に順次１次転写され、クリーニング装置７３にて除去される。なお、このとき、２次転写ローラ８は制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに駆動部８０にてベルト７から離隔される。

しかし、判定部Ｊで把握される中間転写ベルト劣化度合いが予め定めた劣化度合い以上に進行しているベルト部位に対しては、標準濃度より低濃度のベルト劣化対応トナーパターンが形成され、該ベルト劣化対応トナーパターンが転写ベルトの劣化部位に１次転写される。それにより廃棄トナーのクリーニング装置７３による除去がベルト劣化部位にも拘らずそれだけ円滑に行われる。

図５がその例を示している。すなわち、判定部Ｊにおいて、ベルト７の、Ａ４サイズ記録シートの耳部に接触する部位ａが予め定めた劣化度合い以上に劣化が進行していると把握され、この部位ａには、判定部Ｊで把握される劣化度合いレベルに応じて予め定められた、図４のトナーパターンにおけるＡ４サイズシートの耳部接触部位ａに対応する標準濃度のトナーパターンａｐ（各色パターンについて総称してａｐと称する）より２０％低濃度のパターンａｐ’（各色パターンについて総称してａｐ’と称する）が形成される。

また、図５に示す例では、判定部Ｊにおいて、ベルト７の、前記シート供給ローラ１０１の位置に対応するベルト部位ｃも予め定めた劣化度合い以上に劣化が進行していると把握され、この部位ｃには、判定部Ｊで把握される劣化度合いレベルに応じて予め定められた、標準濃度トナーパターｃｐより１０％低濃度のパターンｃｐ’（各色パターンについて総称してｃｐ’と称する）が形成される。

図５に示す例では、イエロートナーについては、前記ａｐ’及びｃｐ’を含む全体として一つのイエロー廃棄トナーパターンＹＰ’が形成され、他の色のトナーについても同様の、マゼンタ廃棄トナーパターンＭＰ’、シアン廃棄トナーパターンＣＰ’、ブラック廃棄トナーパターンＫＰ’がそれぞれ形成される。これら各パターンにおいて、ａｐ’及びｃｐ’以外の部分のトナー濃度は標準濃度である。

パターンＹＰ’、ＭＰ’、ＣＰ’、ＫＰ’は、図４に示される、全体が標準濃度のパターンＹＰ、ＭＰ、ＣＰ、ＫＰよりそれぞれパターン形状を変えて（本例ではベルト走行方向に長くして）形成されており、これにより、低濃度の部分ａｐ’、ｃｐ’を含んでいても、全体として所望の各色トナー廃棄量が達成されている。

なお、操作パネルＰＡにおいて生産性優先モード選択キーＫ１により該モードが選択されているときは、判定部Ｊにより把握される中間転写ベルト劣化度合いに拘らず、図４に示すベルト走行方向において短い、標準濃度の廃棄トナーパターンが形成され、除去される。

なお、制御部Ｃｏｎｔは、画質優先モードが選択されている状態で、判定部Ｊにより把握される中間転写ベルト７の劣化度合いが、予め定めた廃棄トナーパターン形成禁止を示す劣化度合い以上の劣化度合いでるあると、廃棄トナーパターンを形成させない。

かくして、画質優先モードでは、劣化したベルト部位に対しては、前記の低濃度トナーパターンが形成されるか或いはトナーパターンは形成されないので、それだけクリーニング装置７３による清掃が、円滑になされる。一方、判定部Ｊで把握される中間転写ベルト劣化度合いが予め定めた劣化度合いに達していないときは、予め定めた処理のための標準濃度のトナーパターンが形成され、１次転写されることになる。
これらにより、画質優先モードにおいても、画像生産性の低下を抑制しつつ中間転写ベルトのクリーニング不良発生を抑制できる。

本例では、判定部Ｊは、中間転写ベルト７の劣化度合いを後述する劣化度合いレベルを用いて把握できるものであり、前記のベルト劣化対応トナーパターンａｐ’やｃｐ’は、判定部Ｊにより把握される中間転写ベルト７の劣化度合いレベルに応じて予め定められた低濃度トナーパターンである。制御部Ｃｏｎｔには劣化度合いレベルと劣化度合いレベルに応じた濃度を示すテーブルが格納されている。

この劣化度合いレベルは判定部Ｊにおいて次ようにして算出される。
すなわち、記録シートのサイズ及び印字枚数による印字履歴に基づいて、且つ、中間転写ベルト７の記録シート端部（図５に示す例ではシート両耳部）と接触する部位は印字枚数の増加とともに劣化が進行することに基づいて算出される。

さらに、中間転写ベルト７のクリーニング装置７３によるクリーニング履歴及び該クリーニング装置よるクリーニング回数の増加により該中間転写ベルトの劣化が回復へ向かうことに基づいて算出される。

この点についてさらに説明する。
中間転写ベルト７の各部位の劣化度合Ｌは、記録シートサイズｓ（Ａ４、Ｂ５・・・）、記録シートの印字枚数Ｎ、ベルト７のクリーニング装置７３によるクリーニング履歴（回数）Ｂに基づいて判定する。記録シート種類（標準紙、再生紙、封筒、葉書、厚紙、コート紙等）を判定できる機構を有している場合には、記録シートの種類Ｔ（Ｔ１、Ｔ２・・・）も考慮してよい。
例えば、Ａ４サイズシートの両耳部が接触する部位の劣化度合は、判定部Ｊにおいて、
Ｌ＝〔Ｔ１×（Ａ４，Ｔ１シートのＮ）〕＋〔Ｔ２×（Ａ４，Ｔ２シートのＮ）〕
＋〔Ｔ３×（Ａ４，Ｔ３シートのＮ）〕・・・ −Ｂ
のように算出する。

シートの種類Ｔは印字枚数Ｎにかかる係数であり、シート端部が粗く、シート粉（記録紙の場合なら紙粉）をこぼしやすいものほどその重みは大きくなる。
印字枚数Ｎは、シートサイズとシートの種類によって、その枚数を記録しておく。ただし、連続通紙をすればするほど、シート粉の転写ベルト７ヘの付着はは多くなると考えられるため、連続通紙をした場合（例えば１０枚や１００枚ごと）には、印字枚数に重みを加えると、さらに劣化度合が正確に判定できるようになる。

ベルト７のクリーニングによってベルト７に付着していたシート粉は除去される。そのため、クリーニングによって一度劣化した転写ベルト７の表面粗さは小さくなっていくため、劣化度合は回復する。例えば、Ａ４サイズシートを大量に印字した後、シートサイズを切り替えてＢ５を大量に印字したとする。その間、シート粉が付着して劣化が進んでいたＡ４エリアは、クリーニングによって劣化度合が回復したと判断できる。

ベルト劣化度合に段階的に閾値を設け、その劣化の段階（レベル）に応じて劣化トナー廃棄時のトナーパターンを段階的に薄くする。そのときに廃棄したい劣化トナーの量は変えないときは、段階的に薄くしていくことで、劣化トナーの廃棄を効率的に行い、必要以上にパターン長さを長くしないようにすることで、画像生産性の低下を抑えることができる。例えば、劣化度合に閾値を１０段階設けて、１段階越えるごとに濃度を１０％ずつ下げていき、１０段階を越えたときに濃度を０（すなわちトナパターンを形成しない）にする、ということである。
なお、トナーパターンの濃度制御は、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに露光装置３からの露光量を調整することや、単位面積あたりの露光ドット数を調整すること等で行える。

またシート供給ローラ１０１に対応するエリアｃでは、シート端部からこぼれるシート粉によるものではなく、シートＳとシート供給ローラ１０１との摩擦によってこぼれたシート粉がシートに付着した後に、２次転写時に転写ベルト７に付着するものであるため、Ａ４エリアやＢ５エリアとはシート粉の付着の仕方が異なる。そのため、シート粉の付着量に違いがあるため、劣化度合の閾値の設定が異なっていてもよい。

図４は転写ベルト７がシート粉によるダメージを受けていない。すなわち、どのエリア（部位）の劣化度合Ｌも、１段階も閾値を越えていない場合には、転写ベルト７の全エリアに劣化トナーを廃棄することが可能となる。

図５はＡ４シートを連続で通し、Ａ４エリアの部位ａが劣化度合の閾値を２段階こえ、シート供給ローラエリアｃが閾値を１段階こえている場合を示している。この場合、劣化トナー廃棄時のトナーパターンは、Ａ４エリアの部位ａについては２０％薄い濃度でパターンが形成され、シート供給エリアｃには１０％薄い濃度でパターン形成される。廃棄時に廃棄したいトナーの量は変わらないため、薄い濃度でパターンが形成された分だけ、パターンの長さが伸びることになる。

制御部Ｃｏｎｔは、判定部Ｊにより把握される中間転写ベルトの劣化度合いに応じて、且つ、中間転写ベルト７の劣化度合いが進んでいるほどクリーニング回数が多くなるように予め定められた中間転写ベルト劣化度合いと中間転写ベルト劣化回復クリーニング回数との組合せに基づいて、クリーニング装置７３に中間転写ベルト７をクリーニングさせるように構成しておいてもよい。

さらに例を挙げて説明すると、劣化度合の閾値が１０段階をこえ、劣化トナー廃棄時のパターンが形成されないエリアができた場合には、劣化トナー廃棄時間の冗長を避けることを考慮し、装置７３によるベルトクリーニング回数を増やす制御をすることで、転写ベルト７の劣化度合を回復させてもよい。

このようにプリンタ１００によると、転写ベルト７のクリーニング不良による記録シート汚れを抑制でき、且つ、劣化トナー廃棄時のトナーパターンの幅の縮小を小さく抑えて長さの増加を小さく抑え、画像生産性の低下を抑制することができる。

以上説明したプリンタ１００はタンデム型の画像形成装置であったが、本発明は例えば所謂サイクル型のカラー画像形成装置にも適用できる。
サイクル型のカラー画像形成装置とは、例えば、感光体のごとき静電潜像担持体上に露光装置で静電潜像を形成し、該静電潜像を、静電潜像現像域に移動可能の複数の現像装置のうち該静電潜像に応じた担当色トナーを保持した現像装置で現像してトナー像を形成し、該トナー像を中間転写ベルトに１次転写することで、該中間転写ベルト上にモノクロトナー像又は２色以上のトナー像からなる多重トナー像を形成し、該中間転写ベルト上のトナー像を記録シートへ２次転写し、定着させることができ、２次転写後の中間転写ベルト表面の転写残トナー等をベルトクリーニング装置で除去できるものである。

このような画像形成装置も、感光体等を共通にする複数の画像形成部を備えたものとみることができる。
図６はかかるサイクル型画像形成装置における中間転写ベルト７’とこれに対する２次転写ローラ８’及びシート供給ローラ１０１’の位置関係を上方から見て示す図である。

図６に示すように、サイクル型画像形成装置では、中間転写ベルト７’上にベルト劣化が生じやすい部位として、図３に示すと同様のシート両耳部に対応する部位ａ及びｂ、シート供給ローラに対応する部位ｃのほか、記録シートの前後の端部に対応する部位ｄも考え得る。従って、サイクル型画像形成装置においては、中間転写ベルトの劣化度合い判定にあたり、この点も考慮すればよい。

本発明は、所定処理用トナーパターン形成型画像形成装置であって、画像生産性の低下を抑制しつつ中間転写ベルトのクリーニング不良発生を抑制できる画像形成装置を提供することに利用できる。

１００ プリンタ
Ｙ イエロー画像形成部
Ｍ マゼンタ画像形成部
Ｃ シアン画像形成部
Ｋ ブラック画像形成部
１ 感光体
２ 帯電器
３ 露光装置
４ 現像装置
４１ 現像ローラ
５ 感光体クリーニング装置
６ １次転写ローラ
７、７’ 中間転写ベルト
７３ ベルトクリーニング装置
８、８’２次転写ローラ
９ 定着装置
１０ 記録シート供給部
１０１、１０１’ 記録シート供給ローラ
Ｃｏｎｔ 制御部
Ｊ 判定部
Ｓ 記録シート
ａ、ｂ 記録シートの両耳部が接触するベルト７の部位
ｃ 記録シート供給ローラに対応するベルト７上の部位
ｄ 記録シートの前後の端部が接触するベルト７の部位

Claims (8)

1. 静電潜像担持体に静電潜像形成装置で静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成できる画像形成部を１又は２以上含み、前記画像形成部で形成されるトナー像を中間転写ベルトに１次転写し、該中間転写ベルト上の１次転写トナー像を記録シートに２次転写でき、該中間転写ベルトに残留する２次転写残トナーをクリーニング装置で除去でき、非印字動作中に、前記画像形成部の少なくとも一つにおいて予め定めた処理のためのトナーパターンを形成させて該トナーパターンを前記中間転写ベルト上に１次転写させ、該１次転写トナーパターンは前記クリーニング装置に除去させることができる画像形成装置であり、前記中間転写ベルトの劣化度合いを判定する判定部を含んでおり、前記非印字動作中の前記予め定めた処理のためのトナーパターン形成及び該トナーパターンの中間転写ベルトへの１次転写にあたり、前記判定部で把握される中間転写ベルト劣化度合いが予め定めた劣化度合い以上に進行しているベルト部位に対しては、予め定めたベルト劣化対応トナーパターンを形成させて１次転写させることができ、該ベルト劣化対応トナーパターンは、前記予め定めた処理のための標準濃度トナーパターンの濃度より低い濃度の低濃度トナーパターン及びトナーパターンが形成されない無トナーパターンから、前記判定部で把握される前記中間転写ベルト劣化度合いに応じてこの順序で選ばれるトナーパターンとし、前記低濃度トナーパターンの濃度は前記判定部で把握される前記中間転写ベルト劣化度合いに応じて予め定められた濃度とすることができることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ベルト劣化対応トナーパターンである前記低濃度トナーパターンは、前記標準濃度トナーパターンより濃度の低いトナーパターンであるとともに該標準濃度トナーパターンとは異なる形状のトナーパターンである請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記非印字動作中に形成させ、前記中間転写ベルトに１次転写させる前記予め定めた処理のためのトナーパターンは、劣化トナーを該中間転写ベルト上に廃棄し、前記クリーニング装置で除去するためのトナーパターンである請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記予め定めた処理のためのトナーパターンの形成及び１次転写に関して、選択可能の生産性優先モードと画質優先モードとを有しており、画質優先モードが選択されているときは、前記非印字動作中の前記予め定めた処理のためのトナーパターンの形成及び１次転写にあたり、前記判定部で把握される中間転写ベルト劣化度合いが予め定めた劣化度合い以上に進行しているベルト部位に対しては、前記ベルト劣化対応トナーパターンが形成され１次転写される請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
5. 前記判定部は前記中間転写ベルトの劣化度合いを予め設定された劣化度合いレベルを用いて把握でき、前記非印字動作中の前記予め定めた処理のためのトナーパターン形成及び１次転写にあたり前記劣化対応トナーパターンとして前記低濃度トナーパターンを形成させ１次転写させるときは、前記判定部により把握される中間転写ベルトの劣化度合いレベルに応じて予め定められた濃度で該低濃度トナーパターンを形成させ１次転写させる請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記判定部は、前記中間転写ベルトの劣化度合いを前記記録シートのサイズ及び印字枚数による印字履歴に基づいて、且つ、中間転写ベルトの記録シート端部と接触する部位は印字枚数の増加とともに劣化が進行することに基づいて算出される劣化度合いレベルを用いて把握する請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記中間転写ベルトの劣化度合いレベルは、さらに、該中間転写ベルトの前記クリーニング装置によるクリーニング履歴及び該クリーニング装置よるクリーニング回数の増加により該中間転写ベルトの劣化が回復へ向かうことに基づいて算出される請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記判定部により把握される前記中間転写ベルトの劣化度合いに応じて、且つ、前記中間転写ベルトの劣化度合いが進んでいるほどクリーニング回数が多くなるように予め定められた中間転写ベルト劣化度合いと中間転写ベルト劣化回復クリーニング回数との組合せに基づいて、前記クリーニング装置に中間転写ベルトをクリーニングさせる請求項７記載の画像形成装置。

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