JP2015087417A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷制御後の清掃制御にかかる時間を短くすることを目的とする。
【解決手段】画像形成装置は、各像担持体（感光体ドラム５１）、各保持ローラ（クリーニングローラ５５）およびベルト（搬送ベルト７３）を回転させる印刷準備制御と、像担持体上の現像剤像をシートに転写する印刷制御と、保持ローラで現像剤を保持する保持制御と、保持ローラに保持された現像剤を像担持体に移動させて当該像担持体およびベルトを介して回収装置（クリーニング装置１０）に回収させる清掃制御とを実行可能な制御装置を備える。制御装置は、印刷制御の後に、清掃制御を開始し、表面７３Ａの移動方向の最下流側に位置する保持ローラから像担持体に移動した現像剤（トナーＴ）が回収装置に到達する前に、清掃制御を中断し、次の印刷準備制御の際に、中断した清掃制御を再開する。
【選択図】図５

Description

本発明は、保持ローラ上の現像剤を像担持体およびベルトを介して回収装置で回収する清掃制御を実行可能な画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置として、トナー像を担持する複数の感光体ドラムと、感光体ドラムに接触し、当該感光体ドラムを帯電させる複数の帯電ローラと、各感光体ドラムに接触し、各感光体ドラムからトナー像が転写される中間転写ベルトと、中間転写ベルト上のトナーを回収するクリーニング装置とを備えるものが知られている（特許文献１参照）。具体的に、この技術では、印刷制御を終了した後に、帯電ローラ上に付着しているトナーを、感光体ドラムおよび中間転写ベルトを介してクリーニング装置で回収する清掃制御を行っている。

特開２００３−９１１４６

しかしながら、従来技術では、印刷制御を終了した後に、帯電ローラ上のトナーをクリーニング装置まで移動させるための時間がかかるため、印刷制御後の清掃制御にかかる時間が長くなるといった問題がある。

そこで、本発明は、印刷制御後の清掃制御にかかる時間を短くすることを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、現像剤像を担持するための複数の像担持体と、前記複数の像担持体に対応するように設けられ、各像担持体上に付着した現像剤を保持可能な複数の保持ローラと、前記複数の像担持体と接触する表面を有する回転可能な無端状のベルトと、前記各像担持体との間で前記ベルトを挟み込み、各像担持体上の現像剤を前記ベルトに転写させることが可能な複数の転写部材と、前記ベルトに接触し、当該ベルト上の現像剤を回収するための回収装置と、前記各像担持体、前記各保持ローラおよび前記ベルトを回転させる印刷準備制御と、当該印刷準備制御の後に、前記像担持体上の現像剤像をシートに転写する印刷制御と、当該印刷制御の間、前記保持ローラに現像剤とは逆極性の保持バイアスを印加することで、前記保持ローラで前記像担持体上の現像剤を保持する保持制御と、前記保持ローラに現像剤と同極性の吐出バイアスを印加し、かつ、前記複数の転写部材に現像剤と逆極性の転写バイアスを印加することで、前記保持ローラに保持された現像剤を前記像担持体に移動させて当該像担持体および前記ベルトを介して前記回収装置に回収させる清掃制御とを実行可能な制御装置と、を備える。
前記制御装置は、前記印刷制御の後に、前記清掃制御を開始し、前記表面の移動方向の最下流側に位置する保持ローラから像担持体に移動した現像剤が前記回収装置に到達する前に、前記清掃制御を中断し、次の印刷準備制御の際に、中断した清掃制御を再開する。

この構成によれば、印刷制御の後に行う清掃制御を途中で中断させるので、印刷制御の後の清掃制御にかかる時間を短くすることができる。また、清掃制御の後半を、次の印刷準備制御の際に行うので、制御を効率よく行うことができる。また、最下流側の保持ローラから像担持体に移動した現像剤が回収装置に到達する前に、清掃制御を中断することで、印刷制御の後の清掃制御においては回収装置を作動させる必要がないので、回収装置を作動させるための電力消費を省くこともできる。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記清掃制御を開始した場合に、前記複数の保持ローラのそれぞれから前記複数の像担持体のそれぞれに移動した現像剤が前記ベルトに到達する前に、前記清掃制御を中断するように構成することができる。

これによれば、現像剤がベルトに到達する前に清掃制御を中断するので、印刷制御の後の清掃制御にかかる時間をより短くすることができる。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記清掃制御を開始した場合に、前記複数の保持ローラのそれぞれから前記複数の像担持体のそれぞれに移動した現像剤のすべてが前記像担持体から前記ベルトに到達した後に、前記清掃制御を中断する構成とすることができる。

これによれば、清掃制御を中断する前に、像担持体上の現像剤をすべてベルトに移すことができるので、例えば像担持体上に現像剤が付着した状態が長期間継続されることによって像担持体に現像剤が固着するのを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記複数の保持ローラへの前記保持バイアスの印加と、前記複数の転写部材への前記転写バイアスの印加とを同時に開始するように構成することができる。

これによれば、像担持体から転写部材側に移動できずに像担持体上に残った現像剤を、保持ローラで良好に回収することができる。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記清掃制御を中断してから第１時間が経過するまでの間に印刷指令を受けない場合には、前記清掃制御を再開し、当該清掃制御の終了後にスリープモードを実行するように構成することができる。

これによれば、スリープモードに入る前にベルト上または像担持体上に残っている現像剤を回収装置で回収することができるので、例えばスリープモード中においてベルト等に残っている現像剤がベルト等に固着するのを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記清掃制御を再開する場合に、前記保持ローラにバイアスを印加しないように構成することができる。

これによれば、清掃制御の再開時に保持ローラにバイアスを印加しないので、その分、消費電力を抑えることができるとともに、保持ローラの寿命を延ばすことができる。

また、前記した構成において、前記保持ローラの周速は、前記像担持体の周速よりも大きくなるように設定されていてもよい。

これによれば、例えば保持ローラの周速が像担持体の周速よりも小さい場合に比べ、保持ローラから像担持体に吐き出される単位時間当たりの現像剤の吐出量が多くなるので、清掃制御にかかる時間を短くすることができる。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記清掃制御を開始する場合に、前記複数の保持ローラに対する前記吐出バイアスの印加を同時に開始するように構成することができる。

これによれば、複数の保持ローラへの吐出バイアスの印加を同時に行うことで、例えば複数の保持ローラにそれぞれ異なるタイミングで吐出バイアスを印加する構成に比べ、各像担持体からベルト上に吐き出される現像剤の濃度が高い部分同士が重なるのを抑えることができるので、ベルト上での現像剤の濃度差を抑えることができ、ベルト上の現像剤を回収装置で良好に回収することができる。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記清掃制御において、前記保持ローラで保持している現像剤の量が、所定量以上である場合には、前記吐出バイアスの印加時間を第２時間に設定し、所定量未満である場合には、前記吐出バイアスの印加時間を前記第２時間よりも短い第３時間に設定する構成とすることができる。

これによれば、保持ローラで保持している現像剤の量が少ない場合には、吐出バイアスの印加時間を短くするので、その分、電力消費を抑えることができる。

また、前記した構成において、前記ベルトは、前記各像担持体から現像剤像が転写される中間転写ベルトであってもよい。

ベルトが中間転写ベルトである場合には、回収装置を最下流の像担持体からベルトの回転方向に離れた位置に配置しなければならないので、本発明が特に有効となる。

本発明によれば、印刷制御後の清掃制御にかかる時間を短くすることができる。

本発明の実施形態に係るカラープリンタを示す断面図である。 感光体ドラムと現像ローラの離間を説明する図である。 制御装置の印刷指令を受けたときの動作を示すフローチャートである。 スリープモードを実行するための制御装置の動作を示すフローチャートである。 清掃制御を中断する際における搬送ベルト上のトナーを示す図である。 清掃制御の前半を示すタイミングチャートである。 清掃制御の後半を示すタイミングチャートである。 感光体ドラム上にトナーを残した状態で清掃制御を中断する形態を示す図である。 清掃制御の前半の変形例を示すタイミングチャートである。 清掃制御の後半の変形例を示すタイミングチャートである。 吐出バイアスの印加時間を設定する制御を示すフローチャートである。 中間転写ベルトを有するカラープリンタを示す断面図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明において、方向は、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

＜カラープリンタの全体構成＞
図１に示すように、カラープリンタ１は、装置本体２内に、シートの一例としての用紙Ｐを供給する給紙部２０と、給紙された用紙Ｐに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｐを排出する排紙部９０と、制御装置１００とを備えている。

装置本体２の上部には、開口部２Ａが形成されており、この開口部２Ａは、装置本体２に回動可能に支持されるアッパーカバー３で開閉される。アッパーカバー３の上面は、装置本体２から排出された用紙Ｐを蓄積する排紙トレイ４となっており、下面にはＬＥＤユニット４０を保持する複数のＬＥＤ取付部材５が設けられている。

給紙部２０は、装置本体２内の下部に設けられ、装置本体２に着脱可能な給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｐを画像形成部３０へ搬送する用紙供給機構２２とを備えている。用紙供給機構２２は、給紙トレイ２１の前側に設けられ、給紙ローラ２３と、分離ローラ２４と、分離パッド２５と、紙粉取りローラ２６と、ピンチローラ２７と、レジストローラ２９とを備えている。

給紙部２０では、給紙トレイ２１から給紙ローラ２３によって送り出された用紙Ｐが、分離ローラ２４および分離パッド２５によって一枚ずつ分離されて上方へ送られ、紙粉取りローラ２６とピンチローラ２７の間を通過する過程で紙粉が除去される。その後、用紙Ｐは、搬送経路２８を通って後ろ向きに方向転換され、レジストローラ２９で斜行補正された後、画像形成部３０に供給される。

画像形成部３０は、４つのＬＥＤユニット４０と、４つのプロセスカートリッジ５０と、転写ユニット７０と、回収装置の一例としてのクリーニング装置１０と、定着装置８０とを備えている。

ＬＥＤユニット４０は、ＬＥＤ取付部材５に対して揺動可能に連結されており、装置本体２に設けられる位置決め部材によって適宜位置決めされて支持されている。

プロセスカートリッジ５０は、アッパーカバー３と給紙部２０との間で前後方向に並んで配置され、ドラムカートリッジ５１０と、現像カートリッジ５３０とを備えて構成されている。ドラムカートリッジ５１０は、像担持体の一例としての感光体ドラム５１と、帯電器５２と、保持ローラの一例としてのクリーニングローラ５５とを備えて構成されている。現像カートリッジ５３０は、ドラムカートリッジ５１０に着脱可能となっており、現像ローラ５３と、現像剤の一例としてのトナーを収容するトナー収容室５４とを備えて構成されている。

プロセスカートリッジ５０は、ブラック用、イエロー用、マゼンタ用およびシアン用の各色のトナーが入った５０Ｋ，５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃの符号で示すものが用紙Ｐの搬送方向（表面の移動方向）上流からこの順で並んで配置されている。なお、本明細書および図面において、トナーの色に対応した感光体ドラム５１、現像ローラ５３、クリーニングローラ５５などを特定する場合には、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンのそれぞれに対応させて、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの記号を付することとする。

感光体ドラム５１は、複数のドラムカートリッジ５１０のそれぞれに設けられ、前後方向に沿って一列に配列されている。

現像ローラ５３は、感光体ドラム５１に接触して感光体ドラム５１上の静電潜像にトナーを供給するものである。なお、本実施形態では、トナーを現像ローラ５３から感光体ドラム５１に供給する際には、現像ローラ５３と符号を省略して示す供給ローラとの間でトナーが摺接されることなどによって、トナーがプラスに帯電されるようになっている。

図２に示すように、現像ローラ５３は、公知の接離機構１１０を制御装置１００により制御することで、感光体ドラム５１に対して近接・離間可能となっている。具体的に、カラーモードにおいては、すべての現像ローラ５３Ｋ，５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃが、それぞれ対応する感光体ドラム５１Ｋ，５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃに接触して各感光体ドラム５１Ｋ，５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃにトナーを供給するようになっている。また、モノクロモードにおいては、ブラック用（モノクロ用）の現像ローラ５３Ｋのみが感光体ドラム５１Ｋに接触し、その他の３色の現像ローラ５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃは、対応する感光体ドラム５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃから離間するようになっている。さらに、後述する清掃制御においては、すべての現像ローラ５３Ｋ，５３Ｙ，５３Ｍ，５３Ｃは、それぞれ対応する感光体ドラム５１Ｋ，５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃから離間するようになっている。

図１に示すように、クリーニングローラ５５は、各感光体ドラム５１に対応するように各感光体ドラム５１に隣接して複数設けられている。クリーニングローラ５５には、トナーとは逆極性の保持バイアスが印加されるようになっており、これにより、感光体ドラム５１上に付着するトナーをクリーニングローラ５５で一時的に保持することが可能となっている。また、クリーニングローラ５５には、トナーと同極性の吐出バイアスが印加されるようになっており、これにより、クリーニングローラ５５で保持したトナーを感光体ドラム５１に吐き出す（移動させる）ことが可能となっている。

また、クリーニングローラ５５の周速は、感光体ドラム５１の周速よりも大きくなるように設定されている。これにより、例えばクリーニングローラの周速が感光体ドラムの周速よりも小さい場合に比べ、クリーニングローラ５５から感光体ドラム５１に吐き出される単位時間当たりのトナーの吐出量が多くなるので、後述する清掃制御にかかる時間を短くすることが可能となっている。

転写ユニット７０は、給紙部２０と各プロセスカートリッジ５０との間に設けられ、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、搬送ベルト７３と、転写部材の一例としての転写ローラ７４とを備えている。

駆動ローラ７１および従動ローラ７２は、前後方向に離間して平行に配置され、その間に無端状のベルトからなる搬送ベルト７３が張設されている。搬送ベルト７３は、その外側の面として、各感光体ドラム５１に対向して接する表面７３Ａ（対向面）を有し、当該表面７３Ａが各感光体ドラム５１の配列方向に沿って移動するように、駆動ローラ７１によって回転するようになっている。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光体ドラム５１との間で搬送ベルト７３を挟持する転写ローラ７４が、各感光体ドラム５１に対向して４つ配置されている。この転写ローラ７４には、転写時に定電流制御によって転写バイアスが掛けられる。

クリーニング装置１０は、搬送ベルト７３に摺接して、搬送ベルト７３上に付着したトナー等を回収する装置であり、搬送ベルト７３の下方に対向して配置されている。詳しくは、クリーニング装置１０は、クリーニングローラ５５上のトナーを感光体ドラム５１および搬送ベルト７３を介して回収するように構成されている。具体的に、クリーニング装置１０は、摺接ローラ１１と、回収ローラ１２と、ブレード１３と、廃トナー収容器１４とを備えている。

摺接ローラ１１は、搬送ベルト７３の外周面に接触するように配置され、搬送ベルト７３の内周面に配置されたバックアップローラ１５との間に回収バイアスが印加されることで搬送ベルト７３上の付着物を回収している。

回収ローラ１２は、摺接ローラ１１に摺接するローラであり、摺接ローラ１１上に付着した付着物を回収している。そして、回収ローラ１２上の付着物は、当該回収ローラ１２に摺接するように配置されたブレード１３によって削り取られて、廃トナー収容器１４内に入り込むようになっている。

定着装置８０は、各プロセスカートリッジ５０および転写ユニット７０の後側に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置され加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えている。

このように構成される画像形成部３０では、カラーモードの場合、まず、各感光体ドラム５１の表面が、帯電器５２により一様にプラスに帯電された後、各ＬＥＤユニット４０で露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム５１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。その後、静電潜像に現像ローラ５３よりプラスのトナーが供給されることで、感光体ドラム５１上にトナー像が担持される。

搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｐが各感光体ドラム５１と搬送ベルト７３の内側に配置される各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体ドラム５１上に形成されたトナー像が用紙Ｐ上に転写される。そして、用紙Ｐが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、用紙Ｐ上に転写されたトナー像が熱定着される。

排紙部９０は、定着装置８０の出口から上方に向かって延び、前方に反転するように形成された排紙側搬送経路９１と、用紙Ｐを搬送する複数対の搬送ローラ９２とを備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Ｐは、搬送ローラ９２によって排紙側搬送経路９１を搬送され、装置本体２の外部に排出されて排紙トレイ４に蓄積される。

＜制御装置＞
以下に、制御装置１００について詳細に説明する。
制御装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを有し、予め用意されたプログラムに従い、印刷指令の受信、給紙部２０、画像形成部３０、排紙部９０および接離機構１１０の制御を行うように構成されている。

具体的に、制御装置１００は、各感光体ドラム５１、各クリーニングローラ５５および搬送ベルト７３等を回転させる印刷準備制御と、当該印刷準備制御の後に、転写ローラ７４に転写バイアスを印加することで、感光体ドラム５１上のトナー像を用紙Ｐに転写する印刷制御とを実行可能となっている。また、制御装置１００は、印刷制御の間、クリーニングローラ５５にマイナスの保持バイアスを印加することで、クリーニングローラ５５でトナーを保持する保持制御と、クリーニングローラ５５にプラスの吐出バイアスを印加し、かつ、転写ローラ７４にトナーと逆極性の転写バイアスを印加することで、クリーニングローラ５５に保持されたトナーを感光体ドラム５１に移動させて当該感光体ドラム５１および搬送ベルト７３を介してクリーニング装置１０に回収させる清掃制御とを実行可能となっている。

詳しくは、制御装置１００は、清掃制御において、クリーニングローラ５５にプラスの吐出バイアスを印加することでクリーニングローラ５５上のトナーを感光体ドラム５１に移動させる第１吐出制御と、転写ローラ７４にマイナスの転写バイアスを印加することで感光体ドラム上のトナーを搬送ベルト７３に移動させる第２吐出制御と、図示せぬモータによりクリーニングローラ５５、感光体ドラム５１、搬送ベルト７３およびクリーニング装置１０内の各種ローラを回転させるモータ制御と、摺接ローラ１１とバックアップローラ１５間に回収バイアスを印加することでベルト上のトナーをクリーニング装置１０で回収する回収制御とを行っている。

そして、制御装置１００は、印刷制御の後に清掃制御を開始し、図５に示すように、表面７３Ａの移動方向の最下流側に位置する感光体ドラム５１Ｃから搬送ベルト７３に移動したトナーＴがクリーニング装置１０（詳しくは摺接ローラ１１とバックアップローラ１５との間）に到達する前に清掃制御を中断するように構成されている。詳しくは、制御装置１００は、各クリーニングローラ５５から各感光体ドラム５１に移動したトナーＴのすべてが各感光体ドラム５１から搬送ベルト７３に到達した直後に、清掃制御を中断するように構成されている。

より詳しくは、制御装置１００は、図６に示すように、印刷制御の後に（時刻ｔ１）、第１吐出制御を開始する。第１吐出制御において、制御装置１００は、クリーニングローラ５５に吐出バイアスを第１所定時間Ｔ１だけ印加する。これにより、クリーニングローラ５５から感光体ドラム５１に所定量のトナーが移動する。なお、第１所定時間Ｔ１や、後述する各時間は、実験やシミュレーション等で適宜設定することができる。例えば、第１所定時間Ｔ１は、クリーニングローラ５５が複数回回転するのに要する時間に設定することができる。

第１吐出制御の後（時刻ｔ２）、制御装置１００は、感光体ドラム５１上の所定量のトナーが転写ローラ７４に到達するときに（時刻ｔ３）、第２吐出制御を開始する。第２吐出制御において、制御装置１００は、転写ローラ７４に転写バイアスを第２所定時間Ｔ２だけ印加する。ここで、第２所定時間Ｔ２は、感光体ドラム５１上の所定量のトナーが搬送ベルト７３にすべて移動するのに要する時間に設定されており、これにより、感光体ドラム５１上の所定量のトナーが搬送ベルト７３にすべて移動する。

なお、転写バイアスの印加は、吐出バイアスの印加を開始と同時に行うようにしてもよい。

第２吐出制御の後（時刻ｔ４）、制御装置１００は、モータを停止（モータ制御を終了）することで、清掃制御を中断する（ｔ５）。なお、前述したような清掃制御の前半においては、制御装置１００は、摺接ローラ１１とバックアップローラ１５間に印加する回収バイアスをＯＦＦにしている。つまり、清掃制御の前半においては、制御装置１００は、回収制御を行わないように構成されている。

さらに、制御装置１００は、清掃制御を中断した場合には、次の印刷準備制御の際、または、スリープモードに入る前に、中断した清掃制御を再開するように構成されている。詳しくは、制御装置１００は、図７に示すように、印刷準備制御を開始する場合には、まず、モータ制御によりモータを回転させる（時刻ｔ１１）。モータの回転を開始してから第３所定時間Ｔ３後に、制御装置１００は、回収バイアスをＯＮにして、回収制御を実行する（時刻ｔ１２）。ここで、第３所定時間Ｔ３は、モータの回転を開始してから搬送ベルト７３上のトナーがクリーニング装置１０に到達するまでの時間、もしくは、当該時間よりも短い時間に設定されている。これにより、搬送ベルト７３上のトナーがクリーニング装置１０に回収されていく。

なお、回収バイアスの印加は、印刷準備制御の開始と同時に行ってもよい。

制御装置１００は、搬送ベルト７３上の所定量のトナーがすべてクリーニング装置１０に回収するのに要する第４所定時間Ｔ４が経過すると（時刻ｔ１３）、回収バイアスをＯＦＦにして回収制御を終了する。なお、回収制御の終了、つまり清掃制御の後半の終了後に（時刻ｔ１４）、制御装置１００は、印刷制御を開始し、印刷制御の終了後に（時刻ｔ１５）、前述した清掃制御の前半を実行する。

詳しくは、制御装置１００は、図３および図４に示すフローチャートに従って制御を実行している。

制御装置１００は、印刷指令を受信すると、図３に示す制御を開始する（ＳＴＡＲＴ）。なお、制御装置１００は、図４に示す制御を、常時繰り返し実行している。

図３に示す制御において、制御装置１００は、まず、タイマをリセットする（Ｓ１）。詳しくは、ステップＳ１において、制御装置１００は、後述するステップＳ７にて時間の計測を開始したタイマの数値を０に戻すとともに、タイマの数値を０の状態のまま維持する。

ステップＳ１の後、制御装置１００は、各感光体ドラム５１、各クリーニングローラ５５および搬送ベルト７３等を回転させて印刷準備制御を開始する（Ｓ２）。詳しくは、制御装置１００は、印刷準備制御において、公知のように、現像ローラ５３、加熱ローラ８１、加圧ローラ８２等の回転や、加熱ローラ８１の加熱なども行う。

ステップＳ２の後、制御装置１００は、フラグＦが０であるか否かを判断する（Ｓ３）。ここで、フラグＦは、清掃制御が中断された状態であるか否かを示すフラグであり、１である場合には清掃制御が中断された状態、つまり搬送ベルト７３上にトナーＴが残っている状態であることを示し、０である場合には清掃制御が中断された状態でない、つまり搬送ベルト７３上のトナーＴが残っていない状態であることを示している。

ステップＳ３において、制御装置１００は、フラグＦが０でない、つまり清掃制御が中断された状態であると判断すると（Ｎｏ）、清掃制御を再開する（Ｓ４）。詳しくは、ステップＳ４において、制御装置１００は、図７に示すように、摺接ローラ１１とバックアップローラ１５間への回収バイアスの印加を開始し（時刻ｔ１２）、搬送ベルト７３上に残ったトナーＴがすべてクリーニング装置１０に回収されるのに相当する第４所定時間Ｔ４だけ、回収バイアスの印加を継続する。つまり、印刷準備動作中において、回収バイアスの印加を行うことで、搬送ベルト７３上に残ったトナーＴがすべてクリーニング装置１０に回収される。

なお、本実施形態では、ステップＳ４の間だけ回収バイアスの印加を行うようにしたが、本発明はこれに限定されず、後述する印刷制御（Ｓ５）に入った後も、回収バイアスの印加を継続するように構成してもよい。

また、制御装置１００は、ステップＳ４において、各クリーニングローラ５５や各転写ローラ７４に吐出バイアスや転写バイアスを印加しないように構成されている（図７参照）。このように清掃制御の再開時に各クリーニングローラ５５等にバイアスを印加しないことで、その分、消費電力を抑えることができるとともに、クリーニングローラ５５等の寿命を延ばすことが可能となっている。なお、清掃制御の再開時には、後述するステップＳ６において各クリーニングローラ５５上のトナーＴがすべて搬送ベルト７３に吐き出されているため、各クリーニングローラ５５に吐出バイアスを印加しなくても問題はない。

ステップＳ４の後、または、ステップＳ３でＹｅｓと判断した場合には、制御装置１００は、印刷制御を実行するとともに、保持制御を実行する（Ｓ５）。

具体的に、制御装置１００は、印刷制御において、各ＬＥＤユニット４０を印刷指令の画像データに基いて明滅させる制御や、各感光体ドラム５１や各転写ローラ７４等に印加するバイアスの制御や、用紙Ｐを搬送するための各種ローラの回転制御などを実行している。

また、制御装置１００は、印刷制御中において、クリーニングローラ５５にマイナスの保持バイアスを印加することで、感光体ドラム５１から用紙Ｐに転写されずに感光体ドラム５１上に残ったトナーＴ（以下、「転写残トナーＴ」ともいう。）をクリーニングローラ５５で回収して保持する保持制御を実行可能となっている。詳しくは、制御装置１００は、印刷制御のモード（モノクロモードまたはカラーモード）に関わらず、印刷制御中においては、すべてのクリーニングローラ５５に保持バイアスを印加するように構成されている。

なお、印刷制御がモノクロモードである場合には、ブラック以外の３つのクリーニングローラ５５への保持バイアスの印加を行わないように制御装置１００を構成してもよい。また、この場合には、清掃制御においても、ブラック以外の３つのクリーニングローラ５５への吐出バイアスの印加を行わないように制御装置１００を構成してもよい。

また、制御装置１００は、ステップＳ５において、各クリーニングローラ５５への保持バイアスの印加と、各転写ローラ７４への転写バイアスの印加とを同時に開始している。これにより、例えば転写バイアスの印加に遅れて保持バイアスを印加する構成と比べ、感光体ドラム５１上の転写残トナーＴを、クリーニングローラ５５で良好に回収することが可能となっている。

印刷制御が終了、つまり印刷指令に応じたすべての枚数の用紙Ｐの印刷が終了した場合には、制御装置１００は、清掃制御を実行する（Ｓ６）。具体的に、制御装置１００は、清掃制御において、図６に示すように、各種ローラや搬送ベルト７３の回転制御を継続しつつ、各クリーニングローラ５５に吐出バイアスを印加するとともに、各転写ローラ７４に転写バイアスを印加する。

また、制御装置１００は、清掃制御を開始するときには、複数のクリーニングローラ５５に対する吐出バイアスの印加を同時に開始している。ここで、クリーニングローラ５５から感光体ドラム５１に吐き出されるトナーＴの量は、清掃制御の開始時点からクリーニングローラ５５の最初の１回転目における量が、それ以降に吐き出される量よりも多い。そのため、本実施形態のように各クリーニングローラ５５に対して吐出バイアスを同時に印加した場合には、例えば複数のクリーニングローラにそれぞれ異なるタイミングで吐出バイアスを印加する構成に比べ、各感光体ドラム５１から搬送ベルト７３上に吐き出されるトナーＴの濃度が高い部分（最初の１回転目に相当する部分）同士が搬送ベルト７３上で重なるのを抑えることが可能となっている。

また、ステップＳ６における清掃制御においては、クリーニング装置１０でのトナーＴの回収を行わないので、摺接ローラ１１等に対する回収バイアスの印加は行わないようにして、電力消費が抑えられている（図６参照）。なお、清掃制御において、例えばモータから摺接ローラ１１等への駆動力の伝達を切り替えるクラッチ等を制御することで摺接ローラ１１等の回転を行わないようにしてもよいが、搬送ベルト７３を良好に回転させるためには、少なくとも当該搬送ベルト７３に接触する摺接ローラ１１およびバックアップローラ１５は回転させた方がよい。

ステップＳ６の後、制御装置１００は、タイマによる時間計測を開始し（Ｓ７）、フラグＦを１に設定して（Ｓ８）、本制御を終了する。

図４に示す制御では、制御装置１００は、まず、タイマが第１時間以上になったか否かを判断する（Ｓ１１）。ここで、タイマは、清掃制御を中断してから第１時間が経過するまでの間に制御装置１００が印刷指令を受けない限りリセットされないため（Ｓ１）、制御装置１００は、ステップＳ１１において、実質、清掃制御を中断してから第１時間が経過するまでの間に印刷指令を受けていないか否かを判断している。

ここで、第１時間は、印刷制御を終了してからスリープモードに入るまでの時間よりも僅かに短い時間に設定されている。なお、本明細書において、スリープモードとは、加熱ローラ８１や各種ローラや各種ローラを駆動するためのモータなどへの電力供給をＯＦＦにするモードをいう。

ステップＳ１１において、制御装置１００は、タイマが第１時間未満であると判断した場合には（Ｎｏ）、本制御を終了し、タイマが第１時間以上になったと判断すると（Ｙｅｓ）、清掃制御を再開する（Ｓ１２）。ステップＳ１２において、制御装置１００は、前述したステップＳ４の処理を同様の処理を行う。詳しくは、制御装置１００は、吐出バイアスと転写バイアスの印加を行うことなく、搬送ベルト７３等を回転するとともに、摺接ローラ１１等に対して回収バイアスを印加することで、搬送ベルト７３上に残ったトナーＴをすべてクリーニング装置１０で回収する。

これにより、スリープモードに入る前に清掃制御を再開することができるので、スリープモード中において搬送ベルト７３上に残っているトナーＴが搬送ベルト７３に固着するのを抑えることができる。

ステップＳ１２の後、制御装置１００は、フラグＦを０に戻し（Ｓ１３）、スリープモードを開始する（Ｓ１４）。なお、ステップＳ１４で開始されたスリープモードは、制御装置１００が印刷指令を受けたときに、終了する。

ステップＳ１４の後、制御装置１００は、タイマをリセットして（Ｓ１５）、本制御を終了する。

以上、本実施形態によれば、前述した効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
印刷制御の後に行う清掃制御を途中で中断させるので、印刷制御の後の清掃制御にかかる時間を短くすることができる。また、清掃制御の後半を、次の印刷準備制御の際に行うので、制御を効率よく行うことができる。

また、最下流側の感光体ドラム５１Ｃから搬送ベルト７３に移動したトナーＴがクリーニング装置１０に到達する前に、清掃制御を中断することで、印刷制御の後の清掃制御において摺接ローラ１１等に対する回収バイアスの印加などを行う必要がないので、クリーニング装置１０を作動させるための電力消費を省くことができる。

各感光体ドラム５１上のトナーＴをすべて搬送ベルト７３に移した後に清掃制御を中断したので、例えば感光体ドラム上にトナーが付着した状態が長期間継続されることによって感光体ドラムにトナーが固着するのを抑えることができる。また、各感光体ドラム５１上のトナーＴがすべて搬送ベルト７３に移動した直後に清掃制御を中断したので、例えば搬送ベルトに移ったトナーがクリーニング装置に到達する直前で清掃制御を中断する構成と比べ、印刷制御の後の清掃制御にかかる時間を短くすることができる。

清掃制御を開始するときに複数のクリーニングローラ５５への吐出バイアスの印加を同時に行うことで、各感光体ドラム５１から搬送ベルト７３上に吐き出されるトナーＴの濃度が高い部分（１回転目に相当する部分）同士が重なるのを抑えることができるので、搬送ベルト７３上でのトナーＴの濃度差を抑えることができ、搬送ベルト７３上のトナーＴをクリーニング装置１０で良好に回収することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。

前記実施形態では、各感光体ドラム５１上のトナーＴをすべて搬送ベルト７３に移した後に清掃制御を中断したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、制御装置１００は、清掃制御を開始した場合に、クリーニングローラ５５から感光体ドラム５１に移動したトナーＴが搬送ベルト７３に到達する前に、清掃制御を中断するように構成されていてもよい。

この場合には、図９に示すように、制御装置１００は、印刷制御の後（時刻ｔ２１）、クリーニングローラ５５に吐出バイアスを第１所定時間Ｔ１だけ印加してから（時刻ｔ２２）、モータを停止する（時刻ｔ２３）。つまり、制御装置１００は、清掃制御の前半においては、第１吐出制御とモータ制御を行う。これにより、クリーニングローラ５５から感光体ドラム５１上に移ったトナーＴが感光体ドラム５１上に残った状態で、清掃制御が中断される（図８参照）。

さらに、図１０に示すように、制御装置１００は、モータを回転して印刷準備制御を開始すると（時刻ｔ３１）、所定のタイミング（時刻ｔ３２）で転写バイアスの印加を第２所定時間Ｔ２の間だけ行い、その後、所定のタイミング（時刻ｔ３３）で回収バイアスの印加を第４所定時間Ｔ４の間だけ行う。つまり、制御装置１００は、清掃制御の後半においては、モータ制御と第２吐出制御と回収制御とを行う。これにより、感光体ドラム５１上に残ったトナーＴが搬送ベルト７３上に移動し、搬送ベルト７３上に移ったトナーがクリーニング装置１０で回収される。

このような形態によれば、トナーＴが搬送ベルト７３に到達する前に清掃制御を中断するので、印刷制御の後の清掃制御にかかる時間をより短くすることができる。

前記実施形態では、吐出バイアスの印加時間を一定の時間としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、クリーニングローラ５５で保持しているトナーＴの量に応じて吐出バイアスの印加時間を変更するように構成してもよい。具体的には、例えば、制御装置１００は、清掃制御において、吐出バイアスの印加時間を、図１１に示すフローチャートに従って決定するように構成されていてもよい。

図１１に示す制御では、制御装置１００は、クリーニングローラ５５で保持しているトナーＴの量が所定量以上であるか否かを判断する（Ｓ２１）。なお、トナーＴの量が所定量以上であるか否かの判断は、例えば、印刷指令における印刷枚数が所定枚数以上であるか否かを判断したり、印刷指令における印字率の積算値が所定の閾値以上であるか否かを判断することで行えばよい。

ステップＳ２１において、制御装置１００は、トナーＴの量が所定量以上であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、吐出バイアスの印加時間を第２時間に設定し（Ｓ２２）、所定量未満であると判断した場合には（Ｎｏ）、吐出バイアスの印加時間を第２時間よりも短い第３時間に設定する（Ｓ２３）。このように、清掃制御において、クリーニングローラ５５で保持しているトナーＴの量が所定量未満のときには所定量以上のときよりも吐出バイアスの印加時間を短くすることで、その分、電力消費を抑えることができる。

前記実施形態では、ベルトとして用紙Ｐを搬送するための搬送ベルト７３を例示したが、本発明はこれに限定されず、ベルトは、例えば図１２に示すように、複数の感光体ドラム２５１からトナー像が転写される中間転写ベルト２７３であってもよい。

以下に、図１２に示すカラープリンタ２０１を簡単に説明する。カラープリンタ２０１は、主に、トナー像を担持する複数の感光体ドラム２５１と、転写ユニット２７０と、回収装置の一例としてのクリーニング装置２１０とを備えている。転写ユニット２７０は、複数の感光体ドラム２５１に接触する中間転写ベルト２７３と、中間転写ベルト２７３を張設するための駆動ローラ２７１および従動ローラ２７２と、各感光体ドラム２５１との間で中間転写ベルト２７３を挟む複数の１次転写ローラ２７４と、駆動ローラ２７１との間で中間転写ベルト２７３を挟む２次転写ローラ２７５とを備えている。

また、カラープリンタ２０１は、用紙Ｐを収容する給紙トレイ２２１と、給紙トレイ２２１内の用紙Ｐを中間転写ベルト２７３と２次転写ローラ２７５との間に向けて送り出す給紙機構２２２と、中間転写ベルト２７３と２次転写ローラ２７５との間で用紙Ｐに転写されたトナー像を熱定着するための定着装置２８０とを備えている。

クリーニング装置２１０は、中間転写ベルト２７３上のトナーを回収する装置であり、前記実施形態と略同様の構成となる摺接ローラ２１１、回収ローラ２１２、ブレード２１３および廃トナー収容器２１４を備えている。この構造では、クリーニング装置２１０の摺接ローラ２１１が従動ローラ２７２と中間転写ベルト２７３を挟んで対向した位置に配置されていることにより、最下流側の感光体ドラム２５１からクリーニング装置２１０までの距離が、前記実施形態よりも長くなっている。

このように最下流側の感光体ドラム２５１からクリーニング装置２１０までの距離が非常に長い構造においては、例えば印刷制御の後の清掃制御においてトナーをクリーニング装置で回収する場合には、非常に長い時間がかかる。しかしながら、このような構造において、本発明を適用すれば、印刷制御の後の清掃制御にかかる時間を短くすることができるので、本発明が特に有効となる。

前記実施形態では、保持ローラとしてクリーニングローラ５５を例示したが、本発明はこれに限定されず、保持ローラは、例えば感光体ドラムに摺接して当該感光体ドラム上のトナーを回収するブラシ状の部材や、感光体ドラムに接触して帯電させる帯電ローラなどであってもよい。

前記実施形態では、回収装置として搬送ベルト７３に接触する摺接ローラ１１等を有するクリーニング装置１０を例示したが、本発明はこれに限定されず、回収装置は、例えばベルトに摺接するブレードを有する装置などであってもよい。

前記実施形態では、像担持体として感光体ドラム５１を例示したが、本発明はこれに限定されず、像担持体は、例えばベルト状の感光体であってもよい。

前記実施形態では、現像剤としてプラスの極性となるトナーを例示したが、本発明はこれに限定されず、現像剤は、例えばマイナスの極性となるトナーであってもよい。なお、マイナスの極性のトナーを用いる場合には、保持バイアスや吐出バイアスなどは、前記実施形態とは逆の極性にすればよい。

前記実施形態では、カラープリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

前記実施形態では、転写部材として転写ローラ７４を例示したが、本発明はこれに限定されず、転写部材は、導電性ブラシや導電性板バネなど、転写バイアスが印加されるものであればよい。

前記実施形態では、シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙Ｐを例示したが、本発明はこれに限定されず、シートは、例えばＯＨＰシートであってもよい。

１ カラープリンタ
１０ クリーニング装置
５１ 感光体ドラム
５５ クリーニングローラ
７３ 搬送ベルト
７３Ａ 表面
７４ 転写ローラ
１００ 制御装置
Ｐ 用紙
Ｔ トナー

Claims (10)

1. 現像剤像を担持するための複数の像担持体と、
   前記複数の像担持体に対応するように設けられ、各像担持体上に付着した現像剤を保持可能な複数の保持ローラと、
   前記複数の像担持体と接触する表面を有する回転可能な無端状のベルトと、
   前記各像担持体との間で前記ベルトを挟み込み、各像担持体上の現像剤を前記ベルトに転写させることが可能な複数の転写部材と、
   前記ベルトに接触し、当該ベルト上の現像剤を回収するための回収装置と、
   前記各像担持体、前記各保持ローラおよび前記ベルトを回転させる印刷準備制御と、当該印刷準備制御の後に、前記像担持体上の現像剤像をシートに転写する印刷制御と、当該印刷制御の間、前記保持ローラに現像剤とは逆極性の保持バイアスを印加することで、前記保持ローラで前記像担持体上の現像剤を保持する保持制御と、前記保持ローラに現像剤と同極性の吐出バイアスを印加し、かつ、前記転写部材に現像剤と逆極性の転写バイアスを印加することで、前記保持ローラに保持された現像剤を前記像担持体に移動させて当該像担持体および前記ベルトを介して前記回収装置に回収させる清掃制御とを実行可能な制御装置と、を備えた画像形成装置であって、
   前記制御装置は、
   前記印刷制御の後に、前記清掃制御を開始し、前記表面の移動方向の最下流側に位置する保持ローラから像担持体に移動した現像剤が前記回収装置に到達する前に、前記清掃制御を中断し、次の印刷準備制御の際に、中断した清掃制御を再開させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御装置は、前記清掃制御を開始した場合には、前記複数の保持ローラのそれぞれから前記複数の像担持体のそれぞれに移動した現像剤が前記ベルトに到達する前に、前記清掃制御を中断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御装置は、前記清掃制御を開始した場合には、前記複数の保持ローラのそれぞれから前記複数の像担持体のそれぞれに移動した現像剤のすべてが前記像担持体から前記ベルトに到達した後に、前記清掃制御を中断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御装置は、前記複数の保持ローラへの前記保持バイアスの印加と、前記複数の転写部材への前記転写バイアスの印加とを同時に開始することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御装置は、前記清掃制御を中断してから第１時間が経過するまでの間に印刷指令を受けない場合には、前記清掃制御を再開し、当該清掃制御の終了後にスリープモードを実行することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御装置は、前記清掃制御を再開する場合には、前記保持ローラにバイアスを印加しないように構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記保持ローラの周速は、前記像担持体の周速よりも大きいことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御装置は、前記清掃制御を開始する場合に、前記複数の保持ローラに対する前記吐出バイアスの印加を同時に開始することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御装置は、前記清掃制御において、前記保持ローラで保持している現像剤の量が、所定量以上である場合には、前記吐出バイアスの印加時間を第２時間に設定し、所定量未満である場合には、前記吐出バイアスの印加時間を前記第２時間よりも短い第３時間に設定することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記ベルトは、前記各像担持体から現像剤像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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