JP2020052369A

JP2020052369A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2020052369A
Application number: JP2018184610A
Authority: JP
Inventors: 憲博白幡; Norihiro Shirahata
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2020-04-02

Abstract

【課題】画像形成を中断した場合には、算出したクリーニング装置の容器に収容されるトナー量と、実際にクリーニング装置の容器に収容されるトナー量とがずれてしまう可能性がある【解決手段】制御手段は、画像が記録材に２次転写されている途中で画像形成が中断された場合、２次転写されずに中間転写体に残留したトナー量に基づき、クリーニング手段に収容されるトナー量を求める。【選択図】図５

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置として、中間転写体を使用する構成が知られている。このような画像形成装置では、中間転写体に各色の画像を１次転写して重畳し、重畳した画像を記録材上に２次転写する。このような画像形成を行う場合に、形成する画像をピクセルカウントしたドット数に基づいて、画像形成に用いるトナーの使用量を算出する方法が特許文献１に記載されている。

このような画像形成装置においては、記録材に２次転写されずに中間転写体等に残留したトナーは、画像形成装置内に配置されるクリーニング部材によりクリーニングされ、容器に収容されるクリーニング装置の構成が一般的に知られている。このクリーニング装置の容器には、収容可能なトナー量が予め決まっており、収容可能なトナー量を越えてしまうと、収容したトナーが画像形成装置内へ漏れ出してしまい、様々な画像弊害を起こす要因となりうる。

このため、クリーニング装置内に収容されるトナー量を正確に把握し、必要に応じて、ユーザへクリーニング装置の交換等を促す必要がある。こうした理由から、クリーニング装置内に光学センサ等を設けて、収容されたトナー量を直接測定する構成が知られている。一方で、コストダウンのために、クリーニング装置内にセンサを設けない直接測定しない構成もある。このような構成では、ピクセルカウントした画像形成に使用されるトナー使用量と、予め実験的に求められた各部材へのトナーの転写効率等から、クリーニング装置へ収容されるトナー量を算出する方法も知られている。このようなセンサを用いない方式においては、記録材が詰まりを起こした場合等により画像形成を中断した場合は、画像形成の中断の要因となった画像を含めて、中断時に形成されている画像のトナーがクリーニング装置に収容されるとしてトナー量を算出している。

特開２００２−１４９０２０

従来のようなトナー量を直接測定しないような方式においては、画像形成を中断した場合には、算出したクリーニング装置の容器に収容されるトナー量と、実際にクリーニング装置の容器に収容されるトナー量とがずれてしまう可能性があるという課題があった。

本出願にかかる発明は、上記のような状況を鑑みてなされたものであり、クリーニング装置の容器に収容されるトナー量の算出精度の低下を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために、画像データに基づき、静電潜像が形成される感光体と、前記感光体に形成された前記静電潜像をトナーにより画像として現像する現像手段と、前記感光体に形成された前記画像を中間転写体に１次転写する１次転写手段と、前記中間転写体に転写された前記画像を記録材に２次転写する２次転写手段と、前記２次転写した後に前記中間転写体に残留したトナーをクリーニングし、収容するクリーニング手段と、前記画像データに基づき、画像形成に使用されるトナー量を求める制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記画像が記録材に２次転写されている途中で画像形成が中断された場合、２次転写されずに前記中間転写体に残留したトナー量に基づき、前記クリーニング手段に収容されるトナー量を求めることを特徴とする。

本発明によれば、クリーニング装置の容器に収容されるトナー量の算出精度の低下を抑制することができる。

画像形成装置の概略構成図画像形成装置の制御ブロック図従来例における画像形成の中断場合の残留トナー量Ｗの求め方残留トナー量の算出方法を説明するための図残留トナー量の算出方法を示したフローチャート画像形成装置の概略構成図残留トナー量の算出方法を示したフローチャート２枚の画像形成を行っている場合に、紙詰まり等により画像形成が中断された様子を示した図残留トナーの処理方法に関するフローチャート

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（第１の実施形態）
［画像形成装置］
図１は、画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置１０は、４色（Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック））の画像を重ね合わせてカラー画像を形成するものである。以下、各色に対応する構成については、符号にａ、ｂ、ｃ、ｄを添え書きし、各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応する構成であることを示す。また、特段に色を特定しない場合は、符号の添え書きを省略することもある。

［画像形成部］
スキャナユニット２０ａ〜２０ｄは、反射ミラーやレーザダイオード（発光素子）を含み、回転駆動される感光体としての感光ドラム２２ａ〜２２ｄに対し、順次レーザ光２１ａ〜２１ｄを照射する。この時、感光ドラム２２ａ〜２２ｄは、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄによって予め帯電されている。各帯電ローラからは例えば−１２００Ｖの電圧が出力されており、感光ドラムの表面は例えば−７００Ｖで帯電されている。この帯電電位においてレーザ光２１ａ〜２１ｄの照射によって静電潜像を形成すると、静電潜像が形成された箇所の電位は例えば−１００Ｖとなる。

現像ローラ２４ａ〜２４ｄを有する現像器２５ａ〜２５ｄは、例えば−３５０Ｖの電圧を出力し、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの静電潜像にトナーを供給し、感光ドラム上にトナー像を形成する。１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、例えば＋１０００Ｖの正電圧を出力し、感光ドラム２２ａ〜２２ｄのトナー像を、中間転写体としての中間転写ベルト３０（無端状ベルト）に転写する。中間転写ベルト３０は、ローラ３１、３２、３３によって周回駆動され、転写されたトナー像をローラ３３と２次転写ローラ２８によって形成される２次転写部へ搬送する。なお、以降では、中間転写ベルト３０、ローラ３１、３２、３３を中間転写ユニットとも称する。また、スキャナユニット及び感光ドラムを含む、帯電ローラ、現像器及び１次転写ローラ等の画像形成に関わる部材群を画像形成部とも称する。

［給送部］
本体カセット１１に積載された記録材１２は、ピックアップローラ１３により給紙される。記録材１２の最上の１枚がピックアップローラ１３と当接し、ピックアップローラ１３の回転により、記録材１２は１枚ずつ分離給送され、搬送ローラ対１４、１５へ搬送される。

［シート搬送制御］
本体カセット１１から給送された記録材１２は、搬送路上に設置されたレジセンサ１１１によって先端が検知される。記録材１２の先端と、中間転写ベルト３０上に形成されたトナー像の先端が位置６０（以下、マージポイント６０とする）で一致するように、記録材１２の先端を検知したタイミングに応じて記録材１２の搬送速度を変更する。搬送された記録材１２がマージポイント６０に到達する前に搬送速度を変更前の速度に戻し、２次転写部に搬送する。

［２次転写部］
２次転写部では、記録材１２の搬送に際して、高圧電源装置５０により、２次転写ローラ２８に正電圧を印加することで、対向部に設置されたローラ３３に電界を形成する。そして、中間転写ベルト３０及び記録材１２の間に誘導分極を発生させて両者に静電吸着力を生じさせるようになっている。これにより、中間転写ベルト３０によって搬送されたトナー像を、記録材１２上へ転写する。

［クリーニング部］
一方、感光ドラム２２から中間転写ベルト３０に１次転写を行った後に、感光ドラム２２上に残留したトナーは、第１のクリーニング手段としてのクリーニング装置２７によって感光ドラム２２上から除去されて、容器内に回収される。また、中間転写ベルト３０から記録材１２に２次転写を行った後に、中間転写ベルト３０上に残留したトナーは、第２のクリーニング手段としての帯電部材である導電性ブラシ７０によりクリーニングされる。ここでのクリーニングとは、中間転写ベルト３０に残留したトナーは導電性ブラシ７０により均一に散らされ、高圧電源装置５０により印加した電圧により帯電されることである。その後、例えば次の画像形成を行う場合などに、次のトナー像を中間転写ベルト３０に１次転写するタイミングにおいて、感光ドラム２２に再転写される。そして、感光ドラム２２に配置されたクリーニング装置２７によって、容器内に回収される。なお、クリーニング装置２７は、収容されたトナー量を検知するための光学センサ等は備えていないものとする。

［定着部］
定着器１６は、記録材１２上に２次転写されたトナー像に熱及び圧力を加えて定着させるものであり、図示しない定着ベルトと図示しない弾性加圧ローラとを有している。弾性加圧ローラは定着ベルトを挟み、図示しないベルトガイド部材と所定の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部を形成している。

定着ニップ部が所定の温度に立ち上がって温調された状態において、未定着トナー像が２次転写された記録材１２が定着ニップ部の定着ベルトと弾性加圧ローラとの間に画像面が上向き、即ち定着ベルト面に対向して搬送される。そして、定着ニップ部において画像が定着ベルトの外面に密着して定着ベルトと一緒に定着ニップ部を挟持搬送されていく。この定着ニップ部を定着ベルトと一緒にシートが挟持搬送されていく過程において、定着ベルトで加熱され、シート上の未定着トナー像が加熱定着される。

［画像形成装置の制御ブロック図］
図２は、画像形成装置１０における制御ブロック図を示している。コントローラ２０１は、ホストコンピュータ２００、エンジン制御部２０２と相互に通信が可能となっている。コントローラ２０１は、ホストコンピュータ２００から印刷データを受け取る（入力される）と、印刷データを展開し、画像形成するための画像データへ変換する。そして、変換した画像データに基づいて、スキャナユニット２０で露光する為の４色分の露光用のビデオ信号を生成する。

なお、以下のトナー量の求め方として、ここでは一例としてビデオ信号に基づきドット数をカウントすることを説明するが、これに限られるものではない。コントローラ２０１からエンジン制御部２０２に、文字コードのビットマップ化やグレイスケール画像のハーフトーニング処理等を行った画像情報を送信し、この画像情報を解析し、ドット数や画像濃度情報に基づきトナー量を求めてもよい。言い換えると、ビデオ信号も画像情報も、画像を形成するために用いられる画像データということもできる。

コントローラ２０１は、ビデオ信号の生成が完了すると、エンジン制御部２０２のビデオインターフェイス部２１０に対し、コマンドによる画像形成開始を指示する。その後、ＣＰＵ２１１は、ビデオインターフェイス部２１０から画像形成開始の指示を受けると駆動装置２３０や高圧電源装置５０を起動し、画像形成の準備を開始する。

駆動装置２３０は、メインモータ２３１および給紙モータ２３２から構成され、感光ドラム２２や中間転写ベルト３０、ピックアップローラ１３等を駆動する。駆動装置２３０は、画像や記録材の搬送に用いられる。また、高圧電源装置５０は、帯電高圧電源２２０、現像高圧電源２２１、１次転写高圧電源２２２、２次転写高圧電源２２３、導電性ブラシ高圧電源２２４から構成され、各部材に電圧を印加可能に構成されている。エンジン制御部２０２は、画像形成の準備が完了すると、ビデオ信号の出力の基準タイミングとなる／ＴＯＰ信号をコントローラ２０１に対して出力し、上述の画像形成動作を順次実行する。

更に、コントローラ２０１から出力されるビデオ信号はカウンタ２１４へ出力される。カウンタ２１４は、コントローラ２０１が出力したビデオ信号がオンであったドット数、すなわちレーザ光２１が発光し、トナー像が形成されるドット数Ｃｄ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのドット数をそれぞれＣｄａ、Ｃｄｂ、Ｃｄｃ、Ｃｄｄとする）をカウントする。そして、カウントした結果をＣＰＵ２１１へ出力する。トナー量算出手段２１２は、ドット数Ｃｄと、予め実験的に求められたから、１ページごとに使用されるトナー使用量Ｕｂを以下の式（１）によって求める。なお、１ドット当たりのトナー使用量Ｕ１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの１ドット当たりのトナー使用量をそれぞれＵ１ａ、Ｕ１ｂ、Ｕ１ｃ、Ｕ１ｄとして算出する。
Ｕｂ＝（Ｃｄａ×Ｕ１ａ）＋（Ｃｄｂ×Ｕ１ｂ）＋（Ｃｄｃ×Ｕ１ｃ）＋（Ｃｄｄ×Ｕ１ｄ）・・・（１）

次に、トナー量算出手段２１２によって求められたトナー使用量Ｕｂは、残留トナー量算出手段２１３へ入力され、トナー使用量Ｕｂを用いて、記録材１２へ転写されずに画像形成装置内に残留したトナー量Ｗを求める。なお、トナー量Ｗの求め方については、後に詳しく説明する。

正常にプリントが完了した場合、画像形成装置内に残留したトナーとは、以下のことを指す。１次転写時に中間転写ベルト３０へ転写されず、感光ドラム２２上に残留したトナー（１次転写残留トナー）、２次転写時に記録材１２へ転写されず、中間転写ベルト３０上に残留したトナー（２次転写残留トナー）。上流ステーションで画像形成されたトナーが中間転写ベルト３０上へ１次転写された後、下流ステーションの感光ドラム２２へ再転写されたトナー（再転写トナー）。

また、紙詰まり等により画像形成が中断した場合、画像形成装置内に残留したトナーとは、画像形成が中断した要因となった紙に対応する画像を含め、画像形成が中断した際に形成されている画像も、画像形成装置内に残留したトナーの対象とする。なお、以降の説明においては、説明の簡略化のため、画像形成において上記の１次転写残留トナーおよび再転写トナーは発生しないものとして説明を行う。もちろん、これらのトナー量も含めて算出を行えば、さらに精度よく残留トナー量を求めることができる。

［従来例］
図３を用いて、従来例における画像形成を中断した場合の残留トナー量Ｗの求め方について説明する。図３は、ひとつ（１枚）の画像のプリントを実行した場合に、中間転写ベルト３０によって搬送されたトナー像（画像）３００を記録材１２へ２次転写している場面を示した図である。なお、Ｐ１は記録材１２の先端部分、Ｐ２は記録材１２で２次転写中の部分、Ｐ３は記録材１２の後端部分をそれぞれ指し示している。

ここで、図３において、紙詰まり等により画像形成が中断すると、ＣＰＵ２１１は駆動装置２３０および高圧電源装置５０を停止し、プリント動作を中断する。その後、ユーザによって紙詰まりを起こした記録材１２を画像形成装置外に取り除く等により、中断した要因が解消されると、画像形成装置内に残留した残留トナーのクリーニングを行う。そして、クリーニングを行った後に、再度プリント動作が実行可能な状態にする。

紙詰まり等により画像形成が中断したため、トナー像３００が記録材１２に２次転写されている途中で２次転写が中断されている。このような状態において、従来例では画像形成装置内に残留した残留トナー量Ｗは、Ｗ＝Ｕｂとして算出している。さらに、残留トナー量のうち、クリーニング動作によりクリーニング装置２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄへそれぞれ収容されるトナーの割合をＲｙ、Ｒｍ、Ｒｃ、Ｒｋとする。これらのパラメータを用いて、容器に回収されるトナー量Ｗｙ、Ｗｍ、Ｗｃ、Ｗｋは、以下の式（２）〜（５）によって求められる。なお、Ｒｙ、Ｒｍ、Ｒｃ、Ｒｋについては、予め実験的に求められている値とする。
Ｗｙ＝Ｕｂ×Ｒｙ・・・（２）
Ｗｍ＝Ｕｂ×Ｒｍ・・・（３）
Ｗｃ＝Ｕｂ×Ｒｃ・・・（４）
Ｗｋ＝Ｕｂ×Ｒｋ・・・（５）

例えば、クリーニング装置２７ａで全ての残留トナーを回収する場合は、Ｗｙ＝Ｕｂ×１、Ｗｍ＝Ｕｂ×０、Ｗｃ＝Ｕｂ×０、Ｗｋ＝Ｕｂ×０となる。４分の１ずつ残留トナーを回収する場合は、Ｗｙ＝Ｕｂ×０．２５、Ｗｍ＝Ｕｂ×０．２５、Ｗｃ＝Ｕｂ×０．２５、Ｗｋ＝Ｕｂ×０．２５となる。

上記のように残留トナー量を求めることができるものの、実際には図３においてＰ１からＰ２の区間は、既にトナー像は記録材１２へ２次転写済みであるため、クリーニング装置２７へ収容されない。このため、従来例の算出方法では、実際にはクリーニング装置２７へ収容されないＰ１からＰ２の区間にあるトナー像のトナー量もクリーニング装置２７へ収容されたものとして算出してしまう。すなわち、実際にクリーニング装置２７へ収容されたトナー量と算出した残留トナー量とにずれが生じてしまう。

［本実施形態における算出方法］
図４を用いて、本実施形態における残留トナー量の算出方法について説明する。コントローラ２０１は、形成する画像を副走査方向（記録材１２の搬送方向）において複数の領域に分割し、各領域に形成される画像のドット数をビデオインターフェイス部２１０へ出力する。例えば、図４に示すように、コントローラ２０１は、副走査方向の先頭側から順に、長さＬａごとに、ｎ個のエリア（エリア１、エリア２、…、エリアｎ−１、エリアｎ）に分割する。なお、エリアの分割方法については一例であり、求めたい残留トナー量の精度や計算負荷などを鑑みて、適宜設定することが可能である。

次に、コントローラ２０１は、エリアごとにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのそれぞれのドット数Ｃｍａ、Ｃｍｂ、Ｃｍｃ、Ｃｍｄ（ｍ＝１、２、…ｎ−１、ｎ）をそれぞれビデオインターフェイス部２１０へ送信する。また、ＣＰＵ２１１は、ビデオインターフェイス部２１０を介して、エリアごとのドット数Ｃｍ（＝Ｃｍａ＋Ｃｍｂ＋Ｃｍｃ＋Ｃｍｄ）を取得する。例えば、各色ともに、図４に示される画像をプリントする場合、エリア１のドット数Ｃ１は、エリア１に画像がないため、０ドットとなる。また、エリア２のドット数Ｃ２は、２４０００００ドット（＝４色×３０００ドット×２００ドット）となる。

ここで、図３の状態で紙詰まり等により画像形成を中断したとする。このとき、Ｐ１からＰ２の区間に含まれたエリアの画像、すなわち図４のエリア１からエリアｋ−１の画像は、既に記録材１２に２次転写されているため、クリーニング装置２７へ収容されるトナーとはならない。このように、画像形成を中断した場合に、エリア１からエリアｋ−１までの画像を記録材１２へ２次転写済みである場合（すなわち、Ｐ２がエリアｋの領域を指し示している場合）について説明する。つまり、クリーニング装置２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄへ収容されるトナー量Ｗｙ、Ｗｍ、Ｗｃ、Ｗｋは、以下の式（６）〜（９）によって求められる（ただし、２≦ｋ≦ｎとする）。

式（６）〜（９）は、すでに記録材１２に２次転写済であるエリア１〜エリアｋ−１までの画像は、残留トナー量の算出に含めていない。エリアｋ〜エリアｎまでの画像を残留トナー量として算出しているため、実際のトナー量と算出したトナー量とのずれが少なくなっており、算出精度の低下を抑制することができている。なお、ｋ＝１の場合は、どのエリアのトナー像も記録材１２に２次転写されていない状態であり、すべての領域の画像が残留トナー量となるとして、算出を行う。このように、画像形成を開始してから画像形成が中断されるまでの期間に応じて、中間転写ベルト３０から２次転写された画像の第１のエリアと、２次転写されていない第１のエリア以降の第２のエリアとを判断することができる。

図５は、本実施形態における残留トナー量の算出方法を示したフローチャートである。Ｓ５００において、ＣＰＵ２１１はプリント中に紙詰まり等により画像形成が中断すると、紙詰まり等の要因が除去されたのちに、画像形成装置内に残留したトナーをクリーニングする。クリーニングのために、画像形成時と同様に帯電ローラ２３、現像ローラ２４に負電圧を印加する。Ｓ５０１において、ＣＰＵ２１１は残留したトナーが２次転写ローラ２８に付着しないように、２次転写ローラ２８に負電圧を印加する。

Ｓ５０２において、ＣＰＵ２１１は中間転写ベルト３０上に残留したトナーを感光ドラム２２に再転写するために、１次転写ローラ２６に負電圧を印加する。Ｓ５０３において、ＣＰＵ２１１はスキャナユニット２０のレーザ光２１を感光ドラム２２へ一様に照射し、感光ドラム２２の電位を上げることで、残留したトナーが感光ドラム２２に再転写されるよう制御する。Ｓ５０４において、ＣＰＵ２１１は導電性ブラシ７０に負電圧を印加することによって、中間転写ベルト３０上に残留したトナーが、導電性ブラシ７０の内部に入り込み、クリーニング性能が低下することを防止する。これらの電圧印加の実施後に、Ｓ５０５において、ＣＰＵ２１１はメインモータ２３１の駆動を開始し、中間転写ベルト３０を周回駆動させて、残留したトナーを感光ドラム２２と中間転写ベルト３０とからなる１次転写位置に搬送する。

Ｓ５０６において、ＣＰＵ２１１は不図示のタイマにより測定した／ＴＯＰ信号を送信してからの経過時間と、レジセンサ１１１による記録材１２の検知タイミングから、画像形成を中断した場合に、Ｐ２がどのエリアを指し示していたかを計算する。つまり、画像のどの部分までが記録材１２に２次転写されているかを判断する。Ｐ２がエリア２からエリアｎを指していた場合、Ｓ５０７において、ＣＰＵ２１１は式（６）〜（９）を用いて、クリーニング装置２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄへ収容されるトナー量Ｗｙ、Ｗｍ、Ｗｃ、Ｗｋを計算する。一方、Ｐ２がエリア２からエリアｎ以外を指していた場合、Ｓ５０８において、ＣＰＵ２１１は式（２）〜（５）を用いて、クリーニング装置２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄへ収容されるトナー量Ｗｙ、Ｗｍ、Ｗｃ、Ｗｋを計算する。

Ｓ５０９において、ＣＰＵ２１１は画像形成装置内に残留したトナーのクリーニングが完了したか否かを判断する。完了していれば、Ｓ５１０において、ＣＰＵ２１１は駆動装置２３０および高圧電源装置５０を停止し、残留トナー量の算出動作を終了する。

このように、画像形成を中断した場合にも、記録材１２に２次転写されているトナーも考慮して残留トナー量を算出することができる。よって、実際に中間転写ベルト３０に残留しているトナー量と、算出したトナー量のずれを抑制することができる。つまり、クリーニング装置の容器に収容されるトナー量の算出精度の低下を抑制することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、感光ドラム２２上のトナーをクリーニングするクリーニング装置２７について説明した。本実施形態においては、中間転写ベルト３０上のトナーをクリーニングするクリーニング装置２７について説明する。このような構成では、クリーニング装置２７も含めた中間転写ユニットが交換不可能なユニットであった場合、クリーニング装置２７の寿命（すなわち、クリーニング装置２７に収容可能なトナー量が上限に達したとき）が、画像形成装置の寿命となる。したがって、クリーニング装置２７へ収容されるトナー量を正確に計算することが求められる。なお、画像形成装置の構成等、先の第１の実施形態と同様の構成については、ここでの詳しい説明は省略する。

［画像形成装置］
図６は、画像形成装置の概略構成図である。以下、図１と異なる構成について説明する。

［クリーニング部］
中間転写ベルト３０に１次転写されたトナー像は、２次転写部に搬送され、記録材１２に２次転写される。２次転写を行った後に、中間転写ベルト３０上に残留した２次転写残留トナーは、第３のクリーニング手段としてのクリーニング装置２７により、中間転写ベルト３０上から除去されて、容器内に回収される。クリーニング装置２７は、クリーニングブレード及び残留トナーを収容する容器を備えている。クリーニングブレードによって中間転写ベルト３０上に残留したトナーをかぎとり、容器へ収容するように構成されている。なお、第１の実施形態と同様に、クリーニング装置２７は、収容されたトナー量を検知するための光学センサ等は備えていないものとする。

［本実施形態における算出方法］
以下、本実施形態における残留トナー量の算出方法について説明する。コントローラ２０１は、形成する画像を副走査方向（記録材１２の搬送方向）において複数の領域に分割し、各領域に形成される画像のドット数Ｃｍをビデオインターフェイス部２１０へ出力する。ＣＰＵ２１１は、ビデオインターフェイス部２１０を介して、ドット数Ｃｍを取得する。

ここで、図３の状態で紙詰まり等により画像形成を中断したとする。このとき、Ｐ１からＰ２の区間に含まれたエリア（第１のエリア）の画像、すなわち図４のエリア１からエリアｋ−１の画像は、既に記録材１２に２次転写されているため、クリーニング装置２７へ収容されるトナーとはならない。したがって、クリーニング装置２７へ収容されるトナー量Ｗは、Ｐ２以降のエリア（第２のエリア）となり、以下の式（１０）によって求められる（ただし、２≦ｋ≦ｎとする）。

式（１０）は、すでに記録材１２に２次転写済であるエリア１〜エリアｋ−１までの画像は、残留トナー量の算出に含めていない。エリアｋ〜エリアｎまでの画像を残留トナー量として算出しているため、実際のトナー量と算出したトナー量とのずれが少なくなっており、算出精度の低下を抑制することができている。なお、ｋ＝１の場合は、どのエリアのトナー像も記録材１２に２次転写されていない状態であり、すべての領域の画像が残留トナー量となるとして、算出を行う。

図７は、本実施形態における残留トナー量の算出方法を示したフローチャートである。Ｓ７００において、ＣＰＵ２１１はプリント中に紙詰まり等により画像形成が中断すると、紙詰まり等の要因が除去されたのちに、画像形成装置内に残留したトナーをクリーニングする。クリーニングのために、画像形成時と同様に帯電ローラ２３、現像ローラ２４に負電圧を印加する。Ｓ７０１において、ＣＰＵ２１１は残留したトナーが２次転写ローラ２８に付着しないように、２次転写ローラ２８に負電圧を印加する。これらの電圧を印加後にＳ７０２において、ＣＰＵ２１１はメインモータ２３１の駆動を開始し、中間転写ベルト３０を周回駆動させて、残留したトナーをクリーニング装置２７のクリーニングブレードの位置まで搬送し、順次容器の中に残留トナーを収容する。

Ｓ７０３において、ＣＰＵ２１１は不図示のタイマにより測定した／ＴＯＰ信号を送信してからの経過時間と、レジセンサ１１１による記録材１２の検知タイミングから、画像形成を中断した場合に、Ｐ２がどのエリアを指し示していたかを計算する。Ｐ２がエリア２からエリアｎを指していた場合、Ｓ７０４において、ＣＰＵ２１１は式（１０）を用いて、クリーニング装置２７へ収容される残留トナー量Ｗを計算する。一方、Ｐ２がエリア２からエリアｎ以外を指していた場合、Ｓ７０５において、ＣＰＵ２１１は残留トナー量Ｗ＝Ｕｂとして算出する。

Ｓ７０６において、ＣＰＵ２１１は画像形成装置内に残留したトナーのクリーニングが完了したか否かを判断する。完了していれば、Ｓ７０７において、ＣＰＵ２１１は駆動装置２３０および高圧電源装置５０を停止し、残留トナー量の算出動作を終了する。

（第３の実施形態）
第１の実施形態、第２の実施形態においては、残留トナー量の算出方法について説明した。本実施形態においては、クリーニング装置２７に収容される残留トナー量を低減する方法について説明する。なお、本実施形態においては一例として、第２の実施形態と同様の構成の画像形成装置により説明を行う。画像形成装置の構成等、先の第２の実施形態と同様の構成については、ここでの詳しい説明は省略する。

図８は、２枚の画像形成を行っている場合に、紙詰まり等により画像形成が中断された様子を示している。このとき、画像（トナー像）３００、及び画像（トナー像）３０１は、それぞれ記録材１２ａ、記録材１２ｂに２次転写されるものであったとする。なお、画像３００、及び画像３０１は、図４で示した画像と同様とする。また、記録材１２ａは、図４と同様に、Ｐ２がエリアｋを指し示した状態で、画像形成を中断したものとする。

このとき、画像３００のエリア１からエリアｋ−１の区間は、既に記録材１２ａに２次転写済みであるため、クリーニング装置２７へ収容される残留トナー量として算出しない。さらに、画像３０１は、すべてが中間転写ベルト３０上に形成されている状態であるため、このままクリーニングを行うと、画像３０１のすべてがクリーニング装置２７の容器に収容されることになる。そこで、本実施形態においては、残留トナーをクリーニング装置２７でクリーニングする前に、中間転写ベルト３０上に残留した画像を画像形成装置内にあり搬送可能な記録材（ここでは記録材１２ｂ）を給送し、２次転写する。これによって、クリーニング装置２７へ収容されるトナー量を低減する方法を説明する。

図９は、本実施形態における残留トナーの処理方法に関するフローチャートである。Ｓ９００において、ＣＰＵ２１１はプリント中に紙詰まり等により画像形成が中断した場合にＰ２がどのエリアを指し示していたかを計算する。Ｐ２がエリア２からエリアｎを指していた場合、Ｓ９０１において、ＣＰＵ２１１は式（１０）を用いて、クリーニング装置２７へ収容される残留トナー量Ｗを計算する。一方、Ｐ２がエリア２からエリアｎ以外を指していた場合、Ｓ９０２において、ＣＰＵ２１１は残留トナー量Ｗ＝Ｕｂとして算出する。

Ｓ９０３において、ＣＰＵ２１１はエリアごとのドット数Ｃｍと不図示のタイマにより測定した／ＴＯＰ信号を送信してからの経過時間により、中間転写ベルト３０上のどの位置にどのエリアの画像が位置しているかを計算する。そして、画像３０１を記録材１２ｂに２次転写するか否かを判断する。２次転写するか否かは、例えば中間転写ベルト３０上に残留しているトナー量Ｕｂが閾値より多いか否かで判断してもよいし、クリーニング装置２７の容器に収容されているトナー量が閾値より多いか否かで判断してもよい。

画像３０１を２次転写する場合、Ｓ９０４において、ＣＰＵ２１１は画像形成時と同様に帯電ローラ２３、現像ローラ２４に負電圧を印加する。Ｓ９０５において、ＣＰＵ２１１は画像３０１を記録材１２ｂに２次転写するために、２次転写ローラ２８へ正電圧を印加する。Ｓ９０６において、ＣＰＵ２１１はメインモータ２３１及び給紙モータ２３２を駆動し、画像３０１と記録材１２ｂを２次転写部へ搬送し、画像３０１を２次転写する。なお、画像３０１をなるべく多く記録材１２ｂに２次転写できるように、メインモータ２３１及び給紙モータ２３２を駆動すると、クリーニング装置２７に収容されるトナー量を減らす効果が大きくなる。

Ｓ９１１において、ＣＰＵ２１１は記録材１２ｂの後端が２次転写部を抜けたか否かを判断する。後端が抜けると、Ｓ９１２において、ＣＰＵ２１１は中間転写ベルト３０上の画像３０１が２次転写ローラ２８に付着しないように負電圧を印加する。そして、Ｓ９１３において、ＣＰＵ２１１は記録材１２ｂに２次転写されずに中間転写ベルト３０上に残留した画像３０１の残留トナー量Ｗを、式（１０）を用いて算出する。なお、Ｓ９０５において、２次転写ローラ２８に正電圧を印加したことで、２次転写ローラ２８に画像３０１のトナーが付着してしまうような場合も考えられる。このような場合には、必要に応じてクリーニング動作の最後に、２次転写高圧電源２２３により、正電圧と負電圧を交互に印加することで、２次転写ローラ２８のクリーニングを実施してもよい。

画像３０１を２次転写しない場合、第２の実施形態と同様に画像３０１のクリーニングを行う。Ｓ９０７において、ＣＰＵ２１１は画像形成時と同様に帯電ローラ２３、現像ローラ２４に負電圧を印加する。Ｓ９０８において、ＣＰＵ２１１は残留したトナーが２次転写ローラ２８に付着しないように、２次転写ローラ２８に負電圧を印加する。これらの電圧を印加後にＳ９０９において、ＣＰＵ２１１はメインモータ２３１の駆動を開始し、中間転写ベルト３０を周回駆動させて、残留したトナーをクリーニング装置２７のクリーニングブレードの位置まで搬送し、順次容器の中に残留トナーを収容する。Ｓ９１０において、ＣＰＵ２１１は記録材１２ｂへ転写される予定であった画像３０１のトナー量Ｕｂを残留トナー量Ｗとして算出する。Ｓ９１４において、ＣＰＵ２１１はクリーニングが完了したか否かを判断する。完了していれば、Ｓ９１５において、ＣＰＵ２１１は駆動装置２３０及び高圧電源装置５０を停止し、残留トナー量の算出動作を終了する。

このように、画像形成を中断した場合にも、記録材１２に２次転写されているトナーも考慮して残留トナー量を算出することができる。よって、実際に中間転写ベルト３０に残留しているトナー量と、算出したトナー量のずれを抑制することができる。つまり、クリーニング装置の容器に収容されるトナー量の算出精度の低下を抑制することができる。さらに、画像形成が中断された場合に、すでに中間転写ベルト３０上に形成されている画像を記録材に２次転写することで、クリーニング装置２７の容器に収容されるトナー量を削減することもできる。

２２感光ドラム
２５現像器
２６１次転写ローラ
２７クリーニング装置
２８２次転写ローラ
２１１ＣＰＵ

Claims

画像データに基づき、静電潜像が形成される感光体と、
前記感光体に形成された前記静電潜像をトナーにより画像として現像する現像手段と、
前記感光体に形成された前記画像を中間転写体に１次転写する１次転写手段と、
前記中間転写体に転写された前記画像を記録材に２次転写する２次転写手段と、
前記２次転写した後に前記中間転写体に残留したトナーをクリーニングし、収容するクリーニング手段と、
前記画像データに基づき、画像形成に使用されるトナー量を求める制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記画像が記録材に２次転写されている途中で画像形成が中断された場合、２次転写されずに前記中間転写体に残留したトナー量に基づき、前記クリーニング手段に収容されるトナー量を求めることを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記画像形成を開始してから前記画像形成が中断されるまでの期間に応じて、前記中間転写体から記録材に２次転写された画像のエリアを判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。
前記制御手段は、前記中間転写体から記録材に２次転写された第１のエリアのトナー量は前記クリーニング手段に収容されないトナーであると判断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１のエリア以降の第２のエリアのトナー量は前記クリーニング手段に収容されるトナーであると判断することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記感光体に光を照射する照射手段を備え、
前記制御手段は、前記画像データを解析して、前記照射手段が光を照射するドット数をカウントし、カウントした結果に応じて画像形成に使用されるトナー量を求めることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、第１の画像が記録材に２次転写されている途中で画像形成が中断された場合に、前記第１の画像に続く第２の画像も前記中間転写体に１次転写されていれば、前記第１の画像が２次転写される第１の記録材に続く第２の記録材に前記第２の画像を２次転写することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
画像データに基づき、静電潜像が形成される感光体と、
前記感光体に形成された前記静電潜像をトナーにより画像として現像する現像手段と、
前記感光体に形成された前記画像を中間転写体に１次転写する１次転写手段と、
前記中間転写体に転写された前記画像を記録材に２次転写する２次転写手段と、
前記２次転写した後に前記中間転写体に残留したトナーであって、前記中間転写体から前記感光体に再転写されたトナーをクリーニングし、収容するクリーニング手段と、
前記画像データに基づき、画像形成に使用されるトナー量を求める制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記画像が記録材に２次転写されている途中で画像形成が中断された場合、２次転写されずに前記中間転写体に残留したトナー量に基づき、前記クリーニング手段に収容されるトナー量を求めることを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記画像形成を開始してから前記画像形成が中断されるまでの期間に応じて、前記中間転写体から記録材に２次転写された画像のエリアを判断することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記中間転写体から記録材に２次転写された第１のエリアのトナー量は前記クリーニング手段に収容されないトナーであると判断することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１のエリア以降の第２のエリアのトナー量は前記クリーニング手段に収容されるトナーであると判断することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
前記感光体に光を照射する照射手段を備え、
前記制御手段は、前記画像データを解析して、前記照射手段が光を照射するドット数をカウントし、カウントした結果に応じて画像形成に使用されるトナー量を求めることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、第１の画像が記録材に２次転写されている途中で画像形成が中断された場合に、前記第１の画像に続く第２の画像も前記中間転写体に１次転写されていれば、前記第１の画像が２次転写される第１の記録材に続く第２の記録材に前記第２の画像を２次転写することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
複数の前記感光体と、
複数の前記感光体のそれぞれに対応した複数の前記クリーニング手段と、を備え、
前記制御手段は、複数の前記クリーニング手段のそれぞれに収容されるトナー量を求めることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記中間転写体に残留したトナーを、複数の前記感光体のいずれに再転写させるかを割り振り、割り振りに応じて、複数の前記クリーニング手段のそれぞれに収容されるトナー量を求めることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。