JP2023124007A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連続印刷中、中間転写体から感光体へ転写残トナーを回収する際に隣接した感光体での画像形成が終了するまで回収開始のタイミングを遅らせている。このため、印刷の生産性が悪くなる。【解決手段】中間転写体上の転写残トナーを回収する感光体と隣接する感光体で形成する画像の画像濃度を認識し、濃度が低いと判断した場合には、転写残トナーの回収開始のタイミングを早めることにより、生産性ダウンを軽減することができる。【選択図】 図６

Description

本発明は、記録媒体に対して画像を形成する機能を持った画像形成装置に関するものであり、特に像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体に一次転写した後に記録媒体に二次転写する中間転写方式を採用した、複写機、プリンタに関するものである。

従来、複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置として、中間転写体を使用する中間転写方式の画像形成装置が知られている。

中間転写方式の画像形成装置は、感光体の表面に形成されたトナー像を、中間転写体に転写する一次転写を実行する。この一次転写を、複数色のトナー像に関して繰り返し実行することにより、中間転写体の表面に複数色のトナー像を形成する。その後、中間転写体の表面に形成された複数色のトナー像を、紙などの転写材の表面に一括して転写する二次転写を実行する。転写材に一括して転写された複数色のトナー像は、その後、定着手段により溶融混合されると共に転写材に定着され、これにより、転写材に記録画像としての例えばフルカラー画像が形成される。

ここで、二次転写後に中間転写体上に残留したトナー（転写残トナー）を回収する方法として、該転写残トナーを帯電部材により正規の帯電極性とは逆極性に帯電し、一次転写部において感光体に逆転写して回収する方法が知られている。

中間転写体上の転写残トナーを帯電させる帯電部材としては、コスト面などで優れるブラシ（帯電ブラシ）を好適に用いることができる。この帯電ブラシを用いる場合、印刷中に転写残トナー量が多くなると帯電ブラシに付着するトナー量が増え、帯電ブラシの帯電性が悪くなり、一次転写部で感光体へ逆転写できずにすり抜けた転写残トナーが、次の用紙上に転写されて画像不良となる問題があった。この問題を解決する技術として、特許文献１では、１ページを複数の領域に分割し、領域ごとにトナー像の画像ドット数を積算し、最も多いドット数積算値に基づいて転写残トナー保持部材から中間転写体へトナーを移動させる処理を行う。即ち、転写残トナー保持部材に付着するトナー量を予測し、転写残トナー保持部材から中間転写体へトナーを移動させる処理を行うことにより、画像不良を回避する技術が提案されている。

特開２０１０－７２２４９号公報

ところで、連続印刷中であっても条件を満たすと画像形成を中断して転写残トナー保持部材から中間転写体へトナーを移動させ、一次転写部において感光体に逆転写して回収する処理（クリーニング）を行う必要がある。

近年、装置の小型化により隣接する一次転写部間の距離が短くなると共に、コストダウンを目的とした中間転写体の素材の選択が行われている。このため、中間転写体上の転写残トナーを感光体へ逆転写するために一次転写部に画像形成時に印加するバイアスとは逆極性のバイアスを印加すると、隣接する一次転写部で画像形成のために印加しているバイアスに影響を与える。逆転写のために一次転写部に印加した逆バイアスは、中間転写体を介して隣接する一次転写部と感光ドラムのニップ部の電位に影響を与え、感光体上のトナー像を中間転写体へ転写するために必要な電位が不足する。このため、隣接した感光体上のトナー像のトナー量が多い場合には中間転写体へトナーを転写しきれず、部分的に画像濃度が薄くなるという問題が発生する。この問題を回避するために、隣接した感光体での画像形成が終了するまで、中間転写体から感光体へ転写残トナーを回収するための逆極性バイアスの印加開始タイミングを遅らせている。このため、クリーニングの終了及び次の画像の書き出しタイミングが遅れて連続印刷の生産性が悪くなる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、連続印刷中に中間転写ベルト上の転写残トナーを回収する感光ドラム（イエローステーションドラム）と隣接するステーション（マゼンタ）で形成する画像の画像濃度が低いと判断した場合に、中間転写ベルト上の転写残トナーを感光ドラムへ回収する開始タイミングを早めることにより、クリーニングによる生産性ダウンを軽減することができる画像形成装置を提供することである。

前述の課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。

トナー像を担持する像担持体（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）と、移動可能な中間転写体（１２）と、前記像担持体上のトナー像を中間転写体に一次転写する一次転写部材（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）と、前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写部材（９）と、前記中間転写体に接触し、前記中間転写体上のトナーを帯電する帯電部材（４０）と、前記帯電部材に付着したトナーを中間転写体上に移動させ回収する中間転写体クリーニング手段（２２２）を有する画像形成装置において、印刷ページ内の各色の画像濃度を認識する画像濃度認識手段（２２０）と、連続印刷中の画像形成開始タイミングと中間転写体クリーニング手段における中間転写体上のトナーを像担持体上へ回収するタイミングを決定する画像形成タイミング制御手段（２２３）とを有し、トナーを回収する像担持体（５Ｙ）に隣接する像担持体（５Ｍ）で形成するトナー像の濃度に応じて、中間転写体上のトナーを像担持体上へ回収する開始タイミングを決定する。

さらには、前記画像濃度認識手段は、トナーを回収する像担持体（５Ｙ）に隣接する像担持体（５Ｍ）で形成する画像の後端部の画像濃度を認識し、認識した画像後端部の濃度に応じて中間転写体上のトナーを像担持体上へ回収する開始タイミングを決定する。

さらには、前記画像濃度認識手段で認識した濃度が所定の閾値未満の場合、閾値以上の場合より中間転写体上のトナーを像担持体上へ回収する開始タイミングを早める。

さらには、通常の印刷より画像濃度を高くして印刷する高濃度印刷手段（７０３）を有し、前記画像濃度認識手段は、高濃度印刷手段が選択されているか否かに応じて中間転写体上のトナーを像担持体上へ回収する開始タイミングを決定する。

さらには、前記画像濃度認識手段で高濃度印刷手段が選択されていないと判断した場合、高濃度印刷手段が選択されている場合より中間転写体上のトナーを像担持体上へ回収する開始タイミングを早めることを特徴とする。

本発明によれば、連続印刷中に中間転写体上の転写残トナーを回収する像担持体（５Ｙ）と隣接する像担持体（５Ｍ）で形成するトナー像の画像濃度が低いと判断した場合に、中間転写体上の転写残トナーを像担持体（５Ｙ）へ回収する開始タイミングを早めることにより、クリーニングによる生産性ダウンを軽減することができる。

タンデム方式（４ドラム系）のカラー画像形成装置の構成図である。 画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 帯電ブラシの周辺構成を説明する模式図である。 連続印刷中の一次転写バイアスのタイミングチャートである。 連続印刷中の中間転写ベルト上のトナー画像を表す図である。 実施例１に関わる印刷動作のフローチャートである。 実施例２に関わるプリンタドライバ画面を表す図である。 実施例２に関わる印刷動作のフローチャートである。

以下、図面を参照してこの発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（画像形成装置の概要）
以下、本発明を適用できる第一の実施の形態について、図１を用いて説明する。図１で、カラー画像形成装置としてのレーザプリンタエンジン全体の構成についての概略を説明する。

レーザプリンタエンジンは、図示しないコントローラ部から送信された画素信号に基づいて形成される画像光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して可視画像を重畳転写してカラー可視画像を形成し、このカラー可視画像を用紙２へ転写し、その用紙２上のカラー可視画像を定着させるもので、画像形成部は、現像色分並置したステーション毎の感光ドラム（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）、一次帯電手段としての一次帯電手段（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）、現像手段（８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ）、一次転写手段（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）、感光ドラムクリーニング手段（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）、移動可能な無端状の中間転写体である中間転写ベルト１２によって構成されている。

感光ドラム（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）、一次帯電手段としての一次帯電手段（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）、現像手段（８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ）、感光ドラムクリーニング手段（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）は、画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジ（２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ）に搭載されている。

一次転写手段（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）は、不図示の当接離間ソレノイドを動作することによって位置を変えることができ、中間転写体１２と感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの接触（当接）状態と離間状態を切り換えることができる。

上記感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを画像形成動作に応じて時計周り方向に回転させる。感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋへの露光光はスキャナ部１０から送られ、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面に選択的に露光することにより、静電潜像が形成されるように構成されている。

一次帯電手段として、各ステーションにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の感光ドラムを帯電させるための４個の一次帯電器７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを備える構成で、各一次帯電器には一次帯電ローラ７ＹＲ、７ＭＲ、７ＣＲ、７ＫＲが備えられている。

現像手段として、上記静電潜像を可視化するために、各ステーションにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４個の現像器８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋを備える構成で、各現像器には、現像剤としてのトナーを収容すると共に、現像ローラ８ＹＲ、８ＭＲ、８ＣＲ、８ＫＲが備えられている。

感光ドラムクリーニング手段として、各ステーションにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の感光ドラムをクリーニングするための４個の感光ドラムクリーニング部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを備える構成で、各感光ドラムクリーニング部にはクリーニングブレード６ＹＢ、６ＭＢ、６ＣＢ、６ＫＢが備えられている。

フルカラー画像形成時は、中間転写ベルト１２は感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに接触（当接）した状態で反時計周り方向に回転し、一次転写手段としての一次転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに印加された一次転写バイアスによって可視画像の転写を受け、二次転写ローラ９の位置において用紙２を狭持搬送することにより用紙２にカラー可視画像を同時に重畳転写する。

モノクロ画像形成時は、中間転写ベルト１２は感光ドラム５Ｋのみに接触（当接）した状態で反時計周り方向に回転し、一次転写ローラ４Ｋに印加された一次転写バイアスによって可視画像の転写を受け、二次転写ローラ９の位置において用紙２を狭持搬送することにより用紙２にモノクロ可視画像を同時に転写する。

一次転写後に感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに残留したトナーは、ウレタンゴム等の弾性体で形成された当接部材としてのクリーニングブレード６ＹＢ、６ＭＢ、６ＣＢ、６ＫＢによって感光ドラムから除去され、感光ドラムクリーニング部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに回収される。

また、用紙２に二次転写されずに中間転写ベルト１２に残ったトナー（以下、転写残トナーと称する）は、中間転写ベルト１２とともに移動し、帯電ブラシ４０によって帯電される。その後、転写残トナーは、中間転写ベルト１２とともに移動し、一次転写ローラ４Ｙを通過する際に感光ドラム５Ｙと中間転写ベルト１２との間の電位差によって中間転写ベルト１２から感光ドラム５Ｙに静電的に移動し、感光ドラムクリーニング部６Ｙにより回収される。

用紙２は給紙カセット１に格納されており、ピックアップローラ３２、給紙ローラ３３、引き抜きローラ対３４、およびレジストローラ対３によって二次転写ローラ９まで搬送される。

定着部１３は、用紙２を搬送させながら、転写されたカラー可視画像を定着させるものであり、用紙２を加熱する定着ローラ１４と用紙２を定着ローラ１４に圧接させるための加圧ローラ１５とを備えている。定着ローラ１４と加圧ローラ１５は中空状に形成され、定着ローラ１４の内部にはヒータが内蔵されており、指定された用紙２の種類に適した温度になるようヒータを制御する。可視画像を保持した用紙２は定着ローラ１４と加圧ローラ１５により搬送されるとともに、熱および圧力を加えることによりトナーが表面に定着される。可視画像定着後の用紙２は、排紙ローラ対３１によって排紙トレイ２７に排出されて画像形成動作を終了する。

環境センサ３９は、画像形成装置が設置された場所の温度や湿度などの環境情報を検出するためのセンサである。検出した環境情報に基づいて各種印加バイアスを補正する。

（画像形成装置の制御部の構成）
次に、画像形成装置の制御部全体のシステム構成について図２のブロック図を用いて説明する。

図２において、２００はホストコンピュータ、２０１はコントローラ部、２０３はエンジン制御部である。また、エンジン制御部２０３は、ビデオインタフェース部２０４、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２０５、画像濃度認識部２２０、高圧印加制御部２２１、クリーニング制御部２２２、画像形成タイミング制御部２２３、印字率算出部２２４を有している。

コントローラ部２０１は、ホストコンピュータ２００から画像情報と印字命令を受け取り、受け取った画像情報を解析してビットデータに変換し、ビデオインタフェース部２０４を介して、印字予約コマンド、印字開始コマンド及びビデオ信号をエンジン制御部２０３に送出する。

エンジン制御部２０３のＣＰＵ２０５は各種センサから取得した情報に基づいて、各種アクチュエータに対して出力を行うことによって画像形成動作を完了させる。ＣＰＵ２０５は、プログラムコード及びデータを記憶したＲＯＭ２０６及び一時的なデータ記憶に用いるＲＡＭ２０７を備えている。

また、ＣＰＵ２０５は、信号を出力し中間転写ベルト駆動モータ２１１、モノクロ感光ドラム駆動モータ２１２、カラー感光ドラム駆動モータ２１３、現像ローラ駆動モータ２１４を回転させる。モノクロ感光ドラム駆動モータ２１２はＫステーションの感光ドラム５Ｋを、カラー感光ドラム駆動モータ２１３はＹＭＣステーションの感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃを、中間転写ベルト駆動モータ２１１は中間転写体搬送ローラ１８をそれぞれ駆動する。現像ローラ駆動モータ２１４は、現像ローラ８ＹＲ、８ＭＲ、８ＣＲ、８ＫＲを駆動する。

画像濃度認識部２２０は、各色ページ内の所望の領域の画像濃度を抽出し、記憶する（詳細は後述する。）。

高圧印加制御部２２１は、一次帯電ローラ７ＹＲ、７ＭＲ、７ＣＲ、７ＫＲ、現像ローラ８ＹＲ、８ＭＲ、８ＣＲ、８ＫＲ、一次転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、二次転写ローラ９、帯電ブラシ４０に印加するバイアス値を決定し、ＣＰＵ２０５が高圧電源２１５に印加バイアス信号を出力する。

クリーニング制御部２２２は、印刷を中断して行うクリーニング動作の制御を行う（詳細は後述する。）。

画像形成タイミング制御部２２３は、印刷中の各ページの画像形成間隔を決定する。また、印刷中にクリーニングを実行する必要がある場合には画像形成の中断、クリーニングの開始タイミングを制御する（詳細は後述する。）。

印字率算出部２２４は、コントローラ部２０１からビデオインタフェース部２０４を介して送信されたビデオ信号をもとに、印刷画像の各ページの印字率を算出する（詳細は後述する。）。

環境センサ３９は、環境情報である温度信号、湿度信号を検出しＣＰＵ２０５に出力する。

（印刷中の転写残トナーの回収動作）
本実施例における印刷中の転写残トナーの回収動作について、図３を用いて詳細に説明する。図３は、本実施例における帯電ブラシ４０の周辺構成を説明する模式図である。帯電ブラシ４０は、中間転写ベルト１２に接触して配置され、高圧電源２１５によってバイアスを印加することにより接触している部分に帯電部を形成する。

中間転写ベルト１２としては、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂を無端ベルト状に構成したものを用いた。帯電ブラシ４０は、材料に導電性を付与したナイロンを使用したブラシ部材である。高圧印加制御部２２１は、高圧電源２１５により帯電ブラシ４０に対して正極性又は負極性の電圧を印加する。転写残トナーを回収する場合、帯電ブラシ４０には、正極性の電圧を印加する。高圧電源２１５から出力する電圧の出力値は、不図示の電流検知手段が検出した電流の値に基づいて、予め設定した目標電流値になるように定電流制御する。

二次転写後に中間転写ベルト１２に残留した転写残トナーＴ１は、負極性に帯電したもの、殆ど帯電されていないもの、及び正極性に帯電したもの、が混在した状態となっている。

印刷中、高圧電源２１５から帯電ブラシ４０に正極性の電圧を印加することによって、帯電ブラシ４０と中間転写ベルト１２とが接触する位置を通過する転写残トナーを正極性に帯電する。ここで、転写残トナーＴ１のうち負極性に帯電した一部のトナーは、正極性の電圧を印加された帯電ブラシ４０に静電的に付着する。

帯電ブラシ４０によって正極性に帯電させられた転写残トナーＴ２は、中間転写ベルト１２の移動にともない一次転写ローラ４Ｙと感光ドラム５Ｙで形成されるニップ部へ到達する。この時、一次転写ローラ４Ｙには、感光ドラム５Ｙ上の負極性トナー画像を中間転写ベルト１２へ一次転写するために正極性の電圧が印加されている。従って、正極性に帯電された転写残トナーＴ２は中間転写ベルト１２から感光ドラム５Ｙへ静電的に移動する。その後、感光ドラム５Ｙに移動した転写残トナーＴ３は感光ドラム５Ｙの回転にともなって移動し、クリーニングブレード６ＹＢによって回収される。以上の動作により、中間転写ベルト１２から転写残トナーが除去される。

（印刷を中断して行う転写残トナーのクリーニング動作）
連続印刷中に転写残トナーの回収動作が繰り返されると、帯電ブラシ４０に付着する負極性のトナーが増加し、帯電ブラシ４０による転写残トナーの帯電性能が低下してしまうおそれがある。そこで、本実施例では帯電ブラシ４０にトナーが溜まることによる帯電性能の低下を抑制するために、印刷を中断し、クリーニング制御部２２２によって帯電ブラシ４０に付着した負極性トナーを中間転写ベルト１２に吐き出し感光ドラム５Ｙへ回収するクリーニング動作を実行する。

具体的には、印刷動作を中断し、トナーの正規の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）の電圧を帯電ブラシ４０に印加することで、帯電ブラシ４０に付着した負極性のトナーを中間転写ベルト１２に移動させる。帯電ブラシ４０から中間転写ベルト１２に静電的に移動した負極性のトナーは、中間転写ベルト１２の移動にともない一次転写ローラ４Ｙと感光ドラム５Ｙで形成されるニップ部へ到達する。この時、一次転写ローラ４Ｙに負極性の電圧を印加することで、帯電ブラシ４０から中間転写ベルト１２に移動した負極性のトナーが中間転写ベルト１２から感光ドラム５Ｙに静電的に移動する。そして、感光ドラム５Ｙに移動した負極性のトナーは、感光ドラム５Ｙの回転に伴って移動し、クリーニングブレード６ＹＢによって回収される。以上の動作により、帯電ブラシ４０に付着した負極性のトナーの吐き出し、回収動作が実行される。

このように、本実施例においては、帯電ブラシ４０に溜め込まれた負極性のトナーの吐き出し、感光ドラム５Ｙのクリーニングブレード６ＹＢで回収を行うクリーニング動作を実行し、良好なクリーニング性能の維持を図る。

（印刷画像の印字率の算出）
本実施例では、用紙２に形成する画像の平均印字率をページ毎に積算することで、帯電ブラシ４０に付着するトナーの量を予測し、平均印字率の積算値が所定の閾値を超えた場合に印刷を中断して転写残トナーのクリーニング動作を実行する。ここで、印刷画像の平均印字率の算出方法について図２を用いて説明する。まず、ホストコンピュータ２００からコントローラ部２０１に入力された画像情報を、コントローラ部２０１において、画像形成を行う各ステーションの色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したカラー画像信号に色分解する。次に、画像形成のタイミングに合わせエンジン制御部２０３のビデオインタフェース部２０４へ各色のビデオ信号を送信する。印字率算出部２２４は、色毎に、印刷画像サイズの全画素数に対して、スキャナ部１０で発光した画素数（つまり画像を形成した画素数）の割合を算出し、各画像形成ステーションにおける印字率とする。そして、各色の印字率を平均化することで、印刷画像の平均印字率を算出する。

（転写残トナーの感光ドラム上への回収タイミング）
画像形成を中断して行うクリーニング動作の工程において、中間転写ベルト１２上の転写残トナーを感光ドラム５Ｙのクリーニングブレード６ＹＢで回収する制御について図４、図５を用いて説明する。画像形成を開始するタイミングと転写残トナーを感光ドラム５Ｙへ回収する回収開始タイミングは、画像形成タイミング制御部２２３が決定する。

図４（ａ）は、連続印刷中、所定の生産性で画像形成を行っている時の一次転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに印加する一次転写バイアスのタイミングチャートである。ＶＹ１はｎページ目の感光ドラム５Ｙ上のトナー画像を中間転写ベルト１２上に転写するための正極性の電圧印加レベルを示す。ＶＹ３はｎ＋１ページ目の感光ドラム５Ｙ上のトナー画像を中間転写ベルト１２上に転写するための正極性の電圧印加レベルを示す。ＶＹ２は、画像間で印加する正極性の電圧印加レベルであり、ＶＹ１、ＶＹ２より低いレベルである。同様に、ＶＭ１はｎページ目の感光ドラム５Ｍ上のトナー画像を中間転写ベルト１２上に転写するための正極性の電圧印加レベルを示す。

ＶＭ３はｎ＋１ページ目の感光ドラム５Ｍ上のトナー画像を中間転写ベルト１２上に転写するための正極性の電圧印加レベルを示す。ＶＭ２は、画像間で印加する正極性の電圧印加レベルであり、ＶＭ１、ＶＭ３より低いレベルである。ＶＭ１の印加開始タイミングは、ＶＹ１の印加開始から感光ドラム５Ｙと５Ｍの位置相当分の時間遅延したタイミングである。一次転写ローラ４Ｃ、４Ｋに対して印加する一次転写バイアスも同様であり、説明を省略する。Ｐ１は、ｎ＋１ページ目の感光ドラム５Ｙ上のトナー画像を中間転写ベルト１２上に転写するために、正極性の電圧の印加を開始するタイミングを示す。図５（ａ）は、図４（ａ）のタイミングチャートにより中間転写ベルト１２上に転写されたトナー画像である。Ｉ１はｎページ目の画像を示し、Ｉ２は、ｎ＋１ページ目の画像を示す。所定の生産性で画像形成を行う場合、画像間隔は，ｔａとなる。

図４（ｂ）、図４（ｃ）は、ｎページ目とｎ＋１ページ目の間で、前述したクリーニング動作の中の、中間転写ベルト１２から感光ドラム５Ｙへ転写残トナーを回収する処理を行う時のタイミングチャートであり、図４（ｂ）と図４（ｃ）は、回収を開始するタイミングが異なる。

図４（ｂ）において、ＶＹ４は、中間転写ベルト１２上の負極性の転写残トナーを感光ドラム５Ｙに静電的に移動させるための負極性の電圧印加レベルである。ＶＹ４の印加タイミングは、所定の生産性で画像を形成する図４（ａ）おいて、ｎ＋１ページ目のＶＹ３を印加開始するタイミングＰ１である。ＶＹ４の印加により転写残トナーの回収が終了するとタイミングＰ３からｎ＋１ページ目のトナー画像を転写するために正極性の電圧ＶＹ３を印加する。ＶＹ４の印加を開始したタイミングＰ１では、感光ドラム５Ｍ上のｎページ目のトナー画像を中間転写ベルト１２上に転写するためにＶＭ１が印加されており、時間ｔ経過後に画像間の印加電圧レベルＶＭ２へ切り換えられる。ここで、タイミングＰ１で一次転写ローラ４Ｙに負極性の電圧レベルＶＹ４が印加されると、負極性バイアスが中間転写ベルト１２を介して隣接する一次転写ローラ４Ｍと中間転写ベルト１２のニップ部の電位に影響を与え、本来ＶＭ１の印加で得られるはずの電位が不足し、時間ｔの区間は、感光ドラム５Ｍから中間転写ベルト１２へ転写するトナー量が減少する。この現象は特にベタ画像のような感光ドラム５Ｍ上のトナー量が多い場合に顕著であり、文字画像や画像濃度が低いハーフトーンなどトナー量が少ない場合には問題なく転写される。

一次転写ローラ４Ｃ、４Ｋに対して印加する一次転写バイアスは、４Ｍに対して印加する一次転写バイアスと同様のタイミングチャートであるが、４Ｙとは距離が離れているため一次転写ローラ４Ｙに印加される負極性バイアスＶＹ４の影響は受けない。図５（ｂ）は、図４（ｂ）のタイミングチャートにより中間転写ベルト１２上に転写されたトナー画像である。Ｉ１はｎページ目の画像を示し、Ｉ２は、ｎ＋１ページ目の画像を示す。画像間で転写残トナーの回収処理を行うため、画像間隔は所定の生産性で画像形成を行う場合のｔａより長い時間ｔｂとなる。ここで、例えば、ｎページ目の印刷画像がマゼンタのベタ画像を含む場合、時間ｔの区間で形成された画像領域Ａは、画像濃度が薄くなる。

図４（ｃ）において、ＶＹ４は、中間転写ベルト１２上の負極性の転写残トナーを感光ドラム５Ｙに静電的に移動させるための負極性の電圧印加レベルである。ＶＹ４の印加タイミングは、感光ドラム５Ｍ上のｎページ目のトナー画像を中間転写ベルト１２上に転写するためのＶＭ１印加区間と重ならないようにタイミングＰ１から時間ｔ遅らせたタイミングＰ２である。この場合、ＶＹ４の印加により転写残トナーの回収が終了し、ｎ＋１ページ目のトナー画像を転写するために正極性の電圧ＶＹ３を印加するタイミングはＰ３より時間ｔ遅れる。一次転写ローラ４Ｃ、４Ｋに対して印加する一次転写バイアスは、４Ｍに対して印加する一次転写バイアスと同様のタイミングチャートと同様であり、説明を省略する。図５（ｃ）は、図４（ｃ）のタイミングチャートにより中間転写ベルト１２上に転写されたトナー画像である。Ｉ１はｎページ目の画像を示し、Ｉ２は、ｎ＋１ページ目の画像を示す。ＶＭ１印加区間と重ならないように転写残トナーの回収処理を時間ｔ遅らせたため、ｎページ目にマゼンタの高濃度画像が含まれていても画像後端は正常な濃度となる一方、画像間隔はｔｂ＋ｔと長くなり生産性が落ちる。

従って、本実施例ではｎページ目のマゼンタ画像の後端領域の濃度を認識して、高濃度画像である場合には、図４（ｃ）のタイミングで転写残トナーの回収処理を行って画像後端の濃度が薄くなる問題を回避し、高濃度画像でない場合には図４（ｂ）のタイミングで転写残トナーの回収処理を行って生産性の悪化を防止する。

（画像後端領域の濃度認識）
マゼンタ画像の後端領域の濃度を認識する処理は、画像濃度認識部２２０によって行われる。

画像濃度認識部２２０は、コントローラ部２０１からビデオインタフェース部２０４へ送信された各色のビデオ信号のうち、図４（ｂ）に示すマゼンタ画像の後端領域Ａの画素数に対して、スキャナ部１０で発光した画素数の割合を算出し、ＲＡＭ２０７に記憶する。

なお、画像濃度の認識方法は、本手法に限定されるものではなく、例えば、コントローラ部において、印刷画像情報から既存の画像処理技術により対象画像領域の中の最大濃度値を検出し、その最大濃度値をエンジン制御部２０３のビデオインタフェース部２０４に送信し、画像濃度認識部２２０がＲＡＭ２０７に記憶してもよい。

（実施例１の印刷動作）
本発明の特徴である、マゼンタ画像の濃度を認識して中間転写ベルト１２上の転写残トナーを感光ドラム５Ｙへ回収する開始タイミングを変更する動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。本フローチャートの処理はＲＯＭ２０６に記憶され、ＣＰＵ２０５によって実行される。

図６ステップＳ６０１において、印刷ジョブを受け付けたかどうかをチェックする。ユーザによって印刷動作が開始されるとステップＳ６０２へ移行し、印刷の準備動作を開始する。準備動作としては、中間転写ベルト１２の駆動と同時に感光ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ及び現像ローラ８ＹＲ、８ＭＲ、８ＣＲ、８ＫＲの駆動を開始し、画像形成のための各種バイアスを印加する。

次にステップＳ６０３において給紙カセット１より用紙２の給紙搬送を開始し、ステップＳ６０４へ移行する。ステップＳ６０４では画像形成を行い、ステップＳ６０５へ移行する。ステップＳ６０５では、印字率を算出する。本実施例では印字率として上述した平均印字率を用い、上述した方法で平均印字率を算出した後、画像ページ毎に積算し、平均印字率の積算値をＲＡＭ２０７に記憶し、ステップＳ６０６へ移行する。ステップＳ６０６では、ステップＳ６０５においてＲＡＭ２０７に記憶した平均印字率の積算値を参照し、該積算値が所定の閾値以上か否かを判断する。閾値以上の場合には、クリーニング動作を実行するためステップＳ６０８へ移行する。ステップＳ６０８では、マゼンタ画像の後端領域の濃度を算出する。

本実施例では上述した方法で後端領域の印字率を算出した後、画像後端濃度値としてＲＡＭ２０７に記憶し、ステップＳ６０９へ移行する。ステップＳ６０９では、ステップＳ６０８においてＲＡＭ２０７に記憶した画像後端濃度値を参照し、所定の閾値と比較する。所定の閾値未満の場合は、中間転写ベルト１２上の転写残トナーを感光ドラム５Ｙへ回収するために一次転写ローラ４Ｙへ負極性の電圧を印加しても転写中のマゼンタ画像に影響を与えないためステップＳ６１１へ移行し、一次転写ローラ４Ｙへ負極性の電圧を印加して転写残トナーを回収する。一方、ステップＳ６０９においてマゼンタの画像後端濃度値が所定の閾値以上の場合には、一次転写ローラ４Ｙへ負極性の電圧を印加するとマゼンタ画像の後端領域の濃度が薄くなるため、ステップＳ６１０へ移行してマゼンタ画像の転写が終了するまでの時間ｔが経過するのを待つ。ステップＳ６１０において時間ｔが経過するとＳ６１１へ移行する。ステップＳ６１１では、中間転写ベルト１２上の転写残トナーを感光ドラム５Ｙ上へ回収する処理を開始し、ステップＳ６０７へ移行する。

ステップＳ６０６において、平均印字率の積算値が所定の閾値未満の場合にはクリーニング動作を実行する必要がないため、ステップＳ６０７へ移行する。ステップＳ６０７では、画像形成された用紙２上のトナーを用紙２へ定着する処理を行い、ステップＳ６１２へ移行する。ステップＳ６１２では、用紙２を機外へ排出してステップＳ６１３へ移行する。

ステップＳ６１３では最終ページかどうかの判断を行い最終ページでない場合にはステップＳ６０３へ移行して処理を繰り返す。最終ページの場合にはステップＳ６１４へ移行して各種モータ停止などの停止処理を行った後、ステップＳ６０１へ移行して次のジョブの受け付けを待つ。

以上説明したように本実施例１では、連続印刷中に印刷を中断して中間転写ベルト１２上の転写残トナーを感光ドラム５Ｙへ回収する際に、感光ドラム５Ｙと隣接配置された感光ドラム５Ｍで形成するマゼンタ画像の後端領域の濃度が所定値未満であることを検出することにより、転写残トナーの回収開始タイミングを早めて生産性ダウンを軽減することができる。

本発明の第２の実施形態について説明する。実施例１と同様の構成に関しては同一の符号を付して説明を省略する。

実施例２の画像形成装置においては、小売店などの店頭で使用するＰＯＰ広告をきれいに印刷することを目的としたＰＯＰ印刷モードを有する。ＰＯＰ印刷モードが指定されると画像形成を行う際のトナーの載り量を増加させ、通常印刷モードと比較してより広範囲な色再現が可能となる。

（ＰＯＰ印刷モードの説明）
ユーザがホストコンピュータ２００上で作成したドキュメントは、プリンタドライバを介して印刷が開始され、プリンタドライバによって設定された印字命令とドキュメントの画像情報がコントローラ部２０１に伝えられる。

図７を用いてＰＯＰ印刷モードの指定について説明する。図７（ａ）は、プリンタドライバのプロパティ設定画面であり、ページ設定タブ７０２を選択すると原稿サイズや出力用紙サイズ、印刷部数等の設定が可能である。図７（ｂ）は、プロパティ設定画面の印刷品質タブ７０２の画面を示す。印刷品質画面では印刷画像の品質に関する設定が可能であり、本実施例ではトナーの載り量を増やして濃度を高くするＰＯＰ印刷モード７０３の指定が可能である。７０４はＯＦＦボタンであり、ＯＦＦボタンが選択された状態では通常の印刷モードで画像形成を行う。７０５はＯＮボタンであり、ＯＮボタンが選択されるとＰＯＰ印刷モードで画像形成を行う。

ユーザによって指定されたＰＯＰ印刷モードは、コントローラ部２０１に印字命令として通知される。コントローラ部では、ジョブの開始時にＰＯＰ印刷モードをエンジン制御部２０３へ通知する。ＣＰＵ２０５は、ビデオインタフェース部２０４を介して受け取ったＰＯＰ印刷モードの情報をＲＡＭ２０７へ記憶する。

エンジン制御部２０３は、各ステーションで画像を形成する際にＲＡＭ２０７に記憶されたＰＯＰ印刷モードの情報を参照する。ＰＯＰ印刷モードがＯＮの場合には、現像ローラ駆動モータ２１４の速度を変更し、現像ローラ８ＹＲ、８ＭＲ、８ＣＲ、８ＫＲの回転速度を通常の印刷時の２倍にして、各色感光ドラム上の静電潜像にトナーが多く移動するように制御する。

連続印刷中のクリーニング動作について説明する。中間転写ベルト１２から感光ドラム５Ｙへ転写残トナーを回収する処理の開始タイミングは、画像認濃度識部２２０がマゼンタ画像後端部の画像濃度を認識し、その認識結果に応じて画像形成タイミング制御部２２３が決定する。

実施例２における画像認濃度識部２２０の処理は、ＰＯＰ印刷モードがＯＦＦの場合、すなわちマゼンタ画像を通常モードで形成する場合には、マゼンタ画像後端部の画像濃度が薄いと認識し、ＰＯＰ印刷モードがＯＮの場合、すなわちマゼンタ画像をＰＯＰ印刷モードで形成する場合には、マゼンタ画像後端部の画像濃度が濃いと認識する。従って画像形成タイミング制御部２２３は、ＰＯＰ印刷モードがＯＦＦの場合は図４（ｂ）、ＰＯＰ印刷モードがＯＮの場合は図４（ｃ）を選択する。

図４（ｂ）において、タイミングＰ１で一次転写ローラ４Ｙに負極性の電圧レベルＶＹ４が印加されると、負極性バイアスが中間転写ベルト１２を介して隣接する一次転写ローラ４Ｍと中間転写ベルト１２のニップ部の電位に影響を与え、本来ＶＭ１の印加で得られるはずの電位が不足し、時間ｔの区間は、感光ドラム５Ｍから中間転写ベルト１２へ転写するトナー量が減少する。従ってＰＯＰ印刷モードがＯＮの場合はトナー量が多いため全てのトナーを転写することができず転写不良が発生するが、ＰＯＰ印刷モードがＯＦＦの場合はトナー量が少なく図４（ｂ）のタイミングでも問題なく転写される。

（実施例２の印刷動作）
実施例２の印刷動作について、図８のフローチャートを用いて説明する。本フローチャートの処理はＲＯＭ２０６に記憶され、ＣＰＵ２０５によって実行される。

図８ステップＳ８００において、印刷ジョブを受け付けたかどうかをチェックする。ユーザによって印刷動作が開始されるとステップＳ８０１へ移行し、コントローラから通知されたＰＯＰ印刷モードの情報をＲＡＭ２０７へ記憶する。次に、ステップＳ８０２へ移行し、印刷の準備動作を開始する。準備動作としては、中間転写ベルト１２の駆動と同時に感光ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ及び現像ローラ８ＹＲ、８ＭＲ、８ＣＲ、８ＫＲの駆動を開始し、画像形成のための各種バイアスを印加する。ここで、ＲＡＭ２０７へ記憶したＰＯＰ印刷モードの情報がＯＮである場合は、画像形成を行うトナー量を増加させるため現像ローラ８ＹＲ、８ＭＲ、８ＣＲ、８ＫＲの駆動速度を通常印刷モード時の２倍にして駆動する。次にステップＳ８０３において給紙カセット１より用紙２の給紙搬送を開始し、ステップＳ８０４へ移行する。

ステップＳ８０４では画像形成を行い、ステップＳ８０５へ移行する。ステップＳ８０５では、印字率を算出する。本実施例では印字率として上述した平均印字率を用い、上述した方法で平均印字率を算出した後、画像ページ毎に積算し、平均印字率の積算値をＲＡＭ２０７に記憶し、ステップＳ８０６へ移行する。ステップＳ８０６では、ステップＳ８０５においてＲＡＭ２０７に記憶した平均印字率の積算値を参照し、該積算値が所定の閾値以上か否かを判断する。閾値以上の場合には、クリーニング動作を実行するためステップＳ８０８へ移行する。ステップＳ８０８では、ＲＡＭ２０７へ記憶したＰＯＰ印刷モードの情報を参照し、ステップＳ８０９へ移行する。

ステップＳ８０９において、ＰＯＰ印刷モードがＯＦＦである場合は、通常印刷モードで画像形成を行いトナーの載り量を増加させていない。従って、中間転写ベルト１２上の転写残トナーを感光ドラム５Ｙへ回収するために一次転写ローラ４Ｙへ負極性の電圧を印加しても転写中のマゼンタ画像に影響を与えないためステップＳ８１１へ移行し、一次転写ローラ４Ｙへ負極性の電圧を印加して転写残トナーを回収する。一方、ＰＯＰ印刷モードがＯＮである場合は、現像ローラの回転速度を速くしてトナーの載り量を増加させており、一次転写ローラ４Ｙへ負極性の電圧を印加するとマゼンタ画像の後端領域の濃度が薄くなるため、ステップＳ８１０へ移行してマゼンタ画像の転写が終了するまでの時間ｔが経過するのを待つ。ステップＳ８１０において時間ｔが経過するとＳ８１１へ移行する。ステップＳ８１１では、中間転写ベルト１２上の転写残トナーを感光ドラム５Ｙ上へ回収する処理を開始し、ステップＳ８０７へ移行する。

ステップＳ８０６において、平均印字率の積算値が所定の閾値未満の場合にはクリーニング動作を実行する必要がないため、ステップＳ８０７へ移行する。ステップＳ８０７では、画像形成された用紙２上のトナーを用紙２へ定着する処理を行い、ステップＳ８１２へ移行する。ステップＳ８１２では、用紙２を機外へ排出してステップＳ８１３へ移行する。

ステップＳ８１３では最終ページかどうかの判断を行い最終ページでない場合にはステップＳ８０３へ移行して処理を繰り返す。最終ページの場合にはステップＳ８１４へ移行して各種モータ停止などの停止処理を行った後、ステップＳ８００へ移行して次のジョブの受け付けを待つ。

以上説明したように本実施例２では、連続印刷中に印刷を中断して中間転写ベルト１２上の転写残トナーを感光ドラム５Ｙへ回収する際に、感光ドラム５Ｙと隣接配置された感光ドラム５Ｍで形成するマゼンタ画像の後端領域の濃度をＰＯＰ印刷モードか否かで判断し、ＰＯＰ印刷モードでない通常の印刷モードの場合には、転写残トナーの回収開始タイミングを早めて生産性ダウンを軽減することができる。

尚、本実施例２では、ＰＯＰ印刷モードがＯＦＦである場合は図４（ｂ）、ＰＯＰ印刷モードがＯＮである場合は図４（ｃ）のタイミングチャートで中間転写ベルト１２上の転写残トナーを感光ドラム５Ｙ上へ回収するようにしたが、ＰＯＰ印刷モードがＯＮであってもさらに画像濃度認識部２２０が画像の後端領域にマゼンタ画像が存在しないことを認識してその場合に図４（ｂ） のタイミングチャートで中間転写ベルト１２上の転写残トナーを感光ドラム５Ｙ上へ回収することも可能である。

１ 給紙カセット
２ 用紙
４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ） 一次転写ローラ
５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ） 感光ドラム
８ＹＲ、８ＭＲ、８ＣＲ、８ＫＲ 現像ローラ
１２ 中間転写ベルト
４０ 帯電ブラシ

Claims (5)

1. トナー像を担持する像担持体と、移動可能な中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を中間転写体に一次転写する一次転写部材と、前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する二次転写部材と、前記中間転写体に接触し、前記中間転写体上のトナーを帯電する帯電部材と、前記帯電部材に付着したトナーを中間転写体上に移動させ回収する中間転写体クリーニング手段を有する画像形成装置において、
   印刷ページ内の各色の画像濃度を認識する画像濃度認識手段と、連続印刷中の画像形成開始タイミングと中間転写体クリーニング手段における中間転写体上のトナーを像担持体上へ回収するタイミングを決定する画像形成タイミング制御手段とを有し、
   トナーを回収する像担持体に隣接する像担持体で形成するトナー像の濃度に応じて、中間転写体上のトナーを像担持体上へ回収する開始タイミングを決定することを特徴とした画像形成装置。
2. 前記画像濃度認識手段は、トナーを回収する像担持体に隣接する像担持体で形成する画像の後端部の画像濃度を認識し、認識した画像後端部の濃度に応じて中間転写体上のトナーを像担持体上へ回収する開始タイミングを決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記画像濃度認識手段で認識した濃度が所定の閾値未満の場合、閾値以上の場合より中間転写体上のトナーを像担持体上へ回収する開始タイミングを早めることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 通常の印刷より画像濃度を高くして印刷する高濃度印刷手段を有し、前記画像濃度認識手段は、高濃度印刷手段が選択されているか否かに応じて中間転写体上のトナーを像担持体上へ回収する開始タイミングを決定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記画像濃度認識手段で高濃度印刷手段が選択されていないと判断した場合、高濃度印刷手段が選択されている場合より中間転写体上のトナーを像担持体上へ回収する開始タイミングを早めることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。