JP4423884B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置に係り、詳細には、感光体ドラムや中間転写体といった像担持体に付着する残留トナーのクリーニング機構を簡易化しつつも、長期にわたって高品位の記録画像を形成するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平４−２９２８３号公報
【特許文献２】
特開２００１−０７５４４８号公報
【特許文献３】
特開２００２−３７２９０２号公報
【０００３】
一般に、電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置においては、画像データに応じて感光体ドラムの表面にトナー像を形成した後、かかるトナー像を記録シートに転写し、転写されたトナー像を記録シートに加熱定着することで記録画像を得ている。また、近年のフルカラー複写機、フルカラレーザビームプリンタにおいては、感光体ドラム上に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、かかる中間転写体上でイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの４色のトナー像を重ね合わせ、これら合成トナー像を記録シートに一括して二次転写することでフルカラー記録画像を形成するものも知られている。
【０００４】
トナー像の転写効率は感光体ドラムや中間転写体の表面状態、温度・湿度の変化に伴う記録シートや中間転写体の抵抗値の変動に影響を受けるので、これを常に１００％に保つことは困難であり、トナー像の転写元である感光体ドラムや中間転写体の表面にはトナー像の転写後にもトナーが残留付着している。このため、従来より、感光体ドラムや中間転写体といった像担持体に対しては、トナー像の転写部位の下流側にクリーニング装置が設けられ、次のトナー像の形成に先立って残留トナーの除去が行われている。
【０００５】
この種のクリーニング装置としては、特開平４−２９２８３号公報に開示されるように、無数の摺擦毛を植えたブラシロールを感光体ドラム等の像担持体に接触させると共に、このブラシロールと像担持体との間にトナーの帯電極性に応じた電位差を与え、残留トナーを像担持体からブラシロールへ静電吸着させるように構成したものが知られている。また、ブラシロールではなく、軟弾性体からなるソフトロールを像担持体に接触させ、やはり残留トナーを像担持体からソフトロールの表面へ静電吸着させるように構成したクリーニング装置も知られている。
【０００６】
いずれの構成でも、ブラシロールやソフトロールが保持し得るトナーの量には限界があり、多量のトナーを保持したまま像担持体に接触していたのでは、クリーニング能力それ自体が低下してしまうことから、これらブラシロールやソフトロールからトナーを引き離して回収するための、所謂デトーニング機構が必要となる。例えば、ブラシロールに対してはフリッカーバと称される突起が摺擦毛の回転範囲内に設けられ、かかる摺擦毛をフリッカーバに叩きつけることによってトナーをブラシロールから強制的に叩き落とし、これをオーガ等の搬送手段を用いて回収ボックス内に回収している。
【０００７】
しかし、このようなデトーニング機構を設けると、クリーニング装置が大がかりなものとなってしまう。特に、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色の夫々に対して感光体ドラムを備えた所謂タンデム型のカラー画像形成装置においては、各感光体ドラム毎にクリーニング装置を設ける必要があり、更に、中間転写体を介してトナー像を記録シートに転写するタイプの画像形成装置においては、中間転写体に対してもクリーニング装置を設けることが必要となる。このため、カラー複写機やカラーレーザビームプリンタ等の小型化に当たっては、クリーニング装置を如何に小型化、簡易化するかが極めて重要である。
【０００８】
このような観点から、特開２００１−０７５４４８号公報や特開２００２−３７２９０２号公報に開示されるカラー画像形成装置では、複数の中間転写体の夫々に対して残留トナーを除去するブラシロールを設けながらも、これらのブラシロールに対してはデトーニング機構を一切設けず、各ブラシロールに付着したトナーを印字ジョブの最後に一カ所に集めて回収するように構成されている。具体的には、トナー像の形成及び転写の邪魔にならないよう、印字ジョブ中は各中間転写体に設けられたブラシロールが残留トナーを清掃して保持するように働く一方、印字ジョブの終了時にはこれらのブラシロールが保持していたトナーを中間転写体上へ吐き出させ、トナー像の転写と同じ要領で下流側のロールへと順次転移させていき、最終段のロールに対して設けられた回収装置で一括して回収するように構成している。
【０００９】
このように各ブラシロールで保持されたトナーを一カ所に集めて一括して回収するように構成した場合、各像担持体を清掃するクリーニング装置それ自体は極めて簡易なものとなり、清掃しなければならない像担持体の本数が多いカラー画像形成装置においては極めて有利に小型化を進めることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電子写真方式を用いたこの種の画像形成装置においては、感光体ドラムや静電潜像を現像する現像器等の機能デバイス部品が経時的に摩耗や劣化を生じ、記録画像の画質に影響を及ぼすことから、これら部品の交換時期を設定し、定期的に部品交換を行う必要がある。近年のレーザプリンタ等では、各部品を個々に交換する際の手間を軽減するため、前記感光体ドラムや現像器といった要交換部品がプロセスカートリッジとして一つのユニットを構成しており、かかるプロセスカートリッジを交換することで複数の部品をまとめて交換できるようになっている。プロセスカートリッジを構成する各部品の摩耗や劣化の進行は、１回の印字ジョブにおける記録シートの連続通紙枚数、記録画像の画像密度、温度や湿度といった使用環境等によって異なり、プロセスカートリッジの交換時期を明確に定めることには困難を伴うが、一般的には該カートリッジが標準的な使用条件の下で使用されていると想定し、単純に記録シートの累積通紙枚数が所定枚数に達したか否かのみをもって前記プロセスカートリッジの交換時期を判断していた。
【００１１】
前述した標準的な使用条件としては、１回の印字ジョブにおける記録シートの連続通紙枚数が３、４枚である場合を想定しているが、各印字ジョブの前後には画像形成動作の準備処理及び終了処理が存在しており、これら準備処理及び終了処理では各印字ジョブにおける記録シートの通紙枚数に拘らず、一定時間だけプロセスカートリッジが駆動されることになる。このため、各印字ジョブにおける記録シートの実際の連続通紙枚数が想定した使用条件、すなわち３〜４枚よりも少ないと、印字ジョブの準備処理及び終了処理に要する時間が実際の記録シートの通紙時間に対して相対的に増加するので、その分だけプロセスカートリッジに含まれる感光体ドラム等の部品寿命も短くなり、記録画像の画質を維持するためには前記プロセスカートリッジを早期に交換しなければならなくってしまう。
【００１２】
特に、前述したカラー画像形成装置の如く、デトーニング機構を具備しないプラシロールを用いて中間転写体や感光体ドラム上の転写残留トナーをクリーニングするように構成した装置では、印字ジョブの終了処理に引き続いて前記ブラシロールが捕獲した転写残留トナーを一括して回収する回収シーケンスを実施しており、この回収シーケンスの長さも１回の印字ジョブにおける記録シートの連続通紙枚数が３、４枚である場合を想定して決定されている。このため、各印字ジョブにおける記録シートの実際の連続通紙枚数が想定した通紙枚数よりも少ないと、一回の印字ジョブ中におけるブラシロールの転写残留トナーの捕獲量に対して回収シーケンスの長さが過剰となり、やはり記録画像の形成と関係なく像担持体を駆動している時間が必要以上に増加してしまう。従って、このようなプラシロールを備えた画像形成装置では、プロセスカートリッジの実際の寿命が想定していた標準寿命と益々かけ離れてしまうといった問題点があった。
【００１３】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、デトーニング機構を具備しないトナー仮保持部材で感光体ドラムや中間転写体等の像担持体を清掃することにより、かかる像担持体のクリーニング機構を簡易に構成して、カラー化においても装置の小型化を達成することが可能であると共に、記録画像の形成と関係なく像担持体を駆動する時間が必要以上に長くなるのを抑え、プロセスカートリッジの寿命が極端に短命化するのを防止することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、像担持体の表面に付着した不要トナーを除去すると共に一時的に保持するトナー仮保持部材を備え、トナー像の形成及び転写が行われた後、前記トナー仮保持部材に保持された不要トナーを像担持体上に吐き出させると共に最終回収手段によって捕獲する回収シーケンスを実行して前記印字ジョブを終了するように構成された画像形成装置において、一つの印字ジョブにおける記録シートの通紙枚数が予め設定された標準枚数を下回ったか否かをチェックし、標準枚数を下回ったと判断される場合には、前記回収シーケンスを全く実施することなく前記印字ジョブを終了し、又は、前記回収シーケンスの実施時間を標準枚数における実施時間よりも短縮し、それによって像担持体の駆動時間を可及的に減らし、像担持体が搭載されたプロセスカートリッジの短命化を防止しようとするものである。
【００１５】
具体的には、各印字ジョブ毎に、その印字ジョブにおける記録シートの通紙枚数が予め設定された標準枚数を下回ったか否かをチェックし、標準枚数以上であると判断される場合には標準回収シーケンスを実施する一方、下回ったと判断される場合には、前記回収シーケンスを何ら実施することなく印字ジョブを終了し、又は標準回収シーケンスに対して一部を省略した縮小回収シーケンスを実施して印字ジョブを終了するように構成されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の画像形成装置を詳細に説明する。
図１は本発明を適用したフルカラーレーザビームプリンタの概略構成を示すものである。尚、図１中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。
【００１７】
このフルカラープリンタは、図１に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ （Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム１１，１２，１３，１４と、これら感光体ドラム１１〜１４ に接触する一次帯電用の帯電ロール２１，２２，２３，２４と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１，３２，３３，３４を照射する図示しないレーザ光学ユニットと、現像器４１，４２，４３，４４と、上記４つの感光体ドラム１１〜１４のうちの２つの感光体ドラム１１，１２に接触する第１の一次中間転写ドラム５１及び他の２つの感光体ドラム１３，１４に接触する第２の一次中間転写ドラム５２と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２に接触する二次中間転写ドラム５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触する最終転写ロール６０とで、その主要部が構成されている。
【００１８】
これらの構成のうち、各感光体ドラム１１〜１４、帯電ロール２１〜２４、現像器４１〜４４、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ドラム５３は単一の画像形成ユニット（プロセスカートリッジ）１として一体化されており、例えば感光体ドラムの劣化等によって画像品質が低下する場合等には、この画像形成ユニット１をそのまま交換するようになっている。
【００１９】
感光体ドラム１１，１２，１３，１４は、共通の接平面ｍを有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体ドラム１１〜１４軸に対し平行かつ所定の対象面を境界とした面対象の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、該感光体ドラム１１〜１４と回転軸が平行であるように配置されている。
【００２０】
フルカラー画像を形成する場合、各色毎の画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングされて図示しないレーザ光学ユニットに入力される。このレーザ光学ユニットでは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ （Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１〜３４が変調され、対応する色の感光体ドラム１１〜１４に照射される。
【００２１】
上記各感光体ドラム１１〜１４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１１〜１４としてはＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム１１〜１４の表面は約−８００ＶのＤＣ電圧を印加した帯電ロール１２，２２，３２，４２によって、例えば約−３００Ｖ程度に一様に帯電される。尚、この実施例では上記帯電ロールに対してＤＣ成分のみを印加しているが、ＡＣ成分をＤＣ成分に重畳するように構成することもできる。
【００２２】
このようにして一様な表面電位を具備した感光体ドラム１１〜１４の表面には、各色毎の入力画像情報に応じて変調されたレーザ光３１〜３４が上記レーザ光学ユニットから照射され、各所色の画像情報に対応した静電潜像が所定のタイミングで形成される。レーザ光学ユニットで静電潜像が書き込まれることにより、感光体ドラム１１〜１４上の画像露光部の表面電位は−６０Ｖ以下程度にまで除電される。
【００２３】
また、上記感光体ドラム１１〜１４の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像器４１〜４４によって現像され、感光体ドラム１１〜１４上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。各現像器４１〜４４には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナー及びキャリアからなる現像剤が充填されている。
【００２４】
次に、上記各感光体ドラム１１〜１４上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に一次転写される。感光体ドラム１１，１２上に形成されたイエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光体ドラム１３，１４上に形成されたシアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。感光体ドラム１１，１２，１３，１４に対する静電潜像の書き込み開始タイミングを各色毎にずらすことにより、第１の一次中間転写ドラム５１上では一次転写されたイエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）のトナー像が適切に重ね合わされた二重色像が形成され、また、第２の一次中間転写ドラム５２上にもシアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）のトナー像が適切に重ね合わされた二重色像が形成される。
【００２５】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２上に感光体ドラム１１〜１４からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００Ｖ程度である。最適な表面電位はトナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって変動するが、トナーの帯電量が−２０〜−３５μＣ／ｇ の範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位は、＋３８０Ｖ程度が望ましい。
【００２６】
この後、第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２上に形成された二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に二次転写される。従って、二次中間転写ドラム５３上には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色が重なった最終的なトナー像が形成されることになる。
【００２７】
この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度である。最適な表面電位は一次転写の時と同様にトナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって変動する。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０〜−３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位が＋３８０Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム５３の表面電位は、＋８８０Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差は、＋５００Ｖ程度に設定することが望ましい。
【００２８】
最後に、上記二次中間転写ドラム５３上に形成された四重色のトナー像は、最終転写ロール６０によって、記録シート搬送路Ｐを通る記録シートに三次転写される。この記録シートは、図示外の給紙トレイから一枚ずつに分離されて給送された後、レジストレーションロール９０によって二次中間転写ドラム５３上のトナー像に対する位置合わせがなされた後、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、記録シート上に形成された最終的なトナー像は、定着器７０によって定着された後、図示外の排出トレイに送出され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２９】
このように構成された本実施例のレーザビームプリンタでは、各感光体ドラム１１〜１４及び一次中間転写ドラム５１，５２に対してトナー仮保持部材が配置されている。
【００３０】
先ず、感光体ドラム１１に対して配置されたトナー仮保持部材は、金属製回転軸の周囲に導電性の摺擦毛が起立したリフレッシャブラシ２１５であり、帯電ロール２１に対するトナーの付着を防止するため、感光体ドラム１１の回転方向に関して帯電ロール２１の上流側に位置している。また、このリフレッシャブラシ２１５にはクリーニングバイアスが印加されており、各転写部位において極性反転したトナーを感光体ドラム１１の表面から一時的に回収し、後述するクリーニングモードが開始される迄の間、かかるトナーを保持するようになっている。すなわち、トナーは現像器４１内において（−）極性に帯電しており、各転写行程においては、トナー像がより電位の高い方向へ向けて転写されていくことになる。このような初期帯電極性のトナーを正極トナーという。しかし、かかるトナー像が各転写工程の転写部位を繰り返し通過する際、パッシェン放電や電荷注入により、（−）帯電しているトナーの一部が逆極性、すなわち（＋）極性に反転して帯電してしまうことがあり、このように極性反転したトナーは次工程へ転写されず、上流側へ逆流していくことになる。このような極性反転したトナーを逆極トナーという。そして、最終的には感光体ドラム１１へ転移し、ひいては帯電ロール２１に付着することになる。上記リフレッシャブラシ２１５はこのような逆極トナーを帯電ロール２１の手前で捕え、帯電ロール２１に対する付着を防止するために設けられている。従って、トナー像の作像時においては、感光体ドラム１１の表面電位−３００Ｖよりも低い電位である−４００Ｖが上記リフレッシャブラシ２１５に印加されている。また、このリフレッシャブラシ２１５には何ら駆動手段が設けられておらず、かかるリフレッシャブラシ２１５は摺擦毛と感光体ドラム１１との間に作用する摩擦力によって感光体ドラム１１の回転に連れ回っている。
【００３１】
尚、以上の説明では感光体ドラム１１に対して設けられたリフレッシャブラシ２１５について説明したが、他の感光体ドラム１２〜１４に対しても同じ構造のリフレッシャブラシ２１６，２１７，２１８が設けられている。
【００３２】
一方、一次中間転写ドラム５１，５２に対しては、やはり金属製回転軸の周囲に導電性の摺擦毛が起立したトナー仮保持部材としての第１ブラシロール２２０，２２１が夫々配置されている。これらの第１ブラシロール２２０は二次転写の終了後に一次中間転写ドラム５１の表面に残留したトナーを感光体ドラム１２の手前側でブロックする位置に、第１ブラシロール２２１は二次転写の終了後に一次中間転写ドラム５２の表面に残留したトナーを感光体ドラム１４の手前側でブロックする位置に夫々配置されている。
【００３３】
また、これら第１ブラシロール２２０，２２１にはクリーニングバイアスが印加されているが、その極性はリフレッシャブラシ２１５に印加されていたものと逆極性である。一次転写では各感光体ドラムが１色のトナー像のみを一次中間転写ドラム５１，５２に転写していることから、転写効率をある程度高めに設定することができ、残留トナーを敢えて回収するクリーニング装置を設けずとも、作像上は大きな支承は生じず、また、各現像器４１〜４４において混色が発生することもない。しかし、二次転写では互いに重なり合った２色分のトナー像を二次中間転写ドラム５３へ転写するので、転写されずに一次中間転写ドラム５１，５２に残留するトナーも多く、かかる残留トナーをクリーニング装置で回収しない場合には、次に転写されるトナー像にゴーストが発生してしまうからである。このため、（−）極性に帯電している残留トナーが一次中間転写ドラム５１，５２から第１ブラシロール２２０，２２１へ静電的に転移してくるよう、かかる第１ブラシロール２２０，２２１には一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位よりも高いクリーニングバイアス（例えば、＋６００Ｖ）が印加されている。もちろん、温度及び湿度といった雰囲気環境が変動し、一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位が変動すれば、第１ブラシロール２０，２２１と一次中間転写ドラム５１，５２との間の電位差を確保するため、クリーニングバイアスも変動させる必要が生じる。また、これら第１ブラシロール２２０，２２１にも何ら駆動手段が設けられておらず、リフレッシャブラシ２１５と同様、摺擦毛と一次中間転写ドラム５１，５２との間に作用する摩擦力によって一次中間転写ドラム５１，５２の回転に連れ回っている。
【００３４】
また、二次中間転写ドラム５３に対しても三次転写で残留したトナーを除去するためのトナー仮保持部材としての第２ブラシロール２３０が配置されている。上記第１ブラシロール２２０，２２１やリフレッシャブラシ２１５〜２１８と異なり、この第２ブラシロール２３０は図示外のモータによって二次中間転写ドラム５３の回転方向と対向する方向へ回転駆動されている。この第２ブラシロール２３０にもクリーニングバイアスが印加されているが、三次転写で発生した残留トナーを二次中間転写ドラム５３の表面から除去するという目的上、その極性は第１ブラシロール２２０，２２１に印加されていたものと同じである。すなわち、（−）極性に帯電している残留トナー（正極トナー）が二次中間転写ドラム５３から第２ブラシロール２３０へ静電的に転移してくるよう、かかる第２ブラシロール２３０には二次中間転写ドラム５３の表面電位よりも高いクリーニングバイアス（例えば、＋１０８０Ｖ）が印加されている。
【００３５】
図２は、印字ジョブ中、すなわち感光体ドラムで形成されたトナー像が記録シートに転写されている最中におけるトナーの流れを簡略的に示したものである。印字ジョブ中、（−）極性に帯電している正極トナーは感光体ドラムから一次中間転写ドラム５１、二次中間転写ドラム５３を経て、最終的には記録シート１００へ転写される。但し、一次中間転写ドラム５１から二次中間転写ドラム５３へ転写されなかった二次転写の残留トナーは、感光体ドラム１１へ戻る途中で第１ブラシロール２２０に捕獲される。また、二次中間転写ドラム５３から記録シート１００へ転写されなかった三次転写の残留トナーは、一次中間転写ドラム５３へ戻る途中で第２ブラシロール２３０に捕獲される。一方、転写部位において逆極性の電荷が注入され、帯電極性が（＋）に反転してしまった逆極トナーは、正 極トナーと逆に二次中間転写ドラムから一次中間転写ドラムを経て感光体ドラムへ逆上って転写され、最終的には感光体ドラムに対して設けられたリフレッシャブラシ２１５に捕獲される。
【００３６】
このように、上記リフレッシャブラシ２１５〜２１８、第１ブラシロール２２０，２２１、及び第２ブラシロール２３０は夫々対向する感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３からトナーを捕獲するものの、捕獲したトナーを排出するための機械的構成、すなわちデトーニング機構を何ら具備していない。従って、印字ジョブ中にトナー像が繰り返し形成されると、捕獲したトナーが各ブラシロールの摺擦毛の間から溢れ出てしまうことになる。そこで、本実施例のプリンタでは、各ブラシロールによって捕獲されたトナーを回収するため、印字ジョブの終了に引き続いて以下のような回収シーケンスを行ない、各ブラシロールによって一時的に捕獲されていたトナーを転写ロール６０に対して設けた一括回収装置８０で回収するようにしている。
【００３７】
この回収シーケンスにおいては、先ず、トナー像の作像時と同じ電位が帯電ロール２１〜２４、感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３、最終転写ロール６０に与えられる一方、第１ブラシロール及び第２ブラシロールには作像時と逆極性の電位が与えられ、第１ブラシロール２２０，２２１及び第２ブラシロール２３０に付着している正極トナーを、図３に示すように最終転写ロール６０まで順々に転移させ、最終転写ロール６０に接触して設けた一括回収装置８０によって回収するように構成されている。この一括回収装置８０ではシリコンゴム等の弾性体からなるクリーニングブレード８０１が転写ロール６０の周面に接しており、転写ロール６０に転移したトナーを該クリーニングブレード８０１によって削ぎ落とし、装置内に回収するようになっている。従って、このようなクリーニング動作が開始されると、第１ブラシロール２２０，２２１及び第２ブラシロール２３０に保持されていた正極トナーは一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ドラム５３上に吐き出され、通常のトナー像の転写と同様に二次中間転写ドラム５３を経由して最終転写ロール６０へ到達し、一括回収装置８０によって回収される。
【００３８】
また、このようにして正極トナーの回収が終了すると、帯電ロール２１〜２４、リフレッシャブラシ２１５〜２１８、感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３、最終転写ロール６０に対し、最終転写ロール６０が最もマイナス電位が高くなるように、順々に電位勾配をつけた電圧を印加する。これによって印字動作中にリフレッシャブラシ２１５〜２１８に回収保持された逆極トナーは、図４に示すように感光体ドラム１１〜１４上に吐き出された後、最終転写ロール６０まで順々に転移し、最終転写ロール６０に接触して設けた一括回収装置８０によって回収される。その結果、リフレッシャブラシ２１５〜２１８は清浄な状態に復帰することになる。
【００３９】
このように、回収シーケンスは正極トナーの回収シーケンスと逆極トナーの回収シーケンスとの組み合わせから構成されており、印字ジョブにおける記録シートの連続通紙枚数が所定枚数を超える場合は印字ジョブを一時的に中断して実施され、各ブラシロールを逐次清浄な状態に復帰させている。また、印字ジョブの終了時には必ず実施され、各ブラシロールは印字ジョブ後、直ちに清浄な状態に復帰し、次の印字ジョブに備えることになる。
【００４０】
ここで、印字ジョブにおいて各ブラシロールに捕獲される不要トナーの量は、かかる印字ジョブの内容、例えば 記録シートの通紙枚数や形成したトナー像の画像密度、トナー像を最終転写する記録シートの種類によって異なったものとなることから、回収シーケンスにおいて各ブラシロールを清浄な状態に復帰させるためには、かかる回収シーケンスを印字ジョブの内容に応じた時間だけ実施する必要がある。しかし、例えば正極トナーの回収シーケンスにおいては、かかる回収シーケンスの開始から数秒は大量の正極トナーが第１ブラシロール２２０，２２１及び第２ブラシロール２３０から一次中間転写ドラム５１，５２又は二次中間転写ドラム５３上に吐き出されるが、数秒経過した後には正極トナーの吐き出し量が減少し、それ以上は回収シーケンスを続行しても、極少量の正極トナーしか吐き出されない傾向にある。このことは逆極トナーの回収シーケンスにおいても同じである。従って、印字ジョブにおける記録シートの通紙枚数やトナー像の画像密度が大きいからといって、むやみに回収シーケンスの実施時間を延長しても、ブラシロールの清浄化という点ではそれ程効果がない。それどころか、感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３に電圧を印加して行う回収シーケンスは、これら部材の劣化を早めるので、かかる回収シーケンスの実施時間が長くなればなるほど、画像形成ユニット１の寿命は短命化してしまう。
【００４１】
このことから、本実施例のプリンタでは印字ジョブの最後における記録シートの連続通紙枚数が所定の標準枚数以上となる場合は、印字ジョブの終了時に、かかる通紙枚数に拘らず実施時間を固定した標準回収シーケンスを実施する一方、印字ジョブの最後における連続通紙枚数が所定の標準枚数を下回る場合には、標準回収シーケンスの実施時間よりも実施時間が短く、且つ、連続通紙枚数に応じて実施時間の異なる縮小回収シーケンスを実施し、あるいは回収シーケンスそのものの実施を省略するように構成している。
【００４２】
尚、図５に示すように、印字ジョブ中は該印字ジョブにおける記録シートの連続通紙枚数が所定枚数Ｎに達する毎に、かかる印字ジョブが中断されると共に一定実施時間の回収シーケンスが実施されている。従って、印字ジョブの終了時に各ブラシロールが保持している不要トナー量は、図５の例であれば、第２回目の回収シーケンスの終了後の連続通紙枚数ｎに対応したものとなっており、印字ジョブの終了時に実施する回収シーケンスについては、この最後の連続通紙枚数ｎに着目して実施時間を決定すれば良いことになる。このことから、本発明では、印字ジョブの最後における記録シートの連続通紙枚数が所定の標準通紙枚数を下回ったか否かをチェックしている。
【００４３】
図６はこのような考えに基づく本発明の第１実施例を示すものである。例えば、前記標準枚数を４枚とした場合、図６に示すように、印字ジョブの最後における記録シートの連続通紙枚数ｎが４枚以上であれば、かかる印字ジョブにおける最後の記録シートの排出トレイへの送出完了が確認された後、正極トナーの回収シーケンスを実施時間Ｔ１だけ実施し、次いで逆極トナーの回収シーケンスを実施時間ｔ１だけ実施する。連続通紙枚数ｎが４枚以上であれば、かかる連続通紙枚数ｎがｎ＜Ｎである限り、印字ジョブ終了時の回収シーケンスの実施長さは同じである。
【００４４】
一方、印字ジョブの最後における記録シートの連続通紙枚数が３枚の場合、印字ジョブが終了したならば、正極トナーの回収シーケンスを前記Ｔ１よりも短い実施時間Ｔ２だけ実施し、次いで逆極トナーの回収シーケンスを前記ｔ１よりも短い実施時間ｔ２だけ実施する。また、印字ジョブの最後における記録シートの連続通紙枚数が２枚以下であれば、正極トナーの回収シーケンス及び逆極トナーの回収シーケンスの双方を省略し、回収シーケンスを一切実施しない。
【００４５】
このように、印字ジョブの終了時における回収シーケンスの実施時間を、かかる印字ジョブの最後における記録シートの連続通紙枚数ｎに応じて決定することにより、記録画像の形成とは無関係に画像形成ユニット１を駆動する時間を短縮することができ、感光体ドラム、一次中間転写ドラム及び二次中間転写ドラムの摩耗及び劣化の進行を抑え、画像形成ユニットの短命化を抑えることが可能となる。
【００４６】
また、各ブラシロールは、印字ジョブにおいてＮ枚以下の記録シートが連続して通紙された場合であっても、感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ドラム５３上の不要トナーを捕獲し、且つ、保持しておくことができるように設計されているので、印字ジョブの最後における記録シートの連続通紙枚数が１〜３枚程度であれば、回収シーケンスを実施せずとも問題なく不要トナーを保持しておくことが可能であり、次の印字ジョブ中に直ちに記録画像の画質が悪化してしまうといった不都合もない。
【００４７】
もっとも、記録シートの総通紙枚数が前記標準枚数に達しない印字ジョブが繰り返し行われた場合には、印字ジョブ中に回収シーケンスが実施されることもなく、しかも印字ショブ終了時に実施される回収シーケンスもその実施時間が標準回収シーケンスよりも短い縮小回収シーケンスに変更され、または一切実施されないことになってしまう。このため、そのような印字ジョブが繰り返されると、各ブラシロールには次第にトナーが蓄積されてしまう傾向にあり、最終的には各ブラシロールが感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ドラム５３上から捕獲したトナーを保持しきれなくなってしまう。
【００４８】
このため、図７に示すように、総通紙枚数ｐｖが前記標準枚数に達しない印字ジョブが繰り返し連続する場合には、これら印字ジョブを通じて記録シートの累積通紙枚数をカウントし、実行中の印字ジョブにおいて累積通紙枚数が所定値Ｍ（例えばＭ＝１６）を上回った場合には、この印字ジョブの最後における記録シートの連続通紙枚数が標準枚数（例えば、４枚）を下回った場合であっても、標準回収シーケンス、すなわち実施時間Ｔ１の正極トナー回収シーケンス及び実施時間ｔ１の逆極トナー回収シーケンスを実施するように設定されている。尚、このようにして標準回収シーケンスが実施されたならば、カウントしていた記録シートの累積通紙枚数はクリアし、再度累積通紙枚数のカウントを最初から開始する。また、カウントしていた累積通紙枚数が依然として所定値Ｍより小さく、実行中の印字ジョブの終了時に標準回収シーケンスが実施されない場合であっても、次の印字ジョブの総通紙枚数ｐｖが前記標準枚数以上であれば、前記累積通紙枚数のカウント値はクリアされる。
【００４９】
また、図７の例では前記所定値Ｍを大きめに設定しているが、この所定値Ｍは前述の標準枚数（例えば、４枚）と同じ値に設定しても良い。更に、記録シートの累積通紙枚数のカウント値のクリアは、標準回収シーケンスの実施又は縮小回収シーケンスの実施のどちらの条件で行うようにしても良い。
【００５０】
このように構成することにより、印字ジョブの終了時における回収シーケンスの実施時間の短縮化を図り、画像形成ユニットの短命化を防止しつつも、各ブラシロールに対して不要トナーが過剰に蓄積されるのを防止することができ、各ブラシロールの感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ドラム５３に対するクリーニング性能の低下を防ぐことが可能となるものである。
【００５１】
また、図７に示す例では、標準回収シーケンスが長期にわたり実施されない場合に、記録シートの累積通紙枚数をパラメータとして標準回収シーケンスを実施するか否かの判断を行ったが、印字ジョブ中に各ブラシロールに蓄積される不要トナーの量は記録シートに転写したトナー像の描画画素数に依存しているため、かかる描画画素数をパラメータとして標準回収シーケンスを実施するか否かの判断を行っても良い。すなわち、総通紙枚数が前記標準枚数に達しない印字ジョブが連続する場合に、これら印字ジョブにおける画情報を構成する描画画素数を累積的にカウントし、カウントした描画画素数が実行中の印字ジョブにおいて所定値を上回った判断される場合には、その印字ジョブの終了時に標準回収シーケンスを実施するのである。このように構成することにより、長期に渡って標準回収シーケンスが実施されないといった不都合を回避することができ、画像形成ユニットの駆動時間を抑えつつも、各ブラシロールに対して一回の標準回収シーケンスでは回収しきれない程のトナーが蓄積されてしまうのを防止することができる。
【００５２】
次に、図８は本発明の第２実施例を示すものである。図６に示した第１実施例では印字ジョブの最後における記録シートの連続通紙枚数ｎが２枚以下の場合に、回収シーケンスを正極トナー及び逆極トナーの双方について省略し、回収シーケンスを全く実施しないように設定したが、図８に示す第２実施例では、正極トナーの回収シーケンスのみを省略し、逆極トナーの回収シーケンスについてはこれを実行するように構成した。
【００５３】
印字ジョブの実行中、各トナー像の転写部において発生した逆極トナーは、図３に示されるように電位勾配を逆上り、最終的には各感光体ドラム１１〜１４に対して設けられたリフレッシャブラシ２１５〜２１８によって捕獲される。仮に、リフレッシャブラシ２１５〜２１８が過剰な量の逆極トナーを保持してしまうと、リフレッシャブラシ２１５〜２１８によって捕獲されなかった逆極トナーが帯電ロール２１〜２４に付着してしまい、印字ジョブにおける感光体ドラムの帯電が不安定となる。このため、リフレッシャブラシ２１５〜２１８が逆極トナーで汚れてくると、すぐさま記録画像の画質に影響が及ぶことになる。一方、正極トナーは一次中間転写ドラム５１，５２に対して設けられた第１ブラシロール２２０，２２１、二次中間転写ドラム５３に対して設けられた第２ブラシロール２３０に捕獲されているが、正極トナーがこれら第１及び第２ブラシロール２２０，２２１，２３０から僅かに溢れでたとしても、元々は転写残留トナーであるから、転写されることなく一次中間転写ドラム又は二次中間転写ドラムに付着したまま、周回している可能性が高い。このことから、図８に示す第２実施例では、印字ジョブの最後における記録シートの連続通紙枚数ｎが２枚以下であれば、正極トナーの回収シーケンスを省略し、逆極トナーの回収シーケンスのみを標準回収シーケンスよりも短い時間ｔ２だけ実施するように構成している。
【００５４】
このような第２実施例においても、記録画像の形成とは無関係に画像形成ユニット１を駆動する時間を短縮することができ、感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ドラム５３の摩耗及び劣化の進行を抑え、画像形成ユニット１の短命化を抑えることが可能となる。
【００５５】
尚、前述の例では、印字ジョブの最後における記録シートの連続通紙枚数ｎが２枚以下の場合に、正極トナーの回収シーケンスを省略して、逆極トナーの回収シーケンスのみを実行するように構成したが、トナー像の転写効率は感光体ドラムや中間転写ドラムの表面状態、温度・湿度の変化に伴う記録シートや中間転写ドラムの抵抗値の変動に影響を受け、逆極トナーがあまり発生せず、正極トナーが転写残留トナーとして多量に発生してしまう場合も想定される。従って、印字ジョブの最後における記録シートの連続通紙枚数ｎが標準枚数よりも少ない場合に、逆極トナーの回収シーケンスのみを省略して、正極トナーの回収シーケンスを実施する用に構成しても良い。
【００５６】
一方、図９は本発明の第３実施例を示すものである。この第３実施例では、第２実施例におけるｎ≦２の場合を更に細分化し、印字ジョブの最後における記録シートの連続通紙枚数ｎが２枚以下であれば、正極トナーの回収シーケンスを省略して、逆極トナーの回収シーケンスのみを標準回収シーケンスよりも短い時間ｔ２だけ実施し、連続通紙枚数ｎ＝１となるのであれば、正極トナーの回収シーケンス及び逆極トナーの回収シーケンスの双方を省略するように構成したものである。
【００５７】
この第３実施例によれば、更にきめ細かな制御により、記録画像の形成とは無関係に画像形成ユニット１を駆動する時間を短縮することができ、感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ドラム５３の摩耗及び劣化の進行を抑え、画像形成ユニット１の短命化を抑えることが可能となる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の画像形成装置によれば、一つの印字ジョブにおける記録シートの連続通紙枚数に着目し、かかる連続通紙枚数が標準枚数以上であると判断される場合には標準回収シーケンスを実施する一方、下回ったと判断される場合には、回収シーケンスそのものを省略するか、縮小回収シーケンスを実施するように構成したので、記録画像の形成と関係なく像担持体を駆動する時間が必要以上に長くなるのを抑え、プロセスカートリッジの寿命が極端に短命化するのを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用したフルカラーレーザビームプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】 印字ジョブ中におけるトナーの流れを示した模式図である。
【図３】 回収シーケンス中における正極トナーの回収の流れを示した模式図である。
【図４】 回収シーケンス中における逆極トナーの回収の流れを示した模式図である。
【図５】 一つの印字ジョブに対する回収シーケンスの実施タイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】 印字ジョブの終了時における回収シーケンスの第１実施例を示すチャートである。
【図７】 印字ジョブの終了時に強制的に標準回収シーケンスが実施される場合の条件を説明するチャートである。
【図８】 印字ジョブの終了時における回収シーケンスの第２実施例を示すチャートである。
【図９】 印字ジョブの終了時における回収シーケンスの第３実施例を示すチャートである。
【符号の説明】
１１〜１４…感光体ドラム、５１，５２…一次中間転写ドラム、５３…二次中間転写ドラム、２１５〜２１８…リフレッシャーブラシ、２２０，２２１…第１ブラシロール、２３０…第２ブラシロール

Claims (4)

1. 画情報に応じたトナー像を像担持体上に形成すると共に該トナー像を記録シートに転写する印字ジョブを実行する画像形成装置であって、
   像担持体の表面に付着した不要トナーを除去すると共に一時的に保持するトナー仮保持部材を備え、トナー像の形成及び転写が行われた後、前記トナー仮保持部材に保持された不要トナーを像担持体上に吐き出させると共に最終回収手段によって捕獲する回収シーケンスを実行して前記印字ジョブを終了するように構成した画像形成装置において、
   一つの印字ジョブにおける記録シートの連続通紙枚数が予め設定された標準枚数を下回ったか否かをチェックし、
   標準枚数以上であると判断される場合には標準回収シーケンスを実施する一方、下回ったと判断される場合には、前記回収シーケンスを何ら実施することなく印字ジョブを終了し、又は標準回収シーケンスに対して一部を省略した縮小回収シーケンスを実施して印字ジョブを終了し、
   かつ、前記標準回収シーケンスは、前記トナー仮保持部材に保持された正極トナーの回収シーケンスと逆極トナーの回収シーケンスとの組み合わせから構成される一方、前記縮小回収シーケンスは、前記トナー仮保持部材に保持された逆極トナーの回収シーケンスのみから構成されることを特徴とする画像形成装置。
2. 画情報に応じたトナー像を像担持体上に形成すると共に該トナー像を記録シートに転写する印字ジョブを実行する画像形成装置であって、
   像担持体の表面に付着した不要トナーを除去すると共に一時的に保持するトナー仮保持部材を備え、トナー像の形成及び転写が行われた後、前記トナー仮保持部材に保持された不要トナーを像担持体上に吐き出させると共に最終回収手段によって捕獲する回収シーケンスを実行して前記印字ジョブを終了するように構成した画像形成装置において、
   一つの印字ジョブにおける記録シートの連続通紙枚数が予め設定された標準枚数を下回ったか否かをチェックし、
   標準枚数以上であると判断される場合には標準回収シーケンスを実施する一方、下回ったと判断される場合には、前記回収シーケンスを何ら実施することなく印字ジョブを終了し、又は標準回収シーケンスに対して一部を省略した縮小回収シーケンスを実施して印字ジョブを終了し、
   かつ、前記標準回収シーケンスは、前記トナー仮保持部材に保持された正極トナーの回収シーケンスと逆極トナーの回収シーケンスとの組み合わせから構成される一方、前記縮小回収シーケンスは、前記トナー仮保持部材に保持された正極トナーの回収シーケンスのみから構成されることを特徴とする画像形成装置。
3. 記録シートの総通紙枚数が前記標準枚数に達しない印字ジョブが連続する場合、これら印字ジョブにおける画情報を構成する描画画素数を累積カウントし、累積カウントした描画画素数が実行中の印字ジョブにおいて所定値を上回った場合には、その印字ジョブにおける通紙枚数が標準枚数を下回ったと判断される場合でも、前記標準回収シーケンスを実施することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 記録シートの総通紙枚数が前記標準枚数に達しない印字ジョブが連続する場合、これら印字ジョブにおける記録シートの通紙枚数を累積カウントし、累積カウントした通紙枚数が実行中の印字ジョブにおいて所定値を上回った場合には、その印字ジョブにおける通紙枚数が標準枚数を下回ったと判断される場合でも、前記標準回収シーケンスを実施することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。

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