JP5282274B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置を備えた、プリンタ、複写機等の画像形成装置に関し、特に定着装置から発生する熱による転写残トナーの像担持体への融着を防止する技術に関する。

プリンタ、複写機等の画像形成装置においては、感光体（例えば、感光体ドラム）に静電潜像を形成した後、トナーを付着させてトナー像を形成し、当該トナー像を記録シートに直接転写するか、中間転写体（例えば、中間転写ベルト）に１次転写した後、記録シートに２次転写することが行われている。
一方、トナー像が転写された後も感光体、中間転写体には、トナーの一部が転写残トナーとして残留する。この転写残トナーを放置しておくと、定着装置から発生する熱によって転写残トナーが溶融し、感光体や中間転写体の表面に融着する。この融着部分が感光体や中間転写体上に残ってしまうと、当該融着部分に新たに画像形成されたトナー像が付着又は転写されず、画像欠損などの画像不良が発生しやすくなる。

このため、感光体や中間転写体等の像担持体の回動経路上には、転写残トナーを除去するためのクリーニングブレードが配置され、像担持体上の転写残トナーは、１つの画像形成ジョブが終了するとクリーニングブレードによって除去されるように構成されている。
又、定着装置から発生する熱による中間転写体（中間転写ベルト）の表面へのトナーの融着を防止する技術として特許文献１には、中間転写体の内部に冷却ファンを設けて中間転写体を冷却する技術が、特許文献２には、装置内に排風ファンや冷却ファンを設けたり、中間転写体を張架するローラ部材をヒートパイプで構成したりすることにより、中間転写体を冷却する技術が開示されている。

これにより、定着装置から発生する熱による中間転写体の温度上昇を抑制し、転写残トナーが中間転写体に融着するのを有効に防止することができる。

特開２００５―３１５０３号公報 特開２００１−２９６７５５号公報

しかしながら、上記従来技術では、転写残トナーを除去するため、転写残トナーをクリーニングブレードによる清掃が可能な位置まで移動させることが必要となり、画像形成ジョブが終了した場合でも、像担持体を所定時間、回動させなければならならず、その分、クリーニングブレードとの接触による像担持体の摩耗が余分に進行してしまい、像担持体の長寿命化を図れないという問題が生じる。

又、冷却ファンや排風ファン等により、像担持体を冷却する場合には、その駆動により騒音が発生するとともに、消費電力が増加してしまうという問題が生じる。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、定着装置から発生する熱による像担持体への転写残トナーの融着を抑制しつつ、像担持体の長寿命化および消費電力の抑制を図ることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る画像形成装置は、駆動手段により回転駆動される像担持体上のトナー像を、転写位置において被転写体に転写した後、定着装置によりトナー像を熱定着する画像形成装置であって、像担持体の回動経路上に配され、前記像担持体上に残存している転写残トナーを除去する清掃手段と、前記像担持体上の前記転写位置から前記清掃手段による清掃位置の直前までの区間における転写残トナーの濃度分布状態を指標する分布情報を取得する取得手段と、取得した分布情報に基づいて、転写残トナーの分布領域の少なくとも後端部を含む領域における転写残トナー濃度が、転写残トナーの融着発生に関する推定閾値濃度を超えるか否かの判定を行う判定手段と、前記転写残トナー濃度が前記推定閾値濃度を超えない場合には、１つの画像形成ジョブが終了する際に、像担持体の転写残トナーが付着した領域の後端部が、前記区間内の所定の位置まで移動したときに、前記駆動手段を停止させ、前記転写残トナー濃度が前記推定閾値濃度を超える場合には、１つの画像形成ジョブが終了する際に、前記清掃手段により前記後端部の転写残トナーを除去させた後に、前記駆動手段を停止させる制御手段と、を備える。

前記所定の位置は、前記後端部を当該位置まで移動させたときに、前記区間内に分布する転写残トナー濃度が全て前記推定閾値濃度を超えなくなる位置であることとすることができる。
又、前記推定閾値濃度は、前記区間において、前記定着装置から距離が離れるに従って大きくなるように設定され、前記判定手段は、前記区間において分布している各転写残トナー濃度と当該分布位置における前記推定閾値濃度とを比較することにより、前記判定を行うこととすることができる。

又、前記分布情報は、前記区間において分布する前記転写残トナーについて画像形成された画像の前記像担持体の回動方向における画像濃度に関する情報であり、前記判定手段は、前記画像濃度に関する情報に基づいて転写後の転写残トナー濃度を算出する算出手段を有することとすることができる。さらに、前記像担持体は、中間転写ベルトであることとすることができる。

上記構成を備えることにより、像担持体上の転写位置から清掃位置の直前までの区間における転写残トナーの分布領域の少なくとも後端部を含む領域における転写残トナー濃度が、転写残トナーの融着発生に関する推定閾値濃度を超えず、融着発生のリスクが少ない場合には、後端部が清掃位置まで移動する前に、像担持体の回転駆動が停止されるので、その分、像担持体の回転駆動距離を短くすることができる。

その結果、像担持体上への転写残トナーの融着を抑制しつつ、像担持体の長寿命化を図ることができる。又、冷却ファンや排風ファン等の冷却装置を用いることなく、像担持体上への転写残トナーの融着の抑制を図ることができるので、冷却装置を用いる場合に比べ、消費電力を抑制することができる。

プリンタ１の構成を示す図である。 制御部６０の構成と制御部６０による制御対象となる主構成要素との関係を示す図である。 ベルト停止位置決定部６０８による中間転写ベルト１１の停止位置決定処理の流れをイメージ的に表した図である。 制御部６０が行うベルト停止位置制御処理の動作を示すフローチャートである。 制御部６０が行う画像形成ジョブ終了後のベルト停止位置決定処理の動作を示すフローチャートである。 副走査方向の各所定画素区間の転写残トナーの内の最後部を図５に示すフローチャートに従って、ΔＸずつ非清掃区間の下流側に移動させた場合における、副走査方向の各所定画素区間の転写残トナーの非清掃区間における位置と、当該位置における各転写残トナーのトナー濃度と当該区間における推定閾値濃度との関係の一例をイメージ的に表した図である。 図６とは、転写残トナーのトナー濃度のパターンが異なる転写残トナーについて、副走査方向の各所定画素区間の転写残トナーの内の最後部を図５に示すフローチャートに従って、ΔＸずつ非清掃区間の下流側に移動させた場合における、副走査方向の各所定画素区間の転写残トナーの非清掃区間における位置と、当該位置における各転写残トナーのトナー濃度と当該区間における推定閾値濃度との関係をイメージ的に表した図である。 図６、図７とは、転写残トナーのトナー濃度のパターンが異なる転写残トナーについて、副走査方向の各所定画素区間の転写残トナーの内の最後部を図５に示すフローチャートに従って、ΔＸずつ非清掃区間の下流側に移動させた場合における、副走査方向の各所定画素区間の転写残トナーの非清掃区間における位置と、当該位置における各転写残トナーのトナー濃度と当該区間における推定閾値濃度との関係をイメージ的に表した図である。

(実施の形態)
以下、本発明に係る一形態の画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した場合を例にして説明する。
［１］プリンタの構成
先ず、本実施の形態に係るプリンタ１の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るプリンタ１の構成を示す図である。同図に示すように、このプリンタ１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着装置５、制御部６０を備えている。

プリンタ１は、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続され、外部の端末装置（不図示）や図示しない操作パネルから印刷指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像を形成することにより、記録シートへの印刷処理を実行する。
以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成要素の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。

画像プロセス部３は、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、露光部１０、中間転写ベルト１１、２次転写ローラ４５などを有している。作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの構成は、いずれも同様の構成であるため、以下、主として作像部３Ｙの構成について説明する。
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙと、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、１次転写ローラ３４Ｙ、および感光体ドラム３１Ｙに当接してトナー像の中間転写ベルト１１への１次転写後に感光体ドラム上に残存する転写残トナーを清掃して除去するためのクリーニングブレード３５Ｙなどを有しており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。現像器３３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙに対向し、感光体ドラム３１Ｙに帯電トナーを搬送する。

中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に張架されて矢印Ｃ方向に周回駆動される。制御部６０は、駆動ローラ１２を回転駆動させる駆動モータ（後述する図２の駆動モータ３０）の駆動を制御することにより、中間転写ベルト１１の回動を制御し、１つの画像形成ジョブが終了すると、後述する「画像形成ジョブ終了後のベルト停止位置決定処理」で決定した位置で中間転写ベルト１１が停止するように制御する。

従動ローラ１３の近傍には、記録シートへのトナー像の２次転写後に中間転写ベルト１１上に残存する転写残トナーを清掃して除去するためのクリーニングブレード１４が、中間転写ベルト１１に当接するように配置されている。
露光部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部６０からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの各感光体ドラムを露光走査する。

この露光走査により、帯電器３２Ｙにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ上に静電潜像が形成される。作像部３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの各感光体ドラム上にも同様にして静電潜像が形成される。各感光体ドラム上に形成された静電潜像は、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの各現像器により現像されて各感光体ドラム上に対応する色のトナー像が形成される。
形成されたトナー像は、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの各１次転写ローラ（図１では、作像部３Ｙの一次転写ローラのみに符号３４Ｙが付与され、他の作像部の一次転写ローラについては、符号の付与が省略されている。）により、中間転写ベルト１１上の同じ位置に重ね合わされるように、中間転写ベルト１１上にタイミングをずらして順次１次転写された後、２次転写ローラ４５による静電力の作用により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して記録シート上に２次転写される。

トナー像が２次転写された記録シートは、さらに定着装置５に搬送され、記録シート上のトナー像（未定着画像）が、定着装置５において加熱及び加圧されて記録シート上に熱定着された後、排出ローラ７１により排紙トレイ７２に排出される。
給紙部４は、記録シート（図１の符号Ｓで表す）を収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の記録シートを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された記録シートを２次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ４４などを備えている。給紙カセットは、１つに限定されず、複数であってもよい。

記録シートとしては、大きさや厚さの異なる用紙（普通紙、厚紙）やＯＨＰシートなどのフィルムシートを利用できる。給紙カセットが複数ある場合には、異なる大きさ又は厚さ又は材質の記録シートを複数の給紙カセットに収納することとしてもよい。
繰り出しローラ４２、タイミングローラ４４等の各ローラは、搬送モータ（不図示）を動力源とし、歯車ギヤやベルトなどの動力伝達機構（不図示）を介して回転駆動される。この搬送モータとしては、例えば、高精度の回転速度の制御が可能なステッピングモータが使用される。

記録シートは、中間転写ベルト１１上のトナー像の移動タイミングに合わせて
給紙部４から２次転写位置４６に搬送され、２次転写ローラ４５により中間転写
ベルト１１上のトナー像が一括して記録シート上に２次転写される。
定着装置５は、加熱ローラ、加圧ローラ等から構成され、２次転写位置４６の近傍に配置され、記録シート上に２次転写されたトナー像を熱定着させる。

［３］制御部の構成
図２は、制御部６０の構成と制御部６０による制御対象となる主要構成要素との関係を示す図である。制御部６０は、所謂コンピュータであって、同図に示されるように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０１、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部６０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）６０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）６０４、画像データ記憶部６０５、推定融着閾値記憶部６０６、転写残トナー濃度分布算出部６０７、ベルト停止位置決定部６０８、ベルト停止位置記憶部６０９などを備える。

通信Ｉ／Ｆ部６０２は、ＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったＬＡＮに接続するためのインターフェースである。ＲＯＭ６０３には、画像プロセス部３、給紙部４、定着装置５、操作パネル６、スキャナー７、駆動モータ３０を制御するためのプログラム、後述するベルト停止位置制御処理を実行するためのプログラムなどが格納されている。
ＲＡＭ６０４は、プログラム実行時のＣＰＵ６０１のワークエリアとして用いられる。
画像データ記憶部６０５は、通信Ｉ／Ｆ部６０２やスキャナー７を介して入力された、画像形成用の画像データを記憶している。ＣＰＵ６０１は、ＲＯＭ６０３に格納されている各種プログラムを実行することにより、画像プロセス部３、給紙部４、定着装置５、操作パネル６、スキャナー７、駆動モータ３０等を制御し、さらに、後述するベルト停止位置制御処理を実行する。

推定融着閾値記憶部６０６は、２次転写位置４６からクリーニングブレード１４による転写残トナーの清掃位置までの区間（以下、「非清掃区間」という。）における転写残トナーの推定閾値濃度を記憶している。ここで、「清掃位置」とは、クリーニングブレード１４による転写残トナーの清掃が完了する位置のことをいう。又、「推定閾値濃度」とは、中間転写ベルト１１上の転写残トナーのトナー濃度が当該推定閾値濃度より高くなると、当該転写残トナーが非清掃区間において放置された場合に、定着装置５から発生する熱により、当該転写残トナーが中間転写ベルト１１上に融着するトナー融着量が、クリーニングブレード１４によって除去可能な許容量を超え、クリーニング後も融着したトナーが中間転写ベルト１１上に残る可能性が高い転写残トナー濃度の推定値のことをいい、推定閾値濃度は、非清掃区間における位置によって異なる。

温度が高くなる程、転写残トナーの内、融着するトナーの割合が高まり、それに応じて推定閾値濃度の値は小さくなるためである。本実施の形態では、２次転写位置４６の近傍に定着装置５が配置されているため、２次転写位置４６から遠ざかる（清掃位置に向かう）に従って推定閾値濃度の値は小さくなる。なお、推定閾値濃度の値の変動傾向は、定着装置が配置される位置によって異なる。

推定融着閾値記憶部６０６は、非清掃区間の任意の位置における推定閾値濃度を記憶している。具体的には、推定融着閾値記憶部６０６は、非清掃区間内の各位置と当該位置における推定閾値濃度との関係を示す関係式を記憶している。
又、上記の関係式の代わりに、推定融着閾値記憶部６０６は、非清掃区間を所定の間隔毎に分割（例えば、２０分割）し、分割した各区画と当該区画における推定閾値濃度との対応関係を示すテーブルを記憶していることとしてもよい。

なお、上記の関係式は、例えば、予めプリンタ１において、非清掃区間内の中間転写ベルト１１上の異なる複数箇所の位置にトナーを残存させ、定着装置５稼動下で所定時間（例えば２時間）放置後にクリーニングブレード１４でクリーニングした場合に、各箇所において融着トナーが残存するか否かを観察する実験を、各箇所について、残存させるトナー濃度を変えて繰り返し行い、各位置において融着トナーが残存しない（或いは、残存量が微量である）トナー濃度の最大値を推定閾値濃度として求め、観察した各位置と当該位置における推定閾値濃度との対応関係に基づいて、算出することができる。又、同様の実験を行うことにより、上記テーブルを作成することができる。

転写残トナー濃度分布算出部６０７は、通信Ｉ／Ｆ部６０２又はスキャナー７を介して入力された画像データの走査方向（中間転写ベルト１１の搬送方向と直交する方向）の総画素数（ここでは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の画像データの走査方向の画素数を合算した画素数を総画素数とする。）の副走査方向（中間転写ベルト１１の搬送方向）の分布を所定数の画素幅に相当する区間（以下、「所定画素区間」という。）毎に算出して各所定画素区間のトナー濃度（ｇ／ｍ^２）の予測値を求め、当該予測値に、実験によって予め定めた残トナー比率を乗算することにより、画像データ毎に副走査方向の各所定画素区間の転写残トナーのトナー濃度の予測値を算出する。

ここで、残トナー比率は、以下に示す算出式によって求められる。
（残トナー比率）＝１−（トナー像の１次転写比率）×（トナー像の２次転写比率）
従って、プリンタ１における「トナー像の１次転写比率」及び「トナー像の２次転写比率」を予め実験で求めておくことにより、残トナー比率を算出することができる。例えば、１次転写比率を０．９５、２次転写比率を０．９０とすると、残トナー比率は、上記算出式より０．１４５となる。

ベルト停止位置決定部６０８は、転写残トナー濃度分布算出部６０７により算出された各所定画素区間の転写残トナーのトナー濃度と推定融着閾値記憶部６０６が記憶する非清掃区間における任意の位置における推定閾値濃度とに基づいて、１つの画像形成ジョブが終了した際の、中間転写ベルト１１の停止位置を決定する。
具体的には、以下のようにして決定する。ベルト停止位置決定部６０８は、１つの画像形成ジョブにおいて最終ページのトナー像を記録シートに転写したときに、中間転写ベルト１１上の非清掃区間において残存する清掃前の所定画素区間毎の転写残トナーのトナー濃度の算出結果を、非清掃区間における転写残トナーのトナー濃度の分布情報として転写残トナー濃度分布算出部６０７から取得する。

そして、ベルト停止位置決定部６０８は、後述するベルト停止位置制御処理において、非清掃区間において残存する清掃前の各所定画素区間の転写残トナーの内の最後部の転写残トナーが清掃位置に達するまでに、清掃位置を除く非清掃区間内に残存している各所定画素区間の転写残トナーのトナー濃度が、全て、当該残存位置に対応する推定閾値濃度以下となる位置があるか否かを判定する。

さらに、ベルト停止位置決定部６０８は、当該位置がある場合には、当該位置を、上記最後部の転写残トナーの停止位置として決定し、当該位置がない場合には、清掃位置を、上記最後部の転写残トナーの停止位置として決定する。
図３は、ベルト停止位置決定部６０８による上記処理の流れをイメージ的に表した図である。同図の縦軸（Ｙ座標）は、転写残トナー濃度を示し、横軸（Ｘ座標）は、非清掃区間における位置を示す（Ｘ0は、「２次転写位置４６」を、Ｘmは、「清掃位置」をそれぞれ示す。）。同図に示すように、非清掃区間には、符号３０１で示す1ページ分の画像データに対応する転写残トナーが残存しており、当該転写残トナーは、符号３０１１〜３０１４で表す４つの所定画素区間の転写残トナーから構成されている。

又、同図の符号３０２は、推定融着閾値記憶部６０６に記憶されている関係式をグラフに表したものであり、非清掃区間の各位置における推定閾値濃度を示している。そして転写残トナー３０１を白矢印の方向（清掃位置Ｘmに向かう方向）に順次移動させる（各所定画素区間のＸ座標の値をΔＸずつインクリメントする）と、最後部（所定画素区間３０１４）のＸ座標がＸp（Ｘ0＜Ｘp＜Ｘm）に達したときに、各所定画素区間の転写残トナーのトナー濃度が、全て、当該移動位置に対応する推定閾値濃度以下となっている。

ベルト停止位置決定部６０８は、転写残トナー３０１の最後部がＸpに達するまでの各移動位置において、取得した分布情報が示す各所定画素区間の転写残トナーのトナー濃度と、当該転写残トナーの移動位置に対応する推定閾値濃度とを比較し、全ての転写残トナーのトナー濃度が対応する推定閾値濃度以下となったか否かの判定を繰り返し、全ての転写残トナーのトナー濃度が対応する推定閾値濃度以下となるＸpを、転写残トナー３０２の最後部（所定画素区間３０１４）の停止位置として決定する。

図２の説明に戻って、ベルト停止位置記憶部６０９は、ベルト停止位置決定部６０８が決定した停止位置を記憶している。操作パネル６は、液晶ディスプレイ、液晶ディスプレイに積層されたタッチパネルや各種指示を入力するための操作ボタン等から構成され、タッチパネルや操作ボタン等の操作を介してユーザから各種指示の入力を受け付ける。液晶ディスプレイには、印刷設定画面等の操作画面や印刷結果等の各種表示情報が表示される。

スキャナー７は、画像を読取り、画像データを生成して制御部６０に出力する。駆動モータ３０は、駆動ローラ１２を回転駆動させて、中間転写ベルト１１を回動させ、中間転写ベルト１１上の転写残トナーを搬送させる。
［４］ベルト停止位置制御処理
図４は、制御部６０が行うベルト停止位置制御処理の動作を示すフローチャートである。制御部６０は、操作部６又は通信Ｉ／Ｆ部６０２を介して、ユーザから画像形成ジョブの開始指示が入力されると、画像形成ジョブを開始し（ステップＳ４０１）、画像データ記憶部６０５に記憶されている当該画像形成ジョブに係る画像データの内、最終ページの画像データに基づく画像が２次転写位置４６を通過した時には、まだクリーナブレード１４による清掃位置に到達しない画像に関する画像データ（ここでは、最後の３ページ分の画像データが当該画像データに該当するものとする。）について、副走査方向の各所定画素区間の転写残トナーのトナー濃度を算出し、算出結果を非清掃区間における転写残トナーのトナー濃度の分布情報として取得し（ステップＳ４０２）、後述する「画像形成ジョブ終了後のベルト停止位置決定処理」を行う（ステップＳ４０３）。

次に制御部６０は、画像形成ジョブが終了すると（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、駆動モータ３０の駆動を制御し、各所定画素区間の転写残トナーの内の最後部の転写残トナーをステップＳ４０３の処理により決定した停止位置に移動させて停止させる（ステップＳ４０５）。
ここで、各所定画素区間の転写残トナーの内の最後部の停止位置は、以下のようにして制御部６０が制御することができる。制御部６０は、感光体ドラムの露光走査終了時点からの経過時間をカウントし、露光位置から１次転写位置までの距離を感光体ドラムの回転周速度で除して感光体ドラム上に形成されたトナー像の最後部が中間転写ベルト１１上に１次転写される転写タイミングを算出し、当該転写タイミングからの経過時間と中間転写ベルト１１の走行速度との積から、トナー像最後部の１次転写位置からの走行距離を求め、当該走行距離を各所定画素区間の転写残トナーの内の最後部の１次転写位置からの走行距離として、当該最後部の停止位置を制御することができる。

カラー画像が形成される場合には、各色それぞれの感光体ドラムについてトナー像の最後部が中間転写ベルト１１上に１次転写される転写タイミングを算出し、その中で中間転写ベルト１１の走行方向において最も下流側の位置に転写される部分のトナー色用の感光体ドラム（ここでは、作像部３Ｋの感光体ドラム）の転写タイミングを採用することにより、上記最後部の停止位置を制御することができる。

又、次のようにして制御部６０が上記最後部の停止位置を制御することとしてもよい。用紙の搬送路４３上に用紙センサを設け、１つの画像形成ジョブにおける最後の記録シートの後端の検出時間から当該後端が２次転写位置４６を通過するタイミングを算出し、２次転写位置４６を当該後端が通過する際に当該後端が接触していた中間転写ベルト１１上の位置を各所定画素区間の転写残トナーの内の最後部として（即ち、記録シート後端を上記転写残トナーの最後部と略等しいとみなして）、２次転写位置４６を通過した時点からの経過時間と中間転写ベルト１１の走行速度との積から中間転写ベルト１１の走行距離を求め、当該走行距離を上記転写残トナーの最後部の２次転写位置４６からの走行距離として、当該最後部の停止位置を制御する。

次にステップＳ４０３の画像形成ジョブ終了後のベルト停止位置決定処理の動作について説明する。図５は、上記動作を示すフローチャートである。制御部６０は、副走査方向の各所定画素区間の転写残トナーの内の最後部についての非清掃区間における停止位置を示す変数Ｘを初期位置である２次転写位置４６を示すＸ０に設定し（ステップＳ５０１）、Ｘが清掃位置（Ｘm)に達したか否かを判定する（ステップＳ５０２）。

ステップＳ５０２の判定結果が否定的である場合には（ステップＳ５０２：ＮＯ）、制御部６０は、上記最後部が変数Ｘで示す停止位置にある場合において、ステップＳ４０２において取得した分布情報に基づいて非清掃区間に残存している各所定画素区間の転写残トナーのトナー濃度が、全てその残存位置に対応する推定閾値濃度以下であるか否かを判定し（ステップＳ５０３）、全て推定閾値濃度以下である場合には（ステップＳ５０３：ＹＥＳ）、Ｘを上記最後部の停止位置として決定し、停止位置記憶部６０９を介して決定した停止位置を記憶する（ステップＳ５０４）。

ステップＳ５０３の判定結果が否定的である場合には（ステップＳ５０３：ＮＯ）、制御部６０は、Ｘの値を所定量（ΔＸ、例えば、非清掃区間の距離を２０分割した距離に相当する値）だけ加算した値に設定することにより、上記最後部の停止位置をΔＸだけ、下流側に移動させ（ステップＳ５０５）、当該移動に伴い、副走査方向の上記最後部を除く各所定画素区間の転写残トナーの内で、清掃位置（Ｘm）に到達した転写残トナーがあるか否かを判定する（ステップＳ５０６）。

清掃位置（Ｘm）に到達した転写残トナーがある場合には（ステップＳ５０６：ＹＥＳ）、制御部６０は、清掃位置（Ｘm）に到達した転写残トナーについて、ステップ５０３における判定対象から除外し（ステップＳ５０７）、ステップＳ５０２の処理に移行し、清掃位置（Ｘm）に到達した転写残トナーがない場合には（ステップＳ５０６：ＮＯ）、ステップＳ５０２の処理に移行する。

又、ステップＳ５０２の判定結果が肯定的である場合には（ステップＳ５０２：ＹＥＳ）、制御部６０は、清掃位置を上記最後部の停止位置として決定し、停止位置記憶部６０９を介して決定した停止位置を記憶する（ステップＳ５０８）。
図６は、上記最後部を図５に示すフローチャートに従って、ΔＸずつ非清掃区間の下流側に移動させた場合における、副走査方向の各所定画素区間の転写残トナーの非清掃区間における位置と、当該位置における各転写残トナーのトナー濃度と当該区間における推定閾値濃度との関係の一例をイメージ的に表した図である。

同図の各白矢印は、1回当たりの上記最後部の移動量ΔＸを示し、同図の符号Ｓは、１つの所定画素区間の副走査方向の幅を示し、符号ＴＰ（ｎ）は、最終ページの画像データに対応する転写残トナーを、符号ＴＰ（ｎ−１）は、最終ページの1つ前のページの画像データに対応する転写残トナーを、符号ＴＰ（ｎ−２）は、最終ページの２つ前のページの画像データに対応する転写残トナーを、それぞれ示す。各ページの画像データに対応する転写残トナーは、それぞれ、４つの矩形で表した所定画素区間の転写残トナーから構成され、各矩形の高さは、当該所定画素区間の転写残トナーのトナー濃度を示している。

そして、符号６０１は、推定融着閾値記憶部６０６に記憶されている関係式をグラフに表したものであり、非清掃区間の各位置における推定閾値濃度を示している。
又、符号Ｌは、各ページに対応する転写残トナー間の間隔を示し、当該間隔は、中間転写ベルト１１上に１次転写されるページ画像間の間隔とほぼ一致する。さらに、同図の縦軸（Ｙ座標）は、転写残トナー濃度を示し、横軸（Ｘ座標）は、非清掃区間における位置を示す。同図の符号Ｘ０は、「２次転写位置４６」を、符号Ｘpは、上記最後部の現在位置を、符号Ｘmは、「清掃位置」をそれぞれ示す。Ｓ、Ｌは、プリンタ１の製造業者により設定可能な既知の値であるため、上記最後部のＸ座標における位置が決まると、上記最後部以外の各所定画素区間の転写残トナーのＸ座標における位置も決まることになる。

例えば、上記最後部（図６のＴＰ（ｎ）の最後部）のＸ座標における位置が、同図に示すようにＸpである場合には、ＴＰ（ｎ）の最前部のＸ座標における位置は、（Ｘ＋４Ｓ）、ＴＰ（ｎ−１）の最後部のＸ座標における位置は、（Ｘ＋４Ｓ＋Ｌ）、ＴＰ（ｎ−２）の最後部のＸ座標における位置は、（Ｘ＋８Ｓ＋２Ｌ）、ＴＰ（ｎ−２）の最前部のＸ座標における位置は、（Ｘ＋８Ｓ＋２Ｌ）というように、決まることになる。

図６では、上記最後部（ＴＰ（ｎ）の最後部）の清掃位置に向かう方向への移動が、ΔＸずつ、複数回（ここでは、５回）繰り返されて、当該最後部の位置が、非清掃区間のＸpの位置まで移動し、当該位置において、ＴＰ（ｎ−２）、ＴＰ（ｎ−１）、ＴＰ（ｎ）の各所定画素区間の転写残トナーのトナー濃度が、全て、当該転写残トナーの位置に対応する位置（Ｘ座標が一致する位置）の推定閾値濃度以下なっている。従って、同図の例では、制御部６０は、Ｘpを上記最後部（ＴＰ（ｎ）の最後部）の停止位置として決定する。

図７は、図６とは、転写残トナーのトナー濃度パターンが異なる転写残トナーについて、上記最後部を図５に示すフローチャートに従って、ΔＸずつ非清掃区間の下流側に移動させた場合における、副走査方向の各所定画素区間の転写残トナーの非清掃区間における位置と、当該位置における各転写残トナーのトナー濃度と当該区間における推定閾値濃度との関係をイメージ的に表した図である。

図７において、図６と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。図７では、上記最後部（ＴＰ（ｎ）の最後部）の清掃位置に向かう方向への移動が、ΔＸずつ、複数回（ここでは、１０回）繰り返されて、当該最後部の位置が、非清掃区間のＸｑの位置まで移動し、ＴＰ（ｎ−２）の最前部の所定画素区間の転写残トナー（斜線で示す矩形の転写残トナー）が、清掃位置（Ｘm）に到達している。当該最前部の転写残トナーのトナー濃度は、当該清掃位置（Ｘm）に対応する位置の推定閾値濃度を超えているため、図７の例では、制御部６０は、図５に示すフローチャートにおいて、当該最前部の所定画素区間の転写残トナーを、ステップ５０３における判定対象から除外する（当該最前部の所定画素区間の転写残トナーのトナー濃度は、非清掃区間における全ての位置において推定閾値濃度を超えている（ステップＳ５０３：ＮＯ）が、上記最後部の転写残トナーよりも清掃位置側に位置しているため、上記最後部の転写残トナーが清掃位置に到達する前に（ステップＳ５０２：ＮＯ）、先に清掃位置に到達し（ステップＳ５０６：ＹＥＳ）、ステップＳ５０３における判定対象から除外される）。除外後は、ＴＰ（ｎ−２）、ＴＰ（ｎ−１）、ＴＰ（ｎ）の各所定画素区間の転写残トナーのトナー濃度が、全て、当該転写残トナーの位置に対応する位置（Ｘ座標が一致する位置）の推定閾値濃度以下となるので、制御部６０は、Ｘqを上記最後部（ＴＰ（ｎ）の最後部）の停止位置として決定する。

図８は、図６、図７とは、転写残トナーのトナー濃度のパターンが異なる転写残トナーについて、上記最後部を図５に示すフローチャートに従って、ΔＸずつ非清掃区間の下流側に移動させた場合における、副走査方向の各所定画素区間の転写残トナーの非清掃区間における位置と、当該位置における各転写残トナーのトナー濃度と当該区間における推定閾値濃度との関係をイメージ的に表した図である。

図８において、図６と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。図８では、上記最後部（ＴＰ（ｎ）の最後部）の所定画素区間の転写残トナー（斜線で示す矩形の転写残トナー）のトナー濃度が、清掃位置に対応する位置の推定閾値濃度を超えている（非清掃区間の全ての位置において推定閾値濃度を超えている）ため、上記最後部が清掃位置に到達するまで、ＴＰ（ｎ−２）、ＴＰ（ｎ−１）、ＴＰ（ｎ）の各所定画素区間の転写残トナーのトナー濃度が、全て、当該転写残トナーの位置に対応する位置（Ｘ座標が一致する位置）の推定閾値濃度以下とならず（ステップＳ５０３：ＮＯ）、制御部６０は、図５のフローチャートにおいて、清掃位置を上記最後部（ＴＰ（ｎ）の最後部）の停止位置として決定する（ステップＳ５０２：ＹＥＳ、ステップＳ５０８）。

このように、副走査方向の各所定画素区間の転写残トナーの内の最後部が、清掃位置に達するまでに、非清掃区間内に残存する副走査方向の各所定画素区間の転写残トナーのトナー濃度が全て推定閾値濃度以下となるような位置が、当該非清掃区間内に存在する場合には、当該最後部を清掃位置まで移動させることなく、その途中で中間転写ベルト１１の駆動が停止されるので、その分、中間転写ベルト１１の駆動距離を短くすることができる。その結果、定着装置から発生する熱による中間転写ベルト１１への転写残トナーの融着を抑制しつつ、中間転写ベルト１１の長寿命化および消費電力の抑制を図ることができる。
（変形例）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。

（１）本実施の形態のベルト停止位置制御処理においては、画像形成ジョブ終了後の
中間転写ベルト１１の停止位置を制御することにより、定着装置から発生する熱による中間転写ベルト１１への転写残トナーの融着を防止しつつ、中間転写ベルト１１の長寿命化を図ることとしたが、像担持体としての中間転写ベルト１１に代えて、同様の処理を、像担持体としての感光体ドラムについても行うこととしてもよい。

これにより、中間転写ベルト１１の場合と同様に、定着装置から発生する熱による感光体ドラムへの転写残トナーの融着を防止しつつ、感光体ドラムの長寿命化を図ることができる。
（２）本実施の形態のベルト停止位置制御処理においては、画像形成ジョブ終了後のベルト停止位置決定処理に用いる推定閾値濃度を、非清掃区間の位置に応じて変えることとしたが、非清掃区間の位置に関わらず、当該非清掃区間における最も厳しい推定閾値濃度（２次転写位置４６における推定閾値濃度）を用いて画像形成ジョブ終了後のベルト停止位置決定処理を行うこととしてもよい。この場合においても、本実施の形態の場合と同様に、定着装置から発生する熱による中間転写ベルト１１への転写残トナーの融着を防止しつつ、中間転写ベルト１１の長寿命化を図ることができる。又、上記変形例を（１）の変形例にも適用することとしてもよい。

（３）本実施の形態においては、転写残トナーのトナー濃度の予測値を、対応する画像データの所定画素区間における画素数に基づいて算出することとしたが、他の方法により算出することとしてもよい。例えば、各色の感光体の所定の位置にトナー濃度センサを設けて、当該区間内に分布するトナー濃度を直接測定し、各測定結果に基づいて転写残トナーのトナー濃度の予測値を算出することとしてもよい。トナー濃度センサとしては、例えば、ＬＥＤなどの発光素子と受光素子とからなる光学式の反射型センサを用いることができる。又、上記変形例を（１）、（２）の変形例にも適用することとしてもよい。

（４）本実施の形態においては、推定融着閾値記憶部６０６が記憶する、非清掃区間内の各位置と当該位置における推定閾値濃度との関係を示す関係式を１種類としたが、プリンタ１内の環境（例えば、温度又は／及び湿度）に応じて複数種類の関係式を推定融着閾値記憶部６０６に記憶させておき、プリンタ１内の環境温度又は湿度に応じて、対応する関係式を選択し、選択した関係式を用いて画像形成ジョブ終了後のベルト停止位置決定処理を行うこととしてもよい。又、上記変形例を（１）〜（３）の変形例にも適用することとしてもよい。

これにより、画像形成ジョブ終了後のベルト停止位置決定処理において、プリンタ１内の環境条件が変化しても、変化後の環境条件に対応する推定閾値濃度を用いて、非清掃区間における融着の可能性をより正確に推定することができる。

本発明は、定着装置を備えた、プリンタ、複写機等の画像形成装置に関し、特に定着装置から発生する熱による転写残トナーの像担持体への融着を防止する技術として利用できる。

１ プリンタ
３ 画像プロセス部
３Ｙ〜３Ｋ 作像部
４ 給紙部
５ 定着装置
６ 操作パネル
７ スキャナー
８ 駆動モータ
１０ 露光部
１１ 中間転写ベルト
１２ 駆動ローラ
１３ 従動ローラ
１４、３５Ｙ クリーニングブレード
３１Ｙ 感光体ドラム
３２Ｙ 帯電器
３３Ｙ 現像器
３４Ｙ １次転写ローラ
４１ 給紙カセット
４２ 繰り出しローラ
４３ 搬送路
４４ タイミングローラ
４５ ２次転写ローラ
４６ ２次転写位置
６０ 制御部
７１ 排出ローラ
７２ 排紙トレイ
６０１ ＣＰＵ
６０２ 通信Ｉ／Ｆ部
６０３ ＲＯＭ
６０４ ＲＡＭ
６０５ 画像データ記憶部
６０６ 推定融着閾値記憶部
６０７ 転写残トナー量分布算出部
６０８ ベルト停止位置決定部
６０９ ベルト停止位置記憶部

Claims (5)

1. 駆動手段により回転駆動される像担持体上のトナー像を、転写位置において被転写体に転写した後、定着装置によりトナー像を熱定着する画像形成装置であって、
   像担持体の回動経路上に配され、前記像担持体上に残存している転写残トナーを除去する清掃手段と、
   前記像担持体上の前記転写位置から前記清掃手段による清掃位置の直前までの区間における転写残トナーの濃度分布状態を指標する分布情報を取得する取得手段と、
   取得した分布情報に基づいて、転写残トナーの分布領域の少なくとも後端部を含む領域における転写残トナー濃度が、転写残トナーの融着発生に関する推定閾値濃度を超えるか否かの判定を行う判定手段と、
   前記転写残トナー濃度が前記推定閾値濃度を超えない場合には、１つの画像形成ジョブが終了する際に、像担持体の転写残トナーが付着した領域の後端部が、前記区間内の所定の位置まで移動したときに、前記駆動手段を停止させ、
   前記転写残トナー濃度が前記推定閾値濃度を超える場合には、１つの画像形成ジョブが終了する際に、前記清掃手段により前記後端部の転写残トナーを除去させた後に、前記駆動手段を停止させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記所定の位置は、前記後端部を当該位置まで移動させたときに、前記区間内に分布する転写残トナー濃度が全て前記推定閾値濃度を超えなくなる位置である
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記推定閾値濃度は、前記区間において、前記定着装置から距離が離れるに従って大きくなるように設定され、
   前記判定手段は、前記区間において分布している各転写残トナー濃度と当該分布位置における前記推定閾値濃度とを比較することにより、前記判定を行う
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記分布情報は、前記区間において分布する前記転写残トナーについて画像形成された画像の前記像担持体の回動方向における画像濃度に関する情報であり、
   前記判定手段は、前記画像濃度に関する情報に基づいて転写後の転写残トナー濃度を算出する算出手段を有する
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体は、中間転写ベルトである
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。

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