JP6544980B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式などを用いてトナー像を記録材に形成する画像形成装置に関する。

従来、感光ドラムに形成したトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、さらに中間転写ベルトに一次転写したトナー像を記録材へと二次転写する、中間転写方式の画像形成装置が知られている。こうした画像形成装置では、二次転写後の中間転写ベルトにトナーが残留したり（以下、転写残トナーと記す）、トナーに含まれる外添剤などが付着したりすることがある。

転写残トナーや付着した外添剤を中間転写ベルトから除去するために、画像形成装置にはベルトクリーニング装置が設けられている。ベルトクリーニング装置としては、中間転写ベルトに当接し機械的に転写残トナーや外添剤を掻き落とすクリーニングブレードと、中間転写ベルトに摺擦し静電的に転写残トナーを吸着するブラシローラとを有するものが提案されている（特許文献１）。

特開２００３−２１５９３８号公報

最近では、低い温度でもトナーを記録材に定着させるべく、低い温度で溶け出すタイプのワックスを含有したトナーが用いられている。このトナーを用いて記録材の両面に画像形成を行う場合（両面印刷モード）、一面目（表面）の画像形成終了後の記録材はトナーを定着させるのに加熱されて熱を持つが故に、溶けたワックスが記録材から染み出た状態となり得る。ワックスが染み出た記録材の表裏を反転して引き続き二面目（裏面）の画像形成が行われると、ワックスが記録材から二次転写外ローラに付着する。その後、ワックスは二次転写外ローラから中間転写ベルトに転移されて、最終的に中間転写ベルトに付着される。中間転写ベルトに付着されたワックスは、クリーニングブレードにより中間転写ベルトから掻き取られる。

しかし、中間転写ベルトから掻き取られたワックスはクリーニングブレードのエッジ部と中間転写ベルトとの間に溜まって堆積しやすいことから、凸状のワックスの塊（以下、ワックス塊と記す）を中間転写ベルト上に形成し得る。ワックスは冷えると硬くなり、中間転写ベルトに固着される。固着されたワックス塊は、クリーニングブレードで除去するのが固着前に比べて難しくなる。そして、中間転写ベルト上にワックス塊が生じると、画像形成時にワックス塊を起点にトナーや外添剤が凝集されるので、これが画像不良を生じさせたり、クリーニングブレードの捲れやブレード欠けなどを生じさせたりし得る。

本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、中間転写ベルトからクリーニングブレードにより掻き取られて中間転写ベルトに堆積されたワックスを固着前に除去可能な画像形成装置の提供を目的とする。

本発明の画像形成装置は、トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体に当接して前記像担持体との間で一次転写部を形成し、画像形成時に所定方向に回転して前記一次転写部で前記像担持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、前記中間転写体に当接して前記中間転写体との間で二次転写部を形成し、前記二次転写部で前記中間転写体上のトナー像が記録材に二次転写される二次転写回転体と、前記記録材を加熱して前記記録材上のトナー像を前記記録材に定着させる定着手段と、前記定着手段を通過した記録材の表裏を反転し、前記二次転写部へ搬送可能な搬送部と、前記二次転写部よりも前記所定方向下流側で前記中間転写体に対して当接するクリーニングブレードと、前記所定方向に関して前記二次転写部と前記クリーニングブレードとの間に配置され、前記中間転写体を摺擦する摺擦回転体と、画像形成ジョブの終了時あるいは中断時に前記中間転写体を停止し、停止した前記中間転写体と前記クリーニングブレードとの当接している箇所が少なくとも前記摺擦回転体と対向する位置に到達するまで、前記中間転写体を前記所定方向と逆方向に回転させる移動モードを実行可能な制御部と、を備え、前記制御部は、前記画像形成ジョブが記録材の両面にトナー像を形成する両面印刷モードである場合に前記移動モードを実行し、前記画像形成ジョブが記録材の片面のみにトナー像を形成する片面印刷モードである場合に前記移動モードを実行しない、ことを特徴とする。

本発明によれば、クリーニングブレードにより掻き取られて中間転写ベルトに堆積されたワックスを固着前に中間転写ベルトから除去する制御を、画像形成装置のダウンタイムを抑制して実行することが容易である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図。 感光ドラムの構造を示す断面図。 クリーニング装置の構成を示す概略断面図。 ブラシローラを示す概略図。 画像形成装置のワックス除去に係る制御系のブロック図。 第１実施形態のワックス除去処理を示すフローチャート。 中間転写ベルト駆動モータの制御タイミングを説明するタイミングチャート。 環境温度と環境湿度を変えて連続画像形成ジョブを行った場合の実験結果を示すグラフ。 第２実施形態のワックス除去処理を示すフローチャート。 第３実施形態のワックス除去処理を示すフローチャート。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について、図１乃至図７を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置について図１を用いて説明する。

＜画像形成装置＞
図１に示す画像形成装置１は、中間転写ベルト２に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。

画像形成部３Ｙでは、感光ドラム４Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト２に一次転写される。画像形成部３Ｍでは、感光ドラム４Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト２上のイエロートナー像に重ねて転写される。画像形成部３Ｃ、３Ｋでは、感光ドラム４Ｃ、４Ｋにそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト２に順次重ねて転写される。

画像形成部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、現像装置７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋで使用するトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外はほぼ同様に構成される。そこで、以下では、画像形成部３Ｙについて詳細に説明し、画像形成部３Ｍ、３Ｃ、３Ｋについては、記号末尾のＹをＭ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。

画像形成部３Ｙは、感光ドラム４Ｙを囲んで、帯電ローラ５Ｙ、露光装置６Ｙ、現像装置７Ｙ、一次転写ローラ８Ｙ、及びドラムクリーニング装置１０Ｙが配置されている。像担持体としての感光ドラム４Ｙは、回転可能に支持されたドラム状の電子写真感光体であって、不図示の感光ドラム駆動モータにより所定のプロセススピードで図１において反時計回り（図中矢印Ｂ方向参照）に回転する。後述のように（後述の図２参照）、感光ドラム４Ｙはアルミニウム製シリンダの外周面に感光層が形成されたものである。

帯電ローラ５Ｙは、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が印加されることで、感光ドラム４Ｙの表面を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置６Ｙは、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム４Ｙの表面に画像の静電潜像を書き込む。露光装置６Ｙは、原稿画像を結像投影露光するアナログ露光装置、レーザスキャナやＬＥＤアレイ等のデジタル露光装置であってよい。

現像装置７Ｙは、トナーを感光ドラム４Ｙに供給して静電潜像をトナー像に現像する。現像装置７Ｙは、感光ドラム４Ｙの表面にわずかな隙間を隔てて配置した現像スリーブ７Ｓを感光ドラム４Ｙに対してカウンタ方向に回転させる。現像装置７Ｙは、トナーとキャリアを含む二成分現像剤を帯電させて、現像スリーブ７Ｓに担持させて感光ドラム４Ｙとの対向部へ搬送する。直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が現像スリーブ７Ｓに印加されることで、負極性に帯電した非磁性トナーが相対的に正極性になった感光ドラム４Ｙの露光部分へ移転して静電潜像が反転現像される。なお、図１では現像装置７Ｙのみに像スリーブ７Ｓを記載したが、現像装置７Ｍ、７Ｃ、７Ｋも現像スリーブ７Ｓを有するのは勿論である。

一次転写ローラ８Ｙは、中間転写ベルト２を押圧して、感光ドラム４Ｙと中間転写ベルト２との間に一次転写部Ｔ１（一次転写ニップ部）を形成する。一次転写ローラ８Ｙには一次転写高圧電源Ｄ１が接続されており、一次転写高圧電源Ｄ１が正極性の一次転写バイアス電圧を一次転写ローラ８Ｙに印加することで、感光ドラム４Ｙ上の負極性に帯電されたトナー像が中間転写ベルト２に転写される。

ドラムクリーニング装置１０Ｙは、一次転写部Ｔ１を通過して感光ドラム４Ｙ上に残留するトナーを回収する。ドラムクリーニング装置１０Ｙでは、例えばデュロメータＡ硬度７０で２ｍｍ厚のポリウレタン材質のクリーニングブレード９Ｙが、感光ドラム４Ｙの表面に当接されている。

中間転写ベルト２は感光ドラム４Ｙに当接して回転可能な中間転写体であり、テンションローラ３１、駆動ローラ３２及び二次転写内ローラ３３に掛け渡して支持され、駆動ローラ３２に駆動されて回転する。テンションローラ３１は、中間転写ベルト２を張力一定に張架する。駆動ローラ３２は、駆動手段としての中間転写ベルト駆動モータ３２Ｍによって駆動される。駆動ローラ３２及び中間転写ベルト２は、装置本体に正逆両方向に回転可能に設けられている。本実施形態において、中間転写ベルト２は、画像形成時に感光ドラム４Ｙと当接する位置において感光ドラム４Ｙの回転方向（図中矢印Ｂ方向）と反対の所定方向（図中矢印Ａ方向、便宜的に正回転方向と呼ぶ）に回転される。その一方、中間転写ベルト２は後述するワックス除去時に（例えば、後述の図６参照）、正回転方向（矢印Ａ方向）と逆方向に回転される。

なお、画像形成時とは、画像形成装置１に備えられたスキャナやパーソナルコンピュータ等の操作部（後述の図５参照）から入力された画像データに基づいて、感光ドラム４Ｙにトナー像を形成しているときである。一方、画像形成時以外とは、これ以外のときであり、例えば画像形成ジョブ中の紙間や、画像形成ジョブが実行されていないときである。

中間転写ベルト２は、例えばポリエチレン−四フッ化エチレン共重合体等のフッ素含有樹脂からなる単層構造の樹脂材料を用いて無端状に形成された樹脂ベルトである。中間転写ベルト２は、基材中にカーボンブラックを分散させて、例えば表面抵抗率で１×１０^１２［Ω／□］、体積抵抗率で１×１０^９［Ω・ｃｍ］となるように抵抗調整されている。

中間転写ベルト２（中間転写体上）に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２（二次転写ニップ部）へ搬送されて記録材Ｐ（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）へ一括二次転写される。記録材Ｐは、ピックアップローラ１０２により記録材カセット１０１から取り出され、分離ローラ１０３で１枚ずつに分離されてレジストローラ１０４へ送り出される。レジストローラ１０４は、中間転写ベルト２のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ記録材Ｐを送り出す。四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは加熱手段としての定着装置３８へ送り込まれ、加熱ローラ３５と加圧ローラ３６とによって加熱加圧を受ける。これにより、記録材上のトナー像が加熱されて記録材Ｐに定着される。

トナー像の定着された記録材Ｐは、記録材Ｐの片面のみに画像形成を行う片面印刷モードと、記録材Ｐの両面ともに画像形成を行う両面印刷モードとで１面目（表面）のトナー像の定着後の搬送先が異なる。片面印刷モードでは、定着装置３８を通過した記録材Ｐが排出ローラ１０５を通じてそのまま機体外へ排出される。

他方、両面印刷モードでは、トナー像の定着された記録材Ｐが搬送部としての反転搬送経路１０６及び両面搬送経路１０７を通って、１面目と反対の２面目（裏面）が画像形成面になるようにつまり表裏が反転されて再度二次転写部Ｔ２へ搬送される。具体的には、定着装置３８を通過した記録材Ｐが反転搬送経路１０６へ送り込まれ、反転搬送経路１０６でスイッチバック動作が行われることによって先後端が入れ替えられてから両面搬送経路１０７へ搬送される。両面搬送経路１０７は、記録材Ｐをレジストローラ１０４に合流させることによって再び二次転写部Ｔ２へと搬送させる。この場合、記録材Ｐは２面目（裏面）にもトナー像が二次転写され且つトナー像が定着されてから、排出ローラ１０５を通じて機体外へ排出される。

二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト２を挟んで二次転写内ローラ３３側に二次転写外ローラ３４を押圧させることで形成される。二次転写外ローラ３４は、例えば金属軸上にイオン導電系発泡ゴム（ＮＢＲゴム）の弾性層を形成したローラである。二次転写回転体としての二次転写外ローラ３４には、供給バイアス可変の二次転写高圧電源Ｄ２が接続されている。二次転写内ローラ３３を接地電位（０Ｖ）に接続する一方で、二次転写高圧電源Ｄ２により二次転写外ローラ３４へトナーと逆極性の正極性の電圧（二次転写バイアス）を印加することで、二次転写部Ｔ２に転写電界が生じる。この転写電界に応答して、中間転写ベルト２に転写された四色のトナー像つまりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの負極性に帯電されたトナー像は、二次転写部Ｔ２に搬送される記録材Ｐへ一括二次転写される。二次転写後に中間転写ベルト２に付着したままの転写残トナーは、ベルトクリーニング装置２０によって中間転写ベルト２から回収される。ベルトクリーニング装置２０については後述する（後述の図３参照）。

＜二成分現像剤＞
現像装置７Ｙでは、例えば現像剤として負帯電特性のトナー（非磁性）と正帯電特性のキャリアを含む二成分現像剤が用いられる。本実施形態では、トナーとキャリアの重量比が９：９１つまりはトナー濃度９％の二成分現像剤を用いた。また、トナーの重量平均粒径が５．７μｍであるものを用いた。

トナーは、結着樹脂（バインダとも呼ぶ）、着色剤、荷電制御剤を有する。結着樹脂としては、例えばスチレンアクリル系樹脂を使用する。勿論、これに限らず、スチレン系、ポリエステル系、ポリエチレンなどの樹脂を使用してよい。着色剤としては、カーボンブラックや染料、顔料等の着色剤を１種単独で使用してもよいし、複数種類を併せて使用してもよい。荷電制御剤は、必要に応じて補強のための帯電制御剤が含有されたものを使用してよい。帯電制御剤としては、ニグロシン系染料やトリフェニルメタン系染料等が含有されていればよい。

また、トナーはワックスを含有している。ワックスは、記録材Ｐへのトナー像の定着時に定着装置３８からの離型性やトナーの定着性などを向上させるため、トナーに含まれる。ワックスとしては、例えばパラフィンワックス、カルナバワックス、ポリオレフィンなどが使用される。ワックスは結着樹脂中に混錬分散されている。本実施形態では、結着樹脂、着色剤、荷電制御剤、ワックスを混錬分散させた樹脂を、機械式粉砕機により粉砕したものをトナーに用いた。

さらに、トナーは外添剤を含有している。外添剤としては、アモルファスシリカに疎水性処理を施したもの、あるいは酸化チタンやチタン化合物等の無機酸化物微粒子などを使用すればよい。これらの微粒子がトナーに添加されることで、トナーの紛体流動性や帯電量が調整される。外添剤の粒径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましい。本実施形態では、平均粒径５０ｎｍの酸化チタンを重量比で０．５ｗｔ％添加し、平均粒径２ｎｍと１００ｎｍのアモルファスシリカをそれぞれ０．５ｗｔ％、１．０ｗｔ％ずつ添加した外添剤を用いた。

キャリアは、例えば表面酸化あるいは未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、あるいは酸化物フェライトなどが好適に使用可能である。本実施形態では、フェライト粒子をシリコン樹脂でコートしたキャリアを用いた。また、２４０［ｋＡ／ｍ］の印加磁場に対する飽和磁化が２４［Ａｍ^２／ｋｇ］、３０００［Ｖ／ｃｍ］の電界強度における比抵抗が１×１０^７［Ω・ｃｍ］〜１×１０^８［Ω・ｃｍ］、重量平均粒径が５０μｍのキャリアを用いた。

感光ドラム４Ｙの構成について、図２を用いて説明する。図２に示すように、感光ドラム４Ｙは、例えばアルミニウム製シリンダのような導電性を有する導電性基体５１に、下層から順に下引き層５２、ＯＰＣ感光層（５４、５５）、表面保護層５６が形成されている。下引き層５２は、ＯＰＣ感光層の接着性改良、塗工性改良、導電性基体５１の保護や導電性基体５１の欠損部分の被覆、導電性基体５１からの電荷注入性改良、さらにはＯＰＣ感光層の電気的破壊に対する保護などのために、導電性基体５１を覆っている。

ＯＰＣ感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層５４と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層５５とが順次に積層されて形成されている。ＯＰＣ感光層の上層には、表面保護層５６が形成されている。なお、感光ドラム４Ｙの表面つまり表面保護層５６の一面は、研磨テープ（ラッピングペーパー）やバフ研磨等により、十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９８２）が０．２〜２μｍになるように研磨されている。

＜ベルトクリーニング装置＞
上述したように、画像形成装置１は、二次転写部Ｔ２を通過して中間転写ベルト２に残留する転写残トナー等を除去するために、ベルトクリーニング装置２０を備えている。図１に示すように、ベルトクリーニング装置２０は、感光ドラム４Ｙよりも中間転写ベルト２の正回転方向上流に設けられている。ベルトクリーニング装置２０について、図３及び図４を用いて説明する。

図３に示したベルトクリーニング装置２０は、静電方式とブレード方式とを併用した構成である。このベルトクリーニング装置２０は、中間転写ベルト２を挟んでテンションローラ３１に対向配置されたハウジング２６内に、摺擦回転体としてのブラシローラ５０と、クリーニングブレード２１とを備える。クリーニングブレード２１は、二次転写部Ｔ２よりも中間転写ベルト２の正回転方向下流側（所定方向下流側）で中間転写ベルト２に対して当接している。ブラシローラ５０は、中間転写ベルト２の正回転方向に関して二次転写部Ｔ２とクリーニングブレード２１との間に配置され、中間転写ベルト２を摺擦している。

ブラシローラ５０は、中間転写ベルト２を挟みテンションローラ３１と対向する位置で、中間転写ベルト２に対して約１．０ｍｍの侵入量で当接されている。ブラシローラ５０は、ブラシローラ駆動モータ４０３（後述の図５参照）によって回転駆動可能に設けられている。本実施形態において、ブラシローラ５０は、中間転写ベルト２と接する位置において中間転写ベルト２の正回転方向と反対方向（図中矢印Ｃ方向）に回転される。なお、金属棒であるフリッカー５３は、ブラシローラ５０の先端から例えば約１．０ｍｍ侵入する位置に設けられている。

図４に示すように、ブラシローラ５０は、導電性の芯金６１の外周面に、例えば抵抗値１０ＭΩ、毛長４ｍｍで繊維太さ６デニールのカーボン分散型ナイロン繊維６２が植毛密度７０万本／ｉｎｃｈ^２の割合で植毛されたものである。

図３に戻り、ブラシローラ５０は中間転写ベルト２の正回転方向と反対方向に回転することにより、画像形成時に中間転写ベルト２上の転写残トナーを紙粉と共に静電的に吸着して中間転写ベルト２から除去する。ブラシローラ５０に吸着された転写残トナーは、フリッカー５３によって紙粉と共に掻き落とされる。ブラシローラ５０から掻き落とされた転写残トナーと紙粉は、回収トナー搬送スクリュー２５によって搬送されて不図示の回収容器に排出される。

しかしながら、ブラシローラ５０に吸着される転写残トナーはクリーニングブレード２１に比べると量が少なく、ほとんどの転写残トナーはブラシローラ５０を通過してしまう。そのため、ブラシローラ５０よりも中間転写ベルト２の正回転方向下流には、クリーニングブレード２１が設けられている。クリーニングブレード２１は、中間転写ベルト２の正回転方向（図中矢印Ａ方向）に対してカウンタ方向に当接されて、画像形成時に転写残トナーを機械的に掻き取って中間転写ベルト２から除去する。中間転写ベルト２から掻き落とされた転写残トナーは、不図示の回収容器に排出される。また、クリーニングブレード２１は、画像形成時に中間転写ベルト２に付着したワックスを掻き取る。ただし、掻き取られたワックスは転写残トナーと異なり、粘着性を有するが故にクリーニングブレード２１のエッジ部２０３に溜まり堆積される。

クリーニングブレード２１は、弾性部材がクリーニング板金２２の先端側に取り付けられた板状のゴムブレードである。弾性部材としては、摩擦により中間転写ベルト２を傷付けず且つ耐摩耗性が大きいという理由から、ポリウレタンゴムなどのゴム部材が広く採用されている。残留歪みが小さいことに注目すれば、二液性熱硬化型ポリウレタンを採用してよい。また、スチレン−ブタジエン共重合体、クロロプレン、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム等を採用してもよい。クリーニングブレード２１は、例えば長手方向（テンションローラ３１の回転軸線方向）の長さ（幅）が３４０ｍｍ、厚みが２ｍｍ、短手方向の長さ（高さ）が１５ｍｍに、またポリウレタンゴムの自由端の長さが８ｍｍ程度に形成される。

ベルトクリーニング装置２０には、中間転写ベルト２とハウジング２６との隙間を塞ぐように、中間転写ベルト２の正回転方向（図中矢印Ａ方向）の上流側に飛散防止シート２０４が設けられている。飛散防止シート２０４は、中間転写ベルト２から転写残トナーや紙粉を除去する際に、これらがハウジング２６の外へ漏れるのを防止する。飛散防止シート２０４は、例えば厚さ２０μｍ〜５０μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂のシート材料で形成されている。

＜制御部＞
画像形成装置１には、図１に示すように、制御部２００が備えられている。この制御部２００について、図１を参照しながら図５を用いて説明する。なお、制御部２００には、図示した以外にも上述した一次転写高圧電源Ｄ１や二次転写高圧電源Ｄ２などが不図示のインタフェースを介して接続されているが、ここでは発明の本旨でないので図示及び説明を省略する。

制御部２００は、画像形成動作などの本画像形成装置１の各種制御を行う例えばＣＰＵ等であり、図５に示すように、メモリ２０１を有する。メモリ２０１はＲＯＭやＲＡＭ等であり、本画像形成装置１を制御するための各種プログラムやデータ等が格納されている。また、メモリ２０１は、プログラムの実行に伴う演算処理結果などを一時的に記憶することもできる。操作部２０２は、利用者による画像形成プログラムなどの各種プログラムの実行開始操作や各種データ入力などを受け付ける、例えばスキャナやパーソナルコンピュータ等の外部端末や操作パネルなどである。本実施形態において、操作者は操作部２０２から印刷モードとして、記録材Ｐの両面に画像形成を行う両面印刷モード、記録材Ｐの片面のみに画像形成を行う片面印刷モードを指示可能になっている。

制御部２００は操作部２０２から入力された画像データに基づいて、メモリ２０１に記憶された画像形成プログラムを実行する。また、詳しくは後述するが、制御部２００は中間転写ベルト２上に堆積されたワックスを除去するための制御プログラム（ワックス除去モード）を実行可能である（後述の図６参照）。制御部２００は、これらプログラムの実行に基づいて不図示のインタフェースを介して接続される以下の各部の制御を行い得る。

制御部２００には、各画像形成部３Ｙ〜３Ｋを制御する画像形成制御部４０１が接続されている。画像形成制御部４０１は、制御部２００からの信号（命令）に従って各画像形成部３Ｙ〜３Ｋを制御する。

制御部２００には、駆動ローラ３２を駆動する中間転写ベルト（ＩＴＢ）駆動モータ３２Ｍが接続されている。制御部２００からの信号（命令）に従って中間転写ベルト駆動モータ３２Ｍが駆動され、中間転写ベルト駆動モータ３２Ｍは駆動ローラ３２を正逆回転又は停止させる。これに伴い、中間転写ベルト２が正逆回転又は停止される。

制御部２００には、回転駆動手段としてベルトクリーニング装置２０のブラシローラ５０を駆動するブラシローラ駆動モータ４０２が接続されている。制御部２００からの信号（命令）に従ってブラシローラ駆動モータ４０２が駆動され、ブラシローラ駆動モータ４０２はブラシローラ５０を回転又は停止させる。

制御部２００には、温度検知手段として装置本体外（又は装置本体内）の温度や湿度を検知可能な温湿度センサ３０１が接続されている。制御部２００は、温湿度センサ３０１で検知された温度や湿度を取得できる。また、制御部２００には、記録材Ｐの表面温度を検知する表面温度検知手段としての表面温度検知センサ３０２が接続されている。図１に示すように、温湿度センサ３０１及び表面温度検知センサ３０２は装置本体に設けられるが、特に表面温度検知センサ３０２は二次転写部Ｔ２に侵入する直前の記録材Ｐの表面温度を検知可能な位置に設けられる。例えば、表面温度検知センサ３０２は、両面搬送経路１０７の二次転写部Ｔ２よりも中間転写ベルト２の回転方向上流側（所定方向上流側）に設けられ、二次転写部Ｔ２で二次転写される直前の記録材Ｐの表面温度を検知し得るように、装置本体内に設けられる。図１に示すように、表面温度検知センサ３０２は例えば二次転写部Ｔ２とレジストローラ１０４との間に設けられるのが望ましい。制御部２００は、表面温度検知センサ３０２で検知された記録材Ｐの表面温度を取得できる。

＜ワックスの除去＞
上述のように、従来では両面印刷を連続して行ったような場合に、記録材Ｐの二次転写外ローラ３４側（二次転写回転体側）に転写済みのトナー像に含まれるワックスが、記録材Ｐの二次転写部Ｔ２の通過時に記録材Ｐから二次転写外ローラ３４に付着される。そして、記録材Ｐの二次転写部Ｔ２の通過後に、ワックスは二次転写外ローラ３４から中間転写ベルト２に付着される。中間転写ベルト２に付着したワックスはクリーニングブレード２１により掻き取られるが、掻き取られたワックスはクリーニングブレード２１のエッジ部２０３に溜まり、エッジ部２０３に堆積して凸状のワックス塊を形成し得る。ワックス塊が冷えて中間転写ベルト２に固着されると、画像不良が生じたりあるいはクリーニングブレード２１が欠けたりする。

そこで、本実施形態では上述の点に鑑み、ワックスが固着する前に、クリーニングブレード２１により中間転写ベルト２上に堆積されるワックスを除去することができるようにした。以下、中間転写ベルト２上に堆積されるワックスを除去するワックス除去処理（モード）について、図１、図３を適宜参照しながら図６及び図７を用いて説明する。図６は、ワックス除去処理を示すフローチャートである。ワックス除去処理は、制御部２００によって両面印刷モードの開始後つまりは連続画像形成ジョブの開始にあわせて開始される。

図６に示すように、制御部２００は印刷モードとして両面印刷モードが指示されているか否かを判定する（Ｓ１）。印刷モードとして片面印刷モードが指示されていると判定した場合（Ｓ１の片面）、制御部２００は連続画像形成ジョブが終了するまで待機し（Ｓ６）、連続画像形成ジョブが終了したら中間転写ベルト２の正回転を停止する（Ｓ７）。即ち、制御部２００は、中間転写ベルト駆動モータ３２Ｍを制御して中間転写ベルト２の正回転方向への回転を停止する。また、制御部２００は、ブラシローラ駆動モータ４０２を制御して、ブラシローラ５０の回転を停止する。そして、当該ワックス除去処理を終了する。このように、片面印刷時には、中間転写ベルト２にワックスが付着し難いことから、単に連続画像形成ジョブの終了にあわせて中間転写ベルト２及びブラシローラ５０の回転を停止させればよい。

ここで、連続画像形成ジョブとは、複数の記録材に連続して画像形成するプリント信号に基づいて、画像形成してから画像形成動作が完了するまでの期間である。具体的には、プリント信号を受けた後の前回転（画像形成前の予備動作）から、後回転（画像形成後の動作）までのことを指し、画像形成期間、紙間を含む期間である。なお、例えば、１つのジョブの後に別のジョブが連続して入った場合、これらをまとめて１つのジョブと判断してよい。

他方、印刷モードとして両面印刷モードが指示されていると判定した場合（Ｓ１の両面）、制御部２００は連続画像形成ジョブが終了するまで待機し（Ｓ２）、連続画像形成ジョブが終了したら中間転写ベルト２の正回転を停止する（Ｓ３）。即ち、制御部２００は、中間転写ベルト駆動モータ３２Ｍを制御して中間転写ベルト２の正回転方向への回転を停止する。

制御部２００は、中間転写ベルト２の回転を停止してから所定時間経過後に、中間転写ベルト駆動モータ３２Ｍを制御して中間転写ベルト２の逆回転を開始する（Ｓ４）。言い換えれば、両面印刷モードの終了時に中間転写ベルト２の回転を停止し、中間転写ベルト２の逆回転を開始する。そして、制御部２００は、中間転写ベルト２の逆回転を開始してから所定時間経過後に、中間転写ベルト駆動モータ３２Ｍを制御して中間転写ベルト２の逆回転を停止する（Ｓ５）。

図７に示すように、制御部２００は、中間転写ベルト２の正回転を停止する正回転停止信号を発してから、例えば５００ｍｓ後に中間転写ベルト２の逆回転を開始する逆回転開始信号を発する。これは、正回転停止信号を発してから、実際に中間転写ベルト駆動モータ３２Ｍが停止するまでにはタイムロスが生じるからである（図中０〜ｔ_１参照）。その間、中間転写ベルト駆動モータ３２Ｍは惰性で正回転する。それにも関わらず、中間転写ベルト駆動モータ３２Ｍを逆回転させると、中間転写ベルト駆動モータ３２Ｍが故障してしまい得る。これを避けるため、中間転写ベルト２の逆回転は連続画像形成ジョブの終了後、所定時間経過してから（例えば５００ｍｓ）開始される。勿論、中間転写ベルト２上に堆積されたワックスが冷えて固着する前に、中間転写ベルト２の逆回転を開始する必要がある。所定時間は例えば５００ｍｓもあれば、中間転写ベルト２（中間転写ベルト駆動モータ３２Ｍ）が停止するのに十分であるし、またワックスが固着するまでにも十分な時間がある。

また、図７に示すように、制御部２００は、中間転写ベルト２の逆回転を開始する逆回転開始信号を発してから、例えば１００ｍｓ後に中間転写ベルト２の逆回転を停止する逆回転停止信号を発する。中間転写ベルト２を逆回転させる時間は、図３に示すように、少なくとも１回、中間転写ベルト２とクリーニングブレード２１のエッジ部２０３との当接位置Ｍが、中間転写ベルト２とブラシローラ５０との対向位置Ｎを通過するに十分な時間であればよい。当接位置Ｍは、クリーニングブレード２１のエッジ部２０３が停止中の中間転写ベルト２に接触する範囲のうち中間転写ベルト２の逆回転方向最上流の位置である。言い換えれば、クリーニングブレード２１のエッジ部２０３においてワックスが堆積しワックス塊を形成し得る箇所である。他方、対向位置Ｎは、ブラシローラ５０の回転中心と中間転写ベルト２の回転中心とを結ぶ直線に交わる中間転写ベルト２の外周面の位置である。対向位置Ｎでは、中間転写ベルト２上に堆積されたワックスの一部を効率的に除去し得る。このように、中間転写ベルト２を逆回転させる時間は、少なくとも当接位置Ｍから対向位置Ｎに至る長さ分だけ、中間転写ベルト２を回転させるに足る時間であればよい。勿論、当接位置Ｍが対向位置Ｎを複数回通過するように、中間転写ベルト２が複数回にわたって回転可能な時間であってよい。

以上のように、両面印刷モードの場合には、連続画像形成ジョブの終了後に中間転写ベルト２が逆回転される。中間転写ベルト２は、少なくとも中間転写ベルト２とクリーニングブレード２１のエッジ部２０３との当接位置Ｍから、中間転写ベルト２とブラシローラ５０との対向位置Ｎに至る長さ分だけ回転可能な時間、逆回転される。言い換えれば、中間転写ベルト２の当接位置Ｍが、少なくとも対向位置Ｎに到達するまで、中間転写ベルト２は画像形成時と逆方向に回転される。

これによって、画像形成時に中間転写ベルト２から掻き取られクリーニングブレード２１のエッジ部２０３に溜まっていたワックスが、ブラシローラ５０との対向位置Ｎまで搬送される。このとき、ワックスが冷えて硬くなるのに十分な時間が経過しておらず、クリーニングブレード２１のエッジ部２０３に溜まっていたワックスは中間転写ベルト２に固着していない。そのため、対向位置Ｎまで搬送されたワックスは固着前に、ブラシローラ５０により摺擦されて少なくとも一部が削り取られる。このように、中間転写ベルト２上に凸状のワックス塊が形成されたとしても、ワックス塊はブラシローラ５０によって一部が削り取られるようにして除去されるので、ワックス塊の高さが抑制される。従って、画像形成時に、ワックス塊に起因する画像不良を生じさせたり、クリーニングブレード２１の捲れやブレード欠けなどを生じさせたりすることがない。

既に述べた通り、クリーニングブレード２１のエッジ部２０３に堆積されるワックスは、トナーに含有されるワックスが熱によって溶け出したものである。それ故、環境温度（画像形成装置本体外の温度）が低いと装置本体内の温度もそれほど高くならず、ワックスが溶け出し難いため、中間転写ベルト２にワックスが付着し難い。この場合、クリーニングブレード２１によって中間転写ベルト２からワックスが掻き取られることがないので、中間転写ベルト２にワックスが堆積されることもない。そこで、発明者らはトナーに含有されるワックスが溶け出す温度を調べるべく、画像形成装置１の置かれている環境温度と環境湿度とを変え、両面印刷モードで連続画像形成ジョブを行う実験を行った。その実験結果を図８に示す。図８において、丸印はワックスの付着が生じていないことを示し、黒塗り三角印はワックスの付着は生じているがワックスの堆積は生じていないことを示し、バツ印はワックスの付着と堆積とが両方とも生じていることを示す。

図８に示すように、環境温度が２７℃以下の場合、環境湿度が８０％よりも低ければ中間転写ベルト２にはワックスの付着も堆積も生じない。これは、環境温度が低いため、二面目の印刷時に記録材Ｐの表面温度が下がり、記録材Ｐにワックスが固着された状態で画像形成されるからである。記録材Ｐからワックスが染み出た状態でなければ、記録材Ｐから二次転写外ローラ３４を介して中間転写ベルト２にワックスが付着することはない。ただし、環境湿度が８０％以上である場合には、湿度の影響によってワックスの付着が生じ得る。

図８に示すように、環境温度が２７℃より高い場合、中間転写ベルト２にワックスの付着及び堆積が生じ得る。これは、環境温度が高いと、二面目の印刷時に記録材Ｐの表面温度が下がらず、溶け出したワックスが染み出た状態のまま画像形成されるからである。記録材Ｐからワックスが染み出た状態であれば、記録材Ｐから二次転写外ローラ３４を介して中間転写ベルト２にワックスが付着する。中間転写ベルト２にワックスが付着すれば、付着したワックスはクリーニングブレード２１により掻き取られるので、エッジ部２０３に堆積される。

＜第２実施形態＞
上記実験結果に鑑み、第２実施形態のワックス除去処理では、画像形成装置の環境温度に従って、上述した中間転写ベルト２を逆回転する制御（Ｓ５）を行うか否かを判定できるようにした。図９は、第２実施形態のワックス除去処理を示すフローチャートである。図９に示すワックス除去処理は、図６に示した処理と同様に、制御部２００によって画像形成プログラムの実行開始つまりは画像形成ジョブの開始にあわせて開始される。なお、図９に示すワックス除去処理はＳ１１の処理を除いて図６に示した処理と同様であることから、ここではＳ１１以外の処理の説明を省略する。

制御部２００は、印刷モードが両面印刷モードである場合（Ｓ１の両面）、温湿度センサ３０１から環境温度を取得し、取得した環境温度が所定温度以上（閾値以上、ここでは２７℃以上）であるか否かを判定する。制御部２００は、環境温度が所定温度未満である場合（Ｓ１１の２７℃未満）に上述したＳ６及びＳ７の処理を実行する一方で、環境温度が所定温度以上である場合（Ｓ１１の２７℃以上）に上述したＳ２〜Ｓ５の処理を実行する。即ち、環境温度が所定温度以上である場合には、ワックスの付着及び堆積が生じることから、連続画像形成ジョブ後に中間転写ベルト２の逆回転を開始して、固着前に中間転写ベルト２上に堆積されたワックスをブラシローラ５０によって削り取る。

このように、第２実施形態では、ワックスの付着及び堆積が生じ得る環境温度である場合に、中間転写ベルト２が逆回転される。これにより、第２実施形態では上述した第１実施形態と同様の効果が得られるだけでなく、それに加えて以下に示す効果が得られる。即ち、両面印刷時、連続画像形成ジョブの終了後に必ず中間転写ベルト２が逆回転するわけでないので、第１実施形態に比べると画像形成装置１のダウンタイムが減少される。また、中間転写ベルト２やクリーニングブレード２１さらにブラシローラ５０等は摩耗の進行が遅くなるので、それらの交換サイクルが長くなる。もって、利用者は画像形成装置１を効率よく運用することが可能になる。

上述のように、クリーニングブレード２１のエッジ部２０３に堆積されるワックスは、記録材Ｐから染み出たワックスが記録材Ｐから二次転写外ローラ３４を介して中間転写ベルト２に付着することによって生じる。発明者らは記録材Ｐからワックスが染み出す表面温度を調べるべく、画像形成装置１の環境温度や定着装置３８の加熱温度を変えて、両面印刷モードで連続画像形成ジョブを行う実験を行った。実験の結果、記録材Ｐの表面温度が４３℃以上だとワックスが記録材Ｐから染み出た状態になり、４３℃未満であればワックスが記録材Ｐから染み出た状態にならないことが確かめられている。

＜第３実施形態＞
これに鑑みれば、記録材Ｐの表面温度が記録材Ｐからワックスの染み出し得る温度以上であるか否かによって、上述した中間転写ベルト２を逆回転する制御を行うか否かを判定するようにしてもよい。図１０は、第３実施形態のワックス除去処理を示すフローチャートである。図１０に示すワックス除去処理は、図６に示した処理と同様に、制御部２００によって画像形成プログラムの実行開始つまりは画像形成ジョブの開始にあわせて開始される。なお、図１０に示すワックス除去処理はＳ２１の処理を除いて図６に示した処理と同様であることから、ここではＳ２１以外の処理の説明を省略する。

制御部２００は、印刷モードが両面印刷モードである場合（Ｓ１の両面）、表面温度検知センサ３０２から記録材Ｐの表面温度を取得し、取得した表面温度が所定温度以上（閾値以上、ここでは４３℃以上）であるか否かを判定する。制御部２００は、表面温度が所定温度未満である場合（Ｓ２１の４３℃未満）に上述したＳ６及びＳ７の処理を実行する一方で、表面温度が所定温度以上である場合（Ｓ２１の４３℃以上）に上述したＳ２〜Ｓ５の処理を実行する。即ち、表面温度が所定温度以上である場合には、記録材Ｐからワックスが染み出すことから、中間転写ベルト２にワックスの付着及び堆積が生じる。そこで、連続画像形成ジョブ後に中間転写ベルト２の逆回転を開始して、固着前に中間転写ベルト２上に堆積されたワックスをブラシローラ５０によって削り取る。

これによれば、記録材Ｐからワックスが染み出して中間転写ベルト２にワックスの付着及び堆積が生じ得る記録材Ｐの表面温度である場合に、中間転写ベルト２が逆回転される。従って、第３実施形態でも上述した第２実施形態と同様の効果が得られる。

＜他の実施形態＞
なお、上述した各実施形態では、ブラシローラ５０がブラシローラ駆動モータ４０２によって、中間転写ベルト２と接する位置において中間転写ベルト２の正回転方向と反対方向に回転駆動される構成を示したがこれに限られない。例えば、ブラシローラ５０は、中間転写ベルト２の回転に従って従動回転可能に構成され、中間転写ベルト２と接する位置において中間転写ベルト２の正回転方向と同じ方向に回転されてもよい。

ただし、ブラシローラ５０は中間転写ベルト２の回転方向と反対方向に回転される方が、画像形成時には転写残トナーを、ワックス除去時にはワックスを効率的に除去し得るのでよい。そうであるなら、ブラシローラ５０は、ワックス除去時に画像形成時と逆方向に回転されるように構成されていてもよい。この場合、制御部２００は、中間転写ベルト２の逆回転開始にあわせ（図６のＳ４参照）、ブラシローラ駆動モータ４０２を制御してブラシローラ５０を逆回転させる。つまり、中間転写ベルト２及びブラシローラ５０は、それぞれが所定速度で且つ連続画像形成ジョブ時の回転方向と逆方向に回転される。そして、制御部２００は、中間転写ベルト２の逆回転を開始してから所定時間経過後に、中間転写ベルト２の逆回転停止にあわせて（図６のＳ５参照）、ブラシローラ駆動モータ４０２を制御し、ブラシローラ５０の回転を停止する。

なお、中間転写ベルト２は当接位置Ｍが対向位置Ｎと逆回転前の元の位置との間を複数回にわたって往復するように、回転駆動されてもよい。即ち、制御部２００は、中間転写ベルト２の正回転方向への回転駆動と逆回転方向への回転駆動とを交互に繰り返し行うように、ブラシローラ駆動モータ４０２を制御してもよい。

なお、上述した各実施形態では、両面印刷モードの終了時に、中間転写ベルト２が逆回転されるようにしたが、これに限られない。例えば、現像剤の補給切れや記録材Ｐの供給切れなどのエラーや障害等の発生によって実行中の両面印刷モードの中断時などに、中間転写ベルト２を逆回転してワックス除去を行ってもよい。この場合、ワックス除去処理が行われた後に、中断された両面印刷モードが再開されてよい。

なお、上述した各実施形態では、ベルト状の中間転写体（中間転写ベルト２）を用いたものを示したがこれに限らず、中間転写体はドラム状であってもよい。

なお、以上説明した本実施形態においては、画像形成装置の一例としてフルカラープリンタを用いて説明したが、これに限らず、中間転写体を用いて二次転写を行う画像形成装置であればどのようなものでもよい。すなわち、中間転写体を用いて二次転写を行う画像形成装置であれば、タンデム型／１ドラム型、帯電方式、静電像形成方式、現像方式、転写方式、定着方式の区別無く実施できる。そのような画像形成装置としては、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機などが挙げられる。

１…画像形成装置、２…中間転写体（中間転写ベルト）、４Ｙ（４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）…像担持体（感光ドラム）、２１…クリーニングブレード、３２…駆動ローラ、３２Ｍ…駆動手段（中間転写ベルト駆動モータ）、３４…二次転写回転体（二次転写外ローラ）、３８…加熱手段（定着装置）、５０…摺擦回転体（静電除去回転体、ブラシローラ）、１０６…搬送経路（反転搬送経路）、１０６…搬送部（反転搬送経路）、１０７…搬送部（両面搬送経路）、２００…制御部、３０１…温湿度検知手段（温湿度センサ）、３０２…表面温度検知手段（表面温度検知センサ）、４０２…回転駆動手段（ブラシローラ駆動モータ）、Ｐ…記録材、Ｔ１…一次転写部、Ｔ２…二次転写部

Claims (5)

1. トナー像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に当接して前記像担持体との間で一次転写部を形成し、画像形成時に所定方向に回転して前記一次転写部で前記像担持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、
   前記中間転写体に当接して前記中間転写体との間で二次転写部を形成し、前記二次転写部で前記中間転写体上のトナー像が記録材に二次転写される二次転写回転体と、
   前記記録材を加熱して前記記録材上のトナー像を前記記録材に定着させる定着手段と、
   前記定着手段を通過した記録材の表裏を反転し、前記二次転写部へ搬送可能な搬送部と、
   前記二次転写部よりも前記所定方向下流側で前記中間転写体に対して当接するクリーニングブレードと、
   前記所定方向に関して前記二次転写部と前記クリーニングブレードとの間に配置され、前記中間転写体を摺擦する摺擦回転体と、
   画像形成ジョブの終了時あるいは中断時に前記中間転写体を停止し、停止した前記中間転写体と前記クリーニングブレードとの当接している箇所が少なくとも前記摺擦回転体と対向する位置に到達するまで、前記中間転写体を前記所定方向と逆方向に回転させる移動モードを実行可能な制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記画像形成ジョブが記録材の両面にトナー像を形成する両面印刷モードである場合に前記移動モードを実行し、前記画像形成ジョブが記録材の片面のみにトナー像を形成する片面印刷モードである場合に前記移動モードを実行しない、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 環境温度又は前記定着手段を通過した記録材の温度を検知する温度検知手段を備え、
   前記制御部は、前記両面印刷モード時に前記温度検知手段により検知された温度が閾値以上である場合に、前記移動モードを実行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記搬送部は、反転された記録材が前記二次転写部に向けて搬送される両面搬送経路を有し、
   前記温度検知手段は、前記両面搬送経路の前記二次転写部よりも前記所定方向上流側に配置されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記摺擦回転体を回転する回転駆動手段を備え、
   前記回転駆動手段は、前記摺擦回転体を前記所定方向に回転している前記中間転写体と互いに接する位置で反対方向となるように回転する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記摺擦回転体は、二次転写後の前記中間転写体に残留するトナーを静電的に吸着して除去する回転体である、
   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。

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