(57)【要約】【課題】中間転写体上のトナーを回収し、保持する保持手段と、この保持手段からトナーを回収する回収手段と、を用いる場合において、保持手段の耐久劣化を抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写体６上のトナーを中間転写体６から静電的に転移させて静電的に保持する保持手段１０１と、保持手段１０１が保持したトナーを保持手段１０１から回収可能な回収手段１０２と、を有する画像形成装置Ａは、像担持体１上に形成されるトナー像のトナー量に係る情報を認識する第１及び第２の認識手段を有し、第１の認識手段と第２の認識手段とは、それぞれ像担持体１の移動方向に直交する方向における異なる位置に形成されるトナー像のトナー量に係る情報を認識し、第１及び第２の認識手段のうち、より多くのトナー量に係る情報を認識した方の認識結果に基づいて、回収手段１０２に保持手段１０１からトナーを回収させるタイミングを制御する構成とする。【選択図】図１
2010134390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する移動可能な像担持体と、前記像担持体上のトナー像の転写を受ける移動可能な中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写させる１次転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写させる２次転写手段と、前記中間転写体上のトナーを前記中間転写体から静電的に転移させて静電的に保持する保持手段と、前記保持手段が保持したトナーを前記保持手段から回収可能な回収手段と、を有する画像形成装置において、
前記像担持体上に形成されるトナー像のトナー量に係る情報を認識する第１及び第２の認識手段を有し、前記第１の認識手段と前記第２の認識手段とは、それぞれ前記像担持体の移動方向に直交する方向における異なる位置に形成されるトナー像のトナー量に係る情報を認識し、前記第１及び第２の認識手段のうち、より多くのトナー量に係る情報を認識した方の認識結果に基づいて、前記回収手段に前記保持手段からトナーを回収させるタイミングを制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の認識手段は、それぞれ前記像担持体の移動方向に直交する方向における異なる位置毎に形成される画像の情報を積算する積算手段と、前記像担持体の移動方向に直交する方向における異なる位置毎に前記積算された情報を記憶する記憶手段と、で構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
トナー像を担持する移動可能な像担持体と、前記像担持体上のトナー像の転写を受ける移動可能な中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写させる１次転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写させる２次転写手段と、前記中間転写体上のトナーを前記中間転写体から静電的に転移させて静電的に保持する保持手段と、前記保持手段が保持したトナーを前記保持手段から回収可能な回収手段と、を有する画像形成装置において、
前記中間転写体の移動方向において前記２次転写手段の下流且つ前記保持手段の上流における前記中間転写体上のトナー量に係る情報を認識する第１及び第２の認識手段を有し、前記第１の認識手段と前記第２の認識手段とは、それぞれ前記中間転写体の移動方向に直交する方向における異なる位置におけるトナー量に係る情報を認識し、前記第１及び第２の認識手段のうち、より多くのトナー量に係る情報を認識した方の認識結果に基づいて、前記回収手段に前記保持手段からトナーを回収させるタイミングを制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の認識手段は、それぞれ前記中間転写体の移動方向に直交する方向における異なる位置毎のトナー量に応じた信号を出力するトナー量検知センサで構成されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
トナー像を担持する移動可能な像担持体と、前記像担持体上のトナー像の転写を受ける移動可能な中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写させる１次転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写させる２次転写手段と、前記中間転写体上のトナーを前記中間転写体から静電的に転移させて静電的に保持する保持手段と、前記保持手段が保持したトナーを前記保持手段から回収可能な回収手段と、を有する画像形成装置において、
前記保持手段が保持したトナー量に係る情報を認識する第１及び第２の認識手段を有し、前記第１の認識手段と前記第２の認識手段とは、それぞれ前記中間転写体の移動方向に直交する方向における異なる位置に対応する位置の前記保持手段に保持したトナー量に係る情報を認識し、前記第１及び第２の認識手段のうち、より多くのトナー量に係る情報を認識した方の認識結果に基づいて、前記回収手段に前記保持手段からトナーを回収させるタイミングを制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の認識手段は、それぞれ前記中間転写体の移動方向に直交する方向における異なる位置に対応する位置毎の前記保持手段に流れる電流値を検知する電流検知手段で構成されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザープリンタ、複写機、ファクシミリなどの電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の画像形成装置において、カラー画像形成装置がモノクロ画像形成装置に置き換わる形で普及してきている。そして、カラー画像形成装置にもモノクロ画像形成装置並みの画像形成速度が要求されている。
【０００３】
電子写真方式のカラー画像形成装置の高速化を実現する構成として、タンデム型と呼ばれる構成が提案され、又実現化されている。タンデム型の画像形成装置は、中間転写方式のものと直接転写方式のものに大別される。
【０００４】
中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置では、複数色のトナーとして、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーによるトナー像が、像担持体としての複数の電子写真感光体（感光体）上にそれぞれ形成される。各像担持体上に形成された各色のトナー像は、１次転写手段により中間転写体上に順次に重ね合わせて転写（１次転写）される。次いで、中間転写体上に形成された多重トナー像は、２次転写手段により一括して紙などの転写材上に転写（２次転写）される。最後に、転写材上に転写されたトナー像は、熱、圧力などによって転写材上に定着させられて、カラー画像が形成される。感光体としては、一般的に、ドラム状の感光体、即ち、感光ドラムが用いられる。又、中間転写体としては、一般的に、無端ベルト状の中間転写体、即ち、中間転写ベルトが用いられる。
【０００５】
２次転写時に転写材に転写されずに中間転写体上に残存したトナー（２次転写残トナー）は、中間転写体のクリーニング手段により除去され、回収される。
【０００６】
中間転写体のクリーニング手段としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものが提案されている。即ち、中間転写体上に接触するように、保持手段として導電性のブラシローラや導電性の発泡性弾性ローラを配置し、中間転写体上に付着したトナーを、それらブラシローラや発泡性弾性ローラに静電的に回収し、保持する。そして、更に、回収手段を上述のブラシローラや発泡弾性ローラに当接させ、ブラシローラや発泡弾性ローラに保持されたトナーを静電的に回収手段に転移させる。一般に、回収手段を用いる場合には、回収手段に付着したトナーを除去するための除去手段として、例えば、可撓性のシート部材や弾性ゴムブレードを配置する。除去手段により除去されたトナーは、回収容器に回収される。
【特許文献１】特開２０００−１２２４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような中間転写体のクリーニング手段を用いた画像形成装置では、回収手段を保持手段に当接させている時間が長くなると、摺擦によって保持手段が磨耗し易いといった課題がある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、中間転写体上のトナーを回収し、保持する保持手段と、この保持手段からトナーを回収する回収手段と、を用いる場合において、保持手段の耐久劣化を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の第１の態様は、トナー像を担持する移動可能な像担持体と、前記像担持体上のトナー像の転写を受ける移動可能な中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写させる１次転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写させる２次転写手段と、前記中間転写体上のトナーを前記中間転写体から静電的に転移させて静電的に保持する保持手段と、前記保持手段が保持したトナーを前記保持手段から回収可能な回収手段と、を有する画像形成装置において、前記像担持体上に形成されるトナー像のトナー量に係る情報を認識する第１及び第２の認識手段を有し、前記第１の認識手段と前記第２の認識手段とは、それぞれ前記像担持体の移動方向に直交する方向における異なる位置に形成されるトナー像のトナー量に係る情報を認識し、前記第１及び第２の認識手段のうち、より多くのトナー量に係る情報を認識した方の認識結果に基づいて、前記回収手段に前記保持手段からトナーを回収させるタイミングを制御することを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
本発明の第２の態様は、トナー像を担持する移動可能な像担持体と、前記像担持体上のトナー像の転写を受ける移動可能な中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写させる１次転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写させる２次転写手段と、前記中間転写体上のトナーを前記中間転写体から静電的に転移させて静電的に保持する保持手段と、前記保持手段が保持したトナーを前記保持手段から回収可能な回収手段と、を有する画像形成装置において、前記中間転写体の移動方向において前記２次転写手段の下流且つ前記保持手段の上流における前記中間転写体上のトナー量に係る情報を認識する第１及び第２の認識手段を有し、前記第１の認識手段と前記第２の認識手段とは、それぞれ前記中間転写体の移動方向に直交する方向における異なる位置におけるトナー量に係る情報を認識し、前記第１及び第２の認識手段のうち、より多くのトナー量に係る情報を認識した方の認識結果に基づいて、前記回収手段に前記保持手段からトナーを回収させるタイミングを制御することを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
本発明の第３の態様は、トナー像を担持する移動可能な像担持体と、前記像担持体上のトナー像の転写を受ける移動可能な中間転写体と、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写させる１次転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写させる２次転写手段と、前記中間転写体上のトナーを前記中間転写体から静電的に転移させて静電的に保持する保持手段と、前記保持手段が保持したトナーを前記保持手段から回収可能な回収手段と、を有する画像形成装置において、前記保持手段が保持したトナー量に係る情報を認識する第１及び第２の認識手段を有し、前記第１の認識手段と前記第２の認識手段とは、それぞれ前記中間転写体の移動方向に直交する方向における異なる位置に対応する位置の前記保持手段に保持したトナー量に係る情報を認識し、前記第１及び第２の認識手段のうち、より多くのトナー量に係る情報を認識した方の認識結果に基づいて、前記回収手段に前記保持手段からトナーを回収させるタイミングを制御することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、中間転写体上のトナーを回収し、保持する保持手段と、この保持手段からトナーを回収する回収手段と、を用いる場合において、保持手段の耐久劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１４】
実施例１
１．画像形成装置の全体構成
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成を示す。本実施例の画像形成装置Ａは、フルカラー画像の形成が可能な電子写真方式のレーザービームプリンタである。特に、本実施例の画像形成装置Ａは、中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置である。
【００１５】
本実施例の画像形成装置Ａは、複数の画像形成部として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部（ステーション）Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。本実施例では、４個の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄは、略水平方向に並設されている。
【００１６】
本実施例では、各画像形成部の構成及び動作は共通する部分が多いため、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの画像形成部に関連する要素であることを示すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。
【００１７】
画像形成部Ｓは、像担持体としてのドラム型の感光体、即ち、感光ドラム１を備えている。この感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）によって、図１の矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１の表面の移動方向（回転方向）に従って順に、次の各手段が設けられている。先ず、感光ドラム１の表面を均一に帯電する帯電手段としての帯電装置２である。次に、画像情報に基づいてレーザービームを照射して感光ドラム１上に静電潜像（静電像）を形成する露光手段としてのスキャナ部３である。次に、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段としての現像装置４である。次に、感光ドラム１上のトナー像を後述の中間転写体に転写させる１次転写手段（第１の転写手段）としての、ローラ状の接触帯電部材で構成された１次転写部材５である。次に、１次転写後の感光ドラム１の表面に残った転写残トナー（１次転写残トナー）を除去する像担持体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置９である。
【００１８】
又、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向して、トナー像を一時的に担持して、図１の矢印Ｒ２方向（時計方向）に回転（周回移動）する、移動可能な無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト６が設けられている。１次転写部材５は、中間転写ベルト６の内周面側において、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの各感光ドラム１ａ〜１ｄのそれぞれに対向して設けられている。又、中間転写ベルト６の外周面側には、中間転写ベルト６上のトナー像を転写材Ｐに転写させる２次転写手段（第２の転写手段）としての、ローラ状の接触帯電部材で構成された２次転写部材７が配置されている。更に、詳しくは後述するように、中間転写ベルト６の外周面側には、２次転写後の中間転写ベルト６の表面に付着したトナー（２次転写残トナー）を除去する中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置１０が配設されている。
【００１９】
又、画像形成装置Ａには、転写材Ｐに転写されたトナー像を転写材Ｐに定着させる定着手段としての定着装置８、転写材Ｐを収納するためのカセット１１、転写材Ｐを給送、搬送するための給送ローラ１２、搬送ローラ対１３などが設けられている。
【００２０】
尚、本実施例では、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電装置２、現像装置４及び感光体クリーニング装置９とは、一体的にカートリッジ化され、画像形成装置Ａの本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジＢを形成している。
【００２１】
感光ドラム１は、本実施例では、直径３０ｍｍのアルミニウム製のシリンダの外周面に、有機光導電体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成されている。感光ドラム１は、その長手方向（回転軸線方向）の両端部が支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ（図示せず）からの駆動力が伝達されることにより、図１の矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。
【００２２】
帯電装置２は、本実施例では、ローラ状に形成された導電性ローラ（帯電ローラ）である。帯電装置２は、このローラを感光ドラム１の表面に当接させると共に、このローラに１次帯電電圧印加手段としての１次帯電電源（図示せず）によって帯電バイアスが印加されることにより、感光ドラム１の表面を一様に帯電させる。本実施例では、感光ドラム１は、負極性に帯電させられる。
【００２３】
スキャナ部３は、レーザー光学ユニットである。スキャナ部３は、駆動回路（図示せず）によって画像信号に応じたレーザー光Ｌの点灯が制御され、帯電済みの感光ドラム１の表面をそのレーザー光Ｌで選択的に露光し、感光ドラム１上に静電潜像を形成する。
【００２４】
現像装置４は、現像剤を収容する現像容器、現像容器内のトナーを感光ドラム１に供給する現像剤担持体としての現像ローラ４１などを有する。本実施例では、現像装置４は、現像剤として、トナーである非磁性１成分現像剤を用いる。第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーを収納している。又、本実施例では、トナーの正規の帯電極性は負極性であり、そのほとんどが負極性に帯電している。感光ドラム１上の静電潜像の現像時には、現像電圧印加手段としての現像電源（図示せず）から現像装置４の現像ローラ４１ａに電圧を供給することによって、現像ローラ４１ａと、静電潜像が形成された感光ドラム１と、の間に現像バイアスを印加する。これにより、静電潜像は、トナーが付着させられて、トナー像として現像される。本実施例では、感光ドラム１上の静電潜像を反転現像方式にて現像する。つまり、一様に帯電させた後に露光によって電荷を減衰させた感光ドラム１上の露光部に、感光ドラム１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーを付着させることで、感光ドラム１上の静電潜像を現像する。
【００２５】
１次転写部材５は、本実施例では、ローラ状に形成された導電性ローラ（１次転写ローラ）である。本実施例では、１次転写部材５は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属からなる外径６ｍｍのシャフトの周囲に、外径１２ｍｍとなるように発泡性弾性ローラが形成されたものである。この発泡性弾性ローラは、１０6〜１０9Ωの電気抵抗を有する。１次転写部材５は、中間転写ベルト６を挟んで感光ドラム１に加圧され、中間転写ベルト６と感光ドラム１とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成する。１次転写時には、１次転写部材５には、１次転写電圧印加手段としての１次転写電源（図示せず）より、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の１次転写バイアスが印加される。これにより、感光ドラム１上のトナー像は中間転写ベルト６上に転写（１次転写）される。
【００２６】
中間転写ベルト６は、本実施例では、１０7〜１０14Ω・ｃｍの体積固有抵抗率を持たせた、厚さ５０〜１５０μｍ程度の無端のフィルム状部材で構成されている。
【００２７】
尚、上記体積抵抗率は、ＪＩＳ法Ｋ６９１１に準拠した測定プローブを用い、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製高抵抗計Ｒ８３４０にて、温度は２５℃、相対湿度は５０％として、５０〜１００Ｖを印加して得た値である。
【００２８】
中間転写ベルト６は、複数の支持部材としての駆動ローラ６１、２次転写対向ローラ６２及びテンションローラ６３に掛け回されている。駆動ローラ６１は、中間転写ベルト６を図１の矢印Ｒ２方向（時計回り）に回転（周回移動）させる。２次転写対向ローラ６２、テンションローラ６３は、中間転写ベルト６の回転に伴って従動して回転する。テンションローラ６３は、中間転写ベルト６の搬送性の安定のために、中間転写ベルト６に適度なテンションを加える。２次転写対向ローラ６２は、２次転写部材７の対向部材（対向極，対向ローラ）としての機能を有している。又、テンションローラ６３は、後述するベルトクリーニング装置１０が備える保持手段としての回収ローラ１０１の対向部材（対向極，対向ローラ）としての機能を有している。
【００２９】
２次転写部材７は、１次転写部材５と同様の構成、物性を有するものである。２次転写部材７は、転写材Ｐを介して中間転写ベルト６に加圧され、中間転写ベルト６との接触部に２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成する。２次転写時には、２次転写部材７には、２次転写電圧印加手段としての２次転写電源（図示せず）より、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の２次転写バイアスが印加される。これにより、中間転写ベルト６上のトナー像は転写材Ｐ上に転写（２次転写）される。
【００３０】
感光体クリーニング装置９は、本実施例では、クリーニング部材として、弾性体であるゴム材料で形成された板状の部材、即ち、クリーニングブレードを有する。クリーニングブレードは、感光ドラム１の表面に当接している。感光体クリーニング装置９は、このクリーニングブレードによって感光ドラム１上の１次転写残トナーを感光ドラム１の表面から除去する。感光ドラム１の表面から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置９の容器に回収される。
【００３１】
ベルトクリーニング装置１０は、中間転写ベルト６の表面に付着した、主に負極性に帯電したトナーを、一時的に回収し、保持するためのものである。ベルトクリーニング装置１０は、中間転写ベルト６の表面の移動方向（回転方向）において、２次転写部Ｎ２（２次転写部材７）よりも下流、且つ、第１の画像形成部Ｓａの１次転写部Ｎ１ａよりも上流において、中間転写ベルト６の表面を清掃する。ベルトクリーニング装置１０は、保持手段としての回収ローラ１０１、回収手段としての剥ぎ取りローラ１０２、除去手段としてのスクレイパ１０３などを有する。ベルトクリーニング装置１０についての詳細は後述する。
【００３２】
画像形成時には、感光ドラム１の表面は帯電装置２によって一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム１は、スキャナ部３からのレーザー光Ｌによって走査露光されて、その表面に静電潜像が形成される。次いで、感光ドラム１の表面に形成された静電潜像に応じて、現像装置４からトナーが感光ドラム１上に転移させられ、感光ドラム１には静電潜像がトナーで現像されたトナー像が形成される。感光ドラム１の表面に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において、中間転写ベルト６の表面に転写（１次転写）される。
【００３３】
例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のような帯電、露光、現像、１次転写の各工程が、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにおいて行われる。そして、中間転写ベルト６には、各１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄにおいて各色のトナー像が順次に重ね合わせて転写された多重トナー像が形成される。
【００３４】
一方、画像形成装置Ａの本体の下部に装着されたカセット１１に収納された転写材Ｐが、給送ローラ１２によって１枚ずつ分離給送されると共に、搬送ローラ対１３により２次転写部Ｎ２へと搬送される。そして、中間転写ベルト６上に形成された多重トナー像は、２次転写部Ｎ２において転写材Ｐに一括して転写（２次転写）される。
【００３５】
トナー像が転写された転写材Ｐは、加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２のローラ対を有する定着装置８へと搬送される。転写材Ｐは、定着装置８を通過することで、その上にトナー像が熱定着される。その後、転写材Ｐは、排出ローラ対１４によって画像形成装置Ａの上部に排出される。
【００３６】
２．中間転写ベルトのクリーニング態様
次に、中間転写ベルト６のクリーニング態様について説明する。
【００３７】
前述のように、回収手段を保持手段に当接させるベルトクリーニング装置を用いた画像形成装置では、回収手段を保持手段に当接させている時間が長くなると、摺擦によって保持手段が磨耗し易いといった課題がある。そこで、保持手段の磨耗を防ぐために、回収手段を保持手段に当接させる時間を減らすことが望まれる。
【００３８】
本実施例の目的は、保持手段の耐久劣化を抑制することである。本実施例のより詳細な目的は、不必要に回収手段が保持手段に当接することを抑制し、保持手段の磨耗を抑制することである。
【００３９】
本実施例では、概略、感光ドラム１の回転方向に直交する方向で領域分けを行い、各領域についてトナーの消費量に係る情報を取得する。そして、取得した情報のうち、最大のものを用いて、剥ぎ取りローラ１０２の回収ローラ１０１に対する当接タイミングを確定する。これによって、不必要に剥ぎ取りローラ１０２が回収ローラ１０１に当接することを抑制することができ、回収ローラ１０１の磨耗を抑制することができる。以下、更に詳しく説明する。
【００４０】
図２は、ベルトクリーニング装置１０の概略構成を示す。
【００４１】
ベルトクリーニング装置１０は、中間転写ベルト６上のトナーを一時的に回収し、保持するための保持手段としての回転可能な保持部材である回収ローラ１０１を有する。回収ローラ１０１は、中間転写ベルト６から静電的に転移されたトナーを静電的に保持可能である。又、ベルトクリーニング装置１０は、回収ローラ１０１に保持されたトナーを剥ぎ取るための回収手段としての回転可能な回収部材である剥ぎ取りローラ１０２を有する。剥ぎ取りローラ１０２は、本実施例では、回収ローラ１０１から静電的にトナーを回収可能である。更に、ベルトクリーニング装置１０は、剥ぎ取りローラ１０２からトナーを除去するための除去手段としてのスクレイパ１０３を有する。
【００４２】
本実施例では、中間転写ベルト６上のトナーのクリーニング工程の概略は、次の通りである。先ず、回収ローラ１０１が、中間転写ベルト６上のトナーを回収し、一時的に保持した状態を維持する。そして、概略、回収ローラ１０１内のトナー量が回収能力（或いは保持能力）の最大値（回収保持許容量）に達した時点で、回収ローラ１０１から剥ぎ取りローラ１０２にトナーを転移させる吐き出し動作を行う。即ち、剥ぎ取りローラ１０２により回収ローラ１０１からトナーを剥ぎ取る剥ぎ取り動作を行う。剥ぎ取りローラ１０２に吐き出されたトナーは、スクレイパ１０３で剥ぎ取りローラ１０２から掻き取られ、回収容器１０４（図１）に回収される。
【００４３】
ここで、上記回収保持許容量（最大回収可能量，飽和容量）について説明する。回収ローラ１０１の状態は、その初期はトナーの無い状態から始まる。そして、回収ローラ１０１の使用に伴ってトナーが回収され、保持される状態が続く。この状態は、回収ローラ１０１に送られてくるトナーを実質的に全て回収し、保持している状態である。その後、ある時点を境に、中間転写ベルト６上から回収し、保持すべきトナーを全ては回収できなくなる状態となる。この状態となる理由は、回収ローラ１０１に回収し、保持しているトナーが、その発泡性弾性ローラの発泡セル中に詰まっていき、追加のトナーの回収が困難になるためである。このある時点、即ち、回収ローラ１０１が回収すべきトナーを実質的に全て回収することができる期間の最終時点において回収ローラ１０１中に保持されているトナーの量が回収保持許容量である。回収保持許容量を越えてトナーを回収ローラ１０１に回収させようとすると、中間転写ベルト６からのトナーの回収不足が発生することがある。
【００４４】
回収ローラ１０１は、本実施例では、金属ローラを弾性体で覆った弾性ローラで構成される。特に、本実施例では、回収ローラ１０１は、金属ローラを、１０5〜１０10Ωに電気抵抗値が調整され、発泡径が５０〜３００μｍの発泡セルを有する発泡弾性体であるシリコーン系或いはウレタン系のゴム材料で覆った発泡性弾性ローラである。発泡弾性体の発泡径の大きさは、選択する材料、画像形成装置Ａの画像形成速度などに応じて最適なものを選択すれば良い。
【００４５】
回収ローラ１０１は、本実施例では、発泡弾性体を中間転写ベルト６に対し０．２５〜１．５ｍｍ侵入させた状態で配設される。回収ローラ１０１は、中間転写ベルト６を挟んで従動ローラ６３に加圧されている。又、回収ローラ１０１は、駆動回転させても、中間転写ベルト６に対して従動回転させてもよい。回収ローラ１０１を駆動回転させる場合は、対向部にて中間転写ベルト６の移動方向に対して順方向及び逆方向どちらに移動するように駆動回転させてもよい。但し、回収ローラ１０１の耐摩耗性などを考慮すると、回収ローラ１０１は、対向部にて中間転写ベルト６の移動方向に対して順方向に移動するように駆動回転させるのが好ましい。本実施例では、回収ローラ１０１は、対向部にて中間転写ベルト６の移動方向に対して順方向に移動するように駆動回転させた。又、中間転写ベルト６の移動速度（周速度）と回収ローラ１０１の回転速度（周速度）とに０〜１００％程度の速度差を設けてもよい。
【００４６】
剥ぎ取りローラ１０２は、本実施例では、表面粗さＲｚ（ＪＩＳ十点平均粗さ）が０．５〜５．０μｍに調整された、ＳＵＳなどの金属で作製された金属ローラで構成される。表層均一化、すべり性能確保を目的として、フッ素コーティング等を行っても良い。
【００４７】
剥ぎ取りローラ１０２は、回収ローラ１０１に対して当接状態、離間状態を切り替えられるように、即ち、回収ローラ１０１に対し接離可能に構成されている。本実施例では、剥ぎ取りローラ１０２は、長手方向（回転軸線方向）の両端部が軸受け（図示せず）によって支持されている。そして、切り替え手段としての当接離間機構を構成するカム１０５の動きに連動して、剥ぎ取りローラ１０２の軸受けが回収ローラ１０１に対して近接又は離間する方向（図２中上下方向）に移動する。これにより、回収ローラ１０１に対する剥ぎ取りローラ１０２の当接・離間状態が切り替わる。カム１０５の作動による回収ローラ１０１に対する剥ぎ取りローラ１０２の当接・離間状態の切り替えは、画像形成装置Ａに設けられた制御手段としての制御部１８によって制御される。
【００４８】
剥ぎ取りローラ１０２が回収ローラ１０１に当接した際には、剥ぎ取りローラ１０２に対して、回収ローラ１０１の発泡弾性体が０．２５〜１．５ｍｍ侵入する。剥ぎ取りローラ１０２は、駆動回転させても、回収ローラ１０１に対して従動回転させてもよい。剥ぎ取りローラ１０２を駆動回転させる場合は、対向部にて回収ローラ１０１の移動方向に対して順方向及び逆方向のどちらに移動するように駆動回転させてもよい。但し、回収ローラ１０１の耐摩耗性などを考慮すると、剥ぎ取りローラ１０２は、対向部にて回収ローラ１０１の移動方向に対して順方向に移動するように駆動回転させるのが好ましい。本実施例では、剥ぎ取りローラ１０２は、対向部にて回収ローラ１０１の移動方向に対して順方向に移動するように駆動回転させた。又、回収ローラ１０１の回転速度（周速度）と剥ぎ取りローラ１０２の回転速度（周速度）とに０〜１００％程度の速度差を設けてもよい。
【００４９】
スクレイパ１０３は、本実施例では、可撓性シート部材である。特に、本実施例では、スクレイパ１０３は、厚さ２００〜３００μｍのルミラー（登録商標）シート（東レ（株）製）で構成し、自由長を４ｍｍ程度とした。スクレイパ１０３は、剥ぎ取りローラ１０２が回収ローラ１０１に当接した状態において、その自由端のエッジ部が、２ｍｍ程度剥ぎ取りローラ１０２に侵入する位置に配置した。
【００５０】
回収ローラ１０１には、第１のクリーニング電圧印加手段としての第１のクリーニング電源１５より、正極性、負極性のいずれかのバイアスを切り替えて印加できるようになっている。即ち、本実施例では、第１のクリーニング電源１５は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の電圧を出力する第１の電圧出力部１５１と、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の電圧を出力する第２の電圧出力部１５２と、を有している。第１のクリーニング電源１５から回収ローラ１０１に印加するバイアスの極性などは、画像形成装置Ａに設けられた制御部１８の制御により切り替えられる。
【００５１】
又、剥ぎ取りローラ１０２には、第２のクリーニング電圧印加手段としての第２のクリーニング電源１７より、正極性のバイアスを印加できるようになっている。即ち、本実施例では、第２のクリーニング電源１７は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の電圧を出力する電圧出力部１７１を有する。
【００５２】
制御部１８は、制御部１８に内蔵されるか又は制御部１８に接続された記憶手段としての記憶装置１９に記憶されたプログラム、データに従い、各種の制御を行う。本実施例に関連して、制御部１８は、特に、カム１０５の作動、電源１５、１７の電圧出力のＯＮ／ＯＦＦ若しくは出力電圧の極性や値の切り替えなどを制御する。本実施例では、カム１０５や電源１５、１７などの制御手段は、画像形成装置Ａの全体の動作を統括制御する制御部１８が兼ねるが、これらカム１０５や各種電源１５、１７などのうちのいずれか又は幾つかを制御する個別の制御手段が設けられていてもよい。記憶装置１９としては、電子的なメモリなど利用可能な任意のものを用いることができる。
【００５３】
尚、回収ローラ１０１、剥ぎ取りローラ１０２、スクレイパ部材１０３の長手方向の長さはそれぞれ、中間転写ベルト６の移動方向と略直交する方向の長さと同等である。
【００５４】
次に、本実施例における回収ローラ１０１による中間転写ベルト６上トナーの回収動作、及び剥ぎ取りローラ１０２による回収ローラ１０１からのトナーの剥ぎ取り動作について説明する。
【００５５】
図３は、中間転写ベルト６上のトナーＴを回収ローラ１０１で回収し、保持している動作形態（回収動作）を示したものである。
【００５６】
本実施例の画像形成装置Ａの場合、中間転写ベルト６上に付着しているトナーは、そのほとんどが、正規の帯電極性である負極性に帯電したトナーである。従って、回収ローラ１０１にトナーと逆極性である正極性のバイアスを印加することで、中間転写ベルト６上のトナーを回収ローラ１０１に回収することが可能となる。この時、回収ローラ１０１と中間転写ベルト６との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト６から回収ローラ１０１に向けて移動させる方向の電界が形成される。この場合の適切なバイアス値は、回収ローラ１０１に使用されている材料、画像形成装置Ａが使用される環境（温度・湿度）などによって異なるが、＋５００〜＋３０００Ｖ程度が好ましい。この状態では、剥ぎ取りローラ１０２と回収ローラ１０１とは離間させられている。
【００５７】
尚、上述のように回収ローラ１０１に正極性のバイアスを印加すると、正極性に帯電したトナーは、回収ローラ１０１で回収することは不可能である。しかし、中間転写ベルト６の移動方向において回収ローラ１０１の下流に配置された感光ドラム１は負極性に帯電されており、正極性のトナーは感光ドラム１で回収される。
【００５８】
図４は、回収ローラ１０１に付着したトナーを剥ぎ取りローラ１０２に転移させる動作形態（剥ぎ取り動作）を示したものである。
【００５９】
剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１に当接させ、回収ローラ１０１にトナーと逆極性である正極性のバイアスを印加したままで、剥ぎ取りローラ１０２にもトナーと逆極性である正極性のバイアスを印加する。この際、剥ぎ取りローラ１０２には、回収ローラ１０１に印加するバイアスよりも絶対値で２５０Ｖ〜７５０Ｖ高いバイアス（トナーと逆極性側に高いバイアス）を印加する。これにより、回収ローラ１０１に付着した負極性のトナーは、中間転写ベルト６に吐き出されることなく、剥ぎ取りローラ１０２に転移させることが可能となる。この時、回収ローラ１０１と中間転写ベルト６との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト６から回収ローラ１０１に向けて移動させる方向の電界が形成される。又、この時、回収ローラ１０１と剥ぎ取りローラ１０２との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを回収ローラ１０１から剥ぎ取りローラ１０２に向けて移動させる方向の電界が形成される。
【００６０】
剥ぎ取りローラ１０２に転移したトナーは、剥ぎ取りローラ１０２とスクレイパ１０３との接触部を通過する際に、剥ぎ取りローラ１０２の表面から掻き落とされ、自由落下する。そして、掻き落とされたトナーは、回収容器１０４（図１）に回収される。
【００６１】
ここで、従来、回収ローラ１０１からのトナーの除去を剥ぎ取りローラ１０２で行うベルトクリーニング装置の構成では、剥ぎ取りローラ１０２は回収ローラ１０１に対して常時当接した状態となっている。そのため、回収ローラ１０１と剥ぎ取りローラ１０２との間で摺擦が発生し、発泡性弾性ローラである回収ローラ１０１は磨耗し易く、ベルトクリーニング装置１０の高寿命化は困難であった。
【００６２】
本実施例では、感光ドラム１上に形成されるトナー像の情報を認識する手段として、次のような構成を採用する。即ち、制御部１８は、記憶装置１９に、画像情報に基づき感光ドラム１上に形成される画像（潜像）の画像ドット数を、画素単位で積算し、記録する。又、本実施例では、この記録は、画像形成部Ｓ毎、即ち、色毎に行うと共に、各画像形成部Ｓにおいては、感光ドラム１の移動方向（回転方向）に直交する方向（長手方向）に分割された複数の領域毎に行う。
【００６３】
本実施例では、感光ドラム１の長手方向にＤ個（Ｄは２以上の自然数）に分割した領域１〜領域Ｄを設定する。特に、本実施例では、感光ドラム１を長手方向に５個の領域に分ける（５等分）。
【００６４】
又、図５に示すように、積算手段としての制御部１８は、上述のようにして記録された画像ドット数から、感光ドラム１の長手方向に分割された領域毎に、形成した色分、又出力したページ分累計した、画像ドットの積算値（積算画像ドット数）を求める。
【００６５】
そして、本実施例では、各領域のうちいずれか１つの領域における積算画像ドット数が、回収ローラ１０１の全体の回収保持許容量を上記分割された領域の数で除した値に対応する所定値に達した時点で、回収ローラ１０１からのトナーの剥ぎ取り動作を行う。即ち、回収ローラ１０１における該当箇所におけるトナーの保持量が当該箇所に対する回収保持許容量に達した時点で、剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１に当接させて、剥ぎ取り動作を行う。
【００６６】
更に説明すると、中間転写ベルト６の長手方向に一様に画像を形成した場合に、回収ローラ１０１に供給されるトナー量が、回収ローラ１０１の全体の回収保持許容量となる時の、当該画像の全体の積算画像ドット数をＸ１とする。この時、感光ドラム１の長手方向の領域をＤ個に分割する場合には、各領域における積算画像ドット数の最大値Ｙ１は、以下の式で表される。
Ｙ１＝Ｘ１／Ｄ
【００６７】
図６は、本実施例において、画像ドット数を積算する領域を感光ドラム１の長手方向に５分割（Ｄ＝５）した時の、画像形成ページ数と各領域（領域１〜領域５）の積算画像ドット数との相関を示す。
【００６８】
本実施例では、領域１〜５のうちいずれかの領域における積算画像ドット数が上記式で表される値Ｙ１に到達した時点で剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１に当接させる。これにより、回収ローラ１０１に蓄積されたトナーを剥ぎ取り、回収容器１０４に回収することができる。
【００６９】
積算画像ドット数は、文書などの文字が中心である低画像比率モードでは比較的少なく、写真のような画像を中心とした高画像比率モードでは比較的多くなる。そのため、積算画像ドット数を記録することによって、回収ローラ１０１の蓄積状況を予測し、剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１に当接させるタイミングを最適化することが可能となる。
【００７０】
更に、画像ドット数を積算する領域を感光ドラム１の長手方向で分割することによって、例えば感光ドラム１の長手方向において両端部のみがベタ画像（最大濃度レベルの画像）で、その他の箇所が全白（非画像部）である画像などが形成された場合を考える。本実施例によれば、この場合においても、当該両端部に対応する中間転写ベルト６のクリーニング不良を発生させることがないように、最適なタイミングで剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１に当接させることが可能となる。
【００７１】
下記表１は、従来例、本実施例のそれぞれについて、各色の画像比率が５％のモードで通紙耐久試験を行った場合における、回収ローラ１０１の磨耗状況を示したものである。回収ローラ１０１の磨耗を発生させる要因としては、回収ローラ１０１と中間転写ベルト６との間で発生する摺擦と、回収ローラ１０１と剥ぎ取りローラ１０２との間で発生する摺擦とがある。表１には、従来例、本実施例のそれぞれについて、回収ローラ１０１が中間転写ベルト６に当接する比率及び回収ローラ１０１が剥ぎ取りローラ１０２に当接する比率を示している。
【００７２】
当該耐久試験においては、従来例、本実施例のいずれの画像形成装置も次の設定で動作させた。回収ローラ１０１の中間転写ベルト６、剥ぎ取りローラ１０２に対する侵入量はいずれも１．５ｍｍとした。又、回収ローラ１０１は中間転写ベルト６に対して４０％の速度差を設けて速く回転させ、剥ぎ取りローラ１０２は回収ローラ１０１に対して４０％の速度差を設けて速く回転させた。
【００７３】
従来例では、剥ぎ取りローラ１０２は回収ローラ１０１に対して常時当接しており、回収ローラ１０１と中間転写ベルト６との間、回収ローラ１０１と剥ぎ取りローラ１０２との間では、常に摺擦が発生している。そのため、耐久試験において８０，０００ページ（８０Ｋページ）程度画像を出力した時点から回収ローラ１０１の磨耗が発生し、回収性能を維持できなくなった。
【００７４】
これに対して、本実施例では、当該耐久試験においては、剥ぎ取りローラ１０２は１００ページに１回の頻度で回収ローラ１０１に当接するようになり、回収ローラ１０１が剥ぎ取りローラ１０２に当接する比率を１％に抑えることができた。そのため、回収ローラ１０１の磨耗は、ベルトクリーニング装置１０の寿命である１５０，０００ページ（１５０Ｋページ）画像を出力した時点でも発生しておらず、回収性能も良好であった。
【００７５】
【表１】
2010134390.tif 000003
【００７６】
このように、本実施例では、画像形成装置Ａは、感光ドラム１上に形成されるトナー像のトナー量に係る情報を認識する手段としての第１及び第２の認識手段を有する。この第１の認識手段と第２の認識手段とは、それぞれ感光ドラム１の移動方向に直交する方向における異なる位置に形成されるトナー像のトナー量に係る情報を認識する。本実施例では、トナー像のトナー量は、潜像情報から認識する。そして、この第１及び第２の認識手段のうち、より多くのトナー量を認識した方の認識結果に基づいて、剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１に当接させて、剥ぎ取りローラ１０２に回収ローラ１０１からトナーを回収させるタイミングを設定（制御）する。本実施例では、第１及び第２の認識手段は、感光ドラム１の異なる位置毎に形成される画像の情報を積算する積算手段としての制御部１８と、該異なる位置毎に積算された情報を記録する記憶装置１９と、で構成される。本実施例では、第１及び第２の認識手段を構成する積算手段及び記憶手段はそれぞれ一体とされており、記憶装置１９には、上記異なる位置毎のトナー像のトナー量に係る情報を記憶する記憶領域が設けられている。しかし、これら第１及び第２の認識手段をそれぞれ構成する積算手段、記憶手段は、別個に設けることも可能である。
【００７７】
尚、本実施例では、感光ドラム１の長手方向に５分割したときの画像ドット数を積算したが、分割する個数が増えるほど、回収ローラ１０１の回収保持許容量に対する検知精度が向上する。
【００７８】
以上説明したように、本実施例によれば、不必要に剥ぎ取りローラ１０２が回収ローラ１０１に当接することを抑制することができ、回収ローラ１０１の磨耗を抑制することができる。
【００７９】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じである。従って、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００８０】
本実施例では、実施例１と同様の目的を達成するべく、概略、中間転写ベルト６上のトナーの量を検知することにより、剥ぎ取りローラ１０２による回収ローラ１０１からのトナーの剥ぎ取り動作のタイミングを決定する。以下、更に詳しく説明する。
【００８１】
図７は、本実施例の画像形成装置Ａの全体構成を示す。又、図８は、本実施例の画像形成装置Ａにおけるテンションローラ６３の近傍を拡大して示す。
【００８２】
本実施例では、画像形成装置Ａは、中間転写ベルト６上のトナー情報を認識する手段として、中間転写ベルト６上に付着したトナー量を計測する手段（トナー量検知センサ）である濃度センサ２００を有する。濃度センサ２００は、中間転写ベルト６の移動方向において、２次転写部Ｎ２（２次転写部材７）の下流、且つ、回収ローラ１０１の上流の位置に配置される。特に、本実施例では、濃度センサ２００は、中間転写ベルト６を介してテンションローラ６３に対向する位置に設けられている。又、本実施例では、濃度センサ２００は、中間転写ベルト６の移動方向（回転方向）に直交する方向（長手方向）において異なる位置に複数個（Ｄ個：Ｄは２以上の自然数）配置されている。特に、本実施例では、濃度センサ２００は５個（Ｄ＝５）配置されている（等間隔）。
【００８３】
濃度センサ２００としては、斯界にて一般的な反射型の光学センサを好適に用いることができる。本実施例では、濃度センサ２００として、発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）と、受光素子としてのＰＤ（フォトダイオード）と、を有し、発光素子から中間転写ベルト６上に照射した光の反射光量を受光素子で検出する反射型の光学センサを用いた。濃度センサ２００が検出した反射光量に応じて出力する信号は、濃度センサ２００の検出結果として制御部１８に入力される。制御部１８は、予め求められて記憶装置１９に記憶されている、濃度センサ２００の検出結果と中間転写ベルト６上のトナー量との関係を示す情報から、中間転写ベルト６上のトナー量を求めることができる。本実施例では、制御部１８は、Ｄ個の濃度センサ２００のそれぞれの検出結果に応じて、中間転写ベルト６の長手方向の各領域におけるトナー量を求めることができる。
【００８４】
本実施例では、中間転写ベルト６の長手方向にＤ個に分割された領域１〜領域Ｄ毎にそれぞれ配列されたＤ個の濃度センサ２００の発光素子は、中間転写ベルト６の移動中は常時点灯する。制御部１８は、Ｄ個の濃度センサ２００のそれぞれの検出結果から、中間転写ベルト６の長手方向の領域毎に、例えば１０ｍｓｅｃのサンプリング周期で逐次にトナー量を積算していく。
【００８５】
このように、本実施例では、中間転写ベルト６上のトナーを直接検出することによって、回収ローラ１０１中が回収したトナー量を算出している点で実施例１とは異なる。
【００８６】
ここで、中間転写ベルト６の長手方向に一様に画像を形成した場合に回収ローラ１０１に供給されるトナー量が回収ローラ１０１の全体の回収保持許容量となる時の、全ての濃度センサ２００で検知される中間転写ベルト６上のトナー量の積算値の合計をＸ２とする。この時、中間転写ベルト６の長手方向の領域をＤ個に分割する場合には、各濃度センサ２００で検知される各領域におけるトナー量の積算値の最大値Ｙ２は、以下の式で表される。
Ｙ２＝Ｘ２／Ｄ
【００８７】
図９は、本実施例において、濃度センサ２００を５個配列した場合の、画像形成ページ数と各濃度センサ２００によって検出された各領域（領域１〜領域５）のトナー量の積算値（積算トナー量）との関係の一例を示す。
【００８８】
本実施例では、領域１〜５のうちいずれかの領域における積算トナー量が上記式で表される値Ｙ２に到達した時点で剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１に当接させる。これにより、回収ローラ１０１に蓄積されたトナーを剥ぎ取り、回収容器１０４に回収することができる。
【００８９】
形成される画像は、その画像パターンにより、中間転写ベルト６の長手方向に対して一様ではなく、濃度の濃い部分、薄い部分が混在する。そのため、回収ローラ１０１に回収され、保持されるトナー量も、中間転写ベルト６の長手方向に対して一様ではなく、それぞれの濃度センサ２００によって検知結果は異なる。本実施例では、中間転写ベルト６の長手方向の各領域において異なる中間転写ベルト６上のトナー量を検出することによって、回収ローラ１０１の蓄積状況を予測し、剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１に当接させるタイミングを最適化することが可能となる。
【００９０】
下記表２は、従来例、本実施例のそれぞれについて、各色の画像比率が５％のモードで通紙耐久試験を行った場合における、回収ローラ１０１の磨耗状況を示したものである。回収ローラ１０１の磨耗を発生させる要因としては、回収ローラ１０１と中間転写ベルト６との間で発生する摺擦と、回収ローラ１０１と剥ぎ取りローラ１０２との間で発生する摺擦とがある。表２には、従来例、本実施例のそれぞれについて、回収ローラ１０１が中間転写ベルト６に当接する比率及び回収ローラ１０１が剥ぎ取りローラ１０２に当接する比率を示している。
【００９１】
当該耐久試験においては、従来例、本実施例のいずれの画像形成装置も次の設定で動作させた。回収ローラ１０１の中間転写ベルト６、剥ぎ取りローラ１０２に対する侵入量はいずれも１．５ｍｍとした。又、回収ローラ１０１は中間転写ベルト６に対して４０％の速度差を設けて速く回転させ、剥ぎ取りローラ１０２は回収ローラ１０１に対して４０％の速度差を設けて速く回転させた。
【００９２】
従来例では、剥ぎ取りローラ１０２は回収ローラ１０１に対して常時当接しており、回収ローラ１０１と中間転写ベルト６との間、回収ローラ１０１と剥ぎ取りローラ１０２との間では、常に摺擦が発生している。そのため、耐久試験において８０，０００ページ（８０Ｋページ）程度画像を出力した時点から回収ローラ１０１の磨耗が発生し、回収性能を維持できなくなった。
【００９３】
これに対して、本実施例では、当該耐久試験においては、剥ぎ取りローラ１０２は１００ページに１回の頻度で回収ローラ１０１に当接するようになり、回収ローラ１０１が剥ぎ取りローラ１０２に当接する比率を１％に抑えることができた。そのため、回収ローラ１０１の磨耗は、ベルトクリーニング装置１０の寿命である１５０，０００ページ（１５０Ｋページ）画像を出力した時点でも発生しておらず、回収性能も良好であった。
【００９４】
【表２】
2010134390.tif 000004
【００９５】
このように、本実施例では、中間転写ベルト６の移動方向において２次転写部材７の下流且つ回収ローラ１０１の上流で中間転写ベルト６上のトナー量に係る情報を認識する手段としての第１及び第２の認識手段を有する。この第１の認識手段と第２の認識手段とは、それぞれ中間転写ベルト６の移動方向に直交する方向における異なる位置のトナー量に係る情報を認識する。そして、この第１及び第２の認識手段のうち、より多くのトナー量を認識した方の認識結果に基づいて、剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１に当接させて、剥ぎ取りローラ１０２に回収ローラ１０１からトナーを回収させるタイミングを設定（制御）する。本実施例では、第１の認識手段及び第２の認識手段は、中間転写ベルト６の異なる位置毎のトナー量に応じた信号を出力する濃度センサ２００によって構成される。
【００９６】
尚、本実施例では、中間転写ベルト６の移動方向に直交する異なる位置に５個の濃度センサ２００を配置したが、これに限定されず、任意の数の濃度センサ２００を配置することができる。中間転写ベルト６の長手方向における領域の分割数が増えるほど、検知精度が向上する。
【００９７】
以上説明したように、本実施例の構成によっても、不必要に剥ぎ取りローラ１０２が回収ローラ１０１に当接することを抑制することができ、回収ローラ１０１の磨耗を抑制することができる。
【００９８】
実施例３
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じである。従って、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００９９】
本実施例では、実施例１と同様の目的を達成するべく、概略、回収ローラ１０１によって保持されたトナーの量を検知することにより、剥ぎ取りローラ１０２による回収ローラ１０１からのトナーの剥ぎ取り動作のタイミングを決定する。以下更に詳しく説明する。
【０１００】
図１０は、本実施例の画像形成装置Ａが有する、回収ローラ１０１の対向ローラ（テンションローラ）６３を示す。
【０１０１】
本実施例では、回収ローラ１０１が保持したトナー情報の認識手段として、次のような構成を採用する。即ち、回収ローラ１０１の対向ローラ６３を、中間転写ベルト６の移動方向に直交する方向（長手方向）において複数の領域に分ける。つまり、図１０に示すように、対向ローラ６３をその長手方向にＤ個（Ｄは２以上の自然数）に分割した領域１〜領域Ｄを設定する。特に、本実施例では、５個（Ｄ＝５）の領域に分ける（等間隔）。そして、この中間転写ベルト６の長手方向に分けられた、対向ローラ６３のそれぞれの領域（以下「検知領域」という。）３０２に、電気抵抗検知手段としての電流検知手段３００を接続する。
【０１０２】
本実施例では、対向ローラ６３の長手方向の各検知領域３０２を分けるため、導電性材料で形成された対向ローラ６３の各検知領域３０２の間には、電気絶縁性材料で形成された絶縁領域３０１が設けられている。本実施例では、検知領域３０２毎に、電流検知手段３００が設けられており、各検知領域３０２に対応して、回収ローラ１０１、中間転写ベルト６及び対向ローラ６３に流れる電流値を検知できる構成となっている。
【０１０３】
つまり、本実施例では、対向ローラ６３の長手方向の各領域に対応して電流値を検知するＤ個の電流検知手段（電流検知回路，電流計）３００が設けられている。各電流検知手段３００が検知した電流値に応じた信号は、検出結果として制御部１８に入力される。制御部１８は、後述するように、予め求められて記憶装置１９に記憶されている、電流検知手段３００の検出結果と回収ローラ１０１の保持トナー量との関係を示す情報から、回収ローラ１０１の保持トナー量を求めることができる。本実施例では、制御部１８は、Ｄ個の電流検知手段３００のそれぞれの検出結果に応じて、対向ローラ６３の長手方向の各領域に対応する回収ローラ１０１の長手方向の各領域におけるトナー量を求めることができる。
【０１０４】
このように、本実施例では、対向ローラ６３の長手方向においてＤ個に分割された領域毎に電流検知手段３００が配置される。そして、本実施例では、それぞれの電流検知手段３００が検知する電流値に基づいて、回収ローラ１０１中に回収されたトナー量を算出し、剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１に当接させるタイミングを算出する点で、実施例１、２とは異なる。
【０１０５】
図１１は、回収ローラ１０１中のトナー量と、回収ローラ１０１の電気抵抗値との関係を示す。図１１に示すように、回収ローラ１０１がトナーを回収し、トナー保持量が増加すると、発泡弾性ローラで形成された回収ローラ１０１中の発泡セル中にトナーが詰まるため、回収ローラ１０１の電気抵抗は大きくなる。従って、回収動作中に、回収ローラ１０１中に回収されたトナー量が増加して行くにつれ、電流検知手段３００により検知される電流量は減少する。
【０１０６】
回収ローラ１０１が回収可能であるトナーが保持されている場合の回収ローラ１０１の電気抵抗値は、予め測定により求めることができるため、その時点での電流検知手段３００により検知される電流値も求めておくことが可能である。
【０１０７】
ここで、中間転写ベルト６の長手方向に一様に画像を形成した場合に、回収ローラ１０１に供給されるトナー量が、回収ローラ１０１の全体の回収保持許容量となる時の、対向ローラ６３に流れる電流値の最小値をＸ３とする。この時、対向ローラ６３の長手方向の領域をＤ個に分割する場合には、各電流検知手段３００で検知される各領域における電流値の最小値Ｙ３は、以下の式で表される。
Ｙ３＝Ｘ３／Ｄ
【０１０８】
図１２は、本実施例において、電流検知手段３００を５個配列した場合の、画像形成ページ数と電流検知手段３００によって検出された各領域（領域１〜領域５）の電流値との関係の一例を示す。
【０１０９】
本実施例では、対向ローラ６３を長手方向において５個の領域に分割し、各領域に対応して設けられた電流検知手段３００により検出される電流値の違いを検出できる構成となっている。本実施例では、領域１〜５のうちいずれかの領域における電流値が上記式で表される値Ｙ３に到達した時点で剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１当接させる。これにより、回収ローラ１０１に蓄積されたトナーを剥ぎ取り、回収容器１０４に回収することができる。
【０１１０】
形成される画像は、その画像パターンにより、中間転写ベルト６の長手方向に対して一様ではなく、濃度の濃い部分、薄い部分が混在する。そのため、回収ローラ１０１に回収され、保持されるトナー量も、中間転写ベルト６の長手方向対して一様ではなく、それぞれの電流検知手段３００によって検知結果は異なる。本実施例では、中間転写ベルト６の長手方向における各領域で異なる電流値の検知結果から、回収ローラ１０１の蓄積状況を予測し、剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１に当接させるタイミングを最適化することが可能となる。
【０１１１】
下記表３は、従来例、本実施例のそれぞれについて、各色の画像比率が５％のモードで通紙耐久試験を行った場合における、回収ローラ１０１の磨耗状況を示したものである。回収ローラ１０１の磨耗を発生させる要因としては、回収ローラ１０１と中間転写ベルト６との間で発生する摺擦と、回収ローラ１０１と剥ぎ取りローラ１０２との間で発生する摺擦とがある。表３には、従来例、本実施例のそれぞれについて、回収ローラ１０１が中間転写ベルト６に当接する比率及び回収ローラ１０１が剥ぎ取りローラ１０２に当接する比率を示している。
【０１１２】
当該耐久試験においては、従来例、本実施例のいずれの画像形成装置も次の設定で動作させた。回収ローラ１０１の中間転写ベルト６、剥ぎ取りローラ１０２に対する侵入量はいずれも１．５ｍｍとした。又、回収ローラ１０１は中間転写ベルト６に対して４０％の速度差を設けて速く回転させ、剥ぎ取りローラ１０２は回収ローラ１０１に対して４０％の速度差を設けて速く回転させた。
【０１１３】
従来例では、剥ぎ取りローラ１０２は回収ローラ１０１に対して常時当接しており、回収ローラ１０１と中間転写ベルト６との間、回収ローラ１０１と剥ぎ取りローラ１０２との間では、常に摺擦が発生している。そのため、耐久試験において８０，０００ページ（８０Ｋページ）程度画像を出力した時点から回収ローラ１０１の磨耗が発生し、回収性能を維持できなくなった。
【０１１４】
これに対して、本実施例では、当該耐久試験においては、剥ぎ取りローラ１０２は１００ページに１回の頻度で回収ローラ１０１に当接するようになり、回収ローラ１０１が剥ぎ取りローラ１０２に当接する比率を１％に抑えることができた。そのため、回収ローラ１０１の磨耗は、ベルトクリーニング装置１０の寿命である１５０，０００ページ（１５０Ｋページ）画像を出力した時点でも発生しておらず、回収性能も良好であった。
【０１１５】
【表３】
2010134390.tif 000005
【０１１６】
このように、本実施例では、画像形成装置Ａは、回収ローラ１０１が保持したトナー量に係る情報を認識する手段としての第１及び第２の認識手段を有する。この第１の認識手段と第２の認識手段とは、中間転写ベルト６の移動方向に直交する方向における異なる位置に対応する位置の回収ローラ１０１に保持したトナー量に係る情報を認識する。そして、この第１及び第２の認識手段のうち、より多くのトナー量を認識した方の認識結果に基づいて、剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１に当接させて、剥ぎ取りローラ１０２に回収ローラ１０１からトナーを回収させるタイミングを設定（制御）する。本実施例では、第１の認識手段及び第２の認識手段は、回収ローラ１０１の対向ローラ６３の異なる位置毎に流れる電流値を検知する電流検知手段３００によって構成される。
【０１１７】
尚、本実施例では、絶縁領域３０１を設けることにより５個に分割された検知領域３０２を設けたが、分割する領域の個数が増えるほど、回収ローラ１０１の回収保持許容量に対する検知精度が向上する。
【０１１８】
以上説明したように、本実施例の構成によっても、不必要に剥ぎ取りローラ１０２が回収ローラ１０１に当接することを抑制することができ、回収ローラ１０１の磨耗を抑制することができる。
【０１１９】
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。例えば、上記各実施例は、画像形成装置Ａとして、水平方向に複数の感光体を並設した方式（インライン方式）を例として説明したが、これに限定されるものではない。本発明は、１つの感光体に対して、１色ずつ順次に形成したトナー像を、中間転写体に順次に転写する方式（４パス方式）の画像形成装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例におけるベルトクリーニング装置の概略構成図である。
【図３】本発明に従うベルトクリーニング装置の回収動作を説明するための説明図である。
【図４】本発明に従うベルトクリーニング装置の剥ぎ取り動作を説明するための説明図である。
【図５】画像ドット数の積算の概念を説明するための説明図である。
【図６】画像形成ページ数と積算画像ドット数との関係の一例を示すグラフ図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図８】図７の画像形成装置における濃度センサの配置を説明するための説明図である。
【図９】画像形成ページ数と積算トナー量との関係の一例を示すグラフ図である。
【図１０】本発明の更に他の実施例における電流検知手段及び対向ローラの概略構成図である。
【図１１】回収ローラ内のトナー量と回収ローラの電気抵抗値との関係を説明するためのグラフ図である。
【図１２】画像形成ページ数と検知電流との関係の一例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１          感光ドラム（像担持体）
６          中間転写ベルト（中間転写体）
９          感光体クリーニング装置
１０        ベルトクリーニング装置
１５        クリーニング電源、第１のクリーニング電源
１７        第２のクリーニング電源
１８        制御部
１９        記憶装置
１０１      回収ローラ（保持手段）
１０２      剥ぎ取りローラ（回収手段）
１０３      スクレイパ（除去手段）
１０４      回収容器
【図１】
2010134390.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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