(57)【要約】【課題】保持手段からトナーを除去するタイミングを最適化することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】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、保持手段１０１から転写材担持体２１へトナーを転移させるタイミングを制御する構成とする。【選択図】図１
2010072248.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、転写材を担持する移動可能な転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体上又は前記転写材担持体に担持された転写材上に転写させる転写手段と、前記転写材担持体上のトナーを前記転写材担持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、を有し、前記保持手段は保持したトナーを前記転写材担持体へ静電的に転移させることが可能な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、前記保持手段から前記転写材担持体へトナーを転移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、転写材を担持する移動可能な転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体上又は前記転写材担持体に担持された転写材上に転写させる転写手段と、前記転写材担持体上のトナーを前記転写材担持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、を有し、前記保持手段は保持したトナーを前記転写材担持体へ静電的に転移させることが可能な画像形成装置において、
前記転写材担持体の移動方向において前記転写手段の下流且つ前記保持手段の上流における前記転写材担持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、それぞれ前記転写材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、前記保持手段から前記転写材担持体へトナーを転移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、それぞれ前記転写材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、転写材を担持する移動可能な転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体上又は前記転写材担持体に担持された転写材上に転写させる転写手段と、前記転写材担持体上のトナーを前記転写材担持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、を有し、前記保持手段は保持したトナーを前記転写材担持体へ静電的に転移させることが可能な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、それぞれ前記転写材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、前記保持手段から前記転写材担持体へトナーを転移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、それぞれ前記転写材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。
【請求項７】
トナー像を担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持する移動可能な転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体上又は前記転写材担持体に担持された転写材上に転写させる転写手段と、前記転写材担持体上のトナーを前記転写材担持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８】
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７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
トナー像を担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持する移動可能な転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体上又は前記転写材担持体に担持された転写材上に転写させる転写手段と、前記転写材担持体上のトナーを前記転写材担持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、
前記転写材担持体の移動方向において前記転写手段の下流且つ前記保持手段の上流における前記転写材担持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、それぞれ前記転写材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１０】
前記第１及び第２の認識手段は、それぞれ前記転写材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９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
トナー像を担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持する移動可能な転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体上又は前記転写材担持体に担持された転写材上に転写させる転写手段と、前記転写材担持体上のトナーを前記転写材担持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、それぞれ前記転写材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１２】
前記第１及び第２の認識手段は、それぞれ前記転写材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１１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】
直接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、給送部材により搬送されて転写材担持体上に担持された転写材上に、転写手段により順次重ね合わせて転写される。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、転写材担持体としては、一般的に、無端ベルト状の転写材担持体、即ち、搬送ベルト（静電搬送ベルト）が用いられる。
【０００５】
転写材担持体上に付着したトナーや汚れは、転写材担持体のクリーニング手段により除去され、回収される。
【０００６】
通常の画像は転写材担持体に担持された転写材上に転写されるように形成されるため、転写材担持体は汚れないはずであるが、以下のような理由で転写材担持体上にトナーや汚れが付着し、転写材担持体のクリーニングの必要性が生じる。
【０００７】
つまり、画像濃度調整や各色の画像位置合わせ（色ずれ補正）用の試験画像（試験パターン）を、連続画像形成中の画像と画像との間（以下「紙間」ともいう。）や前回転（画像形成動作の開始前の準備動作）中に、直接転写材担持体上に形成することがある。又、紙間や前回転中にカブリトナー（感光体上の本来トナーが付着すべきでない非画像部に付着したトナー）や現像装置から感光体上に排出されたトナー（吐き出しトナー）が転写材担持体に転写されることがある。又、ジャム（画像形成装置内の転写材搬送経路中で転写材が詰まること）の発生時や画像と転写材のサイズとが不一致である時に転写材担持体が汚れることがある。又、感光体上に転写材のサイズよりも若干大きなサイズの画像を形成し、この画像を転写材担持体上の転写材に転写することで、転写材の全面に画像が形成された、所謂、縁無し画像を形成する場合にも、転写材からはみ出た部分が転写材担持体上に転写される。
【０００８】
転写材担持体のクリーニング手段としては、次のようなものが知られている。即ち、転写材担持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、転写材担持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、一時的に保持させる。
【０００９】
又、特許文献１、特許文献２では、次のような構成の画像形成装置が提案されている。即ち、保持手段に一時的に保持されたトナーを、非画像形成時に、再度、転写材担持体に転移させ（以下「吐き出し」という。）、更にこのトナーを感光体に転移させ（以下「２次回収」という。）、感光体のクリーニング手段により回収する。上記非画像形成時としては、例えば、一連の画像形成動作の開始前又は終了後、或いは複数の画像を形成する場合には画像形成とこれに続く画像形成との間の期間がある。
【００１０】
又、特許文献３では、更に、上述のブラシローラや発泡性弾性ローラに対し回収手段を当接させ、ブラシローラや発泡性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（以下「剥ぎ取り」という。）構成が提案されている。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】特開平１１−２０２６４２号公報
【特許文献２】特開平１１−７２０２号公報
【特許文献３】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】
【００１１】
しかしながら、ブラシローラや発泡性弾性ローラに一時的に回収され、保持されたトナーの処理方法として、「吐き出し」及び「２次回収」を行う方式を採用する場合、次のような課題がある。
【００１２】
即ち、トナーがブラシの隙間や発泡セル内に回収されるため、ブラシローラや発泡性弾性ローラが一時的に保持するトナーの量（保持量）には限界がある。保持手段によるトナーの保持量が限界を超えた場合には、転写材担持体からのトナーの回収不良が発生し、転写材担持体上のトナーを十分に回収することができなくなることがある。そして、回収されずに転写材担持体上に残ったトナーが転写材の裏面に付着し、転写材を汚してしまうことがある。又、転写材担持体上のトナーや汚れが、転写材担持体上に転写材を静電的に吸着させるための吸着ローラなどの吸着部材に回り込み、付着することで、転写材の画像面側にも汚れが発生し、画像不良として現れることがある。
【００１３】
そこで、保持手段によるトナーの保持量が限界を超える前に、吐き出し動作を行う必要がある。そのために、予め定められた一定の画像形成枚数毎に保持手段からのトナーの吐き出し動作を行う方式が考えられる。
【００１４】
しかしながら、転写材担持体の汚れの原因となる、カブリトナーや現像装置から感光体上に排出されるトナーの量は、周囲環境や現像装置の耐久状況により変動する。そのため、一概に画像形成枚数と保持手段によるトナーの保持量とが比例するわけではない。
【００１５】
又、転写材担持体の汚れは、転写材担持体の移動方向と直交する方向（以下「長手方向」ともいう。）に均一に発生するわけでもない。
【００１６】
例えば、転写材担持体の長手方向の幅の狭い転写材の場合は、それだけ、同方向において転写材より外側の領域の転写材担持体上にカブリトナーが転写され、転写材担持体が汚れる。そのため、保持手段によるトナーの保持量についても、転写材担持体の長手方向においてばらつきが生じる。
【００１７】
又、縁無し画像形成時には、特に、転写材担持体の長手方向において転写材の縁の外側に相当する領域の保持手段によるトナーの保持量が増す傾向がある。
【００１８】
更に、画像濃度調整や色ずれ補正用の試験パターンは、転写材担持体の長手方向の所定位置に形成するのが通常であり、この点からも、保持手段によるトナーの保持量の転写材担持体の長手方向におけるばらつきが生じる。
【００１９】
従って、保持手段によるトナーの全体の保持量が少なかったとしても、転写材担持体の長手方向における局所領域に保持するトナーが集中すると、やはり転写材担持体からのトナーの回収不良が発生してしまう。
【００２０】
以上のことから、保持手段からのトナーの吐き出し動作を予め定められた一定間隔ごとに行う構成では、保持手段によるトナーの局所的な保持量が限界を超えてしまうことがある。他方、そのような構成では、保持手段によるトナーの保持量が少ない場合には、過剰に吐き出し動作を行ってしまい、画像形成装置としての生産性（スループット）の低下を招くことがある。
【００２１】
一方、ブラシローラや発泡性弾性ローラに一時的に回収され、保持されたトナーの処理方法として、「剥ぎ取り」を行う方式を採用する場合、次のような課題がある。
【００２２】
即ち、通常、転写材担持体からのトナーを保持する保持手段と、保持手段からトナーを剥ぎ取る回収手段との間に周速度差を設けることが望ましい。そのため、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、両者の摺擦によって保持手段が磨耗し易い。従って、保持手段の磨耗を防ぐためには、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。
【００２３】
従って、本発明の目的は、保持手段からトナーを除去するタイミングを最適化することができる画像形成装置を提供することである。
【００２４】
又、本発明の他の目的は、保持手段からのトナーの吐き出し動作の頻度の増加を抑制しつつ、保持手段の回収保持許容量を超えてトナーが保持手段に回収されること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。
【００２５】
又、本発明の他の目的は、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】
【００２６】
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、本発明は、トナー像を担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持する移動可能な転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体上又は前記転写材担持体に担持された転写材上に転写させる転写手段と、前記転写材担持体上のトナーを前記転写材担持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、を有し、前記保持手段は保持したトナーを前記転写材担持体へ静電的に転移させることが可能な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、前記保持手段から前記転写材担持体へトナーを転移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。
【００２７】
本発明の他の態様によると、トナー像を担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持する移動可能な転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体上又は前記転写材担持体に担持された転写材上に転写させる転写手段と、前記転写材担持体上のトナーを前記転写材担持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、を有し、前記保持手段は保持したトナーを前記転写材担持体へ静電的に転移させることが可能な画像形成装置において、前記転写材担持体の移動方向において前記転写手段の下流且つ前記保持手段の上流における前記転写材担持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、それぞれ前記転写材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、前記保持手段から前記転写材担持体へトナーを転移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が提供される。
【００２８】
本発明の他の態様によると、トナー像を担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持する移動可能な転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体上又は前記転写材担持体に担持された転写材上に転写させる転写手段と、前記転写材担持体上のトナーを前記転写材担持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、を有し、前記保持手段は保持したトナーを前記転写材担持体へ静電的に転移させることが可能な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、それぞれ前記転写材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、前記保持手段から前記転写材担持体へトナーを転移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が提供される。
【００２９】
本発明の他の態様によると、トナー像を担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持する移動可能な転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体上又は前記転写材担持体に担持された転写材上に転写させる転写手段と、前記転写材担持体上のトナーを前記転写材担持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が提供される。
【００３０】
本発明の他の態様によると、トナー像を担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持する移動可能な転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体上又は前記転写材担持体に担持された転写材上に転写させる転写手段と、前記転写材担持体上のトナーを前記転写材担持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、前記転写材担持体の移動方向において前記転写手段の下流且つ前記保持手段の上流における前記転写材担持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、それぞれ前記転写材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が提供される。
【００３１】
本発明の他の態様によると、トナー像を担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持する移動可能な転写材担持体と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体上又は前記転写材担持体に担持された転写材上に転写させる転写手段と、前記転写材担持体上のトナーを前記転写材担持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、それぞれ前記転写材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が提供される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、保持手段からトナーを除去するタイミングを最適化することができる。又、本発明によれば、保持手段からのトナーの吐き出し動作の頻度の増加を抑制しつつ、保持手段の回収保持許容量を超えてトナーが保持手段に回収されることを抑制することができる。又、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】
【００３３】
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。
【００３４】
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、直接転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置である。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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転写材担持体（搬送体）上の転写材Ｐに転写させる転写手段としての、ローラ状の接触帯電部材で構成された転写部材２２である。次に、転写後の感光ドラム１の表面に残ったトナー（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。
【００３８】
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、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転写材担持体である搬送ベルト２１が設けられている。搬送ベルト２１は、転写材Ｐを吸着して担持して搬送する。転写部材２２は、搬送ベルト２１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、搬送ベルト２１の外周面側には、搬送ベルト２１に吸着するのに必要な電荷を転写材Ｐに付与する吸着手段としての回転可能な吸着部材である吸着ローラ２０が配置されている。更に、詳しくは後述するように、搬送ベルト２１の外周面側には、搬送ベルト２１の表面に付着したトナーを除去するための、転写材担持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。搬送ベルト２１の表面に付着するトナーとしては、カブリトナー、現像装置４から感光ドラム１上に排出されたトナー、試験画像のトナーなどがある。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などを有する。
【００３９】
本実施例では、ベルトクリーニング装置１０は、搬送ベルト２１の表面の移動方向（回転方向）において第４の画像形成部Ｓｄの下流側、且つ、吸着ローラ２０の上流側に配置されている。このように、本実施例では、ベルトクリーニング装置１０を、搬送ベルト２１の移動方向において、吸着ローラ２０、即ち、転写材Ｐと搬送ベルト２１との最初の接触部（吸着部）の上流側（つまり、転写材Ｐの通過しない部分）に設ける。これにより、搬送ベルト２１上の汚れを、転写材Ｐが搬送ベルト２１に接触する前に、ベルトクリーニング装置１０により回収しておくことができる。従って、搬送ベルト２１の汚れに起因する画像不良や転写材Ｐの裏面の汚れを防止することができる。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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４１に電圧を供給することによって、現像ローラ４１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。
【００４６】
転写部材２２は、本実施例では、ローラ状に形成された導電性ローラ（転写ローラ）である。本実施例では、転写部材２２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。転写部材２２は、搬送ベルト２１を挟んで感光ドラム１に加圧され、搬送ベルト２１と感光ドラム１とが接触する転写部（転写ニップ）Ｎを形成する。転写時には、転写部材２２には、転写電圧印加手段としての転写電源１６（図４）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、搬送ベルト２１上の転写材Ｐに転写される。
【００４７】
搬送ベルト２１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。
【００４８】
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。
【００４９】
搬送ベルト２１は、複数の支持部材としての駆動ローラ６１及び従動ローラ（テンションローラ）６３に張架されている。駆動ローラ６１は、搬送ベルト２１を図１の矢印Ｒ２方向（時計回り）に回転（周回移動）させる。従動ローラ６３は、搬送ベルト２１の回転に伴って従動して回転すると共に、搬送ベルト２１の搬送性の安定のために、搬送ベルト２１に適度なテンションを加える。又、従動ローラ６３は、ベルトクリーニング装置１０の回収ローラ１０１及び吸着ローラ２０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。
【００５０】
吸着ローラ２０は、ローラ状に形成された導電性ローラである。転写材Ｐを搬送ベルト２１に吸着させる時には、吸着ローラ２０に、吸着電圧印加手段としての吸着電源（図示せず）によって、吸着バイアスが印加される。これにより、吸着ローラ２０と搬送ベルト２１との接触部（吸着ニップ）Ｑを通過中の転写材Ｐを搬送ベルト２１に静電的に吸着させることができる。
【００５１】
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の表面に付着した余分な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。又、後述するように、感光体クリーニング装置９は、搬送ベルト２１から感光ドラム１へと逆転写されたトナーを回収することができる。
【００５２】
ベルトクリーニング装置１０は、搬送ベルト２１の表面に付着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の詳細は後述する。
【００５３】
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、転写部Ｎにおいて、搬送ベルト２１上に担持された転写材Ｐ上に転写される。
【００５４】
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、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、搬送ベルト２１に担持されて搬送される転写材Ｐには、各転写部Ｎａ〜Ｎｄ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。
【００５５】
ここで、転写材Ｐは、画像形成装置Ａの本体の下部に装着されたカセット１１に収納されている。この転写材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により吸着ローラ２０と搬送ベルト２１とのニップ部（吸着ニップ）Ｑへと搬送される。そして、感光ドラム１上に形成された各トナー像は、各転写部Ｎａ〜Ｎｄにおいて、転写部材２２ａ〜２２ｄの作用により、順次、転写材Ｐに転写される。
【００５６】
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。
【００５７】
２．ベルトクリーニング装置
次に、ベルトクリーニング装置１０の構成について説明する。
【００５８】
本実施例では、搬送ベルト２１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が搬送ベルト２１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、概して、回収ローラ１０１内のトナー量が後述する回収保持許容量（最大回収可能量，飽和容量）に達する時点で、トナーを回収ローラ１０１から搬送ベルト２１に吐き出す。その後、搬送ベルト２１に吐き出されたトナーを、いずれかの画像形成部Ｓ、本実施例では、搬送ベルト２１の移動方向において最上流の画像形成部Ｓａの感光ドラム１ａに逆転写させ（２次回収）、その画像形成部Ｓａの感光体クリーニング装置９ａにて回収する。
【００５９】
図２は、ベルトクリーニング装置１０の概略構成を示す。
【００６０】
ベルトクリーニング装置１０は、搬送ベルト２１の表面に付着した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、搬送ベルト２１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。
【００６１】
回収ローラ１０１には、クリーニング電圧印加手段としてのクリーニング電源１５により、正極性、負極性のいずれのバイアスも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、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。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。
【００６２】
又、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄのうち少なくとも１つ、本実施例では少なくとも第１の画像形成部Ｓａにおいて、転写部材２２には、転写電源１６（図４）より、正極性、負極性のいずれのバイアスも切り替えて印加できるようになっている。即ち、当該転写電源１６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１６１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１６２と、を有している。転写電源１６の出力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。
【００６３】
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、電源１５、１６の電圧出力のＯＮ／ＯＦＦ又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、電源１５、１６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、これらのうちいずれか又は幾つかを制御する別個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。
【００６４】
本実施例では、回収ローラ１０１に印加するバイアスの条件、即ち、正極性のバイアス、負極性のバイアスのいずれを印加するかなどは、トナーを回収し、保持する動作（回収動作）と、吐き出し動作とのいずれを実行するかにより切り替えられる。
【００６５】
図３は、搬送ベルト２１上のトナーＴを回収ローラ１０１で回収し、保持する動作（回収動作）を示す。
【００６６】
本実施例では、搬送ベルト２１上のトナーは主に負極性に帯電している。そのため、図３に示すように、搬送ベルト２１上のトナーを回収ローラ１０１に回収する時には、回収ローラ１０１にトナーの極性とは逆極性である正極性のバイアスを印加する。これにより、搬送ベルト２１上のトナーを静電的に回収ローラ１０１に回収し、保持することができる。この時、回収ローラ１０１と搬送ベルト２１との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを搬送ベルト２１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。
【００６７】
上記工程（回収動作）は、概して、回収ローラ１０１中に回収され、保持されるトナー量が回収保持許容量に達するまで続けられる。回収保持許容量については後述する。
【００６８】
図４は、回収ローラ１０１から搬送ベルト２１上にトナーＴを吐き出す場合の動作（吐き出し動作）を示す。
【００６９】
図４に示すように、回収ローラ１０１に回収され、保持されたトナーを搬送ベルト２１上に転写させる吐き出し動作時には、トナーと同極性である負極性のバイアスを回収ローラ１０１に印加する。これにより、回収ローラ１０１から搬送ベルト２１へ静電的にトナーを吐き出させる。この時、回収ローラ１０１と搬送ベルト２１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から搬送ベルト２１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、−５００Ｖ〜−３０００Ｖ程度が好ましい。
【００７０】
搬送ベルト２１上に吐き出されたトナーは、搬送ベルト２１の回転に伴い、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの任意の転写部Ｎａ〜Ｎｄ、特に、本実施例では、第１の画像形成部Ｓａの転写部Ｎａへと搬送される。そして、搬送ベルト２１上のトナーが当該転写部Ｎａを通過する直前に、当該転写部Ｎａにおける転写部材２２ａには、転写電源１６によりトナーと同極性である負極性のバイアスが印加される。これにより、搬送ベルト２１上の負極性に帯電しているトナーは、感光ドラム１ａに転移（２次回収）される。この時、感光ドラム１ａと搬送ベルト２１との間の転写部Ｎａには、正規の帯電極性に帯電したトナーを搬送ベルト２１から感光ドラム１ａに向けて移動させる方向の電界が形成される。この場合に転写部材２２ａに印加する適切なバイアス値は、転写部材２２ａ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。感光ドラム１ａ上に転移されたトナーは、感光体クリーニング装置９ａにより回収される。こうして、搬送ベルト２１上のトナーのクリーニング工程の終了となる。
【００７１】
尚、２次回収性能を向上させるために、感光ドラム１ａ〜１ｄの回転速度（周速度）と搬送ベルト２１の移動速度（周速度）とに０〜１００％程度の速度差を設けてもよい。
【００７２】
又、本実施例では、図４に示すように、搬送ベルト２１の移動方向において最上流の画像形成部Ｓａの感光体クリーニング装置９ａに最終的にトナーが回収される。しかし、上述したように、回収ローラ１０１から搬送ベルト２１に吐き出されたトナーを最終的に回収させるために、任意の画像形成部Ｓを選択することができる。
【００７３】
回収ローラ１０１は、本実施例では、金属の芯金を発泡弾性体で覆った発泡性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、芯金上に、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ゴム系或いはウレタンゴム系の材料から成る発泡弾性層を有する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。
【００７４】
回収ローラ１０１は、本実施例では、発泡弾性体を搬送ベルト２１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、搬送ベルト２１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、搬送ベルト２１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、対向部にて搬送ベルト２１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、回収ローラ１０１は、対向部にて搬送ベルト２１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、対向部にて搬送ベルト２１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）は、搬送ベルト２１の移動速度（周速度）に対して周速度差が０％〜１００％になるように制御することができる。
【００７５】
尚、回収ローラ１０１の長手方向（回転軸線方向）の長さは、搬送ベルト２１の移動方向と略直交する方向の長さと同等である。
【００７６】
上述のように、回収ローラ１０１によるトナーの回収動作時、吐き出し動作時には、それぞれ回収ローラ１０１の芯金に５００Ｖ〜３ｋＶ（絶対値）のバイアスを印加するのが好ましい。但し、回収ローラ１０１に印加されるバイアス値は、回収ローラ１０１に使用されている材料、或いは画像形成装置Ａが使用される環境（温度、湿度）などによって異なる。
【００７７】
３．回収保持許容量
図５は、画像形成装置Ａの使用状況に伴う回収ローラ１０１の状態を示す。同図の横軸は、画像形成装置Ａの使用状況に応じて回収ローラ１０１に送られてくるトナーの総量を示す。又、同図の縦軸は、回収ローラ１０１の状態、即ち、回収ローラ内に回収されたトナーの量を示す。
【００７８】
図５に示すように、回収ローラ１０１の状態は、その初期はトナーの無い状態（状態１）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（状態２）が続く。この状態２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。
【００７９】
その後、状態２から、ある時点を境に、搬送ベルト２１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（状態３）となる。この状態３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。
【００８０】
ここで、上記のある時点、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。
【００８１】
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、搬送ベルト２１からのトナーの回収不足が発生するため、回収保持許容量を超えてトナーを回収ローラ１０１に回収させるのは困難である。そのため、回収ローラ１０１中のトナー量が、回収保持許容量に達した時点でトナーの吐き出し動作を実施することが望まれる。
【００８２】
４．吐き出し動作のタイミング
本実施例の目的は、回収ローラ１０１からトナーを除去するタイミングを最適化することである。本実施例のより詳細な目的は、回収ローラ１０１の回収保持許容量を超えて回収ローラ１０１にトナーを回収することによるクリーニング不良の発生と必要以上の吐き出し動作の頻度の増加による画像形成装置Ａとしての生産性の低下とを同時に抑制することである。
【００８３】
本実施例では、制御部１８は、記憶手段としての記憶装置１９に、感光ドラム１上に形成される画像の画像ドット数のうち、転写材Ｐに対応する位置以外の位置に形成される画像の画像ドット数を、画素単位で積算し、記録する。つまり、感光ドラム１上に形成される画像の画像ドット数のうち、転写材Ｐを担持していない搬送ベルト２１上に対応する位置に形成される画像の画像ドット数が、画素単位で積算され、記録される。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。
【００８４】
本実施例では、図６に示すように、感光ドラム１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、感光ドラム１を長手方向に５個（Ｄ＝５）の領域に分ける（５等分）。
【００８５】
又、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の長手方向の５個の領域毎に、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（以下「積算画像ドット数」という。）を求める。
【００８６】
そして、本実施例では、上記５個の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、搬送ベルト２１へのトナーの吐き出し動作を行う。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、吐き出し動作を行う。本実施例では、特に、上記５個の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の５分の１に対応する所定値に達した時点で、回収ローラ１０１から搬送ベルト２１へのトナーの吐き出し動作を行う。
【００８７】
感光ドラム１上に形成される画像の画像ドットのうち、転写材Ｐに対応する位置以外の位置、つまり、転写材Ｐを担持していない搬送ベルト２１上に対応する位置に形成される画像としては、例えば、次のものが挙げられる。即ち、定期的に紙間で形成する画像濃度補正のための試験画像、階調性補正のための試験画像、色ずれ補正用の試験画像、画像書き出し位置検知用のタイミング用画像などが挙げられる。更に、当該画像としては、転写材Ｐ上に縁無し画像を形成する場合に、転写材Ｐからはみ出る部分の画像が含まれる。
【００８８】
更に説明すると、搬送ベルト２１の長手方向に一様に転写される画像に対応する静電潜像を感光ドラム１の長手方向に一様に形成した場合を考える。この場合に、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Ｘとする。この時、感光ドラム１の長手方向をＤ個の領域に分割する場合には、感光ドラム１の長手方向におけるいずれかの領域についての積算画像ドット数が以下の式で表される値Ｙに到達した時点で、回収ローラ１０１からのトナーの吐き出し動作を行う。
Ｙ＝Ｘ／Ｄ
【００８９】
吐き出し動作を行う際には、クリーニング電源１５の出力電圧を切り替え、トナーと同極性である負極性のバイアスを回収ローラ１０１に印加する。これにより、回収ローラ１０１から搬送ベルト２１へトナーを静電的に吐き出させる。
【００９０】
縁無し画像形成時においては、縁部に画像がない場合や、あってもその画像比率（印字率）が極低い場合には、積算画像ドット数は比較的少なくなる。一方、写真のような色重ね画像を中心とした高画像比率のものである場合や、縁取りをした画像を形成する場合などには、積算画像ドット数は比較的多くなる。そのため、画像形成枚数のみに依存して決定されたタイミングで吐き出し動作を行うのではなく、積算画像ドット数を記録し、積算画像ドット数に基づいて吐き出し動作を行うことによって、回収ローラ１０１の回収保持能力を最大限まで利用することが可能となる。
【００９１】
斯かる構成により、搬送ベルト２１からのトナーの回収不良の発生を抑制できる。又、それと同時に、回収ローラ１０１中のトナー量が回収保持許容量に達する前に不必要に吐き出し動作が行われることで画像形成動作が中断されることによる、画像形成装置Ａとしての生産性の低下を抑制することが可能となる。
【００９２】
図７は、感光ドラム１を長手方向に５分割（Ｄ＝５）した場合における、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。
【００９３】
このように、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、例えば画像が局所領域に形成された場合においても、クリーニング不良を発生させることなく、最適なタイミングで吐き出し動作を行うことが可能となる。
【００９４】
尚、搬送ベルト２１の汚れはカブリトナーによっても発生する。そのため、上述のように意図して搬送ベルト２１上に形成される画像の積算画像ドット数から見積もった回収ローラ１０１によるトナーの保持量に、予想されカブリトナー分の保持量を加算して用いても良い。又、カブリトナーの量は、例えば、現像装置４の耐久状況（使用量）や環境によって変動する。そのため、上記カブリトナー分の保持量の加算値を、それらの条件に基づいて補正しても良い。
【００９５】
又、現像装置４内の劣化したトナーの低減などを目的として紙間において現像装置４から感光ドラム１上にトナーを排出する動作を行う場合がある。この場合には、現像装置４から感光ドラム１上に排出されたトナーの一部が搬送ベルト２１上に転移することがある。従って、現像装置４から感光ドラム１へ排出するトナーの量に応じて搬送ベルト２１に転移する量に相当する分を、回収ローラ１０１によるトナーの保持量に加算して用いても良い。
【００９６】
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、回収ローラ１０１から搬送ベルト２１へトナーを転移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。
【００９７】
尚、本実施例では、画像データは、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ているが、分割数が増えるほど、検知精度が向上する。
【００９８】
以上説明したように、本実施例では、感光ドラム１上に形成され、転写材Ｐに転写されずに搬送ベルト２１上に転写される画像の画像ドット数から、そのトナー量を検知して、回収ローラ１０１中に回収され、保持されるトナーの量を見積もる。これにより、回収ローラ１０１中のトナー量が回収保持許容量に達した後に回収動作を行うことを抑制して、搬送ベルト２１のクリーニングを確実に実施することが可能となる。
【００９９】
又、本実施例によれば、感光ドラム１の長手方向における異なる５個の領域の積算画像ドット数を記録することにより、回収ローラ１０１中のトナー量の偏りを把握し、より的確なタイミングで吐き出し動作を行うことが可能となる。
【０１００】
又、本実施例によれば、回収ローラ１０１の回収保持能力を最大限まで利用することが可能となる。そのため、搬送ベルト２１からのトナーの回収不良の発生を防ぐことができる。又、それと同時に、回収ローラ１０１中のトナー量が回収保持許容量に達する前に吐き出し動作が行われることによる画像形成動作の中断といった、画像形成装置Ａとしての生産性の低下を抑制することが可能となる。つまり、文字などの低画像比率の画像が形成された場合や、濃度の薄い画像が形成された場合のように、回収ローラ１０１に送られるトナーの量が比較的少ない場合に、必要以上に吐き出し動作が行われることを抑制することができる。
【０１０１】
このように、本実施例によれば、回収ローラ１０１中のトナー量を認知することにより、最適なタイミングで吐き出し動作を行うことが可能となる。そのため、回収ローラ１０１の回収保持許容量を超えて回収ローラ１０１にトナーを回収することによるクリーニング不良の発生と、必要以上の吐き出し動作の頻度の増加による画像形成装置Ａとしての生産性の低下とを同時に抑制することができる。つまり、本実施例によれば、保持手段からトナーを除去するタイミングを最適化することができる。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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、搬送ベルト２１上のトナーの量を検知することにより、回収ローラ１０１からのトナーの吐き出し動作のタイミングを決定する。以下、更に詳しく説明する。
【０１０４】
図８は、本実施例の画像形成装置Ａの全体構成を示す。又、図９は、本実施例の画像形成装置Ａにおける駆動ローラ６１の近傍を拡大して示す。
【０１０５】
本実施例では、図８に示すように、画像形成装置Ａは、搬送ベルト２１上のトナーを認識する手段として濃度センサ２００を有する。濃度センサ２００は、搬送ベルト２１の移動方向において、転写手段の下流、即ち、本実施例では、最下流の画像形成部Ｓｄの転写部材２２ｄの下流、且つ、回収ローラ１０１の上流の位置に配置される。より詳細には、濃度センサ２００は、搬送ベルト２１の移動方向において、搬送ベルト２１からの転写材Ｐの分離位置の下流、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、トナー量検知センサとしてのこの濃度センサ２００は、搬送ベルト２１を介して駆動ローラ６２に対向する位置に設けられている。又、本実施例では、図９に示すように、この濃度センサ２００は、搬送ベルト２１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）。
【０１０６】
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、発光素子から搬送ベルト２１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の検出結果と搬送ベルト２１上のトナー量との関係を示す情報から、搬送ベルト２１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、搬送ベルト２１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。
【０１０７】
本実施例では、上記搬送ベルト２１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、搬送ベルト２１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、搬送ベルト２１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。
【０１０８】
そして、本実施例では、濃度センサ２００による搬送ベルト２１上のトナー量の検知結果に基づいて、回収ローラ１０１中に回収され、保持されているトナー量を算出し、吐き出し動作のタイミングを決定する。
【０１０９】
ここで、搬送ベルト２１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で検知される搬送ベルト２１上のトナー量の積算値の合計をＸ２とする。この時、搬送ベルト２１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
【０１１０】
図１０は、一例として画像形成ページ数と各濃度センサ２００によって検知された各領域（領域１〜領域５）のトナー量の積算値（以下、「積算トナー量」という。）との関係を示す。
【０１１１】
搬送ベルト２１上のトナーは、種々の試験画像、使用する転写材Ｐの幅毎に搬送ベルト２１への付着領域が変化するカブリトナー（転写材Ｐに対応する位置ではカブリトナーが転写材Ｐに転写されるため）、縁無し画像形成時のはみ出しトナーなどに起因する。そのため、搬送ベルト２１上のトナーは、搬送ベルト２１の長手方向に一様ではなく、濃度の濃い部分、薄い部分が混在する。従って、それぞれの濃度センサ２００の検知結果より得られる積算トナー量は異なる。
【０１１２】
本実施例では、濃度センサ２００を搬送ベルト２１の長手方向の異なる位置に５個配置することで、それぞれの位置でのトナー量の違いを検知できる。
【０１１３】
ここで、回収ローラ１０１の状態が図５中の状態２である限り、回収ローラ１０１は搬送ベルト２１上のトナーを実質的に全て回収し、保持することが可能である。そのため、図１０の縦軸に示す積算トナー量は、回収ローラ１０１中に回収され、保持されているトナー量と考えて差し支えない。
【０１１４】
従って、本実施例では、搬送ベルト２１の長手方向の各領域のうち、いずれか１つの濃度センサ２００の検知結果が、図１０に示したＹ２の値に達した時点で、クリーニング電源１５の出力電圧を切り替え、吐き出し動作を行う。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、吐き出し動作を行う。吐き出し動作を行う際には、トナーと同極性である負極性のバイアスを回収ローラ１０１に印加する。これにより、回収ローラ１０１から搬送ベルト２１へトナーを静電的に吐き出させる。
【０１１５】
このように、本実施例では、搬送ベルト２１の移動方向において最下流の転写部材２２ｄの下流且つ回収ローラ１０１の上流で搬送ベルト２１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、それぞれ搬送ベルト２１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、回収ローラ１０１から搬送ベルト２１へトナーを転移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、搬送ベルト２１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。
【０１１６】
尚、本実施例では、濃度センサ２００は、搬送ベルト２１の長手方向に５個配置したが、搬送ベルト２１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。
【０１１７】
以上説明したように、本実施例では、搬送ベルト２１上のトナー量を検知し、回収ローラ１０１中に回収され、保持されるトナーの量を見積もる。これにより、回収ローラ１０１中のトナー量が回収保持許容量に達した後に回収動作を行うことを抑制して、搬送ベルト２１のクリーニングを確実に実施することが可能となる。
【０１１８】
又、本実施例によれば、搬送ベルト２１の長手方向における異なる位置にある複数個の濃度センサ２００により検知を行うことにより、回収ローラ１０１中のトナー量の偏りを把握し、より的確なタイミングで吐き出し動作を行うことが可能となる。
【０１１９】
又、本実施例によれば、回収ローラ１０１の回収保持能力を最大限まで利用することが可能となる。そのため、搬送ベルト２１からのトナーの回収不良の発生を防ぐことができる。又、それと同時に、回収ローラ１０１中のトナー量が回収保持許容量に達する前に吐き出し動作が行われることによる画像形成動作の中断といった、画像形成装置Ａとしての生産性の低下を抑制することが可能となる。つまり、文字などの低画像比率の画像が形成された場合や、濃度の薄い画像が形成された場合のように、回収ローラ１０１に送られるトナーの量が比較的少ない場合に、必要以上に吐き出し動作が行われることを抑制することができる。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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、回収ローラ１０１からのトナーの吐き出し動作のタイミングを決定する。以下更に詳しく説明する。
【０１２２】
図１１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（従動ローラ）６３を示す。
【０１２３】
本実施例では、回収ローラ１０１の対向ローラ６３を、搬送ベルト２１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。即ち、図１１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、この搬送ベルト２１の長手方向において分けられた、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。
【０１２４】
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。更に、絶縁領域３０１によって隔てられた検知領域３０２のそれぞれに、電流検知手段３００が設けられている。これにより、各検知領域３０２に対応して、回収ローラ１０１、搬送ベルト２１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。
【０１２５】
このように、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。
【０１２６】
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、保持されているトナー量を算出し、吐き出し動作を行うタイミングを決定する。
【０１２７】
図１２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。
【０１２８】
図１２に示されるように、回収ローラ１０１により回収され、保持されるトナーの量が増加するにつれ、発泡性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ことにより、電気抵抗値が大きくなる。その結果、回収動作中に、回収ローラ１０１中に回収され、保持されるトナーの量が増加して行くにつれ、検知される電流量は減少する。
【０１２９】
ここで、搬送ベルト２１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
【０１３０】
図１３は、一例として、対向ローラ６３を５分割した場合における、回収動作中の、画像形成ページ数と各電流検知手段３００による各領域（領域１〜領域５）における検知結果との関係を示している。
【０１３１】
ここで、各電流検知手段３００の検知する電流値は、搬送ベルト２１の長手方向における対向ローラ６３の各領域に対応して、回収ローラ１０１、搬送ベルト、対向ローラ６３の直列回路を流れる電流値である。しかし、回収ローラ１０１の電気抵抗値に対し、搬送ベルト２１、対向ローラ６３の電気抵抗値は十分小さく、検知される電流値は、回収ローラ１０１にのみ依存すると近似できる。
【０１３２】
それぞれの電流検知手段３００で、検知結果より得られる電流量は異なる。搬送ベルト２１上のトナーは、搬送ベルト２１の長手方向に一様ではなく、濃度の濃い部分、薄い部分が混在するためである。従って、回収ローラ１０１に回収され、保持されるトナー量も、搬送ベルト２１の長手方向に一様ではなく、図１３に示すように、それぞれの電流検知手段３００によって検知結果は異なる。
【０１３３】
本実施例では、対向ローラ６３を、搬送ベルト２１の長手方向の異なる位置に対応して５個の領域に分け、それぞれの領域に電流検知手段３００を配置することで、それぞれの領域での電流値の違いを検知できる。
【０１３４】
従って、本実施例では、回収動作中、電流検知手段３００によるサンプリング実施中に、いずれか１つの検知結果がＹ３の値まで減少した時点で、クリーニング電源１５の出力電圧を切り替え、吐き出し動作を行う。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、吐き出し動作を行う。吐き出し動作を行う際には、トナーと同極性であるバイアスを回収ローラ１０１に印加する。これにより、回収ローラ１０１から搬送ベルト２１へトナーを静電的に吐き出させる。
【０１３５】
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、搬送ベルト２１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、回収ローラ１０１から搬送ベルト２１へトナーを転移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。
【０１３６】
尚、本実施例では、電流検知手段３００は、対向ローラ６３の長手方向に５分割された各検知領域３０２に対応して５個配置したが、搬送ベルト２１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。
【０１３７】
以上説明したように、本実施例では、回収ローラ１０１の長手方向の各領域を流れる電流値を検知し、回収ローラ１０１中に回収され、保持されるトナーの量を検知する。これにより、回収ローラ１０１中のトナー量が回収保持許容量に達した後に回収動作を行うことを抑制して、搬送ベルト２１のクリーニングを確実に実施することが可能となる。
【０１３８】
又、本実施例によれば、対向ローラ６３を搬送ベルト２１の長手方向の異なる位置に対応して複数の領域に分け、それぞれの領域で電流検知手段３００により電流値を検知する。これにより、回収ローラ１０１中のトナー量の偏りを把握し、より的確なタイミングで吐き出し動作を行うことが可能となる。
【０１３９】
又、本実施例によれば、回収ローラ１０１の回収保持能力を最大限まで利用することが可能となる。そのため、搬送ベルト２１からのトナーの回収ローラ１０１中のトナー量が回収保持許容量に達する前に吐き出し動作が行われることによる画像形成動作の中断といった、画像形成装置Ａとしての生産性の低下を抑制することが可能となる。つまり、文字などの低画像比率の画像が形成された場合や、濃度の薄い画像が形成された場合のように、回収ローラ１０１に送られるトナーの量が比較的少ない場合に、必要以上に吐き出し動作が行われることを抑制することができる。
【０１４０】
実施例４
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。
【０１４１】
図１４は、本実施例の画像形成装置Ａの全体構成を示す。本実施例では、ベルトクリーニング装置１０の構成が、実施例１〜３と異なる。図１５は、本実施例の画像形成装置Ａが有するベルトクリーニング装置１０の概略構成を示す。
【０１４２】
本実施例では、ベルトクリーニング装置１０は、搬送ベルト２１の表面に付着した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、搬送ベルト２１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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
回収ローラ１０１は、本実施例では、発泡弾性体を搬送ベルト２１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、搬送ベルト２１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、搬送ベルト２１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、対向部にて搬送ベルト２１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、回収ローラ１０１は、対向部にて搬送ベルト２１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、対向部にて搬送ベルト２１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、搬送ベルト２１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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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１５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。
【０１４７】
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。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。本実施例では、機構的に簡易であることから、剥ぎ取りローラ１０２は、回収ローラ１０１の回転に伴って従動回転する構成とした。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
又、本実施例では、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。
【０１５２】
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、搬送ベルト２１の移動方向と略直交する方向の長さと同等である。
【０１５３】
次に、本実施例における回収ローラ１０１による搬送ベルト２１上トナーの回収、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。
【０１５４】
本実施例では、ベルトクリーニング装置１０が、回収ローラ１０１からのトナーの除去を剥ぎ取りローラ１０２により行う方式を採用する。そして、その場合において、実施例１と同様に、積算画像ドット数を求め、その結果に応じて剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１に当接させるタイミングを制御することを特徴とする。
【０１５５】
本実施例では、搬送ベルト２１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が搬送ベルト２１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保持許容量に達した時点で、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を行う。剥ぎ取りローラ１０２により剥ぎ取られたトナーは、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１４）に回収される。
【０１５６】
図１６は、搬送ベルト２１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。
【０１５７】
本実施例の画像形成装置Ａの場合、搬送ベルト２１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、搬送ベルト２１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と搬送ベルト２１との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを搬送ベルト２１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。
【０１５８】
図１７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。
【０１５９】
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、搬送ベルト２１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と搬送ベルト２１との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを搬送ベルト２１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。
【０１６０】
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１４）に回収される。
【０１６１】
次に、ベルトクリーニング装置１０の動作形態の切り替えについて説明する。
【０１６２】
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で行う方式では、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。
【０１６３】
本実施例の目的は、保持手段からトナーを除去するタイミングを最適化することである。本実施例の目的は、より詳細には、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し、回収ローラ１０１の磨耗を抑制することである。
【０１６４】
そこで、本実施例では、実施例１と同様に、制御部１８は、記憶手段としての記憶装置１９に、感光ドラム１上に形成される画像ドット数うち、転写材Ｐに対応する位置以外の位置に形成される画像の画像ドット数を、画素単位で積算し、記録する。つまり、本実施例では、感光ドラム１上に形成される画像の画像ドット数のうち、転写材Ｐを担持していない搬送ベルト２１上に対応する位置に形成される画像の画像ドット数が、画素単位で積算され、記録される。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。
【０１６５】
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）。
【０１６６】
又、実施例１と同様に、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の長手方向の領域毎に、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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
感光ドラム１上に形成される画像の画像ドットのうち、転写材Ｐに対応する位置以外の位置、つまり、転写材Ｐを担持していない搬送ベルト２１上に対応する位置に形成される画像としては、例えば、次のものが挙げられる。即ち、定期的に紙間で形成する画像濃度補正のための試験画像、階調性補正のための試験画像、色ずれ補正用の試験画像、画像書き出し位置検知用のタイミング用画像などが挙げられる。更に、当該画像としては、転写材Ｐ上に縁無し画像を形成する場合に、転写材Ｐからはみ出る部分の画像ドット数が含まれる。
【０１６９】
更に説明すると、搬送ベルト２１の長手方向に一様に転写される画像に対応する静電潜像を感光ドラム１の長手方向に一様に形成した場合を考える。この場合に、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Ｘ４とする。この時、感光ドラム１の長手方向をＤ個の領域に分割する場合には、感光ドラム１の長手方向におけるいずれかの領域についての積算画像ドット数が以下の式で表される値Ｙ４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。
Ｙ４＝Ｘ４／Ｄ
【０１７０】
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。
【０１７１】
縁無し画像形成時においては、縁部に画像がない場合や、あってもその画像比率（印字率）が極低い場合には、積算画像ドット数は比較的少なくなる。一方、写真のような色重ね画像を中心とした高画像比率のものである場合や、縁取りをした画像を形成する場合などには、積算画像ドット数は比較的多くなる。そのため、積算画像ドット数を記録し、当該積算画像ドット数に基づいて剥ぎ取り動作を行うことによって、回収ローラ１０１の蓄積状況を予測し、剥ぎ取りローラ１０２を当接させるタイミングを最適化することが可能となる。
【０１７２】
感光ドラム１上の領域を長手方向に５分割（Ｄ＝５）した時における、画像形成ページ数と各領域の積算画像ドット数との相関は、図７と同様に示すことができる。
【０１７３】
このように、本実施例では、画像ドット数をカウントする感光ドラム１上の領域を長手方向で分割する。これによって、例えば画像が局所領域に形成された場合においても、クリーニング不良を発生させることなく、最適なタイミングで剥ぎ取りローラ１０２による回収ローラ１０１からのトナーの剥ぎ取り動作を行うことが可能となる。
【０１７４】
下記表１は、本実施例と従来例における、剥ぎ取りローラ１０２が当接するページ数（当接した状態で出力される画像の枚数）、及びベルトクリーニング装置１０の耐久試験時の回収ローラ１０１の磨耗状況を示したものである。
【０１７５】
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いるため、耐久試験において５０，０００ページ（５０Ｋページ）程度画像を出力した時点から回収ローラ１０１の磨耗が発生した。
【０１７６】
これに対して、本実施例では、形成する画像などによって状況は異なるが、当該試験時には、平均して１００ページ目の画像を出力する時から剥ぎ取りローラ１０２当接するようになった。そのため、本実施例では、剥ぎ取りローラ１０２を回収ローラ１０１に対して不必要に当接させることを抑制でき、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１００，０００ページ（１００Ｋページ）まで発生しなかった。
【０１７７】
【表１】
2010072248.tif 000003
【０１７８】
ここで、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データの画像ドット数を記録しているが、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。
【０１７９】
以上説明したように、本実施例によれば、搬送ベルト２１から回収ローラ１０１へのトナーの回収不良の発生を抑制しつつ、回収ローラ１０１への剥ぎ取りローラ１０２の当接回数（時間）を最低限に抑えて、回収ローラ１０１の磨耗を最小限に抑えることができる。
【０１８０】
このように、本実施例によれば、回収ローラ１０１中のトナー量を認知することにより、最適なタイミングで回収ローラ１０１への剥ぎ取りローラ１０２の当接を行うことが可能となる。そのため、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。つまり、本実施例によれば、保持手段からトナーを除去するタイミングを最適化することができる。
【０１８１】
尚、本実施例では、回収ローラ１０１からのトナーの除去のために剥ぎ取りローラ１０２を用いる構成において、実施例１と同様の手法を採用して、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制御した。同様に、回収ローラ１０１からのトナーの除去のために剥ぎ取りローラ１０２を用いる構成において、実施例２又は３と同様の手法を採用して、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制御することができる。
【０１８２】
即ち、実施例２と同様に、濃度センサ２００による搬送ベルト２１上のトナー量の検知結果に基づいて回収ローラ１０１中に回収され、保持されているトナー量を算出し、それに基づいて剥ぎ取り動作のタイミングを決定することができる。又、実施例３と同様に、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、保持されているトナー量を算出し、それに基づいて剥ぎ取り動作のタイミングを決定することができる。これらの構成によっても、搬送ベルト２１から回収ローラ１０１へのトナーの回収不良の発生を抑制しつつ、回収ローラ１０１への剥ぎ取りローラ１０２の当接回数（時間）を最低限に抑えて、回収ローラ１０１の磨耗を最小限に抑えることができる。
【０１８３】
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、上記各実施例では、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、搬送ベルト、転写ドラムなどの転写材担持体に吸着した転写材上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】
【０１８４】
【図１】本発明の第１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２】本発明の第１の実施例に係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吐き出し動作を説明するための説明図である。
【図５】ベルトクリーニング装置の使用に伴う回収ローラ中のトナー量の推移の概念を説明するためのグラフ図である。
【図６】画像ドット数の累積の概念を説明するための説明図である。
【図７】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８】本発明の第２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９】本発明の第２の実施例に係る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１０】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１１】本発明の第３の実施例に係る画像形成装置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１２】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１３】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。
【図１４】本発明の第４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１５】本発明の第４の実施例に係るベルトクリーニング装置の概略構成図である。
【図１６】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１７】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。
【符号の説明】
【０１８５】
１          感光ドラム（像担持体）
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
１６        転写電源
１７        第２のクリーニング電源
１８        制御部
２０        吸着ローラ（吸着手段）
２１        搬送ベルト
２２        転写部材
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】
2010072248.tif 000004
【図２】
2010072248.tif 000005
【図３】
2010072248.tif 000006
【図４】
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【図５】
2010072248.tif 000008
【図６】
2010072248.tif 000009
【図７】
2010072248.tif 000010
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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