(57)【要約】【課題】クリーニング機構を持たない二次転写ユニットにおいて、二次転写体を汚すことなく、トナーの強制消費を実行する時間を短縮化し、ボソツキなどの異常画像の発生を抑制する。【解決手段】画像領域外に強制消費用トナー像を作像することにより現像装置４内のトナーを強制消費する制御部１００と備える画像形成装置において、上記制御部１００は中間転写ベルト６１と二次転写ローラ７２との離間距離、及び温湿度センサ１０３からの検知結果に基づき中間転写ベルト６１上に転写される強制消費用トナー像の厚みを制御する。【選択図】図７
2014240873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像に現像剤を供給してトナー像を現像する現像手段と、該像担持体上のトナー像を中間転写体に一次転写する一次転写ニップを形成する一次転写体と、中間転写体上のトナー像を被転写体に二次転写する二次転写ニップを形成する二次転写体と、該中間転写体上の転写残トナーを除去するトナー除去手段と、環境情報を検知する環境情報検知手段と、該中間転写体と該二次転写体とを接離させる接離手段と、画像領域外に強制消費用トナー像を作像することにより該現像手段内のトナーを強制消費するトナー強制消費手段とを備える画像形成装置において、
上記トナー強制消費手段は、上記中間転写体と上記二次転写体との離間距離、及び上記環境情報検知手段からの検知結果に基づき上記中間転写体上に転写される強制消費用トナー像の厚みを制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記トナー強制消費手段は、画像領域と画像領域との間の非画像形成領域に強制消費トナー像を作像することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記トナー強制消費手段は、作像する画像の面積率を検知する画像面積率検知手段と、上記現像手段の現像駆動時間を検知する現像駆動時間検知手段との検知結果から必要なトナー強制消費量を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の画像形成装置において、
上記環境情報検知手段は、温度及び／又は湿度を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
上記トナー消費手段は、上記環境情報検知手段からの検知結果に基づき、絶対湿度が低いほど上記強制消費用トナー像の厚みを薄くすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４の画像形成装置において、
上記トナー消費手段は、上記環境情報検知手段からの検知結果に基づき、絶対湿度が高いほど上記強制消費用トナー像の厚みを厚くすることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置の現像装置として、キャリアとトナーとを含む現像剤を用いる現像装置が知られている。この現像装置では、現像剤収容部で攪拌部材により現像剤を攪拌して帯電させ、帯電した現像剤を現像剤担持体に担持させて感光体等の像担持体に対向する現像領域に搬送し、像担持体上に形成された潜像にトナーを供給して現像する。そして、現像領域で現像に用いられなかった現像剤を現像剤収容部に戻し、必要に応じてトナーを補給するものが知られている。
【０００３】
このような現像装置を用いて低画像面積率の画像を多く出力すると、地汚れ、画像のボソツキ、濃度変動等の不具合が生じてしまう。これは、トナー消費の少ない状態で現像剤収容部内の現像剤を撹拌し続けると、トナー中の添加剤埋没や遊離による帯電異常が生じたり、トナー平均粒径の変化による帯電特性が変化したりして、トナーが劣化してしまうからであると考えられる。
【０００４】
そこで、低画像面積率の画像を多く出力する場合には、所定の方法でトナーを強制的に消費させる動作を行う画像形成装置が提案されている。例えば、特許文献１には、印字可能なドット数に対する印字ドット数の比率を求め、その印字率（画像面積率）に応じてトナーを強制消費する画像形成装置が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、画像面積率を検知する画像面積率検知手段と、現像装置の現像駆動時間を検知する現像駆動時間検知手段とを備え、現像駆動単位時間あたりの画像面積率に応じてトナーを強制消費する画像形成装置が提案されている。この画像形成装置においては、画像形成時以外の現像装置の駆動に対する考慮がなされている。すなわち、現像装置の駆動は画像形成時のみではなく、その前後も駆動しているのが一般的である。故に１枚ずつ１００枚印刷する場合と１００枚連続で印刷する場合は現像装置の駆動時間が異なる。また、画像形成動作以外にも、電源立ち上がり時のウォームアップ動作とか、ジャム発生時のリカバリー動作とか、現像装置が駆動される時間は存在する。このように、現像駆動単位時間当たりの画像面積率に応じてトナーの劣化を把握し、トナーを強制消費する。
【０００６】
一方、この種の画像形成装置においては、低コスト化を図るため、できるだけ部品点数を少なくする工夫がなされている。例えば、中間転写体に転写されたトナー像を転写紙などの被転写体に転写する二次転写ローラなどの二次転写体を備えた二次転写ユニットにおいて、二次転写体をクリーニングするクリーニング機構を搭載しないものがある。
【０００７】
クリーニング機構を搭載していない二次転写ユニットにおいて、上述したようなトナーの強制消費を実行するためには、二次転写体を像担持体たる中間転写体から離間させなければならない。中間転写体上に作成された強制消費用トナー像が二次転写体に転写され、その後に被転写体の裏面を汚してしまうからである。二次転写体に転写されるトナー量を少なくするために転写電流を０にしたり、画像領域でかけている転写電流とは逆バイアスの電流をかけたりすることも行なわれているが、二次転写体側に転写されるトナーを０にすることはできない。そのため、クリーニング機構を搭載していない二次転写ユニットにおいては、二次転写体を中間転写体から離間させる接離機構を搭載しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
トナーの強制消費の方法としては、一般に以下の三つの方法が考えられる。一つ目の方法は、画像領域と画像領域の間の非画像領域（以下、紙間という）となる像担持体に強制消費用トナー像を形成してトナーの強制消費を実行する、いわゆる紙間強制消費モードである。二つ目の方法は、印刷中に一旦印刷を止めて、像担持体に強制消費用トナー像を形成してトナーの強制消費を実行する、いわゆる割り込み強制消費モードである。三つ目の方法は、印刷が終了する時に像担持体に強制消費用トナー像を形成してトナーの強制消費を実行する、いわゆるジョブエンド強制消費モードである。
【０００９】
しかしながら、クリーニング機構を搭載してない二次転写ユニットにおいて、紙間消費モードを実行しようとすると、紙間という限られた時間で二次転写ローラなどの二次転写体を中間転写体から離間、再当接させる必要がある。中間転写体上の強制消費用トナー像が二次転写ニップに到達する直前に二次転写体を中間転写体から離間させ、強制消費用トナー像が二次転写ニップを通過した後に二次転写体を中間転写体に当接させるのである。そのため、二次転写体を中間転写体から離間させるのに十分な離間距離が取れない。また、転写電流を０もしくは画像領域とは逆のバイアスを印加して、中間転写体上のトナーを電気的に二次転写体の方に引き寄せないようにすることも難しい。そのため、中間転写体上のトナーを二次転写体に引き寄せてしまい、二次転写体を汚してしまう虞がある。
【００１０】
割込み強制消費モードにおいては、一旦印刷動作を中断してトナーの強制消費動作を行なうため、紙間で強制消費を行う時よりも時間的余裕があり、二次転写体を中間転写体から十分に離間させたり、転写電流を０もしくは画像領域と逆のバイアスをかけたりすることができる。しかし、印刷動作を止めて強制消費を行うため、その間ユーザを待たせることになり、ひいては実質的な印刷速度の低下になる。
【００１１】
ジョブエンド強制消費モードにおいては、印刷動作中にトナーの強制消費を行なうことがないため、比較的印刷枚数が多い場合には、徐々に現像剤収容部内のトナーが劣化し、上述した地汚れ、ボソツキ、濃度変動などの不具合を生じる虞がある。
【００１２】
なお、特許文献１及び特許文献２に記載される画像形成装置においては、トナーの強制消費量や強制消費用トナー像の形状について言及されていない。そのため、クリーニング機構を持たない二次転写ユニットに適用すべく、中間転写体上に強制消費用トナー像を形成すると、中間転写体と二次転写ユニットとの離間距離や環境によっては二次転写体を汚してしまう虞がある。例えば後述するように、中間転写体上に同じ厚みの強制消費用トナー像を一律に形成すると、湿度が低い環境下では、湿度が高い環境下に比べ二次転写体を汚しやすくなる。これは湿度が低いほどトナーの帯電量が上がるため、中間転写体上の強制消費用トナー像は、同じ電界上でも強い静電気力を受け、二次転写体へ飛翔しやすくなるためである。また、二次転写体が汚れるのを防止するために、強制消費用トナー像の厚みを一律に小さくすると、トナーの強制消費を実行する時間が多くかかることになり、実質的な印刷速度の低下になる。
【００１３】
本発明は、以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、クリーニング機構を持たない二次転写ユニットにおいて、二次転写体を汚すことなく、トナーの強制消費を実行する時間を短縮化し、ボソツキなどの異常画像の発生を抑制することが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】
【００１４】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、像像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像に現像剤を供給してトナー像を現像する現像手段と、該像担持体上のトナー像を中間転写体に一次転写する一次転写ニップを形成する一次転写体と、中間転写体上のトナー像を被転写体に二次転写する二次転写ニップを形成する二次転写体と、該中間転写体上の転写残トナーを除去するトナー除去手段と、環境情報を検知する環境情報検知手段と、該中間転写体と該二次転写体とを接離させる接離手段と、画像領域外に強制消費用トナー像を作像することにより該現像手段内のトナーを強制消費するトナー強制消費手段とを備える画像形成装置において、上記トナー強制消費手段は、上記中間転写体と上記二次転写体との離間距離、及び上記環境情報検知手段からの検知結果に基づき上記中間転写体上に転写される強制消費用トナー像の厚みを制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、クリーニング機構を持たない二次転写ユニットにおいて、二次転写体を汚すことなく、トナーの強制消費を実行する時間を短縮化し、ボソツキなどの異常画像の発生を抑制することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係るプリンタの構成を示す概略構成図。
【図２】同プリンタの定着装置の構成を示す拡大構成図。
【図３】現像駆動時間とボソツキランクとの関係を示す特性図。
【図４】離間距離と二次転写ローラ汚れ量との関係を示す特性図。
【図５】強制消費用トナー像の厚みと二次転写ローラの汚れ量との関係を示す特性図。
【図６】強制消費用トナー像の厚みと二次転写ローラの汚れ量との関係を示す特性図。
【図７】トナーの強制消費を実行するための制御を説明するブロック図。
【図８】レーザー露光量とトナー厚みとの関係を示す特性図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式によって画像を形成するプリンタの実施形態について説明する。まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、実施形態に係るプリンタの構成を示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを備えている。図示のプリンタは、４つのプロセスユニット２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを、後述する中間転写体たる中間転写ベルト６１に対してその無端移動方向に沿って並べたいわゆるタンデム型の構成になっている。以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒を示す。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色順は、図１に限るものでなく、他の並び順であっても構わない。
【００１８】
上記プロセスユニット２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれ、図示しない駆動手段によってそれぞれ図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる像担持体たる感光体３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを備えている。これらプロセスユニット２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、その周囲に配設される後述する各種装置を１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、それらがプリンタ部本体に対して着脱可能になっている。
【００１９】
上記プロセスユニット２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの上方には、潜像形成手段たる二つの光書込ユニット１ＹＭ、１ＣＫを備えている。光書込ユニット１ＹＭ、１ＣＫは、それぞれレーザーダイオード、ポリゴンミラー、各種レンズなどを有しており、プリンタ外部のスキャナによって読み取られた画像情報や、パーソナルコンピュータから送られてくる画像情報に基づいてレーザーダイオードを駆動する。具体的には、光書込ユニット１ＹＭは、一様に帯電せしめられた感光体３Ｙ、Ｍに対して、レーザー光をそれぞれ回転軸線方向に偏向せしめながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、感光体３Ｙ、Ｍには、Ｙ、Ｍ画像情報に基づいた静電潜像が形成される。また、光書込ユニット１ＣＫは、一様に帯電せしめられた感光体３Ｃ、Ｋに対して、レーザー光をそれぞれ回転軸線方向に偏向せしめながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、感光体３Ｃ、Ｋには、Ｃ、Ｋ画像情報に基づいた静電潜像が形成される。
【００２０】
ここで、Ｙ用のプロセスユニット２Ｙについて説明する。Ｍ、Ｃ、Ｋ用のプロセスユニット２Ｍ、Ｃ、Ｋも、Ｙ用のプロセスユニットと、互いに使用するトナーの色が異なる点以外は、同様の構成になっているので説明を省略する。Ｙ用のプロセスユニット２Ｙは、感光体３Ｙの周囲に、感光体３Ｙの表面に対して一様帯電処理を施す帯電装置５Ｙや、感光体３Ｙの表面に形成された静電潜像に現像剤を供給してトナー像を現像する現像手段たる現像装置４Ｙを備えている。また、感光体３Ｙの周囲には、感光体３Ｙ表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置６Ｙなども有している。感光体３Ｙとしては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。
【００２１】
現像装置４Ｙは、図示しない磁性キャリアと非磁性のＹトナーとを含有する二成分現像剤（以下、単に現像剤という）を用いて潜像を現像するものである。現像装置４Ｙに対しては、図示しないＹトナー補給装置により、Ｙトナーボトル８３Ｙ内のＹトナーが適宜補給される。現像装置４Ｙ内には図示しないトナー濃度検知手段が設けられている。トナー濃度検知手段は磁性体であるキャリアに起因する透磁率を検出し、一定体積中に含まれるキャリア量からトナーの濃度を算出している。このトナー濃度検知手段によって現像装置内のトナー濃度を検知し、現像装置内のトナー濃度を一定範囲内（例えば５ｗｔ％〜９ｗｔ％）に制している。
【００２２】
ドラムクリーニング装置６Ｙとしては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレードを感光体３Ｙに押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、本プリンタでは、回転自在なファーブラシを感光体３Ｙに当接させる方式のものを採用している。このファーブラシは、図示しない固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って微粉末にしながら感光体３Ｙ表面に塗布する役割も兼ねている。
【００２３】
感光体３Ｙの上方には、図示しない除電ランプが配設されており、この除電ランプもプロセスユニット２Ｙの一部になっている。除電ランプは、ドラムクリーニング装置６Ｙを通過した後の感光体３Ｙ表面を光照射によって除電する。除電された感光体３Ｙの表面は、帯電装置５Ｙによって一様に帯電せしめられた後、上述した光書込ユニット１ＹＭによる光走査が施される。なお、帯電装置５Ｙは、図示しない電源から帯電バイアスの供給を受けながら回転駆動するものである。かかる方式に代えて、感光体３Ｙに対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ方式を採用してもよい。
【００２４】
また、４つのプロセスユニット２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの下方には、転写ユニット６０が配設されている。この転写ユニット６０は、複数のローラによって張架されている中間転写体たる中間転写ベルト６１を、感光体３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに当接させながら、何れか１つのローラの回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動させる。中間転写ベルト６１のベルトループ内側には、一次転写体たる一次転写ローラ６２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋが中間転写ベルト６１を感光体３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに向けて押圧するように配設されている。これにより、感光体３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと中間転写ベルト６１とが当接するＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。
【００２５】
これら一次転写ローラ６２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋには、それぞれ図示しない電源によって一次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の一次転写ニップには、感光体３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６１に向けて静電移動させる一次転写電界が形成されている。
【００２６】
図中時計回り方向の無端移動に伴ってＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト６１のおもて面には、各一次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト６１のおもて面には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００２７】
中間転写ベルト６１の図中下方には、二次転写体たる二次転写ローラ７２が中間転写ベルト６１における二次転写バックアップローラ６８に対する掛け回し箇所にベルトおもて面から当接するように配設されている。これにより、中間転写ベルト６１のおもて面と二次転写ローラ７２とが当接する二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ７２には図示しない電源によって二次転写バイアスが印加され、ベルトループ内の二次転写バックアップローラ６８は接地されている。これにより、二次転写ニップ内に二次転写電界が形成されている。なお、上記二次転写ローラ７２は、カムなどの接離手段７３（図７に図示）によって、後述するように、所定のタイミングで中間転写ベルト６１に対する離間・当接動作が行われる。
【００２８】
一方、プリンタの下部には、被転写体たる記録紙Ｐの束を収容する第一給紙カセット８１、第二給紙カセット８２を備えている。給紙カセット８１、８２から給紙ローラ８１ａ、８２ａの回転駆動により送り出された紙束における一番上の記録紙Ｐは、給紙路３０を経て転写前搬送路３４に進入する。
【００２９】
プリンタ筺体における側面には、手差しトレイ３３が筺体に対して開閉可能に配設されており、筺体に対して開いた状態でトレイ上面に紙束が手差しされる。手差しされた紙束における一番上の記録紙Ｐは、手差しトレイ３３の送出ローラによって転写前搬送路３４に向けて送り出される。
【００３０】
また、二次転写ニップの図中右側方であって、転写前搬送路３４の最下流側の位置には、レジストローラ対３４が配設されている。レジストローラ対３４は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを中間転写ベルト６１上の４色トナー像に同期させ得る方法で二次転写ニップに送り出す。二次転写ニップ内では、中間転写ベルト６１上の４色トナー像が二次転写電界や部圧の影響によって記録紙Ｐに一括二次転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。
【００３１】
二次転写ニップを通過した中間転写ベルト６１のおもて面には、二次転写ニップで記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト６１に当接するトナー除去手段たるベルトクリーニング装置７５によってクリーニングされる。
【００３２】
二次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、中間転写ベルト６１から離間して、搬送ベルトユニット３５に受け渡される。この搬送ベルトユニット３５は、無端状の搬送ベルト３６を駆動ローラ３７と従動ローラ３８とによって張架しながら、駆動ローラ３７の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめる。そして、二次転写ニップから受け渡された記録紙Ｐをベルト上部張架面に保持しながら、ベルトの無端移動に伴って搬送して定着装置４０に受け渡す。
【００３３】
図２は、定着装置４０の構成を示す拡大構成図である。定着装置４０は、定着ローラ４１、定着ベルト４２、弾性駆動ローラ４３、加熱ローラ４４、トナー除去ユニット４５、オイル塗布ローラ４６、オイル供給ローラ４７、オイル浸透フェルト４８、オイル受け皿４９などを有している。
【００３４】
無端状の定着ベルト４２は、弾性駆動ローラ４３と、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ４４とに掛け回された状態で、弾性駆動ローラ４３の図中時計回り方向の回転駆動に伴って、図中時計回り方向に無端移動する。そして、加熱ローラ４４に対する掛け回し位置で、加熱ローラ４４によって加熱される。加熱ローラ４４の発熱源に対する電源供給のオン、オフは、図示しない定着温度制御部によって制御される。この定着温度制御部は、定着ベルト４２の表面温度を検知する図示しない温度センサによる検知結果が所定値になるように、前述の電源供給をオン、オフ制御する。
【００３５】
無端移動する定着ベルト４２における弾性駆動ローラ４３に対する掛け回し箇所には、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ４１が当接して定着ニップを形成しながら、図中反時計回り方向に回転駆動している。定着ローラ４１の発熱源に対する電源供給のオン、オフも、定着温度制御部によって制御される。定着温度制御部は、定着ローラ４１の表面温度を検知する図示しない温度センサによる検知結果が所定値になるように、前述の電源供給をオン、オフ制御する。
【００３６】
上述した二次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、定着装置４０内に送られて定着ニップに挟み込まれる。そして、加圧や加熱などの作用により、トナー像の定着処理が施される。
【００３７】
先に示した図１において、二次転写ニップで第一面にトナー像が転写され、且つ定着装置４０でその第一面にトナー像が定着せしめられた記録紙Ｐは、搬送切替装置５０に向けて送り出される。
【００３８】
本プリンタにおいては、搬送切替装置５０、再送路５４、スイッチバック路５５、スイッチバック後搬送路５６等により、再送手段が構成されている。具体的には、搬送切替装置５０は、定着装置４０から受け取った記録紙Ｐのその後の搬送先を、排紙路５１と再送路５４とで切り替える。具体的には、記録紙Ｐの第一面だけに対して画像を形成する片面モードのプリントジョブの実行時には、搬送先を排紙路５１に設定する。これにより、第一面だけに画像が形成された記録紙Ｐを、排紙路５１経由で排紙ローラ対５２に送って、機外の排紙トレイ５３上に排紙する。また、記録紙Ｐの両面に対してそれぞれ画像を形成する両面モードのプリントジョブの実行時において、両面にそれぞれ画像が定着された記録紙Ｐを定着装置４０から受け取ったときにも、搬送先を排紙路５１に設定する。これにより、両面に画像が形成された記録紙Ｐを、機外の排紙トレイ５３上に排紙する。一方、両面モードのプリントジョブの実行時において、第一面だけに画像が定着された記録紙Ｐを定着装置４０から受け取ったときには、搬送先を再送路５４に設定する。
【００３９】
再送路５４には、スイッチバック路５５が繋がっており、再送路５４に送られた記録紙Ｐはこのスイッチバック路５５に進入する。そして、記録紙Ｐの搬送方向の全領域がスイッチバック路５５に進入すると、記録紙Ｐの搬送方向が逆転されて、記録紙Ｐがスイッチバックする。スイッチバック路５５には、再送路５４の他に、スイッチバック後搬送路５６が繋がっており、スイッチバックした記録紙Ｐは、このスイッチバック後搬送路５６に進入する。このとき、記録紙Ｐの上下が反転する。そして、上下反転した記録紙Ｐは、スイッチバック後搬送路５６と、上述した給紙路３０とを経由して、二次転写ニップに再送される。二次転写ニップで第二面にもトナー像が転写された記録紙Ｐは、定着装置４０を経由して第二面にトナー像が定着せしめられた後、搬送切替装置５０と、排紙路５１と排紙ローラ対５２とを経由して、排紙トレイ５３上に排紙される。
【００４０】
ここで、トナー強制消費の必要性について説明する。図３は現像駆動時間とボソツキランクとの関係を示す特性図である。ボソツキランクとはボソツキの良し悪しを見た目でランク付けしたものであり、ランク値が高いほどボソツキが目立たなくなり、値が小さくなるにつれてボソツキの状態も悪くなる。単位現像駆動時間あたりのトナー消費量が０のときのボソツキランク推移を３０１で示す。単位現像駆動時間あたりのトナー消費量がＷ３０２（例えば、Ａ４サイズ１枚あたりに印字可能な画素数に対して１％の消費量）の時のボソツキランク推移を３０２で示す。単位現像駆動時間あたりのトナー消費量がＷ３０３（例えば、Ａ４サイズ１枚あたりに印字可能な画素数に対して３％の消費量）の時のボソツキランク推移を３０３で示す。トナー消費量０で現像剤を撹拌し続けると、ボソツキランクは徐々に低下し、ある時間以上撹拌し続けると許容できるレベルを超えてしまう。よって、低画像面積率の画像を多く出力する場合には、一定の現像駆動時間に対して予め定めた量のトナーの強制消費を実行し、現像装置４内の消耗したトナーを新しいトナーに入れ替える。これにより、ボソツキランクの悪化を低減できる。一方、トナー消費量がある量を上回るとボソツキランクが許容レベルを下回ることがなくなる。本実施例では単位現像駆動時間あたりのトナー消費量がＷ３０３（Ａ４サイズ１枚あたりに印字可能な画素数に対して３％）以上消費する時にボソツキランクが悪化しなくなる。
【００４１】
トナーの強制消費を実行する方法としては、上述したように、紙間強制モードと、割込み消費モードと、ジョブエンド消費モードがある。割り込み消費モードにおいては、印刷速度を低下させる虞があり、ジョブエンド消費モードにおいては、条件によっては地汚れ、ボソツキ、濃度変動などの異常画像が発生する虞がある。これに対して、紙間消費モードにおいては、印刷中に印刷速度を落とすことなく、紙間で随時必要な消費ができるという利点がある。しかし、紙間消費モードでは、紙間という限られた時間でトナーの強制消費を実行しなくてはいけないため、消費できるトナー量が限られるなど制約が大きい。
【００４２】
上記転写ユニット６０においては、二次転写ローラ７２にクリーニング機構を持たない。そのため、転写ユニット６０においては、紙間消費モードでトナーの強制消費を実行しようとすると、紙間という限られた時間で二次転写ローラ７２を中間転写ベルト６１から離間、再当接させなければならない。そのため、中間転写ベルト６１と二次転写ローラ７２との離間距離（以下、単に離間距離という）が十分取れず、中間転写ベルト６１上のトナーを二次転写ローラ７２上に引き寄せてしまい、二次転写ローラ７２を汚してしまう虞がある。そこで、本実施形態に係る転写ユニット６０においては、離間距離に応じて、中間転写ベルト６１上に転写される強制消費用トナー像が二次転写ローラ７２を汚さないように、強制消費用トナー像の厚みを調整する。
【００４３】
以下、二次転写ローラの汚れ量、離間距離、強制消費用トナー像の厚みの関係について説明する。図４は一般的なオフィス環境（例えば温度２５℃、相対湿度５０％）における二次転写ローラ離間量と二次転写ローラの汚れ量との関係を示す特性図である。ｔ１、ｔ２、ｔ３は中間転写ベルト６１に転写される強制消費用トナー像の厚みであり、その厚みはｔ１＜ｔ２＜ｔ３の関係がある。つまり、中間転写ベルト６１に転写される強制消費用トナー像の厚みが厚いほど、二次転写ローラ７２を汚さないための二次転ローラ離間量は大きくなり、トナー厚みがｔ１の時にＧ１以上の離間距離が必要になる。
【００４４】
図５は一般的なオフィス環境（例えば温度２５℃、相対湿度５０％）における強制消費用トナー像の厚みと二次転写ローラの汚れ量を示す特性図である。Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は離間距離であり、Ｇ１＜Ｇ２＜Ｇ３の関係がある。つまり、離間距離が決まると、二次転写ローラ７２の汚れが発生しないための強制消費用トナー像の厚みは決まる。例えば、離間距離がＧ１の時、強制消費用トナー像の厚みをｔ１以下に設定することで二次転写ローラ７２の汚れを防止できる。
【００４５】
この二次転写ローラ７２の汚れを防止できる強制消費用トナー像の厚みは、離間距離が同じでも、画像形成装置が置かれている環境、具体的には絶対湿度によっても変わってくる。図６は、強制消費用トナー像の厚みと二次転写ローラの汚れ量との関係を示す特性図である。Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３は絶対湿度でありＨ１＜Ｈ２＜Ｈ３の関係がある。つまり、二次転写ローラ７２を汚れないようにするには、離間距離が同じでも、絶対湿度が低くなるほどトナーの厚みを少なくする必要がある。これは絶対湿度が低いほどトナーの帯電量が上がるため、中間転写ベルト６１上の強制消費用トナー像は、同じ電界上でも強い静電気力を受け、二次転写ローラ７２へ飛翔しやすくなるためである。一方で、絶対湿度が比較的高い時にはトナー帯電量が低くなり、中間転写ベルト６１上の強制消費用トナー像は二次転写ローラ７２を汚しにくくなる。そのため、絶対湿度が高い時は、強制消費用トナー像の厚みを厚くできる。消費用トナー像の厚みを厚くすることで単位時間当たりのトナー強制消費量を多くすることができる。
【００４６】
このように、強制消費用トナー像は、温度や湿度といった環境により飛翔しやすさが異なる。よって、本実施形態に係るプリンタにおいては、トナー強制消費手段たる制御部が、温度や湿度といった環境情報に基づき強制消費用トナー像の厚みを制御し、中間転写ベルト６１上に転写される強制消費用トナー像が二次転写ローラを汚さないようにする。また、中間転写ベルト６１上に転写される強制消費用トナー像の厚みを、強制消費用トナー像が二次転写ローラを汚さない範囲で厚くし、単位時間当たりに強制消費されるトナー量を増やすのである。これにより、トナーの強制消費にかかる時間のロスを短縮化することができる。
【００４７】
図７は、本実施形態に係るトナー強制消費手段たる制御部の構成を示すブロックズである。図７に示すように、制御部１００は、例えば、必要なトナー強制消費量を画像面積率検知手段１０１と現像駆動時間検知手段１０２との検知結果から単位駆動時間当たりのトナー消費量を算出する。そして、この単位駆動時間当たりのトナー消費量と環境情報検知手段たる温湿度センサ１０３からの検知結果とから強制消費用トナー像の厚みを算出し、この算出結果に基づき強制消費用トナー像を形成する。画像面積率検知手段１０１としては、例えば、印字可能な画素数に対する画像の画素数をカウントすればよい。現像駆動時間検知手段１０２は、新品検知時からの現像駆動時間クロックのカウント累積値を検知すればよい。強制消費用トナー像の形成方法としては、非画像領域に光書込ユニット１により強制書き込みを行い、プロセスユニット２（現像装置４など）にてトナー像を感光体３上に現像し、転写ユニット６０にて中間転写ベルト６１上に転写すればよい。
【００４８】
強制消費用トナー像の厚みを変えるには、いくつかの方法が考えられる。例えば、トナーの強制消費を実行する時には、光書き込みユニット１において、画像領域で使用しているレーザー露光量よりも小さい露光量を使うことでトナー像の厚みを小さくしたり、大きい露光量を使うことでトナー像の厚みを大きくしたりできる。図８は、レーザー露光量とトナー像の厚みとの関係を示した特性図である。図８に示すように、レーザー露光量を大きくしたり小さくしたりすることでトナー像の厚みを制御できる。
【００４９】
また、本実施形態においては、絶対湿度が低くトナーの厚みを少なくした場合に、算出されたトナー強制消費量が紙間で強制消費できる量よりも多くなってしまう場合も考えられる。この場合には、次の紙間など、次回以降にトナーの強制消費を実行できるまでトナーの強制消費を持ち越すことで、強制消費用トナー像の厚みを二次転写ローラ７２を汚さない厚みに制御しつつ必要なトナー強制消費量も維持することができる。
【００５０】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
感光体３などの像担持体上に静電潜像を形成する光書込ユニット１などの潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像に現像剤を供給してトナー像を現像する現像装置４などの現像手段と、該像担持体上のトナー像を中間転写ベルト６１などの中間転写体に一次転写する一次転写ローラ６２などの一次転写手段と、中間転写体上のトナー像を被転写体に二次転写する二次転写ローラ７２などの二次転写手段と、該中間転写体上の転写残トナーを除去するベルトクリーニング装置７５などのトナー除去手段と、環境情報を検知する温湿度センサ１０３などの環境情報検知手段と、該中間転写体と該二次転写体とを接離させる接離手段７３などの接離手段と、画像領域外に強制消費用トナー像を作像することにより該現像手段内のトナーを強制消費する制御部１００などのトナー強制消費手段とを備える画像形成装置において、上記トナー強制消費手段は、上記中間転写体と上記二次転写体との離間距離、及び上記環境情報検知手段からの検知結果に基づき上記中間転写体上に転写される強制消費用トナー像の厚みを制御する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、環境情報検知手段からの検知結果に基づき、中間転写体上の強制消費用トナー像が飛翔しやすい環境下では、離間距離に応じて強制消費用トナー像の厚みを小さくする。これにより、中間転写体上に転写される強制消費用トナー像が二次転写体を汚すことを抑制できる。また、環境情報検知手段からの検知結果に基づき、中間転写体上の強制消費用トナー像が飛翔しにくい環境下では、離間距離に応じて強制消費用トナー像の厚みを厚くする。これにより、単位時間当たりのトナー強制消費量を増やすことができるので、トナーの強制消費を実行する時間を短縮化することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）の画像形成装置において、上記トナー強制消費手段は、画像領域と画像領域との間の非画像形成領域、いわゆる紙間に強制消費トナー像を作像する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、紙間という限られた時間に効率よく強制消費用トナー像を作像することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）又は（態様Ｂ）の画像形成装置において、上記トナー強制消費手段は、作像する画像の面積率を検知する画像面積率検知手段１０１などの画像面積率検知手段と、上記現像手段の現像駆動時間を検知する現像駆動時間検知手段１０２などの現像駆動時間検知手段との検知結果から必要なトナー強制消費量を算出する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像駆動単位時間当たりの画像面積率に応じてトナーの劣化を把握してトナーの強制消費量を算出するので、画像面積率の条件のみでトナーの劣化を把握する場合などに比べより適正にトナーの強制消費量を算出することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）（態様Ｂ）又は（態様Ｃ）の画像形成装置において、上記環境情報検知手段は、温度及び／又は湿度を検知する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、温度や湿度を検知することによって、強制消費用トナー像の飛翔しやすさを推定し、強制消費用トナー像の厚みを調整することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ｄ）の画像形成装置において、上記トナー消費手段は、上記環境情報検知手段からの検知結果に基づき、絶対湿度が低いほど上記強制消費用トナー像の厚みを薄くする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、例えば湿度が低く、強制消費用トナー像が二次転写体に向けて飛翔しやすい環境下では、強制消費用トナー像の厚みを小さくして二次転写体が汚れるのを抑制することが可能である。
（態様Ｆ）
（態様Ｄ）の画像形成装置において、上記トナー消費手段は、上記環境情報検知手段からの検知結果に基づき、絶対湿度が高いほど上記強制消費用トナー像の厚みを厚くする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、例えば湿度が高く、強制消費用トナー像が飛翔しにくい環境下では、強制消費用トナー像の厚みを大きくしてトナーの強制消費を実行する時間を短縮化することが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１  光書込ユニット
２  プロセスユニット
３  感光体
６０  転写ユニット
７２  二次転写ローラ
７３  接離手段
１００  制御部
１０１  画像面積率検知手段
１０２  現像駆動時間検知手段
１０３  温湿度センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特許第３０２９６４８号公報
【特許文献２】特開２００３―７６０７９号公報
【図１】
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【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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