(57)【要約】【課題】一定時間内での画像出力枚数の減少を抑制し、効果的に中間転写体上の２次転写残トナーのクリーニングを行う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１００は、回収部材９に対してバイアスを出力するバイアス出力手段９１と、バイアス出力手段９１が回収部材９に対して定電圧制御又は定電流制御されたバイアスを出力しているときのバイアス出力手段９１の出力電流値又は出力電圧値を検知する検知手段９２と、バイアス出力手段９１が回収部材９に対してバイアスを出力することにより検知手段９２により検知された出力電流値又は出力電圧値に応じて、回収部材９と中間転写体７との間に所定の極性に帯電したトナーが回収部材９から中間転写体７に向けて移動する方向の電界が形成される放出動作が実行されるタイミングを決定する制御手段１７と、を有する構成とする。【選択図】図２
2007256868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを担持する像担持体と、前記像担持体からトナーが転写される中間転写体と、前記像担持体から前記中間転写体にトナーを転写させる第１の転写手段と、前記中間転写体から転写材にトナーを転写させる第２の転写手段と、前記中間転写体の移動方向において前記第２の転写手段によるトナーの転写部より下流且つ前記第１の転写手段によるトナーの転写部よりも上流に配置された回収部材と、を有し、前記回収部材と前記中間転写体との間に所定の極性に帯電したトナーが前記中間転写体から前記回収部材に向けて移動する方向の電界が形成される回収動作と、前記回収部材と前記中間転写体との間に前記所定の極性に帯電したトナーが前記回収部材から前記中間転写体に向けて移動する方向の電界が形成される放出動作と、を行う画像形成装置において、
前記回収部材に対してバイアスを出力するバイアス出力手段と、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対して定電圧制御又は定電流制御されたバイアスを出力しているときの前記バイアス出力手段の出力電流値又は出力電圧値を検知する検知手段と、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対してバイアスを出力することにより前記検知手段により検知された前記出力電流値又は出力電圧値に応じて、前記放出動作が実行されるタイミングを決定する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、異なるタイミングで検知された前記出力電流値又は出力電圧値である第１の検知値と第２の検知値との差分と、該差分に対応して予め決められた判定値とを比較することによって、前記放出動作が実行されるタイミングを決定す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】
前記第１の検知値は前回の前記放出動作が実行された後に前記回収動作が行われる前に検知されたものであり、前記第２の検知値は該第１の検知値が検知された後の前記回収動作時又は該回収動作が行われた後に検知されたものであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の検知値は前回の前記放出動作が実行された直後に検知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】
前記第２の検知値は前記回収動作が行われる毎に検知され、前記制御手段は前記第２の検知値が検知される毎に前記差分と前記判定値とを比較することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
更に、前記第１の検知値を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項３〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記差分が前記判定値以上になった時に、非画像形成時に前記放出動作が実行されることを特徴とする請求項２〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、一の出力画像毎に異なるタイミングで検知された前記出力電流値又は出力電圧値である第１の検知値と第２の検知値との差分の、複数の出力画像に対する積算値と、該積算値に対応して予め決められた判定値とを比較することによって、前記放出動作が実行されるタイミングを決定す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９】
前記回収動作は一の出力画像毎に行われ、ｎ枚目（ｎは自然数）の出力画像に対する前記第１の検知値は、ｎ−１枚目の画像に対する前記回収動作時、又は該回収動作が行われた後且つｎ枚目の画像に対する前記回収動作の前に検知されたものであり、前記第２の検知値は、ｎ枚目の画像に対する前記回収動作時、又は該回収動作が行われた後且つｎ＋１枚目の画像に対する前記回収動作の前に検知されたものであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
更に、前記積算値を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記積算値が前記判定値以上になった時に、非画像形成時に前記放出動作が実行されることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記バイアス出力手段は、前記回収動作時に前記所定の極性とは逆極性のバイアスを前記回収部材に対して出力することで前記電界を形成し、又前記放出動作時に前記所定の極性と同極性のバイアスを前記回収部材に対して出力することにより前記電界を形成することを特徴とする請求項１〜１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記検知手段が前記出力電流値又は出力電圧値を検知する時に前記バイアス出力手段が前記回収部材に対して出力するバイアスは、前記回収動作時に前記バイアス出力手段が前記回収部材に対して出力するバイアスが兼ねることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
トナーを担持する像担持体と、前記像担持体からトナーが転写される中間転写体と、前記像担持体から前記中間転写体にトナーを転写させる第１の転写手段と、前記中間転写体から転写材にトナーを転写させる第２の転写手段と、前記中間転写体の移動方向において前記第２の転写手段によるトナーの転写部より下流且つ前記第１の転写手段によるトナーの転写部よりも上流に配置された回収部材と、を有し、前記回収部材と前記中間転写体との間に所定の極性に帯電したトナーが前記中間転写体から前記回収部材に向けて移動する方向の電界が形成される回収動作と、前記回収部材と前記中間転写体との間に前記所定の極性に帯電したトナーが前記回収部材から前記中間転写体に向けて移動する方向の電界が形成される放出動作と、を行う画像形成装置において、
前記回収部材に対してバイアスを出力するバイアス出力手段と、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対して定電圧制御又は定電流制御されたバイアスを出力しているときの前記バイアス出力手段の出力電流値又は出力電圧値を検知する検知手段と、を有し、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対してバイアスを出力することにより前記検知手段により検知された前記出力電流値又は出力電圧値が、所定値未満の場合と該所定値以上の場合とで、該検知電流値又は検知電圧値の検知時から次に前記放出動作が実行されるまでに出力される画像の数が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
トナーを担持する像担持体と、前記像担持体からトナーが転写される中間転写体と、前記像担持体から前記中間転写体にトナーを転写させる第１の転写手段と、前記中間転写体から転写材にトナーを転写させる第２の転写手段と、前記中間転写体の移動方向において前記第２の転写手段によるトナーの転写部より下流且つ前記第１の転写手段によるトナーの転写部よりも上流に配置された回収部材と、を有し、前記回収部材と前記中間転写体との間に所定の極性に帯電したトナーが前記中間転写体から前記回収部材に向けて移動する方向の電界が形成される回収動作と、前記回収部材と前記中間転写体との間に前記所定の極性に帯電したトナーが前記回収部材から前記中間転写体に向けて移動する方向の電界が形成される放出動作と、を行う画像形成装置において、
前記回収部材に対してバイアスを出力するバイアス出力手段と、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対して定電圧制御又は定電流制御されたバイアスを出力しているときの前記バイアス出力手段の出力電流値又は出力電圧値を検知する検知手段と、を有し、異なるタイミングで前記バイアス出力手段が前記回収部材に対してバイアスを出力することにより前記検知手段により検知された前記出力電流値又は出力電圧値である第１の検知値と第２の検知値との差分が、所定値未満の場合と該所定値以上の場合とで、前記第１、第２の検知値のうち先に検知される前記第１の検知値の検知時から、次に前記放出動作が実行されるまでに出力される画像の数が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
トナーを担持する像担持体と、前記像担持体からトナーが転写される中間転写体と、前記像担持体から前記中間転写体にトナーを転写させる第１の転写手段と、前記中間転写体から転写材にトナーを転写させる第２の転写手段と、前記中間転写体の移動方向において前記第２の転写手段によるトナーの転写部より下流且つ前記第１の転写手段によるトナーの転写部よりも上流に配置された回収部材と、を有し、前記回収部材と前記中間転写体との間に所定の極性に帯電したトナーが前記中間転写体から前記回収部材に向けて移動する方向の電界が形成される回収動作と、前記回収部材と前記中間転写体との間に前記所定の極性に帯電したトナーが前記回収部材から前記中間転写体に向けて移動する方向の電界が形成される放出動作と、を行う画像形成装置において、
前記回収部材に対してバイアスを出力するバイアス出力手段と、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対して定電圧制御又は定電流制御されたバイアスを出力しているときの前記バイアス出力手段の出力電流値又は出力電圧値を検知する検知手段と、を有し、一の出力画像毎に異なるタイミングで前記バイアス出力手段が前記回収部材に対してバイアスを出力することにより前記検知手段により検知された前記出力電流値又は出力電圧値である第１の検知値と第２の検知値との差分の、複数の出力画像に対する積算値が、所定値未満の場合と該所定値以上の場合とで、前記複数の出力画像における最後の出力画像に対する前記第１、第２の検知値のうち後に検知される前記第２の検知値の検知時から、次に前記放出動作が実行されるまでに出力される画像の数が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
トナーを担持する像担持体と、前記像担持体からトナーが転写される中間転写体と、前記像担持体から前記中間転写体にトナーを転写させる第１の転写手段と、前記中間転写体から転写材にトナーを転写させる第２の転写手段と、前記中間転写体の移動方向において前記第２の転写手段によるトナーの転写部より下流且つ前記第１の転写手段によるトナーの転写部よりも上流に配置された回収部材と、を有し、前記回収部材と前記中間転写体との間に所定の極性に帯電したトナーが前記中間転写体から前記回収部材に向けて移動する方向の電界が形成される回収動作と、前記回収部材と前記中間転写体との間に前記所定の極性に帯電したトナーが前記回収部材から前記中間転写体に向けて移動する方向の電界が形成される放出動作と、を行う画像形成装置において、
前記回収部材に対してバイアスを出力するバイアス出力手段と、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対して定電圧制御又は定電流制御されたバイアスを出力しているときの前記バイアス出力手段の出力電流値又は出力電圧値を検知する検知手段と、を有し、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対してバイアスを出力することにより前記検知手段により検知された前記出力電流値又は出力電圧値から求められる前記回収部材の電気抵抗値が、所定値未満の場合と該所定値以上の場合とで、該検知電流値又は検知電圧値の検知時から次に前記放出動作が実行されるまでに出力される画像の数が異な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、電子写真方式或いは静電記録方式を用いて像担持体上に形成した静電像をトナーにより現像して画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。より詳細には、本発明は、像担持体上に形成された静電像をトナーにより現像して形成したトナー像を一旦中間転写体上に転写した後に転写材に転写して記録画像を得る中間転写方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を用いてフルカラー画像などの多色画像を形成可能な画像形成装置等において、中間転写方式が広く用いられている。中間転写方式の画像形成装置では、例えば複数色のトナー像を中間転写体上に重ね合わせて転写（１次転写）し、そのトナー像を転写材に一括して転写（２次転写）して画像を得る。
【０００３】
このような中間転写方式の画像形成装置において、２次転写工程後の中間転写体上に残留したトナー（２次転写残トナー）をクリーニングする方法として、特許文献１に開示されるような、一時回収部材を用いる方法がある。
【０００４】
特許文献１に記載される画像形成装置は、本明細書の図１２に示すように、像担持体としての感光ドラム１０１を帯電器１０２によって帯電した後露光手段１０３により露光する。これにより、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色成分の静電像を感光ドラム１０１上に順次に形成し、この静電像を各色用の現像器１０４ａ〜１０４ｄを用いて現像して、各色のトナー像を感光ドラム１０１上に順次に形成する。そして、感光ドラム１０１上に形成された各色のトナー像を、中間転写体１０５上に順次重ね合わせて転写することで中間転写体１０５上にフルカラーのトナー像を形成する。このフルカラーのトナー像を、転写ローラ１０６により転写材１０７上に一括して転写してフルカラー画像を得る。
【０００５】
そして、特許文献１に記載される画像形成装置では、中間転写体１０５上に残った２次転写残トナーは、トナーの帯電極性と逆極性のバイアスが印加された一時回収部材１２０の表面に静電的に回収され、蓄積される（静電回収動作）。
【０００６】
更に、任意のページ分の２次転写動作終了後に、画像形成動作を中断させた上で、トナーの帯電極性と同極性のバイアスを一時回収部材１２０に印加する。これにより、一時回収部材１２０から中間転写体１０５上に、一時回収部材１２０に一旦回収されたトナー（回収トナー）が静電的に放出される（静電放出動作）。この時同時に、１次転写部にて、感光ドラム１０１と中間転写体１０５との間に、トナーが中間転写体１０５から感光ドラム１０１へ逆転写されるような電界を形成する。例えば、感光ドラム１０１の表面電位を−１００Ｖとし、転写部における中間転写体１０５の電位を−３００Ｖにして、負極性のトナーを感光ドラム１０１に逆転写させる。そして、このトナーは、最終的には、感光ドラム１０１の表面からクリーニングブレード１０８によって除去され、廃トナー容器１０９に回収される。
【特許文献１】特開平９−１９７７５０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、上述のような従来の画像形成装置では、次のような問題があることが分かった。
【０００８】
即ち、トナーを吸着する方向の電界が形成される極性のバイアスが印加された一時回収部材１２０であっても、ある量を越えてトナーを回収し保持することはできない。この一時回収部材１２０が回収し保持するトナーの限界量は、トナーの形状や転写残トナーの保持する電荷量、一時回収部材１２０の電気特性及び一時回収部材１２０の表面性や硬度などの複合要因によって決まる。そのため、その量を一般化して正確に定義することは困難であるが、どのような種類の一時回収部材１２０を用いても、必ずトナーの回収保持限界が存在することが経験的に分かっている。従って、一時回収部材１２０から中間転写体１０５への、トナーの静電放出動作の頻度は、一時回収部材１２０のトナー回収保持限界に応じて適宜設定されることとなる。
【０００９】
しかしながら、２次転写残トナーの量は、出力画像毎に一定ではなく、例えばページ中の印字率が高いほど多く、又モノカラー印字よりフルカラー印字の方が多い。
【００１０】
ここで、例えば静電放出動作の頻度を少なめに設定すると、印字率の高いフルカラー画像の連続画像形成中に、２次転写残トナーが画像上に現れる画像不良となる虞がある。又、例えば印字率の高いフルカラー画像に合わせて、頻繁に静電放出動作を行うように設定した場合には、例えば印字率の低いモノカラー画像連続画像形成中に、静電放出動作に伴う画像形成動作の中断が度々起きることになる。そのため、画像生産性を低下させる、即ち、一定時間内での画像出力枚数が少なくなる虞がある。
【００１１】
従って、本発明の目的は、一定時間内での画像出力枚数の減少を抑制し、効果的に中間転写体上の２次転写残トナーのクリーニングを行う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】
【００１２】
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、第１の本発明は、トナーを担持する像担持体と、前記像担持体からトナーが転写される中間転写体と、前記像担持体から前記中間転写体にトナーを転写させる第１の転写手段と、前記中間転写体から転写材にトナーを転写させる第２の転写手段と、前記中間転写体の移動方向において前記第２の転写手段によるトナーの転写部より下流且つ前記第１の転写手段によるトナーの転写部よりも上流に配置された回収部材と、を有し、前記回収部材と前記中間転写体との間に所定の極性に帯電したトナーが前記中間転写体から前記回収部材に向けて移動する方向の電界が形成される回収動作と、前記回収部材と前記中間転写体との間に前記所定の極性に帯電したトナーが前記回収部材から前記中間転写体に向けて移動する方向の電界が形成される放出動作と、を行う画像形成装置において、前記回収部材に対してバイアスを出力するバイアス出力手段と、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対して定電圧制御又は定電流制御されたバイアスを出力しているときの前記バイアス出力手段の出力電流値又は出力電圧値を検知する検知手段と、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対してバイアスを出力することにより前記検知手段により検知された前記出力電流値又は出力電圧値に応じて、前記放出動作が実行されるタイミングを決定する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
第２の本発明によれば、前記回収部材に対してバイアスを出力するバイアス出力手段と、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対して定電圧制御又は定電流制御されたバイアスを出力しているときの前記バイアス出力手段の出力電流値又は出力電圧値を検知する検知手段と、を有し、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対してバイアスを出力することにより前記検知手段により検知された前記出力電流値又は出力電圧値が、所定値未満の場合と該所定値以上の場合とで、該検知電流値又は検知電圧値の検知時から次に前記放出動作が実行されるまでに出力される画像の数が異なることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１４】
第３の本発明によれば、前記回収部材に対してバイアスを出力するバイアス出力手段と、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対して定電圧制御又は定電流制御されたバイアスを出力しているときの前記バイアス出力手段の出力電流値又は出力電圧値を検知する検知手段と、を有し、異なるタイミングで前記バイアス出力手段が前記回収部材に対してバイアスを出力することにより前記検知手段により検知された前記出力電流値又は出力電圧値である第１の検知値と第２の検知値との差分が、所定値未満の場合と該所定値以上の場合とで、前記第１、第２の検知値のうち先に検知される前記第１の検知値の検知時から、次に前記放出動作が実行されるまでに出力される画像の数が異なることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１５】
第４の本発明によれば、前記回収部材に対してバイアスを出力するバイアス出力手段と、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対して定電圧制御又は定電流制御されたバイアスを出力しているときの前記バイアス出力手段の出力電流値又は出力電圧値を検知する検知手段と、を有し、一の出力画像毎に異なるタイミングで前記バイアス出力手段が前記回収部材に対してバイアスを出力することにより前記検知手段により検知された前記出力電流値又は出力電圧値である第１の検知値と第２の検知値との差分の、複数の出力画像に対する積算値が、所定値未満の場合と該所定値以上の場合とで、前記複数の出力画像における最後の出力画像に対する前記第１、第２の検知値のうち後に検知される前記第２の検知値の検知時から、次に前記放出動作が実行されるまでに出力される画像の数が異なることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１６】
第５の本発明によれば、前記回収部材に対してバイアスを出力するバイアス出力手段と、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対して定電圧制御又は定電流制御されたバイアスを出力しているときの前記バイアス出力手段の出力電流値又は出力電圧値を検知する検知手段と、を有し、前記バイアス出力手段が前記回収部材に対してバイアスを出力することにより前記検知手段により検知された前記出力電流値又は出力電圧値から求められる前記回収部材の電気抵抗値が、所定値未満の場合と該所定値以上の場合とで、該検知電流値又は検知電圧値の検知時から次に前記放出動作が実行されるまでに出力される画像の数が異なることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、一定時間内での画像出力枚数の減少を抑制し、効果的に中間転写体上の２次転写残トナーのクリーニングを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成及び動作について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面構成を示す。画像形成装置１００は、電子写真方式を利用して画像情報信号に応じて転写材（記録用紙、ＯＨＰシートなど）にフルカラー画像を形成することのできるフルカラーレーザービームプリンタである。又、本実施例では、画像形成装置１００は、タンデム方式、中間転写方式を採用している。尚、本実施例の画像形成装置１００は、プロセススピード（本実施例では像担持体及び中間転写体の表面移動速度に相当）８７ｍｍ／ｓで動作する。
【００２０】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）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。各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄは、中間転写体の画像転写面の移動方向に沿って一列に配列されている。本実施例では、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの配列方向は略鉛直方向である。
【００２１】
尚、本実施例では、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同一である。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表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。
【００２２】
画像形成部Ｓは、像担持体としての円筒型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ２、静電潜像を顕像化する現像手段としての現像器４、感光体ドラム１をクリーニングするクリーニング手段としてのドラムクリーナ６などが配置されている。本実施例では、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像器４、ドラムクリーナ６は、枠体によって１つの容器にまとめられ、所謂、オールインワンカートリッジ（プロセスカートリッジ）を構成している。
【００２３】
第１の現像器４ａにはイエロー（Ｙ）色のトナー、第２の現像器４ｂにはマゼンタ（Ｍ）色のトナー、第３の現像器４ｃにはシアン（Ｃ）色のトナー、そして第４の現像器４ｄにはブラック（Ｋ）色のトナーが充填されている。
【００２４】
又、各感光ドラム１ａ〜１ｄのそれぞれを画像情報信号に応じて露光することにより、各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に静電像（潜像）を形成するように、露光手段としての光学系３が配置されている。本実施例では、光学系として、レーザー走査露光光学系が用いられる。
【００２５】
更に、全ての感光ドラム１ａ〜１ｄに対向して無端移動するように、中間転写体としての中間転写ベルト７が配置されている。そして、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにおいて、中間転写ベルト７の内周面側には、各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する位置に第１の転写手段（１次転写手段）としての１次転写ローラ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが配置されている。感光ドラム１と１次転写ローラ５との対向位置で中間転写ベルト７が感光ドラム１に接触して、１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成している。
【００２６】
画像形成時には、感光ドラム１の表面は、帯電ローラ２によって一様に帯電させられる。帯電した感光ドラム１の表面は、光学系３が、画像データに基づいた走査光により露光する。これにより、感光ドラム１の表面に、画像情報に対応する静電像が形成される。
【００２７】
感光ドラム１に形成された静電像は、現像器４により現像される。現像器４は、現像剤担持体としての現像ローラ４１を有する。現像動作時には、現像ローラ４１に、現像バイアス出力手段としての現像バイアス電源（図示せず）から現像バイアスが印加される。現像バイアスを、感光ドラム１の帯電電位（本実施例では負極性）と潜像電位（負極性の電荷が除去された露光部の電位）との間の適切な値に設定する。これにより、正規の帯電極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが、感光体ドラム１上の静電像に選択的に付着する。
【００２８】
感光ドラム１上に形成された単色トナー画像は、１次転写ローラ５により、感光ドラム１と同期して略等速で周回移動（回転）する中間転写ベルト７上へ転写（１次転写）される。１次転写工程時に１次転写ローラ５には、１次転写バイアス出力手段としての１次転写バイアス電源５１より出力された、トナーの帯電極性と逆極性（本実施例では正極性）のバイアスが印加される。これにより、感光ドラム１から中間転写ベルト７にトナー像が１次転写される。
【００２９】
本実施例においては、中間転写体としての中間転写ベルト７は、複数の支持部材としての駆動ローラ７１、テンションローラ７２、２次転写対向ローラ７３に張架されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラ７１に回転駆動力が伝達されることによって駆動される。又、中間転写ベルト７は、テンションローラ７２によって所定のテンションが与えられている。
【００３０】
中間転写ベルト７としては、樹脂を基体とし、これに電子導電フィラー又はイオン導電性添加物などを添加することにより、１×１０6〜１×１０11Ωｃｍの体積抵抗率に調整されたものを好適に用いることができる。その樹脂としては、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などが挙げられる。これらの中間転写ベルト７の特性は、転写要件によって決定されるものであって、臨界的なものではないが、本実施例ではカーボンブラックを分散することにより１×１０8Ωｃｍの体積抵抗率に調整したＰＩ製ベルトを用いた。
【００３１】
１次転写工程後に感光ドラム１上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、ドラムクリーナ６によってクリーニングされる。即ち、１次転写残トナーは、ドラムクリーナ６において、クリーニング部材６１により感光ドラム１の表面から除去され、廃トナー容器６２に回収される。本実施例においては、ドラムクリーナ６は、クリーニング部材６１としてウレタンブレード（クリーニングブレード）を用いたブレードクリーニングを行う。
【００３２】
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次転写の各工程を、中間転写ベルト７の回転に同調して、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにおいて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対して行う。これにより、中間転写ベルト７上に、各色のトナー像が順次重ね合わせて１次転写されたフルカラーのトナー像が形成される。
【００３３】
又、転写材供給部としてのカセット１０にセットされた転写材Ｐは、給送ローラ１１により給送される。その後、転写材Ｐは、転写材Ｐの搬送方向においてレジストローラ１２の直後に設けられたトップセンサ１３により、その先端が検知される。そして、転写材Ｐは、中間転写ベルト７上の画像位置とタイミングを合わせた上で、レジストローラ１２により、２次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２まで搬送される。２次転写部Ｎ２は、中間転写ベルト７と、第２の転写手段（２次転写手段）としての２次転写ローラ８とが接触して形成されている。２次転写ローラ８は、中間転写ベルト７が掛け回された２次転写対向ローラ７３に対向する位置に設けられている。
【００３４】
そして、中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、２次転写ローラ８により、転写材Ｐ上に一括して転写（２次転写）される。２次転写工程時に２次転写ローラ８には、２次転写バイアス出力手段としての２次転写バイアス電源８１より出力された、トナーの帯電極性と逆極性（本実施例では正極性）の２次転写バイアスが印加される。
【００３５】
トナー像が２次転写された転写材Ｐは、定着手段としての定着装置１４を通過する。これにより、トナー像は転写材Ｐ上に溶融定着され、画像形成装置１００の出力画像となる。その後、転写材Ｐは、画像形成装置本体外に排出される。
【００３６】
［中間転写ベルトのクリーニング］
次に、２次転写工程後に中間転写ベルト７上に残留したトナー（２次転写残トナー）のクリーニング方法について説明する。
【００３７】
本実施例の画像形成装置１００は、中間転写ベルト７の表面移動方向において、２次転写部Ｎ２よりも下流側、且つ、第１の画像形成部Ｓａの１次転写部Ｎ１ａよりも上流側で中間転写ベルト７に対向する回収部材としての回収ローラ９を有する。本実施例では、回収ローラ９は、２次転写対向ローラ９に対向する位置で中間転写ベルト７に接触してニップ（回収ニップ）Ｎ３を形成するように配置されている。本実施例では、回収ローラ９は常時中間転写ベルト７に当接している。又、本実施例では、回収ローラ９は、中間転写ベルト７に従動して回転する。即ち、本実施例では、回収ローラ９は、その表面が中間転写ベルト７との接触部で中間転写ベルト７の表面移動方向と略等速で同方向に移動する。
【００３８】
そして、本実施例では、２次転写の際に転写されずに中間転写ベルト７上に残った２次転写残トナーは、回収ローラ９に一時的に静電的に回収される（静電回収動作）。又、回収ローラ９に一時的に回収され保持された回収トナーは、非画像形成時に中間転写ベルト７上に静電的に放出されて戻される（静電放出動作）。更に、本実施例では、このトナーは、第１の画像形成部Ｓａの１次転写部Ｎ１ａにおいて、中間転写ベルト７上から感光体ドラム１ａ上に静電的に逆転写される。そして、このトナーは、ドラムクリーナ６のクリーニングブレード６１ａによって感光ドラム１ａの表面から除去され、廃トナー容器４１ａに回収される。
【００３９】
尚、本実施例では、最終的に、中間転写ベルト７の表面移動方向において回収ローラ９の直後にある第１の画像形成部Ｓａのドラムクリーナ６に２次転写残トナーを回収させている。しかし、複数の画像形成部を有する場合において、２次転写残トナーの最終的な回収位置は必ずしも第１の画像形成部Ｓａに限定されるものではなく、任意に、少なくとも１つ又は複数の画像形成部において回収することができる。
【００４０】
本実施例では、回収ローラ９は、スポンジ状弾性体を軸の周囲にロール状に設けた外径２０ｍｍのローラとして構成されている。このスポンジ状弾性体は、体積抵抗値１×１０7Ωｃｍに電気抵抗が調整された導電性のＮＢＲ（ニトリル−ブタジエンゴム）等からなっている。この回収ローラ９は、中間転写ベルト７を介して２次転写対向ローラ７３に圧接され、所定の押圧力で圧接された際に、中間転写ベルト７との間に約２〜３ｍｍのニップ幅が形成される。
【００４１】
尚、回収ローラ９は、２次転写対向ローラ７３に当接される構成に限定されるものではない。本実施例では、中間転写ベルト７との間に電界を形成させるため、中間転写ベルト７に内包され、且つ、電気的に接地（アース）されている対向部材に当接させた。
【００４２】
又、回収ローラ９は、中間転写ベルト７と周速差を持たせて回転させてもよい。又、回収ローラ９の回転方向は、本実施例のように中間転写ベルト７に対し順方向であっても、逆のカウンター方向であってもよい。又、回収ローラ９の材料としては、本実施例のような導電性のＮＢＲ等の弾性体の他、ウレタン、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン）、シリコーンゴム等の導電性の弾性体又はこれらの発泡体も好適に用いることができる。この場合も、導電性の弾性体又はその発泡体は、体積抵抗率１０10Ωｃｍ以下に電気抵抗が調整されることが好ましい。更に、導電性ブラシローラを用いることもできる。導電性ブラシローラは、金属のような高剛性の導電性基体又は導電性ゴム等からなる弾性導電基体の周囲に、導電性繊維を植設して形成することができる。導電性繊維は、体積抵抗率１０10Ωｃｍ程度以下に電気的抵抗が調整されることが好ましい。導電性繊維としては、レーヨン、ポリアミド、アクリル、ポリテトラフルオロエチレン等の繊維に、カーボン分散等の導電処理を施したものを好適に用いることができる。
【００４３】
図２は、回収ローラ９による２次転写残トナーの回収ニップＮ３の近傍、及び回収ローラ９の通電回路を示す概略図である。
【００４４】
本実施例では、２次転写対向ローラ７３は、電気的に接地（アース）されている。一方、回収ローラ９は、これにバイアスを印加するための通電ループに直列に接続されている。通電ループは、回収バイアス出力手段としての回収バイアス電源（電圧電源）９１と、通電ループ内の電流を検知する検知手段としての電流検知回路９２とを備えている。又、回収バイアス電源９１及び電流検知回路９２は、画像形成装置本体に設けられた制御部１５に接続されている。制御部１５は、画像形成装置本体の動作を統括的に制御する。制御部１５は、記憶手段としてのメモリー１６と、制御装置（制御手段）としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１７とを備える。特に、本実施例に関連して、メモリー１６は、電流検知回路９２によって検知された電流値を記憶する。又、ＣＰＵ１７は、メモリー１６に記憶された電流値を用いて回収バイアス電源９１から回収ローラ９へのバイアス出力動作を制御する。
【００４５】
本実施例では、電流検知回路９２は、回収バイアス電源９１から回収ローラ９に対して定電圧制御された第１のバイアスが出力されているときに、その第１のバイアスに応じた第２のバイアスが印加される。電流検知回路９２は、その印加された第２のバイアスから、回収バイアス電源９１の出力電流値を検知する。そして、検知結果を示す電気信号を制御部１５に入力する。ＣＰＵ１７は、入力された電流検知回路９２の検知結果を示す電気信号に対応する情報をメモリー１６に記憶させることができる。ＣＰＵ１７は、メモリー１６に記憶された情報を随時読み出して制御に用いることができる。
【００４６】
又、本実施例では、詳しくは後述するように、静電回収動作と静電放出動作とで回収ローラ９に対して出力するバイアスを切り替えることができるように、回収バイアス電源９１は、バイアス切り替え手段９３を備えている。換言すれば、本実施例では、回収バイアス電源９１は、静電回収動作時に回収ローラ９に対して出力するバイアス（回収バイアス）の出力部と、静電放出動作時に回収ローラ９に対して出力するバイアス（放出バイアス）の出力部とを有する。そして、本実施例では、これら回収バイアスと放出バイアスとの極性は異なる。
【００４７】
次に、図３を参照して、回収ローラ９によって中間転写ベルト７から２次転写残トナーを回収する動作（静電回収動作）について更に詳しく説明する。図３は、回収ローラ９による２次転写残トナーの回収動作の制御方法を示す模式図である。
【００４８】
図３において、領域Ｄは、ｎ枚（ｎは自然数。以下同様。）の連続画像形成時の中間転写ベルト７上にトナー像が転写される領域であり、転写材Ｐと接触する領域（画像領域）である。従って、この領域Ｄは、中間転写ベルト７上にて２次転写残トナーが残存する領域である。又、図３において、領域Ｎは、ｎ枚の連続画像形成時の中間転写体７上の画像領域Ｄ以外の領域、つまり、紙間に相当する中間転写ベルト７上の非画像領域である。尚、以下、他の図に示す領域Ｄ、領域Ｎも、中間転写ベルト７上の上記同様の領域を示す。
【００４９】
図３に示すように、少なくとも２次転写工程が開始された中間転写ベルト７上の２次転写トナーが存在する領域Ｄを包含する領域Ｅにおいて、次のような電界（電位差）を形成する。即ち、回収ローラ９と中間転写体ベルト７との間に、第１の極性（本実施例では負極性）に帯電した２次転写残トナーを回収ローラ９に向かわせる電界（電位差）を形成する。領域Ｅは、中間転写ベルト７の移動方向下流側及び上流側に領域Ｄよりも大きいことが好ましい。本実施例では、この時、回収ローラ９に、回収バイアス電源９１から出力された、上記第１の極性と逆極性である第２の極性（本実施例では正極性）の直流バイアス（回収バイアスＶＣ）を印加する。本実施例では、回収バイアスＶＣとして、定電圧制御されたバイアスを、回収バイアス電源９１から回収ローラ９に対して出力する。
【００５０】
即ち、本実施例では、負極性に帯電するトナーを用いているので、回収バイアスＶＣの極性は正極性とした。又、本実施例では、２次転写工程後の中間転写ベルト７の電位が約０Ｖ〜＋３００Ｖとなるので、回収バイアスＶＣの電位は、２次転写工程後の中間転写ベルト７の電位の影響を受けない範囲の電位として＋１．６ｋＶとした。これにより、中間転写体ベルト７上の２次転写残トナーが、回収ローラ９に静電的に転移して回収される。
【００５１】
領域Ｎには実質的に２次転写残トナーが中間転写ベルト７上に存在せず、又領域Ｎは紙間領域（非画像領域）であるので、図３中破線で示すように、領域Ｎにおいては回収ローラ９に印加するバイアスを０Ｖとしても構わない。しかし、本実施例では、回収ローラ９は常時中間転写ベルト７に接触している。従って、中間転写ベルト７と回収ローラ９との電位差が小さくなることで、回収ローラ９に回収されたトナーが中間転写ベルト７へと放出されるのを防止するために、領域Ｎにおいても回収ローラ９に回収バイアスＶＣを印加することが好ましい。本実施例では、図３中実線で示すように、領域Ｎにおいても、回収ローラ９に、領域Ｅと同じ値の回収バイアスＶＣ＝＋１．６ｋＶを印加し続けた。
【００５２】
次に、図４を参照して、回収ローラ９に一旦回収された回収トナーを中間転写ベルト７へ放出する動作（静電放出動作）について説明する。図４は、回収ローラ９から中間転写ベルト７への回収トナーの放出動作の制御方法を示す模式図である。
【００５３】
図４に示すように、制御部１５のＣＰＵ１７において静電放出動作を実行する指示が出された場合、回収ローラ９と中間転写ベルト７との間に、第１の極性（本実施例では負極性）に帯電した回収トナーを中間転写ベルト７に向かわせる電界（電位差）を形成する。本実施例では、この時、回収ローラ９に、回収バイアス電源９１から出力された、上記第１の極性と同極性（本実施例では負極性）の直流バイアス（放出バイアスＶＥ）を印加する。本実施例では、放出バイアスＶＥとして、定電圧制御されたバイアスを、回収バイアス電源９１から回収ローラ９に対して出力する。
【００５４】
即ち、本実施例では、負極性に帯電するトナーを用いているので、放出バイアスＶＥの極性は負極性とした。又、本実施例では、２次転写工程後の中間転写ベルト７の電位は約０Ｖ〜＋３００Ｖとなるので、放出バイアスＶＥの電位は、２次転写工程後の中間転写ベルト７の電位の影響を受けない範囲の電位として−１．６ｋＶとした。これにより、回収ローラ９上の回収トナーは、電位差により回収ローラ９から中間転写ベルト７側に静電的に放出され、回収ローラ９がクリーニングされる。
【００５５】
この回収ローラ９の静電放出時間ｔ［秒］は、回収ローラ９の周長をｌ［ｍｍ］、回収ローラ９の周速度ｖ［ｍｍ／秒］とすると、ｔ≧ｌ／ｖとなるように設定することが好ましい。これより、回収ローラ９の周面全域のトナーが吐き出されて、常に良好なクリーニング効果が得られる。
【００５６】
本実施例では、放出バイアスＶＥは、図４中の領域Ｆで示す、回収ローラ９が概ね２周回転する間（静電放出時間ｔ）、放出バイアスＶＥを回収ローラ９に印加した。その後、連続して画像形成動作を行わない場合は、回収ローラ９に印加するバイアスは０Ｖとした。尚、静電放出時間に対応する回収ローラ９の回転数は、本実施例のものに限定されるものではなく、回収ローラ９やトナーの特性に応じて適宜設定することができる。
【００５７】
本実施例では、中間転写ベルト７に戻されたトナー（図４の領域Ｆ）は、第１の画像形成部Ｓａの感光ドラム１ａと中間転写ベルト７のとの間の１次転写部Ｎ１ａにおいて、感光ドラム１ａに転移される。即ち、この時、感光ドラム１ａと中間転写ベルト７との間には、第１の極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを感光ドラム１ａに向かわせる電界（電位差）が形成される。本実施例では、この時、感光ドラム１ａの表面電位は−１００Ｖとされており、一方１次転写ローラ５ａには、１次転写バイアス電源５１ａから上記第１の極性と同極性（本実施例では負極性）の−１ｋＶのバイアスが印加される。これにより、中間転写ベルト７上のトナーは、感光ドラム１ａの表面電位（−１００Ｖ）と、１次転写部Ｎａでの中間転写ベルト７の電位（−１ｋＶ）との電位差（９００Ｖ）により、感光ドラム１ａに逆転写される。感光ドラム１ａ上に逆転写されたトナーは、感光ドラム１ａ上に当接されたクリーニングブレード６１ａにより感光ドラム１ａの表面から除去され、廃トナー容器６２ａに回収される。
【００５８】
以上のような、回収ローラ９からのトナーの静電放出動作と、１次転写部Ｎ１ａにおける感光ドラム１ａへのトナーの逆転写は、画像形成部を用いてのトナーの移送である。そのため、画像形成動作と同時に行なうことは難しく、連続画像形成中においては、画像形成動作を中断して行なうことが望ましい。
【００５９】
［静電放出タイミング制御］
次に、本実施例にて最も特徴的な、回収ローラ９から中間転写ベルト７への回収トナーの静電放出動作の実行頻度の制御方法について説明する。図５は、本実施例における静電放出動作の実行頻度の制御フローの概略を示す。
【００６０】
本実施例では、画像形成装置１００は、２次転写残トナーの回収前後での、回収ローラ９に通電される電流値の減少分を検知することによって、回収ローラ９の２次転写残トナーの総回収量を推定する。そして、その結果に基づいて、回収ローラ９から中間転写ベルト７への回収トナーの静電放出動作の実行タイミングを決定する。以下、更に詳しく説明する。
【００６１】
先ず、回収ローラ９からのトナーの静電放出動作を行なった直後、即ち、実質的に表面にトナーを保持していない状態の回収ローラ９に対し、回収バイアス電源９１から出力された、定電圧制御された第１の検知用バイアスである第１の検知電圧Ｖａを印加する。この時に通電ループに流れる電流値を電流検知回路９２により検知し、基準電流値Ｉａとしてメモリー１６に記憶する。以上の動作は、図５中のＳ１０１〜Ｓ１０２に示される。
【００６２】
次に、転写材Ｐに対する画像形成後の回収ローラ９の静電回収動作後、即ち、表面にトナーを保持した状態の回収ローラ９に対し、回収バイアス電源９１から出力された、定電圧制御された第２の検知用バイアスである第２の検知電圧Ｖｂを印加する。この時に通電ループに流れる電流値（評価電流値）Ｉｂを電流検知回路９２により検知する。以上の動作は、図５中のＳ１０３〜Ｓ１０４に示される。
【００６３】
更に、ＣＰＵ１７において、メモリー１６に記憶されている基準電流値Ｉａと、評価電流値Ｉｂとの差分電流値Ａを算出する。本実施例では、差分電流値Ａは、次式、
差分電流値Ａ＝Ｌｏｇ（Ｉａ）−Ｌｏｇ（Ｉｂ）
により算出する。これは、検知される電流値が微小であるためである。但し、差分電流値Ａはこの形態で算出することに何ら限定されるものではない。
【００６４】
そして、ＣＰＵ１７は、算出した差分電流値Ａと判定値αとの比較を行なう。これにより、回収ローラ９からの回収トナーの静電放出動作を実行すべきか否かを判定する。
【００６５】
ここで、差分電流値Ａとは、回収ローラ９の２次転写残トナー回収に伴う電気抵抗値の増加分に伴う、基準電流値Ｉａからの電流値減少分である。従って、この差分電流値Ａを検知することによって、回収ローラ９のトナー回収量を推測することができる。
【００６６】
又、判定値αとは、回収ローラ９の静電回収保持限界に対応するもので、予め回収ローラ９の回収能力を調べることで設定することができる。この予め設定された判定値αは、本実施例ではＣＰＵ１７の記憶部に予め記憶されている。
【００６７】
一例として、図６に、本実施例における回収ローラ９のトナー回収能力と、トナー回収時の差分電流値Ａの上昇との関係を示す。
【００６８】
図６中、差分電流値Ａは、Ｖａ＝Ｖｂ＝＋１．６ｋＶ印加時の基準電流値Ｉａ、評価電流値Ｉｂから求めた値である。又、図６中、反射濃度とは、回収ローラ９に回収バイアスＶＣ＝＋１．６ｋＶを印加しているにも拘わらず、中間転写ベルト７上に逆流したトナーの濃度を、反射濃度計（Ｇｒｅｔａｇ  Ｍａｃｂｅｔｈ社製  ＲＤ９１８）にて測定した値である。
【００６９】
図６は、本実施例の構成では、回収ローラ９のトナー回収量が２０ｍｇを越えたあたりで反射濃度が急増すること、即ち、保持回収限界を超えることを示している。この時の差分電流値Ａ（Ｌｏｇ（Ｉａ）−Ｌｏｇ（Ｉｂ））は０．８である。そこで、本実施例では、判定値α＝０．８に設定し、ＣＰＵ１７において算出した差分電流値Ａと比較する。
【００７０】
再び図５を参照して、ＣＰＵ１７は、差分電流値Ａがα未満であると判断した時、即ち、その時点での回収ローラ９のトナー回収量が少ないと判断した時には、回収ローラ９からの回収トナーの静電放出動作は行なわせず、引き続き画像形成動作を行わせる。一方、ＣＰＵ１７は、差分電流値Ａがα以上であると判断した時、即ち、その時点での回収ローラ９のトナー回収量が回収保持限界を超えようとしていると判断した時には、回収ローラ９からの回収トナーの静電放出動作を行わせる。以上の動作は、図５中のＳ１０６〜Ｓ１０７に示される。
【００７１】
以上のように、本実施例では、任意の時点における回収ローラ９のトナー回収量を、評価電流値Ｉｂの基準電流値Ｉａからの減少分から推測する。これにより、回収ローラ９からの回収トナーの静電放出動作を必要最低限の回数に設定することができる。
【００７２】
即ち、本実施例では、異なるタイミングで検知手段により検知された出力電流値（又は後述のように出力電圧値）である第１の検知値と第２の検知値との差分を求める。そして、この差分が、所定値未満の場合と該所定値以上の場合とで、上記第１、第２の検知値のうち先に検知される第１の検知値の検知時から、次に静電放出動作が実行されるまでに出力される画像の数が異なることになる。
【００７３】
ところで、本実施例では、上述のように、回収ローラ９からの回収トナーの静電放出動作の実行タイミングを、回収ローラ９の通電ループにおける検知電流値で規定するに当たり、電流値の大きさでなく差分で規定している。これは、例えば回収ローラ９の体積抵抗率の製造上のバラツキや環境変動の影響を除く上で好ましい。
【００７４】
又、基準電流値Ｉａの検知タイミングは、静電放出動作を行なった直後に設定し、回収ローラ９の表面に付着物の少ない状態で基準電流値Ｉａの検知を行なうことが望ましい。本実施例では、図７及び図８に領域Ｇで示すように、静電放出動作を行った後に直ちに基準電流値Ｉａの検知を行い、その後次の画像形成の準備動作、或いは待機状態に入るようにした。但し、この基準電流値Ｉａの検知タイミングは、静電放出動作を行った後であって、中間転写ベルト７上に形成された次の画像の画像領域Ｄが回収ニップＮ３に到達する前の任意のタイミングに設定することができる。
【００７５】
一方、評価電流値Ｉｂの検知タイミングは、静電回収動作を行なった後に設定することができ、典型的には、図７に領域Ｈで示すように、領域Ｎ（紙間領域，非画像領域）内のタイミングで評価電流値Ｉｂの検知を行なうことができる。評価電流値Ｉｂは、毎回の領域Ｎにおいて検知してもよいし、複数の領域Ｎ毎に検知してもよい。或いは、単数又は複数のジョブ（一の画像形成開始指示による単数又は複数の転写材に対する一連の画像形成動作）が終了した後の整理動作（後回転動作）時、又は次のジョブの開始前の準備動作（前回転動作）時に評価電流値Ｉｂを検知してもよい。評価電流値Ｉｂを毎回の領域Ｎで検知すれば、回収ローラ９の電気抵抗の変動を画像形成毎に逐次に検知できるので好ましい。
【００７６】
しかし、装置構成によっては、領域Ｎが短く、回収ローラ９の１周分に満たない場合がある。このような場合には、回収ローラ９に回収されたトナーに回収ローラ９の周方向で偏りがあると、回収ローラ９の電気抵抗を反映した正確な検知を行なえないことがある。そこで、回収ローラ９がトナーを回収している領域Ｅで評価電流値Ｉｂの検知を行なうことが好ましい場合がある。このような場合には、回収バイアスＶＣが第２の検知用バイアスＶｂを兼ねてもよい。つまり、回収ローラ９に回収バイアスＶＣを印加している時に同時に、電流検知回路９２により通電ループ内を流れる電流を検知することができる。本実施例では、そのようなタイミング、より詳細には、図８に示すように、画像を形成する毎に、回収ローラ９がトナーを回収している領域Ｅ内の領域Ｈで評価電流値Ｉｂの検知を行なった。尚、本実施例においては、領域Ｎにおいても、領域Ｅと同じ値の回収バイアスＶＣを印加し続けるため、領域Ｅと領域Ｎにまたがって評価電流値Ｉｂの検知を行うこともできる。
【００７７】
又、第１の検知用バイアスＶａ及び第２の検知用バイアスＶｂの値は、画像形成装置に合わせて適宜設定することができる。但し、第１の検知用バイアスＶａ及び第２の検知用バイアスＶｂの値を回収バイアスＶＣの値と同一とすることにより、次のような利点がある。即ち、これにより、上述のように回収バイアスＶＣが第２の検知用バイアスＶｂを兼ねるようにして評価電流値Ｉｂの検知タイミングの自由度を増すことができるので好ましい。又、第１の検知用バイアスＶａ及び第２の検知用バイアスＶｂの値と、実際の回収バイアスＶＣの値とを同一とすることにより、静電回収動作中と回収ローラ９の電気抵抗検知中の回収ローラ９の電気特性差が小さなり好ましい。本実施例では、回収バイアスＶＣ＝第１の検知用バイアスＶａ＝第２の検知用バイアスＶｂ＝＋１．６ｋＶとした。
【００７８】
又、第１の検知用バイアスＶａの値と第２の検知用バイアスＶｂの値とは、同一にすることに限定されるものではない。即ち、第１の検知用バイアスＶａと第２の検知用バイアスＶｂとは、それぞれの時点での回収ローラ９の電気抵抗に係る情報を得られれば、それらの値は必ずしも同一でなくてもよい。但し、第１の検知用バイアスＶａの値と第２の検知用バイアスＶｂの値とを同一とすることで、基準電流値Ｉａと評価電流値Ｉｂとから差分電流値Ａを算出する際などにおける演算制御が容易となる。又、これらの基準電流値Ｉａの検知時と、評価電流値Ｉｂの検知時とで、検知される回収ローラ９の電気抵抗に係る情報に対する誤差の程度を同等とすることができるので、より精度のよい制御を行うことができる。第１の検知用バイアスＶａの値と第２の検知用バイアスＶｂの値とを異ならせる場合には、検知した基準電流値Ｉａ又は評価電流値Ｉｂに所定の係数を乗じた後差分電流値Ａを算出すればよい。或いは、後述するように、回収ローラ９の電気抵抗値自体に係る情報を用いて制御を行う場合には、異なる値の検知用バイアスを用いて検知した電流値Ｉａ、Ｉｂを、それぞれ電気抵抗値に係る情報に換算した後に、差分を求める等の制御に用いればよい。
【００７９】
以上、本実施例によれば、２次転写残トナーの回収前後での、回収ローラ９に通電される電流値の減少分を検知することによって、回収ローラ９の２次転写残トナーの総回収量を推定する。そして、その結果に基づいて、回収ローラ９から中間転写ベルト７への回収トナーの静電放出動作の実行タイミングを決定する。これにより、画像形成装置１００のプリント生産性を必要以上に低下させることなく、効果的に中間転写ベルト７上の２次転写残トナーのクリーニングを行なうことができる。
【００８０】
実施例２
次に、本発明に係る画像形成装置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構成は、実施例１の画像形成装置と同じである。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て詳しい説明は省略し、本実施例にて特徴的な点について説明する。
【００８１】
本実施例では、回収ローラ９の電気抵抗値に係る情報を測定するタイミングと、検知結果に基づく制御方法とが実施例１とは異なる。
【００８２】
即ち、実施例１の静電放出動作の実行タイミングの決定方法では、基準電流値Ｉａが変動した場合に、評価電流値Ｉｂの基準電流値Ｉａからの減少分を正確に検知できなくなることがある。例えば、基準電流値Ｉａを検知した後、画像形成装置１００の使用環境が変化した場合、回収ローラ９の電気抵抗が変動し、それに伴って基準電流値Ｉａも変動してしまう。又、例えば、連続画像形成中に機内が昇温した状況下で基準電流値Ｉａ検知した後、長時間画像形成装置が停止し、機内が冷却された場合、回収ローラ９の電気抵抗が変動し、それに伴って基準電流値Ｉａも変動してしまう。
【００８３】
そこで、本実施例においては、１枚の出力画像毎の静電回収動作前後での回収ローラ９に通電される電流値の減少分を積算し、この値を判定値と比較する。
【００８４】
図９は、本実施例における静電放出動作の実行頻度の制御フローの概略を示す。静電放出動作後のｎ枚目の画像形成時における電流検知回路９２で検知された基準電流値Ｉａを基準電流値Ｉａｎとする。又、このｎ枚目の画像形成時における電流検知回路９２で検知された評価電流値Ｉｂを評価電流値Ｉｂｎとする。又、ｎ枚目の画像形成時におけるこれら基準電流値Ｉａｎと評価電流値Ｉｂｎとの差分電流値Ａを差分電流値Ａｎとする。尚、基準電流値、評価電流値、差分電流値自体の検知、算出方法は実施例１と同じである。以上の動作は、図９中のＳ２０１〜Ｓ２０５、Ｓ２０７〜Ｓ２１０に示される。
【００８５】
ここで、基準電流値Ｉａｎ及び評価電流値Ｉｂｎの検知は、各画像に対する静電回収前後に行なえばよい。典型的には、図１０に領域Ｇで示すように、ｎ枚目の画像に対する基準電流値Ｉａｎは、ｎ−１枚目の画像の後の領域Ｎ（紙間領域，非画像領域）で検知する。又、図１０に領域Ｈで示すように、ｎ枚目の画像に対する評価電流値Ｉｂｎは、ｎ枚目の画像の後の領域Ｎ（紙間領域，非画像領域）で検知する。
【００８６】
しかし、装置構成によっては、領域Ｎが短く、基準電流値Ｉａｎ、評価電流値Ｉｂｎの検知のために回収ローラ９の１周分の時間を取れない場合もある。その場合には、実施例１で説明したのと同様に、回収ローラ９に回収されたトナーに回収ローラ９の周方向で偏りがあると、回収ローラ９の電気抵抗を反映した正確な検知を行なえないことがある。そこで、回収バイアスＶＣが、第１の検知用バイアスＶａ及び第２の検知用バイアスＶｂを兼ねてもよい。つまり、回収ローラ９に回収バイアスＶＣを印加している時に同時に、電流検知回路９２により通電ループ内を流れる電流を検知することができる。
【００８７】
即ち、図１１に領域Ｇで示すように、ｎ枚目の画像に対する基準電流値Ｉａｎを検知するための第１の検知バイアスＶａｎを、ｎ−１枚目の画像に対する回収バイアスＶＣ（Ｖａｎ＝ＶＣｎ−１）で兼ねる。又、図１１に領域Ｈで示すように、ｎ枚目の画像に対する評価電流値Ｉｂｎを検知するための第２の検知バイアスＶｂｎを、ｎ枚目の画像に対する回収バイアスＶＣ（Ｖｂｎ＝ＶＣｎ）で兼ねる。本実施例では、このようにして基準電流値Ｉａｎ、評価電流値Ｉｂｎを検知した。この場合も、静電放出動作を行った後の１枚目の画像に対する基準電流値Ｉａ１は、その１枚目の画像に対する静電回収動作前の非画像領域で基準電流値Ｉａを検知することができる。
【００８８】
このように、ｎ枚目の出力画像に対する第１の検知値（基準電流値）は、ｎ−１枚目の画像に対する回収動作時、又は該回収動作が行われた後且つｎ枚目の画像に対する回収動作の前に検知されたものであってよい。又、ｎ枚目の出力画像に対する第２の検知値（評価電流値）は、ｎ枚目の画像に対する回収動作時、又は該回収動作が行われた後且つｎ＋１枚目の画像に対する回収動作の前に検知されたものであってよい。
【００８９】
そして、本実施例では、ＣＰＵ１７は、画像形成を行う毎に、差分電流値Ａｎをメモリー１６に随時積算して記憶する。即ち、プリント枚数の増加に伴って、次式により積算されてメモリー１６に記憶される差分電流値の積算値ＴＡは、典型的には増加していく。
【００９０】
【数１】
2007256868.tif 000003
【００９１】
そして、ＣＰＵ１７は、この差分電流値の積算値ＴＡを判定値βと比較する。これにより、回収ローラ９からの回収トナーの静電放出動作を実行すべきか否かを判定する。尚、判定値βの設定方法は、実施例１の判定値αと同様である。又、この予め設定された判定値βは、本実施例ではＣＰＵ１７の記憶部に予め記憶されている。
【００９２】
即ち、ＣＰＵ１７は、差分電流値の積算値ＴＡがβ未満であると判断した時、即ち、未だ回収ローラ９のトナー回収量が少ないと判断した時には、回収ローラ９からの回収トナーの静電放出動作は行わせず、引き続き画像形成動作を行わせる。一方、ＣＰＵ１７は、差分電流値の積算値ＴＡがβ以上であると判断した時、即ち、回収ローラ９のトナー回収量が回収保持限界を超える程度まで増加してきたと判断した時には、回収ローラ９からの回収トナーの静電放出動作を行わせる。以上の動作は、図９中のＳ２０６、Ｓ２１１〜Ｓ２１２に示される。尚、静電放出動作後に、それまでメモリー１６に積算記憶されていた差分電流値の積算値ＴＡはリセットすることができる。
【００９３】
本実施例では、１枚の転写材Ｐに対する画像当たりの領域Ｅの前後で、回収ローラ９の通電ループの電流値を検知する。そのため、ｎ枚目の画像に対する基準電流値Ｉａｎとｎ枚目の画像に対する評価電流Ｉｂｎとの測定時間差が小さい。これにより、基準電流値Ｉａの外部要因による変動の影響を避けることができる。又、１枚の転写材Ｐに対する画像当たりの検知電流値の減少分を検知して、それを積算していくことによって、画像を形成する毎に回収ローラ９のトナー回収量を検知して、回収ローラ９上に回収されていくトナーの総量を逐次に推測することができる。そして、それに基づいて静電放出タイミングを決定することができる。
【００９４】
即ち、本実施例では、一の出力画像毎に異なるタイミングで検知手段により検知された出力電流値（又は後述のように出力電圧値）である第１の検知値と第２の検知値との差分の、複数の出力画像に対する積算値を求める。そして、この積算値が、所定値未満の場合と該所定値以上の場合とで、次に静電放出動作が実行されるまでに出力される画像の数が異なることになる。この画像の数は、上記複数の出力画像における最後の出力画像に対する上記第１、第２の検知値のうち後に検知される第２の検知値の検知時から、次に静電放出動作が実行するまでの間で比較することができる。
【００９５】
以上、本実施例によれば、各画像に対する２次転写残トナーを回収する毎に、回収ローラ９に通電される電流値の減少分を検知してそれを積算することによって、回収ローラ９の２次転写残トナーの総回収量を推定する。そして、その結果に基づいて、回収ローラ９から中間転写ベルト７への回収トナーの静電放出動作の実行タイミングを決定する。これにより、画像形成装置１００の画像生産性を必要以上に低下させることなく、効果的に中間転写ベルト７上の２次転写残トナーのクリーニングを行なうことができる。又、本実施例によれば、画像形成装置１００の使用状況に拘わらず、より正確に静電放出タイミングを決定することができる。
【００９６】
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形態に限定されるものではないことを理解されたい。
【００９７】
例えば、上記各実施例では、回収ローラ９は常時中間転写ベルト７に当接されているものとして説明したが、回収ローラ９は、中間転写ベルト７に対して離接可能とされていてもよい。この場合、少なくとも静電回収動作及び静電放出動作時には、回収ローラ９を中間転写ベルト７に接触するように制御することが好ましい。例えば、図示の領域Ｎ（紙間領域，非画像領域）で回収ローラ９を中間転写ベルト７から離間させる場合には、この領域Ｎにおいて回収ローラ９に印加するバイアスは０Ｖとすればよい。
【００９８】
又、上記各実施例では、電流検知回路９２は、回収バイアス電源９１から回収ローラ９に対して定電圧制御された第１のバイアスが出力されているときに、その第１のバイアスに応じた第２のバイアスが印加される。そして、電流検知回路９２は、その印加された第２のバイアスから通電ループ内に流れる電流値を検知するものとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、回収ローラ９の２次転写残トナーの総回収量を推定するために、回収ローラ９の電気抵抗に関する情報が得られればよい。従って、上記各実施例における電流検知回路９２に代えて又は加えて、検知手段としての電圧検知回路を通電ループ内に設けることができる。この場合、電圧検知回路は、回収バイアス回路９１から回収ローラ９に対して定電流制御された第１のバイアスが出力されているときに、その第１のバイアスに応じた第２のバイアスが印加される。そして、電圧検知回路は、その印加された第２のバイアスから、回収バイアス電源９１の出力電圧値を検知する。そして、制御部１５のＣＰＵ１７は、この電圧検出値をメモリー１６に記憶させると共に、随時読み出して制御に用いることができる。即ち、上記各実施例にて制御に用いた電流値の減少分の代わりに電圧値の増加分を用いればよい。この場合、上記各実施例における判定値α、βに対応する判定値として、電圧値の増加分に対応して予め設定された判定値を用いる。勿論、回収バイアス電源９１から回収ローラ９に対して定電圧制御又は定電流制御されたバイアスが出力されているときの出力電流値又は出力電圧値を検出手段により検知して、これを回収ローラ９の電気抵抗自体を示す情報に変換してもよい。そして、その電気抵抗の増加分を制御に用いることも可能である。即ち、この場合、検知手段により検知された出力電流値又は出力電圧値から求められる回収部材の電気抵抗値が、所定値未満の場合と該所定値以上の場合とで、その検知時から次に前記放出動作が実行されるまでに出力される画像の数が異なることになる。
【００９９】
又、上記各実施例では、静電放出動作の実行タイミングを、回収ローラ９の通電ループにおける検知電流値で規定するに当たり、電流値の大きさでなく差分で規定した。これは、上述のように、例えば回収ローラ９の体積抵抗率の製造上のバラツキや環境変動の影響を除く上で好ましいためである。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の時点での回収ローラ９の通電ループにおける検知電流値の大きさ自体を判定値と比較することにより、静電放出動作の実行タイミングを決定してもよい。当然、上述のように、回収ローラ９の電気抵抗に係る情報が得られればよいので、電流値に代えて電圧値自体、或いは電気抵抗値自体を判定値と比較することにより、静電放出動作の実行タイミングを決定してもよい。即ち、この場合、検知手段により検知された出力電流値又は出力電圧値が、所定値未満の場合と該所定値以上の場合とで、該検知電流値又は検知電圧値の検知時から次に静電放出動作が実行されるまでに出力される画像の数が異なることになる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。
【図２】図１の画像形成装置における回収ローラ近傍の配置関係及び回収ローラに接続する通電ループを示す概略図である。
【図３】本発明に従う回収ローラによる２次転写残トナーの静電回収動作の一例を示す模式図である。
【図４】本発明に従う回収ローラによる回収トナーの静電放出動作の一例を示す模式図である。
【図５】本発明に従う静電放出動作の実行タイミングの制御方法の一例を示す概略フローチャート図である。
【図６】回収ローラのトナー回収量に対する、回収ローラから中間転写ベルトへの逆流トナー濃度及び回収ローラの電気抵抗を反映した差分電流値の変化の一例を示すグラフ図である。
【図７】本発明に従う基準電流値と評価電流値の検知タイミングの一例を説明するための模式図である。
【図８】本発明に従う基準電流値と評価電流値の検知タイミングの他の例を説明するための模式図である。
【図９】本発明に従う静電放出動作の実行タイミングの制御方法の他の例を示す概略フローチャート図である。
【図１０】本発明に従う基準電流値と評価電流値の検知タイミングの他の例を説明するための模式図である。
【図１１】本発明に従う基準電流値と評価電流値の検知タイミングの更に他の例を説明するための模式図である。
【図１２】従来の画像形成装置の一例の概略断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１                感光ドラム（像担持体）
５                １次転写ローラ（第１の転写手段）
７                中間転写ベルト（中間転写体）
８                ２次転写ローラ（第２の転写手段）
９                回収ローラ（回収部材）
【図１】
2007256868.tif 000004
【図２】
2007256868.tif 000005
【図３】
2007256868.tif 000006
【図４】
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【図５】
2007256868.tif 000008
【図６】
2007256868.tif 000009
【図７】
2007256868.tif 000010
【図８】
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【図９】
2007256868.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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