(57)【要約】【課題】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によるクリーニング不良の発生、保持手段からのトナーの吐き出しにかかる時間の増加を抑制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１９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から中間転写体６へのトナーを転移する時間を制御する構成とされる。【選択図】図１
2009294552.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、を有し、前記保持手段は保持したトナーを前記中間転写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中間転写体へのトナーを転移する時間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、を有し、前記保持手段は保持したトナーを前記中間転写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、前記保持手段から前記中間転写体へのトナーを転移する時間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、を有し、前記保持手段は保持したトナーを前記中間転写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、前記保持手段から前記中間転写体へのトナーを転移する時間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とに大別される。
【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。各感光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、２次転写残トナーを、中間転写体上に接触するように配置した、保持手段としての導電性のブラシローラにより静電的に回収し、保持する。そして、ブラシローラに一時的に保持された２次転写残トナーを、非画像形成時に、再度、中間転写体に転移させ、そのトナーを例えばその直後の画像形成部の感光体に転移させる。感光体に転移させたトナーは、その感光体のクリーニング手段によって回収する。上記非画像形成時としては、具体的には、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所定時間がある。
【０００７】
又、中間転写体のクリーニング手段としては、特許文献２に記載されているようなものが提案されている。即ち、保持手段としての、複数の導電層と抵抗層とからなるローラ或いは導電性の発泡ゴムからなるローラを、中間転写体上に接触するように配置し、このローラによって、２次転写残トナーを静電的に回収し、保持する。そして、このローラに一時的に保持された２次転写残トナーを、非画像形成時として転写残トナー通過後の画像転写領域間の非画像転写領域において、再度、中間転写体に転移させ、感光体に転移させた後に、感光体のクリーニング手段によって回収する。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のような保持手段によって一時的に回収し、保持した２次転写残トナーを、所定のタイミング、時間で中間転写体に転移させる動作（以下、この動作を「吐き出し」という。）を行う場合、中間転写体のクリーニングを長期にわたり安定的に行えない場合がある。
【０００９】
例えば、保持手段として、表層がブラシで形成されるブラシローラや、発泡性弾性ローラを使用し、中間転写体上のトナーを回収し、保持する場合、次のような問題が発生することがある。即ち、保持手段が回収し、保持する転写残トナーの量が増加するにつれて、ブラシローラの場合にはブラシ間の微小な隙間に、発泡性弾性ローラの場合には発泡セル中に、転写残トナーが詰まっていき、徐々に保持手段により回収可能な転写残トナーの量が減少する。そして、保持手段によって回収され、保持される転写残トナーの量が、その保持手段により回収し、保持することのできるトナーの量の許容値（以下「回収保持許容量」という。）を超えることがある。この場合、転写残トナーの回収不良が発生し、中間転写体上のトナーを全て回収することができず、回収されずに中間転写体上に残ったトナーは、次の画像上に、画像不良として現れることになる。
【００１０】
又、上述のような保持手段から中間転写体へのトナーの吐き出しを、複数の画像形成動作終了後に行う場合には、次のような問題が発生することがある。即ち、例えば、ラフ紙などの転写効率が低い転写材を使用した場合や、濃度の大きい画像を連続して形成した場合などに、画像形成動作終了前に保持手段中に回収され、保持されるトナーの量が、回収保持許容量を超えてしまうことがある。そのため、中間転写体上の転写残トナーの回収不良、又は保持手段に保持されたトナーが保持手段から漏れることにより、画像不良を引き起こす可能性がある。
【００１１】
又、複数の画像の連続画像形成中の非画像形成時（一の画像とその次の画像との間の中間転写体上の領域に対応する所定時間）に吐き出しを行う場合には、非画像形成時という時間的制約があるために、十分な吐き出しが行えないことがある。そのため、保持手段中にトナーが残されてしまい、長期的には上記回収保持許容量を超えたことによる画像不良が発生する可能性がある。
【００１２】
又、画像形成速度の速い画像形成装置では、上述のような連続画像形成中の非画像形成時自体が非常に短時間であり、中間転写体上の非画像形成領域が非常に狭い領域であるため、吐き出し自体が困難な場合もある。
【００１３】
保持手段の回収保持許容量を超えることによる画像不良を防止する方法として、吐き出しの時間を長くすることが考えられる。しかし、例えば、濃度の比較的小さい画像を連続して形成する場合などには、保持手段中のほぼ全てのトナーが吐き出された後も、吐き出し動作が続けられることとなる。この場合、必要以上に吐き出しにかかる時間が増加することによって、画像形成装置としての生産性が減少するという不利益が生じる。
【００１４】
従って、本発明の目的は、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によるクリーニング不良の発生、保持手段からのトナーの吐き出しにかかる時間の増加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】
【００１５】
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、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、を有し、前記保持手段は保持したトナーを前記中間転写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中間転写体へのトナーを転移する時間を制御することを特徴とする画像形成装置である。
【００１６】
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、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、を有し、前記保持手段は保持したトナーを前記中間転写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、前記保持手段から前記中間転写体へのトナーを転移する時間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。
【００１７】
本発明の更に他の態様によると、トナー像を担持する移動可能な像担持体と、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、を有し、前記保持手段は保持したトナーを前記中間転写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、前記保持手段から前記中間転写体へのトナーを転移する時間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】
【００１８】
本発明によれば、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によるクリーニング不良の発生、保持手段からのトナーの吐き出しにかかる時間の増加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】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、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。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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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の表面に残ったトナー（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。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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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）によって負極性の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。
【００２９】
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。
【００３０】
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、マゼンタ、シアン、ブラック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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、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。転写材Ｐは２次転写部Ｎ２において中間転写ベルト６と２次転写部材７とに挟持されて搬送される。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。
【００３６】
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。又、後述するように、感光体クリーニング装置９は、中間転写ベルト６から感光ドラム１へと逆転写された２次転写残トナーを回収することができる。
【００３７】
ベルトクリーニング装置１０は、２次転写工程後に転写材Ｐに転写されないで中間転写ベルト６の表面に残った２次転写残トナーをはじめとする中間転写ベルト６上のトナーを、中間転写ベルト６の表面から除去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についての詳細は後述する。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
本実施例の目的は、保持手段の回収保持許容量を越えてトナーが保持手段に回収されることによるクリーニング不良の発生、保持手段からのトナーの吐き出しにかかる時間の増加を抑制することである。
【００４４】
本実施例では、概略、像担持体上に形成されたトナー像のトナー量を検知することにより、保持手段からのトナーの吐き出し時間を決定する。これにより、保持手段の回収保持許容量を超えての回収によるクリーニング不良、必要以上の吐き出し時間の増加による生産性の低下を同時に回避することを可能とする。以下、更に詳しく説明する。
【００４５】
本実施例では、中間転写ベルト６上の２次転写残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２次転写残トナーを回収し、一時的に保持した状態を維持する。回収ローラ１０１内のトナー量が回収保持許容量に達する時点で又はそれ以前に、トナーを回収ローラ１０１から中間転写ベルト６に吐き出す。その後、中間転写ベルト６に吐き出されたトナーを、中間転写ベルト６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。
【００４６】
図２は、回収ローラ１０１を含むベルトクリーニング装置１０の概略構成を示す。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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を挟んでテンションローラ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のどちらに移動するように駆動回転させてもよい。本実施例では、回収ローラ１０１の耐磨耗性を考慮して、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。
【００５０】
尚、回収ローラ１０１の長手方向（回転軸線方向）の長さは、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。
【００５１】
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の制御により切替えられる。
【００５２】
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、１次転写部材５には、１次転写電源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１次転写電源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。１次転写電源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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【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、保持する動作（回収動作）を示す。
【００５６】
本実施例では、中間転写ベルト６上に残留した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、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、中間転写ベルト６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。
【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】
上記工程（回収動作）は、回収ローラ１０１中に回収され、保持されるトナーの量が、回収保持許容量に達するか又は吐き出しが実行されるまで続けられる。回収保持許容量については後述する。
【００５９】
図４は、中間転写ベルト６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。
【００６０】
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中間転写ベルト６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から中間転写ベルトベルト６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回収ローラ１０１から中間転写ベルト６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。
【００６１】
又、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの任意の１次転写部材５ａ〜５ｄ、本実施例では第１の画像形成部Ｓａの１次転写部材５ａに、トナーと同極性である負極性のバイアスを印加する。これにより、回収ローラ１０１から中間転写ベルト６上に吐き出した負極性のトナーを、感光ドラム１ａに転移（２次回収）させることが可能となる。この時、感光ドラム１ａと中間転写ベルト６との間の１次転写部Ｎ１ａ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１次転写部材５ａに印加する適切なバイアス値は、１次転写部材５ａ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。
【００６２】
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）と中間転写ベルト６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。
【００６３】
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に供給され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、その発泡性弾性ローラ内に回収され、保持されるトナーの量を示す。
【００６４】
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に供給され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。
【００６５】
その後、状態２から、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（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。
【００６６】
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。
【００６７】
回収保持許容量より多くのトナーを回収ローラ１０１に回収させようとすると、回収不足が発生する。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する時点又はそれ以前にトナーの吐き出しが実施される。
【００６８】
４．吐き出しの時間
図６は、回収ローラ１０１中に回収され、保持されるトナーの量（以下「保持トナー量」という。）と、回収ローラ１０１に保持しているトナーをほぼ全て吐き出すのにかかる時間（以下「吐き出し必要時間」という。）との関係を示す。同図の横軸は、回収ローラ１０１中の保持トナー量を示し、同図の縦軸は、吐き出し必要時間を示す。
【００６９】
保持トナー量が少ない場合には吐き出し必要時間は短くなり、保持トナー量が多い場合には吐き出し必要時間は長くなる。保持トナー量と吐き出し必要時間とは、非線形な単調増加な関係にある。
【００７０】
図６に示す関係は、吐き出し時間を算出するために、予め求められて、記憶装置１９に記憶される。
【００７１】
次に、図７を参照して、保持トナー量と吐き出し必要時間とが非線形の関係になるメカニズムを説明する。
【００７２】
図７（ａ）に示すように、回収ローラ１０１に回収されたトナー量が少ない場合、即ち、回収ローラ１０１の保持トナー量が少ない場合、トナーは回収ローラ１０１の表面及び表面に近い部分（以下「表層」という。）に回収され、保持される。そのため、吐き出しを行う時に、回収ローラ１０１からトナーが吐き出され易く、吐き出し必要時間は短くなる。
【００７３】
一方、図７（ｂ）に示すように、回収ローラ１０１に回収されたトナー量が多い場合、即ち、保持トナー量が多い場合、トナーは回収ローラ１０１の表層だけでなく、表面から見て表層より奥の部分（以下「中層」という。）にも回収され、保持される。そのため、吐き出しを行う時に、表層に保持されたトナーと比較して、中層に保持されたトナーの方が吐き出され難く、吐き出し必要時間が長くなる。
【００７４】
上述のようなメカニズムにより、保持トナー量と吐き出し必要時間とは、図６に示すように非線形の関係となる。
【００７５】
例えば、温度／湿度が２３℃／５０％の環境において、転写材Ｐとしての普通紙の全面に亘って２３０％の画像比率（印字率）で連続画像形成を行った場合には、約５０枚程度の画像出力で回収不足が発生した。ここで、画像比率は、「当該画像形成装置における最大画像比率」を「１色あたりの最大画像比率」で除した値を１００％とする。
【００７６】
ところで、従来、回収ローラ１０１内のトナー量を把握することが不可能であった。そこで、従来は、例えば上記条件下においては、約５０枚程度の画像出力を行っても回収不良が発生しないように、少なくとも画像出力５０枚毎に、回収保持許容量分のトナーを実質的に全て吐き出すのに必要な時間、吐き出しを実施することが必要であった。
【００７７】
尚、厚紙、ＯＨＴ、ラフ紙などといった利用する紙種や、使用環境によって、２次転写効率は変動する。そのため、使用する紙種、環境によって、回収不足が発生するまでに画像形成可能なページ数は変動する。そこで、予め画像形成装置内の記憶装置に、紙種、環境に応じた吐き出し実施頻度を格納しておき、その頻度で吐き出しを実施することができる。但し、明確さを期すために、以下、温度／湿度が２３℃／５０％の環境において、転写材Ｐとしての普通紙に連続画像形成する場合を例にとり説明する。
【００７８】
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、画像形成部Ｓａ〜Ｓｄ毎、即ち、色毎に、又、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）に分割された領域毎に、感光ドラム１上に形成された潜像の画像ドット数を記録する。
【００７９】
図８に示すように、本実施例では、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。そして、積算手段としての制御部１８は、一のジョブにおいて、上記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Ｄ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、画像ドット数の積算値（以下「積算画像ドット数」という。）を求める。ここで、ジョブとは、単独又は複数の転写材Ｐに対する一連の画像形成動作のことをいう。
【００８０】
図９は、一例として、感光ドラム１の長手方向に５分割（Ｄ＝５）した場合（５等分）における、ジョブ中の各領域の積算画像ドット数とジョブ中のページ数との関係を示す。当該関係は、図９に示すように、ページ数が増えると、各領域の積算画像ドット数も増加する単調増加の関係になる。
【００８１】
尚、図９では、複数ページを連続して画像形成した場合のジョブを例としているが、本実施例は複数ページの連続画像形成に適用することに限定されるものではない。
【００８２】
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。
【００８３】
図１０は、積算画像ドット数と保持トナー量との関係を示す。積算画像ドット数が多いほど、保持トナー量は多くなり、積算画像ドット数と保持トナー量は線形関係にある。図１０に示す関係は、吐き出し時間を算出するために、予め求められて、記憶装置１９に記憶される。
【００８４】
従って、ジョブにおける画像ドット数のカウント数を記録することで、感光ドラム１の長手方向の各領域に対応した保持トナー量を算出することができる。そして、各領域の中で最大の積算画像ドット数に対応した最大の保持トナー量を図１０に示した関係性より算出し、その結果に応じた吐き出し必要時間を、図６に示した関係性より算出することで、吐き出し動作の実行時間を最適化する。これにより、画像形成装置Ａとしての生産性の低下を回避することが可能となる。
【００８５】
又、ジョブ中において感光ドラム１の長手方向の各領域の積算画像ドット数のいずれか（最大の積算画像ドット数）が、回収保持許容量に相当する積算画像ドット数に達した場合には、ジョブの途中で吐き出しを実行する。これにより、クリーニング不良を発生させることを回避することが可能となる。
【００８６】
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から中間転写ベルト６へのトナーを転移する時間を制御する。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。
【００８７】
以上説明したように、本実施例では、感光ドラム１上に形成されたトナー像のトナー量を検知し、回収ローラ１０１中の保持トナー量を検知する。そして、その結果に応じて、回収ローラ１０１中の保持トナー量に応じた吐き出し必要時間を設定する。これにより、中間転写ベルト６のクリーニング時間を最適化することが可能となり、画像形成装置Ａとしての生産性の低下を回避することが可能となる。
【００８８】
又、感光ドラム１の長手方向における異なる５つ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、より確実な吐き出しを実行することで、クリーニング不良を発生させることを回避することが可能となる。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
本実施例では、概略、中間転写体上の２次転写残トナー量を検知することにより、保持手段からのトナーの吐き出し時間を決定する。これにより、保持手段の回収保持許容量を超えての回収によるクリーニング不良、必要以上の吐き出し時間の増加による生産性の低下を同時に回避することを可能とする。以下、更に詳しく説明する。
【００９２】
図１１は、本実施例の画像形成装置の全体構成を示す。又、図１２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。
【００９３】
本実施例では、図１１に示すように、画像形成装置Ａは、中間転写ベルト６の移動方向において、２次転写ローラ７の下流、且つ、回収ローラ１０１の上流に、中間転写ベルト６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。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、図１２に示すように、この濃度センサ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Ｄ個（Ｄは２以上の自然数）配置されている。
【００９４】
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。
【００９５】
更に説明すると、本実施例では、上記中間転写ベルト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。
【００９６】
そして、本実施例では、濃度センサ２００による中間転写ベルト６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、吐き出しの時間を決定する。
【００９７】
図１３は、一例として、中間転写ベルト６の長手方向に５個（Ｄ＝５）の濃度センサ２００を配列した場合（等間隔）における、ジョブ中のページ数と各濃度センサ２００によって検知されたトナー量の積算値（以下「積算トナー量」という。）との関係を示す。
【００９８】
尚、図１３では、複数ページを連続して画像形成した場合のジョブを例としているが、本実施例は複数ページの連続画像形成に適用することに限定されるものではない。
【００９９】
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の長手方向に一様ではなく、濃度の濃い部分、薄い部分が混在するため、濃度センサ２００による検知結果から得られる積算トナー量は、それぞれの濃度センサ２００によって異なる。即ち、中間転写ベルト６の長手方向において、中間転写ベルト６上のトナー量は一様ではなく、それぞれの濃度センサ２００によって検知結果は異なる。
【０１００】
本実施例では、濃度センサ２００を中間転写ベルト６の長手方向の異なる位置に５つ配置することで、それぞれの位置でのトナー量の違いを検知できる構成となっている。
【０１０１】
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は中間転写ベルト６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１３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。
【０１０２】
従って、中間転写ベルト６の長手方向の各領域のうち、ジョブ終了時における最大の積算トナー量、即ち、最大の保持トナー量に応じた吐き出し必要時間を、図６に示した関係性より算出することで、吐き出し動作の実行時間を最適化する。これにより、画像形成装置Ａとしての生産性の低下を回避することが可能となる。
【０１０３】
又、ジョブ中に濃度センサ２００による検知結果から得られた中間転写ベルト６の長手方向の各領域の積算トナー量のいずれか（最大の積算トナー量）が、回収保持許容量に対応した積算トナー量に達した場合には、ジョブ中に吐き出し動作を実行する。これにより、クリーニング不良を発生させることを回避することが可能となる。
【０１０４】
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次転写ローラ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、回収ローラ１０１から中間転写ベルト６へのトナーを転移する時間を制御する。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。
【０１０５】
以上説明したように、本実施例では、中間転写ベルト６上のトナー量を検知し、回収ローラ１０１中の保持トナー量を算出する。そして、その結果に応じて、回収ローラ１０１中の保持トナー量に応じた吐き出し必要時間を設定する。これにより、中間転写ベルト６のクリーニング時間を最適化することが可能となり、画像形成装置Ａとしての生産性の低下を回避することが可能となる。
【０１０６】
又、中間転写ベルト６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で、回収ローラ１０１中のトナー量の偏りを把握し、より確実な吐き出しを実行して、クリーニング不良を発生させることを回避することが可能となる。
【０１０７】
尚、本実施例では、濃度センサ２００は、中間転写ベルト６の長手方向に５個配置したが、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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
本実施例では、概略、保持手段によって保持された２次転写残トナー量を検知することにより、保持手段からのトナーの吐き出し時間を決定する。これにより、保持手段の回収保持許容量を超えての回収によるクリーニング不良、必要以上の吐き出し時間の増加による生産性の低下を同時に回避することを可能とする。以下、更に詳しく説明する。
【０１１０】
図１４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。
【０１１１】
本実施例では、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Ｄ個（Ｄは２以上の自然数）の領域に分ける。そして、この中間転写ベルト６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。
【０１１２】
導電性材料で形成された対向ローラ６３の長手方向の各検知領域３０２間には、各検知領域３０２を分けるために、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。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、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されている。
【０１１３】
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。
【０１１４】
そして、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。
【０１１５】
即ち、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、吐き出しの時間を決定する。
【０１１６】
更に説明すると、図１５は、回収ローラ１０１中の保持トナー量と、回収ローラ１０１の電気抵抗値との関係を示す。図１５に示されるように、回収ローラ１０１の保持トナー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、回収ローラ１０１中の保持トナー量が増加して行くにつれ、検知される電流値は減少する。
【０１１７】
図１６は、回収ローラ１０１中の保持トナー量と検知される電流量との関係を示す。図１６では、回収ローラ１０１の芯金にある一定のバイアスα及びバイアスβ（β＞α）を印加した場合の関係を示す。保持トナー量と電流値との関係は、保持トナー量が増加すると電流値が減少する単調減少の関係にある。又、保持トナー量を一定とした場合、印加バイアスと電流値との関係は、印加バイアスを上げると電流値が増加する単調増加の関係にある。図１６の関係は、吐き出し時間を算出するために、予め求められて、記憶装置１９に記憶される。
【０１１８】
図１７は、ジョブにおける回収動作中のページ数と、対向ローラ６３の長手方向に５個の検知領域を設けた場合（５等分）の各電流検知手段の検知結果との関係を示す。
【０１１９】
ここで、各電流検知手段３００の検知する電流値は、中間転写ベルト６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、中間転写ベルト６、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、中間転写ベルト６、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の電気抵抗値にのみ依存するものとして近似できる。
【０１２０】
図１７に示すように、電流検知手段３００の検知する電流量は、対向ローラ６３の長手方向の各領域によって異なる。形成される画像は、中間転写ベルト６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、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の長手方向に一様ではなく、各領域の検知結果は異なる。
【０１２１】
従って、検知された回収ローラ１０１の長手方向の各領域を流れる電流値の最小値と、回収ローラ１０１の芯金に印加されているバイアス値と、図１６に示す関係性とから、各領域に対応した回収ローラ１０１中の保持トナー量の中での最大値を算出できる。そして、図６に示す関係性より、算出した最大の保持トナー量に対応した吐き出し必要時間を設定することで、吐き出し動作の実行時間を最適化する。これにより、画像形成装置Ａとしての生産性の低下を回避することが可能となる。
【０１２２】
又、ジョブ中に各領域の検知電流値のいずれか（最小の電流値）が、所定の電流値まで減少した場合、即ち、保持トナー量が回収保持許容量に達した場合には、ジョブ中に吐き出し動作を実行する。これにより、クリーニング不良を発生させることを回避することが可能となる。
【０１２３】
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から中間転写ベルト６へのトナーを転移する時間を制御する。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。
【０１２４】
以上説明したように、本実施例では、対向ローラ６３を中間転写ベルト６の長手方向のＤ領域に分け、各領域で電流検知手段３００により電流値を検知し、回収ローラ１０１中の保持トナー量を算出する。そして、その結果に応じて、回収ローラ１０１中の保持トナー量に応じた吐き出し必要時間を設定する。これにより、中間転写ベルト６のクリーニング時間を最適化することが可能となり、画像形成装置Ａとしての生産性の低下を回避することが可能となる。
【０１２５】
又、対向ローラ６３を中間転写ベルト６の長手方向のＤ領域に分け、各領域で電流検知手段３００により電流値を検知することで、回収ローラ１０１中のトナー量の偏りを把握し、より確実に吐き出しを行い、クリーニング不良の発生を回避することが可能となる。
【０１２６】
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、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。
【０１２７】
以上、本発明によれば、保持手段中のトナー量を認知することにより、最適な時間で吐き出しを行うことが可能となる。従って、保持手段の回収保持許容量を超えての回収によるクリーニング不良、必要以上の吐き出し時間の増加による生産性の低下を同時に回避することができる。
【０１２８】
尚、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、上述の各実施例では、中間転写方式の画像形成装置として、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】
【０１２９】
【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】本発明に従って２次転写残トナーを回収ローラに回収する工程を説明するための説明図である。
【図４】本発明に従って回収ローラから中間転写ベルトに吐き出されたトナーを感光ドラムが回収する工程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】保持トナー量と吐き出し必要時間との関係の一例を示すグラフ図である。
【図７】回収ローラにより回収されたトナー量による回収ローラ内のトナーの状況の変化の概念を説明するための説明図である。
【図８】積算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９】画像形成する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１０】保持トナー量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１１】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１２】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１３】画像形成する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１４】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１５】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１６】保持トナー量と電流値との関係を説明するためのグラフ図である。
【図１７】画像形成するページ数と検知電流値との関係の一例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１          感光ドラム（像担持体）
５          １次転写部材
６          中間転写ベルト（中間転写体）
７          ２次転写部材
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
１６        １次転写電源
１０１      回収ローラ（保持手段）
２００      濃度センサ
３００      電流検知手段
【図１】
2009294552.tif 000003
【図２】
2009294552.tif 000004
【図３】
2009294552.tif 000005
【図４】
2009294552.tif 000006
【図５】
2009294552.tif 000007
【図６】
2009294552.tif 000008
【図７】
2009294552.tif 000009
【図８】
2009294552.tif 000010
【図９】
2009294552.tif 000011
【図１０】
2009294552.tif 000012
【図１１】
2009294552.tif 000013
【図１２】
2009294552.tif 000014
【図１３】
2009294552.tif 000015
【図１４】
2009294552.tif 000016
【図１５】
2009294552.tif 000017
【図１６】
2009294552.tif 000018
【図１７】
2009294552.tif 000019