(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画情報に応じたトナー像を像担持体から記録シートに転写して記録画像を形成する画像形成装置であって、像担持体の表面に付着した不要トナーを除去すると共に一時的に保持するトナー仮保持部材を備え、このトナー仮保持部材に保持された不要トナーを像担持体上に吐き出させる回収ジョブを定期的に実行して、かかる不要トナーを最終回収手段に集めるように構成した画像形成装置において、上記回収ジョブはトナー像の形成及び転写が行われる画像形成ジョブの終了後に実施されると共に、かかる回収ジョブの実施時間が直前の画像形成ジョブにおける記録シートの通紙枚数に応じて変更され、上記回収ジョブの終了後、次の画像形成ジョブまでの待機時間が所定時間を超えた場合には、かかる画像形成ジョブの開始前に回収ジョブを実施することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画情報に応じたトナー像を像担持体から記録シートに転写して記録画像を形成する画像形成装置であって、像担持体の表面に付着した不要トナーを除去すると共に一時的に保持するトナー仮保持部材を備え、このトナー仮保持部材に保持された不要トナーを像担持体上に吐き出させる回収ジョブを定期的に実行して、かかる不要トナーを最終回収手段に集めるように構成した画像形成装置において、上記回収ジョブはトナー像の形成及び転写が行われる画像形成ジョブの終了後に実施されると共に、かかる回収ジョブの実施時間が直前の画像形成ジョブにおける画像面積率の累積量に基づいて変更され、上記回収ジョブの終了後、次の画像形成ジョブまでの待機時間が所定時間を超えた場合には、かかる画像形成ジョブの開始前に回収ジョブを実施することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置に係り、詳細には、感光体ドラムや中間転写体といった像担持体に付着する残留トナーのクリーニング機構を簡易化しつつも、長期にわたって高品位の記録画像を形成するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置においては、画像データに応じて感光体ドラムの表面にトナー像を形成した後、かかるトナー像を記録シートに転写し、転写されたトナー像を記録シートに加熱定着することで記録画像を得ている。また、近年のフルカラー複写機、フルカラレーザビームプリンタにおいては、感光体ドラム上に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、かかる中間転写体上でイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの４色のトナー像を重ね合わせ、これら合成トナー像を記録シートに一括して二次転写することでフルカラー記録画像を形成するものも知られている。
【０００３】
トナー像の転写効率は感光体ドラムや中間転写体の表面状態、温度・湿度の変化に伴う記録シートや中間転写体の抵抗値の変動に影響を受けるので、これを常に１００％に保つことは困難であり、トナー像の転写元である感光体ドラムや中間転写体の表面にはトナー像の転写後にもトナーが残留付着している。このため、従来より、感光体ドラムや中間転写体といった像担持体に対しては、トナー像の転写部位の下流側にクリーニング装置が設けられ、次のトナー像の形成に先立って残留トナーの除去が行われている。
【０００４】
この種のクリーニング装置としては、特開平４−２９２８３号公報に開示されるように、無数の摺擦毛を植えたブラシロールを感光体ドラム等の像担持体に接触させると共に、このブラシロールと像担持体との間にトナーの帯電極性に応じた電位差を与え、残留トナーを像担持体からブラシロールへ静電吸着させるように構成したものが知られている。また、ブラシロールではなく、軟弾性体からなるソフトロールを像担持体に接触させ、やはり残留トナーを像担持体からソフトロールの表面へ静電吸着させるように構成したクリーニング装置も知られている。
【０００５】
いずれの構成でも、ブラシロールやソフトロールが保持し得るトナーの量には限界があり、多量のトナーを保持したまま像担持体に接触していたのでは、クリーニング能力それ自体が低下してしまうことから、これらブラシロールやソフトロールからトナーを引き離して回収するための、所謂デトーニング機構が必要となる。例えば、ブラシロールに対してはフリッカーバと称される突起が摺擦毛の回転範囲内に設けられ、かかる摺擦毛をフリッカーバに叩きつけることによってトナーをブラシロールから強制的に叩き落とし、これをオーガ等の搬送手段を用いて回収ボックス内に回収している。
【０００６】
しかし、このようなデトーニング機構を設けると、クリーニング装置が大がかりなものとなってしまう。特に、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色の夫々に対して感光体ドラムを備えた所謂タンデム型のカラー画像形成装置においては、各感光体ドラム毎にクリーニング装置を設ける必要があり、更に、中間転写体を介してトナー像を記録シートに転写するタイプの画像形成装置においては、中間転写体に対してもクリーニング装置を設けることが必要となる。このため、カラー複写機やカラーレーザビームプリンタ等の小型化に当たっては、クリーニング装置を以下に小型化、簡易化するかが極めて重要である。
【０００７】
このような観点から、特開２００１−０７５４４８号公報に開示されるカラー画像形成装置では、複数の中間転写体の夫々に対して残留トナーを除去するブラシロールを設けながらも、これらのブラシロールに対してはデトーニング機構を一切設けず、各ブラシロールに付着したトナーを画像形成ジョブの合間に一カ所に集めて回収するように構成されている。具体的には、トナー像の形成及び転写の邪魔にならないよう、画像形成ジョブ中は各中間転写体に設けられたブラシロールが残留トナーを清掃して保持するように働く一方、画像形成ジョブの合間にはこれらのブラシロールが保持していたトナーを中間転写体上へ吐き出させ、トナー像の転写と同じ要領で下流側のロールへと順次転移させていき、最終段のロールに対して設けられた回収装置で一括して回収するように構成している。
【０００８】
このように各ブラシロールで保持されたトナーを一カ所に集めて一括して回収するように構成した場合、各像担持体を清掃するクリーニング装置それ自体は極めて簡易なものとなり、清掃しなければならない像担持体の本数が多いカラー画像形成装置においては極めて有利に小型化を進めることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各ブラシロールが保持していたトナーを吐き出す所謂回収ジョブを定期的に行わなければならず、画像形成ジョブ中にブラシロールが像担持体から除去するトナー量と、回収ジョブ中にブラシロールが吐き出すトナー量とを比較した場合、前者の量が多くなければ、いつしかブラシロールが保持しきれない程のトナーを含んでしまい、像担持体のクリーニング不良から記録画像の画質が悪化してしまう。また、ブラシロールが画像形成ジョブ中に保持するトナー量はその画像形成ジョブの内容、例えば、記録シート通紙枚数や画像面積率、トナー像の転写効率等によって変動することから、常に一定の回収ジョブを行うだけでは、トナーがブラシロールから溢れてしまうおそれがあり、長期にわたって高品位の記録画像を安定して得ることはできない。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、像担持体のクリーニング機構を簡易に構成することができ、カラー化においても装置の小型化を達成することが可能であると共に、長期の使用においてもクリーニング不良が発生することがなく、高品位の記録画像を安定して形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、画情報に応じたトナー像を像担持体から記録シートに転写して記録画像を形成する画像形成装置であって、像担持体の表面に付着した不要トナーを除去すると共に一時的に保持するトナー仮保持部材を備え、このトナー仮保持部材に保持された不要トナーを像担持体上に吐き出させる回収ジョブを定期的に実行して、かかる不要トナーを最終回収手段に集めるように構成した画像形成装置に適用され、上記回収ジョブを行っているにも拘らず、トナー仮保持部材が画像形成ジョブ中に集めた不要トナーの総てを像担持体の表面に吐き出すことができず、それによって不要トナーかトナー仮保持部材に累積的に溜まっていくのを防止しようとするものである。
【００１２】
このことから、本発明では、画像形成ジョブ中における不要トナーの溜まり具合に応じて、上記回収ジョブの実施時間の長さを可変とするものである。つまり、トナー仮保持部材が保持している不要トナーの量が多ければ、かかる不要トナーを像担持体上に吐き出すのにもそれだけ長時間を要することから、画像形成ジョブ中にトナー仮保持部材が像担持体の表面から集めた不要トナーの量に応じて回収ジョブの実行時間の長さを変更するのである。このようにすれば、トナー仮保持部材は集めた不要トナーを回収ジョブの最中に十分吐き出すことができ、トナー仮保持部材に保持されている不要トナーの量が累積的に増加し、ひいては画像形成ジョブ中に不要トナーがトナー仮保持部材から溢れ出してしまうのを防止することができる。
【００１３】
トナー仮保持部材が像担持体の表面から集める不要トナーの量を知る目安としては、画像形成ジョブにおける記録シートの通紙枚数や、かかる画像形成ジョブにおける画像面積率の累積量を用いることができる。通紙した記録シートの枚数が多いということは、それだけ多くのトナー像を像担持体上に形成したことになり、転写されずに像担持体上に残ってしまう残留トナー（不要トナー）の量もそれだけ多くなる。また、画像面積率の累積量が増加するにつれ、像担持体から記録シートへ転写されたトナーの物理的量それ自体が増加したことになるので、その分だけ転写されずに像担持体上に残ってしまう残留トナーの量も多くなる。つまり、これらの場合には、トナー仮保持部材が画像形成ジョブにおいて多くの不要トナーを像担持体上から集めたことになる。
【００１４】
従って、画像形成ジョブの終了後に回収ジョブをスタートさせ、トナー仮保持部材から像担持体の表面へ不要トナーを吐き出させると共に、かかる回収ジョブの長さを画像形成ジョブにおける通紙枚数等に応じて可変とすれば、直前の画像形成ジョブにおいて集められた総ての不要トナーをトナー仮保持部材から像担持体へ吐き出させることができ、不要トナーがトナー仮保持部材に累積的に蓄積されるのを防止することができる。
【００１５】
また、本発明の画像形成装置では、複数枚の記録シートに対して画像を形成する単一の画像形成ジョブを実施する際、該ジョブの途中でトナー仮保持部材における不要トナーの保持量が限界に達すると判断される場合には、かかる画像形成ジョブを中断して回収ジョブを実施することが必要となる。このとき、どの時点で画像形成ジョブを中断するかは、その画像形成ジョブにおける記録シートの通紙枚数から判断することができ、予め定めた枚数だけ記録シートが通紙された場合には、画像形成ジョブの終了を待つことなく、直ちに回収ジョブを開始するように構成することができる。また、記録シートの通紙枚数ではなく、加増面積率の累積値を用いて判断しても良い。
【００１６】
但し、像担持体上の不要トナー量は記録シートの枚数からのみ判断することはできず、種々の要因の影響を受ける。例えば、低温及び低湿度環境下ではトナー像の転写効率が悪化し、感光体ドラムや中間転写体の表面により多くの転写残留トナーが発生する。また、ＯＨＰ用シートや両面プリント時の２面目の記録シートの如く高抵抗の記録シートが通紙された場合も、トナー像の転写効率が低下して、転写残留トナーが多く発生する傾向にある。更に、トナー仮保持部材は経時的に電気的性能が劣化するので、像担持体のクリーニング性能が低下し、保持し得る不要トナーの量も経時的に少なくなる傾向にある。
【００１７】
従って、これらの観点からすれば、画像形成ジョブ中の記録シートの通紙枚数や画像面積率の累積値に応じて回収ジョブをスタートさせる場合であっても、回収ジョブをスタートさせる起因となる記録シートの通紙枚数や画像面積率の累積値は、雰囲気温度及び湿度、記録シートの種類、像担持体に対する記録シートの累積通紙枚数等に応じて変更するのが好ましい。
【００１８】
一方、画像形成ジョブを中断して回収ジョブを行うと、かかる回収ジョブの間は画情報に応じたトナー像の形成を行い得ないことから、画像形成ジョブの終了迄に長時間を要することになってしまう。従って、トナー仮保持部材に蓄積される不要トナーの量をできる限り少なくするという観点からすれば、連続して送られる記録シートの合間、すなわち像担持体上で前後するトナー像の間の所謂インターイメージ領域においても回収ジョブを実施するのが好ましい。かかるインターイメージ領域は極めて短いことから、トナー仮保持部材に保持された不要トナーを総て吐き出させることはできないが、極僅かであっても、連続する記録シートの合間に繰り返し訪れるインターイメージ領域に不要トナーの吐き出しを行えば、不要トナーがトナー仮保持部材に蓄積されるのを抑えることはできる。これにより、記録シートの通紙枚数が多い画像形成ジョブであっても、この画像形成ジョブを中断して回収ジョブを実施する必要がなくなり、また、画像形成ジョブ終了後の回収ジョブの時間を短縮化することが可能となる。
【００１９】
また、トナー仮保持部材に蓄積される不要トナーの量をできる限り少なくするという観点からすれば、画像形成ジョブを直ちに開始することができないような状況下にあるときに、積極的に回収ジョブを実施するのが好ましい。例えば、画像形成ジョブが行われることなく長時間が経過し、トナー像を記録シートに対して定着させる定着器の温度が低下している場合や、画像形成装置の主電源の投入直後等である。この場合、画像形成ジョブの開始に先立って定着器のアォームアップが必要であると判断される場合には、かかるウォームアップの時間内で回収ジョブを実施すると良い。
【００２０】
更に、画像形成ジョブが行われることなく長時間が経過しているような場合には、トナー仮保持部材によって保持されている不要トナーの帯電量が自然に低下してしまい、次に像担持体が動き出した際に、保持されていた不要トナーが像担持体上に吐き出されてしまう傾向にある。従って、このような不具合を防止するという観点からすれば、回収ジョブの終了後、次の画像形成ジョブまでの待機時間が所定時間を超えた場合には、定着器のウォームアップの要否に拘らず、かかる画像形成ジョブの開始前に回収ジョブを実施するのが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の画像形成装置を詳細に説明する。
図１は本発明を適用したフルカラーレーザビームプリンタの概略構成を示すものである。尚、図１中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。
【００２２】
このフルカラープリンタは、図１に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ  （Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム１１，１２，１３，１４と、これら感光体ドラム１１〜１４  に接触する一次帯電用の帯電ロール２１，２２，２３，２４と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１，３２，３３，３４を照射する図示しないレーザ光学ユニットと、現像器４１，４２，４３，４４と、上記４つの感光体ドラム１１〜１４のうちの２つの感光体ドラム１１，１２に接触する第１の一次中間転写ドラム５１及び他の２つの感光体ドラム１３，１４に接触する第２の一次中間転写ドラム５２と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２に接触する二次中間転写ドラム５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触する最終転写ロール６０とで、その主要部が構成されている。
【００２３】
これらの構成のうち、各感光体ドラム１１〜１４、帯電ロール２１〜２４、現像器４１〜４４、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ドラム５３は単一の画像形成ユニット１として一体化されており、例えば感光体ドラムの劣化等によって画像品質が低下する場合等には、この画像形成ユニット１をそのまま交換するようになっている。
【００２４】
感光体ドラム１１，１２，１３，１４は、共通の接平面Ｍを有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体ドラム１１〜１４軸に対し平行かつ所定の対象面を境界とした面対象の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、該感光体ドラム１１〜１４と回転軸が平行であるように配置されている。
【００２５】
フルカラー画像を形成する場合、各色毎の画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングされて図示しないレーザ光学ユニットに入力される。このレーザ光学ユニットでは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光３１〜３４が変調され、対応する色の感光体ドラム１１〜１４に照射される。
【００２６】
上記各感光体ドラム１１〜１４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１１〜１４としてはＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム１１〜１４の表面は約−８００ＶのＤＣ電圧を印加した帯電ロール１２，２２，３２，４２によって、例えば約−３００Ｖ程度に一様に帯電される。尚、この実施例では上記帯電ロールに対してＤＣ成分のみを印加しているが、ＡＣ成分をＤＣ成分に重畳するように構成することもできる。
【００２７】
このようにして一様な表面電位を具備した感光体ドラム１１〜１４の表面には、各色毎の入力画像情報に応じて変調されたレーザ光３１〜３４が上記レーザ光学ユニットから照射され、各所色の画像情報に対応した静電潜像が所定のタイミングで形成される。レーザ光学ユニットで静電潜像が書き込まれることにより、感光体ドラム１１〜１４上の画像露光部の表面電位は−６０Ｖ以下程度にまで除電される。
【００２８】
また、上記感光体ドラム１１〜１４の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像器４１〜４４によって現像され、感光体ドラム１１〜１４上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。各現像器４１〜４４には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナー及びキャリアからなる現像剤が充填されている。
【００２９】
次に、上記各感光体ドラム１１〜１４上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に一次転写される。感光体ドラム１１，１２上に形成されたイエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光体ドラム１３，１４上に形成されたシアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。感光体ドラム１１，１２，１３，１４に対する静電潜像の書き込み開始タイミングを各色毎にずらすことにより、第１の一次中間転写ドラム５１上では一次転写されたイエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）のトナー像が適切に重ね合わされた二重色像が形成され、また、第２の一次中間転写ドラム５２上にもシアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）のトナー像が適切に重ね合わされた二重色像が形成される。
【００３０】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２上に感光体ドラム１１〜１４からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００Ｖ程度である。最適な表面電位はトナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって変動するが、トナーの帯電量が−２０〜−３５μＣ／ｇ  の範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位は、＋３８０Ｖ程度が望ましい。
【００３１】
この後、第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２上に形成された二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に二次転写される。従って、二次中間転写ドラム５３上には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色が重なった最終的なトナー像が形成されることになる。
【００３２】
この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度である。最適な表面電位は一次転写の時と同様にトナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって変動する。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０〜−３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位が＋３８０Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム５３の表面電位は、＋８８０Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差は、＋５００Ｖ程度に設定することが望ましい。
【００３３】
最後に、上記二次中間転写ドラム５３上に形成された四重色のトナー像は、最終転写ロール６０によって、用紙搬送路Ｐを通る用紙に三次転写される。この用紙は、不図示の紙送り工程を経て用紙搬送ロール９０を通過し、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着器７０によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３４】
このように構成された本実施例のレーザビームプリンタでは、各感光体ドラム１１〜１４及び一次中間転写ドラム５１，５２に対してトナー仮保持部材が配置されている。
【００３５】
先ず、感光体ドラム１１に対して配置されたトナー仮保持部材は、金属製回転軸の周囲に導電性の摺擦毛が起立したリフレッシャブラシ２１５であり、帯電ロール２１に対するトナーの付着を防止するため、感光体ドラム１１の回転方向に関して帯電ロール２１の上流側に位置している。また、このリフレッシャブラシ２１５にはクリーニングバイアスが印加されりており、各転写部位において極性反転したトナーを感光体ドラム１１の表面から一時的に回収し、後述するクリーニングモードが開始される迄の間、かかるトナーを保持するようになっている。すなわち、トナーは現像器４１内において（−）極性に帯電しており、各転写行程においては、トナー像がより電位の高い方向へ向けて転写されていくことになる。しかし、かかるトナー像が各転写工程の転写部位を繰り返し通過する際、パッシェン放電や電荷注入により、（−）帯電しているトナーの一部が逆極性、すなわち（＋）極性に反転して帯電してしまうことがあり、このように極性反転したトナーは次工程へ転写されず、上流側へ逆流していくことになる。そして、最終的には感光体ドラム１１へ転移し、ひいては帯電ロール２１に付着することになる。上記リフレッシャブラシ２１５はこのような極性反転したトナーを帯電ロール２１の手前で捕え、帯電ロール２１に対する付着を防止するために設けられている。従って、トナー像の作像時においては、感光体ドラム１１の表面電位−３００Ｖよりも低い電位である−４００Ｖが上記リフレッシャブラシ２１５に印加されている。また、このリフレッシャブラシ２１５には何ら駆動手段が設けられておらず、かかるリフレッシャブラシ２１５は摺擦毛と感光体ドラム１１との間に作用する摩擦力によって感光体ドラム１１の回転に連れ回っている。
【００３６】
尚、以上の説明では感光体ドラム１１に対して設けられたリフレッシャブラシ２１５について説明したが、他の感光体ドラム１２〜１４に対しても同じ構造のリフレッシャブラシ２１６，２１７，２１８が設けられている。
【００３７】
一方、一次中間転写ドラム５１，５２に対しては、やはり金属製回転軸の周囲に導電性の摺擦毛が起立したトナー仮保持部材としての第１ブラシロール２２０，２２１が夫々配置されている。これらの第１ブラシロール２２０は二次転写の終了後に一次中間転写ドラム５１の表面に残留したトナーを感光体ドラム１２の手前側でブロックする位置に、第１ブラシロール２２１は二次転写の終了後に一次中間転写ドラム５２の表面に残留したトナーを感光体ドラム１４の手前側でブロックする値に夫々配置されている。
【００３８】
また、これら第１ブラシロール２２０，２２１にはクリーニングバイアスが印加されているが、その極性はリフレッシャブラシ２１５に印加されていたものと逆極性である。一次転写では各感光体ドラムが１色のトナー像のみを一次中間転写ドラム５１，５２に転写していることから、転写効率をある程度高めに設定することができ、残留トナーを敢えて回収するクリーニング装置を設けずとも、作像上は大きな支承は生じず、また、各現像器４１〜４４において混色が発生することもない。しかし、二次転写では互いに重なり合った２色分のトナー像を二次中間転写ドラム５３へ転写するので、転写されずに一次中間転写ドラム５１，５２に残留するトナーも多く、かかる残留トナーをクリーニング装置で回収しない場合には、次に転写されるトナー像にゴーストが発生してまうからである。このため、（−）極性に帯電している残留トナーが一次中間転写ドラム５１，５２から第１ブラシロール２２０，２２１へ静電的に転移してくるよう、かかる第１ブラシロール２２０，２２１には一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位よりも高いクリーニングバイアス（例えば、＋６００Ｖ）が印加されている。もちろん、温度及び湿度といった雰囲気環境が変動し、一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位が変動すれば、第１ブラシロール２０，２２１と一次中間転写ドラム５１，５２との間の電位差を確保するため、クリーニングバイアスも変動させる必要が生じる。また、これら第１ブラシロール２２０，２２１にも何ら駆動手段が設けられておらず、リフレッシャブラシ２１５と同様、摺擦毛と一次中間転写ドラム５１，５２との間に作用する摩擦力によって一次中間転写ドラム５１，５２の回転に連れ回っている。
【００３９】
また、二次中間転写ドラム５３に対しても三次転写で残留したトナーを除去するためのトナー仮保持部材としての第２ブラシロール２３０が配置されている。上記第１ブラシロール２２０，２２１やリフレッシャブラシ２１５〜２１８と異なり、この第２ブラシロール２３０は図示外のモータによって二次中間転写ドラム５３の回転方向と対向する方向へ回転駆動されている。この第２ブラシロール２３０にもクリーニングバイアスが印加されているが、三次転写で発生した残留トナーを二次中間転写ドラム５３の表面から除去するという目的上、その極性は第１ブラシロール２２０，２２１に印加されていたものと同じである。すなわち、（−）極性に帯電している残留トナーが二次中間転写ドラム５３から第２ブラシロール２３０へ静電的に転移してくるよう、かかる第２ブラシロール２３０には二次中間転写ドラム５３の表面電位よりも高いクリーニングバイアス（例えば、＋１０８０Ｖ）が印加されている。
【００４０】
図２は、画像形成ジョブ中、すなわち感光体ドラムで形成されたトナー像が記録シートに転写されている最中におけるトナーの流れを簡略的に示したものである。画像形成ジョブ中、（−）極性に帯電しいるトナーは感光体ドラムから一次中間転写ドラム５１、二次中間転写ドラム５３を経て、最終的には記録シート１００へ転写される。但し、一次中間転写ドラム５１から二次中間転写ドラム５３へ転写されなかった二次転写の残留トナーは、感光体ドラム１１へ戻る途中で第１ブラシロール２２０に捕獲される。また、二次中間転写ドラム５３から記録シート１００へ転写されなかった三次転写の残留トナーは、一次中間転写ドラム５３へ戻る途中で第２ブラシロール２３０に捕獲される。一方、転写部位において逆極性の電荷が注入され、帯電極性が（＋）に反転してしまったトナーは、    （−）極性のトナーと逆に二次中間転写ドラムから一次中間転写ドラムを経て感光体ドラムへ逆上って転写され、最終的には感光体ドラムに対して設けられたリフレッシャブラシ２１５に捕獲される。
【００４１】
このように、上記リフレッシャブラシ２１５〜２１８、第１ブラシロール２２０，２２１、及び第２ブラシロール２３０は夫々対向する感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３からトナーを捕獲するものの、捕獲したトナーを排出するための機械的構成を何ら具備していない。従って、画像形成ジョブ中にトナー像が繰り返し形成されると、捕獲したトナーが各ブラシロールの摺擦毛の間から溢れ出てしまうことになる。そこで、本実施例のプリンタでは、各ブラシロールによって捕獲されたトナーを回収するため、印字動作後、連続印字時の所定枚数毎など、ある所定のタイミングで以下のような回収ジョブを行ない、各ブラシロールによって一時的に捕獲されていたトナーを転写ロール６０に対して設けた一括回収装置８０で回収するようにしている。
【００４２】
この回収ジョブにおいては、先ず、帯電ロール２１〜２４、リフレッシャブラシ２１５〜２１８、感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３、最終転写ロール６０に対し、最終転写ロール６０が最もマイナス電位が高くなるように、順々に電位勾配をつけた電圧を印加し、これによって印字動作中にリフレッシャブラシ２１５〜２１８に回収保持された逆極性の（＋）帯電トナーを、図３に示すように、最終転写ロール６０まで順々に転移させ、最終転写ロール６０に接触して設けた一括回収装置８０によって回収するように構成されている。この一括回収装置８０ではシリコンゴム等の弾性体からなるクリーニングブレード８０１が転写ロール６０の周面に接しており、転写ロール６０に転移したトナーを該クリーニングブレード８０１によって削ぎ落とし、装置内に回収するようになっている。従って、このようなクリーニング動作が開始されると、リフレッシャブラシ２１５〜２１８に一時的に保持されていた（＋）帯電トナーは感光体ドラム１１〜１４上に吐き出され、リフレッシャブラシ２１５〜２１８は清浄な状態に復帰することになる。
【００４３】
また、このようにして（＋）帯電トナーの回収が終了すると、トナー像の作像時と同じ電位が帯電ロール２１〜２４、感光体ドラム１１〜１４、一次中間転写ドラム５１，５２、二次中間転写ドラム５３、最終転写ロール６０に与えられる一方、第１ブラシロール及び第２ブラシロールには作像時と逆極性の電位が与えられ、今度は第２ブラシーロール２２０，２２１及び第２ブラシロール２３０に付着している（−）帯電トナーの回収が行われる。すなわち、第１ブラシロール２２０，２２１及び第２ブラシロール２３０に対して作像時と逆極性の電位を与えることにより、図４に示すように、これらブラシロールに保持されていた    （−）帯電トナーは一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ドラム５３上に吐き出され、通常のトナー像の転写と同様に二次中間転写ドラム５３を経由して最終転写ロール６０へ到達し、一括回収装置８０によって回収される。
【００４４】
尚、この回収ジョブの実施時には、ブラシロールの周囲にトナークラウドが発生し易いので、かかるトナークラウドの拡散を防止するため、プリンタの定着器７０の排熱を担うファンは停止させておくのが良い。
【００４５】
このような回収ジョブを定期的に実行することにより、第１、第２及び第２ブラシロールに捕獲されていたトナーはいずれの極性のものも一括回収装置８０によって回収され、これらブラシロールの清浄化が図られることになる。
【００４６】
この回収ジョブは、基本的には画像形成ジョブの終了直後に実施され、各ブラシロールは画像形成ジョブ後、直ちに清浄な状態に復帰することになっている。しかし、かかる回収ジョブにおいて各ブラシロールが保持しているトナーを十分に吐き出させてやることができなければ、各ブラシロールは前の画像形成ジョブの際に捕獲した不要トナーを保持したまま、次の画像形成ジョブで不要トナーの捕獲を行うことになり、画像形成ジョブを繰り返すうちに、各ブラシロールが捕獲した不要トナーで一杯になってしまう。そして、ブラシロール内が捕獲した不要トナーで一杯になってしまうと、感光体ドラム１１〜１４や中間転写ドラム５１〜５３に対するクリーニング性能が低下し、例えば二次中間転写ドラム５３に付着している転写残留トナーを第２ブラシロール２３０で除去することがてぎなくなってしまう。そして、このような事態が発生すると、記録シートに形成した記録画像中にその前の記録シートの画像がゴースト像となって現れ、画像品質が著しく悪化することになる。
【００４７】
そこで、この実施例のプリンタでは、実施した画像形成ジョブの中身に応じて、その直後に行う回収ジョブの長さを変更するようにしている。例えば、図５に示すように、画像形成ジョブ内における記録シートの通紙枚数に応じ、その直後に行われる回収ジョブの実施時間を変更するように設定することができる。すなわち、通紙枚数が多いということは、その分だけ各ブラシロールは多量のトナーを捕獲しているから、回収ジョブにおいては、捕獲した総てのトナーを吐き出すのにも多量の時間が必要となる。このとき、回収ジョブの時間の長さは、記録シートの通紙枚数に応じて多段階に設定することができる。また、通紙枚数が増加した場合に、（＋）極性トナーを回収する時間と、（−）極性トナーを回収する時間とを夫々長く設定するようにしても良いが、各々の極性のトナーの回収時間は短いまま、これらを数セット繰り返し、合計で回収ジョブの時間が長くなるようにしても良い。
【００４８】
また、単純に画像形成ジョブ内の通紙枚数で回収ジョブの長さを変更するのではなく、画像面積率の累積値に応じて回収ジョブの実施時間を変更するように設定しても良い。この方法だと、通紙した記録シートの枚数が多い場合も回収ジョブの実施時間が長く設定される他、図６に示すように、同じ通紙枚数であっても、画像面積率の多いトナー像を記録シートに転写した場合の方が回収ジョブの実施時間が長くなる。各ブラシロールが捕獲している不要トナーの実際の量は、感光体ドラム１１〜１４や中間転写ドラム５１〜５３に付着しているトナー量に比例しているから、この図６に示す方法だと、回収ジョブにおける各ブラシロールの捕獲トナーの吐き出し量を一層最適化することができるものである。
【００４９】
また、画像形成ジョブの終了毎に、かかる画像形成ジョブにおける通紙枚数等に対応した長さの回収ジョブを実施した場合であっても、各ブラシロールの中には僅かずつ捕獲トナーが堆積していく傾向にある。従って、画像形成ユニット１における累積通紙枚数が２００枚増加し、その画像形成ジョブが終了したならば、通常よりも長めの回収ジョブを３セット程度繰り返し行い、ブラシロールに捕獲されているトナーを徹底的に吐き出させるようにするのが好ましい。
【００５０】
更に、単一の画像形成ジョブにおける記録シートの通紙枚数が多い場合は、かかる画像形成ジョブの途中で各ブラシロールが捕獲トナーで一杯になってしまうおそれがあることから、画像形成ジョブの開始後、所定枚数の記録シートが通紙されたならば、直ちに画像形成ジョブを中断し、画像形成ジョブの終了を待つことなく回収ジョブを実行することが必要となる。
【００５１】
この場合、プリンタの置かれたその日の環境が低温、低湿度であると、トナー像の転写効率が低下し、各ブラシロールに捕獲されるトナー量は増加する傾向にあり、各ブラシロールが捕獲トナーで一杯になるタイミングは常温、常湿度の場合よりも早く訪れることになる。このことから、本実施例のプリンタでは、雰囲気環境の温度及び湿度を測定する環境センサを設け、この環境センサの検出値に応じて画像形成ジョブを一時的に中断する枚数、すなわち中断枚数を決定している。
【００５２】
図７は、同一の通紙枚数の画像形成ジョブを異なった雰囲気環境下で行った場合に、回収ジョブがどの程度の頻度で行われるのかを示したタイミングチャートである。上段（ａ）は常温、常湿環境下、下段（ｂ）は低温、低湿度環境下である。低温、低湿度の環境下では中間転写ドラム５１〜５３上の転写残留トナーの量が多いことから、画像形成ジョブの中断枚数を常温、常湿度の環境下よりも小さく設定し、回収ジョブが頻繁に行われるようにしている。このため、画像形成ジョブ全体が終了する迄の時間は僅かに遅れることになるが、各ブラシロールから捕獲したトナーが溢れ出でしまうといったトラブルもなく、低温、低湿度の環境下であっても、高品質の記録画像を安定して得ることができる。
【００５３】
また、ＯＨＰ用シート等の高抵抗の記録シートを用いる場合も、図７の如く、画像形成ジョブ中に回収ジョブを挿入するための中断枚数を小さく設定すると良い。やはり、高抵抗の記録シートに対してトナー像を転写する際は、二次中間転写ドラム５３上に多くの残留トナーが発生し、第２ブラシロール２３０の捕獲するトナー量が増加するからである。
【００５４】
更に、経時的にブラシロールの電気的特性が劣化してくると、かかるブラシロールによる感光体ドラム１１〜１４、中間転写ドラム５１〜５３のクリーニング性能が低下してくることから、画像形成ユニット１に対する記録シートの累積通紙枚数が増加するにつれ、画像形成ジョブの中断枚数は徐々に減少させていくのが好ましい。例えば、累積枚数５０００枚までは中断枚数を４８枚、１００００枚までは中断枚数を３２枚、１５０００枚までは中断枚数を２８枚という具合である。
【００５５】
一方、このように画像形成ジョブを中断して回収ジョブを行ったのでは、かかる画像形成ジョブの終了迄に長時間を要することになり、プリント指示を行ったユーザを待たせてしまうことになる。画像形成ジョブの中断を最小限に抑えるという観点からすれば、画像形成ジョブ中であっても、トナー像の作像を行っていない時間帯では回収ジョブを行うようにするのが良い。例えば、図８に示すように、連続する記録シートの合間に対応するインターイメージ領域では中間転写ドラム５１〜５３の上にトナー像が載ってこないので、この領域に対しては第１及び第２ブラシロールから一次中間転写ドラム５１，５２及び二次中間転写ドラム５３に対してトナー像を吐き出すことができる。このインターイメージ領域は極僅かであり、ブラシールの１回転分に満たない場合もあるが、一つの画像形成ジョブ内には記録シートの通紙枚数に対応した数だけインターイメージ領域が存在するので、僅かずつではあるが、繰り返しブラシロールから捕獲トナーを吐き出すことにより、ブラシロールのクリーニング性能が捕獲トナーによって低下してしまうのを可及的に抑えることが可能となる。その結果、画像形成ジョブを中断して回収ジョブを行う頻度も少なくすることができ、その分だけ画像形成ジョブを短時間で終了させることができるものである。
【００５６】
更に、画像形成ジョブを中断させないという観点からすれば、定着器のウォームアップタイム、記録シートのジャム処理やトナーカートリッジの交換のためにプリンタ筐体のカバーを開閉した後のウォームアップタイム等、トナー像の作像は行われていないにも拘らず、感光体ドラム１１〜１４や中間転写ドラム５１〜５３を回転させる機会があれば、かかる機会に回収ジョブを行い、ブラシロールが保持しているトナーを吐き出させるようにすることが望まれる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の画像形成装置によれば、画像形成ジョブ中におけるトナー仮保持部材に対する不要トナーの溜まり具合に応じ、回収ジョブの実施時間の長さを可変とし、トナー仮保持部材が集めた不要トナーを回収ジョブの最中に十分吐き出すことができるようにしたので、かかるトナー仮保持部材に保持されている不要トナーの量が累積的に増加し、ひいては画像形成ジョブ中に不要トナーがトナー仮保持部材から溢れ出してしまうのを防止することができ、長期の使用においてもクリーニング不良が発生することがなく、高品位の記録画像を安定して形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用したフルカラーレーザビームプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】  画像形成ジョブ中におけるトナーの流れを示した模式図である。
【図３】  回収ジョブ中における（−）極性トナーの回収の流れを示した模式図である。
【図４】  回収ジョブ中における（＋）極性トナーの回収の流れを示した模式図である。
【図５】  画像形成ジョブの通紙枚数に応じて回収ジョブの長さが変更される様子を示したタイミングチャートである。
【図６】  画像形成ジョブにおける画像面積率に応じて回収ジョブの長さが変更される様子を示したタイミングチャートである。
【図７】  回収ジョブを画像形成ジョブ中に実施する場合の中断枚数の変化を示したタイミングチャートである。
【図８】  画像形成ジョブ中のインターイメージ領域を説明する図である。
【符号の説明】
１１〜１４…感光体ドラム、５１，５２…一次中間転写ドラム、５３…二次中間転写ドラム、２１５〜２１８…リフレッシャーブラシ、２２０，２２１…第１ブラシロール、２３０…第２ブラシロール
【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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