JP2002372902A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】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。 【解決手段】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
て変更されるように構成した。

Description

【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２００１−０７
５４４８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１１，１
２，１３，１４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２１，２２，２３，２
４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１２，２２，３２，４
２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−６
０Ｖ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５
２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１
１，１２，１３，１４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５
２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５
１，５２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、＋２５０〜５
００Ｖ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、＋６００〜１
２００Ｖ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９
０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７
０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２
１５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１
１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２
１に付着することになる。上記リフレッシャブラシ２１
５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２１
５に印加されている。また、このリフレッシャブラシ２
１５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２
２０，２２１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２２０，２
２１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５１，５
２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２１
５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１０
０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２１
５〜２１８、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５１，５
２、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２
１５〜２１８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８
０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２
００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、１５
０００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５１〜５
３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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 21/14 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３１０ ３７２ Ｆターム(参考） 2H027 ED02 ED24 ED27 EE02 EF13 FA28 FA30 2H030 AA05 AB02 AD03 AD17 BB23 BB42 BB46 BB63 2H134 GA01 GA05 GA06 GB02 HB01 HB16 HB18 JB00 JB01 JB07 KA17 KA20 KA24 KA28 KA33 KB04 KB11 KB14 KB20 KC03 2H200 FA16 GA12 GA13 GA16 GA23 GA44 GA47 GB13 HA01 HB12 JA02 JC02 JC12 JC18 JC19 JC20 NA02 NA09 PA20 PA22 PB32 PB34 PB35

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【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ることを特徴とする
   画像形成装置。
2. 【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ることを特徴とする
   画像形成装置。
3. 【請求項３】 画像形成ジョブ中における記録シート連
   続通紙枚数又は画像面積率累積値が所定の中断枚数を超
   えた場合、かかる画像形成ジョブを中断して回収ジョブ
   を実施することを特徴とする請求項１又は２記載の画像
   形成装置。
4. 【請求項４】 中断枚数又は画像面積率累積値が雰囲気
   温度及び湿度に応じて変更されることを特徴とする請求
   項３記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 中断枚数又は画像面積率累積値が記録シ
   ートの種類に応じて変更されることを特徴とする請求項
   ３記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 中断枚数又は画像面積率累積値が上記像
   担持体に対する記録シートの累積通紙枚数に応じて変更
   されることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 画像形成ジョブを中断することなく、上
   記像担持体上のインターイメージ領域に対して上記回収
   ジョブを実施することを特徴とする請求項１又は２記載
   の画像形成装置。
8. 【請求項８】 画像形成ジョブの開始前にトナー像の定
   着器のウォームアップが必要であると判断される場合、
   かかるウォームアップ時間内で上記回収ジョブを実施す
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装
   置。
9. 【請求項９】 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
   とを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。