JP4793337B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置は、感光ドラム等の担持体の外周面に担持された現像剤を用紙等の記録シートに転写することにより、記録シートに画像を形成するものである。
このため、記録シートに転写されず、感光ドラムの表面に現像剤が残留し、その残留した現像剤が次第に増加していくと、形成される画像の品質が低下してしまう。

そこで、現状の画像形成装置では、感光ドラムの表面に残留している現像剤を回収するとともに、その回収された現像剤を所定のタイミングで感光ドラムの表面に戻すクリーナローラが設けられるとともに、その感光ドラムに戻された現像剤が搬送ベルトや中間転写ベルト等の転写手段に転写され、搬送ベルト等を介して不要な現像剤が搬送ベルト等に設けられた廃現像剤ボックスに回収されている。

ところで、カラー方式の画像形成装置では、通常、ブラック、シアン、イエロー、マゼンタ等の基本となる色の現像剤像が重ね合わされることにより、多様な色彩の画像が形成される。例えば、ダイレクトタンデム方式のカラー画像形成装置では、４本の感光ドラムが搬送ベルトの回転方向（記録シートの搬送方向）に直列に並んでいる。

そして、クリーナローラも各感光ドラムに設けられているため、従来は、クリーナドラムから感光ドラムに戻された各色の現像剤が搬送ベルト上に重なった状態で転写されていた。

しかし、既に現像剤が転写されている部位に重ねて現像剤を転写すると、転写効率が悪化してしまい、感光ドラムに戻された不要な現像剤が感光ドラムに残留してしまうおそれが高いので、画像形成時に画質低下を招いてしまうおそれが高い。

そこで、特許文献１に記載の発明では、感光ドラムに戻された不要な現像剤を搬送ベルト等に転写する際に、既に現像剤が転写されている部位に重ねて現像剤が転写されないようにしている。
特開２００１−１９４９５１号公報

しかし、特許文献１に記載の発明では、既に現像剤が転写されている部位に重ねて現像剤が転写されないようにするので、感光ドラムに戻された不要な現像剤が感光ドラムに残留してしまうことを防止できるものの、クリーナローラに蓄えられた多くの不要な現像剤を搬送ベルト等の転写手段に転写することができない場合がある。

本発明は、上記点に鑑み、転写効率が悪化することを防止しつつ、感光ドラム等の担持体から回収された不要な現像剤の多くを搬送ベルト等の転写手段に転写することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、現像剤を表面に担持して回転する複数本の担持体により、記録シートに画像を形成する画像形成部と、複数本の担持体それぞれに設けられ、担持体の表面に残留している現像剤を回収するとともに、その回収された現像剤を所定のタイミングで担持体の表面に戻す戻し手段と、戻し手段により現像剤が担持体に戻されるタイミング及び戻し手段が現像剤を担持体に戻す戻し作業を行う時間を制御する制御手段と、複数本の担持体の並び方向に移動するとともに、担持体に担持された現像剤が転写される転写手段とを備え、制御手段は、戻し手段により各担持体の表面に戻された現像剤が転写手段の互いに異なる位置へ転写されるように、戻し手段に蓄えられている現像剤の量に基づいてタイミング及び時間を制御することを特徴とする。

これにより、請求項１に記載の発明では、転写効率が悪化することを防止しつつ、担持体から回収された不要な現像剤の多くを転写手段に転写することが可能となる。
また、請求項１に記載の発明では、担持体の表面に戻された現像剤の周方向の長さを「戻し長さ」と呼び、担持体と転写手段との間で現像剤の転写が行われる位置を「転写位置」と呼び、複数個の転写位置のうちいずれかの転写位置と、この転写位置より転写手段の移動方向下流側で隣り合う転写位置との間の長さを「転写間長さ」と呼ぶ場合において、制御手段は、戻し長さが転写間長さ以下となり、かつ、複数の戻し手段で同時に現像剤が担持体に戻されているときが発生するように、タイミング及び時間を制御することを特徴とする。

これにより、請求項１に記載の発明では、複数の戻し手段で同時に現像剤が担持体に戻しながら、各担持体から転写された現像剤が互いに重ならないようにすることができるので、担持体から回収された不要な現像剤の多くを短時間で転写手段に転写することが可能となる。

さらに、請求項１に記載の発明では、移動方向最下流に配置された担持体の周方向長さのうち戻し手段と対向する位置から転写位置まで担持体の回転の向きに計った周方向長さを「最大戻し長さ」と呼び、担持体から転写手段に転写される現像剤の移動方向上流側端部を「転写現像剤後端」と呼ぶ場合において、担持体に現像剤を戻す戻し作業が終了し、次回以降、戻し作業を開始する場合には、制御手段は、移動方向最上流に配置された担持体についての転写現像剤後端が、移動方向最下流に配置された担持体についての転写位置より移動方向上流側に最大戻し長さずれた位置を通過した後に、次回の戻し作業を開始させることを特徴とする。

これにより、請求項１に記載の発明では、戻し作業を複数回実行する場合であっても、各担持体から転写された現像剤が互いに重ならないようにすることができる。

請求項２に記載の発明では、現像剤を表面に担持して回転する複数本の担持体により、記録シートに画像を形成する画像形成部と、複数本の担持体それぞれに設けられ、担持体の表面に残留している現像剤を回収するとともに、その回収された現像剤を所定のタイミングで担持体の表面に戻す戻し手段と、戻し手段により現像剤が担持体に戻されるタイミング及び戻し手段が現像剤を担持体に戻す戻し作業を行う時間を制御する制御手段と、複数本の担持体の並び方向に移動するとともに、担持体に担持された現像剤が転写される転写手段とを備え、担持体の表面に戻された現像剤の周方向の長さを「戻し長さ」と呼び、担持体と転写手段との間で現像剤の転写が行われる位置を「転写位置」と呼び、複数個の転写位置のうちいずれかの転写位置と、この転写位置より転写手段の移動方向下流側で隣り合う転写位置との間の長さを「転写間長さ」と呼び、担持体から転写手段に転写される現像剤のうち、転写手段の移動方向下流側端部を「転写現像剤前端」と呼び、担持体から転写手段に転写される現像剤の移動方向上流側端部を「転写現像剤後端」と呼ぶ場合において、制御手段は、初回の戻し作業については、戻し長さが転写間長さ以下となり、かつ、複数の戻し手段で同時に現像剤が担持体に戻されているときが発生するように、タイミング及び時間を制御し、さらに、制御手段は、次回以降の戻し作業については、移動方向上流側に配置された担持体についての転写現像剤後端が移動方向下流側に配置された担持体の転写位置を通過後、移動方向下流側に配置された担持体についての転写現像剤前端が転写されるように、タイミング及び時間を制御することを特徴とする。

これにより、請求項２に記載の発明では、転写効率が悪化することを防止しつつ、担持体から回収された不要な現像剤の多くを転写手段に転写することが可能となるとともに、各担持体から転写された現像剤が互いに重ならないようにすることができるので、担持体から回収された不要な現像剤の多くを転写手段に転写することが可能となる。

請求項３に記載の発明では、制御手段は、記録シートの少なくとも一部が画像形成部にあるときに、制御手段による制御動作を実行することを特徴とする。
これにより、請求項３に記載の発明では、記録シートへの画像形成と連続して制御手段による制御動作が実行されるので、制御動作を早期に完了させることができる。

本実施形態は、本発明に係る画像形成装置をカラー方式のレーザプリンタ（以下、プリンタと略す。）に適用したものであり、以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（第１実施形態）
１．図面の説明
図１は本実施形態に係るプリンタ１の機械系を示す概念図であり、図２はプリンタ１の電気系を示すブロック図であり、図３はクリーニングローラ１５への印加電圧の制御を示すタイミングチャートであり、図４及び図５はクリーニングモード実行時の感光ドラム１１等の作動を示す説明図である。

２．プリンタの概略構成
２．１．機械的構成（図１参照）
図１中、逆Ｓ字状に形成された経路は、記録用紙等の記録シート（以下、用紙という。）の搬送経路Ｌを示すものであり、この搬送経路Ｌの途中には、用紙に画像を形成する電子写真方式の画像形成部１０が設けられている。なお、搬送経路Ｌに示された矢印は、用紙の搬送の向きを示している。

ここで、電子写真方式の画像形成部１０は、周知のごとく、露光装置（図示せず。）により露光されて現像剤像が表面に担持される感光ドラム１１、感光ドラム１１に担持されている現像剤像を用紙に転写させる転写ローラ１２、用紙に転写された現像剤を加熱定着させる加熱ローラ１３、及び用紙を加熱ローラ１３に押し付ける加圧ローラ１４等から構成されている。

なお、本実施形態に係る画像形成部１０は、ダイレクトタンデム方式の画像形成手段であり、用紙の搬送方向上流側から順に、例えば、ブラックの現像剤像を形成するための感光ドラム１１及び転写ローラ１２、イエローの現像剤像を形成するための感光ドラム１１及び転写ローラ１２、マゼンタの現像剤像を形成するための感光ドラム１１及び転写ローラ１２、シアンの現像剤像を形成するための感光ドラム１１及び転写ローラ１２が搬送方向に直列に並んで配置されている。

また、ベルトユニット２０は、画像形成部１０へ送られてきた用紙を搬送する。このベルトユニット２０は、画像形成部１０の作動と連動して回転する駆動ローラ２１、駆動ローラ２１と離隔した位置に回転可能に配設された従動ローラ（テンションローラ）２２、及び用紙の搬送の向きに回転することにより、用紙を搬送する無端ベルト２３等を有して構成されている。

また、クリーニングローラ１５は、感光ドラム１１の表面に残留している現像剤を回収するとともに、その回収された現像剤を所定のタイミングで感光ドラム１１の表面に戻す。このクリーニングローラ１５は、各感光ドラム１１それぞれに１本ずつ設けられている。

なお、感光ドラム１１から現像剤を回収する場合と、その回収した現像剤を感光ドラム１１の表面に戻す場合との切換制御は、クリーニングローラ１５への印加電圧を制御することにより行われる。

つまり、本実施形態に係るプリンタ１においては、現像剤は正電荷に帯電しているので、感光ドラム１１から現像剤が回収される場合には、クリーニングローラ１５に負電荷の電圧（バイアス）が印加され（本実施形態では、−４００Ｖ）、一方、回収した現像剤が感光ドラム１１の表面に戻される場合には、正電荷の電圧（バイアス）が、クリーニングローラ１５に印加される（本実施形態では、＋４００Ｖ）。

給紙トレイ３０は、プリンタ１内の下方側に配設されて画像形成部１０に供給される用紙が少なくとも１枚載置される載置部である。この給紙トレイ３０と画像形成部１０とを結ぶ略Ｕ字状の搬送経路Ｌには、用紙搬送方向上流側から順に、給出部４０及び送出部５０が設けられている。

給出部４０は、給紙トレイ３０に載置された用紙を画像形成部１０側に給出する。そして、給出部４０は、ピックアップローラ４１、給紙ローラ４２等から構成されている。ピックアップローラ４１は、給紙トレイ３０に載置されている用紙を拾い上げる。給紙ローラ４２は、ピックアップローラ４１より用紙搬送方向下流側に配設されて用紙を送出部５０へ搬送する一対のローラから構成されている。

送出部５０は、給出部４０より用紙の搬送方向下流側であって、かつ、画像形成部１０より用紙搬送方向上流側に配設されて用紙の斜行を矯正する一対のレジストローラ５１等から構成されている。

ベルトクリーナローラ６０は、廃現像剤、つまりクリーニングローラ１５から感光ドラム１１に戻された後、無端ベルト２３に転写された現像剤を回収する。このベルトクリーナローラ６０で回収された廃現像剤は、廃現像剤ボックス６１に蓄えられる。

なお、ベルトクリーナローラ６０には所定の電圧が印加されており、この印加電圧が制御されることにより、無端ベルト２３に転写された廃現像剤がベルトクリーナローラ６０によって回収され、廃現像剤ボックス６１に蓄えられる。

２．２．電気的構成（図２参照）
図２中、メインモータ（給紙モータ）１０１は、ピックアップローラ４１、給紙ローラ４２、レジストローラ５１、感光ドラム１１、転写ローラ１２及び加熱ローラ１３等に駆動力を供給する。給紙ローラ４２、感光ドラム１１、転写ローラ１２及び加熱ローラ１３は、給紙モータ１０１の回転と機械的に同期して回転する。

帯電バイアス回路１０２は、感光ドラム１１を帯電させる帯電器１０２Ａへの印加電圧を制御する回路である。現像バイアス回路１０３は、感光ドラム１１に現像剤を供給する現像ローラ１０３Ａへの印加電圧を制御する回路である。

また、転写バイアス回路１０４は、転写ローラ１２への印加電圧を制御する回路である。クリーナバイアス回路１０５は、クリーニングローラ１５への印加電圧を制御する回路である。ベルトクリーナバイアス回路１０６は、ベルトクリーナローラ６０への印加電圧を制御する回路である。

そして、制御回路１０８は、メインモータ１０１や各種バイアス回路１０２〜１０６を制御する。
なお、制御回路１０８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されており、この制御回路１０８は、ＲＯＭ等の記憶手段に予め記憶されたプログラムに従って、メインモータ１０１や各種バイアス回路１０２〜１０６を制御する。

３．クリーニングモード時の作動
本実施形態に係るプリンタ１では、感光ドラム１１の表面に残留している現像剤は、クリーニングローラ１５にて回収された後、その回収された現像剤が所定のタイミングで感光ドラム１１の表面に戻されるとともに、その感光ドラム１１に戻された現像剤は、無端ベルト２３に転写されてベルトクリーナローラ６０によって廃現像剤ボックス６１に回収される。

以下、クリーニングローラ１５に回収された現像剤を所定のタイミングで感光ドラム１１の表面に戻して廃現像剤を廃現像剤ボックス６１に回収するための一連の作動をクリーニングモードと呼ぶ。

また、クリーニングモードを実行するタイミングは、例えば、前回、クリーニングモードを実行した時から所定枚数の用紙を印刷したとき、又は前回、クリーニングモードを実行した時からいずれかの現像剤の消費量が所定量を超えたとき、又はいずれかのクリーニングローラ１５に蓄えられている廃現像剤量が所定量を超えたとき等に実行される。

なお、現像剤の消費量は、感光ドラム１１に形成した現像剤像の累積値に基づいて推定することができ、印刷（画像形成）枚数、印刷に使用される用紙のサイズ等から推定することができる。そして、１つの現像剤像を形成したときに発生する廃現像剤量は、開発試験や経験的に把握されているので、現像剤の消費量や印刷枚数に基づいてクリーニングローラ１５に蓄えられている廃現像剤量を推定できる。

そして、クリーニングモード時においては、クリーニングローラ１５から各感光ドラム１１の表面に戻された各現像剤が、無端ベルト２３の互いに異なる位置へ転写されるように、クリーニングローラ１５に蓄えられている現像剤の量に基づいて、クリーニングローラ１５から現像剤が感光ドラム１１に戻されるタイミング、及びクリーニングローラ１５が現像剤を感光ドラム１１に戻す戻し作業を行う時間が制御される。以下に、その詳細を説明する。

３．１．クリーニングモードの詳細
先ず、クリーニングモードの詳細説明に用いる用語の定義を説明する。
「戻し長さＬｔ」とは、図４に示すように、感光ドラム１１の表面に戻された現像剤の周方向の長さをいい、「転写位置Ｐ」とは、感光ドラム１１と無端ベルト２３との間で現像剤の転写が行われる位置、つまり感光ドラム１１と無端ベルト２３とが最も近接する位置をいう。

また、「転写間長さＬｉ」とは、複数個の転写位置Ｐのうちいずれかの転写位置Ｐと、この転写位置Ｐより無端ベルト２３の移動方向下流側で隣り合う転写位置Ｐとの間の長さをいう。なお、本実施形態では、各感光ドラム５１０は、用紙の搬送方向に同一間隔で直列に配設されているので、いずれの転写間長さＬｉも同一寸法である。

また、「最大戻し長さＬｍ」とは、感光ドラム１１の周方向長さのうちクリーニングローラ１５と対向する位置Ｐ１から転写位置Ｐまで感光ドラム１１の回転の向きに計った周方向長さをいい、「転写現像剤後端Ｐｂ」とは、感光ドラム１１から無端ベルト２３に転写される現像剤Ｔの移動方向上流側端部をいう。

そして、本実施形態では、図４及び図５の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）→（ｆ）→（ｇ）→（ｈ）の順に示すように戻し作業が実行され、戻し長さＬｔが転写間長さＬｉ以下となり、かつ、４つのクリーニングローラ１５で同時に現像剤が感光ドラム１１に戻されているときが発生するように、４つのクリーニングローラ１５に＋４００Ｖが印加されるタイミング及び時間が制御されるので（図３参照）、クリーニングローラ１５から各感光ドラム１１の表面に戻された各現像剤が、無端ベルト２３の互いに異なる位置へ転写される。したがって、各感光ドラム１１の表面に戻された各現像剤が、無端ベルト２３上で互いに重なることはない。

ところで、各感光ドラム１１の表面に戻された各現像剤が、無端ベルト２３の互いに異なる位置へ転写されるようにするには、無端ベルト２３の移動方向最上流に配設された感光ドラム１１（図４又は図５に示すＯＰＣ１）より下流側に配設された感光ドラム１１（図４又は図５に示すＯＰＣ２、ＯＰＣ３、ＯＰＣ４）における戻し長さＬｔが転写間長さＬｉより小さくされる必要がある。

このため、クリーニングローラ１５に蓄えられている廃現像剤の全てを感光ドラム１１に戻す際に必要な戻し長さＬｔが転写間長さＬｉ以上であるときは、複数回に分けてクリーニングローラ１５に蓄えられている廃現像剤を感光ドラム１１に戻す必要がある。

そこで、本実施形態では、感光ドラム１１に現像剤を戻す戻し作業が終了し、次回以降、戻し作業を開始する場合には、無端ベルト２３の移動方向最上流に配置された感光ドラム１１（図４又図５に示すＯＰＣ１）についての転写現像剤後端Ｐｂが、移動方向最下流に配置された感光ドラム１１（図４又図５に示すＯＰＣ４）についての転写位置Ｐより移動方向上流側に最大戻し長さＬｍずれた位置を通過した後、つまり、ＯＰＣ１についての転写現像剤後端Ｐｂが、図５（ｇ）に示す無端ベルト２３上のＱの位置を通過した後に、次回の戻し作業を開始させるように、クリーニングローラ１５への印加タイミングを制御している。

これにより、次回の戻し作業時に感光ドラム１１に戻された現像剤のうち、移動方向最下流に配設された感光ドラム１１（図４又図５に示すＯＰＣ４）から無端ベルト２３に転写された現像剤の移動方向下流側端部は、無端ベルト２３の移動方向最上流に配置された感光ドラム１１（図４又図５に示すＯＰＣ１）についての転写現像剤後端Ｐｂより移動方向上流側にずれた位置に転写される。したがって、次回の戻し作業時に各感光ドラム１１の表面に戻された各現像剤が、前回の戻し作業時に各感光ドラム１１の表面に戻された各現像剤と無端ベルト２３上で重なることはない。

４．本実施形態に係るプリンタの特徴
本実施形態では、クリーニングローラ１５により各感光ドラム１１の表面に戻された現像剤が無端ベルト２３の互いに異なる位置へ転写されるように、クリーニングローラ１５に蓄えられている現像剤の量に基づいて、クリーニングローラ１５への電圧印加のタイミング及び時間を制御するので、無端ベルト２３への転写効率が悪化することを防止しつつ、感光ドラム１１から回収された不要な現像剤の多くを無端ベルト２３に転写することが可能となる。

また、本実施形態では、戻し長さＬｔが転写間長さＬｉ以下となり、かつ、複数のクリーニングローラ１５で同時に現像剤が感光ドラム１１に戻されているときが発生するように、クリーニングローラ１５への電圧印加のタイミング及び時間を制御するので、複数のクリーニングローラ１５で同時に現像剤を感光ドラム１１に戻しながら、各感光ドラム１１から転写された現像剤が互いに重ならないようにすることができる。したがって、感光ドラム１１から回収された不要な現像剤の多くを短時間で無端ベルト２３に転写することが可能となる。

特に、クリーニングローラ１５への電圧印加のタイミング及び時間の制御が各クリーニングローラ１５別々に行えない構成となっている場合に、本実施形態におけるクリーニングローラ１５への電圧印加のタイミング及び時間の制御が有効となる。

さらに、本実施形態では、感光ドラム１１に現像剤を戻す戻し作業が終了し、次回以降、戻し作業を開始する場合には、無端ベルト２３の移動方向最上流に配置された感光ドラム１１についての転写現像剤後端Ｐｂが、移動方向最下流に配置された感光ドラム１１についての転写位置より移動方向上流側に最大戻し長さＬｍずれた位置を通過した後に、次回の戻し作業を開始させるので、戻し作業を複数回実行する場合であっても、各感光ドラム１１から転写された現像剤が互いに重ならないようにすることができる。

５．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、クリーニングローラ１５が特許請求の範囲に記載された戻し手段に相当し、制御回路１０８が特許請求の範囲に記載された制御手段に相当し、無端ベルト２３が特許請求の範囲に記載された転写手段に相当し、感光ドラム１１が特許請求の範囲に記載された担持体に相当する。

（第２実施形態）
第１実施形態では、図４及び図５で示される戻し作業を１サイクルとして、同一の戻し作業を複数回実行することにより、クリーニングローラ１５に蓄えられている廃現像剤の全てを感光ドラム１１に戻した。

これに対して、本実施形態では、初回の戻し作業は、第１実施形態と同様な手法にて、複数のクリーニングローラ１５で同時に現像剤を感光ドラム１１に戻し、次回以降は、移動方向上流側に配置された感光ドラム１１についての転写現像剤後端Ｐｂが移動方向下流側に配置された感光ドラム１１の転写位置Ｐを通過後に、移動方向下流側に配置された感光ドラム１１についての転写現像剤前端Ｐｆが転写されるように、移動方向上流側に配設された感光ドラム１１から順次、クリーニングローラ１５への印加のタイミング及び時間を制御することを特徴としている。

なお、転写現像剤前端Ｐｆとは、感光ドラム１１から無端ベルト２３に転写される現像剤のうち無端ベルト２３の移動方向下流側端部をいう。
１．本実施形態におけるクリーニングモードの詳細
図６はクリーニングローラ１５への印加電圧の制御を示すタイミングチャートであり、図７〜図１０はクリーニングモード実行時の感光ドラム１１等の作動を示す説明図である。なお、図７は初回の戻し作業を示しており、図８〜図１０は２回目以降の戻し作業時における感光ドラム１１等の作動を示す説明図である。

そして、本実施形態では、図６及び図７に示すように、初回の戻し作業時には、第１実施形態と同様に、４つのクリーニングローラ１５にて同時に廃現像剤を感光ドラム１１に戻す。

このとき、無端ベルト２３の移動方向最上流に配設された感光ドラム１１（図７等に示すＯＰＣ１）から無端ベルト２３に転写された転写現像剤後端Ｐｂは、他の感光ドラム１１（図７等に示すＯＰＣ２〜ＯＰＣ４）から転写された現像剤と重なることがないので、本実施形態では、移動方向最上流に配設された感光ドラム１１（図７等に示すＯＰＣ１）については、初回の戻し作業中に全ての現像剤を感光ドラム１１に戻している。

したがって、初回の戻し作業時には、移動方向最上流に配設された感光ドラム１１（図７等に示すＯＰＣ１）を除く３つの感光ドラム（図７等に示すＯＰＣ２〜ＯＰＣ４）にて、戻し長さＬｔが転写間長さＬｉ未満となるように、同時に廃現像剤が感光ドラム１１に戻される。一方で、移動方向最上流に配設された感光ドラム１１（図７等に示すＯＰＣ１）における戻し長さＬｔは、クリーニングローラ１５に蓄えられている廃現像剤量が多い場合には転写間長さＬｉ以上となる。

そして、初回の戻し作業が終了すると、図８の（ｅ）→（ｆ）→（ｇ）→（ｈ）に示すように、移動方向上流側に配置された感光ドラム１１（図８に示すＯＰＣ１）についての転写現像剤後端Ｐｂが、移動方向下流側に配置された感光ドラム１１（図８に示すＯＰＣ２）の転写位置Ｐを通過後に、移動方向下流側に配置された感光ドラム１１（図８に示すＯＰＣ２）についての転写現像剤前端Ｐｆが転写されるように（図８（ｈ）参照）、左端から第２番目の感光ドラム１１（図８に示すＯＰＣ２）におけるクリーニングローラ１５への印加のタイミング及び時間が制御される。

その後、図９に示すように、左端から第２番目の感光ドラム１１（図９に示すＯＰＣ２）についての転写現像剤後端Ｐｂが左端から第３番目の感光ドラム１１（図９に示すＯＰＣ３）の転写位置Ｐを通過後に、第３番目の感光ドラム１１（図９に示すＯＰＣ３）についての転写現像剤前端Ｐｆが転写されるように（図９（ｍ）参照）、左端から第３番目の感光ドラム１１（図９に示すＯＰＣ３）におけるクリーニングローラ１５への印加のタイミング及び時間が制御される。

そして最後に、図１０に示すように、左端から第３番目の感光ドラム１１（図１０に示すＯＰＣ３）についての転写現像剤後端Ｐｂが左端から第４番目の感光ドラム１１（図１０に示すＯＰＣ４）の転写位置Ｐを通過後に、第４番目の感光ドラム１１（図１０に示すＯＰＣ４）についての転写現像剤前端Ｐｆが転写されるように（図１０（ｑ）参照）、左端から第４番目の感光ドラム１１（図１０に示すＯＰＣ４）におけるクリーニングローラ１５への印加のタイミング及び時間が制御される。

２．本実施形態に係るプリンタの特徴
本実施形態では、上述したように、各感光ドラム１１から転写された現像剤が互いに重ならないようにすることができるので、感光ドラム１１から回収された不要な現像剤の多くを無端ベルト２３に転写することが可能となる。

また、初回の戻し作業時には、４つのクリーニングローラ１５にて同時に廃現像剤を戻し、次回以降は、無端ベルト２３の移動方向上流側から順次、残りの廃現像剤を感光ドラム１１に戻すので、図７〜図１０に示すように、各色の廃現像剤が互いに重なることなく、無端ベルト２３上に連続的に転写される。したがって、効率よく（短時間で）廃現像剤を廃現像剤ボックス６１に回収することができる。

（第３実施形態）
本実施形態は、初回の戻し作業時から、第２実施形態の次回以降の戻し作業と同様な手法でクリーニングローラ１５に蓄えられている廃現像剤を感光ドラム１１に戻すものでる。

すなわち、図１１はクリーニングローラ１５への印加電圧の制御を示すタイミングチャートであり、図１２〜図１５はクリーニングモード実行時の感光ドラム１１等の作動を示す説明図である。

そして、図１２に示すように、先ず、無端ベルト２３の移動方向最上流側の感光ドラム１１（図１２に示すＯＰＣ１）に配設されたクリーニングローラ１５に蓄えられている廃現像剤が全て感光ドラム１１に戻される。

次に、図１３に示すように、左端から第１番目の感光ドラム１１（図１３に示すＯＰＣ１）についての転写現像剤後端Ｐｂが左端から第２番目の感光ドラム１１（図１３に示すＯＰＣ２）の転写位置Ｐを通過後に、第２番目の感光ドラム１１（図１３に示すＯＰＣ２）についての転写現像剤前端Ｐｆが転写されるように（図１３（ｇ）参照）、左端から第２番目の感光ドラム１１（図１３に示すＯＰＣ２）におけるクリーニングローラ１５への印加のタイミング及び時間が制御される。

その後、図１４に示すように、左端から第２番目の感光ドラム１１（図１４に示すＯＰＣ２）についての転写現像剤後端Ｐｂが左端から第３番目の感光ドラム１１（図１４に示すＯＰＣ３）の転写位置Ｐを通過後に、第３番目の感光ドラム１１（図１４に示すＯＰＣ３）についての転写現像剤前端Ｐｆが転写されるように（図１４（ｋ）参照）、左端から第３番目の感光ドラム１１（図１４に示すＯＰＣ３）におけるクリーニングローラ１５への印加のタイミング及び時間が制御される。

そして最後に、図１５に示すように、左端から第３番目の感光ドラム１１（図１５に示すＯＰＣ３）についての転写現像剤後端Ｐｂが左端から第４番目の感光ドラム１１（図１５に示すＯＰＣ４）の転写位置Ｐを通過後に、第４番目の感光ドラム１１（図１５に示すＯＰＣ４）についての転写現像剤前端Ｐｆが転写されるように（図１５（ｑ）参照）、左端から第４番目の感光ドラム１１（図１５に示すＯＰＣ４）におけるクリーニングローラ１５への印加のタイミング及び時間が制御される。

２．本実施形態に係るプリンタの特徴
本実施形態も、上述したように、各感光ドラム１１から転写された現像剤が互いに重ならないようにすることができるので、感光ドラム１１から回収された不要な現像剤の多くを無端ベルト２３に転写することが可能となる。

（第４実施形態）
上述の実施形態では、印刷が実行されていないときにクリーニングモードを実行したが、本実施形態は、図１６に示すように、印刷が完全に終了する前の段階からクリーニングモードを開始するものである。なお、図１６は本実施形態におけるクリーニングローラ１５への印加電圧の制御を示すタイミングチャートである。

１．本実施形態におけるクリーニングモードの詳細
用紙への印刷は、用紙を無端ベルト２３にて搬送しながら実行するので、例えば、無端ベルト２３の移動方向最下流側に配設された感光ドラム１１にて、用紙の搬送方向後端側に現像剤像を転写しているときには、この移動方向最下流側に配設された感光ドラム１１より上流側には、既に用紙が存在せず、感光ドラム１１と無端ベルト２３とが直接的に対向している状態となっている。

したがって、用紙の搬送方向後端側に現像剤像を転写している感光ドラム１１より、無端ベルト２３の移動方向上流側に配設されている感光ドラム１１に、廃現像剤を戻してその戻した廃現像剤を無端ベルト２３に転写させても印刷に不具合は発生しない。

そこで、本実施形態では、図１６に示すように、用紙の少なくとも一部が画像形成部１０にあるときに、クリーニングモードを開始している。
具体的には、用紙の搬送方向後端が、無端ベルト２３の移動方向最上流側に配設されている感光ドラム１１（図１２等に示すＯＰＣ１）の転写位置Ｐを通過したときに、この感光ドラム１１についての転写現像剤前端Ｐｆが無端ベルト２３に転写されるように（図１２（ｃ）参照）、無端ベルト２３の移動方向最上流に配設されたクリーニングローラ１５の印加のタイミング及び時間が制御される。

その後は、第３実施形態と同様に、移動方向上流側に配置された感光ドラム１１についての転写現像剤後端Ｐｂが移動方向下流側に配置された感光ドラム１１の転写位置Ｐを通過後に、移動方向下流側に配置された感光ドラム１１についての転写現像剤前端Ｐｆが転写されるように、移動方向上流側に配設された感光ドラム１１から順次、クリーニングローラ１５への印加のタイミング及び時間が制御される。

なお、本実施形態では、１枚目の印刷と２枚目の印刷との間隙でクリーニング処理が完了するように、２枚目の印刷開始タイミングを、無端ベルト２３の移動方向最下流に配設された感光ドラム１１についての転写現像剤後端Ｐｂと２枚目の用紙の搬送方向前端とが重ならないように制御している。

しかし、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、クリーニングモードが全て終了する前に、次の印刷指令がされた場合や次ページの印刷が開始された場合には、全ての廃現像剤が感光ドラム１１に戻される前であっても、用紙の搬送方向前端が転写現像剤後端Ｐｂと重なることが無いタイミングでクリーニングモードを停止（中断）し、その印刷が終了した後に停止以降のクリーニングモードを再開する、又は最終ページの印刷を実行する用紙が画像形成部１０にあるときにクリーニングモードを開始する等してもよい。

２．本実施形態に係るプリンタの特徴
本実施形態では、用紙の少なくとも一部が画像形成部１０（無端ベルト２３上）にあるときにクリーニングモードを実行するので、用紙への画像形成と連続してクリーニングモードが実行されることとなり、制御動作を画像形成動作終了後、早期に完了させることができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、ダイレクトタンデム方式のレーザプリンタに本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、その他の方式のレーザプリンタや複写機にも適用することができる。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係るプリンタ１の機械系を示す概念図である。 本発明の実施形態に係るプリンタ１の電気系を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態におけるクリーニングローラ１５への印加電圧の制御を示すタイミングチャートである。 本発明の第１実施形態におけるクリーニングモード実行時の感光ドラム１１等の作動を示す説明図である。 本発明の第１実施形態におけるクリーニングモード実行時の感光ドラム１１等の作動を示す説明図である。 本発明の第２実施形態におけるクリーニングローラ１５への印加電圧の制御を示すタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態におけるクリーニングモード実行時の感光ドラム１１等の作動を示す説明図である。 本発明の第２実施形態におけるクリーニングモード実行時の感光ドラム１１等の作動を示す説明図である。 本発明の第２実施形態におけるクリーニングモード実行時の感光ドラム１１等の作動を示す説明図である。 本発明の第２実施形態におけるクリーニングモード実行時の感光ドラム１１等の作動を示す説明図である。 本発明の第３実施形態におけるクリーニングローラ１５への印加電圧の制御を示すタイミングチャートである。 本発明の第３実施形態におけるクリーニングモード実行時の感光ドラム１１等の作動を示す説明図である。 本発明の第３実施形態におけるクリーニングモード実行時の感光ドラム１１等の作動を示す説明図である。 本発明の第３実施形態におけるクリーニングモード実行時の感光ドラム１１等の作動を示す説明図である。 本発明の第３実施形態におけるクリーニングモード実行時の感光ドラム１１等の作動を示す説明図である。 本発明の第４実施形態におけるクリーニングローラ１５への印加電圧の制御を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１…プリンタ、１０…画像形成部、１１…感光ドラム、１２…転写ローラ、
１３…加熱ローラ、１５…クリーニングローラ、２０…ベルトユニット、
２１…駆動ローラ、２３…無端ベルト、３０…給紙トレイ、
４０…給出部、４１…ピックアップローラ、４２…給紙ローラ、５０…送出部、
５１…レジストローラ、６０…ベルトクリーナローラ、６１…廃現像剤ボックス、
１０１…メインモータ、１０１…給紙モータ、１０２…帯電バイアス回路、
１０２Ａ…帯電器、１０３…現像バイアス回路、１０４…転写バイアス回路、
１０５…クリーナバイアス回路、１０６…ベルトクリーナバイアス回路、
１０８…制御回路、６０２…ベルトクリーナローラ。

Claims (3)

1. 現像剤を表面に担持して回転する複数本の担持体により、記録シートに画像を形成する画像形成部と、
   前記複数本の担持体それぞれに設けられ、前記担持体の表面に残留している現像剤を回収するとともに、その回収された現像剤を所定のタイミングで前記担持体の表面に戻す戻し手段と、
   前記戻し手段により現像剤が前記担持体に戻されるタイミング及び前記戻し手段が現像剤を前記担持体に戻す戻し作業を行う時間を制御する制御手段と、
   前記複数本の担持体の並び方向に移動するとともに、前記担持体に担持された現像剤が転写される転写手段とを備え、
   前記担持体の表面に戻された現像剤の周方向の長さを「戻し長さ」と呼び、
   前記担持体と前記転写手段との間で現像剤の転写が行われる位置を「転写位置」と呼び、
   複数個の前記転写位置のうちいずれかの転写位置と、この転写位置より前記転写手段の移動方向下流側で隣り合う前記転写位置との間の長さを「転写間長さ」と呼ぶ場合において、
   前記制御手段は、前記戻し長さが前記転写間長さ以下となり、かつ、複数の前記戻し手段で同時に現像剤が前記担持体に戻されているときが発生するように、前記タイミング及び前記時間を制御し、
   さらに、前記移動方向最下流に配置された前記担持体の周方向長さのうち前記戻し手段と対向する位置から前記転写位置まで前記担持体の回転の向きに計った周方向長さを「最大戻し長さ」と呼び、
   前記担持体から前記転写手段に転写される現像剤の前記移動方向上流側端部を「転写現像剤後端」と呼ぶ場合において、
   前記担持体に現像剤を戻す戻し作業が終了し、次回以降、戻し作業を開始する場合には、前記制御手段は、前記移動方向最上流に配置された前記担持体についての前記転写現像剤後端が、前記移動方向最下流に配置された前記担持体についての前記転写位置より前記移動方向上流側に前記最大戻し長さずれた位置を通過した後に、次回の戻し作業を開始させることを特徴とする画像形成装置。
2. 現像剤を表面に担持して回転する複数本の担持体により、記録シートに画像を形成する画像形成部と、
   前記複数本の担持体それぞれに設けられ、前記担持体の表面に残留している現像剤を回収するとともに、その回収された現像剤を所定のタイミングで前記担持体の表面に戻す戻し手段と、
   前記戻し手段により現像剤が前記担持体に戻されるタイミング及び前記戻し手段が現像剤を前記担持体に戻す戻し作業を行う時間を制御する制御手段と、
   前記複数本の担持体の並び方向に移動するとともに、前記担持体に担持された現像剤が転写される転写手段とを備え、
   前記担持体の表面に戻された現像剤の周方向の長さを「戻し長さ」と呼び、
   前記担持体と前記転写手段との間で現像剤の転写が行われる位置を「転写位置」と呼び、
   複数個の前記転写位置のうちいずれかの転写位置と、この転写位置より前記転写手段の移動方向下流側で隣り合う前記転写位置との間の長さを「転写間長さ」と呼び、
   前記担持体から前記転写手段に転写される現像剤のうち、前記転写手段の移動方向下流側端部を「転写現像剤前端」と呼び、
   前記担持体から前記転写手段に転写される現像剤の前記移動方向上流側端部を「転写現像剤後端」と呼ぶ場合において、
   前記制御手段は、初回の前記戻し作業については、前記戻し長さが前記転写間長さ以下となり、かつ、複数の前記戻し手段で同時に現像剤が前記担持体に戻されているときが発生するように、前記タイミング及び前記時間を制御し、
   さらに、前記制御手段は、次回以降の戻し作業については、前記移動方向上流側に配置された前記担持体についての転写現像剤後端が前記移動方向下流側に配置された前記担持体の前記転写位置を通過後、前記移動方向下流側に配置された前記担持体についての転写現像剤前端が転写されるように、前記タイミング及び前記時間を制御することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記制御手段は、記録シートの少なくとも一部が前記画像形成部にあるときに、前記制御手段による制御動作を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。