画像形成装置
【課題】電圧印加部材から移動体へトナーを吐き出すための電源と、その吐き出したトナーを該移動体から像担持体へ回収するための電源とを共通化しても、吐き出しトナーを良好に回収することの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、共通の電源４０により電圧印加部材３２及び転写部材５ａに第１の極性の電圧を第１の時間帯にわたり印加する動作と第２の極性の電圧を第２の時間帯にわたり印加する動作とを交互に繰り返す電圧印加部材清掃工程を行う際に、電源４０が、第１の時間帯において電圧印加部材に接触していた移動体の領域が転写部に到達する前に印加電圧の極性を第２の極性から第１の極性に切り替えるとともに、第２の時間帯において電圧印加部材に接触していた移動体の領域が転写部に到達する前に印加電圧の極性を第１の極性から第２の極性に切り替える構成とする。
【解決手段】画像形成装置１００は、共通の電源４０により電圧印加部材３２及び転写部材５ａに第１の極性の電圧を第１の時間帯にわたり印加する動作と第２の極性の電圧を第２の時間帯にわたり印加する動作とを交互に繰り返す電圧印加部材清掃工程を行う際に、電源４０が、第１の時間帯において電圧印加部材に接触していた移動体の領域が転写部に到達する前に印加電圧の極性を第２の極性から第１の極性に切り替えるとともに、第２の時間帯において電圧印加部材に接触していた移動体の領域が転写部に到達する前に印加電圧の極性を第１の極性から第２の極性に切り替える構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリなどの電子写真方式を利用する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置として、像担持体としての電子写真感光体（感光体）に形成したトナー像を中間転写体に１次転写した後に記録材に２次転写する中間転写方式の画像形成装置がある。又、中間転写方式の画像形成装置としては、例えば、複数の感光体にそれぞれ形成された複数色のトナー像を中間転写体に順次重ね合わせて１次転写した後に記録材に一括して２次転写する、タンデム型（又はインライン型）のものが知られている。中間転写方式の画像形成装置においては、２次転写工程後に中間転写体上に残留するトナー（２次転写残トナー）が発生する。そのため、中間転写方式の画像形成装置には、２次転写残トナーの除去、回収などの処理のための中間転写体クリーニング装置が設けられる。
【０００３】
従来から中間転写体クリーニング装置として、２次転写残トナーを、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させ、その直後の画像形成部の１次転写部において中間転写体から感光体に転写させた後、感光体のクリーニング装置により回収するものが知られている。この方法によれば、１次転写と同時に中間転写体をクリーニングすることが可能となる。又、この方法によれば、２次転写残トナーを回収するための専用のトナー収納機構を必要としないという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２６７５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように２次転写残トナーを中間転写体から感光体へ転写させて回収する方法を採用する場合、２次転写残トナーを帯電させるトナー帯電部材としてのトナー帯電ローラなどを有する中間転写体クリーニング装置が設けられる。トナー帯電部材としてはブラシも用いられるが、ここではローラの場合を例にして説明する。
【０００６】
画像形成動作中にトナー帯電ローラに付着した２次転写残トナーは、画像形成後の準備又は整理動作である後回転動作時などの所定のタイミングにおいて、中間転写体上に吐き出される（即ち、転移させられる）。このトナー帯電ローラから２次転写残トナーを吐き出す具体的な方法としては、トナー帯電ローラの略１周分の時間を半周期として、トナー帯電ローラに対する負極性の電圧印加と正極性の電圧印加とを交互に繰り返す方法が考えられる。ところで、画像形成装置の小型化及び低価格化のためには、画像形成装置に用いられる高圧電源回路を共通化することが有効である。
【０００７】
しかしながら、高圧電源回路を共通化すると、場合によっては、中間転写体上からトナーを確実に回収することができない可能性がある。例えば、トナー帯電ローラから中間転写体上にトナーを吐き出すための電源と、中間転写体上に吐き出されたトナーを感光体に回収するための電源とを共通化する場合には、次のような課題がある。即ち、トナーを吐き出すためのバイアスの印加タイミングと、吐き出されたトナー（吐き出しトナー）を回収するためのバイアスの印加タイミングが一致せずに、吐き出しトナーを１次転写部において回収できなくなり、中間転写体上に残ってしまうことがある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、電圧印加部材から移動体へトナーを吐き出すための電源と、その吐き出したトナーを該移動体から像担持体へ回収するための電源とを共通化しても、吐き出しトナーを良好に回収することの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】
【０００９】
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像担持体と、転写部において前記像担持体からトナー像が転写される移動体と、前記像担持体から前記移動体にトナー像を転写するために電圧が印加される転写部材と、前記移動体の移動方向において前記転写部よりも上流側の接触部で前記移動体に接触するとともに電圧が印加される電圧印加部材と、前記転写部材及び前記電圧印加部材に電圧を印加する共通の電源と、を有し、前記電源により前記電圧印加部材及び前記転写部材に正極性又は負極性である第１の極性の電圧を第１の時間帯にわたり印加する動作と、前記電源により前記電圧印加部材及び前記転写部材に前記第１の極性とは逆極極性である第２の極性の電圧を第２の時間帯にわたり印加する動作とを、前記移動体を移動させながら交互に繰り返すことで、前記接触部において前記電圧印加部材から前記移動体にトナーを転移させ、そのトナーを前記転写部において前記移動体から前記像担持体に転移させる電圧印加部材清掃工程を行う画像形成装置であって、前記電圧印加部材清掃工程において、前記電源は、前記第１の時間帯において前記電圧印加部材に接触していた前記移動体の領域が前記転写部に到達する前に前記電圧印加部材及び前記転写部材に印加する電圧の極性を前記第２の極性から前記第１の極性に切り替えるとともに、前記第２の時間帯において前記電圧印加部材に接触していた前記移動体の領域が前記転写部に到達する前に前記電圧印加部材及び前記転写部材に印加する電圧の極性を前記第１の極性から前記第２の極性に切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電圧印加部材から移動体へトナーを吐き出すための電源と、その吐き出したトナーを該移動体から像担持体へ回収するための電源とを共通化しても、吐き出しトナーを良好に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図２】吐き出し工程におけるトナー帯電ローラへの印加電圧の経時推移を示すグラフ図である。
【図３】吐き出し工程における各時間における中間転写ベルト上の吐き出しトナーの位置の推移の一例を説明するための説明図である。
【図４】１次転写部の位置関係の一例を説明するための説明図である。
【図５】１次転写部の位置関係の一例を説明するためのより詳細な説明図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図８】吐き出し工程における導電ブラシへの印加電圧の経時推移を示すグラフ図である。
【図９】吐き出し工程における各時間における中間転写ベルト上の吐き出しトナーの位置の推移の一例を説明するための説明図である。
【図１０】１次転写部の位置関係を説明するための説明図である。
【図１１】１次転写部の位置関係を説明するためのより詳細な説明図である。
【図１２】本発明の更に他の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図１３】吐き出し工程において１次転写ローラを離間させる場合の制御の一例を示すフローチャート図である。
【図１４】本発明の更に他の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
実施例１
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略断面を示す。本実施例では、画像形成装置１００は、電子写真方式を利用してフルカラー画像を形成することのできる中間転写方式を採用したタンデム型のフルカラープリンタである。
【００１４】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの４つの画像形成部を有する。第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する。又、第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、一定の間隔をおいて一列に配置されている。
【００１５】
本実施例では、第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの構成及び動作は共通する部分が多い。従って、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの画像形成部のために設けられた要素であることを表すために図中の符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して、当該要素について総括的に説明する。
【００１６】
画像形成部１には、像担持体としての円筒型の感光体、即ち、感光ドラム２が設置されている。感光ドラム２の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ３、現像手段としての現像装置４が配置されている。さらに、１次転写部材としての１次転写ローラ５、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６が配置されている。帯電ローラ３と現像装置４との間の図中上方には、露光手段としての露光装置７が設置されている。各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、それぞれ現像剤としてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが収納されている。
【００１７】
第１〜第４の画像形成部１ａ〜１ｄの各感光ドラム２ａ〜２ｄに対向するように、中間転写体としての無端状のベルト、即ち、中間転写ベルト２０が設置されている。中間転写ベルト２０は、移動体である。中間転写ベルト２０は、支持部材としての駆動ローラ２１、テンションローラ２２及び２次転写対向ローラ２３に掛け渡されている。中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１が図示矢印Ｒ２方向（反時計方向）に回転駆動されることで、図示矢印Ｒ３方向（反時計方向）に回転（周回移動）する。各１次転写ローラ５ａ〜５ｄは、中間転写ベルト２０の内周面側に設置されており、中間転写ベルト２０を介して各感光体ドラム２ａ〜２ｄに当接し、中間転写ベルト２０と各感光ドラム２ａ〜２ｄとが接触する１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄを形成する。中間転写ベルト２０の外周面側には、２次転写対向ローラ２３に対向して２次転写部材としての２次転写ローラ２４が設置されている。２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト２０を介して２次転写対向ローラ２３に当接し、中間転写ベルト２０と２次転写ローラ２４とが接触する２次転写部Ｎ２を形成する。
【００１８】
本実施例では、感光ドラム２は、負帯電性の有機感光体ドラムであり、アルミニウム製のドラム基体上に感光層を有する。感光ドラム２は、駆動装置（図示せず）によって図示矢印Ｒ１方向（時計方向）に所定の周速度（本実施例では１００ｍｍ／秒）で回転駆動される。本実施例では、感光ドラム２の周速度は、画像形成装置１００のプロセススピードに相当する。
【００１９】
帯電ローラ３は、感光ドラム２に所定の圧接力で接触している。帯電ローラ３は、帯電電圧印加手段としての帯電バイアス電源（図示せず）によって、所定の帯電バイアスが印加されて、感光ドラム２の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施例では、感光ドラム２は、帯電ローラ３により負極性に帯電させられる。
【００２０】
露光装置７は、本実施例ではレーザスキャナ装置である。露光装置７では、ホストコンピュータ（図示せず）から入力された画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ光がレーザ出力部から出力され、このレーザ光が反射ミラーを介して感光ドラム２の表面に導かれて、感光ドラム２を露光する。これにより、帯電ローラ３で帯電された感光ドラム２の表面に、画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。
【００２１】
現像装置４は、接触現像方式を採用している。又、本実施例では、現像装置４が静電潜像の現像に用いるトナーの正規の帯電極性は負極性である。現像装置４は、現像剤担持体としての現像ローラを有する。現像ローラ上に薄層状に担持されたトナーは、現像ローラが駆動装置（図示せず）により回転駆動されることにより、感光ドラム２との対向部（現像部）に搬送される。感光ドラム２上に形成された静電潜像は、現像部においてトナーによりトナー像として現像される。このとき、現像ローラには、現像電圧印加手段としての現像バイアス電源（図示せず）により所定の現像バイアスが印加される。尚、本実施例では、フルカラー画像形成モード（第１〜第４の画像形成部の全てを用いて画像形成するモード）では、第１〜第４の画像形成部１ａ〜１ｄの全てにおいて現像装置４の現像ローラと感光ドラム２とが当接する。一方、モノカラー画像形成モード（第１〜第４の画像形成部のうちいずれか１つで画像形成するモード）では、画像を形成する画像形成部以外の画像形成部において現像装置４の現像ローラと感光ドラム２とは離間される。これは、現像ローラとトナーの劣化、消耗を抑制するためである。
【００２２】
ドラムクリーニング装置６は、感光ドラム２に当接するクリーニング部材としての弾性体で形成された板状部材であるクリーニングブレードと、トナー収納容器とを有する。そして、感光ドラム２の表面に付着しているトナーをクリーニングブレードによって感光ドラム２の表面から掻き取って除去し、トナー収納容器内に回収する。
【００２３】
中間転写ベルト２０としては、ＰＶｄＦ（弗化ビニリデン樹脂）、ＥＴＦＥ（四弗化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネートなどの樹脂で形成された無端状のベルトを用いることができる。或いは、中間転写ベルト２０としては、ＥＰＤＭなどのゴム基層の上に、ウレタンゴムにＰＴＦＥなど弗素樹脂を分散したものなどを被覆したものから成る無端状のベルトを用いることができる。
【００２４】
１次転写ローラ５は、スポンジゴムなどの弾性部材で構成されており、中間転写ベルト２０に従動して回転する。各１次転写ローラ５ａ〜５ｄには、電圧印加手段としての電源（高圧電源回路）４０が接続されている。そして、各１次転写ローラ５ａ〜５ｄには、この１つの電源４０から１次転写バイアスが印加される。
【００２５】
２次転写ローラ２４には、２次転写電圧印加手段としての２次転写バイアス電源（図示せず）が接続されている。２次転写ローラ２４には、２次転写バイアス電源から２次転写バイアスが印加される。
【００２６】
中間転写ベルト２０の外周面側の２次転写対向ローラ２３の近傍には、中間転写体クリーニング手段たる中間転写体クリーニング装置としてのベルトクリーニング装置３０が設置されている。ベルトクリーニング装置３０の構成及び動作の詳細については後述する。
【００２７】
又、２次転写部Ｎ２よりも記録材Ｐの搬送方向下流側には、定着手段として、定着ローラ１２Ａと加圧ローラ１２Ｂを有する定着装置１２が設置されている。又、２次転写部Ｎ２よりも記録材Ｐの搬送方向上流側には、所定のタイミングで記録材Ｐを２次転写部Ｎ２に送り込むためのレジストローラ１３が設置されている。
【００２８】
画像形成動作開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される各感光ドラム２ａ〜２ｄは、各帯電ローラ３ａ〜３ｄ、各露光装置７ａ〜７ｄ、各現像装置４ａ〜４ｄによって、トナー像が形成される。
【００２９】
各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成されたトナー像は、各１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄにおいて、各１次転写ローラ５ａ〜５ｄの作用により、回転している中間転写ベルト２０上に１次転写される。このとき、各１次転写ローラ５ａ〜５ｄには、電源４０により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスが印加される。
【００３０】
中間転写ベルト２０上に１次転写されたトナー像は、中間転写ベルト２０上に保持されたまま移動する。中間転写ベルト２０は、図示矢印Ｒ３方向に所定の周速度（本実施例では１００ｍｍ／秒）で回転駆動される。即ち、本実施例では、中間転写ベルト２０は、その表面の移動速度Ｓが、画像形成装置１００のプロセススピードに相当する感光ドラム２の周速度と等しくなるように回転駆動される。
【００３１】
又、中間転写ベルト２０上のトナー像の先端が２次転写部Ｎ２に移動するタイミングに合わせて、レジストローラ１３により記録材Ｐが２次転写部Ｎ２に搬送される。そして、２次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト２０上のトナー像は、２次転写ローラ２４の作用により一括して記録材Ｐに２次転写される。このとき、２次転写ローラ２４には、２次転写バイアス電源により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の２次転写バイアスが印加される。
【００３２】
その後、トナー像が表面に転写された記録材Ｐは、定着装置１２に搬送される。そして、記録材Ｐは、定着装置１２内に設置された定着ローラ１２Ａと加圧ローラ１２Ｂとの間の定着部で加熱、加圧されて、その表面にトナー像が熱（溶融）定着された後、画像形成装置１００の外部に排出される。こうして、記録材Ｐにフルカラー画像が形成される。
【００３３】
１次転写工程後に感光ドラム２上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、ドラムクリーニング装置６によって除去されて回収される。又、２次転写工程後に中間転写ベルト２０上に残留したトナー（２次転写残トナー）は、詳しくは後述するようにして、ベルトクリーニング装置３０を用いて除去されて回収される。
【００３４】
ベルトクリーニング装置３０は、電圧印加部材として、２次転写残トナーを帯電させるトナー帯電部材としてのトナー帯電ローラ３２を有する。トナー帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０の移動方向において、２次転写部Ｎ２よりも下流側、且つ、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａよりも上流側の電圧印加部Ｎ３において中間転写ベルト２０に接触するように配置されている。そして、トナー帯電ローラ３２は、２次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる役割を持っている。
【００３５】
トナー帯電ローラ３２としては、外径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒上に、ＥＰＤＭゴムにカーボンが分散されたソリッドの弾性体を肉厚４ｍｍで被覆したものを用いた。即ち、本実施例では、トナー帯電ローラ３２の半径Ｒは７ｍｍである。又、本実施例では、トナー帯電ローラ３２の電気抵抗値は、５００Ｖ印加時において５．０×１０7Ωである。
【００３６】
トナー帯電ローラ３２には、電圧印加手段としての電源（高圧電源回路）４０が接続されている。この電源４０は、各１次転写ローラ５ａ〜５ｄに１次転写バイアスを印加するものと共通とされている。印加対象である１次転写ローラ５ａ〜５ｄとトナー帯電部材３２には、電源４０により同時に電圧が印加される。トナー帯電ローラ３２に印加する電圧は、トナー帯電ローラ３２の材料や画像形成装置１００が使用される環境（温度、湿度）などによって異なる。例えば、温度２３℃、湿度５０％のＮＮ環境下においては、画像形成動作中にトナー帯電ローラ３２には＋８００Ｖの電圧が印加される。
【００３７】
トナー帯電ローラ３２に正極性の電圧を印加することで、中間転写ベルト２０上の２次転写残トナーを一様に正極性に帯電させることができる。中間転写ベルト２０上の正極性に帯電した２次転写残トナーは、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａへと進み、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａの作用により、中間転写ベルト２０から第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに転写される。このとき、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａには、正極性の１次転写バイアスが印加される。その後、感光ドラム２ａに転写されたトナーは、第１の画像形成部１ａにおいてドラムクリーニング装置６ａにより回収される。通常、２次転写残トナーの中間転写ベルト２０から感光ドラム２ａへの転写は、感光ドラム２ａから中間転写ベルト２０へのトナー像の１次転写と同時に行われる。
【００３８】
画像形成を続けることにより、トナー帯電ローラ３２の表面には少しずつトナーが付着する。その結果、トナー帯電ローラ３２による２次転写残トナーの帯電処理を安定して行うことができなくなり、２次転写残トナーのクリーニング性能が低下してしまう。そこで、所定のタイミングで、トナー帯電ローラ３２に付着しているトナーを中間転写ベルト２０に吐き出し（即ち、転移させ）、トナー帯電ローラ３２に付着したトナーを清掃する電圧印加部材清掃工程としての吐き出し工程を行う。これにより、トナー帯電ローラ３２を用いた２次転写残トナーのクリーニング性能の低下を抑制する。
【００３９】
吐き出し工程では、トナー帯電ローラ３２に、トナーの正規の帯電極性である負極性の直流電圧Ｖｎ１と、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の直流電圧Ｖｐ１とを交互に繰り返し印加する。トナー帯電ローラ３２に負極性の直流電圧Ｖｎ１を印加すると、トナー帯電ローラ３２に付着していた負極性に帯電したトナーが吐き出される。一方、トナー帯電ローラ３２に正極性の直流電圧Ｖｐ１を印加すると、トナー帯電ローラ３２に付着していた正極性に帯電したトナーが吐き出される。本実施例では、Ｖｎ１＝−８００Ｖ、Ｖｐ１＝＋８００Ｖである。
【００４０】
トナー帯電ローラ３２から中間転写ベルト２０上に吐き出されたトナーは、詳しくは後述するように、１次転写部Ｎ１において中間転写ベルト２０から感光ドラム２に転写されて、ドラムクリーニング装置６によって回収される。
【００４１】
吐き出し工程は、画像形成後の準備又は整理動作である後回転動作時など、記録材Ｐに転写して出力するための画像の形成をしていないタイミング（非画像形成時）で行う。又、本実施例では、吐き出し工程において、吐き出しトナーは、第１の画像形成部１ａのドラムクリーニング装置６ａのトナー収納容器に回収される。
【００４２】
次に、吐き出し工程においてトナー帯電ローラ３２に印加する電圧（以下「吐き出し電圧」ともいう。）の極性の切り替えタイミングと、中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの位置との関係について説明する。
【００４３】
図２は、吐き出し工程における吐き出し電圧の経時推移を示す。トナー帯電ローラ３２には通常の画像形成時に正極性の電圧が印加されているので、トナー吐き出し工程が開始されて初めてトナー帯電ローラ３２に印加される電圧の極性が正極性から負極性に切り替えられるタイミングを時間０秒の基準時点とする。本実施例では、時間０秒、２Ｔ秒、４Ｔ秒のタイミングで、吐き出し電圧は、正極性の電圧Ｖｐ１から負極性の電圧Ｖｎ１に切り替わる。又、時間Ｔ秒、３Ｔ秒、５Ｔ秒のタイミングで、吐き出し電圧は、負極性の電圧Ｖｎ１から正極性の電圧Ｖｐ１に切り替わる。つまり、吐き出し工程においてトナー帯電ローラ３２に印加される電圧は、Ｔ秒毎にＶｎ１とＶｐ１との間で交互に切り替えられる。
【００４４】
本実施例では、１つの電源４０を共通して用いているため、吐き出し工程では、１次転写ローラ５ａ〜５ｄにも、上記吐き出し電圧と同じタイミングで正極性の電圧と負極性の電圧とが交互に切り替えられて印加される。
【００４５】
図３は、吐き出し工程の各時間における中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの位置の経時推移を示す。時間０秒のタイミングでは、トナー帯電ローラ３２の位置において、負極性のトナーが、トナー帯電ローラ３２から中間転写ベルト２０へ、今まさに移動する、という状態にある。時間０秒からＴ秒の間において、トナー帯電ローラ３２から、吐き出された負極性の吐き出しトナーが、Ｓ［ｍｍ／秒］×（Ｔ−０）［秒］（＝Ｓ×Ｔ［ｍｍ］）の長さで中間転写ベルト２０上に転写される。そして、時間Ｔ秒のタイミングでは、トナー帯電ローラ３２上の正極性の吐き出しトナーが、トナー帯電ローラ３２から中間転写ベルト２０へ、今まさに移動する、という状態にある。時間Ｔ秒から２Ｔ秒の間において、トナー帯電ローラ３２から、正極性の吐き出しトナーが、長さＳ［ｍｍ／秒］×（２Ｔ−Ｔ）［秒］（＝Ｓ×Ｔ［ｍｍ］）で中間転写ベルト２０上に転写される。
【００４６】
尚、トナー帯電ローラ３２には通常の画像形成時に正極性の電圧が印加されているので、トナー帯電ローラ３２の表面には、主に負極性のトナーが付着している。時間Ｔ秒から２Ｔ秒の間においてトナー帯電ローラ３２から吐き出される正極性のトナーは、主に、トナー帯電ローラ３２に正極性の電圧を印加しているときに放電電流が発生することによって負極性のトナーの帯電極性が正極性に反転させられたものである。従って、このような正極性に帯電した吐き出しトナーの量は、負極性に帯電した吐き出しトナーの量と比べると少ない。
【００４７】
続いて、時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間、３Ｔ秒から４Ｔ秒の間、４Ｔ秒から５Ｔ秒の間、５Ｔ秒から６Ｔ秒の間においても、同様の動作の繰り返しにより、吐き出しトナーの移動と、トナー帯電ローラ３２から中間転写ベルト２０への吐き出しトナーの転移が行われる。
【００４８】
次に、吐き出しトナーを良好に回収することができる１次転写部の位置関係について説明する。尚、本実施例では、電圧印加部Ｎ３の位置は、トナー帯電ローラ３２と中間転写ベルト２０とが接触する領域の中間転写ベルト２０の移動方向中央の位置で代表する。又、本実施例では、１次転写部Ｎ１の位置は、１次転写部Ｎ１における感光ドラム２と中間転写ベルト２０とが接触する領域の中間転写ベルト２０の移動方向中央の位置で説明する。
【００４９】
図４は、図３と同様の図に、第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに吐き出しトナーを回収することが可能となる１次転写部Ｎ１ａの位置関係を示したものである。図４において、時間２Ｔ秒のタイミングにおける中間転写ベルト２０上の負極性の吐き出しトナーの先端位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。即ち、電圧印加部Ｎ３の位置を基準位置（０ｍｍ）として、中間転写ベルト２０の移動方向にＳ×２Ｔ［ｍｍ］の位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。
【００５０】
時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間は、１次転写部Ｎ１ａの１次転写ローラ５ａには、トナー帯電ローラ３２と共通の電源４０により負極性の電圧が印加されている。又、中間転写ベルト２０上の負極性の吐き出しトナー（時間０秒からＴ秒の間に吐き出されたもの）の長さはＳ×Ｔ［ｍｍ］である。従って、ちょうど時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間の１次転写ローラ５ａへの負極性の電圧の印加時間において、その負極性の吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに回収することが可能である。時間３Ｔ秒から４Ｔ秒の間は、１次転写部Ｎ１ａの１次転写ローラ５ａには、トナー帯電ローラ３２と共通の電源４０により正極性の電圧が印加されている。又、中間転写ベルト２０上の正極性の吐き出しトナー（時間Ｔ秒から２Ｔ秒の間に吐き出されたもの）の長さはＳ×Ｔ［ｍｍ］である。従って、ちょうど時間３Ｔ秒から４Ｔ秒の間の１次転写ローラ５ａへの正極性の電圧の印加時間において、その正極性の吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに回収することが可能である。その後、時間４Ｔ秒、６Ｔ秒のタイミングに１次転写部Ｎ１ａへ先端が到達した負極性の吐き出しトナーや、時間５Ｔ秒のタイミングに１次転写部Ｎ１ａへ先端が到達した正極性の吐き出しトナーについても、同様に感光ドラム２ａに回収可能である。
【００５１】
次に、図４において、時間４Ｔ秒のタイミングにおける中間転写ベルト２０上の負極性の吐き出しトナーの先端位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。即ち、トナー帯電ローラ３２の位置を基準位置（０ｍｍ）として、中間転写ベルト２０の移動方向にＳ×４Ｔ［ｍｍ］の位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。図４から分かるように、この場合にも、上述のＳ×２Ｔ［ｍｍ］の位置に１次転写部Ｎ１ａがある場合と同様に、第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａへの吐き出しトナーの回収が可能である。
【００５２】
以上のことから、吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに回収するためには、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａの位置は、次の関係を満たすことが好ましいことが分かる。
（１）負極性の吐き出しトナーの先端が１次転写部Ｎ１ａに到達する際に、１次転写ローラ５ａに負極性の電圧が印加されており、逆に正極性の吐き出しトナーの先端が１次転写部Ｎ１ａに到達する際に、１次転写ローラ５ａに正極性の電圧が印加されていること。
（２）１次転写ローラ５ａに印加されている負極性の電圧が正極性の電圧へ切り替え始められる前に、負極性の吐き出しトナーの後端が１次転写部Ｎ１ａを抜けきっていること。又、逆に１次転写ローラ５ａに印加されている正極性の電圧が負極性の電圧へ切り替え始められる前に、正極性の吐き出しトナーの後端が１次転写部Ｎ１ａを抜けきっていること。
【００５３】
つまり、次のことが分かる。電圧印加部Ｎ３から第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａまでの中間転写ベルト２０の移動距離をＬ［ｍｍ］とする。又、吐き出し工程における吐き出し電圧の極性の切り替えの半周期、即ち、正極性又は負極性の吐き出し電圧を印加している時間帯の長さ（以下「単位吐き出し時間」ともいう。）をＴ［秒］とする。又、中間転写ベルト２０の移動速度をＳ［ｍｍ／秒］とする。このとき、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおける感光ドラム２ａへの吐き出しトナーの良好な回収を可能とするためには、次の関係、
Ｌ≒Ｓ×（２×ｎ×Ｔ） （ただしｎは自然数） ・・・（１）
を満たすことが好ましい。即ち、次の関係、
Ｔ≒Ｌ／（Ｓ×２×ｎ） （ただしｎは自然数） ・・・（２）
を満たすことが好ましい。
【００５４】
この場合、トナー帯電部材３２に負極性の吐き出し電圧が印加されているときに電圧印加部Ｎ３を通過した中間転写ベルト２０の領域が第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａを抜けきってから（ほぼ同時に）、吐き出し電圧の極性は正極性に切り替えられる。同様に、トナー帯電部材３２に正極性の吐き出し電圧が印加されているときに電圧印加部Ｎ３を通過した中間転写ベルト２０の領域が第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａを抜けきってから（ほぼ同時に）、吐き出し電圧の極性は負極性に切り替えられる。
【００５５】
ここで、吐き出し電圧の極性の切り替えの周期２Ｔ［秒］（単位吐き出し時間Ｔ［秒］の２倍）は、電圧印加部Ｎ３から１次転写部Ｎ１ａまでの中間転写ベルト２０の移動距離Ｌ［ｍｍ］を中間転写ベルト２０の移動速度Ｓ［ｍｍ／秒］で割ったものである。そして、中間転写ベルト２０上の負極性の吐き出しトナーの領域１つと、正極性の吐き出しトナーの領域１つとで、吐き出し動作の１セット（吐き出し電圧の極性の切り替えの１周期分）の吐き出しトナーと考える。この場合、自然数ｎは、電圧印加部Ｎ３から１次転写部Ｎ１ａまでの中間転写ベルト２０の移動距離Ｌ［ｍｍ］の間にｎセット分の吐き出しトナーが吐き出されることを意味する。
【００５６】
尚、電圧印加部Ｎ３で中間転写ベルト２０上に吐き出された負極性及び正極性の吐き出しトナーをいずれも第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに良好に回収するためには、２Ｔ＜Ｌ／Ｓの関係を満たすことが必要である。
【００５７】
本実施例では、トナー帯電ローラ３２からの吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａのドラムクリーニング装置６ａに回収しており、電圧印加部Ｎ３から１次転写部Ｎ１ａまでの中間転写ベルト２０の移動距離Ｌは１００ｍｍとなっている。上述のとおり、中間転写ベルト２０の移動速度Ｓは１００ｍｍ／秒である。そのため、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおける感光ドラム２ａへの吐き出しトナーの回収を可能とするためには、単位吐き出し時間Ｔ［秒］が０．５／ｎ［秒］と略等しいことが好ましい。本実施例では、Ｔ＝０．５秒とした。
【００５８】
ところで、本実施例では、単位吐き出し時間Ｔ＝０．５秒間に吐き出された中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの長さは、Ｓ×Ｔ＝５０ｍｍである。一方、トナー帯電ローラ３２の半径Ｒは７ｍｍであり、その１周の長さ（２×π×Ｒ）は約４４ｍｍである。このように、本実施例では、Ｓ×Ｔ＞２×π×Ｒ（即ち、Ｔ＞２πＲ／Ｓ）の関係となっている。そのため、単位吐き出し時間Ｔの間に吐き出された中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの長さ５０ｍｍのうち、上記トナー帯電ローラ３２の１周の長さに対応する約４４ｍｍは吐き出しトナーの量が多く、残り６ｍｍはそれよりも吐き出しトナーの量が少なくなる。
【００５９】
図５は、単位吐き出し時間Ｔの間に吐き出された中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの長さがトナー帯電ローラ３２の１周の長さよりも長い場合における、図４と同様の図をより詳細に示したものである。上述のとおり、吐き出しトナーの量は、吐き出し工程において吐き出し電圧の印加を開始した後、トナー帯電ローラ３２の回転が２周目、３周目と周を重ねる毎に少なくなっていく。そのため、実使用上問題ない場合には、所望により、吐き出し電圧の極性を切り替えた後に、トナー帯電ローラ３２の２周目からの吐き出しトナーの回収をしないことを許容することができる。これにより、第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに吐き出しトナーを回収することが可能な１次転写部Ｎ１ａの位置の範囲を更に広くすることができる。図５から分かるように、この場合、次の関係を満たせばよい。
Ｓ×２×ｎ×Ｔ≦Ｌ≦Ｓ×（２ｎ＋１）×Ｔ−２πＲ ・・・（３）
（ただしｎは自然数）
【００６０】
即ち、ある決まった距離Ｌ［ｍｍ］の下では、単位吐き出し時間Ｔ［秒］が、次の関係、
Ｌ／（Ｓ×２×ｎ）≧Ｔ≧（Ｌ＋２πＲ）／（Ｓ×（２ｎ＋１）） ・・・（４）
（ただしｎは自然数）
を満たす場合に、吐き出しトナーを許容し得る程度に十分に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａへ回収することが可能である。
【００６１】
本実施例では、トナー帯電ローラ３２及び１次転写ローラ５ａ〜５ｄに電圧を印加する電源４０の出力は、画像形成装置１００の動作を統括的に制御する制御部５０の制御手段としてのＣＰＵ５１が制御する。ＣＰＵ５１は、制御部５０が備える記憶手段としてのメモリ５２に記憶されているプログラム、データに従って、電源４０の電圧出力値、出力電圧の極性の切り替えなどを制御する。
【００６２】
以上、本実施例では、画像形成装置１００は、少なくとも吐き出しトナーを回収する第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａ及びトナー帯電ローラ３２に電圧を印加する共通の電源４０を有する。又、画像形成装置１００は、トナー帯電ローラ３２からトナーを吐き出す吐き出し工程を行う。吐き出し工程では、トナー帯電ローラ３２と中間転写ベルト２０との接触部（電圧印加部）Ｎ３においてトナー帯電ローラ３２から中間転写ベルト２０にトナーを転移させ、そのトナーを１次転写部Ｎ１ａにおいて中間転写ベルト２０から感光ドラム２ａに転移させる。吐き出し工程では、電源４０によりトナー帯電ローラ３２及び１次転写ローラ５ａに正極性又は負極性である第１の極性の電圧を第１の時間帯にわたり印加する動作を行う。又、吐き出し工程では、電源４０によりトナー帯電ローラ３２及び１次転写ローラ５ａに第１の極性とは逆極極性である第２の極性の電圧を第２の時間帯にわたり印加する動作を行う。吐き出し工程では、これらの動作を、中間転写ベルト２０を移動させながら交互に繰り返す。そして、吐き出し工程において、電源４０は、第１の時間帯においてトナー帯電ローラ３２に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａに到達する前に印加する電圧の極性を第２の極性から第１の極性に切り替える。又、吐き出し工程において、電源４０は、第２の時間帯においてトナー帯電ローラ３２に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａに到達する前に印加する電圧の極性を第１の極性から第２の極性に切り替える。
【００６３】
好ましくは、吐き出し工程において、電源４０は、第１の時間帯においてトナー帯電ローラ３２に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａを通過するまで両ローラ３２、５ａに第１の極性の電圧を印加し続ける。又、好ましくは、吐き出し工程において、電源４０は、第２の時間帯においてトナー帯電ローラ３２に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａを通過するまで両ローラ３２、５ａに第２の極性の電圧を印加し続ける。これにより、トナー帯電ローラ３２からの吐き出しトナーを所定の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに良好に回収し、吐き出しトナーに起因するクリーニング不良画像や記録材Ｐの裏汚れの発生を抑制することができる。
【００６４】
実施例２
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。図６は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は実施例１のものと同じであり、ベルトクリーニング装置３０の構成及び動作が異なる。従って、実施例１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、詳しい説明は省略する。
【００６５】
本実施例では、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３０は、電圧印加部材たるトナー帯電部材として、導電ブラシ（第１のトナー帯電部材）３１とトナー帯電ローラ（第２のトナー帯電部材）３２とを有する。吐き出し工程では、導電ブラシ３１から中間転写ベルト２０にトナーが吐き出される。又、導電ブラシ３１と、吐き出しトナーを回収する第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａとで、電源４０が共通化されている。以下、詳しく説明する。
【００６６】
ベルトクリーニング装置３０は、２次転写残トナーの一部を回収、保持する第１のトナー帯電部材としての導電ブラシ３１と、２次転写残トナーを帯電させる第２のトナー帯電部材としてのトナー帯電ローラ３２とを有する。
【００６７】
導電ブラシ３１は、中間転写ベルト２０の移動方向において、２次転写部Ｎ２よりも下流側、且つ、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａよりも上流側の第１の電圧印加部Ｎ３において中間転写ベルト２０に接触するように配置されている。導電ブラシ３１は、中間転写ベルト２０の移動方向において位置が固定されており、中間転写ベルト２０に接触してこれを摺擦する。
【００６８】
本実施例では、導電ブラシ３１は、材質がナイロンであり、繊度は７デシテックス、パイル長さは５ｍｍ、電気抵抗値は１．０×１０6Ωに設定されている。又、本実施例では、中間転写ベルト２０の移動方向における導電ブラシ３１の幅（導電ブラシ３１と中間転写ベルト２０との接触部（第１の電圧印加部Ｎ３）の幅）Ｂは５ｍｍに設定されている。
【００６９】
導電ブラシ３１には、電圧印加手段として、各１次転写ローラ５ａ〜５ｄに１次転写バイアスを印加するものと共通の電源４０が接続されており、この電源４０から、所定の直流電圧が印加される。導電ブラシ３１に印加する電圧は、導電ブラシ３１の材料や画像形成装置１００が使用される環境（温度、湿度）などによって異なる。例えば、温度２３℃、湿度５０％のＮＮ環境下においては、画像形成動作中に導電ブラシ３１には＋８００Ｖの電圧が印加される。
【００７０】
一般的に、２次転写残トナーは、負極に帯電したものと、殆ど帯電していないものと、正極に帯電したものとが、混在した状態になっている。導電ブラシ３１に正極性の電圧を印加することで、帯電極性が混在した状態の２次転写残トナーのうち、主に負極性に帯電したトナーが導電ブラシ３１に回収される。導電ブラシ３１には、正極性に帯電したトナーも少量ながら物理的に回収される。導電ブラシ３１によって、導電ブラシ３１に回収されることなく導電ブラシ３１を通過したトナーの中には、負極性のトナーはほとんど存在しない。
【００７１】
トナー帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０の移動方向において、導電ブラシ３１よりも下流側、且つ、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａよりも上流側の第２の電圧印加部Ｎ４において中間転写ベルト２０に接触するように配置されている。そして、トナー帯電ローラ３２は、導電ブラシ３１にて回収されなかった２次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の所望の電荷量に帯電させる役割を持っている。
【００７２】
本実施例では、トナー帯電ローラ３２には、電圧印加手段としてのトナー帯電電源４２が接続されており、このトナー帯電電源４２から、所定の直流電圧が印加される。トナー帯電ローラ３２に印加する電圧は、トナー帯電ローラ３２の材料や画像形成装置１００が使用される環境（温度、湿度）などによって異なる。例えば、温度２３℃、湿度５０％のＮＮ環境下においては、画像形成動作中にトナー帯電ローラ３２には＋８００Ｖの電圧が印加される。
【００７３】
トナー帯電ローラ３２に正極性の電圧を印加することで、中間転写ベルト２０上のトナーを一様に正極性に帯電させることができる。中間転写ベルト２０上の正極性に帯電したトナーは、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａへと進み、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａの作用により、中間転写ベルト２０から第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに転写される。このとき、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａには、正極性の１次転写バイアスが印加される。その後、第１の画像形成部１ａにおいて、感光ドラム２ａに転写されたトナーは、ドラムクリーニング装置６ａにより回収される。
【００７４】
導電ブラシ３１において回収、保持されたトナーは、画像形成枚数が増加するにつれて蓄積していく。回収したトナーの量が所定の量に達してしまうと、それ以上のトナーの回収、保持ができなくなり、２次転写残トナーのクリーニング性能が低下する。
【００７５】
そこで、所定のタイミングで、導電ブラシ３１が保持しているトナーを中間転写ベルト２０に吐き出し（即ち、転移させ）、電電ブラシ３１に蓄積したトナーの量を減少させる電圧印加部材清掃工程としての吐き出し工程を行う。
【００７６】
吐き出し工程では、導電ブラシ３１に、トナーの正規の帯電極性である負極性の直流電圧Ｖｎ２と、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の直流電圧Ｖｐ２とを交互に印加する。導電ブラシ３１に負極性の直流電圧Ｖｎ２を印加すると、導電ブラシ３１に保持されていた負極性に帯電したトナーが吐き出される。導電ブラシ３１に正極性の直流電圧Ｖｐ２を印加すると、導電ブラシ３１に保持されていた正極性に帯電したトナーが吐き出される。このように導電ブラシ３１に印加する電圧の極性の切り替えを繰り返し行うことで、導電ブラシ３１に蓄積したトナーは減少し、導電ブラシ３１は再度トナーの回収、保持が良好に行えるようになる。本実施例では、Ｖｎ２＝−８００Ｖ、Ｖｐ２＝＋８００Ｖである。
【００７７】
吐き出し工程において導電ブラシ３１から中間転写ベルト２０上に転移した吐き出しトナーは、中間転写ベルト２０と共に移動して、トナー帯電ローラ３２に到達する。その際に、導電ブラシ３１からの吐き出しトナーがトナー帯電ローラ３２に付着して、トナー帯電ローラ３２の表面が汚れるのを抑制するため、吐き出しトナーの極性と同極性の電圧をトナー帯電ローラ３２に印加する。
【００７８】
即ち、吐き出し工程において、導電ブラシ３１からの吐き出しトナーのトナー帯電ローラ３２への到達タイミングに合わせて、トナー帯電ローラ３２には、トナー帯電電源４２から、負極性の直流電圧Ｖｎ３と正極性の直流電圧Ｖｐ３とが交互に印加される。本実施例では、Ｖｎ３＝−８００Ｖ、Ｖｐ３＝＋８００Ｖである。これにより、導電ブラシ３１からの吐き出しトナーがトナー帯電ローラ３２に付着して、トナー帯電ローラ３２の表面が汚れるのを抑制することができる。
【００７９】
尚、トナー帯電ローラ３２は、導電ブラシ３１からの吐き出しトナーが付着して、その表面が汚れるのを防止するために、中間転写ベルト２０から離間させることで物理的に退避させても良い。図７は、トナー帯電ローラ３２が中間転写ベルト２０から離間した際の様子を示す。
【００８０】
吐き出し工程は、実施例１と同様に、画像形成後の準備又は整理動作である後回転動作時など、記録材Ｐに転写して出力するための画像の形成をしていないタイミング（非画像形成時）で行う。又、本実施例では、吐き出し工程では、第１の画像形成部１ａのドラムクリーニング装置６ａのトナー収納容器に、吐き出しトナーを回収する。
【００８１】
次に、吐き出し工程において導電ブラシ３１に印加する電圧（吐き出し電圧）の極性の切り替えタイミングと、中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの位置との関係について説明する。図８は、吐き出し工程における吐き出し電圧の経時推移を示す。図８で説明するように、吐き出し電圧の経時推移は、実施例１と同様である。
【００８２】
図９は、吐き出し工程の各時間における中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの位置の経時推移を示す。時間０秒のタイミングでは、導電ブラシ３１の位置において、負極性の吐き出しトナーが中間転写ベルト２０上へ転移する。時間０秒からＴ秒の間では、時間０秒のタイミングで吐き出された負極性の吐き出しトナーが、中間転写ベルト２０上に保持されてＳ［ｍｍ／秒］×（Ｔ−０）［秒］（＝Ｓ×Ｔ［ｍｍ］）の距離を移動している。時間Ｔ秒のタイミングでは、導電ブラシ３１の位置において、新たに正極性の吐き出しトナーが中間転写ベルト２０上へ転移する。ここで、上述のように、導電ブラシ３１に保持されているトナーには、正極性に帯電したトナーも存在する。そのため、負極性に帯電した吐き出しトナーの量と比べると少ないものの、やはり正極性に帯電したトナーも吐き出される。時間Ｔ秒から２Ｔ秒の間では、時間Ｔ秒のタイミングで吐き出された正極性の吐き出しトナーが、中間転写ベルト２０上に保持されてＳ［ｍｍ／秒］×（２Ｔ−Ｔ）［秒］（＝Ｓ×Ｔ［ｍｍ］）の距離を移動している。時間２Ｔ秒のタイミングでは、導電ブラシ３１の位置において、新たに負極性の吐き出しトナーが中間転写ベルト２０上へ転移する。
【００８３】
続いて、時間３Ｔ秒、４Ｔ秒及び５Ｔ秒のタイミング、並びに、時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間、３Ｔ秒から４Ｔ秒の間、４Ｔ秒から５Ｔ秒の間においても、上述と同様の動作が繰り返される。これにより、吐き出しトナーの移動と、導電ブラシ３１から中間転写ベルト２０への吐き出しトナーの転移が行われる。尚、前述のように、吐き出し電圧の極性の切り替えタイミングである、時間０秒、Ｔ秒、２Ｔ秒、３Ｔ秒、４Ｔ秒、５Ｔ秒のタイミングに導電ブラシ３１から多くのトナーが中間転写ベルト２０に吐き出される。しかし、当該切り替えタイミングの後の時間０秒からＴ秒、時間Ｔ秒から２Ｔ秒、時間２Ｔ秒から３Ｔ秒、時間３Ｔ秒から４Ｔ秒、時間４Ｔ秒から５Ｔ秒の間の吐き出し電圧の印加中にも若干のトナーが吐き出される。
【００８４】
次に、吐き出しトナーを良好に回収することができる１次転写部の位置関係について説明する。尚、本実施例では、第１の電圧印加部Ｎ３の位置は、導電ブラシ３１と中間転写ベルト２０とが接触する領域の中間転写ベルト２０の移動方向下流側端部の位置で代表する。本実施例では、１次転写部Ｎ１の位置は、１次転写部Ｎ１における感光ドラム２と中間転写ベルト２０とが接触する領域の中間転写ベルト２０の移動方向中央の位置で代表する。
【００８５】
図１０は、図９と同様の図に、第１の画像形成部１ａの感光ドラム１ａに吐き出しトナーを回収することが可能となる１次転写部Ｎ１ａの位置関係を示したものである。
【００８６】
図１０において、時間２Ｔ秒のタイミングにおける中間転写ベルト２０上の負極性の吐き出しトナーの先端位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。即ち、第１の電圧印加部Ｎ３の位置（下流側端部の位置）を基準位置（０ｍｍ）として、中間転写ベルト２０の移動方向にＳ×２Ｔ［ｍｍ］の位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間は、１次転写部Ｎ１ａの１次転写ローラ５ａには、導電ブラシ３１と共通の電源４０により負極性の電圧が印加されている。又、中間転写ベルト２０上の負極性の吐き出しトナー（時間０秒のタイミング、及び時間０秒からＴ秒の間に吐き出されたもの）の長さはＳ×Ｔ［ｍｍ］である。従って、ちょうど時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間の１次転写ローラ５ａへの負極性の電圧の印加時間において、その負極性の吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに回収することが可能である。時間３Ｔ秒から４Ｔ秒の間は、１次転写部Ｎ１ａの１次転写ローラ５ａには、導電ブラシ３１と共通の電源４０により正極性の電圧が印加されている。又、中間転写ベルト２０上の正極性の吐き出しトナー（時間Ｔ秒のタイミング、及び時間Ｔ秒から２Ｔ秒の間に吐き出されたもの）の長さはＳ×Ｔ［ｍｍ］である。従って、ちょうど時間３Ｔ秒から４Ｔ秒の間の１次転写ローラ５ａへの正極性の電圧の印加時間において、その正極性の吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに回収することが可能である。
【００８７】
その後、時間４Ｔ秒のタイミングに１次転写部Ｎ１ａへ先端が到達した負極性の吐き出しトナーや、時間５Ｔ秒のタイミングに１次転写部Ｎ１ａへ先端が到達した正極性の吐き出しトナーについても、同様に感光ドラム２ａに回収可能である。
【００８８】
本実施例においても、実施例１と同様に、吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに回収するためには、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａの位置は、次の関係を満たすことが好ましいことが分かる。
（１）負極性の吐き出しトナーの先端が１次転写部Ｎ１ａに到達する際に、１次転写ローラ５ａに負極性の電圧が印加されており、逆に正極性の吐き出しトナーの先端が１次転写部Ｎ１ａに到達する際に、１次転写ローラ５ａに正極性の電圧が印加されていること。
（２）１次転写ローラ５ａに印加されている負極性の電圧が正極性の電圧へ切り替え始められる前に、負極性の吐き出しトナーの後端が１次転写部Ｎ１ａを抜けきっていること。又、逆に１次転写ローラ５ａに印加されている正極性の電圧が負極性の電圧へ切り替え始められる前に、正極性の吐き出しトナーの後端が１次転写部Ｎ１ａを抜けきっていること。
【００８９】
よって、実施例１と同様に、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおける感光ドラム２ａへの吐き出しトナーの良好な回収を可能とするためには、次の関係、
Ｌ≒Ｓ×（２×ｎ×Ｔ） （ただしｎは自然数） ・・・（５）
を満たすことが好ましい。即ち、次の関係、
Ｔ≒Ｌ／（Ｓ×２×ｎ） （ただしｎは自然数） ・・・（６）
を満たすことが好ましい。
【００９０】
尚、第１の電圧印加部Ｎ３で中間転写ベルト２０上に吐き出された負極性及び正極性の吐き出しトナーをいずれも第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに良好に回収するためには、２Ｔ＜Ｌ／Ｓの関係を満たすことが必要である。
【００９１】
前述のとおり、より詳細な吐き出しトナーの状態として、導電ブラシ３１は吐き出し電圧の極性の切り替えのタイミングに多くトナーを吐き出しており、吐き出し電圧の極性の切り替え後の吐き出し電圧の印加中においても、若干のトナーを吐き出している。
【００９２】
ところで、本実施例では、単位吐き出し時間Ｔ［秒］の間に吐き出された中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの長さＳ×Ｔ［ｍｍ］と、導電ブラシ３１の幅Ｂ［ｍｍ］との関係は、Ｓ×Ｔ＞Ｂ（即ち、Ｔ＞Ｂ／Ｓ）の関係となっている。そして、吐き出し電圧の極性の切り替えタイミングに多くのトナーが中間転写ベルト２０に吐き出され、吐き出し電圧の極性の切り替え後の定常電流による吐き出しトナーの量は少ない。従って、実使用上問題ない場合には、所望により、吐き出し電圧の極性の切り替え後の定常電流による吐き出しトナーの回収をしないことを許容することができる。これにより、第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに吐き出しトナーを回収することが可能な１次転写部Ｎ１ａの位置の範囲を更に広くすることができる。
【００９３】
図１１は、図１０と同様の図において、吐き出し工程における各時間における中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーのより詳細な状態を示したものである。
【００９４】
図１１において、時間２Ｔ秒のタイミングにおける中間転写ベルト２０上の負極性の吐き出しトナーの先端位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。即ち、第１の電圧印加部Ｎ３の位置（下流側端部の位置）を基準位置（０ｍｍ）として、中間転写ベルト２０の移動方向にＳ×２Ｔ［ｍｍ］の位置に吐き出しトナーを回収する１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。
【００９５】
時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間は、１次転写部Ｎ１ａの１次転写ローラ５ａには、導電ブラシ３１と共通の電源４０により負極性の電圧が印加されている。そのため、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおけるこの負極性の吐き出しトナーの回収は可能である。その後、時間４Ｔ秒のタイミングに１次転写部Ｎ１ａへ先端が到着した負極性の吐き出しトナーや、５Ｔ秒のタイミングに１次転写部Ｎ１ａへ先端が到達した正極性の吐き出しトナーについても、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて回収可能である。次に、図１１において、時間３Ｔ秒のタイミングにおける先頭の負極性の吐き出しトナーの領域のうち、ほぼ導電ブラシ３１の幅（中間転写ベルト２０の搬送方向における幅）で吐き出された領域の後端位置に、１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。即ち、第１の電圧印加部Ｎ３の位置（下流側端部の位置）を基準位置（０ｍｍ）として、中間転写ベルト２０の移動方向にＳ×３Ｔ−Ｂ［ｍｍ］の位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間は、１次転写部Ｎ１ａの１次転写ローラ５ａには、導電性ブラシ３１と共通の電源４０により負極性の電圧が印加されている。そのため、ちょうど時間３Ｔのタイミングに、導電ブラシ３１の幅分の負極性の吐き出しトナーの後端部分の吐き出しトナーを回収しきった状態である。従って、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて、中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーのうちトナーの量の多い部分を回収することは可能である。
【００９６】
その後、時間４Ｔ秒のタイミングにトナーの量が多い部分の後端部分が第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａを抜けきった正極性の吐き出しトナーについても、同様に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて回収可能である。又、時間５Ｔ秒のタイミングにトナーの量の多い部分の後端部分が第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａを抜けきった負極性の吐き出しトナーについても、同様に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて回収可能である。
【００９７】
つまり、次の関係、
Ｓ×２Ｔ≦Ｌ≦Ｓ×３Ｔ−Ｂ
を満たす場合には、少なくとも導電ブラシ３１の幅に対応するトナーの量の多い吐き出しトナーの部分は、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに回収することが可能である。即ち、少なくとも導電ブラシ３１の幅に対応する部分の負極性の吐き出しトナーが１次転写部Ｎ１ａを通過する時に、１次転写部Ｎ１ａには負極性の電圧が印加されている。又、少なくとも導電ブラシ３１の幅に対応する部分の正極性の吐き出しトナーが１次転写部Ｎ１ａを通過する時に、１次転写部Ｎ１ａには正極性の電圧が印加されている。そのため、これらのトナーを第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに回収することが可能である。
【００９８】
次に、図１１において、時間５Ｔ秒のタイミングにおける先頭の負極性の吐き出しトナーの領域のうち、ほぼ導電ブラシ３１の幅（中間転写ベルト２０の搬送方向における幅）で吐き出された領域の後端位置に、１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。即ち、第１の電圧印加部Ｎ３の位置（下流側端部の位置）を基準位置（０ｍｍ）として、中間転写ベルト２０の移動方向にＳ×５Ｔ−Ｂ［ｍｍ］の位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。
【００９９】
図１１から分かるように、この場合、次の関係、
Ｓ×４Ｔ≦Ｌ≦Ｓ×５Ｔ−Ｂ
を満たす場合にも、少なくとも導電ブラシ３１の幅に対応するトナーの量の多い吐き出しトナーの部分は、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに回収することが可能である。
【０１００】
以上より、次の関係を満たす場合に、少なくとも導電ブラシ３１の幅に対応するトナーの量の多い吐き出しトナーの部分を、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに回収することが可能であることが分かる。
Ｓ×２×ｎ×Ｔ≦Ｌ≦Ｓ×（２×ｎ＋１）Ｔ−Ｂ ・・・（７）
（ただしｎは自然数）
【０１０１】
即ち、ある決まった距離Ｌ［ｍｍ］の下では、単位吐き出し時間Ｔが、次の関係、
Ｌ／（Ｓ×２×ｎ）≧Ｔ≧（Ｌ＋Ｂ）／（Ｓ×（２ｎ＋１）） ・・・（８）
（ただしｎは自然数）
を満たす場合に、吐き出しトナーを許容し得る程度に十分に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａへ回収することが可能である。
【０１０２】
本実施例では、導電ブラシ３１からの吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａのドラムクリーニング装置６ａに回収しており、第１の電圧印加部Ｎ３（下流側端部）から１次転写部Ｎ１ａまでの中間転写ベルト２０の移動距離Ｌは１００ｍｍとなっている。上述のとおり、中間転写ベルト２０の移動速度Ｓは１００ｍｍ／秒、中間転写ベルト２０の移動方向における導電ブラシ３１の幅（中間転写ベルト２０と導電ブラシ３１との接触部（第１の電圧印加部Ｎ３）の幅）Ｂは５ｍｍである。そのため、上記式（８）より、次の関係、
０．５／ｎ≧Ｔ≧１．０５／（２ｎ＋１）
（ただしｎは自然数）
を満たせばよい。
【０１０３】
ここで、本発明の効果を最大限に得るためには、吐き出し電圧の極性の切り替え後の吐き出しトナーも回収できる条件とすることがより好ましい。
【０１０４】
具体的には、上記式（６）より、単位吐き出し時間Ｔとしては、
Ｌ／（Ｓ×２×ｎ）
により近い時間を選択することが好ましい。
【０１０５】
本実施例の画像形成装置１００の制御態様は、実施例１と同様であるが、本実施例では、制御部５０のＣＰＵ５１は、導電ブラシ３１及び１次転写ローラ５ａ〜５ｄに電圧を印加する電源４０の出力を制御する。又、本実施例では、制御部５０のＣＰＵ５１は、トナー帯電ローラ３２に電圧を印加するトナー帯電電源４２の出力の制御も行う。更に、吐き出し工程においてトナー帯電ローラ３２を中間転写ベルト２０から離間させる構成を採る場合には、制御部５０のＣＰＵ５１は、当該離間機構の動作の制御も行う。
【０１０６】
以上、本実施例では、吐き出し工程において、電源４０は、第１の時間帯において導電ブラシ３１に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａに到達する前に印加する電圧の極性を第２の極性から第１の極性に切り替える。又、吐き出し工程において、電源４０は、第２の時間帯において導電ブラシ３１に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａに到達する前に印加する電圧の極性を第１の極性から第２の極性に切り替える。
【０１０７】
好ましくは、吐き出し工程において、電源４０は、第１の時間帯において導電ブラシ３１に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａを通過するまで第１の極性の電圧を印加し続ける。又、好ましくは、吐き出し工程において、電源４０は、第２の時間帯において導電ブラシ３１に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａを通過するまで第２の極性の電圧を印加し続ける。
【０１０８】
これにより、導電ブラシ３１からの吐き出しトナーを所定の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに良好に回収し、吐き出しトナーに起因するクリーニング不良画像や記録材Ｐの裏汚れの発生を抑制することができる。
【０１０９】
実施例３
次に、本発明に係る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及び動作は実施例２のものと同じであり、吐き出しトナーの回収先の画像形成部を選択できる点が異なる。従って、実施例２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、詳しい説明は省略する。
【０１１０】
本実施例では、導電ブラシ３１からの吐き出しトナーを任意の画像形成部１ａ〜１ｄにおいて回収できるようにする。これにより、本実施例では、特定の画像形成部のドラムクリーニング装置のトナー収納容器に吐き出しトナーが多く回収されることを抑制することができる。
【０１１１】
そこで、本実施例では、各画像形成部１のドラムクリーニング装置６のトナー収納容器内のトナー量を監視し、よりトナー量の少ない画像形成部１において吐き出しトナーを選択的に回収する。これにより、特定の画像形成部１のドラムクリーニング装置６のトナー収納容器（又はトナー収納容器が一体とされたカートリッジ）の交換頻度が上昇するのを抑制することができる。以下、更に詳しく説明する。
【０１１２】
次に、導電ブラシ３１から吐き出したトナーを任意の画像形成部１において選択的に回収する方法について説明する。
【０１１３】
本実施例では、吐き出しトナーを回収させたくない画像形成部１の１次転写ローラ５を中間転写ベルト２０から離間させる。即ち、中間転写ベルト２０の移動方向において吐き出しトナーを回収する画像形成部１よりも上流側に位置する画像形成部１の１次転写ローラ５を中間転写ベルト２０から離間させる。これによって、その離間した１次転写ローラ５によって当該画像形成部１の感光ドラム２に向けて押圧されていた中間転写ベルト２０がその感光ドラム２から離間する。
【０１１４】
具体的には、例えば、１次転写ローラ５の回転軸方向両端部の軸受け部材を、カム、ソレノイドなどの適当な移動手段によって移動させることができる。これにより、１次転写ローラ５を中間転写ベルト２０に当接する位置と離間した位置との間で択一的に移動させることができる。本実施例では、第１〜第３の画像形成部１ａ〜１ｃの１次転写部５ａ〜５ｄを中間転写ベルト２０から離間させることができるようになっている。
【０１１５】
図１２は、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａが中間転写ベルト２０から離間した際の様子を示す。第１の画像形成部１において、１次転写ローラ５ａが中間転写ベルト２０から離間するのに伴って、中間転写ベルト２０も感光ドラム２ａから離間し、中間転写ベルト２０から感光ドラム２ａにトナーを転写することはできなくなる。これによって、吐き出しトナーが第１の画像形成部１ａにおいて回収されないようにすることができる。
【０１１６】
第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａのみが中間転写ベルト２０から離間していると、吐き出しトナーは第１の画像形成部１ａにおいて回収されることなく、中間転写ベルト２０上に担持されたまま搬送される。そして、中間転写ベルト２０の移動方向において第１の画像形成部１ａより下流側にある第２の画像形成部１ｂにおいて回収される。同様にして、第１、第２の画像形成部１ａ、１ｂの１次転写ローラ５ａ、５ｂが中間転写ベルト２０から離間していると、吐き出しトナーは第２の画像形成部１ｂよりも下流側にある第３の画像形成部１ｃにおいて回収される。又、第１、第２、第３の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃの１次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃが中間転写ベルト２０から離間していると、吐き出しトナーは第３の画像形成部１ｃよりも下流側にある第４の画像形成部１ｄにおいて回収される。第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａを中間転写ベルト２０から離間させなければ、吐き出しトナーは第１の画像形成部１ａにおいて回収される。
【０１１７】
このようにして、吐き出したトナーを任意の画像形成部１のベルトクリーニング装置６のトナー収納容器に選択的に回収することができる。このとき、吐き出しトナーを許容し得る程度に十分に回収するためには、実施例２と同様に、吐き出しトナーを回収したい任意の画像形成部１について、式（７）又は（８）の関係を満たす必要がある。尚、吐き出しトナーをより良好に回収するためには、実施例２と同様に、吐き出しトナーを回収したい任意の画像形成部１について、式（５）又は（６）の関係を満たすことが好ましい。本実施例は、式（５）、（６）、（７）、（８）中のＬ［ｍｍ］は、第１の電圧印加部Ｎ３（下流側端部）から吐き出しトナーを回収する画像形成部１の１次転写部Ｎ１までの中間転写ベルト２０の移動距離である。
【０１１８】
本実施例では、実施例２と同様に、中間転写ベルト２０の移動方向における導電ブラシ３１の幅Ｂは５ｍｍであり、中間転写ベルト２０の移動速度Ｓは１００ｍｍ／秒である。そして、本実施例では、単位吐き出し時間Ｔは０．４５秒である。従って、式（７）より、次の各関係が成立する。
９０×ｎ≦Ｌ≦４５×（２ｎ＋１）−５（ｎは自然数）
９０≦Ｌ≦１３０（ｎ＝１のとき）
１８０≦Ｌ≦２２０（ｎ＝２のとき）
２７０≦Ｌ≦３１０（ｎ＝３のとき）
３６０≦Ｌ≦４００（ｎ＝４のとき）
【０１１９】
本実施例では、第１の画像形成部１ａについてＬ＝１００ｍｍである。又、第２の画像形成部１ｂについてＬ＝１９０ｍｍである。又、第３の画像形成部１ｃについてＬ＝２８０ｍｍである。又、第４の画像形成部１ｄについてＬ＝３７０ｍｍである。従って、いずれの画像形成部１ａ〜１ｄについても、距離Ｌ［ｍｍ］は式（７）を満たしている。そのため、いずれの画像形成部１ａ〜１ｄにおいても吐き出しトナーを回収することが可能である。
【０１２０】
本実施例の画像形成装置１００の制御態様は、実施例２と同様であり、説明を省略する。
【０１２１】
図１３は、吐き出し工程における１次転写ローラ５を離間させる動作の制御のフローの一例を示す。ＣＰＵ５１は、吐き出し工程を開始すると、第１〜第４の画像形成部１ａ〜１ｄのドラムクリーニング装置６ａ〜６ｄのトナー収納容器内のトナー量を検知する（Ｓ１０１）。トナー収納容器内のトナー量は、トナー収納容器内のトナー量を検出することのできる任意のトナー量検出手段を用いて検知することができる。例えば、光学式、静電容量検知式、圧電式のトナー量検出手段が斯界にて周知である。ＣＰＵ５１は、読み込んだ各トナー収納容器内のトナー量を比較して、第４の画像形成部１ｄのトナー収納容器内のトナー量が最少であるか判断する（Ｓ１０２）。ＣＰＵ５１は、第４の画像形成部１ｄが最少であると判断した場合は、第４の画像形成部１ｄにおいて吐き出しトナーを回収することを決定し、第１〜第３の画像形成部１ａ〜１ｃの１次転写ローラ５ａ〜５ｃを離間させる（Ｓ１０３）。同様に、ＣＰＵ５１は、第３の画像形成部１ｃが最少であると判断した場合は（Ｓ１０４）、第３の画像形成部１ｃにおいて吐き出しトナーを回収することを決定し、第１、第２の画像形成部１ａ、１ｂの１次転写ローラ５ａ、５ｂを離間させる（Ｓ１０５）。同様に、ＣＰＵ５１は、第２の画像形成部１ｂが最少であると判断した場合は（Ｓ１０６）、第２の画像形成部１ｂにおいて吐き出しトナーを回収することを決定し、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａを離間させる（Ｓ１０５）。そして、ＣＰＵ４１は、第２〜第４の画像形成部１ｂ〜１ｄのトナー収納容器内のトナー量がいずれも最少でない場合、第１の画像形成部１ａで吐き出しトナーを回収することを決定する（Ｓ１０８）。この場合、第１〜第３の画像形成部１ａ〜１ｃのいずれにおいても１次転写ローラ５ａ〜５ｃの離間動作は行わない。
【０１２２】
以上、本実施例では、実施例１、２と同様の効果を奏し得ると共に、吐き出しトナーを任意の画像形成部１において回収できることによって、特定の画像形成部１のトナー収納容器のみトナーの回収量が多くなることを抑制することができる。
【０１２３】
実施例４
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。実施例１〜３では、本発明をタンデム型の画像形成装置に適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、所謂、４サイクル型の画像形成装置にも適用することができ、同様の効果を得ることができる。
【０１２４】
図１４は、本実施例の画像形成装置の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置は、電子写真方式を利用してフルカラー画像を形成することのできる中間転写方式を採用した４サイクル型のフルカラープリンタである。
【０１２５】
尚、実施例１〜３の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する構成や機能を有する要素には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【０１２６】
本実施例の画像形成装置１００は、単一の画像形成部１を有し、この画像形成部１には、感光ドラム２、帯電ローラ３、回転現像装置４、１次転写ローラ５、ドラムクリーニング装置６が設けられている。回転現像装置４は、回転可能な支持体（回転体）に装着された第１、第２、第３、第４の現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを有する。各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれ現像剤としてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収容している。そして、支持体が図示矢印Ｒ４方向に回転することで、現像に用いるいずれかの現像装置４ａ〜４ｄを、感光ドラム１と対向する現像位置に配置させることができるようになっている。
【０１２７】
例えば、フルカラー画像の形成時には、先ず、感光ドラム１上にイエローの画像情報に応じた静電潜像が形成され、この静電潜像は第１の現像装置１ａを用いて現像される。感光ドラム１上に形成されたイエローのトナー像は、１次転写部Ｎ１において中間転写ベルト２０に転写される。その後、同様にして、感光ドラム１上にマゼンタ、シアン、ブラックの画像情報に応じた静電潜像が形成される毎に、各静電潜像はそれぞれ第２、第３、第４の現像装置４ｂ、４ｃ、４ｄを用いて現像される。又、感光ドラム１上にマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成される毎に、各トナー像は１次転写部Ｎ１において、中間転写ベルト２０に既に転写されているトナー像に重ね合わせて転写される。中間転写ベルト２０は、トナー像が１次転写される毎に、次の色のトナー像の１次転写のために１周する。そして、中間転写ベルト２０上に４色のトナー像が１次転写されると、そのトナー像は、次いで２次転写部Ｎ２において記録材Ｐに一括して２次転写される。
【０１２８】
２次転写後に中間転写ベルト２０上に残った２次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置３０によってクリーニングされる。ベルトクリーニング装置３０の構成及び動作は実質的に実施例２と同じである。但し、本実施例では、中間転写ベルト２０に１次転写されたトナー像が第１、第２の電圧印加部Ｎ３、Ｎ４を通過する際には、導電ブラシ３１、トナー帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０から離間される。導電ブラシ３１、トナー帯電ローラ３２は、実施例２においてトナー帯電ローラ３２を離間させる場合と同様の離間機構により、中間転写ベルト２０から離間させることができる。本実施例では、実施例２と同様に、クリーニング装置３０内の導電ブラシ３１には、１次転写ローラ５と共通の電源４０が接続されており、所定の直流電圧が印加されるようになっている。
【０１２９】
本実施例の画像形成装置１００においても、吐き出しトナーを許容し得る程度に十分に回収するためには、実施例２と同様に、式（７）又は（８）の関係を満たす必要がある。尚、吐き出しトナーをより良好に回収するためには、実施例２と同様に、式（５）又は（６）の関係を満たすことが好ましい。本実施例は、式（５）、（６）、（７）、（８）中のＬ［ｍｍ］は、第１の電圧印加部Ｎ３（下流側端部）から単一の画像形成部１の１次転写部Ｎ１までの中間転写ベルト２０の移動距離である。
【０１３０】
本実施例では、第１の電圧印加部Ｎ３（下流側端部）から１次転写部Ｎ１までの中間転写ベルト２０の移動距離Ｌは１００ｍｍである。又、本実施例では、実施例２と同様に、中間転写ベルト２０の移動速度Ｓは１００ｍｍ／秒であり、中間転写ベルト２０の移動方向における導電ブラシ３１の幅Ｂは５ｍｍである。そして、本実施例では、単位吐き出し時間Ｔは０．５秒である。従って、本実施例の画像形成装置１００は、式（８）、更には式（６）の関係を満たすため、吐き出しトナーを１次転写部Ｎ１において感光ドラム２に良好に回収することが可能である。
【０１３１】
尚、本実施例では、ベルトクリーニング装置３０が実施例２と同様に導電ブラシ３１とトナー帯電ローラ３２を有する場合を例に説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ベルトクリーニング装置３０は、実施例１と同様にトナー帯電ローラ３２のみを有するものであってもよい。この場合、吐き出しトナーを許容し得る程度に十分に回収するためには、実施例１と同様に、式（１）又は（２）の関係を満たす必要がある。又、この場合、吐き出しトナーをより良好に回収するためには、実施例１と同様に、式（３）又は（４）の関係を満たすことが好ましい。
【０１３２】
以上のように、本発明は４サイクル型の画像形成装置にも適用することができ、タンデム型の画像形成装置の場合と同様の効果を奏し得る。
【符号の説明】
【０１３３】
１ 画像形成部
２ 感光ドラム（像担持体）
５ １次転写ローラ、転写ローラ
６ ドラムクリーニング装置
１１ 吸着ローラ（電圧印加部材）
２０ 中間転写ベルト（移動体）
３０ ベルトクリーニング装置
３１ 導電ブラシ（電圧印加部材）
３２ トナー帯電ローラ（電圧印加部材）
４０ 共通の電源
Ｐ 記録材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリなどの電子写真方式を利用する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置として、像担持体としての電子写真感光体（感光体）に形成したトナー像を中間転写体に１次転写した後に記録材に２次転写する中間転写方式の画像形成装置がある。又、中間転写方式の画像形成装置としては、例えば、複数の感光体にそれぞれ形成された複数色のトナー像を中間転写体に順次重ね合わせて１次転写した後に記録材に一括して２次転写する、タンデム型（又はインライン型）のものが知られている。中間転写方式の画像形成装置においては、２次転写工程後に中間転写体上に残留するトナー（２次転写残トナー）が発生する。そのため、中間転写方式の画像形成装置には、２次転写残トナーの除去、回収などの処理のための中間転写体クリーニング装置が設けられる。
【０００３】
従来から中間転写体クリーニング装置として、２次転写残トナーを、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させ、その直後の画像形成部の１次転写部において中間転写体から感光体に転写させた後、感光体のクリーニング装置により回収するものが知られている。この方法によれば、１次転写と同時に中間転写体をクリーニングすることが可能となる。又、この方法によれば、２次転写残トナーを回収するための専用のトナー収納機構を必要としないという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２６７５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように２次転写残トナーを中間転写体から感光体へ転写させて回収する方法を採用する場合、２次転写残トナーを帯電させるトナー帯電部材としてのトナー帯電ローラなどを有する中間転写体クリーニング装置が設けられる。トナー帯電部材としてはブラシも用いられるが、ここではローラの場合を例にして説明する。
【０００６】
画像形成動作中にトナー帯電ローラに付着した２次転写残トナーは、画像形成後の準備又は整理動作である後回転動作時などの所定のタイミングにおいて、中間転写体上に吐き出される（即ち、転移させられる）。このトナー帯電ローラから２次転写残トナーを吐き出す具体的な方法としては、トナー帯電ローラの略１周分の時間を半周期として、トナー帯電ローラに対する負極性の電圧印加と正極性の電圧印加とを交互に繰り返す方法が考えられる。ところで、画像形成装置の小型化及び低価格化のためには、画像形成装置に用いられる高圧電源回路を共通化することが有効である。
【０００７】
しかしながら、高圧電源回路を共通化すると、場合によっては、中間転写体上からトナーを確実に回収することができない可能性がある。例えば、トナー帯電ローラから中間転写体上にトナーを吐き出すための電源と、中間転写体上に吐き出されたトナーを感光体に回収するための電源とを共通化する場合には、次のような課題がある。即ち、トナーを吐き出すためのバイアスの印加タイミングと、吐き出されたトナー（吐き出しトナー）を回収するためのバイアスの印加タイミングが一致せずに、吐き出しトナーを１次転写部において回収できなくなり、中間転写体上に残ってしまうことがある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、電圧印加部材から移動体へトナーを吐き出すための電源と、その吐き出したトナーを該移動体から像担持体へ回収するための電源とを共通化しても、吐き出しトナーを良好に回収することの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】
【０００９】
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像担持体と、転写部において前記像担持体からトナー像が転写される移動体と、前記像担持体から前記移動体にトナー像を転写するために電圧が印加される転写部材と、前記移動体の移動方向において前記転写部よりも上流側の接触部で前記移動体に接触するとともに電圧が印加される電圧印加部材と、前記転写部材及び前記電圧印加部材に電圧を印加する共通の電源と、を有し、前記電源により前記電圧印加部材及び前記転写部材に正極性又は負極性である第１の極性の電圧を第１の時間帯にわたり印加する動作と、前記電源により前記電圧印加部材及び前記転写部材に前記第１の極性とは逆極極性である第２の極性の電圧を第２の時間帯にわたり印加する動作とを、前記移動体を移動させながら交互に繰り返すことで、前記接触部において前記電圧印加部材から前記移動体にトナーを転移させ、そのトナーを前記転写部において前記移動体から前記像担持体に転移させる電圧印加部材清掃工程を行う画像形成装置であって、前記電圧印加部材清掃工程において、前記電源は、前記第１の時間帯において前記電圧印加部材に接触していた前記移動体の領域が前記転写部に到達する前に前記電圧印加部材及び前記転写部材に印加する電圧の極性を前記第２の極性から前記第１の極性に切り替えるとともに、前記第２の時間帯において前記電圧印加部材に接触していた前記移動体の領域が前記転写部に到達する前に前記電圧印加部材及び前記転写部材に印加する電圧の極性を前記第１の極性から前記第２の極性に切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電圧印加部材から移動体へトナーを吐き出すための電源と、その吐き出したトナーを該移動体から像担持体へ回収するための電源とを共通化しても、吐き出しトナーを良好に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図２】吐き出し工程におけるトナー帯電ローラへの印加電圧の経時推移を示すグラフ図である。
【図３】吐き出し工程における各時間における中間転写ベルト上の吐き出しトナーの位置の推移の一例を説明するための説明図である。
【図４】１次転写部の位置関係の一例を説明するための説明図である。
【図５】１次転写部の位置関係の一例を説明するためのより詳細な説明図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図８】吐き出し工程における導電ブラシへの印加電圧の経時推移を示すグラフ図である。
【図９】吐き出し工程における各時間における中間転写ベルト上の吐き出しトナーの位置の推移の一例を説明するための説明図である。
【図１０】１次転写部の位置関係を説明するための説明図である。
【図１１】１次転写部の位置関係を説明するためのより詳細な説明図である。
【図１２】本発明の更に他の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図１３】吐き出し工程において１次転写ローラを離間させる場合の制御の一例を示すフローチャート図である。
【図１４】本発明の更に他の実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
実施例１
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略断面を示す。本実施例では、画像形成装置１００は、電子写真方式を利用してフルカラー画像を形成することのできる中間転写方式を採用したタンデム型のフルカラープリンタである。
【００１４】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの４つの画像形成部を有する。第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する。又、第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、一定の間隔をおいて一列に配置されている。
【００１５】
本実施例では、第１、第２、第３、第４の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの構成及び動作は共通する部分が多い。従って、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの画像形成部のために設けられた要素であることを表すために図中の符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して、当該要素について総括的に説明する。
【００１６】
画像形成部１には、像担持体としての円筒型の感光体、即ち、感光ドラム２が設置されている。感光ドラム２の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ３、現像手段としての現像装置４が配置されている。さらに、１次転写部材としての１次転写ローラ５、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６が配置されている。帯電ローラ３と現像装置４との間の図中上方には、露光手段としての露光装置７が設置されている。各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、それぞれ現像剤としてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが収納されている。
【００１７】
第１〜第４の画像形成部１ａ〜１ｄの各感光ドラム２ａ〜２ｄに対向するように、中間転写体としての無端状のベルト、即ち、中間転写ベルト２０が設置されている。中間転写ベルト２０は、移動体である。中間転写ベルト２０は、支持部材としての駆動ローラ２１、テンションローラ２２及び２次転写対向ローラ２３に掛け渡されている。中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１が図示矢印Ｒ２方向（反時計方向）に回転駆動されることで、図示矢印Ｒ３方向（反時計方向）に回転（周回移動）する。各１次転写ローラ５ａ〜５ｄは、中間転写ベルト２０の内周面側に設置されており、中間転写ベルト２０を介して各感光体ドラム２ａ〜２ｄに当接し、中間転写ベルト２０と各感光ドラム２ａ〜２ｄとが接触する１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄを形成する。中間転写ベルト２０の外周面側には、２次転写対向ローラ２３に対向して２次転写部材としての２次転写ローラ２４が設置されている。２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト２０を介して２次転写対向ローラ２３に当接し、中間転写ベルト２０と２次転写ローラ２４とが接触する２次転写部Ｎ２を形成する。
【００１８】
本実施例では、感光ドラム２は、負帯電性の有機感光体ドラムであり、アルミニウム製のドラム基体上に感光層を有する。感光ドラム２は、駆動装置（図示せず）によって図示矢印Ｒ１方向（時計方向）に所定の周速度（本実施例では１００ｍｍ／秒）で回転駆動される。本実施例では、感光ドラム２の周速度は、画像形成装置１００のプロセススピードに相当する。
【００１９】
帯電ローラ３は、感光ドラム２に所定の圧接力で接触している。帯電ローラ３は、帯電電圧印加手段としての帯電バイアス電源（図示せず）によって、所定の帯電バイアスが印加されて、感光ドラム２の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施例では、感光ドラム２は、帯電ローラ３により負極性に帯電させられる。
【００２０】
露光装置７は、本実施例ではレーザスキャナ装置である。露光装置７では、ホストコンピュータ（図示せず）から入力された画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ光がレーザ出力部から出力され、このレーザ光が反射ミラーを介して感光ドラム２の表面に導かれて、感光ドラム２を露光する。これにより、帯電ローラ３で帯電された感光ドラム２の表面に、画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。
【００２１】
現像装置４は、接触現像方式を採用している。又、本実施例では、現像装置４が静電潜像の現像に用いるトナーの正規の帯電極性は負極性である。現像装置４は、現像剤担持体としての現像ローラを有する。現像ローラ上に薄層状に担持されたトナーは、現像ローラが駆動装置（図示せず）により回転駆動されることにより、感光ドラム２との対向部（現像部）に搬送される。感光ドラム２上に形成された静電潜像は、現像部においてトナーによりトナー像として現像される。このとき、現像ローラには、現像電圧印加手段としての現像バイアス電源（図示せず）により所定の現像バイアスが印加される。尚、本実施例では、フルカラー画像形成モード（第１〜第４の画像形成部の全てを用いて画像形成するモード）では、第１〜第４の画像形成部１ａ〜１ｄの全てにおいて現像装置４の現像ローラと感光ドラム２とが当接する。一方、モノカラー画像形成モード（第１〜第４の画像形成部のうちいずれか１つで画像形成するモード）では、画像を形成する画像形成部以外の画像形成部において現像装置４の現像ローラと感光ドラム２とは離間される。これは、現像ローラとトナーの劣化、消耗を抑制するためである。
【００２２】
ドラムクリーニング装置６は、感光ドラム２に当接するクリーニング部材としての弾性体で形成された板状部材であるクリーニングブレードと、トナー収納容器とを有する。そして、感光ドラム２の表面に付着しているトナーをクリーニングブレードによって感光ドラム２の表面から掻き取って除去し、トナー収納容器内に回収する。
【００２３】
中間転写ベルト２０としては、ＰＶｄＦ（弗化ビニリデン樹脂）、ＥＴＦＥ（四弗化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネートなどの樹脂で形成された無端状のベルトを用いることができる。或いは、中間転写ベルト２０としては、ＥＰＤＭなどのゴム基層の上に、ウレタンゴムにＰＴＦＥなど弗素樹脂を分散したものなどを被覆したものから成る無端状のベルトを用いることができる。
【００２４】
１次転写ローラ５は、スポンジゴムなどの弾性部材で構成されており、中間転写ベルト２０に従動して回転する。各１次転写ローラ５ａ〜５ｄには、電圧印加手段としての電源（高圧電源回路）４０が接続されている。そして、各１次転写ローラ５ａ〜５ｄには、この１つの電源４０から１次転写バイアスが印加される。
【００２５】
２次転写ローラ２４には、２次転写電圧印加手段としての２次転写バイアス電源（図示せず）が接続されている。２次転写ローラ２４には、２次転写バイアス電源から２次転写バイアスが印加される。
【００２６】
中間転写ベルト２０の外周面側の２次転写対向ローラ２３の近傍には、中間転写体クリーニング手段たる中間転写体クリーニング装置としてのベルトクリーニング装置３０が設置されている。ベルトクリーニング装置３０の構成及び動作の詳細については後述する。
【００２７】
又、２次転写部Ｎ２よりも記録材Ｐの搬送方向下流側には、定着手段として、定着ローラ１２Ａと加圧ローラ１２Ｂを有する定着装置１２が設置されている。又、２次転写部Ｎ２よりも記録材Ｐの搬送方向上流側には、所定のタイミングで記録材Ｐを２次転写部Ｎ２に送り込むためのレジストローラ１３が設置されている。
【００２８】
画像形成動作開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される各感光ドラム２ａ〜２ｄは、各帯電ローラ３ａ〜３ｄ、各露光装置７ａ〜７ｄ、各現像装置４ａ〜４ｄによって、トナー像が形成される。
【００２９】
各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成されたトナー像は、各１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄにおいて、各１次転写ローラ５ａ〜５ｄの作用により、回転している中間転写ベルト２０上に１次転写される。このとき、各１次転写ローラ５ａ〜５ｄには、電源４０により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスが印加される。
【００３０】
中間転写ベルト２０上に１次転写されたトナー像は、中間転写ベルト２０上に保持されたまま移動する。中間転写ベルト２０は、図示矢印Ｒ３方向に所定の周速度（本実施例では１００ｍｍ／秒）で回転駆動される。即ち、本実施例では、中間転写ベルト２０は、その表面の移動速度Ｓが、画像形成装置１００のプロセススピードに相当する感光ドラム２の周速度と等しくなるように回転駆動される。
【００３１】
又、中間転写ベルト２０上のトナー像の先端が２次転写部Ｎ２に移動するタイミングに合わせて、レジストローラ１３により記録材Ｐが２次転写部Ｎ２に搬送される。そして、２次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト２０上のトナー像は、２次転写ローラ２４の作用により一括して記録材Ｐに２次転写される。このとき、２次転写ローラ２４には、２次転写バイアス電源により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の２次転写バイアスが印加される。
【００３２】
その後、トナー像が表面に転写された記録材Ｐは、定着装置１２に搬送される。そして、記録材Ｐは、定着装置１２内に設置された定着ローラ１２Ａと加圧ローラ１２Ｂとの間の定着部で加熱、加圧されて、その表面にトナー像が熱（溶融）定着された後、画像形成装置１００の外部に排出される。こうして、記録材Ｐにフルカラー画像が形成される。
【００３３】
１次転写工程後に感光ドラム２上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、ドラムクリーニング装置６によって除去されて回収される。又、２次転写工程後に中間転写ベルト２０上に残留したトナー（２次転写残トナー）は、詳しくは後述するようにして、ベルトクリーニング装置３０を用いて除去されて回収される。
【００３４】
ベルトクリーニング装置３０は、電圧印加部材として、２次転写残トナーを帯電させるトナー帯電部材としてのトナー帯電ローラ３２を有する。トナー帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０の移動方向において、２次転写部Ｎ２よりも下流側、且つ、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａよりも上流側の電圧印加部Ｎ３において中間転写ベルト２０に接触するように配置されている。そして、トナー帯電ローラ３２は、２次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる役割を持っている。
【００３５】
トナー帯電ローラ３２としては、外径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒上に、ＥＰＤＭゴムにカーボンが分散されたソリッドの弾性体を肉厚４ｍｍで被覆したものを用いた。即ち、本実施例では、トナー帯電ローラ３２の半径Ｒは７ｍｍである。又、本実施例では、トナー帯電ローラ３２の電気抵抗値は、５００Ｖ印加時において５．０×１０7Ωである。
【００３６】
トナー帯電ローラ３２には、電圧印加手段としての電源（高圧電源回路）４０が接続されている。この電源４０は、各１次転写ローラ５ａ〜５ｄに１次転写バイアスを印加するものと共通とされている。印加対象である１次転写ローラ５ａ〜５ｄとトナー帯電部材３２には、電源４０により同時に電圧が印加される。トナー帯電ローラ３２に印加する電圧は、トナー帯電ローラ３２の材料や画像形成装置１００が使用される環境（温度、湿度）などによって異なる。例えば、温度２３℃、湿度５０％のＮＮ環境下においては、画像形成動作中にトナー帯電ローラ３２には＋８００Ｖの電圧が印加される。
【００３７】
トナー帯電ローラ３２に正極性の電圧を印加することで、中間転写ベルト２０上の２次転写残トナーを一様に正極性に帯電させることができる。中間転写ベルト２０上の正極性に帯電した２次転写残トナーは、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａへと進み、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａの作用により、中間転写ベルト２０から第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに転写される。このとき、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａには、正極性の１次転写バイアスが印加される。その後、感光ドラム２ａに転写されたトナーは、第１の画像形成部１ａにおいてドラムクリーニング装置６ａにより回収される。通常、２次転写残トナーの中間転写ベルト２０から感光ドラム２ａへの転写は、感光ドラム２ａから中間転写ベルト２０へのトナー像の１次転写と同時に行われる。
【００３８】
画像形成を続けることにより、トナー帯電ローラ３２の表面には少しずつトナーが付着する。その結果、トナー帯電ローラ３２による２次転写残トナーの帯電処理を安定して行うことができなくなり、２次転写残トナーのクリーニング性能が低下してしまう。そこで、所定のタイミングで、トナー帯電ローラ３２に付着しているトナーを中間転写ベルト２０に吐き出し（即ち、転移させ）、トナー帯電ローラ３２に付着したトナーを清掃する電圧印加部材清掃工程としての吐き出し工程を行う。これにより、トナー帯電ローラ３２を用いた２次転写残トナーのクリーニング性能の低下を抑制する。
【００３９】
吐き出し工程では、トナー帯電ローラ３２に、トナーの正規の帯電極性である負極性の直流電圧Ｖｎ１と、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の直流電圧Ｖｐ１とを交互に繰り返し印加する。トナー帯電ローラ３２に負極性の直流電圧Ｖｎ１を印加すると、トナー帯電ローラ３２に付着していた負極性に帯電したトナーが吐き出される。一方、トナー帯電ローラ３２に正極性の直流電圧Ｖｐ１を印加すると、トナー帯電ローラ３２に付着していた正極性に帯電したトナーが吐き出される。本実施例では、Ｖｎ１＝−８００Ｖ、Ｖｐ１＝＋８００Ｖである。
【００４０】
トナー帯電ローラ３２から中間転写ベルト２０上に吐き出されたトナーは、詳しくは後述するように、１次転写部Ｎ１において中間転写ベルト２０から感光ドラム２に転写されて、ドラムクリーニング装置６によって回収される。
【００４１】
吐き出し工程は、画像形成後の準備又は整理動作である後回転動作時など、記録材Ｐに転写して出力するための画像の形成をしていないタイミング（非画像形成時）で行う。又、本実施例では、吐き出し工程において、吐き出しトナーは、第１の画像形成部１ａのドラムクリーニング装置６ａのトナー収納容器に回収される。
【００４２】
次に、吐き出し工程においてトナー帯電ローラ３２に印加する電圧（以下「吐き出し電圧」ともいう。）の極性の切り替えタイミングと、中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの位置との関係について説明する。
【００４３】
図２は、吐き出し工程における吐き出し電圧の経時推移を示す。トナー帯電ローラ３２には通常の画像形成時に正極性の電圧が印加されているので、トナー吐き出し工程が開始されて初めてトナー帯電ローラ３２に印加される電圧の極性が正極性から負極性に切り替えられるタイミングを時間０秒の基準時点とする。本実施例では、時間０秒、２Ｔ秒、４Ｔ秒のタイミングで、吐き出し電圧は、正極性の電圧Ｖｐ１から負極性の電圧Ｖｎ１に切り替わる。又、時間Ｔ秒、３Ｔ秒、５Ｔ秒のタイミングで、吐き出し電圧は、負極性の電圧Ｖｎ１から正極性の電圧Ｖｐ１に切り替わる。つまり、吐き出し工程においてトナー帯電ローラ３２に印加される電圧は、Ｔ秒毎にＶｎ１とＶｐ１との間で交互に切り替えられる。
【００４４】
本実施例では、１つの電源４０を共通して用いているため、吐き出し工程では、１次転写ローラ５ａ〜５ｄにも、上記吐き出し電圧と同じタイミングで正極性の電圧と負極性の電圧とが交互に切り替えられて印加される。
【００４５】
図３は、吐き出し工程の各時間における中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの位置の経時推移を示す。時間０秒のタイミングでは、トナー帯電ローラ３２の位置において、負極性のトナーが、トナー帯電ローラ３２から中間転写ベルト２０へ、今まさに移動する、という状態にある。時間０秒からＴ秒の間において、トナー帯電ローラ３２から、吐き出された負極性の吐き出しトナーが、Ｓ［ｍｍ／秒］×（Ｔ−０）［秒］（＝Ｓ×Ｔ［ｍｍ］）の長さで中間転写ベルト２０上に転写される。そして、時間Ｔ秒のタイミングでは、トナー帯電ローラ３２上の正極性の吐き出しトナーが、トナー帯電ローラ３２から中間転写ベルト２０へ、今まさに移動する、という状態にある。時間Ｔ秒から２Ｔ秒の間において、トナー帯電ローラ３２から、正極性の吐き出しトナーが、長さＳ［ｍｍ／秒］×（２Ｔ−Ｔ）［秒］（＝Ｓ×Ｔ［ｍｍ］）で中間転写ベルト２０上に転写される。
【００４６】
尚、トナー帯電ローラ３２には通常の画像形成時に正極性の電圧が印加されているので、トナー帯電ローラ３２の表面には、主に負極性のトナーが付着している。時間Ｔ秒から２Ｔ秒の間においてトナー帯電ローラ３２から吐き出される正極性のトナーは、主に、トナー帯電ローラ３２に正極性の電圧を印加しているときに放電電流が発生することによって負極性のトナーの帯電極性が正極性に反転させられたものである。従って、このような正極性に帯電した吐き出しトナーの量は、負極性に帯電した吐き出しトナーの量と比べると少ない。
【００４７】
続いて、時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間、３Ｔ秒から４Ｔ秒の間、４Ｔ秒から５Ｔ秒の間、５Ｔ秒から６Ｔ秒の間においても、同様の動作の繰り返しにより、吐き出しトナーの移動と、トナー帯電ローラ３２から中間転写ベルト２０への吐き出しトナーの転移が行われる。
【００４８】
次に、吐き出しトナーを良好に回収することができる１次転写部の位置関係について説明する。尚、本実施例では、電圧印加部Ｎ３の位置は、トナー帯電ローラ３２と中間転写ベルト２０とが接触する領域の中間転写ベルト２０の移動方向中央の位置で代表する。又、本実施例では、１次転写部Ｎ１の位置は、１次転写部Ｎ１における感光ドラム２と中間転写ベルト２０とが接触する領域の中間転写ベルト２０の移動方向中央の位置で説明する。
【００４９】
図４は、図３と同様の図に、第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに吐き出しトナーを回収することが可能となる１次転写部Ｎ１ａの位置関係を示したものである。図４において、時間２Ｔ秒のタイミングにおける中間転写ベルト２０上の負極性の吐き出しトナーの先端位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。即ち、電圧印加部Ｎ３の位置を基準位置（０ｍｍ）として、中間転写ベルト２０の移動方向にＳ×２Ｔ［ｍｍ］の位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。
【００５０】
時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間は、１次転写部Ｎ１ａの１次転写ローラ５ａには、トナー帯電ローラ３２と共通の電源４０により負極性の電圧が印加されている。又、中間転写ベルト２０上の負極性の吐き出しトナー（時間０秒からＴ秒の間に吐き出されたもの）の長さはＳ×Ｔ［ｍｍ］である。従って、ちょうど時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間の１次転写ローラ５ａへの負極性の電圧の印加時間において、その負極性の吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに回収することが可能である。時間３Ｔ秒から４Ｔ秒の間は、１次転写部Ｎ１ａの１次転写ローラ５ａには、トナー帯電ローラ３２と共通の電源４０により正極性の電圧が印加されている。又、中間転写ベルト２０上の正極性の吐き出しトナー（時間Ｔ秒から２Ｔ秒の間に吐き出されたもの）の長さはＳ×Ｔ［ｍｍ］である。従って、ちょうど時間３Ｔ秒から４Ｔ秒の間の１次転写ローラ５ａへの正極性の電圧の印加時間において、その正極性の吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに回収することが可能である。その後、時間４Ｔ秒、６Ｔ秒のタイミングに１次転写部Ｎ１ａへ先端が到達した負極性の吐き出しトナーや、時間５Ｔ秒のタイミングに１次転写部Ｎ１ａへ先端が到達した正極性の吐き出しトナーについても、同様に感光ドラム２ａに回収可能である。
【００５１】
次に、図４において、時間４Ｔ秒のタイミングにおける中間転写ベルト２０上の負極性の吐き出しトナーの先端位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。即ち、トナー帯電ローラ３２の位置を基準位置（０ｍｍ）として、中間転写ベルト２０の移動方向にＳ×４Ｔ［ｍｍ］の位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。図４から分かるように、この場合にも、上述のＳ×２Ｔ［ｍｍ］の位置に１次転写部Ｎ１ａがある場合と同様に、第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａへの吐き出しトナーの回収が可能である。
【００５２】
以上のことから、吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに回収するためには、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａの位置は、次の関係を満たすことが好ましいことが分かる。
（１）負極性の吐き出しトナーの先端が１次転写部Ｎ１ａに到達する際に、１次転写ローラ５ａに負極性の電圧が印加されており、逆に正極性の吐き出しトナーの先端が１次転写部Ｎ１ａに到達する際に、１次転写ローラ５ａに正極性の電圧が印加されていること。
（２）１次転写ローラ５ａに印加されている負極性の電圧が正極性の電圧へ切り替え始められる前に、負極性の吐き出しトナーの後端が１次転写部Ｎ１ａを抜けきっていること。又、逆に１次転写ローラ５ａに印加されている正極性の電圧が負極性の電圧へ切り替え始められる前に、正極性の吐き出しトナーの後端が１次転写部Ｎ１ａを抜けきっていること。
【００５３】
つまり、次のことが分かる。電圧印加部Ｎ３から第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａまでの中間転写ベルト２０の移動距離をＬ［ｍｍ］とする。又、吐き出し工程における吐き出し電圧の極性の切り替えの半周期、即ち、正極性又は負極性の吐き出し電圧を印加している時間帯の長さ（以下「単位吐き出し時間」ともいう。）をＴ［秒］とする。又、中間転写ベルト２０の移動速度をＳ［ｍｍ／秒］とする。このとき、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおける感光ドラム２ａへの吐き出しトナーの良好な回収を可能とするためには、次の関係、
Ｌ≒Ｓ×（２×ｎ×Ｔ） （ただしｎは自然数） ・・・（１）
を満たすことが好ましい。即ち、次の関係、
Ｔ≒Ｌ／（Ｓ×２×ｎ） （ただしｎは自然数） ・・・（２）
を満たすことが好ましい。
【００５４】
この場合、トナー帯電部材３２に負極性の吐き出し電圧が印加されているときに電圧印加部Ｎ３を通過した中間転写ベルト２０の領域が第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａを抜けきってから（ほぼ同時に）、吐き出し電圧の極性は正極性に切り替えられる。同様に、トナー帯電部材３２に正極性の吐き出し電圧が印加されているときに電圧印加部Ｎ３を通過した中間転写ベルト２０の領域が第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａを抜けきってから（ほぼ同時に）、吐き出し電圧の極性は負極性に切り替えられる。
【００５５】
ここで、吐き出し電圧の極性の切り替えの周期２Ｔ［秒］（単位吐き出し時間Ｔ［秒］の２倍）は、電圧印加部Ｎ３から１次転写部Ｎ１ａまでの中間転写ベルト２０の移動距離Ｌ［ｍｍ］を中間転写ベルト２０の移動速度Ｓ［ｍｍ／秒］で割ったものである。そして、中間転写ベルト２０上の負極性の吐き出しトナーの領域１つと、正極性の吐き出しトナーの領域１つとで、吐き出し動作の１セット（吐き出し電圧の極性の切り替えの１周期分）の吐き出しトナーと考える。この場合、自然数ｎは、電圧印加部Ｎ３から１次転写部Ｎ１ａまでの中間転写ベルト２０の移動距離Ｌ［ｍｍ］の間にｎセット分の吐き出しトナーが吐き出されることを意味する。
【００５６】
尚、電圧印加部Ｎ３で中間転写ベルト２０上に吐き出された負極性及び正極性の吐き出しトナーをいずれも第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに良好に回収するためには、２Ｔ＜Ｌ／Ｓの関係を満たすことが必要である。
【００５７】
本実施例では、トナー帯電ローラ３２からの吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａのドラムクリーニング装置６ａに回収しており、電圧印加部Ｎ３から１次転写部Ｎ１ａまでの中間転写ベルト２０の移動距離Ｌは１００ｍｍとなっている。上述のとおり、中間転写ベルト２０の移動速度Ｓは１００ｍｍ／秒である。そのため、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおける感光ドラム２ａへの吐き出しトナーの回収を可能とするためには、単位吐き出し時間Ｔ［秒］が０．５／ｎ［秒］と略等しいことが好ましい。本実施例では、Ｔ＝０．５秒とした。
【００５８】
ところで、本実施例では、単位吐き出し時間Ｔ＝０．５秒間に吐き出された中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの長さは、Ｓ×Ｔ＝５０ｍｍである。一方、トナー帯電ローラ３２の半径Ｒは７ｍｍであり、その１周の長さ（２×π×Ｒ）は約４４ｍｍである。このように、本実施例では、Ｓ×Ｔ＞２×π×Ｒ（即ち、Ｔ＞２πＲ／Ｓ）の関係となっている。そのため、単位吐き出し時間Ｔの間に吐き出された中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの長さ５０ｍｍのうち、上記トナー帯電ローラ３２の１周の長さに対応する約４４ｍｍは吐き出しトナーの量が多く、残り６ｍｍはそれよりも吐き出しトナーの量が少なくなる。
【００５９】
図５は、単位吐き出し時間Ｔの間に吐き出された中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの長さがトナー帯電ローラ３２の１周の長さよりも長い場合における、図４と同様の図をより詳細に示したものである。上述のとおり、吐き出しトナーの量は、吐き出し工程において吐き出し電圧の印加を開始した後、トナー帯電ローラ３２の回転が２周目、３周目と周を重ねる毎に少なくなっていく。そのため、実使用上問題ない場合には、所望により、吐き出し電圧の極性を切り替えた後に、トナー帯電ローラ３２の２周目からの吐き出しトナーの回収をしないことを許容することができる。これにより、第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに吐き出しトナーを回収することが可能な１次転写部Ｎ１ａの位置の範囲を更に広くすることができる。図５から分かるように、この場合、次の関係を満たせばよい。
Ｓ×２×ｎ×Ｔ≦Ｌ≦Ｓ×（２ｎ＋１）×Ｔ−２πＲ ・・・（３）
（ただしｎは自然数）
【００６０】
即ち、ある決まった距離Ｌ［ｍｍ］の下では、単位吐き出し時間Ｔ［秒］が、次の関係、
Ｌ／（Ｓ×２×ｎ）≧Ｔ≧（Ｌ＋２πＲ）／（Ｓ×（２ｎ＋１）） ・・・（４）
（ただしｎは自然数）
を満たす場合に、吐き出しトナーを許容し得る程度に十分に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａへ回収することが可能である。
【００６１】
本実施例では、トナー帯電ローラ３２及び１次転写ローラ５ａ〜５ｄに電圧を印加する電源４０の出力は、画像形成装置１００の動作を統括的に制御する制御部５０の制御手段としてのＣＰＵ５１が制御する。ＣＰＵ５１は、制御部５０が備える記憶手段としてのメモリ５２に記憶されているプログラム、データに従って、電源４０の電圧出力値、出力電圧の極性の切り替えなどを制御する。
【００６２】
以上、本実施例では、画像形成装置１００は、少なくとも吐き出しトナーを回収する第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａ及びトナー帯電ローラ３２に電圧を印加する共通の電源４０を有する。又、画像形成装置１００は、トナー帯電ローラ３２からトナーを吐き出す吐き出し工程を行う。吐き出し工程では、トナー帯電ローラ３２と中間転写ベルト２０との接触部（電圧印加部）Ｎ３においてトナー帯電ローラ３２から中間転写ベルト２０にトナーを転移させ、そのトナーを１次転写部Ｎ１ａにおいて中間転写ベルト２０から感光ドラム２ａに転移させる。吐き出し工程では、電源４０によりトナー帯電ローラ３２及び１次転写ローラ５ａに正極性又は負極性である第１の極性の電圧を第１の時間帯にわたり印加する動作を行う。又、吐き出し工程では、電源４０によりトナー帯電ローラ３２及び１次転写ローラ５ａに第１の極性とは逆極極性である第２の極性の電圧を第２の時間帯にわたり印加する動作を行う。吐き出し工程では、これらの動作を、中間転写ベルト２０を移動させながら交互に繰り返す。そして、吐き出し工程において、電源４０は、第１の時間帯においてトナー帯電ローラ３２に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａに到達する前に印加する電圧の極性を第２の極性から第１の極性に切り替える。又、吐き出し工程において、電源４０は、第２の時間帯においてトナー帯電ローラ３２に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａに到達する前に印加する電圧の極性を第１の極性から第２の極性に切り替える。
【００６３】
好ましくは、吐き出し工程において、電源４０は、第１の時間帯においてトナー帯電ローラ３２に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａを通過するまで両ローラ３２、５ａに第１の極性の電圧を印加し続ける。又、好ましくは、吐き出し工程において、電源４０は、第２の時間帯においてトナー帯電ローラ３２に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａを通過するまで両ローラ３２、５ａに第２の極性の電圧を印加し続ける。これにより、トナー帯電ローラ３２からの吐き出しトナーを所定の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに良好に回収し、吐き出しトナーに起因するクリーニング不良画像や記録材Ｐの裏汚れの発生を抑制することができる。
【００６４】
実施例２
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。図６は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は実施例１のものと同じであり、ベルトクリーニング装置３０の構成及び動作が異なる。従って、実施例１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、詳しい説明は省略する。
【００６５】
本実施例では、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３０は、電圧印加部材たるトナー帯電部材として、導電ブラシ（第１のトナー帯電部材）３１とトナー帯電ローラ（第２のトナー帯電部材）３２とを有する。吐き出し工程では、導電ブラシ３１から中間転写ベルト２０にトナーが吐き出される。又、導電ブラシ３１と、吐き出しトナーを回収する第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａとで、電源４０が共通化されている。以下、詳しく説明する。
【００６６】
ベルトクリーニング装置３０は、２次転写残トナーの一部を回収、保持する第１のトナー帯電部材としての導電ブラシ３１と、２次転写残トナーを帯電させる第２のトナー帯電部材としてのトナー帯電ローラ３２とを有する。
【００６７】
導電ブラシ３１は、中間転写ベルト２０の移動方向において、２次転写部Ｎ２よりも下流側、且つ、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａよりも上流側の第１の電圧印加部Ｎ３において中間転写ベルト２０に接触するように配置されている。導電ブラシ３１は、中間転写ベルト２０の移動方向において位置が固定されており、中間転写ベルト２０に接触してこれを摺擦する。
【００６８】
本実施例では、導電ブラシ３１は、材質がナイロンであり、繊度は７デシテックス、パイル長さは５ｍｍ、電気抵抗値は１．０×１０6Ωに設定されている。又、本実施例では、中間転写ベルト２０の移動方向における導電ブラシ３１の幅（導電ブラシ３１と中間転写ベルト２０との接触部（第１の電圧印加部Ｎ３）の幅）Ｂは５ｍｍに設定されている。
【００６９】
導電ブラシ３１には、電圧印加手段として、各１次転写ローラ５ａ〜５ｄに１次転写バイアスを印加するものと共通の電源４０が接続されており、この電源４０から、所定の直流電圧が印加される。導電ブラシ３１に印加する電圧は、導電ブラシ３１の材料や画像形成装置１００が使用される環境（温度、湿度）などによって異なる。例えば、温度２３℃、湿度５０％のＮＮ環境下においては、画像形成動作中に導電ブラシ３１には＋８００Ｖの電圧が印加される。
【００７０】
一般的に、２次転写残トナーは、負極に帯電したものと、殆ど帯電していないものと、正極に帯電したものとが、混在した状態になっている。導電ブラシ３１に正極性の電圧を印加することで、帯電極性が混在した状態の２次転写残トナーのうち、主に負極性に帯電したトナーが導電ブラシ３１に回収される。導電ブラシ３１には、正極性に帯電したトナーも少量ながら物理的に回収される。導電ブラシ３１によって、導電ブラシ３１に回収されることなく導電ブラシ３１を通過したトナーの中には、負極性のトナーはほとんど存在しない。
【００７１】
トナー帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０の移動方向において、導電ブラシ３１よりも下流側、且つ、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａよりも上流側の第２の電圧印加部Ｎ４において中間転写ベルト２０に接触するように配置されている。そして、トナー帯電ローラ３２は、導電ブラシ３１にて回収されなかった２次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の所望の電荷量に帯電させる役割を持っている。
【００７２】
本実施例では、トナー帯電ローラ３２には、電圧印加手段としてのトナー帯電電源４２が接続されており、このトナー帯電電源４２から、所定の直流電圧が印加される。トナー帯電ローラ３２に印加する電圧は、トナー帯電ローラ３２の材料や画像形成装置１００が使用される環境（温度、湿度）などによって異なる。例えば、温度２３℃、湿度５０％のＮＮ環境下においては、画像形成動作中にトナー帯電ローラ３２には＋８００Ｖの電圧が印加される。
【００７３】
トナー帯電ローラ３２に正極性の電圧を印加することで、中間転写ベルト２０上のトナーを一様に正極性に帯電させることができる。中間転写ベルト２０上の正極性に帯電したトナーは、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａへと進み、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａの作用により、中間転写ベルト２０から第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに転写される。このとき、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａには、正極性の１次転写バイアスが印加される。その後、第１の画像形成部１ａにおいて、感光ドラム２ａに転写されたトナーは、ドラムクリーニング装置６ａにより回収される。
【００７４】
導電ブラシ３１において回収、保持されたトナーは、画像形成枚数が増加するにつれて蓄積していく。回収したトナーの量が所定の量に達してしまうと、それ以上のトナーの回収、保持ができなくなり、２次転写残トナーのクリーニング性能が低下する。
【００７５】
そこで、所定のタイミングで、導電ブラシ３１が保持しているトナーを中間転写ベルト２０に吐き出し（即ち、転移させ）、電電ブラシ３１に蓄積したトナーの量を減少させる電圧印加部材清掃工程としての吐き出し工程を行う。
【００７６】
吐き出し工程では、導電ブラシ３１に、トナーの正規の帯電極性である負極性の直流電圧Ｖｎ２と、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の直流電圧Ｖｐ２とを交互に印加する。導電ブラシ３１に負極性の直流電圧Ｖｎ２を印加すると、導電ブラシ３１に保持されていた負極性に帯電したトナーが吐き出される。導電ブラシ３１に正極性の直流電圧Ｖｐ２を印加すると、導電ブラシ３１に保持されていた正極性に帯電したトナーが吐き出される。このように導電ブラシ３１に印加する電圧の極性の切り替えを繰り返し行うことで、導電ブラシ３１に蓄積したトナーは減少し、導電ブラシ３１は再度トナーの回収、保持が良好に行えるようになる。本実施例では、Ｖｎ２＝−８００Ｖ、Ｖｐ２＝＋８００Ｖである。
【００７７】
吐き出し工程において導電ブラシ３１から中間転写ベルト２０上に転移した吐き出しトナーは、中間転写ベルト２０と共に移動して、トナー帯電ローラ３２に到達する。その際に、導電ブラシ３１からの吐き出しトナーがトナー帯電ローラ３２に付着して、トナー帯電ローラ３２の表面が汚れるのを抑制するため、吐き出しトナーの極性と同極性の電圧をトナー帯電ローラ３２に印加する。
【００７８】
即ち、吐き出し工程において、導電ブラシ３１からの吐き出しトナーのトナー帯電ローラ３２への到達タイミングに合わせて、トナー帯電ローラ３２には、トナー帯電電源４２から、負極性の直流電圧Ｖｎ３と正極性の直流電圧Ｖｐ３とが交互に印加される。本実施例では、Ｖｎ３＝−８００Ｖ、Ｖｐ３＝＋８００Ｖである。これにより、導電ブラシ３１からの吐き出しトナーがトナー帯電ローラ３２に付着して、トナー帯電ローラ３２の表面が汚れるのを抑制することができる。
【００７９】
尚、トナー帯電ローラ３２は、導電ブラシ３１からの吐き出しトナーが付着して、その表面が汚れるのを防止するために、中間転写ベルト２０から離間させることで物理的に退避させても良い。図７は、トナー帯電ローラ３２が中間転写ベルト２０から離間した際の様子を示す。
【００８０】
吐き出し工程は、実施例１と同様に、画像形成後の準備又は整理動作である後回転動作時など、記録材Ｐに転写して出力するための画像の形成をしていないタイミング（非画像形成時）で行う。又、本実施例では、吐き出し工程では、第１の画像形成部１ａのドラムクリーニング装置６ａのトナー収納容器に、吐き出しトナーを回収する。
【００８１】
次に、吐き出し工程において導電ブラシ３１に印加する電圧（吐き出し電圧）の極性の切り替えタイミングと、中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの位置との関係について説明する。図８は、吐き出し工程における吐き出し電圧の経時推移を示す。図８で説明するように、吐き出し電圧の経時推移は、実施例１と同様である。
【００８２】
図９は、吐き出し工程の各時間における中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの位置の経時推移を示す。時間０秒のタイミングでは、導電ブラシ３１の位置において、負極性の吐き出しトナーが中間転写ベルト２０上へ転移する。時間０秒からＴ秒の間では、時間０秒のタイミングで吐き出された負極性の吐き出しトナーが、中間転写ベルト２０上に保持されてＳ［ｍｍ／秒］×（Ｔ−０）［秒］（＝Ｓ×Ｔ［ｍｍ］）の距離を移動している。時間Ｔ秒のタイミングでは、導電ブラシ３１の位置において、新たに正極性の吐き出しトナーが中間転写ベルト２０上へ転移する。ここで、上述のように、導電ブラシ３１に保持されているトナーには、正極性に帯電したトナーも存在する。そのため、負極性に帯電した吐き出しトナーの量と比べると少ないものの、やはり正極性に帯電したトナーも吐き出される。時間Ｔ秒から２Ｔ秒の間では、時間Ｔ秒のタイミングで吐き出された正極性の吐き出しトナーが、中間転写ベルト２０上に保持されてＳ［ｍｍ／秒］×（２Ｔ−Ｔ）［秒］（＝Ｓ×Ｔ［ｍｍ］）の距離を移動している。時間２Ｔ秒のタイミングでは、導電ブラシ３１の位置において、新たに負極性の吐き出しトナーが中間転写ベルト２０上へ転移する。
【００８３】
続いて、時間３Ｔ秒、４Ｔ秒及び５Ｔ秒のタイミング、並びに、時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間、３Ｔ秒から４Ｔ秒の間、４Ｔ秒から５Ｔ秒の間においても、上述と同様の動作が繰り返される。これにより、吐き出しトナーの移動と、導電ブラシ３１から中間転写ベルト２０への吐き出しトナーの転移が行われる。尚、前述のように、吐き出し電圧の極性の切り替えタイミングである、時間０秒、Ｔ秒、２Ｔ秒、３Ｔ秒、４Ｔ秒、５Ｔ秒のタイミングに導電ブラシ３１から多くのトナーが中間転写ベルト２０に吐き出される。しかし、当該切り替えタイミングの後の時間０秒からＴ秒、時間Ｔ秒から２Ｔ秒、時間２Ｔ秒から３Ｔ秒、時間３Ｔ秒から４Ｔ秒、時間４Ｔ秒から５Ｔ秒の間の吐き出し電圧の印加中にも若干のトナーが吐き出される。
【００８４】
次に、吐き出しトナーを良好に回収することができる１次転写部の位置関係について説明する。尚、本実施例では、第１の電圧印加部Ｎ３の位置は、導電ブラシ３１と中間転写ベルト２０とが接触する領域の中間転写ベルト２０の移動方向下流側端部の位置で代表する。本実施例では、１次転写部Ｎ１の位置は、１次転写部Ｎ１における感光ドラム２と中間転写ベルト２０とが接触する領域の中間転写ベルト２０の移動方向中央の位置で代表する。
【００８５】
図１０は、図９と同様の図に、第１の画像形成部１ａの感光ドラム１ａに吐き出しトナーを回収することが可能となる１次転写部Ｎ１ａの位置関係を示したものである。
【００８６】
図１０において、時間２Ｔ秒のタイミングにおける中間転写ベルト２０上の負極性の吐き出しトナーの先端位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。即ち、第１の電圧印加部Ｎ３の位置（下流側端部の位置）を基準位置（０ｍｍ）として、中間転写ベルト２０の移動方向にＳ×２Ｔ［ｍｍ］の位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間は、１次転写部Ｎ１ａの１次転写ローラ５ａには、導電ブラシ３１と共通の電源４０により負極性の電圧が印加されている。又、中間転写ベルト２０上の負極性の吐き出しトナー（時間０秒のタイミング、及び時間０秒からＴ秒の間に吐き出されたもの）の長さはＳ×Ｔ［ｍｍ］である。従って、ちょうど時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間の１次転写ローラ５ａへの負極性の電圧の印加時間において、その負極性の吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに回収することが可能である。時間３Ｔ秒から４Ｔ秒の間は、１次転写部Ｎ１ａの１次転写ローラ５ａには、導電ブラシ３１と共通の電源４０により正極性の電圧が印加されている。又、中間転写ベルト２０上の正極性の吐き出しトナー（時間Ｔ秒のタイミング、及び時間Ｔ秒から２Ｔ秒の間に吐き出されたもの）の長さはＳ×Ｔ［ｍｍ］である。従って、ちょうど時間３Ｔ秒から４Ｔ秒の間の１次転写ローラ５ａへの正極性の電圧の印加時間において、その正極性の吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに回収することが可能である。
【００８７】
その後、時間４Ｔ秒のタイミングに１次転写部Ｎ１ａへ先端が到達した負極性の吐き出しトナーや、時間５Ｔ秒のタイミングに１次転写部Ｎ１ａへ先端が到達した正極性の吐き出しトナーについても、同様に感光ドラム２ａに回収可能である。
【００８８】
本実施例においても、実施例１と同様に、吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに回収するためには、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａの位置は、次の関係を満たすことが好ましいことが分かる。
（１）負極性の吐き出しトナーの先端が１次転写部Ｎ１ａに到達する際に、１次転写ローラ５ａに負極性の電圧が印加されており、逆に正極性の吐き出しトナーの先端が１次転写部Ｎ１ａに到達する際に、１次転写ローラ５ａに正極性の電圧が印加されていること。
（２）１次転写ローラ５ａに印加されている負極性の電圧が正極性の電圧へ切り替え始められる前に、負極性の吐き出しトナーの後端が１次転写部Ｎ１ａを抜けきっていること。又、逆に１次転写ローラ５ａに印加されている正極性の電圧が負極性の電圧へ切り替え始められる前に、正極性の吐き出しトナーの後端が１次転写部Ｎ１ａを抜けきっていること。
【００８９】
よって、実施例１と同様に、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおける感光ドラム２ａへの吐き出しトナーの良好な回収を可能とするためには、次の関係、
Ｌ≒Ｓ×（２×ｎ×Ｔ） （ただしｎは自然数） ・・・（５）
を満たすことが好ましい。即ち、次の関係、
Ｔ≒Ｌ／（Ｓ×２×ｎ） （ただしｎは自然数） ・・・（６）
を満たすことが好ましい。
【００９０】
尚、第１の電圧印加部Ｎ３で中間転写ベルト２０上に吐き出された負極性及び正極性の吐き出しトナーをいずれも第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに良好に回収するためには、２Ｔ＜Ｌ／Ｓの関係を満たすことが必要である。
【００９１】
前述のとおり、より詳細な吐き出しトナーの状態として、導電ブラシ３１は吐き出し電圧の極性の切り替えのタイミングに多くトナーを吐き出しており、吐き出し電圧の極性の切り替え後の吐き出し電圧の印加中においても、若干のトナーを吐き出している。
【００９２】
ところで、本実施例では、単位吐き出し時間Ｔ［秒］の間に吐き出された中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーの長さＳ×Ｔ［ｍｍ］と、導電ブラシ３１の幅Ｂ［ｍｍ］との関係は、Ｓ×Ｔ＞Ｂ（即ち、Ｔ＞Ｂ／Ｓ）の関係となっている。そして、吐き出し電圧の極性の切り替えタイミングに多くのトナーが中間転写ベルト２０に吐き出され、吐き出し電圧の極性の切り替え後の定常電流による吐き出しトナーの量は少ない。従って、実使用上問題ない場合には、所望により、吐き出し電圧の極性の切り替え後の定常電流による吐き出しトナーの回収をしないことを許容することができる。これにより、第１の画像形成部１ａの感光ドラム２ａに吐き出しトナーを回収することが可能な１次転写部Ｎ１ａの位置の範囲を更に広くすることができる。
【００９３】
図１１は、図１０と同様の図において、吐き出し工程における各時間における中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーのより詳細な状態を示したものである。
【００９４】
図１１において、時間２Ｔ秒のタイミングにおける中間転写ベルト２０上の負極性の吐き出しトナーの先端位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。即ち、第１の電圧印加部Ｎ３の位置（下流側端部の位置）を基準位置（０ｍｍ）として、中間転写ベルト２０の移動方向にＳ×２Ｔ［ｍｍ］の位置に吐き出しトナーを回収する１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。
【００９５】
時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間は、１次転写部Ｎ１ａの１次転写ローラ５ａには、導電ブラシ３１と共通の電源４０により負極性の電圧が印加されている。そのため、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおけるこの負極性の吐き出しトナーの回収は可能である。その後、時間４Ｔ秒のタイミングに１次転写部Ｎ１ａへ先端が到着した負極性の吐き出しトナーや、５Ｔ秒のタイミングに１次転写部Ｎ１ａへ先端が到達した正極性の吐き出しトナーについても、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて回収可能である。次に、図１１において、時間３Ｔ秒のタイミングにおける先頭の負極性の吐き出しトナーの領域のうち、ほぼ導電ブラシ３１の幅（中間転写ベルト２０の搬送方向における幅）で吐き出された領域の後端位置に、１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。即ち、第１の電圧印加部Ｎ３の位置（下流側端部の位置）を基準位置（０ｍｍ）として、中間転写ベルト２０の移動方向にＳ×３Ｔ−Ｂ［ｍｍ］の位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。時間２Ｔ秒から３Ｔ秒の間は、１次転写部Ｎ１ａの１次転写ローラ５ａには、導電性ブラシ３１と共通の電源４０により負極性の電圧が印加されている。そのため、ちょうど時間３Ｔのタイミングに、導電ブラシ３１の幅分の負極性の吐き出しトナーの後端部分の吐き出しトナーを回収しきった状態である。従って、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて、中間転写ベルト２０上の吐き出しトナーのうちトナーの量の多い部分を回収することは可能である。
【００９６】
その後、時間４Ｔ秒のタイミングにトナーの量が多い部分の後端部分が第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａを抜けきった正極性の吐き出しトナーについても、同様に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて回収可能である。又、時間５Ｔ秒のタイミングにトナーの量の多い部分の後端部分が第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａを抜けきった負極性の吐き出しトナーについても、同様に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて回収可能である。
【００９７】
つまり、次の関係、
Ｓ×２Ｔ≦Ｌ≦Ｓ×３Ｔ−Ｂ
を満たす場合には、少なくとも導電ブラシ３１の幅に対応するトナーの量の多い吐き出しトナーの部分は、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに回収することが可能である。即ち、少なくとも導電ブラシ３１の幅に対応する部分の負極性の吐き出しトナーが１次転写部Ｎ１ａを通過する時に、１次転写部Ｎ１ａには負極性の電圧が印加されている。又、少なくとも導電ブラシ３１の幅に対応する部分の正極性の吐き出しトナーが１次転写部Ｎ１ａを通過する時に、１次転写部Ｎ１ａには正極性の電圧が印加されている。そのため、これらのトナーを第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに回収することが可能である。
【００９８】
次に、図１１において、時間５Ｔ秒のタイミングにおける先頭の負極性の吐き出しトナーの領域のうち、ほぼ導電ブラシ３１の幅（中間転写ベルト２０の搬送方向における幅）で吐き出された領域の後端位置に、１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。即ち、第１の電圧印加部Ｎ３の位置（下流側端部の位置）を基準位置（０ｍｍ）として、中間転写ベルト２０の移動方向にＳ×５Ｔ−Ｂ［ｍｍ］の位置に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａがある場合について考える。
【００９９】
図１１から分かるように、この場合、次の関係、
Ｓ×４Ｔ≦Ｌ≦Ｓ×５Ｔ−Ｂ
を満たす場合にも、少なくとも導電ブラシ３１の幅に対応するトナーの量の多い吐き出しトナーの部分は、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに回収することが可能である。
【０１００】
以上より、次の関係を満たす場合に、少なくとも導電ブラシ３１の幅に対応するトナーの量の多い吐き出しトナーの部分を、第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに回収することが可能であることが分かる。
Ｓ×２×ｎ×Ｔ≦Ｌ≦Ｓ×（２×ｎ＋１）Ｔ−Ｂ ・・・（７）
（ただしｎは自然数）
【０１０１】
即ち、ある決まった距離Ｌ［ｍｍ］の下では、単位吐き出し時間Ｔが、次の関係、
Ｌ／（Ｓ×２×ｎ）≧Ｔ≧（Ｌ＋Ｂ）／（Ｓ×（２ｎ＋１）） ・・・（８）
（ただしｎは自然数）
を満たす場合に、吐き出しトナーを許容し得る程度に十分に第１の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａへ回収することが可能である。
【０１０２】
本実施例では、導電ブラシ３１からの吐き出しトナーを第１の画像形成部１ａのドラムクリーニング装置６ａに回収しており、第１の電圧印加部Ｎ３（下流側端部）から１次転写部Ｎ１ａまでの中間転写ベルト２０の移動距離Ｌは１００ｍｍとなっている。上述のとおり、中間転写ベルト２０の移動速度Ｓは１００ｍｍ／秒、中間転写ベルト２０の移動方向における導電ブラシ３１の幅（中間転写ベルト２０と導電ブラシ３１との接触部（第１の電圧印加部Ｎ３）の幅）Ｂは５ｍｍである。そのため、上記式（８）より、次の関係、
０．５／ｎ≧Ｔ≧１．０５／（２ｎ＋１）
（ただしｎは自然数）
を満たせばよい。
【０１０３】
ここで、本発明の効果を最大限に得るためには、吐き出し電圧の極性の切り替え後の吐き出しトナーも回収できる条件とすることがより好ましい。
【０１０４】
具体的には、上記式（６）より、単位吐き出し時間Ｔとしては、
Ｌ／（Ｓ×２×ｎ）
により近い時間を選択することが好ましい。
【０１０５】
本実施例の画像形成装置１００の制御態様は、実施例１と同様であるが、本実施例では、制御部５０のＣＰＵ５１は、導電ブラシ３１及び１次転写ローラ５ａ〜５ｄに電圧を印加する電源４０の出力を制御する。又、本実施例では、制御部５０のＣＰＵ５１は、トナー帯電ローラ３２に電圧を印加するトナー帯電電源４２の出力の制御も行う。更に、吐き出し工程においてトナー帯電ローラ３２を中間転写ベルト２０から離間させる構成を採る場合には、制御部５０のＣＰＵ５１は、当該離間機構の動作の制御も行う。
【０１０６】
以上、本実施例では、吐き出し工程において、電源４０は、第１の時間帯において導電ブラシ３１に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａに到達する前に印加する電圧の極性を第２の極性から第１の極性に切り替える。又、吐き出し工程において、電源４０は、第２の時間帯において導電ブラシ３１に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａに到達する前に印加する電圧の極性を第１の極性から第２の極性に切り替える。
【０１０７】
好ましくは、吐き出し工程において、電源４０は、第１の時間帯において導電ブラシ３１に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａを通過するまで第１の極性の電圧を印加し続ける。又、好ましくは、吐き出し工程において、電源４０は、第２の時間帯において導電ブラシ３１に接触していた中間転写ベルト２０の領域が１次転写部Ｎ１ａを通過するまで第２の極性の電圧を印加し続ける。
【０１０８】
これにより、導電ブラシ３１からの吐き出しトナーを所定の画像形成部１ａの１次転写部Ｎ１ａにおいて感光ドラム２ａに良好に回収し、吐き出しトナーに起因するクリーニング不良画像や記録材Ｐの裏汚れの発生を抑制することができる。
【０１０９】
実施例３
次に、本発明に係る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及び動作は実施例２のものと同じであり、吐き出しトナーの回収先の画像形成部を選択できる点が異なる。従って、実施例２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、詳しい説明は省略する。
【０１１０】
本実施例では、導電ブラシ３１からの吐き出しトナーを任意の画像形成部１ａ〜１ｄにおいて回収できるようにする。これにより、本実施例では、特定の画像形成部のドラムクリーニング装置のトナー収納容器に吐き出しトナーが多く回収されることを抑制することができる。
【０１１１】
そこで、本実施例では、各画像形成部１のドラムクリーニング装置６のトナー収納容器内のトナー量を監視し、よりトナー量の少ない画像形成部１において吐き出しトナーを選択的に回収する。これにより、特定の画像形成部１のドラムクリーニング装置６のトナー収納容器（又はトナー収納容器が一体とされたカートリッジ）の交換頻度が上昇するのを抑制することができる。以下、更に詳しく説明する。
【０１１２】
次に、導電ブラシ３１から吐き出したトナーを任意の画像形成部１において選択的に回収する方法について説明する。
【０１１３】
本実施例では、吐き出しトナーを回収させたくない画像形成部１の１次転写ローラ５を中間転写ベルト２０から離間させる。即ち、中間転写ベルト２０の移動方向において吐き出しトナーを回収する画像形成部１よりも上流側に位置する画像形成部１の１次転写ローラ５を中間転写ベルト２０から離間させる。これによって、その離間した１次転写ローラ５によって当該画像形成部１の感光ドラム２に向けて押圧されていた中間転写ベルト２０がその感光ドラム２から離間する。
【０１１４】
具体的には、例えば、１次転写ローラ５の回転軸方向両端部の軸受け部材を、カム、ソレノイドなどの適当な移動手段によって移動させることができる。これにより、１次転写ローラ５を中間転写ベルト２０に当接する位置と離間した位置との間で択一的に移動させることができる。本実施例では、第１〜第３の画像形成部１ａ〜１ｃの１次転写部５ａ〜５ｄを中間転写ベルト２０から離間させることができるようになっている。
【０１１５】
図１２は、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａが中間転写ベルト２０から離間した際の様子を示す。第１の画像形成部１において、１次転写ローラ５ａが中間転写ベルト２０から離間するのに伴って、中間転写ベルト２０も感光ドラム２ａから離間し、中間転写ベルト２０から感光ドラム２ａにトナーを転写することはできなくなる。これによって、吐き出しトナーが第１の画像形成部１ａにおいて回収されないようにすることができる。
【０１１６】
第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａのみが中間転写ベルト２０から離間していると、吐き出しトナーは第１の画像形成部１ａにおいて回収されることなく、中間転写ベルト２０上に担持されたまま搬送される。そして、中間転写ベルト２０の移動方向において第１の画像形成部１ａより下流側にある第２の画像形成部１ｂにおいて回収される。同様にして、第１、第２の画像形成部１ａ、１ｂの１次転写ローラ５ａ、５ｂが中間転写ベルト２０から離間していると、吐き出しトナーは第２の画像形成部１ｂよりも下流側にある第３の画像形成部１ｃにおいて回収される。又、第１、第２、第３の画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃの１次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃが中間転写ベルト２０から離間していると、吐き出しトナーは第３の画像形成部１ｃよりも下流側にある第４の画像形成部１ｄにおいて回収される。第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａを中間転写ベルト２０から離間させなければ、吐き出しトナーは第１の画像形成部１ａにおいて回収される。
【０１１７】
このようにして、吐き出したトナーを任意の画像形成部１のベルトクリーニング装置６のトナー収納容器に選択的に回収することができる。このとき、吐き出しトナーを許容し得る程度に十分に回収するためには、実施例２と同様に、吐き出しトナーを回収したい任意の画像形成部１について、式（７）又は（８）の関係を満たす必要がある。尚、吐き出しトナーをより良好に回収するためには、実施例２と同様に、吐き出しトナーを回収したい任意の画像形成部１について、式（５）又は（６）の関係を満たすことが好ましい。本実施例は、式（５）、（６）、（７）、（８）中のＬ［ｍｍ］は、第１の電圧印加部Ｎ３（下流側端部）から吐き出しトナーを回収する画像形成部１の１次転写部Ｎ１までの中間転写ベルト２０の移動距離である。
【０１１８】
本実施例では、実施例２と同様に、中間転写ベルト２０の移動方向における導電ブラシ３１の幅Ｂは５ｍｍであり、中間転写ベルト２０の移動速度Ｓは１００ｍｍ／秒である。そして、本実施例では、単位吐き出し時間Ｔは０．４５秒である。従って、式（７）より、次の各関係が成立する。
９０×ｎ≦Ｌ≦４５×（２ｎ＋１）−５（ｎは自然数）
９０≦Ｌ≦１３０（ｎ＝１のとき）
１８０≦Ｌ≦２２０（ｎ＝２のとき）
２７０≦Ｌ≦３１０（ｎ＝３のとき）
３６０≦Ｌ≦４００（ｎ＝４のとき）
【０１１９】
本実施例では、第１の画像形成部１ａについてＬ＝１００ｍｍである。又、第２の画像形成部１ｂについてＬ＝１９０ｍｍである。又、第３の画像形成部１ｃについてＬ＝２８０ｍｍである。又、第４の画像形成部１ｄについてＬ＝３７０ｍｍである。従って、いずれの画像形成部１ａ〜１ｄについても、距離Ｌ［ｍｍ］は式（７）を満たしている。そのため、いずれの画像形成部１ａ〜１ｄにおいても吐き出しトナーを回収することが可能である。
【０１２０】
本実施例の画像形成装置１００の制御態様は、実施例２と同様であり、説明を省略する。
【０１２１】
図１３は、吐き出し工程における１次転写ローラ５を離間させる動作の制御のフローの一例を示す。ＣＰＵ５１は、吐き出し工程を開始すると、第１〜第４の画像形成部１ａ〜１ｄのドラムクリーニング装置６ａ〜６ｄのトナー収納容器内のトナー量を検知する（Ｓ１０１）。トナー収納容器内のトナー量は、トナー収納容器内のトナー量を検出することのできる任意のトナー量検出手段を用いて検知することができる。例えば、光学式、静電容量検知式、圧電式のトナー量検出手段が斯界にて周知である。ＣＰＵ５１は、読み込んだ各トナー収納容器内のトナー量を比較して、第４の画像形成部１ｄのトナー収納容器内のトナー量が最少であるか判断する（Ｓ１０２）。ＣＰＵ５１は、第４の画像形成部１ｄが最少であると判断した場合は、第４の画像形成部１ｄにおいて吐き出しトナーを回収することを決定し、第１〜第３の画像形成部１ａ〜１ｃの１次転写ローラ５ａ〜５ｃを離間させる（Ｓ１０３）。同様に、ＣＰＵ５１は、第３の画像形成部１ｃが最少であると判断した場合は（Ｓ１０４）、第３の画像形成部１ｃにおいて吐き出しトナーを回収することを決定し、第１、第２の画像形成部１ａ、１ｂの１次転写ローラ５ａ、５ｂを離間させる（Ｓ１０５）。同様に、ＣＰＵ５１は、第２の画像形成部１ｂが最少であると判断した場合は（Ｓ１０６）、第２の画像形成部１ｂにおいて吐き出しトナーを回収することを決定し、第１の画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａを離間させる（Ｓ１０５）。そして、ＣＰＵ４１は、第２〜第４の画像形成部１ｂ〜１ｄのトナー収納容器内のトナー量がいずれも最少でない場合、第１の画像形成部１ａで吐き出しトナーを回収することを決定する（Ｓ１０８）。この場合、第１〜第３の画像形成部１ａ〜１ｃのいずれにおいても１次転写ローラ５ａ〜５ｃの離間動作は行わない。
【０１２２】
以上、本実施例では、実施例１、２と同様の効果を奏し得ると共に、吐き出しトナーを任意の画像形成部１において回収できることによって、特定の画像形成部１のトナー収納容器のみトナーの回収量が多くなることを抑制することができる。
【０１２３】
実施例４
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。実施例１〜３では、本発明をタンデム型の画像形成装置に適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、所謂、４サイクル型の画像形成装置にも適用することができ、同様の効果を得ることができる。
【０１２４】
図１４は、本実施例の画像形成装置の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置は、電子写真方式を利用してフルカラー画像を形成することのできる中間転写方式を採用した４サイクル型のフルカラープリンタである。
【０１２５】
尚、実施例１〜３の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する構成や機能を有する要素には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【０１２６】
本実施例の画像形成装置１００は、単一の画像形成部１を有し、この画像形成部１には、感光ドラム２、帯電ローラ３、回転現像装置４、１次転写ローラ５、ドラムクリーニング装置６が設けられている。回転現像装置４は、回転可能な支持体（回転体）に装着された第１、第２、第３、第４の現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを有する。各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれ現像剤としてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収容している。そして、支持体が図示矢印Ｒ４方向に回転することで、現像に用いるいずれかの現像装置４ａ〜４ｄを、感光ドラム１と対向する現像位置に配置させることができるようになっている。
【０１２７】
例えば、フルカラー画像の形成時には、先ず、感光ドラム１上にイエローの画像情報に応じた静電潜像が形成され、この静電潜像は第１の現像装置１ａを用いて現像される。感光ドラム１上に形成されたイエローのトナー像は、１次転写部Ｎ１において中間転写ベルト２０に転写される。その後、同様にして、感光ドラム１上にマゼンタ、シアン、ブラックの画像情報に応じた静電潜像が形成される毎に、各静電潜像はそれぞれ第２、第３、第４の現像装置４ｂ、４ｃ、４ｄを用いて現像される。又、感光ドラム１上にマゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成される毎に、各トナー像は１次転写部Ｎ１において、中間転写ベルト２０に既に転写されているトナー像に重ね合わせて転写される。中間転写ベルト２０は、トナー像が１次転写される毎に、次の色のトナー像の１次転写のために１周する。そして、中間転写ベルト２０上に４色のトナー像が１次転写されると、そのトナー像は、次いで２次転写部Ｎ２において記録材Ｐに一括して２次転写される。
【０１２８】
２次転写後に中間転写ベルト２０上に残った２次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置３０によってクリーニングされる。ベルトクリーニング装置３０の構成及び動作は実質的に実施例２と同じである。但し、本実施例では、中間転写ベルト２０に１次転写されたトナー像が第１、第２の電圧印加部Ｎ３、Ｎ４を通過する際には、導電ブラシ３１、トナー帯電ローラ３２は、中間転写ベルト２０から離間される。導電ブラシ３１、トナー帯電ローラ３２は、実施例２においてトナー帯電ローラ３２を離間させる場合と同様の離間機構により、中間転写ベルト２０から離間させることができる。本実施例では、実施例２と同様に、クリーニング装置３０内の導電ブラシ３１には、１次転写ローラ５と共通の電源４０が接続されており、所定の直流電圧が印加されるようになっている。
【０１２９】
本実施例の画像形成装置１００においても、吐き出しトナーを許容し得る程度に十分に回収するためには、実施例２と同様に、式（７）又は（８）の関係を満たす必要がある。尚、吐き出しトナーをより良好に回収するためには、実施例２と同様に、式（５）又は（６）の関係を満たすことが好ましい。本実施例は、式（５）、（６）、（７）、（８）中のＬ［ｍｍ］は、第１の電圧印加部Ｎ３（下流側端部）から単一の画像形成部１の１次転写部Ｎ１までの中間転写ベルト２０の移動距離である。
【０１３０】
本実施例では、第１の電圧印加部Ｎ３（下流側端部）から１次転写部Ｎ１までの中間転写ベルト２０の移動距離Ｌは１００ｍｍである。又、本実施例では、実施例２と同様に、中間転写ベルト２０の移動速度Ｓは１００ｍｍ／秒であり、中間転写ベルト２０の移動方向における導電ブラシ３１の幅Ｂは５ｍｍである。そして、本実施例では、単位吐き出し時間Ｔは０．５秒である。従って、本実施例の画像形成装置１００は、式（８）、更には式（６）の関係を満たすため、吐き出しトナーを１次転写部Ｎ１において感光ドラム２に良好に回収することが可能である。
【０１３１】
尚、本実施例では、ベルトクリーニング装置３０が実施例２と同様に導電ブラシ３１とトナー帯電ローラ３２を有する場合を例に説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ベルトクリーニング装置３０は、実施例１と同様にトナー帯電ローラ３２のみを有するものであってもよい。この場合、吐き出しトナーを許容し得る程度に十分に回収するためには、実施例１と同様に、式（１）又は（２）の関係を満たす必要がある。又、この場合、吐き出しトナーをより良好に回収するためには、実施例１と同様に、式（３）又は（４）の関係を満たすことが好ましい。
【０１３２】
以上のように、本発明は４サイクル型の画像形成装置にも適用することができ、タンデム型の画像形成装置の場合と同様の効果を奏し得る。
【符号の説明】
【０１３３】
１ 画像形成部
２ 感光ドラム（像担持体）
５ １次転写ローラ、転写ローラ
６ ドラムクリーニング装置
１１ 吸着ローラ（電圧印加部材）
２０ 中間転写ベルト（移動体）
３０ ベルトクリーニング装置
３１ 導電ブラシ（電圧印加部材）
３２ トナー帯電ローラ（電圧印加部材）
４０ 共通の電源
Ｐ 記録材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、転写部において前記像担持体からトナー像が転写される移動体と、前記像担持体から前記移動体にトナー像を転写するために電圧が印加される転写部材と、前記移動体の移動方向において前記転写部よりも上流側の接触部で前記移動体に接触するとともに電圧が印加される電圧印加部材と、前記転写部材及び前記電圧印加部材に電圧を印加する共通の電源と、を有し、
前記電源により前記電圧印加部材及び前記転写部材に正極性又は負極性である第１の極性の電圧を第１の時間帯にわたり印加する動作と、前記電源により前記電圧印加部材及び前記転写部材に前記第１の極性とは逆極極性である第２の極性の電圧を第２の時間帯にわたり印加する動作とを、前記移動体を移動させながら交互に繰り返すことで、前記接触部において前記電圧印加部材から前記移動体にトナーを転移させ、そのトナーを前記転写部において前記移動体から前記像担持体に転移させる電圧印加部材清掃工程を行う画像形成装置であって、
前記電圧印加部材清掃工程において、前記電源は、前記第１の時間帯において前記電圧印加部材に接触していた前記移動体の領域が前記転写部に到達する前に前記電圧印加部材及び前記転写部材に印加する電圧の極性を前記第２の極性から前記第１の極性に切り替えるとともに、前記第２の時間帯において前記電圧印加部材に接触していた前記移動体の領域が前記転写部に到達する前に前記電圧印加部材及び前記転写部材に印加する電圧の極性を前記第１の極性から前記第２の極性に切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電圧印加部材清掃工程において、前記電源は、前記第１の時間帯において前記電圧印加部材に接触していた前記移動体の領域が前記転写部を通過するまで前記電圧印加部材及び前記転写部材に前記第１の極性の電圧を印加し続け、前記第２の時間帯において前記電圧印加部材に接触していた前記移動体の領域が前記転写部を通過するまで前記電圧印加部材及び前記転写部材に前記第２の極性の電圧を印加し続け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】
前記電圧印加部材は前記移動体に接触しながら回転するローラであり、該ローラの半径をＲ［ｍｍ］、前記接触部から前記転写部までの前記移動体の移動距離をＬ［ｍｍ］、前記第１、第２の時間帯の長さをそれぞれＴ［秒］、前記移動体の移動速度をＳ［ｍｍ／秒］としたとき、次の関係、
Ｔ＞２πＲ／Ｓ、及び
Ｌ／（Ｓ×２×ｎ）≧Ｔ≧（Ｌ＋２πＲ）／（Ｓ×（２ｎ＋１）） （ただしｎは自然数）
を満たす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４】
前記電圧印加部材は前記移動体を摺擦するブラシであり、前記移動体の移動方向における前記ブラシと前記移動体との前記接触部の幅をＢ［ｍｍ］、前記接触部の前記移動方向の下流側端部から前記転写部までの前記移動体の移動距離をＬ［ｍｍ］、前記第１、第２の時間帯の長さをそれぞれＴ［秒］、前記移動体の移動速度をＳ［ｍｍ／秒］としたとき、次の関係、
Ｔ＞Ｂ／Ｓ、及び
Ｌ／（Ｓ×２×ｎ）≧Ｔ≧（Ｌ＋Ｂ）／（Ｓ×（２ｎ＋１）） （ただしｎは自然数）
を満たす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５】
次の関係、
Ｔ≒Ｌ／（Ｓ×２×ｎ） （ただしｎは自然数）
を満たす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】
前記移動体は前記像担持体から１次転写されたトナー像を記録材に２次転写するために担持する中間転写体であり、前記電圧印加部材は前記２次転写後に前記中間転写体に残留したトナーを帯電させるトナー帯電部材であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、転写部において前記像担持体からトナー像が転写される移動体と、前記像担持体から前記移動体にトナー像を転写するために電圧が印加される転写部材と、前記移動体の移動方向において前記転写部よりも上流側の接触部で前記移動体に接触するとともに電圧が印加される電圧印加部材と、前記転写部材及び前記電圧印加部材に電圧を印加する共通の電源と、を有し、
前記電源により前記電圧印加部材及び前記転写部材に正極性又は負極性である第１の極性の電圧を第１の時間帯にわたり印加する動作と、前記電源により前記電圧印加部材及び前記転写部材に前記第１の極性とは逆極極性である第２の極性の電圧を第２の時間帯にわたり印加する動作とを、前記移動体を移動させながら交互に繰り返すことで、前記接触部において前記電圧印加部材から前記移動体にトナーを転移させ、そのトナーを前記転写部において前記移動体から前記像担持体に転移させる電圧印加部材清掃工程を行う画像形成装置であって、
前記電圧印加部材清掃工程において、前記電源は、前記第１の時間帯において前記電圧印加部材に接触していた前記移動体の領域が前記転写部に到達する前に前記電圧印加部材及び前記転写部材に印加する電圧の極性を前記第２の極性から前記第１の極性に切り替えるとともに、前記第２の時間帯において前記電圧印加部材に接触していた前記移動体の領域が前記転写部に到達する前に前記電圧印加部材及び前記転写部材に印加する電圧の極性を前記第１の極性から前記第２の極性に切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電圧印加部材清掃工程において、前記電源は、前記第１の時間帯において前記電圧印加部材に接触していた前記移動体の領域が前記転写部を通過するまで前記電圧印加部材及び前記転写部材に前記第１の極性の電圧を印加し続け、前記第２の時間帯において前記電圧印加部材に接触していた前記移動体の領域が前記転写部を通過するまで前記電圧印加部材及び前記転写部材に前記第２の極性の電圧を印加し続け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】
前記電圧印加部材は前記移動体に接触しながら回転するローラであり、該ローラの半径をＲ［ｍｍ］、前記接触部から前記転写部までの前記移動体の移動距離をＬ［ｍｍ］、前記第１、第２の時間帯の長さをそれぞれＴ［秒］、前記移動体の移動速度をＳ［ｍｍ／秒］としたとき、次の関係、
Ｔ＞２πＲ／Ｓ、及び
Ｌ／（Ｓ×２×ｎ）≧Ｔ≧（Ｌ＋２πＲ）／（Ｓ×（２ｎ＋１）） （ただしｎは自然数）
を満たす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４】
前記電圧印加部材は前記移動体を摺擦するブラシであり、前記移動体の移動方向における前記ブラシと前記移動体との前記接触部の幅をＢ［ｍｍ］、前記接触部の前記移動方向の下流側端部から前記転写部までの前記移動体の移動距離をＬ［ｍｍ］、前記第１、第２の時間帯の長さをそれぞれＴ［秒］、前記移動体の移動速度をＳ［ｍｍ／秒］としたとき、次の関係、
Ｔ＞Ｂ／Ｓ、及び
Ｌ／（Ｓ×２×ｎ）≧Ｔ≧（Ｌ＋Ｂ）／（Ｓ×（２ｎ＋１）） （ただしｎは自然数）
を満たす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５】
次の関係、
Ｔ≒Ｌ／（Ｓ×２×ｎ） （ただしｎは自然数）
を満たす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】
前記移動体は前記像担持体から１次転写されたトナー像を記録材に２次転写するために担持する中間転写体であり、前記電圧印加部材は前記２次転写後に前記中間転写体に残留したトナーを帯電させるトナー帯電部材であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１５８６７６（Ｐ２０１１−１５８６７６Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９８０１（Ｐ２０１０−１９８０１）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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