(57)【要約】【課題】感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上の転写残トナーを現像に再利用して低コスト化を図りつつ、各色の現像ユニット内で劣化トナーを発生させることによる画質低下の発生を抑えることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上の潜像を現像してトナー像を得るＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像ユニットと、感光体上のトナー像を中間転写ベルト４１上に重ね合わせて１次転写する転写ユニット４０と、１次転写工程を経た後の感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに付着している転写残トナーをクリーニングするＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のドラムクリーニング装置と、これらによって除去された転写残トナーをＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像ユニットに搬送するリサイクル機構とを備える画像形成装置において、感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成したＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー強制消費用画像を中間転写ベルト４１に１次転写した後、ベルトクリーニングユニット４２で除去するようにした。【選択図】図１
2008033286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段と、トナーによって該潜像担持体上の潜像を現像してトナー像を得る現像手段と、表面を無端移動させる表面無端移動体あるいはこれの該表面に保持される記録部材に該潜像担持体上のトナー像を転写する転写手段と、該転写手段による転写工程を経た後の潜像担持体表面に付着している転写残トナーを除去する転写残トナー除去手段と、該転写残トナー除去手段によって除去された転写残トナーをリサイクルのために該現像手段に搬送するリサイクル手段と、所定のタイミングで該潜像担持体上に所定のトナー強制消費用画像を形成する制御を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、
上記トナー強制消費用画像を上記表面無端移動体の表面に転写する制御を実施するように上記制御手段を構成するとともに、該トナー強制消費用画像を該表面無端移動体の表面から除去する画像除去手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記転写手段として、上記画像情報に基づく上記潜像担持体上のトナー像を上記表面無端移動体の表面に転写した後、該表面とこれに当接する当接部材とによって形成される転写ニップ内に挟み込んだ記録部材に該表面上の該トナー像を再転写するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
上記当接部材を上記表面無端移動体の表面に接離させる接離手段を設けるとともに、少なくとも該表面上の上記トナー強制消費用画像が上記転写ニップを通過するタイミングでは該当接部材を該表面から離間させる制御を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２の画像形成装置において、
上記転写ニップ内に電界を形成する電界形成手段を設けるとともに、少なくとも上記表面無端移動体の表面に転写された上記画像情報に基づく該トナー像が該転写ニップを通過するタイミングではトナーを該表面側から上記当接部材側に向けて静電移動させる電界を形成する一方で、少なくとも該表面上の上記トナー強制消費用画像が該転写ニップを通過するタイミングではトナーを該当接部材側から該表面側に向けて静電移動させる逆電界を形成する制御を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
潜像を担持する潜像担持体と、画像情報に基づいて該潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段と、トナーによって該潜像担持体上の潜像を現像して該潜像担持体上にトナー像を得る現像手段と、該潜像担持体上から転写されたトナー像を自らの表面に担持する転写担持体、又は潜像担持体上のトナー像が転写される記録部材を自らの表面に保持する記録部材保持体と、該潜像担持体と該転写担持体又は記録部材保持体との間に電界を形成しながら、該潜像担持体上のトナー像を該転写担持体、又は該記録部材保持体上の記録部材に転写する転写手段と、該転写手段による転写工程を経た後の潜像担持体表面に付着している転写残トナーを除去する転写残トナー除去手段と、該転写残トナー除去手段によって除去された転写残トナーをリサイクルのために該現像手段に搬送するリサイクル手段と、所定のタイミングで該潜像担持体上に所定のトナー強制消費用画像を形成する制御を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、
上記画像情報に基づくトナー像を上記潜像担持体から上記転写担持体、又は上記記録部材保持体上の記録部材に転写する際には、上記電界として、正規帯電極性に帯電したトナー粒子に対して該潜像担持体側から該転写担持体又は該記録部材保持体側に向かう静電気力を付与するものを形成する一方で、上記トナー強制消費用画像を該潜像担持体の表面移動に伴って上記転写手段による転写工程に進入させる際には、上記電界として、正規帯電極性とは逆極性に帯電した逆帯電トナー粒子に対して該潜像担持体側から該転写担持体又は該記録部材保持体側に向かう静電気力を付与するものを形成するように上記転写手段を構成し、
且つ、該転写手段を経由した後の該転写担持体あるいは該記録部材保持体の表面上からトナーを除去する転写後トナー除去手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において，
上記画像情報に基づくトナー像を上記潜像担持体から上記転写担持体、又は上記記録部材保持体上の記録部材に転写する際には、トナーの正規帯電極性とは逆極性の電荷を該転写担持体又は該記録部材保持体に付与する一方で、上記トナー強制消費用画像を該潜像担持体の表面移動に伴って上記転写手段による転写工程に進入させる際には、トナーの正規帯電極性と同極性の電荷を該転写担持体又は該記録部材保持体に付与するように、上記転写手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
トナーの正規帯電極性と同極性の電荷を上記転写担持体又は上記記録部材保持体に付与する際には、トナーの帯電極性とは逆極性の電荷を該転写担持体又は該記録部材保持体に付与する際よりも電荷付与量を少なくするように、上記転写手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項５乃至７の何れかの画像形成装置であって、
上記潜像担持体と上記転写担持体又は上記記録部材保持体とが当接する転写ニップ内において、該転写担持体又は該記録部材保持体の表面摩擦係数が該潜像担持体の表面摩擦係数以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８の画像形成装置であって、
上記トナー強制消費用画像を上記潜像担持体の表面移動に伴って上記転写手段による転写工程に進入させる際における上記転写担持体又は上記記録部材保持体の表面移動速度が該潜像担持体の表面移動速度以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項５乃至９の何れかの画像形成装置において、
上記トナー強制消費用画像を現像する際における上記潜像担持体に対する該トナー強制消費用画像の単位面積あたりのトナー付着量を、上記画像情報に基づくトナー像を現像する際における該潜像担持体に対する該トナー像の単位面積あたりのトナー付着量よりも少なくするようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項６の画像形成装置において、
上記潜像担持体と上記現像手段との組合せを複数設けるとともに、
それぞれの潜像担持体の表面上で現像された互いに異なる色のトナー像を上記転写担持体、又は上記記録部材保持体上の記録部材に重ね合わせて転写し、且つ、複数の該潜像担持体のうち、他の潜像担持体よりもトナー像の転写工程が先に行われる潜像担持体、の表面上の該トナー強制消費用画像から該転写担持体又は該記録部材保持体に転移させたトナーを、該転写担持体又は該記録部材保持体の表面移動に伴って該他の潜像担持体との対向位置に進入させる際に、該対向位置で該転写担持体又は該記録部材保持体にトナーの正規帯電極性と同極性の電荷を付与するか、あるいは電荷の付与を中止するように、上記転写手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１の画像形成装置であって、
上記トナー強制消費用画像から上記転写担持体又は上記記録部材保持体上に転移したトナーが上記対向位置に進入する際の、該対向位置における上記潜像担持体の非潜像部の表面電位を、上記画像情報に基づくトナー像を担持する潜像担持体における該非潜像部の表面電位よりも低くすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項５乃至１０の何れかの画像形成装置において、
上記潜像担持体と上記現像手段との組合せを複数設けるとともに、
それぞれの潜像担持体の表面上で現像された互いに異なる色のトナー像を上記転写担持体、又は上記記録部材保持体上の記録部材に重ね合わせて転写し、且つ、複数の該潜像担持体のうち、他の潜像担持体よりもトナー像の転写工程が先に行われる潜像担持体、の表面上の該トナー強制消費用画像から該転写担持体又は該記録部材保持体に転移させたトナーを、該転写担持体又は該記録部材保持体の表面移動に伴って該他の潜像担持体との対向位置に進入させるのに先立って、該転写担持体又は該記録部材保持体を該他の潜像担持体から離間させるように、上記転写手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３の何れかの画像形成装置において、
複数の潜像担持体のうち、少なくとも、トナー像の転写工程が最も先に行われる潜像担持体に上記トナー強制消費用画像を形成して、該トナー強制消費用画像中のトナーを上記転写担持体又は記録部材保持体に転移させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１１乃至１３の何れかの画像形成装置において、
イエロートナー像を形成するための潜像担持体を、複数の潜像担持体のうちでトナー像の転写工程が最も先に行われる位置に配設したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１５の画像形成装置において、
ブラックトナー像を形成するための潜像担持体を、複数の潜像担持体のうちでトナー像の転写工程が最も後に行われる位置に配設したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１１乃至１３の何れかの画像形成装置において、
複数の潜像担持体のうち、ブラックトナー像を形成するための潜像担持体にだけ上記トナー強制消費用画像を形成して、該トナー強制消費用画像中のトナーを上記転写担持体又は記録部材保持体に転移させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１１乃至１３の何れかの画像形成装置において、
ブラックトナー像を形成するための潜像担持体を、複数の潜像担持体のうちでトナー像の転写工程が最も後に行われる位置に配設し、そのブラックトナー像用の潜像担持体、及び、複数の潜像担持体のうちでトナー像の転写工程が最も先に行われる位置に配設された潜像担持体、だけに上記トナー強制消費用画像を形成して、該トナー強制消費用画像中のトナーを上記転写担持体又は記録部材保持体に転移させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１１乃至１８の何れかの画像形成装置において、
異常の発生に伴って画像形成動作を中断した後、動作を復帰する際には、少なくとも、複数の潜像担持体のうちでトナー像の転写工程が最も先に行われるものでなく且つトナー像の転写工程が最も後に行われるものでもない潜像担持体と、上記転写担持体又は上記記録部材保持体とを離間させた状態で、該転写担持体又は該記録部材保持体上のトナーを上記転写後トナー除去手段によって除去するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、必要に応じて感光体等の潜像担持体上にトナー強制消費用画像を形成することで、現像装置内の現像剤中のトナーを強制消費する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載される現像装置おいて、トナーと磁性キャリアとを含有する現像剤を用いて、感光体等の潜像担持体に担持されている潜像を現像するいわゆる２成分現像方式のものが知られている。現像ローラ等の現像剤担持体に担持した現像剤を潜像担持体との対向領域である現像領域まで搬送し、ここで現像剤中のトナーを磁性キャリア表面から潜像担持体上の潜像に転移させることで、潜像を現像する方式である。現像剤中の磁性キャリアについては、現像剤担持体によって現像領域から現像装置内に戻して再利用する。また、現像装置内の現像剤についてはトナーを適宜補給しながら撹拌することで、トナー濃度を一定範囲内に保っている。
【０００３】
かかる構成の現像装置を用いる画像形成装置において、低画像面積の画像を頻繁に出力すると、トナー消費量が非常に少ない条件下で現像装置を比較的長期間作動させることから、トナーを現像装置内で過剰に撹拌してしまう。そして、これによって劣化トナーを発生させ易くなる。劣化トナーは、ストレスを受けたことによってトナー粒子表面に外添されている流動性及び帯電性を調整するための外添剤を離脱させたり粒子中に埋没させたりして、機能を低下させている。かかる劣化トナーが発生すると、地汚れ、現像能力の低下、転写効率の低下などにより、汚れ、画像濃度低下、粒状性の悪化などといった画質低下を引き起こしてしまう。地汚れとは、プリント紙面における非画像部をトナー付着によって汚してしまう現象である。
【０００４】
一方、特許文献１には、次のような画像形成装置が開示されている。即ち、まず、出力画像の画像面積に基づいて単位時間あたりにおける出力画像面積を算出する。そして、算出結果が所定の閾値を下回った場合、つまり、現像装置内のトナーを過剰に撹拌してしまった場合には、所定のトナー強制消費用画像を形成することで、現像装置内のトナーを強制消費する。かかる構成では、出力画像面積に基づいてトナーを過剰に撹拌してしまったと判断した場合に、強制消費用画像を形成することで、トナーを現像装置から強制的に排出する。
【０００５】
【特許文献１】特許第３５５３８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この画像形成装置は、低コスト化を図る目的で、潜像担持体上の転写残トナーをリサイクルする構成になっている。具体的には、記録紙や中間転写体にトナー像を転写した後の潜像担持体表面には僅かながら転写残トナーが付着しており、これは転写残トナー除去手段によって潜像担持体表面から除去される。この転写残トナーをそのまま廃棄してしまうと無駄なトナー消費を引き起こしてしまうため、現像装置内に戻してリサイクルしている。このような構成の画像形成装置においては、現像装置内で過剰に撹拌されてしまったトナーをトナー強制消費用画像の形成によって現像装置から排出しても、それをトナー強制消費量画像のままの状態で転写残トナー除去手段によって潜像担持体表面から除去する。そして、転写残トナー除去手段から現像装置内に再び戻してしまう。このため、現像装置内での劣化トナーの蓄積を十分に抑えることができなかった。
【０００７】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、転写残トナーのリサイクルによって低コスト化を図りつつ、現像手段内に劣化トナーを蓄積させることによる画質低下の発生を抑えることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段と、トナーによって該潜像担持体上の潜像を現像してトナー像を得る現像手段と、表面を無端移動させる表面無端移動体あるいはこれの該表面に保持される記録部材に該潜像担持体上のトナー像を転写する転写手段と、該転写手段による転写工程を経た後の潜像担持体表面に付着している転写残トナーを除去する転写残トナー除去手段と、該転写残トナー除去手段によって除去された転写残トナーをリサイクルのために該現像手段に搬送するリサイクル手段と、所定のタイミングで該潜像担持体上に所定のトナー強制消費用画像を形成する制御を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、上記トナー強制消費用画像を上記表面無端移動体の表面に転写する制御を実施するように上記制御手段を構成するとともに、該トナー強制消費用画像を該表面無端移動体の表面から除去する画像除去手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記転写手段として、上記画像情報に基づく上記潜像担持体上のトナー像を上記表面無端移動体の表面に転写した後、該表面とこれに当接する当接部材とによって形成される転写ニップ内に挟み込んだ記録部材に該表面上の該トナー像を再転写するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記当接部材を上記表面無端移動体の表面に接離させる接離手段を設けるとともに、少なくとも該表面上の上記トナー強制消費用画像が上記転写ニップを通過するタイミングでは該当接部材を該表面から離間させる制御を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記転写ニップ内に電界を形成する電界形成手段を設けるとともに、少なくとも上記表面無端移動体の表面に転写された上記画像情報に基づく該トナー像が該転写ニップを通過するタイミングではトナーを該表面側から上記当接部材側に向けて静電移動させる電界を形成する一方で、少なくとも該表面上の上記トナー強制消費用画像が該転写ニップを通過するタイミングではトナーを該当接部材側から該表面側に向けて静電移動させる逆電界を形成する制御を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、画像情報に基づいて該潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段と、トナーによって該潜像担持体上の潜像を現像して該潜像担持体上にトナー像を得る現像手段と、該潜像担持体上から転写されたトナー像を自らの表面に担持する転写担持体、又は潜像担持体上のトナー像が転写される記録部材を自らの表面に保持する記録部材保持体と、該潜像担持体と該転写担持体又は記録部材保持体との間に電界を形成しながら、該潜像担持体上のトナー像を該転写担持体、又は該記録部材保持体上の記録部材に転写する転写手段と、該転写手段による転写工程を経た後の潜像担持体表面に付着している転写残トナーを除去する転写残トナー除去手段と、該転写残トナー除去手段によって除去された転写残トナーをリサイクルのために該現像手段に搬送するリサイクル手段と、所定のタイミングで該潜像担持体上に所定のトナー強制消費用画像を形成する制御を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、上記画像情報に基づくトナー像を上記潜像担持体から上記転写担持体、又は上記記録部材保持体上の記録部材に転写する際には、上記電界として、正規帯電極性に帯電したトナー粒子に対して該潜像担持体側から該転写担持体又は該記録部材保持体側に向かう静電気力を付与するものを形成する一方で、上記トナー強制消費用画像を該潜像担持体の表面移動に伴って上記転写手段による転写工程に進入させる際には、上記電界として、正規帯電極性とは逆極性に帯電した逆帯電トナー粒子に対して該潜像担持体側から該転写担持体又は該記録部材保持体側に向かう静電気力を付与するものを形成するように上記転写手段を構成し、且つ、該転写手段を経由した後の該転写担持体あるいは該記録部材保持体の表面上からトナーを除去する転写後トナー除去手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置において，上記画像情報に基づくトナー像を上記潜像担持体から上記転写担持体、又は上記記録部材保持体上の記録部材に転写する際には、トナーの正規帯電極性とは逆極性の電荷を該転写担持体又は該記録部材保持体に付与する一方で、上記トナー強制消費用画像を該潜像担持体の表面移動に伴って上記転写手段による転写工程に進入させる際には、トナーの正規帯電極性と同極性の電荷を該転写担持体又は該記録部材保持体に付与するように、上記転写手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、トナーの正規帯電極性と同極性の電荷を上記転写担持体又は上記記録部材保持体に付与する際には、トナーの帯電極性とは逆極性の電荷を該転写担持体又は該記録部材保持体に付与する際よりも電荷付与量を少なくするように、上記転写手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５乃至７の何れかの画像形成装置であって、上記潜像担持体と上記転写担持体又は上記記録部材保持体とが当接する転写ニップ内において、該転写担持体又は該記録部材保持体の表面摩擦係数が該潜像担持体の表面摩擦係数以上であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の画像形成装置であって、上記トナー強制消費用画像を上記潜像担持体の表面移動に伴って上記転写手段による転写工程に進入させる際における上記転写担持体又は上記記録部材保持体の表面移動速度が該潜像担持体の表面移動速度以上であることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項５乃至９の何れかの画像形成装置において、上記トナー強制消費用画像を現像する際における上記潜像担持体に対する該トナー強制消費用画像の単位面積あたりのトナー付着量を、上記画像情報に基づくトナー像を現像する際における該潜像担持体に対する該トナー像の単位面積あたりのトナー付着量よりも少なくするようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記潜像担持体と上記現像手段との組合せを複数設けるとともに、それぞれの潜像担持体の表面上で現像された互いに異なる色のトナー像を上記転写担持体、又は上記記録部材保持体上の記録部材に重ね合わせて転写し、且つ、複数の該潜像担持体のうち、他の潜像担持体よりもトナー像の転写工程が先に行われる潜像担持体、の表面上の該トナー強制消費用画像から該転写担持体又は該記録部材保持体に転移させたトナーを、該転写担持体又は該記録部材保持体の表面移動に伴って該他の潜像担持体との対向位置に進入させる際に、該対向位置で該転写担持体又は該記録部材保持体にトナーの正規帯電極性と同極性の電荷を付与するか、あるいは電荷の付与を中止するように、上記転写手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の画像形成装置であって、上記トナー強制消費用画像から上記転写担持体又は上記記録部材保持体上に転移したトナーが上記対向位置に進入する際の、該対向位置における上記潜像担持体の非潜像部の表面電位を、上記画像情報に基づくトナー像を担持する潜像担持体における該非潜像部の表面電位よりも低くすることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項５乃至１０の何れかの画像形成装置において、上記潜像担持体と上記現像手段との組合せを複数設けるとともに、それぞれの潜像担持体の表面上で現像された互いに異なる色のトナー像を上記転写担持体、又は上記記録部材保持体上の記録部材に重ね合わせて転写し、且つ、複数の該潜像担持体のうち、他の潜像担持体よりもトナー像の転写工程が先に行われる潜像担持体、の表面上の該トナー強制消費用画像から該転写担持体又は該記録部材保持体に転移させたトナーを、該転写担持体又は該記録部材保持体の表面移動に伴って該他の潜像担持体との対向位置に進入させるのに先立って、該転写担持体又は該記録部材保持体を該他の潜像担持体から離間させるように、上記転写手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１１乃至１３の何れかの画像形成装置において、複数の潜像担持体のうち、少なくとも、トナー像の転写工程が最も先に行われる潜像担持体に上記トナー強制消費用画像を形成して、該トナー強制消費用画像中のトナーを上記転写担持体又は記録部材保持体に転移させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１１乃至１３の何れかの画像形成装置において、イエロートナー像を形成するための潜像担持体を、複数の潜像担持体のうちでトナー像の転写工程が最も先に行われる位置に配設したことを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１５の画像形成装置において、ブラックトナー像を形成するための潜像担持体を、複数の潜像担持体のうちでトナー像の転写工程が最も後に行われる位置に配設したことを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１１乃至１３の何れかの画像形成装置において、複数の潜像担持体のうち、ブラックトナー像を形成するための潜像担持体にだけ上記トナー強制消費用画像を形成して、該トナー強制消費用画像中のトナーを上記転写担持体又は記録部材保持体に転移させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１１乃至１３の何れかの画像形成装置において、ブラックトナー像を形成するための潜像担持体を、複数の潜像担持体のうちでトナー像の転写工程が最も後に行われる位置に配設し、そのブラックトナー像用の潜像担持体、及び、複数の潜像担持体のうちでトナー像の転写工程が最も先に行われる位置に配設された潜像担持体、だけに上記トナー強制消費用画像を形成して、該トナー強制消費用画像中のトナーを上記転写担持体又は記録部材保持体に転移させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１１乃至１８の何れかの画像形成装置において、異常の発生に伴って画像形成動作を中断した後、動作を復帰する際には、少なくとも、複数の潜像担持体のうちでトナー像の転写工程が最も先に行われるものでなく且つトナー像の転写工程が最も後に行われるものでもない潜像担持体と、上記転写担持体又は上記記録部材保持体とを離間させた状態で、該転写担持体又は該記録部材保持体上のトナーを上記転写後トナー除去手段によって除去するようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
これらの発明においては、転写残トナー除去手段によって潜像担持体から除去した転写残トナーをリサイクル手段によって現像手段内に搬送してリサイクルすることで、低コスト化を図ることができる。
【００１０】
また、これらの発明のうち、請求項１の発明特定事項の全てを備えるものにおいては、潜像担持体上に形成したトナー強制消費用画像を中間転写体や紙搬送ベルトなどといった表面無端移動体の表面に転写した後、画像除去手段によって除去する。このようにしてトナー強制消費用画像を除去することで、トナー強制消費用画像中のトナー、即ち、過剰に撹拌してしまったおそれのあるトナー、を転写残トナー除去手段とリサイクル手段とを介して現像手段に戻してしまうことがなくなる。そして、これにより、現像手段内で劣化トナーを蓄積させることによる画質低下の発生を抑えることができる。
【００１１】
また、請求項５の発明特定事項の全てを備えるものにおいては、次に説明する理由により、現像手段内で劣化トナーを蓄積させることによる画質低下の発生を抑えることができる。即ち、現像に用いられるトナー中における個々のトナー粒子は、現像手段内で過剰に撹拌されて劣化すると、正規帯電極性とは逆極性に帯電することが多い。このため、トナー像を潜像担持体から転写担持体や記録部材保持体の表面に転移させる転写工程において、トナー像中に劣化トナー粒子が存在すると、その劣化トナー粒子は転写担持体や記録部材保持体の表面に転写されずに潜像担持体の表面に残り易くなる。そこで、劣化したトナー粒子を含んでいる可能性が高いトナー強制消費用画像を転写手段による転写工程に進入させる際には、通常の転写工程の場合とは異なる電界を潜像担持体と転写担持体又は記録部材保持体との間に形成する。具体的には、正規帯電極性とは逆極性に帯電した逆帯電トナー粒子に対して潜像担持体側から転写担持体又は記録部材保持体側に向かう静電気力を付与する電界を形成する。これにより、トナー強制消費用画像中に含まれるトナー粒子のうち、劣化トナー粒子を選択的に転写担持体又は記録部材保持体上に転移させるとともに、劣化していないトナーを潜像担持体の表面上に残す。そして、転写担持体又は記録部材保持体上に転移させた劣化トナー粒子を転写後トナー除去手段によって転写担持体又は記録部材保持体から除去する。かかる構成においては、トナー強制消費用画像の形成によって現像手段内から潜像担持体の表面に強制的に排出したトナー粒子のうち、劣化トナー粒子を転写担持体又は記録部材保持体上に転移させた後、転写担持体又は記録部材保持体から除去することで、現像手段内での劣化トナーの蓄積を抑える。これにより、現像手段内で劣化トナーを蓄積させることによる画質低下の発生を抑えることができる。更に、現像手段内から強制的に排出したトナー粒子のうち、未劣化のトナー粒子については、転写工程で転写担持体又は記録部材保持体に転移させずに潜像担持体の表面上に残しておき、転写残トナー除去手段からリサイクル手段を経て現像手段に戻す。これにより、トナー強制消費用画像中に含まれる未劣化のトナー粒子を劣化トナー粒子から分離して有効に再利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の第１実施形態について説明する。
まず、本第１実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本第１実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図のプリンタは、トナー像形成手段たるプロセスユニットとして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）用の４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。Ｙトナー像を生成するためのプロセスユニット１Ｙを例にすると、これは図２に示すように、感光体ユニット２Ｙと現像ユニット７Ｙとを有している。これら感光体ユニット２Ｙ及び現像ユニット７Ｙは、図３に示すようにプロセスユニット１Ｙとして一体的にプリンタ本体に対して着脱される。但し、プリンタ本体から取り外した状態では、図４に示すように現像ユニット７Ｙを図示しない感光体ユニットに対して着脱することができる。
【００１３】
先に示した図２において、感光体ユニット２Ｙは、潜像担持体たるドラム状の感光体３Ｙ、転写残トナー除去手段たるドラムクリーニング装置４Ｙ、図示しない除電装置、帯電装置５Ｙなどを有している。
【００１４】
帯電装置５Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動せしめられる感光体３Ｙの表面を一様帯電せしめる。同図においては、図示しない帯電バイアス電源回路によって帯電バイアスが印加されながら図中反時計回りに回転駆動される帯電ローラ６Ｙを感光体３Ｙに近接させることで、感光体３Ｙを一様帯電せしめる方式の帯電装置５Ｙを示した。帯電バイアスは、ＡＣ電圧にＤＣ電圧が重畳されたものである。帯電ローラ６Ｙの代わりに、帯電ブラシを当接させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャーのように、チャージャー方式によって感光体３Ｙを一様帯電せしめるものを用いてもよい。帯電装置５Ｙによって一様帯電せしめられた感光体３Ｙの表面は、後述する光書込ユニットから発せられるレーザ光によって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。
【００１５】
現像手段たる現像ユニット７Ｙは、第１搬送スクリュウ８Ｙが配設された第１剤収容部９Ｙを有している。また、透磁率センサからなるトナー濃度センサ（以下、トナー濃度センサという）１０Ｙ、第２搬送スクリュウ１１Ｙ、現像ロール１２Ｙ、ドクターブレード１３Ｙなどが配設された第２剤収容部１４Ｙも有している。これら２つの剤収容部内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとからなる図示しないＹ現像剤が内包されている。第１搬送スクリュウ８Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、第１剤収容部９Ｙ内のＹ現像剤を図紙面に直交する方向における手前側から奥側へと搬送する。そして、第１剤収容部９Ｙと第２剤収容部１４Ｙとの間の仕切壁に設けられた図示しない連通口を経て、第２剤収容部１４Ｙ内に進入する。
【００１６】
第２剤収容部１４Ｙ内の第２搬送スクリュウ１１Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられることで、Ｙ現像剤を図中奥側から手前側へと搬送する。搬送途中のＹ現像剤は、第１剤収容部１４Ｙの底部に固定されたトナー濃度センサ１０Ｙによってそのトナー濃度が検知される。このようにしてＹ現像剤を搬送する第２搬送スクリュウ１１Ｙの図中上方には、現像ロール１１Ｙが第２搬送スクリュウ１１Ｙと平行な姿勢で配設されている。現像剤担持体たる現像ロール１１Ｙは、図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる非磁性パイプ（例えばアルミ製パイプ）からなる現像スリーブ内に図示しないマグネットローラを内包している。現像スリーブは、サンドブラスト処理によって表面が粗面化処理されている。第２搬送スクリュウ１１Ｙによって搬送されるＹ現像剤の一部は、前述のマグネットローラの発する磁力によって現像スリーブ表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブと所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード１３Ｙによってその層厚が規制された後、感光体３Ｙと対向する現像領域まで搬送され、感光体３Ｙ上のＹ用の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体３Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像ロール１２Ｙの現像スリーブの回転に伴って第２搬送スクリュウ１１Ｙ上に戻される。そして、図中手前端まで搬送されると、図示しない連通口を経て第１剤収容部９Ｙ内に戻る。
【００１７】
トナー濃度センサ１０ＹによるＹ現像剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として図示しない制御部に送られる。Ｙ現像剤の透磁率は、Ｙ現像剤のＹトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ１０ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。上記制御部はＲＡＭ等の情報記憶手段を備えており、この中にトナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像ユニットに搭載されたＣ，Ｍ，Ｋ用のトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるＣ用Ｖｔｒｅｆ、Ｍ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。Ｙ用の現像ユニット７Ｙについては、トナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、図示しないＹ用のトナー供給装置を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。この駆動により、現像に伴うＹトナーの消費によってＹトナー濃度を低下させたＹ現像剤に対し、第１剤収容部９Ｙで適量のＹトナーが供給される。このため、第２剤収容部１４Ｙ内のＹ現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他色用のプロセスユニット（１Ｃ，Ｍ，Ｋ）内における現像剤についても、同様のトナー供給制御が実施される。
【００１８】
感光体３Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述する中間転写ベルト４１に中間転写される。感光体ユニット２Ｙのドラムクリーニング装置４Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体３Ｙ表面にクリーニングブレード１７Ｙを当接させており、これによって潜像担持体たる感光体３Ｙの表面から転写残トナーを掻き取って除去する。即ち、本プリンタにおいては、ドラムクリーニング装置４Ｙが、潜像担持体たる感光体３Ｙの表面に付着している転写残トナーを除去する転写残トナー除去手段として機能している。
【００１９】
ドラムクリーニング装置４Ｙは、クリーニングブレード１７Ｙによって掻き取った転写残トナーを自重によって回収スクリュウ部材１５Ｙ上に落下させる。そして、転写残トナーを回収スクリュウ部材１５Ｙの回転駆動によって図紙面に直交する方向の手前側から奥側へと搬送して、装置外に排出する。
【００２０】
プロセスユニット１Ｙの図紙面に直交する方向における奥側の端部では、リサイクル手段たるトナーリサイクル機構１６Ｙがドラムクリーニング装置４Ｙと現像ユニット７Ｙとの間に架け渡されるように配設されている。そして、ドラムクリーニング装置４Ｙから排出された転写残トナーを受け取って、現像ユニット７Ｙの第２剤収容部１４Ｙ内に搬送する。これにより、感光体３Ｙから除去された転写残トナーが現像ユニット７Ｙの第２剤収容部１４Ｙ内に戻されてリサイクル使用される。
【００２１】
ドラムクリーニング装置４Ｙによってクリーニング処理が施された感光体３Ｙ表面は、図示しない除電装置によって除電される。この除電により、感光体３Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。先に示した図１において、他色用のプロセスユニット１Ｃ，Ｍ，Ｋにおいても、同様にして感光体３Ｃ，Ｍ，Ｋ上にＣ，Ｍ，Ｋトナー像が形成されて、中間転写ベルト上に中間転写される。そして、感光体３Ｃ，Ｍ，Ｋ上の転写残トナーがそれぞれ専用のドラムクリーニング装置によって除去される。
【００２２】
プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの図中下方には、光書込ユニット２０が配設されている。潜像書込手段たる光書込ユニット２０は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、各プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに照射する。これにより、感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット２０は、光源たるレーザーダイオードから発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー２１によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに照射するものである。かかる構成のものに代えて、ＬＤＥアレイによる光走査を行うものを採用することもできる。
【００２３】
光書込ユニット２０の下方には、第１給紙カセット３１、第２給紙カセット３２が鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセット内には、それぞれ、記録部材たる記録紙Ｐが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Ｐには、第１給紙ローラ３１ａ、第２給紙ローラ３２ａがそれぞれ当接している。第１給紙ローラ３１ａが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、第１給紙カセット３１内の一番上の記録紙Ｐが、カセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路３３に向けて排出される。また、第２給紙ローラ３２ａが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、第２給紙カセット３２内の一番上の記録紙Ｐが、給紙路３３に向けて排出される。給紙路３３内には、複数の搬送ローラ対３４が配設されており、給紙路３３に送り込まれた記録紙Ｐは、これら搬送ローラ対３４のローラ間に挟み込まれながら、給紙路３３内を図中下側から上側に向けて搬送される。
【００２４】
給紙路３３の末端には、レジストローラ対３５が配設されている。レジストローラ対３５は、記録紙Ｐを搬送ローラ対３４から送られてくる記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
【００２５】
各プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの図中上方には、表面無端移動体たる中間転写ベルト４１を張架しながら図中反時計回りに無端移動せしめる転写ユニット４０が配設されている。転写手段たる転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１の他、ベルトクリーニングユニット４２、第１ブラケット４３、第２ブラケット４４などを備えている。また、４つの１次転写ローラ４５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、２次転写バックアップローラ４６、駆動ローラ４７、補助ローラ４８、テンションローラ４９なども備えている。中間転写ベルト４１は、これら８つのローラに張架されながら、駆動ローラ４７の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。４つの１次転写ローラ４５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト４１を感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４１の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト４１は、その無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、そのおもて面に感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト４１上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００２６】
２次転写バックアップローラ４６は、中間転写ベルト４１のループ外側に配設された２次転写ローラ５０との間に中間転写ベルト４１を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト４１のおもて面と当接部材たる２次転写ローラ５０との当接による２次転写ニップが形成されている。
【００２７】
先に説明したレジストローラ対３５は、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを、中間転写ベルト４１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで、２次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト４１上の４色トナー像は、２次転写ローラ５０と２次転写バックアップローラ４６との間に形成される２次転写電界や、ニップ圧の影響により、２次転写ニップ内で記録紙Ｐに一括２次転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
【００２８】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト４１には、記録紙Ｐに転写されなかった２次転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニングユニット４２によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット４２は、クリーニングブレード４２ａを中間転写ベルト４１のおもて面に当接させており、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。
【００２９】
転写ユニット４０の第１ブラケット４３は、図示しないソレノイドの駆動のオンオフに伴って、補助ローラ４８の回転軸線を中心にして所定の回転角度で揺動するようになっている。本プリンタは、モノクロ画像を形成する場合には、前述のソレノイドの駆動によって第１ブラケット４３を図中反時計回りに少しだけ回転させる。この回転により、補助ローラ４８の回転軸線を中心にしてＹ，Ｃ，Ｍ用の１次転写ローラ４５Ｙ，Ｃ，Ｍを図中反時計回りに公転させることで、中間転写ベルト４１をＹ，Ｃ，Ｍ用の感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍから離間させる。そして、４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのうち、Ｋ用のプロセスユニット１Ｋだけを駆動して、モノクロ画像を形成する。これにより、モノクロ画像形成時にＹ，Ｃ，Ｍ用のプロセスユニットを無駄に駆動させることによるそれらプロセスユニットの消耗を回避することができる。
【００３０】
一方、本プリンタは、カラー画像を形成する場合には、第１ブラケット４３を図中時計回りに少しだけ回転させる。この回転により、補助ローラ４８の回転軸線を中心にしてＹ，Ｃ，Ｍ用の１次転写ローラ４５Ｙ，Ｃ，Ｍを図中時計回りに公転させることで、中間転写ベルト４１をＹ，Ｃ，Ｍ用の感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍにも当接させる。これにより、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の４つの１次転写ニップを形成しながら、４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを駆動して、カラー画像を形成する。
【００３１】
２次転写ニップの図中上方には、定着ユニット６０が配設されている。この定着ユニット６０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ６１と、定着ベルトユニット６２とを備えている。定着ベルトユニット６２は、定着部材たる定着ベルト６４、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ６３、テンションローラ６５、駆動ローラ６６、図示しない温度センサ等を有している。そして、無端状の定着ベルト６４を加熱ローラ６３、テンションローラ６５及び駆動ローラ６６によって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト６４は加熱ローラ６３によって裏面側から加熱される。このようにして加熱される定着ベルト６４の加熱ローラ６３掛け回し箇所には、図中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ６１がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ６１と定着ベルト６４とが当接する定着ニップが形成されている。
【００３２】
定着ベルト６４のループ外側には、図示しない温度センサが定着ベルト６４のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト６４の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ６３に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ６１に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、定着ベルト６４の表面温度が約１４０［°］に維持される。
【００３３】
２次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、中間転写ベルト４１から分離した後、定着ユニット６０内に送られる。そして、定着ユニット６０内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト６４によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が定着せしめられる。
【００３４】
このようにして定着処理が施された記録紙Ｐは、排紙ローラ対６７のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部６８が形成されており、排紙ローラ対６７によって機外に排出された記録紙Ｐは、このスタック部６８に順次スタックされる。
【００３５】
転写ユニット４０の上方には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを収容する４つのトナーカートリッジ１００Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配設されている。トナーカートリッジ１００Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ内のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーは、プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの現像ユニット７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに適宜供給される。これらトナーカートリッジ１００Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
【００３６】
図５は、プリンタの筺体内に固定された駆動伝達系である本体側駆動伝達部を示す斜視図である。また、図６は、この本体側駆動伝達部を上方から示す平面図である。プリンタの筺体内には、支持板が立設せしめられており、これには４つのプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが固定されている。駆動源たるプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転軸には、原動ギヤ１２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが固定されている。
【００３７】
プロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転軸の下方には、上記支持板に突設せしめられた図示しない固定軸に係合しながら摺動回転可能な現像ギヤ１２２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配設されている。この現像ギヤ１２２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、互いに同じ回転軸線上で回転する第１ギヤ部１２３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと第２ギヤ部１２４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとを有している。第２ギヤ部１２４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの方が、第１ギヤ部１２３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋよりもプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転軸の先端側に位置している。現像ギヤ１２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、その第１ギヤ部１２３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの原動ギヤ１２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに噛み合わせながら、プロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転によって固定軸上で摺動回転する。
【００３８】
駆動源たるプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、ＤＣブラシレスモータの一種であるＤＣサーボモータからなる。原動ギヤ１２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと感光体ギヤ１３３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとの減速比は、例えば１：２０になっている。
【００３９】
現像ギヤ１２２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの左側方には、図示しない固定軸に係合しながら摺動回転する第１中継ギヤ１２５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配設されている。これらは、現像ギヤ１２２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの第２ギヤ部１２４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに噛み合うことで、現像ギヤ１２２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋから回転駆動力を受けて、固定軸上で摺動回転する。第１中継ギヤ１２５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋには、駆動伝達方向上流側で第２ギヤ部１２４Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが噛み合っている他に、駆動伝達方向下流側でクラッチ入力ギヤ１２６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが噛み合っている。これらクラッチ入力ギヤ１２６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、現像クラッチ１２７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに支持されている。現像クラッチ１２７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、図示しない制御部によって電源供給がオンオフ制御されるのに伴って、クラッチ入力ギヤ１２６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転駆動力をクラッチ軸に繋いだり、クラッチ入力ギヤ１２６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを空転させたりする。現像クラッチ１２７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのクラッチ軸の先端側には、クラッチ出力ギヤ１２８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが固定されている。現像クラッチ１２７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに電源が供給されると、クラッチ入力ギヤ１２６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転駆動力がクラッチ軸に繋がれて、クラッチ出力ギヤ１２８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが回転する。これに対し、現像クラッチ１２７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋへの電源供給が切られると、たとえプロセス駆動モータ１２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが回転していても、クラッチ入力ギヤ１２６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋがクラッチ軸上で空転するため、クラッチ出力ギヤ１２８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転が行われない。
【００４０】
クラッチ出力ギヤ１２８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの図中左側方には、図示しない固定軸に係合しながら摺動回転可能な第２中継ギヤ１２９Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが配設されており、クラッチ出力ギヤ１２８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに噛み合いながら回転する。
【００４１】
プリンタ本体側では、次のような駆動伝達系が４つのプロセスユニットにそれぞれ対応するように構成されている。即ち、プロセス駆動モータ１２０→原動ギヤ１２１→現像ギヤ１２２の第１ギヤ部１２３→第２ギヤ部１２４→第１中継ギヤ１２５→クラッチ入力ギヤ１２６→クラッチ出力ギヤ１２８→第２中継ギヤ１２９、という駆動伝達系である。
【００４２】
図７は、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙの一端部を示す部分斜視図である。現像ユニット７Ｙのケーシング内の現像スリーブ１５Ｙは、その軸部材をケーシング側面に貫通させて外部に突出させている。このように突出した軸部材箇所には、スリーブ上流ギヤ１３１Ｙが固定されている。また、ケーシング側面には固定軸１３２Ｙが突設せしめられており、これに対して第３中継ギヤ１３０Ｙが摺動回転可能に係合しながら、スリーブ上流ギヤ１３１Ｙに噛み合っている。
【００４３】
Ｙ用のプロセスユニット１Ｙがプリンタ本体にセットされた状態では、第３中継ギヤ１３０Ｙに対し、スリーブ上流ギヤ１３１Ｙの他、先に図５や図６に示した第２中継ギヤ１２９Ｙが噛み合う。そして、第２中継ギヤ１２９Ｙの回転駆動力が、第３中継ギヤ１３０Ｙ、スリーブ上流ギヤ１３１Ｙに順次伝達されて、現像スリーブ１３Ｙが回転駆動される。
【００４４】
なお、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙについてだけ、図を示して説明したが、他色用のプロセスユニットにおいても、同様にして現像スリーブに回転駆動力が伝達される。
【００４５】
また、図７では、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙの一端部だけを示したが、現像スリープ１５Ｙの他端側の軸部材は、ケーシングの他端側の側面に貫通して外部に突出しており、その突出箇所には図示しないスリーブ下流ギヤが固定されている。また、先に図２に示した第１搬送スクリュウ７Ｙ、第２搬送スクリュウ１０Ｙも、その軸部材をケーシング他端側の側面に貫通させており、その突出箇所には図示しない第１スクリュウギヤ、第２スクリュウギヤが固定されている。現像スリーブ１５Ｙがスリーブ上流ギヤ１３１Ｙによる駆動伝達によって回転すると、それに伴い、他端側においてスリーブ下流ギヤが回転する。そして、スリーブ下流ギヤに噛み合っている第２スクリュウギヤで駆動力を受ける第２搬送スクリュウ１１Ｙが回転するとともに、第２スクリュウギヤに噛み合っている第１スクリュウギヤで駆動力を受ける第１搬送スクリュウ８Ｙが回転する。他色用のプロセスユニットも同様の構成である。
【００４６】
このように、原動ギヤ１２１、現像ギヤ１２２、第１中継ギヤ１２５、クラッチ入力ギヤ１２６、クラッチ出力ギヤ１２８、第２中継ギヤ１２９、第３中継ギヤ１３０、スリーブ上流ギヤ１３１、スリーブ下流ギヤ、第２スクリュウギヤ、及び第１スクリュウギヤからなる現像ギヤ群が、各プロセスユニットにそれぞれ対応して４組構成されている。
【００４７】
図８は、Ｙ用の感光体ギヤ１３３Ｙと、その周囲構成とを示す斜視図である。同図において、原動ギヤ１２１Ｙには、現像ギヤ１２２Ｙの第１ギヤ部１２３Ｙの他、潜像ギヤたる感光体ギヤ１３３Ｙが噛み合っている。駆動伝達回転部材としての感光体ギヤ１３３Ｙは、本体側駆動伝達部に回動自在に強いされている。感光体ギヤ１３３Ｙの直径は、感光体の直径よりも大きくなっている。プロセス駆動モータ１２０Ｙが回転すると、その回転駆動力が原動ギヤから感光体ギヤ１２１Ｙに一段減速で伝達されて感光体が回転駆動する。他色用のプロセスユニットも同様の構成である。このように、本画像形成システムのプリンタにおいては、原動ギヤ１２１及び感光体ギヤ１３３からなる潜像ギヤ群が各プロセスユニットにそれぞれ対応して４組構成されている。
【００４８】
プロセスユニットの感光体の回転軸と、プリンタ本体側に支持される感光体ギヤ１３３とは、感光体の回転軸の端部に固定されたカップリングによって連結される。各色においてそれぞれ、現像ギヤを感光体ギヤとは異なる現像モータによって駆動させるようにしてもよい。
【００４９】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図９は、本プリンタの電気回路の要部を示すブロック図である。同図において、制御部２００は、演算手段たるＣＰＵ２００ａ、情報記憶手段たるＲＡＭ２００ｂ及びＲＯＭ２００ｃなどから構成されている。そして、プロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、転写ユニット４０、現像バイアス電源回路２０３、１次転写バイアス電源回路２０４、２次転写バイアス電源回路２０５、転写ユニット６０、トナー供給装置２０６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋなどの駆動を制御する。
【００５０】
現像バイアス電源回路２０３は、制御部２００から送られてくる制御信号に基づいて、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像スリーブにそれぞれ制御信号に応じた値の現像バイアスを個別に出力する。
【００５１】
１次転写バイアス電源回路２０４は、制御部２００から送られてくる制御信号に基づいて、４つの１次転写ローラ（４５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）にそれぞれ制御信号に応じた値の１次転写バイアスを個別に出力する。
【００５２】
２次転写バイアス電源回路２０５は、制御部２００から送られてくる制御信号に応じた値の２次転写バイアスを上述の２次転写ローラ（５０）に出力する。
【００５３】
トナー供給装置２０６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、制御部２００から送られてくる制御信号に基づいて、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像ユニットにＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを供給する。
【００５４】
本プリンタは、画像データ入力ポート２０２を備えており、これによって外部のパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報を受信する。受信された画像情報は、書込制御回路２０１を介して制御部２００に入力される。書込制御回路２０１は、画像情報に基づいて光書込ユニット２０の駆動を制御する。
【００５５】
図１０は、制御部２００によって実施されるトナー強制消費判定処理の制御フローを示すフローチャートである。制御部２００は、書込制御回路２０１から送られてくる画像情報に基づいて、プリント１枚あたりにおけるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ出力画像面積を算出する（ステップ１：以下、ステップをＳと記す）。そして、算出したＹ出力画像面積について所定の閾値を下回っているか否かを判定し（Ｓ２）、下回っている場合には（Ｓ２でＹ）、Ｙ出力画像面積に応じたＹトナー強制消費量を算出及び記憶した後（Ｓ３）、Ｙトナー強制消費フラグをセットする（Ｓ４）。Ｃ，Ｍ，Ｋについても、同様にして、出力画像面積の算出、閾値を下回っているか否かの判定、トナー強制消費量の算出、及びトナー強制消費フラグのセットなどを行う。このようなトナー強制消費判定処理により、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれについて、プリント１枚あたりにおける出力画像面積が所定の閾値を下回っている場合には、出力画像面積に応じたトナー強制消費量の算出及び記憶や、トナー強制消費フラグのセットが行われる。
【００５６】
図１１は、本プリンタのフルカラープリントモードにおいて、上述のＭトナー強制フラグがセットされた場合における各機器の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。同図において、「ＬＤ書込」は、光書込ユニット（２０）による書込処理を意味している。また、同図においては、１枚のプリント処理が単独で行われた例を示している。Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの感光体（３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に対する光書込処理が開始されてしばらくすると、１次転写ローラ（４５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）にそれぞれ１次転写バイアスが所定時間印加される。これにより、それぞれの感光体に形成されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が中間転写ベルト（４１）上に１次転写される。その後、Ｍの光書込処理だけが所定時間行われる。これにより、Ｍ用の感光体（３Ｍ）にＭトナー強制消費用の静電潜像が形成されて、Ｍトナー強制消費用画像として現像される。このようにしてＭトナー強制消費用画像が形成されると、Ｍ用の１次転写ローラ（４５Ｍ）に対して１次転写バイアスが印加されて、Ｍトナー強制消費用画像が中間転写ベルト（４１）に１次転写される。このＭトナー強制消費用画像は、先に図１に示した画像除去手段たるベルトクリーニングユニット４２によってベルトから除去される。
【００５７】
なお、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー強制消費用画像は、それぞれ、図１０に示したトナー強制消費判定処理で算出されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー強制消費量に応じた面積で形成される。出力画像面積と上記閾値との差が大きくなるほど、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー強制消費用画像がより大きな面積で形成されて、より多量のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーが強制消費される。また、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー強制消費用画像の形成処理と、これの除去処理とが行われた後には、図１０に示したトナー強制消費消費判定処理にてセットされたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー強制消費フラグが解除される。
【００５８】
Ｍトナー強制消費フラグだけがセットされた例について説明したが、他色のトナー強制消費フラグがセットされれば、同様にして、その色のトナー強制消費用画像が形成されて中間転写ベルト４１に１次転写された後、ベルトクリーニングユニット４２によって除去される。
【００５９】
かかる構成の本プリンタにおいては、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれについて、ドラムクリーニング装置によって感光体から除去した転写残トナーをトナーリサイクル機構によって現像ユニットに搬送してリサイクルすることで、低コスト化を図ることができる。また、感光体上に形成したトナー強制消費用画像を中間転写ベルト４１に転写した後、画像除去手段たるベルトクリーニングユニット４２によって除去する。このようにしてトナー強制消費用画像を除去することで、トナー強制消費用画像中のトナー、即ち、過剰に撹拌してしまったおそれのあるトナー、をドラムクリーニング装置とトナーリサイクル機構とを介して現像ユニットに戻してしまうことがなくなる。そして、これにより、現像ユニット内で劣化トナーを発生させるによる画質低下の発生を抑えることができる。
【００６０】
なお、１枚プリントジョブの終了直前にトナー強制消費用画像を形成する例について説明したが、トナー強制消費用画像の形成タイミングはジョブ終了直前に限られるものではない。例えば、複数枚の記録紙に画像を連続的に出力する連続プリントモードでは、感光体における紙間領域にトナー強制消費用画像を形成してもよい。また例えば、プリントジョブの終了後にトナー強制消費処理を実施してもよい。また例えば、画像情報に基づくトナー像を感光体の画像領域に形成するとともに、感光体の軸線方向の端部付近にある非画像領域（最大サイズの記録紙よりも幅広の領域）にトナー強制消費用画像を形成してもよい。この場合、２次転写ローラ（５０）として、中間転写ベルト（４１）の幅方向の両端部にある非画像領域には接触しない長さのものを用いれば、トナー強制消費用画像を２次転写ローラ（５０）表面に転移させずに、ベルトクリーニングユニット（４２）によって除去することが可能である。
【００６１】
また、プリント１枚あたりにおける出力画像面積が所定の閾値を下回った場合にトナー強制消費処理を実施する例について説明したが、所定枚数のプリントにおける累積出力画像面積が所定の閾値を下回った場合など、所定期間内における累積出力画像面積に基づいてトナー強制消費処理を実施するようにしてもよい。
【００６２】
また、フルカラー画像を形成するプリンタの例について説明したが、モノクロ画像だけを形成する画像形成装置についても、本発明の適用が可能である。
【００６３】
また、各色についてそれぞれ専用の感光体を設けたいわゆるタンデム方式によってフルカラー画像を形成するプリンタの例について説明したが、１つの感光体だけを用いてフルカラー画像を形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。例えば、感光体の周囲にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像装置を配設し、感光体上に順次形成したＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像を中間転写体に順次重ね合わせてフルカラー画像を得る画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。
【００６４】
また、感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像を中間転写ベルト４１上に重ね合わせて転写した後、記録紙Ｐに一括２次転写する方式のプリンタについて説明したが、紙搬送ベルトなどといった表面無端移動体の表面に保持した記録紙に、感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像を直接重ね合わせて１次転写する方式の画像形成装置にも本発明の適用が可能である。かかる構成の画像形成装置の場合には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー強制消費用画像については、記録紙に代えて、紙搬送ベルト等の表面無端移動体の表面に転写すればよい。
【００６５】
ところで、上述のように、本プリンタでは、カラープリントモードでは、Ｋ用の感光体３Ｋのみならず、Ｙ，Ｃ，Ｍ用の感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍも中間転写ベルト４１に当接させてＹ，Ｃ，Ｍ用の１次転写ニップを形成する。カラープリントモードにおいて、Ｙ，Ｃ，Ｍの３色のうち、何れか１色又は２色については全く出力しない場合もあるが、このような場合でも、感光体についてはＹ，Ｃ，Ｍの３色全てを中間転写ベルト４１に当接させる。そして、感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍと中間転写ベルト４１との摺擦による画像の擦れを回避するために、それら３色の感光体の全てを回転駆動させる。但し、現像ユニットについては、出力が全くなされない場合には駆動する必要はない。そこで、カラープリントモードにおいて、Ｙ，Ｃ，Ｍの３色のうち、出力が全くなされない色がある場合には、その色について、上述した現像クラッチを切って、現像ユニットの駆動を停止させることが望ましい。このようにすることで、出力が全くなされない色の現像ユニットを空運転してしまうことによるトナーの劣化を回避することができる。
【００６６】
なお、低コスト化を図る目的で、上述のような現像クラッチを設けずに、感光体と現像ユニットとを常に同時に駆動する方式のタンデム画像形成装置も実用化されている。かかる構成では、カラープリントモードにおいて、Ｙ，Ｃ，Ｍの３色のうち、出力ゼロの色がある場合でも、その色の現像ユニットを駆動せざるを得ず、トナーの劣化を助長してしまう。本発明は、このようなトナーの劣化を抑えるのに特に有効である。
【００６７】
次に、第１実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、実施例に係るプリンタの構成は第１実施形態に係るプリンタと同様である。
［第１実施例］
先に示した図１において、感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋから中間転写ベルト４１に１次転写された図示しないＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー強制消費用画像は、ベルトクリーニングユニット４２によるクリーニング位置にさしかかる前に、２次転写ローラ５０との対向位置を通過する。この際、当接部材たる２次転写ローラ５０が中間転写ベルト５０に当接して２次転写ニップを形成していると、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー強制消費用画像が２次転写ローラ５０に転移してしまうおそれがある。
【００６８】
そこで、第１実施例に係るプリンタにおいては、当接部材たる２次転写ローラ５０を中間転写ベルト４１に接離させる図示しない接離手段を備えている。そして、制御部（２００）は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー強制消費用画像を、画像情報に基づくＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像とは別のタイミングで感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成する制御を実施する。そして、少なくとも中間転写ベルト４１上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー強制消費用画像が転写ニップたる２次転写ニップを通過するタイミングでは、図１２に示すように、接離手段によって２次転写ローラ５０をベルト表面から離間させる制御を実施するようになっている。
【００６９】
かかる構成では、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー強制消費用画像を２次転写ローラ５０に転移させてしまうことによる記録紙Ｐの裏汚れを回避することができる。
【００７０】
［第２実施例］
第１実施例に係るプリンタでは、このようにして記録紙Ｐの裏汚れを回避することができるが、上述の接離手段を設けることで、装置を大型化してしまう。そこで、第２実施例に係るプリンタでは、接離手段を設ける代わりに、２次転写バイアスの極性を変化させる構成を設けている。
【００７１】
図１３は、第２実施例に係るプリンタのフルカラープリントモードにおいて、上述のＭトナー強制フラグがセットされた場合における各機器の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャートである。同図においても、先に示した図１１と同様に、１枚のプリント処理が単独で行われた例を示している。Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの感光体（３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に対する光書込処理が開始されてしばらくすると、１次転写ローラ（４５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）にそれぞれ１次転写バイアスが所定時間印加される。これにより、それぞれの感光体に形成されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が中間転写ベルト（４１）上に１次転写される。その後、ベルト上の４色トナー像が２次転写ニップに進入するのに先立って、トナーとは逆極性の２次転写画像バイアスが２次転写ローラ（５０）に所定時間印加される。これにより、２次転写ニップやその近傍において、トナーをベルト表面側から２次転写ローラ（５０）側に向けて静電移動させる電界が形成されて、中間転写ベルト（４１）上の４色トナー像が２次転写ニップ内で記録紙に２次転写される。
【００７２】
このような２次転写が終了してしばらくすると、Ｍの光書込処理だけが所定時間行われる。これにより、Ｍ用の感光体（３Ｍ）にＭトナー強制消費用の静電潜像が形成されて、Ｍトナー強制消費用画像として現像される。そして、Ｍ用の１次転写ローラ（４５Ｍ）に対して１次転写バイアスが印加されて、Ｍトナー強制消費用画像が中間転写ベルト（４１）に１次転写される。その後、このＭトナー強制消費用画像が２次転写ローラ（５０）との対向位置に進入するのに先立って、トナーと同極性の２次転写逆バイアスが２次転写ローラ（５０）に印加される。これにより、２次転写ニップやその近傍において、トナーを２次転写ローラ（５０）側からベルト表面側に向けて静電移動させる逆電界が形成されて、中間転写ベルト（４１）上の４色トナー像の２次転写ローラ（５０）への逆転移が回避される。
【００７３】
なお、トナーとは逆極性の２次転写バイアスを２次転写ローラ（５０）に印加することで順方向の２次転写電界を形成する一方で、トナーと同極性の２次転写バイアスを２次転写ローラ（５０）に印加することで２次転写ニップに逆電界を形成する例について説明したが、順方向の２次転写電界や逆電界の形成方法については、これに限られるものではない。例えば、２次転写ローラ（５０）へのバイアス印加を停止するとともに、２次転写バックアップローラ（４６）にトナーとは逆極性のバイアスを印加することで、逆電界を形成してもよい。また例えば、トナーとは逆極性のバイアスを２次転写バックアップローラ（４６）に印加することで２次転写ニップに順方向の２次転写電界を形成してもよい。
【００７４】
次に、本発明を適用した第２実施形態のプリンタについて説明する。
図１４は、第２実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、潜像担持体たるドラム状の感光体３は、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。この感光体３の周りには、帯電手段としての帯電装置５、現像手段としての現像ユニット（現像装置）７、転写搬送ユニット７０、転写残トナー除去手段たるドラムクリーニング装置４などが配設されている。
【００７５】
帯電装置５は、図示しない帯電バイアス電源回路によって帯電バイアスが印加されながら回転駆動される帯電ローラ６を感光体３に近接又は接触させている。この帯電ローラ６と感光体３との間に放電を生じせしめることで、感光体３の表面を、トナーの正規帯電極性と同極性である負極性（マイナス極性）に一様に帯電せしめる。ここで言うトナーの正規帯電極性とは、後述する現像装置７内に収容され且つ適度な撹拌がなされたトナーの平均的な帯電量の極性のことである。この平均的な帯電量については、後述するトナー帯電分布測定器によって測定することが可能である。また、帯電バイアスは、ＡＣ電圧にＤＣ電圧が重畳されたものである。なお、帯電ローラ６の代わりに、帯電ブラシを当接させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャーのように、チャージャー方式によって感光体３を一様帯電せしめるものを用いてもよい。
【００７６】
本プリンタは、図示しないパーソナルコンピュータやスキャナ等から送られている画像情報を受信する図示しない画像情報受信手段を有している。また、この画像情報受信手段によって受信された画像情報に基づいて、レーザーダイオード又はＬＥＤダイオードを駆動して潜像書込用のレーザ光を生成し、これによって感光体３を光走査する図示しない光書込ユニットも有している。この光書込ユニットの構成は、例えば先に図１に示し第１実施形態に係るプリンタの光書込ユニット２０と同様である。
【００７７】
帯電装置５によって負極性に一様帯電せしめられた感光体３の表面は、画像情報受信手段によって受信された画像情報に基づいてレーザ光を生成する光書込ユニットによって露光走査されて静電潜像を担持する。この静電潜像は、図示しないブラックトナーと磁性キャリアとを含有する現像剤を収容している現像ユニット（現像装置）７によって現像されてブラックのトナー像となる。現像ユニット７の構成は、先に図２に示した第１実施形態に係るプリンタのＹ用の現像ユニット７Ｙと同様である。
【００７８】
転写手段たる転写搬送ユニット７０は、記録部材保持体たる無端状の紙搬送ベルト７１を、従動ローラ７２と駆動ローラ７３とによって張架しながら、駆動ローラ７３の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめている。紙搬送ベルト７１のループ内には、転写バイアス電源回路７６によって転写バイアスを印加される転写ローラ７４が配設されており、感光体３との間に紙搬送ベルト７１を挟み込んでいる。これにより、紙搬送ベルト７１のおもて面と、感光体３の周面とが当接する転写ニップが形成されている。
【００７９】
転写搬送ユニット７０の図中右側方には、レジストローラ対３５が配設されている。このレジストローラ対３５は、図示しない給紙カセットから送られてくる記録部材としての記録紙Ｐをローラ間に挟み込んだ後、転写ニップで感光体３上のトナー像に重ね合わせ得るタイミングで、紙搬送ベルト７１の上部張架面に向けて送り出す。送り出された記録紙Ｐは、紙搬送ベルト７１の上部張架面に静電吸着された後、ベルトの移動に伴って転写ニップに進入する。転写搬送ユニット７０の構成要素である転写バイアス電源７６は、この進入に先立って、転写ローラ７４にトナーの正規帯電極性とは逆極性、即ち正極性（プラス極性）の転写バイアスを転写ローラ７４に印加する。これにより、転写ローラ７４から紙搬送ベルト７１の裏面に正極性の転写電流が流れる。そして、感光体３上のトナー像が、転写ニップ内に進入した記録紙Ｐに転写される。つまり、転写手段たる転写搬送ユニット７０は、上述の画像情報に基づいて感光体３上に形成されたトナー像を感光体３から紙搬送ベルト７１上の記録紙Ｐに転写する場合には、次のような電荷を紙搬送ベルト７１に付与する。即ち、トナーの正規帯電極性とは逆極性の電荷である。これにより、感光体３の表面上において正規帯電極性（負極性）に帯電しているトナー粒子に対し、感光体３の表面側から紙搬送ベルト７１の表面側に向かう静電気力を付与する電界を、感光体３と紙搬送ベルト７１との間に形成する。
【００８０】
紙搬送ベルト７１の表面移動に伴って転写ニップを通過した記録紙Ｐは、駆動ローラ７３に対するベルト掛け回し箇所で紙搬送ベルト７１から曲率分離あるいは図示しない分離爪によって分離された後、定着ユニット（定着装置）６０に受け渡される。
【００８１】
定着ユニット６０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ６０ａと、これに圧接する加圧ローラ６０ｂとによって定着ニップを形成している。紙搬送ベルト７１から定着ユニット６０に受け渡された記録紙Ｐは、この定着ニップに挟まれる。そして、ニップ圧や加熱の作用によって表面にトナー像が定着せしめられる。このようにしてトナー像が定着せしめられた記録紙Ｐは、図示しない排紙ローラ対を経由した後、機外へと排出される。
【００８２】
転写ニップを通過した後の感光体３表面に残留している転写残トナーは、転写残トナー除去手段としてのドラムクリーニング装置４によって感光体３表面から掻き取り除去される。除去後のトナーは、ドラムクリーニング装置４内の回収スクリュウ４ａによってドラムクリーニング装置４における図紙面に直交する方向の端部まで搬送された後、トナーリサイクル機構１６に受け渡される。
【００８３】
トナーリサイクル手段としてのトナーリサイクル機構１６は、ドラムクリーニング装置４から受け取ったトナーを、図中矢印Ａで示すように現像ユニット７内に搬送する。これにより、感光体３表面から除去された転写残トナーが現像ユニット７内に戻されてリサイクル使用される。なお、トナーリサイクル機構１６としては、先に図２に示した第１実施形態に係るプリンタのトナーリサイクル機構１６と同様の構成のものを使用することができる。また、搬送管内にオーガ等の回転部材を具備し、この回転部材の回転に伴ってトナーを搬送するものでもよい。先に図２に示した第１実施形態に係るプリンタにおいても、図示の構成のものに代えて、搬送管内に回転部材を具備するものを用いてもよい。
【００８４】
現像ユニット７内の現像剤に対しては、第１実施形態に係るプリンタと同様にして、図示しないトナーカートリッジ内のトナーが適宜補給される（図中矢印Ｂ）。
【００８５】
第２実施形態に係るプリンタの図示しない制御部も、第１実施形態に係るプリンタと同様に、トナー強制消費判定処理を行う。図１５は、本プリンタの制御部によって実施されるトナー強制消費判定処理の制御フローを示すフローチャートである。制御部は、図示しない光書込ユニットの書込制御回路から送られてくる画像情報に基づいて、プリント１枚あたりにおける出力画像面積を算出する（Ｓ１）。そして、算出した出力画像面積について所定の閾値を下回っているか否かを判定する（Ｓ２）。ここで、出力画像面積が所定の閾値を下回るということは、画像面積が小さく且つトナー消費量が比較的少ないことに起因して、現像ユニット７でトナーが過剰に撹拌されて劣化し易い状態におかれたことを示している。そこで、出力画像面積が所定の閾値を下回っている場合には（Ｓ２でＹ）、出力画像面積に応じたトナー強制消費量を算出及び記憶した後（Ｓ３）、トナー強制消費フラグをセットする（Ｓ４）。このようなトナー強制消費判定処理により、プリント１枚あたりにおける出力画像面積が所定の閾値を下回っている場合には、出力画像面積に応じたトナー強制消費量の算出及び記憶や、トナー強制消費フラグのセットが行われる。
【００８６】
トナー強制消費フラグがセットされた場合には、プリントジョブの終了時に、トナー強制消費用画像が感光体３に形成される。また、複数枚の記録紙Ｐに対するプリント動作が連続的に行われる連続プリント動作中である場合には、１枚の記録紙Ｐに対するプリント動作と、後続の１枚の記録紙Ｐに対するプリント動作との間に、連続プリント動作が一時中断されてトナー強制消費用画像が感光体３に形成される。このトナー強制消費用画像は、上述したトナー強制消費判定処理で算出されたトナー強制消費量に応じた面積及び濃度で形成される。具体的には、出力画像面積と上述の閾値との差が大きくなるほど、トナー強制消費用画像がより大きな面積で形成されて、より多量のトナーが現像ユニット７内から排出される。
【００８７】
図１６は、トナー強制消費処理を行っている状態の本プリンタを示す概略構成図である。図示のように、トナー強制消費処理は、給紙路内に記録紙Ｐを通紙していない状態で行われる。感光体３上に形成されたトナー強制消費用画像は、感光体３の回転に伴って転写ニップに進入する。転写搬送ユニット７０の転写バイアス電源７６は、この進入に先立って、転写ローラ７４にトナーの正規帯電極性と同極性、即ち負極性（マイナス極性）の強制消費用転写バイアスを転写ローラ７４に印加する。これにより、転写ローラ７４から紙搬送ベルト７１の裏面に負極性の転写電流を流して、感光体３上のトナー強制消費用画像を紙搬送ベルト７１の表面に転写する。即ち、転写手段たる転写搬送ユニット７０は、トナー強制消費用画像を感光体３から紙搬送ベルト７１に転写する場合には、紙搬送ベルト７１に対してトナーの正規帯電極性と同極性の電荷を付与する。これにより、感光体３の表面上において正規帯電極性とは逆極性（正極性）に帯電している逆帯電トナー粒子対して、感光体３表面側から紙搬送ベルト７１の表面側に向かう静電力を付与する電界を、感光体３と紙搬送ベルト７１との間に形成する。
【００８８】
現像に用いられるトナー中における個々のトナー粒子は、適切な電荷や流動性を発揮するためにその表面にシリカ等の外添剤が外添されている。この外添剤がトナー粒子の表面上に吸着していれば、トナー粒子が適切に帯電する。しかし、現像ユニット７内での過剰な撹拌によって劣化したトナー粒子は、現像ユニット７内における過剰な撹拌によって繰り返しストレスを受けたことで、表面の外添剤を離脱させていたり、外添剤を粒子母材中に埋没させていたりする。このような劣化トナー粒子は、図１７に示すように、正規帯電極性側への帯電量を通常よりも大幅に低下させたり、正規帯電極性とは逆極性に帯電したりする。更には、通常のトナー粒子よりも流動性を低下させていることで凝集し易くなっている。このため、転写ニップを通過するときに、紙搬送ベルト７１の表面に転写されずに感光体３の表面上に残留し易い状態になっている。すると、転写ニップで劣化トナー粒子を感光体３の表面上に残留させ、その後のクリーニングやリサイクルによって現像ユニット７内に戻してしまう可能性が高くなる。
【００８９】
そこで、本プリンタにおいては、トナー強制消費用画像を感光体３の表面移動に伴って転写ニップに進入させる際には、転写ローラ７４に対してトナーの正規帯電極性と同極性（図示の例では負極性）の強制消費用転写バイアスを印加する。これにより、トナー強制消費用画像中に含まれるトナー粒子のうち、劣化トナー粒子を感光体３から紙搬送ベルト７１に転移させつつ、未劣化のトナー粒子（正規の負極性に帯電）を転写ニップで感光体３の表面上に残す。そして、紙搬送ベルト７１上に転写した劣化トナー粒子については、転写後トナー除去手段としてのベルトクリーニングユニット７５によって紙搬送ベルト７１の表面上から除去する。除去された劣化トナーは、ベルトクリーニングユニット７５内の排出スクリュウ７５ａによってユニットの図紙面に直交する方向の端部まで搬送された後、図示しない廃トナーボトルに落とし込まれる（図中矢印Ｃ）。
【００９０】
一方、転写ニップで紙搬送ベルト７１の表面に転写せずに感光体３の表面上に残した未劣化のトナー粒子については、ドラムクリーニング装置４によって感光体３の表面から除去した後、トナーリサイクル機構１６によって現像ユニット７内に戻す。これにより、未劣化のトナー粒子の再利用が有効に図られる。また、本プリンタの制御部は、これまで説明したトナー強制処理処理を終えると、上述したトナー強制消費フラグを解除する。
【００９１】
このように、本プリンタでは、トナー強制消費用画像の形成によって現像ユニット７内から感光体３の表面に強制的に排出した劣化トナー粒子を、転写ニップで紙搬送ベルト７１に転移させた後、ベルトクリーニングユニット７５によって除去する。これにより、現像ユニット７内で劣化トナー粒子を蓄積させることによる画質低下の発生を抑えることができる。更に、トナー強制消費用画像中のトナー粒子のうち、未劣化のトナー粒子については、転写ニップで紙搬送ベルト７１に転移させずに感光体３の表面上に残しておき、ドラムクリーニング装置４からトナーリサイクル機構１６を経て現像ユニット７に戻す。これにより、第１実施形態に係るプリンタに比べて、トナー強制消費用画像を形成することによる未劣化のトナー粒子の無駄な廃棄を回避することができる。つまり、本プリンタにおいては、トナー強制消費用画像として現像ユニット７内から強制的に排出したトナーのうち、劣化トナー粒子だけを選択的に感光体３から紙搬送ベルト７１に転移させて回収する一方で、未劣化トナーについてはドラムクリーニング装置４で回収してリサイクル使用することで、無駄なトナーの廃棄を回避することができる。
【００９２】
なお、図１７に示したトナー帯電量分布のグラフは、現像ユニット７内から取り出したトナーを、ホソカワミクロン社製のトナー帯電分布測定器（イースバートアナライザ  ＥＳＴ−３）によって実際に測定した結果を示している。
【００９３】
トナー強制消費の必要性を判定するトナー強制消費処理としては、図１５に示した処理の他、次のような処理を採用することが可能である。即ち、本プリンタの作像手段の現像能力を測定し、その結果に基づいてトナー強制消費の必要性を判定するのである。具体的には、感光体３、帯電装置５、現像ユニット７、光書込ユニット等からなる作像手段の現像能力は、現像ポテンシャルと、単位面積たりにおけるトナー付着量との関係を示すグラフの傾きである現像γで表される。現像ポテンシャルとは、感光体表面の静電潜像と、現像バイアスが印加される現像スリーブ表面との電位差のことである。かかる現像γを所定のタイミングで測定する。具体的には、互いにトナー付着量の異なる５［ｃｍ２］程度の複数のベタトナー像を具備するパターン像を感光体３の表面上に形成した後、紙搬送ベルト７１に転写する。そして、このパターン像における各ベタトナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量を、反射型フォトセンサ７８（図１６参照）によって検知する。この反射型フォトセンサ７８は、図１８に示すように、紙搬送ベルト７１上のベタトナー像に対して光を照射する発光素子７８ａと、紙搬送ベルト７１上で正反射した正反射光を受光する正反射型受光素子７８ｂと、ベタトナー像の表面で拡散反射した拡散反射光を受光する拡散反射型受光素子７８ｃとを有している。正反射型受光素子７８ｂによる受光量や、拡散反射型受光素子７８ｃによる受光量に基づいて、ベタトナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量を求めることができる。制御部は、各ベタトナー像に対するトナー付着量と、現像ポテンシャルとの関係を示す近似直線を算出し、この近似直線の傾きを現像γとする。かかる現像γが所定の閾値よりも小さな傾きとなった場合には、現像ユニット７内に劣化トナー粒子が蓄積していることにより、転写ニップで所望量のトナーを紙搬送ベルト７１に転写することができなかった可能性が高い。そこで、制御部は、所定のタイミングで上述のパターン像を感光体３表面上に形成した後、紙搬送ベルト７１に転写する制御を実施した後、次のようなトナー強制消費判定処理を行う。即ち、図１９に示すように、反射型フォトセンサ７８による検知結果と、パターン像を形成したときの各ベタトナー像についての現像ポテンシャルとに基づいて、現像γを算出する（Ｓ１）。そして、算出した現像γについて所定の閾値を下回っているか否かを判定する（Ｓ２）。そして、現像γが所定の閾値を下回っている場合には（Ｓ２でＹ）、現像γに応じたトナー強制消費量を算出及び記憶した後（Ｓ３）、トナー強制消費フラグをセットする（Ｓ４）。
【００９４】
なお、先に説明した実施形態に係るプリンタにおいても、同様にして、各色についての現像γに基づいて、各色におけるトナー強制消費の必要性を判定させるようにしてもよい。
【００９５】
本プリンタにおいては、トナー強制消費用画像を転写ニップに進入させる際に転写ローラ７４から紙搬送ベルト７１に付与する電荷量の絶対値を、通常の転写時に転写ローラ７４から紙搬送ベルト７１に付与する電荷量の絶対値よりも少なくする。より詳しくは、通常の転写時には、紙搬送ベルト７１から感光体３に向けて流れる実効転写電流を＋３０［μＡ］に定電流制御する。この一方で、トナー強制消費用画像を転写ニップに進入させる際には、実効転写電流を−２０［μＡ］に定電流制御する。これは次に説明する理由からである。即ち、実効転写電流の値（転写電界の強度）が良好な転写効率を得るのに適した値に設定されている場合、転写ニップ内で放電を発生させることがある。劣化トナー粒子の含有率が比較的低い正常なトナーの場合、このような放電が発生しても個々のトナー粒子の帯電量が十分であるため、放電に伴って正規極性とは逆極性に帯電してしまうトナー粒子の量はごく微量である。そして、逆極性に帯電してしまったトナーは、転写残トナーとなってリサイクルされるので問題ない。ところが、トナー強制消費用画像中に含まれる逆帯電トナー粒子は、逆極性側への帯電量がそれほど多くないため、転写ニップ内で放電が発生すると、正規の帯電極性に帯電してしまい易い。すると、転写ニップ内で紙搬送ベルト７１に転移せずに感光体３の表面上に残って、現像ユニット７に戻されてしまうことになる。また、現像ユニット７に補給された直後に十分に帯電しないままに現像に寄与した未劣化のトナーが、ニップ内での放電に伴って正規極性とは逆極性に帯電すると、未劣化であるにもかかわらず、紙搬送ベルト７１に転移してしまう。すると、ベルトクリーニングユニット７５を経て最終的には廃トナーボトルに至ってしまう。そこで、トナー強制消費用画像を転写ニップに進入させる際には、電荷量の絶対値を通常の転写時よりも少なくするのである。かかる構成では、転写ニップ内での放電に起因する劣化トナー粒子のリサイクルや、未劣化トナー粒子の無駄な廃棄の発生を抑えることができる。
【００９６】
また、本プリンタにおいては、紙搬送ベルト７１として、その表面摩擦係数が感光体３の表面摩擦係数よりも大きいもの、を用いている。これは次に説明する理由からである。即ち、上述したように、劣化トナー粒子には、正規帯電極性とは逆極性に帯電しているものの他、正規帯電極性ではあるものの、その帯電量が通常よりも大幅に少なくなっているものがある。このような低帯電量劣化トナー粒子は、正規帯電極性と同極性の強制消費用転写バイアスの条件下でも、感光体３から紙搬送ベルト７１に転写されないおそれがある。ここで、劣化トナー粒子は、逆帯電であるか低帯電量であるかにかかわらず、上述したように、流動性が悪化しているため、他の物体との付着力を高めている。このような劣化トナー粒子は、２つの部材の間に挟み込まれた後に２つの部材が離間する際に、表面摩擦係数のより大きな部材の方に付着する。そこで、本プリンタでは、紙搬送ベルト７１として、感光体３よりも表面摩擦係数の大きなものを用いることで、劣化トナー粒子を転写ニップで感光体３表面から紙搬送ベルト７１に転移させ易くしている。かかる構成では、トナー強制消費用画像に含まれる劣化トナー粒子のうち、逆帯電トナー粒子のみならず、低帯電量トナーも紙搬送ベルト７１に転写して、劣化トナーの回収効率を向上させることができる。
【００９７】
なお、感光体３や紙搬送ベルト７１の表面摩擦係数については、オイラーベルト法によって測定することが可能である。オイラーベルト法では、図２０に示すように、台座に固定した被検対象３０１の上に、幅３０［ｍｍ］、長さ２９７［ｍｍ］にカットした上質紙（リコーＴｙｐｅ６２００）３０２を乗せる。この上質紙の一端側に重さ１００［ｇ］の分銅３０３を取り付ける。また、もう一方の端部には、デジタルフォースゲージに取り付ける。そして、デジタルフォースゲージを載せている移動ステージ３０５に対し、レール３０６上を５［ｍｍ／ｓｅｃ］以下の一定速度で移動させる力を加重を付与し、移動ステージ３０５が移動し始めたときの加重を読み取る。そして、「表面摩擦係数μ＝（２／π）×Ｌｏｇ（測定荷重／１００ｇ）」という公式に基づいて（πは円周率：３．１４）、表面摩擦係数μを算出する。なお、ベルトを被検対象とする場合には、ドラム状の筒の周面にベルトを固定する。
【００９８】
本プリンタでは、紙搬送ベルト７１として、それ自体が感光体３よりも大きな表面摩擦係数を発揮するものを用いたが、必ずしもかかる構成を採用する必要はない。それ自体の表面摩擦係数が感光体３よりも大きくても、潤滑剤の塗布等により、少なくとも転写ニップ内で紙搬送ベルト７１の表面摩擦係数を感光体３よりも大きくすればよいからである。例えば、ドラムクリーニング装置４やベルトクリーニングユニット７５として、それぞれクリーニング対象の表面にステアリン酸亜鉛などの潤滑剤を塗布するものを用いる場合には、次のようにすればよい。即ち、ドラムクリーニング装置４による潤滑剤塗布量をベルトクリーニングユニット７５による潤滑剤塗布量よりも多くして、転写ニップ内で紙搬送ベルト７１の表面摩擦係数を感光体３よりも大きくするのである。また、ドラムクリーニング装置４として潤滑剤塗布機能を有さないものを用いる一方で、ベルトクリーニングユニット７５として潤滑剤塗布機能を有するものを用い、その潤滑剤塗布量の調整によって転写ニップ内のベルトの表面摩擦係数を感光体３よりも大きくしてもよい。潤滑剤塗布後の表面摩擦係数についても、潤滑剤塗布後の感光体３や紙搬送ベルト７１を被検対象として、オイラーベルト法によって測定することが可能である。
【００９９】
本発明者らは、実際に次のような実験を行った。即ち、ドラムクリーニング装置４やベルトクリーニングユニット７５に、それぞれ潤滑剤塗布機構を付設した。この潤滑剤塗布機構は、滑剤としてのステアリン酸亜鉛塊と、クリーニング対象（感光体３又は紙搬送ベルト７１）との両方に当接しながら回転するブラシローラと、ステアリン酸亜鉛塊をブラシローラに向けて付勢するバネとを具備している。そして、ブラシローラによってステアリン酸亜鉛塊から掻き取って得たステアリン酸亜鉛粉末を、クリーニング対象に塗布する。かかる潤滑剤塗布機構を、クリーニングブレードとの当接位置よりも下流側でクリーニング対象に当接させた。そして、ブラシローラのブラシ密度、ブラシ剛性、回転速度、バネによるステアリン酸亜鉛塊の付勢力などの調整によって、ドラムクリーニング装置４やベルトクリーニングユニット７５によるステアリン酸亜鉛粉末の塗布量を調整した。かかる調整により、ステアリン酸亜鉛粉末塗布後の感光体３の表面摩擦係数が０．１〜０．２（オイラーベルト法による）になるようにした。また、ステアリン酸亜鉛粉末塗布後の紙搬送ベルト７１の表面摩擦係数が０．２５〜０．３５（オイラーベルト法による）になるようにした。かかる条件で、テストプリントを行い、所定のタイミングでトナー強制消費処理を実施したところ、感光体３の表面摩擦係数を紙搬送ベルト７１よりも大きくした場合に比べて、ベルトクリーニングユニット７５によって劣化トナーを良好に回収することができた。
【０１００】
本プリンタにおいては、トナー強制消費用画像を感光体３の表面移動に伴って転写工程としての転写ニップに進入させる際における転写ニップ内での紙搬送ベルト７１の表面移動速度を、感光体３の表面移動速度よりも速くするようになっている。これは次に説明する理由からである。即ち、紙搬送ベルト７１と感光体３とに線速差をもたせることで、感光体３上のトナー強制消費用画像のトナー層に対してせん断力を付与する。これにより、感光体３と紙搬送ベルト７１との間で、トナーを表面摩擦抵抗のより高い紙搬送ベルト７１に追従させて移動させ易くする。これにより、トナー強制消費用画像中のトナー粒子のうち、通常よりも付着力を大幅に高めている劣化トナーを感光体３表面上から紙搬送ベルト７１上に機械的に移行させ易くする。更に、感光体３よりも紙搬送ベルト７１の表面移動速度を速くしていることから、紙搬送ベルト７１への移行の際にベルト表面移動方向に像を引き伸ばすことで、トナーの凝集力を低下させる。これにより、劣化トナー中の逆帯電トナー粒子の静電的な転移を助長する。これらの結果、感光体３表面から紙搬送ベルト７１への劣化トナー粒子の転移を促して、トナー強制消費用画像中から劣化トナー粒子をより確実に選別することができる。
【０１０１】
本発明者らが、試験機にて実験をおこなったところ、紙搬送ベルト７１の表面移動速度に対し、感光体３の表面移動速度を０．２〜２［％］程度低くすることで、劣化トナー粒子の転移を良好に促すことができた。但し、線速差はこの数値範囲に限られるものではない。
【０１０２】
なお、本プリンタとは逆に、感光体３の表面移動速度を紙搬送ベルト７１の表面移動速度よりも速くすると、転写ニップでトナー強制消費用画像のトナー層を表面移動方向に縮めることになる。すると、トナー層内でのトナー粒子の凝集力を高めて、劣化トナー粒子を却って紙搬送ベルト７１に転移させ難くしてしまう。
【０１０３】
本プリンタは、画像情報に基づいて感光体３の表面上に形成するトナー像については、現像ユニット７の現像スリーブに−６００［Ｖ］程度の現像バイアスを印加した状態で現像するようになっている。このような条件では、現像に伴って現像スリーブから感光体３の静電潜像に転移するトナーの静電潜像上における単位面積あたりの付着量（以下、現像トナー量という）が０．５［ｍｇ／ｃｍ２］程度になる。そして、感光体３の表面上で、３〜５層のトナー層が形成される。かかるトナー層のうち、感光体２の表面に最も近い１層目のトナーは、全層のうちで最も転写され難い状態になっている。通常のトナー像であれば、この１層目のトナーの若干量が転写残トナーとなっても差し支えない。しかし、トナー強制消費用画像の場合には、１層目における劣化トナーを感光体３表面に残すと、それをリサイクルしてしまうため、現像ユニット７内での劣化トナーの蓄積を抑える上で不利になる。
【０１０４】
そこで、本プリンタにおいては、トナー強制消費用画像を現像する際における現像トナー量を、画像情報に基づくトナー像を現像する際における現像トナー量よりも少なくするようになっている。具体的には、トナー強制消費用画像を現像する際には、現像スリーブに印加する現像バイアスを−６００［Ｖ］から−３００［Ｖ］に下げることで、現像ポテンシャルをより小さくすることで、現像トナー量を半減させている。かかる構成では、トナ強制消費用画像のトナー層数をより少なくすることで、第１層目中の劣化トナー粒子の紙搬送ベルト７１への静電的な転移を促す。更に、第１層目中の劣化トナー粒子を紙搬送ベルト７１に接触させ易くして、感光体３から紙搬送ベルト７１への劣化トナー粒子の機械的な転移も促す。以上の結果、劣化トナー粒子の転移を良好に促すことができる。
【０１０５】
図２１は、本プリンタの制御部によって実施されるトナー強制処理処理の制御フローを示すフローチャートである。トナー強制消費処理を開始すると、転写手段の一部を構成している制御部は、感光体３、現像ユニット７、転写搬送ユニット７０等からなる作像部の駆動を開始する（Ｓ１）。このとき、紙搬送ベルト７１については、感光体３よりも速い線速で駆動させる（Ｓ２）。そして、感光体３の表面を負極性に一様帯電させる帯電処理を帯電装置５に実行させながら、トナー強制消費用画像の前駆体である強制消費用の静電潜像を光書込ユニットによって感光体３に書き込ませる（Ｓ３）。このとき、先のトナー強制消費判定処理で算出しておいた出力画像面積に対応する静電潜像を書き込ませる。次いで、現像バイアス電源回路から通常よりも低い値の現像バイアスを出力させた後（Ｓ４）、その静電潜像を現像ユニット７に現像させてトナー強制消費用画像を得る（Ｓ５）。そして、転写バイアス電源回路から強制消費用転写バイアスを出力させて（Ｓ６）、感光体３上のトナー強制消費用画像中の劣化トナーを紙搬送ベルト７１上に転移させる（Ｓ７）。その後、感光体３表面上に残った未劣化トナーをドラムクリーニング装置４によって除去して現像ユニット７に戻したり、紙搬送ベルト７１上の劣化トナーをベルトクリーニングユニット７５によって除去して廃トナーボトル内に回収したりするための処理を行う（Ｓ８、Ｓ９）。そして、作像部の駆動を停止させて、一連の制御フローを終える。
【０１０６】
次に、第２実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例のプリンタについて説明する。
まず、後述する各実施例に共通する事項について説明する。後述する各実施例に係るプリンタは、何れもいわゆるタンデム方式によってフルカラー画像を形成するものであり、第２実施形態に係るプリンタの構成を全て備えている。また、第１実施形態に係るプリンタの基本構成と同様のものを備えている。
【０１０７】
図２２は、後述する各実施例に係るプリンタにおけるＹ用のプロセスユニットを示す拡大構成図である。先に図２に示した第１実施形態に係るプリンタのＹ用のプロセスユニットとはユニット全体の形状が少し異なるが、内部構成はほぼ同様になっている。図２２における感光体３Ｙ、現像ユニット７Ｙ、帯電装置５Ｙは、図２におけるものとそれぞれ同様の構成になっている。ドラムクリーニング装置４Ｙは、クリーニングブレード１７Ｙや回収スクリュウ１５Ｙの他に、回転駆動可能な潤滑剤塗布ブラシローラ１８Ｙや、ステアリン酸亜鉛塊からなる潤滑剤１９Ｙを有している。そして、クリーニングブレード１７Ｙよりも感光体３Ｙ表面移動方向下流側で、潤滑剤塗布ブラシローラ１８Ｙによって潤滑剤１９Ｙから掻き取ったステアリン酸亜鉛粉末を感光体３Ｙ表面に塗布する。この潤滑剤塗布ブラシローラ１８Ｙよりも感光体３Ｙ表面移動方向下流側では、潤滑剤ならしブレードが感光体３Ｙ表面に当接しており、感光体３Ｙに塗布されたステアリン酸亜鉛粉末を均一にならしている。
【０１０８】
図２３は、後述する各実施例に係るプリンタにおける各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと、転写ユニット４０とを示す拡大構成図である。この転写ユニット４０は、次に掲げる点の他が、先に図１に示した第１実施形態に係るプリンタの転写ユニットと同様の構成になっている。即ち、２次転写ニップの位置では、２次転写ローラの代わりに、２次転写ニップ形成ローラ５２が中間転写ベルト４１のおもて面に当接して２次転写ニップを形成している。この２次転写ニップ形成ローラ５２は、図示のように電気的に接地されている。また、中間転写ベルト４１のループ内でベルトを張架している各ローラのうち、２次転写ニップの裏側でベルトをバックアップしているローラが駆動ローラ４７となっている。この駆動ローラ４７は、２次転写ローラとしての機能も兼ね備えており、２次転写バイアス電源回路２０５によってトナーの帯電極性と同極性（本例では負極性）の２次転写バイアスが印加される。ベルトの裏側に位置する駆動ローラ４７にトナーと同極性の２次転写バイアスが印加されることで、ベルト上のトナー像が、ベルト表面から、接地されている２次転写ニップ形成ローラ５２に向けて移動する。これにより、２次転写が実行される。
【０１０９】
図２４は、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙやその周囲におけるＹトナーの流れを説明するための模式図である。現像ユニット７Ｙ内の現像剤のＹトナー濃度が目標濃度よりも低下すると、図示しないＹトナー供給装置により、Ｙトナーカートリッジ１００Ｙ内のＹトナーが現像ユニット７Ｙ内に補給される（図中矢印Ｅ）。補給されたＹトナーは、現像剤に取り込まれながら、現像ユニット７Ｙ内を循環する。そして、一部のＹトナーは、感光体３Ｙ表面上の静電潜像の現像に寄与してＹトナー像を構成する。このＹトナー像中のＹトナーの殆どは１次転写ニップで中間転写ベルト４１上に１次転写される。１次転写されなかった若干量の転写残Ｙトナーは、ドラムクリーニング装置４Ｙによって感光体３Ｙ表面から除去された後、トナーリサイクル機構１６Ｙによって現像ユニット７Ｙ内に戻される。これにより、転写残Ｙトナーのリサイクルが図られる。図２３に矢印Ａで示したように、Ｃ，Ｍ，Ｋ用のプロセスユニット１Ｃ，Ｍ，Ｋにおいても、同様にして転写残トナーのリサイクルが図られている。
【０１１０】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト４１表面に残留している２次転写残トナーは、ベルトクリーニングユニット４２によってベルト表面から除去された後、矢印Ｃで示すように、図示しない廃トナーボトルに落とし込まれる。
【０１１１】
以上のようにして感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上の転写残トナーのリサイクルを図る各実施例に係るプリンタの構成をより解り易くするために、トナーリサイクル機構を設けていないタンデム方式の画像形成装置について説明しておく。
図２６は、同画像形成装置におけるＹ用のプロセスユニットやその周囲におけるＹトナーの流れを説明するための模式図である。同図において、現像ユニット７Ｙ内の現像剤のＹトナー濃度が目標濃度よりも低下すると、図示しないＹトナー供給装置により、Ｙトナーカートリッジ１００Ｙ内のＹトナーが現像ユニット７Ｙ内に補給される（図中矢印Ｅ）。補給されたＹトナーは、現像剤に取り込まれながら、現像ユニット７Ｙ内を循環する。１次転写ニップで中間転写ベルト４１に１次転写されなかった若干量の転写残Ｙトナーは、ドラムクリーニング装置４Ｙによって感光体３Ｙ表面から除去された後、矢印Ｃで示されるように、図示しない廃トナーボトル内に戻される。この転写残Ｙトナーの中には、未劣化のＹトナーも含まれるため、Ｙトナーの有効利用を行うことができない。
【０１１２】
図２７は、トナーリサイクル機構を設けていない同画像形成装置における各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと、転写ユニット４０とを示す構成図である。図中矢印Ｃで示すように、Ｙ用のプロセスユニット１Ｙのみならず、Ｃ，Ｍ，Ｋ用のプロセスユニット１Ｃ，Ｍ，Ｋにおいても、感光体３Ｃ，Ｍ，Ｋから除去した転写残トナーをリサイクルせずに廃トナーボトルに落とし込むようになっている。このような構成において、トナー強制消費用画像を形成すると、まだ使える未劣化のトナーの無駄な廃棄が大幅に増えて、ランニングコストの増大が深刻になってしまう。
【０１１３】
これに対し、後述する各実施例に係るプリンタにおいては、これまで説明してきたように、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色において、トナー強制消費用画像中の劣化トナー粒子を選択的に回収して廃トナーとする。この一方で、トナー強制消費用画像中の未劣化トナー粒子については、感光体から回収した後、現像ユニットに戻してリサイクル使用するので、未劣化トナーを無駄に廃棄してしまうことによるランニングコストの増大を回避することができる。
【０１１４】
図２５は、後述する各実施例に係るプリンタの電気回路の要部を示すブロック図である。同図において、制御部２００は、演算手段たるＣＰＵ（Central Processing Unit）２００ａ、情報記憶手段たるＲＡＭ（Random Access Memory）２００ｂ及びＲＯＭ（Read Only Memory）２００ｃなどから構成されている。そして、現像バイアス電源回路２０３、１次転写バイアス電源回路２０４、２次転写バイアス電源回路２０５、帯電バイアス電源回路２１２、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー供給装置２０６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋなどが接続されている。また、光書込ユニット２０、感光体駆動部２０７、現像スリーブクラッチ２０８、転写ユニット駆動部２０９、定着排紙系駆動部２１０、給紙搬送系駆動部２１１、定着ユニット６０等も接続されている。
【０１１５】
［実施例Ａ］
実施例Ａに係るプリンタでは、先に図２３に示したように、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋでそれぞれ、必要に応じてトナー強制消費処理を行うようになっている。これらプロセスユニットは、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの順で、感光体上のトナー像が中間転写ベルト４１に１次転写される。
【０１１６】
Ｙ用のプロセスユニット１Ｙは、各色プロセスユニットのうち、ベルト移動方向において、最も上流側に配設されたものであり、感光体３Ｙ上のトナー像の１次転写工程が各色のうちで最も先になる。つまり、感光体３Ｙは、トナー像の転写工程が他の感光体３Ｃ，Ｍ，Ｋよりも先に行われる潜像担持体である。かかる構成において、感光体３Ｙに形成されたトナー強制消費用画像から中間転写ベルト４１に転移せしめられた劣化トナーは、Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過してから、ベルトクリーニングユニット４２によってベルト表面から除去される。この除去に先立って、Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップで、ベルトから感光体３Ｃ，Ｍ，Ｋに逆転移してしまうと、ドラムクリーニング装置４Ｃ，Ｍ，Ｋ内で混色を引き起こしてしまう。
【０１１７】
また、Ｃ用のプロセスユニット１Ｃは、各色プロセスユニットのうち、感光体３Ｃ上のトナー像の１次転写工程が２番目に行われる。つまり、感光体３Ｃは、トナー像の転写工程が他の感光体３Ｍ，Ｋよりも先に行われる潜像担持体である。かかる構成において、感光体３Ｃに形成されたトナー強制消費用画像から中間転写ベルト４１に転移せしめられた劣化トナーは、Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過してから、ベルトクリーニングユニット４２によってベルト表面から除去される。この除去に先立って、Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップで、ベルトから感光体３Ｍ，Ｋに逆転移してしまうと、ドラムクリーニング装置４Ｍ，Ｋ内で混色を引き起こしてしまう。
【０１１８】
また、Ｍ用のプロセスユニット１Ｍは、各色プロセスユニットのうち、感光体３Ｍ上のトナー像の１次転写工程が３番目に行われる。つまり、感光体３Ｍは、トナー像の転写工程が他の感光体３Ｋよりも先に行われる潜像担持体である。かかる構成において、感光体３Ｍに形成されたトナー強制消費用画像から中間転写ベルト４１に転移せしめられた劣化トナーは、Ｋ用の１次転写ニップを通過してから、ベルトクリーニングユニット４２によってベルト表面から除去される。但し、この除去に先立って、Ｋ用の１次転写ニップで、ベルトから感光体３Ｋに逆転移してドラムクリーニング装置４Ｋ内に入り込んだとしても、Ｋトナーの黒色には殆ど影響を及ぼさない。よって、混色を引き起こすおそれはない。但し、ドラムクリーニング装置４ＫからＫ用の現像ユニット７Ｋ内に搬送されるため、現像ユニット７Ｋ内における劣化トナーの増加抑制を阻害してしまう。
【０１１９】
一方、Ｋ用のプロセスユニット１Ｋは、各色プロセスユニットのうち、感光体３Ｋ上のトナー像の１次転写工程が最も後に行われる。つまり、感光体３Ｋは、トナー像の転写工程が他よりも先に行われる潜像担持体ではない。このような感光体３Ｋでは、その表面に形成されたトナー強制消費用画像から中間転写ベルト４１に転移せしめられた劣化トナーが多色のドラムクリーニング装置に入り込むことはない。よって、混色を引き起こさない。
【０１２０】
本プリンタは、Ｙ用の感光体３Ｙ上に形成されたＹ用のトナー強制消費用画像から中間転写ベルト４１に転移させた劣化Ｙトナーを、ベルトの表面移動に伴って下流側のＣ用の１次転写ニップに進入させる際には、次のようなバイアス調整を行う。即ち、トナーの正規帯電極性と同極性（本例では負極性）のバイアスをＣ用の１次転写ローラ４５Ｃに印加する。即ち、同極性の電荷を中間転写ベルト４１に付与する。これにより、中間転写ベルト４１上で正規帯電極性とは逆極性に帯電している劣化ＹトナーをＣ用の１次転写ニップ内でベルト表面に引き寄せて、劣化ＹトナーのＣ用の感光体３Ｃへの逆転移を防止する。かかる構成では、Ｃ用の現像ユニット７Ｃ内でのＹトナーの混色を防止することができる。
【０１２１】
また、本プリンタは、中間転写ベルト４１上の劣化Ｙトナーや、Ｃ用の感光体３Ｃから中間転写ベルト４１に転移させた劣化Ｃトナーをベルトの表面移動に伴って下流側のＭ用の１次転写ニップに進入させる際にも、同様のバイアス調整を行う。即ち、トナーの正規帯電極性と同極性のバイアスをＭ用の１次転写ローラ４５Ｍに印加する。これにより、Ｍ用の１次転写ニップ内で劣化Ｙトナーや劣化Ｃトナーをベルト表面に引き寄せて、それら劣化トナーのＭ用の感光体３Ｍへの逆転移を防止する。かかる構成では、Ｍ用の現像ユニット７Ｍ内でのＹトナーやＣトナーの混色を防止することができる。
【０１２２】
また、本プリンタは、中間転写ベルト４１上の劣化Ｙトナーや劣化Ｃトナー、並びに、Ｍ用の感光体３Ｍから中間転写ベルト４１に転移させた劣化Ｍトナーをベルトの表面移動に伴って下流側のＫ用の１次転写ニップに進入させる際にも、同様のバイアス調整を行う。即ち、トナーの正規帯電極性と同極性のバイアスをＫ用の１次転写ローラ４５Ｋに印加する。これにより、Ｋ用の１次転写ニップ内で劣化Ｙトナー、劣化Ｃトナー、劣化Ｍトナーをそれぞれベルト表面に引き寄せて、それら劣化トナーのＫ用の感光体３Ｋへの逆転移を防止する。かかる構成では、それら劣化トナーのＫ用の現像ユニット７Ｋへの誤搬送に起因するユニット内での劣化トナーの増加を防止することができる。
【０１２３】
なお、より上流側の１次転写ニップで中間転写ベルト４１に転移させた劣化トナーをベルト表面移動に伴って下流側の１次転写ニップに進入させる際における１次転写ローラへのバイアスとしては、通常の１次転写時よりも絶対値の小さいものを採用している。具体的には、通常の１次転写時における１次転写バイアスが＋３０［μＡ］であるのに対し、前述のバイアスは−２０［μＡ］である。第２実施形態で説明したように、１次転写ニップ内での放電による劣化トナーの逆帯電を抑える目的からである。
【０１２４】
また、より上流側の１次転写ニップで中間転写ベルト４１に転移させた劣化トナーをベルト表面移動に伴って下流側の１次転写ニップに進入させる際に、正規帯電極性と同極性のバイアスを１次転写ローラに印加することに代えて、１次転写ローラへのバイアスの印加を中止してもよい（０Ｖにする）。劣化によって機械的な付着力を高めている劣化トナーは、バイアスによる静電気力を受けなくても、感光体よりも表面摩擦係数の高い中間転写ベルト４１に付着し易いため、逆方向の静電気力を受けない限り、感光体に逆転移しないからである。この場合、中間転写ベルト４１へのステアリン酸亜鉛粉末の塗布を一時中止して、ベルトの表面摩擦係数を０．５程度といった比較的高い状態にすればよい。
【０１２５】
感光体上のトナー強制消費用画像から中間転写ベルト４１に転移した劣化トナー粒子の殆どは、正規帯電極性とは逆極性（本例では正極性）に帯電しているｋとは既に述べた通りである。一方、感光体の非潜像部である地肌部（一様帯電部）は、トナーの正規帯電極性と同極性に帯電している。より上流側の１次転写ニップで中間転写ベルト４１に転移させた劣化トナーをベルト表面移動に伴って下流側の１次転写ニップに進入させる際に、下流側の感光体の地肌部電位が通常の作像時と同じ値であると、逆帯電している劣化トナーを地肌部に静電移動させてしまい易い。
【０１２６】
そこで、本プリンタにおいては、より上流側の１次転写ニップで感光体上のトナー強制消費用画像から中間転写ベルト４１に転移した劣化トナーがより下流側の１次転写ニップに進入する際には、それに先立つ帯電バイアスの調整によって次のようにする。即ち、より下流側の１次転写ニップにおける感光体の地肌部電位を、画像情報に基づくトナー像を担持する当該感光体におけ地肌部電位よりも低くする。具体的には、より下流側の１次転写ニップにおいて、通常の作像時には地肌部電位を−７００［Ｖ］程度にしているのに対し、劣化トナーの進入時には地肌部電位を０〜−３５０［Ｖ］程度にする。かかる構成では、下流側の１次転写ニップにおける感光体への劣化トナーの逆転移をより確実に防止することができる。
【０１２７】
ところで、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色トナーのうち、Ｙトナーが最も混色の影響を受けやすく、多色のトナーが僅かに混入しただけでも、色調が大きく変化してしまう。そこで、本プリンタにおいては、Ｙトナー像を形成するためのＹ用の感光体３Ｙを、各色の感光体のうちでトナー像の転写工程が最も先に行われる位置である最上流側の１次転写ニップの位置に配設している。この位置では、多色のトナー像や劣化トナーが進入しないため、Ｙ用の現像ユニット７Ｙにおける多色のトナー像の混色を回避する。これにより、混色に起因する形成画像の色調の乱れを抑えることができる。
【０１２８】
また、本プリンタにおいては、Ｋトナー像を形成するためのＫ用の感光体３Ｋを、各色の感光体のうちでトナー像の転写工程が最も後に行われる位置である最下流側の１次転写ニップの位置に配設している。上述したように、Ｋトナーに対する多色トナーの混入はＫの色調に影響を与え難いからである。よって、かかる構成により、混色に起因する形成画像の色調の乱れを更に抑えることができる。
【０１２９】
また、本プリンタは、ジャムなどの異常の発生に伴ってプリントジョブ（画像形成動作）を中断した後、動作を復帰する際には、転写ユニット４０の上述した第１ブラケットの動作により、Ｙ，Ｃ，Ｍ用の感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍから中間転写ベルト４１を離間させる。そして、この状態で中間転写ベルト４１上のトナーをベルトクリーニングユニット４２によって除去する。これは次に説明する理由からである。即ち、異常停止の際に、感光体上のトナー強制消費用画像から転移した劣化トナーが中間転写ベルト４１に付着していることがある。復帰動作の際には、試運転のためにバイアス等を印加しない状態でベルト等を所定時間駆動するのが一般的であるが、この際、劣化トナーがより下流側の１次転写ニップで感光体に逆転移するおそれがある。そこで、復帰動作の際には、感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍから中間転写ベルト４１を離間させるのである。Ｋ用の感光体３Ｋについては、中間転写ベルト４１に当接させたままであるが、Ｋは上述したように混色の影響を殆ど受けないので差し支えない。かかる構成では、復帰動作時における劣化トナーの混色の発生を回避することができる。
【０１３０】
なお、本プリンタでは、復帰動作時にＹ，Ｃ，Ｍ用の感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍから中間転写ベルト４１を離間させるようになっているが、少なくとも、最上流側の感光体、及び最下流側の感光体からベルトを離間させれば混色の発生を回避することができる。また、最下流側にＫ以外の感光体を配設する場合には、最下流側の感光体からもベルトを離間させることが望ましい。最上流側の感光体については、混色のおそれがないので、離間させる必要はない。
【０１３１】
［実施例Ｂ］
実施例Ｂに係るプリンタにおいては、中間転写ベルト４１をＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに対してそれぞれ独立して接離させることが可能なベルト接離ユニットを備えている。そして、より上流側の１次転写ニップで感光体上のトナー強制消費用画像から中間転写ベルト４１に転移させた劣化トナーをベルト表面移動に伴ってより下流側の１次転写ニップに進入させるのに先立って、その１次転写ニップにおける感光体から中間転写ベルト４１を離間させる。これにより、より下流側の１次転写ニップを解除する。具体的には、例えば、最も上流側に位置するＹ用の感光体３Ｙ上のトナー強制消費用画像から中間転写ベルト４１に劣化Ｙトナーを転移させた場合には、その劣化ＹトナーをＣ用の１次転写ニップに進入させるのに先立って、Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体３Ｃ，Ｍ，Ｋから中間転写ベルト４１を離間させる。また、Ｃ用の感光体３Ｃ上のトナー強制消費用画像から中間転写ベルト４１に劣化Ｃトナーを転移させた場合には、その劣化ＣトナーをＭ用の１次転写ニップに進入させるのに先立って、Ｍ，Ｋ用の感光体３Ｍ，Ｋから中間転写ベルト４１を離間させる。また、Ｍ用の感光体３Ｍ上のトナー強制消費用画像から中間転写ベルト４１に劣化Ｍトナーを転移させた場合には、その劣化ＭトナーをＫ用の１次転写ニップに進入させるのに先立って、Ｋ用の感光体３Ｋから中間転写ベルト４１を離間させる。なお、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のトナー強制消費用画像については、同時に形成せずに、互いにタイミングをずらして形成するようになっている。
【０１３２】
かかる構成においては、より上流側の１次転写ニップで中間転写ベルト４１上に転移させた劣化トナーの下流側の１次転写ニップにおける感光体への逆転移を回避することができる。
【０１３３】
［実施例Ｃ］
実施例Ｃに係るプリンタにおいては、各色の感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのうち、Ｋトナー像を形成するためのＫ用の感光体３Ｋにだけトナー強制消費用画像を形成して、そのトナー強制消費用画像中に含まれる劣化Ｋトナーを中間転写ベルト４１に転移させるようにしている。既に何度も説明しているように、Ｋトナーは多色トナーの混入による色調の変化をきたし難いので、Ｋトナーについてだけ劣化トナーを回収するようにすることで、劣化トナーの混色による画像の色調変化をきたすことなく、現像ユニット７Ｋ内における劣化トナーの増加を抑えることができる。
【０１３４】
［実施例Ｄ］
本プリンタにおいては、最下流側に配設されたＫ用の感光体３Ｋ、及び、最上流側に配設されたＹ用の感光体３Ｙ、だけにトナー強制消費用画像を形成して、それぞれのトナー強制消費用画像中の劣化トナーを中間転写ベルト４１に転移させるようになっている。かかる構成では、劣化Ｋトナーを多色用の現像ユニット内に混入させることによる画像の色調の乱れを回避することができる。また、最下流側の１次転写ニップをＫ用のニップにしていることで、最下流側の１次転写ニップで多色の劣化トナーを感光体に逆転移させることによる画像の色調の乱れを抑えることもできる。更には、最上流側のＹ用の現像ユニット７Ｙ内における劣化トナーの増加を効率よく抑えることができる。具体的には、最上流側の１次転写ニップで中間転写ベルト４１に転写するトナー像は、各色の重ね合わせのうちで最も下側になるため、その色調が他のトナー像に比べて視認され難くなる。そこで、最上流側のプロセスユニットについては、他のプロセスユニットよりも現像トナー量を多くするのが一般的である。そして、転写残トナーが他のプロセスユニットよりも多く発生することから、リサイクルによる劣化トナーの増加率も他のプロセスユニットよりも高くなる。そこで、最上流側の感光体３Ｙから劣化トナーを中間転写ベルト４１に転移させて最終的に廃トナーボトルに回収することで、他の感光体から劣化トナーを回収する場合に比べて、現像ユニット７Ｙ内における劣化トナーの増加を効率よく抑えることができるのである。
【０１３５】
これまで、２成分現像方式を採用したプリンタについて説明してきたが、トナーの劣化は、非磁性１成分現像方式や磁性１成分現像方式の画像形成装置でも発生する。よって、それらの現像方式を採用した画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。
【０１３６】
また、紙搬送ベルト方式や中間転写ベルト方式のプリンタについて説明してきたが、トナー強制消費用画像中の劣化トナーを転写手段に転移させ得る構成であれば、他の方式の画像形成装置にも本発明の適用が可能である。例えば、モノクロの画像形成装置において、感光体に当接する転写ローラに対してトナー強制消費用画像中の劣化トナーを転移させるようにするとともに、その劣化トナーをローラクリーニング装置によって転写ローラから除去するようにしてもよい。
【０１３７】
以上、第１実施形態に係るプリンタや第１実施形態の各実施例に係るプリンタにおいては、転写手段たる転写ユニット４０として、画像情報に基づく感光体上のトナー像を表面無端移動体たる中間転写ベルト４１の表面に転写した後、ベルトとこれに当接する当接部材たる２次転写ローラ５０とによって形成される２次転写ニップ内に挟み込んだ記録紙にベルト表面上のトナー像を再転写するものを用いている。かかる構成では、各感光体上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像をベルト表面に保持した記録紙に直接重ね合わせて転写する方式とは異なり、先に図１に示したように、記録紙Ｐを各感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと中間転写ベルト４１との対向部に搬送する必要がない。このため、記録紙Ｐの装置内における搬送経路のレイアウト自由度を向上させることができる。
【０１３８】
また、第１実施例に係るプリンタでは、当接部材たる２次転写ローラ５０を表面無端移動体たる中間転写ベルト４１の表面に接離させる接離手段を設けている。そして、少なくともベルト表面上のトナー強制消費用画像が２次転写ニップを通過するタイミングでは２次転写ローラ５０をベルト表面から離間させる制御を実施するように、制御手段たる制御部２００を構成している。かかる構成では、上述したように、トナー強制消費用画像を２次転写ローラ５０に逆転移させることによる記録紙Ｐの裏汚れの発生を回避することができる。
【０１３９】
また、第２実施例に係るプリンタにおいては、転写ニップたる２次転写ニップ内に電界を形成する電界形成手段たる２次転写バイアス電源２０５を設けるとともに、少なくとも中間転写ベルト４１の表面に転写された画像情報に基づくトナー像が２次転写ニップを通過するタイミングではトナーをベルト表面側から２次転写ローラ５０側に向けて静電移動させる順方向の２次転写電界を形成する一方で、少なくともベルト表面上のトナー強制消費用画像が２次転写ニップを通過するタイミングではトナーを２次転写ローラ５０側からベルト表面側に向けて静電移動させる逆電界を形成する制御を実施するように、制御手段たる制御部２００を構成している。かかる構成においては、２次転写ローラ５０を中間転写ベルト４１に接離させる接離手段を設けることによる装置の大型化を回避しつつ、トナー強制消費用画像を２次転写ローラ５０に逆転移させることによる記録紙Ｐの裏汚れの発生を回避することができる。
【０１４０】
また、第２実施形態に係るプリンタにおいては、トナーの正規帯電極性と同極性の電荷を記録部材保持体たる紙搬送ベルト７１に付与する際には、トナーの帯電極性とは逆極性の電荷を紙搬送ベルト７１に付与する際よりも電荷付与量を少なくするように、転写手段たる転写搬送ユニット７０を構成している。かかる構成では、既に説明したように、転写ニップ内での放電に起因する劣化トナー粒子のリサイクルや、未劣化トナー粒子の無駄な廃棄の発生を抑えることができる。
【０１４１】
また、第２実施形態に係るプリンタにおいては、感光体３と紙搬送ベルト７１とが当接する転写ニップ内において、紙搬送ベルト７１の表面摩擦係数が感光体３の表面摩擦係数以上になっている。かかる構成では、既に説明したように、トナー強制消費用画像に含まれる劣化トナー粒子のうち、逆帯電トナー粒子のみならず、低帯電量トナーも紙搬送ベルト７１に転写して、劣化トナーの回収効率を向上させることができる。
【０１４２】
また、第２実施形態に係るプリンタにおいては、トナー強制消費用画像を感光体３の表面移動に伴って転写搬送ユニット７０による転写工程である転写ニップに進入させる際における紙搬送ベルト７１の表面移動速度を、感光体３の表面移動速度以上にする。かかる構成では、既に説明したように、感光体３表面から紙搬送ベルト７１への劣化トナー粒子の転移を促して、トナー強制消費用画像中から劣化トナー粒子をより確実に選別することができる。
【０１４３】
また、第２実施形態に係るプリンタにおいては、トナー強制消費用画像を現像する際における感光体３に対するトナー強制消費用画像の単位面積あたりのトナー付着量を、画像情報に基づくトナー像を現像する際における感光体３に対するトナー像の単位面積あたりのトナー付着量よりも少なくするようになっている。かかる構成では、既に説明したように、感光体３上のトナー強制消費用画像に含まれる劣化トナー粒子の紙搬送ベルト７１への静電的な転移を促すとともに、機械的な転移も促すことで、劣化トナーの回収効率を向上させることができる。
【０１４４】
また、第２実施形態の実施例Ａに係るプリンタにおいては、感光体と現像ユニットとの組合せを具備するプロセスユニットを複数設けている。そして、それぞれの感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面上で現像されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像を転写担持体である中間転写ベルト４１に重ね合わせて転写し、且つ、各色の感光体のうち、他の感光体よりもトナー像の転写工程が先に行われる感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍの表面上のトナー強制消費用画像から中間転写ベルト４１に転移させた劣化トナーを、中間転写ベルト４１の表面移動に伴って他の潜像担持体たるより下流側の感光体との対向位置（より下流側の１次転写ニップ）に進入させる際に、その対向位置で中間転写ベルト４１にトナーの正規帯電極性と同極性の電荷を付与するように、転写手段たる転写ユニット４０を構成している。かかる構成では、既に説明したように、中間転写ベルト４１上の劣化トナーをより下流側の１次転写ニップで感光体に逆転移させることに起因する混色、ひいては画像の色調の乱れを抑えることができる。
【０１４５】
また、実施例Ａに係るプリンタにおいては、トナー強制消費用画像から中間転写ベルト４１に転移した劣化トナーがより下流側の１次転写ニップに進入する際の、当該１次転写ニップにおける感光体の非潜像部の表面電位である地肌部電位を、画像情報に基づくトナー像を担持する感光体における地肌部電位よりも低くするようになっている。かかる構成では、既に説明したように、下流側の１次転写ニップにおける感光体への劣化トナーの逆転移をより確実に防止することができる。
【０１４６】
また、第２実施形態の実施例Ｂに係るプリンタにおいては、感光体と現像ユニットとの組合せを具備するプロセスユニットを複数設けている。そして、それぞれの感光体の表面上で現像されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像を中間転写ベルト４１に重ね合わせて転写し、且つ、それら感光体のうち、他の感光体よりもトナー像の転写工程が先に行われる感光体３Ｙ，Ｃ，Ｍ、の表面上のトナー強制消費用画像から中間転写ベルト４１に転移させた劣化トナーを、中間転写ベルト４１の表面移動に伴ってより下流側の転写ニップに進入させるのに先立って、中間転写ベルト４１を感光体３Ｃ，Ｍから離間させるように、転写ユニット４０を構成している。かかる構成では、既に説明したように、より上流側の１次転写ニップで中間転写ベルト４１上に転移させた劣化トナーの下流側の１次転写ニップにおける感光体への逆転移を回避することができる。
【０１４７】
また、実施例Ａや実施例Ｄに係るプリンタにおいては、複数の感光体のうち、少なくとも、トナー像の転写工程が最も先に行われるＹ用の感光体３Ｙにトナー強制消費用画像を形成して、そのトナー強制消費用画像中の劣化トナーを中間転写ベルト４１に転移させるようにしている。かかる構成では、既に説明したように、他の感光体から劣化トナーを回収する場合に比べて、現像ユニット内における劣化トナーの増加を効率よく抑えることができる。
【０１４８】
また、実施例Ａに係るプリンタにおいては、Ｙトナー像を形成するためのＹ用の感光体３Ｙを、複数の感光体のうちでトナー像の転写工程が最も先に行われる最上流側の位置に配設している。かかる構成では、既に説明したように、Ｙトナーに多色のトナーを混色させることによる形成画像の色調の乱れを回避することができる。
【０１４９】
また、実施例Ａに係るプリンタにおいては、Ｋトナー像を形成するためのＫ用の感光体３Ｋを、複数の感光体のうちでトナー像の転写工程が最も後に行われる最下流の位置に配設している。かかる構成では、既に説明したように、感光体３Ｋを他の位置に配設する場合に比べて、混色に起因する形成画像の色調の乱れを抑えることができる。
【０１５０】
また、第２実施形態の実施例Ｃに係るプリンタにおいては、複数の感光体のうち、Ｋトナー像を形成するためのＫ用の感光体３Ｋにだけトナー強制消費用画像を形成して、そのトナー強制消費用画像中のトナーを中間転写ベルト４１に転移させるようになっている。かかる構成では、既に説明したように、劣化トナーの混色による画像の色調変化をきたすことなく、現像ユニット７Ｋ内における劣化トナーの増加を抑えることができる。
【０１５１】
また、第２実施形態の実施例Ｄに係るプリンタにおいては、Ｋトナー像を形成するためのＫ用の感光体３Ｋを、複数の感光体のうちでトナー像の転写工程が最も後に行われる最下流側の位置に配設し、Ｋ用の感光体３Ｋ、及び、複数の感光体のうちでトナー像の転写工程が最も先に行われる最上流側の位置に配設されたＹ用の感光体３Ｙ、だけにトナー強制消費用画像を形成して、それらトナー強制消費用画像中の劣化トナーを中間転写ベルト４１に転移させるようにしている。かかる構成では、既に説明したように、劣化Ｋトナーを多色用の現像ユニット内に混入させることによる画像の色調の乱れを回避することができる。最下流側の１次転写ニップで多色の劣化トナーを感光体に逆転移させることによる画像の色調の乱れを抑えることもできる。更には、最上流側のＹ用の現像ユニット７Ｙ内における劣化トナーの増加を効率よく抑えることができる。
【０１５２】
また、実施例Ａに係るプリンタにおいては、異常の発生に伴って画像形成動作を中断した後、動作を復帰する際には、少なくとも、複数の感光体のうちでトナー像の転写工程が最も先に行われるＫ用の感光体３Ｋでなく且つトナー像の転写工程が最も後に行われるＹ用の感光体３Ｙでもない、Ｃ，Ｍ用の感光体３Ｃ，Ｍと、中間転写ベルト４１とを離間させた状態で、中間転写ベルト４１上のトナーを転写後トナー除去手段たるベルトクリーニングユニットによって除去するようにしている。かかる構成では、既に説明したように、復帰動作時における劣化トナーの混色の発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】第１実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタのＹ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図３】同プロセスユニットを示す斜視図。
【図４】同プロセスユニットの現像ユニットを示す斜視図。
【図５】同プリンタの筺体内に固定された駆動伝達系である本体側駆動伝達部を示す斜視図。
【図６】同本体側駆動伝達部を上方から示す平面図。
【図７】Ｙ用のプロセスユニットの一端部を示す部分斜視図。
【図８】同プリンタにおけるＹ用の感光体ギヤと、その周囲構成とを示す斜視図。
【図９】同プリンタの電気回路の要部を示すブロック図。
【図１０】同プリンタの制御部によって実施されるトナー強制消費判定処理の制御フローを示すフローチャート。
【図１１】同プリンタのフルカラープリントモードにおいて、Ｍトナー強制フラグがセットされた場合における各機器の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャート。
【図１２】第１実施形態の第１実施例に係るプリンタの転写ユニットの一部を示す拡大構成図。
【図１３】第１実施形態の第２実施例に係るプリンタのフルカラープリントモードにおいて、Ｍトナー強制フラグがセットされた場合における各機器の駆動タイミングの一例を示すタイミングチャート。
【図１４】第２実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図１５】同プリンタの制御部によって実施されるトナー強制消費判定処理の制御フローを示すフローチャート。
【図１６】トナー強制消費処理を行っている状態の同プリンタを示す概略構成図。
【図１７】トナーの帯電量分布を示すグラフ。
【図１８】同プリンタの反射型フォトセンサを紙搬送ベルトとともに示す拡大模式図。
【図１９】同プリンタの制御部によって実施されるトナー強制消費判定処理の他の例における制御フローを示すフローチャート。
【図２０】オイラーベルト法による表面摩擦係数の測定法を説明するための模式図。
【図２１】同プリンタの制御部によって実施されるトナー強制処理処理の制御フローを示すフローチャート。
【図２２】第２実施形態の各実施例に係るプリンタにおけるＹ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図２３】同プリンタにおける各色のプロセスユニットと、転写ユニットとを示す拡大構成図。
【図２４】同プロセスユニットやその周囲におけるＹトナーの流れを説明するための模式図。
【図２５】同プリンタの電気回路の要部を示すブロック図。
【図２６】トナーリサイクル機構を具備しない従来の画像形成装置におけるＹ用のプロセスユニットやその周囲におけるＹトナーの流れを説明するための模式図。
【図２７】同画像形成装置における各色のプロセスユニットと、転写ユニットとを示す構成図。
【符号の説明】
【０１５４】
３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
４Ｙ：ドラムクリーニング装置（転写残トナー除去手段）
７Ｙ：現像ユニット（現像手段）
１６Ｙ：トナーリサイクル機構（リサイクル手段）
２０：光書込ユニット（潜像書込手段）
４０：転写ユニット（転写手段）
４１：中間転写ベルト（表面無端移動体、転写担持体）
４２：ベルトクリーニングユニット（画像除去手段、転写後トナー除去手段）
７０：転写搬送ユニット（転写手段）
７１：紙搬送ベルト（記録部材保持体）
２００：制御部（制御手段）
２０５：２次転写バイアス電源回路（電界形成手段）
Ｐ：記録紙（記録部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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