(57)【要約】      （修正有）【課題】感光体の感光面からの適切なトナー回収を実現することのできる技術を提供する。【解決手段】異なる色のトナー像を該所定方向に移動する被転写体に対して転写する複数の画像形成ステーションを有し、前記複数の画像形成ステーションの内の前記所定方向における上流側から２番目以降の少なくとも１つの画像形成ステーションに設けられ、該少なくとも１つの画像形成ステーションの該感光体に付着したトナーを回収するために、逆転写トナーを選択的に回収する逆転写トナー回収モードと、転写残留トナーを選択的に回収する転写残留トナー回収モードとを切替え実行可能なトナー回収部と、所定の情報に基づいて、転写残留トナーおよび逆転写トナーの内いずれを回収すべきかを判定する判定部と、前記判定部における判定結果に基づいて、転写残留トナー回収モードと逆転写トナー回収モードとを切替え可能に実行させる制御部とを備えてなる。【選択図】図５
2008009427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に沿って配列され且つそれぞれが異なる色のトナー像を該所定方向に移動する被転写体に対して転写する複数の画像形成ステーションにより、画像形成処理を行う画像形成装置であって、
前記複数の画像形成ステーションの内の前記所定方向における上流側から２番目以降の少なくとも１つの画像形成ステーションに設けられ、該少なくとも１つの画像形成ステーションの感光体におけるトナー像転写位置下流側近傍で該感光体に付着したトナーを回収するトナー回収部であって、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションで用いられるトナーと帯電極性が異なる逆転写トナーを選択的に回収する逆転写トナー回収モードと、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションで用いられるトナーと帯電極性が同じ転写残留トナーを選択的に回収する転写残留トナー回収モードとを切替え実行可能なトナー回収部と、
所定の情報に基づいて、転写残留トナーおよび逆転写トナーの内いずれを回収すべきかを判定する判定部と、
前記判定部にて転写残留トナーを回収すべきと判定された場合には前記トナー回収部に転写残留トナー回収モードを実行させ、前記判定部にて逆転写トナーを回収すべきと判定された場合には前記トナー回収部に逆転写トナー回収モードを実行させる制御部と
を備えてなる画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記判定部は、前記被転写体に形成すべき画像の画像データが、任意のトナー回収部が配置されている画像形成ステーションよりも前記所定方向上流側に位置する画像形成ステーションにおける印字率が所定の印字率を超えるものである場合に、該任意のトナー回収部にて逆転写トナーを回収すべきと判定する画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、
ユーザの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記判定部は、前記操作入力部にて高画質モードを選択する旨の操作入力を受け付けている場合に、転写残留トナーを回収すべきと判定する画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、
温度および湿度を検知する環境検知部を備え、
前記判定部は、前記環境検知部にて検知される温度および湿度が、所定の高温多湿条件である場合に、転写残留トナーを回収すべきと判定する画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記トナー回収部は、所定のバイアス電圧を印加したトナー回収部材を有する画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記トナー回収部材に印加するバイアス電圧の極性を切替えることにより、前記逆転写トナー回収モードと前記転写残留トナー回収モードの切替え実行を行なわせる画像形成装置。
【請求項７】
所定方向に沿って配列され且つそれぞれが異なる色のトナー像を該所定方向に移動する被転写体に対して転写する複数の画像形成ステーションにより、画像形成処理を行う画像形成装置であって、
前記複数の画像形成ステーションの内の前記所定方向における上流側から２番目以降の少なくとも１つの画像形成ステーションに設けられ、該少なくとも１つの画像形成ステーションの感光体におけるトナー像転写位置下流側近傍で該感光体に付着したトナーを回収可能なトナー回収部であって、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションで用いられるトナーと帯電極性が異なる逆転写トナーを選択的に回収する逆転写トナー回収モードと、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションにおける感光体上のトナーを撹乱する撹乱モードとを切替え実行可能なトナー回収部と、
所定の情報に基づいて、逆転写トナーの回収および感光体上のトナーの撹乱の内いずれを行なうべきかを判定する判定部と、
前記判定部にて逆転写トナーを回収すべきと判定された場合には前記トナー回収部に逆転写トナー回収モードを実行させ、前記判定部にて感光体上のトナーを撹乱すべきと判定された場合には前記トナー回収部に撹乱モードを実行させる制御部と
を備えてなる画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、
前記判定部は、前記被転写体に形成すべき画像の画像データが、任意のトナー回収部が配置されている画像形成ステーションよりも前記所定方向上流側に位置する画像形成ステーションにおける印字率が所定の印字率を超えるものである場合に、該任意のトナー回収部にて逆転写トナーを回収すべきと判定する画像形成装置。
【請求項９】
請求項７に記載の画像形成装置において、
前記トナー回収部に蓄積されているトナー量を推定する廃トナー量推定部を備え、
前記判定部は、前記廃トナー量推定部にて推定されるトナー量が、所定量を超える場合に、感光体上のトナーの撹乱を行なうべきと判定する画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像形成装置において、
前記トナー回収部に蓄積されているトナー量を検知する廃トナー量検知部を備え、
前記廃トナー量推定部は、前記廃トナー量検知部にて検知されるトナー量に基づいて、トナー回収部に蓄積されているトナー量を推定する画像形成装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置における画像形成処理の履歴に関する情報を取得する履歴情報取得部を備え、
前記廃トナー量推定部は、前記履歴情報取得部にて取得される情報に基づいて、トナー回収部に蓄積されているトナー量を推定する画像形成装置。
【請求項１２】
請求項７に記載の画像形成装置において、
前記トナー回収部は、所定のバイアス電圧を印加したトナー回収部材を有する画像形成装置。
【請求項１３】
トナー像を該所定方向に移動する被転写体に対して転写する画像形成ステーションにより、画像形成処理を行う画像形成装置であって、
前記画像形成ステーションに設けられ、該画像形成ステーションの感光体におけるトナー像転写位置下流側近傍で該感光体に付着したトナーを回収するトナー回収部であって、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションで用いられるトナーと帯電極性が同じ転写残留トナーを選択的に回収する転写残留トナー回収モードと、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションにおける感光体上のトナーを撹乱する撹乱モードとを切替え実行可能なトナー回収部と、
所定の情報に基づいて、転写残留トナーの回収および感光体上のトナーの撹乱の内いずれを行なうべきかを判定する判定部と、
前記判定部にて転写残留トナーを回収すべきと判定された場合には前記トナー回収部に転写残留トナー回収モードを実行させ、前記判定部にて感光体上のトナーを撹乱すべきと判定された場合には前記トナー回収部に撹乱モードを実行させる制御部と
を備えてなる画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像形成装置において、
前記判定部は、前記被転写体に形成すべき画像の画像データが、前記画像形成ステーションにおける印字率が所定の印字率を超えるものである場合に、前記トナー回収部にて転写残留トナーを回収すべきと判定する画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の画像形成装置において、
ユーザの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記判定部は、前記操作入力部にて高画質モードを選択する旨の操作入力を受け付けている場合に、転写残留トナーを回収すべきと判定する画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の画像形成装置において、
温度および湿度を検知する環境検知部を備え、
前記判定部は、前記環境検知部にて検知される温度および湿度が、所定の高温多湿条件である場合に、転写残留トナーを回収すべきと判定する画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１３に記載の画像形成装置において、
前記トナー回収部に蓄積されているトナー量を推定する廃トナー量推定部を備え、
前記判定部は、前記廃トナー量推定部にて推定されるトナー量が、所定量を超える場合に、感光体上のトナーの撹乱を行なうべきと判定する画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の画像形成装置において、
前記トナー回収部に蓄積されているトナー量を検知する廃トナー量検知部を備え、
前記廃トナー量推定部は、前記廃トナー量検知部にて検知されるトナー量に基づいて、トナー回収部に蓄積されているトナー量を推定する画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置における画像形成処理の履歴に関する情報を取得する履歴情報取得部を備え、
前記廃トナー量推定部は、前記履歴情報取得部にて取得される情報に基づいて、トナー回収部に蓄積されているトナー量を推定する画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１３に記載の画像形成装置において、
前記トナー回収部は、所定のバイアス電圧を印加したトナー回収部材を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートに対してトナー像を形成するための画像形成装置に関し、特に、感光体の感光面からのトナー回収技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の高画質化に伴って、トナーの小粒径化、球形化が進む中、従来のブレードクリーニングの適用が困難になってきている。そこで、クリーニングブレードを用いない、いわゆるクリーナレスプロセスが注目されている。
【０００３】
いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置におけるクリーナレスプロセスでは、上流側の画像形成ステーションで、シートや中間転写体に転写された画像が、後段の画像形成ステーションの感光体の非画像部に到達した場合に、当該感光体側に一部付着してしまう「逆転写」現象が起きる場合がある。
【０００４】
上流側の画像形成ステーションでシート上に転写したトナーは、後段の画像形成ステーションの転写位置で逆転写し、ブレードクリーニングされることなく、後段の現像器によって回収される。そして、それにより後段の画像形成ステーションの現像器中のトナーの色目が少しずつ変化する、いわゆる混色現象が発生する。この度合いは、印字される画像の種類やパターンによって変わるが、タンデム方式のカラー画像形成装置でのクリーナレスプロセスにおける本質的な問題である。
【０００５】
一般に、その画像形成ステーションにて現像され、転写工程で転写されずに感光体上に残留した正規色の転写残トナーの極性はトナーの正規の極性であり、上流側の画像形成ステーションでシート上に転写され、その画像形成ステーションの転写位置で逆転写して転写後に感光体に残存している混色トナーは、正規極性とは逆極性に帯電していることが多い。
【０００６】
そこで、上述のようなトナーの混色の問題を解決するための技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
上記従来技術では、主にタンデム方式において発生する前段画像形成ステーションから転移してきた逆転写トナーを、選択的に回収する「逆転写トナー除去手段」を有している。この従来技術では、逆転写トナーを除去するためのローラ状部材（例えばブラシローラ）を転写後の感光体に当接させて正規なトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加することで、逆極性に帯電したトナーのみを選択的に回収している。また、このとき正規色のトナーは回収することなく、撹乱してメモリパターンを消去し、帯電、露光部を経て現像器にて回収され、いわゆるクリーナレスプロセスが成立している。
【特許文献１】特開２０００−２４２１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記従来技術では、主に以下のような問題が挙げられる。
【０００９】
まず、上記従来技術では、逆転写トナー（すなわち混色トナー）は除去できるが、正規色の転写残りトナーは回収されずに帯電部、露光部を通過し、現像部にて回収される。正規色のトナーなので、混色は発生しないものの、転写残留トナーの量が多いと、逆転写クリーナ部で撹乱されても、十分にパターンを消すことができずに帯電ムラとなったり、露光時に光を遮ったりして次工程の画像形成に悪影響を与える。
【００１０】
また、上記従来技術では、逆転写トナーとは言え、廃トナーが常時発生するため、回収した廃トナーを溜める部分が必要になる。ここで廃トナーボックスをクリーナ部とは別に設けると、クリーナ部から廃トナーボックスへトナーを搬送するための搬送手段が必要になり、装置構成が複雑になってしまう。一般に、逆転写トナーは転写残留トナーに比べて非常にわずかであるため、逆転写クリーナ部と廃トナー溜め部を一体構成とし、カートリッジ化することも考えられるが、逆転写クリーナの寿命が長いと廃トナー溜め部が大型化し、装置の小型化の妨げとなってしまう場合がある。
【００１１】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、シートに対してトナー像を形成するための画像形成装置において、状況に応じた、感光体の感光面からの適切なトナー回収を実現することのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係る画像形成装置は、所定方向に沿って配列され且つそれぞれが異なる色のトナー像を該所定方向に移動する被転写体に対して転写する複数の画像形成ステーションにより、画像形成処理を行う画像形成装置であって、前記複数の画像形成ステーションの内の前記所定方向における上流側から２番目以降の少なくとも１つの画像形成ステーションに設けられ、該少なくとも１つの画像形成ステーションの感光体におけるトナー像転写位置下流側近傍で該感光体に付着したトナーを回収するトナー回収部であって、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションで用いられるトナーと帯電極性が異なる逆転写トナーを選択的に回収する逆転写トナー回収モードと、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションで用いられるトナーと帯電極性が同じ転写残留トナーを選択的に回収する転写残留トナー回収モードとを切替え実行可能なトナー回収部と、所定の情報に基づいて、転写残留トナーおよび逆転写トナーの内いずれを回収すべきかを判定する判定部と、前記判定部にて転写残留トナーを回収すべきと判定された場合には前記トナー回収部に転写残留トナー回収モードを実行させ、前記判定部にて逆転写トナーを回収すべきと判定された場合には前記トナー回収部に逆転写トナー回収モードを実行させる制御部とを備えてなることを特徴とする構成としている。
【００１３】
また、本発明の一態様に係る画像形成装置は、所定方向に沿って配列され且つそれぞれが異なる色のトナー像を該所定方向に移動する被転写体に対して転写する複数の画像形成ステーションにより、画像形成処理を行う画像形成装置であって、前記複数の画像形成ステーションの内の前記所定方向における上流側から２番目以降の少なくとも１つの画像形成ステーションに設けられ、該少なくとも１つの画像形成ステーションの感光体におけるトナー像転写位置下流側近傍で該感光体に付着したトナーを回収可能なトナー回収部であって、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションで用いられるトナーと帯電極性が異なる逆転写トナーを選択的に回収する逆転写トナー回収モードと、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションにおける感光体上のトナーを撹乱する撹乱モードとを切替え実行可能なトナー回収部と、所定の情報に基づいて、逆転写トナーの回収および感光体上のトナーの撹乱の内いずれを行なうべきかを判定する判定部と、前記判定部にて逆転写トナーを回収すべきと判定された場合には前記トナー回収部に逆転写トナー回収モードを実行させ、前記判定部にて感光体上のトナーを撹乱すべきと判定された場合には前記トナー回収部に撹乱モードを実行させる制御部とを備えてなることを特徴とする構成としている。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る画像形成装置は、トナー像を該所定方向に移動する被転写体に対して転写する画像形成ステーションにより、画像形成処理を行う画像形成装置であって、前記画像形成ステーションに設けられ、該画像形成ステーションの感光体におけるトナー像転写位置下流側近傍で該感光体に付着したトナーを回収するトナー回収部であって、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションで用いられるトナーと帯電極性が同じ転写残留トナーを選択的に回収する転写残留トナー回収モードと、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションにおける感光体上のトナーを撹乱する撹乱モードとを切替え実行可能なトナー回収部と、所定の情報に基づいて、転写残留トナーの回収および感光体上のトナーの撹乱の内いずれを行なうべきかを判定する判定部と、前記判定部にて転写残留トナーを回収すべきと判定された場合には前記トナー回収部に転写残留トナー回収モードを実行させ、前記判定部にて感光体上のトナーを撹乱すべきと判定された場合には前記トナー回収部に撹乱モードを実行させる制御部とを備えてなることを特徴とする構成としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シートに対してトナー像を形成するための画像形成装置において、状況に応じた、感光体の感光面からの適切なトナー回収を実現することのできる技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施例で扱うのは、いわゆるタンデム方式のカラー電子写真装置であり、複数の画像形成ユニットが、ベルト等の転写手段や、もしくはシート上に配置されている。ここでは、マイナス帯電のトナーに対して反転現像方式を採用する例を説明するが、トナーは必ずしもマイナス帯電である必要はなく、プラス帯電であってもよく、反転現像であればよい。
【００１７】
まず、図１に、一般的なクリーナレスプロセスを用いた従来の画像形成装置の概略構成図を示す。図１に示す画像形成装置は、所定方向に沿って配列され且つそれぞれが異なる色のトナー像を該所定方向に移動する被転写体に対して転写する複数の画像形成ステーションにより、画像形成処理を行う。
【００１８】
同図に示す従来の画像形成装置では、第１段目の画像形成部（ここではイエローステーション）において、像担持体は、導電性基体の上に有機系もしくはアモルファスシリコン系等の感光層を設けた感光体ドラムＹ１１である。ここでの感光体ドラムＹ１１は、マイナス極性に帯電する有機感光体であるものとする。この像担持体は周知のコロナ帯電器（もしくは、ローラ帯電器、スコロトロン帯電器など）Ｙ１２によって、例えば−５００ｖに均一帯電された後、露光手段Ｙ１３により画像変調されたレーザビームやＬＥＤ等による露光を受け、表面に静電潜像が形成される。この際、露光された感光体表面の電位は例えば−８０ｖ程度になる。
【００１９】
しかる後に、現像器Ｙ１４によって静電潜像の可視像化が行われる。現像器Ｙ１４は、負極性に帯電する非磁性トナーと磁性キャリアを混合させた２成分現像方式で、マグネットを備えた現像ローラ上にキャリアによる穂を形成させ、現像ローラに−２００〜−４００ｖ程度を印加することで、感光体表面の露光部にはトナーが付着し、非露光部には付着しない。
【００２０】
さらに感光体上の可視像は、シート搬送部材を兼ねた転写ベルト（或いは転写ローラ）１２１によって搬送されてきたシート（被転写体）に転写され、この際の電界供給は転写ベルト１２１の背面に接触させた転写ローラＹ１５（或いは、転写ブレード、転写ブラシ）等の転写部材によって行なわれる。転写部材に印加する電圧はプラス３００〜２ｋｖ程度である。転写後に感光体上に残った残留トナー等は、転写部通過後、次の帯電手段の前に設けられたブラシ等の撹乱部材Ｙ１７により、画像パターンが攪乱された後、さらに感光体は適宜除電処理された後、再度前記した帯電工程が繰り返される。
【００２１】
撹乱部材Ｙ１７には、バイアス印加電源Ｙ１９により所定のバイアス電圧が印加されている。この際、コロナ帯電器Ｙ１２を通過した転写残りトナーは、帯電工程を通過したことにより、感光体の帯電電位と同極性（本実施の形態ではマイナス極性）に帯電されており、これが現像器Ｙ１４に到達した際には、現像器Ｙ１４において画像部は、感光体上の転写残りトナーに重ねて新たなトナーが現像され、非画像部は、転写残りトナーが現像ローラ側に回収され、いわゆる現像同時クリーニングが行なわれる。これにより、感光体上にブレード等のクリーニング装置がなくても、第１段目の画像形成部の電子写真プロセスが連続して行なわれる。
【００２２】
続いて、第２段目以降の画像形成部であるが、例えば２段目の画像形成部（マゼンタステーション）について説明する。像担持体、帯電器、露光、現像器、転写部材等は、全て第１段目と同様な構成である。ただし、トナー像の転写位置においては、前段の画像形成部（イエローステーション）において形成され、シート上に転写された画像が第２段目の転写部に侵入してくるため、転写条件が若干異なる場合があり、また条件によっては第１段目の画像形成部で形成された画像の一部が第２段目の像担持体に逆転写する現象が発生する。続いて第３段目、第４段目の画像形成部があり、構成は第２段目と同様になる。
【００２３】
このようにして、シートに転写された複数色のトナーによる画像は、その後、定着器を通過して出力画像となる。
【００２４】
通常、転写残りトナーは、転写の条件にもよるが、マイナス帯電のトナーの場合、マイナス極性であり、逆転写トナーは、逆極性のプラス極性になっていることが多い。図２は転写バイアスと転写残留トナー量および逆転写トナー量との関係を示すグラフであり、図３は転写バイアスと転写残留トナー量および逆転写トナー量の平均帯電量との関係を示す表である。
【００２５】
図４は、逆転写トナーのみを回収する従来の画像形成装置の概略構成を示す図である。同図に示す画像形成装置は、図１で示した構成における、撹乱部材の位置に逆転写トナーを選択的に回収するための機構としての逆転写トナークリーナ（Ｙ２７〜Ｋ２７、Ｙ２９〜Ｋ２９）を設けたもので、逆転写トナークリーナが有するトナー回収部材（ここでは弾性ローラ等）（Ｙ２７〜Ｋ２７）にバイアス印加電源（Ｙ２９〜Ｋ２９）によりマイナスバイアスを印加し、通常の転写残トナーは回収することなく、逆極性（プラス）に帯電した逆転写トナーを回収するものである。構成例としては、例えば導電性の弾性ローラに−６００ｖを印加することで、マイナスに帯電した転写残留トナーは回収せずに、プラスに逆帯電したトナーだけをローラ上に転移させ、ローラに接触させたクリーニングブレード（Ｙ２８〜Ｋ２８）で逆転写トナーを掻き落とすものである。
【００２６】
この場合、逆転写トナーが選択的に回収されるため、混色の影響は最小限に低減される。しかし露光時の障害になるのは、圧倒的に量が多い転写残留トナーの方であり、さらにマイナス極性の転写残留トナーに対して、マイナス極性のバイアスを印加したブラシやローラでは撹乱効果が小さい。よって、環境や使用状況等により転写残留トナー量が変動して量が多くなると、撹乱作用が十分でないために、画像上に前の履歴パターン（いわゆる、メモリパターン）が発生する場合がある。
【００２７】
図５は、本発明の実施の形態による画像形成装置（例えば、MFP（Multi Function Peripheral）等）について説明するための概略構成図である。本実施の形態による画像形成装置と、上述した従来の画像形成装置とは、感光体の感光面の移動方向における、トナー像転写位置の下流側近傍における構成（逆転写トナーを回収する手段近傍の構成）が異なる。以下、上述の従来の画像形成装置の説明においてすでに示した部分と同様の機能を有する部分には同一符号を付し、説明は割愛する。
【００２８】
本実施の形態による画像形成装置９００は、図１で示した撹乱部材や図４で示した逆転写トナークリーナの代わりに、トナー回収部Ｙ５〜Ｋ５が設けられている。
【００２９】
トナー回収部Ｙ５は、感光体Ｙ１１の感光面に付着しているトナーを回収するためのブラシローラ（トナー回収部材）Ｙ５１、ブラシローラＹ５１に付着したトナーを回収する金属ローラＹ５２、金属ローラＹ５２表面に付着したトナーを除去するクリーニングブレードＹ５３、ブラシローラＹ５１にバイアス電圧（ここでは＋６００Ｖ）を印加するバイアス印加電源Ｙ５４および金属ローラＹ５２にバイアス電圧（ここでは＋８００Ｖ）を印加するバイアス印加電源Ｙ５５を備えている。
【００３０】
トナー回収部Ｍ５は、ブラシローラ（トナー回収部材）Ｍ５１、ブラシローラＭ５１に付着したトナーを回収する金属ローラＭ５２、金属ローラＭ５２表面に付着したトナーを除去するクリーニングブレード（トナー除去部材）Ｍ５３、ブラシローラＭ５１に２通りのバイアス電圧（ここでは＋６００Ｖもしくは−６００Ｖ）を印加可能なバイアス印加電源Ｍ５４および金属ローラＭ５２に２通りのバイアス電圧（ここでは＋８００Ｖもしくは−８００Ｖ）を印加可能なバイアス印加電源Ｍ５５を備えている。
【００３１】
なお、トナー回収部Ｃ５およびトナー回収部Ｋ５は、トナー回収部Ｍ５と同様な構成となっている。
【００３２】
図６は、本発明の実施の形態による画像形成装置９００について説明するための機能ブロック図である。本実施の形態による画像形成装置９００は、操作入力部１０１、環境検知部１０２、履歴情報取得部１０３、廃トナー量検知部１０４、廃トナー量推定部１０５、判定部１０６、制御部１０７、トナー回収部Ｙ５〜Ｋ５、ＣＰＵ８０１およびＭＥＭＯＲＹ８０２を備えている。
【００３３】
操作入力部１０１は、キーボードやマウス等から構成され、ユーザの操作入力を受け付ける役割を有している。
【００３４】
環境検知部１０２は、温度センサおよび湿度センサから構成されており、画像形成装置９００における各画像形成ステーションの感光体近傍における温度および湿度を直接的に、または間接的（伝達された温度等から推測）に検知する。
履歴情報取得部１０３は、画像形成装置９００における画像形成処理の履歴に関する情報をＭＥＭＯＲＹ８０２や画像形成装置９００と通信可能に接続された外部機器から取得する。
【００３５】
廃トナー量検知部１０４は、トナー回収部Ｍ５〜Ｋ５の筐体内のトナー溜め部に蓄積されているトナー量を例えば光学式センサ等によって検知する。
【００３６】
トナー回収部Ｍ５〜Ｋ５は、複数の画像形成ステーションの内の所定方向における上流側から２番目以降の少なくとも１つの画像形成ステーションに設けられ、該少なくとも１つの画像形成ステーションの感光体におけるトナー像転写位置下流側近傍で該感光体に付着したトナーを回収する役割を有している。また、トナー回収部Ｍ５〜Ｋ５は、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションで用いられるトナーと帯電極性が異なる逆転写トナーを選択的に回収する「逆転写トナー回収モード」と、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションで用いられるトナーと帯電極性が同じ転写残留トナーを選択的に回収する「転写残留トナー回収モード」と、該トナー回収部が設けられる画像形成ステーションにおける感光体上のトナーを撹乱する「撹乱モード」とを切替え実行可能となっている。
【００３７】
廃トナー量推定部１０５は、廃トナー量検知部１０４にて検知されるトナー量もしくは履歴情報取得部１０３にて取得される情報に基づいて、トナー回収部Ｍ５〜Ｋ５に蓄積されているトナー量を推定する。
【００３８】
判定部１０６は、シートに形成すべき画像の画像データが、任意のトナー回収部が配置されている画像形成ステーションよりも所定方向上流側に位置する画像形成ステーションにおける印字率が所定の印字率を超えるものである場合に、該任意のトナー回収部にて逆転写トナーを回収すべきと判定する。
【００３９】
また、判定部１０６は、操作入力部１０１にて高画質モードを選択する旨の操作入力を受け付けている場合、環境検知部にて検知される温度および湿度が、所定の高温多湿条件である場合、或いは、シートに形成すべき画像の画像データが、画像形成ステーションにおける印字率が所定の印字率を超えるものである場合に、トナー回収部Ｍ５〜Ｋ５にて転写残留トナーを回収すべきと判定する。
【００４０】
また、判定部１０６は、廃トナー量推定部１０５にて推定されるトナー量が、所定量を超える場合に、感光体上のトナーの撹乱を行なうべきと判定する。
【００４１】
このように、判定部１０６は、所定の情報（ユーザによる設定、逆転写した異色トナー量、現像器中にたまった異色トナー量、廃トナー貯留部にたまった廃トナー量など）に基づいて、転写残留トナーの回収、逆転写トナーの回収および感光体上のトナーの撹乱の内いずれを行うべきかを判定する。
【００４２】
制御部１０７は、判定部１０６にて転写残留トナーを回収すべきと判定された場合にはトナー回収部に転写残留トナー回収モードを実行させ、判定部１０６にて逆転写トナーを回収すべきと判定された場合にはトナー回収部に逆転写トナー回収モードを実行させ、判定部１０６にて感光体上のトナーを撹乱すべきと判定された場合にはトナー回収部に撹乱モードを実行させる。
【００４３】
具体的に、制御部１０７は、ブラシローラに印加するバイアス電圧の極性を切替えることにより、「逆転写トナー回収モード」と「転写残留トナー回収モード」の切替え実行を行なわせる。
【００４４】
ＣＰＵ８０１は、画像形成装置９００における各種処理を行う役割を有しており、またＭＥＭＯＲＹ８０２に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能を実現する役割も有している。ＭＥＭＯＲＹ８０２は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等から構成されており、画像形成装置９００において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。
【００４５】
トナー回収部を構成するブラシローラは、例えばナイロンやレーヨン製であり、抵抗が１０ｅ４〜１０ｅ１０Ω、太さは０．５〜８デニール、ローラ径は１０〜２０ｍｍであり、感光体に対して速度差を設けて回転駆動させる構成となっている。実験では、太さ２デニール、直径１６ｍｍ、ナイロン製で抵抗が１×１０ｅ７Ωのものを用い、感光体に対してＷｉｔｈ方向（ブラシローラと感光体とが相互に接触する位置で同方向に移動する回転方向）に２倍の速度で回転させながら−６００ｖを印加した。
【００４６】
また、ブラシローラには清掃手段としてφ１４の金属ローラを当接させ、ブラシに対してＷｉｔｈ方向に１／２の速度で回転させ、−８００ｖを印加している。さらに、金属ローラにはクリーニングブレードが当接されており、これにより逆転写トナーを金属ローラから除去し、廃トナー溜め部に堆積させる。この金属ローラは、金属ローラに表面層を設けたものでもよい。ここで、金属ローラの表面層としては、離型性のよいテフロン系やフッソ系のコート材が有効である。
【００４７】
本実施の形態による画像形成装置では、例えば、図５に示すように、回収手段としての前記ブラシローラに印加するバイアスを−６００ｖから＋６００ｖに切替える手段を有しており、この切替え動作を行なうことにより、感光体上のマイナス極性の転写残トナーがブラシ側に移動する。本実施の形態では、清掃手段としての金属ローラに印加するバイアス電圧を同時に−８００ｖから＋８００ｖに切替える手段を有しており、切替え動作を行なうと、転写残トナーは、さらに金属ローラ側に移動し、クリーニングブレードにより除去される。
【００４８】
ブラシローラの抵抗は１×１０ｅ４〜１０ｅ１０Ω程度まで使用可能で、１０ｅ４Ω以下では、ブラシローラに取り込まれた転写残留トナーの大部分が、金属ローラとの接触部分に到達する前に、電荷注入等により極性が反転してしまい、結果的に金属ローラに移動せずに再度感光体に再付着してしまうことがある。また１０ｅ１０Ω以上では、ブラシローラへの印加バイアスを１０００ｖ以上にしないと効果が小さく効率が小さくなる。
【００４９】
上述したようなトナー回収部における動作モードの切替えは、例えば以下のような目的に合わせて行なわれる。
【００５０】
（１）長期的に色再現安定性を補償する（逆転写トナー回収モード）
（２）短期的に高画質な画像を必要とする（転写残留トナー回収モード）
（３）廃トナーを極力出さない（撹乱モード）
【００５１】
すなわち、高画質を要求される場合、また、明らかに転写効率が低下し転写残留トナーが増加する（例えば特殊な紙を使用する等）場合、「転写残留トナー回収モード」で動作させる。
【００５２】
図７は、本実施の形態による画像形成装置における処理の流れを示すフローチャートである。印字動作が開始されると、帯電動作および感光体の駆動が開始され（Ｓ１０１）、ブラシローラおよび金属ローラの回転駆動が開始される（Ｓ１０２）。ユーザが操作入力部１０１で、高画質モードを選択すると（Ｓ１０３，ＹＥＳ）、バイアス電圧は、ブラシローラは＋６００ｖ、金属ローラは＋８００ｖに変更され、１０秒間準備動作する。準備動作の間に、ブラシローラに付着したマイナストナーはクリーナ側および感光体側に吐き出されるが、確実性を増すために、好ましくはブラシローラに印加するバイアス電圧−６００ｖ、金属ローラに印加するバイアス電圧−８００ｖの組み合わせでも１０秒程度実施しておくとよい。
【００５３】
以上の動作が終了した後、ブラシローラに印加するバイアス電圧が＋６００ｖ、金属ローラに印加するバイアス電圧が＋８００ｖの条件で、画像印字が行なわれ、転写残トナーがブラシにより回収され、金属ローラおよびブレードで除去される（Ｓ１０４）。逆転写トナーの量は微量なため、高画質画像を得ることができる。
【００５４】
そして、特別に高画質画像が必要でない場合は（Ｓ１０３，ＮＯ）、通常は、ブラシに−６００ｖ、金属ローラに−８００ｖのバイアス電圧を印加して、逆転写クリーナとして動作させる（Ｓ１０５）と、長期間に渡って混色が発生せず、良好な色再現性を維持できる。
【００５５】
ここで、逆転写トナーの大部分はプラス帯電であり、転写残留トナーと比較して量が少ない。そのため、除去したトナーを溜めておく、いわゆる廃トナータンクは大きなものは不要である。逆転写トナーは、トナーや転写条件によって異なるが、感光体上に存在するトナー量を測定したところ、重合トナーで１〜５μｇ／ｃｍ2、通常の粉砕トナーでも４〜１０μｇ／ｃｍ2である。ここで、粉砕トナーを使用したと仮定しても、例えば１０μｇ／ｃｍ2の状態で、ＣＭＹがそれぞれ７％印字し、さらにそれがすべてブラックの画像形成ステーションで逆転写したと仮定しても、回収される逆転写トナー量は５万枚印字したとして６５ｇ程度である。
【００５６】
すなわち、この程度の量であれば、排トナータンクを別途設けて、そこへ搬送することは不要で、クリーニングブレード付近に排トナーが溜まる場所を設けていれば対応できる。例えば、トナー回収部が寿命に到達した際にトナー回収部ごと装置から取り外して交換する構成とすることで、廃トナーを搬送する機構が不要になり、画像形成装置全体を簡略化できる。本実施の形態では、少なくとも回収手段であるブラシローラと、清掃手段である金属ローラとそこに当接させたブレード、および廃トナー溜め部が一体構成になっており、感光体に対して着脱自在になっているとよい。
【００５７】
また、例えば逆転写トナーを溜めるスペースは、最下流側の画像形成ステーションが最大で、上流側の画像形成ステーションは小さい構成であることが好ましい。４連タンデム方式で考えれば、例えば最上流側に位置する第１画像形成ステーションは，逆転写トナー自体が存在しないため、クリーニング機構自体が不要であり、本実施の形態では、ブラシローラ、及び金属ローラのマイナスバイアスへの切替え手段は設けていない。第２画像形成ステーションでは第１画像形成ステーションからの逆転写トナーのみを考慮すればよいので、例えば上記例から換算すれば、６５×７／２１＝２２ｇとなる。また、第３画像形成ステーションでも同様に、６５×１４／２１＝４３ｇとなる。すなわち、逆転写トナーを溜めるスペースの容量を、上流側の画像形成ステーションでは、下流側の画像形成ステーションより小さくすることで、装置全体としての小型化が図れる。
【００５８】
ただし本発明の場合は、状況により転写残留トナークリーナとしても動作させるため、そのような動作を数多く実施すると、廃トナー溜め部の大きさが上記した以上に必要になってくる。
【００５９】
また、ブラシや金属ローラ、ブレード等の寿命が長寿命化されてきている今日では、５万枚で交換するのはコスト的に高くなってしまうため、例えば交換サイクルを１０万枚とすると、それぞれの廃トナー溜め部の容積は最低でも２倍は必要になる。
【００６０】
図８は、本実施の形態による画像形成装置における処理の流れを示すフローチャートである。
【００６１】
印字動作が開始されると、帯電動作および感光体の駆動が開始され（Ｓ２０１）、印字動作およびブラシローラの回転駆動が開始される（Ｓ２０２，Ｓ２０３）。このとき、ブラシローラに印加するバイアス電圧は−６００Ｖであり、金属ローラに印加するバイアス電圧は−８００Ｖである（Ｓ２０４）。
【００６２】
トナー回収部における廃トナー溜め部が満杯になっている場合（Ｓ２０５，ＹＥＳ）、或いは、対象となるトナー回収部の上流側に位置する画像形成ステーションで形成する画像の画像データが、混色（逆転写トナーの現像器への混入）が進行しないような印字率構成のものである場合（Ｓ２０７，ＹＥＳ）、清掃手段である金属ローラの回転を停止させて（Ｓ２０６)、ブラシローラによる撹乱のみの動作（撹乱モード）に切替える。
【００６３】
撹乱モードでは、ブラシローラには−６００ｖのバイアス電圧が印加されており、金属ローラは感光体に接触しているものの停止しているので、ブラシローラから金属ローラへのトナーの移動はほとんど起きない。感光体に−６００ｖを印加したブラシローラを当接させた状況では、いわゆる通常のクリーナレスプロセスの撹乱ブラシとして働くので、転写残留トナー、逆転写トナー共に撹乱され、現像器にて回収されることになる。なお、逆転写が発生し易い画像データであるか否かは、ＣＰＵ８０１にて、複数色の画像データに基づき、逆転写が発生する面積率を自動的に算出し、常時モニタしている。
【００６４】
一方、逆転写が発生する面積率が閾値以上の場合は（Ｓ２０７，ＮＯ）、逆転写トナー回収モードで動作させる（Ｓ２０８）。この判断は厳密であればあるほど効果は大きいが、単純に各色の印字率から判断しても結果的に逆効果になることは考えにくく、必ずしも複雑な検知、判断機構が必要なわけではない。
【００６５】
そして、必要に応じて、ユーザが特に高画質を必要としたり、転写性の悪い紙等を使用したりする場合に限り、転写残留トナーを回収するモードで動作させる。
【００６６】
本実施の形態におけるトナー回収部は、少なくとも、ブラシローラ（トナー回収部材）とクリーニングブレード（トナー除去部材）、廃トナー溜め部（トナー回収部の筐体内部に設けられる空間であり、トナー除去部材によってトナー回収部材から除去されたトナーが蓄積する空間）が一体構成になっており、クリーナユニットとして画像形成装置から着脱自在になっているとよいことは既に説明した。特に、感光体の寿命が長い場合は、トナー回収部Ｙ５〜Ｋ５は、感光体から着脱自在に設定されると都合が良い。
【００６７】
着脱の際には、トナー回収部からトナーが装置内にこぼれ落ちないようにすることが重要であり、そのために画像印字動作後、クリーナユニットを取り外すまでの間に、ブラシローラに付着しているトナーを十分に除去しておく必要がある。
【００６８】
本実施の形態では、トナー回収部材としてのブラシローラや弾性ローラによって、トナー回収部の筐体の開口部が塞がれているため、従来の画像形成装置におけるブレードクリーナのみの場合と比較して、トナー回収部の取り外し時におけるトナー回収部からのトナーこぼれは発生しにくいが、トナー回収部の取り外し前に、トナー回収部材に付着したトナーを感光体側あるいは廃トナー溜め部側に十分に移動させておくことにより、トナーこぼれを更に防止することができる。
【００６９】
例えば、本実施の形態におけるトナー回収部を画像形成装置本体から取り外す際には、取り外す直前に、画像印字をしない状態で一定時間、ブラシローラにバイアス電圧を印加した状態で回転駆動させ、ブラシローラ上のトナーを十分に除去しておく。また、さらにブラシローラ、もしくは金属ローラに印加するバイアスを通常の画像印字に比べて変化させ、短時間で十分に除去するようにしてもよい。
【００７０】
図９は、本実施の形態による画像形成装置におけるトナー回収部の取り外し時におけるトナーこぼれを防止するための処理の流れを示すフローチャートである。
【００７１】
廃トナー量検知部１０４によって、いずれかのトナー回収部におけるトナー溜め部に蓄積されている廃トナーが満杯になっている（所定のトナー量を超えている）ことが検知された場合（Ｓ３０１，ＹＥＳ）、不図示の表示部あるいは不図示の通知部により、トナー回収部（クリーナユニット）を交換すべき旨の通知が行われる（Ｓ３０３）。
【００７２】
ユーザがトナー回収部の交換を行うまで（Ｓ３０４，ＮＯ）、ＣＰＵ８０１は、トナー回収部での逆転写トナーおよび転写残留トナーの回収動作を停止させ、撹乱モードでの動作を行いながら待機する（Ｓ３０５）。そして、ユーザがトナー回収部の交換を行う際（Ｓ３０４，ＹＥＳ）、ＣＰＵ８０１（トナー漏れ防止手段に相当）は、自動的に感光体、ブラシローラおよび金属ローラを回転駆動させ、ブラシローラには−６００ｖ、金属ローラには−８００ｖのバイアス電圧が、例えば１５秒間印加される。この動作により、ブラシローラに付着しているプラス帯電トナーは、トナー回収部における廃トナー溜め部へ移動され、わずかに存在するマイナス帯電トナーは感光体へ移動し、ブラシローラに付着したトナーを除去することができる。
【００７３】
また、より回収効率を高めるために、金属ローラとブラシローラとの電位差を通常の画像印字時に対して大きくしたり、さらには金属ローラにＡＣバイアス等の振動電界を印加したりすると効果がある。例えば、図９に記載されているブラシローラに印加するバイアス電圧−６００ｖ、金属ローラに印加するバイアス電圧−８００ｖを−１０００ｖ程度に上げると、ブラシローラからのトナーの回収効率は一時的に向上する。また、さらに金属ローラにＤＣ−８００ｖ＋ＡＣｐｐ１５００ｖ、５００Ｈｚ程度のＡＣバイアスを印加すると、いっそう回収効率が向上する。
【００７４】
このようにして、ＣＰＵ８０１は、画像印字動作終了後、トナー回収部を感光体から取り外すまでの間に、画像を印字しない状態にて一定時間、トナー回収部を動作させ、トナー回収部に堆積したトナーを感光体側、もしくはトナー貯留部へ移動させるようにしている。またＣＰＵ８０１は、画像印字動作終了後、トナー回収部を感光体から取り外すまでの間に、画像印字時に対して、感光体の表面電位またはトナー回収部へ印加するバイアスを変化させた状態で、画像を印字しないで動作させることにより、トナー回収部に堆積したトナーを感光体側、もしくはトナー貯留部へ移動させるようにしている。
【００７５】
本発明では、クリーナユニットとして画像形成装置から着脱自在に構成されるが、この際、感光体、帯電器、および現像器の交換作業の頻度が非常に少なければ、ユーザは、トナー回収部およびトナータンクを交換するのみで、ほぼ画像形成装置のメンテナンスが達成できる。
【００７６】
このためには、例えば感光体についてはα―Ｓｉを使用したものを用いる例があげられる。また、現像器においても、通常、トナーとキャリアからなる２成分現像では定期的な現像剤交換が必須であるが、キャリアを、現像器を画像形成装置から取り外すことなく、自動的に少量ずつ交換する方式を採用するとよい。
【００７７】
特に、タンデム型のカラー画像形成装置の場合、上流側の画像形成ステーションのトナー回収部と下流側の画像形成ステーションの現像器がスペース的に干渉しやすい。通常の現像方式で現像器を小型化すると、現像剤量が減り、交換サイクルが短くなってしまうが、小型でかつ現像剤の交換作業が不要な、少量入れ替え方式を採用することにより、現像器をメンテナンスレスにするとともに小型化することができ、トナー回収部内のトナー溜め部のスペースも極力大きくすることが可能になる。
【００７８】
これにより、クリーナユニットの交換サイクルを延ばすとともに現像器は交換不要という相乗効果が期待できる。図１０に簡単な構成図を示すが、本構成により、感光体と現像器は画像形成装置から取り外す必要がほとんどなくなる。このように、現像器が、現像剤の排出手段を有し、現像器を画像形成装置本体から着脱せずに現像剤を交換可能な形態とすることで、現像剤の交換に伴う現像器の画像形成装置からの着脱が不要となる。
【００７９】
図１１は、トナー回収部におけるトナー回収部材近傍の筐体の他の構成例を示す図である。同図に示すように、トナー回収部材の感光体と接する部分以外をトナー回収部の筐体によって覆う構成とすることにより、トナー回収部を画像形成装置から取り外す際にトナー回収部材に付着しているトナーが装置内にこぼれ落ちることを防止することができる。図１２は、図１１に示す構成において、トナー回収部のみを取り外し可能とした構成例を示す図である。
【００８０】
図１３は、図１１に示す構成において、トナー回収部および帯電器を取り外し可能とした構成例を示す図である。同図に示す構成では、トナー回収部と帯電器が一体的に構成されており、ユーザは、トナータンクと一体化されたトナー回収部および帯電器の交換のみを行えばよい。
【００８１】
なお、上述の画像形成装置での処理（画像形成方法）における各ステップ（Ｓ１０１〜Ｓ１０５、Ｓ２０１〜Ｓ２０８、Ｓ３０１〜Ｓ３０７）は、ＭＥＭＯＲＹ８０２に格納されている画像形成プログラムをＣＰＵ８０１に実行させることにより実現されるものである。
【００８２】
本実施の形態では装置内部に発明を実施する機能が予め記録されている場合で説明をしたが、これに限らず同様の機能をネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ等プログラムを記憶でき、かつ装置が読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置内部のＯＳ（オペレーティング・システム）等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。
【００８３】
続いて、本実施の形態による画像形成装置の構成による効果の評価について説明する。従来の画像形成装置における装置構成（図４参照）および本実施の形態における装置構成（図５参照）にて、画像形成動作をそれぞれ連続して行ない、図１４（メモリチャートの一例）および図１５（ランニングチャートの一例）に示すような画像を印字して、混色レベル、廃トナー量およびパターン（メモリチャート）の画質について評価した。
【００８４】
（パターンＡ）
第１画像形成ステーションのイエローステーションでは、Ａ４サイズの紙に印字面積率１０％のパッチを印字し、第２画像形成ステーションのマゼンタステーションでは、イエロー画像に重ならないように印字面積率１０％のパッチを印字した。さらに第３画像形成ステーションのシアンステーション、およびＢｋステーションでは印字しない。
【００８５】
（パターンＢ）
第１画像形成ステーションのイエローステーションでは、Ａ４サイズの紙に印字面積率１０％のパッチを印字し、第２画像形成ステーションのマゼンタステーションでは、イエロー画像に重ならないように印字面積率１０％のパッチを印字した。さらに第３画像形成ステーションのシアンステーションでも、イエロー、マゼンタに重ならないように面積率１０％にて印字し、Ｂｋステーションにおいても同様に１０％印字する（図１５参照）。
【００８６】
（パターンＣ）
第１画像形成ステーションのイエローステーションでは、Ａ４サイズの紙に印字面積率２％のパッチを印字し、第２画像形成ステーションのマゼンタステーションでは、イエロー画像に重ならないように印字面積率２％のパッチを印字した。さらに第３画像形成ステーションのシアンステーションでも、イエロー、マゼンタに重ならないように面積率１２％にて印字を行い、同様にＢｋステーションにおいても１２％印字する。
【００８７】
（パターンＤ（メモリチャート））
各色単色で、転写残トナーが感光体の次回転時の画像形成時のハーフトーン部分に該当するようにしたメモリチャート（各色印字率は全体で４０％）を印字する（図１４参照）。
【００８８】
以上の４種類のパターンを、普通紙（カラーコピー機用８０ｇ紙）と、厚紙（２５０ｇ）にそれぞれ印字した。
【００８９】
なお、上述の４種類のパターンを印字する装置構成は、従来の装置構成、（１）本発明の構成で、逆転写トナークリーナとして動作させた状態、（２）本発明の構成で、転写残留トナークリーナとして動作させた状態、および（３）本発明の構成で、転写残留トナーも逆転写トナーも回収しないような状態、の４種類とした。なお、従来の装置構成と（３）の装置構成はほぼ同様である。
【００９０】
印字の枚数としては、パターンＡの普通紙にて５千枚印字した後、続いて同様にパターンＢ、Ｃと順次印字を行い、最後にパターンＤについて、普通紙では各色８００枚ずつ、厚紙では２００枚ずつで計千枚印字した。この一連の印字で１万６千枚印字されることになるが、それぞれの画像を印字し終わった状態でのシアンステーションの混色レベルと、廃トナー量等の結果を図１６に示す。
【００９１】
まず、従来の装置構成にてパターンＡの画像を５千枚印字し、シアンステーションの連続印字前の画像との色差ΔＥを比較したところ、ΔＥ＝１５であった。画像上で一般的に許容できる色差変動は６未満と言われるので、ＮＧであった。続いてパターンＢ，Ｃを５千枚ずつ印字したところ、シアントナーが消費され、補給されたため、ΔＥ＝３程度にまで改善した。その後、パターン４のメモリチャートを印字したところ、ハーフトーン部に若干のメモリ画像が発生し、さらに厚紙では顕著でＮＧであった。従来の装置構成の場合は、廃トナー貯留部が存在しないため、廃トナー量はほぼゼロである。
【００９２】
また、（１）に示した「逆転写トナー回収モード」で動作させた場合で、パターンＡを５千枚印字するとΔＥ＝４程度になり、許容範囲であった。また、そのときの廃トナー貯留部にたまった廃トナー量は６．２ｇであった。その後、パターンＢ，Ｃを５千枚ずつ印字すると、パターンＢ，Ｃではシアントナーが消費されて補給されるため、さらに色差が小さくなり、ほぼ変動ゼロに復帰する。そこでトータル印字１万５千枚後、パターンＤを印字すると、ハーフトーン部に若干のメモリ画像が発生し、厚紙にすると更に顕著になった。そして、１万６千枚終了時のシアンステーションの廃トナー量は１４．６ｇであった。
【００９３】
次に、（２）の「転写残留トナー回収モード」で同様な試験を行なったところ、パターンＡを５千枚印字した時点で、色差変動ΔＥ＝１３程度に達し、ＮＧであった。パターンＢ，Ｃではシアントナーが消費されて補給されるので色差は改善し、１万５千枚終了時ではΔＥ＝２程度であった。そこで、パターンＤを印字したところ、紙種類に拘らずメモリ画像等は一切発生しなかった。そして最終的な廃トナー量は２７ｇ程度であった。
【００９４】
また、（３）の転写残留トナーも逆転写トナーも回収しないモード（撹乱モード）では、従来の装置構成とほぼ同様な結果で、パターンＡでは色差変動が大きく、メモリチャートでは特に厚紙でメモリ画像が顕著に発生した。
【００９５】
そこで、本実施の形態のように、パターンＡのようにシアントナーの消費が少ない画像では（１）の逆転写トナー回収モードで動作させると、パターンＡを５千枚印字後はΔＥ＝３．９であり、パターンＢ、Ｃのように、シアントナーが消費され、多少の混色トナーが混入してもよい状況の場合は（３）の撹乱モードで動作させて廃トナー量を減らす。実験ではパターンＡ，Ｂ，Ｃすべて（１）の逆転写トナー回収モードで動作させた場合、１万５千枚後の廃トナー量は１４．３ｇであったが、本実施の形態のようにパターンＢ，Ｃを（３）の撹乱モードで動作させると、６．６ｇにまで減少させることができた。
【００９６】
また、その後、メモリ画像が発生しやすいハーフトーン画像を印字した場合であるが、本実施の形態では（２）の転写残留トナー回収モードを適用することにより、転写効率が低下する厚紙においても画像上の不具合を発生しないようにすることができた。最終的な廃トナー量も、動作モードを変更しない場合に比べて圧倒的に少なく、１３．５ｇであり、また色差変動も許容範囲で、かつメモリチャート等において厚紙を使用しても高画質画像が得られた。
【００９７】
廃トナーの量は、転写効率と、逆転写効率によって大きく変わる。一般に、球形に近いトナーは転写効率が良い。また、帯電量分布や粒径が均一な重合トナーは転写が安定しており、本実施の形態の構成の適用に有利である。
【００９８】
以上のように、本発明の実施の形態では、従来の装置構成における、印字中にクリーナ部が逆転写クリーナとして動作するモードに加えて、新たに一連の印字動作中に本来の正規色のトナーを主にクリーニングする転写残留トナー回収モードを設ける構成となっている。
【００９９】
トナー回収部を転写残留トナー回収モードで動作させると、正規色のトナーが主にクリーニングされ、逆転写トナーは回収されずに撹乱される。撹乱された逆転写トナーは帯電部にて正規の極性に反転されて、露光部を経て現像器で回収され、いわゆるここでもクリーナレスプロセスとなる。ここで、正規色の転写残りトナー量に対して、一般に逆転写トナー量は非常にわずかなので、クリーナレスプロセスとして画質を悪化させるレベルは圧倒的に正規色のトナーをクリーニングしたときの方がよくなる。
【０１００】
本実施の形態では、例えばユーザが高画質を求める高画質モードでは、クリーナ部を正規色のトナーのクリーナとして動作させ、画像メモリが発生しないようにする。そして微量な逆転写トナーについては撹乱してクリーナレスプロセスを成立させる。また、例えば上流側の画像形成ステーションの印字率が高く、該当する画像形成ステーションの印字率が低い、いわゆる混色トナーが多く発生しそうなデータの場合は、クリーナ部を自動的に逆転写クリーナとして動作させて、逆転写トナーの現像器への混入を防止する。と同時に正規色のトナーを撹乱し、第２のクリーナレスプロセスを成立させる。
【０１０１】
このような動作によって、高画質が必要なときには高画質な画像が得られるうえ、混色が発生しやすい画像ではクリーナ部で自動的に逆転写トナーを回収するため、高画質で混色しにくいクリーナレスの画像形成装置が提供できる。
【０１０２】
また、本実施の形態では、従来の装置構成における、印字中にトナー回収部が逆転写クリーナとして動作する逆転写トナー回収モードに加えて、新たに、逆転写トナーも転写残留トナーも除去しない、いわゆる通常のクリーナレスプロセスとして動作する撹乱モードを設けている。この撹乱モードでは、逆転写トナーは現像器に混入するが、印字する画像によってはほとんど問題がなく、特に、上流の画像形成ステーションから多少異色トナーが入ってきても、自色トナーを十分消費している場合は、異色トナーも消費され、混色は進行しない。このような場合は、逆転写トナーを選択的に回収・除去する必要はなく、回収しなければ、廃トナーも増加しないため、廃トナーを溜めるスペースの小型化が可能になる。また、廃トナー溜め部がいっぱいになった後等に、ユーザに交換サインを提示しながら動作させることで、廃トナー溜め部がいっぱいになっても装置を停止させないですむ。
【０１０３】
また、上述の実施の形態では、感光体の感光面に付着したトナーを回収する手段（トナー回収部）としてブラシローラを採用している例を挙げたが、これに限られるものではなく、例えばゴム等からなる弾性ローラを採用することも可能である。
【０１０４】
なお、上述の実施の形態では、画像形成ステーションからシートに対してトナー像を直接転写する、いわゆる「直接転写方式」の構成を一例として挙げたが、これに限られるものではなく、いったん中間転写体上にトナー像を形成し（この場合は、中間転写体が被転写体となる。）、複数色の画像を重ねた後に、２次転写工程を行なって、シートに転写させる方式においても、同様の効果を奏することは言うまでもない。
【０１０５】
本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】一般的なクリーナレスプロセスを用いた従来の画像形成装置の概略構成図である。
【図２】転写バイアスと転写残留トナー量および逆転写トナー量との関係を示すグラフである。
【図３】転写バイアスと転写残留トナー量および逆転写トナー量の平均帯電量との関係を示す表である。
【図４】逆転写トナーのみを回収する従来の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態による画像形成装置について説明するための概略構成図である。
【図６】本発明の実施の形態による画像形成装置９００について説明するための機能ブロック図である。
【図７】本実施の形態による画像形成装置における処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】本実施の形態による画像形成装置における処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】本実施の形態による画像形成装置におけるトナー回収部の取り外し時におけるトナーこぼれを防止するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】トナー回収部近傍の構成の一例を示す図である。
【図１１】トナー回収部におけるトナー回収部材近傍の筐体の他の構成例を示す図である。
【図１２】図１１に示す構成において、トナー回収部のみを取り外し可能とした構成例を示す図である。
【図１３】図１１に示す構成において、トナー回収部および帯電器を取り外し可能とした構成例を示す図である。
【図１４】メモリチャートの一例を示す図である。
【図１５】ランニングチャートの一例を示す図である。
【図１６】混色レベルと廃トナー量等の結果を示す図である。
【符号の説明】
【０１０７】
操作入力部１０１、環境検知部１０２、履歴情報取得部１０３、廃トナー量検知部１０４、廃トナー量推定部１０５、判定部１０６、制御部１０７、トナー回収部Ｍ５〜Ｋ５、８０１  ＣＰＵ、８０２  ＭＥＭＯＲＹ。
【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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