(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な像担持体と、像担持体上に形成された静電像をトナーで現像する現像手段を備える複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部の像担持体に形成されたトナー像が転写される回転可能な中間転写体と、
前記中間転写体に転写されたトナー像を被転写体へ転写する転写手段と、
前記転写手段によって被転写体へ転写されずに前記中間転写体に残留するトナーを除去する第一除去手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記複数の画像形成部は、前記中間転写体に転写されずに像担持体に残留したトナーが現像手段によって回収されるように電荷を調整する調整手段を備える画像形成部と、前記中間転写体に転写されずに像担持体に残留したトナーを除去する第二除去手段を備える画像形成部と、から成り、
前記複数の画像形成部のうち前記中間転写体の回転方向に沿って最下流に配置された前記調整手段を備える画像形成部よりも下流側に前記第二除去手段を備える画像形成部が存在し、
画像形成時に、前記複数の画像形成部の像担持体から前記中間転写体にトナー像を転写し、前記転写手段によって前記トナー像を前記被転写体に転写し、前記被転写体に転写されずに前記中間転写体に残留したトナーを前記第一除去手段で除去する画像形成動作を実行すると共に、非画像形成時に、前記調整手段を備える画像形成部において前記調整手段に付着したトナーを像担持体に吐き出して更に前記中間転写体へ吐き出すと共に、前記中間転写体に吐き出されたトナーが前記第二除去手段を備える画像形成部が備える像担持体に転写されるように電界を形成することにより前記像担持体に転写された前記吐き出されたトナーが前記第二除去手段で除去されるように制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第二除去手段を備える画像形成部は黒色のトナー像を形成す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】
前記第二除去手段を備える画像形成部において前記中間転写体から像担持体へのトナーの転写は、前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を転写する１次転写手段に対して画像形成時に印加する電圧とは逆極性の電圧を印加することによりされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第二除去手段を備える画像形成部において前記中間転写体から像担持体へのトナーの転写は、前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を転写する１次転写手段に対して画像形成時に印加する電圧と同極性にして、かつトナーの帯電極性を反転させる程度である電圧を印加することでなされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記調整手段を備える画像形成部において前記調整手段から像担持体へのトナーの吐き出しは、前記中間転写体の画像形成領域以外の非画像領域が前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を転写する１次転写手段に到達した際に、前記像担持体の非画像域に吐き出したトナーを前記中間転写体に転写できるタイミングで行なわれることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第二除去手段を備える画像形成部に搭載されている像担持体は、非晶質のシリコンを有する表面層からなることを特徴とすることを特徴とした請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第二除去手段を備える画像形成部で使用されるトナーは、磁性体を含む一成分現像トナーであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記調整手段を備える画像形成部の前記調整手段から像担持体へのトナーの吐き出しは、黒色単色画像形成モード時で、かつ、前記第二除去手段を備える画像形成部において前記中間転写体に転写され画像形成される予定の領域以外の非画像領域が像担持体から前記中間転写体にトナー像を転写する１次転写手段に到達した際に、前記像担持体の非画像域に吐き出したトナーを前記中間転写体に転写できるタイミングで行なわれることを特徴とした請求項２から請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
出力画像の画像濃度を検出して、画像濃度を積算し、所定枚数毎の平均画像印字率を算出する画像濃度算出手段を有し、前記調整手段を備える画像形成部の前記調整手段から像担持体へのトナーの吐き出しは、前記画像濃度算出手段で算出される平均画像印字率α２が所定枚数で所定の値α１以上に達した際に行われ、一方、前記第二除去手段を備える画像形成部での、前記画像濃度算出手段で算出される平均画像印字率β２が所定枚数で所定の値β１以下である際に、前記第二除去手段を備える画像形成部で前記の吐き出されたトナーの回収を行い、また、所定枚数でα２＜α１、β２＜β１の場合には、強制的に前記調整手段からのトナーの吐き出しを行わせ、吐き出したトナーを前記第二除去手段を備える画像形成部の像担持体に転写することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記調整手段からのトナーの吐き出しを強制的に行わせる吐き出し時間ｔは、前記第二除去手段を備える画像形成部でのトナー回収を行うリミットとする所定の平均画像印字率をβ１、所定の枚数での実際の平均画像印字率をβ２とすると、α２＞α１であるときの吐き出し時間をｔ１とすると、ｔ＝ｔ１×（１−β２／β１）であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記調整手段からのトナーの強制的な吐き出しは、前記調整手段を備える複数の画像形成部のうち画像印字率の最も高い画像形成部を選択し、選択した画像形成部での吐き出し時間ｔａ、前記第二除去手段を備える画像形成部での回収を行うリミットとする所定の平均画像印字率をβ１、所定の枚数での実際の平均画像印字率をβ２、前記調整手段を備える画像形成部の数をＮとすると、α２＞α１であるときの吐き出し時間をｔ１とすると、
ｔａ＝Ｎ×［ｔ１×（１−β２／β１）］
であることを特徴とした請求項９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、それらの複合機などの画像形成装置に関する。
【０００２】
特に、複数の画像形成部を中間転写体の移動方向に沿って配列し、各画像形成部の像担持体に形成した異なる色のトナー画像を移動する中間転写体上に順次に多重に１次転写させ、その中間転写体上の多重転写トナー画像を記録材に２次転写することによってフルカラー或いは多色の画像を得る、所謂タンデム型の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
上記のような画像形成装置として、特許文献１や２には、複数の画像形成部としてそれぞれクリーナレスシステムの電子写真機構を採用したものが記載されている。
【０００４】
そのクリーナレスシステムの電子写真機構は、１次転写工程後の感光体（像担持体）上の転写残トナーを除去する専用のクリーニング装置を廃し、その転写残トナーを現像手段において現像同時クリーニングで感光体上から除去回収し、再利用するものである。
【０００５】
また、転写残トナーの現像手段における除去回収を効果的に行なわせるために、１次転写部よりも感光体回転方向下流側で感光体の帯電手段部よりも上流側に転写残トナーの極性をコントロールするための帯電補助手段を具備させている。
【０００６】
そして、帯電補助手段や帯電手段にトラップされて蓄積するトナーによる装置性能の低下を防止するために、帯電補助手段や帯電手段からトラップトナーを感光体に定期的に吐き出させるトナー吐き出しモードを設けている。これにより、帯電補助手段や帯電手段のリフレッシュをしている。感光体に吐き出されたトナーはその大部分は現像手段に回収される。しかし、正規極性であっても帯電力の少ないトナーや、逆極性のトナーに関しては、現像手段において完全には回収されないことがある。現像手段において回収されなかったトナーは１次転写部において感光体から中間転写体に圧接転写されることで転移する。そして、中間転写体の移動により、２次転写手段よりも中間転写体移動方向下流側に配設した中間転写体クリーニング手段により中間転写体上から除去される。
【０００７】
なお、帯電補助部材に蓄積したトナーは一般的に小粒径のトナーが多く、長い間の感光体との摺擦により劣化したトナーも多く存在するので、現像手段中に回収してしまうと、現像性が落ち、その後の画像形成に影響してしまうことも考えられる。そこで、帯電補助部材から吐き出しモードによって吐き出されたトナーは、クリーナレスシステムであっても、現像手段では回収せず、中間転写体上に転写して、中間転写体クリーニング手段で回収・除去する構成にすることもある。
【０００８】
また、特許文献３や４には、クリーナレスシステムの画像形成部と、クリーニング装置を有する画像形成部を混在させたタンデム型の画像形成装置が記載されている。特許文献３の画像形成装置は、複数の作像ユニットＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうちイエロー用作像ユニットＹでのみクリーニング装置で回収した残留トナーを現像装置２６Ｙにリサイクルする構成が記載されている。特許文献４の画像形成装置は、クリーナレスシステムの画像形成部の１次転写残トナーは現像手段で回収していて、中間転写体には吐き出さない。そしてクリーニング装置を有する画像形成部の像担持体に中間転写体上の２次転写残トナーを回収させている。これにより、中間転写体クリーニング装置を無しにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のようなクリーナレス方式を用いる感光体を複数並べて配置したタンデム方式の画像形成装置において、クリーナレス方式の画像形成部からはトナーを画像形成部から吐き出すモードが備えられている。この吐出しモード時に、中間転写体に吐き出されたトナーを中間転写体のクリーニング部で回収する方法では、クリーニング部は記録材へトナー像を転写する転写部を経由するために、移動距離が大きくなり、モードの時間が長くなる。
【００１０】
そこで、本願発明の目的は、クリーナレス方式の画像形成部から中間転写体に向かってトナーを吐き出すモードの時間を短くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成させるための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
回転可能な像担持体と、像担持体上に形成された静電像をトナーで現像する現像手段を備える複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部の像担持体に形成されたトナー像が転写される回転可能な中間転写体と、
前記中間転写体に転写されたトナー像を被転写体へ転写する転写手段と、
前記転写手段によって被転写体へ転写されずに前記中間転写体に残留するトナーを除去する第一除去手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記複数の画像形成部は、前記中間転写体に転写されずに像担持体に残留したトナーが現像手段によって回収されるように電荷を調整する調整手段を備える画像形成部と、前記中間転写体に転写されずに像担持体に残留したトナーを除去する第二除去手段を備える画像形成部と、から成り、
前記複数の画像形成部のうち前記中間転写体の回転方向に沿って最下流に配置された前記調整手段を備える画像形成部よりも下流側に前記第二除去手段を備える画像形成部が存在し、
画像形成時に、前記複数の画像形成部の像担持体から前記中間転写体にトナー像を転写し、前記転写手段によって前記トナー像を前記被転写体に転写し、前記被転写体に転写されずに前記中間転写体に残留したトナーを前記第一除去手段で除去する画像形成動作を実行すると共に、非画像形成時に、前記調整手段を備える画像形成部において前記調整手段に付着したトナーを像担持体に吐き出し更に前記中間転写体へ吐き出すと共に、前記中間転写体に吐き出されたトナーが前記第二除去手段を備える画像形成部が備える像担持体に転写されるように電界を形成することにより前記像担持体に転写された前記吐き出されたトナーが前記第二除去手段で除去されるように制御する制御手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、複数のクリーナレスの方式の画像形成部から吐き出されるトナーを中間転写部から記録材に転写する転写部を通過する前に回収できるため、転写部を汚さずに短時間で吐出しトナーの回収が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態を図面に則して詳しく説明する。
【実施例１】
【００１４】
（１）画像形成装置の全体的構成の説明
図１は本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成図である。本実施例の画像形成装置１００は、転写方式電子写真プロセスを用いた、４連ドラム方式（インライン）、最大通紙サイズがＡ３サイズ、のカラーレーザ−プリンタである。この画像形成装置１００には画像読み取り装置・パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置１５０（図２）が通信可能に接続されている。そして、画像形成装置１００は外部ホスト装置１５０から入力する画像情報に応じて、記録材（被転写体）、例えば、用紙、ＯＨＰシート、布などにフルカラーの画像を形成し、出力することができる。
【００１５】
図２において、１３０は画像形成装置の装置動作を統括制御する制御手段としての制御回路（ＣＰＵ）である。この制御回路１３０は、外部ホスト装置１５０から入力する画像情報等の信号を処理する。また、この制御回路１３０は、画像形成装置の各種プロセス機器から入力する信号の処理、各種プロセス機器への指令信号の処理、各種プロセス機器に対する電圧印加手段としての電源の制御、所定の画像形成動作シーケンス制御等を司る。
【００１６】
図１において、ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋは図面上左から右に順に配列した複数の画像形成部、本実施例では第１〜第４の４つの画像形成部である。第１〜第３の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣは、後述するように、クリーナレスシステム（クリーニングレスシステム）の電子写真機構にしてある。第４の画像形成部ＰＢｋは、後述するように、クリーニング装置１０９を備えた電子写真機構にしてある。
【００１７】
各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋは、それぞれ、像担持体として、矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）１を有する。そして、各画像形成部は、それぞれ、感光ドラム１の面に対して電子写真プロセスにより、目的のカラー画像の色分解成分像に対応した、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の色トナー画像を分担して形成する。
【００１８】
本実施例において、クリーニング装置を備えた第４の画像形成部ＰＢｋは、上記複数の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋのうちの画像形成の順番が最も遅い最下流の画像形成部である。そして、画像形成部ＰＢｋは、転写部材である二次転写ローラ１０よりも中間転写体９１の回転方向に対して上流側に存在している。
【００１９】
４色フルカラー画像形成モード（カラープリントモード）の場合、外部ホスト装置１５０から制御回路部１３０に入力した画像情報信号に従って、色分解された画像信号が生成される。この信号に応じて、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋにおいて、それぞれ上記の各色のトナー画像の形成が行なわれる。
【００２０】
各感光ドラム１に形成された各色のトナー画像は、移動する中間転写ベルト９１上に順次に重ね合わせて転写される。即ち、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋの各感光ドラム１に対向するように、転写手段としての中間転写ユニット９が設けられている。中間転写ユニット９では、中間転写体（第２の像担持体）としての、可撓性を有る、無端状の中間転写ベルト（以下、ベルトと略記する）９１が、駆動ローラ９４、テンションローラ９５及び２次転写対向ローラ９６に所定の張力を持って掛け渡されている。ベルト９１の材料としては、樹脂系、或いは金属芯体入りのゴムベルト、樹脂及びゴムからなるベルトが望ましい。もちろんトナーの飛び散りや中抜けなどの良化など画像向上性を意識して、弾性層を有するベルトを用いても良い。本実施例では、ＰＩ（ポリイミド）にカーボン分散し、体積抵抗率を１０８Ωｃｍオーダーに制御した樹脂ベルトを用いた。その厚さは８０μｍ、長手方向３２０ｍｍ、全周は９００ｍｍである。
【００２１】
ベルト９１は駆動ローラ９４により図中矢印の時計方向に、各感光ドラム１の回転速度と略同じ速度で回転移動駆動される。各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋにおいて、感光ドラム１上に形成されたトナー画像は、感光ドラム１とベルト９１との対向部である１次転写部（転写ニップ部）ｄへ進入する。各１次転写部ｄでは、ベルト９１の裏側に、１次転写手段としての１次転写ローラ９２が当接している。１次転写ローラ９２としては、導電性スポンジからなるものを用いた。その抵抗は１０６Ω以下、外径は１６ｍｍ、長手長さは３１５ｍｍとした。１次転写ローラ９２には、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋで独立に１次転写バイアス電圧を印加可能とするため、それぞれ電圧印加手段としての１次転写バイアス電源９３が接続されている。
【００２２】
ベルト９１には、先ず、第１の画像形成部ＰＹの１次転写部ｄを移動していく過程で、１色目のイエロートナー画像が転写される。次いで、第２の画像形成部ＰＭの１次転写部ｄを移動していく過程で、イエロートナー画像に重ね合わせて２色目のマゼンタトナー画像が重畳転写される。次いで、第３の画像形成部ＰＣの１次転写部ｄを移動していく過程で、イエロートナー画像＋マゼンタトナー画像に重ね合わせて３色目のシアントナー画像が重畳転写される。次いで、第４の画像形成部ＰＣの１次転写部ｄを移動していく過程で、イエロートナー画像＋マゼンタトナー画像＋シアントナー画像に重ね合わせて４色目のブラックトナー画像が重畳転写される。すなわち、ベルト９１には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー画像が順次に重ね合わせて転写（多重転写）されて、フルカラーの未定着トナー画像が合成形成される。
【００２３】
本実施例においては、後述するように、感光ドラム１の露光部（露光部電位Ｖｌ：−１５０Ｖ）に転移されたトナー（ネガトナー）に対する転写効率を考慮し、１次転写バイアス電圧として、１色目〜３色目までは＋３５０Ｖの電圧を印加する。また、４色目は＋１５００Ｖを印加した。
【００２４】
そして、ベルト９１上に形成されたフルカラーの未定着トナー画像は、引き続くベルト９１の移動により、ベルト９１と２次転写手段としての２次転写ローラ１０とが対向する２次転写部に搬送される。２次転写ローラ１０は２次転写対向ローラ９６に対してベルト９１を挟んで圧接させて配設してある。ベルト９１と２次転写ローラ１０との圧接ニップ部が２次転写部である。２次転写ローラ１０には電圧印加手段としての２次転写バイアス電源１３が接続されている。
【００２５】
一方、不図示の給紙機構部から記録材としての転写材（シート材）Ｐが１枚分離給送される。その転写材Ｐの先端がその時点では回転を停止しているレジストローラ対１２のニップ部に受け止められる。これにより転写材Ｐは斜行修正される。その転写材Ｐがレジストローラ対１２の回転により所定の制御タイミングで２次転写部に搬送される。すなわち、ベルト９１上に形成されたフルカラーの未定着トナー画像の画像先端が２次転写部に到達するタイミングで、その２次転写部に転写材Ｐのプリント開始位置が一致するようにレジストローラ対１２の回転開始が制御される。そして、転写材Ｐが２次転写部を挟持搬送されていく過程において、転写材Ｐに対して、ベルト９１上のフルカラーの未定着トナー画像が一括２次転写される。
【００２６】
２次転写部を出た転写材Ｐはベルト９１の面から曲率分離して、定着手段としてのローラ定着器１４へ導入される。ローラ定着器１４は、互いに圧接して定着ニップ部を形成し、回転する定着ローラ（熱ローラ）と加圧ローラを有する。転写材Ｐは定着ニップ部で挟持搬送されて熱と圧力を受ける。これにより、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー画像が溶融混色してフルカラープリント画像として転写材表面に定着される。その画像定着済みの転写材Ｐが機外に排出される。又、ベルト９１は、ベルトクリーナ１１（中間転写体用クリーニング手段：第一除去手段）が備えるクリーニング手段としてのクリーニングブレード１１ａによる２次転写残トナーの除去を受けてクリーニングされ、次の作像工程に備える。
【００２７】
黒色単色画像形成モード時（黒単色モード時）の場合は、黒色の画像形成部である第４の画像形成部ＰＢｋだけが画像形成動作する。第１〜第３の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣは、感光ドラム１の回転駆動はなされるが、画像形成動作はしない。第４の画像形成部ＰＢｋの感光ドラム１に形成されたブラックのトナー画像がベルト９１に１次転写される。そのトナー画像が２次転写部において転写材Ｐに２次転写される。２次転写部を出た転写材Ｐはベルト９１の面から曲率分離してローラ定着器１４へ導入され、トナー画像の定着を受ける。そして、黒単色画像形成物が機外に排出される。
【００２８】
（２）第１〜第３の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ
第１〜第３の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣは互いに使用する現像剤（トナー）の色が、イエロー、マセンタ、シアン、と異なる他は同一の機構構成である。図２はこの画像形成部を構成している電子写真機構の拡大図である。
【００２９】
感光ドラム１は回転駆動されて、その外周面が帯電手段２により所定の極性・電位に一様に帯電される。その一様帯電面に対して画像露光手段３によって画像露光がなされる。これにより感光ドラム表面に露光像に対応した静電潜像が形成される。その静電潜像が現像手段４によりトナー画像として現像される。そのトナー画像が前記のように１次転写部ｄにおいてベルト９１に対して転写される。
【００３０】
この画像形成部はクリーナレスシステムであり、ベルト９１に対して転写されずに感光ドラム１の表面に残った転写残トナーを除去する専用のクリーニング装置は具備させていない。
【００３１】
ベルト９１に対して転写されずに感光ドラム１の表面に残った転写残トナーは、基本的には、帯電補助手段としての残留トナー均一化手段７に回収させている。そして、その残留トナー均一化手段７から僅かながらすり抜けてくるトナーについて、つぎの帯電補助手段としてのトナー帯電量制御手段６により帯電調整する。その帯電調整されたとナーが、感光ドラム１の引き続く回転により現像手段４へ持ち運ばれて現像同時クリーニング（現像同時回収）される。これについては後述する。ここで、残留トナー均一化手段７において均一化とは、トナー像をならすことである。
【００３２】
また、帯電補助手段７・６にトラップして溜まるトナーについては、所定の吐き出し・回収制御モードを適時に実行させることで、感光ドラム１上に吐き出させる。そして、それをベルト９１上に転写させ、クリーニング装置１０９を備えた第４の画像形成部ＰＢｋにおける感光ドラム１上に回収させるようにしている。この吐き出し・回収制御モードについても後述する。
【００３３】
本実施例では、上記の感光ドラム１、帯電手段２、現像手段４、帯電補助手段７・６を、帯電ユニット枠体１１１と現像ユニット枠体１１２によって一体的にユニット化している。これを、画像形成装置本体（以下、装置本体と記す）に対して着脱交換自由のプロセスカートリッジ（以下、カートリッジと記す）８としてある。
【００３４】
カートリッジ８は、装置本体に設けられた装着手段１１０ａを介して取り外し可能に装着される。又、カートリッジ８が装置本体に装着された状態で、装置本体に設けられた駆動手段（図示せず）とカートリッジ８側の駆動伝達手段（図示せず）が接続される。これにより、感光ドラム１、現像手段４などが駆動可能な状態となる。更に、カートリッジ８が装置本体に装着された状態で、カートリッジ８側及び装置本体側にそれぞれ設けられた接点がカップリングして両者間が電気的に接続される。これにより、カートリッジ８側の帯電手段２、帯電補助手段７・６、現像手段４の現像スリーブ４１と、装置本体側のバイアス印加電源２０、２１、２２、２３とがそれぞれ電気的に接続される。
【００３５】
５は現像手段４に対するトナー補給ユニット（現像剤補給容器）である。このトナー補給ユニット５は、現像手段４及び装置本体に対して装着手段１１０ｂを介して着脱可能に装着される。
【００３６】
（２−１）感光ドラム１
感光ドラム１は、本実施例では、有機光導電体（ＯＰＣ）ドラムである。より具体的に、この感光ドラム１は、アルミニウム製シリンダ（導電性ドラム基体）の表面に、光の干渉を抑えて上層の接着性を向上させる下引き層と、光電荷発生層と、電荷輸送層（厚さ２０μｍ）との３層を下から順に塗り重ねた構成をしている。そして、この感光ドラム１は、外径３０ｍｍであり、中心支軸を中心に２０４ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）をもって図中矢示の反時計方向に回転駆動される。
【００３７】
（２−２）帯電手段２
帯電手段２は、本実施例では、接触帯電器である帯電ローラである。この帯電ローラ２に所定の条件の電圧を印加することで、感光ドラム１を一様に負極性に帯電させる。
【００３８】
帯電ローラ２の長手長さは３２０ｍｍであり、芯金（支持部材）２ａの外回りに、下層２ｂと、中間層２ｃと、表面層２ｄとを下から順次に積層した３層構成とした。下層２ｂは帯電音を低減するための発泡スポンジ層である。中間層２ｃは帯電ローラ２全体として均一な抵抗を得るための抵抗層である。表層２ｄは感光ドラム１上にピンホールなどの欠陥があってもリークが発生するのを防止するために設けている保護層である。本実施例の帯電ロ一ラ２は、芯金２ａとして直径６ｍｍのステンレス丸棒を用いている。表層２ｄとしてフッ素樹脂を用い、これにカーボンを分散させている。ローラとしての外径は１４ｍｍ、ローラ抵抗は１０４Ω〜１０７Ωとした。
【００３９】
帯電ロ一ラ２は、芯金２ａの両端部をそれぞれ軸受け部材により回転自在に保持させると共に、押圧ばねによって感光ドラム１方向に付勢して、感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接させている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に従動して回転する。そして、電圧印加手段としての電源２０から、直流電圧に所定周波数の交流電圧を重畳した所定の振動電圧（帯電バイアス電圧Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）が、芯金２ａを介して帯電ローラ２に印加される。これにより、回転する感光ドラム１の周面が所定の極性・電位に一様に帯電処理される。帯電ローラ２と感光ドラム１の接触部が帯電部ａである。
【００４０】
本実施例では、帯電ローラ２に印加する帯電バイアス電圧は、−５００Ｖの直流電圧と、周波数＝１９８５Ｈｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１４００Ｖ、正弦波の交流電圧とを重畳した振動電圧である。これにより、感光ドラム１の周面は−５００Ｖ（暗部電位Ｖｄ）に一様に接触帯電処理される。
【００４１】
又、帯電ローラ２に対して、帯電ローラクリーニング部材２ｆが設けられている。本実施例では、該クリーニング部材２ｆは、可撓性を持つクリーニングフィルムである。このクリーニングフィルム２ｆは、帯電ローラ２の長手方向に対し平行に配置され、且つ、同長手方向に対し一定量の往復運動をする支持部材２ｇに一端を固定され、自由端側近傍の面において帯電ローラ２と接触ニップを形成するよう配置されている。支持部材２ｇが、画像形成装置１００の駆動モーターによりギア列を介して駆動され、長手方向に一定量の往復運動をする。これにより、帯電ローラ２の表層２ｄがクリーニングフィルム２ｆで摺擦されて、帯電ローラ２の表層２ｄの付着汚染物（微粉トナー、外添剤など）の除去がなされる。
【００４２】
（２−３）画像露光手段３
画像露光手段３は、カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、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−ビームを出力するレーザ−スキャンによる走査露光系などである。
【００４３】
本実施例では、半導体レーザ−を用いたレーザ−ビームスキャナを用いた。レーザ−ビームスキャナ３は、画像読み取り装置などのホスト装置１５０から画像形成装置１００側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザ−光を出力して、回転する感光ドラム１の一様帯電処理面をレーザ−走査露光（イメージ露光）する。このレーザ−走査露光により、感光ドラム１面のレーザ−光Ｌで照射されたところの電位が低下する。これにより、回転する感光ドラム１面には、走査露光した画像情報に対応した静電潜像が形成される。本実施例では、露光部電位Ｖｌを−１５０Ｖとした。感光ドラム１における画像露光Ｌの照射位置が露光部ｂである。
【００４４】
（２−４）現像手段４
本実施例においては現像手段４は、２成分接触現像器（２成分磁気ブラシ現像器）である。
【００４５】
この現像器４は、現像容器（現像器本体）４０と、内部に固定配置されたマグネットローラを有する現像剤担持体としての現像スリーブ４１と、現像剤規制部材としての現像剤規制ブレード４２を有する。現像容器４０内には、主に樹脂トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）との混合物である二成分現像剤４６を収容してある。現像容器４０内の底部側には現像剤攪拌部材としての撹拌スクリュー４３、４４を配設してある。
【００４６】
現像スリーブ４１は、その外周面の一部を外部に露呈させて現像容器４０内に回転可能に配設されている。現像スリーブ４１には、所定間隙を有して現像剤規制ブレード４２が対向配設されている。この現像剤規制ブレード４２は、現像スリーブ４１の図中矢印方向の回転に伴い、現像スリーブ４１上に現像剤薄層を形成する。
【００４７】
本実施例では、現像スリーブ４１は、感光ドラム１との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を３５０μｍに保たせて感光ドラム１に近接させて対向配設した。感光ドラム１と現像スリーブ４１との対向部が現像部ｃである。
【００４８】
現像スリーブ４１は現像部ｃにおいて感光ドラム１の進行方向とは逆方向に回転駆動される。現像スリーブ４１上の現像剤薄層は、現像部ｃにおいて感光ドラム１の面に対して接触して、感光ドラム１を適度に摺擦する。
【００４９】
現像スリーブ４１には電圧印加手段としての電源２３から所定の現像バイアス電圧が印加される。本実施例では、現像スリーブ４１に印加する現像バイアス電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。より具体的には、−３５０ＶのＶｄｃと、１８００Ｖｐｐ、周波数＝２３００ＨｚのＶａｃとを重畳した振動電圧である。
【００５０】
而して、回転する現像スリーブ４１上に薄層としてコーティングされ、現像部ｃに搬送された現像剤４６中のトナーが、現像バイアス電圧による電界によって感光ドラム１に形成された静電潜像に対応して選択的に付着する。これにより、静電潜像がトナー画像として現像される。本実施例では、感光ドラム１上の露光明部にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。現像部ｃを通過した現像スリーブ４１上の現像剤薄層は、引き続く現像スリーブ４１の回転に伴い現像容器４０内の現像剤溜り部に戻される。
【００５１】
現像器４内の攪拌スクリュー４３、４４は、現像スリーブ４１の回転と同期して回転し、トナー補給ユニット５から現像容器４０内に補給されたトナーをキャリアと攪拌・混合して、トナーに所定の帯電電荷を与える機能を有する。攪拌スクリュー４３、４４は、それぞれ長手方向において反対方向に現像剤４６を搬送し、現像剤４６を現像スリーブ４１に供給する機能を有する。また、攪拌スクリュー４３、４４は、現像工程によりトナー濃度（現像剤中のトナーの割合）の薄くなった現像剤４６をトナー補給部に搬送し、現像剤４６を現像容器４０内で循環させる機能を有する。
【００５２】
現像器４のスクリュー４４の上流側壁面には、現像剤４６の透磁率変化を検出して現像剤４６中のトナー濃度を検知するセンサー４５が設けられている。また、現像器４には、現像剤４６の循環方向においてセンサー４５のやや下流側にトナー補給開口４７が設けられている。現像動作を行った後に、現像剤４６はセンサー４５部に運ばれ、ここでトナー濃度が検知される。その検知結果に応じて、現像剤４６中のトナー濃度を一定に維持するために、適宜、現像器４に接続されたトナー補給ユニット５が備えるスクリュー５１が回転される。これにより、トナー補給ユニット５から現像器４のトナー補給開口４７を通してトナー補給が行われる。補給されたトナーは攪拌スクリュー４４により搬送され、キャリアと混ざり合い、適度な帯電電荷を付与される。そして、現像スリーブ４１の近傍に運ばれ、現像スリーブ４１上で薄層形成されて現像に供される。
本実施では、トナーとして、平均粒径５．５μｍのネガ帯電トナーを用い、キャリアとしては、飽和磁化が２０５ｅｍｕ／ｃｍ３、平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用いた。又、トナーとキャリアを重量比６：９４で混合したものを現像剤として用いた。そして、感光ドラム１上で現像に供されたトナーの帯電量は、−２５μＣ／ｇである。
【００５３】
（２−５）帯電補助手段７・６
帯電補助手段７・６は、１次転写部ｄよりも感光ドラム回転方向の下流側且つ帯電部ａよりも上流側に位置させて、上流側から順にそれぞれ感光ドラム１に当接させて配置した、残留トナー均一化手段と、トナー帯電量制御手段であり、中間転写体であるベルト９１に転写されずに像担持体である感光ドラム１に残留したトナーの電荷を調整する調整手段である。
【００５４】
本実施例では、トナー帯電量制御手段６、残留トナー均一化手段７は、両者とも導電性の繊維からなるブラシ部材を用いた。ｅが残留トナー均一化手段７と感光ドラム１との接触部、ｆがトナー帯電量制御手段６と感光ドラム１との接触部である。残留トナー均一化手段７と、トナー帯電量制御手段６には、それぞれ電圧印加手段としての電源２２、２１より所定の電圧が印加される。
【００５５】
トナー帯電量制御手段６、残留トナー均一化手段７のブラシ部６１、７１は、レーヨン、アクリル、ポリエステルなどの繊維にカーボンや金属粉を含ませて抵抗値を制御したものである。ブラシ部６１、７１は、感光ドラム１の表面及び転写残トナーに均一に接触できるように、太さとしては３０デニール以下、密度としては１〜５０万本／ｉｎｃｈ２以上が好ましい。本実施例では、ブラシ部６１、７１は共に、６デニール、１０万本／ｉｎｃｈ２、毛足の長さ５ｍｍで、ブラシの体積抵抗率は６×１０３Ω・ｃｍとした。そして、トナー帯電量制御手段６、残留トナー均一化手段７を、ブラシ部６１、７１が感光ドラム１面に対して侵入量１ｍｍとなるように当接させ、感光ドラム１との当接ニップ部幅は５ｍｍとした。
【００５６】
感光ドラム１から中間転写ベルト９１へのトナー画像の１次転写後の感光ドラム１上に残留した転写残トナーには、画像部の負極性トナー（正規極性トナー）、非画像部の正極性トナー（逆極性トナー）が含まれる。また、転写工程における正極性の電圧に影響されて極性が正極性に反転してしまったトナー（逆極性への反転トナー）が含まれる。
【００５７】
本実施例では、このような正規極性のトナーと逆極性のトナーが混在する転写残トナーを残留トナー均一化手段７により回収させることにより、基本的には帯電ローラ２と感光ドラム１との当接部（帯電部）ａに転写残トナーが送られないようにする。そのために、電源２２から残留トナー均一化手段７に印加する電圧条件を転写残トナーの回収性を高めるように設定する。本実施例においては、残留トナー均一化手段７には、画像形成時に、直流電圧が重畳された交流電圧が電源２２より印加される。残留トナー均一化手段７に交流電圧を印加することによって、静電的に感光ドラム１上の転写残トナーを回収する能力を向上させる。更に、残留トナー均一化手段７には、トナーの正規極性とは逆極性の直流電圧を、上記交流電圧に重畳して印加することで、感光ドラム１上の静電潜像を除電してポジゴーストを防止するようにしている。
【００５８】
又、トナー帯電量制御手段６には、画像形成時に、トナーの正規極性と同極性である負極性の電圧が電源２１から印加される。これは、残留トナー均一化手段７から僅かながらすり抜けてくるトナーによって帯電ローラ２が汚されるのを防止するためである。本実施例においては、トナー帯電補助手段６に対して、放電開始電圧以上である−７００Ｖ以上の直流電圧を印加している。これにより、残留トナー均一化手段７からすり抜けてトナー帯電量制御手段６に至ったトナーは十分な放電により負極性（正規極性）に帯電付与される。すなわち、トナー帯電量制御手段６を通過するトナーはその極性が負極性に一様に揃えられる。その後、帯電部ａにおける帯電工程にて、トナー帯電量制御手段６を通過した転写残トナーの上から感光体ドラム１面を帯電処理する。この場合、転写残トナーの極性はトナー帯電量制御手段６によって負極性に一様に揃えられているため、トナーの帯電ローラ２への付着はない。又、帯電ローラ２に印加する交流バイアスによって、転写残トナーの帯電電荷は適度に除電される。
【００５９】
続いて、露光部ｂにおける露光工程において転写残トナー上から露光を行うが、転写残トナーの量は少ないため、影響は現れない。
【００６０】
そして、転写残トナーは現像部ｃにおける現像工程において現像同時クリーニングされる。すなわち、現像されるべきではない感光ドラム１上の未露光部（非画像部）に付着している転写残トナーは、完全に負極性に揃い、又帯電ローラ２により適度に除電されて感光ドラム１との鏡映力を減じることができている。これにより、前述した感光ドラム１の表面電位（未露光部電位：−５００Ｖ）と現像バイアスのＤＣ成分（−３５０Ｖ）との関係（かぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）で、確実に現像器４内に回収される。本実施例においては、現像器４の現像スリーブ４１は現像部ｃにおいて、感光ドラム１面の進行方向とは逆方法に回転され、その上に担持した現像剤層で感光ドラム１を摺擦している（接触２成分カウンター現像方式）。これは、感光ドラム１上の転写残トナーの回収に有利となる。
【００６１】
（３）第４の画像形成部ＰＢｋ
図１を参照して、第４の画像形成部ＰＢｋは、クリーニング装置１０９（第二除去手段）を具備させた電子写真機構である。この第４の画像形成部ＰＢｋに使用するトナーの帯電極性は負であり、１次転写電圧は正である。
【００６２】
感光ドラム１は、図示矢印Ｒ１の反時計方向に中心支軸を中心に、第１〜第３の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣの感光ドラム１と同じ２０４ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）をもって回転駆動される。
【００６３】
回転する感光ドラム１は前露光装置１０２による全面露光で表面が除電される。ついで、帯電手段２により所定の極性・電位に一様に帯電される。帯電手段２にはコロナ帯電手段を用いている。本実施例においては、感光ドラム１の表面がドラム表面電位Ｖｄ（暗部電位）＝＋４００Ｖに一様に帯電される。その一様帯電面に対して画像露光手段３によって画像露光がなされる。本実施例では画像露光手段３として、半導体レーザ−を用いたレーザ−ビームスキャナを用いた。感光ドラム１の表面に画像露光光Ｌが照射されると、感光ドラム１の表面には画像に対応する静電潜像が形成される。本実施例では、感光ドラム１の表面が、波長６８０μｍの半導体レーザ−により６００ｄｐｉでＰＷＭによる露光Ｌを受け、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。この時のレーザ−パワーは静電潜像がＶｌ（露光部電位）＝＋５０Ｖになるように設定されている。静電潜像は、現像手段４によって現像されてトナー画像として顕画化される。そのトナー画像が前記のように１次転写部ｄにおいてベルト９１に対して転写される。ベルト９１に対して転写されずに感光ドラム１の表面に残った転写残トナーはクリーニング装置１０９のクリーニングブレード１０９ｂにより除去される。この第４の画像形成部ＰＢｋはプロセスカートリッジではない画像形成ユニットとして装置本体に配設してある。
【００６４】
（３−１）感光ドラム１
この第４の画像形成部ＰＢｋに搭載されている感光ドラム１は、電子写真感光体用の導電性基体の上に、光受容層が設けられているものを使用した。光受容層は、導電性基体側から順に、ａ−Ｓｉ系下部電荷注入阻止層と、ａ−Ｓｉ：Ｈ（水素化ａ−Ｓｉ）から成り、光導電性を有する光導電層とａ−ＳｉＣ系表面層とから構成されている。表面層は自由表面を有している。又、光導電層は導電性基体側から順に、第１の層領域と第２の層領域とから成り、機能分離がなされている。又、光導電層と表面層の界面を連続的に変化させて、界面反射を抑制するように界面制御を行うのが好ましい。更に、必要に応じて光導電層にハロゲン原子を添加したａ−Ｓｉ：（Ｈ，Ｘ）により形成しても良い。又、表面層は、ａ−ＳｉＮ系、ａ−Ｃ系等、他の材料により形成しても良い。
【００６５】
本実施例においては、上記の感光ドラム１は、直径１０８ｍｍ、厚さ約５ｍｍのアルミニウムシリンダ１ａ（図３、図４）上にグロー放電などによって厚さ３０μｍのアモルファスシリコン感光層１ｂが形成されている。すなわち、感光ドラム１は、非晶質のシリコンを有する表面層からなる。そして、この感光ドラム１の内部には約８０Ｗの面状発熱体ヒータ１１４が一周分配置され、アルミニウムシリンダの温度が４２℃になるように電力制御されている。本発明の感光ドラムは、アモルファスシリコンドラムに限定されるものではない。
【００６６】
（３−２）現像手段４
図３は現像手段部分の拡大模式図である。本実施例において、現像手段４は磁性一成分現像器である。すなわち、現像剤であるトナーは、磁性体を含む一成分現像トナー（磁性トナー）である。トナーの帯電極性は負である。
【００６７】
現像容器４００が、装置の長手方向に延在する開口部を有し、その開口部に現像剤担持体たる現像スリーブ４０１が設置される。現像スリーブ４０１は、例えばアルミニウム、ＳＵＳ等の材料からなる。又、現像スリーブ４０１は、開口部の図で見て左略半周面を現像容器４００内に突入し、右略半周面を現像容器４００外へ露出し、感光ドラム１と対向するようにして、回転自在に配設されている。現像スリーブ４０１と感光ドラム１との間には徹小間隙：Ｓ−Ｄｇａｐが設けられ、現像スリーブ４０１は、感光ドラム１の回転方向Ｒｌに対し、矢印Ｒ４ａ方向に回転駆動される。又、この微小間隙：Ｓ−Ｄｇａｐは、可変手段（図示せず）によって現像器４に対し現像容器４００が矢印Ｒ４ｃの向きに押圧されつつ可変となっている。
【００６８】
現像スリーブ４０１内には、磁界発生手段としてマグネット４０２が設けられている。本実施形態では、マグネット４０２は永久磁石からなっている。このマグネット４０２は、現像スリーブ４０１の回転に拘らず、固定的な磁界を発生できるように、現像スリーブ４０１内に非回転に配置されている。
【００６９】
現像容器４００内の現像スリーブ４０１の近傍には、現像剤規制部材として現像容器４００の開口部に固定端を支持され、対向する自由端を現像スリーブ４０１に近接させた板状の磁性ブレード４０３が設けられている。この磁性ブレード４０３に、マグネット４０２の磁極の１極が略対向するように位置されている。
【００７０】
撹拌部材４０４により現像スリーブ４０１上に担持された磁性トナー４０５は、その後現像スリーブ４０１の回転に伴い、磁性ブレード４０３の現像スリーブ４０１との対向部に搬送される。そして、磁性ブレード４０３と現像スリーブ４０１との間隙に形成された磁気的な規制：Ｓ−Ｂｇａｐにより層厚を規制されて、現像スリーブ４０１上に薄層に形成される。その磁性トナーの薄層が規制部：Ｓ−Ｂｇａｐを抜け出して感光ドラム１と微小間隙：Ｓ−Ｄｇａｐをもって対向した現像領域ｃへと搬送される。
【００７１】
現像領域ｃにおいて、現像スリーブ４０１と感光ドラム１との間にバイアス印加手段としての電源２４が現像バイアス電圧として直流に交流を重畳した交番電圧を印加する。これにより、現像スリーブ４０１上のトナー４０５が感光ドラム１上の静電潜像に対向して転移、付着して、静電潜像をトナー画像として可視化、現像する。
【００７２】
上記の現像器４による現像について説明する。前記のように、感光ドラム１の表面が、帯電器２によりドラム表面電位Ｖｄ＝＋４００Ｖに一様に帯電される。次いで、感光ドラム１の表面が、波長６８０μｍの半導体レーザ−により６００ｄｐｉでＰＷＭによる露光Ｌを受け、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。この時のレーザ−パワーは静電潜像がＶ１＝＋５０Ｖになるように設定されている。その静電潜像をＳ−Ｂｇａｐ：２５０μｍ、Ｓ−Ｄｇａｐ：２５０μｍとした現像器４により現像を行いトナー画像として可視化する。上述の従来例では正現像によるカラー画像形成について説明したが、本実施形態では反転現像を採用する場合について説明する。
【００７３】
本実施例で用いる現像剤はネガ磁性一成分トナーである。現像バイアス電圧Ｖｄｃは＋２００Ｖの直流電圧に２７００Ｈｚ、１５００Ｖｐｐ、５０％Ｄｕｔｙの交流電圧を重畳し、ジャンピング現像を実現している。これは、反転現像における現像コントラストＶｃｏｎｔ（＝Ｖｄ−Ｖｄｃ）＝２００Ｖ、カブリ取りバイアスＶｂａｃｋ（＝Ｖｄｃ−Ｖｌ）＝＋１５０Ｖに設定しているためである。
【００７４】
（３−３）クリーニング装置１０９
図４はクリーニング装置部分の拡大模式図である。本実施例において、クリーニング装置１０９はカウンターブレード方式のクリーニング装置である。
【００７５】
クリーニング装置１０９は、クリーニング容器１０９ａと、この容器１０９ａに保持され、感光ドラム１の表面に当接しているクリーニングブレード１０９ｂを有する。また、このブレード１０９ｂの上流側（感光ドラム１の回転方向に対して上流側）に感光ドラム１に対して所定の隙間をもって配設された磁気ロールとしてのマグネットローラ１０９ｃと、規制ローラ１０９ｄと、スクリュー１０９ｅとを備えたものである。
【００７６】
マグネットローラ１０９ｃは感光ドラム１についた付着物を摺擦する部材である。磁性トナーをマグネットローラに付着、コートさせ、磁気穂で感光ドラム１を摺擦する。規制ローラ１０９ｄは、マグネットローラ１０９ｃに付着、コートさせる磁性トナーのコート量を規制する。規制しないと過剰に感光ドラム１を摺擦し、削ってしまう弊害がある。
【００７７】
なお、クリーニング装置１０９よりも感光ドラム１の回転方向上流側には、クリーナ前露光装置１０８が配設されている。
【００７８】
そして、クリーニングブレード１０９ｂは厚み３ｍｍのウレタンゴムで構成されており、マグネットローラ１０９ｃは各磁束密度が１０００ガウスの８極の磁極を有する直径１８ｍｍのローラで構成されている。
【００７９】
クリーニングブレード１０９ｂは、ウレタンを主体とした弾性ブレードであり、硬度７０°（Ｈｓ）、反発弾性率１５（ｋｇ／ｃｍ２）３００〜２００（％）（いずれもＪＩＳ規格による）のものである。そして、当接角度２４°、当接圧ｌ０（ｇ／ｃｍ）にてエッジ部Ａが感光ドラム１に対向して配設されている（カウンターブレード方式）。このクリーニングブレード１０９ｂは感光ドラム１面を拭掃して感光ドラム面の残トナーを清掃除去する。
【００８０】
マグネットローラ１０９ｃは感光ドラム１の回転方向に対して順方向で相対速度１０％の周速にて回転している。マグネットローラ９ｃは感光ドラム１に対して１．０ｍｍの隙間をあけて配設されている。規制ローラ１０９ｄはマグネットローラ１０９ｃに対して１．８ｍｍの隙間をあけて配設されており、マグネットローラ１０９ｃと相対速度ｌ０％で順方向に回転している。
【００８１】
（４）トナー吐き出し・回収制御モード
クリーナレスシステムの第１〜第３の画像形成部ＰＹ・ＰＭ・ＰＣにおいては、画像形成時にベルト９１に対して転写されずに感光ドラム表面に残った転写残トナーを、感光ドラム１に接触させた帯電補助手段としての残留トナー均一化手段７に回収させている。そのため、残留トナー均一化手段７にはトナーがトラップする。トラップトナーがそのまま蓄積していけば、残留トナー均一化手段７のトナー回収能力・帯電能力が阻害される。また、残留トナー均一化手段７の下流側において感光ドラム１に接触させた帯電補助手段としてのトナー帯電量制御手段６も、残留トナー均一化手段７を通過する転写残トナーが少なからずトラップする。そしてトラップトナーがそのまま蓄積していけば、トナー帯電量制御手段６のトナー帯電能力が阻害される。
【００８２】
そこで、制御回路１３０は、所定の制御タイミングにおいて、帯電補助手段７・６から感光ドラム１の非画像域（非画像形成時）へトナーを吐き出させる制御（帯電補助手段クリーニングモード）を実行する。
【００８３】
このトナー吐き出し制御は、残留トナー均一化制御手段７及びトナー帯電量制御手段６からのトナーの吐き出し動作を略同時に行なう前動作として、電源２０から帯電ローラ２に印加する電圧を交流電圧のみして感光ドラム電位を略０Ｖにならす動作を行なう。そして、電源２１及び２２から残留トナー均一化制御手段７及びトナー帯電量制御手段６に印加する電圧をトナー吐き出し用電圧に制御する。このトナー吐き出し用電圧は、略０Ｖの感光ドラム１面の電位が変動しない程度の電圧（本実施例では±３００Ｖ）にし、トナーを吐き出した感光ドラム１面に対して帯電ローラ２は略０Ｖとしている。これによって、正規極性及び逆極性が混在する吐き出しトナーを帯電ローラ２に付着させずに帯電部ａを通過させることが可能である。すなわち、帯電ローラ２の吐き出しトナーによる汚染を防止でき、該帯電ローラ２のトナー汚染による画像形成不良を防ぐことができる。
【００８４】
ここで、残留トナー均一化制御手段７及びトナー帯電量制御手段６に印加するトナー吐き出し用電圧について、トナー吐き出し動作によって略０Ｖの感光ドラム１面の電位が変動しない程度の電圧としては、画像形成時の帯電開始電圧以下の電圧であると好ましい。
【００８５】
残留トナー均一化制御手段７及びトナー帯電量制御手段６から感光ドラム１の非画像域面へ吐き出されたトナーは、引き続く感光ドラム１の回転により現像部ｃに持ち運ばれて、基本的に、現像手段４において大部分が回収される。本実施例では、接触２成分カウンター現像を用いた現像器４によって静電的及び物理的摺擦によって大部分が回収される。
【００８６】
しかし、現像部ｃに持ち運ばれた上記の吐き出しトナーのうち、正規極性（負極性）でも帯電量の少ないトナーや、逆極性トナー（正極性）に関しては完全に現像器４で回収が行なわれないこともある。このようなトナーは、引き続く感光ドラム１の回転で１次転写部ｄに持ち運ばれて、感光ドラム１上からベルト９１上へ圧接転写（押圧と静電的な力）されることで感光ドラム１上から除去される。このときに、電源９３から１次転写ローラ９２に印加されるバイアスは、正規の画像形成時に、感光ドラム１上からベルト９１上へトナー画像を１次転写させる際に印加するバイアスと同等のバイアスで良い。もっとも、正規の画像形成時の正規極性（正極性）のバイアスとは逆極性（負極性）のバイアスを１次転写ローラ９２印加する制御にすれば、感光ドラム１上の正極性のトナーをベルト９１上に転写しやすくなり、さらに効果的である。
【００８７】
感光ドラム１上からベルト９１上へトナーの転移は、ベルト９１上の画像が形成される領域以外（画像形成領域以外）の非画像領域がちょうどトナー吐き出しを行なう画像形成部の１次転写部ｄに到達したタイミングで行なわれる。
【００８８】
クリーナレスシステムの画像形成部において、帯電補助手段７・６から感光ドラム１へトナーの吐き出しは次のようなタイミングで行なう。すなわち、ベルト９１上に１次転写され画像形成される領域以外の非画像領域が１次転写部に到達した際に、感光ドラム１の非画像域に吐き出したトナーをベルト９１上に転写できるタイミングで行なう。
【００８９】
ベルト９１の非画像領域に転移された吐き出しトナーは、ベルト９１の移動で下流の画像形成部に運ばれる。そして、クリーニング装置１０９を有する第４の画像形成部ＰＢｋの１次転写部ｄにおいて該画像形成部ＰＢｋの感光ドラム１上に回収させる。該感光ドラム１上に回収されたトナーはクリーニング装置１０９により該感光ドラム１の表面から除去される。
【００９０】
本実施例においては、ベルトに転移されたトナーは負極性である。ここで、クリーナレスステーションから吐き出されたトナーの極性が負極性である場合、吐き出されたトナーをクリーニングブレードを備えるステーションの感光体へ転写させるため、転写部材（１次転写ローラ９２）に負極性の電圧を印加すればよい。また、クリーナレスステーションから吐き出されたトナーの極性が正極性である場合、転写部材に正極性を印加することによって吐き出されたトナーをクリーニングブレードを備えるステーションの感光体へ転写することができる。
なお、中間転写体上にトナーを吐き出す場合、吐き出されたトナーの大部分が負極性となるように調整しても微量ながら正極性（もしくは±０）のトナーも存在する。そのような微量なトナーについても感光体と中間転写体が圧接されているため、一部は圧力転写されて感光体へと転写される。
【００９１】
クリーナレスシステムの画像形成部ＰＹ・ＰＭ・ＰＣからベルト９１に転移されたトナーの極性はほぼ正規のトナーの帯電極性である。それをクリーニング装置１０９を有する画像形成部ＰＢｋの１次転写部ｄにおいて、該画像形成部ＰＢｋの感光ドラム１に回収させるためには次のようにすることが望ましい。すなわち、この画像形成部ＰＢｋの１次転写ローラ９２に印加するバイアスは通常の画像形成時の正規のバイアスとは逆極性のバイアスであることが望ましい。トナーの量はそれほど多量でないため、印加する逆バイアスはそれほど大きな設定にする必要はない。
【００９２】
また、逆極性にするためには電源９３が高価になってしまうので、イニシャルコストがかかる。これを避けるために、正規のバイアスのみでも、感光ドラム１にトナーを回収させる方法はある。たとえば、正規の転写バイアスの極性と同じ極性で、通常の画像形成時よりも高いバイアス設定にして、トナーの帯電極性を反転させてやる方法である。この方法では、前述の逆バイアスよりもトナーの回収率は低くなってしまうが、イニシャルコストの面で有利な方法といえる。しかし、本実施例では、前述の正規の転写バイアスと逆極性のバイアスを１次転写ローラ９２に印加して、ベルト９１上のトナーを感光ドラム１に回収させている。
【００９３】
このように、クリーナレスシステムの第１〜第３の画像形成部ＰＹ・ＰＭ・ＰＣにおいて、帯電補助手段７・６から感光ドラム１に吐き出させる。さらにベルト９１上に転移させたトナーは、クリーニング装置１０９を有する第４の画像形成部ＰＢｋの感光ドラム１上に回収され、この画像形成部ＰＢｋのクリーニング装置１０９で除去される。
【００９４】
このような構成により、吐き出されたトナーは中間転写体のクリーニング部で回収する必要がないため、吐出しモードの時間を短縮することができる。また、これにより、吐き出しトナーによって汚れたベルト９１面が２次転写部に回り込むことによる２次転写ローラ１０のトナー汚染は生じない。したがって、２次転写ローラ１０をベルト９１から離間させる制御をしなくてよい。
【００９５】
また、クリーニング装置１０９を有する第４の画像形成部ＰＢｋにおいては、平均画像印字率が少ない場合でも、上記の吐き出しトナーの回収により感光ドラム１とクリーニングブレード１０９ｂとの潤滑性が維持される。これにより、クリーニングブレード１０９ｂの捲れやビビリの発生を防止することがでる。
本実施例では、残留トナー均一化制御手段７及びトナー帯電量制御手段６のトナーを中間転写体に吐き出す構成であった。それ以外に、現像手段中に含まれる正規帯電とは反対に極性に帯電している反転トナーや電荷量の低いトナー等の不要なトナーを吐き出す場合でも同様の効果を得ることができる。
このように、本発明により、吐き出されたトナーは中間転写体のクリーニング部で回収する必要がないため、吐出しモードの時間を短縮することができる。
【００９６】
また、カウンターブレード方式のクリーニング装置を備えた画像形成部においては、吐き出しトナーの回収により、クリーニングブレードに潤滑性を与えるトナーが供給でき、クリーニングブレードの捲れやビビリを防止できる。
【００９７】
さらに、紙間を開けるなどのダウンタイムを増やすことなく、潤滑効果を付与することが可能である。潤滑効果を与えるトナーには、クリーナレスシステムの画像形成部において不要となって吐き出されたトナーを再利用することができる。これにより、トナー帯画像を形成する時のように、特別にトナーを消費する必要がなく、画像形成に使用していないトナーを消費してしまうといった不条理は発生しなくなった。
【００９８】
すなわち、クリーニングブレードに潤滑効果をもたせるために必要となるフレッシュトナー量を少なくできるため、コストと生産性の面から非常に有用な効果が得られる
また、長寿命化を目指す上で、重要視されているアモルファスシリコンドラムなどの磨耗量の極端に少ない像担持体を使いこなすためには、前記像担持体上を安定的にクリーニングするシステムの構築が必要である。本発明においてはクリーニング装置を具備した画像形成部の像担持体にアモルファスシリコンドラムなど低磨耗量のものを用いた場合でも、クリーニングブレードの捲れやビビリ等の不具合を発生させない効果を同時に有している。
【００９９】
［実施例２］
上記画像形成装置を用いて、クリーナレスシステムの画像形成部ＰＹ・ＰＭ・ＰＣのそれぞれにおいて、次のような画像を用いて、常温・常湿環境下で、５万枚の印字テストを行った。使用画像は、Ａ４：１００枚通紙時での実際の平均画像印字率α２が４０％であり、クリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋの実際の平均画像印字率β２が５％である。
【０１００】
上記の実際の平均画像印字率α２とβ２はビデオカンウント制御システムを用いて計測される。すなわち、制御回路１３０は、出力画像の画像濃度を検出して、画像濃度を積算し、所定枚数毎の平均画像印字率を算出する画像濃度算出手段を有している（ビデオカンウント制御システム）。
【０１０１】
クリーナレスシステムの画像形成部のトナー吐き出しを行う画像平均印字率をＡ４：１００枚毎でリミット値α１：３０％とする。そして、クリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋの吐き出しトナー回収を行う画像平均印字率をＡ４：１００枚毎でリミット値β１：１０％として、印字テストを行った。上記のリミット値α１とβ１は制御回路１３０に比較値として設定される。
【０１０２】
クリーナレスシステムの画像形成部の帯電補助手段７・６からトナーを吐き出すタイミングは、次のタイミングで行った。すなわち、ベルト９１上に転写され画像形成される領域以外の非画像領域が該画像形成部の１次転写部ｄに到達した際に、該画像形成部の感光ドラム１の非画像域に吐き出したトナーをベルト９１上に転写できるタイミングで行った。トナー吐き出し時間ｓは３秒に設定した。
【０１０３】
クリーナレスシステムの画像形成部からトナーが吐き出される平均画像印字率のリミット値α１を実際の平均画像印字率α２が超えたことにより、１００枚毎に帯電補助手段７・６からのトナーの吐き出しが行われた。これにより、ベルト９１上の紙間領域（非画像域）が吐き出しトナーによって汚された。しかし、その吐き出しトナーをクリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋで事前に回収したことにより、２次転写ローラ１０は、ベルト９１から離間させずともトナー汚染されることはなかった。
【０１０４】
また、クリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋのトナーの平均画像印字率は少なかったが、前記吐き出したトナーを回収してやることができるので、クリーニングブレード１０９ｂの捲れやビビリが発生することはなかった。
【０１０５】
従って、５万枚目まで良好な画像が得られた。
【０１０６】
［実施例３］
上記の実施例１において、実際の平均画像印字率α２を４０％から３０％に変更し、リミット値α１を３０％から１０％に変更した。その他は実施例１と同じ条件において、５万枚の印字テストを行った。
【０１０７】
本実施例の場合も、クリーナレスシステムの画像形成部からトナーが吐き出される平均画像印字率のリミット値α１を実際の平均画像印字率α２が超えたことにより、１００枚毎に帯電補助手段７・６からのトナーの吐き出しが行われた。これにより、ベルト９１上の紙間領域（非画像域）が吐き出しトナーによって汚された。しかし、その吐き出しトナーをクリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋで事前に回収したことにより、２次転写ローラ１０は、ベルト９１から離間させずともトナー汚染されることはなかった。
【０１０８】
また、クリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋのトナーの平均画像印字率は少なかったが、前記吐き出したトナーを回収してやることができるので、クリーニングブレード１０９ｂの捲れやビビリが発生することはなかった。
【０１０９】
従って、５万枚目まで良好な画像が得られた。
【０１１０】
［実施例４］
上記の実施例１において、実際の平均画像印字率α２を４０％から３０％に変更し、リミット値α１を３０％から５％に変更した。その他は実施例１と同じ条件において、５万枚の印字テストを行った。
【０１１１】
本実施例の場合も、クリーナレスシステムの画像形成部からトナーが吐き出される平均画像印字率のリミット値α１を実際の平均画像印字率α２が超えたことにより、１００枚毎に帯電補助手段７・６からのトナーの吐き出しが行われた。これにより、ベルト９１上の紙間領域（非画像域）が吐き出しトナーによって汚された。しかし、その吐き出しトナーをクリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋで事前に回収したことにより、２次転写ローラ１０は、ベルト９１から離間させずともトナー汚染されることはなかった。
【０１１２】
また、クリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋのトナーの平均画像印字率は少なかったが、前記吐き出したトナーを回収してやることができるので、クリーニングブレード１０９ｂの捲れやビビリが発生することはなかった。
【０１１３】
従って、５万枚目まで良好な画像が得られた。
【０１１４】
［実施例５］
上記の実施例１において、実際の平均画像印字率α２を４０％から１０％に変更し、リミット値α１を３０％から５％に変更し、実際の平均画像印字率β２を５％から０．５％に変更し、リミット値β１を１０％から５％に変更した。その他は実施例１と同じ条件において、５万枚の印字テストを行った。
【０１１５】
本実施例の場合も、クリーナレスシステムの画像形成部からトナーが吐き出される平均画像印字率のリミット値α１を実際の平均画像印字率α２が超えたことにより、１００枚毎に帯電補助手段７・６からのトナーの吐き出しが行われた。これにより、ベルト９１上の紙間領域（非画像域）が吐き出しトナーによって汚された。しかし、その吐き出しトナーをクリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋで事前に回収したことにより、２次転写ローラ１０は、ベルト９１から離間させずともトナー汚染されることはなかった。
【０１１６】
また、クリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋのトナーの平均画像印字率は少なかったが、前記吐き出したトナーを回収してやることができるので、クリーニングブレード１０９ｂの捲れやビビリが発生することはなかった。
【０１１７】
従って、５万枚目まで良好な画像が得られた。
【０１１８】
［比較例１］
上記の実施例１において、クリーナレスシステムの画像形成部からベルト９１に吐き出されたトナーをクリーニングブレードを有す画像形成部ＰＢｋに回収しない状態で、印字テストを行った。
【０１１９】
クリーナレスシステムを有する画像形成部からトナーが吐き出される平均画像印字率のリミット値α１を実際の平均画像印字率α２が超えたことにより、１００枚毎に帯電補助手段７・６からのトナーの吐き出しが行われる。しかし、ベルト９１に吐き出されたトナーをクリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋで回収しなかったので、前記２次転写ローラ１０がその吐き出しトナーによって汚染され、出力紙の裏汚れが発生した。
【０１２０】
［比較例２］
上記の実施例１において、クリーナレスシステムの画像形成部の帯電補助手段７・６からトナーを定期的に吐き出す制御をしなかった。
【０１２１】
帯電補助手段７・６から定期的にトナーの吐き出しが行われなかったため、それより下流のクリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋにおいて、吐き出しトナーを回収してやることは出来ず、該クリーニングブレードの捲れが発生した。
【０１２２】
図５は、上記の実施例１〜４、比較例１、２の印字条件および画像評価結果をまとめた表図である。
【０１２３】
［比較例３］
上記の実施例１において、実際の平均画像印字率α２を４０％から１０％に変更した。その他は実施例１と同じ条件において、５万枚の印字テストを行った。
【０１２４】
本比較例３の場合は、クリーナレスシステムの画像形成部の実際の平均画像印字率α２が、トナー吐き出しを行う画像平均印字率のリミット値α１を越えていないので、帯電補助部材７・６からのトナーの吐き出しは行われなかった。
【０１２５】
従って、クリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋでは、ブレード１０９ｂにはトナーの供給が必要であったにも関わらず、クリーナレスシステムの画像形成部側からトナーは全く供給されず、該ブレード１０９ｂの捲れが発生した。
【０１２６】
［比較例４］
上記画像形成装置を用いて、クリーナレスシステムの画像形成部ＰＹ・ＰＭ・ＰＣのそれぞれにおいて、次のような画像を用いて黒単色モードで画像形成を行う。使用画像は、Ａ４：１００枚通紙時での実際の平均画像印字率α２が０％であり、クリーニングブレードを有す画像形成部ＰＢｋの実際の平均画像印字率β２が５％である画像である。そして、５０００枚に１００枚ずつ実際の平均画像印字率α２が１０％であり、β２が５％である画像を織り交ぜながら、常温・常湿環境下で、５万枚の印字テストを行った。常温・常湿環境下で、５万枚の印字テストを行った。
【０１２７】
上記の実際の平均画像印字率α２とβ２はビデオカンウント制御システムを用いて計測される。
【０１２８】
クリーナレスシステムの画像形成部のトナー吐き出しを行う画像平均印字率をＡ４：１００枚毎でリミット値α１：３０％とする。そして、クリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋの吐き出しトナー回収を行う画像平均印字率をＡ４：１００枚毎でリミット値β１：１０％として、印字テストを行った。上記のリミット値α１とβ１は制御回路１３０に比較値として設定される。
【０１２９】
本比較例４の場合も、クリーナレスシステムの画像形成部の実際の平均画像印字率α２が、トナー吐き出しを行う画像平均印字率のリミット値α１を越えていないので、帯電補助部材７・６からのトナーの吐き出しは行われなかった。
【０１３０】
従って、クリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋでは、クリーニングブレード１０９ｂにはトナーの供給が必要であったにも関わらず、クリーナレスシステムの画像形成部側からトナーは全く供給されない。そのため、黒単色モード時において、該クリーニングブレード１０９ｂの捲れが発生した。
【０１３１】
図６は、上記の比較例３、４の印字条件および画像評価結果をまとめた表図である。
【０１３２】
［実施例６］
上記画像形成装置を用いて、クリーナレスシステムの画像形成部ＰＹ・ＰＭ・ＰＣのそれぞれにおいて、次のような画像を用いて黒単色モードで画像形成を行う。使用画像は、Ａ４：１００枚通紙時での実際の平均画像印字率α２が０％であり、クリーニングブレードを有す画像形成部ＰＢｋの実際の平均画像印字率β２が５％である画像である。そして、５０００枚に１００枚ずつ実際の平均画像印字率α２が１０％であり、β２が５％である画像を織り交ぜながら、常温・常湿環境下で、５万枚の印字テストを行った。常温・常湿環境下で、５万枚の印字テストを行った。
【０１３３】
上記の実際の平均画像印字率α２とβ２はビデオカンウント制御システムを用いて計測される。
【０１３４】
クリーナレスシステムの画像形成部のトナー吐き出しを行う画像平均印字率をＡ４：１００枚毎でリミット値α１：３０％とする。そして、クリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋの吐き出しトナー回収を行う画像平均印字率をＡ４：１００枚毎でリミット値β１：１０％として、印字テストを行った。上記のリミット値α１とβ１は制御回路１３０に比較値として設定される。
【０１３５】
実際の平均印字率α２は、リミット値α１に達しなかったため、通常ではトナーの吐き出しは行われない。しかし、実際の印字比率β２がβ１に達しなかった際に、強制的にトナーの吐き出しが行われ、且つクリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋでトナーの回収が行われるようにした。
【０１３６】
さらに、この際、トナーの吐き出される時間ｔは通常の吐き出し時間をｔ１とすると、ｔ＝ｔ１×（１−β２／β１）となるように設定して、トナーの吐き出しを行った。
【０１３７】
すなわち、β１に達しなかった時、強制的に吐き出され、吐き出し時間ｔは通常の吐き出し時間ｔ１がｔ＝ｔ１×（１−β２／β１）に短縮される。
【０１３８】
また、クリーナレスシステムの画像形成部の帯電補助手段７・６からトナーを吐き出すタイミングは、次のようなタイミングで行った。すなわち、ベルト９１上に転写され画像形成される領域以外の非画像領域が該画像形成部の１次転写部ｄに到達した際に、該画像形成部の感光ドラム１の非画像域に吐き出したトナーをベルト９１上に転写できるタイミングである。
【０１３９】
実際の平均印字率α２は、リミット値α１に達しなかった。しかし、補助帯電手段７・６からの吐き出しを強制的に行い、且つクリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋでトナーの回収させたことにより、該クリーニングブレードには充分な潤滑性を与えるだけのトナーが供給される。これにより、該クリーニングブレードの捲れやビビリが発生することはなかった。従って、５万枚目まで良好な画像が得られた。
【０１４０】
また、黒単色モードなどカラーの画像比率が少ない場合においても、クリーナレスシステムを採用しているカラーの画像形成部からトナーの吐き出し量を制限してやる。これにより、一度に無駄な全てのトナーを吐き出すことがなく、しばらくの間黒色単色モードが続いた場合においても潤滑性を与えるために最低限必要なトナーを与えることが可能になった。
【０１４１】
［実施例７］
上記の実施例５において、実際の印字比率β２を５％から７．５％に変更した。本実施例の場合も、実際の平均印字率α２は、リミット値α１に達しなかったため、通常ではトナーの吐き出しは行われない。しかし、実際の印字比率β２がβ１に達しなかった際に、強制的にトナーの吐き出しが行われ、且つクリーニングブレードを有する画像形成部でトナーの回収が行われるようにした。
【０１４２】
さらに、この際、トナーの吐き出しをする画像形成部は最も平均画像印字比率の高い画像形成部を選択し、選択した画像形成部でのみトナーが吐き出されるように制御する。しして、トナーの吐き出される時間ｔは通常の吐き出し時間をｔ１、クリーナレスを有する画像形成部の数をＮとすると、ｔ＝Ｎ×［ｔ１×（１−β２／β１）］となるように設定して、トナーの吐き出しを行った。
【０１４３】
すなわち、β１に達しなかった時、強制的に吐き出され、トナーの吐き出し画像濃度積算値の多い画像形成部から順に吐き出され、且つ吐き出し時間ｔは通常の吐き出し時間ｔ１がｔ＝Ｎ×［ｔ１×（１−β２／β１）］に短縮される。
【０１４４】
また、クリーナレスシステムの画像形成部の帯電補助手段７・６からトナーを吐き出すタイミングは、次のようなタイミングで行った。すなわち、ベルト９１上に転写され画像形成される領域以外の非画像領域が該画像形成部の１次転写部ｄに到達した際に、該画像形成部の感光ドラム１の非画像域に吐き出したトナーをベルト９１上に転写できるタイミングである。
【０１４５】
実際の平均印字率α２は、リミット値α１に達しなかった。しかし、補助帯電手段７・６からの吐き出しを強制的に行い、且つクリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋでトナーの回収させた。これにより、該クリーニングブレードには充分な潤滑性を与えるだけのトナーが供給され、該クリーニングブレードの捲れやビビリが発生することはなかった。従って、５万枚目まで良好な画像が得られた。
【０１４６】
また、黒単色モードなどカラーの画像比率が少ない場合においても、クリーナレスシステムを採用しているカラーの画像形成部を選択し、吐き出し量を制限してやる。これにより、一度に無駄な全てのトナーを吐き出すことがなく、しばらくの間黒色単色モードが続いた場合においても潤滑性を与えるために最低限必要なトナーを与えることが可能になった。
【０１４７】
［比較例５］
上記画像形成装置を用いて、クリーナレスシステムの画像形成部ＰＹ・ＰＭ・ＰＣのそれぞれにおいて、つぎの画像を用いて黒単色モードで画像形成を行う。使用画像はＡ４：１００枚通紙時での実際の平均画像印字率α２が０％であり、また、クリーニングブレードを有す画像形成部ＰＢｋの実際の平均画像印字率β２が５％である画像である。そして、５０００枚に１００枚ずつ実際の平均画像印字率α２が３０％であり、β２が５％である画像を織り交ぜながら、常温・常湿環境下で、５万枚の印字テストを行った。常温・常湿環境下で、５万枚の印字テストを行った。
【０１４８】
上記の実際の平均画像印字率α２とβ２はビデオカンウント制御システムを用いて計測される。
【０１４９】
クリーナレスシステムの画像形成部のトナー吐き出しを行う画像平均印字率をＡ４：１００枚毎でリミット値α１：３０％する。また、クリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋの吐き出しトナー回収を行う画像平均印字率をＡ４：１００枚毎でリミット値β１：１０％として、印字テストを行った。上記のリミット値α１とβ１は制御回路１３０に比較値として設定される。
【０１５０】
本比較例５の場合も、クリーナレスシステムの画像形成部の実際の平均画像印字率α２が、トナー吐き出しを行う画像平均印字率のリミット値α１を越えたので、帯電補助部材７・６からのトナーの吐き出しは行われたが、吐出し時間は変更されなかった。
【０１５１】
従って、クリーニングブレードを有する画像形成部ＰＢｋでは、クリーニングブレード１０９ｂにはトナーの供給が必要であったにも関わらず、クリーナレスシステムの画像形成部側からトナーは充分に供給されなかった。その結果、黒単色モード時において、該クリーニングブレード１０９ｂの捲れが発生した。
【０１５２】
図７は、上記の実施例５、６、比較例５の印字条件および画像評価結果をまとめた表図である。
【０１５３】
図８は、上述した実施例、比較例に記載のクリーナレスシステムを有する画像形成部の帯電補助手段７・８からのトナーの吐き出しと、クリーニング装置を有する画像形成部の感光ドラムへのトナーの回収の制御を示すフローチャートである。
【０１５４】
すなわち、出力画像の画像濃度を検出して、画像濃度を積算し、所定枚数毎の平均画像印字率を算出する画像濃度算出手段を有し、クリーナレスシステムの画像形成部の帯電補助手段からトナーが吐き出しは次のようになされる。すなわち、画像濃度算出手段で算出される平均画像印字率α２が所定枚数で所定の値α１以上に達した際に行われる。一方、クリーニング装置を備えた画像形成部での、画像濃度算出手段で算出される平均画像印字率β２が所定枚数で所定の値β１以下である際に、クリーニング装置を備えた画像形成部で前記の吐き出されたトナーの回収を行う。また、所定枚数でα２＜α１、β２＜β１の場合には、強制的に前記帯電補助部材からの吐き出しを行わせる。吐き出したトナーを前記クリーニング装置を備えた画像形成部で回収を行う。
【０１５５】
また、帯電補助手段からのトナー吐き出しを強制的に行わせる吐き出し時間ｔは次のようになる。クリーニング装置を備えた画像形成部でのトナー回収を行うリミットとする所定の平均画像印字率をβ１とする。また、所定の枚数での実際の平均画像印字率をβ２とする。そして、α２＞α１であるときの吐き出し時間をｔ１とすると、ｔ＝ｔ１×（１−β２／β１）である。
【０１５６】
また、帯電補助手段からのトナーの強制的な吐き出しは、画像印字率の最も高い画像形成部を選択し、選択した画像形成部での吐き出し時間ｔａ、クリーニング装置を備えた画像形成部での回収を行うリミットとする所定の平均画像印字率をβ１、所定の枚数での実際の平均画像印字率をβ２、クリーナレスシステムの画像形成部の数をＮとすると、α２＞α１であるときの吐き出し時間をｔ１とすると、
ｔａ＝Ｎ×［ｔ１×（１−β２／β１）］
である。
【０１５７】
これらの制御により、たとえ帯電補助手段からのトナーの吐き出しを行いたいタイミングとクリーニングブレードに潤滑トナーを供給したいタイミングにズレが生じていても、吐き出しの時間や吐き出す画像形成部を制限する。これにより、クリーニングブレードに充分な潤滑性トナーが与えて性能を維持することが可能となった。
【０１５８】
また、クリーナレスシステムの画像形成部の帯電補助手段からトナーを吐き出しは次のようなできるタイミングで行なわれる。黒色単色モード時で、且つ、黒色の画像形成部において、中間転写体上に転写され画像形成される予定の領域以外の非画像領域が１次転写手段部に到達した際に、像担持体の非画像域に吐き出したトナーを前記中間転写体上に転写できるタイミングである。
【０１５９】
すなわち、カラー比率の少ないユーザ、すなわち黒色単色モードで使用する頻度の高いユーザが多い現状において、黒色単色モードで使用した際のコストを下げることは非常に重要である。
【０１６０】
黒色の画像形成部の長寿命化を図るために、黒色画像形成部の像担持体をアモルファスシリコンドラム等の削れにくいドラムにする。且つ黒色画像形成部で使用するトナーのコストダウンを図るために、黒色トナーとして一成分現像剤を使用する。このような装置構成の場合にも、ダウンタイムを生じさせることなく、前記画像形成部のクリーニングブレードに充分な潤滑性を与えることが可能となる。すなわち、黒色単色モードでのランニングコストダウンと安定した画像形成を両立することが可能となった。
【０１６１】
なお、β１＜β２で、吐き出しトナーの回収はしないの場合は、２次転写ローラ１０は、バイアスを切るなどの制御をする。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】実施例の４連ドラム方式のカラーレーザ−プリンタの概略図である。
【図２】クリ−ナレスシステムの画像形成部の感光ドラム周りの構成を示す断面概略図である。
【図３】クリーニング装置を有する画像形成部の一成分現像装置の構成を示す概略図である。現像器部分の構成を示す断面概略図である。
【図４】クリーニング装置を有する画像形成部のクリーニング装置の構成を示す概略図である。
【図５】実施例１〜４、比較例１、２の印字条件および画像評価結果をまとめた表図である。
【図６】比較例３、４の印字条件および画像評価結果をまとめた表図である。
【図７】実施例５、６、比較例５の印字条件および画像評価結果をまとめた表図である。
【図８】実施例、比較例に記載のクリーナレスシステムを有する画像形成部の帯電補助手段からのトナーの吐き出しと、クリーニング装置を有する画像形成部の感光ドラムへのトナーの回収の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６３】
ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ・・第１〜第３の画像形成部（クリーナレスシステムの画像形成部）、ＰＢｋ・・第４の画像形成部（クリーニング装置を有する画像形成部）、１・・感光ドラム（像担持体）、６・・トナー帯電量制御手段（帯電補助手段）、７・・残留トナー均一化制御手段（帯電補助手段）、９１・・中間転写ベルト（中間転写体）、９２・・１次転写ローラ、１０・・２次転写ローラ、１０９・・カウンターブレード方式のクリーニング装置
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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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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