(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像するとともに、前記像担持体上の転写残トナーを回収する現像手段と、前記現像手段によって前記像担持体上に現像された現像剤像を中間転写体に転写する転写部と、を各々が備え、前記中間転写体の移動方向に沿って設けられた複数の画像形成部と、
前記中間転写体に残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段と、
非画像形成時の所定タイミングで、前記現像手段と前記像担持体との電位差を用いて前記現像手段から前記像担持体へトナーを強制的に吐き出し、該吐き出されたトナーを前記クリーニング手段にて回収させるモードを各画像形成部において実行可能に制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記複数の画像形成部のうち、前記第１の画像形成部よりも、前記第１の画像形成部よりも前記中間転写体の移動方向下流側に設けられた第２の画像形成部の方が、前記モード時に吐き出されるトナー量が多くなるように、前記吐き出すトナーの量を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像するとともに、前記像担持体上の転写残トナーを回収する現像手段と、前記現像手段によって前記像担持体上に現像された現像剤像を転写材担持体にて搬送される転写材に転写する転写部と、を各々が備え、前記転写材担持体の移動方向に沿って設けられた複数の画像形成部と、
前記転写材担持体に残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段と、
非画像形成時の所定タイミングで、前記現像手段と前記像担持体との電位差を用いて前記現像手段から前記像担持体へトナーを強制的に吐き出し、該吐き出されたトナーを前記クリーニング手段にて回収させるモードを各画像形成部において実行可能に制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記複数の画像形成部のうち、前記第１の画像形成部よりも、前記第１の画像形成部よりも前記転写体担持体の移動方向下流側に設けられた第２の画像形成部の方が、前記モード時に吐き出されるトナー量が多くなるように、前記吐き出すトナーの量を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、所定の画像形成期間中に各画像形成部における画像形成動作で形成した画像の画像比率に応じて、前記吐き出すトナーの量を制御し、同一画像比率に対する前記吐き出されるトナー量が、前記第１の画像形成部よりも前記第２の画像形成部の方が多いことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、所定の画像形成期間中に各画像形成部における画像形成動作で形成した画像の画像比率に応じて、前記吐き出すトナーの量を制御し、同一画像比率に対する前記吐き出されるトナー量が、画像移動方向下流に位置する画像形成部ほど多くなるように、前記吐き出されるトナー量を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記複数の画像形成部は、黒色のトナーが充填される現像手段を有する黒色用画像形成部を有し、
前記制御部は、所定の画像形成期間中に各画像形成部における画像形成動作で形成した画像の画像比率に応じて、前記吐き出すトナーの量を制御し、同一画像比率に対する前記吐き出されるトナー量が、前記黒色用画像形成部を除いた他の複数の画像形成部に関して、画像移動方向下流に位置する画像形成部ほど多くなるように、前記吐き出されるトナー量を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、所定の画像形成期間中に各画像形成部における画像形成動作で形成した画像の画像比率が、各所定値より小さい場合に、その画像形成部において前記トナーの吐き出しを行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１の画像形成部における前記モードを実行する頻度よりも、前記第２の画像形成部における前記モードを実行する頻度の方が高くなるように前記モードの実行頻度を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記複数の画像形成部の現像手段には、それぞれ分光特性の異なる色のトナーが充填されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記画像形成部は更に、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記転写手段による前記転写の後に前記像担持体上に残留したトナーの少なくとも一部を帯電させる帯電補助手段と、を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項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、電子写真方式、静電記録方式などを用いた画像形成装置に関し、特に、転写工程後に像担持体上に残留したトナーを現像手段により回収して再利用する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置は、一般に、像担持体として円筒型の電子写真感光体（感光体）を有する。又、画像形成装置は、感光体を所定の極性・電位に一様に帯電処理する帯電装置（帯電工程）、帯電処理された感光体に静電像を形成する情報書き込み手段としての露光装置（露光工程）を有する。又、画像形成装置は、感光体上に形成された静電像を現像剤としてのトナーにより現像剤像（トナー像）として顕像化する現像装置（現像工程）、トナー像を感光体の表面から被転写体に転写する転写装置（転写工程）を有する。又、画像形成装置は、最終的に記録用紙などの転写材に転写されたトナー像を定着させる定着装置（定着工程）を有する。更に、一般的には、画像形成装置は、転写工程後の感光体上に多少ながら残余するトナー（残留現像剤、転写残トナー）を除去して感光体面を清掃するクリーニング装置（クリーニング工程）を有する。このように、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体は、繰り返して電子写真プロセス（帯電工程・露光工程・現像工程・転写工程・クリーニングエ程）が適用されて、作像に供される。
【０００３】
転写残トナーは、クリーニング装置により感光体の表面から除去され、クリーニング装置内に回収されて廃トナーとなる。しかし、環境保全や資源の有効利用などの点から、このような廃トナーが出ないことが望ましい。
【０００４】
このような観点から、クリーニング装置にて回収されている転写残トナーを、現像装置に戻して再利用する画像形成装置が提案されている。
【０００５】
又、クリーニング装置を廃し、転写残トナーを現像装置において「現像同時クリーニング」で感光体上から除去・回収し、再利用するようにした、「クリーナレス方式」の画像形成装置が提案されている。
【０００６】
現像同時クリーニングは、転写工程後の感光体上の転写残トナーを、次工程以降の現像工程時に現像装置に回収する。即ち、転写残トナーが付着した感光体を、引き続き帯電、露光して静電像を形成する。そして、この静電像の現像工程時に、かぶり取りバイアスによって、感光体の表面に残余した転写残トナーのうち、現像されるべきでない部分（非画像部）上に存在する転写残トナーを、現像装置に除去・回収する。かぶり取りバイアスは、現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電位との間の電位差（かぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）である。
【０００７】
ここで、転写残トナーは、その帯電量が一定でないため、そのままでは現像装置に回収され難い。そのため、転写部（転写位置）より感光体の回転方向下流に設けられた帯電補助部材などにバイアスを印加し、転写残トナーの帯電量を所望の帯電量に均一化して、現像装置により回収させる方法がある（特許文献１）。
【０００８】
このようなクリーナレス方式によれば、転写残トナーは現像装置に回収されて、次工程以降の静電像の現像に再利用される。そのため、廃トナーをなくすことができ、又メンテナンス時に手を煩わせることも少なくすることができる。又、クリーニング部材や廃トナーの搬送機構が必要ないので、画像形成装置の小型化にも有利である。
【０００９】
又、上述のようなクリーナレス方式の画像形成部を複数備えた画像形成装置も提案されている（特許文献２）。即ち、それぞれがクリーナレス方式を採用する複数の画像形成部が、被転写体の移動方向（進行方向）に沿って配置される。そして、各画像形成部で、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像をそれぞれ形成し、順次に重畳転写させフルカラー画像形成物（コピー、プリント）を得る。
【特許文献１】特開２００４―１１７９６０号公報
【特許文献２】特開２００４―０２１１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述のような、被転写体の移動方向に沿ってクリーナレス方式の画像形成部を複数備えた画像形成装置においては、以下のような問題があることが分かった。
【００１１】
現像装置では、各画像形成部で発生する転写残トナーだけでなく、被転写体の移動方向上流側の画像形成部で形成されたトナー像の一部が再転写されたトナー（再転写トナー）も回収される。再転写とは、被転写体の移動方向上流側の画像形成部で被転写体に転写されたトナー像の一部が、下流側の画像形成部の転写部において、その下流側の画像形成部の感光体上に付着する現象である。被転写体の移動方向において下流の画像形成部ほど、上流の画像形成部の数が多くなる。そのため、下流側の画像形成部ほど、再転写トナー量が多く、現像装置に回収されるトナーも多くなる。
【００１２】
ここで、転写残トナーや再転写トナーは、画像形成部の転写部において転写電界を印加しても被転写体に担持できなかったトナーである。そのため、転写残トナーや再転写トナーは、その帯電電荷が正規の帯電極性とは逆極性であるもの又は極性を持たないものが多い。又、転写残トナーや再転写トナーは、トナー形状としても、異形トナーやトナー粒径が平均粒径と異なるものが多い。更に、再転写トナーは、上流の画像形成部で形成された別色のトナーから成るトナー像の一部であるので、トナーの性質も異なることがある。
【００１３】
これら転写残トナーや再転写トナーは、上述のように、転写部より感光体の回転方向下流に設けられた帯電補助部材により適正な帯電量に戻して現像装置により回収させる。しかし、下流の画像形成部ほど再転写トナーが多いため、帯電補助部材が、トナー及び外添剤などが蓄積して汚染され易い。そのため、下流の画像形成部ほど、転写残トナーや再転写トナーの帯電量の制御が不十分になる。
【００１４】
これにより、帯電補助部材を通過したトナーが現像装置により回収されなかったり、現像装置内の現像剤に正規の帯電極性とは異なるトナー量が増えたりすることが発生し易くなる。このため、白地部にトナーが付着する「かぶり」などの画像不良が発生し易くなる。
【００１５】
又、再転写トナーは上流の画像形成部で形成された別色のトナーから成るトナー像の一部である。そのため、再転写トナーが回収された現像装置内で混色が起こり、適正な色の画像を再現できなくなることがある。
【００１６】
従って、本発明の目的は、被転写体の移動方向において、より上流側の画像形成部からのトナーが、より下流側の画像形成部の現像手段に回収されることによる不具合を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像するとともに、前記像担持体上の転写残トナーを回収する現像手段と、前記現像手段によって前記像担持体上に現像された現像剤像を中間転写体に転写する転写部と、を各々が備え、前記中間転写体の移動方向に沿って設けられた複数の画像形成部と、前記中間転写体に残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段と、非画像形成時の所定タイミングで、前記現像手段と前記像担持体との電位差を用いて前記現像手段から前記像担持体へトナーを強制的に吐き出し、該吐き出されたトナーを前記クリーニング手段にて回収させるモードを各画像形成部において実行可能に制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記複数の画像形成部のうち、前記第１の画像形成部よりも、前記第１の画像形成部よりも前記中間転写体の移動方向下流側に設けられた第２の画像形成部の方が、前記モード時に吐き出されるトナー量が多くなるように、前記吐き出すトナーの量を制御することを特徴とする画像形成装置である。
本発明の他の態様によれば、像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像するとともに、前記像担持体上の転写残トナーを回収する現像手段と、前記現像手段によって前記像担持体上に現像された現像剤像を転写材担持体にて搬送される転写材に転写する転写部と、を各々が備え、前記転写材担持体の移動方向に沿って設けられた複数の画像形成部と、前記転写材担持体に残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段と、非画像形成時の所定タイミングで、前記現像手段と前記像担持体との電位差を用いて前記現像手段から前記像担持体へトナーを強制的に吐き出し、該吐き出されたトナーを前記クリーニング手段にて回収させるモードを各画像形成部において実行可能に制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記複数の画像形成部のうち、前記第１の画像形成部よりも、前記第１の画像形成部よりも前記転写体担持体の移動方向下流側に設けられた第２の画像形成部の方が、前記モード時に吐き出されるトナー量が多くなるように、前記吐き出すトナーの量を制御することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、被転写体の移動方向において、より上流側の画像形成部からのトナーが、より下流側の画像形成部の現像手段に回収されることによる不具合を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２０】
実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、本実施例の画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置１００は、被転写体の移動方向に沿って複数の画像形成部を有する、所謂、タンデム型の画像形成装置である。図２は、各画像形成部の概略断面を示す。
【００２１】
本実施例の画像形成装置１００は、中間転写方式、接触帯電方式、二成分接触現像方式、クリーナレス方式を採用している。画像形成装置１００は、画像情報信号に応じて転写材（例えば、記録用紙、ＯＨＰシート、布など）Ｐに、フルカラー画像を形成することができる。画像情報信号は、画像形成装置本体に設けられた原稿読み取り装置（リーダー部）５１、或いは画像形成装置本体と通信可能に接続されたホストコンピュータやデジタルカメラから送信される。
【００２２】
画像形成装置１００には、複数の画像形成部として、第１、第２、第３、第４の画像形成部（画像形成ステーション）Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが、画像送り方向に直列に並置されている。本実施例では、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの構成及び動作は、使用するトナーの色、及び後述するトナー吐き出し動作を除いて実質的に同一である。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。
【００２３】
画像形成部Ｐには、像担持体である円筒型の感光体、即ち、感光ドラム１が設けられている。感光ドラム１の周囲には、帯電手段としての帯電装置２、露光手段（情報書き込み手段）としての露光装置３、現像手段としての現像装置４が設けられている。又、感光ドラム１の周囲には、帯電補助手段としての上流帯電補助装置６１及び下流帯電補助装置６２、一次転写手段としての一次転写装置７が設けられている。そして、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと一次転写装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄとの間を通るように、被転写体である中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１１が配置されている。一次転写装置７が中間転写ベルト１１の内周に接触して、中間転写ベルト１１を感光ドラム１１に圧接させ、一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１が形成される。感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転可能に支持されている。又、中間転写ベルト１１は、図中矢印Ｒ２方向（時計回り）に周回移動（回転）可能に支持されている。
【００２４】
回転する感光ドラム１の表面は、帯電装置２によって一様に帯電させられる。帯電した感光ドラム１の表面には、露光装置３から、画像情報信号に応じて光が照射される。本実施例では、露光装置３は、感光ドラム１の図中上方に設置された光源装置及びポリゴンミラー等を有する。露光装置３は、光源装置から発せられたレーザ光を、ポリゴンミラーを回転させることにより走査し、その走査光の光束を複数の反射ミラーによって偏向する。そして、露光装置３は、この光をｆθレンズにより感光ドラム１の母線上に集光して露光する。これにより、感光ドラム１上に画像信号に応じた静電像（潜像）が形成される。
【００２５】
本実施例では、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する。ここで、本実施例では、各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、それぞれ現像剤として、非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア（キャリア）とが所定の混合比で混合された二成分現像剤が所定量充填されている。第１、第２、第３、第４の画像形成部の現像装置４に充填されるトナーは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーである。
【００２６】
感光ドラム１上の静電像は、現像装置４によってトナーが供給され、トナー像として現像される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、次に中間転写ベルト１１上に一次転写される。
【００２７】
フルカラー画像の形成時には、上述のような帯電、露光、現像、一次転写の各工程が、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにおいて行われる。そして、各色のトナー像は、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの一次転写部Ｎ１において、中間転写ベルト１１上に順次重ね合わせて転写される。
【００２８】
一方、中間転写ベルト１１上のトナー像と同期して、転写材カセット１４に収容された転写材Ｐが、中間転写ベルト１１と二次転写手段としての二次転写装置１２との接触部である二次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２へ搬送されてくる。
【００２９】
中間転写ベルト１１上のトナー像は、二次転写部Ｎ２において転写材Ｐへ二次転写される。次いで、転写材Ｐは、定着部９にて加熱、加圧されることにより、その上にトナー像が定着される。その後、転写材Ｐは、記録画像として装置外に排出される。
【００３０】
ところで、一次転写工程後に感光ドラム１上に残留した一次転写残トナー等の少なくとも一部は、詳しくは後述するように、上流帯電補助装置６１及び下流帯電補助装置６２によりトナーの帯電量が制御された後、現像装置４により回収される。
【００３１】
一方、中間転写ベルト１１の移動方向において二次転写部Ｎ２より下流（第１の画像形成部Ｐａの一次転写部Ｎ１より上流）には、クリーニング手段であるベルトクリーニング装置１３が設けられている。ベルトクリーニング装置１３は、中間転写ベルト１１の表面に付着した、かぶりトナーや二次転写残トナー等を回収する。本実施例では、ベルトクリーニング装置１３は、クリーニング部材として、中間転写ベルト１１に常時当接された弾性体で構成されたクリーニングブレードを有する。中間転写ベルト１１上の付着物は、クリーニングブレードにより掻き取られて清掃される。
【００３２】
［クリーナレス方式］
次に、本実施例におけるクリーナレス方式による画像形成動作について更に詳しく説明する。
【００３３】
本実施例の画像形成装置１００は、プロセススピード（感光ドラム１の表面移動速度に相当）１３０ｍｍ／ｓｅｃで画像形成を行う。
【００３４】
最初に、帯電装置２に高圧電圧が印加されることにより、感光ドラム１の表面が一様に帯電処理される。本実施例では、帯電装置２として、感光ドラム１に接触する接触帯電部材である帯電ローラを使用した。しかし、接触帯電部材は、これに限定されるものではなく、ファーブラシ、フェルトなどのその他の形状・材質のものも使用可能である。又、各種材質のものの組み合わせでより適切な弾性、導電性、表面性、耐久性のものを得ることもできる。
【００３５】
帯電ローラ２は、芯金の両端部をそれぞれ軸受け部材（図示せず）により回転自在に保持されると共に、押圧ばね１０によって感光ドラム１に向かって付勢され、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れている。これにより、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。感光ドラム１と帯電ローラ２との接触部が帯電部Ｃである。帯電ローラ２の芯金には、帯電バイアス出力手段としての帯電バイアス電源（高圧電源）１０１により、所定の条件の帯電バイアス電圧が印加される。これにより、回転する感光ドラム１の表面は、所定の極性・電位に接触帯電処理される。
【００３６】
本実施例において、帯電ローラ２に対する帯電バイアス電圧は、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、―５００Ｖの直流電圧と、周波数１．３ｋＨｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１．５ｋＶの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の表面は、帯電ローラ２に印加される直流電圧と略同一である−５００Ｖ（暗電位Ｖｄ）に一様に帯電される。
【００３７】
次に、帯電した感光ドラム１の表面には、露光装置３により静電像が形成される。本実施例において、露光装置３は、半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。
【００３８】
次に、感光ドラム１上の静電像に従って、現像装置４により感光ドラム１にトナーが供給され、感光ドラム１上にトナー像が形成される。本実施例においては、現像装置４は、二成分接触現像方式を採用した現像装置である。即ち、現像装置４は、非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア（キャリア）とを備える二成分現像剤による磁気ブラシを、感光ドラム１に接触させながら現像を行う。
【００３９】
現像装置４は、現像剤担持体としての非磁性の現像スリーブ４１を備えている。現像スリーブ４１は、その外周面の一部が、現像装置４の外部に露呈されている。現像スリーブ４１は、感光ドラム１に対する最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を３５０μｍに保持して、感光ドラム１に対向して配設されている。この感光ドラム１と現像スリーブ４１との対向部が現像部Ｄである。又、現像スリーブ４１は、その表面が現像部Ｄにおいて感光ドラム１の表面移動方向とは逆方向に移動するように回転駆動される。
【００４０】
本実施例において、二成分現像剤の磁性キャリアは、体積抵抗率が約１０１３Ω・ｃｍ、体積平均粒径は約４０μｍである。尚、レーザ回折式粒度分布測定装置ＨＥＲＯＳ（日本電子製）を用いて、０．５〜３５０μｍの範囲を３２対数分割して測定し、体積５０％メジアン径をもって体積平均粒径とする。又、本実施例において、非磁性トナーは、ポリエステルを主体とした樹脂に、着色料、荷電制御剤などを分散し、体積平均粒径が８μｍ程度の粉体としたものである。又、本実施例において、非磁性トナーは、磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。即ち、本実施例において、トナーの正規の帯電極性は負極性である。
【００４１】
現像スリーブ４１には、現像バイアス出力手段としての現像バイアス電源（高圧電源）１０２から、所定の現像バイアスが印加される。本実施例において、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の直流電圧と、周波数８．０ｋＨｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１．８ｋＶの矩形波の交流電圧とを重畳した振動電圧である。この現像バイアスと、感光ドラム１の表面に形成された静電像の電界とによって静電像が反転現像される。即ち、感光ドラム１上の、露光により電荷が減衰した部分（明部，画像部）にトナーが付着する。
【００４２】
この時、感光ドラム１上に付着したトナー（静電像の現像に供されたトナー）の帯電量は、温度２３℃、絶対水分量１０．５ｇ／ｍ３の環境下では、おおよそ−２５μＣ／ｇである。
【００４３】
又、現像装置４内の二成分現像剤のトナー濃度は、光学式トナー濃度センサー（図示せず）によって検知される。そして、その検知情報に応じて、現像装置４内の二成分現像剤のトナー濃度が略一定の範囲内に維持されるように、トナー補給手段としてのトナーホッパー４２が駆動制御される。これにより、トナーホッパー４２内のトナーが、現像装置４内の二成分現像剤に補給される。
【００４４】
次に、感光ドラム1上に形成されたトナー像は、一次転写装置７により中間転写ベルト１１に一次転写される。本実施例においては、一次転写装置７として、中間転写ベルト１１の内周面に接触する、一次転写部材である一次転写ローラを使用した。転写ローラ７は、感光ドラム１に所定の押圧力をもって圧接されている。一次転写ローラ７には、一次転写バイアス出力手段としての一次転写バイアス電源（高圧電源）１０３から、トナーの正規の帯電極性（負極性）とは逆極性（正極性）の転写バイアスが印加される。本実施例では、一次転写ローラ７には、＋２ｋＶの一次転写バイアスが印加される。これにより、感光ドラム１上のトナー像は、中間転写ベルト１１に一次転写される。
【００４５】
感光ドラム１上のトナー像のうち、中間転写ベルト１１に一次転写されなかった一次転写残トナーの帯電量分布を、図３中に一点鎖線で示す。
【００４６】
上述のように、一次転写ローラ７には正極性の転写バイアスが印加されている。このため、一次転写残トナーには、帯電極性が正極性のものや、正・負どちらの極性も持たない帯電量ゼロ［μＣ／ｇ］に近いものが多い。
【００４７】
次に、一次転写残トナーは、上流帯電補助装置６１及び下流帯電補助装置６２に搬送され、トナーの帯電極性が、正規の帯電状態に調整される。本実施例においては、帯電補助手段である上流帯電補助装置６１及び下流帯電補助装置６２として、どちらもブラシ状の帯電補助部材である帯電ブラシを使用した。これら帯電ブラシは、感光ドラム１の表面に接触するように配置されている。しかし、帯電補助部材は、固定のブラシ状部材に限定されるものではなく、ブラシ状の回転体、弾性ローラ、シート状部材など、適宜任意の形態の部材であってよい。
【００４８】
上流帯電補助装置６１、下流帯電補助装置６２には、それぞれ帯電補助バイアス出力手段としての第１、第２の帯電補助バイアス電源（高圧電源）１０４、１０５が接続されている。上流帯電補助装置６１には、第１の帯電補助バイアス電源１０４から、トナーの正規の帯電極性（負極性）と逆極性（正極性）の直流電圧（本実施例では＋３００Ｖ）が印加される。又、下流帯電補助装置６２には、第２の帯電補助バイアス電源１０５から、トナーの正規の帯電極性（負極性）と同極性（負極性）の直流電圧（本実施例では―８００Ｖ）が印加される。この２つの帯電補助装置６１、６２により、一次転写残トナーの帯電極性は、正規の帯電状態である負極性に調整される。
【００４９】
上流帯電補助装置６１及び下流帯電補助装置６２を通過した後の一次転写残トナーの帯電量分布を、図３中に実線で示す。
【００５０】
次に、正規の帯電極性に調整された一次転写残トナーは、帯電ローラ２に印加される直流電圧と交流電圧とを重畳した振動電界により、更に帯電量が調整される。これにより、トナーの帯電量分布が狭域分布になる。
【００５１】
帯電ローラ２を通過した後の一次転写残トナーの帯電量分布を、図３中に破線で示す。
【００５２】
そして、このように帯電量が調整された一次転写残トナーは、感光ドラム１の暗電位（Ｖｄ）と、現像スリーブ４１に印加される直流電圧（Ｖｄｃ）との電位差であるかぶり取り電位（Ｖｂａｃｋ）により、現像装置４に現像同時回収（現像同時クリーニング）される。本実施例では、かぶり取り電位は＋１５０Ｖである。
【００５３】
本実施例では、上述のようなクリーナレス方式の画像形成部が中間転写ベルト１１のトナー像担持面の移動方向に沿って４つ並置されている。そして、これら４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにより、カラー画像が形成される。
【００５４】
［再転写トナー］
ところで、第２、第３、第４の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの上流帯電補助装置６１及び下流帯電補助装置６２には、各画像形成部で形成されたトナー像の一次転写残トナーが送られてくるだけではない。この一次転写残トナーに加えて、中間転写ベルト１１の移動方向において、より上流の画像形成部で形成されたトナー像の一部である再転写トナーが送られてくる。
【００５５】
再転写とは、中間転写ベルト１１の移動方向上流側の画像形成部で中間転写ベルトに転写されたトナー像の一部が、下流側の画像形成部の一次転写部Ｎ１を通過する際に、その下流側の画像形成部の感光ドラム１上に付着する現象である。再転写トナーは、一次転写部Ｎ１での転写電界や、感光ドラム１との鏡映力などにより感光ドラム１上に付着する。下流側の画像形成部ほど、上流の画像形成部の数が多くなる。そのため、下流側の画像形成部ほど、再転写トナー量が多くなる。即ち、典型的には、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにおいて、再転写トナー量は、Ｐａ＜Ｐｂ＜Ｐｃ＜Ｐｄの関係にある。
【００５６】
ここで、一次転写残トナーや再転写トナーは画像形成部の一次転写部Ｎ１において転写電界を印加しても、中間転写ベルト１１に担持できなかったトナーである。そのため、一次転写残トナーや再転写トナーは、その帯電電荷が正規の帯電極性とは逆極性であるもの又は極性を持たないものが多い。又、一次転写残トナーや再転写トナーは、トナー形状としても、異形トナーやトナー粒径が平均粒径と異なるものが多い。更に、再転写トナーは、上流の画像形成部で形成された別色のトナーから成るトナー像の一部であるので、トナーの性質も異なることがある。
【００５７】
これら一次転写残トナーや再転写トナーは、上述のように、一次転写部Ｎ１より感光体の回転方向下流に備えられた上流帯電補助装置６１及び下流帯電補助装置６２、及び帯電ローラ２により適正な帯電量に戻して、現像装置４で回収させる。しかし、下流の画像形成部ほど再転写トナーが多いため、上流帯電補助装置６１及び下流帯電補助装置６２がトナー及び外添剤などが蓄積して汚染され易い。そのため、下流の画像形成部ほど、一次転写残トナーや再転写トナーの帯電量の制御が不十分になる。
【００５８】
図４に、上流帯電補助装置６１及び下流帯電補助装置６２を通過した後の一次転写残トナーの帯電量分布を示す。
【００５９】
図４中の実線は、画像出力枚数がまだ少なく、上流帯電補助装置６１及び下流帯電補助装置６２の汚染が少ない状態での帯電量分布である。
【００６０】
又、図４中の破線は、カラー画像を４００００枚出力した後にベタ画像（最高濃度レベルの画像）を出力したときの、第１の画像形成部Ｐａにおける一次転写残トナーの帯電量分布である。ここで、４００００枚のカラー画像は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれについて平均画像比率が５％であるものを出力した。
【００６１】
そして、図４中の一点鎖線は、カラー画像を４００００枚出力した後にベタ画像（最高濃度レベルの画像）を出力したときの、第４の画像形成部Ｐｄにおける一次転写残トナーの帯電量分布である。ここで、４００００枚のカラー画像は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれについて平均画像比率が５％であるものを出力した。
【００６２】
このように、多量の画像形成を繰り返した後の第４の画像形成部Ｐｄでは、上流帯電補助装置６１及び下流帯電補助装置６２によるトナーの帯電量調整能力が低下する。第２、第３の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃについても同様のことが言える。そして、典型的には、上流側帯電補助装置６１及び下流側帯電補助装置６２によるトナーの帯電量調整能力は、中間転写ベルト１１の移動方向において下流の画像形成部ほど低下する。
【００６３】
そのため、上流帯電補助装置６１及び下流帯電補助装置６２を通過した後のトナーは、正規の帯電極性である負極性ではなく、正極性のものや、正・負どちらの極性も持たない帯電量ゼロ［μＣ／ｇ］に近いトナーの量が多くなる。
【００６４】
このような正極性のトナーや、正・負どちらの極性も持たない帯電量ゼロ［μＣ／ｇ］に近いトナーは、現像部Ｄにおけるかぶり取り電位（Ｖｂａｃｋ）による電界では、現像装置４に回収されない。但し、本実施例のように、現像装置４が二成分接触現像方式を採用しているような場合には、現像部Ｄにおいて、感光ドラム１上のトナーは、現像スリーブ４１上の磁気ブラシによって感光ドラム１上から掻き取られ、現像装置４内に回収される。
【００６５】
従って、現像装置４内のトナーの帯電量分布が広域分布になり、且つ、平均帯電量が低下する。このため、現像スリーブ４１との間にかぶり取り電位（Ｖｂａｃｋ）を形成している感光ドラム１上の白地部（非画像部）にトナーが付着し、「かぶり」などの画像不良が発生し易くなる。
【００６６】
又、再転写トナーは上流の画像形成部で形成された別色のトナーから成るトナー像の一部である。そのため、再転写トナーが回収された現像装置４内で混色が起こり、適正な色の画像を再現できなくなることがある。
【００６７】
この現象は、トナーの消費及び補給を頻繁に行う平均画像比率の高い画像形成時には発生し難い。しかし、平均画像比率の低い画像形成時には、トナーの入れ替えが少なく、トナーの現像装置４内での滞留時間が長くなる。このため、トナーへの外添剤の埋め込みなどで転写効率が低下し、この現象が顕著に発生し易い。尚、外添剤は、トナーへの帯電付与効率の向上や、転写効率の向上などの目的でトナーに外添されるものである。
【００６８】
従って、本発明の目的の一つは、平均画像比率の低い画像形成時において、「かぶり」などの画像不良の発生を抑制し、高品質な画像の形成を可能とすることである。又、本発明の他の目的の一つは、平均画像比率の低い画像形成時において、混色による画像形成物の色再現の低下を抑制して、高品質な画像の形成を可能とすることである。
【００６９】
［トナー吐き出し動作］
次に、本実施例において最も特徴的なトナー吐き出し動作について説明する。
【００７０】
本実施例の画像形成装置は、第１〜第４の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄのそれぞれにおいて、画像形成動作時以外の所定のタイミングで、現像装置４から積極的にトナーを吐き出す「トナー吐き出し動作」を行う。画像形成時以外の所定のタイミングは、前回転時、後回転時、或いは紙間に設定される。前回転時は、転写材Ｐに転写して出力する画像を形成する画像形成動作の前に、感光ドラム１を含む画像形成要素を駆動する準備動作の期間である。後回転時は、転写材Ｐに転写して出力する画像を形成する画像形成動作の後に、感光ドラム１を含む画像形成要素を駆動する準備動作の期間である。紙間は、複数の転写材Ｐに対する連続した画像形成動作中における、連続する転写材Ｐ間に相当する期間である。
【００７１】
図５は、本実施例に係る概略制御ブロックを示す。図５に示すように、被複写原稿Ｓは、リーダー部５１よって投影される。リーダー部５１は、原稿像を多数の画素部に分解し、各画素の濃度に対応した光電変換信号を出力する。リーダー部５１からの出力は、画像信号処理回路５２に伝達される。この画像信号処理回路５２は、画素ごとに、その画素の濃度に対応した出力レベルを有する画素画像信号を形成する。このとき、画像信号処理回路５２の出力信号のレベルが画素ごとにカウントされ、ビデオカウンタ５３で積算される。この画素毎の出力信号のレベルが積算されたビデオカウント値Ｖは、原稿Ｓの画像（トナー像）を１枚形成するために現像装置４で消費されるトナー量に対応している。又、このビデオカウント値Ｖは、画像形成領域の全面に最大濃度レベルの画像を形成した場合のトナー消費量（既知）に対する、実際の画像形成におけるトナー消費量の比率（％）、即ち、画像比率（％）に対応する。
【００７２】
ビデオカウント値Ｖは、１枚の画像形成を行うごとに積算されてビデオカウント積算値Ｖ（ｎ）が計算される。そして、この積算信号、即ち、ビデオカウント積算値Ｖ（ｎ）は、制御手段としてのＣＰＵ５４に入力されると共に、記憶手段としてのＲＡＭ５５に記憶される。ビデオカウント積算値Ｖ（ｎ）は、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄごとに求められ、ＲＡＭ５５に記憶される。第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄに関するビデオカウント積算値を、それぞれＶ１（ｎ）、Ｖ２（ｎ）、Ｖ３（ｎ）、Ｖ４（ｎ）とする。このビデオカウント積算値Ｖ１（ｎ）〜Ｖ４（ｎ）は、上記画像比率を、１枚の画像形成を行うごとに積算した値（画像比率積算値：％）に対応する。
【００７３】
図６は、本実施例における制御のフローチャートを示す。先ず、画像形成装置１００の動作が開始されると、前回の吐き出しタイミングからの画像形成枚数がカウントされる（ステップ１）。本実施例では、画像形成枚数は、カウンタとして機能するＣＰＵ５４でカウントされる。そして、ＣＰＵ５４は、このカウント値が所定枚数ｎになった時に（ステップ２）、次のように、各ビデオカウント積算値Ｖ１（ｎ）〜Ｖ４（ｎ）に基づいて、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいてトナー吐き出し動作を実行するか否かを判断する。
【００７４】
ＣＰＵ５４は、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ毎に記憶されたビデオカウント積算値Ｖ１（ｎ）〜Ｖ４（ｎ）と、画像形成枚数ｎとに基づいて、画像１枚当りに換算した平均画像比率（％）を算出する。ここで、上述のように、ビデオカウント積算値Ｖ１（ｎ）〜Ｖ４（ｎ）は、所定枚数ｎの画像形成における画像比率積算値（％）に対応する。ここでは、便宜的に、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについての平均画像比率（％）を、それぞれＶ１（ｎ）／ｎ、Ｖ２（ｎ）／ｎ、Ｖ３（ｎ）／ｎ、Ｖ４（ｎ）／ｎとして表す。
【００７５】
次いで、ＣＰＵ５４は、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに関し、それぞれの平均画像比率Ｖ１（ｎ）／ｎ、Ｖ２（ｎ）／ｎ、Ｖ３（ｎ）／ｎ、Ｖ４（ｎ）／ｎと、所定値α１、α２、α３、α４とを比較する。そして、各平均画像比率Ｖ１（ｎ）／ｎ、Ｖ２（ｎ）／ｎ、Ｖ３（ｎ）／ｎ、Ｖ４（ｎ）／ｎが、所定値α１、α２、α３、α４（％）より小さいときに、トナー吐き出し動作を実行することを決定する（ステップ３〜６）。
【００７６】
次いで、ＣＰＵ５４は、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて、平均画像比率が、対応する所定値α１〜α４と同等になるように、現像装置４から感光ドラム１に吐き出すトナー量を算出する（ステップ７）。そして、ＣＰＵ５４は、算出された吐き出しトナー量に応じて、トナー吐き出し動作を実行させる（ステップ８）。
【００７７】
本実施例では、トナー吐き出し動作においては、先ず、通常の画像形成動作と同様に帯電ローラ２によって感光ドラム１を帯電させる。その後、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて、平均画像比率が所定値α１〜α４と同等となるように、露光装置３により感光ドラム１上に静電像を形成する。そして、この静電像を現像装置４で現像することにより、現像装置４から感光ドラム１上にトナーを吐き出す。
【００７８】
ここで、本実施例では、平均画像比率を算出するための所定枚数ｎは２００枚である。又、本実施例では、所定値α１、α２、α３、α４は、それぞれ第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにおけるトナー吐き出し動作を実行するか否かを決定するための平均画像比率の閾値と同じである。そして、本実施例では、この所定値α１〜α４は、α１＝２％、α２＝２．５％、α３＝３．５％、α４＝４％とした。即ち、所定値α１〜α４は、中間転写ベルト１１の移動方向において下流の画像形成部に対するものほど大きくした。
【００７９】
一例として、本実施例では、平均画像比率が所定値α１〜α４未満である場合、トナー吐き出し動作を実施する時点での画像形成部Ｐａ〜Ｐｂに対応する平均画像比率と、所定値α１〜α４との差分を算出する。そして、その差分に相当する量のトナーを現像装置４から感光ドラム１上に吐き出すべく露光装置３を制御して、感光ドラム１上に静電像を形成する。例えば、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて、平均画像比率が１（％）、２（％）、３（％）である場合の吐き出しトナー量（％）と、その時の平均画像比率に対する吐き出しトナー量の比を表１に示す。
【００８０】
【表１】
0004732073.tif 000002
【００８１】
このように、本実施例の画像形成装置は、クリーナレス方式の画像形成部を複数備える。この複数の画像形成部は、少なくとも次のような第１、第２の画像形成部を有する。即ち、第１、第２の画像形成部は、それぞれ画像形成時以外の所定のタイミングで現像手段からトナーを吐き出すトナー吐き出し動作を行う。又、第２の画像形成部における被転写体へのトナー像の転写部は、被転写体の移動方向において、第１の画像形成部における被転写体へのトナー像の転写部より下流側に位置する。そして、トナー吐き出し動作において現像手段から吐き出すトナーの量は、第１の画像形成部よりも第２の画像形成部の方が多い。特に、本実施例では、第１の画像形成部と第２の画像形成部は、各画像形成部における画像形成動作で形成した画像の画像比率に応じて、各現像手段からトナーを吐き出すトナー吐き出し動作を行なう。そして、画像比率に対する、トナー吐き出し動作において現像手段から吐き出すトナーの量は、第１の画像形成部よりも第２の画像形成部の方が多い。
【００８２】
吐き出しトナー量は、トナー吐き出し動作において像担持体に形成するトナー像の濃度を上げる、或いはそのトナー像の形成時間を長くする（トナー像の面積を大きくする）ことなどによって、多くすることができる。
【００８３】
典型的には、本実施例のように、被転写体の移動方向において最上流の画像形成部から最下流の画像形成部まで、被転写体の移動方向において下流の前記画像形成ほど、画像比率に対する吐き出しトナー量を多くする。
【００８４】
これにより、平均画像比率の低い画像を形成する時にも、より下流の画像形成部において、適正な帯電量を有さないトナーが混入して現像手段内のトナーの帯電量分布が広くなることによる「かぶり」などの画像不良の発生を抑制することができる。又、複数の画像形成部の現像手段にそれぞれ分光特性の異なる色のトナーが充填される場合には、平均画像比率の低い画像を形成する時にも、混色による画像形成物の色再現の低下を抑制することができる。
【００８５】
本実施例では、上述のようにして現像装置４から吐き出されたトナーは、中間転写ベルト１１上に一次転写される。一方、二次転写装置１２には二次転写バイアスと逆極性の電圧（負極性）が印加されることで、中間転写ベルト１１上のトナーは二次転写装置１２側には二次転写されずに、二次転写部Ｎ２を通過する。その後、中間転写ベルト１１上のトナーは、ベルトクリーニング装置１３により回収される。
【００８６】
又、トナーを吐き出すことで現像装置４内のトナー濃度が低下するが、吐き出した量に相当するトナーが、トナーホッパー４２から補給される（ステップ９）。
【００８７】
上述のようなトナー吐き出し動作が終了すると、カウンタはリセット（ステップ１０）され、通常の画像形成動作が行われる（ステップ１１）。
【００８８】
図７は、連続画像形成動作中にトナー吐き出し動作が行われた時の帯電、露光、現像の各動作のタイミングチャートを示す。連続画像形成動作中にカウンタが所定枚数に達すると、図６に示す上述のフローにより、トナー吐出し量が決定される。そして、画像形成動作は中断され、紙間にて、感光ドラム１上に露光装置３によりトナーを吐き出すための静電像が形成される。このとき、帯電ローラ２には帯電バイアスが印加され、又現像スリーブ４１には現像バイアスが印加されているので、感光ドラム１上にトナー像が形成され、現像装置４から感光ドラム１へのトナーの吐き出しが行われる。
【００８９】
尚、上述のトナー吐き出し動作においては、トナー吐き出し用の静電像を感光ドラム１に形成するために、帯電ローラ２による感光ドラム１の帯電処理、及び露光装置３による感光ドラム１上の露光を行った。これに対して、露光装置３による露光を行わずに、現像装置４から感光ドラム１上にトナーを吐き出すこともできる。
【００９０】
図８は、トナーを吐き出すための静電像の形成を、露光で行うのではなく、帯電電位と現像電位との電位差で行う場合のタイミングチャートである。即ち、トナー吐き出し動作が行われるタイミングで、露光装置３による感光ドラム１の露光は行わない。その代わりにトナー吐き出し用の静電像を、帯電ローラ２に印加する帯電バイアスを低下又は停止することで形成する。帯電バイアスが停止された部分に相当する感光ドラム１と、現像バイアスが印加されている現像スリーブ４１との間の電位差によって、現像装置４から感光ドラム１にトナーが吐き出される。このように、トナー吐き出し用の静電像の形成方法が異なっても、トナーの吐出し量が同等であれば、上述と同様の効果が得られる。
【００９１】
又、上述のトナー吐き出し動作は、紙間において行うものとした。しかし、同様のトナー吐き出し動作は、画像形成動作の前回転や後回転時に行っても構わない。又、このようなトナー吐き出し動作は、全ての画像形成部Ｐａ〜Ｐｄで同時に行う必要は無く、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄで異なるタイミングで行っても構わない。
【００９２】
上述のように、本実施例では、画像形成装置１００は、クリーナレス方式の画像形成部を複数備えている。そして、平均画像比率の低い画像形成を多く行った時に、中間転写ベルト１１の移動方向下流の画像形成部ほど、吐出しトナー量を多くする制御を行う。このような制御を行うことによって、画像形成装置１００の長期の使用を通じて、画像比率の高い画像から低い画像までの画像形成を行っても、白地部のかぶりなどの画像不良が発生しなかった。又、下流の画像形成部における、上流の画像形成部で形成された別色のトナーから成るトナー像の再転写による混色が原因である、色再現不良などの画像不良も発生しなかった。
【００９３】
又、本実施例においては、α１＝２％、α２＝２．５％、α３＝３．５％、α４＝４％とした。これに対して、α１＝２％、α２＝２％、α３＝３．５％、α４＝４％と変更した場合にも、現像装置４で回収されたトナーによる画像不良（かぶり、再転写による色再現不良）は発生しなかった。これは、一つには、第１の画像形成部Ｐａからのイエローのトナーと、第２の画像形成部Ｐｂにおけるマゼンタのトナーとの混色が目立ちにくいためであると考えられる。この場合にも、第１、第３及び第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｃ、Ｐｄ、或いは第２、第３及び第４の画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにおいて、下流ほど画像比率に対する吐き出しトナー量が多くなっている。このため、全体として、実用上問題ない程度に、現像装置４で回収されたトナーによる画像不良（かぶり、再転写による色再現不良）の発生を抑制することができる。
【００９４】
以上、本実施例によれば、画像形成装置１００の長期の使用を通じて、画像比率の高い画像から低い画像までの画像形成を行っても、一次転写残トナーや再転写トナーの現像装置４への回収に伴う画像不良を防止することができる。即ち、本実施例によれば、被転写体の移動方向において、より上流側の画像形成部からのトナーが、より下流側の画像形成部の現像手段に回収されることによる不具合を抑制することができる。
【００９５】
実施例２
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略し、本実施例にて特徴的な点を以下説明する。
【００９６】
実施例１では、複数の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに関し、中間転写ベルト１１の移動方向下流の画像形成部ほど、画像比率に対して吐き出しトナー量を多くした。これに対し、本実施例では、黒色のトナーが充填される現像装置４を備えた画像形成部Ｐｄを除いた他の画像形成部に関して、中間転写ベルト１１の移動方向下流の画像形成部ほど、画像比率に対して吐き出しトナー量を多くする。
【００９７】
本実施例における制御のフローチャートは、図６に示した実施例１のものと同一である。但し、本実施例では、所定値α１〜α４を、α１＝２％、α２＝２．５％、α３＝３．５％、α４＝３％とした。即ち、中間転写ベルト１１の移動方向の最下流の第４の画像形成部Ｐｄに関して所定値α４を、隣接する上流側の第３の画像形成部Ｐｃに関する所定値α３より小さくした。
【００９８】
更に説明すると、第４の画像形成部Ｐｄに充填されるトナーは黒色である。そのため、より上流側の第１、第２、第３の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃで形成されたトナー像の一部が、第４の画像形成部Ｐｄの一次転写部Ｎ１で再転写することによる混色が原因の色再現不良は発生し難い。
【００９９】
又、この場合にも、第４の画像形成部Ｐｄ以外の第１〜第３の画像形成部Ｐａ〜Ｐｃについて、中間転写ベルト１１の移動方向下流ほど、画像比率に対する吐き出しトナー量が多くなっている。尚、本実施例では、第４の画像形成部Ｐｄに関する所定値α４は、第１、第２の画像形成部Ｐａ、Ｐｂに関する所定値α１、α２よりもそれぞれ大きくなっている。このため、全体として、実用上問題ない程度に、現像装置４で回収されたトナーによる画像不良（かぶり、再転写による色再現不良）の発生を抑制することができる。
【０１００】
更に、本実施例では、第４の画像形成部Ｐｄにおける吐き出しトナー量が少ないので、トナー吐き出し動作によりベルトクリーニング装置１３に回収される廃トナーの量を低減することができる。
【０１０１】
上述のように、本実施例では、画像形成装置１００は、クリーナレス方式の画像形成部を複数備えている。そして、平均画像比率の低い画像形成を多く行った時に、黒色の現像剤が充填された現像装置４を備える第４の画像形成部Ｐｄを除いて、中間転写ベルト１１の移動方向下流の画像形成部ほど吐出しトナー量を多くする制御を行う。このような制御を行うことによって、画像形成装置１００の長期の使用を通じて、画像比率の高い画像から低い画像までの画像形成を行っても、白地部のかぶりなどの画像不良が発生しなかった。又、下流の画像形成部における、上流の画像形成部で形成された別色のトナーから成るトナー像の再転写による混色が原因である、色再現不良などの画像不良も発生しなかった。
【０１０２】
又、本実施例においては、α１＝２％、α２＝２．５％、α３＝３．５％、α４＝３％とした。これに対して、α１＝２％、α２＝２％、α３＝３．５％、α４＝３％と変更した場合にも、現像装置４で回収されたトナーによる画像不良（かぶり、再転写による色再現不良）は発生しなかった。実施例１にて説明したのと同様の理由が考えられる。
【０１０３】
以上、本実施例によれば、画像形成装置１００の長期の使用を通じて、画像比率の高い画像から低い画像までの画像形成を行っても、一次転写残トナーや再転写トナーの現像装置４への回収に伴う画像不良を防止することができる。即ち、本実施例によれば、被転写体の移動方向において、より上流側の画像形成部からのトナーが、より下流側の画像形成部の現像手段に回収されることによる不具合を抑制することができる。更に、トナー吐き出し動作において回収される廃トナーの量を低減することができる。
【０１０４】
実施例３
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。基本的な装置構成は、先の実施例と同様なものとする。
【０１０５】
先の実施例においては、トナー吐き出し動作を、いずれの画像形成部においても同一のタイミング（所定の画像形成枚数ごと）において行なう様に構成されていた。これに対し、本実施例は、このタイミングを画像形成部ごとに変更する。即ち、下流側の画像形成部ほど、この所定の画像形成枚数を小さくし、トナー吐き出し動作の頻度を高くするものである。但し、黒の画像形成部の場合は、この限りではない。
【０１０６】
例えば、この所定画像形成枚数を、第１の画像形成部Ｐａでは２００枚、第２の画像形成部Ｐｂでは１８０枚、第３の画像形成部Ｐｃでは１６０枚、第４の画像形成部Ｐｄでは２００枚、とする。そして、トナー吐き出し１回あたりの吐き出し量は、いずれの画像形成部でも同じとする。
【０１０７】
このような構成とすることによって、下流側画像形成部の方がトナー吐き出し頻度が高くなるため、トナー吐出し量を多くすることができる。
【０１０８】
本実施例によっても、上記実施例１、２と同様、被転写体の移動方向において、より上流側の画像形成部からのトナーが、より下流側の画像形成部の現像手段に回収されることによる不具合を抑制することができる。
【０１０９】
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施態様に限定されるものではない。
【０１１０】
例えば、上記各実施例では、画像形成装置は、中間転写ベルトを備えた中間転写方式の画像形成装置であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、直接転写方式の画像形成装置にも等しく適用し得るものであり、上記各実施例と同様の効果を得ることができる。図９は、本発明を適用し得る画像形成装置の他の例として、直接転写方式の画像形成装置２００の概略断面を示す。図９において、図１に示す画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付している。図９に示す画像形成装置２００は、被転写体である転写材Ｐを担持して搬送する転写材担持体としての搬送ベルト２１を有する。各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写手段としての転写装置７によって、搬送ベルト２１上に担持された転写材Ｐに転写される。斯かる画像形成装置２００においても、上記各実施例と同様に、所定のタイミングでトナー吐き出し動作を行うことができる。トナー吐き出し動作において、感光ドラム１上に吐き出されたトナーは、搬送ベルト２１上に転写され、クリーニング手段であるベルトクリーニング装置２２によって回収される。
【０１１１】
又、上記各実施例においては、画像形成装置は、各画像形成部において帯電補助手段を有するものとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、帯電補助手段が設けられていない画像形成装置にも等しく適用可能であり、上記各実施例と同様の効果を得ることができる。例えば、転写残トナーや再転写トナーを、ブラシ状部材等で均した後、一旦、帯電手段（例えば、磁気ブラシ帯電器等の接触帯電手段）に回収する。そして、帯電バイアスが印加される帯電手段により、トナーを正規の極性に帯電させ、帯電手段から像担持体上にこのトナーを戻す。このトナーを、現像手段により現像同時回収する。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。
【図２】図１の画像形成装置における画像形成部の概略断面図である。
【図３】クリーナレス方式の画像形成装置における転写残トナーの帯電量分布の一例を示すグラフ図である。
【図４】クリーナレス方式の画像形成装置における転写残トナーの帯電量分布の耐久変化の一例を示すグラフ図である。
【図５】図１の画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図６】本発明に従うトナー吐き出し制御の一例を示すフローチャート図である。
【図７】本発明に従うトナー吐き出し動作の一例における帯電手段、露光手段、現像手段の動作タイミングを示すタイミングチャート図である。
【図８】本発明に従うトナー吐き出し動作の他の例における帯電手段、露光手段、現像手段の動作タイミングを示すタイミングチャート図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略断面図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１ａ〜１ｄ      感光ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ      帯電装置（帯電手段）
３ｄ〜３ｄ      露光装置（露光手段）
４ａ〜４ｄ      現像装置（現像手段）
４１            現像スリーブ（現像剤担持体）
１１            中間転写ベルト（中間転写体、被転写体）
１３            ベルトクリーニング装置
５４            ＣＰＵ（制御手段、制御部）
５５            ＲＡＭ（記憶手段）
６１ａ〜６１ｄ  上流帯電補助装置（帯電補助手段）
６２ａ〜６２ｄ  下流帯電補助装置（帯電補助手段）
１００          画像形成装置
【図１】
0004732073.tif 000003
【図２】
0004732073.tif 000004
【図３】
0004732073.tif 000005
【図４】
0004732073.tif 000006
【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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