(57)【要約】【課題】  中間転写体表面の清掃に中間転写体用帯電部材を用いたインライン方式の画像形成において、所定の消耗部材の交換次期に合わせ、最大限の廃現像剤を効率良く画像形成装置外に排出し、廃現像剤容器のパンク等を防止する事により、長期間に亘り安定した出力画像を得る。【解決手段】  中間転写体と、前記中間転写体の清掃手段を備えるインライン方式の多色画像形成装置において、感光体ドラムに対するクリーニング手段と何れかのプロセス手段とを一体化し、且つ前記プロセス手段の寿命検知手段と、前記寿命検知手段によって得られた検知結果により、最も寿命到達に近いプロセス手段を判別する選択手段と、前記選択手段によって選択された、該プロセス手段と一体化された廃現像剤収容部を抱えるクリーニング手段によって選択的に回収する手段と、を有する。【選択図】  図１
2005181785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも複数の静電潜像担持体と、該静電潜像担持体に作用する各々のプロセス手段を用いて該静電潜像担持体上に順次像形成を行い、中間転写体上に多重転写した後、前記転写画像を転写材上に一括転写する事により、該転写材上に多色画像を得る画像形成装置において、転写材上への画像形成後に前記中間転写体表面に残留した現像剤を、前記中間転写体用に設けた帯電部材を用いる事によって静電潜像担持体に再度転写させ、各々の静電潜像担持体に当接させたクリーニング部材により除去した上で廃現像剤収容部に格納するクリーニング手段を備えると共に、何れかのプロセス手段と前記クリーニング手段とを一体化し、且つ前記クリーニング手段と一体化されたプロセス手段の寿命検知手段と、前記寿命検知手段によって得られた検知結果により、最も寿命到達に近いプロセス手段を判別する選択手段と、画像形成により中間転写体から回収される廃現像剤を、前記選択手段によって選択された、該プロセス手段と一体化された廃現像剤収容部を抱えるクリーニング手段によって選択的に回収する手段と、を有する事を特徴とした画像形成装置。
【請求項２】
複数の静電潜像担持体と、該像担持体表面に形成された静電潜像に対し、現像剤を用いその可視化を行う現像手段とを具備し、少なくとも前記現像手段とクリーニング手段とを各々一体化して、画像形成装置本体と着脱自在なプロセスカートリッジとして構成すると共に、前記現像手段の寿命検知手段と、前記寿命検知手段によって得られた検知結果により、最も寿命到達に近い現像手段を判別する選択手段と、画像形成により中間転写体から回収される廃現像剤を、前記選択手段によって選択された、現像手段と一体化された廃現像剤収容部を抱えるクリーニング手段によって選択的に回収する手段と、を有する事を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項３】
複数の静電潜像担持体と、少なくとも前記静電潜像担持体とクリーニング手段とを各々一体化して、画像形成装置本体と着脱自在なプロセスカートリッジとして構成すると共に、前記静電潜像担持体の寿命検知手段と、前記寿命検知手段によって得られた検知結果により、最も寿命到達に近い前記静電潜像担持体を判別する選択手段と、画像形成により中間転写体から回収される廃現像剤を、前記選択手段によって選択された、該静電潜像担持体と一体化された廃現像剤収容部を抱えるクリーニング手段によって選択的に回収する手段と、を有する事を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項４】
上述の、廃現像剤を所定の静電潜像担持体に対するクリーニング手段によって選択的に回収する手段とは、複数備えられる静電潜像担持体の内、所定の静電潜像担持体表面のみを、中間転写体用帯電手段で帯電される現像剤の帯電極性とは逆極性に帯電し、その他の静電潜像担持体表面を前記中間転写体用帯電手段で帯電される現像剤の帯電極性とは同極性に帯電する、若しくは帯電を行わない様にして各々の静電潜像担持体の表面電位を変化させる手段である事を特徴とする、請求項1乃至請求項3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によって画像形成を行うプリンター、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置と、これらに用いられるプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在までに電子写真記録方式を利用し、転写材上に多色画像を形成する様々な画像形成装置が実用化されている。その一つとして、複数の感光体を用い、それぞれの感光体ごとに設けた現像手段により各色の現像剤像を個別に形成し、各感光体から記録媒体上に順次転写しながら、前記記録媒体を搬送させて多色画像を形成するインライン方式の画像形成装置がある。
【０００３】
前述の様なインライン方式の画像形成装置では、直接記録媒体にではなく、中間転写体上に順次各色の現像剤画像を重ね合わせることにより多色画像画像を形成し、その後記録媒体に一括転写する方式のものも実用化されている。
【０００４】
以下に図9を参照しながら、中間転写体を用いて多色画像を形成する、インライン方式の画像形成装置の一例を説明する。
【０００５】
図9に示す画像形成装置では、中間転写体の一例である中間転写ベルト106に沿って、感光体ドラム101a〜101d、帯電手段102a〜102d、露光手段103a〜103d、現像手段104a〜104d及びクリーニング手段105a〜105dが配設されている。
【０００６】
尚、現像手段104a〜104dは、イエロー用(Y)、マゼンタ用(M)、シアン用(C)及び黒用(Bk)の各色画像形成ステーションY，M、C、Bkに対応しており、それぞれY，M、C、Bkの異なった色の現像剤が内包されている点を除いて、各現像手段104a〜104dは同様の構成を有している。
【０００７】
一方、中間転写ベルト106は、4つの感光ドラム感光体ドラム101a〜101dの全てに対し、当接する様に配置される。
【０００８】
上述の中間転写ベルト106は、駆動ローラ106a、従動ローラ106b及び二次転写対向ローラ106cの三本のローラにより支持されており、適当なテンションが維持されるようになっている。また、駆動ローラ106aを駆動させることにより、中間転写ベルト106は感光体ドラム101a〜101d、に対して順方向に略同速度で移動する。
【０００９】
更に、中間転写ベルト106の裏面、感光体ドラム101a〜101dとの対向部には、感光体ドラム101a〜101dに対応させてそれぞれ一次転写ローラ107が当接配置されている。
【００１０】
以下に、本画像形成装置における、画像形成動作について述べる。
【００１１】
各感光体ドラム101a〜101dに対する帯電手段である帯電ローラ102a〜102dにより、均一に帯電された感光体ドラム101a〜101d表面に、露光手段103a〜103dによって、パーソナルコンピュータ等のホストから送信された目的の画像データに応じた露光が行われ、各色ごとにそれぞれの感光ドラム101a〜101d上に所望の静電潜像が得られる。
【００１２】
前記静電潜像は、これと対向して配設されている各色の現像剤を内包した現像手段104a〜104dにより現像され、現像剤画像として可視化される。
【００１３】
前述の通り可視化された現像剤像は、各感光体ドラム101a〜101dに対し一次転写ローラ107a〜107dが対向する位置において、各々の一次転写ローラ107a〜107dにDCバイアスを印加される事によって、中間転写ベルト106上に重ねて転写される。
【００１４】
この際、一次転写後に転写されずに感光体ドラム101a〜101d上に残留した現像剤(即ち廃現像剤)は、クリーニングブレード等の感光体ドラム101a〜101dのクリーニング手段105a〜105dによって除去され、廃現像剤容器に回収されて次の画像形成工程に備えられる。
【００１５】
続いて、中間転写ベルト106の裏面より当接配置された二次転写対向ローラ106cに対向し、中間転写ベルト106表面(像担持面)に当接配置された二次転写ローラ108に現像剤と逆極性のバイアスの印加を行う。この際、露光による静電潜像の作像に合わせてカセットやマルチフィーダー（不図示）から給紙された転写材である記録紙Pが、中間転写ベルト106と二次転写ローラ108の間を通過することにより、前述二次転写部まで搬送されて来た中間転写ベルト106上の多重現像剤像が、記録紙P表面に一括して二次転写される。
【００１６】
前述の様にして記録媒体P上に得られた多色画像は、不図示の定着装置によって溶融定着され、記録材上に永久定着される。
【００１７】
尚、二次転写後に中間転写ベルト106上に残留した現像剤(即ち廃現像剤)は、中間転写ベルト清掃手段109によって除去され、次の画像形成工程に備えられる。
【００１８】
ここで、中間転写ベルト清掃手段109とし、クリーニングブレードを用いて廃現像剤容器に前記残留現像剤の回収を行った場合、その設置スペースが必要となるばかりでなく、各感光体ドラム101a〜101dに設けられたクリーニング手段以外に別途該廃現像剤容器内の現像剤の処理が必要となり、メンテナンスに係わる使用者の労力が増す。
【００１９】
この様な問題を解決するため、特開平10-049019等では中間転写ベルト用帯電ローラ109を用い、該残留現像剤を感光体ドラムの表面電位とは逆極性に帯電させ、一次転写部において感光体ドラム101a〜101d側に逆転写させる方法が実用化されている。
【００２０】
上述の通り、感光体ドラム101a〜101dに逆転写された二次転写残留現像剤(即ち廃現像剤)は、一次転写時における残留現像剤の場合と同様に、感光体ドラム101a〜101dのクリーニング手段105a〜105dによって除去され、廃現像剤容器に回収される。従って、これら中間転写ベルト用帯電ローラ109を採用する画像形成装置では、装置の大型化が避けられるばかりでなく、感光体ドラム101a〜101d用のクリーニング手段で回収された廃現像剤の処理を行うだけで、長期間良好な出力画像が得られる事になる。
【００２１】
更に、図9の装置に於ける、前述の画像形成手段の感光体101、帯電手段102、現像手段104及びクリーニング手段105とを各々一体化し、図10に示す様なプロセスカートリッジ110としても良い。
【００２２】
前記プロセスカートリッジ110は画像装置本体に対して着脱自在な構成とされ、例えば現像剤が消耗した場合や、感光体ドラム101a〜101dが摩耗して寿命となった際にも、使用者はプロセスカートリッジの交換と言う作業のみで、容易に現像剤の補給や感光体ドラム等の交換等、画像形成装置に係わるメンテナンスを行うことが出来る。
【００２３】
また、従来から現像方式として種々のものが提案されているが、図9の装置に於いては、接触、非接触の何れでも良く、現像剤も一成分、二成分のタイプを問わず用いることが出来る。
【特許文献１】特開平10-049019号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
従来例で述べた様なインライン方式の画像形成装置では、各感光体ドラム101a〜101dにおいて一次転写を行う際に、最上流側に配置されるイエロー用(Y)感光体ドラム101aに対するクリーニング手段105aで回収される廃現像剤量に比較して、下流側に配置されるその他の感光体ドラム101b〜101dに対するクリーニング手段105b〜105dによって回収される廃現像剤量が増加する。
【００２５】
これは、最上流に配置されるイエロー用(Y)感光体ドラム101aを除くその他の感光体ドラム101b〜101dの一次転写部において、既に転写材や中間転写体等の被転写体上に既に形成されている現像剤像が、感光体ドラム101b〜101d上に逆転写される、所謂再転写が起こり易い為である。
【００２６】
一方、図9を用いて説明した、中間転写ベルト106表面の清掃に中間転写ベルト用帯電ローラ109を用いたインライン方式の画像形成装置では、二次転写によって生じた残留現像剤の回収が、主に中間転写ベルト用帯電ローラ109下流に配置された、イエロー用(Y)感光体ドラム101aに対するクリーニング手段105aによって行われる。
【００２７】
また、この様に中間転写ベルト109等の中間転写体を用い、転写プロセスを複数回繰返して行う画像形成装置では、転写プロセスを経る程に転写残留現像剤の量が増加する傾向が有る。
【００２８】
これは、現像時と逆極性のバイアスを印加する事によって行われる転写プロセスを繰返す事で、現像剤の持つ電荷特性が次第に転写プロセスに適さないものとなる為である。
【００２９】
従って、前述したイエロー用(Y)感光体ドラム101aに対するクリーニング手段105aでの現像剤の回収量は、他のクリーニング手段105b〜105dに比較して多くなり、その絶対量は先に述べた一次転写時に再転写によって回収される廃現像剤量を上回る事が多い。
【００３０】
この様に、上述したインライン方式の画像形成装置では、各クリーニング手段105a〜105で回収される廃現像剤の量が異なるのが常であり、クリーニング手段の交換を行ったり、使用者が廃現像剤を廃棄したりするタイミングにズレを生じる事が多かった。
【００３１】
また、予め最上流側に位置する感光体ドラム101aに対するクリーニング手段105aにおいて、廃現像容器の容量を大きく設定した場合、画像形成装置自体の大型化に繋がる事になる。
【００３２】
本発明はこの様な問題を鑑みてなされたものであり、その第1の発明の目的は、中間転写体表面の清掃に中間転写体用帯電ローラを用いたインライン方式の画像形成において、所定の消耗部材の交換次期に合わせ、最大限の廃現像剤を効率良く画像形成装置外に排出し、廃現像剤容器のパンク等を防止する事により、長期間に亘り安定した出力画像を得る事である。また、前述の廃現像剤処理作業に係わる作業者の労力を軽減すると共に、画像形成装置内に設ける廃現像剤容器の容積を小さく抑える事である。
【００３３】
第2の発明の目的は、中間転写体表面の清掃に中間転写体用帯電ローラを用いたインライン方式の画像形成において、現像剤の補給タイミングに合わせて最大限の廃現像剤を効率良く画像形成装置外に排出し、長期間に亘り安定した出力画像を得る事である。また、前述の廃現像剤処理作業に係わる作業者の労力を軽減すると共に、画像形成装置内に設ける廃現像剤容器の容積を小さく抑え、画像形成装置を小型化する事である。
【００３４】
第3の発明の目的は、中間転写体表面の清掃に中間転写体用帯電ローラを用いたインライン方式の画像形成において、静電潜像担持体の交換タイミングに合わせて最大限の廃現像剤を効率良く画像形成装置外に排出し、長期間に亘り安定した出力画像を得る事である。また、前述の廃現像剤処理作業に係わる作業者の労力を軽減すると共に、画像形成装置内に設ける廃現像剤容器の容積を小さく抑え、画像形成装置を小型化する事である。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
本出願に関するそれぞれの発明の手段と作用は、以下の通りである。
【００３６】
本出願に係わる第1の発明では、少なくとも複数の静電潜像担持体と、該静電潜像担持体に作用する各々のプロセス手段を用いて該静電潜像担持体上に順次像形成を行い、中間転写体上に多重転写した後、前記転写画像を転写材上に一括転写する事により、該転写材上に多色画像を得る画像形成装置において、転写材上への画像形成後に前記中間転写体表面に残留した現像剤を、前記中間転写体用に設けた帯電部材を用いる事によって静電潜像担持体に再度転写させ、各々の静電潜像担持体に当接させたクリーニング部材により除去した上で廃現像剤収容部に格納するクリーニング手段を備えると共に、何れかのプロセス手段と前記クリーニング手段とを一体化し、且つ前記クリーニング手段と一体化されたプロセス手段の寿命検知手段と、前記寿命検知手段によって得られた検知結果により、最も寿命到達に近いプロセス手段を判別する選択手段と、画像形成により中間転写体から回収される廃現像剤を、前記選択手段によって選択された、該プロセス手段と一体化された廃現像剤収容部を抱えるクリーニング手段によって選択的に回収する手段と、を設けると言う方法を用いる。
【００３７】
上記手段を用いる事により、画像形成に用いられるプロセス手段の内、最も消耗が進んで交換が必要なものを選択し、該プロセス手段と一体化されたクリーニング手段に対して、中間転写体から回収される廃現像剤を振向ける事が出来る。
【００３８】
従って、前述したプロセス手段の交換次期に合わせ、該プロセス手段と一体化されたクリーニング手段に備えられる廃現像剤容器の中に、集中的に廃現像剤を積載する事が可能となり、該プロセス手段の交換と共に最大限の廃現像剤を効率良く画像形成装置外に排出する事が出来る様になる。よって、廃現像剤容器のパンク等を防止する事が出来、長期間に亘り安定した出力画像を得る事が可能となる。
【００３９】
また、消耗品の交換と同時に前述の廃現像剤処理作業が行える様になる為、前記処理作業に係わる使用者の労力が大幅に軽減されると共に、前記消耗品の寿命に合わせて発生する廃現像剤量を見積もる事で廃現像剤容器の大きさを設計し、該廃現像剤容器の容積を小さく抑えて画像形成装置の大型化を防止する事が可能となる。
【００４０】
本出願に係わる第2の発明では、本提案に係わる第1の発明の画像形成装置において、複数の静電潜像担持体と、該像担持体表面に形成された静電潜像に対し、現像剤を用いその可視化を行う現像手段とを具備し、少なくとも前記現像手段とクリーニング手段とを各々一体化して、画像形成装置本体と着脱自在なプロセスカートリッジとして構成すると共に、前記現像手段の寿命検知手段と、前記寿命検知手段によって得られた検知結果により、最も寿命到達に近い現像手段を判別する選択手段と、画像形成により中間転写体から回収される廃現像剤を、前記選択手段によって選択された、該現像手段と一体化された廃現像剤収容部を抱えるクリーニング手段によって選択的に回収する手段とを設ける、と言う手段を用いる。
【００４１】
上記手段を用いる事により、画像形成に用いられる現像手段の内、最も現像剤の消費が進んで補充・交換が必要なものを選択し、該現像手段と一体化されたクリーニング手段に対して、中間転写体から回収される廃現像剤を振向ける事が出来る。
【００４２】
従って、前述した現像手段の交換次期に合わせ、該現像手段と一体化されたクリーニング手段に備えられる廃現像剤容器の中に、集中的に廃現像剤を積載する事が可能となり、該現像手段の交換と共に最大限の廃現像剤を効率良く画像形成装置外に排出する事が出来る様になる。よって、廃現像剤容器のパンク等を防止する事が出来、長期間に亘り安定した出力画像を得る事が可能となる。
【００４３】
また、現像手段の交換(現像剤の補充)と同時に前述の廃現像剤処理作業が行える様になる為、前記処理作業に係わる使用者の労力が大幅に軽減されると共に、前記現像手段の寿命に合わせて発生する廃現像剤量を見積もる事で廃現像剤容器の大きさを設計し、該廃現像剤容器の容積を小さく抑えて画像形成装置の大型化を防止する事が可能となる。
【００４４】
本出願に係わる第3の発明では、複数の静電潜像担持体と、少なくとも前記静電潜像担持体とクリーニング手段とを各々一体化して、画像形成装置本体と着脱自在なプロセスカートリッジとして構成すると共に、前記静電潜像担持体の寿命検知手段と、前記寿命検知手段によって得られた検知結果により、最も寿命到達に近い前記静電潜像担持体を判別する選択手段と、画像形成により中間転写体から回収される廃現像剤を、前記選択手段によって選択された、該静電潜像担持体と一体化された廃現像剤収容部を抱えるクリーニング手段によって選択的に回収する手段と、を設けるという手段を用いる。
【００４５】
上記手段を用いる事により、画像形成に用いられる現像手段の内、最も静電潜像担持体の損耗が進んで交換が必要なものを選択し、該静電潜像担持体と一体化されたクリーニング手段に対して、中間転写体から回収される廃現像剤を振向ける事が出来る。
【００４６】
従って、前述した静電潜像担持体の交換次期に合わせ、該静電潜像担持体と一体化されたクリーニング手段に備えられる廃現像剤容器の中に、集中的に廃現像剤を積載する事が可能となり、該静電潜像担持体の交換と共に最大限の廃現像剤を効率良く画像形成装置外に排出する事が出来る様になる。よって、廃現像剤容器のパンク等を防止する事が出来、長期間に亘り安定した出力画像を得る事が可能となる。
【００４７】
また、静電潜像担持体の交換(現像剤の補充)と同時に前述の廃現像剤処理作業が行える様になる為、前記処理作業に係わる使用者の労力が大幅に軽減されると共に、前記静電潜像担持体の寿命に合わせて発生する廃現像剤量を見積もる事で廃現像剤容器の大きさを設計し、該廃現像剤容器の容積を小さく抑えて画像形成装置の大型化を防止する事が可能となる。
【００４８】
本出願に係わる第4の発明では、本提案に係わる第1の発明の画像形成装置乃至第3の発明の画像形成装置において、複数備えられる静電潜像担持体の内、所定の静電潜像担持体表面のみを、中間転写体用帯電手段で帯電される現像剤の帯電極性とは逆極性に帯電し、その他の静電潜像担持体表面を前記中間転写体用帯電手段で帯電される現像剤の帯電極性とは同極性に帯電する、若しくは帯電を行わない様にして各々の静電潜像担持体の表面電位を変化させる工程を有し、中間転写体上に残留した現像剤を、所定の静電潜像担持体に対するクリーニング手段で選択的に回収する事を特徴とする、という手段を用いる。
【００４９】
上記手段を用いる事により、中間転写体に沿って配設された複数の静電潜像担持体の内、中間転写体用帯電手段で帯電される現像剤の帯電極性とは同極性に帯電されるか、帯電を行われない静電潜像担持体の一次転写部では、廃現像剤と該静電潜像担持体がそれぞれ電気的に反発し合う(帯電を行わない場合には、廃現像剤と該静電潜像担持体の間に電気的な吸着力が作用し辛い)為、中間転写体表面より該静電潜像担持体に廃現像剤が転写され辛くなる。一方、中間転写体用帯電手段で帯電される現像剤の帯電極性とは逆極性に帯電された静電潜像担持体の一次転写部では、廃現像剤と該静電潜像担持体の間に電気的な吸着力が作用し、中間転写体表面から該静電潜像担持体に廃現像剤が転写され易くなる。
【００５０】
よって、画像形成動作の過程において、上述の通り各静電潜像担持体の帯電状態をそれぞれ変化させる工程を設ける事により、所定の静電潜像担持体に対するクリーニング手段によって、中間転写体上の残留現像剤を選択的に回収する事が出来る様になる。
【発明の効果】
【００５１】
本出願に関するそれぞれの発明の効果は、以下の通りである。
【００５２】
本出願に係わる第1の発明では、少なくとも複数の静電潜像担持体と、該静電潜像担持体に作用する各々のプロセス手段を用いて該静電潜像担持体上に順次像形成を行い、中間転写体上に多重転写した後、前記転写画像を転写材上に一括転写する事により、該転写材上に多色画像を得る画像形成装置において、転写材上への画像形成後に前記中間転写体表面に残留した現像剤を、前記中間転写体用に設けた帯電部材を用いる事によって静電潜像担持体に再度転写させ、各々の静電潜像担持体に当接させたクリーニング部材により除去した上で廃現像剤収容部に格納するクリーニング手段を備えると共に、何れかのプロセス手段と前記クリーニング手段とを一体化し、且つ前記クリーニング手段と一体化されたプロセス手段の寿命検知手段と、前記寿命検知手段によって得られた検知結果により、最も寿命到達に近いプロセス手段を判別する選択手段と、画像形成により中間転写体から回収される廃現像剤を、前記選択手段によって選択された、該プロセス手段と一体化された廃現像剤収容部を抱えるクリーニング手段によって選択的に回収する手段と、を設けると言う方法を用いた。
【００５３】
上記手段を用いる事により、画像形成に用いられるプロセス手段の内、最も消耗が進んで交換が必要なものを選択し、該プロセス手段と一体化されたクリーニング手段に対して、中間転写体から回収される廃現像剤を振向ける事が出来る。
【００５４】
従って、前述したプロセス手段の交換次期に合わせ、該プロセス手段と一体化されたクリーニング手段に備えられる廃現像剤容器の中に、集中的に廃現像剤を積載する事が可能となり、該プロセス手段の交換と共に最大限の廃現像剤を効率良く画像形成装置外に排出する事が出来た。よって、廃現像剤容器のパンク等を防止する事が出来、長期間に亘り安定した出力画像が得られた。
【００５５】
また、消耗品の交換と同時に前述の廃現像剤処理作業が行える様になる為、前記処理作業に係わる使用者の労力が大幅に軽減されると共に、前記消耗品の寿命に合わせて発生する廃現像剤量を見積もる事で廃現像剤容器の大きさを設計し、該廃現像剤容器の容積を小さく抑えて画像形成装置の大型化を防止する事が可能となった。
【００５６】
本出願に係わる第2の発明では、本提案に係わる第1の発明の画像形成装置において、複数の静電潜像担持体と、該像担持体表面に形成された静電潜像に対し、現像剤を用いその可視化を行う現像手段とを具備し、少なくとも前記現像手段とクリーニング手段とを各々一体化して、画像形成装置本体と着脱自在なプロセスカートリッジとして構成すると共に、前記現像手段の寿命検知手段と、前記寿命検知手段によって得られた検知結果により、最も寿命到達に近い現像手段を判別する選択手段と、画像形成により中間転写体から回収される廃現像剤を、前記選択手段によって選択された、該現像手段と一体化された廃現像剤収容部を抱えるクリーニング手段によって選択的に回収する手段とを設ける、と言う手段を用いた。
【００５７】
上記手段を用いる事により、画像形成に用いられる現像手段の内、最も現像剤の消費が進んで補充・交換が必要なものを選択し、該現像手段と一体化されたクリーニング手段に対して、中間転写体から回収される廃現像剤を振向ける事が出来る。
【００５８】
従って、前述した現像手段の交換次期に合わせ、該現像手段と一体化されたクリーニング手段に備えられる廃現像剤容器の中に、集中的に廃現像剤を積載する事が可能となり、該現像手段の交換と共に最大限の廃現像剤を効率良く画像形成装置外に排出する事が出来る様になった。よって、廃現像剤容器のパンク等を防止する事が出来、長期間に亘り安定した出力画像が得られた。
【００５９】
また、現像手段の交換(現像剤の補充)と同時に前述の廃現像剤処理作業が行える様になる為、前記処理作業に係わる使用者の労力が大幅に軽減されると共に、前記現像手段の寿命に合わせて発生する廃現像剤量を見積もる事で廃現像剤容器の大きさを設計し、該廃現像剤容器の容積を小さく抑えて画像形成装置の大型化を防止する事が可能となる。
【００６０】
本出願に係わる第3の発明では、複数の静電潜像担持体と、少なくとも前記静電潜像担持体とクリーニング手段とを各々一体化して、画像形成装置本体と着脱自在なプロセスカートリッジとして構成すると共に、前記静電潜像担持体の寿命検知手段と、前記寿命検知手段によって得られた検知結果により、最も寿命到達に近い前記静電潜像担持体を判別する選択手段と、画像形成により中間転写体から回収される廃現像剤を、前記選択手段によって選択された、該静電潜像担持体と一体化された廃現像剤収容部を抱えるクリーニング手段によって選択的に回収する手段と、を設けるという手段を用いた。
【００６１】
上記手段を用いる事により、画像形成に用いられる現像手段の内、最も静電潜像担持体の損耗が進んで交換が必要なものを選択し、該静電潜像担持体と一体化されたクリーニング手段に対して、中間転写体から回収される廃現像剤を振向ける事が出来る。
【００６２】
従って、前述した静電潜像担持体の交換次期に合わせ、該静電潜像担持体と一体化されたクリーニング手段に備えられる廃現像剤容器の中に、集中的に廃現像剤を積載する事が可能となり、該静電潜像担持体の交換と共に最大限の廃現像剤を効率良く画像形成装置外に排出する事が出来る様になる。よって、廃現像剤容器のパンク等を防止する事が出来、長期間に亘り安定した出力画像を得る事が可能となった。
【００６３】
また、静電潜像担持体の交換(現像剤の補充)と同時に前述の廃現像剤処理作業が行える様になる為、前記処理作業に係わる使用者の労力が大幅に軽減されると共に、前記静電潜像担持体の寿命に合わせて発生する廃現像剤量を見積もる事で廃現像剤容器の大きさを設計し、該廃現像剤容器の容積を小さく抑えて画像形成装置の大型化を防止する事が可能なった。
【００６４】
本出願に係わる第4の発明では、本提案に係わる第1の発明の画像形成装置乃至第3の発明の画像形成装置において、複数備えられる静電潜像担持体の内、所定の静電潜像担持体表面のみを、中間転写体用帯電手段で帯電される現像剤の帯電極性とは逆極性に帯電し、その他の静電潜像担持体表面を前記中間転写体用帯電手段で帯電される現像剤の帯電極性とは同極性に帯電する、若しくは帯電を行わない様にして各々の静電潜像担持体の表面電位を変化させる工程を有し、中間転写体上に残留した現像剤を、所定の静電潜像担持体に対するクリーニング手段で選択的に回収する事を特徴とする、という手段を用いた。
【００６５】
上記手段を用いる事により、中間転写体に沿って配設された複数の静電潜像担持体の内、中間転写体用帯電手段で帯電される現像剤の帯電極性とは同極性に帯電されるか、帯電を行われない静電潜像担持体の一次転写部では、廃現像剤と該静電潜像担持体がそれぞれ電気的に反発し合う(帯電を行わない場合には、廃現像剤と該静電潜像担持体の間に電気的な吸着力が作用し辛い)為、中間転写体表面より該静電潜像担持体に廃現像剤が転写され辛くなる。一方、中間転写体用帯電手段で帯電される現像剤の帯電極性とは逆極性に帯電された静電潜像担持体の一次転写部では、廃現像剤と該静電潜像担持体の間に電気的な吸着力が作用し、中間転写体表面から該静電潜像担持体に廃現像剤が転写され易くなる。
【００６６】
従って、画像形成動作の過程において、上述の通り各静電潜像担持体の帯電状態をそれぞれ変化させる工程を設ける事により、所定の静電潜像担持体に対するクリーニング手段によって、中間転写体上の残留現像剤を選択的に回収する事が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
（実施例１）
図1は中間転写体を用いて多色画像を形成する、本発明に係わる第1の実施例である多色画像形成装置の概略断面図である。
【００６８】
本実施例の画像形成装置では、中間転写体に沿って配置した複数の静電潜像担持体と、それぞれの像担持体に作用する帯電手段と、現像手段と、クリーニング手段とを各々一体化して、画像形成装置本体と着脱自在なプロセスカートリッジとして構成される。
【００６９】
また、前記現像手段の寿命検知を該現像手段に充填されている現像剤の残量を検知する事によって行うと共に、前記寿命検知手段によって得られた検知結果により、最も寿命到達に近い現像手段を判別する選択手段と、画像形成により中間転写体から回収される廃現像剤を、前記選択手段によって選択された、該現像手段と一体化された廃現像剤収容部を抱えるクリーニング手段によって選択的に回収する事を特徴とする。
【００７０】
図1に示す画像形成装置では、中間転写体である中間転写ベルト6に沿って、感光体ドラム1a〜1d、帯電手段2a〜2d、露光手段3a〜3d、現像手段4a〜4d及びクリーニング手段5a〜5d(廃現像剤容器10a〜10dを具備する)が配設されている。
【００７１】
また、現像手段4a〜4dは、イエロー用(Y)、マゼンタ用(M)、シアン用(C)及び黒用(Bk)の各色画像形成ステーションY，M、C、Bkに対応しており、それぞれY，M、C、Bkの異なった色の現像剤が内包されている点を除いて、各現像手段4a〜4dは同様の構成を有している。
【００７２】
尚、本実施例の画像形成装置では、上述した感光体ドラム1a〜1d、帯電手段2a〜2d、露光手段3a〜3d、現像手段4a〜4d及びクリーニング手段5a〜5d(廃現像剤容器10a〜10dを具備する)をそれぞれの形成色ごとに一体化し、画像形成装置本体と着脱自在なプロセスカートリッジ11a〜11dとして構成してある。
【００７３】
一方、中間転写ベルト6は、4つの感光ドラム感光体ドラム1a〜1dの全てに対し、当接する様に配置される。
【００７４】
上述の中間転写ベルト6は、駆動ローラ6a、従動ローラ6b及び二次転写対向ローラ6cの三本のローラにより支持されており、適当なテンションが維持されるようになっている。また、駆動ローラ6aを駆動させることにより、中間転写ベルト6は感光体ドラム1a〜1d、に対して順方向に略同速度で移動する。
【００７５】
更に、中間転写ベルト6の裏面、感光体ドラム1a〜1dとの対向部には、感光体ドラム1a〜1dに対応させてそれぞれ一次転写ローラ7a〜7dが当接配置されている。
【００７６】
以下に、本画像形成装置における、画像形成動作について述べる。
【００７７】
各感光体ドラム1a〜1dに対する帯電手段である帯電ローラ2a〜2dにより、所定の電位(本実施例では負極性)に帯電された感光体ドラム1a〜1d表面に、露光手段3a〜3dによって、パーソナルコンピュータ等のホストから送信された目的の画像データに応じた露光が行われ、各色ごとにそれぞれの感光ドラム1a〜1d上に所望の静電潜像が得られる。
【００７８】
前記静電潜像は、これと対向して配設されている各色の現像剤を内包した現像手段4a〜4dにより現像され、現像剤画像として可視化される。
【００７９】
前述の通り可視化された現像剤像は、各感光体ドラム1a〜1dに対し一次転写ローラ7a〜7dが対向する位置において、各々の一次転写ローラ7a〜7dにDCバイアスを印加される事によって、中間転写ベルト6上に重ねて転写される。
【００８０】
この際、一次転写後に転写されずに感光体ドラム1a〜1d上に残留した現像剤(即ち廃現像剤)は、クリーニングブレード等の感光体ドラム1a〜1dのクリーニング手段5a〜5dによって除去され、廃現像剤容器10a〜10bに回収されて次の画像形成工程に備えられる。
【００８１】
続いて、中間転写ベルト6の裏面より当接配置された二次転写対向ローラ6cに対向し、中間転写ベルト6表面(像担持面)に当接配置された二次転写ローラ8に現像剤と逆極性のバイアスの印加を行う。この際、露光による静電潜像の作像に合わせてカセットやマルチフィーダー（不図示）から給紙された転写材である記録紙Pが、中間転写ベルト6と二次転写ローラ8の間を通過することにより、前述二次転写部まで搬送されて来た中間転写ベルト6上の多重現像剤像が、記録紙P表面に一括して二次転写される。
【００８２】
前述の様にして記録媒体P上に得られた多色画像は、不図示の定着装置によって溶融定着され、記録材上に永久定着される。
【００８３】
尚、二次転写後に中間転写ベルト6上に残留した現像剤(即ち廃現像剤)は、中間転写ベルト用帯電ローラ9を用い、該廃現像剤を感光体ドラムの表面電位とは逆極性(本実施例では正極性)に帯電させ、一次転写部において感光体ドラム1a〜1d側の何れかに逆転写させる事によって、中間転写ベルト6上から除去される。また、前述の通り感光体ドラム101a〜101dに逆転写された二次転写残留現像剤(即ち廃現像剤)は、一次転写時における残留現像剤の場合と同様に、感光体ドラム1a〜1dのクリーニング手段5a〜5dによって除去され、廃現像剤容器10a〜10bに回収される。
【００８４】
本実施例の画像形成装置では、現像手段4a〜4d内の現像剤の使用度合いを検知するために、露光手段による露光(発光)時間をカウントする検知手段から得られる情報と、また所定の露光時間に対応して消費される現像剤量、即ち形成された所定の静電潜像を現像するのに必要な現像剤量に係わる情報を関連付け、使用された現像剤量を逐次割り出す方法を用いている。
【００８５】
制御部12に接続される記憶部13には、各現像手段4a〜4dに充填される現像剤量に応じ、予め現像剤切れと定めた所定の露光時間の値(寿命閾値)に係わる情報や、露光手段3a〜3dの露光時間と現像剤の消費量の関係を示す情報等が記憶される。
【００８６】
また、本実施例の画像形成装置では、各々の現像手段4a〜4dに残存する現像剤量を検知し、上述の露光時間の積算値が所定の値に達した時点を、各プロセスカートリッジ11a〜11dの寿命と判断して、使用者に該プロセスカートリッジ11a〜11d交換の必要を報知する様にした。
【００８７】
以下に、図2に示すフローチャートを用いて、本画像形成装置において行われる現像剤の残量検知、及びプロセスカートリッジ11a〜11dの交換タイミング報知の手順を説明する。
【００８８】
画像形成装置動作が開始される(S11)と、制御部12は時間計測手段17から得られる時間情報に基づき、露光時間検知手段15から出力される露光手段3a〜3dの露光時間情報の積算を行う。(S12)
次に、制御部12は得られた露光手段3a〜3dの露光時間情報と、記憶部13に予め格納された露光手段3a〜3dの露光時間と現像剤の消費量の関係を示す情報との比較を行って、当該画像形成によって消費された現像剤量に関する情報を得る。(S13)
尚、記憶部13には予め初期に充填されている現像剤量に関する情報も記憶されており、当該情報からS13で得られた消費現像剤量に関する情報を減ずる事によって、現像手段に残留する現像剤量が見積もられる。(S14)
続いて、制御部12は記憶部13に予め格納された「現像剤切れ」と判断する現像剤残量を示す情報(寿命閾値)と、S14で得られた現像剤残量に関する情報との比較を行う。(S15)
上記S15に示した比較において、消費されたとされる現像剤量が、「現像剤切れ」と判断される現像剤量 (寿命閾値)に到達した場合、制御部12は画像形成装置本体に設けられた表示部(図不指示)等を通して、使用者にプロセスカートリッジ11a〜11dの交換が必要な旨を報知する様制御を行う。(S16)
また、消費されたとされる現像剤量が、「現像剤切れ」と判断される現像剤量(寿命閾値)に到達していない場合、制御部12は使用者に対する報知を行わず、画像形成を行う度に一連の寿命検知手順を繰返し行う様制御が行われる。(S17)
尚、本実施例の画像形成装置では、現像手段4a〜4d内の現像剤量の変化を検知するために、露光手段3a〜3dにより露光が行われた時間を計測するという方法を用いたが、例えば図3に示す様な、所定の間隔をもって平行に形成された一対の導電部パターンを有する導電部材20を現像手段4a〜4d内の現像剤収容部側面に配置し、該導電部パターン上の現像剤4の有無によって導電部材20の静電容量が変化する原理を用いる等、様々な残量検知方法が応用出来る。
【００８９】
次に、図4に示すフローチャートを用いて、二次転写後に中間転写ベルト6上に残留した廃現像剤を、各感光体ドラム1a〜1dに設けたクリーニング手段5a〜5dへ振分けて回収する手段について詳細を述べる。
【００９０】
画像形成動作が開始されると(S21)、各現像手段4a〜4d内に残留する現像剤量の検知手段より、制御部12に各現像手段4a〜4dに残存する現像剤残量に関する情報がもたらされる。(S22)
尚、前述した現像剤残量に関する情報は、図2のフローチャートに示すS14の過程で得られた情報である。
【００９１】
次に、制御部12は各現像手段4a〜4dに残留する現像剤量の比較を行い、4つの現像手段4a〜4dの内で最も現像剤残量の少ないものを選択する。(S23)
続いて、制御部12は前過程(S23)において、最も現像剤残量が少ないと判断された現像手段4が組み込まれるプロセスカートリッジ11に対し、これに含まれる感光体ドラム1周面の帯電極性を、中間転写ベルト用帯電ローラ9で帯電される現像剤の帯電極性とは逆極性とする様、図不指示の高圧電源部の制御を行う。(S24)
また、上述S23に示す感光体ドラム1の帯電極性切替え過程に並行し、制御部12は前過程(S22)において、最も現像剤残量が少ないと判断されなかった現像手段4が組み込まれるプロセスカートリッジ11の感光体ドラム1周面の帯電極性を、中間転写ベルト用帯電ローラ9で帯電される現像剤の帯電極性とは同極性とする様、図不指示の高圧電源部の制御を行う。(S25)
尚、S23からS25に示す制御は、各感光体ドラム1a〜1dにおける一次転写部で、二次転写後に中間転写ベルト6上に残留した廃現像剤を逆転写して回収する過程(S26)までに終了していなければならない。前述の過程(S26)において、中間転写ベルト6に沿って配設された各感光体ドラム1a〜1dの内、中間転写ベルト用帯電ローラ9で帯電される現像剤の帯電極性とは同極性に帯電された感光体ドラム1の一次転写部では、廃現像剤と該感光体ドラム1がそれぞれ電気的に反発し合う為、中間転写ベルト6表面より該感光体ドラム1に廃現像剤が転写され辛くなる。
【００９２】
一方、中間転写ベルト用帯電手段9で帯電される現像剤の帯電極性とは逆極性に帯電された感光体ドラム1の一次転写部では、廃現像剤と感光体ドラム1の間に電気的な吸着力が作用し、中間転写ベルト6表面から該感光体ドラム1に廃現像剤が転写され易くなる。
【００９３】
よって、画像形成動作の過程において、上述の通り各感光体ドラム1の帯電状態をそれぞれ変化させる事により、最も現像剤残量が少ないと判断された現像手段4が組み込まれるプロセスカートリッジ11のクリーニング手段によって、中間転写ベルト6上の残留現像剤を選択的に回収する事が出来る様になる。
【００９４】
また、各感光体ドラム1a〜1dの一次転写部における二次転写残現像剤の回収工程(S26)が終了した後、次回の画像形成に備え、制御部12は各感光体ドラム1a〜1dの帯電極性を、潜像形成及びその現像を行うのに適した正規の極性に切替える様、図不指示の高圧電源部の制御を行う。(S27)
以後、上記S21からS27の制御手順が画像形成の度に繰返される。
【００９５】
図5は、本実施例の画像形成装置において画像形成動作を行った際、各感光体ドラム1a〜1dの表面電位の極性について、その時間的な変化を模式的に表したグラフである。
【００９６】
図5中に破線で示した縦線の間隔は、中間転写ベルト6が1周する間の時間を表している。
【００９７】
先に述べた様に、画像形成動作が開始される(T1)と、感光体ドラム1a〜1dが所定の電位(負極性)に帯電される(T2)と、露光が行われ(T3)、現像(T4)及び一次転写(T5)の過程を経て、中間転写ベルト6上に現像剤像が形成される。この時点でそれぞれの感光体ドラム1a〜1dは、現像剤の残量を元にそれぞれの所定の極性を持つ様に帯電(T6)される。
【００９８】
尚、図5のグラフには、二次転写(T7)後に中間転写ベルト6上に残留した廃現像剤を、マゼンタ用(M)のプロセスカートリッジ11bに組み込まれたクリーニング手段5bにより回収する場合について記してあり、それぞれ表面電位が、マゼンタ用(M)のプロセスカートリッジ11bに組み込まれた感光体ドラム1bのみ負極性となる様に、それ以外のプロセスカートリッジ11a、11c、11dに組み込まれた感光体ドラム1a、1c、1dでは正極性となる様に切替えが行われる。
【００９９】
中間転写ベルト6上に残留した廃現像剤の回収が終了した時点で、各感光体ドラム1a〜1dの表面電位は全て負極性となる様に切替えが行われ(T8)、除電(T9)された後に画像形成が終了する(T10)。
【０１００】
本実施例の画像形成装置では以上の通り制御を行う事で、二次転写後に中間転写ベルト6上に残留した廃現像剤を、各感光体ドラム1a〜1dに設けたクリーニング手段5a〜5dへ振分けて回収する事が可能となった。
【０１０１】
尚、上述した感光体ドラム1の帯電極性切替え過程(S23)おいて、最も現像剤残量が少ないと判断されなかった現像手段4が組み込まれるプロセスカートリッジ11の感光体ドラム1の帯電電位を0Vとする事でも、廃現像剤と感光体ドラム1の間の電位差が減少して電気的な吸着力が弱まる事から、中間転写ベルト6表面から該感光体ドラム1に廃現像剤が転写され辛くなり、該感光体ドラム1を中間転写ベルト用帯電手段9で帯電される現像剤の帯電極性と同極性に帯電した場合と、ほぼ同様の効果が得られる。
【０１０２】
また、本実施例の画像形成装置を用いた様々な使用状態を想定した実機耐久により、一次転写部及び二次転写部で発生する廃現像剤の総量を、各現像手段4a〜4dに充填される現像剤量の内、最大2割5分と見積もった。よって、各プロセスカートリッジ11a〜11dに設けられたクリーニング手段5a〜5dの廃現像剤容器10a〜10dの容積を、現像剤充填容積の25%とした。
【０１０３】
従って本実施例の画像形成装置では、画像形成頻度を鑑みた上、不都合が出ない範囲で各現像手段4a〜4dに充填する現像剤量を減少させる事により、前記廃現像剤容器10a〜10dの容積も小さく構成出来る。
【０１０４】
本実施例の画像形成装置では、画像形成に用いられる現像手段の内、最も現像剤の消費が進んで補充・交換が必要なものを選択し、該現像手段と一体化されたクリーニング手段に対して、中間転写体から回収される廃現像剤を振向ける事が可能となった。
【０１０５】
従って、前述した現像手段の交換時期に合わせ、該現像手段と一体化されたクリーニング手段に備えられる廃現像剤容器の中に、集中的に廃現像剤を積載する事が可能となり、該現像手段の交換と共に最大限の廃現像剤を効率良く画像形成装置外に排出する事が出来る様になった。よって、廃現像剤容器のパンク等を防止する事が出来、長期間に亘り安定した出力画像を得る事が可能になった。
【０１０６】
また、前述の廃現像剤処理作業や、現像剤の補給作業に係わる作業者の労力を軽減すると共に、画像形成装置内に設ける廃現像剤容器の容積を小さく抑え、画像形成装置を小型化する事が出来た。
【０１０７】
更に、プロセスカートリッジ14a〜14dの寿命を、使用者に対し的確に報知する事が出来る様になった。
【０１０８】
（実施例２）
図6は中間転写体を用いて多色画像を形成する、本発明に係わる第1の実施例である多色画像形成装置の概略断面図である。
【０１０９】
本実施例の画像形成装置では、中間転写体に沿って配置した複数の静電潜像担持体と、それぞれの像担持体に作用する帯電手段と、クリーニング手段とを各々一体化して、画像形成装置本体と着脱自在なプロセスカートリッジとして構成される。
【０１１０】
また、前記静電潜像担持体の寿命検知を、当該静電潜像担持体の回転時間を検出しこれを積算する事によって行い、前記寿命検知手段によって得られた検知結果により、最も寿命到達に近い静電潜像担持体を判別する選択手段と、画像形成により中間転写体から回収される廃現像剤を、前記選択手段によって選択された該静電潜像担持体と一体化されたクリーニング手段によって、選択的に回収する事を特徴とする。
【０１１１】
更に、本実施例の画像形成装置では、前記クリーニング手段に具備される廃現像剤容器内一杯まで現像剤が充填された事を検知する、満タン検知機構を追加し、該クリーニング手段が組み込まれるプロセスカートリッジの寿命検知の一助とした事を特徴とする。
【０１１２】
図6に示す画像形成装置では、本発明に係わる第1の実施例の画像形成装置と同様に、中間転写体である中間転写ベルト6に沿って、感光体ドラム1a〜1d、帯電手段2a〜2d、露光手段3a〜3d、現像手段4a〜4d及びクリーニング手段5a〜5d(廃現像剤容器10a〜10dを具備する)が配設されている。
【０１１３】
また、現像手段4a〜4dは、イエロー用(Y)、マゼンタ用(M)、シアン用(C)及び黒用(Bk)の各色画像形成ステーションY，M、C、Bkに対応しており、それぞれY，M、C、Bkの異なった色の現像剤が内包されている点を除いて、各現像手段4a〜4dは同様の構成を有している。本実施例の画像形成装置では、上述した感光体ドラム1a〜1d、帯電手段2a〜2d、露光手段3a〜3d、クリーニング手段5a〜5d(廃現像剤容器10a〜10dを具備する)をそれぞれの形成色ごとに一体化し、画像形成装置本体と着脱自在なプロセスカートリッジ14a〜14dとして構成してある。
【０１１４】
尚、本実施例の画像形成装置における主要な画像形成プロセス手段の配置や画像形成手順は、上述した第1の実施例の画像形成装置と同様のため、説明を省略する。
【０１１５】
本実施例の画像形成装置では、静電潜像担持体である感光体ドラム1a〜1dの使用度合いを検知するために、画像形成動作に伴い前記感光体ドラム1a〜1dが回転する時間をカウントする、感光体ドラム回転時間検知手段から得られる情報が用いられる。
【０１１６】
制御部15に接続される記憶部16には、感光体ドラム1a〜1dの表層膜厚に応じ、予め感光体ドラム寿命と定めた所定の回転時間(寿命閾値)に係わる情報が記憶されている。
【０１１７】
更に、制御部15には時間計測手段17も接続され、前記時間計測手段17によって正確な回転時間の割出しを行うことが出来る。
【０１１８】
一方、クリーニング手段5a〜5dに具備される廃現像剤容器10a〜10bの満タン検知機構としては、前記廃現像剤容器10a〜10dを貫通する様に光過性の有る窓を配設した上で、一方の窓側に設けた発光素子による光が現像剤で遮光されて、他の一方の窓側に設けられた受光センサーにより前記発光素子の発する光を検知出来なくなった時点を、廃現像剤容器内一杯まで廃現像剤が充填されたとする方式が採られる。
【０１１９】
また、本実施例の画像形成装置では、各々の感光体ドラム1a〜1dの回転時間を検知し、前記回転時間の積算値が所定の値に達した時点、若しくは廃現像剤容器10a〜10bに設けられた廃現像剤の満タン検知機構によって廃現像剤の満タンが検知された時点を、各プロセスカートリッジ14a〜14dの寿命と判断し、使用者に該プロセスカートリッジ14a〜14d交換の必要を報知する様にした。
【０１２０】
以下に、図7に示すフローチャートを用いて、本画像形成装置において行われる感光体ドラム1a〜1dの寿命検知、及びプロセスカートリッジ14a〜14dの交換タイミング報知の手順を説明する。
【０１２１】
画像形成装置動作が開始される(S31)と、制御部15は時間計測手段17から得られる時間情報に基づき、各々の感光体ドラム1a〜1dに設けた回転時間検知手段18a〜18dから出力される回転時間情報の積算を行う。(S32)
次に、制御部15は前記回転時間検知手段18a〜18dより得られた回転時間情報と、予め記憶部16に記憶されている、感光体ドラム1a〜1dの寿命に相当するとされる回転時間(寿命閾値)に係わる情報との比較を行う。(S33)
上記S23に示した比較において、画像形成動作によって感光体ドラム1a〜1dが回転した時間が、前述の感光体ドラム1a〜1dの寿命に相当するとされる回転時間(寿命閾値)に到達した場合、制御部15は画像形成装置本体に設けられた表示部(図不指示)等を通して、使用者にプロセスカートリッジ14a〜14dの交換が必要な旨を報知する様制御を行う。(S34)
また、画像形成動作によって感光体ドラム1a〜1dが回転した時間が、前述の感光体ドラム1a〜1dの寿命に相当するとされる回転時間(寿命閾値)に到達していない場合、制御部15は使用者に対する報知を行わず、廃現像剤容器10a〜10b内の現像剤の満タン検知が実施される。(S35)
前述の廃現像剤の満タン検知動作時に、廃現像剤容器10a〜10b内の廃現像剤が満タンであると検知された場合、制御部15は画像形成装置本体に設けられた表示部(図不指示)等を通して、使用者にプロセスカートリッジ14a〜14dの交換が必要な旨を報知する様制御を行う。(S36)
一方、廃現像剤容器10a〜10b内の廃現像剤が満タンであると検知されなかった場合、画像形成を行う度に一連の寿命検知手順を繰返し行う様制御が行われる。(S37)
尚、本実施例の画像形成装置では、感光体ドラム1a〜1dの使用度合いを検知するために、感光体ドラム1a〜1dの回転が行われた時間を計測するという方法を用いたが、例えば感光体ドラム1a〜1dに帯電を行った時間の計測を行う等の方法を用いる事が出来る。
【０１２２】
また、廃現像容器10a〜10dにおける廃現像剤の満タン検知については、本発明に係わる第1の実施例である画像形成装置で、現像剤の残量検知手段として用いた露光時間情報を、廃現像剤量と関連付け、発生する廃現像剤量を見積もる等の方法を用いる事が出来る。
【０１２３】
次に、図8に示すフローチャートを用いて、二次転写後に中間転写ベルト6上に残留した廃現像剤を、各感光体ドラム1a〜1dに設けたクリーニング手段5a〜5dへ振分けて回収する手段について詳細を述べる。
【０１２４】
画像形成動作が開始される(S41)と、各感光体ドラム1a〜1dの回転時間検知手段より、制御部15に各感光体ドラム1a〜1dの使用度合いに関する情報がもたらされる。(S42)
尚、前述した各感光体ドラム1a〜1dの使用度合いに関する情報は、図6のフローチャートに示すS32の過程で得られた情報である。
【０１２５】
次に、制御部15は各感光体ドラム1a〜1dの使用度合いの比較を行い、4つの各感光体ドラム1a〜1dの内で最も損耗されているものを選択する。(S43)
続いて、制御部15は前過程(S42)において、最も各感光体ドラム1の損耗が多いと判断された各感光体ドラム1周面の帯電極性を、中間転写ベルト用帯電ローラ9で帯電される現像剤の帯電極性とは逆極性とする様、図不指示の高圧電源部の制御を行う。(S44)
また、上述S43に示す感光体ドラム1の帯電極性切替え過程に並行し、制御部15は前過程(S42)において、最も各感光体ドラム1の損耗が多いと判断されなかった感光体ドラム1周面の帯電極性を、中間転写ベルト用帯電ローラ9で帯電される現像剤の帯電極性とは同極性とする様、図不指示の高圧電源部の制御を行う。(S45)
尚、S42からS44に示す制御は、各感光体ドラム1a〜1dにおける一次転写部で、二次転写後に中間転写ベルト6上に残留した廃現像剤を感光体ドラム1a〜1dに逆転写して回収する過程(S46)までに終了していなければならない。前述の過程(S46)において、中間転写ベルト6に沿って配設された各感光体ドラム1a〜1dの内、中間転写ベルト用帯電ローラ9で帯電される現像剤の帯電極性とは同極性に帯電された感光体ドラム1の一次転写部では、廃現像剤と該感光体ドラム1がそれぞれ電気的に反発し合う為、中間転写ベルト6表面より該感光体ドラム1に廃現像剤が転写され辛くなる。
【０１２６】
一方、中間転写ベルト用帯電手段9で帯電される現像剤の帯電極性とは逆極性に帯電された感光体ドラム1の一次転写部では、廃現像剤と感光体ドラム1の間に電気的な吸着力が作用し、中間転写ベルト6表面から該感光体ドラム1に廃現像剤が転写され易くなる。
【０１２７】
よって、画像形成動作の過程において、上述の通り各感光体ドラム1の帯電状態をそれぞれ変化させる事により、最も感光体ドラム1の損耗が多いと判断されたプロセスカートリッジ14のクリーニング手段によって、中間転写ベルト6上の残留現像剤を選択的に回収する事が可能になる。
【０１２８】
また、各感光体ドラム1a〜1dの一次転写部における二次転写残現像剤の回収工程(S46)が終了した後、次回の画像形成に備え、制御部15は各感光体ドラム1a〜1dの帯電極性を、潜像形成及びその現像を行うのに適した正規の極性に切替える様、図不指示の高圧電源部の制御を行う。(S47)
以後、上記S41からS46の過程が画像形成の度に繰返される。
【０１２９】
本実施例の画像形成装置では以上の通り制御を行う事で、二次転写後に中間転写ベルト6上に残留した廃現像剤を、各感光体ドラム1a〜1dに設けたクリーニング手段5a〜5dへ振分けて回収する事が可能となった。
【０１３０】
本実施例の画像形成装置では、画像形成に用いられる感光体ドラム1a〜1dの内、最も感光体ドラムの損耗が進んで交換が必要なものを選択し、該感光体ドラムと一体化されたクリーニング手段に対して、中間転写体から回収される廃現像剤を振向ける事が可能となった。
【０１３１】
従って、前述した感光体ドラムの交換次期に合わせ、該感光体ドラムと一体化されたクリーニング手段に備えられる廃現像剤容器の中に、集中的に廃現像剤を積載する事が可能となり、該感光体ドラムの交換と共に最大限の廃現像剤を効率良く画像形成装置外に排出する事が出来る様になった。よって、廃現像剤容器のパンク等を防止する事が出来、長期間に亘り安定した出力画像を得る事が可能になった。
【０１３２】
また、プロセスカートリッジ14a〜14dの寿命を使用者に対し的確に報知する事が可能となるばかりでなく、前述の廃現像剤処理作業や、感光体ドラム1a〜1dの交換作業に係わる作業者の労力を軽減する事が出来た。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の第1の実施例である、画像形成装置の模式図である。
【図２】本発明の第1の実施例で行われる、プロセスカートリッジの寿命報知制御を説明するフローチャートである。
【図３】現像剤の残量検知に使用される、導電部パターンを有する導電部材を説明する模式図である。
【図４】本発明の第1の実施例で行われる、中間転写ベルト上に残留した廃現像剤の回収先の振分け手段を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第1の実施例で行われる、感光体ドラムの表面電位極性切替えを説明するグラフである。
【図６】本発明の第2の実施例である、画像形成装置の模式図である。
【図７】本発明の第2の実施例で行われる、プロセスカートリッジの寿命報知制御を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第1の実施例で行われる、中間転写ベルト上に残留した廃現像剤の回収先の振分け手段を説明するフローチャートである。
【図９】インライン方式を採る、従来の画像形成装置の一例を説明する模式図である。
【図１０】プロセスカートリッジを撞着して画像形成を行う、従来の画像形成装置の一例を説明する模式図である。
【符号の説明】
【０１３４】
1a〜1d  感光体ドラム
2a〜2d  帯電手段
3a〜3d  露光手段
4a〜4d  現像手段
5a〜5d  クリーニング手段
6  中間転写ベルト
7a〜7d  一次転写ローラ
8  二次転写ローラ
9  中間転写ベルト用帯電ローラ
10a〜10d  廃現像剤容器
11a〜11d  プロセスカートリッジ
12  制御部
13  記憶部
14a〜14d  プロセスカートリッジ
15  制御部
16  記憶部
17  時間計測手段
101a〜101d  感光ドラム
102a〜102d  帯電ローラ
103a〜103d  露光手段
104a〜104d  現像手段
105a〜105d  クリーニング手段
106  中間転写ベルト
107a〜107d  一次転写ローラ
108  二次転写ローラ
109  中間転写ベルト清掃手段
【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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