(57)【要約】【課題】２成分現像剤を用い、クリーナレスプロセスを利用して画像形成を行う画像形成装置において、現像装置に混入する紙粉塵埃、あるいは現像装置内に他の色のトナーが混入することにより混色したトナーを、充分かつ効率的に排出することで鮮明な画像を形成しつづけることのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】クリーナレスプロセスを利用する画像形成装置において、現像装置７ａに排出口４３ａを設け、転写残りトナーの除去の際に現像装置７ａ内に混入する紙粉塵埃を現像剤あるいはキャリアと共に前記排出口４３ａから排出する。【選択図】図３
2005107190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
この像担持体を一様に帯電させる帯電装置と、
この帯電装置で帯電された前記像担持体に露光して静電潜像を形成する露光装置と、
この露光装置で形成された前記像担持体の静電潜像を２成分現像剤で現像してトナー像を形成する現像装置と、
この現像装置で形成された前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置と、
を備える画像形成装置において、
前記現像装置は、排出口を有し、
前記転写装置による転写後に前記像担持体の表面に残留する転写残りトナーを除去し、
前記転写残りトナーの除去の際に前記現像装置内に混入する紙粉塵埃を現像剤あるいはキャリアと共に前記排出口から排出する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像装置は、前記現像装置に現像剤を補給するための現像剤補給口を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像装置は、前記現像剤排出口へ前記現像剤を搬送するオーガを有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像装置は、前記現像剤を溜める現像槽と、
この現像槽から溢れて、排出されるべき前記現像剤を一旦溜める現像剤溜まり部と、
この現像剤溜まり部と前記現像槽とを仕切る間仕切りと、
この間仕切りに設けられ前記現像槽に溜まるべき現像剤の層面の高さに設けた連絡口と、
を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像装置は、前記現像剤排出口に磁気シールを有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像装置は、前記現像剤におけるトナー濃度を検出するトナー濃度検出装置を有し、
このトナー濃度検出装置が検出する前記現像剤におけるトナー濃度に基いて前記現像剤排出口から現像剤排出を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像装置は、非印字動作時に画像を形成し、
前記転写装置は前記画像を前記被転写媒体へと転写することでトナーを消費することでトナー排出を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像装置は、現像剤補給口を有し、ベタ画像を形成してトナーを消費することでトナー排出をし、前記現像剤補給口からトナーとキャリアをそれぞれ独立した量ずつ補給することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像装置は、画像形成枚数に基いて前記現像剤排出口からの現像剤排出を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像装置は、非印字面積を積算した値に基いて前記現像剤排出口からの現像剤排出を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１１】
第１の像担持体と、
この第１の像担持体を帯電させる第１の帯電装置と、
この第１の帯電装置によって帯電された前記第１の像担持体に露光して第１の静電潜像を形成する第１の露光装置と、
第１のトナーとキャリアを含む第１の現像剤を内包し、前記第１の露光装置で前記第１の像担持体に形成された前記第１の静電潜像を前記第１のトナーで第１のトナー像に現像する第１の現像装置と、
この第１の現像装置によって現像された前記第１のトナー像を前記第１の像担持体から被転写媒体へと転写する第１の転写装置と、
第２の像担持体と、
この第２の像担持体を帯電させる第２の帯電装置と、
この第２の帯電装置によって帯電された前記第２の像担持体に露光して第２の静電潜像を形成する第２の露光装置と、
現像剤排出口を有し、第２のトナーとキャリアを含む第２の現像剤を内包し、前記第２の露光装置で前記第２の像担持体に形成された前記第２の静電潜像を前記第２のトナーで現像し、前記第２の像担持体に付着した前記第１のトナーおよび前記第２のトナーを前記第２の像担持体から除去し、除去した前記第１のトナーおよび前記第２のトナーの混じった前記第２の現像剤を前記現像剤排出口から排出する第２の現像装置と、
この第２の現像装置によって現像された前記第２のトナー像を前記第２の像担持体から、前記第１のトナー像が既に転写された前記被転写媒体へと転写する第２の転写装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記第２の現像装置は、前記第１のトナー像の面積から前記第１のトナー像と前記第２のトナー像とが重なる部分の面積を差引いた値に基いて現像剤排出を行うことを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第２の現像装置は、非印字動作時に画像を形成し、
前記第２の転写装置は前記画像を前記被転写媒体へと転写することで前記第２のトナーを消費することで前記第２の現像装置からにトナー排出を行うことを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１４】
第１の像担持体と、
この第１の像担持体を帯電させる第１の帯電装置と、
この第１の帯電装置によって帯電された前記第１の像担持体に露光して第１の静電潜像を形成する第１の露光装置と、
この第１の露光装置で前記第１の像担持体に形成された前記第１の静電潜像を第１のトナーで第１のトナー像に現像する第１の現像装置と、
この第１の現像装置によって現像された前記第１のトナー像を前記第１の像担持体から被転写媒体へと転写する第１の転写装置と、
第２の像担持体と、
この第２の像担持体を帯電させる第２の帯電装置と、
この第２の帯電装置によって帯電された前記第２の像担持体に露光して第２の静電潜像を形成する第２の露光装置と、
この第２の露光装置で前記第２の像担持体に形成された前記第２の静電潜像を第２のトナーで現像し、前記第２の像担持体に付着した前記第１のトナーおよび前記第２のトナーを前記第２の像担持体から除去し、除去した前記第１のトナーおよび前記第２のトナーの混じった前記第２のトナーを、ベタ画像を前記第２の像担持体に形成することで消費し排出する第２の現像装置と、
この第２の現像装置によって現像された前記第２のトナー像を前記第２の像担持体から、前記第１のトナー像が既に転写された前記被転写媒体へと重ねて転写する第２の転写装置と、を備え、
前記第２の転写装置は、前記第１の像担持体から転写された前記第１のトナー像が前記第２の転写装置と前記第２の像担持体の間を通過する際に転写電流を低下させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
第１の像担持体と、
この第１の像担持体を帯電させる第１の帯電装置と、
この第１の帯電装置によって帯電された前記第１の像担持体に露光して第１の静電潜像を形成する第１の露光装置と、
前記第１の露光装置で前記第１の像担持体に形成された前記第１の静電潜像を第１のトナーで第１のトナー像に現像する第１の現像装置と、
この第１の現像装置によって現像された前記第１のトナー像を前記第１の像担持体から被転写媒体へと転写する第１の転写装置と、
第２の像担持体と、
この第２の像担持体を帯電させる第２の帯電装置と、
この第２の帯電装置によって帯電された前記第２の像担持体に露光して第２の静電潜像を形成する第２の露光装置と、
前記第２の露光装置で前記第２の像担持体に形成された前記第２の静電潜像を第２のトナーで第２のトナー像に現像する第２の現像装置と、
この第２の現像装置によって現像された前記第２のトナー像を前記第２の像担持体から、前記第１のトナー像が既に転写された前記被転写媒体へと転写する第２の転写装置と、
前記用紙に転写された前記第１のトナー像から前記第２の像担持体へと転写した前記第１のトナーを前記第２の像担持体から除去するトナー除去機構と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
前記トナー除去機構は、
前記第２の像担持体から前記第１のトナーを電気的に吸引して除去する第１の接触部材と、
この第１の接触部材に付着した前記第１のトナーを前記第１の接触部材から電気的に吸引して除去する第２の接触部材と、
を有することを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記トナー除去機構は、
前記第２の接触部材に付着した前記第１のトナーを除去する、前記第２の接触部材に当接する当接部材を有することを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記第１の接触部材は、
前記第２のトナー像を前記被転写媒体へと転写したあとの前記第２の像担持体の、前記第２の露光装置に露光された部分と露光されなかった部分の間の電位となるような第１の電圧を印可され、
前記第２の接触部材は、前記第１の電圧よりも絶対値の小さい電圧を印可されることを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記第１の接触部材は、
前記第２のトナー像を前記被転写媒体へと転写したあとの前記第２の像担持体の、前記第２の露光装置に露光されなかった部分よりも絶対値の大きな電位となるような第３の電圧を印可され、
前記第２の接触部材は、前記第１の電圧と同極性で絶対値の大きい電圧を印可されることで、前記トナー除去機構で除去した前記第１のトナーを前記第２の像担持体へと吐き出すことを特徴とする請求項１５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、トナーとキャリアから成る２成分現像剤を使用する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クリーナレスプロセスを利用して画像形成を行う技術が広く知られ実用化されている。このクリーナレスプロセスでは、感光体ドラムの転写残留トナーを現像装置にて回収するという構成をとる。すると、トナーと共に紙粉塵埃も回収してしまい現像装置内の現像剤に混入するという問題が生じる。この問題の対策として、回収される紙粉を現像剤と十分に混合撹拌させてから送り出すことにより、転写材の粉体の影響を受けることなく鮮明な画像を得る技術が開示されている（引用文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２１８７５号公報（第３頁左欄第２３行〜２７行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしこの技術を用いたとしても、現像剤に混入する紙粉塵埃が増えていけば現像装置内で拡散させても、現像剤の劣化や混色が画像に影響を与えてしまう。したがって、現像剤に紙粉塵埃を混入させない、あるいは混入した紙粉塵埃を排除する、といったことが、鮮明な画像を形成しつづけるためには必要である。
【０００５】
本発明の目的は、２成分現像剤を用い、クリーナレスプロセスを利用して画像形成を行う画像形成装置において、現像装置に混入する紙粉塵埃、あるいは現像装置内に他の色のトナーが混入することにより混色したトナーを、充分かつ効率的に排出することで鮮明な画像を形成しつづけ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】
【０００６】
本発明は、像担持体と、この像担持体を一様に帯電させる帯電装置と、この帯電装置で帯電された前記像担持体に露光して静電潜像を形成する露光装置と、この露光装置で形成された前記像担持体の静電潜像を２成分現像剤で現像してトナー像を形成する現像装置と、この現像装置で形成された前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置と、を備える画像形成装置において、前記現像装置は、排出口を有し、前記転写装置による転写後に前記像担持体の表面に残留する転写残りトナーを除去し、前記転写残りトナーの除去の際に前記現像装置内に混入する紙粉塵埃を現像剤あるいはキャリアと共に前記排出口から排出することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【０００７】
これによって、クリーナレスプロセスを用いても紙粉塵埃の混入による現像剤の劣化を防ぎ、またカラー画像形成において混色したトナーを効率よく排出することで、鮮明な画像を形成しつづけることのできる画像形成装置を提供することができる。
【０００８】
また、第１の像担持体と、この第１の像担持体を帯電させる第１の帯電装置と、この第１の帯電装置によって帯電された前記第１の像担持体に露光して第１の静電潜像を形成する第１の露光装置と、第１のトナーとキャリアを含む第１の現像剤を内包し、前記第１の露光装置で前記第１の像担持体に形成された前記第１の静電潜像を前記第１のトナーで第１のトナー像に現像する第１の現像装置と、この第１の現像装置によって現像された前記第１のトナー像を前記第１の像担持体から被転写媒体へと転写する第１の転写装置と、第２の像担持体と、この第２の像担持体を帯電させる第２の帯電装置と、この第２の帯電装置によって帯電された前記第２の像担持体に露光して第２の静電潜像を形成する第２の露光装置と、現像剤排出口を有し、第２のトナーとキャリアを含む第２の現像剤を内包し、前記第２の露光装置で前記第２の像担持体に形成された前記第２の静電潜像を前記第２のトナーで現像し、前記第２の像担持体に付着した前記第１のトナーおよび前記第２のトナーを前記第２の像担持体から除去し、除去した前記第１のトナーおよび前記第２のトナーの混じった前記第２の現像剤を前記現像剤排出口から排出する第２の現像装置と、この第２の現像装置によって現像された前記第２のトナー像を前記第２の像担持体から、前記第１のトナー像が既に転写された前記被転写媒体へと転写する第２の転写装置と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【０００９】
これによって、混色したトナーを効率良く排出しかつトナーが混入しないようにして、鮮明な画像を形成しつづけることのできる画像形成装置を提供することができる。
【００１０】
また、第１の像担持体と、この第１の像担持体を帯電させる第１の帯電装置と、この第１の帯電装置によって帯電された前記第１の像担持体に露光して第１の静電潜像を形成する第１の露光装置と、この第１の露光装置で前記第１の像担持体に形成された前記第１の静電潜像を第１のトナーで第１のトナー像に現像する第１の現像装置と、この第１の現像装置によって現像された前記第１のトナー像を前記第１の像担持体から被転写媒体へと転写する第１の転写装置と、第２の像担持体と、この第２の像担持体を帯電させる第２の帯電装置と、この第２の帯電装置によって帯電された前記第２の像担持体に露光して第２の静電潜像を形成する第２の露光装置と、この第２の露光装置で前記第２の像担持体に形成された前記第２の静電潜像を第２のトナーで第２のトナー像に現像する第２の現像装置と、この第２の現像装置によって現像された前記第２のトナー像を前記第２の像担持体から、前記第１のトナー像が既に転写された前記被転写媒体へと転写する第２の転写装置と、前記用紙に転写された前記第１のトナー像から前記第２の像担持体へと転写した前記第１のトナーを前記第２の像担持体から除去するトナー除去機構と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１１】
これによって、現像装置内に他の色のトナーが混入するのを防ぐのと共にトナーの効率的利用を両立させることで鮮明な画像を形成しつづけることのできる画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によって、クリーナレスプロセスを用いても紙粉塵埃の混入による現像剤の劣化を防ぎ、またカラー画像形成において混色したトナーを効率よく排出することで、鮮明な画像を形成しつづけることのできる画像形成装置を得ることができる。
【００１３】
また本発明によって、混色したトナーを効率良く排出しかつトナーが混入しないようにして、鮮明な画像を形成しつづけることのできる画像形成装置を得ることができる。
【００１４】
また本発明によって、現像装置内に他の色のトナーが混入するのを防ぐのと共にトナーの効率的利用を両立させることで鮮明な画像を形成しつづけることのできる画像形成装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して第１の実施の形態について説明する。図１は画像形成装置のブロック図である。スキャナ部１０１で原稿画像を読みとって、原稿画像のレッド、グリーン、ブルーの色情報をもとに生成した画像データは制御部１０３へと送られる。
【００１６】
制御部１０３は画像形成装置の動作を制御する。また、画像データの加工や、後述する各プロセスユニットにおいて形成される各色画像の面積計算を行う。
【００１７】
制御部１０３はＬＡＮやインターネットをはじめとする外部ネットワークに接続するネットワークインタフェース１０７が接続されており、外部から画像データや動作に関する命令を受け取ったり、外部へと画像形成装置の状態情報を送出する。
【００１８】
また制御部１０３には画像形成装置に取り付けられた操作パネル１０９が接続されており、そこから画像形成装置の動作に関する命令を取得することも可能である。
【００１９】
更に制御部１０３には画像形成部１０５が接続されており、画像データをもとに用紙にトナー像を形成する。
【００２０】
図２は画像形成部１０５の概略図である。画像形成部は、イエローのトナー像を形成する第１プロセスユニット１００ａ、マゼンタのトナー像を形成する第２プロセスユニット１００ｂ、シアンのトナー像を形成する第３プロセスユニット１００ｃ、ブラックのトナー像を形成する第４プロセスユニット１００ｄ、用紙を搬送する、搬送ベルト１３を備える。
【００２１】
搬送ベルト１３は従動ローラ１５および駆動ローラ１７によって回転される。回転することで用紙を上流から下流へと搬送する搬送ベルト１３に対して上流側から第１プロセスユニット１００ａ、第２プロセスユニット１００ｂ、第３プロセスユニット１００ｃ、第４プロセスユニット１００ｄが配設されている。
【００２２】
搬送ベルト１３は感光体ドラム１ａの周速度と略等しい速度で回転する。搬送ベルト１３に付着したトナーを除去するためのベルトクリーナ１６は、搬送ベルト１３の回転方向において第４プロセスユニット１００ｄより下流側なおかつ第１プロセスユニット１００ａより上流側に設けられている。
【００２３】
本実施の形態では各プロセスユニットとも同様の構成であるので、代表して第１プロセスユニット１００ａの構成について述べる。
【００２４】
第１プロセスユニット１００ａは、感光体ドラム１ａ、帯電装置３ａ、露光装置５ａ、現像装置７ａ、転写装置９ａによって構成されている。
【００２５】
第１の像担持体たる感光体ドラム１ａは円筒形の積層型有機感光体である。この感光体ドラム１ａは図中矢印ａ方向に、搬送ベルト１３の周速度と同期して回転する。感光体ドラム１ａの周囲には、感光体ドラム１ａの回転方向に順に、帯電装置３ａ、露光装置５ａ、現像装置７ａ、転写装置９ａ、が配置されている。
【００２６】
帯電装置３ａは、感光体ドラム１ａに対向して、感光体ドラム１ａの表面をコロナ放電により負帯電させる。ＬＥＤなどの発光体を備える露光装置５ａは、帯電装置３ａによって帯電された感光体ドラム１ａの部分と、感光体ドラム１ａが回転することで対向し、露光して静電潜像を形成する。現像装置７ａは、露光装置５ａによって露光された感光体ドラム１ａの部分と、感光体ドラム１ａが回転することで対向し、静電潜像を現像してトナー像とする。転写装置９ａは、この現像装置７ａによって静電潜像が現像されたトナー像が、搬送ベルト１３によって搬送される用紙と対向する位置で、搬送ベルト１３の裏側からトナー像を電気的に吸引して用紙へとトナー像を転写させる。
【００２７】
現像装置７ａについて以下詳述する。図３は、現像装置７ａの上方からの断面の概略を示した図である。現像装置７ａは、トナーとキャリアからなる現像剤を内包する、容器状の現像槽３３ａを有する。現像槽３３ａの内部にはトナーを攪拌する撹拌ローラ３５ａが設けられている。
【００２８】
現像槽３３ａからトナーを取り出して静電潜像を現像するのは現像槽３３ａの横方向に沿って設けられた、マグネットローラで構成する現像ローラ３７ａである。現像槽３３ａ内の現像剤におけるトナー濃度は、磁気センサや光学センサなどで構成されるトナー濃度検出装置４９ａによって監視される。
【００２９】
図４に示す、現像装置７ａの左方からの断面の概略を示した図のように、現像槽３３ａの側面には現像剤排出口４３ａが設けられており、現像ローラ３７ａに対して並行に設けられたオーガ４５ａが回転することでこの現像剤排出口４３ａへと現像槽３３ａ内の現像剤を搬送するようになっている。また、現像槽３３ａの上部には現像剤補給口４７ａが設けられており、現像剤カートリッジ５１ａから現像剤を現像槽３３ａへ入れることができる。
【００３０】
現像によってトナーが消費され、現像剤中のトナー濃度が所定の濃度を下回ったことをトナー濃度検出装置４９ａが検出すると、現像槽３３ａ内にあった現像剤をオーガ４５ａが回転して現像剤排出口４３ａから排出し、現像剤補給口４７ａから現像剤が補給される。
【００３１】
以上のような構成の現像装置７ａを備える第１プロセスユニット１００ａ、および第１プロセスユニット１００ａと同様な構成の第２〜第４プロセスユニット１００ｂ〜１００ｄを備える、画像形成装置の画像形成動作について、図５〜図１３を参照して説明する。
【００３２】
図５〜図１３は、第１プロセスユニット１００ａと感光体ドラム１ａ、現像ローラ３７ａ、転写装置９ａのそれぞれの電位に対して、トナーがどのように移動するかを示したものである。
【００３３】
第１プロセスユニット１００ａにおいて感光体ドラム１ａが回転を始めると、帯電装置３ａによって感光体ドラム１ａの表面が一様に帯電される。この帯電電圧は本実施例においては約−６００Ｖである（図５）。
【００３４】
感光体ドラム１ａが回転して、感光体ドラム１ａ表面の帯電された部分が露光装置５ａと対向すると、イエローの画像データをもとに、感光体ドラム１ａの表面に露光装置５ａが露光して静電潜像を描く。この静電潜像部の電位を本実施例では約−５０Ｖである（図６）。
【００３５】
感光体ドラム１ａが回転して、感光体ドラム１ａの表面の露光された部分が現像装置７ａと対向すると、感光体ドラム１ａの表面に描かれた静電潜像を、現像装置７ａ内で予め十分に負に帯電されたイエロー系のトナーで現像装置７ａが現像してトナー像を形成する。本実施例では現像ローラ３７ａにはバイアス電圧が加えられ、約−４００Ｖの電位となっている（図７）。
【００３６】
感光体ドラム１ａの露光装置５ａに露光された部分へ現像装置７ａからトナーが移って残る（図８）。
【００３７】
感光体ドラム１ａが回転し、搬送ベルト１３が回転することで搬送され所定の位置に到達した用紙と対向すると、転写装置９ａに転写電流が流される。転写装置９ａと感光体ドラム１ａの間に電界が形成され、この電界によって感光体ドラム１ａの表面に形成されたトナー像が、転写装置９ａと感光体ドラム１ａの間を通る用紙に転写される（図９）。
【００３８】
感光体ドラム１ａが回転して、用紙に転写されなかったトナーが付着したままの部分は再び帯電装置３ａで帯電され（図１０）、露光装置５ａで露光されて静電潜像が形成される（図１１）。
【００３９】
現像装置７ａがこの静電潜像を現像する際、感光体ドラム１ａは静電潜像の形成部が約−５０Ｖ、非形成部が約−６００Ｖに帯電しているため、約−４００Ｖに帯電された現像ローラ３７ａから感光体ドラム１ａの静電潜像の形成部へとトナーが移り、逆に感光体ドラム１ａの静電潜像の非形成部から現像ローラ３７ａへとトナーが移る（図１２）。この結果、感光体ドラム１ａに残っていたトナーは現像装置７ａへと回収され、感光体ドラム１ａに形成された静電潜像へトナーが付与される、クリーナレスプロセスとなる（図１３）。
【００４０】
このようなプロセスが第２〜第４プロセスユニット１００ｂ〜１００ｄでも行われ、第１プロセスユニット１００ａでイエロートナー像が形成された用紙にマゼンタ、シアン、ブラックの各トナー像が重畳されてゆく。
【００４１】
画像が形成されている過程で、第１プロセスユニット１００ａでは、用紙上にあった紙粉塵埃が、感光体ドラム１ａへ逆転写され、用紙へ転写されず感光体ドラム１ａ表面に残ったトナーと共に現像装置７ａへ回収されてしまうことによって、現像装置７ａ内の現像剤に紙粉塵埃が混入してしまうという問題が生じる。
【００４２】
第１プロセスユニット１００ａでは、混入した紙粉塵埃の、現像剤における濃度を下げるために、現像装置７ａ内の現像剤を現像剤排出口４３ａから排出し、清浄な現像剤を現像剤補給口４７ａから現像槽３３ａへと補給する。
【００４３】
現像槽３３ａ内の現像剤のトナー濃度はトナー濃度検出装置４９ａによって監視されており、画像形成を行って現像槽３３ａ内の現像剤のトナー濃度が低下していき、所定の濃度を下回った際に、現像剤補給口４７ａから、トナーだけでなくキャリアも含む、上記の所定の濃度よりも高いトナー濃度の現像剤を、現像槽３３ａ内の現像剤が所定のトナー濃度となるまで補給する。新たな現像剤が補給され現像槽３３ａ内部の現像剤が増量した分は現像剤排出口４３ａから排出される。
【００４４】
第１プロセスユニット１００ａで画像が形成された用紙にそれぞれトナー像を重畳する第２〜第４プロセスユニット１００ｂ〜１００ｄでは、紙粉塵埃だけでなく、用紙へ先に形成されたトナー像から他色トナーも逆転写され、現像槽３３ｂ〜３３ｄの現像剤に混入する。その対策として、第１プロセスユニット１００ａと同様に、現像剤の補給・排出を行う。
【００４５】
このように、現像槽内に新たな現像剤を補給し、古い現像剤を排出することで、現像槽内の現像剤に対する、混入した紙粉塵埃や他色トナーの濃度を下げることができ、鮮明な画像を形成しつづけることができるようになる。
【００４６】
現像剤補給口からトナーのみでなく現像剤を補給するのであれば、現像剤補給口には現像剤の入ったカートリッジのみを接続すれば事足りる。しかしこれでは、現像槽内の現像剤のトナー濃度を上昇させるためには現像剤を現像剤排出口から排出する必要があるため、現像剤に紙粉塵埃や他色トナーが混入量が少ない場合やキャリアの傷みが少ない場合でも現像剤を排出しなくてはならず不経済である。そこで、トナーを入れたカートリッジと、キャリアを入れたカートリッジを用意し、これら２つからそれぞれ補給されるトナーあるいはキャリアの量を独立に制御してもよい。
【００４７】
次に、上記現像装置の現像剤排出の仕方に関して述べる。
【００４８】
トナー濃度の高い現像剤を補給し増加した分だけ現像剤を排出する制御を現像槽内のトナー濃度に基いて行うことは先に述べたが、これに加えて、例えば白地部分が比較的広い画像を形成したあとには、現像剤の補給および排出を行うとよい。白地部分が広いような画像を形成すると、現像層への紙粉の混入が比較的多くなるので、これを排出するためである。
【００４９】
さらに、画像形成枚数に基いた現像剤の補給および排出を行うとよい。例えば第２プロセスユニット１００ｂにおいて、上流の第１プロセスユニット１００ａでの印字率が低いような画像形成の頻度が多い場合、用紙表面から紙粉塵埃が現像槽３３ｂに取り込まれ蓄積されていっても、現像槽３３ｂ内のトナー濃度の低下がさほどでもなく、現像剤排出動作が行われないことがある。第３〜第４プロセスユニット１００ｃ〜１００ｄでも同様の現象が生じることがあり、これを避けるため、使用したトナーの量にかかわらず、所定枚数分の画像形成を行ったら所定量の現像剤を補給し増加分を排出する。こうすれば、紙粉塵埃が混入しても現像剤排出が行われないといった問題を解決することができる。
【００５０】
現像剤排出口から現像剤を排出する上記構成に加えて、感光体ドラムに形成した印字率１００％すなわちベタの静電潜像を現像することでトナーを消費排出する動作を行うのもよい。
【００５１】
これは、現像剤中のキャリアを現像槽内に残しつつ紙粉塵埃やトナーだけを排出できるため経済的である。
【００５２】
ベタトナー像の形成は、通常の画像形成を行うタイミング以外、すなわち非印字動作時、であればいつでもよい。例えば、制御部１０３から送られてくる画像データに基づく画像形成が終わった直後であって次の画像データに基づく画像形成を行う前に行ってもよい。
【００５３】
連続して何枚もの画像形成を行う場合は、それら一連の画像形成が終了したあとに行ってもよい。あるいは、一連の画像形成を途中で中断し、ベタトナー像を形成して現像剤を清浄化してから、一連の画像形成を再開するような制御を行ってもよい。
【００５４】
ここで形成したベタトナー像は、用紙を被転写媒体として、用紙に転写して画像不良の確認を行ってもよい。しかし確認が不要であれば用紙が無駄になってしまうので、搬送ベルト１３を被転写媒体として、搬送ベルト１３へ転写してしまい、ベルトクリーナ１６で回収してもよい。
【００５５】
本実施の形態において、搬送ベルト１３によって搬送される用紙に第１〜第４プロセスユニット１００ａ〜１００ｄから直接にトナー像を転写する構成の画像形成装置について述べたが、中間転写体上で各色トナー像を重畳し、これを搬送ベルト上の用紙へ転写する構成に対しても適用することができる。この場合、中間転写体に転写されたベタトナー像は、中間転写体をクリーニングする手段によって除去してもよいし、中間転写体から用紙あるいは搬送ベルトへ転写してもよい。
【００５６】
（第２の実施の形態）
つぎに、第２の実施の形態について述べる。ここでは現像装置７ａを例に挙げて説明するが、現像装置７ｂ〜７ｄについても利用できることはいうまでもない。
【００５７】
本実施の形態においては、現像装置７ａにおける現像剤排出口４３ａ付近に図１６に示すような現像剤溜まり部６０ａを設けることで、現像剤排出口４３ａから排出する現像剤の量を調整するためにオーガ４５ａの回転角度を制御する必要がなくしている。
【００５８】
現像槽３３ａと現像剤溜まり部６０ａの間に間仕切り６２ａを設け、間仕切り６２ａの所定の位置に連絡口６４ａを設けて、現像槽３３ａと現像剤溜まり部６０ａを繋ぐ構造としている。連絡口６４ａは現像槽３３ａに溜まるべき現像剤の層面の高さに設け、所定の層面高さを超える現像剤が現像槽３３ａから現像剤溜まり部６０ａへ入り、現像剤排出口４３ａからオーガ４５ａによって排出される。
【００５９】
このような構成とすれば、現像槽３３ａ内の現像剤の量を一定に維持するようオーガ４５ａの運転を制御する必要がなくなり、構成が簡単になる。
【００６０】
現像装置の別の変形例について現像装置７ａを例に挙げて述べる。これは、現像剤排出口４３ａ付近に図１７のように磁気シール７０ａを設けたものである。
【００６１】
現像槽３３ａ内の現像剤の混色がひどい場合、トナーの補給・排出を行うと紙粉塵埃が十分に行われてもまだ混色度合いがひどいことがある。この場合、キャリアは排出せずトナーのみを排出したほうが経済的である。そのため、磁石、電磁石などで構成される磁気シール７０ａによって、磁性体からなるキャリアは現像剤排出口４３ａから出て行かせず、混色してしまった非磁性のトナーのみが現像剤排出口４３ａから排出されるようにする。電磁石で構成すれば、現像槽３３ａのトナー濃度やキャリアの寿命などを考慮して、トナーとキャリアの両方を排出するかトナーのみを排出するかを電磁石の電流の通電・非通電で選択することができる。また電流の大きさで排出するトナーとキャリアの比率を変えたりすることができる。
【００６２】
磁気シール７０ａは、現像剤溜まり部６０ａを設けた場合は連絡口６４ａに設けてもよい。
【００６３】
現像槽内の現像剤のトナー濃度によって現像剤の補給・排出を行うだけでなく、ある程度の画像形成枚数になると臨時に所定量の現像剤排出を行うことも併用すれば、定期的に現像剤が入れ替わるので印字率の低い場合においても現像剤の劣化を招かずにおくことができる。
【００６４】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、紙粉塵埃のみならず他色トナーの混入する第２〜第４プロセスユニット１００ｂ〜１００ｄにおいて、混入するトナー量を、上流のプロセスユニットで形成されたトナー像の面積と自らが形成するトナー像の面積差に基いて決定する。
【００６５】
例えば第２プロセスユニット１００ｂについて述べる。先に第１プロセスユニット１００ａで形成されたトナー像の面積を求めるが、これはＣＣＤ等で直接撮像して求めてもよいし、各感光体ドラム１ｂ〜１ｄに形成する静電潜像から求めても良い。
【００６６】
第２プロセスユニット１００ｂでこれから形成するトナー像の面積は、感光体ドラム１ｂに露光装置５ｂが描く静電潜像の面積から求める。
【００６７】
第１プロセスユニット１００ａの形成したトナー像の面積が広いほど第２プロセスユニット１００ｂの現像装置へ混入するトナーの量は多くなる。逆に、第２プロセスユニット１００ｂで形成するトナー像の面積が広いほど、第２プロセスユニット１００ｂの現像装置から出て行くトナーの量は多くなる。
【００６８】
従って、第１プロセスユニット１００ａの形成したトナー像の面積から、第２プロセスユニット１００ｂで形成するトナー像の面積を差引いて現像装置を出入りするトナーの量を見積もり、その積算値が所定の値以上であれば画像形成直後に現像剤の補給・排出を行う。
【００６９】
こうすることにより、現像装置へ大量に他色トナーが混入するおそれがあっても、混入直後に現像剤の補給・排出が行われ、混色の影響が次の画像形成に現れにくいようにすることができる。
【００７０】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、当該プロセスユニット自体のトナー濃度に基く現像剤排出以外に、非画像形成時などに感光体ドラムにベタなどの高濃度のトナー像を現像し、混色したトナーを効率よく搬出する。
【００７１】
この際、例えば第２プロセスユニット１００ｂでベタ画像を形成することによりトナーの排出を行った際、その下流にある第３プロセスユニット１００ｃおよび第４プロセスユニット１００ｄでは、第２プロセスユニット１００ｂで形成されたトナー像から感光体ドラム１ｃおよび１ｄへトナーが逆転写されてしまう。これを避けるため、第２プロセスユニット１００ｂでトナー排出を行うためにベタ画像を形成する際には、第３プロセスユニット１００ｃおよび第４プロセスユニット１００ｄの転写装置９ｃおよび９ｄに与える転写電流を下げて、逆転写を抑制する。
【００７２】
こうすることで、混色トナーをはき出すモードでの第２のプロセスユニット１００ｂからの吐き出しによる第３プロセスユニット１００ｃおよび第４プロセスユニット１００ｄへの混色を防止することができる。さらに、吐き出されたトナーはベルトクリーナ１６などによって除去される。
【００７３】
（第５の実施の形態）
先に形成されたトナー像から逆転写するトナーのなかには負に帯電したままのものもある。第５の実施の形態では、負に帯電した逆転写他色トナーが現像装置に混入するのを防ぐ機構について述べる。
【００７４】
本実施の形態では、図２における第２プロセスユニット１００ｂのかわりに、図１８に示すプロセスユニット１００ｅを用いる。
【００７５】
プロセスユニット１００ｅは感光体ドラム１ｅ、帯電装置３ｅ、露光装置５ｅ、現像装置７ｅ、転写装置９ｅ、弾性ローラ２００ｅ、ブラシローラ２０２ｅ、当接部材２０４ｅによって構成されている。
【００７６】
図１８のように、感光体ドラム１ｅに−１００Ｖ程度の電圧を印加した弾性ローラ２００ｅを、感光体ドラム１ｅの転写位置と帯電位置の間で接触させたものである。更にこの弾性ローラ２００ｅに、＋２５０Ｖの電圧を印加したブラシローラ２０２ｅを接触させる。
【００７７】
帯電装置３ｅによって−６００Ｖに帯電された感光体ドラム１ｅに、露光装置５ｅで露光して静電潜像を形成した部分の電位は−５０Ｖ程度となる。ここに現像装置７ｅから負に帯電したトナーを付与してトナー像としこれを転写装置９ｅで用紙に転写するのであるが、トナー像が用紙に転写された後の感光体ドラム１ｅの電位は、転写装置９ｅのチャージによって非露光部分がおよそ−２００Ｖ、露光部分は０Ｖ若しくは正となる。
【００７８】
逆転写トナーのうち負に帯電しているものは、−２００Ｖとなった非露光部分から−１００Ｖの電圧を印可した弾性ローラ２００ｅへと付着する。露光部分には転写残りトナーが残留するが、ここのトナーは、感光体ドラム１ｅ自身から用紙へ転写したトナー像から逆転写したものであるため、現像装置７ｅに回収されてよいものであるので、弾性ローラ２００ｅで除去する必要がない。プロセスユニット１００ｅで形成したトナー像で覆われた部分以外から逆転写するトナーがすなわち、前に形成されたトナー像から逆転写する他色トナーであるから、それのみを弾性ローラ２００ｅで除去するのである。
【００７９】
弾性ローラ２００ｅに付着した逆転写トナーは＋２５０Ｖを印可したブラシローラ２０２で除去され、再び感光体ドラム１ｅに付着することはない。
【００８０】
ここでは感光体ドラム１ｅに弾性ローラ２００ｅを当接させたが、感光体ドラム１ｅから十分にトナーを除去できるならば当接部材２０４ｅがブラシであってもかまわない。
【００８１】
このように、転写後の露光部分と非露光部分の電位の中間となるような電位にした、弾性ローラ２００ｅのような逆転写トナー保持手段を設けることで、クリーナレスプロセスを用いたプロセスユニットにおいて現像装置７ｅ内に負帯電の逆転写トナーが混入しなくなり混色を防止することができる。
【００８２】
ブラシローラ２０２ｅに付着したトナーは図１８のように、ブラシローラ２０２ｅに当接する位置に当接部材２０４ｅを設けることで除去することができる。
【００８３】
また図１９のようにブラシローラ２０２ｅの代わりに除去ローラ２０６ｅを設け、これに除去ブレード２０８ｅを当接させた構造としてもよい。こうすることで、ブラシローラ２０２ｅと当接部材２０４ｅの組み合わせよりも寿命を延ばすことができる。
【００８４】
図２０のように、弾性ローラ２００ｅを設けず、−１００Ｖの電圧を印可したブラシローラ２０２ｅを感光体ドラム１ｅに接触させてもよい。
【００８５】
図２１では図１８と異なり、当接部材２０４ｅをなくした構造としている。ブラシローラ２０２ｅに当接部材２０４ｅを当接させず、ブラシローラ２０２ｅや弾性ローラ２００ｅに印可する電圧を変化させてブラシローラ２０２ｅに付着したトナーを除去するよう制御を行う。この制御について、図２２を参照して説明する。
【００８６】
−１００Ｖの電圧を印加した弾性ローラ２００ｅを感光体ドラム１ｅに当接させて逆転写トナーの除去を行う。このときブラシローラ２０２ｅの印加電圧は＋２５０Ｖとしてある（ステップ１）。
【００８７】
ブラシローラ２０２ｅに付着したトナーを排除したい場合、まず感光体ドラム１ｅから現像装置７ｅを離間させ、現像ローラ３７ｅが感光体ドラム１ｅからトナーを回収しないようにする（ステップ２）。
【００８８】
そして、ブラシローラ２０２ｅの印加電圧を−９００Ｖにし、弾性ローラ２００ｅに−７００Ｖの電圧を印加する（ステップ３）。
【００８９】
するとブラシローラ２０２ｅが保持していたトナーは弾性ローラ２００ｅに移り、弾性ローラ２００ｅのトナーは感光体ドラム１ｅへと吐き出される。
【００９０】
吐き出されたトナーは感光体ドラム１ｅから搬送ベルト１３へと転写され、このトナーはベルトクリーナ１６で除去される。
【００９１】
このように制御を行うことで、ブラシローラ２０２ｅに当接部材２０４ｅを当接させずに済み、寿命を長く保つことができる。
【００９２】
以上のように、クリーナレスプロセスと現像剤排出を組み合わせて用いれば、感光体ドラム１ａの寿命を縮めることなく、トナー消費量を少なく保った上で現像剤の劣化を招かずにおくことができる。
【００９３】
（実験１）
第１の実施の形態の現像装置を第１プロセスユニット１００ａに組み込んで以下のような実験を行った。
【００９４】
気温２１℃、湿度５０％の環境のもとで、現像槽３３ａへトナー濃度が７５重量％の現像剤２００ｇを投入した。転写装置９ａへ流すバイアス電流は１０μＡとした。
【００９５】
この画像形成装置がＡ４用紙１枚に形成することのできる最大のトナー像面積に対する実際に形成したトナー像面積の割合を示す印字率を５％とし、オーガ４５ａを動作させた場合と停止させた場合、すなわち現像剤排出口４３ａからの現像剤排出を行う場合と行わない場合について実験を行った。現像剤排出を行うときは現像剤補給口４７ａから現像剤を補給し、現像剤排出を行わない場合はトナーのみを補給して、現像槽３３ａにおける現像剤の量を一定に保った。感光体ドラム１ａに付着した転写残りトナーを除去する手段として本実施の形態のようにクリーナレスプロセスを採用したものと比較するため、図１４のように感光体ドラム１ａの転写残りトナーを掻き取るクリーナ１２ａを設置した場合についても実験を行った。
【００９６】
画像形成を重ねるごとに変化していく画像状態を見るため、Ａ４用紙に１０ｋ枚、２０ｋ枚、３０ｋ枚、４０ｋ枚の画像形成を行い、その都度画像の状態を目視により判定した。この結果を表１に示す。第１の実施の形態の現像装置７ａに対応するのは実験番号４である。
【００９７】
【表１】
2005107190.tif 000003
【００９８】
現像剤排出口４３ａから現像剤を排出せず、クリーナレスプロセスを用いた実験番号２の条件では、２０ｋ枚の画像形成終了時点で画像かぶりが発生した。現像剤排出をせずクリーナ１２ａを設置した実験番号１の条件においても３０ｋ枚の画像形成終了時点で画像かぶりが発生した。
【００９９】
これに対して現像剤排出を行った場合、クリーナレスである実験番号４の条件にしてもクリーナ１２ａを設置した実験番号３の条件にしても、４０ｋ枚の画像形成終了時においても上記のような画質劣化は見られなかった。
【０１００】
実験番号３および４の条件で表１に示されているトナー消費量を比較すると、クリーナレスプロセスを採用した実験番号４の条件の方が少ない。またクリーナ１２ａの有無について感光体ドラム１ａ表面の削れ量を比較した結果を示した図１５から明らかなように、クリーナレスプロセスを採用した方が感光体ドラム１ａ表面の削れを少なくでき、感光体ドラム１ａの寿命を長く保つことが出来る。
【０１０１】
従って、現像槽３３ａに現像剤排出口４３ａを設けて現像剤を排出するようにしたクリーナレスプロセスを用いれば、感光体ドラム１ａの寿命を縮めることなく、トナー消費量を少なく保った上で現像剤の劣化を招かずにおくことができる。
【０１０２】
実験番号３および４の条件で表１に示されているトナー消費量を比較すると、クリーナレスプロセスを採用した実験番号４の条件の方が少ない。またクリーナ１２ａの有無について感光体ドラム１ａ表面の削れ量を比較した結果を示した図１５から明らかなように、クリーナレスプロセスを採用した方が感光体ドラム１ａ表面の削れを少なくでき、感光体ドラム１ａの寿命を長く保つことが出来る。
【０１０３】
従って、現像槽３３ａに現像剤排出口４３ａを設けて現像剤を排出するようにしたクリーナレスプロセスを用いれば、感光体ドラム１ａの寿命を縮めることなく、トナー消費量を少なく保った上で現像剤の劣化を招かずにおくことができる。
【０１０４】
（実験２）
第１の実施の形態において、印字率を１％と低く設定し、現像槽３３ａ内のトナー濃度に基づく現像剤排出の発生頻度を少なくした。このような状況で、現像剤の補給および排出を現像槽３３ａ内の現像剤のトナー濃度に基いてのみ行った結果が実験番号５である。
【０１０５】
また、図１４のように感光体ドラム１ａの転写残りトナーを掻き取るクリーナ１２ａを設置したもので実験した結果が実験番号６である。実験番号７では５０枚の画像形成毎にＡ４用紙１枚分の印字率１００％すなわちベタの画像形成を行うことでトナーおよび紙粉塵埃の排出を行い、現像剤補給口４７ａからトナーを補給した。第１の実施の形態で説明した現像剤の排出の仕方に対応する実験番号８では、１００枚の画像形成毎に現像剤排出口４３ａから現像剤を１ｇ排出し、現像剤補給口４７ａから現像剤を同量補給した。この結果を表２に示す
【０１０６】
【表２】
2005107190.tif 000004
【０１０７】
現像剤の補給および排出を現像槽３３ａ内の現像剤のトナー濃度のみに基いて行った実験番号５においては早くも２０ｋ枚の画像形成終了時点で画像かぶりが確認された。クリーナ１２ａを設けた実験番号６の条件においても、３０ｋ枚の画像形成終了時には現像剤劣化による画像かぶりが発生してしまった。
【０１０８】
５０枚の画像形成毎にベタ画像を形成した実験番号７の条件においては４０ｋ枚の画像形成終了時点でも画像不良を来すことがなかった。
【０１０９】
また１００枚毎に１ｇの現像剤の補給・排出を行った実験番号８の条件においても４０ｋ枚の画像形成終了時点では画像不良を来すことはなかった。ベタ画像形成と現像剤補給・排出を組み合わせることで、更に高い効果を得られると思われる。
【０１１０】
以上のように、現像槽３３ａ内の現像剤のトナー濃度によって現像剤の補給・排出を行うだけでなく、ある程度の画像形成枚数になると臨時に所定量の現像剤排出を行うことも併用すれば、定期的に現像剤が入れ替わるので印字率の低い場合においても現像剤の劣化を招かずにおくことができる。
【０１１１】
（実験３）
第１プロセスユニット１００ａおよび第２プロセスユニット１００ｂを動作させて以下のような実験を行った。
【０１１２】
第１プロセスユニット１００ａで用紙に形成するイエローのトナー像の印字率を３％、５％、１０％に変えて画像形成を行った。また第１プロセスユニット１００ａで用紙に形成されたトナー像と重ならないよう第２プロセスユニット１００ｂで印字率が５％となるよう、第２プロセスユニット１００ｂで形成するマゼンタトナー像の印字パターンを調整した。更に、第１プロセスユニット１００ａの印字率を１０％とし第２プロセスユニット１００ｂにおいて現像剤排出の動作を行った場合についても同様に実験を行った。
【０１１３】
第１プロセスユニット１００ａが形成するトナー像と第２プロセスユニット１００ｂが形成するトナー像が重ならないため、第１プロセスユニット１００ａの印字率に対応した量のトナーが第２プロセスユニット１００ｂで逆転写して、第２プロセスユニット１００ｂ内のトナーに混入する。これに対して第２プロセスユニット１００ｂでは用紙にトナー像を形成することでトナーを排出していることになる。これらの状態において、５ｋ枚、１０ｋ枚、１５ｋ枚の画像形成を行ったときの画像の色味変化を観察した結果が表３である。
【０１１４】
【表３】
2005107190.tif 000005
【０１１５】
第２プロセスユニット１００ｂにて現像剤排出を停止させかつ第１プロセスユニット１００ａの印字率を３％とした実験番号９では１５ｋ枚の時点で色味変化が確認された。印字率５％の実験番号１０では１０ｋ枚の時点、印字率１０％の実験番号１１では５ｋ枚の時点で色味変化が確認され、第１プロセスユニット１００ａで形成されるトナー像の面積が大きいほど、色味変化が早く現れる結果となった。
【０１１６】
これに対して、第３の実施の形態に対応する実験番号１２、すなわち、第２プロセスユニット１００ｂで現像剤排出を行い第１プロセスユニット１００ａの印字率を１０％とした場合では１０ｋ枚まで色味変化が観察されなかった。この結果から、現像剤排出を行えばトナーの混色を遅らせられることがわかる。
【０１１７】
（実験４）
第４の実施の形態を裏付けるため、以下の実験を行った。表４は第２プロセスユニット１００ｂの転写電流の大きさに対する、第１プロセスユニット１００ａで先に用紙に形成されたトナー像上のトナーの何％が、第３プロセスユニット１００ｃの感光体ドラム１ｃに逆転写するかを示す転写効率の変化を示したものである。
【０１１８】
【表４】
2005107190.tif 000006
【０１１９】
これによれば、第３プロセスユニット１００ｃでは１色目のイエロートナー像からの逆転写あるいは２色目のマゼンタトナー像からの逆転写は共に、転写電流を５μＡ以下とした際には０．１％を下回っており、転写電流を抑えることで逆転写するトナーの量を少なくすることができることがわかる。
【０１２０】
（実験５）
第５の実施の形態で説明したトナー除去機構を図２の第２プロセスユニット１００ｂのかわりに図１８に示すプロセスユニット１００ｅを用いて以下のような実験を行った。第１プロセスユニット１００ａで用紙に形成するイエローのトナー像の印字率を１０％とした。また、第１プロセスユニット１００ａで用紙に形成されたトナー像と重ならないようプロセスユニット１００ｅで印字率が５％一定とするべく、プロセスユニット１００ｅで形成するマゼンタトナー像の印字パターンを調整した。この状態において、５ｋ枚、１０ｋ枚、１５ｋ枚の画像形成を行ったときの画像の色味変化を観察した結果が表５である。
【０１２１】
【表５】
2005107190.tif 000007
【０１２２】
トナー除去機構を持たない実験番号１３の場合は５ｋ枚の画像形成終了時点で混色が見られたのに対して、トナー除去機構を図２０のようにブラシローラ２０２ｅと当接部材２０４ｅで構成した実験番号１４においてはその時点での混色は目立たなかった。ブラシローラ２０２ｅと感光体ドラム１ｅの間に弾性ローラ２００ｅを設けた図１８のような構成を用いた実験番号１５では更に１０ｋ枚までは混色は見られなかった。
【０１２３】
実験番号１６は図１９のように、弾性ローラ２００ｅに除去ローラ２０６ｅを当接させ、除去ローラ２０６ｅに除去ブレード２０８ｅを当接させてトナー除去を行った場合であり、こちらは１５ｋ枚まで混色が確認されなかった。
【０１２４】
図２１のように弾性ローラ２００ｅとブラシローラ２０２ｅを用いた構成で、ブラシローラ２０２ｅからのトナー除去を当接部材２０４ｅによらず、弾性ローラ２００ｅとブラシローラ２０２ｅに印可する電圧の制御で行った実験が実験番号１７である。５０枚の画像形成を行う毎に、弾性ローラ２００ｅとブラシローラ２０２ｅの印加電圧を変えて感光体ドラム２回転分、トナー吐き出しを行った。この実験においては、実験番号１６同様、１５ｋ枚までは混色が確認されなかった。そしてこれに、現像装置７ｅ内のトナー濃度に基く現像剤排出を組み合わせた実験番号１８では、２０ｋ枚の画像形成を終了した時点においても混色が確認されなかった。
【０１２５】
以上のようなトナー除去機構を設けることで、画像形成枚数を重ねても混色が進んでしまうのを抑制することができる。
【０１２６】
以上の説明において、プロセスユニットを搬送ベルト１３によって搬送される用紙の搬送方向に並べて設置した形態に関して説明したがこれらに限るものではなく、例えばプロセスユニットで中間転写体に一旦転写したトナー像をまとめて用紙に転写する中間転写体方式を採用したものに対しても本発明を適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】画像形成装置のブロック図。
【図２】画像形成部の概略図。
【図３】現像装置の上方からの断面の概略を示した図。
【図４】現像装置の左方からの断面の概略を示した図。
【図５】感光体ドラム、現像ローラ、転写装置の電位と、トナーの移動を示す第１の模式図。
【図６】感光体ドラム、現像ローラ、転写装置の電位と、トナーの移動を示す第２の模式図。
【図７】感光体ドラム、現像ローラ、転写装置の電位と、トナーの移動を示す第３の模式図。
【図８】感光体ドラム、現像ローラ、転写装置の電位と、トナーの移動を示す第４の模式図。
【図９】感光体ドラム、現像ローラ、転写装置の電位と、トナーの移動を示す第５の模式図。
【図１０】感光体ドラム、現像ローラ、転写装置の電位と、トナーの移動を示す第６の模式図。
【図１１】感光体ドラム、現像ローラ、転写装置の電位と、トナーの移動を示す第７の模式図。
【図１２】感光体ドラム、現像ローラ、転写装置の電位と、トナーの移動を示す第８の模式図。
【図１３】感光体ドラム、現像ローラ、転写装置の電位と、トナーの移動を示す第９の模式図。
【図１４】クリーナを備えるプロセスユニットの断面の概略を示した図。
【図１５】感光体ドラム表面の削れ量と画像形成枚数の関係を示した図。
【図１６】現像剤溜まり部を設けた現像装置の断面の概略を示した図。
【図１７】現像剤排出口に磁気シールを設けた現像装置の断面の概略を示した図。
【図１８】弾性ローラとブラシローラと当接部材で構成されるトナー除去機構を設けたプロセスユニットの断面の概略を示した図。
【図１９】弾性ローラと除去ローラと除去ブレードで構成されるトナー除去機構を設けたプロセスユニットの断面の概略を示した図。
【図２０】ブラシローラと当接部材で構成されるトナー除去機構を設けたプロセスユニットの断面の概略を示した図。
【図２１】弾性ローラとブラシローラで構成されるトナー除去機構を設けたプロセスユニットの断面の概略の断面の概略を示した図。
【図２２】ブラシローラに付着したトナーを除去する電圧制御のフローチャート。
【符号の説明】
【０１２８】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  感光体ドラム
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  帯電装置
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  露光装置
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ  現像装置
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ  転写装置
３３ａ  現像槽
３５ａ  撹拌ローラ
３７ａ  現像ローラ
４３ａ  現像剤排出口
４５ａ  オーガ
４７ａ  現像剤補給口
４９ａ  トナー濃度検出装置
６０ａ  現像剤溜まり部
６２ａ  間仕切り
６４ａ  連絡口
７０ａ  磁気シール
２００ｅ  弾性ローラ
２０２ｅ  ブラシローラ
２０４ｅ  当接部材
２０６ｅ  除去ローラ
２０８ｅ  除去ブレード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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