(57)【要約】      （修正有）【課題】タンデム型の画像形成装置において、装置が大型化することなく廃トナー回収容量を確保し、且つ、色ズレを最小限に抑える。【解決手段】タンデム型構成でベルト体上のトナーを像担持体に逆転写させる画像形成装置１００は、ベルト体５０の移動方向における第１、第２の画像形成部２０Ｂk、２０Ｙとの間隔は、第２、第３の画像形成部２０Ｙ、２０Ｍとの間隔及び第３、第４の画像形成部２０Ｍ、２０Ｃとの間隔よりも広く、第１の画像形成部２０Ｂｋのトナー回収容器２６Ｂｋは、第２、第３及び第４の画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃのトナー回収容器２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃよりも長くて容量が大きくされており、駆動ローラ５１の周長がベルト体５０の移動方向における第１、第３の画像形成部２０Ｙ、２０Ｍとの間の距離の１／２以下、且つ、同方向における第１の画像形成部２０Ｂｋと第４の画像形成部２０Ｃとの間の距離の１／３以上である構成とする。【選択図】図１
2007240674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体、前記像担持体上のトナーを除去するクリーニング手段、及び前記クリーニング手段によって前記像担持体上から除去されたトナーを収容するトナー回収容器をそれぞれが有する第１、第２、第３及び第４の画像形成部と、前記第１、第２、第３及び第４の画像形成部の前記像担持体との間にそれぞれ転写部を形成する、無端移動可能なベルト体と、前記ベルト体の内周面側に接触して配置されて前記ベルト体を駆動する駆動ローラと、前記像担持体上のトナー像を前記転写部において前記ベルト体上に転写させる転写手段と、を有し、前記ベルト体上のトナーを、前記第１、第２、第３及び第４の画像形成部のうち少なくとも前記ベルト体の移動方向において最上流の画像形成部の前記転写部において前記像担持体上に逆転写させた後に前記クリーニング手段によって前記トナー回収容器に回収する画像形成装置において、
前記第１、第２、第３及び第４の画像形成部は前記ベルト体の移動方向において最上流からこの順序で配置され、前記ベルト体の移動方向における前記第１の画像形成部と前記第２の画像形成部との間隔は、同方向における前記第２の画像形成部と前記第３の画像形成部との間隔及び前記第３の画像形成部と前記第４の画像形成部との間隔よりも広く、前記第１の画像形成部の前記トナー回収容器は、前記第２、第３及び第４の画像形成部の前記トナー回収容器よりも前記ベルト体の移動方向の長さが長くされて容量が大きくされており、前記駆動ローラの周長が前記ベルト体の移動方向における前記第１の画像形成部と前記第３の画像形成部との間の距離の１／２以下、且つ、同方向における前記第１の画像形成部と前記第４の画像形成部との間の距離の１／３以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー像を担持する像担持体、前記像担持体上のトナーを除去するクリーニング手段、及び前記クリーニング手段によって前記像担持体上から除去されたトナーを収容するトナー回収容器をそれぞれが有する第１、第２、第３及び第４の画像形成部と、前記第１、第２、第３及び第４の画像形成部の前記像担持体との間にそれぞれ転写部を形成する、転写材を担持して無端移動可能なベルト体と、前記ベルト体の内周面側に接触して配置されて前記ベルト体を駆動する駆動ローラと、前記像担持体上のトナー像を前記転写部において前記転写材担持体上の転写材上に転写させる転写手段と、を有し、前記ベルト体上のトナーを、前記第１、第２、第３及び第４の画像形成部のうち少なくとも前記ベルト体の移動方向において最上流の画像形成部の前記転写部において前記像担持体上に逆転写させた後に前記クリーニング手段によって前記トナー回収容器に回収する画像形成装置において、
前記第１、第２、第３及び第４の画像形成部は前記ベルト体の移動方向において最上流からこの順序で配置され、前記ベルト体の移動方向における前記第１の画像形成部と前記第２の画像形成部との間隔は、同方向における前記第２の画像形成部と前記第３の画像形成部との間隔及び前記第３の画像形成部と前記第４の画像形成部との間隔よりも広く、前記第１の画像形成部の前記トナー回収容器は、前記第２、第３及び第４の画像形成部の前記トナー回収容器よりも前記ベルト体の移動方向の長さが長くされて容量が大きくされており、前記駆動ローラの周長が前記ベルト体の移動方向における前記第１の画像形成部と前記第３の画像形成部との間の距離の１／２以下、且つ、同方向における前記第１の画像形成部と前記第４の画像形成部との間の距離の１／３以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
更に、前記ベルト体上のトナーを帯電させるトナー帯電手段を有し、前記ベルト体上のトナーは該トナー帯電手段によって帯電された後に少なくとも前記ベルト体の移動方向において最上流の画像形成部の前記転写部において前記像担持体上に逆転写され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４】
前記トナー帯電手段は、前記ベルト体上のトナーを画像形成時の正規の帯電極性とは逆極性に帯電させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
各画像形成部において、少なくとも前記トナー回収容器は、装置本体に対して着脱可能なカートリッジとされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
各画像形成部において、少なくとも前記像担持体と、前記トナー回収容器とは、一体的に装置本体に対して着脱可能なカートリッジとされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記カートリッジには更に、前記像担持体を帯電させる帯電手段、前記像担持体上にトナーを供給する現像手段、及び前記クリーニング手段のうち少なくとも１つを一体的に有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１の画像形成部は、ブラック画像を形成す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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を利用してトナー像を形成する複数の画像形成部を被転写体の移動方向に沿って複数有するタンデム型の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置において、帯電、露光、現像、転写の各工程によってトナー像を形成する画像形成部を被転写体の移動方向に沿って複数有する、所謂、タンデム型の画像形成装置がある。又、タンデム型の画像形成装置において、各画像形成部の転写部においてトナー像が転写される転写材を搬送する転写材担持体、或いは各画像形成部の転写部においてトナー像が転写される中間転写体として無端移動するベルト体を用いるものがある。
【０００３】
例えば中間転写方式のタンデム型の画像形成装置を例として説明すると、従来、このような画像形成装置では、中間転写体としての中間転写ベルトは、複数のローラに張架される。そして、中間転写ベルトに対向する位置に、像担持体としての感光体ドラムを含む複数の画像形成部が配置される。各画像形成部において、帯電手段、レーザー走査手段、現像手段などを用いて画像形成を行い、この複数の画像形成部によって形成された画像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて転写（１次転写）する。そして、中間転写ベルト上で重ね合わされた画像を転写材上に一括して転写（２次転写）することでカラー画像を形成する。
【０００４】
又、中間転写ベルトを使用した画像形成装置においては、通常、感光体ドラムより１次転写されたトナー像が２次転写によって１００％転写材に転写されるわけではない。従って、２次転写後に、転写材に転写しきれなかったトナーが転写残トナーとして中間転写ベルト上に残る。中間転写ベルト上の転写残トナーは、次工程において形成されるトナー像に対し、残像や画像汚れといった画像不良の原因となる。そのため、この転写残トナーは、次工程の画像形成の前に中間転写ベルト上から除去して回収することが求められる。
【０００５】
従来、中間転写ベルト上の転写残トナーをクリーニングする手段としては、クリーニングブレードやファーブラシといったクリーニング部材を中間転写ベルトに接触させることによって物理的に転写残トナーを中間転写ベルトから除去する手段がある。
【０００６】
又、特許文献１に開示されるように、転写残トナーのトリボ（帯電電荷）を本来の極性とは逆極性へ反転させ、１次転写部において感光体ドラムへ静電的に逆転写させることにより、感光体ドラムに接するクリーニング手段によって回収する方法がある。転写残トナーのトリボは、ＤＣ電圧、又はＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳させた電圧を印加することによって、放電により本来の極性とは逆極性へ反転させることができる。
【０００７】
又、特許文献２は、タンデム型の画像形成装置に関して、転写残トナーのトリボを本来の極性とは逆極性へ反転させ、１次転写部において感光体ドラムへ静電的に逆転写させる方法を開示する。転写残トナーのトリボは、電圧印加手段によりＤＣ電圧、又はＤＣ電圧とＡＣ電圧の重畳電圧を印加することで、放電により本来の極性とは逆極性へ反転させることができる。この方法では、感光体ドラムに静電的に回収された転写残トナーを、感光体ドラムに接するクリーニング手段によって感光体ドラムから除去し、別体に設けられた廃トナーボックスに搬送して回収する。これにより、各画像形成部において回収された廃トナーを一箇所に集中して回収する。この方法の目的は、次のようなものである。即ち、上記特許文献１に記載されるような、転写残トナーを静電的に感光体ドラムに回収する技術をタンデム型の画像形成装置に適用した場合には、転写残トナーの大部分は、中間転写ベルトの移動方向において最上流の第１の画像形成部に回収される。そのため、第１の画像形成部の廃トナーボックスを大型化させる必要が生じる。そこで、廃トナーを一箇所に集中して回収することで、第１の画像形成部の廃トナーボックスが大型化することを回避して、カートリッジの共通化を図ると共に装置全体の大型化を防ごうとしている。
【特許文献１】特開平１０−４９０２３号公報
【特許文献２】特開２００５−１７４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に記載されるような従来の構成においては、次のような不利な点がある。
【０００９】
即ち、各画像形成部に設けられた廃トナーボックスとは別体に構成され、各画像形成部の廃トナーボックスより搬送される廃トナーを集中回収するための一括回収廃トナーボックスへの廃トナーの搬送機構及び搬送経路のためのスペースが必要になる。又、一括回収廃トナーボックス分のスペースも必要になる。これは装置サイズ、装置コストの点から不利となることがある。
【００１０】
更に、装置の大型化を防ぐために一括回収廃トナーボックスを小型化した場合には、使用者に廃トナーボックスの交換を頻繁に行う負荷がかかることとなる。
【００１１】
しかしながら、上記特許文献２に記載されるような対応をしい場合、タンデム型の画像形成装置においては第１の画像形成部に転写残トナーの大部分が回収されるため、第１の画像形成部の廃トナーボックスのみ大型のものが必要である点は解決できない。
【００１２】
そこで、装置の大型化を極力避けるために、第１の画像形成部の廃トナーボックスの拡大領域を、隣接する第２の画像形成部側の一方向のみとすることが考えられる。この場合、第１の画像形成部と第２の画像形成部との間の間隔が他の画像形成部間の間隔よりも広くなってしまう。
【００１３】
タンデム型の画像形成装置では、カラーレジストレーション（色ズレ）の観点から、各画像形成部間の距離を、中間転写ベルトを回転駆動する駆動ローラの周長と整数比で同期させる技術が公知である。これは、各画像形成部で感光体ドラムから中間転写ベルトにトナー像を転写する１次転写部において駆動ローラの回転位相が一致し、各１次転写部では中間転写ベルトの搬送速度が一致することに基づいている。従って、画像形成部間の距離が不一致であると、上記のカラーレジストレーション制御の原理が適用されなくなり、色ズレが発生し易い構成となる。
【００１４】
尚、上述では中間転写方式の画像形成装置を例として従来の問題について説明した。しかし、ベルト体として転写材担持体を有するタンデム型の画像形成装置においても、ベルト体上に、紙詰まり時の付着トナー、非画像部へ付着したカブリトナー、或いは色ズレや濃度制御用のトナー像が付着する。そして、このようなトナーは、上記同様、静電的に感光体ドラムに逆転写させて回収することができる。従って、ベルト体が転写材担持体である場合にも上述のような問題が同様に存在する。
【００１５】
従って、本発明の目的は、タンデム型の画像形成装置において、装置が大型化することを抑制しながら必要な廃トナー回収容量を確保し、且つ、色ズレを最小限に抑え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】
【００１６】
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、第１の本発明は、トナー像を担持する像担持体、前記像担持体上のトナーを除去するクリーニング手段、及び前記クリーニング手段によって前記像担持体上から除去されたトナーを収容するトナー回収容器をそれぞれが有する第１、第２、第３及び第４の画像形成部と、前記第１、第２、第３及び第４の画像形成部の前記像担持体との間にそれぞれ転写部を形成する、無端移動可能なベルト体と、前記ベルト体の内周面側に接触して配置されて前記ベルト体を駆動する駆動ローラと、前記像担持体上のトナー像を前記転写部において前記ベルト体上に転写させる転写手段と、を有し、前記ベルト体上のトナーを、前記第１、第２、第３及び第４の画像形成部のうち少なくとも前記ベルト体の移動方向において最上流の画像形成部の前記転写部において前記像担持体上に逆転写させた後に前記クリーニング手段によって前記トナー回収容器に回収する画像形成装置において、前記第１、第２、第３及び第４の画像形成部は前記ベルト体の移動方向において最上流からこの順序で配置され、前記ベルト体の移動方向における前記第１の画像形成部と前記第２の画像形成部との間隔は、同方向における前記第２の画像形成部と前記第３の画像形成部との間隔及び前記第３の画像形成部と前記第４の画像形成部との間隔よりも広く、前記第１の画像形成部の前記トナー回収容器は、前記第２、第３及び第４の画像形成部の前記トナー回収容器よりも前記ベルト体の移動方向の長さが長くされて容量が大きくされており、前記駆動ローラの周長が前記ベルト体の移動方向における前記第１の画像形成部と前記第３の画像形成部との間の距離の１／２以下、且つ、同方向における前記第１の画像形成部と前記第４の画像形成部との間の距離の１／３以上であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
第２の本発明によれば、トナー像を担持する像担持体、前記像担持体上のトナーを除去するクリーニング手段、及び前記クリーニング手段によって前記像担持体上から除去されたトナーを収容するトナー回収容器をそれぞれが有する第１、第２、第３及び第４の画像形成部と、前記第１、第２、第３及び第４の画像形成部の前記像担持体との間にそれぞれ転写部を形成する、転写材を担持して無端移動可能なベルト体と、前記ベルト体の内周面側に接触して配置されて前記ベルト体を駆動する駆動ローラと、前記像担持体上のトナー像を前記転写部において前記転写材担持体上の転写材上に転写させる転写手段と、を有し、前記ベルト体上のトナーを、前記第１、第２、第３及び第４の画像形成部のうち少なくとも前記ベルト体の移動方向において最上流の画像形成部の前記転写部において前記像担持体上に逆転写させた後に前記クリーニング手段によって前記トナー回収容器に回収する画像形成装置において、前記第１、第２、第３及び第４の画像形成部は前記ベルト体の移動方向において最上流からこの順序で配置され、前記ベルト体の移動方向における前記第１の画像形成部と前記第２の画像形成部との間隔は、同方向における前記第２の画像形成部と前記第３の画像形成部との間隔及び前記第３の画像形成部と前記第４の画像形成部との間隔よりも広く、前記第１の画像形成部の前記トナー回収容器は、前記第２、第３及び第４の画像形成部の前記トナー回収容器よりも前記ベルト体の移動方向の長さが長くされて容量が大きくされており、前記駆動ローラの周長が前記ベルト体の移動方向における前記第１の画像形成部と前記第３の画像形成部との間の距離の１／２以下、且つ、同方向における前記第１の画像形成部と前記第４の画像形成部との間の距離の１／３以上であ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、タンデム型の画像形成装置において、装置が大型化することを抑制しながら必要な廃トナー回収容量を確保し、且つ、色ズレを最小限に抑えることができる。
【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
図１は本発明の一実施例の画像形成装置１００の概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を利用して転写材、例えば、記録用紙、ＯＨＰシートなどにフルカラー画像を形成することのできるフルカラーレーザービームプリンタである。又、本実施例の画像形成装置１００は、中間転写方式のタンデム型の画像形成装置である。
【００２１】
画像形成装置１００は、複数（少なくとも４個）の画像形成部として第１、第２、第３、第４の画像形成部（ステーション）２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃを有する。各画像形成部２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃは、それぞれブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の画像を形成するためのものである。尚、以下の説明において、各色用に共通して設けられた要素については、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図中符号に与えた添え字Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃは省略して総括的に説明する。
【００２２】
画像形成装置１００の装置本体１０内には、中間転写体として図示矢印Ｘの方向に走行する無端状のベルト体である中間転写ベルト５０が設けられている。中間転写ベルト５０は半導電処理を施された樹脂などで構成される。そして、表面をゴム等の摩擦係数の高い材質で覆われた駆動ローラ５１によって駆動される。駆動ローラ５１は装置本体１０に設けられた駆動手段としてのモータにより駆動力を供給される。中間転写ベルト５０は、駆動ローラ５１の他、従動ローラ５２、及び中間転写ベルト５０に所定の張力を与えるようにバネ等の張力印加手段により付勢されたテンションローラ５３に張架されている。中間転写ベルト５０の内周面側には、各画像形成部２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃに対応して、１次転写手段としての１次転写ローラ５４Ｂｋ、５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃが配置されている。各１次転写ローラ５４は中間転写ベルト５０を外側に向けて押圧することで、それぞれ後述の感光体ドラム２１と中間転写ベルト５０とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成している。
【００２３】
図示しない転写材カセットから搬送されてきた転写材Ｐは、レジストローラ６１を経て、各画像形成部２０における画像形成タイミングと同期をとられて、２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２に供給される。２次転写部Ｎ２は、中間転写ベルト５０と２次転写手段としての２次転写ローラ５５とが接触して形成される。
【００２４】
４つの画像形成部２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃは、中間転写ベルト５０の上方に、中間転写ベルト５０の表面移動方向に沿ってタンデム型に配置されている。
【００２５】
画像形成部２０は、像担持体としての円筒型の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム２１を、図示矢印方向に回転可能に有する。感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１に作用するプロセス手段として、帯電手段としての帯電装置（帯電ローラ）２３、現像手段としての現像器２４、クリーニング手段としてのクリーニングブレード２５が配置されている。本実施例では、感光体ドラム２１、帯電ローラ２３、現像器２４及びクリーニングブレード２５は、枠体によって一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジ２２を構成している。又、プロセスカートリッジ２２には、クリーニングブレード２５により感光体ドラム２１から回収された転写残トナーを貯めておくトナー回収容器としての廃トナーボックス２６が一体的にカートリッジ化されている。又、各プロセスカートリッジ２２の現像器２４内には、それぞれＢｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色トナーが収容されている。プロセスカートリッジ２２は、装置本体１０に設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して取り外し可能に装置本体１０に装着される。
【００２６】
尚、プロセスカートリッジの形態は、本実施例のように、電子写真感光体と、帯電手段と、現像手段と、クリーニング手段とが一体的にカートリッジ化された形態に限定されるものではない。プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、この電子写真感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも１つとが一体的にカートリッジ化され、装置本体に着脱可能とされたものであってよい。本発明に従えば、プロセスカートリッジには、少なくともトナー回収容器が一体的にカートリッジ化されていることが好ましい。又、所望により、少なくともトナー回収容器を装置本体に対して着脱可能なカートリッジとすることもできる。
【００２７】
画像形成時には、回転する感光体ドラム２１の表面は、帯電ローラ２３によって一様に所定の電位（本実施例では負極性）に帯電させられる。帯電した感光体ドラム２１の表面には、第１〜第４のプロセスカートリッジ２２Ｂｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃの図中上方に配置された露光手段としての光学ユニット３０から、画像信号により変調されたレーザー光がポリゴンミラー等を介して照射される。これにより各感光体ドラム２１上に、各画像形成部２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに対応した色成分の画像信号に応じた静電像（潜像）が形成する。感光体ドラム２１上に形成された静電像は、現像器２４から所定の極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが供給されることにより、反転現像方式により、トナー像として可視化される。
【００２８】
感光体ドラム２１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム２１の回転に伴って、感光体ドラム２１と中間転写ベルト５０とが当接する１次転写部Ｎ１に到達する。この時、１次転写バイアス出力手段としての１次転写電源５７（図２）から１次転写ローラ５４に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の１次転写バイアスが印加される。これによって、感光体ドラム２１上のトナー像は、中間転写ベルト５０上に転写（１次転写）される。
【００２９】
例えば、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、１次転写の各工程が第１〜第４の画像形成部２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋにおいてそれぞれ行われて、４色のトナー像がそれぞれの１次転写部Ｎ１において中間転写ベルト５０上に順次に重ね合わせて転写される。
【００３０】
即ち、第１の画像形成部２０Ｂｋにより中間転写ベルト５０に１次転写されたトナー像を担持した中間転写ベルト５０上の部位は、次いで第２の画像形成部に移動する。この時点までに、第２の画像形成部２０Ｍにおいて上述のような方法で感光体ドラム２１上にトナー像が形成され、このトナーが上流の第１の画像形成部２０Ｂｋで転写されたトナー像の上から中間転写ベルト５０に転写される。同様に中間転写ベルト５０が移動するにつれて、第３、第４の画像形成部２０のそれぞれの１次転写部Ｎ１において、各色のトナー像が中間転写ベルト５０上に順次重ね合わされて転写される。
【００３１】
中間転写ベルト５０上への４色分のトナー像の転写が終了した中間転写ベルト５０上の部位が２次転写部Ｎ２に到達する時点までに、図示しない転写材カセットから搬送された転写材Ｐがレジストローラ６１を経て２次転写部Ｎ２に到達する。２次転写部Ｎ２において、２次転写ローラ５５には、２次転写バイアス出力手段としての２次転写電源５８（図２）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の２次転写バイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト５０上の４色カラートナー像は、転写材Ｐ上に一括して転写（２次転写）される。
【００３２】
トナーが転写された転写材Ｐは、中間転写ベルト５０から剥離されて、定着手段としての定着器７０へと送られる。定着器７０では一対のローラ対により転写材Ｐに熱と圧力を加えて、トナー像を転写材Ｐに定着させる。その後、転写材Ｐは、装置本体１０の外部に排出される。
【００３３】
１次転写工程後に感光体ドラム２１に残留したトナー（１次転写残トナー）は、感光体ドラム２１の表面に当接して配置されたクリーニングブレード２５によって感光体ドラム２１の表面から除去され、廃トナーボックス２６に回収される。
【００３４】
一方、２次転写工程後に中間転写ベルト５０上に残留したトナー（２次転写残トナー）は、主に第１の画像形成部２０Ｂｋにおいて、静電的に感光体ドラム２１に逆転写される。そして、主に該第１の画像形成部２０Ｂｋにおいて、感光体ドラム２１の表面に当接して配置されたクリーニングブレード２５によって感光体ドラム２１から除去され、廃トナーボックス２６に回収される。
【００３５】
更に説明すると、図２に示すように、中間転写ベルト２０の移動方向において２次転写部Ｎ２の下流、且つ、第１の画像形成部２０Ｂｋの１次転写部Ｎ１の上流に、トナー帯電手段としての接触型の帯電部材（トナー帯電ローラ）５６が設けられている。２次転写残トナーは、このトナー帯電ローラ５６によって、本来の極性と反対の極性（本実施例では正極性）へと帯電極性が反転される。トナー帯電ローラ５６には、トナー帯電バイアス出力手段としてのトナー帯電電源５９から、ＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳させた電圧が印加されている。このトナー帯電バイアスによって、トナーの帯電極性は反転される。そして、主に第１の画像形成部２０Ｂｋの１次転写部Ｎ１Ｂｋにおいて、次の画像形成を行うための１次転写バイアス（本実施例では正極性）によって感光体ドラム２１Ｂｋ側へ逆転写される。こうして感光体ドラム２１Ｂｋに回収された２次転写残トナーは、クリーニングブレード２５Ｂｋによって感光体ドラム２１Ｂｋの表面から除去され、廃トナーボックス２６Ｂｋに回収される。こうして、中間転写ベルト５０上の２次転写残トナーはクリーニングされる。
【００３６】
ここで、トナー帯電ローラ５６によって正極性となった２次転写残トナーは、その大部分が第１の画像形成部の廃トナーボックス２６Ｂｋに回収される。そのため、本実施例では、第１の画像形成部２０Ｂｋのプロセスカートリッジ２２Ｂｋに内包された廃トナーボックス２６Ｂｋは、隣接する第２の画像形成部２０Ｙ側にその容量を拡大させている。即ち、第１のプロセスカートリッジ２２Ｂｋは、その他のプロセスカートリッジ、即ち、第２、第３、第４のプロセスカートリッジ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃよりも、中間転写ベルト５０の移動方向において大きい。
【００３７】
このように、本実施例の画像形成装置１００は、２次転写残トナーを帯電させるトナー帯電ローラ５６を有し、且つ、中間転写ベルト５０を用いたタンデム型の画像形成装置である。そして、本実施例では、このような画像形成装置１００において、装置のサイズの大型化を最小限に抑え、且つ、廃トナーの搬送機構等を必要とせず、比較的安価な装置構成を実現することができる。又、本実施例のように、交換頻度が高く廃トナーの回収頻度が高められるブラック（Ｂｋ）色用のプロセスカートリッジ２２Ｂｋを第１の画像形成部に配置することが望ましい。
【００３８】
即ち、本実施例によれば、各画像形成部２０の廃トナーボックスとは別体に構成された一括回収を目的とした廃トナーボックスへの廃トナーの搬送機構及び一括回収廃トナーボックスが不要となり、安価な構成と活用可能なスペースを提供できる。又、回収された転写残トナーは、プロセスカートリッジ２２に設けられた廃トナーボックス２６に収容されるので、プロセスカートリッジ２２の交換作業により廃トナーが処理される。そのため、別体の廃トナーボックスを個別で交換する手間が省ける。更に、好ましくは、一般的にトナーの消費量等の要因によって交換頻度が最も高く、廃トナーの回収頻度が高められるブラック（Ｂｋ）色用のプロセスカートリッジ２２Ｂｋを、大部分の２次転写残トナーが回収される第１の画像形成部Ｂｋに配置する。これにより、廃トナーボックス２６Ｂｋが満タンになる前に確実に交換することができる。
【００３９】
図３は、本実施例における中間転写ベルト５０の駆動ローラ５１と、各画像形成部２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの位置関係を示す。尚、画像形成部２０間の位置関係は、それぞれの画像形成部２０における１次転写部Ｎ１の中間転写ベルト５０の移動方向における中心間の距離（本実施例では感光体ドラム２１の回転中心間距離）で代表する。
【００４０】
本実施例では、上述のように第１の画像形成部２０Ｂｋのプロセスカートリッジ２２Ｂｋに内包される廃トナーボックス２６Ｂｋの容量を拡大する。これにより、第１の画像形成部２０Ｂｋと第２の画像形成部２０Ｙとの間の間隔が、第２の画像形成部２０Ｙと第３の画像形成部２０Ｍとの間の間隔、第３の画像形成部２０Ｍと第４の画像形成部２０Ｃとの間の間隔よりも広くなる。即ち、本実施例では、４個の画像形成部２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃは、不等間隔の状態で配置されている。このような状態において、色ズレを最小限に抑えることのできる画像形成部２０間の距離について検討した。
【００４１】
ここで、中間転写ベルト５０を駆動する駆動ローラ５１の直径をＤ、駆動ローラ５１の周長をＤπとする。又、第１の画像形成部２０Ｂｋと第３の画像形成部２０Ｍとの間の距離をＬ３、第１の画像形成部２０Ｂｋと第４の画像形成部２０Ｃとの間の距離をＬ４とする。この時、本発明者らは、ＤπとＬ３及びＬ４との関係が、Ｌ３／２≧Ｄπ≧Ｌ４／３を満たすことが好ましいことを見出した。以下、更に詳しく説明する。
【００４２】
図４は、駆動ローラ５１の回転位相θと、駆動ローラ５１の周速（表面移動速度）ｖとの関係を示したものである。第１の画像形成部２０Ｂｋの位置における周速を基準とした場合、駆動ローラ５１の回転位相ズレ分により第２、第３、第４の画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃの位置で生じる周速誤差は、それぞれｙ（θ）、ｍ（θ）、ｃ（θ）で示すことができる。
【００４３】
ここで生じる周速誤差は、駆動ローラ５１の角速度変動と駆動ローラ５１の幾何学的偏心誤差により発生するものである。印字位置誤差の原因となるｙ（θ）、ｍ（θ）、ｃ（θ）を効率よく抑えるには、それらの平均値を下げるのがよく、第１の画像形成部２０Ｂｋから第３の画像形成部２０Ｍまでの距離Ｌ３が、駆動ローラ５１の周長の２倍、即ち、Ｌ３／２＝Ｄπ程度がよい。
【００４４】
このときの、第１の画像形成部２０Ｂｋで形成されたＢｋ画像に対する各色の画像の印字位置誤差δ、即ち、第２〜第４の画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃで形成されたＹ画像、Ｍ画像、Ｃ画像のそれぞれについてのδ（ｙ）、δ（ｍ）、δ（ｃ）を図５に示す。図５の横軸が画像先端からの距離ｌ、縦軸が印字位置誤差δである。図示の通り、第３の画像形成部２０Ｍでの印字位置誤差δ（ｍ）＝０であり、第２、第４の画像形成部２０Ｃ、２０Ｃでの印字位置誤差δ（ｙ）、δ（ｃ）も比較的小さな値となっている。
【００４５】
しかしながら、実際には中間転写ベルト５０の厚みムラや転写材Ｐが中間転写ベルト５０に与える影響により、一般的には、図６に示すように印字位置誤差δ（ｍ）、δ（ｃ）のほうが、印字位置誤差δ（ｙ）より大きくなる。
【００４６】
ここで、第４の画像形成部２０Ｃでの印字位置誤差δ（ｃ）を抑制するためにＤπ＝Ｌ４／３とした場合の画像先端からの印字位置誤差の関係を示したものが図７である。図示の通り、画像後端の印字位置誤差δ（ｙ）、δ（ｍ）、δ（ｃ）はいずれも小さくなっている。
【００４７】
以上のことから、駆動ローラと画像形成部２０の間隔の関係をＬ３／２≧Ｄπ≧Ｌ４／３とすることにより、転写材Ｐ全域（搬送方向の全長）における印字位置誤差を極力小さくすることができることが分かる。
【００４８】
即ち、本実施例によれば、不等間隔に配置された画像形成部にあって、第１の画像形成部２０Ｂｋの印字位置を基準としたその他ステーションの相対印字位置誤差が一定量の位相ズレを示す。そのため、色ズレ量を予め補正することにより、色ズレのないカラー画像を提供することができる。又、廃トナー（２次転写残トナー）の大部分が回収される第１の画像形成部２０Ｂｋの大きさに他のステーションの大きさを合わせる必要がないため、装置を小型化できる。又、装置の設計自由度が増す。
【００４９】
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例の形態に限定されるものではないことを理解されたい。
【００５０】
例えば、上述の実施例では、本発明を中間転写方式のタンデム型の画像形成装置に適用した。中間転写方式の画像形成装置では、一般に、通常の画像形成動作において中間転写ベルトとされるベルト体上に２次転写残トナーが残留する。そのため、感光体ドラムへの静電的な逆転写による中間転写ベルトのクリーニングを採用することにより、別途中間転写ベルト用のクリーニング装置、比較的大容量の廃トナーボックス等を設ける必要がないので、本発明は極めて好適に作用する。しかし、本発明は中間転写方式のタンデム型の画像形成装置に適用することに限定されるものではない。前述のように、ベルト体として転写材担持体を有する画像形成装置においても、転写材担持体から感光体ドラムへ静電的に逆転写することにより、転写材担持体上のトナー（カブリトナーや制御用トナー像など）をクリーニングすることができる。
【００５１】
図８は、転写材担持体を有する画像形成装置２００の一例の概略断面構成を示す。尚、図８中、図１の画像形成装置１００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する。図８の画像形成装置２００は、図１の画像形成装置１００が備える中間転写ベルト５０の代わりに、転写材Ｐを担持して搬送する転写材担持体としての無端状のベルト体である搬送ベルト８０を有する。例えば、フルカラー画像形成時には、各画像形成部２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍにおいて形成されたトナー像は、各転写部Ｎにおいて、搬送ベルト８０上に担持されて搬送される転写材Ｐ上に順次に重ね合わせて転写される。その後、転写材Ｐは、搬送ベルト８０から分離され、定着器７０を通過して装置本体１０の外部に排出される。そして、搬送ベルト８０上に付着したカブリトナーや、色ズレ又は濃度制御用のトナー像等は、トナー帯電ローラ５６で帯電極性が反転された後、主に第１の画像形成部２０Ｂｋの感光体ドラム２１Ｂｋに逆転写され、廃トナーボックス２６Ｂｋに回収される。この逆転写工程は、通常の画像形成工程とは別のクリーニングシーケンスにて行うことができ、この時転写手段としての転写ローラ５４には通常のトナー像の転写工程時と同極性のバイアスが印加される。
【００５２】
このような画像形成装置２００においても本発明を同様に適用することにより、上述したのと同様の効果を得ることができる。
【００５３】
又、上述の実施例では、ベルト体上のトナーは、トナー帯電手段により通常の画像形成時とは逆極性に極性を反転させた後に、転写部で通常の画像形成時と同極性のバイアスを印加することで感光体ドラムに逆転写させるものとして説明した。この方法によれば、ベルト体上のトナーの帯電電荷を、正規の帯電極性とは逆極性の所定の電荷量に一旦揃えることで、効率よく感光体ドラムへと逆転写できる。又、この方法によれば、通常の画像形成時と同極性（更には同電位）のバイアスを用いて、典型的には通常の画像形成動作と同時に、ベルト上のトナーを感光体ドラムへと逆転写でき、装置構成の簡易化、装置制御の簡易化、画像生産性等の点で好ましい。しかし、ベルト体のクリーニング工程を通常の画像形成動作とは別個のシーケンスとして行う場合などには、トナーの極性を反転させることなく、転写部で通常の画像形成時とは逆極性のバイアスを印加することで、感光体ドラムに逆転写させることもできる。又、この場合に、トナー帯電手段によって、トナーの電荷量を正規の帯電極性の所定の電荷量に揃えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置における転写残トナーの回収方法を説明するための拡大模式図である。
【図３】本発明に従う中間転写ベルトの駆動ローラの周長と画像形成部間の位置関係を説明するための模式図である。
【図４】本発明に従う中間転写ベルトの駆動ローラの回転位相とローラ周速誤差との関係を説明するための説明図である。
【図５】転写材上における印字位置誤差の一例を示すグラフ図である。
【図６】転写材上における印字位置誤差の一例を示すグラフ図である。
【図７】転写材上における印字位置誤差の一例を示すグラフ図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略断面構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
２０          画像形成部
２１          感光体ドラム（像担持体）
２２          プロセスカートリッジ
２３          帯電ローラ（帯電手段）
２４          現像器（現像手段）
２５          クリーニングブレード（クリーニング手段）
２６          廃トナーボックス（トナー回収容器）
３０          光学ユニット（露光手段）
５０          中間転写ベルト（中間転写体）
５４          １次転写ローラ（１次転写手段）
５５          ２次転写ローラ（２次転写手段）
５６          トナー帯電ローラ（トナー帯電手段）
【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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