(57)【要約】【課題】各色の残留トナーを黒色画像の形成に寄与するように再利用しつつ、黒色画像の色を安定させることを可能とする画像形成装置を提供する。【解決手段】異常発生時に中間転写ベルト５上の残留トナーの量を各色について認識する認識手段と、黒色用のトナー供給容器４２Ｋに回収される各色のトナーの比率が、各色のトナーを混ぜた場合に黒色となるように、前記認識手段に基づいて、各色に対応した現像器４から感光ドラム１を介して各色のトナーを中間転写ベルト５上に供給することによって、黒色用のトナー供給容器４２Ｋに回収される各色の残留トナーの量を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2012203318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、該像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像器とを、黒色を含む複数の色に対応してそれぞれ備えると共に、
各像担持体から各色のトナー像が順次転写され、各色のトナー像が重なった像を被転写体上に転写させる転写体を備え、被転写体上にカラー画像を形成する画像形成装置において、
正常時には、前記像担持体及び転写体上に、被転写体上に転写されることなく残留した残留トナーを回収することなく画像形成動作を行い、
異常発生時には、前記転写体上の残留トナーを、黒色に対応した前記現像器に備えられた黒色用のトナー供給容器に回収させる画像形成装置であって、
前記異常発生時に前記転写体上の残留トナーの量を各色について認識する認識手段と、
前記黒色用のトナー供給容器に回収される各色のトナーの比率が、各色のトナーを混ぜた場合に黒色となるように、前記認識手段に基づいて、各色に対応した前記現像器から前記像担持体を介して各色のトナーを前記転写体上に供給することによって、前記黒色用のトナー供給容器に回収される各色の残留トナーの量を調整する調整手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写体上の残留トナーを前記黒色用のトナー供給容器に向かって搬送する搬送方向に対して幅方向に複数に分割した分割領域を設定し、
前記調整手段は、分割領域毎にそれぞれ各色の残留トナーの量を調整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】
前記調整手段は、前記分割領域毎に回収される残留トナーの総量がいずれも等しくなるように、それぞれ各色の残留トナーの量を調整することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記調整手段は、前記認識手段に基づいて、各色に対応した前記現像器から前記像担持体を介して前記転写体上に供給する各色のトナーの総量が最小となるように、供給する各色のトナーの量を調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記異常発生時においては、画像形成動作時には前記転写体に当接させていた前記像担持体を全て離間させて、各像担持体上の残留トナーを各現像器に備えられたトナー供給容器に回収させた後に、前記調整手段による調整動作を行わせることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写体に順次転写させるトナーのうち、最初に転写させるトナーは、黒色以外の色のトナーとなるように構成されており、
前記異常発生時における前記転写体上の残留トナーのうち、最初に転写されたトナーに対して、他の色のトナーが重ねられる前の領域の残留トナーについては、当該色に対応した像担持体を介して当該色に対応した現像器に備えられたトナー供給容器に回収させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか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、カラー画像を形成可能な電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を形成する画像形成装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーが用いられるのが一般的である。このような画像形成装置において、画像形成に寄与されることなく、転写体上に残留してしまった各色の残留トナーを、ブラック用のトナー供給容器に回収し、再利用する技術が知られている（特許文献１参照）。この技術はイエロー、マゼンタ、及びシアンのトナーが混ざり合うとブラックになることを利用したものである。しかしながら、通常の画像形成が行われている際に問題にならないものの、シートジャムやミスプリントなどの異常が発生した場合には、残留トナーの量が多くなることがあり、イエロー、マゼンタ、及びシアンの割合が大きくばらつくことがある。この場合、黒色画像の色が、例えば赤っぽくなってしまうなど、不安定になってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７９４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、各色の残留トナーを黒色画像の形成に寄与するように再利用しつつ、黒色画像の色を安定させることを可能とする画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、該像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像器とを、黒色を含む複数の色に対応してそれぞれ備えると共に、各像担持体から各色のトナー像が順次転写され、各色のトナー像が重なった像を被転写体上に転写させる転写体を備え、被転写体上にカラー画像を形成する画像形成装置において、正常時には、前記像担持体及び転写体上に、被転写体上に転写されることなく残留した残留トナーを回収することなく画像形成動作を行い、異常発生時には、前記転写体上の残留トナーを、黒色に対応した前記現像器に備えられた黒色用のトナー供給容器に回収させる画像形成装置であって、前記異常発生時に前記転写体上の残留トナーの量を各色について認識する認識手段と、前記黒色用のトナー供給容器に回収される各色のトナーの比率が、各色のトナーを混ぜた場合に黒色となるように、前記認識手段に基づいて、各色に対応した前記現像器から前記像担持体を介して各色のトナーを前記転写体上に供給することによって、前記黒色用のトナー供給容器に回収される各色の残留トナーの量を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
以上説明したように、本発明によれば、各色の残留トナーを黒色画像の形成に寄与するように再利用しつつ、黒色画像の色を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例に係る画像形成装置の全体構成図である。
【図２】実施例に係る画像形成装置の画像形成動作のフローチャートである。
【図３】転写体上の残留トナー量の一例を示す図である。
【図４】残留トナーの回収動作説明図である。
【図５】残留トナーの回収動作のシーケンス図である。
【図６】調整により追加された分の残留トナーの回収動作説明図である。
【図７】分割領域毎の残留トナー量の一例を示す図である。
【図８】混色ブラックトナーと単色ブラックトナーの光吸収の説明図である。
【図９】各色トナーの理想的な分光吸収特性を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【０００９】
（実施例１）
図１〜図６を参照して、本発明の実施例１に係る画像形成装置について説明する。本実施例においては、画像形成装置の一例として、中間転写方式の４色インラインフルカラープリンターの場合を例にして説明する。
【００１０】
＜画像形成装置の全体構成＞
特に、図１を参照して、本発明の実施例に係る画像形成装置の全体構成について説明する。なお、図１は画像形成装置の主要構成について断面（縦断面）的に見た場合の概略構成図である。本実施例に係る画像形成装置は、イエローとマゼンタとシアンとブラック（黒色）の４色のトナーによって、フルカラー画像を形成するように構成されている。各色の画像形成プロセスに用いられる部材（部品）として、各色共に同一のもの（形状や大きさが異なったとしても同一の機能を発揮するもの）が備えられている。そこで、そのような部材の符号として、共通の数字に、イエローにはＹ、マゼンタにはＭ、シアンにはＣ、ブラックにはＫを添えたものを図面に示している。例えば、像担持体としての感光ドラム１は各色に対応してそれぞれ設けられているが、イエロー用には１Ｙ，マゼンタ用には１Ｍ，シアン用には１Ｃ，ブラック用（黒色用）には１Ｋという符号を付している。他の部材についても同様である。以下の説明においては、便宜上、特定の色に対応した部材を用いて説明する場合にのみ、上記の各ローマ字を添えた符号を用い、そうでない場合には、ローマ字を省略して説明する。
【００１１】
本実施例に係る画像形成装置においては、略水平方向に上記の４個の感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが配置されている。これらの感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって、図中時計回りに回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１表面を均一に帯電する帯電装置２が設けられている。また、４個の感光ドラム１の下方には、一様に帯電された感光ドラム１の表面に対して、画像情報に基づくレーザービームを各感光ドラム１に照射して、それぞれ静電潜像を形成するスキャナー３が設けられている。また、感光ドラム１の周囲には、静電潜像をトナー像として現像する現像器４が設けられている。この現像器４は、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段としての現像ローラー４１と、現像ローラー４１にトナーを供給するトナー供給容器４２とを備えている。
【００１２】
また、各感光ドラム１に対向するように、図中反時計回りに回転する転写体としての中間転写ベルト５が設けられている。この中間転写ベルト５は、駆動ローラー９２と、ベルトに適度なテンションを与えることが可能な従動ローラー６，７とによって回転するように構成されている。そして、中間転写ベルト５を挟んで感光体ドラム１と反対側には、感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像を、中間転写ベルト５上（転写体上）に一次転
写する一次転写ローラー８が設けられている。本実施例においては、中間転写ベルト５上に、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの順で、各色のトナー像が順次転写されて重畳するように転写される。また、中間転写ベルト５を挟んで駆動ローラー９２と反対側には、中間転写ベルト５上に形成された各色のトナー像が重なった像（重畳トナー像）を、紙などの被転写体Ｓに二次転写する二次転写ローラー９が設けられている。
【００１３】
また、装置本体の下方には複数の被転写体Ｓを収容可能なカセット１１が設けられている。このカセット１１に収容された被転写体Ｓは、給送ローラー１２により一枚ずつ送り出され、一対の搬送ローラー１３によって、更に搬送される。そして、搬送された被転写体Ｓの表面上（被転写体上）に、二次転写ローラー９によって、上記重畳トナー像が転写された後に、定着装置１０によって、カラー画像が定着される。なお、定着装置１０は、加熱ローラー１０１と加圧ローラー１０２とから構成されており、未定着の重畳トナー像を加熱かつ加圧することで、被転写体Ｓの表面上に定着させる。
【００１４】
ここで、本実施例で示した画像形成装置においては、一次転写及び二次転写は略１００％の転写効率を達成している。そのため、上述の画像形成動作の過程において、感光ドラム１や中間転写ベルト５上に、視認できるレベルの残留トナーは存在しない。従って、本実施例では、感光ドラム１や中間転写ベルト５上に、被転写体Ｓ上に転写されることなく残留した残留トナーを回収するための専用回収容器は設けられておらず、正常時においては、残留トナーを回収することなく画像形成動作が行われる。
【００１５】
＜各部材の具体例＞
各部材のより具体的な例を説明する。メンテナンスの観点から、上述した感光ドラム１と帯電装置２と現像器４とを一体的にカートリッジ化したプロセスカートリッジとして構成し、装置本体に対して着脱自在に構成するのが望ましい。
【００１６】
感光ドラム１としては、例えば直径３０ｍｍのアルミニウムシリンダーの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものを採用できる。感光ドラム１は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モーター（不図示）からの駆動力が伝達されることにより、図中時計回りに回転駆動される。
【００１７】
帯電装置２は、ローラー状に形成された導電性ローラーである。このローラーを感光ドラム１表面に当接させると共に、このローラーに電源（不図示）によって負極性でかつ放電開始電圧以上の所定の帯電バイアスを印加することにより、感光ドラム１表面を一様に負極性に帯電させるものである。
【００１８】
スキャナー３は、レーザー光学ユニットであり、不図示の駆動回路によって画像信号に応じたレーザー光が点灯制御され、帯電済みの感光ドラム１の表面を選択的に露光し、静電潜像を形成する。
【００１９】
現像器４は、各色のトナーをそれぞれ収納したトナー供給容器４２と、現像ローラー４１とから構成される。トナー供給容器４２から現像ローラー４１にトナーが搬送され、現像ローラー４１に付着したトナーは、摺擦により、一様な極性（ここでは負極性）に帯電される。その状態で、現像ローラー４１に、感光ドラム１の表面電位より絶対値が小さくかつ負極性である現像バイアスを印加することにより、静電潜像のみにトナーを付着させることが可能となり、トナー像として画像が顕在化されることになる。
【００２０】
一次転写ローラー８は、ローラー状に形成された導電性ローラーである。例えば、ＳＵＳなどの金属からなる外径６ｍｍシャフトの周囲に外径１２ｍｍとなるよう発泡性弾性ローラーが構成されたものである。発泡性弾性ローラーは１０６〜１０９Ωの抵抗を有し、
一次転写ローラー８は中間転写ベルト５を挟んで感光ドラム１に加圧されている。そして、一次転写ローラー８は、不図示の電源より正極性の一次転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト５上に転写させる。
【００２１】
中間転写ベルト５は、１０７から１０１４Ωｃｍの体積固有抵抗率を持たせた厚さ５０μｍ〜１５０μｍ程度の無端のフィルム状部材で構成されている。尚、前記体積抵抗率は、ＪＩＳ法Ｋ６９１１に準拠した測定プローブを用い、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製高抵抗計Ｒ２３４０にて、温度は２５℃、相対湿度は５０%で、５０Ｖ〜１００Ｖを印加して得た
値である。
【００２２】
二次転写ローラー９は、一次転写ローラー８と同様の構成、物性を有するものである。二次転写ローラー９は被転写体Ｓを介して中間転写ベルト５に加圧され、不図示の電源より正極性の二次転写バイアスが印加されることにより中間転写ベルト５上のトナー像を被転写体Ｓ上に転写させる。
【００２３】
＜異常発生時（突発事故発生時）におけるクリーニング動作＞
正常に画像形成動作が行われている間は、感光ドラム１や中間転写ベルト５上に残留トナーが発生しないように構成されていても、突発事故発生時にはこれらの表面上に大量の残留トナーが発生し得る。なお、突発事故とは、ジャムまたはミスプリントである。ここで、ジャムとは、被転写体Ｓがカセット１１から給送され、定着装置１０を通って排出されるまでの間に、搬送不良によって画像形成装置の動作が停止し、被転写体Ｓが画像形成装置内に滞留した状態のことを言う。また、ミスプリントとは、各種の理由によって、画像形成動作が停止し、感光ドラム１や中間転写ベルト５上にトナーが残留してしまった状態のことを言う。なお、各種理由としては、中間転写ベルト５に形成された画像サイズと被転写体Ｓのサイズとのアンマッチや画像形成タイミングと被転写体Ｓの搬送タイミングにズレが生じた場合等が挙げられる。残留トナーとは、突発事故発生時に感光ドラム1上
や中間転写ベルト５上に付着してしまい、被転写体Ｓに転写されない（画像形成に用いられない）トナーのことを言う。
【００２４】
このように、突発事故によって、感光ドラム１や中間転写ベルト５上に残留トナーが発生してしまった場合におけるクリーニング動作について、特に、図２〜図６を参照して説明する。
【００２５】
本実施例に係る画像形成装置においては、上記の通り、正常時（画像形成動作時）においては、残留トナーの回収は行わないが、突発事故発生時においては、残留トナーの回収を行うようにしている。ここで、感光ドラム１上（像担持体上）の残留トナーは、個々のトナー供給容器４２に回収し、中間転写ベルト５上の残留トナーについては、全て、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収するようにしている。そして、本実施例に係る画像形成装置は、突発事故発生時に、中間転写ベルト５上の残留トナーの量を各色について認識する認識手段と、この認識内容に基づいて、中間転写ベルト５上の残留トナーの量を調整する調整手段とを備えている。なお、画像形成装置の内部には、ＣＰＵ５１及びメモリー５２などを有し、各種の制御を行う制御装置５０が設けられている。この制御装置５０は、画像形成動作を行わせるために各種部材の動作を行わせるものであり、この制御装置５０が上記の認識手段や調整手段としても機能する。
【００２６】
ここで、認識手段について、詳細に説明する。感光ドラム１上に形成されるトナー像は画像データに基づいて形成される。例えば、画像データが８ｂｉｔだとすると、ベタ白データならば００ｈ、ベタ黒データならばＦＦｈとなる。００ｈならばベタ白なのでトナーは消費されず、ＦＦｈならばベタ黒なのでトナーは多く消費される。そして、中間値(０
１ｈ〜ＦＥｈ)のハーフトーン画像データならば、その中間量のトナー量が消費される。
つまり、制御装置５０によって、プリントされる際の画像データをカウントする事で、プリントされる際のトナー量を認識する事が可能となる。この制御装置５０によるトナー量認識を以後ビデオカウントと呼ぶ。ビデオカウントを各色毎に実行する事で、プリントされる際の各色毎のトナー量を認識する事が可能となる。そして、突発事故時でプリントが中断された際には、中断されるまでのビデオカウントによって、感光ドラム１や中間転写ベルト５上の残留トナー量を認識する事が可能となる。
【００２７】
以下、画像形成動作のフローチャート（図２参照）に従って、動作順に、画像形成動作、及び突発事故発生時のクリーニング動作について、より詳細に説明する。
【００２８】
不図示のホストコンピューターから画像形成要求がなされると、画像形成動作が開始される（Ｓ１０１）。画像形成動作が開始されると、制御装置５０はビデオカウントを実行する（Ｓ１０２）。そして、制御装置５０は、画像形成動作中にジャムやミスプリントが発生していないか否かの監視を行う（Ｓ１０３）。画像形成動作中にジャムやミスプリント等が発生しない限り、通常の画像形成動作が実行され（Ｓ１０４）、装置本体は画像形成可能な状態を維持する。画像形成動作中にジャムやミスプリント等が発生した場合、制御装置５０は、画像形成動作を一旦停止する（Ｓ１０５）。このとき、制御装置５０は、各種部材に印加されていたバイアスをオフにし、中間転写ベルト５に当接していた二次転写ローラー９を離間させる。そして、制御装置５０は、中間転写ベルト５上における画像形成停止位置までのビデオカウントを解析し、中間転写ベルト５上の各色の残留トナーの量をそれぞれ認識する（Ｓ１０６）。
【００２９】
そして、本実施例に係る画像形成装置においては、認識手段によって認識された、突発事故発生時における中間転写ベルト５上の各色の残留トナーの量に基づいて、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収させる残留トナー量の調整を行う。すなわち、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収される各色のトナーの比率が、これらのトナーを混ぜた場合に黒色となるように、制御装置５０によって、各色のトナーを中間転写ベルト５上にそれぞれ供給（追加）する制御を行う。
【００３０】
具体的には、上記ステップＳ１０６の後、制御装置５０は、認識された各色の残留トナー量の情報を基にして、突発事故発生時点における中間転写ベルト５上の残留トナーの比率を計算する。そして、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収される各色のトナーの比率が所望の値となるように、制御装置５０は、各色のトナーそれぞれについて追加する量を決定する（Ｓ１０７）。ここで、所望の比率とは、イエロー，マゼンタ、及びシアンの各トナーを混ぜた場合に、黒色となる値である。本実施例においては、制御装置５０は、回収する残留トナー量が一番多い色のトナーを基準にして各色の追加トナー量を決定し、回収する残留トナー量が一番多いトナーを追加しないようにする。これにより、追加トナーの総量を最小にすることができる。
【００３１】
図３には突発事故が発生した場合における残留トナーについての一例を示している。図中、実線は、突発事故発生時における中間転写ベルト５上の残留トナーの量を示しており、点線は所望の比率に対応する残留トナーの量を示している。この例では、突発事故発生時の残留トナーは、イエローが一番多く、シアンが一番少ない。このような比率の残留トナーのみをブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収させると、イエローっぽいブラックとなってしまう。そこで、本実施例に係る画像形成装置においては、マゼンタとシアンの残留トナーがいずれも点線で示す量となるように、意図的に中間転写ベルト５上にマゼンタ及びシアンのトナーを供給して残留トナーの量を多くする制御を行う。一方、イエローについては、突発事故発生時に、中間転写ベルト５に残留してしまったトナーの一部をイエロー用のトナー供給容器４２Ｙに戻すことで、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収させるトナーの量を減らすことができる。この点については後述する。なお、図３にお
いて、ｘはイエロー用のトナー供給容器４２Ｙに戻されるトナー量に相当し、ｙはブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収されるトナー量に相当する。
【００３２】
制御装置５０は、ステップＳ１０７において、追加するトナーの量を決定した後に、ジャムなどの異常状態が正常状態に復帰されたか否か（例えば、ジャム処理が行われたか否か）の監視を行う（Ｓ１０８）。そして、制御装置５０は、正常状態に復帰されたと判断したら、中間転写ベルト５上の残留トナーの回収動作を行う（Ｓ１０９）。その後、制御装置５０は、ステップＳ１０７において決定された各色の追加するトナー量に基づいて、中間転写ベルト５上への各色のトナーの供給動作（調整手段による調整動作）を行う（Ｓ１１０）。また、制御装置５０は、追加されたトナーをブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収させる（Ｓ１１１）。このようにして、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収される各色のトナーの量が所望の比率となるように調整される。
【００３３】
次に、特に図４を参照して、各色のトナーの回収の仕方について、より詳細に説明する。ここでは、説明の便宜上、全色のトナーが、全面的に中間転写ベルト５上に一次転写される場合を例にして説明する。
【００３４】
図４（ａ）は突発事故発生直後の状態を示したものである。各色の感光ドラム１上には、それぞれ各色の単色残留トナーが存在する。また、中間転写ベルト５上には、混色残留トナー（各色のトナーが重畳された残留トナー）が存在する。また、最も上流側のイエロートナー（つまり、最初に転写されるトナー）については、中間転写ベルト５上に、イエローのみの単色の残留トナーが存在する。
【００３５】
この状態で、一旦、全ての感光ドラム１を中間転写ベルト５から離間させる（図４（ｂ））。これは、感光ドラム１上に残留した単色のトナーを、それぞれ自己のトナー供給容器４２に戻し、かつある色のトナーが異なる色用のトナー供給容器４２に混入してしまわないようにするためである。すなわち、制御装置５０は、感光ドラム１を中間転写ベルト５から離間させた後に、感光ドラム１上の残留トナーを、その色用のトナー供給容器４２に戻す制御を行う。この点について、簡単に説明する。
【００３６】
感光ドラム１を中間転写ベルト５から離間させた後に、感光ドラム１を回転させつつ、帯電装置２には、放電開始電圧以上の負極性のバイアスを印加する。このとき、帯電装置２に、負極性のＤＣバイアスを重畳したＡＣバイアス（振幅が放電開始電圧以上のバイアス）を印加すると好適である。これは、感光ドラム１の表面を負極性に一様に帯電させるとともに、感光ドラム１に付着したトナーを負極性に帯電させる効果を発揮させるためである。そして、現像ローラー４１に、感光ドラム１の表面電位より絶対値が小さい負極性のバイアスを印加する。これにより、感光ドラム１上に付着した負極性の単色の残留トナーを現像ローラー４１に転移させ、最終的にトナー供給容器４２にトナーを回収することができる。このようなトナーの回収制御を全ての色のトナーについて行う。
【００３７】
制御装置５０は、感光ドラム１を中間転写ベルト５から離間させた後に、感光ドラム１を回転させると共に、中間転写ベルト５も回転させる。そして、上記のように、感光体ドラム１上の残留トナーが全て回収された後に、制御装置５０は、ブラック用の感光ドラム１を中間転写ベルト５に当接させる（図４（ｃ）参照）。この動作は、中間転写ベルト５上の混色の残留トナーの先端が、ブラックの一次転写ニップ位置に到達する前に行われる。そして、制御装置５０は、ブラックの一次転写ローラー８Ｋに負極性のバイアスを印加する。これにより、中間転写ベルト５に付着した残留トナーは負極性であることから、残留トナーをブラックの感光ドラム１Ｋに転移させることができる。そして、ブラックの帯電装置２Ｋ及び現像ローラー４１Ｋには、図４（ｂ）で印加したバイアスを継続して印加する。これにより、感光ドラム１Ｋに転移させた混色状態にある各色のトナーをブラック
用のトナー供給容器４２Ｋに回収させることができる。以上の動作により、中間転写ベルト５上の混色トナーを、ブラックのトナー供給容器４２Ｋに回収することがきる。
【００３８】
また、イエローの次に中間転写ベルト５上に一次転写されるマゼンタの残留トナーの後端が、イエローの一次転写ニップ位置を通過した直後に、イエローの感光ドラム１Ｙを中間転写ベルト５に接触させる（図４（ｄ））。このとき、同時にイエローの一次転写ローラー８Ｙに負極性のバイアスを印加する。また、イエローの帯電装置２Ｙ及び現像ローラー４１Ｙには、図４（ｂ）で印加したバイアスを印加する。この動作により、中間転写ベルト５上のイエロー単色トナーだけを、イエローの感光ドラム１Ｙから現像ローラー４１Ｙへと転移（図４（ｄ））させ、最終的にイエロー用のトナー供給容器４２Ｙに回収させることが可能となる。このように、最初に転写されるトナーについては、その一部を元のトナー供給容器４２に回収させることができる。従って、イエローに限らず所望の色（ただし、黒色以外の色に限る）のトナーを最も上流側にしておけば、その色のトナーの一部を元のトナー供給容器４２に回収させることができる。
【００３９】
なお、上述した残留トナー回収動作において、トナー転移促進のために、中間転写ベルト５と感光ドラム１、また、感光ドラム１と現像ローラー４１間に、適当な周速差を設定して、回転させてもよい。
【００４０】
また、上述の一連のシーケンス動作を図５に示した。図５において、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は図４（ｂ）（ｃ）（ｄ）にそれぞれ対応している。また、図中の黒線の部分が実行している期間を示している。なお、図５中、「接触」は感光ドラム１が中間転写ベルト５に接触していることを意味し、「帯電／現像」は帯電装置２と現像ローラー４１にバイアスを印加して、感光ドラム１上のトナーを現像ローラー４１に戻す制御を意味する。また、「一次転写」は一次転写ローラー８Ｙに負極性のバイアスを印加して、中間転写ベルト５から感光ドラム１にトナーを転移させる制御を行うことを意味する。
【００４１】
次に、特に図６を参照して、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収される各色のトナーの量が、所望の比率となるように調整するために、調整手段によって追加されるトナーの回収動作について説明する。トナーの追加は、通常の画像形成動作を行う場合と同様の制御が行われる。すなわち、制御装置５０は、イエロー，マゼンタ、及びシアンについて、それぞれ追加するトナーの量に相当するだけの静電潜像を、スキャナー３によって、感光ドラム１上に形成する。そして、制御装置５０は、現像ローラー４１から感光ドラム１を介して、中間転写ベルト５上に、追加分の各色のトナーを供給させる。また、制御装置５０は、ブラック用の一次転写ローラー８Ｋには負極性のバイアスを印加し、帯電装置２Ｋには放電開始電圧以上の負極性のバイアスを印加する。更に、制御装置５０は、現像ローラー４１Ｋには、感光ドラム１Ｋの表面電位より絶対値が小さい負極性のバイアスを印加する。以上の動作により、中間転写ベルト５上に追加された各色のトナーは、最終的にブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収される。
【００４２】
＜本実施例に係る画像形成装置の優れた点＞
以上のように、本実施例に係る画像形成装置によれば、突発事故発生時に中間転写ベルト５上に残留している各色のトナーの量に関係なく、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収される各色のトナーの量の比率は所望の値となる。すなわち、回収されるイエロー，マゼンタ、及びシアンの各トナーの量の比率は、これらを混ぜた場合に、黒色となる値となる。従って、突発事故によって、中間転写ベルト５上に残留トナーが発生しても、残留トナーを、黒色画像を形成するためのトナーとして再利用することができ、かつ黒色画像の色を安定させることができる。
【００４３】
（実施例２）
図７を参照して、本発明の実施例２に係る画像形成装置について説明する。基本的な構成及び作用については、実施例１と同一であり、その説明は省略する。
【００４４】
本実施例に係る画像形成装置自体の構成については、上記実施例１において、図１を参照して説明した構成と同一である。上記実施例１においては、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収される残留トナーの全体については、突発事故発生時における各色の残留トナーの量に関係なく、各色のトナー量の比率は、上記の通り、所望の値となる。しかしながら、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋ内に回収される各色のトナーの量は、その位置によって異なる。従って、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋ内におけるトナーを十分に撹拌することなく、黒色画像を形成させる場合には、混色トナーにおける各色のトナーの量の比率は、必ずしも、上記の所望の値とはならず、安定した黒色画像が形成されないおそれがある。そこで、本実施例においては、そのような不具合を解消可能な構成について説明する。
【００４５】
図７は突発事故が発生した場合において、中間転写ベルト５上に残留したトナーの一例を示している。図７（ａ）は中間転写ベルト５の表面を示しており、図中「画像縦方向」のうち、図中下方向は、ベルトの移動方向、すなわち残留トナーをブラック用のトナー供給容器４２Ｋに向かって搬送させる方向に相当する。また、図中「画像幅方向」は、上記の搬送方向に対する幅方向に相当する。図７（ｂ）は同図（ａ）中の（Ａ）線上、同図（ｃ）は同図（ａ）中の（Ｂ）線上において、突発事故発生時における各色の残留トナーの量について示したものである。また、同図（ｂ）（ｃ）中、実線は、突発事故発生時における中間転写ベルト５上の残留トナーの量を示しており、点線は所望の比率に対応する残留トナーの量を示している。
【００４６】
図７（ｂ）（ｃ）から分かるように、突発事故発生時において、中間転写ベルト５上に残留する各色のトナー量は、位置によって異なる。そこで、本実施例においては、上記搬送方向に対して幅方向に複数に分割した分割領域を設定し、制御装置（調整手段）５は、分割領域毎にそれぞれ各色の残留トナーの量の比率を調整する構成を採用した。
【００４７】
すなわち、本実施例においては、制御装置５０は、「画像幅方向」において、１ピクセル（画素）分のライン毎に、それぞれ各色の残留トナー量を認識し、それぞれ残留トナーの量を、それぞれ所望の比率となるように、調整するようにした。認識手段による認識方法、及び、調整手段による調整方法については、上記実施例１で説明した通りであるので、その説明は省略する。
【００４８】
以上のように、本実施例においては、「画像幅方向」において１ピクセル分のライン毎に、各色の残留トナー量の比率が所望の値となるように調整される。従って、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋ内の各色のトナーを撹拌しなくても、黒色画像の色を安定させることができる。
【００４９】
（実施例３）
図８及び図９を参照して、本発明の実施例３に係る画像形成装置について説明する。基本的な構成及び作用については、実施例１と同一であり、その説明は省略する。
【００５０】
本実施例に係る画像形成装置自体の構成については、上記実施例１において、図１を参照して説明した構成と同一である。上記実施例２においては、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収される各色の残留トナーの量の比率が、１ピクセル分のライン毎に調整される。しかしながら、図７（ｂ）（ｃ）に示すように、各色のトナー量自体は各ライン毎に異なる場合がある。
【００５１】
例えば、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋに回収されるトナー像が、画像右側半分はイエローとマゼンタからなるレッドのベタ画像、画像左側半分はレッドの淡いハーフトーン画像となる場合がある。このような場合、追加するトナーによる画像は画像右側にシアンのベタ画像、画像左側は淡いシアンのハーフトーン画像となる。つまり、画像右側は大量の回収トナーが発生し、画像左側には少しの回収トナーしか発生しない。
【００５２】
通常、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーを混ぜて作成された混色ブラックトナーと、単色ブラックトナーのカバリングパワーを比較した場合、混色ブラックトナーの方が、カバリングパワーが小さくなる。ここで、カバリングパワーとは単位重量トナー当りのトナー濃度を意味する。そして、上述の現象は以下のように説明できる。
【００５３】
図８は、同量の混色ブラックトナーと単色ブラックトナーが転写材上に存在した場合に、入射光が吸収減衰されつつ反射する様子を示している。図８における縦軸はトナー層高さを表現しており、トナー量に相当する。混色ブラックトナーはイエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーが略同量ずつ存在し、トータルで単色ブラックトナーと同一量になっている。つまり、イエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーは約１／３量ずつ存在する。なお、実際の混色ブラックトナーはランダムにイエロートナーとマゼンタトナーとシアントナーが混ざっている。しかし、ここでは、分りやすくするために、各色分離した状態で表現した。
【００５４】
また、一般的に各色トナーの反射濃度は略同一になるように設計されており、各色トナーの理想的な分光吸収特性は図９のようになる。図９の横軸は波長で、可視光域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の範囲において、イエロー、マゼンタ、シアンでは吸収される波長領域が異なり、ブラックは波長全域で吸収される。また、図９の縦軸は吸収強度であり、吸収のピーク値は各色略同一で、トナー量がそれぞれ１／３量になると吸収強度も１／３になる。ここで、混色ブラックトナーの分光吸収特性は、１／３量のイエロー、マゼンタ、シアンの重ね合わせとなる。３色重ね合わせた分光吸収特性は、ピーク値が１／３の単色ブラックトナーの分光吸収特性に略等しい。よって、混色ブラックトナーでは同量の単色ブラックトナーよりも淡い事となる。
【００５５】
以上説明したように、混色ブラックトナーは単色ブラックトナーよりも淡い。そのため、画像右側と左側で混色ブラックトナーの比率が変化すると、明るさ方向における色味変動（濃度変動）が画像左右で発生する恐れがある。この課題を解決するには、トナーのカバリングパワーを変化させておけばよい。例えば、混色ブラックトナーのカバリングパワーが上がれば、上述した課題は発生しない。すなはち、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーの各色トナーのカバリングパワーをブラックトナーよりも上げればよい。しかしながら、カバリングパワーを上げると、少ないトナー数で淡いハーフトーン画像を再現する事となり、ハーフトーン再現性の不安定化を招き、粒状性が悪化してしまう。一方、ブラックトナーのカバリングパワーを下げても課題は解決できる。しかしながら、カバリングパワーを下げると、色再現範囲が低下してしまう。
【００５６】
そこで、本実施例では、トナーのカバリングパワー変更をせずとも、「画像幅方向」における明るさの色味変動を抑制する方法を示す。
【００５７】
上記実施例２では１ピクセル分のライン毎に各色のトナー比率が計算されていたのに対して、本実施例では１ピクセル分のライン毎に各色のトナー量が計算される。そして、本実施例では、１ピクセル分のライン毎に回収される各色の残留トナーの量が、所望の比率となるだけでなく、全てのラインにおいて、混ぜたトナーの総量がいずれも等しくなるように、調整が行われる。認識手段による認識方法、及び、調整手段による調整方法については、上記実施例１で説明した通りであるので、その説明は省略する。
【００５８】
以上のように、本実施例においては、「画像幅方向」において１ピクセル分のライン毎に、各色の残留トナー量の比率が所望の値となり、かつ混ぜたトナーの総量が等しくなるように調整される。従って、ブラック用のトナー供給容器４２Ｋ内の各色のトナーを撹拌しなくても、また、カバリングパワーの変更をしなくても、明るさの色味変動を抑制でき、黒色画像の色を安定させることができる。
【００５９】
（その他）
上記の実施例においては、中間転写方式の４色インラインフルカラープリンターを例にして説明した。しかしながら、本願発明は、このような画像形成装置に限らず、各種の画像形成装置に適用可能である。例えば、静電搬送ベルトに紙などの被転写体を担持搬送しながら、感光ドラム１上のトナー像を順次、被転写体材に直接転写する直接転写方式の４色インラインフルカラープリンターに対しても本発明を適用可能である。この場合には、上述の中間転写ベルト５を静電搬送ベルトに置き換えて、上述の一連の動作を行えばよい。
【符号の説明】
【００６０】
1・・・感光ドラム，４・・・現像器，５・・・中間転写ベルト，４２・・・トナー供
給容器，５０・・・制御装置，Ｓ・・・被転写体
【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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