JP2001337503A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体ドラムの回転負荷の変動を軽減しなが
ら各色現像手段内に混入する他色トナーを画像劣化を起
こさないレベルに抑制しつつ色ずれを防止する。 【解決手段】 ブレードクリーナを持たない感光体ドラ
ム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを有するカラー画像形成装置
において、現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに混入する
地色トナー量を認識し、一定の混色許容値内で混色を制
御することでクリーナレスを実現することによって、感
光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの負荷変動やトルク
を軽減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像形成装
置に関し、特に、複数色のトナー像を感光体上で形成し
た後に中間転写材で重ね合わせてカラー画像を形成する
カラー画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真装置などの画像形成装置
においては、ウレタンゴムなどで形成されたブレードを
感光体ドラムに当接させて転写後の感光体ドラム上の残
留トナーを除去してこれを廃トナー容器に回収してい
る。そして、廃トナー容器が廃トナーで満たされると、
ユーザがその廃トナーを機外に廃棄している。

【０００３】また、例えば特開平１０−１９８１１７号
公報には、４色の作像ユニットを搬送ベルトの搬送面に
沿って列設し、それぞれに形成された各色のトナー画像
を搬送ベルトによって搬送される転写紙上に順次転写し
て各色トナーの重ね合わせにより多色画像を形成するタ
ンデム型のカラー画像形成装置が開示されている。この
ようなタンデム型のカラー画像形成装置では、各作像ユ
ニットにおける感光体ドラムの周速と搬送ベルトの搬送
速度の違いにより色ずれが発生し易いことから、感光体
ドラムの周速と搬送ベルトの搬送速度との差異を如何に
生じないようにするかが重要な課題となっている。

【０００４】そこで、この課題を解決するために、感光
体ドラムと搬送ベルトとを互いに接触させた状態で搬送
ベルトを駆動し、感光体ドラムを搬送ベルトに従動させ
て画像の形成を行う従動駆動方式のタンデム型のカラー
画像形成装置が提案されている。このようなカラー画像
形成装置においては、２つのローラ間に張架されたエン
ドレスベルトである搬送ベルトを押さえ板によって感光
体ドラムに対して圧接してローラの一方を駆動すること
により、搬送ベルトの回転力を感光体ドラムに伝達する
ようにしており、これにより搬送ベルトの搬送速度と全
ての感光体ドラムの周速を一致させて色ずれの発生を防
止するようにしている。

【０００５】また、モノクロのプリンタや複写機におい
て、転写後の残留トナーをブラシなどで散らして感光体
ドラムへの付着力を弱めて離脱しやすい状態にして現像
手段に回収することによりウレタンゴムブレードを排除
し、感光体ドラムの駆動負荷を低減すると同時に廃トナ
ー容器を排除する装置が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、搬送ベ
ルトで感光体ドラムを駆動する技術では、感光体ドラム
上の残留トナー除去手段であるウレタンゴムなどで形成
されたブレードを感光体ドラムに当接させると感光体ド
ラムの駆動負荷が大きくなるので、感光体ドラムをモー
タ等で駆動する必要が生じる。すると、４つの感光体ド
ラムの回転を複雑に制御しなければならないために駆動
装置が大型化したり、感光体ドラムと搬送ベルトとの間
でスベリが発生して色ずれが発生するという問題があっ
た。

【０００７】また、搬送ベルト上の転写紙が感光体ドラ
ムとの圧接部に突入する際、転写紙の厚みによる衝撃
や、搬送ベルトと感光体ドラムとの直接的な接触状態か
ら転写紙を介した間接的な接触状態に変化することによ
る摩擦力の変化により搬送ベルトおよび転写紙と感光体
ドラム間に速度差が発生し、色ずれが発生するという問
題点を有していた。

【０００８】さらに、除去されたトナーは最終的に機外
廃棄となるため、微粉体であるトナーが環境を汚染する
という問題があり、廃棄トナーの回収や処理に多大な費
用がかかっていた。

【０００９】そして、ウレタンゴムブレードのトナー除
去手段であるブレードクリーナを用いた場合には、転写
後のトナーは現像手段に還元されないために貯留手段が
必要となり、装置が大型化するという問題が生じてい
た。

【００１０】このような問題を解決するために、感光体
ドラム上の残留トナーをかき乱して現像手段に回収して
再利用するクリーナレス方式の画像形成装置がある。こ
の画像形成装置は、モノクロのプリンタや複写機では数
多く提案されているが、高速のタンデム型のカラー画像
形成装置にあっては、現像手段にトナーを還流する画像
形成ステーションを複数ならべてカラー画像を形成しよ
うとすると、上流の画像が感光体ドラムにわずかに付着
する逆転写現象が発生する。したがって、長期的に、あ
るいは画像形成パターンによっては短期でも、上流で作
像した色のトナーが後から作像処理を行う色の現像手段
に混入して画像の色味を変えるという画像不良を引き起
こす問題があった。

【００１１】そこで、本発明は、感光体の回転負荷の変
動を軽減しながら各色現像手段内に混入する他色トナー
を画像劣化を起こさないレベルに抑制しつつ色ずれ発生
を防止することのできる画像形成装置を提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明のカラー画像形成装置は、現像色に対応して
設けられた複数の感光体と、感光体の表面を一様に帯電
させる帯電手段と、帯電手段により帯電された感光体に
画像データに対応した光を照射して静電潜像を形成する
露光手段と、静電潜像を顕像化して感光体上にトナー像
を形成する現像手段と、複数の感光体に圧接されて周回
動し、これらの感光体上に形成されたトナー像が順次重
ね転写されて合成像が形成される中間転写ベルトとを有
し、トナー像を中間転写ベルトに転写した後の感光体上
の残留トナーを、人間の視覚レベルで色味の変化が認識
できない色差の範囲内で中間転写ベルトの回動方向下流
側に位置する現像手段内に混入させるようにしたもので
ある。

【００１３】これにより、感光体の回転負荷の変動を軽
減しながら各色の現像手段内に混入する他色トナーを画
像劣化を起こさないレベルに抑制しつつ色ずれの発生を
防止することが可能になる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、現像色に対応して設けられた複数の感光体と、感光
体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、帯電手段によ
り帯電された感光体に画像データに対応した光を照射し
て静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像を顕像化し
て感光体上にトナー像を形成する現像手段と、複数の感
光体に圧接されて周回動し、これらの感光体上に形成さ
れたトナー像が順次重ね転写されて合成像が形成される
中間転写ベルトとを有し、トナー像を中間転写ベルトに
転写した後の感光体上の残留トナーを、人間の視覚レベ
ルで色味の変化が認識できない色差の範囲内で中間転写
ベルトの回動方向下流側に位置する現像手段内に混入さ
せるカラー画像形成装置であり、感光体の回転負荷の変
動を軽減しながら各色の現像手段内に混入する他色トナ
ーを画像劣化を起こさないレベルに抑制しつつ色ずれの
発生を防止することが可能になるという作用を有する。

【００１５】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の発明において、残留トナーの混入量が色差の範
囲を超える場合には、残留トナーの混入した現像手段
は、収納されているトナーを色差の範囲内となるまで中
間転写ベルトの回動方向下流側に位置する現像手段内に
混入させるカラー画像形成装置であり、感光体の回転負
荷の変動を軽減しながら各色の現像手段内に混入する他
色トナーを画像劣化を起こさないレベルに抑制しつつ色
ずれの発生を防止することが可能になるという作用を有
する。

【００１６】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１または２記載の発明において、現像手段における他色
の残留トナーの混入率はそれぞれの色ごとに異なる数値
で規定されているカラー画像形成装置であり、色味変化
に対して許容限度まで混色を許容することになり、トナ
ーの無駄な排出を防止することが可能になるという作用
を有する。

【００１７】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
３記載の発明において、現像手段における他色の残留ト
ナーの混入率は、イエローの現像手段が最も小さく、ブ
ラックの現像手段が最も大きく設定されているカラー画
像形成装置であり、残留トナーの混入動作をスムーズに
行うことが可能になるという作用を有する。

【００１８】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
４記載の発明において、中間転写ベルトの回動方向に対
して、イエローの現像手段が最上流に配置され、ブラッ
クの現像手段が最下流に配置されているカラー画像形成
装置であり、残留トナーの混入動作をスムーズに行うこ
とが可能になるという作用を有する。

【００１９】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
１〜５の何れか一項に記載の発明において、中間転写ベ
ルトにトナーの帯電方向と逆方向の電圧を印加して残留
トナーを感光体から中間転写ベルトに移動させ、その後
中間転写ベルトにトナーの帯電方向と同一方向の電圧を
印加して当該残留トナーを下流側の感光体に移動させて
現像手段に混入させるカラー画像形成装置であり、特別
な移送手段を設けることなく下流側の現像手段に残留ト
ナーを混入させることが可能になるという作用を有す
る。

【００２０】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図６を用いて説明する。なお、これらの図面におい
て同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複
した説明は省略されている。

【００２１】図１は本発明の一実施の形態における画像
形成装置の構成を示す説明図、図２は図１の画像形成装
置による合成画像の生成パターンを示す説明図、図３は
図１の画像形成装置における逆転写トナーと残留トナー
との発生メカニズムを示す説明図、図４は温湿度と逆転
写量との関係を示すグラフ、図５は図１の画像形成装置
の動作を示すフローチャート、図６は図５に続くフロー
チャートである。

【００２２】図１に示すように、カラー画像形成装置に
は４つの画像形成ステーション１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
が配置され、各画像形成ステーション１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄは静電潜像担持体としての感光体ドラム（感光
体）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄをそれぞれに有し、その回
りには、感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面を
一様に帯電させる帯電手段３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、静
電潜像を顕像化する現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、
トナー像転写後の感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ
に残留付着したトナーを掻き乱して付着力を弱めるブラ
シ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、パソコンなどから送られた
画像情報を画像処理手段１３がデータに応じて光を各々
の感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに照射する走査
光学系である露光手段６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、転写手
段７を構成する中間転写ベルト（像担持体）１２にトナ
ー像を転写する転写器８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄがそれぞ
れ配置されている。

【００２３】ここで、画像形成ステーション１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄではそれぞれブラック画像、マゼンタ画
像、シアン画像、イエロー画像が形成され、露光手段６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄからは、ブラック画像、マゼンタ
画像、シアン画像、イエロー画像に対応した走査光であ
る露光光９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが出力される。

【００２４】各画像形成ステーション１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄを通過する態様で、感光体ドラム２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄの下方にはローラ１０，１１により支持され
た無端ベルト状の中間転写ベルト１２が配置されてお
り、矢印Ａ方向へ周回動する。

【００２５】なお、中間転写ベルト１２には、この中間
転写ベルトの表面を清浄化する中間転写ベルトクリーニ
ング手段２４が設けられている。

【００２６】給紙カセット１６に収納されているシート
材１７は、給紙ローラ１８により給紙され、シート材転
写ローラ１９、定着手段２０を経て排紙トレー（図示せ
ず）に排出される。

【００２７】以上のような構成のカラー画像形成装置で
は、まず画像形成ステーション１ｄにおいて、帯電手段
３ｄおよび露光手段６ｄ等を用いた公知の電子写真プロ
セス手段により感光体ドラム２ｄ上に画像データである
イエロー成分色の潜像が形成される。その後、現像手段
４ｄでイエロートナーを有する現像材によりイエロート
ナー像として可視像化され、転写器８ｄで中間転写ベル
ト１２にイエロートナー像が転写される。

【００２８】一方、イエロートナー像が中間転写ベルト
１２に転写されている間に、画像形成ステーション１ｃ
でシアン成分色の潜像が形成され、現像手段４ｃでシア
ントナーによるシアントナー像が可視像化されてこれが
転写器８ｃにて転写され、先に中間転写ベルト１２上に
転写されたイエロートナー像と重ね合わされる。

【００２９】以下、マゼンタトナー像、ブラックトナー
像についても同様にして画像形成が行われ、中間転写ベ
ルト１２上に４色のトナー像の重ね合わせが終了する
と、給紙ローラ１８により給紙カセット１６から給紙さ
れた紙等のシート材１７上にシート材転写ローラ１９に
よって４色のトナー像が一括転写搬送され、定着手段２
０で加熱定着され、シート材１７上にフルカラー画像が
得られる。

【００３０】なお、転写が終了したそれぞれの感光体ド
ラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにはトナーが残留付着して
いるが、ブラシ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを通過する際に
当該トナーがブラシによってかき乱されてその付着力が
弱められ、次の画像形成に備えられて印字動作は完了す
る。

【００３１】この後、再び帯電され露光、現像という順
で引き続き行われる印字動作の中で、前述の付着力を弱
められた残留トナーは、現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄを通過する際に一部が現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄの中に戻され、現像に供される。

【００３２】以上のようにしてカラー画像が得られる。
なお、現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとしては、本実
施の形態においては、二成分現像手段が用いられてい
る。

【００３３】次に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラ
ックの４色ある画像形成ステーション１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄの各現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ内に他色
のトナーが混入する原理と混入量を計算し、消費条件な
どを加味して、一瞬間時における現像手段４ａ，４ｂ，
４ｃ，４ｄでの他色トナー混色率を認識する過程につい
て説明する。

【００３４】説明を簡単にするために、イエローの画像
形成ステーション１ｄで形成された画像に次のシアンの
画像を重ねる際に起きるシアンの現像手段４ｃへのイエ
ロートナーの混色の場合を説明するが、この後、マゼン
タ、ブラックにおいても同じ原理で混色が発生する。ま
た、印字パターンは、図２に示したように、イエローの
パターンＡとシアンのパターンＢを組み合わせたグリー
ン部を含むパターンを印字したときの状態で説明する。

【００３５】本実施の形態における画像形成プロセス
は、負帯電のトナーを用いた一般的なカラーレーザプリ
ンタで行われる。

【００３６】先ず、装置が画像形成信号を受けて、イエ
ローの画像形成ステーション１ｄが作像動作を開始す
る。そして、帯電手段３ｄで感光体ドラムを−６００Ｖ
程度に帯電させ、露光手段６ｄにより露光光９ｄを照射
することにより、−８０Ｖ程度の静電潜像を得る。

【００３７】次に、現像手段４ｄ内で、摩擦によってイ
エロートナーを負方向に−１５μＣ／ｇ程度に帯電さ
せ、現像ロール（図示せず）で潜像部まで搬送する。こ
のとき、現像ロールには−３００Ｖ程度のバイアス電圧
が印加されており、感光体ドラム２ｄの非画像部は−６
００Ｖに帯電しているので、現像ロールとの電位差は負
方向で−４００Ｖとなって、負に帯電したトナーは反発
力を受けて付着しない。また、画像部は、前述の−８０
Ｖの潜像に対し＋２２０Ｖの電位差により負に帯電した
イエロートナーが静電潜像に付着し、感光体ドラム２ｄ
上に潜像に応じたイエロートナー像を得る。

【００３８】さらに、この感光体ドラム２ｄに形成され
たイエロートナー像は、感光体ドラム２ｄが回動するこ
とにより中間転写ベルト１２と合流する。中間転写ベル
ト１２を介して対峙する転写器８ｄには＋８００Ｖ程度
の正方向の電界が印加されており、イエロートナー像
は、この電界の力に応じて、中間転写ベルト１２上に転
写される。

【００３９】ここで、中間転写ベルト１２へは感光体ド
ラム２ｄ上のトナーの全てが転写されるわけではなく、
トナー像全体の７％程度が感光体ドラム２ｄ上に残留す
る。

【００４０】この残留したトナーはブラシ５ｄでかき乱
されるのみなので、ブラシ５ｄをすり抜けて現像手段４
ｄへ搬送され、一部は現像手段４ｄの中に戻って現像に
供される。このとき、イエローの画像形成ステーション
１ｄは画像形成の最初のステーションであるため、中間
転写ベルト１２上には他色トナー像が存在せずに混色は
発生しない。

【００４１】中間転写ベルト１２に転写されたイエロー
トナー像は、搬送されて下流にあるシアンの画像形成ス
テーション１ｃの感光体ドラム２ｃの下を通過する。感
光体ドラム２ｃでは、イエロー画像が形成されたときと
同じようにしてシアン画像パターンＢが形成され、まさ
に中間転写ベルト１２に転写しようとしているときに、
このイエローパターンのトナー画像が通過することにな
る。

【００４２】ここで、パターンの重なり部については、
図３に示すように、イエロートナー像の上にシアントナ
ーが重なるため、イエロートナーはシアントナーに阻ま
れて、感光体ドラム２ｃに付着することはない。

【００４３】ところが、画像パターンのイエロー単色の
部分は、−６５０Ｖの表面電位を持った感光体ドラム２
ｃと直接接触する。このとき転写電圧としては、環境条
件によっても多少異なるが、おおむね＋８００Ｖが印加
される。したがって、感光体ドラム２ｃと中間転写ベル
ト１２との電位差は１３５０Ｖに達するため、わずかな
がらも火花放電が起こり、中間転写ベルト１２に付着し
ているトナー（この場合、イエロートナー）の一部で、
その帯電が反転してしまうという現象が起こり、感光体
ドラム２ｃに引きつけられる逆転写トナーが発生する。
それ以外の理由として、トナーの感光体ドラム１ｃに対
する粘着力や分子間力によっても感光体ドラム２ｃに付
着する。

【００４４】このようにして、逆転写したイエロートナ
ーは、感光体ドラム２ｃに搬送されてシアンの現像手段
４ｄに混入する。

【００４５】以上が、上流にある画像形成ステーション
のトナーがその下流の画像形成ステーションの現像手段
に逆転写により混入する物理的説明である。そして、こ
の逆転写量は、被混入画像形成ステーションのトナー画
像がない部分に存在する他色トナー量に比例する。すな
わち、図２に示した画像パターンの場合、イエローパタ
ーンＡからシアンパターンの重なる部分（合成画像のグ
リーン部）を引いた部分のみについて起こると考えられ
る。さらにトナー像に存在するトナー量そのものが環境
によって変動することと、逆転写現象が静電気による事
象であるため、環境によってその混入量が変化する。

【００４６】実験によると、混入率はおおむね０．５〜
３％で、且つ温湿度に応じて変動することがわかってい
る。すなわち、図４に示すように、空気中の絶対水分量
が多くなると中間転写ベルト１２上のトナーの周囲電気
抵抗が低下して放電現象が起こりにくくなり逆転写量は
少なくなる。また、低湿環境下ではその逆になる。

【００４７】次に、ある瞬間の現像手段内に存在する現
像剤の他色トナー量を認識する原理を説明する。

【００４８】トナーは、前述のようにして現像手段内に
混入するが、一方的に混入するわけではなく、トナー消
費によって混色率が減ることも考慮して計算する必要が
ある。

【００４９】二成分現像手段は、キャリアとトナーが常
に一定になるように、消費されたトナーに等しい量のト
ナーを新たに補給しながら運転されている。したがっ
て、現像剤が混色している場合、トナーを印字などで消
費することによって、その時点での混合現像剤内に含有
されている全トナー量の混入割合分に見合った量の他色
トナーも消費され、消費された分は、正しい色のトナー
が補給されるため、全体の混入比は減る（これを、消費
による現像剤の純化という）。現在の混色率が３％であ
ったとすると、この例のパターンを印字した場合、１枚
の印字で混入するトナーと排出するトナーは次のように
計算される。パターンのグリーン部を除くイエローのみ
部分に存在する付着量は３２７．４ｍｇである。

【００５０】逆転写量は、図４により、例えばそのとき
の動作環境が２３℃・５０％ＲＨとして１．７５％とな
り、中間転写ベルト１２上から５．７３ｍｇが感光体ド
ラム２ｃに付着する。排出量は、この印字例では７５．
６ｍｇのシアントナーが現像に供される。

【００５１】ここで説明に使用した印字パターンのデー
タ量とトナー付着量の関係は、現像バイアスや静電潜像
の強度などの装置の画像形成条件として、実験により予
め求めてプログラムに記憶させておく。

【００５２】シアン現像剤のこの時点での混色率が例え
ば３％であるとした場合、現像で消費される７５．６ｍ
ｇの３％である２．２７ｍｇのイエロートナーが今回の
印字によって排出される。混入は５．７３ｍｇであるか
ら、差し引き３．４６ｍｇのイエロートナーがシアン現
像手段内に追加されることになり、結果として混色率は
３．０２４％へと上昇する。このように、一枚一枚では
きわめて少ない量でトナーが混色あるいは純化されてお
り、しかも印字のパターンは毎回異なるために、混入と
排出による純化は毎回計算値が異なる。

【００５３】本実施の形態の計算方法を用いれば、全て
のパターンに応じて正確に出入りのトナー量が計算でき
る。

【００５４】ここまでは、正確に現像手段の混色率を把
握する手段を述べたが、これだけでは、混色率がどの程
度かということが認識できるのみで、直ちに画質保持と
はならない。

【００５５】そこで、本実施の形態では、トナー消費に
よる純化作用を用い、所定の混色率を越えないようにし
ている。

【００５６】先ず、現像手段の混色率には、許容値が存
在している。現像手段に他色トナーが混入すると色味が
変化するので、色差（ΔＥ）としてその変化を測定する
ことができる。実験によって、シアン現像剤では、混色
率Ｘと色差（ΔＥ）の変化量は、ΔＥ＝０．５０５ｘ²
−１．２４で求められることがわかった。

【００５７】また、一般的に色差（ΔＥ）は、５以内で
あれば、人間の視覚レベルでは色味が変化したと感じに
くい。

【００５８】そこで、本実施の形態では、あらかじめ、
各色現像手段の色差（ΔＥ）が５以下になる条件が混色
率許容値として装置に記憶されている。例えば、シアン
の場合は３．９６％となるが、同様の実験をマゼンタ、
ブラックにおいても行っており、それぞれ４．２３％、
１５．３４％と記憶されている。

【００５９】但し、イエローについては、色差（ΔＥ）
が３程度のわずかな混入においても人間の目に色味が変
化したことを感知できることがわかったため、混色が起
こらない最上流にイエローの画像形成ステーション１ｄ
を配置することが望ましい。

【００６０】次に、このようにして混入量を認識するこ
とに加え、その排出量（消費量）を計算認識し、混入量
と排出量から現像手段の瞬間他色トナー混色率が認識で
きることはすでに述べたとおりであるが、例えばシアン
の現像手段４ｃの許容限度は３．９６％であると与えら
れているので、これを越えると非印字領域で画像を形成
し現像することによってトナーを消費（吐き出す）す
る。吐き出したトナーは中間転写ベルト１２に転写させ
て一つ下流（この場合、マゼンタ）の画像形成ステーシ
ョンの位置に送り、マゼンタの感光体ドラム２ｂに通常
と逆極性の電圧（例えば−３００Ｖ）を印加することに
より取り込む。そして、マゼンタの画像形成ステーショ
ン１ｂにおいても許容限度になった場合は、さらに下流
にあるブラックの画像形成ステーション１ａに同様にト
ナーを吐き出し、吸収させる。

【００６１】ブラックが許容限度の１５．３４％を越え
た場合は、トナーを吐き出してしまうが、これより下流
には吸収する画像形成ステーションは存在しないので、
用紙に転写して定着させた後に機外に排出する。

【００６２】なお、この最終廃棄トナーは量的にも少な
いので、中間転写ベルト１２にクリーナを設けておいて
除去し、貯留タンクに貯留した後にユーザが回収するよ
うにしてもよい。

【００６３】実際には、ブラックの現像手段４ａの混色
許容率は前述の如く１５．３４％と非常に大きいことに
加え、ユーザの使用状況においても文字文書などでカラ
ートナーより２〜４倍程度多く消費されるので、前述の
消費による純化作用が頻繁に行われる。したがって、ブ
ラックの現像手段４ａが許容を超えてトナーを排出する
ことはまれであり、ブラックの現像手段４ａはシアン、
マゼンタの各現像手段４ｂ，４ｃの吐き出したトナーの
せき止め役として働く。

【００６４】このような吐き出しと取り込みの動作を行
うことにより、全色における画像の色味変化度合いを許
容値以下に保持することが可能になる。

【００６５】以上の一連の動作を図５および図６のフロ
ーチャートに示す。

【００６６】このように、本実施の形態では、ブレード
クリーナが不要になって感光体ドラム２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄの回動トルクが下がることがなくなるので、中
間転写ベルト１２で感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄを駆動することが可能になり、感光体ドラムの駆動装
置は装着されていない。

【００６７】すなわち、中間転写ベルト１２と感光体ド
ラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの間には、静電気による吸
着力と、それぞれの部材の摩擦係数と、ベルトの張力と
転写ローラの押圧とによる摩擦力があり、この力で中間
転写ベルト１２により感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄが回転する。これにより、個々の感光体ドラム２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの回転量は中間転写ベルト１２の
移動量によって支配され、感光体ドラム２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄを正確に同期させて駆動する必要がなくなる。

【００６８】したがって、本実施の形態によれば、各色
の現像手段４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ内に混入する他色ト
ナーを画像劣化を起こさないレベルに抑制しつつ色ずれ
の発生を防止することが可能になる。

【００６９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、感光体
の回転負荷の変動を軽減しながら各色の現像手段内に混
入する他色トナーを画像劣化を起こさないレベルに抑制
しつつ色ずれの発生を防止することが可能になるという
有効な効果が得られる。

【００７０】残留トナーの混入量が色差の範囲を超える
場合には、収納されているトナーを色差の範囲内となる
まで中間転写ベルトの回動方向下流側に位置する現像手
段内に混入させるようにすれば、感光体の回転負荷の変
動を軽減しながら各色の現像手段内に混入する他色トナ
ーを画像劣化を起こさないレベルに抑制しつつ色ずれの
発生を防止することが可能になるという有効な効果が得
られる。

【００７１】現像手段における他色の残留トナーの混入
率を色ごとに異なる数値で規定すれば、色味変化に対し
て許容限度まで混色を許容することになり、トナーの無
駄な排出を防止することが可能になるという有効な効果
が得られる。

【００７２】現像手段における他色の残留トナーの混入
率を、イエローの現像手段が最も小さく、ブラックの現
像手段が最も大きく設定すれば、残留トナーの混入動作
をスムーズに行うことが可能になるという有効な効果が
得られる。

【００７３】中間転写ベルトの回動方向に対して、イエ
ローの現像手段を最上流に、ブラックの現像手段を最下
流に配置すれば、残留トナーの混入動作をスムーズに行
うことが可能になるという有効な効果が得られる。

【００７４】中間転写ベルトにトナーの帯電方向と逆方
向の電圧を印加して残留トナーを感光体から中間転写ベ
ルトに移動させ、その後中間転写ベルトにトナーの帯電
方向と同一方向の電圧を印加して当該残留トナーを下流
側の感光体に移動させて現像手段に混入させるようにす
れば、特別な移送手段を設けることなく下流側の現像手
段に残留トナーを混入させることが可能になるという有
効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
構成を示す説明図

【図２】図１の画像形成装置による合成画像の生成パタ
ーンを示す説明図

【図３】図１の画像形成装置における逆転写トナーと残
留トナーとの発生メカニズムを示す説明図

【図４】温湿度と逆転写量との関係を示すグラフ

【図５】図１の画像形成装置の動作を示すフローチャー
ト

【図６】図５に続くフローチャート

【符号の説明】

２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 感光体ドラム（感光体） ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 帯電手段 ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 現像手段 ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 露光手段 １２ 中間転写ベルト

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像色に対応して設けられた複数の感光体
   と、 前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、 前記帯電手段により帯電された前記感光体に画像データ
   に対応した光を照射して静電潜像を形成する露光手段
   と、 前記静電潜像を顕像化して前記感光体上にトナー像を形
   成する現像手段と、 複数の前記感光体に圧接されて周回動し、これらの感光
   体上に形成された前記トナー像が順次重ね転写されて合
   成像が形成される中間転写ベルトとを有し、 前記トナー像を前記中間転写ベルトに転写した後の前記
   感光体上の残留トナーを、人間の視覚レベルで色味の変
   化が認識できない色差の範囲内で前記中間転写ベルトの
   回動方向下流側に位置する前記現像手段内に混入させる
   ことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】前記残留トナーの混入量が前記色差の範囲
   を超える場合には、前記残留トナーの混入した前記現像
   手段は、収納されているトナーを前記色差の範囲内とな
   るまで前記中間転写ベルトの回動方向下流側に位置する
   前記現像手段内に混入させることを特徴とする請求項１
   記載のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】前記現像手段における他色の前記残留トナ
   ーの混入率はそれぞれの色ごとに異なる数値で規定され
   ていることを特徴とする請求項１または２記載のカラー
   画像形成装置。
4. 【請求項４】前記現像手段における他色の前記残留トナ
   ーの混入率は、イエローの前記現像手段が最も小さく、
   ブラックの前記現像手段が最も大きく設定されているこ
   とを特徴とする請求項３記載のカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】前記中間転写ベルトの回動方向に対して、
   イエローの前記現像手段が最上流に配置され、ブラック
   の前記現像手段が最下流に配置されていることを特徴と
   する請求項４記載のカラー画像形成装置。
6. 【請求項６】前記中間転写ベルトに前記トナーの帯電方
   向と逆方向の電圧を印加して前記残留トナーを前記感光
   体から前記中間転写ベルトに移動させ、その後前記中間
   転写ベルトにトナーの帯電方向と同一方向の電圧を印加
   して当該残留トナーを下流側の前記感光体に移動させて
   前記現像手段に混入させることを特徴とする請求項１〜
   ５の何れか一項に記載のカラー画像形成装置。