JP2007011414A

JP2007011414A - 画像形成装置

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Publication number: JP2007011414A
Application number: JP2006288123A
Authority: JP
Inventors: Masatake Usui; 正武臼井; Akihiko Takeuchi; 竹内　　昭彦; Hideyuki Yano; 秀幸矢野; Akihiko Uchiyama; 明彦内山; Kazuhiro Funatani; 和弘船谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2020-04-21
Also published as: JP4498339B2

Abstract

【課題】複数の画像形成部を有し、転写ベルト又は中間転写ベルト上の不要なトナーを感光体ドラムを介してクリーニング装置によって回収する画像形成装置において、廃トナータンクを有効に活用する。
【解決手段】画像データに基づいて転写ベルト８上の残トナーを回収すべき感光体ドラムをＣＰＵ５０により選択する。画像データから得られた使用トナー量の積算値が一定量を超えた場合にはそのプロセスカートリッジでは、転写ベルト８上の残トナーを回収しないようにする。特定のプロセスカートリッジ内の廃トナータンクに残トナーが偏って回収されることを防ぎ、複数の廃トナータンクを有効に活用できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、例えば、複写機、プリンタ、ＦＡＸ（ファクシミリ）等の画像形成装置に関する。

近年、電子写真方式を用いた画像形成装置は、高速化、高機能化、カラー化が進められてきており、各種方式の複写機、プリンタ、ＦＡＸが上市されている。

これらの中でも、複数の異なる色のトナー像を形成する画像形成ユニットを、転写材担持体としての転写ベルトに担持された転写材の搬送方向に直列に並置し、複数の像担持体から転写材へトナー像を順次多重転写するインライン方式の画像形成装置は、高速で画像形成を行うことが可能であるので、今後の主力になると考えられている。このような画像形成装置の他に、複数の異なる色のトナー像を形成する画像形成ユニットを、中間転写体としての中間転写ベルトの移動方向に直列に並置し、複数の像担持体から中間転写ベルトへトナー像を順次多重転写し、その後、中間転写ベルト上のトナー像を転写材に一括して転写する方式も提案されている。

このような画像形成装置では、転写ベルトや中間転写ベルトの表面にトナーが残留したり、付着したりした場合、何らかの形でクリーニングを行わないと画像不良の原因となる。転写ベルトや中間転写ベルトの表面に残留、付着したトナーを、転写ベルトや中間転写ベルトに当接させてトナーを掻き取るブレードを配置し、掻き取って不要となったトナーを廃トナータンクに集めるクリーニング装置が提案されている。

また、少なくとも像担持体と上記クリーニング装置と上記廃トナータンクとを有するプロセスカートリッジとして一体に構成し、このプロセスカートリッジを装置本体に対して着脱可能にする画像形成装置が提案されている。これは、像担持体の寿命がきたときに、ユーザが交換しやすいようにするためである。このような画像形成装置では、プロセスカートリッジを交換するときに廃トナータンクも交換することができるので、ユーザビリティーに優れている。

また、転写ベルトや中間転写ベルトに付着したトナーを掻き取る上記クリーニング装置を設けずに、転写ベルトや中間転写ベルトに付着したトナーを複数の像担持体のうちの１つの特定の像担持体に毎回、静電的に転写して、像担持体用のクリーニング装置にて回収させる方式も提案されている。

しかしながら、上記画像形成装置において、転写ベルトや中間転写ベルト上に残留、付着したトナーは、転写電界等の作用により正規の帯電極性の帯電電荷を持つものの他に、上記帯電極性とは逆極性の帯電電荷をもつものや、帯電電荷のないもの等が存在する、という理由から転写ベルトや中間転写ベルト上に残留、付着したトナーをすべて上記特定の像担持体に転写して回収することができなかった。これにより、転写材の裏汚れや画像不良が発生することがあった。

また、上述した複数の像担持体を用いた画像形成装置においては、転写ベルトや中間転写ベルト上に残留、付着したトナーがある特定の像担持体用のクリーニング装置の廃トナータンクに集められるため、廃トナータンクの利用が効率的でなくなることがあった。すなわち、ある特定の像担持体用の廃トナータンクがそれ以外の像担持体用の廃トナータンクよりも過度に早く満杯になってしまい、廃トナータンクの交換が煩雑になり、ユーザビリティーが低下してしまった。

また、複数のプロセスカートリッジを有する画像形成装置においては、ある特定のプロセスカートリッジ内に収納されている未使用トナーを完全に使い切る前に、又は感光体ドラムの寿命がくるよりも前に、ある特定のプロセスカートリッジに備えられたクリーニング装置の廃トナータンクが過度に早く満杯になってしまい、新たなプロセスカートリッジと交換しなければならなくなったり、ある特定のプロセスカートリッジの交換時期が他のプロセスカートリッジよりも過度に早くなってしまったりした。

本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、移動体（上述では、転写ベルトや中間転写ベルト）上のトナーを良好にクリーニングすることができる画像形成装置を提供することにある。

上述の目的を達成するための請求項１に係る本発明は、トナー像を担持する第１の像担持体と、前記第１の像担持体上のトナーを回収する第１の回収手段と、トナー像を担持する第２の像担持体と、前記第２の像担持体上のトナーを回収する第２の回収手段と、移動体と、前記第１の像担持体上のトナー像を第１の転写位置で前記移動体又は前記移動体に担持された転写材に静電的に転写する第１の転写手段と、前記第２の像担持体上のトナー像を第２の転写位置で前記移動体又は前記移動体に担持された転写材に静電的に転写する第２の転写手段と、を有し、前記移動体上のトナーを前記第１の像担持体に転写するために前記第１の転写位置において形成される電界の方向は、前記移動体上のトナーを前記第２の像担持体に転写するために前記第２の転写位置において形成される電界の方向とは逆方向である、ことを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に係る本発明は、請求項１の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記移動体上のトナーを前記第１の像担持体に転写するために前記第１の転写位置において形成される電界の方向と、前記移動体上のトナーを前記第２の像担持体に転写するために前記第２の転写位置において形成される電界の方向を制御する制御手段を有する、ことを特徴とする。

請求項３に係る本発明は、請求項２の画像形成装置において、前記制御手段は、前記第１の転写手段及び前記第２の転写手段に印加する電圧を制御する、ことを特徴とする。

請求項４に係る本発明は、請求項２の画像形成装置において、前記制御手段は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面の電位を制御する、ことを特徴とする。

請求項５に係る本発明は、請求項４の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面をそれぞれ帯電する第１の帯電手段及び第２の帯電手段を有し、前記制御手段は、前記第１の帯電手段及び前記第２の帯電手段に印加する電圧を制御する、ことを特徴とする。

請求項６に係る本発明は、請求項４の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面をそれぞれ露光する第１の露光手段及び第２の露光手段を有し、前記制御手段は、前記第１の露光手段及び前記第２の露光手段による露光作動を制御する、ことを特徴とする。

請求項７に係る本発明は、請求項３の画像形成装置において、前記制御手段は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面の電位を制御する、ことを特徴とする。

請求項８に係る本発明は、請求項７の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面をそれぞれ帯電する第１の帯電手段及び第２の帯電手段を有し、前記制御手段は、前記第１の帯電手段及び前記第２の帯電手段に印加する電圧を制御する、ことを特徴とする。

請求項９に係る本発明は、請求項７の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び第２の像担持体の表面をそれぞれ露光する第１の露光手段及び第２の露光手段を有し、前記制御手段は、前記第１の露光手段及び前記第２の露光手段による露光作動を制御する、ことを特徴とする。

請求項１０に係る本発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、前記制御手段は、前記移動体上のトナーを前記第１の像担持体に転写するために前記第１の転写位置において形成される電界の強さと、前記移動体上のトナーを前記第２の像担持体に転写するために前記第２の転写位置において形成される電界の強さとを制御する、ことを特徴とする。

請求項１１に係る本発明は、請求項１０の画像形成装置において、前記制御手段は、前記第１の転写手段及び前記第２の転写手段に印加する電圧を制御する、ことを特徴とする。

請求項１２に係る本発明は、請求項１０の画像形成装置において、前記制御手段は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面の電位を制御する、ことを特徴とする。

請求項１３に係る本発明は、請求項１２の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面をそれぞれ帯電する第１の帯電手段及び第２の帯電手段を有し、前記制御手段は、前記第１の帯電手段及び前記第２の帯電手段に印加する電圧を制御する、ことを特徴とする。

請求項１４に係る本発明は、請求項１２の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面をそれぞれ露光する第１の露光手段及び第２の露光手段を有し、前記制御手段は、前記第１の露光手段及び前記第２の露光手段による露光作動を制御する、ことを特徴とする。

請求項１５に係る本発明は、請求項１１の画像形成装置において、前記制御手段は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面の電位を制御する、ことを特徴とする。

請求項１６に係る本発明は、請求項１５の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面をそれぞれ帯電する第１の帯電手段及び第２の帯電手段を有し、前記制御手段は、前記第１の帯電手段及び前記第２の帯電手段に印加する電圧を制御する、ことを特徴とする。

請求項１７に係る本発明は、請求項１５の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面をそれぞれ露光する第１の露光手段及び第２の露光手段を有し、前記制御手段は、前記第１の露光手段及び前記第２の露光手段による露光作動を制御する、ことを特徴とする。

請求項１８に係る本発明は、請求項１の画像形成装置において、前記画像形成装置は、トナー像を担持する第３の像担持体と、前記第３の像担持体上のトナーを回収する第３の回収手段と、前記第３の像担持体上のトナー像を前記移動体又は前記移動体に担持された転写材に静電的に転写する第３の転写手段と、を有する、ことを特徴とする。

請求項１９に係る本発明は、請求項１８の画像形成装置において、前記第１の像担持体、前記第２の像担持体、前記第３の像担持体から前記移動体又は前記移動体に担持された転写材に順次トナー像が転写される、ことを特徴とする。

請求項２０に係る本発明は、請求項１８の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記複数の像担持体の中から前記移動体上のトナーを転写すべき少なくとも２つの像担持体を選択する選択手段を有する、ことを特徴とする。

請求項２１に係る本発明は、請求項１８の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記各回収手段に回収されたトナーの量を検知する検知手段と、前記検知手段による検知結果に基づいて前記複数の像担持体の中から前記移動体上のトナーを転写すべき少なくとも２つの像担持体を選択する選択手段を有する、ことを特徴とする。

請求項２２に係る本発明は、請求項１８の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記各像担持体上の潜像をトナーで現像する複数の現像手段と、前記各現像手段内の未使用トナーの量を検知する検知手段と、前記検知手段による検知結果に基づいて前記複数の像担持体の中から前記移動体上のトナーを転写すべき少なくとも２つの像担持体を選択する選択手段と、を有する、ことを特徴とする。

請求項２３に係る本発明は、請求項１８の画像形成装置において、前記画像形成装置は、トナー像が形成された転写材の数を検知する検知手段と、前記検知手段による検知結果に基づいて前記複数の像担持体の中から前記移動体上のトナーを転写すべき少なくとも２つの像担持体を選択する選択手段と、を有する、ことを特徴とする。

請求項２４に係る本発明は、請求項１８の画像形成装置において、前記画像形成装置は、原稿情報に対応する画像情報に基づいて前記複数の像担持体の中から前記移動体上のトナーを転写すべき少なくとも２つの像担持体を選択する選択手段を有する、ことを特徴とする。

請求項２５に係る本発明は、請求項１の画像形成装置において、前記各回収手段は、前記移動体から前記像担持体に転写されたトナーを収容する容器を備える、ことを特徴とする。

請求項２６に係る本発明は、請求項１〜２５のうちのいずれかの画像形成装置において、前記画像形成装置は、少なくとも前記像担持体と前記回収手段とを備え、装置本体に対して着脱可能な複数のプロセスカートリッジを有する、ことを特徴とする。

請求項２７に係る本発明は、請求項２６の画像形成装置において、前記各プロセスカートリッジは、前記像担持体上の潜像をトナーで現像する現像手段を備える、ことを特徴とする。

請求項２８に係る本発明は、請求項２７の画像形成装置において、前記現像手段内には、未使用トナーが収容されている、ことを特徴とする。

請求項２９に係る本発明は、請求項１の画像形成装置において、前記像担持体から前記移動体に転写されたトナー像は転写材に静電的に転写される、ことを特徴とする。

請求項３０に係る本発明は、請求項１の画像形成装置において、前記第１の像担持体上のトナー像を前記移動体又は前記移動体に担持された転写材に転写した後、前記第２の像担持体上のトナー像は、前記移動体又は前記移動体に担持された転写材にトナー像が転写される、ことを特徴とする。

請求項３１に係る本発明は、請求項１の画像形成装置において、前記第１の転写位置及び前記第２の転写位置において前記電界が所定時間形成された後、前記第１の転写手段及び前記第２の転写手段にはトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が所定時間印加される、ことを特徴とする。

請求項３２に係る本発明は、請求項３１の画像形成装置において、前記移動体が少なくとも１周する間、前記第１の転写手段及び前記第２の転写手段には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加される、ことを特徴とする。

請求項３３に係る本発明は、請求項１の画像形成装置において、前記第１の転写位置及び前記第２の転写位置において、前記電界は前記移動体が少なくとも１周する間形成される、ことを特徴とする。

請求項３４に係る本発明は、トナー像をそれぞれ担持する複数の像担持体と、移動体と、前記各像担持体上のトナーをそれぞれ回収する複数の回収手段と、を有し、前記複数の像担持体上のトナー像を前記移動体又は前記移動体上に担持された転写材に転写した後に前記移動体上のトナーを前記像担持体に転写する画像形成装置において、前記移動体上のトナーの転写先が前回の画像形成動作の時の像担持体とは異なる像担持体である、ことを特徴とする。

本発明によれば、転写電界等の影響により逆の正極性（プラス）に帯電されている残トナーや無極性の残トナーを含めて、移動体を良好にクリーニングすることができる。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。

〈実施の形態１〉
図１は、電子写真プロセスを利用したカラー画像形成装置の概略断面図である。Ｙトナー、Ｍトナー、Ｃトナー、Ｂｋトナー用の像担持体としての感光体ドラム、現像手段としての現像器、回収手段としてのクリーニング装置を有する４つの独立した、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ１、２、３、４を並置して、これらプロセスカートリッジ１〜４で形成したそれぞれ色の異なるトナー像を、移動体としての転写ベルト８（転写材担持体）に吸着された転写材Ｐに順次に重ねて転写することでフルカラー画像を得る構成となっている。

図１における１１、１２、１３、１４は、繰り返し使用される回転ドラム型の電子写真感光体（以下「感光体ドラム」という。）であり、図示の時計回りに所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。

感光体ドラム１１〜１４は、回転過程で、帯電手段である１次帯電ローラ（１次帯電器）２１、２２、２３、２４により所定の極性・電位（本実施の形態ではマイナス）に一様に帯電処理され、次いで画像露光手段３１、３２、３３、３４（レーザダイオード、ポリゴンスキャナ、レンズ群、等によって構成される）による画像露光を受けることにより、それぞれの目的のカラー画像の第１〜第４の色成分像（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック成分像）に対応した静電潜像が形成される。

次いで、静電潜像は、それぞれの画像形成ステーションの現像ユニットにより現像される。各色のトナーを収容する現像手段としての現像器４１、４２、４３、４４（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）内のトナーを担持する各現像スリーブは、回転駆動装置（不図示）によって図中矢印の方向に回転し、現像過程で感光体ドラム１１〜１４に対向するように配設されている。そして、各現像器内でマイナスに摩擦帯電されて各現像スリーブに担持された各色のトナーは、各感光体ドラム１１〜１４に静電的に現像され、各色のトナー像が形成される。

転写ベルト８は、各感光体ドラム１１〜１４と接触しながら、矢印方向に感光体ドラム１１〜１４とほぼ同じ周速度をもって回転駆動されている。

用紙カセットから給紙された転写材Ｐは、レジストローラ対６０によって所定のタイミングにて転写ベルト８と吸着ローラ７とによって構成された吸着ニップ部へ向けて給送され、転写ベルト８に静電吸着される。このとき、転写材Ｐを転写ベルト８に静電吸着させるために、吸着ローラ７には、所定の電圧が印加される。

吸着ローラ７は、直径６ｍｍの芯金上にソリッドゴムを成型したものであり、芯金に吸着用の高圧バイアスを印加できるような構成となっている。吸着ローラ７は、ＥＰＤＭゴムに抵抗調整のためにカーボンブラックを分散させた直径１２ｍｍのソリッドゴムローラであり、抵抗値は、幅１ｃｍの金属箔をローラ外周に巻き付け、芯金との間に５００Ｖの電圧を印加したときの抵抗値を約１０⁵Ωに調整してある。

転写ベルト８に吸着された転写材Ｐは、各プロセスカートリッジ（各画像形成ステーション）１〜４を通過するごとに、感光体ドラム１１〜１４から異なる各色のトナー像が転写される。そして、転写ベルト８とローラ７１とが接触する分離位置で、曲率分離された転写材Ｐは、フルカラートナー像が定着器９によって定着され、機外（画像形成装置本体外部）に排出される。

感光体ドラム１１〜１４から転写ベルト８上の転写材Ｐにトナー像の転写が行われた後、感光体ドラム１１〜１４上に残留するトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置（回収手段）６１、６２、６３、６４のクリーニングブレードによって除去、回収される。回収されたトナーは、クリーニング装置６１〜６４内の廃トナータンク（廃トナータンク）に蓄積される。

以下に、本実施の形態で用いた転写ベルト８上に残留、付着された残トナーの回収方法について述べる。

画像濃度を制御するために、感光体ドラム１１〜１４に形成したテスト用のトナー像を意図的に転写ベルト８上に転写し、このテスト用のトナー像の濃度を光学センサ等により検知して、この濃度検知結果に基づいて、感光体ドラム１１〜１４に形成するトナー像の濃度を制御する濃度制御モードを有する。また、連続画像形成時、転写ベルト８表面に担持された２枚の転写材Ｐの間における転写ベルト８表面に、感光体ドラム１１〜１４のカブリトナーが付着する場合や、転写材Ｐのジャム等の偶発的な原因でトナーが付着する場合に、転写ベルト８上にトナーが残留、付着、形成してしまう。このため、それ以降の画像形成時に画像汚れ、画像不良の原因となる。このような残留、付着、形成してしまったトナー（以下「残トナー」という。）を各プロセスカートリッジ１〜４のクリーニング装置６１〜６４内の廃トナータンクに回収する。

また、上記の画像形成装置では、各色トナー像が転写材Ｐ上でずれて形成されてしまい、色味の変動等を引き起こすことがある。転写ベルト８の移動速度と各画像形成ステーションの転写部（転写位置）Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４間の距離（Ｎ１〜Ｎ２、Ｎ２〜Ｎ３、Ｎ３〜Ｎ４）を考慮して、転写材Ｐ上に形成される各色のトナー像の位置が一致するタイミングで各々の画像形成ステーションで転写が行われるよう、レジスト検知を行い、位置ずれを防止するモード（以下「レジ制御モード」という。）を有する。

レジスト検知の方法としては、転写材Ｐへのトナー像転写に先立って各感光体ドラム１１〜１４に形成された主走査方向と平行な複数本のラインをレジスト検知パターンとして転写ベルト８上にそれぞれ転写する。

さらに、この画像形成装置には転写ベルト８に対向して光学センサが設けられていて、前記レジスト検知パターンのラインの中心位置を検出する。この光学式センサの検出結果に基づき、必要に応じて感光体ドラム１１〜１４への潜像の書き込みタイミングを調整することで、各色のトナー像のレジスト位置制御が行われる。

以上のように、レジスト検知時には、転写ベルト８上にトナー像を転写するため、このような場合も検知後、上述のクリーニングを行うことで、転写ベルト８をリフレッシュできる。

本実施の形態では、残トナーが比較的均一にクリーニング装置６１〜６４の廃トナータンクに回収できるように、動作ごとに残トナーを回収する量を各々のプロセスカートリッジ１〜４で切り換えている。

例えば、はじめにプロセスカートリッジ１で残トナーを多量に回収した場合には、次回の動作時には、プロセスカートリッジ２で多量に回収し、その次の動作時には、プロセスカートリッジ３で多量に回収し、その次の動作時には、プロセスカートリッジ４で多量に回収する。

これらの制御は、転写手段である転写ローラ（転写部材）５１〜５４への転写バイアス、１次帯電ローラ２１〜２４の帯電バイアス、画像露光手段３１〜３４による露光動作を制御することで可能である。残トナーを回収する場合には、画像露光手段３１〜３４により露光することで、感光体ドラム１１〜１４の電位をほぼ０Ｖとし、転写ローラ５１〜５４に−１ｋＶの電圧を印加する。一方、残トナーを回収しない場合には、１次帯電ローラ２１、２２、２３、２４により感光体ドラム１１〜１４の電位をほぼ−５５０Ｖ（通常の画像形成時と同様の電位）とし、転写ローラ５１〜５４に電圧を印加しない。

このように、残トナー回収のプロセスカートリッジを適宜切り換えることで、特定のプロセスカートリッジのクリーニング装置内の廃トナータンクに残トナーが偏って回収されることを防いでいる。

なお、残トナー回収モードにおいて、残トナーを回収するのは、複数のプロセスカートリッジのうちの１つの（第１の）プロセスカートリッジに限定する必要はなく、残トナーの回収を任意の２つ（第１、第２）ないし任意の３つ（第１、第２、第３）のプロセスカートリッジで行っても何ら問題はない。

例えば、はじめにプロセスカートリッジ１とプロセスカートリッジ２で残トナーを回収した場合には、次回の動作時にはプロセスカートリッジ２とプロセスカートリッジ３とで残トナーを回収し、その次の動作時にはプロセスカートリッジ３とプロセスカートリッジ４とで残トナーを回収し、その次の動作時にはプロセスカートリッジ４とプロセスカートリッジ１とで残トナーを回収し、その次の動作時には再びプロセスカートリッジ１とプロセスカートリッジ２とで残トナーを回収するように、選択手段としてのＣＰＵ（制御手段）５０によって制御してもよい。

このような場合、プロセスカートリッジが複数あるインライン方式の画像形成装置では、使用状況により各色トナーの消費量が異なるため、トナー切れによるプロセスカートリッジの交換時期にばらつきが生じる。トナー切れによるプロセスカートリッジ交換をしていくと、トナーの消費量が過度に偏ってしまった場合に廃トナータンクが容量一杯になる可能性がある。

そこで、廃トナータンクに回収した廃トナー量を検知する検知機構（検知手段）として、例えば、光学センサを設け、この検知機構による検知結果に基づいて、ＣＰＵ５０によりどの廃トナータンクに残トナーを回収するかを選択すると、より一層好ましい。このような構成にすることで、ある特定の廃トナータンクだけが、それ以外の廃トナータンクに比べて過度に早く一杯になってしまい、まだ未使用トナーが残っているにもかかわらず、この特定のプロセスカートリッジを交換しなければならなくなるのを防止できる。

また、応急処置として、ユーザがプロセスカートリッジを購入して交換するまでの間、廃トナーで一杯になった廃トナータンクには残トナーを回収せず、残りのプロセスカートリッジを使って残トナーの回収を行うことで、ある特定の色のトナー像だけは形成できるようにすることができる（例えば、Ｙトナー用の廃トナータンクが一杯になった場合、白黒画像を形成することができる。）。さらに、この検知機構による検知結果から廃トナータンクが廃トナーで一杯になったことが分かったら、ＣＰＵ５０により装置本体の表示部（画像形成装置がプリンタの場合は、接続ケーブルを介してパソコン画面でもよい）へ交換表示を出してトラブルの防止をすることでユーザビリティーの向上を図ることができる。

また、残トナーを回収するプロセスカートリッジを決定する手段として、廃トナー量を検知する機構を設けるのではなく、例えば、現像器内の未使用トナーの残量を検知する検知機構（検知手段）を設け、この検知機構の検知結果から転写ベルト８上の残トナーを回収するべきプロセスカートリッジ（感光体ドラム、廃トナータンク）を選択してもよい。転写ベルト８上の転写材Ｐに転写されずに、感光体ドラム１１〜１４に残留する本来回収すべき転写残トナーの量と、転写ベルト８上の残トナーの量を比較した場合、本来回収すべき転写残トナーの方が多いため、現像器内にある未使用トナーと、廃トナータンク内に回収された残トナーとの相関を取ることが可能である。この相関値をあらかじめメモリ（ＲＯＭ）に入力しておけば、上記未使用トナーの残量の検知結果からどの感光体ドラムに残トナーを回収すべきかＣＰＵ５０により選択可能となる。

また、各プロセスカートリッジ内に画像形成動作をした回数（画像形成枚数）をカウント（検知）できるカウンタ（検知手段）を設け、そのカウント値から、転写ベルト８上の残トナーを回収すべき感光体ドラムをＣＰＵ５０により決定してもよい。本来回収すべき感光体ドラム上に残留する転写残トナーの量と、転写ベルト８上の残トナーの量をと比較した場合、感光体ドラム上の転写残トナーの方が多いため、カウント値と廃トナータンク内に回収されたトナー量とは相関を取ることが可能である。また、各プロセスカートリッジのカウント値が一定カウントを超えた場合には、そのプロセスカートリッジの感光体ドラムに転写ベルト８上の残トナーを回収しないようにすることもできる。

さらに、他の方法として、各色成分の画像データ（画像情報）から各色の使用トナー量を求め、この値から、転写ベルト８上の残トナーを回収すべき感光体ドラム（プロセスカートリッジ）を選択する方法がある。本来回収すべき感光体ドラム上の転写残トナーの量と、転写ベルト８上の残トナーとを比較した場合、感光体ドラム上の転写残トナーの方が多いため、使用トナー量と廃トナータンク内に回収されたトナーとは相関を取ることができる。

すなわち、画像データに基づいて転写ベルト８上の残トナーを回収すべき感光体ドラムをＣＰＵ５０により選択する。画像データから得られた使用トナー量の積算値が一定量を超えた場合にはそのプロセスカートリッジでは、転写ベルト８上の残トナーを回収しないようにすることができる。

また廃トナータンク内の廃トナー量を検知する機構を設けない場合には、上記の方法のいくつかを組み合わせて併用してもよい。

本実施の形態では、各プロセスカートリッジの廃トナータンク内に回収された廃トナーの量を検知する検知手段を用いて転写ベルト８上の残トナーを回収するプロセスカートリッジを切り換えているが、本発明は、この手段によってその趣旨を限定されるものではなく、他の手段によって回収するプロセスカートリッジを決定することも可能である。

以上のように、本実施の形態では、転写材担持体（転写ベルト８）を用いたインラインカラー画像形成装置において、特定のプロセスカートリッジ内の廃トナータンクに残トナーが偏って回収されることを防ぎ、複数の廃トナータンクを有効に活用できるメリットがある。

〈実施の形態２〉
図２に、実施の形態２の画像形成装置の概略構成を示す。なお、同図は、複数の画像形成ステーション（プロセスカートリッジ）を直列に並置し、移動体としての中間転写ベルト（中間転写体）を備えた４色フルカラーの画像形成装置である。

以下、図２を参照して、画像形成装置の構成及び画像形成プロセスについての概略を説明する。ここで、１〜４は、Ｂｋトナー、Ｍトナー、Ｃトナー、Ｙトナー用のそれぞれの現像手段としての現像装置、像担持体としての感光体ドラム、帯電手段としての帯電装置、回収手段としてのクリーニング装置を備えたプロセスカートリッジを示している。各プロセスカートリッジに含まれる感光体ドラム１１〜１４表面には、各色成分に対応する画像情報が光情報として書き込まれ、静電潜像が形成される。その各成分の静電潜像は現像部で各色の現像剤Ｄ１〜Ｄ４により顕像化（現像）される。現像された各感光体ドラム上のトナー像は、中間転写ベルト５と感光体ドラム１１〜１４とが当接する１次転写部Ｎ１〜Ｎ４にて１次転写ローラ（転写手段）Ｔ１〜Ｔ４により順次に静電的に転写される。トナー像転写時に、１次転写ローラＴ１〜Ｔ４は、中間転写ベルト５の裏面（内面）に接触してトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電荷（プラス）が印加される。１次転写部（転写位置）Ｎ１〜Ｎ４にて順次に転写された中間転写ベルト５上のフルカラートナー像は、タイミングを合わせてレジストローラ６０から送り出され搬送されてくる転写材Ｐに、２次転写部（転写位置）Ｎ５において、２次転写ローラ（転写手段）Ｔ５により、一括転写された後、転写材Ｐは、中間転写ベルト５から曲率分離されて定着装置９に運ばれて加熱・加圧されて定着処理される。

以下、本実施の形態に用いた中間転写ベルト５上の残留、付着、形成された残トナーの回収方法について述べる。

前述の実施の形態１と同様に、画像濃度の制御やレジスト検知のレジスト検知パターンとして中間転写ベルト５上に検知用のトナー像を転写する場合、また、連続画像形成時、中間転写ベルト５表面におけるトナー像と次のトナー像との間に、感光体ドラムのカブリトナーが付着する場合や、転写材Ｐのジャム等の偶発的な原因でトナーが付着する場合等に、中間転写ベルト５上にトナーが残留、付着、形成されてしまう。

このため、それ以降の画像形成時に画像不良の原因となる。このような残留、付着、形成されたトナー（残トナー）を前述の実施の形態１と同様、プロセスカートリッジ内の廃トナータンクに回収する。

本実施の形態では、残トナーが比較的、均一に廃トナータンク（回収手段）Ｃ１〜Ｃ４に回収できるように、動作ごとに残トナーを回収する量を各々のプロセスカートリッジで切り換える。

例えば、はじめにプロセスカートリッジ１で残トナーを多量に回収した場合は、次回の動作時にはプロセスカートリッジ２で多量に回収し、その次の動作時にはプロセスカートリッジ３で多量に回収し、その次の動作時にはプロセスカートリッジ４で多量に回収し、その次の動作時には再びプロセスカートリッジ１で多量に回収する。

これらの制御は、１次転写ローラＴ１〜Ｔ４の転写バイアス、１次帯電ローラ２１、２２、２３、２４の帯電バイアス、画像露光手段の露光動作を制御することにより可能である。残トナーを回収する場合には、画像露光手段により露光することで、感光体ドラム１１〜１４の電位をほぼ０Ｖとし、１次転写ローラＴ１〜Ｔ４に−１ｋＶの電圧を印加する。一方、残留トナーを回収しない場合には、１次帯電ローラ２１〜２４により感光体ドラム１１〜１４の電位をほぼ−５５０Ｖ（通常の画像形成時の電位）とし、１次転写ローラＴ１〜Ｔ４に電圧は印加しない。

なお、残トナー回収モードにおいて、残トナーを回収するのは、１つのプロセスカートリッジに限定する必要はなく、残トナーの回収を２つないし３つのプロセスカートリッジで行っても何ら問題はない。

例えば、はじめにプロセスカートリッジ１とプロセスカートリッジ２で残トナーを回収した場合には、次回の動作時にはプロセスカートリッジ２とプロセスカートリッジ３とで残トナーを回収し、その次の動作時にはプロセスカートリッジ３とプロセスカートリッジ４とで残トナーを回収し、その次の動作時にはプロセスカートリッジ４とプロセスカートリッジ１とで残トナーを回収し、その次の動作時には再びプロセスカートリッジ１とプロセスカートリッジ２とで残トナーを回収するように、ＣＰＵ５０によって制御してもよい。

ここで用いた中間転写ベルト５は、ポリイミド樹脂フィルムを使用し、およそ１０⁹Ω・ｃｍの体積抵抗値と１５０μｍの厚みを有する単層構成のものを使用している。

前述のような構成の場合、画像形成ステーション（プロセスカートリッジ）が複数あるインライン方式の画像形成装置では、使用状況により各色トナーの消費量が異なるため、トナー切れによるプロセスカートリッジの交換時期にばらつきが生じる。トナー切れによるプロセスカートリッジ交換をしていくと、トナーの消費量が過度に偏ってしまった場合に廃トナータンクが容量一杯になる可能性がある。

そこで、廃トナータンクに回収した廃トナー量を検知する検知機構（検知手段）として、例えば光学センサを設け、この検知機構による検知結果に基づいて、制御手段としてのＣＰＵ５０によりどの廃トナータンクに残トナーを回収するかを選択すると、より一層好ましい。このような構成にすることで、ある特定の廃トナータンクだけが、それ以外の廃トナータンクに比べて過度に早く一杯になってしまい、まだ未使用トナーが残っているにもかかわらず、この特定のプロセスカートリッジを交換しなければならなくなるのを防止できる。

また、残トナーを回収するプロセスカートリッジを決定する手段として、廃トナー量を検知する機構を設けるのではなく、例えば、現像器内の未使用トナーの残量を検知する検知機構（検知手段）を設け、この検知機構の検知結果から中間転写ベルト５上の残トナーを回収すべきプロセスカートリッジ（感光体ドラム、廃トナータンク）を選択してもよい。中間転写ベルト５上に転写されずに、感光体ドラム１１〜１４に残留する本来回収すべき転写残トナーの量と、中間転写ベルト５上の残トナーの量を比較した場合、本来回収すべき転写残トナーの方が多いため、現像器内にある未使用トナーと、廃トナータンク内に回収された残トナーとの相関を取ることが可能である。この相関値をあらかじめメモリ（ＲＯＭ）に入力しておけば、上記未使用トナーの残量の検知結果からどの感光体ドラムに残トナーを回収すべきかＣＰＵ５０により選択可能となる。

また、各プロセスカートリッジ内に画像形成動作をした回数（画像形成枚数）をカウント（検知）できるカウンタ（検知手段）を設け、そのカウント値から、中間転写ベルト５上の残トナーを回収すべき感光体ドラムをＣＰＵ５０により決定してもよい。本来回収すべき感光体ドラム上に残留する転写残トナーの量と、中間転写ベルト５上の残トナーの量をと比較した場合、感光体ドラム上の１次転写残トナーの方が多いため、カウント値と廃トナータンク内に回収されたトナー量とは相関を取ることが可能である。また、各プロセスカートリッジのカウント値が一定カウントを超えた場合には、そのプロセスカートリッジの感光体ドラム上に中間転写ベルト５上の残トナーを回収しないようにすることもできる。

さらに、他の方法として、各色成分の画像データから各色の使用トナー量を求め、この値から、中間転写ベルト５上の残トナーを回収すべき感光体ドラム（プロセスカートリッジ）をＣＰＵ５０により選択する方法がある。本来回収すべき感光体ドラム上の転写残トナーの量と、中間転写ベルト５上の残トナーとを比較した場合、感光体ドラム上の転写残トナーの方が多いため、使用トナー量と廃トナータンク内に回収されたトナーとは相関を取ることができる。

すなわち、画像データ（画像情報）に基づいて中間転写ベルト５上の残トナーを回収すべき感光体ドラムを選択する。画像データから得られた使用トナー量の積算値が一定量を超えた場合にはそのプロセスカートリッジでは、中間転写ベルト５上の残トナーを回収しないようにすることができる。

本実施の形態では、各プロセスカートリッジの廃トナータンク内に回収された廃トナーの量を検知する検知手段を用いて中間転写ベルト５上の残トナーを回収するプロセスカートリッジを切り換えているが、本発明は、この手段によってその趣旨を限定されるものではなく、他の手段によって回収するプロセスカートリッジを決定することも可能である。

以上のように、本実施の形態では、中間転写体（中間転写ベルト５）を用いたインラインカラー画像形成装置において、特定のプロセスカートリッジ内の廃トナータンクに残トナーが偏って回収されることを防ぎ、複数の廃トナータンクを有効に活用できるメリットがある。

〈実施の形態３〉
前述の実施の形態１では、転写ベルト８上のほとんどの残トナーの帯電極性は、負極性（マイナス）であることを前提にしていたが、転写電界等の影響により逆の正極性（プラス）に帯電されているものや、無極性のものも存在する場合があり、本実施の形態では、このような帯電極性が負極性でない残トナーをも良好にクリーニングすることを目的としている。

図３に、本実施の形態に係る画像形成装置を示す。なお、図１と同様な部材等には、同じ符号を付し、その重複説明は適宜省略するものとする。

本実施の形態では、転写ベルト８上の残トナーを少なくとも２つの画像形成ステーション（プロセスカートリッジ）内の廃トナータンクに回収する。すなわち、少なくとも２つの感光体ドラム上に残トナーを転写するためのクリーニング電界の向きを互いに逆向きとすることを特徴とする。

以下、本実施の形態における残トナーの回収について詳細に説明する。

まず、転写ベルト８の回転方向に沿っての最上流側のプロセスステーション（画像形成ステーション、プロセスカートリッジ）１で転写ローラ５１に転写時の極性（プラス）と同じ極性である副クリーニングバイアス（プラス）を電源１０１より印加し、反対極性（プラス）になってしまっている残トナーを感光体ドラム１１に吸着させてプロセスステーション１内の廃トナータンク（クリーニング装置６１）に回収するとともに、転写ベルト８上の残トナーを正規極性（マイナス）に帯電させる。

次に、プロセスステーション２では、電源１０２内にあるスイッチ１０２ａを切り換えることにより、転写ローラ５２に転写時の極性（プラス）とは逆の極性（マイナス）である主クリーニングバイアス（マイナス）を印加し、プロセスステーション１を通過した正規極性（マイナス）のトナーを、プロセスステーション２の感光体ドラム１２に転写させてプロセスステーション２内の廃トナータンク（クリーニング装置６２）に回収する。この段階でほぼトナーは回収される。しかし、残トナー量が多い場合には正規極性（マイナス）のトナーをこのプロセスステーション２ですべて回収することはできない場合もある。プロセスステーション２で回収されずに転写ベルト８上に残ったトナーは、プロセスステーション２を通過する際に、反対極性（プラス）、又は無極性、又は正規極性（マイナス）のままである。

プロセスステーション３でも、電源１０３内にあるスイッチ１０３ａを切り換え、転写ローラ５３に主クリーニングバイアス（マイナス）を印加し、これにより、プロセスステーション２で感光体ドラム１２に転写されなかった残トナーを、プロセスステーション３の感光体ドラム１３に転写させてプロセスステーション３内の廃トナータンク（クリーニング装置６３）に回収する。これにより、正規極性（マイナス）の残トナーはほぼ回収され、反対極性（プラス）、又は無極性、又は正規極性（マイナス）ではあるが帯電量が少なかったために感光体ドラム１３に転写されなかった転写ベルト８上のトナーは反対極性（プラス）に帯電される。上述のようにして、プロセスステーション１〜３において、ほとんどの残トナーが既に回収されているため、転写ベルト８上に残トナーはないが、まれに残っている場合がある。

さらに、プロセスステーション４で、転写ローラ５４に副クリーニングバイアス（プラス）を電源１０４により印加し、プロセスステーション３で転写されずに通過してきた反対極性（プラス）のトナーを、プロセスステーション４の感光体ドラム１４上に転写させて、廃トナータンク（クリーニング装置６４）に回収する。これにより、転写ベルト８上のトナークリーニングを完了する。

以上のように、プロセスステーション１〜４の転写ローラ５１〜５４に印加するクリーニングバイアスを、転写時の極性（プラス）と同じ極性（プラス）である副クリーニングバイアス（プラス）とするプロセスステーションと、転写時の極性（プラス）と逆の極性（マイナス）である主クリーニングバイアス（マイナス）とするプロセスステーションとを存在させることで、転写ベルト８表面の正規極性（マイナス）及び反対極性（プラス）の残トナーを各プロセスステーション１〜４内の廃トナータンク（クリーニング装置６１〜６４）に回収することができ、かつ、転写ベルト８がほぼ１回転（１周）するのみで残トナーのクリーニング回収を終了させることが可能である。

本実施の形態によると、短時間（転写ベルト８がほぼ一周するのみ）で転写ベルト８上の残トナーを回収することが可能となった。

また、クリーニングのために転写ベルトを複数回、回転させる場合に比べてクリーニングブレードや転写ベルト８による感光体ドラム１１〜１４の摩耗や、現像スリーブや現像器内のトナーの劣化を抑えることも可能となった。

なお、本実施の形態ではトナーの帯電極性をマイナスとし、転写時の極性と同じ極性の副クリーニングバイアスは＋１ｋＶ、転写時の極性と逆の極性の主クリーニングバイアスは−２ｋＶに設定した。

副クリーニングバイアス印加時及び主クリーニングバイアス印加時において、感光体ドラム表面は、１次帯電ローラ２１〜２４により帯電（通常の画像形成時と同様の電位（暗部電位）に）されており、この帯電面に残トナーは転写される。なお、主クリーニングバイアス印加時は、感光体ドラム表面の電位を画像露光手段により通常の画像形成時の電位よりも絶対値が低い明部電位（露光部電位）、又はゼロ電位になるようにＣＰＵにより制御してもよい。このようにすることで、主クリーニングバイアスの絶対値を小さくでき、電源の大型化を防止でき、コストを低下させることができる。

以上の説明では、転写ベルト８のクリーニング時に転写ローラ５１〜５４に各電源１０１〜１０４より印加するクリーニングバイアスが、上流から順に、副クリーニングバイアス、主クリーニングバイアス、主クリーニングバイアス、副クリーニングバイアスとなっている。

なお、転写ローラ５１〜５４のうちの少なくとも１つに印加するクリーニングバイアスを主クリーニングバイアスとし、もう１つを副クリーニングバイアスとすればよい。

したがって、上流側から順に（プロセスステーション１〜４の順に）、
・副クリーニングバイアス、主クリーニングバイアス、
副クリーニングバイアス、主クリ−ニングバイアス
・副クリーニングバイアス、主クリーニングバイアス、
副クリーニングバイアス、副クリ−ニングバイアス
・副クリーニングバイアス、主クリーニングバイアス、
主クリーニングバイアス、主クリ−ニングバイアス
・副クリーニングバイアス、副クリーニングバイアス、
主クリーニングバイアス、主クリ−ニングバイアス
・副クリーニングバイアス、副クリーニングバイアス、
副クリーニングバイアス、主クリ−ニングバイアス
・副クリーニングバイアス、副クリーニングバイアス、
主クリーニングバイアス、副クリ−ニングバイアスとしてもよい。

また、主クリーニングバイアスと副クリーニングバイアスとが混在していれば、上記組み合わせの中で、例えば、
・副クリーニングバイアス、クリーニングバイアスなし、
主クリーニングバイアス、クリ−ニングバイアスなしのように、クリーニングバイアスを印加しないプロセスステーションがある組み合わせでもよい。

さらに、図４、図５に示す画像形成装置とは別の例として、転写ローラ５１〜５４の順に印加するバイアスを、
・主クリーニングバイアス、副クリーニングバイアス、
主クリーニングバイアス、主クリ−ニングバイアス
・主クリーニングバイアス、主クリーニングバイアス、
主クリーニングバイアス、副クリ−ニングバイアス
・主クリーニングバイアス、副クリーニングバイアス、
副クリーニングバイアス、主クリ−ニングバイアス
・主クリーニングバイアス、主クリーニングバイアス、
副クリーニングバイアス、副クリ−ニングバイアス
・主クリーニングバイアス、副クリーニングバイアス、
副クリーニングバイアス、副クリ−ニングバイアスとしてもよい。

また、主クリーニングバイアスと副クリーニングバイアスとが混在していれば、上記組み合わせの中で、例えば、
・主クリーニングバイアス、クリーニングバイアスなし、
副クリーニングバイアス、クリ−ニングバイアスなしのように、クリーニングバイアスを印加しないプロセスステーションがある組み合わせでもよい。

また、現像器内において、トナーは一定の電荷を与えられる構成となっている。しかし、十分には電荷を与えられないトナー（地カブリトナー）や、極性が反転してしまうトナー（反転トナー）が少量発生する場合もある。

このようなトナーは、カブリトナーとして、１次帯電ローラ２１〜２４により帯電された感光体ドラム１１〜１４のＶｄ部（非画像部、暗部電位部）に付着して、感光体ドラム１１〜１４上に付着する。

転写材Ｐへのトナー転写時には、転写バイアスはプラスであるため、反転トナー（プラス）は、感光体ドラム１１〜１４上に付着していても転写材Ｐには転写されない。しかし、地カブリトナー（マイナス）は、感光体ドラム１１〜１４上に付着していると転写材Ｐに転写されてしまう。

したがって、地カブリトナーが付着しにくい構成をとるとよい。このためには、Ｖｄ部と現像スリーブとの電位差（バックコントラスト）を大きくする等の対策がある。しかし、この構成では、地カブリトナーは、感光体ドラム１１〜１４に付着しにくいが、反転トナーは、感光体ドラム１１〜１４上に付着しやすくなる。

このような構成により、反転トナーが感光体ドラム１１〜１４上に付着しやすい系において、主クリーニングバイアスで転写ベルト８のクリーニングを行うと、転写ベルト８上に少量の反転トナーが転写されてしまう。

そこで、カブリトナーが発生する系においては、上述の主クリーニングバイアス及び副クリーニングバイアスによるクリーニング後（少なくとも転写ベルト８が１週する間、クリーニングした後）に、の転写ローラ５１〜５４に印加するクリーニングバイアスを転写時の極性（プラス）と同じ極性である副クリーニングバイアスに切り換えてクリーニング工程（少なくとも転写ベルト８の１週にわたって行う）を終了すると、主クリーニングバイアスを印加してクリーニングを行うときに発生する反転カブリトナーを転写ベルト８上から回収でき、次の転写工程に移ることができる。

このように、本実施の形態では、転写ベルト８上の残トナーを良好にクリーニングすることができ、前述の実施の形態１のように、感光体ドラム（クリーニング装置の廃トナータンク）に回収すべき転写ベルト８上の残トナーの量を制御することで、プロセスカートリッジの交換に際してユーザビリティーを向上させることもできる。

また、本実施の形態においては、転写ベルト８を有する画像形成装置に適用する例について説明したが、これに限らず、例えば、図６に示すように、中間転写ベルト５を有するが画像形成装置にも同様に適用することができる。例えば、図６においては、中間転写ベルト５上の残トナーをクリーニングするとき、１次転写ローラＴ１〜Ｔ４の順に、副クリーニングバイアス、主クリーニングバイアス、主クリーニングバイアス、副クリーニングバイアスを電源２０１〜２０４より印加する例を示している。

さらに、本実施の形態において、転写ベルト８又は中間転写ベルト５から感光体ドラムに転写する残トナーの量（ゼロも含む）を、転写ローラ５１〜５４又は１次転写ローラＴ１〜Ｔ４と感光体ドラム１１〜１４間に形成される電界の大きさを制御することで制御してもよい。

〈実施の形態４〉
前述の実施の形態１に対して、本実施の形態では、図７に示すように、転写ベルト８上の残トナーをあらかじめ帯電装置１０により帯電することを特徴とする。

転写工程後、転写ベルト８上に残留する残トナーには、帯電極性が反転してしまったり、又は帯電電荷量が低下してしまったりするものも一部含まれる。

そこで、転写ベルト８上に、残留、付着、形成されたトナー（残トナー）を回収するために、転写ベルト８上の残トナーを帯電装置（帯電ローラ）１０にて所定の極性（本実施の形態ではプラス）に帯電する。ここで、帯電装置１０は、ＤＣ電圧とＡＣ電圧とを重畳した交番電圧が印加され、現像器内のトナーの正規の帯電極性（本実施の形態ではマイナス）とは、逆極性に帯電させられる。具体的にはピーク間電圧Ｖｐｐ＝２．５ｋＶ、周波数２０００Ｈｚ、デューティー比がプラス極性側８０％、マイナス側２０％の交流成分にピーク間電圧の中間値がほぼ０Ｖになるように直流成分を印加している。この交流成分により残トナーは、転写ベルト８と帯電装置１０とのギャップ部分で往復運動を行い、より均一に逆帯電される。逆極性に帯電された残トナーは転写部（１次転写ニップ）Ｎ１〜Ｎ４に運ばれて、所定の電圧（プラス電圧）が印加された転写ローラ５１〜５４により感光体ドラム１１〜１４に逆転写可能な構成とされている。その後、残トナーは、クリーニング装置６１〜６４により除去され、クリーニング装置内の廃トナータンクに蓄積される。

このように、転写ベルト８上の残トナーをあらかじめ帯電することで、より正確に各感光体ドラムへ逆転写する残トナーの量を制御、把握することができる。
すなわち、各感光体ドラム用の廃トナータンクに回収される残トナーの量を制御、把握することができる。

また、図８に示す中間転写ベルト５を有する画像形成装置についても同様に適用することができる。

以下、詳細に説明する。

二次転写後に、中間転写ベルト（中間転写体）５上に残った２次転写残トナーは帯電装置１０（再帯電ローラ）まで運ばれて、ここでＤＣ電圧とＡＣ電圧とを重畳した交番電圧を印加された帯電装置１０により現像器内のトナーの正規の帯電極性とは逆極性（プラス）に帯電される。帯電された残トナーは、感光体ドラム１１と中間転写ベルト５との間の転写部（ニップ部）Ｎ１に運ばれ、転写ローラＴ１にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の所定の電圧（プラス）を印加することで、感光体ドラム１１に転写され、廃トナータンク（クリーニング装置）Ｃ１にて回収され、廃トナータンクに収容される。このとき感光体ドラム１１の表面電位は０Ｖ（帯電ローラ２１によるバイアスオフ）となっている。

ここで、中間転写ベルト５上の残トナーのクリーニングについて説明する。中間転写ベルト５上の２次転写残トナーは、中間転写ベルト５からトナーが転写材Ｐに転写される際に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の強い電界を受け、逆極性に帯電されて中間転写ベルト５上に残留しているトナーも存在する。

しかし、すべての残トナーが逆極性に帯電しているわけではなく、部分的には中和され電荷をもたないトナーや、正規の極性を維持しているトナーも存在している。そこで、２次転写後に設けた帯電装置１０に直流成分にピーク間電圧Ｖｐｐの交流成分を重畳したバイアスを印加する。具体的にはピーク間電圧Ｖｐｐ＝２．５ｋＶ、周波数２０００Ｈｚ、デューティー比がプラス極性側８０％、マイナス極性側２０％の交流成分にピーク間電圧の中間値がほぼ０Ｖとなるように直流成分を印加している。この交流成分により２次残トナーは、中間転写ベルト５と帯電装置１０のローラ部材とのギャップ部分で往復運動を行い、より均一に逆極性に帯電された２次転写残トナーは転写部Ｎ１〜Ｎ４に運ばれ、ＣＰＵにより選択されたプロセスカートリッジの感光体ドラム側に逆転写された後、クリーニング装置により除去され、クリーニング装置内の廃トナータンクに蓄積される。

このように、中間転写ベルト５上の残トナーをあらかじめ帯電することで、より正確に各感光体ドラムへ逆転写する残トナーの量を制御、把握することができる。すなわち、各感光体ドラム用の廃トナータンクに回収される残トナーの量を制御、把握することができ、残トナーがある特定の廃トナータンクに偏って回収されるのを良好に防止することができる。

以上の実施の形態１〜４において、感光体ドラム、１次帯電器、現像器、クリーニング装置（廃トナータンク及びクリーニングブレード）を一体的に組み込んでプロセスカートリッジを構成し、プロセスカートリッジは画像形成装置本体に対して着脱可能な構成とされる例について説明してきた。一例を図９に示す。これは、図１における画像形成ステーション（プロセスステーション）１の詳細を示す縦断面図である。このような構成とすることで、感光体ドラムの寿命やトナー切れによる交換作業を容易に行うことができる。

なお、プロセスカートリッジとしては、少なくとも感光体ドラムとクリーニング装置と有していればよい。

本発明は、以上の説明に限らず、本発明の技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

以上説明したように、本発明によると、特定のプロセスカートリッジ内の廃トナータンクに残トナーが偏って回収されることを防ぎ、複数の廃トナータンクを有効に活用できる。また、移動体上の正規極性のトナー及び反対極性のトナーの双方に対して、これらを像担持体に逆転写させることができることから、効率的なクリーニングを行うことができる。

実施の形態１に係る画像形成装置の概略断面図。実施の形態２に係る画像形成装置の概略断面図。実施の形態３に係る画像形成装置の概略断面図。実施の形態３に係る画像形成装置の概略断面図。実施の形態３に係る画像形成装置の概略断面図。実施の形態３に係る画像形成装置の概略断面図。実施の形態４に係る画像形成装置の概略断面図。実施の形態４に係る画像形成装置の概略断面図。画像形成ステーション（プロセスステーション）の概略断面図。

符号の説明

１、２、３、４プロセスカートリッジ（画像形成ステーション、プロセスステーション）
１１、１２、１３、１４像担持体（感光体ドラム）
５移動体（中間転写体、中間転写ベルト）
８移動体（転写材担持体、転写ベルト）
２１、２２、２３、２４帯電手段（１次帯電器、１次帯電ローラ）
３１、３２、３３、３４露光手段（画像露光手段）
４１、４２、４３、４４現像手段（現像器）
５０選択手段（制御手段、ＣＰＵ）
５１、５２、５３、５４転写手段（転写部材、転写ローラ）
６１、６２、６３、６４回収手段（クリーニング装置）
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４回収手段（廃トナータンク）
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４転写位置（１次転写部、転写ニップ）
Ｎ５転写位置（２次転写部）
Ｐ転写材
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４転写手段（１次転写ローラ）
Ｔ５転写手段（２次転写ローラ）

Claims

トナー像を担持する第１の像担持体と、
前記第１の像担持体上のトナーを回収する第１の回収手段と、
トナー像を担持する第２の像担持体と、
前記第２の像担持体上のトナーを回収する第２の回収手段と、
移動体と、
前記第１の像担持体上のトナー像を第１の転写位置で前記移動体又は前記移動体に担持された転写材に静電的に転写する第１の転写手段と、
前記第２の像担持体上のトナー像を第２の転写位置で前記移動体又は前記移動体に担持された転写材に静電的に転写する第２の転写手段と、を有し、
前記移動体上のトナーを前記第１の像担持体に転写するために前記第１の転写位置において形成される電界の方向は、前記移動体上のトナーを前記第２の像担持体に転写するために前記第２の転写位置において形成される電界の方向とは逆方向である、
ことを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成装置は、前記移動体上のトナーを前記第１の像担持体に転写するために前記第１の転写位置において形成される電界の方向と、前記移動体上のトナーを前記第２の像担持体に転写するために前記第２の転写位置において形成される電界の方向とを制御する制御手段を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１の転写手段及び前記第２の転写手段に印加する電圧を制御する、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面の電位を制御する、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面をそれぞれ帯電する第１の帯電手段及び第２の帯電手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の帯電手段及び前記第２の帯電手段に印加する電圧を制御する、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面をそれぞれ露光する第１の露光手段及び第２の露光手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の露光手段及び前記第２の露光手段による露光作動を制御する、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面の電位を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面をそれぞれ帯電する第１の帯電手段及び第２の帯電手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の帯電手段及び前記第２の帯電手段に印加する電圧を制御する、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び第２の像担持体の表面をそれぞれ露光する第１の露光手段及び第２の露光手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の露光手段及び前記第２の露光手段による露光作動を制御する、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記移動体上のトナーを前記第１の像担持体に転写するために前記第１の転写位置において形成される電界の強さと、前記移動体上のトナーを前記第２の像担持体に転写するために前記第２の転写位置において形成される電界の強さとを制御する、
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。
前記制御手段は、前記第１の転写手段及び前記第２の転写手段に印加する電圧を制御する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面の電位を制御する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面をそれぞれ帯電する第１の帯電手段及び第２の帯電手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の帯電手段及び前記第２の帯電手段に印加する電圧を制御する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面をそれぞれ露光する第１の露光手段及び第２の露光手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の露光手段及び前記第２の露光手段による露光作動を制御する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面の電位を制御する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面をそれぞれ帯電する第１の帯電手段及び第２の帯電手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の帯電手段及び前記第２の帯電手段に印加する電圧を制御する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体の表面をそれぞれ露光する第１の露光手段及び第２の露光手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の露光手段及び前記第２の露光手段による露光作動を制御する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、
トナー像を担持する第３の像担持体と、
前記第３の像担持体上のトナーを回収する第３の回収手段と、
前記第３の像担持体上のトナー像を前記移動体又は前記移動体に担持された転写材に静電的に転写する第３の転写手段と、を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１の像担持体、前記第２の像担持体、前記第３の像担持体から前記移動体又は前記移動体に担持された転写材に順次トナー像が転写される、
ことを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、前記複数の像担持体の中から前記移動体上のトナーを転写すべき少なくとも２つの像担持体を選択する選択手段を有する、
ことを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、
前記各回収手段に回収されたトナーの量を検知する検知手段と、
前記検知手段による検知結果に基づいて前記複数の像担持体の中から前記移動体上のトナーを転写すべき少なくとも２つの像担持体を選択する選択手段と、を有する、
ことを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、
前記各像担持体上の潜像をトナーで現像する複数の現像手段と、
前記各現像手段内の未使用トナーの量を検知する検知手段と、
前記検知手段による検知結果に基づいて前記複数の像担持体の中から前記移動体上のトナーを転写すべき少なくとも２つの像担持体を選択する選択手段と、を有する、
ことを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、
トナー像が形成された転写材の数を検知する検知手段と、
前記検知手段による検知結果に基づいて前記複数の像担持体の中から前記移動体上のトナーを転写すべき少なくとも２つの像担持体を選択する選択手段と、を有する、
ことを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、原稿情報に対応する画像情報に基づいて前記複数の像担持体の中から前記移動体上のトナーを転写すべき少なくとも２つの像担持体を選択する選択手段を有する、
ことを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
前記各回収手段は、前記移動体から前記像担持体に転写されたトナーを収容する容器を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置は、少なくとも前記像担持体と前記回収手段とを備え、装置本体に対して着脱可能な複数のプロセスカートリッジを有する、
ことを特徴とする請求項１〜２５のうちのいずれかに記載の画像形成装置。
前記各プロセスカートリッジは、前記像担持体上の潜像をトナーで現像する現像手段を備える、
ことを特徴とする請求項２６に記載の画像形成装置。
前記現像手段内には、未使用トナーが収容されている、
ことを特徴とする請求項２７に記載の画像形成装置。
前記像担持体から前記移動体に転写されたトナー像は転写材に静電的に転写される、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１の像担持体上のトナー像を前記移動体又は前記移動体に担持された転写材に転写した後、前記第２の像担持体上のトナー像は、前記移動体又は前記移動体に担持された転写材にトナー像が転写される、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１の転写位置及び前記第２の転写位置において前記電界が所定時間形成された後、前記第１の転写手段及び前記第２の転写手段にはトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が所定時間印加される、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記移動体が少なくとも１周する間、前記第１の転写手段及び前記第２の転写手段には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加される、
ことを特徴とする請求項３１に記載の画像形成装置。
前記第１の転写位置及び前記第２の転写位置において、
前記電界は、前記移動体が少なくとも１周する間形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
トナー像をそれぞれ担持する複数の像担持体と、
移動体と、
前記各像担持体上のトナーをそれぞれ回収する複数の回収手段と、を有し、
前記複数の像担持体上のトナー像を前記移動体又は前記移動体上に担持された転写材に転写した後に、前記移動体上のトナーを前記像担持体に転写する画像形成装置において、
前記移動体上のトナーの転写先が前回の画像形成動作の時の像担持体とは異なる像担持体である、
ことを特徴とする画像形成装置。