JP2007121719A - Image forming apparatus and waste toner collecting method - Google Patents

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JP2007121719A JP2005314298A JP2005314298A JP2007121719A JP 2007121719 A JP2007121719 A JP 2007121719A JP 2005314298 A JP2005314298 A JP 2005314298A JP 2005314298 A JP2005314298 A JP 2005314298A JP 2007121719 A JP2007121719 A JP 2007121719A
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image forming
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Kazue Inoue
和重 井上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus where waste toner is collected in the inside and the discharge of the waste toner to the outside is reduced, to provide and a waste toner collecting method. <P>SOLUTION: The tandem-type image forming apparatus is provided with a cleaning brush 1 for collecting the waste toner corresponding to each color image carrier 41, and the collected waste toner is discharged to the image carrier by the application of alternating voltage by a power source 3. The image carrier 41 is charged again to make the polarities of the waste toner uniform, and intermittent exposure voltage is applied to the image carrier 41 corresponding to respective colors Y, M and C. The waste toner is transferred to an intermediate transfer belt 50 at the position of a primary transfer roller 45. The waste toner is collected in the K image carrier 41K from the intermediate transfer belt 50 and is stored in a K developing device 44K. The applying time of the alternating voltage to the cleaning brush 1, the absolute value thereof and the interval of the exposure voltage are made different among the respective colors. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、廃棄トナーを装置内部に回収し、外部への排出を軽減した画像形成装置および廃棄トナー回収方法に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus that collects waste toner inside the apparatus and reduces discharge to the outside, and a waste toner collection method.

一般に、電子写真方式のトナー像形成手段は、外周面に感光層を有する像担持体としての感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像(トナー像)とする現像手段とを有している。   In general, an electrophotographic toner image forming unit includes a photosensitive member as an image bearing member having a photosensitive layer on an outer peripheral surface, a charging unit that uniformly charges the outer peripheral surface of the photosensitive member, and a uniform charging unit using the charging unit. An exposure unit that selectively exposes the outer peripheral surface charged to form an electrostatic latent image, and a toner as a developer is applied to the electrostatic latent image formed by the exposure unit to form a visible image ( Developing means for forming a toner image).

カラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置としては、上記のようなトナー像形成手段を、中間転写ベルトに対して、複数個(例えば4個)配置する。これら単色トナー像形成手段による感光体上のトナー像を順次中間転写ベルトに転写して、中間転写ベルト上で複数色(例えば、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(黒))のトナー像を重ね合わせ、中間転写ベルト上でカラー画像を得る中間転写ベルト形式のものがある。   As a tandem type image forming apparatus for forming a color image, a plurality (for example, four) of toner image forming means as described above are arranged on the intermediate transfer belt. The toner image on the photosensitive member by the single color toner image forming unit is sequentially transferred to the intermediate transfer belt, and the toner images of a plurality of colors (for example, yellow, cyan, magenta, and black (black)) are superimposed on the intermediate transfer belt. There is an intermediate transfer belt type that obtains a color image on an intermediate transfer belt.

ところで、画像形成装置においては、印字処理後に感光体に残存する廃棄トナーを回収して、画質劣化を防止する技術が開発されている。例えば、特許文献1(特開昭63−247781号公報)には、転写ローラにクリーニング作用を行なわせることが記載されている。また、特許文献2(特開平5−19670号公報)には、クリーニングブラシを用いて静電作用により感光体に残存するトナーを引き付けることが記載されている。   By the way, in the image forming apparatus, a technique has been developed in which waste toner remaining on the photosensitive member after the printing process is collected to prevent image quality deterioration. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-247781 discloses that a transfer roller performs a cleaning action. Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-19670) describes that a toner remaining on the photosensitive member is attracted by electrostatic action using a cleaning brush.

特開昭63−247781号公報JP 63-247781 A 特開平5−19670号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-19670

特許文献1、特許文献2に記載されているような従来技術は、モノクロ方式の画像形成装置に適用されるものであり、前記タンデム方式のカラー画像形成装置には適用できないという問題があった。   The conventional techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are applied to a monochrome image forming apparatus, and cannot be applied to the tandem color image forming apparatus.

本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、タンデム方式のカラー画像形成装置において、感光体から廃棄トナーを効果的に回収させる構成とした、画像形成装置および廃棄トナー回収方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object thereof is to form an image in which waste toner is effectively collected from a photoreceptor in a tandem color image forming apparatus. An apparatus and a waste toner collecting method are provided.

上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、像担持体の周囲に帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した、黒画像形成ステーションを含む画像形成ステーションを少なくとも2つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行う画像形成装置であって、
画像形成後の廃棄トナークリーニングモードの設定手段と、前記各像担持体に対応して設けられ、各像担持体に残存する廃棄トナーを回収するクリーニング手段と、前記各クリーニング手段に回収された廃棄トナーを前記各像担持体に排出するように、当該クリーニング手段に交番電圧を印加する電源と、前記交番電圧の絶対値を各色で異ならせると共に、前記交番電圧の印加時間を各色で異ならせる第1の制御手段と、前記像担持体に排出された廃棄トナーの極性を揃えるために、前記帯電手段から帯電電圧を出力する第2の制御手段と、前記露光手段から前記像担持体に露光電圧を間歇的に印加し、当該露光電圧を印加する間隔を前記各ステーションで異ならせる第3の制御手段と、前記像担持体に排出された廃棄トナーを転写させるように前記転写手段に電圧を印加する電源と、
黒画像を形成する前記ステーションにおいて、
前記転写媒体に転写された廃棄トナーを前記像担持体に回収するように前記転写手段に 電圧を印加する電源と、前記黒画像形成用の像担持体から前記廃棄トナーを前記現像手 段に回収するように前記現像手段に電圧を印加する電源と、を具備することを特徴とす る。このような構成によれば、転写されずに感光体(像担持体)に残存している廃棄ト ナーを、K(黒)の現像装置に回収し、黒トナーと混合して印字に使用することができ るこのため、トナー資源の有効利用を図ると共に、廃棄トナーを装置内部に回収して、 廃棄トナーの外部への排出を軽減し、環境に配慮した画像形成装置を得ることができる 。
An image forming apparatus of the present invention that achieves the above object includes a black image forming station in which image forming units including a charging unit, an exposure unit, a developing unit, and a transfer unit are arranged around an image carrier. An image forming apparatus in which at least two image forming stations are provided, and a transfer medium passes through each station to form an image in a tandem manner.
Waste toner cleaning mode setting means after image formation, cleaning means provided corresponding to each image carrier and collecting waste toner remaining on each image carrier, and waste collected by each cleaning means A power source that applies an alternating voltage to the cleaning means and an absolute value of the alternating voltage are different for each color so that toner is discharged to each image carrier, and an application time of the alternating voltage is different for each color. A first control unit, a second control unit that outputs a charging voltage from the charging unit to align the polarity of the waste toner discharged to the image carrier, and an exposure voltage from the exposure unit to the image carrier. And the waste toner discharged to the image carrier is transferred to a third control unit that varies the interval at which the exposure voltage is applied at each station. A power source for applying a voltage to said transfer means,
In the station forming a black image,
A power source for applying a voltage to the transfer means so as to collect the waste toner transferred to the transfer medium on the image carrier, and the waste toner from the image carrier for forming a black image is collected in the developing means. And a power source for applying a voltage to the developing means. According to such a configuration, the waste toner remaining on the photosensitive member (image carrier) without being transferred is collected in a K (black) developing device, mixed with black toner, and used for printing. Therefore, it is possible to obtain an environment-friendly image forming apparatus by effectively using toner resources and collecting waste toner inside the apparatus to reduce discharge of the waste toner to the outside.

また、本発明の画像形成装置は、前記クリーニング手段は、前記像担持体に接触して回転する回転部材であることを特徴とする。このような構成によれば、回転部材は弾性的に像担持体と接触しながら回転するので、像担持体に残存している廃棄トナーをムラなくクリーニング手段に回収することができる。   In the image forming apparatus of the present invention, the cleaning unit is a rotating member that rotates in contact with the image carrier. According to such a configuration, since the rotating member rotates while elastically contacting the image carrier, the waste toner remaining on the image carrier can be collected by the cleaning means without unevenness.

また、本発明の画像形成装置は、前記クリーニング手段は、クリーニングブラシであることを特徴とする。このような構成によれば、廃棄トナーをブラシ間に効果的に捕集することができる。   In the image forming apparatus of the present invention, the cleaning unit is a cleaning brush. According to such a configuration, waste toner can be effectively collected between the brushes.

また、本発明の画像形成装置は、前記転写媒体は、中間転写媒体であることを特徴とする。このような構成によれば、中間転写媒体を用いる画像形成装置において、クリーニング手段から像担持体に排出された廃棄トナーを、効果的に中間転写媒体に転写させることができる。   In the image forming apparatus of the present invention, the transfer medium is an intermediate transfer medium. According to such a configuration, in the image forming apparatus using the intermediate transfer medium, the waste toner discharged from the cleaning unit to the image carrier can be effectively transferred to the intermediate transfer medium.

また、本発明の画像形成装置は、前記ステーションは、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の各色に対応して設けられており、前記転写媒体の進行方向の上流側からみて、K(黒)の前記ステーションが最下流に配置されていることを特徴とする。このような構成によれば、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の4色対応のカラー画像形成装置において、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の各色の廃棄トナーは混色されて黒色トナーとして印字されるので、廃棄トナーの再利用に伴う画質劣化を防止することができる。   In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, the station is provided corresponding to each color of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black), and the traveling direction of the transfer medium The K (black) station is arranged on the most downstream side when viewed from the upstream side of the center. According to such a configuration, in a color image forming apparatus corresponding to four colors of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black), Y (yellow), M (magenta), and C ( Since the waste toner of each color (cyan) is mixed and printed as black toner, it is possible to prevent image quality deterioration due to reuse of the waste toner.

また、本発明の画像形成装置は、前記各ステーションの前記クリーニング手段に印加される交番電圧の絶対値は、前記転写媒体の上流側で大きく、下流側で小さく制御することを特徴とする。このような構成によれば、転写媒体の進行方向の上流側から下流側に向かって、各クリーニング手段から排出されて感光体から転写される廃棄トナー層の厚さが薄くなり、全体としては転写媒体に均等に廃棄トナーが転写されるので、最終的にはK(黒)像担持体に廃棄トナーを無理なく回収することができる。   In the image forming apparatus of the present invention, the absolute value of the alternating voltage applied to the cleaning unit of each station is controlled to be large on the upstream side of the transfer medium and small on the downstream side. According to such a configuration, the thickness of the waste toner layer discharged from each cleaning unit and transferred from the photosensitive member is reduced from the upstream side to the downstream side in the moving direction of the transfer medium, and the transfer is performed as a whole. Since the waste toner is evenly transferred to the medium, the waste toner can be finally recovered without difficulty on the K (black) image carrier.

また、本発明の画像形成装置は、前記各ステーションの前記クリーニング手段に印加される交番電圧の印加時間は、前記転写媒体の上流側で短く、下流側で長くなるように制御することを特徴とする。このような構成によれば、転写媒体の進行方向の上流側から下流側に向かって、各クリーニング手段から排出されて感光体から転写される廃棄トナー層の厚さが薄くなり、全体としては転写媒体に均等に廃棄トナーが転写されるので、最終的にはK(黒)像担持体に廃棄トナーを無理なく回収することができる。   The image forming apparatus of the present invention is characterized in that the application time of the alternating voltage applied to the cleaning unit of each station is controlled to be short on the upstream side of the transfer medium and long on the downstream side. To do. According to such a configuration, the thickness of the waste toner layer discharged from each cleaning unit and transferred from the photosensitive member is reduced from the upstream side to the downstream side in the moving direction of the transfer medium, and the transfer is performed as a whole. Since the waste toner is evenly transferred to the medium, the waste toner can be finally recovered without difficulty on the K (black) image carrier.

また、本発明の画像形成装置は、前記各ステーションの露光手段から前記像担持体に間歇的に印加される電圧間隔を、前記転写媒体の進行方向の上流側で小さく、下流側で大きく設定することを特徴とする。このような構成によれば、転写媒体の進行方向の上流側から下流側に向かって、均等に廃棄トナーが転写されるので、像担持体に無理なく回収することができる。   In the image forming apparatus of the present invention, the voltage interval intermittently applied from the exposure unit of each station to the image carrier is set small on the upstream side in the traveling direction of the transfer medium and large on the downstream side. It is characterized by that. According to such a configuration, since the waste toner is evenly transferred from the upstream side to the downstream side in the traveling direction of the transfer medium, it can be recovered to the image carrier without difficulty.

本発明の廃棄トナー回収方法は、像担持体の周囲に帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを少なくとも2つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行う工程と、
画像形成後の廃棄トナークリーニングモードにおいて、
前記各像担持体に対応して設けられたクリーニング手段により各像担持体に残存する廃棄トナーを回収する工程と、前記各クリーニング手段に接続された電源から出力される交番電圧の絶対値を各色で異ならせると共に、前記交番電圧の印加時間を各色で異ならせて、前記各クリーニング手段に回収された廃棄トナーを前記各像担持体に排出する工程と、前記廃棄トナーが排出された像担持体を再帯電する工程と、前記転写媒体の進行方向上流側で小さく下流側で大きい間隔で前記像担持体を間歇的に露光する工程と、前記像担持体に排出された露光されない部分の廃棄トナーを前記転写手段に転写させる工程と、
黒画像を形成する前記ステーションにおける、
前記転写媒体に転写された廃棄トナーを前記像担持体に回収する工程と、前記像担持体 から前記廃棄トナーを前記現像手段に回収する工程と、
からなることを特徴とする。このような構成によれば、既存の装置を用いて、像担持体に残存している廃棄トナーを、一連のプロセスで無駄なくK現像手段に回収することができる。
In the waste toner collecting method of the present invention, at least two or more image forming stations in which image forming units including a charging unit, an exposure unit, a developing unit, and a transfer unit are arranged around an image carrier are provided. A process of forming an image in a tandem manner by passing a medium through each station;
In the waste toner cleaning mode after image formation,
A step of collecting waste toner remaining on each image carrier by a cleaning unit provided corresponding to each image carrier, and an absolute value of an alternating voltage output from a power source connected to each cleaning unit for each color And changing the application time of the alternating voltage for each color to discharge the waste toner collected by the cleaning means to the image carrier, and the image carrier from which the waste toner has been discharged. A step of recharging the image carrier, a step of intermittently exposing the image carrier at large intervals on the upstream side in the traveling direction of the transfer medium and a large interval on the downstream side, and a waste toner of the unexposed portion discharged onto the image carrier Transferring to the transfer means;
In the station forming a black image,
Recovering the waste toner transferred to the transfer medium to the image carrier, recovering the waste toner from the image carrier to the developing unit,
It is characterized by comprising. According to such a configuration, the waste toner remaining on the image carrier can be recovered to the K developing unit by a series of processes without waste using an existing apparatus.

また、本発明の廃棄トナー回収方法は、前記廃棄トナーが排出された像担持体を再帯電する工程は、前記帯電手段から出力される帯電電圧の極性を、前記像担持体の帯電極性と同じ極性とすることを特徴とする。このような構成によれば、クリーニング手段から像担持体に排出された廃棄トナーの極性を揃え、以後の廃棄トナーの処理を円滑に行なえる。   In the waste toner collecting method of the present invention, in the step of recharging the image carrier from which the waste toner has been discharged, the polarity of the charging voltage output from the charging unit is the same as the charging polarity of the image carrier. It is characterized by polarity. According to such a configuration, the polarity of the waste toner discharged from the cleaning unit to the image carrier is aligned, and the subsequent waste toner processing can be performed smoothly.

また、本発明の廃棄トナー回収方法は、前記像担持体に排出された露光されない部分の廃棄トナーを前記転写手段に転写させる工程は、前記転写手段に印加される電圧の絶対値は、トナー像転写時に用いる値よりも小さいことを特徴とする。このような構成によれば、トナー像転写時印加電圧よりも低電圧の印加により、クリーニング手段から像担持体に排出された廃棄トナーを、効率よく転写媒体に転写させることができる。   Further, in the waste toner collecting method of the present invention, the step of transferring the unexposed portion of the waste toner discharged to the image carrier to the transfer unit includes an absolute value of a voltage applied to the transfer unit. It is smaller than the value used at the time of transfer. According to such a configuration, the waste toner discharged from the cleaning unit to the image carrier can be efficiently transferred to the transfer medium by applying a voltage lower than the voltage applied during toner image transfer.

また、本発明の廃棄トナー回収方法は、前記転写媒体に転写された廃棄トナーを前記像担持体に回収する工程は、前記黒画像形成ステーションにおいて、
前記転写手段に印加される電圧の極性は、前記像担持体の帯電極性と同一極性とすることを特徴とする。このような構成によれば、転写媒体に転写された廃棄トナーを像担持体に吸引して円滑に回収することができる。
Further, in the waste toner collecting method of the present invention, the step of collecting the waste toner transferred to the transfer medium on the image carrier is performed in the black image forming station.
The polarity of the voltage applied to the transfer means is the same as the charging polarity of the image carrier. According to such a configuration, the waste toner transferred to the transfer medium can be sucked into the image carrier and smoothly collected.

本発明は、転写されずに感光体(像担持体)に残存している廃棄トナーを、K(黒)の現像装置に回収し、黒トナーと混合して印字に使用する。このため、資源の有効利用を図ると共に、廃棄トナーを装置内部に回収して、廃棄トナーの外部への排出を軽減した画像形成装置および廃棄トナー回収方法を提供することができる。このように、廃棄トナーを装置外部には排出しない構成としているので、環境汚染の防止を図ることができる。   In the present invention, waste toner remaining on the photosensitive member (image carrier) without being transferred is collected in a K (black) developing device, mixed with black toner, and used for printing. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus and a waste toner collecting method in which resources are effectively used and waste toner is collected inside the apparatus to reduce discharge of the waste toner to the outside. As described above, since waste toner is not discharged to the outside of the apparatus, it is possible to prevent environmental pollution.

本発明の実施形態においては、図13の断面図に示すような4つの感光体に4つのラインヘッドで露光し、4色の画像を同時に形成し、1つの無端状中間転写ベルト(中間転写媒体)に転写する、タンデム式カラープリンター(画像形成装置)を対象としている。この画像形成装置は、同様な構成の露光装置101K、101C、101M、101Yを、対応する同様な構成である4個の感光体ドラム(像担持体)41K、41C、41M、41Yの露光位置にそれぞれ配置している。露光装置101K、101C、101M、101Yは、光源にLEDや有機EL素子の発光素子を用いたラインヘッドで構成される。なお、露光装置としてレーザ光を走査する走査光学系を用いても良い。   In the embodiment of the present invention, four photoconductors as shown in the cross-sectional view of FIG. 13 are exposed by four line heads to simultaneously form four color images, and one endless intermediate transfer belt (intermediate transfer medium) is formed. Tandem type color printer (image forming apparatus). In this image forming apparatus, exposure apparatuses 101K, 101C, 101M, and 101Y having the same configuration are placed at the exposure positions of four corresponding photosensitive drums (image carriers) 41K, 41C, 41M, and 41Y. Each is arranged. The exposure apparatuses 101K, 101C, 101M, and 101Y are composed of line heads using light emitting elements such as LEDs or organic EL elements as light sources. A scanning optical system that scans with laser light may be used as the exposure apparatus.

画像形成装置には、駆動ローラ51と従動ローラ52とテンションローラ53が設けられており、テンションローラ53によりテンションを加えて張架されて、図示矢印方向(反時計方向)へ循環駆動される中間転写ベルト(中間転写媒体)50を備えている。この中間転写ベルト50に対して所定間隔で配置された4個の像担持体としての外周面に感光層を有する感光体41K、41C、41M、41Yが配置される。前記符号の後に付加されたK、C、M、Yはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローを意味し、それぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエロー用の感光体であることを示す。他の部材についても同様である。感光体41K、41C、41M、41Yは、中間転写ベルト50の駆動と同期して図示矢印方向(時計方向)へ回転駆動される。各感光体41(K、C、M、Y)の周囲には、それぞれ感光体41(K、C、M、Y)の外周面を一様に帯電させる帯電手段(コロナ帯電器)42(K、C、M、Y)と、この帯電手段42(K、C、M、Y)により一様に帯電させられた外周面を感光体41(K、C、M、Y)の回転に同期して順次ライン走査する露光装置(ラインヘッド)101(K、C、M、Y)が設けられている。   The image forming apparatus is provided with a driving roller 51, a driven roller 52, and a tension roller 53. The intermediate roller is tensioned by the tension roller 53 and is circulated and driven in the direction indicated by the arrow (counterclockwise). A transfer belt (intermediate transfer medium) 50 is provided. Photosensitive members 41K, 41C, 41M, and 41Y having photosensitive layers are arranged on the outer peripheral surface as four image carriers arranged at predetermined intervals with respect to the intermediate transfer belt 50. K, C, M, and Y added after the reference sign mean black, cyan, magenta, and yellow, respectively, and indicate that the photoconductors are black, cyan, magenta, and yellow, respectively. The same applies to other members. The photoreceptors 41K, 41C, 41M, and 41Y are rotationally driven in the direction indicated by the arrow (clockwise) in synchronization with the driving of the intermediate transfer belt 50. Around each photoconductor 41 (K, C, M, Y), charging means (corona charger) 42 (K) for uniformly charging the outer peripheral surface of the photoconductor 41 (K, C, M, Y), respectively. , C, M, Y) and the outer peripheral surface uniformly charged by the charging means 42 (K, C, M, Y) are synchronized with the rotation of the photoconductor 41 (K, C, M, Y). An exposure apparatus (line head) 101 (K, C, M, Y) that sequentially scans lines is provided.

また、この露光装置101(K、C、M、Y)で形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像(トナー像)とする現像装置44(K、C、M、Y)と、この現像装置44(K、C、M、Y)で現像されたトナー像を一次転写対象である中間転写ベルト50に順次転写する転写手段としての一次転写ローラ45(K、C、M、Y)と、転写された後に感光体41(K、C、M、Y)の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング装置46(K、C、M、Y)とを有している。現像装置44(K、C、M、Y)は、例えば、現像剤として非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、現像ローラ表面に付着した現像剤の膜厚を規制ブレードで規制し、その現像ローラを感光体41(K、C、M、Y)に接触あるいは押厚させることにより、感光体41(K、C、M、Y)の電位レベルに応じて現像剤を付着させることによりトナー像として現像するものである。   In addition, a developing device 44 (K, C, and Y) that forms a visible image (toner image) by adding toner as a developer to the electrostatic latent image formed by the exposure device 101 (K, C, M, and Y). M, Y) and a primary transfer roller 45 (K, Y) as transfer means for sequentially transferring the toner image developed by the developing device 44 (K, C, M, Y) to the intermediate transfer belt 50 as a primary transfer target. C, M, Y) and a cleaning device 46 (K, C, M, Y) as a cleaning means for removing the toner remaining on the surface of the photoreceptor 41 (K, C, M, Y) after being transferred. ). The developing device 44 (K, C, M, Y) uses, for example, a non-magnetic one-component toner as a developer, and the one-component developer is conveyed to the developing roller by a supply roller, for example, and adheres to the surface of the developing roller. The film thickness of the developed developer is regulated by a regulating blade, and the developing roller is brought into contact with or increased in thickness by the photosensitive body 41 (K, C, M, Y), whereby the photosensitive body 41 (K, C, M, Y). The toner is developed as a toner image by attaching a developer according to the potential level.

このような4色の単色トナー像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー像は、一次転写ローラ45(K、C、M、Y)に印加される一次転写バイアスにより中間転写ベルト50上に順次一次転写され、中間転写ベルト50上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写ローラ66において用紙等の記録媒体Pに二次転写され、定着部である定着ローラ対61を通ることで記録媒体P上に定着され、排紙ローラ対62によって、装置上部に形成された排紙トレイ68上へ排出される。   The black, cyan, magenta, and yellow toner images formed by the four-color single-color toner image forming station are intermediated by the primary transfer bias applied to the primary transfer roller 45 (K, C, M, Y). The toner image, which is sequentially primary transferred onto the transfer belt 50 and sequentially superposed on the intermediate transfer belt 50 to become a full color, is secondarily transferred to a recording medium P such as paper by a secondary transfer roller 66, and serves as a fixing unit. The toner is fixed on the recording medium P by passing through the fixing roller pair 61, and is discharged onto a paper discharge tray 68 formed in the upper part of the apparatus by a paper discharge roller pair 62.

なお、図13中、63は多数枚の記録媒体Pが積層保持されている給紙カセット、64は給紙カセット63から記録媒体Pを一枚ずつ給送するピックアップローラ、65は二次転写ローラ66の二次転写部への記録媒体Pの供給タイミングを規定するゲートローラ対、66は中間転写ベルト50との間で二次転写部を形成する二次転写手段としての二次転写ローラ、69は二次転写後に中間転写ベルト50の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。   In FIG. 13, reference numeral 63 denotes a paper feed cassette in which a large number of recording media P are stacked and held, 64 denotes a pickup roller for feeding the recording media P one by one from the paper feed cassette 63, and 65 denotes a secondary transfer roller. 66, a pair of gate rollers for defining the supply timing of the recording medium P to the secondary transfer portion 66; a secondary transfer roller 66 as a secondary transfer means for forming a secondary transfer portion with the intermediate transfer belt 50; Is a cleaning blade as a cleaning means for removing the toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 50 after the secondary transfer.

次に、本発明の実施形態について、図2〜図9に示された説明図により説明する。図2は、クリーニングブラシ1により感光体(像担持体)41から転写残存トナーを回収するクリーニングプロセスの説明図である。クリーニングブラシ1は、接地6に接続されており、一定方向に回転しながら正常帯電トナー11(黒丸、負極性)、逆帯電トナー12(白丸、正極性)を吸引する。この際に、交番電源4で発生する交番電圧は、電源切替スイッチ5が開放されているのでクリーニングブラシ1には印加されない。クリーニングブラシ1には、多数のブラシが円弧状に形成されており、捕捉した廃棄トナーは脱落することなくブラシ間の空間に収納される。このように、廃棄トナーをブラシ間に効果的に捕集することができる。なお、感光体41から転写残存トナーを回収するクリーニング手段は、クリーニングブラシに限定されず、例えばスポンジなどを設けた回転部材を感光体41に接触回転させる構成とすることもできる。この場合には、回転部材は弾性的に像担持体と接触しながら回転するので、像担持体から廃棄トナーをムラなくクリーニング手段に回収することができる。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the explanatory diagrams shown in FIGS. FIG. 2 is an explanatory diagram of a cleaning process in which the transfer residual toner is collected from the photoreceptor (image carrier) 41 by the cleaning brush 1. The cleaning brush 1 is connected to the ground 6 and sucks normally charged toner 11 (black circle, negative polarity) and reversely charged toner 12 (white circle, positive polarity) while rotating in a certain direction. At this time, the alternating voltage generated by the alternating power supply 4 is not applied to the cleaning brush 1 because the power supply switch 5 is opened. A large number of brushes are formed in an arc shape in the cleaning brush 1, and the captured waste toner is stored in the space between the brushes without dropping off. In this way, waste toner can be effectively collected between the brushes. The cleaning unit that collects the transfer residual toner from the photoconductor 41 is not limited to the cleaning brush, and for example, a rotating member provided with a sponge or the like may be rotated in contact with the photoconductor 41. In this case, since the rotating member rotates while elastically contacting the image carrier, the waste toner can be collected from the image carrier to the cleaning unit without unevenness.

図3は、図2でクリーニングブラシ1に回収されたトナーを感光体41に排出する(吐き出す)プロセスの説明図である。この際には、スイッチ7を開放して、クリーニングブラシ1には交番電源4で発生する交番電圧を印加する。交番電圧の周期は、クリーニングブラシ1が1回転する時間以上とする。13は、クリーニングブラシ1から感光体41に吐き出されたトナーである。クリーニングブラシ1には、交番電圧が印加されるので、クリーニングブラシ1に回収された正常帯電トナー11(黒丸、負極性)、逆帯電トナー12(白丸、正極性)は、いずれも1周期の間に交互に感光体41に排出される。   FIG. 3 is an explanatory diagram of a process of discharging (discharging) the toner collected by the cleaning brush 1 in FIG. At this time, the switch 7 is opened, and an alternating voltage generated by the alternating power source 4 is applied to the cleaning brush 1. The period of the alternating voltage is longer than the time for which the cleaning brush 1 rotates once. Reference numeral 13 denotes toner discharged from the cleaning brush 1 to the photoreceptor 41. Since an alternating voltage is applied to the cleaning brush 1, the normally charged toner 11 (black circle, negative polarity) and the reversely charged toner 12 (white circle, positive polarity) collected by the cleaning brush 1 are both in one cycle. Alternately discharged to the photoreceptor 41.

図4は、図3でクリーニングブラシ1から感光体41に吐き出されたトナーに対して再帯電するプロセスの説明図である。この際には、帯電装置42から一定の電圧、例えばー500Vを感光体に印加して、感光体に排出された逆帯電トナーの極性を正常帯電トナーの極性と揃える。このように、感光体に排出されたトナーの極性を負極性に揃えることで、後工程の処理を円滑に行うことができる。   FIG. 4 is an explanatory diagram of a process for recharging the toner discharged from the cleaning brush 1 to the photosensitive member 41 in FIG. At this time, a constant voltage, for example, −500 V, is applied from the charging device 42 to the photosensitive member, so that the polarity of the reversely charged toner discharged to the photosensitive member is aligned with the polarity of the normally charged toner. In this way, the post-process can be smoothly performed by aligning the polarity of the toner discharged to the photoreceptor to the negative polarity.

図5は、図4で示したように、感光体41の表面で再帯電されたトナーに露光電圧を印加するプロセスの説明図である。この際には、露光装置101から例えば露光電位をー50Vとするような露光電圧を、感光体41に印加する。ここで印加される露光電圧は、画像形成用の印加電圧ではなく、後述するように感光体41の当該領域からトナーを中間転写ベルトに転写させないために行なう処理である。このため、感光体41には露光電圧が印加された部分と、露光電圧が印加されない部分との間で電位差が生じる。   FIG. 5 is an explanatory diagram of a process for applying an exposure voltage to the toner recharged on the surface of the photoreceptor 41 as shown in FIG. At this time, an exposure voltage such as an exposure potential of −50 V is applied from the exposure apparatus 101 to the photoconductor 41. The exposure voltage applied here is not an applied voltage for image formation, but is a process performed so as not to transfer the toner from the region of the photoreceptor 41 to the intermediate transfer belt, as will be described later. For this reason, a potential difference is generated between the portion where the exposure voltage is applied to the photoreceptor 41 and the portion where the exposure voltage is not applied.

図6は、図5で露光電圧が印加された感光体41が現像装置44を通過する際のプロセスの説明図である。ここでは、現像装置44の電源70は電源切替スイッチ71が開放されているので、現像装置44は現像処理を行わない。したがって、感光体41の表面に形成されている再帯電トナー14は、現像装置44に回収されることなく、そのままの状態で現像装置44の位置を通過して次工程に送られる。   FIG. 6 is an explanatory diagram of a process when the photoconductor 41 to which the exposure voltage is applied in FIG. 5 passes through the developing device 44. Here, since the power supply switch 71 of the power supply 70 of the developing device 44 is opened, the developing device 44 does not perform development processing. Therefore, the recharged toner 14 formed on the surface of the photoconductor 41 is not collected by the developing device 44 but passes through the position of the developing device 44 as it is and sent to the next process.

図7は、図6で現像装置44を通過した感光体41の再帯電トナー14が、中間転写ベルト50に吐き出される際のプロセスの説明図である。図7において、一次転写ローラ45には、電源2から印加される電圧は、前記帯電電圧よりも弱い正負極性の電圧、例えば100Vが印加されている。帯電電位21(―500V)が存在している部分の感光体41の再帯電トナーは、一次転写ローラ45との電位差が大きいので吸引される度合いが強くなり、矢視20方向に進行する中間転写ベルト50に排出される。これに対して、感光体41の露光電位22が存在している部分の再帯電トナーは、一次転写ローラ45との電位差が小さいので吸引される度合いが弱くなり、そのまま残留トナー15として感光体41に付着している。   FIG. 7 is an explanatory diagram of a process when the recharged toner 14 of the photoreceptor 41 that has passed through the developing device 44 in FIG. 6 is discharged to the intermediate transfer belt 50. In FIG. 7, the voltage applied from the power supply 2 to the primary transfer roller 45 is a positive / negative voltage, for example, 100 V, which is weaker than the charging voltage. The recharged toner on the photosensitive member 41 in the portion where the charged potential 21 (−500 V) exists has a large potential difference with the primary transfer roller 45, so that the degree of suction becomes strong and intermediate transfer progresses in the direction of the arrow 20. It is discharged to the belt 50. On the other hand, the recharged toner in the portion where the exposure potential 22 of the photoconductor 41 exists is weakly attracted because the potential difference from the primary transfer roller 45 is small, and remains as the residual toner 15 as it is. Adhering to

したがって、図5で説明した露光電圧の大きさを変えることにより、感光体41の電位レベルの差が変更され、感光体41への残存トナーの量を調整することができる。図7に示されているように、露光電圧の印加により、感光体41から間歇的に中間転写ベルト50に廃棄トナーを排出している。このような処理を行うことにより、中間転写ベルト50には一度に大量の廃棄トナーが転写されることなく、平均して廃棄トナーが転写されるので、後工程で感光体41に廃棄トナーを回収する処理が円滑に行なえる。本発明の実施形態においては、中間転写媒体を用いる画像形成装置において、クリーニング手段から像担持体に排出された廃棄トナーを、効果的に中間転写媒体に転写させることができる。なお、この例では、感光体から中間転写ベルトに廃棄トナーを転写しているが、本発明においては、感光体からの廃棄トナーの転写は、中間転写ベルトに限定されず転写媒体一般に適用できる。   Therefore, by changing the magnitude of the exposure voltage described with reference to FIG. 5, the difference in the potential level of the photoconductor 41 is changed, and the amount of toner remaining on the photoconductor 41 can be adjusted. As shown in FIG. 7, waste toner is discharged from the photoconductor 41 to the intermediate transfer belt 50 intermittently by applying an exposure voltage. By performing such processing, a large amount of waste toner is not transferred to the intermediate transfer belt 50 at one time, and on average, waste toner is transferred. Therefore, waste toner is collected on the photoconductor 41 in a later step. Can be performed smoothly. In the embodiment of the present invention, in the image forming apparatus using an intermediate transfer medium, waste toner discharged from the cleaning unit to the image carrier can be effectively transferred to the intermediate transfer medium. In this example, waste toner is transferred from the photoconductor to the intermediate transfer belt. However, in the present invention, transfer of the waste toner from the photoconductor is not limited to the intermediate transfer belt and can be applied to transfer media in general.

図8は、黒(K)転写において中間転写ベルト50から廃棄トナーを感光体41Kに回収する際のプロセスの説明図である。図8において、一次転写ローラ45Kには、感光体41Kと同極性(負電位)の電圧を印加する電源2を接続する。このため、中間転写ベルト50に転写されている廃棄トナーは、感光体41Kに吸引されて回収トナー17として現像装置に運搬される。   FIG. 8 is an explanatory diagram of a process for collecting waste toner from the intermediate transfer belt 50 to the photoreceptor 41K in black (K) transfer. In FIG. 8, the primary transfer roller 45K is connected to a power source 2 that applies a voltage having the same polarity (negative potential) as that of the photoreceptor 41K. For this reason, the waste toner transferred to the intermediate transfer belt 50 is sucked by the photoreceptor 41K and conveyed to the developing device as the collected toner 17.

図9は、黒(K)現像装置44Kに感光体41Kに付着している廃棄トナーを回収する際のプロセスの説明図である。図9において、黒(K)のクリーニングモードでは、前記図2〜図4の処理を行い、図5〜図7の処理は行わない。以下この処理について説明する。クリーニングブラシ1の交流電源4は、スイッチ7を開放し、感光体41Kで中間転写ベルト50から回収した廃棄トナーがクリーニングブラシ1の位置を通過するまでは負帯電電圧を維持している。前記廃棄トナーがクリーニングブラシ1の位置を通過した後には、クリーニングブラシ1に滞留している逆帯電トナーを感光体41Kに排出するために正極性に電位を反転させる。   FIG. 9 is an explanatory diagram of a process for collecting waste toner adhering to the photoconductor 41K in the black (K) developing device 44K. 9, in the black (K) cleaning mode, the processes of FIGS. 2 to 4 are performed, and the processes of FIGS. 5 to 7 are not performed. This process will be described below. The AC power supply 4 of the cleaning brush 1 opens the switch 7 and maintains a negative charging voltage until the waste toner collected from the intermediate transfer belt 50 by the photosensitive member 41K passes the position of the cleaning brush 1. After the waste toner passes through the position of the cleaning brush 1, the potential is reversed to positive polarity in order to discharge the reversely charged toner staying on the cleaning brush 1 to the photoreceptor 41K.

次に、帯電装置42Kは、図4と同様にー500Vを感光体41Kに印加して、クリーニングブラシ1から感光体41Kに排出された逆帯電トナーの極性を正常帯電トナーの極性と揃える。ここで、感光体41Kに露光電圧は印加されず、帯電装置42Kで再帯電された感光体41Kは現像装置44Kの位置に進行する。現像装置44Kは電源70と接続されており、感光体41Kと同一極性(負極性)の電圧が印加されている。このため、感光体41Kに付着している廃棄トナーは、現像装置44K(現像ローラ)に回収される。   Next, the charging device 42K applies −500 V to the photoconductor 41K as in FIG. 4 so that the polarity of the reversely charged toner discharged from the cleaning brush 1 to the photoconductor 41K is aligned with the polarity of the normal charged toner. Here, no exposure voltage is applied to the photoconductor 41K, and the photoconductor 41K recharged by the charging device 42K proceeds to the position of the developing device 44K. The developing device 44K is connected to a power source 70, and a voltage having the same polarity (negative polarity) as that of the photoreceptor 41K is applied. For this reason, the waste toner adhering to the photoreceptor 41K is collected by the developing device 44K (developing roller).

現像装置44Kに回収された廃棄トナーは、図示を省略した黒色のトナータンクに収納される。この廃棄トナーは、K(黒)画像形成の際に再利用される。このように、廃棄トナーを画像形成装置外に排出せず再利用しているので、資源の有効利用を図ることができる。なお、図9において、感光体41Kと現像装置44Kは実際の配置では接触しているが、理解を容易とするために両者を離間して表している。   The waste toner collected by the developing device 44K is stored in a black toner tank (not shown). This waste toner is reused when a K (black) image is formed. As described above, since the waste toner is reused without being discharged out of the image forming apparatus, resources can be effectively used. In FIG. 9, the photoconductor 41K and the developing device 44K are in contact with each other in actual arrangement, but are separated from each other for easy understanding.

図10〜図12は、本発明の処理プロセスを経時的に示すタイミングチャートである。この画像形成装置は、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の処理が連続して行なわれるが、1枚の図面には収まらないので、図10〜図12に分離して示している。すなわち、図10には、Y(イエロー)、M(マゼンタ)の処理を示し、図11、図12にはC(シアン)、K(黒)の処理を示している。   10 to 12 are timing charts showing the processing process of the present invention over time. In this image forming apparatus, the processing of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) is continuously performed, but it does not fit in one drawing, so FIGS. Are shown separately. That is, FIG. 10 shows Y (yellow) and M (magenta) processing, and FIGS. 11 and 12 show C (cyan) and K (black) processing.

図10のY(イエロー)を例にとり、画像形成処理と画像形成処理後のクリーニング処理について説明する。以下の説明で電圧値は概算で示している。時刻tya〜tybの期間は露光による感光体(OPC)電位の変化を示している。初期電位はー500V、露光電位はー50Vであり、露光電位がー50Vのときに感光体には画像が形成される。時刻tyc〜tydの期間は、現像バイアスの印加期間であり、直流―200V+交流2kVの現像バイアスが印加される。   Taking Y (yellow) in FIG. 10 as an example, the image forming process and the cleaning process after the image forming process will be described. In the following description, the voltage values are approximate. A period from time tya to tyb indicates a change in the photoreceptor (OPC) potential due to exposure. The initial potential is −500 V, the exposure potential is −50 V, and when the exposure potential is −50 V, an image is formed on the photoreceptor. The period from time tyc to tyd is a development bias application period, and a development bias of DC -200 V + AC 2 kV is applied.

時刻tye〜tyfの期間は、転写バイアスの印加期間であり、直流―500Vの転写バイアスが印加される。転写バイアスの印加期間の終端時刻であるtyfを経過すると、時刻tyxで図示を省略している制御装置によりクリーニングモードが設定され、画像形成処理後のクリーニング処理に移行する。時刻tyg〜tyhの期間は、クリーニングバイアス印加時間t1であり、V1kVのクリーニングバイアスが印加される。この際に、クリーニングブラシに回収されている廃棄トナーが感光体に排出される。感光体の回転に伴い、クリーニングバイアスの印加期間と一部オーバラップして、時刻tyi〜tyjの期間で感光体を再帯電し、続いて感光体に露光電圧を間歇的に印加する。時刻tyi〜tyjの期間で、パルス状の露光電圧が印加されており、露光時間間隔d1の詳細は、右側のプロセスタイミングに示している。   The period from time ty to tyf is a transfer bias application period, and a DC-500V transfer bias is applied. When tyf, which is the end time of the transfer bias application period, elapses, a cleaning mode is set by a control device (not shown) at time tyx, and the process proceeds to a cleaning process after the image forming process. The period from time tyg to tyh is a cleaning bias application time t1, and a cleaning bias of V1 kV is applied. At this time, the waste toner collected by the cleaning brush is discharged to the photoreceptor. As the photoconductor rotates, the photoconductor is recharged during a period from time tyi to tyj, partially overlapping with the cleaning bias application period, and then an exposure voltage is intermittently applied to the photoconductor. A pulsed exposure voltage is applied in the period from time tyi to tyj, and details of the exposure time interval d1 are shown in the process timing on the right side.

前記感光体の再帯電と露光の期間と一部オーバラップして、時刻tyk〜tylの期間で、転写ローラに電圧を印加して感光体から中間転写ベルトに廃棄トナーを転写する(吐出す)。中間転写ベルトに吐出された廃棄トナーは、露光部分Yxでは存在せず、未露光部分Ywで疎らに存在している。この際の露光部の間隔はd1である。このように、廃棄トナーのクリーニングモードでは、クリーニングバイアスの印加、感光体の再帯電と露光電圧の印加、中間転写ベルトへの転写バイアスの印加がシーケンス制御されている。また、クリーニングバイアス印加時間tyg〜tyh、感光体の再帯電時間tyi〜tyj、転写バイアス印加時間tyk〜tylの各時間の長さを等しくして、同期制御する構成としている。なお、図10の例では、廃棄トナーを転写手段に転写時に印加される電圧の絶対値は、トナー像転写時に用いる値と同じ電圧としている。本発明の実施形態においては、廃棄トナー転写時の電圧の絶対値をトナー像転写時に用いる値よりも小さくすることもできる。この場合には、トナー像転写時印加電圧よりも低電圧の印加でクリーニング手段から像担持体に排出された廃棄トナーを、効率よく転写媒体に転写させることができる。   A part of the recharging and exposure periods of the photosensitive member overlaps, and during the period from time tyk to tyl, a voltage is applied to the transfer roller to transfer (discharge) the waste toner from the photosensitive member to the intermediate transfer belt. . The waste toner discharged to the intermediate transfer belt does not exist in the exposed portion Yx but exists sparsely in the unexposed portion Yw. At this time, the interval between the exposed portions is d1. As described above, in the waste toner cleaning mode, the sequence control is applied to the application of the cleaning bias, the recharging of the photosensitive member and the exposure voltage, and the application of the transfer bias to the intermediate transfer belt. Further, the lengths of the cleaning bias application times tyg to tyh, the recharging times tyi to tyj of the photosensitive member, and the transfer bias application times tyk to tyl are made equal to each other to perform synchronous control. In the example of FIG. 10, the absolute value of the voltage applied when transferring the waste toner to the transfer unit is the same voltage as the value used when transferring the toner image. In the embodiment of the present invention, the absolute value of the voltage at the time of waste toner transfer can be made smaller than the value used at the time of toner image transfer. In this case, waste toner discharged from the cleaning means to the image carrier by applying a voltage lower than the voltage applied during toner image transfer can be efficiently transferred to the transfer medium.

Y(イエロー)の画像形成処理から時間Ta後にM(マゼンタ)の画像形成処理が行われ、それに引き続いて廃棄トナーのクリーニング処理が行われる。M(マゼンタ)の各処理の時刻tma〜tmlにおける添字(a〜l)は、Y(イエロー)の処理と同じである。この場合の露光部分Mxと未露光部分Myの分布は、Y(イエロー)よりもさらに疎らになる(露光部間隔はd2で、d1<d2となる)。ここで、感光体41Mと一次転写ローラ45M間の中間転写ベルト上の廃棄トナーが転写される位置は、Y(イエロー)の廃棄トナー転写位置とは異なる位置としている。   After a time Ta from the Y (yellow) image forming process, an M (magenta) image forming process is performed, and subsequently, a waste toner cleaning process is performed. The suffixes (a to l) at the times tma to tml of each process of M (magenta) are the same as the processes of Y (yellow). In this case, the distribution of the exposed portion Mx and the unexposed portion My is further sparser than Y (yellow) (the interval between the exposed portions is d2, and d1 <d2). Here, the position where the waste toner is transferred on the intermediate transfer belt between the photoconductor 41M and the primary transfer roller 45M is different from the Y (yellow) waste toner transfer position.

このように、露光間隔の関係をd1<d2に設定するのは、前記したように中間転写ベルト50の下流側ほど蓄積される廃棄トナーが多くなるので、感光体41から中間転写ベルト50に排出される廃棄トナーを少なくするためである。すなわち、M(マゼンタ)の感光体41Mから中間転写ベルト50に廃棄トナーを排出する際に、中間転写ベルト50には既に上流側のY(イエロー)の感光体41Yからの廃棄トナーが付着している。   As described above, the reason why the relationship between the exposure intervals is set to d1 <d2 is that the waste toner accumulated on the downstream side of the intermediate transfer belt 50 increases as described above, and is therefore discharged from the photoreceptor 41 to the intermediate transfer belt 50. This is to reduce the amount of waste toner. That is, when discharging waste toner from the M (magenta) photoreceptor 41M to the intermediate transfer belt 50, waste toner from the upstream Y (yellow) photoreceptor 41Y has already adhered to the intermediate transfer belt 50. Yes.

このため、M(マゼンタ)の露光装置101Mによる露光間隔d2を、Y(イエロー)の露光装置101Yの露光間隔d1よりも長くして(露光時間を短くして)、図7で説明した処理で感光体41Mに残留する廃棄トナーの量を少なくしている。同様に、M(マゼンタ)よりも下流側のC(シアン)の露光装置101CMによる露光時間d3を、M(マゼンタ)の露光装置101Mによる露光間隔d2よりも長くしている。このため、感光体41Cに残留する廃棄トナーの量は、さらに少なくなる。   Therefore, the exposure interval d2 by the exposure apparatus 101M for M (magenta) is set longer than the exposure interval d1 for the exposure apparatus 101Y for Y (yellow) (exposure time is shortened), and the process described in FIG. The amount of waste toner remaining on the photoreceptor 41M is reduced. Similarly, the exposure time d3 by the C (cyan) exposure apparatus 101CM downstream of M (magenta) is longer than the exposure interval d2 by the M (magenta) exposure apparatus 101M. For this reason, the amount of waste toner remaining on the photoreceptor 41C is further reduced.

また、クリーニングバイアス電圧はV2kVで、V1>V2としている。このように、転写媒体の搬送方向の上流側でクリーニングバイアス電圧の絶対値を大きく、下流側で小さく設定する理由について説明する。この例においては、転写媒体の下流側では、像担持体にはY(イエロー)とM(マゼンタ)の2色分の廃棄トナーが蓄積されているので、M(マゼンタ)のクリーニングブラシに回収される廃棄トナーの量は、Y(イエロー)のクリーニングブラシに回収される廃棄トナーの量よりも多くなる。   The cleaning bias voltage is V2 kV, and V1> V2. The reason why the absolute value of the cleaning bias voltage is set large on the upstream side in the conveyance direction of the transfer medium and small on the downstream side will be described. In this example, waste toner for two colors, Y (yellow) and M (magenta), is accumulated on the image carrier on the downstream side of the transfer medium, and is collected by an M (magenta) cleaning brush. The amount of waste toner to be collected is larger than the amount of waste toner collected by the Y (yellow) cleaning brush.

このため、Y(イエロー)のクリーニングブラシと同じクリーニングバイアス電圧を印加すると、像担持体に排出される廃棄トナーの量が増大し、結果的には中間転写媒体に排出される廃棄トナー量も増大する。すなわち、中間転写媒体に排出される廃棄トナーの厚さがY(イエロー)の部分とM(マゼンタ)の部分で相違してしまい斑になることがある。したがって、最終的にK(黒)の現像手段に廃棄トナーを回収する処理が円滑に行なえなくなる。このような不都合を回避するために、前記のようにクリーニングバイアス電圧の絶対値をV1>V2、に設定して、転写媒体の下流側で排出される廃棄トナーの量を、上流側と同じ厚さとなるようにしている。   For this reason, when the same cleaning bias voltage as that for the Y (yellow) cleaning brush is applied, the amount of waste toner discharged to the image carrier increases, and as a result, the amount of waste toner discharged to the intermediate transfer medium also increases. To do. That is, the thickness of the waste toner discharged to the intermediate transfer medium may be different between the Y (yellow) portion and the M (magenta) portion, resulting in spots. Therefore, the process of finally collecting the waste toner in the K (black) developing unit cannot be smoothly performed. In order to avoid such inconvenience, the absolute value of the cleaning bias voltage is set to V1> V2 as described above, and the amount of waste toner discharged on the downstream side of the transfer medium is set to the same thickness as that on the upstream side. It is trying to become.

クリーニングブラシ1Y〜1Kには、電源3Y〜3Kを接続して、クリーニングバイアスを印加する。クリーニングバイアス電圧印加時間は、t1<t2の関係に設定する。このため、中間転写ベルトの搬送方向の下流側のステーションに設置したクリーニングブラシのクリーニング時間が長く設定されることになる。   The cleaning brushes 1Y to 1K are connected to power sources 3Y to 3K to apply a cleaning bias. The cleaning bias voltage application time is set to a relationship of t1 <t2. For this reason, the cleaning time of the cleaning brush installed at the downstream station in the conveyance direction of the intermediate transfer belt is set longer.

このような構成としているので、転写媒体の上流側へ排出される廃棄トナーと、下流側に排出される廃棄トナーが重なって、廃棄トナー層が厚くなり、局所的なハーフトーンメモリが形成されることを防止できる。すなわち、前記クリーニング時間は転写媒体への転写バイアス時間と同じ長さに設定されているので、転写媒体の上流側で転写時間が短くなり、下流側で転写される廃棄トナーとの重なりが防止できる。   With such a configuration, the waste toner discharged to the upstream side of the transfer medium and the waste toner discharged to the downstream side overlap to increase the thickness of the waste toner layer, thereby forming a local halftone memory. Can be prevented. That is, since the cleaning time is set to the same length as the transfer bias time to the transfer medium, the transfer time is shortened on the upstream side of the transfer medium, and overlapping with waste toner transferred on the downstream side can be prevented. .

同様に、M(マゼンタ)の画像形成処理から時間Ta後にC(シアン)の画像形成処理と、それに続く廃棄トナーのクリーニング処理が行われる。この場合の露光部分Cxと未露光部分Cyの分布は、M(マゼンタ)よりもさらに疎らになる(露光部間隔はd3で、d1<d2<d3となる)。この際の感光体41Cと一次転写ローラ45C間の中間転写ベルト上の廃棄トナーの転写位置は、Y(イエロー)、およびM(マゼンタ)の廃棄トナー転写位置とは異なる位置としている。また、クリーニングバイアス電圧の絶対値をV3として、V1>V2>V3の関係となるように設定されている。   Similarly, after time Ta from the M (magenta) image forming process, a C (cyan) image forming process and a subsequent cleaning process for waste toner are performed. In this case, the distribution of the exposed portion Cx and the unexposed portion Cy is further sparser than M (magenta) (the interval between the exposed portions is d3, and d1 <d2 <d3). At this time, the transfer position of the waste toner on the intermediate transfer belt between the photoconductor 41C and the primary transfer roller 45C is different from the waste toner transfer positions of Y (yellow) and M (magenta). Further, the absolute value of the cleaning bias voltage is set to V3, and the relation of V1> V2> V3 is set.

転写媒体の搬送方向下流側のC(シアン)のクリーニングバイアス電圧の絶対値を、上流側よりも小さく設定する理由は、前記M(マゼンタ)の処理で説明したところと同じである。このような、クリーニングバイアス電圧の絶対値をV1>V2>V3の関係となるように設定することで、転写媒体における未露光部分Yw、Mw、Cwに対応するトナー層の厚さは均等化されている。また、クリーニングバイアスの印加時間はt3である。各色のクリーニングバイアスの印加時間は、t1<t2<t3に設定している。   The reason why the absolute value of the C (cyan) cleaning bias voltage on the downstream side in the transfer direction of the transfer medium is set smaller than that on the upstream side is the same as that described in the process for M (magenta). By setting the absolute value of the cleaning bias voltage so as to satisfy the relationship of V1> V2> V3, the thickness of the toner layer corresponding to the unexposed portions Yw, Mw, and Cw on the transfer medium is equalized. ing. The cleaning bias application time is t3. The application time of the cleaning bias for each color is set to t1 <t2 <t3.

C(シアン)の画像形成処理から時間Ta後に、K(黒)の画像形成処理と、それに続く廃棄トナーのクリーニング処理および現像装置への回収が行われる。時刻tkr〜tksの期間では、中間転写ベルト上に転写されているY、M、Cの廃棄トナーを感光体41Kに回収する。この際の転写バイアスは極性を反転させて、直流+500Vを印加する。また、時刻tku〜tkvの期間では、感光体41Kに排出されているY、M、C、K各色の廃棄トナーを現像装置44Kに回収する。この際には、現像装置44Kは感光体41Kと接触しており、現像バイアスとして直流―200V+交流2kVが印加される。   After a time Ta from the C (cyan) image forming process, the K (black) image forming process, the subsequent cleaning processing of the waste toner, and the recovery to the developing device are performed. During the period from time tkr to tks, waste toner of Y, M, and C transferred onto the intermediate transfer belt is collected on the photoreceptor 41K. At this time, the transfer bias reverses the polarity and applies + 500V DC. Also, during the period from time tku to tkv, waste toners of Y, M, C, and K colors discharged to the photoreceptor 41K are collected by the developing device 44K. At this time, the developing device 44K is in contact with the photoconductor 41K, and a direct current of −200 V + AC of 2 kV is applied as a developing bias.

感光体41Kと接触する中間転写ベルト上の廃棄トナーの分布は、前記Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の各色の廃棄トナーの総和となる。すなわち、Y(イエロー)の未露光部分Yw、M(マゼンタ)の未露光部分Mw、C(シアン)の未露光部分Cwに対応して、廃棄トナーが中間転写ベルト上の長さ方向に疎らに、その間隔が均等な分布で存在している。また、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の各色の廃棄トナーの転写位置が中間転写ベルト上で重なり合うことなく相違して形成されているので、中間転写ベルトの一定長さにおける廃棄トナーの転写量は、前記のように一定となる。このため、感光体41Kには無理な負担がかかることなく、中間転写ベルト上の廃棄トナーを円滑に回収することができる。   The distribution of waste toner on the intermediate transfer belt in contact with the photoreceptor 41K is the sum of the waste toners of the respective colors Y (yellow), M (magenta), and C (cyan). That is, the waste toner is sparse in the length direction on the intermediate transfer belt corresponding to the unexposed portion Yw of Y (yellow), the unexposed portion Mw of M (magenta), and the unexposed portion Cw of C (cyan). , The intervals exist with an even distribution. Further, the transfer positions of the waste toners of Y (yellow), M (magenta), and C (cyan) are formed differently without overlapping on the intermediate transfer belt, so that the intermediate transfer belt has a fixed length. The transfer amount of the waste toner is constant as described above. For this reason, waste toner on the intermediate transfer belt can be collected smoothly without imposing an excessive burden on the photoconductor 41K.

すなわち、この実施形態においては、露光間隔をd1<d2<d3に、また、クリーニングバイアス電圧の絶対値をV1>V2>V3の関係に、さらに、クリーニングバイアスの印加時間をt1<t2<t3の関係に設定しているので、中間転写媒体には、全体として廃棄トナーが薄く均等に排出されている。したがって、最終的には廃棄トナーはK(黒)現像装置に無理なく、円滑に回収されることになる。   That is, in this embodiment, the exposure interval is d1 <d2 <d3, the absolute value of the cleaning bias voltage is V1> V2> V3, and the cleaning bias application time is t1 <t2 <t3. Since the relationship is set, the waste toner is thinly and uniformly discharged as a whole on the intermediate transfer medium. Therefore, finally, the waste toner is smoothly collected without difficulty in the K (black) developing device.

図1は、本発明の実施形態にかかるタンデム方式の画像形成装置を示す説明図である。図12と同じところには同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。図1において、中間転写ベルト50は矢視R方向に回動し、中間転写ベルト50の回動方向でみて、上流側からY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の現像装置44Y、44M、44C、44Kを配置している。すなわち、現像装置の配置は、図12とは異なる配置としている。   FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a tandem image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In FIG. 1, the intermediate transfer belt 50 rotates in the arrow R direction, and Y (yellow), M (magenta), C (cyan), K (black) from the upstream side as viewed in the rotation direction of the intermediate transfer belt 50. ) Developing devices 44Y, 44M, 44C, and 44K. That is, the arrangement of the developing device is different from that shown in FIG.

Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の現像装置44Y,44M、44Cは、感光体41Y、41M、41Cとは離間させて配置して、画像形成時の混色を防止している。69aは中間転写ベルトクリーナで、回転ローラにより中間転写ベルト50に残存する廃棄トナーを回収する。K一次転写ローラ45Kに接続される電源2Kの極性は、画像形成時には、他のY、M、Cの電源2Y、2M、2Cと同一極性である。廃棄トナーのクリーニングモードでは、前記図7、図8で説明したように、電源2Kの極性は、他のY、M、Cの電源2Y、2M、2Cとは反対極性に設定される。   Y (yellow), M (magenta), and C (cyan) developing devices 44Y, 44M, and 44C are spaced apart from the photoconductors 41Y, 41M, and 41C to prevent color mixture during image formation. . An intermediate transfer belt cleaner 69a collects waste toner remaining on the intermediate transfer belt 50 by a rotating roller. The polarity of the power source 2K connected to the K primary transfer roller 45K is the same as that of the other Y, M, and C power sources 2Y, 2M, and 2C during image formation. In the waste toner cleaning mode, as described with reference to FIGS. 7 and 8, the polarity of the power source 2K is set to be opposite to that of the other Y, M, and C power sources 2Y, 2M, and 2C.

クリーニングモードにおいて、図5で説明したようにY、M、C各色で露光電圧が印加される。Y(イエロー)の露光装置101Yは、露光間隔(オンパルスとオフパルスの間隔)がd1の露光電圧を印加する。また、M(マゼンタ)の露光装置101Mは、露光間隔がd2の露光電圧を印加し、C(シアン)の露光装置101CMは、露光間隔がd32の露光電圧を印加する。ここで、露光間隔は、前記のようにd1<d2<d3に設定する。   In the cleaning mode, as described with reference to FIG. 5, the exposure voltage is applied for each of Y, M, and C colors. Y (yellow) exposure apparatus 101Y applies an exposure voltage whose exposure interval (interval between on pulse and off pulse) is d1. The exposure apparatus 101M with M (magenta) applies an exposure voltage with an exposure interval of d2, and the exposure apparatus 101CM with C (cyan) applies an exposure voltage with an exposure interval of d32. Here, the exposure interval is set to d1 <d2 <d3 as described above.

クリーニングブラシ1Y〜1Kには、電源3Y〜3Kを接続して、クリーニングバイアスを印加する。前記したように、クリーニングブラシに印加する、クリーニングバイアス電圧の絶対値は、V1>V2>V3の関係に設定する。このため、印字後期でトナー帯電量が低下する際に、クリーニングブラシから感光体への廃棄トナー排出電圧が低下するので、感光体に排出される廃棄トナー層の厚さを薄くすることができる。   The cleaning brushes 1Y to 1K are connected to power sources 3Y to 3K to apply a cleaning bias. As described above, the absolute value of the cleaning bias voltage applied to the cleaning brush is set to a relationship of V1> V2> V3. For this reason, when the toner charge amount decreases in the latter half of printing, the waste toner discharge voltage from the cleaning brush to the photoconductor decreases, so that the thickness of the waste toner layer discharged to the photoconductor can be reduced.

クリーニングブラシの汚染に差異が生じると、低帯電時に廃棄トナー層の薄層化の維持が困難となり、クリーニング性能の劣化によるメモリ・カブリなどの発生を招くことになる。しかしながら、本発明の実施形態においては、記録媒体の下流側ほど(廃棄トナーの蓄積量が多くなるクリーニングブラシほど)、クリーニングバイアス電圧の絶対値を低下させているので、当該クリーニングブラシから廃棄トナーの過剰排出や、排出性能の劣化を防止することができる。したがって、クリーニング性能の劣化によるメモリ・カブリなどの発生を抑制することができる。図1のような構成によれば、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の4色対応のカラー画像形成装置において、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の各色の廃棄トナーはK現像装置に回収され混色されて黒色トナーとして印字されるので、廃棄トナーの再利用に伴う画質劣化を防止することができる。   If there is a difference in the contamination of the cleaning brush, it becomes difficult to maintain a thin waste toner layer at low charge, which may cause memory fogging due to deterioration in cleaning performance. However, in the embodiment of the present invention, since the absolute value of the cleaning bias voltage is lowered toward the downstream side of the recording medium (as the cleaning brush increases the amount of waste toner accumulated), the waste toner is discharged from the cleaning brush. Excessive discharge and deterioration of discharge performance can be prevented. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of memory fogging due to deterioration of the cleaning performance. According to the configuration shown in FIG. 1, in a color image forming apparatus corresponding to four colors of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black), Y (yellow), M (magenta), Since the waste toner of each color of C (cyan) is collected by the K developing device and mixed and printed as black toner, image quality deterioration due to reuse of the waste toner can be prevented.

本発明の実施形態においては、図1、図10〜図12で説明したようなクリーニング手段に接続した電源、帯電手段、露光手段の制御は、例えば画像装置に設けた制御装置により行う。すなわち、当該制御装置は、各色のステーションにおいて、各クリーニング手段に回収された廃棄トナーを前記各像担持体に排出するように、当該クリーニング手段に交番電圧を印加する電源の前記交番電圧の絶対値を各色で異ならせると共に、前記交番電圧の印加時間を各色で異ならせる第1の制御手段と、前記像担持体に排出された廃棄トナーの極性を揃えるために、前記帯電手段から帯電電圧を出力する第2の制御手段の構成に相当する。また、前記露光手段から前記像担持体に露光電圧を間歇的に印加し、当該露光電圧を印加する間隔を前記各ステーションで異ならせる第3の制御手段の構成に相当する。   In the embodiment of the present invention, control of the power source, charging unit, and exposure unit connected to the cleaning unit as described with reference to FIGS. 1 and 10 to 12 is performed by, for example, a control device provided in the image apparatus. That is, the control device, in each color station, discharges the waste toner collected by each cleaning unit to each image carrier so that the absolute value of the alternating voltage of the power supply that applies the alternating voltage to the cleaning unit is obtained. In order to make the polarity of the waste toner discharged to the image carrier the same as the first control means that makes the alternating voltage application time different for each color and the charging voltage is outputted from the charging means This corresponds to the configuration of the second control means. Further, this corresponds to a configuration of a third control unit in which an exposure voltage is intermittently applied from the exposure unit to the image carrier, and an interval at which the exposure voltage is applied is varied at each station.

また、露光間隔の関係をd1<d2<d3に設定すると共に、クリーニングバイアス電圧印加時間を、t1<t2<t3の関係に設定し、さらに、クリーニングバイアス電圧の絶対値の大きさを、V1>V2>V3の関係に設定しているので、相乗効果により、転写媒体に転写される廃棄トナーが分散化されることになり、クリーニング手段におけるクリーニング機能が維持できる。この結果、高画質の画像形成を行うことができる。   Further, the relationship between the exposure intervals is set to d1 <d2 <d3, the cleaning bias voltage application time is set to the relationship t1 <t2 <t3, and the absolute value of the cleaning bias voltage is set to V1>. Since the relationship of V2> V3 is set, waste toner transferred to the transfer medium is dispersed by a synergistic effect, and the cleaning function in the cleaning unit can be maintained. As a result, high-quality image formation can be performed.

本発明の実施形態によれば、像担持体(感光体)から転写媒体への廃棄トナーの排出量が平坦化されるので、K(黒)のクリーニングブラシに回収される廃棄トナーが一定量となる。このため、Kのクリーニングブラシによるクリーニング性能が良好な状態に保たれ、K(黒)の画質安定化が可能となる。このように、本発明においては、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の4色対応のカラー画像形成装置において、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の各色の廃棄トナーはK現像装置に回収され混色されて黒色トナーとして印字されるので、廃棄トナーの再利用が図れ、環境汚染を防止することができる。   According to the embodiment of the present invention, the amount of waste toner discharged from the image carrier (photoconductor) to the transfer medium is flattened, so that the amount of waste toner collected by the K (black) cleaning brush is constant. Become. For this reason, the cleaning performance of the K cleaning brush is maintained in a good state, and the image quality of K (black) can be stabilized. Thus, in the present invention, in a color image forming apparatus corresponding to four colors of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black), Y (yellow), M (magenta), C Since the waste toner of each color of (cyan) is collected by the K developing device and mixed and printed as black toner, the waste toner can be reused and environmental pollution can be prevented.

以上、本発明の画像形成装置および廃棄トナー回収方法をその原理と実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。   As described above, the image forming apparatus and the waste toner collecting method of the present invention have been described based on the principle and the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments and can be variously modified.

本発明の実施形態を示す概略の説明図である。It is a schematic explanatory view showing an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を示す概略の説明図である。It is a schematic explanatory view showing an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を示す概略の説明図である。It is a schematic explanatory view showing an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を示す概略の説明図である。It is a schematic explanatory view showing an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を示す概略の説明図である。It is a schematic explanatory view showing an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を示す概略の説明図である。It is a schematic explanatory view showing an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を示す概略の説明図である。It is a schematic explanatory view showing an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を示す概略の説明図である。It is a schematic explanatory view showing an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を示す概略の説明図である。It is a schematic explanatory view showing an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows embodiment of this invention. 本発明の実施形態を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows embodiment of this invention. 本発明の実施形態を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows embodiment of this invention. 本発明に適用される電子写真プロセスを用いた画像形成装置の1実施例の全体構成を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an overall configuration of one embodiment of an image forming apparatus using an electrophotographic process applied to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1(K、C、M、Y)・・・クリーニングブラシ、2(K、C、M、Y)・・・転写装置電源、3(K、C、M、Y)・・・クリーニングブラシ電源、4・・・交流電源、5、7・・・電源切替スイッチ、6・・・接地、11・・・正常帯電トナー、12・・・逆帯電トナー、13・・・排出トナー、15・・・残留トナー、16・・・転写トナー、17・・・回収トナー、21・・・帯電電位、22・・・露光電位、41(K、C、M、Y)・・・感光体ドラム(像担持体)、42(K、C、M、Y)・・・帯電手段(コロナ帯電器)、44(K、C、M、Y)・・・現像装置、45(K、C、M、Y)・・・一次転写ローラ、50・・・中間転写ベルト、66・・・二次転写ローラ、69、69a・・・中間転写ベルトクリーニング手段、70・・・現像装置電源、71・・・電源切替スイッチ、101K、101C、101M、101Y・・・露光装置、P・・・記録媒体。   1 (K, C, M, Y): Cleaning brush, 2 (K, C, M, Y): Transfer device power supply, 3 (K, C, M, Y): Cleaning brush power supply, 4 ... AC power supply, 5, 7 ... Power switch, 6 ... Ground, 11 ... Normal charged toner, 12 ... Reversely charged toner, 13 ... Discharged toner, 15 ... Residual toner, 16 ... transfer toner, 17 ... collected toner, 21 ... charged potential, 22 ... exposure potential, 41 (K, C, M, Y) ... photosensitive drum (image carrier) Body), 42 (K, C, M, Y) ... charging means (corona charger), 44 (K, C, M, Y) ... developing device, 45 (K, C, M, Y) ... Primary transfer roller, 50 ... Intermediate transfer belt, 66 ... Secondary transfer roller, 69, 69a ... Intermediate transfer belt cleaning means 70 ... developing unit power, 71 ... power switching switch, 101K, 101C, 101M, 101Y ... exposure apparatus, P ... recording medium.

Claims (12)

像担持体の周囲に帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した、黒画像形成ステーションを含む画像形成ステーションを少なくとも2つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行う画像形成装置であって、
画像形成後の廃棄トナークリーニングモードの設定手段と、前記各像担持体に対応して設けられ、各像担持体に残存する廃棄トナーを回収するクリーニング手段と、前記各クリーニング手段に回収された廃棄トナーを前記各像担持体に排出するように、当該クリーニング手段に交番電圧を印加する電源と、前記交番電圧の絶対値を各色で異ならせると共に、前記交番電圧の印加時間を各色で異ならせる第1の制御手段と、前記像担持体に排出された廃棄トナーの極性を揃えるために、前記帯電手段から帯電電圧を出力する第2の制御手段と、前記露光手段から前記像担持体に露光電圧を間歇的に印加し、当該露光電圧を印加する間隔を前記各ステーションで異ならせる第3の制御手段と、前記像担持体に排出された廃棄トナーを転写させるように前記転写手段に電圧を印加する電源と、
黒画像を形成する前記ステーションにおいて、
前記転写媒体に転写された廃棄トナーを前記像担持体に回収するように前記転写手段に 電圧を印加する電源と、前記黒画像形成用の像担持体から前記廃棄トナーを前記現像手 段に回収するように前記現像手段に電圧を印加する電源と、
を具備することを特徴とする画像形成装置。
At least two or more image forming stations including a black image forming station in which image forming units including a charging unit, an exposure unit, a developing unit, and a transfer unit are arranged around the image carrier are provided. An image forming apparatus that forms an image in a tandem manner by passing through each station,
Waste toner cleaning mode setting means after image formation, cleaning means provided corresponding to each image carrier and collecting waste toner remaining on each image carrier, and waste collected by each cleaning means A power source that applies an alternating voltage to the cleaning means and an absolute value of the alternating voltage are different for each color so that toner is discharged to each image carrier, and an application time of the alternating voltage is different for each color. A first control unit, a second control unit that outputs a charging voltage from the charging unit to align the polarity of the waste toner discharged to the image carrier, and an exposure voltage from the exposure unit to the image carrier. And the waste toner discharged to the image carrier is transferred to a third control unit that varies the interval at which the exposure voltage is applied at each station. A power source for applying a voltage to said transfer means,
In the station forming a black image,
A power source for applying a voltage to the transfer means so as to collect the waste toner transferred to the transfer medium on the image carrier, and the waste toner from the image carrier for forming a black image is collected in the developing means. A power source for applying a voltage to the developing means,
An image forming apparatus comprising:
前記クリーニング手段は、前記像担持体に接触して回転する回転部材であることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning unit is a rotating member that rotates in contact with the image carrier. 前記クリーニング手段は、クリーニングブラシであることを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2, wherein the cleaning unit is a cleaning brush. 前記転写媒体は、中間転写媒体であることを特徴とする、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer medium is an intermediate transfer medium. 前記ステーションは、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の各色に対応して設けられており、前記転写媒体の進行方向の上流側からみて、K(黒)の前記ステーションが最下流に配置されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。 The station is provided corresponding to each color of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), K (black), and K (black) as viewed from the upstream side in the traveling direction of the transfer medium. 5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the station is disposed on the most downstream side. 前記各ステーションの前記クリーニング手段に印加される交番電圧の絶対値は、前記転写媒体の上流側で大きく、下流側で小さく制御することを特徴とする、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。 6. The absolute value of the alternating voltage applied to the cleaning means of each station is controlled to be large on the upstream side of the transfer medium and small on the downstream side. The image forming apparatus described. 前記各ステーションの前記クリーニング手段に印加される交番電圧の印加時間は、前記転写媒体の上流側で短く、下流側で長くなるように制御することを特徴とする、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。 7. The application time of the alternating voltage applied to the cleaning means of each station is controlled to be short on the upstream side of the transfer medium and long on the downstream side. The image forming apparatus according to any one of the above. 前記各ステーションの露光手段から前記像担持体に間歇的に印加される電圧間隔を、前記転写媒体の進行方向の上流側で小さく、下流側で大きく設定することを特徴とする、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の画像形成装置。 The voltage interval intermittently applied to the image carrier from the exposure unit of each station is set to be small on the upstream side in the traveling direction of the transfer medium and large on the downstream side. The image forming apparatus according to claim 7. 像担持体の周囲に帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを少なくとも2つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行う工程と、
画像形成後の廃棄トナークリーニングモードにおいて、
前記各像担持体に対応して設けられたクリーニング手段により各像担持体に残存する廃棄トナーを回収する工程と、前記各クリーニング手段に接続された電源から出力される交番電圧の絶対値を各色で異ならせると共に、前記交番電圧の印加時間を各色で異ならせて、前記各クリーニング手段に回収された廃棄トナーを前記各像担持体に排出する工程と、前記廃棄トナーが排出された像担持体を再帯電する工程と、前記転写媒体の進行方向上流側で小さく下流側で大きい間隔で前記像担持体を間歇的に露光する工程と、前記像担持体に排出された露光されない部分の廃棄トナーを前記転写手段に転写させる工程と、
黒画像を形成する前記ステーションにおける、
前記転写媒体に転写された廃棄トナーを前記像担持体に回収する工程と、前記像担持体 から前記廃棄トナーを前記現像手段に回収する工程と、
からなることを特徴とする廃棄トナー回収方法。
By providing at least two or more image forming stations each having image forming units of charging means, exposure means, developing means, and transfer means around the image carrier, the transfer medium passes through each station. A process of forming an image by a tandem method;
In the waste toner cleaning mode after image formation,
A step of collecting waste toner remaining on each image carrier by a cleaning unit provided corresponding to each image carrier, and an absolute value of an alternating voltage output from a power source connected to each cleaning unit for each color And changing the application time of the alternating voltage for each color to discharge the waste toner collected by the cleaning means to the image carrier, and the image carrier from which the waste toner has been discharged. A step of recharging the image carrier, a step of intermittently exposing the image carrier at large intervals on the upstream side in the traveling direction of the transfer medium and a large interval on the downstream side, and a waste toner of the unexposed portion discharged onto the image carrier Transferring to the transfer means;
In the station forming a black image,
Recovering the waste toner transferred to the transfer medium to the image carrier, recovering the waste toner from the image carrier to the developing unit,
A waste toner collecting method comprising:
前記廃棄トナーが排出された像担持体を再帯電する工程は、前記帯電手段から出力される帯電電圧の極性を、前記像担持体の帯電極性と同じ極性とすることを特徴とする、請求項9に記載の廃棄トナー回収方法。 The step of recharging the image carrier from which the waste toner has been discharged is characterized in that the polarity of the charging voltage output from the charging means is the same as the charging polarity of the image carrier. 10. The waste toner collecting method according to 9. 前記像担持体に排出された露光されない部分の廃棄トナーを前記転写手段に転写させる工程は、前記転写手段に印加される電圧の絶対値は、トナー像転写時に用いる値よりも小さいことを特徴とする、請求項9または請求項10に記載の廃棄トナー回収方法。 The step of transferring the unexposed portion of the waste toner discharged to the image carrier to the transfer unit is characterized in that the absolute value of the voltage applied to the transfer unit is smaller than the value used when transferring the toner image. The waste toner recovery method according to claim 9 or 10. 前記黒画像形成ステーションにおいて、前記転写媒体に転写された廃棄トナーを前記像担持体に回収する工程は、前記転写手段に印加される電圧の極性は、前記像担持体の帯電極性と同一極性とすることを特徴とする、請求項9ないし請求項11のいずれかに記載の廃棄トナー回収方法。 In the black image forming station, the step of collecting the waste toner transferred to the transfer medium on the image carrier is such that the polarity of the voltage applied to the transfer means is the same as the charging polarity of the image carrier. The waste toner recovery method according to claim 9, wherein the waste toner recovery method is performed.
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