JP2008233578A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体に転写されずに像担持体上に残留した転写残現像剤を記録媒体上に移動させて定着させるようにして、転写残現像剤を回収するためのスペースを画像形成装置内に設置する必要がなく、小型化及び軽量化することができるようにする。
【解決手段】印刷データに基づく潜像が形成される像担持体と、該像担持体に現像剤を供給し、前記潜像を現像して現像剤像を形成する現像部と、前記現像剤像を記録媒体に転写する転写部と、転写されずに前記像担持体上に残留した転写残現像剤を回収する回収部と、記録媒体上に転写された現像剤像を前記記録媒体に定着させる定着部とを有し、前記回収部が回収した転写残現像剤を記録媒体上に移動させ、該記録媒体上の転写残現像剤を前記記録媒体に定着させる。
【選択図】図１

Description

本発明は記録媒体に現像剤像を転写して画像を形成する画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式によって画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ機、複合機等の画像形成装置においては、感光体に接して排トナー回収部を設け、記録媒体に転写されずに感光体に残留した転写残トナーを感光体の動作によって回収する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−２３４４８号公報

しかしながら、前記従来の画像形成装置においては、転写残トナーを回収するためのスペースを画像形成装置内に設置する必要があるので、画像形成装置の小型化及び軽量化にとって不利になってしまう。

本発明は、前記従来の画像形成装置の問題点を解決して、記録媒体に転写されずに像担持体上に残留した転写残現像剤を記録媒体上に移動させて定着させるようにして、転写残現像剤を回収するためのスペースを画像形成装置内に設置する必要がなく、小型化及び軽量化することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の画像形成装置においては、印刷データに基づく潜像が形成される像担持体と、該像担持体に現像剤を供給し、前記潜像を現像して現像剤像を形成する現像部と、前記現像剤像を記録媒体に転写する転写部と、転写されずに前記像担持体上に残留した転写残現像剤を回収する回収部と、記録媒体上に転写された現像剤像を前記記録媒体に定着させる定着部とを有し、前記回収部が回収した転写残現像剤を記録媒体上に移動させ、前記記録媒体上の転写残現像剤を該記録媒体に定着させる。

本発明によれば、画像形成装置は、記録媒体に転写されずに像担持体上に残留した転写残現像剤を記録媒体上に移動させて定着させるようになっている。これにより、転写残現像剤を回収するためのスペースを画像形成装置内に設置する必要がなく、小型化及び軽量化することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の概略図である。

図において、１は画像形成装置であり、例えば、電子写真式プリンタ、ファクシミリ機、複写機、プリンタ、ファクシミリ機及び複写機の機能を併せ持つ複合機等であるが、いかなる種類の画像形成装置であってもよい。なお、本実施の形態においては、前記画像形成装置１がいわゆるタンデム方式のカラー電子写真式プリンタである場合について説明する。

この場合、画像形成装置１は、記録媒体としての記録用紙Ｐの搬送路に沿ってタンデムに配設されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色各々に対応する画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋと、定着部としての定着装置１２とを有する。なお、前記記録用紙Ｐは、印刷用紙、封筒、ＯＨＰ（Ｏｖｅｒ Ｈｅａｄ Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）シート等であるが、いかなる種類のものであってもよい。そして、現像剤像が転写される転写部材でもある転写ベルト２４によって搬送された記録用紙Ｐ上に４種類の現像剤としてのトナーを順次重ねて転写することにより、カラー画像を記録用紙Ｐ上に形成し、定着器１２により定着させるようになっている。

また、前記画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋは、使用されるトナーが相違するだけであって、実質的に同一の構成を有するものである。そして、配列の順序は、必ずしも、図に示されるようなものである必要はなく、適宜変更することができる。また、モノクロ画像形成装置の場合には 画像形成部１０が１つ、例えば、ブラックの画像形成部１０Ｋだけであってもよい。

前記画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの構成が同一であるので、ここでは、イエローのトナーを用いる画像形成部１０Ｙの構成を例に採って説明する。

画像形成部１０Ｙは、表面に有機感光体を用いた像担持体としての感光体ドラム１１ｙを有する。なお、該感光体ドラム１１ｙは、例えば、外径が３０〔ｍｍ〕であり、周速が約１６２〔ｍｍ/ 秒〕で回転する。そして、感光体ドラム１１ｙの周囲には、該感光体ドラム１１ｙを帯電させる帯電部として帯電ローラ２１ｙが配設される。該帯電ローラ２１ｙは、所定の帯電装置用電源２２ｙによって正電圧又は負電圧が印加されることにより、接触した感光体ドラム１１ｙを帯電させる。

また、該感光体ドラム１１ｙの周囲には、静電潜像を形成する露光部としての露光装置２３ｙが配設される。該露光装置２３ｙは、画像信号に対応した光を感光体ドラム１１ｙの表面に照射し、前記感光体ドラム１１ｙ上に静電潜像を形成する。露光装置２３ｙには、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）アレイといわゆるレンズアレイとを組み合わせたものや、レーザと作像光学系とを組み合わせたもの等、任意のものを適用することができる。

さらに、感光体ドラム１１ｙの周囲には、該感光体ドラム１１ｙ上に形成された静電潜像の現像をトナーによって行う現像手段である現像部としての現像ローラ４１ｙが配設される。該現像ローラ４１ｙは、所定の現像装置用電源４２ｙによって正電圧又は負電圧が印加されることにより、接触した感光体ドラム１１ｙ上に形成された静電潜像をトナーによって現像し、現像剤像としてのトナー画像を形成する。また、この現像ローラ４１ｙには、層形成装置として、現像ローラ４１ｙ上のトナー量を一定に保つトナー規制部材である層形成ブレード５２ｙが、その一端を接触させて配設される。さらに、トナー供給装置として、前記現像ローラ４１ｙにトナーを供給するトナー供給ローラ５１ｙが接触されて配設される。これらトナー供給ローラ５１ｙ及び層形成ブレード５２ｙには、所定のトナー供給装置用電源５３ｙによって正電圧又は負電圧が印加される。

さらに、感光体ドラム１１ｙの周囲には、トナー画像を記録媒体である記録用紙Ｐ上に転写する転写手段である転写部としての転写ローラ４３ｙが配設される。該転写ローラ４３ｙは、載置された記録用紙Ｐを駆動ローラ１１ａ、従動ローラ１１ｂの回転に応じた動力によって水平方向に搬送する媒体搬送経路を形成する転写ベルト２４の裏面と接触させて配設される。そして、前記転写ローラ４３ｙは、転写ベルト２４上に載置された記録用紙Ｐを感光体ドラム１１ｙと挟持した状態で、所定の転写装置用電源４４ｙによって正電圧又は負電圧が印加され、この転写電圧を用いて、前記記録用紙Ｐ上又は転写ベルト２４上にトナー画像を転写する。

さらに、感光体ドラム１１ｙの周囲には、トナー収集手段であるクリーニング装置として、感光体ドラム１１ｙと接触させた回収部としてのクリーニングローラ４５ｙが配設される。該クリーニングローラ４５ｙは、金属製シャフトと多孔（こう）質のスポンジとから成り、所定のクリーニング装置用電源４６ｙによって正電圧又は負電圧が印加されることにより、感光体ドラム１１ｙ上に残存する転写残トナーを収集する。なお、クリーニングローラ４５ｙは、例えば、外径が１１〔ｍｍ〕であり、周速が約２２０〔ｍｍ/ 秒〕で回転する。

このように、画像形成部１０Ｙは、イエローのトナーを用いて感光体ドラム１１ｙ上に形成された静電潜像を現像し、得られたトナー画像を、転写ベルト２４に載置された記録用紙Ｐ上に転写する。画像形成部１０Ｙにおける各電源及び各ローラを駆動する図示されない各モータは、後述される印刷制御部６０によって制御される。

なお、マゼンタのトナーを用いる画像形成部１０Ｍ、シアンのトナーを用いる画像形成部１０Ｃ、及び、ブラックのトナーを用いる画像形成部１０Ｋを構成する各部は、それぞれ、画像形成部１０Ｙを構成する各部を示す符号の数字部分にｍ、ｃ及びｋを添えたものとして示される。したがって、以下では、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋのそれぞれの各部を総称する際には、必要に応じて、各部を示す符号の数字部分のみを付すものとする。

そして、画像形成としての印刷が開始されると、画像形成部１０に記録用紙Ｐが搬送される。該記録用紙Ｐは、トレイ３２又はＭＰＴトレイ（Ｍｕ１ｔｉ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｔｒａｙ）３３から給紙される。記録用紙Ｐをトレイ３２から給紙する場合、後述されるホッピングローラ制御部９１によって制御されたホッピングローラ３０が駆動し、記録用紙Ｐが１枚取り出されてドライブローラ３４によって搬送される。また、記録用紙ＰをＭＰＴトレイ３３から給紙する場合、後述されるＭＰＴホッピングローラ制御部９２によって制御されたＭＰＴホッピングローラ３１が駆動し、記録用紙Ｐが１枚取り出され、ドライブローラ３４によって搬送される。どちらの場合も、この後、記録用紙Ｐの先端は、１番目の画像形成部１０Ｙに到達する。

また、画像形成装置１は、転写ベルト２４のクリーニング装置として、媒体搬送方向上流側の駆動ローラ１１ｂの周囲において前記転写ベルト２４と接触させたベルトクリーニングブレード１５と、該ベルトクリーニングブレード１５によって転写ベルト２４上から掻（か）き取った廃トナー１６を回収する廃トナーボックス１７とを備える。前記ベルトクリーニングブレード１５は、弾性を備える板部材であり、転写ベルト２４にエッジ部が接触するように配置されており、転写ベルト２４の動作によって転写ベルト２４上に残留するトナーを掻き取るものである。

さらに、転写ベルト２４の下流には、媒体搬送経路を形成する定着装置１２が配設されている。該定着装置１２は、上下に接触させて並設された２つのローラを備え、これらローラ間に形成されるニップ部において加えられる熱及び圧力によって、記録用紙Ｐ上のトナー画像を定着させて画像を形成し、記録用紙Ｐを搬送する。なお、図に示される例において、一方のローラは加熱手段としてのヒータ１２ａを備える。

そして、駆動ローラ１１ａ、従動ローラ１１ｂがそれぞれ回転駆動され、転写ベルト２４によって記録用紙Ｐが所定の媒体搬送速度で図における矢印Ｘの方向へ搬送される。これにともない、４つの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋのそれぞれによって各色のトナー画像を感光体ドラム１１ｙ、１１ｍ、１１ｃ及び１１ｋ上に形成し、各色のトナー画像を搬送される記録用紙Ｐ上に順次転写した後、定着装置１２によって一括定着する。これにより、カラー画像が形成される。

次に、前記画像形成装置１の動作を制御する制御装置の構成について説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の制御装置の構成を示すブロック図である。

図に示されるように、制御装置は、画像形成装置１全体の動作を制御する印刷制御部６０を有する。該印刷制御部６０には、Ｉ／Ｆ制御部６１、メモリ６２、後述するトナー廃棄に対するユーザによる承認を求めるための操作部６８、トレイ用紙切れセンサ６９、その他の各種センサ７０、及び、ディスプレイ部９０が接続される。

そして、Ｉ／Ｆ制御部６１は、図示されない上位装置から転送される印刷データの送受信を行うインターフェイスであり、上位装置から転送された印刷データを印刷制御部６０に供給する。

また、メモリ６２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等によって構成された記憶領域に割り当てられた受信メモリ６３及び画像データ編集部６４と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）６５とを備える。そして、受信メモリ６３は、印刷制御部６０のワークエリアとして機能し、上位装置から受信したデータを一時的に記憶する。また、画像データ編集部６４は、印刷制御部６０の制御のもと、画像データを編集する際のワークエリアとして機能する。さらに、ＲＯＭ６５は、印刷制御部６０によって実行される印刷動作制御プログラムを格納するとともに、後述されるトナー廃棄動作のタイミングを決定するために前記印刷制御部６０によって実行されるタイミング決定処理プログラムを格納する。

そして、メモリ６２におけるＲＡＭには、後述されるデータ量計数部８０における印刷ドット数カウンタ８３ｐｘの計数値であるパラメータＰｘを一時的に記憶するパラメータ記憶部６６ｐと、トナー廃棄動作の実行タイミングを決定するためのパラメータである閾（しきい）値Ｎを記憶する閾値記憶部６７ｐと、トナー廃棄動作のユーザによる拒否回数の計数値であるパラメータＱを一時的に記憶するパラメータ記憶部６６ｑと、トナー廃棄動作拒否回数の上限パラメータである閾値Ｍを一時的に記憶する閾値記憶部６７ｑと、トナー廃棄が自動実行するよう指定されているか否かを記憶する自動実行パラメータ８６と、トナー廃棄動作を行うに当たって使用する記録用紙Ｐの供給元を記憶するパラメータであるトレイ指定パラメータ８７とが、記憶領域として割り当てられる。

ここで、トナー廃棄動作を行うトレイを指定するのは、トナー廃棄に当たってＭＰＴトレイ３３から不要な記録用紙Ｐを給紙してトナー廃棄動作を行ったり、反対に、特殊な紙を記録用紙Ｐとして給紙するために利用されることが多いＭＰＴトレイ３３から誤って実行されないようにするためである。また、自動実行パラメータが必要となるのは、ユーザに承認を求めず、後述されるように、画像形成装置１が自動的に実行することが求められているとき、画像形成装置１の需要が多いとき、又は、特殊な紙が記録用紙Ｐとして用いられているときに、誤ってトナー廃棄動作が行われないようにするためである。

そして、操作部６８は、画像形成装置１に対して操作者からの指示を与えるスイッチを有する。前記操作部６８を介して入力された情報は、印刷制御部６０に供給される。また、トレイ用紙切れセンサ６９は、トナー廃棄動作が行われるに当たって指定トレイに記録用紙Ｐがあるか否かを判断するだけでなく、通常の印刷時にも利用される。各種センサ７０は、トレイ用紙切れセンサ６９以外の、例えば、画像形成装置１を構成する各部の温度を検出する温度センサ、記録用紙Ｐの搬送状態を検出する媒体搬送状態検出センサ等のような様々なセンサ群から構成される。

前記トレイ用紙切れセンサ６９及び各種センサ７０によって検出された情報は、印刷制御部６０に供給される。そして、ディスプレイ部９０は、印刷制御部６０によって制御され、トナー廃棄が必要であること及びトレイの記録用紙Ｐ切れをユーザに通知する。

また、印刷制御部６０には、該印刷制御部６０による制御対象として、前記露光装置２３の他に、帯電電圧制御部７１、第２の電圧制御手段としての現像電圧制御部７２、供給電圧制御部７３、第３の電圧制御手段としての転写電圧制御部７４、第１の電圧制御手段としてのクリーニング制御部７５、モータ制御部７６、及び、定着制御部７７が接続される。

帯電電圧制御部７１は、帯電ローラ２１と帯電装置用電源２２とを制御する。具体的には、前記帯電電圧制御部７１は、印刷制御部６０による制御のもとで、帯電装置用電源２２によって帯電ローラ２１に対して印加される電圧と、前記帯電ローラ２１の駆動とを制御する。

現像電圧制御部７２は、現像ローラ４１と現像装置用電源４２とを制御する。具体的には、前記現像電圧制御部７２は、印刷制御部６０の制御のもとで、現像装置用電源４２によって現像ローラ４１に対して印加される電圧と、前記現像ローラ４１の駆動とを制御する。

供給電圧制御部７３は、トナー供給ローラ５１、層形成ブレード５２及びトナー供給装置用電源５３を制御する。具体的には、前記供給電圧制御部７３は、印刷制御部６０の制御のもとで、トナー供給装置用電源５３によって供給ローラ５１及び層形成ブレード５２に対して印加される電圧と、前記供給ローラ５１及び層形成ブレード５２の駆動とを制御する。

転写電圧制御部７４は、転写ローラ４３及び転写装置用電源４４を制御する。具体的には、前記転写電圧制御部７４は、印刷制御部６０の制御のもとで、転写装置用電源４４によって転写ローラ４３に対して印加される転写電圧と、前記転写ローラ４３の駆動とを制御する。

クリーニング制御部７５は、クリーニングローラ４５とクリーニング装置用電源４６とを制御する。具体的には、前記クリーニング電圧制御部７５は、印刷制御部６０の制御のもとで、クリーニング装置用電源４６によってクリーニングローラ４５に対して印加される電圧と、前記クリーニングローラ４５の駆動とを制御する。

ホッピングローラ制御部９１は、印刷制御部６０の制御のもとで、ホッピングローラ３０の駆動を制御する。

ＭＰＴホッピングローラ制御部９２は、印刷制御部６０の制御のもとで、ＭＰＴホッピングローラ３１の駆動を制御する。

なお、シャッタ制御部９３及び攪拌（かくはん）羽根制御部９４は、第２の実施の形態において説明されるシャッタ１０１及び攪拌羽根１０２の駆動を制御する。

また、ドット計算部１０５は、第３の実施の形態において説明されるように、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの印刷ドット数を加算し、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの印刷ドット数の割合を計算する。

モータ制御部７６は、印刷制御部６０の制御のもとで、前記画像形或装置１が有するドライブローラ３４及びその他各ローラを駆動する各モータ７８の駆動を制御する。

定着制御部７７は、印刷制御部６０の制御のもとで、定着装置１２の温度及び記録用紙Ｐを搬送する速度を制御する。

さらに、印刷制御部６０にはデータ量計数部８０が接続されている。該データ量計数部８０は、記録用紙Ｐに対して各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋが行った印刷ドット数を計数する印刷ドット数カウンタ８３ｐｘ（ｘ＝ｙ、ｍ、ｃ及びｋ）とユーザがトナー廃棄動作を拒否し、トナー廃棄が保留された回数を計数する拒否回数カウンタ８３ｑとを内蔵する。そして、印刷ドット数カウンタ８３ｐｘは、印刷制御部６０の制御のもとで、前記印刷ドット数を計数する。

具体的には、データ量計数部８０は、後述されるトナー処理動作を実行するために、印刷制御部６０の制御のもとで、所定のタイミング（例えば、新しい画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋが画像形成装置１に装着されたとき、トナー廃棄動作が終了したとき等）で、印刷ドット数カウンタ８３ｐｘ（８３ｐｙ、８３ｐｍ、８３ｐｃ及び８３ｐｋのそれぞれ）がゼロ値に初期化され、前記印刷制御部６０から各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの印刷ドット数を示すデータを当該印刷ドット数カウンタ８３ｐｘに対して入力する。前記データ量計数部８０における印刷ドット数カウンタ８３ｐｘ（８３ｐｙ、８３ｐｍ、８３ｐｃ及び８３ｐｋのそれぞれ）によって計数された印刷ドット数を示す計数値は、印刷制御部６０により読み取られ、上述したように、パラメータＰｘ（ｘ＝ｙ、ｍ、ｃ及びｋ）として、メモリ６２に構成されたパラメータ記憶部６６ｐに累積加算されて記憶される。トナー廃棄動作拒否回数を計数する拒否回数カウンタ８３ｑは、トナー廃棄動作がユーザによって一時的に保留された回数をカウントする。

また、データ量計数部８０は、印刷制御部６０の制御のもとで、所定のタイミング（例えば、新しい画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋが画像形成装置１に装着されたとき、トナー廃棄動作が終了したとき等）で拒否回数カウンタ８３ｑがゼロ値に初期化され、前記印刷制御部６０からトナー廃棄動作拒否回数を示すデータを拒否回数カウンタ８３ｑに対して入力する。前記データ量計数部８０における拒否回数カウンタ８３ｑによって計数されたトナー廃棄動作拒否回数を示す計数値は、印刷制御部６０によって読み取られ、上述したように、パラメータＱとして、メモリ６２に構成されたパラメータ記憶部６６ｑに累積加算されて記憶される。

なお、図２に示される各部の内、データ量計数部８０、パラメータ記憶部６６ｑ及び閾値記憶部６７ｐ、６７ｑ以外の構成は、一般の電子写真記録方式の画像形成装置におけるものと同様の機能を有する。

次に、前記構成の画像形成装置１の動作について説明する。

図３は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の画像形成部の動作を示すタイミングチャート、図４は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の画像形成部のトナー廃棄をスタートするタイミングを示す図である。なお、図３において、（ａ）は感光体ドラムを駆動するモータのｏｎ／ｏｆｆのタイミング、（ｂ）は帯電ローラに対して印加される電圧変化、（ｃ）は露光装置のｏｎ／ｏｆｆのタイミング、（ｄ）はクリーニングローラに対して印加される電圧変化、（ｅ）は現像ローラに対して印加される電圧変化、（ｆ）はトナー供給ローラ及び層形成ブレードに対して印加される電圧変化、（ｇ）は転写ローラに対して印加される電圧変化、（ｈ）はホッピングローラ及びＭＰＴホッピングローラのｏｎ／ｏｆｆのタイミング、（ｉ）はヒータのｏｎ／ｏｆｆのタイミング、（ｊ）は媒体搬送方向下流側の画像形成部における帯電ローラに対して印加される電圧変化、（ｋ）は媒体搬送方向下流側の画像形成部における転写ローラに対して印加される電圧変化を示している。

まず、画像形成装置１は、図３に示される時刻０において、上位装置から印刷制御部６０に対して印刷命令が入力されると、印刷動作が開始される。

そして、印刷動作が開始されると、印刷制御部６０は、メモリ６２のトレイ指定パラメータ８７を確認する。トレイ３２が指定されている場合、ホッピングローラ制御部９１はホッピングローラ３０を駆動し、記録用紙Ｐを１枚取り出す。また、ＭＰＴトレイ３３が指定されている場合、ＭＰＴホッピングローラ制御部９２は、ＭＰＴホッピングローラ３１を駆動し、記録用紙Ｐを１枚取り出す。

続いて、モータ制御部７６は、ドライブローラ３４、感光体ドラムｌｌｙ、帯電ローラ２１ｙ、転写ベルト２４、クリーニングローラ４５ｙ、定着装置１２、現像ローラ４１ｙ及びトナー供給ローラ５１ｙの各モータ７８の電源を投入し、それぞれを図１に示される矢印の方向へ回転駆動させる。

また、これと同時に、印刷制御部６０は、帯電装置用電源２２ｙから帯電ローラ２１ｙに対して、例えば、−１２００〔Ｖ〕の直流の帯電電圧を印加させ、感光体ドラムｌｌｙの表面を、例えば、−６００〔Ｖ〕の表面電位で一様に帯電させる。

さらに、印刷制御部６０は、転写装置用電源４４ｙから転写ローラ４３ｙに対して、帯電電圧と逆極性の、例えば、＋４０００〔Ｖ〕の直流電圧を印加させる。

さらに、前記印刷制御部６０は、現像装置用電源４２ｙから現像ローラ４１ｙに対して、帯電電圧と同極性の、例えば、−２００〔Ｖ〕の直流電圧を印加させる。

さらに、前記印刷制御部６０は、トナー供給装置用電源５３ｙからトナー供給ローラ５１ｙ及び層形成ブレード５２ｙに対して、帯電電圧と同極性の、例えば、−３００〔Ｖ〕の直流電圧を印加させる。

さらに、印刷制御部６０は、クリーニング装置用電源４６ｙからクリーニングローラ４５ｙに対して、帯電電圧と逆極性の、例えば、＋４００〔Ｖ〕の直流電圧を印加させる。

続いて、印刷制御部６０は、露光装置２３ｙを駆動し、画像信号に対応した光を感光体ドラムｌｌｙの表面に照射し、前記感光体ドラムｌｌｙにおける一様に電荷が帯電された部分に静電潜像を形成する。このとき、該静電潜像が形成された部分は、光が照射されたことによって、約０〔Ｖ〕近傍まで電圧降下する。このような静電潜像の書き込みが行われた感光体ドラムｌｌｙの表面は、引き続き、図１に示される矢印Ｒの方向へと回転することによって、現像ローラ４１ｙと接触する。

ここで、該現像ローラ４１ｙ上のトナーが帯電電圧と同極性に帯電していることから、感光体ドラムｌｌｙと現像ローラ４１ｙとの接触の際に、帯電している前記トナーが静電効果によって静電潜像に付着し、現像化する。

このように、現像を終えた感光体ドラムｌｌｙの表面は、転写ベルト２４と接触する。該転写ベルト２４は、所定の圧力で感光体ドラムｌｌｙと接触し、前記矢印Ｘの方向へと駆動する。

ここで、転写ベルト２４が転写ローラ４３ｙによる帯電電圧と逆極性の電圧印加によって帯電していることから、感光体ドラムｌｌｙ上のトナー像は、記録用紙Ｐ上に転写される。

このように、トナー像の転写がなされた記録用紙Ｐは、転写ベルト２４の駆動に応じて次段に設けられた画像形成部１０Ｍへと搬送される。画像形成装置１は、このようなプロセスを媒体搬送方向下流側の他の画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋにおいても行い、定着装置１２による定着終了後、印刷物として記録用紙Ｐを外部に排出する。

なお、定着装置１２による定着終了後、記録用紙Ｐの印刷時に転写ベルト２４上に残留したトナーは、引き続き前記矢印Ｘの方向へと搬送され、媒体搬送方向上流側の駆動ローラｌｌｂの周囲に配設されたベルトクリーニングブレード１５と接触して掻き取られる。

これにより、画像形成装置１における印刷動作が終了する。なお、印刷動作が終了するタイミングは、図３における時刻ｔ_f である。

このようにして、ベルトクリーニングブレード１５による残留トナーの掻き取りが終了することによって印刷動作が終了した後、画像形成装置１は、印刷制御部６０の制御に従って、時刻ｔ₀ において、転写残トナーの廃棄動作へと移行する。具体的には、画像形成装置１の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋが転写残トナーの放出動作を行う。時刻ｔ₀ において、転写残トナーの廃棄動作へと移行すると、記録用紙Ｐが給紙される。なお、転写残トナーの廃棄動作への移行は、ベルトクリーニングブレード１５による残留トナーの掻き取りが終了した後であれば、いかなるタイミングであってもよい。

まず、転写残トナーの放出動作について説明する。

図４に示されるように、トナー廃棄は、記録用紙Ｐを副走査方向に４等分し、先端から順にブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの順にトナーを記録用紙Ｐ上に廃棄することによって行われる。この場合、図４に示されるように、各感光体ドラム１１が記録用紙Ｐの４等分点に来たとき転写が始まる。また、記録用紙Ｐ上で位置をずらすのは、トナー層厚が大きくなることによる定着不良を避けるためである。

なお、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋにおける転写残トナーの放出動作はタイミングをずらして行われること以外は同一であるので、画像形成部１０Ｙにおける動作についてのみ説明するものとする。

図３における時刻ｔ_f において感光体ドラムｌｌｙ上の転写残トナーがすべて除去されたものとすると、印刷制御部６０の制御に従って、時刻ｔ₀ において、前述したように、指定されたトレイから記録用紙Ｐがホッピングローラ３０又はＭＰＴホッピングローラ３１によって取り出され、ドライブローラ３４により転写ベルト２４上に搬送される。

続いて、前述した記録用紙Ｐ上の位置に合わせ、時刻ｔ₁ において、クリーニング装置用電源４６ｙからクリーニングローラ４５ｙに対して、帯電電圧と同極性の、例えば、−１２００〔Ｖ〕の直流電圧を印加する。なお、時刻ｔ₁ は、転写開始位置Ｐ₁ が後述される媒体搬送路上の所定の地点αに到達する時刻である。

ここで、転写工程を経た感光体ドラムｌｌｙの表面電位は、放電によって約０〔Ｖ〕となっている。前記クリーニングローラ４５ｙに蓄積されて帯電電圧と同極性に帯電している転写残トナーが、クーロン力によって感光体ドラム１１ｙの表面に移動する。そして、該感光体ドラムｌｌｙの表面が、クリーニングローラ４５ｙによって帯電電圧と同極性の、例えば、−６００〔Ｖ〕に帯電される。このとき、クリーニングローラ４５ｙに対しては、帯電電圧と同極性であって感光体ドラムｌｌｙ上の帯電電位よりも大きい電圧が印加される。

そして、転写残トナーを担持した感光体ドラムｌｌｙが更に回転し、帯電ローラ２１ｙと接触する。ここで、前記帯電装置用電源２２ｙによって転写残トナーと同極性の電圧が帯電ローラ２１ｙに対して印加されており、感光体ドラムｌｌｙの表面電位が帯電電圧と同極性であって、かつ、当該帯電ローラ２１ｙの帯電電圧よりも小さいことから、転写残トナーは、クーロン力によって感光体ドラムｌｌｙの表面に保持されたまま、当該帯電ローラ２１ｙを通過する。このとき、該帯電ローラ２１ｙに対しては、帯電電圧と同極性であって感光体ドラムｌｌｙ上の帯電電位よりも大きい電圧が印加される。

また、感光体ドラムｌｌｙが回転することによって、時刻ｔ₂ において、帯電ローラ２１ｙを通過した前記感光体ドラムｌｌｙ上の転写残トナー（感光体ドラム１１ｙの回転方向の先端部）が現像ローラ４１ｙと接触する。この時刻ｔ₂ において、帯電電圧と同極性であって、かつ、感光体ドラムｌｌｙの表面と同じ電圧となるように、現像装置用電源４２ｙから現像ローラ４１ｙに対して印加する。

例えば、感光体ドラム１１ｙ上の転写残トナーが、クリーニングローラ４５ｙによってその表面電位が−６００〔Ｖ〕に帯電していることから、現像ローラ４１ｙに対しても同じ−６００〔Ｖ〕の電圧を印加する。なお、前記感光体ドラム１１ｙ上の転写残トナーの表面電位は、感光体ドラム１１ｙの表面電位と転写残トナーのトナー層全体として電位とを併せたものであり、感光体ドラム１１ｙの表面自体の電位は約０〔Ｖ〕である。また、本実施の形態においては、同じ電圧を印加しているが、−６００〔Ｖ〕よりも負に大きな値、例えば、−１０００〔Ｖ〕を印加するものであってもよい。

これにより、現像ローラ４１ｙが帯電電圧と同極性であって、かつ、感光体ドラム１１ｙの表面電位と同じ電圧又は絶対値が大きい電圧となることから、前記感光体ドラム１１ｙ上の転写残トナーが感光体ドラムｌｌｙの表面に保持されたまま通過するとともに、現像ローラ４１ｙ上のトナーについては、前記感光体ドラムｌｌｙ上に現像されず、転写残トナーのみが感光体ドラムｌｌｙ上に保持されたまま現像ローラ４１ｙを通過する。

また、転写残トナーを担持した感光体ドラムｌｌｙは、更に回転することによって、図４に示されるように、記録用紙Ｐと接触する。図３における時刻ｔ_t は、感光体ドラム１１ｙ上の転写残トナーの先端部が転写ローラ４３ｙとの接触部に到達する時刻である。このとき、感光体ドラム１１ｙ上の転写残トナーの先端部と転写開始位置Ｐ₁ とが接触し、転写残トナーが記録用紙Ｐに転写され始める。ここで、転写装置用電源４４ｙによって、転写残トナーと逆極性の、例えば、＋４０００〔Ｖ〕の電圧が転写ローラ４３ｙに対して印加されていることから、転写残トナーは、クーロン力によって感光体ドラムｌｌｙの表面から転写ベルト２４上の記録用紙Ｐに移動することになる。

そして、時刻ｔ₃ で、クリーニングローラ４５ｙから感光体ドラム１１ｙへの転写残トナーの移動が完了する。クリーニングローラ４５ｙから感光体ドラム１１ｙへ移動させるため、本実施の形態では、クリーニングローラ４５ｙ１周分の時間を必要とするが、完全にクリーニングローラ４５ｙから感光体ドラム１１ｙへ移動すればよいので、例えば、１周より多く回転してもよい。ただし、クリーニングローラ４５ｙの外周に付着した転写残トナーを感光体ドラム１１ｙへ移動させるために、少なくとも、クリーニングローラ４５ｙ１周分であることが好ましい。

時刻ｔ₃ において、クリーニングローラ４５ｙ上の転写残トナーが感光体ドラム１１ｙ上に放出が終わると、クリーニング装置用電源４６ｙから当該クリーニングローラ４５ｙに対して、帯電電圧と逆極性の、例えば、＋４００〔Ｖ〕の電圧が印加される。

このように、再度、クリーニングローラ４５ｙに対して帯電電圧と逆極性の電圧を印加することによって、転写工程により転写されずに抜けてきた転写残トナーを収集することができる。

そして、時刻ｔ₄ において、転写残トナーの回収が終了し、これをもって、画像形成部１０Ｙのトナー廃棄を終了する。時刻ｔ₄ は、感光体ドラム１１ｙ上の転写残トナーの後端部が、現像ローラ４１ｙとの接触部に到達する時刻である。

また、時刻ｔ₅ は、感光体ドラム１１ｙ上の転写残トナーの後端部が転写ローラ４３ｙとの接触部に到達する時刻であり、感光体ドラム１１ｙに移動した転写残トナーの記録用紙Ｐへ転写が完了する。

なお、時刻ｔ₅ 以降も画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの帯電ローラ２１ｍ、２１ｃ及び２１ｋに−１２００〔Ｖ〕の電圧を印加し、転写ローラ４３ｍ、４３ｃ及び４３ｋに＋４０００〔Ｖ〕の電圧を印加することが好ましい。

また、時刻ｔ₆ は、媒体搬送方向最下流側の画像形成部、すなわち、画像形成部１０Ｋでの転写残トナーの記録用紙Ｐへの転写が完了する時刻である。このとき、画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの帯電ローラ２１ｍ、２１ｃ及び２１ｋに−１２００〔Ｖ〕の電圧が印加され、転写ローラ４３ｍ、４３ｃ及び４３ｋに印加された＋４０００〔Ｖ〕の電圧がｏｆｆとなる。

さらに、時刻ｔ₇ は、転写残トナーが転写された記録用紙Ｐの後端が定着装置１２を通過する時刻である。このとき定着装置１２のヒータ１２ａへの通電がｏｆｆにされる。

さらに、時刻ｔ₈ は、転写残トナーが転写された記録用紙Ｐの後端が画像形成装置１の外に排出される時刻である。ここで、転写残トナーの廃棄が完了する。

なお、印刷動作と印刷動作との間にトナー廃棄が行われる場合は、時刻ｔ₈ 以降で印刷動作が引き続き開始される。

次に、トナー廃棄動作と記録用紙Ｐの位置との関係についてより詳細に説明する。

図５は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の画像形成部のトナー廃棄動作と記録用紙Ｐの位置との関係を示す図である。

図４に示されるような記録用紙Ｐの先端が、画像形成部１０Ｙで形成されたトナー像が転写される転写位置の先端（転写残現像剤移動開始位置である転写開始位置Ｐ₁ ）とする。なお、本実施の形態では、転写開始位置Ｐ₁ が記録用紙Ｐの先端であるが、これに限定されることなく、記録用紙Ｐの先端から所定の距離（例えば、５〔ｍｍ〕）の空白部を設け、転写開始位置Ｐ₁ を設定することもできる。

そして、図５に示されるように、媒体検知部としての書き込みセンサ８１を配設し、該書き込みセンサ８１が記録用紙Ｐの先端を検知し、転写開始位置Ｐ₁ が媒体搬送路上の所定の地点αになるまで、例えば、タイマ等によって計数し、転写開始位置Ｐ₁ が媒体搬送路上の所定の地点αになる時刻ｔ₁ として、クリーニングローラ４５ｙに対する印加電圧を＋４００〔Ｖ〕から−１２００〔Ｖ〕へと切り替える。

また、感光体ドラム１１ｙにおけるクリーニングローラ４５ｙとの接触部から転写ローラ４３ｙとの接触部までの距離をＬ₁ とする。

本実施の形態においては、感光体ドラム１１ｙの周速と記録用紙Ｐの搬送速度、すなわち、転写ベルト２４の搬送速度やドライブローラ３４の搬送速度が等しいとする場合、感光体ドラム１１ｙと転写ローラ４３ｙとの接触部から媒体搬送方向上流側へ所定の距離Ｌ₂ となる地点をαとすると、該地点αはＬ₁ ＝Ｌ₂ となる地点である。

なお、本実施の形態においては、感光体ドラム１１ｙの周速と記録用紙Ｐの搬送速度が等しいとしているので、Ｌ₁ ＝Ｌ₂ であるが、それぞれに速度差がある場合、Ｌ₁ に対応するＬ₂ の距離は適宜変更することができる。

このとき、Ｌ₂ は、感光体ドラム１１ｙの回転によってＬ₁ の距離分が接触する記録用紙Ｐ上の距離だけ感光体ドラム１１ｙと転写ローラ４３ｙとの接触部から媒体搬送方向上流側へ離れた距離、となる。例えば、感光体ドラム１１ｙの周速＞記録用紙Ｐの搬送速度であるときは、Ｌ₁ ＞Ｌ₂ とすればよい。

そして、クリーニングローラ４５ｙに堆（たい）積した転写残トナーが感光体ドラム１１ｙに放出される。

このようにして記録用紙Ｐ上に移動した転写残トナーは、記録用紙Ｐとともに、図１における前記矢印Ｘの方向へと搬送され、媒体搬送方向下流側の画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋと接触する。

ここで、転写装置用電源４４ｍ、４４ｃ及び４４ｋによって帯電電圧と逆極性の＋４０００〔Ｖ〕の電圧が、転写ローラ４３ｍ、４３ｃ及び４３ｋに対して印加され、また、帯電装置用電源２２ｍ、２２ｃ及び２２ｋによって、例えば、−１２００〔Ｖ〕の電圧が帯電ローラ２１ｍ、２１ｃ及び２１ｋに対して印加されており、感光体ドラム１１ｙの表面電位が約−６００〔Ｖ〕に帯電していることから、帯電電圧と同極性に帯電している転写残トナーは、クーロン力によって感光体ドラムに逆転写することなく画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋを通過し、媒体搬送方向最下流側の定着部１２まで移動する。

画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋにおける転写残トナーについても、同様のプロセスを経ることによって、クリーニングローラ４５ｍ、４５ｃ及び４５ｋから放出されて記録用紙Ｐに移動し、定着部１２まで搬送される。

なお、画像形成部１０Ｙの下流側における画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋにおいて、画像形成部１０Ｙで排出した転写残トナーが感光体ドラム１１ｍ、１１ｃ及び１１ｋに付着（逆転写という）しないように、時刻ｔ₁ において、画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの帯電ローラ２１ｍ、２１ｃ及び２１ｋに、−１２００〔Ｖ〕の電圧を印加し、転写ローラ４３ｍ、４３ｃ及び４３ｋに＋４０００〔Ｖ〕の電圧を印加することが好ましい。

この場合、媒体搬送方向最下流側の画像形成部１０Ｋの転写残トナーの排出が完了する時刻ｔ₆ に、帯電ローラ２１ｙ、２１ｍ、２１ｃ及び２１ｋに印加する電圧と、転写ローラ４３ｙ、４３ｍ、４３ｃ及び４３ｋに印加する電圧とをｏｆｆとする。

画像形成部１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋにおいても、同様に、Ｌ₁ ＝Ｌ₂ である地点にそれぞれの転写残現像剤移動開始位置である転写開始位置Ｐ₂ 、Ｐ₃ 、Ｐ₄ が到達する時刻に、クリーニングローラ４５ｍ、４５ｃ及び４５ｋの印加電圧を＋４００〔Ｖ〕から−１２００〔Ｖ〕へと切り替え、画像形成部１０Ｙでの転写残トナーの排出と同様の動作を行えばよい。

このように、本実施の形態の画像形成装置１においては、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋにおける転写残トナーを放出することができる。そして、定着部１２によって転写残トナーの定着動作を行う。

次に、トナー廃棄のタイミングについて説明する。

図６は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の転写残トナーの廃棄動作の実行タイミングを示すフローチャートである。

画像形成装置１は、転写残トナーの廃棄を図６に示されるようなタイミングで実行する。

まず、印刷制御部６０は、パラメータ記憶部６６ｐに記憶されるパラメータＰｘ（ｘ＝ｙ、ｍ、ｃ及びｋ）及びパラメータＱをゼロ値に初期化する。なお、初期化は、例えば、トナーの廃棄が終了した後行われる。前記パラメータＰｘは、クリーニング動作を実行する際のパラメータであり、記録用紙Ｐに対する各画像形成部１０の印刷ドット数をカウントしているものであり、データ量計数部８０における印刷ドット数カウンタ８３ｐｘによって計数された計数値が印刷制御部６０を介してパラメータ記憶部６６ｐｙ、６６ｐｍ、６６ｐｃ及び６６ｐｋに記憶される。すなわち、画像形成装置１においては、１頁の印刷を行うと、印刷制御部６０の制御は、パラメータ記憶部６６ｐに記憶されるパラメータＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ及びＰｋに各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの印刷ドット数ｐｙ、ｐｍ、ｐｃ及びｐｋを加算する。

また、パラメータＱは、クリーニング動作をユーザが拒否する毎に“１”ずつ増加するものであり、同様に、データ量計数部８０における拒否回数カウンタ８３ｑによって計数された計数値が印刷制御部６０を介してパラメータ記憶部６６ｑに記憶されるものである。該パラメータ６６ｑは、ユーザによるトナー廃棄が拒否され続けることによって排トナーがパンクすることを防ぐために設けてある。

次に、印刷制御部６０は、次頁の印刷データが存在するか否かを判断し、存在する場合は印刷動作を行う。また、次頁の印刷データが存在しない揚合、印刷制御部６０は、パラメータ記憶部６６ｐに記憶されているパラメータＰｘと閾値記憶部６７ｐに記憶されている所定の閾値Ｎとをそれぞれ比較し、パラメータＰｘが閾値Ｎに達したか否かを判定する。すなわち、各画像形成部１０がそれぞれＮドットの印刷を行ったか否かを判定する。例えば、閾値Ｎとして“１００００”を設定した場合には、各画像形成部１０において１００００ドットの印刷を行ったか否かを判定することになる。

ここで、いずれかのパラメータＰｘ（Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋ）が閾値Ｎに達したと判断した場合、印刷制御部６０は、トナー廃棄が自動実行されるよう指示されているか否かを判断する。すなわち、自動実行パラメータ８６がＯＮとなっているか否かを確認する。該自動実行パラメータ８６がＯＮとなっている場合、印刷制御部６０は、トレイ用紙切れセンサ６９によって、トレイ指定パラメータ８７に指定されたトレイに用紙があるか否かを判断する。そして、印刷制御部６０が指定されたトレイに用紙があると判断した場合、トナー廃棄が実行され、プロセスを終了する。また、指定されたトレイに用紙がないと判断した場合、ディスプレイ部９０を介してユーザに用紙切れを通知し、トレイ指定パラメータ８７に指定されたトレイに用紙があるか否かの判断を繰り返す。

次に、自動実行パラメータ８６の自動実行がＯＦＦとなっている場合、印刷制御部６０は、自動実行ＯＦＦの判定を受け、ディスプレイ部９０にユーザにトナー廃棄が必要であることを通知する。そして、操作部６８を介して印刷制御部６０がユーザの承認を得た場合は、トレイ指定パラメータ８７に指定されたトレイに用紙があるか否かの判断をし、以下同様の動作を行う。

続いて、ユーザの承認を得られるか否かを判断し、ユーザの承認を得られない場合、印刷制御部６０は、トナー廃棄動作拒否回数の計数値であるパラメータＱに１を加える。次に、トナー廃棄動作拒否回数が閾値Ｍに達しているか否かを判断し、トナー廃棄動作拒否回数が閾値Ｍに達していない場合は、印刷制御部６０は、元に戻り印刷を続行させる。トナー廃棄動作拒否回数が閾値Ｍに達している場合、印刷制御部６０は、ユーザにトナー廃棄が必要であることを通知する。ここで、閾値Ｍを設けてあるのは、トナー廃棄がユーザによって拒否され続けることにより排トナーがパンクすることを防ぐためである。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ パラメータＰｘ及びパラメータＱをゼロ値に初期化する。
ステップＳ２ １頁の印刷を行う。
ステップＳ３ 印刷制御部６０の制御は、パラメータ記憶部６６ｐに記憶されるパラメータＰｘ（Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋのそれぞれ）に印刷ドット数カウンタｐｘ（ｐｙ、ｐｍ、ｐｃ、ｐｋのそれぞれ）を加算する。
ステップＳ４ 次頁の印刷データがあるか否かを判断する。次頁の印刷データがある場合はステップＳ２に戻り、次頁の印刷データがない場合はステップＳ５に進む。
ステップＳ５ パラメータＰｘ（Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋのいずれか）が閾値Ｎに達したか否かを判断する。パラメータＰｘが閾値Ｎに達した場合はステップＳ６に進み、パラメータＰｘが閾値Ｎに達しない場合はステップＳ２に戻る。
ステップＳ６ 自動実行パラメータ８６がＯＮとなっているか否かを判断する。自動実行パラメータ８６がＯＮとなっている場合はステップＳ７に進み、自動実行パラメータ８６がＯＮとなっていない場合はステップＳ９に進む。
ステップＳ７ 指定されたトレイに用紙があるか否かを判断する。指定されたトレイに用紙がある場合はステップＳ８に進み、指定されたトレイに用紙がない場合はステップＳ１３に進む。
ステップＳ８ トナー廃棄を実行し、処理を終了する。
ステップＳ９ ユーザにトナー廃棄が必要と通知する。
ステップＳ１０ ユーザの承認を得られるか否かを判断する。ユーザの承認を得られる場合はステップＳ７に進み、ユーザの承認を得られない場合はステップＳ１１に進む。
ステップＳ１１ トナー廃棄動作拒否回数の計数値であるパラメータＱに１を加える。
ステップＳ１２ トナー廃棄動作拒否回数が閾値Ｍに達しているか否かを判断する。トナー廃棄動作拒否回数が閾値Ｍに達している場合はステップＳ９に戻り、トナー廃棄動作拒否回数が閾値Ｍに達していない場合はステップＳ２に戻る。
ステップＳ１３ ユーザに用紙切れを通知する。

このように、本実施の形態においては、転写残トナーを記録用紙Ｐ上に定着させることから、ユーザは排トナーを一般廃棄物として処理することができるだけでなく、現像装置４０、トナーカートリッジ又は画像形成装置１に排トナー回収のためのスペースや機構を設ける必要がなく、画像形成装置１及び画像形成部１０の小型化及び軽量化を行うことができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図７は本発明の第２の実施の形態における画像形成装置の概略図、図８は本発明の第２の実施の形態における画像形成装置のクリーニングブレードの構成を示す図である。なお、図８において、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は攪拌羽根の斜視図である。

本実施の形態において、画像形成装置２は、転写残トナーの回収部としてのクリーニングローラ４５を有する前記第１の実施の形態における画像形成装置１とは異なり、転写残トナーの回収部としてのクリーニングブレード１００を有する。より詳細に説明すると、前記画像形成装置２は、画像形成部９６Ｙ、９６Ｍ、９６Ｃ及び９６Ｋを有する。なお、前記第１の実施の形態と同様に、前記画像形成部９６Ｙ、９６Ｍ、９６Ｃ及び９６Ｋは、使用されるトナーが相違するだけであって、実質的に同一の構成を有するものであるので、ここでは、イエローのトナーを用いる画像形成部９６Ｙの構成を例に採って説明する。また、前記第１の実施形態における画像形成部１０Ｙと同じ部分については説明を省略する。

図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、画像形成部９６Ｙにおいては、クリーニングブレード１００ｙが感光体ドラム１１ｙに接している。前記クリーニングブレード１００ｙは、弾性を備える板部材であり、感光体ドラム１１ｙにエッジ部が接触するように配置されており、感光体ドラム１１ｙの動作によって転写残トナーを掻き取る。

そして、掻き取られた転写残トナーは、クリーニングブレード１００ｙの下の空間に蓄積される。該空間の底面には、図８（ｂ）に示されるように、窓１０４ｙが形成されている。また、該窓１０４ｙを覆うようにシャッタ１０１ｙが設けられている。該シャッタ１０１ｙは、印刷制御部６０に制御される図示されないシャッタ開閉モータによって駆動ギア１０３ｙを介して駆動され、前記窓１０４ｙを開閉することができる。

そして、トナーを蓄積する空間内には、図８（ｃ）に示されるような構成を備える撹拌羽根１０２ｙが回転可能に配設されている。該撹拌羽根１０２ｙは、回転して転写残トナーを攪拌することによって、転写残トナーの固化を防止したり、転写残トナーの排出を補助するようになっている。

なお、前記画像形成装置２のその他の点の構成については、前記前記第１の実施の形態における画像形成装置１と同様であるので、その説明を省略する。

次に、本実施の形態における画像形成装置２の動作について説明する。

前記第１の実施の形態における画像形成装置１と同様に、画像形成装置２は、印刷動作を終了すると、転写残トナーの廃棄動作へと移行する。そのため、感光体ドラムｌｌｙ上の転写残トナーをすべて除去したものとすると、印刷制御部６０の制御に従って、記録用紙Ｐが転写ベルト２４上に搬送される。そして、図４に示されるように、記録用紙Ｐ上に転写残トナーを移動させるようにする。転写開始位置Ｐ₁ に合わせて、シャッタ制御部９３によって駆動ギア１０３ｙが駆動され、クリーニングブレード１００ｙの下部のシャッタ１０１ｙが作動して窓１０４ｙを開放する。同時に、撹拌羽根制御部９４によって図示されない撹拌羽根モータが駆動され、撹拌羽根１０２が回転される。

これにより、クリーニングブレード１００ｙの下に蓄積されていた転写残トナーが、転写ベルト２４上の記録用紙Ｐ上に落下する。このとき、モータ制御部７６によって転写ベルト２４が駆動され、記録用紙Ｐが搬送されているので、該記録用紙Ｐ上に落下する転写残トナーの位置がずれ、これにより、記録用紙Ｐ上においてトナー層厚が大きくなり過ぎることが防止される。

また、転写残トナーには感光体ドラムｌｌｙによる圧力が加えられていないが、定着装置１２が転写残トナーを加圧しながら加熱するので、記録用紙Ｐ上においてトナー層が厚くなり過ぎることに起因する定着不良は発生しにくい。

なお、トナー廃棄時のみ、モータ制御部７６が制御することによって媒体搬送速度を低下させたり、定着制御部７７が制御することによって定着装置１２の速度を落としたり、定着温度を高くしたりすることにより、転写残トナーの定着性を高めるような方法も実施することができる。

このように、本実施の形態においては、シャッタ１０１を作動させて転写残トナーを直接転写ベルト２４上に移動させることによって、転写残トナーの廃棄の際に、該転写残トナーが現像ローラ４１に接触することに起因する該現像ローラ４１の表面及び未使用トナーの汚染を防止することができる。同様に、転写残トナーが帯電ローラ２１に接触することに起因する該帯電ローラ２１の表面の汚染も防止することができる。

さらに、転写残トナー廃棄の際に、現像装置用電源４２及びクリーニング装置用電源４６を使用しないので、高圧電源制御を簡略化することができる。そのため、画像形成部９６毎の独立電源が不要となり、画像形成装置２のコストを削減することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。

図９は本発明の第３の実施の形態における画像形成装置の転写残トナーの廃棄動作の実行タイミングを示すフローチャートである。

本実施の形態においては、ドット計算部１０５が、第３の実施の形態において説明されるように、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの印刷ドット数を加算し、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの印刷ドット数の割合を計算するようになっている。また、本実施の形態における画像形成装置は、前記第１の実施の形態における画像形成装置１と同様の構成を有するものであるので、その構成についての説明は省略する。

カラー画像を形成する画像形成装置１において、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの印刷ドット数が等しいということは一般に起こり難い。特に、カラー画像を形成する画像形成装置１において、モノクロ印刷が行われたり、文書が多く印刷されるような環境ではブラックの画像形成部１０Ｋのみが多く使用され、ブラックのみ転写残トナーが増加することが起きる。

前記第１及び第２の実施の形態においては、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋ、並びに、９６Ｙ、９６Ｍ、９６Ｃ及び９６Ｋのいずれかの印刷ドット数が、例えば、１００００ドットに達したときにトナー廃棄を実行するように設定されている。そのため、例えば、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋ、並びに、９６Ｙ、９６Ｍ、９６Ｃ及び９６Ｋが、各々、２００、２００、２００及び１００００ドットの印刷を行ったとすると、トナー廃棄のタイミングとなる。そして、このときの排トナーは１０６００ドット分である。しかし、前記第１及び第２の実施の形態において、１００００ドットに達したときにトナー廃棄を実行するように設定されている場合には、１枚の記録用紙Ｐに、理想的には４００００ドット印刷分の廃トナーが廃棄できるはずであるから、１０６００ドットの印刷でトナー廃棄を行うと、記録用紙Ｐが無駄になり、また、トナー廃棄の頻度が必要以上に多くなる。なお、１枚の記録用紙Ｐに印刷可能な印刷ドット数は、記録用紙Ｐに依存するが、ここでは、記録用紙Ｐの大きさが、４００００ドットの印刷分の廃トナーの廃棄が可能な大きさであるものとして説明する。

そこで、本実施の形態においては、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの印刷ドット数の合計が、例えば、４００００ドットとなったときをトナー廃棄のタイミングとすることによって、トナー廃棄の頻度を減らせるようなっている。

まず、印刷制御部６０は、パラメータ記憶部６６ｐに記憶されるパラメータＰｘ（ｘ＝ｙ、ｍ、ｃ及びｋ）及びパラメータ記憶部６６ｑに記憶されるパラメータＱをゼロ値に初期化する。なお、パラメータＱについては前記第１の実施の形態と同じ動作のため、説明を省略する。前記パラメータＰｘは、クリーニング動作を実行する際のパラメータであり、記録用紙Ｐに対する各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの印刷ドット数をカウントしたものであり、前記第１の実施の形態と同じものである。

次に、１頁の印刷を行うと、印刷制御部６０は、パラメータ記憶部６６ｐに記憶されるパラメータＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ及びＰｋに各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの印刷ドット数ｐｙ、ｐｍ、ｐｃ及びｐｋを加算する。

続いて、印刷制御部６０は、次頁の印刷データが存在するか否かを判断し、次頁の印刷データが存在する場合は、前記第１の実施の形態と同様に、印刷動作を行う。また、次頁の印刷データが存在しない場合は、前記第１の実施の形態と異なり、印刷制御部６０は、パラメータ記憶部６６ｐに記憶されているパラメータＰｘ（ｘ＝ｙ、ｍ、ｃ及びｋ）をドット計算部１０５が加算する。この加算した値を閾値記憶部６７ｐに記憶されている所定の閾値４Ｎと比較し、パラメータＰｘの合計が閾値４Ｎに達したか否かを判断する。すなわち、各画像形成部１０が、それぞれ、合計４Ｎドットの印刷を行ったか否かを判断する。例えば、閾値４Ｎとして“４００００”を設定した場合には、画像形成装置１が合計４００００ドットの印刷を行ったか否かを判断する。そして、４００００ドットに達していない場合は印刷を続ける。また、４００００ドットに達している場合は、前記第１の実施の形態と同様の動作を行い、トナー廃棄を実行する。

なお、本実施の形態においては、トナー廃棄での記録用紙Ｐの利用の仕方が前記第１の実施の形態と異なる。

すなわち、ドット計算部１０５が各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの印刷ドットの割合を計算する。例えば、画像形成部１０Ｋの印刷ドットの割合は、Ｐｋ／（Ｐｙ＋Ｐｍ＋Ｐｃ＋Ｐｋ）となる。具体的には、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの印刷トッド数が、各々、５０００、５０００、５０００及び２５０００であり、その合計が４００００ドットであれば、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋの印刷ドットの割合は、１／８、１／８、１／８及び５／８となる。

そして、印刷制御部６０の制御に従って、前記第１及び第２の実施の形態における場合と同様に、記録用紙Ｐの先端から１／８、１／８、１／８及び５／８となるように転写残現像剤移動開始位置である転写開始位置Ｐ₁ 〜Ｐ₄ を分割した場所から、トナー廃棄を実行する。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２１ パラメータＰｘをゼロ値に初期化する。
ステップＳ２２ １頁の印刷を行う。
ステップＳ２３ 印刷制御部６０の制御は、パラメータ記憶部６６ｐに記憶されるパラメータＰｘ（Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋのそれぞれ）に印刷ドット数カウンタｐｘ（ｐｙ、ｐｍ、ｐｃ、ｐｋのそれぞれ）を加算する。
ステップＳ２４ 次頁の印刷データがあるか否かを判断する。次頁の印刷データがある場合はステップＳ２２に戻り、次頁の印刷データがない場合はステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５ パラメータＰｘの合計（Ｐｙ＋Ｐｍ＋Ｐｃ＋Ｐｋ）が閾値４Ｎに達したか否かを判断する。パラメータＰｘの合計が閾値４Ｎに達した場合はステップＳ２６に進み、パラメータＰｘの合計が閾値４Ｎに達しない場合はステップＳ２２に戻る。
ステップＳ２６ 自動実行パラメータ８６がＯＮとなっているか否かを判断する。自動実行パラメータ８６がＯＮとなっている場合はステップＳ２７に進み、自動実行パラメータ８６がＯＮとなっていない場合はステップＳ２９に進む。
ステップＳ２７ 指定されたトレイに用紙があるか否かを判断する。指定されたトレイに用紙がある場合はステップＳ２８に進み、指定されたトレイに用紙がない場合はステップＳ３３に進む。
ステップＳ２８ トナー廃棄を実行し、処理を終了する。
ステップＳ２９ ユーザにトナー廃棄が必要と通知する。
ステップＳ３０ ユーザの承認を得られるか否かを判断する。ユーザの承認を得られる場合はステップＳ２７に進み、ユーザの承認を得られない場合はステップＳ３１に進む。
ステップＳ３１ トナー廃棄動作拒否回数の計数値であるパラメータＱに１を加える。
ステップＳ３２ トナー廃棄動作拒否回数が閾値Ｍに達しているか否かを判断する。トナー廃棄動作拒否回数が閾値Ｍに達している場合はステップＳ２９に戻り、トナー廃棄動作拒否回数が閾値Ｍに達していない場合はステップＳ２２に戻る。
ステップＳ３３ ユーザに用紙切れを通知する。

このように、本実施の形態においては、トナー廃棄に用いる記録用紙Ｐを効率よく使い、トナー廃棄の頻度を下げることができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の概略図である。 本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の画像形成部の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の画像形成部のトナー廃棄をスタートするタイミングを示す図である。 本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の画像形成部のトナー廃棄動作と記録用紙Ｐの位置との関係を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の転写残トナーの廃棄動作の実行タイミングを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における画像形成装置の概略図である。 本発明の第２の実施の形態における画像形成装置のクリーニングブレードの構成を示す図である。 本発明の第３の実施の形態における画像形成装置の転写残トナーの廃棄動作の実行タイミングを示すフローチャートである。

符号の説明

１、２ 画像形成装置
１１ｙ、１１ｍ、１１ｃ、１１ｋ 感光体ドラム
１２ 定着装置
４１ｙ、４１ｍ、４１ｃ、４１ｋ 現像ローラ
４３ｙ、４３ｍ、４３ｃ、４３ｋ 転写ローラ
４５ｙ、４５ｍ、４５ｃ、４５ｋ クリーニングローラ
１００ｙ、１００ｍ、１００ｃ、１００ｋ クリーニングブレード
Ｐ 記録用紙

Claims (4)

1. （ａ）印刷データに基づく潜像が形成される像担持体と、
   （ｂ）該像担持体に現像剤を供給し、前記潜像を現像して現像剤像を形成する現像部と、
   （ｃ）前記現像剤像を記録媒体に転写する転写部と、
   （ｄ）転写されずに前記像担持体上に残留した転写残現像剤を回収する回収部と、
   （ｅ）記録媒体上に転写された現像剤像を前記記録媒体に定着させる定着部とを有し、
   （ｆ）前記回収部が回収した転写残現像剤を記録媒体上に移動させ、該記録媒体上の転写残現像剤を前記記録媒体に定着させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記回収部が回収した転写残現像剤は、前記回収部から像担持体上に移動し、前記転写部によって転写されて記録媒体上に移動する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記回収部が回収した転写残現像剤は、前記回収部から落下して記録媒体上に移動する請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記定着部は、上下に接触させて並設された２つのローラを備え、該２つのローラ間に形成されるニップ部において加えられる熱及び圧力によって、記録媒体上の転写残現像剤を前記記録媒体に定着させる請求項１に記載の画像形成装置。

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