JP2013225146A

JP2013225146A - 画像形成装置

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Publication number: JP2013225146A
Application number: JP2013139211A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nakagawa; 健中川; Kenji Kanari; 健二金成; Masaru Shimura; 大紫村; Takashi Shimada; 隆司島田; Tomoo Akizuki; 智雄秋月; Masahiro Suzuki; 雅博鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2013-10-31
Anticipated expiration: 2027-02-06
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Abstract

【課題】転写同時回収方式で２次転写残トナーを回収するインライン方式の画像形成装置において、良好に中間転写体上の残余トナーを回収することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１００Ａは、カラーモードとモノクロモードとでは、複数の画像形成部１０のうち逆転写によってトナーを主に回収する画像形成部１０が異なり、且つ、カラーモードにおいて最上流の画像形成部１０ａでの１次転写が終了した後に該最上流の画像形成部１０ａの１次転写部Ｎ１ａに到達する逆極性に帯電した中間転写体５０上のトナーの少なくとも一部は、該最上流の画像形成部１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過した後に該最上流の画像形成部１０ａ以外の画像形成部１０で逆転写によって回収される構成とされる。
【選択図】図３

Description

本発明は、像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に１次転写させ、その後このトナー像を転写材に２次転写させて記録画像を形成する画像形成装置に関する。本発明は、特に、転写材上にモノクロ画像又はカラー画像を形成するインライン方式の画像形成装置に適用して好適なものである。

従来、例えば、複写機やレーザービームプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置として、中間転写体を使用する中間転写方式の画像形成装置が知られている。中間転写方式の画像形成装置は、１次転写工程と２次転写工程とにより、転写材上にカラー画像（多色画像）などを形成するものである。

即ち、先ず、１次転写工程として、第１の像担持体としての電子写真感光体（以下、単に「感光体」という）の表面に形成された可転写画像としてのトナー像を、第２の像担持体としての中間転写体に転写（１次転写）する。

この１次転写工程を、複数色のトナー像に関して繰り返し実行することにより、中間転写体の表面に複数色のトナー像をから成る多重トナー像を形成する。

続けて、２次転写工程として、中間転写体の表面に形成された複数色のトナーから成る多重トナー像を、第３の像担持体としての紙などの転写材の表面に一括して転写（２次転写）する。

中間転写方式の画像形成装置は、各色のトナー像の重ね合わせずれ、所謂、色ズレが抑制されたカラー画像を形成することが可能であるという利点を有する。

中間転写方式の画像形成装置では、中間転写体から転写材へのトナー像の２次転写を行った後、中間転写体の表面に、２次転写残トナー（転写残トナー，残余トナー，廃トナー）としてトナーが残留する。

そこで、中間転写体の表面に残留した転写残トナーを除去するために、特許文献１に記載されるように、次のような画像形成装置が提案されている。

特許文献１に記載される画像形成装置の基本構造は、次の通りである。即ち、移動可能な第１の像担持体（感光体）の表面に、移動可能な第２の像担持体（中間転写体）の表面を接触させることによって１次転写ニップを形成する。又、第２の像担持体の表面に２次転写部材を対向配置して、２次転写位置が設けられている。この画像形成装置は、第１の像担持体の表面に順次に形成したトナー像を、１次転写ニップを介して第２の像担持体の表面に順次に１次転写する。又、この画像形成装置は、第２の像担持体の表面に１次転写された複数のトナー像を、２次転写位置において、２次転写部材により第３の像担持体（転写材）に一括して２次転写する。

そして、特許文献１に記載される画像形成装置は更に、２次転写前のトナー像に電荷を付与する電荷付与手段と、第２の像担持体の表面の移動方向において２次転写位置の下流側且つ１次転写ニップの上流側に配置された帯電手段と、を有する。この帯電手段が、２次転写位置において第３の像担持体に転写されずに第２の像担持体の表面に残った２次転写残トナーを、第１の像担持体の表面電位とは逆極性に帯電させる。即ち、２次転写残トナーを、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる。そして、この第２の像担持体上の逆極性の２次転写残トナーを、１次転写と同時に１次転写ニップを介して第１の像担持体の表面に転写して戻す（転写同時回収方式）。

又、特許文献２には、２次転写残トナーを正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる帯電器（接触帯電部材）を有する、インライン方式の画像形成装置が提案されている。インライン方式の画像形成装置は、像担持体と該像担持体上から除去されたトナーを収容する廃トナー容器とを有し、各々が異なる種類（色）のトナーで画像を形成する画像形成部（以下「ステーション」という）を複数有する。インライン方式の画像形成装置では、特定の廃トナー容器に２次転写残トナーが多く入り、そのカートリッジのみ交換頻度が上昇し、不経済となる。そこで、特許文献２に記載される画像形成装置では、２次転写残トナーが多く入るカートリッジのみ廃トナー容器の容量を大きくする。

又、特許文献３には、インライン方式の画像形成装置において、テスト画像形成時やジャム発生時のトナー、又はかぶりトナーとして移動体上に残留したトナーを、異なるステーションに振り分けて回収する方法が提案されている。上記移動体は、転写材担持体や中間転写体である。又、ジャムとは、画像形成装置内で転写材が詰まる現象である。又、かぶりトナーとは、非画像部に付着したトナーである。

特開平９−５０１６７号公報特開２００４−２１１３４号公報特開２００１−１７５０４７号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載されるように、２次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させるトナー帯電手段を有するインライン方式の画像形成装置では、次のような問題がある。

ここでは、画像形成装置が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色用のステーションである第１、第２、第３、第４のステーションを有するものとして説明する。

即ち、全てのステーションで作像して多色画像（カラー画像）を形成する多色画像形成モード（以下「カラーモード」という）時は、中間転写体の回転方向においてトナー帯電手段の下流側の第１のステーションで、２次転写残トナーが回収される。

第１〜第４のステーションが、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色用のステーションである場合、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色用のステーションの中でも、第１のステーションの廃トナー容器に２次転写残トナーが集中して回収される。

極端なケースを例示すると、Ｍ色の画像比率が極端に高いユーザの場合、Ｙ色用のステーションを使用していないにも拘わらず、Ｙ色用の第１のステーションに２次転写残トナーが集中して回収される。そのため、第１のステーションの廃トナー容器が一杯となって、例えば各ステーションのプロセス手段がカートリッジ化されている場合には、第１のステーションのカートリッジの交換を余儀なくされる場合がある。

又、単一の（例えばＫ色用の）ステーションのみで画像形成を行って単色画像（モノクロ画像）を形成する単色画像形成モード（以下「モノクロモード」という）時においても、第１のステーションで２次転写残トナーが回収される。そのため、モノクロモードを頻繁に使用するユーザは、カラー画像を印刷していないにも拘わらず、第１のステーションの廃トナー容器が一杯となって、第１のステーションのカートリッジの交換を余儀なくされる場合がある。ビジネスユース等においては、一般に、カラーモードよりもモノクロモードの使用頻度が高いので、これはより起こり得るケースである。

上記特許文献２に記載の発明によれば、２次転写残トナーが回収されるステーション（以下「回収ステーション」という）の廃トナー容器の容量を大きくすることで、回収ステーションのカートリッジの交換間隔を延長することが可能となる。

しかしながら、使用されるＹ、Ｍ、Ｃの各色の比率、更にカラーモードとモノクロモードの使用割合は、ユーザによって異なる。従って、起こり得る最悪のケースを想定して廃トナー容器の容量を設計すると、廃トナー容器の容量が非常に大きくなり、画像形成装置の大型化を招いてしまう。

又、上記特許文献３に記載の発明によれば、中間転写体上の２次転写残トナーを異なるステーションに振り分けて回収できる。上記特許文献３では、回収ステーションを選択する方法として、第１に、回収ステーションを第１、第２、第３、第４のステーションと、順番に変えていく方法等が例示されている。

しかしながら、特許文献３には、第１のステーションに２次転写残トナーが集中する転写同時回収の画像形成装置に特に好適に用いることができる振り分け方法については、具体的な記載はない。

従って、本発明の目的は、転写同時回収方式で２次転写残トナーを回収するインライン方式の画像形成装置において、良好に中間転写体上の残余トナーを回収することのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、正規の帯電極性に帯電したトナーで表面にトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上から除去されたトナーを収容する容器と、を各々が備えた複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部の前記像担持体上のトナーが転写される周回移動可能な中間転写体と、前記複数の画像形成部の前記像担持体上のトナーを各１次転写部で電界を形成して前記中間転写体上に１次転写させる１次転写手段と、前記中間転写体上のトナーを２次転写部で転写材上に２次転写させる２次転写手段と、前記中間転写体の表面の移動方向において前記２次転写部より下流側且つ前記複数の画像形成部のうち前記移動方向において最上流の画像形成部の前記１次転写部よりも上流側において、前記中間転写体上のトナーを前記正規の帯電極性とは逆極性に帯電させるトナー帯電手段と、を有し、
前記逆極性に帯電した前記中間転写体上のトナーを、前記複数の画像形成部のいずれかの前記像担持体上に前記中間転写体上から逆転写させて該画像形成部の前記容器に回収するようになっており、前記逆転写は、前記１次転写と同時に行うことが可能であり、前記複数の画像形成部の全てにおいて前記トナー像の形成を行う第１の画像形成モードと、前記複数の画像形成部のうち特定の画像形成部において前記トナー像の形成を行う第２の画像形成モードと、を実行可能であり、前記特定の画像形成部は前記最上流の画像形成部以外の画像形成部である画像形成装置において、
前記第１の画像形成モードと前記第２の画像形成モードとでは、前記複数の画像形成部のうち前記逆転写によってトナーを主に回収する画像形成部が異なり、且つ、前記第１の画像形成モードにおいて前記最上流の画像形成部での前記１次転写が終了した後に該最上流の画像形成部の前記１次転写部に到達する前記逆極性に帯電した前記中間転写体上のトナーの少なくとも一部は、該最上流の画像形成部の前記１次転写部を通過した後に該最上流の画像形成部以外の画像形成部で前記逆転写によって回収されることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、転写同時回収方式で２次転写残トナーを回収するインライン方式の画像形成装置において、良好に中間転写体上の残余トナーを回収することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面構成図である。本発明に係る画像形成装置の一実施例の動作を説明するためのブロック図である。本発明に従う２次転写残トナーの回収動作を説明するためのタイミングチャート図である。トナーの回収率の一例を示すグラフ図である。本発明に従う２次転写残トナーの回収動作を説明するためのタイミングチャート図である。本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略断面構成図である。図６の画像形成装置において第１〜第３のステーションの感光ドラムから中間転写ベルトが離間した状態を示す概略断面構成図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
（１）画像形成装置の全体構成
先ず、本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成及び動作について説明する。

図１に本実施例の画像形成装置１００Ａの概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置１００Ａは、インライン方式、中間転写方式を採用したレーザービームプリンタである。又、詳しくは後述するように、本実施例の画像形成装置１００Ａは、転写同時回収方式で２次転写残トナーを回収する。

画像形成装置１００Ａは、複数の画像形成部として第１、第２、第３、第４のステーション（画像形成ステーション）１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを有する。第１、第２、第３、第４のステーション１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、中間転写体としての周回移動可能な中間転写ベルト５０の表面の移動方向に沿って最上流側からこの順序で一列に配列されている。

尚、本実施例では、第１、第２、第３、第４のステーション１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、ブラック（Ｋ）色のトナー像形成用のステーションである。

又、本実施例では、第１〜第４のステーション１０ａ〜１０ｄの基本的な構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同一である。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。

ステーション１０には、像担持体としての円筒型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１が設けられている。感光ドラム１は、図示矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。本実施例では、感光ドラム１は、ＯＰＣ（有機光導電体）感光ドラムである。即ち、本実施例では、感光ドラム１は、金属円筒上に感光して電荷を生成するキャリア生成層、発生した電荷を輸送する電荷輸送層などからなる機能性有機材料が複数層積層されたものであり、最外層は電気的導電性が低くほぼ絶縁性である。

感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ（感光体帯電部材）２が設けられている。帯電ローラ２は、感光ドラム１に当接され、感光ドラム１の回転に伴って従動回転しなから感光ドラム１の表面を均一に帯電させる。本実施例では、感光ドラム１の帯電極性は負極性である。帯電ローラ２には、直流電圧、又は直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が印加される。そして、感光ドラム１の回転方向において帯電ローラ２と感光ドラム１の表面との当接ニップ部の上流側及び下流側の微小な空気ギャップで放電が発生することにより感光ドラム１は帯電させられる。

又、帯電した感光ドラム１の表面を露光できるように、露光手段としての露光装置３が配置されている。露光装置３としては、レーザー光を多面鏡によって走査させるスキャナユニット、又はＬＥＤアレイが挙げられるが、本実施例では露光装置３はスキャナユニットで構成され、画像信号に基づいて変調された走査ビームＬを感光ドラム１上に照射する。これにより、感光ドラム１上に画像信号に基づく静電像（潜像）が形成される。

又、感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１上に形成された静電像を現像する現像手段としての現像装置（現像ユニット）４が設けられている。現像装置４は、現像剤としての非磁性１成分現像剤、即ち、トナーを収容する現像容器４２を有する。現像容器４２には、現像剤担持体としての現像ローラ４１、現像剤規制部材としての現像剤塗布ブレード４３が設けられている。

又、感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１上のトナーをクリーニングするクリーニング装置（クリーニングユニット）６が設けられている。クリーニング装置６は、感光ドラム１上から除去されたトナーを収容する容器である廃トナー容器６２を有する。又、この廃トナー容器６２に、感光ドラム１上から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部材であるクリーニングブレード６１が設けられている。クリーニングブレード６１は、感光ドラム１に当接して、感光ドラム１上のトナーを掻き取って、廃トナー容器６２内に回収する。

更に、各ステーション１０の感光ドラム１と対向するように、中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト５０を有する中間転写ユニット（中間転写装置）５が設けられている。中間転写ユニット５には、中間転写ベルト５０の内周面側において各ステーション１０の感光ドラム１と対向する位置に、１次転写手段としての１次転写部材（回転部材）である１次転写ローラ５１が配置されている。１次転写ローラ５１は、中間転写ベルト５０を感光ドラム１に向けて押圧して、中間転写ベルト５０と感光ドラム１とが接触する１次転写部Ｎ１にニップ（１次転写ニップ）を形成する。又、中間転写ベルト５０の外周面側において、中間転写ベルト５０の張架部材の１つである２次転写対向ローラ５５に対向する位置に、２次転写手段としての２次転写部材（回転部材）である２次転写ローラ５２が配置されている。２次転写ローラ５２は、中間転写ベルト５０に対して押圧されており、２次転写ローラ５２と中間転写ベルト５０とが接触する２次転写部Ｎ２にニップ（２次転写ニップ）を形成する。更に、本実施例では、中間転写ベルト５０の外周面側において、中間転写ベルト５０の張架部材の１つであるテンションローラ５４に対向する位置に、トナー帯電手段としての２次転写残トナー帯電部材（回転部材）であるトナー帯電ローラ５８が配置されている。トナー帯電ローラ５８は、中間転写ベルト５０に当接して配置されている。即ち、本実施例では、中間転写ベルト５０の表面の移動方向において２次転写部Ｎ２よりも下流側且つ第１のステーションの１次転写部Ｎ１ａよりも上流側において、中間転写ベルト５０の表面に接触するトナー帯電ローラ５８が配置されている。

画像形成装置１００Ａは更に、転写材Ｐに転写されたトナーを転写材Ｐに定着させる定着手段としての定着装置７、画像を形成する転写材Ｐを給送するための転写材供給装置８等を有している。

本実施例では、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びクリーニング装置６は、画像形成装置の本体（以下、単に「装置本体」ともいう）Ａから着脱自在な一体型のプロセスカートリッジ９となっている。尚、プロセスカートリッジとは、感光体と、感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうちの少なくとも１つと、が一体的にカートリッジ化されて、画像形成装置の本体に対して着脱可能とされたものをいう。

又、帯電ローラ２は、帯電ローラ２への電圧供給手段（バイアス出力手段）である帯電バイアス電源２１に接続されている。又、現像ローラ４１は、現像ローラ４１への電圧供給手段（バイアス出力手段）である現像バイアス電源４４に接続されている。又、１次転写ローラ５１は、１次転写ローラ５１への電圧供給手段（バイアス出力手段）である１次転写バイアス電源５６に接続されている。又、２次転写ローラ５２は、２次転写ローラ５２への電圧供給手段（バイアス出力手段）である２次転写バイアス電源５７に接続されている。更に、トナー帯電ローラ５８は、トナー帯電ローラ５８への電圧供給手段（バイアス出力手段）であるトナー帯電バイアス電源５９に接続されている。

ここで、中間転写ベルト５０は、張架部材として、駆動ローラ５３、テンションローラ５４、２次転写対向ローラ５５の３本のローラにより支持されており、適当なテンションが維持されるようになっている。駆動ローラ５３を回転駆動させることにより、中間転写ベルト５０の表面は感光ドラム１の表面に対して順方向に略同速度で移動する。

本実施例では、中間転写ベルト５０としては、厚さ１００μｍ、体積抵抗率１０¹¹ΩｃｍのＰＶＤＦ製の無端状ベルトを用いた。張架部材としての駆動ローラ５３としては、アルミニウム製の芯金に、カーボンを導電剤として分散した抵抗１０⁴Ω、肉厚１．０ｍｍのＥＰＤＭゴムを被覆した直径３０ｍｍのものを用いた。又、張架部材としてのテンションローラ５４としては、直径３０ｍｍのアルミニウム製の金属棒を用いた。そして、テンションローラ５４の回転軸線方向の両端部において中間転写ベルト５０に与えるテンションは、片側１９．６Ｎ、総圧３９．２Ｎとした。

中間転写ベルト５０は、図示矢印Ｒ２方向（時計回り）に回転（周回移動）する。１次転写ローラ５１は、中間転写ベルト５０を挟んで感光ドラム１の反対側に配置されている。

又、中間転写ベルト５０の回転方向（移動方向）において各１次転写ローラ５１の下流側には、中間転写ベルト５０の内周面側に位置して除電部材（除電針）１１が配置されている。

尚、駆動ローラ５３、テンションローラ５４、除電部材１１、及び２次転写対向ローラ５５は電気的に接地されている。

本実施例では、１次転写ローラ５１としては、直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に、ＮＢＲの発泡スポンジ状の弾性体を肉厚４ｍｍで被覆したものを用いた。この１次転写ローラ５１の抵抗値は、絶対水分量１ｇ／ｍ³においては、５００Ｖ印加時に４×１０⁸Ω、絶対水分量２５ｇ／ｍ³においては、５００Ｖ印加時に２．５×１０⁷Ωであった。

又、本実施例では、２次転写ローラ５２としては、直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に、ＮＢＲの発泡スポンジ状の弾性体を肉厚５ｍｍで被覆したものを用いた。この２次転写ローラ５２の抵抗値は、絶対水分量１ｇ／ｍ³においては、５００Ｖ印加時に４×１０⁷Ω、絶対水分量２５ｇ／ｍ³においては、５００Ｖ印加時に２．５×１０⁶Ωであった。

尚、本実施例では、２次転写ローラ５２は、中間転写ベルト５０に対して、５〜１５ｇ／ｃｍ程度の線圧で当接させ、且つ、中間転写ベルト５０の表面の移動方向に対して順方向に略等速度で回転するように配置した。

又、本実施例では、トナー帯電ローラ５８としては、直径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に、ＥＰＤＭゴムにカーボンが分散されたソリッド弾性体を肉厚５ｍｍで被覆したものを用いた。このトナー帯電ローラ５８の抵抗値は、絶対水分量１ｇ／ｍ³においては、１００Ｖ印加時に４×１０⁶Ω、絶対水分量２５ｇ／ｍ³においては、１００Ｖ印加時に２．５×１０⁶Ωであった。

図２は、本実施例の画像形成装置１００Ａの動作を説明するためのブロック図である。

ホストコンピュータ２００は印刷指令を出し、印刷画像の画像データを画像形成装置１００Ａ内に設置されたインターフェースボード１５１に転送する役割を担う。インターフェースボード１５１はホストコンピュータ２００からの画像データを露光データに変換し、制御手段としてのＤＣコントローラ１５０に印刷指令を出す。ＤＣコントローラ１５０は低圧電源１５２から電力供給されて動作し、印刷指令を受け取ると各種センサ１５４の状態を監視しながら画像形成シーケンスをスタートさせる。

ＤＣコントローラ１５０には図示しないＣＰＵ、メモリ等が搭載されており、予めプログラムされた動作を行う。具体的にはメインモータ、現像装置４、感光ドラム１の駆動装置等の各種駆動装置１５５の動作を制御する。同時に露光光量が安定するよう露光装置３の制御を行う。又、定着装置７に接続された電力制御装置１５６を制御して定着装置７の温度が所定の温度を維持するよう電力制御を行う。又、ＤＣコントローラ１５０は、カラーモード、モノクロモードを識別して、黒現像装置４ｄを感光ドラム１ｄに対して当接又は離間させるための黒現像装置用の現像離間装置４５ｄの動作を制御する。同様に、ＤＣコントローラ１５０は、色現像装置４ａ〜４ｃを感光ドラム１ａ〜１ｃに対して当接又は離間させるための色現像装置用の現像離間装置４５ａ〜４５ｃの動作を制御する。更に、ＤＣコントローラ１５０は、高圧電源１５３に設けられた複数の高圧電源部の印加電圧、電流をモニタしながら、予めプログラムされた制御電圧、制御電流、タイミングで高圧電源の制御を行う。高圧電源１５３に設けられる複数の高圧電源部としては、上述の帯電バイアス電源２１、現像バイアス電源４４、１次転写バイアス電源５６、２次転写バイス電源５７、トナー帯電バイアス電源５９が含まれる。

即ち、高圧電源１５３には、画像形成を司る各種の機能部品が接続される。例えば、各ステーション１０に設けられた帯電ローラ２は、高圧電源１５３（帯電バイアス電源２１）から高圧電圧の給電を受けて、各ステーション１０の感光ドラム１と当接又は近接して、感光ドラム１の表面を均一な電位に帯電する役割を担う。この帯電電位の制御は、高圧電源１５３（帯電バイアス電源２１）内で生成する高圧電圧をＤＣコントローラ１５０が制御することにより行われる。同様に、各ステーション１０に設けられた現像ローラ４１及び１次転写ローラ５１、２次転写ローラ５２、トナー帯電ローラ５８にも高圧電圧が高圧電源１５３から給電され、その印加電圧、印加電流はＤＣコントローラ１５０で制御される。

（２）画像形成装置の画像形成動作
次に、本実施例の画像形成装置１００Ａの画像形成動作を説明する。

（２−１）カラーモード
先ず、第１〜第４のステーション１０ａ〜１０ｄの全てを用いて、フルカラー画像を形成することのできるカラーモード（多色画像形成モード）の画像形成動作について説明する。

画像形成装置１００Ａは、待機状態からカラープリントの印刷指令を受けると、カラーモードでの画像形成動作をスタートさせ、各駆動装置の駆動、露光装置の立ち上げ、定着装置の立ち上げ、高圧印加シーケンスをスタートさせる。感光ドラム１や中間転写ベルト５０等は、所定のプロセススピードでそれぞれ図示矢印方向に回転を始める。又、カラーモードでは、第１〜第４のステーション１０ａ〜１０ｄの現像装置４ａ〜４ｄは、それぞれ感光ドラム１ａ〜１ｄと当接される。

感光ドラム１は、帯電ローラ２に帯電バイアス電源２１からバイアスが供給されることによって、一様に所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位（本実施例では−５００Ｖ）に帯電される。続いて、帯電した感光ドラム１の表面には、露光装置３からの走査ビームＬによって、画像情報に従った静電像（潜像）が形成される。

現像装置４内のトナーは、現像剤塗布ブレード４３によって所定の極性（本実施例では負極性）に帯電されて、現像ローラ４１に塗布される。そして、現像ローラ４１には、現像バイアス電源４４より、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位（本実施例では−３００Ｖ）のバイアスが供給される。これによって、感光ドラム１が回転して感光ドラム１上に形成された静電像が現像ローラ４１との対向部（現像部）に到達すると、静電像は負極性のトナーによって可視化され、感光ドラム１上には各ステーションに対応する色のトナー像が形成される。

このように、本実施例では、現像装置４は、感光体の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、帯電した感光体の表面の露光により電荷が減衰した部分（露光部，画像部）に付着させる反転現像方式によって、静電像の現像を行う。

カラーモードでは、先ず、第１のステーション１０ａの感光ドラム１ａに第１色目（本実施例ではＹ色）のトナー像が形成される。第２〜第４のステーション１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにおいても同様に動作して、それぞれＭ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像が、各感光ドラム１ｂ、１ｃ、１ｄ上に形成される。この時、１次転写位置間の距離に応じて、各色毎に一定のタイミングでＤＣコントローラ１５０からの書き出し信号を遅らせながら、露光装置３によって静電像を各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に形成する。

次いで、各ステーション１０ａ〜１０ｄの１次転写ローラ５１ａ〜５１ｄには、各１次転写バイアス電源５６ａ〜５６ｄから、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（即ち、本実施例では正極性）のＤＣバイアスが印加される。

以上の工程により、中間転写ベルト５０にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像が順次に重ね合わせて転写（１次転写）されて、中間転写ベルト５０上に多重画像が形成される。

１次転写工程後に感光ドラム１上に残留したトナー、即ち、１次転写残トナーは、クリーニング装置６によって除去、回収される。

その後、露光による静電像の作像に合わせて、転写材供給装置８によって転写材Ｐが２次転写部Ｎ２へと供給される。即ち、転写材カセット８１に積載されている転写材Ｐは、転写材供給ローラ８２によりピックアップされ、図示しない搬送ローラによりレジストローラ８３まで搬送される。次いで、転写材Ｐは、中間転写ベルト５０上のトナー像に同期して、レジストローラ８３によって、中間転写ベルト５０と２次転写ローラ５２とで形成される当接部（２次転写部）Ｎ２へ搬送される。

２次転写ローラ５２には、２次転写バイアス電源５７により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（即ち、本実施例では正極性）のバイアスが印加される。これにより、転写材Ｐ上に中間転写ベルト５０上に担持された４色の多重トナー像が一括して転写（２次転写）される。

一方、２次転写工程を終えた後に中間転写ベルト５０上に残留したトナー、即ち、２次転写残トナーは、中間転写ベルト５０に当接して配置されたトナー帯電ローラ５８により帯電される。トナー帯電ローラ５８にはトナー帯電バイアス電源５９が接続されており、周波数１ｋＨｚでピーク間電圧が１８００ＶのＡＣ電圧に＋５００ＶのＤＣ電圧が重畳された電圧が印加されている。

２次転写工程前に正規の帯電極性（本実施例では負極性）を持つトナーは、通常、２次転写工程で転写材Ｐ上に転移する。そのため、２次転写残トナーは、正規の帯電極性とは逆極性（即ち、本実施例では正極性）に帯電しているもの、即ち、極性が反転されているものが多い。しかしながら、全ての２次転写残トナーの極性が反転しているわけではなく、中和されて電荷を持たないトナーや、負極性を維持しているトナーも一部存在する。

トナー帯電ローラ５８と中間転写ベルト５０との間では、当接ニップ部の上流側及び下流側の微小ギャップ部で放電が起きており、中間転写ベルト５０上の２次転写残トナーを、正規の帯電極性とは逆極性（即ち、本実施例では正極性）側に帯電させる作用がある。本実施例では、典型的には、トナー帯電ローラ５８は、中間転写ベルト５０上の２次転写残トナーを実質的に全て、正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる。

トナー帯電ローラ５８による帯電処理を受けた２次転写残トナーは、中間転写ベルト５０上に乗ったままステーション１０へと移動し、感光ドラム１に逆転写され、ステーション１０の廃トナー容器６２に回収される。尚、２次転写残トナーの回収動作については後述して詳しく説明する。

２次転写工程終了後の転写材Ｐは、定着装置７へと搬送され、トナー像の定着処理を受けて、画像形成物（プリント、コピー）として画像形成装置１００Ａの外部へと排出される。画像形成物が画像形成装置１００Ａの外部に正常に排出されたことを図示しない各種センサで検知すると、画像形成装置１００Ａは各駆動装置の動作を停止して、待機状態に戻る。

（２−２）モノクロモード
次に、特定の単一のステーションを用いて、モノクロ画像を形成することのできるモノクロモード（単色画像形成モード）の画像形成動作について説明する。

本実施例では、画像形成装置１００Ａは、Ｋ色用の第４のステーション１０ｄのみを用いてモノクロ画像として白黒画像を形成することのできるモノクロモードを有する。

モノクロモードにおける基本的な画像形成動作は、トナー像の形成を行わないステーションがあることを除いて上述のカラーモードと同様である。但し、詳しくは後述するように、２次転写残トナーの回収動作は、カラーモードとモノクロモードとでは異なる。

更に説明すると、画像形成装置１００Ａは、待機状態からモノクロプリントの印刷指令を受けると、モノクロモードでの画像形成動作をスタートさせ、各駆動装置の駆動、露光装置の立ち上げ、定着装置の立ち上げ、高圧印加シーケンスをスタートさせる。

本実施例では、モノクロモードでは、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色用のステーションである第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｃの現像装置４ａ〜４ｃは、それぞれ感光ドラム１ａ〜１ｃから離間したまま保たれる。そして、モノクロモードでは、Ｋ色用のステーションである第４のステーション１０ｄにおいてのみ現像装置４ｄが感光ドラム１ｄと当接される。これにより、第４のステーション１０ｄにおいてのみ、露光装置３ｄが感光ドラム１ｄ上に描画する静電像をトナー像として顕在化する。但し、本実施例では、感光ドラムは４個のステーションの全てで回転動作を行う。

［２次転写残トナーの回収］
（１）２次転写残トナーの回収動作の概要
次に、２次転写残トナーの回収動作について説明する。

本実施例の目的は、一般には、転写同時回収方式で２次転写残トナーを回収するインライン方式の画像形成装置において、良好に中間転写体上の残余トナーを回収することである。本実施例のより詳細な目的の１つは、転写同時回収方式で２次転写残トナーを回収するインライン方式の画像形成装置において、より効率的に複数の廃トナー容器へ振り分けて残余トナーを回収することである。又、本実施例のより詳細な目的の１つは、転写同時回収方式、インライン方式の画像形成装置において、各ステーションの使用される比率、カラーモードとモノクロモードの使用割合によらず、各ステーションの廃トナー容器の経済的な使用を可能とすることである。

本実施例では、画像形成装置１００Ａは、逆極性に帯電した中間転写ベルト５０上のトナーを、複数のステーション１０のいずれかの感光ドラム１上に中間転写ベルト５０上から逆転写させて該ステーション１０の廃トナー容器に回収するようになっている。ここで、上記逆転写は、１次転写と同時に行うことが可能となっている。又、複数のステーション１０ａ〜１０ｄの全てにおいてトナー像の形成を行うカラーモード（第１の画像形成モード）と、単一の特定のステーション１０ｄにおいてトナー像の形成を行うモノクロモード（第２の画像形成モード）と、を実行可能である。ここで、モノクロモードでトナー像を形成する上記特定のステーション１０ｄは、中間転写ベルト５０の表面の移動方向において最上流のステーション１０ａ以外のステーションである。

そして、本実施例では、カラーモードとモノクロモードとでは、複数のステーション１０のうち上記逆転写によってトナーを主に回収するステーションが異なる。又、カラーモードにおいて最上流のステーション１０ａでの１次転写が終了した後に該最上流のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａに到達する逆極性に帯電した中間転写ベルト５０上のトナーの少なくとも一部は、次のようにして回収される。即ち、該最上流のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過した後に該最上流のステーション１０ａ以外のステーションで上記逆転写によって回収されるようになっている。

（２）２次転写残トナーの回収動作の詳細
（２−１）カラーモードにおける２次転写残トナーの回収動作
先ず、カラーモードにおける２次転写残トナーの回収動作について説明する。

図３は、具体的にカラーモード時の動作を説明するタイミングチャートを示す。図３の横軸は時間である。図３中のＹｓｔ．、Ｍｓｔ．、Ｃｓｔ．、Ｋｓｔ．のラインは、それぞれ第１〜第４のステーション１０ａ〜１０ｄの１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄの動作（具体的には１次転写ローラに印加するバイアス）を表している。又、図３中の２ｎｄＸｆｅｒのラインは、２次転写部Ｎ２の動作（具体的には２次転写ローラに印加するバイアス）を表している。又、図３は、１回の印刷指令（１ジョブ）で６枚の画像の連続プリントを行った場合について例示している。

第１のステーション１０ａの１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスの出力は、トナー像が１次転写部Ｎ１ａに到達する充分前（好ましくは感光ドラム１の１周分より前）にオンとされる。この時、１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスは、画像形成中の電圧レベル、即ち、通常の１次転写用のバイアス（１次転写電圧）である＋５００Ｖにされる。同様に、第２〜第４のステーション１０ｂ〜１０ｄにおいても、順次に１次転写ローラ５１ｂ〜５１ｄに印加するバイアスの出力がオンとされる。この時、１次転写ローラ５１ｂ〜５１ｄに印加するバイアスは、通常の１次転写用のバイアスである＋５００Ｖにされる。

その後、第１のステーション１０ａの現像部で形成されたトナー像が中間転写ベルト５０に１次転写される。図３中のＹ１は第１のステーション１０ａで形成された１枚目のトナー像が感光ドラム１ａから中間転写ベルト５０に１次転写されている期間を表している。Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６は、それぞれ第１のステーション１０ａで形成された２枚目〜６枚目のトナー像が１次転写されている期間を表す。第２のステーション１０ｂについてのＭ１〜Ｍ６、第３のステーション１０ｃについてＣ１〜Ｃ６、第４のステーション１０ｄについてのＫ１〜Ｋ６についても同様であり、１文字目の英文字がステーションの色を示し、２つ目の数字が何枚目であるかを示している。

又、２ｎｄＸｆｅｒのラインで示される２次転写ローラ５２に印加するバイアスは、ＬｏレベルとＨｉレベルとの間で交互に出力を変化させている。Ｌｏは、転写材Ｐが２次転写部Ｎ２にない場合の比較的低いバイアス（本実施例では＋１０００Ｖ）の出力を行っている状態を示している。又、Ｈｉは、転写材Ｐが２次転写部Ｎ２にある場合の比較的高いバイアス（本実施例では＋１５００Ｖ）の出力を行っている状態を示している。図３中のｐａｇｅ１〜ｐａｇｅ６は、それぞれ１枚目〜６枚目のトナー像の転写材Ｐへの２次転写が行われている期間を表している。

時刻ｔ１は、第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａで中間転写ベルト５０上に１枚目のトナー像の１次転写が開始される時刻である。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に、トナー像の先端が、中間転写ベルト５０上で、第２のステーション１０ｂの１次転写部Ｎ１ｂまで移動する。時刻ｔ２において、Ｙ色のトナー像の上にＭ色のトナー像が重ねて１次転写され始める。

同様に、時刻ｔ３、ｔ４は、それぞれ中間転写ベルト５０上に形成された１枚目のトナー像の先端が、第３、第４のステーション１０ｃ、１０ｄの１次転写部Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄに到達する時刻である。

ｔ５は、中間転写ベルト５０上のトナー像が２次転写部Ｎ２まで到達し、転写材Ｐ上へのトナー像の２次転写が開始される時刻である。

時刻ｔ６は、１枚目のトナー像の２次転写残トナーがトナー帯電ローラ５８で帯電処理を受けた後に、第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａに到達する時刻である。即ち、時刻ｔ１から時刻ｔ６までの間に、中間転写ベルト５０が１周回転する。換言すれば、この時刻ｔ１から時刻ｔ６までの時間が、１次転写されたトナー像が２次転写残トナーとして周回して同じステーションの１次転写部Ｎ１に戻ってくるまでに要する時間である。

図３中のＷＹ１は、１枚目のトナー像の２次転写残トナーが第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過する期間を示している。ＷＹ２、ＷＹ３、ＷＹ４、ＷＹ５、ＷＹ６は、それぞれ２枚目〜６枚目のトナー像の２次転写残トナーが第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過する期間を示している。第２のステーション１０ｂ、第３のステーション１０ｃについても同様であり、１文字目のＷが２次転写残トナーであること、２文字目の英文字がステーションの色、３文字目の数字が何枚目のトナー像の２次転写残トナーであるかを示している。

２次転写残トナーが１次転写部Ｎ１を通過している間に、その１次転写部Ｎ１に逆帯電された２次転写残トナーと同極性（本実施例では正極性）のバイアスが印加されていると、２次転写残トナーはそのステーション１０の感光ドラム１に逆転写される。

ここで、例えば、図３中の期間Ｙ３では、感光ドラム１に形成されたトナー像を中間転写ベルト５０に１次転写している間に、正規の極性とは逆極性に帯電した２次転写残トナーが１次転写部Ｎ１まで移動されてくる。この時、中間転写ベルト５０上にあって正規の極性とは逆極性に帯電した２次転写残トナーと、感光ドラム１上にあって１次転写されるべき正規の極性に帯電したトナーとは、感光ドラム１と中間転写ベルト５０とのニップ部で、電気的に殆ど中和することはない。このため、例えば期間Ｙ３における正規の極性に帯電している感光ドラム１ａ上のトナーは中間転写ベルト５０へ移動し、期間ＷＹ１における逆極性に帯電した中間転写ベルト５０上のトナーは感光ドラム１ａへ移動する。このように、感光ドラム１上の１次転写されるべきトナーと、中間転写ベルト５０上の２次転写残トナーとは、各々独立に移動し、転写同時回収が行われる。その他の１次転写工程と２次転写残トナーの回収工程とが重なる期間、即ち、期間Ｙ４と期間ＷＹ２、期間Ｙ５と期間ＷＹ３、期間Ｙ６と期間ＷＹ４でも同様である。

そして、本実施例では、４枚目のトナー像の２次転写残トナーが第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過した後の時刻ｔ７において、第１のステーション１０ａの１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスが−５００Ｖに切り替えられる。つまり、期間ＷＹ４が経過した直後の時刻ｔ７において、第１のステーション１０ａの１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスが切り替えられる。本実施例では、時刻ｔ７において、第１のステーション１０ａの１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスは、トナーの正規の極性とは逆極性のバイアスから、トナーの正規の帯電極性と同極性のバイアスに切り換えられる。

ＷＹ１、ＷＹ２、ＷＹ３、ＷＹ４の各期間の２次転写残トナーは、第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａで感光ドラム１ａに逆転写され、第１のステーション１０ａの廃トナー容器６２ａに回収される。

５枚目及び６枚目のトナー像（即ち、ＷＹ５、ＷＹ６の各期間）の２次転写残トナーは、第１のステーション１０ａではほとんど回収されずに、第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過して第２のステーション１０ｂの１次転写部Ｎ１ｂへと運ばれる。

５枚目のトナー像の２次転写残トナーが第２のステーション１０ｂの１次転写部Ｎ１ｂを通過している期間ＷＭ５では、第２のステーション１０ｂの１次転写ローラ５１ｂには通常の１次転写用のバイアス（１次転写電圧）が印加されている。そのため、期間ＷＭ５の２次転写残トナーは、ほぼ全量が第２のステーション１０ｂで回収される。

次に、５枚目のトナー像の２次転写残トナーが第２のステーション１０ｂの１次転写部Ｎ１ｂを通過した後の時刻ｔ９において、第２のステーション１０ｂの１次転写ローラ５１ｂに印加するバイアスが−５００Ｖに切り替えられる。つまり、期間ＷＭ５が経過した直後の時刻ｔ９において、第２のステーション１０ｂの１次転写ローラ５１ｂに印加するバイアスが切り替えられる。本実施例では、時刻ｔ９において、第２のステーション１０ｂの１次転写ローラ５１ｂに印加するバイアスは、トナーの正規の極性とは逆極性のバイアスから、トナーの正規の帯電極性と同極性のバイアスに切り替えられる。

６枚目のトナー像（即ち、期間ＷＭ６）の２次転写残トナーは、第２のステーション１０ｂではほとんど回収されずに、第２のステーション１０ｂの１次転写部Ｎ１ｂを通過して第３のステーション１０ｃの１次転写部Ｎ１ｃへと運ばれる。

そして、６枚目のトナー像の２次転写残トナーが第３のステーション１０ｃの１次転写部Ｎ１ｃを通過している期間ＷＣ６では、第３のステーション１０ｃの１次転写ローラ５１ｃには通常の１次転写用のバイアスが印加されている。そのため、期間ＷＣ６の２次転写残トナーは、ほぼ全量が第３のステーション１０ｃで回収される。

第１〜第４のステーション１０ａ〜１０ｄの各１次転写ローラ５１ａ〜５１ｄに印加するバイアスは、それぞれｔ１１、ｔ１２、ｔ１３、ｔ８においてオフされる。即ち、第１のステーション１０ａでは、１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスは、上述のように時刻ｔ７において切り替えられた後、期間ＷＹ６が経過した直後の時刻ｔ１１においてオフされる。第２のステーション１０ｂでは、１次転写ローラ５１ｂに印加するバイアスは、上述のように時刻ｔ９において切り替えられた後、期間ＷＭ６が経過した直後の時刻ｔ１２においてオフされる。又、第３のステーション１０ｃでは、１次転写ローラ５１ｃに印加するバイアスは、切り替えられることなく、期間ＷＣ６が経過した直後の時刻ｔ１３においてオフされる。一方、本実施例では、カラーモードでは、第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｃにおいて実質的に全ての２次転写残トナーが回収される。そのため、第４のステーション１０ｄでは、１次転写ローラ５１ｄに印加するバイアスは、６枚目のＫ色のトナー像を感光ドラム１ｄから中間転写ベルト５０に１次転写する期間Ｋ６が経過した直後の時刻ｔ８においてオフされる。

図４は、１次転写部における印加電圧と回収率（回収比率）との関係を示す。図４の横軸は、第１のステーション１０ａの１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスの電圧値を示す。図４の縦軸は、回収率をパーセント表示したものである。

図４中の実線は、第１のステーション１０ａの１次転写ローラ５１ａに印加する電圧を変えたときの第１のステーション１０ａの回収率を示す。ここで、第１のステーション１０ａの回収率とは、次のように定義されるものである。即ち、中間転写ベルト５０の表面の移動方向において、第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａの前の中間転写ベルト５０上にある２次転写残トナーの重量をαとする。又、その中間転写ベルト５０上の部分が第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過した後に第１のステーション１０ａの感光ドラム１ａに転移した２次転写残トナーの重量をβとする。この時、第１のステーション１０ａの回収率は、下記の式、
（β／α）×１００
で表される重量比率である。

図４中の破線は、第１のステーション１０ａの１次転写ローラ５１ａに印加する電圧を変えたときの第２のステーション１０ｂの回収率を示す。ここで、第２のステーションの回収率とは、次のように定義されるものである。即ち、上記同様、中間転写ベルト５０の表面の移動方向において、第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａの前の中間転写ベルト５０上にある２次転写残トナーの重量をαとする。又、その中間転写ベルト５０上の部分が第２のステーション１０ｂの１次転写部Ｎ１ｂを通過した後に第２のステーション１０ｂの感光ドラム１ｂに転移した２次転写残トナーの重量をγとする。この時、第２のステーション１０ｂの回収率は、下記の式、
（γ／α）×１００
で表される重量比率である。

この実験に際し、第１、第２のステーション１０ａ、１０ｂの感光ドラム１ａ、１ｂの表面電位（帯電電位）は−５００Ｖで一定とした。又、第２のステーション１０ｂの１次転写ローラ５１ｂに印加するバイアスは＋５００Ｖに固定した。又、トナー帯電ローラ５８には、周波数１ｋＨｚでピーク間電圧が１８００ＶのＡＣ電圧に＋５００ＶのＤＣ電圧が重畳された電圧を印加した。

第１のステーション１０ａの１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスが、−５００Ｖ以下（例えば−８００Ｖ）になると、第１のステーション１０ａでの２次転写残トナーの回収は行われない。そして、２次転写残トナーのほぼ全量が、第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過する。即ち、１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスが−５００Ｖ又はそれよりも負極性側のバイアスであれば、第１のステーション１０ａでの２次転写残トナーの回収は行われない。そして、２次転写残トナーのほぼ全量が、第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過する。

１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスが、感光ドラム１ａの表面電位である−５００Ｖより高いと、１次転写ローラ５１ａと感光ドラム１ａとの間に、正極性のトナーを中間転写ベルト５０上から感光ドラム１ａ上に移動させる向きの電界が生じる。即ち、１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスが−５００Ｖよりも正極性側のバイアスであれば、１次転写部材５１ａと感光ドラム１ａとの間に、正極性のトナーを中間転写ベルト５０上から感光ドラム１ａ上に移動させる向きの電界が生じる。この電界は、１次転写ローラ５１ａから感光ドラム１ａへの正の電界である。この電界により、正極性の帯電極性に揃えられた２次転写残トナーの、中間転写ベルト５０上から感光ドラム１ａ上への逆転写が始まり、第１のステーション１０ａでの回収が始まる。

又、第１のステーション１０ａの１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスが−３００Ｖ〜−１００Ｖであれば、一部の２次転写残トナーが第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過する。

又、第１のステーション１０ａの回収率と第２のステーション１０ｂの回収率との和は、第１のステーション１０ａの１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスによらず、ほぼ１００％に近い。従って、第１のステーション１０ａの１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスによらず、例えば第２のステーション１０ｂの１次転写ローラ５１ｂに印加するバイアスを＋５００Ｖとする。これにより、第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過した２次転写残トナーは、第２のステーション１０ｂでほぼ全量回収される。

このように、好ましくは、１次転写ローラに印加するバイアスを、感光ドラムの表面電位と等しいか又は感光ドラムの表面電位よりもトナーの正規の帯電極性側の電位にすることで、そのステーションでの２次転写残トナーの回収を抑制できる。換言すれば、１次転写ローラに印加するバイアスを感光ドラムの表面電位と等しくするか、又は感光ドラムの表面電位と１次転写ローラに印加するバイアスとの電圧差分をトナーと同極性にすることで、そのステーションでの２次転写残トナーの回収を抑制できる。これにより、特定のステーションに２次転写残トナーが集中して回収されることを抑制できる。そのため、第１のステーション１０ａのカートリッジで顕著となり易い、頻繁な交換による不経済性を緩和することができる。

又、例えば、１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスを−２００Ｖと、第１のステーション１０ａの回収率が５０％近辺となるように設定した場合について考える。この場合、回収される２次転写残トナーの量と通過する転写残トナーの比率は、２次転写残トナーの帯電電荷量、画像形成装置が設置される周辺環境の温湿度、プロセスカートリッジの使用履歴等、多くの要因によって変化し易い。即ち、ステーション毎に１次転写ローラ５１に印加するバイアスを異ならせて保持することで各ステーションの回収率を調整すると、その回収率は環境によって変化し易い。

一方、回収率０％近辺及び１００％近辺では、上述のような変動要因が回収率に与える影響は少ない。上述のように、好ましくは、１次転写ローラに印加するバイアスを、感光ドラムの表面電位と等しいか又は感光ドラムの表面電位よりもトナーの正規の帯電極性側とする。換言すれば、感光ドラムの表面電位と１次転写ローラに印加するバイアスとの電圧差分を、略ゼロ又はトナーと同極性とする。これにより、逆転写量が不安定となる中間領域を脱して、比較的安定して２次転写残トナーを通過させることができる。

又、回収率を安定させるためには、安定してほぼ全量を回収するバイアス条件と、安定してほぼ全量の２次転写残トナーを通過させられるバイアス条件を時間で切り替える方法がより好ましい。つまり、回収時間と通過時間の比を制御することで回収量を調整することにより、通過と回収の比率をより精度良く制御することが可能となる。

本実施例では、出力画像のほぼ４枚分の２次転写残トナーが第１のステーション１０ａに、１枚分が第２のステーション１０ｂに、又１枚分が第３のステーション１０ｃに回収される。そして、上述のような周辺環境等の変動要因によって、その回収率はほぼ変わらない。

尚、トナー像の１次転写工程中に１次転写ローラに印加するバイアスを変化させると、感光ドラムから中間転写ベルトへのトナーの転写効率が変動してしまい、画像上の濃度ムラや濃度段差、或いは横スジ状の画像不良を発生させる要因となるため好ましくない。又、２次転写残トナーが全て第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過するまで１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスを変化させないと、第１のステーション１０ａに偏って２次転写残トナーが回収されてしまう。又、２次転写残トナーは、４個のいずれのステーションでも回収せずに通過させると、中間転写ベルト上で周回し、２次転写ローラまで到達する。そのため、２次転写ローラを、これに接触した２次転写残トナーで汚染してしまい、次回のプリント時に転写材Ｐの裏汚れとなる可能性があるため好ましくない。

そこで、本実施例では、第１のステーション１０ａにおいてトナー像の１次転写を行っていない時で、且つ、２次転写残トナーが全て第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過する前に１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスを変化させる。上述のように、この時、第１のステーション１０ａの１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスを、通常の１次転写用のバイアスからトナーの正規の帯電極性と同極性方向（本実施例では、マイナス側、つまり、電圧を減らす方向）に変化させる。又、第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過した２次転写残トナーは、中間転写ベルト５０上で周回させることなく、その後いずれかのステーションにおいて回収されるようにする。本実施例では、第２、第３のステーション１０ｂ、１０ｃでそれぞれ回収する。これにより、画像品質を維持したまま、第１のステーション１０ａでの２次転写残トナーの回収を抑制できる。従って、特定のステーションに２次転写残トナーが集中して回収されることを防止し、第１のステーション１０ａのカートリッジで顕著となり易い、頻繁な交換による不経済性を緩和することができる。

（２−２）モノクロモードにおける２次転写残トナーの回収動作
図５は、具体的にモノクロモード時の動作を説明するタイミングチャートを示す。図５は、１回の印刷指令（１ジョブ）によりモノクロモードで６枚の画像を連続印字した際のタイミングを示しており、図５中の符号は基本的に図３中の符号と同一の意味を有する（但し、時刻ｔ１〜ｔ１０は異なる時刻を示す）。

モノクロモードではＫ色用のステーションである第４のステーション１０ｄのみが作像を行う。モノクロモードでは、トナー像の重ね合わせが必要なく、第１のステーション１０ａのトナー像が第４のステーション１０ｄに来るまで待たずに第４のステーション１０ｄの作像を開始する。このため、最初の１枚の印字にかかる時間（プリント信号を受けてから転写材Ｐが排出されるまでの時間）を短縮することが可能となり、画像の生産性を向上できるという利点がある。特に、モノクロモードで画像形成を行うステーション（本実施例ではＫ色用のステーション）を、中間転写ベルト５０の表面の移動方向において最下流のステーションとする場合に、この効果は最も大きい。

時刻ｔ１において、第４のステーション１０ｄでは、１次転写ローラ５１ｄに対して＋５００Ｖのバイアスの印加が開始される。同時に、第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｃでは、１次転写ローラ５１ａ〜５１ｃに対して−５００Ｖのバイアスの印加が開始される。

その後、１枚目のトナー像が第４のステーション１０ｄの感光ドラム１ｄ上で１次転写部Ｎ１ｄに到達し、期間Ｋ１において中間転写ベルト５０上に１次転写される。同様に、Ｋ２〜Ｋ６の各期間では、２枚目〜６枚目のトナー像が第４のステーション１０ｄの１次転写部Ｎ１ｄにおいて中間転写ベルト５０に１次転写される。

１枚目のトナー像の２次転写残トナーが第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過する期間ＷＹ１では、第１のステーション１０ａの１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスは−５００Ｖになっている。そのため、２次転写残トナーは、第１のステーション１０ａでは回収されずに、ほぼ全量が第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過する。同様に、ＷＹ２〜ＷＹ６の各期間においても、２次転写残トナーは、ほぼ全量が第１のステーション１０ａの１次転写部Ｎ１ａを通過する。

第２、第３のステーション１０ｂ、１０ｃの各１次転写ローラ５１ｂ、５１ｃにも−５００Ｖのバイアスが印加されている。そのため、６枚分のトナー像の２次転写残トナーは、第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｄでは殆ど回収されずに、第４のステーション１０ｄの１次転写部Ｎ１ｄまで到達する。

一方、第４のステーション１０ｄでは、ＷＫ１〜ＷＫ４の各期間の２次転写残トナーは、３枚目〜６枚目のトナー像の１次転写（期間Ｋ３〜Ｋ６）と同時に、感光ドラム１ｄに逆転写される。ＷＫ５、ＷＫ６の各期間においても、第４のステーション１０ｄの１次転写ローラ５１ｄに印加するバイアスは、通常の１次転写用のバイアスと同じ＋５００Ｖに保たれているため、２次転写残トナーは感光ドラム１ｄに逆転写される。これにより、６枚分のトナー像の２次転写残トナーは、実質的に全て第４のステーション１０ｄの廃トナー容器６２ｄに回収される。

第１〜第４のステーション１０ａ〜１０ｄの各１次転写ローラ５１ａ〜５１ｄに印加するバイアスは、それぞれｔ７、ｔ８、ｔ９、ｔ１０においてオフされる。即ち、第１のステーション１０ａでは、１次転写ローラ５１ａに印加するバイアスは、期間ＷＹ６が経過した直後の時刻ｔ７においてオフされる。第２のステーション１０ｂでは、１次転写ローラ５１ｂに印加するバイアスは、期間ＷＭ６が経過した直後の時刻ｔ８においてオフされる。第３のステーション１０ｃでは、１次転写ローラ５１ｃに印加するバイアスは、期間ＷＣ６が経過した直後の時刻ｔ９においてオフされる。又、第４のステーション１０ｄでは、１次転写ローラ５１ｄに印加するバイアスは、期間ＷＫ６が経過した直後の時刻ｔ１０においてオフされる。

このように、本実施例では、カラーモードでは、第１、第２のステーション１０ａ、１０ｂでは、感光ドラム１と中間転写ベルト５０との間に次のような電界が切り替えて生成される。第１に、トナーの正規の帯電極性である第１の極性のトナーを感光ドラム１上から中間転写ベルト５０上に移動させ、又上記第１の極性とは逆極性である第２の極性のトナーを中間転写ベルト５０上から感光ドラム１上に移動させる方向の電界（第１の電界）である。第２に、上記第１の極性のトナーを中間転写ベルト５０上から感光ドラム１上に移動させ、又上記第１の極性とは逆極性である第２の極性のトナーを感光ドラム１上から中間転写ベルト５０上に移動させる方向の電界（第２の電界）である。第１の電界と第２の電界とは逆向きの電界である。第１の電界は、１次転写時と同方向の電界であり、又正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを当該１次転写部で感光ドラムに逆転写させる方向の電界である。又、第２の電界は正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを当該１次転写部を通過させる方向の電界である。特に、本実施例では、上記第１の電界と第２の電界とを、１次転写バイアス電源５６から１次転写ローラ５１に対して出力するバイアスの極性を変更することによって切り替える。一方、カラーモードにおいて、第３、第４のステーション１０ｃ、１０ｄでは、上記第１の電界が生成される。

又、モノクロモードでは、第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｃでは、上記第２の電界が生成される。特に、本実施例では、この第２の電界は、１次転写バイアス電源５６から１次転写ローラ５１に対して出力するバイアスの極性を、カラーモードにおける１次転写時の極性から変更することによって生成する。一方、モノクロモードにおいて、第４のステーション１０ｄでは、上記第１の電界が生成される。

即ち、本実施例では、少なくとも第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｃの１次転写バイアス電源５６ａ〜５６ｃは、上記第１の電界と第２の電界を生成できるようになっている。特に、本実施例では、少なくとも第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｃの１次転写バイス電源５６ａ〜５６ｃは、各１次転写ローラ５１ａ〜５１ｃに対して出力するバイアスの極性を切り替える切り替え手段を有している。つまり、本実施例では、少なくともこれらの１次転写バイス電源５６ａ〜５６ｃは、トナーの正規の帯電極性と同極性のバイアスを出力する第１のバイアス出力部と、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスを出力する第２のバイアス出力部とを有する。

ここで、感光ドラムの表面は絶縁性であるため、当接する部材又はトナーの電荷を受けて電位が不安定に変動し易い。従って、画像形成を行わないステーションにおいて、帯電バイアス、露光装置をオフした状態で感光ドラムが中間転写ベルトと接していると、中間転写ベルトから感光ドラムへのトナーの逆転写が不安定に発生し易い。

ところで、感光ドラムと中間転写ベルトが当接した状態で、その当接部において２次転写残トナーを感光ドラムに逆転写させずに通過させるためには、感光ドラムと中間転写ベルトとの間に次のような電界を積極的に設けることが好ましい。即ち、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを感光ドラムの表面から中間転写ベルトに向けて移動させる方向の電界である。本実施例では、感光ドラムの表面電位を１次転写ローラに印加するバイアスに対してトナーの正規の帯電極性とは逆極性側にすることが好ましい。換言すれば、本実施例では、感光ドラムの表面電位と１次転写ローラに印加するバイアスの差分をプラスにすることが好ましい。

このような電界を安定的に維持するために、感光ドラムの電位を安定して制御することが好ましい。具体的には、感光ドラムに当接する帯電ローラに帯電電圧を印加すること、及び／又は感光ドラムを露光することによって、感光ドラムの電位を安定させることができる。

このように、好ましくは、モノクロモードにおいて画像形成に関与しないステーションにおいても、感光ドラムに帯電電圧を印加するか、それに加えて又は替えて感光ドラムを露光する。これにより、そのステーションにおいて２次転写残トナーを回収させずに、そのステーションの１次転写部を安定して通過させることができる。

（２−３）本実施例の効果
以上、本実施例によれば、転写同時回収方式で２次転写残トナーを回収するインライン方式の画像形成装置において、良好に中間転写体上の残余トナーを回収することができる。特に、本実施例によれば、転写同時回収方式で２次転写残トナーを回収するインライン方式の画像形成装置において、より効率的に複数の廃トナー容器へ振り分けて残余トナーを回収することができる。又、本実施例によれば、転写同時回収方式、インライン方式の画像形成装置において、各ステーションの使用される比率、カラーモードとモノクロモードの使用割合によらず、各ステーションの廃トナー容器の経済的な使用を可能とすることができる。

つまり、従来の画像形成装置では、例えば連続画像形成を行う場合、第１のステーションの１次転写ローラには、１次転写工程中は正極性の電圧を印加し続ける。帯電処理を受けた２次転写残トナーが第１のステーションの１次転写部に来ると、感光ドラム上のトナー像は中間転写ベルトへ移動し、中間転写ベルト上の２次転写残トナーは感光ドラムへと逆転写される。そして、逆転写された２次転写残トナーは、第１のステーションの廃トナー容器に格納される。この時、カラーモードの場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の２次転写残トナーがほぼ全て第１のステーションの廃トナー容器に回収される。モノクロモードの場合も同様に、Ｋ色の２次転写残トナーがほぼ全て第１のステーションの廃トナー容器に回収される。このため、モノクロモードを頻繁に使用すると、カラー画像を印刷していないにも拘わらず、第１のステーションの廃トナー容器が一杯となって、第１のステーションのカートリッジ、例えば、イエローカートリッジの交換を余儀なくされる場合があった。

これに対して、本実施例によれば、カラーモードとモノクロモードとで主に２次転写残トナーを回収するステーションを異ならせる。これにより、第１のステーションに２次転写残トナーが集中して回収されることを防止して、カートリッジの経済的な使用が可能となる。

又、本実施例によれば、モノクロモードでは、主に、モノクロモードにおいてトナー像を形成するステーション（本実施例ではＫ色用の第４のテーション）で２次転写残トナーを回収する。これにより、モノクロモードにおいて、カラーモード時にのみトナー像を形成するステーションに２次転写残トナーが回収されることを抑制し、カラーモード時にのみ使用するカートリッジの経済的な使用が可能となる。特に、モノクロモードにおいて、カラーモード時にのみトナー像を形成する第１のステーションに２次転写残トナーが集中して回収されることを抑制し、カラーモード時にのみ使用する第１のステーションのカートリッジの経済的な使用が可能となる。

ところで、中間転写ベルト上に１次転写されたトナー像が、中間転写ベルトの回動方向下流側のステーションの１次転写部を通過する際に、中間転写ベルト又はトナー像と感光ドラムとが放電を起こし、これにより帯電極性が反転したトナーが生成されることがある。このようなトナーの一部が感光ドラムに逆転写されてしまうことにより、中間転写ベルト上のトナー像は、下流側のステーションに進むほどそのトナー量が減少することがある。この現象を、再転写という。

再転写現象は、放電だけではなく、トナーと感光ドラムとの機械的付着力によっても生じ得る。第１のステーションでは、その上流側にステーションがないため、再転写されたトナーを回収することはほとんどない。ところが、第４のステーションでは、第１、第２、第３のステーションで形成されたトナー像から再転写されたトナーを回収する。つまり、下流側にあるステーションほど、再転写されたトナーを回収する量が増える傾向がある。

このように、２次転写残トナーを転写同時回収するインライン画像形成装置特有の現象として、第１のステーションと第４のステーションにおける廃トナーの回収量が多くなる傾向がある。第１のステーションは、中間転写ベルトの回動方向においてトナー帯電ローラより下流側の最初のステーション（カラーモードにおけるトナー像の形成順序において最初（最上流）のステーション）である。第４のステーションは、中間転写ベルトの回動方向においてトナー帯電ローラより上流側の最初のステーション（カラーモードにおけるトナー像の形成順序において最終（最下流）のステーション）である。

従って、カラーモード、モノクロモードの使用比率によらずに上述のような廃トナーの回収量の不均衡を解消するためには、２次転写残トナーを各ステーションに振り分けることが好ましい。

又、上述のように、モノクロモードでトナー像を形成するステーションのみの使用で、カラーモード時にのみトナー像を形成するステーションのカートリッジの交換が余儀なくされることを抑制することが好ましい。

即ち、カラーモードでは、転写同時回収を行っていない時（即ち、１次転写を行っていない時）には、極力、第１のステーションとモノクロモードでトナー像を形成するステーション以外のステーションで２次転写残トナーを回収することが好ましい。つまり、モノクロモードでトナー像を形成するステーションが第４のステーションである場合、カラーモードでは、転写同時回収を行っていない時に、第１のステーションと第４のステーション以外のステーションで２次転写残トナーを回収することが好ましい。

更に、第２のステーションと第３のステーションとでは、カラーモード時における再転写によるトナーの回収量は、上述の理由により第３のステーションの方が多くなる傾向がある。そのため、各ステーションの総廃トナー量の均衡を保つために、２次転写残トナーについては、第２のステーションでの回収量を、第３のステーションでの回収量より多くすることがより好ましい。

本実施例によれば、カラーモードでは、モノクロモードでトナー像を形成するステーション（本実施例ではＫ色用の第４のステーション）以外のステーションで２次転写残トナーの回収を行う。これにより、カラーモードにおいて、モノクロモードにおいてトナー像を形成するステーションに２次転写残トナーが集中して回収されることを抑制し、モノクロモードにおいて使用するカートリッジの経済的な使用が可能となる。更に、本実施例によれば、１次転写を行っていない時には、極力、第１のステーションとモノクロモードにおいてトナー像を形成するステーション以外のステーション（本実施例では第２、第３のステーション）で２次転写残トナーを回収する。これにより、カラーモードで使用するカートリッジの経済的な使用が可能となる。

このように、好ましくは、カラーモードにおいて、２次転写残トナーを、モノクロモードでトナー像を形成するステーション以外のステーション回収するようにし、且つ、１次転写時以外には第１のステーション以外のステーションで回収するようにする。これにより、第１のステーション及びモノクロモードでトナー像を形成するステーションに２次転写残トナーが集中して回収されることを抑制し、全てのカートリッジの経済的な使用が可能となる。

又、本実施例では、モノクロモードでは、モノクロモードでトナー像を形成するステーション以外のステーションにおいて、トナーの正規の帯電特性と同極性の電圧を１次転写ローラに印加する。好ましくは、モノクロモードでは、モノクロモードでトナー像を形成するステーション以外のステーションにおいて、１次転写ローラに印加するバイアスを、感光ドラムの表面電位と等しいか又は感光ドラムの表面電位よりもトナーの正規の帯電極性側の電位にする。換言すれば、モノクロモードでは、モノクロモードでトナー像を形成するステーション以外のステーションにおいて、感光ドラムの表面電位と１次転写ローラに印加するバイアスとの差分が略ゼロ又はトナーと同極性となるようにする。これにより、２次転写残トナーがカラーモード時にのみトナー像を形成するステーション（本実施例では第１〜第３のステーション）で回収されないように制御する。そして、モノクロモードでトナー像を形成するステーション（本実施例では第４のステーション）で、２次転写残トナーをほぼ全量回収する。これにより、モノクロモードで画像形成を行うことによって、カラーモード時にのみトナー像を形成するステーションの廃トナー容器の容積が減ることを防止することができる。従って、モノクロモードのみの使用にも拘わらず、カラーモード時にのみ使用するカートリッジ、例えばイエロー用のカートリッジの廃トナー容器が一杯になって、そのカートリッジの交換を余儀なくされるといった不具合を抑制することができる。

実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じである。従って、実施例１の画像形成装置１００Ａのものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

図６は、本実施例の画像形成装置１００Ｂの概略断面構成を示す。

本実施例では、中間転写ユニット５が備える中間転写ベルト５０は、駆動ローラ５３、テンションローラ５４、２次転写対向ローラ５５、及び離接制御ローラ１２の４本のローラにより支持されている。

カラーモードでは、離接制御ローラ１２は図６に示す位置にあって、中間転写ベルト５０と第１〜第４のステーション１０ａ〜１０ｄの感光ドラム１ａ〜１ｄとが１次転写ローラ５１ａ〜５１ｄによって押圧されて接触した状態を維持する。カラーモードでは、実施例１と同様のタイミングチャートに従い動作する。

一方、モノクロモードでは、離接制御ローラ１２は図７に示す位置にあって、中間転写ベルト５０が、第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｃの感光ドラム１ａ〜１ｃから離間し且つ第４のステーション１０ｄの感光ドラム１ｄと接触した状態を維持する。

更に説明すると、本実施例の画像形成装置１００Ｂは、待機状態からモノクロモードでの印刷指令を受けると、図示しない可動手段によって、離接制御ローラ１２が、図６に示す位置から図７に示すように図中下方に退避する。即ち、離接制御ローラ１２は、中間転写ベルト５０を内周側から外周側に向けて付勢する位置から、中間転写ベルト５０の上記付勢を解除するように中間転写ベルト５０の内側に向けて移動する。この時、同時に、第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｃの１次転写ローラ５１ａ〜５１ｃ、除電部材（除電針）１１ａ〜１１ｃが連動して図中下方に退避する。離接制御ローラ１２及びその可動手段、移動可能な１次転写ローラ５１ａ〜５１ｃなどを有して、カラーモードとモノクロモードとで感光ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト５０との当接又は離間の状態を変更する当接離間機構が構成される。この動作によって、中間転写ベルト５０は第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｃの感光ドラム１ａ〜１ｃから離間され、第４のステーション１０ｄの感光ドラム１ｄのみが中間転写ベルト５０と当接される。

モノクロモードでは、第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｃにおいて、感光ドラム１ａ〜１ｃは回転動作を停止し、又帯電ローラ２ａ〜２ｃ及び現像ローラ４１ａ〜４１ｃへの給電は行われず０Ｖを維持する。又、現像ローラ４１ａ〜４１ｃは、感光ドラム１ａ〜１ｃから離間した状態を維持する。

モノクロモードにおいて、例えば連続印字を行った場合に発生する２次転写残トナーは、第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｃの感光ドラム１ａ〜１ｃとは接しない。そのため、２次転写残トナーは、これらの感光ドラム１ａ〜１ｃには逆転写されず、第４のステーション１０ｄの１次転写部Ｎ１ｄへと周回する。第４のステーション１０ｄの１次転写ローラ５１ｄには、２次転写残トナーが全て１次転写部Ｎ１ｄを通過するまで通常の１次転写用のバイアスである＋５００Ｖが印加されている。これにより、２次転写残トナーは、実質的に全て第４のステーション１０ｄの感光ドラム１ｄに逆転写され、第４のステーション１０ｄの廃トナー容器６２ｄに回収される。

このような動作によって、モノクロモードにおいて、カラーモード時にのみトナー像を形成するステーション（本実施例では第１〜第３のステーション）で２次転写残トナーが回収されないように、より厳密に制御することができる。そして、モノクロモードでトナー像を形成するステーションで２次転写残トナーをほぼ全量回収することで、モノクロモードにおいて、カラーモード時にのみトナー像を形成するステーションの廃トナー容器の容積が減ることを防止することができる。これにより、モノクロモードのみの使用にも拘わらず、カラーモード時にのみ使用するカートリッジ、例えばイエロー用のカートリッジの廃トナー容器が一杯になって、そのカートリッジの交換を余儀なくされるといった不具合を抑制することができる。

又、本実施例では、モノクロモードにおいて第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｃの感光ドラム１ａ〜１ｃ等の回転動作、バイアス印加を行わない。そのため、感光ドラム１ａ〜１ｃ等の磨耗を防止することができ、カラーモード時にのみ使用するカートリッジの寿命を延長し、更に経済的な利用が可能となる。

尚、各ステーションに個別に感光ドラムと中間転写ベルトとの当接離間機構を設けることによって、カラーモードにおいて、第１のステーション１０ａに２次転写残トナーが集中して回収されることを緩和することができ、より好ましい。この場合、カラーモードにおいて第１のステーション１０ａにおける１次転写工程が終わった後に、第１のステーション１０ａの感光ドラム１ａのみ中間転写ベルト５０から離間させるようにすれば、一部の２次転写残トナーを下流側に通過させることができる。そのため、第１のステーション１０ａに２次転写残トナーが集中して回収されることを抑制できる。更に、２次転写残トナーを第２のステーション１０ｂで一定時間だけ回収した後に、第２のステーション１０ｂの感光ドラム１ｂを中間転写ベルト５０から離間させ、第３のステーション１０ｃで２次転写残トナーを回収することができる。これにより、第２のステーション１０ｂと第３のステーション１０ｃの廃トナーの回収量の均衡を保つことができる。即ち、実施例１において、１次転写ローラに印加するバイアスを切り替えたのと同様のタイミングで、第１、第２のステーション１０ａ、１０ｂの感光ドラム１ａ、１ｂから中間転写ベルト５０を離間させて、２次転写残トナーを通過させることができる。

この場合、感光ドラムと中間転写ベルトとの当接離間機構は、当接・離間状態を往復するためにある程度時間を要し、２次転写残トナーが通過している間に頻繁に切り替えることは難しい。又、１次転写工程中に感光ドラムと中間転写ベルトとを離間させると、１次転写が中断され、画像不良が発生するため好ましくない。従って、１次転写を行っていない期間で且つ２次転写残トナーが通過する前に、中間転写ベルトの表面の移動方向において上流側のステーションから、一定時間だけ２次転写残トナーを回収した後に順次感光ドラムを中間転写ベルトから離間させることが好ましい。更に、他のステーションで１次転写を行っている間に感光ドラムと中間転写ベルトとの当接離間動作を行うと、その機械的ショックによって画像を乱してしまう恐れがある。そのため、全てのステーションが１次転写を行っていない期間で、且つ、２次転写も行っていない期間に、感光ドラムと中間転写ベルトとの当接離間機構を動作させることが好ましい。

中間転写ベルトと感光ドラムとの離間動作を行う場合には、全ての１次転写ローラに印加するバイアスは、通常の１次転写時のバイアスを維持しても良いし、又離間に前後してそのバイアスの印加をオフしても構わない。但し、感光ドラムの表面電位と中間転写ベルトの表面電位が略同電位となるような電圧を転写手段に印加して、中間転写ベルトと感光ドラムとの当接離間動作を行うことがより好ましい。これにより、中間転写ベルトと感光ドラムとの当接離間時に、転写手段と感光ドラムとの間に放電が生じて感光ドラムに電気的なメモリを作ってしまうことを防止することができる。更に、感光ドラムに摺擦傷ができることを防止するために、感光ドラムの表面の移動速度と中間転写ベルトの移動速度とを同等として、中間転写ベルトと感光ドラムとの当接離間動作を行うことが好ましい。即ち、中間転写ベルトと感光ドラムとの一方が停止しているなら、他方も停止させ、一方が回動中であれば他方も回動させることが好ましい。

以上、本実施例によれば、カラーモードとモノクロモードとで、感光ドラムと中間転写ベルトとの接離状態を変えることで、第１のステーションに２次転写残トナーが集中して回収されることを抑制でき、カートリッジの経済的な使用が可能となる。又、本実施例によれば、モノクロモードでは、カラーモード時にのみトナー像を形成するステーションの感光体ドラムと中間転写ベルトとを離間させる。そのため、モノクロモードにおいて、カラーモード時にのみトナー像を形成するステーションに２次転写残トナーが回収されることを抑制し、カラーモード時にのみ使用するカートリッジの経済的な使用が可能となる。

以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施態様に限定されるものではないことを理解されたい。

例えば、上記実施例１及び実施例２では、複数のステーションがＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色用の順番で配置されている場合を例示したが、第１のステーションがＫ色用のステーション以外であれば、本発明は好適に用いることができる。モノクロモードの生産性を考慮するとＫ色用のステーションは、複数色のトナー像の形成順序において最終ステーションであることが特に好ましく、その場合第１〜第３のステーションの形成するトナー像の色の順番は任意である。

又、上記各実施例では、廃トナー容器はプロセスカートリッジに設けられて画像形成装置の本体に対して着脱可能とされていたが、少なくとも廃トナー容器が画像形成装置の本体に対して着脱可能とされていれば、本発明は非常に有効に作用する。但し、廃トナー容器が画像形成装置の本体に固定されており、例えば廃トナー容器が一杯になったときに所定の操作により廃トナー容器からトナーを除去、回収するようになっているような場合であっても、本発明を適用して上記同様の効果を得ることができる。

１感光ドラム
２帯電ローラ
３露光装置
４現像装置
５中間転写ユニット
６クリーニング装置
５０中間転写ベルト
５１１次転写ローラ
５２２次転写ローラ
５８トナー帯電ローラ
６１クリーニングブレード
６２廃トナー容器

従って、本発明の目的は、２次転写残トナーを画像形成部の収容部に回収するインライン方式の画像形成装置において、画像形成部の収容部を効率よく使用して良好に中間転写体上の残余トナーを回収することのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体上から回収したトナーを収容する収容部と、を各々が備えた複数の画像形成部と、移動可能であり、前記複数の画像形成部がそれぞれ備える前記像担持体と接触する中間転写体と、を有し、前記複数の画像形成部の全ての前記像担持体から前記中間転写体にトナー像が１次転写される第１の画像形成モードと、前記複数の画像形成部のうち特定の画像形成部の前記像担持体から前記中間転写体にトナー像が１次転写される第２の画像形成モードと、を実行可能であり、前記第１の画像形成モード又は前記第２の画像形成モードを実行することで、トナー像を前記像担持体から前記中間転写体へ１次転写し、その後、前記中間転写体から転写材へ２次転写し、２次転写されずに前記中間転写体に残留した残留トナーを、前記複数の画像形成部の少なくとも一つにおいて前記像担持体を介して前記収容部に移動させ収容する画像形成装置において、前記特定の画像形成部は、前記中間転写体の移動方向において最上流に配置される画像形成部以外の画像形成部であり、前記第１の画像形成モードを実行する場合、前記残留トナーを、前記複数の画像形成部のうち前記特定の画像形成部よりも前記中間転写体の移動方向上流側に配置される他の画像形成部が備える前記収容部に回収し、前記第２の画像形成モードを実行する場合、前記残留トナーを、前記他の画像形成部が備える前記像担持体と対向する位置を通過させた後に前記特定の画像形成部が備える前記像担持体へ到達させ、前記特定の画像形成部が備える前記収容部に回収することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、２次転写残トナーを画像形成部の収容部に回収するインライン方式の画像形成装置において、画像形成部の収容部を効率よく使用して良好に中間転写体上の残余トナーを回収することができる。

ＤＣコントローラ１５０には図示しないＣＰＵ、メモリ等が搭載されており、予めプログラムされた動作を行う。具体的にはメインモータ、現像装置４、感光ドラム１の駆動装置等の各種駆動装置１５５の動作を制御する。同時に露光光量が安定するよう露光装置３の制御を行う。又、定着装置７に接続された電力制御装置１５６を制御して定着装置７の温度が所定の温度を維持するよう電力制御を行う。又、ＤＣコントローラ１５０は、カラーモード、モノクロモードを識別して、黒現像装置４ｄを感光ドラム１ｄに対して当接又は離間させるための黒現像装置用の現像離間装置４５ｄの動作を制御する。同様に、ＤＣコントローラ１５０は、色現像装置４ａ〜４ｃを感光ドラム１ａ〜１ｃに対して当接又は離間させるための色現像装置用の現像離間装置４５ａ〜４５ｃの動作を制御する。更に、ＤＣコントローラ１５０は、高圧電源１５３に設けられた複数の高圧電源部の印加電圧、電流をモニタしながら、予めプログラムされた制御電圧、制御電流、タイミングで高圧電源の制御を行う。高圧電源１５３に設けられる複数の高圧電源部としては、上述の帯電バイアス電源２１、現像バイアス電源４４、１次転写バイアス電源５６、２次転写バイアス電源５７、トナー帯電バイアス電源５９が含まれる。

即ち、本実施例では、少なくとも第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｃの１次転写バイアス電源５６ａ〜５６ｃは、上記第１の電界と第２の電界を生成できるようになっている。特に、本実施例では、少なくとも第１〜第３のステーション１０ａ〜１０ｃの１次転写バイアス電源５６ａ〜５６ｃは、各１次転写ローラ５１ａ〜５１ｃに対して出力するバイアスの極性を切り替える切り替え手段を有している。つまり、本実施例では、少なくともこれらの１次転写バイアス電源５６ａ〜５６ｃは、トナーの正規の帯電極性と同極性のバイアスを出力する第１のバイアス出力部と、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスを出力する第２のバイアス出力部とを有する。

Claims

正規の帯電極性に帯電したトナーで表面にトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上から除去されたトナーを収容する容器と、を各々が備えた複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部の前記像担持体上のトナーが転写される周回移動可能な中間転写体と、前記複数の画像形成部の前記像担持体上のトナーを各１次転写部で電界を形成して前記中間転写体上に１次転写させる１次転写手段と、前記中間転写体上のトナーを２次転写部で転写材上に２次転写させる２次転写手段と、前記中間転写体の表面の移動方向において前記２次転写部より下流側且つ前記複数の画像形成部のうち前記移動方向において最上流の画像形成部の前記１次転写部よりも上流側において、前記中間転写体上のトナーを前記正規の帯電極性とは逆極性に帯電させるトナー帯電手段と、を有し、
前記逆極性に帯電した前記中間転写体上のトナーを、前記複数の画像形成部のいずれかの前記像担持体上に前記中間転写体上から逆転写させて該画像形成部の前記容器に回収するようになっており、前記逆転写は、前記１次転写と同時に行うことが可能であり、前記複数の画像形成部の全てにおいて前記トナー像の形成を行う第１の画像形成モードと、前記複数の画像形成部のうち特定の画像形成部において前記トナー像の形成を行う第２の画像形成モードと、を実行可能であり、前記特定の画像形成部は前記最上流の画像形成部以外の画像形成部である画像形成装置において、
前記第１の画像形成モードと前記第２の画像形成モードとでは、前記複数の画像形成部のうち前記逆転写によってトナーを主に回収する画像形成部が異なり、且つ、前記第１の画像形成モードにおいて前記最上流の画像形成部での前記１次転写が終了した後に該最上流の画像形成部の前記１次転写部に到達する前記逆極性に帯電した前記中間転写体上のトナーの少なくとも一部は、該最上流の画像形成部の前記１次転写部を通過した後に該最上流の画像形成部以外の画像形成部で前記逆転写によって回収されることを特徴とする画像形成装置。
前記第１の画像形成モードにおいて前記最上流の画像形成部の前記１次転写部を通過した前記逆極性に帯電した前記中間転写体上のトナーの少なくとも一部は、該最上流の画像形成部以外の少なくとも１つの画像形成部の前記１次転写部を通過した後に、該最上流の画像形成部以外のその他の画像形成部で前記逆転写によって回収されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１の画像形成モードでは、主に、前記第２の画像形成モードで前記トナー像を形成する前記特定の画像形成部以外の画像形成部で前記逆転写によってトナーが回収されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記第１の画像形成モードにおいて前記最上流の画像形成部で前記１次転写を行っている時に該最上流の画像形成部の前記１次転写部に到達する前記逆極性に帯電した前記中間転写体上のトナーは、該最上流の画像形成部で前記逆転写によって回収されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記第２の画像形成モードでは、主に、前記第２の画像形成モードで前記トナー像を形成する前記特定の画像形成部で前記逆転写によってトナーが回収されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記第１の画像形成モードにおいて前記逆極性に帯電した前記中間転写体上のトナーを通過させる時には、その１次転写部において前記１次転写手段は前記１次転写時とは逆向きの電界を形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記複数の画像形成部の前記像担持体と前記中間転写体との当接又は離間の状態を変更する当接離間機構を有し、前記第２の画像形成モードでは、前記第２の画像形成モードで前記トナー像を形成する前記特定の画像形成部以外の画像形成部の前記像担持体と前記中間転写体とを離間させることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記複数の画像形成部の前記像担持体と前記中間転写体との当接又は離間の状態を変更する当接離間機構を有し、前記第１の画像形成モードにおいて前記逆極性に帯電した前記中間転写体上のトナーを通過させる時には、その画像形成部の前記像担持体と前記中間転写体とを離間させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
前記第２の画像形成モードで前記トナー像を形成する前記特定の画像形成部は、前記中間転写体の表面の移動方向において最下流の画像形成部であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
少なくとも前記複数の画像形成部の前記容器は、当該画像形成装置の本体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の画像形成装置。