JP5212620B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

特許文献１は、非画像形成時に所定量の現像剤を転移させる現像剤転移制御手段が、画像形成装置内部の環境を検知する環境検知手段によって検知される環境によって、１回の現像装置からの像担持体への現像剤移転量を決定する画像形成装置を開示する。また、特許文献２は、異なる印字モードで選択的に現像剤の強制消費レベルを制御可能な画像形成装置を開示する。

特開２００５−２０２０４４号公報 特開２００３−２５５７７１号公報

本発明は、画像形成に適さない現像剤を容易に除去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。

上記目的達成するために。請求項１に係る本発明は、像保持体と、異なる色の現像剤を個別に収容し、前記像保持体が保持する静電潜像を現像剤像にするように現像剤を供給する複数の現像器と、現像剤像を除去する除去手段と、前記複数の現像器が収容する現像剤の一部を廃棄する場合に、前記複数の現像器が供給する現像剤による複数色の現像剤像を所定の領域に色ごとに重ね、色ごとに重ねられた現像剤像を前記除去手段が除去するよう制御する制御手段と、前記除去手段が現像剤像を除去する場合の容易性を判断する容易性判断手段と、を有し、前記制御手段は、前記容易性判断手段の判断結果に基づいて、前記除去手段が最も容易に除去できる色の現像剤像が最も下に位置して複数色の現像剤像が重ねられるよう制御する画像形成装置である。

請求項２に係る本発明は、前記像保持体が保持する現像剤像の画素数を現像剤像の色ごとに計数する画素数計数手段と、前記像保持体が保持する現像剤像を記録媒体に転写した回数を計数する転写回数計数手段とをさらに有し、前記容易性判断手段は、前記画素数計数手段の計数結果及び前記転写回数計数手段の計数結果に基づいて、現像剤像を除去する場合の容易性を判断する請求項１記載の画像形成装置である。

請求項３に係る本発明は、前記除去手段が現像剤像を除去する必要がある現像剤像の色と除去する必要がない現像剤像の色とをそれぞれ特定する特定手段をさらに有し、前記制御手段は、前記特定手段の特定結果に基づいて現像剤像を前記除去手段が除去するよう制御する請求項１記載の画像形成装置である。

請求項４に係る本発明は、前記制御手段は、現像剤像を除去する必要がないと前記特定手段が特定した色の現像剤像が最も下に位置して複数色の現像剤像が重ねられるよう制御する請求項３記載の画像形成装置である。

請求項５に係る本発明は、前記像保持体が保持する現像剤像の画素数を現像剤像の色ごとに計数する画素数計数手段と、前記像保持体が保持する現像剤像を記録媒体に転写した回数を計数する転写回数計数手段とをさらに有し、前記特定手段は、前記画素数計数手段の計数結果及び前記転写回数計数手段の計数結果に基づいて、除去する必要がある現像剤像の色と除去する必要がない現像剤像の色とをそれぞれ特定する請求項３又は４記載の画像形成装置である。

請求項６に係る本発明は、前記制御手段は、前記像保持体上の所定の領域に複数色の現像剤像を色ごとに重ねる請求項１乃至５いずれか記載の画像形成装置である。

請求項７に係る本発明は、前記像保持体が保持する現像剤像を記録媒体に転写する前に、前記像保持体が現像剤像を転写する中間転写体をさらに有し、前記制御手段は、前記中間転写体上の所定の領域に複数色の現像剤像を色ごとに重ねる請求項１乃至５いずれか記載の画像形成装置である。

請求項８に係る本発明は、前記像保持体が保持する現像剤像を転写するための記録媒体又は現像剤像を搬送する搬送部材をさらに有し、前記制御手段は、前記搬送部材上の所定の領域に複数色の現像剤像を色ごとに重ねる請求項１乃至５いずれか記載の画像形成装置である。

請求項９に係る本発明は、静電潜像を書き込む書き込み手段をさらに有し、前記制御手段は、所定の領域に重ねる少なくとも最下層の現像剤像がベタ画像となるよう前記光書き込み手段を制御する請求項１乃至８いずれか記載の画像形成装置である。

請求項１０に係る本発明は、前記制御手段は、前記複数の現像器のいずれかが収容する現像剤の一部を予め廃棄し、一部を廃棄された色の現像剤像が最も下に位置して複数色の現像剤像が重ねられるよう制御する請求項１乃至９いずれか記載の画像形成装置である。

本発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、画像形成に適さない現像剤を容易に除去することができる。

次に本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２において、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。この画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に画像形成部１４と、画像形成部１４に用紙などの記録媒体を供給する記録媒体供給装置５４と、電源ユニット１６と、制御部６６とが配設されている。制御部６６は、画像形成装置１０を構成する各部を制御する。また、画像形成装置本体１２の上部に画像形成がなされた記録媒体が排出される記録媒体排出部１５が設けられている。

画像形成部１４は、カラー画像を形成する電子写真方式のもので、トナー像を保持する像保持体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂと、この各像保持体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂを一様に帯電する帯電ロールを備えた帯電装置２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｂと、各像保持体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂに光により静電潜像を書き込む光書込み装置２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂと、各像保持体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂに書き込まれた静電潜像を非磁性のトナーと磁性のキャリアとからなる二成分系の現像剤を用いて現像する現像器２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｂと、各像保持体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂに形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写ユニット４２と、転写ユニット４２によるトナー像の転写がなされた後に像保持体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂに残留する廃トナーを例えば掻き取って回収（除去）するクリーニング（除去）装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｂとを有する。

光書込み装置２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂは、それぞれレーザ露光装置からなり、光書込み装置２６Ｙは像保持体２２Ｙにイエロー画像に対応するレーザ光を、光書込み装置２６Ｍは像保持体２２Ｍにマゼンダ画像に対応するレーザ光を、光書込み装置２６Ｃは像保持体２２Ｃにシアン画像に対応するレーザ光を、光書込み装置２６Ｂは像保持体２２Ｂにブラック画像に対応するレーザ光をそれぞれ発し、像保持体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂに、それぞれ静電潜像を書き込むようになっている。

画像形成部１４が有する部材のうち像保持体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂ、帯電装置２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｂ、現像器２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｂ及びクリーニング装置３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｂは、交換ユニットとして用いられる像形成ユニット３２として一体型され、画像形成装置本体１２に対して正面側（図１において左側）から着脱自在に装着される。

現像器２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｂは、それぞれ像形成ユニット３２に対して着脱自在に装着されている。また、この像形成ユニット３２には、現像器２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｂに供給されるトナーをそれぞれ収容する交換ユニットとしてのトナーカートリッジ３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｂが画像形成装置本体１２に対して側面側から着脱自在に装着されている。
トナーカートリッジ３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｂは、それぞれトナーカートリッジ本体３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂを有し、トナーカートリッジ本体３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｂ内にトナーを収容するトナー収容室３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｂ及び廃トナー収容室３８Ｙ、３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｂがそれぞれ形成されており、それぞれトナーを現像器２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｂに対して供給する。例えば、トナーカートリッジ３４Ｙにはイエロートナーが、トナーカートリッジ３４Ｍにはマゼンダトナーが、トナーカートリッジ３４Ｃにはシアントナーが、トナーカートリッジ３４Ｂにはブラックトナーがそれぞれ充填（収容）されている。

転写ユニット４２は、像形成ユニット３２の像保持体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂに接触するように配置されている。この転写ユニット４２は、ユニットとして一体化されていて二つの支持ロール４４ａ、４４ｂと、記録媒体又はトナー像を搬送する搬送部材としての搬送ベルト４６と、この搬送ベルト４６に記録媒体を吸着させる吸着手段としての吸着ロール４８と、搬送ベルト４６により搬送中の記録媒体又は搬送ベルト４６に、各像保持体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂに形成されたトナー像をそれぞれ転写する転写ロール５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂとが装着されてなる。

吸着ロール４８は、搬送ベルト４６を介して支持ロール４４ａに圧接する状態で設けられ、電源ユニット１６から電圧が印加されて搬送ベルト４６に静電的に記録媒体を吸着させるようになっている。

転写ロール５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂは、それぞれ転写バイアスが印加されており、像保持体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂに形成されたトナー像を、搬送ベルト４６によって搬送中の記録媒体又は搬送ベルト４６へ順に転写し、記録媒体又は搬送ベルト４６に例えばイエロー、マゼンダ、ブラック、シアンの４色のトナー像が所定の順序で重ねられたカラートナー像を形成するようになっている。

クリーニング装置４５は、例えばクリーニングブレード等からなる掻き落とし部材４７により、搬送ベルト４６の表面に付着したトナーを除去する。例えばクリーニング装置４５は、搬送ベルト４６の表面に残留する廃トナーの回収（除去）を実施又は中止するように、制御部６６により制御されている。

画像形成装置本体１２内の上部には、転写ユニット４２により記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体へと定着する定着装置５２が設けられている。定着装置５２は、加熱ロール５２ａと加圧ロール５２ｂとからなり、加熱ロール５２ａと加圧ロール５２ｂとの間を通過する記録媒体を加熱し加圧することで、記録媒体にトナー像を定着するようになっている。

画像形成装置本体１２内には、記録媒体供給装置５４から供給された記録媒体を記録媒体排出部１５まで搬送する搬送路６０が設けられていて、この搬送路６０に沿って、記録媒体搬送方向上流側から順に、レジストロール６２、転写ユニット４２、定着装置５２及び排出ロール６４が配置されている。排出ロール６４は、定着装置５２から搬送された記録媒体を記録媒体排出部１５へと排出する。

また、制御部６６には、ユーザインタフェース装置（ＵＩ装置）６８、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記憶装置７０及び通信装置７２などが接続されている。制御部６６は、ＣＰＵ７４及びメモリ７６などを含み、画像形成装置１０を構成する各部を制御する。
つまり、画像形成装置１０は、コンピュータとしての機能を含み、記憶媒体７８又は通信装置７２を介して受け入れたプログラムを実行することにより、印刷などの処理を行う。

図３及び図４において、現像器２８の詳細が示されている。
現像器２８は、上述したように二成分現像方式を採用したものである。現像器２８は、現像器本体８０を有し、この現像器本体８０内は現像剤収容空間８２と現像ロール８４が配置された現像室８６とに分かれている。

現像剤収容空間８２にはトナーが収容されており、制御部６６の制御によって動作する攪拌搬送部材（図示せず）により、現像剤収容空間８２から後述するディスペンス室１０８にトナーが供給されるようになっている。

現像室８６内には、非磁性のトナー及び磁性のキャリアからなる現像剤が収容されている。現像ロール８４は、一部が現像室８６から露出して像保持体２２に対向するようにされており、現像器本体８０の周壁に回転自在に支持されている。また、現像ロール８４は、現像剤中に含まれたキャリアを磁力で吸着し、該現像ロール８４表面に現像剤の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを像保持体２２と対向する現像領域へ供給する。現像ロール８４が供給するキャリアとトナーとからなる現像剤は、層厚規制部材８５によって磁気ブラシの層厚が規制されるようになっている。そして、像保持体２２上に形成された静電潜像が、現像ロール８４表面に形成された現像剤の磁気ブラシによって可視化されて現像剤像となる。

第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０は、現像ロール８４の軸方向に沿って該現像ロール８４の下方に配設されている。図４に示すように、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０は、それぞれ回転軸８８ａ、９０ａを備えており、該回転軸８８ａ、９０ａは現像器本体８０の周壁にそれぞれ回転自在に支持されている。第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０には、螺旋羽根８８ｂ、９０ｂが所定のピッチで螺旋状に巻き付けられて形成されている。第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０がそれぞれ回転すると、螺旋羽根８８ｂ、９０ｂによって、現像室８６内に収容された現像剤が攪拌されながら第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０の軸方向へ搬送されるようになっている。

ここで、第１の攪拌搬送部材８８は、現像室８６に収容された現像剤を攪拌しつつ現像ロール８４の長手方向に搬送することにより、現像ロール８４に現像剤を供給する。つまり、第１の攪拌搬送部材８８は、現像剤を攪拌しつつ搬送することにより、現像ロール８４に対して現像剤を供給する現像剤供給部材となっている。

第１の仕切り壁９２は、第１の攪拌搬送部材８８と第２の攪拌搬送部材９０との間に設けられており、この第１の仕切り壁９２によって現像室８６内は、第１の攪拌搬送部材８８が配設された第１の攪拌路９４と、第２の攪拌搬送部材９０が配設された第２の攪拌路９６との２つに分割されている。この第１の仕切り壁９２の長手方向の両端部には、接続口９８、１００が形成されており、これら接続口９８、１００によって第１の攪拌路９４と第２の攪拌路９６とが接続されている。したがって、現像室８６内の現像剤は、第１の攪拌搬送部材８８及び第２の攪拌搬送部材９０の回転によって、それぞれ第１の攪拌路９４及び第２の攪拌路９６内で攪拌されると共に互い違いの方向に搬送され、トナーがキャリアによって所定の極性に摩擦帯電されて第１の攪拌路９４と第２の攪拌路９６との間を循環するようになっている。

現像剤収容空間８２と現像室８６との間には、トンネル状のディスペンス室１０８が設けられている。ディスペンス室１０８内には、長手方向に沿ってトナーの攪拌搬送を行なうディスペンス部材１１０が設けられており、このディスペンス部材１１０によって現像剤収容空間８２内のトナーが現像室８６へ所定のタイミングで搬送される。

そして、画像形成装置１０は、画像密度が所定値以下の画像形成を記録媒体に連続して行う場合、現像室８６内の現像剤が長時間循環することによって高帯電化してしまい像保持体２２に対する現像剤が劣化して画像劣化を起こしてしまうことを防止するために、劣化した現像剤を現像器２８から排出するようにされている。例えば、画像形成装置１０は、トナーを排出するための所定の各色のトナー像を搬送ベルト４６上の所定の領域に重ねて形成し、劣化したトナーによるトナー像をクリーニング装置４５によって掻き取ることにより、劣化したトナーを現像器２８から排出（除去）するようにされている。つまり、画像形成装置１０は、現像器２８が収容するトナーの一部を廃棄する。

次に、画像形成装置１０が劣化したトナーを現像器２８から排出する場合に行う処理について説明する。
図５は、画像形成装置１０が劣化したトナーを現像器２８から排出する場合に行う処理の第１の実施例（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
図５に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、ＣＰＵ７４は、記録媒体に形成したトナー像の画素数を色ごとに計数する。

ステップ１０２（Ｓ１０２）において、ＣＰＵ７４は、記録媒体へのトナー像の転写回数を計数する。

ステップ１０４（Ｓ１０４）において、ＣＰＵ７４は、Ｓ１００の処理及びＳ１０２の処理で計数した結果それぞれに応じて、搬送ベルト４６にトナー像が転写された場合のクリーニング装置４５によるトナー像のクリーニング（除去）の容易性をトナーの色ごとに判断する。例えば、画像密度が所定値以下（低画素数）の画像を記録媒体に所定回数連続して転写した場合、トナーが高帯電化するので、搬送ベルト４６からトナー像を除去しにくくなる（トナー像のクリーニングの容易性が悪くなる）。

ステップ１０６（Ｓ１０６）において、ＣＰＵ７４は、搬送ベルト４６上の所定の領域に色ごとに重ねて形成するトナー像について、Ｓ１０４の処理で判断した結果に応じてトナー像を重ねる色の順序を決定する。例えば、ＣＰＵ７４は、シアンのトナー像が他の色のトナー像よりも搬送ベルト４６から除去しやすいと判断した場合、図６に示すように、シアンのトナー像が最下層に位置するようにトナー像を重ねる色の順序を決定する。

ステップ１０８（Ｓ１０８）において、画像形成装置１０は、Ｓ１０６の処理で決定した順に色ごとに重ねたトナー像を搬送ベルト４６上の所定の領域に形成（転写）する。例えば、画像形成装置１０は、シアンのトナー像が最下層に位置するようにトナー像を重ねる色の順序をＣＰＵ７４が決定した場合、図６に示すように、シアンのトナー像が最下層に位置するようにトナー像を搬送ベルト４６上の所定の領域に重ねる。
ここで、制御部６６は、搬送ベルト４６上に形成される最下層のトナー像が図７（Ａ）にも例示したようなベタ画像となるように、光書込み装置２６を制御する。図７（Ｂ）に示した比較例のように、最下層のトナー像が隙間を有する画像である場合、上に重ねられる除去しにくい色のトナー像が搬送ベルト４６に多く接触してしまうからである。

ステップ１１０（Ｓ１１０）において、クリーニング装置４５は、搬送ベルト４６上の所定の領域に色ごとに重ねられたトナー像をまとめて除去する。

図８は、画像形成装置１０が劣化したトナーを現像器２８から排出する場合に行う処理の第２の実施例（Ｓ２０）を示すフローチャートである。
図８に示すように、ステップ２００（Ｓ２００）において、ＣＰＵ７４は、記録媒体に形成したトナー像の画素数を色ごとに計数する。

ステップ２０２（Ｓ２０２）において、ＣＰＵ７４は、記録媒体へのトナー像の転写回数を計数する。

ステップ２０４（Ｓ２０４）において、ＣＰＵ７４は、Ｓ２００の処理及びＳ２０２の処理で計数した結果それぞれに応じて、クリーニング装置４５によってトナー像を除去する必要があるトナーの色と除去する必要がないトナーの色とをそれぞれ特定する。例えば、シアンのトナーによって画像密度が所定値以下（低画素数）の画像を記録媒体に所定回数連続して転写した場合には、シアンのトナー像をクリーニング装置４５によって除去する必要がある。また、例えば黒のトナーによって画像密度が所定値以下（低画素数）の画像が形成がされていない場合、黒のトナー像をクリーニング装置４５によって除去する必要はない。

ステップ２０６（Ｓ２０６）において、ＣＰＵ７４は、搬送ベルト４６上の所定の領域に色ごとに重ねて形成するトナー像について、Ｓ２０４の処理で特定した結果に応じてトナー像を重ねる色の順序を決定する。
例えば、ＣＰＵ７４は、シアンのトナー像を除去する必要がないと特定した場合、図６に示すように、シアンのトナー像が最下層に位置し、除去が必要であって除去が容易でない他の色のトナー像が上方に重ねられるようにトナー像を重ねる色の順序を決定する。

ステップ２０８（Ｓ２０８）において、画像形成装置１０は、Ｓ２０６の処理で決定した順に色ごとに重ねたトナー像を搬送ベルト４６上の所定の領域に形成（転写）する。例えば、画像形成装置１０は、シアンのトナー像が最下層に位置するようにトナー像を重ねる色の順序をＣＰＵ７４が決定した場合、図６に示すように、シアンのトナー像が最下層に位置するようにトナー像を搬送ベルト４６上の所定の領域に重ねる。

ステップ２１０（Ｓ２１０）において、クリーニング装置４５は、搬送ベルト４６上の所定の領域に色ごとに重ねられたトナー像をまとめて除去する。

また、例えば４色のトナーのいずれもがトナー像を除去する必要がある場合、ＣＰＵ７４は、例えば搬送ベルト４６からの除去が最も容易な色のトナー像を搬送ベルト４６上に形成して（トナーを消費して）クリーニング装置４５により除去することにより、トナー像を除去する必要がない通常の帯電量のトナーの色を特定（トナーを準備）し、図６に示すように、除去の必要がない色のトナー像を最下層に配置し、他の色のトナー像を上層に重ねるようにしてもよい。搬送ベルト４６上に重ねられたトナー像は、クリーニング装置４５により改めて除去される。

次に、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。
図９において、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１２０の概要が示されている。この画像形成装置１２０は、画像形成装置本体１２２を有し、この画像形成装置本体１２２の上部には、回動支点１２４を中心に回動自在の開閉カバー１２６が設けられている。画像形成装置本体１２２の下部には、例えば１段の記録媒体供給ユニット１２８が配置されている。記録媒体供給ユニット１２８は、記録媒体供給ユニット本体１３０と、記録媒体が収納される記録媒体供給カセット１３２とを有する。記録媒体供給カセット１３２の奥端近傍上部には、記録媒体供給カセット１３２から記録媒体を供給するフィードロール１３４、及び、供給される記録媒体を１枚ずつ捌くリタードロール１３６が配置されている。

搬送路１３８は、フィードロール１３４から排出口１４０までの記録媒体通路であり、この搬送路１３８は、画像形成装置本体１２２の裏側（図９の右側面）近傍にあって、記録媒体供給ユニット１２８から後述する定着装置２００まで略垂直に形成されている。この搬送路１３８の定着装置２００の上流側に後述する二次転写ロール１９０と二次転写バックアップロール１８２とが配置され、二次転写ロール１９０と二次転写バックアップロール１８２の上流側にレジストロール１４２が配置されている。また、搬送路１３８の排出口１４０の近傍には排出ロール１４４が配置されている。

したがって、記録媒体供給ユニット１２８の記録媒体供給カセット１３２からフィードロール１３４により送り出された記録媒体は、リタードロール１３６により捌かれて最上部の記録媒体のみ搬送路１３８に導かれ、レジストロール１４２により一時停止され、タイミングをとって後述する二次転写ロール１９０と二次転写バックアップロール１８２との間を通ってトナー像が転写され、この転写されたトナー像が定着装置２００により定着され、排出ロール１４４により排出口１４０から開閉カバー１２６の上部に設けられた排出部１４６へ排出される。この排出部１４６は、排出口部分が低く、正面方向（図９の左方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜している。

画像形成装置本体１２０には、例えば略中央部にロータリ現像装置１４８が配置されている。ロータリ現像装置１４８は、現像器本体１５０内にイエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、シアン（Ｃｙａｎ）及び黒（Ｂｌａｃｋ）の４色のトナー像をそれぞれ形成する現像器１５２ａ〜１５２ｄを有し、ロータリ現像装置中心１５４を中心として左回り（図１において反時計回り）に回転する。

現像器１５２ａ〜１５２ｄそれぞれは、上述した現像器２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｂと同様に二成分現像方式を採用したものであり、現像室、現像ロール１５６ａ〜１５６ｄ及び現像ロール１５６ａ〜１５６ｄに対してトナーを供給する現像剤供給部材を有し、例えばコイルスプリングなどの弾性体１５８ａ〜１５８ｄにより、現像器本体１５０の法線方向に押圧されている。

ロータリ現像装置１４８には、例えば感光体からなる像保持体１６０が接触するように配置されており、現像ロール１５６ａ〜１５６ｄは、像保持体１６０に当接していない状態で、それぞれの外周の一部が現像器本体１５０の外周から半径方向に、例えば２ｍｍ突出している。また、現像ロール１５６ａ〜１５６ｄそれぞれの両端には、現像ロール１５６ａ〜１５６ｄの直径よりもわずかに大きい直径のトラッキングロール（図示せず）が現像ロール１５６ａ〜１５６ｄと同軸で回転するように設けられている。つまり、現像ロール１５６ａ〜１５６ｄのトラッキングロールが像保持体１６０の両端に設けられたフランジ（図示せず）に当接し、現像ロール１５６ａ〜１５６ｄと像保持体１６０との間に所定の隙間が形成され、像保持体１６０上の潜像がそれぞれの色のトナーで現像される。

像保持体１６０の下方には、該像保持体１６０を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置１６２が設けられている。また、像保持体１６０には、該像保持体１６０の回転方向の帯電装置１６２よりも上流側に像保持体用クリーナ１６４が接触している。像保持体用クリーナ１６４は、例えば一次転写後に像保持体１６０に残留するトナーを掻き取るクリーニングブレード１６６と、クリーニングブレード１６６が掻き取ったトナーを回収するトナー回収ボトル１６８とから構成される。

ロータリ現像装置１４８の下方には、帯電装置１６２により帯電された像保持体１６０に、レーザ光などの光線により潜像を書き込む光書込み装置１７０が配置されている。また、ロータリ現像装置１４８の上方には、ロータリ現像装置１４８によって可視化されたトナー像を一次転写位置で一次転写され、後述する二次転写位置まで搬送する中間転写装置１７２が設けられている。

中間転写装置１７２は、例えば中間転写ベルトなどの中間転写体１７４、一次転写ロール１７６、ラップインロール１７８、ラップアウトロール１８０、二次転写バックアップロール１８２、スクレーパバックアップロール１８４及びブラシバックアップロール１８６から構成される。中間転写体１７４は、例えば弾性を有し、ロータリ現像装置１４８の上方で長辺と短辺とを有するように略扁平に張られている。中間転写体１７４の上面側の長辺は、例えば画像形成装置本体１２２の上部に設けられた排出部１４６に対して略平行となるように張られている。また、中間転写体１７４は、該中間転写体１７４の長辺下方で一次転写ロール１７６の上流に配置されたラップインロール１７８と、一次転写ロール１７６の下流に配置されたラップアウトロール１８０との間で像保持体１６０にラップ状に接触する一次転写部を有し、像保持体１６０に所定の範囲だけ巻きついて、像保持体１６０の回転に応じて回転する。このように、中間転写体１７４は、一次転写ロール１７６によって像保持体１６０上のトナー像を例えばイエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に重ねて一次転写され、この一次転写されたトナー像を後述する二次転写ロール１９０に向けて搬送する。
なお、ラップインロール１７８及びラップアウトロール１８０は、像保持体１６０から離れている。

さらに、中間転写体１７４の裏側（図９の右側面）には、ラップアウトロール１８０及び二次転写バックアップロール１８２により、平面部（短辺）が形成されており、この平面部が二次転写部となって搬送路１３８に臨むようにされている。

スクレーパバックアップロール１８４は、二次転写後に中間転写体１７４に残留するトナーを後述するスクレーパ１９４が掻き取ることを補助し、ブラシバックアップロール１８６は、二次転写後に中間転写体１７４に残留するトナーを後述するブラシロール１９６が掻き取ることを補助する。

中間転写体１７４の長辺上方には、例えば反射型フォトセンサなどのセンサ１８８が開閉カバー１２６の裏面（内側）に固定されることによって設けられている。センサ１８８は、中間転写体１７４上に形成されたトナーのパッチを読取り、中間転写体１７４の回転方向における位置を検出するとともに、トナーの濃度検知を行う。

中間転写装置１７２の二次転写バックアップロール１８２には、搬送路１３８を挟んで二次転写ロール１９０が対向するように配置されている。つまり、二次転写ロール１９０と二次転写バックアップロール１８２との間が二次転写部における二次転写位置となっており、二次転写ロール１９０は、二次転写バックアップロール１８２の補助により、中間転写体１７４に一次転写されたトナー像を二次転写位置で記録媒体に二次転写する。ここで、二次転写ロール１９０は、中間転写体１７４が例えば３回転する間、すなわちイエロー、マゼンタ、シアンの３色のトナー像を搬送する間は中間転写体１７４から離れており、黒のトナー像が転写されると中間転写体１７４に接触するようにされている。

中間転写体１７４の反像保持体側端には、中間転写体用クリーナ１９２が接触するように設けられている。中間転写体用クリーナ１９２は、例えば二次転写後に中間転写体１７４に残留するトナーを掻き取ってクリーニングするスクレーパ１９４、スクレーパ１９４によるクリーニング後に残ったトナーをさらに掻き取るブラシロール１９６、スクレーパ１９４及びブラシロール１９６によって掻き取られたトナーを回収するトナー回収ボトル１９８から構成される。スクレーパ１９４は、例えばステンレスの薄板からなり、トナーとは逆極性の電圧がかけられている。ブラシロール１９６は、例えば導電性の処理がなされたアクリルなどのブラシからなる。また、中間転写体１７４がトナー像を搬送する間は、スクレーパ１９４及びブラシロール１９６は、中間転写体１７４から離れており、所定のタイミングでこれらが一体となって中間転写体１７４に接触するようにされている。

二次転写位置の上方には、定着装置２００が配置されている。定着装置２００は、加熱ロール２０２と加圧ロール２０４とを有し、二次転写ロール１９０及び二次転写バックアップロール１８２により記録媒体に二次転写されたトナー像を記録媒体に定着させ、排出ロール１４４に向けて搬送する。

像形成ユニット２０６は、中間転写装置１７２、像保持体１６０、帯電装置１６２、像保持体用クリーナ１６４及び中間転写体用クリーナ１９２を一体化したものである。この像形成ユニット２０６は、開閉カバー１２６の排出部１４６の直近下方に配置され、画像形成装置本体１２２に対して着脱自在となっており、開閉カバー１２６を開くことにより着脱される。

画像形成装置１２０の内部には、上述した制御部６６と同様に、画像形成装置１２０を構成する各部を制御する制御部２０８が設けられている。

ここで、画像形成装置１２０は、画像密度が所定値以下の画像形成を記録媒体に連続して行う場合、現像器１５２ａ〜１５２ｄ内の現像剤が長時間循環することによって高帯電化してしまい像保持体１６０に対するトナーが劣化して画像劣化を起こしてしまうことを防止するために、劣化したトナーを現像器１５２ａ〜１５２ｄから排出するようにされている。

例えば、画像形成装置１２０は、制御部２０８の制御により、トナーを排出するための所定の各色のトナー像を像保持体１６０上の所定の領域に重ねて形成し、劣化したトナーによるトナー像を像保持体用クリーナ１６４によって掻き取ることにより、劣化したトナーを現像器１５２ａ〜１５２ｄから排出（除去）するようにされている。また、画像形成装置１２０は、制御部２０８の制御により、トナーを排出するための所定の各色のトナー像を中間転写体１７４上の所定の領域に重ねて転写し、劣化したトナーによるトナー像を中間転写体用クリーナ１９２によって掻き取ることにより、劣化したトナーを現像器１５２ａ〜１５２ｄから排出（除去）するようにされてもよい。

像保持体１６０上又は中間転写体１７４上に重ねられるトナー像は、図６及び図７に例示したものと同様であり、制御部２０８が行う処理は、図５又は図８に示した処理と同様である。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す側面からみた断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す構成図である。 現像器の概要を示す側面から見た断面図である。 現像器の概要を示す上方から見た断面図である。 画像形成装置が劣化したトナーを現像器から排出する場合に行う処理の第１の実施例（Ｓ１０）を示すフローチャートである。 搬送ベルト上の所定の領域に重ねられた各色のトナー像の第１例を示す模式図である。 搬送ベルト上に形成される最下層のトナー像を示す模式図であって、（Ａ）は実施例を示す模式図であり、（Ｂ）は比較例を示す模式図である。 画像形成装置が劣化したトナーを現像器から排出する場合に行う処理の第２の実施例（Ｓ２０）を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す側面からみた断面図である。

符号の説明

１０、１２０ 画像形成装置
２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂ、１６０ 像保持体
２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｂ、１７０ 光書込み装置
２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｂ、１５２ａ〜１５２ｄ 現像器
４５ クリーニング装置
４６ 搬送ベルト
４７ 掻き落とし部材
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂ 転写ロール
６６、２０８ 制御部
７４ ＣＰＵ
８４、１５６ａ〜１５６ｄ 現像ロール
８６ 現像室
８８ 第１の攪拌搬送部材
９０ 第２の攪拌搬送部材
１６４ 像保持体用クリーナ
１７４ 中間転写体
１９２ 中間転写体用クリーナ

Claims (10)

1. 像保持体と、
   異なる色の現像剤を個別に収容し、前記像保持体が保持する静電潜像を現像剤像にするように現像剤を供給する複数の現像器と、
   現像剤像を除去する除去手段と、
   前記複数の現像器が収容する現像剤の一部を廃棄する場合に、前記複数の現像器が供給する現像剤による複数色の現像剤像を所定の領域に色ごとに重ね、色ごとに重ねられた現像剤像を前記除去手段が除去するよう制御する制御手段と、
   前記除去手段が現像剤像を除去する場合の容易性を判断する容易性判断手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、前記容易性判断手段の判断結果に基づいて、前記除去手段が最も容易に除去できる色の現像剤像が最も下に位置して複数色の現像剤像が重ねられるよう制御する画像形成装置。
2. 前記像保持体が保持する現像剤像の画素数を現像剤像の色ごとに計数する画素数計数手段と、
   前記像保持体が保持する現像剤像を記録媒体に転写した回数を計数する転写回数計数手段と
   をさらに有し、
   前記容易性判断手段は、前記画素数計数手段の計数結果及び前記転写回数計数手段の計数結果に基づいて、現像剤像を除去する場合の容易性を判断する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記除去手段が現像剤像を除去する必要がある現像剤像の色と除去する必要がない現像剤像の色とをそれぞれ特定する特定手段をさらに有し、
   前記制御手段は、前記特定手段の特定結果に基づいて現像剤像を前記除去手段が除去するよう制御する請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、現像剤像を除去する必要がないと前記特定手段が特定した色の現像剤像が最も下に位置して複数色の現像剤像が重ねられるよう制御する請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記像保持体が保持する現像剤像の画素数を現像剤像の色ごとに計数する画素数計数手段と、
   前記像保持体が保持する現像剤像を記録媒体に転写した回数を計数する転写回数計数手段と
   をさらに有し、
   前記特定手段は、前記画素数計数手段の計数結果及び前記転写回数計数手段の計数結果に基づいて、除去する必要がある現像剤像の色と除去する必要がない現像剤像の色とをそれぞれ特定する請求項３又は４記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記像保持体上の所定の領域に複数色の現像剤像を色ごとに重ねる請求項１乃至５いずれか記載の画像形成装置。
7. 前記像保持体が保持する現像剤像を記録媒体に転写する前に、前記像保持体が現像剤像を転写する中間転写体をさらに有し、
   前記制御手段は、前記中間転写体上の所定の領域に複数色の現像剤像を色ごとに重ねる請求項１乃至５いずれか記載の画像形成装置。
8. 前記像保持体が保持する現像剤像を転写するための記録媒体又は現像剤像を搬送する搬送部材をさらに有し、
   前記制御手段は、前記搬送部材上の所定の領域に複数色の現像剤像を色ごとに重ねる請求項１乃至５いずれか記載の画像形成装置。
9. 静電潜像を書き込む書き込み手段をさらに有し、
   前記制御手段は、所定の領域に重ねる少なくとも最下層の現像剤像がベタ画像となるよう前記光書き込み手段を制御する請求項１乃至８いずれか記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記複数の現像器のいずれかが収容する現像剤の一部を予め廃棄し、一部を廃棄された色の現像剤像が最も下に位置して複数色の現像剤像が重ねられるよう制御する請求項１乃至９いずれか記載の画像形成装置。

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