カラー画像形成装置
【課題】トナーの使用量を増加させずに像担持体（感光体）の非画像領域上にトナーパターンを形成して長期に渡って高品質な画像の形成を可能とする画像形成装置技術を提供すること。
【解決手段】複数の画像形成部でクリーニングされた回収トナーを担持する回収トナー担持体と、回収トナー担持体上の回収トナーを中間転写体上、あるいは感光体に転移する回収トナー転移手段を備える。そして、所定量の回収トナーを複数の画像形成部の感光体の非画像部に供給し、各感光体の表面を適宜研磨する。従って、トナーの使用量を増やさずに高品質な画像を長期に渡って安定して形成することを可能にする。
【解決手段】複数の画像形成部でクリーニングされた回収トナーを担持する回収トナー担持体と、回収トナー担持体上の回収トナーを中間転写体上、あるいは感光体に転移する回収トナー転移手段を備える。そして、所定量の回収トナーを複数の画像形成部の感光体の非画像部に供給し、各感光体の表面を適宜研磨する。従って、トナーの使用量を増やさずに高品質な画像を長期に渡って安定して形成することを可能にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写装置やプリンタ等の画像形成装置に係わり、詳細には、感光体ドラム等の像担持体上に形成されたトナー像を用紙等の転写材に転写するタイプのカラー画像形成装置の画像安定化技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真タイプの画像形成装置を軽印刷分野等で使用される用途が近年ますます増えており、これら画像形成装置に対する高画質、高安定性の要求はますます厳しいものになっている。
【０００３】
そして、長期に渡って高品質な画像を安定して提供するための技術として以下のものがある。
【０００４】
特許文献１に記載の内容は、像担持体表面の幅方向の白紙領域、又は低濃度領域に蓄積した潜像形成妨害物質に起因する「画像にじみ」や「画像ぼけ」等の画質問題の解決策に関するものである。
【０００５】
像担持体の進行方向と直交する幅方向の各分割領域における画像密度を算出して、白紙領域、又は低濃度領域に対応する像担持体上の分割領域を判別する。そして、判別された分割領域に対して強制的にトナーを供給するためにトナーバンドを形成する。具体的には像担持体の進行方向における画像領域と画像領域との間の非画像領域にトナーバンドを形成している。
【０００６】
トナーバンドの形態で供給されたトナーはクリーニングブレードの当接部に滞留する。この滞留トナーの研磨作用により、像担持体表面に蓄積された潜像形成妨害物質を除去し、画像のにじみやぼけの発生を防止している。
【０００７】
特許文献２に記載の内容は、１成分現像装置で低印字率の画像を連続印刷した場合に生じる画質問題の解決策に関するものである。具体的には、所定期間の印刷において印字率が所定数値以下である感光体の軸方向エリアに対して黒ベタパターンを形成して、現像ローラ上に長期に渡り付着しているトナーを一掃させて現像スリーブ上にフレッシュなトナーを担持させるものである。
【特許文献１】特許３８３５５０３号公報
【特許文献２】特開２００２−３２８４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の技術は、画像形成装置によって長期に渡って高い品質の画像を安定的に出力することを可能にする。また、副次的ではあるが像担持体（感光体）の長寿命化にも貢献している。ところが、画像形成部内のトナーの使用量を増大させるために、ランニングコストのアップの一因にもなっている。
【０００９】
本発明の目的は、画像形成部内のトナーの使用量を増加させずに像担持体（感光体）の非画像領域上に研磨性を有するトナーを供給して長期に渡って高品質な画像の形成を可能とする画像形成装置技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的は、下記記載した発明により達成される。
１．トナー像が転写される中間転写体と、感光体上にトナー像を形成した後に前記感光体上のトナー像を前記中間転写体上に転写する、それぞれ異なる色のトナーを有する複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記感光体上もしくは中間転写体上からクリーニングされた残留トナーを集合して回収トナーとして回収するトナー回収部と、
前記中間転写体に対向する位置に配設されるとともに、前記トナー回収部から搬送された前記回収トナーを担持する現像ローラと、前記現像ローラから前記中間転写体上に前記回収トナーを転移させる回収トナー転移手段と、前記中間転写体上に転移された前記回収トナーを前記複数の画像形成部の感光体上に転写させるよう、前記中間転写体、前記複数の画像形成部、及び前記回収トナー転移手段を制御する制御部と、を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。
２．前記複数の画像形成部はそれぞれの前記感光体に対向して配置されたクリーニング手段を有し、前記制御部により前記中間転写体から転写された前記回収トナーを再度クリーニングすることを特徴とする１に記載のカラー画像形成装置。
３．前記回収トナー転移手段は、前記中間転写体を挟み前記回収トナー担持体に対向する位置に配設させるとともに、前記回収トナー担持体に対してバイアス電圧を印加する制御電極であることを特徴とする１又は２に記載のカラー画像形成装置。
４．前記制御電極は、前記中間転写体の回動方向と直交する方向に分割された複数の分割制御電極で構成され、前記分割制御電極の各々にバイアス電圧が独立に印加可能であることを特徴とする３に記載のカラー画像形成装置。
５．前記現像ローラが回動方向と直交する方向において分割された複数の分割現像ローラで構成され、前記回収トナー転移手段が、前記複数の分割現像ローラの各々にバイアス電圧を印加可能であることを特徴とする１に記載のカラー画像形成装置。
６．トナー像が転写される中間転写体と、感光体上にトナー像を形成した後に前記感光体上のトナー像を前記中間転写体上に転写する、それぞれ異なる色のトナーを有する複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記感光体上もしくは中間転写体上からクリーニングされた残留トナーを集合して回収トナーとして回収するトナー回収部と、前記感光体のそれぞれに対向する位置に配設されるとともに、前記トナー回収部から搬送された前記回収トナーを担持する複数の現像ローラと、前記現像ローラから前記回収トナーを前記感光体に転移させる回収トナー転移手段と、前記複数の画像形成部の各感光体上に前記回収トナーを供給させるよう、前記複数の現像ローラを制御する制御部と、を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。
７．前記制御部は、前記複数の画像形成部の前記感光体上の非画像領域に潜像パターンを形成させ、前記回収トナー担持体の回収トナーで前記感光体上の前記潜像パターンを現像させることを特徴とする６に記載のカラー画像形成装置。
８．前記複数の画像形成部はそれぞれの前記感光体に対向して配置されたクリーニング手段を有し、前記制御部により前記中間転写体上から転写された前記回収トナーを再度クリーニングすることを特徴とする６又は７に記載のカラー画像形成装置。
９．前記現像ローラが前記感光体の回動方向と直交する方向において分割された複数の分割現像ローラで構成され、前記回収トナー転移手段は、前記複数の分割現像ローラにバイアス電圧を印加可能であることを特徴とする６に記載のカラー画像形成装置。
１０．前記制御部は、前記複数の画像形成部の感光体の回動方向と直交する方向において前記感光体を複数に分割する各分割領域に対応して前記感光体上に転移する回収トナーの量を制御することを特徴とする１乃至９の何れか１に記載のカラー画像形成装置。
１１．前記制御部は、所定期間に処理される印刷ジョブの情報に基づき前記中間転写体に転移させる回収トナーの量を制御すること特徴とする１乃至１０の何れか１に記載のカラー画像形成装置。
１２．前記印刷ジョブの情報が、前記各分割領域に形成された画像の印字率に関する情報であること特徴とする１１に記載のカラー画像形成装置。
１３．前記印刷ジョブの情報が、転写材の種類及びサイズに関する情報であることを特徴とする１１に記載のカラー画像形成装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る画像形成装置は、中間転写体上に画像を転写する複数の画像形成部と、複数の画像形成部でクリーニングされた回収トナーを担持する回収トナー担持体と、回収トナー担持体上の回収トナーを中間転写体上、あるいは感光体に転移する回収トナー転移手段を備える。そして、中間転写体、複数の画像形成部と回収トナー転移手段とを制御し、所定量の回収トナーを複数の画像形成部の感光体の非画像部に供給し、各感光体の表面を適宜研磨する。従って、トナーの使用量を増やさずに高品質な画像を長期に渡って安定して形成することを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係わる第１の実施の形態としてのカラー画像形成装置を示す概略構成図である。
【００１３】
この画像形成装置１００のプリンタ部１０１は、タンデム構成のフルカラー画像形成装置と称せられるものである。複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、中間転写体のユニットとして無端ベルト状の中間転写体ユニット７と、給紙搬送手段２１及び定着器２４とから成る。画像形成装置の本体部１０１の上部には、スキャナ部１０３が配置されている。
【００１４】
図２は、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの拡大図であり、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋについて以下に説明する。
【００１５】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、ドラム状の感光体１Ｙ、該感光体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、像露光手段３Ｙ、現像器４Ｙ、ローラ状の一次転写手段５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、ドラム状の感光体１Ｍ、該感光体１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、像露光手段３Ｍ、現像器４Ｍ、一次転写手段としての一次転写手段５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、ドラム状の感光体１Ｃ、該感光体１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、像露光手段３Ｃ、現像器４Ｃ、一次転写手段としての一次転写手段５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、ドラム状の感光体１Ｋ、該感光体１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、像露光手段３Ｋ、現像器４Ｋ、一次転写手段としての一次転写手段５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。
【００１６】
各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周辺の電子写真プロセス各部の実施形態について、図２に従って更に詳しく説明する。
【００１７】
画像形成装置１００のシステムスピードは３００ｍｍ／ｓｅｃであり、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが直径６０ｍｍのＯＰＣであり、各帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによって負極性に帯電される。
【００１８】
各帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、グリッドの電位を切り替えることにより感光体の電位を任意の帯電電位に制御可能であるスコロトロンタイプのコロナ放電極であり、帯電電源２Ｙ１、２Ｍ１、２Ｃ１、２Ｋ１に接続している。
【００１９】
現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは２成分現像装置であり、トナーとキャリアからなる２成分現像剤が装填されている。そして、トナーは、キャリアとの相互摩擦により負極性に帯電される。
【００２０】
各現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、現像剤担持体４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１と、攪拌手段４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４、４Ｋ４と、トナー濃度検出手段４Ｙ５、４Ｍ５、４Ｃ５、４Ｋ５と、現像容器４Ｙ６、４Ｍ６、４Ｃ６、４Ｋ６と構成される。
【００２１】
各攪拌手段４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４、４Ｋ４は、２本の回転軸とスクリューとで構成される。そして、攪拌手段の回転によって、図示していないトナー補給部から補給されたトナーが既に現像器内に収容された現像剤に均等に混合される共に、トナーとキャリアとの相互摩擦が促されトナー帯電量の向上が促進される。
【００２２】
トナー濃度検出手段４Ｙ５、４Ｍ５、４Ｃ５、４Ｋ５は、各攪拌手段４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４、４Ｋ４のひとつに対向するように現像容器４Ｙ５、４Ｍ５、４Ｃ５、４Ｋ５の底部に配設されている。トナー濃度検出手段４Ｙ５、４Ｍ５、４Ｃ５、４Ｋ５は、各現像器に収容される現像剤のトナー濃度を検出している。後述の制御によって、トナー濃度検出手段４Ｙ５、４Ｍ５、４Ｃ５、４Ｋ５で検出されたトナー濃度が基準値以下のなると、前述のトナー補給手段が作動される。従って、各現像器内の現像剤は常に基準値付近のトナー濃度に維持されている。
【００２３】
各現像剤担持体４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１上には適量に規制された２成分現像剤の層が形成されている。各現像剤担持体４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１の回転により、適量の現像剤が感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと対向する現像領域へ搬送される。
【００２４】
各現像剤担持体４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１は、現像バイアス電源４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２、４Ｋ２に接続されている。現像バイアス電源４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２、４Ｋ２は、ＤＣ電圧にＡＣ電圧が重畳されたバイアス電圧を出力している。バイアス電圧のＤＣ成分、ＡＣ成分を適宜に変更することにより、カブリ、画像濃度等の現像特性を調整可能にしている。
【００２５】
一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、ＣＭ、５Ｋは、半導電性のスポンジ（登録商標）が被覆された一次転写ローラで構成され、一次転写ローラの抵抗値は１×１０７Ωである。一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、ＣＭ、５Ｋは、一次転写電源５Ｙ１、５Ｍ１、５Ｃ１、５Ｋ１に接続され、バイアス電圧が印加される。このバイアス電圧の印加により各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の画像は中間転写体に転写される。一次転写電源５Ｙ１、５Ｍ１、５Ｃ１、５Ｋ１は、主に出力電流を制御する定電流方式である。
【００２６】
各一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、ＣＭ、５Ｋの下流側に、各感光体クリーニング手段６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが配設され、一次転写手段によって無端ベルト状の中間転写体７０へ転写できず各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に残された残余トナーが清掃される。残余トナーは、エッジが常に当接するようにクリーニングケーシングに支持固定されるクリーニングブレード６Ｙ１、６Ｍ１、６Ｃ１、６Ｋ１によって感光体上から掻き取られる。掻き取られたトナーは、搬送スクリュー６Ｙ１、６Ｍ２、６Ｃ３、６Ｋ４に降下する。そして、搬送スクリュー６Ｙ１、６Ｍ２、６Ｃ３、６Ｋ４の回転により画像形成装置本体の奥側へ搬送された後に、図示していない搬送機構を経て収容容器に収容される。
【００２７】
図１に戻り、中間転写体ユニットについて以下説明する。
【００２８】
中間転写体ユニット７は、垂直方向に縦列配置されている画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの図示左側方に配置されている。中間転写体ユニット７は、ローラ７１、７２、７３、７４、７６、７７に張架され、回動可能に支持された無端ベルト状の中間転写体７０と、一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ及び二次転写手段５Ａと、画像濃度検出手段８と、クリーニング手段６Ａとから成る。
【００２９】
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより、回動する中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
【００３０】
一次転写手段５Ｋは、画像形成処理中、感光体１Ｋに常時圧接している。他の一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに圧接する。
【００３１】
感光体の回動方向における画像領域が一次転写部を通過する時は、感光体上のトナー像をきちんと中間転写体に転写させるように定常のバイアス電圧が印加される。
【００３２】
給紙カセット２０内に収容された記録媒体として用紙等の記録材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段５Ａに搬送される。そして、記録材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。
【００３３】
二次転写手段５Ａは、半導電性のソリッドゴムが芯金にコーティングされた二次転写ローラである。二次転写ローラとバックアップローラ７４のローラ対によって無端ベルト状の中間転写体７０と記録材Ｐを挟持している。バックアプローラ７４も、二次転写ローラと同様に芯金に半導電性のソリッドゴムがコーティングされている。
【００３４】
二次転写電源は、二次転写ローラの芯金と接続されており、二次転写手段５Ａにバイアス電圧を印加している。主に出力電流を制御する定電流方式の電源である。一方のバックアップローラ７４の芯金は接地されている。
【００３５】
バイアス電圧の出力により中間転写体７０上のカラー画像は記録材Ｐに転写される。記録材Ｐは、転写後にバックアップローラ７４の曲率によって無端ベルト状の中間転写体７０から分離される。そして、定着部２４で定着処理した後に、排紙ローラ２５によって排紙トレイ２６上に排出される。
【００３６】
中間転写体７０に残された残余トナーは、クリーニング手段６Ａにより中間転写体７０から除去される。
【００３７】
筐体９は、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、回収トナー供給部１０Ｓと、中間転写体ユニット７とから成り、装置本体Ａから筐体９を支持レール８２Ｌ、８２Ｒを介して引き出し可能である。
【００３８】
筐体９の引き出し操作により、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、回収トナー供給部１０Ｓと、無端ベルト状の中間転写体ユニット７は、一体となって本体Ａから引き出される。
【００３９】
上記の帯電、露光、現像、転写（一次転写、二次転写）のサイクルを繰り返し、記録材Ｐにカラー像が形成される。そして、カラー画像が形成された記録材Ｐは、定着器２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００４０】
本発明に係わる回収トナー供給部１０Ｓは、回動する中間転写体７０に対してクリーニング手段６Ａと画像形成部１０Ｙの間に配設されている。
【００４１】
図３は回収トナー供給部１０Ｓの拡大図である。図３に示すように、供給用現像器４Ｓと回収トナー転移手段５Ｓを有する。
【００４２】
供給用現像器４Ｓは、いわゆる一成分現像器であるが、これに限定されるものではなく、２成分現像器であってもよい。
【００４３】
供給用現像器４Ｓは、前記中間転写体に対向する位置に配設されるとともに回収トナーを担持する現像ローラ４Ｓ１と、現像ローラ４Ｓ１に回収トナーを供給する供給ローラ４Ｓ２と、現像ローラ４Ｓ１上に付着する回収トナーを均して単層程度に薄層化する層厚規制手段４Ｓ３とを有する。そして、供給ローラ４Ｓ２の上方には、回収トナーを収容する収容室４Ｓ４と、回収トナーを補給するトナー補給手段４Ｓ５が配設される。収容室４Ｓ４を形成する壁面には収容室４Ｓ４内に収容される回収トナーのレベルを検知する残量検知センサー４Ｓ６が配設している。
【００４４】
現像ローラ４Ｓ１上の回収トナーは、層厚規制手段４Ｓ３によって薄層化される。そして、薄層化される際に、層厚規制手段４Ｓ３及び現像ローラ４Ｓ１の双方より摩擦帯電を与えられ、所望の帯電量に帯電される。
【００４５】
図４は、上述の回収トナー転移手段５Ｓの拡大図である。回収トナー転移手段５Ｓは現像ローラ４Ｓ１から中間転写体７０上に回収トナーを転移させる機能を有するものであり、芯金５Ｓ１と、芯金５Ｓ１に支持されるポリアセタール樹脂等の絶縁材料から絶縁ローラ５Ｓ２と、絶縁ローラ５Ｓ２の表面にリング状に被覆された制御電極５Ｓ３で構成される。
【００４６】
制御電極５Ｓ３は、軸方向に８等分に分割された分割制御電極５Ｓ３ｊ（ｊ＝１，２，３・・・８）で構成される。各分割電極はリング状の導電性材料であり、互いに絶縁している。
【００４７】
各分割制御電極５Ｓ３ｊは、導電性の摺動片５Ｓ４ｊが当接され、各摺動片５Ｓ４ｊを介して制御電極用電源５Ｓ５ｊに接続される。従って、各分割制御電極５Ｓ３ｊに印加されるバイアス電圧Ｖｂｊは、制御電極用電源５Ｓ５ｊによって独立に制御可能である。
【００４８】
図３に戻り、以下説明する。
【００４９】
回収トナー転移手段５Ｓの制御電極５Ｓ３は、回動するベルト状の中間転写体７０に接触し、中間転写体７０の位置を規定している。そして、現像ローラ４Ｓ１は、中間転写体７０に対して所定の間隙Ｄが保持されるよう、支持される。間隙Ｄの設定値は、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲から選択され、ここでは０．５ｍｍである。
【００５０】
現像ローラ４Ｓ１は、現像電源４Ｓ５に接続され、バイアス電圧が印加される。
【００５１】
現像電源４Ｓ５は、ＤＣ電圧Ｖｄｃに交番電圧Ｖａｃを重畳する方式の電源である。
【００５２】
現像ローラ上の回収トナーが中間転写体７０に転移する所定量は、現像ローラのＤＣ電位Ｖｄｃと各分割制御電極５Ｓ３ｊのバイアス電圧Ｖｂｊの差分で定まる、間隙Ｄに形成される間隙電界に依存する。
【００５３】
図１０は上記の関係を示す。横軸が各分割制御電極５Ｓ３ｊのバイアス電圧Ｖｂｊと現像ローラのバイアス電圧Ｖｄｃの差分であり、縦軸が無端ベルト状の中間転写体７０の単位面積あたりに転移する回収トナーの量である。なお、現像電源４Ｓ５の交番電圧Ｖａｃ（ＡＣ成分）を変えると上記対応関係が破線のように変化する。ＡＣ成分を大きくすると矢印の方向に対応関係がシフトする。
【００５４】
ここでは、前述のようにＡＣ成分は一定にし、更に、現像バイアス電源のＤＣ電圧Ｖｄｃを一定にしている。そして、各バイアス電位Ｖｂｊを独立に制御することによって、中間転写体７０の回動方向と直交する幅方向においてベルト状の中間転写体７０を複数に（ここでは８つに）分割する各分割領域Ａｊ（ｊ＝１，２，・・・８）に転移する回収トナーの量（転移量）が調整可能である。
【００５５】
各バイアス電位Ｖｂｊの電位の強度を制御すると、上記の分割領域Ａｊ毎に異なる濃度のトナーパターンを形成可能である。つまり、各分割領域Ａｊに転移される回収トナーの所定量は、濃度パターンの形成により調整可能である。
【００５６】
別の実施の形態では、各分割制御電極５Ｓ３ｊに印加するバイアス電位Ｖｂｊは一定にして作動時間Ｔｂｊを制御することにより、各分割領域Ａｊ毎に異なる大きさのトナーパターンを形成可能である。つまり、各分割領域Ａｊ毎に転移される回収トナーの所定量は、大きさの異なるパターンの形成により調整可能である。
【００５７】
あるいは、各制御電極用電源５Ｓ５ｊから出力されるバイアス電圧のプロファイルを制御して、分割領域Ａｊ毎に供給される所定量の回収トナーを調整するようにしてもよい。
【００５８】
以上の説明に示すように、回収トナー供給部１０Ｓは、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋで回収された回収トナーを用いてトナーパターンを中間転写体上に形成するものである。
【００５９】
トナー補給手段４Ｓ５には図示のように補給スクリューと有し、後述の空気流搬送機構によって輸送されてきた回収トナーは、エアー流に伴って入口ｂより流入し出口ｃより流出する。その間にエアー流に乗って流入してきた回収トナーは補給スクリュー及ぶその周辺に溜まる。
【００６０】
補給スクリューは駆動部４Ｓ８に連係する。従って、駆動部４Ｓ８の作動により、補給口ｄから回収トナーが収容室４Ｓ４内に補給される。
【００６１】
供給用現像器４Ｓには、回収トナーの収容部４Ｓ４を形成する容器の壁面にはトナーの有無を検知するトナー検知センサー４Ｓ６が設置されている。トナー検知センサー４Ｓ６が「無」の信号に出力すると、駆動部４Ｓ８は補給スクリューを作動する。「有」の信号になると作動を停止する。従って、収容部４Ｓ４に所定量の回収トナーが常に収容されている。
【００６２】
図５は、複数の画像形成部の各クリーニング手段６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、及び中間転写ユニット７のクリーニング手段６Ａでクリーニングされた回収トナーを回収トナー供給部１０Ｓのトナー補給手段４Ｓ５へ搬送する搬送機構を示す、概要図である。
【００６３】
各色の画像形成部の回収トナーは、各クリーニング手段の搬送スクリュー６Ｙ２、６Ｍ２、６Ｃ２、６Ｋ２によって、画像形成装置１００の本体パネルの奥側に搬送され、更に搬送パイプ６Ｙ３、６Ｍ３、６Ｃ３、６Ｋ３内にある搬送スクリューによって矢印の方向（右方向）に搬送される。そして、各搬送パイプの右端部側に開口６Ｙ４、６Ｍ４、６Ｃ４、６Ｋ４からトナー回収部６Ｄのダクト６Ｄ１へ搬入され、トナー回収部６Ｄの収容室６Ｄ２へ集合されている。
【００６４】
中間転写ユニット７のクリーニング手段６Ａでクリーニングされた回収トナーも、本体パネルの奥側に搬送され、搬送パイプ６Ａ３を経由して、開口６Ａ４からトナー回収部６Ｄのダクト６Ｄ１へ搬入される。
【００６５】
上記のように、トナー回収部６Ｄは、複数の画像形成部のそれぞれの前記感光体上もしくは中間転写体上からクリーニングされた残留トナーを集合して回収トナーとして回収している。
【００６６】
トナー回収部６Ｄには、収容室６Ｄ２から回収トナー供給部１０Ｓのトナー補給手段４Ｓ５に回収トナーを搬送するトナー搬送機構がある。このトナー搬送機構は、特開２００６−１１９５００号公報に記載の空気流搬送方式であり、以下に説明する。
【００６７】
エアーポンプ６Ｄ３、６Ｄ４によって各フレキシブルなパイプ内に矢印のような空気流が形成され、図示のような空気流の循環系を構成している。回収トナーは空気流に乗って収容部６Ｄ２からエアーポンプ６Ｄ３を経由して回収トナー供給部１０Ｓのトナー補給手段４Ｓ５に搬送される。
【００６８】
収容部６Ｄ２内の回収トナー量が過剰になると、過剰分の回収トナーは廃棄容器６Ｄ５に降下して収納される。そして、最終的には廃棄容器６Ｄ５と一体に廃棄される。
【００６９】
図６は、発明に係わる画像形成装置１００の制御関係を示すブロック図である。
【００７０】
プリンタ部１０１、制御部１０２、スキャナ部１０３、画像処理部１０４、操作表示部１０５、トナーパターン作成部１０６、記憶部１０７、送受信部１０８、プリントコントローラ部１０９、画像密度算出部１１０等により構成される。各部はバス１１１により接続されている。
【００７１】
制御部１０２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成される。制御部１０２のＣＰＵは、操作表示部１０５の操作により、ＲＯＭに記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って画像形成装置１００各部の動作を集中制御する。
【００７２】
操作表示部１０５は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）により構成され、制御部１０２から入力される表示信号の指示に従って表示画面上に各種操作ボタンや装置の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。
【００７３】
ＬＣＤの表示画面上は、透明電極を格子状に配置して構成された感圧式（抵抗膜圧式）のタッチパネルに覆われており、手指やタッチペン等で押下された力点のＸＹ座標を電圧値で検出し、検出された位置信号を操作信号として制御部１０２に出力する。
【００７４】
また、操作表示部１０５は、数字ボタン、スタートボタン等の各種操作ボタンを備え、ボタン操作による操作信号を制御部１０２に出力する。
【００７５】
スキャナ部１０３は、原稿を載置するコンタクトガラスの下部にスキャナを備えて構成され、原稿の画像を読み取る。スキャナは、光源、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、結像光学系、Ａ／Ｄ変換器等により構成される。光源からの照明光は原稿を走査し、原稿面からの反射光はＣＣＤに結像する。ＣＣＤによって光電変換されて、そして、原稿の画像はＲ、Ｇ、Ｂ信号として読み取られる。読み取られた画像は、Ａ／Ｄ変換器でアナログ信号からデジタル信号に変換されて画像処理部１０４に出力される。ここで、画像は、図形や写真等のイメージデータに限らず、プリントコントローラ部によって文字や記号等のテキストデータがイメージデータに変換されたものも含む。
【００７６】
画像処理部１０４は、スキャナ部１０３から入力したＲ、Ｇ、Ｂの画像データをプリンタ部１０１で処理可能なＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色の画像データに変換させる。更に、プリンタ部１０１の出力特性に合わせてγ補正処理を行い、あるいは誤拡散方法等の２値化処理を行い、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色の印刷データを生成する。そして、印刷データをプリンタ１０１に出力する。
【００７７】
一方、ネットワーク上のパソコンから印刷ジョブは送受信部１０８で受信される。受信された印刷ジョブはプリントコントローラ部１０９へ転送られる。印刷ジョブは、印刷処理に関する情報と印刷データ（ファイル）で構成されている。プリントコントローラ部１０９は、印刷ジョブの内容に基づき、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色の画像データであるところの印刷データを生成し、プリンタ部１０１へ出力する。
【００７８】
トナーパターン作成部１０６は、装置本体の印刷済み情報を鑑みて感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの非画像領域に所定量のトナーを供給するために中間転写体７０に形成されるトナーパターンに関する情報を生成している。前述の回収トナー供給部１０Ｓは、この情報に基づいて各対向電極に印加するバイアス電圧Ｖｂｊのプロファイルを形成している。
【００７９】
中間転写体７０に形成されたトナーパターンが感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの非画像領域に供給される実施の形態は後に詳しく説明する。
【００８０】
画像密度算出部１１０は、画像処理部１０４から転送された各色印刷データを演算して、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の複数の分割領域Ｂｊに印刷される画像の平均画像密度を算出する。制御部１０２は、各印刷ジョブの履歴情報として各分割領域の平均画像密度に関するデータを記憶部１０７に記憶する。
【００８１】
この分割領域Ｂｊ及び画像密度算出部の実施の形態についても、後に詳しく説明する。
【００８２】
記憶部１０７は、ＨＤＤ等の電源を切ってもデータが消失しないデータ書き換え可能な不揮発性メモリー部と、データの消失する画像処理用等に使用されるＤＲＡＭ部とで構成される。
【００８３】
画像処理部１０４及びプリントコントローラ部１０９で生成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色の印刷データは記憶部１０７のＤＲＡＭ部にあるビットマップメモリ上に展開される。
【００８４】
所定のタイミングになると、ビットマップメモリ上に記憶された各色の印刷データが順次読み出され、各色の画像信号（ビデオ信号）としてプリンタ部１０１へ出力される。
【００８５】
図７は、プリンタ部１０１の各色の第１像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと回収トナー供給部１０Ｓの各部に関する制御ブロック図である。各制御ブロックは、バスを介して制御部１０２と接続されている。上部の破線枠内は、第１像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各々に対して存在する制御ブロックであり、全ての制御ブロックがバスを介して接続されている。下部の破線枠内は、回収トナー供給部１０Ｓに関係する制御ブロックである。
【００８６】
各帯電電源２Ｙ１、２Ｍ１、２Ｃ１、２Ｋ１は各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの帯電電位を制御している。実施形態では、制御部１０２の指示に基づき帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにはスコロトロン電位が出力され、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋはスコロトロン電位によって定まる表面電位に帯電される。
【００８７】
各像露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、レーザー光を感光体に回動方向と直交する主走査方向に走査する光走査露光手段である。前述のビデオ信号に従ってレーザー素子の点灯出力が変調されて、副走査方向に回動する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上には走査状にレーザー照射像（潜像）が形成される。
【００８８】
現像バイアス電源４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２、４Ｋ２は、制御部１０２の指示に基づき出力電圧を適宜に変更可能である。
【００８９】
トナー濃度制御手段４Ｙ８、４Ｍ８、４Ｃ８、４Ｋ８は、各現像部のトナー濃度センサー４Ｙ５、４Ｍ５、４Ｃ５、４Ｋ５によって検出されたトナー濃度が所望値より低下すると、各現像部のトナー補給手段４Ｙ７、４Ｍ７、４Ｃ７、４Ｋ７を作動させる。制御部１０２がトナー濃度制御手段を兼ねてもよい。
【００９０】
一次転写電源５Ｙ１、５Ｍ１、５Ｃ１、５Ｋ１は、制御部１０２の指示に基づき一次転写手段に印加するバイアス電圧を変更可能である。
【００９１】
通常時は、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの画像領域上のトナー像を無端ベルト状の中間転写体７０に転写させるバイアス電流Ｉ１を出力する。そして、画像領域外が第１転写部を通過する際には、各感光体上のトナーを無端ベルト状の中間転写体７０に転写しないバイアス電流Ｉ２を出力する。
【００９２】
次に、中間転写体７０に形成されたトナーパターンを画像形成部の各感光体上の非画像領域に供給する、本発明に係わる実施の形態について説明する。
【００９３】
制御部１０２は、トナーパターン作成部で生成されたトナーパターンに関する情報に基づき、出力電圧プロファイルを生成し、各制御電極用電源５Ｓ５ｊに出力する。
【００９４】
各制御電極用電源５Ｓ５ｊは、その後に制御１０２の指令を受けると、予め決められたタイミングに出力電圧プロファイルに準ずるバイアス電圧Ｖｂｊを出力する。
【００９５】
同時に、現像電源４Ｓ５も、制御１０２の指令に基づき、バイアス電圧Ｖｂｊの出力に相応するように作動状態（ＯＮ状態）に切り替わる。現像ローラ上の回収トナーはＡＣ電圧の印加により中間転写体７０との間隙において交互電界により振動状態になる。
【００９６】
このようにして、トナーパターンに関する情報に基づきトナーパターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋは無端ベルト状の中間転写体７０上に形成される。
【００９７】
一次転写電源５Ｙ１は、制御部１０２の指示信号に従って、トナーパターンＰｙが一次転写手段５Ｙを通過する際にバイアス電流をＩ２から、無端ベルト状の中間転写体７０上のトナーパターンＰｙを感光体１Ｙに転写させる電流Ｉ３に切り替える。
【００９８】
同様に、一次転写電源５Ｍ１は、制御部１０２の指示信号に従って、トナーパターンＰｍが一次転写手段５Ｍを通過する際にバイアス電流をＩ２から、無端ベルト状の中間転写体７０上のトナーパターンＰｍを感光体１Ｍに転写させる電流Ｉ３に切り替える。
【００９９】
そして、一次転写電源５Ｃ１、５Ｋ１も、制御部１０２の指示信号に従って、トナーパターンＰｃ、Ｐｋが一次転写手段５Ｍ、５Ｋを通過する際にバイアス電流をＩ２から、無端ベルト状の中間転写体７０上のトナーパターンＰｃ、Ｐｋを感光体１Ｃ、１Ｋに転写させる電流Ｉ３に切り替える。
【０１００】
前述のバイアス電流Ｉ１とバイアス電流Ｉ２は、電流の向き（極性）が異なるが、絶対値が同一である。
【０１０１】
制御部１０２は、一次転写電源５Ｙ１、５Ｍ１、５Ｃ１、５Ｋ１の出力電圧を制御し、回収トナー供給部１０Ｓで無端ベルト状の中間転写体７０上に形成された複数のトナーパターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋを各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに選択的に転写している。
【０１０２】
上述のようにして、所定量の回収トナー（研磨粒子である）を各感光体の非画像領域に供給させること可能にしている。
【０１０３】
図９は、上述で説明した各一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋのバイアス切替と、各制御電極５Ｓ３及び供給用現像器４Ｓの作動切替を示す。
【０１０４】
ここでは、トナーパターンは、無端ベルト状の中間転写体７０の回動方向における画像領域と画像領域の間にある非画像領域上に毎回形成される。そして、“Ｐａｇｅ１”は１枚目の画像であり、“Ｐａｇｅ２”は２枚目の画像である。“Ｐａｇｅ１”と“Ｐａｇｅ２”の間の非画像領域上にトナーパターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋが形成されている。
【０１０５】
図９は、無端ベルト状の中間転写体７０が一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを通過する時に、一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに印加されるバイアス電流（Ｉ１，Ｉ２、Ｉ３）を示すタイミングチャートである。そして、各一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに印加されるバイアス電流の切替タイミングを示す。
【０１０６】
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの出力における“＋”は、Ｉ１に、“０”はＩ２に、“−”はＩ３に対応する。
【０１０７】
４Ｓ、５Ｓの出力における“Ｏｎ”は、Ｖｂｊ及び現像電源が作動状態にあることを示す。“Ｏｆｆ”は、Ｖｂｊ及び現像電源が不作動状態にあることを示す。
【０１０８】
図９の最下部に、“Ｐａｇｅ１”画像、“Ｐａｇｅ２”画像及びトナーパターンが形成された無端ベルト状の中間転写体７０を示す。
【０１０９】
図８は、上述のようにトナーパターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋが選択転写される過程示す概念図である。
【０１１０】
図８の（ａ）は、回収トナーの供給部１０ＳによってトナーパターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋが無端ベルト状の中間転写体７０上に形成された直後の状態を示す。
【０１１１】
図８の（ｂ）は、図８の（ａ）の無端ベルト状の中間転写体７０が回動されて画像形成部の一次転写手段５Ｙの位置を通過した直後の状態を示す。一次転写手段５ＹによってトナーパターンＰｙのみが選択的に感光体１Ｙ上に転写されている。
【０１１２】
図８の（ｃ）は、図８の（ｂ）の無端ベルト状の中間転写体７０が更に回動されて画像形成部の一次転写手段５Ｍの位置を通過した直後の状態を示す。一次転写手段５ＭによってトナーパターンＰｍのみが選択的に感光体１Ｍ上に転写されている。
【０１１３】
一次転写手段５Ｃ、５Ｋの位置を通過した後の状態は図示されていないが、トナーパターンＰｃは感光体１Ｃに、トナーパターンＰｋは感光体１Ｋに順次選択的に転写される。
【０１１４】
次に、「縦筋状の濃度ムラ」の画質問題の解決策に適用される「トナーパターン作成」の実施形態について、以下に説明する。
【０１１５】
前述を繰り返すことになるが、画像密度算出部１１０は、画像処理部１０４から転送された各色印刷データを演算して、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の複数の分割領域Ｂｊに印刷される画像の平均画像密度を算出する。
【０１１６】
図１１は、上記の分割領域Ｂｊの概念を示す。分割領域Ｂｊは、感光体の回動方向と直交する幅方向において各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを複数に分割する領域である。又、各分割領域Ｂｊは、図４で示した無端ベルト状の中間転写体を幅方向に８つに分割する分割領域Ａｊ（ｊ＝１，２，３・・・８）の各々に対応する位置関係にある。従って、制御電極５Ｓ３の分割制御電極５Ｓ３ｊの位置、幅、数によって自動的に定まる位置関係にある。また、一般に分割数ｊを多くするほど幅方向における平均画像密度をより緻密にフィードバックできる。但し、制御電極５Ｓ３の分割数を多くすることになり、コスト面で限度がある。また、分割数ｊを大きくすると平均画素密度算出の処理に要する負荷も増大する。従って、これらを考慮して実用的な観点から適宜決定する。
【０１１７】
平均画素密度の算出について、以下の既知の方法が適用できる。
【０１１８】
その１；各色印刷データが２値である場合、分割領域毎に印字オンの画素（ドット）をカウントし全オン画素数Ｎを得る、そして、各分割領域の全画素数Ｎｏで除して分割領域毎の平均画像密度Ｎ／Ｎｏを算出する方法が適用される。この平均画像密度は、一般に平均印字率と称される。
【０１１９】
その２；各色印刷データが多値である場合には以下のような手順で算出する。
【０１２０】
（１）分割領域内の画素ｊの書込強度ｉｊとするとき、このｉｊを所定期間の間に回動する分割領域内の全画素（ｊ＝１、２、・・・Ｊ）に渡って加算した積分値Ｉを算出する。
【０１２１】
（２）既知である、全画素に対して書込強度ｉｊを最大にしたときの積分値Ｉｏで上記のＩを除して、分割領域毎の平均画像密度Ｉ／Ｉｏを算出する。
【０１２２】
図６に示すトナーパターン生成部１０９は、制御部１０２の指示に基づき、記憶部１０７に記憶された印刷ジョブの平均画像密度に関するデータを参照し、画像形成部の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの各分割領域の平均画像密度率を取得する。そして、次の手順に従って、トナーパターンパターンを生成し、制御部１０２に転送する。
【０１２３】
手順１：各色印刷データについて各分割領域の平均画像密度を参照し最大値を得る。得られた最大値を基準値とする。
【０１２４】
手順２：手順１で得られた基準値から各領域Ｂｊの平均画像密度を減算し基準値と各分割領域の平均画像密度との差分を取得する。
【０１２５】
手順３：手順２で取得された上記の差分を画像形成装置１００の記憶部１０７に予め登録されている変換テーブルを参照する。そして、無端ベルト状の中間転写体７０上に形成されるトナーパターンに関する情報（例えば、Ｖｂｊ、Ｔｂｊ）を分割領域Ａｊ毎に取得する。図１２は、上述の変換テーブル、すなわち、平均画像密度の各分割領域間の差とトナーパターンの作成条件の対応関係をグラフ化したものである。横軸は基準値と各分割領域の平均画像密度との差分である。そして、縦軸はトナーパターン作成条件の「バイアス電圧Ｖｂｊ−Ｖｄｃ」である。Ｔｂｊは一定である。
【０１２６】
手順４：トナーパターンに関する情報（例えば、Ｖｂｊ、Ｔｂｊ）を制御部１０２に転送する。
【０１２７】
制御部１０２は、トナーパターン生成部１０９から転送されたトナーパターンに関する情報を記憶部１０７に印刷ジョブと対応付けて一旦記憶させる。
【０１２８】
しかる後にプリンタ部１０１は、制御部１０２より印刷ジョブの印刷指令を受信すると、記憶部１０７より印刷ジョブの印刷データと印刷ジョブに対応するトナーパターンを読み出す。そして、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋで感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのそれぞれの画像領域に印刷データに対応するＹ画像、Ｍ画像、Ｃ画像、Ｋ画像を形成する。
【０１２９】
次に、制御部１０２は、印刷ジョブに対応するトナーパターンに関する情報に基づき、回収トナー供給部１０Ｓの対向電極用電源５Ｓ５ｊと現像電源４Ｓ５を制御して無端ベルト状の中間転写体７０にトナーパターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋを形成する。
【０１３０】
前述及び図８で説明したように、トナーパターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋは、無端ベルト状の中間転写体７０に形成された後に、感光体１Ｙの非画像領域上にトナーパターンＰｙが再転写される。同様に感光体１Ｍの非画像領域にトナーパターンＰｍが再転写され、感光体１Ｃの非画像領域上にトナーパターンＰｃが再転写され、感光体１Ｋの非画像領域上にトナーパターンＰｋが再転写される。
【０１３１】
また、トナーパターン生成部１０９は、次に示す手順に従ってトナーパターンを生成する方式も同様に有効である。
【０１３２】
手順１：各分割領域が取り得る最大値、すなわち１００％を基準値とする。
【０１３３】
手順２：手順１で得られた基準値、つまり１００％から各分割領域の平均画像密度を減算し、基準値と各分割領域の平均画像密度との差を取得する。
【０１３４】
手順３：手順２で取得された上記の差を画像形成装置１００の記憶部１０７に予め登録されている変換テーブルと参照する。そして、無端ベルト状の中間転写体７０に形成されるトナーパターンに関する情報（ここでは、Ｖｂｊ）を順次取得する。
【０１３５】
更に、次の手順に従ってトナーパターンを生成する方式も上記の２例と同様に有効である。
【０１３６】
手順１：各分割領域の平均画像密度を加算して平均した加重平均値を求め、この加重平均値を基準値として採用する。
【０１３７】
手順２：手順１で得られた加重平均値から各分割領域Ｂｊの平均画像密度を減算し、基準値と各分割領域Ｂｊの平均画像密度との差を取得する。
【０１３８】
手順３：手順２で取得された上記の差を画像形成装置１００の記憶部１０７に予め登録されている変換テーブルと参照する。そして、無端ベルト状の中間転写体７０に形成されるトナーパターンに関する情報（ここでは、Ｖｂｊ）を順次取得する。
【０１３９】
上述のようなトナーパターンからなる回収トナーの供給により、感光体の回動方向に直交する方向において偏った画像密度の印刷ジョブが繰り返し実行されても、各感光体のクリーニング手段に対して幅方向に均等、且つ適量のトナーが供給され、「縦筋状の濃度ムラ」が解消される。しかも、偏摩耗を均すために用いられるトナーは回収トナーであり、印刷画像以外に消耗するトナーは存在せず、トナー使用量を増加させることない。
【０１４０】
上記の実施形態では、各分割領域のトナーパターンの濃度を切り替えて、各分割領域に研磨性粒子（回収トナー）を供給する割合を変更するものであるが、トナーパターンの面積（感光体の回動方向の長さ）を変更するようにしても構わない。
【０１４１】
上記の第１の実施の形態のカラー画像形成装置は、像担持体の回動方向と直交する方向におけて極度に偏った画像濃度分布のプリントを多数印刷したとしても、クリーニングブレードエッジの全領域に均等、且つ適量の回収トナー（研磨粒子）を常に提供できる。像担持体（感光体）表面の摩耗について、全領域に渡る均等化・適正化が図られ、結果として長期渡って「縦筋状の濃度ムラ」を防止できる。また、像担持体（感光体）の長寿命化も同時に達成できる。
【０１４２】
更に、クリーニングブレードエッジの摩耗も全域に渡って均等化できるために、クリーニング性能の安定性、クリーニングブレードの長寿命化が達成できる。
【０１４３】
しかも、本発明は、研磨性粒子として回収トナーが再利用されているために、トナーの使用量を全く増やすことなく画像の安定化、像担持体及びクリーニングブレードの長寿命化が達成できる。
［第２の実施形態］
次に、本発明に係わる第２の実施の形態を以下説明する。
【０１４４】
図１３は、カラー画像形成装置の中央断面図である。図１の第１の実施の形態のカラー画像形成装置の実施の形態と相違する点を中心に説明する。
【０１４５】
複数の画像形成部の各感光体、あるいは中間転写体からクリーニングされた残留トナーを集めて回収した回収トナーは、中間転写体を経由しないで直接的に複数の画像形成部の各感光体に供給される。従って、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して複数の供給用現像器４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫが配設される構成である。
【０１４６】
図１４は、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して複数の供給用現像器４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫが配設される各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの拡大図である。
【０１４７】
各供給用現像器４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫは、図３と同一構成である一成分現像装置であるが、２成分現像装置であってもよい。
【０１４８】
各供給用現像器は、回収トナーを担持する現像ローラ４Ｓ１Ｙ、４Ｓ１Ｍ、４Ｓ１Ｃ、４Ｓ１Ｋと、回収トナーを現像ローラに供給する供給ローラ４Ｓ２Ｙ、４Ｓ２Ｍ、４Ｓ２Ｃ、４Ｓ２Ｋと、層厚規制手段４Ｓ３Ｙ、４Ｓ３Ｍ、４Ｓ３Ｃ、４Ｓ３Ｋとで構成される。トナー補給手段４Ｓ５Ｙ、４Ｓ５Ｍ、４Ｓ５Ｃ、４Ｓ５Ｋは、各供給用現像器４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫの上部に配設され、回収トナーを供給用現像器内の収容室に供給可能である。
【０１４９】
各現像ローラ４Ｓ１Ｙ、４Ｓ１Ｍ、４Ｓ１Ｃ、４Ｓ１Ｋは、現像電源４Ｓ５Ｙ、４Ｓ５Ｍ、４Ｓ５Ｃ、４Ｓ５Ｋに接続されており、バイアス電圧が印加可能である。
【０１５０】
図１５は、複数の画像形成部及び中間転写体からクリーニングされてトナー回収部６の収容室６Ｄ２に集まられた回収トナーを複数のトナー補給手段４Ｓ５Ｙ、４Ｓ５Ｍ、４Ｓ５Ｃ、４Ｓ５Ｋに循環的に搬送する循環搬送機構である。ひとつのトナー補給手段４Ｓ５に回収トナーを循環的に搬送する第１の実施形態（図５）と異なる箇所について以下説明する。
【０１５１】
ポンプ６Ｄ３から排気されたエアー流はパイプＡｏｕｔからトナー補給手段４Ｓ５Ｙの入口ａに流入し、出口ｂから排出する。そしてトナー補給手段４Ｓ５Ｍの入口ｃに流入し、出口ｄから排出する。出口ｄから排出されたエアー流は、トナー補給手段４Ｓ５Ｃの入口ｅから流入し、出口ｆから排出し、更にトナー補給手段４Ｓ５Ｋの入口ｇから流入し、出口ｇから排出する。そして、エアー流はパイプＡｉｎに吸入され、ポンプ６Ｄ４に至る。このように循環搬送機構のエアー流に乗って回収トナーはトナー回収部６の収容室６Ｄ２から、ポンプ６Ｄ３を経由して、４Ｓ５Ｙ、４Ｓ５Ｍ、４Ｓ５Ｃ及び４Ｓ５Ｋに順次搬送される。余剰分はポンプ６Ｄ４を経由して収容室６Ｄに戻る。
【０１５２】
制御部１０２は、第１の実施の形態で説明した手順で各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの各分割幅領域Ｂｊ（ｊ＝１、２・・・、８）上に形成される画像の平均画像密度を算出する。そして、算出された各分割領域Ｂｊの平均画素密度に対応して、濃度階調の潜像パッチＩＰ（非図示）を各感光体の非画像領域に形成する。つまり、感光体１ＹにＩＰｙを形成し、感光体１ＭにＩＰｍを形成し、感光体１ＣにＩＰｃ、感光体１ＫにＩＰｋを形成する。更に潜像パッチＩＰｙ、ＩＰｍ、ＩＰｃ、ＩＰｋが各々の供給用現像器４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫを通過するとき、各々の供給用現像器４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫを作動させる。上記のように各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ及び各供給用現像器４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫを制御して、感光体１Ｙ上にパッチ画像Ｐｙを、感光体１Ｍ上にパッチ画像Ｐｍを、感光体１Ｃ上にパッチ画像Ｐｃを、感光体１Ｋ上にパッチ画像Ｐｋを形成する。
【０１５３】
上記の第２の実施の形態のカラー画像形成装置は、像担持体の回動方向と直交する方向におけて極度に偏った画像濃度分布のプリントを多数印刷したとしても、クリーニングブレードエッジの全領域に均等、且つ適量の回収トナー（研磨粒子）を常に提供できる。像担持体（感光体）表面の摩耗について、全領域に渡る均等化・適正化が図られ、結果として長期渡って「縦筋状の濃度ムラ」を防止できる。また、像担持体（感光体）の長寿命化も同時に達成できる。
【０１５４】
更に、クリーニングブレードエッジの摩耗も全域に渡って均等化できるために、クリーニング性能の安定性、クリーニングブレードの長寿命化が達成できる。
【０１５５】
しかも、本発明は、研磨性粒子として回収トナーが再利用されているために、トナーの使用量を全く増やすことなく画像の安定化、像担持体及びクリーニングブレードの長寿命化が達成できる。
［その他の形態］
上記の実施の形態１，２に用いた供給用現像器４Ｓ及び４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫの現像ローラは現像ローラ表面が単一の現像ローラであったが、こうした単一の現像ローラは周回方向に直交する軸方向に複数に分割された分割現像ローラに置換することも可能であり、以下の実施の形態を説明する。
【０１５６】
図１６は、複数の分割現像ローラで構成される現像ローラを用いた回収トナー供給部１０Ｓの実施の形態を示す模式図である。第１の実施の形態（図３）との相違点を主に以下説明する。
【０１５７】
現像ローラ４Ｓ１は、回転軸である芯金４Ｓ１１と、芯金に支持された絶縁性の樹脂ローラ４Ｓ１２と、樹脂ローラの表面を被覆する導電性の金属スリーブ４Ｓ１３と、で構成される。金属スリーブ４Ｓ１３は現像ローラ４Ｓ１の軸方向を複数に分割する複数の分割スリーブ４Ｓ１３ｊで構成され、各分割スリーブは互いに電気的に絶縁化されている。図（ａ）の供給用現像器４ＳをＸの方から矢視した図（ｂ）に示すように、金属スリーブ４Ｓ１３は複数の分割スリーブに分割されている。ここでは８つの分割スリーブに分割されているとする。
【０１５８】
図（ａ）に戻るが、矢印の方向に回転する現像ローラ４Ｓ１には供給ローラ４Ｓ２が接触する。供給ローラ４Ｓ２は、矢印の方向に回転して収容室４Ｓ４に収容する回収トナーを現像ローラへ供給するように作用する。供給ローラの下流側において現像ローラに薄層のトナー層を形成する層厚規制手段４Ｓ３が当接している。更に下流側には回動する現像ローラの各分割スリーブに表面側から接触して各分割スリーブにバイアス電圧を印加する８個の導電ブラシ４Ｓ９ｊが設置される。各導電ブラシ４５９ｊの取り付け部には各現像電源４Ｓ７ｊからのリード線が溶接される。制御部１０２は、各現像電源４Ｓ７ｊを指示することによって、現像ローラ４Ｓ１の各分割スリーブに印加するバイアス電圧のプロファイルを独立に可変可能である。
【０１５９】
現像ローラ４Ｓ１に対しベルト状の中間転写体７０を挟むように、中間転写体に接触して中間転写体と現像ローラの間隙を保持する、対向ローラ６Ｓがある。対向ローラは接地されている。第１の実施形態と異なり、この実施形態では対向ローラ６Ｓはその表面が軸方向に渡り単一の部材で構成されている。
【０１６０】
この実施の形態では、現像ローラ４Ｓ１の各分割スリーブ４Ｓ１３ｊに印加されるバイアス電圧のプロファイルを決定し現像電源４Ｓ７ｊに指示することによって、中間転写体上に供給する回収トナーからなるトナーパターンを任意に供給可能である。つまり、中間転写体を回動方向と直交する方向に分割する複数の分割領域Ａｊに供給する回収トナーの所定量を制御可能である。
【０１６１】
上記の実施の形態は、中間転写体７０及び対向ローラ６Ｓの構成を感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに置換することにより、第２の実施の形態に適用可能である。そして、上記の実施の形態を第２の実施の形態に適用すると、「濃度階調の潜像パッチＩＰ（非図示）を各感光体の非画像領域に形成する」制御は不要にできる。
【０１６２】
上記の本発明に係わる第１及び第２の実施の形態、その他の形態は、用紙が感光体に直接接触する構成を有さないカラー画像形成装置であるが、用紙が感光体に直接接触する構成のカラー画像形成装置でも本発明の実施の形態は有効である。後者の画像形成装置の場合、紙粉が感光体面に蓄積して、「画像ボケ」あるいは「画像にじみ」等の画像不良に発展する問題がある。この問題の防止策として適用すると特に効果的である。
【０１６３】
つまり、印刷済みジョブの履歴情報から「用紙種別」及び「用紙の端部位置」に関する情報を抽出して、この情報に基づき紙粉が多量に発生する用紙の端部に相当する各感光体の分割領域Ｂｊ上に回収トナーが選択的に供給されるよう、パッチ画像Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋを形成する。このように制御して、各感光体に供給された回収トナーの研磨作用により各感光体上における紙粉の蓄積が適宜防止するようにしてもよい。
【０１６４】
この場合には、問題の発生しやすい「用紙」、あるいは「用紙端部の近傍」に対して効果的に研磨粒子である回収トナーをクリーニング手段６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋへ供給できる。従って、「画像ボケ」、「画像にじみ」の発生を未然に防止できる。
【０１６５】
上記の実施の形態では、画像領域と画像領域の間に位置する各インターイメージ領域にトナーパターンを形成しているが、複数枚の印刷画像を処理する毎にインターイメージ領域にトナーパターンを形成するようにしてもよい。
【０１６６】
以上の実施形態では基準値と各分割領域の平均画像密度との差に基づき各分割領域に供給する研磨性粒子の量を調整しているが、これに限らず各分割領域の平均画像密度の間の差に基づき各分割領域に供給する研磨性粒子の量を調整するようなものであってもよい。
【０１６７】
本発明を利用すると、像担持体の回動方向と直交する方向におけて極度に偏った画像濃度分布のプリントを多数印刷したとしても、クリーニングブレードエッジの全領域に均等、且つ適量の回収トナー（研磨粒子）を常に提供できる。像担持体（感光体）表面の摩耗について、全領域に渡る均等化・適正化が図られ、結果として長期渡って「縦筋状の濃度ムラ」を防止できる。また、像担持体（感光体）の長寿命化も同時に達成できる。
【０１６８】
更に、クリーニングブレードエッジの摩耗も全域に渡って均等化できるために、クリーニング性能の安定性、クリーニングブレードの長寿命化が達成できる。
【０１６９】
しかも、本発明は、研磨性粒子として回収トナーが再利用されているために、トナーの使用量を全く増やすことなく画像の安定化、像担持体及びクリーニングブレードの長寿命化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明に係わる第１の実施の形態のカラー画像形成装置の中央断面図である。
【図２】画像形成部の拡大図である。
【図３】回収トナー供給部の拡大図である。
【図４】回収トナー供給部の現像ローラと回収トナー転移手段の拡大図である。
【図５】各画像形成部の残留トナーを集合して回収トナーとして回収し、該回収トナーを回収トナー供給部へ搬送する回収トナー搬送機構を示す構成図である。
【図６】本発明のカラー画像形成装置の全体制御ブロック図である。
【図７】画像形成部（プリンタ部）と回収トナー供給部の制御ブロック図である。
【図８】回収トナー供給部で形成されたトナーパターンが画像形成部の各感光体上に選択転写される形態を示す概念図である。
【図９】各一次転写手段に印加されるバイアス出力のタイミングチャートである。
【図１０】制御電極に印加するバイアス電位Ｖｂｊと無端ベルト状の中間転写体上に現像される回収トナーの質量の関係を示す。
【図１１】感光体の画像領域を回動方向に直交する方向に分割する分割領域Ｂｊの概念図である。
【図１２】平均画像密度の各分割領域間の差とトナーパターンの作成条件の対応関係を示すグラフである。
【図１３】本発明に係わる第２の実施の形態のカラー画像形成装置の中央断面図である。
【図１４】第２の実施の形態の画像形成部及び回収トナー供給部の拡大図である。
【図１５】第２の実施の形態の回収トナー搬送機構を示す構成図である。
【図１６】現像ローラの他の実施の形態の模式図である。
【符号の説明】
【０１７１】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ 現像器
４Ｓ 供給用現像器
４Ｓ１ 現像ローラ
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 一次転写手段
５Ａ 二次転写手段
５Ｓ 回収トナー転移手段
５Ｓ３ 制御電極
５Ｓ３ｊ 分割制御電極
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、 クリーニング手段
６Ｄ トナー回収部
７０ 中間転写体
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 画像形成部
１０Ｓ 回収トナー供給部
１０２ 制御部
１０６ トナーパターン作成部
１０７ 記憶部
１１０ 画像密度算出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写装置やプリンタ等の画像形成装置に係わり、詳細には、感光体ドラム等の像担持体上に形成されたトナー像を用紙等の転写材に転写するタイプのカラー画像形成装置の画像安定化技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真タイプの画像形成装置を軽印刷分野等で使用される用途が近年ますます増えており、これら画像形成装置に対する高画質、高安定性の要求はますます厳しいものになっている。
【０００３】
そして、長期に渡って高品質な画像を安定して提供するための技術として以下のものがある。
【０００４】
特許文献１に記載の内容は、像担持体表面の幅方向の白紙領域、又は低濃度領域に蓄積した潜像形成妨害物質に起因する「画像にじみ」や「画像ぼけ」等の画質問題の解決策に関するものである。
【０００５】
像担持体の進行方向と直交する幅方向の各分割領域における画像密度を算出して、白紙領域、又は低濃度領域に対応する像担持体上の分割領域を判別する。そして、判別された分割領域に対して強制的にトナーを供給するためにトナーバンドを形成する。具体的には像担持体の進行方向における画像領域と画像領域との間の非画像領域にトナーバンドを形成している。
【０００６】
トナーバンドの形態で供給されたトナーはクリーニングブレードの当接部に滞留する。この滞留トナーの研磨作用により、像担持体表面に蓄積された潜像形成妨害物質を除去し、画像のにじみやぼけの発生を防止している。
【０００７】
特許文献２に記載の内容は、１成分現像装置で低印字率の画像を連続印刷した場合に生じる画質問題の解決策に関するものである。具体的には、所定期間の印刷において印字率が所定数値以下である感光体の軸方向エリアに対して黒ベタパターンを形成して、現像ローラ上に長期に渡り付着しているトナーを一掃させて現像スリーブ上にフレッシュなトナーを担持させるものである。
【特許文献１】特許３８３５５０３号公報
【特許文献２】特開２００２−３２８４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の技術は、画像形成装置によって長期に渡って高い品質の画像を安定的に出力することを可能にする。また、副次的ではあるが像担持体（感光体）の長寿命化にも貢献している。ところが、画像形成部内のトナーの使用量を増大させるために、ランニングコストのアップの一因にもなっている。
【０００９】
本発明の目的は、画像形成部内のトナーの使用量を増加させずに像担持体（感光体）の非画像領域上に研磨性を有するトナーを供給して長期に渡って高品質な画像の形成を可能とする画像形成装置技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的は、下記記載した発明により達成される。
１．トナー像が転写される中間転写体と、感光体上にトナー像を形成した後に前記感光体上のトナー像を前記中間転写体上に転写する、それぞれ異なる色のトナーを有する複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記感光体上もしくは中間転写体上からクリーニングされた残留トナーを集合して回収トナーとして回収するトナー回収部と、
前記中間転写体に対向する位置に配設されるとともに、前記トナー回収部から搬送された前記回収トナーを担持する現像ローラと、前記現像ローラから前記中間転写体上に前記回収トナーを転移させる回収トナー転移手段と、前記中間転写体上に転移された前記回収トナーを前記複数の画像形成部の感光体上に転写させるよう、前記中間転写体、前記複数の画像形成部、及び前記回収トナー転移手段を制御する制御部と、を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。
２．前記複数の画像形成部はそれぞれの前記感光体に対向して配置されたクリーニング手段を有し、前記制御部により前記中間転写体から転写された前記回収トナーを再度クリーニングすることを特徴とする１に記載のカラー画像形成装置。
３．前記回収トナー転移手段は、前記中間転写体を挟み前記回収トナー担持体に対向する位置に配設させるとともに、前記回収トナー担持体に対してバイアス電圧を印加する制御電極であることを特徴とする１又は２に記載のカラー画像形成装置。
４．前記制御電極は、前記中間転写体の回動方向と直交する方向に分割された複数の分割制御電極で構成され、前記分割制御電極の各々にバイアス電圧が独立に印加可能であることを特徴とする３に記載のカラー画像形成装置。
５．前記現像ローラが回動方向と直交する方向において分割された複数の分割現像ローラで構成され、前記回収トナー転移手段が、前記複数の分割現像ローラの各々にバイアス電圧を印加可能であることを特徴とする１に記載のカラー画像形成装置。
６．トナー像が転写される中間転写体と、感光体上にトナー像を形成した後に前記感光体上のトナー像を前記中間転写体上に転写する、それぞれ異なる色のトナーを有する複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記感光体上もしくは中間転写体上からクリーニングされた残留トナーを集合して回収トナーとして回収するトナー回収部と、前記感光体のそれぞれに対向する位置に配設されるとともに、前記トナー回収部から搬送された前記回収トナーを担持する複数の現像ローラと、前記現像ローラから前記回収トナーを前記感光体に転移させる回収トナー転移手段と、前記複数の画像形成部の各感光体上に前記回収トナーを供給させるよう、前記複数の現像ローラを制御する制御部と、を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。
７．前記制御部は、前記複数の画像形成部の前記感光体上の非画像領域に潜像パターンを形成させ、前記回収トナー担持体の回収トナーで前記感光体上の前記潜像パターンを現像させることを特徴とする６に記載のカラー画像形成装置。
８．前記複数の画像形成部はそれぞれの前記感光体に対向して配置されたクリーニング手段を有し、前記制御部により前記中間転写体上から転写された前記回収トナーを再度クリーニングすることを特徴とする６又は７に記載のカラー画像形成装置。
９．前記現像ローラが前記感光体の回動方向と直交する方向において分割された複数の分割現像ローラで構成され、前記回収トナー転移手段は、前記複数の分割現像ローラにバイアス電圧を印加可能であることを特徴とする６に記載のカラー画像形成装置。
１０．前記制御部は、前記複数の画像形成部の感光体の回動方向と直交する方向において前記感光体を複数に分割する各分割領域に対応して前記感光体上に転移する回収トナーの量を制御することを特徴とする１乃至９の何れか１に記載のカラー画像形成装置。
１１．前記制御部は、所定期間に処理される印刷ジョブの情報に基づき前記中間転写体に転移させる回収トナーの量を制御すること特徴とする１乃至１０の何れか１に記載のカラー画像形成装置。
１２．前記印刷ジョブの情報が、前記各分割領域に形成された画像の印字率に関する情報であること特徴とする１１に記載のカラー画像形成装置。
１３．前記印刷ジョブの情報が、転写材の種類及びサイズに関する情報であることを特徴とする１１に記載のカラー画像形成装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る画像形成装置は、中間転写体上に画像を転写する複数の画像形成部と、複数の画像形成部でクリーニングされた回収トナーを担持する回収トナー担持体と、回収トナー担持体上の回収トナーを中間転写体上、あるいは感光体に転移する回収トナー転移手段を備える。そして、中間転写体、複数の画像形成部と回収トナー転移手段とを制御し、所定量の回収トナーを複数の画像形成部の感光体の非画像部に供給し、各感光体の表面を適宜研磨する。従って、トナーの使用量を増やさずに高品質な画像を長期に渡って安定して形成することを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係わる第１の実施の形態としてのカラー画像形成装置を示す概略構成図である。
【００１３】
この画像形成装置１００のプリンタ部１０１は、タンデム構成のフルカラー画像形成装置と称せられるものである。複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、中間転写体のユニットとして無端ベルト状の中間転写体ユニット７と、給紙搬送手段２１及び定着器２４とから成る。画像形成装置の本体部１０１の上部には、スキャナ部１０３が配置されている。
【００１４】
図２は、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの拡大図であり、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋについて以下に説明する。
【００１５】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、ドラム状の感光体１Ｙ、該感光体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、像露光手段３Ｙ、現像器４Ｙ、ローラ状の一次転写手段５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、ドラム状の感光体１Ｍ、該感光体１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、像露光手段３Ｍ、現像器４Ｍ、一次転写手段としての一次転写手段５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、ドラム状の感光体１Ｃ、該感光体１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、像露光手段３Ｃ、現像器４Ｃ、一次転写手段としての一次転写手段５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、ドラム状の感光体１Ｋ、該感光体１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、像露光手段３Ｋ、現像器４Ｋ、一次転写手段としての一次転写手段５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。
【００１６】
各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周辺の電子写真プロセス各部の実施形態について、図２に従って更に詳しく説明する。
【００１７】
画像形成装置１００のシステムスピードは３００ｍｍ／ｓｅｃであり、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが直径６０ｍｍのＯＰＣであり、各帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによって負極性に帯電される。
【００１８】
各帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、グリッドの電位を切り替えることにより感光体の電位を任意の帯電電位に制御可能であるスコロトロンタイプのコロナ放電極であり、帯電電源２Ｙ１、２Ｍ１、２Ｃ１、２Ｋ１に接続している。
【００１９】
現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは２成分現像装置であり、トナーとキャリアからなる２成分現像剤が装填されている。そして、トナーは、キャリアとの相互摩擦により負極性に帯電される。
【００２０】
各現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、現像剤担持体４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１と、攪拌手段４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４、４Ｋ４と、トナー濃度検出手段４Ｙ５、４Ｍ５、４Ｃ５、４Ｋ５と、現像容器４Ｙ６、４Ｍ６、４Ｃ６、４Ｋ６と構成される。
【００２１】
各攪拌手段４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４、４Ｋ４は、２本の回転軸とスクリューとで構成される。そして、攪拌手段の回転によって、図示していないトナー補給部から補給されたトナーが既に現像器内に収容された現像剤に均等に混合される共に、トナーとキャリアとの相互摩擦が促されトナー帯電量の向上が促進される。
【００２２】
トナー濃度検出手段４Ｙ５、４Ｍ５、４Ｃ５、４Ｋ５は、各攪拌手段４Ｙ４、４Ｍ４、４Ｃ４、４Ｋ４のひとつに対向するように現像容器４Ｙ５、４Ｍ５、４Ｃ５、４Ｋ５の底部に配設されている。トナー濃度検出手段４Ｙ５、４Ｍ５、４Ｃ５、４Ｋ５は、各現像器に収容される現像剤のトナー濃度を検出している。後述の制御によって、トナー濃度検出手段４Ｙ５、４Ｍ５、４Ｃ５、４Ｋ５で検出されたトナー濃度が基準値以下のなると、前述のトナー補給手段が作動される。従って、各現像器内の現像剤は常に基準値付近のトナー濃度に維持されている。
【００２３】
各現像剤担持体４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１上には適量に規制された２成分現像剤の層が形成されている。各現像剤担持体４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１の回転により、適量の現像剤が感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと対向する現像領域へ搬送される。
【００２４】
各現像剤担持体４Ｙ１、４Ｍ１、４Ｃ１、４Ｋ１は、現像バイアス電源４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２、４Ｋ２に接続されている。現像バイアス電源４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２、４Ｋ２は、ＤＣ電圧にＡＣ電圧が重畳されたバイアス電圧を出力している。バイアス電圧のＤＣ成分、ＡＣ成分を適宜に変更することにより、カブリ、画像濃度等の現像特性を調整可能にしている。
【００２５】
一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、ＣＭ、５Ｋは、半導電性のスポンジ（登録商標）が被覆された一次転写ローラで構成され、一次転写ローラの抵抗値は１×１０７Ωである。一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、ＣＭ、５Ｋは、一次転写電源５Ｙ１、５Ｍ１、５Ｃ１、５Ｋ１に接続され、バイアス電圧が印加される。このバイアス電圧の印加により各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の画像は中間転写体に転写される。一次転写電源５Ｙ１、５Ｍ１、５Ｃ１、５Ｋ１は、主に出力電流を制御する定電流方式である。
【００２６】
各一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、ＣＭ、５Ｋの下流側に、各感光体クリーニング手段６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが配設され、一次転写手段によって無端ベルト状の中間転写体７０へ転写できず各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に残された残余トナーが清掃される。残余トナーは、エッジが常に当接するようにクリーニングケーシングに支持固定されるクリーニングブレード６Ｙ１、６Ｍ１、６Ｃ１、６Ｋ１によって感光体上から掻き取られる。掻き取られたトナーは、搬送スクリュー６Ｙ１、６Ｍ２、６Ｃ３、６Ｋ４に降下する。そして、搬送スクリュー６Ｙ１、６Ｍ２、６Ｃ３、６Ｋ４の回転により画像形成装置本体の奥側へ搬送された後に、図示していない搬送機構を経て収容容器に収容される。
【００２７】
図１に戻り、中間転写体ユニットについて以下説明する。
【００２８】
中間転写体ユニット７は、垂直方向に縦列配置されている画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの図示左側方に配置されている。中間転写体ユニット７は、ローラ７１、７２、７３、７４、７６、７７に張架され、回動可能に支持された無端ベルト状の中間転写体７０と、一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ及び二次転写手段５Ａと、画像濃度検出手段８と、クリーニング手段６Ａとから成る。
【００２９】
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより、回動する中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
【００３０】
一次転写手段５Ｋは、画像形成処理中、感光体１Ｋに常時圧接している。他の一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに圧接する。
【００３１】
感光体の回動方向における画像領域が一次転写部を通過する時は、感光体上のトナー像をきちんと中間転写体に転写させるように定常のバイアス電圧が印加される。
【００３２】
給紙カセット２０内に収容された記録媒体として用紙等の記録材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段５Ａに搬送される。そして、記録材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。
【００３３】
二次転写手段５Ａは、半導電性のソリッドゴムが芯金にコーティングされた二次転写ローラである。二次転写ローラとバックアップローラ７４のローラ対によって無端ベルト状の中間転写体７０と記録材Ｐを挟持している。バックアプローラ７４も、二次転写ローラと同様に芯金に半導電性のソリッドゴムがコーティングされている。
【００３４】
二次転写電源は、二次転写ローラの芯金と接続されており、二次転写手段５Ａにバイアス電圧を印加している。主に出力電流を制御する定電流方式の電源である。一方のバックアップローラ７４の芯金は接地されている。
【００３５】
バイアス電圧の出力により中間転写体７０上のカラー画像は記録材Ｐに転写される。記録材Ｐは、転写後にバックアップローラ７４の曲率によって無端ベルト状の中間転写体７０から分離される。そして、定着部２４で定着処理した後に、排紙ローラ２５によって排紙トレイ２６上に排出される。
【００３６】
中間転写体７０に残された残余トナーは、クリーニング手段６Ａにより中間転写体７０から除去される。
【００３７】
筐体９は、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、回収トナー供給部１０Ｓと、中間転写体ユニット７とから成り、装置本体Ａから筐体９を支持レール８２Ｌ、８２Ｒを介して引き出し可能である。
【００３８】
筐体９の引き出し操作により、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、回収トナー供給部１０Ｓと、無端ベルト状の中間転写体ユニット７は、一体となって本体Ａから引き出される。
【００３９】
上記の帯電、露光、現像、転写（一次転写、二次転写）のサイクルを繰り返し、記録材Ｐにカラー像が形成される。そして、カラー画像が形成された記録材Ｐは、定着器２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００４０】
本発明に係わる回収トナー供給部１０Ｓは、回動する中間転写体７０に対してクリーニング手段６Ａと画像形成部１０Ｙの間に配設されている。
【００４１】
図３は回収トナー供給部１０Ｓの拡大図である。図３に示すように、供給用現像器４Ｓと回収トナー転移手段５Ｓを有する。
【００４２】
供給用現像器４Ｓは、いわゆる一成分現像器であるが、これに限定されるものではなく、２成分現像器であってもよい。
【００４３】
供給用現像器４Ｓは、前記中間転写体に対向する位置に配設されるとともに回収トナーを担持する現像ローラ４Ｓ１と、現像ローラ４Ｓ１に回収トナーを供給する供給ローラ４Ｓ２と、現像ローラ４Ｓ１上に付着する回収トナーを均して単層程度に薄層化する層厚規制手段４Ｓ３とを有する。そして、供給ローラ４Ｓ２の上方には、回収トナーを収容する収容室４Ｓ４と、回収トナーを補給するトナー補給手段４Ｓ５が配設される。収容室４Ｓ４を形成する壁面には収容室４Ｓ４内に収容される回収トナーのレベルを検知する残量検知センサー４Ｓ６が配設している。
【００４４】
現像ローラ４Ｓ１上の回収トナーは、層厚規制手段４Ｓ３によって薄層化される。そして、薄層化される際に、層厚規制手段４Ｓ３及び現像ローラ４Ｓ１の双方より摩擦帯電を与えられ、所望の帯電量に帯電される。
【００４５】
図４は、上述の回収トナー転移手段５Ｓの拡大図である。回収トナー転移手段５Ｓは現像ローラ４Ｓ１から中間転写体７０上に回収トナーを転移させる機能を有するものであり、芯金５Ｓ１と、芯金５Ｓ１に支持されるポリアセタール樹脂等の絶縁材料から絶縁ローラ５Ｓ２と、絶縁ローラ５Ｓ２の表面にリング状に被覆された制御電極５Ｓ３で構成される。
【００４６】
制御電極５Ｓ３は、軸方向に８等分に分割された分割制御電極５Ｓ３ｊ（ｊ＝１，２，３・・・８）で構成される。各分割電極はリング状の導電性材料であり、互いに絶縁している。
【００４７】
各分割制御電極５Ｓ３ｊは、導電性の摺動片５Ｓ４ｊが当接され、各摺動片５Ｓ４ｊを介して制御電極用電源５Ｓ５ｊに接続される。従って、各分割制御電極５Ｓ３ｊに印加されるバイアス電圧Ｖｂｊは、制御電極用電源５Ｓ５ｊによって独立に制御可能である。
【００４８】
図３に戻り、以下説明する。
【００４９】
回収トナー転移手段５Ｓの制御電極５Ｓ３は、回動するベルト状の中間転写体７０に接触し、中間転写体７０の位置を規定している。そして、現像ローラ４Ｓ１は、中間転写体７０に対して所定の間隙Ｄが保持されるよう、支持される。間隙Ｄの設定値は、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲から選択され、ここでは０．５ｍｍである。
【００５０】
現像ローラ４Ｓ１は、現像電源４Ｓ５に接続され、バイアス電圧が印加される。
【００５１】
現像電源４Ｓ５は、ＤＣ電圧Ｖｄｃに交番電圧Ｖａｃを重畳する方式の電源である。
【００５２】
現像ローラ上の回収トナーが中間転写体７０に転移する所定量は、現像ローラのＤＣ電位Ｖｄｃと各分割制御電極５Ｓ３ｊのバイアス電圧Ｖｂｊの差分で定まる、間隙Ｄに形成される間隙電界に依存する。
【００５３】
図１０は上記の関係を示す。横軸が各分割制御電極５Ｓ３ｊのバイアス電圧Ｖｂｊと現像ローラのバイアス電圧Ｖｄｃの差分であり、縦軸が無端ベルト状の中間転写体７０の単位面積あたりに転移する回収トナーの量である。なお、現像電源４Ｓ５の交番電圧Ｖａｃ（ＡＣ成分）を変えると上記対応関係が破線のように変化する。ＡＣ成分を大きくすると矢印の方向に対応関係がシフトする。
【００５４】
ここでは、前述のようにＡＣ成分は一定にし、更に、現像バイアス電源のＤＣ電圧Ｖｄｃを一定にしている。そして、各バイアス電位Ｖｂｊを独立に制御することによって、中間転写体７０の回動方向と直交する幅方向においてベルト状の中間転写体７０を複数に（ここでは８つに）分割する各分割領域Ａｊ（ｊ＝１，２，・・・８）に転移する回収トナーの量（転移量）が調整可能である。
【００５５】
各バイアス電位Ｖｂｊの電位の強度を制御すると、上記の分割領域Ａｊ毎に異なる濃度のトナーパターンを形成可能である。つまり、各分割領域Ａｊに転移される回収トナーの所定量は、濃度パターンの形成により調整可能である。
【００５６】
別の実施の形態では、各分割制御電極５Ｓ３ｊに印加するバイアス電位Ｖｂｊは一定にして作動時間Ｔｂｊを制御することにより、各分割領域Ａｊ毎に異なる大きさのトナーパターンを形成可能である。つまり、各分割領域Ａｊ毎に転移される回収トナーの所定量は、大きさの異なるパターンの形成により調整可能である。
【００５７】
あるいは、各制御電極用電源５Ｓ５ｊから出力されるバイアス電圧のプロファイルを制御して、分割領域Ａｊ毎に供給される所定量の回収トナーを調整するようにしてもよい。
【００５８】
以上の説明に示すように、回収トナー供給部１０Ｓは、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋで回収された回収トナーを用いてトナーパターンを中間転写体上に形成するものである。
【００５９】
トナー補給手段４Ｓ５には図示のように補給スクリューと有し、後述の空気流搬送機構によって輸送されてきた回収トナーは、エアー流に伴って入口ｂより流入し出口ｃより流出する。その間にエアー流に乗って流入してきた回収トナーは補給スクリュー及ぶその周辺に溜まる。
【００６０】
補給スクリューは駆動部４Ｓ８に連係する。従って、駆動部４Ｓ８の作動により、補給口ｄから回収トナーが収容室４Ｓ４内に補給される。
【００６１】
供給用現像器４Ｓには、回収トナーの収容部４Ｓ４を形成する容器の壁面にはトナーの有無を検知するトナー検知センサー４Ｓ６が設置されている。トナー検知センサー４Ｓ６が「無」の信号に出力すると、駆動部４Ｓ８は補給スクリューを作動する。「有」の信号になると作動を停止する。従って、収容部４Ｓ４に所定量の回収トナーが常に収容されている。
【００６２】
図５は、複数の画像形成部の各クリーニング手段６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、及び中間転写ユニット７のクリーニング手段６Ａでクリーニングされた回収トナーを回収トナー供給部１０Ｓのトナー補給手段４Ｓ５へ搬送する搬送機構を示す、概要図である。
【００６３】
各色の画像形成部の回収トナーは、各クリーニング手段の搬送スクリュー６Ｙ２、６Ｍ２、６Ｃ２、６Ｋ２によって、画像形成装置１００の本体パネルの奥側に搬送され、更に搬送パイプ６Ｙ３、６Ｍ３、６Ｃ３、６Ｋ３内にある搬送スクリューによって矢印の方向（右方向）に搬送される。そして、各搬送パイプの右端部側に開口６Ｙ４、６Ｍ４、６Ｃ４、６Ｋ４からトナー回収部６Ｄのダクト６Ｄ１へ搬入され、トナー回収部６Ｄの収容室６Ｄ２へ集合されている。
【００６４】
中間転写ユニット７のクリーニング手段６Ａでクリーニングされた回収トナーも、本体パネルの奥側に搬送され、搬送パイプ６Ａ３を経由して、開口６Ａ４からトナー回収部６Ｄのダクト６Ｄ１へ搬入される。
【００６５】
上記のように、トナー回収部６Ｄは、複数の画像形成部のそれぞれの前記感光体上もしくは中間転写体上からクリーニングされた残留トナーを集合して回収トナーとして回収している。
【００６６】
トナー回収部６Ｄには、収容室６Ｄ２から回収トナー供給部１０Ｓのトナー補給手段４Ｓ５に回収トナーを搬送するトナー搬送機構がある。このトナー搬送機構は、特開２００６−１１９５００号公報に記載の空気流搬送方式であり、以下に説明する。
【００６７】
エアーポンプ６Ｄ３、６Ｄ４によって各フレキシブルなパイプ内に矢印のような空気流が形成され、図示のような空気流の循環系を構成している。回収トナーは空気流に乗って収容部６Ｄ２からエアーポンプ６Ｄ３を経由して回収トナー供給部１０Ｓのトナー補給手段４Ｓ５に搬送される。
【００６８】
収容部６Ｄ２内の回収トナー量が過剰になると、過剰分の回収トナーは廃棄容器６Ｄ５に降下して収納される。そして、最終的には廃棄容器６Ｄ５と一体に廃棄される。
【００６９】
図６は、発明に係わる画像形成装置１００の制御関係を示すブロック図である。
【００７０】
プリンタ部１０１、制御部１０２、スキャナ部１０３、画像処理部１０４、操作表示部１０５、トナーパターン作成部１０６、記憶部１０７、送受信部１０８、プリントコントローラ部１０９、画像密度算出部１１０等により構成される。各部はバス１１１により接続されている。
【００７１】
制御部１０２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成される。制御部１０２のＣＰＵは、操作表示部１０５の操作により、ＲＯＭに記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って画像形成装置１００各部の動作を集中制御する。
【００７２】
操作表示部１０５は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）により構成され、制御部１０２から入力される表示信号の指示に従って表示画面上に各種操作ボタンや装置の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。
【００７３】
ＬＣＤの表示画面上は、透明電極を格子状に配置して構成された感圧式（抵抗膜圧式）のタッチパネルに覆われており、手指やタッチペン等で押下された力点のＸＹ座標を電圧値で検出し、検出された位置信号を操作信号として制御部１０２に出力する。
【００７４】
また、操作表示部１０５は、数字ボタン、スタートボタン等の各種操作ボタンを備え、ボタン操作による操作信号を制御部１０２に出力する。
【００７５】
スキャナ部１０３は、原稿を載置するコンタクトガラスの下部にスキャナを備えて構成され、原稿の画像を読み取る。スキャナは、光源、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、結像光学系、Ａ／Ｄ変換器等により構成される。光源からの照明光は原稿を走査し、原稿面からの反射光はＣＣＤに結像する。ＣＣＤによって光電変換されて、そして、原稿の画像はＲ、Ｇ、Ｂ信号として読み取られる。読み取られた画像は、Ａ／Ｄ変換器でアナログ信号からデジタル信号に変換されて画像処理部１０４に出力される。ここで、画像は、図形や写真等のイメージデータに限らず、プリントコントローラ部によって文字や記号等のテキストデータがイメージデータに変換されたものも含む。
【００７６】
画像処理部１０４は、スキャナ部１０３から入力したＲ、Ｇ、Ｂの画像データをプリンタ部１０１で処理可能なＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色の画像データに変換させる。更に、プリンタ部１０１の出力特性に合わせてγ補正処理を行い、あるいは誤拡散方法等の２値化処理を行い、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色の印刷データを生成する。そして、印刷データをプリンタ１０１に出力する。
【００７７】
一方、ネットワーク上のパソコンから印刷ジョブは送受信部１０８で受信される。受信された印刷ジョブはプリントコントローラ部１０９へ転送られる。印刷ジョブは、印刷処理に関する情報と印刷データ（ファイル）で構成されている。プリントコントローラ部１０９は、印刷ジョブの内容に基づき、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色の画像データであるところの印刷データを生成し、プリンタ部１０１へ出力する。
【００７８】
トナーパターン作成部１０６は、装置本体の印刷済み情報を鑑みて感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの非画像領域に所定量のトナーを供給するために中間転写体７０に形成されるトナーパターンに関する情報を生成している。前述の回収トナー供給部１０Ｓは、この情報に基づいて各対向電極に印加するバイアス電圧Ｖｂｊのプロファイルを形成している。
【００７９】
中間転写体７０に形成されたトナーパターンが感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの非画像領域に供給される実施の形態は後に詳しく説明する。
【００８０】
画像密度算出部１１０は、画像処理部１０４から転送された各色印刷データを演算して、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の複数の分割領域Ｂｊに印刷される画像の平均画像密度を算出する。制御部１０２は、各印刷ジョブの履歴情報として各分割領域の平均画像密度に関するデータを記憶部１０７に記憶する。
【００８１】
この分割領域Ｂｊ及び画像密度算出部の実施の形態についても、後に詳しく説明する。
【００８２】
記憶部１０７は、ＨＤＤ等の電源を切ってもデータが消失しないデータ書き換え可能な不揮発性メモリー部と、データの消失する画像処理用等に使用されるＤＲＡＭ部とで構成される。
【００８３】
画像処理部１０４及びプリントコントローラ部１０９で生成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色の印刷データは記憶部１０７のＤＲＡＭ部にあるビットマップメモリ上に展開される。
【００８４】
所定のタイミングになると、ビットマップメモリ上に記憶された各色の印刷データが順次読み出され、各色の画像信号（ビデオ信号）としてプリンタ部１０１へ出力される。
【００８５】
図７は、プリンタ部１０１の各色の第１像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと回収トナー供給部１０Ｓの各部に関する制御ブロック図である。各制御ブロックは、バスを介して制御部１０２と接続されている。上部の破線枠内は、第１像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各々に対して存在する制御ブロックであり、全ての制御ブロックがバスを介して接続されている。下部の破線枠内は、回収トナー供給部１０Ｓに関係する制御ブロックである。
【００８６】
各帯電電源２Ｙ１、２Ｍ１、２Ｃ１、２Ｋ１は各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの帯電電位を制御している。実施形態では、制御部１０２の指示に基づき帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにはスコロトロン電位が出力され、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋはスコロトロン電位によって定まる表面電位に帯電される。
【００８７】
各像露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、レーザー光を感光体に回動方向と直交する主走査方向に走査する光走査露光手段である。前述のビデオ信号に従ってレーザー素子の点灯出力が変調されて、副走査方向に回動する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上には走査状にレーザー照射像（潜像）が形成される。
【００８８】
現像バイアス電源４Ｙ２、４Ｍ２、４Ｃ２、４Ｋ２は、制御部１０２の指示に基づき出力電圧を適宜に変更可能である。
【００８９】
トナー濃度制御手段４Ｙ８、４Ｍ８、４Ｃ８、４Ｋ８は、各現像部のトナー濃度センサー４Ｙ５、４Ｍ５、４Ｃ５、４Ｋ５によって検出されたトナー濃度が所望値より低下すると、各現像部のトナー補給手段４Ｙ７、４Ｍ７、４Ｃ７、４Ｋ７を作動させる。制御部１０２がトナー濃度制御手段を兼ねてもよい。
【００９０】
一次転写電源５Ｙ１、５Ｍ１、５Ｃ１、５Ｋ１は、制御部１０２の指示に基づき一次転写手段に印加するバイアス電圧を変更可能である。
【００９１】
通常時は、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの画像領域上のトナー像を無端ベルト状の中間転写体７０に転写させるバイアス電流Ｉ１を出力する。そして、画像領域外が第１転写部を通過する際には、各感光体上のトナーを無端ベルト状の中間転写体７０に転写しないバイアス電流Ｉ２を出力する。
【００９２】
次に、中間転写体７０に形成されたトナーパターンを画像形成部の各感光体上の非画像領域に供給する、本発明に係わる実施の形態について説明する。
【００９３】
制御部１０２は、トナーパターン作成部で生成されたトナーパターンに関する情報に基づき、出力電圧プロファイルを生成し、各制御電極用電源５Ｓ５ｊに出力する。
【００９４】
各制御電極用電源５Ｓ５ｊは、その後に制御１０２の指令を受けると、予め決められたタイミングに出力電圧プロファイルに準ずるバイアス電圧Ｖｂｊを出力する。
【００９５】
同時に、現像電源４Ｓ５も、制御１０２の指令に基づき、バイアス電圧Ｖｂｊの出力に相応するように作動状態（ＯＮ状態）に切り替わる。現像ローラ上の回収トナーはＡＣ電圧の印加により中間転写体７０との間隙において交互電界により振動状態になる。
【００９６】
このようにして、トナーパターンに関する情報に基づきトナーパターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋは無端ベルト状の中間転写体７０上に形成される。
【００９７】
一次転写電源５Ｙ１は、制御部１０２の指示信号に従って、トナーパターンＰｙが一次転写手段５Ｙを通過する際にバイアス電流をＩ２から、無端ベルト状の中間転写体７０上のトナーパターンＰｙを感光体１Ｙに転写させる電流Ｉ３に切り替える。
【００９８】
同様に、一次転写電源５Ｍ１は、制御部１０２の指示信号に従って、トナーパターンＰｍが一次転写手段５Ｍを通過する際にバイアス電流をＩ２から、無端ベルト状の中間転写体７０上のトナーパターンＰｍを感光体１Ｍに転写させる電流Ｉ３に切り替える。
【００９９】
そして、一次転写電源５Ｃ１、５Ｋ１も、制御部１０２の指示信号に従って、トナーパターンＰｃ、Ｐｋが一次転写手段５Ｍ、５Ｋを通過する際にバイアス電流をＩ２から、無端ベルト状の中間転写体７０上のトナーパターンＰｃ、Ｐｋを感光体１Ｃ、１Ｋに転写させる電流Ｉ３に切り替える。
【０１００】
前述のバイアス電流Ｉ１とバイアス電流Ｉ２は、電流の向き（極性）が異なるが、絶対値が同一である。
【０１０１】
制御部１０２は、一次転写電源５Ｙ１、５Ｍ１、５Ｃ１、５Ｋ１の出力電圧を制御し、回収トナー供給部１０Ｓで無端ベルト状の中間転写体７０上に形成された複数のトナーパターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋを各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに選択的に転写している。
【０１０２】
上述のようにして、所定量の回収トナー（研磨粒子である）を各感光体の非画像領域に供給させること可能にしている。
【０１０３】
図９は、上述で説明した各一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋのバイアス切替と、各制御電極５Ｓ３及び供給用現像器４Ｓの作動切替を示す。
【０１０４】
ここでは、トナーパターンは、無端ベルト状の中間転写体７０の回動方向における画像領域と画像領域の間にある非画像領域上に毎回形成される。そして、“Ｐａｇｅ１”は１枚目の画像であり、“Ｐａｇｅ２”は２枚目の画像である。“Ｐａｇｅ１”と“Ｐａｇｅ２”の間の非画像領域上にトナーパターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋが形成されている。
【０１０５】
図９は、無端ベルト状の中間転写体７０が一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを通過する時に、一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに印加されるバイアス電流（Ｉ１，Ｉ２、Ｉ３）を示すタイミングチャートである。そして、各一次転写手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに印加されるバイアス電流の切替タイミングを示す。
【０１０６】
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの出力における“＋”は、Ｉ１に、“０”はＩ２に、“−”はＩ３に対応する。
【０１０７】
４Ｓ、５Ｓの出力における“Ｏｎ”は、Ｖｂｊ及び現像電源が作動状態にあることを示す。“Ｏｆｆ”は、Ｖｂｊ及び現像電源が不作動状態にあることを示す。
【０１０８】
図９の最下部に、“Ｐａｇｅ１”画像、“Ｐａｇｅ２”画像及びトナーパターンが形成された無端ベルト状の中間転写体７０を示す。
【０１０９】
図８は、上述のようにトナーパターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋが選択転写される過程示す概念図である。
【０１１０】
図８の（ａ）は、回収トナーの供給部１０ＳによってトナーパターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋが無端ベルト状の中間転写体７０上に形成された直後の状態を示す。
【０１１１】
図８の（ｂ）は、図８の（ａ）の無端ベルト状の中間転写体７０が回動されて画像形成部の一次転写手段５Ｙの位置を通過した直後の状態を示す。一次転写手段５ＹによってトナーパターンＰｙのみが選択的に感光体１Ｙ上に転写されている。
【０１１２】
図８の（ｃ）は、図８の（ｂ）の無端ベルト状の中間転写体７０が更に回動されて画像形成部の一次転写手段５Ｍの位置を通過した直後の状態を示す。一次転写手段５ＭによってトナーパターンＰｍのみが選択的に感光体１Ｍ上に転写されている。
【０１１３】
一次転写手段５Ｃ、５Ｋの位置を通過した後の状態は図示されていないが、トナーパターンＰｃは感光体１Ｃに、トナーパターンＰｋは感光体１Ｋに順次選択的に転写される。
【０１１４】
次に、「縦筋状の濃度ムラ」の画質問題の解決策に適用される「トナーパターン作成」の実施形態について、以下に説明する。
【０１１５】
前述を繰り返すことになるが、画像密度算出部１１０は、画像処理部１０４から転送された各色印刷データを演算して、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の複数の分割領域Ｂｊに印刷される画像の平均画像密度を算出する。
【０１１６】
図１１は、上記の分割領域Ｂｊの概念を示す。分割領域Ｂｊは、感光体の回動方向と直交する幅方向において各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを複数に分割する領域である。又、各分割領域Ｂｊは、図４で示した無端ベルト状の中間転写体を幅方向に８つに分割する分割領域Ａｊ（ｊ＝１，２，３・・・８）の各々に対応する位置関係にある。従って、制御電極５Ｓ３の分割制御電極５Ｓ３ｊの位置、幅、数によって自動的に定まる位置関係にある。また、一般に分割数ｊを多くするほど幅方向における平均画像密度をより緻密にフィードバックできる。但し、制御電極５Ｓ３の分割数を多くすることになり、コスト面で限度がある。また、分割数ｊを大きくすると平均画素密度算出の処理に要する負荷も増大する。従って、これらを考慮して実用的な観点から適宜決定する。
【０１１７】
平均画素密度の算出について、以下の既知の方法が適用できる。
【０１１８】
その１；各色印刷データが２値である場合、分割領域毎に印字オンの画素（ドット）をカウントし全オン画素数Ｎを得る、そして、各分割領域の全画素数Ｎｏで除して分割領域毎の平均画像密度Ｎ／Ｎｏを算出する方法が適用される。この平均画像密度は、一般に平均印字率と称される。
【０１１９】
その２；各色印刷データが多値である場合には以下のような手順で算出する。
【０１２０】
（１）分割領域内の画素ｊの書込強度ｉｊとするとき、このｉｊを所定期間の間に回動する分割領域内の全画素（ｊ＝１、２、・・・Ｊ）に渡って加算した積分値Ｉを算出する。
【０１２１】
（２）既知である、全画素に対して書込強度ｉｊを最大にしたときの積分値Ｉｏで上記のＩを除して、分割領域毎の平均画像密度Ｉ／Ｉｏを算出する。
【０１２２】
図６に示すトナーパターン生成部１０９は、制御部１０２の指示に基づき、記憶部１０７に記憶された印刷ジョブの平均画像密度に関するデータを参照し、画像形成部の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの各分割領域の平均画像密度率を取得する。そして、次の手順に従って、トナーパターンパターンを生成し、制御部１０２に転送する。
【０１２３】
手順１：各色印刷データについて各分割領域の平均画像密度を参照し最大値を得る。得られた最大値を基準値とする。
【０１２４】
手順２：手順１で得られた基準値から各領域Ｂｊの平均画像密度を減算し基準値と各分割領域の平均画像密度との差分を取得する。
【０１２５】
手順３：手順２で取得された上記の差分を画像形成装置１００の記憶部１０７に予め登録されている変換テーブルを参照する。そして、無端ベルト状の中間転写体７０上に形成されるトナーパターンに関する情報（例えば、Ｖｂｊ、Ｔｂｊ）を分割領域Ａｊ毎に取得する。図１２は、上述の変換テーブル、すなわち、平均画像密度の各分割領域間の差とトナーパターンの作成条件の対応関係をグラフ化したものである。横軸は基準値と各分割領域の平均画像密度との差分である。そして、縦軸はトナーパターン作成条件の「バイアス電圧Ｖｂｊ−Ｖｄｃ」である。Ｔｂｊは一定である。
【０１２６】
手順４：トナーパターンに関する情報（例えば、Ｖｂｊ、Ｔｂｊ）を制御部１０２に転送する。
【０１２７】
制御部１０２は、トナーパターン生成部１０９から転送されたトナーパターンに関する情報を記憶部１０７に印刷ジョブと対応付けて一旦記憶させる。
【０１２８】
しかる後にプリンタ部１０１は、制御部１０２より印刷ジョブの印刷指令を受信すると、記憶部１０７より印刷ジョブの印刷データと印刷ジョブに対応するトナーパターンを読み出す。そして、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋで感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのそれぞれの画像領域に印刷データに対応するＹ画像、Ｍ画像、Ｃ画像、Ｋ画像を形成する。
【０１２９】
次に、制御部１０２は、印刷ジョブに対応するトナーパターンに関する情報に基づき、回収トナー供給部１０Ｓの対向電極用電源５Ｓ５ｊと現像電源４Ｓ５を制御して無端ベルト状の中間転写体７０にトナーパターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋを形成する。
【０１３０】
前述及び図８で説明したように、トナーパターンＰｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋは、無端ベルト状の中間転写体７０に形成された後に、感光体１Ｙの非画像領域上にトナーパターンＰｙが再転写される。同様に感光体１Ｍの非画像領域にトナーパターンＰｍが再転写され、感光体１Ｃの非画像領域上にトナーパターンＰｃが再転写され、感光体１Ｋの非画像領域上にトナーパターンＰｋが再転写される。
【０１３１】
また、トナーパターン生成部１０９は、次に示す手順に従ってトナーパターンを生成する方式も同様に有効である。
【０１３２】
手順１：各分割領域が取り得る最大値、すなわち１００％を基準値とする。
【０１３３】
手順２：手順１で得られた基準値、つまり１００％から各分割領域の平均画像密度を減算し、基準値と各分割領域の平均画像密度との差を取得する。
【０１３４】
手順３：手順２で取得された上記の差を画像形成装置１００の記憶部１０７に予め登録されている変換テーブルと参照する。そして、無端ベルト状の中間転写体７０に形成されるトナーパターンに関する情報（ここでは、Ｖｂｊ）を順次取得する。
【０１３５】
更に、次の手順に従ってトナーパターンを生成する方式も上記の２例と同様に有効である。
【０１３６】
手順１：各分割領域の平均画像密度を加算して平均した加重平均値を求め、この加重平均値を基準値として採用する。
【０１３７】
手順２：手順１で得られた加重平均値から各分割領域Ｂｊの平均画像密度を減算し、基準値と各分割領域Ｂｊの平均画像密度との差を取得する。
【０１３８】
手順３：手順２で取得された上記の差を画像形成装置１００の記憶部１０７に予め登録されている変換テーブルと参照する。そして、無端ベルト状の中間転写体７０に形成されるトナーパターンに関する情報（ここでは、Ｖｂｊ）を順次取得する。
【０１３９】
上述のようなトナーパターンからなる回収トナーの供給により、感光体の回動方向に直交する方向において偏った画像密度の印刷ジョブが繰り返し実行されても、各感光体のクリーニング手段に対して幅方向に均等、且つ適量のトナーが供給され、「縦筋状の濃度ムラ」が解消される。しかも、偏摩耗を均すために用いられるトナーは回収トナーであり、印刷画像以外に消耗するトナーは存在せず、トナー使用量を増加させることない。
【０１４０】
上記の実施形態では、各分割領域のトナーパターンの濃度を切り替えて、各分割領域に研磨性粒子（回収トナー）を供給する割合を変更するものであるが、トナーパターンの面積（感光体の回動方向の長さ）を変更するようにしても構わない。
【０１４１】
上記の第１の実施の形態のカラー画像形成装置は、像担持体の回動方向と直交する方向におけて極度に偏った画像濃度分布のプリントを多数印刷したとしても、クリーニングブレードエッジの全領域に均等、且つ適量の回収トナー（研磨粒子）を常に提供できる。像担持体（感光体）表面の摩耗について、全領域に渡る均等化・適正化が図られ、結果として長期渡って「縦筋状の濃度ムラ」を防止できる。また、像担持体（感光体）の長寿命化も同時に達成できる。
【０１４２】
更に、クリーニングブレードエッジの摩耗も全域に渡って均等化できるために、クリーニング性能の安定性、クリーニングブレードの長寿命化が達成できる。
【０１４３】
しかも、本発明は、研磨性粒子として回収トナーが再利用されているために、トナーの使用量を全く増やすことなく画像の安定化、像担持体及びクリーニングブレードの長寿命化が達成できる。
［第２の実施形態］
次に、本発明に係わる第２の実施の形態を以下説明する。
【０１４４】
図１３は、カラー画像形成装置の中央断面図である。図１の第１の実施の形態のカラー画像形成装置の実施の形態と相違する点を中心に説明する。
【０１４５】
複数の画像形成部の各感光体、あるいは中間転写体からクリーニングされた残留トナーを集めて回収した回収トナーは、中間転写体を経由しないで直接的に複数の画像形成部の各感光体に供給される。従って、各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して複数の供給用現像器４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫが配設される構成である。
【０１４６】
図１４は、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して複数の供給用現像器４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫが配設される各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの拡大図である。
【０１４７】
各供給用現像器４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫは、図３と同一構成である一成分現像装置であるが、２成分現像装置であってもよい。
【０１４８】
各供給用現像器は、回収トナーを担持する現像ローラ４Ｓ１Ｙ、４Ｓ１Ｍ、４Ｓ１Ｃ、４Ｓ１Ｋと、回収トナーを現像ローラに供給する供給ローラ４Ｓ２Ｙ、４Ｓ２Ｍ、４Ｓ２Ｃ、４Ｓ２Ｋと、層厚規制手段４Ｓ３Ｙ、４Ｓ３Ｍ、４Ｓ３Ｃ、４Ｓ３Ｋとで構成される。トナー補給手段４Ｓ５Ｙ、４Ｓ５Ｍ、４Ｓ５Ｃ、４Ｓ５Ｋは、各供給用現像器４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫの上部に配設され、回収トナーを供給用現像器内の収容室に供給可能である。
【０１４９】
各現像ローラ４Ｓ１Ｙ、４Ｓ１Ｍ、４Ｓ１Ｃ、４Ｓ１Ｋは、現像電源４Ｓ５Ｙ、４Ｓ５Ｍ、４Ｓ５Ｃ、４Ｓ５Ｋに接続されており、バイアス電圧が印加可能である。
【０１５０】
図１５は、複数の画像形成部及び中間転写体からクリーニングされてトナー回収部６の収容室６Ｄ２に集まられた回収トナーを複数のトナー補給手段４Ｓ５Ｙ、４Ｓ５Ｍ、４Ｓ５Ｃ、４Ｓ５Ｋに循環的に搬送する循環搬送機構である。ひとつのトナー補給手段４Ｓ５に回収トナーを循環的に搬送する第１の実施形態（図５）と異なる箇所について以下説明する。
【０１５１】
ポンプ６Ｄ３から排気されたエアー流はパイプＡｏｕｔからトナー補給手段４Ｓ５Ｙの入口ａに流入し、出口ｂから排出する。そしてトナー補給手段４Ｓ５Ｍの入口ｃに流入し、出口ｄから排出する。出口ｄから排出されたエアー流は、トナー補給手段４Ｓ５Ｃの入口ｅから流入し、出口ｆから排出し、更にトナー補給手段４Ｓ５Ｋの入口ｇから流入し、出口ｇから排出する。そして、エアー流はパイプＡｉｎに吸入され、ポンプ６Ｄ４に至る。このように循環搬送機構のエアー流に乗って回収トナーはトナー回収部６の収容室６Ｄ２から、ポンプ６Ｄ３を経由して、４Ｓ５Ｙ、４Ｓ５Ｍ、４Ｓ５Ｃ及び４Ｓ５Ｋに順次搬送される。余剰分はポンプ６Ｄ４を経由して収容室６Ｄに戻る。
【０１５２】
制御部１０２は、第１の実施の形態で説明した手順で各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの各分割幅領域Ｂｊ（ｊ＝１、２・・・、８）上に形成される画像の平均画像密度を算出する。そして、算出された各分割領域Ｂｊの平均画素密度に対応して、濃度階調の潜像パッチＩＰ（非図示）を各感光体の非画像領域に形成する。つまり、感光体１ＹにＩＰｙを形成し、感光体１ＭにＩＰｍを形成し、感光体１ＣにＩＰｃ、感光体１ＫにＩＰｋを形成する。更に潜像パッチＩＰｙ、ＩＰｍ、ＩＰｃ、ＩＰｋが各々の供給用現像器４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫを通過するとき、各々の供給用現像器４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫを作動させる。上記のように各画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ及び各供給用現像器４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫを制御して、感光体１Ｙ上にパッチ画像Ｐｙを、感光体１Ｍ上にパッチ画像Ｐｍを、感光体１Ｃ上にパッチ画像Ｐｃを、感光体１Ｋ上にパッチ画像Ｐｋを形成する。
【０１５３】
上記の第２の実施の形態のカラー画像形成装置は、像担持体の回動方向と直交する方向におけて極度に偏った画像濃度分布のプリントを多数印刷したとしても、クリーニングブレードエッジの全領域に均等、且つ適量の回収トナー（研磨粒子）を常に提供できる。像担持体（感光体）表面の摩耗について、全領域に渡る均等化・適正化が図られ、結果として長期渡って「縦筋状の濃度ムラ」を防止できる。また、像担持体（感光体）の長寿命化も同時に達成できる。
【０１５４】
更に、クリーニングブレードエッジの摩耗も全域に渡って均等化できるために、クリーニング性能の安定性、クリーニングブレードの長寿命化が達成できる。
【０１５５】
しかも、本発明は、研磨性粒子として回収トナーが再利用されているために、トナーの使用量を全く増やすことなく画像の安定化、像担持体及びクリーニングブレードの長寿命化が達成できる。
［その他の形態］
上記の実施の形態１，２に用いた供給用現像器４Ｓ及び４ＳＹ、４ＳＭ、４ＳＣ、４ＳＫの現像ローラは現像ローラ表面が単一の現像ローラであったが、こうした単一の現像ローラは周回方向に直交する軸方向に複数に分割された分割現像ローラに置換することも可能であり、以下の実施の形態を説明する。
【０１５６】
図１６は、複数の分割現像ローラで構成される現像ローラを用いた回収トナー供給部１０Ｓの実施の形態を示す模式図である。第１の実施の形態（図３）との相違点を主に以下説明する。
【０１５７】
現像ローラ４Ｓ１は、回転軸である芯金４Ｓ１１と、芯金に支持された絶縁性の樹脂ローラ４Ｓ１２と、樹脂ローラの表面を被覆する導電性の金属スリーブ４Ｓ１３と、で構成される。金属スリーブ４Ｓ１３は現像ローラ４Ｓ１の軸方向を複数に分割する複数の分割スリーブ４Ｓ１３ｊで構成され、各分割スリーブは互いに電気的に絶縁化されている。図（ａ）の供給用現像器４ＳをＸの方から矢視した図（ｂ）に示すように、金属スリーブ４Ｓ１３は複数の分割スリーブに分割されている。ここでは８つの分割スリーブに分割されているとする。
【０１５８】
図（ａ）に戻るが、矢印の方向に回転する現像ローラ４Ｓ１には供給ローラ４Ｓ２が接触する。供給ローラ４Ｓ２は、矢印の方向に回転して収容室４Ｓ４に収容する回収トナーを現像ローラへ供給するように作用する。供給ローラの下流側において現像ローラに薄層のトナー層を形成する層厚規制手段４Ｓ３が当接している。更に下流側には回動する現像ローラの各分割スリーブに表面側から接触して各分割スリーブにバイアス電圧を印加する８個の導電ブラシ４Ｓ９ｊが設置される。各導電ブラシ４５９ｊの取り付け部には各現像電源４Ｓ７ｊからのリード線が溶接される。制御部１０２は、各現像電源４Ｓ７ｊを指示することによって、現像ローラ４Ｓ１の各分割スリーブに印加するバイアス電圧のプロファイルを独立に可変可能である。
【０１５９】
現像ローラ４Ｓ１に対しベルト状の中間転写体７０を挟むように、中間転写体に接触して中間転写体と現像ローラの間隙を保持する、対向ローラ６Ｓがある。対向ローラは接地されている。第１の実施形態と異なり、この実施形態では対向ローラ６Ｓはその表面が軸方向に渡り単一の部材で構成されている。
【０１６０】
この実施の形態では、現像ローラ４Ｓ１の各分割スリーブ４Ｓ１３ｊに印加されるバイアス電圧のプロファイルを決定し現像電源４Ｓ７ｊに指示することによって、中間転写体上に供給する回収トナーからなるトナーパターンを任意に供給可能である。つまり、中間転写体を回動方向と直交する方向に分割する複数の分割領域Ａｊに供給する回収トナーの所定量を制御可能である。
【０１６１】
上記の実施の形態は、中間転写体７０及び対向ローラ６Ｓの構成を感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに置換することにより、第２の実施の形態に適用可能である。そして、上記の実施の形態を第２の実施の形態に適用すると、「濃度階調の潜像パッチＩＰ（非図示）を各感光体の非画像領域に形成する」制御は不要にできる。
【０１６２】
上記の本発明に係わる第１及び第２の実施の形態、その他の形態は、用紙が感光体に直接接触する構成を有さないカラー画像形成装置であるが、用紙が感光体に直接接触する構成のカラー画像形成装置でも本発明の実施の形態は有効である。後者の画像形成装置の場合、紙粉が感光体面に蓄積して、「画像ボケ」あるいは「画像にじみ」等の画像不良に発展する問題がある。この問題の防止策として適用すると特に効果的である。
【０１６３】
つまり、印刷済みジョブの履歴情報から「用紙種別」及び「用紙の端部位置」に関する情報を抽出して、この情報に基づき紙粉が多量に発生する用紙の端部に相当する各感光体の分割領域Ｂｊ上に回収トナーが選択的に供給されるよう、パッチ画像Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｋを形成する。このように制御して、各感光体に供給された回収トナーの研磨作用により各感光体上における紙粉の蓄積が適宜防止するようにしてもよい。
【０１６４】
この場合には、問題の発生しやすい「用紙」、あるいは「用紙端部の近傍」に対して効果的に研磨粒子である回収トナーをクリーニング手段６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋへ供給できる。従って、「画像ボケ」、「画像にじみ」の発生を未然に防止できる。
【０１６５】
上記の実施の形態では、画像領域と画像領域の間に位置する各インターイメージ領域にトナーパターンを形成しているが、複数枚の印刷画像を処理する毎にインターイメージ領域にトナーパターンを形成するようにしてもよい。
【０１６６】
以上の実施形態では基準値と各分割領域の平均画像密度との差に基づき各分割領域に供給する研磨性粒子の量を調整しているが、これに限らず各分割領域の平均画像密度の間の差に基づき各分割領域に供給する研磨性粒子の量を調整するようなものであってもよい。
【０１６７】
本発明を利用すると、像担持体の回動方向と直交する方向におけて極度に偏った画像濃度分布のプリントを多数印刷したとしても、クリーニングブレードエッジの全領域に均等、且つ適量の回収トナー（研磨粒子）を常に提供できる。像担持体（感光体）表面の摩耗について、全領域に渡る均等化・適正化が図られ、結果として長期渡って「縦筋状の濃度ムラ」を防止できる。また、像担持体（感光体）の長寿命化も同時に達成できる。
【０１６８】
更に、クリーニングブレードエッジの摩耗も全域に渡って均等化できるために、クリーニング性能の安定性、クリーニングブレードの長寿命化が達成できる。
【０１６９】
しかも、本発明は、研磨性粒子として回収トナーが再利用されているために、トナーの使用量を全く増やすことなく画像の安定化、像担持体及びクリーニングブレードの長寿命化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明に係わる第１の実施の形態のカラー画像形成装置の中央断面図である。
【図２】画像形成部の拡大図である。
【図３】回収トナー供給部の拡大図である。
【図４】回収トナー供給部の現像ローラと回収トナー転移手段の拡大図である。
【図５】各画像形成部の残留トナーを集合して回収トナーとして回収し、該回収トナーを回収トナー供給部へ搬送する回収トナー搬送機構を示す構成図である。
【図６】本発明のカラー画像形成装置の全体制御ブロック図である。
【図７】画像形成部（プリンタ部）と回収トナー供給部の制御ブロック図である。
【図８】回収トナー供給部で形成されたトナーパターンが画像形成部の各感光体上に選択転写される形態を示す概念図である。
【図９】各一次転写手段に印加されるバイアス出力のタイミングチャートである。
【図１０】制御電極に印加するバイアス電位Ｖｂｊと無端ベルト状の中間転写体上に現像される回収トナーの質量の関係を示す。
【図１１】感光体の画像領域を回動方向に直交する方向に分割する分割領域Ｂｊの概念図である。
【図１２】平均画像密度の各分割領域間の差とトナーパターンの作成条件の対応関係を示すグラフである。
【図１３】本発明に係わる第２の実施の形態のカラー画像形成装置の中央断面図である。
【図１４】第２の実施の形態の画像形成部及び回収トナー供給部の拡大図である。
【図１５】第２の実施の形態の回収トナー搬送機構を示す構成図である。
【図１６】現像ローラの他の実施の形態の模式図である。
【符号の説明】
【０１７１】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ 現像器
４Ｓ 供給用現像器
４Ｓ１ 現像ローラ
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 一次転写手段
５Ａ 二次転写手段
５Ｓ 回収トナー転移手段
５Ｓ３ 制御電極
５Ｓ３ｊ 分割制御電極
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、 クリーニング手段
６Ｄ トナー回収部
７０ 中間転写体
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 画像形成部
１０Ｓ 回収トナー供給部
１０２ 制御部
１０６ トナーパターン作成部
１０７ 記憶部
１１０ 画像密度算出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が転写される中間転写体と、
感光体上にトナー像を形成した後に前記感光体上のトナー像を前記中間転写体上に転写する、それぞれ異なる色のトナーを有する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部のそれぞれの前記感光体上もしくは中間転写体上からクリーニングされた残留トナーを集合して回収トナーとして回収するトナー回収部と、
前記中間転写体に対向する位置に配設されるとともに、前記トナー回収部から搬送された前記回収トナーを担持する現像ローラと、
前記現像ローラから前記中間転写体上に前記回収トナーを転移させる回収トナー転移手段と、
前記中間転写体上に転移された前記回収トナーを前記複数の画像形成部の感光体上に転写させるよう、前記中間転写体、前記複数の画像形成部、及び前記回収トナー転移手段を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の画像形成部はそれぞれの前記感光体に対向して配置されたクリーニング手段を有し、前記制御部により前記中間転写体から転写された前記回収トナーを再度クリーニングすることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記回収トナー転移手段は、前記中間転写体を挟み前記回収トナー担持体に対向する位置に配設させるとともに、前記回収トナー担持体に対してバイアス電圧を印加する制御電極であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記制御電極は、前記中間転写体の回動方向と直交する方向に分割された複数の分割制御電極で構成され、前記分割制御電極の各々にバイアス電圧が独立に印加可能であることを特徴とする請求項３に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記現像ローラが回動方向と直交する方向において分割された複数の分割現像ローラで構成され、前記回収トナー転移手段が、前記複数の分割現像ローラの各々にバイアス電圧を印加可能であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
トナー像が転写される中間転写体と、
感光体上にトナー像を形成した後に前記感光体上のトナー像を前記中間転写体上に転写する、それぞれ異なる色のトナーを有する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部のそれぞれの前記感光体上もしくは中間転写体上からクリーニングされた残留トナーを集合して回収トナーとして回収するトナー回収部と、
前記感光体のそれぞれに対向する位置に配設されるとともに、前記トナー回収部から搬送された前記回収トナーを担持する複数の現像ローラと、
前記現像ローラから前記回収トナーを前記感光体に転移させる回収トナー転移手段と、
前記複数の画像形成部の各感光体上に前記回収トナーを供給させるよう、前記複数の現像ローラを制御する制御部と、
を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記複数の画像形成部の前記感光体上の非画像領域に潜像パターンを形成させ、前記回収トナー担持体の回収トナーで前記感光体上の前記潜像パターンを現像させることを特徴とする請求項６に記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
前記複数の画像形成部はそれぞれの前記感光体に対向して配置されたクリーニング手段を有し、前記制御部により前記中間転写体上から転写された前記回収トナーを再度クリーニングすることを特徴とする請求項６又は７に記載のカラー画像形成装置。
【請求項９】
前記現像ローラが前記感光体の回動方向と直交する方向において分割された複数の分割現像ローラで構成され、前記回収トナー転移手段は、前記複数の分割現像ローラにバイアス電圧を印加可能であることを特徴とする請求項６に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記複数の画像形成部の感光体の回動方向と直交する方向において前記感光体を複数に分割する各分割領域に対応して前記感光体上に転移する回収トナーの量を制御することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、所定期間に処理される印刷ジョブの情報に基づき前記中間転写体に転移させる回収トナーの量を制御することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１２】
前記印刷ジョブの情報が、前記各分割領域に形成された画像の印字率に関する情報であることを特徴とする請求項１１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１３】
前記印刷ジョブの情報が、転写材の種類及びサイズに関する情報であることを特徴とする請求項１１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１】
トナー像が転写される中間転写体と、
感光体上にトナー像を形成した後に前記感光体上のトナー像を前記中間転写体上に転写する、それぞれ異なる色のトナーを有する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部のそれぞれの前記感光体上もしくは中間転写体上からクリーニングされた残留トナーを集合して回収トナーとして回収するトナー回収部と、
前記中間転写体に対向する位置に配設されるとともに、前記トナー回収部から搬送された前記回収トナーを担持する現像ローラと、
前記現像ローラから前記中間転写体上に前記回収トナーを転移させる回収トナー転移手段と、
前記中間転写体上に転移された前記回収トナーを前記複数の画像形成部の感光体上に転写させるよう、前記中間転写体、前記複数の画像形成部、及び前記回収トナー転移手段を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の画像形成部はそれぞれの前記感光体に対向して配置されたクリーニング手段を有し、前記制御部により前記中間転写体から転写された前記回収トナーを再度クリーニングすることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記回収トナー転移手段は、前記中間転写体を挟み前記回収トナー担持体に対向する位置に配設させるとともに、前記回収トナー担持体に対してバイアス電圧を印加する制御電極であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記制御電極は、前記中間転写体の回動方向と直交する方向に分割された複数の分割制御電極で構成され、前記分割制御電極の各々にバイアス電圧が独立に印加可能であることを特徴とする請求項３に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記現像ローラが回動方向と直交する方向において分割された複数の分割現像ローラで構成され、前記回収トナー転移手段が、前記複数の分割現像ローラの各々にバイアス電圧を印加可能であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
トナー像が転写される中間転写体と、
感光体上にトナー像を形成した後に前記感光体上のトナー像を前記中間転写体上に転写する、それぞれ異なる色のトナーを有する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部のそれぞれの前記感光体上もしくは中間転写体上からクリーニングされた残留トナーを集合して回収トナーとして回収するトナー回収部と、
前記感光体のそれぞれに対向する位置に配設されるとともに、前記トナー回収部から搬送された前記回収トナーを担持する複数の現像ローラと、
前記現像ローラから前記回収トナーを前記感光体に転移させる回収トナー転移手段と、
前記複数の画像形成部の各感光体上に前記回収トナーを供給させるよう、前記複数の現像ローラを制御する制御部と、
を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記複数の画像形成部の前記感光体上の非画像領域に潜像パターンを形成させ、前記回収トナー担持体の回収トナーで前記感光体上の前記潜像パターンを現像させることを特徴とする請求項６に記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】
前記複数の画像形成部はそれぞれの前記感光体に対向して配置されたクリーニング手段を有し、前記制御部により前記中間転写体上から転写された前記回収トナーを再度クリーニングすることを特徴とする請求項６又は７に記載のカラー画像形成装置。
【請求項９】
前記現像ローラが前記感光体の回動方向と直交する方向において分割された複数の分割現像ローラで構成され、前記回収トナー転移手段は、前記複数の分割現像ローラにバイアス電圧を印加可能であることを特徴とする請求項６に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記複数の画像形成部の感光体の回動方向と直交する方向において前記感光体を複数に分割する各分割領域に対応して前記感光体上に転移する回収トナーの量を制御することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、所定期間に処理される印刷ジョブの情報に基づき前記中間転写体に転移させる回収トナーの量を制御することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１２】
前記印刷ジョブの情報が、前記各分割領域に形成された画像の印字率に関する情報であることを特徴とする請求項１１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１３】
前記印刷ジョブの情報が、転写材の種類及びサイズに関する情報であることを特徴とする請求項１１に記載のカラー画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−７２４０８（Ｐ２０１０−７２４０８Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４０５９２（Ｐ２００８−２４０５９２）
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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