画像形成装置
【課題】現像ユニットからトナーを完全に除去することによって、画像確認後における現像ユニットの着脱動作を省略すると共にトナーの長寿命化を図ることのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】プリンタが、回転現像ユニット１３を所定のタイミングで回転させ、この回転によりブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーに加わる重力及び遠心力や回転が停止したときにブラック現像器２０ｄに与えられる振動を利用して、ブラック現像器２０ｄに収容されたトナーをこの現像器２０ｄから完全に除去するためのトナー吐出しモードを備える。そして、このトナー吐出しモードでは、回転現像ユニット１３のブラック現像器２０ｄからトナーが吐出され、記録紙１枚分の画像が感光体ドラム１０の表面に形成された後、感光体ドラム１０より中間転写ベルト３７の表面に転写された画像を構成するトナーがベルトクリーニングユニット４２によって回収される。
【解決手段】プリンタが、回転現像ユニット１３を所定のタイミングで回転させ、この回転によりブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーに加わる重力及び遠心力や回転が停止したときにブラック現像器２０ｄに与えられる振動を利用して、ブラック現像器２０ｄに収容されたトナーをこの現像器２０ｄから完全に除去するためのトナー吐出しモードを備える。そして、このトナー吐出しモードでは、回転現像ユニット１３のブラック現像器２０ｄからトナーが吐出され、記録紙１枚分の画像が感光体ドラム１０の表面に形成された後、感光体ドラム１０より中間転写ベルト３７の表面に転写された画像を構成するトナーがベルトクリーニングユニット４２によって回収される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、カラー画像を出力可能なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機やプリンタ等の画像形成装置が知られている。この画像形成装置には、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させることで現像を行う現像ユニットが設置されている。そして、現像ユニットの内部にはトナーが収容されると共に、この現像ユニットはトナーを攪拌する攪拌ローラや感光体ドラムの表面にトナーを供給するための現像ローラなどを備えている。
【０００３】
このような構成の画像形成装置が工場にて製造された後、この画像形成装置を出荷する段階において、この画像形成装置に対し、主に以下の３つの形態がとられる。即ち、これらの３つの形態は、現像ユニットにトナーを収容せず画像の確認を省略する、或いは、現像ユニットにトナーを収容して画像の確認を行った後に画像形成装置より現像ユニットを取り外し、この現像ユニットの内部に空気を注入するなどして現像ユニットのクリーニングを行った後に現像ユニットを画像形成装置に装着する、或いは、現像ユニットにトナーを収容して画像の確認を行うものの、現像ユニットのクリーニングは省略する、といったものである。
【０００４】
また、この現像ユニットに非磁性１成分のトナーが収容されるとき、特定の粒径のトナーとして粒径の小さいトナーが優先的に消費される選択現像が生じ、記録紙の印刷枚数が増加するにつれて現像ユニットの内部に粒径の大きいトナーが少しずつ堆積してゆく。よって、新しいトナーを補給するごとに現像ユニットの内部に収容されるトナーの粒径分布が変化する。また、この現像ユニットにおいて、攪拌ローラによってトナーが攪拌されるとき、トナーどうしが接触しトナーにストレスが作用することにより、トナーの外添剤がトナーの表面から剥がれ落ちたりトナーの中に入り込んだりする。
【０００５】
そして、現像ユニットに収容されたトナーの粒径分布の変化やトナーどうしの接触によるトナーの劣化により、記録紙に印刷される画像濃度の低下や地肌かぶりなどを生じ、記録紙に印刷される画像の品質が低下するといった問題が生じる。特に、現像ユニット内部のトナーを収容する部分の容積が小さい程、トナーの粒径分布の変化やトナーの劣化によりこのような問題が発生するまでの時間が短くなる。これに対し、記録紙に印刷される画像の品質を保持するために、所定のタイミングに達するごとに、現像ユニットに収容された古いトナーを新しいトナーと入れ換えるリフレッシュ動作が行われる。
【０００６】
また、現像ユニットのリフレッシュを行うものとして、一定枚数ごとの平均印字密度が所定密度値を下回った場合に、感光体ドラムとこの感光体ドラムの現像領域にトナーを搬送する現像スリーブとの間に交番電界を印加し、現像スリーブの表面に残留するトナーを感光体ドラムに飛翔させて現像スリーブをリフレッシュすることにより、帯電的に均一なトナーの薄層を形成すると共に現像スリーブ表面のトナーの粒度分布を長期間の使用に対して一定に保ち、画像濃度低下や地肌かぶりとった画像不良を防止する画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３３０３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、工場にて製造された画像形成装置を出荷する段階において、現像ユニットにトナーを収容せず画像の確認を省略する形態をとる場合、画像の確認を行うことができないという問題がある。また、現像ユニットにトナーを収容して画像の確認を行った後に画像形成装置より現像ユニットを取り外し、この現像ユニットの内部に空気を注入するなどして現像ユニットのクリーニングを行った後に現像ユニットを画像形成装置に装着する形態をとる場合、現像ユニットの着脱に時間がかかるだけでなく、現像ユニットの着脱動作による組立ミスが発生するおそれがある。特に、画像形成装置の小型化が進むにつれて装置の構成が複雑化するため、組立ミスの発生する頻度が高くなる。
【０００８】
更に、現像ユニットにトナーを収容して画像の確認を行うものの、現像ユニットのクリーニングは省略する形態をとる場合には、外気温の変化により現像ユニットの内部に残ったトナーに結露が付着したり、画像形成装置の輸送中に振動等が加わることにより現像ユニットの内部に残ったトナーが現像ユニットの外部に飛散したりするおそれがある。よって、現像ユニットにトナーを収容して画像の確認を行い、画像形成装置に現像ユニットを装着したままの状態で現像ユニットからトナーを完全に除去した後、この画像形成装置を出荷することが望ましい。
【０００９】
ここで、記録紙の印刷動作時において、現像ユニットのトナーが収容される部分では、攪拌ローラの位置に近いトナーが周方向に攪拌される一方で攪拌ローラの位置から遠いトナーが現像ユニットの内壁に押し付けられる。即ち、攪拌ローラの位置から遠いトナーが現像ユニットの内壁に押し付けられることによって形成されたトンネルの内部を、攪拌ローラの位置に近いトナーが流動する現象が生じる。また、現像ローラの軸方向にトナーを搬送することで現像ローラの表面に均一にトナーを付着させるための搬送スパイラルが現像ユニットに設置される場合には、搬送スパイラルの回転によって一定方向に搬送されたトナーがこの現像ユニットの内壁に押し付けられる。
【００１０】
そして、このようにトナーが現像ユニットの内壁に押し付けられることによって、現像ユニットのトナーが収容される部分のデッドスペースにトナーが入り込み、このデッドスペースにトナーが溜まることとなる。尚、このデッドスペースとは、現像ユニット内部のトナーが収容される部分のうち感光体ドラムにトナーが供給されない場所を表す。よって、工場にて製造された画像形成装置を出荷する段階において、現像ユニットにトナーを収容して画像の確認を行った後に現像ユニットからトナーを除去する動作を行っても、この現像ユニットから古いトナーを完全に除去することができない。
【００１１】
また、上述のような所定のタイミングに達するごとに現像ユニットに収容された古いトナーを新しいトナーと入れ換えるリフレッシュ動作を行っても、この現像ユニットから古いトナーを完全に除去することができない。このため、リフレッシュ動作後には、現像ユニットの内部に古いトナーと新しいトナーとが混在することとなり、現像ユニットの内部に新しいトナーが収容される場合と比べて、トナーの粒径分布の変化やトナーどうしの接触によるトナーの劣化に伴う画像品質の低下が早い段階で現れる。よって、印刷動作を行うにつれ、画像品質の低下を防止すべくリフレッシュ動作を行う間隔が狭まってゆくため、現像ユニットの内部に収容されたトナーの寿命が短くなるという問題がある。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、現像ユニットからトナーを完全に除去することによって、画像確認後における現像ユニットの着脱動作を省略すると共にトナーの長寿命化を図ることのできる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、周方向に沿って配置されたトナーの色に対応する複数の現像器から成る回転現像ユニットを備え、前記回転現像ユニットが回転することにより感光体ドラムと対向する位置に移動された前記各現像器から前記感光体ドラムの表面に形成される静電潜像にトナーを供給することで現像を行う画像形成装置において、前記複数の現像器のうちブラックのトナーを収容するブラック現像器の内部に収容された磁性１成分のトナーを当該ブラック現像器から除去するためのトナー吐出しモードを備え、前記トナー吐出しモードが実行されるときに、前記ブラック現像器を前記感光体ドラムと対向する位置に移動させて前記感光体ドラムの表面にブラックのトナーを供給すると共に、所定のタイミングで前記回転現像ユニットを回転させることを特徴とする。
【００１４】
このように構成された画像形成装置において、前記感光体ドラムの表面に付着したトナーを除去するドラムクリーニング部材が設置されたドラムクリーニングユニットを備え、
前記トナー吐出しモードが実行されるときに、前記感光体ドラムの表面に付着したトナーが前記ドラムクリーニングユニットに回収される。
【００１５】
尚、感光体ドラムの表面は、例えばアモルファスシリコンによって形成されている。そして、トナー吐出しモードにおいて、ブラック現像器から吐出されたブラックのトナーが感光ドラムの表面の一部と共にドラムクリーニングユニットに回収される。
【００１６】
また、このように構成された画像形成装置において、前記感光体ドラムの表面に形成された画像が転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの表面に付着したトナーを除去するベルトクリーニング部材が設置されたベルトクリーニングユニットと、を備え、
前記トナー吐出しモードが実行されるときに、前記感光体ドラムの表面に形成された画像が前記中間転写ベルトの表面に転写されると共に、前記中間転写ベルトの表面に付着したトナーが前記ベルトクリーニングユニットに回収される。
【００１７】
このように、トナー吐出しモードにおいて、感光体ドラムの表面に形成された画像が中間転写ベルトの表面に転写されることによってこの中間転写ベルトの表面に付着したトナーがベルトクリーニングユニットに回収される。
【００１８】
また、上述のそれぞれの画像形成装置では、製造された前記画像形成装置の出荷時において、前記感光体ドラムの表面に形成された画像を記録紙に印刷することによって記録紙に印刷される画像の確認を行うと共に、前記トナー吐出しモードは、記録紙に印刷される画像の確認を行った後に実行される。
【００１９】
ここで、画像形成装置が工場にて製造された後、この画像形成装置を出荷する前に動作確認として試し刷りが行われる。このとき、試し刷りを行うために、回転現像ユニットのブラック現像器にトナーが収容される。そして、試し刷りが終了した後、この画像形成装置を出荷する段階においてトナー吐出しモードが実行され、ブラック現像器からトナーが除去される。これにより、画像形成装置の輸送中における振動等によるブラック現像器の外部へのトナーの飛散等を防止することができ、また、画像確認後の回転現像ユニットの着脱動作を省略することができる。
【００２０】
また、上述のそれぞれの画像形成装置において、前記トナー吐出しモードは、出荷された前記画像形成装置の使用を開始してから所定のタイミングに達したときに実行される。
【００２１】
このように、出荷された画像形成装置の使用を開始してから所定のタイミングに達したときにトナー吐出しモードが実行されることによって、ブラック現像器の内部に収容されたトナーの粒径分布の変化やトナーの劣化による画像品質の低下を確実に防止することができる。また、トナー吐出しモードによりブラック現像器の内部に収容されたトナーが確実に除去されるため、その後にブラック現像器の内部に収容されるトナーの長寿命化を図ることができ、トナー吐出しモードが実行される間隔を長くすることができる。
【００２２】
このように構成された画像形成装置において、各種データが記憶されるメモリを備え、前記メモリには、記録紙に画像を印刷するために使用されるブラックのトナーのドット数より求められるトナーの使用量が記録紙が１枚印刷されるごとに加算して記憶されると共に、前記トナー吐出しモードが実行されるまでのトナーの使用量が予め記憶されており、前記所定のタイミングは、前記メモリに加算して記憶されるトナーの使用量が前記メモリに予め記憶される前記トナー吐出しモードが実行されるまでのトナーの使用量と等しくなったときである。
【００２３】
尚、所定のタイミングは、上述したものの他に、ブラックのトナーを用いてモノクロ画像を出力する際の記録紙の印刷枚数、或いは、画像形成装置に装着された各現像器にトナーを供給するための複数のトナーカートリッジのうちブラックのトナーに対応するトナーカートリッジの交換回数に基づき決定するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、トナー吐出しモードにおいて、回転現像ユニットを回転させることにより、ブラック現像器の内部に収容されたブラックのトナーに加わる重力及び遠心力や回転現像ユニットの回転が停止したときにブラック現像器に与えられる振動を利用してブラック現像器のデッドスペースに溜まったトナーをこの現像器から完全に除去することができる。よって、製造された画像形成装置を出荷する段階において画像確認後の回転現像ユニットの着脱動作を省略することができると共に、ブラック現像器の内部に収容されたブラックのトナーの長寿命化を図ることができる。
【００２５】
また、ブラック現像器内部のトナーを収容する部分の容積が小さい程トナーの粒径分布の変化やトナーの劣化により画像の品質が低下するまでの時間が短くなる一方、本発明では、ブラック現像器の内部に収容されたブラックのトナーの長寿命化が図られる。このため、従来と同じ寿命を持たせる場合にブラック現像器内部のトナーを収容する部分の容積を小さくすることができ、回転現像ユニットを小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
《発明の実施形態》
本実施形態の画像形成装置は、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット等の通信ネットワークを介して１台または複数台の端末装置（不図示）と接続されている。そして、この画像形成装置は、端末装置より送られてくる画像データに基づきカラー画像またはモノクロ画像を出力するプリンタ機能を有しており、図１に示すプリンタＡとして利用される。また、このプリンタＡは、記録紙の片面に画像を印刷する片面印刷モードと記録紙の両面に画像を印刷する両面印刷モードとを備えている。尚、図１に示すプリンタＡにおいて、紙面の右側をプリンタＡの手前側、紙面の左側をプリンタＡの奥側とする。
【００２８】
そして、このプリンタＡは、図１に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム１０と、感光体ドラム１０の表面全体を一様に帯電させる帯電ローラ１１と、感光体ドラム１０の表面にレーザ光を照射する露光ユニット１２と、感光体ドラム１０の表面に形成される静電潜像にトナーを付着させることで現像を行う回転現像ユニット１３と、回転現像ユニット１３に供給するためのトナーが収容されるトナー収容部１４と、トナー収容部１４に収容されたトナーを回転現像ユニット１３に供給するためのトナー供給ユニット１５と、記録紙に転写されたトナーを記録紙に定着させる定着ユニット１６と、感光体ドラム１０の表面に残留するトナー等の付着物を除去するドラムクリーニングユニット１７と、を備えている。
【００２９】
このように構成されたプリンタＡにおいて、感光体ドラム１０は、図１に示すように、プリンタＡ内部の中央付近に回転自在に設置されており、その回転軸がプリンタＡの手前側から見てプリンタＡの設置面と水平な方向に、即ち、紙面に対して垂直な方向に延びている。この感光体ドラム１０の表面は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）によって形成されている。
【００３０】
また、帯電ローラ１１は、図１に示すように、感光体ドラム１０の上方であって、この感光体ドラム１０と近接する位置に設置されている。そして、帯電ローラ１１に所定の大きさの電圧を印加すると、帯電ローラ１１の放電により感光体ドラム１０の表面が一様に帯電する。
【００３１】
また、露光ユニット１２は、プリンタＡに接続される端末装置より送られてきた画像データに基づき、半導体レーザ（不図示）より感光体ドラム１０へ向けてレーザ光を照射するものである。図１に示すように、この露光ユニット１２は、感光体ドラム１０の上方であって、回転現像ユニット１３の回転軸よりも奥側に設置されている。また、図１に示すように、露光ユニット１２から感光体ドラム１０へ至るレーザ光の光路に反射ミラー１８が設置されている。そして、図１に一点鎖線で示すように、露光ユニット１２より出射されたレーザ光が、反射ミラー１８で所定の角度に反射した後に感光体ドラム１０へ向けて照射されることで、感光体ドラム１０のうちレーザ光が当たった部分に静電潜像が形成される。
【００３２】
尚、この露光ユニット１２としては、上述のような半導体レーザより出射されるレーザ光を感光体ドラム１０の表面に照射するものに代えて、ＬＥＤヘッド（不図示）にライン状に配列された多数のＬＥＤ（不図示）より出射される光を感光体ドラム１０の表面に照射するものとしても構わない。
【００３３】
また、回転現像ユニット１３は、円筒状に形成されており、図１に示すように、感光体ドラム１０に隣接すると共にこの感光体ドラム１０の奥側に設置されている。図２にも示すように、この回転現像ユニット１３は、周方向に９０°間隔で回転軸より放射状に延びる回転枠１９と、回転枠１９に支持されると共にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｋ）の各トナーが収容される４つの現像器２０と、を備えている。そして、この回転枠１９は、感光体ドラム１０の回転軸と平行な軸の回りに回転自在に形成されており、モータやギアから成る駆動機構（不図示）によって駆動される。また、各現像器２０は、回転枠１９によって回転現像ユニット１３の周方向に４等分された４つの区画のそれぞれに配置されている。
【００３４】
そして、図２に示すように、各現像器２０に収容されるトナーの色に応じて４つの現像器２０のそれぞれをシアン現像器２０ａ、マゼンタ現像器２０ｂ、イエロー現像器２０ｃ、及びブラック現像器２０ｄとするとき、シアン現像器２０ａ、マゼンタ現像器２０ｂ、及びイエロー現像器２０ｃには非磁性１成分のトナーが収容される。また、ブラック現像器２０ｄには、磁性１成分のトナーが収容される。よって、シアン現像器２０ａ、マゼンタ現像器２０ｂ、及びイエロー現像器２０ｃとブラック現像器２０ｄとは、その内部構成が異なっている。
【００３５】
具体的には、図２に示すように、シアン現像器２０ａ、マゼンタ現像器２０ｂ、及びイエロー現像器２０ｃのそれぞれは、トナーを感光体ドラム１０へ供給するための現像ローラ２１と、現像ローラ２１に当接すると共に現像ローラ２１の表面にトナーを付着させるスポンジローラ２２と、各現像器２０ａ，２０ｂ，２０ｃの内部に収容されたトナーを攪拌する攪拌ローラ２３と、を備えている。そして、これらの現像器２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、スポンジローラ２２から現像ローラ２１にトナーを供給する構成であり、各現像器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ内部のトナーが収容される部分から現像ローラ２１に直接トナーが供給されることが阻止される。
【００３６】
一方、ブラック現像器２０ｄは、上述した現像ローラ２１及び攪拌ローラ２３の他に、現像ローラ２１の軸方向にトナーを搬送することで現像ローラ２１の表面に均一にトナーを付着させるための搬送スパイラル２４を備えている。そして、ブラック現像器２０ｄは、搬送スパイラル２４を介して現像ローラ２１にトナーを供給する構成であり、この現像器２０ｄ内部のトナーが収容される部分から現像ローラ２１に直接トナーが供給されることもあり得る。
【００３７】
このようにシアン現像器２０ａ、マゼンタ現像器２０ｂ、イエロー現像器２０ｃ、及びブラック現像器２０ｄが構成されるとき、回転現像ユニット１３が回転し、各現像器２０に収容されたトナーが感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像に付着することによって現像が行われる。
【００３８】
また、トナー収容部１４は、回転現像ユニット１３の各現像器２０に供給する４色のトナーのそれぞれを収容する部分であり、図１に示すように、プリンタＡ内部の最も手前側に設置されている。このトナー収容部１４には、プリンタＡの手前側から見てプリンタＡの設置面と水平な方向に、即ち、紙面に対して垂直な方向に並べて配置された各色のトナーに対応する４つのトナーカートリッジ（不図示）が装着されており、４つのトナーカートリッジのそれぞれがプリンタＡの手前側に取り出し可能となっている。
【００３９】
また、トナー供給ユニット１５は、トナー収容部１４の各トナーカートリッジに収容された４色のトナーのそれぞれをトナーの色に対応する各現像器２０に供給するためのものである。図１に示すように、このトナー供給ユニット１５は、回転現像ユニット１３の上方であって、露光ユニット１２とトナー収容部１４の間のスペースに設置されている。そして、図３に示すように、このトナー供給ユニット１５は、４色のトナーのそれぞれに対応する上下方向に移動可能な４つのトナー供給パイプ２５と、トナー収容部１４に装着される４つのトナーカートリッジのそれぞれと各トナーカートリッジに収容されたトナーの色に対応するトナー供給パイプ２５とを連結する４つの搬送パイプ２６と、各トナー供給パイプ２５を上下方向に移動させるための駆動機構２７と、を備えている。
【００４０】
このような構成のトナー供給ユニット１５において、トナー供給パイプ２５は、図３に示すように、上下方向に延びると共にその下端部分が先細形状となっている。また、トナー供給パイプ２５の内部には、このトナー供給パイプ２５の下端部分へ向けてトナーを搬送するスパイラル部材２８が回転自在に取り付けられている。そして、このトナー供給パイプ２５が図１に破線で示す供給位置に移動したとき、トナー供給パイプ２５の下端部分が各現像器２０に形成されたスリット（不図示）を通って各現像器２０の内部に進入し、トナー供給パイプ２５より各現像器２０にトナーが供給される。
【００４１】
また、搬送パイプ２６は、図３に示すように、左右方向、即ち、プリンタＡの手前側と奥側とを結ぶ方向に延びており、トナー供給パイプ２５の上下動に追従して移動可能なように可撓性を有している。この搬送パイプ２６の内部には、コイルスプリング２９が回転自在に取り付けられている。そして、このコイルスプリング２９が回転すると、トナーが搬送パイプ２６の内部を通ってトナー供給パイプ２５へ向けて搬送される。
【００４２】
また、駆動機構２７は、図３に示すように、トナー供給パイプ２５の軸方向と平行に延びると共にトナー供給パイプ２５の外周に取り付けられたラック３０と、このラック３０に噛み合うピニオンギア３１と、を備えている。このピニオンギア３１は、プリンタＡのフレーム（不図示）に回転自在に支持されており、モータ（不図示）等によって駆動される。そして、モータを駆動すると、ピニオンギア３１が回転し、このピニオンギア３１に噛み合うラック３０が取り付けられたトナー供給パイプ２５が、図１に実線で示す退避位置と図１に破線で示す供給位置との間で上下方向に移動する。
【００４３】
尚、トナー供給パイプ２５が図１に破線で示す供給位置にあるとき、即ち、回転現像ユニット１３の各現像器２０に対してトナーの供給を行っているとき、露光ユニット１２から出射されて感光体ドラム１０へと向かう図１に一点鎖線で示すレーザ光の光路が遮断される。これに対し、このプリンタＡでは、トナー供給パイプ２５が図１に実線で示す退避位置にあるとき、即ち、各現像器２０に対してトナーの供給を行っていないときに、露光ユニット１２からレーザ光が出射される。
【００４４】
また、定着ユニット１６は、図１に示すように、円筒状に形成される定着ローラ３２と、定着ローラ３２の内部に設置されると共に当該定着ローラ３２を加熱するための定着ヒータ３３と、定着ローラ３２と圧接する加圧ローラ３４と、を備えており、この定着ローラ３２と加圧ローラ３４の間に記録紙を挟むニップ部が形成されている。そして、定着ローラ３２と加圧ローラ３４の間のニップ部を記録紙が通過する際に、定着ローラ３２の熱によって記録紙に付着したトナーを溶解させると共に加圧ローラ３４によって記録紙に圧力を加えることで、トナーが記録紙に定着する。
【００４５】
また、ドラムクリーニングユニット１７は、図１及び図２に示すように、感光体ドラム１０の手前側であって感光体ドラム１０に隣接すると共に、後述する中間転写ベルト３７の上方に設置されている。このドラムクリーニングユニット１７は、感光体ドラム１０に当接するドラムクリーニング部材としての研磨ローラ３５と、研磨ローラ３５によって研磨された感光体ドラム１０の表面の一部とこの感光体ドラム１０の表面に残留するトナー等の付着物を搬送する回収スパイラル３６と、を備えている。また、図１の紙面と垂直な方向における回収スパイラル３６の奥側には、この回収スパイラル３６によって図１の紙面と垂直な方向に搬送された付着物を回収する回収部（不図示）が設置されている。
【００４６】
そして、印刷動作時において、感光体ドラム１０の表面に付着したトナーが中間転写ベルト３７に転写された後、感光体ドラム１０の表面が研磨ローラ３５によって研磨されることにより、感光体ドラム１０の付着物が削り取られる。研磨ローラ３５によって削り取られた感光体ドラム１０の付着物は、回収スパイラル３６によって図１の紙面と垂直な方向に搬送され、回収部に回収される。
【００４７】
また、このプリンタＡは、図１に示すように、感光体ドラム１０の表面に形成された各トナーに対応する画像が重ねて転写される中間転写ベルト３７と、中間転写ベルト３７の裏面（即ち、画像が転写される面と反対側の面）に当接すると共に中間転写ベルト３７を図１に矢印で示す方向に移動させる従動ローラ３８及び駆動ローラ３９と、中間転写ベルト３７を介して感光体ドラム１０に圧接すると共に感光体ドラム１０の表面に形成された画像を中間転写ベルト３７の表面に転写するための１次転写ローラ４０と、中間転写ベルト３７を介して駆動ローラ３９に圧接すると共に中間転写ベルト３７の表面に形成された画像を記録紙に転写するための２次転写ローラ４１と、中間転写ベルト３７の表面に残留するトナー等の付着物を除去するベルトクリーニングユニット４２と、を備えている。
【００４８】
このように構成されたプリンタＡにおいて、中間転写ベルト３７は、図１に示すように、感光体ドラム１０及びトナー収容部１４の下方に設置されており、この中間転写ベルト３７の裏面に当接する従動ローラ３８と駆動ローラ３９との間に掛け渡されている。また、図１に示すように、感光体ドラム１０の下方であって中間転写ベルト３７を介して感光体ドラム１０と対向する部分には１次転写ローラ４０が設置されており、この１次転写ローラ４０は感光体ドラム１０と圧接している。また、従動ローラ３８は、図１に示すバネ４３によって駆動ローラ３９から離れる方向に付勢されており、バネ４３の押圧力によって中間転写ベルト３７に所定の張力が与えられている。
【００４９】
また、２次転写ローラ４１は、図１に示すように、駆動ローラ３９の下方であって中間転写ベルト３７を介して駆動ローラ３９と対向する位置に設置されており、この中間転写ベルト３７と圧接している。そして、印刷動作時において、駆動ローラ３９と２次転写ローラ４１の間に形成されるニップ部を記録紙が通過する際に、中間転写ベルト３７の表面に形成された画像が記録紙に転写される。
【００５０】
また、ベルトクリーニングユニット４２は、図１及び図２に示すように、駆動ローラ３９の奥側であって駆動ローラ３９に隣接すると共に、回転現像ユニット１３の下方に設置されている。そして、このベルトクリーニングユニット４２は、中間転写ベルト３７を介して駆動ローラ３９と対向する位置に設置されると共にこの中間転写ベルト３７に当接するベルトクリーニング部材としてのブラシローラ４４と、ブラシローラ４４の上方にブラシローラ４４と接触するように設置されたクリーニングローラ４５と、上端部分がクリーニングローラ４５の表面に当接するように設置されたブレード４６と、ブレード４６の下方であってベルトクリーニングユニット４２内部の左端に設置される回収スパイラル４７と、を備えている。また、図１の紙面と垂直な方向における回収スパイラル４７の奥側には、この回収スパイラル４７によって図１の紙面と垂直な方向に搬送された付着物を回収する回収部（不図示）が設置されている。
【００５１】
そして、印刷動作時において、記録紙が駆動ローラ３９と２次転写ローラ４１の間のニップ部を通過することによって中間転写ベルト３７の表面に形成された画像が記録紙に転写された後、中間転写ベルト３７の表面に残留するトナー等の付着物が、ベルトクリーニングユニット４２のブラシローラ４４によって掻き取られ、クリーニングローラ４５の表面に付着する。クリーニングローラ４５の表面に付着した中間転写ベルト３７の付着物は、ブレード４６によってクリーニングローラ４５の表面から掻き落とされた後、回収スパイラル４７によって図１の紙面と垂直な方向に搬送され、回収部に回収される。
【００５２】
また、このプリンタＡは、図１に示すように、多数の記録紙が収容可能に構成されると共に記録紙を１枚ずつ給紙する給紙部４８と、給紙部４８より給紙された記録紙をプリンタＡの内部を搬送する搬送部４９と、搬送部４９を搬送される間に画像が印刷された記録紙が排出される排紙部５０と、を備えている。
【００５３】
このように構成されたプリンタＡにおいて、給紙部４８は、図１に示すように、多数の記録紙が載置されるリフト板５１が取り付けられた給紙カセット５２と、リフト板５１に載置された記録紙に当接すると共に給紙カセット５２より記録紙を送り出す給紙コロ５３と、を備えている。そして、この給紙カセット５２は、プリンタＡの手前側に取り出し可能となっている。
【００５４】
また、搬送部４９は、図１に示すように、給紙部４８と排紙部５０の間に設置されている。この搬送部４９は、給紙部４８から２次転写ローラ４１へ至る第１搬送路５４と、２次転写ローラ４１から定着ユニット１６へ至る第２搬送路５５と、定着ユニット１６から排紙部５０へ至る第３搬送路５６と、から構成されている。また、図１に示すように、第３搬送路５６における定着ユニット１６の下流側に分岐爪５７が設置されると共に、第２搬送路５５の下方には、両面印刷モードにおいて定着ユニット１６を通過した記録紙をこの分岐爪５７によって第１搬送路５４へ戻すための戻し搬送路５８が設置されている。
【００５５】
このような構成の搬送部４９において、第１〜第３搬送路５４，５５，５６のそれぞれには、記録紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対（何れも不図示）が設置されている。また、第１搬送路５４には、図１に示すように、給紙カセット５２より給紙された記録紙を後述する一対のレジストローラ６０へ向けて搬送する搬送ローラ５９と、搬送ローラ５９を通過した記録紙の向きを矯正すると共に記録紙が搬送されるタイミングを調整する一対のレジストローラ６０と、が設置されている。そして、この第１搬送路５４は、搬送ローラ５９に沿って形成される湾曲路６１と、湾曲路６１から２次転写ローラ４１へ至る直線路６２と、から構成されている。
【００５６】
また、第２搬送路５５は、図１に示すように、概ね直線状に形成されており、プリンタＡの手前側から奥側へ向かってプリンタＡの設置面と水平な方向に延びている。また、第３搬送路５６は、図１に示すように、定着ユニット１６から分岐爪５７へと至る部分が概ね直線状に形成され、プリンタＡの手前側から奥側へ向かってプリンタＡの設置面と水平な方向に延びると共に、分岐爪５７から排紙部５０へと至る部分がプリンタＡの上方へ向かってプリンタＡの設置面と垂直な方向に延びている。
【００５７】
更に、戻し搬送路５８は、図１に示すように、第３搬送路５６における分岐爪５７が設置される部分から下方に分岐すると共に、定着ユニット１６、第２搬送路５５、２次転写ローラ４１、及びレジストローラ６０の下方をプリンタＡの奥側から手前側へ向かってプリンタＡの設置面と水平な方向に延びている。そして、この戻し搬送路５８は、第１搬送路５４の直線路６２におけるレジストローラ６０の直ぐ上流側に接続している。尚、戻し搬送路５８にも、第１〜第３搬送路５４，５５，５６と同様、記録紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対（何れも不図示）が設置されている。
【００５８】
また、排紙部５０は、図１に示すように、プリンタＡの外側面における上面に形成されている。そして、定着ユニット１６を通過した記録紙は、第３搬送路５６を通ってプリンタＡの外部へ送り出され、排紙部５０に排出される。
【００５９】
更に、このプリンタＡには、図４に示すように、露光ユニット１２、トナー供給ユニット１５、定着ユニット１６、ドラムクリーニングユニット１７、及びベルトクリーニングユニット４２等の各ユニットと、帯電ローラ１１、駆動ローラ３９、１次転写ローラ４０、２次転写ローラ４１、及びレジストローラ６０等の各種ローラや感光体ドラム１０及び回転現像ユニット１３を回転させるモータ（不図示）と、に電力を供給する電源ユニット７０、この電源ユニット７０とこの電源ユニット７０より電力を供給される上述の各ユニット及びモータとを制御する制御ユニット７１、及び各種データや制御ユニット７１が実行する制御プログラムを記憶するメモリ７２が設置されている。
【００６０】
そして、制御ユニット７１は、後述するトナー吐出しモードにおいて記録紙の印刷枚数Ｘを計数するカウンタ及び回転現像ユニット１３の回転回数Ｙを計数するカウンタ（何れも不図示）を備えている。
【００６１】
また、制御ユニット７１は、プリンタＡに接続される端末装置より送られてきた画像データを解析することで求められるブラックのトナーのドット数を記録紙１枚ごとに計数し、このドット数をトナー量に換算する。このようにして得られたトナー使用量のデータが、記録紙が１枚印刷されるごとに図４に示すメモリ７２に加算されて記憶される。よって、例えば、１０枚の記録紙に画像が印刷されるとき、記録紙１０枚分のトナー使用量のデータがメモリ７２に加算されて記憶される。
【００６２】
ここで、このような構成のプリンタＡが工場にて製造された後、このプリンタＡを出荷する前に動作確認として試し刷りが行われる。このとき、試し刷りを行うために、回転現像ユニット１３の各現像器２０にトナーが収容される。そして、試し刷りが終了した後、このプリンタＡを出荷する段階において、プリンタＡの輸送中における振動等によるブラック現像器２０ｄの外部へのトナーの飛散等を防止するために、この現像器２０ｄからトナーが除去される。
【００６３】
また、プリンタＡの使用開始後に記録紙の印刷枚数が増加するにつれて、選択現像が生じることによりブラック現像器２０ｄの内部に粒径の大きいトナーが少しずつ堆積してゆき、新しいトナーを補給するごとにこの現像器２０ｄの内部に収容されたトナーの粒径分布が変化する。更に、ブラック現像器２０ｄにおいて、攪拌ローラ２３によってトナーが攪拌されると共に搬送スパイラル２４によってトナーが搬送されるとき、トナーどうしが接触することによりトナーの外添剤がトナーの表面から剥がれ落ちたりトナーの中に入り込んだりする。
【００６４】
このようなブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーの粒径分布の変化やトナーの劣化による画像品質の低下（画像濃度の低下や地肌かぶり等）を防止するため、このプリンタＡでは、所定のタイミングに達するごとにブラック現像器２０ｄに収容された古いトナーを新しいトナーと入れ換える動作が行われる。
【００６５】
尚、ブラック現像器２０ｄを除くシアン現像器２０ａ、マゼンタ現像器２０ｂ、及びイエロー現像器２０ｃについては、その内部構成がブラック現像器２０ｄと異なり、現像ローラ２１の表面がゴム等の弾性体で覆われると共に現像ローラ２１の表面に付着するトナーの厚さを規制するブレード（不図示）が現像ローラ２１に当接する構成である。このため、現像ローラ２１とブレードの接触によるトナーの摩擦帯電が発生しやすい。よって、
これらの現像器２０ａ，２０ｂ，２０ｃでは、トナーが保持する帯電量が高くなり、現像ローラ２１の表面のトナー層厚が小さいため、現像器の外部へトナーが飛散する可能性が低い。
【００６６】
また、シアン現像器２０ａ、マゼンタ現像器２０ｂ、及びイエロー現像器２０ｃについては、製造されたプリンタＡを工場より出荷する段階において、現像ローラ２１の表面に少量のトナーを付着させておく必要がある。というのも、上述のように、非磁性１成分のトナーが収容されるこれらの現像器２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、現像ローラ２１にブレード（不図示）が当接する構成である。このため、現像ローラ２１の表面から完全にトナーを除去すると、ブレードがトナーを介さず現像ローラ２１に直接当たることとなり、現像ローラ２１の回転時にブレードとの摩擦によって現像ローラ２１の表面に傷が付くおそれがある。
【００６７】
よって、このプリンタＡでは、ブラック現像器２０ｄを対象として、この現像器２０ｄに収容された古いトナーを新しいトナーと入れ換える動作が行われる。ところが、印刷動作時において、ブラック現像器２０ｄでは、搬送スパイラル２４の回転によって一定方向に搬送されたトナーがこの現像器２０ｄの内壁に押し付けられる。また、攪拌ローラ２３や搬送スパイラル２４が回転することによってこれらの部材の周方向にトナーが搬送されるとき、攪拌ローラ２３や搬送スパイラル２４の位置に近いトナーが周方向に移動する一方で攪拌ローラ２３や搬送スパイラル２４の位置から遠いトナーがブラック現像器２０ｄの内壁に押し付けられる。このため、ブラック現像器２０ｄに収容された古いトナーを新しいトナーと入れ換える動作を行っても、これらのトナーがブラック現像器２０ｄのデッドスペースに残ったままとなり、この現像器２０ｄに収容された古いトナーを完全に除去することができない。
【００６８】
そこで、このプリンタＡは、上述した片面印刷モード及び両面印刷モードの他に、回転現像ユニット１３を所定のタイミングで回転させ、この回転によりブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーに加わる重力及び遠心力や回転が停止したときにブラック現像器２０ｄに与えられる振動を利用して、ブラック現像器２０ｄに収容されたトナーをこの現像器２０ｄから完全に除去するためのトナー吐出しモードを備えている。
【００６９】
そして、このトナー吐出しモードは、プリンタＡに設置されると共にこのプリンタＡが備える各機能を設定するためのボタンや表示画面（何れも不図示）等を操作することにより設定可能である。よって、製造されたプリンタＡの試し刷りが終了した後、このプリンタＡを工場から出荷する段階において、このプリンタＡに設置されたボタンや表示画面等を操作することによりトナー吐出しモードが実行される。
【００７０】
ここで、図４に示すメモリ７２には、トナー吐出しモードが実行されるまでのトナー使用量のデータが予め記憶されている。また、このメモリ７２には、上述のように、記録紙が１枚印刷されるごとにブラックのトナーの使用量が加算されて記憶される。そして、このプリンタＡでは、記録紙が１枚印刷されるごとにメモリ７２に加算されて記憶されるトナー使用量がメモリ７２に予め記憶されるトナー吐出しモードが実行されるまでのトナー使用量と等しくなったときに、トナー吐出しモードが実行される。
【００７１】
尚、プリンタＡに接続される端末装置より送られてきた画像データの処理中に、即ち、この画像データの印刷が終了する前にトナー吐出しモードが実行されると、トナー吐出しモードが終了するまで残りの画像データの印刷を行うことができなくなる。よって、このプリンタＡでは、トナー吐出しモードを実行するための条件が成立したときに制御ユニット７１が画像データの処理中であることを確認すると、画像データの処理がすべて終了した後にトナー吐出しモードが実行される。
【００７２】
このように構成されたプリンタＡにおいて、このプリンタＡに接続された端末装置より通信ネットワークを介して画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、電源ユニット７０よりプリンタＡ内部の各ユニットに電力が供給されると共に、制御ユニット７１より出力される制御信号に基づきプリンタＡ内部の各ユニットの動作が制御される。よって、図１に示すプリンタＡにおいて、帯電工程、露光工程、現像工程、１次転写工程、２次転写工程、及び定着工程の各工程が順に行われる。尚、以下では、片面印刷モード、両面印刷モード、トナー吐出しモードの順に説明を行う。
【００７３】
まず、片面印刷モードによる印刷動作が行われるとき、給紙コロ５３の回転によって給紙カセット５２から送り出された記録紙が搬送ローラ５９へ向けて搬送され、第１搬送路５４の湾曲路６１を通過する。第１搬送路５４の湾曲路６１を通過した記録紙は、第１搬送路５４の直線路６２を通って一対のレジストローラ６０へと搬送され、このレジストローラ６０において記録紙の向きが矯正されると共に搬送タイミングが調整された後、駆動ローラ３９と２次転写ローラ４１の間のニップ部へ向けて搬送される。
【００７４】
このように駆動ローラ３９と２次転写ローラ４１の間のニップ部へ向けて記録紙が搬送されるとき、まず、帯電工程において、帯電ローラ１１の放電により感光体ドラム１０の表面がプラスに帯電する。また、次に、露光工程において、露光ユニット１２の半導体レーザ（不図示）より感光体ドラム１０へ向けてレーザ光が照射され、反射ミラー１８で所定の角度に反射したレーザ光が感光体ドラム１０上を走査することにより、感光体ドラム１０の表面のうちレーザ光が当たった部分の電圧が低下してこの部分に静電潜像が形成される。
【００７５】
そして、現像工程において、回転現像ユニット１３における各現像器２０の現像ローラ２１にプラスの電圧を印加すると、現像ローラ２１の表面に付着するプラスに帯電したトナーと感光体ドラム１０の表面における静電潜像が形成される部分との電位差に応じて静電気力が生じ、現像ローラ２１より感光体ドラム１０の表面における静電潜像が形成された部分にトナーが供給されることで現像が行われる。
【００７６】
続いて、１次転写工程において、感光体ドラム１０の表面に形成された画像が、所定の速度で駆動される中間転写ベルト３７の表面に転写される。このとき、感光体ドラム１０の表面に形成された画像が、トナーの色ごとに所定のタイミングで中間転写ベルト３７の表面に重ねて転写され、中間転写ベルト３７の表面に複数の色から成る画像が形成される。
【００７７】
尚、１次転写工程が終了した後、感光体ドラム１０の表面に付着したトナー等の付着物は、ドラムクリーニングユニット１７の研磨ローラ３５が感光体ドラム１０の表面を研磨することによって感光体ドラム１０の表面より削り取られ、回収スパイラル３６によって回収部（不図示）に回収される。
【００７８】
その後、２次転写工程において、２次転写ローラ４１にマイナスの電圧を印加すると、中間転写ベルト３７の表面に付着したプラスに帯電したトナーと２次転写ローラ４１との電位差に応じて静電気力が生じ、駆動ローラ３９と２次転写ローラ４１の間のニップ部を通過する記録紙に中間転写ベルト３７の表面に形成された画像が転写される。そして、２次転写工程において画像が転写された記録紙は、第２搬送路５５を通り、定着ユニット１６における定着ローラ３２と加圧ローラ３４の間のニップ部へ向けて搬送される。
【００７９】
尚、２次転写工程が終了した後、中間転写ベルト３７の表面に付着したトナー等の付着物は、ベルトクリーニングユニット４２のブラシローラ４４によって掻き取られ、クリーニングローラ４５の表面に付着する。そして、クリーニングローラ４５の表面に付着した中間転写ベルト３７の付着物は、ブレード４６によってクリーニングローラ４５の表面から掻き落とされ、回収スパイラル４７によって回収部（不図示）に回収される。
【００８０】
また、制御ユニット７１より電源ユニット７０に定着ヒータ３３の電源をＯＮとする制御信号を送信することで、電源ユニット７０から定着ヒータ３３への電力の供給が開始されて定着ヒータ３３が加熱され、この定着ヒータ３３によって記録紙にトナーを安定して定着させることが可能な温度まで定着ローラ３２が加熱される。そして、定着工程において、定着ユニット１６における定着ローラ３２と加圧ローラ３４の間のニップ部を通過する記録紙のトナーが定着ローラ３２の熱によって溶解すると共に加圧ローラ３４によって記録紙に圧力が加えられることで、トナーが記録紙に定着する。定着工程においてトナーが定着した記録紙は、第３搬送路５６を通り、分岐爪５７の位置を通過した後、プリンタＡの外部へ送り出されて排紙部５０に排出される。
【００８１】
また、次に、両面印刷モードによる印刷動作が行われるとき、定着工程においてトナーが定着した片面印刷後の記録紙は、分岐爪５７の位置を通過する際に、この分岐爪５７によって戻し搬送路５８へと搬送される。戻し搬送路５８へ搬送された片面印刷後の記録紙は、この戻し搬送路５８を通って第１搬送路５４の直線路６２へと搬送され、一対のレジストローラ６０においてその向きが矯正されると共に搬送タイミングが調整された後、駆動ローラ３９と２次転写ローラ４１の間のニップ部へ向けて搬送される。
【００８２】
そして、片面印刷モードによる印刷動作と同様の印刷動作が行われることによって、片面が印刷された記録紙のもう一方の面に画像が印刷される。このようにして両面に画像が印刷された記録紙は、分岐爪５７の位置を通過した後、プリンタＡの外部へ送り出されて排紙部５０に排出される。
【００８３】
また、回転現像ユニット１３の各現像器２０にトナーを供給する場合には、片面印刷モードまたは両面印刷モードによる印刷動作を停止した後、回転現像ユニット１３を回転させて、トナーを供給すべき現像器２０を所定の位置に移動させる。この状態において、モータを駆動すると、図３に示すように、ピニオンギア３１が回転し、このピニオンギア３１に噛み合うラック３０が取り付けられたトナー供給パイプ２５が図１に実線で示す退避位置から図１に破線で示す供給位置に移動する。そして、トナー供給パイプ２５の下端部分が、トナーを供給すべき現像器２０に形成されたスリットを通ってこの現像器２０の内部に進入する。
【００８４】
そして、搬送パイプ２６の内部に取り付けられたコイルスプリング２９が回転することで、トナー収容部１４のトナーカートリッジに収容されたトナーが搬送パイプ２６の内部をトナー供給パイプ２５へ向けて搬送される。また、トナー供給パイプ２５の内部に取り付けられたスパイラル部材２８が回転することで、トナー供給パイプ２５へ搬送されたトナーがトナー供給パイプ２５への下方へ移動し、このトナー供給パイプ２５の下端部分からトナーを供給すべき現像器２０に供給される。
【００８５】
更に、このプリンタＡでは、片面印刷モード及び両面印刷モードの他に、トナー吐出しモードが実行される。このトナー吐出しモードについて、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００８６】
具体的に、上述のようなタイミングでトナー吐出しモードが実行されると、電源ユニット７０より駆動ローラ３９、１次転写ローラ４０、及び２次転写ローラ４１等の各ローラと感光体ドラム１０及び回転現像ユニット１３等を回転させるモータ（不図示）に電力が供給される（ステップＳ１１）。また、電源ユニット７０よりベルトクリーニングユニット４２に電力が供給される。
【００８７】
すると、回転現像ユニット１３が回転し、片面印刷モードまたは両面印刷モードにおいて感光体ドラム１０の表面にブラックのトナーを付着させるときと同じ位置で回転現像ユニット１３が停止する。即ち、回転現像ユニット１３におけるブラック現像器２０ｄの現像ローラ２１が感光体ドラム１０と対向する位置に来たところで、回転現像ユニット１３が停止する。
【００８８】
そして、制御ユニット７１の指示により、電源ユニット７０からブラック現像器２０ｄの現像ローラ２１にプラスの電圧が印加されることによって、現像ローラ２１の表面にプラスに帯電したトナーが付着する（ステップＳ１２）。ここで、トナー吐出しモードにおいては、帯電ローラ１１への電力供給が停止されるため、帯電ローラ１１の放電が行われず、感光体ドラム１０の表面が帯電しない。よって、現像ローラ２１の表面に付着するプラスに帯電したトナーと感光体ドラム１０の表面全体との電位差に応じて静電気力が生じ、現像ローラ２１より感光体ドラム１０の表面全体にトナーが供給されることで、感光体ドラム１０の表面全体にトナーが付着する。
【００８９】
続いて、感光体ドラム１０の表面に形成された記録紙１枚分の画像が、所定の速度で駆動される中間転写ベルト３７の表面に転写される。ここで、トナー吐出しモードにおいては、片面印刷モード及び両面印刷モードによる印刷動作時と逆の極性であるプラスの電圧が２次転写ローラ４１に印加される。よって、中間転写ベルト３７の表面のうち画像が転写された部分が２次転写ローラ４１を通過する際に、中間転写ベルト３７の表面に付着したトナーが２次転写ローラ４１に転写されることが阻止される。
【００９０】
その後、中間転写ベルト３７の表面のうち画像が転写された部分がベルトクリーニングユニット４２の位置に到達したときに、中間転写ベルト３７の表面に形成される画像を構成するトナーが、ブラシローラ４４によって掻き取られ、クリーニングローラ４５の表面に付着する。クリーニングローラ４５の表面に付着した中間転写ベルト３７の付着物は、ブレード４６によってクリーニングローラ４５の表面から掻き落とされ、回収スパイラル４７によって回収部（不図示）に回収される。
【００９１】
このように、回転現像ユニット１３のブラック現像器２０ｄからトナーが吐出され、感光体ドラム１０の表面に記録紙１枚分の画像が形成される。そして、感光体ドラム１０の表面に形成された画像が中間転写ベルト３７の表面に転写されると共に、この中間転写ベルト３７の表面に付着したトナーがベルトクリーニングユニット４２によって回収される。
【００９２】
続いて、制御ユニット７１において、カウンタの計数する記録紙の印刷枚数Ｘが所定値に達したか否かの判断が行われる（ステップＳ１３）。即ち、制御ユニット７１において、所定枚数分の画像が感光体ドラム１０より中間転写ベルト３７の表面に転写されたか否かの判断が行われる。このとき、制御ユニット７１が、カウンタによる記録紙の印刷枚数Ｘの計数値が所定値に達していないことを確認すると（ステップＳ１３でＮｏ）、カウンタの値を１だけ足した後（ステップＳ１４）、ステップＳ１２に戻り、ブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーを感光体ドラム１０の表面に付着させる動作が行われる。
【００９３】
このようにしてブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーを感光体ドラム１０の表面に付着させる動作が繰り返し行われた後、制御ユニット７１が、カウンタによる記録紙の印刷枚数Ｘの計数値が所定値に達したことを確認すると（ステップＳ１３でＹｅｓ）、次に、制御ユニット７１において、カウンタの計数する回転現像ユニット１３の回転回数Ｙが所定値に達したか否かの判断が行われる（ステップＳ１５）。尚、ステップＳ１５に進んだとき、カウンタによる記録紙の印刷枚数Ｘの計数値がゼロに戻される。
【００９４】
そして、ステップＳ１５において、制御ユニット７１が、カウンタによる回転現像ユニット１３の回転回数Ｙの計数値が所定値に達していないことを確認すると（ステップＳ１５でＮｏ）、回転現像ユニット１３を１回転させ（ステップＳ１６）、片面印刷モードまたは両面印刷モードにおいて感光体ドラム１０の表面にブラックのトナーを付着させるときと同じ位置で回転現像ユニット１３が停止した後、カウンタの値を１だけ足す（ステップＳ１７）。その後、ステップＳ１２に戻り、ブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーを感光体ドラム１０の表面に付着させる動作が行われる。
【００９５】
このように回転現像ユニット１３を回転させることにより、ブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーに重力や遠心力が加わると共に、回転現像ユニット１３の回転が停止したときにブラック現像器２０ｄに振動が与えられる。よって、印刷動作時にブラック現像器２０ｄの内壁に押し付けられることによりこの現像器２０ｄのデッドスペースに溜まったトナーが、この現像器２０ｄから除去される。そして、ステップＳ１６において回転現像ユニット１３を回転させる回数を２回以上に設定すれば、より確実にブラック現像器２０ｄからトナーを除去することができる。
【００９６】
このようにして回転現像ユニット１３を１回転させるごとに所定枚数分だけブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーを感光体ドラム１０の表面に付着させる動作が繰り返し行われた後、制御ユニット７１が、カウンタによる回転現像ユニット１３の回転回数Ｙの計数値が所定値に達したことを確認すると（ステップＳ１５でＹｅｓ）、トナー吐出しモードを終了する。
【００９７】
本実施形態によれば、トナー吐出しモードにおいて、回転現像ユニット１３を回転させることにより、ブラック現像器２０ｄの内部に収容されたブラックのトナーに加わる重力及び遠心力や回転現像ユニット１３の回転が停止したときにブラック現像器２０ｄに与えられる振動を利用してブラック現像器２０ｄのデッドスペースに溜まったトナーをこの現像器２０ｄから完全に除去することができる。よって、製造されたプリンタＡを出荷する段階において画像確認後の回転現像ユニット１３の着脱動作を省略することができると共に、ブラック現像器２０ｄの内部に収容されたブラックのトナーの長寿命化を図ることができる。
【００９８】
また、ブラック現像器２０ｄ内部のトナーを収容する部分の容積が小さい程トナーの粒径分布の変化やトナーの劣化により画像の品質が低下するまでの時間が短くなる一方、本実施形態では、ブラック現像器２０ｄの内部に収容されたブラックのトナーの長寿命化が図られる。このため、従来と同じ寿命を持たせる場合にブラック現像器２０ｄ内部のトナーを収容する部分の容積を小さくすることができ、回転現像ユニット１３を小型化することができる。
【００９９】
尚、上記プリンタＡでは、図３に示すフローチャートのステップＳ１３において、記録紙の印刷枚数Ｘが所定値に達したか否かの判断を行うようにしたが、これに限るものではない。即ち、記録紙１枚分ずつ感光体ドラム１０の表面に画像を形成するのに代えて、感光体ドラム１０の表面に連続して画像を形成するとき、回転現像ユニット１３の駆動が開始されてからの経過時間、或いはブラック現像器２０ｄの現像ローラ２１に電圧が印加されてから経過時間を計測し、ステップＳ１３において、これらの経過時間が所定値に達したか否かの判断を行うようにしてもよい。
【０１００】
また、上記プリンタＡでは、図３に示すフローチャートのステップＳ１５において、制御ユニット７１がカウンタの計数する回転現像ユニット１３の回転回数Ｙが所定値に達したか否かの判断を行うようにしたが、これに限るものではない。即ち、このプリンタＡに中間転写ベルト３７の表面の画像濃度を計測する濃度センサ（不図示）が設置されるとき、感光体ドラム１０より中間転写ベルト３７の表面に転写された画像の濃度を濃度センサで計測する。そして、図４に示す制御ユニット７１が、濃度センサによる計測値が所定値以下に達したことを確認したときに、ブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーの除去が完了したと判断し、トナー吐出しモードを終了するようにしてもよい。
【０１０１】
また、上記プリンタＡでは、トナー吐出しモードにおいて、帯電ローラ１１への電力供給を行わないこととしたが、帯電ローラ１１への電力供給を行うようにしてもよい。このとき、露光ユニット１２より帯電した感光体ドラム１０へ向けてレーザ光が照射され、感光体ドラム１０の表面にブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーを付着させることで、ブラック現像器２０ｄからのトナーの吐出しが行われる。
【０１０２】
また、上記プリンタＡでは、トナー吐出しモードにおいて、感光体ドラム１０の表面に形成された画像を中間転写ベルト３７の表面に転写し、この中間転写ベルト３７の表面に形成された画像を構成するトナーをベルトクリーニングユニット４２で回収するようにしたが、これに限るものではない。即ち、トナー吐出しモードにおいて、感光体ドラム１０の表面に形成された画像を構成するトナーをドラムクリーニングユニット１７で回収するようにしてもよい。
【０１０３】
また、上記プリンタＡでは、トナー吐出しモードが実行されるタイミングを、プリンタＡに接続される端末装置より送られてきた画像データを解析することで求められるブラックのトナーのドット数に基づいて決定したが、これに限るものではない。即ち、上記プリンタＡにおいて、トナー吐出しモードが実行されるタイミングを、ブラックのトナーを用いてモノクロ画像を出力する際の記録紙の印刷枚数、或いは、トナー収容部１４に装着されたブラックのトナーに対応するトナーカートリッジの交換回数に基づき決定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
以上説明したように、本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、カラー画像を出力可能なものについて有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】実施形態に係るプリンタの構造を示す図である。
【図２】実施形態に係るプリンタにおける回転現像ユニット及び感光体ドラムの周辺の構造を示す図である。
【図３】実施形態に係るプリンタにおけるトナー供給ユニットの周辺の構造を示す図である。
【図４】実施形態に係るプリンタの一部の構成を示すブロック図である。
【図５】トナー吐出しモードにおける制御ユニットの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０６】
１０ 感光体ドラム
１１ 帯電ローラ
１２ 露光ユニット
１３ 回転現像ユニット
１４ トナー収容部
１５ トナー供給ユニット
１６ 定着ユニット
１７ ドラムクリーニングユニット
３７ 中間転写ベルト
４０ 一次転写ローラ
４１ 二次転写ローラ
４２ ベルトクリーニングユニット
４８ 給紙部
４９ 搬送部
５０ 排紙部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、カラー画像を出力可能なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機やプリンタ等の画像形成装置が知られている。この画像形成装置には、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させることで現像を行う現像ユニットが設置されている。そして、現像ユニットの内部にはトナーが収容されると共に、この現像ユニットはトナーを攪拌する攪拌ローラや感光体ドラムの表面にトナーを供給するための現像ローラなどを備えている。
【０００３】
このような構成の画像形成装置が工場にて製造された後、この画像形成装置を出荷する段階において、この画像形成装置に対し、主に以下の３つの形態がとられる。即ち、これらの３つの形態は、現像ユニットにトナーを収容せず画像の確認を省略する、或いは、現像ユニットにトナーを収容して画像の確認を行った後に画像形成装置より現像ユニットを取り外し、この現像ユニットの内部に空気を注入するなどして現像ユニットのクリーニングを行った後に現像ユニットを画像形成装置に装着する、或いは、現像ユニットにトナーを収容して画像の確認を行うものの、現像ユニットのクリーニングは省略する、といったものである。
【０００４】
また、この現像ユニットに非磁性１成分のトナーが収容されるとき、特定の粒径のトナーとして粒径の小さいトナーが優先的に消費される選択現像が生じ、記録紙の印刷枚数が増加するにつれて現像ユニットの内部に粒径の大きいトナーが少しずつ堆積してゆく。よって、新しいトナーを補給するごとに現像ユニットの内部に収容されるトナーの粒径分布が変化する。また、この現像ユニットにおいて、攪拌ローラによってトナーが攪拌されるとき、トナーどうしが接触しトナーにストレスが作用することにより、トナーの外添剤がトナーの表面から剥がれ落ちたりトナーの中に入り込んだりする。
【０００５】
そして、現像ユニットに収容されたトナーの粒径分布の変化やトナーどうしの接触によるトナーの劣化により、記録紙に印刷される画像濃度の低下や地肌かぶりなどを生じ、記録紙に印刷される画像の品質が低下するといった問題が生じる。特に、現像ユニット内部のトナーを収容する部分の容積が小さい程、トナーの粒径分布の変化やトナーの劣化によりこのような問題が発生するまでの時間が短くなる。これに対し、記録紙に印刷される画像の品質を保持するために、所定のタイミングに達するごとに、現像ユニットに収容された古いトナーを新しいトナーと入れ換えるリフレッシュ動作が行われる。
【０００６】
また、現像ユニットのリフレッシュを行うものとして、一定枚数ごとの平均印字密度が所定密度値を下回った場合に、感光体ドラムとこの感光体ドラムの現像領域にトナーを搬送する現像スリーブとの間に交番電界を印加し、現像スリーブの表面に残留するトナーを感光体ドラムに飛翔させて現像スリーブをリフレッシュすることにより、帯電的に均一なトナーの薄層を形成すると共に現像スリーブ表面のトナーの粒度分布を長期間の使用に対して一定に保ち、画像濃度低下や地肌かぶりとった画像不良を防止する画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３３０３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、工場にて製造された画像形成装置を出荷する段階において、現像ユニットにトナーを収容せず画像の確認を省略する形態をとる場合、画像の確認を行うことができないという問題がある。また、現像ユニットにトナーを収容して画像の確認を行った後に画像形成装置より現像ユニットを取り外し、この現像ユニットの内部に空気を注入するなどして現像ユニットのクリーニングを行った後に現像ユニットを画像形成装置に装着する形態をとる場合、現像ユニットの着脱に時間がかかるだけでなく、現像ユニットの着脱動作による組立ミスが発生するおそれがある。特に、画像形成装置の小型化が進むにつれて装置の構成が複雑化するため、組立ミスの発生する頻度が高くなる。
【０００８】
更に、現像ユニットにトナーを収容して画像の確認を行うものの、現像ユニットのクリーニングは省略する形態をとる場合には、外気温の変化により現像ユニットの内部に残ったトナーに結露が付着したり、画像形成装置の輸送中に振動等が加わることにより現像ユニットの内部に残ったトナーが現像ユニットの外部に飛散したりするおそれがある。よって、現像ユニットにトナーを収容して画像の確認を行い、画像形成装置に現像ユニットを装着したままの状態で現像ユニットからトナーを完全に除去した後、この画像形成装置を出荷することが望ましい。
【０００９】
ここで、記録紙の印刷動作時において、現像ユニットのトナーが収容される部分では、攪拌ローラの位置に近いトナーが周方向に攪拌される一方で攪拌ローラの位置から遠いトナーが現像ユニットの内壁に押し付けられる。即ち、攪拌ローラの位置から遠いトナーが現像ユニットの内壁に押し付けられることによって形成されたトンネルの内部を、攪拌ローラの位置に近いトナーが流動する現象が生じる。また、現像ローラの軸方向にトナーを搬送することで現像ローラの表面に均一にトナーを付着させるための搬送スパイラルが現像ユニットに設置される場合には、搬送スパイラルの回転によって一定方向に搬送されたトナーがこの現像ユニットの内壁に押し付けられる。
【００１０】
そして、このようにトナーが現像ユニットの内壁に押し付けられることによって、現像ユニットのトナーが収容される部分のデッドスペースにトナーが入り込み、このデッドスペースにトナーが溜まることとなる。尚、このデッドスペースとは、現像ユニット内部のトナーが収容される部分のうち感光体ドラムにトナーが供給されない場所を表す。よって、工場にて製造された画像形成装置を出荷する段階において、現像ユニットにトナーを収容して画像の確認を行った後に現像ユニットからトナーを除去する動作を行っても、この現像ユニットから古いトナーを完全に除去することができない。
【００１１】
また、上述のような所定のタイミングに達するごとに現像ユニットに収容された古いトナーを新しいトナーと入れ換えるリフレッシュ動作を行っても、この現像ユニットから古いトナーを完全に除去することができない。このため、リフレッシュ動作後には、現像ユニットの内部に古いトナーと新しいトナーとが混在することとなり、現像ユニットの内部に新しいトナーが収容される場合と比べて、トナーの粒径分布の変化やトナーどうしの接触によるトナーの劣化に伴う画像品質の低下が早い段階で現れる。よって、印刷動作を行うにつれ、画像品質の低下を防止すべくリフレッシュ動作を行う間隔が狭まってゆくため、現像ユニットの内部に収容されたトナーの寿命が短くなるという問題がある。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、現像ユニットからトナーを完全に除去することによって、画像確認後における現像ユニットの着脱動作を省略すると共にトナーの長寿命化を図ることのできる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、周方向に沿って配置されたトナーの色に対応する複数の現像器から成る回転現像ユニットを備え、前記回転現像ユニットが回転することにより感光体ドラムと対向する位置に移動された前記各現像器から前記感光体ドラムの表面に形成される静電潜像にトナーを供給することで現像を行う画像形成装置において、前記複数の現像器のうちブラックのトナーを収容するブラック現像器の内部に収容された磁性１成分のトナーを当該ブラック現像器から除去するためのトナー吐出しモードを備え、前記トナー吐出しモードが実行されるときに、前記ブラック現像器を前記感光体ドラムと対向する位置に移動させて前記感光体ドラムの表面にブラックのトナーを供給すると共に、所定のタイミングで前記回転現像ユニットを回転させることを特徴とする。
【００１４】
このように構成された画像形成装置において、前記感光体ドラムの表面に付着したトナーを除去するドラムクリーニング部材が設置されたドラムクリーニングユニットを備え、
前記トナー吐出しモードが実行されるときに、前記感光体ドラムの表面に付着したトナーが前記ドラムクリーニングユニットに回収される。
【００１５】
尚、感光体ドラムの表面は、例えばアモルファスシリコンによって形成されている。そして、トナー吐出しモードにおいて、ブラック現像器から吐出されたブラックのトナーが感光ドラムの表面の一部と共にドラムクリーニングユニットに回収される。
【００１６】
また、このように構成された画像形成装置において、前記感光体ドラムの表面に形成された画像が転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの表面に付着したトナーを除去するベルトクリーニング部材が設置されたベルトクリーニングユニットと、を備え、
前記トナー吐出しモードが実行されるときに、前記感光体ドラムの表面に形成された画像が前記中間転写ベルトの表面に転写されると共に、前記中間転写ベルトの表面に付着したトナーが前記ベルトクリーニングユニットに回収される。
【００１７】
このように、トナー吐出しモードにおいて、感光体ドラムの表面に形成された画像が中間転写ベルトの表面に転写されることによってこの中間転写ベルトの表面に付着したトナーがベルトクリーニングユニットに回収される。
【００１８】
また、上述のそれぞれの画像形成装置では、製造された前記画像形成装置の出荷時において、前記感光体ドラムの表面に形成された画像を記録紙に印刷することによって記録紙に印刷される画像の確認を行うと共に、前記トナー吐出しモードは、記録紙に印刷される画像の確認を行った後に実行される。
【００１９】
ここで、画像形成装置が工場にて製造された後、この画像形成装置を出荷する前に動作確認として試し刷りが行われる。このとき、試し刷りを行うために、回転現像ユニットのブラック現像器にトナーが収容される。そして、試し刷りが終了した後、この画像形成装置を出荷する段階においてトナー吐出しモードが実行され、ブラック現像器からトナーが除去される。これにより、画像形成装置の輸送中における振動等によるブラック現像器の外部へのトナーの飛散等を防止することができ、また、画像確認後の回転現像ユニットの着脱動作を省略することができる。
【００２０】
また、上述のそれぞれの画像形成装置において、前記トナー吐出しモードは、出荷された前記画像形成装置の使用を開始してから所定のタイミングに達したときに実行される。
【００２１】
このように、出荷された画像形成装置の使用を開始してから所定のタイミングに達したときにトナー吐出しモードが実行されることによって、ブラック現像器の内部に収容されたトナーの粒径分布の変化やトナーの劣化による画像品質の低下を確実に防止することができる。また、トナー吐出しモードによりブラック現像器の内部に収容されたトナーが確実に除去されるため、その後にブラック現像器の内部に収容されるトナーの長寿命化を図ることができ、トナー吐出しモードが実行される間隔を長くすることができる。
【００２２】
このように構成された画像形成装置において、各種データが記憶されるメモリを備え、前記メモリには、記録紙に画像を印刷するために使用されるブラックのトナーのドット数より求められるトナーの使用量が記録紙が１枚印刷されるごとに加算して記憶されると共に、前記トナー吐出しモードが実行されるまでのトナーの使用量が予め記憶されており、前記所定のタイミングは、前記メモリに加算して記憶されるトナーの使用量が前記メモリに予め記憶される前記トナー吐出しモードが実行されるまでのトナーの使用量と等しくなったときである。
【００２３】
尚、所定のタイミングは、上述したものの他に、ブラックのトナーを用いてモノクロ画像を出力する際の記録紙の印刷枚数、或いは、画像形成装置に装着された各現像器にトナーを供給するための複数のトナーカートリッジのうちブラックのトナーに対応するトナーカートリッジの交換回数に基づき決定するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、トナー吐出しモードにおいて、回転現像ユニットを回転させることにより、ブラック現像器の内部に収容されたブラックのトナーに加わる重力及び遠心力や回転現像ユニットの回転が停止したときにブラック現像器に与えられる振動を利用してブラック現像器のデッドスペースに溜まったトナーをこの現像器から完全に除去することができる。よって、製造された画像形成装置を出荷する段階において画像確認後の回転現像ユニットの着脱動作を省略することができると共に、ブラック現像器の内部に収容されたブラックのトナーの長寿命化を図ることができる。
【００２５】
また、ブラック現像器内部のトナーを収容する部分の容積が小さい程トナーの粒径分布の変化やトナーの劣化により画像の品質が低下するまでの時間が短くなる一方、本発明では、ブラック現像器の内部に収容されたブラックのトナーの長寿命化が図られる。このため、従来と同じ寿命を持たせる場合にブラック現像器内部のトナーを収容する部分の容積を小さくすることができ、回転現像ユニットを小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
《発明の実施形態》
本実施形態の画像形成装置は、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット等の通信ネットワークを介して１台または複数台の端末装置（不図示）と接続されている。そして、この画像形成装置は、端末装置より送られてくる画像データに基づきカラー画像またはモノクロ画像を出力するプリンタ機能を有しており、図１に示すプリンタＡとして利用される。また、このプリンタＡは、記録紙の片面に画像を印刷する片面印刷モードと記録紙の両面に画像を印刷する両面印刷モードとを備えている。尚、図１に示すプリンタＡにおいて、紙面の右側をプリンタＡの手前側、紙面の左側をプリンタＡの奥側とする。
【００２８】
そして、このプリンタＡは、図１に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム１０と、感光体ドラム１０の表面全体を一様に帯電させる帯電ローラ１１と、感光体ドラム１０の表面にレーザ光を照射する露光ユニット１２と、感光体ドラム１０の表面に形成される静電潜像にトナーを付着させることで現像を行う回転現像ユニット１３と、回転現像ユニット１３に供給するためのトナーが収容されるトナー収容部１４と、トナー収容部１４に収容されたトナーを回転現像ユニット１３に供給するためのトナー供給ユニット１５と、記録紙に転写されたトナーを記録紙に定着させる定着ユニット１６と、感光体ドラム１０の表面に残留するトナー等の付着物を除去するドラムクリーニングユニット１７と、を備えている。
【００２９】
このように構成されたプリンタＡにおいて、感光体ドラム１０は、図１に示すように、プリンタＡ内部の中央付近に回転自在に設置されており、その回転軸がプリンタＡの手前側から見てプリンタＡの設置面と水平な方向に、即ち、紙面に対して垂直な方向に延びている。この感光体ドラム１０の表面は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）によって形成されている。
【００３０】
また、帯電ローラ１１は、図１に示すように、感光体ドラム１０の上方であって、この感光体ドラム１０と近接する位置に設置されている。そして、帯電ローラ１１に所定の大きさの電圧を印加すると、帯電ローラ１１の放電により感光体ドラム１０の表面が一様に帯電する。
【００３１】
また、露光ユニット１２は、プリンタＡに接続される端末装置より送られてきた画像データに基づき、半導体レーザ（不図示）より感光体ドラム１０へ向けてレーザ光を照射するものである。図１に示すように、この露光ユニット１２は、感光体ドラム１０の上方であって、回転現像ユニット１３の回転軸よりも奥側に設置されている。また、図１に示すように、露光ユニット１２から感光体ドラム１０へ至るレーザ光の光路に反射ミラー１８が設置されている。そして、図１に一点鎖線で示すように、露光ユニット１２より出射されたレーザ光が、反射ミラー１８で所定の角度に反射した後に感光体ドラム１０へ向けて照射されることで、感光体ドラム１０のうちレーザ光が当たった部分に静電潜像が形成される。
【００３２】
尚、この露光ユニット１２としては、上述のような半導体レーザより出射されるレーザ光を感光体ドラム１０の表面に照射するものに代えて、ＬＥＤヘッド（不図示）にライン状に配列された多数のＬＥＤ（不図示）より出射される光を感光体ドラム１０の表面に照射するものとしても構わない。
【００３３】
また、回転現像ユニット１３は、円筒状に形成されており、図１に示すように、感光体ドラム１０に隣接すると共にこの感光体ドラム１０の奥側に設置されている。図２にも示すように、この回転現像ユニット１３は、周方向に９０°間隔で回転軸より放射状に延びる回転枠１９と、回転枠１９に支持されると共にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｋ）の各トナーが収容される４つの現像器２０と、を備えている。そして、この回転枠１９は、感光体ドラム１０の回転軸と平行な軸の回りに回転自在に形成されており、モータやギアから成る駆動機構（不図示）によって駆動される。また、各現像器２０は、回転枠１９によって回転現像ユニット１３の周方向に４等分された４つの区画のそれぞれに配置されている。
【００３４】
そして、図２に示すように、各現像器２０に収容されるトナーの色に応じて４つの現像器２０のそれぞれをシアン現像器２０ａ、マゼンタ現像器２０ｂ、イエロー現像器２０ｃ、及びブラック現像器２０ｄとするとき、シアン現像器２０ａ、マゼンタ現像器２０ｂ、及びイエロー現像器２０ｃには非磁性１成分のトナーが収容される。また、ブラック現像器２０ｄには、磁性１成分のトナーが収容される。よって、シアン現像器２０ａ、マゼンタ現像器２０ｂ、及びイエロー現像器２０ｃとブラック現像器２０ｄとは、その内部構成が異なっている。
【００３５】
具体的には、図２に示すように、シアン現像器２０ａ、マゼンタ現像器２０ｂ、及びイエロー現像器２０ｃのそれぞれは、トナーを感光体ドラム１０へ供給するための現像ローラ２１と、現像ローラ２１に当接すると共に現像ローラ２１の表面にトナーを付着させるスポンジローラ２２と、各現像器２０ａ，２０ｂ，２０ｃの内部に収容されたトナーを攪拌する攪拌ローラ２３と、を備えている。そして、これらの現像器２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、スポンジローラ２２から現像ローラ２１にトナーを供給する構成であり、各現像器２０ａ，２０ｂ，２０ｃ内部のトナーが収容される部分から現像ローラ２１に直接トナーが供給されることが阻止される。
【００３６】
一方、ブラック現像器２０ｄは、上述した現像ローラ２１及び攪拌ローラ２３の他に、現像ローラ２１の軸方向にトナーを搬送することで現像ローラ２１の表面に均一にトナーを付着させるための搬送スパイラル２４を備えている。そして、ブラック現像器２０ｄは、搬送スパイラル２４を介して現像ローラ２１にトナーを供給する構成であり、この現像器２０ｄ内部のトナーが収容される部分から現像ローラ２１に直接トナーが供給されることもあり得る。
【００３７】
このようにシアン現像器２０ａ、マゼンタ現像器２０ｂ、イエロー現像器２０ｃ、及びブラック現像器２０ｄが構成されるとき、回転現像ユニット１３が回転し、各現像器２０に収容されたトナーが感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像に付着することによって現像が行われる。
【００３８】
また、トナー収容部１４は、回転現像ユニット１３の各現像器２０に供給する４色のトナーのそれぞれを収容する部分であり、図１に示すように、プリンタＡ内部の最も手前側に設置されている。このトナー収容部１４には、プリンタＡの手前側から見てプリンタＡの設置面と水平な方向に、即ち、紙面に対して垂直な方向に並べて配置された各色のトナーに対応する４つのトナーカートリッジ（不図示）が装着されており、４つのトナーカートリッジのそれぞれがプリンタＡの手前側に取り出し可能となっている。
【００３９】
また、トナー供給ユニット１５は、トナー収容部１４の各トナーカートリッジに収容された４色のトナーのそれぞれをトナーの色に対応する各現像器２０に供給するためのものである。図１に示すように、このトナー供給ユニット１５は、回転現像ユニット１３の上方であって、露光ユニット１２とトナー収容部１４の間のスペースに設置されている。そして、図３に示すように、このトナー供給ユニット１５は、４色のトナーのそれぞれに対応する上下方向に移動可能な４つのトナー供給パイプ２５と、トナー収容部１４に装着される４つのトナーカートリッジのそれぞれと各トナーカートリッジに収容されたトナーの色に対応するトナー供給パイプ２５とを連結する４つの搬送パイプ２６と、各トナー供給パイプ２５を上下方向に移動させるための駆動機構２７と、を備えている。
【００４０】
このような構成のトナー供給ユニット１５において、トナー供給パイプ２５は、図３に示すように、上下方向に延びると共にその下端部分が先細形状となっている。また、トナー供給パイプ２５の内部には、このトナー供給パイプ２５の下端部分へ向けてトナーを搬送するスパイラル部材２８が回転自在に取り付けられている。そして、このトナー供給パイプ２５が図１に破線で示す供給位置に移動したとき、トナー供給パイプ２５の下端部分が各現像器２０に形成されたスリット（不図示）を通って各現像器２０の内部に進入し、トナー供給パイプ２５より各現像器２０にトナーが供給される。
【００４１】
また、搬送パイプ２６は、図３に示すように、左右方向、即ち、プリンタＡの手前側と奥側とを結ぶ方向に延びており、トナー供給パイプ２５の上下動に追従して移動可能なように可撓性を有している。この搬送パイプ２６の内部には、コイルスプリング２９が回転自在に取り付けられている。そして、このコイルスプリング２９が回転すると、トナーが搬送パイプ２６の内部を通ってトナー供給パイプ２５へ向けて搬送される。
【００４２】
また、駆動機構２７は、図３に示すように、トナー供給パイプ２５の軸方向と平行に延びると共にトナー供給パイプ２５の外周に取り付けられたラック３０と、このラック３０に噛み合うピニオンギア３１と、を備えている。このピニオンギア３１は、プリンタＡのフレーム（不図示）に回転自在に支持されており、モータ（不図示）等によって駆動される。そして、モータを駆動すると、ピニオンギア３１が回転し、このピニオンギア３１に噛み合うラック３０が取り付けられたトナー供給パイプ２５が、図１に実線で示す退避位置と図１に破線で示す供給位置との間で上下方向に移動する。
【００４３】
尚、トナー供給パイプ２５が図１に破線で示す供給位置にあるとき、即ち、回転現像ユニット１３の各現像器２０に対してトナーの供給を行っているとき、露光ユニット１２から出射されて感光体ドラム１０へと向かう図１に一点鎖線で示すレーザ光の光路が遮断される。これに対し、このプリンタＡでは、トナー供給パイプ２５が図１に実線で示す退避位置にあるとき、即ち、各現像器２０に対してトナーの供給を行っていないときに、露光ユニット１２からレーザ光が出射される。
【００４４】
また、定着ユニット１６は、図１に示すように、円筒状に形成される定着ローラ３２と、定着ローラ３２の内部に設置されると共に当該定着ローラ３２を加熱するための定着ヒータ３３と、定着ローラ３２と圧接する加圧ローラ３４と、を備えており、この定着ローラ３２と加圧ローラ３４の間に記録紙を挟むニップ部が形成されている。そして、定着ローラ３２と加圧ローラ３４の間のニップ部を記録紙が通過する際に、定着ローラ３２の熱によって記録紙に付着したトナーを溶解させると共に加圧ローラ３４によって記録紙に圧力を加えることで、トナーが記録紙に定着する。
【００４５】
また、ドラムクリーニングユニット１７は、図１及び図２に示すように、感光体ドラム１０の手前側であって感光体ドラム１０に隣接すると共に、後述する中間転写ベルト３７の上方に設置されている。このドラムクリーニングユニット１７は、感光体ドラム１０に当接するドラムクリーニング部材としての研磨ローラ３５と、研磨ローラ３５によって研磨された感光体ドラム１０の表面の一部とこの感光体ドラム１０の表面に残留するトナー等の付着物を搬送する回収スパイラル３６と、を備えている。また、図１の紙面と垂直な方向における回収スパイラル３６の奥側には、この回収スパイラル３６によって図１の紙面と垂直な方向に搬送された付着物を回収する回収部（不図示）が設置されている。
【００４６】
そして、印刷動作時において、感光体ドラム１０の表面に付着したトナーが中間転写ベルト３７に転写された後、感光体ドラム１０の表面が研磨ローラ３５によって研磨されることにより、感光体ドラム１０の付着物が削り取られる。研磨ローラ３５によって削り取られた感光体ドラム１０の付着物は、回収スパイラル３６によって図１の紙面と垂直な方向に搬送され、回収部に回収される。
【００４７】
また、このプリンタＡは、図１に示すように、感光体ドラム１０の表面に形成された各トナーに対応する画像が重ねて転写される中間転写ベルト３７と、中間転写ベルト３７の裏面（即ち、画像が転写される面と反対側の面）に当接すると共に中間転写ベルト３７を図１に矢印で示す方向に移動させる従動ローラ３８及び駆動ローラ３９と、中間転写ベルト３７を介して感光体ドラム１０に圧接すると共に感光体ドラム１０の表面に形成された画像を中間転写ベルト３７の表面に転写するための１次転写ローラ４０と、中間転写ベルト３７を介して駆動ローラ３９に圧接すると共に中間転写ベルト３７の表面に形成された画像を記録紙に転写するための２次転写ローラ４１と、中間転写ベルト３７の表面に残留するトナー等の付着物を除去するベルトクリーニングユニット４２と、を備えている。
【００４８】
このように構成されたプリンタＡにおいて、中間転写ベルト３７は、図１に示すように、感光体ドラム１０及びトナー収容部１４の下方に設置されており、この中間転写ベルト３７の裏面に当接する従動ローラ３８と駆動ローラ３９との間に掛け渡されている。また、図１に示すように、感光体ドラム１０の下方であって中間転写ベルト３７を介して感光体ドラム１０と対向する部分には１次転写ローラ４０が設置されており、この１次転写ローラ４０は感光体ドラム１０と圧接している。また、従動ローラ３８は、図１に示すバネ４３によって駆動ローラ３９から離れる方向に付勢されており、バネ４３の押圧力によって中間転写ベルト３７に所定の張力が与えられている。
【００４９】
また、２次転写ローラ４１は、図１に示すように、駆動ローラ３９の下方であって中間転写ベルト３７を介して駆動ローラ３９と対向する位置に設置されており、この中間転写ベルト３７と圧接している。そして、印刷動作時において、駆動ローラ３９と２次転写ローラ４１の間に形成されるニップ部を記録紙が通過する際に、中間転写ベルト３７の表面に形成された画像が記録紙に転写される。
【００５０】
また、ベルトクリーニングユニット４２は、図１及び図２に示すように、駆動ローラ３９の奥側であって駆動ローラ３９に隣接すると共に、回転現像ユニット１３の下方に設置されている。そして、このベルトクリーニングユニット４２は、中間転写ベルト３７を介して駆動ローラ３９と対向する位置に設置されると共にこの中間転写ベルト３７に当接するベルトクリーニング部材としてのブラシローラ４４と、ブラシローラ４４の上方にブラシローラ４４と接触するように設置されたクリーニングローラ４５と、上端部分がクリーニングローラ４５の表面に当接するように設置されたブレード４６と、ブレード４６の下方であってベルトクリーニングユニット４２内部の左端に設置される回収スパイラル４７と、を備えている。また、図１の紙面と垂直な方向における回収スパイラル４７の奥側には、この回収スパイラル４７によって図１の紙面と垂直な方向に搬送された付着物を回収する回収部（不図示）が設置されている。
【００５１】
そして、印刷動作時において、記録紙が駆動ローラ３９と２次転写ローラ４１の間のニップ部を通過することによって中間転写ベルト３７の表面に形成された画像が記録紙に転写された後、中間転写ベルト３７の表面に残留するトナー等の付着物が、ベルトクリーニングユニット４２のブラシローラ４４によって掻き取られ、クリーニングローラ４５の表面に付着する。クリーニングローラ４５の表面に付着した中間転写ベルト３７の付着物は、ブレード４６によってクリーニングローラ４５の表面から掻き落とされた後、回収スパイラル４７によって図１の紙面と垂直な方向に搬送され、回収部に回収される。
【００５２】
また、このプリンタＡは、図１に示すように、多数の記録紙が収容可能に構成されると共に記録紙を１枚ずつ給紙する給紙部４８と、給紙部４８より給紙された記録紙をプリンタＡの内部を搬送する搬送部４９と、搬送部４９を搬送される間に画像が印刷された記録紙が排出される排紙部５０と、を備えている。
【００５３】
このように構成されたプリンタＡにおいて、給紙部４８は、図１に示すように、多数の記録紙が載置されるリフト板５１が取り付けられた給紙カセット５２と、リフト板５１に載置された記録紙に当接すると共に給紙カセット５２より記録紙を送り出す給紙コロ５３と、を備えている。そして、この給紙カセット５２は、プリンタＡの手前側に取り出し可能となっている。
【００５４】
また、搬送部４９は、図１に示すように、給紙部４８と排紙部５０の間に設置されている。この搬送部４９は、給紙部４８から２次転写ローラ４１へ至る第１搬送路５４と、２次転写ローラ４１から定着ユニット１６へ至る第２搬送路５５と、定着ユニット１６から排紙部５０へ至る第３搬送路５６と、から構成されている。また、図１に示すように、第３搬送路５６における定着ユニット１６の下流側に分岐爪５７が設置されると共に、第２搬送路５５の下方には、両面印刷モードにおいて定着ユニット１６を通過した記録紙をこの分岐爪５７によって第１搬送路５４へ戻すための戻し搬送路５８が設置されている。
【００５５】
このような構成の搬送部４９において、第１〜第３搬送路５４，５５，５６のそれぞれには、記録紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対（何れも不図示）が設置されている。また、第１搬送路５４には、図１に示すように、給紙カセット５２より給紙された記録紙を後述する一対のレジストローラ６０へ向けて搬送する搬送ローラ５９と、搬送ローラ５９を通過した記録紙の向きを矯正すると共に記録紙が搬送されるタイミングを調整する一対のレジストローラ６０と、が設置されている。そして、この第１搬送路５４は、搬送ローラ５９に沿って形成される湾曲路６１と、湾曲路６１から２次転写ローラ４１へ至る直線路６２と、から構成されている。
【００５６】
また、第２搬送路５５は、図１に示すように、概ね直線状に形成されており、プリンタＡの手前側から奥側へ向かってプリンタＡの設置面と水平な方向に延びている。また、第３搬送路５６は、図１に示すように、定着ユニット１６から分岐爪５７へと至る部分が概ね直線状に形成され、プリンタＡの手前側から奥側へ向かってプリンタＡの設置面と水平な方向に延びると共に、分岐爪５７から排紙部５０へと至る部分がプリンタＡの上方へ向かってプリンタＡの設置面と垂直な方向に延びている。
【００５７】
更に、戻し搬送路５８は、図１に示すように、第３搬送路５６における分岐爪５７が設置される部分から下方に分岐すると共に、定着ユニット１６、第２搬送路５５、２次転写ローラ４１、及びレジストローラ６０の下方をプリンタＡの奥側から手前側へ向かってプリンタＡの設置面と水平な方向に延びている。そして、この戻し搬送路５８は、第１搬送路５４の直線路６２におけるレジストローラ６０の直ぐ上流側に接続している。尚、戻し搬送路５８にも、第１〜第３搬送路５４，５５，５６と同様、記録紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対（何れも不図示）が設置されている。
【００５８】
また、排紙部５０は、図１に示すように、プリンタＡの外側面における上面に形成されている。そして、定着ユニット１６を通過した記録紙は、第３搬送路５６を通ってプリンタＡの外部へ送り出され、排紙部５０に排出される。
【００５９】
更に、このプリンタＡには、図４に示すように、露光ユニット１２、トナー供給ユニット１５、定着ユニット１６、ドラムクリーニングユニット１７、及びベルトクリーニングユニット４２等の各ユニットと、帯電ローラ１１、駆動ローラ３９、１次転写ローラ４０、２次転写ローラ４１、及びレジストローラ６０等の各種ローラや感光体ドラム１０及び回転現像ユニット１３を回転させるモータ（不図示）と、に電力を供給する電源ユニット７０、この電源ユニット７０とこの電源ユニット７０より電力を供給される上述の各ユニット及びモータとを制御する制御ユニット７１、及び各種データや制御ユニット７１が実行する制御プログラムを記憶するメモリ７２が設置されている。
【００６０】
そして、制御ユニット７１は、後述するトナー吐出しモードにおいて記録紙の印刷枚数Ｘを計数するカウンタ及び回転現像ユニット１３の回転回数Ｙを計数するカウンタ（何れも不図示）を備えている。
【００６１】
また、制御ユニット７１は、プリンタＡに接続される端末装置より送られてきた画像データを解析することで求められるブラックのトナーのドット数を記録紙１枚ごとに計数し、このドット数をトナー量に換算する。このようにして得られたトナー使用量のデータが、記録紙が１枚印刷されるごとに図４に示すメモリ７２に加算されて記憶される。よって、例えば、１０枚の記録紙に画像が印刷されるとき、記録紙１０枚分のトナー使用量のデータがメモリ７２に加算されて記憶される。
【００６２】
ここで、このような構成のプリンタＡが工場にて製造された後、このプリンタＡを出荷する前に動作確認として試し刷りが行われる。このとき、試し刷りを行うために、回転現像ユニット１３の各現像器２０にトナーが収容される。そして、試し刷りが終了した後、このプリンタＡを出荷する段階において、プリンタＡの輸送中における振動等によるブラック現像器２０ｄの外部へのトナーの飛散等を防止するために、この現像器２０ｄからトナーが除去される。
【００６３】
また、プリンタＡの使用開始後に記録紙の印刷枚数が増加するにつれて、選択現像が生じることによりブラック現像器２０ｄの内部に粒径の大きいトナーが少しずつ堆積してゆき、新しいトナーを補給するごとにこの現像器２０ｄの内部に収容されたトナーの粒径分布が変化する。更に、ブラック現像器２０ｄにおいて、攪拌ローラ２３によってトナーが攪拌されると共に搬送スパイラル２４によってトナーが搬送されるとき、トナーどうしが接触することによりトナーの外添剤がトナーの表面から剥がれ落ちたりトナーの中に入り込んだりする。
【００６４】
このようなブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーの粒径分布の変化やトナーの劣化による画像品質の低下（画像濃度の低下や地肌かぶり等）を防止するため、このプリンタＡでは、所定のタイミングに達するごとにブラック現像器２０ｄに収容された古いトナーを新しいトナーと入れ換える動作が行われる。
【００６５】
尚、ブラック現像器２０ｄを除くシアン現像器２０ａ、マゼンタ現像器２０ｂ、及びイエロー現像器２０ｃについては、その内部構成がブラック現像器２０ｄと異なり、現像ローラ２１の表面がゴム等の弾性体で覆われると共に現像ローラ２１の表面に付着するトナーの厚さを規制するブレード（不図示）が現像ローラ２１に当接する構成である。このため、現像ローラ２１とブレードの接触によるトナーの摩擦帯電が発生しやすい。よって、
これらの現像器２０ａ，２０ｂ，２０ｃでは、トナーが保持する帯電量が高くなり、現像ローラ２１の表面のトナー層厚が小さいため、現像器の外部へトナーが飛散する可能性が低い。
【００６６】
また、シアン現像器２０ａ、マゼンタ現像器２０ｂ、及びイエロー現像器２０ｃについては、製造されたプリンタＡを工場より出荷する段階において、現像ローラ２１の表面に少量のトナーを付着させておく必要がある。というのも、上述のように、非磁性１成分のトナーが収容されるこれらの現像器２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、現像ローラ２１にブレード（不図示）が当接する構成である。このため、現像ローラ２１の表面から完全にトナーを除去すると、ブレードがトナーを介さず現像ローラ２１に直接当たることとなり、現像ローラ２１の回転時にブレードとの摩擦によって現像ローラ２１の表面に傷が付くおそれがある。
【００６７】
よって、このプリンタＡでは、ブラック現像器２０ｄを対象として、この現像器２０ｄに収容された古いトナーを新しいトナーと入れ換える動作が行われる。ところが、印刷動作時において、ブラック現像器２０ｄでは、搬送スパイラル２４の回転によって一定方向に搬送されたトナーがこの現像器２０ｄの内壁に押し付けられる。また、攪拌ローラ２３や搬送スパイラル２４が回転することによってこれらの部材の周方向にトナーが搬送されるとき、攪拌ローラ２３や搬送スパイラル２４の位置に近いトナーが周方向に移動する一方で攪拌ローラ２３や搬送スパイラル２４の位置から遠いトナーがブラック現像器２０ｄの内壁に押し付けられる。このため、ブラック現像器２０ｄに収容された古いトナーを新しいトナーと入れ換える動作を行っても、これらのトナーがブラック現像器２０ｄのデッドスペースに残ったままとなり、この現像器２０ｄに収容された古いトナーを完全に除去することができない。
【００６８】
そこで、このプリンタＡは、上述した片面印刷モード及び両面印刷モードの他に、回転現像ユニット１３を所定のタイミングで回転させ、この回転によりブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーに加わる重力及び遠心力や回転が停止したときにブラック現像器２０ｄに与えられる振動を利用して、ブラック現像器２０ｄに収容されたトナーをこの現像器２０ｄから完全に除去するためのトナー吐出しモードを備えている。
【００６９】
そして、このトナー吐出しモードは、プリンタＡに設置されると共にこのプリンタＡが備える各機能を設定するためのボタンや表示画面（何れも不図示）等を操作することにより設定可能である。よって、製造されたプリンタＡの試し刷りが終了した後、このプリンタＡを工場から出荷する段階において、このプリンタＡに設置されたボタンや表示画面等を操作することによりトナー吐出しモードが実行される。
【００７０】
ここで、図４に示すメモリ７２には、トナー吐出しモードが実行されるまでのトナー使用量のデータが予め記憶されている。また、このメモリ７２には、上述のように、記録紙が１枚印刷されるごとにブラックのトナーの使用量が加算されて記憶される。そして、このプリンタＡでは、記録紙が１枚印刷されるごとにメモリ７２に加算されて記憶されるトナー使用量がメモリ７２に予め記憶されるトナー吐出しモードが実行されるまでのトナー使用量と等しくなったときに、トナー吐出しモードが実行される。
【００７１】
尚、プリンタＡに接続される端末装置より送られてきた画像データの処理中に、即ち、この画像データの印刷が終了する前にトナー吐出しモードが実行されると、トナー吐出しモードが終了するまで残りの画像データの印刷を行うことができなくなる。よって、このプリンタＡでは、トナー吐出しモードを実行するための条件が成立したときに制御ユニット７１が画像データの処理中であることを確認すると、画像データの処理がすべて終了した後にトナー吐出しモードが実行される。
【００７２】
このように構成されたプリンタＡにおいて、このプリンタＡに接続された端末装置より通信ネットワークを介して画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、電源ユニット７０よりプリンタＡ内部の各ユニットに電力が供給されると共に、制御ユニット７１より出力される制御信号に基づきプリンタＡ内部の各ユニットの動作が制御される。よって、図１に示すプリンタＡにおいて、帯電工程、露光工程、現像工程、１次転写工程、２次転写工程、及び定着工程の各工程が順に行われる。尚、以下では、片面印刷モード、両面印刷モード、トナー吐出しモードの順に説明を行う。
【００７３】
まず、片面印刷モードによる印刷動作が行われるとき、給紙コロ５３の回転によって給紙カセット５２から送り出された記録紙が搬送ローラ５９へ向けて搬送され、第１搬送路５４の湾曲路６１を通過する。第１搬送路５４の湾曲路６１を通過した記録紙は、第１搬送路５４の直線路６２を通って一対のレジストローラ６０へと搬送され、このレジストローラ６０において記録紙の向きが矯正されると共に搬送タイミングが調整された後、駆動ローラ３９と２次転写ローラ４１の間のニップ部へ向けて搬送される。
【００７４】
このように駆動ローラ３９と２次転写ローラ４１の間のニップ部へ向けて記録紙が搬送されるとき、まず、帯電工程において、帯電ローラ１１の放電により感光体ドラム１０の表面がプラスに帯電する。また、次に、露光工程において、露光ユニット１２の半導体レーザ（不図示）より感光体ドラム１０へ向けてレーザ光が照射され、反射ミラー１８で所定の角度に反射したレーザ光が感光体ドラム１０上を走査することにより、感光体ドラム１０の表面のうちレーザ光が当たった部分の電圧が低下してこの部分に静電潜像が形成される。
【００７５】
そして、現像工程において、回転現像ユニット１３における各現像器２０の現像ローラ２１にプラスの電圧を印加すると、現像ローラ２１の表面に付着するプラスに帯電したトナーと感光体ドラム１０の表面における静電潜像が形成される部分との電位差に応じて静電気力が生じ、現像ローラ２１より感光体ドラム１０の表面における静電潜像が形成された部分にトナーが供給されることで現像が行われる。
【００７６】
続いて、１次転写工程において、感光体ドラム１０の表面に形成された画像が、所定の速度で駆動される中間転写ベルト３７の表面に転写される。このとき、感光体ドラム１０の表面に形成された画像が、トナーの色ごとに所定のタイミングで中間転写ベルト３７の表面に重ねて転写され、中間転写ベルト３７の表面に複数の色から成る画像が形成される。
【００７７】
尚、１次転写工程が終了した後、感光体ドラム１０の表面に付着したトナー等の付着物は、ドラムクリーニングユニット１７の研磨ローラ３５が感光体ドラム１０の表面を研磨することによって感光体ドラム１０の表面より削り取られ、回収スパイラル３６によって回収部（不図示）に回収される。
【００７８】
その後、２次転写工程において、２次転写ローラ４１にマイナスの電圧を印加すると、中間転写ベルト３７の表面に付着したプラスに帯電したトナーと２次転写ローラ４１との電位差に応じて静電気力が生じ、駆動ローラ３９と２次転写ローラ４１の間のニップ部を通過する記録紙に中間転写ベルト３７の表面に形成された画像が転写される。そして、２次転写工程において画像が転写された記録紙は、第２搬送路５５を通り、定着ユニット１６における定着ローラ３２と加圧ローラ３４の間のニップ部へ向けて搬送される。
【００７９】
尚、２次転写工程が終了した後、中間転写ベルト３７の表面に付着したトナー等の付着物は、ベルトクリーニングユニット４２のブラシローラ４４によって掻き取られ、クリーニングローラ４５の表面に付着する。そして、クリーニングローラ４５の表面に付着した中間転写ベルト３７の付着物は、ブレード４６によってクリーニングローラ４５の表面から掻き落とされ、回収スパイラル４７によって回収部（不図示）に回収される。
【００８０】
また、制御ユニット７１より電源ユニット７０に定着ヒータ３３の電源をＯＮとする制御信号を送信することで、電源ユニット７０から定着ヒータ３３への電力の供給が開始されて定着ヒータ３３が加熱され、この定着ヒータ３３によって記録紙にトナーを安定して定着させることが可能な温度まで定着ローラ３２が加熱される。そして、定着工程において、定着ユニット１６における定着ローラ３２と加圧ローラ３４の間のニップ部を通過する記録紙のトナーが定着ローラ３２の熱によって溶解すると共に加圧ローラ３４によって記録紙に圧力が加えられることで、トナーが記録紙に定着する。定着工程においてトナーが定着した記録紙は、第３搬送路５６を通り、分岐爪５７の位置を通過した後、プリンタＡの外部へ送り出されて排紙部５０に排出される。
【００８１】
また、次に、両面印刷モードによる印刷動作が行われるとき、定着工程においてトナーが定着した片面印刷後の記録紙は、分岐爪５７の位置を通過する際に、この分岐爪５７によって戻し搬送路５８へと搬送される。戻し搬送路５８へ搬送された片面印刷後の記録紙は、この戻し搬送路５８を通って第１搬送路５４の直線路６２へと搬送され、一対のレジストローラ６０においてその向きが矯正されると共に搬送タイミングが調整された後、駆動ローラ３９と２次転写ローラ４１の間のニップ部へ向けて搬送される。
【００８２】
そして、片面印刷モードによる印刷動作と同様の印刷動作が行われることによって、片面が印刷された記録紙のもう一方の面に画像が印刷される。このようにして両面に画像が印刷された記録紙は、分岐爪５７の位置を通過した後、プリンタＡの外部へ送り出されて排紙部５０に排出される。
【００８３】
また、回転現像ユニット１３の各現像器２０にトナーを供給する場合には、片面印刷モードまたは両面印刷モードによる印刷動作を停止した後、回転現像ユニット１３を回転させて、トナーを供給すべき現像器２０を所定の位置に移動させる。この状態において、モータを駆動すると、図３に示すように、ピニオンギア３１が回転し、このピニオンギア３１に噛み合うラック３０が取り付けられたトナー供給パイプ２５が図１に実線で示す退避位置から図１に破線で示す供給位置に移動する。そして、トナー供給パイプ２５の下端部分が、トナーを供給すべき現像器２０に形成されたスリットを通ってこの現像器２０の内部に進入する。
【００８４】
そして、搬送パイプ２６の内部に取り付けられたコイルスプリング２９が回転することで、トナー収容部１４のトナーカートリッジに収容されたトナーが搬送パイプ２６の内部をトナー供給パイプ２５へ向けて搬送される。また、トナー供給パイプ２５の内部に取り付けられたスパイラル部材２８が回転することで、トナー供給パイプ２５へ搬送されたトナーがトナー供給パイプ２５への下方へ移動し、このトナー供給パイプ２５の下端部分からトナーを供給すべき現像器２０に供給される。
【００８５】
更に、このプリンタＡでは、片面印刷モード及び両面印刷モードの他に、トナー吐出しモードが実行される。このトナー吐出しモードについて、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００８６】
具体的に、上述のようなタイミングでトナー吐出しモードが実行されると、電源ユニット７０より駆動ローラ３９、１次転写ローラ４０、及び２次転写ローラ４１等の各ローラと感光体ドラム１０及び回転現像ユニット１３等を回転させるモータ（不図示）に電力が供給される（ステップＳ１１）。また、電源ユニット７０よりベルトクリーニングユニット４２に電力が供給される。
【００８７】
すると、回転現像ユニット１３が回転し、片面印刷モードまたは両面印刷モードにおいて感光体ドラム１０の表面にブラックのトナーを付着させるときと同じ位置で回転現像ユニット１３が停止する。即ち、回転現像ユニット１３におけるブラック現像器２０ｄの現像ローラ２１が感光体ドラム１０と対向する位置に来たところで、回転現像ユニット１３が停止する。
【００８８】
そして、制御ユニット７１の指示により、電源ユニット７０からブラック現像器２０ｄの現像ローラ２１にプラスの電圧が印加されることによって、現像ローラ２１の表面にプラスに帯電したトナーが付着する（ステップＳ１２）。ここで、トナー吐出しモードにおいては、帯電ローラ１１への電力供給が停止されるため、帯電ローラ１１の放電が行われず、感光体ドラム１０の表面が帯電しない。よって、現像ローラ２１の表面に付着するプラスに帯電したトナーと感光体ドラム１０の表面全体との電位差に応じて静電気力が生じ、現像ローラ２１より感光体ドラム１０の表面全体にトナーが供給されることで、感光体ドラム１０の表面全体にトナーが付着する。
【００８９】
続いて、感光体ドラム１０の表面に形成された記録紙１枚分の画像が、所定の速度で駆動される中間転写ベルト３７の表面に転写される。ここで、トナー吐出しモードにおいては、片面印刷モード及び両面印刷モードによる印刷動作時と逆の極性であるプラスの電圧が２次転写ローラ４１に印加される。よって、中間転写ベルト３７の表面のうち画像が転写された部分が２次転写ローラ４１を通過する際に、中間転写ベルト３７の表面に付着したトナーが２次転写ローラ４１に転写されることが阻止される。
【００９０】
その後、中間転写ベルト３７の表面のうち画像が転写された部分がベルトクリーニングユニット４２の位置に到達したときに、中間転写ベルト３７の表面に形成される画像を構成するトナーが、ブラシローラ４４によって掻き取られ、クリーニングローラ４５の表面に付着する。クリーニングローラ４５の表面に付着した中間転写ベルト３７の付着物は、ブレード４６によってクリーニングローラ４５の表面から掻き落とされ、回収スパイラル４７によって回収部（不図示）に回収される。
【００９１】
このように、回転現像ユニット１３のブラック現像器２０ｄからトナーが吐出され、感光体ドラム１０の表面に記録紙１枚分の画像が形成される。そして、感光体ドラム１０の表面に形成された画像が中間転写ベルト３７の表面に転写されると共に、この中間転写ベルト３７の表面に付着したトナーがベルトクリーニングユニット４２によって回収される。
【００９２】
続いて、制御ユニット７１において、カウンタの計数する記録紙の印刷枚数Ｘが所定値に達したか否かの判断が行われる（ステップＳ１３）。即ち、制御ユニット７１において、所定枚数分の画像が感光体ドラム１０より中間転写ベルト３７の表面に転写されたか否かの判断が行われる。このとき、制御ユニット７１が、カウンタによる記録紙の印刷枚数Ｘの計数値が所定値に達していないことを確認すると（ステップＳ１３でＮｏ）、カウンタの値を１だけ足した後（ステップＳ１４）、ステップＳ１２に戻り、ブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーを感光体ドラム１０の表面に付着させる動作が行われる。
【００９３】
このようにしてブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーを感光体ドラム１０の表面に付着させる動作が繰り返し行われた後、制御ユニット７１が、カウンタによる記録紙の印刷枚数Ｘの計数値が所定値に達したことを確認すると（ステップＳ１３でＹｅｓ）、次に、制御ユニット７１において、カウンタの計数する回転現像ユニット１３の回転回数Ｙが所定値に達したか否かの判断が行われる（ステップＳ１５）。尚、ステップＳ１５に進んだとき、カウンタによる記録紙の印刷枚数Ｘの計数値がゼロに戻される。
【００９４】
そして、ステップＳ１５において、制御ユニット７１が、カウンタによる回転現像ユニット１３の回転回数Ｙの計数値が所定値に達していないことを確認すると（ステップＳ１５でＮｏ）、回転現像ユニット１３を１回転させ（ステップＳ１６）、片面印刷モードまたは両面印刷モードにおいて感光体ドラム１０の表面にブラックのトナーを付着させるときと同じ位置で回転現像ユニット１３が停止した後、カウンタの値を１だけ足す（ステップＳ１７）。その後、ステップＳ１２に戻り、ブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーを感光体ドラム１０の表面に付着させる動作が行われる。
【００９５】
このように回転現像ユニット１３を回転させることにより、ブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーに重力や遠心力が加わると共に、回転現像ユニット１３の回転が停止したときにブラック現像器２０ｄに振動が与えられる。よって、印刷動作時にブラック現像器２０ｄの内壁に押し付けられることによりこの現像器２０ｄのデッドスペースに溜まったトナーが、この現像器２０ｄから除去される。そして、ステップＳ１６において回転現像ユニット１３を回転させる回数を２回以上に設定すれば、より確実にブラック現像器２０ｄからトナーを除去することができる。
【００９６】
このようにして回転現像ユニット１３を１回転させるごとに所定枚数分だけブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーを感光体ドラム１０の表面に付着させる動作が繰り返し行われた後、制御ユニット７１が、カウンタによる回転現像ユニット１３の回転回数Ｙの計数値が所定値に達したことを確認すると（ステップＳ１５でＹｅｓ）、トナー吐出しモードを終了する。
【００９７】
本実施形態によれば、トナー吐出しモードにおいて、回転現像ユニット１３を回転させることにより、ブラック現像器２０ｄの内部に収容されたブラックのトナーに加わる重力及び遠心力や回転現像ユニット１３の回転が停止したときにブラック現像器２０ｄに与えられる振動を利用してブラック現像器２０ｄのデッドスペースに溜まったトナーをこの現像器２０ｄから完全に除去することができる。よって、製造されたプリンタＡを出荷する段階において画像確認後の回転現像ユニット１３の着脱動作を省略することができると共に、ブラック現像器２０ｄの内部に収容されたブラックのトナーの長寿命化を図ることができる。
【００９８】
また、ブラック現像器２０ｄ内部のトナーを収容する部分の容積が小さい程トナーの粒径分布の変化やトナーの劣化により画像の品質が低下するまでの時間が短くなる一方、本実施形態では、ブラック現像器２０ｄの内部に収容されたブラックのトナーの長寿命化が図られる。このため、従来と同じ寿命を持たせる場合にブラック現像器２０ｄ内部のトナーを収容する部分の容積を小さくすることができ、回転現像ユニット１３を小型化することができる。
【００９９】
尚、上記プリンタＡでは、図３に示すフローチャートのステップＳ１３において、記録紙の印刷枚数Ｘが所定値に達したか否かの判断を行うようにしたが、これに限るものではない。即ち、記録紙１枚分ずつ感光体ドラム１０の表面に画像を形成するのに代えて、感光体ドラム１０の表面に連続して画像を形成するとき、回転現像ユニット１３の駆動が開始されてからの経過時間、或いはブラック現像器２０ｄの現像ローラ２１に電圧が印加されてから経過時間を計測し、ステップＳ１３において、これらの経過時間が所定値に達したか否かの判断を行うようにしてもよい。
【０１００】
また、上記プリンタＡでは、図３に示すフローチャートのステップＳ１５において、制御ユニット７１がカウンタの計数する回転現像ユニット１３の回転回数Ｙが所定値に達したか否かの判断を行うようにしたが、これに限るものではない。即ち、このプリンタＡに中間転写ベルト３７の表面の画像濃度を計測する濃度センサ（不図示）が設置されるとき、感光体ドラム１０より中間転写ベルト３７の表面に転写された画像の濃度を濃度センサで計測する。そして、図４に示す制御ユニット７１が、濃度センサによる計測値が所定値以下に達したことを確認したときに、ブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーの除去が完了したと判断し、トナー吐出しモードを終了するようにしてもよい。
【０１０１】
また、上記プリンタＡでは、トナー吐出しモードにおいて、帯電ローラ１１への電力供給を行わないこととしたが、帯電ローラ１１への電力供給を行うようにしてもよい。このとき、露光ユニット１２より帯電した感光体ドラム１０へ向けてレーザ光が照射され、感光体ドラム１０の表面にブラック現像器２０ｄの内部に収容されたトナーを付着させることで、ブラック現像器２０ｄからのトナーの吐出しが行われる。
【０１０２】
また、上記プリンタＡでは、トナー吐出しモードにおいて、感光体ドラム１０の表面に形成された画像を中間転写ベルト３７の表面に転写し、この中間転写ベルト３７の表面に形成された画像を構成するトナーをベルトクリーニングユニット４２で回収するようにしたが、これに限るものではない。即ち、トナー吐出しモードにおいて、感光体ドラム１０の表面に形成された画像を構成するトナーをドラムクリーニングユニット１７で回収するようにしてもよい。
【０１０３】
また、上記プリンタＡでは、トナー吐出しモードが実行されるタイミングを、プリンタＡに接続される端末装置より送られてきた画像データを解析することで求められるブラックのトナーのドット数に基づいて決定したが、これに限るものではない。即ち、上記プリンタＡにおいて、トナー吐出しモードが実行されるタイミングを、ブラックのトナーを用いてモノクロ画像を出力する際の記録紙の印刷枚数、或いは、トナー収容部１４に装着されたブラックのトナーに対応するトナーカートリッジの交換回数に基づき決定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
以上説明したように、本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、カラー画像を出力可能なものについて有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】実施形態に係るプリンタの構造を示す図である。
【図２】実施形態に係るプリンタにおける回転現像ユニット及び感光体ドラムの周辺の構造を示す図である。
【図３】実施形態に係るプリンタにおけるトナー供給ユニットの周辺の構造を示す図である。
【図４】実施形態に係るプリンタの一部の構成を示すブロック図である。
【図５】トナー吐出しモードにおける制御ユニットの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０６】
１０ 感光体ドラム
１１ 帯電ローラ
１２ 露光ユニット
１３ 回転現像ユニット
１４ トナー収容部
１５ トナー供給ユニット
１６ 定着ユニット
１７ ドラムクリーニングユニット
３７ 中間転写ベルト
４０ 一次転写ローラ
４１ 二次転写ローラ
４２ ベルトクリーニングユニット
４８ 給紙部
４９ 搬送部
５０ 排紙部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に沿って配置されたトナーの色に対応する複数の現像器から成る回転現像ユニットを備え、前記回転現像ユニットが回転することにより感光体ドラムと対向する位置に移動された前記各現像器から前記感光体ドラムの表面に形成される静電潜像にトナーを供給することで現像を行う画像形成装置において、
前記複数の現像器のうちブラックのトナーを収容するブラック現像器の内部に収容された磁性１成分のトナーを当該ブラック現像器から除去するためのトナー吐出しモードを備え、
前記トナー吐出しモードが実行されるときに、前記ブラック現像器を前記感光体ドラムと対向する位置に移動させて前記感光体ドラムの表面にブラックのトナーを供給すると共に、所定のタイミングで前記回転現像ユニットを回転させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体ドラムの表面に付着したトナーを除去するドラムクリーニング部材が設置されたドラムクリーニングユニットを備え、
前記トナー吐出しモードが実行されるときに、前記感光体ドラムの表面に付着したトナーが前記ドラムクリーニングユニットに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。
【請求項３】
前記感光体ドラムの表面に形成された画像が転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの表面に付着したトナーを除去するベルトクリーニング部材が設置されたベルトクリーニングユニットと、を備え、
前記トナー吐出しモードが実行されるときに、前記感光体ドラムの表面に形成された画像が前記中間転写ベルトの表面に転写されると共に、前記中間転写ベルトの表面に付着したトナーが前記ベルトクリーニングユニットに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。
【請求項４】
製造された前記画像形成装置の出荷時において、前記感光体ドラムの表面に形成された画像を記録紙に印刷することによって記録紙に印刷される画像の確認を行うと共に、
前記トナー吐出しモードは、記録紙に印刷される画像の確認を行った後に実行されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー吐出しモードは、出荷された前記画像形成装置の使用を開始してから所定のタイミングに達したときに実行されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
各種データが記憶されるメモリを備え、
前記メモリには、記録紙に画像を印刷するために使用されるブラックのトナーのドット数より求められるトナーの使用量が記録紙が１枚印刷されるごとに加算して記憶されると共に、前記トナー吐出しモードが実行されるまでのトナーの使用量が予め記憶されており、
前記所定のタイミングは、前記メモリに加算して記憶されるトナーの使用量が前記メモリに予め記憶される前記トナー吐出しモードが実行されるまでのトナーの使用量と等しくなったときであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項１】
周方向に沿って配置されたトナーの色に対応する複数の現像器から成る回転現像ユニットを備え、前記回転現像ユニットが回転することにより感光体ドラムと対向する位置に移動された前記各現像器から前記感光体ドラムの表面に形成される静電潜像にトナーを供給することで現像を行う画像形成装置において、
前記複数の現像器のうちブラックのトナーを収容するブラック現像器の内部に収容された磁性１成分のトナーを当該ブラック現像器から除去するためのトナー吐出しモードを備え、
前記トナー吐出しモードが実行されるときに、前記ブラック現像器を前記感光体ドラムと対向する位置に移動させて前記感光体ドラムの表面にブラックのトナーを供給すると共に、所定のタイミングで前記回転現像ユニットを回転させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体ドラムの表面に付着したトナーを除去するドラムクリーニング部材が設置されたドラムクリーニングユニットを備え、
前記トナー吐出しモードが実行されるときに、前記感光体ドラムの表面に付着したトナーが前記ドラムクリーニングユニットに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。
【請求項３】
前記感光体ドラムの表面に形成された画像が転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの表面に付着したトナーを除去するベルトクリーニング部材が設置されたベルトクリーニングユニットと、を備え、
前記トナー吐出しモードが実行されるときに、前記感光体ドラムの表面に形成された画像が前記中間転写ベルトの表面に転写されると共に、前記中間転写ベルトの表面に付着したトナーが前記ベルトクリーニングユニットに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。
【請求項４】
製造された前記画像形成装置の出荷時において、前記感光体ドラムの表面に形成された画像を記録紙に印刷することによって記録紙に印刷される画像の確認を行うと共に、
前記トナー吐出しモードは、記録紙に印刷される画像の確認を行った後に実行されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー吐出しモードは、出荷された前記画像形成装置の使用を開始してから所定のタイミングに達したときに実行されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
各種データが記憶されるメモリを備え、
前記メモリには、記録紙に画像を印刷するために使用されるブラックのトナーのドット数より求められるトナーの使用量が記録紙が１枚印刷されるごとに加算して記憶されると共に、前記トナー吐出しモードが実行されるまでのトナーの使用量が予め記憶されており、
前記所定のタイミングは、前記メモリに加算して記憶されるトナーの使用量が前記メモリに予め記憶される前記トナー吐出しモードが実行されるまでのトナーの使用量と等しくなったときであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１４８１２２（Ｐ２００７−１４８１２２Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４４１２０（Ｐ２００５−３４４１２０）
【出願日】平成１７年１１月２９日（２００５．１１．２９）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２９日（２００５．１１．２９）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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