JP2002055529A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 除去すべきトナー量が多いような場合にも、
中間転写体を複数回転させることなくトナーを除去す
る。 【解決手段】 トナー像Ｔが形成担持される像担持体１
と、前記像担持体１に対向配置される中間転写体２と、
前記中間転写体２上に前記像担持体１上のトナー像Ｔを
転写する一次転写手段３と、記録媒体Ｋ上に前記中間転
写体２上のトナー像Ｔを転写する二次転写手段４と、前
記二次転写手段４の下流側且つ前記一次転写手段３の上
流側で、前記中間転写体２上のトナーに当該トナー本来
の帯電極性とは逆極性の帯電バイアスを印加する逆帯電
手段５とを備えた画像形成装置において、前記二次転写
手段４の下流側且つ前記逆帯電手段５の上流側で、前記
中間転写体２上のトナーを補助的に回収する補助回収手
段６を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真複写機
やレーザープリンタ等の画像形成装置に係り、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、中間転写体を介して用紙等の記録媒体に転写するタ
イプの画像形成装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の中間転写型の画像形成装置とし
て、トナー像が形成担持される像担持体と、前記像担持
体に対向配置される中間転写体と、前記中間転写体上に
前記像担持体上のトナー像を転写する一次転写手段と、
記録媒体上に前記中間転写体上のトナー像を転写する二
次転写手段と、前記二次転写手段の下流側且つ前記一次
転写手段の上流側で、前記中間転写体上のトナーに当該
トナー本来の帯電極性とは逆極性の帯電バイアスを印加
する逆帯電手段とを備えたものが知られている（例えば
特開平９−４４００７号、特開平９−５０１９８号公報
参照）。

【０００３】この画像形成装置では、二次転写後に中間
転写体上に残留した残トナーを、逆帯電手段によってト
ナー本来の帯電極性とは逆極性に帯電させることで、次
の一次転写と同時に像担持体へと戻し、像担持体に設け
られたクリーナでクリーニングするようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような手法は、確
かに、二次転写後の残トナーのように除去すべきトナー
量が少ない場合においては、逆帯電手段を一度通過させ
るだけですべての残トナーの帯電極性を本来の帯電極性
とは逆極性に帯電することができ、一次転写と同時に残
トナーすべてを像担持体へと戻すことが可能である。し
かしながら、例えば紙詰まりによって記録媒体に二次転
写を実行できなかった未転写トナーのように、除去すべ
きトナー量が多い場合においては、逆帯電手段を一度通
過させるだけではすべての未転写トナーの帯電極性を本
来の帯電極性と逆極性に帯電することができなくなって
しまい、逆帯電手段を何度も通過させて徐々に極性反転
を行わせ、像担持体へと戻すことが必要になる。従っ
て、その間は次の画像形成を開始することができず、画
像形成効率の低下を招くこととなってしまう。

【０００５】また、この種の画像形成装置では、中間転
写体上の画像と画像の間の領域（インターイメージ部）
等に、例えば画像濃度や画像の位置合わせ等の画質調整
用トナー像を形成するものがあるが、これらは記録媒体
に転写されずに中間転写体上に残り、しかも、二次転写
後の残トナーよりもトナー量が多いことから、上述した
未転写トナーと同様の問題が生じる。

【０００６】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、除去すべきトナー量が多い
ような場合にも、中間転写体を複数回転させることなく
トナーを除去することのできる画像形成装置を提供する
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、図
１に示すように、トナー像Ｔが形成担持される像担持体
１と、前記像担持体１に対向配置される中間転写体２
と、前記中間転写体２上に前記像担持体１上のトナー像
Ｔを転写する一次転写手段３と、記録媒体Ｋ上に前記中
間転写体２上のトナー像Ｔを転写する二次転写手段４
と、前記二次転写手段４の下流側且つ前記一次転写手段
３の上流側で、前記中間転写体２上のトナーに当該トナ
ー本来の帯電極性とは逆極性の帯電バイアスを印加する
逆帯電手段５とを備えた画像形成装置において、前記二
次転写手段４の下流側且つ前記逆帯電手段５の上流側
で、前記中間転写体２上のトナーを補助的に回収する補
助回収手段６を備えることを特徴とする。

【０００８】このような技術的手段において、本発明の
対象となる画像形成装置は、例えば図１に示すように一
つの像担持体１を具備した態様のものは勿論のこと、例
えば、複数の像担持体１を具備した態様のもの（所謂タ
ンデム型）や、これらを組み合わせた態様のもの等も含
まれる。

【０００９】また、像担持体１としては、トナー像Ｔが
形成担持されるものであれば、感光体、誘電体等適宜選
定して差し支えなく、その形状についてもドラム状、ベ
ルト状を問わない。更に、中間転写体２は、トナー像Ｔ
を担持搬送できるものであれば、その形状はロール状、
ベルト状等適宜選定して差し支えない。更にまた、一次
転写手段３は、前記中間転写体２に前記像担持体１上の
トナー像Ｔを静電転写するものであればよく、二次転写
手段４も、記録媒体Ｋ上に前記中間転写体２上のトナー
像Ｔを静電転写するものであればよい。

【００１０】また、逆帯電手段５は、二次転写手段４の
下流側且つ一次転写手段３の上流側で、中間転写体２上
のトナーに当該トナー本来の帯電極性とは逆極性の帯電
バイアスを印加する機能を有するものであれば、中間転
写体２に接触して帯電バイアスを印加する接触帯電タイ
プや中間転写体２に非接触に帯電バイアスを印加する非
接触帯電タイプ等適宜選定して差し支えない。ここで、
逆帯電性能の確保という観点からすれば、前記逆帯電手
段５として、非接触帯電方式と比較してトナーの内部層
まで電荷を付与することのできる接触帯電方式を採用す
ることが好ましく、特に、中間転写体２に回転可能に接
触配置され且つその体積抵抗率ρ_Vが４≦ρ_V≦１０ｌｏ
ｇΩｃｍに設定される帯電ロールと、当該帯電ロールに
所定の帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加手段と
を備えたもので構成することが好ましい。

【００１１】このような態様において、前記帯電バイア
ス印加手段による帯電バイアスは、中間転写体２上のト
ナーを確実にトナー本来の帯電極性とは逆極性に帯電す
るという観点からすれば、交流成分のピークトゥピーク
電圧値をＶ_PP2、トナー本来の帯電極性とは逆極性の直
流成分の電圧値をＶ_DC2としたとき、 ｜Ｖ_DC2｜＋Ｖ_PP2／２≧１．５ｋＶ なる関係を有していることが好ましい。但し、前記帯電
バイアス印加手段による帯電バイアスが直流成分のみか
らなるものにおいては、前記帯電ロールにトナーが転移
して付着するおそれがあるため、これを防止するという
観点からすれば、前記帯電ロールに対しトナー本来の帯
電極性と同極性のバイアスを印加する戻しバイアス印加
手段を具備させることが好ましい。

【００１２】更に、補助回収手段６は、二次転写手段４
の下流側且つ前記逆帯電手段５の上流側で、前記中間転
写体２上のトナーを補助的に回収する機能を有するもの
であれば適宜選定して差し支えなく、例えば、中間転写
体２に当接配置されるブレードや、中間転写体２に接触
する磁気ブラシを備え回転可能に配設されるマグネット
ロールと、当該磁気ブラシに所定の回収バイアスを印加
する回収バイアス印加手段とを備えたもの等を用いるこ
とができる。

【００１３】ここで、後者の態様すなわち補助回収手段
６として、中間転写体２に接触する磁気ブラシを備え回
転可能に配設されるマグネットロールと、当該磁気ブラ
シに所定の回収バイアスを印加する回収バイアス印加手
段とを備えたものを用いる態様にあっては、回収性能の
確保という観点からすれば、前記磁気ブラシを構成する
磁性粉の抵抗は３ｌｏｇΩ以下とし、回収バイアス印加
手段による回収バイアスは、交流成分のピークトゥピー
ク電圧値をＶ_PP1、トナー本来の帯電極性とは逆極性の
直流成分の電圧値をＶ_DC1としたとき、 ｜Ｖ_DC1｜＋Ｖ_PP1／２≧１ｋＶ なる関係を有していることが好ましい。

【００１４】そして、同様に回収性能の確保という観点
からすれば、前記マグネットロールの回転方向について
は、前記中間転写体との対向部において当該中間転写体
の移動方向とは逆方向とすることが好ましい。

【００１５】また、補助回収手段６は、常時作動させる
ようにしても差し支えないが、中間転写体２にかかる負
担等を考慮すれば、除去すべきトナー量が多い条件下で
のみ作動させることが好ましい。ここで、本発明者の調
査によれば、逆帯電手段５を一度通過させることで本来
の帯電極性と逆極性に帯電することのできるトナー量は
０．５ｇ／ｍ²以下、好ましくは０．４ｇ／ｍ²以下であ
るので、補助回収手段６通過後の前記中間転写体２上の
残トナー量を０．５ｇ／ｍ²以下（あるいは０．４ｇ／
ｍ²以下）とすること、すなわち、補助回収手段６通過
前のトナー量がこれより大きい場合には補助回収手段６
を作動させることが好ましい。そして、記録媒体Ｋへの
二次転写が実行不能となった画像用トナーや、画質調整
用トナーは、除去すべきトナー量が多くなるので、これ
らの通過時には補助回収手段６を作動させることが好ま
しい。

【００１６】また、本発明の別の態様として、トナー像
が形成担持される像担持体と、前記像担持体に対向配置
される中間転写体と、前記中間転写体上に前記像担持体
上のトナー像を転写する一次転写手段と、記録媒体上に
前記中間転写体上のトナー像を転写する二次転写手段
と、前記二次転写手段の下流側且つ前記一次転写手段の
上流側で、前記中間転写体上のトナーに当該トナー本来
の帯電極性とは逆極性の帯電バイアスを印加する逆帯電
手段とを備えた画像形成装置において、前記二次転写手
段の下流側且つ前記逆帯電手段の上流側で、前記中間転
写体上のトナーを均すトナー均し手段を備えることを特
徴とするものが挙げられる。

【００１７】この態様において、像担持体、中間転写
体、一次転写手段、二次転写手段、及び逆帯電手段につ
いては、上述したものと同様のものから適宜選定して差
し支えない。

【００１８】そして、トナー均し手段については、前記
二次転写手段の下流側且つ前記逆帯電手段の上流側で、
前記中間転写体上のトナーを均す機能を有するものであ
れば適宜選定して差し支えない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態１ 図２は、本発明の第一の態様が適用された画像形成装置
の実施の形態１の概略構成を示したものである。同図に
おいて、符号１１は像担持体としての感光体ドラムであ
り、矢線Ａ方向への回転に伴い、その表面には帯電装置
１２及び露光装置１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示
す）などの周知の電子写真プロセスによって画像情報に
応じた静電潜像が形成される。また、この感光体ドラム
１１の周囲にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シア
ン（Ｃ）及びブラック（ＢＫ）の各色に対応した現像器
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋを搭載したロータリー
現像装置１４が配設されており、感光体ドラム１１に形
成された静電潜像を現像器１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１
４Ｋのいずれかで現像することでトナー像Ｔを形成する
ようになっている。尚、符号１６は感光体ドラム１１上
の残留トナーを除去するドラムクリーナであり、１７は
感光体ドラム１１上の残留電荷を除去する除電ランプで
ある。

【００２０】本実施の形態において、感光体ドラム１１
は、アルミニウムからなる素管の表面に負帯電系の有機
光半導体層を設けたもので構成される。また、現像は反
転現像方式にて行われるため、使用されるトナーは全て
負極性に帯電するものである。そして、本実施の形態に
おいては、各色成分トナーとして、スチレンアクリル樹
脂微粒子と各々イエロー、マゼンタ、シアン、及び、ブ
ラックの顔料微粒子を凝集・合一して体積平均粒径約３
〜７μｍに調製してなる、乳化凝集合一法（ＥＡ法）で
製造したトナーを用いた。粒度分布指標（ＧＳＤ）は
１．２３であった。平均粒径はコールターカウンター
（コールター社製）で測定した体積平均粒径の値であ
る。そして、重合の際の加熱時間と加熱温度を調整し、
平均粒径、粒度分布が略同じ４種類（４色）のトナーを
作成した。トナーの形状は、形状係数ＭＬ²／Ａで表
し、光学顕微鏡（ミクロフォトＦＸＡ；ニコン社製）で
得た該トナーの拡大写真を、イメージアナライザーＬｕ
ｚｅｘ３（ＮＩＲＥＣＯ社製）により画像解析を行って
以下の数式１により算出した値である。

【００２１】

【数１】

【００２２】形状係数ＭＬ²／Ａは、トナーの投影面積
と、それに外接する円の面積との比で表しており、真球
の場合１００となり、形状が崩れるにつれ増加する。形
状係数は、トナー粒子複数個に対して計算され、その平
均値を代表値とする。本実施の形態では、形状係数１０
０〜１２５の略球形なトナーを用いた。また、離型性を
高めるため、該トナーに、平均粒径１０〜１５０ｎｍの
シリカ及び酸化チタン（チタニア）の無機微粒子を外添
剤として適宜量外添し、平均粒径３５μｍのフェライト
ビーズからなるキャリアと混合し現像剤とした。尚、ト
ナーとしては、本製造法により作成したトナー以外に
も、懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合法、混練粉砕法
等により形成された球形トナーを使用してもよく、ま
た、上述したようなトナーとキャリアとを混在させた二
成分系現像剤でも、トナーのみの一成分系現像剤でも構
わないことは勿論である。

【００２３】また、符号２０は感光体ドラム１１の表面
に当接するように配置された中間転写体としての中間転
写ベルトであり、複数（本実施の形態では四つ）のロー
ル２１〜２４に張架されて矢線Ｂ方向へ回動するように
なっている。ここで、符号２１は中間転写ベルト２０の
駆動ロール、２２は従動ロール、２３は中間転写ベルト
２０の張力を一定に制御するようにしたテンションロー
ル、２４は二次転写用の対向ロール（バックアップロー
ル）である。この中間転写ベルト２０は、ポリイミドあ
るいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電
防止剤を適当量含有させたものを用い、その体積抵抗率
が１０⁶〜１０¹⁴Ω・ｃｍとなるように形成され、その
厚みは例えば０．１ｍｍに設定される。

【００２４】更に、中間転写ベルト２０の感光体ドラム
１１に対向する部位（一次転写位置）において、中間転
写ベルト２０の裏面側には一次転写装置（本実施の形態
では一次転写ロール）１５が配設されており、この一次
転写ロール１５に図示しない電源によりトナーの帯電極
性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の一次転写バ
イアスを印加することで、感光体ドラム１１上のトナー
像Ｔが中間転写ベルト２０に静電吸引されるようになっ
ている。

【００２５】また、用紙Ｐの搬送経路に面した中間転写
ベルト２０の二次転写位置には、二次転写装置３０が配
設されており、本実施の形態では、中間転写ベルト２０
のトナー担持面側に圧接配置される二次転写ロール２５
と、中間転写ベルト２０の裏面側に配設されて二次転写
ロール２５の対向電極をなす対向ロール（バックアップ
ロール）２４とを備えており、このバックアップロール
２４には転写バイアスが安定的に印加される金属製の給
電ロール２６が当接配置されている。この給電ロール２
６には、図示しない電源によりトナーの帯電極性と同極
性（本実施の形態では負極性）の二次転写バイアスを印
加することで、中間転写ベルト２０上のトナー像Ｔが用
紙Ｐ上に静電吸引される。尚、符号２７は二次転写ロー
ル２５表面に当接配置されるポリウレタン製のクリーニ
ングブレード２７ａを具備したロールクリーナである。

【００２６】ここで、バックアップロール２４は、絶縁
性ロールに半導電性の薄層フィルムを被覆して形成され
ている。この薄層フィルムは厚さ１０〜２００μｍであ
り、その表面抵抗率が１０⁷〜１０¹¹Ω／□（□：単位
面積）となるように調整されている。

【００２７】また、二次転写ロール２５は、接地された
導電性ロールであり、その表面電位を常に接地電位と同
電位に保つため、その体積抵抗率は１０⁷Ωｃｍ以下の
低抵抗であることが好ましい。

【００２８】そして、二次転写装置３０の下流側には、
補助回収装置４０が配設され、更に補助回収装置４０の
下流側には、逆帯電装置６０が配設されている。

【００２９】本実施の形態において、補助回収装置４０
は、図３に示すように、中間転写ベルト２０のトナー担
持面側に回転可能に配設されるブラシロール４１と、中
間転写ベルト２０を挟んでこのブラシロール４１に対向
配置される対向ロール４２とを備えている。ここで、ブ
ラシロール４１は、マグネットを内蔵したロール本体４
１ａと、このロール本体４１ａ表面に付着せしめられた
磁性粉からなる磁気ブラシ４１ｂとを有しており、中間
転写ベルト２０との対向部において中間転写ベルト２０
の移動方向と逆方向に回転するようになっている。この
磁性粉の抵抗は、１０¹³Ω以下に設定される。尚、磁性
粉の抵抗が高すぎるとトナーの掻き取り能力がなくなっ
てしまう。そして、このブラシロール４１には、交流電
源４３及び正の電圧を印加する直流電源４４が接続され
ている。一方、対向ロール４２は、例えばステンレス、
アルミニウム等の導電性の金属シャフトで構成され、接
地されるようになっている。また、前記ブラシロール４
１の磁気ブラシ４１ｂには、クリーニングロール４５が
回転可能に当接配置されており、このクリーニングロー
ル４５には、正の電圧を印加する直流電源４６が接続さ
れている。尚、符号４５ａはクリーニングロール４５上
に転移したトナーを掻き取るブレードである。

【００３０】更に、逆帯電装置６０は、中間転写ベルト
２０の担持面側に配設される帯電ロール６１と、中間転
写ベルト２０を挟んでこの帯電ロール６１に対向配置さ
れる対向ロール２１（本実施の形態では中間転写ベルト
２０の駆動ロールと兼用）とを備えている。ここで、帯
電ロール６１は、導電性ウレタンスポンジからなる内部
層と、導電性ゴムチューブからなる被覆層とで構成さ
れ、その体積抵抗率は例えば１０⁶Ωｃｍに設定され、
この帯電ロール６１には、交流電源６３及び正の電圧を
印加する直流電源６４が接続されている。尚、帯電ロー
ル６１の体積抵抗率が１０⁴Ωｃｍより小さい場合に
は、抵抗が小さすぎるためにトナーのない部位に電流が
流れてしまい、トナーを逆極性に帯電できなくなり、１
０¹⁰Ωｃｍより大きい場合には、抵抗が大きすぎるため
にトナーを逆極性に帯電する能力が著しく低下してしま
うことになる。一方、対向ロール２１は接地される。

【００３１】また、本実施の形態に係る画像形成装置で
は、二次転写ロール２５、ブラシロール４１及び帯電ロ
ール６１が、夫々図示しないリトラクト装置によって中
間転写ベルト２０と接離自在に配設されており、複数色
の画像すなわち重ね画像が形成される場合には、最終色
（本実施の形態ではＢＫ）のトナー像Ｔが中間転写ベル
ト２０に一次転写されるまで、これら両者は中間転写ベ
ルト２０から離間するようになっている。尚、図２にお
いて、符号２８は中間転写ベルト２０の端部且つ非画像
部に設けられた基準位置検知用の反射マーク２０ａを検
知するベルト位置検知センサである。

【００３２】更に、用紙搬送系は、図２に示すように、
用紙トレイ５０からの用紙Ｐをフィードロール５１で送
出し、搬送ロール５２を介してレジストレーションロー
ル（レジストロール）５３で一旦位置決め停止させた後
に所定のタイミングで二次転写位置へと用紙Ｐを送り込
むようになっており、二次転写後の用紙Ｐを図示外の用
紙搬送ガイドを介して定着器５４へと搬送し、その後搬
送ロール５２で排出するようになっている。

【００３３】次に、本実施の形態に係るカラー画像形成
装置の作像プロセスについて説明する。今、図示外のス
タートスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセ
スが実行される。まず、感光体ドラム１１の表面が帯電
装置１２によって帯電された後、露光装置１３からの露
光ビームＢｍによって潜像が書き込まれる。このとき、
感光体ドラム１１に書き込まれた静電潜像がイエローの
画像情報に対応したものであれば、この静電潜像はイエ
ローのトナーが収容されるイエロー現像器１４Ｙで現像
され、感光体ドラム１１上にはイエローのトナー像Ｔが
形成される。そして、感光体ドラム１１上に形成された
トナー像Ｔは、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０
とが接する一次転写位置で一次転写ロール１５に印加さ
れる一次転写バイアスによって中間転写ベルトに転写さ
れる。一方、一次転写後に感光体ドラム１１上に残留し
たトナーはドラムクリーナ１６によって除去され、感光
体ドラム１１の残留電荷は除電ランプ１７によって除去
される。

【００３４】このとき、単色画像を形成する場合には、
中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像Ｔを直ち
に用紙Ｐに二次転写するのであるが、複数色のトナー像
Ｔを重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、感光
体ドラム１１上でのトナー像Ｔの形成並びにこのトナー
像Ｔの一次転写の工程が色数分だけ繰り返される。例え
ば、４色のトナー像Ｔを重ね合わせたフルカラー画像を
形成する場合には、感光体ドラム１１上にはその一回転
毎にイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの順でト
ナー像Ｔが形成され、これらトナー像Ｔは順次中間転写
ベルト２０に一次転写される。一方、中間転写ベルト２
０は、最初に一次転写されたイエローのトナー像Ｔを保
持したまま感光体ドラム１１と同一周期で回動し、中間
転写ベルト２０上には、所定の位置にその一回転毎にマ
ゼンタ、シアン及びブラックのトナー像Ｔが重ねられて
いく。

【００３５】このようにして中間転写ベルト２０に一次
転写されたトナー像Ｔは、中間転写ベルト２０の回動に
伴って二次転写位置へと搬送される。一方、用紙Ｐはフ
ィードロール５１により用紙トレイ５０から取り出さ
れ、搬送ロール５２によって送り出されてレジストロー
ル５３の位置まで搬出される。その後用紙Ｐは所定のタ
イミングで二次転写位置へと供給され、バックアップロ
ール２４に対して、二次転写ロール２５が用紙Ｐをニッ
プする。すると、二次転写位置では、二次転写ロール２
５とバックアップロール２４との間に形成される転写電
界の作用で、中間転写ベルト２０に担持されたトナー像
Ｔが用紙Ｐに一括転写（二次転写）される。その後、ト
ナー像Ｔが二次転写された用紙Ｐは、定着器５４へと搬
送され、用紙Ｐ上のトナー像Ｔが定着される。

【００３６】次に、二次転写後に中間転写ベルト２０上
に残った残留トナーの処理を、図３及び図４に示す模式
図に基づいて説明する。尚、図４において、符号Ｓは中
間転写ベルト２０一周分の周長を示し、本実施の形態で
は周長Ｓが例えば５００ｍｍに設定される。また、この
説明では、例えばＪＩＳＡ３サイズ（４２０ｍｍ×２９
７ｍｍ）のフルカラー画像を連続して複数枚作像するも
のとする。従って、中間転写ベルト２０の周長Ｓ（５０
０ｍｍ）との関係から、中間転写ベルト２０上が４周し
て１枚の画像が形成されることになる。

【００３７】上述した通常の画像形成プロセスにおいて
は、二次転写後の残留トナーの量が少なく、逆帯電装置
６０を一回通過させるだけで残留トナーを逆極性に帯電
させることが可能である。この場合には、残留トナー
（図中の１枚目４色目に対応する部位に存在）が到達す
るタイミングに合わせ、中間転写ベルト２０が一周する
間にわたって帯電ロール６１を接触させながら逆転写バ
イアスを印加する一方で、ブラシロール４１は中間転写
ベルト２０から離間させたままとする。

【００３８】すると、二次転写後の残留トナーは、逆帯
電装置６０によって、そのすべてがトナー本来の帯電極
性とは逆極性（本実施の形態では正極性）に帯電せしめ
られ、その後、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０
とが接する一次転写位置で、２枚目の一次転写を行うた
めに一次転写ロール１５に印加される一次転写バイアス
（本実施の形態では正極性）によって感光体ドラム１１
へと転移し、最終的にドラムクリーナ１６によって除去
されることとなる。

【００３９】また、本実施の形態では、一連の画像形成
プロセスの最中に、高品質な画像を保持するために、例
えば５０枚プリントを行う毎に画質調整を行っている。
この画質調整は、図５に示すように、前記中間転写ベル
ト２０上であって用紙Ｐにトナー像Ｔを転写しない領域
に画質調整用画像を作成し、これをモニターして各画像
形成デバイス（本実施の形態では、例えば帯電装置１
２、露光装置１３及びロータリー現像装置１４等）のパ
ラメータを設定し直す、いわゆるフィードバック制御に
よって行われる。

【００４０】この画質調整用画像の作像は、トナー像Ｔ
の形成と同時に行われるのであるが、画質調整用画像は
トナー像Ｔと違って用紙Ｐに転写されることがない。従
って、このような特殊な画像形成プロセスにおいては、
上述した通常の画像形成プロセスにおける残留トナーの
他に、画質調整用画像のトナーが多量に残留することに
なり、逆帯電装置６０を一回通過させるだけでは、すべ
てのトナーを逆極性に帯電させることができなくなる。
この場合には、画質調整用画像が通過するタイミングに
合わせ、ブラシロール４１を接触させながら回収バイア
スを印加し、画質調整用画像を構成するトナーを、回収
バイアスによってブラシロール４１の磁気ブラシ４１ｂ
側に転移させ、中間転写ベルト２０上には、少量のトナ
ーのみを残すようにする。尚、ブラシロール４１に転移
したトナーは、その後、更にクリーニングロール４５側
へと移動した後、ブレード４５ａによって掻き取られ
る。そして、残留トナー（図中の１枚目４色目に対応す
る部位に存在）が到達するタイミングに合わせ、中間転
写ベルト２０が一周する間にわたって帯電ロール６１を
接触させながら逆転写バイアスを印加する。

【００４１】すると、残留トナー（ここでは、二次転写
後の残留トナー及び画質調整用画像の残留トナーの両方
を指す）は、逆帯電装置６０によって、そのすべてがト
ナー本来の帯電極性とは逆極性（本実施の形態では正極
性）に帯電せしめられ、その後、感光体ドラム１１と中
間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で、２枚目の
一次転写を行うために一次転写ロール１５に印加される
一次転写バイアス（本実施の形態では正極性）によって
感光体ドラム１１へと転移し、最終的にドラムクリーナ
１６によって除去されることとなる。

【００４２】更に、本実施の形態に係る画像形成装置に
おいて、用紙搬送中に用紙ジャムが生じたような場合に
は、マシンを一度停止させ、ジャムとなった用紙Ｐを取
り除いた後に、画像形成が再開されるようになってい
る。その際、作像中であったトナー像Ｔについては、一
度完全に中間転写ベルト２０上から取り除く必要があ
る。

【００４３】このトナー像Ｔ（以下、必要に応じて未転
写トナー像という）は、図６に示すように、４色のトナ
ーを重ね合わせた状態でそのまま残っているので、トナ
ーが多量に残留することになり、上述した画質調整用画
像と同様に逆帯電装置６０を一回通過させるだけでは、
すべてのトナーを逆極性に帯電させることができなくな
る。この場合には、未転写トナー像が通過するタイミン
グに合わせ、ブラシロール４１を接触させながら回収バ
イアスを印加し、未転写トナー像を構成するトナーを、
回収バイアスによってブラシロール４１の磁気ブラシ４
１ｂ側に転移させ、中間転写ベルト２０上には、少量の
トナーのみを残すようにする。尚、ブラシロール４１に
転移したトナーは、その後、更にクリーニングロール４
５側へと移動した後、ブレード４５ａによって掻き取ら
れる。そして、残留トナー（図中の１枚目４色目に対応
する部位に存在）が到達するタイミングに合わせ、中間
転写ベルト２０が一周する間にわたって帯電ロール６１
を接触させながら逆転写バイアスを印加する。

【００４４】すると、残留トナー（ここでは、未転写ト
ナー像の残留トナーを指す）は、逆帯電装置６０によっ
て、そのすべてがトナー本来の帯電極性とは逆極性（本
実施の形態では正極性）に帯電せしめられ、その後、感
光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転
写位置で、２枚目の一次転写を行うために一次転写ロー
ル１５に印加される一次転写バイアス（本実施の形態で
は正極性）によって感光体ドラム１１へと転移し、最終
的にドラムクリーナ１６によって除去されることとな
る。

【００４５】このように、本実施の形態では、画質調整
用画像や未転写トナー像など、除去すべきトナーが多い
場合には、補助回収装置４０でトナーを補助的に回収す
ることで、中間転写ベルト２０上の残留量を少なくする
ようにしたので、残留トナーを一度で逆極性に帯電する
ことができ、除去のために中間転写ベルト２０を複数回
回転させることなく、感光体ドラム１１側へと戻すこと
ができる。また、通常の画像形成プロセスのように、残
留トナーが少ない場合には、補助回収装置４０を使用し
ないようにしたので、中間転写ベルト２０に係るストレ
スを低減することができる。

【００４６】本発明者は、逆帯電装置６０を通過する中
間転写ベルト２０上の残留トナー量（残トナー密度）
と、次のプリントに現れる残像との関係について調査を
行った。評価は目視で行い、次のプリント上でわからな
いものを○、ややわかるものを△、わかるものを×とし
た。尚、この調査において、帯電ロール６１には、直流
＋１．０ｋＶに交流１．０ｋＶ（ピークトゥピーク値）
を重畳した逆帯電バイアスを印加した。結果を図７に示
す。これによれば、中間転写ベルト２０上の残留トナー
量が０．４ｇ／ｍ²以下（実際は２ｃｍ×５ｃｍの面積
中に存在するトナー量をみているので０．４ｍｇ／１０
ｃｍ²以下）では、次のプリントに残留トナーによる残
像が現れないことがわかる。従って、通常の画像形成プ
ロセスでは、残留トナー量が上述した値以下となるた
め、補助回収を行わなくても問題は発生しないことが理
解される。一方、画質調整用画像や未転写トナー像など
の場合は、補助回収を行って残留トナー量を上述した値
以下にすることで、残像の発生を防止できることが理解
される。

【００４７】次に、本発明者は、逆帯電装置６０の帯電
ロール６１に印加する逆帯電バイアスと、次のプリント
に現れる残像との関係について調査を行った。評価は目
視で行い、次のプリント上でわからないものを○、わか
るものを×とした。尚、この調査において、中間転写ベ
ルト２０上には０．４ｇ／ｍ²の密度で残留トナーを形
成した。また、交流電圧の周波数は２ｋＨｚで、ｄｕｔ
ｙ＝５０％の矩形波とした。結果を図８に示す。これに
よれば、直流電圧Ｖ_DC2及び交流電圧Ｖ_AC2が、 ｜Ｖ_DC2｜＋Ｖ_PP2／２≧１．５ｋＶ なる関係を有している場合には、次のプリントに残留ト
ナーによる残像が現れないことが理解される。

【００４８】更に、本発明者は、補助回収装置４０のブ
ラシロール４１に印加する回収バイアスと次のプリント
に現れる残像との関係について調査を行った。評価は目
視で行い、次のプリント上でわからないものを○、わか
るものを×とした。尚、この調査において、帯電ロール
６１には、直流＋１．０ｋＶに交流１．０ｋＶ（ピーク
トゥピーク値）を重畳した逆帯電バイアスを印加した。
この交流電圧の周波数は２ｋＨｚで、ｄｕｔｙ＝５０％
の矩形波である。また、中間転写ベルト２０上には、最
も条件の厳しい濃度３００％の未転写像（トナーの密度
＝１１．０ｇ／ｍ²）を形成した。更に、ブラシロール
４１の表面は、中間転写ベルト２０の１．５倍の速度で
回転させた。結果を図９に示す。これによれば、直流電
圧Ｖ_DC1及び交流電圧Ｖ_AC1が、 ｜Ｖ_DC1｜＋Ｖ_PP1／２≧１．０ｋＶ なる関係を有している場合には、次のプリントに残留ト
ナーによる残像が現れないこと、すなわち、補助回収装
置４０通過後の中間転写ベルト２０上の残留トナー量
が、０．４ｇ／ｍ²以下にまで減少することが理解され
る。

【００４９】尚、帯電ロール６１に直流バイアスのみを
印加する場合、すなわち、 ｜Ｖ_DC2｜≧１．５ｋＶ に設定を行う場合には、逆極性に帯電できなかったトナ
ーが電界によって帯電ロール６１に付着してしまうこと
になる。従って、このような態様にあっては、図１０に
示すように、直流電源６４とは逆極性の電圧を印加する
直流電源６５を配設すると共に、スイッチ６６によって
切り替えを行うようにする。具体的には、非画像形成時
に直流電源６５によって逆帯電バイアスの逆極性のバイ
アスを印加し、帯電ロール６１に付着したトナーを中間
転写ベルト２０に戻すようにすればよい。

【００５０】◎実施の形態２ 本実施の形態は、実施の形態１と略同様であるが、図１
１に示すように、補助回収装置４０としてドクターブレ
ード４７を用いるようにしたものである。尚、本実施の
形態に係る画像形成装置の構成要素のうち、実施の形態
１に係る画像形成装置と同様のものについては、実施の
形態１と同様の符号を付してここではその詳細な説明を
省略する。

【００５１】本実施の形態において、ドクターブレード
４７は、例えばポリウレタン等から構成されるものであ
って、その自由端が中間転写ベルト２０の移動方向に対
向する所謂ドクター方向に接触するように配設される。
また、ドクターブレード４７は、実施の形態１で説明し
たブラシロール４１と同様に、図示しないリトラクト装
置によって中間転写ベルト２０と接離自在に配設されて
おり、複数色の画像すなわち重ね画像が形成される場合
には、最終色（本実施の形態ではＢＫ）のトナー像Ｔが
中間転写ベルト２０に一次転写されるまで、中間転写ベ
ルト２０から離間するようになっている。

【００５２】本実施の形態においても、画質調整用画像
や未転写トナー像など、除去すべきトナーが多い場合に
は、補助回収装置４０でトナーを補助的に回収すること
で、中間転写ベルト２０上の残留量を少なくするように
すれば、残留トナーを一度で逆極性に帯電することがで
き、除去のために中間転写ベルト２０を複数回回転させ
ることなく、感光体ドラム１１側へと戻すことができ
る。また、通常の画像形成プロセスのように、残留トナ
ーが少ない場合には、補助回収装置４０を使用しないよ
うにすれば、中間転写ベルト２０に係るストレスを低減
することができる。

【００５３】◎実施の形態３ 本実施の形態は、実施の形態２と略同様であるが、図１
２に示すように、補助回収装置４０の代わりにトナー均
し装置７０を配設するようにしたものである。ここで、
トナー均し装置７０は、その自由端が中間転写ベルト２
０の移動方向に沿う所謂ワイパー方向に接触するように
配設されるワイパーブレード７１と、中間転写ベルト２
０を挟んでワイパーブレード７１に対向配置される対向
ロール７２とを備えている。また、ワイパーブレード７
１は、実施の形態１で説明したブラシロール４１と同様
に、図示しないリトラクト装置によって中間転写ベルト
２０と接離自在に配設されており、複数色の画像すなわ
ち重ね画像が形成される場合には、最終色（本実施の形
態ではＢＫ）のトナー像Ｔが中間転写ベルト２０に一次
転写されるまで、中間転写ベルト２０から離間するよう
になっている。

【００５４】本実施の形態では、画質調整用画像や未転
写トナー像など、除去すべきトナーが多い場合には、ト
ナー均し装置７０でトナーを均すことで、中間転写ベル
ト２０上の残留量を薄く均一化できるので、残留トナー
を一度で逆極性に帯電することができ、除去のために中
間転写ベルト２０を複数回回転させることなく、感光体
ドラム１１側へと戻すことができる。また、通常の画像
形成プロセスのように、残留トナーが少ない場合には、
トナー均し装置７０を使用しないようにすることで、中
間転写ベルト２０に係るストレスを低減することができ
る。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
中間転写体上のトナーを逆帯電する前に、トナーを補助
的に回収するようにしたので、除去すべきトナー量が多
いような場合にも、中間転写体を複数回転させることな
くトナーを除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明
図である。

【図２】 本発明が適用された画像形成装置の実施の形
態１の概略構成図である。

【図３】 実施の形態１に係る補助回収装置及び逆帯電
装置の説明図である。

【図４】 通常の画像形成プロセスにおけるブラシロー
ル及び逆帯電ロールの作動を示す説明図である。

【図５】 画質調整用画像が作成される特殊な画像形成
プロセスにおけるブラシロール及び逆帯電ロールの作動
を示す説明図である。

【図６】 用紙ジャムが発生した場合のブラシロール及
び逆帯電ロールの作動を示す説明図である。

【図７】 逆帯電装置を通過する残留トナー量と残像の
発生との関係を示す図表である。

【図８】 逆帯電装置に印加する逆帯電バイアスと残像
の発生との関係を示す図表である。

【図９】 補助回収装置に印加する回収バイアスと残像
の発生との関係を示す図表である。

【図１０】 実施の形態１の変形例に係る補助回収装置
及び逆帯電装置の説明図である。

【図１１】 実施の形態１に係る補助回収装置及び逆帯
電装置の説明図である。

【図１２】 実施の形態１に係る補助回収装置及び逆帯
電装置の説明図である。

【符号の説明】

１…像担持体，２…中間転写体，３…一次転写手段，４
…二次転写手段，５…逆帯電手段，６…補助回収手段，
Ｋ…記録媒体，Ｔ…トナー像

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像が形成担持される像担持体と、 前記像担持体に対向配置される中間転写体と、 前記中間転写体上に前記像担持体上のトナー像を転写す
   る一次転写手段と、 記録媒体上に前記中間転写体上のトナー像を転写する二
   次転写手段と、 前記二次転写手段の下流側且つ前記一次転写手段の上流
   側で、前記中間転写体上のトナーに当該トナー本来の帯
   電極性とは逆極性の帯電バイアスを印加する逆帯電手段
   とを備えた画像形成装置において、 前記二次転写手段の下流側且つ前記逆帯電手段の上流側
   で、前記中間転写体上のトナーを補助的に回収する補助
   回収手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、 前記補助回収手段は、前記記録媒体への二次転写が実行
   不能となった画像用トナーの通過時に作動することを特
   徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、 前記補助回収手段は、画質調整用トナーの通過時に作動
   することを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、 前記補助回収手段は、前記中間転写体に当接配置される
   ブレードからなることを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、 前記補助回収手段は、前記中間転写体に接触する磁気ブ
   ラシを備え回転可能に配設されるマグネットロールと、
   当該磁気ブラシに所定の回収バイアスを印加する回収バ
   イアス印加手段とを備えることを特徴とする画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の画像形成装置におい
   て、 前記磁気ブラシを構成する磁性粉の抵抗は１３ｌｏｇΩ
   以下であり、 前記回収バイアス印加手段による回収バイアスは、交流
   成分のピークトゥピーク電圧値をＶ_PP1、トナー本来の
   帯電極性とは逆極性の直流成分の電圧値をＶ_DC1とした
   とき、 ｜Ｖ_DC1｜＋Ｖ_PP1／２≧１ｋＶ なる関係を有していることを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の画像形成装置におい
   て、 前記マグネットロールの回転方向は、前記中間転写体と
   の対向部において当該中間転写体の移動方向とは逆方向
   であることを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、 前記補助回収手段通過後の前記中間転写体上の残トナー
   量が０．５ｇ／ｍ²以下であることを特徴とする画像形
   成装置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、 前記逆帯電手段は、前記中間転写体に回転可能に接触配
   置され且つその体積抵抗率ρ_Vが４≦ρ_V≦１０ｌｏｇΩ
   ｃｍに設定される帯電ロールと、当該帯電ロールに所定
   の帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加手段とを備
   えることを特徴とする画像形成装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の画像形成装置におい
    て、 前記帯電バイアス印加手段による帯電バイアスは、交流
    成分のピークトゥピーク電圧値をＶ_PP2、トナー本来の
    帯電極性とは逆極性の直流成分の電圧値をＶ_DC2とした
    とき、 ｜Ｖ_DC2｜＋Ｖ_PP2／２≧１．５ｋＶ なる関係を有していることを特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の画像形成装置のう
    ち、前記帯電バイアス印加手段による帯電バイアスが直
    流成分のみからなるものにおいて、 前記帯電ロールに対しトナー本来の帯電極性と同極性の
    バイアスを印加する戻しバイアス印加手段を具備させる
    ことを特徴とする画像形成装置。
12. 【請求項１２】 トナー像が形成担持される像担持体
    と、 前記像担持体に対向配置される中間転写体と、 前記中間転写体上に前記像担持体上のトナー像を転写す
    る一次転写手段と、 記録媒体上に前記中間転写体上のトナー像を転写する二
    次転写手段と、 前記二次転写手段の下流側且つ前記一次転写手段の上流
    側で、前記中間転写体上のトナーに当該トナー本来の帯
    電極性とは逆極性の帯電バイアスを印加する逆帯電手段
    とを備えた画像形成装置において、 前記二次転写手段の下流側且つ前記逆帯電手段の上流側
    で、前記中間転写体上のトナーを均すトナー均し手段を
    備えることを特徴とする画像形成装置。