JP2002162837A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、複数のトナー像担持体を備えた画
像形成装置における転写体上の不要トナーを適切にクリ
ーニングすることを目的とする。 【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明の
画像形成装置は、無端移動可能な転写体と、それぞれの
トナー像を担持するためのトナー像担持体を前記転写体
との対向位置にそれぞれ有する複数の画像形成ユニット
と、前記複数のトナー像担持体のそれぞれに担持された
トナー像を無端移動する前記転写体に向けてそれぞれ転
写するための複数の転写手段と、前記転写体上の不要ト
ナーを少なくとも２以上の前記トナー像担持体にそれぞ
れ逆転写するための複数の逆転写手段と、前記複数の逆
転写手段のうち少なくとも２以上の逆転写手段をそれぞ
れ制御するための制御手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は転写体上の不要トナ
ーをクリーニングする機能を備えた画像形成装置に関
し、更に詳しくは、トナー像担持体が転写体上の不要ト
ナーをクリーニングする方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、感光体上に形成したトナー像を一
旦中間転写体に一次転写した後に用紙へ二次転写して用
紙上に画像を形成する画像形成装置が知られている。特
に、多色画像を用紙上に形成するための多色画像形成装
置においては、複数の現像装置によって各色のトナー像
を形成してそれを一旦中間転写体上に重ね合せた後に一
括して用紙に転写する方式が知られている。

【０００３】ここで、中間転写体に一次転写されたトナ
ーの全てを用紙上に二次転写することはできず、二次転
写後の中間転写体部分にはいくらかのトナーが残留して
しまうこととなる（これを「二次転写残トナー」とい
う）。このような残留トナーは、その後の画像形成にお
いて画質の低下等の悪影響を及ぼすので、クリーニング
して除去する必要がある。

【０００４】中間転写体を用いて用紙上にカラートナー
像を形成する画像形成装置として、特開平９−４４００
７号公報には二次転写残トナーをクリーニングする機能
を備えた画像形成装置が記載されている。この画像形成
装置においては、単一の感光体を用いて４回のサイクル
の一次転写によって各色の画像を中間転写体に重ね合せ
て形成した後に、そのカラー画像を用紙に二次転写し、
用紙上にカラー画像を表現する。さらに、二次転写後の
中間転写体部分に残留したトナーを中間転写体クリーニ
ングローラによってトナー本来の極性とは逆極性に帯電
し、一次転写位置で感光体に逆転写することとしてい
る。

【０００５】また、特開平１１−７２０２号公報には、
二次転写後の残留トナーをクリーニングする機能を備え
たカラー画像形成装置が記載されている。この画像形成
装置においても、４色分の現像器と単一の感光体及び中
間転写体を備え、４回のサイクルの一次転写により中間
転写体上にカラー画像を形成している。この画像形成装
置においては、さらに、この中間転写体に当接するクリ
ーニングローラを設け、中間転写体上の二次転写残トナ
ーを一旦回収した後に、中間転写体上の非画像部に戻
し、一次転写位置で感光体上の非画像部に逆転写するこ
とによって中間転写体上の二次転写残トナーのクリーニ
ングを行なっている。

【０００６】このように、単一の感光体を用いて、その
感光体上に４回のサイクルを経て各色の画像を形成し、
最終的に用紙上にカラー画像を形成する、４サイクル方
式のカラー画像形成装置における中間転写体のクリーニ
ングについては種々の提案がなされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、複数のトナー像担持体を備えた画像形成装置におけ
る転写体上の不要トナーを適切にクリーニングすること
である。

【０００８】本発明の他の目的は、複数のトナー像担持
体を備えた画像形成装置における転写体上の不要トナー
のクリーニングの不良の発生を減少させることである。

【０００９】本発明の更に他の目的は、複数のトナー像
担持体を備えた画像形成装置における転写体上の不要ト
ナーを効率よくクリーニングすることである。

【００１０】本発明の更に他の目的は、複数のトナー像
担持体を備えた画像形成装置における中間転写体上の二
次転写後の残留トナーを適切にクリーニングすることで
ある。

【００１１】本発明の更に他の目的は、複数のトナー像
担持体を備えた画像形成装置における転写搬送体上のト
ナーを適切にクリーニングすることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のある局面に従えば、画像形成装置は、無端
移動可能な転写体と、それぞれのトナー像を担持するた
めのトナー像担持体を前記転写体との対向位置にそれぞ
れ有する複数の画像形成ユニットと、前記複数のトナー
像担持体のそれぞれに担持されたトナー像を無端移動す
る前記転写体に向けてそれぞれ転写するための複数の転
写手段と、前記転写体上の不要トナーを少なくとも２以
上の前記トナー像担持体にそれぞれ逆転写するための複
数の逆転写手段と、前記複数の逆転写手段のうち少なく
とも２以上の逆転写手段をそれぞれ制御するための制御
手段と、を有する。

【００１３】また、本発明の他の局面に従えば、前記転
写体は、その上にトナー像を担持して搬送するための中
間転写体であり、前記複数の転写手段は、前記トナー像
担持体に担持されたトナー像を前記中間転写体上に一次
転写し、前記画像形成装置は、前記複数の対向位置に対
して前記中間転写体の無端移動の下流側で該中間転写体
上に担持されたトナーを転写材に二次転写する二次転写
手段を更に有する。

【００１４】また、本発明の更に他の局面に従えば、前
記転写体は、転写材を担持して搬送するための転写搬送
体であり、前記複数の転写手段は、前記トナー像担持体
に担持されたトナーを前記転写搬送体により搬送される
転写材上に転写する。

【００１５】また、本発明の更に他の局面に従えば、前
記逆転写手段は、前記不要トナーを前記像担持体上に転
写させるバイアス電圧を印加するためのバイアス電圧印
加手段であり、前記制御手段は、前記バイアス電圧印加
手段の印加電圧の大きさをそれぞれ制御するためのバイ
アス制御手段である。

【００１６】また、本発明の更に他の局面に従えば、前
記逆転写手段は、前記不要トナーを前記像担持体上に転
写させるバイアス電圧を印加するためのバイアス電圧印
加手段であり、前記制御手段は、前記トナー像担持体の
帯電電圧の大きさをそれぞれ制御するための帯電制御手
段である。

【００１７】また、本発明の更に他の局面に従えば、上
記の画像形成装置は、前記逆転写手段によって不要トナ
ーを逆転写される前記複数のトナー像担持体のそれぞれ
に、前記逆転写されたトナーを回収するためのクリーニ
ング装置と、前記それぞれのクリーニング装置に回収さ
れたトナーの量を検出するための検出手段を更に有し、
前記制御手段は、前記検出手段の検出に基づいて前記複
数の逆転写手段をそれぞれ制御する。

【００１８】また、本発明の更に他の局面に従えば、上
記の画像形成装置は、前記逆転写手段によって不要トナ
ーを逆転写される前記複数のトナー像担持体のそれぞれ
に、前記逆転写されたトナーを回収するためのクリーニ
ング装置と、前記それぞれのクリーニング装置に回収さ
れたトナーの量を計算する計算手段を更に有し、前記制
御手段は、前記計算手段の計算に基づいて前記複数の逆
転写手段をそれぞれ制御する。

【００１９】また、本発明の更に他の局面に従えば、前
記制御手段は、前記検出手段の検出に基づいて前記それ
ぞれのクリーニング装置のクリーニング効率を演算する
演算部を有し、前記制御手段は、前記演算部の演算に基
づいて前記複数の逆転写手段のうち最もクリーニング効
率の高いクリーニング装置を備えたトナー像担持体に最
も多くのトナーを逆転写させる。

【００２０】また、本発明の更に他の局面に従えば、前
記制御手段は、前記それぞれのクリーニング装置に回収
されるトナーが略均等になるように制御する。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態であ
るタンデム方式の多色画像形成装置の概略構成を示す断
面図である。画像形成装置は原稿画像を読取るためのス
キャナ部１００と、画像データに基づいて用紙上へ画像
を形成するためのプリンタ部２００から構成される。プ
リンタ部２００は転写体としての中間転写ベルト１０を
備えている。中間転写ベルト１０はローラ１１及び１２
に無端状に張架されローラ１２が図示しないモータによ
って駆動されることで矢印ａ方向に無端移動（回転）可
能となっている。

【００２２】この中間転写ベルト１０の移動方向に直列
的に連続して、中間転写ベルト１０の無端移動の上流側
からシアンの画像形成ユニット２０Ｃ、マゼンタの画像
形成ユニット２０Ｍ、イエローの画像形成ユニット２０
Ｙ、ブラックの画像形成ユニット２０Ｂｋがそれぞれ順
に配置されている。

【００２３】シアンの画像形成ユニット２０Ｃは作像部
５０Ｃと露光走査部６０Ｃとで構成される。作像部５０
Ｃは図示しないモータにより矢印ｂ方向に無端移動（回
転）可能なトナー像担持体としての感光体ドラム２２Ｃ
を備える。帯電装置としての帯電ローラ２３Ｃが帯電位
置において感光体ドラム２２Ｃに当接する。この帯電位
置から感光体ドラム２２Ｃの回転方向下流側に、後述す
る露光位置を経て現像装置２４Ｃが配置される。現像位
置から一次転写位置を経て更に感光体ドラム２２Ｃの回
転方向下流側にクリーニング装置２５Ｃが設けられる。

【００２４】マゼンタ、イエロー、ブラックの画像形成
ユニット２０Ｍ〜２０Ｂｋも上記のシアンの画像形成ユ
ニット２０Ｃと同様に構成されている。なお、各画像形
成ユニットにおいて同様の構成を有して同様の機能を有
する要素については、同じ参照番号を使用している。

【００２５】それぞれの現像装置２４Ｃ〜２４Ｂｋはそ
のケーシング内にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエ
ロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）のそれぞれの色の現像剤
としてのトナーを収容している。現像ローラ２４は、感
光体ドラム２２と対向する現像位置において、ケーシン
グから露出して感光体ドラム２２に臨んでいる。ここ
で、各現像装置に収容されるトナーはマイナス極性に帯
電されている。

【００２６】感光体ドラム２２は、この現像位置から更
にその回転方向下流側であって中間転写ベルト１０と対
向する位置（一次転写位置Ｐ１）で、中間転写ベルト１
０に当接する。この一次転写位置より更に感光体ドラム
２２の回転方向下流側にはクリーニング装置２５が設け
られている。クリーニング装置２５は、感光体ドラム２
２に当接するクリーニングローラ２５１と、このクリー
ニングローラ２５１を囲う廃トナー収容器２５２を含
む。また、クリーニング装置２５には、その廃トナー収
容器２５２に収容されているトナーの量を検知するセン
サ２６が設けられている。このセンサ２６は、廃トナー
収容器２５２の重量を直接的に検出する圧力センサや、
廃トナー容器中に収容されたトナーの高さ位置を検出す
る光学センサ等、公知のセンサであればよい。

【００２７】感光体ドラム２２、帯電ローラ２３、現像
装置２４及びクリーニング装置２５はケーシングにより
ユニット化され、画像形成ユニット５０を形成してい
る。画像形成ユニット５０は、画像形成装置から着脱自
在となっており、廃トナー収容器２５１が廃トナーで充
填された場合や、現像装置のトナーが無くなった場合な
どに取替えを行うようになっている。

【００２８】露光走査部６０は、感光体ドラム２２の幅
方向に延びて配列される発光ダイオードを備える。露光
走査部６０は、後述する制御部７０及び画像メモリ７１
に接続され、画像メモリ７１からの信号に対応して発光
ダイオードを駆動する。この発光ダイオードの発する光
は感光体ドラム２２における帯電位置と現像位置との間
の露光走査位置に照射される。

【００２９】一次転写位置Ｐ１において、中間転写ベル
ト１０を介して感光体ドラム２２に対向するように、中
間転写ベルト１０の無端状の内側に一次転写ローラ３０
が設けられている。一次転写ローラ３０は中間転写ベル
ト１０に当接する一方、バイアス印加装置３１に接続さ
れている。バイアス印加装置３１は切替スイッチ３１１
を含み、その切替えによって、一次転写ローラ３０に印
加する電圧の正負を切替可能になっている。切替スイッ
チ３１１は、後述するコントローラ４０に接続されてお
り、コントローラ４０からの信号に基づいて切替スイッ
チ３１１の切替が行なわれる。

【００３０】また、回収ローラ８０がローラ１１に対向
するようにクリーニング位置において中間転写ベルト１
０に接触して設けられる。回収ローラ８０は、４つの画
像形成ユニットのうち、中間転写ベルト１０の回転方向
の最も上流側に位置する画像形成ユニットの更に上流側
で中間転写ベルト１０に当接する。回収ローラ８０には
バイアス印加装置８１が接続される。バイアス印加装置
８１は切替スイッチ８１１を含み、その切替えによっ
て、回収ローラ８０に印加する電圧の正負を切替可能に
なっている。切替スイッチ８１１は、後述するコントロ
ーラ４０に接続されており、コントローラ４０からの信
号に基づいて切替スイッチ８１１の切替が行なわれる。

【００３１】二次転写ローラ２０３がローラ１２に対向
するように中間転写ベルト１０に当接して設けられてい
る。二次転写ローラ２０３は、４つの画像形成ユニット
のうち、中間転写ベルト１０の回転方向の最も下流側に
位置する画像形成ユニットの更に下流側の二次転写位置
Ｐ２で中間転写ベルト１０に当接する。

【００３２】画像形成装置の最下部には、転写材（シー
ト）である用紙が積層されて保持される。この積層され
た用紙の上先端部にはピックアップローラ２０８が圧接
されている。この先端部から二次転写位置Ｐ２まで用紙
搬送路２０６が形成され、順に搬送ローラ、レジストロ
ーラ２０５が設けられる。二次転写位置のレジストロー
ラ２０５と反対側には、定着ローラ２０２が設けられ
る。定着ローラ対２０２から排紙トレイ２０１に向け
て、更に搬送路が設けられる。

【００３３】この画像形成装置において、原稿画像の用
紙への画像形成は以下のように行われる。スキャナ部１
００では、載置された原稿画像を赤、緑、青の三原色に
分解して不図示のＣＣＤイメージセンサによって読取
り、電気信号に変換する。こうして得られた各色成分の
画像データは制御部７０において種々のデータ処理を受
け、更に、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各
再現色の画像データに変換される。各再現色の画像デー
タは、画像メモリ７１に各再現色毎に格納され、位置ず
れ補正のための必要な画像補正を受けた後、用紙の供給
と同期して１走査ライン毎に読み出され、露光走査部６
０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｙ、６０Ｂｋの発光ダイオードの駆
動信号となる。

【００３４】一方、感光体ドラム２２では、帯電位置に
おいてその表面が一様に帯電される。その帯電された部
分が感光体ドラム２２の回転によって露光位置に達した
とときに、露光走査部６０による露光を受け、その表面
上に各再現色の画像データに対応した静電潜像が形成さ
れる。静電潜像は、感光体ドラム２２の回転によって、
現像位置に達して各再現色のトナーの現像を受ける。こ
のようにして、感光体ドラム２２の表面には、各再現色
の画像データに対応したトナー像が形成される。感光体
ドラム２２に担持されたトナー像は、一次転写位置にお
いて、一次転写ローラ３０からの転写バイアスの作用に
より、中間転写ベルト１０に転写される。このとき、一
次転写ローラ３０にはバイアス電圧として、切替スイッ
チ３１１によりプラス極性の電圧が印加される。即ち、
感光体ドラム２２に保持されてトナー像を形成するトナ
ーとは逆極性のバイアスを印加することにより感光体ド
ラム２２の表面から無端移動する中間転写ベルト１０の
上へのトナーの転写（一次転写）を行なう。

【００３５】この一次転写においても、感光体ドラム２
２上のトナーの全てが中間転写ベルト１０に転写される
ことがなく、感光体ドラム２２上には幾らかのトナーが
残留する。この残留トナーは、感光体ドラム２２の回転
に伴ってクリーニングローラ２５１が当接するクリーニ
ング位置に達する。ここで、残留トナーはクリーニング
ローラ２５１によって掻き取られ、廃トナー収容器２５
２に収容される。なお、後述する中間転写ベルト１０か
ら感光体ドラム２２へのトナーの逆転写を行った場合に
も、逆転写されて感光体ドラム２２に担持されたトナー
はクリーニングローラ２５１によって掻き取られ、廃ト
ナー収容部２５１に収容される。

【００３６】一方、中間転写ベルト１０では、その無端
移動によって、各色の画像形成ユニットに対応した一次
転写位置を通過するごとに各色のトナー像が重ねて転写
され、最終的には中間転写ベルト１０上にフルカラー画
像が形成される。フルカラー画像を担持した中間転写ベ
ルト１０の部分は、次に二次転写位置に達する。レジス
トローラによりタイミングをはかって搬送されてきた用
紙は二次転写位置で二次転写ローラ２０３により搬送さ
れ、中間転写ベルト１０に圧接される。このとき、二次
転写ローラ２０３には、二次転写バイアスとしてプラス
極性の電圧が印加され、中間転写ベルト上でマイナス極
性に帯電しているトナーは用紙上に一括転写される。こ
のようにして二次転写されて用紙上に付着したトナー像
は定着ローラ２０２によって圧接され加熱されることで
用紙上に固定される。トナー像が固定された用紙は排紙
トレイ２０１に排出される。

【００３７】一方、不要トナーである、二次転写の後に
中間転写ベルト１０上に残留したトナー（二次転写残ト
ナー）は、再び一次転写位置に達したときに逆転写手段
としての一次転写ローラにより感光体ドラム２２に逆転
写される。逆転写手段としての一次転写ローラ３０に
は、切換スイッチ３１１によってバイアス印加装置３１
からマイナス極性の電圧が印加さる（逆転写電圧）。マ
イナス極性に帯電している二次転写残トナーは逆転写電
圧と感光体ドラム２２表面の電位との差（逆転写電位
差）により感光体ドラム２２側に移動する（逆転写）。

【００３８】ここで、逆転写電位差と逆転写されるトナ
ーの量との関係について説明する。図２は、逆転写電位
差［単位：Ｖ］を横軸に、逆転写トナー量［％］を縦軸
にとり、トナー帯電量Ｑ／Ｍ［単位：μＣ／ｇ］毎にそ
れらの関係を示したグラフである。このグラフを利用し
て、例えば、帯電量Ｑ／Ｍが−１０μＣ／ｇのトナーを
使用する場合に逆転写するトナー量を、画像形成ユニッ
ト５０Ｃでは２０％、画像形成ユニット５０Ｍでは３０
％、の画像形成ユニット５０Ｙでは５０％、画像形成ユ
ニット５０Ｂｋでは０％とするときは、各画像形成ユニ
ットにおける逆転写電位差は、画像形成ユニット５０Ｃ
では５０Ｖ、画像形成ユニット５０Ｍでは８０Ｖ、画像
形成ユニット５０Ｙでは１５０Ｖｍ画像形成ユニット５
０Ｂｋでは０Ｖに設定する。なお、図２に示す関係は、
現像材の耐久履歴などで条件は変化するものである。

【００３９】このように、逆転写するトナーの量は逆転
写電位差を調節することで制御可能である。そこで、さ
らに逆転写電位差を可変させる方法について説明する。
逆転写電位差を可変させるには、一様な表面電位を有す
る感光体ドラムに対して逆転写電圧を調節し、または、
逆転写電圧を固定したままで感光体ドラムの表面電位を
調節する。図３は前者の場合を説明するための図であ
る。−６００Ｖに帯電された感光体ドラムの表面に対し
て逆転写電圧をそれより低い（同極性且つ絶対値で高
い）範囲で可変とすることにより逆転写電位差を可変で
きる。図４は後者の場合を説明するための図である。−
６００Ｖに帯電された感光体ドラムの表面に対して、−
８００Ｖの逆転写電圧を印加する場合に露光位置におい
て所定の強度の光を照射することにより、感光体表面電
位が高く（絶対値で低く）なり、逆転写電位差は大きく
なる。従って、露光の強度を可変とすることにより逆転
写電位差を可変することができる。

【００４０】図５は、この画像形成装置の制御回路の概
要を示すブロック図である。この制御回路は、ＲＯＭ
（リード・オンリー・メモリ）４０１ａ及びＲＡＭ（ラ
ンダム・アクセス・メモリ）４０１ｂを含むＣＰＵ（セ
ントラル・プロセッシング・ユニット）４０１を中心と
するもので、画像形成装置の動作はこのＣＰＵ４０１で
制御される。ＣＰＵ４０１には、インターフェイス回路
Ｉ／Ｏを介して一次転写制御部４１ａ、二次転写制御部
４１ｂ、バイアス印加装置８１のオン／オフ切替えや切
替スイッチ８１１の切替を制御する回収制御部４１ｃ、
感光体制御部４１ｄ、中間転写ベルト制御部４１ｄ及び
その他の制御部４１ｆ接続され、更にプリント命令入力
部４１ｇが接続されている。

【００４１】ＣＰＵ４０１の処理プログラムは、あらか
じめＲＯＭ４０１ａなどに記憶されている。プリント命
令入力部４１ｆは、パーソナルコンピュータ等の外部コ
ンピュータからのプリンタ制御信号を受けてＣＰＵ４０
１に送る働きをする。

【００４２】また、ＲＯＭ４０１ａにはプリント命令が
入力されてから、感光体ドラム２２の回転を開始するタ
イミング／停止するタイミング、一次転写ローラ３０に
電圧を印加するタイミング／電圧印加をオフするタイミ
ング、切替スイッチ３１を切替えるタイミング等がＣ、
Ｍ、Ｙ、Ｂｋのそれぞれについて予め記憶されており、
また、回収ローラ８０に電圧を印加するタイミング／電
圧印加をオフするタイミング等が予め記憶されている。
ＣＰＵ４０１は、これらの記憶情報に基づいてインター
フェイスＩ／Ｏを介して、信号を感光体ドラム２２の回
転制御部４１ａ、一次転写バイアス印加装置３１の制御
部４１ｂ、二次転写制御部４１ｃ、クリーニング制御部
４１ｄ、その他の制御部４１ｅに出力する。また、ＣＰ
Ｕ４０１には操作パネル４３が接続されており、このパ
ネルにはプリント開始を許可するプリントキーが搭載さ
れている。

【００４３】更に、ＣＰＵ４０１には、センサ２６Ｃ〜
２６Ｂｋが接続されており、センサ２６Ｃ〜２６Ｂｋか
らの出力信号を処理して後述する逆転写バイアスの電圧
制御に供する。

【００４４】図６は、不要トナーのクリーニングシーケ
ンスを説明するためのタイムチャートである。図中一点
鎖線で示した線は中間転写ベルトの１点が一次転写位置
Ｐ１Ｃ〜Ｐ１Ｂｋ、二次転写位置Ｐ２及びクリーニング
位置を通過する時間を結んだものである。図６におい
て、クリーニング位置通過後のａ点及びｂ点はそれぞれ
シアンの画像形成ユニット５０Ｃの一次転写位置Ｐ１Ｃ
の前のａ点及びｂ点につながる。図６は、２枚の用紙へ
間欠的に画像形成を行う場合のクリーニングシーケンス
を示している。

【００４５】先ず、プリントキーによるプリント指示又
はプリント命令入力部への入力に対応して、中間転写ベ
ルト１０の回転を開始する（Ｔ１）。中間転写ベルト１
０の移動速度に対応したタイミングで感光体ドラム２２
Ｃ〜２２Ｂｋを順に回転させ、一次転写バイアスを順に
オンする（Ｔ２〜Ｔ５）。中間転写ベルト１０上のトナ
ー像が二次転写位置Ｐ２に達すると二次転写バイアスが
オンする（Ｔ６）。この一枚目の用紙に対する画像形成
の後、中間転写ベルト１０によって搬送されてきた二次
転写残トナーは、回収ローラ８０が中間転写ベルト１０
に当接するクリーニング位置に至る。このとき、切替ス
イッチ８１１は回収ローラ８０にプラス極性の電圧が印
加されるように切替えられて（Ｔ７）、マイナス極性に
帯電した二次転写残トナーは、回収ローラ８０に周辺に
生じたプラス極性の電界によって回収ローラ８０に移動
し、保持されることとなる。なお、一次転写においては
一次転写ローラに３０にプラス極性の電圧を印加し、二
次転写においては二次転写ローラにプラス極性の電圧を
印加し、ともにマイナス帯電したトナーにプラス極性の
電界を与えて転写を行なうが、二次転写残トナーはマイ
ナス極性を変えることはなく、従って、クリーニング位
置に搬送されてきたトナーはマイナス極性を示す。

【００４６】次に２枚目の用紙に対する画像形成が１枚
目と同様にして行われ、中間転写ベルト１０によって搬
送されてきた二次転写残トナーは、クリーニング位置に
至る。このとき、切替スイッチ８１１は回収ローラ８０
にマイナス極性の電圧が印加されるように切替えられて
（Ｔ８）、先に回収ローラ８０に保持されているマイナ
ス極性に帯電したトナーは、回収ローラ８０周辺に生じ
たマイナス極性の電界によって中間転写ベルト１０に移
動し、保持される。

【００４７】このようにして中間転写ベルト１０上に重
ね合わされた二次転写残トナーは一次転写位置Ｐ１Ｃ〜
Ｐ１Ｂｋに順に達する。このとき、切替スイッチ３１Ｃ
〜３１Ｂｋは、一次転写ローラ３０Ｃ〜３０Ｂｋにマイ
ナス極性の電圧を印加するように順次切替えられて（Ｔ
９〜Ｔ１２）、マイナス極性に帯電した二次転写残トナ
ーは、逆転写手段としての一次転写ローラ３０Ｃ〜３０
Ｂｋ周辺に生じたマイナス極性の電界によって感光体ド
ラム２２Ｃ〜２２Ｂｋに逆転写される。

【００４８】ここで、Ｔ９〜Ｔ１２において、一次転写
ローラ３０Ｃ〜３０Ｂｋに印加される電圧はそれぞれ異
なっている。これは、センサ２６Ｃ〜２６Ｂｋの検出に
基づきＣＰＵ４０１の制御に基づいてそれぞれの電圧値
が設定されているものである。この電圧値の設定によっ
て、各感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｂｋに逆転写されるト
ナーの量が異なることになる。

【００４９】次に、逆転写するトナーの量（以下、「逆
転写量」という。）の制御の例を具体的に説明する。

【００５０】第１の制御例は、クリーニング装置の廃ト
ナー収容器のトナー収容率が最終的に略均等になるよう
にする制御である。センサ２６Ｃ〜２６Ｂｋがクリーニ
ング装置の廃トナー収容器に収容されているトナーの量
を検出し、その検出結果に基づいてＣＰＵ４０１が演算
処理をして逆転写手段３０Ｃ〜３０Ｂｋに印加する電圧
の値を設定することにより、各廃トナー収容器に収容さ
れる不要トナーの量が均等になるように制御する。

【００５１】なお、この制御として、センサ２６Ｃ〜２
６Ｂｋの検出に応じて各逆転写手段での逆転写量をそれ
ぞれ異ならせる方法のほか、センサ２６Ｃ〜２６Ｂｋの
検出に基づいてトナー収容量の最も少ないクリーニング
装置を有する画像形成ユニットの感光体ドラムにのみ逆
転写を行わせる方法などがある。前者の場合には、より
確実に略均等とすることができ、後者の場合には、制御
を簡易なものとし逆転写のための電力を節約できる。

【００５２】さらに、逆転写するごとにそれぞれの逆転
写量を可変させる方法だけでなく、例えば、トナーの収
容量が一定量以上になるまで１つの逆転写手段によって
逆転写を行い、一定量に達したら他の逆転写手段によっ
て逆転写を行うようにすることでも、最終的に各廃トナ
ー収容器のトナー収容率を略均等に制御することができ
る。この方法によれば、逆転写トナー量の制御をより簡
易なものとすることができる。

【００５３】なお、上記では各廃トナー収容器の大きさ
が全て等しい場合について説明したが、廃トナー収容器
の大きさがクリーニング装置毎に異なる場合には、廃ト
ナー収容器の交換が必要になるほどにトナーが収容され
るときのトナーの収容量が異なる。この場合には、セン
サからの出力をトナーの「収容率」として扱えばよい。
なお、各廃トナー収容器の大きさがすべて等しい場合に
は、収容量が即ち収容率となる。

【００５４】第２の制御例は、各画像形成ユニット５０
Ｃ〜５０Ｂｋのうち、最もクリーニング能力の高い画像
形成ユニットの感光体ドラム２２への逆転写量を最大に
する制御である。センサ２６Ｃ〜２６Ｂｋがクリーニン
グ装置の廃トナー収容器に収容されているトナーの量を
検出し、その検出結果に基づいてＣＰＵ４０１が演算処
理をして逆転写手段３０Ｃ〜３０Ｂｋに印加する電圧の
値を設定することにより、各画像形成ユニット５０Ｃ〜
５０Ｂｋのうち、最もクリーニング能力の高い画像形成
ユニットの感光体ドラム２２への逆転写量を最大にする
ように制御する。

【００５５】上記の第１及び第２制御例では、センサ２
６Ｃ〜２６Ｂｋを用いてその検出に基づいて逆転写量の
制御を行うこととしているが、廃トナー収容器によるト
ナーの収容量の情報を得るのに、他の手段によることも
できる。図７は、画像形成装置の制御回路の他の実施の
形態の概要を示すブロック図である。この画像形成装置
においては、センサ２４を設けない代わりにドットカウ
ンタ４２を設けている。

【００５６】ドットカウンタ４２は画像メモリ７１又は
プリント命令入力部から画像形成に係る画像情報を受
け、各色のドット数をカウントし、これをＣＰＵ４０１
内のメモリに記憶させる。このようにして累積された各
色のドット数は、各感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｂｋの上
に現像されたトナー像のトナー量に概ね比例する。従っ
て、一次転写の転写効率を考慮することにより、廃トナ
ー収容器に収容されるトナーの量を見積もることができ
る。この実施の形態の画像形成装置においては、センサ
を設ける必要がないので、装置構成を簡略化することが
できる。

【００５７】以上の実施例では、中間転写ベルト上に各
色のトナー像を重ねて一次転写し、一括して用紙上に二
次転写する形式の画像形成装置における本発明の一実施
の形態を説明したが、本発明は図８に示すような画像形
成装置にも適用できる。即ち、クリーニングの対象であ
る転写体は、中間転写ベルトに限らず転写搬送ベルトで
もよい。図８は、他の実施の形態であるタンデム方式の
多色画像形成装置の概略構成を示す断面図である。図１
と共通する部材については図１と同じ番号を用い、ま
た、説明が重複する場合は説明を省略する。

【００５８】図８を参照して、転写体である転写搬送ベ
ルト１０’には、画像形成ユニット５０Ｃ〜５０Ｂｋの
感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｂｋが順に連続的に当接す
る。用紙トレイから給紙されてきた用紙は、転写搬送ベ
ルト１０’の無端移動の最も上流にある画像形成ユニッ
ト５０Ｃの更に上流で、転写搬送ベルト１０’によって
搬送される。各感光体ドラム２２Ｃ〜２２Ｂｋの上に形
成されたトナー像は転写ローラ３０Ｃ〜３０Ｂｋによっ
て直接用紙上に転写され、用紙上には各色のトナー像が
重ね合わされる。このようにしてフルカラートナー像を
担持した用紙は、剥離爪１４によって転写搬送ベルト１
０’から剥離されて定着ローラ２０２によってそのトナ
ー像を固定される。

【００５９】このような転写搬送ベルト１０’において
は転写の際にトナーが噴煙となって舞う等の理由で、不
要トナーが付着することがある。従って、中間転写ベル
ト上の二次転写残トナーと同様に、この不要トナーを除
去するクリーニングが必要となる。この不要トナーの除
去及びその制御については、上で説明したいずれの実施
の形態も採用できる。

【００６０】本発明は、以上で記載した具体的な実施の
形態により限定されるものではなく、特許請求の範囲に
記載された範囲内及びその均等の範囲内において、その
精神を逸脱するものでない限りいかなる設計的変更をも
許容するものである。

【００６１】

【発明の効果】本発明により、複数のトナー像担持体を
備えた画像形成装置における転写体上の不要トナーのク
リーニングを、適切に、より具体的には、クリーニング
の不良の発生を減少させ、又は効率よく、することがで
きる。

【００６２】また、本発明により、複数のトナー像担持
体を備えた画像形成装置における中間転写体上又は、転
写搬送体上の不要トナーを適切にクリーニングすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態であるタンデム方式の
多色画像形成装置の概略構成を示す断面図

【図２】 逆転写電位差と逆転写されるトナーの量との
関係を示すグラフ

【図３】 一様な表面電位を有する感光体ドラムに対し
て逆転写電圧を調節して逆転写電位を可変する場合を説
明するグラフ

【図４】 逆転写電圧を固定したままで感光体ドラムの
表面電位を調節して逆転写電位を可変する場合を説明す
るグラフ

【図５】 画像形成装置の制御回路の概要を示すブロッ
ク図

【図６】 不要トナーのクリーニングシーケンスを説明
するためのタイムチャート

【図７】 画像形成装置の制御回路の他の実施の形態の
概要を示すブロック図

【図８】 本発明の他の実施の形態であるタンデム方式
の多色画像形成装置の概略構成を示す断面図

【符号の説明】

１０：転写体（中間転写ベルト）、１０’：転写体（転
写搬送ベルト）、３０：一次転写ローラ、３１：バイア
ス印加装置、３１１：切替スイッチ、８０：回収ロー
ラ、８１：バイアス印加装置、８１１：切替スイッチ、
２０３：二次転写ローラ、２５：クリーニング装置、２
５１：クリーニングローラ、２５２：廃トナー収容器、
６０：露光走査部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 21/14 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７２ Ｆターム(参考） 2H027 DD03 DE02 DE07 EA01 EA03 EA09 EC06 ED03 ED24 ED28 EE02 EF11 2H030 AB02 AD03 AD17 BB23 BB42 BB44 BB54 2H032 AA05 AA15 BA09 BA18 BA30 CA00 2H034 BC01 CA06

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無端移動可能な転写体と、 それぞれのトナー像を担持するためのトナー像担持体を
   前記転写体との対向位置にそれぞれ有する複数の画像形
   成ユニットと、 前記複数のトナー像担持体のそれぞれに担持されたトナ
   ー像を無端移動する前記転写体に向けてそれぞれ転写す
   るための複数の転写手段と、 前記転写体上の不要トナーを少なくとも２以上の前記ト
   ナー像担持体にそれぞれ逆転写するための複数の逆転写
   手段と、 前記複数の逆転写手段のうち少なくとも２以上の逆転写
   手段をそれぞれ制御するための制御手段と、を有する画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 前記転写体は、その上にトナー像を担持
   して搬送するための中間転写体であり、 前記複数の転写手段は、前記トナー像担持体に担持され
   たトナー像を前記中間転写体上に一次転写し、 前記画像形成装置は、前記複数の対向位置に対して前記
   中間転写体の無端移動の下流側で該中間転写体上に担持
   されたトナーを転写材に二次転写する二次転写手段を更
   に有する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記転写体は、転写材を担持して搬送す
   るための転写搬送体であり、 前記複数の転写手段は、前記トナー像担持体に担持され
   たトナーを前記転写搬送体により搬送される転写材上に
   転写する、 請求項１に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記逆転写手段は、前記不要トナーを前
   記像担持体上に転写させるバイアス電圧を印加するため
   のバイアス電圧印加手段であり、 前記制御手段は、前記バイアス電圧印加手段の印加電圧
   の大きさをそれぞれ制御するためのバイアス制御手段で
   ある、 請求項１乃至３に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記逆転写手段は、前記不要トナーを前
   記像担持体上に転写させるバイアス電圧を印加するため
   のバイアス電圧印加手段であり、 前記制御手段は、前記トナー像担持体の帯電電圧の大き
   さをそれぞれ制御するための帯電制御手段である、 請求項１乃至３に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記逆転写手段によって不要トナーを逆
   転写される前記複数のトナー像担持体のそれぞれに、前
   記逆転写されたトナーを回収するためのクリーニング装
   置と、 前記それぞれのクリーニング装置に回収されたトナーの
   量を検出するための検出手段を更に有し、 前記制御手段は、前記検出手段の検出に基づいて前記複
   数の逆転写手段をそれぞれ制御する、 請求項１乃至５に記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記逆転写手段によって不要トナーを逆
   転写される前記複数のトナー像担持体のそれぞれに、前
   記逆転写されたトナーを回収するためのクリーニング装
   置と、 前記それぞれのクリーニング装置に回収されたトナーの
   量を計算する計算手段を更に有し、 前記制御手段は、前記計算手段の計算に基づいて前記複
   数の逆転写手段をそれぞれ制御する、 請求項１乃至５に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、前記検出手段の検出に
   基づいて前記それぞれのクリーニング装置のクリーニン
   グ効率を演算する演算部を有し、前記制御手段は、前記
   演算部の演算に基づいて前記複数の逆転写手段のうち最
   もクリーニング効率の高いクリーニング装置を備えたト
   ナー像担持体に最も多くのトナーを逆転写させる、 請求項６又は７に記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記制御手段は、前記それぞれのクリー
   ニング装置に回収されるトナーが略均等になるように制
   御する、 請求項６又は７に記載の画像形成装置。