JP2006047846A

JP2006047846A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2006047846A
Application number: JP2004231092A
Authority: JP
Inventors: Seishi Horikawa; 清史堀川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-08-06
Filing date: 2004-08-06
Publication date: 2006-02-16

Abstract

【課題】中間転写体に付着した紙粉等を効率良くクリーニング手段で除去することができ、感光体等の像担持体表面の早期劣化（傷の発生等）を防止することができ、像担持体の寿命を確保することができる構成の画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明の画像形成装置では、中間転写体７Ａのクリーニング装置１３は、装置本体より供給される高圧電源によって発生する静電気力によってトナーをクリーニングするクリーニングローラ２３と、該クリーニングローラ２３の上流側に設置され前記中間転写体７Ａの表面に所定の加圧力で圧接された押し当て部材２６を有することにより、前記中間転写体７Ａに付着した残留トナーや紙粉等を効率良くクリーニング装置１３で除去することができるので、感光体等の像担持体表面の早期劣化（傷の発生等）を防止することができ、像担持体の寿命を確保することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター、プロッター等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に係り、特に中間転写体を備え、多色あるいはフルカラー画像の形成が可能な中間転写方式の画像形成装置に関する。

比較的高画質の画像が形成できると共に、多種多様な用紙に対して画像を形成できる中間転写方式の画像形成装置においては、像担持体（例えば感光体）に形成したトナー画像を中間転写体（中間転写ベルト、中間転写ドラム等）に一次転写した後、記録媒体である用紙に二次転写し、定着して画像形成を行なうが、一旦中間転写体上にトナー画像を形成するため、記録媒体である用紙に転写した後、中間転写体上に残った残留トナーをクリーニングするクリーニング手段が必要となる。このため中間転写方式の画像形成装置においては、中間転写体上の残留トナーをクリーニングするための種々のクリーニング手段が設けられている（例えば特許文献１〜５等参照）。

特開２００４−３７７７１号公報特開２００３−１７７６１５号公報特開２０００−３２１８８０号公報特開２０００−３２１８９０号公報特開２００２−１６２８０７号公報

一般に中間転写体上の残留トナーのクリーニングには、ブレード方式、ファーブラシ方式が用いられており、ブレード方式は、ゴムブレードのような弾性体ブレードを中間転写体に押し付け機械的にトナーを掻き落とすものである。また、ファーブラシ方式は表面に毛ブラシを貼り付けた円筒形基材を回転させながら中間転写体上のトナーに接触させ、同時にブラシにバイアス電圧を印加して、機械的及び電気的にトナーをクリーニングするものである。

しかしながら、従来のファーブラシのみでのクリーニング方式では、中間転写体に付着した紙粉により中間転写体や感光体が傷つき、その結果、早期に感光体のクリーニング装置にクリーニング不良が発生し、画像上に地汚れが起きることがあった。
特に中間転写体のクリーニング装置として、トナーに対してブラシにバイアスを印加しトナーの帯電極性を同一化した後、下流に位置するクリーニング装置（例えば感光体のクリーニング装置）でトナーを除去せしめるシステムにおいては、前述の感光体の劣化（傷）が顕著に発生した。

従来、上記の問題の対策として、感光体表面及び中間転写体の表面に離型剤等を塗布し、中間転写体表面の摩擦係数を下げ、紙粉付着量を低減させることで対策としていた。
しかし、この方法では早期の摩擦係数の均一化が困難であることや、経時で摩擦係数に変化が生じることにより、紙粉付着を十分に低減することはできなかった。このため感光体や中間転写体を比較的早期に交換して対応する必要があった。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、中間転写体に付着した紙粉等を効率良くクリーニング手段で除去することができ、感光体等の像担持体表面の早期劣化（傷の発生等）を防止することができ、結果として像担持体の寿命を確保することができる構成の画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では以下のような手段を採っている。
本発明の第１の手段は、像担持体と、該像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体に形成された潜像を現像剤担持体で担持した少なくともトナーを含む現像剤により顕像化する複数の現像色の異なる現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段と、前記記録媒体に転写されずに前記中間転写体上に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段とを備え、カラー画像の形成時には、前記像担持体上での潜像形成及び現像によるトナー像形成と、前記像担持体から前記中間転写体への一次転写とを色毎に順次行ない、前記中間転写体上に複数色のトナー像を重ねて形成した後、前記中間転写体上のトナー像を前記記録媒体に一括して二次転写する構成であり、前記中間転写体のクリーニング手段は該中間転写体に対して接離可能に設けられており、前記中間転写体上に複数色のトナー像を重ねて形成している間は該中間転写体のクリーニング手段は中間転写体表面と非接触の状態で待機し、前記中間転写体上のトナー像を前記記録媒体に二次転写した後に前記中間転写体のクリーニング手段が中間転写体表面と接触しクリーニング動作を行う構成の画像形成装置において、前記中間転写体のクリーニング手段は、装置本体より供給される高圧電源によって発生する静電気力によってトナーをクリーニングするクリーニングローラと、該クリーニングローラの上流側に設置され前記中間転写体の表面に所定の加圧力で圧接された押し当て部材を有することを特徴とする（請求項１）。

本発明の第２の手段は、第１の手段の画像形成装置において、前記各色の現像手段の現像剤担持体上のトナーを任意のタイミングにて前記像担持体上に現像することにより、強制的に現像剤担持体上のトナーを消費させる強制消費手段を具備したことを特徴とする（請求項２）。

本発明の第３の手段は、第２の手段の画像形成装置において、前記各色の現像手段の現像剤担持体上のトナーを強制的に消費させる強制消費手段を実行する際に、前記像担持体上のトナーを前記中間転写体上へ静電気力によって転写する一次転写部において前記像担持体上のトナーが前述の一次転写部を通過する時に、前記中間転写体の転写バイアスを、通常作像時の転写バイアスとは異なるバイアスに制御するバイアス制御手段を設けたことを特徴とする（請求項３）。

本発明の第４の手段は、第２の手段の画像形成装置において、前記各色の現像手段の現像剤担持体上のトナーを強制的に消費させる強制消費手段を実行する際に、前記像担持体上のトナーを前記中間転写体上へ静電気力によって転写する一次転写部において前記像担持体上のトナーが前記一次転写部を通過する時に、前記中間転写体の転写バイアスを、通常作像時の転写バイアスとは逆極性に制御するバイアス制御手段を設けることにより、前記強制消費手段の実行時に、前記像担持体上の全てのトナーを前記中間転写体へは転写させないことを特徴とする（請求項４）。

本発明の第５の手段は、第２の手段の画像形成装置において、前記各色の現像手段の現像剤担持体上のトナーを強制的に消費させる強制消費手段を実行する際に、前記像担持体上のトナーを前記中間転写体上へ静電気力によって転写する一次転写部において前記像担持体上のトナーが前記一次転写部を通過する時に、前記中間転写体の転写バイアスを、通常作像時の転写バイアスである正極性とこれと逆である逆極性とに交互に切り換えることができるバイアス制御手段を設けることにより、前記強制消費手段の実行時に、前記像担持体上のトナーの前記中間転写体への転写量を制御することを特徴とする（請求項５）。

本発明の第６の手段は、第１〜第５のいずれか一つの手段の画像形成装置において、前記中間転写体のクリーニング手段は、作像動作以外の動作時にも所定の時間、接離動作及び駆動動作を可能としたことを特徴とする（請求項６）。

本発明の第７の手段は、第１〜第６のいずれか一つの手段の画像形成装置において、前記中間転写体のクリーニング手段のクリーニングローラは、導電性繊維から成るファーブラシであり、前記クリーニングローラの上流側に設けた押し当て部材はブレード状の弾性体（例えば合成樹脂やゴム等からなるブレード）であることを特徴とする（請求項７）。
また、本発明の第８の手段は、第１〜第７のいずれか一つの手段の画像形成装置において、前記クリーニングローラを構成するファーブラシの電気抵抗値は、１０^２〜１０^９Ω・ｃｍであることを特徴とする（請求項８）。

第１の手段の画像形成装置では、前記中間転写体のクリーニング手段は、装置本体より供給される高圧電源によって発生する静電気力によってトナーをクリーニングするクリーニングローラと、該クリーニングローラの上流側に設置され前記中間転写体の表面に所定の加圧力で圧接された押し当て部材を有することにより、前記中間転写体に付着した残留トナーや紙粉等を効率良くクリーニング手段で除去することができるので、感光体等の像担持体表面の早期劣化（傷の発生等）を防止することができ、結果として像担持体の寿命を確保することができる。

第１の手段の画像形成装置において、各色の現像手段の現像剤担持体（例えば現像ローラ）の外周には、作像時に像担持体に現像されずに残ったトナーが溜まり易く、これを放置すると現像剤担持体へのフィルミング等の不具合が生じる。
そこで第２の手段の画像形成装置では、各色の現像手段の現像剤担持体上のトナーを任意のタイミングにて前記像担持体上に現像することにより、強制的に現像剤担持体上のトナーを消費させる強制消費手段を具備したことにより、任意のタイミングで前記像担持体上に現像することにより強制的に現像剤担持体上のトナーを消費させ、このような不具合を防止することができる。

第２の手段の画像形成装置におけるトナー強制消費手段を実行すると、作像時と比較して大量の未転写トナーが前述した中間転写体のクリーニング手段に入力されることになる。この時、大量のトナー（単位時間当たりの入力トナー量）が前記クリーニング手段に入力されることになるので前記クリーニング手段に設けた押し当て部材と中間転写体との間のスペースにトナーが堆積し、クリーニング手段が待機状態にある時にこの堆積したトナーがクリーニング手段の下方にある中間転写体上に落下してしまい画像欠陥となってしまうことがある。

そこで第３の手段の画像形成装置では、前記各色の現像手段の現像剤担持体上のトナーを強制的に消費させる強制消費手段を実行する際に、前記像担持体上のトナーを前記中間転写体上へ静電気力によって転写する一次転写部において前記像担持体上のトナーが前述の一次転写部を通過する時に、前記中間転写体の転写バイアスを、通常作像時の転写バイアスとは異なるバイアスに制御するバイアス制御手段を設けたことにより、像担持体上のトナーが中間転写体へ転写されないようにすることや、あるいは像担持体上のトナーが中間転写体へ転写される量を制御することが可能となり、中間転写体のクリーニング手段へ大量の未転写トナーが入力されることが無いので前述した画像欠陥の発生を防止することが可能となる。

また、第４の手段の画像形成装置では、第２の手段の画像形成装置において、前記各色の現像手段の現像剤担持体上のトナーを強制的に消費させる強制消費手段を実行する際に、前記像担持体上のトナーを前記中間転写体上へ静電気力によって転写する一次転写部において前記像担持体上のトナーが前記一次転写部を通過する時に、前記中間転写体の転写バイアスを、通常作像時の転写バイアスとは逆極性に制御するバイアス制御手段を設けることにより、前記強制消費手段の実行時に、前記像担持体上の全てのトナーを前記中間転写体へは転写させないことを特徴とするので、前述のトナー強制消費手段の実行時において像担持体上のトナーが中間転写体上へ転写される一次転写部の転写バイアスを作像時と逆極性の電界を印加することで、前記像担持体上のトナーは中間転写体へは転写されずにそのまま通過し、像担持体上のトナーをクリーニングするクリーニング手段によって除去される。このため、前記中間転写体のクリーニング手段へ大量の未転写トナーが入力されることが無いので前述した画像欠陥の発生を防止することができる。

さらに第５の手段の画像形成装置では、第２の手段の画像形成装置において、前記各色の現像手段の現像剤担持体上のトナーを強制的に消費させる強制消費手段を実行する際に、前記像担持体上のトナーを前記中間転写体上へ静電気力によって転写する一次転写部において前記像担持体上のトナーが前記一次転写部を通過する時に、前記中間転写体の転写バイアスを、通常作像時の転写バイアスである正極性とこれと逆である逆極性とに交互に切り換えることができるバイアス制御手段を設けることにより、前記強制消費手段の実行時に、前記像担持体上のトナーの前記中間転写体への転写量を制御することを特徴とするので、前述のトナー強制消費手段の実行時において像担持体上のトナーが中間転写体上へ転写される一次転写部の転写バイアスを作像時の極性と逆極性とを交互に切り換えることによって、前記像担持体上のトナーが中間転写体へ転写される量を制御することが可能となる。このため、前記中間転写体のクリーニング装置へ大量の未転写トナーが入力されることが無いので前述した画像欠陥の発生を防止することができる。

第１〜第５のいずれか一つの手段の画像形成装置において、前記中間転写体のクリーニング手段は該中間転写体に対して接離可能に設けられており、中間転写体のクリーニング手段のクリーニングローラの上流に設置した押し当て部材は、カラー画像作像中には中間転写体から離間し待機しているが、この押し当て部材に一定のトナーが付着した場合、付着したトナーがフルカラー作像中に中間転写体上に落下し、画像領域内に異常画像（トナー落ち）を引き起すことがある。このような不具合を解決するために、第６の手段の画像形成装置では、前記中間転写体のクリーニング手段は、作像動作以外の動作時にも所定の時間、接離動作及び駆動動作を可能としたことを特徴とするので、作像動作以外で且つシステムが動作している時に、前記中間転写体のクリーニング手段をカラー作像時に行う接離動作や駆動動作を数回実施することで、該クリーニング手段内に設けられている押し当て部材に付着・堆積したトナーを中間転写体上の非画像部へ落下させて除去することが可能となり、これによって突発的な画像領域内へのトナー落下を防止することができ、高品位な画像を維持することができる。

第７，８の手段の画像形成装置では、第１〜第６のいずれか一つの手段の画像形成装置において、前記中間転写体のクリーニング手段のクリーニングローラは、導電性繊維から成るファーブラシ（電気抵抗値は１０^２〜１０^９Ω・ｃｍ）であり、前記クリーニングローラの上流側に設けた押し当て部材はブレード状の弾性体（例えばクリーニングブレード）であることを特徴とするので、クリーニングローラを構成するファーブラシに装置本体より供給される高圧電源によって直流電圧を印加することにより、押し当て部材をすり抜けた中間転写体上の残留トナーや紙粉を、ファーブラシで静電的に掻き取ることができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の構成、動作及び作用を、図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。図１において、この画像形成装置１は、装置の略中央部に像担持体である無端ベルト状の感光体２を備えており、この感光体２は駆動ローラと従動ローラからなる複数のローラ３，３’，１０に張架されて図中の矢印で示す反時計周りに回動される。感光体２の周囲には、感光体２を帯電する帯電器４と、潜像形成手段である書き込み装置５と、複数の現像色の異なる現像手段（現像器）６−１〜６−４を有する現像装置６と、複数のローラ７Ｂ，７Ｃ，１１に張架され図中の矢印で示す時計周りに回動される無端ベルト状の中間転写体７Ａからなる中間転写装置７と、一次転写後に感光体２に残留したトナーをクリーニングする感光体クリーニング装置８とが配設されている。また、中間転写装置７には、中間転写体７Ａ上の残留トナーや紙粉をクリーニングするクリーニング手段である中間転写体クリーニング装置１３が設けられている。さらに二次転写部Ｐ２には、中間転写体側のローラ１１に対向して二次転写ローラ１２が設けられている。さらに画像形成装置本体の下部には転写用紙等の記録媒体Ｓを給紙するための給紙トレイ１５Ａが設けられ、装置本体の左側面には手差し給紙用のトレイ１５Ｄが設けられている。そして、これらの給紙トレイ１５Ａ，１５Ｄから転写用紙等の記録媒体Ｓを給紙・搬送するための給紙ローラ１５Ｂ，１５Ｅや搬送ローラ１５Ｃ等からなる給紙装置１５が設けられており、搬送路１４を介して二次転写部Ｐ２に転写用紙等の記録媒体Ｓを給紙するようになっている。また、二次転写部Ｐ２より搬送方向下流側には一対のローラ（例えば加熱ローラと加圧ローラ）１６Ａからなる定着装置１６と、排紙ローラ１７が設けられている。

ここで、感光体２を帯電する帯電器４としては、帯電チャージャ、帯電ローラ、帯電ブラシ等が用いられる。また、潜像形成手段である書き込み装置５は、例えば図示しないレーザ光源と、回転多面鏡等の光偏向器５Ａと、ｆθレンズ等からなる走査結像光学系５Ｂと、ミラー５Ｃからなるレーザ走査方式の書き込み装置であり、各色に対応した画像信号により強度変調されたレーザ光を主走査方向（感光体の幅方向）に走査しながら感光体面を露光して静電潜像を形成する。なお、書き込み装置５としては、この他、発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイと、マイクロレンズアレイ等の結像光学系を組み合わせたＬＥＤアレイ書き込み装置等がある。

現像装置６は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像色の現像器６−１〜６−４を有し、各色の現像器６−１〜６−４は、トナーを含む現像剤（トナーからなる一成分現像剤、またはトナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤）を収容した現像容器６Ａと、現像剤担持体である現像ローラ６Ｂと、現像容器内の図示しない撹拌部材等で構成されている。そして各色の現像器６−１〜６−４は現像器接離カム６Ｃにより感光体２に対して接離可能に設けられており、この現像器接離カム６Ｃにより選択的にいずれかの現像器を感光体２に近接させることにより、所定の色のトナーで感光体上の潜像を現像して可視化させるようになっている。この現像によって可視化された感光体上のトナー像は、一次転写部Ｐ１で中間転写体７に転写される。

感光体クリーニング装置８は、例えばクリーニングブレード８Ａと、ファーブラシからなるクリーニングローラ８Ｂを有し、一次転写後に感光体２に残留したトナーをクリーニングブレード８Ａとクリーニングローラ８Ｂによって掻き取り、クリーニングする。この掻き取られたトナーは、搬送スクリュー等により図示しない廃トナー収納部に収納される。
また、中間転写装置７の中間転写体クリーニング装置１３は中間転写体７Ａに対して接離可能に設けられ、装置内には例えばファーブラシからなるクリーニングローラ２３を有し、二次転写後に中間転写体７Ａに残留したトナーや紙粉をクリーニングローラ２３によって掻き取り、クリーニングする。この掻き取られたトナーは、搬送スクリュー等により図示しない廃トナー収納部に収納される。なお、中間転写体クリーニング装置１３の詳細については後述する。

図１において、画像形成動作が開始されると、帯電器４によって所定の電位に帯電された感光体２に、書き込み装置５で画像情報に応じた潜像パターンを形成する。次に所定の色の現像器（６−１〜６−４のうちの一つ）を現像器接離カム６Ｃにより選択的に感光体２に近接させることにより、所定の色のトナーで感光体上の潜像を現像し可視化させる。次にこの可視化された感光体上のトナー像は、一次転写部Ｐ１にてバイアスローラ３０により印加される転写バイアス（静電電界）によって中間転写体７Ａへ転写される。これと同様に他の３色についても潜像形成、現像が順次行なわれ、中間転写体７Ａに重ねて転写され、この中間転写体上で４色のトナー像が重ね合わされ、カラートナー像が形成される。この中間転写体上のカラートナー像は、その後、二次転写部Ｐ２の二次転写ローラ１２により、一括して転写用紙等の記録媒体Ｓに転写される。そして、転写用紙等の記録媒体Ｓに転写されたカラトナー像は、定着装置１６のローラ対１６Ａにより加熱・加圧されて定着され、画像定着後の記録媒体Ｓは排紙ローラ１７により排紙トレイ１Ａに排紙される。

なお、一次転写部Ｐ１においてトナー像が中間転写体７Ａへ転写された後に感光体上に残ったトナーは、前述の感光体クリーニング装置８によってクリーニングされる。また、二次転写部Ｐ２においてトナー像が転写用紙等の記録媒体Ｓへ転写された後に中間転写体上に残ったトナーや紙粉等は、中間転写体クリーニング装置１３によってクリーニングされる。

次に中間転写体クリーニング装置１３についてより詳細に説明する。
図２は中間転写体７Ａ上のトナーをクリーニングする中間転写体クリーニング装置１３を拡大して示す図である。図２において中間転写体クリーニング装置１３は、クリーニングローラ２３と、バイアスローラ２４と、バイアスローラ２４に付着したトナー等を除去するクリーニングブレード２５と、クリーニングローラ２３の上流側（中間転写体移動方向の上流側）に近接して設けられた押し当て部材２６と、搬送スクリュー２８とを有している。また、このクリーニング装置１３は、支点２２を回転中心として回転（円弧）運動し、中間転写体７Ａに対して接離可能に設けられている。

クリーニング装置１３のクリーニングローラ２３は、例えば導電性繊維から成るファーブラシであり、電気抵抗値は１０^２〜１０^９Ω・ｃｍである。バイアスローラ２４は例えば金属からなるローラであり、図示しない装置本体の高圧電源により直流電圧が印加される。クリーニングローラ２３の上流側（中間転写体移動方向の上流側）に設けた押し当て部材２６はブレード状の弾性体（例えば合成樹脂やゴム材（ウレタンゴム等）からなるブレード）であり、このブレード２６の先端２７が、クリーニングローラ２３の上流側の近接した位置で中間転写体７Ａに押し当てられている。

図２に示す構成の中間転写体クリーニング装置１３では、金属からなるバイアスローラ２４に外部より直流電圧を印加することによって、このバイアスローラ２４と接触しているクリーニングローラ（導電性繊維から成るファーブラシ）２３にも直流電圧が印加される。これにより、前述の二次転写部Ｐ２にて転写用紙等の記録媒体Ｓへ転写された後に、中間転写体７Ａ上に残ったトナーは、クリーニングローラ（ファーブラシ）２３の上流側に近接して設けられた押し当て部材（ブレード）２６をすり抜けた後、クリーニングローラ（ファーブラシ）２３によって静電的に掻き取ることが可能となる。この掻き取られたトナーは前記バイアスローラ２４上に移動し、さらにクリーニングブレード２５によって前記バイアスローラ２４上から掻き取られた後、下部に落下し、搬送スクリュー２８にて所定の方向に搬送され、図示しない廃トナー収納部に収納される。また、クリーニングローラ（ファーブラシ）２３の上流側に押し当て部材２６が取り付けられていると、中間転写体７Ａに付着している紙粉が中間転写体７Ａとの付着力が弱められ、その結果、クリーニングローラ（ファーブラシ）２３で掻き取ることが可能となる。

ところで、上記押し当て部材（ブレード）２６はクリーニングローラ（ファーブラシ）２３の上流側に設けられているので、クリーニング時に押し当て部材（ブレード）２６の先端部２７にトナーが溜まりやすいという問題がある。特に以下の(1)〜(4)に示すような場合、すなわち、
(1)現像装置６の各色の現像器６−１〜６−４の現像剤担持体（現像ローラ）６Ｂに付着したトナーを、任意のタイミングにて感光体２上に現像することにより、強制的に現像ローラ上のトナーを消費させる強制消費手段の実行時、
(2)画像面積がある一定の値を超えた場合、
(3)転写用紙のジャムが発生した場合、
(4)機械本体の電源投入時またはそれ以外の必要と判断された時に行われる各色の画像濃度調整時、
等の場合に特にトナーが溜まりやすく、フルカラー作像時のようにクリーニング装置１３が待機位置（中間転写体７Ａから離間している状態）にある時、この押し当て部材（ブレード）２６の先端部２７からトナーが落下してしまうことがある。
この時、トナーが画像部に落下すると異常画像（落下したトナーの付着による地汚れ）となり画像品質を低下させることになる。

そこで、この対策の一つとして、中間転写体クリーニング装置１３は、作像動作以外の動作時にも所定の時間、接離動作及び駆動動作を実施することが可能とした。具体的には、中間転写体クリーニング装置１３を中間転写体７Ａに対して接触・待避させる接離動作と、クリーニングローラ２３の駆動動作を、各々(1)〜(4)の復帰動作の最後に強制的に作動させる。これにより、前記押し当て部材（ブレード）２６の先端２７に付着しているトナーを、クリーニング装置１３の接離動作及び駆動動作の振動・衝撃によって落下させることが可能となるため、押し当て部材（ブレード）２６の先端部にはトナーが付着することが無くなる。

なお、フルカラー画像を形成する際や上記の接離動作時に、中間転写体クリーニング装置１３を中間転写体７Ａに対し接触・非接触の状態を切り換える手段としては、図示しないカムをクリーニング装置１３の支点２２よりも下側の位置に当接して設け、このカムを回転・静止させることによって、クリーニング装置１３を支点２２を回転中心として回転（円弧）運動させ、クリーニング装置内のクリーニングローラ（ファーブラシ）２３及び押し当て部材（ブレード）２６が中間転写体７Ａと接触・非接触を繰り返すことができるようになっている。

ところで、上記の(1)のトナー強制消費手段を実行すると、作像時と比較して大量の未転写トナーが中間転写体クリーニング装置１３に入力されることになる。このため、前述のクリーニング装置１３の接離動作による対策だけでは対応しきれない場合がある。その一例を図３に示す。

図３は、現状のトナー強制消費手段の実行時の様子を示すものであり、感光体２と中間転写装置７の部分のみを示した図である。なお、図３は、図１の裏面側から見た図に相当し、感光体２と中間転写装置７の配置が逆になっている。
図３において、トナー強制消費手段の実行時には、現像装置６の各色の現像器（本図では図示を省略）にて感光体２上に強制的にトナーＴが現像されるが、この現像されたトナーＴは、感光体２の回転移動に伴い中間転写体７Ａとの接触部である一次転写部Ｐ１に進入し、該トナーと逆極性の転写バイアスを転写バイアスローラ３０に印加することによって静電的に中間転写体７Ａ上へ転写された後、中間転写体クリーニング装置１３へ入力される。この時、中間転写体クリーニング装置１３が中間転写体７Ａに接触した位置（クリーニング動作状態）にある場合、現像装置からの大量の未転写トナーＴがクリーニング装置１３へ入力されるので、図４（ａ）に示すように、クリーニング装置１３に設けた押し当て部材（ブレード）２６と中間転写体７Ａとの間のスペースにトナーＴが溜まり、押し当て部材（ブレード）２６の先端部に多量のトナーが堆積してしまう。このため図４（ｂ）に示すように、クリーニング装置１３が待機状態にある時に、この押し当て部材（ブレード）２６の先端部に堆積したトナーＴがクリーニング装置１３の下方にある中間転写体７Ａ上に落下してしまい、画像欠陥となってしまうことがある。

そこで、上述の問題の対策として、（Ａ）各色の現像器の現像ローラ上のトナーを強制的に消費させる強制消費手段を実行する際に、感光体２上のトナーを中間転写体７Ａ上へ静電気力によって転写する一次転写部Ｐ１において感光体上のトナーが前述の一次転写部Ｐ１を通過する時に、転写バイアスローラ３０による中間転写体７Ａの転写バイアスを、通常作像時の転写バイアスとは異なるバイアスに制御するバイアス制御手段を設ける。これにより、感光体２上のトナーが中間転写体７Ａへ転写されないようにすることや、あるいは感光体２上のトナーが中間転写体７Ａへ転写される量を制御することが可能となり、中間転写体７Ａのクリーニング装置１３へ大量の未転写トナーが入力されることが無いので前述した画像欠陥の発生を防止することが可能となる。

より具体的な対策としては、（Ｂ）前記トナー強制消費手段を実行する際に、感光体２上のトナーを中間転写体７Ａ上へ静電気力によって転写する一次転写部Ｐ１において感光体２上のトナーが一次転写部Ｐ１を通過する時に、転写バイアスローラ３０による中間転写体７Ａの転写バイアスを、通常作像時の転写バイアスとは逆極性に制御するバイアス制御手段を設けることにより、強制消費手段の実行時には、感光体上の全てのトナーを中間転写体７Ａへは転写させないようにする。すなわち、前述のトナー強制消費手段の実行時において感光体２上のトナーが中間転写体７Ａ上へ転写される一次転写部Ｐ１の転写バイアスを作像時と逆極性の電界を印加することで、感光体２上のトナーは中間転写体７Ａへは転写されずにそのまま通過し、感光体２上のトナーをクリーニングする感光体クリーニング装置８によって除去される。このため、中間転写体７Ａのクリーニング装置１３へ大量の未転写トナーが入力されることが無いので前述した画像欠陥の発生を防止することができる。

さらに別の対策としては、（Ｃ）前記トナー強制消費手段を実行する際に、感光体２上のトナーを中間転写体７Ａ上へ静電気力によって転写する一次転写部Ｐ１において感光体２上のトナーが一次転写部Ｐ１を通過する時に、転写バイアスローラ３０による中間転写体７Ａの転写バイアスを、通常作像時の転写バイアスである正極性とこれと逆である逆極性とに交互に切り換えることができるバイアス制御手段を設けることにより、強制消費手段の実行時には、感光体２上のトナーの中間転写体７Ａへの転写量を制御するようにする。すなわち、前述のトナー強制消費手段の実行時において感光体２上のトナーが中間転写体７Ａ上へ転写される一次転写部Ｐ１の転写バイアスを作像時の極性と逆極性とを交互に切り換えることによって、感光体２上のトナーが中間転写体７Ａへ転写される量を制御することが可能となるため、中間転写体７Ａのクリーニング装置１３へ大量の未転写トナーが入力されることが無いので前述した画像欠陥の発生を防止することができる。

ここで、図５はトナー強制消費手段の実行時に上記の対策の一つ（例えば上述の（Ｂ））を実施した時の様子を示したものである。
トナー強制消費手段の実行時には、現像装置６の各色の現像器（本図では図示を省略）にて感光体２上に強制的にトナーＴが現像されるが、この現像されたトナーＴは、感光体２の回転移動に伴い中間転写体７Ａとの接触部である一次転写部Ｐ１に進入する。このとき上述の（Ｂ）のように、バイアス制御手段によってトナーＴと同極性のバイアスを転写バイアスローラ３０により印加することによって、感光体２上のトナーは中間転写体７Ａへ転写されずに感光体２上に付着したまま感光体のクリーニング装置８まで進行し、クリーニングされる。よって、前記トナー強制消費手段の実行時には強制消費されたトナーは中間転写体７Ａのクリーニング装置１３へは入力されないこととなり、前述した画像欠陥の発生を防止することができる。

以上説明したように、本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター、プロッター等の電子写真方式の画像形成装置で、特に中間転写体を備え、多色あるいはフルカラー画像の形成が可能な中間転写方式の画像形成装置に好適に適用でき、クリーニング性能が良好で感光体や中間転写体の寿命が長く、画像欠落の発生も防止できる画像形成装置を実現することができる。また、本発明は、実施例で示したような一つの像担持体（感光体）と複数の現像手段を有する構成の他、感光体と帯電・現像・クリーニングの各手段を含む作像部を中間転写体に沿って複数並設した構成のタンデム型の画像形成装置にも適用することができる。

本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。図１に示す画像形成装置の中間転写体上のトナーをクリーニングする中間転写体クリーニング装置を拡大して示す図である。図１に示す画像形成装置における現状のトナー強制消費手段の実行時の様子を示すものであり、感光体と中間転写装置の部分のみを示した図である。中間転写体クリーニング装置の接触時と、待避時の状態を示す図である。トナー強制消費手段の実行時に転写バイアスを制御する手段を実施した時の様子を示すものであり、感光体と中間転写装置の部分のみを示した図である。

符号の説明

１：画像形成装置
１Ａ：排紙トレイ
２：感光体（像担持体）
４：帯電器
５：書き込み装置
６：現像装置
６−１〜６−４：各色の現像器（現像手段）
６Ａ：現像容器
６Ｂ：現像ローラ（現像剤担持体）
６Ｃ：現像器接離カム６Ｃ
７：中間転写装置
７Ａ：中間転写体
８：感光体クリーニング装置
１２：二次転写ローラ
１３：中間転写体クリーニング装置
１５：給紙装置
１５Ａ：給紙トレイ
１５Ｂ，１５Ｅ：給紙ローラ
１５Ｃ：搬送ローラ
１５Ｄ：手差し給紙トレイ
１６：定着装置
１７：排紙ローラ
２３：クリーニングローラ（ファーブラシ）
２４：バイアスローラ
２５：クリーニングブレード
２６：押し当て部材（ブレード）
２８：搬送スクリュー
３０：転写バイアスローラ
Ｐ１：一次転写部
Ｐ２：二次転写部
Ｓ：記録媒体

Claims

像担持体と、該像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体に形成された潜像を現像剤担持体で担持した少なくともトナーを含む現像剤により顕像化する複数の現像色の異なる現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体に一次転写する一次転写手段と、前記中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段と、前記記録媒体に転写されずに前記中間転写体上に残留したトナーをクリーニングするクリーニング手段とを備え、
カラー画像の形成時には、前記像担持体上での潜像形成及び現像によるトナー像形成と、前記像担持体から前記中間転写体への一次転写とを色毎に順次行ない、前記中間転写体上に複数色のトナー像を重ねて形成した後、前記中間転写体上のトナー像を前記記録媒体に一括して二次転写する構成であり、
前記中間転写体のクリーニング手段は該中間転写体に対して接離可能に設けられており、前記中間転写体上に複数色のトナー像を重ねて形成している間は該中間転写体のクリーニング手段は中間転写体表面と非接触の状態で待機し、前記中間転写体上のトナー像を前記記録媒体に二次転写した後に前記中間転写体のクリーニング手段が中間転写体表面と接触しクリーニング動作を行う構成の画像形成装置において、
前記中間転写体のクリーニング手段は、装置本体より供給される高圧電源によって発生する静電気力によってトナーをクリーニングするクリーニングローラと、該クリーニングローラの上流側に設置され前記中間転写体の表面に所定の加圧力で圧接された押し当て部材を有することを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、
前記各色の現像手段の現像剤担持体上のトナーを任意のタイミングにて前記像担持体上に現像することにより、強制的に現像剤担持体上のトナーを消費させる強制消費手段を具備したことを特徴とする画像形成装置。
請求項２記載の画像形成装置において、
前記各色の現像手段の現像剤担持体上のトナーを強制的に消費させる強制消費手段を実行する際に、前記像担持体上のトナーを前記中間転写体上へ静電気力によって転写する一次転写部において前記像担持体上のトナーが前述の一次転写部を通過する時に、前記中間転写体の転写バイアスを、通常作像時の転写バイアスとは異なるバイアスに制御するバイアス制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
請求項２記載の画像形成装置において、
前記各色の現像手段の現像剤担持体上のトナーを強制的に消費させる強制消費手段を実行する際に、前記像担持体上のトナーを前記中間転写体上へ静電気力によって転写する一次転写部において前記像担持体上のトナーが前記一次転写部を通過する時に、前記中間転写体の転写バイアスを、通常作像時の転写バイアスとは逆極性に制御するバイアス制御手段を設けることにより、前記強制消費手段の実行時に、前記像担持体上の全てのトナーを前記中間転写体へは転写させないことを特徴とする画像形成装置。
請求項２記載の画像形成装置において、
前記各色の現像手段の現像剤担持体上のトナーを強制的に消費させる強制消費手段を実行する際に、前記像担持体上のトナーを前記中間転写体上へ静電気力によって転写する一次転写部において前記像担持体上のトナーが前記一次転写部を通過する時に、前記中間転写体の転写バイアスを、通常作像時の転写バイアスである正極性とこれと逆である逆極性とに交互に切り換えることができるバイアス制御手段を設けることにより、前記強制消費手段の実行時に、前記像担持体上のトナーの前記中間転写体への転写量を制御することを特徴とする画像形成装置。
請求項１〜５のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記中間転写体のクリーニング手段は、作像動作以外の動作時にも所定の時間、接離動作及び駆動動作を可能としたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１〜６のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記中間転写体のクリーニング手段のクリーニングローラは、導電性繊維から成るファーブラシであり、前記クリーニングローラの上流側に設けた押し当て部材はブレード状の弾性体であることを特徴とする画像形成装置。
請求項７記載の画像形成装置において、
前記クリーニングローラを構成するファーブラシの電気抵抗値は、１０^２〜１０^９Ω・ｃｍであることを特徴とする画像形成装置。