JP2009134198A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クリーニング手段による像担持体上のクリーニング性を確保し、良好なプリント画像を得ることのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写手段のクリーニング時には、転写手段にトナー帯電極性と同極性の第一のバイアスを印加することで転写手段に付着したトナーを像担持体上に移動させ、像担持体の後続する周回では、第一のバイアスを印加した像担持体上の領域に対して、絶対値にて第一のバイアスより小さい第二のバイアスを転写手段に印加する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式の画像形成装置として、トナー像を静電的に担持する回転体である像担持体と、像担持体の表面に当接してバイアスを印加する転写手段と、像担持体上の不要なトナーを除去するクリーニング手段とを備えたものが知られている。斯かる構成の画像形成装置では、像担持体と転写手段との間に転写材を通過させたときに像担持体上のトナー像を転写材に転写する。

このような電子写真方式の画像形成装置の第一の従来例では、帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセスの各画像形成プロセスを経て、像担持体としての感光体の表面にトナー像を形成する。このトナー像を転写手段としての転写ローラによって感光体上から転写材（例えば紙）上に転写プロセスを行う。この転写プロセスにおいて、感光体上のトナーはそのすべてが転写されるわけではなく、少量のトナーが感光体表面に残る。そこで、この感光体上に残ったトナーは、クリーニング手段により除去される。

この画像形成装置において、一般的に、転写材が感光体と転写ローラとの間にないときは、転写ローラは感光体と常に接触している。このような状態で感光体上にトナーがあると、そのトナーが転写ローラに付着する可能性がある。あるいは、万一、ジャムなどが発生して感光体にトナー像を形成し始めたあとに画像形成動作が中断された場合も、転写ローラにトナーが付着する可能性がある。このような場合、次の転写材の転写プロセス時に、その転写材の裏面にトナーが付着して汚してしまう恐れがある。

そこで、転写ローラに付着したトナーを除去する手法として、転写ローラにトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加して、転写ローラに付着したトナーを感光体に逆転写させて、クリーニング手段で回収する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、電子写真方式の画像形成装置としての第二の実施例としては、複数の感光体を中間転写体に並列配置した、タンデム方式で、かつ、中間転写方式のカラー画像形成装置がある。中間転写方式のカラー画像形成装置は、複数の感光体表面に異なる色のトナー像を形成し、一次転写ローラによって像担持体としての中間転写体上に順次転写（以下、「一次転写」という。）して中間転写体上にカラートナー像を形成する。このカラートナー像を二次転写手段としての二次転写ローラによって転写材表面に転写（以下、「二次転写」という。）して目的のカラートナー像を得るものである。この二次転写において、中間転写体上のトナーはそのすべてが転写されるわけではなく、少量のトナーが中間転写体表面に残る。そこで、この中間転写体上に残ったトナーは、クリーニング手段により除去される。

この二次転写ローラにおいても、上記第一の従来例における転写ローラと同様の問題、すなわち、二次転写ローラにトナーが付着する可能性がある。二次転写ローラに付着したトナーを除去する手法として、例えば、先述の特許文献１と同様な手法が用いられる。

さらには、上記第二の従来例のカラー画像形成装置においては、良好な色安定性を得るための濃度調整動作や、色ずれを防止するための位置調整動作が一般的に行われている。

（濃度調整動作）
濃度調整動作とは、カラー画像形成装置において、色の異なるトナー像の濃度を調整して画像品質を維持するための調整動作である。より詳しくは、使用環境や現像器、感光体の印字枚数による特性変動、感光体の製造時における感度ばらつき、トナーの製造時における摩擦帯電特性のばらつきなどによって生じるトナー像の濃度特性に変動に対して、各色のトナーの濃度を調整する。即ち、濃度調整動作は、良好な色安定性を得るための調整動作である。このような濃度調整動作に関する発明は、数多く公表されている（例えば、特許文献２参照）。

濃度調整動作の一般的な方法を次に述べる。

通紙ジョブ中の所定のタイミングで、紙間を延長し、濃度調整動作のためのトナー像を中間転写体上に形成する。トナー像は、予め決められた画像形成条件で形成する。トナー像は、その濃度を、発光素子及び受光素子からなる反射光量検知手段としての濃度センサによって検知される。検知された濃度は、それ以降のジョブの帯電電位、露光量、現像バイアス等の画像形成条件に反映され、自動調整される。なお、中間転写体に形成された濃度調整用の上記トナー像は、転写されることなく、クリーニング手段によって除去し、回収トナー収容ボックスに収容される。

（位置調整動作）
位置調整動作とは、カラー画像形成装置において、色の異なるトナー像のレジ位置を調整して画像品質を維持するための調整動作である。より詳しくは、各色における、感光体やレーザー光源、ミラーなどの位置や傾きのばらつき、あるいは機内昇温によるそれらの位置ずれによって、各色のトナー像の位置ずれや画像倍率の差が生じる。位置調整動作とは、このような各色のトナー像の位置ずれや画像倍率の差に対して各色のトナー像の書き出し位置や画像倍率を調整するための調整動作である。このような位置調整動作に関する発明は、数多く公表されている（例えば、特許文献３参照）。

位置調整動作の一般的な方法を次に述べる。

通紙ジョブ中の所定のタイミングで、紙間を延長し、位置調整動作のためのトナー像を、中間転写体上に形成する。トナー像は、その位置を、発光素子及び受光素子からなる反射光量検知手段としての濃度センサによって検知される。検知された各トナー像の位置から、各色の位置ずれ量を算出し、走査線の走査タイミング、ミラーの位置や角度を自動調整し、各色の位置や画像倍率を調整する。なお、中間転写体に形成された位置調整動作のための上記トナー像は、転写されることなく、クリーニング手段によって除去し、回収トナー収容ボックスに収容される。

以上のような調整動作のためのトナー像は転写材に転写しない。そこで、この調整動作のためのトナー像が二次転写ローラに付着することを防止する手法として、トナー像が二次転写ローラ位置を通過するときは、二次転写ローラにトナーの帯電と同極性のバイアスを印加する手法が広く用いられている。
特開２００１−１１７３８２公報 特開平６−６６７２１公報 特開平６−１７７９６公報

しかしながら、上述の転写手段に付着したトナーを除去する制御、及び、像担持体上のトナーを転写手段に付着させずに前記クリーニング手段によって回収する制御において、次のような問題があった。

つまり、上記制御において、像担持体との間に転写材がない状態で転写手段にトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加すると、転写手段からトナーへの放電や電荷注入などによって、トナーの帯電量が増加する可能性がある。または、像担持体からトナーへの放電などによって、トナーの帯電極性が反転し、かつ、帯電量が増加する可能性がある。その結果、トナーの像担持体に対する静電付着力が増加し、像担持体上からトナーをクリーニング手段によって回収することが困難になる恐れがある。

そこで、本発明の目的は、上記のような状態であっても、クリーニング手段による像担持体上のクリーニング性を確保し、良好なプリント画像を得ることのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の一態様によると、トナー像を静電的に担持する回転体である像担持体と、前記像担持体の表面に当接してバイアスを印加する転写手段と、前記像担持体上の不要なトナーを除去するクリーニング手段とを備え、前記像担持体と前記転写手段との間に転写材を通過させたときに前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する画像形成装置において、
前記転写手段のクリーニング時には、前記転写手段にトナー帯電極性と同極性の第一のバイアスを印加することで前記転写手段に付着したトナーを前記像担持体上に移動させ、前記像担持体の後続する周回では、前記第一のバイアスを印加した前記像担持体上の領域に対して、絶対値にて前記第一のバイアスより小さい第二のバイアスを前記転写手段に印加することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明の第二の態様によると、トナー像を静電的に担持する回転体である像担持体と、前記像担持体の表面に当接してバイアスを印加する転写手段と、前記像担持体上の不要なトナーを除去するクリーニング手段とを備え、前記像担持体と前記転写手段との間に転写材を通過させたときに前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する画像形成装置において、
前記像担持体上のトナーを前記転写手段に付着させずに前記クリーニング手段によって回収する制御を行うときは、前記転写手段にトナー帯電極性と同極性の第一のバイアスを印加することで前記転写手段にトナーが付着することを防止し、前記像担持体の後続する周回では、前記第一のバイアスを印加した前記像担持体上の領域に対して、絶対値にて前記第一のバイアスより小さい第二のバイアスを前記転写手段に印加することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、転写手段に付着したトナーを除去する制御、及び、像担持体上のトナーを転写手段に付着させずにクリーニング手段によって回収する制御において、像担持体の後続する周回で、転写手段に印加するバイアスによってトナーの帯電量を小さくする。これによって、次のような効果を奏し得る。
（１）転写手段と像担持体との間に転写材がない状態で転写手段にトナーの帯電と同極性のバイアスを印加したときに、トナーの帯電量が増加した場合であっても、クリーニング手段による像担持体上のクリーニング性を確保することができる。
（２）トナーの帯電極性が反転し、かつ、帯電量が増加した場合であっても、クリーニング手段による像担持体上のクリーニング性を確保することができる。
（３）従って、良好なプリント画像を得ることができる。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例の画像形成装置は、タンデム方式で、かつ、中間転写方式のカラー画像形成装置である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、ドラム状の電子写真感光体（以下、単に「感光体」という。）１１（１１ａ〜１１ｄ）を有している。感光体１１ａ〜１１ｄはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーにそれぞれ対応している。各感光体１１ａ〜１１ｄの周囲には、回転周面を取り巻くように、一次帯電手段としての帯電ローラ１２ａ〜１２ｄ、露光手段としてのスキャナ１３ａ〜１３ｄ、そして、現像手段としての現像ローラ１４ａ〜１４ｄが配置されている。更に、感光体１１ａ〜１１ｄの周囲には、感光体クリーニング手段としての感光体クリーニングブレード１５ａ〜１５ｄが設けられている。

感光体１１ａ〜１１ｄは、本実施例では、像担持体としてのベルト状の中間転写体１を介して、それぞれ対をなす一次転写手段としての一次転写ローラ１７ａ〜１７ｄと圧接され、それぞれ一次転写ニップＮ１（Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄ）を形成する。

中間転写体１の抵抗としては、体積抵抗率で１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍのものが好ましい。従って、ウレタン系樹脂、フツ素系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリイミド樹脂のものや、シリコーンゴムやヒドリンゴム等の弾性材料や、これらにカーボンや導電粉体を分散させ抵抗調整を行ったもの等を用いることができる。本実施例ではポリイミド樹脂にカーボンを分散させて体積抵抗率を１０⁸Ω・ｃｍに調整し、厚み０．５ｍｍとした。本実施例にてベルト状とされる中間転写体１は、内包される駆動ローラ１ａ、支持ローラ１ｂ、１ｃ、１ｄの４本のローラに懸架されている。

一次転写ローラ１７（１７ａ〜１７ｄ）としては、芯金に中抵抗（１ｋＶ印加時のニップ形成での実抵抗が１０⁶〜１０¹²Ω）の弾性材を被覆したものが好ましい。弾性材にはシリコーンゴムやＮＢＲ、ヒドリンゴム等の弾性材料や、これらにカーボンや導電粉体を分散させ抵抗調整を行ったもの等を用いることができる。本実施例では、シリコーンゴムにカーボンを分散させて、１ｋＶ印加時のニップ形成での実抵抗を１０⁸Ωとした。

二次転写手段としての二次転写ローラ１８は、中間転写体１を介して駆動ローラ１ａと圧接されて二次転写ニップＮ２を形成する。二次転写ローラ１８としては、芯金に中抵抗（１ｋＶ印加時のニップ形成での実抵抗が１０⁶〜１０¹²Ω）の弾性材を被覆したものが好ましい。弾性材にはシリコーンゴムやＮＢＲ、ヒドリンゴム等の弾性材料や、これらにカーボンや導電粉体を分散させ抵抗調整を行ったもの等を用いることができる。本実施例では、シリコーンゴムにカーボンを分散させて、１ｋＶ印加時のニップ形成での実抵抗を１０⁷Ωとした。

以下に、画像形成装置１００の画像形成について説明する。

感光体１１ａ〜１１ｄは、まず、一次帯電手段１２ａ〜１２ｄにより一様に帯電され、次に、不図示のホストコンピュータから送られた画像情報信号によって変調されたレーザー光をスキャナ１３ａ〜１３ｄから照射される。この照射によって、感光体１１ａ〜１１ｄの表面に画像情報信号に応じた静電潜像が形成される。レーザー光の強度及び照射スポット径は、画像形成装置の解像度及び所望の画像濃度によって適正に設定されている。感光体１１ａ〜１１ｄ上の静電潜像は、レーザー光が照射された部分は明部電位ＶＬ（約−１００Ｖ）に、そうでない部分は帯電手段１２ａ〜１２ｄで帯電された暗部電位ＶＤ（約−７００Ｖ）に保持されることによって形成する。静電潜像は、感光体１１ａ〜１１ｄの回転により、現像ローラ１４ａ〜１４ｄとの対向部に達し、同一極性（本実施例では負極性）に帯電された現像剤（トナー）が供給されて顕像化される。

一次転写ニップＮ１（Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄ）において、中間転写体１の裏面に配置された一次転写ローラ１７ａ〜１７ｄにはトナーと逆極性のバイアスが印加され、感光体１１ａ〜１１ｄとの間に電界を形成する。感光体１１ａ〜１１ｄ上の各トナー像は、感光体１１ａ〜１１ｄの回転によって一次転写ニップＮ１ａ〜Ｎ１ｄに到達する。これにより、トナー像は、一次転写ニップＮ１ａ〜Ｎ１ｄに形成された電界とトナーの帯電とによって、感光体１１ａ〜１１ｄから中間転写体１へと順次転写される（一次転写）。

フルカラー画像形成装置においては、色の異なるトナー像が、各一次転写ニップＮ１ａ〜Ｎ１ｄで中間転写体１上に順次転写され、複数の色の異なるトナー像を重ね合わせることで、カラー画像を形成する。

一方、転写材Ｐは、給紙カセット２３より画像形成装置内に給紙、搬送される。転写材Ｐは中間転写体の回転移動に合わせて二次転写ニップＮ２に導入される。

このとき二次転写ニップＮ２では、二次転写ローラ１８にトナーと逆極性のバイアスを印加して、中間転写体１と二次転写ローラ１８との間に電界を形成する。中間転写体１上のカラートナー像は、中間転写体１の回転によって、転写材Ｐの移動と同期して、二次転写ニップＮ２に到達する。二次転写ニップＮ２において、中間転写体１上のカラートナー像は、二次転写ニップＮ２に形成された電界とトナーの帯電とによって、中間転写体１から転写材Ｐへと転写される（二次転写）。

未定着カラー像を載せた転写材Ｐは、定着手段１６に到達し、加熱・加圧されて永久定着像を得る。

一方、トナー像の一次転写を終えた感光体１１ａ〜１１ｄの表面は、感光体クリーニング手段を構成する感光体クリーニングブレード１５ａ〜１５ｄによりそれぞれ表面を清掃された後、次の画像形成工程に備える。また、二次転写されずに中間転写体１上に残留したトナーは、中間転写体クリーニング手段としての中間転写体クリーニングブレード１９によって回収される。そして、不図示の搬送手段によって、回収トナー収容手段としての回収トナー収容ボックス（不図示）に搬送、収容される。

ここで、本実施例の特徴である、中間転写体のクリーニング性を確保するための制御を説明する。

なお、本制御は、二次転写ローラ１８に付着したトナーを除去するシーケンス動作と合わせて実行されるものであり、図１で説明した本実施例の画像形成装置１００において、プリント信号を受信したときに、プリント動作に先立って行うものである。

この本実施例の制御は、中間転写体上のトナーの帯電量が大きいために良好なクリーニング性が確保できないときに有効な制御である。

具体的には、例えば、二次転写ローラ１８に付着したトナーを除去するクリーニング時の制御などにおいて、中間転写体１と二次転写ローラ１８との間に転写材Ｐがない状態で、二次転写ローラ１８から中間転写体１へとトナーを移動させる。そのために、二次転写ローラにトナーの帯電極性と同極性（本実施例では負極性）の第一のバイアスを印加しときに、そのバイアスによって二次転写ローラ１８からトナーへの放電や電荷注入などが起こる。その結果、トナーの帯電量（本実施例では負極性）が増加し、中間転写体からトナーを除去することが困難となる。本実施例の制御は、このような場合に有効な制御である。

本制御では、上記第一のバイアスによってトナー帯電量が増加したために中間転写体から除去することができなかったトナーに対して、このトナーが次に二次転写位置Ｎ２を通過するタイミングで、第二のバイアスを二次転写ローラ１８に印加する。第二のバイアスは、第一のバイアスと同極性（本実施例では負極性）で、値の異なる（即ち、絶対値の小さい）バイアスとされる。

本制御の特徴は、上記二次転写ローラ１８への前記第二のバイアスの印加によって、トナーの電荷移動を促し、トナーの帯電量を小さくすることにある。

本制御を、図２のタイミングチャートを用いて詳細に説明する。

まず、中間転写体１と二次転写ローラ１８を回転させ、中間転写体１と二次転写ローラ１８との間に転写材Ｐを通過させない状態で、二次転写ローラ１８にバイアス２０ａ（第一のバイアス）を印加する。

このバイアス２０ａは、二次転写ローラ１８に付着したトナーを中間転写体１に移動させるためのバイアスである。バイアス２０ａは、トナーと同極性のバイアスであって、かつ、二次転写ローラ１８に付着したトナーを中間転写体１に移動するのに十分なバイアスである。本実施例では、負に帯電したトナーを使用し、バイアス２０ａを−１ｋＶとした。

さらに、中間転写体１を周回させ、バイアス２０ａを印加した中間転写体１の領域が次に二次転写位置Ｎ２を通過するタイミングで、二次転写ローラ１８にバイアス２０ｂ（第二のバイアス）を印加する。本制御の特徴は、このバイアス２０ｂを印加することにある。

バイアス２０ｂは、最初に印加したバイアス２０ａによって帯電量が増加したために、中間転写体クリーニングブレード１９によって中間転写体１から除去することができなかったトナーに対して、トナーの電荷移動を促し、トナーの帯電量を小さくするものである。即ち、中間転写体１から除去することができなかったトナーに対して、このトナーが次の周回にて二次転写位置を通過するタイミングで、二次転写ローラ１８から、トナーの帯電極性と同極性で、且つ、バイアス２０ａより絶対値の小さいバイアス２０ｂを印加する。これによって、先行する周回にては中間転写体１から除去することができなかったトナーに対して、トナーの電荷移動を促し、トナーの帯電量を小さくすることができる。

バイアス２０ｂは、トナーが二次転写ローラ１８に再付着しないように、バイアス２０ａと同極性である必要がある。また、効果的にトナーの帯電量を小さくするために、バイアス２０ａよりも小さいバイアス値（絶対値）であることが好ましい。本実施例では、バイアス２０ｂを−５００Ｖとした。

なお、本実施例において、バイアス２０ｂを印加するタイミングは、先行する周回にてバイアス２０ａを印加した中間転写体１の領域が、後続するその次の周回にて二次転写位置Ｎ２を通過するときとした。これは、図１の画像形成装置１００が有する制御装置２００などによって、時間をカウントし、中間転写体１の回転状態とバイアス２０ａを印加したタイミングを把握してバイアス２０ｂを印加するタイミングを決定するなどの方法で行えばよい。

さらに、中間転写体１を周回させ、バイアス２０ｂを印加した領域が中間転写体クリーニングブレード１９を通過し終えたタイミングで、中間転写体１、及び、二次転写ローラ１８の駆動を停止し、全動作を停止する。

ここで、本実施例の効果を説明する。

表１は、バイアス２０ａを印加した直後の中間転写体１上のトナー帯電量とそのクリーニング性、バイアス２０ｂを印加した直後の中間転写体１上のトナー帯電量とそのクリーニング性を比較する。

なお、本比較を行うにあたり、予め二次転写ローラ１８にトナーを付着させている。さらに、バイアス２０ａによってトナーの帯電量が大きくなりやすいように、低温低湿（５℃１０％）に制御された室内で行っている。

表１のように、バイアス２０ａを印加したトナーの帯電量は高い状態にあり、中間転写体１とトナーとの間の静電吸着力が高まったため、中間転写体クリーニングブレード１９によってクリーニングできなかった。一方、中間転写体１を周回させてバイアス２０ａを印加された中間転写体１の領域が次に二次転写位置Ｎ２に達したときに、二次転写ローラ１８にバイアス２０ｂを印加すると、トナーの帯電量が低下した。その結果、中間転写体１とトナーとの間の静電吸着力が低下し、中間転写体クリーニングブレード１９によってクリーニングすることが可能となった。

（実施例１の変更態様１）
上記実施例１では、二次転写ローラ１８に付着したトナーを除去する制御に関するものであった。

しかし、例えば、中間転写体１上のトナーを二次転写ローラ１８に付着することを防止する制御においても、同様の効果が得られる。

つまり、像担持体である中間転写体１上のトナーを二次転写ローラ１８に付着させずに中間転写体クリーニングブレード１９によって回収する制御を行うときに上記実施例１と同様の制御を行うことができる。即ち、二次転写ローラ１８にトナーの帯電極性と同極性の第一のバイアスを印加することで二次転写ローラ１８にトナーが付着することを防止する。そして、更に、中間転写体１の後続する周回では、バイアスを印加した中間転写体上の領域に対して、二次転写ローラ１８に異なるバイアス、即ち、第一のバイアスとは絶対値において小さい第二のバイアスを印加する。

この場合、二次転写ローラ１８にバイアス２０ａを印加するタイミングは、少なくとも中間転写体上にトナーが存在する領域が、二次転写位置Ｎ２を通過するタイミングを含めるものとする。

（実施例１の変更態様２）
さらに、これまで記載した実施例は、タンデム方式で、かつ中間転写方式のカラー画像形成装置における制御とした。ただし、例えば、図３に示す主要断面図を有する画像形成装置１００において適用しても同様な効果が得られる。

つまり、図３の画像形成装置は、像担持体としての感光体２１１の周りに、帯電手段としての帯電ローラ２１２、露光手段としてのスキャナ２１３、が配置されている。更に、本実施例では、現像手段として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像器２１４（２１４ａ〜２１４ａ）が設けられている。更に、感光体２１１の周囲には、感光体と当接する転写手段としての転写ローラ２１８と、感光体クリーニング手段としての感光体クリーニングブレード２１９が設けられている。

上記構成にて、本実施例によれば、像担持体としての感光体２１１の表面を帯電ローラ２１２で一様に帯電し、次いで、スキャナ２１３により色分解された画像データに基づいて各色毎にレーザ光を走査露光し、これにより感光体２１１上に静電潜像を形成する。

その後、各色毎に、感光体２１１に近接して配置された各色の現像器２１４（２１４ａ〜２１４ａ）を切り換えることにより、感光体２１１上に、トナー像を形成する。

上記工程を各色について実行し、感光体２１１上には、フルカラートナー像（或いは、単色トナー像でもよい）を形成する。

この感光体２１１上のトナー像を、感光体２１１と当接する転写手段としての転写ローラ２１８との間に転写材が通過したときに、転写ローラ２１８に印加するバイアスによって、転写材上に転写する。なお、転写後の感光体２１１上の不要な転写残トナーは、感光体２１１に当接する感光体クリーニングブレード２１９によってクリーニングする。斯かる構成の画像形成装置は、当業者には周知であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。

このような構成の画像形成装置に、上記の実施例１にて説明した制御を適用することができる。

ただ、実施例１では像担持体は中間転写体１とされたが、本変更実施例では、像担持体は感光体２１１とされる。

つまり、図４に示すように、本変更実施例では、上記実施例１に示した二次転写ローラ１８、中間転写体１、中間転写体クリーニングブレード１９に代わって、転写ローラ２１８、感光体２１１、感光体クリーニングブレード２１９をそれぞれ置き換えた制御を行えばよい。この場合、実施例１のバイアス２０ａ、２０ｂは、本変更実施例では転写ローラ２１８に印加されるバイアスである。制御態様は、実施例１と同様であるので、詳しい説明は省略する。

実施例２
実施例１にて説明した図１に示される画像形成装置にて、更に、中間転写体のクリーニング性を確保するための他の制御について説明する。

本実施例の制御は、実施例１の制御と同様に、二次転写ローラ１８に付着したトナーを除去するシーケンス動作と合わせて実行されるものであり、実施例１の画像形成装置において、プリント信号を受信したときに、プリント動作に先立って行われる。

本実施例の制御は、次のような場合に有効な制御である。

つまり、例えば、二次転写ローラ１８に付着したトナーを中間転写体１に移動するために二次転写ローラ１８にトナー帯電極性と同極性の第一のバイアスを印加したときに、中間転写体１からトナーへの放電などによって、帯電極性の反転したトナーが生じる。

本実施例の制御は、このように反転したトナーが支配的となり、かつ、このトナーの帯電量が増加して中間転写体からトナーを除去することが困難となった場合に有効な制御である。

本制御では、前記の中間転写体１から除去することが困難なトナーに対して、このトナーが次に二次転写位置Ｎ２を通過するタイミングで、第二のバイアスを二次転写ローラ１８に印加する。第二のバイアスは、前記第一のバイアスと逆極性で、且つ、値の異なる（即ち、第一のバイアスより絶対値の小さい）バイアスとされる。本制御の特徴は、これによって、トナーの電荷移動を促し、トナーの帯電量を小さくすることにある。

本制御を、図５のタイミングチャートを用いて詳細に説明する。

まず、中間転写体１と二次転写ローラ１８を回転させ、中間転写体１と二次転写ローラ１８との間に転写材Ｐを通過させない状態で、二次転写ローラ１８にバイアス２０ｃ（第一のバイアス）を印加する。バイアス２０ｃは、実施例１のバイアス２０ａと同じ目的で印加するものである。本実施例では、負に帯電したトナーを使用し、バイアス２０ｃは−１ｋＶとした。なお、バイアス２０ｃによってトナーの帯電極性は正に反転した。

さらに、中間転写体１を周回させ、バイアス２０ｃ（第一のバイアス）を印加した中間転写体１の領域が次に二次転写位置Ｎ２を通過するタイミングで、二次転写ローラ１８にバイアス２０ｃと逆極性（本実施例では正極性）のバイアス２０ｄ（第二のバイアス）を印加する。本制御の特徴は、このバイアス２０ｄを印加することにある。

バイアス２０ｄは、バイアス２０ｃによって帯電極性が正に反転し、かつ、帯電量が増加したために中間転写体クリーニングブレード１９によって中間転写体１から除去することができなかったトナーに対して、トナーの帯電量を小さくするものである。

つまり、中間転写体１から除去することができなかったトナーが次に二次転写位置Ｎ２を通過するタイミングで、二次転写ローラ１８から、バイアス２０ｃと逆極性（帯電極性が反転したトナーと同極性）のバイアス２０ｄを印加する。また、バイアス２０ｄは、バイアス２０ｃよりも絶対値の小さいバイアスとされる。このようなバイアス２０ｄを、中間転写体１から除去することができなかったトナーに対して印加することによって、トナーの電荷移動を促し、トナーの帯電量を小さくすることができる。

また、バイアス２０ｄは、帯電極性が正に反転したトナーが二次転写ローラ１８に再付着しないように、正のバイアスを印加する必要がある。すなわち、バイアス２０ｃと逆極性である必要がある。また、効果的にトナーの帯電量を小さくするために、バイアス２０ｃよりも絶対値の小さいバイアスであることが好ましい。本実施例では、バイアス２０ｄを＋５００Ｖとした。

さらに、中間転写体１を周回させ、バイアス２０ｄを印加した領域が中間転写体クリーニングブレード１９を通過し終えたタイミングで、中間転写体１、及び、二次転写ローラ１８の駆動を停止し、全動作を停止した。

ここで、本実施例の効果を説明する。

表２は、バイアス２０ｃを印加した直後の中間転写体１上のトナー帯電極性と帯電量及びそのクリーニング性、並びに、バイアス２０ｄを印加した直後の中間転写体１上のトナー帯電極性と帯電量及びそのクリーニング性を比較する。

バイアス２０ｃを印加する前のトナーの帯電極性は、負であったが、表２のように、バイアス２０ｃを印加したトナーの帯電極性は、正に反転し、かつ帯電量は高い状態にあった。帯電量が高いため、中間転写体１とトナーとの間の静電吸着力が高まり、中間転写体クリーニングブレード１９によってクリーニングできなかった。一方、バイアス２０ｄを印加すると、トナーの帯電量が低下した。その結果、中間転写体１とトナーとの間の静電吸着力が低下し、中間転写体クリーニングブレード１９によってクリーニングすることが可能となった。

（実施例２の変更態様１）
上記実施例２では、二次転写ローラ１８に付着したトナーを除去する制御に関するものであった。

しかし、例えば、中間転写体１上のトナーを二次転写ローラ１８に付着することを防止する制御においても、同様の効果が得られる。

つまり、像担持体である中間転写体１上のトナーを二次転写ローラ１８に付着させずに中間転写体クリーニングブレード１９によって回収する制御を行うときに上記実施例２と同様の制御を行うことができる。即ち、二次転写ローラ１８にトナー帯電極性と同極性の第一のバイアス２０ｃを印加することで二次転写ローラ１８にトナーが付着することを防止する。更に、中間転写体１の後続する周回では、第一のバイアスを印加した中間転写体上の領域に対して、二次転写ローラ１８に異なるバイアス、即ち、第一のバイアス２０ｃとは逆極性で、且つ、第一のバイアス２０ｃより絶対値の小さい第二のバイアス２０ｄを印加する。

この場合、二次転写ローラ１８にバイアス２０ｃを印加するタイミングは、少なくとも中間転写体１上にトナーが存在する領域が、二次転写位置Ｎ２を通過するタイミングを含めるものとする。

（実施例２の変更態様２）
さらに、上記実施例２は、タンデム方式で、かつ中間転写方式のカラー画像形成装置における制御とした。ただし、例えば、図３を参照して上記「実施例１の変更態様２」で説明した画像形成装置１００に適用しても同様な効果が得られる。

このような構成の画像形成装置に、上記の実施例２にて説明した制御を適用することができる。

ただ、上記実施例２では像担持体は中間転写体１とされたが、本変更実施例では、像担持体は感光体２１１とされる。

つまり、本変更実施例では、図６に示すように、上記実施例２に示した二次転写ローラ１８、中間転写体１、中間転写体クリーニングブレード１９に代わって、図３に示す画像形成装置における転写ローラ２１８、感光体２１１、感光体クリーニングブレード２１９をそれぞれ置き換えた制御を行えばよい。この場合、実施例２のバイアス２０ｃ、２０ｄは、転写ローラ２１８に印加されるバイアスである。制御態様は、実施例２と同様であるので、詳しい説明は省略する。

実施例３
実施例１にて説明した図１に示される画像形成装置にて、更に、中間転写体のクリーニング性を確保するための他の制御について説明する。

本実施例の制御は、実施例１、２の制御と同様に、二次転写ローラ１８に付着したトナーを除去するシーケンス動作と合わせて実行されるものであり、実施例１の画像形成装置において、プリント信号を受信したときに、プリント動作に先立って行われる。

ここで、実施例１は、トナーの帯電量が高まったために、中間転写体１から除去することが困難となった場合に有効な制御であった。さらに、実施例２は、帯電極性が反転したトナーが支配的となり、かつ、このトナーの帯電量が高まったために中間転写体１から除去することが困難となった場合に有効であった。

しかし、条件によっては、正負それぞれに帯電したトナーが混在する可能性がある。

そこで、実施例３では、正負それぞれに帯電したトナーが混在する状態であって、かつ、トナーの帯電量が増加したために中間転写体１からトナーを除去することが困難となった場合に有効な制御を提案する。

本実施例では、二次転写ローラに付着したトナーを除去するために、二次転写ローラ１８にトナー帯電極性と同極性の第一のバイアスを印加する。すると、このバイアスによって正負それぞれに帯電したトナーが混在することとなり、さらに帯電量が増加したために中間転写体１から除去することができない場合が生じる。本制御は、この場合に適用する。

本制御の特徴は、このような中間転写体１から除去できなかったトナーに対して、このトナーが二次転写位置を通過する度に、前の周回で印加したバイアスとは逆極性で、かつ、異なるバイアスを、周回ごとに二次転写ローラ１８に印加する。即ち、本制御によると、後続する周回に印加するバイアスの絶対値は、先行する周回に印加したバイアスの絶対値より小さくなるようにされる。

これによって、トナーの電荷移動を促し、トナーの帯電量を小さくすることにある。

本制御を、図７のタイミングチャートを用いて詳細に説明する。

まず、中間転写体１と二次転写ローラ１８を回転させ、中間転写体１と二次転写ローラ１８との間に転写材Ｐを通過させない状態で、二次転写ローラ１８にトナーの帯電極性と同極性のバイアス２０ｅ（第一のバイアス）を印加する。バイアス２０ｅは実施例１のバイアス２０ａと同じ目的で印加するものである。本実施例３では、負に帯電したトナーを使用し、バイアス２０ｅは−１ｋＶとした。

さらに、中間転写体１を周回させ、バイアス２０ｅを印加した中間転写体の領域が次に二次転写位置Ｎ２を通過するタイミングで、二次転写ローラ１８に第一のバイアスとは逆極性で、且つ絶対値の小さいバイアス２０ｆ（第二のバイアス）を印加する。

本実施例において、バイアス２０ｆは＋５００Ｖとする。バイアス２０ｆを正のバイアスとすることで、負に帯電したトナーの電荷量を効果的に小さくする一方、正に帯電したトナーに対しても、トナーの電荷移動を促すことで電荷量を小さくすることができる。ここで、バイアス２０ｆは、正に帯電したトナーに対して効果的に電荷量を小さくするために、バイアス２０ｅよりも絶対値の小さいバイアスが好ましい。

ただし、バイアス２０ｆが正のバイアスであるために、負に帯電するトナーは二次転写ローラに再転写する可能性が高い。

そこで、さらに中間転写体１を少なくとも１回以上周回させ、バイアス２０ｆを印加した中間転写体の領域が次に二次転写位置を通過するタイミングで、二次転写ローラ１８に少なくとも一つの第三のバイアスを印加する。

本実施例では、第三のバイアスは、二つのバイアス、即ち、１番目の第三のバイアス２０ｇと、２番目の第三のバイアス２０ｈとにて構成される。これに限定されるものではなく、必要に応じて、更に第三のバイアスを増やすことができる。

本実施例において、１番目の第三のバイアス２０ｇは−４００Ｖとする。バイアス２０ｇを負のバイアスとすることで、正に帯電したトナーの電荷量を効果的に小さくすることができる。さらに、負に帯電したトナーは、二次転写ローラ１８から中間転写体１へ移動し、かつ、トナーの電荷移動を促すことで電荷量を小さくすることができる。ここで、バイアス２０ｇは、負に帯電したトナーに対して効果的に電荷量を小さくするために、バイアス２０ｆよりも絶対値の小さいバイアスが好ましい。

ただし、バイアス２０ｇが負のバイアスであるために、正に帯電するトナーは二次転写ローラに再転写する可能性が高い。

そこで、本実施例では、さらに中間転写体１を周回させ、バイアス２０ｇを印加した中間転写体の領域が次に二次転写位置を通過するタイミングで、二次転写ローラ１８に２番目の第三のバイアス２０ｈを印加する。

本実施例において、バイアス２０ｈは＋３００Ｖとする。バイアス２０ｈを正のバイアスとすることで、負に帯電したトナーの電荷量を効果的に小さくすることができる。さらに、正に帯電したトナーは、二次転写ローラ１８から中間転写体１へ移動し、かつ、トナーの電荷移動を促すことで電荷量を小さくすることができる。ここで、バイアス２０ｈは、正に帯電したトナーに対して効果的に電荷量を小さくするために、バイアス２０ｇよりも絶対値の小さいバイアスが好ましい。

さらに、中間転写体１を周回させ、バイアス２０ｈを印加した領域が中間転写体クリーニングブレード１９を通過し終えたタイミングで、中間転写体１及び二次転写ローラ１８の駆動を停止し、全動作を停止する。

本実施例では、バイアス２０ｆ〜２０ｈのように、バイアス２０ｅを印加したトナーが二次転写位置Ｎ２を通過する度に、前周回とは極性が異なり絶対値の小さなバイアスを、印加しつづける。即ち、二次転写ローラ１８に対するバイアスは、中間転写体１と二次転写ローラ１８との電位差が周回毎に小さくなるように印加する。

これによって、正負それぞれに帯電したトナーが混在する状態であっても、トナーの帯電量を小さくすることができ、中間転写体クリーニングブレード１９によるクリーニング性を確保することができる。

（実施例３の変更態様１）
上記実施例３では、二次転写ローラ１８に付着したトナーを除去する制御に関するものであった。

しかし、例えば、中間転写体１上のトナーを二次転写ローラ１８に付着することを防止する制御においても、同様の効果が得られる。

つまり、像担持体である中間転写体１上のトナーを二次転写ローラ１８に付着させずに中間転写体クリーニングブレード１９によって回収する制御をおこなうときに上記実施例３と同様の制御を行うことができる。即ち、二次転写ローラ１８にトナー帯電極性と同極性の第一のバイアスを印加することで二次転写ローラ１８にトナーが付着することを防止する。そして、さらに、中間転写体１の後続する周回では、バイアスを印加した中間転写体上の領域に対して、二次転写ローラ１８に異なるバイアス、即ち、第一のバイアスとは逆極性で、かつ、第一のバイアスより絶対値の小さい第二のバイアスを印加する。

更に、実施例３と同様に、第二のバイアス２０ｆ印加後に、少なくとも一つの第三のバイアス、本実施例では、１番目及び２番目の第三のバイアス２０ｇ、２０ｈを印加する。このとき、実施例３と同様に、後続する周回に印加するバイアスの絶対値は、先行する周回に印加したバイアスの絶対値より小さくなるようにされる。

この場合、二次転写ローラ１８にバイアス２０ｅを印加するタイミングは、少なくとも中間転写体上にトナーが存在する領域が、二次転写位置Ｎ２を通過するタイミングを含めるものとする。

（実施例３の変更態様２）
さらに、上記実施例３は、タンデム方式で、かつ中間転写方式のカラー画像形成装置における制御とした。ただし、例えば、図３を参照して上記「実施例１の変更態様２」で説明した画像形成装置１００に適用しても同様な効果が得られる。

このような構成の画像形成装置に、上記の実施例３にて説明した制御を適用することができる。

ただ、この場合には、図８に示すように、上記実施例３に示した二次転写ローラ１８、中間転写体１、中間転写体クリーニングブレード１９に代わって、図３に示す画像形成装置における転写ローラ２１８、感光体２１１、感光体クリーニングブレード２１９をそれぞれ置き換えた制御を行えばよい。この場合、第一、第二、及び第三のバイアス２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ、２０ｈは、転写ローラ２１８に印加されるバイアスである。制御態様は、実施例３と同様であるので、詳しい説明は省略する。

上記各実施例は、中間転写方式或いは直接転写方式のカラー画像形成装置について説明したが、もちろん、本発明の画像形成装置は、カラー画像形成装置に限定されるものではなく、白黒用の画像形成装置であっても良い。

このような画像形成装置は、当業者には周知であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。斯かる構成の画像形成装置にも、上記実施例１、２、３にて説明したような本発明の原理を同様に適用し、同様の作用効果を奏することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成図である。 本発明に係る画像形成装置の一実施例に従った制御を説明するタイミングチャートである。 本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略構成図である。 本発明に係る画像形成装置の他の実施例に従った制御を説明するタイミングチャートである。 本発明に係る画像形成装置の他の実施例に従った制御を説明するタイミングチャートである。 本発明に係る画像形成装置の他の実施例に従った制御を説明するタイミングチャートである。 本発明に係る画像形成装置の他の実施例に従った制御を説明するタイミングチャートである。 本発明に係る画像形成装置の他の実施例に従った制御を説明するタイミングチャートである。

符号の説明

１ 中間転写体（像担持体）
１１（１１ａ〜１１ｄ） 感光体
１２（１２ａ〜１２ｄ） 帯電ローラ（帯電手段）
１３（１３ａ〜１３ｄ） スキャナ（露光手段）
１４（１４ａ〜１４ｄ） 現像器（現像手段）
１５（１５ａ〜１５ｄ） 感光体クリーニングブレード（感光体クリーニング手段）
１７（１７ａ〜１７ｄ） 一次転写ローラ（転写手段）
１８ 二次転写ローラ（転写手段）
１９ 中間転写ベルトクリーニングブレード（中間転写体クリーニング手段）
２０ａ〜２０ 二次転写ローラに印加するバイアス
１００ 画像形成装置
２００ 制御手段
２１１ 感光体（像担持体）
２１２ 帯電ローラ（帯電手段）
２１３ スキャナ（露光手段）
２１４ 現像器（現像手段）
２１８ 転写ローラ（転写手段）
２１９ 感光体クリーニングブレード（感光体クリーニング手段）
Ｐ 転写材

Claims (9)

1. トナー像を静電的に担持する回転体である像担持体と、前記像担持体の表面に当接してバイアスを印加する転写手段と、前記像担持体上の不要なトナーを除去するクリーニング手段とを備え、前記像担持体と前記転写手段との間に転写材を通過させたときに前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する画像形成装置において、
   前記転写手段のクリーニング時には、前記転写手段にトナー帯電極性と同極性の第一のバイアスを印加することで前記転写手段に付着したトナーを前記像担持体上に移動させ、前記像担持体の後続する周回では、前記第一のバイアスを印加した前記像担持体上の領域に対して、絶対値にて前記第一のバイアスより小さい第二のバイアスを前記転写手段に印加することを特徴とする画像形成装置。
2. トナー像を静電的に担持する回転体である像担持体と、前記像担持体の表面に当接してバイアスを印加する転写手段と、前記像担持体上の不要なトナーを除去するクリーニング手段とを備え、前記像担持体と前記転写手段との間に転写材を通過させたときに前記像担持体上のトナー像を転写材に転写する画像形成装置において、
   前記像担持体上のトナーを前記転写手段に付着させずに前記クリーニング手段によって回収する制御を行うときは、前記転写手段にトナー帯電極性と同極性の第一のバイアスを印加することで前記転写手段にトナーが付着することを防止し、前記像担持体の後続する周回では、前記第一のバイアスを印加した前記像担持体上の領域に対して、絶対値にて前記第一のバイアスより小さい第二のバイアスを前記転写手段に印加することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記第一のバイアスと前記第二のバイアスとは、同極性とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記第一のバイアスと前記第二のバイアスとは、逆極性とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
5. 前記第二のバイアスを前記転写手段に印加した後、更に、前記第二のバイアスを印加した前記像担持体上の領域に対して、少なくとも一つの第三のバイアスを前記転写手段に印加するために、更に、前記像担持体を少なくとも１回以上周回させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記第二のバイアス、及び、前記少なくとも一つの第三のバイアスは、前記像担持体の先行する周回に印加したバイアスの絶対値よりも、後続する周回に印加したバイアスの絶対値を小さくすることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記第二のバイアス、及び、前記少なくとも一つの第三のバイアスは、周回ごとに逆極性とすることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
8. 前記像担持体は、トナー像を静電的に担持する回転体である中間転写体であり、前記中間転写体には、トナー像が形成された感光体から一次帯電手段によりトナー像が転写されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
9. 前記像担持体は、トナー像を静電的に担持する回転体である感光体であり、前記感光体には、画像情報信号に応じた静電潜像が形成され、この静電潜像が現像手段により現像剤にて現像してトナー像とされることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。

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