JP2010072396A

JP2010072396A - 画像形成装置

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Publication number: JP2010072396A
Application number: JP2008240429A
Authority: JP
Inventors: Tatsutoshi Yamada; 竜利山田; Masayuki Inoue; 雅之井上
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-04-02
Anticipated expiration: 2028-09-19
Also published as: JP4766091B2

Abstract

【課題】２次転写部材に付着したトナーをより効果的にクリーニングできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】中間転写ベルト１１は、トナー画像を搬送する。２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１と対向することによりニップ部Ｎを形成していると共に、該中間転写ベルト１１が搬送してきたトナー画像を、該ニップ部Ｎを通過する用紙に転写する。電圧印加部は、トナー画像の転写時に、２次転写ローラ１４に２次転写電圧を印加し、ニップ部Ｎを該トナー画像の後端が通過した後に、該転写電圧と逆極性のクリーニング電圧を２次転写ローラ１４に印加する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関し、より特定的には、転写ベルトにより搬送されたトナー画像を転写ローラにより印刷媒体に転写する画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置としては、例えば、特許文献１に記載の画像形成装置が知られている。特許文献１に記載の画像形成装置は、プリント動作において、記録媒体が中間転写部材と２次転写部材とのニップ部に突入する前の時間帯で、２次転写部材に転写電圧とは逆極性のクリーニング用逆極性電圧を時間Ｔ１印加する。その後、該画像形成装置は、転写電圧と同極性のクリーニング用同極性電圧を時間Ｔ２印加する。更に、該画像形成装置は、記録媒体が中間転写部材と２次転写部材とのニップ部へ突入するまで、２次転写部材に転写電圧とは逆極性の電圧を印加する。以上のような画像形成装置によれば、２次転写部材に付着したトナーを中間転写部材に移動させることができ、２次転写部材をクリーニングすることができる。その結果、記録媒体の裏面に汚れが付着することが抑制される。

ところで、近年、画像形成装置において、印刷品位の向上の要求に伴って、用紙への汚れの付着防止に対する要求が高まっている。よって、２次転写部材のクリーニングの重要性がより高まっている。
特開２００６−３５０１６１号公報

そこで、本発明の目的は、２次転写部材に付着したトナーをより効果的にクリーニングできる画像形成装置を提供する。

本発明の一形態に係る画像形成装置は、トナー画像を搬送する中間転写部材と、前記中間転写部材と対向することによりニップ部を形成していると共に、該中間転写部材が搬送してきた前記トナー画像を、該ニップ部を通過する印刷媒体に転写する２次転写部材と、前記トナー画像の転写時に、前記２次転写部材に転写電圧を印加し、前記ニップ部を該トナー画像の後端が通過した後に、該転写電圧と逆極性の第１のクリーニング電圧を該２次転写部材に印加する電圧印加手段と、を備えていること、を特徴とする。

（複写機の構成）
以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を搭載した複写機の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、該複写機１の全体構成を示した図である。

複写機１は、図１に示すように、画像読取部３０及び画像形成部３２により構成されている。画像読取部３０は、原稿の画像を読み取って画像データを生成する。画像読取部３０は、一般的なスキャナにより実現されるので、これ以上の詳細な説明を省略する。画像形成部３２は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成したものである。該画像形成部３２は、画像読取部３０が生成した画像データに基づいて、用紙（印刷媒体）に画像を形成する機能を有し、印刷部２、給紙部１５、定着装置２０及び排紙トレイ２１を備えている。

給紙部１５は、用紙を一枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ１６及び給紙ローラ１７を含む。用紙トレイ１６には、印刷前の状態の用紙が複数枚重ねて載置される。給紙ローラ１７は、用紙トレイ１６に載置された紙を一枚ずつ取り出す。

印刷部２は、給紙部１５から供給されてくる用紙にトナー画像を形成し、作像部２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ、１次転写ローラ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、２次転写ローラ１４、クリーニング装置１８及びセンサ２３を含んでいる。また、作像部２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、帯電器５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、露光装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、現像装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、クリーナー９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ及びイレーサ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを含んでいる。なお、以下では、感光体ドラム、帯電器、露光装置、現像装置、１次転写ローラ、クリーナー、イレーサ、及び、作像部のそれぞれを総称する場合には、単に、感光体ドラム４、帯電器５、露光装置６、現像装置７、１次転写ローラ８、クリーナー９、イレーサ１０及び、作像部２２と記載し、個別の感光体ドラム、帯電器、露光装置、現像装置、１次転写ローラ、クリーナー、イレーサ、及び、作像部を指す場合には、感光体ドラム４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、帯電器５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、露光装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、現像装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、１次転写ローラ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、クリーナー９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ、イレーサ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ及び、作像部２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと記載する。

帯電器５は、感光体ドラム４の周面を帯電させる。露光装置６は、制御部（図１には図示せず）の制御により、レーザを照射する。これにより、感光体ドラム４の周面には静電潜像が形成される。すなわち、帯電器５及び露光装置６は、感光体ドラム４の周面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段としての役割を果たしている。

現像装置７は、感光体ドラム４にトナーを付与して、該複数の感光体ドラム４の周面にトナー画像を形成する現像手段としての役割を果たす。より詳細には、現像装置７は、トナーを収納しており、該トナーを撹拌等することにより負に帯電させる。そして、現像装置７は、現像ローラによりトナーを感光体ドラム４近傍まで搬送する。この際、負に帯電したトナーは、静電潜像による電界の影響を受けて、現像ローラから感光体ドラム４へと移動する。これにより、感光体ドラム４の周面にはトナー画像が形成される。

中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張り渡されており、感光体ドラム４に形成されたトナー画像が１次転写される。１次転写ローラ８は、中間転写ベルト１１の内周面に接するように配置されており、図示しない電圧印加部から１次転写電圧が印加されることにより、感光体ドラム４に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１１に１次転写する役割を果たす。クリーナー９は、１次転写後に感光体ドラム４の周面に残存したトナーを回収する役割を果たす。駆動ローラ１２は、中間転写ベルト駆動部（図１には記載せず）により回転させられることにより、中間転写ベルト１１を駆動させる。これにより、中間転写ベルト１１は、トナー画像を２次転写ローラ１４まで搬送する。

２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１と対向することによりニップ部Ｎを形成していると共に、中間転写ベルト１１が搬送してきたトナー画像を、給紙部１５から搬送されニップ部Ｎを通過する用紙に２次転写する。２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１に対して、常時、圧接している。クリーニング装置１８は、用紙へのトナー画像の２次転写後に、中間転写ベルト１１に残存したトナーを除去する。センサ２３は、２次転写ローラ１４の下流側に設けられ、２次転写ローラ１４を通過する用紙の有無及び中間転写ベルト１１上のトナー画像の有無を検知する。

トナー画像が２次転写された用紙は、定着装置２０に搬送される。定着装置２０は、用紙に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙に定着させる。排紙トレイ２１には、印刷済みの用紙が載置される。

次に、複写機１の制御構成について図面を参照しながら説明する。図２は、複写機１の制御ブロックである。図２には、作像部２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ、センサ２３、画像読取部３０、操作パネル３４、電圧印加部３６、中間転写ベルト駆動部３８、感光体駆動部４０及び制御部５０が記載されている。

制御部５０は、複写機１全体を制御し、例えば、ＣＰＵにより構成される。操作パネル３４は、原稿サイズや印刷枚数などの情報を表示すると共に、ユーザから印刷指示等の入力を受付ける入出力装置であり、例えば、タッチパネルにより構成される。

電圧印加部３６は、トナー画像を用紙に転写する際に、２次転写ローラ１４に２次転写電圧Ｖ３を印加する。２次転写電圧Ｖ３は、負に帯電したトナー画像を中間転写ベルト１１から用紙へと移動させるための電圧である。よって、２次転写電圧は、中間転写ベルト１１の電位よりも２次転写ローラ１４の電位の方が高くなる正の電圧である。

中間転写ベルト駆動部３８は、駆動ローラ１２に接続されたモータであり、駆動ローラ１２を回転させることにより、中間転写ベルト１１を回転させる。感光体駆動部４０は、感光体ドラム４に接続されたモータであり、感光体ドラム４を回転させる。

（複写機１の動作）
以上のように構成された複写機１の動作について、以下に図面を参照しながら説明する。図３は、複写機１の動作を示したタイミングチャートである。図４は、特許文献１に記載の画像形成装置のタイミングチャートである。

まず、特許文献１に記載の画像形成装置の動作について説明する。特許文献１に記載の画像形成装置では、２次転写ローラは、中間転写ベルトに対して圧接している。そのため、トナー画像の用紙への転写後に中間転写ベルト上に残留したトナーが、２次転写ローラに付着するおそれがある。このような２次転写ローラの汚れは、用紙の裏側を汚す原因となる。

そこで、特許文献１に記載の画像形成装置は、感光体ドラム及び２次転写ローラの回転が開始されてから感光体ドラムへの露光（以下、露光プロセスと称す）が行われるまでのプロセス前処理の期間において、クリーニング処理を行っている。より詳細には、図４に示すように、プロセス前処理の期間において、電圧印加部は、２次転写ローラに対して、負のクリーニング電圧Ｖ１と正のクリーニング電圧Ｖ２とを交互に印加している。これにより、負のクリーニング電圧Ｖ１が印加されている期間では、２次転写ローラに付着した負に帯電したトナーが、２次転写ローラから中間転写ベルトへと移動する。また、トナーは、殆どが負に帯電しているが、一部に正に帯電しているものも存在する。そのため、正のクリーニング電圧Ｖ２が印加されている期間では、２次転写ローラに付着した正に帯電したトナーが、２次転写ローラから中間転写ベルトへと移動する。以上のような動作が繰り返されることにより、２次転写ローラに付着したトナーが除去される。

ところで、近年、画像形成装置において、印刷品位の向上の要求に伴って、用紙への汚れの付着防止に対する要求が高まっている。よって、２次転写部材のクリーニングの重要性がより高まっている。

そこで、複写機１の画像形成部３２では、図３に示すように、プロセス前処理の期間に加えて、露光プロセス終了後から感光体ドラム４及び中間転写ベルト１１の回転が終了するまでのプロセス後処理の期間においても、クリーニング処理を行っている。以下に、図面を参照しながら、画像形成部３２の動作について説明する。

まず、図３を参照しながら、画像形成部３２の動作の概要について説明する。画像形成部３２の動作は、図３に示すように、プロセス前処理、露光プロセス処理及びプロセス後処理からなっている。

プロセス前処理では、制御部５０は、帯電器５、イレーサ１０、中間転写ベルト駆動部３８及び感光体駆動部４０を駆動させる（図３の時刻ｔ１）。プロセス前処理では、制御部５０は、感光体ドラム４の周面を一様に帯電させるために、帯電器５及びイレーサ１０を動作させた状態で、感光体駆動部４０に感光体ドラム４を所定回転数だけ回転させる。この所定回転数とは、例えば、カラープリントでは２回転であり、モノクロプリントでは１回転である。また、制御部５０は、図３に示すように、プロセス前処理において、電圧印加部３６に２次転写ローラ１４に対してクリーニング電圧Ｖ１，Ｖ２を交互に印加させて、２次転写ローラ１４のクリーニング処理を行う。なお、クリーニング処理については後述する。

露光プロセス処理では、制御部５０は、時刻ｔ２において、帯電器５、イレーサ１０、中間転写ベルト駆動部３８及び感光体駆動部４０に加えて、露光装置６を駆動させる。これにより、感光体ドラム４の周面に静電潜像が形成されるようになる。なお、露光プロセス処理では、制御部５０は、電圧印加部３６に２次転写ローラ１４に対して２次転写電圧Ｖ３を印加させて、トナー画像の２次転写も行っている。

プロセス後処理では、制御部５０は、時刻ｔ５以降において、以下に説明する手順により、感光体ドラム４の電荷を除去する。図５は、プロセス後処理における感光体ドラム４の周面の様子を示した図である。図５において、感光体ドラム４の太線で記載した部分は帯電しており、感光体ドラム４の点線で記載した部分は帯電していないことを示している。また、点Ａないし点Ｆはそれぞれ、１次転写ローラ８、イレーサ１０、クリーナー９、帯電器５、露光装置６及び現像装置７が設けられている位置を示している。

図５（ｂ）は、露光プロセス処理が終了した直後の感光体ドラム４の様子を示した図である。図５（ｂ）の時点において、点Ａに位置している部分を点Ｘと称す。図５（ｂ）では、イレーサ１０及び帯電器５が動作しているので、感光体ドラム４においてイレーサ１０（点Ｂ）と帯電器５（点Ｄ）の間の部分のみ、帯電していない。

図５（ｃ）に示すように、感光体ドラム４が時計回りに回転し、点Ｘが点Ｄに到達すると、感光体ドラム４をこれ以上帯電させる必要がないので、制御部５０は、帯電器５の駆動を停止させる。ただし、この時点では、イレーサ１０は、駆動している。そのため、感光体ドラム４において点Ｂを通過した部分は、電荷が除去された状態となる。

図５（ｄ）に示すように、感光体ドラム４が時計回りに回転し、点Ｘが点Ｂに到達すると、感光体ドラム４の周面全体の電荷が除去された状態となる。そこで、制御部５０は、感光体駆動部４０の駆動を停止し、感光体ドラム４の回転を停止させる。更に、制御部５０は、イレーサ１０の駆動も停止させる。これにより、プロセス後処理が終了する（時刻ｔ８）。

なお、プロセス後処理の間においても、プロセス前処理と同様に、制御部５０は、図３に示すように、電圧印加部３６に２次転写ローラ１４に対してクリーニング電圧Ｖ１，Ｖ２を交互に印加させて、２次転写ローラ１４のクリーニング処理を行う。以上で、画像形成部３２の動作の概要について説明を終了する。

次に、画像形成部３２の制御部５０及び電圧印加部３６が行うクリーニング処理の詳細について図６ないし図９を参照しながら説明する。図６ないし図９は、ユーザが操作パネル３４により印刷指示を行ってから、用紙への画像の印刷が完了するまでの間に、制御部５０が行う動作を示したフローチャートである。

まず、ユーザは、図示しないプラテンガラス上に原稿を載置し、操作パネル３４を用いて、原稿の画像を用紙に印刷する（すなわち、原稿の複写）ための印刷指示を行う。制御部５０は、印刷指示を受けると、画像読取部３０に原稿の画像の読取を行わせ、画像データを得る（ステップＳ１）。次に、制御部５０は、画像データに対して所定の画像処理を施す（ステップＳ２）。この後、制御部５０は、該画像データに基づいて、用紙に対して画像を形成する（ステップＳ３）。以下に、ステップＳ３の詳細について、図７を参照しながら説明する。

ステップＳ３において、制御部５０は、中間転写ベルト駆動部３８が駆動を開始したか否かの判定を繰り返しながら待機している（ステップＳ１１）。プロセス前処理が開始されて、中間転写ベルト駆動部３８が駆動を開始していると、本処理は、ステップＳ１２に進む。一方、プロセス前処理が開始されておらず、中間転写ベルト駆動部３８が駆動を開始していない場合には、本処理は、ステップＳ１１に戻る。

中間転写ベルト駆動部３８が駆動している場合には、制御部５０は、カラープリントを実行するのか、モノクロプリントを実行するのかを判定する（ステップＳ１２）。前記の通り、プロセス前処理において感光体ドラム４は、モノクロプリントの場合には１回転し、カラープリントの場合には２回転する。そのため、カラープリントにおけるプロセス前処理にかかる時間とモノクロプリントにおけるプロセス前処理にかかる時間とは異なる。そこで、制御部５０は、ステップＳ１２において、カラープリントを実行するのか、モノクロプリントを実行するのかを判定している。カラープリントが実行される場合には、本処理はステップＳ１３に進む。モノクロプリントが実行される場合には、本処理はステップＳ１４に進む。

カラープリントが実行される場合には、制御部５０は、カラープリントが実行される場合においてクリーニング処理を行うことができる時間Ｔ３を算出する（ステップＳ１３）。クリーニング処理を行うことができる時間Ｔ３とは、図３に示すように、感光体駆動部４０が駆動を開始してからニップ部Ｎに用紙の先端が到達するまでの間の時間であり、図３における時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間である。時間Ｔ３が算出されたら、本処理は、ステップＳ１５に進む。

モノクロプリントが実行される場合には、制御部５０は、モノクロプリントが実行される場合においてクリーニング処理を行うことができる時間Ｔ３を算出する（ステップＳ１４）。時間Ｔ３が算出されたら、本処理は、ステップＳ１５に進む。

前記ステップＳ１５において、制御部５０は、２次転写ローラ１４が一回転するのに必要な時間Ｔ１で時間Ｔ３を割って印加回数ｎを得る（ステップＳ１５）。印加回数ｎとは、図３に示すクリーニング電圧Ｖ１，Ｖ２を印加できる回数を示している。より詳細には、制御部５０は、クリーニング処理において、２次転写電圧と逆極性のクリーニング電圧Ｖ１と、２次転写電圧と同極性のクリーニング電圧Ｖ２とを、２次転写ローラ１４が一回転するのに必要な時間Ｔ１毎に交互に２次転写ローラ１４に印加する。そこで、制御部５０は、ステップＳ１５において、クリーニング電圧Ｖ１，Ｖ２を何回印加することができるのかを算出する。なお、時間Ｔ３を時間Ｔ１で割り切ることができない場合には、印加回数ｎの小数点以下を切り捨てる。

次に、制御部５０は、印加回数ｎが２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。すなわち、制御部５０は、時間Ｔ３が時間Ｔ１の２倍以上であるか否かを判定する。印加回数ｎが２以上である場合（時間Ｔ３が時間Ｔ１の２倍以上である場合）には、本処理はステップＳ１７に進む。印加回数ｎが２以上でない場合（時間Ｔ３が時間Ｔ１の２倍以上でない場合）には、本処理はステップＳ１８に進む。

印加回数ｎが２以上である場合には、制御部５０は、クリーニング処理１を実行する（ステップＳ１７）。以下に、クリーニング処理１について、図８を参照しながら説明する。

制御部５０は、電圧印加部３６に２次転写ローラ１４に対してクリーニング電圧Ｖ１を印加させる（ステップＳ４１）。クリーニング電圧Ｖ１は、２次転写電圧Ｖ３とは逆極性の負の電圧である。そのため、２次転写ローラ１４に付着した負に帯電したトナーは、２次転写ローラ１４から中間転写ベルト１１へと移動し、該中間転写ベルト１１によりクリーニング装置１８へと搬送される。

次に、制御部５０は、クリーニング電圧Ｖ１を印加してから時間Ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ４２）。本処理では、２次転写ローラ１４の周面全体にクリーニング電圧Ｖ１が印加されて、２次転写ローラ１４の周面全体がクリーニングされたか否かを制御部５０が判定している。時間Ｔ１が経過した場合には、本処理はステップＳ４３に進む。時間Ｔ１が経過していない場合には、本処理はステップＳ４２に戻る。

時間Ｔ１が経過した場合には、制御部５０は、印加回数ｎを１つ減算する（ステップＳ４３）。更に、制御部５０は、印加回数ｎが０であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。印加回数ｎが０である場合には、本処理は図７のステップＳ１９に進む。印加回数ｎが０でない場合には、本処理はステップＳ４５に進む。

印加回数ｎが０でない場合には、制御部５０は、電圧印加部３６に２次転写ローラ１４に対してクリーニング電圧Ｖ２を印加させる（ステップＳ４５）。クリーニング電圧Ｖ２は、２次転写電圧Ｖ３と同極性の正の電圧である。そのため、２次転写ローラ１４に付着した正に帯電したトナーは、２次転写ローラ１４から中間転写ベルト１１へと移動し、該中間転写ベルト１１によりクリーニング装置１８へと搬送される。

次に、制御部５０は、クリーニング電圧Ｖ２を印加してから時間Ｔ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ４６）。本処理では、２次転写ローラ１４の周面全体にクリーニング電圧Ｖ２が印加されて、２次転写ローラ１４の周面全体がクリーニングされたか否かを判定している。時間Ｔ１が経過した場合には、本処理はステップＳ４７に進む。時間Ｔ１が経過していない場合には、本処理はステップＳ４６に戻る。

時間Ｔ１が経過した場合には、制御部５０は、印加回数ｎを１つ減算する（ステップＳ４７）。更に、制御部５０は、印加回数ｎが０であるか否かを判定する（ステップＳ４８）。印加回数ｎが０である場合には、本処理は図７のステップＳ１９に進む。印加回数ｎが０でない場合には、本処理はステップＳ４１に戻る。以上のような動作により、制御部５０及び電圧印加部３６は、クリーニング電圧Ｖ１とクリーニング電圧Ｖ２とを、時間Ｔ１毎に交互に２次転写ローラ１４に対して印加する。

前記ステップＳ１６において、印加回数ｎが２以上でない場合には、制御部５０は、クリーニング処理２を実行する（ステップＳ１８）。以下に、クリーニング処理２について、図９を参照しながら説明する。

制御部５０は、電圧印加部３６に２次転写ローラ１４に対してクリーニング電圧Ｖ１を印加させる（ステップＳ５０）。クリーニング電圧Ｖ１は、２次転写電圧Ｖ３とは逆極性の負の電圧である。そのため、２次転写ローラ１４に付着した負に帯電したトナーは、２次転写ローラ１４から中間転写ベルト１１へと移動し、該中間転写ベルト１１によりクリーニング装置１８へと搬送される。この後、本処理は図７のステップＳ１９に進む。

前記ステップＳ１９において、制御部５０は、クリーニング処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１９）。本処理では、制御部５０が、図３の時刻ｔ３に到達したか否かを判定している。クリーニング処理が終了した場合には、本処理はステップＳ２０に進む。クリーニング処理が終了していない場合には、本処理はステップＳ１９に戻る。

制御部５０は、クリーニング処理が終了してから時間Ｔ４が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０）。本処理では、制御部５０は、時間Ｔ４を計測することにより、図３の時刻ｔ４において、中間転写ベルト１１上のトナー画像の先端が、ニップ部Ｎまで到達したか否かを判定している。時間Ｔ４が経過した場合には、本処理はステップＳ２１に進む。時間Ｔ４が経過していない場合には、本処理はステップＳ２０に戻る。

時間Ｔ４が経過した場合には、制御部５０は、電圧印加部３６に２次転写ローラ１４に対して正の電圧の２次転写電圧Ｖ３を印加する（ステップＳ２１）。トナー画像は、負に帯電しているので、２次転写ローラ１４からの電界により２次転写ローラ１４側へと引き付けられる。これにより、トナー画像は、用紙に２次転写される。

次に、制御部５０は、ニップ部Ｎを用紙の後端が通過したか否かを判定する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２では、制御部５０は、ニップ部Ｎの近傍に設けられているセンサ２３により用紙の後端を検知して、図３の時刻ｔ７に到達したか否かの判定を行う。用紙の後端がニップ部Ｎを通過した場合には、本処理はステップＳ２３に進む。用紙の後端がニップ部Ｎを通過していない場合には、本処理はステップＳ２２に戻る。

次に、制御部５０は、クリーニング処理を行うことができる時間Ｔ２を算出する（ステップＳ２３）。クリーニング処理を行うことができる時間Ｔ２とは、用紙の後端がニップ部Ｎを通過してから感光体ドラム４及び中間転写ベルト１１が停止するまでの間の時間であり、図３における時刻ｔ７から時刻ｔ８までの時間である。時間Ｔ２が算出されたら、本処理は、ステップＳ２４に進む。

次に、制御部５０は、２次転写ローラ１４が一回転するのに必要な時間Ｔ１で時間Ｔ２を割って印加回数ｎを得る（ステップＳ２４）。印加回数ｎとは、図３に示すクリーニング電圧Ｖ１，Ｖ２を印加できる回数を示している。より詳細には、制御部５０は、クリーニング処理において、２次転写電圧と逆極性のクリーニング電圧Ｖ１と、２次転写電圧と同極性のクリーニング電圧Ｖ２とを、２次転写ローラ１４が一回転するのに必要な時間Ｔ１毎に交互に２次転写ローラ１４に印加する。そこで、制御部５０は、ステップＳ２４において、クリーニング電圧Ｖ１，Ｖ２を何回印加することができるのかを算出する。なお、時間Ｔ２を時間Ｔ１で割り切ることができない場合には、印加回数ｎの小数点以下を切り捨てる。

次に、制御部５０は、印加回数ｎが２以上であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。すなわち、制御部５０は、時間Ｔ２が時間Ｔ１の２倍以上であるか否かを判定する。印加回数ｎが２以上である場合（時間Ｔ２が時間Ｔ１の２倍以上である場合）には、本処理はステップＳ２６に進む。印加回数ｎが２以上でない場合（時間Ｔ２が時間Ｔ１の２倍以上でない場合）には、本処理はステップＳ２７に進む。

印加回数ｎが２以上である場合には、制御部５０は、クリーニング処理１を実行する（ステップＳ２６）。以下に、クリーニング処理１について、図８を参照しながら説明する。

時間Ｔ１が経過した場合には、制御部５０は、印加回数ｎを１つ減算する（ステップＳ４３）。更に、制御部５０は、印加回数ｎが０であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。印加回数ｎが０である場合には、本処理は図７のステップＳ２８に進む。印加回数ｎが０でない場合には、本処理はステップＳ４５に進む。

時間Ｔ１が経過した場合には、制御部５０は、印加回数ｎを１つ減算する（ステップＳ４７）。更に、制御部５０は、印加回数ｎが０であるか否かを判定する（ステップＳ４８）。印加回数ｎが０である場合には、本処理は図７のステップＳ２８に進む。印加回数ｎが０でない場合には、本処理はステップＳ４１に戻る。以上のような動作により、制御部５０及び電圧印加部３６は、クリーニング電圧Ｖ１とクリーニング電圧Ｖ２とを、時間Ｔ１毎に交互に２次転写ローラ１４に対して印加する。

前記ステップＳ２５において、印加回数ｎが２以上でない場合には、制御部５０は、クリーニング処理２を実行する（ステップＳ２７）。以下に、クリーニング処理２について、図９を参照しながら説明する。

制御部５０は、電圧印加部３６に２次転写ローラ１４に対してクリーニング電圧Ｖ１を印加させる（ステップＳ５０）。クリーニング電圧Ｖ１は、２次転写電圧Ｖ３とは逆極性の負の電圧である。そのため、２次転写ローラ１４に付着した負に帯電したトナーは、２次転写ローラ１４から中間転写ベルト１１へと移動し、該中間転写ベルト１１によりクリーニング装置１８へと搬送される。この後、本処理は図７のステップＳ２８に進む。

前記ステップＳ２８において、制御部５０は、中間転写ベルト駆動部３８が停止しているか否かを判定する（ステップＳ２８）。中間転写ベルト駆動部３８が停止している場合には、本処理はステップＳ２９に進む。中間転写ベルト駆動部３８が停止していない場合には、本処理はステップＳ２８に戻る。

中間転写ベルト駆動部３８が停止している場合には、制御部５０は、プロセス後処理が終了したと判定し、電圧印加部３６に２次転写ローラ１４に対して０Ｖの電圧を印加させる。すなわち、制御部５０は、中間転写ベルト駆動部３８が停止するまで、電圧印加部３６に２次転写ローラ１４に対してクリーニング電圧Ｖ１，Ｖ２を印加させている。以上で本処理は終了する。

（効果）
前記画像形成部３２によれば、プロセス前処理に加えて、プロセス後処理においても、クリーニング処理が行われている。そのため、画像形成部３２は、プロセス前処理においてのみクリーニング処理を行う特許文献１に記載の画像形成装置に比べて、２次転写ローラ１４に付着したトナーをより効果的に除去することができる。

また、２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１に対して、常時、圧接している。そのため、中間転写ベルトに対してトナー画像の転写時のみ圧接している２次転写ローラに比べて、画像形成部３２の２次転写ローラ１４には、中間転写ベルト１１からトナーが付着し易い。そこで、画像形成部３２では、プロセス前処理及びプロセス後処理の両方においてクリーニング処理を行うことにより、２次転写ローラ１４へのトナーの付着量をより効果的に低減できる。

また、画像形成部３２では、２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１に対して、常時、圧接している。そのため、画像形成部３２には、２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とを圧接又は離間させるための構成が不要である。その結果、画像形成部３２の製造コストを抑制することが可能となる。

また、プロセス前処理及びプロセス後処理において、クリーニング電圧Ｖ１，Ｖ２を交互に印加することにより、正に帯電したトナー及び負に帯電したトナーの両方を、２次転写ローラ１４から中間転写ベルト１１へと移動させることができる。その結果、画像形成部３２では、２次転写ローラ１４に付着したトナーをより効果的に除去することができる。

なお、画像形成部３２では、用紙の後端がニップ部Ｎを通過してから中間転写ベルト１１が停止するまでの時間において、クリーニング処理を行っている。しかしながら、画像形成部３２において、クリーニング処理を行う期間はこれに限らない。より詳細には、用紙に転写されたトナー画像の後端がニップ部Ｎを通過した後（図３の時刻ｔ６以降）には、２次転写電圧Ｖ３を印加する必要がない。そこで、制御部５０及び電圧印加部３６は、用紙に転写されたトナー画像の後端がニップ部Ｎを通過した後から中間転写ベルト１１が停止するまでの第２の時間Ｔ２において、クリーニング処理を行ってもよい。

（安定化動作）
前記実施形態に係る画像形成部３２は、用紙に画像を印刷する印刷動作の際のプロセス前処理及びプロセス後処理においてクリーニング処理を行っている。しかしながら、画像形成部３２は、安定化動作のためのトナー画像を中間転写ベルト１１に形成する際のプロセス前処理及びプロセス後処理においてクリーニング処理を行ってもよい。安定化動作とは、用紙に印刷された画像の品位を一定に保つために、所定パターンのトナー画像を中間転写ベルト１１に形成し、該トナー画像を観察することにより、画像形成部３２内の条件を調整する動作である。安定化動作は、所定枚数の用紙に印刷が行われる毎、又は、所定時間毎に自動的に行われる動作である。

図１０は、画像形成部３２の動作を示したタイミングチャートである。まず、図１０を参照しながら、安定化動作における画像形成部３２の動作の概要について説明する。安定化動作における画像形成部３２の動作は、印刷動作における画像形成部３２と同様に、プロセス前処理、露光プロセス処理及びプロセス後処理からなっている。図１０に示すプロセス前処理及びプロセス後処理については、図３に示すプロセス前処理及びプロセス後処理と同じであるので、説明を省略する。

図１０に示す露光プロセス処理では、制御部５０は、時刻ｔ１２〜時刻ｔ１４において、帯電器５、イレーサ１０、中間転写ベルト駆動部３８及び感光体駆動部４０に加えて、露光装置６を駆動させる。これにより、感光体ドラム４の周面に静電潜像が形成されるようになる。また、図１０に示す露光プロセス処理では、トナー画像を２次転写する必要がない。そこで、制御部５０は、露光プロセス処理において、電圧印加部３６に２次転写ローラ１４に対してクリーニング電圧Ｖ１を印加させて、２次転写ローラ１４のクリーニング処理を行っている。

次に、安定化動作において、画像形成部３２の制御部５０及び電圧印加部３６が行うクリーニング処理の詳細について図８、図９及び図１１を参照しながら説明する。図１１は、安定化動作において制御部５０が行う動作を示したフローチャートである。図１１では、図７と同じ動作については、同じ参照符号を付してある。また、以下では、図１１の動作の内、図７の動作と異なる点を中心に説明する。

安定化動作は、例えば、制御部５０が前回に安定化動作を行ってから所定枚数の印刷を行ったことを検知することにより開始する。安定化動作が開始すると、制御部５０は、中間転写ベルト駆動部３８が駆動を開始したか否かの判定を繰り返しながら待機している（ステップＳ１１）。プロセス前処理が開始されて、中間転写ベルト駆動部３８が駆動を開始していると、本処理は、ステップＳ１１３に進む。一方、プロセス前処理が開始されておらず、中間転写ベルト駆動部３８が駆動を開始していない場合には、本処理は、ステップＳ１１に戻る。

中間転写ベルト駆動部３８が駆動している場合には、制御部５０は、印刷動作において、カラープリントが実行されると判断した場合と同様に判断し、本処理はステップＳ１１３に進む。

制御部５０は、カラープリントが実行される場合においてクリーニング処理を行うことができる時間Ｔ１３を算出する（ステップＳ１１３）。クリーニング処理を行うことができる時間Ｔ１３とは、感光体駆動部４０が駆動を開始してからニップ部Ｎに安定化動作のためのトナー画像の先端が到達するまでの間の時間であり、図１０における時刻ｔ１１から時刻ｔ１３までの時間である。時間Ｔ１３が算出されたら、本処理は、ステップＳ１１５に進む。

前記ステップＳ１１５において、制御部５０は、２次転写ローラ１４が一回転するのに必要な時間Ｔ１で時間Ｔ１３を割って印加回数ｎを得る（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１５にて求める印加回数ｎは、図７のステップＳ１５にて求める印加回数ｎと同じであるので、これ以上の説明を省略する。また、図１１のステップＳ１６ないしステップＳ１９において制御部５０が行う処理も、図７のステップＳ１６ないしステップＳ１９において制御部５０が行う処理と同じであるので説明を省略する。

ステップＳ１９において、クリーニング処理が終了したと制御部５０が判断した場合には、本処理はステップＳ１２１に進む。次に、制御部５０は、電圧印加部３６に２次転写ローラ１４に対して負の電圧のクリーニング電圧Ｖ１を印加させる（ステップＳ１２１及び図１０の時刻ｔ１３）。トナー画像は、負に帯電しているので、２次転写ローラ１４からの電界により中間転写ベルト１１側へと引き付けられる。これにより、トナーが、２次転写ローラ１４に付着することが防止されている。

次に、制御部５０は、ニップ部Ｎをトナー画像の後端が通過したか否かを判定する（ステップＳ１２２）。ステップＳ１２２では、制御部５０は、ニップ部Ｎの近傍に設けられているセンサ２３によるトナー画像の後端の検知に基づいて、図１０の時刻ｔ１５に到達したか否かの判定を行う。トナー画像の後端がニップ部Ｎを通過した場合には、本処理はステップＳ１２３に進む。トナー画像の後端がニップ部Ｎを通過していない場合には、本処理はステップＳ１２２に戻る。

次に、制御部５０は、クリーニング処理を行うことができる時間Ｔ１２を算出する（ステップＳ１２３）。クリーニング処理を行うことができる時間Ｔ１２とは、トナー画像の後端がニップ部Ｎを通過してから感光体ドラム４及び中間転写ベルト１１が停止するまでの間の時間であり、図１１における時刻ｔ１５から時刻ｔ１６までの時間である。時間Ｔ１２が算出されたら、本処理は、ステップＳ１２４に進む。

次に、制御部５０は、２次転写ローラ１４が一回転するのに必要な時間Ｔ１で時間Ｔ１２を割って印加回数ｎを得る（ステップＳ１２４）。ステップＳ１２４で求める印加回数ｎは、図７のステップＳ２４で求める印加回数ｎと同じであるので、これ以上の説明を省略する。また、図１１のステップＳ２５ないしステップＳ２９において制御部５０が行う処理も、図７のステップＳ２５ないしステップＳ２９において制御部５０が行う処理と同じであるので説明を省略する。

以上のように、画像形成部３２によれば、安定化動作においても、印刷動作と同様に、２次転写ローラ１４にトナーが付着することを防止できる。

また、画像形成部３２では、図１０に示すように、安定化動作のためのトナー画像がニップ部Ｎを通過している間（時刻ｔ１３〜時刻ｔ１５）において、２次転写ローラ１４に対して、クリーニング電圧Ｖ１が印加されている。クリーニング電圧Ｖ１は、２次転写電圧Ｖ３に対して逆極性である負の電圧である。また、安定化動作のためのトナー画像は、負に帯電している。そのため、該トナー画像は、クリーニング電圧Ｖ１による電界により中間転写ベルト１１に引き付けられ、２次転写ローラ１４には引き付けられない。その結果、画像形成部３２によれば、安定化動作において、２次転写ローラ１４にトナーが付着することが防止される。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を搭載した複写機の全体構成を示した図である。図１の複写機の制御ブロックである。本発明の一実施形態に係る複写機の動作を示したタイミングチャートである。特許文献１に記載の画像形成装置のタイミングチャートである。プロセス後処理における感光体ドラムの周面の様子を示した図である。ユーザが操作パネルにより印刷指示を行ってから、用紙への画像の印刷が完了するまでの間に、制御部が行う動作を示したフローチャートである。ユーザが操作パネルにより印刷指示を行ってから、用紙への画像の印刷が完了するまでの間に、制御部が行う動作を示したフローチャートである。ユーザが操作パネルにより印刷指示を行ってから、用紙への画像の印刷が完了するまでの間に、制御部が行う動作を示したフローチャートである。ユーザが操作パネルにより印刷指示を行ってから、用紙への画像の印刷が完了するまでの間に、制御部が行う動作を示したフローチャートである。画像形成部の動作を示したタイミングチャートである。安定化動作において制御部が行う動作を示したフローチャートである。

符号の説明

Ｎニップ部
１複写機
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ感光体ドラム
１１中間転写ベルト
１４２次転写ローラ
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ作像部
２３センサ
３２画像形成部
３６電圧印加部
３８中間転写ベルト駆動部
４０感光体駆動部
５０制御部

Claims

トナー画像を搬送する中間転写部材と、
前記中間転写部材と対向することによりニップ部を形成していると共に、該中間転写部材が搬送してきた前記トナー画像を、該ニップ部を通過する印刷媒体に転写する２次転写部材と、
前記トナー画像の転写時に、前記２次転写部材に転写電圧を印加し、前記ニップ部を該トナー画像の後端が通過した後に、該転写電圧と逆極性の第１のクリーニング電圧を該２次転写部材に印加する電圧印加手段と、
を備えていること、
を特徴とする画像形成装置。
前記２次転写部材は、前記中間転写部材に対して、常時、圧接していること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記電圧印加手段は、前記中間転写部材が停止するまで、前記第１のクリーニング電圧を前記２次転写部材に印加すること、
を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
前記電圧印加手段は、前記トナー画像の転写時には、前記印刷媒体の後端が前記ニップ部を通過した後に、前記第１のクリーニング電圧を前記２次転写部材に印加すること、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記電圧印加手段は、前記２次転写部材が一回転するのに必要な時間を第１の時間とし、前記ニップ部を前記印刷媒体の後端が通過してから前記中間転写部材が停止するまでの時間を第２の時間とした場合に、該第２の時間が該第１の時間の２倍以上であるときには、前記第１のクリーニング電圧と逆極性の第２のクリーニング電圧及び該第１のクリーニング電圧を、該第１の時間毎に交互に印加すること、
を特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
前記電圧印加手段は、前記中間転写部材が回転を開始してから前記印刷媒体の先端が前記ニップ部に到達するまでの間において、前記第１のクリーニング電圧を前記２次転写部材に印加すること、
を特徴とする請求項４又は請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
前記電圧印加手段は、前記２次転写部材が一回転するのに必要な時間を第１の時間とし、前記中間転写部材が回転を開始してから前記印刷媒体の先端が前記ニップ部に到達するまでの時間を第３の時間とした場合に、該第３の時間が該第１の時間の２倍以上である長いときには、前記第１のクリーニング電圧と逆極性の第２のクリーニング電圧及び該第１のクリーニング電圧を、該第１の時間毎に交互に印加すること、
を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
前記電圧印加手段は、安定化動作のための前記トナー画像が前記中間転写部材により前記ニップ部に搬送されてきた場合には、該トナー画像の後端が該ニップ部を通過するまで、前記第１のクリーニング電圧を前記２次転写部材に印加すること、
を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
前記電圧印加手段は、前記中間転写部材が回転を開始してから安定化動作のための前記トナー画像の先端が前記ニップ部に到達するまでの間において、前記第１のクリーニング電圧を前記２次転写部材に印加すること、
を特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記電圧印加手段は、前記２次転写部材が一回転するのに必要な時間を第１の時間とし、前記中間転写部材が回転を開始してから安定化動作のための前記トナー画像の先端が前記ニップ部に到達するまでの時間を第３の時間とした場合に、該第３の時間が該第１の時間の２倍以上である長いときには、前記第１のクリーニング電圧と逆極性の第２のクリーニング電圧及び該第１のクリーニング電圧を、該第１の時間毎に交互に印加すること、
を特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。