JP2010112992A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二次転写残トナー帯電部材のクリーニング行程において、トナー吐出し量を時間に対して平均化し、早く吐出しきる画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】二次転写後に第二の像担持体上に残ったトナー像を帯電する二次転写残トナー帯電行程と、高圧電源により、二次転写残トナー帯電部材に正極性バイアスおよび負極性バイアスを印加することで、二次転写残トナー帯電部材に蓄積したトナーを、第二の像担持体上に逆転写するトナー吐出し行程と、トナー吐出し行程で第二の像担持体上に吐出されたトナーを、第一の像担持体に逆転写し、クリーナにより回収する吐出しトナー回収行程と、を備えた画像形成装置において、高圧電源は、二次転写残トナー帯電部材に、正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加する際に、同一極性のバイアスについて、各回に印加するバイアスの絶対値を前回印加した値の絶対値以上にする（図１）画像形成装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関し、特にその帯電部材のクリーニングに関するものである。

図５は従来の、中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置の一例を示す断面図である。１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは静電潜像担持体としての感光ドラムで、アルミなどからなる芯金の外周面に有機感光体（ＯＰＣ）またはＡ−Ｓｉ、ＣｄＳ、Ｓｅ等から成る光導電体を塗布して構成されている。そして、感光ドラムは、中間転写ベルト１０に沿って順次配置され、外周速度Ｖ（以下、プロセス速度と呼ぶ）で矢印Ｃ１方向へ回転する。１０は第二の像担持体としての中間転写ベルト（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｔｒａｎｆｅｒ Ｂｅｌｔ。以下、ＩＴＢと記す。）である。そして、ＩＴＢは、電気抵抗値（体積抵抗率）が１０＾１１ Ω・ｃｍで、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタン、シリコンゴムなどのゴム、またはＰＩ、ＰＡ、ＰＣ、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ＰＣ／ＰＥＴ、ＥＴＦＥ／ＰＣなどの樹脂から構成されている。また、ＩＴＢは、駆動ローラ１１ａ、二次転写対向ローラ１１ｂ、張架ローラ１１ｃの３本のローラ上に張架され、駆動ローラ１１ａが不図示のモーターにより回転することにより、矢印Ｃ３方向にプロセス速度で駆動される。
６Ｙ〜６Ｋは、軸上に導電性スポンジ層を設けた一次転写ローラであり、それぞれＩＴＢ１０を介して感光ドラム１Ｙ〜１Ｋに接している。

以下、図５に沿ってフルカラーの画像形成行程について説明する。
感光ドラム１Ｙ〜１Ｋはそれぞれ不図示の駆動手段によって矢印Ｃ１方向に駆動され、帯電ローラ２Ｙ〜２Ｋにより所定の電位に均一に帯電される。ＩＴＢ１０上の画像を転写させたい位置（以下、ＩＴＢ上画像部）に画像が転写されるように、ＩＴＢ上画像部の先端が各ステーションの転写部に進入するタイミングと同期をとって、露光装置３Ｙ〜３Ｋにより露光が開始される。そして、各色の画像模様に従った信号による光が、表面を均一に帯電された感光ドラム１Ｙ〜１Ｋに走査され、潜像が形成される。なお潜像形成タイミングとＩＴＢ上画像部の先端が各ステーションの一次転写部に進入するタイミングとの同期は、（不図示の）ＴＯＰセンサがＩＴＢ上に設けた（不図示の）ＴＯＰシールを検知するタイミングを監視することによって行う。

潜像形成開始後、さらに感光ドラム１Ｙ〜１Ｋが矢印Ｃ１方向に回転すると、それぞれ現像装置４Ｙ〜４Ｋによって現像が行われる。現像装置は感光ドラムとの対向部に所定の回転速度で回転する現像ローラを有し、現像装置内部で常に供給されつづけることにより現像ローラ表面に担持された負極性のトナーによって潜像は可視化される。このとき感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ表面の潜像形成部のみがトナーによって可視化される理由は、現像器と感光ドラム１Ｙ〜１Ｋの電位差（以下、現像バイアス）によって、非潜像形成部では負極性のトナーは現像器から感光ドラム１Ｙ〜１Ｋに転移しないのに対し、潜像を形成した部分のみ電位差が変化し、トナーが感光ドラム１Ｙ〜１Ｋに転移するようになっているためである。なお通常現像バイアスは高圧電源によって印加される。

現像された各色トナー像は、さらに感光ドラム１Ｙ〜１Ｋが矢印Ｃ１方向に回転し、一次転写部に来た時、一次転写ローラ６Ｙ〜６Ｋに、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋの芯金を対向電極として、高圧電源７Ｙ〜７Ｋから正極性のバイアスが印加されることによって、前述の手法で同期をとって一次転写部に進入するＩＴＢ上画像部に、順次一次転写される（請求項でいう、画像転写時に相当）。このとき、４色の画像は全てＩＴＢ上画像部に転写されるので、４色のトナー像の位置は一致している。感光ドラム１Ｙ〜１Ｋ上の一次転写残トナーはブレードを当接させてかきとるクリーナー１４Ｙ〜１４Ｋによりクリーニングされる。
なお一次転写行程が常に高転写効率、低再転写率などの条件を満たし良好に行われるには、高圧電源７Ｙ〜７Ｋから印加する正極性のバイアスを、環境やパーツの特性などを考慮した最適な値に常に制御する必要がある。不図示の制御手段でこれを行っている。

４色のトナー像がＩＴＢ１０上に一次転写されると、ＩＴＢ１０の回転と同期を取って、レジストローラ１２部から転写材Ｐが搬送される。そして、一次転写ローラ６Ｙと同様な構成から成る二次転写ローラ８が転写材Ｐを介してＩＴＢ１０に当接し、二次転写対向ローラ１１ｂを対向電極として、不図示の高圧電源から正極性バイアスが印加され、ＩＴＢ１０上の４色のトナー像は、一括して転写材Ｐ上に二次転写される。

この二次転写ローラ８の位置が、請求項でいう、二次転写位置に相当する。この二次転写位置より下流かつ一次転写ローラ６の位置である一次転写位置より上流に、請求項でいう第二の像担持体である中間転写ベルト１０に当接して、請求項でいう二次転写残トナー帯電部材に相当する帯電ブラシ９ｂが配設されている。
４色のトナー像が転写された転写材Ｐは、従来公知の加熱、加圧の定着装置１３によって溶融固着されカラー画像が得られる。

二次転写残トナーは、次の画像をＩＴＢ１０上に形成するためにクリーニングする必要がある。
二次転写残トナーのクリーニングシーケンスを図６に示す。Ｔｒ１は各色における一次転写バイアス印加を、Ｔｒ２は二次転写バイアス印加を示す。Ｃｈ２は、帯電ブラシのバイアス印加による二次転写残トナーの帯電（請求項でいう、二次転写後に前記第二の像担持体上に残ったトナー像を帯電する二次転写残トナー帯電行程に相当）を示す。ＲＥＴは、一次転写バイアス印加による、二次転写残トナーの一次転写部における回収を示す。ＲＥＴとＴｒ１は同時に行っている時間帯がある。
なお図中のこれらの印加時間帯のずれは、各部材の距離に起因するものである。例えばＩＴＢ１０上の帯電ブラシ部から１色目一次転写部までの回転時間はＴＣ１で示される。
各色の一次転写Ｔｒ１、二次転写Ｔｒ２の後にＩＴＢ１０上に残った二次転写残トナーには、高圧電源９ａ（請求項でいう、第一の高圧電源に相当）より正極性の電圧の印加された帯電ブラシ９ｂによりバイアス印加Ｃｈ２が行われ、正極性の電荷が均一に付与される。続いて二次転写残トナーは１色目の一次転写部へ進み、次のページ以降の一次転写のために印加された正極性バイアスＴｒ１や回収用のバイアスＲＥＴによって感光ドラムへ静電的に転写され、ＩＴＢ１０より除去される。そして、感光ドラム１Ｙへ転写された二次転写残トナーは感光ドラムのクリーナー１４Ｙに回収され（請求項でいう、トナー回収行程に相当）、ＩＴＢ１０上の二次転写残トナーのクリーニングは完了する。

一方、帯電ブラシ９ｂは、二次転写残トナーの帯電を繰り返すことで、ブラシの隙間にトナーが蓄積され、帯電能力低下が発生するため、クリーニング行程が必要である。

帯電ブラシクリーニングシーケンスを図７に示す。ＣｈＰ、ＣｈＮはそれぞれ帯電ブラシへのトナー吐出し用の正極性バイアス、負極性バイアス印加を、ＲＥＴＰ、ＲＥＴＮはそれぞれ吐出しトナー回収用の一次転写正極性、負極性バイアスの印加を示す。

トナーの回収挙動を図８に示す。帯電ブラシ９ｂに蓄積した正極性と負極性のトナーはそれぞれ、高圧電源９ａより帯電ブラシ９ｂに正極性バイアスＣｈＰ、負極性バイアスＣｈＮを所定時間ずつ、交互に所定回数印加することで、ＩＴＢ１０上に吐出される。
吐出しトナー量を図９に示す。吐出し能力が同じであれば蓄積したトナー量の多さに依存するので、このようなバイアス印加を繰り返すと、蓄積量が減っていき、一回あたりのバイアス印加による吐出し量は徐々に少なくなる。ここで負極性バイアス印加時の方が吐出しトナー量が多いのは、二次転写残トナーの帯電の際に正極性バイアスを印加しているため、負極性トナーの蓄積量が比較的多いからである。
吐出されたトナーのうち正極性のものは、１色目の一次転写部において正極性バイアスＲＥＴＰによって感光ドラム１Ｙへ、同様に負極性トナーは２色目の一次転写部において負極性バイアスＲＥＴＮによって感光ドラム１Ｍへ静電的に転写され、ＩＴＢ１０より除去される。そして、感光ドラム１Ｙ，１Ｍへ転写された吐出しトナーは感光ドラムのクリーナー１４Ｙ，１４Ｍに回収され、帯電ブラシのクリーニング行程は完了する。

なお画像を形成するための一連の動作、すなわち印字シーケンスは、前述の一次転写バイアスの制御などを行う前回転行程と、画像形成行程、二次転写残トナー除去行程の繰り返しによって画像形成行程を繰り返して行う連続画像形成行程と、該連続画像形成行程の後に、第二の像担持体のクリーニングなどを行う後回転行程からなる。通常帯電部材のクリーニング行程は後回転行程で行う。

具体的には、フルカラー普通紙印字モードの帯電ブラシクリーニング行程において、帯電ブラシに＋８００Ｖ、−８００Ｖの電圧を２００ｍｓずつ交互に６回ずつ印加して蓄積トナーをＩＴＢ上に吐出する。そして、ＩＴＢ上のトナーは、１色目の一次転写部で＋１０００Ｖ、２色目の一次転写部で−１５００Ｖの電圧を印加することで感光ドラムに回収する。

以上に説明したようなＩＴＢ上のトナーを帯電する部材（請求項でいう、二次転写残トナー帯電部材に相当）のクリーニングを後回転毎に行うことによって、二次転写残トナーのクリーニング性を維持することができる。これにより、二次転写残トナーが次のページ以降の印字画像のトナーとＩＴＢ１０上で重なって、画像不良を発生させることなく、高品質な画像を提供することができる。

残トナーのクリーニングに関する背景技術を示す特許文献としては、下記特許文献１がある。
特開２００５−２８４１８６号公報

前述の従来例のような帯電部材のクリーニング行程では、一定値の正負のバイアスを交互に印加するため、正バイアスと負バイアスの一回の印加によるトナー吐出し能力は基本的に同じである。吐出しトナー量は、吐出し能力が同じであれば蓄積したトナー量の多さに依存するので、このようなバイアス印加を繰り返すと、蓄積量が減っていき、一回あたりのバイアス印加による吐出し量は徐々に少なくなる。このため吐出しきるのに時間がかかり、クリーニング行程の所要時間が長くなっている。またさらに最初のバイアス印加でトナーが大量に吐出されてしまうことで、感光ドラムへの回収が可能な量を超えてしまい、クリーニング不良などを引き起こすことがあった。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、二次転写残トナー帯電部材などのクリーニング行程での所要時間を短くできる画像形成装置を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するため、本発明では、画像形成装置を次の（１）ないし（４）のとおりに構成する。

（１）第一の像担持体上に形成したトナー像を、第二の像担持体に転写する一次転写行程と、
前記一次転写行程を複数色について繰り返して行い重ね合わせたトナー像を転写材上に転写する二次転写行程と、
前記第二の像担持体の二次転写位置より下流かつ一次転写位置より上流に、前記第二の像担持体に当接して配設した二次転写残トナー帯電部材により、二次転写後に前記第二の像担持体上に残ったトナー像を帯電する二次転写残トナー帯電行程と、
第一の高圧電源により、前記二次転写残トナー帯電部材に正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加することで、前記二次転写残トナー帯電部材に蓄積した正極性トナーおよび負極性トナーを、前記第二の像担持体上に逆転写するトナー吐出し行程と、
前記トナー吐出し行程で前記第二の像担持体上に吐出されたトナーを、前記第一の像担持体に逆転写し、クリーナにより回収する吐出しトナー回収行程と、
を備えた画像形成装置において、
前記第一の高圧電源は、前記二次転写残トナー帯電部材に、正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加する際に、同一極性のバイアスについて、各回に印加するバイアスの絶対値を前回印加した値の絶対値以上にする画像形成装置。

（２）第一の像担持体上に形成したトナー像を、第二の像担持体に転写する一次転写行程と、前記一次転写行程を複数色について繰り返して行い重ね合わせたトナー像を、転写材を介して第二の像担持体に当接する二次転写部材に第二の高圧電源により電圧を印加することで、前記転写材上に転写する二次転写行程と、
前記第二の高圧電源により二次転写部材に正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加することで、前記二次転写部材に蓄積した正極性トナーおよび負極性トナーを、前記第二の像担持体上に吐出す二次転写部材トナーの吐出し行程と、
前記二次転写部材トナーの吐出し行程で前記第二の像担持体上に吐出されたトナーを、前記第一の像担持体に逆転写し、クリーナにより回収する二次転写部材トナーの回収行程と、
を備えた画像形成装置において、
前記第二の高圧電源は、前記二次転写部材に、正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加する際に、同一極性のバイアスについて、各回に印加するバイアスの絶対値を前回印加した値の絶対値以上にする画像形成装置。

（３）像担持体上に形成したトナー像を、転写材を介して前記像担持体に当接する転写部材に電圧を印加することで、前記転写材上に転写する転写行程と、
第三の高圧電源により、前記転写部材に正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加することで、前記転写部材に蓄積した正極性トナーおよび負極性トナーを、前記像担持体上に吐出す転写部材トナーの吐出し行程と、
前記転写部材トナーの吐出し行程で前記像担持体上に吐出されたトナーを、クリーナにより回収する転写部材トナーの回収行程と、
を備えた画像形成装置において、
前記第三の高圧電源は、前記転写部材に、正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加する際に、同一極性のバイアスについて、各回に印加するバイアスの絶対値を前回印加した値の絶対値以上にする画像形成装置。

（４）像担持体の表面を像担持体帯電部材によって所定の電位に帯電した後、露光装置によって画像模様に従った露光を行い潜像を形成する行程と、
第四の高圧電源により、前記像担持体帯電部材に正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加することで、前記像担持体帯電部材に蓄積した正極性トナーおよび負極性トナーを、前記像担持体上に吐出す像担持体帯電部材トナーの吐出し行程と、
前記像担持体帯電部材トナーの吐出し行程で前記像担持体上に吐出されたトナーを、クリーナにより回収する像担持体帯電部材トナーの回収行程と、
を備えた画像形成装置において、
前記第四の高圧電源は、前記像担持体帯電部材に、正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加する際に、同一極性のバイアスについて、各回に印加するバイアスの絶対値を前回印加した値の絶対値以上にする画像形成装置。

本発明によれば、二次転写残トナー帯電部材などの帯電部材のクリーニング行程において、トナー吐出し量を時間に対して平均化し、早く吐出しきることで、所要時間を短くすることができる。また、平均的な吐出し量を抑制することで、無理のないプロセス条件でのクリーニングを実現し、不具合を引き起こすことがない。

以下本発明を実施するための最良の形態を、画像形成装置の実施例により詳しく説明する。

実施例１である“画像形成装置”について説明する。
本実施例の全体構成および画像形成動作、二次転写残トナー回収動作は、前述の従来例と同様なので、図５、図６、図７とその説明を援用する。

以下、本実施例の特徴部分について、図２、図１、図３により説明する。
図２は、印字シーケンスにおける帯電部材クリーニングに関する、後回転時の各バイアスの印加タイミングを示す。
本実施例における印字シーケンスは、基本的に前述の従来例と同様の行程を有し、帯電ブラシのクリーニング行程のみ本実施例に特有である。以下に、図２に沿って説明をする。ＣｈＰ６１〜６３、ＣｈＮ６１〜６３はそれぞれ帯電ブラシへのトナー吐出し用の正極性バイアスおよび負極性バイアス印加を、ＲＥＴＰ６、ＲＥＴＮ６はそれぞれ吐出しトナー回収用の一次転写正極性バイアス、負極性バイアスの印加を示す。

帯電ブラシ９ｂに蓄積した正極性トナーと負極性のトナーはそれぞれ、帯電ブラシ９ｂに正極性バイアス、負極性バイアスをＣｈＰ６１、ＣｈＮ６１、ＣｈＰ６２、ＣｈＮ６２、ＣｈＰ６３、ＣｈＮ６３と交互に印加することで、ＩＴＢ１０上に吐出される。吐出された正極性トナーおよび負極性トナーは、従来例と同様に正極性バイアスＲＥＴＰ６、負極性バイアスＲＥＴＮ６によって感光ドラム１Ｙ、１Ｍへ転写され、さらに感光ドラムのクリーナー１４Ｙ，１４Ｍに回収され、帯電ブラシのクリーニング行程は完了する。
トナー吐出し用バイアスの絶対値については、図１に示すようにＣｈＰ６１＜ＣｈＰ６２＜ＣｈＰ６３、ＣｈＮ６１＜ＣｈＮ６２＜ＣｈＮ６３の関係にある。

吐出しトナー量は、吐出し能力と蓄積したトナー量に依存する。したがってまず正極性トナーに着目すると、正極性バイアスの印加を繰り返した時、トナーが吐出されて蓄積量は減っていく。しかし、吐出し能力はトナー吐出し用バイアスがＣｈＰ６１、ＣｈＰ６２、ＣｈＰ６３と順次上がっていくため、吐出しトナー量は従来例のように単純には減少しない。さらに吐出しトナー量が、ＣｈＰ６１、ＣｈＰ６２、ＣｈＰ６３のそれぞれの印加時で図３に示すようにほぼ等しくなるよう、あらかじめ実験を行って調整することによって、最適な各値の組合せを導出することも可能である。
ここではこのようにあらかじめ導出した最適な値の組合せによって、短時間での吐出し行程完了を実現させている。負極性トナーについても同様である。

ここで正極性バイアスＲＥＴＰ６は、トナー吐出し行程で吐出されたトナー量を、環境などの条件によらず感光ドラム１Ｙへ転写できるようにあらかじめ実験によって導出した値である。またこの値は印字時より大きな値のバイアスであり、正極性トナーの回収能力もより高い。

具体的には、フルカラー普通紙印字モードの後回転に帯電ブラシクリーニング行程を行う。その際、帯電ブラシに＋７００Ｖ、−７００Ｖ、＋９００Ｖ、−９００Ｖ、＋１１００Ｖ、−１１００Ｖの順で電圧を、バイアス切替時間にマージンを持たせ、２００ｍｓずつ印加して蓄積トナーをＩＴＢ上に吐出させる。そして、ＩＴＢ上のトナーを、１色目の一次転写部で＋１０００Ｖ、２色目の一次転写部で−１５００Ｖの電圧を印加することで感光ドラムに回収する。また印字時の一次転写バイアスを１色目で５００Ｖ、２色目で６００Ｖとする。

このように本実施例では、トナー吐出し行程において二次転写残トナー帯電部材に所定回数印加する同一極性のバイアスについて、各回に印加するバイアスの絶対値を前回印加した値の絶対値以上とする。すなわち、帯電部材に印加する正極性バイアスと負極性バイアスの絶対値をそれぞれ順次大きくすることによって、吐出しトナー量を時間に対して平均化し、短時間でクリーニング行程を終わらせることができる。これは、請求項でいう、各回に印加するバイアスの絶対値として、吐出するトナー量が平均化する値を採用するに相当する。この手法によって、従来例のような、バイアス印加を繰り返してもなかなか吐出しきることができず、クリーニング行程の所要時間が長くなるという状況を改善することができる。

なお以上の手法は、帯電部材としてローラを用いた場合にも適用可能である。その際は、ローラ全体をクリーニングするため、一回あたりのバイアス印加時間を、バイアス切替時間とローラ回転周期の和にマージンを持たせた時間にするとよい（請求項でいう、一回に印加する時間を、バイアス切替時間とローラ回転周期の和以上とするに相当）。

さらに前述のような短時間でのクリーニング行程は、二次転写ローラや感光ドラムを帯電するローラ、またモノカラー画像形成装置の転写ローラのクリーニングにおいても利用可能である。これらの例は、詳しくは、次の（１）ないし（３）ように構成される。

二次転写ローラの例
（１）第一の像担持体上に形成したトナー像を、第二の像担持体に転写する一次転写行程と、前記一次転写行程を複数色について繰り返して行い重ね合わせたトナー像を、転写材を介して第二の像担持体に当接する二次転写ローラに第二の高圧電源により電圧を印加することで、前記転写材上に転写する二次転写行程と、
前記第二の高圧電源により二次転写ローラに正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加することで、前記二次転写ローラに蓄積した正極性トナーおよび負極性トナーを、前記第二の像担持体上に吐出す二次転写部材トナーの吐出し行程と、
前記二次転写部材トナーの吐出し行程で前記第二の像担持体上に吐出されたトナーを、前記一次転写部においてバイアスを印加することによって前記第一の像担持体に逆転写し、クリーナにより回収する二次転写部材トナーの回収行程と、
を備えた画像形成装置において、
前記第二の高圧電源は、前記二次転写ローラに、正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加する際に、同一極性のバイアスについて、各回に印加するバイアスの絶対値を前回印加した値の絶対値以上にする画像形成装置。

モノカラー画像形成装置の転写ローラの例
（２）感光ドラム上に形成したトナー像を、転写材を介して前記感光ドラムに当接する転写ローラ（請求項でいう、像担持体帯電部材に相当）に電圧を印加することで、前記転写材上に転写する転写行程と、
第三の高圧電源により、前記転写ローラに正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加することで、前記転写ローラに蓄積した正極性トナーおよび負極性トナーを、前記感光ドラム上に吐出す転写部材トナーの吐出し行程と、
前記転写部材トナーの吐出し行程で前記感光ドラム上に吐出されたトナーを、クリーナにより回収する転写ローラトナー（請求項でいう、像担持体帯電部材トナーに相当）の回収行程と、
を備えた画像形成装置において、
前記第三の高圧電源は、前記転写ローラに、正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加する際に、同一極性のバイアスについて、各回に印加するバイアスの絶対値を前回印加した値の絶対値以上にする画像形成装置。

感光ドラムを帯電するローラの例
（３）感光ドラムの表面を感光ドラム帯電ローラによって所定の電位に帯電した後、露光装置によって画像模様に従った露光を行い潜像を形成する行程と、
第四の高圧電源により、前記感光ドラム帯電ローラに正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加することで、前記感光ドラム帯電ローラに蓄積した正極性トナーおよび負極性トナーを、前記感光ドラム上に吐出す感光ドラム帯電ローラトナーの吐出し行程と、
前記感光ドラム帯電ローラトナーの吐出し行程で前記感光ドラム上に吐出されたトナーを、クリーナにより回収する感光ドラム帯電ローラトナーの回収行程と、
を備えた画像形成装置において、
前記第四の高圧電源は、前記感光ドラム帯電ローラに、正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加する際に、同一極性のバイアスについて、各回に印加するバイアスの絶対値を前回印加した値の絶対値以上にする画像形成装置。

実施例２である“画像形成装置”について説明する。本実施例の全体構成および画像形成動作、二次転写残トナー回収動作は、前述の従来例と同様なので、図５、図６、図７とその説明を援用する。

本実施例の特徴部分について図４により説明する。
図４は、印字シーケンスにおける帯電部材クリーニングに関する、後回転時の各バイアスの印加タイミングを示す。

本実施例における印字シーケンスは、基本的に前述の従来例と同様の行程を有し、帯電ブラシのクリーニング行程のみ本実施例特有である。以下に、図４に沿って説明をする。ＣｈＰ９１〜９４、ＣｈＮ９１〜９４はそれぞれ帯電ブラシへのトナー吐出し用の正極性バイアス、負極性バイアス印加を、ＲＥＴＰ９、ＲＥＴＮ９はそれぞれ吐出しトナー回収用の一次転写正極性、負極性バイアスの印加を示す。

帯電ブラシ９ｂに蓄積した正極性トナーと負極性トナーはそれぞれ、帯電ブラシ９ｂに正極性バイアスと負極性バイアスをＣｈＰ９１、ＣｈＮ９１、・・・ＣｈＮ９４と交互に印加することで、ＩＴＢ１０上に吐出される。ここでも実施例１同様に、正極性バイアス、負極性バイアスのそれぞれにおいて、吐出されるトナー量が毎回の印加時でほぼ等しくなるよう、あらかじめ導出した最適な値の組合せで印加している。このため短時間で吐出し行程を終わらせることができる。

また、吐出された正極性トナーは、１色目の一次転写部において印字時と同じ値以下の正極性バイアスＲＥＴＰ９によって感光ドラム１Ｙへ転写され、ＩＴＢ１０より除去される。吐出しトナーの全量が転写可能であるように、前記のトナー吐出し行程において印加するＣｈＰ９１〜ＣｈＰ９４の値はこのための調整も行っている。この調整は、請求項でいう、「画像転写時に印加する値以下の一次転写バイアスでも回収できる量のトナーを前記トナー吐出し行程において逆転写するよう、前記二次転写残トナー帯電部材に印加する正極性バイアスの値を決定する」に相当する。
その他の帯電ブラシのクリーニング行程は実施例１と同様である。

具体的には、フルカラー普通紙印字モードの後回転において以下のような帯電ブラシクリーニング行程を行う。帯電ブラシに＋３００Ｖ、−３００Ｖ、＋４００Ｖ、−４００Ｖ、＋５００Ｖ、−５００Ｖ、＋７００Ｖ、−７００Ｖの順で、バイアス切替時間にマージンを持たせた２００ｍｓずつ電圧を印加して蓄積トナーをＩＴＢ上に吐出させる。そして、ＩＴＢ上のトナーを、１色目の一次転写部で＋５００Ｖ、２色目の一次転写部で−１０００Ｖの電圧を印加することで感光ドラムに回収する。画像形成時の１色目の一次転写バイアスも＋５００Ｖである。

以上説明したように、本実施例では、短時間でクリーニング行程を行うことができる上、トナー吐出し行程における一次転写バイアスの値を低く抑えることで、中間転写ベルト、感光ドラムの劣化を抑制し、高圧電源に要求される能力を低くすることもできる。

実施例１における帯電ブラシクリーニング行程での印加バイアス値を示す図 実施例１における帯電ブラシクリーニング行程での各バイアスの印加タイミングを示す図 実施例１における帯電ブラシクリーニング行程での吐出しトナー量を示す図 実施例２における帯電ブラシクリーニング行程での各バイアスの印加タイミングを示す図 従来例である、二次転写残トナーを帯電する帯電ブラシを有するカラー画像形成装置の構成を示す図 従来例におけるフルカラー印字時の、二次転写残トナーの除去行程での各バイアスの印加タイミングを示す図 従来例における帯電ブラシクリーニング行程での各バイアスの印加タイミングを示す図 従来例における帯電ブラシクリーニング行程でのトナー挙動を示す図 従来例における帯電ブラシクリーニング行程での吐出しトナー量を示す図

符号の説明

１ 感光ドラム
６ 一次転写ローラ
８ 二次転写ローラ
９ａ 高圧電源
９ｂ 帯電ブラシ
１０ 中間転写ベルト
Ｐ 転写材

Claims (8)

1. 第一の像担持体上に形成したトナー像を、第二の像担持体に転写する一次転写行程と、
   前記一次転写行程を複数色について繰り返して行い重ね合わせたトナー像を転写材上に転写する二次転写行程と、
   前記第二の像担持体の二次転写位置より下流かつ一次転写位置より上流に、前記第二の像担持体に当接して配設した二次転写残トナー帯電部材により、二次転写後に前記第二の像担持体上に残ったトナー像を帯電する二次転写残トナー帯電行程と、
   第一の高圧電源により、前記二次転写残トナー帯電部材に正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加することで、前記二次転写残トナー帯電部材に蓄積した正極性トナーおよび負極性トナーを、前記第二の像担持体上に逆転写するトナー吐出し行程と、
   前記トナー吐出し行程で前記第二の像担持体上に吐出されたトナーを、前記第一の像担持体に逆転写し、クリーナにより回収する吐出しトナー回収行程と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記第一の高圧電源は、前記二次転写残トナー帯電部材に、正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加する際に、同一極性のバイアスについて、各回に印加するバイアスの絶対値を前回印加した値の絶対値以上にすることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記第一の高圧電源は、前記各回に印加するバイアスの絶対値として、吐出するトナー量が平均化する値を採用することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記第一の高圧電源は、画像転写時に印加する値以下の一次転写バイアスでも回収できる量のトナーを前記トナー吐出し行程において逆転写するよう、前記二次転写残トナー帯電部材に印加する正極性バイアスの値を決定することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記二次転写残トナー帯電部材としてブラシを用い、前記トナー吐出し行程において印加する正極性バイアス、負極性バイアスのそれぞれについて、一回に印加する時間を、バイアス切替時間にマージンを持たせた時間としたことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記二次転写残トナー帯電部材としてローラを用い、前記トナー吐出し行程において印加する正極性バイアス、負極性バイアスのそれぞれについて、一回に印加する時間を、バイアス切替時間とローラ回転周期の和以上とすることを特徴とする画像形成装置。
6. 第一の像担持体上に形成したトナー像を、第二の像担持体に転写する一次転写行程と、前記一次転写行程を複数色について繰り返して行い重ね合わせたトナー像を、転写材を介して第二の像担持体に当接する二次転写部材に第二の高圧電源により電圧を印加することで、前記転写材上に転写する二次転写行程と、
   前記第二の高圧電源により二次転写部材に正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加することで、前記二次転写部材に蓄積した正極性トナーおよび負極性トナーを、前記第二の像担持体上に吐出す二次転写部材トナーの吐出し行程と、
   前記二次転写部材トナーの吐出し行程で前記第二の像担持体上に吐出されたトナーを、前記第一の像担持体に逆転写し、クリーナにより回収する二次転写部材トナーの回収行程と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記第二の高圧電源は、前記二次転写部材に、正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加する際に、同一極性のバイアスについて、各回に印加するバイアスの絶対値を前回印加した値の絶対値以上にすることを特徴とする画像形成装置。
7. 像担持体上に形成したトナー像を、転写材を介して前記像担持体に当接する転写部材に電圧を印加することで、前記転写材上に転写する転写行程と、
   第三の高圧電源により、前記転写部材に正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加することで、前記転写部材に蓄積した正極性トナーおよび負極性トナーを、前記像担持体上に吐出す転写部材トナーの吐出し行程と、
   前記転写部材トナーの吐出し行程で前記像担持体上に吐出されたトナーを、クリーナにより回収する転写部材トナーの回収行程と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記第三の高圧電源は、前記転写部材に、正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加する際に、同一極性のバイアスについて、各回に印加するバイアスの絶対値を前回印加した値の絶対値以上にすることを特徴とする画像形成装置。
8. 像担持体の表面を像担持体帯電部材によって所定の電位に帯電した後、露光装置によって画像模様に従った露光を行い潜像を形成する行程と、
   第四の高圧電源により、前記像担持体帯電部材に正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加することで、前記像担持体帯電部材に蓄積した正極性トナーおよび負極性トナーを、前記像担持体上に吐出す像担持体帯電部材トナーの吐出し行程と、
   前記像担持体帯電部材トナーの吐出し行程で前記像担持体上に吐出されたトナーを、クリーナにより回収する像担持体帯電部材トナーの回収行程と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記第四の高圧電源は、前記像担持体帯電部材に、正極性バイアスおよび負極性バイアスを交互に、所定時間ずつ、所定回数印加する際に、同一極性のバイアスについて、各回に印加するバイアスの絶対値を前回印加した値の絶対値以上にすることを特徴とする画像形成装置。

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