JP2016102916A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的に転写部材のクリーニングを実行する。【解決手段】表面に現像剤の像が形成される像担持体と、前記現像剤の像を前記像担持体と接触する転写ニップ部にて記録媒体に転写する転写部材と、電圧を印加することで前記転写部材をクリーニングするクリーニング手段と、前記転写部材に付着する現像剤のうち負極性に帯電した現像剤が正極性に帯電した現像剤よりも多い場合には、前記転写部材に負極性の第１の電圧を印加した後に正極性の第２の電圧を印加し、正極性に帯電した現像剤が負極性に帯電した現像剤より多い場合には、前記転写部材に正極性の第３の電圧を印加した後に負極性の第４の電圧を印加するように前記クリーニング手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。【選択図】図５

Description

本発明は電子写真方式の画像形成装置に係り、特に、作像部に用いられる転写手段がトナーにより汚損されることに起因した記録媒体の裏汚れを防止する転写手段のクリーニングを行う画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置にあっては、画像情報を予め一様に帯電した感光体ドラム上に照射することにより得た静電潜像を現像装置からのトナーにより現像してトナー像を得る。そして、このトナー像は転写手段により記録媒体に転写され、その後に加熱定着される。

感光体ドラム上のトナー像を記録媒体に転写するために転写ローラ等の接触式の転写手段が用いられる。転写ローラは、感光体ドラムと接触しているため、転写ローラ表面にトナーが付着し、記録媒体の裏面にトナー汚れが形成される。

このような裏汚れを防止する方法として、転写動作を行う時以外では転写ローラを感光体ドラムから離間させておく方法がある。また、記録媒体が転写ローラと感光体ドラムとの間の転写位置にないときにトナーと同極のバイアスを印加することによって転写ローラ上のトナーを感光体ドラム上に付着させて電気的にクリーニングする方法がある。さらに、ブレードを設けて転写ローラ上のトナーを機械的に除去する方法が知られている。

コスト上の観点からバイアス印加によるクリーニング方法が主流であり、転写ローラにクリーニングバイアスとして一定電圧が印加される。

また、転写ローラに汚れとして付着するトナーは、正規トナー（例えば、負極性）だけでなく、現像装置中で逆極性に帯電した反転トナー（例えば、正極性）が混在している。そして、紙間時に現像カブリ現象によって少量のトナーが感光体ドラムに現像され、それが転写ローラに移り蓄積する場合がある。この様な場合において、特許文献１、２には、記録媒体が転写位置に存在しない間に、極性の異なるクリーニングバイアスを交互に転写ローラに印加する技術が開示されている。具体的には、記録媒体が転写位置にない時に、最初に正規トナーと同極性のバイアスを所定時間印加し、次に正規トナーと逆極性のバイアスを所定時間印加する。すなわち、正規トナーと同極性のバイアス、逆極性のバイアスを順次印加することにより、転写ローラに付着した正規トナーと共に反転トナーをも除去するようにしたものである。

特開平５−３４１７６１号公報 特開２０００−２９２８１号公報

しかしながら、通紙状況によっては、転写ローラに付着する正規トナーと反転トナーの割合が異なる場合がある。特に、ジャムが発生した場合には、多量の正規トナーが感光体ドラム上にある。このトナーと転写ローラとが接触した状態で転写バイアスが印加されると、トナーの大半が転写ローラに付着し、通常の通紙時に付着するかぶりトナーとは異なる極性のトナーが転写ローラに付着する。

上述した従来技術では、通常時のトナー極性とは異なるトナーが転写部に多く付着していた場合、転写ローラのクリーニングが不十分なため、記録媒体Ｐの裏面にトナー汚れが発生することがあった。

本発明は、検出された記録媒体のサイズが形成される画像のサイズと異なる場合やジャム等の異常停止した場合等において、記録媒体Ｐの裏汚れの発生を防止することができる画像形成装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、
表面に現像剤の像が形成される像担持体と、
前記現像剤の像を前記像担持体と接触する転写ニップ部にて記録媒体に転写する転写部材と、
電圧を印加することで前記転写部材をクリーニングするクリーニング手段と、
前記転写部材に付着する現像剤のうち負極性に帯電した現像剤が正極性に帯電した現像剤よりも多い場合には、前記転写部材に負極性の第１の電圧を印加した後に正極性の第２の電圧を印加し、正極性に帯電した現像剤が負極性に帯電した現像剤より多い場合には、前記転写部材に正極性の第３の電圧を印加した後に負極性の第４の電圧を印加するように前記クリーニング手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明では、像担持体から転写部材に移動する現像剤のうち負極性に帯電した現像剤が正極性に帯電した現像剤よりも多い場合には、転写部材に負極性の第１の電圧を印加した後に正極性の第２の電圧を印加する。そして、正極性に帯電した現像剤が負極性に帯電した現像剤より多い場合には、転写部材に正極性の第３の電圧を印加した後に負極性の第４の電圧を印加する。

このため、どちらの場合にも、転写部材に移動する現像剤のうち多い方の帯電極性の電圧が最初に転写部材に印加されるので、効率的に転写部材の現像剤をクリーングすることができる。

本発明に係る画像形成装置の実施形態であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。 本発明の実施形態の紙サイズ不一致の検出における処理を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の実施形態の制御部がプリント命令を発してからの各部の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態の転写ローラに付着したトナーを示す模式図である。図４（ａ）は、紙サイズ検知により検知された紙サイズが、ホスト側から送られてきた紙サイズよりも小さい場合を示す図である。図４（ｂ）は、紙サイズ検知によって検知された紙サイズが、ホスト側から送られてきた紙サイズよりも大きいか同じ場合を示す図である。 本発明の実施形態の転写ローラの転写クリーニングバイアスの印加の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の転写ローラに付着したトナーを示す模式図である。図６（ａ）は、画像を描き出す前のジャム発生時を示す図である。図６（ｂ）は、画像を描き出した後のジャム発生時を示す図である。 本発明の実施形態の転写ローラの転写クリーニングバイアスの印加の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による効果を示す表を示す図である。

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。

（レーザプリンタの概略構成）
図１は、本発明に係る画像形成装置の実施形態であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。

同図に示すように、レーザビームプリンタ１００は、ＯＰＣやａ−Ｓｉ等の光導電層を有する感光体ドラム１（像担持体）を備えている。感光体ドラム１は、レーザビームプリンタ１００の装置本体Ｔによって回転自在に支持されており、矢印Ａ方向に所定の速度で回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１を均一に帯電させる帯電ローラ２が設けられている。さらに、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成するためのレーザスキャナ３が設けられている。また、レーザスキャナ３により生成された静電潜像をトナーにより顕像化するための現像装置４が設けられている。さらに、紙等のシート状の記録媒体Ｐに感光体ドラム１上のトナー画像を転写する転写ローラ５（転写部材）が設けられている。また、感光体ドラム１上に残留する未転写トナーをクリーニングブレード６ａによって回収するクリーニング装置６が設けられている。

帯電ローラ２、レーザスキャナ３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６は、感光体ドラム１の周囲に順番に配置されている。

装置本体Ｔの下部には、記録媒体Ｐを収納した給紙カセット７が設けられ、感光体ドラム１の上部には定着装置８が設けられている。そして、装置本体Ｔには、画像形成動作等を制御する制御部９と帯電ローラ２や現像装置４等に高電圧を印加する高圧電源部１０が設けられている。

制御部９には、画像形成動作等を実行する指令を出す本体ＣＰＵ９ａや定着の温度制御等を実行する定着ＣＰＵ９ｂ、およびプログラム等が格納されたメモリ９ｃが搭載されている。高圧電源部１０には、直流電源と交流電源によって構成されている帯電印加電源１０ａと、直流電源と交流電源によって構成されている現像印加電源１０ｂと、正と負の各々の直流電源によって構成される転写印加電源１０ｃとが設けられている。

レーザビームプリンタ１００の動作は、制御部９の本体ＣＰＵ９ａ及び定着ＣＰＵ９ｂがメモリ９ｃから必要なプログラムを読み出して各種制御を実行することによって実現される。

（レーザプリンタの概略動作）

次に、上述構成のレーザビームプリンタ１００の動作を、帯電、露光、現像、転写、分離、定着、クリーニングの順に説明する。

（帯電）

図１に示すように、矢印Ａ方向に回転駆動される感光体ドラム１に所定の押圧力で接触している帯電ローラ２は矢印Ｂ方向に回転駆動する。帯電ローラ２は、ローラ軸体を有する導電性弾性ローラである。そして、ローラ軸体の両端部それぞれ軸受け部材を介して回転自在に支持させ、ローラ軸線を感光体ドラム１のドラム軸線に対してほぼ並行に配列して感光体ドラム１に対して所定の押圧力で接触させている。

そして、高圧電源部１０の帯電印加電源１０ａから所定の直流電圧（ＤＣ帯電方式）、あるいは所定の直流電圧に所定の交流電圧を重畳した電圧（ＡＣ＋ＤＣ帯電方式）が帯電ローラ２のローラ軸体から帯電バイアスとして印加される。これにより、所定の速度で回転駆動している感光体ドラム１の表面が所定の極性・電位（本実施形態においては、−５００〜−８００Ｖ）に一様に接触帯電される。

（露光）

帯電ローラ２により帯電処理が施された感光体ドラム１の表面に対しレーザスキャナ３から画像情報に基づいて画像露光がなされる。露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。なお、本実施形態では半導体レーザ(波長７８０ｎｍ)の走査露光によって露光がなされているが、感光体ドラム１上を露光できる方式であれば半導体レーザーでなくてもＬＥＤアレイによる露光であっても構わない。

（現像）

露光によって形成された感光体ドラム１上の静電潜像は現像装置４によって現像される。現像装置４は、アルミローラ表面にブラスト加工やカーボンをコートして所定の表面粗度を有するようにした現像スリーブ４ａを有している。現像スリーブ４ａに高圧電源部１０の現像印加電源１０ｂから所定の直流電圧と所定の交流電圧を重畳した現像バイアス（ＡＣ＋ＤＣ帯電方式）を印加して感光体ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として現像（顕像化）する。

（転写）

感光体ドラム１上に現像されたトナー像は感光体ドラム１の回転駆動によって転写ローラ５部に回転移動する。そして、このタイミングに合わせて記録媒体Ｐが給紙ローラ１９によって感光体ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップ部に搬送される。

そして、転写ニップ部に記録媒体Ｐが搬送されるタイミングで転写印加電源１０ｃから転写ローラ５にトナー（現像剤）と反対極性の所定の直流電圧が印加されることによって感光体ドラム１に付着したトナー像が記録媒体Ｐに順次静電的に転写される。

本実施形態においてはトナーがマイナス極性であり、その逆極性に当たるプラスの直流電圧(＋１〜５ＫＶ)を転写ローラ５に印加している。本実施形態においては感光体ドラム１と接触する接触転写ローラ方式を用いている。しかし、他にもタングステンや金ワイヤに２０〜３０ＫＶの高電圧を印加して放電させる非接触コロナ放電転写方式でも、無端の転写ベルトにトナー像を転写させた後に記録媒体Ｐへ転写させる中間転写ベルト方式でも構わない。なお、転写ローラ５は導電剤が配合された導電性の弾性発泡体から構成されている。

（分離）

トナー像が感光体ドラム１から記録媒体Ｐに静電的に転写された直後の記録媒体Ｐは強帯電する。本実施形態において転写電圧はプラスを印加しているため、記録媒体Ｐの帯電極性はプラス帯電である。この時、感光体ドラム１は、転写印加電源１０ｃの直流電圧の逆極性に一様に帯電しているため、記録媒体Ｐと静電吸着をし、記録媒体Ｐが感光体ドラム１に貼りつく。

記録媒体Ｐと感光体ドラム１との静電吸着を、除電装置１５で転写機構との逆バイアスを印加する。本実施形態においては転写ローラ５がプラス極性なので、その逆極性に当たるマイナスの直流電圧(-１ＫＶ〜-２ＫＶ)を除電装置１５により記録媒体Ｐに印加することで記録媒体Ｐの帯電を順次除去し、静電的に感光体ドラム１と記録媒体Ｐとを分離する。

（定着）

次に、定着装置８について説明を行う。感光体ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップでトナー像が転写され、除電装置１５によって分離が行われた記録媒体Ｐは、定着装置８に搬送される。定着装置８は、加熱部材（不図示）を内包する筒状の回転体である定着部材１１と、定着部材１１を加圧して定着ニップ部を形成する弾性回転体である加圧部材１２とを有している。また、加熱部材による温度は、定着ＣＰＵ９ｂにより制御される。定着ニップ部にて加熱・加圧されて定着処理が実行された記録媒体Ｐは排紙トレイ（不図示）に排出される。

（感光体ドラムのクリーニング）

一方、図１に示すように、記録媒体Ｐに転写されないで感光体ドラム１の表面に残ったトナーは、クリーニング装置６のクリーニングブレード６ａによって除去される。

以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成が行われる。

（紙サイズ不一致検知動作）

次に、紙サイズ不一致の検知動作について説明する。

ホスト側から送られてきた印字データ及び紙サイズ指定データは、まず、制御部９に入力される。制御部９は、それらのデータを受けてページ毎にデータを編集し、紙サイズと共に、プリント命令を出力する。用紙サイズ及びプリント命令が出力されると、指定されたサイズの給紙カセット７が選択され、選択された給紙カセット７にセットされた記録媒体Ｐは、搬送路に送り出される。その後、現像装置４でトナー像が形成された後、定着装置８で定着される。

レジ前センサ２２は、記録媒体Ｐの通過を検知して、記録媒体Ｐと印字データとの位置合わせを行ったり、記録媒体Ｐのジャム検出を行ったりするためのセンサである。記録媒体Ｐのサイズ検出については、取り付けスペースの問題やコストアップの問題等があって、一般に、紙サイズ検出専用のセンサは設けずに、このレジ前センサ２２を併用している。

図２は、紙サイズ不一致の検出における処理を説明するためのタイミングチャートである。

同図において、ｄは、プリント命令が出力されてから給紙ローラ１９が駆動されるまでの、駆動用モータ（不図示）のウォームアップや感光体ドラム１を帯電させるのに必要な準備時間である。ｔは、レジ前センサ２２が記録媒体Ｐの通過を検出してから次の記録媒体Ｐの給紙を行うまでの時間である。Ｔｐはレジ前センサ２２がＯＮしている時間であって、記録媒体Ｐの先端がレジ前センサ２２に達してから後端が通過し終わるまでの時間である。Ｔｑは、指定されたサイズの記録媒体Ｐが通過するのに要する時間で、前後に許容誤差分ΔＴを持たせてその範囲にあるか否かで紙サイズの一致、不一致を判定する。

制御部９からのプリント命令により、給紙ローラ１９が駆動され、記録媒体Ｐの先端がレジ前センサ２２に達すると、レジ前センサ２２がＯＮする。レジ前センサ２２がＯＮしている時間Ｔｓは、記録媒体Ｐの縦方向の長さに応じて変化し、この時間Ｔｓを規定サイズのものと比較すれば、紙サイズの一致、不一致が検出できる。

本実施形態では、紙サイズ不一致の検知はレジ前センサ２２を用いて行っているがこれに限定されるものではなく、ループセンサ２３、排紙センサ２４などの紙サイズを検知できるものであれば何れも好適に用いることができる。

（ジャム検知）

次に、記録媒体Ｐのジャムを検出する動作について説明する。

図３は、制御部９がプリント命令を発してからの各部の動作を示すタイミングチャートである。

同図に示すように、通常は、制御部９がプリント命令を発してから給紙動作を開始し所定時間後にレジ前センサ２２に紙先端が突き当たりレジ前センサ２２は紙有りの状態になる。しかし、所定時間Ｔａを経過してもレジ前センサ２２が紙無しの状態ならば給紙遅延ジャムと判断される。

一方、レジ前センサ２２が記録媒体Ｐが有る状態になった後、給紙動作を一旦停止し、感光体ドラム１への画像書き込みと記録媒体Ｐの搬送との同期をとるための垂直同期信号を受けると、給紙動作が再起動される。そして、感光体ドラム１で記録媒体Ｐにトナーがのり、定着装置８でトナーが融着され排紙センサ１４を通過し機外に排紙される。

また、垂直同期信号を受け、給紙動作が再起動された後、記録媒体Ｐの搬送にかかる所定時間Ｔｃの経過後も、排紙センサ１４が紙無しの状態ならば、排紙遅延ジャムと判断される。一方、垂直同期信号を受け、給紙動作が再起動された後、所定時間Ｔｄの経過後も排紙センサ１４が紙有り状態ならば排紙滞留ジャムと判断される。さらに垂直同期信号を受信して、給紙動作が再起動された後、所定時間Ｔｂ経過後もレジ前センサ２２が紙有りの状態ならば給紙滞留ジャムとなる。

本実施形態では、レジ前センサ２２、排紙センサ２４で行っているがこれに限定されるものではなく、ループセンサ２３、記録媒体Ｐの有無を検知できるものであれば何れも好適に用いることができる。

（転写ローラのクリーニング）

次に、本発明の特徴部分である、記録媒体Ｐのサイズの不一致検出時に、転写ローラ５に付着したトナーの転写クリーニングバイアス印加による転写ローラ５のクリーニングについて説明する。

本実施形態では、紙サイズ検知により検知により検知された紙サイズと、ホスト側から送られてきた紙サイズとを比較し、この比較結果に基づいて、転写ローラ５への転写クリーニングバイアスを変更する。

図４は、転写ローラ５に付着したトナーを示す模式図である。図４（ａ）は、紙サイズ検知により検知された紙サイズが、ホスト側から送られてきた紙サイズよりも小さい場合を示す図である。図４（ｂ）は、紙サイズ検知によって検知された紙サイズが、ホスト側から送られてきた紙サイズよりも大きいか同じ場合を示す図である。

まず、紙サイズ検知により検知された紙サイズが、ホスト側から送られてきた紙サイズよりも小さい場合について説明する。この場合は、感光体ドラム１から記録媒体Ｐに転写される像の領域がサイズ検知によって検知された記録媒体Ｐのサイズよりも大きい場合である。

この場合には、記録媒体Ｐの非通紙域に画像の書き出しが行われ、その後、サイズ不一致エラーの表示を行う。この時、記録媒体Ｐの非通紙域に書き出された感光体ドラム１上の画像は転写ローラ５に直接付着することになる。

記録媒体Ｐの非通紙域に書き出された感光体ドラム１上のトナーは、通常のジャンピング現像によって現像された正規トナーであるためマイナストナーの比率が高い。従って、図４（ａ）に示すように、転写ローラ５の表面上は、正極性のプラストナー２０２よりも負極性のマイナストナー２０１の方が多い。

このため、本実施形態においては、紙サイズ検知によって検知された紙サイズが、ホスト側から送られてきた紙サイズよりも小さい場合には、転写クリーニングは、次のように行う。この場合には、マイナスバイアスを印加後にプラスバイアスを印加するように転写クリーニングバイアスＶを転写ローラ５に印加することで、転写クリーニング性能の向上を行っている。

すなわち、最初に印加されるマイナスバイアスにより転写ローラ５上のマイナストナー２０１が効率的に感光体ドラム１側に排出される。さらに、後で印加されるプラスバイアスにより転写ローラ５上のプラストナー２０２が感光体ドラム１側に排出されることでマイナストナー２０１及びプラストナー２０２が効率的に排除できる。

次に、紙サイズ検知によって検知された紙サイズが、ホスト側から送られてきた紙サイズよりも大きいか同じ場合について説明する。この場合は、感光体ドラム１から記録媒体Ｐに転写される像の領域がサイズ検知によって検知された記録媒体Ｐのサイズよりも大きくない場合である。

この場合には、記録媒体Ｐの非通紙域に画像の書き出しは行われない。そのため、転写ローラ５に付着するトナーは、前回転、紙間、後回転、非通紙域などで感光体ドラム１に付着するかぶりトナーのみとなる。

このかぶりトナーは、一般的に通常のジャンピング現像によって現像された正規トナーと逆極性であるため、プラストナー比率が高い。従って、図４（ｂ）に示すように、転写ローラ５の表面上は、マイナストナー２０１よりもプラストナー２０２の方が多い。

この時、転写クリーニングバイアスＶの印加順を、マイナスバイアスを印加後にプラスバイアスを印加するシーケンスにするとマイナスバイアスを印加時に、転写ローラ５に付着したかぶりトナーであるプラストナー２０２がより転写ローラ５に吸着され、発泡層の奥にプラストナー２０２が引き付けられてしまう。その後、プラスバイアスを印加しても多くのトナーが発泡層内部にあるため、十分なクリーニングを行えず、トナーが残ることがある。結果、記録媒体Ｐの裏汚れが発生してしまうことがたびたびあった。

そのため、本実施形態において、紙サイズ検知手段によって検知された紙サイズが、ホスト側から送られてきた紙サイズよりも大きいか同様の場合、転写クリーニングシーケンスは、以下のとおりである。すなわち、転写ローラ５の１周分以上（１回転の時間以上）のプラスバイアス印加後に転写ローラ５の１周分以上のマイナスバイアスを転写クリーニングバイアスとして印加することで、転写クリーニング性能の向上を行っている。

本実施形態では転写クリーニングシーケンス実施時、転写クリーニングバイアス印加を転写ローラ５の１周分以上の印加を行っているが、概算で１周分以上であればよい。また、さらに、転写クリーニングバイアスＶの印加直前に初期転写クリーニングバイアスと同様の方向の弱バイアスを入れてもよい。

図５は、上述した転写ローラ５の転写クリーニングバイアスＶの印加の動作を示すフローチャートである。

同図に示すように、まず、ホスト側から送信された紙サイズＳ１を受信する（ステップＳ５０１）。次に、紙サイズ検知により紙サイズＳ２を検知する（ステップＳ５０２）。そして、紙サイズＳ１と紙サイズＳ２とが比較され（ステップＳ５０３）、Ｓ１＞Ｓ２である場合には、転写ローラ５にマイナスバイアスＶ１（第１の電圧）を所定時間Ｔ１印加した（ステップＳ５０４）後にプラスバイアスＶ２（第２の電圧）を所定時間Ｔ２印加する（ステップＳ５０５）。また、Ｓ１＞Ｓ２でない場合には（ステップＳ５０３）、プラスバイアスＶ３（第３の電圧）を所定時間Ｔ３印加した（ステップＳ５０６）後にマイナスバイアスＶ４（第４の電圧）を所定時間Ｔ４印加する（ステップＳ５０７）。

なお、本実施形態では、所定時間Ｔ１＝所定時間Ｔ２、所定時間Ｔ３＝所定時間Ｔ４、マイナスバイアスＶ１の絶対値＝プラスバイアスＶ２の絶対値、プラスバイアスＶ３の絶対値＝マイナスバイアスＶ４の絶対値としている。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態の画像形成装置について説明する。第１実施形態と同一の部分の説明は省略し、異なる部分について以下に説明する。従って、本実施形態の画像形成装置は、図１から図５に示す構成であり、以下の点で第１実施形態とは異なる。

すなわち、紙サイズ検知手段によって検知された紙サイズＳ２が、ホスト側から送られてきたより紙サイズＳ１よりも小さい場合、転写ローラ５に付着するトナーは、正規トナーであるマイナストナー２０１の比率が高い。この場合に、本実施形態では、転写ローラ５に付着するトナーの転写クリーニングバイアスの印加は、以下のとおりである。

すなわち、第１実施形態と同様に、マイナスバイアスＶ１を転写ローラ５に印加した後、プラスバイアスＶ２を転写ローラ５に印加するが、マイナスバイアスＶ１の所定時間Ｔ１をプラスバイアスＶ２の所定時間Ｔ２より長くなるようにしている。すなわち、Ｔ１＞Ｔ２である。

最初に印加されるマイナスバイアスＶ１により転写ローラ５上のマイナストナー２０１が効率的に感光体ドラム１側に排出される。さらに、後で印加されるプラスバイアスＶ２により転写ローラ５上のプラストナー２０２が感光体ドラム１側に排出される。本実施形態では、このマイナスバイアスＶ１によるマイナストナー２０１の排除効果を高くするためにマイナスバイアスＶ１の所定時間Ｔ１をプラスバイアスＶ２の所定時間Ｔ２より長くして効率的にトナーの排除ができるようにしている。

また、紙サイズ検知手段によって検知された紙サイズＳ２が、ホスト側から送られてきたより紙サイズＳ１よりも大きい場合、もしくは等しい場合には、転写ローラ５に付着するトナーは、かぶりトナーであるプラストナー２０２の比率が高い。この場合の転写ローラ５に付着したトナーの転写クリーニングバイアスによる排除は、以下のとおりである。

すなわち、転写ローラ５の１周分以上のプラスバイアスＶ３を印加後に転写ローラ５の１周分以上のマイナスバイアスＶ４を印加する。また、マイナスバイアスＶ４の所定時間Ｔ４の方がプラスバイアスＶ３の所定時間Ｔ３より長くなるようにして転写クリーニング性能の向上を行っている。

本実施形態では転写クリーニングのシーケンスを実施時に転写クリーニングバイアス印加を転写ローラ５の１周分以上の印加を行っている。しかし、概算で１周分以上であればよく、さらに、転写クリーニングのバイアスの印加の直前に初期転写クリーニングバイアスと同様の方向の弱バイアスを入れてもよい。

なお、本実施形態では、マイナスバイアスＶ１の絶対値とプラスバイアスＶ２の絶対値とが等しく、プラスバイアスＶ３の絶対値とマイナスバイアスＶ４の絶対値が等しくなるようにしている。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態の画像形成装置について説明する。第１実施形態と同一の部分の説明は省略し、異なる部分について以下に説明する。従って、本実施形態の画像形成装置は、図１から図５に示す構成であり、以下の点で第１の実施形態とは異なる。

すなわち、紙サイズ検知手段によって検知された紙サイズＳ２が、ホスト側から送られてきたより紙サイズＳ１よりも小さい場合、転写ローラ５に付着するトナーは、正規トナーであるマイナストナー２０１の比率が高い。この場合に、本実施形態では、転写ローラ５に付着するトナーの転写クリーニングバイアスの印加は以下のとおりである。

すなわち、第１実施形態と同様に、マイナスバイアスＶ１を転写ローラ５に印加した後、プラスバイアスＶ２を転写ローラ５に印加するが、マイナスバイアスＶ１の絶対値をプラスバイアスＶ２の絶対値より大きくなるようにしている。すなわち、｜Ｖ１｜＞｜Ｖ２｜である。

最初に印加されるマイナスバイアスＶ１により転写ローラ５上のマイナストナー２０１が効率的に感光体ドラム１側に排出される。さらに、後で印加されるプラスバイアスＶ２により転写ローラ５上のプラストナー２０２が感光体ドラム１側に排出される。本実施形態では、このマイナスバイアスＶ１によるマイナストナー２０１の排除効果を高くするためにマイナスバイアスＶ１の絶対値をプラスバイアスＶ２の絶対値より大きくして効率的にトナーの排除ができるようにしている。

また、紙サイズ検知手段によって検知された紙サイズＳ２が、ホスト側から送られてきたより紙サイズＳ２よりも大きい場合、もしくは等しい場合には、転写ローラ５に付着するトナーは、かぶりトナーであるプラストナー２０２の比率が高い。この場合の転写ローラ５に付着したトナーの転写クリーニングバイアスによる排除は、以下のとおりである。

すなわち、転写ローラ５の１周分以上のプラスバイアスＶ３を印加後に転写ローラ５の１周分以上のマイナスバイアスＶ４を印加する。また、プラスバイアスＶ３の絶対値の方がマイナスバイアスＶ４の絶対値より大きくなるようにして転写クリーニング性能の向上を行っている。

本実施形態では転写クリーニングのシーケンスを実施時に転写クリーニングバイアス印加を転写ローラ５の１周分以上の印加を行っている。しかし、概算で１周分以上であればよく、さらに、転写クリーニングのバイアスの印加の直前に初期転写クリーニングバイアスと同様の方向の弱バイアスを入れてもよい。

なお、本実施形態では、マイナスバイアスＶ１の所定時間Ｔ１とプラスバイアスＶ２の所定時間Ｔ２とが等しく、プラスバイアスＶ３の所定時間Ｔ３とマイナスバイアスＶ４の所定時間Ｔ４が等しくなるようにしている。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態の画像形成装置について説明する。第１実施形態と同一の部分の説明は省略し、異なる部分について以下に説明する。従って、本実施形態の画像形成装置は、図１から図３に示す構成であり、以下の点で第１実施形態とは異なる。

すなわち、記録媒体Ｐのジャム検知（通紙異常検知）時に、転写ローラ５に付着したトナーの転写クリーニングバイアス印加による転写ローラ５のクリーニングについて説明する。

図６は、転写ローラ５に付着したトナーを示す模式図である。図６（ａ）は、画像を描き出す前のジャム発生時を示す図である。図６（ｂ）は、画像を描き出した後のジャム発生時を示す図である。

まず、感光体ドラム１に画像を描き出す前のジャム（通紙異常）の発生時について説明する。

この場合には、定給紙口より、給紙動作を開始し所定時間後にレジ前センサ２２に検知されずに給紙遅延ジャムが発生する。または、指定給紙口より、給紙動作を開始し所定時間後にレジ前センサ２２検知後、給紙動作を一旦停止し、プリンタコントローラに垂直同期要求信号を出力し、それに対する垂直同期信号を受けたが、レジ前センサ２２を再起動できない場合である。

このような場合には、転写ローラ５に付着するトナーは、前多回転、前回転などで感光体ドラム１に付着するかぶりトナーのみとなる。このかぶりトナーは、一般的に通常のジャンピング現象によって現像された正規トナーと逆極性であるため、図６（ａ）に示すように、プラストナー２０２の比率が高い。この時、転写クリーニングバイアスＶの印加順を、マイナスバイアスを印加後にプラスバイアスを印加するシーケンスにすると、マイナスバイアスの印加時に、転写ローラ５に付着したかぶりトナーであるプラストナー２０２をより転写ローラ５に吸着する。このため、発泡層の奥にトナーを引き付けてしまう。その後、プラスバイアスを印加しても多くのトナーが発泡層内部にトナーがあるため、十分なクリーニングを行えず、トナーが残ることがある。結果、記録媒体Ｐ裏汚れが発生してしまうことがたびたびあった。

そのため、本実施形態において、感光体ドラム１に画き出した画像が転写ローラ５と感光体ドラム1のニップよりも上流部でジャム発生時、以下のような転写クリーニングシーケンスとしている。なお、このような画像形成前のジャムは、例えば、給紙ジャム検知、もしくは、レジ前センサＯＦＦから４０ｍｓｅｃ以内である場合である。

すなわち、このような場合には、転写ローラ５の１周分以上のプラスバイアスＶ５を印加した後に、転写ローラ５の１周分以上のマイナスバイアスＶ６の順番で転写クリーニングバイアスＶを印加することで、転写クリーニング性能の向上を行っている。

本実施形態では転写クリーニングシーケンス実施時、転写クリーニングバイアスＶの印加を転写ローラ５の１周分以上の印加を行っているが、概算で１周分以上であればよい。さらに、転写クリーニングバイアスＶの印加直前に初期転写クリーニングバイアスと同様の方向の弱バイアスを入れてもよい。

次に、感光体ドラム１に画像を描き出した後のジャム発生時について説明する。

これは、画き出した画像が転写ローラ５と感光体ドラム１のニップよりも下流部でジャム発生時、記録媒体Ｐにトナーがのり、定着装置８でトナーが融着され排紙センサ２４を通過し機外に排紙される過程でジャム発生が発生する場合である。

この場合には、通常のジャンピング現像によって現像された正規トナーがジャムの衝撃によって、機内に多く飛散する。つまり、転写ローラ５に多く付着するトナーは、通常のジャンピング現像によって現像された正規トナーであるためマイナストナー２０１の比率が高い。このため、現像装置４で感光体ドラム１に画像を画き出し後、記録媒体Ｐにトナーがのり、定着装置８でトナーが融着され排紙センサ２４を通過し機外に排紙される過程でのジャム発生時、転写クリーニングシーケンスは、以下のとおりとしている。

すなわち、転写ローラ５の１周分以上のマイナスバイアスを印加後に転写ローラ５の１周分以上のプラスバイアスの順番で転写クリーニングバイアスＶを印加することで、転写クリーニング性能の向上を行っている。

なお、感光体ドラム１に画像を描き出した後のジャム発生は、レジ前センサ２２のＯＦＦから４０ｍｓｅｃ後、ループセンサ２３がジャム検知あるいは排紙センサ２４のジャム検知等により検出する。

図７は、本実施形態の上述した転写ローラ５の転写クリーニングバイアスＶの印加の動作を示すフローチャートである。

同図に示すように、まず、ジャム発生があり（ステップＳ７０１）、ジャム発生が画像の転写前である場合には（ステップＳ７０２）、転写ローラ５にプラスバイアスＶ５（第３の電圧）を所定時間Ｔ５印加した（ステップＳ７０３）後にマイナスバイアスＶ６（第４の電圧）を所定時間Ｔ６印加する（ステップＳ７０４）。また、ジャム発生が画像の転写後である場合には（ステップＳ７０２）、マイナスバイアスＶ７（第１の電圧）を所定時間Ｔ７印加した（ステップＳ７０５）後にプラスバイアスＶ８（第２の電圧）を所定時間Ｔ８印加する（ステップＳ７０６）。

なお、本実施形態では、所定時間Ｔ５＝所定時間Ｔ６、所定時間Ｔ７＝所定時間Ｔ８、Ｖ５の絶対値＝Ｖ６の絶対値、Ｖ７の絶対値＝Ｖ８の絶対値としている。

本実施形態では転写クリーニングシーケンス実施時、転写クリーニングバイアスＶを転写ローラ５の１周分以上の間、印加しているが、概算で１周分以上であればよい。さらに、転写クリーニングバイアスＶの印加直前に初期転写クリーニングバイアスと同様の方向の弱バイアスを入れてもよい。

図８は、本実施形態による効果を示す表を示す図である。同図の表において、転写前ジャムと転写後ジャムとで、各部における記録媒体Ｐの効果濃度を示している。

同図に示すように、本実施形態による対策を実施した後には、透過濃度が低く、より汚れが少なくなったことが分かる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態の画像形成装置について説明する。第４実施形態と同一の部分の説明は省略し、異なる部分について以下に説明する。従って、本実施形態の画像形成装置は、図１から図３、図６、図７に示す構成であり、以下の点で第４実施形態とは異なる。

まず、画像形成前のジャム発生時について説明する。

すなわち、ジャム検知手段によって検知されたジャム発生位置が転写ローラ５と感光体ドラム１のニップよりも上流部である場合には、転写ローラ５に付着するトナーは、かぶりトナーであるプラストナー２０２の比率が高い。

なお、このようなジャム検出は、給紙ジャム検知、もしくは、レジ前センサ２２のＯＦＦから４０ｍｓｅｃ以内の場合である。

この場合の転写ローラ５に付着するトナーの転写クリーニングバイアスＶのシーケンスは以下のとおりである。

すなわち、転写クリーニングシーケンスは、第４実施形態と同様に、プラスバイアスＶ５印加後にマイナスバイアスＶ６の順番で転写クリーニングバイアスＶを印加する。そして、プラスバイアスＶ５の所定時間Ｔ５がマイナスバイアスＶ６の所定時間Ｔ６よりも長くなるようにしている。すなわち、Ｔ５＞Ｔ６である。

最初に印加されるプラスバイアスＶ５により転写ローラ５上のプラストナー２０２が効率的に感光体ドラム１側に排出される。さらに、後で印加されるマイナスバイアスＶ６により転写ローラ５上のマイナストナー２０１が感光体ドラム１側に排出される。本実施形態では、このプラスバイアスＶ５によるプラストナー２０２の排除効果を高くするためにプラスバイアスＶ５の所定時間Ｔ５をマイナスバイアスＶ６の所定時間Ｔ６より長くして効率的にトナーの排除ができるようにしている。

次に、画像形成後のジャム発生時について説明する。

このジャム検知は、レジ前センサ２２のＯＦＦから４０ｍｓｅｃ後、ループセンサ２３のジャム検知、排紙センサ２４ジャム検知等により検知する。

この場合は、画き出した画像が転写ローラ５と感光体ドラム１のニップよりも下流部、記録媒体Ｐにトナーがのり、定着装置８でトナーが融着され排紙センサ２４を通過し機外に排紙される過程でのジャム発生時である。

この場合には、正規トナーであるマイナストナー２０１の比率が高い。転写クリーニングシーケンスは、転写ローラ５の１周分以上のマイナスバイアスＶ７印加後に転写ローラ５の１周分以上のプラスバイアスＶ８の順番で転写クリーニングバイアスＶを印加する。そして、プラスバイアスＶ８の所定時間Ｔ８よりもマイナスバイアスＶ７の所定時間Ｔ７を長くすることで、転写クリーニング性能の向上を行っている。

本実施形態では転写クリーニングシーケンス実施時、転写クリーニングバイアス印加を転写ローラ一周分以上の印加を行っている。しかし、概算で一周分以上であればよく、さらに、転写クリーニングバイアス印加直前に初期転写クリーニングバイアスと同様の方向の弱バイアスを入れてもよい。

なお、本実施形態では、プラスバイアスＶ５の絶対値とマイナスバイアスＶ６の絶対値とが等しく、マイナスバイアスＶ７の絶対値とプラスバイアスＶ８の絶対値が等しくなるようにしている。

＜第６実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態の画像形成装置について説明する。第４実施形態と同一の部分の説明は省略し、異なる部分について以下に説明する。従って、本実施形態の画像形成装置は、図１から図３、図６、図７に示す構成であり、以下の点で第４実施形態とは異なる。

まず、画像形成前のジャム発生時について説明する。

すなわち、ジャム検知手段によって検知されたジャム発生位置が転写ローラ５と感光体ドラム１のニップよりも上流部の場合には、転写ローラ５に付着するトナーは、かぶりトナーであるプラストナー２０２の比率が高い。なお、このよなジャム検出は、給紙ジャム検知、もしくは、レジ前センサ２２のＯＦＦから４０ｍｓｅｃ以内の場合である。

この場合の転写ローラ５に付着するトナーの転写クリーニングバイアスＶのシーケンスは以下のとおりである。

すなわち、転写クリーニングシーケンスは、第４実施形態と同様に、プラスバイアスＶ５印加後にマイナスバイアスＶ６の順番で転写クリーニングバイアスＶを印加する。そして、プラスバイアスＶ５の絶対値がマイナスバイアスＶ６の絶対値よりも大きくなるようにしている。すなわち、｜Ｖ５｜＞｜Ｖ６｜である。

最初に印加されるプラスバイアスＶ５により転写ローラ５上のプラストナー２０２が効率的に感光体ドラム１側に排出される。さらに、後で印加されるマイナスバイアスＶ６により転写ローラ５上のマイナストナー２０１が感光体ドラム１側に排出される。本実施形態では、このプラスバイアスＶ５によるプラストナー２０２の排除効果を高くするためにプラスバイアスＶ５の絶対値をマイナスバイアスＶ６の絶対値より大きくして効率的にトナーの排除ができるようにしている。

次に、画像形成後のジャム発生時について説明する。

このジャム検知は、レジ前センサ２２のＯＦＦから４０ｍｓｅｃ後、ループセンサ２３のジャム検知、排紙センサ２４ジャム検知等により検知する。

この場合は、画き出した画像が転写ローラ５と感光体ドラム１のニップよりも下流部、記録媒体Ｐにトナーがのり、定着装置８でトナーが融着され排紙センサ２４を通過し機外に排紙される過程でのジャム発生時である。

この場合には、正規トナーであるマイナストナー２０１の比率が高い。転写クリーニングシーケンスは、転写ローラ５の１周分以上のマイナスバイアスＶ７印加後に転写ローラ５の１周分以上のプラスバイアスＶ８の順番で転写クリーニングバイアスＶを印加する。そして、プラスバイアスＶ８の絶対値よりもマイナスバイアスＶ７の絶対値を大きくすることで、転写クリーニング性能の向上を行っている。

本実施形態では転写クリーニングシーケンス実施時、転写クリーニングバイアス印加を転写ローラ５の１周分以上の印加を行っている。しかし、概算で１周分以上であればよく、さらに、転写クリーニングバイアスＶの印加直前に初期転写クリーニングバイアスと同様の方向の弱バイアスを入れてもよい。

なお、本実施形態では、プラスバイアスＶ５の所定時間Ｔ５とマイナスバイアスＶ６の所定時間Ｔ６とが等しく、マイナスバイアスＶ７の所定時間Ｔ７とプラスバイアスＶ８の所定時間Ｔ８が等しくなるようにしている。

＜各実施形態の組み合わせ＞
上述の各実施形態は、組み合わせることもできる。例えば、第２実施形態と第３実施形態及び／又は第５実施形態と第６実施形態を組み合わせて、プラスバイアスとマイナスバイアスとで印加時間と絶対値との両方を変えてバイアス制御をすることもできる。また、第１実施形態〜第３実施形態のいずれかと第４実施形態〜第６実施形態のいずれかとを組み合わせて、用紙の不一致の場合とジャム検知の場合との両方でバイアス制御をすることもできる。

Ｐ…記録媒体
１…感光体ドラム
５…転写ローラ
１０ｃ…転写印加電源
１６…レジローラ
２２…レジ前センサ
２３…ループセンサ
２４…排紙センサ

Claims (10)

1. 表面に現像剤の像が形成される像担持体と、
   前記現像剤の像を前記像担持体と接触する転写ニップ部にて記録媒体に転写する転写部材と、
   電圧を印加することで前記転写部材をクリーニングするクリーニング手段と、
   前記転写部材に付着する現像剤のうち負極性に帯電した現像剤が正極性に帯電した現像剤よりも多い場合には、前記転写部材に負極性の第１の電圧を印加した後に正極性の第２の電圧を印加し、正極性に帯電した現像剤が負極性に帯電した現像剤より多い場合には、前記転写部材に正極性の第３の電圧を印加した後に負極性の第４の電圧を印加するように前記クリーニング手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段が制御する印加時間は、前記第１の電圧の印加時間が前記第２の電圧の印加時間よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段が制御する印加時間は、前記第３の電圧の印加時間が前記第４の電圧の印加時間よりも長いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段が制御する電圧の大きさは、前記第１の電圧の絶対値が前記第２の電圧の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段が制御する電圧の大きさは、前記第３の電圧の絶対値が前記第４の電圧の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記記録媒体のサイズを検知するサイズ検知手段をさらに具備し、
   前記制御手段は、前記像担持体から前記記録媒体に転写される前記像の領域が前記サイズ検知手段によって検知された前記記録媒体の前記サイズよりも大きい場合には、前記転写部材に前記第１の電圧を印加した後に前記第２の電圧を印加することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記像担持体から前記記録媒体に転写される前記像の領域が前記サイズ検知手段によって検知された前記記録媒体の前記サイズよりも大きくない場合には、前記転写部材に前記第３の電圧を印加した後に前記第４の電圧を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。
8. 前記制御手段は、前記記録媒体の通紙異常を検知する通紙異常検知手段をさらに具備し、
   前記通紙異常検知手段が、前記像担持体から前記記録媒体に前記像の転写をする前に通紙異常が発生したことを検知した場合には、前記第３の電圧を印加した後に前記第４の電圧を印加することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記通紙異常検知手段が、前記像担持体から前記記録媒体に前記像の転写をした後に通紙異常が発生したことを検知した場合には、前記第１の電圧を印加した後に前記第２の電圧を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。
10. 前記転写部材は、回転するローラであり、
    前記第１の電圧、前記第２の電圧、前記第３の電圧、及び前記第４の電圧の印加時間は、前記転写部材が１回転する時間以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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