JP2018045109A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、中間転写体上の残留電荷の影響によるトナーの飛び散りを防止する画像形成装置を提供する。【解決手段】二次転写ニップ部Ｎ２を通過した中間転写ベルト５６が導電ブレード６５の位置に到達したとき、二次転写ローラ６４に印加された電圧により中間転写ベルト５６に流れる二次転写電流と逆方向の電流が流れるように導電ブレード６５に電圧を印加し、二次転写ニップ部Ｎ２において記録材Ｐが通過する部分と、記録材Ｐが通過しない部分とにそれぞれ対応する中間転写ベルト５６の位置が導電ブレード６５の位置に到達したときに、それぞれの位置での二次転写電流の検出値に基づいて、導電ブレード６５に印加する電圧の大きさを変更することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。

特許文献１では、画像形成装置の小型化、簡易化を目的として導電性のクリーニングブレード（以下、「導電ブレード」という）を用いて、帯電プロセスとクリーニングプロセスとを行う方式（帯電同時クリーニング方式）が提案されている。また、特許文献２、３では、中間転写体として樹脂材料をシームレスのベルト状に成形したもので、樹脂材料に導電剤を添加して所望の電気抵抗値に調整したものが使用される。一般的に中間転写体の抵抗率は転写ニップ上流におけるプレ転写を抑制するために高い方が望ましい。

しかしながら抵抗率を高くした場合、二次転写手段により中間転写体が転写帯電を受けた後、中間転写体の表面電荷が減衰し難くなる。中間転写体上の電荷が十分に減衰しないまま次回の一次転写動作が行われる。すると、感光体と中間転写体とが接する前に感光体上のトナー像が中間転写体上の残留電荷の影響を受ける。これによりトナー像の一部が中間転写体上に転写する際に飛び散り、それが画像ムラとなって、ゴースト画像が生じる。

そのため複数枚の記録材を連続搬送する場合、中間転写体の表面電荷が減衰しきらずに二周目に入るため後続の記録材にゴースト画像が現れる。この表面電荷の残留は連続搬送して二次転写する場合は以下の通りである。中間転写体に流れる電流が増えて表面に蓄積される電荷量が多くなる記録材と記録材との間（所謂、記録材間）や、二次転写部の長手領域で電流ムラを生じ易くなるような画像部と非画像部との混在箇所で発生し易い。中間転写体上の残留電荷に対する対策として、中間転写体上の残留電荷の影響を抑えるために二次転写後に中間転写体の除電手段を設ける方法が挙げられる。

特開２０００−０８９６３２号公報 特開２００９−１９２９０１号公報 特開２００７−３１６６２２号公報

しかしながら、除電手段や、除電手段に電圧を印加する高電圧電源が必要となるためコストアップや画像形成装置の大型化を招き、好ましくない。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、中間転写体上の残留電荷の影響によるトナーの飛び散りを防止する画像形成装置を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、前記中間転写体に一次転写されたトナー像を記録材に二次転写する二次転写手段と、前記二次転写手段に電圧を印加する第一の電源と、前記中間転写体と前記二次転写手段とにより形成される二次転写ニップ部に記録材を搬送する搬送手段と、前記二次転写ニップ部を通過した後に前記中間転写体に残った残留トナーをクリーニングする導電性を有するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードに電圧を印加する第二の電源と、を有する画像形成装置において、前記二次転写ニップ部を通過した前記中間転写体が前記クリーニングブレードの位置に到達したとき、前記第一の電源から前記二次転写手段に印加された電圧により前記中間転写体に流れる二次転写電流と逆方向の電流が流れるように前記第二の電源から前記クリーニングブレードに電圧を印加し、前記二次転写ニップ部において記録材が通過する部分と、記録材が通過しない部分とにそれぞれ対応する前記中間転写体の位置が前記クリーニングブレードの位置に到達したときに、それぞれの位置での前記二次転写電流の検出値に基づいて、前記クリーニングブレードに印加する電圧の大きさを変更する制御手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、中間転写体上の残留電荷の影響によるトナーの飛び散りを防止することができる。

本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説明図である。 中間転写体の構成を示す断面説明図である。 導電ブレードの構成を示す断面説明図である。 中間転写ベルトの外周面上の表面電荷の様子を示す図である。 （ａ）は、二次転写バイアス電圧を示す図である。（ｂ）は、中間転写ベルトに流れる電流値を示す図である。（ｃ）は、導電ブレードに印加するバイアス電圧を示す図である。 二次転写電流と導電ブレード位置の残留電位との関係を示す図である。 導電ブレードにバイアス電圧を印加する様子を示すフローチャートである。

図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。

＜画像形成装置＞
先ず、図１を用いて本発明に係る画像形成装置の構成について説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置４の構成を示す断面説明図である。図１に示す画像形成装置４は、フルカラーモード時の所謂、タンデム型中間転写方式の画像形成装置４である。画像形成装置４は、電子写真方式にてイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット６ａ〜６ｄを有する。尚、説明の都合上、各画像形成ユニット６ａ〜６ｄを代表して画像形成ユニット６を用いて説明する場合もある。他の画像形成プロセス手段についても同様である。

各画像形成ユニット６は、図１の時計回り方向に回転する像担持体となる感光ドラム５０ａ〜５０ｄの周囲に各感光ドラム５０の表面を一様に帯電する帯電手段となる各帯電ローラ５１が設けられる。更に、一様に帯電された各感光ドラム５０の表面上に画像情報に応じてレーザ光７を照射して静電潜像を形成する像露光手段となる各露光装置５２が設けられる。更に、各色成分のトナー２が収容され、各感光ドラム５０の表面上に形成された静電潜像にトナー２を供給してトナー像として現像して可視像化する現像手段となる各現像装置５３が設けられる。

更に、各感光ドラム５０の表面上に形成された各色成分のトナー像を中間転写体となる中間転写ベルト５６の外周面上に一次転写する一次転写手段となる各一次転写ローラ５４が設けられる。更に、一次転写後に各感光ドラム５０の表面上に残留した残留トナーを掻き取って除去するクリーニング手段となる各クリーニング装置５５等の電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの各画像形成ユニット６は、中間転写ベルト５６の進行方向上流側からイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの順に配置されている。

＜中間転写体＞
図１に示す中間転写体となる中間転写ベルト５６は、アイドラローラ６０，６１と、二次転写内ローラ６２と、駆動ローラ６３とにより図１の反時計回り方向に回転可能に張架される。中間転写ベルト５６の内周面側には、各感光ドラム５０の表面に対向して各一次転写ローラ５４が設けられている。二次転写内ローラ６２に対向して中間転写ベルト５６を介在して二次転写手段となる二次転写ローラ６４が設けられている。中間転写ベルト５６の外周面と二次転写ローラ６４とにより二次転写ニップ部Ｎ２が形成される。

各画像形成ユニット６にて形成された各色成分のトナー像は、図示しない一次転写バイアス電源から各一次転写ローラ５４に一次転写バイアスが印加されて図１の反時計回り方向に回転する中間転写ベルト５６の外周面上に順次一次転写されて重畳される。即ち、各感光ドラム５０（像担持体）の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５６（中間転写体）の外周面上に一次転写される。

一方、記録材Ｐは、搬送手段となるレジストローラ６６により挟持搬送されて所定のタイミングで二次転写ニップ部Ｎ２に到達する。そして、第一の電源となる二次転写バイアス電源８から二次転写ローラ６４に二次転写バイアス電圧が印加されて中間転写ベルト５６の外周面上に重畳されたトナー像が一括して記録材Ｐに二次転写される。即ち、二次転写ローラ６４（二次転写手段）は、中間転写ベルト５６（中間転写体）の外周面上に一次転写されたトナー像を記録材Ｐに二次転写する。

未定着トナー像が二次転写された記録材Ｐは、図示しない定着手段となる定着装置に搬送され、該定着装置に設けられた定着ローラと加圧ローラとにより挟持搬送される過程において加熱及び加圧されて未定着トナー像が熱溶融して記録材Ｐに熱定着される。その後、機外に排出される。画像形成装置４の各部の動作は、制御手段となる制御部１１により制御される。

次に、図２を用いて中間転写体である中間転写ベルト５６の構成について説明する。図２は、中間転写体である中間転写ベルト５６の構成を示す断面説明図である。図２に示すように、中間転写体である中間転写ベルト５６は、基層５６ａと表層５６ｂとの二層構成からなる無端ベルトである。

基層５６ａは、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ；PolyVinylidene DiFluoride）等の単体樹脂が使用可能である。更に、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート等の単体樹脂が使用可能である。更に、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルニトリル、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリエーテルエーテルケトン等の単体樹脂が使用可能である。または、これらの混合物が使用可能である。

表層５６ｂの材料としては、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂（アクリルモノマー、アクリル樹脂のプレポリマー、ジペンタエリストリトールヘキサンアクリレート）の単体が使用可能である。更に、シリコン系ハードコート、フッ素系樹脂の単体、及びこれらの混合物、または、これらの複合材料等が使用可能である。

本実施形態では、図２に示すように基層５６ａには、ポリイミド樹脂、またはポリエーテルエーテルケトン樹脂を使用し、表層５６ｂには、アクリル樹脂にフッ素樹脂を添加した表層コートを使用している。基層５６ａの厚みは、６０μｍ〜７０μｍ程度である。表層５６ｂの厚みは、５μｍ〜７μｍ程度である。表層コート後の中間転写ベルト５６の表面抵抗率は、１×１０^１１Ω／□〜１×１０^１３Ω／□である。また、中間転写ベルト５６の体積抵抗率は、５×１０^１０Ω・ｃｍ〜１×１０^１２Ω・ｃｍである。

＜抵抗測定＞
次に、中間転写ベルト５６の電気抵抗の測定方法について説明する。中間転写ベルト５６の電気抵抗を測定する測定器としては、株式会社三菱化学アナリテック製の「ハイレスタＵＰ（商品名）」を使用した。測定プローブとしては、株式会社三菱化学アナリテック製でガード電極外径が１７．９ｍｍの「ＵＲＳプローブ（商品名）」を使用した。測定条件としては、印加電圧が１００Ｖで、チャージが１０秒である。

中間転写ベルト５６は、図４に示すように、アイドラローラ６０，６１、テンションローラ９、アイドラローラ６１、二次転写内ローラ６２、駆動ローラ６３により所定の周速度で図４の反時計回り方向に回転可能に張架されている。駆動ローラ６３は、定速性に優れたモータにより回転駆動されて中間転写ベルト５６を図４の反時計回り方向に循環移動させる。アイドラローラ６０，６１は、各感光ドラム５０の配列方向に沿って延びる中間転写ベルト５６を支持する。テンションローラ９は、中間転写ベルト５６に対して一定の張力を与える。尚、テンションローラ９による中間転写ベルト５６のテンションは、２９．４Ｎ〜１１７．６Ｎ（３ｋｇｆ〜１２ｋｇｆ）程度になるように設定されている。

各感光ドラム５０に対向して中間転写ベルト５６の内周側に設けられる各一次転写ローラ５４は、材質が、硫黄および硫黄複合快削鋼鋼材（ＳＵＭ）、或いは、ステンレス（ＳＵＳ）製等の金属ローラで形成されている。各一次転写ローラ５４には、図示しない一次転写バイアス電源からトナー２の帯電極性とは逆極性の一次転写バイアス電圧が印加される。

これにより各感光ドラム５０の表面電位と、各一次転写ローラ５４の表面電位との電位差である一次転写コントラストが形成される。これにより中間転写ベルト５６の図１の反時計回り方向の回転に伴って各感光ドラム５０の表面上のトナー像が該中間転写ベルト５６の外周面上に順次、静電吸引される。これにより二次転写されて重畳され、該中間転写ベルト５６の外周面上にフルカラーのトナー像が形成される。

図示しない接離手段によりフルカラー画像形成モードでは、各一次転写ローラ５４の全てが中間転写ベルト５６を介在して各感光ドラム５０の表面に当接する。また、モノクロ画像形成モードでは、ブラックＫ色の一次転写ローラ５４ｄのみが中間転写ベルト５６を介在して感光ドラム５０ｄの表面に当接し、他色の一次転写ローラ５４ａ〜５４ｃは、中間転写ベルト５６の内周面から離間する。

画像形成時には、中間転写ベルト５６を介在して各感光ドラム５０の表面に当接している各一次転写ローラ５４に図示しない一次転写バイアス電源から一次転写バイアスが印加される。尚、各一次転写ローラ５４は、軸方向（図４の紙面手前から紙面奥側方向）にストレートの形状である。

各一次転写ローラ５４の外径は、６ｍｍ〜１０ｍｍ程度に設定されている。尚、各一次転写ローラ５４を中間転写ベルト５６を介在して各感光ドラム５０の表面に当接、或いは、離間する接離手段は必須ではない。

しかし、モノクロ画像形成モードにおいて、カラー色の各感光ドラム５０ａ〜５０ｃの寿命等の観点からモノクロ画像形成モードにおいては以下が望ましい。カラー色の各感光ドラム５０ａ〜５０ｃが回転する必要がないように、カラー色の各一次転写ローラ５４ａ〜５４ｃをカラー色の各感光ドラム５０ａ〜５０ｃの表面から離間しておくことが望ましい。

＜二次転写ニップ部＞
図４に示す二次転写ニップ部Ｎ２は、中間転写ベルト５６の外周面側に配置される二次転写ローラ６４と、中間転写ベルト５６の内周面側に配置される二次転写内ローラ６２とにより構成される。二次転写内ローラ６２は、エチレン−プロピレンゴム（Ethylene Propylene Diene Terpolymer；ＥＰＤＭ）ゴムにより構成される。二次転写内ローラ６２の外径は２０ｍｍである。また、ゴムの厚さは、０．５ｍｍとなるように形成され、その硬度は、例えば、７０°（アスカーＣ）に設定される。

一方、二次転写ローラ６４は、導電性の芯金と、その外周に設けられた弾性層とからなる。弾性層は、金属錯体等のイオン導電剤を含有したニトリルブタジエンゴム(ＮＢＲ；Nitril Butadiene Rubber）が適用出来る。更に、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ；Ethylene Propylene Diene Monomer）ゴムが適用出来る。本実施形態の二次転写ローラ６４の芯金の外径は１２ｍｍである。また、弾性層を含む二次転写ローラ６４の外径は２４ｍｍに設定されている。

二次転写ローラ６４の電気抵抗値は、３．０×１０^７〜５．０×１０^７Ωに設定される。二次転写ニップ部Ｎ２において、二次転写内ローラ６２と中間転写ベルト５６との電気抵抗値は、二次転写ローラ６４の電気抵抗値よりも十分小さくなっている。二次転写ローラ６４には、図１に示す高電圧電源からなる二次転写バイアス電源８が接続されており、二次転写ローラ６４に印加する二次転写バイアス電圧は、可変となっている。二次転写内ローラ６２は、接地Ｇされている。

＜クリーニングブレード＞
図１の反時計回り方向に回転する中間転写ベルト５６の回転方向において二次転写ニップ部Ｎ２よりも下流側には、導電性を有するクリーニングブレードからなる導電ブレード６５が設けられている。導電ブレード６５は、二次転写ニップ部Ｎ２を通過した後に中間転写ベルト５６の外周面上に残った残留トナーを掻き取って除去する。これにより該中間転写ベルト５６の外周面をクリーニングするクリーニング手段を構成する。

導電ブレード６５は、図３に示す導電性を有するブレード板金６７により支持されている。ブレード板金６７には、第二の電源となる高電圧電源７０が接続されている。高電圧電源７０（第二の電源）は、導電性を有するブレード板金６７を介して導電ブレード６５（クリーニングブレード）にバイアス電圧を印加する。

導電ブレード６５は、ブレード板金６７に通電して接着されるか、或いは、一体的に形成される。導電ブレード６５は、板状の導電性ゴムを使用し、そのゴム硬度は、ＪＩＳ−Ａゴム硬度で５５°〜８０°に設定される。導電性ゴムの電気抵抗値は、１×１０^３Ω〜１×１０^１１Ω程度に設定される。

＜搬送部＞
記録材Ｐの搬送部としては、図示しないが、記録材Ｐを収容する給送トレイ、この給送トレイに積載された記録材Ｐを所定のタイミングで繰り出して図示しない分離手段との協働により一枚づつ分離給送するピックアップローラが設けられる。更に、該ピックアップローラにより分離給送された記録材Ｐを挟持して二次転写ニップ部Ｎ２に所定のタイミングで搬送するレジストローラ６６を備えている。

＜残留電荷によるトナーの飛び散り現象＞
図１に示す画像形成装置４によりＡ３サイズの記録材Ｐを用いてモノクロ画像形成モードで、５枚の記録材Ｐの連続印刷を行って画像確認を行った。その結果、二次転写時に二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの有無による電流ムラが発生した場合を考慮する。これにより中間転写ベルト５６の外周面上の残留電荷１にムラが発生した。これによりトナー２の飛び散り画像のムラが３枚目の記録材Ｐの画像形成から発生し始めた。また、図１に示す画像形成装置４によりＡ３サイズの記録材Ｐを用いてモノクロ画像形成モードで、５枚の記録材Ｐの連続印刷を行って画像確認を行った結果、３枚目の記録材Ｐの画像形成からゴースト画像が発生した。

図４は、中間転写ベルト５６の外周面上の表面電荷の様子を示す図である。図４に示すように、１枚目の記録材Ｐに中間転写ベルト５６の外周面上に担持されたトナー像を二次転写する。その後、２枚目の記録材Ｐに中間転写ベルト５６の外周面上に担持されたトナー像を二次転写する。

このとき、１枚目の記録材Ｐと２枚目の記録材Ｐとの間で中間転写ベルト５６の外周面上に電荷ムラが形成される。この残留電荷１が減衰することなく中間転写ベルト５６を介在して各感光ドラム５０と、各一次転写ローラ５４とが当接する各一次転写ニップ部Ｎ１に突入する。すると、図４の反時計回り方向に回転する中間転写ベルト５６の回転方向において各一次転写ニップ部Ｎ１の上流でトナー２の飛び散りのムラが発生する。

１枚目と２枚目の記録材Ｐは、二次転写バイアス電源８から二次転写ローラ６４に二次転写バイアス電圧が印加されている間に二次転写ニップ部Ｎ２を通過する。その通過部分は、図４の反時計回り方向に回転する中間転写ベルト５６の外周面上に担持された後続するトナー像と重ならない。このため中間転写ベルト５６の外周面上の電荷ムラの影響を受けない。これにより二次転写ニップ部Ｎ２を記録材Ｐが連続して通過する際にゴースト画像が発生する連続通過枚数は、記録材Ｐのサイズの大きさによって異なる。

ゴースト画像が発生する現象は、二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの有無により発生する。具体的には、二次転写ニップ部Ｎ２において、二次転写バイアス電源８により二次転写ローラ６４に図５（ａ）に示す一定の二次転写バイアス電圧を印加する。その場合、二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの有無により二次転写ローラ６４から記録材Ｐ、中間転写ベルト５６、二次転写内ローラ６２に向かって二次転写電流が流れる。この二次転写電流は、図５（ｂ）に示すように変化する。

即ち、図５（ｂ）の通過領域Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７で示す二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの通過領域では、電気抵抗体となる記録材Ｐが存在するため中間転写ベルト５６に低い電流が流れる。一方、図５（ｂ）の非通過領域Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６で示す二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの非通過領域では、電気抵抗体となる記録材Ｐが存在しないため中間転写ベルト５６に高い電流が流れる。

その結果、中間転写ベルト５６の外周面上の残留電荷１は、二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの通過領域Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７では低く、二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの非通過領域Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６では高くなる。これにより図４に示す中間転写ベルト５６の外周面上の残留電荷１にムラが発生する。

本実施形態では、中間転写ベルト５６の外周面上で発生する残留電荷１のムラの現象を抑えるために以下の通り構成する。図５（ｃ）に示すように、図３に示す高電圧電源７０からブレード板金６７を介して駆動ローラ６３に対向して中間転写ベルト５６の外周面に接触して設けられた導電ブレード６５にバイアス電圧を印加する。

高電圧電源７０は、図１に示す制御手段となる制御部１１により制御される。図５（ｃ）において、横軸上の時間Ｔ１は、中間転写ベルト５６の外周面上の二次転写ニップ部Ｎ２を通過した部位が導電ブレード６５が接触するニップ部Ｎ３に到達する時間である。

＜導電ブレードに印加するバイアス電圧＞
本実施形態の画像形成装置４では、ゴーストが発生するような二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの連続通過モードの場合には以下の通りである。該二次転写ニップ部Ｎ２において発生した記録材Ｐの有無による中間転写ベルト５６の外周面上の残留電荷１のムラを図３に示す高電圧電源７０から導電ブレード６５に対してバイアス電圧を印加することにより緩和する。

具体的には、二次転写ニップ部Ｎ２において、二次転写バイアス電源８により二次転写ローラ６４に二次転写バイアス電圧を印加する。その間に該二次転写ニップ部Ｎ２を記録材Ｐが通過した中間転写ベルト５６の外周面上の領域が導電ブレード６５と中間転写ベルト５６の外周面とのニップ部Ｎ３に入る直前に導電ブレード６５にバイアス電圧を印加する。即ち、制御部１１により制御される高電圧電源７０から導電ブレード６５に残留電荷１を緩和するために必要な所定のバイアス電圧が印加される。

二次転写ニップ部Ｎ２を通過した中間転写ベルト５６の外周面が導電ブレード６５の位置に到達する。そのとき、制御手段となる制御部１１は、二次転写バイアス電源８（第一の電源）を制御して二次転写ローラ６４（二次転写手段）に二次転写バイアス電圧を印加する。そして、二次転写バイアス電圧を印加することにより中間転写ベルト５６の外周面上を流れる二次転写電流と逆方向の電流が流れるように高電圧電源７０（第二の電源）から導電ブレード６５（クリーニングブレード）にバイアス電圧を印加する。

更に、二次転写ニップ部Ｎ２において、記録材Ｐが通過する部分と、記録材Ｐが通過しない部分とにそれぞれ対応する中間転写ベルト５６の外周面上の位置が導電ブレード６５の位置に到達する。そのときに、制御部１１は、それぞれの位置での二次転写電流の検出値に基づいて図５（ｃ）に示すように、導電ブレード６５に印加するバイアス電圧の大きさを変更する。また、二次転写ニップ部Ｎ２を複数の記録材Ｐが連続して通過する場合に、高電圧電源７０（第二の電源）から導電ブレード６５（クリーニングブレード）にバイアス電圧を印加する。

本実施形態の画像形成装置４においては、該画像形成装置４が設置された図示しない環境テーブルに基づいて制御部１１により制御される二次転写バイアス電源８により二次転写ローラ６４に印加する二次転写バイアス電圧が決定される。これにより中間転写ベルト５６の外周面に所望の二次転写電流が流れるように制御される。

この場合、中間転写ベルト５６の外周面に流れる二次転写電流値は、該中間転写ベルト５６の外周面上に記録材Ｐが存在する通過領域Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７と、記録材Ｐが存在しない非通過領域Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６とでは、異なる値となる。これは、中間転写ベルト５６の外周面上で記録材Ｐが存在しない非通過領域Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６では記録材Ｐの電気抵抗分が無い。これにより中間転写ベルト５６の外周面上で記録材Ｐが存在する通過領域Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７よりも大きな電流が流れる。

図７は、低湿環境下（設定温度が２３℃、設定湿度が５％の場合）において、二次転写バイアス電源８により二次転写ローラ６４に二次転写バイアス電圧が印加される。このときの中間転写ベルト５６の外周面に流れる二次転写電流と、導電ブレード６５が接触するニップ部Ｎ３において図示しない表面電位計により測定した中間転写ベルト５６の外周面上の残留電位との関係を示す。図６に示すように、中間転写ベルト５６の外周面上の残留電位は、二次転写電流の増加に比例して増加する。

これにより二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの通過領域Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７と、非通過領域Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６とに対応する中間転写ベルト５６の外周面上の残留電位の大きさは以下の通りである。該通過領域Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７と、非通過領域Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６とにおける中間転写ベルト５６の外周面に流れる二次転写電流値を検出することで予測できる。中間転写ベルト５６の外周面上の残留電位に対して、高電圧電源７０から導電ブレード６５に二次転写電流とは逆方向の電流を供給する。これにより中間転写ベルト５６の外周面上の残留電位を緩和することができる。

高電圧電源７０から導電ブレード６５に印加するバイアス電圧の大きさは、二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの通過領域Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７と、非通過領域Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６とに対応する中間転写ベルト５６の外周面上の位置により変更される。二次転写バイアス電源８に設けられた電流計８ａにより検出された二次転写電流の検出値から図６に示すグラフに基づいて予測される残留電位と同じ大きさのバイアス電圧が高電圧電源７０から導電ブレード６５に印加される。

例えば、二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの通過領域Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７で二次転写電流が２０μＡ流れる。また、非通過領域Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６で二次転写電流が４０μＡ流れる。この場合は、二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの通過領域Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７が導電ブレード６５が接触するニップ部Ｎ３に到達した位置の残留電位は６０Ｖである。このため高電圧電源７０から導電ブレード６５に−６０Ｖが印加される。

また、二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの非通過領域Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６が導電ブレード６５が接触するニップ部Ｎ３に到達した位置の残留電位は１２０Ｖであるため高電圧電源７０から導電ブレード６５に−１２０Ｖが印加される。これにより中間転写ベルト５６の外周面上の残留電位が打ち消される。

本実施形態では、制御部１１により高電圧電源７０から導電ブレード６５に印加されるバイアス電圧の設定値を通過領域Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７で−６０Ｖ、非通過領域Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６で−１２０Ｖにそれぞれ設定した。

他に、中間転写ベルト５６の外周面上で導電ブレード６５が接触するニップ部Ｎ３に到達した位置においての残留電位は以下の通りである。該中間転写ベルト５６の外周面上の二次転写ニップ部Ｎ２を通過した部分が導電ブレード６５が接触するニップ部Ｎ３に到達するまでの時間Ｔ１や該中間転写ベルト５６の静電容量に影響される。このため一義には決定できず、画像形成装置４本体の構成に応じて適宜変更が必要である。

高電圧電源７０から導電ブレード６５に印加されるバイアス電圧の設定値を決定する方法としては、例えば、中間転写ベルト５６の外周面上の導電ブレード６５が接触するニップ部Ｎ３での表面電位を測定する。そして、測定された表面電位と同じ大きさの電圧を導電ブレード６５に印加するバイアス電圧として設定する。

図５（ｃ）は、高電圧電源７０により導電ブレード６５に印加されるバイアス電圧を示す。画像形成装置４が低湿環境下（設定温度２３℃、設定湿度５％の場合）にて記録材Ｐが二次転写ニップ部Ｎ２を連続して通過する場合の二次転写電流の検出値と、導電ブレード６５に印加するバイアス電圧との関係について説明する。

図６（ａ）〜（ｃ）では、４枚の記録材Ｐが二次転写ニップ部Ｎ２を連続して通過する場合の一例である。図５（ｂ），（ｃ）に示す通過領域Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７は、二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの通過領域である。ここで、一例として、通過領域Ｒ１の部分について説明する。二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの通過領域Ｒ１の位置が導電ブレード６５が接触するニップ部Ｎ３に入る直前が通過領域Ｒ１´である。

ここで、二次転写ニップ部Ｎ２で中間転写ベルト５６の外周面に流れる二次転写電流値の検出値が２０μＡであったとする。図６に示すように、検出電流値が２０μＡのときに、予め導電ブレード６５が接触するニップ部Ｎ３で表面電位計により検出した中間転写ベルト５６の外周面上の残留電位は６０Ｖである。この残留電位を打ち消すために高電圧電源７０から導電ブレード６５に印加されるバイアス電圧は−６０Ｖに設定される。

このように、二次転写ニップ部Ｎ２で中間転写ベルト５６の外周面に流れる二次転写電流を検出した結果から、予め定められた残留電位の予測テーブルを参照する。そして、予測された残留電位と逆極性で絶対値が同じ大きさのバイアス電圧を高電圧電源７０から導電ブレード６５に印加する。これに対して、二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの非通過領域Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６が該二次転写ニップ部Ｎ２で中間転写ベルト５６の外周面に流れる二次転写電流が大きい部分である。

ここで、非通過領域Ｒ２の部分について説明する。非通過領域Ｒ２の部分の二次転写電流の検出値が４０μＡであったとする。そのとき、図６に示すように、導電ブレード６５が接触するニップ部Ｎ３に入る直前の非通過領域Ｒ２´での中間転写ベルト５６の外周面上の残留電位は１２０Ｖとなる。この残留電位を打ち消すために高電圧電源７０から導電ブレード６５に印加されるバイアス電圧は−１２０Ｖに設定される。

このように二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの有無により発生する中間転写ベルト５６の外周面上の残留電荷１のムラを緩和する。そのために、図５（ｃ）に示すように、高電圧電源７０から導電ブレード６５に印加する必要なバイアス電圧の大きさを切り替えている。

図７は、本実施形態において制御部１１により高電圧電源７０から導電ブレード６５に印加されるバイアス電圧の制御にを示すフローチャートである。図７のステップＳ１において、画像形成装置４が印刷ジョブを受信する。次に、ステップＳ２において、制御部１１は、受信した印刷ジョブのモードが記録材Ｐが二次転写ニップ部Ｎ２を連続して通過する連続通過モードであるか否かを判定する。前記ステップＳ２において、例えば、３枚以上の記録材Ｐが二次転写ニップ部Ｎ２を連続して通過する場合には、ステップＳ３に進んで、制御部１１は、受信した印刷ジョブに従って画像形成動作を開始する。

次に、ステップＳ４において、二次転写ニップ部Ｎ２を通過する中間転写ベルト５６の位置が導電ブレード６５が接触するニップ部Ｎ３に到達する直前のタイミングで制御部１１は、高電圧電源７０により導電ブレード６５にバイアス電圧を印加する。その後、ステップＳ５に進んで、画像形成動作を終了する。

前記ステップＳ２において、例えば、２枚以下の少ない記録材Ｐが二次転写ニップ部Ｎ２を通過する連続通過モードでない場合には、ステップＳ６に進んで、制御部１１は、受信した印刷ジョブに従って画像形成動作を開始する。その後、導電ブレード６５にバイアス電圧を印加することなく前記ステップＳ５に進んで画像形成動作を終了する。

本実施形態の画像形成装置４を用いて、図７のステップＳ４に示すゴースト対策モードを適用する。そして、モノクロ画像形成モードにおいて、Ａ３サイズで坪量が２０９ｇ／ｍ^２の記録材Ｐを５枚連続して印刷する。その結果、二次転写ニップ部Ｎ２における記録材Ｐの有無により発生する中間転写ベルト５６の外周面上の残留電荷１のムラによるゴースト画像が発生しないことが確認できた。これにより中間転写ベルト５６の外周面上の残留電荷１に起因するトナー２の飛び散りによるゴーストの発生を防止することができる。

Ｎ２…二次転写ニップ部
Ｐ…記録材
５６…中間転写ベルト（中間転写体）
６４…二次転写ローラ（二次転写手段）
６５…導電ブレード（クリーニングブレード）

Claims (2)

1. 像担持体と、
   前記像担持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、
   前記中間転写体に一次転写されたトナー像を記録材に二次転写する二次転写手段と、
   前記二次転写手段に電圧を印加する第一の電源と、
   前記中間転写体と前記二次転写手段とにより形成される二次転写ニップ部に記録材を搬送する搬送手段と、
   前記二次転写ニップ部を通過した後に前記中間転写体に残った残留トナーをクリーニングする導電性を有するクリーニングブレードと、
   前記クリーニングブレードに電圧を印加する第二の電源と、
   を有する画像形成装置において、
   前記二次転写ニップ部を通過した前記中間転写体が前記クリーニングブレードの位置に到達したとき、
   前記第一の電源から前記二次転写手段に印加された電圧により前記中間転写体に流れる二次転写電流と逆方向の電流が流れるように前記第二の電源から前記クリーニングブレードに電圧を印加し、
   前記二次転写ニップ部において記録材が通過する部分と、記録材が通過しない部分とにそれぞれ対応する前記中間転写体の位置が前記クリーニングブレードの位置に到達したときに、それぞれの位置での前記二次転写電流の検出値に基づいて、前記クリーニングブレードに印加する電圧の大きさを変更する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記二次転写ニップ部を複数の記録材が連続して通過する場合に、前記第二の電源から前記クリーニングブレードに電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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