JP2018163251A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二次転写残トナー帯電回収方式において、紙裏汚れや余計なダウンタイム延長といった不具合無しにトナー供給工程を実施する。【解決手段】最下流以外で、連続印字の紙間領域で、現像時トナー極性とは逆極性に帯電された残留トナーを、感光体に移動する回収工程と、一次転写部に現像時のトナーの帯電極性と同極性の電位を形成することで、印字画像とは別に感光体に形成したトナー像をブレードへ供給する供給工程ＰＲ２１とを行う第一のステーション１ｓｔと、該ステーションの下流で、一次転写部に現像時のトナーの帯電極性と逆極性である正規極性の電圧Ｂ１を印加することにより、第一のステーション１ｓｔの供給工程のために中間転写ベルトに残留したトナーを、感光体に移動する工程を行う第二のステーション２ｓｔを含む。【選択図】図７

Description

本発明は、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機等の画像形成装置に関し、特に表面にトナー像を担持可能な感光ドラムを備えるカラー画像形成装置に関するものである。

［クリーニングブレード鳴きとその防止手段］
画像形成装置において、感光ドラムなどの像担持体上の不要になったトナーをクリーニングする手段として、像担持体に当接して不要トナーをかきとって回収するクリーニングブレードがある。クリーニングブレードについては、画像形成などの全ての動作において、トナーの進入が少ない状態で像担持体を連続して回転する時（以下、トナー枯渇時）、像担持体との間の摩擦が増し、ブレード鳴きやブレードめくれが発生することがあった。

その対策として従来は、例えば特許文献１のような手段が提案されていた。すなわち、像担持体の非画像領域に帯状のトナー画像（以下、パージトナー）を作成し、この画像をブレードエッジに到達させて供給し、ブレードと像担持体の摩擦係数を下げる動作（以下、トナー供給工程）を必要に応じて実施する手段が採用されていた。

［中間転写体方式の画像形成装置における感光ドラム上のトナー供給工程］
上述のトナー供給工程を、中間転写体方式のタンデムカラー画像形成装置において、感光ドラムのクリーニングブレードに対して行う場合を説明する。この場合には、感光ドラムと中間転写体の当接部である一次転写部において、パージトナーの一部あるいは全部を中間転写体に転写させずに通過させる必要がある。そのために以下のような工程が採用されていた。

一つ目の工程は、パージトナーが一次転写ニップに進入する時に、中間転写体と感光ドラムを当接させた状態で行われる。本工程は、このとき現像時のトナーと同極性（以下、非正規極性）の一次転写バイアスを印加し、静電反発力を利用して一次転写部を通過させて供給する工程（以下、非転写供給工程）である。なお本工程の実施のためには、本工程を行うステーションにおいて、非正規極性の一次転写バイアスを印加する手段が必要である。

二つ目の工程も、パージトナーが一次転写ニップに進入する時に、中間転写体と感光ドラムを当接させた状態で行われる。本工程は、このとき現像時のトナーと逆極性（以下、正規極性）で、印字画像の一次転写時の値以下の一次転写バイアスを印加し、一部のパージトナーを中間転写体に転写させずに感光ドラム上に残留させて供給する工程（以下、転写残供給工程）である。なお、この際パージトナーの一部が中間転写体に転写されてしまう。

上記非転写供給の工程を行うステーションにおいては、一次転写バイアスとして印加可能な極性として、印字画像の転写時に必要な正規極性に加え、非正規極性も必要である。

［二次転写残トナー帯電回収方式の画像形成装置におけるトナー供給工程］
また、同じ中間転写体方式であっても、中間転写体上のトナー画像を転写材に二次転写した後、中間転写体上に残留した二次転写残トナーのクリーニング方法にはいくつかの方式がある。その一つとして、中間転写体上の二次転写ニップより下流、かつ最上流の一次転写ニップより上流に設置した帯電部材を用いて、二次転写残トナーを一旦現像時トナー逆極性に帯電した後に、一次転写部で逆転写して回収する二次転写残トナー帯電回収方式
がある。本方式の画像形成装置においては、二次転写残トナーが一次転写部に進入するため、非転写供給工程や転写残供給工程と、二次転写残トナーの回収を、お互いに悪影響を与えることなく実施する必要がある。そこで印字途中にトナー供給工程を実施する場合、印字プロセスにおける二次転写残トナーの回収を終えた後に、トナー供給工程を行い、さらにトナー供給工程が終わった後に印字プロセスに復帰する方法が一般的に採用されていた。

以上説明したように、二次転写残トナー帯電回収方式の画像形成装置において、非転写供給工程と転写残供給工程の二つの方法のいずれかによって、感光ドラムのクリーニングブレードにおける、ブレード鳴きやブレードめくれといった不具合を防止できていた。

特開平１１−２１９０４０号公報

しかしながら、二次転写残トナー帯電回収方式の画像形成装置において、従来のトナー供給工程を、連続印字時の紙間で採用すると、以下のような不具合が有った。まず非転写供給工程においては、非正規極性の一次転写バイアスを印加するため、中間転写体上の紙間領域にある二次転写残トナーの回収不良が発生してしまうことがあった。そしてこの回収できなかった残留トナーは、二次転写部材に付着することによって、後続画像に紙裏汚れの不具合を引き起こすことがあった。また転写残供給においては、中間転写体上に一次転写されたパージトナーが、同様に二次転写部材に付着することによって、不具合を引き起こすことがあった。これらの不具合については、二次転写部材に付着したトナーのクリーニングを実施した後に後続画像を形成することで防止する方法もあるものの、紙間を余計に長くする必要が生じ、ダウンタイムが長くなってしまうという別の不具合が生じてしまう。すなわちトナー供給工程後に紙裏汚れや余計なダウンタイム延長が発生するという課題が有った。

本発明は、二次転写残トナー帯電回収方式の画像形成装置の連続印字時の紙間において、後続画像の形成を、紙裏汚れや余計なダウンタイム延長といった不具合無く行えるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、感光体と、前記感光体上にトナー像を現像する現像手段と、前記感光体からトナーを掻き取る回収部材と、をそれぞれが備える複数の画像形成部と、
移動可能であり、各画像形成部と形成する複数の一次転写部において各画像形成部の前記感光体からトナー像が一次転写される中間転写体と、
前記中間転写体上のトナー像を転写材に二次転写する二次転写手段と、
前記中間転写体上のトナーを現像時のトナーの帯電極性と逆極性に帯電する帯電手段と、
画像形成を制御する制御部を有し、連続印字時において、前記中間転写体上の紙間領域が前記複数の一次転写部を上流から下流へと順に通過する画像形成装置において、
最下流を除く少なくとも一つ以上の前記画像形成部であって、前記紙間領域で、前記逆極性に帯電されたトナーを、前記感光体に移動する回収工程と、前記一次転写部に前記帯電極性と同極性の電位を形成することで印字画像とは別に前記感光体上に現像されたトナー像を前記回収部材へ供給する供給工程とを行う第一の画像形成部と、
前記第一の画像形成部の下流の前記画像形成部であって、前記一次転写部に前記帯電極
性と逆極性の電位を形成することで、前記第一の画像形成部における前記供給工程によって前記中間転写体に残留したトナーを前記感光体に移動する工程を行う第二の画像形成部を含むことを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、二次転写残トナー帯電回収方式の画像形成装置の連続印字時の紙間において、トナー供給工程の実施と、二次転写残トナーの回収を両立し、紙裏汚れや余計なダウンタイム延長という不具合無く行えるようできた。

実施例１に係るタンデム方式（４ドラム系）カラー画像形成装置構成図 実施例１の二次転写残トナー除去工程を示した模式図 実施例１に係る制御部の一例を示すブロック図 実施例１の非転写供給工程を示した模式図 実施例１の転写残供給工程を示した模式図 従来の一次転写プロセスと一次転写バイアス印加タイミングとの関係図 実施例１の一次転写プロセスと一次転写バイアス印加タイミングとの関係図 実施例２の一次転写プロセスと一次転写バイアス印加タイミングとの関係図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

本実施例では、二次転写残トナー帯電回収方式の画像形成装置における連続印字時の紙間において、トナー供給工程の実施と、二次転写残トナーの回収を両立することで、トナー供給工程の後、不具合無くすぐに次の画像形成を開始する方法を説明する。

［画像形成装置の構成の説明］
図１はタンデム方式（４ドラム系）、中間転写体方式のカラー画像形成装置１０の構成図である。画像形成工程では、まずピックアップローラ１３によって繰り出された記録材１２は、レジストセンサ１１０によって先端位置が検出された後、搬送ローラ対６４，６５を先端が少し通過した位置で搬送を一旦停止される。一方、画像形成部であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色ステーション（以下、１ｓｔ〜４ｓｔ）が設けられている。各色ステーションには、反射ミラーやレーザダイオード（発光素子）を含むスキャナユニット２０ａ〜２０ｄ、移動方向Ｄ２に外周速度（以下、プロセス速度と呼ぶ）で回転駆動される感光体としての感光ドラム２２ａ〜２２ｄが設置される。これらの感光ドラム２２ａ〜２２ｄに対してスキャナユニット２０ａ〜２０ｄが順次レーザー光２１ａ〜２１ｄを照射する。なお、各符号に添えた英文字ａはイエロー、ｂはマゼンタ、ｃはシアン、ｄはブラックの構成パーツを示しており、以下の説明においても同じである。さてこの時、感光ドラム２２ａ〜２２ｄは、帯電ローラ２３ａ〜２３ｄによって予め帯電されている。各帯電ローラには例えば−１２００Ｖの電圧が印加されており、感光ドラム表面は例えば−７００Ｖに帯電されている。このように帯電した感光ドラム２２ａ〜２２ｄ表面にレーザー光２１ａ〜２１ｄを照射して静電潜像を形成すると、レーザー光が照射された箇所の電位は例えば−１００Ｖとなる。現像器２５ａ〜２５ｄ内の現像スリーブ（現像手段）２４ａ〜２４ｄには例えば−３５０Ｖの電圧が印加され、感光ドラム２２ａ〜２２ｄの静電潜像に、負極性であるトナーを供給して感光ドラム２
２ａ〜２２ｄ上（感光体上）にトナー像を現像する。一次転写手段である一次転写ローラ２６ａ〜２６ｄに、例えば＋１０００Ｖの正極性の一次転写バイアス（以下、Ｔ１正バイアス）を印加し、感光ドラム２２ａ〜２２ｄのトナー像を、中間転写体である中間転写ベルト３０（以下ＩＴＢ）に一次転写する。このとき、一次転写ローラ２６ａ〜２６ｄによって、ＩＴＢ３０は感光ドラム２２ａ〜２２ｄにニップされそれぞれ一次転写部が形成されている。そして、上流側のステーション１ｓｔの一次転写部から下流側のステーション４ｓｔの一次転写部へと、移動可能なＩＴＢ３０が順に回転・搬送される。ＩＴＢ３０に転写されずに感光ドラム２２ａ〜２２ｄ上に残ったトナーは、回収部材であるクリーニングブレード２８ａ〜２８ｄによってクリーニングされる。クリーニングブレード２８はウレタンゴムなどから成る弾性ブレードである。

ＩＴＢ３０は、駆動ローラ３１、張架ローラ３２、３３によって張架され、駆動ローラ３１によって移動方向Ｄ１に感光ドラム２２ａ〜２２ｄと同じプロセス速度で周回駆動され、トナー像を二次転写手段である二次転写ローラ２７の位置へ搬送する。この時、転写材である記録材１２は、二次転写ローラ２７とＩＴＢ３０でニップされる二次転写位置において、搬送されたトナー像とタイミングが合うよう搬送が再開される。そして、二次転写ローラ２７に印加される二次転写バイアスの作用によってＩＴＢ３０から記録材１２上にトナー像が二次転写される。
なお、本実施例では、一次転写手段である一次転写ローラ２６ａ等に一次転写バイアスを印加することにより、一次転写部に電位を形成し、感光ドラム２２ａ等のトナー像をＩＴＢ３０に一次転写している。しかし、このように一次転写ローラ２６ａ等に電圧を印加する構成に限られず、二次転写ローラ２７に電圧を印加することにより一次転写するようにしてもよい。例えば、二次転写ローラ２７に電圧を印加する電源を用いて、二次転写ローラ２７からＩＴＢ３０に電流を流し、ＩＴＢ３０の表面電位を調整する。このように表面電位が調整されたＩＴＢ３０と感光ドラム２２ａ等との間に一次転写可能な電位差を形成して一次転写を行うようにすることができる。

その後、定着ローラ対７６，７７によって記録材１２のトナー像を加熱定着した後、記録材１２を機外へ出力する。

［二次転写残トナー帯電回収方式による二次転写残トナー除去工程の説明］
ここで、二次転写ローラ２７によってＩＴＢ３０から記録材１２へ転写されなかった二次転写残トナー（残留トナー）は、次の画像をＩＴＢ３０上に形成する際に混ざると画像不良となるため、それを除去する二次転写残トナー除去工程（回収工程）を行う。以下にそのプロセスを図２を用いて説明する。なおＲＴ１は正極性に帯電されて感光ドラムに回収された二次転写残トナーを、ＴＴ１は感光ドラム２２ａから転写された負極性（現像時のトナーの帯電極性）である印字画像のトナーを示している。それ以外の記号が示すものは図１と同様である。

二次転写残トナーは、二次転写ニップより下流、かつ最上流の一次転写部より上流に設置した帯電ブラシ（帯電手段）９を用いた以下に示すクリーニング工程によってＩＴＢ３０上から除去する。二次転写残トナーがＩＴＢ３０と帯電ブラシ９のニップ部すなわち帯電部に進入する際、帯電ブラシ９に正電圧を印加することで、二次転写残トナーを正極性に帯電する。さらに一次転写部に進入する際、一次転写ローラ２６ａ〜２６ｄのいずれかに正バイアスを印加し、ＲＴ１に示すように感光ドラムに逆転写（移動）させることでＩＴＢ３０上から回収する。帯電ブラシ９は導電性ナイロン製でＩＴＢ３０の周方向に幅４ｍｍ、毛足４ｍｍのものを、張架ローラ３３を対向部材としてＩＴＢ３０に侵入量１ｍｍで当接している。

なお二次転写残トナーの逆転写に用いるバイアスは、印字画像の一次転写のためのバイ
アスにもなるため、ＲＴ１に示す二次転写残トナーの回収と、ＴＴ１に示す印字画像の一次転写を同時に行う、転写同時回収が可能である。

このように二次転写残トナーを帯電して、感光ドラムに逆転写させて回収するクリーニング方式を、二次転写残トナー帯電回収方式と呼ぶ。

［画像形成装置の制御構成］
図３は、画像形成装置１０の制御部１００の一例を示すブロック図である。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納された各種制御プログラムに基づいてＲＡＭ１０３を作業領域に用い画像形成装置の各部を制御する。ＲＯＭ１０２には、各種制御プログラム、各種データ、テーブルなどが格納されている。ＲＡＭ１０３にはプログラムロード領域、ＣＰＵ１０１の作業領域、各種データの格納領域などが確保される。駆動制御部１０８は、ＣＰＵ１０１からの命令にしたがって、感光ドラム、帯電器、露光器、現像器、ＩＴＢ３０を駆動するためのモータや、帯電バイアスや現像バイアスなどを制御する。不揮発メモリ１０９は、各種データを保存する記憶装置である。

［クリーニングブレード鳴き、めくれの説明］
前述の画像形成工程などにおいて、感光ドラム２２が回転する間、クリーニングブレード２８の当接を、トナーが確実にスクレープでき、ブレード鳴きやブレードめくれが発生しないような状態に安定的に維持することは難しい。このため、ブレードの材質に加え、当接角度や侵入量の設定を適正化することにより、これらの不具合を防いでいる。しかしそれでも前述のトナー枯渇時にはこれらの不具合が発生するという問題が有った。

［トナー供給工程の説明］
このトナー枯渇時のブレード鳴き等を防止する手段として、前述のトナー供給工程を定期的に行っている。本工程では、感光ドラム２２の非画像領域に、感光ドラム２２の駆動方向に対して直交する方向である長手方向に均一な量となる潜像を形成し、帯状のトナー画像（以下、パージトナー）を現像している。そして、このパージトナーをブレードエッジに到達させてブレード２８と感光ドラム２２の摩擦係数を下げる動作を行っている。トナー供給工程を実行する条件は、例えば５０ページ連続印字した時に、画像領域面積に占めるトナー像部分の比率である印字比率が平均１％以下であった場合とし、本条件に達した時点で印字制御を中断し、トナー供給工程を実行する。

トナー供給工程には前述のように非転写供給工程と転写残供給工程の二つの形態がある。

［非転写供給工程の説明］
トナー供給工程の一つの形態である非転写供給工程（供給工程）のプロセスを図４を用いて説明する。なおＰ１は、ブレード２８に供給される供給パージトナーを示している。それ以外の記号が示すものは図１と同様である。

パージトナーの現像プロセスを前述のように行った後、パージトナーが一次転写部に進入する時、一次転写ローラ２６に、例えば−１０００Ｖの負極性の一次転写バイアス（以下、Ｔ１負バイアス）を印加し、一次転写させないようにする。このようにすることで感光ドラム２２上（感光体上）に保持し、供給パージトナーＰ１をクリーニングブレード２８に到達させて供給する。

なおブレード鳴きの防止に必要なトナー量は、トナー供給工程の実行条件におけるトナーの枯渇具合に応じた量に調整する。

［転写残供給工程の説明］
トナー供給工程のもう一つの形態である転写残供給工程のプロセスを図５を用いて説明する。なおＰ２、Ｐ２Ｔ１はそれぞれ、パージトナーのうちブレード２８に供給される供給パージトナーと、一次転写されて供給されない非供給パージトナーを示している。それ以外の記号が示すものは図１と同様である。

パージトナーの現像プロセスを前述のように行った後、パージトナーが一次転写部に進入する時、一次転写ローラ２６に、印字画像の一次転写バイアス値以下である、例えば＋３００ＶのＴ１正バイアスを印加し、転写効率を印字画像の転写時以下に抑える。このようにすることで、パージトナーの一部を非供給パージトナーＰ２Ｔ１のように一次転写させ、残りの一部を感光ドラム上（感光体上）に供給パージトナーＰ２のように保持し、クリーニングブレードに到達させて供給する。

なお本方式では、非転写供給工程に比べて、同じパージトナーの量に対して、供給される量は非供給パージトナーＰ２Ｔ１の分少ないため、ブレードに非転写供給工程と同じ量のトナーを供給するには、パージトナーの量を増やす必要がある。また非供給パージトナーＰ２Ｔ１の回収が必要となる。

［従来の紙間におけるトナー供給工程の実施方法］
二次転写残トナー帯電回収方式の画像形成装置においては、二次転写残トナーが一次転写部に進入する。このため、トナー供給工程の実行条件が満足され、印字制御を中断して実行する際、非転写供給工程や転写残供給工程と、二次転写残トナーの回収を、お互いに悪影響を与えることなく実施する必要がある。

一つの方法として、前述のように、印字プロセスにおける二次転写残トナーの回収を終えた後に、トナー供給工程を行い、さらにトナー供給工程が終わった後に印字プロセスに復帰するという方法がある。しかし、なるべく短いダウンタイムで後続画像の印字制御に復帰することが望ましいため、紙間でトナー供給工程を行う方法も考えられる。以下に従来における紙間でのトナー供給工程、二次転写残トナーの除去について説明する。

図６は各色の一次転写プロセスと一次転写バイアス印加タイミングの時間との関係を示したものである。なお、Ｔ１ａ、Ｔ１ｂはそれぞれ、先行画像と後続画像の一次転写を示している。そして、ＰＲ１１〜ＰＲ１４はそれぞれ１ｓｔから４ｓｔのパージトナーの一次転写防止を、Ｒ３１はＩＴＢの前の周回で形成された印字画像の二次転写残トナーの１ｓｔにおける回収を示している。さらに、矢印Ｄ３はＲ３１で回収されなかった二次転写残トナーの動きを、ＰＴＰは二次転写残トナーのうちいずれのステーションでも回収されなかったトナーの二次転写部への進入を示している。

まずトナー供給工程について、本制御においては、前述のようなトナー供給工程実行条件を満たした時に、紙間において、ＰＲ１１〜ＰＲ１４で示すように全ての色で非転写供給工程によるトナー供給工程を行っている。本制御により感光ドラム２２ａ〜２２ｄの全てにおいて、それぞれのクリーニングブレード２８ａ〜２８ｄにパージトナーが供給され、正常にブレード鳴き防止効果が得られている。

一方、二次転写残トナーの除去については、以下のように行う。
１ｓｔの一次転写部を紙間領域が通過する時の、紙間領域周辺の二次転写残トナーの回収について見る。このとき、Ｒ３１で示すように、転写防止用の負バイアスを印加している時間帯ＰＲ１１以外では、正バイアスによって問題無く回収されているが、ＰＲ１１では感光ドラムに回収できず通過してしまう。また本制御では、全色のパージトナーが紙間領域の同じ部分に対向するようにパージトナーを形成している。このため、いずれのステ
ーションでもＴ１負バイアスを印加されるため、その重複領域にある二次転写残トナーは、２色目以降の一次転写部においても、同様に通過してしまう。すなわち回収されない二次転写残トナーが存在することになる。

この回収されない二次転写残トナーは、ＰＴＰに示す二次転写部への進入によって二次転写ローラ２７に付着し、後続画像の二次転写時に転写材の裏にトナーが付着する紙裏汚れが発生してしまう。なお二次転写残トナーの付着に加え、パージトナーも転写防止しきれなかった一部が転写されてしまい、二次転写残トナーと併せて付着し、紙裏汚れに寄与する。前述のようにこの不具合については、二次転写部材に付着したトナーのクリーニングを実施した後に後続画像を形成することで防止する方法もあるが、ダウンタイムが長くなってしまうという別の不具合が生じてしまう。

以上のように従来の紙間におけるトナー供給工程では、紙裏汚れや余計なダウンタイム延長が発生するという問題が有った。

［トナー供給工程と二次転写残トナー回収を同時に不具合無く行う方法］
そこで本実施例では、紙間におけるトナー供給工程実施時に、二次転写残トナーを確実に回収して、二次転写部に進入させないようにすることで、トナー供給工程の後、紙裏汚れや余計なダウンタイム延長無く、後続画像の形成を開始できるようにしている。

以下に本発明における紙間でのトナー供給工程、二次転写残トナーの除去について説明する。
図７は各色の一次転写プロセスと一次転写バイアス印加タイミングの時間との関係を示したものである。なお、ＰＴ１はパージトナーの部分的一次転写を示している。Ｂ１は紙間における印字時以下の値の弱い正バイアスの印加を、Ｂ１Ｎはラストステーションにおける非転写供給工程のための負バイアスの印加を示している。そして、Ｒ３２は１ｓｔを通過した二次転写残トナーの回収を、ＲＮ１は２ｓｔ、３ｓｔで一次転写されたパージトナー回収を示している。それ以外の記号が示すものは図６と同様である。ここでは、ステーション１ｓｔ，ステーション２ｓｔ，ステーション４ｓｔがそれぞれ本発明の第一のステーション，第二のステーション，第三のステーションに対応する。

まずトナー供給工程について、本制御においては、前述のようなトナー供給工程実行条件を満たした時に、１ｓｔと４ｓｔの紙間においてはＰＲ２１とＰＲ２４に示す非転写供給工程によってトナー供給工程を行う。そして、２色目と３色目の紙間においてはＰＴ１に示す転写残供給工程によって、トナー供給工程を行う。本制御により感光ドラム２２ａ〜２２ｄの全てにおいて、それぞれのクリーニングブレード２８ａ〜２８ｄにパージトナーが供給され、正常にブレード鳴き防止効果が得られている。なお２ｓｔと３ｓｔにおける転写残供給工程のために印加する正極性の一次転写バイアスＢ１の値は、一次転写残トナーの量を印字画像の一次転写時より多めにするために、印字画像の一次転写中に用いる値より小さい弱バイアスを印加している。また２ｓｔと３ｓｔにおいてはパージトナーの幅を１ｓｔと４ｓｔより長くしている。理由は同じパージトナー量に対してブレードに供給される量が、１ｓｔと４ｓｔより少ないため、元のパージトナー量を増やして１ｓｔや４ｓｔと同じ供給量を確保するためである。

２ｓｔと３ｓｔにおいて一次転写されたパージトナーは、４ｓｔにおいて印加した負バイアスＢ１Ｎによって、ＲＮ１に示すよう、感光ドラムに逆転写（移動）され、回収される。なお４ｓｔではＰＲ２４に示す自ステーションにおけるパージトナーの一次転写防止も負バイアスＢ１Ｎによって行われる。

一方、二次転写残トナーの除去については、従来同様、１ｓｔにおいて、Ｒ３１で示す
ように、転写防止用の負バイアスを印加している時間帯ＰＲ２１以外では、正バイアスによって問題無く回収されるが、時間帯ＰＲ２１では感光ドラムに回収できず通過する。しかし本制御においては、２ｓｔにおいて正極性の弱バイアスＢ１を紙間領域で常に印加しているため、Ｒ３２に示すよう、２ｓｔにおいて感光ドラムに逆転写される。こうして全ての二次転写残トナーの回収が完了する。

後続画像は、印字用のバイアスで一次転写を行う必要があるため、ＩＴＢ３０上の、本工程において負バイアスを印加した領域の後端以降で、全ステーションで印字用のバイアスを印加できる領域に一次転写されるように、画像形成タイミングを制御する。二次転写については、二次転写残トナーが二次転写部に進入することがないため紙裏汚れなく行うことができ、かつそれ以降に余計なダウンタイムの発生も無い。

以上のようにしてトナー供給工程の実施と二次転写残トナーの回収を両立することができ、紙裏汚れや余計なダウンタイム延長無く後続画像の形成を行うことができる。なお転写残供給工程を行うステーションは、必ずしも前述の構成である必要は無く、１色目から３色目のいずれかに少なくとも一つあれば良く、またその中に正バイアスを印加し続けるステーションが一つ以上あれば良い。またＩＴＢ３０上に転写されたパージトナーを逆転写するステーションは、転写残供給を行うステーションより下流であればどこでも良い。ただし二次転写ローラ２７に到達させないよう、一次転写ステーション内で回収する必要がある。

なお本実施例では、トナー供給工程を実行する条件として、色毎の印字比率の差を考慮せず、トナー供給工程を全色同時に行う例について示した。しかし実使用においては印字比率に色間差があるため、前述の５０ページ連続印字した時における条件判定は、本来色毎に行って、必要な色においてのみトナー供給工程を行うことが望ましい。本実施例で示したのは、全色において同時にトナー供給工程の実行条件を満たした、一番厳しい条件における方法である。もし一部の色について実行条件を満たさなかった場合は、そのステーションにおいてはトナー供給工程を行う必要は無く、全体として上記構成になっていればよい。

まとめると、連続印字時の紙間において、トナー供給工程を行う時、少なくとも最下流を含む一つあるいは複数の感光ドラムにおいては非転写供給工程によって、その他の少なくとも一つの感光ドラム２２においては転写残供給工程によって実施する。また該転写残供給工程において一次転写されたトナーは、下流のステーションにおいてＴ１負バイアスを印加することで感光ドラム２２に逆転写し、回収する。また、転写残供給を行う感光ドラムのうちの少なくとも一つのステーションでは、紙間領域でＴ１負バイアスの印加は行わず、かつ紙間領域の中の全ての部分領域に、必ずいずれかのステーションにおいてＴ１正バイアスを印加している。このようにすることで、全ての二次転写残トナーを感光ドラム２２に逆転写する。かつ以上の工程はＩＢＴ３０上の紙間領域が全ステーションを最初に順次通過する初回通過の際に行う。その上で、後続画像を、ＩＴＢ３０上の、トナー供給工程においてＴ１負バイアスを印加した全ての部分領域より後ろの領域に転写されるように形成することで、紙間におけるトナー供給工程を紙裏汚れや余計なダウンタイム延長の不具合無く実施できる。さらに転写残供給工程を行い、紙間領域でＴ１負バイアスの印加を行わないステーションに負バイアス印加手段を設けず、トナー供給工程を実施することができる。

本実施例でも、実施例１同様、二次転写残トナー帯電回収方式の画像形成装置における連続印字時の紙間において、トナー供給工程の実施と二次転写残トナーの回収を両立する方法を説明する。この方法により、トナー供給工程の後、紙裏汚れや余計なダウンタイム
延長無く、後続画像の形成を開始することができる。

以下に本発明における紙間でのトナー供給工程について説明する。
図８は各色の一次転写プロセスと一次転写バイアス印加タイミングの時間との関係を示したものである。なお、ＰＲ３１〜ＰＲ３４はそれぞれ１ｓｔから４ｓｔのパージトナーの非転写供給工程を、Ｒ３３は１ｓｔを通過した二次転写残トナーの回収を示している。それ以外の記号が示すものは図６と同様である。

まずトナー供給工程について、本制御においては、前述のようなトナー供給工程実行条件を満たした時に、紙間において、ＰＲ３１〜ＰＲ３４で示すように全ての色で非転写供給工程によるトナー供給工程を行っている。本制御により感光ドラム２２ａ〜２２ｄの全てにおいて、それぞれのクリーニングブレード２８ａ〜２８ｄにパージトナーが供給され、正常にブレード鳴き防止効果が得られている。なお本制御では、ＰＲ３１とＰＲ３４、ＰＲ３２とＰＲ３３の組合せで、紙間領域の同じ部分に対向するようにパージトナーを形成しており、ＩＴＢ３０上において二つの領域は重なっていない。

一方、二次転写残トナー除去については、従来同様、１ｓｔにおいて、Ｒ３１で示すように、転写防止用の負バイアスを印加している時間帯（期間）ＰＲ３１以外では、正バイアスによって問題無く回収されるが、ＰＲ３１では感光ドラムに回収できず通過する。また本制御においては、ＩＴＢ上のＰＲ３１において１ｓｔを通過したトナーは、２ｓｔに進入するＲ３３の時間帯でＴ１正バイアスを印加することにより、感光ドラム２２ｂに逆転写される。このとき、２ｓｔでは、正バイアスが印加される期間以外のＰＲ３２において非転写供給工程を行っている。こうして全ての二次転写残トナーの回収が完了する。ここでは、ステーション１ｓｔが本発明の第一のステーション、ステーション２ｓｔが第二のステーションに対応する。そして、ステーション３ｓｔ又は４ｓｔが本発明の第四のステーションに対応する。

後続画像は、実施例１の場合同様に画像形成タイミングを制御すると良い。二次転写については、二次転写残トナーもパージトナーも二次転写部に進入することがないため紙裏汚れなく行うことができ、かつそれ以降に余計なダウンタイムの発生も無い。

以上のようにしてトナー供給工程の実施と二次転写残トナーの回収を両立することができ、紙裏汚れや余計にダウンタイムを延長すること無く、後続画像の形成を行うことができる。なお各ステーションにおける非転写供給工程を行うタイミングは、必ずしも前述の構成である必要は無く、紙間領域内の、ＰＲ３１〜ＰＲ３４のそれぞれで感光ドラム２２ａ〜２２ｄのそれぞれに対向する４つの領域が、全て重なる領域を持たなければ良い。また紙間領域内のＰＲ３１で１ｓｔを通過する領域の二次転写残トナーの回収にあたっては、その全ての部分領域が２〜４ｓｔのいずれかにおいて正極性の一次転写バイアスを印加されれば良い。ただし二次転写ローラに到達させないよう、一次転写ステーション内で回収する必要がある。

まとめると、連続印字時の紙間において、トナー供給工程を行う時、全ての感光ドラムにおいて非転写供給工程によるトナー供給工程を実施する。また紙間領域上に各色のパージトナー全てが重なる部分を設けないようにし、かつ、必ずいずれかのステーションにおいて紙間領域に正極性の一次転写バイアスを印加することで、１ｓｔを通過した二次転写残トナーの各部分をいずれかのステーションで回収する。かつ以上の工程は一次転写ステーション内で行う。そして後続画像を、ＩＴＢ上の、トナー供給工程においてＴ１負バイアスを印加した全ての領域より後ろの領域に転写されるように形成することで、紙間におけるトナー供給工程を紙裏汚れや余計なダウンタイム延長の不具合無く実施することができる。さらにトナー供給工程を最低限のトナー消費量で実施が可能である。

９…帯電ブラシ、１０…画像形成装置、１２…記録材、２２ａ〜２２ｄ…感光ドラム、２４ａ〜２４ｄ…現像スリーブ、２６ａ〜２６ｄ…一次転写ローラ、２７…二次転写ローラ、２８ａ〜２８ｄ…クリーニングブレード、３０…中間転写ベルト（ＩＴＢ）、１００…制御部、１ｓｔ〜４ｓｔ…ステーション

Claims (12)

1. 感光体と、前記感光体上にトナー像を現像する現像手段と、前記感光体からトナーを掻き取る回収部材と、をそれぞれが備える複数の画像形成部と、
   移動可能であり、各画像形成部と形成する複数の一次転写部において各画像形成部の前記感光体からトナー像が一次転写される中間転写体と、
   前記中間転写体上のトナー像を転写材に二次転写する二次転写手段と、
   前記中間転写体上のトナーを現像時のトナーの帯電極性と逆極性に帯電する帯電手段と、
   画像形成を制御する制御部を有し、連続印字時において、前記中間転写体上の紙間領域が前記複数の一次転写部を上流から下流へと順に通過する画像形成装置において、
   最下流を除く少なくとも一つ以上の前記画像形成部であって、前記紙間領域で、前記逆極性に帯電されたトナーを、前記感光体に移動する回収工程と、前記一次転写部に前記帯電極性と同極性の電位を形成することで印字画像とは別に前記感光体上に現像されたトナー像を前記回収部材へ供給する供給工程とを行う第一の画像形成部と、
   前記第一の画像形成部の下流の前記画像形成部であって、前記一次転写部に前記帯電極性と逆極性の電位を形成することで、前記第一の画像形成部における前記供給工程によって前記中間転写体に残留したトナーを前記感光体に移動する工程を行う第二の画像形成部を含むことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第二の画像形成部において、前記一次転写部において前記帯電極性と逆極性の電位を形成して、前記トナー像の一部を前記感光体上に残留させつつ前記回収部材へのトナー供給を行う転写残供給工程を行い、該転写残供給工程における、前記一次転写部での前記帯電極性と逆極性の電位の形成により、前記第一の画像形成部における供給工程によって前記中間転写体に残留したトナーを、前記感光体に移動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第一の画像形成部における供給工程において前記一次転写部に前記帯電極性と同極性の電位を形成する時間よりも、前記第二の画像形成部における転写残供給工程において前記一次転写部に前記帯電極性と逆極性の電位を形成する時間を長く設定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第一の画像形成部における前記回収工程において前記感光体に前記トナーを移動する際に前記一次転写部に形成する電位を、前記第二の画像形成部における前記転写残供給工程において前記一次転写手段に形成する電位よりも大きく設定することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記第二の画像形成部のさらに下流の画像形成部であって、前記供給工程を行い、該供給工程における、前記一次転写部での前記帯電極性と同極性の電位の形成により、前記第二の画像形成部における転写残供給工程により前記中間転写体上に転写された残りのトナー像を、前記感光体に移動する第三の画像形成部を含むことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第三の画像形成部における前記供給工程において前記一次転写部に前記帯電極性と同極性の電位を形成する時間を、前記第二の画像形成部における前記転写残供給工程において前記一次転写部に前記帯電極性と逆極性の電位を形成する時間よりも長く設定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. 前記第二の画像形成部において、前記紙間領域で、前記一次転写部に前記帯電極性と逆極性の電位を形成する期間以外のいずれかの期間に前記供給工程を行うことを特徴とする
   請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記第二の画像形成部のさらに下流の画像形成部であって、前記供給工程を行い、該供給工程において前記感光体上に形成されるトナー像に対向する前記中間転写体の領域が、前記第一の画像形成部における前記供給工程において該画像形成部の前記感光体上に形成されるトナー像に対向する前記中間転写体の領域と、前記第二の画像形成部における前記供給工程において該画像形成部の前記感光体上に形成されるトナー像に対向する前記第中間転写体の領域との少なくともいずれかは重ならない第四の画像形成部を含むことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記連続印字時の紙間において前記供給工程を行う場合に、
   後続して印字される画像を、前記中間転写体上の、前記帯電極性と同極性の電位を形成した全ての領域より後ろの領域に転写することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 感光体と、前記感光体上にトナー像を現像する現像手段と、前記感光体からトナーを掻き取る回収部材と、をそれぞれが備える複数の画像形成部と、
    移動可能であり、各画像形成部と形成する複数の一次転写部において各画像形成部の前記感光体からトナー像が一次転写される中間転写体と、
    前記中間転写体上のトナー像を転写材に二次転写する二次転写手段と、
    前記中間転写体上のトナーを現像時のトナーの帯電極性と逆極性に帯電する帯電手段と、
    画像形成を制御する制御部を有し、連続印字時において、前記中間転写体上の紙間領域が前記複数の一次転写部を上流から下流へと順に通過する画像形成装置において、
    前記紙間領域で、前記帯電極性と逆極性に帯電されたトナーを、前記第一像担持体に移動する回収工程と、前記一次転写部に前記帯電極性と同極性の電位を形成することで印字画像とは別に前記感光体上に現像されたトナー像を前記回収部材へ供給する供給工程とを行う少なくとも二つ以上の画像形成部を含み、
    最も上流の前記画像形成部において、前記紙間領域における、前記供給工程のために前記一次転写部に前記帯電極性と同極性の電位を形成する期間と、
    下流のいずれかの前記画像形成部において、前記紙間領域における、前記供給工程のために前記一次転写部に前記帯電極性と同極性の電位を形成する期間とを異ならせることを特徴とする画像形成装置。
11. 前記感光体上に形成されたトナー像を前記中間転写体に一次転写する一次転写手段を備え、該一次転写手段に印加された電圧により、前記一次転写部に電位を形成することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 回収部材は、前記感光体に対向して設けられ、前記一次転写部の下流において該感光体上に残ったトナーを書き取るブレードを含むことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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