JP3907296B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中間転写体を有する電子写真方式の複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置（例えば、複写機、レーザービームプリンタ等）において、中間転写ベルトを使用した４色フルカラーのものが知られている。このものは、第１の像担持体としての感光ドラム上に形成したトナー像を、第２の像担持体としての中間転写ベルトに一次転写する工程を４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーについて４回繰り返し、その後、感光ドラム上の４色のトナー像を紙等の転写材に一括して転写するものである。
【０００３】
このような画像形成装置においては、中間転写ベルト上に転写残トナー、すなわち二次転写時に転写材に転写されないで中間転写ベルト上に残ったトナーが発生する。この二次転写残トナーは、そのままにしておくと次の転写材に転写されてこれを汚してしまうため、除去することが必要となる。
【０００４】
二次転写残トナーの除去の方法として、二次転写残トナーを正規トナーとは逆の極性に帯電させる方法が知られている。
【０００５】
すなわち、二次転写残トナーは、中間転写ベルトからトナーが転写材に転写される際にトナーとは逆極性の強い電界を受けて、正規の帯電極性（例えば負極性）とは逆極性（例えば正極性）に帯電されて中間転写ベルト上に残っているトナーが多い。しかし、すべてのトナーが正極性に反転しているわけではなく、部分的には中和されて電荷を持たないトナーや、負極性を維持しているトナーも存在している。
【０００６】
そこで、帯電装置を設けて二次転写後に、クリーニングバイアスとして直流成分にピーク間電圧ＶPPの交流成分を重畳したバイアスを印加する。交流成分により二次転写残トナーは往復運動を繰り返し、より均一に正極性に帯電される。
【０００７】
正極性に帯電された二次転写残トナーは感光ドラムと中間転写ベルトとの間の一次転写ニップ部（第１の転写部位）を介して感光ドラム上へ逆転写され、これにより、中間転写ベルトはクリーニングされる。
【０００８】
連続プリント時においても、中間転写ベルト上の逆帯電された二次転写残トナーと、感光ドラム上の一次転写される正規トナーとのそれぞれの電荷は、短時間の接触では相殺されないため、一次転写ニップ部においては、逆帯電された二次転写残トナーは感光ドラムへ、正規帯電している感光ドラム上のトナーは中間転写ベルトへそれぞれ転写することが可能となり、二次転写残トナーが次のプリント時に転写材上に転写されることなく、適正な画像が出力される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
中間転写ベルトのクリーニングを行う際、可能な限り中間転写ベルト上の二次転写残トナーは少なく、また、既に正極性になっていることが望ましい。これは、負極性のままの二次転写残トナーの量が多い場合には、二次転写残トナーを均一に正極性に帯電して感光ドラムに戻すために帯電装置に強いクリーニングバイアスを印加することが必要となるからである。
【００１０】
ところが、実際には、転写材、環境条件、耐久条件等により二次転写残トナーが多い場合が生じてしまう。また、フルカラーの画像形成装置の場合には単色のハーフトーン画像をはじめとして４色重ねの画像までのすべてについて、異常放電等による画像不良を発生させることなく画像上のすべての部分を均一に二次転写させることは困難であり、どうしても同一画像で負極性のままの二次転写残トナーが多い部分が生じてしまう。
【００１１】
このような状況において、上述の従来例では、負極性のままの二次転写残トナーを均一に正極性に帯電させるために交流電圧のピーク間電圧ＶPPをある程度大きくしておき、トナーを激しく往復運動させてやることによりどのような二次転写残トナーに対しても対応できるようにしていた。
【００１２】
ところが、交流電圧のＶPPを大きくしたところ、放電による中間転写ベルトへのダメージが大きくなり、中間転写ベルトの抵抗値が低くなったり、中間転写ベルト表面にひび割れが生じたりする等、耐久劣化が促進される結果となってしまった。また、感光ドラムの帯電方式として、感光ドラム表面に接触配置した帯電ローラを使用する場合、コロナ放電による帯電の場合とは異なり、オゾン発生量自体は低く抑えることができるものの、帯電ローラの接触部近傍において発生するオゾンの濃度自体は低くはならない。このオゾンは、窒素と反応して窒素酸化物（ＮＯｘ）となり、空気中の水分と反応して硝酸（ＨＮＯ3 ）が発生する。そして、帯電ローラのニップ部近傍で発生した硝酸が中間転写ベルト表面に付着すると中間転写ベルトの抵抗を下げてしまう。中間転写ベルトの抵抗が低くなると、中間転写ベルト上に形成された複数色重ねの文字や線画が中間転写ベルトの回転中に飛び散り易くなるという問題が生じる。
【００１３】
この問題が発生しないようにするにはＶPPを下げればよいわけだが、ＶPPを下げるとクリーニング不良が生じやすくなるという問題がある。
【００１４】
そこで、本発明は、中間転写ベルトのクリーニング性を保ちつつ、中間転写ベルト上で発生する文字及び線画のトナーの飛び散りを防止して、高品質な画像を形成するようにした画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための、請求項１に係る画像形成装置は、第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介して第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧ＶPPの交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置とを有し、前記クリーニング制御装置は、転写材の出力枚数に応じて前記交流成分のピーク間電圧Ｖ PP を小さくするように制御する、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項２に係る画像形成装置は、第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介して第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧ＶPPの交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置とを有し、前記クリーニング制御装置は、前記交流成分のピーク間電圧ＶPPを雰囲気の温湿度に応じて制御する、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項１２に係る画像形成装置は、第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介して第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧Ｖ PP の交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置とを有し、前記クリーニング制御装置は、前記二次転写残トナーの逆転写を前記一次転写と並行して行う場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧よりも、前記一次転写に先立って前記第２の像担持体表面を均一に帯電させる場合のピーク間電圧の方を小さくするように制御する、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項１３に係る画像形成装置は、第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介して第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧Ｖ PP の交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置とを有し、前記クリーニング制御装置は、前記二次転写残トナーの逆転写を前記一次転写と並行して行う場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧よりも、前記一次転写と並行して行わない場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧の方を小さくするように制御する、ことを特徴とする。
【００１９】
請求項１４に係る画像形成装置は、第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介して第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧Ｖ PP の交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置とを有し、前記クリーニング制御装置は、前記第２の像担持体上の複数色のトナー像を転写材へ転写した後の転写残トナーをクリーニングする時の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧よりも、前記第２の像担持体上の単色のトナー像を転写材へ転写した後の転写残トナーをクリーニングする時の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧の方が小さくなるように制御する、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項３に係る画像形成装置は、雰囲気の温湿度を検知してその結果を前記クリーニング制御装置に出力する温湿度センサを有する、ことを特徴とする。
請求項４に係る画像形成装置は、雰囲気の温湿度を検知してその結果を前記クリーニング制御装置に出力する転写バイアス制御手段を有する、ことを特徴とする。
請求項５に係る画像形成装置は、雰囲気の温湿度を検知する手段が、前記クリーニング制御装置である、ことを特徴とする。
【００２１】
請求項６に係る画像形成装置は、前記二次転写残トナーの逆転写を、前記一次転写と並行して行う場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶ PP 、前記一次転写と並行して行わない場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶ d としたときに、これらＶ PP とＶ d とを異なる値に設定する、ことを特徴とする。
請求項７に係る画像形成装置は、前記ピーク間電圧Ｖd を前記ピーク間電圧ＶPPよりも小さく設定する、ことを特徴とする。
【００２２】
請求項８に係る画像形成装置は、複数色のトナー像を形成した際の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶPP、単色のトナー像を形成した際の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶmonoとしたときに、これらＶPPとＶmonoとを異なる値に設定する、ことを特徴とする。
【００２３】
請求項９に係る画像形成装置は、前記ピーク間電圧Ｖmonoを前記ピーク間電圧ＶPPよりも小さく設定する、ことを特徴とする。
【００２４】
請求項１０に係る画像形成装置は、前記二次転写残トナーの逆転写を、前記一次転写と並行して行う場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶPP、前記一次転写に先立って前記第２の像担持体表面を除電する場合のピーク間電圧をＶP としたときに、これらＶPPとＶP とを異なる値に設定する、ことを特徴とする。
【００２５】
請求項１１に係る画像形成装置は、前記ピーク間電圧ＶP を前記ピーク間電圧ＶPPよりも小さく設定する、ことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００２７】
〈実施の形態１〉
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。なお、同図に示す画像形成装置は、第２の像担持体として中間転写ベルト（中間転写体）を使用した電子写真方式の４色フルカラーのレーザービームプリンタ（以下「画像形成装置」という）である。
【００２８】
まず、同図を参照して画像形成装置の概略構成を説明する。
【００２９】
画像形成装置は、第１の像担持体として、矢印Ｒ１方向に回転自在に支持されたドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１を備えており、感光ドラム１の周囲には、その回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿ってほぼ順に、感光ドラム１表面を一様に帯電する帯電ローラ（帯電装置）２、帯電後の感光ドラム１表面を画像情報に基づいて露光し静電潜像を形成する露光装置３、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置４、感光ドラム１上のトナー像を紙等の転写材Ｐに転写する転写装置５、トナー像転写後に転写されないで感光ドラム１表面に残ったトナー（以下「転写残トナー」という。なお、転写残トナーには、後述のように一次転写残トナーと二次転写残トナーとがある。）を除去するクリーニング装置６が配設されている。さらに、転写材Ｐの搬送方向（矢印ＫP 方向）についての転写装置５の下流側には、転写材Ｐに転写されたトナー像を定着させるための定着装置７が配設されている。以下、感光ドラム１から順に詳述する。
【００３０】
感光ドラム１は、円筒状のアルミニウムシリンダの外周面に感光層として、ＯＰＣ（有機光半導体）、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ＣｄＳ（硫化カドミウム）、Ｓｅ（セレン）等の光導電体を塗布して構成されている。感光ドラム１は、回転自在に支持されており、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。
【００３１】
帯電ローラ２は、芯金の周囲を弾性部材で囲繞してローラ状に形成された部材であり、感光ドラム１表面に対して接触配置されている。帯電ローラ２には、帯電バイアス電源（不図示）によって直流電圧に交流電圧が重畳された帯電バイアスが印加され、これにより、感光ドラム１表面を所定の極性、所定の電位に均一に帯電する。
【００３２】
露光装置３は、画像情報に基づいた信号がレーザドライバ（不図示）に入力されるとそれに応じてレーザー光を発信する発振器３ａ、ポリゴンミラー（不図示）、反射ミラー３ｂ等を有しており、帯電後の感光ドラム１表面をレーザー光によって照射し、照射部分の電荷を除去することで、感光ドラム１表面に静電潜像を形成する。
【００３３】
現像装置４は、回転自在に支持されたロータリ４Ａと、このロータリ４Ａに搭載された４個の現像器、すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーをそれぞれ収納したＹ現像器４ａ、Ｍ現像器４ｂ、Ｃ現像器４ｃ、Ｋ現像器４ｄを備えており、ロータリ４Ａは、各現像器の現像用開口面が常に径方向外側を向くようにして回転駆動される。これら現像器は、感光ドラム１上の静電潜像の現像に供される現像器（同図では、Ｙ現像器）が、ロータリ４Ａの回転によって感光ドラム１表面に対向する現像位置に配置される。
【００３４】
第１の転写手段としての転写装置５は、従動ローラ５ａと、二次転写対向ローラ５ｂと、駆動ローラ５ｃと、これらのローラに掛け渡された中間転写ベルト（中間転写体）５ｄとを備えている。中間転写ベルト５ｄは、ゴムベルトを無端状に構成したものであり、具体的な材質としては、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、アクリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等が使用される。
【００３５】
中間転写ベルト５ｄの内側には、従動ローラ５ａと駆動ローラ５ｃとの間に、中間転写ベルト５ｄを裏面側から感光ドラム１に押し付ける一次転写ローラ５ｅが配置されており、中間転写ベルト５ｄと感光ドラム１との間に一次転写ニップ部（第１の転写部位）Ｎ1 を構成している。また、中間転写ベルト５ｄの外側には、二次転写対向ローラ５ｂとの間で中間転写ベルト５ｄを挟持する二次転写ローラ（第２の転写手段）５ｆが配置されており、中間転写ベルト５ｄとの間に二次転写ニップ部（第２の転写部位）Ｎ2 を構成している。さらに、二次転写対向ローラ５ｂと従動ローラ５ａとの間における中間転写ベルト５ｄの外側には、クリーニング電源５ｈと、これに接続された中間転写ベルトクリーニングローラ（クリーニング部材）５ｇと、クリーニング電源５ｈを制御するクリーニング制御装置５ｊとを有するクリーニング手段（帯電装置）５ｉが配設されている。上述の一次転写ローラ５ｅには、一次転写バイアスを印加する一次転写バイアス電源（不図示）が、また二次転写ローラ５ｆには、二次転写バイアスを印加する二次転写バイアス電源（不図示）が接続されている。なお、クリーニング手段５ｉについては後に詳述する。
【００３６】
クリーニング装置６は、弾性体からなるクリーニングブレード６ａを有し、このクリーニングブレード６ａを感光ドラム１表面に当接させることで感光ドラム１上の転写残トナー（一次転写トナー及び二次転写残トナー）を払拭するようにして除去する。
【００３７】
上述構成の画像形成装置の動作は次のとおりである。
【００３８】
矢印Ｒ１方向に回転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２に帯電バイアスを印加することによって、所定の極性、所定の電位に均一に帯電される。
【００３９】
帯電後の感光ドラム１表面は、露光装置３によって、イエロー（Ｙ）に対応した静電潜像が形成され、この静電潜像はＹ現像器４ａによってＹトナーが付着され、トナー像として現像（可視化）される。
【００４０】
感光ドラム１上のトナー像は、一次転写バイアス電源によって一次転写ローラ５ｅに印加された一次転写バイアスによって中間転写ベルト５ｄ上に一次転写される。この際、中間転写ベルト５ｄに転写されないで感光ドラム１上に残ったトナー（以下「一次転写残トナー」という）は、クリーニング装置６によってクリーニング（除去）される。
【００４１】
以上の帯電、露光、現像、一次転写、クリーニングの工程を、Ｙ以外の他の３色、すなわちＭ、Ｃ、Ｋの各色についても繰り返し行い、中間転写ベルト５ｄ上で４色のトナー像を重ねる。この４色のトナー像は、二次転写バイアス電源によって二次転写ローラ５ｆに二次転写バイアスを印加することにより、転写材Ｐ上に一括して二次転写される。二次転写時に転写材Ｐ上に転写されないで中間転写ベルト５ｄ上に残ったトナー（以下「二次転写残トナー」という）は、中間転写ベルトクリーニングローラ５ｇにクリーニング電源５ｈからクリーニングバイアスを印加することで、逆極性に帯電され、中間転写ベルト５ｄの回転によって搬送され、一次転写ニップ部Ｎ1 を介して感光ドラム１上に逆転写され、その後、クリーニング装置６によって一次転写残トナーとともにクリーニングされる。
【００４２】
ここで、中間転写ベルト５ｄのクリーニングについて詳述する。
【００４３】
上述の二次転写残トナーは、中間転写ベルト５ｄ上のトナーが転写材Ｐに二次転写される際にトナーとは逆極性の強い電界を受けて正規の帯電極性（本実施の形態では負極性）とは逆極性（正極性）に帯電されて中間転写ベルト５ｄ上に残っているトナーが多い。しかし、すべてのすべての二次転写残トナーが正極性に反転されているわけではなく、部分的には中和され電荷を持たないトナーや、負極性を維持しているトナーも存在している。
【００４４】
そこで、中間転写ベルト５ｄの回転方向（矢印Ｒ５方向）についての二次転写ニップ部Ｎ2 の下流側に中間転写ベルトクリーニングローラ８を設け、これにクリーニング電源５ｈによって、クリーニングバイアスとして、直流成分にピーク間電圧ＶPPの交流成分を重畳した重畳電圧を印加する。二次転写残トナーは交流成分によって往復運動を繰り返し、より均一に正極性に帯電される。
【００４５】
正極性に帯電された二次転写残トナーは、一次転写ニップ部Ｎ1 を介して中間転写ベルト５ｄ上から感光ドラム１上へ逆転写され、中間転写ベルト５はクリーニングされる。
【００４６】
連続プリント時においても、中間転写ベルト５ｄ上の逆帯電された二次転写残トナーと、感光ドラム１上の一次転写される正規トナーとのそれぞれの電荷は、短時間の接触では相殺されないため、一次転写ニップ部Ｎ1 を介して、逆帯電されている二次転写残トナーは感光ドラム１上へ、一方、正規帯電されている感光ドラム１上のトナーは中間転写ベルト５ｄ上へそれぞれ転写されることになる。この感光ドラム１上の二次転写残トナーは、上述のようにクリーニング装置６によって除去されるため、次ぎのプリント時に転写材Ｐ上に転写されることなく、適正な画像が出力される。
【００４７】
４色のトナー像が二次転写された転写材は、定着ローラ７ａとこれに圧接された加圧ローラ７ｂとを有する定着装置７に搬送され、ここで加熱、加圧されて表面に４色のトナー像が定着される。以上で、画像形成が完了する。
【００４８】
次に、上述の中間転写ベルト５ｄ上における色重ねの文字や線画の飛び散りのメカニズムについて、赤色の文字（以下「Ｒ文字」という）の場合を例に説明する。
【００４９】
Ｒ文字は、まず、感光ドラム１上のＹ文字が中間転写ベルト５ｄ上に一次転写され、その上に重ねるようにしてＭ文字が一次転写されることで形成される。このとき、図２（ａ）に示すように感光ドラム１から中間転写ベルト５ｄ上に転移したマイナス電荷により電位障壁が形成される。中間転写ベルト５ｄの抵抗値がある程度高くて電位保持時間τがある程度長い場合、この電位の壁が二次転写時まで保持され、中間転写ベルト５ｄ上に形成されたＲ文字は飛び散ることなく転写材Ｐ上に二次転写される。
【００５０】
しかしながら、中間転写ベルト５ｄの抵抗が低くて電位保持時間τが短い場合、図２（ｂ）に示すように一次転写ニップ部Ｎ1 で形成された電位障壁が二次転写する前に小さくなってしまう。すると、中間転写ベルト５ｄにおける、従動ローラ５ａ、駆動ローラ５ｂ、二次転写対向ローラ５ｃに掛け渡されている部分の屈曲や、一次転写ニップ部Ｎ1 に位置する部分での変形等の外乱でトナＭトナーが飛び散ってしまうわけである。
【００５１】
上述のように、τの長い中間転写ベルト５ｄは、トナーの飛び散りについては有利であるが、二次転写性がやや悪化するという側面があり、クリーニング性を保つためにはクリーニングバイアスのＶPPを大きくしなくてはならない。特にイニシャル状態の中間転写ベルト５ｄはクリーニングバイアスによってダメージをまったく受けていないので、τが十分長く、二次転写性もやや悪い。
【００５２】
そこで、本実施の形態は、クリーニング手段５ｉにおいて、中間転写ベルトクリーニングローラ５ｇに対してクリーニング電源５ｈが印加するクリーニングバイアスについて、耐久状態によってクリーニングバイアスのピーク間電圧ＶPPを制御することで、クリーニングバイアスによる中間転写ベルト５ｄへのダメージを最小限に抑え、中間転写ベルト５ｄの抵抗ダウンによる色重ねの文字や線画の飛び取り防止をしつつ、クリーニング性も維持させるというものである。
【００５３】
本実施の形態においては、以下のようにピーク間電圧ＶPPを制御した。
【００５４】
すなわち、ｎを耐久枚数としたときに、
ｎ＜１００の場合、３．０ｋＶ ……（１）
１００≦ｎ≦１０００の場合、
｛（２．２−３．０）／（１０００−１００）｝×ｎ＋（２７．８）／９……（２）
１０００＜ｎの場合、２．２ｋＶ ……（３）
となるように制御する。
【００５５】
本実施の形態のように、中間転写ベルト５ｄの耐久状態に応じて、中間転写ベルトクリーニングローラ５ｇに印加するクリーニングバイアスのピーク間電圧ＶPPを制御すれば、クリーニング不良を防ぎつつ、色重ね文字の飛び散りの発生も減少させることができる。
【００５６】
なお、ＶPPと耐久状態の関係は、耐久における初期に大きなピーク間電圧を用いてクリーニングを行い（上述では(1) に相当）、使用に伴って徐々に小さくして（上述では(2) に相当）、最後はある一定の値（上述では(3) に相当）でクリーニングを行うというものなら、どのような関係でも効果がある。例えば、(2) に相当する部分を一次関数ではなく、指数関数等のように、より高次な関数となるようにしてもよい。また、上述では、ピーク間電圧の下げはじめの時点を１００枚、下げ終わりの時点を１０００枚に設定しているが、これらは他の枚数に設定してもよいのはもちろんである。
【００５７】
以上の説明では、中間転写体として中間転写ベルト５ｄを使用した例を説明したが、中間転写体として、ドラム状の中間転写ドラムを使用した場合も、ほぼ同様の効果を上げることが可能である。
【００５８】
〈実施の形態２〉
図３に、実施の形態２の画像形成装置の断面図を示す。なお、前述の実施の形態１と同様の構成、作用の部材等については、同じ符号を付して、その説明は適宜省略するものとする。
【００５９】
ＮＯｘの発生量は、帯電ローラ２と感光ドラム１との接触部（帯電ニップ部）近傍で発生するオゾンによって決定される。そして、ＮＯｘから発生する硝酸は雰囲気中の水分量が多い場合に多く発生する。すなわち、ＮＯｘによる中間転写ベルト５ｄの抵抗ダウンは雰囲気中の水分量が多い場合に発生するわけである。一方、二次転写を行う際に発生する異常放電は雰囲気中の水分量が少ない場合に発生しやすくなる。そのため水分量が少ない場合には、二次転写バイアスを大きくすることができず、二次転写残トナーがどうしても多くなり、中間転写ベルト５ｄのクリーニングを行う際のＶPPを大きくせざるを得ない。
【００６０】
本実施の形態の特徴は、温湿度センサ８を用いて雰囲気中の絶対水分量を測定し、その結果から中間転写ベルト５ｄをクリーニングするクリーニング手段５ｉである帯電装置に印加するクリーニングバイアスのピーク間電圧ＶPPを制御する点にある。
【００６１】
図４は、温湿度センサ８から求めた雰囲気中の絶対水分量とピーク間電圧ＶPPの制御例との関係を示す図である。図４に示すように雰囲気中の絶対水分量が多い場合にＣＰＵ（クリーニング制御装置）９によってＶPPを小さくし、オゾンから生成される硝酸の発生を極力少なくし、中間転写ベルト５ｄの抵抗ダウンによる飛び散り画像を防ぐことができる。そして、雰囲気中の絶対水分量が少ない場合にはＶPPを大きくし、二次転写残トナーの増加によるクリーニング不良を防ぐことができる。
【００６２】
本実施の形態２では、雰囲気中の絶対水分量とピーク間ＶPPとの関係を一次関数としたが、雰囲気中の水分量が多い場合にＶPPを小さくし、少ない場合にＶPPを大きくするのであれば、一次関数に限らず、他の関係としてもよい。また、本実施の形態では中間転写ベルト５ｄを用いた場合を説明したが、中間転写ドラムを用いた場合においても同様な効果が得られるのはいうまでもない。
【００６３】
〈実施の形態３〉
図５に、実施の形態３の画像形成装置の断面図を示す。なお、前述の図１に示す画像形成装置と同様の構成、作用の部材等については同じ符号を付して、その説明は適宜省略するものとする。
【００６４】
一次転写バイアス電源１０には、転写時の電流を適正に制御するために電流検出回路１１が設けられており、電流検出回路１１からの信号はＣＰＵ（転写バイアス制御手段）１２に送られ、ＣＰＵ１２によって一次転写バイアス電源１０が制御され、これにより、一次転写バイアス電源１０から一次転写ローラ１０に印加される一次転写バイアスが適正となるように制御されている。本実施の形態では、一次転写電流検出回路１１によって電流を検知することで、中間転写ベルト５ｄの抵抗値を測し、これにより、雰囲気中の温湿度を推定し、クリーニング電源５ｈが中間転写ベルトクリーニングローラ５ｇに印加するクリーニングバイアスのＶPPを制御する。この結果、硝酸が発生しやすい環境においてはＶPPを小さくする一方、二次転写残トナーが多いような環境においてはＶPPを大きくすることが可能となり、クリーニング性を保ちつつ中間転写ベルト５ｄ上での飛び散りを防ぐことができる。
【００６５】
本実施の形態では一次転写バイアスを定電圧制御した場合の方法を説明したが、中間転写ベルト５ｄの抵抗値が測定できればよく、定電流制御で電圧をモニタしてもよい。また、対向電極として、感光ドラム１を使用する例を示したが、これに限らず、対向電極として、二次転写ローラ５ｆや中間転写ベルトクリーニングローラ５ｇを使用してもよい。さらに、中間転写ベルト５ｄの抵抗測定は印字シーケンス中（画像形成動作中）でなければいつでもよい。
【００６６】
なお、本実施の形態では、中間転写体として中間転写ベルト５ｄを用いた場合を説明したが、これに代えて中間転写ドラムを使用した場合においても同様な効果を得ることができる。
【００６７】
〈実施の形態４〉
中間転写ベルト５ｄを用いた４色フルカラーの画像形成装置は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色のトナー像を感光ドラム１から中間転写ベルト５ｄ上に一旦、一次転写した後、一括して転写材へ二次転写される。そのとき、トナー量が少ない単色のハーフトーン部分からトナー量が多い４色重ねの部分まで存在するため、異常放電等による画像不良を発生せずにすべての部分を均一に二次転写させることは困難である。このため、二次転写残トナーが多くなりがちで、中間転写ベルト５ｄのクリーニングバイアスのピーク間電圧ＶPPを小さく抑えることは困難であった。しかしながら、フルカラーの画像形成装置は常にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナーを使用したフルカラーモードで使用をされるわけではなく、単色のみのモノカラーモードもある。このモノカラーモードの場合、中間転写ドラム５ｄ上に存在しうるトナー量の最大値はフルカラーモードの１／４であり、二次転写残トナーを少なく抑えることが可能となる。
【００６８】
本実施の形態の特徴は、二次転写残トナーが少ないモノカラーモードにおけるＶPPを下げることにある。図６は、単色画像、二色重ね画像、４色重ね画像のそれぞれの二次転写バイアスと転写効率との関係を示す図である。同図から分かるように、それぞれ転写効率のピークが異なり、二次転写バイアスを一定とした場合には、どのような二次転写バイアスに設定しても二次転写残トナーが多くなってしまう。そこで、フルカラーモードでは二次転写バイアスをＶfullに設定し、すべての画像に対して適度な転写効率が得られるようにして、クリーニングバイアスのＶPPをやや大きめに設定する。単色画像のみを出力するモノカラーモードにおいては、モノカラーモード用のバイアス設定Ｖmonoに設定することで二次転写残トナーを少なくする。その際、クリーニングバイアスのＶPPは小さく抑える。この結果、クリーニング性を保ちつつ、モノカラーモードにおける中間転写ベルト５ｄへのダメージが減少し、色重ね文字の飛び散りの発生も減少させることができる。なお、本実施の形態では中間転写体として中間転写ベルトを用いた場合を説明したが、これに代えて中間転写ドラムを用いた場合においても同様な効果が得られるのはいうまでもない。
【００６９】
〈実施の形態５〉
中間転写ベルト５ｄ上の二次転写残トナーは、クリーニング手段５ｉによって正極性に帯電され、一次転写ニップ部Ｎ1 において中間転写ベルト５ｄから感光ドラム１上へ逆転写され、中間転写ベルト５ｄはクリーニングされるが、連続プリント時（連続画像形成時）においては、感光ドラム１上に静電潜像が描かれているので、感光ドラム１上の電位は一定ではない。また、感光ドラム１上に存在する正規トナーを一次転写する必要があるから、一次転写ニップ部Ｎ1 に印加される電圧値も、中間転写ベルト５ｄのクリーニングと一次転写とを両立させる値に設定しなくてはならず、クリーニング性とうい観点からいうと最適値とはいえない。一方、感光ドラム１へ逆転写される二次転写残トナーに対しては最適なトリボ値が存在し、低すぎたり高すぎたりすると逆転写されにくくなる。つまり、連続プリント時における一次転写同時中間転写ベルトべクリーニングのために、一次転写ニップ部Ｎ1 に印加される電圧値が限定されるため、より均一に二次転写残トナーのトリボ値を制御する必要が生じ、ピーク間電圧ＶPPを下げることは困難であったわけである。しかし、連続プリント時の最終枚目は当然のことながらクリーニングのみが行われ、一次転写のことを考慮せずに一次転写バイアスを設定できる。また、感光ドラム１表面も一定の電位であり、二次転写残トナーを逆転写させる条件が緩やかになる。そこで、本実施の形態では転写同時クリーニングを行わない最終枚目や間欠プリントモードの場合、ＶPPを下げる。この結果、クリーニング性を保ちつつ、中間転写ベルト５ｄへのダメージが減少し、色重ね文字の飛び散りの発生も減少させることができる。
【００７０】
なお、本実施の形態では中間転写体として中間転写ベルトを用いた場合を説明したが、これに代えて、中間転写ドラムを用いた場合においても同様な効果が得られる。
【００７１】
〈実施の形態６〉
二次転写残トナーを、クリーニング手段５ｉを用いて逆極性に帯電させ、感光ドラム１上に逆転写させることにより中間転写ベルト５ｄ上をクリーニングする場合、このクリーニング手段５ｉによって中間転写ベルト５ｄ表面が帯電され、連続プリント時においては中間転写ベルト５ｄの表面電位が十分減衰しないうちに一次転写されることが起こりうる。すると、画像形成の前に十分除電時間をおいた場合と連続プリント時とでは画像濃度が変わってしまう。これを防ぐために、常に一次転写が実行される前に中間転写ベルト５ｄをクリーニング手段５ｉによって均一に帯電させる方法が実施されている。この場合、中間転写ベルト５ｄをクリーニングするのではなく中間転写ベルト５ｄ表面をある一定の値に帯電させることが目的であり、クリーニング性をまったく考慮する必要がない。すなわち、中間転写ベルト５ｄのクリーニングバイアスのピーク間電圧ＶPPの値は、中間転写ベルト５ｄ表面がある一定値に均一に帯電されることができる値を取ればよいわけである。
【００７２】
そこで、本実施の形態では一次転写前に中間転写ベルト５ｄの帯電を実行する際には、通常の中間転写ベルト５ｄのクリーニングを行う場合よりもＶPPを下げることにする。
【００７３】
この結果、クリーニング性を保ちつつ中間転写ベルト５ｄのダメージが減少し、色重ね文字の飛び散りの発生も減少させることができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、中間転写体として中間転写ベルトを用いた場合を説明したが、これに代えて中間転写ドラムを用いた場合においても同様な効果を得ることができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、環境条件、耐久条件等の諸条件に応じて、第２の像担持体のクリーニング部材に印加する交流電圧のピーク間電圧ＶPPを変更することにより、良好なクリーニング性を保ちつつ、第２の像担持体上で発生するトナーの飛び散りを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図２】（ａ）はτが長い場合の中間転写ベルト上の状態を示す模式図。
（ｂ）はτが短い場合の中間転写ベルト上の状態を示す模式図。
【図３】実施の形態２の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図４】雰囲気中の絶対水分量と、中間転写ベルトのクリーニングバイアスのピーク間電圧との関係を示す図。
【図５】実施の形態３の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図６】単色画像、二色重ね画像、四色重ね画像についての、二次転写バイアスと、転写効率との関係を示す図。
【符号の説明】
１ 第１の像担持体（感光ドラム）
２ 帯電ローラ
３ 露光手段
４ 現像装置
５ 第１の転写手段（転写装置）
５ｄ 第２の像担持体（中間転写ベルト）
５ｆ 第２の転写手段（二次転写ローラ）
５ｇ クリーニング部材（中間転写ベルトクリーニングローラ）
５ｈ クリーニング電源
５ｉ クリーニング手段
５ｊ、９ クリーニング制御装置（ＣＰＵ）
８ 温湿度センサ
１２ 転写バイアス制御手段
Ｎ1 第１の転写部位（第１の転写ニップ部）
Ｎ2 第２の転写部位（第２の転写ニップ部）
Ｐ 転写材
【発明の属する技術分野】
本発明は、中間転写体を有する電子写真方式の複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置（例えば、複写機、レーザービームプリンタ等）において、中間転写ベルトを使用した４色フルカラーのものが知られている。このものは、第１の像担持体としての感光ドラム上に形成したトナー像を、第２の像担持体としての中間転写ベルトに一次転写する工程を４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーについて４回繰り返し、その後、感光ドラム上の４色のトナー像を紙等の転写材に一括して転写するものである。
【０００３】
このような画像形成装置においては、中間転写ベルト上に転写残トナー、すなわち二次転写時に転写材に転写されないで中間転写ベルト上に残ったトナーが発生する。この二次転写残トナーは、そのままにしておくと次の転写材に転写されてこれを汚してしまうため、除去することが必要となる。
【０００４】
二次転写残トナーの除去の方法として、二次転写残トナーを正規トナーとは逆の極性に帯電させる方法が知られている。
【０００５】
すなわち、二次転写残トナーは、中間転写ベルトからトナーが転写材に転写される際にトナーとは逆極性の強い電界を受けて、正規の帯電極性（例えば負極性）とは逆極性（例えば正極性）に帯電されて中間転写ベルト上に残っているトナーが多い。しかし、すべてのトナーが正極性に反転しているわけではなく、部分的には中和されて電荷を持たないトナーや、負極性を維持しているトナーも存在している。
【０００６】
そこで、帯電装置を設けて二次転写後に、クリーニングバイアスとして直流成分にピーク間電圧ＶPPの交流成分を重畳したバイアスを印加する。交流成分により二次転写残トナーは往復運動を繰り返し、より均一に正極性に帯電される。
【０００７】
正極性に帯電された二次転写残トナーは感光ドラムと中間転写ベルトとの間の一次転写ニップ部（第１の転写部位）を介して感光ドラム上へ逆転写され、これにより、中間転写ベルトはクリーニングされる。
【０００８】
連続プリント時においても、中間転写ベルト上の逆帯電された二次転写残トナーと、感光ドラム上の一次転写される正規トナーとのそれぞれの電荷は、短時間の接触では相殺されないため、一次転写ニップ部においては、逆帯電された二次転写残トナーは感光ドラムへ、正規帯電している感光ドラム上のトナーは中間転写ベルトへそれぞれ転写することが可能となり、二次転写残トナーが次のプリント時に転写材上に転写されることなく、適正な画像が出力される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
中間転写ベルトのクリーニングを行う際、可能な限り中間転写ベルト上の二次転写残トナーは少なく、また、既に正極性になっていることが望ましい。これは、負極性のままの二次転写残トナーの量が多い場合には、二次転写残トナーを均一に正極性に帯電して感光ドラムに戻すために帯電装置に強いクリーニングバイアスを印加することが必要となるからである。
【００１０】
ところが、実際には、転写材、環境条件、耐久条件等により二次転写残トナーが多い場合が生じてしまう。また、フルカラーの画像形成装置の場合には単色のハーフトーン画像をはじめとして４色重ねの画像までのすべてについて、異常放電等による画像不良を発生させることなく画像上のすべての部分を均一に二次転写させることは困難であり、どうしても同一画像で負極性のままの二次転写残トナーが多い部分が生じてしまう。
【００１１】
このような状況において、上述の従来例では、負極性のままの二次転写残トナーを均一に正極性に帯電させるために交流電圧のピーク間電圧ＶPPをある程度大きくしておき、トナーを激しく往復運動させてやることによりどのような二次転写残トナーに対しても対応できるようにしていた。
【００１２】
ところが、交流電圧のＶPPを大きくしたところ、放電による中間転写ベルトへのダメージが大きくなり、中間転写ベルトの抵抗値が低くなったり、中間転写ベルト表面にひび割れが生じたりする等、耐久劣化が促進される結果となってしまった。また、感光ドラムの帯電方式として、感光ドラム表面に接触配置した帯電ローラを使用する場合、コロナ放電による帯電の場合とは異なり、オゾン発生量自体は低く抑えることができるものの、帯電ローラの接触部近傍において発生するオゾンの濃度自体は低くはならない。このオゾンは、窒素と反応して窒素酸化物（ＮＯｘ）となり、空気中の水分と反応して硝酸（ＨＮＯ3 ）が発生する。そして、帯電ローラのニップ部近傍で発生した硝酸が中間転写ベルト表面に付着すると中間転写ベルトの抵抗を下げてしまう。中間転写ベルトの抵抗が低くなると、中間転写ベルト上に形成された複数色重ねの文字や線画が中間転写ベルトの回転中に飛び散り易くなるという問題が生じる。
【００１３】
この問題が発生しないようにするにはＶPPを下げればよいわけだが、ＶPPを下げるとクリーニング不良が生じやすくなるという問題がある。
【００１４】
そこで、本発明は、中間転写ベルトのクリーニング性を保ちつつ、中間転写ベルト上で発生する文字及び線画のトナーの飛び散りを防止して、高品質な画像を形成するようにした画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための、請求項１に係る画像形成装置は、第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介して第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧ＶPPの交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置とを有し、前記クリーニング制御装置は、転写材の出力枚数に応じて前記交流成分のピーク間電圧Ｖ PP を小さくするように制御する、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項２に係る画像形成装置は、第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介して第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧ＶPPの交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置とを有し、前記クリーニング制御装置は、前記交流成分のピーク間電圧ＶPPを雰囲気の温湿度に応じて制御する、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項１２に係る画像形成装置は、第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介して第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧Ｖ PP の交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置とを有し、前記クリーニング制御装置は、前記二次転写残トナーの逆転写を前記一次転写と並行して行う場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧よりも、前記一次転写に先立って前記第２の像担持体表面を均一に帯電させる場合のピーク間電圧の方を小さくするように制御する、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項１３に係る画像形成装置は、第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介して第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧Ｖ PP の交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置とを有し、前記クリーニング制御装置は、前記二次転写残トナーの逆転写を前記一次転写と並行して行う場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧よりも、前記一次転写と並行して行わない場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧の方を小さくするように制御する、ことを特徴とする。
【００１９】
請求項１４に係る画像形成装置は、第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介して第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧Ｖ PP の交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置とを有し、前記クリーニング制御装置は、前記第２の像担持体上の複数色のトナー像を転写材へ転写した後の転写残トナーをクリーニングする時の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧よりも、前記第２の像担持体上の単色のトナー像を転写材へ転写した後の転写残トナーをクリーニングする時の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧の方が小さくなるように制御する、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項３に係る画像形成装置は、雰囲気の温湿度を検知してその結果を前記クリーニング制御装置に出力する温湿度センサを有する、ことを特徴とする。
請求項４に係る画像形成装置は、雰囲気の温湿度を検知してその結果を前記クリーニング制御装置に出力する転写バイアス制御手段を有する、ことを特徴とする。
請求項５に係る画像形成装置は、雰囲気の温湿度を検知する手段が、前記クリーニング制御装置である、ことを特徴とする。
【００２１】
請求項６に係る画像形成装置は、前記二次転写残トナーの逆転写を、前記一次転写と並行して行う場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶ PP 、前記一次転写と並行して行わない場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶ d としたときに、これらＶ PP とＶ d とを異なる値に設定する、ことを特徴とする。
請求項７に係る画像形成装置は、前記ピーク間電圧Ｖd を前記ピーク間電圧ＶPPよりも小さく設定する、ことを特徴とする。
【００２２】
請求項８に係る画像形成装置は、複数色のトナー像を形成した際の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶPP、単色のトナー像を形成した際の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶmonoとしたときに、これらＶPPとＶmonoとを異なる値に設定する、ことを特徴とする。
【００２３】
請求項９に係る画像形成装置は、前記ピーク間電圧Ｖmonoを前記ピーク間電圧ＶPPよりも小さく設定する、ことを特徴とする。
【００２４】
請求項１０に係る画像形成装置は、前記二次転写残トナーの逆転写を、前記一次転写と並行して行う場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶPP、前記一次転写に先立って前記第２の像担持体表面を除電する場合のピーク間電圧をＶP としたときに、これらＶPPとＶP とを異なる値に設定する、ことを特徴とする。
【００２５】
請求項１１に係る画像形成装置は、前記ピーク間電圧ＶP を前記ピーク間電圧ＶPPよりも小さく設定する、ことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００２７】
〈実施の形態１〉
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。なお、同図に示す画像形成装置は、第２の像担持体として中間転写ベルト（中間転写体）を使用した電子写真方式の４色フルカラーのレーザービームプリンタ（以下「画像形成装置」という）である。
【００２８】
まず、同図を参照して画像形成装置の概略構成を説明する。
【００２９】
画像形成装置は、第１の像担持体として、矢印Ｒ１方向に回転自在に支持されたドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１を備えており、感光ドラム１の周囲には、その回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿ってほぼ順に、感光ドラム１表面を一様に帯電する帯電ローラ（帯電装置）２、帯電後の感光ドラム１表面を画像情報に基づいて露光し静電潜像を形成する露光装置３、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置４、感光ドラム１上のトナー像を紙等の転写材Ｐに転写する転写装置５、トナー像転写後に転写されないで感光ドラム１表面に残ったトナー（以下「転写残トナー」という。なお、転写残トナーには、後述のように一次転写残トナーと二次転写残トナーとがある。）を除去するクリーニング装置６が配設されている。さらに、転写材Ｐの搬送方向（矢印ＫP 方向）についての転写装置５の下流側には、転写材Ｐに転写されたトナー像を定着させるための定着装置７が配設されている。以下、感光ドラム１から順に詳述する。
【００３０】
感光ドラム１は、円筒状のアルミニウムシリンダの外周面に感光層として、ＯＰＣ（有機光半導体）、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ＣｄＳ（硫化カドミウム）、Ｓｅ（セレン）等の光導電体を塗布して構成されている。感光ドラム１は、回転自在に支持されており、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。
【００３１】
帯電ローラ２は、芯金の周囲を弾性部材で囲繞してローラ状に形成された部材であり、感光ドラム１表面に対して接触配置されている。帯電ローラ２には、帯電バイアス電源（不図示）によって直流電圧に交流電圧が重畳された帯電バイアスが印加され、これにより、感光ドラム１表面を所定の極性、所定の電位に均一に帯電する。
【００３２】
露光装置３は、画像情報に基づいた信号がレーザドライバ（不図示）に入力されるとそれに応じてレーザー光を発信する発振器３ａ、ポリゴンミラー（不図示）、反射ミラー３ｂ等を有しており、帯電後の感光ドラム１表面をレーザー光によって照射し、照射部分の電荷を除去することで、感光ドラム１表面に静電潜像を形成する。
【００３３】
現像装置４は、回転自在に支持されたロータリ４Ａと、このロータリ４Ａに搭載された４個の現像器、すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーをそれぞれ収納したＹ現像器４ａ、Ｍ現像器４ｂ、Ｃ現像器４ｃ、Ｋ現像器４ｄを備えており、ロータリ４Ａは、各現像器の現像用開口面が常に径方向外側を向くようにして回転駆動される。これら現像器は、感光ドラム１上の静電潜像の現像に供される現像器（同図では、Ｙ現像器）が、ロータリ４Ａの回転によって感光ドラム１表面に対向する現像位置に配置される。
【００３４】
第１の転写手段としての転写装置５は、従動ローラ５ａと、二次転写対向ローラ５ｂと、駆動ローラ５ｃと、これらのローラに掛け渡された中間転写ベルト（中間転写体）５ｄとを備えている。中間転写ベルト５ｄは、ゴムベルトを無端状に構成したものであり、具体的な材質としては、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、アクリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等が使用される。
【００３５】
中間転写ベルト５ｄの内側には、従動ローラ５ａと駆動ローラ５ｃとの間に、中間転写ベルト５ｄを裏面側から感光ドラム１に押し付ける一次転写ローラ５ｅが配置されており、中間転写ベルト５ｄと感光ドラム１との間に一次転写ニップ部（第１の転写部位）Ｎ1 を構成している。また、中間転写ベルト５ｄの外側には、二次転写対向ローラ５ｂとの間で中間転写ベルト５ｄを挟持する二次転写ローラ（第２の転写手段）５ｆが配置されており、中間転写ベルト５ｄとの間に二次転写ニップ部（第２の転写部位）Ｎ2 を構成している。さらに、二次転写対向ローラ５ｂと従動ローラ５ａとの間における中間転写ベルト５ｄの外側には、クリーニング電源５ｈと、これに接続された中間転写ベルトクリーニングローラ（クリーニング部材）５ｇと、クリーニング電源５ｈを制御するクリーニング制御装置５ｊとを有するクリーニング手段（帯電装置）５ｉが配設されている。上述の一次転写ローラ５ｅには、一次転写バイアスを印加する一次転写バイアス電源（不図示）が、また二次転写ローラ５ｆには、二次転写バイアスを印加する二次転写バイアス電源（不図示）が接続されている。なお、クリーニング手段５ｉについては後に詳述する。
【００３６】
クリーニング装置６は、弾性体からなるクリーニングブレード６ａを有し、このクリーニングブレード６ａを感光ドラム１表面に当接させることで感光ドラム１上の転写残トナー（一次転写トナー及び二次転写残トナー）を払拭するようにして除去する。
【００３７】
上述構成の画像形成装置の動作は次のとおりである。
【００３８】
矢印Ｒ１方向に回転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２に帯電バイアスを印加することによって、所定の極性、所定の電位に均一に帯電される。
【００３９】
帯電後の感光ドラム１表面は、露光装置３によって、イエロー（Ｙ）に対応した静電潜像が形成され、この静電潜像はＹ現像器４ａによってＹトナーが付着され、トナー像として現像（可視化）される。
【００４０】
感光ドラム１上のトナー像は、一次転写バイアス電源によって一次転写ローラ５ｅに印加された一次転写バイアスによって中間転写ベルト５ｄ上に一次転写される。この際、中間転写ベルト５ｄに転写されないで感光ドラム１上に残ったトナー（以下「一次転写残トナー」という）は、クリーニング装置６によってクリーニング（除去）される。
【００４１】
以上の帯電、露光、現像、一次転写、クリーニングの工程を、Ｙ以外の他の３色、すなわちＭ、Ｃ、Ｋの各色についても繰り返し行い、中間転写ベルト５ｄ上で４色のトナー像を重ねる。この４色のトナー像は、二次転写バイアス電源によって二次転写ローラ５ｆに二次転写バイアスを印加することにより、転写材Ｐ上に一括して二次転写される。二次転写時に転写材Ｐ上に転写されないで中間転写ベルト５ｄ上に残ったトナー（以下「二次転写残トナー」という）は、中間転写ベルトクリーニングローラ５ｇにクリーニング電源５ｈからクリーニングバイアスを印加することで、逆極性に帯電され、中間転写ベルト５ｄの回転によって搬送され、一次転写ニップ部Ｎ1 を介して感光ドラム１上に逆転写され、その後、クリーニング装置６によって一次転写残トナーとともにクリーニングされる。
【００４２】
ここで、中間転写ベルト５ｄのクリーニングについて詳述する。
【００４３】
上述の二次転写残トナーは、中間転写ベルト５ｄ上のトナーが転写材Ｐに二次転写される際にトナーとは逆極性の強い電界を受けて正規の帯電極性（本実施の形態では負極性）とは逆極性（正極性）に帯電されて中間転写ベルト５ｄ上に残っているトナーが多い。しかし、すべてのすべての二次転写残トナーが正極性に反転されているわけではなく、部分的には中和され電荷を持たないトナーや、負極性を維持しているトナーも存在している。
【００４４】
そこで、中間転写ベルト５ｄの回転方向（矢印Ｒ５方向）についての二次転写ニップ部Ｎ2 の下流側に中間転写ベルトクリーニングローラ８を設け、これにクリーニング電源５ｈによって、クリーニングバイアスとして、直流成分にピーク間電圧ＶPPの交流成分を重畳した重畳電圧を印加する。二次転写残トナーは交流成分によって往復運動を繰り返し、より均一に正極性に帯電される。
【００４５】
正極性に帯電された二次転写残トナーは、一次転写ニップ部Ｎ1 を介して中間転写ベルト５ｄ上から感光ドラム１上へ逆転写され、中間転写ベルト５はクリーニングされる。
【００４６】
連続プリント時においても、中間転写ベルト５ｄ上の逆帯電された二次転写残トナーと、感光ドラム１上の一次転写される正規トナーとのそれぞれの電荷は、短時間の接触では相殺されないため、一次転写ニップ部Ｎ1 を介して、逆帯電されている二次転写残トナーは感光ドラム１上へ、一方、正規帯電されている感光ドラム１上のトナーは中間転写ベルト５ｄ上へそれぞれ転写されることになる。この感光ドラム１上の二次転写残トナーは、上述のようにクリーニング装置６によって除去されるため、次ぎのプリント時に転写材Ｐ上に転写されることなく、適正な画像が出力される。
【００４７】
４色のトナー像が二次転写された転写材は、定着ローラ７ａとこれに圧接された加圧ローラ７ｂとを有する定着装置７に搬送され、ここで加熱、加圧されて表面に４色のトナー像が定着される。以上で、画像形成が完了する。
【００４８】
次に、上述の中間転写ベルト５ｄ上における色重ねの文字や線画の飛び散りのメカニズムについて、赤色の文字（以下「Ｒ文字」という）の場合を例に説明する。
【００４９】
Ｒ文字は、まず、感光ドラム１上のＹ文字が中間転写ベルト５ｄ上に一次転写され、その上に重ねるようにしてＭ文字が一次転写されることで形成される。このとき、図２（ａ）に示すように感光ドラム１から中間転写ベルト５ｄ上に転移したマイナス電荷により電位障壁が形成される。中間転写ベルト５ｄの抵抗値がある程度高くて電位保持時間τがある程度長い場合、この電位の壁が二次転写時まで保持され、中間転写ベルト５ｄ上に形成されたＲ文字は飛び散ることなく転写材Ｐ上に二次転写される。
【００５０】
しかしながら、中間転写ベルト５ｄの抵抗が低くて電位保持時間τが短い場合、図２（ｂ）に示すように一次転写ニップ部Ｎ1 で形成された電位障壁が二次転写する前に小さくなってしまう。すると、中間転写ベルト５ｄにおける、従動ローラ５ａ、駆動ローラ５ｂ、二次転写対向ローラ５ｃに掛け渡されている部分の屈曲や、一次転写ニップ部Ｎ1 に位置する部分での変形等の外乱でトナＭトナーが飛び散ってしまうわけである。
【００５１】
上述のように、τの長い中間転写ベルト５ｄは、トナーの飛び散りについては有利であるが、二次転写性がやや悪化するという側面があり、クリーニング性を保つためにはクリーニングバイアスのＶPPを大きくしなくてはならない。特にイニシャル状態の中間転写ベルト５ｄはクリーニングバイアスによってダメージをまったく受けていないので、τが十分長く、二次転写性もやや悪い。
【００５２】
そこで、本実施の形態は、クリーニング手段５ｉにおいて、中間転写ベルトクリーニングローラ５ｇに対してクリーニング電源５ｈが印加するクリーニングバイアスについて、耐久状態によってクリーニングバイアスのピーク間電圧ＶPPを制御することで、クリーニングバイアスによる中間転写ベルト５ｄへのダメージを最小限に抑え、中間転写ベルト５ｄの抵抗ダウンによる色重ねの文字や線画の飛び取り防止をしつつ、クリーニング性も維持させるというものである。
【００５３】
本実施の形態においては、以下のようにピーク間電圧ＶPPを制御した。
【００５４】
すなわち、ｎを耐久枚数としたときに、
ｎ＜１００の場合、３．０ｋＶ ……（１）
１００≦ｎ≦１０００の場合、
｛（２．２−３．０）／（１０００−１００）｝×ｎ＋（２７．８）／９……（２）
１０００＜ｎの場合、２．２ｋＶ ……（３）
となるように制御する。
【００５５】
本実施の形態のように、中間転写ベルト５ｄの耐久状態に応じて、中間転写ベルトクリーニングローラ５ｇに印加するクリーニングバイアスのピーク間電圧ＶPPを制御すれば、クリーニング不良を防ぎつつ、色重ね文字の飛び散りの発生も減少させることができる。
【００５６】
なお、ＶPPと耐久状態の関係は、耐久における初期に大きなピーク間電圧を用いてクリーニングを行い（上述では(1) に相当）、使用に伴って徐々に小さくして（上述では(2) に相当）、最後はある一定の値（上述では(3) に相当）でクリーニングを行うというものなら、どのような関係でも効果がある。例えば、(2) に相当する部分を一次関数ではなく、指数関数等のように、より高次な関数となるようにしてもよい。また、上述では、ピーク間電圧の下げはじめの時点を１００枚、下げ終わりの時点を１０００枚に設定しているが、これらは他の枚数に設定してもよいのはもちろんである。
【００５７】
以上の説明では、中間転写体として中間転写ベルト５ｄを使用した例を説明したが、中間転写体として、ドラム状の中間転写ドラムを使用した場合も、ほぼ同様の効果を上げることが可能である。
【００５８】
〈実施の形態２〉
図３に、実施の形態２の画像形成装置の断面図を示す。なお、前述の実施の形態１と同様の構成、作用の部材等については、同じ符号を付して、その説明は適宜省略するものとする。
【００５９】
ＮＯｘの発生量は、帯電ローラ２と感光ドラム１との接触部（帯電ニップ部）近傍で発生するオゾンによって決定される。そして、ＮＯｘから発生する硝酸は雰囲気中の水分量が多い場合に多く発生する。すなわち、ＮＯｘによる中間転写ベルト５ｄの抵抗ダウンは雰囲気中の水分量が多い場合に発生するわけである。一方、二次転写を行う際に発生する異常放電は雰囲気中の水分量が少ない場合に発生しやすくなる。そのため水分量が少ない場合には、二次転写バイアスを大きくすることができず、二次転写残トナーがどうしても多くなり、中間転写ベルト５ｄのクリーニングを行う際のＶPPを大きくせざるを得ない。
【００６０】
本実施の形態の特徴は、温湿度センサ８を用いて雰囲気中の絶対水分量を測定し、その結果から中間転写ベルト５ｄをクリーニングするクリーニング手段５ｉである帯電装置に印加するクリーニングバイアスのピーク間電圧ＶPPを制御する点にある。
【００６１】
図４は、温湿度センサ８から求めた雰囲気中の絶対水分量とピーク間電圧ＶPPの制御例との関係を示す図である。図４に示すように雰囲気中の絶対水分量が多い場合にＣＰＵ（クリーニング制御装置）９によってＶPPを小さくし、オゾンから生成される硝酸の発生を極力少なくし、中間転写ベルト５ｄの抵抗ダウンによる飛び散り画像を防ぐことができる。そして、雰囲気中の絶対水分量が少ない場合にはＶPPを大きくし、二次転写残トナーの増加によるクリーニング不良を防ぐことができる。
【００６２】
本実施の形態２では、雰囲気中の絶対水分量とピーク間ＶPPとの関係を一次関数としたが、雰囲気中の水分量が多い場合にＶPPを小さくし、少ない場合にＶPPを大きくするのであれば、一次関数に限らず、他の関係としてもよい。また、本実施の形態では中間転写ベルト５ｄを用いた場合を説明したが、中間転写ドラムを用いた場合においても同様な効果が得られるのはいうまでもない。
【００６３】
〈実施の形態３〉
図５に、実施の形態３の画像形成装置の断面図を示す。なお、前述の図１に示す画像形成装置と同様の構成、作用の部材等については同じ符号を付して、その説明は適宜省略するものとする。
【００６４】
一次転写バイアス電源１０には、転写時の電流を適正に制御するために電流検出回路１１が設けられており、電流検出回路１１からの信号はＣＰＵ（転写バイアス制御手段）１２に送られ、ＣＰＵ１２によって一次転写バイアス電源１０が制御され、これにより、一次転写バイアス電源１０から一次転写ローラ１０に印加される一次転写バイアスが適正となるように制御されている。本実施の形態では、一次転写電流検出回路１１によって電流を検知することで、中間転写ベルト５ｄの抵抗値を測し、これにより、雰囲気中の温湿度を推定し、クリーニング電源５ｈが中間転写ベルトクリーニングローラ５ｇに印加するクリーニングバイアスのＶPPを制御する。この結果、硝酸が発生しやすい環境においてはＶPPを小さくする一方、二次転写残トナーが多いような環境においてはＶPPを大きくすることが可能となり、クリーニング性を保ちつつ中間転写ベルト５ｄ上での飛び散りを防ぐことができる。
【００６５】
本実施の形態では一次転写バイアスを定電圧制御した場合の方法を説明したが、中間転写ベルト５ｄの抵抗値が測定できればよく、定電流制御で電圧をモニタしてもよい。また、対向電極として、感光ドラム１を使用する例を示したが、これに限らず、対向電極として、二次転写ローラ５ｆや中間転写ベルトクリーニングローラ５ｇを使用してもよい。さらに、中間転写ベルト５ｄの抵抗測定は印字シーケンス中（画像形成動作中）でなければいつでもよい。
【００６６】
なお、本実施の形態では、中間転写体として中間転写ベルト５ｄを用いた場合を説明したが、これに代えて中間転写ドラムを使用した場合においても同様な効果を得ることができる。
【００６７】
〈実施の形態４〉
中間転写ベルト５ｄを用いた４色フルカラーの画像形成装置は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色のトナー像を感光ドラム１から中間転写ベルト５ｄ上に一旦、一次転写した後、一括して転写材へ二次転写される。そのとき、トナー量が少ない単色のハーフトーン部分からトナー量が多い４色重ねの部分まで存在するため、異常放電等による画像不良を発生せずにすべての部分を均一に二次転写させることは困難である。このため、二次転写残トナーが多くなりがちで、中間転写ベルト５ｄのクリーニングバイアスのピーク間電圧ＶPPを小さく抑えることは困難であった。しかしながら、フルカラーの画像形成装置は常にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナーを使用したフルカラーモードで使用をされるわけではなく、単色のみのモノカラーモードもある。このモノカラーモードの場合、中間転写ドラム５ｄ上に存在しうるトナー量の最大値はフルカラーモードの１／４であり、二次転写残トナーを少なく抑えることが可能となる。
【００６８】
本実施の形態の特徴は、二次転写残トナーが少ないモノカラーモードにおけるＶPPを下げることにある。図６は、単色画像、二色重ね画像、４色重ね画像のそれぞれの二次転写バイアスと転写効率との関係を示す図である。同図から分かるように、それぞれ転写効率のピークが異なり、二次転写バイアスを一定とした場合には、どのような二次転写バイアスに設定しても二次転写残トナーが多くなってしまう。そこで、フルカラーモードでは二次転写バイアスをＶfullに設定し、すべての画像に対して適度な転写効率が得られるようにして、クリーニングバイアスのＶPPをやや大きめに設定する。単色画像のみを出力するモノカラーモードにおいては、モノカラーモード用のバイアス設定Ｖmonoに設定することで二次転写残トナーを少なくする。その際、クリーニングバイアスのＶPPは小さく抑える。この結果、クリーニング性を保ちつつ、モノカラーモードにおける中間転写ベルト５ｄへのダメージが減少し、色重ね文字の飛び散りの発生も減少させることができる。なお、本実施の形態では中間転写体として中間転写ベルトを用いた場合を説明したが、これに代えて中間転写ドラムを用いた場合においても同様な効果が得られるのはいうまでもない。
【００６９】
〈実施の形態５〉
中間転写ベルト５ｄ上の二次転写残トナーは、クリーニング手段５ｉによって正極性に帯電され、一次転写ニップ部Ｎ1 において中間転写ベルト５ｄから感光ドラム１上へ逆転写され、中間転写ベルト５ｄはクリーニングされるが、連続プリント時（連続画像形成時）においては、感光ドラム１上に静電潜像が描かれているので、感光ドラム１上の電位は一定ではない。また、感光ドラム１上に存在する正規トナーを一次転写する必要があるから、一次転写ニップ部Ｎ1 に印加される電圧値も、中間転写ベルト５ｄのクリーニングと一次転写とを両立させる値に設定しなくてはならず、クリーニング性とうい観点からいうと最適値とはいえない。一方、感光ドラム１へ逆転写される二次転写残トナーに対しては最適なトリボ値が存在し、低すぎたり高すぎたりすると逆転写されにくくなる。つまり、連続プリント時における一次転写同時中間転写ベルトべクリーニングのために、一次転写ニップ部Ｎ1 に印加される電圧値が限定されるため、より均一に二次転写残トナーのトリボ値を制御する必要が生じ、ピーク間電圧ＶPPを下げることは困難であったわけである。しかし、連続プリント時の最終枚目は当然のことながらクリーニングのみが行われ、一次転写のことを考慮せずに一次転写バイアスを設定できる。また、感光ドラム１表面も一定の電位であり、二次転写残トナーを逆転写させる条件が緩やかになる。そこで、本実施の形態では転写同時クリーニングを行わない最終枚目や間欠プリントモードの場合、ＶPPを下げる。この結果、クリーニング性を保ちつつ、中間転写ベルト５ｄへのダメージが減少し、色重ね文字の飛び散りの発生も減少させることができる。
【００７０】
なお、本実施の形態では中間転写体として中間転写ベルトを用いた場合を説明したが、これに代えて、中間転写ドラムを用いた場合においても同様な効果が得られる。
【００７１】
〈実施の形態６〉
二次転写残トナーを、クリーニング手段５ｉを用いて逆極性に帯電させ、感光ドラム１上に逆転写させることにより中間転写ベルト５ｄ上をクリーニングする場合、このクリーニング手段５ｉによって中間転写ベルト５ｄ表面が帯電され、連続プリント時においては中間転写ベルト５ｄの表面電位が十分減衰しないうちに一次転写されることが起こりうる。すると、画像形成の前に十分除電時間をおいた場合と連続プリント時とでは画像濃度が変わってしまう。これを防ぐために、常に一次転写が実行される前に中間転写ベルト５ｄをクリーニング手段５ｉによって均一に帯電させる方法が実施されている。この場合、中間転写ベルト５ｄをクリーニングするのではなく中間転写ベルト５ｄ表面をある一定の値に帯電させることが目的であり、クリーニング性をまったく考慮する必要がない。すなわち、中間転写ベルト５ｄのクリーニングバイアスのピーク間電圧ＶPPの値は、中間転写ベルト５ｄ表面がある一定値に均一に帯電されることができる値を取ればよいわけである。
【００７２】
そこで、本実施の形態では一次転写前に中間転写ベルト５ｄの帯電を実行する際には、通常の中間転写ベルト５ｄのクリーニングを行う場合よりもＶPPを下げることにする。
【００７３】
この結果、クリーニング性を保ちつつ中間転写ベルト５ｄのダメージが減少し、色重ね文字の飛び散りの発生も減少させることができる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、中間転写体として中間転写ベルトを用いた場合を説明したが、これに代えて中間転写ドラムを用いた場合においても同様な効果を得ることができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、環境条件、耐久条件等の諸条件に応じて、第２の像担持体のクリーニング部材に印加する交流電圧のピーク間電圧ＶPPを変更することにより、良好なクリーニング性を保ちつつ、第２の像担持体上で発生するトナーの飛び散りを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図２】（ａ）はτが長い場合の中間転写ベルト上の状態を示す模式図。
（ｂ）はτが短い場合の中間転写ベルト上の状態を示す模式図。
【図３】実施の形態２の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図４】雰囲気中の絶対水分量と、中間転写ベルトのクリーニングバイアスのピーク間電圧との関係を示す図。
【図５】実施の形態３の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図６】単色画像、二色重ね画像、四色重ね画像についての、二次転写バイアスと、転写効率との関係を示す図。
【符号の説明】
１ 第１の像担持体（感光ドラム）
２ 帯電ローラ
３ 露光手段
４ 現像装置
５ 第１の転写手段（転写装置）
５ｄ 第２の像担持体（中間転写ベルト）
５ｆ 第２の転写手段（二次転写ローラ）
５ｇ クリーニング部材（中間転写ベルトクリーニングローラ）
５ｈ クリーニング電源
５ｉ クリーニング手段
５ｊ、９ クリーニング制御装置（ＣＰＵ）
８ 温湿度センサ
１２ 転写バイアス制御手段
Ｎ1 第１の転写部位（第１の転写ニップ部）
Ｎ2 第２の転写部位（第２の転写ニップ部）
Ｐ 転写材
Claims (14)
- 第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介して第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、
前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、
前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧ＶPPの交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、
前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置と、を有し、
前記クリーニング制御装置は、転写材の出力枚数に応じて前記交流成分のピーク間電圧Ｖ PP を小さくするように制御する、ことを特徴とする画像形成装置。 - 第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介して第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、
前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、
前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧ＶPPの交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、
前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置と、を有し、
前記クリーニング制御装置は、前記交流成分のピーク間電圧ＶPPを雰囲気の温湿度に応じて制御する、ことを特徴とする画像形成装置。 - 雰囲気の温湿度を検知してその結果を前記クリーニング制御装置に出力する温湿度センサを有する、ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
- 雰囲気の温湿度を検知してその結果を前記クリーニング制御装置に出力する転写バイアス制御手段を有する、ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
- 雰囲気の温湿度を検知する手段が、前記クリーニング制御装置である、ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
- 前記二次転写残トナーの逆転写を、前記一次転写と並行して行う場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶPP、前記一次転写と並行して行わない場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶd としたときに、これらＶPPとＶd とを異なる値に設定する、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５記載の画像形成装置。
- 前記ピーク間電圧Ｖd を前記ピーク間電圧ＶPPよりも小さく設定する、ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
- 複数色のトナー像を形成した際の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶPP、単色のトナー像を形成した際の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶmonoとしたときに、これらＶPPとＶmonoとを異なる値に設定する、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５記載の画像形成装置。
- 前記ピーク間電圧Ｖmonoを前記ピーク間電圧ＶPPよりも小さく設定する、ことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
- 前記二次転写残トナーの逆転写を、前記一次転写と並行して行う場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧をＶPP、前記一次転写に先立って前記第２の像担持体表面を除電する場合のピーク間電圧をＶP としたときに、これらＶPPとＶP とを異なる値に設定する、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５記載の画像形成装置。
- 前記ピーク間電圧ＶP を前記ピーク間電圧ＶPPよりも小さく設定する、ことを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
- 第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介して第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、
前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、
前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧Ｖ PP の交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、
前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置と、を有し、
前記クリーニング制御装置は、前記二次転写残トナーの逆転写を前記一次転写と並行して行う場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧よりも、前記一次転写に先立って前記第２の像担持体表面を均一に帯電させる場合のピーク間電圧の方を小さくするように制御する、ことを特徴とする画像形成装置。 - 第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介して第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、
前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、
前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧Ｖ PP の交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、
前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置と、を有し、
前記クリーニング制御装置は、前記二次転写残トナーの逆転写を前記一次転写と並行して行う場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧よりも、前記一次転写と並行して行わない場合の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧の方を小さくするように制御する、ことを特徴とする画像形成装置。 - 第１の像担持体上に形成されたトナー像を第１の転写手段により第１の転写部位を介し て第２の像担持体上に一次転写する工程を複数色のトナー像について繰り返すことで、前記第２の像担持体上に複数色のトナー像を形成し、これら複数色のトナー像を第２の転写手段により第２の転写部位を介して転写材上に一括して二次転写する画像形成装置であって、
前記転写材に転写されないで前記第２の像担持体上に残った二次転写残トナーを帯電させるクリーニング部材を有し、前記第１の転写手段は、前記クリーニング部材によって帯電した二次転写残トナーを、前記第２の像担持体から前記第１の転写部位を介して前記第１の像担持体に逆転写させる画像形成装置において、
前記クリーニング部材に直流成分とピーク間電圧Ｖ PP の交流成分とを重畳したクリーニングバイアスを印加するクリーニング電源と、
前記クリーニング電源を制御するクリーニング制御装置と、を有し、
前記クリーニング制御装置は、前記第２の像担持体上の複数色のトナー像を転写材へ転写した後の転写残トナーをクリーニングする時の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧よりも、前記第２の像担持体上の単色のトナー像を転写材へ転写した後の転写残トナーをクリーニングする時の前記クリーニングバイアスのピーク間電圧の方が小さくなるように制御する、ことを特徴とする画像形成装置。
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