JP4152416B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に係り、詳しくは、所定極性の帯電トナーからなるトナー像が形成される像担持体と、転写部で像担持体に転写材を対向させる転写用部材と、転写部に電界を形成する転写電界形成手段とを有する画像形成装置に関するものである。

従来、所定極性の帯電トナーからなるトナー像が形成される像担持体と、該像担持体に対向する転写部を含む無端経路にそって表面が移動し該転写部で該像担持体に転写材を対向させる転写用部材と、該転写部に上記所定極性のトナーを該像担持体から該転写用部材側に移動させる向きの電界を形成する転写電界形成手段とを有する画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置では、像担持体の表面には転写材に転写するトナー像が形成されていない非画像領域であっても、現像装置の現像用部材と像担持体表面との電位差や機械的な接触で現像用部材から像担持体に転移したり、その他の原因で付着したトナーが存在する。このようなトナーは、所定の帯電極性とは逆の極性に帯電していることが多い（以下、逆極性トナーという）。そして、上記転写用部材が転写材を介さず直接に上記像担持体に対向するタイミングがある。このため、このタイミングにおける像担持体表面の電位や上記転写電界形成手段による電界などの静電気的な状態、あるいは、直接接触しているか離間しているかという機械的な状態によっては、像担持体表面に付着している逆極性トナーが転写用部材表面に転移する。この転写したトナーは、その後転写用部材によって転写部で像担持体に対向させる転写材の裏面に付着し、いわゆる転写材の裏面汚れを発生させる。

なお、以上の転写材の裏面汚れは、所定極性の帯電トナーからなるトナー像が形成される像担持体と、該像担持体に対向する第一転写部及び転写材と対向する第二転写部を含む無端経路にそって表面が移動する中間転写体と、該第一転写部に上記所定極性のトナーを該像担持体から該中間転写体側に移動させる向きの電界を形成する転写電界形成手段とを有する画像形成装置においても起こり得る。上記第一転写部で上記像担持体上トナー像の転写を行っていない非転写時期に、機械的な接触などで、逆極性トナーが中間転写体に転移すると、これが更に中間転写体から第二転写部の転写用部材に転移して転写材の裏面に付着するおそれがあるからである。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、逆極性トナーによる転写材の裏面汚れを軽減することができる新規な画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１乃至４の発明は、所定極性の帯電トナーからなるトナー像が形成される像担持体と、該像担持体に対向する転写部を含む無端経路にそって表面が移動し該転写部で該像担持体に転写材を対向させる転写用部材と、該転写部に上記所定極性のトナーを該像担持体から該転写用部材側に移動させる向きの電界を形成する転写電界形成手段とを有する画像形成装置において、上記転写用部材上のトナーを静電的に除去するクリーニング手段と、上記転写用部材表面に付着しているトナーに上記所定極性の電荷を付与してチャージアップさせるトナーチャージアップ手段と、上記転写用部材上の転写材に上記所定極性とは逆の極性の電荷を付与して該転写用部材に吸着させる吸着手段とを設け、該吸着手段で付与する電荷の極性を切り替え可能に構成し、該吸着手段を該トナーチャージアップ手段として兼用したことを特徴とするものである。

請求項１乃至４の発明においては、トナーチャージアップ手段により転写用部材表面に付着しているトナーに所定極性の電荷を付与してチャージアップさせる。この電荷付与により、所定極性の帯電トナーは帯電量を増大させるとともに、転写用部材表面に付着した逆極性トナーを極性反転させて所定極性にする。これにより、転写用部材表面に付着しているトナーを上記クリーニング用電界でクリーニングされやすいようにすることができる。
そして、トナーを静電的に除去するクリーニング手段によって転写用部材表面に付着している所定極性の帯電トナーを静電気力で除去する。よって、逆極性トナーによる転写材の裏汚れを軽減できる。
また、静電気力を用いるため、例えばクリーニング用部材としてクリーニングブレードのような機械的な摺擦力やトナー堰き止め力といった機械的な力のみでクリーニングするものを用いる場合には比し、転写用部材表面やクレーニング用部材の機械的な損傷が少ない。よって、転写用部材表面やクレーニング用部材の機械的損傷による劣化、及び、この劣化に伴う部材交換作業負担を軽減できるという特有の効果を奏することができる。
また、吸着手段により転写用部材上の転写材に上記所定極性とは逆の極性の電荷を付与し、転写材を転写用部材に吸着させる。これにより、転写部での転写材搬送を安定させ、像担持体と転写材との相対位置ずれによる転写不良を軽減する。
更に、転写材が転写用部材に存在しない期間に、付与する電荷の極性を切り替え可能に構成した吸着手段の付与電荷極性を、所定極性にして作動させて、転写用部材表面のトナーを所定極性チャージアップする。このように、吸着手段を上記トナーチャージアップ手段として兼用することにより、部品点数やコストの軽減あるいは装置の小型化を図ることができる。

また、請求項１の発明においては、上述したのと同様に吸着手段を用いることにより、転写部での転写材搬送を安定させ、像担持体と転写材との相対位置ずれによる転写不良を軽減する。
ここで、この請求項１では、吸着手段が転写材に接触配置した回転可能な電極ローラを用いるものであるため、転写用部材表面に付着している所定極性の帯電トナーが電極ローラ表面に転移するおそれがある。この転移は、配置設定（例えば転写材が介在しない状態で電極ローラと転写用部材とが互いに接触する配置設定）や互いの電位状態の設定により、転写材が介在しない時期に転写用部材表面と直接対向することにより生じる。このような電極ローラ表面への所定極性の帯電トナーの転移が生じると、この転移した所定極性の帯電トナーが、その後に電極ローラに接触する転写材の表面に転移して転写材の表面のトナー汚れを生じてしまう。
そこで、この請求項１の発明においては、上記転写材供給手段で該転写用部材に転写材が供給されるとき、該転写材供給手段からの転写材が該電極ローラとの接触部に到達する前に、付与電荷の極性を切り替え可能に構成した吸着手段に上記所定極性の電荷を電極ローラに付与する動作を行わせる。この電荷付与で電極ローラに付着している所定極性の帯電トナーを電極ローラから転写用部材に転移させて、電極ローラをクリーニングする。これにより、その後に電極ローラに接触する転写材の表面のトナー汚れを軽減する。
また、請求項１の発明においては、所定極性の電荷を該電極ローラに付与する動作を該吸着手段に行わせた後、上記転写材供給手段からの転写材が該電極ローラとの接触部に到達するときから、該電極ローラの一回転分の時間以上前に、上記吸着手段で印加する電荷を上記所定の極性から上記所定の極性とは逆極性へ切り替える。

また、請求項２の発明においては、上記電極ローラを回転させながら、電極機能を発揮させる。このため、転写用部材上の転写材との接触箇所を入れ替えることができ、例えばブラシや樹脂フィルム等の固定部材を用いる場合に比べ、該接触による電極ローラの経時劣化を抑制することができ、電極ローラの寿命を延ばすことができる。
そして、上記所定極性の電荷を付与する動作を、該電極ローラの１回転以上の時間行わせるので、転写材供給手段からの転写材が電極ローラとの接触部に到達する前に、電極ローラの全周について上記クリーニングを行うことができる。

また、請求項３の発明においては、クリーニング用電界形成手段及びクリーニング用部材を用いることにより、機械的な力のみでクリーニングするクリーニング用部材を用いる場合に比べ、転写用部材表面やクリーニング用部材の機械的損傷による劣化、及び、この劣化に伴う部材交換作業負担を軽減できる。
しかも、上記クリーニング用電界形成手段は、所定極性の帯電トナークリーニング用部材側に吸引するものであるため、上記電極ローラのクリーニングに伴って電極ローラから転写用部材に転移した所定極性のトナーを良好に転写用部材からクリーニングすることができる。

また、請求項４の発明においては、請求項１について上述したのと同様にして像担持体としての中間転写体の表面に付着している逆極性トナーが転写用部材表面に転移して生じる転写材の裏汚れを軽減できる。

〔実施形態１〕
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラーレーザプリンタ（以下「レーザプリンタ」という）に適用した実施形態について説明する。
図２は、本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す）を有する。これらは、転写材としての転写紙の移動方向（図中の矢印Ａ方向）に沿って、上流側から上述の順に配置されている。各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを有する感光体ユニットと、現像ユニットとを備えている。各感光体ユニット内の感光体ドラムの回転軸は互いに平行であり、また転写紙移動方向に所定のピッチの間隔をおいた位置に設定されている。

また、本レーザプリンタは、上記トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのほか、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する光書込ユニット２を備えている。また、給紙カセット３，４、レジストローラ対５、転写紙を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写用部材としての転写搬送ベルト６０を有するベルト装置としての転写ユニット６を備えている。更に、ベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８、図示していない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども備えている。

図２中の一点鎖線は、転写紙の搬送経路を示している。給紙カセット３，４から給送された転写紙は、図示しない搬送ガイドでガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対５が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対５により所定のタイミングで送出された転写紙は転写搬送ベルト６０で担持され、各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの転写位置を通過するように搬送される。各トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのトナー像が転写されカラー画像が形成された転写紙は、定着ユニット７でトナー像が定着された後、排紙トレイ８上に排出される。

図３は、上記トナー像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのうち、イエローのトナー像形成部１Ｙの概略構成を示す拡大図である。他のトナー像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｋについてもそれぞれ同じ構成となっているので、それらの説明は省略する。
図３において、トナー像形成部１Ｙは、前述のように感光体ユニット１０Ｙ及び現像ユニット２０Ｙを備えている。
感光体ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙのほか、該感光体ドラム表面に潤滑剤を塗布するブラシローラ１２Ｙ、該感光体ドラム表面をクリーニングする揺動可能なカウンタブレード１３Ｙ、該感光体ドラム表面を一様帯電する非接触型の帯電ローラ１５Ｙ等を備えている。各感光体ユニットの感光体ドラムとしては、表面に有機感光体（ＯＰＣ）層を有する直径が３０ｍｍの感光体ドラムを用いた。
上記現像ユニット２０Ｙは、磁性キャリア及び所望の帯電極性（以下、正規極性という。）であるマイナスに帯電したトナーを含む二成分現像剤を使用している。そして、現像ケース２１Ｙの感光体ドラム側の開口から一部露出するように配設された現像剤担持体としての現像ローラ２２Ｙや、搬送スクリュウ２３Ｙ，２４Ｙ、現像ドクタ２５Ｙ、トナー濃度センサ（Ｔセンサ）２６Ｙ、粉体ポンプ２７Ｙ等を備えている。現像ケース２１Ｙ内に収容された現像剤は搬送スクリュウ２３Ｙ，２４Ｙで撹拌搬送されることにより摩擦帯電される。そして、該現像剤の一部が現像ローラ２２Ｙの表面に担持され、現像ドクタ２５Ｙで層厚が規制された後、感光体ドラム１１Ｙと対向する現像位置に搬送される。現像位置では、現像ローラ上の現像剤中のトナーにより感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像が現像される。現像ケース２１Ｙ内の現像剤のトナー濃度は上記トナー濃度センサ２６Ｙで検知され、必要に応じて粉体ポンプ２７Ｙによりトナーが補給される。

上記構成のトナー像形成部において、交流電圧が印加された帯電ローラ１５Ｙによりトナーの正規極性と同極性であるマイナス７００ボルトに一様帯電された感光体ドラム１１Ｙの表面に、上記光書込ユニット２で変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射されると、該感光体ドラム１１Ｙの表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム１１Ｙ上の静電潜像は、上記現像ユニット２０Ｙでマイナス帯電トナーを用いて反転現像されイエローのトナー像となる。転写搬送ベルト６０上の転写紙１００が通過する転写位置Ｐｔでは、感光体ドラム１１Ｙ上のトナー像が転写紙１００に転写される。トナー像が転写された後の感光体ドラム１１Ｙの表面は、ブラシローラ１２Ｙで所定量の潤滑剤が塗布された後、カウンタブレード１３Ｙでクリーニングされ、次の静電潜像の形成に備えられる。

図１は、上記転写ユニット６の概略構成図である。この転写ユニット６で使用した転写搬送ベルト６０は、摂氏１０度・湿度１５パーセントから摂氏３０度・湿度９０パーセントの環境変動内で体積抵抗率の変化が１×１０^９〜１×１０^１１ Ω・ｃｍの範囲内に収まる無端状単層ベルトである。その材質は例えばＰＶＤＦ（ポリふっ化ビニリデン）である。この転写搬送ベルト６０は、各トナー像形成部の感光対ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに接触対向する各転写位置を通過するように、４つの接地された支持ローラ６１〜６４に掛け回されている。転写紙移動方向下流側の出口ローラ６２は転写搬送ベルト６０を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されている。

上記支持ローラ６１〜６４のうちの転写紙移動方向上流側の入口ローラ６１には、静電吸着ローラ６５が対向配置されている。この静電吸着ローラ６５は、芯金上に導電性発泡弾性体層が形成されたものである。この弾性体層材料としては例えば固有抵抗率１０^５Ωｃｍのクロロプレインゴムを用いる。また、この静電吸着ローラ６５は、吸着用の電源６５ａ及び逆極性用の電源６５ｂから選択的に電圧が印加されるようになっている。吸着用の電源６５ａは、トナーの正規極性とは逆のプラス極性の電荷を転写紙に付与するためのもので、例えばプラス１５μＡの定電流電源を用いる。この吸着用の電源６５ａから電源が供給されている状態の静電吸着ローラ６５と上記入口ローラ６１との間を通過した転写紙は転写搬送ベルト６０上に静電吸着される。逆極性用の電源６５ｂは転写搬送ベルト６０上の正規極性であるマイナスに帯電しているトナーの電荷を増加させたり、プラス帯電している逆極性トナーをプラス極性に反転させたり、静電吸着ローラ６５の表面に付着しているマイナス帯電トナーを転写搬送ベルト６０の表面に転移させたりするためのものである。例えばマイナス２ＫＶの定電圧電源を用いる。静電吸着ローラ６５へ印加する電圧の切り替えは図示を省略した本体制御板により行われる。この本体制御板による制御については後に詳述する。

また、各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、感光体ドラムに接触対向して転写ニップを形成している転写搬送ベルト６０の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋを設けている。この転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、６７Ｋは導電性マイラからなる固定ブラシであり、各転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋから転写バイアスが印加される。この転写バイアス印加部材で印加された転写バイアスにより、転写搬送ベルト６０に転写電荷が付与され、各転写位置において該転写搬送ベルト６０と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。
本実施形態においては、上記転写バイアス電源９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋとして、トナーの正規極性とは逆の極性であるプラスの極性の定電流電源が用いられる。このうち、転写紙搬送範囲で転写搬送ベルト６０の移動方向最下流に位置する黒用の感光体９Ｋに対応する転写バイアス電源９Ｋは、例えばプラス１５μＡとプラス１０μＡで電流値切り替え可能に構成されている。各転写バイアス電源のオン・オフ及び黒用の転写バイアス電源９Ｋの電流値切り替えの制御も上記本体制御板により行われる。この本体制御板による制御についても後に詳述する。

また、各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに対応して、転写搬送ベルト６０を感光体ドラム側に押圧するバックアップローラ６８Ｙ、６８Ｍ、６８Ｃ、６８Ｋが設けられている。各バックアップローラ６８Ｙ、６８Ｍ、６８Ｃ、６８Ｋは各転写位置の転写紙移動方向上流側で転写搬送ベルト６０を感光体ドラム１１Ｙの周面に一部巻き付けている。これにより、転写ニップにおける転写紙１００と各感光体ドラムとの接触圧が高め、転写位置における転写効率を高めている。

また、転写紙を搬送しない側である転写搬送ベルト６０の支持ローラ６３，６４間の張架部には、転写搬送ベルト６０表面に付着したトナーをクリーニングするクリーニング装置７０が配置されている。このクリーニング装置７０は、転写搬送ベルト表面に当接するように配置された導電性のクリーニング部材としての金属からなるクリーニングローラ７１と、転写搬送ベルト６０を介してクリーニングローラ７１に対向配置される導電性の対向部材としての対向ローラ７３と、クリーニングローラ７１と対向ローラ７３材との間にクリーニング電界を形成するクリーニング電界形成手段とを有している。この例では、対向ローラ７３を、芯金ローラ上に、導電性スポンジ材料からなる弾性発砲体層を有するスポンジローラで構成している。また、上記クリーニング電界形成手段として、上記導電性を有するクリーニングローラ７１と、該クリーニングローラ７１に電圧を印加する電圧印加手段であるクリーニングバイアス電源７５と、アースに接続された上記対向ローラ７３とを用い、この電源７５により該クリーニングローラ７１にトナーの正規極性（マイナス）とは逆極性（プラス）の電圧を印加する。これにより、転写搬送ベルト６０とクリーニングローラ７１との接触部であるクリーニングニップに、マイナス帯電のトナーが転写搬送ベルト６０上からクリーニングローラ７１側へ移動するような電界を形成する。この電界で転写搬送ベルト６０に付着したトナーをクリーニングローラ７１側に移動させ、転写搬送ベルト６０表面からトナーを除去する。クリーニングローラ７１側に移動したトナーは、クリーニングブレード７２によって掻き取り、該ローラ７１表面から除去する。

図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、フルカラーモード実行時及びモノクロモード実行時における転写ユニット６の拡大図である。本実施形態の転写ユニット６は、装置本体に対して固定配置された転写ユニット本体６００と、転写ユニット本体側に設けられた揺動軸６０２を中心に揺動可能な転写サブユニット６０１とからなる。上記転写ユニット本体６００には、黒用の転写バイアス印加部材６７Ｋ及びバックアップローラ６８Ｋ、支持ローラ６１〜６４、転写サブユニット６０１を揺動させるための偏心カム６０３等が支持されている。一方、上記転写サブユニット６０１には、カラー用の転写バイアス印加部材６７Ｙ、６７Ｍ、６７Ｃ、バックアップローラ６８Ｙ、６８Ｍ、６８Ｃ等が支持されている。また、転写サブユニット６０１の揺動端部と転写ユニット本体６００との間には、転写サブユニット６０１をカラー用の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃから離間させるように付勢する付勢手段としてのスプリングが取り付けられている。上記偏心カム６０３は転写サブユニット６０１の揺動端部の下面に接触するように取り付けられ、図示しない駆動装置により回転駆動される。
図４（ａ）に示すカラーモード実行時には、スプリング６０４の付勢力に抗して転写サブユニット６０１の揺動端部の下面を押し上げる位置に、偏心カム６０３を回転させる。これにより、転写搬送ベルト６０とすべての感光体ドラムとが接触し、各感光体ドラム上の各色のトナー像を転写搬送ベルト６０上の転写紙に重ね合わせて転写できる状態となる。
図４（ｂ）に示すモノクロモード実行時には、上記転写サブユニット６０１の揺動端部に対する押上げ力が解除される位置に、偏心カム６０３を回転させる。これにより、スプリング６０４の付勢力で転写サブユニット６０１の揺動端部が押し下げられ、転写搬送ベルト６０とカラー用の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃとが離間し、感光体ドラム１１Ｋ上の黒色のトナー像のみを転写搬送ベルト６０上の転写紙に転写できる状態となる。
また、本実施形態では、レーザプリンタの電源投入直後の初期動作時や適宜実行される転写搬送ベルト６０のクリーニング動作時には、黒用の感光体ドラム１１Ｋのみが転写搬送ベルト６０と接触する図４（ｂ）の状態をとる。

図５は、上記初期動作時における、上記制御部に制御されたレーザプリンタのタイミング制御の一例を示すタイミングチャートである。図中の感光体ドラム及び転写バイアス印加部材は、黒用のものである。この初期動作時は前述のように図４（ｂ）の黒用の感光体ドラム１１のみが転写搬送ベルト６０に接触するため、カラー用の感光体ドラムは非回転のままで転写バイアス印加部材へのバイアス印加もオフのままである。なお、これらの制御は上記本体制御板により行われる。
レーザプリンタの電源がＯＮされると、感光体ドラム１１Ｋの駆動モータがＯＮされ感光体ドラム１１Ｋが回転駆動するのと同時に、転写搬送ベルト６０、クリーニングローラ７１、及び吸着ローラ６５の回転駆動も開始される。また、これと同期して、クリーニングローラ７１にクリーニング用のプラス電圧が印加される。これにより、電源がＯＮされてからしばらくの間は、転写搬送ベルト６０に付着した正規極性（マイナス）帯電トナーのクリーニングが行われる。このとき、転写搬送ベルト上の正規極性（マイナス）帯電トナーをクリーニングローラ７１に転移されやすくするために、吸着ローラ６５には、転写材吸着用の電圧とは逆極性の負電圧が印加される。また、感光体ドラム１１表面に付着している逆極性（プラス）に帯電しているトナーが転写搬送ベルト６０表面に転移しにくくなるように、転写バイアス印加部材６７には、画像形成動作における転写時の転写バイアスと同じプラス電圧が印加される。このプラス電圧は後述する転写時と同様にプラス１５μＡで定電流制御してもよいが、本実施形態では、転写紙が介在しない状態での転写バイアス印加による感光体上の電位履歴を少なくするため、弱めの転写電界にすべくマイナス１０μＡで定電流制御される。なお、転写バイアス印加部材６８への電圧印加は、感光体ドラム１１の駆動モータがＯＮされてからＴ１だけ遅れて開始される。この遅れ時間Ｔ１は、感光体ドラム１１Ｋの駆動モータの立ち上がりに要する時間である。

そして、転写搬送ベルト６０のクリーニングが所定時間行われた後、吸着ローラ６５をクリーニングするために、吸着ローラ６５に正電圧と負電圧とが所定の時間ｔずつ交互に印加される。図５の例では、時間ｔが吸着ローラ６５の２回転分の時間に相当し、２０μＡに定電流制御された正電圧と２ｋＶの負電圧とを該２回転分の時間ｔずつ交互に４回印加するように、吸着用の電源６５ａ及び逆極性用の電源６５ｂの何れをから電圧を印加するかを本体制御板で切り替え制御している。これにより、吸着ローラ６５に付着したマイナス帯電トナーと、プラス帯電トナーとを交互に吸着ローラ６５から転写搬送ベルト６０上に転移させることができ、吸着ローラ６５をクリーニングすることができる。

このようにして吸着ローラ６５のクリーニングが行われている間、及び該クリーニング終了後の所定時間においては、クリーニングローラ７１にクリーニング用の正電圧を印加し続けるように制御されている。これにより、吸着ローラ６５から転写搬送ベルト６０へ転移させたマイナス帯電トナーがクリーニングされる。そして、上記制御部は、感光体ドラム１１、クリーニングローラ７１、吸着ローラ６５、及び転写搬送ベルト６０を停止させると同時に、クリーニングバイアス電源７５、吸着ローラ６５に接続された電源６５ａ、６５ｂ及び転写バイアス電源９Ｋをオフし、初期動作を終了させる。なお、図５の例では、以上の初期動作を、転写搬送ベルト６０の３回転分に相当する時間で行っている。

図６は、モノクロモードの画像形成動作時におけるレーザプリンタのタイミング制御の一例を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートは、同一の黒画像を２枚（Ａ４横サイズ）連続でプリントするときを想定したものである。
外部からのプリント開始信号が入力されると、まず、感光体ドラム１１Ｋの駆動モータがＯＮされ感光体ドラム１１Ｋが回転駆動するのと同時に、転写搬送ベルト６０、クリーニングローラ７１、及び吸着ローラ６５の回転駆動も開始される。また、これと同期して、クリーニングローラ７１にクリーニング用の正電圧が印加されるとともに、吸着ローラ６５に、上述したように転写搬送ベルト上のマイナス帯電トナーをクリーニングローラ７１に転移されやすくするためのマイナス２ＫＶの電圧が逆極性の電源６５ｂから印加される。次に、帯電ローラ１５Ｋへの電圧印加が、Ｔ１だけ遅れて開始される。この遅れ時間Ｔ１は、感光体ドラム１１Ｋの駆動モータの立ち上がりに要する時間である。また、帯電ローラ１５Ｋへ電圧が印加された後、転写バイアス印加部材６７Ｋへの転写バイアス印加が、Ｔ２だけ遅れて開始される。この転写バイアスは、上記初期動作時と同様、転写紙が介在しない状態での転写バイアス印加による感光体上の電位履歴を少なくするため、弱めの転写電界にすべくマイナス１０μＡで定電流制御される。また、この遅れ時間Ｔ２は、感光体ドラム１１Ｋの帯電領域が転写位置まで移動するのに要する時間である。

所定時間経過後、レジストローラ対５（図１参照）を作動させる図示しないレジストクラッチが所定のタイミングでＯＮされるのと同時に、吸着ローラ６５に印加する電圧を吸着用の電源６５ａに切り替え、１５μＡに定電流制御された正電圧を印加する。本実施形態では、このレジストクラッチがＯＮされてから、転写紙１００先端は転写搬送ベルト６０と吸着ローラ６５との対向部に到達するまでの時間Ｔ３は、少なくとも吸着ローラ６５が一回転以上回転するような構成となっている。したがって、上記制御部は、転写紙１００の先端が上記対向部に到達する少なくとも吸着ローラ６５の一回転分の時間よりも前に、逆極性電源６５ｂから吸着用電源６５ａに切り替え制御する。このような制御により、吸着ローラ６５のクリーニング後になおも付着しているマイナス帯電トナーを極力転写搬送ベルト６０へ転移させ、その後の転写材吸着用の正電圧印加に伴う転写材へのトナーの転移を軽減することができる。そして、１５μＡに定電流制御された正電圧が吸着ローラ６５に印加されつづける間に、上記対向部に到達して通過する転写紙１００に電荷を付与し、転写紙１００を転写搬送ベルト６０に静電吸着させる。引き続き、転写搬送ベルト６０上の転写紙の先端が転写位置に到達する直前のタイミングＴ４で転写バイアスの定電流制御値を、強めの１５μＡに切り替える。

１枚目の画像形成を終えた後、２枚目の画像形成も連続して行われる。上記本体制御板は、１枚目の転写紙１００の後端が上記対向部を通過した直後に、吸着ローラ６５に印加電圧を吸着用電源６５ａからのプラス電圧から逆極性用の電源６５ｂからのマイナス電圧に切り換え、その後、２枚目の転写紙１００の先端が上記対向部に到達するタイミングで、再び吸着用電源６５ａからのプラス電圧に切り替える。つまり、紙間の期間Ｔ５では吸着ローラ６５に逆極性用の電源６５ｂからのマイナス電圧を印加する。また、転写バイアスについても紙間の期間Ｔ６は上記弱めの転写電界にすべく弱めの１０μＡで定電流制御される。そして、２枚目の転写紙との対向期間中、１枚目の同様に吸着ローラ６５に吸着用電源６５ａからの電圧を印加し続け、転写バイアスは強めの１５μＡで定電流制御し続ける。そして、２枚目の画像形成の終了後しばらくは、クリーニングローラ７１にクリーニング用の正電圧を印加し続けるとともに、２枚目の転写紙後端通過に合わせて切り替えたマイナス電圧を印加し続ける。次いで、感光体ドラム１１Ｋ、クリーニングローラ７１、吸着ローラ６５、及び転写搬送ベルト６０を停止させ、帯電ローラ１５Ｋ、クリーニングローラ７１、及び吸着ローラ６５への電圧印加も停止させる。なお、図示の例では２枚目の転写紙後端が転写位置を通過するのに合わせて転写バイアスをオフしているが、この通過に合わせて弱めの転写電界に切り替え、この弱めの転写電界をしばらく印加し続けてもよい。

本実施形態では、初期動作時やモノクロモード時に図４（ｂ）に示すように黒用の感光体１１Ｋのみ転写搬送ベルト６０に接触する状態を取らせたが、初期動作時やモノクロモード時に図４（ａ）のように全ての感光体が転写搬送ベルトに接触する状態を取らせてもよい。この場合には、転写搬送ベルト６０に接触する全ての感光体ドラムを回転駆動するとともに、転写位置に転写紙が介在しない状態での転写バイアス印加をこれらの感光体ドラムの全てについて行っても良いし、転写バイアス印加については最下流に位置する黒用の感光体１１Ｋについてのみ行ってもよい。転写バイアス印加は黒用の感光体１１Ｋについてのみ行った方が、転写紙が介在しない状態で転写バイアス印加を行うことによる感光体の電位履歴を少なく観点から望ましい。しかも、上流側の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃから転写搬送ベルト６０への逆帯電トナー（プラス）転移が生じても、最下流の黒用の感光体ドラム１１Ｋの転写位置で、転写搬送ベルト６０から黒用の感光体ドラム１１Ｋに転移させることができるので、転写搬送ベルト６０からの逆帯電トナーの除去という目的は達成し得る。なお、転写搬送ベルト６０から感光体ドラム１１に転移した逆帯電トナーは、感光体のクリーニング装置１０で感光体ドラム表面から除去される。

〔実施形態２〕
上記実施形態１では、転写用部材として転写搬送ベルト上に担持している転写紙に感光体ドラム上のトナー像を転写する画像形成装置に本発明を適用したものであるが、本発明は、いわゆる中間転写体上のトナー像を転写用部材上の転写紙に転写する画像形成装置にも適用できる。
図７は、ベルト状の中間転写ベルト２０１を用いたレーザプリンタにおけるベルト装置としての中間転写ユニット２００の一構成例を示している。このレーザプリンタにおいて、中間転写ベルト２０１は、複数の支持ローラ２０２〜２０５で掛け回され図中矢印方向に回転駆動されている。各トナー像形成部の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ上の形成されたトナー像は、中間転写ベルト２０１を挟んで各感光体ドラムに対向するように設けられた１次転写ローラ２０６Ｙ、２０６Ｍ、２０６Ｃ、２０６Ｋ及び１次転写バイアス用電源２０９Ｙ、２０９Ｍ、２０９Ｃ、２０９Ｋで形成された１次転写電界により、中間転写ベルト２０１上に順次転写される。そして、この中間転写ベルト２０１上のカラー画像は、４色目の黒のトナー像形成部の近傍に設けられた２次転写部において、転写搬送ベルト６０上に担持されている転写紙１００に一括して２次転写される。この転写搬送ベルト６０は実施形態１のプリンタにおける転写搬送ベルト６０と同様に、バイアスクリーニング方式のクリーニング装置７０を採用し、また、吸着ローラ６５を用いている。対応する部材には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態においても、１次転写バイアスや２次転写バイアスの少なくとも一方を非転写時期に正規極性のトナーと逆の極性にバイアスすれば、それぞれ転写元の部材（一次転写にあっては感光体１１、二次転写にあっては中間転写ベルト２０１）上に付着している逆極性トナーが転写先側の部材（一次転写にあっては中間転写ベルト２０１、二次転写にあっては転写搬送ベルト６０）に転移して汚れることを軽減できる。また、図示の例のように、転写先側の部材のクリーニング装置としてバイアスクリーニング方式のものを用いている場合に、このバイアスクリーニング方式ではクリーニングしにくい、逆極性トナーが上記転写元の部材から転移するのを抑制でき、好適である。
そして、吸着ローラ６５をチャージアップ手段として兼用したり、吸着ローラ６５に転写紙対向以前から吸着用電源６５ａからの電圧印加を開始したり、複数の感光体ドラムのうち最下流の感光体ドラムについての転写バイアスのみ非転写時に転写バイアスを印加したりすれば、実施形態１と同様の利点が生じる。

実施形態に係るレーザプリンタの転写ユニットの概略構成図。 同レーザプリンタの概略構成図。 同レーザプリンタのトナー像形成部の概略構成を示す拡大図。 （ａ）はフルカラーモード実行時における転写ユニット６の拡大図である。 （ｂ）はモノクロモード実行時における転写ユニット６の拡大図である。 初期動作時におけるレーザプリンタのタイミング制御の一例を示すタイミングチャート。 画像形成動作時におけるレーザプリンタのタイミング制御の一例を示すタイミングチャート。 他の実施形態に係るレーザプリンタの中間転写ユニットの概略構成図。

符号の説明

１ トナー像形成部
６ 転写ユニット
９ 転写バイアス電源
１０ 感光体ユニット
１１ 感光体ドラム
２０ 現像ユニット
６０ 転写搬送ベルト
６１〜６４ 支持ローラ
７０ クリーニング装置
７１ クリーニングローラ
７３ 対向ローラ
７５ クリーニングバイアス電源
１００ 転写紙
２００ 中間転写ユニット
２０１ 中間転写ベルト
２０２〜２０５ 支持ローラ
２１０ クリーニング装置
２１１ クリーニングローラ
２１３ 対向ローラ

Claims (4)

1. 所定極性の帯電トナーからなるトナー像が形成される像担持体と、該像担持体に対向する転写部を含む無端経路にそって表面が移動し該転写部で該像担持体に転写材を対向させる転写用部材と、該転写部に上記所定極性のトナーを該像担持体から該転写用部材側に移動させる向きの電界を形成する転写電界形成手段とを有する画像形成装置において、
   上記転写用部材上のトナーを静電的に除去するクリーニング手段と、
   上記転写用部材表面に付着しているトナーに上記所定極性の電荷を付与してチャージアップさせるトナーチャージアップ手段と、
   上記転写用部材上の転写材に上記所定極性とは逆の極性の電荷を付与して該転写用部材に該転写材を吸着させる吸着手段とを設け、
   該吸着手段で付与する電荷の極性を切り替え可能に構成し、該吸着手段を該トナーチャージアップ手段として兼用し、
   上記転写用部材に転写材を供給する転写材供給手段を設け、
   上記吸着手段は、上記転写用部材上に供給された転写材に接触する回転可能な電極ローラを介し上記所定極性とは逆の極性の電荷を付与して該転写用部材に該転写材を吸着させるように構成し、
   上記転写材供給手段で該転写用部材に転写材が供給されるとき、該転写材供給手段からの転写材が該電極ローラとの接触部に到達する前に、上記所定極性の電荷を該電極ローラに付与する動作を該吸着手段に行わせ、
   その後、上記転写材供給手段からの転写材が該電極ローラとの接触部に到達するときから、該電極ローラの一回転分の時間以上前に、上記吸着手段で印加する電荷を上記所定の極性から上記所定の極性とは逆極性へ切り替えることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記所定極性の電荷を上記電極ローラに付与する動作を、該電極ローラの１回転以上の時間行わせることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２の画像形成装置において、
   上記転写用部材の表面に対向するクリーニング用部材と、該クリーニング用部材と該転写用部材との間に上記所定極性の帯電トナーを該クリーニング用部材側に吸引するクリーニング用電界を形成するクリーニング用電界形成手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１、２又は３の画像形成装置において、
   上記像担持体がトナー像が形成された他の像担持体からトナー像が転写される中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。

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