JP4393855B2

JP4393855B2 - 画像形成装置及び画像形成方法

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Publication number: JP4393855B2
Application number: JP2003416376A
Authority: JP
Inventors: 朋子高橋; 保史中里; 武竹本; 哲夫渡辺; 秀二平井; 悦典中川; 勝明宮脇; 啓一瀬谷; 洋志中井; 隆瀬戸
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2023-12-15
Also published as: JP2005173450A

Description

本発明は、像担持体上に担持されたトナー像を転写紙等の転写媒体上に転写させる電子写真方式の画像形成装置及び画像形成方法に関する。

従来より、感光体や中間転写ベルトのような像担持体上に形成したトナー像を転写媒体上に転写することで画像を得る複写機、プリンタ等の画像形成装置において、転写媒体として転写紙が最もよく用いられている。転写媒体である転写紙上にトナーを転写する際、像担持体表面と転写紙とは接触し、この接触により転写紙上に存在する填料等の一般に「紙粉」と呼ばれる粉体が、像担持体表面に付着する。この紙粉量は、転写紙の種類等によっても違いがあり、多い場合には、プロセス上大きな問題となる。即ち、像担時体上へのキズの原因、フィルミング発生、クリーニング不良の原因、帯電器、現像器への混入によるノイズの発生等の不具合が生じる。

そこで、特許文献１では、感光体上の転写残トナーを現像器で回収する装置において、中間転写体表面に付着した紙粉をクリーニングする手段をもつことが記載されている。紙粉が感光体上に付着し現像器に混入する事を避けるものである。同様に、特許文献２によれば、紙粉除去ブラシにバイアスを印加することで中間転写体から紙粉を除去する技術が開示されている。また、転写紙から紙粉を除去する方法として、除去以前に転写紙に電界を印加して紙粉を帯電させることで除去する方法が特許文献３に示されている。

特開２０００−２３５３１１公報特開２００３−２１５９３８公報特開２００２−３１１６６９公報

ところが、特許文献１，２による場合、トナーとは異なり紙粉の極性は不定であるため、文献中に示される構成のみでの紙粉の除去は困難である。

また、特許文献３に示される方法では、湿度により抵抗が変化したり、ユーザにより選択が種々異なる転写紙を所望の電位に帯電させるため、安定して帯電させることが困難である。

即ち、像担持体は転写媒体である転写紙に像担持体上にあるトナー像を転写する際、同時に転写紙側から像担持体表面側に転写紙上に存在する粉体が転移する。転写紙上には、酸性度や白色度を調整するために、炭酸カルシウム、タルク（Ｍｇ_３（Ｓｉ_４Ｏ_１０）（ＯＨ）_２）、カオリン（Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２・２Ｈ_２Ｏ）など数種の添加物が存在し、その極性も不定である。転写紙から像担持体表面への付着は、主に転写紙表面と像担持体表面とが直接接触する非画像部で発生する。転移は、静電的な引力、物理的な表面の付着力等によって生じる。このため、像担持体に付着した紙添加物（紙粉）の極性も不定である。一方、像担持体からの紙粉（粉体）の除去方法について、一般的にはブレードを押し当てて機械的な力のみで掻き落とす方法と、ブラシ、ローラ等で静電的な吸着力と機械的な力とによって除去する方法とがある。前者は、簡易な構成で除去が可能な反面、像担持体の表面状態に依存する場合が多く、表面の平滑性や強度により、成立の可否が左右される。具体的には、表面とブレードとの間に吸着力が発生するような場合、滑らかに摺擦することが困難となり、また、摺擦により多少の負荷が表面にかかるため、像担時体表面にキズを生じさせることがある。後者は、ブレードと比較し、ベルト表面に対する機械的なストレスは少ない。転写残トナーのみを除去する場合であれば、像担持体から転写紙への転写条件等によって、転写残トナーの極性、帯電量は安定し、ブラシクリーニング装置の除去バイアス設定も容易であるが、しかし、紙粉の除去に関しては、前述したように帯電状態が不定であるため良好な条件設定が困難である。

本発明の目的は、像担持体上に転写媒体側から逆に付着した紙粉を効率よく除去し、紙粉によるシステムへのダメージを減少させることである。

より具体的には、像担持体から転写媒体上にトナーを転写する際、逆に転写媒体側から像担持体上に転移した紙粉を、粉体除去手段により除去するに先立ち除去しやすくしてその除去効率を向上させることを目的とする。

また、像担持体上のトナー像が、感光体等の先行像担持体上に形成されたトナー像が転写されることによって形成される場合、転写媒体から像担持体上に転移した紙粉を、先行像担持体上にさらに転移させないことを目的とする。

また、これらの目的を実現する上で、像担持体上にキズ等を生じさせず紙粉を所望の電荷量に帯電させることを目的とする。

さらに、像担持体上に転移する紙粉について、転写媒体の紙種の選択はユーザの判断に委ねられているので、紙粉状態は時により異なる点に着目し、粉体除去動作の必要性を転写媒体に存在する紙粉量で判断し、必要な場合のみ動作させることで、必要以上のストレスが像担持体にかかることを避けることを目的とする。

また、像担持体から転写媒体への転写後の像担持体上の残トナーと紙粉とを、同時に除去することを容易にすることを目的とする。

或いは、像担持体上の紙粉が、感光体等の先行像担持体上に転移し難くすることを目的とする。

さらには、電荷量調整手段による動作の有無によらず、良好な転写動作を可能にすることを目的とする。

請求項１記載の発明の画像形成装置は、表面にトナー像を担持して回転駆動される像担持体と、この像担持体上のトナー像を転写媒体上に転写させる転写手段と、この転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉を電界作用により除去する粉体除去手段と、前記転写手段による転写位置と前記粉体除去手段による除去位置との間で前記像担持体上の粉体の電荷量を調整する前記像担持体に対して非接触の帯電部材よりなる電荷量調整手段と、前記転写媒体上に存在する紙粉量を検知する媒体上粉体量検知手段と、この媒体上粉体量検知手段により検知された紙粉量に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定手段と、を備える。
請求項２記載の発明の画像形成装置は、表面にトナー像を担持して回転駆動される像担持体と、この像担持体上のトナー像を転写媒体上に転写させる転写手段と、この転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉を電界作用により除去する粉体除去手段と、前記転写手段による転写位置と前記粉体除去手段による除去位置との間で前記像担持体上の紙粉の電荷量を調整する前記像担持体に対して非接触の帯電部材よりなる電荷量調整手段と、トナー像として形成される画像の面積率を算出する画像面積率算出手段と、この画像面積率算出手段により算出された画像面積率に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定手段と、を備える。
請求項３記載の発明の画像形成装置は、表面にトナー像を担持して回転駆動される像担持体と、この像担持体上のトナー像を転写媒体上に転写させる転写手段と、この転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉を電界作用により除去する粉体除去手段と、前記転写手段による転写位置と前記粉体除去手段による除去位置との間で前記像担持体上の紙粉の電荷量を調整する前記像担持体に対して非接触の帯電部材よりなる電荷量調整手段と、前記像担持体上に存在する紙粉量を検知する担持体上粉体量検知手段と、この担持体上粉体量検知手段により検知された紙粉量に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定手段と、を備える。
請求項４記載の発明の画像形成装置は、表面にトナー像を担持して回転駆動される像担持体と、この像担持体上のトナー像を転写媒体上に転写させる転写手段と、この転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉を電界作用により除去する粉体除去手段と、前記転写手段による転写位置と前記粉体除去手段による除去位置との間で前記像担持体上の紙粉の電荷量を調整する前記像担持体に対して非接触の帯電部材よりなる電荷量調整手段と、前記転写媒体上に存在する紙粉量を検知する媒体上粉体量検知手段と、トナー像として形成される画像の面積率を算出する画像面積率算出手段と、前記像担持体上に存在する紙粉量を検知する担持体上粉体量検知手段と、これらの手段により検知又は算出された紙粉量及び画像面積率に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定手段と、を備える。

請求項５記載の発明は、請求項１又は３記載の画像形成装置において、前記転写手段による転写後に前記像担持体上に残存するトナーを除去するトナー除去手段を備え、当該トナー除去手段は、前記粉体除去手段を兼用する。
請求項６記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記転写手段による転写後に前記像担持体上に残存するトナーを除去するトナー除去手段を備え、当該トナー除去手段は、前記粉体除去手段を兼用する。
請求項７記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、前記転写手段による転写後に前記像担持体上に残存するトナーを除去するトナー除去手段を備え、当該トナー除去手段は、前記粉体除去手段を兼用する。

請求項８記載の発明は、請求項１，３又は５記載の画像形成装置において、表面にトナー像を担持して回転駆動される先行像担持体と、前記先行像担持体上のトナー像を前記像担持体上に転写させる先行転写手段と、を備え、前記粉体除去手段は、前記転写手段による転写位置と前記先行転写手段による転写位置との間に配設されている。
請求項９記載の発明は、請求項２又は６記載の画像形成装置において、表面にトナー像を担持して回転駆動される先行像担持体と、前記先行像担持体上のトナー像を前記像担持体上に転写させる先行転写手段と、を備え、前記粉体除去手段は、前記転写手段による転写位置と前記先行転写手段による転写位置との間に配設されている。
請求項１０記載の発明は、請求項４又は７記載の画像形成装置において、表面にトナー像を担持して回転駆動される先行像担持体と、前記先行像担持体上のトナー像を前記像担持体上に転写させる先行転写手段と、を備え、前記粉体除去手段は、前記転写手段による転写位置と前記先行転写手段による転写位置との間に配設されている。

請求項１１記載の発明は、請求項４，７又は１０記載の画像形成装置において、前記動作決定手段は、前記媒体上粉体量検知手段により検知された紙粉量が所定値より大きく、かつ、前記画像面積率算出手段により算出された画像面積率が所定値より大きい場合、又は、前記媒体上粉体量検知手段により検知された紙粉量が所定値以下であって、かつ、前記担持体上粉体量検知手段により検知された紙粉量が所定値より大きい場合に、前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を実行させるようにその動作を決定する。

請求項１２記載の発明は、請求項１，３，４，５，７，８,１０又は１１記載の画像形成装置において、前記粉体量検知手段は、照射した紫外光の反射に基づき検知する。

請求項１３記載の発明は、請求項１ないし１２の何れか一記載の画像形成装置において、前記動作決定手段により決定される前記電荷量調整手段の電荷量調整動作の実行の有無に応じて前記転写手段に対する転写バイアス条件を決定する転写バイアス決定手段を備える。

請求項１４記載の発明の画像形成方法は、回転駆動される像担持体表面に担持されたトナー像を転写手段により転写媒体上に転写させる画像形成方法において、前記転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉の電荷量を前記像担持体に対して非接触の帯電部材を用いる電荷量調整手段により調整する電荷量調整動作工程と、この電荷量調整動作工程により電荷量が調整された前記像担持体上の紙粉を粉体除去手段による電界作用により除去する粉体除去工程と、前記転写媒体上に存在する紙粉量を媒体上粉体量検知手段により検知する媒体上粉体量検知工程と、この媒体上粉体量検知工程により検知された紙粉量に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定工程と、を備える。
請求項１５記載の発明の画像形成方法は、回転駆動される像担持体表面に担持されたトナー像を転写手段により転写媒体上に転写させる画像形成方法において、前記転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉の電荷量を前記像担持体に対して非接触の帯電部材を用いる電荷量調整手段により調整する電荷量調整動作工程と、この電荷量調整動作工程により電荷量が調整された前記像担持体上の紙粉を粉体除去手段による電界作用により除去する粉体除去工程と、トナー像として形成される画像の面積率を算出する画像面積率算出工程と、この画像面積率算出工程により算出された画像面積率に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定工程と、を備える。
請求項１６記載の発明の画像形成方法は、回転駆動される像担持体表面に担持されたトナー像を転写手段により転写媒体上に転写させる画像形成方法において、前記転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉の電荷量を前記像担持体に対して非接触の帯電部材を用いる電荷量調整手段により調整する電荷量調整動作工程と、この電荷量調整動作工程により電荷量が調整された前記像担持体上の紙粉を粉体除去手段による電界作用により除去する粉体除去工程と、前記像担持体上に存在する紙粉量を担持体上粉体量検知手段により検知する担持体上粉体量検知工程と、この担持体上粉体量検知工程により検知された紙粉量に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定工程と、を備える。
請求項１７記載の発明の画像形成方法は、回転駆動される像担持体表面に担持されたトナー像を転写手段により転写媒体上に転写させる画像形成方法において、前記転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉の電荷量を前記像担持体に対して非接触の帯電部材を用いる電荷量調整手段により調整する電荷量調整動作工程と、この電荷量調整動作工程により電荷量が調整された前記像担持体上の紙粉を粉体除去手段による電界作用により除去する粉体除去工程と、前記転写媒体上に存在する紙粉量を媒体上粉体量検知手段により検知する媒体上粉体量検知工程と、トナー像として形成される画像の面積率を算出する画像面積率算出工程と、前記像担持体上に存在する紙粉量を担持体上粉体量検知手段により検知する担持体上粉体量検知工程と、これらの工程により検知又は算出された紙粉量及び画像面積率に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定工程と、を備える。

請求項１８記載の発明は、請求項１４又は１６記載の画像形成方法において、前記転写手段による転写後に前記像担持体上に残存するトナーをトナー除去手段により除去するトナー除去工程を備え、前記トナー除去手段は前記粉体除去手段を兼用し、前記粉体除去工程と前記トナー除去工程とが同一工程として実行される。
請求項１９記載の発明は、請求項１５記載の画像形成方法において、前記転写手段による転写後に前記像担持体上に残存するトナーをトナー除去手段により除去するトナー除去工程を備え、前記トナー除去手段は前記粉体除去手段を兼用し、前記粉体除去工程と前記トナー除去工程とが同一工程として実行される。
請求項２０記載の発明は、請求項１７記載の画像形成方法において、前記転写手段による転写後に前記像担持体上に残存するトナーをトナー除去手段により除去するトナー除去工程を備え、前記トナー除去手段は前記粉体除去手段を兼用し、前記粉体除去工程と前記トナー除去工程とが同一工程として実行される。

請求項２１記載の発明は、請求項１４,１６又は１８記載の画像形成方法において、回転駆動される先行像担持体表面に担持されたトナー像を先行転写手段により前記像担持体上に転写させ、当該像担持体上に転写された担持されたトナー像を前記転写手段により前記転写媒体上に転写させる画像形成方法であって、前記粉体除去工程は、前記転写手段による転写位置と前記先行転写手段による転写位置との間に配設させた前記粉体除去手段により実行される。
請求項２２記載の発明は、請求項１５又は１９記載の画像形成方法において、回転駆動される先行像担持体表面に担持されたトナー像を先行転写手段により前記像担持体上に転写させ、当該像担持体上に転写された担持されたトナー像を前記転写手段により前記転写媒体上に転写させる画像形成方法であって、前記粉体除去工程は、前記転写手段による転写位置と前記先行転写手段による転写位置との間に配設させた前記粉体除去手段により実行される。
請求項２３記載の発明は、請求項１７又は２０記載の画像形成方法において、回転駆動される先行像担持体表面に担持されたトナー像を先行転写手段により前記像担持体上に転写させ、当該像担持体上に転写された担持されたトナー像を前記転写手段により前記転写媒体上に転写させる画像形成方法であって、前記粉体除去工程は、前記転写手段による転写位置と前記先行転写手段による転写位置との間に配設させた前記粉体除去手段により実行される。

請求項２４記載の発明は、請求項１７，２０又は２３記載の画像形成方法において、前記動作決定手工程は、前記媒体上粉体量検知工程により検知された紙粉量が所定値より大きく、かつ、前記画像面積率算出工程により算出された画像面積率が所定値より大きい場合、又は、前記媒体上粉体量検知工程により検知された紙粉量が所定値以下であって、かつ、前記担持体上粉体量検知工程により検知された紙粉量が所定値より大きい場合に、前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を実行させるようにその動作を決定する。

請求項２５記載の発明は、請求項１４，１６，１７，１８，２０，２１,２３又は２４記載の画像形成方法において、前記粉体量検知手段として、照射した紫外光の反射に基づき検知する手段を用いるようにした。

請求項２６記載の発明は、請求項１４ないし２５の何れか一記載の画像形成方法において、前記動作決定工程により決定される前記電荷量調整手段の電荷量調整動作の実行の有無に応じて前記転写手段に対する転写バイアス条件を決定する転写バイアス決定工程を備える。

請求項１，１４記載の発明によれば、紙粉に対する粉体除去手段による電界作用による除去動作前に、電荷量調整手段により紙粉の電荷量を調整することで、静電的な力を利用した像担持体からの紙粉除去を容易にすることができる。
また、紙粉の電荷量を調整する電荷量調整手段が像担持体に接触して表面に紙粉が転移してしまうと当該電荷量調整手段に対してもクリーニング手段が必要となってしまうが、電荷量調整手段を像担持体に対し非接触の帯電部材とすることにより、このような不具合を避けることもできる。
そして、像担持体上に存在する紙粉の量は、使用される転写媒体に含まれる紙粉の量等により異なり、紙粉含有量の少ない転写媒体を用いる場合には、像担持体表面への紙粉の転移が少ないものと予測でき、紙粉の帯電量を調整する目的に対して、転移した紙粉量が少ない場合には、電荷量調整手段を動作させる必要はないことから、転写媒体上の紙粉量を検知しその紙粉量に応じて電荷量調整手段による電荷量調整動作を行うか否かを決定することにより、必要以上に電荷量調整手段を機能させることを避け、必要以上のストレスが像担持体にかかることを避けることができる。
請求項２，１５記載の発明によれば、紙粉に対する粉体除去手段による電界作用による除去動作前に、電荷量調整手段により紙粉の電荷量を調整することで、静電的な力を利用した像担持体からの紙粉除去を容易にすることができる。
また、紙粉の電荷量を調整する電荷量調整手段が像担持体に接触して表面に紙粉が転移してしまうと当該電荷量調整手段に対してもクリーニング手段が必要となってしまうが、電荷量調整手段を像担持体に対し非接触の帯電部材とすることにより、このような不具合を避けることもできる。
そして、像担持体上への紙粉の転移は主に転写媒体と像担持体とが直接接触する非画像部で発生することから、像担持体上に存在する紙粉の量は、作像中の画像面積率等により異なり、画像面積率の高い画像作像の場合には、像担持体表面への紙粉の転移が少ないものと考えられ、紙粉の帯電量を調整する目的に対して、転移した紙粉量が少ない場合には、電荷量調整手段を動作させる必要はないことから、画像面積率を算出しその画像面積率に応じて電荷量調整手段による電荷量調整動作を行うか否かを決定することにより、必要以上に電荷量調整手段を機能させることを避け、必要以上のストレスが像担持体にかかることを避けることができる。
請求項３，１６記載の発明によれば、紙粉に対する粉体除去手段による電界作用による除去動作前に、電荷量調整手段により紙粉の電荷量を調整することで、静電的な力を利用した像担持体からの紙粉除去を容易にすることができる。
また、紙粉の電荷量を調整する電荷量調整手段が像担持体に接触して表面に紙粉が転移してしまうと当該電荷量調整手段に対してもクリーニング手段が必要となってしまうが、電荷量調整手段を像担持体に対し非接触の帯電部材とすることにより、このような不具合を避けることもできる。
そして、像担持体上に存在する紙粉等の紙粉の量は、使用される転写媒体に含まれる紙粉の量等により異なるが、紙粉の帯電量を調整する目的に対して、現実に像担持体上に存在する紙粉の量が少ない場合には、電荷量調整手段を動作させる必要はないことから、像担持体上の紙粉量を検知しその紙粉量に応じて電荷量調整手段による電荷量調整動作を行うか否かを決定することにより、必要以上に電荷量調整手段を機能させることを避け、必要以上のストレスが像担持体にかかることを避けることができる。
請求項４，１７記載の発明によれば、紙粉に対する粉体除去手段による電界作用による除去動作前に、電荷量調整手段により紙粉の電荷量を調整することで、静電的な力を利用した像担持体からの紙粉除去を容易にすることができる。
また、紙粉の電荷量を調整する電荷量調整手段が像担持体に接触して表面に紙粉が転移してしまうと当該電荷量調整手段に対してもクリーニング手段が必要となってしまうが、電荷量調整手段を像担持体に対し非接触の帯電部材とすることにより、このような不具合を避けることもできる。
そして、像担持体上に存在する紙粉の量は、使用される転写媒体に含まれる紙粉の量、作像中の画像面積率等により異なるが、紙粉の帯電量を調整する目的に対して、像担持体上に存在する紙粉の量が少ない場合には、電荷量調整手段を動作させる必要はないことから、転写媒体上や像担持体上の紙粉量を検知したり画像面積率を算出したりし、その結果に応じて電荷量調整手段による電荷量調整動作を行うか否かを決定することにより、必要以上に電荷量調整手段を機能させることを避け、必要以上のストレスが像担持体にかかることを避けることができる。

請求項５〜７，１８〜２０記載の発明によれば、トナー除去手段が粉体除去手段を兼用するので、構成を簡単化することができる。

請求項８〜１０，２１〜２３記載の発明によれば、像担持体上の画像が、先行像担持体上に形成されたものを転写して得られる場合、例えば中間転写ベルト上の画像が感光体上に形成された画像が転写されることにより得られるような場合には、転写媒体と接触した像担持体上に転移した紙粉を先行像担持体上には転移させないことが重要であり、転写媒体と転移した後の像担持体表面が先行像担持体表面と接触する以前に紙粉を除去することが望ましいが、電荷量調整手段も、像担持体が先行像担持体と接触する以前に作用させることにより、良好に機能させることができる。

請求項１１，２４記載の発明によれば、紙粉含有量の少ない転写媒体を用い、かつ、画像面積率の高い作像時や、現実に像担持体上の紙粉量が少ない時には、必要以上に電荷量調整手段を機能させることを避け、必要以上のストレスが像担持体にかかることを避けることができるとともに、転写媒体上の紙粉量が少ない場合であっても現実に像担持体上の粉体量が多い場合には電荷量調整手段を機能させることにより、像担持体上に紙粉が累積される可能性に対しても対処することができる。

請求項１２，２５記載の発明によれば、転写媒体の代表例である転写紙の場合、使用されている填料の目的の一つとして、転写紙の白色度向上があり、紫外線に対して強く発光することから、この現象を利用する場合、紫外光照射により転写媒体上や像担持体上の紙粉量を容易かつ確実に検知することができる。

請求項１３，２６記載の発明によれば、先行像担持体上に形成されたトナー像を像担持体上に転写し、さらに転写媒体上にトナーを転写して画像を得る場合、転写媒体へトナーを転写し、像担持体上に残ったトナー及び紙粉を除去した後、像担持体は次のトナー像が先行像担持体から転写されるが、像担持体表面には、電荷量調整手段が作用した場合、電位の変化が生じ、電荷量調整手段にプラスバイアスを印加し場合にはその後の像担持体表面はプラスに帯電し、マイナスバイアスを印加した場合には像担持体表面はマイナスに帯電することから、その電位状態の履歴を持った状態で次の画像を転写する場合、転写バイアスに対する転写率の状態が、履歴がない状態と比較して、履歴電位分だけシフトした特性となるので、このような履歴状態を加味した転写バイアスの印加が安定した転写特性を得るために必要であるが、電荷量調整手段を動作させるか否かによって、この転写バイアスを変化させることで安定した転写特性を得ることができる。

本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態の画像形成装置は、中間転写方式でタンデム方式のフルカラーレーザ複写機への適用例を示す。図１はこの複写機の全体的な構成例を示す概略正面図である。この複写機は、大別すると、プリンタ部１００、給紙部２００、プリンタ部１００の上部に固定されたスキャナ部３００、スキャナ部３００に取り付けられた原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦという）４００などを備えている。また、複写機内の各装置の動作を制御する制御部（図示せず）も備えている。

スキャナ部３００は、コンタクトガラス３０１上に載置された原稿の画像情報を読取センサ３０２で読取り、読取った画像情報を制御部に送る。制御部は、受け取った画像情報に基づいてプリンタ部１００の露光装置１０内に配設された図示しないレーザやＬＥＤ等を制御してドラム状の感光体（先行像担持体）２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃに向けてレーザ光Ｌを照射させる。この照射により、各感光体２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃの表面には静電潜像が形成され、所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。これら４つの感光体２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃは、プリンタ部１００のタンデム画像形成部２０内に配設されている。プリンタ部１００は、露光装置１０やタンデム画像形成部２０の他、次に説明する装置も備えている。即ち、中間転写ユニット３０、転写ユニット（転写手段）４０、定着装置５０、排紙ローラ対８０、図示しないトナー供給装置などである。なお、上記現像プロセスについては後述する。

給紙部２００は、複数の給紙カセット２０２、紙搬送路２０５、これの途中に適宜設けられた複数の搬送ローラ対２０６などを備えている。各々の給紙カセット２０２は、カセット内部に収容された転写媒体としての転写紙Ｐを最上位紙から順次送り出す給紙ローラ２０３、その際に１枚ずつに分離するための分離ローラ２０４なども有している。搬送ローラ対２０６は、給紙カセット２０２から受け取った転写紙Ｐを後段の搬送ローラ対２０６或いはプリンタ部１００内の給紙路６０に向けて送り出す。本実施の形態の複写機においては、かかる構成の給紙部２００による給紙の他に、手差し給紙も可能となっている。そして、この手差し給紙を実現するための、手差しトレイ７０もプリンタ部１００の側面に設けられている。手差しトレイ７０も給紙ローラ７１や分離ローラ７２を備えており、これらによって転写紙Ｐをプリンタ部１００内の給紙路６０内に送り出す。

これらの給紙部２００又は手差しトレイ７０から給紙路６０内に送り込まれた転写紙Ｐは、給紙路６０の途中に設けられたレジストローラ対６１に挟まれる。このレジストローラ対６１は、挟み込んだ転写紙Ｐを所定のタイミングで２次転写ニップに送り込む。この２次転写ニップとは、中間転写ユニット３０と、２次転写ユニット４０との当接によって形成されるニップである。

ユーザは、カラーコピーをとるために、まず、原稿をＡＤＦ４００の原稿台４０１上にセットし、或いは、ＡＤＦ４００の開操作によって露出させたスキャナ部３００のコンタクトガラス３０１上にセットする。そして、図示しないスタートスイッチを押す。すると、ＡＤＦ４００からコンタクトガラス３０１上に搬送された原稿或いは初めからコンタクトガラス３０１上に直接セットされた原稿の画像情報を読み取るために、スキャナ部３００の駆動が開始される。具体的には、第１走行体３０２の走行を開始してその光源から発した光を原稿面で反射させて第２走行体３０３に向けて送る。そして、同じく走行を開始した第２走行体３０３のミラーによってこの反射光を受けて結像レンズ３０４を通して読取りセンサ３０５に入れて画像情報を読取る。

制御部は、スキャナ部３００から画像情報を受け取ると、上述のようなレーザ書込や現像プロセスによって感光体２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ上にＢｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像を形成する。なお、記号Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、各々ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの略である。

図２は、このような複写機におけるプリンタ部１００の一部構成を拡大して示す概略正面図である。図２において、タンデム画像形成部２０は、４つのプロセスユニット２１Ｂｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃを有している。各プロセスユニット２１Ｂｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃは、使用するトナーの色が互いに異なっているが、その他の構成についてはほぼ同様である。よって、ここではＢｋトナーを用いるプロセスユニット２１Ｂｋだけについてその構成を詳述し、他のプロセスユニットについては説明を省略する。

プロセスユニット２１Ｂｋは、感光体Ｂｋ、帯電器２３Ｂｋ、現像器２４Ｂｋ、除電ランプ２６Ｂｋ、ドラムクリーニング装置２７Ｂｋなどを有している。先行像担持体である感光体２２Ｂｋは、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動されながら、帯電器２３Ｂｋによってその表面が一様帯電される。そして、一様帯電後の表面に上述のレーザ書込光Ｌが照射されて静電潜像が形成される。この静電潜像は、像形成物質であるＢｋトナーを用いる現像器２４ＢｋによってＢｋトナー像に現像される。感光体２２Ｂｋ上のＢｋトナー像は、後述の像担持体である中間転写ベルト３１上に中間転写される。中間転写工程を経た感光体２２Ｂｋの表面は、除電ランプ２６Ｂｋによって完全に除電された後、ドラムクリーニング装置２７Ｂｋによってその表面の転写残トナーがクリーニングされる。他のプロセスユニット２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃでも同様のプロセスが実施されて、Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。

一方、中間転写ユニット３０は、中間転写ベルト３１、３つの張架ローラ３２，３３，３４、ベルトクリーニング装置３７などを備えている。中間転写ベルト３１は、３つの張架ローラ３２，３３，３４に張架されながら、何れか一つの張架ローラが図示しない駆動手段によって回転駆動されることにより、図中時計回りに無端移動される。中間転写ローラ３６Ｂｋが中間転写ベルト３１を感光体２２Ｂｋ方向に押さえるような配設により、タンデム画像形成部２０と中間転写ユニット３０との間には、Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の４つの中間転写ニップが形成される。これら中間転写ニップには、図示しない電源によって先行転写手段としての中間転写ローラ３６Ｂｋ，３６Ｙ，３６Ｍ，３６Ｃに各々中間転写バイアスが印加されることによって中間転写電界が作用する。感光体２２Ｂｋ，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ上に形成されたＢｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像は、この中間転写電界やニップ圧の影響を受けて中間転写ベルト３１上に中間転写される。この中間転写は、Ｂｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃトナー像という順で、順次重ね合わされるように行われる。これにより、中間転写ベルト３１上には４色重ね合わせトナー像が形成される。

２次転写ユニット４０は、紙搬送ベルト４１、２つの張架ローラ４２，４３などを有している。紙搬送ベルト４は、一方の張架ローラ４３が図示しない駆動手段によって回転駆動されることで、図中反時計回りに無端移動される。他方の張架ローラ４２は、紙搬送ベルト４１と中間転写ユニット３０の中間転写ベルト３１とを介して張架ローラ３４に当接している。転写部上流側の中間転写ベルト３１の内側には、ローラ３５が当接しており、ローラ３５には図示しない電源からトナー極性と同極性のバイアスが印加される。ローラ３４と張架ローラ４２との当接により、中間転写ユニット３０と２次転写ユニット４０との間には２次転写ニップが形成されている。この２次転写ニップには、図示しない電源からローラ３４に２次転写バイアスが印加され、張架ローラ４２を接地することで２次転写電界が作用している。

図１に示したように、プリンタ部１００内の給紙路６０に給紙された転写紙Ｐは、レジストローラ対６１に挟まれる。このレジストローラ対６１は、挟み込んだ転写紙Ｐを中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像に重ね合わせ得るタイミングを見計らって２次転写ニップに送り出す。２次転写ニップにおいては、中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像が２次転写電界やニップ圧の影響を受けて転写紙Ｐ上に２次転写される。転写紙Ｐは白色を呈しているため、４色重ね合わせトナー像が転写されると、これがフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、紙搬送ベルト４１の無端移動に伴って定着装置５０内に送られる。そして、加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間に挟まれてフルカラー画像が表面に定着された後、排紙ローラ対８０を経由して機外の排紙トレイ９０上に排出される。

このような基本的な構成において、２次転写後の中間転写ベルト３１上には残留する転写残トナーの他、中間転写ベルト３１の表面が転写紙Ｐに接触した際にこの転写紙Ｐ側から逆に中間転写ベルト３１側に転移した紙粉（粉体）が存在し得る。このような中間転写ベルト３１上の紙粉を除去するための粉体除去手段が設けられている。ここに、本実施の形態では、この粉体除去手段は残トナー除去用のトナー除去手段であるベルトクリーニング装置３７により兼用されている。このベルトクリーニング装置３７は具体的にはブラシローラ等を用いて電界作用により除去するものであり、ブレードクリーニング方式に比較して除去率は若干劣るが、中間転写ベルト３１に対するダメージが少なくて済む。このようなベルトクリーニング装置３７は、中間転写ベルト３１に関する２次転写位置（張架ローラ３４部分）と１次転写位置（先頭のＢｋ用１次転写位置）との間、具体的には中間転写ベルト３１を支持する一つの張架ローラ３３に対向する位置に配設されている。このベルトクリーニング装置３７にはバイアス電源４４により除去バイアスが印加可能とされている。

さらに、中間転写ベルト３１に関する２次転写位置（張架ローラ３４部分）とベルトクリーニング装置３７との間には中間転写ベルト３１上に転移した紙粉の電荷量を調整するために所定極性に帯電する電荷量調整手段としての帯電手段３８が設けられている。この帯電手段３８は例えば中間転写ベルト３１に対して非接触のコロトロンチャージャが用いられている。この帯電手段３８にもバイアス電源４５によりグリッドバイアスが印加可能とされている。

このような構成において、転写紙Ｐから中間転写ベルト３１側に転移した紙粉は、当該中間転写ベルト３１に対向させて設けられた帯電手段３８によって残トナーの極性と同一の極性に一律に帯電され、この後、ベルトクリーニング装置３７による電界作用（静電的な吸着力）と機械的な力とによる除去動作を受けることにより、当該中間転写ベルト３１表面から確実に除去される。この際、より実際的には、後述するように、紙粉は画像のない部分（非画像部）に転移する点、紙種、環境等により転移量が変化する点などから、紙粉量検知手段や画像面積率算出手段を設け、これらの検知・算出結果に応じて帯電手段３８による電荷量調整動作を行うか否かを決定することが好ましい。

本実施の形態の場合、中間転写ベルト３１上のトナー像は感光体２２から転写されたものであり、感光体２２と中間転写ベルト３１との間には、＋の転写バイアスが中間転写ベルト３１側に印加されているので、このような状況で、＋に帯電された紙粉が存在すると、紙粉は中間転写ベルト３１から感光体２２側に転移しやすくなってしまい、感光体２２を汚染してしまうことになるので、ベルトクリーニング装置３７に対する印加バイアスは−、帯電手段３８に対する印加バイアスは＋となるようにしている。

このような状況下で、例えば、紙粉量の多い転写紙Ｐを用い、かつ、画像面積率が５％の状態で、通紙試験を行ない、帯電手段３８を持たずにベルトクリーニング装置３７のみで除去処理を行なった場合と比較した。この結果、帯電手段３８を持たない方式の場合、２ｋ枚位から感光体２２表面に紙粉が原因と思われる曇りが見られ、５ｋ枚通紙で地汚れが発生したのに対して、帯電手段３８を有する本実施の形態の方式の場合には、１０ｋ枚通紙後でも異常は見られず、良好なるクリーニング効果が確認できたものである。

次に、中間転写ベルト３１上の紙粉量が少ない場合には、帯電手段３８を動作させる必要がなく、かつ、不要なストレスを与えないことが好ましいことから、帯電手段３８による電荷量調整動作を行うか否かを状況に応じて決定する場合の実施の形態について説明する。このような紙粉量の検知ないしは認識には、中間転写ベルト３１上の紙粉量を直接的に検知する方法と、元となる転写紙Ｐ上の紙粉量を検知することで中間転写ベルト３１上への紙粉量の転移量を予測する方法と、紙粉は中間転写ベルト３１の非画像部に付着することから形成すべき画像データに基づき画像面積率を算出し、当該画像面積率から中間転写ベルト３１上への紙粉量の転移量を予測する方法とがある。

中間転写ベルト３１上の紙粉量を直接的に検知する方法を実現するためには、例えば、図２中に示すように、２次転写位置から帯電手段３８の位置に至るまでの箇所で中間転写ベルト３１表面上に存在する紙粉量を検知するベルト上紙粉量検知手段（担持体上粉体量検知手段）４６を設ければよい。転写紙Ｐ上の紙粉量を検知する方法を実現するためには、例えば、図２中に示すように、２次転写位置に向けて給紙搬送される転写紙Ｐに対してこの転写紙Ｐ表面上に存在する紙粉量を検知する紙上紙粉量検知手段（媒体上粉体量検知手段）４７を設ければよい。これらの検知手段４６，４７に関して、より具体的には、転写媒体が転写紙Ｐの場合、使用されている填料の目的の一つとして、転写紙Ｐの白色度向上があり、紫外線に対して強く発光することから、この現象を利用し、図３に示すように、紫外線照射装置４８により中間転写ベルト３１や転写紙Ｐに対して紫外光照射し、その反射光をセンサ４９により検知し、反射光の状態に応じて検知する方式を利用すればよい。この方式によれば、中間転写ベルト３１や転写紙Ｐの紙粉量を容易かつ確実に検知することができる上に、センサ４９は正反射光を検知するわけではないので、センサ４９は紫外線照射装置４８の近傍に設けるのみで感度よく検知動作を行わせることができる。

また、画像面積率に関しては、画像形成すべく入力される画像データに関してその黒画素分を画素数カウント手段（画像面積率算出手段）５３により計数する方式を利用すればよい。

本実施の形態では、一例として、これらの３つの方法に基づき検知・算出される紙粉量に関する情報を用いて、帯電手段３８による電荷量調整動作を行うか否かを決定するものであり、図４にその制御系の概略構成例を示す。即ち、当該複写機全体を制御するマイクロコンピュータ構成のコントローラ５４中には電荷量調整手段動作決定部５５が動作決定手段として設けられており、この電荷量調整手段動作決定部５５に対しては、紙上紙粉量検知手段４７により検知される転写紙Ｐ上の紙粉量を表すデータＡと、ベルト上紙粉量検知手段４６により検知される中間転写ベルト３１上の紙粉量を表すデータＢと、画素数カウント手段５３により算出された画像面積率を表すデータＣとが入力され、これらのデータＡ，Ｂ，Ｃに基づき帯電手段３８による電荷量調整動作を行うか否かを決定し、帯電手段３８のバイアス電源４５に対するバイアス制御部５６を制御するように構成されている。

なお、転写紙Ｐ上の紙粉量については、転写紙Ｐのどの部分を測定しても大きな違いはなかった。しかし、中間転写ベルト３１上の紙粉量については、中間転写ベルト３１と転写紙Ｐとが接触した場合にその部分が画像部であるか非画像部であるかによって、紙粉量に大きな違いが現れ、画像部にはほとんど紙粉が付着していなかったものである。そこで、図２に示したように固定位置のベルト上紙粉量検知手段４６を中間転写ベルト３１に向けて設置し、紙粉量を検知する場合、有る程度の時間測定を行い、合計の値によって帯電手段３８の動作を決定することが必要である。データＣは非画像部が多いほど中間転写ベルト３１上の紙粉量は多くなる傾向を示していた。

そこで、コントローラ５４により実行される動作決定のアルゴリズムを図５に示す概略フローチャートを参照して説明する。なお、データＢに関しては、毎回のデータをそのまま使用せずに過去１０回の平均値を使用するものとした。まず、転写紙Ｐ上の紙粉量を検知したデータＡを所定の閾値Ｔ１と比較し（ステップＳ１）、データＡの方が大である場合には（Ｓ１のＹ）、非画像部の量を示すデータＣの値を所定の閾値Ｔ２と比較し（Ｓ２）、データＣの方が大であった場合には（Ｓ２のＹ）、帯電手段３８をＯＮさせる（Ｓ３）。即ち、帯電手段３８による電荷量調整動作を行わせるように決定する。一方、転写紙Ｐ上の紙粉量の検知データＡの値が所定の閾値Ｔ１以下の場合（Ｓ１のＮ）、中間転写ベルト３１上の紙粉量を示すデータＢを所定の閾値Ｔ３と比較し（Ｓ４）、データＢの方が大であった場合には（Ｓ４のＹ）、帯電手段３８をＯＮさせる（Ｓ３）。即ち、帯電手段３８による電荷量調整動作を行わせるように決定する。即ち、この動作制御は、Ａ＜Ｔ１であり転写紙Ｐ上の紙粉量が少ない場合であっても、中間転写ベルト３１上に紙粉が蓄積される可能性に対応している。これら以外の場合（Ｓ２のＮ，Ｓ４のＮ）、帯電手段３８をＯＦＦさせる（Ｓ５，Ｓ６）。即ち、帯電手段３８による電荷量調整動作を行わせないように決定する。このアルゴリズムにより動作させ、紙粉量が異なる転写紙Ｐを使用して５Ｋ枚ずつの通紙試験を行ったところ、良好なる結果が得られたものである。

ところで、本実施の形態のように、感光体２２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト３１上に転写し、さらに転写紙Ｐ上にトナーを転写して画像を得る場合、転写紙Ｐへトナーを転写し、中間転写ベルト３１上に残ったトナー及び紙粉を除去した後、中間転写ベルト３１は次のトナー像が感光体２２から転写されるが、中間転写ベルト３１表面には、帯電手段３８が作用した場合、電位の変化が生じ、帯電手段３８にプラスバイアスを印加し場合にはその後の中間転写ベルト３１表面はプラスに帯電し、マイナスバイアスを印加した場合には中間転写ベルト３１表面はマイナスに帯電することから、その電位状態の履歴を持った状態で次の画像を転写する場合、転写バイアスに対する転写率の状態が、履歴がない状態と比較して、履歴電位分だけシフトした特性となる。従って、このような履歴状態を加味した転写バイアスの印加が安定した転写特性を得るために必要である。そこで、本実施の形態では、コントローラ５４中に電荷量調整手段動作決定部５５により決定される帯電手段３８の電荷量調整動作の実行の有無に応じて転写手段３６，４２に対する転写バイアス条件を決定するための転写バイアス決定手段５７が設けられており、帯電手段３８がＯＮに決定された場合には（Ｓ３）、その履歴電位分をキャンセルさせるように転写バイアス条件を変更決定し（Ｓ７）、転写手段のバイアス電源（図示せず）に対する転写バイアス制御部５８を制御するように構成されている。これにより、履歴に関係なく、安定した転写特性を得ることができる。

ところで、一般論として、図６に示すように、像担持体７３上の電荷量調整手段７４、粉体除去手段７５及びその後の像担持体７３の表面電位を測定する実験を行なった。電荷調整手段７４は像担持体７３に対し非接触のコロトロンチャージャ（帯電手段３８）とし、粉体除去手段７５は導電性の繊維（例えば、ナイロン）で構成されたブラシ（ベルトクリーニング装置３７）とし、像担持体７３の表面電位は表面電位計７６により測定するものとした。表面電位計７６と電荷量調整手段７４の対向位置の像担持体７３を挟んで反対側には接地された部材７７，７８が必要である。コロトロンチャージャ（帯電手段３８）に対するグリッドバイアス電位、ブラシ（ベルトクリーニング装置３７）に対するブラシ印加電圧を変え、像担持体７３上の表面電位とクリーニング性（紙粉除去性）を評価した。結果を表１に示す。

グリッドバイアスの極性とブラシ印加バイアスの極性とが異なる場合に良好なクリーニング性が得られている。また、組合せにより、クリーニング後の電位がプラスの場合とマイナスの場合とが有ることがわかる。図２に示した複写機において表１の条件で行ったところ、先行像担持体である感光体２２に対し像担持体である中間転写ベルト３１が接触する際、中間転写ベルト３１の表面電位がプラスである場合に、紙粉の感光体２２上への付着が多く確認されたのに対して、マイナスである場合には非常に少ない量となったものである。

即ち、基本的には、帯電手段（電荷量調整手段）３８により、中間転写ベルト（像担持体）３１上に存在する粉体を帯電した後、静電気力を利用しベルトクリーニング装置（粉体除去手段）３７により除去させるものであり、この際、帯電手段（電荷量調整手段）３８により帯電させられる以前の粉体の電荷量は不定であり、＋極性のものも−極性のものも存在する。帯電手段（電荷量調整手段）３８により付加される帯電極性により、ベルトクリーニング装置（粉体除去手段）３７に印加されるバイアス極性は異なり、ベルトクリーニング装置（粉体除去手段）３７と中間転写ベルト（像担持体）３１との間に粉体がベルトクリーニング装置（粉体除去手段）３７から作用する電界方向により力を受ける方向のバイアスを印加する。この場合、＋，−極性の何れの極性に電荷量を調整し、何れの極性にベルトクリーニング装置（粉体除去手段）３７のバイアスをかけても成立するが、トナー極性がマイナスであること、中間転写ベルト（像担持体）３１が感光体（先行像担持体）２２と接触するか否かによって、より好ましい極性が異なる。そこで、感光体（先行像担持体）２２と接触することがなく、トナーと粉体との両者を容易に除去する目的の場合には、粉体を帯電手段（電荷量調整手段）３８によってトナーと同極性に帯電させ、ベルトクリーニング装置（粉体除去手段）３７に中間転写ベルト（像担持体）３１よりも電位が高くなるような極性のバイアスを印加することによって、トナーと粉体とを同時に除去させることかできる。一方、本実施の形態のように、中間転写ベルト（像担持体）３１が感光体（先行像担持体）２２と接触する場合を考えると、トナーがマイナス極性の場合、感光体（先行像担持体）２２に接触する際、中間転写ベルト（像担持体）３１の電位が高くなるように電界が形成されていることから、中間転写ベルト（像担持体）３１上にあるトナー及び粉体がプラス極性であると、感光体（先行像担持体）２２に接触したときに、中間転写ベルト（像担持体）３１から感光体（先行像担持体）２２へ粉体及びトナーが逆に転移してしまうので、ベルトクリーニング装置（粉体除去手段）３７に印加するバイアスが中間転写ベルト（像担持体）３１に対しプラスである場合（即ち、帯電手段（電荷量調整手段）３８によってマイナス極性に帯電される場合）、粉体が感光体（先行像担持体）２２に静電的に転移しやすくなるため、帯電手段（電荷量調整手段）３８による帯電極性をプラスとしベルトクリーニング装置（粉体除去手段）３７に印加するバイアスをマイナスとすることにより、感光体（先行像担持体）２２への転移を生ずることなく、中間転写ベルト（像担持体）３１上の粉体を良好に除去することができる。

なお、上述の説明では、転写紙Ｐ上の紙粉量に関するデータＡと中間転写ベルト３１上の紙粉量に関するデータＢと画像面積率に関するデータＣとの３つのデータに基づき帯電手段３８による電荷量調整動作を実行するか否かを決定するようにしたが、これらのデータＡ，Ｂ，Ｃを個別に用い、各々の個別のデータＡ，Ｂ，Ｃに基づき帯電手段３８による電荷量調整動作を実行するか否かを決定するようにしてもよい。

また、上述の説明では、感光体２２を先行像担持体とし、中間転写ベルト３１を像担持体とする中間転写方式の画像形成装置への適用例として説明したが、感光体２２自身を像担持体とし、中間転写ベルト３１に代えて転写紙搬送ベルトを用い、４つの感光体２２上のトナー像を転写紙搬送ベルトにより搬送される転写紙上に直接転写する直接転写方式の画像形成装置であっても同様に適用することができる。即ち、このような直接転写方式の場合も、転写紙に対する転写動作に際して当該転写紙側から逆に各感光体（像担持体）側への紙粉転移が生ずるので、各感光体に対して静電的な粉体除去手段をトナークリーニング装置と兼用又は別個に設けて紙粉の除去を可能にするとともに、この粉体除去手段による除去動作に先立つ位置で感光体上に転移した粉体（紙粉）の電荷量を調整する帯電手段（電荷量調整手段）を設けてトナーと同極性に帯電し除去しやすくすればよい。

本発明の一実施の形態の複写機の全体的な構成例を示す概略正面図である。そのプリンタ部の一部構成を拡大して示す概略正面図である。紙粉量検知手段の原理的な構成例を示す概略正面図である。制御系の一部を示す概略ブロック図である。処理制御例の一例を示す概略フローチャートである。電位検出モデル例を示す概略正面図である。

符号の説明

２２先行像担持体
３１像担持体
３６先行転写手段
４０転写手段
４６担持体上粉体量検知手段
４７媒体上粉体量検知手段
５３画像面積率算出手段
５５動作決定手段
５７転写バイアス決定手段
Ｐ転写紙、転写媒体

Claims

表面にトナー像を担持して回転駆動される像担持体と、
この像担持体上のトナー像を転写媒体上に転写させる転写手段と、
この転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉を電界作用により除去する粉体除去手段と、
前記転写手段による転写位置と前記粉体除去手段による除去位置との間で前記像担持体上の紙粉の電荷量を調整する前記像担持体に対して非接触の帯電部材よりなる電荷量調整手段と、
前記転写媒体上に存在する紙粉量を検知する媒体上粉体量検知手段と、
この媒体上粉体量検知手段により検知された紙粉量に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定手段と、
を備える画像形成装置。
表面にトナー像を担持して回転駆動される像担持体と、
この像担持体上のトナー像を転写媒体上に転写させる転写手段と、
この転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉を電界作用により除去する粉体除去手段と、
前記転写手段による転写位置と前記粉体除去手段による除去位置との間で前記像担持体上の紙粉の電荷量を調整する前記像担持体に対して非接触の帯電部材よりなる電荷量調整手段と、
トナー像として形成される画像の面積率を算出する画像面積率算出手段と、
この画像面積率算出手段により算出された画像面積率に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定手段と、
を備える画像形成装置。
表面にトナー像を担持して回転駆動される像担持体と、
この像担持体上のトナー像を転写媒体上に転写させる転写手段と、
この転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉を電界作用により除去する粉体除去手段と、
前記転写手段による転写位置と前記粉体除去手段による除去位置との間で前記像担持体上の紙粉の電荷量を調整する前記像担持体に対して非接触の帯電部材よりなる電荷量調整手段と、
前記像担持体上に存在する紙粉量を検知する担持体上粉体量検知手段と、
この担持体上粉体量検知手段により検知された紙粉量に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定手段と、
を備える画像形成装置。
表面にトナー像を担持して回転駆動される像担持体と、
この像担持体上のトナー像を転写媒体上に転写させる転写手段と、
この転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉を電界作用により除去する粉体除去手段と、
前記転写手段による転写位置と前記粉体除去手段による除去位置との間で前記像担持体上の紙粉の電荷量を調整する前記像担持体に対して非接触の帯電部材よりなる電荷量調整手段と、
前記転写媒体上に存在する紙粉量を検知する媒体上粉体量検知手段と、
トナー像として形成される画像の面積率を算出する画像面積率算出手段と、
前記像担持体上に存在する紙粉量を検知する担持体上粉体量検知手段と、
これらの手段により検知又は算出された紙粉量及び画像面積率に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定手段と、
を備える画像形成装置。
前記転写手段による転写後に前記像担持体上に残存するトナーを除去するトナー除去手段を備え、
当該トナー除去手段は、前記粉体除去手段を兼用する、請求項１又は３記載の画像形成装置。
前記転写手段による転写後に前記像担持体上に残存するトナーを除去するトナー除去手段を備え、
当該トナー除去手段は、前記粉体除去手段を兼用する、請求項２記載の画像形成装置。
前記転写手段による転写後に前記像担持体上に残存するトナーを除去するトナー除去手段を備え、
当該トナー除去手段は、前記粉体除去手段を兼用する、請求項４記載の画像形成装置。
表面にトナー像を担持して回転駆動される先行像担持体と、
前記先行像担持体上のトナー像を前記像担持体上に転写させる先行転写手段と、
を備え、
前記粉体除去手段は、前記転写手段による転写位置と前記先行転写手段による転写位置との間に配設されている、請求項１，３又は５記載の画像形成装置。
表面にトナー像を担持して回転駆動される先行像担持体と、
前記先行像担持体上のトナー像を前記像担持体上に転写させる先行転写手段と、
を備え、
前記粉体除去手段は、前記転写手段による転写位置と前記先行転写手段による転写位置との間に配設されている、請求項２又は６記載の画像形成装置。
表面にトナー像を担持して回転駆動される先行像担持体と、
前記先行像担持体上のトナー像を前記像担持体上に転写させる先行転写手段と、
を備え、
前記粉体除去手段は、前記転写手段による転写位置と前記先行転写手段による転写位置との間に配設されている、請求項４又は７記載の画像形成装置。
前記動作決定手段は、前記媒体上粉体量検知手段により検知された紙粉量が所定値より大きく、かつ、前記画像面積率算出手段により算出された画像面積率が所定値より大きい場合、又は、前記媒体上粉体量検知手段により検知された紙粉量が所定値以下であって、かつ、前記担持体上粉体量検知手段により検知された紙粉量が所定値より大きい場合に、前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を実行させるようにその動作を決定する、
請求項４，７又は１０記載の画像形成装置。
前記粉体量検知手段は、照射した紫外光の反射に基づき検知する、請求項１，３，４，５，７，８,１０又は１１記載の画像形成装置。
前記動作決定手段により決定される前記電荷量調整手段の電荷量調整動作の実行の有無に応じて前記転写手段に対する転写バイアス条件を決定する転写バイアス決定手段を備える、請求項１ないし１２の何れか一記載の画像形成装置。
回転駆動される像担持体表面に担持されたトナー像を転写手段により転写媒体上に転写させる画像形成方法において、
前記転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉の電荷量を前記像担持体に対して非接触の帯電部材を用いる電荷量調整手段により調整する電荷量調整動作工程と、
この電荷量調整動作工程により電荷量が調整された前記像担持体上の紙粉を粉体除去手段による電界作用により除去する粉体除去工程と、
前記転写媒体上に存在する紙粉量を媒体上粉体量検知手段により検知する媒体上粉体量検知工程と、
この媒体上粉体量検知工程により検知された紙粉量に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定工程と、
を備える画像形成方法。
回転駆動される像担持体表面に担持されたトナー像を転写手段により転写媒体上に転写させる画像形成方法において、
前記転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉の電荷量を前記像担持体に対して非接触の帯電部材を用いる電荷量調整手段により調整する電荷量調整動作工程と、
この電荷量調整動作工程により電荷量が調整された前記像担持体上の紙粉を粉体除去手段による電界作用により除去する粉体除去工程と、
トナー像として形成される画像の面積率を算出する画像面積率算出工程と、
この画像面積率算出工程により算出された画像面積率に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定工程と、
を備える画像形成方法。
回転駆動される像担持体表面に担持されたトナー像を転写手段により転写媒体上に転写させる画像形成方法において、
前記転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉の電荷量を前記像担持体に対して非接触の帯電部材を用いる電荷量調整手段により調整する電荷量調整動作工程と、
この電荷量調整動作工程により電荷量が調整された前記像担持体上の紙粉を粉体除去手段による電界作用により除去する粉体除去工程と、
前記像担持体上に存在する紙粉量を担持体上粉体量検知手段により検知する担持体上粉体量検知工程と、
この担持体上粉体量検知工程により検知された紙粉量に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定工程と、
を備える画像形成方法。
回転駆動される像担持体表面に担持されたトナー像を転写手段により転写媒体上に転写させる画像形成方法において、
前記転写手段による転写後に当該転写に際して前記転写媒体から前記像担持体側に転写された紙粉の電荷量を前記像担持体に対して非接触の帯電部材を用いる電荷量調整手段により調整する電荷量調整動作工程と、
この電荷量調整動作工程により電荷量が調整された前記像担持体上の紙粉を粉体除去手段による電界作用により除去する粉体除去工程と、
前記転写媒体上に存在する紙粉量を媒体上粉体量検知手段により検知する媒体上粉体量検知工程と、
トナー像として形成される画像の面積率を算出する画像面積率算出工程と、
前記像担持体上に存在する紙粉量を担持体上粉体量検知手段により検知する担持体上粉体量検知工程と、
これらの工程により検知又は算出された粉体量及び画像面積率に応じて前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を決定する動作決定工程と、
を備える画像形成方法。
前記転写手段による転写後に前記像担持体上に残存するトナーをトナー除去手段により除去するトナー除去工程を備え、
前記トナー除去手段は前記粉体除去手段を兼用し、前記粉体除去工程と前記トナー除去工程とが同一工程として実行される、請求項１４又は１６記載の画像形成方法。
前記転写手段による転写後に前記像担持体上に残存するトナーをトナー除去手段により除去するトナー除去工程を備え、
前記トナー除去手段は前記粉体除去手段を兼用し、前記粉体除去工程と前記トナー除去工程とが同一工程として実行される、請求項１５記載の画像形成方法。
前記転写手段による転写後に前記像担持体上に残存するトナーをトナー除去手段により除去するトナー除去工程を備え、
前記トナー除去手段は前記粉体除去手段を兼用し、前記粉体除去工程と前記トナー除去工程とが同一工程として実行される、請求項１７記載の画像形成方法。
回転駆動される先行像担持体表面に担持されたトナー像を先行転写手段により前記像担持体上に転写させ、当該像担持体上に転写された担持されたトナー像を前記転写手段により前記転写媒体上に転写させる画像形成方法であって、
前記粉体除去工程は、前記転写手段による転写位置と前記先行転写手段による転写位置との間に配設させた前記粉体除去手段により実行される、請求項１４,１６又は１８記載の画像形成方法。
回転駆動される先行像担持体表面に担持されたトナー像を先行転写手段により前記像担持体上に転写させ、当該像担持体上に転写された担持されたトナー像を前記転写手段により前記転写媒体上に転写させる画像形成方法であって、
前記粉体除去工程は、前記転写手段による転写位置と前記先行転写手段による転写位置との間に配設させた前記粉体除去手段により実行される、請求項１５又は１９記載の画像形成方法。
回転駆動される先行像担持体表面に担持されたトナー像を先行転写手段により前記像担持体上に転写させ、当該像担持体上に転写された担持されたトナー像を前記転写手段により前記転写媒体上に転写させる画像形成方法であって、
前記粉体除去工程は、前記転写手段による転写位置と前記先行転写手段による転写位置との間に配設させた前記粉体除去手段により実行される、請求項１７又は２０記載の画像形成方法。
前記動作決定手工程は、前記媒体上粉体量検知工程により検知された紙粉量が所定値より大きく、かつ、前記画像面積率算出工程により算出された画像面積率が所定値より大きい場合、又は、前記媒体上粉体量検知工程により検知された紙粉量が所定値以下であって、かつ、前記担持体上粉体量検知工程により検知された紙粉量が所定値より大きい場合に、前記電荷量調整手段による電荷量調整動作を実行させるようにその動作を決定する、
請求項１７，２０又は２３記載の画像形成方法。
前記粉体量検知手段として、照射した紫外光の反射に基づき検知する手段を用いるようにした、請求項１４，１６，１７，１８，２０，２１,２３又は２４記載の画像形成方法。
前記動作決定工程により決定される前記電荷量調整手段の電荷量調整動作の実行の有無に応じて前記転写手段に対する転写バイアス条件を決定する転写バイアス決定工程を備える、請求項１４ないし２５の何れか一記載の画像形成方法。