JP4856572B2

JP4856572B2 - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、プログラム及び記録媒体

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Publication number: JP4856572B2
Application number: JP2007065763A
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Inventors: 光弘橋本
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Publication date: 2012-01-18
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Description

本発明は、プリンタ、複写機、及びファクシミリなどの画像形成装置に関する。

近年、マゼンダ、イエロー、シアン、ブラックの４つの画像形成部が別々に設けられたタンデム型の画像形成装置が用いられている。このようにトナー色毎に、画像形成部が別々に設けられた、タンデム型の画像形成装置（例えば、特許文献１参照）では、１ドラム方式の場合と比べて画像形成のスピードを早くすることが出来る。

図８は、このようなタンデム型のフルカラー複写機の部分構成図である。図８には、ブラック画像形成部３０１、イエロー画像形成部３０２、シアン画像形成部３０３及びマゼンダ画像形成部３０４が設けられている。各画像形成部は、感光体ドラム３０１ａ、３０２ａ、３０３ａ、３０４ａ、及び感光体ドラム３０１ａ、３０２ａ、３０３ａ、３０４ａに各色のプラスに帯電したトナーを供給する現像ローラ３０１ｂ、３０２ｂ、３０３ｂ、３０４ｂを有している。又、各感光体ドラムに対向して、一次転写時にマイナスの電荷に帯電する一次転写ローラ３１１、３１２、３１３、３１４が配置されている。

又、感光体ドラムと一次転写ローラの間に、中間転写ベルト３１５が設けられている。この中間転写ベルト３１５の回転方向（図中矢印参照）を基準として、ブラック画像形成部３０１の下流側近傍には、中間転写ベルト３１５を押圧するように二次転写ローラ３１６が設けられている。尚、二次転写ローラ３１６に対向して、中間転写ベルト３１５の内側に駆動ローラ３１７が設けられており、この駆動ローラ３１７が中間転写ベルト３１５を回転する。

又、マゼンダ画像形成部３０４の上流側近傍には、二次転写時に用紙に転写されず中間転写ベルト３１５上に残留したプラス帯電のトナーを除去するために、マイナスに帯電したファーブラシローラ３１８が設けられており、中間転写ベルト３１５の内側には、ファーブラシローラ３１８と対向して、従動ローラ３１９が設けられている。更に、中間転写ベルト３１５の内側には、従動ローラ３１９の上流側であって、駆動ローラ３１７の下流側には、中間転写ベルト３１５にテンションをかけるためのテンションローラ３２０が設けられている。

このような画像形成装置では、画像形成時には、現像ローラ３０１ｂ、３０２ｂ、３０３ｂ、３０４ｂに担持されているトナーによって、感光体ドラム３０１ａ、３０２ａ、３０３ａ、３０４ａ上にトナー画像が形成される。

そして、各感光体ドラム上に形成されたトナー画像が、中間転写ベルト３１５上に一次転写されて重ね合わされ、重ね合わされた画像が二次転写ローラ３１６にて用紙に転写される。

このような画像形成装置において、現像ローラ３０１ｂ、３０２ｂ、３０３ｂ、３０４ｂ上のトナーはプラスに帯電されているため、用紙上にトナー画像を転写する際には、二次転写ローラ３１６に、表面がマイナスに帯電するように電圧が印加される。

一方、二次転写ローラ３１６を通過する用紙と接触せず、二次転写ローラ３１６と直接接触する予定の中間転写ベルト３１５上の領域には、トナー画像が形成されないため通常はトナーが吐出されないが、トナー画像形成時の影響等により極微量のトナー（以下、かぶりトナーという）が吐出される場合がある。この極微量のトナーはプラスに帯電しているため、画像形成時と同様に二次転写ローラ３１６の表面がマイナスに帯電している場合には、二次転写ローラ３１６に付着するおそれがある。

又、中間転写ベルト３１５の近傍の空間には、浮遊しているプラス帯電のトナーがあり、この浮遊トナーが二次転写ローラ３１６に付着するおそれがある。

そこで、かぶりトナーや浮遊トナーの付着を防ぐために用紙が二次転写ローラ３１６を通過しないとき（以下、紙間時という）には、トナーの極性と同極性であるプラスに表面が帯電するように、二次転写ローラ３１６に印加される電圧が切り替えられている。

上記二次転写ローラ３１６による二次転写後に、転写されずに中間転写ベルト３１５上に残留したトナーは、ファーブラシローラ３１８との物理的接触及び静電力によって取り除かれる。
特開２００５―４９４１３号公報

しかしながら、ファーブラシローラ３１８で完全に除去しきれずに残留したトナーは、ファーブラシローラ３１８を通過することによってマイナスに帯電することになる。

このマイナスに帯電したトナーが存在する中間転写ベルト３１５上の領域が、紙間時に二次転写ローラ３１６を通過する場合、上述のように二次転写ローラ３１６はプラスに帯電しているため、マイナスに帯電したトナーを引きつけることになり、二次転写ローラ３１６上にトナーが付着する場合がある。このように、トナーが二次転写部材としての二次転写ローラ３１６に付着した状態で、用紙が通過すると、用紙裏面がトナーによって汚れる場合がある。

本発明は、上記従来の画像形成装置の課題を考慮して、二次転写部材へのトナーの付着を抑制することが可能な画像形成装置、及びその制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の本発明は、
表面にトナー画像が形成される複数の像担持体と、
表面にトナー画像が形成される複数の像担持体と、
各々の前記像担持体にトナーを供給するために、前記トナーを担持する複数の現像剤担持体と、
各々の前記像担持体に対向して配置されている複数の一次転写部材と、
前記複数の像担持体の表面の前記トナー画像を重ね合わせて転写するために、複数の前記像担持体と複数の前記一次転写部の間に配置される中間転写体と、
前記重ね合わされたトナー画像を前記中間転写体から記録媒体上に転写するための二次転写部材と、
前記記録媒体上への転写後の前記中間転写体上の残留トナーを取り除くために設けられ、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と逆極性になるように電圧が印加される除去部材と、
前記中間転写体上の所定量以上のトナーを検知するために、前記中間転写体の移動方向を基準として、前記除去部材の下流側であって前記二次転写部材の上流側に配置されたトナー検知部と、
前記二次転写部材への印加電圧を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記中間転写体と前記二次転写部材が前記記録媒体を介さずに回転接触している場合であって、
前記トナー検知部が前記トナーを検知した前記中間転写体の領域が、前記記録媒体を介さず前記二次転写部材と接触する場合は、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と逆極性になるように前記二次転写部材に電圧を印加し、それ以外の場合は、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と同極性になるように前記二次転写部材に電圧を印加する、画像形成装置である。

又、第２の本発明は、
前記二次転写部材を通過した前記記録媒体の除電を行うために、前記二次転写部材の下流側であって、前記中間転写体の近傍に設けられた除電部材を備え、
前記制御部は、
前記中間転写体と前記二次転写部材が前記記録媒体を介さずに回転接触している場合であって、前記二次転写部材に前記現像剤担持体上のトナーの電荷と逆極性になるように電圧を印加した場合、前記除電部材に、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と同極性になるように電圧を印加する、第１の本発明の画像形成装置である。

又、第３の本発明は、
前記複数の画像形成部とは、ブラックのトナーの画像を形成するブラック画像形成部、イエローのトナーの画像を形成するイエロー画像形成部、シアンのトナーの画像を形成するシアン画像形成部、及びマゼンダのトナーの画像を形成するマゼンダ画像形成部であり、
前記中間転写体は、中間転写ベルトであり、
前記現像剤担持体上のトナーは、プラスの電荷を帯びている、第１の本発明の画像形成装置である。

又、第４の本発明は、
表面にトナー画像が形成される複数の像担持体と、各々の前記像担持体にトナーを供給するために、前記トナーを担持する複数の現像剤担持体と、各々の前記像担持体に対向して配置されている複数の一次転写部材と、前記複数の像担持体の表面の前記トナー画像を重ね合わせて転写するために、複数の前記像担持体と複数の前記一次転写部の間に配置される中間転写体と、前記重ね合わされたトナー画像を前記中間転写体から記録媒体上に転写するための二次転写部材と、前記記録媒体上への転写後の前記中間転写体上の残留トナーを取り除くために設けられ、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と逆極性になるように電圧が印加される除去部材と、前記中間転写体上の所定量以上のトナーを検知するために、前記中間転写体の移動方向を基準として、前記除去部材の下流側であって前記二次転写部材の上流側に配置されたトナー検知部とを備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記中間転写体と前記二次転写部材が前記記録媒体を介さずに回転接触している場合で、前記トナー検知部が前記トナーを検知した前記中間転写体の領域が、前記記録媒体を介さず前記二次転写部材と接触する場合は、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と逆極性になるように前記二次転写部材に電圧を印加し、それ以外の場合は、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と同極性になるように前記二次転写部材に電圧を印加する、画像形成装置の制御方法である。

又、第５の本発明は、
第４の本発明の画像形成装置の制御方法の、前記中間転写体と前記二次転写部材が前記記録媒体を介さずに回転接触している場合で、前記トナー検知部が前記トナーを検知した前記中間転写体の領域が、前記記録媒体を介さず前記二次転写部材と接触する場合は、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と逆極性になるように前記二次転写部材に電圧を印加し、それ以外の場合は、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と同極性になるように前記二次転写部材に電圧を印加する制御工程をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

又、第６の本発明は、
第５の本発明のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータで利用可能な記録媒体である。

本発明によれば、二次転写部材へのトナーの付着を抑制することが可能な画像形成装置、及びその制御方法を提供することが出来る。

以下に、本発明にかかる画像形成装置の一実施例である複写機について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる実施の形態における複写機の正面の構成断面図である。図１に示すように、本実施の形態１の複写機１は、底部に画像形成される用紙を収納するための２つの給紙カセット２を備えている。又、複写機１は、その上部に、露光ランプ、レンズ、ミラー等により原稿の画像を読み取る原稿読み取り部３を備えている。

又、本実施の形態の複写機１は、タンデム方式を用いたカラー複写機であり、水平方向に順に配置されたブラック画像形成部４、イエロー画像形成部５，シアン画像形成部６、及びマゼンダ画像形成部７を備えている。これら画像形成部によって形成された画像を重ね合わせるための中間転写ベルト８が配置されている。

又、中間転写ベルト８上で重ね合わされたトナー画像を用紙に転写する二次転写部９と、転写されたトナー画像を用紙に定着させる定着部１０が設けられている。更に、トナー画像が定着された用紙が排出される排出トレイ１３が原稿読み取り部３の下側に設けられている。

次に、画像形成部について説明するが、４つの画像形成部４、５、６、７の基本的構成は同じであるため、マゼンダ画像形成部７を例に挙げて説明する。図１に示すように、マゼンダ画像形成部７は、感光体ドラム７０、帯電器７１、現像器７２及びクリーニング部７３等から構成されている。又、４つの画像形成部４、５、６、７の、各々の帯電器によって帯電された各々の感光体ドラムの表面を光走査することによって静電潜像を形成するレーザースキャナーユニット（以下、ＬＳＵと呼ぶ）１２が、画像形成部の下方に設けられている。又、中間転写ベルト８を挟んで感光体ドラム７０に対向するように一次転写ローラ１７が配置されている。又、現像器７２は、プラスの極性に帯電しトナーを感光体ドラム７０の表面に供給するために、感光体ドラム７０に当接して配置されている現像ローラ７５を有している。

この感光体ドラム７０と一次転写ローラ１７の間、感光体ドラム６０と一次転写ローラ１６の間、感光体ドラム５０と一次転写ローラ１５の間、及び感光体ドラム４０と一次転写ローラ１４の間を通すように、中間転写ベルト８が一次転写ローラ１４、１５、１６、１７に捲き掛けられている。尚、プラスに帯電したトナーを中間転写ベルト８上に一次転写するために、一次転写ローラ１４、１５、１６、１７には、表面がマイナスに帯電するように電圧が印加されている。

上記二次転写部９は、中間転写ベルト８の回転方向を基準にしてブラック画像形成部４の下流側近傍に、中間転写ベルト８を押圧するように配置されている二次転写ローラ９２を有している（後述する図２参照）。二次転写ローラ９２に対向するように、中間転写ベルト８の内側にはローラ２１が設けられている。尚、二次転写ローラ９２としては、エピクロルヒドリンとニトリルの発砲合成ゴムであり、硬度が３５±５°（Ａｓｋｅｒ―Ｃ）、抵抗が７（ｌｏｇΩ）のものを用いることが出来る。

又、用紙の搬送方向を基準として、二次転写ローラ９２の下流近傍には、用紙の搬送経路への貼り付き等を防止するために、用紙の帯電を除去するための除電部２４が設けられている。又、マゼンダ画像形成部７の上流側近傍には中間転写ベルト８の表面の残留トナーを取り除くためのベルトクリーニング部１１が配置されている。尚、このベルトクリーニング部１１に対向するように、中間転写ベルト８の内側にはローラ２２が設けられている。更に、ローラ２１とローラ２２の間には、中間転写ベルト８にテンションをかけるためのテンションローラ２３が配置されている。

図２は、中間転写ベルト８近傍の拡大構成図である。

図２に示すように、除電部２４は、除電部材２４１と、除電部材２４１に電圧を印加するための電圧印加部２４２を有している。又、二次転写部９は、二次転写ローラ９２に電圧を印加するための電圧印加部９１を有している。更に、ローラ２１は接地されている。尚、除電部材２４１としては、材質がエッチングされたＳＵＳ板金で、形状が鋸歯形状のものを用いることが出来る。

次に、ベルトクリーニング部１１の構成について説明する。

ベルトクリーニング部１１は、中間転写ベルト８を挟んでローラ２２に対向して配置されているファーブラシローラ１１１と、ファーブラシローラ１１１と当接して配置されている回収ローラ１１２と、回収ローラ１１２上のトナーを取り除くためのゴム製のブレード１１３とを備えている。回収ローラ１１２の軸受けは、片方が導電性であり、この軸受けを通して回収ローラ１１２に電圧を供給する電圧印加部１１４が設けられている。一方、ファーブラシローラ１１１の軸受けは非導電性となっており、回収ローラ１１２に印加した電圧はロス無くクリーニング電圧として作用できるようになっている。感光体ドラム４０、５０、６０、７０に供給されるトナーはプラスに帯電しているため、ファーブラシローラ１１１の表面がマイナスに帯電するように、回収ローラ１１２に電圧が印加されている。尚、回収ローラ１１２に対向して配置しているローラ２２は接地されている。又、ファーブラシローラ１１１としては、材質がナイロン、外径が１７ｍｍ、毛長さが４．５ｍｍ、繊度が６Ｄ（デニール）、原糸抵抗が１１．５（ｌｏｇΩ）（東英産業株式会社製、型番ＵＵＮ（６ナイロン、カーボンタイプ、均一分散タイプ）に相当する）、ブラシ密度が１２０ＫＦ／ｉｎｃｈ^２、バイアスが−３μＡのものを用いることが出来る。又、ファーブラシローラ１１１は、中間転写ベルト８とのニップの長さが１ｍｍとなるように配置される。

又、図１及び図２に示すように、ブラック画像形成部４と二次転写ローラ９２及びローラ２１により形成されるニップ部Ｎとの間には、中間転写ベルト８の表面の残留トナーを検知するためのセンサー３０が設けられている。図３は、中間転写ベルト８を下方から見た斜視図である。図３に示すセンサー３０は、センサー３０はＣＩＳ（コンタクトイメージセンサー）であり、中間転写ベルト８表面に光を照射し、その反射光に基づいてトナーの濃度の検知を行うことが出来る。又、センサー３０と対向する中間転写ベルト８の内側には、ローラ３３が設けられている。

又、ローラ２１とテンションローラ２３の間であって、中間転写ベルト８の端に、センサー３１が設けられている（図１参照）。図４は、センサー３１近傍の拡大図である。図４に示すように、このセンサー３１は、発光部と受光部を備えたフォトセンサーであり、中間転写ベルト８の端に突出するように設けられた板状部材であるマーカー３２が、フォトセンサー３１を遮ることにより、マーカー３２を認識するものである。後述する制御部２５は、マーカー３２を認識した時点を基準として中間転写ベルト８の速度から、二次転写ローラ９２を通過した中間転写ベルト８の部分が、二次転写ローラ９２を通過する用紙と接触する予定の中間転写ベルト８上の領域（以下、用紙接触領域という）となるか、記録媒体と接触せず、二次転写ローラ９２と直接接触する予定の領域（以下、用紙非接触領域という）となるか判断することが出来る。

尚、用紙接触領域の全ての領域にトナー画像が形成されるものではないため、用紙接触領域は、用紙に転写される予定のトナー画像が画像形成部４、５、６、７によって形成される領域を含む。又、用紙非接触領域は、転写予定のトナー画像が形成されない領域といえる。

又、センサー３１からの信号等に基づいて、電圧印加部９１、１１４、２４２を制御するために制御部２５が設けられている（図２参照）。

尚、図２には図示されていないが、感光体ドラム４０、５０、６０、７０は接地されており、一次転写ローラ１４、１５、１６、１７には、それぞれに電圧印加部が設けられている。この電圧印加部及び画像形成部の各構成部は制御部２５によって制御されている。

又、本発明の複数の像担持体の一例は、本実施の形態の感光体ドラム４０、５０、６０、７０に相当し、本発明の複数の現像剤担持体の一例は、本実施の形態の現像ローラ４５、５５、６５、７５に相当する。又、本発明の複数の一次転写部材の一例は、本実施の形態の一次転写ローラ１４、１５、１６、１７に相当し、本発明の中間転写体の一例は、本実施の形態の中間転写ベルト８に相当する。又、本発明の二次転写部材の一例は、本実施の形態の二次転写ローラ９２に相当し、本発明の除電部材の一例は、本実施の形態の除電部材２４１に相当する。又、本発明の除去部材の一例は、本実施の形態のファーブラシローラ１１１に相当し、本発明のトナー検知部の一例は、本実施の形態のセンサー３０に相当する。

以上の構成の、本実施の形態の複写機の動作について説明するとともに、本発明の画像形成装置の制御方法の一例についても述べる。

はじめに、用紙接触領域が二次転写ローラ９２とローラ２１の間を通過し、用紙にトナー画像が転写される際の複写機１の動作について説明する。

図５（ａ）は画像形成時の各構成部の帯電の状態を示す図であり、図２と同様の中間転写ベルト８近傍の構成図である。又、図５（ｂ）は、二次転写ローラ９２近傍の拡大構成図である。

原稿読み取り部３（図１参照）によって読み取られた画像データに基づいて、マゼンダ画像形成部７、シアン画像形成部６、イエロー画像形成部５及びブラック画像形成部４の感光体ドラム４０、５０、６０、７０の表面にトナー画像が形成される。この時感光体ドラム上のトナーはプラスに帯電しており、マイナスの電圧が印加された一次転写ローラ１４、１５、１６、１７によって、マゼンダ、シアン、イエロー、ブラックの順でトナー画像が中間転写ベルト８上に重ね合わされる。

同時に、給紙カセット２から用紙が給紙され、二次転写ローラ９２によって中間転写ベルト８上の重ね合わされたトナー画像が用紙Ｐ上に転写される（図５（ａ）参照）。ここで、用紙Ｐが通過する前は、表面がプラスに帯電するように二次転写ローラ９２に電圧が印加されており、用紙Ｐが通過している最中は、表面がマイナスに帯電するように二次転写ローラ９２に電圧が印加される。このトナーのプラスの電荷と、二次転写ローラ９２のマイナスの電荷によって生じる静電力及びローラによる圧力によって、トナー画像Ｗが用紙Ｐに転写される。この転写時の電流の値の一例としては、−３４μＡの電流を流すことが出来る。

尚、かぶりトナー及び浮遊トナーが付着することを防止するため、用紙Ｐが通過した後には、再び表面がプラスに帯電するように二次転写ローラ９２の印加電圧が切り替えられる（以下、この状態を紙間状態という）。この切り替えた際の印加電圧の一例としては、＋５００Ｖとすることが出来る。すなわち、トナーの付着を防止するために、二次転写ローラ９２の表面が出来るだけプラスに帯電するように制御が行われている。

又、二次転写ローラ９２を用紙Ｐが通過している時には、除電部材２４１には、表面にプラスの電荷が生じるように電圧印加部２４２によって電圧が印加されている。この除電部材２４１に流れる電流値は例えば、＋１０μＡと設定することが出来る。このため、二次転写ローラ９２を通過し、マイナスに帯電している裏面（トナー画像が形成されていない面）側の除電が行われ、用紙Ｐがスムーズに搬送される。用紙Ｐが通過した後は、除電部材２４１への印加電圧が停止される。この状態が図５（ｃ）に示されている。

そして、定着部１０にてトナー画像が定着された用紙が、排出トレイ１３に排出される（図１参照）。尚、用紙への二次転写の際に中間転写ベルト８上に残留した残留トナーＳ（図５（ａ）参照）は、回収ローラ１１２を介してマイナスに帯電したファーブラシローラ１１１によって取り除かれる。

ここで、残留トナーＳがファーブラシローラ１１１によって取り除かれなかった場合、残留トナーＳは、ファーブラシローラ１１１の電荷によりマイナスに帯電することになる。

次に、二次転写の際に残留した残留トナーＳがファーブラシローラ１１１で取り除かれなかった場合について説明するとともに、本発明の制御工程の一例についても同時に述べる。

中間転写ベルト８のニップ部Ｎを通過した部分は、マゼンダ画像形成部７に到達するまでに、新たに用紙接触領域となるか用紙非接触領域となるかが決定される。例えば、用紙接触領域として、ニップ部Ｎを通過した中間転写ベルト８の領域が、次の周には、用紙非接触領域としてニップ部Ｎを通過する場合がある。このように、残留トナーＳが存在する領域も、新たに用紙接触領域となるか用紙非接触領域となるかが決定される。

図３に示すセンサー３０は、常に中間転写ベルト８上のトナー濃度の検知を行っており、検知されたトナー濃度は、制御部２５によって所定の閾値以上であるか否か判定される。図６は、本実施の形態の複写機の制御フロー図である。尚、この所定の閾値が、本発明の所定量の一例に相当する。

二次転写の際に残留したトナーＳは、ファーブラシローラ１１１で取り除かれなかった場合に、中間転写ベルト８の回転により、マゼンダ画像形成部７、シアン画像形成部６、イエロー画像形成部５及びブラック画像形成部４を順に通過し、センサー３０によって濃度が検出される（Ｓ１）。

制御部２５は、この濃度が所定閾値以上であるか否かを判定し、所定閾値以上の場合には、次の動作に進む（Ｓ２）。このＳ２は、詳しくは後述するが、かぶりトナー（背景技術の欄参照）と二次転写の際に残留したトナーとを区別するためのステップである。

一方、Ｓ２において、検出濃度が所定閾値よりも小さいと判定された場合には、検出された領域が二次転写ローラ９２を通過する際に、二次転写ローラ９２の表面がプラスに帯電するように制御が行われる（Ｓ６）。そして、検出された領域が二次転写ローラ９２を通過した後も、二次転写ローラ９２の表面がプラスに帯電するように制御が行われ、且つ除電部材２４１へ電圧が印加されてない状態（上述した紙間状態）となるように制御が行われる（Ｓ７）。

次に、センサー３０によって検出されたトナーの中間転写ベルト８上の領域が、新たに決定された用紙接触領域に含まれているか、新たに決定された用紙非接触領域に含まれているか否かの判定が行われる（Ｓ３）。

この判定は、例えば次のように行われる。

センサー３１がマーカー３２を検出した時点をｔ_０とし、中間転写ベルト８の速度をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）、中間転写ベルト８の全長をＬ_ａｌｌ（ｍｍ）とすると、中間転写ベルト８上の位置は、マーカー３２からの距離として表すことが出来る。

例えば、中間転写ベルト８の回転方向を基準としてセンサー３１からニップ部Ｎまでの距離をＬ_１（ｍｍ）とし、ｔ_０からｔ_ａ（ｍｓｅｃ）経過後に用紙がニップ部Ｎを通過するとすると、マーカー３２の箇所から（Ｌ_１―Ｖ×ｔ_ａ）ｍｍの位置が用紙接触領域の開始位置と算出される。この位置から、例えば、Ａ４の用紙の場合には、（Ｌ_１―Ｖ×ｔ_ａ―２１）ｍｍの距離の領域が用紙接触領域となる。

一方、センサー３１からセンサー３０までの距離をＬ_２（ｍｍ）とすると、トナーが時間ｔ_０からｔ_ｂ（ｍｓｅｃ）経過後にセンサー３１によって検出された場合、検出されたトナーの領域は、マーカー３２から（Ｌ_２―Ｖ×ｔ_ｂ）（ｍｍ）の位置であると計算される。この位置が、上記（Ｌ_１―Ｖ×ｔ_ａ―２１）ｍｍの位置から（Ｌ_１―Ｖ×ｔ_ａ）ｍｍの間に入っている判断された場合には、検知されたトナーの領域が用紙接触領域内に含まれていると判定され、それ以外の場合には、用紙非接触領域に含まれていると判定される。

尚、中間転写ベルト８の長さにもよるが、連続して画像形成を行う場合には、２〜３枚の複数枚の用紙に対応した用紙接触領域が中間転写ベルト８上に形成されることになる。

以上のような判定により、残留トナーＳの領域が、新たに決定された用紙接触領域に含まれると制御部２５が判定した場合は、センサー３０で検知された領域を含む用紙接触領域が二次転写ローラ９２を通過する際は、図５（ａ）（ｂ）に示したように二次転写動作が行われる（Ｓ５）。そして、用紙接触領域の通過後、二次転写ローラ９２と除電部材２４１は紙間状態となるように制御が行われる（Ｓ７）。

次に、Ｓ３において、センサー３０に検出された残留トナーＳの領域が、新たに決定された用紙非接触領域に含まれると判定された場合には、ステップ４（Ｓ４）の制御が行われる。

図７（ａ）は残留トナーＳの領域が用紙非接触領域に含まれている場合に、この領域が二次転写ローラ９２を通過する際の各構成部の帯電の状態を示す図であり、図２と同様の中間転写ベルト８近傍の構成図である。又、図７（ｂ）は、二次転写ローラ９２近傍の拡大構成図である。

センサー３０によって検知された残留トナーＳがある領域が、新たに決定された用紙非接触領域に含まれていると制御部２５が判定した場合には、残留トナーＳがニップ部Ｎに侵入するタイミングで、二次転写ローラ９２の表面がマイナスの電荷を帯びるように、電圧印加部９１によって二次転写ローラ９２に印加する電圧が切り替えられる（Ｓ４）。このタイミングとは、マイナスの電荷を帯びたトナーが二次転写ローラ９２に引き寄せられる距離に到達する前のタイミングのことである。

同時に、制御部２５は、除電部材２４１の表面がプラスの電荷を帯びるように、除電部材２４１に電圧印加部２４２によって電圧を印加する。

そして、残留トナーＳが、二次転写ローラ９２を通過したタイミングで二次転写ローラ９２の表面が再びプラスの電荷を帯びるように、二次転写ローラ９２に印加する電圧が切り替えられる。このタイミングは、マイナスの電荷を帯びたトナーが二次転写ローラ９２に引き寄せられる距離よりも離れた後のタイミングのことである。

続いて、二次転写ローラ９２を通過した残留トナーＳの帯電は、プラスに帯電した除電部材２４１によって、マイナスからプラスに切り替えられる。尚、用紙Ｐが通過した後に、除電部材２４１への電圧の印加は停止される。この状態は、上述した図５（ｃ）の状態となる。

そして、再び、プラスに帯電した残留トナーＳは、ファーブラシローラ１１１の毛先による掻き乱しと、トナーとの静電力によって、中間転写ベルト８上から回収される。

残留トナーＳの領域が通過した後、二次転写ローラ９２の表面をプラスに帯電し、除電部材２４１への電圧の印加が停止され、紙間状態となるように制御が行われる（Ｓ７)。

以上のように、二次転写ローラ９２の表面がマイナスの電荷になるように切り替えることによって、ファーブラシローラ１１１によってマイナスに帯電した残留トナーＳがニップ部Ｎを通過する際に、二次転写ローラ９２に付着することを防ぐことが出来る。

又、ファーブラシローラ１１１を通過した残留トナーは、マイナスに帯電しているため、この状態では再びファーブラシローラ１１１を通過したとしても、残留トナーを取り除くことは出来ないが、本実施の形態の複写機では、除電部材２４１によって再びプラスに帯電されるので、取り除くことが可能となる。

尚、本実施の形態では、図６に示すステップ２（Ｓ２）において、所定の濃度であるか否かについて判断していたが、このＳ２は、かぶりトナーと二次転写の際に残留したトナーとを区別するためである。

背景技術において述べたように、用紙非接触領域であるにもかかわらず極微量のトナー（かぶりトナー）が吐出されることがあり、このかぶりトナーは、ファーブラシローラ１１１を通過する前に、センサー３０及び二次転写ローラ９２を通過することになる。そのため、二次転写ローラ９２を通過する時には、かぶりトナーはプラスに帯電していることになる。

従って、センサー３０が、かぶりトナーを検知したことによって、上述のように二次転写ローラ９２の表面がマイナスに帯電するように制御が行われると、プラスに帯電したかぶりトナーが二次転写ローラ９２の表面に付着しやすくなる。

そのため、本実施の形態では、かぶりトナーが二次転写後の残留トナーよりも非常に濃度が薄いことを利用して、ステップ２においてトナー濃度に閾値を設けることによって、かぶりトナーと二次転写後の残留トナーが区別されている。すなわち、この閾値は、かぶりトナーの濃度よりも高い値に設定されている。そして、かぶりトナーの場合には、二次転写ローラ９２の表面の電荷をプラスの状態に保つことによって、かぶりトナーの二次転写ローラ９２への付着が防止されている。

又、センサー３０として、複写機１に既存のセンサーを用いてもよく、例えば、色濃度補正のために中間転写ベルト８上に形成された補正用画像を読み取る濃度補正センサーを用いても良い。

尚、本実施の形態では、センサー３０としてＣＩＳを用いて、トナー濃度を計測しているが、トナー濃度を検出できずトナーの有無のみを検出できるセンサーを用いても良い。かぶりトナーの濃度は極微量であるため、検出限界値が、かぶりトナーの濃度よりも高いセンサーを用いることによって、かぶりトナーと二次転写後の残留トナーを区別することが出来る。

又、本実施の形態では、センサー３０は常に中間転写ベルト８上のトナーの検知しているが、用紙非接触領域が通過するときだけトナーの検知を行うようにしても良い。

又、本実施の形態では、センサー３０がブラック画像形成部４と二次転写ローラ９２の間に配置されているが、ファーブラシローラ１１１の下流側であって、二次転写ローラ９２の上流側であれば、他の場所に配置されていても良い。

又、本実施の形態では、現像ローラ４５、５５、６５、７５上のトナーがプラスに帯電しているが、マイナスに帯電されていてもよい。この場合、各構成部材の帯電が逆極性になるように構成及び制御がされればよい。

又、本発明の記録媒体の一例として、上記実施の形態では紙を用いているが、ＯＨＰシート等であってもよい。

又、本実施の形態では、除電部材２４１によって残留トナーＳがプラス帯電されているが、プラス帯電しなくてもよい。少なくとも二次転写ローラ９２の印加電圧を切り替えさえすれば、二次転写ローラ９２への残留トナーの付着を防止することが出来る。

又、本実施の形態では、二次転写部材として二次転写ローラ９２が用いられているが、ローラでなくガイド形状の部材であってもよい。

又、本発明のプログラムは、上述した本発明の画像形成装置の制御方法の制御工程の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。

又、本発明の記録媒体は、上述した本発明の画像形成装置の制御方法の制御工程の全部又は一部動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムを記録した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する記録媒体である。

尚、本発明の上記「工程の動作」とは、前記工程の全部又は一部の動作を意味する。

又、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な、ＲＯＭ等の記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。

又、本発明のプログラムの一利用形態は、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等の伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。

又、上述した本発明のコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良い。

尚、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。

本発明の画像形成装置及び画像形成装置の制御方法は、二次転写部材へのトナーの付着を抑制することが可能な効果を有し、複写機、プリンタ、及びファクシミリ等として有用である。

本発明にかかる実施の形態１における複写機の正面構成図本発明にかかる実施の形態１における複写機の中間転写ベルト近傍の構成図本発明にかかる実施の形態１における複写機の中間転写ベルトを下方からみた斜視図本発明にかかる実施の形態１における複写機の中間転写ベルト近傍の部分拡大図本発明にかかる実施の形態１の複写機における画像形成時の動作を説明するための構成図図５（ａ）の部分拡大図用紙が通過した状態の図５（ａ）の部分拡大図本発明にかかる実施の形態１における複写機の制御フロー図（ａ）本発明にかかる実施の形態１の複写機における残留トナーが用紙非接触領域に含まれていると判定された場合の動作を説明するための構成図、（ｂ）（ａ）の部分拡大図従来の画像形成装置の中間転写ベルト近傍の構成図

符号の説明

１複写機
２給紙カセット
３画像読み取り部
４ブラック画像形成部
５イエロー画像形成部
６シアン画像形成部
７マゼンダ画像形成部
８中間転写ベルト
９二次転写部
１０定着部
１１ベルトクリーニング部
１２ＬＳＵ
１３排出トレイ
１４、１５、１６、１７一次転写ローラ
２１、２２ローラ
２３テンションローラ
２４除電部
２５制御部
３０、３１センサー
３２マーカー

Claims

表面にトナー画像が形成される複数の像担持体と、
各々の前記像担持体にトナーを供給するために、前記トナーを担持する複数の現像剤担持体と、
各々の前記像担持体に対向して配置されている複数の一次転写部材と、
前記複数の像担持体の表面の前記トナー画像を重ね合わせて転写するために、複数の前記像担持体と複数の前記一次転写部の間に配置される中間転写体と、
前記重ね合わされたトナー画像を前記中間転写体から記録媒体上に転写するための二次転写部材と、
前記記録媒体上への転写後の前記中間転写体上の残留トナーを取り除くために設けられ、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と逆極性になるように電圧が印加される除去部材と、
前記中間転写体上の所定量以上のトナーを検知するために、前記中間転写体の移動方向を基準として、前記除去部材の下流側であって前記二次転写部材の上流側に配置されたトナー検知部と、
前記二次転写部材への印加電圧を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記中間転写体と前記二次転写部材が前記記録媒体を介さずに回転接触している場合であって、
前記トナー検知部が前記トナーを検知した前記中間転写体の領域が、前記記録媒体を介さず前記二次転写部材と接触する場合は、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と逆極性になるように前記二次転写部材に電圧を印加し、それ以外の場合は、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と同極性になるように前記二次転写部材に電圧を印加する、画像形成装置。
前記二次転写部材を通過した前記記録媒体の除電を行うために、前記二次転写部材の下流側であって、前記中間転写体の近傍に設けられた除電部材を備え、
前記制御部は、
前記中間転写体と前記二次転写部材が前記記録媒体を介さずに回転接触している場合であって、前記二次転写部材に前記現像剤担持体上のトナーの電荷と逆極性になるように電圧を印加した場合、前記除電部材に、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と同極性になるように電圧を印加する、請求項１記載の画像形成装置。
前記複数の画像形成部とは、ブラックのトナーの画像を形成するブラック画像形成部、イエローのトナーの画像を形成するイエロー画像形成部、シアンのトナーの画像を形成するシアン画像形成部、及びマゼンダのトナーの画像を形成するマゼンダ画像形成部であり、
前記中間転写体は、中間転写ベルトであり、
前記現像剤担持体上のトナーは、プラスの電荷を帯びている、請求項１記載の画像形成装置。
表面にトナー画像が形成される複数の像担持体と、各々の前記像担持体にトナーを供給するために、前記トナーを担持する複数の現像剤担持体と、各々の前記像担持体に対向して配置されている複数の一次転写部材と、前記複数の像担持体の表面の前記トナー画像を重ね合わせて転写するために、複数の前記像担持体と複数の前記一次転写部の間に配置される中間転写体と、前記重ね合わされたトナー画像を前記中間転写体から記録媒体上に転写するための二次転写部材と、前記記録媒体上への転写後の前記中間転写体上の残留トナーを取り除くために設けられ、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と逆極性になるように電圧が印加される除去部材と、前記中間転写体上の所定量以上のトナーを検知するために、前記中間転写体の移動方向を基準として、前記除去部材の下流側であって前記二次転写部材の上流側に配置されたトナー検知部とを備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記中間転写体と前記二次転写部材が前記記録媒体を介さずに回転接触している場合で、前記トナー検知部が前記トナーを検知した前記中間転写体の領域が、前記記録媒体を介さず前記二次転写部材と接触する場合は、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と逆極性になるように前記二次転写部材に電圧を印加し、それ以外の場合は、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と同極性になるように前記二次転写部材に電圧を印加する、画像形成装置の制御方法。
請求項４記載の画像形成装置の制御方法の、前記中間転写体と前記二次転写部材が前記記録媒体を介さずに回転接触している場合で、前記トナー検知部が前記トナーを検知した前記中間転写体の領域が、前記記録媒体を介さず前記二次転写部材と接触する場合は、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と逆極性になるように前記二次転写部材に電圧を印加し、それ以外の場合は、前記現像剤担持体上のトナーの電荷と同極性になるように前記二次転写部材に電圧を印加する制御工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
請求項５記載のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータで利用可能な記録媒体。