JP4963347B2

JP4963347B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4963347B2
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Authority: JP
Inventors: 昌規志田
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Priority date: 2004-10-19
Filing date: 2004-10-19
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Description

本発明は、例えば、複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真方式或いは静電記録方式の画像形成装置に関するものであり、特に、電子写真方式、静電記録方式などにて像担持体上に可視画像、即ち、現像像（トナー像）を形成し、このトナー像を中間転写体を介して記録材に転写するようにした画像形成装置に関するものである。

近年、電子写真方式、静電記録方式等の静電プロセスを採用した複数色又はフルカラーの画像形成装置として、像担持体である感光ドラム上に形成された各色のトナー像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、記録材に一括で転写する、所謂、中間転写方式の画像形成装置が提案されている。

この中間転写方式では、感光ドラム周囲に配置された帯電手段、露光手段、現像手段により感光ドラム上にトナー像を形成し、一次転写部において転写手段により、中間転写体としての中間転写ベルトに静電的に転写する。カラー画像を形成する場合には、中間転写ベルトにトナー像を順次転写していくことで中間転写ベルト上にフルカラー画像を形成することが出来る。

中間転写ベルトに転写されたトナー像は、中間転写ベルトの回転により二次転写部に搬送され、記録材に静電的に転写される。このとき記録材に転写されずに中間転写ベルト上に残ったトナーの除去方法としては、クリーニングブレードを中間転写ベルトに押し当てて、残トナーを除去する方法や、ファーブラシクリーニング手段にバイアス印加して残トナーを静電的に除去する方法等が提案されている。

前記ファーブラシクリーニングは、ブレードクリーニング手段で問題となる中間転写ベルトの寿命への影響或いは摩擦抵抗変動による負荷変動等の問題に対して有利であるが、二次転写後の転写残トナーの帯電極性は二次転写バイアスによって（＋）に帯電したものと（−）に帯電したものが存在するため、一本のファーブラシで、且つ片極性のバイアス印加では全ての転写残トナーを回収しきれない問題が発生する。

この問題に対し複数本のファーブラシにそれぞれ異極性の（＋）、（−）のバイアスを印加することで二次転写後の転写残トナーを回収する方法が、特許文献１に開示されている。

また、静電クリーニング方式の制御としては、特許文献２に記載されるように、環境によりクリーニングバイアスに印加するバイアス電圧を制御する方法が提案されている。

更に、特許文献３には、二次転写部において記録材のインピーダンスにより転写手段に印加する転写バイアスを制御する方法も提案されている。
特開２００２−２０７４０３号公報特開平４−１７８６８０号公報特開平４−２５１２７６号公報

しかしながら、上記画像形成装置において、記録材の種類により、記録材に転写されずに中間転写体上に残ったトナーの状態が異なり、適当な中間転写体のクリーニングが成されないという課題が生じた。

つまり、上記特許文献に記載の方法は、環境によるクリーニング性のバラツキを緩和するものであるが、同環境においても記録材の種類によって、クリーニングすべき転写残トナー量にバラツキが生じることから、クリーニング不良の問題が生じる場合がある。特にエンボス加工された記録材は、表面の凹凸により転写残トナーが大きく異なり、一回の画像形成中で、且つベルト長手方向で転写残トナー量が多い箇所、少ない箇所が混在することから、転写残トナー量が多い箇所でクリーニング不良を起し易い。

また、上述した特許文献３に記載の方法によると、記録材のインピーダンスにより転写バイアスを制御できるが、上記したように一回の二次転写中であっても、記録材表面の凸凹により二次転写部における密着性が異なることから、紙の凹凸に応じた適正な転写バイアスを選択することが出来ない。

本願添付の図８は、エンボス紙にベタ画像を転写したときの凹部と凸部の転写電圧に対する画像濃度を示したグラフである。

図８に示すように、エンボス紙では凹部と凸部で二次転写ニップ（二次転写部）における転写圧に差が生じるため転写特性が異なる。更に、凹部においては、微小に空隙が生じる場合があるため、転写効率そのものが低くなってしまう場合がある。そのために、凸部の転写性に転写電圧を合わせると、凹部では転写ベルトに残る転写残トナー量が多くなってしまう。逆に凹部の転写性に転写電圧を合わせると、凸部では転写ベルトに残る転写残トナーが多くなってしまう。

これに対し、静電ファーブラシクリーニングでは、例えばトナーの帯電極性が（−）の場合、ファーブラシに印加するバイアスをトナーと逆極性の（＋）極性で、且つバイアス強度を上げることでトナーの回収能力を上げることが出来るが、バイアス強度を上げた状態でバイアス印加し続けると、ファーブラシ内に堆積したトナーを電荷注入、又は、放電により（＋）極性に帯電させてしまい、一旦回収したトナーを中間転写ベルト上に吐き出してしまう問題が生じる。このベルト上に吐き出されたトナーは、次回の画像形成時に記録材に転写されてしまい画像不良の原因となる。

このため、静電ファーブラシクリーニング手段のバイアス設定の下限値は、転写残トナーが回収できるバイアス強度に設定され、上限値は回収時にトナーが反転しづらいバイアス強度に設定される。その結果バイアス強度の上限値により回収能力に上限が出来てしまう。

図９は、二次転写残トナー量と静電クリーニングバイアスの関係を示したグラフである。図中の領域Ａは、クリーニング能力を超える二次転写残トナー量が搬送されてくるため、トナーすり抜けが生じる領域であり、領域Ｂは、バイアス強度が高すぎて、ファーブラシ中に堆積したトナーが中間転写ベルトに吐き出し始める領域を示している。

つまり、吐き出しを防止しようとすると、図中の転写残トナー量Ｘｍｇ／ｃｍ²がファーブラシクリーニングの上限値となる。

しかし、エンボス紙の凹部の二次転写残トナー量がＸｍｇ／ｃｍ²以上残る場合、ファーブラシに印加されるバイアスはＶｔｒ１以上のバイアス電圧を印加しなければトナーすり抜けが生じてしまうため、ファーブラシクリーニングバイアスをＶｔｒ１以上のバイアスに設定しなければならない。

その結果、エンボス紙の凹部の転写残をクリーニングするために、二次転写残トナー量がＸｍｇ／ｃｍ²以下となるエンボス紙以外の記録材に対しても、クリーニングバイアスをＶｔｒ１以上にしなければならず、トナー帯電極性の反転が始まり、中間転写ベルトに一旦ファーブラシで回収したトナーを吐き出してしまう問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、記録材の種類に依らず、適当な中間転写体のクリーニングを行うことが可能な画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、静電像が形成される像担持体と、前記像担持体上の静電像を所定の極性に帯電されたトナーにより現像し、トナー像とする現像手段と、前記像担持体上のトナー像を一次転写部にて一次転写される中間転写体と、転写電圧が印加されると前記中間転写体上のトナー像を記録材に二次転写部にて二次転写する二次転写手段と、前記中間転写体の回転方向で前記二次転写部より下流側に配置され、バイアスが印加されて前記中間転写体上に残った二次転写残トナーを回収する第１のクリーニング手段と、前記中間転写体の回転方向で前記第１のクリーニング手段より下流側に配置され、バイアスが印加されて前記中間転写体上の転写残トナーを回収する第２のクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、
前記第１のクリーニング手段に印加されるバイアスは転写電圧と逆の極性に設定されて、前記第２のクリーニング手段に印加されるバイアスは転写電圧と同じ極性に設定されて、
第１の記録材の場合に、前記第１のクリーニング手段に第１のバイアスが印加されるとともに、前記第２のクリーニング手段に第２のバイアスが印加された状態で、第１の転写電圧が二次転写手段に印加されて画像を形成する第１画像形成モードと、平滑度が第１の記録材より小さい第２の記録材の場合に、絶対値が前記第１のバイアスより大きい第３のバイアスが前記第１のクリーニング手段に印加されるとともに、絶対値が記第２のバイアスより大きくて、かつ、絶対値が前記第３のバイアスより小さい第４のバイアスが前記第２のクリーニング手段に印加された状態で、絶対値が前記第１の転写電圧より大きな転写電圧が二次転写手段に印加されて画像を形成する第２画像形成モードとを実行可能であることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、記録材の種類によらず、例えば、エンボス紙等の記録紙に凹凸のある記録材に対しても、その二次転写残現像剤に対して適正なクリーニング条件を可変に制御することでクリーニング不良を防止し、適当な中間転写体のクリーニングを行うことができる。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

尚、次に説明する実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。本実施例にて、画像形成装置１００は、中間転写体を用いた電子写真画像形成装置である。

本実施例にて、画像形成装置本体１００Ａ内には、支持ローラ５０、５１、５２、５３、３１に張設されて矢印Ｘ方向に走行する無端状の中間転写体、即ち、中間転写ベルト５が配設されている。

この中間転写ベルト５は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム、ポリイミド、エチレン４フッ化エチレン共重合体等のような誘電体樹脂によって構成されている。

本実施例では、体積抵抗率１×１０⁹Ω・ｃｍ（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用し、印加電圧５００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ）、厚み８０μｍの導電性ポリイミドシームレスベルトを採用したが、他の材料、体積抵抗率、及び厚みのものでも構わない。

また、表層に弾性層を有する中間転写ベルト５は、そのクリーニング手段としてブレードクリーニングを採用できない場合があるが、本実施例では、後述のようにクリーニング手段として静電式ファーブラシクリーニング手段を使用するので、好適に使用し得る。

給紙カセット２０から取り出された記録紙Ｐは、ピックアップローラ２１を経て、搬送ローラ２２〜２５により、二次転写手段としての二次転写ローラ３２が配置された二次転写部Ｔ２へと送給される。二次転写ローラ３２は、対向ローラとしても機能する上記支持ローラ３１と対向配置され、中間転写ベルト５を挟持している。

次に、図２を用いて画像形成部を説明する。

本実施例にて、画像形成部は、像担持体としての、回転可能に配置されたドラム状の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１を備えている。感光ドラム１は、基本構成として、アルミニウム等の導電性基体１ｂと、その外周に形成された光導電層１ａとを備えた円筒状の電子写真感光体である。その中心には支軸１ｃを有し、この支軸１ｃを中心として矢印Ｒ１方向に、不図示の駆動手段によって回転駆動される。

感光ドラム１の周囲には、一次帯電手段としての一次帯電器２、露光手段としてのレーザービームスキャナのような露光装置３、現像手段としての現像装置４などのプロセス機器が配置されている。

一次帯電器２は、本実施例では、感光ドラム１表面に接して感光ドラム表面を所定の極性、電位に一様均一に帯電する、全体としてローラ状に構成された帯電ローラとされる。帯電ローラ２は、中心に配置された導電体ローラ（芯金）２ｂと、その外周に形成された導電層２ａとを有し、芯金２ｂの両端部が不図示の軸受部材によって回転自在に支持されるとともに、感光ドラム１に対して平行に配置されている。これら両端部の軸受部材は不図示の押圧手段によって感光ドラム１の方へと付勢され、これにより、帯電ローラ２は、感光ドラム１表面に所定の押圧力を持って圧接されている。

帯電ローラ２は、感光ドラム１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って矢印Ｒ２方向に従動回転する。帯電ローラ２の芯金２ｂには、電源１０に接続された電気接触子に接触されている。帯電ローラ２は、電源１０によってバイアス電圧が印加され、これにより、感光ドラム１表面を一様均一に接触帯電する。次いで、露光手段３からの画像露光により、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。

露光手段３の下流側に配置された現像装置４は、本実施例では回転現像装置とされ、回転軸４Ｂを中心として回転する回転体４Ａを備えている。回転体４Ａには、複数の、本実施例では、４個の現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが搭載されており、従って、回転軸４Ｂを中心にＲ４方向に９０°ずつ回転することで、現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄをこの順番にて感光ドラム１との対向位置（現像位置）に移動させ、感光ドラム１上に形成された静電潜像を現像して現像像（トナー像）とすることができる。

現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは同じ構成とされるので、次に、現像器４ａについて説明する。

現像器４ａは、現像剤４０を収容した現像容器４１を有し、その容器４１の感光ドラム１に面した開口部内に現像剤担持体としての現像スリーブ４２がＲ３方向に回転自在に設置されている。現像スリーブ４２内には、現像スリーブ４２上に現像剤を担持させるマグネットローラ４３が、現像スリーブ４２の回転に対して非回転に固定配置されている。

現像容器４１の現像スリーブ４２の上方位置には、現像スリーブ４２上に担持された現像剤を規制して薄層の現像剤層に形成する規制ブレード４４が設置されている。

現像容器４１内には、その略下半部に仕切り壁４５により区画された現像室４６及び撹拌室４７が設けられている。

現像剤４０は、本実施例では、トナーと磁性体であるキャリアとを主体とした二成分現像剤とされる。トナーは負帯電性であり、キャリアは正帯電性である。

先ず、現像スリーブ４２の回転に伴いマグネットローラ４３の磁極によって現像室４６内の現像剤４０が汲み上げられ、現像スリーブ４２上に担持される。その現像剤４０は現像スリーブ４２の回転により搬送され、それまでの搬送過程においてトナーが負に帯電されると共に、現像剤４０が現像スリーブ４２に対し垂直に配置された規制ブレード４４により規制され、薄層の現像剤層に形成される。薄層の現像剤層に形成された現像剤４０は、感光ドラム１と対向した現像領域へ搬送されると、マグネットローラ４３の現像領域に位置された現像主極の磁気力によって穂立ちし、現像剤４０の磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシで感光ドラム１の面上を擦ると共に、現像スリーブ４２にバイアス電源１２により現像バイアス電圧を印加することにより、磁気ブラシの穂を構成するキャリアに付着しているトナーが静電潜像の可視部（レーザ光による露光部）に付着して現像し、感光ドラム１上にトナー像が形成される。

感光ドラム１の下方には、一次転写手段を構成するローラ状の転写装置（以下「転写ローラ」という。）６が配設されている。

転写ローラ６は、電源１１に接続された導電体ローラ軸６ａと、その外周面に円筒状に形成された導電層６ｂとによって構成されている。転写ローラ６の導電層６ｂとしては、その抵抗値が１０⁵〜１０⁸Ω・ｃｍ程度であり、単泡性或いは連泡性のＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＢＲ等が望ましい。転写ローラ６は、両端部が不図示のスプリング等の押圧部材によって感光ドラム１に向けて付勢されており、これにより転写ローラ６の導電層６ｂは、所定の押圧力で感光ドラム１側に中間転写ベルト５を挟み込むように圧接され転写ニップ部、即ち、一次転写部Ｔ１が形成される。

他の現像器４ｂ、４ｃ、４ｄ、は、現像器４ａと同様の構成を備えており、これら現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの異なる点は、それぞれがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する点である。

各現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにはそれぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーおよびブラックトナーが収納されているものとする。

原稿のイエロー成分色による画像信号がポリゴンミラー（不図示）等を介して感光ドラム１上に投射されて静電潜像が形成され、これに現像器４ａからイエロートナーが供給されて静電潜像がイエロートナー像となる。このトナー像が感光ドラム１の回転に伴って、感光ドラム１と中間転写ベルト５とが当接する一次転写部Ｔ１に到来すると、転写ローラ６に印加される転写バイアスによって、イエロートナー像が中間転写ベルト５へ転写される。

イエロートナー像を担持した中間転写ベルト５は、１回転して再び一次転写部Ｔ１に搬送されてくる。このときまでに、現像装置４は回転軸４Ｂを中心にＲ４方向に９０°回転し、現像器４ｂを感光ドラム対向位置に移動させ、前記と同様の方法で感光ドラム１上にマゼンタトナー像が形成される。このマゼンタトナー像は、前記中間転写ベルト５上のイエロートナー像上へ転写される。

同様に、シアントナー像、ブラックトナー像が前述のトナー像に重畳転写され、このときまでに給紙カセット２０から取り出された記録紙Ｐが二次転写部Ｔ２に達し、２次転写手段３０に印加される転写バイアスによって上述の４色のトナー像は記録紙Ｐ上に二次転写される。

図３に、二次転写部Ｔ２に配置された二次転写手段３０の構成を示す。

二次転写手段３０は、中間転写ベルト５の内側に位置するベルト張架ローラをも兼ねた二次転写部材である２次転写内ローラ３１と、外側に位置する二次転写部材である２次転写外ローラ３２とを有する。

２次転写外ローラ３２は、直径２４ｍｍとされる導電性の軸３２ａと、その表面を被覆した導電層３２ｂで形成されている。２次転写外ローラ３２の導電層３２ｂとしては、その抵抗値が１０⁵〜１０⁷Ω・ｃｍ程度であり、ソリッド又は発泡性のＥＰＤＭ、ＳＢＲ、ＢＲ等が望ましい。２次転写内ローラ３１は、導電性のローラで、直径は２１ｍｍ、材質は、ＳＵＳ、Ａｌ等が好ましい。

なお、２次転写内ローラ３１或いは２次転写外ローラ３２のいずれかに、転写バイアスを印加することで中間転写ベルト３１上のトナーを、二次転写部Ｔ２を通過する記録紙Ｐに転写するが、本実施例では、２次転写外ローラ３２に正のバイアスを印加することで、（−）に帯電したトナーを中間転写ベルト５上から記録紙Ｐ上へ転写する。

２次転写外ローラ３２は、中間転写ベルト５に対して離接可能であり、上記イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー像を中間転写ベルト５上に重畳形成しているときには離間状態とされ、中間転写ベルト５上の重畳されたフルカラートナー像を記録紙Ｐに転写するときには接触状態とされる。

記録紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト５に残った残トナーは、ベルト５の回転により中間転写体クリーニング装置８によるクリーニング部へと搬送される。

図４に詳細を示すように、本実施例では、中間転写体クリーニング装置８は、中間転写ベルト５を支持する張架ローラ５０に対向して配置される。中間転写体クリーニング装置８は、複数のクリーニング手段を備え、本実施例では、中間転写ベルト５の搬送方向上流側に位置した第１のクリーニング手段としての第１クリーニング装置８ａと、下流側に位置した第２のクリーニング手段としての第２クリーニング装置８ｂとを有する。

本実施例にて、中間転写体クリーニング装置８は、静電式ファーブラシクリーニング装置とされ、複数の、本実施例では、ベルトの搬送方向で上流側及び下流側に二本のファーブラシ８１（８１ａ、８１ｂ）が配置されている。

中間転写体クリーニング装置８も又、２次転写外ローラ３２と同様に中間転写ベルト５に対して離接可能とされ、中間転写ベルト５上の残トナーが中間転写体クリーニング装置８のクリーニング部に搬送されてきたときに、ファーブラシ８１が中間転写ベルト５に対して接触状態とされる。また、ファーブラシ８１（８１ａ、８１ｂ）の中間転写ベルト５表面に対する進入量は、約１．０ｍｍとされる。

本実施例で使用するファーブラシ８１（８１ａ、８１ｂ）は、直径が８ｍｍの導電軸８２（８２ａ、８２ｂ）に、導電性で繊維状の毛８３（８３ａ、８３ｂ）を植毛して構成される。毛８３は、外径：２０ｍｍ、パイル長：６ｍｍ、材質：ナイロン、密度：１００ｋＦ、抵抗：５×１０⁶Ωのものを使用した。

ファーブラシ８１（８１ａ、８１ｂ）のベルト張架ローラ５０に接する点の下流側には、金属のバイアスローラ８４（８４ａ、８４ｂ）がファーブラシ８１（８１ａ、８１ｂ）に進入するように配置されている。このときのファーブラシ８１（８１ａ、８１ｂ）のバイアスローラ８４表面に対する進入量は、約１．０ｍｍとされる。

また、この金属のバイアスローラ８４のファーブラシ８１に接する点の下流側には、スクレーパ８５（８５ａ、８５ｂ）が押し当てられ、ファーブラシ８１で回収したトナーを金属ローラ８４に転移させ、スクレーパ８５で掻き取ることでトナーを廃トナーボックス（不図示）に落下させる。

各部材の回転方向に関して言えば、ファーブラシ８１（８１ａ、８１ｂ）は、中間転写ベルト５との対向位置でベルト移動方向に対してカウンター方向、即ち、図４にて時計方向に回転される。また、バイアスローラ８４（８４ａ、８４ｂ）は、ファーブラシ８１との対向位置で同じ方向、即ち、図４にて反時計方向に回転する。

中間転写ベルト５からファーブラシ８１（８１ａ、８１ｂ）へのトナーの受け渡しは、次のようにして行われる。

本実施例においては、通常の画像形成時には中間転写ベルト５の回転方向で上流側のバイアスローラ８４ａには、電源１５から（−）のバイアス（トナー帯電極性と同じ極性のバイアス）を、下流側のバイアスローラ８４ｂには、電源１６から（＋）のバイアス（トナー帯電極性と逆極性のバイアス）を印加する。本実施例では、上流のバイアスローラ８４ａには電源１５により−７００Ｖが印加され、下流のバイアスローラ８４ｂには電源１６により＋７００Ｖが印加される。

これは、二次転写終了後の中間転写ベルト５上の残トナーには（＋）極性、（−）極性の両極性のトナーが存在する可能性があるため、二本のファーブラシ８１ａ、８１ｂに異なる極性のバイアスを印加する構成としている。

例えば、下流側のクリーニング部について説明すると、上述のように、バイアスローラ８４ｂに＋７００Ｖが印加される。このために、ファーブラシ８１ｂには＋６００Ｖの電圧が誘起され、接地された張架ローラ５０とに電位差が生じ、中間転写ベルト５上のトナーがファーブラシ８１ｂに転移する。更に、ファーブラシ８１ｂに回収されたトナーは、ファーブラシ８１ｂとバイアスローラ８４ｂとの電位差によりバイアスローラ８４ｂに転移される。

図５は、本実施例における二次転写部Ｔ２での二次転写ローラ３２への印加電圧と転写効率を示すグラフである。このグラフ中の点線（１）、（２）は転写効率９０％時の転写電圧を示している。

ここで、転写効率は、
転写効率＝記録紙に転写されたトナー量／転写前の中間転写体上のトナー量×１００（％）
によって求めた。

点線（１）、（２）に対応する電圧は、それぞれ１．５ｋＶと３．５ｋＶとその電圧値は異なるが、転写電圧１．５ｋＶに設定された時の中間転写体上の残トナーは、主に（−）極性のトナーが多く、３．５ｋＶの時には主に（＋）極性のトナーが多く残っている。これは、１．５ｋＶ設定時には、転写されるトナーの電荷に対し転写電圧が足りないことにより起こり、３．５ｋＶ設定時には、転写電圧が高すぎることでトナーに電荷注入或いは放電による電荷の飛び込みによりトナー電荷の極性が反転してしまうことにある。

上記理由により、本実施例では、中間転写体クリーニング装置８に二本のファーブラシ８１ａ、８１ｂを配置し、且つ、各ファーブラシ８１ａ、８１ｂには、異なる極性のバイアスを印加するようにしている。

本実施例における上記構成の画像形成装置において、特にエンボス加工された記録紙Ｐに画像を転写する場合、一回の画像形成において、更には二次転写部Ｔ２、即ち、転写ニップＮ２長手方向で、記録紙表面の凹凸に対応して、転写されず中間転写ベルト５に残る転写残トナー量が異なる場合がある。

従って、本実施例では、エンボス紙等の記録紙表面に凹凸のある記録材Ｐを転写紙として選択したときのみ、ファーブラシ８１（８１ａ、８１ｂ）に印加するバイアス電圧を上げることを特徴とする。

つまり、不図示の制御手段は、使用する記録材の種類に応じて、バイアスローラ８４ａ及び８４ｂに印加するバイアスの電圧を次のように制御する。

普通紙の場合には、バイアスローラ８４ａに−７００Ｖ、バイアスローラ８４ｂに＋７００Ｖが印加され、エンボス紙の場合には、バイアスローラ８４ａに−９００Ｖ、バイアスローラ８４ｂに＋９００Ｖが印加される。

このように、制御手段は、普通紙よりも表面が粗く、平滑度の小さいエンボス紙が使用される場合、バイアスローラ８４a及び８４ｂに印加される電圧の絶対値が大きくなるように制御する。

エンボス紙等の紙の表面性は平滑度により規定され、特にＪＩＳ規格のベック平滑度で測定した結果、１０秒以下、更には５秒以下のものに関して特に二次転写部Ｔ２における密着性の悪さから、凹部に対応する転写残トナーが多くなってしまう問題が発生した。

ただし、記録紙Ｐの平滑度と二次転写部Ｔ２における密着性の関係は、二次転写部Ｔ２での転写圧、転写ローラ３２の硬度、トナーの転写特性、中間転写ベルト５の材質等により差が出るため、特に規定されるものではない。

本実施例において記録紙Ｐの選択は、ユーザーによりコピー開始前に選択される。ユーザーによる記録紙Ｐの選択範囲は、主に普通紙／再生紙／厚紙（数種類）／ＯＨＰ／ラベル紙等の記録紙が選択可能で、さらに特殊紙としてエンボス加工された記録紙が選択可能となっている。

次に、選択された記録紙に応じて、二次転写バイアス、及び中間転写ベルトファーブラシクリーニングバイアスが選択される。

図６は、普通紙、特殊紙（エンボス紙）を通紙したときの二次転写部Ｔ２における印加電圧−電流特性を示したグラフである。グラフから記録紙の抵抗により電圧−電流特性が異なることが分かる。

ここで、二次転写に必要な転写電流をＩｔｒ１とすると、普通紙の場合Ｖｔｒ０に、特殊紙（エンボス紙）の場合はＶｔｒ１が選択される。

二次転写バイアスが選択されると同様に、中間転写ベルト５のクリーニングファーブラシ８１に印加されるバイアス値も選択される。

図７は、クリーニングバイアスとクリーニング残トナー濃度、つまり、クリーニング部を通過したにもかかわらず、クリーニングできずに中間転写ベルト５上に残ったトナー濃度の関係を示すグラフである。図中の曲線は、普通紙の二次転写残トナー、特殊紙（エンボス紙）の凸部の二次転写残トナー、凹部の二次転写残トナーに対して、中間転写ベルトファーブラシクリーニングバイアスの値を変えたときのクリーニング残トナー濃度を示した曲線である。

図７のグラフから普通紙、特殊紙（エンボス紙）の凸部の二次転写残トナーの場合、中間転写ベルトファーブラシクリーニングバイアスはＶｃｌ１に設定することでクリーニング可能であるが、凹部でクリーニング残トナーが残ってしまうためＶｃｌ２で設定することになる。

ただし、上記「発明が解決しようとする課題」の項で記述したように、Ｖｃｌ１からＶｃｌ２のようにバイアス強度を上げた状態で、クリーニングバイアスを連続して印加し続けた場合、ファーブラシ８１に堆積したトナーの帯電極性が変わり、一度回収したトナーを中間転写ベルト５上に吐き出してしまう問題が生じる。

ファーブラシ８１内の堆積トナーの反転現象は、クリーニングバイアス強度を高めることでより顕在化してくるが、この問題は、図中Ｖｃｌ２以上の電圧に設定することで反転トナーが発生し始め、バイアス強度に応じて反転トナー量が増加してくる。

従って、特殊紙（エンボス紙）選択時のみバイアス値を変え、高いクリーニングバイアスの印加時間を最小限にすることで反転トナー発生量を最小限に抑えることができる。更に上流、下流のクリーニングファーブラシに印加するクリーニングバイアス値を上げることで、図８における転写電圧の設定が、記録材凹部側に設定されたとしても、或いは、記録材凸部側に設定されたとしても、中間転写ベルトをクリーニングすることができる。

以上の制御により、普通紙に対して、適正な二次転写電圧と、中間転写ベルト上の残トナー量に対してはクリーニングバイアスＶｃｌ１を設定し、特殊紙（エンボス紙）に対しては、適正な二次転写電圧と、中間転写ベルト上の残トナー量に対してはクリーニングバイアスＶｃｌ２に設定することができ、転写残トナー量が記録材の平滑度によって変わったとしても適正なクリーニングバイアスの設定により、中間転写ベルトをクリーニングすることが出来る。

本実施例においては、フルカラーを得る画像形成装置について説明をしてきたが、勿論、黒白（Ｂ／Ｗ）の画像を得る画像形成装置においても同様の効果を得ることが出来る。

また、本実施例において、クリーニングバイアス値等に関して規定していないのは、トナーの転写特性、中間転写ベルトの材質、硬度、二次転写部の転写圧、クリーニングファーブラシの材質、クリーニング能力等により大きく異なるためである。従って、クリーニングバイアス値は、これら条件に対応して適宜選択決定される。

実施例２
上記第一の実施例では、記録材が普通紙の場合にバイアスローラ８４ａに印加されるバイアスの電圧と、記録材がエンボス紙の場合にバイアスローラ８４ａに印加されるバイアスの電圧の差の絶対値をＶａ１、記録材が普通紙の場合にバイアスローラ８４ｂに印加されるバイアスの電圧と、記録材がエンボス紙の場合にバイアスローラ８４ｂに印加されるバイアスの電圧の差の絶対値をＶｂ１とすると、Ｖａ１とＶｂ１は等しくなるように制御される。

一方、第二の実施例では、記録材が普通紙の場合にバイアスローラ８４ａに印加されるバイアスの電圧と、記録材がエンボス紙の場合にバイアスローラ８４ａに印加されるバイアスの電圧の差の絶対値をＶａ２、記録材が普通紙の場合にバイアスローラ８４ｂに印加されるバイアスの電圧と、記録材がエンボス紙の場合にバイアスローラ８４ｂに印加されるバイアスの電圧の差の絶対値をＶｂ２とすると、Ｖａ２とＶｂ２は異なるように制御される。

本実施例においては、記録材が普通紙の場合、バイアスローラ８４ａ及び８４ｂに印加されるバイアスの電圧は、それぞれ、−７００ｖ及び＋７００ｖである。また、記録材がエンボス紙の場合、バイアスローラ８４ａに印加されるバイアスの電圧は−９００ｖ、バイアスローラ８４ｂに印加されるバイアスの電圧値は＋８００ｖである。

本実施例では、エンボス紙を使用する場合の二次転写バイアスの電圧は、実施例１においてエンボス紙の使用時における二次転写バイアスの電圧よりも、高くなっている。

つまり、エンボス紙の凸部の転写効率を高める様に、二次転写バイアスの電圧を設定した。このとき、二次転写の転写残トナー量は、凹部において、多くなる。凹部の転写残トナーは、二次転写バイアスの電圧の影響により、プラス極性になっている。

従って、転写残トナーにおけるプラス極性に帯電しているトナーの割合は、マイナス極性に帯電しているトナーの割合よりも極めて多くなっている。

そこで、本実施例では、記録材としてエンボス紙を使用する場合、プラス極性に帯電する転写残トナーを主に回収するクリーニング装置８ａに印加されるバイアスの電圧の絶対値が、マイナス極性に帯電する転写する転写残トナーを主に回収するクリーニング装置８ｂに印加されるバイアスの電圧の絶対値よりも大きくなるように、制御される。

ところで、本実施例のように設定すると、エンボス紙が連続した場合、上流側のファーブラシ８１ａで極性反転したトナーが中間転写ベルト５に吐き出されるが、下流のファーブラシ８１ｂで回収可能となる。下流側のファーブラシ８１ｂ、ファーブラシ内の堆積トナーの極性が反転してしまうようなバイアスの電圧に設定されていないため下流のファーブラシ８１ｂからのトナー吐き出しはなく、吐き出しトナーによる画像弊害等は発生しない。

以上の第二の実施例により、記録材として特殊紙（エンボス紙）が使用さて、更に、転写残トナーにおけるプラス極性に帯電するトナーの割合とマイナス極性に帯電するトナーの割合が極めて異なる場合であっても、転写残トナーにおいて占める割合の多いトナーの極性に応じて、クリーニング装置８ａおよび８ｂに印加するバイアスを制御することにより、適当に中間転写ベルトのクリーニングを行うことができた。

本発明の画像形成装置の一実施例の概略構成断面図である。本発明の画像形成装置の画像形成部を示す図である。本発明の画像形成装置の二次転写部を示す図である。本発明の画像形成装置の中間転写体クリーニング装置の概略構成図である。二次転写部における転写電圧と転写効率の関係を示すグラフである。二次転写部の電圧−電流特性を示す図である。本実施例におけるクリーニングバイアスとクリーニング残トナー濃度の関係を示す図である。従来例におけるエンボス紙の凹部と凸部の転写性を示す図である。従来例におけるクリーニングバイアスと二次転残トナー量の関係を示す図である。

符号の説明

１感光ドラム（像担持体）
２一次帯電器（一次帯電手段）
３露光装置（露光手段）
４現像装置（現像手段）
５中間転写ベルト（中間転写体）
６一次転写手段
８中間転写体クリーニング装置
８ａ第１クリーニング装置（第１クリーニング手段）
８ｂ第２クリーニング装置（第２クリーニング手段）
１５、１６クリーニングバイアス電源
３０二次転写手段

Claims

静電像が形成される像担持体と、前記像担持体上の静電像を所定の極性に帯電されたトナーにより現像し、トナー像とする現像手段と、前記像担持体上のトナー像を一次転写部にて一次転写される中間転写体と、転写電圧が印加されると前記中間転写体上のトナー像を記録材に二次転写部にて二次転写する二次転写手段と、前記中間転写体の回転方向で前記二次転写部より下流側に配置され、バイアスが印加されて前記中間転写体上に残った二次転写残トナーを回収する第１のクリーニング手段と、前記中間転写体の回転方向で前記第１のクリーニング手段より下流側に配置され、バイアスが印加されて前記中間転写体上の転写残トナーを回収する第２のクリーニング手段と、を有する画像形成装置において、
前記第１のクリーニング手段に印加されるバイアスは転写電圧と逆の極性に設定されて、前記第２のクリーニング手段に印加されるバイアスは転写電圧と同じ極性に設定されて、
第１の記録材の場合に、前記第１のクリーニング手段に第１のバイアスが印加されるとともに、前記第２のクリーニング手段に第２のバイアスが印加された状態で、第１の転写電圧が二次転写手段に印加されて画像を形成する第１画像形成モードと、平滑度が第１の記録材より小さい第２の記録材の場合に、絶対値が前記第１のバイアスより大きい第３のバイアスが前記第１のクリーニング手段に印加されるとともに、絶対値が記第２のバイアスより大きくて、かつ、絶対値が前記第３のバイアスより小さい第４のバイアスが前記第２のクリーニング手段に印加された状態で、絶対値が前記第１の転写電圧より大きな転写電圧が二次転写手段に印加されて画像を形成する第２画像形成モードとを実行可能であることを特徴とする画像形成装置。