JP7292899B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機等の画像形成装置に関し、特に、表面にトナー像を担持可能な感光ドラムを備えるカラー画像形成装置に関する。
［帯電部材を用いた中間転写体クリーニング手段］
中間転写体方式のタンデムカラー画像形成装置においては、印刷工程等の後に中間転写体上に残留したトナー（以下、残留トナーという）を、中間転写体上から除去する必要がある。残留トナーを除去する方法として、帯電部材を用いた方式が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この方式では、トナー帯電部材を設け、トナー帯電部材により残留トナーを帯電させ、１次転写部で像担持体に逆転写させることで中間転写体上から残留トナーを回収していた。
中間転写体方式のタンデムカラー画像形成装置においては、印刷工程等の後に中間転写体上に残留したトナー（以下、残留トナーという）を、中間転写体上から除去する必要がある。残留トナーを除去する方法として、帯電部材を用いた方式が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この方式では、トナー帯電部材を設け、トナー帯電部材により残留トナーを帯電させ、１次転写部で像担持体に逆転写させることで中間転写体上から残留トナーを回収していた。
［クリーニングブレード鳴き］
像担持体上の不要になったトナーをクリーニングする手段として、像担持体に当接してトナーを掻き取って回収するクリーニングブレード（以下、Ｃブレードと表記する）がある。トナーの枯渇等によって発生する、Ｃブレードの鳴きやめくれといった課題を防止するため、例えば次のような方法が開示されている。なお、Ｃブレードの鳴きとは、像担持体とＣブレードとの摩擦によって当接部において異音が発生する現象をいう。像担持体の非画像領域に帯状のトナー画像（以下、パージトナーという）を形成し、形成したパージトナーをＣブレードのブレードエッジに到達させてトナーを供給する手段（以下、トナー供給工程という）が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
像担持体上の不要になったトナーをクリーニングする手段として、像担持体に当接してトナーを掻き取って回収するクリーニングブレード（以下、Ｃブレードと表記する）がある。トナーの枯渇等によって発生する、Ｃブレードの鳴きやめくれといった課題を防止するため、例えば次のような方法が開示されている。なお、Ｃブレードの鳴きとは、像担持体とＣブレードとの摩擦によって当接部において異音が発生する現象をいう。像担持体の非画像領域に帯状のトナー画像（以下、パージトナーという）を形成し、形成したパージトナーをＣブレードのブレードエッジに到達させてトナーを供給する手段（以下、トナー供給工程という）が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
［トナー供給工程］
像担持体と中間転写体とが当接した状態でトナー供給工程を行う場合、パージトナーを中間転写体に転写させずに１次転写部を通過させるために、正規トナーと同極性の１次転写電圧を印加する手段がある。
像担持体と中間転写体とが当接した状態でトナー供給工程を行う場合、パージトナーを中間転写体に転写させずに１次転写部を通過させるために、正規トナーと同極性の１次転写電圧を印加する手段がある。
［中間転写体クリーニングとトナー供給工程の同時実行手段］
あるステーションにおける残留トナーの回収工程と、別のステーションにおけるトナー供給工程での転写防止とを、それぞれのステーションで必要な極性の１次転写電圧を印加することで、同時に行うことができる。
あるステーションにおける残留トナーの回収工程と、別のステーションにおけるトナー供給工程での転写防止とを、それぞれのステーションで必要な極性の１次転写電圧を印加することで、同時に行うことができる。
一方で、コストの抑制を図るため、正規トナーと同極性の１次転写電圧を印加する手段を、全てのステーションには設けない構成を採用することがある。例えば、負極性電圧を第１ステーション（以下、ｓｔと表記する）から３ｓｔで共通化すると、１ｓｔ～３ｓｔでは、正規トナーと逆極性のトナーの回収とトナー供給工程とを同時に行うことができない。一方、３ｓｔの正規トナーと同極性の１次転写電圧を印加する手段をなくした構成においては、３ｓｔにおけるトナー供給工程において、十分な転写防止ができない。特に、トナー回収を同時に行うため、１ｓｔ又は２ｓｔで正極性の１次転写電圧を印加すると、その影響を受けて、３ｓｔでは十分に転写防止ができず、Ｃブレードにトナーが十分に供給されないという課題がある。
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、所定のステーションに正規トナーと同極性の１次転写電圧の印加手段を設けない構成で、トナー供給工程と中間転写体上の残留トナーの回収工程とを共に実施することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
（１）記録材に画像形成する画像形成動作を実行可能な画像形成装置であって、感光体と、前記感光体の表面に正規極性のトナーを供給する現像器と、前記感光体の表面に供給された前記トナーを転写する第１転写手段と、前記第１転写手段に前記正規極性とは逆の極性である逆極性の転写電圧を印加する第１の印加手段と、前記第１転写手段に前記逆極性の転写電圧を印加して前記正規極性のトナーの転写を行った後に前記感光体の表面に残留したトナーをクリーニングするために前記感光体の表面に当接して当接部を形成するブレードと、を有する複数の画像形成ステーションと、複数の前記感光体の表面と当接し、前記複数の感光体の表面に形成されたトナーが転写される中間転写体と、前記中間転写体と当接して転写部を形成し前記転写部において転写されたトナーを記録材に転写する第２転写手段と、を備え、前記複数の画像形成ステーションのうち、前記中間転写体の移動方向において前記転写部よりも下流側に位置する画像形成ステーションの中で最も上流に位置する画像形成ステーションを第１の画像形成ステーション、前記第１の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において下流側に位置する画像形成ステーションであって、所定の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において上流側に位置する画像形成ステーションを第２の画像形成ステーション、前記所定の画像形成ステーションを第３の画像形成ステーション、前記所定の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において下流側に位置する画像形成ステーションを第４の画像形成ステーション、と定義すると、前記画像形成動作と、前記画像形成動作が実行されない非画像形成動作において前記第３の画像形成ステーションの前記当接部に前記正規極性のトナーを供給するための供給動作と、前記中間転写体の表面に転写されたトナーを記録材に転写した後に前記中間転写体の表面に残留したトナーを、前記第１の画像形成ステーションで回収する回収動作と、を実行することが可能な画像形成装置であって、前記第４の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記正規極性の転写電圧を印加する第２の印加手段と、前記第１の印加手段と前記第２の印加手段と、を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第３の画像形成ステーションにおける前記供給動作と前記第１の画像形成ステーションにおける前記回収動作と、を実行する際には、前記第３の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記転写電圧を印加せず、前記第４の画像形成ステーションの前記第１転写手段に、前記第２の印加手段により前記正規極性の転写電圧を印加するように制御することを特徴とする画像形成装置。
（２）記録材に画像形成する画像形成動作を実行可能な画像形成装置であって、感光体と、前記感光体の表面に正規極性のトナーを供給する現像器と、前記感光体の表面に供給された前記トナーを転写する第１転写手段と、前記第１転写手段に前記正規極性とは逆の極性である逆極性の転写電圧を印加する第１の印加手段と、前記第１転写手段に前記逆極性の転写電圧を印加して前記正規極性のトナーの転写を行った後に前記感光体の表面に残留したトナーをクリーニングするために前記感光体の表面に当接して当接部を形成するブレードと、を有する複数の画像形成ステーションと、複数の前記感光体の表面と当接し、前記複数の感光体の表面に形成されたトナーが転写される中間転写体と、前記中間転写体と当接して転写部を形成し前記転写部において転写されたトナーを記録材に転写する第２転写手段と、を備え、前記複数の画像形成ステーションのうち、前記中間転写体の移動方向において前記転写部よりも下流側に位置する画像形成ステーションの中で最も上流に位置する画像形成ステーションを第１の画像形成ステーション、前記第１の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において下流側に位置する画像形成ステーションであって、所定の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において上流側に位置する画像形成ステーションを第２の画像形成ステーション、前記所定の画像形成ステーションを第３の画像形成ステーション、前記所定の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において下流側に位置する画像形成ステーションを第４の画像形成ステーション、と定義すると、前記画像形成動作と、前記画像形成動作が実行されない非画像形成動作において前記第３の画像形成ステーションの前記当接部に前記正規極性のトナーを供給するための供給動作と、前記中間転写体の表面に転写されたトナーを記録材に転写した後に前記中間転写体の表面に残留したトナーを前記第１の画像形成ステーション、前記第２の画像形成ステーション、前記第３の画像形成ステーションの少なくとも１つの画像形成ステーションにおいて回収する回収動作と、を実行することが可能な画像形成装置であって、前記第１の画像形成ステーションおよび前記第４の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記正規極性の転写電圧を印加する第２の印加手段と、前記第１の印加手段と前記第２の印加手段と、を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第３の画像形成ステーションにおける前記供給動作と、前記第１の画像形成ステーションにおける前記回収動作と、を実行する際には、前記第３の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記転写電圧を印加せず、前記第１の画像形成ステーション、および、前記第４の画像形成ステーションの前記第１転写手段に、前記第２の印加手段により前記正規極性の転写電圧を印加するように制御することを特徴とする画像形成装置。
（２）記録材に画像形成する画像形成動作を実行可能な画像形成装置であって、感光体と、前記感光体の表面に正規極性のトナーを供給する現像器と、前記感光体の表面に供給された前記トナーを転写する第１転写手段と、前記第１転写手段に前記正規極性とは逆の極性である逆極性の転写電圧を印加する第１の印加手段と、前記第１転写手段に前記逆極性の転写電圧を印加して前記正規極性のトナーの転写を行った後に前記感光体の表面に残留したトナーをクリーニングするために前記感光体の表面に当接して当接部を形成するブレードと、を有する複数の画像形成ステーションと、複数の前記感光体の表面と当接し、前記複数の感光体の表面に形成されたトナーが転写される中間転写体と、前記中間転写体と当接して転写部を形成し前記転写部において転写されたトナーを記録材に転写する第２転写手段と、を備え、前記複数の画像形成ステーションのうち、前記中間転写体の移動方向において前記転写部よりも下流側に位置する画像形成ステーションの中で最も上流に位置する画像形成ステーションを第１の画像形成ステーション、前記第１の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において下流側に位置する画像形成ステーションであって、所定の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において上流側に位置する画像形成ステーションを第２の画像形成ステーション、前記所定の画像形成ステーションを第３の画像形成ステーション、前記所定の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において下流側に位置する画像形成ステーションを第４の画像形成ステーション、と定義すると、前記画像形成動作と、前記画像形成動作が実行されない非画像形成動作において前記第３の画像形成ステーションの前記当接部に前記正規極性のトナーを供給するための供給動作と、前記中間転写体の表面に転写されたトナーを記録材に転写した後に前記中間転写体の表面に残留したトナーを前記第１の画像形成ステーション、前記第２の画像形成ステーション、前記第３の画像形成ステーションの少なくとも１つの画像形成ステーションにおいて回収する回収動作と、を実行することが可能な画像形成装置であって、前記第１の画像形成ステーションおよび前記第４の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記正規極性の転写電圧を印加する第２の印加手段と、前記第１の印加手段と前記第２の印加手段と、を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第３の画像形成ステーションにおける前記供給動作と、前記第１の画像形成ステーションにおける前記回収動作と、を実行する際には、前記第３の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記転写電圧を印加せず、前記第１の画像形成ステーション、および、前記第４の画像形成ステーションの前記第１転写手段に、前記第２の印加手段により前記正規極性の転写電圧を印加するように制御することを特徴とする画像形成装置。
本発明によれば、所定のステーションに正規トナーと同極性の１次転写電圧の印加手段を設けない構成で、トナー供給工程と中間転写体上の残留トナーの回収工程とを共に実施することができる。
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。
実施例１では、画像形成装置は、所定のステーションである第３ステーション（以下、ｓｔと表記する）に正規トナーと同極性の１次転写電圧を印加する手段を持たない構成である。このような構成において、所定の極性をもつ中間転写ベルト上の残留トナーの回収工程（第１の動作）と、３ｓｔにおけるトナー供給工程（第２の動作）とを略同時に実施する際において、クリーニングブレード鳴きを防止する方法を説明する。
［画像形成装置の構成の説明］
図１はタンデム方式（４ドラム系）、中間転写体方式のカラー画像形成装置１０の構成図である。画像形成工程では、まずピックアップローラ１３によって繰り出された記録材１２は、レジストレーション（以下、レジストという）センサ１１０によって先端位置が検出された後、搬送ローラ対６４、６５を先端が少し通過した位置で搬送を一旦停止される。スキャナユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、反射ミラーやレーザーダイオード（発光素子）を含む。カラー画像形成装置１０は、複数のステーションを備えている。具体的には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に対応した第１ステーション、第２ステーション、第３ステーション、第４ステーション（以下、１ｓｔ～４ｓｔと表記する）を備えている。ここで、３ｓｔを所定のステーションとするとき、３ｓｔよりも移動方向（後述）における上流側に位置するステーションは１ｓｔ、２ｓｔであり、３ｓｔよりも下流側に位置するステーションは４ｓｔである。
図１はタンデム方式（４ドラム系）、中間転写体方式のカラー画像形成装置１０の構成図である。画像形成工程では、まずピックアップローラ１３によって繰り出された記録材１２は、レジストレーション（以下、レジストという）センサ１１０によって先端位置が検出された後、搬送ローラ対６４、６５を先端が少し通過した位置で搬送を一旦停止される。スキャナユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、反射ミラーやレーザーダイオード（発光素子）を含む。カラー画像形成装置１０は、複数のステーションを備えている。具体的には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に対応した第１ステーション、第２ステーション、第３ステーション、第４ステーション（以下、１ｓｔ～４ｓｔと表記する）を備えている。ここで、３ｓｔを所定のステーションとするとき、３ｓｔよりも移動方向（後述）における上流側に位置するステーションは１ｓｔ、２ｓｔであり、３ｓｔよりも下流側に位置するステーションは４ｓｔである。
１ｓｔ～４ｓｔは、移動方向Ｄ２（時計回り方向）に所定の外周速度（以下、プロセス速度と呼ぶ）で回転駆動される感光体としての感光ドラム２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有している。スキャナユニット２０ａ～２０ｄは、感光ドラム２２ａ～２２ｄに対して順次、レーザー光２１ａ～２１ｄを照射する。なお、各符号に添えた英文字ａはイエロー、ｂはマゼンタ、ｃはシアン、ｄはブラックの構成パーツを示しており、以下の説明においても同じである。以下、英文字ａ～ｄは、特定の色について説明をする場合を除いて省略する。
感光ドラム２２は、帯電ローラ２３によって予め帯電されている。各帯電ローラ２３には例えば－１２００Ｖの電圧が印加されており、感光ドラム２２表面は例えば－７００Ｖに帯電されている。このように帯電した感光ドラム２２表面にレーザー光２１を照射して静電潜像を形成すると、レーザー光２１が照射された箇所の電位は例えば－１００Ｖとなる。現像器２５内の現像スリーブ２４には例えば－３５０Ｖの電圧が印加され、感光ドラム２２上（感光体上）の静電潜像に、例えば負極性（所定の極性）であるトナーを供給して感光ドラム２２上にトナー像を現像する。転写手段である１次転写ローラ２６に、例えば＋１０００Ｖの正極性（逆の極性）の１次転写電圧（以下、Ｔ１正電圧とする）を印加する。これにより、感光ドラム２２のトナー像を、中間転写体としての中間転写ベルト３０（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｂｅｌｔ）に順に重畳して転写する。以下、感光ドラム２２上のトナー像を中間転写ベルト３０に転写する動作を１次転写という。中間転写ベルト３０に転写されずに感光ドラム２２上に残ったトナーは、クリーニングブレード２８によってクリーニングされる。クリーニングブレード２８は例えばウレタンゴム等から成る弾性ブレードである。
中間転写ベルト３０は、１０７から１０１４Ωｃｍの体積固有抵抗率を持たせた厚さ５０～１５０μｍ程度の無端のフィルム状部材で構成されている。なお、体積固有抵抗率は、ＪＩＳ法Ｋ６９１１に準拠した測定プローブを用い、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製高抵抗計Ｒ２３４０を用いて、温度は２５℃、相対湿度は５０％で、５０～１００Ｖを印加して得た値である。特に、１０７から１０１１Ωｃｍ程度の低めの抵抗率を有する中間転写ベルト３０を用いた場合に、中間転写ベルト３０を介して１次転写の電流が互いに干渉しあうようになる。
中間転写ベルト３０には、帯電部材である帯電ブラシ９が設けられている。帯電ブラシ９は、２次転写ニップ部より下流、かつ最上流の１次転写ニップ部より上流に設置されている。ここで、２次転写ニップ部とは、張架ローラ３３と２次転写ローラ２７とによって形成されるニップ部で、記録材１２に中間転写ベルト３０上のトナー像が転写される位置をいう。また、１次転写ニップ部とは、１次転写ローラ２６と感光ドラム２２とによって形成されるニップ部で、中間転写ベルト３０上に感光ドラム２２上のトナー像が転写される位置をいい、実施例１では４つの１次転写ニップ部がある。
中間転写ベルト３０は、駆動ローラ３１、張架ローラ３２、３３によって張架され、駆動ローラ３１によって移動方向Ｄ１（反時計回り方向）に感光ドラム２２と同じプロセス速度で周回駆動される。中間転写ベルト３０は、トナー像を第２の転写手段である２次転写ローラ２７の位置へ搬送する。このとき、記録材１２は、２次転写ローラ２７と中間転写ベルト３０とでニップされる２次転写位置（又は２次転写ニップ部）において、搬送されたトナー像と転写のタイミングが合うよう搬送が再開される。そして、２次転写ローラ２７に印加される２次転写電圧の作用によって中間転写ベルト３０から記録材１２上（記録材上）にトナー像が転写される。以下、中間転写ベルト３０上のトナー像を記録材１２に転写する動作を２次転写という。その後、定着ローラ対７６、７７によって記録材１２の未定着のトナー像が加熱定着された後、記録材１２は機外へ出力される。
［２次転写残トナー帯電回収方式による２次転写残トナー回収工程の説明］
ここで、２次転写ローラ２７によって中間転写ベルト３０から記録材１２へ転写されなかったトナーを、以下、２次転写残トナーという。２次転写残トナーがクリーニングされずに残留し、再度２次転写部に進入すると、中間転写ベルト３０上で次の画像と重なった場合に画像不良となったり、２次転写ローラ２７に付着して紙裏汚れを引き起こしたりしてしまう。そのため、中間転写ベルト３０上の２次転写残トナーを除去する２次転写残トナー回収工程を行う。以下に、２次転写残トナー回収工程について図２を用いて説明する。なお、図２において、ＲＴ１は正極性に帯電されて感光ドラム２２ａに回収された２次転写残トナーを示し、ＴＴ１は感光ドラム２２ａから中間転写ベルト３０に転写された負極性である印刷画像のトナーを示している。なお、図２では３ｓｔ以降を省略している。
ここで、２次転写ローラ２７によって中間転写ベルト３０から記録材１２へ転写されなかったトナーを、以下、２次転写残トナーという。２次転写残トナーがクリーニングされずに残留し、再度２次転写部に進入すると、中間転写ベルト３０上で次の画像と重なった場合に画像不良となったり、２次転写ローラ２７に付着して紙裏汚れを引き起こしたりしてしまう。そのため、中間転写ベルト３０上の２次転写残トナーを除去する２次転写残トナー回収工程を行う。以下に、２次転写残トナー回収工程について図２を用いて説明する。なお、図２において、ＲＴ１は正極性に帯電されて感光ドラム２２ａに回収された２次転写残トナーを示し、ＴＴ１は感光ドラム２２ａから中間転写ベルト３０に転写された負極性である印刷画像のトナーを示している。なお、図２では３ｓｔ以降を省略している。
各１次転写ローラ２６ａ～２６ｄは、正極性の１次転写電圧を印加する正電圧印加部４１ａ～４１ｄ（第１の印加手段）と、負極性の１次転写電圧を印加する負電圧印加部４２ａ～４２ｄと、を有する印加手段に接続されている。また、帯電ブラシ９は、正極性の電圧を印加する正電圧印加部５１と、負極性の電圧を印加する負電圧印加部５２と、を有する印加手段に接続されている。それ以外の記号が示すものは図１と同様である。
２次転写残トナーは、帯電ブラシ９を用いた、以下に示すクリーニング工程によって中間転写ベルト３０上から除去する。２次転写残トナーが中間転写ベルト３０と帯電ブラシ９とのニップ部すなわち帯電部に進入する際、正電圧印加部５１によって帯電ブラシ９に正電圧を印加することで、２次転写残トナーが正極性に帯電される。帯電ブラシ９によって正極性に帯電されたトナーが１次転写部に進入する際、１次転写ローラ２６ａ～２６ｄのいずれかに、いずれかの正電圧印加部４１ａ～４１ｄによって正電圧を印加する。例えば、図２では、１次転写ローラ２６ａに正電圧印加部４１ａによって正電圧を印加すると、正極性に帯電したトナーＲＴ１は、図２に示すように中間転写ベルト３０から感光ドラム２２ａに転写される。中間転写ベルト３０から感光ドラム２２ａにトナーを転写させることを、以下、逆転写という。このように、トナーを逆転写させることで中間転写ベルト３０上から２次転写残トナーを回収する。帯電ブラシ９は、例えば導電性ナイロン製で中間転写ベルト３０の周方向に幅４ｍｍ、毛足４ｍｍのものを、張架ローラ３３を対向部材として中間転写ベルト３０に侵入量１ｍｍで当接している。
なお、２次転写残トナーの逆転写に用いる正電圧は、印刷画像の１次転写のための電圧にもなる。このため、図２のＲＴ１に示す２次転写残トナーの回収と、ＴＴ１に示す印刷画像の１次転写とを略同時に行う、転写同時回収が可能である。このように、２次転写残トナーを帯電ブラシ９により帯電して、感光ドラム２２に逆転写させて回収するクリーニング方式を、２次転写残トナーの帯電回収方式と呼ぶ。
［画像形成装置の制御構成］
図３は、制御部の一例を示すブロック図である。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納された各種制御プログラムに基づいてＲＡＭ１０３を作業領域に用いカラー画像形成装置１０の各部を制御する。ＲＯＭ１０２には、各種制御プログラム、各種データ、テーブル等が格納されている。ＲＡＭ１０３にはプログラムロード領域、ＣＰＵ１０１の作業領域、各種データの格納領域等が確保される。駆動制御部１０８は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、感光ドラム２２、帯電ローラ２３、スキャナユニット２０、現像器２５、中間転写ベルト３０を駆動するためのモータや、帯電電圧や現像電圧等を制御する。不揮発メモリ１０９は、各種データを保存する記憶装置である。
図３は、制御部の一例を示すブロック図である。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納された各種制御プログラムに基づいてＲＡＭ１０３を作業領域に用いカラー画像形成装置１０の各部を制御する。ＲＯＭ１０２には、各種制御プログラム、各種データ、テーブル等が格納されている。ＲＡＭ１０３にはプログラムロード領域、ＣＰＵ１０１の作業領域、各種データの格納領域等が確保される。駆動制御部１０８は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、感光ドラム２２、帯電ローラ２３、スキャナユニット２０、現像器２５、中間転写ベルト３０を駆動するためのモータや、帯電電圧や現像電圧等を制御する。不揮発メモリ１０９は、各種データを保存する記憶装置である。
［クリーニングブレード鳴き、めくれの説明］
前述の画像形成工程等において感光ドラム２２が回転する間、クリーニングブレード２８の当接を、トナーを確実にスクレープでき、ブレード鳴きやブレードめくれが発生しないような状態に安定的に維持する必要がある。そこでクリーニングブレード２８の材質に加え、当接角度や侵入量の設定を適正化することにより、これらの課題を防いでいる。しかし、それでも前述のようにトナーが十分に供給されていないとき等には、ブレード鳴きやブレードめくれといった課題が発生する。
前述の画像形成工程等において感光ドラム２２が回転する間、クリーニングブレード２８の当接を、トナーを確実にスクレープでき、ブレード鳴きやブレードめくれが発生しないような状態に安定的に維持する必要がある。そこでクリーニングブレード２８の材質に加え、当接角度や侵入量の設定を適正化することにより、これらの課題を防いでいる。しかし、それでも前述のようにトナーが十分に供給されていないとき等には、ブレード鳴きやブレードめくれといった課題が発生する。
［トナー供給工程の説明］
そこで、ブレード鳴きを防止する手段として、前述のトナー供給工程を定期的に行っている。トナー供給工程では、感光ドラム２２の非画像領域に、長手方向に均一な量となる潜像を形成し、帯状のトナー像（以下、パージトナーという）を現像する。そして、感光ドラム２２上に形成したパージトナーをクリーニングブレード２８のエッジに到達させてブレードと感光ドラム２２との間の摩擦係数を下げる動作を行っている。ここで、長手方向とは、感光ドラム２２の駆動方向に対して直交する方向である。トナー供給工程を実行する条件は、例えば５０ページ（所定のページ数）連続印刷したときに、画像領域の面積に占めるトナー像部分の比率である印刷比率が例えば平均１％以下（所定の比率以下）であった場合とする。この条件に到達した時点で印刷制御を中断し、トナー供給工程を実行する。なお印刷ジョブが残っている場合は、そのトナー供給工程を後回転として行い、一度印刷工程を終了した後に、再度前回転からジョブを開始しても良い。また、ダウンタイムを短縮するため、トナー供給工程を紙間で行い、次の画像形成プロセスに復帰してもよい。なお、後回転とは画像形成動作後の後処理動作をいい、前回転とは画像形成動作前の準備動作をいう。
そこで、ブレード鳴きを防止する手段として、前述のトナー供給工程を定期的に行っている。トナー供給工程では、感光ドラム２２の非画像領域に、長手方向に均一な量となる潜像を形成し、帯状のトナー像（以下、パージトナーという）を現像する。そして、感光ドラム２２上に形成したパージトナーをクリーニングブレード２８のエッジに到達させてブレードと感光ドラム２２との間の摩擦係数を下げる動作を行っている。ここで、長手方向とは、感光ドラム２２の駆動方向に対して直交する方向である。トナー供給工程を実行する条件は、例えば５０ページ（所定のページ数）連続印刷したときに、画像領域の面積に占めるトナー像部分の比率である印刷比率が例えば平均１％以下（所定の比率以下）であった場合とする。この条件に到達した時点で印刷制御を中断し、トナー供給工程を実行する。なお印刷ジョブが残っている場合は、そのトナー供給工程を後回転として行い、一度印刷工程を終了した後に、再度前回転からジョブを開始しても良い。また、ダウンタイムを短縮するため、トナー供給工程を紙間で行い、次の画像形成プロセスに復帰してもよい。なお、後回転とは画像形成動作後の後処理動作をいい、前回転とは画像形成動作前の準備動作をいう。
トナー供給工程の具体的なプロセスについて図４を用いて説明する。なおＰ１はクリーニングブレード２８ａに供給されるパージトナーを示している。それ以外の記号が示すものは図１、図２と同様である。パージトナーが前述のように感光ドラム２２ａ上で現像された後、１次転写部に進入するとき、負電圧印加部４２ａによって例えば－１０００Ｖの負極性の１次転写電圧（以下、Ｔ１負電圧）を１次転写ローラ２６ａ印加する。このＴ１負電圧によって、パージトナーＰ１を１次転写させないようにすることで、パージトナーＰ１を感光ドラム２２ａ上に保持し、クリーニングブレード２８ａに到達させて供給する。
［従来の２次転写残トナー回収工程とトナー供給工程の同時実行の説明］
２次転写残トナー帯電回収方式においては、連続印刷の制御中、連続して２次転写残トナーが１次転写部に進入する。そのため、トナー供給工程の実行条件が満足され、印刷制御を中断して実行する際は、トナー供給工程と２次転写残トナー回収工程とを、それぞれ正常に実行する必要がある。また互いにダウンタイムに影響を与えることなく略同時に実行することが望ましい。以下に従来におけるトナー供給工程、２次転写残トナー回収工程について説明する。
２次転写残トナー帯電回収方式においては、連続印刷の制御中、連続して２次転写残トナーが１次転写部に進入する。そのため、トナー供給工程の実行条件が満足され、印刷制御を中断して実行する際は、トナー供給工程と２次転写残トナー回収工程とを、それぞれ正常に実行する必要がある。また互いにダウンタイムに影響を与えることなく略同時に実行することが望ましい。以下に従来におけるトナー供給工程、２次転写残トナー回収工程について説明する。
３ｓｔにＴ１負電圧を印加する手段を有する構成における、２次転写残トナー回収工程と３ｓｔにおけるトナー供給工程について、図５を用いて説明する。なお、ＲＴ２は正極性に帯電されて感光ドラム２２に回収された２次転写残トナーを示し、Ｐ２はクリーニングブレード２８ｃに供給されるパージトナーを示している。それ以外の記号が示すものは図１等と同様である。１ｓｔにおける２次転写残トナー回収工程は、１ｓｔにおいて正電圧印加部４１ａによって１次転写ローラ２６ａに正電圧を印加することで正常に実行できる。また、３ｓｔにおけるトナー供給工程も、３ｓｔにおいて負電圧印加部４２ｃによって１次転写ローラ２６ｃに負電圧を印加することが可能であるため、前述の図４で示したプロセスと同様に正常に実行できる。次にこれらのプロセスを行う時間帯と１次転写電圧を印加するタイミングとの関係について説明する。
図６は１ｓｔにおいて２次転写残トナー回収工程を行い、３ｓｔにおいてトナー供給工程を行う際の、各ステーションの１次転写電圧を印加するタイミングの関係を示したものである。図６（ａ）には各ステーションにおける１次転写プロセスを示し、（ｂ）には１次転写電圧（正電圧（＋）、負電圧（－））を示している。なお、Ｔ１ａは各ステーションにおける感光ドラム２２上のトナー像の１次転写プロセスを示している。Ｒ１１は前の周回で中間転写ベルト３０上に転写されたトナー像の２次転写後の２次転写残トナーが、１ｓｔの転写ニップ部に進入するプロセスを示している。ＰＲ１３は３ｓｔのパージトナーが転写ニップ部に進入するプロセスを示している。またＴｂ３はＰＲ１３の時間帯で３ｓｔにおいて負電圧印加部４２ｃによって印加されるＴ１負電圧を示している。
まず、２次転写残トナー回収工程については、１ｓｔにおけるＲ１１の時間帯では、正電圧印加部４１ａによって常時Ｔ１正電圧が印加されている。このため、２次転写残トナーは中間転写ベルト３０上に残留することなく１ｓｔにおいて正常に回収されている。一方、３ｓｔのトナー供給工程については、ＰＲ１３の時間帯において負電圧印加部４２ｃによって－１０００ＶのＴ１負電圧Ｔｂ３が印加されている。このため、パージトナーは中間転写ベルト３０に１次転写されることなく正常にクリーニングブレード２８ｃに供給されている。このように、３ｓｔに負電圧印加部４２ｃを有する従来の構成では、２次転写残トナー回収工程とトナー供給工程とは、それぞれ独立して影響を及ぼしあわない１次転写電圧を用いているため、図５の構成では略同時に実行できている。以上に示すように、３ｓｔに負電圧印加部４２ｃを有する構成においては、２次転写残トナー回収工程と３ｓｔにおけるトナー供給工程について、それぞれ正常にかつ略同時に実行できている。
しかし、３ｓｔに負電圧印加部４２ｃを有さない構成で同様の制御を行おうとすると、ＰＲ１３の時間帯においてＴ１負電圧を印加できず、隣接するステーションの１次転写電圧の影響を受けてしまう。３ｓｔで１次転写電圧の印加を停止（オフ）したとしても、例えば図６に示すように隣接するステーションでいずれもＴ１正電圧を印加すると、その影響を受け、中間転写ベルト３０にパージトナーが転写されてしまう。こうして、クリーニングブレード２８ｃに十分な量のパージトナーが供給されず、ブレード鳴きの防止効果が十分に得られなくなってしまうという課題がある。また、この場合の対策として、パージトナーの幅を増やしたり、２次転写残トナー回収工程の終了後にトナー供給工程を行ったりする等が考えられるが、いずれもトナーの無駄な消費や、ダウンタイムの延長といった課題を引き起こしてしまう。
［実施例１の２次転写残トナー回収工程とトナー供給工程の同時実行の説明］
そこで実施例１では、４ｓｔのみに負電圧印加手段である負電圧印加部４２ｄ（第２の印加手段）を有する構成において、２次転写残トナー回収工程と３ｓｔにおけるトナー供給工程とを略同時に実施し、ブレード鳴きを防止する方法を説明する。実施例１では、少なくとも２ｓｔ及び３ｓｔには、１次転写ローラ２６ｂ、２６ｃに負電圧を印加する負電圧印加部（図５の４２ｂ、４２ｃ）を有していない。図７は、４ｓｔのみに負電圧印加部４２ｄを有する構成において、２次転写残トナー回収工程と３ｓｔにおけるトナー供給工程を行う際の、各ステーションの１次転写電圧の印加タイミングと電圧極性の関係を示したものである。図７（ａ）は１次転写プロセスを示し、（ｂ）は１次転写電圧を示す。また、（ｃ）にＰＲ２３の時間帯における各ステーションの構成を示す。なお、Ｒ２１は前の周回で中間転写ベルト３０上に転写されたトナー像の２次転写後の２次転写残トナーが、１ｓｔの転写ニップ部に進入するプロセスを示している。ＰＲ２３は３ｓｔのパージトナーが転写ニップ部に進入するプロセスを示している。またＴｂ１ａ～Ｔｂ４ａはそれぞれ、ＰＲ２３の時間帯において、１ｓｔ～４ｓｔで印加される１次転写電圧を示している。１次転写電圧のうち破線で表した１次転写電圧Ｔｂ２ａ、Ｔｂ４ａは値（極性）が不定であり、どのような組み合わせが適切かは後述する。Ｔ１ａが示すものは図６と同様である。
そこで実施例１では、４ｓｔのみに負電圧印加手段である負電圧印加部４２ｄ（第２の印加手段）を有する構成において、２次転写残トナー回収工程と３ｓｔにおけるトナー供給工程とを略同時に実施し、ブレード鳴きを防止する方法を説明する。実施例１では、少なくとも２ｓｔ及び３ｓｔには、１次転写ローラ２６ｂ、２６ｃに負電圧を印加する負電圧印加部（図５の４２ｂ、４２ｃ）を有していない。図７は、４ｓｔのみに負電圧印加部４２ｄを有する構成において、２次転写残トナー回収工程と３ｓｔにおけるトナー供給工程を行う際の、各ステーションの１次転写電圧の印加タイミングと電圧極性の関係を示したものである。図７（ａ）は１次転写プロセスを示し、（ｂ）は１次転写電圧を示す。また、（ｃ）にＰＲ２３の時間帯における各ステーションの構成を示す。なお、Ｒ２１は前の周回で中間転写ベルト３０上に転写されたトナー像の２次転写後の２次転写残トナーが、１ｓｔの転写ニップ部に進入するプロセスを示している。ＰＲ２３は３ｓｔのパージトナーが転写ニップ部に進入するプロセスを示している。またＴｂ１ａ～Ｔｂ４ａはそれぞれ、ＰＲ２３の時間帯において、１ｓｔ～４ｓｔで印加される１次転写電圧を示している。１次転写電圧のうち破線で表した１次転写電圧Ｔｂ２ａ、Ｔｂ４ａは値（極性）が不定であり、どのような組み合わせが適切かは後述する。Ｔ１ａが示すものは図６と同様である。
まず、２次転写残トナー回収工程については、従来と同様に２次転写残トナーは正常に回収されている。一方、３ｓｔのトナー供給工程については、ＰＲ２３の時間帯での１次転写電圧Ｔｂ１ａ～Ｔｂ４ａの値（極性）の設定によって、パージトナーのクリーニングブレード２８ｃへの供給量が異なり、ブレード鳴きの防止効果が異なる。
表１は１次転写電圧Ｔｂ１ａ～Ｔｂ４ａの極性の組み合わせを変更した場合の、３ｓｔの１次転写部に形成される電界と、ブレード鳴きの防止効果のレベルを表したものである。
表１において、１列目には設定番号（１～５）を示し、２列目には各１次転写ローラ２６に印加される１次転写電圧の極性を示し、３列目には３ｓｔの１次転写部に形成される電界を示し、４列目にはブレード鳴きの防止効果を示す。２列目の１次転写電圧には、１次転写ローラ２６ａに印加される１次転写電圧Ｔｂ１ａ、１次転写ローラ２６ｂに印加される１次転写電圧Ｔｂ２ａをそれぞれ示す。また、１次転写ローラ２６ｃに印加される１次転写電圧Ｔｂ３ａ、１次転写ローラ２６ｄに印加される１次転写電圧Ｔｂ４ａをそれぞれ示す。各１次転写ローラ２６に印加される１次転写電圧、形成される電界については、強い正電圧を＋＋、弱い正電圧を＋、強い負電圧を－－、弱い負電圧を－で、それぞれ示す。また、±ゼロ付近の電圧を０で示す。０電圧のとき、各印加部から１次転写ローラ２６への電圧の印加が停止されている。ブレード鳴きの防止効果のレベルについては、○、△、×を用い、〇は効果が十分な状態、△はやや不十分な状態、×は不十分な状態をそれぞれ示している。なお、１ｓｔでは、２次転写残トナー回収工程のためＴ１正電圧の印加が必要なので、１次転写電圧Ｔｂ１ａはどの設定番号においても＋＋としている。また、３ｓｔでは、パージトナーの中間転写ベルト３０への転写防止のためにＴ１正電圧の印加は避ける必要があるため、どの設定番号でも１次転写電圧Ｔｂ３ａは０（電圧の印加停止）としている。
設定番号１では、１次転写電圧Ｔｂ１ａ、Ｔｂ２ａ、Ｔｂ４ａはいずれも＋＋となっており、３ｓｔの１次転写部に形成された電界は隣接するステーション（２ｓｔ、４ｓｔ）の１次転写電圧の影響を受けて＋＋となっている。設定番号２では、１次転写電圧Ｔｂ２ａは０であるが、１次転写電圧Ｔｂ４ａが＋＋であるため、３ｓｔの１次転写部に形成された電界は４ｓｔの１次転写電圧Ｔｂ４ａの影響を受けて＋となっている。このように、３ｓｔに隣接する２つのステーションである２ｓｔ及び４ｓｔのうち少なくとも一方に＋＋の１次転写電圧が印加されていると、３ｓｔに形成される電界は正極性となる。このため、パージトナーがクリーニングブレード２８ｃに供給されず、ブレード鳴きの防止効果はいずれも×となっている。
設定番号３では、１次転写電圧Ｔｂ１ａ、ｔｂ２ａは＋＋、１次転写電圧Ｔｂ４ａは－－となっており、隣接するステーションの１次転写電圧の極性の影響が相殺して３ｓｔの１次転写部に形成された電界は０となっている。設定番号４では、１次転写電圧Ｔｂ１ａは＋＋、１次転写電圧Ｔｂ２ａ、Ｔｂ４ａは０となっており、３ｓｔの１次転写部に形成された電界も０となっている。この場合、設定番号１、２のようにパージトナーがクリーニングブレード２８ｃに供給されないということはないが、その量は不十分であり、ブレード鳴きの防止効果はいずれも△となっている。
設定番号５では、１次転写電圧Ｔｂ１ａは＋＋、１次転写電圧Ｔｂ２ａは０、１次転写電圧Ｔｂ４ａが－－となっており、３ｓｔの１次転写部に形成された電界は４ｓｔの１次転写電圧Ｔｂ４ａの影響を受けて－となっている。３ｓｔの１次転写部に形成された電界が負極性となるため、パージトナーがクリーニングブレード２８ｃに供給され、ブレード鳴きの防止効果が〇となっている。
表１の結果より、ゼロ電圧を印加した（言い換えれば、正電圧印加部４１ｃによる電圧の印加を停止した）３ｓｔにおいても、隣接するステーションからの干渉電流によって、強くはないものの電界が形成されている。そして設定番号５のように、２ｓｔをゼロ、４ｓｔを強い負極性（＋＋）に設定したときに、３ｓｔの１次転写部に形成される電界が負極性になる。これにより、３ｓｔにおいてもパージトナーの中間転写ベルト３０への転写を防止することができている。これにより、十分なブレード鳴きの防止効果を得ることができた。図８は、表１の設定番号５のように各ステーションにおける１次転写電圧を設定した場合の図であり、（ａ）は１次転写プロセスを示し、（ｂ）は１次転写電圧を示す。また、（ｃ）に実施例１のＰＲ２３の時間帯における各ステーションの構成を示す。なお、Ｒ２１等は図７と同様である。
なお、設定番号５においても１ｓｔの１次転写電圧は＋＋であるが、３ｓｔに形成される電界は－となっており、１ｓｔの印加電圧の影響をほぼ受けていないことがわかる。これは、実施例１で用いている中間転写ベルト３０の抵抗値では、ステーション間を２つまたぐような距離では干渉電流の影響がほぼないことを示す。このように、３ｓｔの１次転写電圧をゼロに設定しても、隣接ステーションの１次転写電圧による干渉電流が影響する。そして、２ｓｔをゼロ、４ｓｔを負極性に設定することによって、２次転写残トナー回収工程とトナー供給工程とは、いずれも正常にかつ略同時に実行できる。
以上に示すように、Ｔ１負電圧の印加手段を２ｓｔ、３ｓｔに持たず、４ｓｔに持つ構成においても、中間転写ベルト３０上の正極性を持ったトナーの回収と、３ｓｔにおけるトナー供給工程とを略同時に行い、かつブレード鳴きを防止することができる。また、そのためには、３ｓｔにおけるトナー供給工程において、２ｓｔ、３ｓｔでゼロ電圧、４ｓｔで負電圧の１次転写電圧を印加すればよい。
［変形例］
なお、実施例１では、中間転写ベルト３０上のトナーが正極性となる２次転写残トナーの場合について示した。しかし、印刷プロセス以外の、例えばジャム処理や、画像濃度制御用のパッチ形成プロセスといった、中間転写ベルト３０上に負極性のトナーのみが残留した場合についても実施例１の構成を適用することができる。すなわち、前述のように１ｓｔと２ｓｔ以降のプロセスは独立して行うことができる。このため、中間転写ベルト３０上の残留トナーが負極性であっても、１ｓｔで負電圧印加部４２ａによってＴ１負電圧を印加することで２次転写残トナーの回収は可能である。そして、この場合も、３ｓｔにおけるトナー供給工程を略同時に行い、かつブレード鳴きを防止することができる。ただし、この場合は、１ｓｔにもＴ１負電圧を印加する手段である負電圧印加部４２ａが必要である。
なお、実施例１では、中間転写ベルト３０上のトナーが正極性となる２次転写残トナーの場合について示した。しかし、印刷プロセス以外の、例えばジャム処理や、画像濃度制御用のパッチ形成プロセスといった、中間転写ベルト３０上に負極性のトナーのみが残留した場合についても実施例１の構成を適用することができる。すなわち、前述のように１ｓｔと２ｓｔ以降のプロセスは独立して行うことができる。このため、中間転写ベルト３０上の残留トナーが負極性であっても、１ｓｔで負電圧印加部４２ａによってＴ１負電圧を印加することで２次転写残トナーの回収は可能である。そして、この場合も、３ｓｔにおけるトナー供給工程を略同時に行い、かつブレード鳴きを防止することができる。ただし、この場合は、１ｓｔにもＴ１負電圧を印加する手段である負電圧印加部４２ａが必要である。
また、実施例１では、３ｓｔにおけるトナー供給工程について示したが、他のステーションにおいてクリーニングブレード２８にトナーを供給したい場合については、例えば以下のような方法がある。１ｓｔのクリーニングブレード２８ａにトナーを供給したい場合は、２次転写残トナー回収工程によって回収したトナーをクリーニングブレード２８ａに供給する。４ｓｔのクリーニングブレード２８ｄにトナーを供給したい場合は、負電圧印加部４２ｄ（第２の印加手段）を有しているため、ＰＲ２３等の時間帯で中間転写ベルト３０への転写防止を行うようトナー供給工程を行う。いずれも、不要なダウンタイムの発生もない。２ｓｔのクリーニングブレード２８ｂでトナー供給工程を行うためには、１ｓｔに負電圧印加部４２ａを有することが必須である。負電圧印加部を有しない２ｓｔにおいてトナー供給工程を行うためには、隣接ステーションでの１次転写電圧の印加状態が、図７で説明したＰＲ２３における３ｓｔと同様になるようにする。すなわち、表１の設定番号５にならい、２ｓｔ、３ｓｔをゼロ、１ｓｔを負極性に設定することによって、２ｓｔにおけるトナー供給工程を実行する。ただし、３ｓｔをゼロ電圧とする必要があるため、２ｓｔでトナー供給工程を実行するためには３ｓｔにおける１次転写が終了したタイミング以降で実行する必要がある。
以上、実施例１によれば、所定のステーションに正規トナーと同極性の１次転写電圧の印加手段を設けない構成で、トナー供給工程と中間転写体上の残留トナーの回収工程とを共に実施することができる。
実施例２では、１ｓｔと４ｓｔのみに正規トナーと同極性の１次転写電圧を印加する手段をもつ構成である。実施例２では、両極性のトナーが混在する中間転写ベルト３０上の残留トナーの回収工程と、３ｓｔにおけるトナー供給工程を略同時に実施する際に、ブレード鳴きを防止する方法を説明する。両極性のトナーが混在する場合として、帯電ブラシ９をクリーニングする帯電ブラシ蓄積トナー回収工程を例に示す。
［帯電ブラシ蓄積トナー回収工程の説明］
帯電ブラシ９は、２次転写残トナーの帯電時等に、帯電ブラシ９の隙間にトナーが蓄積される。帯電ブラシ９に蓄積したトナー（以下、蓄積トナーという）は帯電性能の低下を引き起こし、その後、帯電ブラシ９に進入してくる２次転写残トナーが正常に帯電されなくなる。こうなるとトナー像の１次転写時に２次転写残トナーが中間転写ベルト３０上に残留してしまい、画像不良を引き起こす要因となる。このため、帯電ブラシ９は定期的にクリーニングする必要がある。例えば、ＣＰＵ１０１は、印刷ジョブの途中で積算印刷ページ数が所定値に到達する等の条件を満たした場合に、帯電ブラシ９の蓄積トナー回収工程を実行する。
帯電ブラシ９は、２次転写残トナーの帯電時等に、帯電ブラシ９の隙間にトナーが蓄積される。帯電ブラシ９に蓄積したトナー（以下、蓄積トナーという）は帯電性能の低下を引き起こし、その後、帯電ブラシ９に進入してくる２次転写残トナーが正常に帯電されなくなる。こうなるとトナー像の１次転写時に２次転写残トナーが中間転写ベルト３０上に残留してしまい、画像不良を引き起こす要因となる。このため、帯電ブラシ９は定期的にクリーニングする必要がある。例えば、ＣＰＵ１０１は、印刷ジョブの途中で積算印刷ページ数が所定値に到達する等の条件を満たした場合に、帯電ブラシ９の蓄積トナー回収工程を実行する。
以下にその帯電ブラシ９の蓄積トナー回収工程について図９を用いて説明する。なおＲＰ１、ＲＮ１はいずれも帯電ブラシ９から吐出されたトナーで、正極性、負極性のものであり、ＲＰ１は正極性のトナー（以下、蓄積正トナーという）、ＲＮ１は負極性のトナー（以下、蓄積負トナーという）を示している。Ｃａ１は帯電ブラシ９に印加する電圧の極性を交互に切り替える動作を示す。すなわち、正電圧印加部５１によって帯電ブラシ９に正電圧を印加する動作と負電圧印加部５２によって帯電ブラシ９に負電圧を印加する動作との切り替えを示す。それ以外の記号が示すものは図１と同様である。
帯電ブラシ９に蓄積した蓄積正トナーＲＰ１、蓄積負トナーＲＮ１は、それぞれ、Ｃａ１で示すように帯電ブラシ９に交互に＋２０００Ｖ、－２５００Ｖの電圧を印加することで、帯電ブラシ９から静電的に反発されて中間転写ベルト３０上に吐出される。さらに、蓄電負トナーＲＮ１が１ｓｔの１次転写部に進入する際、１次転写ローラ２６ａに負電圧印加部４２ａ（第１の印加手段）によって－１０００Ｖの負電圧が印加されることで、蓄積負トナーＲＮ１は感光ドラム２２ａに逆転写される。また、蓄電正トナーＲＰ１が２ｓｔの１次転写部に侵入する際、１次転写ローラ２６ｂに正電圧印加部４１ｂによって＋１０００Ｖの正電圧が印加されることで、蓄積正トナーＲＰ１は感光ドラム２２ｂに逆転写される。これにより、蓄積正トナーＲＰ１、蓄積負トナーＲＮ１はいずれも中間転写ベルト３０上から回収される。
［従来の帯電ブラシ蓄積トナー回収工程とトナー供給工程の同時実行の説明］
前述のように、２次転写残トナー帯電回収方式においては、印刷ジョブの途中で所定の条件に達した場合に、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程が実行され、蓄積正トナーＲＰ１、蓄積負トナーＲＮ１が１次転写部に進入する。そのため、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程とトナー供給工程との実行条件が略同時に成り立ち、印刷制御を中断して両方実行する際は、それぞれ正常に実行する必要がある。また、互いにダウンタイムに影響を与えることなく略同時に実行することが望ましい。以下に従来におけるトナー供給工程、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程について説明する。
前述のように、２次転写残トナー帯電回収方式においては、印刷ジョブの途中で所定の条件に達した場合に、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程が実行され、蓄積正トナーＲＰ１、蓄積負トナーＲＮ１が１次転写部に進入する。そのため、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程とトナー供給工程との実行条件が略同時に成り立ち、印刷制御を中断して両方実行する際は、それぞれ正常に実行する必要がある。また、互いにダウンタイムに影響を与えることなく略同時に実行することが望ましい。以下に従来におけるトナー供給工程、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程について説明する。
３ｓｔに負電圧印加部４２ｃを有する構成における、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程と３ｓｔにおけるトナー供給工程について、図１０を用いて説明する。なお、ＲＰ２、ＲＮ２はいずれも帯電ブラシ９から吐出されたトナーで、正極性、負極性のものであり、ＲＰ２は蓄積正トナーを示し、ＲＮ２は蓄積負トナーを示す。Ｐ３は３ｓｔのクリーニングブレード２８ｃに供給されるパージトナーを示している。Ｃａ２は帯電ブラシ９に印加される電圧を交互に切り替える動作を示す。その他の記号が示すものは図１等と同様である。
１ｓｔと２ｓｔにおける帯電ブラシ蓄積トナー回収工程は、１ｓｔにおいて負電圧印加部４２ａによって負電圧を印加し、２ｓｔにおいて正電圧印加部４１ｂによって正電圧を印加することが可能である。このため、前述の図９で示したプロセスと同様に正常に実行できる。また、３ｓｔにおけるトナー供給工程も、３ｓｔにおいて負電圧印加部４２ｃによって負電圧を印加することが可能であるため、実施例１の図５における３ｓｔのプロセスと同様に正常に実行できる。次に、これらのプロセスを行う時間帯と１次転写電圧の印加タイミングとの関係について説明する。
図１１は１ｓｔと２ｓｔにおいて帯電ブラシ蓄積トナー回収工程を行い、３ｓｔにおいてトナー供給工程を行う際の、各ステーションの１次転写電圧の印加タイミングの関係を示したものである。図１１（ａ）には、各ステーションにおける１次転写プロセスを示し、（ｂ）には１次転写電圧（＋、－）を示している。なお、Ｒ４Ｐ、Ｒ４Ｎは中間転写ベルト３０上の蓄積正トナーＲＰ２、蓄積負トナーＲＮ２が、それぞれ２ｓｔと１ｓｔの転写ニップ部に進入するプロセスを示している。ＰＲ３３は３ｓｔのパージトナーが転写ニップ部に進入するプロセスを示している。またＴｂ１ｂ～Ｔｂ３ｂはそれぞれ、ＰＲ３３の時間帯において、１ｓｔ～３ｓｔで印加される１次転写電圧を示す。Ｔ１ａが示すものは図６と同様である。
まず、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程については、１ｓｔにおけるＲ４Ｎの時間帯では、負電圧印加部４２ａによって常時－１０００ＶのＴ１負電圧を印加している。また、２ｓｔにおけるＲ４Ｐの時間帯では、正電圧印加部４１ｂによって常時＋１０００ＶのＴ１正電圧を印加している。すなわち、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程については図１０で説明した状態になっているため、蓄積正トナーＲＰ２、蓄積負トナーＲＮ２とも正常に回収されている。一方、３ｓｔのトナー供給工程については、ＰＲ３３の時間帯において、負電圧印加部４２ｃによって－１０００ＶのＴ１負電圧である１次転写電圧Ｔｂ３ｂを印加している。このため、パージトナーは中間転写ベルト３０に１次転写されることなく正常にクリーニングブレード２８ｃに供給されている。これらの帯電ブラシ蓄積トナー回収工程とトナー供給工程とは、それぞれ独立して影響を及ぼしあわない１次転写電圧を用いているため、同時に実行できている。以上に示すように、３ｓｔにＴ１負電圧を印加する手段を有する従来の構成においては、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程と３ｓｔにおけるトナー供給工程について、それぞれ正常に、かつ略同時に実行できている。
しかし、３ｓｔにＴ１負電圧を印加する手段をもたない構成で同様の制御を行おうとすると、ＰＲ３３の時間帯において３ｓｔではＴ１負電圧を印加できず、隣接ステーションの１次転写電圧の影響を受けてしまう。例えば、図１１に示すように隣接ステーションでいずれもＴ１正電圧を印加すると、その影響を受け、３ｓｔの１次転写ニップ部において中間転写ベルト３０にパージトナーが転写されてしまう。そうするとクリーニングブレード２８ｃに十分な量のパージトナーが供給されず、ブレード鳴きの防止効果が十分に得られなくなってしまうという課題があった。また、この場合の対策として、パージトナーの幅を増やしたり、２次転写残トナー回収工程の終了後にトナー供給工程を行ったりする等が考えられるが、いずれもトナーの無駄な消費や、ダウンタイム延長といった課題を引き起こす。
［実施例２の帯電ブラシ蓄積トナー回収工程とトナー供給工程の同時実行の説明］
そこで実施例２では、１ｓｔと４ｓｔのみにＴ１負電圧を印加する負電圧印加部４２ａ、４２ｄをもつ構成とする。２ｓｔ、３ｓｔは負電圧印加部を有しない。このような構成において、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程と３ｓｔにおけるトナー供給工程を略同時に実施する際において、ブレード鳴きを防止する方法を説明する。
そこで実施例２では、１ｓｔと４ｓｔのみにＴ１負電圧を印加する負電圧印加部４２ａ、４２ｄをもつ構成とする。２ｓｔ、３ｓｔは負電圧印加部を有しない。このような構成において、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程と３ｓｔにおけるトナー供給工程を略同時に実施する際において、ブレード鳴きを防止する方法を説明する。
図１２は、１ｓｔと４ｓｔのみに負電圧印加部４２ａ、４２ｄを有する構成で、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程と３ｓｔにおけるトナー供給工程を行う際の、各ステーションの１次転写電圧の印加タイミングと電圧極性の関係を示したものである。図１２（ａ）は１次転写プロセスを示し、（ｂ）は１次転写電圧を示す。また、（ｃ）に実施例２のＰＲ４３の時間帯における各ステーションの構成を示す。なお、Ｒ５Ｎは、中間転写ベルト３０上の蓄積負トナーが１ｓｔのＴ１ニップ部に進入するプロセスを示している。Ｒ５Ｐは、中間転写ベルト３０上の蓄積正トナーが２ｓｔのＴ１ニップ部に進入するプロセスを示している。ＰＲ４３は、３ｓｔのパージトナーがＴ１ニップ部に進入するプロセスを示している。Ｔｂ２ｃ、Ｔｂ３ｃ１、Ｔｂ４ｃは、ＰＲ４３の時間帯において、２ｓｔ～４ｓｔで印加する１次転写電圧をそれぞれ示す。ＰＴ４３は２ｓｔにおいて１次転写電圧Ｔｂ２ｃを印加した時間帯に２ｓｔを通過したトナーが、３ｓｔのＴ１ニップ部に進入するプロセスを示している。Ｔｂ３ｃ２は、ＰＴ４３の時間帯において、３ｓｔで印加される１次転写電圧を示す。Ｔ１ａが示すものは図１１と同様である。
まず、ＰＲ４３の時間帯では、３ｓｔのトナー供給工程のため、実施例１での構成（表１の設定番号５）と同様、２ｓｔ、３ｓｔの１次転写電圧Ｔｂ２ｃ、Ｔｂ３ｃ１はゼロ電圧（印加停止）、４ｓｔの１次転写電圧Ｔｂ４ｃは負電圧を印加する。これにより、実施例１と同様、３ｓｔにおけるパージトナーの中間転写ベルト３０への転写防止を図ることができ、十分なブレード鳴きの防止効果が得られる。
また、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程について、蓄積負トナーについては従来と同様にＲ５Ｎで１ｓｔの負電圧印加部４２ａによって－１０００ＶのＴ１負電圧印加により正常に回収されている。一方、蓄積正トナーについては、ＰＲ４３の時間帯以外においては、従来と同様にＲ５Ｐで２ｓｔの正電圧印加部４１ｂによって＋１０００ＶのＴ１正電圧印加により正常に回収される。ただし、ＰＲ４３の時間帯においては、２ｓｔでは前述のように１次転写電圧Ｔｂ２ｃに０Ｖを設定している。このため、ＰＲ４３の時間帯では蓄積正トナーが正常に回収されず、２ｓｔの１次転写部を通過してしまう。そこで、２ｓｔにおいて回収されなかった蓄積正トナーが３ｓｔに進入するＰＴ４３の時間帯において、２次転写残トナー回収に適した＋１０００Ｖの正電圧である１次転写電圧Ｔｂ３ｃ２を３ｓｔの正電圧印加部４１ｃによって印加する。これにより、２ｓｔのＴ１ニップ部を通過した蓄積正トナーを３ｓｔにおいて感光ドラム２２ｃに逆転写し、回収する。こうして、全ての蓄積正トナーを回収することができる。このように３ｓｔにおけるトナー供給工程のために３ｓｔの１次転写電圧を０Ｖに設定すると、他のステーションの電圧極性が影響してしまう。しかし、上述したような設定によって、帯電ブラシ蓄積トナー回収工程とトナー供給工程とは、いずれも正常に、かつ略同時に実行できる。
以上に示すように、実施例２は、１ｓｔ、４ｓｔにＴ１負電圧を印加する負電圧印加部４２ａ、４２ｄを持つ構成である。このような構成においても、両極性のトナーが混在する中間転写ベルト３０上の残留トナーの回収と、３ｓｔにおけるトナー供給工程とを略同時に行い、かつブレード鳴きを防止することができる。また、そのためには、両極性のトナーの回収において、１ｓｔで負極性の電圧を印加し、２ｓｔで正極性の電圧を印加すればよい。３ｓｔにおけるトナー供給工程においては、実施例１と同様に２ｓｔ、３ｓｔでゼロ電圧、４ｓｔで負電圧の１次転写電圧をそれぞれ印加する。かつ、３ｓｔのトナー供給工程のために２ｓｔを通過した中間転写ベルト３０上の領域が３ｓｔに進入する時間帯において、３ｓｔで正電圧の１次転写電圧を印加すればよい。
［変形例］
また、実施例２では３ｓｔにおけるトナー供給工程について示したが、他のステーションにおいてクリーニングブレードにトナーを供給したい場合については、例えば以下のような方法がある。１ｓｔでは、２次転写残トナー回収工程によって回収したトナーをクリーニングブレード２８ａに供給する。また、４ｓｔでは負電圧印加部４２ｄを有しており、ＰＲ４３等の時間帯で転写防止を行うようなトナー供給工程を行う。いずれも不要なダウンタイムの発生もない。２ｓｔでは、隣接ステーションでの１次転写電圧の印加状態がＰＲ４３における３ｓｔと同様になるように設定する。すなわち、２ｓｔ、３ｓｔをゼロ電圧の１次転写電圧とし、１ｓｔを負極性の１次転写電圧に設定する。これにより、２ｓｔにおけるトナー供給工程を実行する。ただし、３ｓｔの１次転写電圧をゼロ電圧とする必要があるため、２ｓｔでのトナー供給工程を実行するためには、３ｓｔにおける１次転写が終了したタイミング以降で実行する必要がある。
また、図７（ｃ）のように、２ｓｔ、３ｓｔがそれぞれ１つの正電圧印加部４１ｂ、４１ｃのみ有する場合には、正電圧印加部４１ｂ、４１ｃを共通化して１つの正電圧印加部を有する構成としてもよい。
また、実施例２では３ｓｔにおけるトナー供給工程について示したが、他のステーションにおいてクリーニングブレードにトナーを供給したい場合については、例えば以下のような方法がある。１ｓｔでは、２次転写残トナー回収工程によって回収したトナーをクリーニングブレード２８ａに供給する。また、４ｓｔでは負電圧印加部４２ｄを有しており、ＰＲ４３等の時間帯で転写防止を行うようなトナー供給工程を行う。いずれも不要なダウンタイムの発生もない。２ｓｔでは、隣接ステーションでの１次転写電圧の印加状態がＰＲ４３における３ｓｔと同様になるように設定する。すなわち、２ｓｔ、３ｓｔをゼロ電圧の１次転写電圧とし、１ｓｔを負極性の１次転写電圧に設定する。これにより、２ｓｔにおけるトナー供給工程を実行する。ただし、３ｓｔの１次転写電圧をゼロ電圧とする必要があるため、２ｓｔでのトナー供給工程を実行するためには、３ｓｔにおける１次転写が終了したタイミング以降で実行する必要がある。
また、図７（ｃ）のように、２ｓｔ、３ｓｔがそれぞれ１つの正電圧印加部４１ｂ、４１ｃのみ有する場合には、正電圧印加部４１ｂ、４１ｃを共通化して１つの正電圧印加部を有する構成としてもよい。
以上、実施例２によれば、所定のステーションに正規トナーと同極性の１次転写電圧の印加手段を設けない構成で、トナー供給工程と中間転写体上の残留トナーの回収工程とを共に実施することができる。
２２ａ～２２ｄ 感光ドラム
２６ａ～２６ｄ １次転写ローラ
２８ａ～２８ｄ クリーニングブレード
３０ 中間転写ベルト
４１ａ～４１ｄ 正電圧印加部
４２ｄ 負電圧印加部
２６ａ～２６ｄ １次転写ローラ
２８ａ～２８ｄ クリーニングブレード
３０ 中間転写ベルト
４１ａ～４１ｄ 正電圧印加部
４２ｄ 負電圧印加部
Claims (10)
- 記録材に画像形成する画像形成動作を実行可能な画像形成装置であって、
感光体と、前記感光体の表面に正規極性のトナーを供給する現像器と、前記感光体の表面に供給された前記トナーを転写する第１転写手段と、前記第１転写手段に前記正規極性とは逆の極性である逆極性の転写電圧を印加する第１の印加手段と、前記第１転写手段に前記逆極性の転写電圧を印加して前記正規極性のトナーの転写を行った後に前記感光体の表面に残留したトナーをクリーニングするために前記感光体の表面に当接して当接部を形成するブレードと、を有する複数の画像形成ステーションと、
複数の前記感光体の表面と当接し、前記複数の感光体の表面に形成されたトナーが転写される中間転写体と、
前記中間転写体と当接して転写部を形成し前記転写部において転写されたトナーを記録材に転写する第２転写手段と、
を備え、
前記複数の画像形成ステーションのうち、前記中間転写体の移動方向において前記転写部よりも下流側に位置する画像形成ステーションの中で最も上流に位置する画像形成ステーションを第１の画像形成ステーション、前記第１の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において下流側に位置する画像形成ステーションであって、所定の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において上流側に位置する画像形成ステーションを第２の画像形成ステーション、前記所定の画像形成ステーションを第３の画像形成ステーション、前記所定の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において下流側に位置する画像形成ステーションを第４の画像形成ステーション、と定義すると、
前記画像形成動作と、前記画像形成動作が実行されない非画像形成動作において前記第３の画像形成ステーションの前記当接部に前記正規極性のトナーを供給するための供給動作と、前記中間転写体の表面に転写されたトナーを記録材に転写した後に前記中間転写体の表面に残留したトナーを、前記第１の画像形成ステーションで回収する回収動作と、を実行することが可能な画像形成装置であって、
前記第４の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記正規極性の転写電圧を印加する第２の印加手段と、
前記第１の印加手段と前記第２の印加手段と、を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第３の画像形成ステーションにおける前記供給動作と前記第１の画像形成ステーションにおける前記回収動作と、を実行する際には、
前記第３の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記転写電圧を印加せず、前記第４の画像形成ステーションの前記第１転写手段に、前記第２の印加手段により前記正規極性の転写電圧を印加するように制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記供給動作を実行している場合において、前記第２の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記転写電圧を印加しないように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記供給動作を実行している場合において、前記第２の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記逆極性の転写電圧を印加するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記回収動作を実行している場合において、前記第１の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記逆極性の転写電圧を印加するように制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 前記第４の画像形成ステーションは、ブラックの画像形成ステーションであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 記録材に画像形成する画像形成動作を実行可能な画像形成装置であって、
感光体と、前記感光体の表面に正規極性のトナーを供給する現像器と、前記感光体の表面に供給された前記トナーを転写する第１転写手段と、前記第１転写手段に前記正規極性とは逆の極性である逆極性の転写電圧を印加する第１の印加手段と、前記第１転写手段に前記逆極性の転写電圧を印加して前記正規極性のトナーの転写を行った後に前記感光体の表面に残留したトナーをクリーニングするために前記感光体の表面に当接して当接部を形成するブレードと、を有する複数の画像形成ステーションと、
複数の前記感光体の表面と当接し、前記複数の感光体の表面に形成されたトナーが転写される中間転写体と、
前記中間転写体と当接して転写部を形成し前記転写部において転写されたトナーを記録材に転写する第２転写手段と、
を備え、
前記複数の画像形成ステーションのうち、前記中間転写体の移動方向において前記転写部よりも下流側に位置する画像形成ステーションの中で最も上流に位置する画像形成ステーションを第１の画像形成ステーション、前記第１の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において下流側に位置する画像形成ステーションであって、所定の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において上流側に位置する画像形成ステーションを第２の画像形成ステーション、前記所定の画像形成ステーションを第３の画像形成ステーション、前記所定の画像形成ステーションよりも前記中間転写体の移動方向において下流側に位置する画像形成ステーションを第４の画像形成ステーション、と定義すると、
前記画像形成動作と、前記画像形成動作が実行されない非画像形成動作において前記第３の画像形成ステーションの前記当接部に前記正規極性のトナーを供給するための供給動作と、前記中間転写体の表面に転写されたトナーを記録材に転写した後に前記中間転写体の表面に残留したトナーを前記第１の画像形成ステーション、前記第２の画像形成ステーション、前記第３の画像形成ステーションの少なくとも１つの画像形成ステーションにおいて回収する回収動作と、を実行することが可能な画像形成装置であって、
前記第１の画像形成ステーションおよび前記第４の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記正規極性の転写電圧を印加する第２の印加手段と、
前記第１の印加手段と前記第２の印加手段と、を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第３の画像形成ステーションにおける前記供給動作と、前記第１の画像形成ステーションにおける前記回収動作と、を実行する際には、
前記第３の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記転写電圧を印加せず、
前記第１の画像形成ステーション、および、前記第４の画像形成ステーションの前記第１転写手段に、前記第２の印加手段により前記正規極性の転写電圧を印加するように制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記供給動作を実行している場合において、前記第２の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記転写電圧を印加しないように制御することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記供給動作を実行した後に、前記第２の画像形成ステーションにおいて回収動作を実行する場合において、前記第２の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記逆極性の転写電圧を印加するように制御することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記供給動作を実行した後に、前記第３の画像形成ステーションにおいて回収動作を実行する場合において、前記第３の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記転写電圧を印加しないように制御した後、前記回収動作を行った前記中間転写体の表面が前記第３の画像形成ステーションにおける前記中間転写体と前記感光体との接触部を通過する場合に前記第３の画像形成ステーションの前記第１転写手段に前記逆極性の前記転写電圧を印加するように制御することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記供給動作を、連続して印刷したページ数が所定のページ数に到達した場合であって、印刷比率が所定の比率以下である条件を満たした場合に実行するように制御することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
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