(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面に形成されたトナー像を転写ニップ部にて転写材に転写するとともに、該転写材に転写されないで像担持体表面に残った残留トナーをクリーニング装置のクリーニングブレードを前記像担持体表面に当接させることによって除去する画像形成装置において、
前記像担持体表面の移動方向に沿っての前記転写ニップ部と前記クリーニングブレードとの間に配設された再帯電手段を備え、
該再帯電手段は、
前記像担持体表面に残った残留トナーを再帯電する再帯電部材と、
該再帯電部材の下流側に配設され該再帯電手段によって再帯電された残留トナーを一時的に回収する回収部材とを有し、
前記回収部材により一時的に回収した残留トナーを、一定間隔で前記回部材から前記像担持体へ吐き出して、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの間に供給する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体表面に順次に形成された色の異なるトナー像を１次転写ニップ部にて順次に中間転写体上に１次転写して該中間転写体上で複数色のトナー像を重ね合わせた後、これら中間転写体上の複数色のトナー像を２次転写ニップ部にて転写材上に一括で２次転写するとともに、１次転写時に前記中間転写体に転写されないで前記像担持体表面に残った残留トナー及び２次転写時に前記転写材に転写されないで前記中間転写体表面に残った残留トナーであって前記像担持体上に転移された残留トナーをクリーニング装置のクリーニングブレードを前記像担持体表面に当接させることによって除去する画像形成装置において、
前記中間転写体表面の移動方向に沿っての前記２次転写ニップ部と前記１次転写ニップ部との間に配設された再帯電手段を備え、
該再帯電手段は、
前記２次転写時に前記転写材に転写されないで前記中間転写体表面に残った残留トナーを再帯電する再帯電部材と、
該再帯電部材の下流側に配設され該再帯電手段によって再帯電された残留トナーを一時的に回収する回収部材とを有し、
前記回収部材により一時的に回収した残留トナーを、一定間隔で前記回部材から前記中間転写体へ吐き出し前記像担持体を介して、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの間に供給する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記回収部材が、導電性のブラシである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記再帯電部材が、前記回収部材に回収された残留トナーを再帯電する、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記再帯電部材が、前記回収部材に対して接離する、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する術分野】
本発明は、複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置において、カラーのニーズが高まっている。カラーの画像形成方式としては、昇華型、熱転写型、インクジェット方式、電子写真方式等が知られているが、画像形成速度の点では電子写真方式が最も優れているといわれている。
【０００３】
近年、この電子写真方式の中でも中間転写方式が主流を占めつつある。この方式は、転写材を選ばないこと、カラーレジストレーションに優れている（色ズレが少ない）こと等の利点がある。
【０００４】
図１に、ドラム型の中間転写体を使用した画像形成装置の概略構成を示す。同図に示す画像形成装置では、ドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各単色のトナー像を順次に中間転写体２上に１次転写して重ね合わせ、その後これら４色のトナー像を一括して転写材上に２次転写するものである。
【０００５】
この方式では、中間転写体２に転写材Ｐを巻き付ける必要がないため、封筒や厚紙に対応することができ、汎用性が高いことや、転写材の厚みによってカラーレジストレーションが変化することがないため高画質が得られるというメリットがある。
【０００６】
中間転写方式において、中間転写体２は、転写材Ｐ上に転写されないで中間転写体２表面に残ったトナー（２次転写残トナー）がクリーニング部材、例えばポリウレタンエラストマーからなるクリーニングブレード、レーヨンなどからなるファーブラシ、又は巻き取り式のクリーニングウェブ等によって回収されて次の画像形成に備えられる。
【０００７】
また、別クリーニング方式としては、中間転写体２表面に接触配置されて、２次転写残トナーを帯電させる帯電手段４によって転写残トナーのトリボを変化させ、次画像の１次転写と同時に２次転写残トナーを感光ドラム１に静電的に回収する技術が開発されている。
【０００８】
具体的には、２次転写残トナーの再帯電手段としてのソリッドローラ（帯電部材）４１あるいはブラシローラ（回収部材）４２を用い、転写残トナーのトリボを、現像部で帯電されるトナートリボの逆極性に帯電させ、感光ドラム１から中間転写体２へのトナー像の１次転写と同時に、中間転写体２から感光ドラム１へ２次転写残トナーを転移させて、感光ドラム１のクリーニングユニット（クリーニング装置）８により一括回収を行うものである。
【０００９】
この方式を用いることにより、最終画像形成に寄与しないトナーの回収を一括で行うことができるので、中間転写体２に別にクリーニング手段を設ける場合と比較して、廃トナー搬送手段、廃トナー回収ボックスを複数設ける必要がなく、装置の小型化、コストダウン、メンテナンスの簡易化が図れるなどの利点がある。
【００１０】
ところで、感光ドラム１のクリーニングユニット８としては、ゴムなどの弾性体からなるクリーニングブレード８１を使用した方式が従来から広く使用されているが、これはブレード方式のクリーニングユニット８の構造が単純で小型であり、コスト面からも有利である理由による。
【００１１】
また、クリーニングブレード８１の材質としては、耐薬品性、耐摩耗性、成形性、機械的強度などの点から熱可塑性エラストマーの一種であるポリウレタンゴムが主に用いられている。
【００１２】
クリーニングブレード８１を有するクリーニングユニット８では、走行する感光ドラム１表面に対してカウンタ方向からクリーニングブレード８１を圧接させる方式が主流である。この方式におけるクリーニング作用メカニズムは、感光ドラム１表面上の残留トナーを除去するのに必要な力（５〜４０gf／cm）でクリーニングブレード８１を感光ドラム１表面に圧接させたとき、そのクリーニングブレード８１エッジ部と感光ドラム１の当接部分で、まず当接部分に働く摩擦力により感光ドラム１表面に密着したクリーニングブレード８１エッジ部が感光ドラム１の進行方向（矢印Ｒ１方向）に変形（ずり変形、圧縮変形）し、次にその応力に伴うクリーニングブレード８１エッジ部に蓄積されたエネルギーが復元力（反発弾性力）として働き元の状態に戻るといういわゆるＳｔｉｃｋ−Ｓｌｉｐ運動によるものと考えられている。よってクリーニングブレード８１を用いたクリーニングユニット８において、安定したクリーニング性を得るためには、Ｓｔｉｃｋ−Ｓｌｉｐ運動の振幅及び振動数を適正化する必要がある。Ｓｔｉｃｋ−Ｓｌｉｐ運動の振幅及び振動数の適正化には、クリーニングブレード８１エッジ部と感光ドラム１表面の当接部分の摩擦力、クリーニングブレード８１の形状、クリーニングブレード８１の材料物性（ヤング率、ポアソン比、モジュラス（応力−ひずみ曲線））等を調整することによる。
【００１３】
しかし、装置の長期使用に伴い、感光ドラム１表面に例えばＮＯX 、トナー樹脂などが付着することによって、感光ドラム１表面の摩擦係数がアップし、クリーニングブレード８１エッジ部と感光ドラム１との間（当接部分）の摩擦力も当然大きくなる。このためＳｔｉｃｋ状態におけるクリーニングブレード８１エッジ部に蓄積されるエネルギーが大きくなり、Ｓｔｉｃｋ−Ｓｌｉｐ運動は振幅＞適正値、振動数＜適正値（適正値とはクリーニング作用が安定になされる範囲）となる。そしてこの現象が進行すると、クリーニングブレード８１エッジ部分が感光ドラム１表面上に追従することなく跳ね上がり、トナーのすり抜け、感光ドラム１表面上へのトナーの擦り付け（トナー融着、フィルミング）がおこり、さらには異音（ブレード鳴き）や異常振動（ビビリ）が発生したり、同エッジ部が感光ドラム１の回転方向に沿うように反転するいわゆるブレードめくれが発生するほか、クリーニングブレード８１エッジ部や感光ドラム１表面が破損（ブレードエッジ欠け、感光ドラム表面傷）する可能性がある。
【００１４】
この問題を解決するために、従来はクリーニングブレード８１先端と感光ドラム１との当接部に黒鉛、ボロンナイトライド、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、二酸化ケイ素等の無機物質や、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド（ナイロン樹脂）、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリイミド等の有機物質の固形粉末（潤滑材）を塗布することによって摩擦力を軽減する手段が講じられている。
【００１５】
しかし、装置の使用に伴ってクリーニングブレード８１エッジ部分から潤滑材が無くなり、再び摩擦力が増加するため、クリーニングブレード８１エッジ部分と感光ドラム１間の摩擦力軽減の抜本的な解決策とはならない。また上記の潤滑材をクリーニングブレード８１エッジ部分に定常的に供給する様々な装置が考案されているもののクリーニングユニット８の装置構成が複雑となり、コストの大幅なアップとなるため実用化には至っていない。
【００１６】
さらには、従来、感光ドラム１には、ポリカーボネートをバインダー樹脂とした表面層で構成されたＯＰＣ（有機光半導体）感光ドラム１が広く用いられているが、上記のような問題を解決するために、ＯＰＣ感光ドラム１表面上にポリカーボネートのバインダー樹脂中にテフロン樹脂を適量（３〜４０ｗｔ％）分散させた保護層（ＯＣＬ）を設ける場合がある。このＯＣＬを表面層とした感光ドラム１を用いるとともに、トナー中にチタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、アルミナ、ジルコニア等の、表面が疎水化処理された粒径２μｍ以下の無機微粒子を添加することにより、クリーニングブレード８１エッジ部と感光ドラム１との当接部にこれらの無機微粒子が蓄積され、ＯＣＬ表面を研磨することでＯＣＬ中に含まれたテフロン樹脂が当接部に供給され潤滑効果を促す。
【００１７】
ところがトナー消費量の極端に少ない画像を連続して大量にコピーするような場合には、コピー枚数の増加に伴ってクリーニングブレード８１エッジ部と感光ドラム１との当接部分に上記研磨効果をもたらす無機微粒子が極端に少なくなり、やはりトナー融着、異常振動、ブレードめくれ等の問題が発生する場合がある。
【００１８】
またクリーニングブレード８１と感光ドラム１との摩擦力の軽減を図る方法として、感光ドラム１との当接面にナイロン樹脂層を配設したクリーニングブレード（以下「ナイロンコートブレード」という）を用いる方法がある。このナイロンコートブレードを用いた場合、そのエッジ部と感光ドラム１との摩擦力は十分に軽減可能である。
【００１９】
しかし、ナイロン樹脂はポリウレタンと異なりエラストマーとしての性質を持たないため、クリーニングブレード８１エッジ部のＳｔｉｃｋ−Ｓｌｉｐ運動による残留トナーのクリーニング作用はみられず、残留トナーを塞き止め、掻き落とすといった作用をしているものと考えられる。そのため残留トナーのすり抜けを完全になくすためにはクリーニングブレードの感光ドラム１表面に対する圧接力をポリウレタンブレードの場合よりもかなり高くする（ポリウレタンブレードの約２倍）必要があり、結果としてクリーニングブレード８１による感光ドラム１表面の削れ量が増加したり、傷をつけたりするなど感光ドラム１の寿命が低下するといった問題が生じる。
【００２０】
さらに他の手段としては画像形成時以外の一定タイミングにおいて、主走査方向全域あるいはそれに近い幅をもち、副走査方向には数十mmのべたあるいはハーフトーンのオビ画像を感光ドラム１上に形成し、転写域において転写作用を受けさせることなくオビ画像を形成するトナーをクリーニングブレード８１エッジに到達させることで、トナーの研磨及び潤滑作用を活用する方法が今まで広く用いられてきた（黒オビシーケンス）。この黒オビシーケンスでは感光ドラム１表面の付着物を研磨し、感光ドラム１表面の状態を一定に保つ効果と、クリーニングブレード８１エッジの潤滑性をアップさせる効果とによりクリーニング作用の安定化が図れる。
【００２１】
しかしこの黒オビシーケンスでは、画像形成時以外にトナーを消費するため、ランニングコストのアップとなり、また廃トナー量が増えるため廃トナー容器を大きくするか容器の交換時期を短くする必要がある。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、中間転写体上の残留トナーを再帯電手段を用いて像担持体（感光ドラム）上に戻した後、クリーニングブレード方式の像担持体クリーニング装置で一括クリーニングを行う画像形成装置において、画像形成装置の使用に伴って生じるクリーニングブレードの像担持体表面に対する圧接荷重の変化を起因とする、像担持体表面傷、像担持体表面上へのトナー融着、異音、異常振動、ブレードめくれ等を防止し、高画像、高品質を保証することのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１に係る本発明は、像担持体表面に形成されたトナー像を転写ニップ部にて転写材に転写するとともに、該転写材に転写されないで像担持体表面に残った残留トナーをクリーニング装置のクリーニングブレードを前記像担持体表面に当接させることによって除去する画像形成装置において、前記像担持体表面の移動方向に沿っての前記転写ニップ部と前記クリーニングブレードとの間に配設された再帯電手段を備え、該再帯電手段は、前記像担持体表面に残った残留トナーを再帯電する再帯電部材と、該再帯電部材の下流側に配設され該再帯電手段によって再帯電された残留トナーを一時的に回収する回収部材とを有し、前記回収部材により一時的に回収した残留トナーを、一定間隔で前記回部材から前記像担持体へ吐き出して、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの間に供給する、
ことを特徴とする。
【００２４】
請求項２に係る本発明は、像担持体表面に順次に形成された色の異なるトナー像を１次転写ニップ部にて順次に中間転写体上に１次転写して該中間転写体上で複数色のトナー像を重ね合わせた後、これら中間転写体上の複数色のトナー像を２次転写ニップ部にて転写材上に一括で２次転写するとともに、１次転写時に前記中間転写体に転写されないで前記像担持体表面に残った残留トナー及び２次転写時に前記転写材に転写されないで前記中間転写体表面に残った残留トナーであって前記像担持体上に転移された残留トナーをクリーニング装置のクリーニングブレードを前記像担持体表面に当接させることによって除去する画像形成装置において、前記中間転写体表面の移動方向に沿っての前記２次転写ニップ部と前記１次転写ニップ部との間に配設された再帯電手段を備え、該再帯電手段は、前記２次転写時に前記転写材に転写されないで前記中間転写体表面に残った残留トナーを再帯電する再帯電部材と、該再帯電部材の下流側に配設され該再帯電手段によって再帯電された残留トナーを一時的に回収する回収部材とを有し、前記回収部材により一時的に回収した残留トナーを、一定間隔で前記回部材から前記中間転写体へ吐き出し前記像担持体を介して、前記像担持体と前記クリーニングブレードとの間に供給する、ことを特徴とする。
【００３２】
請求項３に係る本発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、前記回収部材が、導電性のブラシである、ことを特徴とする。
【００３８】
請求項４に係る本発明は、請求項１ないし３の画像形成装置において、前記再帯電部材が、前記回収部材に回収された残留トナーを再帯電する、ことを特徴とする。
【００３９】
請求項５に係る本発明は、請求項４の画像形成装置において、前記再帯電部材が、前記回収部材に対して接離する、ことを特徴とする。
【００４０】
〔作用〕
上述構成によると、中間転写体上の残留トナーを像担持体上に戻す再帯電手段の内部に残留トナーを一時的に補集し、再帯電手段での残留トナー回収能力が不足になる前に、再帯電手段内部に補集しているトナーを、そのトリボを現像部で帯電されるトナートリボの逆極性に帯電させて中間転写体上へ静電的に戻し、さらに中間転写体から像担持体ヘ転移させることで、低コスト、省スペースを維持したまま上述のオビ画像と同じ効果を図ることが可能となった。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００４２】
〈実施の形態１〉
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は中間転写体を使用したレーザビームプリンタであり、同図は、その概略構成を示す縦断面図である。
【００４３】
同図に示す画像形成装置は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１を使用し、また、中間転写体２として２層構成のドラム型の中間転写ドラムを使用している。
【００４４】
図１の画像形成装置をさらに具体的に説明する。画像形成装置は、中間転写体２として、直径１８６mmの中間転写ドラムを使用しており、最大通紙サイズＡ３、プロセススピード１１７mm／sec 、イメージ露光、反転現像方式の４色フルカラーの電子写真方式の画像形成装置である。フルカラー画像を形成するためには、矢印Ｒ１方向に回転駆動される感光ドラム１上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のトナー像を順次に形成し、それぞれの色のトナー像を順次に中間転写体２表面に転写して４色分のトナー像を中間転写体２表面で重ね合わせる。この転写は、感光ドラム１と中間転写体２との間に形成された１次転写ニップ部Ｎ１を介して行われる。なお、この感光ドラム１から中間転写体２へのトナー像の転写を１次転写といい、中間転写体２が４回転することで中間転写体２表面に４色分のトナー像が重ねるようにして１次転写が終了する。
【００４５】
次に、中間転写体２上の４色分のトナー像を紙等の転写材Ｐ上に一括転写する。この転写は、中間転写体２と転写ユニット３との間に形成された２次転写ニップ部Ｎ２を介して行われる転写であり、２次転写という。転写手段としての転写ユニット３は、２本のローラ３２、３３に転写ベルト３１を張り渡したユニットであり、転写材Ｐの搬送方向に対して上流側の転写ローラ３２によって転写ベルト３１を中間転写体２に当接させてトナー像の２次転写を行い、同時に転写ベルト３１に転写材Ｐを吸着させることことによって中間転写体２からの分離を行う。もう一方のローラは駆動ローラ３３であり、２次転写ニップ部Ｎ２における中間転写体２の周速と転写ベルト３１の周速とが等しくなるようにユニットを駆動する。また、転写ユニット３は、駆動ローラ３３側を中心として、転写ローラ３２側が揺動自在に支持されており、中間転写体２に対して転写ベルト３１を接離させることができるように構成されている。
【００４６】
転写材Ｐ上に２次転写されたトナー像は、転写材Ｐの搬送方向についての２次転写ニップ部Ｎ２の下流側に配設された定着器としての熱定着ローラユニット１１によって転写材Ｐ表面に定着される。トナー像定着後の転写材Ｐは、画像形成装置本体外部に排出される。
【００４７】
次に、各部材、各ユニット等について詳述する。
【００４８】
感光ドラム１は、直径６２mmの負帯電性のＯＰＣ（有機光半導体）ドラムであり、まずその表面を１次帯電器としての帯電ローラ７にて均一帯電する。ここで帯電ローラ７に印加されるバイアスは、ＤＣ成分とＡＣ成分とが重畳されたバイアスである。
【００４９】
次に、感光ドラム１表面をレーザ露光装置５で露光する。本実施の形態では波長７６０nmの赤外レーザダイオードとポリゴンスキャナとを組み合わせ、他にレンズ、ミラーを有する露光装置を使用し、イメージ露光を行う。
【００５０】
次に、レーザ露光によって形成された静電潜像を現像器によってトナー現像する。本実施の形態の画像形成装置では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４色のトナーを用いたが、具体的には図１に示すような固定式の黒現像器９と回転式の色現像ユニット１０を用いている。
【００５１】
黒現像器９は、磁性一成分トナーを用いたジャンピング現像方式を採用している。固定マグネットロールを内包する直径１６mmの導電性非磁性の現像スリーブ９１に粒径約６μｍのトナーを弾性ブレード９２でコーティングし、現像スリーブ９１に印加したＤＣ成分と矩形波のＡＣ成分とによって、感光ドラム１との間でジャンピングさせて反転現像する。
【００５２】
色現像器ユニット１０は、３個のイエロー、マゼンタ、シアンの各色の現像器を回転ロータリに組み込み、現像に供される色のトナーの現像器を、回転ロータリを矢印Ｒ１０方向に回転させることによって感光ドラム１に対向する現像位置に配置して現像を行う。各色の現像器は非磁性一成分トナーを用いたジャンピング現像方式で現像を行う。トナーは、内部にワックスを含んだコア／シェル構造の粒径約７μｍの重合トナーであり、塗布ローラ１０３によって現像スリーブ１０１にコートされ、弾性ブレード１０２で層厚を規制されて現像位置に送られ、黒現像器９の場合と同じバイアス条件で現像される。
【００５３】
１次転写は中間転写体２に電圧を印加することで行われ、感光ドラム１上の１次転写残トナーはポリウレタンエラストマー製のクリーニングブレード８１を有するクリーニングユニット（クリーニング装置）８によって掻き取られ、廃トナー搬送ローラ８２、廃トナー搬送スクリュー８３を介して廃トナーボックスヘ送られる。
【００５４】
単色プリント（単色画像形成）の場合は１次転写を行った後、トナー像はそのまま中間転写体２上を２次転写ニップ部Ｎ２にまで搬送され、２次転写を受ける。４色フルカラープリント（４色フルカラー画像形成）の場合は、中間転写体２は４回転してＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのそれぞれのトナー像を重ねて１次転写した後、２次転写ニップ部Ｎ２において２次転写を受ける。なお、本実施の形態の画像形成装置では再帯電手段４に適当な電圧を印加することで、中間転写体２上の２次転写残トナーを再帯電手段４内部に一時的に補集、あるいは再帯電手段４内部に補集された廃トナーを中間転写体２上に吐き出した後、感光ドラム１に転移させる。さらに感光ドラム１に転移された廃トナーは上記クリーニングブレード８１によって掻き取られ、上記廃トナーボックスに回収される。
【００５５】
本実施の形態で用いた再帯電手段４は、主にアクリルゴムからなる直径２０mmの再帯電部材としてのソリッドローラ（再帯電ローラ）４１と、レーヨン系導電糸からなる直径２０mmの回収部材としてのブラシローラ（捕集ローラ）４２で構成されており、中間転写体２に対して脱着可能である。
【００５６】
ソリッドローラ４１は、アクリルスポンジからなる低抵抗スポンジ層と、アクリルウレタン樹脂からなる抵抗層、フッ素樹脂からなる表面離型層の３層構造をとっている。体積抵抗値は抵抗層で１０5 〜１０9 Ω、表面離型層で１０12〜１０16Ωである。また、中間転写体２に対して単独で脱着可能である。当接力は総圧１００〜３００ｇであり、中間転写体２の回転方向（矢印Ｒ２方向）に対してカウンター方向に回転し、中間転写体２上の２次転写残留トナーを再帯電する。
【００５７】
ブラシローラ４２のパイル材の繊度は１００フィラメント当たり１００〜５００デニール（好ましくは３００デニール）、繊維密度はｌ００〜３００ＫＦ／inch2 （好ましくは２００ＫＦ／inch2 ）である。また、中間転写体２に対する侵入量は０．５±０．３mmであり、中間転写体２の回転方向に対してカウンター方向に回転し、中間転写体２上の２次転写残留トナーを回収あるいは再帯電する。
【００５８】
単色プリントの場合は１次転写バイアスは＋２００Ｖとする。４色フルカラープリントを行う場合、中間転写体２上に既に１色目のトナーがあるところにさらに２色目のトナーを重ねて１次転写しようとすると、前のトナー電位によって実質的に、転写コントラストが減少するため、これを補うために転写バイアスを高くする必要がある。一方、１次転写バイアスが高すぎると感光ドラム１と中間転写体２との間で放電が発生し、画像劣化や中間転写体２上のトナートリボが変化するため、あまり高すぎる値をとることはできない。これらの事情を鑑みて、多色プリント時の１次転写バイアスはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各回転毎に順次２００Ｖ、３００Ｖ、３００Ｖ、２００Ｖと設定した。
【００５９】
また本実施の形態では、２次転写効率を向上させるために中間転写体２上のトナーに対して、図１中の中間転写体２の右方に配置した２次転写前コロナ帯電器１２によってコロナ帯電を行う。同図中のコロナ帯電器１２はスコロトロンタイプのものであり、コロナワイヤにＤＣ電流を流すとともに、コロナワイヤの汚れ防止のためにＡＣ成分を重畳する。シールド電位は接地とする。コロナ帯電によって中間転写体２上のトナーのトリボは黒トナーで−１０μＣ／ｇから−２０μＣ／ｇ程度にまで負の電荷が上昇する。２次転写時は、転写材Ｐが給紙部（不図示）から供給され、離接可能な転写ベルト３１は中間転写体２に当接する。２次転写バイアスは定電流制御を行っており、転写ベルト３１から転写材Ｐに電荷が供給されて中間転写体２上のトナー像は転写材Ｐに２次転写される。
【００６０】
中間転写体２上の２次転写残トナーは、ソリッドローラ４１でまずプラスに帯電され、次に下流側のブラシローラ４２にマイナスバイアスを印加することで再帯電手段４内（主にブラシローラ４２のブラシに付着）に回収される。そしてプリントカウンターが一定数（本実施の形態では１００枚）になると、ソリッドローラ４１を中間転写体２から離間させてブラシローラ４２に当接させ、再帯電手段４内に回収されたトナー（ブラシローラ４２に付着したトナー）をプラスに再帯電させる。さらにブラシローラ４２のバイアス（プラス）を中間転写体２の印加バイアスよりも大きくすることにより、一次的に回収された廃トナーを中間転写体上に吐き出し、感光ドラム１と中間転写体２の当接部分である１次転写ニップ部Ｎ１で感光ドラム１上に回収する。
【００６１】
ソリッドローラ４１で中間転写体２上の２次転写残トナーを帯電させるメカニズムは、放電によるものである。電圧を印加されたソリッドローラ４１と中間転写体２との間の放電（微少）ギャップではパッシェンの法則に従って放電が励起される。一般的にこのような放電に基づく帯電手段としては感光ドラム１の帯電ローラ７が良く知られているが、この場合は帯電ローラ７から供給されるＤＣ電流はすべて感光ドラム１の帯電電流になる。
【００６２】
しかし、上述の方法では中間転写体２、ソリッドローラ４１ともに中抵抗部材であるため、ソリッドローラ４２に供給されるＤＣ電流がすべて帯電に寄与されるわけでなく、ほとんどはオーミックに直接流れる注入電流である。このためソリッドローラ４１を定電流制御とすると、環境変動や製造ばらつきによって部材の抵抗値が変動した場合、直接注入電流とトナー帯電に寄与する電流との比が変わってしまい、ソリッドローラ４１通過後のトナートリボが安定しない。そこで直接注入電流に寄与するソリッドローラ４１と中間転写体２との接触ニップを調整することで、５〜５００μｍの放電ギャップを保って保持し、トナーの帯電性を確保している。
【００６３】
ソリッドローラ４１に印加するバイアスは、ＤＣ成分（プラス）として定電流制御を行い、ＡＣ成分は２ｋHz、３ｋＶPPの矩形波を重畳している。ＡＣバイアスを重畳する理由としては、ＤＣバイアスのみの放電は一方向にしか起こらず帯電量は小さいが、ＡＣを重畳するとトナーに対しては中間転写体２とソリッドローラ４１の双方から放電が起こるため、放電ギャップを大きくすることでより帯電性が向上する理由による。
【００６４】
ブラシローラ４２について、２次転写残トナーを回収する場合にはブラシローラ４２に印加するバイアスは、ソリッドローラ４１と同様に、ＤＣ成分（マイナス）として定電流制御を行い、ＡＣ成分は２ｋHz、３ｋＶPPの矩形波を重畳している。ＡＣバイアスを重畳する理由としては、ブラシローラ４２で回収しきれなかった２次転写残トナーのトリボを均一にし、感光ドラム１にすべて戻すためである。また再帯電手段４に一時的に補集された廃トナーを中間転写体２上に吐き出す場合にもブラシローラ４２に印加するバイアスは、ソリッドローラ４１と同様に、ＤＣ成分（プラス）として定電流制御を行い、ＡＣ成分は２ｋHz、３ｋＶPPの矩形波を重畳している。これもＡＣバイアスを重畳する理由としては、中間転写体２上に吐き出したトナーのトリボをＡＣ成分により均一にすることで、感光ドラム１にすべて戻すためである。
【００６５】
以上説明した再帯電手段４の動作シーケンスについて、図２を参照しながら説明する。
【００６６】
通常、再帯電手段４（ソリッドローラ４１、ブラシローラ４２）は中間転写体２に対して離間している（図２（ａ）参照）。中間転写体２上に１次転写像が形成されるうえで、最終色（４色フルカラープリント時のＢｋ、又は単色プリント時の指定色）の１次転写が行われる直前に再帯電手段４（ソリッドローラ４１、ブラシローラ４２）が中間転写体２に対して当接される（図２（ｂ）参照）。そして中間転写体２上に形成されたトナー像の先端の２次転写が開始されると同時に、ソリッドローラ４１、ブラシローラ４２に所定のバイアスが印加され、それぞれ中間転写体２に対してカウンタ方向（矢印Ｒ４１方向、矢印Ｒ４２方向）に回転され、２次転写残トナーが再帯電手段４内部に回収される。この２次転写残トナー回収シーケンスが各プリント毎に繰り返される。
【００６７】
次に、上記の２次転写残トナー回収モードが１００回（フルカラープリントは１プリントで１回カウント、単色プリントは４プリントで１回カウント）繰り返されると、次のプリントシーケンスで再帯電手段４に補集された廃トナーの吐き出しモードを実行する。このときの再帯電手段４の状態は、図２（ｃ）に示すように、再帯電手段４のユニットは中間転写体２に対して当接状態であり、ブラシローラ４２も２次転写残トナー回収モードのときと同様に中間転写体２に対して当接状態となっている。一方、ソリッドローラ４１は中間転写体２からは離間しており、ブラシローラ４２に当接している。このときの当接条件はブラシローラ４２のブラシの毛先がソリッドローラ４１表面に対して０．５±０．３mmで侵入するように設定している。そして前途したバイアス条件に従って廃トナー吐き出しモードを１回行った後、再度２次転写残トナー回収モードに入り、以降同じ動作を繰り返す。
【００６８】
ただし濃度制御シーケンス、あるいは転写材Ｐのジャムなどで画像形成装置が異常停止した場合にはソリッドローラ４１、ブラシローラ４２ともにプラスのＤＣ成分に２ｋHz、３ｋＶPPの矩形波のＡＣ成分を重畳したバイアスを加え、中間転写体２上のトナーを再帯電手段４内部（実際にはブラシローラ４２）に補集することなく直接、感光ドラム１上に返し、感光ドラム１のクリーニングユニット８により回収する。
【００６９】
以上述べたように、本実施の形態では再帯電手段４の構成を、廃トナーを再帯電するためのソリッドローラ４１と、その下流側に廃トナーを補集するためのブラシローラ４２を併せ持つことにより、中間転写体２のクリーニング手段を別途設ける必要がなくなるだけでなく、感光ドラム１のクリーニングを長期間安定させるための黒オビシーケンスを実行するために廃トナーを再利用することが可能となり、省スペース、低ランニングコストを維持しつつ安定した画像を供給することができるようになった。
【００７０】
以上の実施の形態１においては、再帯電手段４を、４色フルカラーの画像形成装置に適用した場合を例に説明したが、これに限らず、単色の画像形成装置に対しても適用することができる。この場合には、再帯電手段４を、感光ドラム１上のトナー像を転写材Ｐに転写する転写ニップ部とクリーニングユニットとの間において感光ドラム１表面に対向させて配置する。この場合の作用効果も、上述の実施の形態１の場合と同様である。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、中間転写体上の残留トナーを再帯電する帯電ローラと、中間転写体上の残留トナーを回収する帯電ブラシを有する再帯電手段を備え、中間転写体上の残留トナーを再帯電手段の内部（帯電ブラシ）に一時的に補集し、再帯電手段（帯電ブラシ）での残留トナー回収能力が不足になる前に、補集されたトナーのトリボを現像部で帯電されるトナートリボの逆極性に帯電させて中間転写体上へ静電的に戻し、さらに中間転写体から像担持体ヘ補集トナーを転移させて、像担持体のクリーニング装置で一括回収することで、低コスト、省スペースを維持したまま、像担持体表面傷、像担持体表面上へのトナー融着、異音、異常振動、ブレードめくれ等の問題を防止し、像担持体のクリーニングを長期間にわたり安定状態に維持することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明に係る画像形成装置内の再帯電手段の動作状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１          像担持体（感光ドラム）
２          中間転写体（中間転写ドラム）
３          ２次転写ユニット
４          再帯電手段
８          クリーニング装置（クリーニングユニット）
４１        再帯電部材（ソリッドローラ）
４２        回収部材（ブラシローラ）
８１        クリーニングブレード
【図１】
0003689573.tif 000002
【図２】
0003689573.tif 000003