(57)【要約】【課題】プラス帯電トナーの回収率を向上させることができる。【解決手段】トナー像を担持するトナー像担持体１１と、媒体２１にトナー像を転写する転写部１７と、転写部の上流側で前記トナー像担持体に当接する転写前ローラ２６と、転写前ローラに一定の直流電圧を印加する転写前ローラ電圧源３３とを有し、転写前ローラは、トナー像担持体の非トナー像部に付着しているトナーを回収する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持するトナー像担持体と、
媒体に前記トナー像を転写する転写部と、
前記転写部の上流側で前記トナー像担持体に当接する転写前ローラと、
前記転写前ローラに一定の直流電圧を印加する転写前ローラ電圧源とを有し、
前記転写前ローラは、前記トナー像担持体の非トナー像部に付着しているトナーを回収することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー像を担持させる現像部材と、
前記現像部材と前記転写前ローラとの間に配設され、前記非トナー像に露光し、除電を行う除電光部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写前ローラは、前記トナー像担持体と同一方向、かつ略同一周速度で回転することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写前ローラが回収したトナーを掻き取る掻き取りブレードを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記転写前ローラ電圧源は、絶対値が５００Ｖ以上の負電圧を発生することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写前ローラ電圧源は、絶対値が１１００Ｖ以下の負電圧を発生することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トナー像担持体が複数備えられ、
前記媒体は、前記複数のトナー像担持体に担持された各々のトナー像が積層されて１次転写される転写ベルトであり、
前記転写ベルトに積層されて転写されたトナー像を記録媒体に２次転写する転写部材を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記転写部材の上流側で前記転写ベルトに当接する２次転写前ローラと、
前記２次転写前ローラに一定の直流電圧を印加する２次転写前ローラ電圧源とを有し、
前記２次転写前ローラは、前記転写ベルトの非トナー像部に付着しているトナーを回収することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
トナー像を担持するトナー像担持体と、
媒体に前記トナー像を転写する転写部と、
前記転写部の上流側で前記トナー像担持体に当接する転写前ローラと、
前記転写前ローラに一定の直流電圧を印加する電圧端子とを有し、
前記転写前ローラは、前記トナー像担持体の非トナー像部に付着しているトナーを回収する
ことを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、及び現像装置に関し、特に、感光体に移動したトナーを転写前に回収する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置は、露光器、現像装置、転写部、定着部、及び搬送部を備え、現像装置は、露光により静電潜像が形成される感光体、静電潜像を現像し、感光体に現像剤（トナー）を担持させる現像ローラ、及び現像ローラにトナーを供給する供給ローラを備えている。
特許文献１は、感光体上の未露光部分及び露光部分にある印刷に不要なトナーを転写前に回収し、印刷汚れを防止すると共に、回収したトナーを再利用する技術を記載している。
その特許文献１の技術は、現像装置の下流と転写部の上流との問に、感光体に隣接したトナー回収部を設け、そのトナー回収部に直流バイアス及び交流バイアスを印加するようにしている。直流バイアスと交流バイアスとの双方からなる脈流電圧を印加することで、プラス帯電したトナー、マイナス帯電の弱いトナーや過剰にマイナス帯電したトナーのいずれも回収することができる。回収されたトナーは、トナー回収部から供給ローラに搬送されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３０２１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、感光体上の未露光部にあるトナーを回収するために、交流電圧を用いている。この交流電圧により、プラス帯電トナーはマイナス電圧が強いときに回収できたが、電圧が弱いときに感光体に再移動することで元に戻るという問題があった。
例えば、特許文献１の技術は、感光体の表面電位−７００Ｖのときに、−７００Ｖの直流電圧に対し、振幅６００Ｖの交流電圧を加算させており、電圧が強いときが−１１００になっており、電圧が弱いときが−４００Ｖになっている。つまり、プラス帯電トナーは、電位−４００Ｖ（高電位）の回収ローラから未露光部の表面電位−７００Ｖ（低電位）の感光体に再移動することがある。すなわち、特許文献１の技術は、プラス帯電トナーが感光体に残ってしまい、未露光部（非露光部、非トナー像部）のトナーの回収が不十分になるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、プラス帯電トナーの回収率を向上させることができる画像形成装置、及び現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、トナー像を担持するトナー像担持体（１１，１８Ｂ）と、媒体（２１）に前記トナー像を転写する転写部（１７，２９）と、前記転写部の上流側で前記トナー像担持体に当接する転写前ローラ（２６，２７）と、前記転写前ローラに一定の直流電圧を印加する転写前ローラ電圧源（３３，３５）とを有し、前記転写前ローラは、前記トナー像担持体の非トナー像部に付着しているトナーを回収することを特徴とする。但し、（  ）内の符号は例示である。
【０００７】
これによれば、転写前ローラが負電位にさせられているので、感光体の非トナー像部に付着しているプラス帯電トナー（かぶりトナー）を回収することができる。なお、転写前ローラのバイアス電圧の絶対値を感光体の表面電位の絶対値よりも小さくすることにより、マイナス帯電トナーも回収し得る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、プラス帯電トナーの回収率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一実施形態である画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明の第一実施形態である画像形成部の構成図である。
【図３】供給ローラ、及び現像ローラの断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態である制御系の構成図である。
【図５】本発明の第二実施形態の画像形成装置の構成図である。
【図６】画像部のトナーが２次転写前ローラに付着する割合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）につき詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
【００１１】
（第一実施形態）
（構成の説明)
図１は、本発明の第一実施形態である画像形成装置の構成図であり、図２は、本発明の第一実施形態である画像形成部の構成図である。
第一実施形態の画像形成装置は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色の現像剤像（トナー像）を重ね合わせて、記録媒体に印刷することで、カラー画像を得る、タンデムカラープリンタの例である。
また、本発明に直接関係のない構成は、便宜上省略してある。
【００１２】
図１に示す画像形成装置１は、露光器１３Ｋ，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ（以後、「露光器１３」という。）と、現像装置１０と、転写部としての転写ローラ１７Ｋ，１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ（以後、「転写ローラ１７」という。）と、転写ベルト１８と、アイドルローラ２０と、ドライブローラ１９と、定着器７と、第１搬送ローラ５ａ、第２搬送ローラ５ｂ、排出ローラ９と、ホッピングローラ３と、支持プレート部材２とを備える。
また、画像形成装置１は、ホッピングローラ３、第１搬送ローラ５ａ、第２搬送ローラ５ｂ、ドライブローラ１９、転写ベルト１８、アイドルローラ２０、定着器７、及び排出ローラ９が記録媒体２１の搬送路を構成している。
【００１３】
ここで、支持プレート部材２は、複数の記録媒体２１を積載するものであり、一端部がスプリング４により、上方に押圧されている。ホッピングローラ３は、最上部の記録媒体２１を搬送路に送り出すものである。第１搬送ローラ５ａ、第２搬送ローラ５ｂ、排出ローラ９は、駆動ローラ、及び従動ローラから構成され、記録媒体２１を搬送する。転写ベルト１８は、ドライブローラ１９と、アイドルローラ２０との張力により支持されており、アイドルローラ２０、及びドライブローラ１９は、転写ベルト１８を回転させる。定着器７は、加熱ローラ、及び加圧ローラを備え、転写ローラ１７により記録媒体２１に転写された現像剤像を加熱・加圧することにより、定着させる。
後記する感光体１１と転写ベルト１８とが接する面が平らに配置される。
【００１４】
記録媒体２１は、支持プレート部材２の上にセットされ、支持プレート部材２がスプリング４により押し上げられていることで、記録媒体２１はホッピングローラ３に押し付けられている。
図１中の破線は、記録媒体２１の搬送経路であり、その搬送経路に沿って、第１搬送ローラ５ａ、第２搬送ローラ５ｂ、書き出しセンサ６が配置されている。
定着器７、排出センサ８、排出ローラ９は、転写ベルト１８より媒体搬送方向下流側に配置されている。
書き出しセンサ６は、第２搬送ローラ５ｂと転写ベルト１８との間に配置されている。
【００１５】
現像装置１０（１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ）は、帯電部材としての帯電ローラ１２（１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ）と、像担持体（静電潜像担持体，トナー像担持体）としての感光体１１（１１Ｋ，ｌＩＹ，１１Ｍ，１１Ｃ）と、現像部材としての現像ローラ１４（１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ）と、供給部材としての供給ローラ１５（１５Ｋ，１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ）とを備える。
定着器７は、加熱部材（加熱ローラ）７ａと、圧着部材（圧着ローラ）７ｂとを備え、加熱部材７ａと圧着部材７ｂとは、内部で発熱した熱が外部に放出しないように定着ケースで覆われている。
【００１６】
図２は、第一実施形態の画像形成部の構成図である。
画像形成部は、露光器１３と、現像装置１０と、転写ベルト１８と、転写部としての転写ローラ１７と、を備え、現像装置１０は、感光体１１と、帯電ローラ１２と、現像ローラ１４と、供給ローラ１５と、トナーブレード１６と、除電光部２４と、掻き取りブレード２５と、転写前ローラ２６と、クリーニング部２３とを備える。
【００１７】
露光器１３は、例えば、ライン状に配列した複数の単結晶薄膜発光素子（ＬＥＤ（Light Emitting Device））とラインレンズとを備え、画像データにしたがって光を照射し、感光体１１の表面を露光する。帯電ローラ１２は、負の直流電圧Ｖｅを出力する高圧電源Ｅｅ３６が接続されており、感光体１１の表面を均一にマイナス帯電するためのバイアス電圧が印加されている。
感光体１１は、露光器１３による露光により、静電潜像が形成され、形成された静電潜像がトナー２２により可視化（現像）され、トナー像（現像剤像）を形成するものである。
【００１８】
感光体１１は、円筒状の導電性支持体と、その表面に設けられた感光層とを備えている。導電性支持体は、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、ニッケル等の金属材料からなる。感光層は、下引層を挟んで導電性支持体上に形成され、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層と、電荷発生層上に形成される電荷輸送層とを有する。なお、感光層は、電荷発生層と電荷輸送層とを逆に積層したものであってもよい。
【００１９】
供給ローラ１５は、トナー２２を現像ローラ１４に供給するものである。トナーブレード１６は、一端がＬ字状に形成され、Ｌ字の屈曲部が現像ローラ１４に当接しており、トナー２２を薄層化するものである。
図３は、供給ローラ、及び現像ローラの断面図である。
図３（ａ）は、供給ローラ１５の周方向に沿って切り取った概略断面図であり、供給ローラ１５は、導電性シャフト（芯金）１５ａと、弾性層１５ｂとを備えて形成されている。導電性シャフト１５ａは、例えば、快削鋼材であるＳＵＭ材に無電解ニッケルメッキ処理を施したものであり、弾性層１５ｂは、多数の発泡セルが形成された導電性シリコーンゴム発泡体層により構成される。
【００２０】
現像ローラ１４は、薄層化されたトナー２２を用いて、静電潜像を現像する。また、現像ローラ１４と供給ローラ１５とは、接触しており、現像ローラ１４と感光体１１とは近接している。現像ローラ１４は、供給ローラ１５と同様にＳＵＭ材からなる導電性シャフト（芯金）１４ａと、ウレタンゴム製の弾性層１４ｂと、弾性層１４ｂの表面に帯電性付与剤、表面改質剤等によって処理を行った表面層１４ｃとを同芯的に備えて形成されている。
【００２１】
図２の説明に戻り、感光体１１は、記録媒体２１との当接部が搬送方向と同一になるように、時計廻りに回転し、一方、帯電ローラ１２、現像ローラ１４，供給ローラ１５、及び転写前ローラ２６は、半時計方向に回転している。ここで、現像ローラ１４と供給ローラ１５との接触部は、互いに逆方向に回転することになり、現像ローラ１４に付着したトナー２２を供給ローラ１５が掻き落とす、なお、現像ローラ１４は、負の直流電圧Ｖｇを出力する高圧電源Ｅｇ３２が接続されており、供給ローラ１５は、負の直流電圧Ｖｓを出力する高圧電源Ｅｓ３１と接続されている。
【００２２】
転写前ローラ２６は、現像装置１０に設けられた電圧端子４０を介して直流電圧Ｖｋを出力する高圧電源Ｅｋ３３と接続されている。転写前ローラ２６は、感光体１１に静電潜像が形成されなかった部分（非露光部）に付着しているプラス帯電トナーを回収し、かつ、静電潜像が形成されなかった部分（非露光部）に付着しているマイナス帯電トナーをさらに帯電させる。
転写前ローラ２６は、半導電性ゴムを加熱して金属製のシャフトの外周にロール状に成形を行ったものである。半導電性ゴムは、その母材にはシリコーンゴム、ウレタンゴム等を用い、混練時にカーボンブラック等の導電剤を添加し成形し、また弾性層の表面にはコート層を形成したものである。コート層としては、フッ素系樹脂等の離型性が良い材料を用いるのが望ましい。
【００２３】
なお、掻き取りブレード２５は、磨耗する部分であるので弾性ゴムで構成し、ゴム母材には耐久性のよいウレタンゴムを用いるのがよい。
転写前ローラ２６の回転方向は、感光体１１とは逆方向の反時計廻りであり、感光体１１との当接部で同一方向となる。また、転写前ローラ２６と感光体１１とは、周速度が略等速になるようにギアで駆動されており、その速度誤差は±０．４％である。
【００２４】
除電光部２４は、感光体１１の表面に光を照射し、静電潜像が形成されなかった部分（非露光部）を除電し、電位０Ｖにする。非露光部を０Ｖにすると、転写前ローラ２６を高電位にしなくてもプラス帯電したトナーを回収することができる。つまり、除電光部２４は、プラス帯電したトナーを回収できる電位範囲を広くし、安定した回収を行うために設けられている。
【００２５】
転写部としての転写ローラ１７は、無端のベルト状の転写ベルト１８内に配設されており、転写ベルト１８を介して、感光体１１を押圧している。また、転写ローラ１７は、直流電圧Ｖｔを出力する高圧電源Ｅｔ３４に接続されている。
【００２６】
図４は、本発明の第一実施形態である制御系の構成図である。
画像形成装置１は、インタフェース部１０２と、制御部１０３と、モータ駆動制御部１０４と、光源制御部１０５と、高圧電源制御部１０６とを備えている。
インタフェース部１０２は、上位のホストコンピュータ（例えば、ＰＣ１０１）から送られてくるジョブデータを、有線／無線ＬＡＮ等のネットワークを介して受信し、受信したジョブデータを制御部１０３に通知する。有線／無線ＬＡＮは、インタネットプロトコル（Internet Protocol）技術を利用して相互接続される。また、ＬＡＮ以外にも、ZigBee（登録商標）やBluetooth（登録商標）などであってもよい。
【００２７】
制御部１０３は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）により構成され、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部に格納されているプログラムを実行することにより機能が実現される。また、制御部１０３は、入出力ポートや、タイマ等を備え、書き出しセンサ６（図１参照）、排出センサ８（図１参照）、及び各センサを介して、各部と接続されている。制御部１０３は、各センサおよび各部からの情報信号を解析、演算、条件判断し、各部への動作指示信号を出力することで、機構部制御と印加電圧制御を統括的に行っている。制御部１０３は、インタフェース部１０２が受信した画像データを印刷可能なデータ形式の画像データに変換する。
【００２８】
光源制御部１０５は、制御部１０３が生成した画像データを、露光器１３（図２参照）に出力する。また、光源制御部１０５は、除電光部２４（図２参照）を制御する。
モータ駆動制御部１０４は、制御部１０３から通知された印刷指示に基づいて、ホッピングローラ３、第１搬送ローラ５ａ、第２搬送ローラ５ｂ、ドライブローラ１９、感光体１１、定着器７（いずれも図１参照）の図示せぬ駆動装置を所定のタイミング、速度で駆動させる。
【００２９】
高圧電源制御部１０６は、制御部１０３からの制御値を受け、それぞれ帯電ローラ１２に負の直流電圧を印加する高圧電源Ｅｅ３６、現像ローラ１４に負の直流電圧を印加する高圧電源Ｅｇ３２、供給ローラ１５に負の直流電圧を印加する高圧電源Ｅｓ３１、転写前ローラ２６に負の直流電圧を印加する高圧電源Ｅｋ３３、転写ローラ１７に正の直流電圧を印加する高圧電源Ｅｔ３４を制御する。
【００３０】
（動作の説明）
以下、画像形成装置の構成図（図１）、画像形成部の構成図（図２）、及び画像形成装置の制御系の構成図（図４）を用いて、画像形成装置の動作を説明する。
画像形成装置１は、制御部１０３により動作が制御されている。
制御部１０３は、例えば、画像形成装置１に接続された、ＰＣ１０１等の上位コントローラからの印刷指示に従い、印刷指示の画像処理、記録媒体２１の搬送制御、帯電制御、露光制御、現像制御、転写制御、及び定着制御を行う。これら制御により、画像形成装置１は、記録媒体２１に印刷を行う。
【００３１】
まず、制御部１０３は、画像形成装置１に接続されたＰＣ１０１等の上位コントローラから、インタフェース部１０２を介して、印刷指示を受信すると、定着器７の加熱制御を開始し、定着器７を使用可能な温度に温度制御する。
定着器７が使用可能な温度になると、制御部１０３は、モータ駆動制御部１０４を介して、駆動装置（モータ等）を制御して、感光体１１を回転させ、その線速度（周速度）が印刷時の記録媒体２１の搬送速度になるまで加速する。
【００３２】
同時に駆動装置は、ドライブローラ１９の回転を開始し、ドライブローラ１９が転写ベルト１８を回転させ、転写ベルト１８の線速度が、印刷時の記録媒体２１の搬送速度になるまでドライブローラ１９を加速する。感光体１１の回転が開始したタイミングで、制御部１０３は、高圧電源Ｅｅ３６に帯電ローラ１２に直流電圧Ｖｅを印加させるように制御して、感光体１１の表面電位が例えば−６００Ｖになる。
【００３３】
露光器１３は、−６００Ｖの表面電位に帯電した感光体１１を露光する。これにより、露光部分が−５０Ｖ〜０Ｖまで電位低下し、感光体１１に静電潜像が形成される。
感光体１１の静電潜像部分が、回転により現像ローラ１４の現像エリアを通過するタイミングで、制御部１０３は、現像ローラ１４の印加電圧を現像可能状態になるように制御する。
【００３４】
また、供給ローラ１５は、高圧電源Ｅｓ３１により、例えばＶｓ＝−４００Ｖの直流電圧が印加されており、現像ローラ１４は、高圧電源Ｅｇ３２により、例えばＶｇ＝−３００Ｖの直流電圧が印加されている。これにより、現像ローラ１４は、マイナスに帯電したトナー２２が付着し、感光体１１の露光部分とのクーロン力により現像可能な状態となる。感光体１１の−６００Ｖに帯電した部分が、回転により転写ニップ部（転写ベルト１８を挟んで感光体１１と転写ローラ１７とが対向する部分）に到達した時点で、印刷プロセスは印刷可能な状態となる。
【００３５】
次に、制御部１０３（図４）は、ホッピングローラ３を、駆動装置（モータ）を用いて回転させ、記録媒体２１を一枚ずつ分離し、第１搬送ローラ５ａまで搬送する。第１搬送ローラ５ａは、記録媒体２１を第２搬送ローラ５ｂまで搬送し、第２搬送ローラ５ｂは、書き出しセンサ６を通過して、転写ベルト１８まで搬送する。
【００３６】
ここで、書き出しセンサ６は、記録媒体２１の先端が書き出しセンサ６の位置を通過するタイミングを検出し、検出タイミングを制御部１０３に通知する。
制御部１０３は、上位コントローラ（ＰＣ１０１）から受信済みの印刷指示により、記録媒体２１に印刷すべき画像を、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）それぞれの色毎に分解し、さらに露光器１３にて静電潜像として形成可能な画像データに変換する。
【００３７】
制御部１０３は、書き出しセンサ６が記録媒体２１の先端を検出したタイミングと、書き出しセンサ６とそれぞれの色の転写ニップ部までの距離Ｌ１Ｋ，Ｌ１Ｙ，Ｌ１Ｍ，Ｌ１Ｃと、感光体１１表面上の露光場所から転写場所までの距離Ｌ２と、記録媒体２１の搬送速度（転写ベルト１８の線速度）とを考慮し、印刷すべき画像が記録媒体２１の所望の位置に転写されるタイミングになるように、画像データを光源制御部１０５（図４）に出力する。
【００３８】
光源制御部１０５は、そのタイミングで露光器１３を発光させる。露光器１３は、トナー画像を得たい感光体１１の部分に対し、例えば６００ｄｐｉピッチのスポット光を照射する。これにより、感光体１１の露光部は、−６００Ｖの表面電位から約０Ｖの表面電位（潜像電位）に変化し、静電潜像が形成される。
【００３９】
感光体１１に形成された静電潜像は、回転動作により、静電潜像が現像ローラ１４の位置に移動し、現像ローラ１４は、露光により表面電位の絶対値が小さくなった部分に、マイナス帯電した現像剤であるトナー２２をクーロン力により感光体１１に付着させる。一方、感光体１１の非潜像部分（非露光部）は、現像ローラ１４から感光体１１の方向に電界が向いているのでマイナス帯電したトナー２２は、現像ローラ１４に引きつけられる。これにより、感光体１１は、可視像であるトナー像（現像剤像）が形成される。感光体１１に形成されたトナー像は、回転動作により、除電光部２４の位置に移動する。除電光部２４は、感光体１１の非露光部である非画像部を露光することで、非露光部の表面電位の絶対値を下げる。
【００４０】
非画像部の表面電位が−５０Ｖ〜０Ｖになるまで絶対値を下げた感光体１１の非画像部は、回転動作により、転写前ローラ２６と相対する位置に移動する。このとき、非画像部に付着しているトナー（以後、「かぶりトナー」という。）は、プラス帯電トナーである。このため、転写前ローラ２６は、転写前ローラ電源Ｅｋ３３により、例えばＶｋ＝−６００Ｖに印加させられ、クーロン力により、かぶりトナーを回収する。感光体１１の表面電位と転写前ローラ２６の印加電位との差が大きいので、弱いプラス帯電トナーでもクーロン力は強く、転写前ローラ２６のトナー回収率は高い。
【００４１】
表１は、転写前ローラ２６の印加電圧を変化させたときの画像部のトナー２２が転写前ローラに付着する割合を示す。
【表１】
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転写前ローラ２６にトナー２２が付着する割合が高いと最終的に記録媒体２１に転写されるトナーが減り、転写後の画像濃度が低下することを示す。転写性は、感光体１１から記録媒体２１に転写されるトナー量をＡとし、転写されずに感光体１１に残留するトナー量Ｂとしたとき、
転写性（％）＝Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１００
の計算式で求めることができる。
【００４２】
記録媒体２１に転写されたトナー２２のトナー量Ａは、定着前に装置を停止し、記録媒体２１の未定着画像部分に粘着剤付き透明テープを貼り付け、光学的画像濃度（以下、「濃度ＯＤ（Optical Density）値」という。）を光学的測定器で測定することで求めることができる。
転写されずに感光体１１に残留するトナー量Ｂは、実際には感光体１１に残留したトナー２２を粘着剤付き透明な粘着テープで剥がし、記録媒体２１の表面に貼り付け、画像部分の濃度ＯＤ値を測定して求めることができる。濃度ＯＤ値の測定器は、エス・ディ・ジー株式会社製のＸ−Ｒｉｔｅ５２８を使用した。
【００４３】
表１から、転写前ローラ２６の電位の絶対値が１１００Ｖ以上（感光体１１の表面電位の略２倍以上）であれば濃度ＯＤ値が低いことが分かる。この現象は、「トナーの帯電が上昇しすぎて、画像部のトナーが記録媒体２１への転写効率が悪くなったり、画像部のトナーが転写前ローラ２６と反発しすぎたりして起きる」と推察される。この結果から、転写前ローラ２６の印加電圧は、−１１００Ｖ〜−５００Ｖ｛（感光体１１の表面電位の略２倍〜感光体１１の表面電位）＋１００Ｖ｝が好ましいといえる。
【００４４】
このとき、転写前ローラ２６の印加電圧Ｖｋ＝−５００Ｖ〜−６００Ｖのとき、転写前ローラ２６の電位が感光体１１の表面電位以下となり、マイナス帯電したトナー２２も回収し得る。また、転写前ローラ２６の電位の絶対値が５００Ｖ以下であるとき、濃度ＯＤ値が低くなっており、転写性が悪化していることが分かる。これは、マイナス帯電トナーの中で、絶対値が低いトナー２２には、感光体１１に吸着しようとするクーロン力よりも強いファンデルワールス力によって感光体１１から転写前ローラ２６に吸着するトナーがあり、このトナーが、転写前ローラ２６を通過した後のトナー量を減少させてしまうためと推察される。
【００４５】
また、転写前ローラ２６の電位の絶対値が５００Ｖ以上であれば、画像部のトナー２２が転写前ローラ２６に付着する割合が５％以下で、記録媒体２１への転写性への影響が少なく、画像への副作用が少ないといえる。
【００４６】
感光体１１に形成されたトナー像は、回転動作により、転写ニップ部と相対する位置に移動する。
転写ローラ１７は、印刷のための転写電圧源Ｅｔ３４が接続されており、記録媒体２１が転写ニップ部にある時間は、例えば、１５００Ｖ〜３０００Ｖのトナー２２と逆極性であるプラス電圧が印加されている。
感光体１１上に形成されたトナー像は、転写ニップ部において、転写ローラ１７に印加されたプラス電圧により、クーロン力を受け、記録媒体２１の表面に転写される。
転写ニップ部を通過後、クリーニング部２３は、感光体１１の表面に残ったトナー２２や上流部の色が逆転写したトナー２２を回収する。
【００４７】
これらの露光、現像、転写動作は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）について順次行われる。トナー像が現像、転写された記録媒体２１は、定着器７に搬送される。
定着器７は、熱と圧力により記録媒体２１上のトナーを溶融し、記録媒体２１にトナー像を定着させる。
【００４８】
記録媒体２１は、定着器７を通過し、排出センサ８は、記録媒体２１の後端通過を検出し、排出ローラ９は、記録媒体２１を画像形成装置１の装置外に排出する。モータ駆動制御部１０４は、記録媒体２１の排出タイミングで、図示せぬ駆動装置を停止し、光源制御部１０５は、露光器１３と除電光部２４との発光を停止し、高圧電源制御部１０６は、各部の高圧電源の停止し、印刷を終了する。
【００４９】
（効果の説明）
以上のように、第１の実施形態によれば、転写前ローラ２６の印加電圧を高くせずに、感光体１１の非露光部に付着した、かぶりトナー（プラス帯電トナー）を回収することができる。また、転写前ローラ２６は、トナー画像にある負の低帯電トナーを適正な帯電電位まで上げる。これらにより、転写しやすくなり、高品質な画像を提供できる。
【００５０】
（第２の実施形態）
（構成の説明）
図５は、本発明の第二実施形態の画像形成装置の構成図である。
第一の実施形態は、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの４色のトナー像を順次、記録媒体２１に直接転写するタンデム式のカラープリンタを例に説明したが、第二実施形態では、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの４色のトナー像を順次、転写ベルトに１次転写し、１次転写された４色のトナー像を記録媒体２１に一括して２次転写（再転写）する中間転写方式について説明する。
【００５１】
第一実施形態においては、転写ベルト１８は、ドライブローラ１９とアイドルローラ２０との間で懸架されていたが、第二実施形態においては、転写ベルト１８Ｂは、２次転写ローラ２９及び２次転写バックアップローラ３０の組み合わせと、ドライブローラ１９とアイドルローラ２０とで懸架されている点で相違する。また、第一実施形態は、ドライブローラ１９側にブラック（Ｋ）の現像装置１０を配設し、アイドルローラ２０側にシアン（Ｃ）の現像装置を配設していたが、第２実施形態は、ドライブローラ１９側にシアン（Ｃ）の現像装置１０Ｃを配設し、アイドルローラ２０側にブラック（Ｋ）の現像装置１０Ｋを配設している点で相違する。すなわち、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの４色の現像装置１０の並び順が第一実施形態とは逆になっている。また、現像装置が反転して配列している結果、転写ベルト１８Ｂの回転方向が逆時計廻りから時計廻りに反転している点でも相違する。
【００５２】
さらに、ドライブローラ１９と現像装置１０Ｃとの間に２次転写前ローラ２７、２次転写前バックアップローラ２８、及び掻き取りブレード２５が配設されている点で相違する。なお、第二実施形態の現像装置１０は、第１実施形態の現像装置１０と同様に、転写前ローラ２６、及び掻き取りブレード２５を内蔵している。
【００５３】
２次転写前ローラ２７は、転写ベルト１８Ｂの非画像部のプラス帯電トナーを回収する。２次転写前バックアップローラ２８は、２次転写前ローラ２７に対して、一定のニップ部を形成するために配置されている。掻き取りブレード２５は、トナー２２を掻き取り、回収したトナー２２を図示せぬ回収装置に運ぶ。２次転写ローラ２９は、転写ベルト１８Ｂに形成されたトナー像を記録媒体２１に転写する。２次転写バックアップローラ３０は、２次転写ローラ２９に対して、一定のニップ部を形成する。ここで、転写ベルト１８Ｂは、トナー像担持体として機能し、２次転写ローラ２９は、転写部として機能し、２次転写前ローラ２７が転写前ローラとして機能する。
【００５４】
図４に示される高圧電源制御部１０６は、制御部１０３からの制御値を受け、それぞれ２次転写前ローラ２７の高圧電源Ｅｔｋ３５、２次転写前バックアップローラ２８の高圧電源Ｅｔｋｂ３７、２次転写ローラ２９の高圧電源Ｅｔ２３８、及び２次転写バックアップローラ３０の高圧電源Ｅｔｂ２３９に印加する電圧を制御する。
【００５５】
（動作の説明）
第二実施形態では、転写ベルト１８Ｂにトナー像を転写し（担持させ）、転写ベルト１８Ｂに転写（担持）されたトナー像を記録媒体２１に２次転写（再転写）する点で、第一実施形態と転写工程が異なっている。
転写ベルト１８Ｂに積層されて形成された４色のトナー像は、回転動作により、２次転写前ローラ２７と２次転写前バックアップローラ２８との間に形成されたニップ部に移動する。２次転写前ローラ２７は、転写前ローラ電圧源（２次転写前ローラ電圧源）としての高圧電源Ｅｔｋ３５と接続されており、例えば、Ｖｔｋ＝−６００Ｖの直流電圧が印加されている。また、２次転写前バックアップローラ２８は、高圧電源Ｅｔｋｂ３７に接続されており、例えば、Ｖｔｋｂ＝０Ｖの基準電位に維持されている。転写ベルト１８Ｂの非画像部に付着している、かぶりトナーは、プラス帯電トナーであり、負電圧が印加されている２次転写前ローラ２７は、クーロン力により、かぶりトナーを回収する。
【００５６】
実験結果を表２と図６とに示す。表２は、２次転写前ローラの印加電圧を変化させたときの転写性の影響度を示し、図６は、画像部のトナー２２が２次転写前ローラに付着する割合を示す図である。
【表２】
2014074792.tif 000004
図６は、２次転写前ローラ２７にトナーが付着する割合が高いと最終的に記録媒体２１に転写されるトナー２２の量が減り、２次転写後の画像濃度が低下することを示す。転写性は、転写ベルト１８Ｂから記録媒体２１に転写されるトナー２２の量をトナー量Ａとし、転写されずに転写ベルト１８Ｂに残留するトナー２２の量をトナー量Ｂとしたとき、
転写性（％）＝Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１００
として求めることができる。
【００５７】
記録媒体２１に転写されたトナー量Ａは、定着前に装置を停止し、前記記録媒体の未定着画像部分に前記粘着剤付き透明テープを貼り付け、光学的画像濃度（以下、「濃度ＯＤ値」という。）を光学的測定器で測定して求める。
転写されずに転写ベルト１８Ｂに残留するトナー２２のトナー量Ｂは実際には転写ベルト１８Ｂに残留したトナー２２を透明な粘着テープで剥がし、記録媒体２１上に貼り付け、画像部分の濃度ＯＤ値を測定して求める。この例では濃度ＯＤ値の測定器としてエス・デイ・ジー株式会社製のＸ−Ｒｉｔｅ５２８を使用した。
【００５８】
表２の結果から、２次転写前ローラ２７の印加電圧が−１１００Ｖ以上であれば、濃度ＯＤ値が低いことが分かる。これは、トナー２２の帯電電荷が増加しすぎて画像部のトナー２２が記録媒体２１に転写する転写効率が悪いために起きる現象であると推察することができる。この結果から、転写前ローラの印加電圧は、−１１００Ｖ〜−５００Ｖが好ましいといえる。また、２次転写前ローラ２７の印加電圧が−５００Ｖ以下であれば、濃度ＯＤ値が低くなり、転写性が悪化することが分かる。これは、転写ベルト１８Ｂに、マイナス帯電トナーを２次転写前ローラ２７からのクーロン力（反発力）よりも２次転写前ローラ２７に吸引するファンデルワールス力の強いトナーがあるからであり、２次転写前ローラ２７からのクーロン力が小さい為と推察される。
【００５９】
また、図６に、画像部のトナーが２次転写前ローラに付着する割合を示す。図６の結果から、転写前ローラの電位が−６００Ｖ以上であれば、画像部のトナー２２が２次転写前ローラ２７に付着する割合が５％以下で、記録媒体２１への転写性への影響が少なく、画像への副作用が少ないといえる。
【００６０】
掻き取りブレード２５は、２次転写前ローラ２７からトナー２２を掻き取る。掻き取られたトナー２２は、図示せぬ回収装置により運ばれ、回収される。転写ベルト１８Ｂに形成されたトナー像は、回転動作により、２次転写ローラ２９及び２次転写バックアップローラ３０で構成されているニップ部に運ばれる。２次転写ローラ２９には、記録媒体２１が転写ニップ部に存在する時間は、印刷のための高圧電源Ｅｔ２を印加しており、例えば、トナー電位と逆極性である正の１５００Ｖ〜３０００Ｖのバイアス電圧を印加し、２次転写バックアップローラ３０の高圧電源Ｅｔｂ２は、例えば、０Ｖ〜−３０００Ｖを印加している。
【００６１】
２次転写された記録媒体２１は、定着器７に搬送される。定着器７は、その熱と圧力とにより記録媒体２１上のトナー像を溶融し、トナー像を記録媒体２１に定着させる。
定着器７を通過した記録媒体２１は、排出センサ８によりその後端通過が検出される。そして、画像形成装置１Ｂは、排出ローラ９が記録媒体２１を装置外に排出するタイミングで、モータ駆動制御部１０４が図示せぬ駆動装置を停止し、光源制御部１０５が露光器１３、及び除電光部２４を停止し、高圧電源制御部１０６が各部の高圧電源を停止し、印刷が終了する。
【００６２】
（効果の説明）
以上説明したように、第二実施形態によれば、画像形成装置１Ｂは、２次転写前ローラ２７が転写ベルト１８Ｂの非画像部に付着したトナー２２を回収することができる。また、２次転写前ローラ２７は、１度でかぶりトナー２２を回収しているため、トナー像の劣化が少なくなる。また、画像形成装置１Ｂは、２次転写前ローラ２７がトナー像の低帯電トナーを適正にトナー帯電するので、トナー像が転写しやすくなり、高品質な画像を提供することができる。
【００６３】
（変形例）
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような種々の変形が可能である。
【００６４】
（１）第二の実施形態の現像装置１０は、第一実施形態の現像装置１０と同様に、転写前ローラ２６、及び掻き取りブレード２５を内蔵させていたが、これらを内蔵させなくてもよい。つまり、２次転写前ローラ２７、２次転写前バックアップローラ２８、及び掻き取りブレード２５のみで、トナー２２を回収することもできる。言い換えれば、トナー像を担持するトナー像担持体としての転写ベルト１８Ｂと、印刷媒体２１にトナー像を転写する転写部としての２次転写ローラ２９と、転写部の上流側でトナー像担持体に当接する２次転写前ローラ２７と、２次転写前ローラに一定の直流電圧を印加する転写前ローラ電圧源３５とを有し、２次転写前ローラは、トナー像担持体の非トナー像部に付着しているトナーを回収することになる。
【００６５】
（２）第２実施形態では、２次転写前ローラ２７、２次転写前バックアップローラ２８、及び掻き取りブレード２５を設けていたが、これらを取り外した形態もある。つまり、現像装置１０に、転写前ローラ２６、及び掻き取りブレード２５を内蔵させた状態のみで、転写ベルト１８Ｂに中間転写させることができる。
【００６６】
（３）前記実施形態では、現像装置１０に除電光部２４を設けていたが、除電光部２４を設けることなく、転写前ローラ２６は、プラス帯電トナーを回収することができる。
【００６７】
（４）第一の実施形態、及び第二の実施形態では、電子写真式プリンタを用いた画像形成システムについて説明したが、ＭＦＰ（Multi Function Printer）、複写機や、ＦＡＸ等の他の画像形成装置に用いることもできる。
【符号の説明】
【００６８】
１，１Ａ，１Ｂ  画像形成装置
２  支持プレート部材
３  ホッピングローラ（給紙ローラ）
４  スプリング
５ａ  第１搬送ローラ
５ｂ  第２搬送ローラ
９  搬送ローラ
６  書き出しセンサ
７  定着器
７ａ  加熱部材
７ｂ  圧着部材
８  排出センサ
９  排出ローラ
１０  現像装置
１１  感光体（トナー像担持体）
１２  帯電ローラ
１３  露光器
１４  現像ローラ
１５  供給ローラ
１６  トナーブレード
１７  転写ローラ（転写部）
１８，１８Ａ  転写ベルト
１８Ｂ  転写ベルト（トナー像担持体，媒体）
１９  ドライブローラ
２０  アイドルローラ
２１  記録媒体（媒体）
２２  トナー
２３  クリーニング部
２４  除電光部
２５  掻き取りブレード
２６  転写前ローラ
２７  ２次転写前ローラ（転写前ローラ）
２８  ２次転写前バックアップローラ
２９  ２次転写ローラ
３０  ２次転写バックアップローラ
３１  Ｅｓ
３２  Ｅｇ
３３  Ｅｋ（転写前ローラ電圧源）
３４  Ｅｔ
３５  Ｅｔｋ（転写前ローラ電圧源、２次転写前ローラ電圧源）
３６  Ｅｅ
３７  Ｅｔｋｂ
３８  Ｅｔ２
３９  Ｅｔｂ２
４０  電圧端子
１０２  インタフェース部
１０３  制御部
１０４  モータ駆動制御部
１０５  光源制御部
１０６  高圧電源制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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