(57)【要約】【課題】  中間転写装置上の転写残トナーに十分な帯電をさせるため、帯電部材の印加時間を長くする構成を有する画像形成装置を提供する。【解決手段】  ２次転写後、中間転写装置５上の転写残トナー１４をこのトナーの正規の帯電極性とは逆の極性に転写残トナー帯電部材８で帯電し、１次転写中にこの正規の帯電極性とは逆の極性に帯電された転写残トナー１５を１次転写位置へ通過させることで、１次転写と同時にこの転写残トナー１５を像担持体３に逆転写し、前記中間転写装置５の転写残トナー１４を除去する画像形成装置において、前記転写残トナー帯電部材８に前記中間転写装置５の回転方向に移動する移動機構２３を設ける。【選択図】        図４
2006018014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、感光体上のトナー像を中間転写装置に１次転写する１次転写部と、中間転写装置と、中間転写装置上のトナー像を転写紙上に２次転写する２次転写部と、２次転写部における２次転写後、中間転写装置上の転写残トナーをこのトナーの正規の帯電極性とは逆の極性に帯電させる転写残トナー帯電部材と、１次転写中に正規の帯電極性とは逆の極性に帯電された転写残トナーを１次転写位置へ通過させることで１次転写と同時にこの転写残トナーを像担持体に逆転写し、前記中間転写装置の転写残トナーを除去する制御部と、を備えた画像形成装置において、前記転写残トナー帯電部材に前記中間転写装置の回転方向に移動する移動機構を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写残トナー帯電部材の移動速度Ｖａと前記中間転写装置の移動速度Ｖｂが、Ｖａ＜Ｖｂであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写残トナー帯電部材と対向に位置する接地部材に前記中間転写装置の回転方向に移動する移動機構を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写残トナー帯電部材に前記中間転写装置上を接触、非接触する接離機構を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
２次転写部の下流であり、前記転写残トナー帯電部材の上流に、画像濃度検出手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像濃度検出手段より得られた画像濃度に基づいて、前記転写残トナー帯電部材に印加する電圧を可変する制御機構を設けたことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像を転写材に転写して記録像を出力する、中間転写体を有するプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中間転写体上の転写残トナーを帯電部材によってトナー本来の極性と逆極性に帯電させ、１次転写部にて感光体上で戻す画像形成装置は従来から提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。
特許文献１は中間転写体上の転写残トナーを帯電部材によってトナー本来の極性と逆極性に帯電させ、１次転写部にて感光体上で戻す画像形成装置において、上記帯電部材が中間転写体の外部に設けられることを開示している。
特許文献２は中間転写体上の転写残トナーを静電的に回収する画像形成装置において、クリーニング除去効率が最大となるクリーニング印加電圧の絶対値よりも大きな印加電圧設定にすることを開示している。
【特許文献１】特開平０８−３１４２３１号公報
【特許文献２】特開２００１−２４２７１９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
中間転写体の２次転写部にて転写材に転写されずに中間転写体上に残ったトナーは、中間転写体から転写材に転写されるさいに、トナーとは逆極性の強い電界を受けて、このトナーの正規の帯電極性とは逆の極性に帯電されて中間転写体上に残っているトナーが多い。
しかしながら、環境や転写材などの影響によって転写残トナーが均一に帯電されず、電荷を持たないトナーや、正規の帯電極性を維持しているトナーも存在している。
従来技術である特許文献１では、帯電部材によって２次転写残トナーの極性をトナーの正規帯電極性と逆にすることで、１次転写電界で感光体に転写させ、１次転写の残トナー回収部にて除去していた。
しかし、環境や転写材などの影響によって、入力時の転写残トナーの極性が大きくばらついているときなどは、帯電部材に印加する出力電圧の不足や印加時間の不足によって正規帯電極性と逆の極性へ十分な帯電をさせることができず、感光体に転写せずに中間転写体上に残ってしまうクリーニング不良が起こり、大きな問題となっていた。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、中間転写体上の転写残トナーに十分な帯電をさせるため、帯電部材の印加時間を長くする構成を有する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、感光体と、感光体上のトナー像を中間転写装置に１次転写する１次転写部と、中間転写装置と、中間転写装置上のトナー像を転写紙上に２次転写する２次転写部と、２次転写部における２次転写後、中間転写装置上の転写残トナーをこのトナーの正規の帯電極性とは逆の極性に帯電させる転写残トナー帯電部材と、１次転写中に正規の帯電極性とは逆の極性に帯電された転写残トナーを１次転写位置へ通過させることで１次転写と同時にこの転写残トナーを像担持体に逆転写し、前記中間転写装置の転写残トナーを除去する制御部と、を備えた画像形成装置において、前記転写残トナー帯電部材に前記中間転写装置の回転方向に移動する移動機構を設けたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記転写残トナー帯電部材の移動速度Ｖａと前記中間転写装置の移動速度Ｖｂが、Ｖａ＜Ｖｂである請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記転写残トナー帯電部材と対向に位置する接地部材に前記中間転写装置の回転方向に移動する移動機構を設けた請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記転写残トナー帯電部材に前記中間転写装置上を接触、非接触する接離機構を設けた請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、２次転写部の下流であり、前記転写残トナー帯電部材の上流に位置する画像濃度検出手段を設けた請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記画像濃度検出手段より得られた画像濃度から前記転写残トナー帯電部材に印加する電圧を可変する制御機構を設けた請求項５記載の画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、転写残トナーを正規帯電極性と逆の極性へ帯電させるとき、帯電部材を中間転写体の回転方向と同方向へ移動させることにより、転写残トナーと帯電部材が長く接触しているので、転写残トナーを正規帯電極性と逆の極性へ十分な帯電をさせることができ、クリーニング不良が発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明に係わる画像形成装置の実施の形態を示す概略図である。ここでは、使用するトナーは正規の帯電極性が負のものとする。
図１において、画像形成装置は露光装置１、現像器支持体２、この現像器支持体２内に配置された現像器２ａないし２ｄ、感光体３、１次転写部４、中間転写装置（中間転写ベルト）５、２次転写部６、定着装置７、これらを制御する制御部（ＣＰＵ等）を備えている。
さらに、画像形成装置は、帯電ローラ８、対向ローラ９、感光体クリーニング装置１０、接触方式ローラ帯電器１１、クリーニング印加電圧電源１２、画像濃度検出センサ１３、を有し、符号１４は転写残トナー（電荷注入前）、１５は転写残トナー（電荷注入後）を示している。
２次転写後の中間転写ベルト５上の転写残トナー１４は、２次転写部６で正極性の強い電界を受けて正に帯電しているものが多いが、全てのトナーの極性が反転しているわけでなく、環境や転写材の種類などにより、中和されて電荷を持たないトナーや負の極性を維持しているものもある。
図１についてさらに述べれば、像担持体（感光体）３と、この像担持体３にトナー像を形成するトナー像形成手段（現像器）２ａないし２ｄと、像担持体３に接触して移動する中間転写装置（中間転写ベルト）５と、像担持体３に形成されたトナー像を第１の転写位置で上記中間転写装置５に１次転写する１次転写手段（１次転写部）４を備えている。
また、中間転写装置５の第２の転写位置で転写材に２次転写する２次転写手段（２次転写部）６と、転写後にこの中間転写装置５に残留する転写残トナー１４をこのトナーの本来の極性とは逆の極性に帯電させる転写残トナー帯電部材（帯電ローラ）８を有している。
さらに、上記２次転写後、中間転写装置５上の転写残トナー１４をこのトナーの正規の帯電極性とは逆の極性に上記転写残トナー帯電部８で帯電し、１次転写中にこの正規の帯電極性とは逆の極性に帯電された転写残トナー１４を１次転写位置へ通過させることで、１次転写と同時にこの転写残トナー１５を上記像担持体３に逆転写し、中間転写装置５の転写残トナーを除去する。
【０００７】
図２は中間転写装置の移動終了状態を示す概略図である。図３は帯電ローラの移動方法を示す概略図である。タイミングベルト２０を介してローラ１９と連結されたステッピングモータ２１の駆動によりベルト１７に固定された転写残トナー帯電ユニット１６が移動する。
帯電ローラ８の移動速度Ｖａ（ｍｍ／秒）は、帯電ローラ８の移動終了時、画像領域の後端が帯電ローラ８と接触する状態になるように、使用される用紙の画像領域Ｌｂ（ｍｍ）によって自由に設定することができる。
本実施の形態では、帯電ローラ８の移動距離Ｌａ（ｍｍ）が２８０ｍｍ、中間転写ベルト５の移動速度Ｖｂ（ｍｍ／秒）が１７０ｍｍ／秒である。またＡ３用紙縦（画像領域Ｌｂ＝４２０ｍｍ）を使用するので、Ｖａ＝Ｖｂ×Ｌａ／（Ｌａ＋Ｌｂ）から帯電ローラ８の移動速度Ｖａ（ｍｍ／秒）を６８ｍｍ／秒に設定している（図２参照）。
２次転写後、Ａ３縦用紙画像領域が帯電ローラ８と接触すると同時に、正極性電圧が印加された帯電ローラ８は中間転写ベルト５の回転方向に上記速度で移動を開始し、中間転写ベルト５上の転写残トナー１４を正極性に帯電させる。
正極性に帯電した転写残トナー１５は、下流に位置する１次転写部４の電界により感光体３へ完全に転写し、転写残トナー１５は感光体クリーニング装置１０にて回収される（図１および図２参照）。
【０００８】
図４は対向ローラ移動機構を設ける実施の形態を示す概略図である。対向ローラ９は帯電ローラ８との位置関係を保つために移動機構２３を設けている。転写残トナー１４が帯電ローラ８を通過する時には、帯電ローラ８の移動と同期して対向ローラ９が移動する。
すなわち、本発明による画像形成装置においては、安定した転写残トナー１４への帯電を行うために、帯電部材（帯電ローラ）８とその対向の接地部材（対向ローラ）９に流れる電流の方向と大きさを常に保つようにしている。
上記のごとく、帯電部材８の対向に位置する接地部材９を帯電部材と同期して移動させることにより、帯電部材８との位置関係を常に同じに保つことで安定した転写残トナーへの帯電ができ、クリーニング不良が発生しない。
図５は２次転写部の下流に設けた転写残トナー帯電部の上流に位置する画像濃度検出手段を示す概略図である。図５では、画像濃度検出手段（画像濃度検出センサ）１３より得られた画像濃度から転写残トナー帯電部材８に印加する電圧を可変する制御機構（ＣＰＵ）２２を設けている。
画像形成装置のこの構成によれば、中間転写装置（中間転写ベルト）５への負荷を最小限に抑えることができる。また、帯電部材８に印加する出力電圧の不足をなくすことができる。
【０００９】
図６は中間転写装置（中間転写ベルト）と帯電部材（帯電ローラ）の接触状態を示す概略図である。図７は中間転写装置（中間転写ベルト）と帯電部材（帯電ローラ）の非接触状態を示す概略図である。
帯電ローラ８は、まず、図７に示すように、中間転写ベルト５と非接触状態にある。転写残トナー１４が通過するときに、中間転写ベルト５と接触状態（図６参照）になる。
帯電ローラ８は中間転写ベルト５の回転方向に移動しながら、転写残トナー１４を帯電させる。帯電ローラ８は、帯電終了後、図７に示すように、非接触の状態に戻り、初期の位置へ移動する。
帯電ローラ８より上流で２次転写部６の下流に位置する部分に画像濃度検出センサ１３を設ける（図５参照）。２次転写部６で転写材に転写されずに中間転写ベルト５上にある転写残トナー１４の画像濃度を、転写残トナー１４が画像濃度検出センサ１３を通過時に検出する。
検出した値と各種プロセス設定より算出した値の印加電圧を印加電圧電源１２から制御機構（ＣＰＵ）２２により印加する。転写残トナー１４が帯電ローラ８を通過時、帯電ローラ８は中間転写ベルト５の回転方向に移動しながら、転写残トナー１４を帯電させる。
このように、帯電部材（帯電ローラ）８に接離機構（図示せず）を設けることにより、転写残トナーへの電荷注入時以外の中間転写体５との無駄な接触をなくすことができるので、中間転写体５へのダメージを最低限に抑え、中間転写体５の高寿命化が可能となる。
本発明による画像形成装置によれば、画像濃度検出センサ１３によって検出した転写残トナー１４の画像濃度によって帯電部材（帯電ローラ）８に印加する電圧を制御する。これによって、帯電部材（帯電ローラ）８の出力電圧不足によるクリーニング不良が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係わる画像形成装置の実施の形態を示す概略図。
【図２】中間転写装置の移動終了状態を示す概略図。
【図３】帯電ローラの移動方法を示す概略図。
【図４】対向ローラ移動機構を設ける実施の形態を示す概略図。
【図５】２次転写部の下流に設けた転写残トナー帯電部の上流に位置する画像濃度検出手段を示す概略図。
【図６】中間転写装置（中間転写ベルト）と帯電部材（帯電ローラ）の接触状態を示す概略図。
【図７】中間転写装置（中間転写ベルト）と帯電部材（帯電ローラ）の非接触状態を示す概略図。
【符号の説明】
【００１１】
３  像担持体（感光体）、４  １次転写部、５  中間転写装置（中間転写ベルト）、６  ２次転写部、８  転写残トナー帯電部材（帯電ローラ）、９  接地部材（対向ローラ）、１２  クリーニング印加電圧電源、１３  画像濃度検出手段（画像濃度検出センサ）、１４  転写残トナー（電荷注入前）、１５  転写残トナー（電荷注入後）、２２  制御機構（ＣＰＵ）、２３  移動機構（対向ローラ移動機構）
【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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【図７】
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