(57)【要約】【課題】ダスト・紙紛が多い環境下においても、感光体ドラムに対するクリーニング装置のクリーニング性を維持することができる画像形成装置を提供することである。【解決手段】トナー像が形成される像担持体、転写材を像担持体に当接させて搬送する転写材担持体若しくは像担持体と像担持体上のトナー像が１次転写される中間転写体（以下、転写材担持体と中間転写体を合わせて、転写ベルトとする）と転写ベルトへの転写手段と、像担持体上の不要なトナーを除去する像担持体クリーニング手段と、を有する画像形成部を備え、その転写手段を用いて転写ベルト上の残留した不要なトナーを像担持体上に逆転写させ転写ベルトをクリーニングする転写ベルトクリーニング手段を数種持ち、又、像担持体上の像担持体表面粗度検出手段、若しくは転写担持体上の転写担持体表面粗度検出手段を備えた構成とする。【選択図】図１
2006058458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される像担持体と、転写バイアスを該像担持体と転写材との間に印加するための転写手段と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持体クリーニング手段と、を有する画像形成部及び転写材を前記像担持体に当接させて搬送する転写材担持体を備え、前記像担持体上に形成されたトナー像を、前記転写材担持体が担持搬送する転写材上に転写して画像を形成し、前記転写手段を用いて、前記転写材担持体上に残留した不要なトナーを前記像担持体上に逆転写させ前記転写材担持体上をクリーニングする転写材担持体クリーニング手段を備えた画像形成装置において、
前記転写材担持体クリーニング手段を数種持つことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写材担持体クリーニング手段において、前記転写材担持体の周速と前記像担持体の周速とを等速にす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】
前記転写材担持体クリーニング手段を実行しない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】
前記像担持体上の像担持体表面粗度検出手段を有し、前記像担持体粗度検出手段によって前記像担持体表面の粗度を検出した結果に応じて、前記転写材担持体クリーニング手段を変化させることを特徴とする請求項〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記転写材担持体上の転写材担持体表面粗度検出手段を有し、前記転写材担持体表面粗度検出手段によって前記転写材担持体表面の粗度を検出した結果に応じて、前記転写材担持体クリーニング手段を変化させることを特徴とする請求項１〜３の何れかに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、電子写真方式によって画像形成を行う電子写真画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真装置等の画像形成装置は、高速化、高機能化、カラー化が進められてきており、各種方式のプリンタ・複写機が上市されている。
【０００３】
これらの中でも、複数の異なる色の画像形成手段を直列に配置し、順次トナー像を多重転写するインライン方式の画像形成装置は、高速でのカラー画像の形成が可能なことから、今後のカラープリンタの主力になると考えられている。これらインライン方式の画像形成装置には、図６のように転写材を転写搬送ベルト１０３で担持搬送しながら、感光体ドラム１０１上の各色トナー像を転写材に順次多重転写することによりカラー画像を得る方式がある。
【０００４】
このような転写搬送ベルト１０３を有する画像形成装置では、ベルト表面に不用のトナーが残留、付着した場合、転写材の裏汚れや画像汚れの原因となる。具体的には、紙詰まりや、非画像部へのかぶりトナーの付着、或は色ズレ制御、トナー像の濃度制御のために、感光体ドラム１０１から転写搬送ベルト１０３に色ずれ検出用トナー像や濃度検出用トナー像を転写してこれを検知するようなシーケンスにおいては、転写搬送ベルト１０３にトナーが付着する。
【０００５】
転写搬送ベルト１０３上に付着している不要トナーは、正負の両極性のトナーが存在するので、本従来例では、転写ローラ１０２に印加する電圧の極性を適宜切り換えて感光体ドラム１０１に逆転写させクリーニングを行う。クリーニング時、マゼンタとブラック転写ローラ１０２には正極性の電圧、シアンとイエローの転写ローラ１０２には負極性の電圧が印加され、マゼンタとブラックの感光体ドラム１０１には主に正極性に帯電されているトナーが逆転写され、シアンとイエローの感光体ドラム1 ０１には主に負極性に帯電されているトナーが逆転写される。
【０００６】
このように、転写搬送ベルト１０３が１周する間に転写搬送ベルト上の正負両極性の不要トナーを効率良く短時間に感光体ドラム1 ０１を介してクリーニング装置５の廃トナー容器にそれぞれ回収することができる（以下、転写搬送ベルトクリーニングと呼ぶ）。
【０００７】
更に、転写搬送ベルト１０３の周速と感光体ドラム1
０１の周速との周速差１６０％を付けることで、より短時間に転写搬送ベルト上の不要トナーをクリーニングすることができている。この転写搬送ベルト１０３の周速と感光体ドラム１０１の周速との周速差を小さくすると、転写搬送ベルトクリーニングをする時間が長くなる。又、転写搬送ベルトクリーニングを実行しないと、転写材の裏汚れや画像汚れが発生する可能性が高くなる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１４７６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、プリンタの使用環境にダストが多い場合、或は紙粉が多い転写材を多数回プリントアウトする場合、ダストや紙粉に含まれる、粒径が大きくて、形状が鋭利な粒子がプリンタ内部を汚染する。こういった状況下で、転写ベルトクリーニングを行うと、転写材担持体４と感光体ドラム１間の周速差によって、感光体ドラム１に傷が発生してしまう。この感光体ドラム１の傷の度合いが酷くなると、クリーニング不良が発生してしまう。尚、中間転写体１６上のトナーを感光体ドラム１に静電気的に回収するようなクリーニング手段を備えた中間転写体においても同様な問題が発生してしまう。
【００１０】
本発明の目的は、ダスト・紙紛が多い環境下においても、感光体ドラムに対するクリーニング装置のクリーニング性を維持することができ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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、トナー像が形成される像担持体と、転写バイアスを該像担持体と転写材との間に印加するための転写手段と、前記像担持体上の不要なトナーを除去する像担持体クリーニング手段と、を有する画像形成部及び転写材を前記像担持体に当接させて搬送する転写材担持体を備え、前記像担持体上に形成されたトナー像を、前記転写材担持体が担持搬送する転写材上に転写して画像を形成し、前記転写手段を用いて、前記転写材担持体上に残留した不要なトナーを前記像担持体上に逆転写させ前記転写材担持体上をクリーニングする転写材担持体クリーニング手段を備えた画像形成装置において、前記転写材担持体クリーニング手段を数種持つことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ダストや紙粉の多い環境において、像担持体・転写材担持体・中間転写体に傷が見られた場合、転写材担持体上又は中間転写体上に付着したトナーを像担持体より静電的に回収するクリーニング手段を変化させることによって、ダストや紙粉の多いような劣悪な環境においても像担持体に対するクリーニングブレードのクリーニング性を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
＜実施の形態１＞
先ず、図１を参照して、本実施の形態に係るタンデム方式カラー画像形成装置について説明する。
【００１５】
画像形成装置中央部に直径３０ｍｍの像担持体である感光体ドラム１を４つ、転写材搬送手段である静電転写ベルト４の転写材搬送方向に沿って等間隔で配置している。これら４つの感光体ドラム１は、全て同方向に外周面が９４ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転している。そして、それぞれの感光体ドラム１に対応させて、帯電ローラ５、露光装置７、現像装置８、クリーニングブレード１１及びドラム表面粗度検知センサ２７を配置する。現像装置８内には、静電転写ベルト４の転写材搬送方向上流側からマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、ブラックトナーがそれぞれ充填されている。以下、本実施の形態の画像形成工程について説明する。
【００１６】
帯電ローラ５は、その両端芯金部をバネ加圧し、表層を感光体ドラム１に当接させ、感光体ドラム１に対して従動回転させる。帯電ローラ５の芯金部に放電開始電圧（約５５０Ｖ）以上のバイアスを印加すると、帯電ローラ５と感光体ドラム１のニップ近傍で放電が発生する。それにより、感光体ドラム１の電荷輸送層１ｃ表面には電荷が蓄積される。このとき、感光体ドラム１の表面電位は、およそ印加バイアスから放電開始電圧を差し引いた値になる。本実施の形態では、印加バイアスを−１１００Ｖとし、感光体ドラム１の表面を−５５０Ｖにチャージアップすることにした。この帯電工程の感光体ドラム１の表面電位をＶｄ電位と呼ぶ。
【００１７】
帯電ローラ５の放電によりＶｄ電位に保たれた感光体ドラム１表面に、露光装置７を用い、コントローラからの信号に基づいて、光源をＯＮ／ＯＦＦ制御しながら、走査露光することにより静電潜像を形成する。即ち、感光体ドラム１上の光照射位置では、電荷発生層１ｂに正孔−電子対が形成され、正孔が電荷輸送層１ｃを通って感光体ドラム１表面に蓄積されている電子と再結合することにより、その部位のチャージがダウンする。即ち、感光体ドラム１の表面電位の絶対値が下がる。本実施の形態では、光源として半導体レーザを用いた。光照射位置の感光体ドラム１上の電位を以後ＶＬ電位と呼ぶ。ＶＬ電位は光照射における電荷発生量に依存する。即ち、電荷発生層１ｂの膜厚、レーザ露光量等に依存することになる。本実施の形態においては、ＶＬ電位が−１００Ｖとなるようにこれらの値を制御した。
【００１８】
その後、感光体ドラム１と対向する位置に配置した現像装置８により、感光体ドラム１上の静電潜像を可視化する処理を行う。それは、以下のようにして行っている。現像装置８内にはトナーが蓄えられている。本実施の形態では、トナーは非磁性一成分を用いる。これらのトナーは、図示しない撹拌部材等により、感光体ドラム１に対し当接配置され、感光体ドラム１回転方向に対して、順方向に１５０％程度の周速差でもって回転している現像ローラ３に供給される。
【００１９】
現像ローラ３は、例えば金属の芯金を導電性弾性ゴムで覆い、その上に誘電層をコートしたもの等が用いられる。現像ローラ３上の感光体ドラム１当接部の上流側にトナー規制ブレード２３を線圧４０ｇ／ｃｍ（＝１．９６Ｎ／ｍ）程度の力でカウンタ方向に当接させ、現像ローラ３上にトナーを薄層コートする。
【００２０】
又、トナー規制ブレード２３には、トナーが通過する際に、トナーを負に一定量帯電させる役割もある。トナー規制ブレード２３としては、例えば、リン青銅やＳＵＳ等の弾性を有する金属の板バネ、或は金属板バネにより支持されたウレタンゴム、シリコンゴム、更には、ゴム表面をナイロンコートしたもの等が用いられる。そして、現像ローラ３の芯金部に、ＶｄとＶＬの間の適当なバイアス（以下、「現像バイアス」と言う）を印加する。これにより、感光体ドラム１と現像ローラ３の間に形成される電界の作用により、感光体ドラム１上のＶＬ部分に対応する現像ローラ３上のトナーだけが感光体ドラム１上に転移し、トナー像が形成され、現像工程が完了する。そして、非画像形成時には、現像容器が感光体ドラムに対して揺動することによって、感光体ドラムと現像ローラは離間（現像ローラ離間状態）して現像ローラの回転が止まる。これにより、トナー劣化が遅延されている。
【００２１】
続いて、感光体ドラム１上に形成されたトナー像の転写材への転写方法について述べる。
【００２２】
転写搬送ベルト４を４つの感光体ドラム１全てに対し当接するように配置する。転写搬送ベルト４は駆動ローラ１４及びテンションローラ１３の２本のローラにより支持されており、適当なテンションが維持されるようになっている。駆動ローラ１４を駆動することにより転写搬送ベルト４は感光体ドラム１に対して順方向に略同速度で移動する。
【００２３】
転写搬送ベルト４としては、一例として、厚さ５０〜３００μｍ、体積抵抗率１０9〜１０16Ω・ｃｍ程度のＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ポリアミド、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート等の樹脂材料や厚さ０．５〜２ｍｍ、体積抵抗率１０9〜１０16Ω・ｃｍ程度のＣＲ（クロロプレーンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエン）、ウレタンゴム等のゴム材料が用いられる。又、場合によっては、これらの材料にカーボン、ＺｎＯ、ＳｎＯ2、ＴｉＯ2等の導電性充填剤を分散させて、体積抵抗率を１０7〜１０11Ω・ｃｍ程度に調節することもある。
【００２４】
又、転写搬送ベルト４の裏面の感光体ドラム１との対向部にそれぞれ転写部材１２を当接配置する。転写部材１２としては、ローラ、ブレード、ブラシ、コロナ等の多様な部材を用いることができる。本実施の形態では、外径１４ｍｍの転写ローラ１２を用いた。転写ローラ１２としては例えば金属の芯金を、体積抵抗率を１０5〜１０8Ω・ｃｍに調整したＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ＣＲ、ＮＢＲ等の弾性体で覆った構成を用いることができる。転写ローラ１２は、感光体ドラム１に対して、４〜５０ｇ／ｃｍ（＝０．３９〜４．９Ｎ／ｍ）程度の線圧で当接させ、転写搬送ベルト４の移動方向に対して、順方向に略同速度で回転させる。トナー像の転写材への転写に際しては、それぞれの転写部材１２に独立で適当な正のＤＣバイアスを印加するようにする。そして、非画像形成時には、感光体ドラムに対する転写ローラの当接圧を解除（感光体ドラム離間状態）し、感光体ドラムは回転が止まる。これにより、感光体ドラムの磨耗を遅延する。
【００２５】
カセット２０やマルチフィーダー（不図示）から給紙された転写材は、レジストローラ２１で、レーザ露光による静電潜像の作像と同期をとるように搬送を制御されながら、転写搬送ベルト４に当接配置した直径１４ｍｍの吸着ローラ１９と転写搬送ベルト４のニップ部を通過する。このとき、駆動ローラ１４は接地させる。
【００２６】
その後、転写部材１２に印加した正のＤＣバイアスの作用で、転写電界が発生し各色のトナー像が順に転写材に転写される。４色の転写がすべて完了した後、転写材はテンションローラ１３の近傍で曲率分離される。
【００２７】
上述のように、現在の技術では、感光体ドラム１から、転写材にトナーを１００％移し替えることはできない。感光体ドラム１上に残ったトナーは、このまま放置すると、次回転目に転写材に転写され、画像の乱れが発生する。それを防止するため、本実施の形態では、感光体ドラム１の回転方向に対して、カウンタの向きで、クリーニングブレード１１を当接し、転写残トナーを感光体ドラム１から機械的に除去する。クリーニングブレード１１により除去されたトナーは廃トナー回収部１０に回収される。クリーニングブレードとしては、金属などの剛性材料で形成した支持部材にウレタンゴム、シリコンゴム等の弾性材を成型固着したものである。
【００２８】
本実施の形態では、感光体ドラムがクリーニングブレードを通過すると、感光体ドラム表面粗度センサにより、ドラム表面の荒れ具合を測定する。そして、後に詳細に説明するドラム表面の荒れ具合に応じてドラム表面をならす工程を行う。
【００２９】
更に、転写材は定着手段９へ搬送され、トナー像が定着ローラ９ａ及び加圧ローラ９ｂにより加熱及び加圧されて、転写材に永久固定される。
【００３０】
尚、現像装置８は、それぞれ一体成形型カートリッジつまり現像カートリッジであり、交換可能な消耗部品とする。
【００３１】
場合によっては、現像装置８、電子写真感光体である感光体ドラム１、帯電ローラ５、廃トナー回収部１０及びクリーニングブレード１１を一体的にプロセスカートリッジとして装置本体に対して着脱自在の構成にしても良い。
【００３２】
本実施の形態では、更に、テンションローラ１３近傍で、且つ、転写搬送ベルト４に対向するように濃度検知センサ２を配置する。
【００３３】
一般に電子写真方式のカラー画像形成装置は、使用する環境の変化、プリント枚数等の諸条件によって画像濃度が変動すると、本来の正しい色調が得られなくなってしまう。そこで、本実施の形態では、各色のトナーで転写搬送ベルト４上に濃度検知用トナー像（パッチ）を試験的にそれぞれ形成し、それらの濃度を濃度検知センサ２で検知し、その検知結果を現像バイアスにフィードバックする画像濃度制御を行う。即ち、パッチを濃度検知センサ２で検知し、その検知結果を現像バイアスにフィードバックする画像濃度制御を行う。
【００３４】
濃度検知センサ２は、ＬＥＤ等の発光素子、フォトダイオード等の受光素子からなっており、発光素子からの赤外光を転写搬送ベルト４上のパッチに照射させ、そこからの反射光を受光素子で測定することによりパッチの濃度を測定する。実際のパッチの濃度検知方式について説明する。
【００３５】
現像バイアスを一定間隔で変化させながら、上記の複数個のパッチパターンを形成し、濃度検知センサ２により、それらの濃度を検出する。その検出値を基に、パッチパターンが予め定めておいた濃度となるような現像バイアス値を算出する。このようにして求まった現像バイアス値を画像形成時に用いる。これらを各色について行う。これを現像バイアス制御と言う。
【００３６】
更に、現像バイアス値を算出された値に固定して、今度は、特定のディザ処理を施したハーフトーンパターンの階調（露光量）を一定間隔で変化させながら、複数個のパッチパターンを作成し、濃度検知センサ２により、それらの濃度を検出することを行っても良い。これらの検出値をもとに、滑らかな階調性が得られるようにディザ処理を行う場合の露光量に補正を加えるという制御を施すこともある。これをハーフトーン制御と言う。
【００３７】
画像濃度制御を行うタイミングは、電源ＯＮ時、カートリッジ等の消耗品交換時、更に前回の画像濃度制御実行後、所定枚数画像形成終了後等に行うのが良い。
【００３８】
更に、本体内の転写搬送ベルト４対向部にレジスト検知センサ１５を配置する。本実施の形態におけるタンデム方式のカラー画像形成装置は、転写材上に４色のトナーを色ごとに個別に転写し、定着時に混色させることにより、カラー画像を再現している。即ち、転写材上に転写する際、正確な色重ねが損なわれると、本来の正しい色調が得られなくなってしまう。
【００３９】
そこで、本実施の形態では、各色のトナーで転写搬送ベルト４上にレジスト検知用トナー像（ライン）を試験的にそれぞれ作成し、それらの転写位置をレジスト検知センサ１５で検知し、その検知結果を、露光装置７による走査露光を用いた静電潜像形成開始タイミングにフィードバックするレジスト制御を行う。レジスト検知センサ１５としては、濃度検知センサ２と同様の光学式濃度検知センサ２を用いることが可能である。
【００４０】
尚、レジスト制御を行うタイミングは、電源ＯＮ時、カートリッジや転写搬送ベルト４等の消耗品交換時、更に前回のレジスト制御実行後、所定枚数画像形成終了後等に行うのが良い。本実施の形態では、画像濃度制御とレジスト制御は常に同じタイミングで行うようにしている。
【００４１】
続いて、転写搬送ベルト４上に付着したトナーの除去方法について説明する。
【００４２】
上述の画像濃度制御とレジスト制御が実行された後等の転写搬送ベルト４上にトナーを意図的に転写させた後には、以下に示す転写搬送ベルトクリーニングモードを実行する。
【００４３】
先ず、第１の転写部位ｔ１、即ちマゼンタトナー像の転写部位において、転写実行時の電界とは逆極性の電界が発生するように、転写バイアス、感光体ドラム１表面電位を調節する。以後、これを転写逆電界と呼ぶ。例えば、感光体ドラム１表面をＶｄ電位とし、転写バイアスとして、絶対値がＶｄより大きな負極性のバイアスを印加する。尚、以後、負極性の転写バイアスを転写逆バイアスと言う。
【００４４】
尚、感光体ドラム表面をＶＬ電位とし、転写逆バイアスとして、絶対値がＶＬより大きなバイアスを印加しても良い。この場合には、転写逆バイアスの絶対値を低くできるという利点があるが、同時に、感光体ドラム１上にトナーが現像されるのを防止するために、正極性の現像バイアスを印加する等の処置が必要になる。又、感光体ドラム１表面を正に帯電する等の方式も考えられるが、きれいに帯電させることが困難であったり、感光層の破壊等の恐れもあるため、現在の技術では余り現実的ではない。
【００４５】
画像濃度制御やレジスト制御時に、転写搬送ベルト上に転移されたトナーは、トナー規制ブレード２３により負極性に帯電されたトナーであるため、第１の転写部位に転写逆電界が形成されることにより、その殆どのトナーは感光体ドラム１に再転移し、クリーニングブレード１１により、廃トナー回収部１０に回収される。
【００４６】
単純に考えると、転写逆電界の強度が強ければ、それだけトナーは感光体ラム１に再転移し易くなる訳であるが、逆に転写逆電界の強度が強過ぎると、感光体ドラム１と転写搬送ベルト４の間に放電現象が発生する。放電現象が発生すると、転写搬送ベルト４上のトナーには、正電荷が付与されることになり、転写搬送ベルト４上のトナーの帯電量低下、更には、極性の反転が起こる。図４（ａ）に示すように、この状態では、転写逆電界を形成しても、放電の影響を受けたトナーは感光体ドラム１上に再転移されなくなる。よって、転写逆電界の強度は最適値を選択する必要がある。機内雰囲気温湿度等の影響で多少変動はするものの、本実施の形態における構成では、感光体ドラム１表面をＶｄ電位（−５５０Ｖ）としたときに、本実施の形態における構成では、転写逆バイアスとして、−１．５ｋＶ程度印加した状態が最も再転移性能が高いことが分かった。
【００４７】
更に、第２の転写部位ｔ２、即ちシアントナー像の転写部位において、転写実行時の電界と同極性の電界が発生するように、転写バイアス、感光体ドラム１表面電位を調節する。以後、これを転写正電界と言う。これを実現するには、感光体ドラム１表面をＶｄ電位とし、転写バイアスとして、絶対値が正極性のバイアスを印加するという方式が一般的である。但し、転写正電界が形成されるものであれば、この方法に固執する必要はない。
【００４８】
第１の転写ローラ１２に印加する転写逆バイアスを調整することにより、できるだけ感光体ドラム１と転写搬送ベルト４の間での放電を抑えるような構成とした。しかしながら、完全に回避するのは難しく、一定量のトナーは帯電量の低下や極性の反転が起こっている。図４（ｂ）に示したように、第２の転写部位ｔ２では、転写正電界を形成することにより、極性が反転した（正電荷）トナーを感光体ドラム１へ再転移させるとともに、感光体ドラム１と転写搬送ベルト４の間で放電を引き起こすことにより、トナーを負極性に再帯電することを行っている。即ち、第１の転写部位ｔ１とは異なり、積極的に放電を発生させるような構成とするため、第１の転写部位ｔ１での転写逆電界の絶対値に比べて、第２の転写部位ｔ２での転写正電界は大きくなるという特徴がある。例えば、本実施の形態では、感光体ドラム１表面をＶｄ電位（−５５０Ｖ）とし、第２の転写バイアスとして、＋１．０ｋＶ印加した。
【００４９】
更に、第３の転写部位ｔ３、即ち、イエロートナー像の転写部位において、第１の転写部位ｔ１と同様の転写逆電界を形成した。その目的及び効果は第１の転写部位によるものと同じである。
【００５０】
更に、第４の転写部位ｔ４、即ちブラックトナー像の転写部位において、第２の転写部位ｔ２と同様の転写正電界を形成した。第４の転写部位ｔ４では、正極性に帯電したトナーを完全に感光体ドラム１に転移させることにより、転写搬送ベルト４上の全てトナーの除去を終了させる。
【００５１】
即ち、本実施の形態では、転写搬送ベルトクリーニングモード実行時に、下記の表１に示したようなバイアス制御を行った。
【００５２】
【表１】
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本実施の形態における転写搬送ベルトクリーニングモードでは、第１〜第４の転写部位ｔ１〜ｔ４に、転写逆電界→転写正電界→転写逆電界→転写正電界の順で電界を形成する構成としたが、特にこれに限定されるものではない。各転写部位ｔ１〜ｔ４において、トナーの回収、帯電がなされるように、転写逆電界が混在する方式であることが重要である。例えば、転写正電界→転写逆電界→転写正電界→転写逆電界の順で電界を形成する構成としても、転写搬送ベルト４からのトナー除去は可能である。この場合には、先ず、第１の転写部位ｔ１で、トナー全体を均一に負極性に帯電した後、主に第２の転写部位ｔ２で回収する構成となる。又、転写逆電界→転写正電界→転写正電界→転写逆電界という構成とすることもある。この場合には、第１の転写部位ｔ１で回収できなかったトナーを、第２、第３の転写部位ｔ２、ｔ３で均一に負極性に帯電して、第４の転写部位ｔ４で回収する構成となる。
【００５３】
そして、転写搬送ベルトクリーニングモード実行時に、上述の静電回収方法に、下記の機械的回収方法を加える。機械的回収方法とは、画像形成時とは異なり、感光体ドラム１の回転速度に対し、転写搬送ベルト４の移動速度に正負何れかの大幅な周速差を設けることにより、機械的にトナーを感光体ドラム１に回収させる方式のことである。本実施の形態では、転写搬送ベルトを感光体ドラムに対して周速差１６４％で回転させている。
【００５４】
転写搬送ベルトクリーニングモードは画像濃度制御とレジスト制御が実行された後等の転写搬送ベルト４上にトナーを意図的に転写させた後のみでなく、画像形成時における転写材の給送ジャム等により、不可避的に転写搬送ベルト４上にトナーが転写された後の本体リカバリー動作中に実行するのも効果的である。
【００５５】
続いて、本実施の形態における吸着ローラ１９に印加するバイアス制御について説明する。
【００５６】
先に述べたように、転写搬送ベルト４と吸着ローラ１９のニップ部を転写材が通過する際には、吸着ローラ１９の芯金部に放電開始電圧（その状況により５００Ｖ〜１．０ｋＶ）以上のバイアスを印加し、吸着ローラ１９と転写搬送ベルト４のニップ近傍で放電を引き起こすことにより、転写材表面が帯電され、転写搬送ベルト４表面の鏡映電荷との静電気的相互作用により、転写材を転写搬送ベルト４に対して静電吸着させる。たとえ、転写材が転写搬送ベルト４上を搬送されたとしても静電吸着力が弱いと、感光体ドラム１と転写ローラ１２とのニップ突入のショック等の外的な衝撃により、転写搬送ベルト４上で転写材がずれてしまうことが起こることがある。これは、色重ねが正確になされなくなるということに繋がるため、正確な画像再現性が阻害されることになる。これでは、上述のレジスト制御の効果が発揮されなくなるので、転写材は、十分な静電吸着力で転写搬送ベルト４上に保持されている必要がある。
【００５７】
続いて、画像濃度制御、レジスト制御等の直接転写モード、ジャムリカバー及び転写搬送ベルトクリーニングモード実行時の吸着バイアス制御について説明する。
【００５８】
本実施の形態では、本体の小型化及びコストダウンのため、吸着ローラ１９と転写搬送ベルト４の間に離接機構は設けていない。よって、画像濃度制御、レジスト制御等の直接転写モード、ジャムリカバリー及び転写搬送ベルトクリーニングモード実行時は、転写搬送ベルト４上にトナーが付着している状態であり、そのトナーは吸着ローラ１９と転写搬送ベルト４間を通過することになる。尚、吸着ローラ１９と転写搬送ベルト４間を通過したトナーは、上述の転写搬送ベルトクリーニングモードの実行により、感光体ドラム１に再転移し、転写搬送ベルト４上から除去される。
【００５９】
しかしながら、本発明の従来例にも挙げたが、プリンタの使用環境にダストが多い場合、或は紙粉が多い転写材を多数回プリントアウトする場合、ダストや紙粉に含まれる、粒径が大きくて、形がいびつな粒子がプリンタ内部を汚染する。こういった特別な状況（以降、プリンタ内部汚染環境）下において、感光体ドラムと転写搬送ベルトが周速差を持った転写搬送ベルトクリーニングモードを実行すると、感光体ドラムを傷付け、表面を極端に荒らす。感光体ドラムが極端に荒れると、感光体ドラム上のトナーを含む残留物をクリーニングすることが難しくなり、クリーニング不良が発生し、最悪の場合、常に画像不良が発生してしまう。
【００６０】
そこで、本実施の形態では、ダストが多い環境や紙紛が多い転写材を用いていると、ユーザーが判断した時に、前記転写材担持体クリーニング方法において、前記転写材担持体の周速と前記像担持体の周速とを等速にするか、実行しないことを選択できる。本実施の形態では、環境検知センサ２９を用いて、１５℃／１０％や２３℃／４０％のような環境ではトナーの帯電量が安定するのでカブリによる裏汚れする可能性が低いので、ユーザーにオペレーションパネル２２やプリンタドライバを通じて伝達し、前記転写担持体クリーニングを実行しないモード、例えば“クリーニングモード１”を推奨している。又、３０℃／８０％のような環境では、トナーの帯電量が安定しないため裏汚れする可能性が高いので、前記転写担体クリーニングを等速で行うモード、例えば“クリーニングモード２”を推奨している。
【００６１】
このようにすることによって、ダストや紙紛の多い劣悪な環境下においても感光体ドラム１に対するクリーニングブレード１１のクリーニング性を維持することができる。
【００６２】
＜実施の形態２＞
本実施の形態は、上記実施の形態１とほぼ同様であるが、図２に示すような濃度検知センサの出力を利用したことが異なる。
【００６３】
表２はプリンタ内部汚染環境下の転写材担持体の表面粗さとクリーニング不良の関係を表している。
【００６４】
【表２】
2006058458.tif 000004
表中の表面粗さの測定には、接触式表面粗さ計［（株）小坂研究所製：サーフコーダーＳＥ−３３００］を用いてＪＩＳ中心線平均粗さ（Ｒａ）を測定した。を使用している。表から、転写材担持体の表面粗さに応じてクリーニング不良が悪化していることが分かる。
【００６５】
そこで、本実施の形態では、転写材担持体表面粗度センサとして、濃度検知センサを用いた。表３は転写材担持体表面粗さと感光体ドラムが周速９４ｍｍ／ｓｅｃで回転しているときの転写材担持体表面粗度センサの出力値を示したものである。
【００６６】
【表３】
2006058458.tif 000005
表５のように、転写材担持体表面粗度に応じた転写材担持体表面粗度センサ出力値が得られる。
【００６７】
転写材担持体表面粗度を、０．９μｍを境にクリーニング不良が発生していることから、マージンを取り感光体ドラム表面粗度が０．８μｍになった時点から転写搬送ベルト４の回転速度と感光体ドラム１の回転速度の周速差を変化させることにした。つまり、感光体ドラム表面粗度センサの出力値が２．２５V になった時点から転写搬送ベルト４の周速と感光体ドラム１の周速を等速、又は転写搬送ベルトクリーニング手段を実行しないことで、ダストや紙紛の多い劣悪な環境下においても感光体ドラム１に対するクリーニングブレード１１のクリーニング性を維持することができる。
【００６８】
＜実施の形態３＞
本実施の形態は、前記実施の形態１とほぼ同様であるが、図３に示すような感光体ドラム表面粗度センサを設けたことが異なる。
【００６９】
表４はプリンタ内部汚染環境下のドラムの表面粗さとクリーニング不良の関係を表している。
【００７０】
【表４】
2006058458.tif 000006
表中の表面粗さの測定には、接触式表面粗さ計［（株）小坂研究所製：サーフコーダーＳＥ−３３００］を用いてＪＩＳ中心線平均粗さ（Ｒａ）を測定した。表から、感光体ドラムの表面粗さに応じてクリーニング不良が悪化していることが分かる。
【００７１】
そこで、本実施の形態では、感光体ドラム表面粗度センサとして、濃度検知センサと同様の素子を用いた。
【００７２】
具体的には、図５に示すようにＬＥＤ等の発光素子２７ａ、フォトダイオード等の受光素子２７ｂ及びホルダー２７ｃから成っており、感光体ドラムの表面粗度測定ポイントは、感光体ドラムの回転方向においてクリーニングブレードの後、帯電装置の前の位置である。これは、感光体ドラム上のトナーの影響を受けにくく、静電潜像に影響を与えにくい位置だからであり、これにこだわるものではない。
【００７３】
又、本実施の形態では、感光体ドラムの長手中心を測定しているが、これは感光体ドラムの表面粗さはその長手中心で代表されるからであり、表面粗度センサは感光体ドラム長手をスキャンするものであっても良い。
【００７４】
測定原理は発光素子２７ａからの赤外光を感光体ドラム上に照射させ、そこからの反射光を受光素子２７ｂで測定することにより、感光体ドラムの表面粗さを測定する。濃度検知センサの説明にあったように反射光には正反射成分と乱反射成分とが含まれている。正反射成分、乱反射成分の何れを検出する方式でも実施可能ではあるが、本実施の形態では、乱反射光を検出する方式を採用した。表３は感光体ドラム表面粗さと感光体ドラムが周速９４ｍｍ／ｓｅｃで回転しているときの感光体ドラム表面粗度センサの出力値を示したものである。
【００７５】
【表５】
2006058458.tif 000007
表５のように、感光体ドラム表面粗度に応じた感光体ドラム表面粗度センサ出力値が得られる。
【００７６】
感光体ドラム表面粗度を、０．３μｍを境にクリーニング不良が発生していることから、マージンを取り感光体ドラム表面粗度が０．２５μｍになった時点から転写搬送ベルト４の回転速度と感光体ドラム１の回転速度の周速差を変化させることにした。つまり、感光体ドラム表面粗度センサの出力値が１．１Ｖになった時点から転写搬送ベルト４の周速と感光体ドラム１の周速を等速、又は転写搬送ベルトクリーニング手段を実行しないことで、ダストや紙紛の多い劣悪な環境下においても感光体ドラム１に対するクリーニングブレード１１のクリーニング性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図４】本発明に係る静電搬送ベルトクリーニングモードを示す説明図である。
【図５】ドラム表面粗度検知センサの説明図である。
【図６】従来の画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７８】
１      感光体ドラム（像担持体）
２      濃度検知センサ（濃度検知手段）
３      現像ローラ
４      転写搬送ベルト（転写材搬送手段）
５      帯電ローラ
７      画像露光手段
８      現像器
９      定着手段
９ａ    定着ローラ
９ｂ    加圧ローラ
１０    廃トナー回収部
１１    クリーニングブレード
１２    転写部材（転写手段）
１３    従動ローラ
１４    駆動ローラ
１５    レジスト検知センサ（位置ずれ検知手段）
１７    画像形成ユニット
１９    吸着ローラ（吸着手段）
２０    カセット
２１    給紙ローラ
２２    オペレーションパネル
２３    トナー規制ブレード
２７    ドラム表面粗度検知センサ
２８    濃度検知センサと転写搬送ベルト表面粗度センサ
２９    環境検知センサ
【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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